(57)【要約】【課題】  初期照度補正を行う放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置のコストアップを招くことなく、かつ、放電灯の電気的な異常状態を検出することのできる放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置と放電灯とを搭載した照明装置と、この照明装置を複数台制御する照明システムを提供する。【解決手段】  一端がインバータ部２の出力端に接続されるインダクタンス３と、一端がインダクタンス３の他端に接続される少なくとも１つのバランサ４と、一端がバランサ４の他端と接続される第１のコンデンサ５及び放電灯６の複数の直列回路と、それぞれの放電灯６に並列に接続された第２のコンデンサ７と、点灯開始直後の放電灯の光束を所定の光束に調光制御する調光制御手段８と、放電灯６に接続され、放電灯６の電気的な異常状態を検出する検出回路９と、検出回路の信号を受けて放電灯を制御する制御回路１０と、を備えている。【選択図】図１
2006100048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源に接続され、この直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、一端がインバータ部の出力端に接続されるインダクタンスと、一端がインダクタンスの他端に接続されるバランサと、一端がバランサの他端と接続される第１のコンデンサ及び放電灯の複数の直列回路と、それぞれの放電灯に並列に接続される第２のコンデンサと、放電灯の累積点灯時間を計測する計測タイマと、計測タイマからの累積点灯時間に相当する信号を受けて、少なくともインバータ部を制御する第１の制御回路と、を備え、放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態においては、インバータ部の制御を行わず、少なくとも放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態においては、放電灯の光束が放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態での光束に略等しくなるように、インバータ部の制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
直流電源に接続され、この直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、一端がインバータ部の出力端に接続されるインダクタンスと、一端がインダクタンスの他端に接続されるバランサと、一端がバランサの他端と接続される第１のコンデンサ及び放電灯の複数の直列回路と、それぞれの放電灯に並列に接続される第２のコンデンサと、少なくともインバータ部を制御する第２の制御回路と、放電灯の経時変化による光束減退と相関関係のあるデータを記憶するデータテーブルと、を備え、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態の放電灯の光束を調光下限とし、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達しない場合において、第２の制御回路がデータテーブルを参照することによって、光束を補正することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
放電灯の一端に接続され、放電灯の電気的な異常状態を検出する検出回路と、検出回路の信号を受けて放電灯点灯装置の出力を制御する第３の制御回路と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を装着する本体と、放電灯点灯装置から電力が供給される放電灯と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
複数台の請求項４に記載の照明装置と、照明装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置、この放電灯点灯装置と放電灯とを搭載した照明装置、及び複数台の照明装置を制御する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明用途として一般に用いられている放電灯（たとえば、蛍光灯）の点灯時の光束は、図８（ａ）に示すように放電灯の累積点灯時間の経過とともに低下していく、すなわち、光束減退することが知られている。このため、放電灯に電力を供給する放電灯点灯装置の出力を累積点灯時間の経過に関わらず一定にしておくと、放電灯の寿命末期や定格寿命時間である数千時間後には、放電灯の照度が低下してしまう。そして、このような経時変化による光束の低下は、大規模事務所などの複数の放電灯を備えている施設・店舗用途では、全ての放電灯の光束がほぼ一律に低下するので、特に顕著に感じられる場合がある。
【０００３】
そこで、放電灯を数千時間点灯させた後においても、放電灯の光束を交換直後といった放電灯の寿命初期の光束と略同じとするために、図８（ｂ）に示すように、放電灯の光束が時間の経過とともに増加するように、放電灯点灯装置の出力を増加させる調光制御を行う場合がある。このような制御によって、図８（ｃ）に示すように、累積点灯時間の大小に関わらず、放電灯の光束を略一定とすることができる。そして、このように放電灯の累積点灯時間を考慮して、放電灯の初期の光束を設定することを、初期照度補正という場合がある。
【０００４】
