JP2007123262A - 放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電灯の実際のフィラメントの状況を検出して、フィラメントのエミッタの損耗状態を検出したり、累積点灯時間を推定したりすることのできる放電灯点灯装置を提供すること。
【解決手段】放電灯１が点灯中におけるフィラメント電圧をフィラメント電圧検出手段１６にて検出し、記憶しているこれらフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度との関係から、その放電灯１のフィラメントのエミッタの損耗程度を判定する。また、放電灯１の種類を判別し、種類に応じた判定を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は熱陰極形の放電灯を点灯する放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置を用いた照明装置に関する。

熱陰極形の放電灯はフィラメントのエミッタが点灯時間の経過とともに損耗し、いずれはエミッタが枯渇して寿命に至る。しかし、完全な寿命すなわち不点に至る過程においては、外見上安定点灯と変らない状態で点灯し続けることがある。しかしながら、この状態はフィラメントのエミッタの損耗がかなり進行しているため、点灯装置にとっては過負荷となり破損の原因になったり、フィラメントが過度に温度上昇しこの熱によりバルブ端部のガラスや樹脂製のソケットを溶融して落下、破裂等の２次的な事故を引起こしたりすることがあった。このため、従来、放電灯の寿命末期を電気的に検出し、放電灯への付勢を低減ないしは停止して上記のような問題を防止しようとするものが数多く提案されている（一例として特許文献１）。

また、特許文献１には、不揮発性メモリを用いて放電灯の累積点灯時間を記録し、この累積点灯時間を参照して放電灯の光出力を一定化制御する技術も示されている。
特開２０００−２００６９１号公報

しかしながら、特許文献１の寿命末期検出手段は、ランプ電圧値やランプ電流値を検出するものであったため、検出精度の点でまだ改善の余地があった。すなわち、外見上安定点灯と変らない状態で点灯している寿命末期時には、ランプ電圧にしてもランプ電流にしてもその変化度合いがそれ程大きくなく、検出が困難な場合がある。また、ランプ電圧値やランプ電流値は、放電灯の種類や製造メーカの違い、さらには、同じ放電灯であっても周囲温度等使用環境によっても変動するため、これらの変動を見越して異常と検知する判定レベルを低目（共通項的）に設定すると、異常検知の精度が甘くなってしまうものである。

また、特許文献１に記載のものは、フィラメントの損耗程度に応じて光出力を制御するのではなく、点灯時間に応じて画一的に制御するのであるから、放電灯個々の実情に応じた制御ができないという問題があった。

また、点灯時間を計時する不揮発性メモリやこのメモリの累積点灯時間のデータ処理を行う処理手段が格別に必要であり、その分装置のコストアップを来してしまうものである。

本発明は、フィラメントの状況を検出し、かつ、格別な不揮発性メモリ等のタイマ手段やリセット手段を必要とすることなく、フィラメントのエミッタの損耗状態を検出したり、累積点灯時間を推定したりすることのできる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

また、エミッタの損耗状態の検出結果を利用することにより、例えば放電灯の寿命末期状態には点灯装置の出力を制御して、点灯装置の破損や放電灯のバルブ溶融等を防止し得る放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

また、エミッタの損耗状態の検出結果を利用することにより、累積点灯時間を検出して、ランプ交換を促す表示を行ったり、放電灯の寿命中の光出力一定化を行ったりすることのできる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

また、上記の放電灯点灯装置のいずれかとまたは全部と同じ作用を備える照明装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明の放電灯点灯装置は、熱陰極形の放電灯を点灯する点灯手段と；放電灯の点灯中におけるフィラメントの両端間電圧をフィラメントへの加熱電流を停止した状態で検出するフィラメント電圧検出手段と；少なくともフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を示すデータを記憶しており、検出されたフィラメント両端電圧値からフィラメントの損耗状態を判定するフィラメント状態判定手段と；を具備していることを特徴とする。

請求項１記載の発明および以下の発明において、用語の定義および技術的な意味は次のとおりである。

熱陰極形の放電灯とは、予熱形のフィラメント電極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いわれるもの等どのようなものでもよい。

