JP2009176667A - 照明装置、検知回路 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光ランプの寿命末期を正確に検知することが可能な照明装置を提供すること。
【解決手段】蛍光ランプを光源とする照明装置において、蛍光ランプの点灯時における蛍光ランプの両端電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、第１の電圧と第２の電圧について絶対値の差を求め、差が所定の範囲内であるか否か判定し、所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光ランプの状態が寿命末期時であることを検知する照明装置、および検知回路に関する。

蛍光ランプを光源とする照明装置では、寿命末期の蛍光ランプに対して電流供給が続けられると、フィラメントの発熱により蛍光ランプの周辺部品（例えば、ソケット）が変形して破損する問題が起こり得る。そこで、蛍光ランプの状態が寿命末期時であると判定すると蛍光ランプへの電流供給を停止させる回路を備えた照明装置が提案されており、例えば特許文献１（特開２００４−３１１３６６号公報）に開示されている。

図５は、特許文献１に記載の照明装置の構成を示す回路図である。

特許文献１に記載の照明装置は、図５に示すように、電源回路１００と、インバーター回路２００と、負荷回路３００と、検知回路４００とを有する。

まず、電源回路１００について説明する。

電源回路１００は、入力側が交流電源１１０に接続され、出力側がインバーター回路２００に接続される回路であり、フィルタ回路１０１、全波整流回路１０２、およびアクティブフィルタ回路１０３が入力側から順に接続される。

電源回路１００は、交流電源１１０から供給される交流電流を、フィルタ回路１０１でノイズ成分を除去し、全波整流回路１０２およびアクティブフィルタ回路１０３で直流電流に変換してインバーター回路２００へ出力する。

次に、インバーター回路２００について説明する。

インバーター回路２００は、入力側が電源回路１００に接続され、出力側が負荷回路３００に接続される回路であり、電界効果トランジスタ２０１、電界効果トランジスタ２０２、ドライブ回路２０３、および発振器２０４を有する。

電界効果トランジスタ２０１は、ゲートがドライブ回路２０３に接続され、ドレインが電源回路１００の出力側の正側（高電位側）に接続され、ソースが電界効果トランジスタ２０２のドレインに接続される。

電界効果トランジスタ２０２は、ゲートがドライブ回路２０３に接続され、ドレインが電界効果トランジスタ２０１のソースに接続され、ソースが電源回路１００の出力側の負側（低電位側）に接続される。

ドライブ回路２０３は、電界効果トランジスタ２０１および電界効果トランジスタ２０２の各ゲートおよび発振器２０４に接続される。ドライブ回路２０３は、発振器２０４から入力される信号に基づいて、各電界効果トランジスタを交互にオンおよびオフさせる。

発振器２０４は、ドライブ回路２０３および検知回路４００にそれぞれ接続される。発振器２０４は、周波数が予め設定された信号をドライブ回路２０３へ出力する。

インバーター回路２００は、電源回路１００からの直流電流を、電界効果トランジスタ２０１、２０２が交互にオンおよびオフすることによって、高周波の交流電流に変換して負荷回路３００へ出力する。

次に、負荷回路３００について説明する。

負荷回路３００は、インバーター回路２００および検知回路４００にそれぞれ接続される回路であり、蛍光ランプ３０１、コンデンサ３０２、コンデンサ３０３、およびコイル３０４を有する。

蛍光ランプ３０１は、両端にフィラメント３０５およびフィラメント３０６をそれぞれ備えた光源である。フィラメント３０５は、一方がコイル３０４に接続され、他方がコンデンサ３０２に接続されている。フィラメント３０６は、一方がコンデンサ３０２に接続され、他方は電界効果トランジスタ２０２のソースに接続される。蛍光ランプ３０１は、コンデンサ３０２より電流が供給されると、フィラメント３０５、３０６が加熱して放電により点灯する。

コンデンサ３０３は、負荷回路３００に入力される交流電流の直流成分を除去するためのコンデンサである。

コイル３０４は、蛍光ランプ３０１に入力される電流を制限するためのコイルである。

次に、検知回路４００について説明する。

検知回路４００は、蛍光ランプ３０１の状態が寿命末期時であるか否か判定して、寿命末期時であると判定した場合にはインバーター回路２００に対して蛍光ランプ３０１への電流供給を停止させる回路であり、抵抗４０１、４０２と、ダイオード４０３と、コンデンサ４０４と、制御回路４０５とを有する。

