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Hintergrund der Erfindung:
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1. Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungslampe, die als Lichtquelle
zum Beispiel in einem Projektor verwendet wird, und insbesondere eine
Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, und ein Betriebsverfahren.
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2. Beschreibung des Standes der Technik:
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In
einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, haben die Zündeigenschaften
einen großen
Einfluss auf die Eigenschaften der Lampe (Lebensdauer und Luminanz).
Zum Beispiel erreicht das Innere der Lampe, einmal gezündet, einen
hohen Druck, und es ist daher extrem schwierig, die Lampe sofort
nach dem Löschen
wieder anzuzünden.
Diese Verschlechterung der Zündeigenschaften
erhöht
zum einen den Verbrauch der Lampenelektrode, wobei dieser Verbrauch
durch Zerstäubung
verursacht wird, die auftritt, wenn ein Lichtbogenfleck gebildet
wird, und neigt zum anderen dazu, die Luminanz zu verringern.
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In
der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
JP 2002-289379 A wird
ein Betriebsverfahren zum Verbessern der Zündeigenschaften beim Wiederentzünden einer
Lampe vorgeschlagen. Bei diesem Betriebsverfahren wird im Verlauf
vom Nennbetrieb zum gelöschten
Zustand einer Ultrahochdruck-Entladungslampe, in der Quecksilber
in einer Bogenröhre
versiegelt ist, die Lampenleistung, die den Elektroden in der Bogenröhre zugeführt wird,
zunächst
auf ein solches Niveau reduziert, dass die Bogenentladung nicht
gelöscht
wird, und nachdem dieser reduzierte Zustand für eine bestimmte Zeitdauer beibehalten
wird, wird die Stromversorgung abgeschaltet. Durch dieses Verfahren
wird sowohl die Bildung von Quecksilber auf den Oberflächen der
beiden Lampenelektroden verringert als auch der Verbrauch der Lampenelektroden
verhindert, der durch Zerstäubung
verursacht wird, die im Zeitintervall von Inbetriebnahme bis zur
Stabilisierung der Bogenerzeugung auftritt.
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Ein
Grund für
die Verschlechterung der Zündeigenschaft
in einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, ist die Bildung von Quecksilber auf den Elektroden, wenn die
Lampe gelöscht
wird. Der Zustand der Bildung von Quecksilber auf den Elektroden
variiert mit solchen Faktoren wie der Elektrodenkonfiguration der
Lampe, dem Abstand zwischen den Elektroden und der inneren Oberfläche der
Lampe und der Abkühlgeschwindigkeit.
Zum Beispiel sind auf der Seite einer Elektrode in einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe
Metallkomponenten zum Einbau in einen Reflektor vorgesehen, und
das Abkühlen
dieser Elektrode, nachdem die Lampe gelöscht wird, ist daher schneller
als das Abkühlen
der anderen Elektrode. In diesem Fall ist die Bildung von Quecksilber
auf der Elektrode fortgeschritten, die schneller abkühlt. In
extremen Fällen
ist es denkbar, dass sich das gesamte Quecksilber auf einer Elektrode
bildet. Wenn sich der überwiegende
Teil des Quecksilbers auf diese Weise auf einer Elektrode bildet,
neigt die Lampe dazu, nicht glatt zu zünden.
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In
der im oben beschriebenen Patentdokument offenbarten Lampe können die
Elektroden bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden, indem
die Bildung des Bogens über
ein festgelegtes Zeitintervall aufrecht erhalten wird, nachdem die Lampe
abgeschaltet ist, wodurch bewirkt werden kann, dass sich nahezu
das gesamte Quecksilber an der Innenfläche der Lampe bildet, die schnell
abkühlt. Bei
diesem Verfahren besteht jedoch die Sorge, dass auch chemische Verbindungen
abgelagert werden, wenn sich das Quecksilber auf der Innenfläche der Lampe
bildet, und daher die Luminanz vermindern.
