(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管が外管内に収納されているメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプを点灯させる点灯装置とを備える照明システムであって、
前記点灯装置は、
前記メタルハライドランプに電力を供給する電力供給手段と、
前記メタルハライドランプの電気特性を検出する検出手段と、
前記検出結果から、現在の放電が、前記外管内で且つ前記発光管の外部で発生した外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあるか否かを判定する判定手段と、
前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態と判定したときに、前記メタルハライドランプへの電力供給を停止又は低減させるよう前記電力供給手段に指示する指示手段と
を備えることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記検出結果が少なくとも正常点灯時の検出結果と異なるときに、現在の放電が前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあると判定することを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記判定手段は、外管内放電の状態又は外管内放電前の状態にあるときに見られる放電の特徴を基にして判定していることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
前記検出手段が検出する電気特性は、ランプ電圧及びランプ電流の少なくとも１つであることを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記放電の特徴は、立ち消え又は再始動を繰り返すことであり、
前記判定手段は、前記検出結果から立ち消え又は再始動の回数を計数して、計数した回数が所定回数になったときに、現在の放電が前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項６】
前記放電の特徴は、検出される電気特性の変動が大きいことであり、
前記判定手段は、正常点灯時の検出結果から設定された判定基準に対して前記検出結果が前記判定基準から外れて上下に変動した回数を計数して、当該回数が所定回数になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項７】
前記電力供給手段は、交流電力を供給し、
前記放電の特徴は、半波放電することであり、
前記判定手段は、前記検出結果が半波放電の特徴的な電気特性を継続的に示すときに、現在の放電が前記外管内放電の状態であると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項８】
前記特徴的な電気特性を継続的に示すときとは、半波放電の放電時間又は半波放電の発生回数が、所定値以上になったときであることを特徴とする請求項７に記載の照明システム。
【請求項９】
前記放電の特徴は、外管内放電が安定していることであり、
前記判定手段は、前記検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった回数又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった回数が所定回数になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記放電の特徴は、外管内放電が安定していることであり、
前記判定手段は、前記検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった時間又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった時間が所定時間以上になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記電力供給手段は、正極及び負極の交流電力を供給し、
前記検出手段は、交流電力の各極性毎で電気特性を検出し、
前記判定手段は、交流電力の各極性毎で判定していることを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記電力供給手段は、正極及び負極とを反転させる交流電力を供給し、
前記放電の特徴は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が発生することであり、
前記検出手段は、極性反転直後の電気特性を検出し、
前記判定手段は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が発生しているときに、現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記判定手段は、極性反転から所定期間後に検出した電気特性が所定値以上のときに、前記急峻な電気特性変化が発生したとすることを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記判定手段は、極性反転から所定期間後に検出した電気特性を基にして算出した平均値又は実効値が所定値以上のときに、前記急峻な電気特性変化が発生したとすることを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【請求項１５】
前記判定手段は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が所定回数発生しているときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とする請求項１２に記載の照明システム。
【請求項１６】
前記点灯装置は、
前記メタルハライドランプの点灯開始から所定時間が経過するまでは、前記判定手段が、現在の放電が外管内放電の状態又は外管内放電前の状態にあるか否かの判定をしないようにするマスク期間を有することを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項１７】
前記メタルハライドランプにおいて、前記外管内は真空排気されていることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項１８】
前記メタルハライドランプにおいて、前記外管内は窒素ガスが封入されていることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項１９】
前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内にはバッファガスとしてキセノンガスが封入されていること特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項２０】
前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内には前記金属ハロゲン化物として少なくともハロゲン化プラセオジウムとハロゲン化ナトリウムとが封入されていることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項２１】
前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内には前記金属ハロゲン化物として少なくともハロゲン化セリウムとハロゲン化ナトリウムとが封入されていることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項２２】
前記発光管は、内部に一対の電極を備え、発光管の内径をＤ（ｍｍ）、一対の電極間をＬ（ｍｍ）とするとき、Ｌ／Ｄ≧４なる関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルハライドランプと点灯装置とを備える照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、屋内や屋外の施設等に使用されている照明システムの光源としてメタルハライドランプが使用され、近年、発光管の外囲器にセラミック材料を用いた、所謂、セラミックメタルハライドランプが使用されるようになった。
これは、外囲器にセラミック材料を用いると、外囲器に石英ガラスを用いた従来のメタルハライドランプに比して、耐熱性が高く、発光管内に封入された金属ハロゲン化物との反応も少なく、管壁負荷を上げることができる。これにより、石英ガラスを用いたメタルハライドランプよりも高い効率を得ることができる。なお、石英ガラスを用いたメタルハライドランプと区別する必要がある場合以外、セラミックメタルハライドランプを、単に、「ランプ」という。
【０００３】
そして、ランプにおいて、さらに、高効率化を図るために、外囲器内に金属ハロゲン化物としてセリウム（Ｃｅ）やプラセオジウム（Ｐｒ）のランタノイド系ハロゲン化物とナトリウム（Ｎａ）のハロゲン化物とを封入し、かつ比較的細長い形状の発光管（電極間の距離をＬ、発光管の内径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄ＞４）を用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。なお、上記ランプでは、１１１（ｌｍ／Ｗ）〜１７７（ｌｍ／Ｗ）という高い効率が得られるとされている。
【０００４】
ここで、ランプの基本的な構成について説明する。
ランプは、図１に示すように、一端部が閉塞され、かつ他端部にフレア２が封着された外管３と、一部が前記フレア２に封止され、かつ一端部がフレア２を介して外管３内に引き込まれた二本の電力供給線４，５と、外管３内において前記電力供給線４，５によって支持された発光管６と、外管３の他端部に固着された口金７とを備えている。
【０００５】
電力供給線４，５は、口金７に接続されており、当該口金７を介して外部から給電された電力を発光管６内に配置された一対の電極に供給する機能も有している。
なお、外管３の内部は、真空（減圧）状態に保たれ、また、発光管内には、金属ハロゲン化物や始動用バッファガスが封入されている。
一方、近年、ランプを点灯させるための点灯装置は、小型化・軽量化・高機能化が求められており、従来の銅鉄式から電子式に移行しつつある。通常、ランプ用の電子式点灯装置は、所定周波数でランプにちらつき等が生じる、所謂、音響的共鳴現象を回避するために矩形波点灯方式を採用している。
【０００６】
矩形波点灯方式とは、ランプ電流の限流について高周波領域で行うことで限流要素の小型化を図り、その一方で高周波電流を音響的共鳴現象の生じない低周波にて極性反転させ、その高周波成分をフィルタ回路にて除去した低周波成分のみの矩形波電流をランプに供給することにより、音響的共鳴現象を回避しつつ安定なランプ点灯を可能とするものである。
【０００７】
また、ランプは、点灯初期からの点灯時間の経過とともに、ランプ電圧が上昇する傾向にある。通常、銅鉄式点灯装置であれば、ランプ電圧が上昇していくと、ランプの再点弧電圧が上昇し、その点灯を維持できなくなり、立ち消えを起こしていた。なお、電子式点灯装置では、ランプ電力を制御できるため、点灯時間の経過による立ち消えは発生しにくい。
【特許文献１】特表２０００−５０１５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電子式点灯装置では、立ち消えを起こさない分だけ、銅鉄式点灯装置に比べて、ランプにかかる負担が大きくなり、外管内にある発光管が劣化し、その結果、発光管の封着部の気密性が低下し、発光管内の始動用バッファガスが真空の外管内に流出する、いわゆるリークという現象が起こることがある。
