(57)【要約】【課題】放電ランプのバラツキを考慮した寿命判定を行い、常に適切な寿命判定を行う。【解決手段】放電ランプ１４を点灯動作するインバータ回路８や共振回路等を含む主回路及び放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路を含む点灯回路と、放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出するＡ／Ｄ変換器２６と、ランプ電圧とフィラメント電圧との積算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を記憶した不揮発性メモリ２４と、所定の時間間隔で第１、第２のスイッチ１７，１８をオフして予熱回路の動作を停止させ、この停止期間においてＡ／Ｄ検出器が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の積算値を判断閾値と比較し、積算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定するＣＰＵ（判定手段）２１を備えている。【選択図】図１
2007109611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプを点灯動作する主回路及び前記放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路を含む点灯回路と、
前記放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、
ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を記憶した不揮発性メモリと、
所定の時間間隔で前記予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において前記電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を前記不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
放電ランプを点灯動作する主回路及び前記放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路を含む点灯回路と、
前記放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、
ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を記憶した不揮発性メモリと、
前記放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段が予め設定した所定のランプ電流を検出している状態において、所定の時間間隔で前記予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において前記電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を前記不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
放電ランプを点灯動作する主回路及び前記放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路を含む点灯回路と、
前記放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、
ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を記憶した不揮発性メモリと、
前記放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、
前記放電ランプの周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記電流検出手段が予め設定した所定のランプ電流を検出し、かつ、前記温度検出手段が予め設定した所定の温度を検出している状態において、所定の時間間隔で前記予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において前記電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を前記不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
放電ランプを点灯動作する主回路及び前記放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路を含む点灯回路と、
前記放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、
前記放電ランプの周囲温度を検出する温度検出手段と、
前記放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、
ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を、放電ランプの周囲温度及びランプ電流に応じて複数記憶した不揮発性メモリと、
所定の時間間隔で前記予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において前記温度検出手段が検出した周囲温度と前記電流検出手段が検出したランプ電流に基づいて前記不揮発性メモリから該当する判断閾値を取得する判断閾値取得手段と、
前記予熱回路の動作停止期間において前記電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を前記判断閾値取得手段が取得した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
