(57)【要約】【課題】電源が投入されていない状態で放電灯の交換などによる無負荷状態を検出して点灯時間タイマを自動的にリセットする照明装置を提供する。【解決手段】放電灯点灯装置１２は放電灯１１を点灯させるとともに放電灯１１への供給電力が制御可能である。放電灯点灯装置１２への給電時間は放電灯１１の点灯時間として点灯時間タイマ１４により計時される。照度補正装置１５では放電灯１１の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するように点灯時間タイマ１４により計時された点灯時間に応じて放電灯１１への供給電力を放電灯点灯装置１２に指示する。放電灯１１の無負荷状態は電源が投入されていない期間に検出され、リセット制御部２２は、無負荷状態が検出されると点灯時間タイマ１４をリセットする。【選択図】図１
2006190697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯と、放電灯を点灯させるとともに放電灯への供給電力を制御可能な放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置への給電時間を放電灯の点灯時間として計時する点灯時間タイマと、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するように点灯時間タイマにより計時された点灯時間に応じて放電灯への供給電力を放電灯点灯装置に指示する照度補正装置と、放電灯の無負荷状態を電源が投入されていない期間に検出する手段と、無負荷状態が検出されると点灯時間タイマをリセットするリセット制御部とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板とは別に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板と一体に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記放電灯点灯装置はインバータ回路よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記照度補正装置は、外部から指示された調光比と点灯時間とを補正用テーブルに照合して放電灯への供給電力を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記照度補正装置は、点灯時間に応じた放電灯の光束維持比から求められる放電灯への供給電力を外部から指示された調光比で補正することにより放電灯への供給電力を決定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、照明用に用いられているランプの光束は使用時間の経過とともに低下する。つまり、ランプの使用時間の経過とともに照度が低下する。ランプの使用時間の経過に伴う照度の低下を抑制する技術としては、図１８に示すように、主操作盤３０にオンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２を信号線３３を介して接続し、オンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２によって、ランプの調光が可能な調光照明器具３４を制御するようにした照明システムにおいて採用されたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この照明システムでは、調光照明器具３４は調光制御端末器３２からの調光信号を受けてランプを調光する機能を有し、オンオフ制御端末器３１によりランプのオンオフが指示される。つまり、調光照明器具３４ではオンオフ制御端末器３１によりランプが点灯されていると、調光制御端末器３２からの調光信号を受けてランプの光出力を調節することができるのである。オンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２は信号線３３に接続された壁スイッチ３５が操作されると、主操作盤３０から信号線３３を介して伝送される指令に従ってランプの点灯・消灯およびランプの調光量を制御する。また、オンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２には複数台の調光照明器具３４が接続される。つまり、複数台の調光照明器具３４が、共通のオンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２によって一括して制御されるのである。ここに、オンオフ制御端末器３１には調光照明器具３４に対してランプを点灯させるための電源を供給する照明電源３６が接続されている。
【０００３】
ところで、上述した照明システムでは、ランプの使用時間にかかわらずランプの光束変化を抑制するために、図１９に示すように、調光制御端末器３２に照度補正値演算装置３７が接続されている。照度補正値演算装置３７は、時間を計時する時計手段３８と、ランプの光束低下特性を記憶させたメモリ３９と、汚れによる光束低下特性を記憶させたメモリ４０と、時計手段３８により計時された時間に応じてメモリ３９，４０から読み出した補正値を加算して出力する演算手段４１を備える。この演算手段４１の出力を調光制御端末器３２に設けた照度補正部４２に与えることによって、主制御盤３０から信号線３３を通して指示された調光量の調光信号を生成する調光制御信号生成部４３の出力を、照度補正部４２で補正するのである。このように補正された調光信号を調光照明器具３４に与えることで、時間経過に伴う照度低下が抑制されている。
