JP2012094267A - 照明装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間の使用による不具合の発生前に確実に報知を行うことができ、且つ、報知開始時の照明効果の変化が比較的に小さい照明装置及びそれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】 １２個の発光ダイオード１０のうちの４個ずつに対し電力供給のオンオフ切替を行う２個のスイッチ４０と、いずれかの発光ダイオード４０が点灯している期間には単調に増加する累積損耗量を計測し、スイッチ４０に一対一に対応する２個の寿命閾値と累積損耗量とを比較するとともに、累積損耗量が上回った寿命閾値に対応するスイッチ４０をオフ制御することで段階的な報知を行う制御部５とを備える。最も低い寿命閾値については長期間の使用による不具合が発生する可能性がある累積損耗量よりも十分に低くしながらも、報知の開始時には一部の発光ダイオード１０が消灯するだけであることにより照明効果の変化が抑えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。

従来から、電気的な光源を点灯させる照明装置において、累積動作時間を計時するとともに、累積動作時間が所定の寿命閾値に達したときに、光源の点灯状態を変化させることで照明装置の寿命末期を報知するものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。上記の変化後の点灯状態としては、例えば、点滅や消灯などがある。

すなわち、上記の報知によって照明装置の交換を促すことで、長期間の使用により発生しうる不具合（例えば、照明装置を構成する回路部品の寿命末期による異常発熱など）を未然に防ぐことができる。

特開２００６−２３６６６４号公報

ここで、上記の報知は、上記の不具合が発生する可能性があるタイミングよりも前に開始される必要があるので、基本的には、上記の寿命閾値は、照明装置の機能に未だ問題が発生していないと推定されるような時間とされる。

しかしながら、照明装置が点灯させる全ての光源で同時に上記の点灯状態の変化が行われた場合、上記のように照明装置の機能には未だ問題が発生していないにもかかわらず、点灯状態の変化に伴う照明効果の変化（例えば照度の低下）が比較的に大きくなってしまう。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、長期間の使用による不具合の発生前に確実に報知を行うことができ、且つ、報知開始時の照明効果の変化が比較的に小さい照明装置及びそれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の照明装置は、複数個の光源をそれぞれ点灯させる照明装置であって、前記光源の少なくとも１個ずつに対応付けられるとともに対応する前記光源に対し少なくとも電力供給のオンオフ切替を行う複数個の光源駆動部と、少なくとも前記光源のうち１個以上が点灯している期間には単調に増加する累積損耗量を計測し、前記光源駆動部に一対一に対応する複数個の寿命閾値と前記累積損耗量とを比較するとともに、前記累積損耗量が上回った前記寿命閾値に対応する前記光源駆動部に対し、それぞれ前記光源の点灯状態を変化させるように制御を行うことで段階的な報知を行う制御部とを備えることを特徴とする。

この照明装置において、前記寿命閾値のうち少なくとも１個は予め乱数を用いて決定されることが望ましい。

また、この照明装置において、前記制御部と各前記光源駆動部との間の通信は多重伝送により実現されることが望ましい。

さらに、この照明装置において、前記制御部が、前記累積損耗量が上回った前記寿命閾値に対応する前記光源駆動部に対して行う前記制御は、前記光源を消灯させる制御であることが望ましい。

また、この照明装置において、前記光源として無電極放電灯と固体発光素子との少なくとも一方を含むことが望ましい。

さらに、本発明の照明器具は、上記いずれかの照明装置と、前記照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、最も低い寿命閾値については長期間の使用による不具合が発生する可能性がある累積損耗量よりも十分に低くしながらも、報知の開始時には一部の光源で点灯状態が変化するだけであることにより照明効果の変化が抑えられる。また、累積損耗量が増加して上記の不具合の発生確率が高くなると、点灯状態が変化する光源が増加するから使用者に気付かせ易くなる。

本発明の実施形態１を示す回路ブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上を用いた照明器具の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は灯体の下面図である。 本発明の実施形態２を示す回路ブロック図である。 同上の要部を示す斜視図である。 同上によって点灯される無電極放電灯を示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上を用いた照明器具の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は左側面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、光源としての１２個の発光ダイオード１０をそれぞれ点灯させる照明装置である。

また、本実施形態は、外部の交流電源２から入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジ３１と、ダイオードブリッジ３１の直流出力を所定電圧の直流電力に変換する直流電源回路３２とを備える。直流電源回路３２としては、例えば周知のバックコンバータ（降圧チョッパ回路）を用いることができる。

１２個の発光ダイオード１０は、それぞれ４個ずつの発光ダイオード１０からなる直列回路が３個並列に接続された回路として、直流電源回路３２の出力端間に接続されている。さらに、上記の直列回路のうち２個には、それぞれ、光源駆動部としてのスイッチ４０が直列に接続されている。スイッチ４０としては例えばＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチを用いることができる。

