JP2010272457A - 保護装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の放電灯点灯装置であっても、後付で放電灯点灯装置の寿命の管理を実施し、放電灯点灯装置の寿命末期時においては、ユーザーに放電灯点灯装置が寿命に達していることを知らせる機能を備えることができる放電灯点灯装置の保護装置を提供する。
【解決手段】交流電源１もしくは光源点灯装置２に接続される入力部３１と、光源点灯装置２もしくは光源ＦＬに接続される出力部３２と、入力部３１から入力された電力を制御して出力部３２へ伝達する出力制御部３４と、光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを検知する寿命検知部３３とを備え、寿命検知部３３が光源点灯装置２の寿命時期を検知した場合に出力制御部３４は入力部３１からの電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御して出力部３２へ伝達する手段を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源を点灯させる光源点灯装置の保護装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。

放電灯を光源とする照明器具においては、放電灯の累積点灯時間が長時間になって放電灯や放電灯点灯装置が寿命を迎えると、放電灯が適正に点灯しなくなり、照明器具としての適正な性能が得られなくなる。例えば放電灯においては、長時間の点灯によりフィラメントが断線したり、光束が低減する。また、放電灯の点灯装置においては、整流器や高周波発生用のスイッチング素子、平滑用の電解コンデンサ等の回路素子を有しているが、このうち短寿命の電解コンデンサ等が寿命を迎えることで、放電灯を適正に点灯できなくなる。また、これらの放電灯及び放電灯点灯装置を保持している器具本体についても、累積点灯時間が長期間となれば寿命を迎えて、例えば金属部品の疲労、酸化、プラスチック部品の劣化、破損等が発生する。

従来は、上記のように照明器具の各部位が寿命を迎えたことを判断するには、実際に放電灯が適正に点灯しなくなったことをもって寿命と判断するか、又は人が経験的に判断するしかなかった。実際に放電灯が適正に点灯しなくなった場合は、代替品を用意するまでの間、照明を適正に得られずに不便を強いられる。経験的に判断した場合は、実際にはまだ寿命を迎えていないのに寿命を迎えたと誤判断してしまうことにより、照明器具の不必要な交換により不経済となる可能性がある。また、外見からは判断できない部位が寿命を迎えた場合は、そのまま照明器具の使用を続けることになり、器具の破損、落下、発熱等を引き起こす問題がある。

そこで、上述のような寿命の到来を判断して人に報知できるような一つの手段として、放電灯点灯装置の寿命を検知する技術が提案されている。図２２は従来の放電灯点灯装置の回路構成を示し、商用電源１の出力は整流器２１で整流され、整流された直流出力は平滑コンデンサ２２で平滑された後、インバータ回路２３によって交流出力に変換されて放電灯Ｌａへ供給される。このとき放電灯Ｌａへの供給電力は、主制御回路２４がインバータ主回路２３の動作を制御することで、所定の値に制御される。

平滑コンデンサ２２は大きな静電容量を必要とするため、一般的にはアルミニウム箔電解コンデンサが用いられている。このアルミニウム箔電解コンデンサは、内部で電気化学反応が行われているため、使用時間が長くなるに伴い静電容量が減少して、本来の平滑機能を損なったり、あるいは損失が増大するという特性があり、そのため、寿命が規定されている（例えば、１０５℃、１０，０００時間の保証値）。アルミニウム箔電解コンデンサの寿命は他の電子部品と比べて短いため、放電灯点灯装置としての寿命は、結果的にアルミニウム箔電解コンデンサが決定している。

そこで、平滑コンデンサのリップル電圧あるいはリップル電流を検出して、所定値と比較し、その比較結果から平滑コンデンサの寿命判断を行う放電灯点灯装置があった。

特開平７−２２２４３６号公報（段落００１４〜００２０）

近年のインバータは入力電圧１００Ｖ／２００Ｖ／２４２Ｖ兼用型が一般的である。
上述する従来例では、入力電圧が変わった場合に、平滑コンデンサのリップル電流が変わるため、平滑コンデンサの発熱量が入力電圧によって異なる。