【特許文献１】特開昭６４−８９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した照明システムでは主制御盤３０、調光制御端末器３２、調光照明器具３４、照度補正演算装置３７を少なくとも必要としており、しかも信号線３３を配線しなければならないから、施工に手間がかかるとともに初期投資が非常に大きくなる。
【０００５】
また、上述した構成では１台の調光制御端末器３２に複数台の調光照明器具３４が接続されているから、これらの調光照明器具３４のうちのいずれかにおいて、ランプの割れやランプの特性のばらつきなどによって早期にランプを交換した場合に、他のランプとは使用時間が異なることになり、他のランプを用いている調光照明器具３４とは照度に差異が生じることになる。このような照度の差異を防止するには、同じ調光制御端末器３２に制御される調光照明器具３４のランプを一斉に交換しなければならず、ランプ交換の費用が増加する。
【０００６】
さらに、上述した照明システムはオフィスや店舗での使用を想定したものであり、１台の調光制御端末器３２に複数台の調光照明器具３４が接続され、またランプは必要なときにのみ点灯させるのではなく、毎日特定の時間帯には連続的に点灯させると考えられている。したがって、ランプの個数が少ない場所（給湯室、階段、化粧室、小規模事務所など）で使用するには、コスト増が大きくなるとともに信号線３３の配線が面倒であるから採用するのが難しい。しかもランプは連続的に点灯させるから、時計手段３８はランプを使用するか否かにかかわらず連続的に計時するようになっており、ランプを比較的短時間だけ点灯させる上述したような場所では、計時手段３８により計時された時間がランプの使用時間を正しく反映しないことになる。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、使用時間の経過に伴う照度の低下を抑制するとともにランプの個数が少ない場所で採用する場合に、施工が容易でコストが比較的低く、しかもランプの交換を単独で行っても照度の差異が生じにくく、さらには、電源が投入されていない状態で放電灯の交換などに伴う無負荷状態を検出して点灯時間タイマを自動的にリセットすることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、放電灯と、放電灯を点灯させるとともに放電灯への供給電力を制御可能な放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置への給電時間を放電灯の点灯時間として計時する点灯時間タイマと、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するように点灯時間タイマにより計時された点灯時間に応じて放電灯への供給電力を放電灯点灯装置に指示する照度補正装置と、放電灯の無負荷状態を電源が投入されていない期間に検出する手段と、無負荷状態が検出されると点灯時間タイマをリセットするリセット制御部とを備えるものである。
【０００９】
この構成によれば、主制御盤や端末器を備えた大規模な配線系を用いずに放電灯の光束を補正することができ、従来構成に比較すると初期投資を大幅に低減することができる。つまり、照明器具の台数が少ない場所や照明器具の使用台数が少ない利用者においても、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束の低下を抑制する機能を用いることが可能になる。しかも、点灯時間は放電灯点灯装置への給電時間に基づいて求めているから、個々の放電灯ごとに点灯時間を正確に求めることができ、光束の補正を正確に行うことが可能になる。また、複数個の放電灯のうちの１つを交換したとしても、その放電灯の光出力は照度補正装置によって制御された略一定値であるから光量には変化が生じない。加えて、放電灯の交換などに伴う無負荷状態を検出して点灯時間タイマを自動的にリセットするからリセット忘れを防止することができるのはもちろんのこと、電源が投入されていない状態で無負荷状態を検出するから感電のおそれがない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板とは別に設けたものである。
【００１１】
この構成によれば、電力系である放電灯点灯装置と信号系である点灯時間タイマおよび照度補正装置とを別の回路基板に実装することで設計が容易になる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板と一体に設けたものである。
【００１３】
この構成によれば、点灯時間タイマと照度補正装置と放電灯点灯装置とを１つの部材として扱うことができるから、器具への組み込み作業が容易であり、しかも実装面積を低減して小型化できる可能性がある。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記放電灯点灯装置がインバータ回路よりなるものである。
【００１５】
この構成によれば、放電灯への供給電力の制御が容易であるとともに、供給電力に対する輝度を高めることができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記照度補正装置が、外部から指示された調光比と点灯時間とを補正用テーブルに照合して放電灯への供給電力を決定するものである。
