JP4110809B2

JP4110809B2 - 放電灯点灯装置

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Publication number: JP4110809B2
Application number: JP2002078960A
Authority: JP
Inventors: 和弘西本; 勝信濱本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003272883A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯、特に蛍光灯の寿命末期などの現象を検出して回路を保護する機能を備える放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に従来の放電灯点灯装置（例えば特表平１１−５０３２６６号参照）の回路構成図を示す。図１２の放電灯点灯装置は、直流電源Ｅの両端間に直列に接続される一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２より成るインバータ回路ＩＮＶと、カップリング用のコンデンサＣ０と、このコンデンサＣ０を介してスイッチング素子Ｑ２の両端に接続される負荷回路Ｚとを備えている。この負荷回路Ｚは、コンデンサＣ０と直列に接続される共振用のチョークコイルＬと、一対のフィラメントを有し、コンデンサＣ０およびチョークコイルＬを介してスイッチング素子Ｑ２の両端に接続される放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａの両フィラメントの非電源側に接続される共振およびフィラメント予熱電流通電用のコンデンサＣ１とを含んでいる。そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン／オフする制御回路（図示せず）が設けられる。このように構成される放電灯点灯装置によれば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフと共振とにより、直流電源Ｅの電力が高周波電力に変換されて放電灯Ｌａに供給され、放電灯Ｌａの両フィラメントが予熱された後、放電灯Ｌａが始動して点灯に至る。
【０００３】
ところで、上記構成の放電灯点灯装置では、放電灯Ｌａとして蛍光灯が使用されるが、一般に蛍光灯の場合、寿命末期などでフィラメントの電子放出物質（エミッタという）が消耗して、片側のフィラメントだけの電子放出物質が消耗したいわゆる片側エミレスに起因して半波放電の現象が発生することがあり、また、両側のフィラメントの電子放出物質が消耗したいわゆる両側エミレスに起因して管電圧が上昇する現象が発生することがある。
【０００４】
このため、上記放電灯点灯装置では、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびコンデンサＣ２で構成されたランプ電圧直流成分検出回路が設けられ、この回路により放電灯Ｌａの寿命末期における片側エミレス状態で発生する半波放電の現象を検出する。また、コンデンサＣ３、ダイオードＤ１，Ｄ２、抵抗Ｒ３，Ｒ４で構成された管電圧ピーク検出回路が設けられ、この回路によりランプ寿命末期における両側エミレス状態で発生する管電圧の上昇を検出する。そして、これら両回路の出力は、ダイオードＤ３，Ｄ４を介して合成され、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ４の並列回路に得られる電圧が基準電圧以上か否かを判断することにより、放電灯Ｌａの寿命末期などで発生する現象が起きたか否かの判別が行われる。前記基準電圧は、放電灯Ｌａの正常時に発生する電圧を超え、その寿命末期に発生する電圧未満の所定値に設定される。これにより、放電灯の寿命末期などで発生する現象を検出して放電灯点灯装置を保護することができ、その信頼性をより一層向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯装置では、昨今の多種多様な放電灯に対応できない問題があった。