(57)【要約】【課題】熱陰極型の放電灯の寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することにある。【解決手段】波形記録部４は、放電灯ＦＬのフィラメントＦ１の両端の電極Ａ、Ｂに夫々流れる電流Ｉ１、Ｉ２及びフィラメントＦ１の両端電圧Ｖｆの波形データを認識できる周期で逐次記録する。演算部５は波形記録部４で記録される波形データからエミッタの消失状態を推定するパラメータを計算し、判定部７は演算部５で計算されるパラメータの値により放電灯ＦＬのランプ寿命を推定する。【選択図】図１
2008135366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放射物質が塗布されたフィラメントを有する熱陰極型の放電灯を高周波交流で点灯する点灯手段を備えた放電灯点灯装置であって、前記フィラメントの両端に夫々流れる電流及び前記フィラメントの両端電圧を計測する計測部と、少なくとも前記放電灯に印加する高周波一周期分の前記電流及び前記両端電圧を、波形として認識できる周期で逐次記録する波形記録部と、前記電流及び前記両端電圧の波形データから前記電子放射物質の消失状態を推定するパラメータを計算する演算部と、該演算部で計算される前記パラメータの値によりランプ寿命を推定する判別部とを有し、該判別部の推定結果を報知することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記パラメータは、前記フィラメントの一端と陰極輝点との間の等価的な抵抗をＲ１、インダクタをＬ１、フィラメントの他端と陰極輝点との間の等価的な抵抗をＲ２、インダクタをＬ２と表し、前記フィラメントの一端に流れる電流をＩ１、他端に流れる電流をＩ２と表し、前記高周波一周期をＴと表し、Ｌ１：Ｌ２＝Ｒ１：Ｒ２とした
【数１】
2008135366.tif 000008
の式のεを最小にする前記Ｒ１、Ｒ２の値であって、前記演算部は該Ｒ１、Ｒ２の値を演算することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
ランプ累積点灯時間とともに前記パラメータの値を蓄積する蓄積部を有し、前記判定部は、前記パラメータの値をランプ累積点灯時間に応じた変化から、ランプ寿命を推定することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記演算部は通常点灯時に前記点灯手段に接続した前記フィラメントの接続の向きに対して、逆向きに前記フィラメントを前記点灯手段に接続した場合の前記電流及び前記両端電圧と、前記通常点灯時の接続状態の場合の前記電流及び前記両端電圧とを夫々測定して夫々の場合の前記パラメータの値を計算し、前記判定部は前記通常点灯時の接続状態の場合の前記パラメータの値と、逆方向に接続した場合の前記パラメータの値の変化から、ランプ寿命を推定することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記計測部は放電灯の両方のフィラメントについて夫々の前記電流及び両端電圧を計測し、前記演算部は夫々のフィラメントに対応する前記パラメータの値を演算し、前記判定部は前記電子放射物質の消失の進行状態を判別して、夫々のフィラメントの前記電子放射物質の消失の進行度合が異なる場合、進行度合の早い方の波形データを基準にランプ寿命を推定することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記判定部は、ランプ累積点灯時間が一定時間を越える毎にランプ寿命を推定することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記放電灯に印加する高周波のうちランプ電流が流れ込む半周期分の前記電流及び前記両端電圧の波形データから前記パラメータを計算することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７の何れか１項に記載の放電灯点灯装置を搭載してい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、フィラメントを有する熱陰極型の放電灯を高周波交流で点灯する放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ランプ寿命を推定する機能を備えた照明装置は、種々提案されまた市販されている。例えば特許文献１には以下の照明装置が開示されている。
【０００３】