【００１７】
この構成によれば、点灯時間の経過に伴う放電灯の光束低下を抑制しながらも、外部からの指示による調光も可能になる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記照度補正装置が、点灯時間に応じた放電灯の光束維持比から求められる放電灯への供給電力を外部から指示された調光比で補正することにより放電灯への供給電力を決定するものである。
【００１９】
この構成によれば、点灯時間の経過に伴う放電灯の光束低下を抑制しながらも、外部からの指示による調光も可能になるのはもちろんのこと、点灯時間に応じた光束維持比をデータとして設定しておけば、外部からの指示による調光比を用いて放電灯への供給電力を求めることができ、データの作成作業が容易になり、またデータを記憶する容量も少なくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、主制御盤や端末器を備えた大規模な配線系を用いることなく放電灯の光束を補正することができるから、照明器具の台数が少ない場所や照明器具の使用台数が少ない利用者においても、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束の低下を抑制する機能を用いることが可能になるという利点がある。しかも、点灯時間は放電灯点灯装置への給電時間に基づいて求めているから、個々の放電灯ごとに点灯時間を正確に求めることができ、光束の補正を正確に行うことが可能になる上に、複数個の放電灯のうちの１つを交換したとしても、その放電灯の光出力は照度補正装置によって制御された略一定値であるから光量には変化が生じないという利点がある。加えて、放電灯の交換などに伴う無負荷状態を検出して点灯時間タイマを自動的にリセットするからリセット忘れを防止することができるのはもちろんのこと、電源が投入されていない状態で無負荷状態を検出するから感電のおそれがないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（基本構成１）
以下に説明する照明装置１は、基本的には、図３に示すように、ランプとして放電灯１１を備え、放電灯１１は調光制御が可能な放電灯点灯装置１２の出力によって点灯する。商用電源のような電源ＡＣと放電灯点灯装置１２との間には放電灯点灯装置１２に通電されているか否かを検出する点灯時間検出部１３が設けられ、点灯時間検出部１３により検出された通電期間が点灯時間タイマ１４により計時されるようになっている。つまり、通電期間を放電灯１１の使用期間とみなして点灯時間タイマ１４により放電灯１１の使用時間を計時する。
【００２２】
ところで、ランプの光束は図４（ａ）のように使用時間に伴って低下し、またランプを装着している灯具やランプが時間の経過に伴って汚れることによっても光量は低下するから、このような使用時間の経過に伴う光量低下を抑制するために照明装置１には照度補正装置１５が設けられている。ここで、放電灯１１の光束の低下は蛍光灯であれば蛍光体の劣化などが原因になる。照度補正装置１５は基本的には放電灯１１の使用時間の経過に伴う光束の低下を補正するように構成されているものであって、図４（ｂ）のように放電灯１１の交換直後には放電灯１１を調光点灯させておき、放電灯１１の使用時間が経過するのに伴って放電灯１１を全点灯（定格点灯）に近付けるように、放電灯点灯装置１２を介して放電灯１１への供給電力を制御するものである。つまり、放電灯１１の使用時間の経過に伴って放電灯点灯装置１２の出力を増加させるのである。このように、放電灯１１の光束が使用時間の経過に伴って低下するのに対して、使用時間の経過に伴って放電灯１１への供給電力を増加させることで、図４（ｃ）のように放電灯１１の光出力を略一定に保つことができる。
【００２３】
上述したように、たとえば照明器具という形で提供される照明装置１に、放電灯１１と放電灯点灯装置１２と点灯時間タイマ１４と照度補正装置１５とを一体に設けているから、電源ＡＣに接続する配線施工を行うだけで放電灯１１の使用時間の経過に伴う光束の低下を補正することができ、配線施工に関しては従来の照明器具と同様に扱うことができる。しかも、放電灯点灯装置１２と電源ＡＣとの間には点灯時間検出部１３が挿入されており、点灯時間検出部１３によって放電灯１１が点灯していると判断される期間のみを点灯時間タイマ１４が計時するから、放電灯１１の使用時間にほぼ一致した時間が点灯時間タイマ１４により検出されるのであって、放電灯１１の点灯・消灯が比較的短時間の間に繰り返されるような使用形態であっても、放電灯１１の使用時間を正確に計時することができる。
【００２４】
上述した動作をまとめると図５のようになる。ここに、点灯時間タイマ１４は計時した時間を不揮発性メモリに書き込む機能を有しており、電源投入（Ｓ１）の直後に点灯時間タイマ１４の初期設定処理（Ｓ２）が行われて点灯時間タイマ１４に不揮発性メモリに書き込まれている点灯時間（つまり使用時間）が読み出される。こうして点灯時間タイマ１４に点灯時間がセットされると、照度補正装置１５では点灯時間タイマ１４から点灯時間を読み出し（Ｓ３）。読み出した使用時間に基づいて放電灯１１から所定の光出力が得られるように調光比を決定し（Ｓ４）、その調光比に応じた調光信号を出力する（Ｓ５）。この調光信号に従って放電灯点灯装置１２は放電灯１１への供給電力を決定する。次に、点灯時間タイマ１４は点灯時間（つまり使用時間）を計時し（Ｓ６）、計時後の点灯時間を不揮発性メモリに格納する（Ｓ７）。以後は、不揮発性メモリからの点灯時間の読み出しと調光制御と不揮発性メモリへの点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。