すなわち、定格ランプ電流がほぼ同じでワット数の異なる複数種の放電灯を、同一の放電灯点灯装置で点灯可能とするような提案がなされており、その種の放電灯群として、例えばＦＨＴ（ＪＩＳＣ７６０１）２４Ｗ，３２Ｗ，４２Ｗがあるが、管電圧を検出して保護する上記従来技術では、寿命末期に不都合が生じ、それら放電灯のいずれをも使用可能にすることができない。なぜなら、ＦＨＴ２４Ｗの片側または両側エミレス時の管電圧が、ＦＨＴ４２Ｗの正常時の管電圧とあまり変わらないレベルにあり、ＦＨＴ２４Ｗで寿命末期の現象を検出して（放電灯を含む）回路を保護しようとすれば、ＦＨＴ４２Ｗを使用することができなくなるからである。
【０００６】
この課題を解決したものが特願２０００−２７０４５７に開示されている。本例では、エミレス状態になったフィラメントの電圧が上昇することを利用して、管電圧検出部と直列にフィラメントを接続した合成部の電圧、もしくはランプ電圧直流電圧成分検出部の検出電圧が基準電圧以上になるとインバータ回路の出力を低減もしくは停止させる例（図１３）が開示されている。また、ランプ電圧直流電圧成分検出部に直列にフィラメントを接続した合成部の電圧、もしくは管電圧検出部の検出電圧が基準値以上になるとインバータ回路の出力を低減もしくは停止させる例も開示されている。つまり、エミレス状態になるとランプの一特性だけでなく、複数の特性が変化することを利用して、フィラメント電圧に他の検出部電圧を重畳させて正常時と異常時の差を大きくすることにより検出精度を向上させたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本例のようにフィラメント電圧と他の検出電圧値を重畳させる場合にフィラメント電圧のバラツキ及び他の検出部との位相の関係等を考慮すると、逆に検出のバラツキが大きくなる場合があり、正常点灯時における誤検出あるいは異常点灯時における不検出の危険性が大きくなってしまうといった課題が発生する。
【０００８】
図１３の回路でランプの状態が変化した時の基本的なランプ特性波形を図１４に示す。実線は４２Ｗランプ、破線は２４Ｗランプの場合であり、（ａ）は正常状態、（ｂ），（ｃ）は片側エミレス状態、（ｄ）は両側エミレス状態のランプ電圧、フィラメント電圧、ランプ電圧直流電圧成分をそれぞれ示す。図１４（ｂ）に示す片側エミレス状態▲１▼は、図１３のランプフィラメント▲１▼側がエミレスになった状態、図１４（ｃ）に示す片側エミレス状態▲２▼は、図１３のランプフィラメント▲２▼側がエミレスになった状態である。ここで、フィラメント電圧は後述のようにスポット位置で変動するものであり、また、両側エミレス時のランプ電圧直流電圧成分は不安定な点灯のため、通常直流電圧成分の発生を伴っている。ただし、片側エミレス時のように大きな値をとることは少ない。
【０００９】
図１５に実線で正常点灯時、破線で寿命末期等の異常点灯時の各部波形の関係を示す。（ａ）はランプ電圧、（ｂ）は図１３のチョークコイルＬの二次巻線Ｌ１１の電圧波形である。（ｃ），（ｄ）はフィラメントのスポット位置によるフィラメント電圧の違いを示したものである。（ｃ）はスポットが非電源側にできる場合であり、フィラメントには共振電流が流れるため、電圧降下が大きくなる。（ｄ）はスポットが電源側にできる場合であり、フィラメントには予熱電流のみしか流れないため、電圧降下が小さくなる。また、位相もずれてくる。
【００１０】
ここで、管電圧検出部と直列にフィラメントを接続した合成部の電圧について考察する。管電圧検出部には、管電圧検出部の電圧源とフィラメント電圧の差電圧に応じた電圧が検出部の平滑用コンデンサ両端（図１３ではコンデンサＣ１１の両端）に発生する。つまり、お互いの位相関係がどうなっているかによって電圧値が決定され、電圧源である（ａ）あるいは（ｂ）の正方向電圧発生時である半周期の状態において、フィラメント電圧の正方向面積が多ければ発生する電圧値はフィラメント非接続時と比較して小さくなり、フィラメント電圧の負方向面積が多ければ発生する電圧値は大きくなる。