JP6094215B2 - 閃光放電ランプ点灯装置及び閃光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた閃光照射装置に関する。

太陽電池の光電変換特性などの各種太陽エネルギー利用機器の性能測定のために、自然太陽光のスペクトル分布を再現する擬似太陽光を被照射体に照射する擬似太陽光照射装置が知られている。このような装置では、キセノンランプ（以下、「ランプ」という）からなる光源が箱体内に設置され、光源からの光が光学フィルタを介して照射されることで放射面から擬似太陽光が放射される。

このような擬似太陽光照射装置では、発光長が１０００ｍｍ以上のランプが用いられ、直流のランプ電流が通電される。そのランプ電流値が点灯装置によって調整されることにより、照射面の照度が制御される。一般的には、点灯時のランプ電流は数十アンペア（例えば７０Ａ）、ランプ電圧は数百ボルト（例えば５００Ｖ）程度であり、このランプ電流／電圧が、１回の点灯あたり数十ミリ秒から数百ミリ秒にわたって通電／印加される。この出力状態が定電流又は定電力で制御され、点灯期間中に被照射体である太陽電池モジュールの性能が測定される。

上記のような閃光放電では瞬時に数十ｋＷ程度の大電力がランプに供給されることになる。そのような大電力を、瞬時とはいえ商用電源から直接供給すると、同じ商用電源の系統の周辺機器に障害を及ぼすことや、商用電源と照射装置の間に容量の大きい接点及び配線が必要となることが問題となる。そこで一般には、照射装置内に点灯装置を設け、点灯装置において電力をコンデンサ等の蓄電素子に蓄積し、点灯指令に応じてその蓄積された電力をランプに供給する構成が採用される（例えば、特許文献１参照）。

一般にコンデンサ等の蓄電素子は経時劣化とともに容量が低下していくことが知られている。点灯装置の蓄電素子容量が低下すると、図８の実線Ａに示すように１回の点灯継続期間（例えば１３０ｍｓ）にわたって一定の出力電流を得ようとしても、点線Ｂに示すように点灯継続期間の終了付近で定電流制御が維持されずに出力電流が低下し、これにより照射測定において所望の光学特性が得られなくなる。このような状態を回避するため、コンデンサの容量低下、即ち、コンデンサの寿命を事前に検出又は予測する構成が必要となる。

例えば、特許文献２は、放電灯点灯装置において、ランプの放電開始前後でのコンデンサ電圧の変化量を検出し、この電圧変化量が基準値を超えた場合に、コンデンサの容量が低下して寿命に達したことが判定される構成を開示する。

特開２００８−３００６３２号公報 特開２０１１−１０８５１８号公報

ところで、閃光照射装置においては、蓄電素子の正確な寿命予測が要求される。例えば、予測寿命よりも実際の寿命が短く、予想より早く実際の寿命が終了すると、蓄電素子の劣化が事後的に認識され、過去のどの時点まで照射・測定が正しく行われたのかの判断が困難となり、測定作業効率の観点から好ましくない。さらには、予想より早く実際の寿命が終了すると、交換用の蓄電素子の在庫準備が間に合わずに次回の測定までの中断時間が長くなってしまう可能性がある。一方、予測寿命よりも実際の寿命が長い場合には、使用可能な蓄電素子が無駄に交換されることになり、資源の有効利用の観点から好ましくない。さらには、交換用の蓄電素子の在庫を必要以上に保管する必要が生じ、在庫管理の観点からも好ましくない。

ここで、特許文献２の構成のように、ランプ始動の瞬間の過渡的な電圧変化量に基づいてコンデンサ容量低下の判断が行われる構成においては、ランプの始動特性のばらつきによって電圧変化量が異なり得るため、検出精度又は判定精度の向上が難しい。例えば、ランプ始動時に発生するサージ状のランプ電流はランプによって個体差があり、また同じランプでも点灯回毎に異なり、このサージ電流の大きさによって始動時のコンデンサの電圧変化量は異なる。また、ランプの個体差にかかわらず、ランプ始動時のサージ電流に伴うノイズにより検出回路又は判定回路において誤動作が誘発される場合がある。このように、ランプ始動時のコンデンサ電圧変化量に基づいて処理が行われる構成においては、コンデンサ容量の低下を正確に検出及び予測することが難しい。またさらに、上記のようにランプ始動の瞬間にコンデンサ電圧が低下した瞬間の変化量を検出するためには、ランプ始動開始を検出するための構成、検出されたランプ始動時にコンデンサ電圧測定のタイミングを合わせるための構成、コンデンサ電圧低下の極小値を特定するための構成等が必要となる。このため、点灯装置の回路構成が複雑となり、点灯装置の小型化及び低コスト化が難しい。

