JP2001015276A

JP2001015276A - 照明装置

Info

Publication number: JP2001015276A
Application number: JP18088499A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kanbara; 泰蒲原; Hiroshi Mitsuyasu; 啓光安
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-25
Also published as: JP3809747B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用時間の経過に伴う照度の低下を抑制すると
ともに台数が少ない場合でも施工が容易でコストが比較
的低い照明装置を提供する。【解決手段】放電灯点灯装置１２は放電灯１１を点灯さ
せるとともに放電灯１１への供給電力が制御可能であ
る。放電灯点灯装置１２への給電時間は放電灯１１の点
灯時間として点灯時間タイマ１４により計時される。照
度補正装置１５では放電灯１１の点灯時間の経過に伴う
光束低下を抑制するように点灯時間タイマ１４により計
時された点灯時間に応じて放電灯１１への供給電力を放
電灯点灯装置１２に指示する。放電灯１１と放電灯点灯
装置１２と点灯時間タイマ１４と照度補正装置１５とは
１つの照明器具１に設けられる。【解決手段】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、照明用に用いられているランプ
の光束は使用時間の経過とともに低下する。つまり、ラ
ンプの使用時間の経過とともに照度が低下する。ランプ
の使用時間の経過に伴う照度の低下を抑制する技術とし
ては、図３６に示すように、主操作盤３０にオンオフ制
御端末器３１および調光制御端末器３２を信号線３３を
介して接続し、オンオフ制御端末器３１および調光制御
端末器３２によって、ランプの調光が可能な調光照明器
具３４を制御するようにした照明システムにおいて採用
されたものが知られている（特開昭６４−８９２８７号
公報）。この照明システムでは、調光照明器具３４は調
光制御端末器３２からの調光信号を受けてランプを調光
する機能を有し、オンオフ制御端末器３１によりランプ
のオンオフが指示される。つまり、調光照明器具３４で
はオンオフ制御端末器３１によりランプが点灯されてい
ると、調光制御端末器３２からの調光信号を受けてラン
プの光出力を調節することができるのである。オンオフ
制御端末器３１および調光制御端末器３２は信号線３３
に接続された壁スイッチ３５が操作されると、主操作盤
３０から信号線３３を介して伝送される指令に従ってラ
ンプの点灯・消灯およびランプの調光量を制御する。ま
た、オンオフ制御端末器３１および調光制御端末器３２
には複数台の調光照明器具３４が接続される。つまり、
複数台の調光照明器具３４が、共通のオンオフ制御端末
器３１および調光制御端末器３２によって一括して制御
されるのである。ここに、オンオフ制御端末器３１には
調光照明器具３４に対してランプを点灯させるための電
源を供給する照明電源３６が接続されている。

【０００３】ところで、上述した照明システムでは、ラ
ンプの使用時間にかかわらずランプの光束変化を抑制す
るために、図３７に示すように、調光制御端末器３２に
照度補正値演算装置３７が接続されている。照度補正値
演算装置３７は、時間を計時する時計手段３８と、ラン
プの光束低下特性を記憶させたメモリ３９と、汚れによ
る光束低下特性を記憶させたメモリ４０と、時計手段３
８により計時された時間に応じてメモリ３９，４０から
読み出した補正値を加算して出力する演算手段４１を備
える。この演算手段４１の出力を調光制御端末器３２に
設けた照度補正部４２に与えることによって、主制御盤
３０から信号線３３を通して指示された調光量の調光信
号を生成する調光制御信号生成部４３の出力を、照度補
正部４２で補正するのである。このように補正された調
光信号を調光照明器具３４に与えることで、時間経過に
伴う照度低下が抑制されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た照明システムでは主制御盤３０、調光制御端末器３
２、調光照明器具３４、照度補正演算装置３７を少なく
とも必要としており、しかも信号線３３を配線しなけれ
ばならないから、施工に手間がかかるとともに初期投資
が非常に大きくなる。

【０００５】また、上述した構成では１台の調光制御端
末器３２に複数台の調光照明器具３４が接続されている
から、これらの調光照明器具３４のうちのいずれかにお
いて、ランプの割れやランプの特性のばらつきなどによ
って早期にランプを交換した場合に、他のランプとは使
用時間が異なることになり、他のランプを用いている調
光照明器具３４とは照度に差異が生じることになる。こ
のような照度の差異を防止するには、同じ調光制御端末
器３２に制御される調光照明器具３４のランプを一斉に
交換しなければならず、ランプ交換の費用が増加する。

【０００６】さらに、上述した照明システムはオフィス
や店舗での使用を想定したものであて、１台の調光制御
端末器３２に複数台の調光照明器具３４が接続され、ま
たランプは必要なときにのみ点灯させるのではなく、毎
日特定の時間帯には連続的に点灯させると考えられてい
る。したがって、ランプの個数が少ない場所（給湯室、
階段、化粧室、小規模事務所など）で使用するには、コ
スト増が大きくなるとともに信号線３３の配線が面倒で
あるから採用するのが難しい。しかもランプは連続的に
点灯させるから、時計手段３８はランプを使用するか否
かにかかわらず連続的に計時するようになっており、ラ
ンプを比較的短時間だけ点灯させる上述したような場所
では、計時手段３８により計時された時間がランプの使
用時間を正しく反映しないことになる。

【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、使用時間の経過に伴う照度の低下を
抑制するとともにランプの個数が少ない場所で採用する
場合に、施工が容易でコストが比較的低く、しかもラン
プの交換を単独で行っても照度の差異が生じにくい照明
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、放電
灯と、放電灯を点灯させるとともに放電灯への供給電力
を制御可能な放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置への給
電時間を放電灯の点灯時間として計時する点灯時間タイ
マと、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制す
るように点灯時間タイマにより計時された点灯時間に応
じて放電灯への供給電力を放電灯点灯装置に指示する照
度補正装置とを一つの器具に備えるものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基
板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板とは別に設け
たものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基
板を、放電灯点灯装置を実施する回路基板と一体に設け
たものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記放電灯点灯装置がインバータ回
路よりなるものである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記照度補正装置が、外部から指示
された調光比と点灯時間とを補正用テーブルに照合して
放電灯への供給電力を決定するものである。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記照度補正装置が、点灯時間に応
じた放電灯の光束維持比から求められる放電灯への供給
電力を外部から指示された調光比で補正することにより
放電灯への供給電力を決定するものである。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯のエミレス状態を検出する手
段と、エミレス状態が検出されると点灯時間タイマをリ
セットするリセット制御部とを備えるものである。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯の無負荷状態を検出する手段
と、無負荷状態が検出されると点灯時間タイマをリセッ
トするリセット制御部とを備えるものである。

【００１６】請求項９の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯の無負荷状態を電源が投入さ
れていない期間に検出する手段と、無負荷状態が検出さ
れると点灯時間タイマをリセットするリセット制御部と
を備えるものである。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、点灯時間タイマをリセットするリ
セットスイッチを設けたものである。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、電源をオンオフさせる電源スイッ
チと、電源のオンオフが規定手順であるときに点灯時間
タイマをリセットするリセット制御部とを備えるもので
ある。

【００１９】請求項１２の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、放電灯の最冷点温度に相当する温
度を検出する温度検出手段を備え、前記照度補正部で
は、温度検出手段により求めた測定温度と点灯時間に応
じて規定される最適な最冷点温度との差に基づいて放電
灯への供給電力を決定するものである。

【００２０】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、前記温度検出手段が前記器具に設けられている
ものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本実施形態
における照明装置１は、図１に示すように、ランプとし
て放電灯１１を備え、放電灯１１は調光制御が可能な放
電灯点灯装置１２の出力によって点灯する。商用電源の
ような電源ＡＣと放電灯点灯装置１２との間には放電灯
点灯装置１２に通電されているか否かを検出する点灯時
間検出部１３が設けられ、点灯時間検出部１３により検
出された通電期間が点灯時間タイマ１４により計時され
るようになっている。つまり、通電期間を放電灯１１の
使用期間とみなして点灯時間タイマ１４により放電灯１
１の使用時間を計時する。