抵抗４０１および抵抗４０２は、蛍光ランプ３０１の両端電圧を分圧するための抵抗群である。抵抗４０１は、一方がフィラメント３０５の一方に接続され、他方が抵抗４０２の一方に接続される。抵抗４０２は、一方が抵抗４０１の他方に接続され、他方がフィラメント３０６の他方に接続される。

ダイオード４０３は、検知回路４００への入力電流を半波整流するためのダイオードであり、アノードが抵抗４０１と抵抗４０２との接続点に接続される。また、カソードは、制御回路４０５およびコンデンサ４０４の一方に接続される。

コンデンサ４０４は、ダイオード４０３で半波整流された電流を平滑するためのコンデンサであり、一方がダイオード４０４のアノードおよび制御回路４０５に接続され、他方が抵抗４０２の他方に接続される。

制御回路４０５は、コンデンサ４０４の一方、ダイオード４０３のカソード、および発振器２０４にそれぞれ接続され、コンデンサ４０４の電圧に応じて、発振器２０４のドライブ回路２０３への信号出力を制御する。

次に、検知回路４００で行われる蛍光ランプ３０１の寿命末期の検知動作について説明する。

まず、前提条件として、蛍光ランプの両端電圧の波形について説明する。

図６は、点灯時における蛍光ランプの両端電圧の波形の一例を示す図である。

蛍光ランプ３０１の点灯時には、交流電源１１０から電源回路１００およびインバーター回路２００を介して、高周波の交流電流が蛍光ランプ３０１に供給される。すると、蛍光ランプ３０１の両端電圧の波形は、正常時には図６（ａ）に示すように、正負が対称形となる。一方、寿命末期時には図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すように、蛍光ランプ３０１の両端電圧の波形は、正負のピーク値がそれぞれ変動して非対称形となる。

次に、検知回路４００の動作について説明する。

検知回路４００では、まず、抵抗４０１および抵抗４０２で蛍光ランプ３０１の両端電圧が分圧され、ダイオード４０３およびコンデンサ４０４によって、蛍光ランプ３０１の両端電圧のうち正電位のピーク値を示す電圧が検出される。そして、制御回路４０５において、検出された電圧が所定の範囲内であるか否か判定される。

制御回路４０５は、所定の範囲内でないと判定すると、発振器２０４の動作を停止させる。これにより、蛍光ランプ３０１への電流供給が停止される。

特許文献１に記載の照明装置によれば、点灯時における蛍光ランプの両端電圧のピーク値が寿命末期時には正常時から変動することを利用して、蛍光ランプの寿命末期を検知している。そして、蛍光ランプの状態が寿命末期時であると判定すると、蛍光ランプへの電流供給を停止する。これにより、照明装置を保護することが可能となる。
特開２００４−３１１３６６号公報

特許文献１に記載の検知回路は、蛍光ランプの両端電圧のうち、正電位のピーク値の変動結果だけを用いて、蛍光ランプの状態が寿命末期時であるか否か判定している。しかしながら、点灯時における蛍光ランプの両端電圧のピーク値は、寿命末期時だけでなく、正常時でも、例えば周囲温度の変化や調光などを起因として変動する場合がある。そのため、正電位のピーク値の変動結果のみを用いる特許文献１に記載の検知回路では、正常時におけるピーク値の変動が寿命末期時におけるものと誤判定されてしまう場合が考えられる。

本発明の目的は、蛍光ランプの寿命末期を正確に検知することが可能な照明装置、および検知回路を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明による照明装置は、
前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路を有する。

また、上記目的を達成するための本発明による照明装置は、
蛍光ランプを光源とする照明装置において、
前記蛍光ランプと直列に接続されるコイルと、
前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧および前記コイルの電圧を加算した加算電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路と、
を有する。

また、上記目的を達成するための本発明による検知回路は、
蛍光ランプを光源とする照明装置に対して、前記蛍光ランプの寿命末期を検知する検知回路であって、
前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する。