この照明装置は図１７に示す回路構成ブロック図のように、放電灯９０に２つあるフィラメント９００、９０１の夫々の両端電圧（以下、フィラメント電圧という）ＶｆをＶｆレベル検出回路９１０、９１１で検出し、フィラメント９００、９０１の電子放出物質（エミッタ）が消失（以下エミッタレスという）した状態であるか否かを判定する。
【０００４】
具体的にＶｆレベル検出回路９１０、９１１はフィラメント電圧を夫々整流して平滑し、図１８に示すように、得られた電圧のレベルを境界値Ｔｈと比較することによって、正常点灯時又はエミッタレス時の何れかを２値として判定する。
【０００５】
図１７に示すオア回路９３では、２個のＶｆレベル検出回路９１０、９１１の少なくとも一方においてエミッタレスが検出されると、エミッタレスが生じていると判定を下す。この判定に基づいて放電灯９０の点灯回路であるインバータ回路９２の出力を低下させたり動作を停止させたりすると、放電灯９０の温度上昇が抑えられ、インバータ回路９２のストレスを回避してフィラメント９００、９０１が断線するといった破損等の不具合を防止して安全性を確保することができる。
【０００６】
また、フィラメント電圧Ｖｆのレベル以外にもランプ電圧ピーク値の上昇や、エミッタの消失がフィラメントの両端電極間でアンバランスとなりランプ電圧に直流成分が車畳されることを検出し、閾値と比較することで蛍光ランプの寿命末期を判別する方法もある。
【特許文献１】特開２００２−８３６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで上述の従来例では、Ｖｆレベルやランプ電圧のピーク値、ランプ電圧の直流成分は、フィラメント断線やランプ寿命末期直前までランプの初期特性から大きく変化しないため、ランプ寿命を早期に検出し、報知することが困難であるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは熱陰極型の放電灯の寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる放電灯点灯装置及びそれを用いた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】
【０００９】
上述の目的を達成するために、請求項１の放電灯点灯装置の発明では、電子放射物質が塗布されたフィラメントを有する熱陰極型の放電灯を高周波交流で点灯する点灯手段を備えた放電灯点灯装置であって、前記フィラメントの両端に夫々流れる電流及び前記フィラメントの両端電圧を計測する計測部と、少なくとも前記放電灯に印加する高周波一周期分の前記電流及び前記両端電圧を、波形として認識できる周期で逐次記録する波形記録部と、前記電流及び前記両端電圧の波形データから前記電子放射物質の消失状態を推定するパラメータを計算する演算部と、該演算部で計算される前記パラメータの値によりランプ寿命を推定する判別部とを有し、該判別部の推定結果を報知することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の放電灯点灯装置の発明によれば、熱陰極型の放電灯の寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２の放電灯点灯装置の発明では、請求項１の発明において、前記パラメータは、前記フィラメントの一端と陰極輝点との間の等価的な抵抗をＲ１、インダクタをＬ１、フィラメントの他端と陰極輝点との間の等価的な抵抗をＲ２、インダクタをＬ２と表し、前記フィラメントの一端に流れる電流をＩ１、他端に流れる電流をＩ２と表し、前記高周波一周期をＴと表し、Ｌ１：Ｌ２＝Ｒ１：Ｒ２とした
【００１２】
【数１】
2008135366.tif 000003
【００１３】
の式のεを最小にする前記Ｒ１、Ｒ２の値であって、前記演算部は該Ｒ１、Ｒ２の値を演算することを特徴とする。
【００１４】
請求項２の放電灯点灯装置の発明によれば、電子放射物質の推定するパラメータを簡単に求めることができる。
【００１５】
請求項３の放電灯点灯装置の発明では、請求項２の発明において、ランプ累積点灯時間とともに前記パラメータの値を蓄積する蓄積部を有し、前記判定部は、前記パラメータの値をランプ累積点灯時間に応じた変化から、ランプ寿命を推定することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の放電灯点灯装置の発明によれば、請求項２の発明の特徴を生かしつつ、熱陰極型の放電灯の寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項４の放電灯点灯装置の発明では、請求項２の発明において、前記演算部は通常点灯時に前記点灯手段に接続した前記フィラメントの接続の向きに対して、逆向きに前記フィラメントを前記点灯手段に接続した場合の前記電流及び前記両端電圧と、前記通常点灯時の接続状態の場合の前記電流及び前記両端電圧とを夫々測定して夫々の場合の前記パラメータの値を計算し、前記判定部は前記通常点灯時の接続状態の場合の前記パラメータの値と、逆方向に接続した場合の前記パラメータの値の変化から、ランプ寿命を推定することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の放電灯点灯装置の発明によれば、ランプ累積点灯時間に応じた寿命推定パラメータを蓄積しておいて、その変化から寿命を推定する方式ではなく、測定した時点のパラメータのみからランプ寿命を推定できるため、パラメータの蓄積部が省略できる。