ある放電灯点灯装置の交流−直流変換回路の出力端に、平滑コンデンサとして寿命保証値が１０５℃、１０，０００時間のアルミニウム箔電解コンデンサを使用した場合の、アルミニウム箔電解コンデンサの周囲温度、リップル電流、リップル電流発熱分、及びこれらのパラメータより算出される推定寿命時間を参考データとして以下に示す。

入力電圧１００Ｖ／２００Ｖ／２４２Ｖ兼用型の放電灯点灯装置であって出力一定制御の場合、同一出力を得るために、２４２Ｖ時に対して１００Ｖ時には大きな入力電流が必要となるため、１００Ｖ時のリップル電流が一番大きいものとなっている。したがって入力電圧が低い場合の方が入力電流が大きくなり、周囲温度及びリップル電流発熱分が大きくなる傾向にある。この例では、１００Ｖで使用した時には、アルミニウム箔電解コンデンサの推定寿命が約１３．８万時間、２００Ｖで使用した時には推定寿命が２２．６万時間、２４２Ｖで使用した時には推定寿命が２３．９万時間であることを示す。

仮に１００Ｖで使用されることを想定して、設計寿命を１３．８万時間として設計しても、２００Ｖ系の入力電圧で使用されると、設計寿命が１３．８万時間に対して非常に長い設計となってしまう。したがって、整流後の平滑コンデンサで放電灯点灯装置の寿命を管理・検知しようとした場合に、入力電圧によって、平滑コンデンサの寿命が大きく異なってくるため、入力電圧によらない放電灯点灯装置の寿命の管理・検知が困難となる。

さらに、放電灯点灯装置は様々な器具で用いられるが、器具が異なれば同じ放電灯点灯装置であっても内部の温度が異なるため、適切な寿命の管理・検知設計が非常に困難となる。また、放電灯点灯装置内の部品を使用しているため、新規開発の放電灯点灯装置には上記保護機能を備えることができるが、既存の上記機能を備えていない放電灯点灯装置には後から保護機能を備えることができない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、既存の放電灯点灯装置であっても、後付で放電灯点灯装置の寿命の管理を実施し、放電灯点灯装置の寿命末期時においては、ユーザーに放電灯点灯装置が寿命に達していることを知らせる機能を備えることができる放電灯点灯装置の保護装置を提供することにある。

請求項１の保護装置は、上記の課題を解決するために、図２（もしくは図５）に示すように、交流電源１（もしくは光源点灯装置２）に接続される入力部３１と、光源点灯装置２（もしくは光源ＦＬ）に接続される出力部３２と、入力部３１から入力された電力を制御して出力部３２へ伝達する出力制御部３４と、光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを検知する寿命検知部３３とを備え、寿命検知部３３が光源点灯装置２の寿命時期を検知した場合に出力制御部３４は入力部３１からの電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御して出力部３２へ伝達する手段を有することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御する手段は、前記入力部３１と前記出力部３２の間に抵抗器Ｒ、インダクタＬ２もしくはコンデンサの少なくとも１つを接続することを特徴とする（図８、図１０）。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御する手段は、前記入力部と前記出力部を接続する配線を開放することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の発明において、前記寿命検知部は交流電源から光源点灯装置への累積電力供給時間もしくは光源点灯装置から光源への累積電力供給時間のいずれかを計時し、累積電力供給時間と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜３の発明において、前記寿命検知部は交流電源から光源点灯装置への累積電力供給回数もしくは光源点灯装置から光源への累積電力供給回数のいずれかを計数し、累積電力供給回数と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜３の発明において、前記寿命検知部は保護装置が設置されてからの累積設置時間を計時し、累積設置時間と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜３の発明において、前記寿命検知部は保護装置内部の構成部品において累積使用時間に応じて変化する物理量と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記累積使用時間に応じて変化する物理量を検出する手段は少なくとも電解コンデンサと、電解コンデンサの両端電圧を検知する電圧検知回路と、電圧検知回路で検知された電解コンデンサの両端電圧と所定値を比較する比較器により構成され、交流電源から光源点灯装置への電力供給期間中もしくは光源点灯装置から光源への電力供給期間中に電解コンデンサが充電されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の保護装置を備えた照明器具である（図３、図６、図２１）。