点灯手段は、その出力制御の容易性から高周波発生装置を含むものが好適であるが、直流電圧を出力するものあるいは商用周波の交流電圧を出力するもの等であってもよい。

フィラメントの予熱を行う手段としては、フィラメントの予熱開始後フィラメントの温抵抗値が次第に増大するように予熱電力を供給するものが好適であり、一般的に使用されている定電流形や定電圧形のものを使用することができる。また、放電灯の始動点灯後に予熱電力の供給を停止または低減することは省電力に有効であるが、これに限られるものではない。

このような予熱手段としては、点灯手段の出力の一部を利用するものであってもよいし、別個に電源を有するものであってもよい。例えば、点灯手段が高周波発生装置で構成される場合、この高周波発生装置の直流電源と電源を共通とするインバータで構成してもよい。

フィラメント電圧検出手段としては、例えばフィラメントと並列に抵抗を接続し、この抵抗の両端間電圧を検出すればよい。しかし、上記例の他、各種の変形を可とする。

このフィラメント電圧検出手段がフィラメントへの加熱電流を停止した状態で検出を行うようにしているのは、フィラメント加熱電流とランプ電流との位相差が生じることがあり、しかも、この位相差はフィラメントの損耗程度により変化するため、この加熱電流による影響を排除するためのものである。加熱電流を停止する手段としては、放電灯の点灯中は加熱電流を停止してしまうようにしてもよいし、検出のタイミングに合わせて停止するようにしてもよい。上記の点灯中に加熱電流を停止してしまうことは省電力上は有利であるが、フィラメントの温度を適正に維持する点では不利になる場合もある。したがって、状況に応じて選択すべきである。

なお、本発明において、予熱電流とは放電灯が始動点灯する以前にフィラメントを予熱するために供給される電流を意味し、加熱電流とは放電灯が点灯中にフィラメントに流れるランプ電流以外の電流を意味する。

フィラメント状態判定出手段は、少なくともフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶しており、検出されたフィラメント両端電圧値からフィラメントの損耗状態を判定する。上記内容の記憶形態としては、データテーブルとして記憶しているものでも、演算式として記憶しているものでもあるいはその他でもよい。例えば、フィラメント両端電圧値と別の検出情報との演算結果に基づき、予め記憶されたデータあるいは演算式によりフィラメントの損耗状態を判定するものであってもよい。データは対象とする放電灯についての実測により予め求めることができる。

また、例えば、ランプ電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係も記憶するとともに、ランプ電圧検出手段を備え、検出されたランプ電圧値によるフィラメント損耗程度の判定結果を補助的に用いるようにしてもよい。

このような場合、各電圧検出手段の検出値をアナログ／デジタル変換して、例えばＩＣ、マイコン、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）で演算処理させることができ、小形化、処理速度の点で有利である。また、記憶手段を一体的に有するものとすることもできる。

請求項１記載の発明は、放電灯が点灯中におけるフィラメント電圧を検出するものであり、記憶しているこれらフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度との関係から、その放電灯のフィラメントのエミッタの損耗程度を判定し、そのエミッタがどの程度損耗しているか（あるいは累積点灯時間はいくらか）を知ることができる。

請求項２の発明の放電灯点灯装置は、熱陰極形の放電灯を点灯する点灯手段と；放電灯のフィラメントを予熱する予熱手段と；予熱手段によるフィラメントへの電流供給、停止を制御可能な電流制御手段と；放電灯のランプ電圧値をフィラメントへの電流供給を停止した状態で検出するランプ電圧検出手段と；放電灯の点灯中におけるフィラメントの両端間電圧をフィラメントへの電流供給を停止した状態で検出するフィラメント電圧検出手段と；電流制御手段によるフィラメント電流の供給、停止を制御するとともに、少なくともランプ電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係およびフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を示すデータを記憶しており、検出されたランプ電圧値およびフィラメント両端電圧値からフィラメントの損耗状態を判定するフィラメント状態判定手段と；を具備していることを特徴とする。

請求項２記載の発明において、用語の定義および技術的な意味は次のとおりである。ランプ電圧検出手段としては、例えば放電灯と並列に複数個の抵抗からなる分圧回路を接続してこの分圧回路の電圧値を検出するようにしてもよいし、変圧器を用いてもよい。また、その他の変形を許容する。

