DE4428850A1 - Entladungslampen-Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ent­ ladungslampen-Beleuchtungseinrichtung zum Ansteuern einer Entladungslampe, wie einer Halogenmetalldampf­ lampe oder dergleichen.

In neuen Fahrzeugen sind Sicherheit bezüglich der Fahreigenschaften des Fahrzeugs und Anpassung an die Umgebung verlangt und Individualität bekommt jetzt mehr Wichtigkeit. Die Scheinwerfer eines Fahrzeugs müssen zur Zeit so ausgebildet sein, daß sie eine Erhöhung in der Lichtmenge und eine Verringerung der Abmessung aufweisen, wobei eine Verbesserung in der Sicherheit und in dem designerischen Entwurf gegeben sein soll. Übliche für die Fahrzeuge verwendete Lam­ pen treffen auf Schwierigkeiten, solchen Anforderun­ gen zu entsprechen. Daher wurde die Anwendung einer Entladungslampe als neue Lichtquelle diskutiert, die für die Fahrzeugbeleuchtung verwendet werden soll.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus einer 35 W Halogenmetalldampflampe entsprechend einer Art einer Entladungslampe nach dem Stand der Technik. Die Halogenmetallampe 12 weist einen Aufbau auf, bei der ein Quarzkolben 121 an seinen beiden Enden abge­ dichtet ist und ein leuchtendes oder lichtemittieren­ des Rohr 122 ist in seiner Mitte angeordnet.

Die Bezugszeichen 123a und 123b bezeichnen jeweils Wolframelektroden, die in dem lichtemittierenden Rohr 122 vorgesehen sind und jeweils elektrisch über Mo­ lybdänfolien 124a, 124b mit externen Leitungen 125a, 125b verbunden sind. Das Leuchtrohr 122 wurde in sei­ nem Innern mit Metallhalogeniden 126 geladen, die durch Kombinieren verschiedener Arten von Metallen, wie Natrium, Scandium usw. mit Jod hergestellt wer­ den, sowie einem Startergas (wie Xenongas) 127 und Quecksilber 128.

Derartige Entladungslampen sind sehr unterschiedlich zu den üblichen Lampen darin, daß die Entladungslampe einen zwischen den Elektroden erzeugten Bogen als Leuchtelement verwendet, und es ist notwendig, eine Beleuchtungsvorrichtung zur Steuerung des Bogens im Vergleich mit den Lampen nach dem Stand der Technik vorzusehen, deren einziger Glühfaden lediglich mit einer Spannung versorgt wird, um Licht zu emittieren.

Im folgenden wird eine Beschreibung der von der Be­ leuchtungsvorrichtung zu spielenden Rolle über die Art des Aussendens von Licht aus der Entladungslampe gegeben. Die Entladungslampe 12 benötigt zuerst eine hohe Spannung von einigen kV zu zehn und einigen kV in ihrem Anfangszustand. Die Beleuchtungsvorrichtung erzeugt diese Hochspannung und legt sie zwischen die Wolframelektroden 123a und 123b der Entladungslampe an.

Somit wird eine elektrische Entladung zwischen den Wolframelektroden 123a und 123b der Entladungslampe hervorgerufen, so daß ein Strom zwischen den Wolfra­ melektroden 123a und 123b fließt. Danach liefert die Beleuchtungsvorrichtung die maximale Nennleistung oder den maximalen Nennstrom der Entladungslampe 12 an die Entladungslampe 12, um dabei die durch oder von der Entladungslampe 12 ausgesandte Lichtmenge so schnell wie möglich zu erhöhen.

Zu diesem Zeitpunkt aktiviert der Strom, der durch die Entladungslampe 12 fließt, das in dem Leuchtrohr 122 vorhandene Startergas 127, um dabei eine Bogen­ entladung auf der Grundlage des Startergases 127 zu iniziieren.

Zu diesem Zeitpunkt steigt die der Entladungslampe zugeführten Spannung von ungefähr 20 V. Darüber hin­ aus stellt die Beleuchtungsvorrichtung die der Entla­ dungslampe zuzuführende Leistung ein, um graduell die Leistung in Übereinstimmung mit dieser Spannung zu verringert, um dabei die von der Entladungslampe 12 in einem Überlastzustand emittierte Lichtmenge zu steuern oder einzustellen.

Wenn die der Entladungslampe 12 zuzuführende Leistung gesteuert ist, steigt die Temperatur im Innern der Entladungslampe 12 schnell an, um das Quecksilber 128 zu verdampfen, mit dem Ergebnis, daß eine Bogenentla­ dung auf der Grundlage eines Quecksilbergases be­ ginnt. Da die Temperatur im Zentrum der Quecksilber­ bogenentladung ungefähr 4500 Kelvin erreicht und der Innenraum des lichtemittierenden Rohrs 122 auf eine höhere Temperatur und einen höheren Druck gebracht wird, beginnen die Metallhalogenide 126 ihre Verdamp­ fung und werden in Metallione und Halogenione in dem Bogen getrennt. Als Ergebnis emittiert das Metallion Licht bei einem dem Metall eigenen Spektrum.

Nach der Verdampfung von im wesentlichen allen Me­ tallhalogeniden 126 erreicht das Bogenlicht seine endgültige Form bzw. Ausgangsleistung und die Span­ nung der Entladungslampe 12 ist gesättigt, um eine stabile Spannung zu erreichen (im folgenden "statio­ näre Lampenspannung" genannt). Zu diesem Zeitpunkt legt die Beleuchtungsvorrichtung die der Entladungs­ lampe 12 zugeführten Leistung auf der Nennleistung fest, wodurch die Entladungslampe ein stabiles Licht frei von jedem Flackern emittiert.

Es ist für die Beleuchtungsvorrichtung notwendig, daß sie aktiv die der Entladungslampe 12 zugeführte Lei­ stung auf der Grundlage der Lampenspannung steuert, damit das Licht schnell ansteigt und stabilisiert wird. Ein Verfahren zum Durchführen einer solchen Leistungskontrolle wurde in einem Standard von EUREKA PROJEKT 273 VEDILIS (im folgenden einfach "VEDILIS" genannt) beschrieben, wobei in Fig. 2 ein Beispiel gezeigt wird.

Fig. 2 zeigt eine Lampenstrom-Steuerkennlinie, die den durch eine Entladungslampe fließenden Lampenstrom (d. h. Leistung) in Abhängigkeit von der gewünschten, an der Entladungslampe anliegenden Lampenspannung angibt. Entsprechend der Lampenstrom-Steuerkennlinie basierend auf "VEDILIS" wird die Lichtanstiegssteue­ rung in einem Bereich durchgeführt, in dem die maxi­ male Nennleistung und der maximale Nennstrom der Ent­ ladungslampe gegeben sind und die Entladungslampe wird schließlich bei der Nennleistung betrieben und gesteuert.

Vor allem wird bewirkt, daß ein Strom weniger als oder gleich dem maximalen Nennstrom in der Entla­ dungslampe in dem Lampenspannungsbereich von 0 V bis 28,8 V fließt, der aus der maximalen Nennleistung/ maximalen Nennstrom der Entladungslampe bestimmt wird. Während dieses Zeitraum erscheint ein linearer Bereich an der Lampenstrom-Steuerkennlinie. Ein Strom, der in bezug auf die Lampenspannung die maxi­ male Nennleistung vorsieht, kann in der Enladungslam­ pe in dem Lampenspannungsbereich von 28,8 V bis auf eine gewünschte Spannung (40 V in diesem Beispiel) fließen. Während dieses Zeitraums erscheint ein Kur­ venkennlinienstück auf der Lampenstromsteuerkennli­ nie.

Als nächstes erscheint ein lineares Kennlinienstück in dem Lampenspannungsbereich von 40 V bis zu der minimalen Nennspannung 65 V der Entladungslampe wenn der Lampenspannungsbereich diesen Bereich überschrei­ tet, kann ein Lampenstrom, der die Entladungslampe an der oberen Grenze der Nennleistung von 38 W in bezug auf die Lampenspannung betreibt, in der Entladungs­ lampe fließen. Während dieses Zeitraums erscheint ein gekrümmtes Kennlinienstück auf der Lampenstromsteuer­ kennlinie.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ein lineares Kennlinienstück, ein gebogenes Kennlinienstück, ein lineares Kennlinienstück und ein gekrümmtes Kenntli­ nienstück als Lampenstrom-Steuerkennlinie auf der Grundlage des "VEDILIS" in dieser weise erscheint, bis die Lampenspannung gesättigt und stabilisiert ist.

Fig. 3 zeigt eine Lampenstrom-Steuerkennlinie, die durch eine in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-141988 veröffentlichte Beleuchtungsvorrichtung er­ halten wird. Die Beleuchtungsvorrichtung führt eine Leistungssteuerung längs einer geraden Linie g_c und einer geraden Linie g_b durch, die einen Winkel von R bilden, und zwar während eines Zeitraums (Übergangs­ bereich Ab), in dem ein Bereich von einem Lichtemis­ sions-Erregungsbereich Aa, bei dem ein Fließen des maximalen Nennstroms in der Entladungslampe in Über­ einstimmung mit einer Lampenstrom-Steuerkennlinie, die durch eine gerade Linie g_a bewirkt wird, in einen Bereich B konstanter Leistung geändert wird, bei dem eine Konstantleistungssteuerung in Übereinstimmung mit einer Lampenstrom-Steuerkennlinie durchgeführt wird, die durch die gerade Linie g_c angegeben wird. Die Beleuchtungsvorrichtung bewirkt eine Steuerung der Verringerung der Änderungsrate längs einer Kurve h, die in der Nähe des Punkts, bei dem die gerade Linie g_a und die gerade Linie g_b sich schneiden, ge­ glättet ist. Das Symbol PQ in Fig. 3 gibt eine Kon­ stantleistungskurve an.

