(57)【要約】【課題】寿命末期の放電灯を点灯することによる不具合の発生を抑制する。【解決手段】インバータ回路部１の動作を停止して放電灯Ｌａを消灯した後にエミッタ残量検出部３にてフィラメントＦ２に塗布されたエミッタの残量を検出する。そして、寿命末期判別部４によりエミッタ残量検出部３の検出値に基づいて放電灯Ｌａが寿命末期か否かを判別する。故に、従来例のように点灯中に判別する場合に比較して、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯Ｌａが点灯される可能性が低くなり、寿命末期の放電灯Ｌａを点灯することによる不具合の発生が抑制できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出物質を保持したフィラメントを有する熱陰極型の放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、直流電源の直流電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換手段と、フィラメントが保持する電子放出物質の残量を検出する残量検出手段と、残量検出手段の検出値に基づいて放電灯の寿命末期を判別する寿命末期判別手段とを備え、残量検出手段は、放電灯の消灯後に時間経過とともに変化するフィラメントの物理量に基づいて電子放出物質の残量を検出することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
残量検出手段は、放電灯の消灯後にフィラメントに直流電圧を印加し、時間経過とともに変化するフィラメントの電気量に基づいて電子放出物質の残量を検出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】
電力変換手段は、直流電圧・電流を高周波電圧・電流に変換するとともに共振回路を介して放電灯に供給するインバータ回路からなり、残量検出手段は、共振回路に流れていた共振電流が停止した後に残量検出を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
残量検出手段は、フィラメントの電気量の時間的な変化に基づいて残量検出を行う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】
残量検出手段は、放電灯の消灯後から所定時間が経過した時点におけるフィラメントの電気量に基づいて残量検出を行う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６】
残量検出手段は、フィラメントの電気量が放電灯の消灯後から所定値まで変化するのに要する時間に基づいて残量検出を行う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７】
寿命末期判別手段は、残量検出手段の検出値が所定の閾値を下回っている場合に放電灯を寿命末期と判別するとともに、放電灯の点灯時にフィラメントに流れている電流の大きさに応じて前記閾値を調整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８】
残量検出手段は、電力変換手段から放電灯に供給される高周波電力で充電される充電回路を有し、該充電回路を放電することで放電灯の消灯後にフィラメントに印加する前記直流電圧を得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９】
残量検出手段は、放電灯が具備する２つのフィラメントについてそれぞれ電子放出物質の残量を検出し、寿命末期判別手段は、２つのフィラメントに対する残量検出手段の各検出値を比較し残量が少ない方の検出値が所定の基準値を超えている場合に放電灯が寿命末期と判別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１０】
残量検出手段は、少なくとも電力変換手段の高電位側の出力端に接続されたフィラメントについて電子放出物質の残量を検出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１１】
残量検出手段は、時間経過とともに低下するフィラメントの温度に基づいて電子放出物質の残量を検出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１２】
請求項１〜１１の何れかに記載された放電灯点灯装置と、放電灯が着脱自在に装着されるソケットと、放電灯点灯装置並びにソケットを保持する器具本体とを備えた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、蛍光灯に代表される熱陰極型の放電灯を点灯するための放電灯点灯装置、並びにその放電灯点灯装置を備えた照明器具を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯のような熱陰極型の放電灯では、点灯時間の経過とともにフィラメントに塗布された電子放出物質（エミッタという）が飛散してフィラメントからの電子の放出量がしだいに減少し、フィラメントのエミッタが消耗した状態（エミレス状態という）で点灯するとフィラメントが断線したり、点灯時に放電灯に印加される電圧（ランプ電圧）が上昇して放電灯点灯装置に過大なストレスが加わるといった不具合の生じる虞がある。そのため、従来よりフィラメントがエミレス状態となっているか否かで放電灯の寿命末期を判別し、寿命末期時に放電灯点灯装置の動作を停止したり出力を低下させることで放電灯や放電灯点灯装置を保護することが行われている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
例えば特許文献２には、図３３に示すように放電灯Ｌａの２個のフィラメントＦのそれぞれのフィラメント電圧Ｖｆに基づいて各フィラメントＦにおいてエミレスが生じているか否かをそれぞれ判定する２個のＶｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２を設け、各Ｖｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２の判定結果の論理和を出力するオア回路ＯＲを設けた構成が開示されている。各Ｖｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２は、２個のフィラメントＦの各フィラメント電圧Ｖｆをそれぞれ整流して平滑し、得られた電圧のレベルを適宜の境界値Ｔｈ（図３４参照）と比較することによって、それぞれ対応するフィラメントＦにエミレスが生じているか否か（つまり、寿命末期であるか否か）を判定するものである。したがって、Ｖｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２からは２値化された判定結果が得られる。オア回路ＯＲでは、２個のＶｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２の少なくとも一方においてエミレスが検出されると、エミレスが生じているという判定結果を出力する。つまり、Ｖｆレベル検出回路ＤＦ１，ＤＦ２はフィラメント電圧Ｖｆを検出するフィラメント電圧検出手段としての機能を有し、さらにオア回路ＯＲと協動してフィラメント電圧Ｖｆと境界値Ｔｈとの大小を判定し少なくとも一方のフィラメント電圧Ｖｆが境界値Ｔｈより大きいときに寿命末期時と判別する寿命判別手段としても機能する。
【０００４】
したがって、オア回路ＯＲの出力に基づいてインバータ回路ＩＮＶを適宜に制御するため制御手段（図示せず）を設けることによって、エミレス時にインバータ回路ＩＮＶの出力を低下させたり、インバータ回路ＩＮＶの動作を停止させたりする制御が可能になる。つまり、寿命末期時には放電灯点灯装置の出力を正常点灯時よりも低下方向に制御することによって、放電灯点灯装置の電圧ストレスや電流ストレスによる破損を防止して保護することができる。
【０００５】
