(57)【要約】【課題】高圧放電ランプのステムの異常状態を継続させることなく、安全に高圧放電ランプの点灯制御を行える高圧放電ランプ点灯装置を提供することである。【解決手段】ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の始動時に電流検出器２４で検出されたランプ電流及び電圧検出器２５で検出されたランプ電圧に基づいて高圧放電ランプ１２のステム間放電を検出する。制御回路２７は、ステム間放電検出回路２６がステム間放電を検出しないときはインバータ回路２２をスイッチング制御し、ステム間放電検出回路２６がステム間放電を検出したときはインバータ回路２２及びパルス電圧発生回路２３を停止させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに高周波電力を供給するインバータ手段と；
前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；
前記高圧放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段又は前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段と；
前記高圧放電ランプの始動時に前記電流検出手段で検出されたランプ電流又は前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧に基づいて前記高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するステム異常状態検出手段と；
前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段をスイッチング制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；
を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記ステム異常状態検出手段は、前記高圧放電ランプにパルス電圧が印加される前にランプ電流を検出したとき、又は前記高圧放電ランプにパルス電圧が印加される前に前記高圧放電ランプのランプ電圧が低下したときは、前記高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記ステム異常状態検出手段は、前記高圧放電ランプの再始動時のランプ電流又はランプ電圧を監視し、前記高圧放電ランプが消灯してから一定時間以内にランプ電流が流れ始めたとき、又は前記高圧放電ランプのランプ電圧が低下したときは、ステムの異常状態であると検出することを特徴とする請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに高周波電力を供給するインバータ手段と；
前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；
前記高圧放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段又は前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段と；
前記高圧放電ランプの調光制御開始時に前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧が一旦上昇することなく下降したときはステムの異常状態が発生していると判定するステム異常状態検出手段と；
前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段をスイッチング制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；
を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記ステム異常状態検出手段は、前記制御手段が調光制御により前記高圧放電ランプが立ち消えさせたときに、前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧が所定値より小さいときはステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする請求項４記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに電力を供給するインバータ手段と；
前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；
前記インバータ手段の電気的動作を検出する回路状態検出手段と；
前記高圧放電ランプの照度を検出する照度検出手段と；
前記高圧放電ランプの点灯時に前記回路状態検出手段で検出した前記インバータ手段の電気的動作及び前記照度検出手段で検出した照度に基づいて前記高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するステム異常状態検出手段と；
前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段をスイッチング制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；