ここで、複数の放電灯間の光束のばらつきを押さえつつ、各放電灯を調光制御する放電灯点灯装置として、たとえば、特開平１１−２３８５８９号公報に記載されているようなバランサを用いた放電灯点灯装置がある。
【０００５】
この放電灯点灯装置は、図９に示すように、コンデンサＪＣ２の両端に、第２の共振回路Ｊ８のコンデンサと放電灯Ｊ４１、Ｊ４２などを直列に接続している。つまり、放電灯Ｊ４１、Ｊ４２などの直列回路からなる負荷回路Ｊ４０をコンデンサと第１の共振回路Ｊ３を介してインバータ部２の出力端に接続してある。また、インバータ部Ｊ２の発振周波数は発振制御部Ｊ５によって決定されている。そして、第２の共振回路Ｊ８は、負荷回路Ｊ４０の複数の放電灯Ｊ４１・・を各放電灯に流れる電流が等しくなるように接続することによって、放電灯間の光出力の差を小さくしている。
【０００６】
また、上記従来例のようなバランサ調光方式においては、通常、調光比３０％以下や調光比１５０％以上といった深い調光時においても予熱電流を十分確保する観点から、特開平１１−２３８５８９号公報の図１０に示されているように、予熱回路を第２の共振回路Ｊ８などとは別に設けている。すなわち、共振回路Ｊ３のチョークコイルＪＣＨの２次巻線を利用した、いわゆる予熱巻線による予熱回路を別途設けている。
【特許文献１】特開平１１−２３８５８９号公報（図１、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、放電灯を初期照度補正によって調光制御する場合、光束減退による光束の低下はせいぜい６０％程度までなので、たとえば、通常の調光制御である調光比３０％以下や調光比１５０％以上、又は演出用途の調光制御のように調光比数％以下といったような深い制御をする必要がなく、調光比６０％から７０％程度まで、又は１３０％程度までの調光制御ができれば十分である。このような浅い調光比しか必要ない場合に、予熱巻線による予熱回路を別途設けると、放電灯点灯装置全体のコストアップを招いてしまう。また、バランサ調光方式において、放電灯にエミレスなどの電気的な異常状態が発生した場合、放電灯の電気的な異常状態を検出しにくい場合があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、初期照度補正を行う放電灯点灯装置において、放電灯点灯装置のコストアップを招くことなく、かつ、放電灯の電気的な異常状態を検出することのできる放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置と放電灯とを搭載した照明装置と、この照明装置を複数台制御する照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の放電灯点灯装置は、直流電源に接続され、この直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、一端がインバータ部の出力端に接続されるインダクタンスと、一端がインダクタンスの他端に接続されるバランサと、一端がバランサの他端と接続される第１のコンデンサ及び放電灯の複数の直列回路と、それぞれの放電灯に並列に接続される第２のコンデンサと、放電灯の累積点灯時間を計測する計測タイマと、計測タイマからの累積点灯時間に相当する信号を受けて、少なくともインバータ部を制御する第１の制御回路と、を備え、放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態においては、インバータ部の制御を行わず、少なくとも放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態においては、放電灯の光束が放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態での光束に略等しくなるように、インバータ部の制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の放電灯点灯装置は、直流電源に接続され、この直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、一端がインバータ部の出力端に接続されるインダクタンスと、一端がインダクタンスの他端に接続されるバランサと、一端がバランサの他端と接続される第１のコンデンサ及び放電灯の複数の直列回路と、それぞれの放電灯に並列に接続される第２のコンデンサと、少なくともインバータ部を制御する第２の制御回路と、放電灯の経時変化による光束減退と相関関係のあるデータを記憶するデータテーブルと、を備え、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態の放電灯の光束を調光下限とし、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達しない場合において、第２の制御回路がデータテーブルを参照することによって、光束を補正することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の放電灯点灯装置は、請求項１又は２に記載の放電灯点灯装置において、放電灯の一端に接続され、放電灯の電気的な異常状態を検出する検出回路と、検出回路の信号を受けて放電灯点灯装置の出力を制御する第３の制御回路と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の照明装置は、請求項１から３までのいずれかに記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を装着する本体と、放電灯点灯装置から電力が供給される放電灯と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の照明システムは、複数台の請求項４に記載の照明装置と、照明装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