例えば、ランプ電圧（ａ）を電圧源とする場合、フィラメント電圧が（ｃ）の場合の管電圧検出部の直流電圧値が小さくなり（正方向電圧面積が大きいため）、フィラメント電圧が（ｄ）の場合の管電圧検出部の直流電圧値は変わらない（正負面積が同じのため）。このことは、フィラメント電圧が（ｃ）の場合は、管電圧検出部電圧が小さくフィラメント電圧が大きく、フィラメント電圧が（ｄ）の場合は、管電圧検出部電圧が変わらずフィラメント電圧が小さくなるため、合成電圧がフィラメントのスポット位置の違いに対して補正される方向となることを示している。さらに、寿命末期になると破線のように位相がずれるため、（ｄ）では変わらないが、（ｃ）では負方向面積が増加する方向となり、正常状態との差が大きくなる状態が増加することになる。
【００１１】
ところが、実際のフィラメントのスポット位置はさまざまな状態をとることがあり、上記の他に例えば図１６に示す状態をとることもある。図中の矢印はランプ電流の向きを示す。つまり、一周期の中でスポット位置が変化し、正方向電圧と負方向電圧が図１７のように非対称となる場合がある。この状態は、正常点灯時でも発生することがあり、このようなことを全て考慮しながら正常点灯時の電圧及び異常点灯時の電圧を設定することは非常に困難であり、言い換えれば正常点灯時の検出電圧のバラツキ幅及び異常点灯時の検出電圧のバラツキ幅が大きくなってしまうといった課題が発生する。
【００１２】
ランプ電圧直流電圧成分検出部に直列にフィラメントを接続した合成部の電圧についても上記と同様に電圧位相が関係してくるとともに、両側エミレス時に負電圧が生じた場合は合成電圧のピーク値が下がることになり、合成することにより更にバラツキ幅が大きくなるといった課題もある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、定格ランプ電流がほぼ同じで点灯時の管電圧が大きく異なる複数種の放電灯のいずれをも使用可能とし、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護する放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、上記の課題を解決するために、図１及び図２に示すように、放電灯Ｌａを点灯させる放電灯点灯手段と、前記放電灯の寿命末期に正常状態に比べて変化する電圧あるいは電流を前記放電灯点灯手段から検出した複数の検出値Ｖｉ（ｉ＝１，２，３）を、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第１の基準値Ｖｒｅｆ１−ｉと比較し、少なくとも１つの検出値が第１の基準値に達すると放電灯状態を検出した検出信号を出力する第１の検出回路１と、前記第１の検出回路１の検出信号出力を受けて前記放電灯点灯手段の出力を所定の状態に変化させる制御回路５と、前記複数の検出値Ｖｉを、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第２の基準値Ｖｒｅｆ２−ｉと比較し、前記複数の検出値Ｖｉの全てが前記第２の基準値Ｖｒｅｆ２−ｉに達した場合に前記複数の第１の基準値Ｖｒｅｆ１−ｉの少なくとも１つを前記第２の基準値Ｖｒｅｆ２−ｉの方向に変化させる第２の検出回路２とを備え、前記第２の基準値Ｖｒｅｆ２−ｉは前記変化させる前の第１の基準値Ｖｒｅｆ１−ｉに比べて正常状態の検出値に近いことを特徴とするものである。
【００１５】
前記第２の検出回路２は、前記第１の基準値Ｖｒｅｆ１−ｉを低下させる方向に変化させるものであっても良いし、上昇させる方向に変化させるものであっても良い（請求項２，３）。また、前記第１の基準値Ｖｒｅｆ１−ｉの少なくとも１つを低下させる方向に変化させ、他の少なくとも１つを上昇させる方向に変化させるものであっても良い（請求項４）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１に第１の実施形態を示す。図１において主回路部及び制御回路は図示していないが、従来例と同様に主回路部はインバータ回路ＩＮＶ、コンデンサＣ０、負荷回路Ｚを備え、制御回路５によってインバータ回路ＩＮＶの動作を制御している。また、検出信号が制御回路５に入力されると、インバータ回路ＩＮＶの出力を低減または停止させるようにしている。図２に主回路部の構成例を示す。図１は図２の比較手段６の構成を示したものである。
