JP4134684B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯の寿命末期を判断する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置としては、ランプ電流とランプ電圧を検出し、これをデジタル変換して演算部に取り込み、この演算部では放電灯の始動から安定点灯に至る過渡点灯時におけるランプ電力を求め、この検出したランプ電力と予め設定した電力量の基準値との差の絶対値を所定値と比較し、差の絶対値が所定値よりも大きい場合に放電灯の劣化を判断するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６９９８９号公報（段落「0010」〜「0016」、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにランプ電力を検出するものは、放電灯を点灯させてからでないと放電灯の劣化を判断することができず、実際に放電灯が劣化していた場合フィラメント電極が異常加熱するなどの問題があった。
そこで本発明は、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる放電灯点灯装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点灯回路によって点灯制御される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極に流れる電流を検出する電流検出手段と、フィラメント電極の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、各検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、メモリと、点灯回路を駆動制御する演算制御手段とを備え、演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとしてメモリに格納する手段と、その後の全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhとメモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求めてメモリに格納する手段を設け、前後する２つのタイミングで求めた比Ｒh／Ｒcの差が一定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【０００６】
また、本発明の演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとしてメモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhとメモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求め、その比Ｒh／Ｒcが予め設定した所定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【０００７】
また、本発明の演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、この抵抗値Ｒcにランプ寿命判断のための所定の係数αを乗じた値Ｒc＊αをメモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhがメモリに格納した値Ｒc＊αを超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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、放電灯１を点灯回路２で点灯制御するようになっている。
【００１３】
前記点灯回路２は、例えば、直流電源３に１対のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４，５の直列回路を接続し、一方のＦＥＴ４にコンデンサ６及びインダクタ７を直列に介して前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂの一端を接続している。前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂの他端間に予熱用コンデンサ８を接続している。また、駆動回路９を設け、この駆動回路９によって前記各ＦＥＴ４，５を高周波スイッチング動作するようになっている。
【００１４】
前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂ及び予熱用コンデンサ８に流れる予熱電流を例えばカレントトランスを使用した電流検出手段１０によって検出し、前記フィラメント電極１ｂの端子間電圧を例えば検出抵抗を使用した電圧検出手段１１によって検出するようにしている。なお、電流検出手段１０及び電圧検出手段１１の構成はこれに限定されるものではない。
【００１５】
前記電流検出手段１０にて検出した電流検出値及び前記電圧検出手段１１にて検出した電圧検出値をＡ／Ｄ変換手段１２においてデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを演算制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）１３に供給している。前記Ａ／Ｄ変換手段としては、例えば、検出したアナログ値を標本化した後量子化してデジタル変換するようになっている。なお、通常のＡ／Ｄ変換器を使用してもよい。
【００１６】
前記ＣＰＵ１３は、予熱時及び点灯時にはインターフェース１４を介して前記駆動回路９を駆動制御するようになっている。
前記ＣＰＵ１３は、予熱時には点灯回路２に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において前記Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納するようになっている。
【００１７】
前記ＣＰＵ１３は、内部に予熱制御開始とともに経過時間のカウントを開始するタイマー１３ａを設け、このタイマー１３ａにより時間間隔Ｔで経過時間をカウントするようになっている。従って、カウント値がｎ（但し、ｎは１以上の整数）のときには、経過時間はｎＴとなる。
【００１８】
前記ＣＰＵ１３は、予熱期間において前記タイマー１３ａがカウント値を１つインクリメントする毎に前記Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からその時点でのフィラメント抵抗値Ｒhを算出しこの抵抗値Ｒhと前記メモリ１５に格納してある抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求め前記メモリ１５に格納するようになっている。
【００１９】
前記ＣＰＵ１３は、タイマー１３ａのカウント値が（ｎ−１）のときの比Ｒh(n-1)／Ｒc＝ｒ［ｎ−１］とカウント値がｎのときの比Ｒh(n)／Ｒc＝ｒ［ｎ］から、その差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］を求め、その差が該当する所定値ａ［ｎ］を超えていたときには前記放電灯１の寿命末期を判断するようになっている。
【００２０】
さらに、詳しく述べると、図２に予熱時間と抵抗比Ｒh／Ｒcとの関係をグラフで示すように、グラフｇ1は放電灯１のフィラメント電極に塗布されているエミッターｅが図３に示すように十分に付着している正常状態のときの予熱時間に対する抵抗比Ｒh／Ｒcの変化を示している。また、グラフｇ2は放電灯１のフィラメント電極に塗布されているエミッターｅが図４に示すように消耗してほとんど無くなっている寿命末期のときの予熱時間に対する抵抗比Ｒh／Ｒcの変化を示している。
【００２１】
すなわち、フィラメント電極はエミッターｅが十分に付着している状態では予熱時間が経過してもフィラメント抵抗値Ｒhはそれほど大きくならないが、エミッターｅが消耗すると温度上昇が大きくなって予熱時間の経過とともにフィラメント抵抗値Ｒhは急激に増大する。従って、抵抗比Ｒh／Ｒcの変化が大きくなる。従って、放電灯１の正常時には、差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］は小さいが寿命末期になると、差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］は大きくなる。
【００２２】