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US 2002/0135324 A1 betrifft
ein elektronisches Vorschaltgerät
für eine
Ultrahochdruck-Entladungslampe,
die eine Kontrolleinheit umfasst, die vor dem endgültigen Ausschalten
der Hochdrucklampe die Leistung für eine vorbestimmte Zeit auf
ein definiertes Niveau reduziert und die Bogenentladung zwischen
den Elektroden aufrecht erhält.
Infolgedessen wird die Temperatur der Elektroden und die des den
Lichtbogen umgebenden Bereichs auf einem höheren Niveau als die des Kolbens
gehalten, so dass ein Auskondensieren des Quecksilbers auf der kälteren Kolbenwandung
erzielt wird. Ferner wird offenbart, dass die Hochdrucklampe entweder
mit Wechsel- oder mit Gleichstrom betrieben werden kann. Es ist
dem Dokument jedoch kein Hinweis darauf zu entnehmen, dass ein Vorschaltgerät oder ein
Verfahren Einsatz findet, mittels dessen die Quecksilberlampe während des
Nennbetriebs mit Wechselspannung und während des Löschvorgangs über ein
vorgeschriebenes Zeitintervall mit Gleichspannung betrieben wird,
wobei die Gleichspannung einer vorgeschriebenen Elektrode als Anode
zugeführt
wird.
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JP 8-130 096 A offenbart,
dass eine Stromabgabe an eine Halogen-Metalldampflampe schrittweise
in einem bestimmten Zeitintervall abgesenkt wird, wodurch die Temperatur
in der Lampe reduziert wird. Hierdurch wird vermieden, dass sich
Iodid auf den Elektroden ablagert. Es findet in
JP 8-130 096 A jedoch keine
Erwähnung,
dass die Lampe während des
Nennbetriebs mit Wechselstrom betrieben wird, wohingegen während des
Löschvorgangs über ein vorgeschriebenes
Zeitintervall eine Gleichspannung einer vorgeschriebenen Elektrode
als Anode zugeführt
wird.
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Gemäß der Offenbarung
aus
DE 697 03 229 T2 wird
eine selektive Steuerung der Ablagerung des in der Entladungslampe
eingeschlossenen Metallhalids auf den Elektroden mittels einer Selektivablagerungsvorrichtung
erzielt. Hierbei wird in der Entladungslampe die Temperatur der
Elektrode, auf welcher das Metallhalid selektiv abgelagert werden
soll, schneller verringert als die Temperatur der anderen Elektrode.
Diese Selektivablagerungsvorrichtung kann ein temperaturaufrechterhaltendes
Bauteil, eine Erwärmungsvorrichtung,
eine Kühlvorrichtung,
eine Wärmestrahlungsvorrichtung
oder auch eine Vibrationsaufbringungsvorrichtung sein. In dem Dokument wird
dagegen nicht auf eine Änderung
der Stromarten während
des Ausschaltens der Lampe eingegangen.
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US 5 723 951 A beschreibt
eine Bogenentladungslampe, die im heißen Zustand infolge von Zufuhr
geringer Mikrowellenenergie wieder angeschaltet werden kann, ohne
dass ein hoher Spannungsimpuls erforderlich ist. Die Mikrowellenenergie
ist derart angepasst, dass die Leitfähigkeit innerhalb der Lampe
während
des Abkühlvorganges
erhalten bleibt.
