JP4586567B2 - 照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯を光源とする照明器具に関する。

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の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。放電灯の点灯装置は、整流器や高周波発生用の主スイッチ等の素子、また、平滑用の電解コンデンサを有しているが、こ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、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に照明を適正に得られず不便を強いられる。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してしまう誤判断により、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、上記のように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、発火等を引き起こす危険性がある。

そこで、上記のような寿命の到来を判断して人に報知できるような照明器具として、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されているような、放電灯点灯装置の動作時間を積算して寿命到来を判断する照明装置が知られている。図１３は、特許文献１に示されるような照明装置の放電灯点灯装置の構成を示す。この放電灯点灯装置５２の制御手段５３及び点灯回路５４には、交流電源５１からの電源電圧が入力される。制御手段５３は、点灯回路５４に制御信号を出力して放電灯５５に供給する高周波電圧の制御を行う。制御手段５３は放電灯点灯装置５２の寿命を判定する機能を有しており、放電灯５５の点灯時間を計時し累積カウンタ５６に積算する。累積カウンタ５６は電力が供給されない間も計時したカウント値を保持している。判定手段５７では、累積カウンタ５６に保存されているカウント値と予め設定された放電灯点灯装置５２の寿命値とを比較し、累積カウンタ５６のカウント値の方が予め設定された寿命値よりも大きくなったときに放電灯点灯装置５２の寿命が到来したと判定する。

判定手段５７は、放電灯点灯装置５２の寿命到来と判定すると、保護動作手段５８及び報知手段５９を起動する。保護動作手段５８は判定手段５７から寿命到来の判定を受けると、例えば放電灯５５への印加電圧の電圧値を下げたり、発振を停止したりする保護動作を行う。また、報知手段５９は判定手段５７から寿命到来の判定を受けると、表示装置５１０を点灯させる等によりその旨を外部に報知する。制御手段５３は、放電灯５５の点灯時間により放電灯点灯装置５２の寿命を判定するようにしているが、放電灯点灯時間に加え、放電灯点灯装置５２の寿命に影響を与える素子、例えば電解コンデンサの温度を加味して寿命判定を行うようにしている。なお、累積カウンタ５６のカウント値を表示装置５１０に表示することで、放電灯点灯装置５２の残存寿命を把握可能とする技術が記載されている。

図１４は、特許文献２に示されるような照明装置の回路構成を示す。この照明装置は、放電灯６１を点灯させる放電灯点灯装置６２と、放電灯６１の点灯時間を検出する点灯時間検出部６３を備えている。放電灯点灯装置６２はハーフブリッジインバータ回路を用いたものであり、交流電源の電圧を用いて放電灯６１に電力を供給する。点灯時間検出部６３では、点灯時間タイマ６４が放電灯６１の点灯時間を計時し、この放電灯６１の点灯時間に応じて、調光比設定部６８及び調光信号生成部６９が放電灯６１の出力を略一定に保つための調光信号を生成する。この調光信号がインバータ制御部６２ａに与えられることで、放電灯６１の点灯時間が長時間となって寿命末期となっても照度が低下しないようにされている。