Da die Beleuchtungsvorrichtung für Entladungslampen nach dem Stand der Technik wie oben beschrieben aus­ gebildet ist, wurde der visuelle Nutzeffekt bzw. der Wirkungsgrad der Entladungslampe bei einer gewünsch­ ten Lampenspannung, der aufgrund von Änderungen ihrer Herstellung und sekulären Änderungen variiert, über­ haupt nicht berücksichtigt. Darüber hinaus kann nur eine Steuerung auf der Grundlage einer festen Lampen­ strom-Steuerkennlinie durchgeführt werden. Da die feste Lampenstrom-Steuerkennlinie eine ist, die auf ihrer minimale Nennleistung gerichtet ist, wird in der Nähe des Punktes, in dem die Lampenspannung die stationäre Lampenspannung erreicht, eine Verringerung in der Leistung entwickelt. Als Folge tritt ein große Einbruch bzw. ein Unterschwingen in der von der Ent­ ladungslampe erzeugten optischen Ausgangsleistung auf.

Die Erfindung wurde durchgeführt, um die obigen Pro­ bleme zu lösen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Ent­ ladungslampe zu schaffen, durch die schnell die von der Entladungslampe emittierte Lichtmenge auf die Nennlichtmenge steigt und auf dieser stabilisiert wird, wobei Unterschiede im visuellen Nutzeffekt bei Variationen der Entladungslampe absorbiert werden sollen, eine Lichtabgabe durch die Entladungslampe bei übermäßiger Leistung sowohl im Startzustand als auch im stationären Zustand verhindert werden soll und wobei der Entladungslampe im Anfangszustand die maximale Leistung zugeführt wird und der Anstieg der Lichtmenge schneller durchgeführt wird und kein Un­ terschwingen oder Absenken des Lichtpegels auftritt. Weiterhin soll eine Lampenstrom-Steuerkennlinie ent­ sprechend einem einfachen Algorithmus durch einen einfachen Schaltkreis realisiert werden, wobei die Lampenspannung nach dem Beginn des Leuchtens der Ent­ ladungslampe abrupt steigen und danach langsam bis zur Sättigung der Stabilisierung der Lampenspannung steigen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs und des ne­ bengeordneten Anspruchs gelöst.

Bei einer Vorrichtung für die Ansteuerung einer Ent­ ladungslampe entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung entscheidet ein Lampenstrom- Steuerkreis über die einer Entladungslampe zuzufüh­ renden Leistung bzw. über den Strom unter Verwendung einer vorher festgelegten Lampenstrom-Steuerkennlinie auf der Grundlage des visuellen Nutzeffektes der Ent­ ladungslampe, die abhängig von einer Änderung der Lampenspannung variiert.

Die Beleuchtungsvorrichtung bestimmt "einen der Ent­ ladungslampe zugeführten Lampenstrom bzw. Leistung" aus der Beziehung zwischen "Lampenspannung und Nutz­ effekt" und legt die Beziehung zwischen "einer Lam­ penspannung und einem Lampenstrom" als Lampenstrom- Steuerkennlinie fest, wodurch es möglich ist, einen schnellen Anstieg der von der Entladungslampe emit­ tierten Lichtmenge auf eine stabile Lichtmenge vom Beginn ihres Leuchtens zu bewirken.

Bei einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entla­ dungslampe nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Lampenstrom-Steuereinrichtung eine Speichervorrichtung für eine stationäre Lampen­ spannung und einer Mehrzahl von Lampenstrom-Steuer­ kennlinien auf und wählt die optimale Lampenstrom- Steuerkennlinie aus der Vielzahl von Lampenstrom- Steuerkennlinien abhängig von der stationären Lampen­ spannung der Entladungslampe aus.

Die Beleuchtungsvorrichtung wählt die für die Entla­ dungslampe geeignete Lampenstrom-Steuerkennlinie aus einer Mehrzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien ab­ hängig von der stationären Lampenspannung aus, um eine Anpassung an eine Änderung in dem Nutzeffekt zu ermöglichen, die aufgrund von bei der Herstellung der Entladungslampe und einer sekulären Änderung der Ent­ ladungslampe auftreten kann und um eine stabile Lichtmenge zu allen Zeitpunkten vorzusehen, selbst wenn irgendeine Entladungslampe gezündet wird bzw. anfängt zu leuchten.

Bei einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entla­ dungslampe entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert eine Lampenstrom-Steu­ ereinrichtung eine Entladungslampe, wenn ihre Eigen­ schaften nicht bekannt sind, in der weise, daß ein Strom in der Entladungslampe in Übereinstimmung mit einer Lampenstrom-Steuerkennlinie, die die minimale, der Entladungslampe zuzuführende Leistung angibt, aus einer Vielzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien wenn die in ihren Eigenschaften unbekannte Entla­ dungslampe gestartet wird, wählt die Beleuchtungsvor­ richtung die Lampenstrom-Steuerkennlinie aus einer Mehrzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien aus, die in bezug auf eine gewünschte Lampenspannung die niedrig­ ste Leistung angibt, um dabei zu verhindern, daß die Entladungslampe bei einer exzessiven Leistung leuch­ tet, wenn sie im stabilen Zustand ist.

Bei einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entla­ dungslampe entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wählt die Lampenstrom-Steuer­ einrichtung eine Lampenstrom-Steuerkennlinie aus, bei der die zuzuführende Leistung abgesenkt ist, als Al­ ternative zu der vorhandenen Lampenstrom-Steuerkenn­ linie, wenn eine Lampenspannung fällt.

Wenn die Lampenspannung wegen einiger Gründe, wie eine Änderung der Umgebung, eine Fehlfunktion der Entladungslampe und so weiter abfällt, ändert die Beleuchtungsvorrichtung die Lampenstrom-Steuerkenn­ linie zu der Lampenstrom-Steuerkennlinien bei der die zugeführte Leistung abgesenkt wird, um dabei zu ver­ hindern, daß die Entladungslampe bei exzessiver Lei­ stung leuchtet.

Bei einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entla­ dungslampe nach einem weiteren Aspekt der vorliegen­ den Erfindung hält eine Speichereinrichtung für die stationäre Spannung die gespeicherten Inhalte für einen vorbestimmten Zeitraum konstant, selbst wenn eine stationäre Lampenspannung geringer oder gleich ist als die gespeicherte Spannung.

Selbst wenn die stationäre Lampenspannung der Entla­ dungslampe im beleuchtenden Zustand geringer oder gleich der in der Speichereinrichtung für die statio­ näre Lampenspannung gespeicherte Spannung ist, hält die Beleuchtungsvorrichtung die gespeicherten Inhalte für einen vorbestimmten Zeitraum konstant, um zu ver­ hindern, daß die stationäre Lampenspannung irrtümlich aufgrund von kurzen Änderungen wie Rauschen oder der­ gleichen gespeichert wird. Somit kann die Beleuch­ tungsvorrichtung einen Anstieg in der optimalen Lichtmenge oder dem Lichtpegel realisieren, selbst wenn der nächste Leuchtvorgang der Entladungslampe durchgeführt wird.

In einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungs­ lampe nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung fallen eine Mehrzahl von Lampenstrom-Steu­ erkennlinie jeweils in einen Bereich, der kleiner oder gleich der maximalen Nennleistung, dem maximalen Nennstrom und der maximalen Nennspannung der Entla­ dungslampe ist, wobei sie in Form einer einzigen ge­ bogenen Linie dargestellt sind, bei der die jeweili­ gen Schnittpunkte von mindestens vier geraden Näh­ rungslinien, die in der Kennlinie der Lampenspannung in Abhängigkeit vom Lampenstrom existieren, als Scheitelpunkte dienen.

Die erste gerade Näherungslinie ist eine gerade Li­ nie, die durch Verbinden eines ersten Koordinaten­ punkts (0, maximaler Nennstrom der Entladungslampe) mit einem zweiten Koordinatenpunkt (maximale Nenn­ spannung der Entladungslampe/maximaler Nennstrom, maximaler Nennstrom) erhalten wird. Die zweite gerade Näherungslinie ist eine Tangenslinie der Kurve der maximalen Nennleistung, die durch den zweiten Koor­ dinatenpunkt geht. Die dritte gerade Näherungslinie ist eine gerade Linie, die eine Nennleistungskurve bei zwei Koordinatenpunkten in einem Bereich zwischen der minimalen Nennspannung der Entladungslampe und der maximalen Nennspannung schneidet. Die vierte ge­ rade Näherungslinie ist eine gerade Linie, die durch einen dritten Koordinatenpunkt hindurchgeht, der eine stationäre Lampenspannung auf der dritte geraden Nä­ herungslinie angibt und der zu der zweiten geraden Näherungslinie hin gezogen ist.

Die Beleuchtungsvorrichtung steuert die Entladungs­ lampe in Übereinstimmung mit den ersten bis vierten geraden Näherungslinien, um dabei abrupt eine Lampen­ spannung nach dem Beginnen des Leuchtens der Entla­ dungslampe zu steigern und danach langsam die Lampen­ spannung zu erhöhen. Das heißt, daß die Entladungs­ lampe in Übereinstimmung mit einem einfachen Algo­ rithmus gesättigt und stabilisiert werden kann.