【００２２】ところで、ランプの光束は図２（ａ）のよ
うに使用時間に伴って低下し、またランプを装着してい
る灯具やランプが時間の経過に伴って汚れることによっ
ても光量は低下するから、このような使用時間の経過に
伴う光量低下を抑制するために照明装置１には照度補正
装置１５が設けられている。ここで、放電灯１１の光束
の低下は蛍光灯であれば蛍光体の劣化などが原因にな
る。照度補正装置１５は基本的には放電灯１１の使用時
間の経過に伴う光束の低下を補正するように構成されて
いるものであって、図２（ｂ）のように放電灯１１の交
換直後には放電灯１１を調光点灯させておき、放電灯１
１の使用時間が経過するのに伴って放電灯１１を全点灯
（定格点灯）に近付けるように、放電灯点灯装置１２を
介して放電灯１１への供給電力を制御するものである。
つまり、放電灯１１の使用時間の経過に伴って放電灯点
灯装置１２の出力を増加させるのである。したがって、
放電灯１１の光束が使用時間の経過に伴って低下するの
に対して、使用時間の経過に伴って放電灯１１への供給
電力を増加させることで、図２（ｃ）のように放電灯１
１の光出力を略一定に保つことができるのである。

【００２３】上述したように、本実施形態では、たとえ
ば照明器具という形で提供される照明装置１に、放電灯
１１と放電灯点灯装置１２と点灯時間タイマ１４と照度
補正装置１５とを一体に設けているから、電源ＡＣに接
続する配線施工を行うだけで放電灯１１の使用時間の経
過に伴う光束の低下を補正することができ、配線施工に
関しては従来の照明器具と同様に扱うことができる。し
かも、放電灯点灯装置１２と電源ＡＣとの間には点灯時
間検出部１３が挿入されており、点灯時間検出部１３に
よって放電灯１１が点灯していると判断される期間のみ
を点灯時間タイマ１４が計時するから、放電灯１１の使
用時間にほぼ一致した時間が点灯時間タイマ１４により
検出されるのであって、放電灯１１の点灯・消灯が比較
的短時間の間に繰り返されるような使用形態であって
も、放電灯１１の使用時間を正確に計時することができ
る。

【００２４】本実施形態の動作をまとめると図３のよう
になる。ここに、点灯時間タイマ１４は計時した時間を
不揮発性メモリに書き込む機能を有しており、電源投入
（Ｓ１）の直後に点灯時間タイマ１４の初期設定処理
（Ｓ２）が行われて点灯時間タイマ１４に不揮発性メモ
リに書き込まれている点灯時間（つまり使用時間）が読
み出される。こうして点灯時間タイマ１４に点灯時間が
セットされると、照度補正装置１５では点灯時間タイマ
１４から点灯時間を読み出し（Ｓ３）。読み出した使用
時間に基づいて放電灯１１から所定の光出力が得られる
ように調光比を決定し（Ｓ４）、その調光比に応じた調
光信号を出力する（Ｓ５）。この調光信号に従って放電
灯点灯装置１２は放電灯１１への供給電力を決定する。
次に、点灯時間タイマ１４は点灯時間（つまり使用時
間）を計時し（Ｓ６）、計時後の点灯時間を不揮発性メ
モリに格納する（Ｓ７）。以後は、不揮発性メモリから
の点灯時間の読み出しと調光制御と不揮発性メモリへの
点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。

【００２５】図４に具体構成を示す。放電灯点灯装置１
２にはインバータ回路を用いたものを採用している。す
なわち、電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジよ
りなる整流器ＤＢ１を備え、整流器ＤＢ１の直流出力端
間にはインダクタＬ１を介してＭＯＳＦＥＴよりなるス
イッチング素子Ｑ３が接続される。さらに、スイッチン
グ素子Ｑ３の両端間にはダイオードＤ１と平滑コンデン
サＣ１との直列回路が接続され、この平滑コンデンサＣ
１を電源としてインバータ回路が駆動されるようになっ
ている。インバータ回路は、平滑コンデンサＣ１の両端
間に接続されたＭＯＳＦＥＴからなる一対のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を備え、一方のスイッチン
グ素子Ｑ２の両端間に、直流カット用のコンデンサＣ２
と共振用のインダクタＬ２と放電灯１１との直列回路が
接続された構成を有する。また、放電灯１１の両フィラ
メントの非電源側端間にはインダクタＬ２とともに共振
回路を構成するコンデンサＣ３が接続される。スイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ３はインバータ制御部ＣＮ１により高
周波でオンオフされ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は交
互にオンオフされる。また、インバータ制御部ＣＮ１に
は照度補正装置１５からの調光信号が入力され、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周期（つまり動作周
波数）を制御することによって、放電灯１１に供給する
電力を調節するようになっている。

【００２６】図４に示すインバータ回路の動作は周知の
ものであって、インダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ３
とダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１とにより構成さ
れた昇圧チョッパ回路により整流器ＤＢ１からの出力電
圧を昇圧し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン
オフさせることによって放電灯１１に交番電流を流すの
である。ここで、放電灯１１への給電経路にはインダク
タＬ２およびコンデンサＣ３が存在するから、スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフの周期（動作周波数）と
インダクタＬ２およびコンデンサＣ３などによる共振周
波数との関係によって、放電灯１１への供給エネルギを
調節することができる。

【００２７】点灯時間検出部１３は電源ＡＣの電圧を分
圧する抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、抵抗Ｒ２の両端電
圧を全波整流するダイオードブリッジよりなる整流器Ｄ
Ｂ２と、整流器ＤＢ２の出力電圧を平滑する平滑コンデ
ンサＣ４とからなる。つまり、平滑コンデンサＣ４の両
端電圧が規定電圧以上である期間を点灯時間タイマ１４
が計時する。

【００２８】照度補正装置１５は点灯時間タイマ１４と
ともにマイコンにより構成される。このマイコンには点
灯時間タイマ１４による計時時間を読み書きするととと
もに照度補正装置１５において用いる補正用テーブルを
格納したＥＥＰＲＯＭである不揮発性メモリ１７が設け
られる。補正用テーブルは放電灯１１の使用時間と補正
用の調光比とを対応付けたテーブルであって、照度補正
装置１５に設けた調光比設定部１８において点灯時間タ
イマ１４により計時された使用時間を用いて不揮発性メ
モリ１７から調光比を読み出すことで、放電灯１１の光
出力を略一定に保つための調光比を決定することができ
る。調光比設定部１８により決定した調光比は調光信号
生成部１９に与えられ、インバータ制御部ＣＮ１に与え
る調光信号が生成される。ここにおいて、点灯時間タイ
マ１４、調光比設定部１８、調光信号生成部１９の電源
は、平滑コンデンサＣ４の両端電圧を定電圧化する３端
子レギュレータＲＧ１より供給される。

【００２９】しかして、電源ＡＣが投入され平滑コンデ
ンサＣ４の両端電圧が規定電圧に達すると点灯時間タイ
マ１４は上述した初期設定処理を行って不揮発性メモリ
１７から前回までの放電灯１１の使用時間を読み出した
後、調光比設定部１８にこの使用時間を与える。調光比
設定部１８では不揮発性メモリ１７に格納されている補
正用テーブルに使用時間を照合し、使用時間に対応した
調光比を読み出す。このようにして読み出された調光比
は調光信号生成部１９に与えられ、インバータ回路の出
力が制御される。また、点灯時間タイマ１４では使用時
間を計時し、計時後の時間を不揮発性メモリ１７に格納
する。以後は、電源ＡＣが供給されている期間には、使
用時間を不揮発性メモリ１７から読み出して新たな使用
時間を不揮発性メモリ１７に書き込むまでの動作を繰り
返し、使用時間に応じて放電灯１１への供給電力を調節
するのである。

【００３０】調光信号生成部１９からインバータ制御部
ＣＮ１に与える調光信号には各種形態を採用することが
でき、本実施形態では周波数が１ｋＨｚで振幅が５Ｖで
ある矩形波信号のデューティ比によって調光比を表す信
号を使用することを想定しているが、たとえば０〜１０
Ｖの直流電圧で調光比を与えるような調光信号を用いる
ことも可能である。本実施形態における調光信号では、
デューティ比に対する放電灯１１の光束比（定格電力を
与えたときの光束を１００％とするときの光束の比率）
を図５のように設定してある。つまり、調光信号のオン
期間が短いほど放電灯点灯装置１２の出力が大きくなる
ように設定してある。