を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記ステム異常状態検出手段は、前記照度検出手段で検出した照度が所定照度以下のときに、前記回路状態検出手段で検出した前記インバータ手段の電気的動作が高圧放電ランプの点灯動作と同様な動作を継続しているときは、前記高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする請求項６記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一の高圧放電ランプ点灯装置と；
前記高圧放電ランプ点灯装置で点灯される高圧放電ランプと；
前記高圧放電ランプが装着される器具本体と；
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、高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高圧放電ランプはグロー放電からアーク放電に転移して放電を開始する特性を有することから、アーク放電転移のために所定時間、高い電圧を印加する必要がある。例えば、高圧放電ランプの始動時には３００Ｖの矩形波に５ｋＶのパルス電圧を重畳させて高圧放電ランプに印加し始動させる。
【０００３】
高圧放電ランプは寿命末期時には内管（発光管）からガスがリークし、外管内にそのガスが溜まり、高圧パルス印加時に放電灯外管内で発光管を支持する金属部の間で異常放電（外管内放電）する場合がある。また、高圧放電ランプの寿命末期時に予見される別の異常放電状態として半波放電があり、これは高圧放電ランプの寿命に伴う片側の電極の劣化によって発生する。この状態においては高圧放電ランプに流れるランプ電流は正負非対称となり、片側でほぼ短絡状態、もう一方ではほぼ無負荷状態となる。
【０００４】
そこで、高圧放電ランプの寿命末期時に予見される外管内放電状態や半波放電状態が継続することを回避するものとして、高圧放電ランプの寿命末期時に外管内放電が発生した際に、正常点灯／異常点灯を判別し、異常点灯と判別したときは、発光管を支持する金属部の温度が外管内放電が発生し得ない温度まで冷却されるのに要する時間内は高圧パルスの発生を停止させ、外管内放電現象が継続することを回避するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４２１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のものでは、高圧放電ランプの点灯／不点灯を判別し、高圧放電ランプの点灯を判別した後に不点灯を判別した場合に、所定時間内は高圧パルス電圧の発生を停止し外管内放電現象が継続することを回避するものであり、外管内放電現象が発生したかどうかを検出するものではない。
【０００６】
また、高圧放電ランプが寿命末期の異常放電に至るまでは動作しないため、外管内放電状態や半波放電状態が断続的には発生することになる。
【０００７】
高圧放電ランプ点灯装置に異常ランプが装着された場合に、高圧放電ランプの外管のリークなどが原因で外管の内圧が変化したときには、高圧放電ランプのステム間で放電が起きる場合がある。このような場合、高圧放電ランプの外管と口金の接続部付近との間で放電が起きるため、この放電による発熱で口金及びその周囲の温度が上昇する可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、高圧放電ランプのステムの異常状態を継続させることなく、安全に高圧放電ランプの点灯制御を行える高圧放電ランプ点灯装置及び照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに高周波電力を供給するインバータ手段と；前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；前記高圧放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段又は前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段と；前記高圧放電ランプの始動時に前記電流検出手段で検出されたランプ電流又は前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧に基づいて前記高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するステム異常状態検出手段と；前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段をスイッチング制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下による。インバータ手段は、直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに高周波電力を供給するものであり、例えば２個のスイッチ素子を有し、直流電圧を入力として２個のスイッチ素子を交互に制御手段よりオンオフ制御して出力側に交流電圧を出力するハーフブリッジ型で構成され、インバータ手段の出力側に接続された高圧放電ランプに高周波電力を供給する。ハーフブリッジ型のほか、定電流プッシュプル型、一石式、フルブリッジ式のインバータ手段であってもよい。
【００１１】
パルス電圧発生手段は、高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ高圧放電ランプに出力するものであり、例えば、高圧放電ランプの始動時にはインバータ手段から供給される３００Ｖの矩形波に、５ｋＶのパルス電圧を重畳させて高圧放電ランプに印加するものである。
