(57)【要約】【課題】フィラメントの種類に制限を受けることが少なく、また、測定が簡単な放電灯の状態判定方法を提供することを目的とする。【解決手段】放電灯８をグロー放電させ、そのときのランプ電圧値を検出する。そして、このランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定する。例えば、ランプ電圧値が予め設定された所定値を越えている場合には、放電灯が寿命であると判定する。また、その結果を表示して報知したり、点灯装置２の出力を低減ないしは停止して寿命末期放電灯が点灯を継続することによる不都合を防止したりする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱陰極形の放電灯をグロー放電させ、グロー放電時のランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定することを特徴とする放電灯の状態判定方法。
【請求項２】
熱陰極形の放電灯を微少な放電電流でグロー放電させたときのランプ電圧値をＶｌｇ、同じ微少な放電電流でアーク放電させたときのランプ電圧値をＶｌａとし、ランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）に応じて放電灯の劣化状態を判定することを特徴とする放電灯の状態判定方法。
【請求項３】
熱陰極形の放電灯を点灯する出力可変の点灯装置と；
放電灯のランプ電圧値を検出する電圧検出手段と；
放電灯がグロー放電するように点灯装置の出力を制御するとともに、グロー放電時の電圧検出手段からのランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定する制御手段と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
熱陰極形の放電灯を点灯する出力可変の点灯装置と；
放電灯のランプ電圧値を検出する電圧検出手段と；
放電灯が微少な放電電流でグロー放電するように点灯装置の出力を制御し、グロー放電時に電圧検出手段が検出したランプ電圧値Ｖｌｇからグロー放電時と同じ微少な放電電流でアーク放電させたときのランプ電圧値Ｖｌａを差引いたランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）に応じて放電灯の劣化状態を判定する制御手段と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記制御手段は、放電灯の劣化状態に基づき累積点灯時間を推定することを特徴とする請求項３または４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
照明器具本体と；
照明器具本体に装着された熱陰極形の放電灯と；
放電灯を点灯する請求項３ないし５のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極形の放電灯の劣化状態を判定する状態判定方法、放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱陰極形の放電灯は、フィラメントのエミッタが枯渇すると寿命に至るが、エミッタが枯渇ないしはそれに近い状態の放電灯であっても大きい電圧を印加することにより点灯することが知られている。しかし、このような放電灯を継続点灯すると、フィラメントが過度に温度上昇し、ステムが溶融したり発光管が破損したりすることがある。このような場合、放電灯が器具から落下する事故につながる心配もある。また、エミッタが無くなった放電灯を継続点灯すると、点灯装置にとって過負荷になり、点灯装置が破損することもある。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、放電灯が寿命に近づいたことを上述のような問題が生じる前に判定できる放電灯点灯装置が提案されている。例えば、点灯中のランプ電圧を監視し、ランプ電圧値が所定値以上に上昇したことをもって寿命末期状態であると判定するものがある。
【０００４】