また引用文献３には、図３５に示すような回路構成が記載されている。インバータトランスＴ１の１次側巻線ｎ１は中間タップにより２つの巻線ｎ１１，ｎ１２に分割されており、その中間タップは電源電圧Ｖｉｎに接続される。また、１次側巻線ｎ１の端部は、それぞれスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２（ＦＥＴ）のドレインに接続されており、それらのソースは接地されている。スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２がプッシュプルモードで交互にスイッチングすることにより２次側巻線ｎ２，ｎ３には巻線比に応じて所望の電圧が発生する。２次側巻線ｎ２の一端はチョークコイルＬ２を介して放電灯たる蛍光灯ＦＬ１の一端に接続されている。また、２次側巻線ｎ２の他端は、ダイオードブリッジＤＢ１の一方の入力端子に接続されている。また、２次側巻線ｎ３の一端はチョークコイルＬ３を介して２次側巻線ｎ２と共にダイオードブリッジＤＢ１の一方の入力端子に接続され、２次側巻線ｎ３の他端はダイオードブリッジＤＢ１の他方の入力端子および、蛍光灯ＦＬ１の他端に接続されている。ダイオードブリッジＤＢ１のアノード，カソードは、スイッチング素子ＳＷ３を形成するＮＰＮトランジスタのコレクタ−エミッタ間に接続され、ダイオードブリッジＤＢ１およびスイッチング素子ＳＷ３により交流スイッチ回路が形成される。また、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を形成するＦＥＴのゲートには、プッシュプル制御回路１１、蛍光灯ＦＬ１の両端には予熱回路１３、およびスイッチング素子ＳＷ３を形成するＮＰＮトランジスタのベースには、駆動信号を出力する調光回路１８が接続されている。
【０００６】
この従来例において、スイッチング素子ＳＷ３をオンするとチョークコイルＬ３とインバータトランスＴ１の２次側巻線３の直列回路がダイオードブリッジＤＢ１で短絡され、蛍光灯ＦＬ１の管電流が漸増し、しかも、フィラメントのエミッタが減少するにつれて管電流の漸増する速さ（時間）が遅くなるから、ダイオードブリッジＤＢ１による短絡の時点から管電流が所定値を超えるまでの時間をタイマでカウントし、この時間が所定時間を超えたか否かを寿命判定部２８で判定することにより蛍光灯ＦＬ１の寿命末期を判別している。
【特許文献１】特開平１１−１２１１８４号公報
【特許文献２】特開２００２−８３６９７号公報
【特許文献３】特開平１１−１３５２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来例では放電灯の点灯中に寿命末期の判別を行うため、エミレス状態やフィラメントの断線状態でも放電灯を点灯してしまう可能性があり、このような状態で放電灯を点灯してしまうと回路部品に過大なストレスが加わるなどの不具合が生じる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、寿命末期の放電灯を点灯することによる不具合の発生が抑制できる放電灯点灯装置並びに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】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、電子放出物質を保持したフィラメントを有する熱陰極型の放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、直流電源の直流電力を高周波電力に変換して放電灯に供給する電力変換手段と、フィラメントが保持する電子放出物質の残量を検出する残量検出手段と、残量検出手段の検出値に基づいて放電灯の寿命末期を判別する寿命末期判別手段とを備え、残量検出手段は、放電灯の消灯後に時間経過とともに変化するフィラメントの物理量に基づいて電子放出物質の残量を検出することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、放電灯の消灯時にフィラメントが保持する電子放出物質の残量を検出して放電灯の寿命末期を判別するから、従来例のように放電灯の点灯中に寿命末期を判別するものに比べて、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯が点灯される可能性が低くなり、寿命末期の放電灯を点灯することによる不具合の発生が抑制可能な放電灯点灯装置が提供できる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、残量検出手段は、放電灯の消灯後にフィラメントに直流電圧を印加し、時間経過とともに変化するフィラメントの電気量に基づいて電子放出物質の残量を検出することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、簡単な構成で電子放出物質の残量が検出できる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、電力変換手段は、直流電圧・電流を高周波電圧・電流に変換するとともに共振回路を介して放電灯に供給するインバータ回路からなり、残量検出手段は、共振回路に流れていた共振電流が停止した後に残量検出を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、共振電流の影響を受けることなく電子放出物質の残量が正確に検出できる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、残量検出手段は、フィラメントの電気量の時間的な変化に基づいて残量検出を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項２の発明において、残量検出手段は、放電灯の消灯後から所定時間が経過した時点におけるフィラメントの電気量に基づいて残量検出を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項２の発明において、残量検出手段は、フィラメントの電気量が放電灯の消灯後から所定値まで変化するのに要する時間に基づいて残量検出を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、寿命末期判別手段は、残量検出手段の検出値が所定の閾値を下回っている場合に放電灯を寿命末期と判別するとともに、放電灯の点灯時にフィラメントに流れている電流の大きさに応じて前記閾値を調整することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、放電灯を調光点灯する場合に調光度合いによってフィラメントの加熱状態が異なってしまうが、放電灯の点灯時にフィラメントに流れている電流の大きさに応じて閾値を調整することにより電子放出物質の残量を正確に検出することができる。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項２の発明において、残量検出手段は、電力変換手段から放電灯に供給される高周波電力で充電される充電回路を有し、該充電回路を放電することで放電灯の消灯後にフィラメントに印加する前記直流電圧を得ることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、別途電源を設ける必要がなく、回路構成の簡素化が図れる。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、残量検出手段は、放電灯が具備する２つのフィラメントについてそれぞれ電子放出物質の残量を検出し、寿命末期判別手段は、２つのフィラメントに対する残量検出手段の各検出値を比較し残量が少ない方の検出値が所定の基準値を超えている場合に放電灯が寿命末期と判別することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、２つのフィラメントについてそれぞれ電子放出物質の残量を検出し、残量の少ない方の検出値に基づいて放電灯の寿命末期を判別するから、寿命末期判別の精度が向上する。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１の発明において、残量検出手段は、少なくとも電力変換手段の高電位側の出力端に接続されたフィラメントについて電子放出物質の残量を検出することを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、一般に電力変換手段の高電位側の出力端に接続されたフィラメントの方が相対的に電子放出物質の消耗が早いと考えられるから、電力変換手段の高電位側の出力端に接続されたフィラメントについて電子放出物質の残量を検出することによって寿命末期判別の精度が向上する。
【００２６】
請求項１１の発明は、請求項１の発明において、残量検出手段は、時間経過とともに低下するフィラメントの温度に基づいて電子放出物質の残量を検出することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、電子放出物質の残量が少ないほど温度低下の時定数が小さくなることを利用して電子放出物質の残量が検出できる。
【００２８】
