(57)【要約】【課題】見掛け上の照度を略一定に保ちつつ使用者の初期投資コスト及びランニングコストを低く抑え、さらに省資源化を実現することができる放電灯点灯装置並びに照明器具を提供する。【解決手段】放電灯ＬａとしてＦＨＦ３２の蛍光ランプを用いた場合において、使用初期にランプ供給電力を定格電力の４５Ｗよりも低い値から供給し始め、放電灯Ｌａの定格寿命時間以降で定格電力の４５Ｗよりも高い値となるように、累積点灯時間に応じて調光信号を変化させることでランプ供給電力（インバータ回路２の出力）を調整する。ＦＨＦ３２の蛍光ランプにおいては４１Ｗ〜５５Ｗまでの光／電力比が略一定となるため、放電灯Ｌａの発光効率を損ねることなく光量を増大し、その結果、見掛け上の照度を略一定に保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至複数のスイッチング素子を具備し当該スイッチング素子を高周波数でスイッチングすることにより直流入力を高周波交流出力に変換するインバータ回路と、放電灯とともに共振回路を構成しインバータ回路の出力端間に接続される１乃至複数の共振用インダクタ及び共振用コンデンサと、前記スイッチング素子のスイッチングを制御することでインバータ回路から共振回路を介して放電灯に供給される高周波電力を調整する調光制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、
前記調光制御回路は、放電灯の使用開始から当該放電灯の定格寿命に達した後の所定時間までの期間中に使用時間の経過に伴ってインバータ回路の高周波電力が徐々に増大するように制御する電力補正手段と、前記所定時間以降においてはインバータ回路の高周波電力が所定値以下となるように制御する電力抑制手段とを具備し、
前記所定値は、放電灯の管形状、管長、管径によって規定される電力の１．２倍よりも大きい値であることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記電力補正手段は、放電灯の累積点灯時間を計時する計時手段を有し、当該計時手段で計時する累積点灯時間に応じてインバータ回路の高周波電力を調整するとともに、使用開始時点で前記規定電力以上の電力が放電灯に供給されるようにインバータ回路の高周波電力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３】
前記電力補正手段は、放電灯の光量を検出する光量検出手段を有し、当該光量検出手段で検出される光量に応じてインバータ回路の高周波電力を調整するとともに、使用開始時点で前記規定電力以上の電力が放電灯に供給されるようにインバータ回路の高周波電力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４】
前記所定値は、前記規定電力の１．３倍以上の値であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記放電灯が約１２００ｍｍの管長、約２５．５ｍｍの管径を有する直管形蛍光ランプである場合に、前記所定値が６５Ｗ以下に設定されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記放電灯が約４１０ｍｍの管長、約１７．５ｍｍの管径を有するコンパクト形蛍光ランプである場合に、前記所定値が４２Ｗ以下に設定されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記放電灯のフィラメントに電流を供給する予熱電流供給手段を備え、当該予熱電流供給手段は、放電灯の始動前に供給する先行予熱時の電流値に対して放電灯の始動後に供給する電流値を小さくしてなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記予熱電流供給手段は、インバータ回路によって高周波電流が流される１次巻線と、前記放電灯のフィラメントに接続されるとともに点灯時のランプ電流に対して位相が反転した電流をフィラメントに流すように１次巻線に磁気結合された２次巻線と、インバータ回路から１次巻線への給電路に挿入されたスイッチ要素とを有することを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置が取り付けられる器具本体と、器具本体に設けられ放電灯が着脱自在に装着されるとともに放電灯点灯装置と放電灯を電気的に接続するソケット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、放電灯点灯装置、並びに当該放電灯点灯装置を搭載した照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、照明用途に用いられる蛍光ランプなどの放電灯の光束は使用時間の経過とともに低下することが知られている。そのため、放電灯の使用時間経過に伴う光束（照度）の低下を抑制した放電灯点灯装置が従来より提供されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