【００１２】
ステム異常状態検出手段は、高圧放電ランプの始動時に電流検出手段で検出されたランプ電流又は電圧検出手段で検出されたランプ電圧に基づいて高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するようにしたものである。
【００１３】
ステムの異常状態とは、例えば、ステム間放電やステムの溶融に伴うステム上の電流経路形成の異常状態などである。ステム間放電とは、高圧放電ランプの外管内部のステムに形成された口金からの導体ピン間に生じる放電をいう。
【００１４】
制御手段は、ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときはインバータ手段を停止させる。これにより、ステムの異常状態での高圧放電ランプの始動が回避される。
【００１５】
請求項２の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、請求項１の発明において、前記ステム異常状態検出手段は、前記高圧放電ランプにパルス電圧が印加される前にランプ電流を検出したとき、又は前記高圧放電ランプにパルス電圧が印加される前に前記高圧放電ランプのランプ電圧が低下したときは、前記高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする。
【００１６】
高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していない正常な場合には、高圧放電ランプの口金に電圧が印加されても放電が開始されるまでランプ電流は流れることはなく、高圧放電ランプのランプ電圧も開放電圧を維持している。
【００１７】
従って、ステム異常状態検出手段は、高圧放電ランプが放電を開始する可能性のあるパルス電圧が印加される前にランプ電流を検出したとき、又は、高圧放電ランプのランプ電圧が開放電圧を維持していないときはステムの異常状態が発生していると判定するようにしたものである。
【００１８】
請求項３の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、請求項１の発明において、前記ステム異常状態検出手段は、前記高圧放電ランプの再始動時のランプ電流又はランプ電圧を監視し、前記高圧放電ランプが消灯してから一定時間以内にランプ電流が流れ始めたとき、又は前記高圧放電ランプのランプ電圧が低下したときは、ステムの異常状態であると検出することを特徴とする。
【００１９】
高圧放電ランプは一旦消灯すると再始動までに時間を要する。すなわち、長期間消灯していた状態では始動電圧が低く点灯し易いが、反対に消灯直後の状態では始動電圧が高く点灯しにくい特性を有する。本発明は、この高圧放電ランプの特性を利用し、高圧放電ランプの再始動時のランプ電流又はランプ電圧を監視し、高圧放電ランプが消灯してから一定時間以内にランプ電流が流れ始めたとき、又は高圧放電ランプのランプ電圧が低下したときはステムの異常状態であると検出するようにしたものである。
【００２０】
請求項４の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに高周波電力を供給するインバータ手段と；前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；前記高圧放電ランプのランプ電流を検出する電流検出手段又は前記高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段と；前記高圧放電ランプの調光制御開始時に前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧が一旦上昇することなく下降したときはステムの異常状態が発生していると判定するステム異常状態検出手段と；前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段及びパルス電圧発生手段を制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、高圧放電ランプの調光制御開始時にステムの異常状態が発生しているか否かを検出するようにしたものである。高圧放電ランプの調光制御開始時には、高圧放電ランプはランプ電圧が一旦上昇しその後に下降するという特性を有することを利用し、ステム異常状態検出手段は、高圧放電ランプの調光制御開始時に電圧検出手段で検出されたランプ電圧が一旦上昇することなく下降したときはステムの異常状態が発生していると判定する。
【００２２】
請求項５の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、請求項４の発明において、前記ステム異常状態検出手段は、前記制御手段が調光制御により前記高圧放電ランプが立ち消えさせたときに、前記電圧検出手段で検出されたランプ電圧が所定値より小さいときはステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする。
【００２３】
高圧放電ランプはランプ電流を小さくしていくと最終的には立ち消えするが、正常な高圧放電ランプの場合には立ち消えしたときには、ランプ電圧は所定の開放電圧を維持する。本発明は、高圧放電ランプのこの特性を利用し、ステム異常状態検出手段は、ランプ電流を小さくしていったときに、電圧検出手段で検出されたランプ電圧が所定値（所定の開放電圧）より小さいときはステムの異常状態が発生していると判定するようにしたものである。