電流制御手段は、予熱手段の作動そのものを停止するもの、予熱手段の出力を遮断するものなど予熱手段に応じて構成することが可能である。また、放電灯が一旦始動点灯した後は予熱手段によるフィラメントへの電流供給を停止するようにしてもよく、両電圧検出手段が検出する期間のみ停止するようにしてもよい。具体的構成としてはリレー、半導体スイッチ等を用いることができる。

また、予熱手段が、請求項１の発明に関連して説明したようにインバータで構成されている場合には、インバータの出力回路として共振回路を設け、フィラメントへの電流供給、停止をインバータのスイッチング周波数の制御で行なうようにしてもよい。このような構成とすることにより、共振回路の共振周波数に対してスイッチング周波数を変化させれば、フィラメントへの供給電力を変化できる。

フィラメント状態判定手段としては、例えば、ＩC、マイコン、ＤＳＰを含んで構成することができる。この場合、これらＩＣ、マイコン、ＤＳＰに演算処理させることにより電流制御手段の制御も容易に実現することができる。また、フィラメント状態判定手段は、ランプ電圧値およびフィラメント電圧値とフィラメントの損耗程度との関係を記憶、判定する機能を備える点からも、ＩＣ、マイコン、ＤＳＰ等にて構成することが小形化、高速処理の点で好適である。

請求項２記載の発明は、放電灯が点灯中であって電流制御手段がフィラメントへの電流供給を停止している期間に、ランプ電圧およびフィラメント電圧を検出するものであり、記憶しているこれらランプ電圧およびフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度との関係から、フィラメントの損耗状態を判定する。

なお、本発明においても、ランプ電圧およびフィラメント電圧を、記憶しているこれらランプ電圧およびフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度と一対一に対照するものの他、例えば検出されたランプ電圧およびフィラメント電圧を互いに和あるいは積した信号により、予め記憶されたデータあるいは演算式からフィラメントの損耗状態を判定するものであってもよい。

以上の判定結果により、放電灯の寿命末期判定、累積点灯時間の推定等を行う。また、これら判定、推定結果に基づく表示や点灯手段等の制御を行うことも可能となる。

請求項３に記載の放電灯点灯装置は、請求項１または２記載の放電灯点灯装置において、フィラメント状態判定手段は、検出結果に基づいて点灯手段の出力を制御するものであることを特徴とする。

点灯手段の出力を制御するとは、一例として、点灯手段の出力電圧を停止ないしは放電灯が点灯しない程度に低減することである。また、他の例として、放電灯の光出力が点灯時間に応じて変化するように制御することである。これらは、点灯手段をインバータ等の高周波発生手段にて構成している場合には、高周波発生手段の作動を停止したり、発振周波数を制御して出力を変化したりすることによって実現できる。すなわち、発振周波数の制御により、高周波発生手段が通常含んでいる共振回路の出力を変化して、または、誘導性あるいは容量性のインピーダンス装置のインピーダンス値の変化を利用して出力を変化することができる。

また、この場合、高周波発生手段の発振周波数の変化により高周波発生手段の出力電圧を変化可能にして、放電灯始動用の電圧を得ることができる。

このような請求項３記載の発明は、ランプ電圧およびフィラメント電圧の少なくとも一方が検出され、この値に基づき、記憶手段に記憶されているランプ電圧とフィラメントの損耗程度（エミッタの残存量）との対応関係およびフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度との対応関係の少なくとも一方から、寿命末期判定や累積点灯時間推定を行なう。

寿命末期と判定された場合には、点灯手段の出力を停止または低減する。

また、累積点灯時間推定を行なう場合には、累積点灯時間に応じて予め記憶された光出力となるように、点灯手段の出力を制御する。この場合、予め記憶されたデータとは、累積点灯時間の経過とともに光出力が増大するように調光度を変化させるものである。これにより、放電灯の寿命中光出力の一定化制御が可能となる。そして、累積点灯時間が予め設定された時間を越える場合には、ランプ交換時期であることを表示するようにしてもよい。これによって、使用者がランプ交換すれば、寿命末期放電灯を継続点灯することによる不都合を解消できる。

請求項４に記載の放電灯点灯装置は、請求項１〜３のいずれか一記載の放電灯点灯装置において、さらに、放電灯の種類を放電灯の電気特性から判別する種類判別手段を具備するとともに、前記フィラメント状態判定手段は放電灯の種類毎にフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶していることを特徴とする。