かかる従来例においては、放電灯の使用初期の照度を定格点灯時の値の７０〜８０％程度に抑え、使用時間の経過に伴って光束を増やすように調光制御することで寿命末期までの使用期間中における見かけ上の照度をほぼ一定に保つことができ、しかも、使用初期には放電灯を定格よりも少ない電力で調光点灯することで省電力が図れるという利点がある。
【特許文献１】特開平９−９７６８３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、放電灯（例えば、蛍光ランプ）に供給される電力は放電灯の製造者によって定格値が規定されており、放電灯の形状にほぼ比例して増加している。例えば、直管形蛍光ランプでは管長が約６００ｍｍ、管径が約２５．５ｍｍのもので定格電力が２３Ｗ程度に規定され、管長が約１２００ｍｍ、管径が約２５．５ｍｍのもので定格電力が４５Ｗ程度に規定されている。また定格電力を供給したときの蛍光ランプの光束特性について、初光束（使用開始から１００時間経過後の光束）が製造者から公表されており、その定格寿命については、直管形蛍光ランプについて光束減退が初特性の７０％に達するまでの時間、またはフィラメントが断線するまでの時間の何れか早い方と規定されている。
【０００５】
さらに屋内照明においては、作業面で必要な照度を得るために床面積、ランプ光束（前記初光束）、ランプ個数、保守率などを変数として照明器具の設置台数が決められている。ここで保守率とは、上述した蛍光ランプ自体の光束減退及び蛍光ランプ並びに照明器具に汚れが付着することによる反射率の低下などを加味して定格寿命時点で必要な照度が得られるように決められており、例えば下面開放型の照明器具では一般的な使用環境においては０．７、塵埃の発生が少なく常に空気が清浄に保たれている場所では０．７４を目安とし、この保守率が小さいほど設置する照明器具の台数が増え、設備コストが増大することになる。よって使用する蛍光ランプが同じであり、照明器具の設置環境が同じであると仮定すると、一般的な放電灯点灯装置を用いた場合のランプ寿命末期時の照度と、予め照度の低下を見込んで初光束の７０〜８０％の照度が常に得られるよう照度を略一定に保つよう制御する従来例のランプ寿命末期時の照度とはほぼ等しくなり、設置する照明器具台数も等しくなる。しかしながら、上記従来例では、一般的な放電灯点灯装置の構成に対して照度を略一定に保つよう制御するための構成を付加する必要があるため、装置または照明器具のコストが上昇し、ひいては使用者の設備投資コストが大きくなってしまう。
【０００６】
また上記従来例においては、使用初期の照度を７０〜８０％程度に抑えることで使用初期から定格寿命までの期間で一般的な放電灯点灯装置に比べて約１０〜１５％程度の省電力化が図れ、使用者のランニングコストが低減可能である。しかしながら、作業面におい
て必要照度を得るためには、これ以上の省電力、省資源化を望むことはできない。
【０００７】
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、見掛け上の照度を略一定に保ちつつ使用者の初期投資コスト及びランニングコストを低く抑え、さらに省資源化を実現することが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】
【０００８】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、１乃至複数のスイッチング素子を具備し当該スイッチング素子を高周波数でスイッチングすることにより直流入力を高周波交流出力に変換するインバータ回路と、放電灯とともに共振回路を構成しインバータ回路の出力端間に接続される１乃至複数の共振用インダクタ及び共振用コンデンサと、前記スイッチング素子のスイッチングを制御することでインバータ回路から共振回路を介して放電灯に供給される高周波電力を調整する調光制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、前記調光制御回路は、放電灯の使用開始から当該放電灯の定格寿命に達した後の所定時間までの期間中に使用時間の経過に伴ってインバータ回路の高周波電力が徐々に増大するように制御する電力補正手段と、前記所定時間以降においてはインバータ回路の高周波電力が所定値以下となるように制御する電力抑制手段とを具備し、前記所定値は、放電灯の管形状、管長、管径によって規定される電力の１．２倍よりも大きい値であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記電力補正手段は、放電灯の累積点灯時間を計時する計時手段を有し、当該計時手段で計時する累積点灯時間に応じてインバータ回路の高周波電力を調整するとともに、使用開始時点で前記規定電力以上の電力が放電灯に供給されるようにインバータ回路の高周波電力を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記電力補正手段は、放電灯の光量を検出する光量検出手段を有し、当該光量検出手段で検出される光量に応じてインバータ回路の高周波電力を調整するとともに、使用開始時点で前記規定電力以上の電力が放電灯に供給されるようにインバータ回路の高周波電力を調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記所定値は、前記規定電力の１．