【００３１】ここで、本実施形態における補正用テーブ
ルの具体的な設定例を示す。放電灯１１として照明用に
一般に用いられている蛍光灯では、寿命初期（ランプの
交換直後）の光束を１００％とすると寿命末期の光束は
７０％程度に低下することが知られている。つまり、寿
命初期において放電灯点灯装置１２の出力を定格出力の
７０％程度に設定しておき、寿命末期においては出力を
１００％に引き上げれば、放電灯１１の光出力を使用時
間にかかわらず略一定に保つことが可能であると考えら
れる。また、このような制御を行えば、放電灯点灯装置
１２の出力を定格出力に対して１１０％以上にする必要
がなく、寿命初期においては消費力を抑制することがで
きて省エネルギになる。

【００３２】しかして、放電灯点灯装置１２の出力を定
格出力の７０％として放電灯１１の光束の経過時間に伴
う推移を示すと図６（ａ）のようになり、１２０００時
間での光束は約６０％になり寿命初期時から約９．８％
の減少になる。そこで、放電灯点灯装置１２の出力を図
６（ｂ）のように時間経過に伴って光束の減少分だけ増
加させると、放電灯１１の光束は経過時間（つまり使用
時間）にかかわらず略一定に保たれるのである。ここ
に、放電灯点灯装置１２の出力を図６（ｂ）のように制
御するには、図６（ｂ）の各時間における光束比に対応
するデューティ比を図５に示した関係によって求め、各
時間において求めたデューティ比に相当する調光比を補
正用テーブルとして不揮発性メモリ１７に格納しておけ
ばよい。

【００３３】図示例において点灯時間が０時間、４００
０時間、８０００時間、１２０００時間、１６０００時
間であるときの各時間における光束比、光束の減少率、
放電灯点灯装置１２の出力比、調光信号のデューティ比
は、表１のようになる。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示した点灯時間とデューティ比との
関係を不揮発性メモリ１７に補正用テーブルとして格納
しておき、点灯時間タイマ１４により計時された点灯時
間に応じてデューティ比を読み出して放電灯点灯装置１
１に与えることにより、図７に示すように、点灯時間に
よらず光出力を略一定（定格出力の約７０％）に保つこ
とができるのである。

【００３６】なお、本実施形態では照明装置１を１台の
照明器具とし、放電灯点灯装置１２を備えるユニットＵ
１（図４参照）と、点灯時間検出部１３、点灯時間タイ
マ１４、照度補正装置１５を備えるユニットＵ２とに分
割して２枚の回路基板に実装して照明装置１に組み込ん
でいるが、両者を１つのユニットにまとめてもよい。１
つのユニットにまとめると１枚の回路基板に実装するこ
とが可能になり、調光信号生成部１９とインバータ制御
部ＣＮ１とを接続する接続線が不要になる。また２つの
ユニットＵ１，Ｕ２を設ける場合に比較すると回路基板
の枚数が少なくなって照明装置（照明器具）１の省スペ
ース化が可能になり、しかも部品（基板や筐体）の低減
による低コスト化ないし組立の容易化を図ることができ
る。上述した放電灯点灯装置１２の構成例は一例であっ
て、調光制御が可能な構成であれば他の構成を用いるこ
ともできる。

【００３７】（第２の実施の形態）本実施形態は、図８
に示すように、第１の実施の形態の構成に調光機能を付
加したものである。すなわち、調光比設定部１８に対し
て調光信号検出部２１を通して外部からの調光信号に応
じた指示を与えることを可能としてある。図４に示した
構成との相違点について説明する。

【００３８】本実施形態では外部からの調光信号（外部
調光信号）が入力されるダイオードブリッジよりなる無
極性化回路ＤＢ３を備え、無極性化回路ＤＢ３の出力は
フォトカプラＰＣ１により絶縁され、抵抗Ｒ４，Ｒ５お
よびコンデンサＣ５からなるフィルタを通して調光信号
検出部２１に入力される。外部調光信号は調光信号生成
部１９で生成される調光信号と同様に周波数が１ｋＨｚ
で振幅が５Ｖである矩形波信号であって、デューティ比
によって調光比を表すものを用いている。したがって、
調光信号検出部２１には調光比に対応した電圧が入力さ
れることになる。調光比設定部１８では不揮発性メモリ
１７から読み出した点灯時間と調光信号検出部２１を通
して入力された外部調光信号に基づく調光比との組み合
わせに対する調光比を求める必要があるから、図９に示
すように、点灯時間タイマ１４において不揮発性メモリ
１７から点灯時間を読み出した後（Ｓ３）、調光信号検
出部２１を通して与えられた調光信号を読み込み（Ｓ
４）、両者の関係によって不揮発性メモリ１７の補正用
テーブルを読み出して調光比を決定するのである（Ｓ
５）。他の手順は図３に示した手順と同様である。ま
た、図８において破線で囲まれた部位は１枚の回路基板
に実装される部位を示す。

【００３９】しかして、放電灯点灯装置１２の出力を定
格出力に対して８５％、８０％、７０％とした場合の放
電灯１１の光束の経過時間に伴う推移を示すと図１０
（ａ）のようになる。これに対して、放電灯点灯装置１
２に与える調光信号のデューティ比を図１０（ｂ）のよ
うに変化させると、点灯時間にかかわらず外部調光信号
で指示した各調光比に対してそれぞれ略一定の光出力を
得ることが可能になる。つまり、点灯時間が０時間、４
０００時間、８０００時間、１２０００時間、１６００
０時間であるときの各時間における光束比、放電灯点灯
装置１２の出力比、調光信号のデューティ比は、表２の
ようになる。表２における括弧内の値は外部調光信号に
より指示する調光比を示している。

【００４０】

【表２】

【００４１】したがって、表２に示した点灯時間および
外部調光信号により指示される調光比とデューティ比と
の関係を不揮発性メモリ１７に補正用テーブルとして格
納しておき、点灯時間タイマ１４により計時された点灯
時間および外部調光信号に応じてデューティ比を読み出
して放電灯点灯装置１１に与えることにより、外部調光
信号により与えられる調光比に対する光出力を点灯時間
によらず略一定に保つことができるのである。他の構成
および動作は第１の実施の形態と同様である。

【００４２】（第３の実施の形態）第２の実施の形態で
は、不揮発性メモリ１７からデューティ比を読み出して
調光信号生成部１９に与えるようにしていたが、本実施
形態は不揮発性メモリ１７から光束維持比を読み出し、
調光比設定部１８において調光比を演算するようにした
ものである。ただし、本実施形態においても外部調光信
号によって光出力を制御する構成を採用する。

【００４３】本実施形態では、不揮発性メモリ１７には
表３における点灯時間と光束維持比との関係が補正用テ
ーブルとして格納されており、調光比設定部１８では点
灯時間タイマ１４で得られた点灯時間に応じて不揮発性
メモリ１７から点灯維持比を読み出す。

【００４４】

【表３】

【００４５】ここに、光束維持比は放電灯１１の寿命初
期の定格点灯時の光束を１００％としたときの所定時間
後における光束の残存割合であって、光束比を百分率で
はなく比で表したものである。つまり、放電灯１１の交
換後から４０００時間が経過したときの光束比は９１％
であるから、光束維持比は０．９１になる。いま、４０
００時間経過後に外部調光信号の調光比を８０％として
点灯させるものとすれば、４０００時間経過後の実際の
調光比は、外部信号の調光比に４０００時間経過後の照
度補正による調光比の増加分を加えたものになる。ここ
で、４０００時間経過後の照度補正による調光比の増加
分は、４０００時間後の調光維持比に対する補正分と外
部調光信号による調光比を乗じた値になり、（１−０．
９１）×８０％＝７．２％になる。つまり、調光比は８
０％＋７．２％＝８７．２％になる（表３参照）。この
ように、点灯時間が４０００時間のときに外部調光信号
による調光比を８０％とするのであれば、放電灯点灯装
置１２に与える調光比は８７．２％になる。上述した他
の実施形態と同様に調光比をデューティ比によって与え
る場合には、図５に示した関係を用いることによってデ
ューティ比は２５．６％になる。