【００１７】
図１の検出信号を出力する構成について説明する。ここでは、ランプＬａの状態を検出する３つの検出値が入力される。３つの検出値は、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出部１１の検出値Ｖ１、フィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出部１２の検出値Ｖ２及びランプ電圧直流電圧成分を検出する非対称成分検出部１３の検出値Ｖ３である。ランプ電圧検出部１１は、ランプ電圧の正方向ピーク値に応じた電圧を検出値Ｖ１として出力する。フィラメント電圧検出部１２は、フィラメント電圧の正方向ピーク値に応じた電圧を検出値Ｖ２として出力する。非対称成分検出部１３は、ランプ電圧直流電圧成分の絶対値に応じた電圧を検出値Ｖ３として出力する。
【００１８】
それぞれの検出値は第１の検出回路１の比較器１−１、１−２、１−３、第２の検出回路２の比較器２−１、２−２、２−３に入力される。比較器１−１、１−２、１−３はそれぞれ第１の基準値Ｖｒｅｆ１−１、Ｖｒｅｆ１−２、Ｖｒｅｆ１−３を持ち、比較器１−１、１−２、１−３の出力がＯＲ回路３に入力され、ＯＲ回路３の出力が検出信号となる。つまり、検出値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のいずれかが対応する第１の基準値Ｖｒｅｆ１−１、Ｖｒｅｆ１−２、Ｖｒｅｆ１−３以上になると検出信号を発生する。
【００１９】
第２の検出回路２の比較器２−１、２−２、２−３は、それぞれ第２の基準値Ｖｒｅｆ２−１、２−２、２−３を持ち、比較器２−１、２−２、２−３の出力がＡＮＤ回路４に入力され、ＡＮＤ回路４の出力が第１の基準値Ｖｒｅｆ１−１、Ｖｒｅｆ１−２、Ｖｒｅｆ１−３を低下させる信号となる。つまり、すべての検出値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が対応する第２の基準値Ｖｒｅｆ２−１、Ｖｒｅｆ２−２、Ｖｒｅｆ２−３以上になると、比較器１−１、１−２、１−３の基準値Ｖｒｅｆ１−１、Ｖｒｅｆ１−２、Ｖｒｅｆ１−３を低下させる。
【００２０】
図３に図１４の各モードに対応した検出値及び検出動作を示す。ランプとして２４Ｗランプ、４２Ｗランプに対応でき、正常状態の各検出値は４２Ｗランプ点灯時のものであり、エミレス状態の各検出値は２４Ｗ点灯時のものである。正常点灯時における検出値は、外来ノイズ等による誤動作も考慮する必要がある。つまり基準値からある程度余裕をとった設定を行う必要があるが、本発明の構成を採ると、少なくとも１つの検出値が第２の基準値Ｖｒｅｆ２から余裕のある設定をしておけば、他の検出値はＶｒｅｆ１から余裕のある設定をすればよいことになる。本例では、検出値Ｖ３を第２の基準値Ｖｒｅｆ２−３に対して余裕のある設定としてあるので、検出値Ｖ１は第１の基準値Ｖｒｅｆ１−１に対して余裕があるが、第２の基準値Ｖｒｅｆ２−１に対してほとんど余裕の無い設定としてもよいことになる。
【００２１】
片側エミレス状態では、非対称成分検出部１３の検出値Ｖ３がＶｒｅｆ１−３以上になり、検出信号がＨｉｇｈになる。両側エミレス状態では、前述の通り検出値Ｖ３の上昇も発生し、全ての検出値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が第２の基準値Ｖｒｅｆ２以上となり、第１の基準値Ｖｒｅｆ１が低下する。Ｖｒｅｆ１が低下すると、低下前のＶｒｅｆ１−２にわずかに届かなかった検出値Ｖ２がＶｒｅｆ１−２以上となり、検出信号がＨｉｇｈになる。検出信号のＨｉｇｈ信号が制御回路５に入力されると、インバータ回路ＩＮＶの出力を低減または停止させる。このようにして、点灯時のランプ電圧が大きく異なる複数種の放電灯の最も大きいワット数の放電灯の正常点灯時でも誤動作せず、最も小さいワット数の放電灯がエミレス状態になったことを確実に検出して回路を保護することができる。
