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【発明の名称】 照明装置
【発明者】 【氏名】甲佐 清輝
【要約】 【課題】従来は、明るく照明する場合には相対的に大きなランプ電流を供給するようにしているから、ランプ電力が増大してランプの温度が上昇する。一方、よく知られているように、放電灯は周囲温度に応じて発光効率が異なり、摂氏４０度付近をピークとして発光効率が低下する。ランプ電流を増加して明るく照明しようとしても、発光効率が低い領域で点灯することになるため、放電灯個々の発光効率の低下を極力抑えて全体としても効率よく照明できる照明装置を提供する。

【解決手段】照明器具本体１にそれぞれ定格が異なる複数個の環形の放電灯２、３、４を同心円状に配設し、複数個の放電灯の内、最内に位置する放電灯２の光出力を最小とし、外方に位置する放電灯３、４に従って光出力が順次増大するようにランプ電力を供給して複数個の放電灯を点灯する点灯手段７を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】照明器具本体と；照明器具本体に同心円状に配設されたそれぞれ定格が異なる複数個の環形の放電灯と；複数個の放電灯の内、最内に位置する放電灯の光出力（試験用安定器による点灯時の光出力との比、以下同じ）を最小とし、外方に位置する放電灯に従って光出力が順次増大するようにランプ電力を供給して複数個の放電灯を点灯する点灯手段と；を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】照明器具本体と；照明器具本体に配設された複数個の放電灯と；複数個の放電灯の点灯時の温度分布に応じて、最高温度の放電灯の光出力を最小とし、最低温度の放電灯の光出力を最大とするようにランプ電力を供給して複数個の放電灯を点灯する点灯手段と；を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項３】複数個の放電灯を照明器具本体との間で密閉状に覆う透光性のカバーを有していることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数個の放電灯を備え、発光効率を高めた状態で点灯する照明装置に関する。
【従来の技術】従来、複数個の放電灯を配設した照明装置で、相対的に暗く照明する場合と相対的に明るく照明する場合とを２段階以上に切換えて使用することが提案されている。この場合、相対的に暗く照明する場合には相対的に小さいランプ電流を供給し、相対的に明るく照明する場合には相対的に大きいランプ電流を供給するようにしている。
【発明が解決しようとする課題】従来のものは、相対的に明るく照明する場合には相対的に大きなランプ電流を供給するようにしているから、ランプ電力が増大してランプの温度が上昇する。一方、よく知られているように、放電灯は周囲温度に応じて発光効率が異なり、摂氏４０度付近をピークとして発光効率が低下する。したがって、従来のものは、ランプ電流を増加して明るく照明しようとしても、発光効率が低い領域で点灯することになり、所望に照度を高められなかったり、逆に減少したりする虞がある。
【０００２】本発明は、放電灯個々の発光効率の低下を極力抑えて全体としても効率よく照明できる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】請求項１記載の照明装置は、照明器具本体と；照明器具本体に同心円状に配設されたそれぞれ定格が異なる複数個の環形の放電灯と；複数個の放電灯の内、最内に位置する放電灯の光出力（試験用安定器による点灯時の光出力との比、以下同じ）を最小とし、外方に位置する放電灯に従って光出力が順次増大するようにランプ電力を供給して複数個の放電灯を点灯する点灯手段と；を具備していることを特徴とする。
【０００３】請求項１記載の発明および請求項２以下の発明において、各構成、用語等はつぎのように定義される。光出力（試験用安定器による点灯時の光出力との比）は、ＪＩＳ Ｃ８１０８の試験用安定器で点灯したときの光出力と本願発明の点灯手段で点灯したときの光出力との比であり、絶対値を意味するものではない。
【０００４】点灯手段は、複数個の放電灯に対して共通に設けられるものでも、個別に設けられるものでもよい。共通に設ける場合には、たとえば複数個の放電灯を並列点灯し、各放電灯に対する限流インピーダンス値を調整することによってランプ電流を調整して光出力を異ならせることができる。また、点灯手段はインバータ等からなる電子式の高周波点灯装置を使用すると、ランプ電流の調整が比較的容易である。しかし、点灯手段の形式は特に限定されるものではない。