３倍以上の値であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記放電灯が約１２００ｍｍの管長、約２５．５ｍｍの管径を有する直管形蛍光ランプである場合に、前記所定値が６５Ｗ以下に設定されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記放電灯が約４１０ｍｍの管長、約１７．５ｍｍの管径を有するコンパクト形蛍光ランプである場合に、前記所定値が４２Ｗ以下に設定されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか１項の発明において、前記放電灯のフィラメントに電流を供給する予熱電流供給手段を備え、当該予熱電流供給手段は、放電灯の始動前に供給する先行予熱時の電流値に対して放電灯の始動後に供給する電流値を小さくしてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記予熱電流供給手段は、インバータ回路によって高周波電流が流される１次巻線と、前記放電灯のフィラメントに接続されるとともに点灯時のランプ電流に対して位相が反転した電流をフィラメントに流すように１次巻線に磁気結合された２次巻線と、インバータ回路から１次巻線への給電路に挿入された
スイッチ要素とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、上記目的を達成するために、請求項１〜８の何れか１項に記載の放電灯点灯装置と、当該放電灯点灯装置が取り付けられる器具本体と、器具本体に設けられ放電灯が着脱自在に装着されるとともに放電灯点灯装置と放電灯を電気的に接続するソケットとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、見掛け上の照度を略一定に保ちつつ使用者の初期投資コスト及びランニングコストを低く抑え、さらに省資源化を実現することができる放電灯点灯装置並びに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】
【００１８】
（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１の回路構成図を示す。商用交流電源ＡＣの交流出力がダイオードブリッジＤＢで全波整流されて直流電源回路１に入力される。直流電源回路１は、ダイオードブリッジＤＢより入力される脈流出力を所望電圧の直流出力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば、昇圧チョッパ回路）からなる。インバータ回路２は従来周知のハーフブリッジ型のものであって、ＭＯＳＦＥＴからなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が直流電源回路１の出力端間に直列接続されて構成されている。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートには入力抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続され、ローサイドのスイッチング素子Ｑ２には検出抵抗Ｒ３が接続されている。
【００１９】
ローサイドのスイッチング素子Ｑ２並びに検出抵抗Ｒ３の直列回路には、放電灯Ｌａとともに共振回路３を構成する共振用インダクタＬ１及び共振用コンデンサＣ１が直流カット用のコンデンサを介して直列に接続され、共振用コンデンサＣ１に放電灯Ｌａが並列に接続される。また、インバータ回路２と共振回路３との間には放電灯Ｌａのフィラメントに予熱電流を供給するための予熱回路８が接続されている。この予熱回路８は、直流カット用のコンデンサＣ２と予熱トランスＴ１の１次巻線がインバータ回路２の出力端間に接続されるとともに、予熱トランスＴ１の一対の２次巻線が放電灯Ｌａの各フィラメントにそれぞれ接続されて構成されている。
【００２０】
調光制御回路４は、インバータ回路２を構成する一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するインバータ制御部５と、放電灯Ｌａの累積点灯時間に伴って光量の補正を行う補正制御部６と、累積点灯時間を記憶した書換可能な不揮発性メモリ７とを具備する。インバータ制御部５は、共振回路３の無負荷共振周波数よりも十分に高い周波数（予熱周波数）でスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチングすることで放電灯Ｌａの予熱回路８から放電灯Ｌａのフィラメントに予熱電流を供給させる先行予熱モードと、予熱周波数よりも低く且つ無負荷共振周波数よりも高い周波数（始動周波数）でスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチングすることで放電灯Ｌａに始動電圧を印加する始動モードと、放電灯Ｌａの始動後に点灯時の共振周波数よりも高い周波数（点灯周波数）で放電灯Ｌａを安定点灯させる点灯モードとを有し、補正制御部６により点灯周波数が増減されることで放電灯Ｌａに供給される高周波電力を調整するものである。
【００２１】