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DE 41 36 486 A1 zeigt
ein Vorschaltgerät zum
Starten und Betreiben von Wechselstrom-Hochdruck-Gasentladungslampen, wobei
die Gasentladungslampe mit Gleichstrom gezündet und im Wechselstrom Weiterbetrieben
wird. Hierbei ist Aufgabe der Erfindung, ein möglichst zuverlässiges und schnelles
Zünden
der Lampe zu gewährleisten
sowie einen stabilen Brennzustand ohne jegliche Flackererscheinungen
zur Verfügung
zu stellen. Die vorliegende Erfindung stellt jedoch auf das Löschen einer
Gasentladungslampe ab, wobei von Wechsel- auf Gleichstrombetrieb für ein bestimmtes
Zeitintervall geschaltet wird, um ein ungleichmäßiges Auskondensieren von Quecksilber
auf den Elektroden zu vermeiden. Solch ein Merkmal ist dem Dokument
nicht zu entnehmen.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Vorschaltgerät und ein
Betriebsverfahren für
eine Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, bereitzustellen, die die oben beschriebenen Probleme lösen und
die Zündeigenschaften
auf einfache Weise verbessern können.
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Um
die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, ist das elektronische
Vorschaltgerät
der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Vorschaltgerät einer
Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, und umfasst einen Tiefsetzsteller (Abwärts-Chopper) zum Umwandeln einer
von außen
zugeführten
Gleichspannung in eine Spannung eines vorgeschriebenen Niveaus;
einen Vollbrücken-Schaltkreis
zum Erzeugen entweder einer Gleichspannung oder einer Wechselspannung aus
der Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers und zum Zuführen dieser
Gleich- oder Wechselspannung an die Ultrahochdruck-Quecksilberlampe;
und einen Steuerkreis zum Steuern des Vollbrücken-Schaltkreises, so dass
die Lampe während
des Nennbetriebs mit Wechselstrom betrieben wird und, wenn die Lampe
gelöscht
wird, über
ein vorgeschriebenes Zeitintervall eine Gleichspannung mit einer
vorgeschriebenen Elektrode der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe als
Anode zugeführt
wird.
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Das
Betriebsverfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Betriebsverfahren
einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe, die mit Wechselstrom betrieben
wird, und umfasst folgende Schritte: Zuführen einer Wechselspannung
an die Ultrahochdruck-Quecksilberlampe und Zünden der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe;
und, wenn die gezündete Ultrahochdruck-Quecksilberlampe
gelöscht
wird, Zuführen
einer Gleichspannung über
ein vorgeschriebenes Zeitintervall mit einer vorgeschriebenen Elektrode
der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe als Anode.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, wird über ein vorgeschriebenes Zeitintervall
mit der vorgeschriebenen Elektrode der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe
als Anode eine Gleichspannung zugeführt, wenn eine Lampe gelöscht wird.
In diesem Fall ist die vorgeschriebene Elektrode die Elektrode,
die den Metallkomponenten am nächsten
vorgesehen ist, die zum Einbau in einem Reflektor verwendet werden.
Aufgrund dieser Zuführung
einer Gleichspannung ist die Temperatur der vorgeschriebenen Elektrode
(Anode) direkt vor dem Löschen
höher als
die Temperatur während
des normalen Wechselstrombetriebs und außerdem höher als die Temperatur der
anderen Elektrode (Kathode). Daher wird das Abkühlen der vorgeschriebenen Elektrode
sofort nach dem Löschen
bis zum Ausmaß der
Temperaturerhöhung
verzögert.
Als Ergebnis ist das Zeitintervall zum Abkühlen auf die Temperatur, bei
der eine Ablagerung von Quecksilber stattfindet, für jede Elektrode
im wesentlichen gleich, und daher lagert sich Quecksilber auf jeder
der Elektroden gleichermaßen
ab. Die Menge des Quecksilbers, das sich auf jeder Elektrode ablagert,
ist daher geringer als die unausgewogene Ablagerung von Quecksilber auf
einer Elektrode, wie im zuvor beschriebenen Problem erwähnt.
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Zusätzlich eliminiert
die vorliegende Erfindung die Sorge, dass die Luminanz der Lampe
durch die Ablagerung von chemischen Verbindungen auf den Innenwänden der
Lampe beeinträchtigt
wird, wenn sich Quecksilber zum Zeitpunkt des Löschens der Lampe auf jeder
Elektrode ablagert, wie bezüglich
der oben beschriebenen offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
JP 2002-289379 A erwähnt.