請求項４記載の発明において、種類判別手段は、例えば、フィラメントの非予熱時の抵抗値から種類を判別するものとすることができる。フィラメントの抵抗値は、フィラメント電圧、電流から求めることができ、この場合、請求項１、２記載の発明に関連して説明したフィラメント電圧検出手段、電流制御手段を兼用することが可能である。しかし、これに限らず、例えば特表2004-507871号公報や特開平11-242998号公報に示されるように構成してもよい。

また、フィラメントの抵抗値によらず、始動電圧値、ランプ電圧値、ランプ電流値等他の電気特性によって、あるいはこれらの組合わせによって種類を判別するようにしてもよい。

また、本発明においても、放電灯の種類毎にフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶しているとは、データテーブルとして記憶しているものでも、演算式として記憶しているものでもあるいはその他でもよい。例えば、共通のデータおよび放電灯の種類毎の校正値を有するものであってもよい。

さらに、放電灯の種類に応じた定格ランプ電圧、電流およびフィラメント予熱電流データを記憶しておくことも可能であり、この場合、付勢の対象とする放電灯の種類を多くすることができる。

請求項４記載の発明は、放電灯の始動点灯に際して、例えばフィラメント抵抗値を測定することにより、放電灯の種類を知る。そして、実際の点灯後は請求項１〜３に記載のいずれかの発明と同様な作用となる。

請求項５記載の発明の照明装置は、照明器具本体と；この器具本体に設けられた熱陰極形の放電灯と；この放電灯を点灯する請求項１〜４のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；を具備している。

照明装置としては、屋内用、屋外用を問わないし、放電灯点灯装置が照明器具本体に内蔵されていても内蔵されていなくてもよいものである。

請求項１および２記載の発明によれば、放電灯の実際の点灯状態すなわちランプ電圧およびフィラメント電圧を検出するから、放電灯のばらつきに係わらずフィラメントのエミッタの損耗程度を精度よく知ることができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１、２記載の発明に加えて、点灯手段の出力を制御するので、放電灯の寿命末期時には放電灯の始動点灯を停止したり、あるいは放電灯の寿命中の光出力を一定化したりすることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明に加えて、さらに、異なる種類の放電灯に対応することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一または複数の発明の効果を奏する照明装置を提供することができる。

以下、本発明の放電灯点灯装置の第１の実施形態を図面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はフィラメントのエミッタ量の残存状態とランプ電流路とを模式的に示す概略図、図３はランプ電圧値とフィラメントの損耗程度（エミッタの量）との対応関係の一例を示す図、図４はフィラメント電圧値とフィラメントの損耗程度（エミッタの量）との対応関係の一例を示す図、図５は光出力と累積点灯時間との関係の一例を示す図である。

図１において、１は熱陰極形の放電灯、２は放電灯１を点灯する点灯手段である。本実施形態の点灯手段２は、高周波発生装置から構成されるもので、ハーフブリッジ形のインバータを構成する互いに直列接続された一対のＦＥＴ３、４およびこれらＦＥＴ３、４を交互にオンオフさせるフィラメント状態判定手段５を有している。このフィラメント状態判定手段５についてはさらに後述するが、ＦＥＴ３、４を交互にオンオフさせる駆動信号を出力する発信手段を備えるものである。

また、点灯手段２は、一方のＦＥＴ４に対して並列的に接続された直流カット用のコンデンサ６、限流用兼共振用のインダクタ７および共振用のコンデンサ８を含む直列共振回路を有している。そして、共振用のコンデンサ８に前記放電灯１が並列接続されている。

さらに、点灯手段２は、予熱手段９としてのフィラメント予熱トランスを有しており、このフィラメント予熱トランスの入力巻線９-1を直流カット用のコンデンサ１０および後述する電流制御手段１１を介して一方のＦＥＴ４に並列接続している。出力巻線９-2、９-2は、それぞれの出力を放電灯１のフィラメントに予熱電力として供給するようになっている。

このような点灯手段２は、一対のＦＥＴ３、４がフィラメント状態判定手段５からの駆動信号により例えば数十ＫＨｚの周波数でオンオフし、矩形波出力を直列共振回路に供給する。直列共振回路はその共振作用により正弦波状の電圧を発生し、放電灯１に供給するものである。