しかし、このようなものは判定精度が十分ではなかった。すなわち、通常点灯時（アーク放電時）のランプ電圧は、陰極降下電圧＋陽光柱電圧＋陽極降下電圧であるが、例えば４０Ｗクラスの蛍光ランプを高周波点灯した場合、陰極降下電圧が１０Ｖ程度、陽光柱電圧が９０Ｖ程度、陽極降下電圧が略０Ｖであって、陰極降下電圧のレベルは小さい。一方、寿命末期状態におけるランプ電圧の上昇はエミッタの損耗による陰極降下電圧の上昇に基づくものであるが、ランプ電圧全体に対してレベルの小さい陰極降下電圧の変化をランプ電圧の変化から捕えようとするため、判定精度が十分ではなかった。
【０００５】
これに対して、ランプ電圧以外の特性を検出して判定する判定手段を備える放電灯点灯装置として、特許文献１、特許文献２のものが提案されている。さらに、フィラメントのエミッタの消失量を測定する方法も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００４−２２１０２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２４３３０４号公報
【特許文献３】特許第３３１４４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術は、フィラメントの冷抵抗値（Ｒｃ）と予熱後の温抵抗値（Ｒｈ）との比（Ｒｈ/Ｒｃ）が予め設定された所定値に達するまでの時間が、予め設定された許容最小時間未満であれば寿命末期と判断するものである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のものでは各種の放電灯に対応することが困難という点で十分ではなかった。すなわち、一種の点灯装置で点灯される放電灯の種類は一種類ではないことが多い。例えば、近時の蛍光ランプ点灯装置として、ＦＬ４０、ＦＬＲ４０、ＦＨＦ３２といった複数種の蛍光ランプを点灯対象とするものがある。また、例えばＦＬ４０にしてみてもメーカーによってフィラメント設計が異なる。このため、冷抵抗値（Ｒｃ）と予熱後の抵抗値（Ｒｈ）との比（Ｒｈ/Ｒｃ）は、放電灯の種類、メーカーによって異なる。しかしながら、特許文献１のものでは、予めフィラメントの仕様（温抵抗値Ｒｈとエミッタ残存量との関係等）が分かっていないと対応できないため、各種のフィラメントの寿命末期を適切に判断することが困難である。
【０００８】
また、特許文献２に記載された技術は、放電灯の消灯後にフィラメントの物理量、具体的には熱容量を測定して、フィラメントの寿命を検出するものである。しかしながら、特許文献２のものも、フィラメントの熱容量に基づいて判断するため、仕様の異なるフィラメントについては適応困難である。
【０００９】
特許文献３に記載された技術は、フィラメントのエネルギー収支計算を行うことにより消失したエミッタ量を測定するものである。しかし、特許文献３のものは、フィラメントのエミッタの消失量を測定できるだけで、フィラメントの寿命ひいては放電灯の寿命を推定することはできないものであった。なぜなら、初期のエミッタ量が不明であるため、エミッタの消失量を測定できたとしてもエミッタの残存量を判定することができないからである。初期のエミッタ量を測定しておくとしても、測定自体が容易ではないし、仮に測定可能であっても、前述のように、フィラメント個々の仕様により初期のエミッタ量が異なるから、仕様の異なるフィラメントを有する放電灯毎に基準値となる初期のフィラメントの測定を行わなければならないという問題がある。
【００１０】
一方、放電灯の寿命判定とは別の技術として、放電灯の累積点灯時間を検知して交換予告を行ったり、寿命中の光束低下を補償したりする技術が知られている。光束低下の補償としては、放電灯の初期にはランプ電力を低減しておき、累積点灯時間の経過とともにランプ電力を徐々に増加させて、寿命中の光束を略一定化しようとするものがよく知られている。
【００１１】
従来は、累積点灯時間の検知手段として、タイマ手段を用いるのが一般的である。しかし、このようにタイマ手段を用いるものでは、格別にタイマ手段を要する他、放電灯交換時のタイマリセットの問題が生じ、また、放電灯の実際の劣化状態とは一致しないという問題があった。
【００１２】
本発明は、フィラメントの種類に制限を受けることが少なく、したがって、適用範囲が広く、また、実施が容易な放電灯の状態判定方法を提供することを目的とする。  