【００４６】上述のように本実施形態では調光比設定部
１８において不揮発性メモリ１７から光束維持比を読み
出し、外部調光信号により与えられた調光比と併せて用
いることにより上述の演算を行って調光比を求め、さら
に調光比をデューティ比に換算して調光信号生成部１９
に与えるのである。ここに、調光比に対応するデューテ
ィ比も不揮発性メモリ１７に格納しておくことによっ
て、テーブルとの照合によって調光比からデューティ比
への換算を行うことができる。

【００４７】本実施形態の動作をまとめると図１１のよ
うになる。つまり、電源が投入され（Ｓ１）、点灯時間
タイマ１４の初期設定処理が行われた後（Ｓ２）、調光
比設定部１８において点灯時間が点灯時間タイマ１４か
ら読み込まれる（Ｓ３）。その後、点灯時間に応じた光
束維持率が不揮発性メモリ１７から読み出され（Ｓ
４）、外部調光信号による調光比も調光比設定部１８に
読み込まれる（Ｓ５）。こうして光束維持率と外部調光
信号による調光比とに基づいて上述した演算が行われ、
調光比が決定される（Ｓ６）。調光比を決定した後に
は、調光比がデューティ比に換算され、調光比に応じた
調光信号を調光信号生成部１９から出力する（Ｓ７）。
この調光信号に従って放電灯点灯装置１２は放電灯１１
への供給電力を決定する。次に、点灯時間タイマ１４は
点灯時間を計時し（Ｓ８）、計時後の点灯時間を不揮発
性メモリに格納する（Ｓ９）。以後は、不揮発性メモリ
からの点灯時間の読み出しと調光制御と不揮発性メモリ
への点灯時間の書き込みとを繰り返すのである。

【００４８】図１２（ａ）に放電灯点灯装置１２の点灯
時間経過に伴う出力の推移を出力比（寿命初期の定格点
灯に対する放電灯点灯装置１２の出力を１００％とす
る）として外部調光信号により与えられた調光比ごとに
示し、図１２（ｂ）に放電灯点灯装置１２に与えられる
調光信号の調光比の推移を示す。他の構成および動作は
第１の実施の形態と同様である。

【００４９】（第４の実施の形態）本実施形態では、放
電灯１１の交換時点を検出して点灯時間を自動的にリセ
ットする技術について説明する。すなわち、点灯時間タ
イマ１４に設定される点灯時間および不揮発性メモリ１
７に格納される点灯時間は、放電灯１１の交換時に０に
リセットすることが必要であるから、点灯時間のリセッ
トを自動化するには何らかの方法で放電灯１１の交換時
点を検出することが必要になる。

【００５０】本実施形態では放電灯１１の交換時点を放
電灯１１の寿命時とみなすものであり、放電灯１１の寿
命をエミレス状態の検出によって判定している。ここ
に、エミレス状態とは放電灯１１のフィラメントに設け
た電子放出物質の蒸発によって放電灯１１が半サイクル
のみ点灯（半波点灯）するようになる状態を意味し、エ
ミレス状態になると放電灯１１の両端電圧は定常点灯時
よりも上昇することが知られている。そこで、図１３に
示すように、抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路を放電灯１１に
並列接続し、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点の電位の変化を監
視することによってエミレス状態を検出するようになっ
ている。つまり、抵抗Ｒ４の両端電圧がダイオードブリ
ッジよりなる整流器ＤＢ４により全波整流されコンデン
サＣ６により平滑されることによって、放電灯１１の両
端電圧がコンデンサＣ６の両端電圧として検出される。
コンデンサＣ６の両端電圧はリセット制御部２２に入力
されて基準値と比較される。この基準値は放電灯１１が
エミレス状態になったときのコンデンサＣ６の両端電圧
を検出するように設定され、コンデンサＣ６の両端電圧
と基準値との大小関係によってエミレス状態が検出され
ると、リセット制御部２２は点灯時間タイマ１４および
不揮発性メモリ１７における点灯時間をリセットする。

【００５１】ところで、本実施形態では抵抗Ｒ３，Ｒ４
の接続点電位はインバータ制御部ＣＮ１にも入力されて
おり、インバータ制御部ＣＮ１ではエミレス状態が検出
されると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフを一
旦停止させた後に、放電灯１１を再始動させるように動
作するように構成されている。したがって、エミレス状
態になると、エミレス検出→動作停止→始動→点灯→エ
ミレス検出を繰り返し、放電灯１１の点滅によってエミ
レス状態を報知するとともに、エミレス状態が持続する
ことによる放電灯点灯装置１２のストレスを軽減する。
なお、インバータ制御部ＣＮ１ではエミレス状態が検出
されたときに、ストレスがかからない程度に放電灯点灯
装置１２の出力を低下させたり、放電灯点灯装置１２の
動作を停止させたりするようにしてもよい。

【００５２】本実施形態の動作をまとめると図１４のよ
うになる。すなわち、初期設定処理（Ｓ２）の後、エミ
レス状態の有無を検出するのであって（Ｓ３）、エミレ
ス状態が検出されないときには第１の実施の形態と同様
の動作になる。一方、エミレス状態が検出されると、放
電灯１１を交換するものとして点灯時間をリセットする
処理を行う（Ｓ９）。つまり、放電灯１１を交換するま
ではエミレス状態の検出によって点灯時間がリセットさ
れ、放電灯１１を交換して正常に点灯するようになれば
点灯時間の計時が開始されることになる。このようにし
て、点灯時間のリセットが放電灯１１の交換に伴って自
動的に行われるから、点灯時間をリセットする手間が省
けるのである。他の構成および動作は第１の実施の形態
と同様である。また、本実施形態の構成は第２の実施の
形態、第３の実施の形態においても適用することができ
る。

【００５３】（第５の実施の形態）第４の実施の形態で
はエミレス状態が検出されると点灯時間をリセットする
ようにしていたから、エミレス状態が解消されるまで点
灯時間のリセットが繰り返し行われるものであった。こ
れに対して本実施形態はエミレス状態が検出されたとき
に、点灯時間のリセットを１回だけ行うようにするもの
である。本実施形態ではリセット制御部２２の動作が第
４の実施の形態とは異なるが構成は図１３に示したもの
と同様である。

【００５４】すなわち、図１５に示すように、エミレス
状態が検出されたときに（Ｓ３）エミレス経歴を「有
り」として不揮発性メモリ１７に書き込む機能（Ｓ１
０）をリセット制御部２２に設け、エミレス状態が継続
している間にはエミレス経歴を「有り」にし続ける。エ
ミレス状態が検出されている期間には不揮発性メモリ１
７に書き込まれたエミレス経歴を読み出す処理（Ｓ４）
は行われず、エミレス状態の検出とエミレス状態に対す
る制御とを繰り返すことになる。ここで、エミレス状態
である放電灯１１を交換すれば、ステップＳ３において
エミレス状態が検出されなくなるから、エミレス経歴が
不揮発性メモリ１７から読み出されるのであって（Ｓ
４）、放電灯１１の交換前にエミレス状態が継続してい
たのであればエミレス経歴が「有り」になっているか
ら、点灯時間およびエミレス経歴がリセットされる（Ｓ
１１）。このように、本実施形態ではエミレス状態が継
続している間にはエミレス経歴を不揮発性メモリ１７に
書き込むだけであって点灯時間のリセットは行わず、放
電灯１１の交換後に点灯時間をリセットするようになっ
ている。他の構成および動作は第４の実施の形態と同様
である。