【００１９】
請求項５の放電灯点灯装置の発明では、請求項１の発明において、前記計測部は放電灯の両方のフィラメントについて夫々の前記電流及び両端電圧を計測し、前記演算部は夫々のフィラメントに対応する前記パラメータの値を演算し、前記判定部は前記電子放射物質の消失の進行状態を判別して、夫々のフィラメントの前記電子放射物質の消失の進行度合が異なる場合、進行度合の早い方の波形データを基準にランプ寿命を推定することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の放電灯点灯装置の発明によれば、両方のフィラメントの寿命進行状況を把握して推定するため、より精度良くランプ寿命を推定することができる。
【００２１】
請求項６の放電灯点灯装置の発明では、請求項１の発明において、前記判定部は、ランプ累積点灯時間が一定時間を越える毎にランプ寿命を推定することを特徴とする。
【００２２】
請求項６の放電灯点灯装置の発明によれば、寿命推定精度を確保しながら測定頻度を低減するため、推定回路の簡略化を図ることができる。
【００２３】
請求項７の放電灯点灯装置の発明では、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記演算部は、前記放電灯に印加する高周波のうちランプ電流が流れ込む半周期分の前記電流及び前記両端電圧の波形データから前記パラメータを計算することを特徴とする。
【００２４】
請求項７の放電灯点灯装置の発明によれば、放電灯に印加する高周波のうちランプ電流が流れ込む半周期分（陰極サイクル）の波形データのみに基づいてパラメータを計算することによって、蓄積する波形データ量を低減することができるので、蓄積部の容量を小さくできるとともにパラメータを計算する演算部を簡略化することができ、またランプ電流が流れ込む半周期分の波形データのみを使用することによって、さらに精度よくランプ寿命を推定することができる。
【００２５】
請求項８の照明器具の発明では、前記請求項１乃至７の何れかの放電灯点灯装置を搭載していることを特徴とする。
【００２６】
請求項８の照明器具の発明によれば、請求項１乃至７の何れかの放電灯点灯装置の作用効果を奏する照明器具を提供することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、熱陰極型の放電灯の寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施形態により説明する。
（実施形態１）
まず、本実施形態の放電灯点灯装置に用いるランプ寿命推定の原理を図２、図３に基づいて説明する。
【００２９】
図２（ａ）に示すような蛍光ランプのような電子放射物質（以下エミッタという）Ｅが塗布されたフィラメントを有する熱陰極型の放電灯ＦＬにおいては、ランプ電流ＩＬａｍｐはフィラメントＦのエミッタＥが塗布された部分の一部に流れ込む。この流れ込む点は陰極輝点Ｓと呼ばれ、この陰極輝点ＳでフィラメントＦを分割し、この陰極輝点ＳとフィラメントＦの一端及び陰極輝点ＳとフィラメントＦの他端との間の部位を等価的に抵抗Ｒ１、Ｒ２とインダクタＬ１、Ｌ２で置き換えて示したのが図２（ｂ）の電気回路である。ここで陰極輝点Ｓは電流の分流点となる。尚、図２（ａ）、（ｂ）は放電灯ＦＬの片側部位のみを示し、図２（ａ）、（ｂ）中のＡ、ＢはフィラメントＦの両端の電極を、またＩ１、Ｉ２は電極Ａ、Ｂに流れる電流を示している。
【００３０】
さて、エミッタＥは放電灯ＦＬの点灯時間に従って消失し、このエミッタＥが消失することで当該放電灯ＦＬが寿命となることは公知である。そして、このエミッタＥの消失に従って陰極輝点Ｓは移動するため、上述の等価的な抵抗Ｒ１、Ｒ２の値が変化することから、放電灯ＦＬのランプ寿命を予測することができる。
【００３１】
図２（ｂ）の等価回路からフィラメントＦの両端電圧の計算値Ｖｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）は次式（１）で表すことができる。