判定手段は、ランプ寿命を判定すると、点灯回路から放電ランプへの電力供給を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
判定手段は、予熱回路の動作停止期間が終了する直前において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
判定手段は、ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値を順次メモリに記憶し、記憶した演算値の変化の割合が増加していることを判定すると、点灯回路を制御して予熱回路の動作を停止させる時間間隔を短くすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１記載の放電灯点灯装置と、
この放電灯点灯装置を組み込んだ器具本体と、
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、放電灯点灯装置及びこの放電灯点灯装置を備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯点灯装置において、蛍光ランプの累積点灯時間を不揮発性メモリに累積し、その累積点灯時間に従って照度を補正したり、ランプ寿命を判定したりするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２００６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、放電ランプにはバラツキがあり、寿命は必ずしも一定にはならず、メーカが保証している寿命に対して実際の寿命が短かったり、長かったりする。従って、このような放電ランプの寿命管理を累積点灯時間で一律的に行ったのでは、寿命判定に誤りが生じる問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、放電ランプのバラツキを考慮した寿命判定ができ、常に適切な寿命判定ができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、放電ランプを点灯動作するインバータ回路や共振回路等を含む主回路及び放電ランプのフィラメント電極を予熱する予熱回路からなる点灯回路と、放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、ランプ電圧とフィラメント電圧との積算値等の演算値に対応して設定された寿命判定を行うための判断閾値を記憶した不揮発性メモリと、所定の時間間隔で予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段とを備えた放電灯点灯装置にある。
【０００６】
電圧検出手段としては、一つの電圧検出手段でランプ電圧及びフィラメント電圧を検出してもよいし、ランプ電圧及びフィラメント電圧を個々の電圧検出手段で検出してもよい。フィラメントは、例えばタングステンワイヤにエミッタを蒸着したもので、エネルギーが供給されると熱電子を放出する。フィラメントにおいて部分的に絶縁破壊が生じると熱電子の放出が集中しているスポット間にランプ電流が流れる。エミッタはスポット位置から蒸発が進む。エミッタの蒸発が進んだフィラメントでは、流入したランプ電流がスポット位置に到達する間、タングステンワイヤ上を流れ電圧降下が生じる。従って、ランプ電流のみによる電圧降下を得ることでエミッタ残存量を推定することが可能になるが、そのためには、フィラメント電流を流さずにランプ電圧、フィラメント電圧を測定することが必要となる。本発明は、この原理を応用している。
【０００７】
従って、時間経過によるエミッタ残存量は放電ランプ毎にバラツキがあっても、蛍光ランプ毎にその都度エミッタ残存量を推定して寿命を判定できるので、放電ランプのバラツキを考慮した寿命判定ができることになる。
【０００８】
また、本発明は、さらに、放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段が予め設定した所定のランプ電流を検出している状態において、所定の時間間隔で予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段を備えた放電灯点灯装置にある。これにより、ランプ寿命の判定がより確実になる。
【０００９】
また、本発明は、さらに、放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、放電ランプの周囲温度を検出する温度検出手段と、電流検出手段が予め設定した所定のランプ電流を検出し、かつ、温度検出手段が予め設定した所定の温度を検出している状態において、所定の時間間隔で予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を不揮発性メモリに記憶した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段を備えた放電灯点灯装置にある。これにより、ランプ寿命の判定がより確実になる。
【００１０】
また、本発明は、放電ランプのランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段と、放電ランプの周囲温度を検出する温度検出手段と、放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段と、ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値に対応した設定された寿命判定を行うための判断閾値を、放電ランプの周囲温度及びランプ電流に応じて複数記憶した不揮発性メモリと、所定の時間間隔で予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において温度検出手段が検出した周囲温度と電流検出手段が検出したランプ電流に基づいて不揮発性メモリから該当する判断閾値を取得する判断閾値取得手段と、予熱回路の動作停止期間において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込み、この両電圧の演算値を判断閾値取得手段が取得した判断閾値と比較し、演算値が判断閾値を超えたとき、ランプ寿命を判定する判定手段を備えた放電灯点灯装置にある。これにより、ランプ寿命の判定がより確実になる。また、寿命判定が迅速に行える。