Bei einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entla­ dungslampe nach einem weiteren Aspekt der vorliegen­ den Erfindung ist eine vierte gerade Näherungslinie eine tangentiale Linie einer maximalen Nennleistungs­ kurve einer Entladungslampe, die sich in Richtung einer Spannung erstreckt, die niedriger ist als die stationäre Lampenspannung.

Die Beleuchtungsvorrichtung steuert die Entladungs­ lampe in Übereinstimmung mit einer Charakteristik, die auf der Spannungsseite existiert, die niedriger ist als die stationäre Lampenspannung, um zu ermögli­ chen, daß die vierte gerade Näherungslinie die maxi­ male Leistung an die Entladungslampe zu Beginn ihres Leuchtens liefert und um einen schnelleren Anstieg in der von der Entladungslampe emittierten Lichtmenge zu ermöglichen.

Bei der Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungs­ lampe nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Lampenstrom-Steuereinrichtung eine Vorrichtung zum Verhindern oder Steuern eines Unterschwingens auf, die ein in einer Lichtmengenanstiegscharakteri­ stik einer Entladungslampe erzeugtes Unterschwingen verringert. Darüber hinaus variiert die Lampenstrom- Steuereinrichtung einen Steuerbetriebspunkt auf einer Lampenstrom-Steuerkennlinie abhängig von der Verände­ rung der Lampenspannung und ändert in äquivalenter weise die Lampenstrom-Steuerkennlinie unter Verwen­ dung der Vorrichtung zum Begrenzen des Unterschwin­ gens.

Die Beleuchtungsvorrichtung variiert den Steuerbe­ triebspunkt auf der Lampenstrom-Steuerkennlinie ab­ hängig von der Änderung in der Lampenspannung, um dabei das Unterschwingen zu bremsen und eine Diffe­ renz im Lichtpegel zwischen einem Überschwingen und dem Unterschwingen zu reduzieren. Als Ergebnis reali­ siert die Beleuchtungsvorrichtung einen Anstieg in der Lichtmenge der frei von einer physikalischen Un­ regelmäßigkeit ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Entladungslampe nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Darstellung zum Beschreiben eines Steuerungsstandards der Entladungslam­ pe nach dem Stand der Technik nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung zum Beschreiben einer Lampenstrom-Steuerkennlinie auf der Grundlage des Steuerstandards nach Fig. 2,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Aufbaus der Beleuchtungsvorrichtung für eine Ent­ ladungslampe nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungslampe nach einem ersten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung,

Fig. 6 eine Zeitdarstellung zum Beschreiben der Wellenformen von Signalen, die an den jeweiligen Punkten der Beleuch­ tungsvorrichtung nach Fig. 5 erschei­ nen,

Fig. 7 eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels der Beziehung zwischen Lam­ penspannung und Nutzeffekt,

Fig. 8 eine Darstellung zum Beschreiben der Beziehung zwischen Lampenspannung und zugeführter Leistung auf der Grundlage der Beziehung nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Darstellung der Lampenstrom-Steu­ erkennlinie der Beleuchtungsvorrich­ tung nach Fig. 5,

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung der Lichtmengenanstiegskennlinie der Ent­ ladungslampe, die auf der Grundlage der Kennlinie nach Fig. 9 erzeugt wird,

Fig. 11 eine Darstellung zur Beschreibung ei­ nes Beispiels einer Beziehung zwischen einer Mehrzahl von Lampenspannungen und ihrer entsprechenden Nutzeffekte,

Fig. 12 eine Ansicht zur Erläuterung einer Beziehung zwischen Lampenspannungen und Eingangsleistung, die auf der Grundlage der Beziehung nach Fig. 11 erhalten wird,

Fig. 13 eine Darstellung der Lampenstrom-Steu­ erkennlinie der Beleuchtungsvorrich­ tung nach Fig. 5 zur Durchführung der Beleuchtungssteuerung auf der Grundla­ ge einer Vielzahl von Steuerkennli­ nien,

Fig. 14 eine Ansicht zur Erläuterung einer Lampenstrom-Steuerkennlinie, die mit einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungslampe nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird,

Fig. 15 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Lampenstrom-Steuerkreises, der in der Beleuchtungsvorrichtung nach Fig. 14 verwendet wird,

Fig. 16 eine Darstellung zum Beschreiben der von Differenzverstärkern erzeugten Ausgangsspannungen, die in dem Lampen­ strom-Steuerkreis nach Fig. 15 verwen­ det werden,

Fig. 17 eine Ansicht zum Erläutern der Aus­ gangsspannungen, die von einem Maxi­ malwert-Auswahlkreis erzeugt werden, der in dem Lampenstrom-Steuerkreis nach Fig. 15 verwendet wird,

Fig. 18 eine Darstellung der von dem Lampen­ strom-Steuerkreis nach Fig. 15 erzeug­ ten Ausgangsspannung,

Fig. 19 eine Darstellung zum Beschreiben der Anstiegscharakteristik einer Lampen­ spannung,

Fig. 20 eine Darstellung für die Erläuterung der Anstiegskennlinien der von der Entladungslampe nach Fig. 14 emittier­ ten Lichtmenge,

Fig. 21 eine Darstellung zur Beschreibung der Lampenstrom-Steuerkennlinien der Be­ leuchtungsvorrichtung nach Fig. 14 für die Durchführung einer Beleuchtungs­ steuerung auf der Grundlage einer Mehrzahl von Steuerkennlinien,

Fig. 22 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Differenzverstärkerkreises, der in dem Lampenstrom-Steuerkreis zum Durchführen der Beleuchtungssteuerung auf der Grundlage einer Mehrzahl von Steuerkennlinien verwendet wird,

Fig. 23 eine Darstellung zur Erläuterung der Änderungen in der Lampenstrom-Steuer­ kennlinie, die beim Abfall der statio­ nären Lampenspannung erzeugt werden,

Fig. 24 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Lampenstrom-Steuerkreises für die Beleuchtungsvorrichtung entspre­ chend einem dritten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 25 eine Darstellung zum Beschreiben von Ausgangsspannungen, die von in dem Lampenstrom-Steuerkreis nach Fig. 24 verwendeten Differenzverstärkerkreisen erzeugt werden,

Fig. 26 eine Darstellung zur Beschreibung der Ausgangsspannung eines in dem Lampen­ strom-Steuerkreis nach Fig. 24 verwen­ deten Addierers,

Fig. 27 eine Darstellung zur Erläuterung der von dem Lampenstrom-Steuerkreis nach Fig. 24 erzeugten Ausgangsspannung,

Fig. 28 eine Darstellung zur Beschreibung der Beziehung zwischen der optischen Aus­ gangsleistung, einer Lampenspannung und eines Lampenstroms einer Beleuch­ tungsvorrichtung für eine Entladungs­ lampe entsprechend einem vierten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung,

Fig. 29 eine Darstellung von Lampenstrom-Steu­ erkennlinien, die mit der Beleuch­ tungsvorrichtung nach Fig. 28 erhalten werden, und

Fig. 30 eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Differenzverstärkerkreises zum Steuern eines Unterschwingens.

Erstes Ausführungsbeispiel

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In den Fig. 4 und 5 bezeich­ nen die Bezugszeichen 1, 2 und 3 jeweils eine Gleich­ spannungsversorgung, einen Beleuchtungsschalter und einen Gleichstrom-Hochstufungskreis (im folgenden "Hochsetzsteller" genannt), der eine Chopper-Anord­ nung aus einer Drossel 31, einer Diode 32, einem Kon­ densator 33 und einer Schaltvorrichtung bzw. einem Schaltelement 34 besteht.

Die Gleichspannungsversorgung 1 ist elektrisch mit einem der Anschlüsse der Drossel 31 verbunden, die einem Eingangsanschluß der Gleichstrom-Hochsetzstel­ lers 3 entspricht, wobei ein Beleuchtungsschalter 2 zwischengeschaltet ist. Der Drain-Anschluß des Schaltelementes 34 und die Anode der Diode 32 sind elektrisch mit dem anderen Anschluß der Drossel 31 verbunden.

Die Kathode der Diode 32 ist elektrisch mit einem Anschluß des Kondensators 33 verbunden, der dem Aus­ gang des Gleichstrom-Hochsetzstellers 3 entspricht. Der andere Anschluß des Kondensators 33 ist mit dem Source-Anschluß des Schaltelementes 34 und Ground (im folgenden "GND" bezeichnet) der Spannungsversorgung 1 verbunden.

Mit 4 ist ein Steuerkreis für den Hochsetzsteller bezeichnet, der einen Ausgangsanschluß 4a und vier Eingangsanschlüsse 4b bis 4d aufweist. Der Ausgangs­ anschluß 4a ist elektrisch mit dem Gate-Anschluß des Schaltelementes 34 des Hochsetzstellers 3 verbunden, während der Eingangsanschluß 4b elektrisch an den Ausgang des Hochsetzstellers 3 angeschlossen ist.