ここで、点灯時間タイマ６４では放電灯６１の点灯時間を計時し、計時後の時間を不揮発性メモリ６７に格納する。そして、電源が供給されている期間は、使用時間を不揮発性メモリ６７から読み出して新たな使用時間を不揮発性メモリ６７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６１への供給電力を制御する。そして、このようにして計時した点灯時間が、放電灯６１の平均寿命又は放電灯点灯装置６２の平均寿命に達している場合には、放電灯６１を、不点灯、又は点滅させたり、極端に低い出力にて点灯させることにより寿命到来を報知する。
特開２００１−１８５３７４号公報 特開２００４−２５９５３３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、累積カウンタ５６により計時された点灯時間が放電灯点灯装置５２の寿命に到達したとき、表示装置５１０を点灯させて寿命報知するが、放電灯５５の寿命については報知できない。また、特許文献２に記載の技術では、放電灯６１及び放電灯点灯装置６２の寿命を、放電灯６１を不点灯、点滅、低出力点灯にすることにより寿命報知したり、異なる色で発光する２つのモニターランプを用い、放電灯６１の寿命と放電灯点灯装置６２の寿命とを区別して示す旨が示されているが、放電灯等が寿命を迎えたときに初めて報知動作を行うものであり、報知動作がされてから、代替品を用意することとなり、照明を適正に得られない時間が長くなって不便を強いられるおそれがあった。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、放電灯、点灯装置、照明器具本体毎に、それぞれが寿命時期に近づいた程度を報知することにより、実際に照明器具が寿命時期を迎える前に代替品等の用意の必要を促し、照明を適正に得られないことによる不便や、器具本体の破損等による危険を防止することができる照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、放電灯と、この放電灯を点灯させる点灯装置と、この放電灯及び点灯装置を保持する器具本体と、前記放電灯の点灯時間又はそれに応じて変化する物理量を検出し、それに応じて、放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれ寿命時期を迎えたことを示す寿命信号を、この放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれについて別々に発生させる寿命判別手段と、この寿命判別手段による各寿命信号を受けて、この放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれが寿命時期を迎えたことを互いに異なる報知動作を行うことにより報知する報知手段と、を備える照明器具であって、前記寿命判別手段は、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれの寿命時期に近づいた程度に応じて寿命信号を発生させ、照明器具を人が操作することによる電源遮断時に前記報知手段が前記報知動作を行うことにより、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれの寿命時期に近づいた程度を報知可能としたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記報知手段は、前記放電灯による光の強さを周期的に変化させることにより前記報知動作を行うものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、所定の調光特性を有しており、任意の調光信号を受け、前記放電灯による光の強さを、前記調光特性の当該調光信号に対応する光の強さに変更させる調光手段をさらに備え、前記報知手段は、前記調光手段による放電灯の光の強さの変更を不可能とすることにより、又は、前記調光特性を変更することにより、前記報知動作を行うものである。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記報知手段は、前記報知動作時に複数種類の報知動作を連続させて行うものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかの発明において、前記放電灯とは別の光源となる補助光源をさらに備え、前記報知手段は、前記寿命判別手段から、前記放電灯についての寿命信号を受けたときは、この放電灯の点灯状態を変化させることにより前記報知動作を行い、前記点灯装置についての寿命信号を受けたとき及び前記器具本体についての寿命信号を受けたときは、前記補助光源の点灯状態を変化させることにより前記報知動作を行うものである。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記報知手段は、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれの所定の寿命時期の一定時間の前又は後から、前記寿命判別手段からの各寿命信号を受信可能としたものである。

請求項１の発明によれば、放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれの寿命時期に近づいた程度を報知可能であるので、報知手段の報知動作によりそれぞれの残存寿命が短くなっていることを容易に把握可能となり、実際に寿命時期を迎える前に例えば代替品等の用意等を促すことができるので、照明を適正に得られないことによる不便や、器具本体の破損、火災等による危険を避けることが可能となる。電源遮断時に報知動作を行うので、人が操作して遮断する場合には、報知動作がより気づかれ易くなり、報知が確実となる。また、定常点灯時には、報知動作は行われず、報知動作による照度変化の影響を受けることがなくなる。

請求項２の発明によれば、報知動作が、放電灯の光の強さを周期的に変化させることで行われるので、人が報知動作に気づき易くなり、確実に照明器具が寿命時期に近づいた程度を報知することができる。また、報知動作を行うために特別な装置を設ける必要が無く、報知動作を容易に実現可能となる。

請求項３の発明によれば、報知動作が、調光手段による調光を不可能とするか、又は調光特性を変更することで行われるので、報知動作を行うために特別な装置を設ける必要がなく、報知動作を容易に実現可能となる。

請求項４の発明によれば、複数種類の報知動作を連続させて１つの報知動作として行うので、報知動作がより気づかれ易いものとなり、より確実に照明器具が寿命時期に近づいた程度を報知することが可能となる。

請求項５の発明によれば、放電灯の寿命については当該放電灯により、また、点灯装置及び器具本体の寿命については補助光源により報知動作を行うので、放電灯、点灯装置、器具本体のいずれが寿命時期を迎えるのかがより容易に判別できるようになり、より報知が確実となる。

請求項６の発明によれば、報知手段が、放電灯、点灯装置、器具本体の所定の寿命時期の一定時間の前又は後から動作を開始し、各寿命信号を受け取り可能となることから、それまでの間は電力を必要とせず、電力消費を低減することが可能となり、また、初期状態では回路の信頼性を高くすることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る照明器具の基本回路構成を示す。この照明器具は、器具本体（図示なし）に放電灯１１と交流電源ＡＣに接続されて放電灯１１を点灯させる点灯装置１２を保持させたものである。点灯装置１２と交流電源ＡＣの間には寿命判別手段１３が接続されており、この寿命判別手段１３は報知手段１４に接続されている。