このようなリーク状態のランプに始動用のパルス電圧を印加した場合、ランプの電極と他の電位の導体（例えば、電力供給線）との間、又は電極以外の導体との間において、アーク放電が発生する（以下、この放電を「外管内放電」と呼ぶ。）。この外管内放電が継続すると、口金が過熱され、口金が樹脂で形成されている場合など、溶融するということもあり得た。なお、この外管内放電は銅鉄式点灯装置においても同様に起こることがある。
【０００９】
このような外管内放電への対策としては、外管内に窒素ガスを封入し真空でない状態にする方法や、電流ヒューズをランプ内に配置し、過電流により電流ヒューズを溶断させ供給電力を遮断する方法が知られている（特許第３１２６３００号）。
しかし、外管内に窒素ガスを封入した場合、その真空状態時と比べ、ランプ効率の低下等の弊害があり、また、電流ヒューズを用いた場合には、過電流の電流値によって、溶断までに長時間を要したり、溶断まで至らなかったりする場合もあるため、外管内放電時に確実に電力供給を遮断することはできなかった。
【００１０】
特に、特許文献１に記載されたようなランプを代表とするＬ／Ｄ≧２なる関係式を満たすランプでは、発光管が細長い形状をしているので、必然的に電極間距離が長くなり、外管内放電が起きやすく、上記した問題が顕著に現れる傾向にある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、特にランプの寿命末期などに、外管内放電に起因して外管が破損するのを防止することができる照明システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明システムは、発光管が外管内に収納されているメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプを点灯させる点灯装置とを備える照明システムであって、前記点灯装置は、前記メタルハライドランプに電力を供給する電力供給手段と、
前記メタルハライドランプの電気特性を検出する検出手段と、前記検出結果から、現在の放電が、前記外管内で且つ前記発光管の外部で発生した外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあるか否かを判定する判定手段と、前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態と判定したときに、前記メタルハライドランプへの電力供給を停止又は低減させるよう前記電力供給手段に指示する指示手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
ここでいう「電気特性」とは、例えば、ランプ電圧、ランプ電流、ランプ電力、力率を含む概念で、これらの上位概念として用いている。
また、「前記検出結果から、現在の放電が、前記外管内で且つ前記発光管の外部で発生した外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあるか否かを判定する」とは、例えば、実施例１から実施例４、実施例６、７で説明した判定基準によりなされ、これらの判定基準・判定内容の上位概念として用いている。
【００１３】
一方、前記判定手段は、前記検出結果が少なくとも正常点灯時の検出結果と異なるときに、現在の放電が前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあると判定することを特徴とし、また、前記判定手段は、外管内放電の状態又は外管内放電前の状態にあるときに見られる放電の特徴を基にして判定している。
前記検出手段が検出する電気特性は、ランプ電圧及びランプ電流の少なくとも１つであることを特徴としている。
【００１４】
一方、前記放電の特徴は、立ち消え又は再始動を繰り返すことであり、前記判定手段は、前記検出結果から立ち消え又は再始動の回数を計数して、計数した回数が所定回数になったときに、現在の放電が前記外管内放電の状態又は前記外管内放電前の状態にあると判定することを特徴とし、前記放電の特徴は、検出される電気特性の変動が大きいことであり、前記判定手段は、正常点灯時の検出結果から設定された判定基準に対して前記検出結果が前記判定基準から外れて上下に変動した回数を計数して、当該回数が所定回数になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴としている。
【００１５】
また、前記電力供給手段は、交流電力を供給し、前記放電の特徴は、半波放電することであり、前記判定手段は、前記検出結果が半波放電の特徴的な電気特性を継続的に示すときに、現在の放電が前記外管内放電の状態であると判定することを特徴としている。
さらに、前記特徴的な電気特性を継続的に示すときとは、半波放電の放電時間又は半波放電の発生回数が、所定値以上になったときであることを特徴としている。
【００１６】
一方、前記放電の特徴は、外管内放電が安定していることであり、前記判定手段は、前記検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった回数又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった回数が所定回数になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴とし、或いは、前記放電の特徴は、外管内放電が安定していることであり、前記判定手段は、前記検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった時間又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった時間が所定時間以上になったときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴としている。
【００１７】
前記電力供給手段は、正極及び負極の交流電力を供給し、前記検出手段は、交流電力の各極性毎で電気特性を検出し、前記判定手段は、交流電力の各極性毎で判定していることを特徴とし、また、前記電力供給手段は、正極及び負極とを反転させる交流電力を供給し、前記放電の特徴は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が発生することであり、前記検出手段は、極性反転直後の電気特性を検出し、前記判定手段は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が発生しているときに、現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴としている。
【００１８】
さらに、前記判定手段は、極性反転から所定期間後に検出した電気特性が所定値以上のときに、前記急峻な電気特性変化が発生したとすることを特徴とし、また、前記判定手段は、極性反転から所定期間後に検出した電気特性を基にして算出した平均値又は実効値が所定値以上のときに、前記急峻な電気特性変化が発生したとすることを特徴とし、さらには、前記判定手段は、極性反転直後に急峻な電気特性変化が所定回数発生しているときに、当該現在の放電が前記外管内放電であると判定することを特徴としている。
【００１９】
一方、前記点灯装置は、前記メタルハライドランプの点灯開始から所定時間が経過するまでは、前記判定手段が、現在の放電が外管内放電の状態又は外管内放電前の状態にあるか否かの判定をしないようにするマスク期間を有することを特徴としている。
一方、前記メタルハライドランプにおいて、前記外管内は真空排気されていることを特徴とし、また、前記メタルハライドランプにおいて、前記外管内は窒素ガスが封入されていることを特徴とし、さらには、前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内にはバッファガスとしてキセノンガスが封入されていること特徴としている。
【００２０】
また、前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内には前記金属ハロゲン化物として少なくともハロゲン化プラセオジウムとハロゲン化ナトリウムとが封入されていることを特徴とし、或いは、前記メタルハライドランプにおいて、前記発光管内には前記金属ハロゲン化物として少なくともハロゲン化セリウムとハロゲン化ナトリウムとが封入されていることを特徴とし、さらには、前記発光管は、内部に一対の電極を備え、発光管の内径をＤ（ｍｍ）、一対の電極間をＬ（ｍｍ）とするとき、Ｌ／Ｄ≧４なる関係式を満たすことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る照明システムは、現在の放電が外管内放電又は外管内放電の前の状態と判定されると、ランプへの給電が停止又は低減されるので、外管が破損するようなことを無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜実施の形態＞
１．ランプについて
図１は、本発明に係る実施の形態に用いるランプの構造を示す。
本実施の形態におけるランプ１は、定格ランプ電力１５０Ｗのセラミックメタルハライドランプであり、以下、このランプ１を例にして説明する。
【００２３】
ランプ１は、一端部（図１では下端に相当する。）が閉塞され、他端がフレア２により封着された外管３と、フレア２を介して外管３内に引き込まれた二本の電力供給線４，５と、外管３内でこれら電力供給線４，５によって支持された発光管６と、外管３の他端部に固着された口金７とを備えている。なお、口金７には、例えば、ねじ込み式（Ｅ形）が用いられている。
【００２４】
外管３は、例えば、硬質ガラスやホウケイ酸ガラス等の材料で構成され、例えば、ホウケイ酸ガラスからなるフレア２により封着され、その内部は、３００（Ｋ）での気圧が１×１０-1（Ｐａ）程度の真空状態にある。もちろん、必要に応じて外管３内に、例えば、窒素を封入しても良い。外管３内に窒素を封入した場合、外管内放電の発生確率を低下させることができる。
【００２５】
電力供給線４，５は、例えば、ニッケル又は軟鋼等の材料で構成され、その一部がフレア２により封止されることにより、一端側が外管３内に引き込まれ、また、他端が外管３の外側で口金７に接続されている。なお、他端の口金７への電気的接続は、一方の電力供給線４が口金７のアイレット部８に、他方の電力供給線５が口金７のシェル部９にそれぞれ接続されることで行われる。
【００２６】
また、電力供給線５のうち、外管３内に引き込まれた部分の一部には、点灯中、この電力供給線５の表面から光電子が発生しないように、例えば、酸化アルミニウムからなるチューブ１０が被覆されている。さらに、電力供給線５には、外管３内を真空状態にした場合において、外管３内のガス不純物を捕捉するためにゲッター１１が取り付けられている。
【００２７】
図２は、発光管の断面図を示す図である。
発光管６は、図２に示すように、筒状の本管部１５と、当該本管部１５の両端に設けられた細管部１６とを備える外囲器１７を有する。ここで、本管部１５は、円筒部１２と、当該円筒部１２の両端部に形成されたテーパ部１３と、当該テーパ部１３における円筒部１２と反対側の端部に形成されたリング部１４とからなり、細管部１６が、前記リング部１４に、例えば、焼きばめ加工により連結されている。なお、外囲器１７を構成する本管部１５及び細管部１６は、多結晶アルミナ材料（セラミック材料）から構成される。
【００２８】
なお、図２に示した例では、本管部１５における円筒部１２、テーパ部１３及びリング部１４はそれぞれ一体成形されており、繋ぎ目はない。もちろん、円筒部、テーパ部及びリング部等がそれぞれ焼きばめによって一体化されていても良い。また、本管部１５と細管部１６とが一体成形されていても良い。
また、外囲器１７を構成する材料としては、多結晶アルミナ以外にイットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）、窒化アルミニウム、イットリア、又はジルコニア等の透光性セラミックを用いることができる。