そこで、所定値ａ［ｎ］を放電灯１の寿命末期を判断するのに適した値にしておけば、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］によって放電灯１の寿命末期を判断することができる。所定値ａ［ｎ］は前記メモリ１５に予め記憶しておくが、この所定値ａ［ｎ］はカウント値ｎの値毎に異なる値であり、それぞれ放電灯１の寿命末期を判断するのに適した値になっている。従って、前記メモリ１５にはｎ個の所定値ａ［ｎ］が記憶されることになる。
【００２３】
前記ＣＰＵ１３は、タイマー１３ａのカウント値ｎが１つインクリメントする毎にそのときの｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝とメモリ１５から該当する所定値ａ［ｎ］を読み出して、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］か、否かの判断を行うことになる。
【００２４】
前記ＣＰＵ１３は、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］を判断すると放電灯１の寿命末期を判断し、インターフェース１４を介して点灯回路２の動作が停止するように駆動回路９を制御する。
【００２５】
また、前記ＣＰＵ１３は、ＬＥＤや液晶ディスプレイ等の表示手段（図示せず）に寿命情報を出力し、この表示手段によって放電灯が寿命になったことを表示し知らせるようになっている。なお、表示手段は、放電灯点灯装置の器具側に設けてもよい。また、リモコン対応器具の場合は、表示手段をリモコン上に配置し、寿命情報をリモコンに送信し、リモコン上で表示させてもよい。さらに、制御システムとともに使用される場合は、表示手段を制御盤上に配置し、その制御盤上で表示させてもよい。
【００２６】
このような構成においては、ＣＰＵ１３は放電灯１を点灯するに先立って点灯回路２に予熱制御を開始させる。そして、タイマー１３ａのカウント動作を開始させるとともにＡ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００２７】
そして、タイマー１３ａのカウント値ｎが１つインクリメントする毎にＡ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求め、その値ｒをメモリ１５に格納する。予熱開始時はＲc＝Ｒhであり、ｒ＝１となる。
【００２８】
予熱時間の経過と共にフィラメント抵抗値Ｒhは増加するので、Ｒh／Ｒcの値ｒは大きくなる。タイマー１３ａのカウント値が（ｎ−１）のときの比がＲh(n-1)／Ｒc＝ｒ［ｎ−１］で、カウント値がｎのときの比がＲh(n)／Ｒc＝ｒ［ｎ］であったとすると、その差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］を算出する。そして、該当する所定値ａ［ｎ］をメモリ１５から読み出して｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］か、否かを判断する。
【００２９】
放電灯１のフィラメント電極が正常な場合は予熱期間において抵抗値の比Ｒh／Ｒcが図２のグラフｇ1に示すように緩やかに変化するので、このときには｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］とならないのでＣＰＵ１５は放電灯１の寿命末期を判断することはない。従って、予熱期間が終了するとＣＰＵ１５は点灯回路２による放電灯１の始動点灯動作を開始させる。
【００３０】
しかし、放電灯１のフィラメント電極のエミッターが消耗してくると、抵抗値の比Ｒh／Ｒcが大きく変化するようになる。そして、抵抗値の比Ｒh／Ｒcが図２のグラフｇ2に示すように急激に変化するようになると、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］となり、ＣＰＵ１５は放電灯１の寿命末期を判断する。そして、点灯回路２の動作が停止するように駆動回路９を制御する。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００３１】
このように、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００３３】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図５に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００３４】
そして、Ｓ３にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ４にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求める。続いて、Ｓ５にて、Ｒh／Ｒcをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断するための所定値Ａと比較する。この場合の所定値Ａとしては、例えば寿命末期においてフィラメント抵抗値Ｒhが予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに対して４倍以上になる場合は、「４」という数値を設定することになる。
【００３５】
そして、Ｒh／Ｒc≦Ａであれば、続いて、Ｓ６にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂを超えているか否かを判断し、超えていなければＳ３に戻って所定のタイミングでタイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントして再度Ｓ４、Ｓ５の処理を行い、また、超えていれば予熱期間の終了を判断し、Ｓ７にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。
【００３６】
また、Ｒh／ＲcとＡとの比較においてＲh／Ｒc＞Ａであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００３７】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００３８】
また、算出したＲh／Ｒcと予め設定した値Ａとを直接比較するので、処理を簡単化できる。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００４０】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図６に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ１１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ１２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００４１】
そして、Ｓ１３にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ１４にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂに達したか否かを判断する。タイマー１３ａのカウント値がＢに達していなければＢになるまでカウント値を所定のタイミングで１つずつインクリメントする。
【００４２】
予熱期間終了近くになってタイマー１３ａのカウント値がＢに達すると、Ｓ１５にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求める。続いて、Ｓ１６にて、Ｒh／Ｒcをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断するための所定値Ａと比較する。
【００４３】
そして、Ｒh／Ｒc≦Ａであれば、Ｓ１７にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。また、Ｒh／Ｒc＞Ａであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ１８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００４４】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００４５】