【００５５】（第６の実施の形態）第４の実施の形態、
第５の実施の形態では点灯時間のリセットをエミレス状
態の検出によって行っていたが、本実施形態は放電灯１
１の無負荷状態に基づいて点灯時間をリセットするもの
である。すなわち、図１６に示すように、図４に示した
第１の実施の形態の構成に加えて放電灯１１とスイッチ
ング素子Ｑ２との間に１次巻線を挿入したトランスＴ１
を設け、トランスＴ１の２次出力を整流器ＤＢ４で整流
した後にコンデンサＣ６で平滑することによって、放電
灯１１に流れる電流に比例した電圧をコンデンサＣ６の
両端電圧として検出可能にしてある。つまり、無負荷状
態ではトランスＴ１の２次出力が得られないから、コン
デンサＣ６の両端電圧は負荷が正常であるときより低下
する。このようなコンデンサＣ６の両端電圧の変化を検
出すれば無負荷状態を検出することができる。

【００５６】そこで、コンデンサＣ６の両端電圧をイン
バータ制御部ＣＮ１とリセット制御部２２とに入力して
いるのであって、インバータ制御部ＣＮ１ではコンデン
サＣ６の両端電圧の低下によって無負荷状態と判断する
と放電灯点灯装置１２の動作を停止させる。また、リセ
ット制御部２２ではコンデンサＣ６の両端電圧が基準値
より低下すると、点灯時間タイマ１４の点灯時間および
不揮発性メモリ１７に格納されている点灯時間をリセッ
トする。したがって、電源を投入した状態で放電灯１１
を交換すれば、放電灯１１を外したときに無負荷状態と
なって点灯時間がリセットされるのである。この構成で
はエミレス状態か否かにかかわらず放電灯１１を交換す
れば点灯時間をリセットすることができるから、放電灯
１１に割れが生じた場合などにおいて放電灯１１を交換
するときも自動的にリセットすることが可能になる。

【００５７】本実施形態での動作は基本的には図１４に
示したエミレス状態を検出した場合と同様であって、エ
ミレス状態の検出に代えて無負荷状態を検出する点が相
違するものである。つまり、図１７に示すように、無負
荷状態の有無を検出し（Ｓ３）、無負荷状態が検出され
ると点灯時間をリセットするのである（Ｓ９）。ここ
に、放電灯１１が外されて無負荷状態が継続していると
ステップＳ３において無負荷の判断がなされて点灯時間
がリセットされるから、点灯時間のリセットが繰り返さ
れることになる。正常な放電灯１１が装着されると、無
負荷状態が解消されるから、ステップＳ３からステップ
Ｓ４に移行して調光比が設定され放電灯１１を点灯させ
ることができる。ここに、インバータ制御部ＣＮ１は正
常な放電灯１１が装着されると放電灯１１を点灯させる
機能を有している。本実施形態では放電灯１１の着脱に
よって点灯時間を自動的にリセットするから、リセット
忘れがなく、リセットの操作の手間を省くことができ
る。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様であ
る。

【００５８】（第７の実施の形態）第６の実施の形態で
は無負荷状態が検出されると点灯時間をリセットするよ
うにしていたから、無負荷状態が解消されるまで点灯時
間のリセットが繰り返し行われるものであった。これに
対して本実施形態は無負荷状態が検出されたときに、点
灯時間のリセットを１回だけ行うものである。本実施形
態ではリセット制御部２２の動作が第６の実施の形態と
は異なるが構成は図１６に示したものと同様である。

【００５９】すなわち、図１８に示すように、無負荷状
態が検出されたときに（Ｓ３）無負荷経歴を「有り」と
して不揮発性メモリ１７に書き込む機能（Ｓ１０）をリ
セット制御部２２に設け、無負荷状態が継続している間
には無負荷経歴を「有り」にし続ける。無負荷状態が検
出されている期間には不揮発性メモリ１７に書き込まれ
た無負荷経歴を読み出す処理（Ｓ４）は行われず、無負
荷状態の検出と無負荷状態に対する制御とを繰り返すこ
とになる。ここで、無負荷状態である放電灯１１を交換
すれば、ステップＳ３において無負荷状態が検出されな
くなるから、無負荷経歴が不揮発性メモリ１７から読み
出され（Ｓ４）、放電灯１１の装着前に無負荷状態が継
続していたのであれば無負荷経歴が「有り」になってい
るから、点灯時間および無負荷経歴がリセットされる
（Ｓ１１）。このように、本実施形態では無負荷状態が
継続している間には無負荷経歴を不揮発性メモリ１７に
書き込むだけであって点灯時間のリセットは行わず、正
常な放電灯１１の装着後に点灯時間をリセットするよう
になっている。なお、無負荷状態の検出による点灯時間
のリセットは現状の放電灯１１であれば１２０００時間
以降にのみ行うようにしてもよい。こうすれば、放電灯
１１の寿命による交換時にのみ点灯装置のリセットが行
われる。他の構成および動作は第６の実施の形態と同様
である。

【００６０】（第８の実施の形態）第６の実施の形態は
電源ＡＣが投入されている期間に放電灯１１の無負荷状
態を検出すると点灯時間をリセットするものであった
が、本実施形態は電源ＡＣが投入されていない期間にお
いて放電灯１１が外されたときにも点灯時間をリセット
するものである。電源ＡＣが投入されていない期間にお
ける放電灯１１の着脱を検出するために、図１９に示す
ように、本実施形態では図１６に示した第６の実施の形
態の構成に加えて、放電灯１１においてトランスＴ１の
１次巻線が接続されているフィラメントの両端間に抵抗
Ｒ６，Ｒ７とスイッチ要素ＳＷ１と直流電源Ｅ１との直
列回路を接続し、さらに３端子レギュレータＲＧ１の出
力端間にダイオードＤ２と直流電源Ｅ２との直列回路を
接続するとともに、この直流電源Ｅ２からスイッチ要素
ＳＷ２を介してマイコン（図１９において破線で囲んだ
部分）に給電可能としている。直流電源Ｅ１，Ｅ２は２
次電池を用い、直流電源Ｅ１，Ｅ２の電力を使用しない
期間に充電しておき、１０日間程度は充電することなく
使用できるものを用いるのが望ましい。他の構成は図１
６に示した第６の実施の形態と同様である。

【００６１】スイッチ要素ＳＷ１，ＳＷ２はインバータ
制御部ＣＮ１により制御されており、電源ＡＣが投入さ
れていないときには両スイッチ要素ＳＷ１，ＳＷ２がオ
ンになるように制御される。つまり、電源ＡＣが投入さ
れていないときに、放電灯１１のフィラメントには抵抗
Ｒ６，Ｒ７を介して直流電源Ｅ１からの電流が流れてお
り、抵抗Ｒ７とフィラメントとの接続点の電位がリセッ
ト制御部２２およびインバータ制御部ＣＮ１に入力され
るようになっている。また、点灯時間タイマ１４、調光
比設定部１８、調光信号生成部１９、リセット制御部２
２を含むマイコンには直流電源Ｅ２から電源が供給され
て電源ＡＣが供給されていない期間にもマイコンは動作
している。ここに、ダイオードＤ２は逆流阻止用であ
る。

【００６２】上述の構成によって、電源ＡＣが投入され
ていないときにも放電灯１１が接続されていればリセッ
ト制御部２２には直流電源Ｅ１によって基準値よりも高
い電圧が印加され、直流電源Ｅ２からの電源供給によっ
てリセット制御部２２では放電灯１１の接続状態を監視
することが可能になっている。ここで、放電灯１１が外
されると、抵抗Ｒ６，Ｒ７には直流電源Ｅ１からの電流
が流れなくなり、リセット制御部２２への入力電圧が低
下する。したがって、リセット制御部２２は点灯時間を
リセットすることになる。

【００６３】しかして、本実施形態では図２０に示すよ
うに、無負荷状態であることがリセット制御部２２への
入力電圧の低下によって知らされると（Ｓ３）、電源Ａ
Ｃが投入されているか否かにかかわらず点灯時間をリセ
ットする（Ｓ１０）。また、無負荷状態が検出されない
ときには、電源ＡＣが投入されているか否かを判定し
（Ｓ４）、電源ＡＣが投入されていれば第６の実施の形
態と同様に処理を行い、電源ＡＣが投入されていなけれ
ば点灯時間の計時や点灯時間に応じた調光比の決定の処
理は行わずに無負荷状態の監視のみを行うのである。本
実施形態では電源ＡＣが投入されていないときに放電灯
１１を交換してもリセット制御部２２が点灯時間のリセ
ットを行わなくなるだけであって、放電灯１１を点灯さ
せることはないが、放電灯１１を正常なものに交換した
後に電源ＡＣを投入すれば、ステップＳ３の無負荷状態
の検出が行われず、放電灯１１を正常に点灯させること
ができる。本実施形態では第６の実施の形態と同様に、
放電灯１１の着脱によって点灯時間を自動的にリセット
するから、リセット忘れがなく、リセットの操作の手間
を省くことができる。他の構成および動作は第１の実施
の形態と同様である。