なお、本明細書において、インダクタやコンデンサなどの電気部品の接続態様について言及するとき、用語「接続される」は、２つ、あるいはそれ以上の電気部品の間に、追加の部品を含み得る導電路が存在するものとする。たとえば、インダクタンスの一端がコンデンサの一端と接続されるという場合、インダクタンスとコンデンサとの間に、本発明の作用効果に直接関係ない他の電気部品が接続されていても、インダクタンスの一端がコンデンサの一端に接続されているというものとする。
【００１５】
また、本明細書において、用語「直流電源」とは、単向性を有していればよく、たとえば、商用の交流電源を平滑コンデンサで平滑した後の脈動の電源でもよいし、平滑コンデンサの後段にさらにチョッパ回路を設けたものでもよい。もちろん、電池のように脈動しないものでもよい。要は、経時変化に対して、負にならない全ての電源を含むものとする。
【００１６】
さらに、本明細書において、用語「インバータ部」とは、直流電源からの直流電圧を異なる高周波数の電圧（略２０ｋＨｚ〜略２００ｋＨｚの一定の周期を持った電圧）に変換するものであれば、いかなるものでもよいことを意味する。たとえば、「インバータ部」は、ハーフブリッジ形のインバータやフルブリッジ形、一石形、並列形、プッシュプル形などの任意のインバータでよい。
【００１７】
さらにまた、本明細書において、用語「放電灯」は、一般照明用の蛍光灯や、殺菌灯、カラー照明用の蛍光灯、電球型の蛍光灯、熱陰極形蛍光灯、冷陰極形蛍光灯などだけを含むものではなく、放電現象に起因して発光する全ての発光手段を含むものとする。形状も、主に施設・店舗用途に用いられる直管型や、主に住宅用途に用いられる環形型、あるいは、主にダウンライトの器具に用いられるコンパクト型のものであってもよい。
【００１８】
また、放電灯の数は、たとえば、バランサを構成するチョークコイルを一個、又は複数個、ツリー形に使用すれば３灯以上の任意の数となるが、この場合のように放電灯の数は複数灯であってもよい。
【００１９】
さらに、本明細書において、用語「放電灯の電気的な異常状態」とは、放電灯の寿命末期時にフィラメントに塗布しているエミッタが消耗することによって引き起こされる半波放電状態（エミレス状態）、フィラメントの一方、あるいは両方が変形することによって引き起こされる異常放電状態、放電灯に封入している希ガスなどが漏れることによる異常放電状態、放電灯と放電灯点灯装置との接触不良によって引き起こされる異常放電状態など含み、これらの現象によって、放電灯に流れる電流などの電気的な特性が通常の点灯状態とは異なる値となる状態を意味するものとする。
【００２０】
そして、この放電灯の電気的な異常状態における電気的な特性値のずれは、放電灯の両端に印加される電圧や放電灯に流れる電流、又は放電灯の消費電力はもちろん、放電灯の発光効率（ルーメン毎ワット）、放電灯の照度、色温度、輝度、光束、光度、さらには、放電灯点灯装置への入力電流や、入力電力なども含まれ、放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度などに反映される。その他、放電灯点灯装置を構成する各電気部品に流れる電流や、各電気部品の両端に印加される電圧などにも間接的に反映される。要は、放電灯の通常の点灯状態と差異が見られる特性であれば、いかなる特性も含まれる。
【００２１】
また、本明細書において、用語「インバータ部を制御する」とは、インバータ部の動作周波数を変化させることによって、放電灯を実質的に消灯させたり、放電灯に供給する電力を増減させる、すなわち、調光させたり、あるいは、放電灯を間歇発振させる制御を含むものとする。
【００２２】
さらに、本明細書において、用語「定格寿命時間」とは、放電灯の全光束が初光束の略６０％に下がるまでの累積点灯時間をいうものとする。この定格寿命時間は、放電灯の種類によって定められており、たとえば、直管型の蛍光灯であるＦＨＦ３２や、ＦＬＲ４０Ｓ、ＦＬ４０Ｓで略１２０００時間、ＦＨＦ１６で略８５００時間である。また、電球型の蛍光灯であるＥＦ１０や、ＥＦ１６、ＥＦ２０で略６０００時間である。
【発明の効果】
【００２３】
以上、請求項１に記載の放電灯点灯装置においては、放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態においては、インバータ部の制御を行わず、少なくとも放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態においては、放電灯の光束が放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態での光束に略等しくなるように、インバータ部の制御を行っているので、放電灯の累積点灯時間が略ゼロの状態、すなわち、放電灯の光束減退が生じていない状態でも、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態、すなわち、放電灯の光束減退が生じている状態でも、放電灯の光束を略一定に維持することができる。
【００２４】
また、請求項２に記載の放電灯点灯装置においては、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態の放電灯の光束を調光下限とし、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達しない場合において、第２の制御回路がデータテーブルを参照することによって、光束を補正しているので、放電灯の調光比を常に所定の値に設定しておくことができる。また、放電灯の累積点灯時間が略定格寿命時間に達した状態においては、インバータ部を制御することなく、光束減退を利用して放電灯の調光比を所定の値に維持しておくことができる。