【００３２】
【数２】
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【００３３】
（但し、Ｌ１：Ｌ２＝Ｒ１：Ｒ２、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２とする。）
本実施形態の放電灯点灯装置では、この式（１）の計算で求まるＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）と実際に計測したフィラメントＦの両端電圧Ｖｆを一致させることにより、等価的な抵抗Ｒ１、Ｒ２、インダクタＬの値を夫々求め、この抵抗Ｒ１、Ｒ２の値を放電灯点灯時間に応じて蓄積し、その変化からエミッタ消失状態を推定するためのパラメータとして用いる。
【００３４】
ところで、陰極輝点Ｓはランプトータルで電圧が一番低くなる点になり、新品ランプではフィラメントＦの電極に近い部分にでき、例えばこの陰極輝点Ｓが図３（ａ）に示すように電極Ｂ（電流Ｉ２の流れる電極）の近傍にできたとすると、放電灯ＦＬの点灯に応じて陰極輝点ＳのあるところからエミッタＥが消失していく。陰極輝点ＳはエミッタＥのあるところにできるため、寿命の進行とともに図３（ｂ）に示すように陰極輝点ＳはフィラメントＦの中央側に押し寄せられていく。
【００３５】
抵抗Ｒ１、Ｒ２の値は各電極Ａ、Ｂから陰極輝点Ｓまでの距離に依存するため、図３（ａ）に示すような新品ランプの場合では抵抗Ｒ１の値は最大となり、抵抗Ｒ２の値は最小となり、図３（ｂ）に示すように放電灯ＦＬのランプ寿命が進行するに従って抵抗Ｒ１の値は小さくなり、抵抗Ｒ２の値は大きくなっていく。
【００３６】
而して、上述の寿命の進行に伴う抵抗Ｒ１、Ｒ２の値の変化に基づいて寿命推定を行う本実施形態の放電灯点灯装置は、図１に示すように放電灯ＦＬの一方のフィラメントＦ１に予熱電流を流す予熱回路１１と、他方のフィラメントＦ２に予熱電流を流す予熱回路１２と、放電灯ＦＬに両端に高周波電圧を印加して電力を供給するインバータ回路ＩＮＶとからなる点灯手段を備えるとともに、フィラメントＦ１の両端電圧Ｖｆのレベルを検出するＶｆ検出回路２と、フィラメントＦ１の一端側の電極Ａに流れる電流Ｉ１を検出する電流検出回路３１と、フィラメントＦ１の他端側の電極Ｂに流れる電流Ｉ２を検出する電流検出回路３２をランプ寿命推定パラメータの計測部として備えている。
【００３７】
更に、放電灯ＦＬに印加する高周波一周期分の電流Ｉ１、Ｉ２及び両端電圧Ｖｆを計測部から取り込んで、波形データとして認識できる周期で逐次記録する波形記録部４と、電流Ｉ１、Ｉ２及び両端電圧Ｖｆの波形データからエミッタＥの消失状態を推定するパラメータを計算する演算部５と、演算部５で計算されたパラメータたる抵抗Ｒ１、Ｒ２の値及び放電灯ＦＬの点灯時間の蓄積時間、つまりランプ累積点灯時間を蓄積する蓄積部６と、該演算部５で後述のように計算されるパラメータたる上述のＲ１、Ｒ２の値により放電灯ＦＬのランプ寿命を推定する判定部７と、波形記録部４、演算部５、蓄積部６、判別部７に電源を供給する電源部（図示せず）、更に上述のランプ累積点灯時間をカウントするための計時手段（図示せず）を備えている。
【００３８】
而して、本実施形態の放電灯点灯装置では放電灯ＦＬの点灯動作を開始すると、計測部を構成するＶｆ検出回路２、電流検出回路３１、３２は夫々の計測結果を高周波の波形データとして波形記録部４に逐次送出し、波形記録部４は、少なくとも高周波の一周期分の波形データを蓄積する。
【００３９】
演算部５は波形記録部４に蓄積された電流Ｉ１、Ｉ２の波形データから上記の式（１）により計算されたＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）と実側値Ｖｆ（ｔ）の誤差が最小となるように、下式（２）のεを最小とする抵抗Ｒ１、Ｒ２の値、インダクタＬの値を計算する。
【００４０】
【数３】
2008135366.tif 000005
【００４１】
（尚、Ｔは高周波一周期）
蓄積部６は演算部５で計算した抵抗Ｒ１、Ｒ２の値をランプ累積点灯時間と共に蓄積する。判別部７は蓄積部６に蓄積された抵抗Ｒ１、Ｒ２の値の変化からエミッタ消失状況を推定し、残寿命を逐次報知或いは設定された水準まで寿命が進行すると報知する。
【００４２】
例えば図２（ｂ）に示すように抵抗Ｒ１を設定すると、新品ランプでは抵抗Ｒ１の値は最大であるが、ランプ累積点灯時間に応じてＲ１は低下していくため、Ｒ１の値が予め設定された寿命水準での値以下となると当該放電灯ＦＬのランプ寿命が尽きたと推定してその推定結果報知をする。
【００４３】