【００２９】
発光管６内には、発光物質としての金属ハロゲン化物、始動用のバッファガス等が封入されている。具体的には、金属ハロゲン化物としては、例えば、ヨウ化プラセオジウム、ヨウ化ナトリウムが、また、バッファガスとしては、キセノンガス（Ｘｅ）が室温で２０（ＫＰａ）となるようにそれぞれ封入されている。なお、金属ハロゲン化物及びバッファガス以外に、液体水銀が総量として、例えば、１０（ｍｇ）封入されている。
【００３０】
金属ハロゲン化物としてヨウ化プラセオジウムとヨウ化ナトリウムとを用いることにより、発光効率を向上させることができる。しかしながら、ヨウ化プラセオジウムおよびヨウ化ナトリウムに代えて、ヨウ化セリウムおよびヨウ化ナトリウムを用いても、発光効率を向上させることができる。もっとも、所望の色温度、演色性を得るために上記した金属ハロゲン化物以外に、公知の金属ハロゲン化物を適宜封入することができる。
【００３１】
発光管６の内部には、一対の電極１８が対向配置されている。
電極１８は、図２に示すように、電極軸２０と、当該電極軸２０の先端に設けられた電極コイル２１とからなり、電極軸２０における電極コイル２１と反対側端部が電極導入体２２に取着されている。なお、電極軸２０は、例えば、直径０．５（ｍｍ）のタングステン棒が用いられ、また、電極コイル２１は、例えば、電極軸２０と同じ材料であるタングステンが用いられている。
【００３２】
電極導入体２２は、電極軸２０が接続されている第一の部材２４ａと、当該第一の部材２４ａに連結されると共に電極供給線４，５に接続される第二の部材２４ｂとを有している。第一の部材２４ａは、例えば、モリブデンや導電性サーメットから構成され、第二の部材２４ｂは、例えば、ニオビウムから構成されている。なお、第一及び第二の部材２４ａ，２４ｂの直径は、例えば、０．９（ｍｍ）である。
【００３３】
電極１８は、電極軸２０が略同一軸（図２中、「Ｃ」で示す。）上であって、電極コイル２１同士を対向させて、両者の間隔が所定距離となる状態で、電極導入体２２が細管部１６内で封着されている。
つまり、電極導入体２２が細管部１６内に挿通した状態で、電極導入体２２の第二の部材２４ｂと細管部１６とで形成される隙間にガラスフリット２３を流し込み、このガラスフリット２３が硬化することで、発光管６を気密封止状に電極導入体２２が細管部１６に固着される。なお、本管部１５における電極１８が対向する部分に、放電空間１９が形成される。
【００３４】
発光管６を構成する円筒部１２の内径Ｄは、例えば、４（ｍｍ）であり、発光管６の内容積は、電極１８が挿入された状態で、例えば、０．４５（ｃｃ）である。また、発光管６の管壁負荷は、例えば、２０（Ｗ／ｃｍ2）〜３５（Ｗ／ｃｍ2 ）の範囲内に設定されている。
さらに、発光管６内に配されている電極１８間の距離（電極コイル２１の先端同士の距離）Ｌは、例えば、３２（ｍｍ）であり、Ｌ／Ｄは８となる。これは、ランプの高効率化を図るためであり、Ｌ／Ｄ≧２なる関係式を満たしている。なお、一層の高効率化を図るために、Ｌ／Ｄ≧４なる関係式を満たすことが好ましい。
【００３５】
２．点灯装置の構成について
図３は、ランプを点灯させるための点灯装置の回路構成図である。
ここで、上記構造のランプ１を図３では放電ランプＬａとして表示している。
本発明に係る点灯装置は、矩形波点灯方式を採用している。これは、背景技術の欄で説明したように、音響的共鳴現象を回避するためである。
【００３６】
点灯装置は、図３にも示すように、交流電源Ｖｓに接続された直流電源回路Ａと、当該直流電源回路Ａの出力端に接続されたインバータ回路Ｂとを含み、このインバータ回路Ｂの出力端にランプＬａが接続されている。
（１）直流電源回路Ａ
直流電源回路Ａは、整流回路ＤＢ、昇圧チョッパ回路、平滑コンデンサＣ０とからなり、交流電源Ｖｓの交流電圧を所定電圧値の直流電圧に整流・平滑する機能を有する。
【００３７】
整流回路ＤＢは、例えば、ダイオードブリッジを用いて構成された、所謂、ブリッジ整流器である。なお、もっとも、他の電子部品、例えば、ＧＴＯサイリスタを用いた整流回路であっても良い。
昇圧チョッパ回路は、インダクタＬ０、スイッチング素子Ｑ０、ダイオードＤ０を備え、インダクタＬ０、スイッチング素子Ｑ０が直列回路を構成して、整流回路ＤＢの両端に接続されている。また、ダイオードＤ０と平滑コンデンサＣ０は直列回路を構成して、スイッチング素子Ｑ０に対して並列に接続されている。
【００３８】
スイッチング素子Ｑ０は、例えば、Ｎ型電界効果トランジスタが用いられる。この場合は、トランジスタのベースが制御部Ｓ０に接続され、ドレインがインダクタＬ０とダイオードＤ０との間に、ソースがコンデンサＣ０と整流回路ＤＢとの間に夫々接続されている。
制御部Ｓ０は、平滑コンデンサＣ０の両端の電圧ＶDCに基づいて、スイッチング素子Ｑ０をオン／オフ制御している。
【００３９】
（２）インバータ回路Ｂ
インバータ回路Ｂは、主に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、インダクタＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ１，Ｃ２、ＩＣドライバ（例えば、ＩＲ社製ＩＲ２３０８）Ｋ１，Ｋ２、制御部Ｓ１で構成される。
図３に示すように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は直列状態で接続され、同様に、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４も直列状態で接続されて、これらが直列電源回路Ａに対して並列に接続されている。
【００４０】
また、インダクタＬ２とコンデンサＣ２は、後述するランプ始動時に高圧共振パルスを発生させるイグナイタ回路を構成し、インダクタＬ２とコンデンサＣ２とを直列に接続して、これらが前記スイッチング素子Ｑ２に対して、並列に接続されている。
直列状態に接続されているインダクタＬ２とコンデンサＣ２との間と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４との間には、ランプＬａとインダクタＬ１とが直列状態で接続され、またインダクタＬ２とランプＬａに対して、フィルタ用のコンデンサＣ１が並列に接続されている。
【００４１】
また、ランプＬａの電圧を検出するために、ランプＬａの両側（ここでは、直列接続されているインダクタＬ２とランプＬａの両端であるが、当然ランプＬａの両端でも良い。）には、直列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２と、同じく抵抗Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ接続されている。制御部Ｓ１は、ランプＬａのランプ電圧の検出結果に基づいて、ＩＣドライバＫ１，Ｋ２を介して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、Ｑ４をオン・オフ動作させる。
【００４２】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４は、例えば、Ｎ型電界効果トランジスタが用いられている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３のソースがスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４のドレインに接続され、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のゲートがＩＣドライバＫ１，Ｋ２に接続されている。
制御部Ｓ１は、マイコンにより構成され、また、予め設定されたランプ電圧とランプ電力の相関テーブル（以後、「Ｗテーブル」とする。）を有しおり、ランプ電圧を抵抗Ｒ１〜Ｒ４によって検出し、前記Ｗテーブルに基づいて、検出したランプ電圧に応じてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン／オフ動作を行い、ランプ１に適切な電力を供給する。
【００４３】
図４は、ランプ電圧とランプ電力の相関図を示す。Ｗテーブルは、図４に示す相関図となるような、ランプ電圧と、このランプ電圧に対応するランプ電力とをテーブルにしたものである。
ここで、ランプ１に適切な電力を供給する方法として、例えば、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のオン動作時間を長短することで行える。
【００４４】
具体的には、制御部Ｓ１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４により分圧された電圧をマイコンによりＡ／Ｄ変換した値をランプ電圧として認識する。すなわち、ランプ電圧を検出するには、抵抗Ｒ２の両端電圧ＶR2と抵抗Ｒ４の両端電圧ＶR4との差の絶対値を求めることでランプ電圧値として認識する。
また、通常、電子式点灯装置においては、ランプ始動用の高圧パルス電圧を発生するイグナイタ回路を搭載しており、本点灯装置においても、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とインダクタＬ２、コンデンサＣ２でイグナイタ回路を構成する。なお、ランプ始動時においても、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフ動作は、ＩＣドライバＫ１を介して制御部Ｓ１で行われる。
【００４５】
３．点灯装置の基本動作について
（１）ランプ正常点灯時について
図５は、点灯装置の正常点灯時の動作説明するための波形図であり、図６は、点灯装置の正常点灯動作時の動作説明のための図である。なお、図５には、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のランプ点灯時のタイムチャートが示されている。
【００４６】
先ず、制御部Ｓ１は、図５に示すように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を数１０（Ｈｚ）〜数１００（Ｈｚ）の低周波でオン／オフ動作させ、一方、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を数１０（ｋＨｚ）の高周波でオン／オフ動作させる。
これによって、図６に示すように、インダクタＬ１には電流ＩL1が流れ、ランプＬａには、コンデンサＣ１によって電流ＩL1の高周波成分を除去したＩｌａのような略矩形波電流が流れる。
【００４７】
このようにインバータ回路Ｂは、ランプ電流の限流機能と、ランプに高周波成分を除去した矩形波電流の供給機能とを同時に有する。
（２）ランプ始動時について
ランプ始動時や点灯装置の出力端にランプが接続されていない状態（以後、これらの状態を併せて、「無負荷状態」とする。）のイグナイタ回路の動作について説明する。
【００４８】
直列に接続されたインダクタＬ２とコンデンサＣ２は、ある周波数ｆ１の電圧を印加することにより共振（共振回路を構成する。）する。ここで、周波数ｆ１はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作機能とインダクタＬ２のインダクタンス、コンデンサＣ２の容量等を考慮して数１０（ｋＨｚ）〜数１００（ｋＨｚ）に設定される。
図７は、ランプ始動時における点灯装置の動作説明のための波形図である。
【００４９】
制御部Ｓ１は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を、図７のパルス発生区間のように、交互にオン／オフする。