さらに、本実施形態は、少なくとも発光ダイオード１０のうち１個以上が点灯している期間には単調に増加する累積損耗量を計測し、この累積損耗量の増加に応じた段階的な報知を行う制御部５を備える。

具体的には、制御部５は、累積損耗量の計測等に用いられるクロック回路や累積損耗量が保存される不揮発性メモリなどを有するマイコンからなる。制御部５は、直流電源回路３２が動作している期間中、所定時間毎に累積損耗量を１ずつ加算する。この場合、累積損耗量は直流電源回路３２が動作した時間の累積値を示す。

さらに、制御部５には、スイッチ４０に一対一に対応する２個の寿命閾値が予め記憶されている。そして、制御部５は、各寿命閾値を累積損耗量と随時比較する。この結果、累積損耗量がいずれかの寿命閾値を上回った場合、累積損耗量が上回った寿命閾値に対応するスイッチ４０の制御を変更することで、該スイッチ４０に直列に接続された各発光ダイオード１０の点灯状態を変化させ、これによって照明装置の寿命末期を報知する。制御の変更としては、例えば、累積損耗量が寿命閾値を上回る前はスイッチ４０をオン状態に維持し、累積損耗量が寿命閾値を上回った後はスイッチ４０をオフ状態に維持又は周期的にオンオフ駆動する。スイッチ４０を周期的にオンオフ駆動する場合、オンオフ駆動の周波数をある程度低くすれば発光ダイオード１０が点滅しているように見せることができ、オンオフ駆動の周波数を十分に高くすればそのオンオフ駆動のオンデューティが低いほど低い光出力で発光ダイオード１０が連続点灯しているように見せることができる。

上記構成によれば、最も低い寿命閾値については長期間の使用による不具合が発生する可能性がある累積損耗量よりも十分に低くしながらも、報知の開始時には一部の発光ダイオード１０で点灯状態が変化するだけであることにより照明効果の変化が抑えられる。また、報知の開始時には発光ダイオード１０間で点灯状態に差が生じるから、全ての発光ダイオード１０の点灯状態が共通となる場合よりも報知として認識されやすい。さらに、累積損耗量が増加して上記の不具合の発生確率が高くなると、点灯状態が変化する発光ダイオード１０が増加するから使用者に気付かせ易くなる。

なお、制御部５が、スイッチ４０に対応するいずれの寿命閾値よりも高い寿命閾値を直流電源回路３２に設定するとともに、この寿命閾値を累積損耗量が上回ったときに直流電源回路３２を停止させてもよい。この場合、直流電源回路３２も光源駆動部となる。

また、上記のように複数個の発光ダイオード１０とスイッチ４０との直列回路を同様の直列回路や別の発光ダイオード１０に対して並列に接続する代わりに、複数個の発光ダイオード１０とスイッチ４０との並列回路を同様の並列回路や別の発光ダイオード１０に対して直列に接続しても同様の動作をさせることができる。この場合、スイッチ４０がオンされている期間には該スイッチ４０に並列に接続された各発光ダイオード１０がそれぞれ消灯されるといったように、スイッチ４０のオンオフと発光ダイオード１０の点灯・消灯との対応関係が図１の場合とは逆転する。

または、スイッチ４０を設ける代わりに、それぞれ別々の発光ダイオード１０を点灯させる直流電源回路３２を複数個設けるとともに、直流電源回路３２の制御によって上記の報知を実現してもよい。この場合、複数個の直流電源回路３２がそれぞれ光源駆動部となり、各直流電源回路３２の出力電圧や出力電流を変更することでの報知が可能となるが、図１のようにスイッチ４０を用いてデューティ制御を行ったほうが回路の単純化が可能である。さらに、上記のように直流電源回路３２を複数個設ける場合において、ダイオードブリッジ３１の後段に例えばブーストコンバータ（昇圧チョッパ回路）のような別途の直流電源回路（図示せず）を設け、上記複数個の直流電源回路３２をそれぞれ上記別途の直流電源回路の出力端に接続してもよい。