また、上記目的を達成するための本発明による検知回路は、
蛍光ランプを光源とし、前記蛍光ランプと直列に接続されるコイルを備える照明装置に対して、前記蛍光ランプの寿命末期を検知する検知回路であって、
前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧および前記コイルの電圧を加算した加算電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する。

本発明によれば、第１の電圧および第２の電圧を検出して絶対値の差を求めることにより、蛍光ランプの両端電圧の波形が寿命末期時には非対称形となるという寿命末期時における特有の現象を検知している。そのため、蛍光ランプの寿命末期を正確に判定することが可能となる。

（実施形態１）
本実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による照明装置の実施形態１の構成を示す回路図である。

実施形態１における照明装置は、図１に示すように、電源回路１と、インバーター回路２と、負荷回路３と、検知回路４とを有する。

まず、電源回路１について説明する。

電源回路１は、入力側が交流電源１０に接続され、出力側がインバーター回路２に接続される回路であり、全波整流回路１１およびコンデンサ１２が入力側から順に接続される。

全波整流回路１１は、交流電源１０から入力される交流電流を全波整流する回路であり、４つのダイオードをブリッジ型に接続させた回路構成となっている。

コンデンサ１２は、全波整流回路１１の出力電流を平滑するためのものである。

電源回路１は、交流電源１０から供給される交流電流を、全波整流回路１１およびコンデンサ１２で直流電流に変換してインバーター回路２へ出力する。

次に、インバーター回路２について説明する。

インバーター回路２は、電界効果トランジスタ２１と、電界効果トランジスタ２２と、ドライブ回路２３と、発振器２４とを有する。

インバーター回路２は、入力側が電源回路１に接続され、出力側が負荷回路３に接続される回路であり、電界効果トランジスタ２１、電界効果トランジスタ２２、ドライブ回路２３、および発振器２４を有する。

電界効果トランジスタ２１は、ゲートがドライブ回路２３に接続され、ドレインが電源回路１０の出力側の正側（高電位側）に接続され、ソースが電界効果トランジスタ２２のドレインに接続される。

電界効果トランジスタ２２は、ゲートがドライブ回路２３に接続され、ドレインが電界効果トランジスタ２１のソースに接続され、ソースが電源回路１０の出力側の負側（低電位側）に接続される。

ドライブ回路２３は、電界効果トランジスタ２１および電界効果トランジスタ２２の各ゲートおよび発振器２４に接続される。ドライブ回路２３は、発振器２４から入力される信号に基づいて、各電界効果トランジスタを交互にオンおよびオフさせるための制御信号を各電界効果トランジスタのゲートへそれぞれ出力する。

発振器２４は、ドライブ回路２３および検知回路４にそれぞれ接続される。発振器２４は、周波数が予め定められたデューティ比５０％のタイミング信号をドライブ回路２３へ出力する。

インバーター回路２は、電源回路１からの直流電流を、電界効果トランジスタ２１および電界効果トランジスタ２２が交互にオンおよびオフすることによって、高周波の交流電流に変換して負荷回路３へ出力する。

なお、インバーター回路２は、半導体スイッチング素子であればよく、電界効果トランジスタ２１、２２の替わりにバイポーラトランジスタを直列接続した回路構成とすることにしてもよい。この場合、ドライブ回路２３は、各バイポーラトランジスタを交互にオン及びオフさせるための制御信号を各ベースへ出力する回路構成となる。

次に、負荷回路３について説明する。

負荷回路３は、インバーター回路２および検知回路４にそれぞれ接続される回路であり、蛍光ランプ３１、コンデンサ３２、コイル３３、およびコンデンサ３４を有する。

蛍光ランプ３１は、両端にフィラメント３５およびフィラメント３６をそれぞれ備えた光源である。フィラメント３５は、一方がコンデンサ３４に接続され、他方がコンデンサ３２に接続されている。フィラメント３６は、一方がコンデンサ３２に接続され、他方は電界効果トランジスタ２２のソースに接続されている。蛍光ランプ３１は、コンデンサ３２より電流が供給されると、フィラメント３５、３６が加熱して放電により点灯する。