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Wie
oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung das Ausmaß der Ablagerung
von Quecksilber auf jeder Elektrode, nachdem die Lampe gelöscht wird,
verringern, und zeigt daher die Effekte des Verbesserns der Zündeigenschaften
und insbesondere des Verbesserns der Eigenschaften beim wiederholten
Zünden.
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Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die
begleitenden Zeichnungen deutlich, die Beispiele der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Vorschaltgerätes zeigt, das
eine Ausführungsform
des elektronischen Vorschaltgerätes
der vorliegenden Erfindung ist.
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2 ist
ein Schaltdiagramm, das die tatsächliche
Konfiguration eines Tiefsetzstellers zeigt, der einen Teil des in 1 gezeigten
Vorschaltgerätes
bildet.
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3 ist
ein Schaltdiagramm, das die tatsächliche
Konfiguration eines Vollbrückenschaltkreises
zeigt, der einen Teil des in 1 gezeigten
Vorschaltgerätes
bildet.
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4 ist
eine erklärende
Ansicht der Steuerung von Zünden
und Löschen
in dem in 1 gezeigten Vorschaltgerät.
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5 ist
eine erklärende
Ansicht der Steuerung von Zünden
und Löschen
in dem Vorschaltgerät,
das eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen:
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1 zeigt
die schematische Konfiguration des Vorschaltgerätes, das eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses Vorschaltgerät ist eine
Einrichtung zum Betrieb einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5,
die mit Wechselstrom betrieben wird, und besteht aus Tiefsetzsteller 1,
Vollbrückenschaltkreis 2,
Zünder 3 und
Steuerkreis 4 zum Steuern dieser Komponenten.
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Tiefsetzsteller
(Abwärts-Chopper) 1 ist
eine Einrichtung zum Umwandeln einer Gleichspannung, die über Eingangsanschlüsse 1a und 1b zugeführt wird,
in die zu steuernde Lampenspannung, und der Betrieb dieser Einrichtung
wird durch das Steuersignal 4a vom Steuerkreis 4 gesteuert. 2 zeigt
die tatsächliche
Konfiguration des Tiefsetzstellers 1.
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Mit
Bezug auf 2 besteht der Tiefsetzsteller 1 aus:
Feldeffekttransistor (FET) 21, Diode 22, Drosselspule 23 und
Kondensator 24. FET 21 und Drosselspule 23 sind
in Reihe in der Leitung eingefügt,
die mit Eingangsanschluss 1a verbunden ist. Die Kathode
der Diode 22 ist mit der Leitung verbunden, die die Ausgangsseite
des FET 21 und die Eingangsseite der Drosselspule 23 verbindet,
und ihre Anode ist mit der Leitung verbunden, die mit Eingangsanschluss 1b verbunden
ist. Kondensator 24 ist parallel zwischen der Leitung zur
Ausgangsseite der Drosselspule 23 und der mit Eingangsanschluss 1b verbundenen
Leitung geschaltet.
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Im
oben beschriebenen Tiefsetzsteller 1 arbeitet FET 21 als
Schalter in Übereinstimmung
mit Steuersignal 4a vom Steuerkreis 4, und die
Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers 1 wird daher so gesteuert,
dass der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 eine gleichmäßige Leistung
zugeführt
wird. Die Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers 1, wenn
sich die Lampe nicht entlädt,
ist im wesentlichen der Spannung gleich, die über die Eingangsanschlüsse 1a und 1b angelegt
wird.
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Der
Vollbrückenschaltkreis 2 übernimmt
die Ausgangsspannung des Tiefsetzstellers 1 und führt der
Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 eine Gleichspannung und
eine Wechselspannung zu. Der Vollbrückenschaltkreis 2 arbeitet
als Schalter in Übereinstimmung
mit Steuersignal 4b vom Steuerkreis 4 und liefert
entsprechend eine Gleichspannung oder Wechselspannung als Ausgabe. 3 zeigt
die tatsächliche
Konfiguration des Vollbrückenschaltkreises 2.