放電灯１の予熱時、始動電圧印加時、点灯時において、一対のＦＥＴ３、４のスイッチング周波数ひいては直列共振回路の発生電圧値を変化させてそれぞれの期間に好適なものとする技術は既に周知であり、本実施形態においても採用し得るものである。すなわち、一対のＦＥＴ３、４のスイッチング周波数を変化することにより、共振特性あるいは限流用インダクタ６のインピーダンス特性により出力電圧（出力電力）を変化可能とすることができる。

前記放電灯１の両端間にはランプ電圧値を検出するランプ電圧検出回路１２が設けられている。また、一方のフィラメントの両端間にはフィラメント電圧を検出するフィラメント電圧検出回路１３が設けられている。

これらランプ電圧検出回路１２およびフィラメント電圧検出回路１３の出力は、それぞれ検出手段１４に入力されてランプ電圧値、フィラメント電圧値が検出されるようになっている。したがって、本実施形態では、ランプ電圧検出回路１２および検出手段１４がランプ電圧検出手段１５を構成し、フィラメント電圧検出回路１３および検出手段１４がフィラメント電圧検出手段１６を構成している。

前記フィラメント状態判定手段５は、ランプ電圧値とフィラメントの損耗程度との対応関係、フィラメント電圧値とフィラメントの損耗程度との対応関係を記憶している。また、一例として示す図５のような、光出力と累積点灯時間との関係を記憶していてもよい。

図５は累積点灯時間が０のとき光出力が定格点灯に対して７０％、12,000時間のとき１００％とし、その間を直線的に変化させたものである。すなわち、光出力が多い放電灯の初期時は減光して点灯し、累積点灯時間の増大とともに減衰する光出力を補うように増光させるものである。

そして、フィラメント状態判定手段５は、既述の機能の他、ランプ電圧検出手段１５の検出値またはフィラメント電圧検出手段１６の検出値に応じてフィラメントの損耗程度を判定する機能を有する。また、判定したフィラメントの損耗程度に応じて、一対のＦＥＴ３、４のスイッチング周波数を変化させる機能を有する。さらに、スイッチ手段１１を開閉制御可能として、予熱手段９への給電すなわちフィラメントへの予熱電流の供給、停止を制御する機能を有する。

なお、図１の１００は点灯装置２の電源であり、例えば商用交流電源の出力電圧を整流および必要に応じて平滑して得られるものである。

次に本実施形態の作用を説明する。まず、本実施形態の点灯手段２の作動について説明する。放電灯１の始動に際しては、電源１００の投入により一対のＦＥＴ３、４は交互にオンオフされ、コンデンサ６、限流用兼共振用のインダクタ７および共振コンデンサ８を含む直列共振回路に共振電圧が発生する。一方、予熱手段９にも共振電圧が印加され、放電灯１のフィラメントはこの共振電圧に基づく電流により予熱される。なお、このときの共振電圧は放電灯１を始動させるには不十分な値になるようにフィラメント状態判定手段５の出力周波数を制御している。

電源投入から０．５〜１秒程度経過してフィラメントが十分予熱される頃合いになると、フィラメント状態判定手段５はオンオフ用の出力周波数を変化して放電灯１の始動に必要な電圧を出力し、放電灯１を始動させる。始動後は、フィラメント状態判定手段５は、出力周波数を別の周波数に変化して放電灯１の点灯を安定に維持する。

放電灯１の点灯中においては、フィラメント状態判定手段５が定期的または不定期的に電流制御手段１１を開放する。これによりフィラメントの加熱が停止され、フィラメントにはランプ電流のみが流れるようになる。この状態を図２に示す。図２中（ａ）はエミッタが殆んど損耗していない略１００％残存している状態を示し、（ｂ）は半分以上蒸発し例えば２０％程度しか残存していない状態を示している。

フィラメントのスポットは、エミッタ残存部の端部に形成される性質を持つため、（ａ）においてはランプ電流は殆んどフィラメントのエミッタ形成端部から放電灯１のバルブ内を通って流れる。これに対して、（ｂ）においてはフィラメントのタングステンワイヤを通り、エミッタ残存部の端部からバルブ内を通って流れる。