【００２２】
さらに、従来例との比較のため、３つの検出部１１，１２，１３を用いたが、フィラメント電圧検出部１２と非対称成分検出部１３の組み合わせだけで効果を発揮することが可能であり、より簡単な構成となる。また、本例においてはＶｒｅｆ１が低下するレベルをＶｒｅｆ２と同じ値としてもよく、その場合はＡＮＤ回路４の出力自体も検出信号となるとともに、ランプ電圧検出部１１と非対称成分検出部１３の組み合わせだけでも効果を発揮することが可能である。
【００２３】
（実施形態２）
図４に第２の実施形態を示す。本実施形態においては、実施形態１と同様の比較手段６に入力される検出値として、非対称成分検出部１３の出力Ｖ１とスイッチング電流検出部１４の出力Ｖ２を入力している。比較手段６は各検出値Ｖ１，Ｖ２を第１の基準値Ｖｒｅｆ１−１，１−２と比較する比較器で構成された第１の検出手段と、各検出値Ｖ１，Ｖ２を第２の基準値Ｖｒｅｆ２−１，２−２と比較する比較器で構成された第２の検出手段を備えている。非対称成分検出部１３は実施形態１と同様であり、検出値Ｖ１が入力される比較器は検出値Ｖ１が基準値Ｖｒｅｆ１−１，Ｖｒｅｆ２−１以上になると出力がＨｉｇｈになる。スイッチング電流検出部１４の検出値Ｖ２が入力される比較器は検出値が基準値Ｖｒｅｆ１−２，Ｖｒｅｆ２−２以下になると出力がＨｉｇｈになる。なお、本実施形態では検出値が２個であるから、第１の検出手段の比較器の出力を論理和するＯＲ回路、第２の検出手段の比較器の出力を論理積するＡＮＤ回路はいずれも２入力のものを用いることになる。
【００２４】
図５は、ランプＬａのインピーダンスが変化したときの共振カーブ（コンデンサＣ１の電圧）を示したものであり、ランプＬａのインピーダンスが大きくなるにつれて共振カーブがａ→ｂ→ｃと変化し、動作ポイントが遅相から同相に近づく方向に変化する。図中、ｆｓはインバータ回路の動作周波数、ｄは無負荷時の共振カーブである。
【００２５】
図６はスイッチング素子Ｑ２の両端電圧Ｖ_DSと、このスイッチング素子Ｑ２に流れるスイッチング電流Ｉ_Dの波形を示したものである。スイッチング電流Ｉ_Dが負方向に流れている期間Ｔｆは、共振回路によるフライホイル電流がＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード（逆並列ダイオード）を介して流れている。図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）は図５の共振カーブａ，ｂ，ｃにそれぞれ対応しており、スイッチング電流Ｉ_Dは、ランプＬａのインピーダンスが大きくなるにつれて、フライホイル電流が少なくなるとともにスイッチング電流Ｉ_Dのピーク値が高くなる。
【００２６】
ここで、図６の（ｂ），（ｃ）に示すように、スイッチング電流Ｉ_Dが正方向に流れ始めるときに発生する急峻な電流は、図４におけるコンデンサＣ１０の充電電流である。このコンデンサＣ１０はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング損失低減、雑音低減等の目的で通常スイッチング素子Ｑ１もしくはＱ２と並列に接続される。本例の場合はスイッチング素子Ｑ１に並列に接続しているため、スイッチング素子Ｑ１のオンからオフへの変化時には共振電流の一部としての充電電流が流れてＶ_DSの立ち下がりの傾きを滑らかにし、スイッチング素子Ｑ２のオンからオフへの変化時には共振電流の一部としての放電電流が流れてＶ_DSの立ち上がりの傾きを滑らかにしている。この充放電電流は、フライホイル電流が流れる期間Ｔｆに充放電が完了しなければ、スイッチング素子Ｑ２がオンした時にスイッチング素子Ｑ２を介して急峻な充放電電流として流れる。つまり、フライホイル電流が減少するにつれてコンデンサＣ１０に充電できる量が減少し、残りをスイッチング素子Ｑ２への順方向電流により満充電することになるので、フライホイル電流が減少するにつれてスイッチング素子Ｑ２へ流れる急峻な電流はピークが大きく、幅が広くなっていく。
【００２７】