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Mit
Bezug auf 3 besteht der Vollbrückenschaltkreis 2 aus
der Parallelschaltung von: in Reihe geschalteten FETs 31 und 32 und
in Reihe geschalteten FETs 33 und 34. Ein Ende
jedes FETs 31 und 33 ist gemeinsam mit einer der
Eingangsleitungen des Vollbrückenschaltkreises 2 verbunden,
und ein Ende jedes FETs 32 und 34 ist gemeinsam
mit der anderen Eingangsleitung verbunden. Die anderen Enden der
FETs 31 und 32 sind gemeinsam mit einer Ausgangsleitung
des Vollbrückenschaltkreises 2 verbunden,
und die anderen Enden der FETs 33 und 34 sind
gemeinsam mit der anderen Ausgangsleitung verbunden.
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Im
oben beschriebenen Vollbrückenschaltkreis 2 wird
der Schaltbetrieb der FETs 31–34 durch Steuersignal 4b des
Steuerkreises 4 gesteuert. Wenn die FETs 31 und 34 beide
AN und die FETs 32 und 33 beide AUS sind, wird
vom Vollbrückenschaltkreis 2 eine
Gleichspannung (als ”Null-Last-Spannung” bezeichnet)
als Ausgabe zugeführt,
und daher wird an Elektrode 51 eine positive Spannung angelegt,
und an Elektrode 52 der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 wird
eine negative Spannung angelegt. Im Gegensatz dazu wird, wenn die
FETs 31 und 34 beide AUS sind und die FETs 32 und 33 beide
AN sind, an Elektrode 51 eine negative Spannung angelegt,
und an Elektrode 52 der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 wird
eine positive Spannung angelegt. Vom Vollbrückenschaltkreis 2 wird
durch das abwechselnde Schalten zwischen einem ersten Zustand, in
dem die FETs 31 und 34 beide AN und die FETs 32 und 33 beide
AUS sind, und einem zweiten Zustand, in dem die FETs 31 und 34 beide
AUS und die FETs 32 und 33 beide AN sind, eine
Wechselspannung zugeführt.
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Der
Zünder 3 ist
vorgesehen, um eine hohe Spannung zum Durchbrechen der Isolierung
zu erzeugen und eine Entladung zwischen den Elektroden 51 und 52 der
Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 auszulösen. Steuerkreis 4 liefert
dem Tiefsetzsteller 1 zum Steuern des Schaltvorgangs des
Tiefsetzstellers 1 das Steuersignal 4a und führt dem
Vollbrückenschaltkreis 2 zum
Steuern des Vorgangs des Schalterbetriebs des Vollbrückenschaltkreises 2 das
Steuersignal 4b zu.
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In
dem Vorschaltgerät
der oben beschriebenen Ausführungsform
beginnt der Vorgang zum Zünden
der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5, wenn eine in den
Figuren nicht gezeigte externe Steuereinrichtung (bei Anwendung
in einem Projektor zum Beispiel die Steuereinheit des Projektors)
ein Lampensteuersignal (Hochniveauzustand) liefert, und ein Löschvorgang
zum Beenden des Zündvorgangs
wird durchgeführt,
wenn die Zuführung
des Lampensteuersignals endet (Niedrigniveauzustand). Der Zündvorgang
und der Löschvorgang
werden durch Steuerkreis 4 gesteuert.
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4 zeigt
ein Beispiel der Steuerung des Zündens
und Löschens
durch Steuerkreis 4. 4 zeigt
das Lampensteuersignal (a) und die Wellenform (b) des Lampenstroms,
der der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 zugeführt wird.