【００１３】
また、本発明は、放電灯の種類等に制限を受けることが少なく、放電灯の劣化状態判定または累積点灯時間を推定できる放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の放電灯の状態判定方法は、熱陰極形の放電灯をグロー放電させ、グロー放電時のランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定することを特徴とする。
【００１５】
放電灯は、フィラメントからの熱電子放出が不十分な状態で放電させるとグロー放電する。そして、グロー放電時の陰極降下電圧値はアーク放電時のそれより大きく、例えば４０Ｗクラスの正常な蛍光ランプでは１００Ｖあるいはそれ以上になる。したがって、本発明および以下の発明においてグロー放電時とは、フィラメントからの熱電子放出が少なく、同じ放電電流を流したアーク放電時よりランプ電圧が格段に大きい状態を意味する。このようなグロー放電状態であれば、アーク放電時に比しランプ電圧に占める陰極降下電圧の割合が大きく、陰極降下電圧の変動を捕え易くなる。陰極降下電圧が変動する理由は、陰極降下電圧値はフィラメントの２次電子放出係数（γ係数）で決定されるが、エミッタはγ係数が大きいため、フィラメントにエミッタが十分に残存している場合には陰極降下電圧値が小さい。しかし、エミッタが減少すると、フィラメントの基材であるタングステン等はエミッタよりγ係数が小さいため、陰極降下電圧値は上昇して大きくなると推定される。そして、本発明者は、エミッタが損耗したフィラメントを有する放電灯とランプ電圧（陰極降下電圧）の上昇との関係は、通常の熱陰極形の放電灯のフィラメントにおいては仕様の違いによる大きな差異がなく、エミッタの減少に応じてランプ電圧値（その成分である陰極降下電圧値）は一様に大きく上昇することを見出した。また、その結果、フィラメントの仕様にかかわらず、ランプ電圧値（陰極降下電圧値の変化）に応じてフィラメントのエミッタの損耗状態、枯渇状態すなわち放電灯の寿命末期状態を判定できることを確認した。
【００１６】
なお、請求項１記載の発明および以下の発明において、放電灯のグロー放電時に流す放電電流は、なるべく小さいことが好ましい。その理由は、グロー放電時の陰極降下電圧が大きいので、電力損失を小さくかつエミッタの損耗を軽減するためには、微少なものであることが好ましいということである。微少の程度としては、前記ＦＬ４０クラスの放電灯では１０ｍＡ以下、好ましくは５ｍＡ以下である。一般的には定格ランプ電流の１０分の１〜１０００分の１程度の間に設定するのがよい。
【００１７】
また、グロー放電時のフィラメント加熱電流は基本的には不要であるが、アーク放電に移行しない程度であれば、存在してもかまわない。
【００１８】
さらに、判定のための測定時間は、上記のグロー放電時の放電電流と略同様な理由で短い方がよい。２秒未満であればエミッタの損耗を軽減できる。測定精度の点も考慮すると、０．３秒〜１．５秒の間が好ましい。
【００１９】
請求項２記載の放電灯の状態判定方法は、熱陰極形の放電灯を微少な放電電流でグロー放電させたときのランプ電圧値をＶｌｇ、同じ微少な放電電流でアーク放電させたときのランプ電圧値をＶｌａとし、ランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）に応じて放電灯の劣化状態を判定することを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、より判定精度の向上を図ったものである。すなわち、グロー放電時のランプ電圧とはいえ、このランプ電圧には陽光柱電圧が含まれている。陽光柱電圧値の大きさは放電灯の種類に対する依存性がやや大きい。例えば、放電灯の放電路長、バルブ外径、封入ガス等によって異なる。
【００２１】
このため、放電灯の種類によりグロー放電時のランプ電圧値が異なり、状態判定に影響することがある。したがって、本発明は、この陽光柱電圧値の差異による状態判定への影響を解消ないしは軽減しようとするものである。
【００２２】
