放電灯点灯装置
【課題】放電灯が点灯を開始する前に放電灯の寿命判断を行う。
【解決手段】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。
【解決手段】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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【特許文献１】特開平１０−６９９８９号公報（段落「００１０」〜「００１６」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、点灯回路を駆動制御し、放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、演算制御手段は、予熱期間終了後の始動電圧印加時において変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間がｔ時間に達するか、あるいはｔ時間よりも小さい所定時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することにある。
【０００６】
また、本発明の演算制御手段は、不揮発性メモリと、予熱期間終了後の始動電圧印加時において変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間を始動時間データとして不揮発性メモリに記憶するとともにカウンタのカウント時間が不揮発性メモリに記憶している始動時間データよりも小さければそのカウント時間を新たな始動時間データとして不揮発性メモリを更新するようにし、カウンタのカウント時間が、不揮発性メモリに記憶した始動時間データに所定の係数を乗じた時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することにある。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
【００１０】
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。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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（第２の実施の形態）
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（第３の実施の形態）
【００３９】
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）
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（第５の実施の形態）
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（第６の実施の形態）
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【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】
【００８１】
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。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【特許文献１】特開平１０−６９９８９号公報（段落「００１０」〜「００１６」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、点灯回路を駆動制御し、放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、演算制御手段は、予熱期間終了後の始動電圧印加時において変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間がｔ時間に達するか、あるいはｔ時間よりも小さい所定時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することにある。
【０００６】
また、本発明の演算制御手段は、不揮発性メモリと、予熱期間終了後の始動電圧印加時において変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間を始動時間データとして不揮発性メモリに記憶するとともにカウンタのカウント時間が不揮発性メモリに記憶している始動時間データよりも小さければそのカウント時間を新たな始動時間データとして不揮発性メモリを更新するようにし、カウンタのカウント時間が、不揮発性メモリに記憶した始動時間データに所定の係数を乗じた時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することにある。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
【００１０】
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。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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（第２の実施の形態）
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（第３の実施の形態）
【００３９】
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）
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（第５の実施の形態）
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（第６の実施の形態）
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【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】
【００８１】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、
前記点灯回路を駆動制御し、前記放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、予熱期間終了後の始動電圧印加時において前記変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間がｔ時間に達するか、あるいはｔ時間よりも小さい所定時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、前記点灯回路を駆動制御し、前記放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、不揮発性メモリと、予熱期間終了後の始動電圧印加時において前記変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間を始動時間データとして前記不揮発性メモリに記憶するとともに前記カウンタのカウント時間が前記不揮発性メモリに記憶している始動時間データよりも小さければそのカウント時間を新たな始動時間データとして前記不揮発性メモリを更新するようにし、前記カウンタのカウント時間が、前記不揮発性メモリに記憶した始動時間データに所定の係数を乗じた時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項１】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、
前記点灯回路を駆動制御し、前記放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、予熱期間終了後の始動電圧印加時において前記変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間がｔ時間に達するか、あるいはｔ時間よりも小さい所定時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
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間のランプ電圧を検出する電圧検出手段と、
この電圧検出手段からの検出値をデジタル変換する変換手段と、前記点灯回路を駆動制御し、前記放電灯に対する予熱制御を行わせるとともに予熱期間終了後にｔ時間だけ始動電圧の出力を行わせる演算制御手段とを備え、
前記演算制御手段は、不揮発性メモリと、予熱期間終了後の始動電圧印加時において前記変換手段からの電圧検出値が予め設定した始動電圧値になっている時間をカウントするカウンタを設け、このカウンタのカウント時間を始動時間データとして前記不揮発性メモリに記憶するとともに前記カウンタのカウント時間が前記不揮発性メモリに記憶している始動時間データよりも小さければそのカウント時間を新たな始動時間データとして前記不揮発性メモリを更新するようにし、前記カウンタのカウント時間が、前記不揮発性メモリに記憶した始動時間データに所定の係数を乗じた時間に達すると放電灯の寿命末期を判断することを特徴とする放電灯点灯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２１８４２０（Ｐ２００８−２１８４２０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９６８１８（Ｐ２００８−９６８１８）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【分割の表示】特願２００２−３２００７２（Ｐ２００２−３２００７２）の分割
【原出願日】平成１４年１１月１日（２００２．１１．１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【分割の表示】特願２００２−３２００７２（Ｐ２００２−３２００７２）の分割
【原出願日】平成１４年１１月１日（２００２．１１．１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]