(57)【要約】【課題】ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる光源点灯装置及び照明器具を提供する。【解決手段】光源点灯装置１０及び照明器具１は、光源２へ電力を供給し光源２を点灯させる点灯回路１１と、点灯回路１１が寿命時期を迎えたことを判定する点灯回路寿命判定部１９と、点灯回路１１が寿命時期を迎えたことを点灯回路寿命判定部１９が判定した場合に光源２への供給電力を通常点灯状態とは異なる供給電力に変更する光源電力制御手段１８と、を備え、光源電力制御手段１８は、点灯回路１１への電力供給が始まってから所定の期間に動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源へ電力を供給し前記光源を点灯させる点灯回路と、
前記点灯回路が寿命時期を迎えたことを判定する点灯回路寿命判定部と、
前記点灯回路が寿命時期を迎えたことを前記点灯回路寿命判定部が判定した場合に前記光源への供給電力を通常点灯状態とは異なる供給電力に変更する光源電力制御手段と、を備え、
前記光源電力制御手段は、前記点灯回路への電力供給が始まってから所定の期間に動作を行うことを特徴とする光源点灯装置。
【請求項２】
前記光源電力制御手段は前記所定の期間中に前記光源への供給電力を周期的に変更する機能を備え、前記周期を前記点灯回路の累積使用時間に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載した光源点灯装置。
【請求項３】
前記所定の期間は前記点灯回路の累積使用時間に応じて変更することを特徴とする請求項１または２に記載した光源点灯装置。
【請求項４】
前記光源は放電灯であって、
前記所定の期間は前記点灯回路が前記光源を点灯させる為の予熱、始動期間を経て始まることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した光源点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載した光源点灯装置を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を供給することにより光源を点灯させる光源点灯装置および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプやＨＩＤランプ等を使用した照明器具が使用されるようになって久しい。照明器具は、その使用において、ランプが寿命になると点灯しなくなったり、点灯し難くなったり、或いは、それまでの明るさが出なくなる。それにより、使用者に寿命が来たことを促し、蛍光ランプ等を交換することになる。
【０００３】
一方、照明器具自体にも、耐用年数、所謂寿命は存在する。それは、金属製の構成部品の疲労、絶縁抵抗の低下等によって現れる。しかし、蛍光ランプ等が正常に点灯している場合、一般的にユーザーは光源点灯装置の部品の劣化等に気付かずに使用し続けることが多い。その場合の不具合点は、例えば、美術館等で光源点灯装置の部品の故障により照明が突然消えてしまい、ユーザーに不快感を与えてしまうというような事例である。
【０００４】
このような背景を鑑みて、放電灯の点灯時間を積算カウントし、所定時間を越えたことで寿命と推定して、放電灯に印加する電圧値を下げたり、発振を停止したりすることにより保護動作を行うようにした光源点灯装置および照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８５３７４号公報（図１、請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された従来の光源点灯装置および照明器具では、寿命と推定した場合に、放電灯に印加する電圧値を下げたり、発振を停止させたりするといった保護動作を継続して行う。
従って、本来の機能を提供できずにユーザーに常に不快感を与え続けることになりうる。
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる光源点灯装置および照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光源点灯装置は、光源へ電力を供給し前記光源を点灯させる点灯回路と、前記点灯回路が寿命時期を迎えたことを判定する点灯回路寿命判定部と、前記点灯回路が寿命時期を迎えたことを前記点灯回路寿命判定部が判定した場合に前記光源への供給電力を通常点灯状態とは異なる供給電力に変更する光源電力制御手段と、を備え、前記光源電力制御手段は、前記点灯回路への電力供給が始まってから所定の期間に動作を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、光源電力制御手段により、ユーザーヘの点灯回路の寿命時期の報知を電源投入後の一定期間のみに限定して行う。
これにより、報知期間を経た後は通常モードで光源を点灯する。
従って、寿命時期の報知を電源投入毎に行うようにしてユーザーに点灯回路の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる。
【００１０】