この照明器具の点灯装置１２にはハーフブリッジインバータ回路を用いている。すなわち、電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジからなる整流器ＤＢ１を備え、整流器ＤＢ１の直流出力端にはインダクタＬ１を介してＭＯＳＦＥＴから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Ｃ１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の直列回路を備えており、スイッチング素子Ｑ２の両端間には、直流カット用のコンデンサＣ２と共振用インダクタＬ２と放電灯１１との直列回路が接続されており、これらによりハーフブリッジ型インバータ回路が形成されている。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と共に共振回路を構成する共振用コンデンサＣ３が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，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とＱ２は交互にオン・オフされる。また、インバータ制御部ＣＮ１には後述するように報知手段１４からの制御信号が入力され、放電灯１１に供給する電力を制御するようになっている。

この点灯装置１２のインバータ回路の動作については周知のものであり、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。ここで、放電灯１１への給電経路にはインダクタＬ２及びコンデンサ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及びコンデンサＣ３などによる共振周波数との関係によって、放電灯１１への供給エネルギーを調整することができる。

寿命判別手段１３は交流電源ＡＣの電圧を分圧する抵抗Ｒ１と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ＤＢ２と、整流器ＤＢ２の出力電圧を平滑する平滑コンデンサＣ４と、点灯時間タイマ１３ａと、点灯時間タイマ１３ａ及び報知手段１４に電源を供給する３端子レギュレーターＩＣ１とを有している。点灯時間タイマ１３ａと報知手段１４は共にマイコンによって構成されている。

点灯時間タイマ１３ａは、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計時する。電源ＡＣが投入されて、平滑コンデンサＣ４の両端電圧が規定電圧以上に達すると、点灯時間タイマ１３ａは内蔵の不揮発性メモリ（図示なし）から前回の消灯時まで累積された放電灯１１の点灯時間を読み出して、この累積点灯時間に継続して点灯時間を計時する。放電灯１１が消灯されるときには、計時後の累積点灯時間を再び不揮発性メモリに格納する。以降は電源ＡＣが供給されている期間は、点灯時間を不揮発性メモリから読み出して新たな点灯時間を不揮発性メモリに書き込むまでの動作を繰り返す。

この点灯時間タイマ１３ａには、予め放電灯１１、点灯装置１２、及び器具本体のそれぞれの設計寿命が設定されており、上述のように計時する累積点灯時間が上記のうちいずれかの設計寿命に近くなると、その設計寿命に近くなった程度に応じて、その寿命に近づいた当該放電灯１１、点灯装置１２、又は器具本体についての寿命信号を発生させる。図２は、点灯時間タイマ１３ａが計時する累積点灯時間（図にｔで示す）と、寿命信号が示す、設計寿命に近づいた程度である寿命レベルとの関係を模式的に示す。寿命レベルが高いということは、換言すると、累積点灯時間が長くなり設計寿命に近づいているか、又は、累積点灯時間が設計寿命以上となっていることを示している。例えば、図の点（ａ）の示す累積点灯時間か、点（ｂ）に示す累積点灯時間となった場合には、図に示されるように、寿命信号の寿命レベルは高くなる。そして、点（ｃ）において設計寿命となる累積点灯時間を迎え、その後、点（ｄ）と時間を経過するにつれて、寿命信号の寿命レベルは増加する。このように、寿命信号が示す寿命レベルは、例えば、実際に寿命を迎える前後で累積点灯時間に比例するように予め設定されていてもよく、また、例えば、寿命を迎えたときに照明器具の使用上不具合を生じる可能性や、発生する危険性に応じて、累積点灯時間に対し寿命レベルが高まるように設定されていてもよい。発生させた寿命信号は、報知手段１４へと送られる。

報知手段１４は、間欠発振制御手段１４ａと、調光手段１４ｂと、発振周波数制御手段１４ｃとからなり、それぞれ制御信号を生成し、点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１へと送ることで、インバータ制御部ＣＮ１が放電灯１１に供給する電力を制御する。本実施形態においては、寿命判別手段１３の点灯時間タイマ１３ａより放電灯１１についての寿命信号が送られると、間欠発振制御手段１４ａが、当該寿命信号に応じて放電灯１１を間欠発振させるための制御信号を生成して、この制御信号が、点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１へと送られる。また、点灯時間タイマ１３ａより点灯装置１２についての寿命信号が送られると、調光手段１４ｂが、当該寿命信号に応じて調光手段１４ｂの調光特性を変更させるように制御し、これにより変更された調光特性による放電灯１１の制御信号がインバータ制御部ＣＮ１へと送られる。点灯時間タイマ１３ａにより器具本体についての寿命信号が送られると、発振周波数制御手段１４ｃが、当該寿命信号に応じて放電灯１１の光出力の周期的変動が発生するように制御信号を生成して、この制御信号が、点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１へと送られる。以下これら報知手段１４により行われる報知動作について説明する。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、報知手段１４の間欠発振制御手段１４ａによる点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１の制御が行われたときの放電灯１１の動作を示す。図において横軸は時刻を示す。図３の各点（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に対応している。照明器具を使用して累積点灯時間が放電灯１１の設計寿命に近づくと、寿命判別手段１３の点灯時間タイマ１３ａは、例えば、図２の点（ａ）に対応するような寿命レベルを示す寿命信号を報知手段１４へと送る。報知手段１４の間欠発振制御手段１４ａは、放電灯１１が図３（ａ）に示される動作を行うように、点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１の制御信号を生成する。生成された制御信号はインバータ制御部ＣＮ１へと送られ、インバータ制御部ＣＮ１は、時刻ｔ１に受け取ったこの制御信号に基づき、放電灯１１を図３（ａ）のように点滅させる。