【００１１】
さらに、本発明は、ランプ寿命を判定すると、点灯回路から放電ランプへの電力供給を停止させる制御を行う。  
さらに、本発明は、予熱回路の動作停止期間が終了する直前において電圧検出手段が検出したランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込む。すなわち、フィラメント電極の予熱回路の動作を停止させた直後は、直前のランプ電流と予熱回路での予熱によりフィラメント電極は過熱状態に近い。予熱回路の影響を極力無くすためには予熱回路の動作停止期間の終了直前でのランプ電圧及びフィラメント電圧を見るのが望ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、ランプ電圧とフィラメント電圧との演算値を順次メモリに記憶し、記憶した演算値の変化の割合が増加していることを判定すると、点灯回路を制御して予熱回路の動作を停止させる時間間隔を短くする。すなわち、放電ランプが寿命に近づくとランプ電圧及びフィラメント電圧が増加する傾向になるので、その演算値の変化の割合も増加する。従って、放電ランプが寿命に近づくに従って寿命を判定する周期を短くして遅滞無く寿命判定ができるようにする。  
さらに、本発明は、上記放電灯点灯装置を組み込んだ器具本体からなる照明器具にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放電ランプにおける製造に起因するバラツキ、電極サイズや形状のバラツキ、エミッタと不良のバラツキなどに起因するバラツキを考慮した寿命判定ができ、適切な寿命判定ができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供できる。  
また、本発明によれば、さらに、寿命の判定がより確実にできる放電灯点灯装置及び照明器具を提供できる。  
また、本発明によれば、さらに、寿命の判定がより確実にできるとともに迅速にできる放電灯点灯装置及び照明器具を提供できる。  
また、本発明によれば、さらに、遅滞無く寿命判定ができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。  
（第１の実施の形態）
図１に示すように、交流電源１にダイオードブリッジからなる全波整流回路２の入力端子を接続し、この全波整流回路２の出力端子に第１のインダクタ３を介して第１のＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）４を接続し、この第１のＦＥＴ４にダイオード５を順極性に介して平滑コンデンサ６を並列に接続して、昇圧チョッパ形の直流電源７を形成している。
【００１５】
そして、前記直流電源７にハーフブリッジ形のインバータ回路８を接続している。前記インバータ回路８は、前記直流電源７の出力端子、すなわち、平滑コンデンサ６の両端間に、第２のＭＯＳ型ＦＥＴ９と第３のＭＯＳ型ＦＥＴ１０との直列回路を並列に接続している。
【００１６】
前記第３のＦＥＴ１０に、コンデンサ１１及び第２のインダクタ１２を直列に介して共振用コンデンサ１３を並列に接続している。そして、前記共振用コンデンサ１３に、放電ランプ１４の両フィラメント電極１４ａ，１４ｂの一端を接続している。
【００１７】
前記各ＦＥＴ４，９，１０を駆動回路２０によってスイッチング駆動し、第１のＦＥＴ４のスイッチング駆動によって平滑コンデンサ６の両端間に所望の高電圧を発生させ、第２、第３のＦＥＴ９，１０のスイッチング駆動によって前記放電ランプ１４に高周波電力を供給するようになっている。
【００１８】
前記直流電源７、インバータ回路８、コンデンサ１１、第２のインダクタ１２、共振用コンデンサ１３、駆動回路２０からなる回路は、前記放電ランプ１４を点灯動作する主回路を形成している。
【００１９】
また、前記第３のＦＥＴ１０に、コンデンサ１５とフィラメント予熱用トランス１６の１次巻線１６ｐとの直列回路を並列に接続し、前記トランス１６の第１の２次巻線１６ｓ1を第１のスイッチ１７を直列に介して前記放電ランプ１４の一方のフィラメント電極１４ａに接続し、前記トランス１６の第２の２次巻線１６ｓ2を第２のスイッチ１８を直列に介して前記放電ランプ１４の他方のフィラメント電極１４ｂに接続し、これら回路によってフィラメント電極の予熱回路を形成している。前記駆動回路２０は、前記第１、第２のスイッチ１７，１８も駆動制御し、互いに同期してオン、オフ動作するようになっている。そして、前記主回路と予熱回路によって点灯回路を形成している。
【００２０】
前記駆動回路２０は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）２１により制御されて前記各ＦＥＴ４，９，１０及び第１、第２のスイッチ１７，１８を駆動制御する。前記ＣＰＵ２１はデータバスや信号バスからなるバスライン２２に接続している。前記バスライン２２には、さらに、前記ＣＰＵ２１が各部を制御するためのプログラムデータを格納したプログラムメモリ２３、判断閾値等の設定データを記憶した不揮発性メモリ２４及びデータ処理や演算等に使用するＲＡＭからなるメインメモリ２５が接続されている。
【００２１】
前記放電ランプ１４のランプ電圧及びフィラメント電圧を検出する電圧検出手段として、Ａ／Ｄ変換器２６を設け、検出したランプ電圧及びフィラメント電圧をデジタル変換して前記ＣＰＵ２１に送出している。
【００２２】