Weiterhin ist der Eingangsanschluß 4c elektrisch mit dem Ausgang eines Stromdetektorkreises 5 verbunden, der elektrisch mit GND gekoppelt ist. Der Eingangs­ anschluß 4d ist elektrisch mit dem Ausgang eines Lam­ penstrom-Steuerkreises 7 verbunden. Der Steuerkreis 4 für den Hochsetzsteller umfaßt Pulsweitenmodula­ tions (im folgenden "PWM")-Kontroller 41, Fehlerver­ stärker 42, 43 und Widerstände 44 bis 47.

Die Widerstände sind zwischen dem Eingangsanschluß 4b des Hochsetzsteller-Steuerkreises 4 und GND in Reihe geschaltet. Ein Verbindungspunkt 4e zwischen den Wi­ derständen 44 und 45 ist elektrisch mit einem nich­ tinvertierenden Eingangsanschluß des Fehlerverstär­ kers 42 verbunden. Weiterhin sind die Widerstände 46 und 47 zwischen einer Referenzspannung (z. B. 5 V) und GND in Reihe geschaltet. Ein Verbindungspunkt 4f zwi­ schen den Widerständen 46 und 47 ist elektrisch mit dem invertierenden Eingang des Fehlerverstärkers 42 verbunden.

Der nichtinvertierende Eingang des Fehlerverstärkers 43 ist elektrisch mit dem Eingang 4c des Steuerkrei­ ses 4 verbunden, während der invertierende Eingang an den Eingang 4d des Steuerkreises 4 angeschlossen ist. Die Ausgänge dieser Fehlerverstärker 42, 43 sind ODER-verdrahtet über Dioden 48, 49 miteinander ver­ bunden und an den Eingang des PWM-Controllers 41 an­ geschlossen.

Wenn der Pegel des entweder von dem Fehlerverstärker 42 oder dem Fehlerverstärker 43 erzeugten Ausgangssi­ gnals niedrig ist, macht der Controller 41 die Ein­ schaltimpulse des Signalausgangs zu dem Schaltelement 34 weiter, so daß dadurch der Hochsetzgrad des Hoch­ setzstellers 3 erhöht wird. Wenn dagegen der Aus­ gangspegel entweder des Fehlerverstärkers 42 oder des Fehlerverstärkers 43 hoch ist, steuert der PWM-Con­ troller 41 die Einschaltimpulse der Schaltelemente 34 schmaler, um den Hochsetzgrad des Hochsetzstellers 3 zu verringern.

Da die Fehlerverstärker 42 und 43 in ODER-verdrahte­ ter weise mit dem PWM-Controller 41, wie oben be­ schrieben, verbunden sind, wird einem ihrer hohen Ausgangspegel eine Priorität gegeben und an den PWM- Controller 41 geliefert.

Der Stromdetektorkreis 5 wird unter Verwendung von beispielsweise einem Widerstand realisiert, dessen einer Anschluß elektrisch mit GND und der andere An­ schluß elektrisch mit dem Eingang 4c des Steuerkrei­ ses 4 des Hochsetzstellers 3 verbunden ist.

Mit 6 ist ein Spannungserfassungskreis bezeichnet, der die Widerstände 61, 62, einen Kondensator 63, eine Zenerdiode 64 und einen Operationsverstärker 65 umfaßt. Einer der beiden Anschlüsse des Widerstandes 61 dient als Eingang des Spannungserfassungskreises 6 und ist elektrisch mit dem Ausgang des Gleichstrom- Hochsetzstellerkreises 3 verbunden. Andererseits ist der andere Anschluß des Widerstandes 61 elektrisch mit GND über den Widerstand 62 gekoppelt. Weiterhin ist der andere Anschluß des Widerstandes 61 mit einem der beiden Anschlüsse des Kondensators 63, der Katho­ de der Zenerdiode 64 und einem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 65 verbunden.

Die anderen Anschlüsse des Kondensators 63 und der Zenerdiode 64 sind an GND angeschlossen. Die Zener­ diode 64 ist in den Spannungserfassungskreis 6 einge­ fügt, um hauptsächlich den nichtinvertierenden Ein­ gang des Operationsverstärkers 65 vor einer zu hohen Spannung zu schützen. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 65 ist elektrisch mit dem Aus­ gang des Operationsverstärkers 65 verbunden, der als Ausgang des Spannungserfassungskreises 6 dient.

Der Lampenstrom-Steuerkreis 7 weist eine Verarbei­ tungseinrichtung 71, einen Timerkreis 72 und eine angebende Stromtabelle 73 auf. Die Verarbeitungsein­ richtung 71 besteht aus einem Mikrocomputer mit einem A/D- und einem D/A-Wandler. Die anzeigende Stromta­ belle 73 besteht aus einem Speicher, wie einem ROM oder dergleichen.

Der Lampenstrom-Steuerkreis 7 wird dazu verwendet, die Leistung, d. h. den Strom anzugeben, der einer Entladungslampe 12 auf der Grundlage eines ihm von dem Spannungserfassungskreis 6 zugeführten Eingangs­ signals zugeführt wird. Der Lampenstrom-Steuerkreis 7 gibt ein Signal aus, das beschreibend für den angege­ benen Strom zu dem Eingang 4d des Steuerkreises 4 des Hochsetzstellers ist.

Der Wert des angezeigten Stroms, der durch den von dem Lampenstrom-Steuerkreis 7 ausgegebenen Spannungs­ wert gegeben ist, ist gleich dem Stromwert, der durch die Spannung über den Stromdetektorkreis 5 geliefert wird und die an den Eingang 4c des Steuerkreises 4 für den Hochsetzsteller gegeben wird. Wenn ein Strom zum Zeitpunkt, da eine Spannung über den Stromdetek­ torkreis 5 1 V ist, beispielsweise 1 A beträgt, dann meint die von dem Lampenstrom-Steuerkreis 7 ausgege­ bene Spannung 1 V und den durch diesen Kreis 7 ange­ gebenen Strom 1 A.

Mit 8 ist ein Inverter in Vollbrückenschaltung ange­ geben, der Schaltvorrichtungen oder Elemente 81 bis 84 Umfaßt. Die Drain-Anschlüsse der Schaltvorrichtun­ gen 81 und 82 sind mit dem Ausgang des Gleichstrom- Hochsetzstellers 3 verbunden. Die Source-Anschlüsse der Schaltvorrichtungen 81 und 82 sind elektrisch mit den Drain-Anschlüssen der Schaltvorrichtungen 83 und 84 jeweils verbunden.

Ein Detektorkreis 9 zum Erfassen des Beginns der Ent­ ladung ist in der Weise aufgebaut, daß Widerstände 91 und 92 elektrisch in Reihe zwischen dem Ausgang des Hochsetzstellers 3 und GND geschaltet sind und eine durch die Widerstände 91 und 92 geteilte Spannung wird einem Komparator 93 eingegeben. Der Komparator 93 erfaßt die Vorderflanke der geteilten Spannung und entscheidet aus dem Ergebnis der Abtastung, daß ein Starten der Entladung erfolgreich durchgeführt wurde. Danach sendet der Komparator 93 ein Signal an einen Timerkreis 101 und den Lampenstrom-Steuerkreis 7.

Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Treiber, der Ausgangsanschlüsse 10a bis 10d aufweist, die jeweils elektrisch mit den Gate-Anschlüssen der jeweiligen Schaltvorrichtungen 81 bis 84 verbunden sind, um die Schaltvorrichtungen 81 bis 84 des Inverters 8 jeweils ein- und auszuschalten.

Der Treiber 10 umfaßt den Timerkreis 101 und einen Treiberkreis 102. Der Treiberkreis 102 liefert Signa­ le, die jeweils eine sogenannte Totzeit aufweisen, zu den jeweiligen Anschlüssen 10a bis 10d während eine Zeitraums, in dem die Schaltvorrichtung 81 und 84 jeweils phasengleich bei derselben Frequenz sind, wobei die Schaltvorrichtungen 82 und 83 identisch in Phase zueinander bei derselben Frequenz sind, die Schaltvorrichtungen 81 und 82 jeweils gegenphasig bei derselben Frequenz aktiviert sind und die Schaltvor­ richtungen 81 und 84 und die Schaltvorrichtungen 82 und 83 nicht gleichzeitig eingeschaltet werden.

Der Timerkreis 101 zählt ein Zeitintervall, das nach der Eingabe des Signals von dem Komparator 93 abge­ laufen ist.

Mit dem Bezugszeichen 11 ist ein Entladungsstarter­ kreis mit einem Transformator 111, einem Hochspan­ nungserzeugungskreis 112 und eine Zeitkonstantenkreis 113 bezeichnet. Die Anschlüsse der Primärseite des Transformators 111 des Entladungsstarterkreises 11 sind mit dem Hochspannungserzeugungskreis 112 verbun­ den. Einer der Anschlüsse der Sekundärseite des Transformators 111 ist elektrisch mit dem Source-An­ schluß der Schaltvorrichtung 81 des Inverters 8 und mit dem Hochspannungs-Erzeugungskreis 112 über den Zeitkonstantenkreis 113 verbunden.

Der andere Anschluß der Sekundärseite des Transforma­ tors ist elektrisch mit einem der. Anschlüsse der Ent­ ladungslampe 12 verbunden. Der andere Anschluß der Entladungslampe 12 ist mit dem Source-Anschluß der Schaltvorrichtung 82 des Inverters 8 verbunden.