本発明に係る光源点灯装置は、上記光源点灯装置において、前記光源電力制御手段は前記所定の期間中に前記光源への供給電力を周期的に変更する機能を備え、前記周期を前記点灯回路の累積使用時間に応じて変更することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、例えば光源が点滅するような供給電力の制御を実施した場合、その点滅周波数を累積使用時間に応じて変更する。
これにより、寿命時期を迎えた当初は例えば低い周波数で点滅を行い、寿命時期を越えて使い続けられた場合に例えば高い周波数で点滅を行う。
従って、ユーザーヘの寿命報知をより高い視覚効果で実施することができる。
【００１２】
本発明に係る光源点灯装置は、上記光源点灯装置において、前記所定の期間は前記点灯回路の累積使用時間に応じて変更することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、累積使用時間に応じてユーザーヘの点灯回路の寿命報知期間を設定する。
これにより、寿命時期を迎えた当初は寿命報知期間を例えば短くして行い、寿命時期を越えて使い続けられた場合は寿命報知期間を例えば長くして行う。
従って、ユーザーに寿命時期が超えた度合いを、寿命報知期間を通じて効果的に報知することができる。
【００１４】
本発明に係る光源点灯装置は、上記光源点灯装置において、前記光源は放電灯であって、
前記所定の期間は前記点灯回路が前記光源を点灯させる為の予熱、始動期間を経て始まることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、光源を点灯させる為に必要な予熱、始動プロセスを確実に実施した後に寿命時期を報知する動作へ移行する。
これにより、予熱・始動エネルギーが不適当な場合に光源の寿命が本来より短くなるような不要なストレスを光源に印加することがない。
従って、光源の寿命を維持して寿命報知を実施することができる。
【００１６】
本発明に係る照明器具は、上記光源点灯装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、光源点灯装置の光源電力制御手段により、ユーザーヘの点灯回路の寿命時期の報知を電源投入後の一定期間のみに限定して行う。
これにより、照明器具は報知期間を経た後に通常モードで光源を点灯する。
従って、寿命時期の報知を電源投入毎に行うようにしてユーザーに点灯回路の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる照明器具を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光源点灯装置および照明器具によれば、点灯回路が寿命時期を迎えたことを点灯回路寿命判定部が判定した場合に光源電力制御手段が点灯回路への電力供給が始まってから所定の期間に光源への供給電力を通常点灯状態とは異なる供給電力に変更して行う。
これにより、ユーザーに点灯回路の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の光源点灯装置を装備する照明器具のブロック構成図
【図２】図１に示した光源点灯装置の制御動作を説明するフローチャート
【図３】図１に示した光源点灯装置の制御動作を説明するタイムチャート
【図４】本発明に係る第２実施形態の光源点灯装置の制御動作を説明するタイムチャート
【図５】図４に示した光源点灯装置における寿命お知らせモードの制御動作を説明するタイムチャート
【図６】図４に示した光源点灯装置の寿命お知らせモードの第１変形例の制御動作を説明するタイムチャート
【図７】図４に示した光源点灯装置の寿命お知らせモードの第２変形例の制御動作を説明するタイムチャート
【図８】本発明に係る第３実施形態の光源点灯装置を装備する照明器具のブロック構成図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の複数の実施形態に係る照明器具について図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態である照明器具１は、熱陰極蛍光灯の放電灯光源であるランプ２と、光源点灯装置１０と、から構成されている。
光源点灯装置１０は、整流回路１２、昇圧チョッパ回路１３、アルミ電解コンデンサＣ０、インバータ回路１４、コイルＬおよびコンデンサＣ１からなるＬＣ共振回路１５を備える点灯回路１１と、制御電源回路１７、光源電力制御手段として機能するインバータ発振制御回路１８、点灯回路寿命判定部として機能する累積点灯時間計時回路１９、光源寿命判定部として機能するランプ寿命末期／異常検出回路２０、を備えるインバータ制御回路１６と、からなる。
【００２２】
点灯回路１１において、商用電源である交流の入力電圧は、整流回路１２および昇圧チョッパ回路１３を経て直流高圧電圧(Ｖｄｃ)に変換される。変換された直流高圧電圧はパワーＭＯＳ ＦＥＴＱ１，Ｑ２からなるインバータ回路１４により高周波に変換され、ＬＣ共振回路１５を通じてランプ２へ電力を供給する。
【００２３】
累積点灯時間計時回路１９は、クロックタイマ等の計時手段を内蔵しており、アルミ電解コンデンサＣ０の温度に基づいて点灯回路１０の累積点灯時間を計時し、点灯回路１１の寿命を推定する。
【００２４】
ランプ寿命末期／異常検出回路２０は、ランプ２の点灯時間に基づいてランプ２の寿命を推定する。