そこで、本発明は、蓄電素子の容量低下又は寿命を簡素な構成で正確に検出及び予測することができる閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた閃光照射装置を提供することを課題とする。

本発明の閃光放電ランプ点灯装置は、蓄電素子と、蓄電素子を電源として閃光放電ランプに出力電流を供給し、出力電流を検出する電流検出回路によって検出された検出電流値に基づいて出力電流を定電流制御する電流制御回路と、通常点灯モード及びメンテナンス点灯モードによって電流制御回路を動作させる制御部であって、メンテナンス点灯モードの点灯１回あたりの出力電流の電流時間積が通常点灯モードの点灯１回あたりの出力電流の電流時間積よりも大きく、メンテナンス点灯モードにおいて、検出電流値が点灯開始後の所定期間内に規定電流値未満となった場合に警告信号を出力する制御部と、警告信号を受けてエラー情報を報知する報知手段とを備える。

ここで、制御部が、電流制御回路が定電流制御を維持できる定電流維持期間を計測し、定電流持続時間が規定時間未満である場合に警告信号を出力するように構成することができる。
さらに、規定時間が第１の規定時間及び第１の規定時間よりも短い第２の規定時間からなり、制御部が、定電流維持期間が第１の規定時間未満でかつ第２の規定時間以上の場合には第１の警告信号を出力し、定電流維持期間が第２の規定時間未満の場合には第２の警告信号を出力し、報知手段が、第１の警告信号を受けた場合には第１のエラー情報を報知し、第２の警告信号を受けた場合には、第１のエラー情報よりも蓄電素子の容量低下が大きいことを示す第２のエラー情報を報知するように構成してもよい。

また、制御部が、メンテナンス点灯モードの点灯継続時間終了時の検出電流値である終了電流値が規定電流値未満の場合に警告信号を出力するように構成することができる。
さらに、規定電流値が第１の規定電流値及び第１の規定電流値よりも小さい第２の規定電流値からなり、制御部が、終了電流値が第１の規定電流値未満でかつ第２の規定電流値以上の場合には第１の警告信号を出力し、終了電流値が第２の規定電流値未満の場合には第２の警告信号を出力し、報知手段が、第１の警告信号を受けた場合には第１のエラー情報を報知し、第２の警告信号を受けた場合には、第１のエラー情報よりも蓄電素子の容量低下が大きいことを示す第２のエラー情報を報知するように構成してもよい。

なお、メンテナンス点灯モードにおける点灯継続時間が通常点灯モードにおける点灯継続時間よりも長く設定されることが好ましい。
また、メンテナンス点灯モードにおける出力電流値が通常点灯モードにおける出力電流値よりも高く設定されるようにしてもよい。

本発明の閃光照射装置は、上記の閃光放電ランプ点灯装置と、閃光放電ランプ点灯装置に接続されたキセノンランプからなる閃光放電ランプとを備える。

本発明の閃光放電ランプ点灯装置及び閃光照射装置を示す図である。 本発明の第１の実施例におけるメンテナンス点灯モードを例示するタイミングチャートである。 本発明の第１の実施例による処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例におけるメンテナンス点灯モードを例示するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施例による処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例による処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施例による処理を示すフローチャートである。 従来技術における通常点灯モードを説明する図である。

図１に本発明の各実施例で使用する閃光放電ランプ点灯装置（以下、「点灯装置」という）を示す。点灯装置１００は整流入力回路１５０、充電回路２００、電流制御回路３００、制御部４００及び報知手段５００を備える。なお、上記及び以降の説明において、各回路素子が上記のどの回路に属するかは便宜的なものであり、本発明を拘束するものではない。

また、上記の点灯装置１００、点灯装置１００に接続された閃光放電ランプ５０（以下、「ランプ５０」という）、ランプ５０を内包する箱体（不図示）、点灯装置１００への入力手段等を備えることにより閃光照射装置を構成することができる。閃光点灯装置が擬似太陽光照射装置である場合、ランプ５０はキセノンランプからなる。

整流入力回路１５０は整流器１及び平滑コンデンサ２を備え、ＡＣ電源は整流器１によって全波整流されるとともに平滑コンデンサ２によって平滑化される。なお、本実施例では、整流入力回路１５０にコンデンサインプット型のものと用いているが、力率改善回路等を用いてもよい。また、ＡＣ電源の代わりにＤＣ電源が入力電源となる場合は、整流入力回路１５０は不要である。