請求項１２の発明は、上記目的を達成するために、請求項１〜１１の何れかに記載された放電灯点灯装置と、放電灯が着脱自在に装着されるソケットと、放電灯点灯装置並びにソケットを保持する器具本体とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、放電灯の消灯時にフィラメントが保持する電子放出物質の残量を検出して放電灯の寿命末期を判別するから、従来例のように放電灯の点灯中に寿命末期を判別するものに比べて、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯が点灯される可能性が低くなり、寿命末期の放電灯を点灯することによる不具合の発生が抑制可能な照明器具が提供できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、放電灯の消灯時にフィラメントが保持する電子放出物質の残量を検出して放電灯の寿命末期を判別するから、従来例のように放電灯の点灯中に寿命末期を判別するものに比べて、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯が点灯される可能性が低くなり、寿命末期の放電灯を点灯することによる不具合の発生が抑制可能な放電灯点灯装置並びに照明器具が提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図１に示す。インバータ回路部１は、直流電源Ｅの両極間に直列接続された２つのスイッチング素子（電界効果トランジスタ）Ｑ１，Ｑ２と、ローサイドのスイッチング素子Ｑ２の両端間に直列接続されたインダクタＬ１及びコンデンサＣ１からなる共振回路とを有するハーフブリッジ型であって、直流カット用のコンデンサＣ２を介して蛍光灯のような熱陰極型の放電灯ＬａのフィラメントＦ１，Ｆ２の一端がコンデンサＣ１の両端に接続されている。このハーフブリッジ型のインバータ回路部１の動作は従来周知であって、図示しない駆動回路により２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を高周波で交互にオン・オフすることにより直流電源Ｅの直流電力を交番して矩形波とし、さらに共振回路により矩形波を正弦波に近付けた高周波電力に変換して放電灯Ｌａに供給する。
【００３２】
フィラメントＦ１，Ｆ２を予熱する予熱回路２Ａ，２Ｂは、スイッチング素子Ｑ２の両端にコンデンサＣ３を介して１次側の巻線が直列接続され、２次側の巻線が直流カット用のコンデンサＣ４，Ｃ５を介してフィラメントＦ１，Ｆ２に接続されたトランスＴ１を具備し、始動時並びに点灯時よりも高い周波数でスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン・オフすることによりコンデンサＣ３とトランスＴ１の１次側巻線の共振によりトランスＴ１の２次側巻線に起電力を誘起してフィラメントＦ１，Ｆ２に予熱電流を流すものである。
【００３３】
インバータ回路部１の低電位側の出力端に接続されたフィラメントＦ２には、フィラメントＦ２に塗布されている電子放出物質（エミッタ）の残量を検出するエミッタ残量検出部３が予熱回路２Ｂと並列に接続されている。エミッタ残量検出部３は、フィラメントＦ２の電源側の一端に接続されたダイオードＤ１及びスイッチ要素Ｓ１の並列回路と、この並列回路とフィラメントＦ２の非電源側の一端との間に接続されたコンデンサＣ６と、コンデンサＣ６の両端電圧（フィラメントＦ２の両端電圧）を検出する電圧検出回路３ａとで構成される。放電灯Ｌａの点灯中はスイッチ要素Ｓ１をオフしダイオードＤ１を介してコンデンサＣ６が充電され、インバータ回路部１の動作が停止して放電灯Ｌａが消灯すると同時にスイッチ要素Ｓ１がオンし、コンデンサＣ６の充電電荷がスイッチ要素Ｓ１を介してフィラメントＦ２に放電される。ここで、コンデンサＣ６からフィラメントＦ２に流れる放電電流の大きさはフィラメントＦ２の抵抗値によって決まり、さらにフィラメントＦ２の抵抗値は放熱による温度低下とともに減少する。ところが、フィラメントＦ２が放熱する速度（時定数）、つまり抵抗値の減少速度（時定数）はフィラメントＦ２に塗布されたエミッタの残量が少なくなるにつれて速く（小さく）なるから、フィラメントＦ２に流れる放電電流の大きさもエミッタの残量が減少するにつれて大きくなる。よって、放電電流の大きさをコンデンサＣ６の両端電圧として電圧検出回路３ａで検出すれば、その検出電圧ＶｆがフィラメントＦ２に塗布されたエミッタの残量を表したものとなる。例えば、図２に示すようにエミッタの残量が十分にある場合の検出電圧Ｖｆ（曲線イ）と、エミッタの残量が僅かで寿命末期となった場合の検出電圧Ｖｆ（曲線ロ）とを比較すれば、寿命末期の場合の検出電圧Ｖｆ（曲線ロ）の方が単位時間当たりの電圧低下が大きくなる。
【００３４】
そこで、図２に示すように放電灯Ｌａの消灯時点（図２における時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）におけるエミッタ残量検出部３の検出値（電圧検出回路３ａの検出電圧Ｖｆ）を、コンパレータＣＰからなる寿命末期判別部４にて所定の閾値（閾値電圧）Ｖthと比較し、検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖth以上であればエミッタの残量が正常であると判別して寿命検出信号（コンパレータＣＰの出力）をＨレベルとし、検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖthを下回っていればエミッタの残量が少ない、すなわち寿命末期と判別してＬレベルの寿命検出信号を出力する。
【００３５】
而して、本実施形態では、インバータ回路部１の動作を停止して放電灯Ｌａを消灯した後にフィラメントＦ２に塗布されたエミッタの残量を検出し放電灯Ｌａが寿命末期か否かを判別しているので、従来例のように点灯中に判別する場合に比較して、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯Ｌａが点灯される可能性が低くなり、寿命末期の放電灯Ｌａを点灯することによる不具合の発生が抑制できる。尚、フィラメントＦ１，Ｆ２を予熱する予熱回路２Ａ，２Ｂは本実施形態の構成に限定されるものではなく、フィラメントＦ１，Ｆ２の非電源側の一端間に予熱コンデンサを接続した構成としても構わない。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置は、図３に示すように寿命末期判別部５の構成に特徴があり、その他のインバータ回路部１、予熱回路２Ａ，２Ｂ並びにエミッタ残量検出部３の構成は実施形態１と共通である。
【００３７】
本実施形態における寿命末期判別部５は、それぞれにエミッタ残量検出部３の検出電圧Ｖｆ，Ｖｆ’を閾値電圧Ｖth１，Ｖth２と比較する２つのコンパレータＣＰ１，ＣＰ２と、これら２つのコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力の論理和を反転して出力するＮＯＲゲート５ａとで構成される。この寿命末期判別部５では、放電灯Ｌａの消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時刻ｔ＝ｔ１の時点におけるエミッタ残量検出部３の検出電圧ＶｆをコンパレータＣＰ１で閾値電圧Ｖth１と比較するとともに、時刻ｔ＝ｔ２（＞ｔ１）の時点におけるエミッタ残量検出部３の検出電圧Ｖｆ’をコンパレータＣＰ２で閾値電圧Ｖth２と比較し、さらに２つのコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力をＮＯＲゲート５ａで論理演算している。したがって、図４の曲線ロで示すように時刻ｔ＝ｔ１の時点の検出電圧Ｖｆと時刻ｔ＝ｔ２の時点の検出電圧Ｖｆ’が何れも閾値電圧Ｖth１，Ｖth２を下回っているときにだけ寿命末期と判別してＨレベルの寿命検出信号を出力し、同図の曲線イで示すように少なくとも何れか一方の検出電圧Ｖｆ，Ｖｆ’が閾値電圧Ｖth１，Ｖth２以上であればエミッタの残量が正常であると判別して寿命検出信号（ＮＯＲゲート５ａの出力）をＬレベルとする。
【００３８】
而して、実施形態１のように時刻ｔ＝ｔ１の時点におけるエミッタ残量検出部３の検出値のみで寿命末期判別を行うとノイズ等の影響による誤判別が発生する虞があるが、本実施形態の寿命末期判別部５では、上述のように複数の時点におけるエミッタ残量検出部３の検出値に基づいて寿命末期の判別を行っているから、ノイズ等の影響を受け難くなり実施形態１に比較して寿命末期判別の精度向上が図れるという利点がある。
【００３９】
ところで、放電灯Ｌａの消灯時点から所定時間経過時点におけるコンデンサＣ６の両端電圧（検出電圧Ｖｆ）をエミッタ残量の検出値とする代わりに、図５に示すように放電灯Ｌａの消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間経過時点（時刻ｔ＝ｔ１）までの検出電圧Ｖｆの積分値（図５の斜線で囲まれた部分の面積）をエミッタ残量の検出値とすれば、上述のように２つの検出電圧Ｖｆ，Ｖｆ’で寿命末期判別を行うよりもさらに精度の向上が図れて望ましいものである。
