(57)【要約】【課題】放電灯の光計測方法において、容易に放電灯の累積点灯時間や劣化を計測できるようにする。【解決手段】照明器具１は、放電管３を有する放電灯２と、放電管３からの光を照射エリアに反射する反射板５と、放電管３の光出力を検出する光検出センサ７と、放電灯２を点灯させる点灯回路８１と、放電灯２の点灯状況を表示する表示部８２と、光検出センサ７からの検出信号に基づいて点灯回路８１や表示部８２を制御する制御部８３と、点灯回路８１等に電源を供給する電源回路８４と、を備えている。制御部８３は、光検出センサ７により、上部電極３２ａの上側のエッジ部３３と中央部３４との２箇所の光出力Ｌ１及びＬ２を計測して両計測値の比を演算し、演算結果を累積点灯時間や劣化度合いに換算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管内の上部及び下部に電極が配置されており、これら両電極を結ぶ直線が略鉛直になるように設置される放電灯の光計測方法において、
光出力の計測点が２箇所設置され、そのうちの１箇所が前記電極の上部又は下部のいずれか一方を対象とし、他の１箇所が前記両電極の略中央部を対象とするものであることを特徴とする放電灯の光計測方法。
【請求項２】
前記２箇所の光出力の計測点における両計測値の比を演算し、演算結果を前記放電灯の点灯時間又は劣化に換算することを特徴とする請求項１に記載の放電灯の光計測方法。
【請求項３】
前記放電灯は高輝度放電灯であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放電灯の光計測方法。
【請求項４】
放電管内の上部及び下部に電極が配置され、これら両電極を結ぶ直線が略鉛直になるように設置される放電灯を用いた照明器具において、
光検出センサが２箇所設置され、そのうちの１箇所が前記電極の上部又は下部のいずれか一方を対象とし、他の１箇所が前記両電極の略中央部を対象とするものであり、
前記光検出センサが計測した計測値を演算することにより、前記放電灯の点灯時間又は劣化に換算する演算手段を備えたことを特徴とする照明器具。
【請求項５】
前記放電灯に対向して配置され、かつ、複数の開口部が設けられた反射板を有し、
前記光検出センサは、前記開口部を通して計測するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯の光計測方法と、その光計測方法が適用される照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電灯の累積点灯時間や劣化を計測する方法として、放電灯の光出力値から計測する方法が知られている。そして、放電灯の光出力を計測する光計測方法としては、光出力センサを用いて放電灯の光出力を直接測定する方法や反射光を用いる方法が用いられている。これらの光計測方法においては、比較的光量が少なく、放電灯の温度が比較的低い蛍光灯においてはある程度は用いることができるが、発光量が多く、放電灯の温度が高い高輝度放電灯においてはこれらの方法を用いることは困難である。
【０００３】
また、高輝度放電灯において、反射板にセンサをつけて放電灯全体の光量を検出することで、高温を回避しながら検出する光計測方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示されるような光計測方法において、放電灯全体の光量を計測することは可能であるが、一般に高輝度放電灯は蛍光灯や白熱電球に比べて初期時の光束ばらつきや時間に対する減退特性の固体差が大きく、初期時や使用時の光量を計測するだけでは、その光量から放電灯の累積点灯時間や劣化を計測するのは困難である。
【特許文献１】特開２００４−２１３９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、放電灯の累積点灯時間や劣化度合いを容易に計測することが可能な光計測方法、及びその光計測方法が適用される照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、放電管内の上部及び下部に電極が配置されており、これら両電極を結ぶ直線が略鉛直になるように設置される放電灯の光計測方法において、光出力の計測点が２箇所設置され、そのうちの１箇所が前記電極の上部又は下部のいずれか一方を対象とし、他の１箇所が前記両電極の略中央部を対象とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の放電灯の光計測方法において、前記２箇所の光出力の計測点における両計測値の比を演算し、演算結果を前記放電灯の点灯時間又は劣化に換算するものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放電灯の光計測方法において、前記放電灯は高輝度放電灯であるものである。
【０００９】