【００２５】
図６に具体構成を示す。放電灯点灯装置１２にはインバータ回路を用いたものを採用している。すなわち、電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢ１を備え、整流器ＤＢ１の直流出力端間にはインダクタＬ１を介してＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ３が接続される。さらに、スイッチング素子Ｑ３の両端間にはダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１との直列回路が接続され、この平滑コンデンサＣ１を電源としてインバータ回路が駆動されるようになっている。インバータ回路は、平滑コンデンサＣ１の両端間に接続されたＭＯＳＦＥＴからなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備え、一方のスイッチング素子Ｑ２の両端間に、直流カット用のコンデンサＣ２と共振用のインダクタＬ２と放電灯１１との直列回路が接続された構成を有する。また、放電灯１１の両フィラメントの非電源側端間にはインダクタＬ２とともに共振回路を構成するコンデンサＣ３が接続される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３はインバータ制御部ＣＮ１により高周波でオンオフされ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は交互にオンオフされる。また、インバータ制御部ＣＮ１には照度補正装置１５からの調光信号が入力され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周期（つまり動作周波数）を制御することによって、放電灯１１に供給する電力を調節するようになっている。
【００２６】
図６に示すインバータ回路の動作は周知のものであって、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ３とダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１とにより構成された昇圧チョッパ回路により整流器ＤＢ１からの出力電圧を昇圧し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフさせることによって放電灯１１に交番電流を流すのである。ここで、放電灯１１への給電経路にはインダクタＬ２およびコンデンサＣ３が存在するから、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周期（動作周波数）とインダクタＬ２およびコンデンサＣ３などによる共振周波数との関係によって、放電灯１１への供給エネルギを調節することができる。
【００２７】
点灯時間検出部１３は電源ＡＣの電圧を分圧する抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、抵抗Ｒ２の両端電圧を全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢ２と、整流器ＤＢ２の出力電圧を平滑する平滑コンデンサＣ４とからなる。つまり、平滑コンデンサＣ４の両端電圧が規定電圧以上である期間を点灯時間タイマ１４が計時する。
【００２８】
照度補正装置１５は点灯時間タイマ１４とともにマイコンにより構成される。このマイコンには点灯時間タイマ１４による計時時間を読み書きするととともに照度補正装置１５において用いる補正用テーブルを格納したＥＥＰＲＯＭである不揮発性メモリ１７が設けられる。補正用テーブルは放電灯１１の使用時間と補正用の調光比とを対応付けたテーブルであって、照度補正装置１５に設けた調光比設定部１８において点灯時間タイマ１４により計時された使用時間を用いて不揮発性メモリ１７から調光比を読み出すことで、放電灯１１の光出力を略一定に保つための調光比を決定することができる。調光比設定部１８により決定した調光比は調光信号生成部１９に与えられ、インバータ制御部ＣＮ１に与える調光信号が生成される。ここにおいて、点灯時間タイマ１４、調光比設定部１８、調光信号生成部１９の電源は、平滑コンデンサＣ４の両端電圧を定電圧化する３端子レギュレータＲＧ１より供給される。
【００２９】
しかして、電源ＡＣが投入され平滑コンデンサＣ４の両端電圧が規定電圧に達すると点灯時間タイマ１４は上述した初期設定処理を行って不揮発性メモリ１７から前回までの放電灯１１の使用時間を読み出した後、調光比設定部１８にこの使用時間を与える。調光比設定部１８では不揮発性メモリ１７に格納されている補正用テーブルに使用時間を照合し、使用時間に対応した調光比を読み出す。このようにして読み出された調光比は調光信号生成部１９に与えられ、インバータ回路の出力が制御される。また、点灯時間タイマ１４では使用時間を計時し、計時後の時間を不揮発性メモリ１７に格納する。以後は、電源ＡＣが供給されている期間には、使用時間を不揮発性メモリ１７から読み出して新たな使用時間を不揮発性メモリ１７に書き込むまでの動作を繰り返し、使用時間に応じて放電灯１１への供給電力を調節するのである。