これにより、スイッチング素子Ｑ１がオンのときは、直流電源回路Ａの出力電圧が、スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ２とコンデンサＣ２とよりなる閉回路に印加する。一方、スイッチング素子Ｑ２がオンのときは、スイッチング素子Ｑ１がオンのときにコンデンサＣ２に蓄えられた電荷を、コンデンサＣ２自身とインダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ２よりなる閉回路に放出する。
【００５０】
以上の動作を繰り返すことで、インダクタＬ２とコンデンサＣ２の接続点に高圧共振パルス電圧を発生させる（図７の「パルス発生区間」である。）。この共振パルス電圧がランプＬａの片端に印加すると、ランプ内部の電極間に絶縁破壊が引き起こり、ランプが始動する。
尚、イグナイタ動作には直接関係しないが、ランプ始動後の電流回路を形成するために、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に関してもパルス発生区間において図７のように動作させる。
【００５１】
また、ランプの点灯判別をするために、例えば、数１０（ｍｓ）のパルス発生区間後に半周期の期間だけ、図５に示した矩形波動作をＶｌａ判別区間として設けている。
さらに上記イグナイタ動作は、ランプの始動性とランプの電極への負担を考え、パルス発生区間を数１０（ｍｓ）継続した後、数１００（ｍｓ）動作停止する間欠区間を設けている。
【００５２】
（３）点灯装置の動作について
次に、制御部Ｓ１における上記の始動時、ランプ点灯時、無負荷時の動作について説明する。
図８は、点灯装置の動作を示すフローチャートである。以下、同図を用いて順次説明する。
【００５３】
無負荷動作であるランプ始動動作から、ランプ始動後の矩形波出力動作でのフローを、（１）始動動作、（２）無負荷時動作、（３）第１半波サイクル時動作、（４）第２半波サイクル時動作の４つに大別する。ここでいう「半波サイクル時」とは、ランプ電圧の極性が「正極」側、又は「負極」側のサイクルをいう。
まず、ステップ１−１で点灯装置を始動させ、ステップ２-１で、無負荷時に回路をイグナイタ動作させる信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２に出力する。つまり、制御部Ｓ１は、図７に示すように、ＩＣドライバＫ１，Ｋ２を介してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をオン／オフさせて、イグナイタ回路により共振パルスを発生させ、当該パルス電圧をランプＬａに印加する。そして、ステップ２−２で、ランプ電圧Ｖｌａ１を読み込む。このランプ電圧Ｖｌａ１の読み込みは、抵抗Ｒ２の電圧ＶR2と抵抗Ｒ４の電圧ＶR4との差から認識する。
【００５４】
ランプ電圧Ｖｌａ１の読み込みが完了すると、ステップ２−３で無負荷判別する。無負荷判別は、予め設定された電圧閾値Ｖｍａｘとランプ電圧Ｖｌａ１との比較により行い、Ｖｌａ１＞Ｖｍａｘの場合に無負荷であると判別する。
例えば、本実施の形態で説明しているランプは、正常点灯時のランプ電圧Ｖｌａが９０（Ｖ）に設定されており、当然、無負荷動作時におけるランプ電圧Ｖｌａは前記９０（Ｖ）よりも高い。従って、ランプ電圧に対する電圧閾値Ｖｍａｘは、正常点灯時のランプ電圧よりも高く、且つ、無負荷動作時のランプ電圧より低ければ、ランプ電圧から無負荷動作であるか否かを判別できる。
【００５５】
電圧閾値Ｖｍａｘの値としては、点灯開始時のグロー放電中のランプ電圧を基準にでき、本実施の形態におけるランプでは、グロー放電中のランプ電圧Ｖｌａが２５０〜３５０（Ｖ）であり、正常時におけるランプ電圧の２．５倍〜４倍程度が好ましい。
そして、ステップ２−３で無負荷であると判別されれば（図中の「Ｙ」である。）、ランプＬａが、例えば、まだ始動（点灯）していない状態であり、ステップ２−１に移行し、また、ステップ２−３で無負荷でないと判定されれば（図中の「Ｎ」である。）、この状態はランプが始動した状態であるので、ステップ２−４に移行する。
【００５６】
ステップ２−４において、ランプ始動直後の専用のＷテーブルを読み込み、第１半波サイクルの限流動作の目標値Ｗ１を設定する。
ステップ３−１では、設定された限流動作目標値Ｗ１に応じた信号、例えば、スイッチング素子におけるオン動作時間を変えた信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２に出力しつつ、ステップ３−２で現時点でのランプ電圧をＶｌａ１として読み込む。
【００５７】
ステップ３−３で、ステップ２−３と同様の無負荷判別をし、もし、立ち消え等が起こり無負荷と判別されれば（図中の「Ｙ」である。）、再点灯させるために、ステップ２−１へ移行する。点灯を継続していれば（図中の「Ｎ」である。）、ステップ３−４へ移行する。
ステップ３−４において、Ｖｌａ１に応じて次回（第２）の半波サイクルの限流動作目標値Ｗ２をＷテーブルより読み込み設定する。このとき、第１の半波サイクル時におけるランプ電圧と、第２の半波サイクル時におけるランプ電圧とでは、極性が反転するため、現在のランプ電圧の極性を見れば、次回の半波サイクルが第１か第２であるかが判定でき（ここでは、次回が第２の半波サイクルである。）、判定した次回の半波サイクルのＷテーブルを読み込むことになる。なお、Ｗテーブルは、第１半波サイクル及び第２半波サイクルとも共通である。
【００５８】
ステップ３−５において、第１半波サイクル動作を完了し、極性反転の信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２に出力する。具体的には、制御部Ｓ１は、スイッチング素子Ｑ１のオン動作、スイッチング素子Ｑ４のオン／オフ動作を停止する一方、スイッチング素子Ｑ２をオン動作の信号、スイッチング素子Ｑ３にオン／オフ動作の信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２を介して出力する。
【００５９】
ステップ４−１において、ステップ３−４で読み込んだＷテーブルの限流動作目標値Ｗ２に応じた信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２に出力しつつ、ステップ４−２でランプ電圧をＶｌａ２として読み込む。
ステップ４−３で、ステップ２−３及びステップ３−３と同じように、Ｖｌａ２＞Ｖｍａｘの時に無負荷であると認識するような無負荷判別を行い、もし立ち消え等が起こり無負荷と判別されれば（図中の「Ｙ」である。）、ステップ２−１へ移行する。点灯を継続していれば（図中の「Ｎ」である。）、ステップ４−４へ移行する。
【００６０】
ステップ４−４において、Ｖｌａ２に応じて次回（第１）の第１半波サイクルの限流動作目標値Ｗ１をＷテーブルから読み込み設定する。なお、次回の半波サイクルが第１か第２かは、上述と同じ、ステップ４−２で読み込んだランプ電圧Ｖｌａ２の極性により判定される。
そして、ステップ４−５において、第２半波サイクル動作を完了し、極性反転の信号をＩＣドライバＫ１，Ｋ２に出力し、ステップ３−１に移行する。以後、上記動作を繰り返す。
【００６１】
４．外管内放電状態の特徴について
本発明では、外管内放電の状態だけでなく、寿命末期時に見られる、近い内に発生する外管内放電に状態の前の状態についても検出して、これらの状態である場合にランプへの電力供給を遮断又は低減するようにしている。
なお、外管内放電前の状態の放電及び外管内放電を合せて、「外管内放電等」ということもあり、外管内放電前の状態及び外管内放電の状態を合せて、「外管内放電の状態等」ということもある。
【００６２】
それでは、外管内放電の状態等の特徴について説明する。
まず、外管内放電の状態の波形を、正常の点灯状態の波形と比較するために、図９（ａ）に、寿命末期に達していないランプが正常に点灯している状態のランプ電圧とランプ電流の波形を示す。
次に、ランプ寿命末期の一つの状態であり、外管内放電はまだ発生しておらず、ランプの立ち消えを無負荷として検出する場合のランプ電圧とランプ電流の波形を、図９（ｂ）に示す。
【００６３】
なお、図９（ｂ）に示す状態は、外管内放電前の状態に相当し、両図とも、縦方向に電圧値及び電流値を示し、横方向に時間経過を示している。
この状態での放電の特徴は、同図に示すように、電気特性ランプ点灯中にランプの立ち消えが生じると、ランプ電流が流れなくなるとともに、ランプ電圧が急激に高くなっていることである。また、電気特性な特徴としては、立ち消えにより、ランプ電圧が急激に高くなり、また、ランプ電流が略「０」になる。
【００６４】
図１０、図１１、図１３は、外管内放電時のランプ電圧及びランプ電流の波形図である。
これらのランプ電圧、ランプ電流の波形図は、ランプが何らかの理由でその発光管が破損し、その後外管内放電状態になった時に測定されたものである。
なお、図中のランプ電圧Ｖｌａ、ランプ電流Ｉｌａの波形は試験バラストの出力端で測定したものである。試験に供するランプとしてフィリップス社製ＣＤＭ−Ｔ１５０Ｗのランプ、試験に供するバラストとして矩形波点灯方式電子安定器（松下電工製ＭＨＣ１５０１／２４ＣＫ−２Ｅ）を使用した。
【００６５】
また、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）、図１３の（ａ）は、実際に測定されたランプ電圧及びランプ電流の波形であり、図１０の（ｂ）、図１１の（ｂ）、図１３の（ｂ）は、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）、図１３の（ａ）の波形の概略図で、破線にランプの正常な状態における点灯時のランプ電圧及びランプ電流の波形を示している。
図１０に示す放電の特徴は、外管内放電は安定しにくく、電気特性な特徴としては、ランプ電圧の極性反転直後に急峻な電圧波形（いわゆる、「再点弧電圧」であり、図中「Ａ」で示す。）が観測され、また、ランプ電流に関しても、極性反転直後からランプ電圧の再点弧電圧が無くなった瞬間に急峻な電流波形（いわゆる、「オーバーシュート電流」であり、図中「Ｂ」で示す。）が観測される。
【００６６】
なお、図１０に示す外管内放電は、上述したように不安定であるが、そのなかでも比較的安定した状態であり、この後、外管内放電の立ち消えと再始動とを繰り返す状態へと変化する。
図１１に示す放電の特徴は、ランプ内で生じている外管内放電中に半波放電が発生していることである。この半波放電は、図１０に示す立ち消えが生じる状態に比べて、放電が継続しやすい状態にある。この電気特性の特徴は、ランプ電流Ｉｌａが一方の半波サイクル時に略「０」となっていたり、一方の半波サイクル時のランプ電圧が他方の半波サイクル時のランプ電圧よりも高くなったりすることである。
【００６７】
図１１を用いて説明すると、同図の（ｂ）に示すように、全波放電では、各半波サイクルでのランプ電圧（図中のＶ１、Ｖ２）が略同じになるのに対して、半波放電では、図１１の（ｂ）に示すように、各半波サイクルでのランプ電圧（Ｖｌａ１，Ｖｌａ２）の差が大きい。
また、図１０、図１１の状態においては、上記に挙げた特徴以外に、ランプ電圧は、一定に保たれずに流動的、つまり、変動が大きい傾向にある。
【００６８】
図１２は、ランプ電圧の変動を示す図である。
この図１２は、例えば、各半波サイクル毎にランプ電圧値（絶対値）を測定して、それをプロットした図である。同図に、正常点灯時のランプ電圧示している。同図に示すように、正常のランプ点灯であればランプ電圧が高目でその変動が少ない（図中の「正常品」である。）のに対して、外管内放電が発生するとランプ電圧の変動が大きくなる（図中の「Ｖｌａ」である。）のが分かる。つまり、不安定ながらも外管内放電が継続すると、ランプ電圧の値が上下に変動するという特徴が観察できた。なお、ここでいう「上下」とは、ランプ電圧又はランプ電流の値が高くなったり、低くなったりすることをいう。
【００６９】
図１３に示す放電の特徴は、ランプ内の異極間の距離が最も近いランプの根元で外管内放電が発生し、放電は最も安定して継続していることである。