コイル３３は、インバーター回路２から蛍光ランプ３１へ入力される交流電流を制限するためのコイルである。

コンデンサ３４は、インバーター回路２から蛍光ランプ３１へ入力される交流電流の直流成分を除去するためのコンデンサである。

負荷回路３では、インバーター回路２の電界効果トランジスタ２１がオンすると、蛍光ランプ３１の両端電圧は正電位となる。また、制御回路２の電界効果トランジスタ２２がオンすると、蛍光ランプ３１の両端電圧は負電位となる。

次に、検知回路４について説明する。

検知回路４は、蛍光ランプ３１について、両端電圧を検出して寿命末期時であるか否か判定し、寿命末期時であると判定した場合にはインバーター回路２に対して蛍光ランプ３１への電流供給を停止させる回路であり、電圧比較回路４１と、判定回路４２とを有する。

電圧比較回路４１は、蛍光ランプ３１の両端電圧であるランプ電圧について、正負それぞれの領域におけるピーク値の絶対値の差を求めるための回路であり、抵抗４３〜４６と、ダイオード４７、４８と、コンデンサ４９、５０とを有する。

抵抗４３および抵抗４４は、ランプ電圧を電圧比較回路４１で取り扱える値に分圧するための抵抗群である。抵抗４３は、一方がフィラメント３５とコイル３４との接続点６１に接続され、他方が抵抗４４の一方に接続される。抵抗４４は、一方が抵抗４３の他方に接続され、他方がフィラメント３６の他方に接続される。

ダイオード４７は、ランプ電圧が正電位のときに電圧比較回路４１に入力される電流を整流するためのダイオードであり、アノードが抵抗４３と抵抗４４との接続点６２に接続される。また、カソードは、コンデンサ４９と抵抗４５との接続点６４に接続される。

ダイオード４８は、ランプ電圧が負電位のときに電圧比較回路４１に入力される電流を整流するためのダイオードであり、アノードがコンデンサ５０と抵抗６５との接続点６３に接続される。また、カソードは、接続点６２に接続される。

コンデンサ４９は、ランプ電圧について正電位のピーク値を示す電圧である第１の電圧を検出するためのコンデンサであり、一方が接続点６４に接続され、他方が接地される。

コンデンサ５０は、ランプ電圧について負電位のピーク値を示す電圧である第２の電圧を検出するためのコンデンサであり、一方が接続点６３に接続され、他方が接地される。

抵抗４５および抵抗４６は、第１の電圧および第２の電圧について、絶対値の差を示す電圧を求めるための抵抗群である。抵抗４５は、一方が接続点６４に接続され、他方が抵抗４６の一方に接続される。抵抗４６は、一方が抵抗４５の他方に接続され、他方が接続点６３に接続される。

電圧比較回路４１は、ランプ電圧について、第１の電圧および第２の電圧を検出し、絶対値の差を示す電圧（抵抗４５と抵抗４６との接続点６５の電圧）を判定回路４２へ出力する。

判定回路４２は、電圧比較回路４１の出力電圧に基づいて蛍光ランプ３１の状態が寿命末期時であるか否か判定して蛍光ランプ３１を保護するための回路であり、コンパレータ５１、コンパレータ５２、ダイオード５３、ダイオード５４、定電圧源５５、および定電圧源５６を有する。

コンパレータ５１は、非反転入力端子が接続点６５に接続され、反転入力端子が、定電圧源５５に接続される。また、出力端子は、ダイオード５３のアノードに接続される。コンパレータ５１は、電圧比較回路４１の出力電圧が定電圧源５５の出力電圧よりも大きな場合に、出力端子がハイレベルとなる。

コンパレータ５２は、非反転入力端子が定電圧源５６に接続され、反転入力端子が接続点６５に接続される。また、出力端子は、ダイオード５４のアノードに接続される。コンパレータ５２は、電圧比較回路４１の出力電圧が定電圧源５６の出力電圧よりも小さな場合に、出力端子がハイレベルとなる。

ダイオード５３およびダイオード５４は、コンパレータ５１およびコンパレータ５２の出力結果を論理和演算するためのダイオード群であり、カソードが接続点６６で共通に接続される。また、ダイオード５３のアノードはコンパレータ５１の出力端子に接続され、ダイオード５４のアノードはコンパレータ５２の出力端子に接続される。