【００４０】
（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図６に示す。但し、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
インバータ回路部１は実施形態１と共通のハーフブリッジ型であって、制御回路ＣＮＴによりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が高周波でオン・オフされる。また予熱回路２は、２つのフィラメントＦ１，Ｆ２にそれぞれ予熱電流を供給するものであって、回路構成は実施形態１のものとほぼ共通であるから回路構成の図示並びに説明は省略する。
【００４２】
エミッタ残量検出部６は、フィラメントＦ２に直流電圧を印加する直流電源６ａと、直流電源６ａにより直流電圧が印加されているときにフィラメントＦ２に流れる電流を検出する電流検出回路６ｂと、放電灯Ｌａの点灯時にオフし且つ消灯時にオンして直流電源６ａからフィラメントＦ２への直流電圧の印加を入切するスイッチ要素６ｃとで構成される。ここで、直流電源６ａの直流電圧は、フィラメントＦ２に印加して十分な時間が経過したときにフィラメントＦ２の温度が点灯中の温度よりも低いレベルに保持される程度の値に設定されており、消灯後に直流電源６ａから直流電圧が印加されてもフィラメントＦ２の温度は時間経過とともに低下することになる。
【００４３】
而して、フィラメントＦ２の温度低下の時定数はフィラメントＦ２のエミッタ残量が減少するにつれて小さくなるから、直流電源６ａの直流電圧を一定とすれば、電流検出回路６ｂで検出される電流値増加の時定数もエミッタ残量の減少に応じて大きくなる。よって、放電灯Ｌａの消灯時点から所定時間が経過した時点におけるエミッタ残量検出部６の検出値（電流検出回路６ｂの検出電流値）を図示しない寿命末期判別部にて所定の閾値と比較することにより放電灯Ｌａの寿命末期が判別できる。
【００４４】
（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図７に示す。但し、実施形態１及び３と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態におけるエミッタ残量検出部７は、フィラメントＦ２に直流電流を通電する電流源７ａと、放電灯Ｌａの点灯時にオフし且つ消灯時にオンして電流源７ａからフィラメントＦ２への直流電流の通電を入切するスイッチ要素７ｂとで構成される。ここで、電流源７ａの直流電流は、フィラメントＦ２に通電して十分な時間が経過したときにフィラメントＦ２の温度が点灯中の温度よりも低いレベルに保持される程度の値に設定されており、消灯後に電流源７ａから直流電流が通電されてもフィラメントＦ２の温度は時間経過とともに低下することになる。
【００４６】
而して、フィラメントＦ２の温度低下の時定数はフィラメントＦ２のエミッタ残量が減少するにつれて小さくなるから、電流源７ａの直流電流を一定とすれば、電流源７ａにより直流電流が通電されているときにフィラメントＦ２に生じる電圧降下が減少する際の時定数もエミッタ残量の減少に応じて大きくなる。よって、放電灯Ｌａの消灯時点から所定時間が経過した時点におけるエミッタ残量検出部７の検出値（フィラメントＦ２における電圧降下）を図示しない寿命末期判別部にて所定の閾値と比較することにより放電灯Ｌａの寿命末期が判別できる。
【００４７】
（実施形態５）
本実施形態におけるエミッタ残量検出手段並びに寿命末期判別手段の回路構成を図８に示す。但し、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
エミッタ残量検出手段は、放電灯ＬａのフィラメントＦ２の両端に直列接続されたスイッチ要素Ｓ２及びコンデンサＣ６と、コンデンサＣ６を充電する電源９及び電源９とコンデンサＣ６の接続を入切するスイッチ要素Ｓ１とで構成される。但し、電源９は実施形態１と同様に図示しない予熱回路で代用しても構わない。
【００４９】
寿命末期判別手段は、コンデンサＣ６の両端電圧（検出電圧）Ｖｆと所定の閾値電圧Ｖthとを比較するコンパレータＣＰと、スイッチ要素Ｓ１，Ｓ２をオン・オフ制御するとともに放電灯Ｌａの消灯時点からの経過時間をカウントする制御回路１０と、コンパレータＣＰの出力ｆ４と制御回路１０による経過時間カウントの出力の論理積を演算するＡＮＤゲート１１とで構成される。
【００５０】
次に、図９及び図１０を参照して本実施形態における寿命末期判別の動作を説明する。ここで、図９は点灯していた放電灯Ｌａを消灯した後の検出電圧Ｖｆの推移を示しており、曲線イはエミッタの残量が十分にある場合、曲線ロはエミッタの残量が僅かで寿命末期となった場合をそれぞれ表している。また、図１０は制御回路１０がスイッチ要素Ｓ１，Ｓ２を駆動する駆動信号ｆ１，ｆ２、消灯時点からの経過時間カウントの出力信号ｆ３、コンパレータＣＰの出力信号ｆ４、ＡＮＤゲート１１の出力信号ｆ５、並びに検出電圧Ｖｆの状態を示している。
【００５１】
制御回路１０は、放電灯Ｌａの点灯中に駆動信号ｆ１をＨレベルにしてスイッチ要素Ｓ１をオンするとともに駆動信号ｆ２をＬレベルにしてスイッチ要素Ｓ２をオフすることで電源９によりコンデンサＣ６を充電する。そして、放電灯Ｌａが消灯すれば（時刻ｔ＝ｔ１）、制御回路１０は駆動信号ｆ１をＬレベルにしてスイッチ要素Ｓ１をオフしてコンデンサＣ６の充電を停止し、駆動信号ｆ２をＨレベルにしてスイッチ要素Ｓ２をオンすることでコンデンサＣ６からフィラメントＦ２に放電電流を流すとともに、消灯時点（時刻ｔ＝ｔ１）からの経過時間のカウントを開始して出力信号ｆ３をＨレベルとする。尚、制御回路１０は経過時間が所定時間Ｔthに達した時点でカウントを終了して出力信号ｆ３をＬレベルとする。
【００５２】
フィラメントＦ２のエミッタ残量が十分にある場合（曲線イ）、図９に示すように検出電圧Ｖｆが時間の経過に伴って低下し閾値電圧Ｖthを下回るまでの時間Ｔ１（時刻ｔ＝ｔ３）は所定時間Ｔthよりも長くなるが、フィラメントＦ２のエミッタ残量が僅かで寿命末期である場合（曲線ロ）には、所定時間Ｔth内のある時点（時刻ｔ＝ｔ２）に検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖthを下回ることになる。そして、消灯時点からの経過時間が所定時間Ｔth内のとき、すなわち制御回路１０の出力信号ｆ３がＨレベルのときに検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖthを下回ってコンパレータＣＰの出力がＨレベルとなれば、ＡＮＤゲート１１の入力が双方ともＨレベルとなってＡＮＤゲート１１の出力信号（寿命検出信号）ｆ５がＨレベルとなる。尚、制御回路１０では寿命検出信号ｆ５がＨレベルとなれば放電灯Ｌａの寿命末期に対応した処理、例えば、発光素子を点灯して使用者に放電灯Ｌａの寿命末期を報知するといった処理を行う。
【００５３】
（実施形態６）
本実施形態の放電灯点灯装置は、図１１に示すようにエミッタ残量検出部１２の構成に特徴があり、その他のインバータ回路部１、予熱回路２Ａ，２Ｂ並びに寿命末期判別部４の構成は実施形態１と共通である。
【００５４】
本実施形態におけるエミッタ残量検出部１２は、放電灯Ｌａの消灯時にフィラメントＦ２に電流を流すための直流電源１２ａと、限流用の抵抗Ｒ１と、点灯時にオン、消灯時にオフとなって予熱回路２ＢとフィラメントＦ２の接続を入切するスイッチ要素Ｓ３と、点灯時にオフ、消灯時にオンとなって直流電源１２ａとフィラメントＦ２の接続を入切するスイッチ要素Ｓ４とで構成され、フィラメントＦ２の両端電圧を検出電圧Ｖｆとして寿命末期判別部４に出力している。尚、直流電源１２ａはインバータ回路部１のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を制御する制御回路（図示せず）等の動作電源を兼用することが望ましい。
【００５５】
而して、放電灯Ｌａの点灯時にはスイッチ要素Ｓ３がオンして予熱回路２ＢによりフィラメントＦ２が常時加熱されるが、インバータ回路部１の動作が停止して放電灯Ｌａが消灯するとスイッチ要素Ｓ３がオフしてフィラメントＦ２から予熱回路２Ｂが切り離されるとともに、スイッチ要素Ｓ４がオンしてフィラメントＦ２に直流電源１２ａから微少な電流しか供給されないため、消灯時点からの時間経過に伴ってフィラメントＦ２の温度が低下する。そして、図１２に示すように放電灯Ｌａの消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）におけるエミッタ残量検出部１２の検出電圧Ｖｆを寿命末期判別部４にて所定の閾値電圧Ｖthと比較し、検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖth以上であればエミッタの残量が正常であると判別して寿命検出信号をＨレベルとし、検出電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖthを下回っていればエミッタの残量が少ない、すなわち寿命末期と判別してＬレベルの寿命検出信号を出力する。