充電回路２００は、トランジスタ３〜６からなるフルブリッジ回路、ＰＷＭ制御回路７、昇圧トランス８、整流器９、電流制限用コイル１０、蓄電素子１１、充電電圧検出部１２、電流検出抵抗１３、誤差増幅器１４及び基準電源１５を備える。フルブリッジ回路はＰＷＭ制御回路７によってスイッチング制御され、トランジスタ３及び６とトランジスタ４及び５が交互にオン・オフされるとともにその導通時間が制御される。昇圧トランス８の一次巻線にはフルブリッジ回路の出力が接続され、二次側には巻数比に応じた電圧が発生する。昇圧トランスの二次巻線に発生した電圧は、整流器９、電流制限用コイル１０及び蓄電素子１１で整流及び平滑化される。なお、実施例においては、蓄電素子１１を電解コンデンサとしているが、蓄電素子１１は電気二重層コンデンサ、バッテリ等であってもよい。また、充電回路２００としてフルブリッジ及び昇圧トランスで構成される回路が例示されるが、昇圧動作と充電動作が可能であれば他の昇圧コンバータ方式の回路であってもよい。またさらに、充電回路２００が高圧電源から給電される場合には昇圧機能は不要である。

充電回路２００は制御部４００（より具体的にはＣＰＵ４０１、以下同じ）からの充電開始信号を受けて動作を開始する。充電動作中は、電流検出抵抗１３によって検出される電流値（電流検出抵抗１３に発生する電圧）が目標値（基準電源１５の電圧）に等しくなるように誤差増幅器１４及びＰＷＭ制御回路７が動作し、所定の充電電流で充電が行われる（充電方法は定電流制御に限られない）。充電電圧検出部１２によって検出される充電電圧がランプ電圧よりも充分に高い設定電圧（例えば、１０００Ｖ）に達すると、ＰＷＭ制御回路７はフルブリッジ回路の動作を一旦停止（又は充電電圧を保持）し、スタンバイ状態とする。ここで、ＰＷＭ制御回路７は充電完了信号を制御部４００に出力する。

電流制御回路３００はＩＧＢＴ等の半導体スイッチ１６、ダイオード１７、チョークコイル１８、コンデンサ１９、電流検出抵抗２０（電流検出回路）、ＰＷＭ制御回路２１及び誤差増幅器２２を含み、降圧チョッパ回路を構成する。また、電流制御回路３００はイグナイタ回路３５０を含む。イグナイタ回路３５０は始動回路２３及びパルストランス２４及びを含み、パルストランス２４の２次巻線はチョークコイル１８に直列接続される。

電流制御回路３００は、蓄電素子１１の電圧を電源として、制御部４００からの点灯信号を受けて動作を開始する。点灯信号は通常点灯信号及びメンテナンス点灯信号からなる。電流制御回路３００は、通常点灯信号を受けた場合には、通常の点灯、即ち、閃光点灯による被照射体の測定のための点灯に対応する通常点灯モードで動作する。電流制御回路３００は、メンテナンス点灯信号を受けた場合には、メンテナンス点灯、即ち、蓄電素子１１の蓄電容量（又は寿命）を確認するための点灯に対応するメンテナンス点灯モードで動作する。なお、各モードにおける動作の詳細については後述する。

電流制御回路３００のＰＷＭ制御回路２１が点灯信号に応じて動作を開始すると、動作開始時点でランプ５０の両端に、蓄電素子１１の電圧とほぼ等しい直流電圧が印加される。一方、イグナイタ回路３５０の始動回路２３は点灯信号に応じて起動してパルストランス２４の１次巻線にパルス電圧を発生させ、パルストランスの１次／２次巻数比に応じて２次巻線に高圧パルスが発生する。これにより、上記の蓄電素子１１の電圧に高圧パルスが重畳された電圧がランプに印加され、ランプ５０の絶縁破壊が起こる。

ランプ５０が絶縁破壊されると、蓄電素子１１の電圧を電源として電流制御回路３００からの制限された電流がランプ５０に投入される。半導体スイッチ１６はＰＷＭ制御回路２１によって導通時間が制御されてスイッチングされる。半導体スイッチ１６がオンの期間には蓄電素子１１→半導体スイッチ１６→チョークコイル１８→パルストランス２４の２次巻線→ランプ５０→蓄電素子１１の経路に電流が流れる。一方、半導体スイッチ１６がオフの期間にはチョークコイル１８に蓄えられた電力を元に、チョークコイル１８→パルストランス２４の２次巻線→ランプ５０→ダイオード１７→チョークコイル１８の経路に電流が流れる。コンデンサ１９はランプ５０への出力を平滑化し、ランプ電流のリップル成分を抑制又は除去する。電流検出抵抗２０によってランプ電流が検出され、検出ランプ電流に比例する電圧信号（検出電圧）が誤差増幅器２２の負入力端子に入力される。ランプ電流の設定値に比例するＣＰＵ４０１からの可変の電圧信号が誤差増幅器２２の正入力端子に入力される。そして、誤差増幅器２２の両入力が等しくなるようにＰＷＭ制御回路２１によって半導体スイッチ１６の導通時間がＰＷＭ制御される。これにより、蓄電素子１１を電源とするランプ５０の定電流直流点灯が行われる。