なお、本実施形態において定電圧源５６および定電圧源５５で設定される電圧値をそれぞれＶ１、Ｖ２で示すことにすると、Ｖ１、Ｖ２はともに正値であり、Ｖ１はＶ２よりも小さな値となる。

また、本実施形態では、Ｖ１およびＶ２は、蛍光ランプ３１の電気的特性のバラツキを考慮して定められた余裕値１および余裕値２を標準値にそれぞれ加算した値に設定される。

また、本実施形態では、抵抗４５および抵抗４６は、電圧比較回路４１の出力電圧値がＶ１よりも大きな範囲では正の値となるように抵抗値がそれぞれ設定される。すると、寿命末期時に第２の電圧が徐々に上昇する場合に、電圧比較回路４１の出力電圧値は正値が維持されるため、コンパレータ５１およびコンパレータ５２をそれぞれ単電源で動作させられる。これにより、判定回路４２を簡易な回路構成とすることが可能となる。

なお、判定回路４２において、アノードが接地され、カソードがコンパレータ５１の非反転入力端子およびコンパレータ５２の反転入力端子と共通に接続されるダイオードを構成に追加してもよい。この場合、電圧比較回路４１の出力電圧の急激な変化により各コンパレータへの入力電圧が負電位になるのを防ぐことが可能となる。

次に、本実施形態における蛍光ランプの寿命末期の検知動作について説明する。なお、交流電源１０から電源回路１およびインバーター回路２をそれぞれ介して交流電流が供給されて点灯したときの蛍光ランプ３１の両端電圧の波形については、図４に示すように正常時には正負が対称形となり、寿命末期時には非対称形となるものとする。

蛍光ランプ３１が点灯すると、電圧比較回路４１では、ランプ電圧が抵抗４３および抵抗４４で分圧される。そして、第１の電圧がダイオード４７およびコンデンサ４９によって検出されるとともに、第２の電圧がダイオード４８およびコンデンサ５０によって検出される。

図２は、正常時と寿命末期時におけるランプ電圧について、第１の電圧の波形および第２の電圧の波形の一例をそれぞれ示す図である。なお、本実施形態では、第１の電圧の電圧値をＶ３で示し、第２の電圧の電圧値をＶ４で示すこととする。

蛍光ランプ３１が正常時の場合、ランプ電圧波形は正負が対称形となるため、Ｖ３およびＶ４の絶対値は、図２（ａ）に示すように同じ値となる。一方、蛍光ランプ３１が寿命末期時の場合、ランプ電圧波形は正負が非対称形となるため、Ｖ３およびＶ４の絶対値は、図２（ｂ）または図２（ｃ）に示すように異なる値となる。すなわち、Ｖ３およびＶ４の絶対値の差は、正常時と寿命末期時とでは異なることになる。

電圧比較回路４１は、Ｖ３およびＶ４の絶対値の差を求めて判定回路４２へ出力する。すると、判定回路４２は、電圧比較回路４１の出力電圧が下限値をＶ１、上限値をＶ２とする範囲内であるか否か判定する。

電圧比較回路４１の出力電圧がＶ１からＶ２の範囲内にない場合、判定回路４２は、コンパレータ５１またはコンパレータ５２の出力をハイレベルにすることによって、蛍光ランプ３１の状態が寿命末期であることを示す検知信号を発振器２４へ出力する。

発振器２４は、判定回路４２からの警告を受けると、ドライブ回路２３へのタイミング信号の出力を停止する。これにより、蛍光ランプ３１への電流供給が停止され、照明装置が保護されることとなる。

本実施形態では、第１の電圧および第２の電圧を検出して絶対値の差を求めることにより、ランプ電圧の波形が寿命末期時には非対称形となるという寿命末期時における特有の現象を検知している。そのため、蛍光ランプの寿命末期を正確に判定することが可能となる。

なお、検知回路から検知信号が出力された後の動作については、蛍光ランプへの電流供給の停止に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）およびＬＥＤの点灯回路で構成される警告手段を照明装置の構成に追加し、点灯回路は、検知回路から検知信号が入力されるとＬＥＤを点灯させることとしてもよい。