前記ＣＰＵ２１は前記Ａ／Ｄ変換器２６からのランプ電圧のデジタル値とフィラメント電圧のデジタル値をメインメモリ２５に取り込んだ後演算して、例えば、積算して積算値を求め、その積算値を前記不揮発性メモリ２４に記憶した判断閾値と比較して放電ランプ１４の寿命を判定するようにしている（判定手段）。
【００２３】
すなわち、前記ＣＰＵ２１は判定手段を備え、この判定手段は、所定の時間間隔で前記第１、第２のスイッチ１７，１８を一定時間オフして予熱回路の動作を停止させ、この停止期間において前記Ａ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込んで積算処理し、この積算値を前記不揮発性メモリ２４に記憶した判断閾値と比較し、積算値が判断閾値を超えたときランプ寿命を判定するようになっている。そして、放電ランプ１４が寿命になったことを判定したときには、駆動回路２０を制御してインバータ回路８の発振動作を停止させ、放電ランプ１４への電力供給を停止させるようにしている。従って、前記不揮発性メモリ２４に記憶する判断閾値としては、例えば、放電ランプ１４が寿命末期になったときのランプ電圧とフィラメント電圧を検出し、その検出値のデジタル値を積算して得たものをそのまま判定閾値として使用するか、あるいは誤差を見越して若干修正したものを判定閾値として使用する。
【００２４】
また、判定手段が、予熱回路の動作を一定時間停止させて前記Ａ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込んで積算処理するのは以下の理由による。  
すなわち、前記放電ランプ１４のフィラメント電極１４ａ，１４ｂは、例えば、図２に示すように、タングステンワイヤＴＷにエミッタＥを蒸着して形成され、エネルギーが供給されると熱電子を放出する。フィラメント電極１４ａ，１４ｂに部分的に絶縁破壊が生じると熱電子の放出が集中しているスポット間にランプ電流が流れる。そして、エミッタはスポット位置から蒸発が進む。
【００２５】
図２の(a)に示すように、エミッタ量が充分なフィラメント電極１４ａ，１４ｂに対して図中左端からランプ電流が流出入する経路を想定すると、ランプ電流はタングステンワイヤＴＷの上をほとんど流れることなくスポット位置に到達して流れる。このときにはフィラメント電極でのランプ電流による電圧降下はほとんど発生しない。
【００２６】
これに対し、図２の(b)に示すように、エミッタＥの蒸発が進んだフィラメント電極１４ａ，１４ｂでは、流入したランプ電流がスポット位置に到達する間タングステンワイヤＴＷ上を流れるため、ここでの電圧降下が生じる。この電圧降下を正しく測定できればエミッタ残存量を推定することが可能になる。電圧降下を正しく測定するには、ランプ電流とは別に流れるフィラメント電流を止める必要がある。
【００２７】
そこで、第１、第２のスイッチ１７，１８を一定時間オフして予熱回路の動作を停止させてフィラメント電流を止め、この状態でランプ電流のみによる電圧降下を測定してエミッタ残存量を推定することになる。そして、電圧降下を測定するのにランプ電圧とフィラメント電圧を使用している。
【００２８】
ランプ電圧ＶLとフィラメント電極のエミッタ量との関係をグラフで示すと、図３に示すように、エミッタ量が減少するに従ってランプ電圧ＶLは上昇する。また、フィラメント電圧Ｖfとフィラメント電極のエミッタ量との関係をグラフで示すと、図４に示すように、エミッタ量が減少するに従ってフィラメント電圧Ｖfは上昇する。
【００２９】
このようにエミッタ量の変化はランプ電圧とフィラメント電圧の両方の変化として現れるので、ランプ電圧とフィラメント電圧との積算値を見ることで、フィラメント電極１４ａ，１４ｂにおけるエミッタ量の状態をより正確に検出できることになる。そして、エミッタ量の減少は累積点灯時間に略比例する。従って、ランプ電圧とフィラメント電圧との積算値によって放電ランプ１４の寿命末期を判定することができる。
【００３０】
また、判定手段が、予熱回路の動作を一定時間停止させて前記Ａ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込んで積算処理するときのタイミングを、予熱回路の動作停止期間が終了する直前にしている。これは、フィラメント電極の予熱回路の動作を停止させた直後は、直前のランプ電流と予熱回路での予熱によりフィラメント電極は過熱状態に近いので、予熱回路が停止してもその影響が残っている。このため、予熱回路の影響をできる限り取り除くには予熱回路の動作停止期間の終了直前でランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込むことが望ましい。
【００３１】
このタイミング管理はＣＰＵ２１が内蔵しているクロック信号を使用するタイマを使用することで実現できる。すなわち、予熱回路の動作を一定時間停止する時間を管理する第１タイマとランプ電圧及びフィラメント電圧を取り込むタイミングを管理する第２タイマを用意し、第２のタイマのタイムアップ時間を第１のタイマのタイムアップ時間よりも若干短く設定し、両タイマを同時にスタートさせればよい。また、所定の時間間隔で前記第１、第２のスイッチ１７，１８をオフさせるタイミング管理もＣＰＵ２１が内蔵しているクロック信号を使用するタイマを使用することで実現できる。
【００３２】
このような構成においては、ＣＰＵ２１はプログラムメモリ２３に記述されたプログラムに従って第２、第３のＦＥＴ９，１０を駆動する駆動信号を生成して駆動回路２０に供給する。そして、放電ランプ１４への供給電力が所定値となるように駆動周波数やオンデューティなどをフィードバック制御する。こうして、放電ランプ１４はランプ電力が略一定に点灯動作される。
【００３３】
そして、点灯回路が放電ランプ１４を点灯動作しているときにおいて、ＣＰＵ２１は駆動回路２０を制御してこの駆動回路２０に予熱回路の第１、第２のスイッチ１７，１８を所定の時間間隔で一定時間だけオフさせる動作を繰り返し行わせる。予熱回路の動作が停止するとフィラメント電極１４ａ，１４ｂへのフィラメント電流は流れない。