制御部４００はＣＰＵ４０１、メモリ４０２及び入出力インターフェイス４０３を備える。ＣＰＵ４０１は各要素間の信号のやりとりを制御するプロセッサであり、メモリ４０２はプログラム及びデータを記憶するメモリである。制御部４００には、入力手段４５０から入出力インターフェイス４０３を介して通常点灯指令又はメンテナンス点灯指令が入力される。入力手段４５０はパソコン、シーケンサ、機械スイッチ等であればよい。

制御部４００は通常点灯指令又はメンテナンス点灯指令を受けて、充電回路２００を充電した後、電流制御回路３００に通常点灯信号又はメンテナンス点灯信号を出力する。制御部４００は、メンテナンス点灯モードにおいて、検出電流値が動作開始後の所定期間内に規定電流値未満となった場合に、蓄電素子１１の蓄電容量が低下したこと（寿命が近いこと）を示す警告信号を、入出力インターフェイス４０３を介して報知手段５００に出力する。

報知手段５００は制御部４００からの警告信号を受けて、蓄電素子１１の蓄電容量低下又は寿命が迫っていることを示すエラー情報をユーザに報知する。報知手段５００による報知動作は、ＬＥＤの点灯又は点滅、液晶表示、パソコン画面上の表示等の視覚的なものであってもよいし、スピーカによる音声表示であってもよいし、その組合せであってもよい。また、報知手段５００が、エラー情報だけでなく、蓄電容量が充分にあること（即ち、寿命が進んでいないこと）を示す使用可能情報を積極的にユーザに報知するようにしてもよい。

なお、図１においては、入力手段４５０と報知手段５００を個別の要素として示しているが、両者を１つのパソコンとして実施してもよい。また、入出力インターフェイス４０３と入力手段４５０及び報知手段５００の接続は無線接続によるものであってもよいし、有線接続によるものであってもよい。

上記の点灯装置の動作をまとめると、まず、制御部４００は入力手段４５０からの点灯指令（通常点灯指令又はメンテナンス点灯指令）を受けると、充電回路２００に充電開始信号を出力する。充電が完了すると、充電回路２００は制御部４００に充電完了信号を返す。制御部４００は充電完了信号を受けて、通常点灯信号又はメンテナンス点灯信号を電流制御回路３００に出力し、通常点灯モード又はメンテナンス点灯モードを実行させる。制御部４００は、メンテナンス点灯モードにおいて、点灯開始後の所定期間内に検出電流値が規定電流値未満となった場合に警告信号を出力する。報知手段５００は制御部４００からの警告信号を受けてエラー情報を報知し、蓄電素子１１の容量低下をユーザに報知する。

実施例１．
第１の実施例では、制御部４００は、電流制御回路３００が定電流制御を維持できる定電流維持期間Ｔｃを計測し、その定電流持続時間が規定時間Ｔｔｈ未満である場合に警告信号ｓを出力し、報知手段５００がエラー情報Ｅを報知する。

本実施例では、通常点灯モードにおける点灯時間が１３０ｍｓであるのに対し、例えば、メンテナンス点灯モードにおける点灯時間は１５０ｍｓであり、規定時間Ｔｔｈは１４０ｍｓである。また、設定出力電流値は両モードとも７０Ａである。制御部４００は、点灯開始からの定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ（１４０ｍｓ）未満であれば容量が低下したものと判断する。電流制御回路３００が定電流制御を維持しているか否かは、出力電流が６８Ａ以上を維持しているか否かによって判断する。即ち、制御部４００は、出力電流が６８Ａ以上である期間が１４０ｍｓ未満であった場合に、蓄電素子１１の蓄電容量が低下したものと判断して警告信号ｓを出力する。

図２は本実施例におけるメンテナンス点灯モードを例示するタイミングチャートである。図２に示す例では、出力電流が６８Ａ未満となるまでの定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ＝１４０ｍｓ未満であるので、制御部４００は警告信号ｓを出力して報知手段５００にエラー情報Ｅを報知させる。

図３に本実施例のメンテナンス点灯モードにおける制御部４００の処理のフローチャートを示す。まず、ステップＳ５において、制御部４００が入力手段４５０から点灯指令を受けて充電回路２００に蓄電素子１１を充電させる。