以上のようにして本実施形態の放電灯点灯装置は、ランプ寿命を早期に推定し、報知することで、ランプ交換を促して不点の回避、安全性の向上、利便性の向上を図ることができる。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置は図４に示すように、フィラメントＦ１、Ｆ２の予熱回路１１、１２として、インバータ回路ＩＮＶの共振用チョークコイルＴ１の２次巻線を電源とする、いわゆる巻線予熱の回路を用いている。また計測部のＶｆ検出回路２は抵抗Ｒ０で構成し、電流検出回路３１、３２は電流検出トランスＣＴ１、ＣＴ２と電圧変換用の抵抗Ｒａ１、Ｒａ２とで夫々を構成している。尚、Ｑ１、Ｑ２はインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子で、図示しない駆動回路により駆動される。また、Ｃ１は直流カット用コンデンサ、Ｃ２は共振用コンデンサ、Ｃ４、Ｃ５は予熱用コンデンサ、Ｃ、ＤはフィラメントＦ２の電極である。
【００４５】
而して、本実施形態の放電灯点灯装置によってＦＨＦ３２型の蛍光ランプからなる放電灯ＦＬを点灯させると、その時のランプ寿命推定のために用いる計測パラメータとなる電流Ｉ１、Ｉ２及び電圧Ｖｆ（ｔ）の波形データは図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなる。尚、このときのランプ電流は３７０ｍＡで、点灯周波数は５０ｋＨｚとする。
【００４６】
ここで、Ｖｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）を以下の式（３）において、高周波の一周期Ｔに亘って計測値Ｖｆ（ｔ）との誤差εを式（４）により最小とするようにＲ１、Ｒ２を求めると、図５（ｄ）のＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）に示すような波形となり、この時Ｒ１＝６．４、Ｒ２＝２．３となる。
【００４７】
【数４】
2008135366.tif 000006
【００４８】
【数５】
2008135366.tif 000007
【００４９】
（Ｔは高周波一周期）
式（３）によりＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）を算出すると、図５（ｃ）のＶｆ（ｔ）と図５（ｄ）のＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）との間には△ｔ位相のずれが生じるそのため、図２（ｂ）に示すように等価回路にフィラメント長に応じたインダクタ成分Ｌ１、Ｌ２を導入して式（１）のようにＶｆｓ（Ｉ１、Ｉ２、ｔ）をおくと、△ｔも含めてＶｆ（ｔ）との誤差を最小にすることができる。
【００５０】
尚、ＦＨＦ３２を高周波点灯した場合、Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は新品放電灯も、寿命進行の放電灯も共に約３μＨの一定値であった。
【００５１】
（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置は図６に示すように通常点灯時のインバータ回路ＩＮＶ、予熱回路１１に対するフィラメントＦ１の接続方向を波形記録部５の制御の下で切り換える２回路の切り換えスイッチＳＷを備え、通常点灯時とは逆向きにフィラメントＦ１を切り換え接続して電流Ｉ１、Ｉ２、電圧Ｖｆを計測部で測定することにより、抵抗Ｒ１、Ｒ２の値の経時的な変化傾向によらずランプ寿命を推定できるようにした点に特徴がある。尚、図１の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００５２】
而して、通常点灯時には切り換えスイッチＳＷをａ接点側に接続して、電極Ａに電流Ｉ１を、電極Ｂに電流Ｉ２が流れるようにする（この接続方向を正接続とする）。そして、ランプ寿命推定を行う際に切り換えスイッチＳＷをｂ接点側に切り替えて、電極Ｂを電流Ｉ１側に、電極Ａを電流Ｉ２になるように逆接続する。
【００５３】
ここで、新品の放電灯ＦＬは図７（ａ）、（ｂ）に示すように、エミッタＥがフィラメントＦ１の全体を覆うようにあるため、接続を正・逆の何れに切り換えても、陰極輝点Ｓの位置は変化しない。つまり、図８の（ａ）に示すように正・逆どちらの接続でもＲ１、Ｒ２の値は変化しない。
【００５４】
一方、寿命進行中の放電灯ＦＬでは陰極輝点Ｓがあった側からエミッタＥが消失しているため、正接続では図７（ｃ）に示すように陰極輝点ＳはフィラメントＦ１の中央側に寄るが、逆接続すると図７（ｄ）に示すようにエミッタＥがフィラメントＦ１の端まで残っているため、新品の放電灯ＦＬとほぼ同じ場所に陰極輝点Ｓができる。尚、図８中（正）は正接続、（逆）は逆接続を示す。