【０００５】高周波点灯する場合のスイッチング周波数は特に限定されないが、可聴周波数以上であり、かつ、発光効率を高められるという点で、２０ＫＨz以上が好ましい。
【０００６】放電灯は、一般的にはけい光ランプであるが、けい光ランプのように温度と発光効率との関係が類似していれば他の放電灯であってもよい。また、放電灯は同心円状に配置されるが、高さ方向には位置が異なっていてもよい。
【０００７】請求項１記載の発明は、点灯中においては、同心円状に配設された放電灯の内、最内の放電灯の温度が最も上昇し、次にその外側の放電灯、その次にその外側の放電灯という具合に最外の放電灯が最も温度が低くなる。これに対し、最内に位置する放電灯の光出力が最小になり、外方に位置する放電灯に従って光出力が順次増大するようにランプ電力を供給するから、内側に向かう放電灯に従って温度上昇の程度を軽減し、各放電灯の発光効率の低下を緩和する。したがって、照明装置全体としても効率が向上する。
【０００８】請求項２記載の照明装置は、照明器具本体と；照明器具本体に配設された複数個の放電灯と；複数個の放電灯の点灯時の温度分布に応じて、最高温度の放電灯の光出力（試験用安定器による点灯時の光出力との比、以下同じ）を最小とし、最低温度の放電灯の光出力を最大とするようにランプ電力を供給して複数個の放電灯を点灯する点灯手段と；を具備していることを特徴とする。
【０００９】本発明においても、最高温度の放電灯の光出力を最小とし、最低温度の放電灯の光出力を最大とするようにランプ電力を供給するから、配置上温度上昇し易い放電灯の温度上昇の程度を軽減し、各放電灯の発光効率の低下を緩和する。したがって、照明装置全体としても効率が向上する。
【００１０】請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項１または２記載の照明装置において、放電灯を密閉状に覆う透光性カバーを有している。
【００１１】本発明において密閉状とは、防虫形程度以上に密閉しているものの他、露出していない程度のものも含むことを意味し、通常の吊下げ形照明器具のカバー、天井直付け形照明器具のカバーも含むものである。
【００１２】本発明は、放電灯を覆う透光性カバーを有しているから点灯中の放電灯の温度は一層上昇し易い。したがって、請求項１または２記載の発明のように、ランプ電力を調整する意味合いがより顕著になる。
【００１３】以上の発明においても、照明器具本体は屋内用、屋外用を問わないし、一般照明用の他、表示用、ＯＡ機器用等であってもよい。また、反射体や遮光体等の制光体を有していてもいなくてもよい。さらに、点灯手段は、照明器具本体に収納されていても、いなくてもよい。
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施形態を示す簡略化した平面断面図回路図、図２は点灯手段の一実施形態を示す回路図である。１は照明器具本体で、吊下げ形のものである。２、３、４はそれぞれ環形の放電灯で、ランプホルダ５、６に支持されて同心円状に配設されている。ここで、最内の放電灯２は３０ＷのＦＣＬ３０・ＥＸ−Ｎ、中間の放電灯３は３２ＷのＦＣＬ３２・ＥＸ−Ｎ、最外の放電灯４は４０ＷのＦＣＬ４０・ＥＸ−Ｎ（いずれも東芝ライテック(株)製）である。
【００１５】７は点灯手段で照明器具本体１内に収容されている。点灯手段７はたとえば図２に示すように放電灯２、３、４に対して共通なもので、高周波発生部７−１、放電灯２、３、４に直列接続された限流兼共振用のインダクタ７−２、７−３、７−４、放電灯２、３、４に並列的に接続された始動兼共振用のコンデンサ７−５、７−６、７−７を有している。前記高周波発生部７−１はたとえばバイポーラ形のトランジスタ、電界効果形のトランジスタ等のスイッチング装置を有し、高周波でスイッチングされた電圧を出力するものであり、スイッチング周波数を変化可能なものである。そして、外部からの調光信号（ａ）に応じてスイッチング周波数を変化されるようになっている。この高周波発生部７−１のスイッチング出力を供給されて、各放電灯２、３、４に対応している限流兼共振用のインダクタ７−２（７−３、７−４）および始動兼共振用のコンデンサ７−５（７−６、７−７）は共振して共振出力を各放電灯２（３、４）に供給する。各放電灯２（３、４）の始動前は、始動兼共振用のコンデンサ７−５（７−６、７−７）に流れる共振電流によりフィラメントが予熱され、各放電灯２（３、４）の点灯後は限流兼共振用のインダクタ７−２（７−３、７−４）が放電灯の不特性を補償して安定点灯するための限流インピーダンスとして作用する。