【００３４】
そして、第１、第２のスイッチ１７，１８がオフからオンに移行する直前において、ＣＰＵ２１はＡ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込んで積算処理する。そして、算出した積算値を不揮発性メモリ２４に記憶してある判断閾値と比較する。フィラメント電極１４ａ，１４ｂのエミッタ量が充分な場合は、算出した積算値は判断閾値よりも低いのでランプ寿命末期が判定されることは無い。
【００３５】
放電ランプ１４が寿命末期に近づくとフィラメント電極１４ａ，１４ｂのエミッタ量が少なくなってランプ電圧及びフィラメント電圧が高くなり、積算値が大きくなる。そして、やがて積算値が判断閾値を超えるようになる。積算値が判断閾値を越えると、ＣＰＵ２１は、ランプ寿命を判定し、駆動回路２０を制御してインバータ回路８の動作を停止させる。これにより、放電ランプ１４への電力供給が停止され、放電ランプ１４は消灯する。
【００３６】
このように、放電ランプ１４の点灯時において、フィラメント電極の予熱を停止させた状態でランプ電圧及びフィラメント電圧の検出値を取り込み、寿命末期判定のための判断閾値と比較し、判断閾値を超えたときランプ寿命末期の判定を行うので、放電ランプのバラツキを考慮した寿命判定ができ、常に適切な寿命判定ができる。しかも、放電ランプ１４を消灯することで安全性の確保や省電力化を図ることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。  
この実施の形態は、図５に示すように、放電ランプ１４におけるフィラメント電極１４ｂ側の外部にランプ電流を検出する電流検出手段として例えばカレントトランスのような電流検出器２７を配置し、この電流検出器２７が検出したランプ電流をＡ／Ｄ変換器２６１に供給している。
【００３８】
前記Ａ／Ｄ変換器２６１は、Ａ／Ｄ変換器２６と同様にランプ電圧及びフィラメント電圧をデジタル変換してＣＰＵ２１１に送出するとともに、前記電流検出器２７からのランプ電流をデジタル変換して前記ＣＰＵ２１１に送出する。
【００３９】
前記ＣＰＵ２１１は、前記Ａ／Ｄ変換器２６１からのランプ電流のデジタル値を取り込み、ランプ電流が予め設定した所定値を満足している状態において、所定の時間間隔で第１、第２のスイッチ１７，１８を一定時間オフして予熱回路の動作を停止させる。すなわち、前記ＣＰＵ２１１は、プログラムメモリ２３に記述されたプログラムに従って第２、第３のＦＥＴ９，１０を駆動する駆動信号を生成して駆動回路２０に供給する。そして、放電ランプ１４への供給電力が所定値となるように駆動周波数やオンデューティなどをフィードバック制御する。このとき、Ａ／Ｄ変換器２６１からのランプ電流検出値を所定値と比較し、略等しくなっている場合、駆動回路２０を介して予熱回路の第１、第２のスイッチ１７，１８を一定時間オフして予熱回路の動作を停止させる。
【００４０】
そして、予熱回路の停止期間において前記Ａ／Ｄ変換器２６１からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値をＣＰＵ２１１が取り込んで積算処理し、この積算値を不揮発性メモリ２４に記憶した判断閾値と比較し、積算値が判断閾値を超えたときランプ寿命を判定する。そして、放電ランプ１４が寿命になったことを判定したときには、駆動回路２０を制御してインバータ回路８の発振動作を停止させ、放電ランプ１４への電力供給を停止させる（判定手段）。
【００４１】
従って、前記不揮発性メモリ２４に記憶する判断閾値としては、例えば、放電ランプ１４が寿命末期になったときの、所定のランプ電流が流れている状態でのランプ電圧とフィラメント電圧を検出し、その検出値のデジタル値を積算して得たものをそのまま判定閾値として使用するか、あるいは誤差を見越して若干修正したものを判定閾値として使用する。
【００４２】
このようにすれば、放電ランプ１４の寿命末期を判定するための判断閾値をランプ電流との関係で設定できるので、より確実な寿命末期の判定ができる。なお、その他については前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００４３】
（第３の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。  
この実施の形態は、図６に示すように、第２の実施の形態において、さらに、バスライン２２にインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２８を接続するとともに、装置の外部に放電ランプ１４の周囲の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ２９を設け、この温度センサ２９からの温度検出信号を前記インターフェース回路２８に入力している。前記温度センサ２９からの温度検出信号は、例えば、温度に対応した直流電圧値の信号であり、前記インターフェース回路２８はこの直流電圧値をデジタル値に変換したバスライン２２に出力する。そして、ＣＰＵ２１１はインターフェース回路２８からデジタルな温度検出データを取り込むようになっている。
【００４４】
この回路において放電ランプ１４は、インバータ回路８、コンデンサ１１、第２のインダクタ１２、共振用コンデンサ１３、駆動回路２０からなる主回路により、ランプ電力が略一定に点灯制御されるが、周囲温度によって電流−電圧特性が変化するため、この点灯装置の動作点が変化する。すなわち、図７に示すようになる。図７においてグラフｇ1は４０Ｗ電力一定制御時の主回路の負荷特性を示し、グラフｇ2は放電ランプ１４の周囲温度Ｔaが２５℃のときのランプ電流−電圧特性を示し、グラフｇ3は放電ランプ１４の周囲温度Ｔaが０℃のときのランプ電流−電圧特性を示している。このグラフから、放電ランプ１４の周囲温度の変化によって放電ランプ１４を４０Ｗ一定制御していても動作電流が異なる値になることが分かる。
【００４５】