インバータ制御部５は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をスイッチング制御するためのインバータ制御信号を発生するインバータ制御信号発生回路１１と、インバータ制御信号発生回路１１から出力されるインバータ制御信号に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動するドライブ回路１２と、先行予熱モードの期間（先行予熱期間）を限時する予熱タイマ回路１０とを備える。インバータ制御信号発生回路１１は定電圧バッファ回路、定電圧ミラー回路、発振用コンデンサ（何れも図示せず）等を具備した集積回路（ＩＣ）で構成
されており、前記定電圧バッファ回路の出力端子に接続されたインバータ制御部５の端子Ｒｏとグランドの間には抵抗Ｒ６，Ｒ７の直列回路と、インバータ制御部５が具備するスイッチ回路ＳＷ１及び抵抗Ｒ８の直列回路とが接続されている。すなわち、端子Ｒｏには定電圧が印加されており、インバータ制御信号発生回路１１では端子Ｒｏを流れる電流が増えるほどインバータ制御信号の周波数（＝スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング周波数）を高くするように動作する。予熱タイマ回路１０は交流電源ＡＣが投入されてインバータ制御部５が起動した後、スイッチ回路ＳＷ１をオンさせるとともに先行予熱期間の限時を開始する。スイッチ回路ＳＷ１がオンすることで端子Ｒｏを流れる電流が増えるから、インバータ制御信号の周波数が相対的に高くなって先行予熱モードとなる。そして、予熱タイマ回路１０が先行予熱期間の限時を完了してスイッチ回路ＳＷ１をオフすると、端子Ｒｏを流れる電流が減少しインバータ制御信号の周波数が相対的に低くなって始動モードに移行する。さらに予熱タイマ回路１０によりスイッチ回路ＳＷ２がオンされて抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点に抵抗Ｒ９、ダイオードＤ１、スイッチ回路ＳＷ２を介して電力補正回路１３が接続される。
【００２２】
電力補正回路１３は、非反転入力端子に調光信号（後述する）が入力され、反転入力端子に入力抵抗Ｒ４を介して検出抵抗Ｒ３の両端電圧（検出電圧）が入力されるオペアンプＯＰ１を備え、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３が互いに並列接続された積分回路構成となっており、オペアンプＯＰ１の出力端子がスイッチ回路ＳＷ２を介してダイオードＤ１のカソードに接続され、さらにダイオードＤ１のアノードが抵抗Ｒ９を介して抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点に接続されている。すなわち、インバータ回路２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に流れる電流が放電灯Ｌａで消費されるランプ電力に略比例することを利用し、検出抵抗Ｒ３の検出電圧が調光信号の信号電圧に一致しない場合にオペアンプＯＰ１の出力電圧に負帰還がかかり、抵抗Ｒ９およびダイオードＤ１を介して端子Ｒｏの電流を増減させることでインバータ回路２の発振周波数（＝スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング周波数）を調整してランプ電力が調光信号に対応した値となるように、電力補正回路１３が動作することになる。但し、予熱タイマ回路１０によってスイッチ回路ＳＷ２がオンされるまで、すなわち、先行予熱期間および始動期間においてはスイッチ回路ＳＷ２がオフすることで電力補正回路１３の上記制御動作が禁止されている。
【００２３】
ここで、調光制御回路４には無負荷状態や放電灯Ｌａの寿命末期状態などを検出してインバータ回路２の動作を停止させる停止回路１８が設けられている。かかる停止回路１８は、図示しない無負荷検出回路や寿命末期検出回路から検出信号を受け取ったときにインバータ制御信号発生回路１１並びに予熱タイマ回路１０の動作を停止させたり、あるいはドライブ回路１２から出力される駆動信号を停止させることでインバータ回路２の動作を停止するものである。
【００２４】
補正制御部６は、インバータ制御信号発生回路１１からインバータ制御部５の端子Ｍｏｄｅを介して出力されるモード信号を受けて放電灯Ｌａの累積点灯時間を計時する計時タイマ部１４を具備する。モード信号はドライブ回路１２から駆動信号が出力されているときにＨレベル、駆動信号が出力されていないときにＬレベルとなる信号であって、計時タイマ部１４ではモード信号がＨレベルである場合にのみ計時動作を行う。
【００２５】
また補正制御部６は、計時タイマ部１４から出力される累積点灯時間に応じて放電灯Ｌａの光量を調整するための調光信号を生成する信号生成部１５を具備している。この信号生成部１５は、累積点灯時間と調光信号の直流電圧レベル（定格点灯時を１００％とした光量比に対応するレベル）との対応関係を表した補正テーブルを記憶しており、計時タイマ部１４から出力される累積点灯時間と対応する調光信号を補正テーブルから読み出して調光制御回路４（電力補正回路１３）に出力するのである。但し、信号生成部１５から出