Die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels wird im folgenden beschrieben. Wenn der Beleuchtungs­ schalter 2 eingeschaltet wird, beginnt der Steuer­ kreis 4 für den Hochsetzsteller abhängig von der von der Gleichspannungsquelle 1 gelieferten Spannung zu arbeiten, derart, daß er die Schaltervorrichtung 34 des Hochsetzstellers 3 ein- und ausschaltet, wodurch die von der Spannungsquelle 1 gelieferte Spannung erhöht wird.

Während der Einschaltperiode der Schaltervorrichtung 34 wird eine Schleife von der Gleichspannungsquelle 1, der Schaltervorrichtung 34 und der Drossel 31 ge­ bildet. Elektromagnetische Energie wird in der Dros­ sel 31 auf der Grundlage des Stroms gespeichert, der aus der Gleichspannungsquelle 1 über diese Schleife in die Spule 31 fließt.

Während der Ausschaltperiode der Schaltervorrichtung 34 wird dann eine Schleife über die Gleichspannungs­ quelle 1, den Beleuchtungsschalter 2, die Drossel 31, die Diode 32 und den Kondensator 33 gebildet. Die in der Drossel 31 während der Einschaltperiode der Schaltervorrichtung 34 gespeicherte elektromagneti­ sche Energie wird über die Diode 32 an den Kondensa­ tor 33 geliefert, in dem sie in elektrostatische Energie umgewandelt und darin gespeichert wird. Somit wird eine Spannung entsprechend der elektrostatischen Energie durch Multiplizierung der Spannung der Gleichspannungsquelle 1 erzielt und die multipli­ zierten Spannung erscheint über den Kondensator 33.

Die über den Kondensator 33 liegende Spannung, d. h. der Ausgang des Hochsetzstellers 3 wird graduell durch die wiederholte Ein- und Aussteuerung der Schaltervorrichtung 34 bei einer Frequenz f erhöht, wobei das Ein-Aus-Tastverhältnis geändert wird.

Die Ausgangsspannung des Hochsetzstellers 3 wird als Va bezeichnet. Das Ein- und Aus-Tastverhältnis der Schaltervorrichtung 34 hängt von den über die Ein­ gangsanschlüsse 4b, 4c und 4d des Steuerkreises 4 des Hochsetzstellers gelieferten Eingangssignalen ab.

Der Fehlerverstärker 42 in dem Steuerkreis 4 für den Hochsetzsteller verstärkt eine Differenz zwischen einer festen Spannung Vf (invertierter Eingang) an dem Verbindungspunkt 4f, die durch Teilen der Refe­ renzspannung zwischen den Widerständen 46 und 47 er­ halten wird, und einer Spannung Ve (nichtinvertierter Eingang) am Verbindungspunkt 4e, die durch Teilen der Ausgangsspannung Va des Hochsetzstellers 3 über die Widerstände 44 und 45 erhalten wird. Die feste Span­ nung Vf wird nun gleich der Spannung Ve an dem Ver­ bindungspunkt 4e gesetzt, die beispielsweise Va = 400 V (erster vorbestimmter Wert) erreicht.

Wenn der Beleuchtungsschalter 2 eingeschaltet wird, ist die Ausgangsspannung Va des Hochsetzstellers 3 niedriger als der erste vorbestimmte Wert und der Ausgang des Fehlerverstärkers 42 liefert einen nied­ rigen Pegel. Daher macht der PWM-Controller 41 das Ein-Tastverhältnis eines Gate-Signal-Ausgangs zu der Schaltervorrichtung 34 breit. Somit wird der Grad des Hochsetzens der Ausgangsspannung Va des Hochsetzstel­ lers 3 angehoben. Wenn die Ausgangsspannung Va an­ steigt und sich dem ersten vorbestimmten Wert nähert, verringert der PWM-Controller 41 das Ein-Tastverhält­ nis, wodurch der Grad des Hochsetzens der Ausgangs­ spannung Va reduziert wird. Der PwM-Controller 41 wird derart aktiviert, daß er die Spannung zum Zeit­ punkt von Vf = Ve hält, wenn die Spannung Ve den er­ sten vorbestimmten Wert erreicht (siehe Fig. 6(D).

Nun wird angenommen, daß ein für den Anstieg der Spannung Ve auf den vorbestimmten Wert vom Einschal­ ten des Beleuchtungsschalters 2 benötigtes Zeitinter­ vall t1 ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Strom in dem Stromdetektorkreis 5 nicht fließt (eine Spannung Vc am Eingang 4c ist gleich 0), ist das Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 43 im Pegel im Vergleich mit dem Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 42 niedrig (siehe Fig. 6(C)). Somit wird das Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 42 nicht von der Hochsetzoperation zu diesem Zeitpunkt betroffen.

Parallel zu einer derartigen Hochsetzoperation setzt der Treiberkreis 102 ein Einschalten der Schaltvor­ richtungen 81 und 84 des Inverters 8 und ein Aus­ schalten der Schaltvorrichtungen 82 und 83 entgegen­ gesetzt zu dieser Ein-Operation fort. Somit wird die Ausgangsspannung Va (Gleichspannung) des Gleichstrom- Hochsetzstellerkreises 3 über die Entladungslampe 12, so wie sie ist, angelegt (siehe Fig. 6(A) und 6(B)).

Die Ausgangsspannung Va des Hochsetzstellers 3 wird dem Zeitkonstantkreis 113 des Entladungsstarterkrei­ ses 11 über einen Verbindungspunkt oder -knoten 11a zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Zeitkonstant­ kreises 113 einen zweiten vorbestimmten Wert er­ reicht, gibt der Hochspannungs-Erzeugungskreis 112 eine Impulsspannung an den Transformator 111. Als Ergebnis wird ein Hochspannungsimpuls an die Entla­ dungslampe 12 geliefert, wodurch die Entladung ge­ startet wird.

Die Beziehung zwischen einem Zeitintervall t2, das benötigt wird, damit das Ausgangssignal des Zeitkon­ stantkreises 113 einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, und dem Zeitintervall t1, das benötigt wird, damit die Ausgangsspannung Va des Hochsetzstel­ lers 3 den ersten vorbestimmten Wert erreicht, wird durch t2 t1 dargestellt.

Wenn der Strom in der Entladungslampe 12 fließt, so daß die Startentladung durchgeführt wird, ändert sich die Last (Impedanz der Entladungslampe 12) des Hoch­ setzstellerkreises 3 von einem lastlosen Zustand in einen Zustand starker Last. Daher wird die Ausgangs­ spannung Va des Hochsetzstellers 3 plötzlich redu­ ziert (siehe Fig. 6(B).

Der Start-Entladungs-Detektorkreis 9 erfaßt einen derartigen plötzlichen Spannungsabfall und informiert den Timerkreis 101 und den Stromsteuerkreis 7 über das Ergebnis der Erfassung. Der Timerkreis 101 zählt ein vorbestimmtes Zeitintervall t3 (siehe Fig. 6(F)). Wenn der Timerkreis 101 das vorbestimmte Zeitinter­ vall t3 zählt, sendet der Treiberkreis 102 ein Signal mit einer Totzeit von wenigen µs oder dergleichen an jedes Schaltelement 81 und 84 bei einer Frequenz f2 (z. B. 400 Hz) und einem Tastverhältnis von 50% (sie­ he Fig. 6(G)). Darüber hinaus sendet der Treiberkreis 102 ein Signal, das außer Phase zu dem vorhergehenden Signal ist, an die Schaltvorrichtungen 82 und 83 (siehe Fig. 6(H)). Die Schaltvorrichtungen 81 und 84 und die Schaltvorrichtungen 82 und 83 werden wechsel­ seitig ein- und ausgeschaltet.

Obwohl die Entladungslampe 12 einen durch die Schalt­ vorrichtungen 81 bis 84 erzeugten Schaltverlust auf­ weist, wird die Entladungslampe 12 mit einer recht­ eckförmigen Wechselspannung versorgt, deren Nullspit­ ze etwa Va beträgt. Somit ist die Spannung Va im we­ sentlichen gleich der Lampenspannung VL der Entla­ dungslampe 12 (VL ≒ Va).

Der Spannungserfassungskreis 6 liefert die Lampen­ spannung VL, die durch Teilen des Spannungseingangs­ signals über die Widerstände 61 und 62 erhalten wird, an den Lampenstrom-Steuerkreis 7 über den Operations­ verstärker (Puffer) 65. Der Kondensator 63 ist dafür vorgesehen, die Ausgangswelligkeit des Hochsetzstel­ lerkreises 3, die der Lampenspannung VL überlagert ist, zu absorbieren.

Der Lampenstrom-Steuerkreis 7 ist mit einer Tabelle 43 zum Anzeigen des Stroms versehen, die eine Lampen­ strom-Steuerkennlinie speichert, damit die Entla­ dungslampe 12 schnell und stabil den Nennlichtstrom erreicht. Die Verarbeitungseinrichtung 71 liest den angegebenen Lampenstrom ILS aus der Tabelle 73 in Abhängigkeit von dem Wert der eingegebenen Lampen­ spannung VL und liefert eine Spannung entsprechend dem angezeigten Signal an den invertierenden Eingang des Fehlerverstärkers 43.

Andererseits wird ein Lampenstrom IL, der zu diesem Zeitpunkt in der Entladungslampe 12 fließt, in seine entsprechende Spannung durch den Stromerfassungskreis 5 umgewandelt, damit sie an den nichtinvertierenden Eingang des Fehlerverstärkers 43 geliefert wird. So­ mit gibt der Fehlerverstärker 43 eine Spannung ent­ sprechend der Differenz zwischen dem angezeigten Lam­ penstrom ILS und dem Lampenstrom IL aus.