【００２５】
さらに、請求項３に記載の放電灯点灯装置においては、請求項１又は２に記載の放電灯点灯装置において、放電灯の一端に接続され、放電灯の電気的な異常状態を検出する検出回路と、検出回路の信号を受けて放電灯点灯装置の出力を制御する第２の制御回路と、を備えているので、バランサ調光方式においても、精度よく、放電灯の電気的な異常状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図３までを参照して説明する。図１は本実施の形態の回路図を示しており、図２は照明装置の平面図を示している。また、図３は照明装置の平面図を示している。
【００２７】
以下、各部の構成を説明する。
【００２８】
直流電源１は、交流電源ＡＣ、整流回路ＤＢ及びスイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１及びインダクタＬ１を有する昇圧チョッパ回路により構成されている。
【００２９】
交流電源ＡＣは、商用の交流電源であり、電圧は、たとえば、１００Ｖ、２００Ｖ又は２４０Ｖである。
【００３０】
整流回路ＤＢは、交流電源ＡＣからの交流電圧を脈流電圧に整流し出力するものであり、たとえば、ダイオードブリッジで構成する。交流電源ＡＣの電圧が１００Ｖの場合、ダイオードブリッジの代わりに、たとえば、倍電圧整流回路を用いてもよい。倍電圧整流回路を用いると、交流電源ＡＣの電圧が実質的に２００Ｖと同等とみなせ、倍電圧整流回路以後に接続されている回路に流れる電流が、ダイオードブリッジを用いた場合と比べ約半分となるので、放電灯点灯装置の効率を上げることができる。
【００３１】
スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１及びインダクタＬ１を有する昇圧チョッパ回路は、整流回路ＤＢからの脈流電圧を他の電圧Ｖｄｃに変換するものである。この回路の動作は周知なので、動作説明は省略する。ここで、昇圧チョッパ回路は、降圧チョッパ回路、あるいは昇降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路と降圧チョッパ回路とを直列に接続した回路などであっても構わない。要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。
【００３２】
また、本実施の形態では、インバータ部２を制御するスイッチング素子駆動部１１が、同時にスイッチング素子Ｑ１を駆動しているが、もちろん、スイッチング素子Ｑ１のみを駆動する回路として、たとえば、モトローラ製の集積回路ＭＣ３４２６１を用いてもよい。このような集積回路を用いると外付けの抵抗やコンデンサの値を設定するだけで簡単にスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を駆動・制御し、直流電圧Ｖｄｃを昇降圧することができる。もちろん、整流回路ＤＢ直後のこの種の電圧変換回路を適宜省略しても構わない。
【００３３】
平滑回路であるコンデンサＣ１は、直流電圧Ｖｄｃを平滑するものであり、たとえば、電解コンデンサで構成する。そして、この直流電圧Ｖｄｃは、コンデンサＣ１の後段に接続されているインバータ部２の入力電圧となる。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の直列回路を有するインバータ部２は、直流電圧Ｖｄｃを高周波電圧に変換するものであり、直流電源１の出力端に接続されている。そして、このスイッチング素子Ｑ２及びスイッチング素子Ｑ３は、コンデンサＣ１に並列に接続され、交互にオンオフ動作を行うものである。ここで、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３は、電界効果トランジスタで構成している。電界効果トランジスタは、電界効果トランジスタのドレインがその内臓ダイオードのカソードと接続されるように、ソースとドレインとの間に並列にダイオードが内蔵されている。したがって、別途ダイオードを外付けする必要がない。もちろん、スイッチング素子としてトランジスタを使用し、トランジスタのエミッタとコレクタとの間に並列にダイオードのカソードがコレクタと接続されるようにしてもよい。
【００３５】
また、スイッチング素子駆動部１１は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３を駆動している。すなわち、このスイッチング素子駆動部１１は、上述したように、スイッチング素子Ｑ１をも駆動している。このようなスイッチング素子駆動部１１としては、たとえば、新電元工業製の集積回路ＭＣＺシリーズを用いてもよい。さらに、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３のみを駆動するものとしては、たとえば、三菱電機製の集積回路Ｍ６３９９１ＦＰを用いてもよい。このような集積回路を用いると、集積回路に外付けする抵抗やコンデンサの定数を変えるだけで、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数を適宜変化させることができる。
【００３６】