【００２４】
請求項６の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、直流電源の直流電圧に基づき高圧放電ランプに電力を供給するインバータ手段と；前記高圧放電ランプの始動時にパルス電圧を発生させ前記高圧放電ランプに出力するパルス電圧発生手段と；前記インバータ手段の電気的動作を検出する回路状態検出手段と；前記高圧放電ランプの照度を検出する照度検出手段と；前記高圧放電ランプの点灯時に前記回路状態検出手段で検出した前記インバータ手段の電気的動作及び前記照度検出手段で検出した照度に基づいて前記高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するステム異常状態検出手段と；前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出しないときは前記インバータ手段をスイッチング制御し前記ステム異常状態検出手段がステムの異常状態を検出したときは前記インバータ手段及び前記パルス電圧発生手段を停止させる制御手段と；を備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明は、請求項１の発明に対し、ステム異常状態検出手段は、電流検出手段で検出されたランプ電流又は電圧検出手段で検出されたランプ電圧に代えて、高圧放電ランプの点灯時に回路状態検出手段で検出したインバータ手段の電気的動作及び照度検出手段で検出した照度に基づいて高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するようにしたものである。
【００２６】
請求項７の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、請求項６の発明において、前記ステム異常状態検出手段は、前記照度検出手段で検出した照度が所定照度以下のときに、前記回路状態検出手段で検出した前記インバータ手段の電気的動作が高圧放電ランプの点灯動作と同様な動作を継続しているときは、前記高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していると判定することを特徴とする。
【００２７】
高圧放電ランプにステムの異常状態が発生していない正常な場合には、インバータ手段の電気的動作が高圧放電ランプの点灯動作を行っているときは、高圧放電ランプは所定の照度で点灯している。
【００２８】
従って、本発明では、ステム異常状態検出手段は、インバータ手段の電気的動作が高圧放電ランプの点灯動作を行っているときに、ランプの照度が所定照度以下のときには、ステムの異常状態が発生していると判定するようにしたものである。
【００２９】
請求項８の発明に係わる照明器具は、請求項１乃至請求項７のいずれか一の高圧放電ランプ点灯装置と；前記高圧放電ランプ点灯装置で点灯される高圧放電ランプと；前記高圧放電ランプが装着される器具本体と；を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１及び請求項２の発明によれば、高圧放電ランプの始動時にステムの異常状態を検出することができるので、方圧放電ランプの点灯前において、ステムが異常状態になることに起因する高圧放電ランプの寿命を検出でき、高圧放電ランプの外管や口金などの異常発熱を防止できる。
【００３１】
請求項３の発明によれば、高圧放電ランプが一旦消灯した後の本来的に再始動させない時間帯においてステムの異常状態か否かを検出するので、高圧放電ランプの再始動に影響を与えることなくステムの異常状態の検出ができる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、高圧放電ランプを調光制御モードにすることで高圧放電ランプの挙動を顕著にしてステムの異常状態か否かを検出するので、高圧放電ランプの点灯中においてもステムの異常状態の検出ができる。また、請求項５の発明によれば、高圧放電ランプを調光制御モードにすることで高圧放電ランプの挙動を顕著にするだけなく、高圧放電ランプを立ち消えさせることでステムの異常状態か否かを判別するので、より確実にステムの異常状態の検出ができる。これにより、外管内放電状態や半波放電状態になる寿命末期に至る前に高圧放電ランプの異常を検出できる。
【００３３】
請求項６及び請求項７の発明によれば、高圧放電ランプの点灯時にインバータ手段の電気的動作及び高圧放電ランプの照度に基づいて高圧放電ランプのステムの異常状態を検出できるので、ステムの異常状態を継続させることなく安全にインバータ手段を停止でき、ステムが異常状態になることに起因する高圧放電ランプの寿命を検出でき、高圧放電ランプの外管や口金などの異常発熱を防止できる。請求項８の発明によれば、請求項１乃至７のいずれか一の効果を有する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】
【００３４】