Da zu diesem Zeitpunkt das Ausgangssignal des Fehler­ verstärkers 43 größer wird als das des Fehlerverstär­ kers 42, wird das Einschaltverhältnis der Schaltvor­ richtung 34 durch den PwM-Controller 41 in Überein­ stimmung mit dem Ausgangssignal des Fehlerverstärkers 43 gesteuert, nachdem das Ausgangssignal des Fehler­ verstärkers 43 größer geworden ist als das des Feh­ lerverstärkers 42 (nachdem die Startentladung aufge­ treten ist).

Wenn das Ausgangssignal des Stromerfassungskreises 5 größer als das des Lampenstrom-Steuerkreises ist (oder wenn der aktuell-fließende Lampenstrom IL grö­ ßer ist als der Lampenstrom ILS), erzeugt der Fehler­ verstärker 43 ein Signal mit hohem Pegel. Als Ergeb­ nis verringert der PWM-Controller 41 das Einschalt­ tastverhältnis der Schaltvorrichtung 34, Um die von dem Hochsetzsteller 3 ausgegebene Spannung zu redu­ zieren, wodurch der in der Entladungslampe 12 flie­ ßende Strom verringert wird.

Wenn auf der anderen Seite das Ausgangssignal des Stromerfassungskreises 5 kleiner ist als das des Lam­ penstrom-Steuerkreises 7 (oder wenn der aktuell-flie­ ßende Lampenstrom IL kleiner als der Lampenstrom ILS ist), liefert der Fehlerverstärker 43 ein Signal mit niedrigem Pegel. Als Ergebnis vergrößert der PWM-Con­ troller 41 das Einschalttastverhältnis der Schaltvor­ richtung 34, Um die Ausgangsspannung des Hochsetz­ stellers 3 zu erhöhen, wodurch der in der Entladungs­ lampe 12 fließende Strom erhöht wird.

Somit wird der Steuerkreis 4 für den Hochsetzsteller in der weise aktiviert, daß der aktuell-fließende Lampenstrom gleich dem angezeigten Lampenstrom ist. Die Entladungslampe 12 erreicht schnell den Nenn­ lichtstrom aufgrund dieser Art von Rückkopplungssy­ stem.

Die in der Tabelle 73 für den anzuzeigenden Strom des Lampenstrom-Steuerkreises 7 vorgegebene Lampenstrom- Steuerkennlinie wird nun im Detail unter Verwendung als erläuterndes Beispiel einer 35 W Halogenmetallampe, die als Entladungslampe 12 dient, beschrieben.

Fig. 7 ist eine Darstellung zum Beschreibung einer Beziehung zwischen experimentell erhaltenen Lampen­ spannungen der Entladungslampe 12 und ihren jeweili­ gen Lichtausbeuten der Entladungslampe 12. Die Abszisse stellt die Lampenspannung und die Ordinate den Lichtstrom pro Watt dar, der von der Entladungs­ lampe 12 erzeugt wird, d. h. die Lichtausbeute lm/w. Die Zeichnung, die die Beziehung zwischen der Lampen­ spannung und der Lichtausbeute beschreibt, zeigt die folgenden Inhalte.

Während einer Periode A1, in der die Lampenspannung niedrig ist, unmittelbar, nachdem die Entladungslampe die Startentladung durchgeführt hat, emittiert haupt­ sächlich das Startergas (z. B. Xenongas) Licht. Die Lichtausbeute zu diesem Zeitpunkt ist nicht zu nied­ rig.

Während einer Periode A2, in der die Lampenspannung auf ungefähr 60 V ansteigt, ionisiert das Quecksilber eines Temperaturanstiegs in dem Leuchtrohr sehr stark, so daß der Dampfdruck des Quecksilbers erhöht wird, wodurch die Lampenspannung erhöht wird. Da zu diesem Zeitpunkt die Strahlung oder Emission in Ab­ hängigkeit von dem Quecksilber erfolgt, steigt ihre Lichtausbeute gleichfalls mit dem Dampfdruck des Quecksilbers.

Während einer Periode A3, in der die Lichtausbeute im wesentlichen konstant ist, selbst wenn die Lampen­ spannung steigt, befindet sich das Quecksilber, das zu der Entscheidung der Lampenspannung beiträgt, in einem im wesentlichen verdampften Zustand. Da aller­ dings die Emission immer noch von dem Quecksilber abhängt, ändert sich ihre Lichtausbeute nicht sehr.

Während einer Periode A4, in der die Änderung der Lampenspannung relativ gering ist, aber ein Anstieg der Lichtausbeute sehr stark ist, wird das Metallha­ logenid heftig verdampft und ionisiert. Da somit das Licht aktiv durch ein Metall emittiert wird, wird seine Lichtausbeute abrupt angehoben. Darüber hinaus wird ein Anstieg der Lichtausbeute gestoppt, wenn die Lampenspannung ihren endgültigen Wert erreicht. Ein leichter Anstieg der Lampenspannung, der während die­ ser Periode erzeugt wird, findet aufgrund des Dampf­ drucks des Metallhalogenids statt.

Somit besteht eine nähere Beziehung zwischen der Lam­ penspannung und der Lichtausbeute der Entladungslampe 12. Darüber hinaus wird der von der Entladungslampe 12 emittierte Lichtstrom aus der Lichtausbeute lm/W × Leistung W bestimmt. Wenn somit die bei einer ge­ wünschten Lampenspannung zuzuführende Leistung unter Berücksichtigung der Lichtausbeute festgelegt wird, kann der von der Entladungslampe 12 emittierte Licht­ strom stabilisiert werden.

Wenn die Entladungslampe 12 bei einer Nennleistung von beispielsweise 35 W leuchtet, wird die Lampen­ spannung bei einer stationären Lampenspannung von 85,0 V stabilisiert. Da die Lichtausbeute zu diesem Zeitpunkt 85,7 lm/w ist, wird ein Lichtstrom von 3000 lm bei Nennbeleuchtung erzeugt, d. h. bei Erzeugung eines Ausgangs von der Entladungslampe 12 bei einer Lichtemissionsmenge von 100%.

Wenn die Lampenspannung beispielsweise 50,0 V ist, die anzeigt, daß die Lampenspannung angehoben wurde, wird eine Lichtausbeute von 49,7 lm/W erhalten. Wenn somit die zugeführte oder eingegebene Leistung auf 3000 (lm)/49,⁷ (m/W) = 60,4 W festgesetzt wird, dann wird ein Lichtstrom von 3000 lm identisch zu der von der Entladungslampe 12 bei Eingabe der Nennleistung emittierten Lichtmenge erhalten.

Eine Lampenleistung-Steuerkennlinie, die auf der Grundlage der obigen Idee erhalten wird, um die von der Entladungslampe 12 emittierte Lichtmenge bzw. den Lichtstrom konstant zu machen, wird in Fig. 8 darge­ stellt. Darin stellt die Abszisse eine Lampenspannung V und die Ordinate eine Lampenleistung w dar, die der Entladungslampe 12 bei einer gewünschten Lampenspan­ nung zugeführt wird.

Da allerdings die maximale Nennleistung PM, die der Entladungslampe 12 zugeführt werden kann, z. B. 75 W, für die Entladungslampe 12 definiert ist, wird die Lampenleistung-Steuerkennlinie in einem Leistungsbe­ reich, der nicht 75 W überschreitet, spezifiziert oder definiert.

Eine Lampenstrom-Steuerkennlinie, die auf der Grund­ lage einer derartigen Lampenleistung-Steuerkennlinie erhalten wird, ist in Fig. 9 dargestellt. Die Abszis­ se stellt die Lampenspannung V und die Ordinate den Lampenstrom A dar, der der Entladungslampe bei einer gewünschten Lampenspannung zuzuführen ist.

Da allerdings der maximale Nennstrom IM, der der Ent­ ladungslampe 12 zugeführt werden kann, z. B. 2,6 A ist, für die Entladungslampe 12 selbst in Fig. 9 de­ finiert ist, wird die Lampenstrom-Steuerkennlinie in einem Strombereich bestimmt, der nicht den Strom von 2,6 A überschreitet.

Eine Lichtanstiegskennlinie der Entladungslampe 12, die in Fig. 10 dargestellt ist, wird als Ergebnis der Durchführung einer Rückführungssteuerung unter Ver­ wendung der zuvor beschriebenen entsprechenden Kenn­ linien erhalten. Obwohl Änderungen, wie ein leichtes Überschwingen, ein leichtes Unterschwingen usw. stattfinden, kann die Lichtmenge (optische Ausgabe), das heißt der Lichtstrom, der von der Entladungslampe 12 abgegeben wird, auf die Lichtmenge entsprechend 100% in einer im wesentlichen stufenartigen weise und schnell angehoben werden, aufgrund des Vorsehens der maximalen Nennleistung PM und des maximalen Nenn­ strom IM.

Somit kann die ideale Lichtmenge (Lichtstrom) durch Bestimmen der Beziehung zwischen jeder Lampenspannung und der der Entladungslampe zuzuführenden Leistung auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Lampen­ spannung und der Lichtausbeute und durch Vorbestimmen der Beziehung zwischen der Lampenspannung und dem Lampenstrom als Lampenstrom-Steuerkennlinie erhalten werden. Nun tritt jedoch das Problem auf, daß die Beziehung zwischen jeder Lampenspannung und ihrer entsprechenden Lichtausbeute abhängig von den Ände­ rungen oder Lichtgleichmäßigkeiten variiert, die bei der Herstellung der Entladungslampe 12 und einer se­ kulären Änderung derselben erzeugt werden.