ステップＳ１０において、制御部４００は入力された点灯指令がメンテナンス点灯指令であるか否かを判別する。点灯指令がメンテナンス点灯指令ある場合（ステップＳ１０、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１５に進む。点灯指令がメンテナンス点灯指令でない場合、即ち、通常点灯指令である場合（ステップＳ１０、ＮＯ）、処理はステップＳ５０に進み、通常点灯動作が行われる。

ステップＳ１５において、制御部４００は電流制御回路３００にメンテナンス点灯信号を出力してメンテナンス点灯モードを実行させ、定電流維持期間Ｔｃを測定する。

ステップＳ２０において、制御部４００は定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ以上である場合（ステップＳ２０、ＹＥＳ）、処理は終了し、制御部４００は次の点灯指令の入力を待機する。なお、ステップＳ２０のＹＥＳの後に、制御部４００が安全信号を出力して蓄電容量が充分にあること（即ち、寿命が進んでいないこと）を示す使用可能情報を報知手段５００に報知させるステップを設けてもよい。一方、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ未満である場合（ステップＳ２０、ＮＯ）、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、制御部４００は警告信号ｓを出力して報知手段５００にエラー情報Ｅを報知させる。なお、エラー情報Ｅには、予想残点灯回数（あと何回点灯できるか）や蓄電素子の交換を促すメッセージを含めるようにしてもよい。

また、ステップＳ４０以降のステップ（不図示）において、制御部４００は、その後の点灯回数が所定回数に達したか否かを判定し、所定回数に達した場合には、充電回路２００の充電動作を禁止する処理若しくは電流制御回路３００の出力動作を禁止する処理又はその両方を行うようにしてもよい。この場合、蓄電素子１１の交換時の安全性を考慮して、制御部４００は、電流制御回路３００の出力動作（ランプ放電）を行わせ、又は蓄電素子放電回路（不図示）を動作させて蓄電素子１１の電圧を低下させてから、充電回路２００の充電動作を禁止するようにしてもよい。

実施例２．
第２の実施例では、制御部４００は、メンテナンス点灯モードの点灯継続時間終了時の検出電流値である終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ未満の場合に警告信号ｓを出力し、報知手段５００がエラー情報Ｅを報知する。

本実施例では、通常点灯モードにおける点灯時間が１３０ｍｓであるのに対し、例えば、メンテナンス点灯モードにおける点灯時間は１５０ｍｓである。また、設定出力電流値は両モードとも７０Ａであり、規定電流値Ｉｔｈは６８Ａである。制御部４００は、点灯開始からの経過時間が１４０ｍｓの時点で、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ（６８Ａ）未満であれば容量が低下したものと判断して警告信号ｓを出力する。

図４は本実施例におけるメンテナンス点灯モードを例示するタイミングチャートである。図４に示す例では、点灯開始からの時間１４０ｍｓの時点での終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ＝６８Ａ未満であるので、制御部４００は警告信号Ｓを出力して報知手段５００にエラー情報Ｅを報知させる。

図５に本実施例のメンテナンス点灯モードにおける制御部４００の処理のフローチャートを示す。なお、ステップＳ５及びＳ１０は第１の実施例の処理と同様である。即ち、ステップＳ５で充電動作が行われ、ステップＳ１０で点灯指令がメンテナンス点灯指令であると判断された場合には処理はステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、制御部４００は電流制御回路３００にメンテナンス点灯信号を出力してメンテナンス点灯モードを実行させ、点灯開始から１４０ｍｓ経過時の終了電流値Ｉｅを検出する。

ステップＳ３０において、制御部４００は終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ以上であるか否かを判定する。終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ以上である場合（ステップＳ３０、ＹＥＳ）、処理は終了し、制御部４００は次の点灯指令の入力を待機する。一方、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ未満である場合（ステップＳ３０、ＮＯ）、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０では、第１の実施例の処理と同様に、制御部４００は警告信号ｓを出力して報知手段５００にエラー情報Ｅを報知させる。また、第１の実施例と同様に、ステップＳ３０のＹＥＳの後に、制御部４００が安全信号を出力して報知手段５００に使用可能情報を報知させるステップを設けてもよい。

実施例３．
上記第１の実施例では、１つの規定時間Ｔｔｈによって蓄電容量の低下を判別する構成を示したが、本実施例では、複数の規定時間を用いて蓄電容量の低下の程度に応じた通知動作を行う構成を示す。