【００１６】ここで、限流兼共振用のインダクタ７−２（７−３、７−４）および始動兼共振用のコンデンサ７−５（７−６、７−７）は、対応している各放電灯２、３、４毎に定数が異なっており、最内の放電灯２の光出力が最小、中間の放電灯３の光出力が中間、最外方の放電灯４の光出力が最大になるようにしている。たとえば、放電灯２の光出力を１、中間の放電灯３の光出力を１．１、最外方の放電灯４の光出力を１．２１にしている。
【００１７】また、調光信号（ａ）により、たとえば明るさ１００％と１５０％とに切換え可能にしている。
【００１８】なお、図１において、８は下面閉鎖の透光性カバーであり、放電灯への給電線等は省略して簡略化している。
【００１９】つぎに、本実施形態の作用を説明する。放電灯２、３、４は点灯手段７にて点灯されるが、放電灯２は３０Ｗであって他の放電灯３、４より定格ランプ電流が大きいため、自己発熱量が多い。さらに、放電灯２は最内に位置して他の放電灯３、４および点灯手段７からの熱をうけて最も温度上昇し易い。しかし、この放電灯２に対しては、光出力が最小になるように予めランプ電力が調整されている。
【００２０】中間の放電灯３は、自己発熱の他、放電灯２、４および点灯手段７からの熱をうけて中間に温度上昇する。しかし、この放電灯３に対しては、光出力が中間になるように予めランプ電力が調整されている。
【００２１】最外の放電灯４は、自己発熱の他、放電灯３、４および点灯手段７からの熱をうけるが、最外に位置しているため温度上昇の割合は３者の中で最も少ない。したがって、この放電灯４に対しては、光出力が最大になるように予めランプ電力が調整されている。
【００２２】したがって、いずれの放電灯２、３、４も温度上昇が調整され、発光効率の低下が軽減されている。このため、照明装置全体の効率を向上できる。
【００２３】つぎに、本発明の第２の実施形態を説明する。図３は本発明の他の実施形態を示し、（ａ）は照明装置の簡略化正面図、（ｂ）は放電灯の温度分布を示す図である。
【００２４】本実施形態は、天井直付け形の照明装置であって、照明器具本体３０は略４角形状をしている。この照明器具本体３０に同定格の直管形放電灯３１、３２、３３、３４、３５が配設されている。
【００２５】点灯手段は図示を省略したが、照明器具本体３０内に配設してもよいし、別設してもよい。また、透光性カバーも図示を省略してある。
【００２６】本実施形態において、放電灯３１、３２、３３、３４、３５を点灯中の温度分布は図３（ｂ）のようになる。すなわち、中央の放電灯３３が最も温度上昇し、外側に向かうに従って温度上昇の程度は少なくなる。しかし、最も温度上昇し易い放電灯３３に対しては、光出力が最小になるよにランプ電力を供給している。逆に温度上昇の程度が少ない放電灯３２、３４から３１、３５へと光出力が多くなるようにランプ電力を供給する。
【００２７】したがって、いずれの放電灯３１、３２、３３、３４、３５も温度上昇が調整され、発光効率の低下が軽減されている。このため、照明装置全体の効率を向上できる。
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明は、同心円状に配設された放電灯の内、最内に位置する放電灯の光出力が最小になり、外方に位置する放電灯に従って光出力が順次増大するようにランプ電力を供給するから、内側に向かう放電灯に従って温度上昇の程度を軽減して各放電灯の発光効率の低下を緩和でき、照明装置全体の効率を向上できる。
【００２８】請求項２記載の照明装置は、最高温度の放電灯の光出力を最小とし、最低温度の放電灯の光出力を最大とするようにランプ電力を供給するから、配置上温度上昇し易い放電灯の温度上昇の程度を軽減して各放電灯の発光効率の低下を緩和でき、照明装置全体の効率を向上できる。
【００２９】請求項３記載の放電灯点灯装置は、放電灯を密閉状に覆う透光性カバーを有している場合であっても、請求項１または２記載の発明と同様に照明装置全体の効率向上を図れる。
【出願人】 【識別番号】０００００３７５７
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
【出願日】 平成１１年９月３０日（１９９９．９．３０）
【代理人】 【識別番号】１００１０１８３４
【弁理士】
【氏名又は名称】和泉 順一
【公開番号】 特開２００１−１０１９２１（Ｐ２００１−１０１９２１Ａ）
【公開日】 平成１３年４月１３日（２００１．４．１３）
【出願番号】 特願平１１−２８０８４０