ランプ電圧＝陰極降下電圧＋陽光柱電圧＋陽極降下電圧であり、同じ放電電流であれば陽光柱電圧および陽極降下電圧はグロー放電時もアーク放電時も変わらない。このため、グロー放電させたときのランプ電圧値Ｖｌｇ−アーク放電させたときのランプ電圧値Ｖｌａに応じて放電灯の劣化状態を判定することにより、判定への陽光柱電圧成分の関与を無くそうとするものである。
【００２３】
アーク放電時の電圧Ｖｌａは、状態判定の度にグロー放電時のランプ電圧値Ｖｌｇに引続いて測定するようにしてもよいし、以前に測定したものを記憶しておくようにしてもよい。
【００２４】
また、グロー放電時とアーク放電時との放電電流値は厳格な意味で同じである必要はなく、誤差範囲〜陽光柱電圧値に大きな差が出ない程度の不一致は許容されるものである。
【００２５】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、熱陰極形の放電灯にフィラメント予熱電力および点灯電力を供給可能な出力可変の点灯装置と；放電灯のランプ電圧値を検出する電圧検出手段と；放電灯がグロー放電するように点灯装置の出力を制御するとともに、グロー放電時の電圧検出手段からのランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定する制御手段と；を具備したことを特徴とするを具備したしたことを特徴とする。
【００２６】
なお、請求項３記載の発明および以下の発明において、用語の定義または技術的意味はつぎのとおりである。熱陰極形の放電灯とは、予熱形のフィラメントを有するものであり、用途としては一般照明用、殺菌用、装飾用等どのようなものでもよく、形状的には直管形、円形、角形、いわゆるコンパクト形と称されるもの等どのようなものでもよい。
【００２７】
点灯装置は鉄・銅式のものでも電子式のものでもよいが、出力の変化を容易に行える点で電子式のものが有利である。電子式であっても各種の回路方式を採用可能であるが、例えば、高周波でスイッチングするスイッチング装置と共振回路とを備えたインバータ式のものは、スイッチング周波数やスイッチングのオンデューティ、あるいは入力の直流電圧値を変化させる等の手段により、容易に出力値を変化することが可能である。しかし、本発明がインバータ式のものに限定されるものではなく、上記の鉄・銅式またはその他の形式のものであっても出力を本発明が規定するように変化できるものであればよい。
【００２８】
制御手段は、点灯装置の出力を制御でき、かつ、ランプ電圧値に応じて放電灯の状態を判定できればどのようなものでもよいが、メモリを有し、ＩＣ、マイコン、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等で演算処理するものが処理速度、小形化の点で有利である。
【００２９】
放電灯をグロー放電させて劣化状態を判定するタイミングは、特に限定されるものではないが、放電灯を始動点灯するに際してその直前が好ましい。点灯前に寿命末期であることを判定できれば、寿命末期放電灯を点灯することによる不都合の発生を未然に防止できるからである。また、電力損失やエミッタの損耗防止の点から、劣化状態の判定は始動毎ではなく、数回に１回とか数１０回に１回というように間欠的に行うのが好ましい。また、始動とは別のタイミングで行うようにしてもよい。このようなきめ細かい制御を行わせるには、上記のマイコン、ＤＳＰを用いるのが好適である。
【００３０】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、放電灯をグロー放電させ、そのときのランプ電圧値を検出する。そして、このランプ電圧値に応じて放電灯の劣化状態を判定する。例えば、ランプ電圧値が予め設定された所定値を越えている場合には、放電灯が寿命であると判定する。また、その結果を表示して報知したり、点灯装置の出力を低減ないしは停止して寿命末期放電灯が点灯を継続することによる不都合を防止したりする。
【００３１】
請求項４に記載の放電灯点灯装置は、熱陰極形の放電灯を点灯する出力可変の点灯装置と；放電灯のランプ電圧値を検出する電圧検出手段と；放電灯が微少な放電電流でグロー放電するように点灯装置の出力を制御し、グロー放電時に電圧検出手段が検出したランプ電圧値Ｖｌｇからグロー放電時と同じ微少な放電電流でアーク放電させたときのランプ電圧値Ｖｌａを差引いた電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）に応じて放電灯の劣化状態を判定する制御手段と；を具備したことを特徴とする。