【００６４】（第９の実施の形態）本実施形態は、図２
１に示すように、機械的に操作されるリセットスイッチ
ＳＷ３によって点灯時間をリセットするものである。つ
まり、リセットスイッチＳＷ３をリセット制御部２２に
接続してあり、エミレス状態や無負荷状態の有無には関
係なく点灯時間をリセットすることができるようにして
ある。リセットスイッチＳＷ３の両端にはリセット制御
部２２によって、たとえば５Ｖの電圧が印加されており
（リセットスイッチＳＷ３には図示しない抵抗が直列接
続される）、リセットスイッチＳＷ３がオンになると無
負荷状態の検出時と同様にリセット制御部２２への入力
電圧が引き下げられ点灯時間タイマ１４と不揮発性メモ
リ１７との点灯時間をリセットするようになっている。
このリセットスイッチＳＷ３は手動で操作するもので
も、また放電灯１１の着脱に連動して操作されるもので
あってもよい。

【００６５】しかして、図２２に示すように、リセット
スイッチＳＷ３の操作によるリセット信号がリセット制
御部２２に入力されると（Ｓ３）、点灯時間タイマ１４
および不揮発性メモリ１７における点灯時間がリセット
されるのである（Ｓ９）。本実施形態の構成では、リセ
ットスイッチＳＷ３の操作によって点灯時間を任意にリ
セットすることができる。しかも、リセット制御部２２
に加えてリセットスイッチＳＷ３を設けるだけの簡単な
構成で点灯時間のリセットが可能になる。他の構成およ
び動作は第１の実施の形態と同様である。

【００６６】（第１０の実施の形態）本実施形態は、図
４に示した第１の実施の形態において電源スイッチＳＷ
を用いて点灯時間タイマ１４および不揮発性メモリ１７
の点灯時間のリセットを可能とするものである。すなわ
ち、図２３に示すように、電源ＡＣと整流器ＤＢ１との
間に挿入された電源スイッチＳＷが特定の方法で操作さ
れたときに点灯時間をリセットするようにしてある。

【００６７】具体的には、整流器ＤＢ１の出力電圧を抵
抗Ｒ８，Ｒ９により分圧し、抵抗Ｒ９の両端電圧を抵抗
Ｒ１０，Ｒ１１およびトランジスタＱ４を用いて波形整
形した矩形波信号をリセット制御部２２に入力し、リセ
ット制御部２２において矩形波信号の個数を計数し、計
数値に基づいて点灯時間のリセットを行うか否かを判断
するようになっている。つまり、図２４に示すように、
リセット制御部２２では電源投入時に点灯時間のリセッ
トを行うか否かを判断するから、この処理を電源リセッ
ト処理（Ｓ１）と呼ぶことにする。このように電源スイ
ッチＳＷを点灯時間のリセットに兼用すれば、第９の実
施の形態のように別途のリセットスイッチＳＷ３を設け
ることなく点灯時間のリセットが可能になる。

【００６８】以下では、電源リセット処理についてさら
に詳しく説明する。電源ＡＣは商用電源であって、電源
ＡＣの周波数が６０Ｈｚの地域では整流器ＤＢ１の出力
周波数は１２０Ｈｚ、電源ＡＣの周波数が５０Ｈｚの地
域では整流器ＤＢ１の出力周波数は１００Ｈｚになる。
したがって、リセット制御部２２には１秒間に１２０個
あるいは１００個の矩形波信号が入力されることにな
る。つまり、電源スイッチＳＷを短時間でオンオフさせ
るとすれば、電源スイッチＳＷのオン期間やオフ期間は
矩形波信号の個数によって知ることができる。そこで、
本実施形態では電源投入時に、図２５に示すように、オ
ン２秒間、オフ２秒間、オン２秒間、オフ２秒間の後に
オンになると点灯時間のリセットが指示されたものと判
断してリセット制御部２２が点灯時間タイマ１４および
不揮発性メモリ１７の点灯時間をリセットするように構
成してある。図２５（ａ）は電源スイッチＳＷの操作に
よる電源のオンオフを示し、図２５（ｂ）はリセット制
御部２２に入力される矩形波信号を示す。

【００６９】電源リセット処理では、図２６に示すよう
に、電源投入時（Ｓ１）に電源スイッチＳＷのオンオフ
の回数を計数するカウンタＮをリセットし（Ｓ２）、矩
形波信号の個数を３秒間計数する（Ｓ３）。３秒を経過
しても電源スイッチＳＷがオフにならなければ（Ｓ
４）、電源スイッチＳＷが連続的にオンになったものと
判断して図２４における点灯時間の読み出し（Ｓ２）に
移行する。ここでリセットを指示する操作は電源投入か
らオン２秒であるが、電源スイッチＳＷは人が操作する
から余裕をみて３秒に設定してある。このように時間の
判断は人の操作による誤差分を見込んで設定してある。
電源投入から３秒の時点で電源がオフであれば（Ｓ
４）、この時点からリセット制御部２２に入力される矩
形波信号の個数が１８０〜３００個の範囲であればオフ
２秒とみなす（Ｓ５）。ただし、電源ＡＣの周波数が６
０Ｈｚの地域で用いるものとする。電源スイッチＳＷの
オフ期間がステップＳ５に設定された範囲ではなけれ
ば、リセットを指示する操作は無効になる。ステップＳ
５の後にはリセット制御部２２のタイマによる時限を開
始するとともに（Ｓ６）、電源スイッチＳＷがオンか否
かを判断する（Ｓ７）。ここで、電源スイッチＳＷがオ
ンになっていなければリセットを指示する操作は無効に
なる。電源スイッチＳＷがオンであれば、タイマによる
計数値が１．８〜２．２秒の範囲のときにカウンタＮを
インクリメントする（Ｓ８）。つまり、オン２秒か否か
が判断され、オン２秒が満たされているとリセットの操
作の１回目（オン２秒、オフ２秒、オン２秒）が成功し
たと判断されるのである。その後、電源スイッチＳＷの
オフが３秒継続し、電源スイッチＳＷのオンが１．８〜
２．２秒の間であるか否かの判断を再度繰り返し、カウ
ンタＮが２になれば（Ｓ９）、点灯時間タイマ１４およ
び不揮発性メモリ１７の点灯時間をリセットする（Ｓ１
０）。また、このときカウンタＮ、電源スイッチＳＷの
オフ時間を計時するタイマ、矩形波信号の個数の計数値
も同時にリセットして０にする。

【００７０】上述のようにして電源スイッチＳＷのオン
オフの操作によって点灯時間をリセットすることができ
るから、点灯時間のリセット用にリセットスイッチＳＷ
３を設ける必要がなく構成が簡単になる。とくに、放電
灯１１を多数設ける場合にはリセットスイッチＳＷ３も
多数個必要になるが、本実施形態の構成では電線スイッ
チＳＷをリセット用に兼用しているから構成が簡単にな
る。他の構成および動作は第１の実施の形態と同様であ
る。

【００７１】（第１１の実施の形態）本実施形態は、図
２７に示すように、図１３に示したエミレス状態の検出
時に点灯時間をリセットする構成と、図２１に示したリ
セットスイッチＳＷ３によって点灯時間をリセットする
構成とを併せ持つものである。ここで、エミレス状態の
検出時にはエミレス経歴を記憶させ、エミレス状態が解
消された時点で点灯時間をリセットする構成を採用して
いる。