照明器具の使用を継続し、累積点灯時間がさらに長くなると、寿命信号の示す寿命レベルは高くなる。その寿命信号を受けた間欠発振制御手段１４ａは、寿命信号の示す寿命レベルが高くなるのに応じて、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるように、放電灯１１の点滅動作が周期的に長く続くように制御信号を生成し、インバータ制御部ＣＮ１により制御させる。このように、放電灯１１自身が、寿命に近づいた程度に応じて周期的な点滅を行うので、簡単な回路制御により、放電灯１１の寿命が近づいていることと、その程度を確実に報知（以下、寿命報知と呼ぶ）することが可能となる。

ここで、上述のように寿命レベルに応じて放電灯１１の周期的な点滅が長く続くようにする制御のほかに、例えば、累積点灯時間が放電灯１１の設計寿命の所定時間前までの時間に達したとき、寿命信号を受けた時点から、間欠発振制御手段１４ａが上述の図３（ａ）に示されるような報知動作の制御を行い、その後、寿命信号を受けなくとも、時間の経過と共に、図３（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように、周期的な点滅による報知動作を変化させるよう制御を続ける構成でもよい。このときにも、上述と同様に、簡単な回路制御により、放電灯１１の寿命報知を行うことが可能となる。

図４は、報知手段１４の調光手段１４ｂの調光特性を示す。調光手段１４ｂは、例えばユーザが放電灯１１の光出力を調光するとき等において任意の調光信号を受けて放電灯１１の光出力を変更させるような、調光機能を実現しているものであり、点灯装置１２の寿命報知を行うとき以外においても利用されているものである。この調光手段１４ｂには、任意の調光信号に対応する光出力を定める調光特性が予め設定されている。本実施形態における調光信号は、例えば周波数が１ＫＨｚで振幅が５Ｖである矩形波信号であって、調光比をそのＤｕｔｙ比によって表したものであるが、これに限るものではなく、例えば０Ｖ乃至１０Ｖの範囲等の直流電圧の大きさにより調光比を与えるような信号であってもよい。この調光手段１４ｂの調光特性は、図４の実線に示されるように、調光信号の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％とした場合の光束の比率）が、調光信号のオン期間が短いほど点灯装置１２の出力が大きくなるように設定されている。調光信号のデューティ比が９５％乃至１００％の時は、放電灯１１は略不点灯となり、調光信号のデューティ比が０％乃至５％の時は、放電灯１１は全点灯状態となる。調光信号のデューティ比が任意に変更されることにより、放電灯１１の光出力はこの調光特性に応じた光出力とされる。

照明器具を使用して累積点灯時間が点灯装置１２の設計寿命に近づくと、寿命判別手段１３の点灯時間タイマ１３ａは、例えば図２の点（ａ）に対応するような寿命レベルを示す寿命信号を報知手段１４に送る。報知手段１４の調光手段１４ｂは、この寿命信号を受けると、図４の一点鎖線に示されるように、調光信号の取りうる値範囲のうち全点灯状態と不点灯状態の間の領域全体にわたり、放電灯１１の光出力が少なくなるように調光特性を変化させる。照明器具の使用を継続して累積点灯時間がさらに長くなると、上述したように寿命信号の示す寿命レベルが高くなり、調光手段１４ｂは、この寿命レベルの高さに応じて、例えば図の点線のように、予め設定された通常の状態から図の矢印方向に調光特性を変化させて、調光特性を、寿命レベルが高くなるほど広範囲で光出力が小さくなるようにする。そして、これにより変更された調光特性により、放電灯１１を任意の調光信号に対応する光出力にするための制御信号を生成し、インバータ制御部ＣＮ１へと送られる。累積点灯時間が点灯装置１２の設計寿命に満たず寿命レベルが低いときと比較して、寿命レベルが大きいときには、同一程度の調光信号に対する放電灯１１の光出力が小さくなることから、点灯装置１２の寿命報知を行うことができる。