インダクタＬ２は、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２に流れる電流を制限するものであり、一端がインバータ部の出力端であるスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３との接続点に接続されるとともに、他端がバランサＢＡに接続されている。バランサＢＡは、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２を調光したときなどに、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２に流れる電流間に生じやすい電流の不平衡を補正して、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２に流れる電流を略等しく保つものである。このバランサＢＡは、一端がインダクタンスＬ２の出力端に接続されるとともに、他端が第１のコンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂ及び放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の複数の直列回路に接続されている。
【００３７】
第１のコンデンサであるＣ２Ａ、Ｃ２Ｂは、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２に流れる直流電流を遮断するとともに、インダクタＬ２や後述する第２のコンデンサであるＣ３Ａ、Ｃ３Ｂと共振回路を形成するものである。そして、このコンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂは、一端がバランサＢＡの出力端に接続されるとともに、他端が放電灯ＬＡ１、ＬＡ２にそれぞれ接続されている。放電灯ＬＡ１、ＬＡ２は本放電灯点灯装置の光源となるものであり、一端が第１のコンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂの出力端に接続されるとともに、他端が回路グランドにそれぞれ接続されている。第２のコンデンサであるＣ３Ａ、Ｃ３Ｂは、インダクタＬ２と共振回路を形成し、予熱回路をも形成するものである。この第２のコンデンサＣ３Ａ、Ｃ３Ｂは、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２にそれぞれ並列に接続され、第１のコンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂの容量よりも小さく設定している。
【００３８】
第１の制御回路４ａは、スイッチング素子駆動部１１にスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数を制御する制御信号を送信して、少なくともインバータ部２を制御するものである。また、第１の制御回路４ａは、スイッチング素子駆動部１１にスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を制御する制御信号を送信して、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１及びインダクタＬ１を有する昇圧チョッパ回路をも制御している。この第１の制御回路４ａは、マイクロコンピュータを主構成要素とし、その他、計測タイマ３、及びＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ１７などを備えている。
【００３９】
計測タイマ３は、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の累積点灯時間を計測するものであり、交流電源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整流回路ＤＢ２と、整流器ＤＢ２の出力電圧を平滑する平滑コンデンサＣ４とからなる回路において、平滑コンデンサＣ４の両端電圧が規定の電圧以上である期間中、累積点灯時間を計測している。
【００４０】
この計測タイマ３は、計時した時間を不揮発性メモリ１７に書き込む機能を有しており、交流電源ＡＣ投入の直後に計測タイマ３の初期設定処理が行われて、計測タイマ３に不揮発性メモリ１７に書き込まれている累積点灯時間が読み出される。また、第１の制御回路４ａは、その内部において、計測タイマ３からの累積点灯時間に相当する信号を受けて、スイッチング素子駆動部１１にスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数を制御する制御信号を送信する。
【００４１】
つぎに、本実施の形態の動作を説明する。
【００４２】
いま、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２が所定の時間、継続点灯していて、いったん消灯した状態を考える。この状態から再び交流電源ＡＣが投入されると、その直後に計測タイマ３の初期設定処理が行われ、計測タイマ３に不揮発性メモリ１７に書き込まれている累積点灯時間が読み出される。
【００４３】
また、交流電源ＡＣが投入されることによって、平滑コンデンサＣ４の両端電圧が規定の電圧以上となり、計測タイマ３は、不揮発性メモリ１７から読み出された累積点灯時間を初期値として、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の点灯時間の計測を開始する。
【００４４】