請求項４の発明は、放電管内の上部及び下部に電極が配置され、これら両電極を結ぶ直線が略鉛直になるように設置される放電灯を用いた照明器具において、光検出センサが２箇所設置され、そのうちの１箇所が前記電極の上部又は下部のいずれか一方を対象とし、他の１箇所が前記両電極の略中央部を対象とするものであり、前記光検出センサが計測した計測値を演算することにより、前記放電灯の点灯時間又は劣化に換算する演算手段を備えたものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の照明器具において、前記放電灯に対向して配置され、かつ、複数の開口部が設けられた反射板を有し、前記光検出センサは、前記開口部を通して計測するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、放電灯は累積点灯時間による光出力の劣化度合いが部位毎に異なることから、２箇所の計測点における光出力を計測することにより、この計測値から放電灯の劣化度合いの判断が可能となる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、計測値の比から簡単に放電灯の累積点灯時間又は劣化度合いを判断することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、高輝度放電灯に適用することにより従来では判定不可能であった高出力の放電灯での計測が可能となる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、実際に設置された照明器具において、放電灯の累積点灯時間又は劣化度合いを判断することができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、複数の計測点における光出力計測が容易に行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る光計測方法について図１を参照して説明する。図１は、光計測方法が適用される照明器具の構成を示す。照明器具１は、放電管３及び口金４を有する放電灯２と、放電管３を覆い放電管３からの光を照射エリアに反射する反射板５と、口金４に電源を供給するソケット６と、放電管３の光出力を検出する光検出センサ７と、を備えている。照明器具１は、放電灯２を点灯させる点灯回路８１と、放電灯２の点灯状況を表示する表示部８２と、光検出センサ７からの検出信号に基づいて点灯回路８１や表示部８２を制御する制御部８３と、点灯回路８１等に電源を供給する電源回路８４と、を備えている。放電灯２は、例えば高輝度放電灯である。そして、放電灯２は、上部電極３２ａと下部電極３２ｂとを結ぶ直線が略鉛直になるように設置されている。
【００１７】
放電灯２は、光を発する発光管３１を内部に備えている。発光管３１は、内部を水銀やナトリウム等の発光物質を含んだアルゴンガスによって満たされており、上部に設置された上部電極３２ａと下部に設置された下部電極３２ｂとの間で放電して発光する。発光管３１と放電管３との間は、窒素ガスが封入されており、窒素ガスによって放電管３内部の金属部分の酸化が防がれる。放電管３を覆う反射板５は、例えば金属や樹脂から成って、内面は光が反射するように加工されており、２箇所に開口部５１（その直径は、例えば数ｍｍ）を有し、これら開口部５１の各々に発光管３１の光出力を計測する光検出センサ７が設置されている。これにより、本照明器具１は、発光管３１の２箇所の計測点における光出力を光検出センサ７により計測するようにしている。
【００１８】
すなわち、計測点の内の１箇所である一方の開口部５１は、上部電極３２ａの上側のエッジ部３３に対応する位置に設けられている。このエッジ部３３からの光出力をＬ１で示している。計測点の内の他の１箇所であるもう一方の開口部５１は、両電極の間の中央部３４に対応する位置に設けられている。この中央部３４からの光出力をＬ２で示している。発光管３１内部の放電する部分はプラズマ部３５と称される。光検出センサ７は、例えばフォトダイオード等の光検出素子と、この光検出素子が検出した信号を増幅する増幅器とを有している。光検出センサ７は２つの開口部５１を通して、上部電極３２ａの上側のエッジ部３３と、中央部３４との２箇所の計測点における光出力Ｌ１及びＬ２を検出し、検出信号を制御部８３へ出力する。制御部８３は光検出センサ７からの検出信号を演算し、演算結果を放電灯２の累積点灯時間や劣化度合いに換算して、表示部８２が有する例えば液晶やＬＥＤに表示する。
【００１９】
次に、制御部８３が発光管３１の光出力の計測値を演算し、放電灯の累積点灯時間や劣化度合いに換算する方法について説明する。図２は、エッジ部３３と中央部３４とにおける光出力の比の指数と、累積点灯時間との関係を示す。同図の縦軸は、中央部３４における光出力値をエッジ部３３における光出力値によって除した光出力比において、放電管交換時の光出力比を１としたときの指数（以下、光出力比指数という）を示し、横軸は累積点灯時間を示す。光出力比指数は、点灯開始時初期においては放電管交換時の１より増加するが、その後は単調減少になり、累積点灯時間が長くなるに連れて光出力比指数は減少する。従って、累積点灯時間と光出力比指数との関係に基づいて、エッジ部３３と中央部３４とにおける光出力の計測値を累積点灯時間や劣化度合いに換算することができる。