このように、報知動作が、調光手段１４ｂの調光特性を変更することで行われることになるので、報知動作を行うために特別な装置を設ける必要がなく、報知動作を容易に実現可能となる。また、この調光手段１４ｂに同一の調光信号が送られたときに、寿命信号の寿命レベルが高いほど放電灯１１の光出力が小さくなることから、点灯装置１２の寿命時期が近づいている程度を報知することが可能となる。

ここで、調光手段１４ｂは、点灯装置１２が設計寿命に近づいたときに、例えば図５の点線にて示されるように、調光特性を寿命信号の取りうる値範囲の全域に対して放電灯１１の光出力が全点灯状態で一定となるようにしてもよく、また、放電灯光出力が不点灯状態で一定となるようにしたり、また全点灯と不点灯の間の光出力の状態で一定となるようにする報知動作を行ってもよい。このように、調光特性を変更し、任意の調光信号によっても放電灯１１の光出力が変化しないようにすることで、点灯装置１２を設計寿命に近づいていることを報知するようにすることができる。また、このとき、寿命信号の寿命レベルに応じて、放電灯１１が異なる光出力で一定となるように調光特性を変更することにより、上記と同様に、点灯装置１２の寿命報知を行うことが容易に可能となる。

図６（ａ）（ｂ）は、報知手段１４の発振周波数制御手段１４ｃによる点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１の制御が行われたときの放電灯１１の動作を示す。図において横軸は時刻を示す。発振周波数制御手段１４ｃは照明器具の器具本体の寿命に関して報知するものであり、照明器具を使用して累積点灯時間が照明器具の設計寿命に近づくと、上述のようにして、例えば図６の点（ａ）に対応するような寿命レベルを示す寿命信号を、報知手段１４へと送る。報知手段１４の発振周波数制御手段１４ｃは、放電灯１１が図６（ａ）の時刻ｔ１乃至ｔ２間に示される動作を行うように、点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１に送る制御信号を生成する。生成された制御信号はインバータ制御部ＣＮ１へと送られ、インバータ制御部ＣＮ１はこの制御信号に基づき、放電灯１１を図６（ａ）のように光出力が周期的に変動するように発振周波数を変更させて点灯させる。

照明器具の使用を継続し、累積点灯時間がさらに長くなると、寿命信号の示す寿命レベルが高くなる。その寿命信号を受けた発振周波数制御手段１４ｃは、寿命信号の示す寿命レベルが高くなるのに応じて、例えば図６（ｂ）に示されるように、放電灯１１の周期的な光出力の変動の周期が長くなるように制御信号を生成し、インバータ制御部ＣＮ１により制御させる。このように、放電灯１１が、器具本体が寿命に近づいた程度に応じて周期的に光出力を変動させて点灯するので、簡単な回路制御により、器具本体の寿命報知を行うことが可能となる。

本実施形態においては、点灯時間タイマ１３ａによる寿命信号が報知手段１４に送られると、上記のように、その寿命が近づいた放電灯１１、点灯装置１２、又は器具本体に対応して、報知手段１４の間欠発振制御手段１４ａ、調光手段１４ｂ、又は発振周波数制御手段１４ｃにより、放電灯１１の制御信号が生成される。そして、この制御信号が点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１に送られて、制御信号のとおりに、放電灯１１が周期的な点滅や、周期的な光出力の変動を伴う点灯動作を行ったり調光特性の変化による光出力の変化を発生させたりして報知動作が行われることにより、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体のいずれについて設計寿命が近づいたかを報知することが可能となる。また、このとき、制御信号は、当該寿命信号の寿命レベルに応じて報知動作が異なるものとなるように生成されているので、寿命時期が近づいている程度も同時に報知することが可能となる。これにより、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体それぞれの残存寿命が短くなっていることを容易に把握可能となり、それらが実際に寿命時期を迎える前に代替品等を用意することで、照明を適正に得られないことによる不便や、器具本体の破損、火災等による危険を避けることが可能となる。

なお、上述の実施形態において、放電灯１１についての寿命信号が報知手段１４に送られたときは間欠発振制御手段１４ａが、点灯装置１２についての寿命信号が報知手段１４に送られたときは調光手段１４ｂが、器具本体についての寿命信号が報知手段１４に送られたときは発振周波数制御手段１４ｃがそれぞれ動作することにより報知動作を行うが、各部位と報知手段１４の種類との対応はこれに限るものではない。例えば、放電灯１１については調光手段１４ｂが、点灯装置１２については発振周波数制御手段１４ｃが、器具本体については間欠発振制御手段１４ａがそれぞれ動作して報知動作を行う等としてもよい。また、報知手段１４が間欠発振制御手段１４ａ、調光手段１４ｂ、又は発振周波数制御手段１４ｃのうちいずれかのみを有し、寿命時期が近づいた部位に応じて異なる動作により報知動作を行うことにより、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体のうち、いずれの寿命時期が近づいたかと、その寿命時期が近づいた程度を報知するようにしてもよい。