【００７２】しかして、図２８に示すように、リセット
スイッチＳＷ３を操作した場合（Ｓ３）と、エミレス状
態が検出されず（Ｓ４）かつエミレス経歴が「有り」の
場合（Ｓ５）とのいずれにおいても点灯時間とエミレス
経歴とがリセットされる（Ｓ１２）ようにしてある。こ
の構成を採用することによって放電灯１１が寿命末期に
エミレス状態になった後に放電灯１１を交換すれば、点
灯時間を自動的にリセットすることができ、放電灯１１
が割れたり放電灯１１の初期不良などによって寿命末期
前に放電灯１１を交換したときにはリセットスイッチＳ
Ｗ３を操作して点灯時間を強制的にリセットすることが
できるから、利便性が高くなる。他の構成および動作は
第１の実施の形態と同様である。

【００７３】なお、上述した各実施形態において放電灯
１１を交換する時期は点灯時間が現状の放電灯１１であ
れば１２０００時間を超えてからになることが多いか
ら、点灯時間が１２０００時間に達したときに点灯する
モニタランプを設けて、放電灯１１の交換の目安とする
のが望ましい。

【００７４】（第１２の実施の形態）上述した各実施形
態では、放電灯１１の点灯時間の経過に伴う光束の低下
を抑制する構成について説明したが、放電灯１１の光束
は周囲温度によっても変化することが知られている。図
３２に示すように、周囲温度が２０〜３５℃付近では定
格値よりも光束が多くなるが、それ以外の温度範囲では
光束が定格値よりも低下するのである。一方、放電灯１
１を調光点灯させているときの最適な最冷点温度は図３
３に示す関係になる。つまり、上述した各実施形態と同
様に放電灯１１の点灯時間の経過に伴って調光比を高め
ると、放電灯１１の最冷点温度は点灯時間の経過に伴っ
て上昇する。周囲温度と光束比および最冷点温度との関
係を表４に示し、点灯時間に対する調光比および最冷点
温度の関係の一例を表５に示す。ここで、点灯時間の経
過に伴って調光比を制御したときに、各調光比での放電
灯１１の最冷点温度が表５に示す温度であれば点灯時間
にかかわらず光束は一定に保たれる。

【００７５】

【表４】

【００７６】

【表５】

【００７７】しかしながら、周囲温度が変化すると図３
４に点Ａや点Ｂで示すように、所望の調光比に対する最
冷点温度が変化する。点Ａは所望の調光比に対する最冷
点温度が目的する温度よりも低い状態を示し、点Ｂは逆
に高い場合を示している。点Ａの場合には調光比を高く
すれば最冷点温度を上昇させることができ、点Ｂの場合
には調光比を低くすれば最冷点温度を低下させることが
できる。

【００７８】本実施形態は上述の知見に基づいてなされ
たものであって、図２９に示すように図４に示した第１
の実施の形態の構成に加えて、周囲温度を検出するため
の温度センサ２３を設け、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３およびコ
ンデンサＣ７からなるフィルタを通して温度センサ２３
の出力を温度補正信号決定部２４に与えている。温度補
正信号決定部２４では温度センサ２３により検出した周
囲温度に対応する温度補正信号を出力して調光比設定部
１８に与える。

【００７９】温度センサ２３は図３１（ａ）のように放
電灯１１の最冷点温度を検出するように放電灯１１に取
り付けたり、図３１（ｂ）に示すように照明器具１に設
けた反射板１ａの裏側に配置して反射板の温度を検出し
たり、図３１（ｃ）のように放電灯点灯装置１２に取り
付けたりすることができる。また、照明器具１の器具本
体、安定器、照明器具１の周囲温度などの温度を検出す
るようにしてもよい。いずれにせよ、放電灯１１の最冷
点温度との関係を知ることが可能な部位の温度であれば
どのような温度でも用いることが可能である。参考まで
に図３５に周囲温度と最冷点温度、器具温度、放電灯点
灯装置１２のケースの温度との関係を示す。

【００８０】不揮発性メモリ１７には点灯時間の経過に
伴う調光比と、その調光比での放電灯１１の最適な最冷
点温度とが補正用テーブルとして格納されており、点灯
時間タイマ１４により計時された点灯時間に基づいて補
正用テーブルから調光比および最適最冷点温度が読み出
される。ここで、調光比設定部１８では温度補正信号決
定部２４から出力される最冷点温度が入力される。つま
り、温度補正信号決定部２４では温度センサ２３により
検出した温度に基づいて放電灯１１の最冷点温度を求め
る。こうして求めた最冷点温度を測定温度とし、調光比
設定部１８では不揮発性メモリ１７から読み出した最適
最冷点温度と測定温度との差を求め、この差によって調
光比を補正する。最適最冷点温度と測定温度との差に対
する調光比（デューティ比）の補正量は表６のようにな
る。

【００８１】

【表６】

【００８２】つまり、温度センサ２３により検出される
周囲温度に基づいて求めた測定温度が不揮発性メモリ１
７に格納された最適最冷点温度よりも低いときには不揮
発性メモリ１７から読み出した調光比を高め、逆に高い
ときには不揮発性メモリ１７から読み出した調光比を下
げるように補正する。このような処理を最適最冷点温度
が得られるまで繰り返すのである。ここに、表６では最
適最冷点温度と測定温度との差が大きいほど補正量の変
化幅を大きくしてある。このように設定しておけば温度
差の大きい場合でも調光比を短時間で収束させることが
できる。

【００８３】本実施形態の動作を図３０に示す。すなわ
ち、調光比設定部１８では点灯時間タイマ１４から点灯
時間を読み出し（Ｓ３）、温度補正信号決定部２４では
温度補正を行うか否かを判定し（Ｓ４）、補正を行う場
合は温度補正値を決定する（Ｓ５）。温度補正値が決定
されると調光比を決定することができるから（Ｓ６）、
以後は第１の実施の形態と同様にして決定された調光比
で放電灯１１を調光制御するのである。測定温度の最適
最冷点温度との差に対する調光比を点灯時間ごとに示す
と表７のようになる。表７においてデューティの次の括
弧内の数値は測定温度から最適最冷点温度を引いた差を
表す。つまり、デューティ［−１５］であれば、測定温
度が最適最冷点温度よりも１５度低いことを意味する。

【００８４】

【表７】

【００８５】なお、上述した各実施形態において、点灯
時間の読み出しから点灯時間を記憶させるまでの周期に
ついてはとくに説明していないが、この周期は適宜に設
定することができる。この周期は放電灯１１の点灯時間
の経過に伴う光束の低下を補正できる程度であればよい
のであるから比較的長い周期でよくたとえば１時間とす
ることができる。ただし、放電灯１１の点灯・消灯の間
隔が短い場所ではこの周期も短くする必要があり、逆に
放電灯１１を連続して点灯させるのであれば周期を１０
０時間などと設定することも可能である。

【００８６】

【発明の効果】請求項１の発明は、放電灯と、放電灯を
点灯させるとともに放電灯への供給電力を制御可能な放
電灯点灯装置と、放電灯点灯装置への給電時間を放電灯
の点灯時間として計時する点灯時間タイマと、放電灯の
点灯時間の経過に伴う光束低下を抑制するように点灯時
間タイマにより計時された点灯時間に応じて放電灯への
供給電力を放電灯点灯装置に指示する照度補正装置とを
一つの器具に備えるものであり、器具単体で放電灯の光
束を補正することができ、主制御盤や端末器を備えた大
規模な配線系を必要とせず、従来構成に比較すると初期
投資を大幅に低減することができる。つまり、照明器具
の台数が少ない場所や照明器具の使用台数が少ない需要
家においても、放電灯の点灯時間の経過に伴う光束の低
下を抑制する機能を用いることが可能になる。しかも、
点灯時間は放電灯点灯装置への給電時間に基づいて求め
ているから、個々の放電灯ごとに点灯時間を正確に求め
ることができ、光束の補正を正確に行うことが可能にな
る。しかも、複数個の放電灯のうちの１つを交換したと
しても、その放電灯の光出力は照度補正装置によって制
御された略一定値であるから光量には変化が生じない。

【００８７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基
板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板とは別に設け
たものであり、電力系である放電灯点灯装置と信号系で
ある点灯時間タイマおよび照度補正装置とを別の回路基
板に実装することで設計が容易になる。