【００３０】
調光信号生成部１９からインバータ制御部ＣＮ１に与える調光信号には各種形態を採用することができ、ここでは周波数が１ｋＨｚで振幅が５Ｖである矩形波信号のデューティ比によって調光比を表す信号を使用することを想定しているが、たとえば０〜１０Ｖの直流電圧で調光比を与えるような調光信号を用いることも可能である。ここに、調光信号は、デューティ比に対する放電灯１１の光束比（定格電力を与えたときの光束を１００％とするときの光束の比率）を図７のように設定しているものとする。つまり、調光信号のオン期間が短いほど放電灯点灯装置１２の出力が大きくなるように設定してある。
【００３１】
補正用テーブルの具体的な設定例を示す。放電灯１１として照明用に一般に用いられている蛍光灯では、寿命初期（ランプの交換直後）の光束を１００％とすると寿命末期の光束は７０％程度に低下することが知られている。つまり、寿命初期において放電灯点灯装置１２の出力を定格出力の７０％程度に設定しておき、寿命末期においては出力を１００％に引き上げれば、放電灯１１の光出力を使用時間にかかわらず略一定に保つことが可能であると考えられる。また、このような制御を行えば、放電灯点灯装置１２の出力を定格出力に対して１１０％以上にする必要がなく、寿命初期においては消費力を抑制することができて省エネルギになる。
【００３２】
しかして、放電灯点灯装置１２の出力を定格出力の７０％として放電灯１１の光束の経過時間に伴う推移を示すと図８（ａ）のようになり、１２０００時間での光束は約６０％になり寿命初期時から約９．８％の減少になる。そこで、放電灯点灯装置１２の出力を図８（ｂ）のように時間経過に伴って光束の減少分だけ増加させると、放電灯１１の光束は経過時間（つまり使用時間）にかかわらず略一定に保たれるのである。ここに、放電灯点灯装置１２の出力を図８（ｂ）のように制御するには、図８（ｂ）の各時間における光束比に対応するデューティ比を図７に示した関係によって求め、各時間において求めたデューティ比に相当する調光比を補正用テーブルとして不揮発性メモリ１７に格納しておけばよい。
【００３３】
図示例において点灯時間が０時間、４０００時間、８０００時間、１２０００時間、１６０００時間であるときの各時間における光束比、光束の減少率、放電灯点灯装置１２の出力比、調光信号のデューティ比は、表１のようになる。
【００３４】
【表１】
2006190697.tif 000003
【００３５】
表１に示した点灯時間とデューティ比との関係を不揮発性メモリ１７に補正用テーブルとして格納しておき、点灯時間タイマ１４により計時された点灯時間に応じてデューティ比を読み出して放電灯点灯装置１１に与えることにより、図９に示すように、点灯時間によらず光出力を略一定（定格出力の約７０％）に保つことができるのである。
【００３６】
なお、上述の構成例では照明装置１を１台の照明器具とし、放電灯点灯装置１２を備えるユニットＵ１（図６参照）と、点灯時間検出部１３、点灯時間タイマ１４、照度補正装置１５を備えるユニットＵ２とに分割して２枚の回路基板に実装して照明装置１に組み込んでいるが、両者を１つのユニットにまとめてもよい。１つのユニットにまとめると１枚の回路基板に実装することが可能になり、調光信号生成部１９とインバータ制御部ＣＮ１とを接続する接続線が不要になる。また２つのユニットＵ１，Ｕ２を設ける場合に比較すると回路基板の枚数が少なくなって照明装置（照明器具）１の省スペース化が可能になり、しかも部品（基板や筐体）の低減による低コスト化ないし組立の容易化を図ることができる。上述した放電灯点灯装置１２の構成例は一例であって、調光制御が可能な構成であれば他の構成を用いることもできる。
【００３７】
（基本構成２）
ところで、上述した構成に調光機能を付加すると図１０に示す構成になる。すなわち、調光比設定部１８に対して調光信号検出部２１を通して外部からの調光信号に応じた指示を与えることが可能になる。本構成について基本構成１に示した構成との相違点について説明する。
【００３８】
図１０に示す構成では外部からの調光信号（外部調光信号）が入力されるダイオードブリッジよりなる無極性化回路ＤＢ３を備え、無極性化回路ＤＢ３の出力はフォトカプラＰＣ１により絶縁され、抵抗Ｒ４，Ｒ５およびコンデンサＣ５からなるフィルタを通して調光信号検出部２１に入力される。外部調光信号は調光信号生成部１９で生成される調光信号と同様に周波数が１ｋＨｚで振幅が５Ｖである矩形波信号であって、デューティ比によって調光比を表すものを用いている。したがって、調光信号検出部２１には調光比に対応した電圧が入力されることになる。調光比設定部１８では不揮発性メモリ１７から読み出した点灯時間と調光信号検出部２１を通して入力された外部調光信号に基づく調光比との組み合わせに対する調光比を求める必要があるから、図１１に示すように、点灯時間タイマ１４において不揮発性メモリ１７から点灯時間を読み出した後（Ｓ３）、調光信号検出部２１を通して与えられた調光信号を読み込み（Ｓ４）、両者の関係によって不揮発性メモリ１７の補正用テーブルを読み出して調光比を決定するのである（Ｓ５）。他の手順は図５に示した手順と同様である。また、図１０において破線で囲まれた部位は１枚の回路基板に実装される部位を示す。
【００３９】