請求項１の発明によれば、光源点灯装置が寿命時期を検知する機能を備えていない場合、つまり既存の光源点灯装置全てを対象として、光源点灯装置及び光源への電力供給ライン間に保護装置を接続するだけで後付で、光源点灯装置が寿命時期を迎えた場合に安全に保護動作を実施し、ユーザーに寿命時期を迎えたことを報知する機能を備えることができる。

請求項２の発明によれば、光源点灯装置が一般に周知されたインダクタ、コンデンサ及び光源で決まる共振関係で光源に電力供給する場合、その共振関係に保護装置内部のインダクタ、コンデンサもしくは抵抗器を追加する形となるため、共振関係が通常点灯状態とは異なる関係となる。したがって光源に流れる電流が変化するため、光源の照度が変わり、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。

請求項３の発明によれば、電力供給の配線を開放した場合には電力供給を遮断できるので、光源が消灯することとなる。したがって光源が消灯することによってユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。

請求項４の発明によれば、光源点灯装置の累積電力供給時間と保護装置内であらかじめ設定された所定値を比較し、累積電力供給時間が所定値を超えた場合には出力制御部に請求項２又は３のような制御を実施し、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。

請求項５の発明によれば、光源点灯装置もしくは光源への累積電力供給回数と保護装置内であらかじめ設定された所定値を比較し、累積電力供給回数が所定値を超えた場合には出力制御部に請求項２又は３のような制御を実施し、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。

請求項６の発明によれば、保護装置が設置されてからの経過時間とあらかじめ設定された所定値を比較し、累積経過時間が所定値を超えた場合には出力制御部に請求項２又は３のような制御を実施し、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。また、保護装置が設置されてからの経過時間を光源点灯装置の使用環境や使用時間に関係なく計時するため、使用環境や使用頻度と関係なく光源点灯装置の寿命を管理することが可能である。

請求項７の発明によれば、累積使用時間に応じて変化する保護装置内部の構成部品のある特性の計時変化を光源点灯装置の累積使用時間に置き換えて検知し、構成部品のある特性が所定値を超えた場合には出力制御部に請求項２又は３のような制御を実施し、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。

請求項８の発明によれば、累積使用時間に応じて電解コンデンサの容量が減少し、リップル電圧の振幅が大きくなる特性を利用して、光源点灯装置の寿命時期を検知し、ユーザーに光源点灯装置の寿命時期を報知することが可能である。光源点灯装置の累積使用時間が長くなってきた場合にリップル電圧の振幅が大きくなり、あらかじめ設定された所定値をリップル電圧が超えた場合には出力制御部に請求項２又は３のような制御を実施することが可能である。

本発明の実施形態１の基本的な回路構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の具体的な回路構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１の実装形態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態２の基本的な回路構成を示す回路図である。 本発明の実施形態２の具体的な回路構成を示す回路図である。 本発明の実施形態２の実装形態を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態３の光源点灯装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の保護装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の動作説明図である。 本発明の実施形態４の保護装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態９の回路図である。 本発明の実施形態９の動作説明図である。 本発明の実施形態１０の回路図である。 本発明の実施形態１０の動作説明図である。 本発明の実施形態１１の回路図である。 本発明の実施形態１１の動作説明図である。 本発明の実施形態１２の動作説明図である。 本発明の実施形態１３の回路図である。 本発明の実施形態１３の動作説明図である。 本発明の実施形態１４の動作説明図である。 本発明の実施形態１５の照明器具を示す斜視図である。 従来例の回路図である。