本実施形態の照明装置は、例えば図２に示すような照明器具６を構成することができる。図２の照明器具６は、コンクリート等の造営材（図示せず）との間に配線スペースを開けて固定されて天井面を構成する天井材（図示せず）に取り付けられるものである。具体的に説明すると、図２の照明器具６は、天井材を上下に貫通する埋込穴（図示せず）に挿入される灯体６１と、一端部が灯体６１の上端に固定されて水平方向に延長された保持板６２と、保持板６２の他端部の下面に固定された端子台６３と、灯体６１と端子台６３との間において保持板６２の下面に固定されたケース６４とを備える。ケース６４には例えばダイオードブリッジ３１と直流電源回路３２とがそれぞれ収納され、灯体６１には例えば各発光ダイオード１０と各スイッチ４０と報知制御回路５とがそれぞれ収納される。つまり、灯体６１と保持板６２とケース６４とが全体として器具本体を構成する。また、各発光ダイオード１０の光がそれぞれ灯体６１の下方に出射するように、灯体６１において各発光ダイオード１０の下側の部位は透光性を有する材料で形成される。さらに、灯体６１は、全体として円筒形状であって上記の埋込穴に挿通される本体部６１１と、本体部６１１の下端から水平方向の外向きに突設される円環形状の鍔部６１２とを有する。また、灯体６１の本体部６１１の外周面の下端部には、それぞれ鍔部６１２との距離を変化させるように弾性変形可能な３個の取付ばね６５が、灯体６１の周方向に並べて略等間隔に取り付けられている。すなわち、各取付ばね６５がそれぞれ鍔部６１２との間で天井材を上下方向から弾性的に挟持することで、照明器具６は天井材に保持される。照明器具６が天井材に保持された状態では、灯体６１の上端部と保持板６２と端子台６３とケース６４とはそれぞれ上記の配線スペース内に位置する。端子台６３は、一端が交流電源２に接続されるとともに配線スペース内に引き回された電源線（図示せず）の他端が接続されるものであり、ダイオードブリッジ３１は端子台６３と上記の電源線とを介して交流電源２に電気的に接続される。端子台６３としては例えば合成樹脂製のハウジングに周知の速結端子を複数個収納したものを用いることができる。発光ダイオード１０とスイッチ４０との接続としては、例えば、比較的に高温となり寿命が短くなりやすい中央の４個の発光ダイオード１０を、最も低い寿命閾値に対応するスイッチ４０に直列に接続すれば、上記４個の発光ダイオードにかかる電気的ストレスを比較的に早期に低減することができる。

なお、光源としては発光ダイオード１０に代えて例えば有機ＥＬや無機ＥＬなどの他の固体発光素子を用いてもよい。

（実施形態２）
本実施形態は、図３に示すように、光源として２個の無電極放電灯１を点灯させるものであって、それぞれ１個ずつの無電極放電灯１に対応する光源駆動部４を有する。

また、本実施形態は、外部の交流電源２から入力された交流電力を全波整流するダイオードブリッジ３１と、ダイオードブリッジ３１の直流出力を所定電圧の直流電力に昇圧するブーストコンバータ３３とを備える。ブーストコンバータ３３は、一端がダイオードブリッジ３１の高電圧側の直流出力端に接続されたインダクタＬ１と、このインダクタＬ１の他端にアノードが接続されたダイオードＤ１と、このダイオードＤ１のカソードに一端が接続されるとともに他端がダイオードブリッジ３１の低電圧側の直流出力端に接続されたコンデンサ（以下、「出力コンデンサ」と呼ぶ。）Ｃ１と、一端がインダクタＬ１とダイオードＤ１との接続点に接続され他端がダイオードブリッジ３１の低電圧側の直流出力端に接続されたスイッチング素子Ｑ３と、このスイッチング素子Ｑ３を駆動するコンバータ駆動回路３３１とを備える。出力コンデンサＣ１としては例えば電解コンデンサを用いることができる。コンバータ駆動回路３３１は、ブーストコンバータ３３の出力電圧（すなわち出力コンデンサＣ１の両端電圧。以下、「インバータ入力電圧」と呼ぶ。）Ｖｄｃを検出するとともに、検出されたインバータ入力電圧Ｖｄｃを一定の目標電圧とするようなデューティ比でスイッチング素子Ｑ３を周期的にオンオフ駆動するというフィードバック制御を行う。このようなコンバータ駆動回路３３１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。

各光源駆動部４は、それぞれ、無電極放電灯１に近接配置される誘導コイル４１に接続され、この誘導コイル４１に高周波電力を供給することで無電極放電灯１を点灯させるものである。

誘導コイル４１は図４に示すように円筒形状のカプラ４２１に巻回される。図４の例では、各光源駆動部４は、それぞれ金属製のケース４２２に収納されるとともに給電線４２３を介して誘導コイル４１に電気的に接続されている。なお、実際には上記のケース４２２からはもう１個の誘導コイル４１に接続される電線も引き出されるが、図４では一方の光源駆動部４に対応する誘導コイル４１とカプラ４２１と給電線４２３とのみを図示している。

無電極放電灯１は、図５に示すように、例えばガラスのような透明な材料からなり外面に凹部１１０を有する中空のバルブ１１と、合成樹脂からなる筒形状であってバルブ１１に対し凹部１１０の開口を囲む形で取り付けられた口金１２とを有し、凹部１１０にカプラ４２１が挿入されることによって誘導コイル４１の近傍に配置される。バルブ１１には、例えば不活性ガスと金属蒸気とを含む放電ガスが封入されている。また、バルブ１１の凹部１１０の底面には、カプラ４２１に挿入される凸部１１１が突設されている。さらに、バルブ１１の内面には保護膜１３１と蛍光体膜１３２とが設けられている。すなわち、誘導コイル４１が発生させる高周波電磁界によってバルブ１１内にアーク放電が発生すると、発生した紫外線が蛍光体膜１３２において可視光に変換されることにより、無電極放電灯１が発光する。