Der Abschnitt, der mit diagonalen Linien ausgefüllt ist, gibt das Wechselstromsteuerintervall
an, und Intervalle T1 und T2, die diesem Intervall vorangehen und
folgen, geben die Intervalle der festen Gleichstromsteuerung an.
Als nächstes
wird die Steuerung von Zünden
und Löschen
durch den Steuerkreis 4 mit Bezug auf 1–4 erklärt.
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Wenn
sich das Lampensteuersignal vom niedrigen zum hohen Niveau ändert, wird
der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 die Zündspannung (eine
Pulsspannung zum Anfahren der Lampe), die durch den Zünder 3 erzeugt
wird, zugeführt,
und die Isolierung zwischen den Elektroden 51 und 52 wird durchbrochen.
Dann fließt
ein Strom von der Elektrode 51 zur Elektrode 52,
und der Übergang
zur Bogenentladung findet statt.
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Beim Übergang
zur Bogenentladung wird bewirkt, dass die Lampe bei einem festen
Gleichstrom arbeitet, bis sich die Lampenentladung stabilisiert,
d. h. während
des Intervalls T1. Während
des Lampenbetriebs bei diesem festen Gleichstrom wird der Vollbrückenschaltkreis 2 so
gesteuert, dass der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 eine
Gleichspannung zugeführt
wird. Es wird hier angenommen, dass nahe der Elektrode 51 Metallkomponenten
zum Befestigen der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 an
einem Reflektor vorgesehen sind, und daher wird die Gleichspannung
mit Elektrode 51 als Anode und Elektrode 52 als
Kathode zugeführt.
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Nach
dem Verstreichen von Intervall T1 und der Stabilisierung der Lampenentladung
wird der Vollbrückenschaltkreis 2 so
gesteuert, dass der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 während des
nachfolgenden Intervalls, das Intervall T2 vorausgeht, eine Wechselspannung
zugeführt
wird. Die Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 wird daher
durch einen Wechselstrom betrieben.
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Wenn
das Lampensteuersignal den Übergang
vom hohen zum niedrigen Niveau vollzieht, wird die Lampe während des
Intervalls T2 bei einem festen Gleichstrom betrieben. Der Lampenbetrieb
bei diesem festen Gleichstrom wird ähnlich dem Betrieb im oben
beschriebenen Intervall T1 ausgeführt. Auch in diesem Fall ist
Elektrode 51 die Anode und Elektrode 52 die Kathode.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Lampenbetrieb wird die Lampe bei ihrem Löschen mit
einem festen Gleichstrom über
eine vorgeschriebene Zeitdauer betrieben, wodurch die Zündeigenschaft
beim Wiederanfahren der Lampe (Wiederentzündeigenschaft) verbessert wird.
Als nächstes
werden die Gründe
für diese
Verbesserung erklärt.
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Die
Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 ist an der Seite der
Elektrode 51 mit Metallkomponenten zum Einbau/zur Verbindung
mit einem Reflektor versehen, und die Abkühlgeschwindigkeit, nachdem
die Lampe gelöscht
wird, ist daher für
Elektroden 51 und 52 unterschiedlich. Im diesem
Fall kühlt
die Seite der Elektrode 51 schneller ab als die Seite der
Elektrode 52. Die Ablagerung von Quecksilber auf den Elektroden,
die auftritt, nachdem die Lampe gelöscht wird, und die der Grund
für die
Verschlechterung der Wiederentzündeigenschaft
ist, schreitet auf der sich schneller abkühlenden Seite der Elektrode 51 mit
höherer
Geschwindigkeit voran, und es ist möglich, dass sich in extremen
Fällen
das gesamte Quecksilber auf der Seite der Elektrode 51 ablagert.
Wenn sich auf diese Weise eine große Menge Quecksilber an einer
Elektrode ablagert, verschlechtert sich die Wiederentzündeigenschaft.
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Um
die Wiederentzündeigenschaften
zu verbessern, muss sich das Quecksilber auf beiden Elektroden 51 und 52 gleichmäßig ablagern.