ここで、図４のスイッチング電流検出部１４について説明する。上記放電灯点灯装置では、スイッチング素子Ｑ２と直列に抵抗Ｒ６を接続し、この抵抗Ｒ６でスイッチング素子Ｑ２に流れる電流Ｉ_Dを検出して、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ７で構成される微分回路に入力している。コンデンサＣ５と抵抗Ｒ７よりなる微分回路の出力はトランジスタＱ３のベースに入力されており、微分回路の出力がトランジスタＱ３のオン電圧以上になれば、トランジスタＱ３がオンする。一方、電圧源Ｅ’から抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ６に充電された平滑電圧が検出値Ｖ２として出力されている。微分回路の出力がトランジスタＱ３のオン電圧以上になると、トランジスタＱ３がオンして抵抗Ｒ９を介してコンデンサＣ３の電荷を放電し、検出値Ｖ２が所定値以下となって比較手段６により異常検知される。
【００２８】
図７はトランジスタＱ３のべースに入力される電圧波形を示しており、（ａ），（ｂ）は図６の（ａ），（ｂ）に対応した波形である。トランジスタＱ３のべースは、上述のように、スイッチング素子Ｑ２に流れる電流Ｉ_Dを抵抗Ｒ６で検出した電圧を電圧源としたコンデンサＣ５と抵抗Ｒ７の微分回路の出力で駆動されている。そのため、トランジスタＱ３のベース入力電圧はスイッチング素子Ｑ２の電流Ｉ_Dの波形を微分した波形となり、通常の共振電流が流れる（ａ）の場合の電圧値は低くなるが、コンデンサＣ１０の充放電電流のような急峻な電流が流れる（ｂ）の場合の電圧値は高くなる。つまり、微分回路の構成とすることによりコンデンサＣ１０の充放電電流の検出が可能になり、トランジスタＱ３がオンするべース電圧Ｖｂに達すると、トランジスタＱ３がオンして抵抗Ｒ９を介してコンデンサＣ６の電荷を引き抜くようにしている。トランジスタＱ３がオフ状態のときの検出値Ｖ２は電源Ｅ’の電圧がコンデンサＣ６に充電されている。
【００２９】
図８に基づいて比較手段６の動作を説明する。正常状態及び２４Ｗランプの片側エミレス状態ではコンデンサＣ１０の充電電流波形が無いため、トランジスタＱ３がオフで検出値Ｖ２の電圧は電源Ｅ’の電圧となる。片側エミレス状態は実施形態１と同様、非対称成分検出部１３の検出値Ｖ１で検出信号がＨｉｇｈとなる。２４Ｗランプの両側エミレス状態ではスイッチング素子Ｑ２の電流Ｉ_DにコンデンサＣ１０からの急峻な充電電流が流れるため、トランジスタＱ３のべース電圧がＶｂ（図７）以上となる期間、抵抗Ｒ９を介してコンデンサＣ６の電荷を引き抜き、その他の期間は電源Ｅ’から抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ６を充電する。このとき、コンデンサＣ１０からの急峻な充電電流の幅が短いため、コンデンサＣ６の電荷を十分引き抜くことができず、検出値Ｖ２はＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間の電圧（Ｖｒｅｆ２以下）となる。このとき検出値Ｖ１の電圧は、前述の通りＶｒｅｆ２以上となっているため、第２の基準値についてのＡＮＤ条件が成立し、図８の矢印に示すように、Ｖｒｅｆ１（破線）がＶｒｅｆ２（一点鎖線）の方向に変化する。Ｖｒｅｆ１が変化すると、変化前のＶｒｅｆ１に届かなかった検出値Ｖ２がＶｒｅｆ１以下となり、検出信号がＨｉｇｈになる。検出信号のＨｉｇｈ信号が制御回路５に入力されると、インバータ回路ＩＮＶの出力を低減または停止させる。
【００３０】
このようにして、点灯時のランプ電圧が大きく異なる複数種の放電灯の最も大きいワット数の放電灯の正常点灯時でも誤動作せず、最も小さいワット数の放電灯がエミレス状態になったことを確実に検出して回路を保護することができる。
【００３１】
（実施形態３）
第３の実施形態を図９〜図１１に示す。回路構成は図９に示すように、２入力コンパレータの構成となり、１つの基準値Ｖｒｅｆに対する比較で検出値Ｖ１あるいは検出値Ｖ２のいずれかが基準値Ｖｒｅｆ以上となると検出信号を出力する。つまり、Ｖｒｅｆ１とＶｒｅｆ２を兼用し、図１の検出回路１と検出回路２を兼用した例である。但し、便宜上、第１の基準値Ｖｒｅｆ１と第２の基準値Ｖｒｅｆ２の概念を用いて動作を説明する。