力される調光信号は、放電灯Ｌａに供給される電力が上限値（例えば、放電灯ＬａとしてＦＨＦ３２の蛍光ランプを用いた場合においては、後述するように５５Ｗ）を超えないように電力抑制部１６によって制限されている。なお、不揮発性メモリ７に記憶されている累積点灯時間は、放電灯Ｌａが交換されたときにリセット部１７によってリセット（初期化）される。
【００２６】
次に補正制御部６の動作を説明する。交流電源ＡＣが投入されて補正制御部６が起動すると、最初に信号生成部１５が不揮発性メモリ７に記憶されている累積点灯時間を読み出して一時的にメモリ（図示せず）に格納するとともに、当該累積点灯時間に対応する調光信号を補正テーブルから読み出してインバータ制御部５に出力する。一方、計時タイマ部１４は起動時点から時間計時を開始し、信号生成部１５では計時タイマ部１４で計時された時間をメモリに格納された累積点灯時間に加算して不揮発性メモリ７の記憶内容を更新する。その結果、放電灯Ｌａの累積点灯時間の増加に伴って放電灯Ｌａに供給する高周波電力を徐々に増大させるように、調光信号の直流電圧レベルが補正制御部６によって単調増加されることになる。
【００２７】
ここで、本発明者らが２種類の直管形蛍光ランプ（ＦＨＦ３２、ＦＬＲ４０Ｓ／３６）についてランプ電力と光量との関係を調べたところ、図２（ａ）に示す結果が得られた。図２（ａ）では蛍光ランプに供給する電力（ランプ供給電力）を横軸、ランプ供給電力が定格値（ＦＨＦ３２では４５Ｗ、ＦＬＲ４０Ｓ／３６では３６Ｗ）のときの光量で正規化した値（光／電力比）を縦軸に取り、ＦＨＦ３２の特性を実線、ＦＬＲ４０Ｓ／３６の特性を一点波線で示している。なお、ＦＨＦ３２は管長が１２００ｍｍ、管径が２５．５ｍｍの高周波点灯専用形蛍光ランプであって定格ランプ電力が３２Ｗと４５Ｗのもの、ＦＬＲ４０Ｓ／３６は同じく管長が１２００ｍｍ、管径が２５．５ｍｍのラピッドスタート形蛍光ランプであって定格ランプ電力が３６Ｗのものである。図２（ａ）から明らかなように、ＦＨＦ３２の蛍光ランプにおいては、ランプ供給電力が５５Ｗ以下の場合に光／電力比がほぼ１．０となり、ランプ供給電力が５５Ｗを超えると光／電力比が徐々に低下し始めてランプ供給電力が６５Ｗのときに光／電力比が約０．９８となる結果が得られた。これに対してＦＬＲ４０Ｓ／３６の蛍光ランプにおいては、ランプ供給電力が約４０Ｗ強で光／電力比は約０．９８となる結果が得られた。
【００２８】
そこで本実施形態では、放電灯ＬａとしてＦＨＦ３２の蛍光ランプを用いた場合において、使用初期にランプ供給電力を定格電力の４５Ｗよりも低い値から供給し始め、放電灯Ｌａの定格寿命時間以降で定格電力の４５Ｗよりも高い値となるように、累積点灯時間に応じて調光信号を変化させることでランプ供給電力（インバータ回路２の出力）を調整する。具体的には、図２（ｂ）に示すように点灯開始時点（累積点灯時間が０）のランプ供給電力を４１Ｗ、ＦＨＦ３２の定格寿命時間（＝１２０００時間）経過時点のランプ供給電力が５５Ｗとなるように累積点灯時間が０〜１２０００時間の間ではランプ供給電力を直線的に増加させるとともに、ランプ供給電力が５５Ｗに達した後は一定電力（＝５５Ｗ）が供給されるように、累積点灯時間と調光信号の関係を設定して補正テーブルに記憶させる。ここで、定格寿命時間経過時点におけるランプ供給電力（＝５５Ｗ）は定格電力（＝４５Ｗ）に対して約１．２２倍の値となる。
【００２９】
また、上述のようにランプ供給電力を調整した場合、使用初期のランプ供給電力が４１Ｗのときにランプ電流が約０．３５Ａ、累積点灯時間が３５００時間でランプ供給電力が４５Ｗのときにランプ電流が約０．４２Ａ、累積点灯時間が７０００時間でランプ供給電力が４９Ｗのときにランプ電流が約０．４８Ａ、累積点灯時間が１００００時間でランプ供給電力が５３Ｗのときにランプ電流が約０．５１Ａ、累積点灯時間が１２０００時間以降でランプ供給電力が５５Ｗのときにランプ電流が約０．５４Ａとなる。ここで、放電灯Ｌａのフィラメント温度はランプ供給電力の増大に伴って上昇し、ランプ供給電力が５３
Ｗの場合のフィラメント温度は４５Ｗの場合に対しておよそ５〜１０％程度上昇するが、累積点灯時間が７０００時間程度まではフィラメント温度が概ね低い値に抑えられるため、上述のような補正制御を行っても放電灯Ｌａの寿命が著しく損なわれる虞はない。また、図２（ａ）に示したようにＦＨＦ３２の蛍光ランプにおいては４１Ｗ〜５５Ｗまでの光／電力比が略一定となるため、放電灯Ｌａの発光効率を損ねることなく光量を増大することができることになる。
【００３０】
図３に本実施形態の照明器具を示す。この照明器具は、下面が開口した矩形箱形の器具本体１００と、器具本体１００の長手方向に対向する両側面に各々一対ずつ設けられてＦＨＦ３２の蛍光ランプからなる放電灯Ｌａが装着されるランプソケット１０１と、器具本体１００底面において各ランプソケット１０１に装着された２本の放電灯Ｌａ，Ｌａの間に設けられる三角柱状の反射板１０２とを備え、反射板１０２の内部に本実施形態の放電灯点灯装置１１０が収納されている。
【００３１】
従来例の放電灯点灯装置を搭載した場合、ＦＨＦ３２のランプ効率が約１１０ｌｍ／Ｗであるため、保守率の考え方に基づくと、
４５Ｗ×１１０ｌｍ／Ｗ×０．７＝３４６５ｌｍ
の光束を基準に照明器具の設置台数が決められる。