（実施形態１）
本発明の実施形態１の基本構成を図１に示す。光源点灯装置２は光源ＦＬを点灯させる機能を備える。交流電源１と光源点灯装置２の間に保護装置３が接続されている。保護装置３は、交流電源１を入力する入力部３１と、交流電源１を光源点灯装置２に出力する出力部３２と、光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを検知する寿命検知部３３と、寿命検知部３３によって制御される出力制御部３４を備える。出力制御部３４は寿命検知部３３からの制御で交流電源１から光源点灯装置２への配線を短絡または開放する手段を備える。

図２は出力制御部３４の具体例である。光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを寿命検知部３３が検知した場合、交流電源１から光源点灯装置２への配線を開放する。光源点灯装置２が寿命時期を迎えていない場合には、上記配線は短絡を維持する。

光源点灯装置２が寿命時期を迎えたと保護装置３が判断した場合には、光源点灯装置２への電源供給が遮断されるため、光源点灯装置２は動作しない。すなわち、光源ＦＬは点灯しない。光源ＦＬが点灯しないため、ユーザーは光源点灯装置２が寿命に達したことを認知でき、寿命に到達した光源点灯装置２を継続して使用することによる照明装置の破損、落下、発熱等の危険性を未然に防止することが可能である。

なお、図１及び図２において入力部３１及び出力部３２は２箇所ずつ設けてあるが、１箇所ずつであっても構わない。出力制御部３４により出力が制御される期間は、一旦寿命を検知したらそれ以降継続していても良いし、通電が始まってから所定の期間内であっても構わないし、通電が始まってから出力制御→通常点灯→出力制御→通常点灯…といったサイクルを所定の期間内、繰り返す制御であっても構わない。

図３は取り付け例である。交流電源１につながる電源端子台１ａと光源点灯装置２の間に保護装置３を接続した例である。ＦＬは光源（直管型蛍光灯）、Ｓ１〜Ｓ４はソケット、４は器具本体、５は反射板である。図３では光源ＦＬが直管型蛍光灯の例であるが、ＬＥＤ等のその他光源点灯回路に使用してもよい。

本例によれば、光源点灯装置２が自己の寿命を検知して機能を停止する必要性がない。従来より設置されている光源点灯装置２は、交流電源１から電源供給を受けており、光源点灯装置２の保護装置３は交流電源１と光源点灯装置２の間に接続するだけで良いため、既存の光源点灯装置２に後付で光源点灯装置２の寿命を検知し、保護する機能を備えることが可能である。

また、光源点灯装置が設置される環境に応じた保護装置を取り付けることで、適切な光源点灯装置の寿命時期の検知及び報知が可能となる。従来例では、光源点灯装置の内部の部品温度に依存した寿命設計となっているため、適切な寿命設計を実施しようとした場合に、使用環境に応じた光源点灯装置の設計が必要となり、使用環境毎の商品群が必要であるが、本発明によると、保護装置側で使用環境に応じた設計となるため、光源点灯装置の商品群の増大を抑制することが可能である。

例えば、光源点灯装置が３種類、使用環境が３種類だとすると、３×３で９機種となる。本発明によると使用環境が異なっても光源点灯装置の設計は変える必要がないため、３機種から増えない。使用環境に応じた保護装置の機種として３機種を足し合わせても６機種となるため、いずれにしても商品群は減らすことが可能である。

（実施形態２）
本発明の実施形態２の基本構成を図４に、具体構成を図５に示す。基本的には実施形態１と同様の構成である。実施形態１との違いは保護装置３が電源１と光源点灯装置２の間に接続されているのではなく、光源点灯装置２と光源ＦＬの間に接続されている点である。

図６は取り付け例である。光源点灯装置２と光源ＦＬの間に保護装置３を接続した例である。図６は光源ＦＬが直管型蛍光灯の例であるが、ＬＥＤ等のその他光源点灯回路に使用してもよい。

（実施形態３）
本発明の実施形態３の構成を図７及び図８を用いて説明する。光源点灯装置２にはハーフブリッジ型インバータ回路を用いたものを採用している。直流電源Ｖｄｃにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と回路グランド間には共振用インダクタＬ１と、共振用コンデンサＣ１が直列に接続され、コンデンサＣ１の両端に共振兼直流阻止用コンデンサＣ２と光源ＦＬが接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は設定された周波数で交互にオン・オフされる。