また、算出したＲh／Ｒcと予め設定した値Ａとを直接比較し、しかも、この比較処理を予熱期間の終了近くで１回だけ行えばよいので、処理をより簡単化できる。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００４７】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図７に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ２１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ２２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、さらに、Ｓ２３にて、この抵抗値Ｒcに所定の係数αを乗算した値Ｒc＊αをメモリ１５に格納する。
【００４８】
なお、係数αは放電灯１の寿命末期を判断するために設定された係数で、予熱時におけるフィラメント電極の抵抗値Ｒhが、予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcの何倍になったら寿命末期として判断するかを決めるための係数である。
【００４９】
続いて、Ｓ２４にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ２５にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出する。そして、Ｓ２６にて、抵抗値Ｒhをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断する値Ｒc＊αと比較する。
【００５０】
そして、Ｒh≦Ｒc＊αであれば、続いて、Ｓ２７にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂを超えているか否かを判断し、超えていなければＳ２４に戻って所定のタイミングでタイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントして再度Ｓ２５、Ｓ２６の処理を行い、また、超えていれば予熱期間の終了を判断し、Ｓ２８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。
【００５１】
また、ＲhとＲc＊αとの比較においてＲh＞Ｒc＊αであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ２９にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００５２】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００５３】
また、算出したＲhと予熱開始時に設定した値Ｒc＊αとを直接比較するので、処理を簡単化できる。また、値Ｒc＊αは予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに基づいて決められるので、放電灯１のフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断できる。さらに、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００５４】
（第５の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００５５】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図８に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ３１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ３２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、さらに、Ｓ３３にて、この抵抗値Ｒcに所定の係数αを乗算した値Ｒc＊αをメモリ１５に格納する。
【００５６】
続いて、Ｓ３４にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ３５にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂに達したか否かを判断する。タイマー１３ａのカウント値がＢに達していなければＢになるまでカウント値を所定のタイミングで１つずつインクリメントする。
【００５７】
予熱期間終了近くになってタイマー１３ａのカウント値がＢに達すると、Ｓ３６にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出する。そして、Ｓ３７にて、抵抗値Ｒhをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断する値Ｒc＊αと比較する。
【００５８】
そして、Ｒh≦Ｒc＊αであれば、Ｓ３８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。また、Ｒh＞Ｒc＊αであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ３９にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００５９】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００６０】
また、算出したＲhと予熱開始時に設定した値Ｒc＊αとを直接比較し、しかも、この比較処理を予熱期間の終了近くで１回だけ行えばよいので、処理をより簡単化できる。
また、値Ｒc＊αは予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに基づいて決められるので、放電灯１のフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断できる。さらに、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００６１】
（第６の実施の形態）
なお、図１に示すハード構成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。
【００６２】
図９に示すように、図１における電流検出手段１０及び電圧検出手段１１に代えて、放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂ間にランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段１６を接続している。前記ランプ電圧検出手段１６が検出するランプ電圧をＡ／Ｄ変換手段１２１でデジタルデータに変換した後ＣＰＵ１３に供給している。
【００６３】
前記ＣＰＵ１３は、予熱時及び点灯時にはインターフェース１４を介して点灯回路２を制御するが、図１０に示すように、一定の予熱期間が経過すると始動電圧が放電灯１に印加されるように前記点灯回路２を制御するが、無負荷時やｔ時間が経過しても放電灯１が点灯しない場合には、ｔ時間経過後に始動電圧の印加を停止させて点灯回路２を保護するようになっている。
【００６４】
前記ＣＰＵ１３は、前記Ａ／Ｄ変換手段１２１から検出したランプ電圧のデジタルデータを取り込むが、このデータが始動電圧に対応した電圧を示すデータのときには内部に設けたカウンタ１３ｂにその間の時間をカウントさせるようになっている。
【００６５】
ところで、放電灯１においてはフィラメント電極１ａ，１ｂにエミッターが塗布され、放電が良好に行われるようになっている。従って、エミッターが電極に十分に付着している状態では、図１１に示すように、予熱期間が終了して始動電圧が印加されると放電灯１はスムーズに点灯される。そして、点灯が開始されるとランプ電流が流れ、ランプ電圧が低下する。このように、エミッターが電極に十分に付着している状態では、始動電圧の出力期間は短い。
【００６６】
しかし、消耗して電極に付着するエミッターの量が少なくなると、図１２に示すように始動がスムーズに行われなくなり、放電開始に至るまでの時間がかかるようになる。すなわち、始動電圧の出力期間は長くなる。
【００６７】
そこで、ＣＰＵ１３は、取り込んだランプ電圧のデジタルデータが予め設定されている始動電圧値に略等しくなると前記カウンタ１３ｂが時間カウントを開始し、略等しい状態が継続している限りは時間カウントを継続するようになっている。そして、前記カウンタ１３ｂのカウント値がｔ時間に達すると、インターフェース１４を介して点灯回路２の動作を停止するようになっている。また、表示手段に寿命情報を送信するようになっている。
【００６８】