また、各光源駆動部４は、それぞれ、ブーストコンバータ３３が出力した直流電力を高周波の交流電力に変換して誘導コイル４１に出力するインバータ回路４３を備える。

インバータ回路４３は、ブーストコンバータ３３の出力端間すなわち出力コンデンサＣ１の両端間に接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と抵抗（以下、「検出抵抗」と呼ぶ。）Ｒ６との直列回路と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に一端が接続されたインダクタＬｓと、インダクタＬｓの他端に一端が接続されて他端が誘導コイル４１の一端に接続されたコンデンサ（以下、「直列コンデンサ」と呼ぶ。）Ｃｓと、一端がインダクタＬｓと直列コンデンサＣｓとの接続点に接続され他端が検出抵抗Ｒ６と誘導コイル４１との接続点に接続されたコンデンサ（以下、「並列コンデンサ」と呼ぶ。）Ｃｐと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオンオフ駆動するインバータ駆動回路４３１とを備える。つまり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオンオフされることで、インダクタＬｓと直列コンデンサＣｓと並列コンデンサＣｐと誘導コイル４１とが構成する共振回路とブーストコンバータ３３との接続が切り換えられ、この共振回路の共振により、ブーストコンバータ３３が出力した直流電力が高周波の交流電力に変換されて誘導コイル４１に供給される。また、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はそれぞれＮチャネル型のＦＥＴからなり、インバータ駆動回路４３１は、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートに対してそれぞれ矩形波状の駆動信号を出力することによって各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をそれぞれオンオフ駆動する。さらに、インバータ駆動回路４３１は、制御端子ＣＯＮを有し、制御端子ＣＯＮから流出する制御電流Ｉｏが多いほど、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンオフする周波数（以下、「動作周波数」と呼ぶ。）を高くする。通常、動作周波数は、上述した共振回路の共振周波数（以下、単に「共振周波数」と呼ぶ。）よりも高い範囲とされており、制御電流Ｉｏが少なくなって動作周波数が低くなるほど、インバータ回路４３から誘導コイル４１への出力電圧（以下、「コイル電圧」と呼ぶ。）Ｖｘの振幅（以下、「電圧振幅」と呼ぶ。）｜Ｖｘ｜は大きくなり、インバータ回路４３から誘導コイル４１に供給される電力は増加する。

また、各光源駆動部４は、それぞれ、無電極放電灯１の点灯を開始させる際に動作周波数を徐々に低下させることによりインバータ回路４３から誘導コイル４１への出力電力を徐々に増加させるスイープ動作を行うスイープ回路４４を備える。さらに、各光源駆動部４は、それぞれ、電圧振幅｜Ｖｘ｜が大きいほど高い電圧値の直流電圧である検出電圧Ｖｘｓを出力する電圧検出回路４５を備えており、スイープ回路４４は、電圧検出回路４５が出力した検出電圧Ｖｘｓに基いてインバータ回路４３を制御する。電圧検出回路４５は、コイル電圧Ｖｘを抵抗で分圧してダイオードで整流するとともにコンデンサで平滑化することで検出電圧Ｖｘｓを生成するものである。

スイープ回路４４は、反転入力端子が抵抗を介して出力端子に接続されるとともに抵抗を介して電圧検出回路４５の出力端に接続されたオペアンプＯＰ１を備える。オペアンプＯＰ１の出力端子は、逆流防止用のダイオードと抵抗との直列回路を介してインバータ駆動回路４３１の制御端子ＣＯＮに接続されている。また、スイープ回路４４は、一端に定電圧Ｖｄが入力された抵抗Ｒ３と、この抵抗Ｒ３の他端に一端が接続され他端が回路のグランドに接続されたスイッチＳＷと抵抗Ｒ４とコンデンサＣ１１との並列回路とを有し、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子は上記の並列回路と抵抗Ｒ３との接続点に接続されている。本実施形態のスイープ回路４４では上記のようにオペアンプＯＰ１の反転入力端子が抵抗を介して電圧検出回路４５の出力端に接続されているので、電圧振幅｜Ｖｘ｜が大きいほど、つまりインバータ回路４３から誘導コイル４１に供給される電力が多いほど、オペアンプＯＰ１の出力電圧が低くなってインバータ駆動回路４３１の制御端子ＣＯＮからスイープ回路４４に流入する電流（以下、「スイープ電流」と呼ぶ。）Ｉｓｗが増加し動作周波数が高くなることにより、インバータ回路４３から誘導コイル４１に供給される電力は少なくなる。すなわち、スイープ回路４４は電圧検出回路４５が出力する検出電圧Ｖｘｓを用いたフィードバック動作も行う。また、スイープ回路４４において、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１が安定した状態での動作を考えると、スイッチＳＷがオフされている場合には、スイッチＳＷがオンされている場合に比べ、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１が高くなりオペアンプＯＰ１の出力電圧が高くなってスイープ電流Ｉｓｗが減少し動作周波数が低くなることにより、インバータ回路４３から誘導コイル４１に供給される電力は多くなる。また、スイッチＳＷがオンからオフに切り換えられたときには、抵抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ１１とが構成する回路の時定数により、オペアンプＯＰ１の出力電圧が徐々に高くなりスイープ電流Ｉｓｗが徐々に減少することで動作周波数が徐々に低くされインバータ回路４３から誘導コイル４１への供給電力が徐々に増加するスイープ動作が行われる。