【００２５】
点灯回路１１は、使用される電子部品、アルミ電解コンデンサＣ０の容量低下や巻線部品の絶縁性能の劣化により寿命に至る。いずれの場合も使用温度が電子部品の寿命に大きく影響し、ランプ２が点灯していない場合には点灯回路１１内の温度は周囲温度と同等であるが、ランプ２が点灯している場合には、点灯回路１１内の部品の発熱により各電子部品の使用温度は高くなる。
【００２６】
一般的に、点灯回路１１においては、他の電子部品に比べてアルミ電解コンデンサＣ０の寿命が最も短い。或いは最も短くなるように設計される。アルミ電解コンデンサＣ０の寿命はアレニウスの法則にしたがって、温度が１０℃上がると寿命は約１／２になる。この法則に従えば、ランプ点灯時のアルミ電解コンデンサＣ０の使用温度が分かればアルミ電解コンデンサの寿命は次式により推定できる。
【００２７】
【数１】
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ここで、Ｌ：Ｔ℃での推定寿命
Ｌ０：保証寿命時間
Ｔ０：推定寿命時間
Ｔ：周囲温度
【００２８】
点灯回路１１が寿命に至ると不安全モードに至る虞もあるため、寿命末期で動作している間に点灯回路１１あるいは照明器具１を交換することが重要である。そのためには、点灯回路１１の寿命末期が近づいていることを使用者に知らせる必要がある。
【００２９】
インバータ発振制御回路１８は、累積点灯時間計時回路１９により点灯回路１１の寿命が末期であると推定された場合に寿命お知らせモードを実行する。寿命お知らせモードでは、ユーザーが気付く程度の数秒以内に、インバータ回路１４のスイッチング周波数を変更することによりランプ２の出力を通常点灯状態よりも落とした状態で点灯する。
【００３０】
次に、照明器具１０の制御動作について説明する。
【００３１】
図２、図３に示すように、時刻ｔ０において電源が投入されることにより制御が開始され、累積点灯時間計時回路１９の計時データによる累積点灯時間が所定の推定寿命時間Ｔ０に達するまでは、通常のシーケンスどおり、予熱モードから始動モードを経て点灯モードに移行する（Ｓ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０４）。
ここで、Ｔ０はアルミ電解コンデンサＣ０等の使用温度から推定されるランプ２の推定寿命時間である。
【００３２】
累積点灯時間が推定寿命時間Ｔ０を超えると、時刻ｔ１において累積点灯時間フラグが立ち、点灯回路１１の寿命をユーザーに知らせるために、始動モード後の一定時間Ｗで時刻ｔ２まで、寿命お知らせモードにてランプ２を点灯させる（Ｓ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０５→Ｓ１０４）。
【００３３】
寿命お知らせモードでは、ユーザーが気付く程度の数秒以内に、インバータ回路１４のスイッチング周波数を変更することによりランプ２の出力を通常点灯状態よりも落とした状態で点灯する。なお、寿命お知らせモードの時間は使用者が不快に感じることなく点灯回路１１の異常に気づく程度の数秒以内に抑えることが望ましい。時間が短すぎるとユーザーが異常に気づかないし、長すぎるとユーザーが不快に感じて実使用状態で許容されなくなる虞があるからである。
【００３４】
累積点灯時間が推定寿命時間Ｔ０を超えることにより寿命お知らせモードの動作中、ランプ寿命末期／異常検出回路２０がランプ２の点灯時間に基づいてランプ２の寿命を推定しており、ランプ寿命末期／異常検出回路２０がランプ２の寿命を推定すると、割り込みルーチンが実行され、インバータ発振制御回路１８によりインバータ回路１４の発振を停止する（Ｓ１０３→Ｓ１０５→Ｓ１０６）。
【００３５】
このとき、寿命お知らせモードでは、通常点灯状態よりも出力を落とした状態でランプ２を点灯して使用者に点灯回路１１の寿命が近いことを知らせる。
【００３６】
以上説明したように、本発明の第１実施形態の光源点灯装置１０では、光源電力制御手段であるインバータ発振制御回路１８により、ユーザーヘの点灯回路１１の寿命時期の報知を電源投入後の一定期間のみに限定して行う。
これにより、報知期間を経た後は通常モードでランプ２を点灯する。
従って、寿命時期の報知を電源投入毎に行うようにしてユーザーに点灯回路１１の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる。
【００３７】
本発明の第１実施形態の光源点灯装置１０では、ランプ２を点灯させる為に必要な予熱、始動プロセスを確実に実施した後に寿命時期を報知する動作へ移行する。
これにより、予熱・始動エネルギーが不適当な場合にランプ２の寿命が本来より短くなるような不要なストレスを光源に印加することがない。
従って、ランプ２の寿命を維持して寿命報知を実施することができる。
【００３８】
本発明の第１実施形態の照明器具１では、光源点灯装置１０の光源電力制御手段であるインバータ発振制御回路１８により、ユーザーヘの点灯回路１１の寿命時期の報知を電源投入後の一定期間のみに限定して行う。
これにより、照明器具１は報知期間を経た後に通常モードでランプ２を点灯する。