このような構成においては、ＣＰＵ１３は予熱期間が終了すると始動電圧を放電灯１に印加するように点灯回路２を制御する。そして、Ａ／Ｄ変換手段１２１からのデジタルデータが始動電圧値になっていることを判断してカウンタ１３ｂをカウント動作させる。
【００６９】
放電灯１のフィラメント電極１ａ，１ｂにエミッターが十分に付着している状態では放電灯１はスムーズに短時間で点灯するようになるので、ランプ電圧検出手段１６が検出するランプ電圧は短時間で始動電圧から点灯時の電圧に低下する。従って、カウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の期間は短く、カウント時間は時間ｔに比べて十分に小さい。
【００７０】
エミッターが消耗して付着量が減ってくると、放電灯１の始動に時間が掛かるようになる。すなわち、カウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の期間は次第に長くなる。しかし、寿命末期に至らない状態ではカウント時間は時間ｔに比べてまだ小さい。
【００７１】
放電灯１が寿命末期になると、放電灯１がスムーズに始動できなくなり、始動電圧が放電灯１に印加し続けるようになる。この状態では、カウンタ１３ｂのカウント時間は時間ｔに達することになる。カウンタ１３ｂのカウント時間が時間ｔに達すると、ＣＰＵ１３は放電灯１の寿命末期を判断し、点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００７２】
このように、この実施の形態においても、予熱期間は経過しているが、放電灯１が点灯を開始する前の始動電圧印加期間において放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００７３】
なお、この実施の形態においては、カウンタ１３ｂのカウント時間が回路保護のために予め設定された始動電圧の最大印加時間ｔに達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしたがこれに限定するものではない。
【００７４】
例えば、始動電圧の最大印加時間ｔよりも短い時間ｔ1を設定し、カウンタ１３ｂのカウント時間がこの時間ｔ1に達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。
【００７５】
また、不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリにカウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の印加時間のうち、最も短い時間が記憶されるように更新を行い、この不揮発性メモリに記憶した時間に所定の係数を乗算した時間ｔ2をメモリ１５に記憶し、放電灯１の始動時においてカウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の印加時間がｔ2に達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。なお、この場合において算出した時間ｔ2が始動電圧の最大印加時間ｔを超えるような場合は、時間ｔ2として時間ｔを設定し、時間ｔ2が始動電圧の最大印加時間ｔを超えないようにする必要が有る。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる。
請求項３記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができ、しかも、処理を簡単化できる。
【００７７】
請求項４記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができるとともにフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断でき、しかも、処理を簡単化できる。
請求項５記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができ、しかも、処理をより簡単化できる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができるとともにフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断でき、しかも、処理をより簡単化できる。
請求項７及び８記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる。
請求項９記載の発明によれば、さらに、放電灯が寿命末期になったことを知らせることができて使用者の利便性を図ることができる。
【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一部ブロックを含む回路構成図。
【図２】 同実施の形態のフィラメント電極における予熱期間の抵抗値変化を予熱時間と抵抗比との関係で示すグラフ。
【図３】 同実施の形態のフィラメント電極における正常時のエミッター付着状態を示す図。
【図４】 同実施の形態のフィラメント電極における寿命末期のエミッター付着状態を示す図。
【図５】 本発明の、第２の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図６】 本発明の、第３の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図７】 本発明の、第４の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図８】 本発明の、第５の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図９】 本発明の、第６の実施の形態を示す一部ブロックを含む回路構成図。
【図１０】 同実施の形態において無負荷あるいは放電灯が点灯しない場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【図１１】 同実施の形態においてエミッターが電極に十分に付着している状態で放電灯が点灯した場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【図１２】 同実施の形態においてエミッターが消耗した状態で放電灯が点灯した場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【符号の説明】
１…放電灯、２…点灯回路、１０…電流検出手段、１１…電圧検出手段、１２…Ａ／Ｄ変換手段、１３…ＣＰＵ（演算制御手段）、１３ａ…タイマー、１５…メモリ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯の寿命末期を判断する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置としては、ランプ電流とランプ電圧を検出し、これをデジタル変換して演算部に取り込み、この演算部では放電灯の始動から安定点灯に至る過渡点灯時におけるランプ電力を求め、この検出したランプ電力と予め設定した電力量の基準値との差の絶対値を所定値と比較し、差の絶対値が所定値よりも大きい場合に放電灯の劣化を判断するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６９９８９号公報（段落「0010」〜「0016」、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにランプ電力を検出するものは、放電灯を点灯させてからでないと放電灯の劣化を判断することができず、実際に放電灯が劣化していた場合フィラメント電極が異常加熱するなどの問題があった。
そこで本発明は、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる放電灯点灯装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点灯回路によって点灯制御される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極に流れる電流を検出する電流検出手段と、フィラメント電極の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、各検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、メモリと、点灯回路を駆動制御する演算制御手段とを備え、演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとしてメモリに格納する手段と、その後の全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhとメモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求めてメモリに格納する手段を設け、前後する２つのタイミングで求めた比Ｒh／Ｒcの差が一定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【０００６】