上記の場合、照明装置のユーザに対して蛍光ランプの状態が寿命末期であることを、蛍光ランプを消灯させることなく気付かせることが可能となる。

（実施形態２）
本実施形態について、図３を参照しながら説明する。

図３は、本発明による照明装置の実施形態２の構成を示す回路図である。なお、実施形態１と同様な構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態は、図３に示すように、実施形態１の回路図に対して、コイル３３とコイル３４を逆に配置し、コイル３３とコイル３４との接続点６７に抵抗４３の一方を接続した回路としている。

本実施形態では、第１の電圧および第２の電圧は、蛍光ランプ３１とコイル３４の電圧を加算した加算電圧の正電位および負電位のピーク値をそれぞれ示すことになるが、このようにしても、蛍光ランプ３１の寿命末期時には加算電圧の波形は、実施形態１と同様に非対称形となる。そのため、実施形態１と同様、蛍光ランプの寿命末期時における特有の現象を検知できる。従って、蛍光ランプの寿命末期を正確に判定することが可能となる。

（実施形態３）
本実施形態について、図４を参照しながら説明する。

図４は、本発明による照明装置の判定回路について、他の実施形態を示す回路図である。なお、判定回路４２と同様な構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、判定回路以外の構成（電源回路１、インバーター回路２、負荷回路３、電圧比較回路４１）については、実施形態１または実施形態２と同一とする。

まず、本実施形態における判定回路７０の構成について説明する。

判定回路７０は、判定回路４２と同様に電圧比較回路４１の出力電圧に基づいて蛍光ランプ３１の状態が寿命末期時であるか否か判定して蛍光ランプ３１を保護するための回路であり、図４に示すように、コンデンサ７１と、ダイオード７２、７３と、ツェナーダイオード７４、７５と、トランジスタ７６、７７と抵抗７８、７９と、ダイオード５３、５４とを有する。

コンデンサ７１は、トランジスタ７６およびとトランジスタ７７をオンさせるのに十分な電流を供給するためのものであり、一方が接続点６３に接続され、他方が接地される。

ダイオード７２は、トランジスタ７６に逆バイアスが印加されるのを防ぐためのものであり、アノードがコンデンサ７１の一方に接続され、カソードがツェナーダイオード７４のカソードに接続される。

ダイオード７３は、トランジスタ７７に逆バイアスが印加されるのを防ぐためのものであり、アノードがツェナーダイオード７５のアノードに接続され、カソードがダイオード７２のアノードとともにコンデンサ７１の一方に接続される。

ツェナーダイオード７４は、上述した所定の範囲のうち上限値を設定するためのものであり、アノードがトランジスタ７６のベースに接続され、カソードがダイオード７２のカソードに接続される。

ツェナーダイオード７５は、上述した所定の範囲のうち下限値を設定するためのものであり、アノードがダイオード７３のアノードに接続され、カソードがトランジスタ７７のベースに接続される。

トランジスタ７６は、電圧比較回路４１の出力電圧が上述した上限値を超えた場合にオンするｎ型バイポーラトランジスタであり、ベースがツェナーダイオード７４のアノードに接続され、コレクタが直流電圧源８０に接続され、エミッタがダイオード５３のアノードに接続される。また、トランジスタ７６のベース・エミッタ間には、スイッチング動作を安定させるための抵抗７８が接続される。

トランジスタ７７は、電圧比較回路４１の出力電圧が上述した下限値を下回った場合にオンするｐ型バイポーラトランジスタであり、ベースがツェナーダイオード７５のカソードに接続され、コレクタがダイオード５４のアノードに接続され、エミッタが直流電源８０に接続される。また、トランジスタ７７のベース・エミッタ間には、スイッチング動作を安定させるための抵抗７９が接続される。

次に、本実施形態における判定回路の動作について説明する。

電圧比較回路４１の出力電圧が所定の範囲内にない場合、判定回路７０は、トランジスタ７６またはトランジスタ７７がオンすることによって、蛍光ランプ３１の状態が寿命末期であることを示す検知信号を発振器２４へ出力する。