従って、寿命時期の報知を電源投入毎に行うようにしてユーザーに点灯回路１１の寿命時期を報知しつつ報知後は通常の点灯動作を実施することによりユーザーに不快感を与えずに本来の機能を提供し続けることができる照明器具１を提供できる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の光源点灯装置および照明器具について説明する。なお、以下の各実施形態において、上述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
【００４０】
図４に示すように、本発明の第２実施形態の光源点灯装置３０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に実行される寿命お知らせモードにおいてランプ２の出力を繰り返し周波数fで周期的に変化させる制御を行う。
【００４１】
このとき、ランプ出力を周期的に変化する周波数fを徐々に高くするようにしても良い。そうすれば、ユーザーに対して、点灯回路１１の寿命が近づいていることを、より認識させることができる。
【００４２】
図５に示すように、寿命お知らせモードでは、その時間を推定寿命時間Ｔ０以降一定にして実行する。
【００４３】
図６に示すように、寿命お知らせモードの第１変形例では、推定寿命時間Ｔ０を過ぎてから徐々に寿命お知らせモードの時間を延ばしている。
【００４４】
図７に示すように、寿命お知らせモードの第２変形例では、推定寿命時間Ｔ０を過ぎてから段階的に寿命お知らせモードの時間を延ばしている。
【００４５】
このようにすることにより、ユーザーに対して、点灯回路１１の寿命が近づいていることを、より認識させることができる。
【００４６】
加えて、寿命お知らせモードの所定の期間は、寿命時期を迎えた当初は寿命報知期間を例えば短くして行い、寿命時期を越えて使い続けられた場合は寿命報知期間を例えば長くして行うことにより、点灯回路１１の累積使用時間に応じて任意に変更することもできる。
【００４７】
本発明の第２実施形態の光源点灯装置３０では、例えばランプ２が点滅するような供給電力の制御を実施した場合、その点滅周波数を累積使用時間に応じて変更する。
これにより、寿命時期を迎えた当初は例えば低い周波数で点滅を行い、寿命時期を越えて使い続けられた場合に例えば高い周波数で点滅を行う。
従って、ユーザーヘの寿命報知をより高い視覚効果で実施することができる。
【００４８】
本発明の第２実施形態の光源点灯装置３０では、累積使用時間に応じてユーザーヘの点灯回路１１の寿命報知期間を設定する。
これにより、寿命時期を迎えた当初は寿命報知期間を例えば短くして行い、寿命時期を越えて使い続けられた場合は寿命報知期間を例えば長くして行う。
従って、ユーザーに寿命時期が超えた度合いを、寿命報知期間を通じて効果的に報知することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の光源点灯装置および照明器具について説明する。
【００５０】
図８に示すように、本発明の第３実施形態の照明器具４０に装備される光源点灯装置５０は、インバータ制御回路１４にＶｄｃリプル電圧検出回路５１を備えている。
【００５１】
Ｖｄｃリプル電圧検出回路５１は、アルミ電解コンデンサＣ０のリプル電圧を測定することにより、点灯回路１１の寿命末期を推定する。
【００５２】
通常、アルミ電解コンデンサＣ０は使用時間の経過とともに容量が低下するために、インバータＶｄｃのリプル電圧は徐々に大きくなる。リプル電圧が大きくなるとランプ２がちらつき、ランプ寿命末期／異常検出回路２０が動作して発振停止に至る。
【００５３】
そこで、Ｖｄｃを検出し、ランプ２がちらつき始めるとき、あるいはその直前のリプル電圧（Ｌｉｍｉｔ ＬまたはＬｉｍｉｔ Ｈ）に達した状態を点灯回路１１の寿命と判断している。
【００５４】
これにより、寿命が判断されたときに、前述のとおり、寿命お知らせモードにてランプ２を点灯することにより点灯回路１１の寿命を使用者に認識させる。
【００５５】
本発明の第３実施形態の光源点灯装置５０および照明器具４０は、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、本実施形態によれば、Ｖｄｃリプル電圧検出回路５１により、アルミ電解コンデンサＣ０のリプル電圧を単純に測定するだけで良いので、回路構成を極めて簡略化してコスト面で有利に製造することができる。
【００５６】
なお、以上の各実施例では光源として熱陰極蛍光灯のランプ２を点灯させる光源点灯装置１０、３０、５０を例に説明したが、熱陰極蛍光灯のランプ２に代えて、ＬＥＤ等のその他の光源点灯回路に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、前記各実施形態で使用した点灯回路１１等は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１、４０  照明器具
２  ランプ（光源）
１０、３０、５０  光源点灯装置
１１  点灯回路
１８  インバータ発振制御回路（光源電力制御手段）
１９  累積点灯時間計時回路（点灯回路寿命判定部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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