【００３２】
図１０は検出値Ｖ１と検出値Ｖ２が入力された時の基準値Ｖｒｅｆの変化を示した図であり、検出値Ｖ１（あるいは検出値Ｖ２）の電圧を上昇させていった時に、検出信号が出力される検出値Ｖ２（あるいは検出値Ｖ１）を示したもの、つまり基準値Ｖｒｅｆの変化を示したものである。前述までの実施形態では、Ｖｒｅｆ１が電圧ＡでＶｒｅｆ２が電圧Ｂであるとすると、図中、電圧Ａよりも外側の領域（Ｖ１＞Ａ）ＯＲ（Ｖ２＞Ａ）と図中Ｃの領域（Ｖ１＞Ｂ）ＡＮＤ（Ｖ１＞Ｂ）で検出信号の出力が可能であった。これに対して、本実施形態では、一方の検出値Ｖ１（あるいは検出値Ｖ２）が電圧Ｂに達すると他方の検出値Ｖ２（あるいは検出値Ｖ１）に対するＶｒｅｆ２を低下するように変化させているとともに、このように変化するＶｒｅｆ２に検出値Ｖ１、検出値Ｖ２の両方が達すると、Ｖｒｅｆ１をＶｒｅｆ２と同値まで変化させて検出信号を出力する動作をしていることと同じであり、前述までの実施形態における検出信号出力が可能な領域が増加している。
【００３３】
ここで、検出値Ｖ１がランプ電圧検出部１１の出力、検出値Ｖ２が非対称成分検出部１３の出力である場合の動作を図１１をもとに説明する。非対称成分検出部１３の出力の検出値Ｖ２は図３と同様であるが、ランプ電圧検出部１１の出力の検出値Ｖ１は耐ノイズ性能を考慮して正常ランプ点灯時の電圧値（基準値Ｖｒｅｆ１）を図３より低いレベルに設定する。
【００３４】
動作としては両側エミレス時が異なるため、両側エミレス時の動作について説明する。検出値Ｖ１は変化前のＶｒｅｆ２よりやや低い値となる。一方、検出値Ｖ２はＶｒｅｆ２以上となり（Ｖｒｅｆ１より低い）、Ｖｒｅｆ２を超えるレベルに応じてＶｒｅｆ２が低下する。低下したＶｒｅｆ２の値を検出値Ｖ１が超えているので、検出値Ｖ１と検出値Ｖ２の両方がＶｒｅｆ２を超えることになり、Ｖｒｅｆ１をＶｒｅｆ２まで低下させる。Ｖｒｅｆ１がＶｒｅｆ２まで低下するということは検出値がＶｒｅｆ１を超えることになるので、検出信号がＨｉｇｈとなり、制御回路５に入力されて、インバータ回路ＩＮＶの出力を低減または停止させる。以上説明したように、本実施形態では検出信号出力が可能な領域を更に広げることが可能となるため、更に確実な検出が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、放電灯の寿命末期に正常状態に比べて変化する電圧あるいは電流を放電灯点灯手段から検出した複数の検出値を、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第１の基準値と比較し、少なくとも１つの検出値が第１の基準値に達すると放電灯状態を検出した検出信号を出力する第１の検出手段の検出信号出力を受けて放電灯点灯手段の出力を所定の状態に変化させる制御手段を備える放電灯点灯装置において、前記複数の検出値を、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第２の基準値と比較し、前記複数の検出値の全てが前記第２の基準値に達した場合に前記複数の第１の基準値の少なくとも１つを前記第２の基準値の方向に変化させる第２の検出手段を備え、前記第２の基準値は前記変化させる前の第１の基準値に比べて正常状態の検出値に近いので、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確実に検出して回路を保護できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の検出回路部の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の主回路部の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態１の検出動作を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態２の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態２の共振特性を示す特性図である。