図７に示すインバータ回路の動作は周知のものであって、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直流電源Ｖｄｃを断続し、共振回路を介して光源ＦＬに交番電流を流すものである。ここで、光源ＦＬへの給電経路にはインダクタＬ１、コンデンサＣ１及びコンデンサＣ２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Ｌ１、コンデンサＣ１及びＣ２による共振周波数との関係によって光源ＦＬへの供給エネルギーを調節することができる。

図７の光源点灯装置２と光源ＦＬの間に保護装置３を接続した構成を図８に示す。保護装置３の内部にはインダクタＬ２とスイッチＳＷの並列回路が接続されている。光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを寿命検知部３３が検知した場合、出力制御部３４のスイッチＳＷを開放する。光源点灯装置２が寿命時期を迎えていない場合には、上記配線は短絡を維持する。光源点灯装置２が寿命時期を迎えたと判断した場合には、コンデンサＣ２と光源ＦＬの間にインダクタＬ２が接続される構成となる。インダクタＬ２が接続されることでインダクタＬ１、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、光源ＦＬで定まる共振関係にインダクタＬ２が加わるため、共振関係が変化して、光源ＦＬに流れる電流が小さくなる。

具体的な動作周波数と光源電流の関係を図９に示す。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数がｆ１とする。インダクタＬ２が短絡されている時の共振カーブをａとする。この時の動作周波数ｆ１での光源に流れる電流をＩａとする。インダクタＬ２が光源ＦＬと直列に接続された時の共振カーブをｂとする。この時の動作周波数ｆ１での光源ＦＬに流れる電流をＩｂとする。インダクタＬ２が接続されると、共振周波数が小さくなるため、共振カーブがａからｂに移行する。

光源点灯装置の通常点灯時の動作周波数がｆ１固定で制御されている場合、共振カーブの移行に伴い、光源電流もＩａからＩｂに移行する。この時の光源電流の関係はＩａ＞Ｉｂとなる。光源電流が小さくなるに伴い、照度も小さくなる。照度が低下するため、ユーザーは照度の変化により光源点灯装置の寿命時期が近づいたことを認知することが可能である。

（実施形態４）
本発明の実施形態４の構成を図１０に示す。基本的には実施形態３と同様の構成である。実施形態３との違いは保護装置３内部の構成部品がインダクタＬ２ではなく、抵抗器Ｒであることである。

保護装置３内部には抵抗器ＲとスイッチＳＷの並列回路が接続されている。光源点灯装置２が寿命時期を迎えたことを寿命検知部３３が検知した場合、スイッチＳＷを開放する。光源点灯装置２が寿命時期を迎えていない場合には、上記配線は短絡を維持する。光源点灯装置２が寿命時期を迎えたと判断した場合にはコンデンサＣ２と光源ＦＬの間に抵抗器Ｒが接続される構成となる。

本実施形態では、光源点灯装置２が光源ＦＬの負荷電力を略一定とする制御をしている。例えば蛍光灯の場合、低温時や高温時では蛍光灯のインピーダンスが低下するため、上述の実施形態３のような動作周波数が一定となるような制御であると、インピーダンスの低下に伴って、印加電力も減少していく傾向にあることが知られている。この場合、低温時や高温時においては照度が低下しやすい特性を持つ。

一方、本実施形態のように、負荷電力が略一定となる制御であれば、低温時や高温時に蛍光灯のインピーダンスが低下しても、それに合わせて負荷に流れる電流を増やし、負荷電力を一定にすることが可能である。この場合、低温時や高温時における大きな照度低下を抑制することが可能となる。