【００３２】
それに対して本実施形態では、
５５Ｗ×１１０ｌｍ／Ｗ×０．７＝４２３５ｌｍ
の光束が基準となり、従来例に対して約１．２倍の光束増となる。よって従来例を用いた照明器具では１０台が必要な設置場所で、本実施形態の照明器具は８台でほぼ同等な照度が得られることになる。
【００３３】
さらに放電灯Ｌａの使用初期から定格寿命時間までの平均消費電力については、従来例では、１０台×２灯×｛（４５Ｗ×０．７）＋４５Ｗ｝／２＝７６５Ｗとなり、本実施形態の照明器具では、８台×２灯×｛（５５Ｗ×０．７）＋５５Ｗ｝／２＝７４８Ｗとなるため、従来例と同等の省電力化が可能である。また、照明器具の設置台数及び放電灯Ｌａの使用本数は従来例に比べて８０％程度で済むため、使われる材料も当然ながら８０％の使用量ですむことになり省資源化することが可能である。
【００３４】
（実施形態２）
図４に本発明の実施形態２の回路構成図を示す。本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるから、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。本実施形態は、放電灯Ｌａの光量を検出する光量センサ９を備え、光量センサ９で検出する光量に応じて補正制御部６が調光信号を生成して放電灯Ｌａへのランプ供給電力を調整する点に特徴がある。
【００３５】
光量センサ９は、例えば太陽電池を具備してなり、放電灯Ｌａの光量に比例した電圧からなる検出信号を補正制御部６に出力する。
【００３６】
補正制御部６は、計時タイマ部１４及びリセット部１７の代わりに演算部１９と設定部２０とを具備している。目標とする光量に対応した検出信号のレベルデータが設定部２０に格納されており、演算部１９においては、検出信号のレベルと設定部２０に格納されているレベルデータとの差分に応じた補正データを信号生成部１５に出力する。そして、当該補正データに応じて信号生成部１５が調光信号を変化させてインバータ回路２の高周波出力を調整することによって、放電灯Ｌａの光量が設定部２０に格納されている目標値に一致することになる。但し、本実施形態においても、信号生成部１５から出力される調光信号は、放電灯Ｌａに供給される電力が上限値（例えば、５５Ｗ）を超えないように電力
抑制部１６によって制限されている。
【００３７】
而して、本実施形態においても、放電灯Ｌａから出力される光量、すなわち照度は放電灯Ｌａの光量減退などに関わらず使用期間中において略一定に保たれ、放電灯Ｌａに供給される電力は放電灯Ｌａの光量減退に伴って増加するように制御されるため、実施形態１と同等な効果を奏する。
【００３８】
図５に本実施形態の照明器具を示す。この照明器具は、三角柱状に形成された器具本体１２０と、器具本体１２０の長手方向両端部下面に設けられた一対のランプソケット１２１，１２１とを備えた天井直付け形のものであって、放電灯点灯装置（図示せず）は器具本体１２０内に収納されている。なお、器具本体１２０下面の長手方向中央には、光量センサ９が配設されている。
【００３９】
（実施形態３）
図６に本実施形態の照明器具を示す。この照明器具は、実施形態２と同様に三角柱状に形成された器具本体１２０と、器具本体１２０の長手方向両端部下面に設けられた一対のランプソケット１２１，１２１とを備えた天井直付け形のものであって、実施形態１と共通の構成を有する放電灯点灯装置（図示せず）が器具本体１２０内に収納されている。
【００４０】
実施形態１で説明したように、ＦＨＦ３２の蛍光ランプでは５５Ｗ程度の電力を供給しても発光効率が低下せず、さらに６０Ｗ〜６５Ｗ程度の電力を供給しても発光効率の低下はマイナス２％程度に抑えられる。
【００４１】
そこで本実施形態においては、放電灯ＬａとしてＦＨＦ３２の蛍光ランプを用いた場合において、使用初期にランプ供給電力を定格電力の４５Ｗよりも高い値から供給し始め、放電灯Ｌａの定格寿命時間以降で６０Ｗ〜６５Ｗとなるように、累積点灯時間に応じて調光信号を変化させることでランプ供給電力を調整する。具体的には、図７に示すように点灯開始時点（累積点灯時間が０）のランプ供給電力を４６Ｗ、ＦＨＦ３２の定格寿命時間（＝１２０００時間）経過時点のランプ供給電力が６５Ｗとなるように累積点灯時間が０〜１２０００時間の間ではランプ供給電力を直線的に増加させるとともに、ランプ供給電力が６５Ｗに達した後は一定電力（＝６５Ｗ）が供給されるように、累積点灯時間と調光信号の関係を設定して補正テーブルに記憶させる。ここで、定格寿命時間経過時点におけるランプ供給電力（＝６５Ｗ）は定格電力（＝４５Ｗ）に対して約１．３３倍の値となる。
【００４２】
而して、本実施形態ではランプ供給電力を４６Ｗから６５Ｗまで変化させているが、図２（ａ）から明らかなように、ＦＨＦ３２の蛍光ランプにおいては４６Ｗ〜６５Ｗまでの光／電力比が略一定となるため、放電灯Ｌａの発光効率を著しく損ねることなく光量を増大することができることになる。
【００４３】