ここで、本実施形態において、報知手段１４により行われる報知動作を、上述の他に種々の動作とすることが可能である。以下に、報知動作の変形例について説明する。図７（ａ）（ｂ）は、発振周波数制御手段１４ｃが行なう報知動作についての別例を示す。放電灯１１の点灯中の時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて発振周波数制御手段１４ｃに放電灯１１、点灯装置１２、器具本体のいずれかについての寿命信号を入力し、その間、当該寿命信号の示す寿命レベルに応じて、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示されるように放電灯１１の光出力を周期的に変動させて報知動作を行い、時刻ｔ２後には再び放電灯１１が通常の点灯状態に戻る。本例は、上述の間欠発振制御手段１４ａが行う報知動作についても同様の動作に変形可能である。このように、報知動作後の放電灯１１の点灯状態を点灯状態としても、上述の実施形態のように不点灯としてもよく、使用態様に応じて選択すればよい。

報知手段１４は複数種類の報知動作を連続させて行うようにしてもよい。例えば、報知手段１４が、発振周波数制御手段１４ｃの生成する制御信号と間欠発振制御手段１４ａの生成する制御信号との両方を点灯装置１２のインバータ制御部ＣＮ１に送る。そして、図８に示されるように、放電灯１１が、光出力の周期的な変動による報知動作を所定時間続け、その後、周期的な点滅による報知動作を所定時間続ける。周期的な点滅が終了した後は、不点灯状態となる。このように複数種類の報知動作を連続させて、一連の報知動作として行うことにより、報知動作がより気づかれ易いものとなり、より確実に照明器具が寿命報知を行うことが可能となる。また、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体毎に寿命報知を確実に行うことができるように、連続させる各報知動作の種類、時間、また動作態様を種々設定することが可能となり、様々な報知内容を報知することが可能となる。

報知手段１４は照明器具の電源投入時又は電源遮断時に報知動作を行うようにしてもよい。図９（ａ）（ｂ）は、上述の実施形態において、照明器具の電源投入時に報知動作が行われるときの放電灯１１の動作例を示す。照明器具の電源が投入されると、すぐには放電灯１１は点灯されず、間欠発振制御手段１４ａにより、放電灯１１を周期的に点滅させて報知動作を行うための制御信号が生成される。点灯装置１２のインバータ制御回路ＣＮ１がこの制御信号に基いて放電灯１１を周期的に点滅させて報知動作を行い、報知動作が終了した時点より、放電灯１１が点灯状態となる。電源が投入されたときに放電灯１１の累積点灯時間が放電灯１１の設計寿命に近づいており、寿命レベルが高い状態であれば、図９（ｂ）のように周期的な点滅の点滅回数を多くすること等によって、この設計寿命に近づいている程度を示すようにする。

図１０（ａ）（ｂ）は、照明器具の電源遮断時に報知動作が行われるときの放電灯１１の動作例を示す。電源が遮断されると、放電灯１１は消灯され、この時点から上述の電源投入時に行われる報知動作と同様な報知動作が開始される。報知動作が終了すると、放電灯１１は不点灯状態とされる。このように、報知動作を電源投入時又は電源遮断時に行い、定常点灯時には行わないので、報知動作による照度変化の影響を受けることが少なくなる。また、照明器具を人が操作することにより電源投入したり、電源遮断したりする場合には、照明器具を操作した瞬間に報知動作が行われることとなり、人に気づかれ易く、報知を確実に行うことができる。

また、本実施形態において、報知手段１４を、累積点灯時間が所定の時間を超えたときから寿命判別手段１３の点灯時間タイマ１３ａからの寿命信号を受信可能となるようにしてもよい。累積点灯時間が、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体の設計寿命まで計時されるまでにはかなりの時間がかかり、累積点灯時間が短いうちには、それぞれの寿命を報知する必要はない。また、場合によっては、例えば設計寿命が４００００時間である照明器具を、４５０００時間程度まで使用するようなときもある。そこで、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体の所定の寿命時期の一定時間前または後である所定の時間を予め設定しておき、累積点灯時間が当該時間を越えたときから、報知手段１４が寿命信号を受信して報知動作を行うようにする。