Es ist daher notwendig, die Änderungen hinsichtlich der Entladungslampe 12 zu absorbieren, um stabil und stufenweise die von der Entladungslampe 12 emittierte Lichtmenge anzuheben, selbst wenn irgendeine Entla­ dungslampe verwendet wird. Die Erfinder haben ihre Aufmerksamkeit auf eine stationäre Lampenspannung einer Entladungslampe gerichtet, um die Änderungen in der Entladungslampe zu absorbieren.

Fig. 11 ist eine Darstellung zur Beschreibung der Beziehung zwischen Lampenspannungen von unterschied­ lichen Entladungslampen und ihren entsprechenden Lichtausbeuten. Hier werden die stationären Lampen­ spannungen der jeweiligen Entladungslampen aufgrund von Veränderungen oder Nichtgleichmäßigkeiten bei der Herstellung der einzelnen Entladungslampen und ihre sekulären Änderungen nicht konstant gehalten. Daher ändert sich die Lichtausbeute bei gewünschten Lampen­ spannungen auf verschiedenen weisen. Unterschiedliche Änderungen finden entsprechend einer Kurve η65 (sta­ tionäre Lampenspannung 65 V), einer Kurve η85 (sta­ tionäre Lampenspannung 85 V) und einer Kurve η105 (stationäre Lampenspannung 105 V) entsprechend Fig. 11 statt.

Wenn daher eine entsprechende Kennlinie zwischen ei­ ner Lampenspannung und einer der elektrischen Entla­ dungslampe zugeführten Leistung, wobei beide zu der Konstanthaltung der emittierten Lichtmenge, die aus der Lichtausbeute bestimmt wird, verwendet werden, einzig ist, dann kann eine Differenz oder Veränderung in der Lichtausbeute zwischen den Lampenspannungen nicht absorbiert werden. Somit kann keine optimale Leistung der Entladungslampe 12 zugeführt werden, so daß ein schneller Anstieg des Lichtstroms nicht er­ reicht werden kann.

Fig. 12 ist eine Darstellung zum Beschreiben der ent­ sprechenden Kennlinien zwischen "Lampenspannungen und einzugebende oder zuzuführende Leistung zu der Entla­ dungslampe 12", die abhängig von den Lichtausbeute­ kurven η65, η85 und η105 entsprechend Fig. 8 erzeugt wurden, um die Änderungen hinsichtlich einer derarti­ gen Entladungslampe 12, wie oben beschrieben, zu ab­ sorbieren.

Die Symbole P65, P85 und P105 entsprechend Fig. 12 werden jeweils auf der Grundlage der Lichtausbeute­ kurven η65, η85 und η105 bestimmt. Fig. 13 ist eine Darstellung zum Beschreiben der Lampenstrom-Steuer­ kennlinien, die auf der Grundlage dieser Eingangslei­ stungskurven P65, P85 und P105 erhalten werden.

In Fig. 13 ist die Lampenstrom-Steuerkennlinie i65 auf der Grundlage der Eingangsleistungskennlinie P65 bestimmt worden. In ähnlicher Weise werden die Lam­ penstrom-Steuerkennlinien i85 und i105 auf der Grund­ lage der Eingangsleistungskennlinien P85 und P105 bestimmt. Wenn die stationäre Lampenspannung größer oder gleich 65 V ist oder weniger als 85 beträgt, dann wird der Strom der Entladungslampe 12 in Über­ einstimmung mit der Lampenstrom-Steuerkennlinie i65 zugeführt. Wenn andererseits die Lampenspannung 65 V überschreitet, wird der der Entladungslampe 12 zuzu­ führende Strom in Übereinstimmung mit den Leistungs­ kurven gesteuert.

Wenn die Lampenspannung größer als oder gleich 85 V und geringer als 105 V ist, wird ein Strom in Über­ einstimmung mit der Lampenstrom-Steuerkennlinie i85 der Entladungslampe 12 zugeführt. Wenn die Lampen­ spannung größer als oder gleich 105 V ist, wird der Strom in Übereinstimmung mit der Lampenstrom-Steuer­ kennlinie von i105 der Entladungslampe 12 zugeführt. Nachdem die Lampenspannung eine Spannung entsprechend der unteren Grenze jeder Lampenstrom-Steuerkennlinie überschritten hat, wird der in der Entladungslampe 12 zufließende Strom in Übereinstimmung mit den Nennlei­ stungskurven gesteuert. Somit kann die geeignete Lei­ stung der Entladungslampe 12 abhängig von einer Ver­ änderung in jeder Entladungslampe zugeführt werden.

Bezugnehmend auf Fig. 5 erfaßt oder entscheidet der Startentladungserfassungskreis 9, ob die Startentla­ dung durchgeführt wird und sendet ein Signal entspre­ chend dem Ergebnis der Erfassung an den Timerkreis 72 des Lampenstrom-Steuerkreises 7. Der Timerkreis 72 zählt einen vorbestimmten Zeitraum t4 (z. B. zwei Mi­ nuten), nachdem er das Signal erhalten hat.

Der Timerkreis 72 liefert ein Signal an den Verarbei­ tungskreis 71, Wenn er hochgezählt hat. Danach spei­ chert der Verarbeitungskreis 71 eine stationäre Lam­ penspannung VM, die Lampenspannung, die von dem Span­ nungsdetektorkreis 6 eingegeben wird, wenn der Timerkreis 72 das Signal zu der Verarbeitungsein­ richtung 71 gegeben hat. Nach dem Ablauf des vorbe­ stimmten Zeitraums t4, zählt der Timerkreis 72 einen vorbestimmten Zeitraum t5 (z. B. 5 Sekunden), wie be­ nötigt, und erneuert den gespeicherten Wert für jede Hochzählung.

Wenn die folgende Beleuchtung durchgeführt wird, wählt die Verarbeitungseinrichtung 71 dann die oben beschriebenen Lampenstrom-Steuerkennlinie aus der Tabelle 73 des anzugebenden Stroms auf der Grundlage des gespeicherten Wertes aus und führt die Beleuch­ tungssteuerung der Entladungslampe 12 durch. Wenn die stationäre Lampenspannung VM größer gleich 65 V und weniger als 85 V ist (d. h. 65 VM 85 V), wählt die Verarbeitungseinrichtung 71 die Lampenstrom-Steuer­ kennlinie i65 aus.

Da die stationäre Lampenspannung unbekannt ist, wenn eine neue Entladungslampe eingeschaltet werden soll, wählt die Verarbeitungseinrichtung 71 eine Leistungs­ steuerkennlinie (entsprechend der Stromsteuer-Kenn­ linie i65) aus der Tabelle 73 des anzuzeigenden Stroms aus, die die minimale, der Entladungslampe zuzuführenden Leistung angibt, um ein Leuchten der Entladungslampe bei übermäßiger Leistung in der Nähe der stationären Lampenspannung zu vermeiden und führt eine Beleuchtungssteuerung der Entladungslampe durch.

Wenn die Entladungslampe mit einer stationären Lam­ penspannung von 65 V in die Beleuchtungsvorrichtung integriert ist, wenn die Beleuchtungssteuerung vom Beginn an in Übereinstimmung mit der Lampenstrom- Steuerkennlinie von i85 mit den Betriebsdaten als Mitte durchgeführt wird, dann stoppt der Anstieg der Lampenspannung bei einem Punkt (oder einem Punkt g) von 65 V auf der Lampenstrom-Steuerkennlinie von i85. Somit leuchtet die Entladungslampe normalerweise bei der übermäßigen Leistung. Wenn jedoch die Lampen­ strom-Steuerkennlinie von i65 ausgewählt wird, dann kann eine derartige Situation vermieden werden.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt die Lampen­ strom-Steuerkennlinien bei drei Arten der stationären Lampenspannungen. Es ist jedoch unnötig zu sagen, daß mehr als drei Lampenstrom-Steuerkennlinien gespei­ chert werden können. Wenn die Anzahl der Lampenstrom- Steuerkennlinien ansteigt, können geeignetere Lei­ stungen, die abhängig von den Änderungen oder Nicht­ gleichmäßigkeiten, die bei der Herstellung der Entla­ dungslampe erzeugt werden, sowie ihre sekulare Ände­ rung bestimmt werden, der Entladungslampe zugeführt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. In Fig. 14 stellt eine durch gestri­ chelte Linien dargestellte Kurve PM einen Lampenstrom bei jeder Lampenspannung bei maximaler Nennleistung der Entladungslampe 12 dar. Eine durch gestrichelte Linien dargestellte Kurve PT stellt einen Lampenstrom bei jeder Lampenspannung und bei der Nennleistung dar. Eine gerade Linie IM, die durch gestrichelte Linien angegeben wird, zeigt den maximalen Nennstrom.

Darüber hinaus geben die gestrichelten Linien VMIN und VMAX jeweils die minimale Nennspannung und die maximale Nennspannung an. Eine strichpunktierte Linie it stellt eine gerade Linie dar, die die Nennlei­ stungskurve PT bei zwei Punkten innerhalb eines Be­ reichs zwischen der minimalen Nennspannung und der maximalen Nennspannung der Entladungslampe 12 schnei­ det.