本実施例では、規定時間ＴｔｈがＴｔｈ１、Ｔｔｈ２及びＴｔｈ３（Ｔｔｈ１＞Ｔｔｈ２＞Ｔｔｈ３）からなる。通常点灯モードにおける点灯時間が１３０ｍｓであるのに対して、例えば、メンテナンス点灯モードにおける点灯時間は１５０ｍｓであり、規定時間Ｔｔｈ１が１４０ｍｓであり、規定時間Ｔｔｈ２が１３５ｍｓであり、規定時間Ｔｔｈ３が１３２ｍｓであるものとする。また、設定出力電流値は両モードとも７０Ａである。

制御部４００は、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ１（１４０ｍｓ）未満で規定時間Ｔｔｈ２（１３５ｍｓ）以上の場合には警告信号ｓ１を出力し、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ２（１３５ｍｓ）未満で規定時間Ｔｈ３（１３２ｍｓ）以上の場合には警告信号ｓ２を出力する。さらに、制御部４００は、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ３（１３２ｍｓ）未満の場合には警告信号ｓ３を出力する。

報知手段５００は、警告信号ｓ１、ｓ２及びｓ３を受け、それぞれエラー情報Ｅ１、Ｅ２及びＥ３を報知する。エラー情報Ｅ１は蓄電素子１１の寿命がやや進んでいることを示す情報であり、エラー情報Ｅ２は蓄電素子１１の寿命がかなり進んでいることを示す情報であり、エラー情報Ｅ３は点灯装置１００が使用不可であることを示す情報である。エラー情報Ｅ２はエラー情報Ｅ１よりも蓄電素子１１の容量の低下、即ち、寿命が進んでいることを示す情報であればよい。

図６に本実施例のメンテナンス点灯モードにおける制御部４００の処理のフローチャートを示す。なお、ステップＳ５、Ｓ１０及びＳ１５は第１の実施例の処理と同様である。即ち、ステップＳ５で充電動作が行われ、ステップＳ１０で点灯指令がメンテナンス点灯指令であると判断された場合には処理はステップＳ１５に進み、定電流維持期間Ｔｃが測定される。

ステップＳ２１において、制御部４００は定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ１以上であるか否かを判定する。定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ１以上である場合（ステップＳ２１、ＹＥＳ）、処理は終了し、制御部４００は次の点灯指令の入力を待機する。なお、ステップＳ２１のＹＥＳの後に、制御部４００が報知手段５００に使用可能情報を報知させるステップを設けてもよい。一方、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ１未満である場合（ステップＳ２１、ＮＯ）、処理はステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２において、制御部４００は定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ２以上であるか否かを判定する。定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ２以上である場合（ステップＳ２２、ＹＥＳ）、処理はステップＳ４１に進む。一方、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ２未満である場合（ステップＳ２２、ＮＯ）、処理はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、制御部４００は定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ３以上であるか否かを判定する。定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ３以上である場合（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、処理はステップＳ４２に進む。一方、定電流維持期間Ｔｃが規定時間Ｔｔｈ３未満である場合（ステップＳ２３、ＮＯ）、処理はステップＳ４３に進む。

ステップＳ４１において、制御部４００は警告信号ｓ１を出力して報知手段５００にエラー情報Ｅ１を報知させ、処理は終了する。
ステップＳ４２において、制御部４００は警告信号ｓ２を出力して報知手段５００にエラー情報Ｅ２を報知させ、処理は終了する。

ステップＳ４３において、制御部４００は警告信号ｓ３を出力して報知手段５００にエラー情報Ｅ３を報知させる。なお、ステップＳ４３の後のステップ（不図示）において、制御部４００が充電回路２００の充電動作を禁止する処理若しくは電流制御回路３００の出力動作を禁止する処理又はその両方を行うようにしてもよい。またさらに、蓄電素子１１の交換時の安全性を考慮して、制御部４００は、電流制御回路３００の出力動作（ランプ放電）を行わせ、又は蓄電素子放電回路（不図示）を動作させて蓄電素子１１の電圧を低下させてから、充電回路２００の充電動作を禁止するようにしてもよい。

実施例４．
上記第２の実施例では、１つの規定電流値Ｉｔｈによって蓄電容量の低下を判別する構成を示したが、本実施例では、複数の規定電流値を用いて蓄電容量の低下の程度をユーザに通知する構成を示す。

本実施例では、規定電流値ＩｔｈがＩｔｈ１、Ｉｔｈ２及びＩｔｈ３（Ｉｔｈ１＞Ｉｔｈ２＞Ｉｔｈ３）からなる。また、設定出力電流値は両モードとも７０Ａであり、規定電流値Ｉｔｈ１は６８Ａであり、規定電流値Ｉｔｈ２は６７Ａであり、規定電流値Ｉｔｈ３は６６Ａであるものとする。