Wenn die Lampe mit dem Wechselstrom-Vorschaltgerät der vorliegenden Ausführungsform
gelöscht
wird, wird die Lampe über
ein vorgeschriebenes Zeitintervall bei einem festen Gleichstrom
mit Elektrode 51 als Anode und Elektrode 52 als
Kathode betrieben. In diesem Fall ist die Temperatur an der Seite
der Elektrode 51, die die Anode ist, direkt vor dem Löschen höher als
die Temperatur während
des Betriebs beim Strom im stationären Zustand (entsprechend dem
in 4 durch diagonale Linien schattierten Abschnitt) und
außerdem
höher als
die Seite der Elektrode 52 oder der Kathode. Das Abkühlen der
Elektrode 51, nachdem die Lampe gelöscht wurde, wird daher in Übereinstimmung
mit der höheren
Temperatur verzögert,
und als Ergebnis ist die Abkühlzeit,
die erforderlich ist, um die Temperatur zu erreichen, bei der die Ablagerung
von Quecksilber auftritt, für
jede der Elektroden 51 und 52 im wesentlichen
gleich, und das Quecksilber lagert sich auf jeder der Elektroden 51 und 52 gleichmäßig ab.
Die Menge Quecksilber, die sich an jeder Elektrode bildet, ist daher
geringer, als wenn der Lampenbetrieb nicht bei einem Gleichstrom
ausgeführt
wird, wenn die Lampe gelöscht wird,
und daher wird die Wiederentzündeigenschaft verbessert.
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In
dem Vorschaltgerät
der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform kann ein bereits bestehender
Mikrocomputer als Steuerkreis 4 eingesetzt werden, und
die Steuerung des Stroms, der der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 zugeführt wird, kann
durch ein Programm realisiert werden. In der vorliegenden Ausführungsform
kann der Lampenbetrieb durch den festen Gleichstrom zur Zeit des
Beginnens des Zündens
und der Lampenbetrieb durch den festen Gleichstrom zur Zeit des
Löschens
der Lampe durch die gleiche Steuerung realisiert werden. Als Ergebnis
kann das gleiche Programm verwendet werden, und die Steuerung kann
daher einfach und die Kosten niedrig gehalten werden.
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Zusätzlich werden
die Intervalle T1 und T2, die in 4 gezeigt
sind, vorzugsweise angemessen eingestellt, wobei solchen Faktoren
wie der Elektrodenkonfiguration der Lampe, dem Abstand zwischen der
Innenfläche
der Lampe und den Elektroden und der Abkühlgeschwindigkeit gebührende Überlegung zukommt.
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Weitere Ausführungsform
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Die
vorliegende Ausführungsform
entspricht der oben beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme,
dass beim Lampenbetrieb, der beim Löschen der Lampe bei einem festen
Gleichstrom ausgeführt
wird, die Strommenge, die über
Elektroden 51 und 52 der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 fließt, auf
die Hälfte
des Stroms im stationären
Zustand eingestellt ist. 5 zeigt ein Beispiel dieser Stromsteuerung. 5 zeigt
das Lampensteuersignal (a) und die Wellenform (b) des Lampenstroms, der
der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 zugeführt wird.