つぎに、計測タイマ３は、読み出した累積点灯時間に基づいて、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２から所定の光出力が得られるように調光比設定部１８に信号を送信し、調光比設定部１８において、調光比が設定される。調光比設定部１８において、調光比が設定されると調光比設定信号を調光信号生成部１９に送信し、その調光比に応じた調光信号を出力する。そして、この調光信号にしたがって、放電灯点灯装置は放電灯ＬＡ１、ＬＡ２への供給電力を決定する。また、計測タイマ３は累積点灯時間を計測し、計測後の累積点灯時間を不揮発性メモリ１７に格納する。以後は、不揮発性メモリ１７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１７への点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。
【００４５】
そして、累積点灯時間が予め第１の制御回路４ａの内部に記憶している定格寿命時間と略等しくなった状態、すなわち、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の光束減退によって、調光比６０％から７０％程度までに落ち込んだ状態においては、第１の制御回路４ａが、スイッチング素子駆動部１１にスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数を低くなるように制御（したがって、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２への供給電力は大きくなる）する制御信号を送信して、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の光束が、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の累積点灯時間が略ゼロの状態での光束に略等しくなるように制御する。
【００４６】
ここで、放電灯点灯装置８の回路効率を反映するものとして、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２が正常に点灯している状態におけるコンデンサＣ３Ａ、及びＣ３Ｂに流れる常時予熱電流がある。この常時予熱電流は、
コンデンサＣ３Ａ（又はＣ３Ｂ）の容量×２π×スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数×放電灯ＬＡ１（又はＬＡ２）の電圧・・（１）
で与えられる。本実施の形態では、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２が定格寿命時間に達したときに、累積点灯時間が略ゼロの状態での光束に略等しくなるように、光束を略３０％アップさせている。すなわち、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数を、たとえば、５５ｋＨｚから５０ｋＨｚ程度にしている。そして、この動作周波数の変化によって、放電灯ＬＡ１（又はＬＡ２）の電圧は、放電灯の負性抵抗によって低くなるので、（１）式からわかるように放電灯点灯装置８の回路効率は上昇することとなる。しかも、動作周波数を数ｋＨｚ程度低くするだけなので、放電灯点灯装置８の動作が進相モードに入ることもない。
【００４７】
つまり、コンデンサＣ３Ａ（又はＣ３Ｂ）による、いわゆるＣ予熱のような簡単な回路構成によって、放電灯点灯装置８の回路効率を悪化させることなく、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の光束減退を補正することができる。しかも、バランサ構成を用いているので、放電灯ＬＡ１とＬＡ２とに流れる電流にバラツキを生じることなく、両放電灯の光出力を略均一にすることができる。
【００４８】
また、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の累積点灯時間が略ゼロの状態では、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の経時的な汚れや、蛍光体やフィラメントの劣化などによる光束の低下は特にないので、不必要に光束を増加させておらず、放電灯点灯装置８の消費電力を抑制しており、省エネルギー効果を奏することができる。
【００４９】
もちろん、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２が定格寿命時間に達したときだけに、光束を増加させる制御を行うのではなく、累積点灯時間が所定の時間、たとえば、２０００時間、４０００時間、・・に達したときに、光束を略１０％、２０％、・・とアップさせていってもよい。このような制御を行うと、累積点灯時間に関わらず、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２の光束を略一定に保つことができる。
【００５０】
また、図２に示すように、上述した放電灯点灯装置８と、放電灯点灯装置８を装着する本体９と、放電灯点灯装置から電力が供給される放電灯ＬＡ１及びＬＡ２と、から照明装置１０が構成されている。本体９は、いわゆる２灯用の富士型照明装置を示している。Ｓ１は放電灯ＬＡ１が装着されるソケットであり、Ｒは放電灯ＬＡ１及びＬＡ２と対向する側に配設される白色の反射板である。
【００５１】
さらに、ＦＨＦ３２、ＦＬＲ４０Ｓ及びＦＬ４０Ｓなどの放電灯は、１１９８ｍｍの同一管長であり、かつ、Ｇ１３形の同一口金寸法であるため、１種類の照明装置にて共用することができる。これによって、使用者は放電灯の種類を気にすることなく使用することができ、また、放電灯コスト、デザイン、光出力などの使用者の嗜好に合わせて放電灯を選択することができる。
【００５２】