制御部４００は、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ１（６８Ａ）未満で規定電流値Ｉｔｈ２（６７Ａ）以上の場合には警告信号ｓ１を出力し、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ２（６７Ａ）未満で規定電流値Ｉｔｈ３（６６Ａ）以上の場合には警告信号ｓ２を出力する。さらに、制御部４００は、定電流維持期間Ｔｃが規定電流値Ｉｔｈ３（６６Ａ）未満の場合には警告信号ｓ３を出力する。

報知手段５００は、警告信号ｓ１、ｓ２及びｓ３を受け、それぞれエラー情報Ｅ１、Ｅ２及びＥ３を報知する。エラー情報Ｅ１、Ｅ２及びＥ３の内容は、第３の実施例で示したものと同様である。即ち、エラー情報Ｅ２はエラー情報Ｅ１よりも蓄電素子１１の容量の低下、即ち、寿命が進んでいることを示す情報であればよく、エラー情報Ｅ３は点灯装置１００が使用不可であることを示す情報である。

図７に本実施例のメンテナンス点灯モードにおける制御部４００の処理のフローチャートを示す。なお、ステップＳ５、Ｓ１０及びＳ２５は第２の実施例の処理と同様である。即ち、ステップＳ５で充電動作が行われ、ステップＳ１０で点灯指令がメンテナンス点灯指令であると判断された場合には処理はステップＳ２５に進み、最終電流値Ｉｅが検出される。

ステップＳ３１において、制御部４００は終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定する。終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ１以上である場合（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、処理は終了し、制御部４００は次の点灯指令の入力を待機する。なお、ステップＳ３１のＹＥＳの後に、制御部４００が報知手段５００に使用可能情報を報知させるステップを設けてもよい。一方、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ１未満である場合（ステップＳ３１、ＮＯ）、処理はステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２において、制御部４００は終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ２以上であるか否かを判定する。終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ２以上である場合（ステップＳ３２、ＹＥＳ）、処理はステップＳ４１に進む。一方、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ２未満である場合（ステップＳ３２、ＮＯ）、処理はステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、制御部４００は終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ３以上であるか否かを判定する。終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ３以上である場合（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、処理はステップＳ４２に進む。一方、終了電流値Ｉｅが規定電流値Ｉｔｈ３未満である場合（ステップＳ３３、ＮＯ）、処理はステップＳ４３に進む。

ステップＳ４１、Ｓ４２及びＳ４３は実施例３の処理と同様である。即ち、ステップＳ４１及びＳ４２では報知手段５００がそれぞれエラー情報Ｅ１及びＥ２を報知する。ステップＳ４３では報知手段５００がエラー情報Ｅ３が報知し、必要に応じて制御部４００が点灯装置１００の使用禁止と蓄電素子１１の交換に備えた処理を行う。

以上のように、本発明の点灯装置は、通常点灯モードよりも点灯１回あたりの出力電流の電流時間積（即ち、蓄電素子１１の放電電荷量）が大きいメンテナンス点灯モードによって電流制御回路を動作させ、検出電流値が点灯開始後の所定期間内に規定電流値未満となった場合に警告信号及びエラー情報を出力する。従って、蓄電素子の容量低下又は寿命を簡素な構成で検出及び予測することができる。また、本発明によると、蓄電素子容量の検出及び判定における電流値等の測定がランプ特性に依存しない構成であるため、蓄電素子容量の低下を正確に検出及び判定することができる。また、このような点灯装置を用いることにより、管理性に優れた閃光照射装置を実現することができる。

変形例．
上記に本発明の好適な実施例を示したが、本発明は以下に示すように種々の態様に変形することが可能である。

上記実施例では、メンテナンス点灯モードにおいて警告信号及びエラー情報が出力される構成を示したが、通常点灯モードにおいても、点灯終了時に検出電流値が規定電流値未満となった場合には警告信号及びエラー情報が出力されるようにしてもよい。この場合のエラー情報は、第３及び第４の実施例で示したエラー情報Ｅ３に相当するもの、即ち、点灯装置１００が使用不可状態であることを示す情報であればよい。

上記実施例では、メンテナンス点灯モードにおける出力電流値と通常点灯モードにおける出力電流値が等しく、メンテナンス点灯モードにおける点灯継続時間が通常点灯モードにおける点灯継続時間よりも長くなるようにしたが、メンテナンス点灯モードの態様はこれに限られない。メンテナンス点灯モードにおける点灯１回あたりの出力電流の電流時間積が、通常点灯モードにおける点灯１回あたりの出力電流の電流時間積よりも大きくなるようにすればよい。言い換えると、メンテナンス点灯モードにおける点灯１回あたりの蓄電素子１１からの放電電荷量が通常点灯モードにおける点灯１回あたりの放電電荷量よりも多くなるようにすればよい。従って、ランプ５０の定格電流を考慮した上で（即ち、ランプ５０にダメージを与えない程度で）、メンテナンス点灯モードにおける出力電流値を通常点灯モードにおける出力電流値よりも高く設定してもよい。この場合、メンテナンス点灯モードにおける点灯継続時間は通常点灯モードにおける点灯継続時間以下であってもよい。