【００２０】
この累積点灯時間と光出力比指数との関係は、次のように考えられる。発光管３１が点灯を続けると、発光管３１に内封されている金属等の発光物質が黒化物となり、発光管３１の内面に付着する。黒化物は、プラズマ部３５付近の内面にはあまり付着せず、エッジ部３３の内面に多く付着する。付着した黒化物は赤外線を吸収して発熱し、発熱した熱は発光管３１全体に伝導し、エッジ部３３の温度も上昇する。エッジ部３３の温度が上昇すると、エッジ部３３は、発光管３１の材質であるアルミナの黒体輻射により発光する。そして、エッジ部３３からの光出力Ｌ１は、黒体輻射によるものであるので、放電灯２の累積点灯時間が長くなり、黒化物が増え、温度が上昇するに応じて増加する。一方、中央部３４においては、発光管３の内面に黒化物が付着しても光学的に厚くなって光を吸収するだけであるので、中央部３４からの光出力Ｌ２は、プラズマ部３５からの発光によるものが殆んどである。従って、中央部３４からの光出力Ｌ２は、放電灯２の累積点灯時間が長くなり、放電灯２が劣化するに応じて減少する。そして、光出力比指数は、累積点灯時間が長くなるに連れて減少していく。
【００２１】
次に、光出力の計測値を放電灯の累積点灯時間又は劣化度合いに換算する方法について説明する。制御部８３は、放電管３が交換されて点灯が開始されると、上部電極３２ａの上側のエッジ部３３と中央部３４の光出力Ｌ１及びＬ２を光検出センサ７によって検出し、光出力比を算出し、点灯開始時の光出力比を基準である１にする。その後、累積点灯時間に従って随時光検出センサ７によって光出力Ｌ１及びＬ２を検出して光出力比を計算し、点灯開始時の光出力比を１としたときの指数を計算する。そして、制御部８３は、予め定めた累積点灯時間と光出力比指数との関係から光出力比指数を累積点灯時間に換算し、表示部８２により表示する。また、制御部８３は、光出力比指数が、予め定めた劣化の基準よりも小さくなると、放電灯２を調光状態にしたり、表示部８２により劣化を表示する。この光出力比指数の劣化の基準値は例えば０．８のような値であり、使用する光源の種類により異なる。このように、放電管３の２箇所の計測点における光出力値を演算することにより、放電灯２の累積点灯時間と劣化度合いを容易に判断することができる。
【００２２】
次に、本実施形態に係る光計測方法の変形例について図３を参照して説明する。図３は、本変形例に係る照明器具の構成を示す。本変形例においては、実施形態と異なり、開口部５１の一つは、中央部３４に対応する位置に設けられ、他の開口部５１は、下部電極３２ｂの下側のエッジ部３３に対応する位置に設けられている。このエッジ部３３からの光出力をＬ３で示している。光検出センサ７は、２つの開口部５１を通して、中央部３４と下部電極３２ｂの下側のエッジ部３３との２箇所の計測点における光出力Ｌ２及びＬ３を検出する。制御部８３は、光検出センサ７からの検出信号を演算し、光出力を放電灯２の累積点灯時間や劣化度合いに換算して表示部８２に表示する。本変形例における光計測方法は、実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、放電灯は高輝度放電灯でない通常の放電灯でもよい。また、２箇所の開口部５１から、例えば光ファイバ等により１台の光検出センサに光出力を導き、時間分割して２箇所の光出力を計測してもよい。また、上部電極３２ａと下部電極３２ｂとを結ぶ直線が略鉛直にならないように放電灯２を設置した状態においても、光出力の計測点を調整して計測してもよい。光出力の演算も、２箇所の光出力の差を基に演算してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る照明器具の構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る放電灯の累積点灯時間と光出力比指数との関係図。
【図３】本発明の実施形態に係る照明器具の変形例の構成図。
【符号の説明】
【００２５】
１  照明器具
２  放電灯
３  放電管
３２ａ  上部電極（電極）
３２ｂ  下部電極（電極）
３３  エッジ部（電極の上部）（電極の下部）
３４  中央部
５  反射板
５１  開口部
７  光検出センサ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  光出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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