【００８８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、点灯時間タイマと照度補正装置とを実装する回路基
板を、放電灯点灯装置を実施する回路基板と一体に設け
たものであり、点灯時間タイマと照度補正装置と放電灯
点灯装置とを１つの部材として扱うことができるから、
器具への組み込み作業が容易であり、しかも実装面積を
低減して小型化できる可能性がある。る。

【００８９】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、放電灯点灯装置がインバータ回路よ
りなるものであり、放電灯への供給電力の制御が容易で
あるとともに、供給電力に対する輝度を高めることがで
きる。

【００９０】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、照度補正装置が、外部から指示され
た調光比と点灯時間とを補正用テーブルに照合して放電
灯への供給電力を決定するものであり、点灯時間の経過
に伴う放電灯の光束低下を抑制しながらも、外部からの
指示による調光も可能になる。

【００９１】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、照度補正装置が、点灯時間に応じた
放電灯の光束維持比から求められる放電灯への供給電力
を外部から指示された調光比で補正することにより放電
灯への供給電力を決定するものであり、点灯時間の経過
に伴う放電灯の光束低下を抑制しながらも、外部からの
指示による調光も可能になるのはもちろんのこと、点灯
時間に応じた光束維持比をデータとして設定しておけ
ば、外部からの指示による調光比を用いて放電灯への供
給電力を求めることができ、データの作成作業が容易に
なり、またデータを記憶する容量も少なくなる。

【００９２】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯のエミレス状態を検出する手
段と、エミレス状態が検出されると点灯時間タイマをリ
セットするリセット制御部とを備えるものであり、放電
灯の寿命末期におけるエミレス状態の検出によって点灯
時間タイマを自動的にリセットすることができ、リセッ
ト忘れを防止することができる。

【００９３】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯の無負荷状態を検出する手段
と、無負荷状態が検出されると点灯時間タイマをリセッ
トするリセット制御部とを備えるものであり、放電灯の
交換などに伴う無負荷状態を検出して点灯時間タイマを
自動的にリセットすることができ、リセット忘れを防止
することができる。

【００９４】請求項９の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、放電灯の無負荷状態を電源が投入さ
れていない期間に検出する手段と、無負荷状態が検出さ
れると点灯時間タイマをリセットするリセット制御部と
を備えるものであり、放電灯の交換などに伴う無負荷状
態を検出して点灯時間タイマを自動的にリセットするか
らリセット忘れを防止することができるのはもちろんの
こと、電源が投入されていない状態で無負荷状態を検出
するから感電のおそれがない。

【００９５】請求項１０の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、点灯時間タイマをリセットするリ
セットスイッチを設けたものであり、放電灯を使用者の
都合で交換したときでも、点灯時間タイマを任意にリセ
ットすることが可能になる。

【００９６】請求項１１の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、電源をオンオフさせる電源スイッ
チと、電源のオンオフが規定手順であるときに点灯時間
タイマをリセットするリセット制御部とを備えるもので
あり、点灯時間タイマを任意にリセットすることができ
るのはもちろん、電源スイッチをリセット用に兼用して
いるから操作すべき対象が増加せず構成が簡単である。

【００９７】請求項１２の発明は、請求項１ないし請求
項４の発明において、放電灯の最冷点温度に相当する温
度を検出する温度検出手段を備え、照度補正部では、温
度検出手段により求めた測定温度と点灯時間に応じて規
定される最適な最冷点温度との差に基づいて放電灯への
供給電力を決定するものであり、点灯時間の経過に伴う
光束変化だけではなく放電灯の温度特性による光束変化
も併せて抑制することができる。る。

【００９８】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、温度検出手段が器具に設けられているものであ
り、１つの器具として施工することができるから取り扱
いが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】同上の動作説明図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】同上の具体回路を示す回路図である。

【図５】同上の動作説明図である。

【図６】同上の動作説明図である。

【図７】同上の動作説明図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す動作説明図
である。

【図１２】同上の動作説明図である。

【図１３】本発明の第４の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図１４】同上の動作説明図である。

【図１５】本発明の第５の実施の形態を示す動作説明図
である。

【図１６】本発明の第６の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図１７】同上の動作説明図である。

【図１８】本発明の第７の実施の形態を示す動作説明図
である。

【図１９】本発明の第８の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図２０】同上の動作説明図である。

【図２１】本発明の第９の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図２２】同上の動作説明図である。

【図２３】本発明の第１０の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図２４】同上の動作説明図である。

【図２５】同上の動作説明図である。

【図２６】同上の動作説明図である。

【図２７】本発明の第１１の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図２８】同上の動作説明図である。

【図２９】本発明の第１２の実施の形態を示す回路図で
ある。

【図３０】同上の動作説明図である。

【図３１】同上の実装例を示す概略構成図である。

【図３２】同上の原理説明図である。

【図３３】同上の原理説明図である。

【図３４】同上の原理説明図である。

【図３５】周囲温度と各部の温度との関係を示す図であ
る。

【図３６】従来例を示すブロック図である。

【図３７】従来例の要部ブロック図である。

【符号の説明】

１照明装置（照明器具）１１放電灯１２放電灯点灯装置１４点灯時間タイマ１５照度補正装置２２リセット制御部２３温度センサＳＷ電源スイッチＳＷ３リセットスイッチ

フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 AA02 BA05 BB01 BB10 BC01 BC03 DB03 DD04 EA01 EA02 EB01 EB04 EB05 EB07 GA03 GB12 GC04 HA06 HA10 HB03 3K073 AA12 AA22 AA86 AB03 BA02 BA09 BA31 BA36 CA05 CE12 CG06 CG10 CG11 CG21 CG42 CH03 CH23 CH31 CH42 3K098 CC61 CC62 DD22 DD35 DD37 DD43 DD46 EE14 EE32 EE37 FF02 FF03 FF04 FF06 FF13 FF14 FF16 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電灯と、放電灯を点灯させるとともに
放電灯への供給電力を制御可能な放電灯点灯装置と、放
電灯点灯装置への給電時間を放電灯の点灯時間として計
時する点灯時間タイマと、放電灯の点灯時間の経過に伴
う光束低下を抑制するように点灯時間タイマにより計時
された点灯時間に応じて放電灯への供給電力を放電灯点
灯装置に指示する照度補正装置とを一つの器具に備える
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】点灯時間タイマと照度補正装置とを実装
する回路基板を、放電灯点灯装置を実装する回路基板と
は別に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項３】点灯時間タイマと照度補正装置とを実装
する回路基板を、放電灯点灯装置を実施する回路基板と
一体に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項４】前記放電灯点灯装置はインバータ回路よ
りなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
れかに記載の照明装置。
【請求項５】前記照度補正装置は、外部から指示され
た調光比と点灯時間とを補正用テーブルに照合して放電
灯への供給電力を決定することを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】前記照度補正装置は、点灯時間に応じた
放電灯の光束維持比から求められる放電灯への供給電力
を外部から指示された調光比で補正することにより放電
灯への供給電力を決定することを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】放電灯のエミレス状態を検出する手段
と、エミレス状態が検出されると点灯時間タイマをリセ
ットするリセット制御部とを備えることを特徴とする請
求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】放電灯の無負荷状態を検出する手段と、
無負荷状態が検出されると点灯時間タイマをリセットす
るリセット制御部とを備えることを特徴とする請求項１
ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】放電灯の無負荷状態を電源が投入されて
いない期間に検出する手段と、無負荷状態が検出される
と点灯時間タイマをリセットするリセット制御部とを備
えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれ
かに記載の照明装置。
【請求項１０】点灯時間タイマをリセットするリセッ
トスイッチを設けたことを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】電源をオンオフさせる電源スイッチ
と、電源のオンオフが規定手順であるときに点灯時間タ
イマをリセットするリセット制御部とを備えることを特
徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照
明装置。
【請求項１２】放電灯の最冷点温度に相当する温度を
検出する温度検出手段を備え、前記照度補正部では、温
度検出手段により求めた測定温度と点灯時間に応じて規
定される最適な最冷点温度との差に基づいて放電灯への
供給電力を決定することを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】前記温度検出手段は前記器具に設けら
れていることを特徴とする請求項１２記載の照明装置。