【００５６】
上述のように本実施形態も実施形態１と同様の作用効果を奏するが、さらに本実施形態では放電灯Ｌａの消灯時（インバータ回路部１の動作停止時）にスイッチ要素Ｓ３をオフして予熱回路２ＢをフィラメントＦ２から切り離しているので、インバータ回路部１のコンデンサＣ１，Ｃ２の残留電荷やインダクタＬ１の蓄積エネルギによる共振回路の残留発振の影響を受けることがなく、エミッタ残量の検出精度が向上するという利点がある。
【００５７】
ところで、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン・オフする周波数（スイッチング周波数）を調節してインバータ回路部１の出力を変化させれば放電灯Ｌａの光出力の調光が可能であるが、調光の度合いによって予熱回路２Ａ，２ＢからフィラメントＦ１，Ｆ２に供給すべき予熱電流の大きさも調整する必要がある。何故なら、ランプ電流と予熱電流（フィラメント電流）の間には最適な条件が存在し、その条件を外れると寿命が短くなるといった不具合が生じるからである。すなわち、調光度合いによってフィラメントＦ２の加熱状態が異なるため、正常なフィラメントＦ２であっても消灯後の検出電圧Ｖｆの変化に差が生じることになる。例えば、放電灯Ｌａを定格点灯（調光度合いを１００％とする）した状態から消灯したときの検出電圧Ｖｆの変化（図１２における曲線ハ）に比べて、放電灯Ｌａを調光点灯（例えば、調光度合い５０％）した状態から消灯したときの検出電圧Ｖｆの変化（図１２における曲線ニ）は全体に小さくなると考えられる。したがって、寿命末期判別部４における閾値電圧Ｖthが常に一定であると、正常なフィラメントＦ２であってもエミッタ残量が僅かしかないと誤判別されてしまう虞がある。
【００５８】
そこで、放電灯Ｌａを消灯する前の調光度合いをインバータ回路部１のスイッチング周波数から判断し、そのときの調光度合いに応じて寿命末期判別部４の閾値電圧Ｖthを増減すれば、調光点灯後に正常なフィラメントＦ２が寿命末期と誤判別されることを防ぎ、調光型の放電灯点灯装置においても放電灯Ｌａが寿命末期か否かを判別することができる。
【００５９】
ところで、エミッタ残量検出部１２は放電灯Ｌａの始動時に熱電子を放出してブレークダウンしやすい方のフィラメントＦ１又はＦ２に設けることが望ましい。例えば、放電灯Ｌａの近傍に導体が配設され、インバータ回路部１で発生するスイッチングノイズ等の影響を低減するために近接導体がインピーダンスを介してグランドに接続されている場合、放電灯Ｌａの管壁との間により高い電圧が印加される側のフィラメントがブレークダウンするので、そちらのフィラメントのダメージが常に他方のフィラメントのダメージよりも大きくなる。つまり、放電灯Ｌａの始動時により大きなダメージを受けるフィラメントが特定されるされるので、そちら側のフィラメントにエミッタ残量検出部１２を設けることで放電灯Ｌａの寿命末期をいち早く判別することができる。尚、インバータ回路部１の一対の出力端の何れの側に接続された場合にエミッタの減少度合いが大きいか、さらにどの程度の相関があるのかを予め調査しておき、その調査結果に基づいてエミッタの減少度合いが大きくなる方の出力端側にエミッタ残量検出部１２を設けるようにしても構わない。また、何れか一方の予熱回路２Ａ又は２ＢからフィラメントＦ１又はＦ２に供給する電流の大きさ等の予熱条件を実用上支障のない範囲で増減すれば、その一方のフィラメントＦ１又はＦ２の寿命が常に他方よりも短くなるから、この短寿命となるフィラメントＦ１又はＦ２のエミッタ残量をエミッタ残量検出部１２で検出するようにすればよい。
【００６０】
（実施形態７）
本実施形態の放電灯点灯装置は、図１３に示すように放電灯Ｌａの２つのフィラメントＦ１，Ｆ２のそれぞれにエミッタ残量検出部３を設け、寿命末期判別部４では少なくとも何れか一方のエミッタ残量検出部３の検出値が閾値を下回ったときに寿命末期と判別する点に特徴があり、その他のインバータ回路部１、予熱回路２Ａ，２Ｂの構成は実施形態１と共通である。
【００６１】
本実施形態におけるエミッタ残量検出部３は、図１４に示すようにコンデンサＣ６の両端にツェナーダイオードＺＤ１を接続してコンデンサＣ６の充電電圧を一定にした点以外は実施形態１と共通である。また寿命末期判別部４は、例えば２つのエミッタ残量検出部３から出力される検出電圧Ｖｆをそれぞれ閾値電圧と比較する２つのコンパレータ（図示せず）と、２つのコンパレータの出力の論理和を出力するＯＲゲート（図示せず）とで構成され、上述のように何れか一方のエミッタ残量検出部３の検出電圧Ｖｆが閾値電圧を下回ってコンパレータの出力がＬレベルからＨレベルとなったときにＯＲゲートからＨレベルの寿命検出信号を出力する。
【００６２】
このように本実施形態では、放電灯Ｌａの２つのフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量を同時に検出して放電灯Ｌａの寿命末期判別を行っているため、何れか一方のフィラメントＦ１又Ｆ２のエミッタ残量のみを検出する場合に比較して寿命末期判別の精度が向上するという利点がある。
【００６３】
尚、寿命末期判別部４において、２つのエミッタ残量検出部３から出力される検出電圧Ｖｆのうちでより閾値電圧Ｖthを下回る可能性が高いもの、例えば単位時間当たりの検出電圧Ｖｆの低下率が大きい方の検出電圧Ｖｆを選択し、その選択した方の検出電圧Ｖｆによって寿命末期の判別を行うようにしても構わない。
【００６４】
（実施形態８）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図１５に示す。但し、実施形態３と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
インバータ回路部１が動作して放電灯Ｌａが点灯している間、図１６（ｃ）に示すように高周波電流（ランプ電流）ＩＬが流れているが、放電灯Ｌａを消灯するためにインバータ回路部１の動作を停止させたとき（時刻ｔ＝ｔ０）、インバータ回路部１の共振回路を構成するインダクタＬ１に蓄積されたエネルギやコンデンサＣ１，Ｃ２の充電電荷がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の寄生ダイオード（図示せず）を介して放出されることにより共振電流（これを「残留共振電流」と呼ぶ）が流れ、回路の抵抗成分により減衰して何れ流れなくなる。しかしながら、残留共振電流が流れているときにエミッタ残量検出部６が動作すると正確な検出が行えない虞がある。
【００６６】
そこで本実施形態では、制御回路ＣＮＴがインバータ回路部１の動作を停止したことを示す発振停止信号を出力した時点（時刻ｔ＝ｔ０）から、残留共振電流のレベルがエミッタ残量の検出にとって支障のないレベルまで減衰するのに十分な時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）に駆動信号を出力してエミッタ残量検出部６のスイッチ要素６ｃをオンする起動回路１３を備えている。すなわち、図１６（ｂ）に示すように起動回路１３から駆動信号が出力されてスイッチ要素６ｃがオンするまではエミッタ残量検出部６が動作しないため、エミッタ残量検出部６は残留共振電流の影響を受けることなく正確な検出が行える。
【００６７】
尚、図１７に示すようにインバータ回路部１のコンデンサＣ１と直列に残留共振電流（若しくは電圧）を検出する検出部１４を接続し、この検出部１４で残留共振電流が検出されなくなったときに起動回路１３’から駆動信号を出力してエミッタ残量検出部６を動作させるようにすれば、残留共振電流の減衰時間の変動にも対応可能となる。但し、検出部１４を設ける位置は図示例に限定する趣旨ではなく、共振電流が検出可能な位置であればよい。
【００６８】
（実施形態９）
本実施形態は、放電灯Ｌａの消灯後の時間経過とともに低下するフィラメントＦ１，Ｆ２の温度に基づいてエミッタ残量を検出するエミッタ残量検出部１５を備えた点に特徴がある。すなわち、エミッタ残量が少ないほどフィラメントＦ１，Ｆ２の熱容量が減少し、図１９に示すようにエミッタ残量が十分にある正常な場合（実線ホ）に比べて、エミッタ残量が少なくなって寿命末期に近い場合（破線ヘ）の方が温度低下の時定数が小さくなるから、放電灯Ｌａの消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）におけるフィラメント温度Ｔｆが閾値温度Ｔthを下回っているときに放電灯Ｌａが寿命末期であると判別できるものである。