ところで、ＦＨＦ３２の蛍光ランプを定格ランプ電力３２Ｗで使用する場合において、従来の２灯用の照明器具では３２Ｗ×２灯×１１０ｌｍ／Ｗ×０．７＝４９２８ｌｍの光束を基準にして設置台数が決められる。これに対して本実施形態では、ランプ供給電力が６５Ｗのときに光／電力比が０．９８まで低下することを考慮し、６５Ｗ×１灯×１１０ｌｍ／Ｗ×０．９８×０．７＝４９０５ｌｍとなり、１灯でも２灯の従来例とほぼ同等の光束を得ることができる。つまり、定格電力が３２Ｗの蛍光ランプを２灯使用した従来の照明器具を設置した場所において、本実施形態では１灯でも同等の照度が得られることになる。当然ながら、放電灯が１灯となることによって器具本体の材料も２分の１程度に省材化され、放電灯の材料も２分の１で済むため、照明器具１台当たりのコストを大幅に低減することができる。
【００４４】
なお、放電灯Ｌａの定格寿命時点である１２０００時間経過時点で放電灯Ｌａへの供給電力が６０Ｗになるよう設定した場合においては、 ６０Ｗ供給時の光／電力比が０．９
０まで低下することを考慮し、６０Ｗ×１灯×１１０ｌｍ／Ｗ×０．９０×０．７＝４１５８ｌｍとなる。放電灯Ｌａへ供給される電力が６０Ｗに達した後は６０Ｗ一定に電力が抑制されるよう設定されているため、放電灯Ｌａ（ＦＨＦ３２の蛍光ランプ）に供給される電力は定格の４５Ｗに対して１．３３倍となり、従来器具に対しては約９３％程度の光を得ることができる。
【００４５】
（実施形態４）
図８に本実施形態の照明器具を示す。この照明器具は、実施形態１と同様に下面が開口した矩形箱形の器具本体１００と、器具本体１００の一方の側面に一対設けられてＦＨＰ３２のコンパクト形蛍光ランプからなる放電灯Ｌａが装着されるランプソケット１０３とを備え、実施形態１又は２と共通の構成を有する放電灯点灯装置（図示せず）が器具本体１００に取り付けられている。
【００４６】
ここで、本発明者らがＦＨＰ３２のコンパクト形蛍光ランプについてランプ電力と光量との関係を調べたところ、図９（ａ）に示す結果が得られた。なお、ＦＨＰ３２は管長が約４１０ｍｍ、管径が１７．５ｍｍの高周波点灯専用形蛍光ランプであって定格ランプ電力が３２Ｗのものである。図９（ａ）から明らかなように、ＦＨＰ３２のコンパクト形蛍光ランプにおいては、ランプ供給電力が３４Ｗ以下の場合に光／電力比がほぼ１．０となり、ランプ供給電力が４２Ｗのときに光／電力比が約０．９８となる結果が得られた。
【００４７】
そこで本実施形態では、放電灯ＬａとしてＦＨＰ３２のコンパクト形蛍光ランプを用いた場合において、使用初期にランプ供給電力を定格電力の３２Ｗよりも低い値から供給し始め、放電灯Ｌａの定格寿命時間以降で定格電力の３２Ｗよりも高い値となるように、累積点灯時間に応じて調光信号を変化させることでランプ供給電力（インバータ回路２の出力）を調整する。具体的には、図９（ｂ）に示すように点灯開始時点（累積点灯時間が０）のランプ供給電力を３０Ｗ、ＦＨＰ３２の定格寿命時間（＝１２０００時間）経過時点のランプ供給電力が４２Ｗとなるように累積点灯時間が０〜１２０００時間の間ではランプ供給電力を直線的に増加させるとともに、ランプ供給電力が４２Ｗに達した後は一定電力（＝４２Ｗ）が供給されるように、累積点灯時間と調光信号の関係を設定して補正テーブルに記憶させる。ここで、定格寿命時間経過時点におけるランプ供給電力（＝４２Ｗ）は定格電力（＝３２Ｗ）に対して約１．３倍の値となる。
【００４８】
（実施形態５）
図１０に本発明の実施形態５の回路構成図を示す。本実施形態は予熱回路８’の構成に特徴があり、予熱回路８’以外の構成は実施形態１と共通である。よって、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。
【００４９】
本実施形態における予熱回路８’は、共振回路３を構成する共振用インダクタＬ１（１次巻線）と、共振用インダクタＬ１と磁気結合され且つ放電灯Ｌａの各フィラメント（図示せず）に接続された一対の２次巻線Ｌ２，Ｌ２と、２次巻線Ｌ２とフィラメントの間に各々挿入されたインピーダンス回路Ｚ，Ｚとで構成されている。このインピーダンス回路Ｚは、例えば予熱周波数にほぼ等しい共振周波数を有したＬＣ直列共振回路からなり、先行予熱モードにおいてはインピーダンスがほぼゼロとなるために十分な電流（予熱電流）がフィラメントに供給されるが、点灯モードではインピーダンスが増大してフィラメントへの電流供給が抑制されることになる。また、図１１に示すように予熱回路８’から放電灯Ｌａのフィラメントに供給される電流の位相が、共振回路３を介して放電灯Ｌａに供給されるランプ電流の位相に対して９０度〜１８０度の範囲で反転するように２次巻線Ｌ２
，Ｌ２を構成しているので、放電灯Ｌａに供給される合成電流の大きさを抑制することができる。
【００５０】
上述のように本実施形態では、点灯時に予熱回路８’から放電灯Ｌａのフィラメントに供給される電流値を抑制することでフィラメント温度の上昇を抑えることができる。なお、実施形態２における予熱回路８を本実施形態における予熱回路８’に置き換えても同様の効果を奏することは明白である。
【００５１】
（実施形態６）
図１２に本発明の実施形態６の回路構成図を示す。本実施形態は予熱回路８の構成に特徴があり、予熱回路８以外の構成は実施形態１と共通である。よって、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。
【００５２】