【００３２】
本発明においても、アーク放電時のランプ電圧値Ｖｌａは判定の都度測定するようにしてもよいし、一度測定したものを記憶しておくようにしてもよい。
【００３３】
請求項４記載の放電灯点灯装置は、放電灯をグロー放電させ、そのときのランプ電圧値Ｖｌｇを検出する。また、グロー放電時と同じ放電電流を流した状態でアーク放電させたときのランプ電圧値Ｖｌａとの差（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）を求める。そして、この値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）に応じて放電灯の劣化状態を判定する。例えば、電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）が予め設定された所定値を越えている場合には、放電灯が寿命であると判定する。そして、その結果を表示により報知したり、点灯装置の出力を低減ないしは停止して寿命末期放電灯が点灯を継続することによる不都合を防止したりする。
【００３４】
請求項５に記載の放電灯点灯装置は、請求項３または４記載の発明において、制御手段が、放電灯の劣化状態を判定した結果に基づき累積点灯時間を推定することを特徴とする。
【００３５】
累積点灯時間とは、放電灯が実際に点灯された時間の合計時間を意味する。累積点灯時間は放電灯の出射光束の減少と密接に関係する。近時、放電灯の初期時の光出力を抑えておき、累積点灯時間の経過とともに光出力を増加させることによって、光出力を放電灯の寿命中略一定化する点灯装置が提案されている。
【００３６】
本発明は、グロー放電時のランプ電圧値に基いて累積点灯時間を推定するものであり、格別なタイマ、タイマのリセット手段が不要である。本発明は、予めランプ電圧値と累積点灯時間との対応関係を記憶しており、検出されたランプ電圧値から放電灯の累積点灯時間を推定する。そして、推定結果を表示したり、推定結果に基づき光出力の低下分を補償するように点灯装置の出力を制御したりする。また、併せて、放電灯が寿命であると判定した場合には、点灯装置の出力を低減ないしは停止するようにしてもよい。
【００３７】
請求項６の発明は、照明器具本体と、この照明器具本体に装着された熱陰極形の放電灯と、この放電灯を点灯する請求項３ないし５のいずれか一記載の放電灯点灯装置と、を備えた照明装置である。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１記載の発明によれば、フィラメントの仕様に幅広く対応して放電灯の劣化状態を判定可能な放電灯の状態判定方法を提供できる。
【００３９】
請求項２記載の発明によれば、より判定精度を向上可能な放電灯の状態判定方法を提供できる。
【００４０】
請求項３記載の発明によれば、放電灯の種類に幅広く対応でき、また、放電灯の劣化状態判定が容易な放電灯点灯装置を提供できる。
【００４１】
請求項４記載の発明によれば、より劣化状態判定の精度向上が可能な放電灯点灯装置を提供できる。
【００４２】
請求項５記載の発明によれば、放電灯の劣化状態の判定結果に基づいて累積点灯時間を推定して、表示したり光出力を制御したりすることのできる放電灯点灯装置を提供できる。  
【００４３】
請求項６記載の発明によれば、３ないし５のいずれか一記載の発明の放電灯点灯装置と同様な効果を奏する照明装置を提供できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明による放電灯の劣化状態判定方法および放電灯点灯装置の一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。図１は放電灯点灯装置の一実施形態を示す回路図、図２は放電灯の劣化状態判定方法の一実施形態のステップを示す図、図３はランプ電圧とフィラメントのエミッタ消耗量との関係を示す図である。
【００４５】