【図６】本発明の実施形態２のスイッチング素子の電圧波形及び電流波形を示す波形図である。
【図７】本発明の実施形態２の微分回路の出力を示す波形図である。
【図８】本発明の実施形態２による検出動作を示す動作説明図である。
【図９】本発明の実施形態３の要部構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施形態３の動作説明図である。
【図１１】本発明の実施形態３による検出動作を示す動作説明図である。
【図１２】従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１３】従来の他の放電灯点灯装置の回路図である。
【図１４】図１３の放電灯点灯装置の複数の検出電圧の波形図である。
【図１５】図１３の放電灯点灯装置の正常時と異常時の波形図である。
【図１６】フィラメントのスポット位置の変動を示す説明図である。
【図１７】フィラメント電圧が正負非対称となる場合の波形図である。
【符号の説明】
１検出回路
２検出回路
３ＯＲ回路
４ＡＮＤ回路
１１ランプ電圧検出部
１２フィラメント電圧検出部
１３非対称成分検出部

Claims

放電灯を点灯させる放電灯点灯手段と、
前記放電灯の寿命末期に正常状態に比べて変化する電圧あるいは電流を前記放電灯点灯手段から検出した複数の検出値を、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第１の基準値と比較し、少なくとも１つの検出値が第１の基準値に達すると放電灯状態を検出した検出信号を出力する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段の検出信号出力を受けて前記放電灯点灯手段の出力を所定の状態に変化させる制御手段と、
前記複数の検出値を、それぞれ放電灯の寿命末期の検出値と正常状態の検出値の間に設定された複数の第２の基準値と比較し、前記複数の検出値の全てが前記第２の基準値に達した場合に前記複数の第１の基準値の少なくとも１つを前記第２の基準値の方向に変化させる第２の検出手段とを備え、前記第２の基準値は前記変化させる前の第１の基準値に比べて正常状態の検出値に近いことを特徴とする放電灯点灯装置。
前記第２の検出手段は、前記第１の基準値を低下させる方向に変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記第２の検出手段は、前記第１の基準値を上昇させる方向に変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記第２の検出手段は、前記第１の基準値の少なくとも１つを低下させる方向に変化させ、前記第１の基準値の他の少なくとも１つを上昇させる方向に変化させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
前記制御手段は、前記放電灯点灯手段の出力を低減もしくは停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
前記複数の第２の基準値は、それぞれの基準値が他の前記検出値に応じて変化することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段が兼用されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
前記複数の第２の基準値は、連続的に変化することを特徴とする請求項６又は７記載の放電灯点灯装置。
前記第１の基準値を低下させる方向に変化させる検出値の少なくとも１つは、前記放電灯の正常点灯時に略０Ｖであることを特徴とする請求項２、４〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
前記複数の検出値の１つは、前記放電灯の電圧又は電流の直流成分を検出した検出値であることを特徴とする請求項９記載の放電灯点灯装置。