また、本発明の演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとしてメモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhとメモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求め、その比Ｒh／Ｒcが予め設定した所定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【０００７】
また、本発明の演算制御手段は、点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、この抵抗値Ｒcにランプ寿命判断のための所定の係数αを乗じた値Ｒc＊αをメモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhがメモリに格納した値Ｒc＊αを超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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、放電灯１を点灯回路２で点灯制御するようになっている。
【００１３】
前記点灯回路２は、例えば、直流電源３に１対のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４，５の直列回路を接続し、一方のＦＥＴ４にコンデンサ６及びインダクタ７を直列に介して前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂの一端を接続している。前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂの他端間に予熱用コンデンサ８を接続している。また、駆動回路９を設け、この駆動回路９によって前記各ＦＥＴ４，５を高周波スイッチング動作するようになっている。
【００１４】
前記放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂ及び予熱用コンデンサ８に流れる予熱電流を例えばカレントトランスを使用した電流検出手段１０によって検出し、前記フィラメント電極１ｂの端子間電圧を例えば検出抵抗を使用した電圧検出手段１１によって検出するようにしている。なお、電流検出手段１０及び電圧検出手段１１の構成はこれに限定されるものではない。
【００１５】
前記電流検出手段１０にて検出した電流検出値及び前記電圧検出手段１１にて検出した電圧検出値をＡ／Ｄ変換手段１２においてデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを演算制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）１３に供給している。前記Ａ／Ｄ変換手段としては、例えば、検出したアナログ値を標本化した後量子化してデジタル変換するようになっている。なお、通常のＡ／Ｄ変換器を使用してもよい。
【００１６】
前記ＣＰＵ１３は、予熱時及び点灯時にはインターフェース１４を介して前記駆動回路９を駆動制御するようになっている。
前記ＣＰＵ１３は、予熱時には点灯回路２に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において前記Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納するようになっている。
【００１７】
前記ＣＰＵ１３は、内部に予熱制御開始とともに経過時間のカウントを開始するタイマー１３ａを設け、このタイマー１３ａにより時間間隔Ｔで経過時間をカウントするようになっている。従って、カウント値がｎ（但し、ｎは１以上の整数）のときには、経過時間はｎＴとなる。
【００１８】
前記ＣＰＵ１３は、予熱期間において前記タイマー１３ａがカウント値を１つインクリメントする毎に前記Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からその時点でのフィラメント抵抗値Ｒhを算出しこの抵抗値Ｒhと前記メモリ１５に格納してある抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求め前記メモリ１５に格納するようになっている。
【００１９】
前記ＣＰＵ１３は、タイマー１３ａのカウント値が（ｎ−１）のときの比Ｒh(n-1)／Ｒc＝ｒ［ｎ−１］とカウント値がｎのときの比Ｒh(n)／Ｒc＝ｒ［ｎ］から、その差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］を求め、その差が該当する所定値ａ［ｎ］を超えていたときには前記放電灯１の寿命末期を判断するようになっている。
【００２０】
さらに、詳しく述べると、図２に予熱時間と抵抗比Ｒh／Ｒcとの関係をグラフで示すように、グラフｇ1は放電灯１のフィラメント電極に塗布されているエミッターｅが図３に示すように十分に付着している正常状態のときの予熱時間に対する抵抗比Ｒh／Ｒcの変化を示している。また、グラフｇ2は放電灯１のフィラメント電極に塗布されているエミッターｅが図４に示すように消耗してほとんど無くなっている寿命末期のときの予熱時間に対する抵抗比Ｒh／Ｒcの変化を示している。
【００２１】
すなわち、フィラメント電極はエミッターｅが十分に付着している状態では予熱時間が経過してもフィラメント抵抗値Ｒhはそれほど大きくならないが、エミッターｅが消耗すると温度上昇が大きくなって予熱時間の経過とともにフィラメント抵抗値Ｒhは急激に増大する。従って、抵抗比Ｒh／Ｒcの変化が大きくなる。従って、放電灯１の正常時には、差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］は小さいが寿命末期になると、差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］は大きくなる。
【００２２】
そこで、所定値ａ［ｎ］を放電灯１の寿命末期を判断するのに適した値にしておけば、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］によって放電灯１の寿命末期を判断することができる。所定値ａ［ｎ］は前記メモリ１５に予め記憶しておくが、この所定値ａ［ｎ］はカウント値ｎの値毎に異なる値であり、それぞれ放電灯１の寿命末期を判断するのに適した値になっている。従って、前記メモリ１５にはｎ個の所定値ａ［ｎ］が記憶されることになる。
【００２３】
前記ＣＰＵ１３は、タイマー１３ａのカウント値ｎが１つインクリメントする毎にそのときの｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝とメモリ１５から該当する所定値ａ［ｎ］を読み出して、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］か、否かの判断を行うことになる。
【００２４】
前記ＣＰＵ１３は、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］を判断すると放電灯１の寿命末期を判断し、インターフェース１４を介して点灯回路２の動作が停止するように駆動回路９を制御する。
【００２５】
また、前記ＣＰＵ１３は、ＬＥＤや液晶ディスプレイ等の表示手段（図示せず）に寿命情報を出力し、この表示手段によって放電灯が寿命になったことを表示し知らせるようになっている。なお、表示手段は、放電灯点灯装置の器具側に設けてもよい。また、リモコン対応器具の場合は、表示手段をリモコン上に配置し、寿命情報をリモコンに送信し、リモコン上で表示させてもよい。さらに、制御システムとともに使用される場合は、表示手段を制御盤上に配置し、その制御盤上で表示させてもよい。
【００２６】
このような構成においては、ＣＰＵ１３は放電灯１を点灯するに先立って点灯回路２に予熱制御を開始させる。そして、タイマー１３ａのカウント動作を開始させるとともにＡ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００２７】