１は商用電源電圧を整流・平滑してなる直流電源装置であり、この直流電源装置１にハーフブリッジ形の高周波インバータ回路からなる点灯装置２が接続されている。点灯装置２は、スイッチング素子として、１対のＭＯＳ型ＦＥＴ３、４の直列回路を前記直流電源装置１に接続している。そして、これら１対のＦＥＴ３、４は駆動手段５からの信号に応じて高い周波数で交互にオンオフして直流電源装置１の出力電圧をスイッチングする。一方のＦＥＴ４のドレイン・ソースと並列に、直流カットコンデンサ６、共振および限流用のインダクタ７および蛍光ランプである熱陰極形の放電灯８の直列回路が接続されている。放電灯８の非電源側の一対のフィラメント間には共振および始動用のコンデンサ９が接続されている。前記インダクタ７と共振用のコンデンサ９とは直列共振回路を形成し、高周波のスイッチング出力を供給されて、共振電圧を出力する。したがって、直列共振回路はスイッチング周波数やオンデューティに応じて出力を変化可能である。
【００４６】
放電灯８と並列にはランプ電圧を検出する電圧検出手段１０が設けられている。この検出手段１０の出力はアナログ/デジタル変換器１１に入力され、このアナログ/デジタル変換器１１の出力は演算手段１２に入力されるようになっている。
【００４７】
演算手段１２は、ＩＣ、マイコン、デジタルシグナルプロセッサ等によって構成されており、演算部１２ａ、記憶部１２ｂ、計時部１２ｃ、インターフェイス１２ｄを有している。記憶部１２ｂは、例えば図３に示すランプ電圧Ｖｌｇとフィラメントのエミッタ消耗量との関係を記憶している。ここで、エミッタの消耗量はフィラメントの所定範囲全体に被着している状態を０%、所定範囲のエミッタ被着量が零の状態を１００％として、百分率で表したものである。また、前記記憶部１２ｂは、放電灯８の劣化状態判定の実施シーケンス等を記憶している。そして、演算手段１２は、点灯装置２の出力を制御するとともに、前記検出手段１０の出力に基づき、前記記憶部１２ｂの内容と対比して放電灯８の状態を判定する。
【００４８】
また、演算手段１２は、判定結果に基づいて点灯装置２の駆動手段５を制御して、その出力信号の周波数、オンデューティ等を変化させる機能を備えている。
【００４９】
つぎに、本実施形態における放電灯点灯装置を用いて放電灯の状態判定方法のステップおよび同放電灯点灯装置の作用について説明する。
【００５０】
まず、直流電源装置１を図示しないスイッチ等により投入する。演算手段１２は、駆動手段５を制御して熱陰極形の放電灯８のフィラメントを予熱しつつ放電灯８の一対のフィラメント間に微少な放電電流を流すグロー放電を生成させるように点灯装置２の出力を制御する（図２‐２１）。そして、そのときのランプ電圧値は電圧検出手段１０からアナログ/デジタル変換器１１を介して演算手段１２に入力される（図２‐２２）。
【００５１】
本実施形態では、放電灯８として４０Ｗクラスの蛍光ランプ（ＦＨＦ３２）をそのフィラメントを実質予熱しないかわずかに予熱した状態で、放電電流を３ｍＡに制限してグロー放電させた。演算手段１２は、検出されたランプ電圧値Ｖｌｇと予め入力されている例えば図３に示されるデータとの関係から放電灯８の劣化状態を判定する（図２‐２３）。
【００５２】
本実施形態においては、ランプ電圧値Ｖｌｇが４７０Ｖ以上であれば寿命末期、それ未満であれば正常であると設定した。したがって、演算手段１２は、ランプ電圧値Ｖｌｇが４７０Ｖ以上であって放電灯８が寿命と判定されれば、点灯装置２の作動を停止してすなわち駆動手段５の出力を停止して、放電灯８を始動点灯させない。所定値（４７０Ｖ）未満であれば、点灯装置２の出力を制御してグロー放電からアーク放電に移行させ、通常点灯を行う。あるいは、判定動作を終了し、改めて始動シーケンスを経て放電灯８を点灯するようにしてもよい。
【００５３】
なお、本実施形態において、演算手段１２の記憶部１２ｂは、寿命判定に関するデータに代えてあるいは同時にランプ電圧と累積点灯時間との関係を記憶していてもよい。この場合、累積点灯時間に応じて光出力が低下していると判定された場合には、駆動手段５の出力を制御して光出力低下分を補償するように点灯装置２の出力を制御することができる。
【００５４】
また、電圧検出手段１０および演算手段１２は、ランプ装着検出手段、通常点灯時の光出力一定化手段等を兼用することができるものである。
【００５５】