また、上記実施例では、通常点灯モード及びメンテナンス点灯モードについて、特定の点灯時間及びランプ電流を用いて説明を行ったが、これらの数値は例示である。上述したように、メンテナンス点灯モードにおける点灯１回あたりの出力電流の電流時間積が通常点灯モードにおける点灯１回あたりの出力電流の電流時間積よりも大きくなるようにすれば、他の点灯時間及び設定出力電流値で両モードを構成することもできる。

上記実施例では、容量低下検出の閾値となる規定時間Ｔｔｈ及び規定電流値Ｉｔｈを単数又は複数設けて各検出値が閾値を下回る毎にエラー情報が生成される構成を示したが、閾値を設けずに各検出値に応じてリニアな態様でエラー情報を報知する構成としてもよい。例えば、検出された定電流維持時間Ｔｃ又は最終電流値Ｉｅの値から、制御部４００で予想残点灯回数を演算し、その演算結果を報知手段５００が報知する構成としてもよい。

１１ 蓄電素子
２０ 電流検出抵抗（電流検出回路）
５０ 閃光放電ランプ
１００ 閃光放電ランプ点灯装置
３００ 電流制御回路
４００ 制御部
５００ 報知手段

Claims (8)

1. 閃光放電ランプ点灯装置であって、
   蓄電素子と、
   前記蓄電素子を電源として閃光放電ランプに出力電流を供給し、該出力電流を検出する電流検出回路によって検出された検出電流値に基づいて該出力電流を定電流制御する電流制御回路と、
   通常点灯モード及びメンテナンス点灯モードによって前記電流制御回路を動作させる制御部であって、前記メンテナンス点灯モードにおいて、該メンテナンス点灯モードの点灯１回あたりの前記出力電流の電流時間積が前記通常点灯モードの点灯１回あたりの前記出力電流の電流時間積よりも大きくなるように前記電流制御回路を動作させて前記蓄電素子を放電させ、前記検出電流値が点灯開始後の所定期間内に規定電流値未満となった場合に前記蓄電素子の容量低下を報知するための警告信号を出力する制御部と、
   前記警告信号を受けてエラー情報を報知する報知手段と
   を備えた閃光放電ランプ点灯装置。
2. 請求項１に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記制御部が、前記電流制御回路が定電流制御を維持できる定電流維持期間を計測し、該定電流維持期間が規定時間未満である場合に前記警告信号を出力するように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
3. 請求項１に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記制御部が、前記メンテナンス点灯モードの点灯継続時間終了時の検出電流値である終了電流値が前記規定電流値未満の場合に前記警告信号を出力するように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
4. 請求項２に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記規定時間が第１の規定時間及び該第１の規定時間よりも短い第２の規定時間からなり、
   前記制御部が、前記定電流維持期間が前記第１の規定時間未満でかつ前記第２の規定時間以上の場合には第１の警告信号を出力し、前記定電流維持期間が前記第２の規定時間未満の場合には第２の警告信号を出力し、
   前記報知手段が、前記第１の警告信号を受けた場合には第１のエラー情報を報知し、前記第２の警告信号を受けた場合には、前記第１のエラー情報よりも前記蓄電素子の容量低下が大きいことを示す第２のエラー情報を報知するように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
5. 請求項３に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記規定電流値が第１の規定電流値及び該第１の規定電流値よりも小さい第２の規定電流値からなり、
   前記制御部が、前記終了電流値が前記第１の規定電流値未満でかつ前記第２の規定電流値以上の場合には第１の警告信号を出力し、前記終了電流値が前記第２の規定電流値未満の場合には第２の警告信号を出力し、
   前記報知手段が、前記第１の警告信号を受けた場合には第１のエラー情報を報知し、前記第２の警告信号を受けた場合には、前記第１のエラー情報よりも前記蓄電素子の容量低下が大きいことを示す第２のエラー情報を報知するように構成された閃光放電ランプ点灯装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記メンテナンス点灯モードにおける点灯継続時間が前記通常点灯モードにおける点灯継続時間よりも長く設定された閃光放電ランプ点灯装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置において、前記メンテナンス点灯モードにおける出力電流値が前記通常点灯モードにおける出力電流値よりも高く設定された閃光放電ランプ点灯装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置と、
   前記閃光放電ランプ点灯装置に接続されたキセノンランプからなる閃光放電ランプと
   を備えた閃光照射装置。
   

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