そして、タイマー１３ａのカウント値ｎが１つインクリメントする毎にＡ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求め、その値ｒをメモリ１５に格納する。予熱開始時はＲc＝Ｒhであり、ｒ＝１となる。
【００２８】
予熱時間の経過と共にフィラメント抵抗値Ｒhは増加するので、Ｒh／Ｒcの値ｒは大きくなる。タイマー１３ａのカウント値が（ｎ−１）のときの比がＲh(n-1)／Ｒc＝ｒ［ｎ−１］で、カウント値がｎのときの比がＲh(n)／Ｒc＝ｒ［ｎ］であったとすると、その差ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］を算出する。そして、該当する所定値ａ［ｎ］をメモリ１５から読み出して｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］か、否かを判断する。
【００２９】
放電灯１のフィラメント電極が正常な場合は予熱期間において抵抗値の比Ｒh／Ｒcが図２のグラフｇ1に示すように緩やかに変化するので、このときには｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］とならないのでＣＰＵ１５は放電灯１の寿命末期を判断することはない。従って、予熱期間が終了するとＣＰＵ１５は点灯回路２による放電灯１の始動点灯動作を開始させる。
【００３０】
しかし、放電灯１のフィラメント電極のエミッターが消耗してくると、抵抗値の比Ｒh／Ｒcが大きく変化するようになる。そして、抵抗値の比Ｒh／Ｒcが図２のグラフｇ2に示すように急激に変化するようになると、｛ｒ［ｎ］−ｒ［ｎ−１］｝＞ａ［ｎ］となり、ＣＰＵ１５は放電灯１の寿命末期を判断する。そして、点灯回路２の動作が停止するように駆動回路９を制御する。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００３１】
このように、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００３３】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図５に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００３４】
そして、Ｓ３にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ４にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求める。続いて、Ｓ５にて、Ｒh／Ｒcをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断するための所定値Ａと比較する。この場合の所定値Ａとしては、例えば寿命末期においてフィラメント抵抗値Ｒhが予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに対して４倍以上になる場合は、「４」という数値を設定することになる。
【００３５】
そして、Ｒh／Ｒc≦Ａであれば、続いて、Ｓ６にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂを超えているか否かを判断し、超えていなければＳ３に戻って所定のタイミングでタイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントして再度Ｓ４、Ｓ５の処理を行い、また、超えていれば予熱期間の終了を判断し、Ｓ７にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。
【００３６】
また、Ｒh／ＲcとＡとの比較においてＲh／Ｒc＞Ａであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００３７】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００３８】
また、算出したＲh／Ｒcと予め設定した値Ａとを直接比較するので、処理を簡単化できる。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００４０】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図６に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ１１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ１２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出しこの抵抗値Ｒcをメモリ１５に格納する。
【００４１】
そして、Ｓ１３にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ１４にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂに達したか否かを判断する。タイマー１３ａのカウント値がＢに達していなければＢになるまでカウント値を所定のタイミングで１つずつインクリメントする。
【００４２】
予熱期間終了近くになってタイマー１３ａのカウント値がＢに達すると、Ｓ１５にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、抵抗値Ｒhとメモリ１５に格納した抵抗値Ｒcとから、抵抗値の比Ｒh／Ｒcを求める。続いて、Ｓ１６にて、Ｒh／Ｒcをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断するための所定値Ａと比較する。
【００４３】
そして、Ｒh／Ｒc≦Ａであれば、Ｓ１７にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。また、Ｒh／Ｒc＞Ａであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ１８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００４４】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００４５】
また、算出したＲh／Ｒcと予め設定した値Ａとを直接比較し、しかも、この比較処理を予熱期間の終了近くで１回だけ行えばよいので、処理をより簡単化できる。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００４７】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図７に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ２１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ２２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、さらに、Ｓ２３にて、この抵抗値Ｒcに所定の係数αを乗算した値Ｒc＊αをメモリ１５に格納する。
【００４８】
なお、係数αは放電灯１の寿命末期を判断するために設定された係数で、予熱時におけるフィラメント電極の抵抗値Ｒhが、予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcの何倍になったら寿命末期として判断するかを決めるための係数である。
【００４９】
続いて、Ｓ２４にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ２５にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出する。そして、Ｓ２６にて、抵抗値Ｒhをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断する値Ｒc＊αと比較する。
【００５０】
そして、Ｒh≦Ｒc＊αであれば、続いて、Ｓ２７にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂを超えているか否かを判断し、超えていなければＳ２４に戻って所定のタイミングでタイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントして再度Ｓ２５、Ｓ２６の処理を行い、また、超えていれば予熱期間の終了を判断し、Ｓ２８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。