【００５５】
つまり、寿命進行中の放電灯ＦＬでは、図８の（ｂ）や（ｃ）に示すように正接続の場合には新品の放電灯ＦＬと比べて抵抗Ｒ１の値が小さくなり、抵抗Ｒ２の値が大きくなり、逆接続の場合には新品の放電灯ＦＬと同様な傾向となる。
【００５６】
以上により、新品の放電灯ＦＬでは正・逆どちらの接続でも抵抗Ｒ１、Ｒ２の値は変化しないが、寿命進行中の放電灯ＦＬでは正接続と逆接続では抵抗Ｒ１、Ｒ２の値が大きく変化する。従って、本実施形態に用いる判定部７はフィラメントＦ１の接続方向を正接続時と逆接続時の抵抗Ｒ１、Ｒ２の値から放電灯ＦＬの進行状況を推定し、この推定結果に基づいて放電灯ＦＬのランプ寿命を報知する。
【００５７】
而して、本実施形態の放電灯点灯装置の寿命推定方式では抵抗Ｒ１、Ｒ２の以前の値との比較を必要としないため、実施形態１で用いていた蓄積部６を省略することができる。
【００５８】
（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置は、図９に示すように放電灯ＦＬのフィラメントＦ１だけでなく、他方のフィラメントＦ２についても電流検出回路３１’、３２’で電流Ｉ１’、Ｉ２’を、また両電圧Ｖｆ’をＶｆ検出回路２’で計測し、この計測された波形データをフィラメントＦ１に対応する波形データとともに波形記録部４で記録し、各々のフィラメントＦ１、Ｆ２の抵抗Ｒ１、Ｒ２の値及びインダクタＬの値を計算して蓄積部６で蓄積し、この蓄積部６で地蓄積した波形データを用いて判定部７で推定するようにした点で実施形態１と相違する。
【００５９】
つまり判定部７は、両方のフィラメントＦ１、Ｆ２のエミッタ消失の進行度合が異なる場合、両方のフィラメントＦ１、Ｆ２のエミッタ消失状態を個々に推定し、進行度合の早い方のデータを基準に寿命を推定するのである。これにより本実施形態ではランプ寿命の推定精度を上げることができるのである。
【００６０】
尚、図９中、図１の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００６１】
（実施形態５）
実施形態１の放電灯点灯装置は、放電灯ＦＬに印加する高周波一周期分の電流Ｉ１、Ｉ２及びフィラメントＦ１の両端電圧Ｖｆの波形データからエミッタＥの消失状態を推定するパラメータたる抵抗Ｒ１、Ｒ２を計算したものであるのに対して、本実施形態の放電灯点灯装置は、放電灯ＦＬに印加する高周波のうちランプ電流ＩＬａｍｐが流れ込む半周期分の電流Ｉ１、Ｉ２及び両端電圧Ｖｆの波形データからエミッタＥの消失状態を推定するパラメータたる抵抗Ｒ１、Ｒ２を計算するようにした点で相違する。尚、図１の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００６２】
放電灯ＦＬの電極近傍の発光状態を高速カメラで観察すると、ランプ電流ＩＬａｍｐが流れ込むときには図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように陰極輝点Ｓができるが、ランプ電流ＩＬａｍｐが流れ出すときには図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように輝点がフィラメントＦ１全体に拡がっており、はっきりとした輝点にはならない（以下、この輝点を陽極輝点Ｓ’という。）。
【００６３】
そこで、このランプ電流ＩＬａｍｐの極性に着目して、抵抗Ｒ１、Ｒ２を推定しようとするフィラメントＦ１にランプ電流ＩＬａｍｐが流れ込むサイクル（以下、陰極サイクルという。）における電流Ｉ１、Ｉ２及びフィラメントＦ１の両端電圧Ｖｆの波形データから抵抗Ｒ１、Ｒ２を求めるとともに、ランプ電流ＩＬａｍｐが流れ出すサイクル（以下、陽極サイクルという。）における電流Ｉ１、Ｉ２及び両端電圧Ｖｆの波形データから抵抗Ｒ１、Ｒ２を求めると図１３のような結果が得られる。
【００６４】
図１３によれば、陰極サイクルにおける抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差が、新品の放電灯ＦＬ、寿命進行中の放電灯ＦＬともに陽極サイクルにおける抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差よりも大きくなっている。これは、陽極サイクルでは図１４に示すように、陽極輝点Ｓ’がフィラメントＦ１の中央部分に拡がっており、新品の放電灯ＦＬ、寿命進行中の放電灯ＦＬともにフィラメントＦ１を逆接続しても陽極輝点Ｓ’の位置が大きく変化しないため、抵抗Ｒ１、Ｒ２の値の変化も小さくなると考えられる。
【００６５】