【００６９】
そこで本実施形態におけるエミッタ残量検出部１５では、図１８に示すように放電灯ＬａのフィラメントＦ１の近傍に配置したサーミスタＴｈの抵抗がフィラメントＦ１の温度変化に合わせて変化することを利用し、フィラメントＦ１の温度に応じたサーミスタＴｈの電圧降下をフィラメントＦ１の検出温度、つまりエミッタ残量の検出値（検出電圧）Ｖａとして寿命末期判別部１６に出力する。尚、抵抗Ｒ１はサーミスタＴｈと駆動電源Ｖccを接続するプルアップ抵抗である。
【００７０】
寿命末期判別部１６は、図２０に示すように放電灯Ｌａが消灯した時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）におけるエミッタ残量検出部１５の検出電圧Ｖａを所定の閾値電圧Ｖthと比較し、検出電圧Ｖａが閾値電圧Ｖthを下回っているときに寿命末期と判別する。尚、図２０における実線ホはエミッタ残量が十分にある正常なフィラメントＦ１の場合、破線ヘはエミッタ残量が少なくなって寿命末期に近いフィラメントＦ１の場合の検出電圧Ｖａを示している。
【００７１】
（実施形態１０）
実施形態１では、図２１に示すようにエミッタ残量が十分にある場合の検出電圧Ｖｆ（実線イ）に比べて、エミッタ残量が僅かで寿命末期となった場合の検出電圧Ｖｆ（破線ロ）の方が単位時間当たりの電圧低下が大きくなることに着目し、放電灯Ｌａの消灯時点（図２１における時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）における検出電圧Ｖｆを寿命末期判別部４にて閾値電圧Ｖthと比較することで寿命末期の判別を行っている。
【００７２】
これに対して本実施形態では、放電灯Ｌａの消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）における検出電圧Ｖｆ（＝Ｖf0）に対して消灯後の検出電圧Ｖｆの比率ｋ（＝Ｖｆ／Ｖf0）を定義し、図２２に示すように所定時間が経過した時点（時刻ｔ＝ｔ１）における比率ｋ１（＝Ｖf1／Ｖf0）を寿命末期判別部４にて閾値ｋth（＝Ｖth／Ｖf0）と比較することで寿命末期の判別を行う点に特徴がある。すなわち、実施形態６でも説明したように調光度合いによってフィラメントの加熱状態が異なるため、正常なフィラメントであっても消灯後の検出電圧Ｖｆの変化に差が生じることになるから、図２１に示すように検出電圧Ｖｆを閾値電圧Ｖthと比較する場合には調光度合いに応じて閾値電圧Ｖthを調整する必要がある。しかしながら、本実施形態のように検出電圧Ｖf0，Ｖｆの比率ｋを用いて寿命末期の判別を行えば、調光度合いに応じて閾値ｋthを調整する必要がなくなるという利点がある。ここで、消灯時点から所定時間経過時点における比率ｋ１を閾値ｋthと比較する代わりに、図２３に示すように比率ｋが所定値ｋ０まで低下するのに要する時間Ｔ１を閾値時間Ｔthと比較することで寿命末期の判別を行うようにしても構わない。尚、エミッタ残量の検出は電圧による方法のみならず、電流、電力などの電気量の他に、実施形態９のようにフィラメント温度による方法であっても構わない。
【００７３】
また、消灯後の検出電圧Ｖｆが十分に長い時間が経過した後ではほぼ一定値（＝Ｖfe）になるとみなせる場合には、比率ｋをｋ＝（Ｖｆ−Ｖfe）／（Ｖf0−Ｖfe）と定義すれば精度向上が図れる。すなわち、比率ｋは放電灯Ｌａの消灯後における時間経過に伴ってフィラメントの電気量又は温度の変化が表されるものであればよい。
【００７４】
（実施形態１１）
本実施形態の放電灯点灯装置の要部の回路構成を図２４に示す。但し、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。
【００７５】
本実施形態におけるエミッタ残量検出部１７は、一方のフィラメントＦ１の両端間に２次巻線ｎ２２が接続され、他方のフィラメントＦ２の両端間に３次巻線ｎ２３が接続されたトランスＴ２と、トランスＴ２の１次巻線ｎ２１の両端に直列接続されたスイッチ要素Ｓ５並びにコンデンサＣ６とで構成される。放電灯Ｌａの点灯中に図示しない充電回路で所定電圧まで充電されたコンデンサＣ６が、放電灯Ｌａの消灯と同時にオンされるスイッチ要素Ｓ５を開始してトランスＴ２の１次巻線ｎ２１に放電し、トランスＴ２の２次巻線ｎ２２及び３次巻線ｎ２３に誘起される起電力でフィラメントＦ１，Ｆ２に電流が流れる。このとき、フィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量が少ないほど１次側から見たトランスＴ２の２次側及び３次側のインピーダンスが減少するから、コンデンサＣ６の両端電圧（検出電圧）Ｖｘが低下する時定数も減少することになる。
【００７６】
また、本実施形態における寿命末期判別部１８は、エミッタ残量検出部１７の検出電圧（コンデンサＣ６の両端電圧）Ｖｘを閾値電圧Ｖthと比較するコンパレータＣＰと、コンパレータＣＰの反転入力端を閾値電圧Ｖthとグランドに切換接続するスイッチ要素Ｓ６と、駆動信号Ｐ１を出力してスイッチ要素Ｓ５にオン・オフし、駆動信号Ｐ２を出力してスイッチ要素Ｓ６を切り換える制御回路１８ａとで構成される。
【００７７】
次に、図２５のタイミングチャートを参照して本実施形態におけるエミッタ残量検出部１７並びに寿命末期判別部１８の動作を説明する。放電灯Ｌａが点灯している間、制御回路１８ａが駆動信号Ｐ１をＬレベルにしてスイッチ要素Ｓ５をオフするとともに、駆動信号Ｐ２をＨレベルにしてコンパレータＣＰの反転入力端子を閾値電圧Ｖthに接続する。そして、放電灯Ｌａが消灯した時点（時刻ｔ＝ｔ１）で制御回路１８ａが駆動信号Ｐ１をＨレベルに切り換えてスイッチ要素Ｓ５をオンすることによりエミッタ残量検出部１７を起動する。スイッチ要素Ｓ５がオンすると、コンデンサＣ６の充電電荷がトランスＴ２の１次巻線ｎ２１に放電されてトランスＴ２の２次巻線ｎ２２及び３次巻線ｎ２３を介してフィラメントＦ１，Ｆ２に電流が流れ、時間の経過とともにエミッタ残量検出部１７の検出電圧Ｖｘが低下する。制御回路１８ａは消灯時点（時刻ｔ＝ｔ０）から所定時間が経過する時点（時刻ｔ＝ｔ３）までは駆動信号Ｐ２をＨレベルに維持してコンパレータＣＰの反転入力端子を閾値電圧Ｖthに接続し、所定時間が経過した時点で駆動信号Ｐ２をＬレベルにしてコンパレータＣＰの反転入力端子をグランドに接続する。フィラメントＦ１又はＦ２のエミッタ残量が減少して寿命末期に近付いた場合、消灯時点から所定時間が経過するまでの間に検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖthを下回ってコンパレータＣＰの出力がＨレベルとなる。一方、フィラメントＦ１及びＦ２のエミッタ残量が十分であって正常である場合には、消灯時点から所定時間が経過するまでの間、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖthを常に上回るからコンパレータＣＰの出力はＬレベルのままとなる。制御回路１８ａでは、消灯時点から所定時間が経過するまでの間にコンパレータＣＰの出力がＨレベルとなれば寿命末期と判別し、使用者に報知するなどの処理を実行する。
【００７８】
このように本実施形態では、２つのフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量を１つのエミッタ残量検出部１７で同時に検出することができるから、回路構成の簡略化及び小型化が可能になるものである。
【００７９】
ところで、本実施形態を含めて実施形態１〜１０の何れの実施形態においても、１回の消灯時におけるエミッタ残量の検出値のみで放電灯Ｌａが寿命末期であると判別するのではなく、複数回の消灯毎の検出値を総合的に評価して最終的な寿命判別を行うことが望ましい。例えば、図２６に示すように３回分のエミッタ残量の検出値が得られた場合、（１）３回分の検出値の平均値を閾値と比較して判別する方法、（２）連続した３回分の検出値が何れも閾値を下回っているか否かで判別する方法、（３）３回分のうちの２回分の検出値が閾値を下回っているか否かで判別する方法、あるいは（４）連続、非連続に関係なく閾値を下回る検出値が３回検出されたか否かで判別する方法を用いればよい。このように寿命末期判別を行うエミッタ残量の検出回数を複数回とすることで寿命末期検出の精度向上が図れるものである。
【００８０】
（実施形態１２）
本実施形態の放電灯装置の要部ブロック図を図２７に示す。エミッタ残量検出手段３０は、放電灯の消灯時点から時間の経過とともに変化するフィラメントの電気量やフィラメント温度に基づいてフィラメントのエミッタ残量を検出し、その検出値を出力するものであって、具体的な構成は実施形態１〜１１におけるエミッタ残量検出部の何れかと共通である。