このように、光源点灯装置２が光源ＦＬの負荷電力を略一定とする制御をしている場合に、スイッチＳＷが開放されて、抵抗器Ｒが光源ＦＬと直列に接続されると、元々、光源ＦＬに印加されていた電力が抵抗器Ｒと光源ＦＬに分散される。抵抗器Ｒに印加される電力分、光源ＦＬの印加電力が目減りする。印加電力が小さくなるに伴い、照度も小さくなる。照度が低下するため、ユーザーは照度の変化により光源点灯装置２の寿命時期が近づいたことを認知することが可能である。

（実施形態５）
本発明の実施形態５の構成は図２と同じであり、寿命検知部３３として累積通電時間タイマを有している。光源点灯装置２に電源が印加されるとその通電時間を計時する。通電が終わった時には内蔵の不揮発性メモリに計時後の通電時間を格納する。再び通電が始まると内蔵の不揮発性メモリから前回の通電が終了した時まで累積された通電時間を読み出して、この通電時間に継続して累積通電時間を計時する。上記動作を繰り返して光源点灯装置２の累積通電時間を計時する。

この累積通電時間タイマには光源点灯装置２の設計寿命があらかじめ設定されている。累積通電時間がこの設計寿命に到達した時に、寿命検知部３３は出力制御部３４のスイッチを開放する制御を実施する。光源点灯装置２に電力供給がないため、当然光源ＦＬは点灯しない。光源ＦＬが点灯しないため、ユーザーは光源点灯装置２が寿命に達したことを認知できる。

本例は、既に使用を開始している光源点灯装置にも展開可能である。例えば、使用開始からの累積通電時間が既に分かっているのであれば、その累積通電時間に合わせて、タイマ設定を保護装置の方で設定しておけばよい。光源点灯装置の寿命設計が４万時間で、累積使用時間がある時点で１万時間相当であることが分かっている場合、保護装置のタイマ設定をあらかじめ３万時間相当に設定しておけばよい。

（実施形態６）
本発明の実施形態６の構成は図２と同じであり、寿命検知部３３は累積電力供給カウンタを有している。光源点灯装置２に電源１が投入されるごとに電力供給回数を累積記録する。この累積電力供給カウンタには光源点灯装置３の設計寿命があらかじめ設定されている。累積電源供給回数がこの設計寿命に到達した時に、寿命検知部３３は出力制御部３４のスイッチを開放する制御を実施する。光源点灯装置２に電力供給がないため、当然、光源ＦＬは点灯しない。光源ＦＬが点灯しないため、ユーザーは光源点灯装置２が寿命に達したことを認知できる。

例えば光源点灯装置の設計寿命が２年である場合を考える。照明器具が設置される環境が１日１０回電源開閉が生じる環境であったとする。２年間での総電源投入回数は１０回／日×３６５日×２年＝７，３００回となる。７，３００回をあらかじめ設定しておけば、光源点灯装置の設計寿命に達したと検知でき、上記制御を実施することが可能である。

（実施形態７）
本発明の実施形態７の構成は図５と同じであり、寿命検知部３３として累積通電時間タイマを有している。実施形態５との違いは保護装置３が電源１と光源点灯装置２の間に接続されているのではなく、光源点灯装置２と光源ＦＬの間に接続されている点である。

（実施形態８）
本発明の実施形態８の構成は図５と同じであり、寿命検知部３３として累積電力供給カウンタを有している。実施形態６との違いは保護装置３が電源１と光源点灯装置２の間に接続されているのではなく、光源点灯装置２と光源ＦＬの間に接続されている点である。

（実施形態９）
本発明の実施形態９の構成を図１１に示す。保護装置３は交流電源１と光源点灯装置２の間に接続されている。光源点灯装置２の入力ライン間にダイオードブリッジよりなる整流器ＤＢが接続されている。整流器ＤＢの出力端には、脈流の出力電圧を分圧する抵抗器Ｒ２，Ｒ３の直列回路が接続されている。抵抗器Ｒ２とＲ３の接続点と回路グランド間にダイオードＤ１と平滑用電解コンデンサＣ３が直列に接続され、コンデンサＣ３と並列に保護用のツェナーダイオードＺＤ１が接続されている。