また、この外管内放電が安定して発生した状態での電気特性な特徴については、図１０及び図１１で示す急峻なランプ電圧及びランプ電流の変動が見られず、本放電でのランプ電圧は定格のランプ電圧（本実施の形態では、９０（Ｖ）である。）に比べて高電圧（例えば、１８０（Ｖ）である。）になっている。
【００７０】
つまり、図１３に示す状態では、ランプ電圧又はランプ電流が正常点灯時の同じような波形になるが、その電圧及び電流値とが異なる状態でアーク放電が安定して継続する。なお、この場合は、立ち消えのない放電状態である。
５．点灯装置の特徴動作について
点灯装置の制御部Ｓ１は、上記外管内放電の状態等のときに示す特有の現象（図９〜図１３）に着目し、検出結果に各現象の電気特性の特徴があると、現在の放電が外管内放電の状態等と判定して、ランプへの電力供給を遮断するものである。
【００７１】
つまり、制御部Ｓ１は、図８のフローチャートにおいて、外管内放電状態にはなっていないが近い内に外管内放電状態になるような状態（この状態は「外管内放電前の状態」である。）或いは外管内放電状態を検出するための処理を行うフローを新たに追加することで、外管内放電前の状態又は外管内放電の状態となると、回路動作を停止又は電力の出力を低減させるように構成している。
【００７２】
ここで、外管内放電の状態等の発生の検出には、例えば、以下の方法がある。
ａ．ランプ電圧又はランプ電流の値を検出する検出手段と、検出結果からランプの立ち消えを検出してその立ち消え回数を計数する手段を備え、立ち消え回数が規定回数を超えたときに外管内放電の状態等にあると判定する方法（後述の実施例１）。
ｂ．ランプ電圧又はランプ電流の値を検出する手段と、その検出値が設定された判断基準に対して上下する回数をカウントする手段を備え、その回数が所定回数を超えたときに外管内放電であると判定する方法（後述の実施例２）。
【００７３】
ｃ．ランプ電圧又はランプ電流の値を検出する検出手段と、検出結果から半波放電となった状態の継続時間又はその回数を積算してカウントする手段を備え、カウントされた継続時間又は回数が設定値以上になったときに外管内放電等であると判定する方法（後述の実施例３）。
ｄ．ランプ電圧又はランプ電流の値を検出する手段と、検出値が設定された下限値以下（又は上限値以上）となった状態の継続時間又はその回数を積算してカウントする手段を備え、カウントされた継続時間又は回数が設定値以上になったときに外管内放電等であると判定する方法（後述の実施例４）。
【００７４】
ｅ．ランプ電圧又はランプ電流の値を検出する手段と、検出結果から、極性反転後に急峻な電気特性の変化の回数を積算してカウントする手段を備え、カウントされた回数が設定値以上になったときに外管内放電等であると判定する方法（後述の実施例６，７）。
以下、上記で説明したの各現象に基づいて、制御部が動作する例を実施例として説明する。
【００７５】
なお、各実施例における制御部Ｓ１は、ランプ１の電気特性を検出する検出手段と、検出された電気特性（本発明の検出結果に相当する。）から放電が外管内放電の状態等であるか否かを判定する判定手段と、現在の放電が外管内放電の状態等である判定されたときに点灯動作を停止するよう指示する指示手段とを備える。
（１）実施例１
本実施例１では、ランプの寿命末期時に発生した立ち消えを繰り返している状態、つまり、図９に示す状態のときに、回路の動作を停止させるようにしている。
【００７６】
本実施例１は立ち消えを繰り返す状態のランプにおいて、立ち消えによる電気特性の変化を積極的に検出するものである。具体的には、ランプが始動した後に立ち消えした場合のみ、その立ち消え回数を計数し、ある回数に達した時に点灯動作を停止させる機能を制御部Ｓ１に設けている。
具体的には、検出手段は、図３で示したランプ電圧Ｖｌａを検出し、判定手段は、ランプ電圧Ｖｌａの値によって図８のステップ２−３での無負荷判別と同じ判別を行い、無負荷の状態、つまり、立ち消えしていると判定すると共に、立ち消えの回数を計数して、この回数が所定回数に達すると外管内放電前の状態であると判定し、指示手段は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４にオフ信号を出力する。
【００７７】
それでは、本実施例１の動作を説明する。
図１４は、実施例１における点灯装置の動作を示す。
なお、図１４で示すフローは、基本的には、図８で示すフローの一部に、現在の放電が上記外管内放電前の状態であるか否かの判定をおこなうフローを挿入したものであり、図１４で示すステップの番号が、図８で示すステップの番号と同じ場合には、そのステップの処理は、図８で示したステップと同処理をしている。
【００７８】
すなわち、図８のステップ３−３もしくは図８のステップ４−３において、無負荷であると判別された時にその回数を計数する。そして、その回数がある所定回数Ａに達したときに回路動作を停止、例えば、ＩＣドライバＫ１，Ｋ２に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオフのままにする信号を出すようにしている。
具体的には、図１４に示すように、ステップ３−３で無負荷と判定されると（図中の「Ｙ」である。）、ステップ３−３−１で立ち消え回数を計数する。そして、ステップ３−３−２で立ち消え回数が所定回数Ａ未満であれば（図中の「Ｙ」である。）、図８のステップ２−１に移行する。一方、ステップ３−３−２で立ち消え回数が所定回数Ａ（例えば、２０回）に達すると（図中の「Ｎ」である。）、外管内放電前の状態と判定し、ステップ５−１で回路動作を停止する（つまり、スイッチング素子にオフ動作を指示する）。
【００７９】
また、ステップ４−３で無負荷と判別されると（図中の「Ｙ」である。）、ステップ４−３−１で立ち消え回数を計数する。そして、ステップ４−３−２で立ち消え回数が所定回数Ａ未満であれば（図中の「Ｙ」である。）、図８のステップ２−１に移行する。ステップ４−３−２で立ち消え回数が所定回数Ａに達すると（図中の「Ｎ」である。）、外管内放電前の状態と判定し、ステップ５−１で回路動作を停止する。
【００８０】
ここで、立ち消え回数は、ステップ３−３−１で計数した場合、ステップ４−３−１で計数した場合に別々にカウントされるのでなく、両者同じものとして加算される。また、所定回数Ａは、ここでの説明では、２０回であったが、この回数Ａは、２０回に限定するものではなく、例えば、１０回でも良い。つまり、所定回数Ａは、定格ランプ電力やランプの特性、ランプのサイズ等によって適宜決定されるもので、例えば、ランプのサイズが小さい場合は、外管内放電が生じたときに口金に近いために熱が伝わりやすいために、回数Ａを小さく設定したり、逆に、供給電力が小さい場合には、放電による熱量が小さいために、回数Ａを大きく設定したりできる。
【００８１】
（２）実施例２
本実施例２では、ランプ電圧の値が上下に変動している状態、つまり、図１０及び図１１の波形において半波サイクル毎のランプ電圧をプロットした図１２に示す状態のときに、回路の動作を停止させるようにしている。
具体的には、ランプ始動後、制御部Ｓ１において、第１半波サイクル、第２半波サイクルのそれぞれで読み込んだランプ電圧Ｖｌａ１がある閾値Ｖｒｅｆ１（本発明の判断基準に相当する。）より高く、かつそれ以後に読み込んだランプ電圧Ｖｌａ２、Ｖｌａ１がその閾値Ｖｒｅｆ１より低くなった回数をカウントし、ある回数に達した時に点灯装置の動作を停止させている。
【００８２】
具体的には、判定手段は、例えば、検出したランプ電圧Ｖｌａが、一定値である閾値Ｖｒｅｆ１に対し上下に変化した回数を計数し、その計数した回数が所定回数Ｂに達した時に、放電が外管内放電の状態等であると判定し、指示手段はスイッチング素子にオフ信号を出力する。
それでは、本実施例２の動作を説明する。なお、上記の閾値Ｖｒｅｆ１は、図１２のＶｒｅｆが対応している。
【００８３】
図１５は、実施例２における点灯装置の動作を示す。
制御部Ｓ１は、第１半波サイクル時に検出したランプ電圧Ｖｌａ１の閾値Ｖｒｅｆ１に対して上下に変化した回数を計数し、その計数した回数が所定回数Ｂに達した時に給電を中止するステップを、図８のステップ３−２からステップ３−５までのいずれかの間で行う。つまり、上記のステップを、ステープ３−２とステップ３−５との間のどこかに挿入すれば良く、例えば、ステップ３−２とステップ３−３の間に挿入しても良いし、ステップ３−４とステップ３−５との間に挿入しても良い。
【００８４】
なお、図１５では、上記ステップをステップ３−２とステップの３−５とのいずれかの間で行えば良いので、ステップ３−２からステップ３−２−１に移行する矢印、ステップ３−３からステップ３−５に移行する矢印を破線で記載している。
また、同様のフローを第２半波サイクルにだけ設ける、つまり、図８のステップ４−２と４−５の間のどこかにだけ挿入することでも上記と同じ効果が得られる。さらには、同様のフローを、第１半波サイクルと第２半波サイクルとの両サイクルに設けると、より確実にランプ電圧の変動を検出することができる。
【００８５】
具体的には、図１５に示すように、ステップ３−２で読み込んだランプ電圧Ｖｌａ１に対し、ステップ３−２−１で閾値Ｖｒｅｆ１（例えば、５５（Ｖ））との大小を比較する。Ｖｌａ１＞Ｖｒｅｆ１の場合（図中の「Ｙ」である。）に、ｆｌａｇ１＝１を立てて（ステップ３−２−２）、ステップ３−３に移行する。
そして、第２半波サイクルが終了して、次回の第１半波サイクルに検出されたＶｌａ１に対して、ステップ３−２−１でＶｒｅｆ１との大小を比較する。Ｖｌａ１＞Ｖｒｅｆ１でないとき（図中の「Ｎ」である。）、つまり、Ｖｌａ１≦Ｖｒｅｆ１のときは、ステップ３−２−３でｆｌａｇ１＝１が既に成立しているか否かを判定する。
【００８６】
ｆｌａｇ＝１の場合（図中の「Ｙ」である。）、つまり、これは、ランプ電圧Ｖｌａ１が閾値Ｖｒｅｆ１に対して上下に変化したことを示しており、ステップ３−２−４でＶｌａ変動回数のカウント値を増やすと共に、ｆｌａｇ１＝０とする（ステップ３−２−５）。
そして、ステップ３−２−６で、Ｖｌａ１変動回数が所定回数Ｂ（例えば、６０回）に達した（Ｖｌａ変動回数＜Ｂでない）と判定されたときに（図中の「Ｎ」である。）、ステップ５−１に進み、回路動作を停止するよう指示する。
【００８７】
上記構成により、ランプ電圧の変動を検出して、図１０及び図１１に代表されるように、放電が不安定ながらも外管内放電を継続する状態を検出でき、ランプ電圧Ｖｌａ１の値が上下に変動するという特徴をとらえて、外管内放電の状態等を検出することができる。
ここで説明した閾値Ｖｒｅｆ１は、５５（Ｖ）であったが、５５（Ｖ）に限定するものではなく、例えば、６０（Ｖ）でも良い。つまり、Ｖｒｅｆ１は、外管内放電時のランプ電圧によって設定され、この電圧は、電力供給線間の距離や正常時に印加されるランプ電圧等によって決まるので、実際のランプに基づいて決定すれば良い。
【００８８】
また、Ｖｌａ変動回数に対する所定回数Ｂも、６０回に限定するものではなく、電極や封入物等のランプ設計等により適宜決定すれば良い。
（３）実施例３
本実施例３では、外管内放電が半端状態で放電を継続している場合、つまり、図１１に示す状態（図１１の（ａ）においてランプ電流Ｉｌａが一方の半波サイクル時に略「０」となっていたり、図１１の（ｂ）において一方の半波サイクル時のランプ電圧（Ｖｌａ２）が他方の半波サイクル時のランプ電圧（Ｖｌａ１）よりも高くなったりする。）のときに、回路の動作を停止させるようにしている。換言すると、本実施例３は、放電が半波状態で継続している場合において、半波状態の回数を計数して、この回数が所定回数以上となった時に回路動作を停止するものである
具体的は、判定手段は、例えば、一方の半波サイクル時のランプ電圧が他方の半波サイクル時のランプ電圧よりも高くなると傾向から、検出した一方の半波サイクルのランプ電圧Ｖｌａと他方の半波サイクルのランプ電圧Ｖｌａ２との電圧差がある閾値Ｖｒｅｆ２以上であれば、半波放電と認識して、その半波放電の回数（半波回数）が所定回数Ｃに達した時に、放電が外管内放電の状態であると判定し、制御部Ｓ１はスイッチング素子にオフ信号を出力する。