本実施形態においても、電圧比較回路４１の出力電圧が所定の範囲内であるか否か判定しているため、実施形態１および実施形態２と同様に蛍光ランプの寿命末期時における特有の現象を検知できる。従って、蛍光ランプの寿命末期を正確に判定することが可能となる。

本発明による照明装置の実施形態１の構成を示す回路図である。 正常時と寿命末期時におけるランプ電圧について、第１の電圧の波形および第２の電圧の波形の一例をそれぞれ示す図である。 本発明による照明装置の実施形態２の構成を示す回路図である。 本発明による照明装置の判定回路について、他の実施形態を示す回路図である。 特許文献１に記載の照明装置の構成を示す回路図である。 点灯時における蛍光ランプの両端電圧の波形の一例を示す図である。

符号の説明

１、１００ 電源回路
２、２００ インバーター回路
３、３００ 負荷回路
４、４００ 検知回路
２４、２０４ 発振器
３１、３０１ 蛍光ランプ
４１ 電圧比較回路
４２、７０ 判定回路
４０５ 制御回路

Claims (20)

1. 蛍光ランプを光源とする照明装置において、
   前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路を有する照明装置。
2. 蛍光ランプを光源とする照明装置において、
   前記蛍光ランプと直列に接続されるコイルと、
   前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧および前記コイルの電圧を加算した加算電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路と、
   を有する照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記検知回路は、
   前記蛍光ランプの両端電圧を分圧するための第１の抵抗および第２の抵抗と、前記第１の電圧を検出するための第１のダイオードおよび第１のコンデンサと、前記第２の電圧を検出するための第２のダイオードおよび第２のコンデンサと、前記差を示す電圧を求めるための第３の抵抗および第４の抵抗と、を有する電圧比較回路と、
   前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回っているか否か、および前記所定の範囲の上限値を超えているか否かそれぞれ判定し、前記下限値を下回っている、または前記上限値を超えていると判定した場合に前記検知信号を出力する判定回路と、
   を有する照明装置。
4. 請求項２に記載の照明装置において、
   前記検知回路は、
   前記加算電圧を分圧するための第１の抵抗および第２の抵抗と、前記第１の電圧を検出するための第１のダイオードおよび第１のコンデンサと、前記第２の電圧を検出するための第２のダイオードおよび第２のコンデンサと、前記差を示す電圧を求めるための第３の抵抗および第４の抵抗と、を有する電圧比較回路と、
   前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回っているか否か、および前記所定の範囲の上限値を超えているか否かそれぞれ判定し、前記下限値を下回っている、または前記上限値を超えていると判定した場合に前記検知信号を出力する判定回路と、
   を有する照明装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の照明装置において、
   前記判定回路は、前記差を示す電圧を前記所定の範囲の下限値と比較するための第１のコンパレータ、および前記所定の範囲の上限値と比較するための第２のコンパレータを有し、前記第１のコンパレータの出力端子または前記第２のコンパレータの出力端子の何れかがハイレベルとなる場合に前記検知信号を出力する、照明装置。
6. 請求項５に記載の照明装置において、
   前記第３の抵抗及び前記第４の抵抗は、前記差を示す電圧が前記下限値よりも大きな範囲で正の値となる抵抗値がそれぞれ設定される照明装置。
7. 請求項３または請求項４に記載の照明装置において、
   前記判定回路は、前記差を示す電圧が前記所定の範囲の上限値を超える場合にオンする第１のトランジスタと、前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回る場合にオンする第２のトランジスタとを有し、前記第１のトランジスタまたは前記第２のトランジスタがオンする場合に前記検知信号を出力する、照明装置。
8. 請求項１から請求項７までの何れか１項に記載の照明装置において、
   前記検知信号が入力されると、警告動作を行う警告手段を有する照明装置。
9. 請求項８に記載の照明装置において、
   前記警告手段は、ＬＥＤと、前記検知信号が入力されると前記ＬＥＤを点灯させる点灯回路とを有する照明装置。
10. 請求項１から請求項８までの何れか１項に記載の照明装置において、