そこで、ランプ電流の検出値がＩＬ2に相当する値で、かつ、温度センサ２９の検出値が２５℃になったときに、駆動回路２０を介して予熱回路の第１、第２のスイッチ１７，１８を一定時間オフして予熱回路の動作を停止させる。
【００４６】
そして、予熱回路の停止期間において前記Ａ／Ｄ変換器２６１からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値をＣＰＵ２１１が取り込んで積算処理し、この積算値を不揮発性メモリ２４に記憶した判断閾値と比較し、積算値が判断閾値を超えたときランプ寿命を判定する。そして、放電ランプ１４が寿命になったことを判定したときには、駆動回路２０を制御してインバータ回路８の発振動作を停止させ、放電ランプ１４への電力供給を停止させる（判定手段）。
【００４７】
このようにすれば、放電ランプ１４の寿命末期を判定するための判断閾値をランプ電流及び放電ランプ１４の周囲温度との関係で設定できるので、より確実な寿命末期の判定ができる。なお、その他については前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００４８】
（第４の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。  
この実施の形態の放電灯点灯装置の基本的な構成は第３の実施の形態と同一で、従って、図６に示す構成になっている。異なる点は、不揮発性メモリ２４に図８に示すデータテーブル２４１を設けている点である。
【００４９】
前記データテーブル２４１には、ランプ電流と周囲温度の関係において、ランプ電圧とフィラメント電圧との積算値おける寿命判定に対応した判定閾値Ｔhxxを複数設定している。すなわち、ランプ電流５０ｍＡ，１００ｍＡ，１５０ｍＡ，２００ｍＡ，２５０ｍＡ，３００ｍＡ，３５０ｍＡ，４００ｍＡに対して、それぞれ周囲温度０℃、５℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃毎に判定閾値Ｔh00〜Ｔh06、Ｔh10〜Ｔh16、Ｔh20〜Ｔh26、Ｔh30〜Ｔh36、Ｔh40〜Ｔh46、Ｔh50〜Ｔh56、Ｔh60〜Ｔh66、Ｔh70〜Ｔh76を設定している。
【００５０】
ＣＰＵ２１１は、Ａ／Ｄ変換器２６１からのランプ電流と温度センサ２９からの温度検出値を取り込み、例えば、ランプ電流が３００ｍＡ、温度検出値が３０℃であれば、データテーブル２４１から判定閾値Ｔh56を読み出す。
【００５１】
そして、予熱回路の停止期間において前記Ａ／Ｄ変換器２６１からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値をＣＰＵ２１１が取り込んで積算処理し、この積算値を読み出した判断閾値Ｔh56と比較し、積算値が判断閾値を超えたときランプ寿命を判定する。そして、放電ランプ１４が寿命になったことを判定したときには、駆動回路２０を制御してインバータ回路８の発振動作を停止させ、放電ランプ１４への電力供給を停止させる（判定手段）。
【００５２】
このようにすれば、放電ランプ１４の寿命末期を判定するための判断閾値をランプ電流及び放電ランプ１４の周囲温度との関係で設定できるので、より確実な寿命末期の判定ができる。しかも、ランプ電流と周囲温度との関係で該当する判定閾値をデータテーブル２４１から読み出して使用できるので、ランプ電流が所定値になり、周囲温度が所定の温度になる条件を待つことなく寿命判定ができる。これにより、迅速な寿命判定ができる。なお、その他については前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００５３】
（第５の実施の形態）
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。  
この実施の形態の放電灯点灯装置の基本的な構成は第１の実施の形態と同一であり、異なる点は、図９に示すように、バスライン２２にインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２８１を接続し、このインターフェース回路２８１を介して外部の通信端末と有線通信を行う点にある。
【００５４】
ＣＰＵ２１は、Ａ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込むと、それを積算し得られる積算値をメインメモリ２５に格納するようにしている。そして、メインメモリ２４には常に最新の積算値が記憶されるように、前回のデータに上書きして記憶する。
【００５５】
前記ＣＰＵ２１は、インターフェース回路２８１を介して外部の通信端末からのランプの寿命情報の要求を受信すると、前記メインメモリ２５から積算値を読み出して不揮発性メモリ２４から読み出して判定閾値と比較する。そして、積算値と判定閾値との差に応じてランプ寿命情報を作成しインターフェース回路２８１を介して通信端末に送信する。ランプ寿命情報を送信するタイミングとしては、装置から発生するノイズが小さくなり影響を受けないタイミングを選択する。
【００５６】
ランプ寿命情報としては、例えば、ＣＰＵ２１から通信端末に送信する信号は単なる２ビットの信号とし、通信端末で、受信した２ビット信号を基にこれをメッセージに変換する。そして、放電ランプ１４がまだ新しくその積算値と判定閾値との差が充分大きいときには２ビット信号「００」を送信し、これを通信端末では「新しいランプです。」というメッセージに変換して表示する。また、積算値と判定閾値との差が所定の差よりも小さくなると２ビット信号「０１」を送信し、これを通信端末では「ランプの交換時期はまもなくです。」というメッセージに変換して表示する。積算値と判定閾値との差が無くなると２ビット信号「１０」を送信し、これを通信端末では「ランプを更新して下さい。」というメッセージに変換して表示する。
【００５７】