【００８９】
それでは、実施例３の動作を説明する。
図１６は、実施例３における点灯装置の動作を示す。
制御部Ｓ１は、第１のサイクル時に発生している半波放電の回数を計数し、その計数した回数（図中の半波回数である。）が所定回数Ｃに達した時に給電を中止するステップを、図８のステップ４−２からステップ４−５までの間のどこかで行う。なお、同様のフローを第２半波サイクルにだけ設けても良く、さらには、第１及び第２半波サイクルの両方に設けると、より確実に半波放電を検出できる。
【００９０】
具体的には、図１６に示すように、ステップ４−２でランプ電圧Ｖｌａ２を読み込み、読み込んだランプ電圧Ｖｌａ２とランプ電圧Ｖｌａ１との差（絶対値）が閾値Ｖｒｅｆ２、例えば、２０（Ｖ）以上か否かの判定をステップ４−２−１で行い、前記差が閾値Ｖｒｅｆ２以上の時に（図中の「Ｙ」である。）、ステップ４−２−２に進んで半波回数を計数する。半波回数の計数は、具体的には、加算方式で行われる。
【００９１】
次に、ステップ４−２−３で半波回数と判定基準となる所定回数Ｃ（例えば、５００回）とを比較して、半波回数が回数Ｃより大きいときに（図中の「Ｎ」である。）、ステップ５−１に進んで回路動作を停止させる。
上記の閾値Ｖｒｅｆ２は、２０（Ｖ）としていたが、この値に限定するものではない。つまり、閾値Ｖｒｅｆ２は、各ランプ設計の際に正常点灯するときのランプ電圧Ｖｌａ１とランプ電圧Ｖｌａ２との差（絶対値）よりも大きければ良い。但し、ランプ特性（ランプ電圧のばらつき・点灯時間の経過に伴う変動）等が生じるので、この分を考慮する必要がある。
【００９２】
なお、正常点灯時では、図１１の（ｂ）に示すランプ電圧Ｖ１とランプ電圧Ｖ２との差が、本実施の形態の例では２（Ｖ）ぐらい（理論的には、０（ｖ）である。）であり、図１１の（ａ）の波形では、ランプ電圧Ｖｌａ１とＶｌａ２との差が４００（Ｖ）程度である。
また、ここでは、半波放電の回数を計数しているが、例えば、半波状態の時間を積算して、積算した時間がある設定時間（例えば、３秒）以上となった時に回路動作を停止させるようにしても良い。時間の積算には、上記ランプ電圧の検出期間と、半波放電と判定された回数とを掛け算することで得られる。
【００９３】
（４）実施例４
本実施例４では、点灯装置の出力が低ランプ電圧もしくは高ランプ電圧で継続する場合、つまり、図１３に示すように、外管内放電が安定して発生し、且つ放電が継続している場合に、回路の動作を停止させるようにしている。なお、図１３のランプ電圧Ｖｌａ１は、正常の放電よりも高く、しかも、判定基準のＶｈｉｇｈよりも高くなっている場合である。
【００９４】
本実施例４は、ランプ電圧が、正常点灯のランプ電圧に対して、低いもしくは高い電圧か否かを検出するものである。具体的には、第１半波サイクルにて検出されたランプ電圧Ｖｌａ１がある設定値Ｖｌｏｗ以下もしくは、Ｖｌａ１がある設定値Ｖｈｉｇｈ以上となった回数を計数し、その計数した回数がある判定基準である所定回数Ｄ，Ｅに達したときに、現在の放電が外管内放電であると判定する。
【００９５】
なお、ここで、Ｖｌｏｗ＜Ｖｈｉｇｈである。この低ランプ電圧もしくは高ランプ電圧の検出においても、制御部Ｓ１で、ランプ電圧の高低や回数判定を行う。
それでは、本実施例４の動作を説明する。
図１７は、実施例４の点灯装置の動作を示す。
制御部Ｓ１は、ステップ３−２で読み込んだランプ電圧Ｖｌａ１が、Ｖｌｏｗよりも低い又はＶｈｉｇｈよりも高いか否かをステップ３−２−１１で判定する。
【００９６】
ランプ電圧Ｖｌａ１が、Ｖｈｉｇｈ（例えば、１４０（Ｖ））よりも高いと判定されたときは、ステップ３−２−１２に進み、高くなった回数（図中、「高Ｖ回数」で示している。）を計数する。そして、ステップ３−２−１３で高Ｖ回数が所定回数Ｄより大きいか否かを判定して、大きい場合には（図中の「Ｙ」である。）、ステップ５−１に進んで回路動作を停止する。
【００９７】
また、ステップ３−２−１１でランプ電圧Ｖｌａ１が、Ｖｌｏｗ（例えば、５５（Ｖ））よりも低いと判定されたときは、ステップ３−２−１５に進み、低くなった回数（図中、「低Ｖ回数」で示している。）を計数する。そして、ステップ３−２−１６で低Ｖ回数が所定回数Ｅより大きいか否かを判定して、大きい場合には（図中の「Ｙ」である。）、ステップ５−１に進んで回路動作を停止する。
【００９８】
なお、本実施例４においても、他の実施例（１〜３）と同様に、制御部Ｓ１は、第１のサイクル時にランプ電圧が下限値よりも低くなった回数、或いは、上限値よりも高くなった回数を計数し、その計数した回数が所定回数Ｄ，Ｅ（例えば、２００回）に達した時に給電を中止するステップを、図８のステップ３−２からステップ３−５までの間のどこかで行えば良い。
【００９９】
また、同様のフローを第２半波サイクルにおいてのみ設けても良く、さらに、第１及び第２半波サイクルの両方に設けると、より確実に低ランプ電圧、高ランプ電圧状態を検出できる。
なお、ここでは、上限値よりも大きくなった回数、又は、下限値よりも小さくなった回数を計数しているが、例えば、半波状態の時間を積算して、積算した時間がある設定時間（例えば、３秒）以上となった時に回路動作を停止させるようにしても良い。時間の積算は、例えば、上記ランプ電圧の検出期間と、半波放電と判定された回数とを掛け算することで得られる。
【０１００】
（５）実施例５
上記の実施例１〜４では、外管内放電等が発生したか否かの判定方法の例として説明した。しかしながら、実施例３，４の例は、正常なランプであってもランプ始動直後では、放電が不安定な状態となり、外管内放電状態であると誤認識する恐れがある。
そこで、本実施例５では、ランプ始動直後の一定時間においては、外管内放電等の発生検出を行わないようなマスク機能を追加している。ここでは、ランプ始動直後の一定時間を、制御部Ｓ１では、回数の計数を利用して判定している。
【０１０１】
それでは、本実施例５の動作を説明する。
図１８は、実施例５における点灯装置の動作を示す。
制御部Ｓ１は、実施例３におけるステップ４−２−１の前に、マスクした回数（以下、「マスク回数」という。）を計数するステップ４−２−１１と、計数したマスク回数と判定基準となる所定回数Ｆとを比較するステップ４−２−１２とを行う。
【０１０２】
そして、ステップ４−２−１２で、計数したマスク回数が所定回数Ｆに達していないときは（図中の「Ｙ」である。）、まだ、ランプ始動直後であり放電が不安定であるため、外管内放電が発生しているか否かの判定をしないように、ステップ４−２−３の以降のステップ、例えば、ステップ４−３に進む。なお、マスク回数の設定値はマスクをかける時間等により適宜決定され、また、マスクをかける時間は、約５分程度が目安となるが、ランプの始動特性、始動後にランプの点灯が安定するまでの時間、ランプを始動させる際の点灯装置の動作等によって決定される。
【０１０３】
（６）実施例６、７
まず、本実施例の放電の特徴部分等について説明する。
図１９は、図１０の極性反転直後の波形に相当する拡大図である。なお、図１９における、横軸及び縦軸のスケールは、言うまでもなく、図１０のスケールと異なる。
本放電の特徴は、実施例１で説明した放電と同じで、立ち消えと再始動を繰り返すことであり、電気的な特徴は、図１９の波形から分かるように、ランプ電圧Ｖｌａにおいて極性反転直後から所定時間、ここでは約２００（μｓｅｃ）の間（図１９中の「Ｔ１」で示す。）に急峻な電圧変化（図１０での再点弧電圧である）である瞬時電圧が現れ、その後、ランプ電流Ｉｌａのオーバーシュート電流が短期間流れている。
【０１０４】
本実施例（６，７）では、上述した極性反転後の瞬時電圧に着目して、当該瞬時電圧を検出するとランプの外管内放電が発生したと判定する。この判定方法について２種類の実施例（６、７）で説明する。
（６−１）実施例６
本実施例６の点灯装置は、極性反転後のランプ電圧の最大値を検出する検出手段と、検出された最大値が基準値以上のときに、ランプの現在の放電が外管内放電あると判定する判定手段と、外管内放電と判定されたときに、スイッチング素子の動作を停止するよう指示する指示手段とを備えている。
【０１０５】
本実施の形態に係る実施例６における点灯装置の動作を図２０のフローチャートと図２１により説明する。なお、図２１は、外管内放電時に観察される波形の概略図であり、図２０は、制御部が外管内放電と判定する際のフローチャートである。
図２０のフローチャートは、例えば、図８のフローチャートのステップ３−１とステップ３−２の間と、ステップ４−１とステップ４−２の間との少なく一方に挿入すれば良い。
【０１０６】
まず、図２０に示すように、極性反転直後（スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３又はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４に動作開始直後）から矩形波の半波サイクルの期間よりも十分に短く且つ瞬時電圧が含まれる期間ｔ１（例えば矩形波の周波数を１７０（Ｈｚ）とした場合、５００（μｓｅｃ）程度）中に検出されたランプ電圧からランプ瞬時電圧を読み込み（ステップ６−１）、その値をＶｔ１として書き込む（ステップ６−２）。なお、図２０中の「Ｖｔ１」は、図２１中の「Ｖｔ１ａ」に相当している。
【０１０７】
ランプ瞬時電圧の読み込みは、例えば、極性反転直後からの期間ｔ１まで、ランプ電圧を検出し、検出した値の最大値をランプ瞬間電圧としている。勿論、ランプ電圧の検出間隔は、期間ｔ１より短い。
次に予め設定しておいた閾値ＶｐとＶｔ１をステップ６−３で比較して、図２１のａに示すように、Ｖｔ１ａの方が閾値Ｖｐよりも大きければ、つまりステップ６−３で「Ｙ」のとき、ステップ６−４に進み、瞬間回数を計数する。
【０１０８】
逆に、Ｖｔ１の方が閾値Ｖｐよりも小さければ、つまりステップ６−３で「Ｎ」のとき、図８のフローチャートのステップ３−２（もしくはステップ４−２）へ移行する。このＶｔ１の方が閾値Ｖｐよりも小さい場合としては、図２１のｂのＶｔ１ｂが相当する。
この動作を繰り返し、ステップ６−５で瞬間回数が所定回数Ｇ（例えば１０回）になると、つまり、ステップ６−５で「Ｙ」のとき、ステップ５−１へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の動作を停止させることで、ランプへの電力供給を停止する。
【０１０９】
また、ステップ６−５で瞬間回数が所定回数Ｇ（例えば１０回）に達していないと、つまり、ステップ６−５で「Ｎ」のとき、図８のフローチャートのステップ３−２（もしくはステップ４−２）へ移行する。
すなわち、極性反転後のランプ電圧Ｖｔ１（ランプ電圧瞬時値）が閾値Ｖｐ（定格ランプ電圧Ｖの１．５〜２倍以上に設定）を超えた回数をカウントし、越えた回数が所定回数（ここでは１０回）になればランプ異常（外管内放電）と認識し、点灯装置の動作を停止するものである。
【０１１０】
なお、閾値Ｖｐは、ここでは、１．５〜２倍程度を想定しているが、正常点灯におけるランプ電圧の変動が小さい場合には、閾値を１．５倍よりも小さくできるし、逆に、正常点灯におけるランプ電圧の変動が大きいようであれば、閾値を２倍よりも大きく設定する必要がある。
以上の動作によりランプの放電が外管内放電の状態になったことを検出し、点灯装置の動作を停止させることによって、点灯装置およびランプソケット、配線の異常発熱を抑えることが可能となる。
【０１１１】
（６−２）実施例７
上記の実施例６では、検出したランプ電圧の瞬間値（最大値）と、定格ランプ電圧の所定倍の値とを比較していた（すなわち、比較対象が一つの電圧値である）が、比較対象は、電圧値でなくても良く、例えば、極性反転直後から期間ｔ１までに検出された平均値と、半波サイクルにおけるランプ電圧の平均値とを比較しても良く、さらには、実効値として比較しても良い。
【０１１２】