また、図３に示すように、上述した複数台の照明装置１０と、これらの照明装置１０を制御する制御装置Ｓとから、照明システムが構成されている。各照明装置１０は人体感知センサーを備えており、制御装置Ｓは、たとえば、１２台の照明装置ＡからＬまでの人体感知センサーや光束をプログラムによって一括制御している、本実施の形態においては、照明装置ＡからＩまでに放電灯としてＦＨＦ３２を装着し、外光の入る窓側の照明装置ＪからＬまでには、光束はＦＨＦ３２より低いがコストの安いＦＬＲ４０／３６を装着している。
【００５３】
制御装置Ｓの特徴として、人体感知センサーにより人を感知すると放電灯が点灯し、人が不在となると消灯する機能や、放電灯の装着状況の入力、任意の照明装置の点灯、消灯条件の設定が可能であるプログラム制御機能を有しており、設置環境に応じた、非常に効率の高い、省エネルギーの照明システムを実現することができる。
【００５４】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。図４は本実施の形態の第２の制御回路４ｂのブロック図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態においては、第２の制御回路４ｂが、第１の実施の形態の不揮発性メモリ１７に代えて、放電灯の経時変化による光束減退と相関関係のあるデータを記憶するデータテーブルであるメモリ２０を備えている。すなわち、このメモリ２０は、放電灯ＬＡ１などの各累積点灯時間に対する光束減退のデータを記憶している。ただし、略定格寿命時間近傍の光束減退のデータは記憶していない。累積点灯時間が定格寿命時間近傍になると、光束減退によって調光比は、制御しなくても自動的に６０％程度となる。本実施の形態では、この特性を利用するのである。
【００５６】
つまり、ランプの灯数が多い大規模事務所などでは、各時の机に別途デスクスタンドなどがあり、したがって、天井面に設置されている主照明は、さほど照度が必要とされない、すなわち、調光比１００％で放電灯を点灯させなくてもよい場合がある。また、ランプの個数が少ない場所、たとえば、給湯室、階段、化粧室、小規模事務所などにおいても、特に、太陽が出ている日中には、主照明を調光比１００％で点灯させる必要のない場合がある。このような場合に主照明は、恒常的に調光比６０％程度に調光して用いられることがある。
【００５７】
ここで、図８（ａ）に示したように、放電灯の光束は放電灯の累積点灯時間の経過とともに低下していくものだが、この光束の経時変化を予めメモリ２０に記憶させておき、放電灯の調光比が６０％になるまでは、放電灯の点灯時間ごとに、調光比が常に６０％程度になるように、図４に示す第２の制御回路４ｂがインバータ部２を制御するのである。そして、累積点灯時間が略定格寿命時間近傍になると、第２の制御回路４ｂはインバータ部２を制御せずに、光束減退を利用する。このように定格寿命時間近傍でのデータを省略すると、メモリ２０の容量として、小型のものが使用でき、放電灯点灯装置のコストダウンにもなる。
【００５８】
特に、たとえば、常に調光比略６０％になるように、累積点灯時間２０００時間・光束減退１０％のときに、メモリ２０に光束をさらに３０％下げるデータを記憶させて、放電灯の調光比を略６０％にするとともに、累積点灯時間４０００時間・光束減退２０％のときに、メモリ２０に光束をさらに２０％下げるデータを記憶させて放電灯の調光比を略６０％にする、といったように所定間隔の累積点灯時間のみの調光データをメモリ２０に記憶させておくと、記憶する調光データを少なくすることができ、メモリ２０の容量を大幅に小型化することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態で特に言及していない作用・効果などは、第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施の形態を図５から図７までを参照して説明する。図５から図７までは、第１又は第２の実施の形態において、放電灯の電気的な異常状態を検出する検出回路を付加した構成を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００６１】
図５の検出回路７は、コンデンサＣ２Ａを介して放電灯ＬＡ１の一端に接続されている。また、放電灯ＬＡ１及びＬＡ２が異常状態になったときに、この検出回路７の異常検出信号を受けて第３の制御回路４ｃであるスイッチング素子駆動部１１が放電灯点灯装置の出力を制御している。
【００６２】
この検出回路７は、コンデンサＣ２Ａ及びＣ２Ｂの一端とそれぞれ接続される抵抗Ｒ６及びＲ７、放電灯ＬＡ１の異常時の電圧上昇を反映する電圧を検出する回路、基準電圧Ｖｒｅｆ（１）、及び比較器ＣＰ１から構成され、放電灯ＬＡ１の異常時の電圧上昇を反映する電圧を検出する回路は、さらに、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、ダイオードＤ１１、及びコンデンサＣ１１から構成されている。そして、コンデンサＣ１１の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ（１）を上回ると、比較器ＣＰ１がオンし、異常検出信号がスイッチング素子駆動部１１に出力される。
【００６３】
上記のような本実施の形態において、放電灯ＬＡ１、又はＬＡ２の少なくとも一方がエミレスなどの異常状態となり、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２のインピーダンスが不平衡になったときに、コンデンサＣ２Ａ又はＣ２ＢがバランサＢＡに直流成分を軽減するとともに、検出回路７が放電灯ＬＡ１又はＬＡ２の電圧上昇を検出し、放電灯点灯装置の出力を制御することができる。これによって、放電灯点灯装置を構成する各電子部品にかかる電気的なストレスを軽減することができる。