このような構成においては、ユーザは通信端末を使用して放電ランプ１４の寿命情報を取得することができる。そして、寿命情報は通信端末の画面にメッセージとして表示されるのでユーザは放電ランプ１４がまだ新しいのか、寿命に近くなってきたのか、交換しなければならないのか等を容易に知ることができる。また、通信端末への寿命情報の送信を装置から発生するノイズの影響を受けないタイミングで行うので、常に通信端末に対して２ビットの寿命情報を正確に送信できる。なお、その他については前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００５８】
なお、この実施の形態ではユーザの通信端末とインターフェース回路２８１を介して有線通信を行うものについて述べたがこれに限定するものではなく、図１０に示すように、インターフェース回路２８１の代わりに、通信端末と無線で送受信する送受信回路３０を設け、この送受信回路３０をバスライン２２に接続し、ＣＰＵ２１がこの送受信回路３０を制御するものであってもよい。なお、この場合ユーザの通信端末も無線通信する構成になっている必要がある。
【００５９】
（第６の実施の形態）
この実施の形態の放電灯点灯装置の構成は、図９に示す構成と基本的には同じである。ＣＰＵ２１は予熱回路を停止させてＡ／Ｄ変換器２６からランプ電圧とフィラメント電圧のデジタル値を取り込むと、それを積算し得られる積算値をメインメモリ２５に記憶するが、このときメインメモリ２５に対して積算値を複数回分、例えば、過去２回分を記憶する点が異なる。
【００６０】
すなわち、今回取り込んだランプ電圧とフィラメント電圧に基づく積算値がｘ[n]で、前回取り込んだランプ電圧とフィラメント電圧に基づく積算値がｘ[n-1]で、前々回取り込んだランプ電圧とフィラメント電圧に基づく積算値がｘ[n-2]であったとすると、積算値ｘ[n-1]と積算値ｘ[n-2]はメインメモリ２５に記憶されている。そして、今回の積算値ｘ[n]、前回の積算値ｘ[n-1]、前々回の積算値ｘ[n-2]から積算値の変化割合がどのようになっているかを判定する。
【００６１】
積算値の変化の度合いとして、今回の積算値ｘ[n]と前回の積算値ｘ[n-1]との差、及び前回の積算値ｘ[n-1]と前々回の積算値ｘ[n-2]との差を求める。
【００６２】
変化の度合いをｖ[・]で表すと、
ｖ[n]  ＝ｘ[n]−ｘ[n-1]
ｖ[n-1]＝ｘ[n-1]−ｘ[n-2]
となる。さらに、変化の度合いの変化の度合い、すなわち、加速度に相当する積算値の変化割合を求める。
【００６３】
積算値の変化割合をａ[・]で表すと、
ａ[n]＝ｖ[n]−ｖ[n-1]
となる。積算値が一定の割合で増加しているときは、ｖ[・]は正数となるが、ａ[・]＝０となる。積算値の変化割合ａ[・]が増加することはランプ電圧やフィラメント電圧が急速に上昇している状態を示すことになり、放電ランプ１４が加速度的に寿命末期に近づくことを示している。すなわち、
ａ[n]＝ｖ[n]−ｖ[n-1]＝ｘ[n]−ｘ[n-1]−（ｘ[n-1]−ｘ[n-2]）
＝ｘ[n]−２ｘ[n-1]＋ｘ[n-2]
によって変化割合ａ[・]を求め、この変化割合ａ[・]が正のとき積算値の変化割合が増加している、すなわち、放電ランプ１４が寿命末期に近づいていることを判断する。そして、この判断に基づいて、第１、第２のスイッチ１７，１８をオフして予熱回路の動作を停止させる間隔を短く設定する。従って、次にＡ／Ｄ変換器２６からランプ電圧のデジタル値とフィラメント電圧のデジタル値を取り込みタイミングが早くなる。
【００６４】
積算値ｘ[・]の時間に対する変化を示すと図１１に示すようになり、このときの積算値の変化割合ｖ[・]の時間に対する変化を示すと図１２に示すようになり、このときのｖ[・]の変化の度合いａ[・]についてこのａ[・]の時間に対する変化を示すと図１３に示すようになる。
【００６５】
このようにして、ａ[n]＝ｘ[n]−２ｘ[n-1]＋ｘ[n-2]を演算し、この結果が正であれば放電ランプ１４が寿命末期に近づいていると判断してＡ／Ｄ変換器２６からランプ電圧のデジタル値とフィラメント電圧のデジタル値を取り込むタイミングを早くする。これにより、実際に放電ランプ１４が寿命末期になってもそのタイミングから大きくずれることなく、すなわち、遅滞無くランプ寿命末期を判定できる。なお、その他については前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００６６】
また、この装置においては交流電源１が遮断されると、インバータ回路等の主回路の動作が停止され、その後、しばらくしてＣＰＵ２１やメモリ等に電源を供給する制御電源が停止されるが、制御電源が停止するまでの一定時間においてメインメモリ２５に記憶されている積算値ｘ[n-1]、ｘ[n-2]を不揮発性メモリ２４に退避させる。これにより、次に交流電源１が投入されたときに不揮発性メモリ２４に退避していた積算値ｘ[n-1]、ｘ[n-2]をメインメモリ２５に戻すことで前回点灯時に使用していたデータを活用することができる。
【００６７】
なお、前述した各実施の形態では、第３のＦＥＴ１０にコンデンサ１５とフィラメント予熱用トランス１６の１次巻線１６ｐとの直列回路を並列に接続し、トランス１６の第１の２次巻線１６ｓ1を第１のスイッチ１７を直列に介して放電ランプ１４の一方のフィラメント電極１４ａに接続し、トランス１６の第２の２次巻線１６ｓ2を第２のスイッチ１８を直列に介して放電ランプ１４の他方のフィラメント電極１４ｂに接続した予熱回路を使用してフィラメント電極を予熱するようにしたが必ずしもこれに限定するものではなく、コンデンサ予熱方式のものにも適用できるものである。
【００６８】
（第７の実施の形態）
この実施の形態は、図９に示す構成の点灯回路を複数台使用した照明システムについて述べる。  
図１４に示すように、ＬＡＮ１００を介してホスト端末１０１と複数台の点灯装置１０２を接続している。前記ホスト端末１０１は、ＬＡＮ１００を介して各点灯回路１０２を点灯、調光、消灯制御するようになっている。
【００６９】