すなわち、外管内放電時に観察される波形の概略図である図２２に示すように、極性反転後からｔ１時間のランプ電圧の平均値（あるいは実効値）をＰとし、これを所定倍した値（Ｖｔ２＝Ｐ×Ｋ）と、半波サイクルにわたるランプ電圧の平均値（あるいは実効値）であるＶａｖを比較して前者の方が大きい時には、当該放電が外管内放電と判別しても良い。
【０１１３】
図２３は、実施例７における制御部の動作を説明するフローチャートである。
図８に示したメインフローチャートのステップ３−１とステップ３−２、ステップ４−１とステップ４−２の間との少なくとも一方に図２３のフローを挿入し、図８のステップ３−２とステップ３−３の間、ステップ４−２とステップ４−３の間であって、前記ステップ３−１とステップ３−２、ステップ４−１とステップ４−２の間との少なくとも一方に対応する間に図２４のフローを追加したものである。
【０１１４】
以下、追加したフローチャートの動作について説明する。なお、本実施例７で外管内放電の波形として図２２の概略図を想定している。
まず、（例えば矩形波の周波数を１７０（Ｈｚ）とした場合、５００（μｓｅｃ）程度で良い）のランプ電圧を読み込み、マイコンによりＡ／Ｄ変換してその平均値（実効値）Ｐを算出する（ステップ６−６）。平均値Ｐの値をＫ倍（例えば、Ｋ＝０．７）した値をＶｔ２として書きこむ（ステップ６−７）。
【０１１５】
次に、図２４に移って、図８のフローチャートのステップ３−２（４−２）で得られたランプ電圧Ｖｌａ１（Ｖｌａ２）を用いて、このランプ電圧Ｖｌａ１の値とＶｔ２（極性反転後のランプ電圧の平均値ＰのＫ倍）とを比較（ステップ６−８）する。
Ｖｔ２の方が大きければ、つまり、ステップ６−８で「Ｙ」のとき、ステップ６−９へ進み、瞬間回数を計数（１を加算）する。また、Ｖｔ２の方が小さければ、つまり、ステップ６−８で「Ｎ」のとき、図８のフローチャートのステップ３−３（もしくはステップ４−３）へ移行する。
【０１１６】
この動作を繰り返し、ステップ６−１０で瞬間回数が所定回数Ｇ（例えば１０回）になると、つまり、ステップ６−１０で「Ｙ」のとき、ステップ５−１へ進み、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の動作を停止させることで、ランプへの電力供給を停止する。また、ステップ６−１０で瞬間回数が所定回数Ｇに達していないと、つまり、ステップ６−１０で「Ｎ」のとき、図８のフローチャートのステップ３−３（もしくはステップ４−３）へ移行する。
【０１１７】
なお、ランプ電圧Ｖｌａの平均値は、例えば、検出結果を加算し、加算結果を加算回数で割り算をすればえられる。また、ここでは、Ｋを０．７としていていたが、このＫは、０．５以上１未満の範囲内であれば、極性反転直後に発生する瞬時の変化を検出できる。
（６−３）その他
実施例６及び７では、外管内放電を検出するフローを図８のステップ３−１（４−１）とステップ３−２（４−２）との間、或いは、ステップ３−２（４−２）とステップ３−３（４−３）との間に挿入していたが、これらのフローは、各半波サイクル内で行われれば良く、実施例６及び７で説明した位置に必ずしも挿入する必要はない。
【０１１８】
（７）実施例８
実施例５では、正常な点灯をしているランプであってもランプ始動直後の放電が不安定であり、この不安定な状態を外管内放電と判定するのを防ぐために、マスク機能を有している。このマスク機能は、当然、他の実施例においても実施できる。以下、実施例６，７についてマスク機能を設けた例を実施例８として説明する。
【０１１９】
本実施例８では、上述の図２０のフローチャート又は図２４のフローチャートの各々に「マスク回数書き込み」と「マスク回数＜Ｆ」というフローを追加したものであり、それぞれ図２５及び図２６を用いて説明する。
図２５のステップ１６−２−１及び６−２−２、図２６のステップ６−７−１及び６−７−２での「マスク回数書き込み」と「マスク回数＜Ｆ」という処理は、図１８のステップ４−２−１１の「マスク回数書き込み」と、ステップ４−２−１２の「マスク回数＜Ｆ」と同じ処理であり、ランプが始動してから所定時間が経過した（マスク回数が所定回数Ｆに達した）か否かを判定している。すなわち所定時間が経過していなければ、瞬間回数に１が加算されることはない。
【０１２０】
上記のマスク機能を設けることで、ランプは正常ランプの始動直後において、極性反転直後に急峻なランプ電流波形（もしくは電圧波形）が観測されることがあっても、そのモードを外管内放電ランプとして誤検出しないようにできる。なお、上記の所定時間とは、実施例５で説明したように、ランプ始動直後からランプが安定するまでの時間（５分程度）が目安とできる。
【０１２１】
＜変形例＞
以上、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記の実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。
１．点灯装置について
上記実施の形態（実施例）の点灯装置の回路は、ランプに電力を供給できるものであれば良く、銅鉄式であっても、電子式でも矩形波点灯方式だけでなく、高周波点灯方式であっても良い。
【０１２２】
なお、本実施例１〜５では、電気特性の実効値を用いているため、点灯回路に銅鉄式を用いる場合には実効値を検出するための手段（例えば、交流信号を波形に関係なく真の実効値に変換して直流電圧として出力するような変換器、所謂、真の実効値変換器ボードを利用することができる。）が必要となる。
さらに、実施例６、７については、電気特性としてランプ電圧を検出する場合には適用できる。これは、銅鉄式では、ランプ電流が矩形波とならないためである。
【０１２３】
また、実施の形態における点灯回路としては、図３に示した、いわゆる、フルブリッジ形のインバータ回路を例示したが、例えば、図２７の降圧チョッパ回路と低周波極性反転回路を組み合わせた、いわゆる、５石式でも良いし、図２８に示す、２つのスイッチング素子と２つのコンデンサを備えた（スイッチング素子Ｑ１がオンのときにコンデンサＣ４に電荷が蓄えられ、スイッチング素子Ｑ２がオンのときにコンデンサＣ３に電荷が蓄えられる）、いわゆる、ハーフブリッジ形でも良い。なお、図２７及び２８のＳ０，Ｓ２はチョッパ回路の制御部、ＩＧはイグナイタである。
【０１２４】
２．ランプについて
（１）定格電力について
上記実施の形態では定格ランプ電力が１５０Ｗのメタルハライドランプを一例に挙げて説明したが、１５０Ｗに限らず定格ランプ電力が例えば２０Ｗ〜４００Ｗのメタルハライドランプにおいて上記と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２５】
さらに、実施の形態での点灯装置が点灯させるランプは、外囲器がセラミック材料からなるランプであったが、他のランプ、例えば、石英ガラスからなる従来のランプであっても良い。
一般的に、定格ランプ電力が高いランプでは、電力損失が小さく発光効率が上昇する傾向にある。一方、定格ランプ電力が低い、例えば１５０Ｗのランプでは、電力損失の割合が大きく発光効率が低下する傾向にある。したがって、定格ランプ電力の値によって上記した作用効果の程度に差はあるものの、定格ランプ電力が同じ従来のランプの発光効率に比べれば、相対的にその発光効率を向上させることができる。
【０１２６】
（２）封入物について
上記実施の形態では、ランタノイド系ハロゲン化物として、ヨウ化プラセオジウムのみ又はヨウ化セリウムのみを封入した場合について説明したが、ヨウ化プラセオジウムおよびヨウ化セリウムの両方を封入した場合はもちろんのこと、ヨウ化プラセオジウム又はヨウ化セリウムに加えてその他のランタノイド系ハロゲン化物としてランタン（Ｌａ）やネオジウム（Ｎｄ）等を封入した場合でも、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２７】
また、上記実施の形態では、ヨウ化プラセオジウム又はヨウ化セリウムのうち少なくとも一方をランタノイド系ハロゲン化物と、ヨウ化ナトリウムと、ヨウ化第二水銀又はヨウ化第一水銀を封入した場合について説明したが、所望の色温度、演色性を得るために公知の金属ハロゲン化物を適宜封入することができる。
また、上記実施の形態では、金属ハロゲン化物として金属ヨウ化物を一例として説明したが、例えば金属臭化物等の金属ハロゲン化物であっても上記と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２８】
（３）発光管形状について
上記実施の形態では、図１および図２に示すとおりの形状を有した発光管６を用いた場合について説明したが、例えば、図２９（ａ）〜（ｆ）に示すとおりの形状を有した発光管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを用いても良い。ただし、図２９（ａ）〜（ｆ）に示された発光管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆはいずれもその発光管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの長手方向の軸（各図中、Ｃで示す）を中心軸とする回転体であり、またその厚みはいずれも省略されており、各図に示された発光管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆにおいてその外面形状および内面形状は図示したとおりである。また、各図に示された発光管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆにおいて、必要に応じて細管部を形成しても良い。
【０１２９】
特に、図２９（ａ）に示された発光管６ａは、発光管６ａの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭が楕円形である。この発光管６ａは、構造が簡単なため生産コストを低くすることができるとともに、大量生産した場合、個々の発光管６ａにおいて色温度のばらつきを抑えることができる。そのため、例えば天井照明等の同一空間で複数使用する場合、この発光管６ａを用いた個々のランプ又は照明装置において、色温度のばらつきを目立ちにくくすることができる。
【０１３０】
図２９（ｂ）に示された発光管６ｂは、発光管６ｂの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭が長方形である。この発光管６ｂの形状は、特に寿命中の色温度の変化を小さくすることができる。
図２９（ｃ）に示された発光管６ｃは、発光管６ｃの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭がその両端部で半円形であり、その半円をつなぐ部分が内側に凹んだ弓形状になっている。この発光管６ｃは、始動時の光立ち上がりを早くすることができ、例えば設計にもよるが定格光出力に達するまでの時間を１０〜２０％程度短くすることができるとともに、水平点灯時のアーク湾曲が極めて少なく、点灯時のちらつきを抑制することができる。
【０１３１】
図２９（ｄ）に示された発光管６ｄは、発光管６ｄの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭がその両端部で半円形であり、その半円をつなぐ部分が直線状である。この発光管６ｄは、寿命中の色温度の変化を最も小さくすることができる。
図２９（ｅ）に示された発光管６ｅは、発光管６ｅの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭がその両端部で半円形であり、その半円をつなぐ部分が外側に膨らんだ弓形状になっている。この発光管６ｅも、前記発光管６ａと同様に、大量生産した場合、個々の発光管６ｅにおいて色温度のばらつきを抑えることができる。そのため、例えば天井照明等の同一空間で複数使用する場合、この発光管６ｅを用いた個々のランプ又は照明装置において、色温度のばらつきを目立ちにくくすることができる。
【０１３２】