しかして、放電灯点灯装置１２の出力を定格出力に対して８５％、８０％、７０％とした場合の放電灯１１の光束の経過時間に伴う推移を示すと図１２（ａ）のようになる。これに対して、放電灯点灯装置１２に与える調光信号のデューティ比を図１２（ｂ）のように変化させると、点灯時間にかかわらず外部調光信号で指示した各調光比に対してそれぞれ略一定の光出力を得ることが可能になる。つまり、点灯時間が０時間、４０００時間、８０００時間、１２０００時間、１６０００時間であるときの各時間における光束比、放電灯点灯装置１２の出力比、調光信号のデューティ比は、表２のようになる。表２における括弧内の値は外部調光信号により指示する調光比を示している。
【００４０】
【表２】
2006190697.tif 000004
【００４１】
したがって、表２に示した点灯時間および外部調光信号により指示される調光比とデューティ比との関係を不揮発性メモリ１７に補正用テーブルとして格納しておき、点灯時間タイマ１４により計時された点灯時間および外部調光信号に応じてデューティ比を読み出して放電灯点灯装置１１に与えることにより、外部調光信号により与えられる調光比に対する光出力を点灯時間によらず略一定に保つことができるのである。基本構成２について他の構成および動作は基本構成１と同様である。
【００４２】
（基本構成３）
基本構成２では、不揮発性メモリ１７からデューティ比を読み出して調光信号生成部１９に与えるようにしていたが、不揮発性メモリ１７から光束維持比を読み出し、調光比設定部１８において調光比を演算するようにしてもよい。ただし、この場合も外部調光信号によって光出力を制御する構成を採用する。
【００４３】
この場合、不揮発性メモリ１７には表３における点灯時間と光束維持比との関係が補正用テーブルとして格納され、調光比設定部１８では点灯時間タイマ１４で得られた点灯時間に応じて不揮発性メモリ１７から点灯維持比を読み出す。
【００４４】
【表３】
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【００４５】
ここに、光束維持比は放電灯１１の寿命初期の定格点灯時の光束を１００％としたときの所定時間後における光束の残存割合であって、光束比を百分率ではなく比で表したものである。つまり、放電灯１１の交換後から４０００時間が経過したときの光束比は９１％であるから、光束維持比は０．９１になる。いま、４０００時間経過後に外部調光信号の調光比を８０％として点灯させるものとすれば、４０００時間経過後の実際の調光比は、外部信号の調光比に４０００時間経過後の照度補正による調光比の増加分を加えたものになる。ここで、４０００時間経過後の照度補正による調光比の増加分は、４０００時間後の調光維持比に対する補正分と外部調光信号による調光比を乗じた値になり、（１−０．９１）×８０％＝７．２％になる。つまり、調光比は８０％＋７．２％＝８７．２％になる（表３参照）。このように、点灯時間が４０００時間のときに外部調光信号による調光比を８０％とするのであれば、放電灯点灯装置１２に与える調光比は８７．２％になる。上述した基本構成１、基本構成２と同様に調光比をデューティ比によって与える場合には、図７に示した関係を用いることによってデューティ比は２５．６％になる。
【００４６】
上述したように、調光比設定部１８において不揮発性メモリ１７から光束維持比を読み出し、外部調光信号により与えられた調光比と併せて用いることにより上述の演算を行って調光比を求め、さらに調光比をデューティ比に換算して調光信号生成部１９に与える。ここに、調光比に対応するデューティ比も不揮発性メモリ１７に格納しておくことによって、テーブルとの照合によって調光比からデューティ比への換算を行うことができる。
【００４７】
上述した動作をまとめると図１３のようになる。つまり、電源が投入され（Ｓ１）、点灯時間タイマ１４の初期設定処理が行われた後（Ｓ２）、調光比設定部１８において点灯時間が点灯時間タイマ１４から読み込まれる（Ｓ３）。その後、点灯時間に応じた光束維持率が不揮発性メモリ１７から読み出され（Ｓ４）、外部調光信号による調光比も調光比設定部１８に読み込まれる（Ｓ５）。こうして光束維持率と外部調光信号による調光比とに基づいて上述した演算が行われ、調光比が決定される（Ｓ６）。調光比を決定した後には、調光比がデューティ比に換算され、調光比に応じた調光信号を調光信号生成部１９から出力する（Ｓ７）。この調光信号に従って放電灯点灯装置１２は放電灯１１への供給電力を決定する。次に、点灯時間タイマ１４は点灯時間を計時し（Ｓ８）、計時後の点灯時間を不揮発性メモリに格納する（Ｓ９）。以後は、不揮発性メモリからの点灯時間の読み出しと調光制御と不揮発性メモリへの点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。
【００４８】
図１４（ａ）に放電灯点灯装置１２の点灯時間経過に伴う出力の推移を出力比（寿命初期の定格点灯に対する放電灯点灯装置１２の出力を１００％とする）として外部調光信号により与えられた調光比ごとに示し、図１４（ｂ）に放電灯点灯装置１２に与えられる調光信号の調光比の推移を示す。
【００４９】
以下では、放電灯１１の交換時点を検出して点灯時間を自動的にリセットする技術について説明する。すなわち、点灯時間タイマ１４に設定される点灯時間および不揮発性メモリ１７に格納される点灯時間は、放電灯１１の交換時に０にリセットすることが必要であるから、点灯時間のリセットを自動化するには何らかの方法で放電灯１１の交換時点を検出することが必要になる。
【００５０】
（参考例１）