図１１（ａ）（ｂ）は、上述のような照明器具の動作を示す。この照明器具は、時刻ｔ１より点灯を開始すると共に、点灯時間タイマ１３ａが累積点灯時間を計時開始する。この時刻ｔ１においては、報知手段１４は動作しておらず、寿命信号を受信しない状態である。そして、時刻ｔ１からＸ時間後である時刻ｔ２になると、累積点灯時間がＸ時間に達し、図の（ｂ）に示されるように、報知手段１４が動作を開始し、寿命信号を受け取り可能な状態となる。時刻ｔ２以降は、報知手段１４は寿命信号を受け取ると上述のようにして報知動作を行う。このように報知手段１４が所定時間経過後から動作を開始するので、所定時間が経過するまでは、報知手段１４が動作に必要な電力を消費せず照明装置電力消費を低減させることが可能となり、また、報知手段１４の動作がないことから点灯装置１２等の回路の信頼性を高くすることが可能となる。なお、この照明器具は、時刻ｔ１以降は消灯することなく放電灯１１を点灯させるが、これに限らず、点灯、消灯を繰り返しながら累積点灯時間を計時するものであっても同様の動作を行う。

さらに、上記実施形態の一変形例として、放電灯１１とは別の光源である補助光源（図示なし）をさらに有しており、この補助光源を放電灯１１と併用して上述のような報知動作を行う照明器具について説明する。このような照明器具の補助光源は、例えば、通常使用時には常夜灯として使用されるような白熱灯のようなものである。

図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述のような補助光源を放電灯１１と併用して報知動作を行う照明器具の動作を示す。この照明器具において、報知手段１４は補助光源の調光手段１４ｄ（図示なし）を有しており、この調光手段１４ｄによって補助光源の光出力は変更可能とされている。寿命判別手段１３の点灯時間タイマ１３ａより、放電灯１１についての寿命信号を受けたときには、報知手段１４が放電灯１１の点灯状態を変化させることにより報知動作を行い、点灯装置１２についての寿命信号を受けたとき及び器具本体についての寿命信号を受けたときは、補助光源の点灯状態を変化させることにより報知動作を行う。

例えば、報知手段１４が、時刻ｔ１に放電灯１１についての寿命信号を受けたときには、報知手段１４の間欠発振制御手段１４ａにより放電灯を点滅させるための制御信号が生成される。そして、上述と同様にして、放電灯１１を図１２（ｂ）に示されるように周期的に点滅させることにより報知動作を行い、放電灯１１の寿命報知を行う。また、報知手段１４が、時刻ｔ１に点灯装置１２についての寿命信号を受けたときには、報知手段の補助光源の調光手段１４ｄが補助光源を点灯させる制御を行うことにより、図１２（ｃ）に示されるように、補助光源が点灯して報知動作を行う。このとき、補助光源の調光手段１４ｄは、受け取った寿命信号の示す寿命レベルに応じて、例えば補助光源の光出力を調節して点灯させる。このように補助光源が点灯して報知動作を行うことにより、点灯装置１２の寿命報知を行う。報知手段１４が器具本体についての寿命信号を受けたときには、補助光源の調光手段１４ｄが、例えばその寿命信号の寿命レベルに応じ、異なる周期で補助光源の光出力を周期的に変動させて補助光源をさせることなどにより報知動作を行い、器具本体の寿命報知を行う。このように、寿命報知を、放置する部位により異なる光源により行うことにより、放電灯１１、点灯装置１２、器具本体のいずれが寿命時期を迎えるのかがより容易に判別できるようになり、寿命報知がより確実なものとなる。

ここで、補助光源は複数備えられていてもよく、寿命報知を行う部位に応じて、また、その寿命レベルに応じて、異なる補助光源を使用して報知動作を行うようにしてもよい。補助光源には、白熱灯のほかにも、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の光源を用いてもよく、常夜灯のように通常時にも使用されるものであっても、また、報知動作のときのみ点灯されるものであってもよい。また、放電灯１１、補助光源それぞれについて、報知動作を上記動作に限らず種々の動作により行うことで、上述と同様に寿命を報知することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態の構成や報知動作例に限定するものではなく、発明の範囲を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、各寿命信号を発生する寿命判別手段１３としては、上述した点灯時間タイマ１３ａを用い累積点灯時間を計時して寿命信号を発生させるものに限らず、後述するような、累積点灯時間により変化する物理量を検出して寿命信号を発生させるものであってもよい。また、寿命報知を行う部位毎に異なる方法により寿命信号を発生させるものでもよい。