前記各点灯回路１０２には、個々に固有のユニークな番号が不揮発性メモリ２４に記憶されており、ホスト端末１０１は、このユニークな番号を指定することで点灯回路１０２を個々に制御する。すなわち、ホスト端末１０１は、図１５に示すように、開始フレーム、番号フレーム、信号フレーム、終了フレームからなるフォーマットの信号を各点灯回路１０２に送信するようになっている。番号フレームにはユニークな番号を格納し、信号フレームにはランプ寿命情報要求信号やランプを全点灯、調光、消灯制御する信号等を格納する。
【００７０】
各点灯回路１０２のＣＰＵ２１は、インターフェース回路２８１がホスト端末１０１から信号を受信すると、インターフェース回路２８１から信号を取り込み、先ず、番号フレームの番号情報を読取る。そして、番号情報が自己のユニークな番号と一致していれば、ＣＰＵ２１は、信号フレームから信号を読み取り、その信号内容によって制御を行う。
【００７１】
信号内容が消灯であれば、放電ランプ１４を消灯し、調光であれば調光内容に応じて放電ランプ１４を調光し、全点灯であれば放電ランプ１４を全点灯する。また、信号内容が放電ランプ１４の寿命情報要求であれば、メインメモリ２５に記憶されている最新の積算値を読み出して不揮発性メモリ２４に格納されている判定閾値と比較する。そして、積算値と判定閾値との差に応じて２ビット信号のランプ寿命情報を作成し、発生するノイズが小さくなりノイズの影響を受けないタイミングでインターフェース回路２８１からホスト端末１０１に送信する。
【００７２】
このように、ホスト端末１０１によって各点灯回路１０２を個々に制御することができる。また、ホスト端末１０１はユニークな番号を指定してランプ寿命情報要求を行うことで個々の点灯回路１０２の放電ランプ１４の寿命状態を知ることができる。しかも、各点灯回路１０２からホスト端末１０１へのランプ寿命情報の送信は装置の発生するノイズが小さくなりノイズの影響を受けないタイミングで行うので、点灯回路１０２からホスト端末１０１に対して２ビットの寿命情報を常に正確に送信できる。
【００７３】
（第８の実施の形態）
この実施の形態は、前記した第１乃至第６の実施の形態に記載した放電灯点灯装置の何れかを組み込んだ照明器具について述べる。  
図１６に示すように、内側を反射面に形成した照明器具本体１１０の内側両端部にソケット１１１ａ，１１１ｂを設け、この各ソケット１１１ａ，１１１ｂに放電ランプ１４を装填している。また、前記照明器具本体１１０の中央部に放電灯点灯装置１１２を組み込んでいる。前記放電灯点灯装置１１２の構成は、前述した第１乃至第６の実施の形態に記載した放電灯点灯装置のいずれかの構成になっている。
【００７４】
このように、照明器具として、前述した第１乃至第６の実施の形態に記載した放電灯点灯装置のいずれかを使用することで、放電ランプのバラツキを考慮した寿命判定ができ、常に適切な寿命判定ができる照明器具が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【図２】同実施の形態において放電ランプのフィラメント電極の構成とその動作を説明するための図。
【図３】同実施の形態における放電ランプのランプ電圧とフィラメント電極のエミッタ量の関係を示すグラフ。
【図４】同実施の形態における放電ランプのフィラメント電圧とフィラメント電極のエミッタ量の関係を示すグラフ。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【図７】同実施の形態における４０Ｗ電力一定制御時の負荷特性、２５℃のときのランプ電流−電圧特性、０℃のときのランプ電流−電圧特性を示すグラフ。
【図８】本発明の第４の実施の形態における複数の判定閾値を格納したデータテーブルの構成を示す図。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【図１０】同実施の形態における通信部の変形例を示す一部ブロックを含む回路図。
【図１１】本発明の第６の実施の形態における積算値ｘ[・]の時間に対する変化を示すグラフ。
【図１２】同実施の形態における積算値の変化割合ｖ[・]の時間に対する変化を示すグラフ。
【図１３】同実施の形態における積算値の変化割合の変化の度合いａ[・]の時間に対する変化を示すグラフ。
【図１４】本発明の第７の実施の形態に係る照明システムの構成を示すブロック図。
【図１５】同実施の形態で使用するホスト端末からの信号のフォーマットを示す図。
【図１６】本発明の第８の実施の形態に係る照明器具の外観を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７６】
７…直流電源、８…インバータ回路、９，１０…ＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）、１２…第２のインダクタ、１３…共振用コンデンサ、１４…放電ランプ、１６…フィラメント予熱用トランス、１７…第１のスイッチ、１８…第２のスイッチ、２０…駆動回路、２１…ＣＰＵ、２３…プログラムメモリ、２４…不揮発性メモリ、２５…メインメモリ、２６…Ａ／Ｄ変換器。
【図１】
2007109611.tif 000003
【図２】
2007109611.tif 000004
【図３】
2007109611.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007109611.tif 000009
【図８】
2007109611.tif 000010
【図９】
2007109611.tif 000011
【図１０】
2007109611.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007109611.tif 000014
【図１３】
2007109611.tif 000015
【図１４】
2007109611.tif 000016
【図１５】
2007109611.tif 000017
【図１６】
2007109611.tif 000018