点灯時間タイマ１４および不揮発性メモリ１７の点灯時間を自動的にリセットする構成としては、エミレス状態の検出によって行うことが考えられるが、本発明では、放電灯１１の無負荷状態に基づいて点灯時間をリセットする技術を採用する。すなわち、図１５に示すように、基本構成１に加えて放電灯１１とスイッチング素子Ｑ２との間に１次巻線を挿入したトランスＴ１を設け、トランスＴ１の２次出力を整流器ＤＢ４で整流した後にコンデンサＣ６で平滑することによって、放電灯１１に流れる電流に比例した電圧をコンデンサＣ６の両端電圧として検出可能にしてある。この構成では、無負荷状態ではトランスＴ１の２次出力が得られないから、コンデンサＣ６の両端電圧は負荷が正常であるときより低下する。このようなコンデンサＣ６の両端電圧の変化を検出することにより無負荷状態を検出する。
【００５１】
コンデンサＣ６の両端電圧はインバータ制御部ＣＮ１とリセット制御部２２とに入力され、インバータ制御部ＣＮ１ではコンデンサＣ６の両端電圧の低下によって無負荷状態と判断すると放電灯点灯装置１２の動作を停止させる。また、リセット制御部２２ではコンデンサＣ６の両端電圧が基準値より低下すると、点灯時間タイマ１４の点灯時間および不揮発性メモリ１７に格納されている点灯時間をリセットする。したがって、電源を投入した状態で放電灯１１を交換すれば、放電灯１１を外したときに無負荷状態となって点灯時間がリセットされるのである。この構成ではエミレス状態か否かにかかわらず放電灯１１を交換すれば点灯時間をリセットすることができるから、放電灯１１に割れが生じた場合などにおいて放電灯１１を交換するときも自動的にリセットすることが可能になる。
【００５２】
図１５に示した構成の動作をまとめると図１６のようになる。すなわち、初期設定処理（Ｓ２）の後、無負荷状態の有無を検出するのであって（Ｓ３）、無負荷状態が検出されないときには基本構成１と同様の動作になる。一方、無負荷状態が検出されると、放電灯１１を交換するものとして点灯時間をリセットする処理を行う（Ｓ９）。つまり、放電灯１１を交換するまでは無負荷状態の検出によって点灯時間がリセットされ、放電灯１１を交換して正常に点灯するようになれば点灯時間の計時が開始されることになる。このようにして、点灯時間のリセットが放電灯１１の交換に伴って自動的に行われるから、点灯時間をリセットする手間が省けるのである。
【００５３】
ところで、放電灯１１が外されて無負荷状態が継続しているとステップＳ３において無負荷の判断がなされて点灯時間がリセットされるから、点灯時間のリセットが繰り返されることになる。正常な放電灯１１が装着されると、無負荷状態が解消されるから、ステップＳ３からステップＳ４に移行して調光比が設定され放電灯１１を点灯させることができる。ここに、インバータ制御部ＣＮ１は正常な放電灯１１が装着されると放電灯１１を点灯させる機能を有している。図１５に示す構成では放電灯１１の着脱によって点灯時間を自動的にリセットするから、リセット忘れがなく、リセットの操作の手間を省くことができる。また、他の構成および動作は基本構成１と同様であり、基本構成２、基本構成３においても適用することができる。
【００５４】
（参考例２）
上述の構成例では無負荷状態が検出されると点灯時間をリセットするようにしていたから、無負荷状態が解消されるまで点灯時間のリセットが繰り返し行われるものであった。これに対して無負荷状態が検出されたときに、点灯時間のリセットを１回だけ行うように構成することができる。この構成では、リセット制御部２２の動作が参考例１とは異なるが、他の構成は参考例１と同様である。
【００５５】
すなわち、図１７に示すように、無負荷状態が検出されたときに（Ｓ３）、無負荷経歴を「有り」として不揮発性メモリ１７に書き込む機能（Ｓ１０）をリセット制御部２２に設け、無負荷状態が継続している間には無負荷経歴を「有り」にし続ける。無負荷状態が検出されている期間には不揮発性メモリ１７に書き込まれた無負荷経歴を読み出す処理（Ｓ４）は行われず、無負荷状態の検出と無負荷状態に対する制御とを繰り返すことになる。ここで、無負荷状態である放電灯１１を交換すれば、ステップＳ３において無負荷状態が検出されなくなるから、無負荷経歴が不揮発性メモリ１７から読み出され（Ｓ４）、放電灯１１の装着前に無負荷状態が継続していたのであれば無負荷経歴が「有り」になっているから、点灯時間および無負荷経歴がリセットされる（Ｓ１１）。このように、本例では無負荷状態が継続している間には無負荷経歴を不揮発性メモリ１７に書き込むだけであって点灯時間のリセットは行わず、正常な放電灯１１の装着後に点灯時間をリセットするようになっている。なお、無負荷状態の検出による点灯時間のリセットは現状の放電灯１１であれば１２０００時間以降にのみ行うようにしてもよい。こうすれば、放電灯１１の寿命による交換時にのみ点灯装置のリセットが行われる。他の構成および動作は参考例１と同様である。
【００５６】
（実施の形態）
参考例１は電源ＡＣが投入されている期間に放電灯１１の無負荷状態を検出すると点灯時間をリセットするものであったが、本実施形態は電源ＡＣが投入されていない期間において放電灯１１が外されたときにも点灯時間をリセットするものである。電源ＡＣが投入されていない期間における放電灯１１の着脱を検出するために、図１に示すように、本実施形態では図１５に示した参考例１に加えて、放電灯１１においてトランスＴ１の１次巻線が接続されているフィラメントの両端間に抵抗Ｒ６，Ｒ７とスイッチ要素ＳＷ１と直流電源Ｅ１との直列回路を接続し、さらに３端子レギュレータＲＧ１の出力端間にダイオードＤ２と直流電源Ｅ２との直列回路を接続するとともに、この直流電源Ｅ２からスイッチ要素ＳＷ２を介してマイコン（図１において破線で囲んだ部分）に給電可能としている。直流電源Ｅ１，Ｅ２は２次電池を用い、直流電源Ｅ１，Ｅ２の電力を使用しない期間に充電しておき、１０日間程度は充電することなく使用できるものを用いるのが望ましい。