したがって、ランプ電圧値およびフィラメント電圧値ともに、（ａ）の場合より（ｂ）の場合の方が大きくなる。

実際に試作ランプについて実験した結果を図３および図４に示す。図３は左から種類の異なる４０Ｗ級の蛍光ランプ１（ＦＨＦ３２）、ランプ２（ＦＬＲ４０）、ランプ３（ＦＬ４０）それぞれについて、エミッタ量（残存量）が１００％、５０％、２０％の状態におけるランプ電圧を測定したものである。これらの結果もエミッタ量が少ないほどランプ電圧値が大きいものであった。

また、図４はある種類のランプ例えば蛍光ランプ（ＦＬＲ４０）について、エミッタ量（残存量）が１００％、５０％、２０％の状態におけるフィラメント電圧値を測定したものである。この結果も、エミッタ量が少ないほどフィラメント電圧値が大きいものであった。

フィラメント状態判定手段５は、以上の図３、図４に示されるようなランプ電圧値とエミッタ量との関係、フィラメント電圧値とエミッタ量との関係を予め記憶している。記憶しているデータの量および種類は、以下の説明する判定に必要なものであるが、対象とする放電灯の種類や判定結果による制御内容等により任意に選定できることは当然である。

ここで、ランプ電圧値のエミッタ量に伴う変動は、例えばエミッタ量が１００％のときのランプ電圧値１００Ｖ程度に対して、エミッタ量２０％のときのランプ電圧値の上昇は５Ｖ程度であった。これに対して、フィラメント電圧値のエミッタ量に伴う変動は、例えばエミッタ量が１００％のときのフィラメント電圧値０．５〜０．６Ｖ程度に対して、エミッタ量２０％のときのフィラメント電圧値の上昇は２〜２．５Ｖ程度であった。

したがって、フィラメントの損耗程度（エミッタ量の減少程度）の判定にはフィラメント電圧値の変動を利用する方が効果的である。

このため、フィラメント状態判定手段５は、まずランプ電圧値からランプの種類を判定し、ついで、判定されたランプについてフィラメント電圧値からエミッタ量すなわちフィラメントの損耗程度を判定するように構成することもできる。このような判定手順（あるいは演算ステップ）は、フィラメント状態判定手段５にプログラムしておくことにより容易に実現できる。

この場合、前記ランプ１（ＦＨＦ３２）、ランプ２（ＦＬＲ４０）、ランプ３（ＦＬ４０）に対応したフィラメント電圧とフィラメントの損耗程度（エミッタ消耗率）との関係を示すデータの一例は図５に示すとおりであり、このデータを記憶しておく。なお、図５中Ａはランプ１（ＦＨＦ３２）、Ｂはランプ２（ＦＬＲ４０）、Ｃはランプ３（ＦＬ４０）である。また、図５の横軸はエミッタ消耗率としてあるため、図３、４とは目盛が逆となっている。

したがって、ランプ電圧から放電灯の種類が判別されれば、後はフィラメント電圧に応じて記憶しているデータからフィラメントの損耗状態を判定できる。

また、前記ランプ電圧とフィラメント電圧とを和あるいは積して、予め記憶された和あるいは積した信号に対応するフィラメントの損耗程度と対照するようにすることもできる。この場合、ランプ電圧もフィラメント電圧もエミッタが減少するほど大きくなる傾向を示すため、仮にばらつきによりエミッタの減少に応じてそれほどランプ電圧が上昇しない放電灯があっても、フィラメントの損耗程度の判定精度を向上できる。

また、判定結果に基づき図６に示す関係となるように点灯手段２の出力を制御することにより、放電灯１の寿命中における光出力を一定化制御できることになる。

次に、図７を参照して本発明の放電灯点灯装置の別の実施形態を説明する。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。本実施形態においては、予熱手段２０が点灯手段２のインダクタ７に磁気結合された巻線からなるものである。そして、これら予熱手段２０とフィラメントとの間に電流制御手段２１が介挿されている。