【００６４】
また、放電灯ＬＡ１のコンデンサＣ２Ａ側と放電灯ＬＡ２のコンデンサＣ３Ｂ側、又は放電灯ＬＡ１のコンデンサＣ３Ａ側と放電灯ＬＡ２のコンデンサＣ２Ｂ側が略同時にエミレス状態になったとき、すなわち、放電灯のエミレス方向が互いに逆の状態になったときには、バランサＢＡとコンデンサＣ２Ａとの接続点、及び／又はバランサＢＡとコンデンサＣ２Ｂとの接続点の電圧が上昇しにくく、図５に示す検出回路７では、エミレス状態を検出しにくい場合がある。そこで、図６に示す検出回路においては、放電灯ＬＡ１とコンデンサＣ２Ａとの接続点、及び放電灯ＬＡ２とコンデンサＣ２Ｂとの接続点にも検出回路７を接続して、エミレス状態の検出精度を上げている。
【００６５】
さらに、放電灯ＬＡ１及びＬＡ２の調光比が深くなった場合において、上記のように放電灯のエミレス方向が互いに逆の状態になったときには、図６に示す検出回路でも、エミレス状態を検出しにくい場合がある。すなわち、エミレス状態における放電灯ＬＡ１とコンデンサＣ２Ａとの接続点、及び放電灯ＬＡ２とコンデンサＣ２Ｂとの接続点の電圧上昇度が調光比が浅いときよりも低くなり、放電灯ＬＡ１とコンデンサＣ２Ａとの接続点の電圧上昇度＞バランサＢＡとコンデンサＣ２Ａとの接続点の電圧上昇度とはなるが、両者の電圧上昇度が接近してきて、エミレス状態を検出しにくい場合がある。そこで、図７に示す検出回路においては、コンデンサＣ２Ａ及びＣ２Ｂの両端の電圧をそれぞれ別々に検出し、しかも、各基準電圧Ｖｒｅｆ（１）からＶｒｅｆ（４）までの値を、たとえば、基準電圧Ｖｒｅｆ（１）＞基準電圧Ｖｒｅｆ（３）、かつ、基準電圧Ｖｒｅｆ（２）＞基準電圧Ｖｒｅｆ（４）とするなど、適宜異なる値に設定している。
【００６６】
これによって、放電灯の１灯片側エミレス、１灯両側エミレス、２灯同方向の片側エミレス、２灯逆方向の片側エミレスなど、様々なエミレス状態を精度よく検出することができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、放電灯ＬＡ１及びＬＡ２とそれぞれ直列にコンデンサＣ２Ａ及びＣ２Ｂが接続され、それぞれ並列にコンデンサＣ３Ａ及びＣ３Ｂが接続されているが、これらのコンデンサの容量値がばらついた場合において、バランサＢＡの両巻線に流れる電流が等しいときであっても、放電灯ＬＡ１及びＬＡ２に流れる電流が等しくない場合がある。このような場合には、各基準電圧Ｖｒｅｆ（１）からＶｒｅｆ（４）までのすべての値を異なる値に設定し、比較器ＣＰ１からＣＰ４までの各比較器の反転入力端子（＋）に入力される電圧の微妙な差異を検出して、様々なエミレス状態に対応してもよい。
【００６８】
さらに、図示はしないが、放電灯ＬＡ１、及び／又はＬＡ２と回路グランドとの間に抵抗などのインピーダンスを設け、このインピーダンスに流れる電流やこのインピーダンスにかかる電圧を検出してもよい。
【００６９】
以上、本実施の形態によれば、エミレスなどによって、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２のインピーダンスが不平衡になったときに、コンデンサＣ２Ａ、及び／又はＣ２ＢがバランサＢＡに直流成分を軽減することができるとともに、放電灯のエミレス方向が互いに逆の状態になった場合などで、バランサＢＡに直流電圧成分が現れにくいときにも、放電灯ＬＡ１、ＬＡ２に重畳される直流電圧成分を、精度よく検出することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態で特に言及していない作用・効果などは、第１の実施の形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】照明装置を示す平面図である。
【図３】照明システムを示す平面図である。
【図４】第２の実施の形態において、第２の制御回路を示すブロック図である。
【図５】第３の実施の形態において、検出回路を示す回路図である。
【図６】第３の実施の形態において、検出回路を示す他の回路図である。
【図７】第３の実施の形態において、検出回路を示すさらに他の回路図である。
【図８】経時変化による放電灯の光束減退を示す特性図である。
【図９】従来例に係る放電灯点灯装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７２】
１                直流電源
２                インバータ部
Ｌ２              インダクタンス
ＢＡ              バランサ
Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂ    第１のコンデンサ
ＬＡ１、ＬＡ２    放電灯
Ｃ３Ａ、Ｃ３Ｂ    第２のコンデンサ
３                計測タイマ
４ａ              第１の制御回路
４ｂ              第２の制御回路
４ｃ              第３の制御回路
２０              データテーブル（メモリ）
５                光束計測手段
６                補正手段
７                検出回路
８                放電灯点灯装置
９                本体
１０              照明装置
【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】
2006100048.tif 000010
【図９】
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