【００５７】
スイッチ要素ＳＷ１，ＳＷ２はインバータ制御部ＣＮ１により制御されており、電源ＡＣが投入されていないときには両スイッチ要素ＳＷ１，ＳＷ２がオンになるように制御される。つまり、電源ＡＣが投入されていないときに、放電灯１１のフィラメントには抵抗Ｒ６，Ｒ７を介して直流電源Ｅ１からの電流が流れており、抵抗Ｒ７とフィラメントとの接続点の電位がリセット制御部２２およびインバータ制御部ＣＮ１に入力されるようになっている。また、点灯時間タイマ１４、調光比設定部１８、調光信号生成部１９、リセット制御部２２を含むマイコンには直流電源Ｅ２から電源が供給されて電源ＡＣが供給されていない期間にもマイコンは動作している。ここに、ダイオードＤ２は逆流阻止用である。
【００５８】
上述の構成によって、電源ＡＣが投入されていないときにも放電灯１１が接続されていればリセット制御部２２には直流電源Ｅ１によって基準値よりも高い電圧が印加され、直流電源Ｅ２からの電源供給によってリセット制御部２２では放電灯１１の接続状態を監視することが可能になっている。ここで、放電灯１１が外されると、抵抗Ｒ６，Ｒ７には直流電源Ｅ１からの電流が流れなくなり、リセット制御部２２への入力電圧が低下する。したがって、リセット制御部２２は点灯時間をリセットすることになる。
【００５９】
しかして、本実施形態では図２に示すように、無負荷状態であることがリセット制御部２２への入力電圧の低下によって知らされると（Ｓ３）、電源ＡＣが投入されているか否かにかかわらず点灯時間をリセットする（Ｓ１０）。また、無負荷状態が検出されないときには、電源ＡＣが投入されているか否かを判定し（Ｓ４）、電源ＡＣが投入されていれば参考例１と同様に処理を行い、電源ＡＣが投入されていなければ点灯時間の計時や点灯時間に応じた調光比の決定の処理は行わずに無負荷状態の監視のみを行うのである。本実施形態では電源ＡＣが投入されていないときに放電灯１１を交換してもリセット制御部２２が点灯時間のリセットを行わなくなるだけであって、放電灯１１を点灯させることはないが、放電灯１１を正常なものに交換した後に電源ＡＣを投入すれば、ステップＳ３の無負荷状態の検出が行われず、放電灯１１を正常に点灯させることができる。本実施形態では参考例１と同様に、放電灯１１の着脱によって点灯時間を自動的にリセットするから、リセット忘れがなく、リセットの操作の手間を省くことができる。他の構成および動作は参考例１と同様である。
【００６０】
なお、上述した構成において放電灯１１を交換する時期は点灯時間が現状の放電灯１１であれば１２０００時間を超えてからになることが多いから、点灯時間が１２０００時間に達したときに点灯するモニタランプを設けて、放電灯１１の交換の目安とするのが望ましい。
【００６１】
また、上述した構成において、点灯時間の読み出しから点灯時間を記憶させるまでの周期についてはとくに説明していないが、この周期は適宜に設定することができる。この周期は放電灯１１の点灯時間の経過に伴う光束の低下を補正できる程度であればよいのであるから比較的長い周期でよくたとえば１時間とすることができる。ただし、放電灯１１の点灯・消灯の間隔が短い場所ではこの周期も短くする必要があり、逆に放電灯１１を連続して点灯させるのであれば周期を１００時間などと設定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】基本構成１を示すブロック図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の具体回路を示す回路図である。
【図７】同上の動作説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】同上の動作説明図である。
【図１０】基本構成２を示す回路図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】同上の動作説明図である。
【図１３】基本構成３を示す動作説明図である。
【図１４】同上の動作説明図である。
【図１５】参考例１を示す回路図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【図１７】参考例２を示す動作説明図である。
【図１８】従来例を示すブロック図である。
【図１９】従来例の要部ブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  照明装置（照明器具）
１１  放電灯
１２  放電灯点灯装置
１４  点灯時間タイマ
１５  照度補正装置
１７  不揮発性メモリ（補正様テーブル）
２２  リセット制御部
Ｃ２  コンデンサ
Ｃ３  コンデンサ
Ｃ６  コンデンサ
ＤＢ４  整流器
Ｌ２  インダクタ
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｔ１  トランス
Ｕ１，Ｕ２  ユニット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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