上述の、累積点灯時間により変化する検出して寿命を発生する寿命判別手段１３の例としては、点灯装置１２の中の電解コンデンサのように寿命に影響を与える素子の温度を検出して、この温度が所定値になったときを寿命時期として寿命レベルを決定して寿命信号を発生させるものや、平滑用電解コンデンサのリップル電圧の変化を検出して、リップル電圧が所定値に達するときを寿命時期として寿命信号を発生させるものがある。他にも、電源電圧の投入回数を積算して記憶するカウンタ回路を備え、積算電源投入回数が所定値となったときを寿命時期とするもの等があり、これらを併用して、寿命レベルを決定して寿命信号を発生させるものもある。また、上述の寿命判別手段１３により点灯装置１２及び器具本体の寿命信号を発生させ、これとは別に、放電灯１１についての寿命信号を発生するための寿命判別手段を有していてもよい。このような放電灯１１の寿命判別手段として、放電灯１１による光束の変化を検出可能なセンサを有して光束が所定値以下となったときを放電灯１１の寿命時期として寿命レベルを決定したり、放電灯１１の通常点灯時における点滅回数を検出して、点滅回数が所定回数以上となったときを放電灯１１の寿命時期として寿命レベルを決定するもの等がある。また、放電灯１１の光束をセンサにより検出し、一定の光束となるように保つための調光手段を有した照明器具において、放電灯１１を一定光束で点灯させるための電圧を検出し、この電圧が所定値より大きくなったときを放電灯１１の寿命時期として寿命レベルを決定し、寿命信号を発生するものもある。

本発明の実施形態に係る照明器具の回路構成図。 同上における寿命判別手段の動作を説明する図。 （ａ）乃至（ｄ）は同上における報知動作を説明する図。 同上における報知動作時の調光特性を説明する図。 同上における報知動作時の調光特性を説明する図。 （ａ）（ｂ）は同上における報知動作を説明する図。 （ａ）（ｂ）は同上における報知動作の別例を説明する図。 複数種類の報知動作を連続して行うときの報知動作を説明する図。 （ａ）（ｂ）は照明器具の電源投入時に寿命報知を行うときの報知動作を説明する図。 （ａ）（ｂ）は照明器具の電源遮断時に寿命報知を行うときの報知動作を説明する図。 報知手段が累積点灯時間の所定時間経過後から動作を開始することを説明する図であって、（ａ）は放電灯の動作を示す図、（ｂ）は報知手段の動作を示す図。 放電灯と補助光源を併用した報知動作を説明する図であって、（ａ）は放電灯の通常点灯の状態を示す図、（ｂ）は放電灯による報知動作を示す図、（ｃ）は補助光源による報知動作を示す図。 従来の照明器具の構成を示すブロック図。 従来のさらに別の照明器具の回路構成図。

符号の説明

１１ 放電灯
１２ 点灯装置
１３ 寿命判別手段
１４ 報知手段

Claims (6)

1. 放電灯と、この放電灯を点灯させる点灯装置と、この放電灯及び点灯装置を保持する器具本体と、前記放電灯の点灯時間又はそれに応じて変化する物理量を検出し、それに応じて、放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれ寿命時期を迎えたことを示す寿命信号を、この放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれについて別々に発生させる寿命判別手段と、この寿命判別手段による各寿命信号を受けて、この放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれが寿命時期を迎えたことを互いに異なる報知動作を行うことにより報知する報知手段と、を備える照明器具であって、
   前記寿命判別手段は、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれの寿命時期に近づいた程度に応じて寿命信号を発生させ、
   照明器具を人が操作することによる電源遮断時に前記報知手段が前記報知動作を行うことにより、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体がそれぞれの寿命時期に近づいた程度を報知可能としたことを特徴とする照明器具。
2. 前記報知手段は、前記放電灯による光の強さを周期的に変化させることにより前記報知動作を行うことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 所定の調光特性を有しており、任意の調光信号を受け、前記放電灯による光の強さを、前記調光特性の当該調光信号に対応する光の強さに変更させる調光手段をさらに備え、
   前記報知手段は、前記調光手段による放電灯の光の強さの変更を不可能とすることにより、又は、前記調光特性を変更することにより、前記報知動作を行うことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
4. 前記報知手段は、前記報知動作時に複数種類の報知動作を連続させて行うことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
5. 前記放電灯とは別の光源となる補助光源をさらに備え、
   前記報知手段は、前記寿命判別手段から、前記放電灯についての寿命信号を受けたときは、この放電灯の点灯状態を変化させることにより前記報知動作を行い、前記点灯装置についての寿命信号を受けたとき及び前記器具本体についての寿命信号を受けたときは、前記補助光源の点灯状態を変化させることにより前記報知動作を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照明器具。
6. 前記報知手段は、前記放電灯、点灯装置、及び器具本体それぞれの所定の寿命時期の一定時間の前又は後から、前記寿命判別手段からの各寿命信号を受信可能としたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。

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