また、各光源駆動部４は、それぞれ、インバータ回路４３においてローサイドのスイッチング素子Ｑ２と検出抵抗Ｒ６との接続点の電圧、すなわちインバータ回路４３に流れる電流に基いて動作周波数を制御するフィードバック回路４６を有する。フィードバック回路４６は、非反転入力端子に所定の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されるとともに出力端子が逆流防止用のダイオードと抵抗とを介してインバータ駆動回路４３１の制御端子ＣＯＮに接続されたオペアンプＯＰ２を有する。このオペアンプＯＰ２の反転入力端子は、抵抗とコンデンサとの並列回路を介してオペアンプＯＰ２の出力端子に接続されるとともに、抵抗を介してインバータ回路４３のスイッチング素子Ｑ２と検出抵抗Ｒ６との接続点に接続されている。すなわち、インバータ駆動回路４３１の制御端子ＣＯＮからフィードバック回路４６に流入する電流（以下、「フィードバック電流」と呼ぶ。）Ｉｆｂは、誘導コイル４１に流れる電流が多いほど（つまり誘導コイル４１に供給される電力が多いほど）多くなって誘導コイル４１への供給電力を減少させるように作用するのであり、フィードバック回路４６はインバータ回路４３が誘導コイル４１に供給する電力を一定に維持するように動作する。スイープ回路４４とフィードバック回路４６とは、それぞれ、インバータ入力電圧Ｖｄｃが目標電圧で且つスイープ回路４４においてスイッチＳＷがオフされてコンデンサＣ１１の両端電圧が安定している状態では、動作周波数が、無電極放電灯１においてＨ放電（高周波電磁界放電や誘導結合型放電とも呼ばれるアーク放電）が発生する程度の電力がインバータ回路４３から誘導コイル４１に供給されるような周波数となり、且つ、インバータ入力電圧Ｖｄｃが目標電圧で且つスイープ回路４４においてスイッチＳＷがオンされてコンデンサＣ１１の両端電圧が安定している状態では、動作周波数が、無電極放電灯１においてＥ放電（高周波電界放電や容量結合型放電とも呼ばれるグロー放電）が発生する程度の電力がインバータ回路４３から誘導コイル４１に供給されるような周波数となるように設計されている。

電源が投入されると、まずスイープ回路４４のスイッチＳＷがオン状態に維持されることで無電極放電灯１にグロー放電が発生し且つアーク放電が発生しない程度に電圧振幅｜Ｖｘ｜を小さく維持する始動準備動作が所定時間だけ行われ、その後、スイープ回路４４のスイッチＳＷがオフされることで、無電極放電灯１にアーク放電が発生する程度まで電圧振幅｜Ｖｘ｜を大きくする始動動作への移行がなされる。始動動作中に無電極放電灯１にアーク放電が発生することで無電極放電灯１が点灯を開始（すなわち始動）し、その後は誘導コイル４１への出力電力が略一定に維持される定常動作への移行がなされる。上記のようなスイッチＳＷのオンオフ制御は、例えばタイマ回路（図示せず）を用いて周知技術によって実現可能である。

以下、本実施形態の特徴部分である、寿命の報知について説明する。

本実施形態は、累積損耗量を計測するとともに累積損耗量に応じて各光源駆動部４をそれぞれ制御する制御部５を備える。具体的には、制御部５は、累積損耗量の計測等に用いられる周知のクロック回路や累積損耗量が保存される不揮発性メモリなどを有するマイコンからなる。また、制御部５を構成するマイコンには、ブーストコンバータ３３の出力電圧を降圧することによりコンバータ駆動回路３３１やインバータ駆動回路４３１や制御部５自身の電源を生成するレギュレータが集積化されていてもよい。制御部５は、ブーストコンバータ３３が動作している期間中、所定時間毎に累積損耗量を１ずつ加算する。この場合、累積損耗量はブーストコンバータ３３が動作した時間の累積値を示す。なお、１個以上の光源駆動部４から電力が出力されている期間中にのみ累積損耗量が加算されるようにしてもよく、この場合には累積損耗量は１個以上の光源駆動部４が動作した時間の累積値を示す。