つぎに、本発明による放電灯の劣化状態判定方法および放電灯点灯装置の他の実施形態を図４〜図８を参照して説明する。図４は本発明における放電灯点灯装置の他の実施形態を示す回路図、図５は本発明における放電灯の劣化状態判定方法の他の実施形態のステップを示す図、図６はランプ電圧Ｖｌｇとエミッタ消耗量との関係を３種の蛍光ランプについて示す図、図７はグロー放電時およびアーク放電時のランプ電圧の関係を示す図、図８はランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）とエミッタ消耗量との関係を示す図である。
【００５６】
まず、図１のような放電灯点灯装置により４０Ｗクラスの蛍光ランプで、かつ、種類の異なる蛍光ランプＦＨＦ３２、ＦＬＲ４０、ＦＬ４０について、グロー放電時のランプ電圧とエミッタの消耗量との関係を測定した結果は図６に示すとおりであった。図６に示すように、同じエミッタの消耗量でも、蛍光ランプの種類ＦＨＦ３２、ＦＬＲ４０、ＦＬ４０によってランプ電圧値Ｖｌｇが異なることが分かる。この理由は既に述べたとおりであると考えられる。
【００５７】
本実施形態は、このような、放電灯の種類の違いによるランプ電圧値Ｖｌｇの差を極力無くそうとする場合に好適なものである。
【００５８】
図４において、図１と同じまたは対応する部分には同じ符号を付して説明を省略する。本実施形態では、放電灯８のフィラメント予熱手段として予熱トランス１３を備え、この予熱トランス１３、コンデンサ１４およびスイッチ１５の直列回路を一方のＦＥＴ４のドレイン・ソースと並列に設けている。予熱トランス１３の各出力Ａ、Ｂは放電灯８の各フィラメントＡ、Ｂに対応して供給されるようになっている。したがって、共振用のコンデンサ９’はフィラメント予熱作用を兼用しない。
【００５９】
前記コンデンサ１４は、スイッチング周波数に対するインピーダンス調整用すなわち予熱トランスの出力調整用として用いられるが、必ずしも必要ではない。
【００６０】
前記スイッチ１５は、演算手段１２’によって、後述するタイミングでそのオンオフを制御されるようになっている。
【００６１】
１６は放電灯８のランプ電流を検出する電流検出手段であって、放電灯８と直列に設けられている。この電流検出手段１６の検出信号は、アナログ/デジタル変換器１１’を介して演算手段１２に入力されるようになっている。この電流検出手段１６も、ランプ装着検出手段、始動検出手段、通常点灯時の光出力一定化手段等に兼用可能である。
【００６２】
つぎに、本実施形態における放電灯点灯装置を用いて放電灯の状態判定方法のステップおよび同放電灯点灯装置の作用について説明する。
【００６３】
まず、直流電源装置１が投入されると、演算手段１２’はスイッチ１５をオフした状態で駆動手段５を制御して、放電灯８に高電圧を印加しグロー放電させる（図５‐５１）。このグロー放電時の放電電流は、電流検出手段１６にて検出され、アナログ/デジタル変換器１１’を介して演算手段１２’に入力される。演算手段１２’ではこの放電電流を一定値（例えば３ｍＡ）化制御し（図５‐５２）、また、このときのランプ電圧値Ｖｌｇを電圧検出手段１０、アナログ/デジタル変換器１１’を介して入力する（図５‐５３）。そして、このランプ電圧値Ｖｌｇを記憶部１２ｂ’に記憶する。
【００６４】
つぎに、演算手段１２’はスイッチ１５をオンして、フィラメントの予熱を開始する（図５‐５４）。これにより、フィラメントが加熱されると、フィラメントから熱電子が放出され、アーク放電を開始する（図５‐５５）。アーク放電に移行すると、放電灯８のランプ電圧値Ｖｌｇは陰極効果電圧が低下するため急激に低下する。この様子を図７に示す。
【００６５】
演算手段１２’は、アーク放電時の放電電流値を電流検出手段１６およびアナログ/デジタル変換器１１’を介して検出し、この電流値をグロー放電時と同様に３ｍＡに一定化制御する（図５‐５６）。そして、このときのランプ電圧値を電圧検出手段１０およびアナログ/デジタル変換器１１’を介して検出する（図５‐５７）。
【００６６】