上記構成にて交流電源１が投入されると、整流器ＤＢ→抵抗器Ｒ２→ダイオードＤ１→コンデンサＣ３の経路でコンデンサＣ３が充電される。コンデンサＣ３のリップル電圧を比較器ＣＭＰの＋入力端子に印加する。比較器ＣＭＰの−入力端子には所定のしきい値Ｖｔｈを印加する。

図１２は使用時間に伴う電解コンデンサＣ３の両端電圧の変化を示す図である。（ａ）は使用初期において、コンデンサＣ３両端のリップル電圧が小さく、ほぼツェナー電圧Ｖｚｄ１に等しい状態を示す。（ｂ）は使用中期においてリップル電圧の振幅がやや増加している様子を示す。（ｃ）はコンデンサＣ３の寿命到来時においてリップル電圧の振幅が最大となった状態を示している。比較器ＣＭＰは（ｃ）に示すようにリップル電圧の振幅が所定のしきい値Ｖｔｈを下回った場合に、出力制御部３４のスイッチＳＷを開放するような指示を出力する。スイッチＳＷが開放されると、光源点灯装置２に電力供給がないため、当然、光源ＦＬは点灯しない。光源ＦＬが点灯しないため、ユーザーは光源点灯装置２が寿命に達したことを認知できる。

（実施形態１０）
本発明の実施形態１０の構成を図１３に示す。保護装置３の入力ライン間に整流器ＤＢが接続されている。整流器ＤＢの出力端には出力電圧を分圧する抵抗器Ｒ２及びＲ３が接続されている。抵抗器Ｒ２とＲ３の接続点と回路グランド間に平滑用コンデンサＣ４が接続され、コンデンサＣ４と並列に保護用のツェナーダイオードＺＤ１が接続されている。

コンデンサＣ４の両端電圧を図１４に示す。交流電源１が投入されると、整流器ＤＢ→抵抗器Ｒ２→コンデンサＣ４の経路でコンデンサＣ４が充電される。電源振幅が高い間は、整流器ＤＢ→抵抗器Ｒ２→コンデンサＣ４の経路でコンデンサＣ４は充電され、電源振幅が低い間はコンデンサＣ４→抵抗器Ｒ３→回路グランドの経路で放電されるため、図１４（ａ）の実線のような電圧がコンデンサＣ４の両端間に発生する。電源通電時には実線よりも低い電圧しきい値としてＶｔｈを設定する。電源が入っていない時には、コンデンサＣ４両端間には電圧が発生しないため、図１４（ｂ）のようになる。電圧しきい値Ｖｔｈをこの時の発生電圧よりも高くなるように設定する。

比較器ＣＭＰはコンデンサＣ４の両端電圧が電圧しきい値Ｖｔｈを上回っている間、累積通電時間タイマ３５にて累積通電時間を計時する。累積通電時間に関する動作は実施形態５と同様である。

（実施形態１１）
本発明の実施形態１１の構成を図１５に示す。基本的な構成は実施形態１０と同様である。累積通電時間タイマ３５の後段に新たに制御部３６を追加している。この制御部３６は累積通電時間が規定値を超えると、電源投入ごとに所定の回数、スイッチＳＷを開放する。

図１６に動作例を示す。図１６の例では、電源投入時に保護装置３内部のスイッチＳＷが３回オン・オフを繰り返す。光源点灯装置２への電力供給が３回途切れるため、光源ＦＬが３回点滅することとなる。電源投入時の点滅を通じてユーザーに光源点灯装置２が寿命に達したことを報知することが可能である。本実施形態では点滅回数が３回であるが、任意の回数でよい。

（実施形態１２）
本発明の実施形態１２の構成は図１５と同じであり、累積通電時間タイマ３５の後段に新たに制御部３６を追加している。この制御部３６は累積通電時間が規定値を超えると電源投入ごとに所定の時間、スイッチＳＷを開放する。