    前記検知信号が入力されると、前記蛍光ランプへの電流供給を停止するインバーター回路を有する照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置において、
    前記インバーター回路は、第３のトランジスタおよび第４のトランジスタと、前記検知信号が入力されると周波数が予め定められたタイミング信号の出力を停止する発振器と、前記タイミング信号が入力されると前記第３のトランジスタおよび前記第４のトランジスタを交互にオンおよびオフさせるための制御信号を前記第３のトランジスタおよび前記第４のトランジスタへそれぞれ出力するドライブ回路と、を有し、
    前記検知回路は、前記検知信号を前記発振器へ出力する、照明装置。
12. 蛍光ランプを光源とする照明装置に対して、前記蛍光ランプの寿命末期を検知する検知回路であって、
    前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路。
13. 蛍光ランプを光源とし、前記蛍光ランプと直列に接続されるコイルを備える照明装置に対して、前記蛍光ランプの寿命末期を検知する検知回路であって、
    前記蛍光ランプの点灯時における該蛍光ランプの両端電圧および前記コイルの電圧を加算した加算電圧について、正電位のピーク値を示す第１の電圧、および負電位のピーク値を示す第２の電圧をそれぞれ検出し、前記第１の電圧と前記第２の電圧について絶対値の差を求め、該差が所定の範囲内であるか否か判定し、前記所定の範囲内でないと判定した場合には検知信号を出力する検知回路。
14. 請求項１２に記載の検知回路において、
    前記蛍光ランプの両端電圧を分圧するための第１の抵抗および第２の抵抗と、前記第１の電圧を検出するための第１のダイオードおよび第１のコンデンサと、前記第２の電圧を検出するための第２のダイオードおよび第２のコンデンサと、前記差を示す電圧を求めるための第３の抵抗および第４の抵抗と、を有する電圧比較回路と、
    前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回っているか否か、および前記所定の範囲の上限値を超えているか否かそれぞれ判定し、前記下限値を下回っている、または前記上限値を超えていると判定した場合に前記検知信号を出力する判定回路と、
    を有する検知回路。
15. 請求項１３に記載の検知回路において、
    前記加算電圧を分圧するための第１の抵抗および第２の抵抗と、前記第１の電圧を検出するための第１のダイオードおよび第１のコンデンサと、前記第２の電圧を検出するための第２のダイオードおよび第２のコンデンサと、前記差を示す電圧を求めるための第３の抵抗および第４の抵抗と、を有する電圧比較回路と、
    前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回っているか否か、および前記所定の範囲の上限値を超えているか否かそれぞれ判定し、前記下限値を下回っている、または前記上限値を超えていると判定した場合に前記検知信号を出力する判定回路と、
    を有する検知回路。
16. 請求項１４または請求項１５に記載の検知回路において、
    前記判定回路は、前記差を示す電圧を前記所定の範囲の下限値と比較するための第１のコンパレータ、および前記所定の範囲の上限値と比較するための第２のコンパレータを有し、前記第１のコンパレータの出力端子または前記第２のコンパレータの出力端子の何れかがハイレベルとなる場合に前記検知信号を出力する、検知回路。
17. 請求項１６に記載の検知回路において、
    前記第３の抵抗及び前記第４の抵抗は、前記差を示す電圧が前記下限値よりも大きな範囲で正の値となる抵抗値がそれぞれ設定される検知回路。
18. 請求項１４または請求項１５に記載の検知回路において、
    前記判定回路は、前記差を示す電圧が前記所定の範囲の上限値を超える場合にオンする第１のトランジスタと、前記差を示す電圧が前記所定の範囲の下限値を下回る場合にオンする第２のトランジスタとを有し、前記第１のトランジスタまたは前記第２のトランジスタがオンする場合に前記検知信号を出力する、検知回路。
19. 請求項１２から請求項１８までの何れか１項に記載の検知回路において、
    前記照明装置は、前記検知信号が入力されると警告動作を行う警告手段を有しており、
    前記検知回路は、前記検知信号を前記警告手段へ出力する検知回路。
20. 請求項１２から請求項１９までの何れか１項に記載の検知回路において、
    前記照明装置は、前記検知信号が入力されると前記蛍光ランプへの電流供給を停止するインバーター回路を有しており、
    前記検知回路は、前記検知信号を前記インバーター回路へ出力する検知回路。

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