図１は本発明の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置１１の一例を示す構成図、図２は本発明の実施の形態で使用する高圧放電ランプ１２の一例の説明図である。図２において、高圧放電ランプ１２は発光管１３にアルミナ管を使用したセラミック放電ランプであり、発光管１３は透光性アルミナより構成される。セラミック放電ランプの発光管１３は、一般の高圧放電ランプ１２の発光管に使われている石英ガラスより、封入物である金属ハロゲン化物に対して化学的および熱的に安定である。発光管１３は、内部が真空に保持された外管１４に収納され、外管１４の一端部に口金１５が設けられる。口金１５の先端部１５ａとネジ部１５ｂとの間に高圧放電ランプ点灯装置１１から交流電圧が印加される。
【００３５】
口金１５にはステム１６が内蔵され、ステム１６には、口金１５の先端部１５ａ及びネジ部１５ｂにそれぞれ接続された接続ピン１７ａ、１７ｂが設けられている。この接続ピン１７ａ、１７ｂは発光管１３の電極に接続導体１８ａ、１８ｂでそれぞれ接続される。
【００３６】
このような高圧放電ランプ１２では、ステム１６の接続ピン１７ａ、１７ｂの間や接続導体１８ａ、１８ｂ間でステムの異常状態が発生することがある。本発明の実施の形態に係わる高圧放電ランプ点灯装置１１は、このステムの異常状態を検出できる機能を有したものである。
【００３７】
図１において、本発明の実施の形態に係わる高圧放電ランプ点灯装置１１の一例では、交流電源１９からの交流を直流に変換して整流回路２０で直流電圧を得る直流電源２１を有する。直流電源２１からの直流電圧はインバータ手段２２に入力され、インバータ手段２２のスイッチ素子のオンオフにより交流電圧に変換される。また、パルス電圧発生手段２３は、高圧放電ランプ１２の始動時にパルス電圧を発生させて、インバータ手段２２からの交流電圧にパルス電圧を重畳させる。そして、高圧放電ランプ１２の点灯後はパルス電圧の発生を停止する。
【００３８】
高圧放電ランプ１２のランプ電流は電流検出手段２４で検出され、高圧放電ランプ１２のランプ電圧は電圧検出手段２５で検出されて、ステム異常状態検出手段２６及び制御手段２７に入力される。
【００３９】
ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の始動時において、電流検出手段２４で検出されたランプ電流又は電圧検出手段２５で検出されたランプ電圧に基づいて、高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生しているか否かを検出する。制御手段２７は、ステム異常状態検出手段２６がステムの異常状態を検出しないときは、インバータ手段２２をスイッチング制御して交流電圧を発生させ、パルス電圧発生手段２３からパルス電圧を発生させ、高圧放電ランプ１２の始動制御を継続する。そして、高圧放電ランプ１２が点灯したときは点灯制御に移行する。
【００４０】
一方、ステム異常状態検出手段２６がステムの異常状態を検出したときは、インバータ手段２２及びパルス電圧発生手段２３を停止させ、高圧放電ランプ１２の始動制御を停止する。これにより、ステムの異常状態を継続させることなく安全にインバータ手段を停止でき、外管内放電状態や半波放電状態に至らずにステム間放電となった場合であっても高圧放電ランプの異常を検出できる。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態に係わる高圧放電ランプ点灯装置１１の他の一例を示す構成図である。この他の一例は、図１に示した一例に対し、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２のランプ電流又はランプ電圧に代えて、
照度検出手段３２で検出された照度及び回路状態県手段３３で検出されたインバータ手段の電気的動作に基づいて高圧放電ランプのステムの異常状態を検出するようにしたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４２】
高圧放電ランプ１２のランプ電流は電流検出手段２４で検出され、高圧放電ランプ１２のランプ電圧は電圧検出手段２５で検出されて、制御手段２７に入力される。ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の点灯時において、照度検出手段３２で検出された高圧放電ランプ１２の照度を入力するとともに、回路状態検出手段３３で検出されたインバータ手段２２の電気的動作を入力する。
【００４３】
そして、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の照度及びインバータ手段２２の電気的動作に基づいて、高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生しているか否かを検出する。例えば、ステム異常状態検出手段２６は、照度検出手段３２で検出した照度が所定照度以下のときに、回路状態検出手段３３で検出したインバータ手段２２の電気的動作が高圧放電ランプ１２の点灯動作と同様な動作を継続しているときは、高圧放電ランプ２６にステムの異常状態が発生していると判定する。
【００４４】
制御手段２７は、ステム異常状態検出手段２６がステムの異常状態を検出しないときは、インバータ手段２２をスイッチング制御して交流電圧を発生させ、高圧放電ランプ１２を点灯制御する。一方、ステム異常状態検出手段２６がステムの異常状態を検出したときは、インバータ手段２２を停止させ、高圧放電ランプ１２の点灯制御を停止する。これにより、ステムの異常状態を継続させることなく安全にインバータ手段を停止でき、外管内放電状態や半波放電状態に至らずにステムの異常となった場合であっても高圧放電ランプの異常を検出できる。
【００４５】