【００８１】
寿命末期判別手段３１はマイコンを主構成要素とし、エミッタ残量検出手段３０の検出値と、記憶手段３２に記憶した判別ルールとに基づいて放電灯の寿命末期を判別するものである。表示手段３３は発光ダイオードやＬＣＤなどの表示デバイスからなり、寿命末期判別手段３１により放電灯が寿命末期と判別されたときに使用者に対して寿命末期であることを表示するものである。
【００８２】
ここで、フィラメントを予熱する予熱回路には実施形態１で説明した巻線タイプのもの以外にフィラメントの非電源側端子間に予熱コンデンサを接続したコンデンサタイプのものがあり、コンデンサタイプの予熱回路は巻線タイプのものに比較して放電灯の始動時におけるフィラメントのダメージが大きいという特徴がある。したがって、予熱回路のタイプ（巻線タイプ又はコンデンサタイプ）に応じて寿命末期判別手段３１で使用する判別ルールを変更することが望ましく、例えば、コンデンサタイプの判別ルールにおいては、放電灯の累積点灯時間が所定時間を超えた時点から検出値の重み付けを行うことにより、寿命末期と判別する基準（閾値）を厳しくして早めに寿命末期と判別されるようにすればよい。
【００８３】
尚、寿命末期判別手段３１による判別ルールの選択は、予熱回路のタイプが既知である場合には予め選択しておけば良く、あるいは予熱回路のタイプを検出する手段を設けて動的に選択することも可能である。
【００８４】
このように本実施形態では、予熱回路のタイプ（種類）によって寿命末期の判別を行う際の判別ルールを変更しているため、予熱回路のタイプに関わらずに放電灯の寿命末期を確実に判別することができる。また、表示手段３３により使用者に対して放電灯の寿命末期を表示するから、エミレス状態やフィラメントの断線状態で放電灯Ｌａが点灯される可能性がさらに低くなり、寿命末期の放電灯Ｌａを点灯することによる不具合の発生がさらに確実に抑制できる。
【００８５】
（実施形態１３）
本実施形態の放電灯装置の要部ブロック図を図２８に示す。尚、実施形態１２と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８６】
本実施形態における寿命末期判別手段３１は、放電灯の消灯時点におけるエミッタ残量検出手段３０の検出値（初期値）を第２の記憶手段３５に記憶し、消灯時点から所定時間が経過した時点でエミッタ残量検出手段３０の検出値を取得するとともに初期値からその検出値までの変化を第１の記憶手段３４に記憶している標準データと比較することにより寿命末期の判別を行う。ここで、第２の記憶手段３５に記憶する標準データは、例えば、多数の放電灯について実験的に得られたエミッタ残量の変化から求められる標準的なデータである。
【００８７】
このように本実施形態の寿命末期判別手段３１では、予め求めた標準的なデータと検出値を比較して寿命末期の判別を行うことにより判別の精度が向上するものである。
【００８８】
あるいは、図２９に示すように放電灯が点灯から消灯へ切り換えられるたびにエミッタ残量検出手段３０の検出値Ａ０，Ａ１，…，Ａｎを第２の記憶手段３５に記憶しておき、予め実験的に求めて第１の記憶手段３４に記憶しておいた標準データの推移と第２の記憶手段３５に記憶した検出値Ａ０，Ａ１，…，Ａｎを比較するようにすれば、その放電灯が寿命のどの段階にあるかが判断できて適切な寿命判別が行える。
【００８９】
さらに、寿命末期判別手段３１にて放電灯が寿命のどの段階にあるかを判断する場合、各段階毎に表示手段３３による表示の仕方を変えることが望ましい。例えば、表示手段３３が複数個の発光ダイオードからなる場合であれば同時に発光させる発光ダイオードの個数でエミッタ残量を表示すればよいし、音で表示する場合であればエミッタ残量に応じて音の種類を変えるか、あるいは音声メッセージによってエミッタ残量を報知するようにしてもよい。尚、一度の表示で使用者に寿命末期を報知しようとすれば、エミッタ残量が初期値の１０％程度となった時点で表示することが望ましく、エミッタレスやフィラメントの断線等による放電灯の不点の可能性を事前に使用者に知らせることができる。
【００９０】
ところで、蛍光灯のような放電灯は点灯時間の経過とともに蛍光物質の劣化等によって光束が減少するものであるから、放電灯を点灯した累積時間（累積点灯時間と呼ぶ）を計時する計時手段を設け、図３０に示すように累積点灯時間（実線ト）が所定の閾値ｔｘに達したら表示手段３３により光束減退（光出力の低下）による放電灯の寿命末期を報知するようにしてもよい。この場合、エミッタ残量（図３０における実線チ）が不点の可能性が高くなる閾値Ｅthを下回ったことによる放電灯の寿命末期の報知と、上記光出力低下による寿命末期の報知とは何れか先に発生した方の報知のみを行えば十分であるが、エミッタ残量だけでなく累積点灯時間による光束減退による寿命判断も合わせて行うことで信頼性が高く且つ安定した寿命判断が行える。
【００９１】
（実施形態１４）
本実施形態の放電灯点灯装置の要部回路構成を図３１に示す。但し、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００９２】
本実施形態における予熱回路２Ａ，２Ｂは、トランスＴ１の２次側巻線とフィラメントＦ１，Ｆ２の間に整流用のダイオードがＤ１，Ｄ２が直列接続された点が実施形態１と異なっており、ダイオードＤ１，Ｄ２の整流作用によって半波の電流を交互にフィラメントＦ１，Ｆ２に流している。
【００９３】
またエミッタ残量検出部３５は、予熱回路２Ａ，２Ｂを構成するトランスＴ１の１次側巻線に流れる電流を検出し、エミッタ残量に対応する電流検出値を出力する。寿命末期検出部３６は、エミッタ残量検出部３５の電流検出値に基づいて放電灯Ｌａの寿命末期を判別し、発光ダイオード等の表示デバイスからなる表示部３７で寿命末期の表示を行う。
【００９４】
次に本実施形態の寿命末期判別動作について説明する。放電灯Ｌａを消灯する際、図示しない制御回路はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン・オフする周波数を高くしインバータ回路部１の出力を減少することで放電灯Ｌａを立ち消えさせ、さらにその立ち消え状態を維持したままインバータ回路部１を動作させてトランスＴ１の１次巻線ｎ１に高周波電流を供給する。フィラメントＦ１，Ｆ２にはトランスＴ１の２次巻線ｎ２、３次巻線ｎ３に誘起される起電力により放電灯Ｌａが再点灯しない程度の微小な高周波電流が流れ、時間の経過とともに放熱により温度が低下し、その抵抗値も減少する。ここで、既に説明したように温度低下（抵抗値減少）の時定数がフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量に応じて変化するため、トランスＴ１の１次側から見たインピーダンスもフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量に応じた時定数で変化することになる。したがって、インバータ回路部１から出力する高周波電圧が交番する際に１次巻線ｎ１に流れる電流のレベルが、その時点におけるフィラメントＦ１又はＦ２のエミッタ残量に対応したインピーダンスによって変化するから、エミッタ残量検出部３５にて１次巻線ｎ１に流れる電流を検出し、寿命末期判別部３６にてその検出値を所定の閾値と比較するなどして寿命末期の判別を行う。このとき、エミッタ残量検出部３５では１次巻線ｎ１に流れる電流の向きも合わせて検出しており、トランスＴ１の２次巻線ｎ２と３次巻線ｎ３には逆位相でしか電流が流れないために１次巻線ｎ１に流れる電流の向きに応じて２つのフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量が個別に検出できる。但し、２つのフィラメントＦ１，Ｆ２の検出値のうちでより閾値を下回る可能性が高いもの、例えば単位時間当たりの低下率が大きい方の検出値を選択し、その選択した方の検出値によって寿命末期の判別を行うことが望ましい。
【００９５】
このように本実施形態では、一つのエミッタ残量検出部３５で２つのフィラメントＦ１，Ｆ２のエミッタ残量を検出することができるため、寿命末期判別の精度を向上しつつ回路構成の簡素化並びに部品点数の削減が図れるものである。
【００９６】
（実施形態１５）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を図３２に示す。但し、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
インバータ回路部１は実施形態１と共通のハーフブリッジ型であって、図示しない制御回路によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が高周波でオン・オフされる。また予熱回路２Ａ，２Ｂは、２つのフィラメントＦ１，Ｆ２にそれぞれ予熱電流を供給するものであって、回路構成は実施形態１のものと共通であるから回路構成の図示並びに説明は省略する。