図１７に動作例を示す。図１７の例では、電源投入時に保護装置３の内部のスイッチＳＷが所定の時間、開放された状態で維持される。光源点灯装置２への電力供給が所定の時間、無いため、光源ＦＬは所定の時間、点灯しない。電源投入時の一時的な不点を通じてユーザーに光源点灯装置２が寿命に達したことを報知することが可能である。

（実施形態１３）
本発明の実施形態１３の構成を図１８に示す。基本的な構成は実施形態１１の図１５と同様である。実施形態１１との違いは保護装置３が電源１と光源点灯装置２の間に接続されているのではなく、光源点灯装置２と光源ＦＬの間に接続されている点である。

図１９に動作例を示す。図１９の例では電源投入時に保護装置３内部のスイッチＳＷが３回オン・オフを繰り返す。光源ＦＬへの電力供給が３回途切れるため、光源ＦＬが３回点滅することとなる。電源投入時の点滅を通じてユーザーに光源点灯装置２が寿命に達したことを報知することが可能である。本実施形態では点滅回数が３回であるが、任意の回数でよい。

（実施形態１４）
本発明の実施形態１４の構成は図１８と同じである。実施形態１２との違いは保護装置３が電源１と光源点灯装置２の間に接続されているのではなく、光源点灯装置２と光源ＦＬの間に接続されている点である。

図２０に動作例を示す。図２０の例では電源投入時に保護装置３内部のスイッチＳＷが所定の時間、開放された状態で維持される。光源ＦＬへの電力供給が所定の時間、無いため、光源ＦＬは所定の時間、点灯しない。電源投入時の一時的な不点を通じてユーザーに光源点灯装置２が寿命に達したことを報知することが可能である。

（実施形態１５）
上記各実施形態に示した放電灯点灯装置は図２１に示すような照明器具に使用されるものである。図中、Ｓ１〜Ｓ４はソケット、５は反射板である。内部構成として、図３または図６で述べたように保護装置３が設けられている。

１ 交流電源
２ 光源点灯装置
３ 保護装置
３１ 入力部
３２ 出力部
３３ 寿命検知部
３４ 出力制御部
ＦＬ 光源

Claims (9)

1. 交流電源もしくは光源点灯装置に接続される入力部と、光源点灯装置もしくは光源に接続される出力部と、入力部から入力された電力を制御して出力部へ伝達する出力制御部と、光源点灯装置が寿命時期を迎えたことを検知する寿命検知部とを備え、寿命検知部が光源点灯装置の寿命時期を検知した場合に出力制御部は入力部からの電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御して出力部へ伝達する手段を有することを特徴とする保護装置。
2. 前記電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御する手段は、前記入力部と前記出力部の間に抵抗器、インダクタもしくはコンデンサの少なくとも１つを接続することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
3. 前記電力供給を通常点灯状態とは異なる電力供給に制御する手段は、前記入力部と前記出力部を接続する配線を開放することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
4. 前記寿命検知部は交流電源から光源点灯装置への累積電力供給時間もしくは光源点灯装置から光源への累積電力供給時間のいずれかを計時し、累積電力供給時間と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保護装置。
5. 前記寿命検知部は交流電源から光源点灯装置への累積電力供給回数もしくは光源点灯装置から光源への累積電力供給回数のいずれかを計数し、累積電力供給回数と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保護装置。
6. 前記寿命検知部は保護装置が設置されてからの累積設置時間を計時し、累積設置時間と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保護装置。
7. 前記寿命検知部は保護装置内部の構成部品において累積使用時間に応じて変化する物理量と所定値の比較結果に応じて前記出力制御部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保護装置。
8. 前記累積使用時間に応じて変化する物理量を検出する手段は少なくとも電解コンデンサと、電解コンデンサの両端電圧を検知する電圧検知回路と、電圧検知回路で検知された電解コンデンサの両端電圧と所定値を比較する比較器により構成され、交流電源から光源点灯装置への電力供給期間中もしくは光源点灯装置から光源への電力供給期間中に電解コンデンサが充電されていることを特徴とする請求項７に記載の保護装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の保護装置を備えたことを特徴とする照明器具。

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