つぎに、図８を参照して本発明の放電灯点灯装置のさらに別の実施形態を説明する。本実施形態においても、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。本実施形態の予熱手段３０は、放電灯１各フィラメントの非電源側端子間に設けられたコンデンサであって、共振用のコンデンサを兼ねるものである。そして、電流制御手段３１、３２が各フィラメントの両端部と予熱手段３０との間に設けられている。すなわち、電流制御手段３１が各フィラメントの非電源側端子と予熱手段３０との間に介挿され、電流制御手段３２が各フィラメントの電源側端部との間に介挿されている。

本実施形態においては、各電圧検出手段１５、１６の検出時には電流制御手段３２が閉成され、制御手段３１が開放される。これにより、フィラメントには予熱手段３０を介する加熱電流が流れることがなく、予熱手段３０は共振用コンデンサとしてのみ作用する。

また、非検出時には、電流制御手段３１が閉成され、制御手段３２が開放される。これにより、フィラメントには予熱手段３０を介して加熱電流が流れるとともに、予熱手段３０は共振用コンデンサとしても作用する。

次に図９を参照して照明装置の実施形態を説明する。本実施形態の照明装置は、天井直付形の照明器具である。８１は照明器具本体、８２は照明器具本体８１に設けられたソケット、８３は反射板、８４はソケット８２に装着された熱陰極形の放電灯、８５は照明器具本体８１に内蔵された放電灯点灯装置である。

このような構成の照明装置は、熱陰極形の放電灯８４の予熱時のフィラメントのランプ電圧値およびフィラメント電圧値に応じて放電灯の寿命判定や累積点灯時間の推定を行い、これにより、寿命末期状態の放電灯８４を継続点灯することによる不都合や不意の消灯が少なくなる。あるいは放電灯８４の光出力一定化制御が可能となる。

放電灯点灯装置の第１の実施形態を示す回路図 フィラメントのエミッタ量の残存状態とランプ電流路とを模式的に示す概略図 ランプ電圧値とフィラメントの損耗程度（エミッタの量）との対応関係の一例を示す図 フィラメント電圧値とフィラメントの損耗程度（エミッタの量）との対応関係の一例を示す図 異なる放電灯におけるフィラメント電圧値とフィラメントのエミッタ消耗率との対応関係の一例を示す図 光出力と累積点灯時間との関係の一例を示す図 放電灯点灯装置の別の実施形態を示す回路図 放電灯点灯装置のさらに別の実施形態を示す回路図 照明装置の一実施形態を示す斜視図

符号の説明

１、８４：熱陰極形の放電灯、２：点灯手段、９、２０、３０：予熱手段、５：フィラメント状態判定手段、１１、２１、３１、３２：電流制御手段、１５：ランプ電圧検出手段、１６：フィラメント電圧検出手段、８１：照明器具本体。

Claims (5)

1. 熱陰極形の放電灯を点灯する点灯手段と；
   放電灯の点灯中におけるフィラメントの両端間電圧をフィラメントへの加熱電流を停止した状態で検出するフィラメント電圧検出手段と；
   少なくともフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶しており、検出されたフィラメント両端電圧値からフィラメントの損耗状態を判定するフィラメント状態判定手段と；
   を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 熱陰極形の放電灯を点灯する点灯手段と；
   放電灯のフィラメントを予熱する予熱手段と；
   予熱手段によるフィラメントへの電流供給、停止を制御可能な電流制御手段と；
   放電灯のランプ電圧値をフィラメントへの電流供給を停止した状態で検出するランプ電圧検出手段と；
   放電灯の点灯中におけるフィラメントの両端間電圧をフィラメントへの電流供給を停止した状態で検出するフィラメント電圧検出手段と；
   電流制御手段によるフィラメント電流の供給、停止を制御するとともに、少なくともランプ電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係およびフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶しており、検出されたランプ電圧値およびフィラメント両端電圧値からフィラメントの損耗状態を判定するフィラメント状態判定手段と；
   を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 前記フィラメント状態判定手段は、判定結果に基づいて点灯手段の出力を制御するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放電灯点灯装置。
4. さらに、放電灯の種類を放電灯の電気特性から判別する種類判別手段を具備するとともに、前記フィラメント状態判定手段は放電灯の種類毎にフィラメント両端電圧値とフィラメント損耗程度との対応関係を記憶していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の放電灯点灯装置。
5. 照明器具本体と；
   照明器具本体に設けられた熱陰極形の放電灯と；
   放電灯を付勢する請求項１〜４のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。

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