さらに、制御部５には、光源駆動部４に一対一に対応する２個の寿命閾値が予め記憶されている。そして、制御部５は、定常動作中、各寿命閾値を累積損耗量と随時比較する。この結果、累積損耗量がいずれかの寿命閾値を上回った場合、累積損耗量が上回った寿命閾値に対応する光源駆動部４のスイッチＳＷの制御を変更することで、該光源駆動部４により点灯される無電極放電灯１の点灯状態を変化させ、これによって照明装置の寿命末期を報知する。制御の変更としては、例えば、累積損耗量が寿命閾値を上回る前はスイッチＳＷをオフ状態に維持し、累積損耗量が寿命閾値を上回った後はスイッチＳＷをオン状態に維持又は周期的にオンオフ駆動する。スイッチＳＷを周期的にオンオフ駆動する場合、オンオフ駆動の周波数をある程度低くすれば無電極放電灯１が点滅しているように見せることができ、オンオフ駆動の周波数を十分に高くすればそのオンオフ駆動のオンデューティが高いほど低い光出力で無電極放電灯１が連続点灯しているように見せることができる。

または、制御部５が、累積損耗量が上回った寿命閾値に対応する光源駆動部４においてインバータ駆動回路４３１の動作を停止させることで、無電極放電灯１を消灯させるものとしてもよい。この構成を採用すれば、スイッチＳＷを制御する場合に比べ、異常発熱等の不具合の発生をより確実に避けることができる。この場合、全ての光源駆動部４でインバータ駆動回路４３１の動作が停止されたときには、ブーストコンバータ３３のコンバータ駆動回路３３１の動作も停止させることができる。

上記構成によれば、最も低い寿命閾値については長期間の使用による不具合が発生する可能性がある累積損耗量よりも十分に低くしながらも、報知の開始時には一方の無電極放電灯１で点灯状態が変化するだけであることにより照明効果の変化が抑えられる。また、報知の開始時には無電極放電灯１間で点灯状態に差が生じるから、全ての無電極放電灯１の点灯状態が共通となる場合よりも報知として認識されやすい。さらに、累積損耗量が増加して上記の不具合の発生確率が高くなると、点灯状態が変化する無電極放電灯１の個数が増加するから使用者に気付かせ易くなる。

ここで、光源としては、実施形態１のような固体発光素子や実施形態２のような無電極放電灯１に代えて白熱灯や冷陰極放電灯や熱陰極放電灯を用いることもできる。ただし、一般に固体発光素子や無電極放電灯１は、白熱灯や冷陰極放電灯や熱陰極放電灯に比べて寿命が長い。従って、光源として固体発光素子や無電極放電灯１を用いる照明装置では、光源として白熱灯や冷陰極放電灯や熱陰極放電灯を用いる照明装置に比べ、照明装置の寿命末期の報知の重要性が相対的に高い。

ところで、一般に、無電極放電灯１は、内部に電極を有する放電灯に比べ、長寿命であり故障も発生しにくいので、例えばトンネル内のように整備作業が困難な場所で使用される照明器具の光源として好適である。そこで、本実施形態は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すような構造のトンネル照明用の照明器具７に用いてもよい。以下、上下左右は図６（ａ）を基準とし、図６（ｂ）の上下方向を前後方向と呼んで、図６（ａ）〜（ｃ）の照明器具７について詳しく説明する。

図６（ａ）〜（ｃ）の照明器具７は、全体として左右に長く前後に扁平な直方体形状であって上記の照明装置と各無電極放電灯１とをそれぞれ収納及び保持する器具本体７１を備える。

器具本体７１は、例えばステンレスからなる前面が開口した直方体形状のボディ７１１と、例えば強化ガラスのような透光性を有する材料からなりボディ７１１を開閉自在に閉塞するカバー７１２とを備える。また、ボディ７１１の内底面には、例えばアルミニウムからなり無電極放電灯１の光を前方へ配光する断面Ｕ字形状の反射板７１３が固定されており、器具本体７１に収納された無電極放電灯１の光はカバー７１２を通じて前方へ出射される。さらに、ボディ７１１の内底面には、無電極放電灯１が取り付けられるカプラ４２１と、ダイオードブリッジ３１とブーストコンバータ３３と２個の光源駆動部４と制御部５とをそれぞれ収納したケース４２２と、ケース４２２内のダイオードブリッジ３１に電気的に接続された端子台７２とが、それぞれ固定されている。端子台７２には、一端が交流電源２に接続された電線７３の他端が接続されるのであり、直流電源部１は、上記の電線７３と端子台７２とを介して交流電源２に電気的に接続される。また、ボディ７１１の下側の壁には、端子台７２に接続される電線７３を挿通するための電線挿通穴７１４が上下に貫設されている。さらに、カバー７１２は、上端部においてヒンジ７１５を介してボディ７１１の上端部に連結されることにより、図６（ａ）〜（ｃ）のようにボディ７１１を閉塞する閉位置と、閉位置での下端を前方に向けてボディ７１１を解放する開位置との間で、左右方向から見た面内でボディ７１１に対して回転可能となっている。また、ボディ７１１の下端には、閉位置のカバー７１２の下端部を係止するラッチ７１６が設けられている。上記のようなヒンジ７１５やラッチ７１６は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。さらに、ボディ７１１の後面には、それぞれ例えば鋼板からなり器具本体７１を壁面等の取付面（図示せず）に対して固定する際に用いられる２個の取付足７１７が左右に並べて固定されている。各取付足７１７の上下両端部はそれぞれ前方から見てボディ７１１よりも上下に突出しており、この突出した部位にはそれぞれねじ挿通穴７１８が前後に貫設されている。器具本体７１は、ねじ挿通穴７１８に挿通されて取付面に螺合するねじ（図示せず）によって取付面にねじ止め固定される。