【００５１】
また、ＲhとＲc＊αとの比較においてＲh＞Ｒc＊αであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ２９にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００５２】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００５３】
また、算出したＲhと予熱開始時に設定した値Ｒc＊αとを直接比較するので、処理を簡単化できる。また、値Ｒc＊αは予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに基づいて決められるので、放電灯１のフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断できる。さらに、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００５４】
（第５の実施の形態）
この実施の形態におけるハード構成は第１の実施の形態と同じである。異なる点はＣＰＵ１３による予熱時の処理にある。
【００５５】
すなわち、前記ＣＰＵ１３は、図８に示す処理を行う。予熱を開始すると、先ず、Ｓ３１にて、タイマー１３ａをスタートさせ、Ｓ３２にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値から予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、さらに、Ｓ３３にて、この抵抗値Ｒcに所定の係数αを乗算した値Ｒc＊αをメモリ１５に格納する。
【００５６】
続いて、Ｓ３４にて、タイマー１３ａのカウント値を１つインクリメントし、Ｓ３５にて、タイマー１３ａのカウント値が予熱期間に対応した値Ｂに達したか否かを判断する。タイマー１３ａのカウント値がＢに達していなければＢになるまでカウント値を所定のタイミングで１つずつインクリメントする。
【００５７】
予熱期間終了近くになってタイマー１３ａのカウント値がＢに達すると、Ｓ３６にて、Ａ／Ｄ変換手段１２から電流と電圧のデジタル化した検出値を取り込み、この検出値からフィラメント抵抗値Ｒhを算出する。そして、Ｓ３７にて、抵抗値Ｒhをメモリ１５に予め記憶した寿命末期を判断する値Ｒc＊αと比較する。
【００５８】
そして、Ｒh≦Ｒc＊αであれば、Ｓ３８にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２に始動電圧を発生させて放電灯１に印加させる。また、Ｒh＞Ｒc＊αであれば、放電灯１の寿命末期を判断し、Ｓ３９にて、点灯回路２の駆動回路９を制御して点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００５９】
このようにこの実施の形態においても、点灯を開始する前の予熱段階で放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。
【００６０】
また、算出したＲhと予熱開始時に設定した値Ｒc＊αとを直接比較し、しかも、この比較処理を予熱期間の終了近くで１回だけ行えばよいので、処理をより簡単化できる。
また、値Ｒc＊αは予熱開始時のフィラメント抵抗値Ｒcに基づいて決められるので、放電灯１のフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断できる。さらに、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００６１】
（第６の実施の形態）
なお、図１に示すハード構成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。
【００６２】
図９に示すように、図１における電流検出手段１０及び電圧検出手段１１に代えて、放電灯１の各フィラメント電極１ａ，１ｂ間にランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段１６を接続している。前記ランプ電圧検出手段１６が検出するランプ電圧をＡ／Ｄ変換手段１２１でデジタルデータに変換した後ＣＰＵ１３に供給している。
【００６３】
前記ＣＰＵ１３は、予熱時及び点灯時にはインターフェース１４を介して点灯回路２を制御するが、図１０に示すように、一定の予熱期間が経過すると始動電圧が放電灯１に印加されるように前記点灯回路２を制御するが、無負荷時やｔ時間が経過しても放電灯１が点灯しない場合には、ｔ時間経過後に始動電圧の印加を停止させて点灯回路２を保護するようになっている。
【００６４】
前記ＣＰＵ１３は、前記Ａ／Ｄ変換手段１２１から検出したランプ電圧のデジタルデータを取り込むが、このデータが始動電圧に対応した電圧を示すデータのときには内部に設けたカウンタ１３ｂにその間の時間をカウントさせるようになっている。
【００６５】
ところで、放電灯１においてはフィラメント電極１ａ，１ｂにエミッターが塗布され、放電が良好に行われるようになっている。従って、エミッターが電極に十分に付着している状態では、図１１に示すように、予熱期間が終了して始動電圧が印加されると放電灯１はスムーズに点灯される。そして、点灯が開始されるとランプ電流が流れ、ランプ電圧が低下する。このように、エミッターが電極に十分に付着している状態では、始動電圧の出力期間は短い。
【００６６】
しかし、消耗して電極に付着するエミッターの量が少なくなると、図１２に示すように始動がスムーズに行われなくなり、放電開始に至るまでの時間がかかるようになる。すなわち、始動電圧の出力期間は長くなる。
【００６７】
そこで、ＣＰＵ１３は、取り込んだランプ電圧のデジタルデータが予め設定されている始動電圧値に略等しくなると前記カウンタ１３ｂが時間カウントを開始し、略等しい状態が継続している限りは時間カウントを継続するようになっている。そして、前記カウンタ１３ｂのカウント値がｔ時間に達すると、インターフェース１４を介して点灯回路２の動作を停止するようになっている。また、表示手段に寿命情報を送信するようになっている。
【００６８】
このような構成においては、ＣＰＵ１３は予熱期間が終了すると始動電圧を放電灯１に印加するように点灯回路２を制御する。そして、Ａ／Ｄ変換手段１２１からのデジタルデータが始動電圧値になっていることを判断してカウンタ１３ｂをカウント動作させる。
【００６９】
放電灯１のフィラメント電極１ａ，１ｂにエミッターが十分に付着している状態では放電灯１はスムーズに短時間で点灯するようになるので、ランプ電圧検出手段１６が検出するランプ電圧は短時間で始動電圧から点灯時の電圧に低下する。従って、カウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の期間は短く、カウント時間は時間ｔに比べて十分に小さい。
【００７０】
エミッターが消耗して付着量が減ってくると、放電灯１の始動に時間が掛かるようになる。すなわち、カウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の期間は次第に長くなる。しかし、寿命末期に至らない状態ではカウント時間は時間ｔに比べてまだ小さい。
【００７１】
放電灯１が寿命末期になると、放電灯１がスムーズに始動できなくなり、始動電圧が放電灯１に印加し続けるようになる。この状態では、カウンタ１３ｂのカウント時間は時間ｔに達することになる。カウンタ１３ｂのカウント時間が時間ｔに達すると、ＣＰＵ１３は放電灯１の寿命末期を判断し、点灯回路２の動作を停止させる。また、表示手段に寿命情報を送信し放電灯が寿命になったことを知らせる。
【００７２】
このように、この実施の形態においても、予熱期間は経過しているが、放電灯１が点灯を開始する前の始動電圧印加期間において放電灯１の寿命末期を判断することができる。従って、放電灯１が点灯する前に点灯回路２の動作を停止させることができ、フィラメント電極が異常加熱されることはない。また、放電灯が寿命末期になったことが知らされるので、使用者の利便性を図ることができる。
【００７３】
なお、この実施の形態においては、カウンタ１３ｂのカウント時間が回路保護のために予め設定された始動電圧の最大印加時間ｔに達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしたがこれに限定するものではない。
【００７４】
例えば、始動電圧の最大印加時間ｔよりも短い時間ｔ1を設定し、カウンタ１３ｂのカウント時間がこの時間ｔ1に達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。
【００７５】