つぎに、グロー放電時のランプ電圧値Ｖｌｇからアーク放電時のランプ電圧値Ｖｌａを差引く演算を行い（図５‐５８）、この演算した値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）が所定値に対してどうであるかを判定する（図５‐５９）。本実施形態においては、ランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）が３５０Ｖ以上であれば寿命末期、それ未満であれば正常であると設定した。したがって、演算手段１２’は、放電灯８が寿命と判定されれば、点灯装置２’の作動を停止して放電灯８を始動点灯させない。所定値（３５０Ｖ）未満であれば、そのままアーク放電で、かつ、放電電流を所定のものに増加して、通常点灯を行う。
【００６７】
因みに図４の放電灯点灯装置で種類の異なる蛍光ランプＦＨＦ３２、ＦＬＲ４０、ＦＬ４０について、グロー放電時のランプ電圧とエミッタの消耗量との関係を測定した結果は図８に示すとおりであった。図８からも明らかなように、各放電灯間の差が、図６の場合に比して格段に小さくなっている。この理由も上述したように、放電灯の種類により異なる陽光柱電圧を判定の要素から除外したためと考えられる。
【００６８】
つぎに、本発明のさらに他の実施形態を図９を参照して説明する。図９はランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）と累積点灯時間との関係を示す図である。
【００６９】
本実施形態では、図４における放電灯点灯装置の演算手段１２’が、予め図９に示すランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）と累積点灯時間との関係を記憶している。また、演算手段１２’は、上述した放電灯８の寿命判定に加えて、あるいは寿命判定に代えてランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）から累積点灯時間を推定動作する。
【００７０】
そして、累積点灯時間の推定結果を表示したり、別個に累積点灯時間と光束減少を補償する調光データを記憶しこのデータに基いて点灯時間の経過に応じて増光させるように点灯装置２’を制御したりすることができる。
【００７１】
つぎに、本発明による照明装置の一実施形態を図１０を参照して説明する。図１０の場合、照明装置は天井直付形の照明器具である。１００は照明器具本体、１０１は照明器具本体１００に設けられたソケット、１０２は反射板、１０３はソケット１０１に装着された熱陰極形の放電灯、１０４は照明器具本体１００に内蔵された放電灯点灯装置である。
【００７２】
このような構成の照明装置は、フィラメントひいては放電灯１０３の寿命末期あるいは累積点灯時間を推定でき、これにより、寿命末期状態の放電灯１０３を継続点灯することによる不都合の発生や不意の消灯といったことが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による放電灯点灯装置の一実施形態を示す回路図
【図２】本発明による放電灯の劣化状態判定方法の一実施形態のステップを示す図
【図３】ランプ電圧とフィラメントのエミッタ消耗量との関係を示す図
【図４】本発明による放電灯点灯装置の他の実施形態を示す回路図
【図５】本発明による放電灯の劣化状態判定方法の他の実施形態のステップを示す図
【図６】ランプ電圧Ｖｌｇとエミッタ消耗量との関係を３種の蛍光ランプについて示した図
【図７】グロー放電時およびアーク放電時のランプ電圧の関係を示す図
【図８】ランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）とエミッタ消耗量との関係を示す図
【図９】ランプ電圧値（Ｖｌｇ−Ｖｌａ）と累積点灯時間との関係を示す図
【図１０】本発明による照明装置の一実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
【００７４】
１…直流電源装置、２、２’…点灯装置、３，４…ＭＯＳ型ＦＥＴ、８、１０３…熱陰極形の放電灯、１０…電圧検出手段、１２、１２’…制御手段、１６…電流検出手段。
【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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