図４は正常な高圧放電ランプ１２の始動特性のランプ電圧及びランプ電流の波形図である。高圧放電ランプ１２の始動時には、例えば、３００Ｖの交流電圧Ｖ１に５ｋＶのパルス電圧Ｖ２を重畳させた電圧を繰り返し高圧放電ランプ１２に印加する。そして、時点ｔ０で高圧放電ランプ１２が点灯したとするとランプ電流Ｉ１が流れる。つまり、正常な高圧放電ランプ１２の場合には、交流電圧Ｖ１だけの印加では点灯せずに、パルス電圧Ｖ２が印加されたタイミングで点灯することになる。
【００４６】
図５はステムの異常状態が発生した高圧放電ランプ１２の始動時のランプ電圧及びランプ電流の波形図である。ステムの異常状態が発生する高圧放電ランプ１２の場合には、３００Ｖの交流電圧Ｖ１が高圧放電ランプ１２に印加されると、ステムの異常状態、例えば、ステム間放電やステムの溶融に伴うステム上の電流経路形成の異常状態が発生するとランプ電流Ｉ１が流れる。また、ランプ電流Ｉ１が流れることにより、ランプ電圧Ｖ１’が低下する。このランプ電流Ｉ１は電流検出手段２４で検出され、ランプ電圧Ｖ１’は電圧検出手段２５で検出され、ステム異常状態検出手段２６に入力される。
【００４７】
そこで、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２にパルス電圧Ｖ２が印加される前にランプ電流Ｉ１を検出したとき、又は高圧放電ランプ１２にパルス電圧Ｖ２が印加される前に高圧放電ランプ１２のランプ電圧Ｖ１’が低下したときは、高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生していると判断する。そして、ステム異常状態検出手段２６は、ステムの異常状態が発生していることを制御手段２７に通知する。制御手段２７は、高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生しているとの通知を受けたときは、インバータ手段２２及びパルス電圧発生手段２３の動作を停止させ、高圧放電ランプ１２の始動動作を停止する。これにより、高圧放電ランプ１２に交流電圧Ｖ１やパルス電圧Ｖ２が印加されることがなくなる。
【００４８】
以上の説明では、高圧放電ランプ１２の始動時において、ステム異常状態検出手段２６は高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生しているか否かを検出するようにしたが、高圧放電ランプの再始動時にステムの異常状態を検出するようにしてもよい。
【００４９】
高圧放電ランプ１２は、長期間消灯していた状態では始動電圧が低く点灯し易いが、反対に消灯直後の状態では始動電圧が高く点灯しにくい特性を有する。つまり、高圧放電ランプ１２が一旦消灯した後の一定時間は、通常は、高圧放電ランプ１２を再始動させない。この本来的に再始動させない時間帯においてステムの異常状態か否かを検出する。
【００５０】
高圧放電ランプ１２が正常である場合には、高圧放電ランプ１２が一旦消灯した後の一定時間において再始動を掛けても高圧放電ランプ１２は点灯しない。
【００５１】
一方、高圧放電ランプのステムの異常状態があると、消灯直後であっても電流が流れ始める。そこで、本来的に高圧放電ランプ１２を再始動させない時間帯においてステムの異常状態か否かを検出する。
【００５２】
すなわち、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の再始動時において、ランプ電流又はランプ電圧を監視し、高圧放電ランプ１２が消灯してから一定時間以内にランプ電流が流れ始めたとき、又は高圧放電ランプ１２のランプ電圧が低下したときはステムの異常状態であると検出する。ステムの異常状態を検出したときは、インバータ手段２２及びパルス電圧発生手段２３の動作を停止させる。これにより、ステムの異常状態が継続することを防止し、高圧放電ランプ１２の外管や口金などの異常発熱を防ぐとともに、高圧放電ランプの寿命末期であることを知ることができる。
【００５３】
また、高圧放電ランプ１２の始動時又は再始動時に代えて、高圧放電ランプ１２の調光制御時にステムの異常状態を検出するようにしてもよい。図６は高圧放電ランプの調光制御開始時のランプ電圧及びランプ電流の特性を示す波形図であり、図６（ａ）は正常な高圧放電ランプの場合の波形図、図６（ｂ）はステムの異常状態した高圧放電ランプの場合の波形図である。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、高圧放電ランプ１２の調光制御を時点ｔ１で開始したとする。つまり、時点ｔ１でランプ電流ＩＬを通常点灯電流Ｉ０から下降させると、正常な高圧放電ランプ１２の場合は、調光制御開始時にランプ電圧ＶＬが通常点灯電圧Ｖ０から一旦上昇し、その後に下降するという特性を有する。これに対し、ステムの異常状態している高圧放電ランプ１２の場合は、図６（ｂ）に示すように、ランプ電圧ＶＬが通常点灯電圧Ｖ０から一旦上昇することなく時点ｔ１から即座に下降する。この特性を利用して、調光制御モードに移行する際に高圧放電ランプ１２にステムの異常状態が発生しているか否かを判定する。すなわち、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２の調光制御開始時に電圧検出手段２５で検出されたランプ電圧が一旦上昇することなく下降したときはステムの異常状態が発生していると判定する。
【００５５】