なお、光源駆動部４の個数や点灯させる無電極放電灯１の個数は２個に限られず、３個以上としてもよい。

また、実施形態１，２のそれぞれにおいて、制御部５と各光源駆動部４（又は各スイッチ４０）との通信が、周知の多重伝送技術を用いて、１個の伝送路を用いて行われるものとしてもよい。この場合、光源駆動部４（又はスイッチ４０）毎に、それぞれ、個別制御に用いられるアドレスを記憶する不揮発性メモリなど、多重伝送に必要な回路を追加する必要がある。光源駆動部４やスイッチ４０が３個以上設けられる場合、上記のように多重伝送技術を用いれば、制御部５と各光源駆動部４（又は各スイッチ４０）との間の配線の簡略化が可能である。

さらに、実施形態１，２のそれぞれにおいて、寿命閾値と光源駆動部４（又はスイッチ４０）との対応関係を固定とする代わりに、制御部５が、各光源の劣化の程度を監視するとともに、劣化の程度が大きい光源に対応する光源駆動部４（又はスイッチ４０）ほど低い寿命閾値に対応付けてもよい。この場合、制御部５は、累積損耗量が最も低い寿命閾値に達した時点で、最も劣化している光源に対応する光源駆動部４（又はスイッチ４０）の制御を変更することになる。光源の劣化の程度は、例えば、周知の光センサを用いて検出される光源の光出力の低下に基いて判断することができるほか、光源として発光ダイオード１０が用いられる場合には発光ダイオード１０のインピーダンスの変化に基いて判断することができ、光源として無電極放電灯１が用いられる場合には無電極放電灯１の点灯開始時の電圧振幅｜Ｖｘ｜のピーク値に基いて判断することができる。この構成を採用すれば、劣化の程度が大きい光源を優先的に電気的ストレスから保護することができる。

また、実施形態１，２のそれぞれにおいて、少なくとも１個のスイッチ４０や光源駆動部４に対して、寿命閾値よりも高い報知切替閾値を１個以上設定するとともに、累積損耗量が報知切替閾値を上回ったときに制御部５がスイッチ４０や光源駆動部４の制御をさらに変化させるようにしてもよい。具体的には例えば、累積損耗量が寿命閾値を上回ったときに光源の光出力を低下させ又は点滅を開始させる場合において、累積損耗量が報知切替閾値を上回ったときには光源の光出力をさらに低下させ、又は、点滅のオンデューティを低下させ、又は、光出力を周期的に変化させることで点滅させる場合において光出力の変動幅を更に大きくする。さらに、点滅による報知の場合、上記のようなオンデューティや光出力の変動幅の変化とともに点滅の周期を変化させてもよい。

ここで、複数個の照明装置が同時に使用を開始された場合、照明装置間で各寿命閾値がそれぞれ共通であれば、各段階の報知がそれぞれ上記複数個の照明装置で同時に開始されることで、照明効果が急激に変化してしまう可能性がある。そこで、実施形態１，２のそれぞれにおいて、制御部５が、出荷後の最初の動作開始時に、各寿命閾値をそれぞれ乱数を用いて決定してもよい。この構成を採用すれば、複数個の照明装置が同時に使用を開始された場合であっても、報知が開始されるタイミングを照明装置毎に異ならせて照明効果の変化を緩やかとすることができる。寿命閾値間の大小関係を確保しつつ各寿命閾値を乱数で決定する方法としては、各寿命閾値がとりうる範囲が互いに重ならないようにするという方法のほか、例えば、最も小さい寿命閾値を乱数で決定した後、２番目以降の寿命閾値を、１段階小さい寿命閾値に対し、０より大きい定数（又は乱数）を加算、もしくは、１より大きい定数（又は乱数）を乗算することで順次導出するという方法もある。又は、単位時間当たりの累積損耗量の加算値を乱数で変動させることによっても、上記のように同時に使用を開始された照明装置間での報知開始のタイミングをずらす効果は得られると考えられる。