Der Abschnitt, der mit diagonalen Linien ausgefüllt ist, zeigt das Wechselstromsteuerintervall, und
die vorhergehenden und nachfolgenden Intervalle T1 und T3 zeigen
Intervalle einer festen Gleichstromsteuerung. Der Betrieb im Intervall
T1 und der schattierte Abschnitt entsprechen dem Betrieb in 4.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird die Lampe während
des Intervalls T3 durch einen festen Gleichstrom mit Elektrode 51 als
Anode und Elektrode 52 als Kathode betrieben, wenn sich
das Lampensteuersignal vom hohen Niveau zum niedrigen Niveau ändert, aber
der Strom, der den Elektroden 51 und 52 zugeführt wird,
ist die Hälfte
des Stroms im stationären
Zustand. Hier ist der Strom im stationären Zustand der Strom, der
fließt,
wenn sich die Lampe in einem stabilisierten Zustand befindet, und
konkret der Strom, der während
des Intervalls, in dem im schattierten Abschnitt der 5 die
Wechselspannung zugeführt
wird, über
die Elektroden 51 und 52 der Ultrahochdruck-Quecksilberlampe 5 fließt. Als
Ergebnis dieses Vorgangs wird die Fläche des Bogenflecks (Bogenhellpunkt)
kleiner, und die Temperatur des Elektrodenspitzenabschnitts wird
höher als
während
der Zufuhr des Stroms im stationären
Zustand. Das bedeutet, dass das Abkühlen der Elektroden nach dem
Löschen
der Lampe stärker
als im in 4 gezeigten Beispiel verzögert werden kann.
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Zusätzlich ist
das Intervall T3 des Lampenbetriebs beim festen Gleichstrom, der
beim Löschen der
Lampe ausgeführt
wird, kürzer
als das Intervall T2 des in 4 gezeigten
Beispiels, und als Ergebnis kann die Zeitdauer von der Zeit, zu
der sich das Lampensteuersignal auf ein niedriges Niveau ändert, bis
die Lampe gelöscht
wird, d. h. die Zeit von dem Punkt, an dem der Benutzer den Vorgang
des Ausschaltens der Lampe durchführt, bis die Lampe gelöscht ist,
reduziert werden, und daher kann die Bedienbarkeit verbessert werden.
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Die
Stromsteuerung, wie sie in 5 gezeigt ist,
kann leicht realisiert werden, indem nur das Programm eines bereits
vorhandenen Mikrocomputers modifiziert wird.
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Obwohl
die Strommenge, die den Elektroden 51 und 52 beim
Lampenbetrieb beim festen Gleichstrom während des Intervalls T3 zugeführt wird,
die Hälfte
des Stroms im stationären
Zustand in der oben beschriebenen Ausführungsform ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Form beschränkt, und es kann jeder Wert
verwendet werden, der geringer als der Strom im stationären Zustand
ist und der die Fläche
des Bogenflecks verringert. Wenn die Strommenge jedoch übermäßig verringert
wird, bildet sich der Bogenfleck nicht und geht verloren, und daher kann
die Elektrode nicht aufgeheizt werden. Daher muss die Strommenge
als Minimum innerhalb eines Bereiches eingestellt werden, der die
Bildung des Bogenflecks erlaubt. Es wurde durch Experimentieren gefunden,
dass durch Einstellen der Strommenge auf die Hälfte des Stroms im stationären Zustand
ein gutes Aufheizen der Elektrode ohne Verlust des Bogenflecks erhalten
wurde. Weil eine gewisse Sorge besteht, dass der Bogenfleck verloren
geht, wenn die Strommenge auf weniger als die Hälfte des Stroms im stationären Zustand
eingestellt wird, wird die Strommenge vorzugsweise auf mindestens
die Hälfte
des Stroms im stationären
Zustand eingestellt.
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Zusätzlich zu
einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe kann das Vorschaltgerät jeder
der oben beschriebenen Ausführungsformen
in anderen Entladungslampen wie z. B. HID-Lampen (Hochintensitäts-Entladungslampen)
angewendet werden, die durch Metallhalidlampen oder Quecksilberlampen,
in denen Licht durch Entladung in einem Metalldampf emittiert wird,
repräsentiert
werden, und in solchen Fällen
kann das Wechselstrom-Vorschaltgerät die Wiederentzündeigenschaft
auf ähnliche
Weise verbessern.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Verwendung spezieller Begriffe beschrieben
wurden, dient eine solche Beschreibung nur veranschaulichenden Zwecken, und
man möge
verstehen, dass Änderungen
und Variationen vorgenommen werden können.