このように、高圧放電ランプ１２を調光制御モードにすることで高圧放電ランプ１２の挙動を顕著にしてステムの異常状態か否かを検出する。従って、高圧放電ランプ１２の点灯中においてもステムの異常状態の検出ができる。
【００５６】
次に、高圧放電ランプ１２を調光制御モードにし高圧放電ランプ１２の挙動を顕著にするだけなく、調光の深度を深くして高圧放電ランプ１２を立ち消えさせステムの異常状態か否かを判別することも可能である。図７は高圧放電ランプを立ち消えさせたときのランプ電圧及びランプ電流の特性を示す波形図であり、図７（ａ）は正常な高圧放電ランプの場合の波形図、図７（ｂ）はステムの異常状態した高圧放電ランプの場合の波形図である。
【００５７】
図７（ａ）に示すように、高圧放電ランプ１２の調光制御を時点ｔ１で開始し、ランプ電流ＩＬを通常点灯電流Ｉ０から下降させると、正常な高圧放電ランプ１２の場合は、調光制御開始時にランプ電圧ＶＬが通常点灯電圧Ｖ０から一旦上昇しその後に下降する。さらに、時点ｔ２でランプ電流ＩＬを小さくして調光の深度を深くしていき時点ｔ３で立ち消えると、高圧放電ランプ１２のランプ電圧は、高圧放電ランプ１２の所定の開放電圧Ｖａとなりランプ電流ＩＬが零となる。
【００５８】
一方、ステムの異常状態している高圧放電ランプ１２の場合は、図７（ｂ）に示すように、ランプ電圧ＶＬが通常点灯電圧Ｖ０から一旦上昇することなく時点ｔ１から即座に下降だけでなく、さらに、時点ｔ２でランプ電流ＩＬを小さくして調光の深度を深くしていき時点ｔ３では、電流経路がステム間に形成されているため、電流は流れ続ける。すると、高圧放電ランプ１２のランプ電圧は、高圧放電ランプ１２の所定の開放電圧Ｖａより小さい電圧Ｖａ’にしかならない。
【００５９】
従って、ステムの異常状態が発生していると、回路側から見ると電流は流れているため、見かけ上、立ち消えは生じていないことになる。
【００６０】
この特性を利用して、高圧放電ランプ１２を立ち消えさせて電圧検出手段で検出されたランプ電圧が所定値（所定の開放電圧）より小さいときはステムの異常状態が発生していると判定する。
【００６１】
このように、高圧放電ランプ１２を調光制御モードにすることで高圧放電ランプの挙動を顕著にするだけなく、高圧放電ランプ１２を立ち消えさせることでステムの異常状態か否かを判別するので、より確実にステムの異常状態の検出ができる。これにより、外管内放電状態や半波放電状態になる寿命末期に至る前に高圧放電ランプの異常を検出できる。
【００６２】
以上の説明では、ステム異常状態検出手段２６は、高圧放電ランプ１２のランプ電流又はランプ電圧によりステムの異常状態が発生しているか否かを検出するようにしたが、光センサを用いて高圧放電ランプ１２の外管内から放出される光の波長を測定し、ステムの異常状態が発生しているか否かを検出するようにしてもよい。すなわち、ステム異常状態検出手段２６は、正常な高圧放電ランプ１２の点灯時に放出される光のスペクトルと、ステムの異常状態時に放出される光のスペクトルとを予め記憶しておき、高圧放電ランプ１２から放出される光のスペクトルがステムの異常状態時に放出される光のスペクトルであるときに、インバータ手段２２及びパルス電圧発生手段２３を停止させる。
【００６３】
これにより、高圧放電ランプ１２がステムの異常状態していることを容易に検出することができるため、ステムの異常状態を継続させることなく安全にインバータ手段を停止できる。
【００６４】
図８は本発明の実施の形態に係わる照明器具の説明図である。本発明の実施の形態に係わる高圧放電ランプ点灯装置１１は、高圧放電ランプ１２が装着される器具本体２８とともに照明器具を構成する。図８に示すように、高圧放電ランプ１２は器具本体２８のソケット２９に装着され、高圧放電ランプ点灯装置１１により点灯される。点灯した高圧放電ランプ１２からの光は、前面側の反射板３０で反射され前面ガラス３１を介して照射される。この照明器具によれば、本発明の実施の形態における高圧放電ランプ点灯装置１１の効果を有する照明器具が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置の一例を示す構成図。
【図２】本発明の実施の形態で使用する高圧放電ランプの一例の説明図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる高圧放電ランプ点灯装置の他の一例を示す構成図
【図４】正常な高圧放電ランプの始動特性のランプ電圧及びランプ電流の波形図。
【図５】ステムの異常状態が発生した高圧放電ランプ１２の始動時のランプ電圧及びランプ電流の波形図。
【図６】高圧放電ランプの調光制御開始時のランプ電圧及びランプ電流の特性を示す波形図。
【図７】高圧放電ランプを立ち消えさせたときのランプ電圧及びランプ電流の特性を示す波形図。
【図８】本発明の実施の形態に係わる照明器具の説明図。
【符号の説明】
【００６６】
１１…高圧放電灯ランプ点灯装置、１２…高圧放電ランプ、１３…発光管、１４…外管、１５…口金、１６…ステム、１７…接続ピン、１８…接続導体、１９…交流電源、２０…整流回路、２１…直流電源、２２…インバータ手段、２３…パルス電圧発生手段、２４…電流検出手段、２５…電圧検出手段、２６…ステム異常状態検出手段、２７…制御手段、２８…器具本体、２９…ソケット、３０…反射板、３１…前面ガラス、３２…照度検出手段、３３…回路状態検出手段
【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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