また、高周波一周期分の電流Ｉ１、Ｉ２及びフィラメントＦ１の両端電圧Ｖｆの波形データから抵抗Ｒ１、Ｒ２を求めた場合（図８参照）と比較しても、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差が大きくなっている。これは、高周波一周期分の波形データから求めた抵抗Ｒ１、Ｒ２には、陽極サイクルにおける波形データから求めた抵抗Ｒ１、Ｒ２が含まれているため、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差が薄められ、陰極サイクルにおける抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差よりも小さくなっていると考えられる。
【００６６】
而して本実施形態では、上記ランプ電流ＩＬａｍｐの波形（図１２参照）をモニタするとともに陰極サイクルにおける電流Ｉ１、Ｉ２及び両端電圧Ｖｆの波形データをランプ累積点灯時間とともに波形記録部４に逐次記録し、さらに演算部５が波形記録部４に蓄積された波形データから上記の式（２）のεを最小とする抵抗Ｒ１、Ｒ２、インダクタＬを計算することによって、エミッタＥの消失状態を推定している。
【００６７】
本実施形態の放電灯点灯装置では、陰極サイクルにおける波形データのみから抵抗Ｒ１、Ｒ２を求めているので、放電灯ＦＬのランプ寿命が進行した際の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差が実施形態１のように陽極サイクルにおける波形データから求めた抵抗Ｒ１、Ｒ２により薄められることがなく、ランプ寿命推定の精度を向上させることができる。また、陰極サイクル（高周波のうちランプ電流が流れ込む半周期）の波形データのみに基づいてパラメータ（抵抗Ｒ１、Ｒ２）を計算することによって、蓄積する波形データ量を低減することができるので、蓄積部６の容量を小さくできるとともにパラメータを計算する演算部５を簡略化することができる。
【００６８】
尚、本実施形態では、実施形態１のようにランプ累積点灯時間とともに蓄積した抵抗Ｒ１、Ｒ２の変化量から放電灯ＦＬの寿命を推定した場合を例に説明したが、実施形態３のように通常点灯時の向きにフィラメントＦ１を接続した場合と、通常点灯時とは逆向きにフィラメントＦ１を接続した場合においてそれぞれ求めた抵抗Ｒ１、Ｒ２の値からランプ寿命を推定する構成であってもよい。この場合も、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との差が陽極サイクルにおける波形データから求めた抵抗Ｒ１、Ｒ２により薄められることがないので、ランプ寿命推定の精度を向上させることができ、また抵抗Ｒ１、Ｒ２の以前の値との比較を必要としないため、蓄積部６を省略することができる。また、実施形態４のように放電灯ＦＬの両フィラメントＦ１、Ｆ２のエミッタ消失状態を個々に推定し、進行度合の早い方のデータを基準にランプ寿命を推定する構成であってもよい。
【００６９】
（実施形態６）
本実施形態の放電灯点灯装置は、実施形態１〜５において、放電灯ＦＬの累積点灯時間を計測記憶しておき、このランプ累積点灯時間が設定した一定時間を超える毎に寿命推定のためのデータの取得と計算蓄積、推定を行う点に特徴がある。例えば放電灯点灯装置の電源投入する時に毎回寿命推定動作をさせることは、演算部５や判定部７等の負担が大きく、蓄積するデータも多くなる。
【００７０】
また、新品の放電灯ＦＬに対して数時間〜数十時間間隔でデータを取得しても、前回取得した結果とほとんど差がなく、無駄にデータを蓄積することになるので、本実施形態では、例えば演算部５の管理の下で、ランプ累積点灯時間をカウントして、そのカウントした時間が１０００時間を越える毎に寿命推定のための波形データの取得と計算蓄積、判別を行って判定部７により寿命推定を行う。
【００７１】
更にまた、ランプ累積点灯時間が少ない期間では上述の一定時間を１００時間として１００時間を超える毎に測定と推定を行い、本来の放電灯定格寿命が近づいてくると３００〜５００時間毎に測定と推定を行うようにすれば、より精度良くランプ寿命を推定することができる。
【００７２】
尚、本実施形態の場合、ランプ交換時にランプ累積点灯時間をリセットするためのスイッチを照明器具に設け、正確なランプ累積点灯時間のカウントを可能とする。
【００７３】
（実施形態７）
本実施形態は、実施形態１〜６の何れかの放電灯点灯装置を組み込み、放電灯点灯装置の判別部７で推定されたランプ寿命Ｋに対応する時間とランプ累積点灯時間ｋとの差を残寿命の時間として報知する機能、例えば音声機能を備えた図１５に示すような住宅用照明器具１０であって、例えば残寿命が３００時間を切ると、インバータ回路ＩＮＶの起動前にランプ寿命が近づいてきたことを音声で報知するようになっている。