図２９（ｆ）に示された発光管６ｆは、発光管６ｆの長手方向の軸を含む面で切った断面の外郭がその両端部で略台形であり、その略台形部をつなぐ部分が直線状である。この発光管６ｆも、前記発光管６ｃと同様に、始動時の光立ち上がりを早くすることができ、例えば設計にもよるが定格光出力に達するまでの時間を１０〜２０％程度短くすることができるとともに、水平点灯時のアーク湾曲が極めて少なく、点灯時のちらつきを抑制することができる。
【０１３３】
なお、図２９（ａ），（ｃ），（ｅ）の発光管６ａ，６ｃ，６ｅについては、長手方向の軸に沿って内径Ｄが変化しているが、このような場合、一対の電極１８間の中央部の内径をもって当該発光管の内径Ｄとする。
３．検出手段
実施例１〜８においては、ランプの電気特性変化を検出するためにランプ電圧を読み込んでいるが、この検出は当然他のランプ電気特性、例えばランプ電流で行っても良い。なお、ランプ電流の検出は、例えば、ランプに直列接続した抵抗（一定値）の両端の電圧から検出したり、さらに、図３のインダクタＬ１を電流変成器ＣＴ（カレントトランス）にして、２次側の電流を検出したりすることで行える。
【０１３４】
（１）実施例１対応
上記実施例１では、ランプ電圧Ｖｌａを検出していたが、立ち消えが発生した際にランプ電流Ｉｌａが略「０」となるので、ランプ電流Ｉｌａを検出手段で検出して、このランプ電流Ｉｌａが「０」となる時間が所定時間以上継続する場合、外管内放電等が発生していると判定しても良い。
【０１３５】
（２）実施例２対応
上記実施例２では、変動の大きいランプ電圧Ｖｌａを検出していたが、ランプ電圧の大きいことに起因してランプ電流Ｉｌａの変動も大きくなるので、このランプ電流Ｉｌａを検出手段で検出して、基準値に対して上下に変動した回数から外管内放電と判定しても良い。
【０１３６】
（３）実施例３対応
上記実施例３では、各半波サイクルでのランプ電圧Ｖｌａ１、Ｖｌａ２を検出して、ランプ電圧Ｖｌａ１，Ｖｌａ２との差が所定値以上になったときに、半波放電と判定していたが、各半波サイクルでのランプ電流を検出手段で検出して、これらの差が所定値以上になったときに、半波放電と判定しても良い。
【０１３７】
（４）実施例４対応
上記実施例４では、各半波サイクルでのランプ電圧を検出して、測定したランプ電圧が、下限電圧よりも低い或いは上限電圧よりも高い場合に、外管内放電と判定していたが、各半波サイクルでのランプ電流を検出手段により検出して、検出したランプ電流について、所定の下限値、上限値と比較して、外管内放電か否かを判定しても良い。
【０１３８】
（５）実施例６，７対応
上記の実施例６，７では、ランプ電圧を検出して、急峻なランプ電圧を示したとき外管内放電と判定していたが、ランプ電流についても、ランプ電圧と同様に急峻な変化が見られるため、ランプ電圧と同様に、電流を検出手段で検出して、急峻な変化があったときに外管内放電と判定しても良い。
【０１３９】
（６）最後に
さらに、検出手段が検出する電気特性は、ランプ電圧、ランプ電流の両特性であっても良い。なお、実施の形態では、ランプ電圧に関して説明したが、ランプ電流を検出する場合には、例えば、ランプに直列接続した抵抗（一定値）の両端の電圧から検出したり、さらに、図４のインダクタＬ１を電流変成器ＣＴ（カレントトランス）にして、２次側の電流を検出したりすることで行える。
【０１４０】
５．マスク機能について
実施の形態では、実施例３についてマスク機能を設け（実施例５）、実施例６，７についてマスク機能を設け（実施例８）ていたが、当然他の実施例にマスク機能を設けても良い。
６．その他
（１）実施例１についての変形例１
実施例１における無負荷判別は、ランプ電圧Ｖｌａを検出して、当該ランプ電圧Ｖｌａが、一定値である電圧閾値Ｖｍａｘと比較していたが、無負荷の判定基準は、一定値でなくても良い。
【０１４１】
つまり、ランプの寿命末期に見られる立ち消えは、正常点灯時のランプ電圧よりも高い傾向にある。従って、例えば、図３０に示すように、検出したランプ電圧が、正常点灯時のランプ電圧よりも高いところの立ち消え危険ソーンに入っているか否かにより無負荷判別できる。
（２）実施例２について（その１）
実施例２における判定手段は、ランプ電圧Ｖｌａが、閾値Ｖｒｅｆに対して上下に変動した回数が所定回数になると、外管内放電と判定していた。つまり、判定基準である閾値Ｖｒｅｆは一定値であったが、例えば、所定幅を有する判定基準を用いても良い。以下、幅を有する判定基準を用いて、外管内放電の状態にあるか否かを判定する変形例２について説明する。
【０１４２】
図３１は、変形例２におけるランプ電圧の波形を示す図であり、図３２は、変形例２における点灯装置の動作を示す図である。
先ず、変形例２に係るランプ電圧Ｖｌａ１は、図３１に示すように、上下に変動している。そして、本変形例での判定基準は、例えば、下限が５０（Ｖ）、上限が５５（Ｖ）の範囲、つまり、５（Ｖ）の幅（所定幅に相当する）を有する領域から上下に交互に出た回数が所定回数になると、外管内放電が生じていると判定する。
【０１４３】
具体的には、図３２に示すように、ステップ３−２でランプ電圧Ｖｌａ１を読み込み、ステップ３−２−１ａで所定幅を構成する上限値Ｖｒｅｆ３（５５Ｖ）より大きいか否かを判定する。
ステップ３−２−１ａで、ランプ電圧Ｖｌａ１が上限値Ｖｒｅｆ３より大きいと判定されると（図中の「Ｙ」である。）、実施例２と同様に、ステップ３−２−２に移行し、逆に、ランプ電圧Ｖｌａ１が上限値Ｖｒｅｆ３以下の場合は（図中の「Ｎ」である。）、ステップ３−２−１ｂに進む。
【０１４４】
ステップ３−２−１ｂでは、ランプ電圧Ｖｌａ１が所定幅を構成する下限値Ｖｒｅｆ４より小さいか否かを判定する。ランプ電圧Ｖｌａ１が下限値Ｖｒｅｆ４より小さいと判定されると（図中の「Ｙ」である。）、実施例２と同様に、ステップ３−２−３に進んで、Ｆｌａｇ１が「１」であるか否かを判定する。
なお、他のステップは、実施例２と同じであるため、その説明を省略する。また、ここでは、ランプ電圧について説明したが、ランプ電流についても実施できる（上記３．検出手段の（２）実施例２対応参照）。
【０１４５】
上記のように判定基準に幅を持たせると、正常時の放電を、異常時な放電である外管内放電と判断するのを少なくできる。
つまり、検出する電気特性（ここでは、ランプ電圧である）にノイズが入ると電気特性が瞬間的に変動し、また、正常時の放電であっても電気特性に変動が生じるため、判定基準が一定値の場合には、これらの変動を検出してしまい、正常時の放電であっても外管内放電と判断してしまう惧れがある。これに対して、判断基準として、正常時の放電の電気特性の変動分を考慮して（例えば、５（Ｖ））、幅を持たせると、正常時の放電を外管内放電と判断する可能性を低くできる。
【０１４６】
さらに、上記の実施例２及び本項での実施例２では、判定基準に対して上下に変動した回数で、外管内放電を判定していたが、例えば、検出した前後のランプ電圧の差を算出して、この差が所定値（例えば、５（Ｖ））以上になったときに、外管内放電と判定しても良い。
（３）実施例２について（その２）
上記実施例２では、各半波サイクル毎にランプ電圧Ｖｌａ１、Ｖｌａ２を検出していたが、問えば、正極のみの半波サイクルでランプ電圧Ｖｌａ１を検出して、正極側のランプ電圧Ｖｌａ１の変動から外管内放電を判定しても良いし、負極側のランプ電圧Ｖｌａ２から外管内放電を検出しても良い。
【０１４７】
さらに、上記の実施例２では、各半波サイクルに検出するランプ電圧は１回であったが、検出回数は、半波サイクルにつき１回でなくても良く、複数回（例えば、３回）であっても良い。当然、本項で説明した正極又は負極のみの半波サイクル中に複数回ランプ電圧Ｖｌａを検出しても良い。また、ここでは、ランプ電圧について説明したが、ランプ電流についても実施できる。
【０１４８】
（４）実施例４について
実施例４での判定手段は、検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった回数又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった回数が所定回数になったときに、現在の放電が前記外管内放電であると判定しているが、例えば、前記検出結果が所定の上限値よりも大きい値となった時間又は前記検出結果が所定の下限値よりも小さい値となった時間が所定時間以上になったときに、現在の放電が前記外管内放電であると判定しても良い。この場合、時間の検出は、例えば、この状態が連続的にメモリされた回数をカウントすることにより実施できる。
【０１４９】
（５）最後に
実施の形態で説明した各実施例は、互いに組み合わせても良いのは言うまでもない。
また、実施の形態では、放電が外管内放電前の状態又は外管内放電の状態と判定されると、ランプへの電力の出力を停止するようにしていたが、例えば、ランプへの電力の出力を低減するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、外管内放電がなされたときに、ランプの点灯を制限できる安全な照明システム又は点灯装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明に係る実施の形態に用いるランプの構造を示す。
【図２】発光管の断面図を示す図である。
【図３】ランプを点灯させるための点灯装置の回路構成図である。
【図４】ランプ電圧とランプ電力との相関図である。
【図５】点灯装置の安定点灯時における動作説明のための波形図である。
【図６】点灯装置の安定動作時における動作説明のための図である。
【図７】点灯装置の始動時における動作説明のための波形図である。
【図８】点灯装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】正常な放電の状態及び外管内放電前の状態におけるランプ特性の波形概略図である。
【図１０】外管内放電時のランプ電圧、電流波形である。
【図１１】外管内放電時のランプ電圧、電流波形である。
【図１２】ランプ電圧の変動を示す図である。
【図１３】外管内放電時のランプ電圧、電流波形である。
【図１４】実施例１における点灯装置の動作を示す。
【図１５】実施例２における点灯装置の動作を示す。
【図１６】実施例３における点灯装置の動作を示す。
【図１７】実施例４における点灯装置の動作を示す。
【図１８】実施例５における点灯装置の動作を示す。
【図１９】図１０の極性反転直後の波形に相当する拡大図である。
【図２０】実施例６における点灯装置の動作を示す。
【図２１】実施例６における外管内放電時に観察される波形の概念図である。
【図２２】外管内放電時に観察される波形の概念図である。
【図２３】実施例７における点灯装置の動作を示す。
【図２４】実施例７における点灯装置の動作を示す。
【図２５】実施例８における点灯装置の動作を示す。
【図２６】実施例８における点灯装置の動作を示す。
【図２７】本発明に係る点灯装置の変形例である。
【図２８】本発明に係る点灯装置の変形例である。
【図２９】本発明に係る発光管の変形例である。
【図３０】変形例１におけるランプ特性の波形図である。
【図３１】変形例２におけるランプ電圧の波形を示す図である。
【図３２】変形例２における点灯装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１    ランプ
３    外管
４，５    電力供給線
６    発光管
７    口金
Ｑ１〜Ｑ４    スイッチング素子
Ｓ１    制御部
Ｋ１，Ｋ２    ＩＣドライバ
Ｌａ    ランプ
【図１】
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【図２】
0004598765.tif 000003
【図３】
0004598765.tif 000004
【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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