また、一般的な電子部品は、使用される環境の温度が高いほど寿命が短くなる。そこで、温度を検出する温度検出部（図示せず）を設けるとともに、この温度検出部によって検出された温度に応じて、単位時間当りの累積損耗量の加算値を変化させてもよい。温度検出部は例えばサーミスタを用いて周知技術で実現することができる。また、温度検出部が検出する温度は、例えば電解コンデンサのように比較的に寿命が短いと考えられる部品の近傍の温度とする。さらに、上記の加算値は、例えば温度検出部によって検出された温度が高いほど多くされる。温度検出部の出力から上記の加算値を導出する方法としては、演算を用いてもよいし、データテーブルを用いてもよい。

さらに、照明装置の寿命末期を判定する寿命判定方法としては、上記の累積損耗量のように時間の経過とともに加算されるカウント値を監視するものの他に、各部の電流値や電圧値を用いて判定するものも知られている。具体的には、実施形態２におけるブーストコンバータ３３において出力コンデンサＣ１として用いられる電解コンデンサは、経年劣化によりキャパシタンスが低下するから、出力コンデンサＣ１の両端電圧（インバータ入力電圧）Ｖｄｃに発生するリプルの振幅や、ブーストコンバータ３３の動作開始直後や動作停止直後の出力コンデンサＣ１の両端電圧（インバータ入力電圧）Ｖｄｃの変化速度が大きくなる。そこで、上記の累積損耗量に代えて、上記のリプルの振幅や、ブーストコンバータ３３の動作開始時（又は動作停止直後）のインバータ入力電圧Ｖｄｃの変化速度を、複数個の寿命閾値や報知切替閾値との比較に用いてもよい。

ところで、照明装置としては、実施形態１や実施形態２のように照明装置自体の寿命末期を報知するものの他、光源の寿命末期を報知するものが知られている。例えば、実施形態１において光源として用いられる発光ダイオード１０は経年劣化によりインピーダンスが変化するから、例えば直流電源回路３２から発光ダイオード１０への給電路に抵抗（図示せず）を挿入すれば、この抵抗の両端電圧に基いて発光ダイオード１０の寿命末期を判定することができる。さらに、実施形態２では、無電極放電灯１が経年劣化すると無電極放電灯１の点灯開始時の電圧振幅｜Ｖｘ｜のピーク値が高くなるから、無電極放電灯１の点灯開始時の電圧振幅｜Ｖｘ｜のピーク値に基いて無電極放電灯１の寿命末期を判定することができる。また、一般に、電気的な光源は経年劣化により光束が低下するから、周知の光センサを用いて光源の光束を検出することによっても光源の寿命末期を判定することができる。そこで、制御部５が、複数個の光源についてそれぞれ寿命末期か否かを判定するとともに、所定個数以上の光源で寿命末期が判定されたときに各光源への出力電力を停止又は減少させて回路部品にかかる電気的なストレスを抑えるものとしてもよい。例えば、上記の所定個数を１個とする場合には最も安全性が確保されやすくなる。また、上記の所定個数を、点灯させる光源の個数と同数とする場合（つまり、全ての光源が寿命末期であると判定されたときにのみ上記の停止又は減少が行われる場合）には、実際には問題が無いにも関わらず上記の停止又は減少が行われてしまう確率を最も低くすることができる。

１ 無電極放電灯（光源）
４ 光源駆動部
５ 制御部
６，７ 照明器具
１０ 発光ダイオード（光源）
４０ スイッチ（光源駆動部）
６１ 灯体（器具本体の一部）
６２ 保持板（器具本体の一部）
６４ ケース（器具本体の一部）
７１ 器具本体

Claims (6)

1. 複数個の光源をそれぞれ点灯させる照明装置であって、
   前記光源の少なくとも１個ずつに対応付けられるとともに対応する前記光源に対し少なくとも電力供給のオンオフ切替を行う複数個の光源駆動部と、
   少なくとも前記光源のうち１個以上が点灯している期間には単調に増加する累積損耗量を計測し、前記光源駆動部に一対一に対応する複数個の寿命閾値と前記累積損耗量とを比較するとともに、前記累積損耗量が上回った前記寿命閾値に対応する前記光源駆動部に対し、それぞれ前記光源の点灯状態を変化させるように制御を行うことで段階的な報知を行う制御部とを備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記寿命閾値のうち少なくとも１個は予め乱数を用いて決定されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記制御部と各前記光源駆動部との間の通信は多重伝送により実現されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明装置。
4. 前記制御部が、前記累積損耗量が上回った前記寿命閾値に対応する前記光源駆動部に対して行う前記制御は、前記光源を消灯させる制御であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記光源として無電極放電灯と固体発光素子との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置と、前記照明装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

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