【００７４】
その後寿命時間になった時、それを超えても放電灯ＦＬが交換されない場合には、３００時間後、６００時間後に再度報知するようになっており、これにより放電灯ＦＬが寿命になって不点状態となる前に交換用の放電灯ＦＬの準備を促して、交換してもらうことで安全性と利便性を向上することができる。
【００７５】
またランプ寿命が近づいてきたことを音声で報知する代わりに、放電灯点灯初期に点滅をさせる、或いは放電灯点灯初期に常夜灯が点灯する、発光ダイオード等による報知用の補助光源を点灯させても良い。
【００７６】
尚、従来からあるランプ寿命末期を検出するフィラメント断線検出、ランプ電圧に重畳される直流電圧の検出、ランプ電圧振幅の増大の検出等の回路は別途備えて、ランプ寿命に伴う異常検出し保護をするようにしても良い。
【００７７】
尚、本実施形態の照明器具１０にはランプ交換時にランプ累積点灯時間をリセットするためのスイッチを備えており、正確なランプ累積点灯時間のカウントを可能とする。
【００７８】
（実施形態８）
本実施形態は実施形態７と同様に残寿命を行うことができ、例えば図１６に示すような施設用、道路灯やトンネル灯、街路灯、非常灯のような照明器具１１であって、外部に信号を送出する機能を備え、残寿命が近づくと、当該照明器具１１を特定する信号と共に寿命が近づいてきたことを知らせる信号を送出して監視センター等に報知するようになっている。
【００７９】
照明器具１１として、放電灯点灯装置の判定部７が放電灯ＦＬのランプ寿命を推定する毎に、ランプ累積点灯時間ｋと判定部７で推定したランプ寿命Ｋに対応する時間の差をデータとして監視センターへ送出する機能を備えても良い。
【００８０】
この場合は、監視センターで信号を発した照明器具のランプを交換することで、不点となる前にランプ交換をすることができ、道路、トンネル等の安全性の確保と、ランプ交換のメンテナンス作業の効率化を図ることができる。
【００８１】
尚、本実施形態の照明器具１１は、実施形態７の照明器具１０と同様にランプ累積点灯時間をリセットのためのスイッチを備えてある。このリセットのためのスイッチの代わりにランプ交換時に外部からリセット信号を照明器具１１内の放電灯点灯装置に送ることで、正確なランプ累積点灯時間のカウントを可能とするようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施形態１の回路構成図である。
【図２】（ａ）は同上のランプ寿命の推定の原理説明図、（ｂ）は同上のフィラメント部位の等価回路図である。
【図３】（ａ）は同上の新品放電灯の陰極輝点の説明図、（ｂ）は同上の寿命進行中の放電灯の陰極輝度点の説明図である。
【図４】実施形態２の具体回路図である。
【図５】同上の動作説明用波形図である。
【図６】実施形態３の回路構成図である。
【図７】同上における寿命推定の原理説明図である。
【図８】同上における新品放電灯と寿命進行中の放電灯の比較説明図である。
【図９】実施形態４の回路構成図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は実施形態５のランプ電極近傍の発光状態を示す状態図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は同上の陰極及び陽極サイクルにおける輝点の説明図である。
【図１２】同上の陰極及び陽極サイクルにおけるランプ電流及びフィラメント電圧の波形図である。
【図１３】同上の陰極サイクルにおける抵抗値と陽極サイクルにおける抵抗値との比較説明図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は同上における寿命推定の原理説明図である。
【図１５】実施形態７の照明器具の斜視図である。
【図１６】実施形態８の照明器具の斜視図である。
【図１７】従来例の回路構成図である。
【図１８】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
【００８３】
１１、１２  予熱回路
２  Ｖｆ検出回路
３１、３２  電流検出回路
４  波形記録部
５  演算部
６  蓄積部
７  判別部
ＦＬ  放電灯
Ｆ１、Ｆ２  フィラメント
Ａ、Ｂ  電極
ＩＮＶ  インバータ回路
Ｉ１、Ｉ２  電流
Ｖｆ  フィラメントの両端電圧
【図１】
2008135366.tif 000009
【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１０】
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