【００９８】
エミッタ残量検出部３Ａ，３Ｂは、放電灯Ｌａの消灯時点から各フィラメントＦ１，Ｆ２の両端電圧を検出し、エミッタ残量に対応する検出電圧Ｖfa，Ｖfbを出力する。また寿命末期判別部４０はマイコンを主構成要素とし、エミッタ残量に対応する検出電圧Ｖfa，Ｖfbに基づいて放電灯Ｌａの寿命末期を判別し、発光ダイオード等の表示デバイスからなる表示部４１で寿命末期の表示を行う。
【００９９】
次に本実施形態の寿命末期判別動作について説明する。放電灯Ｌａを消灯する際、図示しない制御回路はスイッチング素子Ｑ１がオン、Ｑ２がオフの状態からＱ１，Ｑ２をオフとすることでインバータ回路部１の動作を停止する。スイッチング素子Ｑ１がオン、Ｑ２がオフの状態では直流電源Ｅによりスイッチング素子Ｑ１→コンデンサＣ２→インダクタＬ１→コンデンサＣ１及び放電灯Ｌａの経路で電流（共振電流）が流れてインダクタＬ１及びコンデンサＣ１，Ｃ２にエネルギが蓄積され、さらにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフするとインダクタＬ１に蓄積されたエネルギが放出されてインダクタＬ１→コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード→コンデンサＣ２の経路で同じ向きに電流が流れ続けるが、スイッチング素子Ｑ２がターンオンしないために電流が急速に減衰して放電灯Ｌａは消灯する。このとき、共振によるコンデンサＣ１の両端電圧の変化が小さくなり、フィラメントＦ１，Ｆ２の電源側端子間に接続された高抵抗Ｒｘを介して両方のフィラメントＦ１，Ｆ２に微少な電流が流れるため、この電流によるフィラメントＦ１，Ｆ２の電圧降下（両端電圧）をエミッタ残量検出部３Ａ，３Ｂでそれぞれ検出することができる。
【０１００】
寿命末期判別部４０は、上述のように制御回路によってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフされた時点から各エミッタ残量検出部３Ａ，３Ｂが出力する検出電圧Ｖfa，Ｖfbを周期的にサンプリングしてメモリに記憶し、例えば、放電灯Ｌａの消灯時点から所定時間が経過した時点における検出電圧Ｖfa，Ｖfbのデータを所定の閾値データと比較することで寿命末期を判別するか、あるいは、実施形態１０と同様に放電灯Ｌａの消灯時点における検出電圧Ｖｆに対する消灯後の検出電圧Ｖｆの比率を所定の閾値データと比較することで寿命末期を判別する。その際、２つのエミッタ残量検出部３Ａ，３Ｂから出力される検出電圧Ｖfa，Ｖfbのうちでより閾値を下回る可能性が高いもの、例えば単位時間当たりの低下率が大きい方の検出電圧Ｖfa，Ｖfbを選択し、その選択した方の検出電圧Ｖfa，Ｖfbによって寿命末期の判別を行うことが望ましい。
【０１０１】
上述のように本実施形態では、放電灯Ｌａの消灯時にインバータ回路部１を制御してフィラメントＦ１，Ｆ２に電流を供給してエミッタ残量の検出を行っているから、エミッタ残量検出部３Ａ，３Ｂに別途直流電源を具備する必要がなく、回路構成の簡素化が図れるものである。
【０１０２】
ところで、上述の実施形態１〜１５の放電灯点灯装置と、放電灯Ｌａが着脱自在に装着されるソケットと、放電灯点灯装置並びにソケットを保持する器具本体とで構成され、例えば、天井や壁などの造営面に取り付けられる照明器具が実現できる。尚、この種の照明器具は従来周知であるから詳細な構造等の図示並びに説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１を示す回路構成図である。
【図２】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図３】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態２を示す回路構成図である。
【図４】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図５】同上における放電灯の他の寿命末期判別動作の説明図である。
【図６】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態３を示す回路構成図である。
【図７】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態４を示す回路構成図である。
【図８】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態５における要部を示す回路構成図である。
【図９】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図１０】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図１１】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態６を示す回路構成図である。
【図１２】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図１３】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態７を示すブロック図である。
【図１４】同上におけるエミッタ残量検出部の回路構成図である。
【図１５】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態８を示す回路構成図である。
【図１６】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図１７】同上の他の構成を示す回路構成図である。
【図１８】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態９における要部を示す回路構成図である。
【図１９】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２０】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２１】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１０における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２２】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２３】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２４】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１１における要部を示す回路構成図である。
【図２５】同上における放電灯の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２６】同上における放電灯の他の寿命末期判別動作の説明図である。
【図２７】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１２を示す要部ブロック図である。
【図２８】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１３を示す要部ブロック図である。
【図２９】同上における放電灯の他の寿命末期判別動作の説明図である。
【図３０】同上における放電灯の他の寿命末期判別動作の説明図である。
【図３１】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１４を示す回路構成図である。
【図３２】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態１５を示す回路構成図である。
【図３３】従来例を示す回路構成図である。
【図３４】同上における寿命末期判別動作の説明図である。
【図３５】他の従来例の要部を示す回路構成図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  インバータ回路部
２Ａ，２Ｂ  予熱回路
３  エミッタ残量検出部
４  寿命末期判別部
Ｌａ  放電灯
Ｆ１，Ｆ２  フィラメント
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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