本実施形態における予熱回路８は、予熱トランスＴ１の１次巻線に対してノーマリ・オフ形のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３が直列に接続されている点に特徴がある。このスイッチング素子Ｑ３は予熱タイマ回路１０によってオン、オフ制御されるものであって、先行予熱期間および始動期間にオンされ、放電灯Ｌａが点灯した後はオフされる。
【００５３】
而して、先行予熱期間並びに始動期間には予熱タイマ回路１０によってスイッチング素子Ｑ３がオンされて予熱回路８から放電灯Ｌａのフィラメントに予熱電流が供給されるが、点灯時には予熱タイマ回路１０によってスイッチング素子Ｑ３がオフされて予熱回路８から放電灯Ｌａのフィラメントへの電流供給が行われず、その結果、点灯時に予熱回路８から放電灯Ｌａのフィラメントに供給される電流をゼロにすることでフィラメント温度の上昇を抑えることができる。
【００５４】
ところで、図１３に示すようにスイッチング素子Ｑ３と並列にコンデンサＣ４を接続するとともに、予熱回路８からフィラメントに供給する電流の位相が点灯時のランプ電流の位相に対して約１８０度反転するように予熱トランスＴ１を構成すれば、スイッチング素子Ｑ３がオフしているとき（点灯時）にもコンデンサＣ４を介して予熱トランスＴ１の１次巻線に電流が流れて放電灯Ｌａのフィラメントに電流が供給され続けることになる。しかしながら、点灯時に予熱回路８から供給される電流の位相とランプ電流の位相が約１８０度反転しているため、ランプ電流のみの場合に比べて放電灯Ｌａに流れる電流（予熱回路８の供給電流とランプ電流の合成電流）が減少し、その結果、放電灯Ｌａのフィラメントの温度上昇を抑えることができる。
【００５５】
例えば、コンデンサＣ４の容量値を適当に設定することで予熱回路８から供給される電流の値を１００〜３００ｍＡ程度に設定した場合、予熱回路８の供給電流とランプ電流の位相差を約０度としたときと、当該位相差を約１８０度としたときと、点灯時における予熱回路８の供給電流を略ゼロとしたときとで放電灯Ｌａのフィラメント温度（電極温度）を測定した結果を図１４に示す。図１４においては、横軸をランプ電流とし、直管形蛍光ランプ（例えば、ＦＨＦ３２）に約６５０ｍＡの電流を流した場合の電極温度を１として正規化した電極温度を縦軸とし、位相差を約０度としたときの電極温度を一点波線イで示し、位相差を約１８０度としたときの電極温度を実線ロで示し、供給電流を略ゼロとしたときの電極温度を破線ハで示している。
【００５６】
図１４に示した実験結果から明らかなように、点灯時における予熱回路８の供給電流とランプ電流の位相差が約０度の場合（一点波線イ）に比べて、点灯時における予熱回路８の供給電流を略ゼロとした場合（破線ハ）の方が電極温度が低くなり、予熱回路８の供給電流とランプ電流の位相差が約１８０度の場合（実線ロ）では電極温度がさらに低くなっ
ている。従って、５００〜６５０ｍＡ程度のランプ電流を流しても、ランプ電流と予熱回路８の供給電流の位相差が約１８０度となるように予熱回路８を構成することで点灯時における電極温度の上昇を抑えることができ、放電灯Ｌａの寿命を損ねる虞がないものである。なお、本実施形態における予熱回路８の構成を実施形態２に適用にしても同様の効果を奏することは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図３】本発明に係る照明器具の実施形態１を示し、（ａ）は下方から見た斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図４】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５】本発明に係る照明器具の実施形態２を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る照明器具の実施形態３を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態３の動作説明図である。
【図８】本発明に係る照明器具の実施形態４を示す斜視図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図１０】本発明に係る放電灯点灯装置の実施形態５を示す回路構成図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】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１３】同上の他の回路構成図である。
【図１４】同上におけるランプ電流と電極温度の関係を調べた実験結果の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
２  インバータ回路
３  共振回路
４  調光制御回路
５  インバータ制御部
６  補正制御部
７  不揮発性メモリ
１４  計時タイマ部
１５  信号生成部
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｌａ  放電灯
【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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