また、不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリにカウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の印加時間のうち、最も短い時間が記憶されるように更新を行い、この不揮発性メモリに記憶した時間に所定の係数を乗算した時間ｔ2をメモリ１５に記憶し、放電灯１の始動時においてカウンタ１３ｂがカウントする始動電圧の印加時間がｔ2に達したとき寿命末期を判断して点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。なお、この場合において算出した時間ｔ2が始動電圧の最大印加時間ｔを超えるような場合は、時間ｔ2として時間ｔを設定し、時間ｔ2が始動電圧の最大印加時間ｔを超えないようにする必要が有る。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる。
請求項３記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができ、しかも、処理を簡単化できる。
【００７７】
請求項４記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができるとともにフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断でき、しかも、処理を簡単化できる。
請求項５記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができ、しかも、処理をより簡単化できる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができるとともにフィラメント抵抗値にバラツキがあっても寿命末期を正確に判断でき、しかも、処理をより簡単化できる。
請求項７及び８記載の発明によれば、放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断ができる。
請求項９記載の発明によれば、さらに、放電灯が寿命末期になったことを知らせることができて使用者の利便性を図ることができる。
【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一部ブロックを含む回路構成図。
【図２】 同実施の形態のフィラメント電極における予熱期間の抵抗値変化を予熱時間と抵抗比との関係で示すグラフ。
【図３】 同実施の形態のフィラメント電極における正常時のエミッター付着状態を示す図。
【図４】 同実施の形態のフィラメント電極における寿命末期のエミッター付着状態を示す図。
【図５】 本発明の、第２の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図６】 本発明の、第３の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図７】 本発明の、第４の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図８】 本発明の、第５の実施の形態を示す予熱期間におけるＣＰＵの処理を示す流れ図。
【図９】 本発明の、第６の実施の形態を示す一部ブロックを含む回路構成図。
【図１０】 同実施の形態において無負荷あるいは放電灯が点灯しない場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【図１１】 同実施の形態においてエミッターが電極に十分に付着している状態で放電灯が点灯した場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【図１２】 同実施の形態においてエミッターが消耗した状態で放電灯が点灯した場合の始動電圧の出力状態を示す図。
【符号の説明】
１…放電灯、２…点灯回路、１０…電流検出手段、１１…電圧検出手段、１２…Ａ／Ｄ変換手段、１３…ＣＰＵ（演算制御手段）、１３ａ…タイマー、１５…メモリ。
Claims (4)
- 点灯回路によって点灯制御される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記フィラメント電極の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記各検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、メモリと、前記点灯回路を駆動制御する演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、前記点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとして前記メモリに格納する手段と、その後の全予熱期間において一定時間毎に前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhと前記メモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求めて前記メモリに格納する手段を設け、前後する２つのタイミングで求めた比Ｒh／Ｒcの差が一定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記演算制御手段は、予熱制御開始とともに経過時間のカウントを開始するタイマーを設けるとともに、メモリに前記タイマーのカウント値ｎ（但し、ｎは１以上の整数）に対応した所定値ａ［ｎ］をそれぞれ記憶し、前記タイマーのカウントに同期して変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhとメモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求めて前記メモリに格納し、カウント値が（ｎ−１）のときのＲh／Ｒcの値ｒ［ｎ−１］とカウント値がｎのときのＲh／Ｒcの値ｒ［ｎ］との差が前記メモリに記憶した該当する所定値ａ［ｎ］を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 点灯回路によって点灯制御される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記フィラメント電極の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記各検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、メモリと、前記点灯回路を駆動制御する演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、前記点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値を算出しこれを抵抗値Ｒcとして前記メモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhと前記メモリに格納した抵抗値Ｒcとの比Ｒh／Ｒcを求め、その比Ｒh／Ｒcが予め設定した所定値を超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 点灯回路によって点灯制御される放電灯と、この放電灯のフィラメント電極に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記フィラメント電極の端子間電圧を検出する電圧検出手段と、前記各検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、メモリと、前記点灯回路を駆動制御する演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、前記点灯回路に予熱制御を開始させ、その予熱制御の開始直後において前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒcを算出し、この抵抗値Ｒcにランプ寿命判断のための所定の係数αを乗じた値Ｒc＊αを前記メモリに格納する手段を設け、全予熱期間において一定時間毎に前記変換手段から電流と電圧の検出値を取り込んでフィラメント抵抗値Ｒhを算出し、その抵抗値Ｒhが前記メモリに格納した値Ｒc＊αを超えていた場合に放電灯の寿命末期を判断し、予熱期間中に前記Ｒ h ／Ｒ c の差が一定値を超えない場合には点灯装置の始動点灯動作を開始させることを特徴とする放電灯点灯装置。
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