Die strichpunktierte Linie it stellt die gerade Linie dar, die durch Verbinden eines eine niedrigere Span­ nung angebenden Punktes von zwei Punkten, d. h. ein Punkt ip6, bei dem die Nennleistungskurve PT die mi­ nimale Nennspannung VMIN schneidet, mit einem eine höhere Spannung angebenden Punkt der zwei Punkte, d. h. einem Punkt ip5, bei dem die Nennleistungskurve PT die maximale Nennspannung VMAX schneidet, erhalten wird.

In der vorliegenden Erfindung existieren eine Mehr­ zahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien entsprechend den jeweiligen stationären Lampenspannungen. Aller­ dings wird eine bestimmte Lampenstrom-Steuerkennlinie iS von diesen zuerst als darstellendes Beispiel be­ schrieben. Die Lampenstrom-Steuerkennlinie iS schließt vier lineare Kennlinien i1 bis i4 ein, die durch Verbinden von Punkten ip1 bis ip5 miteinander in einem Spannungsbereich von einer Lampenspannung von 0 V bis zu der maximalen Nennspannung von 105 V erhalten werden.

Eine Beschreibung der Punkte ip1 bis ip5 wird im fol­ genden durchgeführt. Wenn die Lampenstrom-Steuerkenn­ linie in der Form von Koordinaten dargestellt wird (Lampenspannung und angezeigter Lampenstrom), zeigt der Punkt ip1 einen Punkt (bei dem die Lampenspannung 0 V ist und der maximale Nennstrom der Entladungslam­ pe dargestellt ist) und der Punkt ip2 gibt einen Punkt an (bei dem die maximale Nennleistung der Ent­ ladungslampe/ der maximale Nennstrom derselben und der maximale Nennstrom der Entladungslampe gezeigt wird).

Der Punkt ip4 variiert abhängig von der stationären Lampenspannung der Entladungslampe. Das heißt, wenn die stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 65 V und weniger als 85 V ist, wie in dem ersten Aus­ führungsbeispiel beschrieben wurde, wird der Punkt ip4 als Punkt auf der geraden Linie it bei der Lam­ penspannung von 65 V dargestellt. Wenn andererseits die stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 85 V und kleiner 105 V ist, stellt der Punkt ip4 ei­ nen Punkt auf der geraden Linie it bei der Lampen­ spannung von 85 V dar. Wenn darüber hinaus die sta­ tionäre Lampenspannung größer als oder gleich 105 V ist, wird der Punkt ip4 dargestellt als Punkt auf der geraden Linie it bei der Lampenspannung von 105 V.

Fig. 14 zeigt ein Beispiel, in dem der Punkt auf der geraden Linie it bei der Lampenspannung von 85 V als Punkt ip4 angenommen wurde. Der Punkt ip3 wird als Punkt dargestellt, bei dem eine Tangentiallinie i2 der Kurve PM, die durch den Punkt ip2 geht, sich mit einer Tangentiallinie i3 schneidet, die durch den Punkt ip4 geht und die in einem Bereich der Lampen­ spannungen gezeichnet ist, der niedriger ist als die Lampenspannung an dem Punkt ip4. In dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel ist eine vierte gerade Näherungs­ linie i3 vorgesehen, die die Lampenstrom-Steuerkenn­ linie bildet und eine Tangentiallinie der Kurve der maximalen Nennleistung PM der Entladungslampe dar­ stellt, wobei die Tangentiallinie in Richtung der Lampenspannungen niedriger als die stationäre Lampen­ spannung gezogen ist.

Fig. 15 zeigt die schaltungsgemäße Ausgestaltung ei­ nes Lampenstrom-Steuerkreises 7A zum Erreichen der obigen Lampenstrom-Steuerkennlinie. Der Lampenstrom- Steuerkreis 7a umfaßt Differenzverstärkerkreise 71a, 72a und 73a, einen Maximalwert-Wahlkreis 74 und einen Begrenzungskreis 75.

Ein Eingang VIN des Lampenstrom-Steuerkreises 7A ent­ spricht einem von dem Spannungsdetektorkreis 6 er­ zeugten Ausgang und dieser Eingang ist mit jedem der parallelgeschalteten Differenzverstärkerkreise 71a bis 73a verbunden. Das Eingangssignal VIN wird einem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP1 in dem Differenzverstärker 71a über einen Wider­ stand R3 gegeben.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP1 ist elektrisch mit seinem Ausgang über einen Wi­ derstand R4 verbunden. Die Widerstände R5 und R6 sind zwischen einer Referenzspannung VREF und GND in Reihe geschaltet. Ein Spannungsteilerpunkt zwischen den Widerständen R5 und R6 ist elektrisch mit dem nich­ tinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1 verbunden.

Der Differenzverstärker 72a umfaßt Widerstände R7 bis R10 und einen Operationsverstärker OP2. Der Diffe­ renzverstärker 73a besteht aus den Widerständen R11 bis R14 und einem Operationsverstärker OP3. Die Ein­ gangs- Ausgangskennlinien der drei Arten von parallelgeschalteten Differenzverstärkern 71a bis 73a sind voneinander unterschiedlich.

Wenn die Widerstandswerte der Widerstände 61 und 62 nach Fig. 5 jeweils als R1 und R2 bezeichnet sind, wird die von dem Spannungserfassungskreis 6 erzeugte Ausgangsspannung VIN als VIN = Va R2/(R1 + R2) darge­ stellt, die durch einen Spannungsteilerprozeß der angelegten Spannung mit diesen Widerständen R1 und R2 erhalten wird.

Der Maximalwert-Wahlkreis 74 weist Eingänge m1 bis m3 auf, die als Eingangssignale die von den Differenz­ verstärkern 71a bis 73a erzeugten Ausgangssignale VS1 bis VS3 an ihren nichtinvertierenden Eingängen der Operationsverstärker OP4 bis OP6 empfangen. Der in­ vertierende Eingang des Operationsverstärkers OP4 ist mit der Kathode einer Diode D1 verbunden. Darüber hinaus ist der invertierende Eingang elektrisch mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP4 über die Diode D1 verbunden.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP5 ist mit der Kathode einer Diode D2 und über die Diode D2 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP5 verbunden. Der invertierende Eingang des Opera­ tionsverstärkers OP6 ist mit der Kathode einer Diode D3 und über die D3 mit dem Ausgang des Operationsver­ stärkers OP6 verbunden.

Die invertierenden Eingänge der Operationsverstärker OP4 bis OP6 sind jeweils in ODER-verdrahteter Form über die Dioden D1 bis D3 miteinander verbunden, so daß sie als Ausgang des Maximalwert-Wahlkreises 74 dienen.

Der Ausgang des Maximalwert-Wahlkreises 74 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstär­ kers OP7 des Begrenzungskreises 75 verbunden. Darüber hinaus ist sein Ausgang mit der Anode einer Diode D4 und einem Widerstand R17 verbunden. Die Kathode der Diode D4 ist mit dem Ausgang des Operationsverstär­ kers verbunden.

Die Widerstände R15 und R16 sind zwischen die Refe­ renzspannung VREF und GND geschaltet. Ein Spannungs­ teilerpunkt zwischen den Widerständen R15 und R16 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operations­ verstärkers OP7 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwi­ schen dem Widerstand R17 und der Diode D4 ist elek­ trisch mit dem Eingang 4d des Steuerkreises 4 des Hochsetzsteller als Ausgang des Lampenstrom-Steuer­ kreises 7A verbunden.

Die Betriebsweise dieser Kreise wird im folgenden beschrieben. Die Eingangs- Ausgangskennlinie des Dif­ ferenzverstärkers 71a wird dargestellt durch VS1 = {R6/(R5 + R6)}{1 + R4/R3}VREF-(R4/R3)VIN. In ent­ sprechender weise können die Ausgangskennlinien der Differenzverstärker 72a und 73a jeweils dargestellt werden als VS2 = {R10/(R9 + R10)}(1 + (R8/R7)}VREF- (R8/R7)VIN und VS3 = {R14/(R13 + R14)} {1 + (R12/R11))VREF-(R12/R11)VIN.

Hier ist VIN gleich Va{R2/(R1 + R2)}. Die Eingangs- Ausgangscharakteristiken der jeweiligen Differenzver­ stärker 71a bis 73a können durch Ändern des Wider­ standswertes der jeweiligen Widerstände der Diffe­ renzverstärker 71a bis 73a frei variieren. Die Ein­ gangs-Ausgangscharakteristiken der Differenzver­ stärker 71a bis 73a sind in Fig. 16 als ein Beispiel dargestellt.

Die von den Differenzverstärkern 71a bis 73a erzeug­ ten Ausgangssignale werden dem Maximalwert-Wahlkreis 74 zugeführt. Da der Maximalwert-Wahlkreis 74 die angelegten Eingangssignale über die ODER-verdrahtete Verbindung ausgibt, liefert der Maximalwert-Auswahl­ kreis 74 aus den Eingangssignalen-VS1 bis VS3 das maximale Eingangssignal. Somit wird ein Ausgangssi­ gnal VPK von dem Maximalwert-Auswahlkreis 74 erzeugt, das in Fig. 17 durch die durchgezogene Linie darge­ stellt ist. Die gestrichelten Linien stellen die Aus­ gangssignale nach Fig. 16 dar, die von den Differenz­ verstärkern 71a bis 73a geliefert werden.

Das Ausgangssignal des Maximalwert-Ausgangswahlkrei­ ses 74 wird dem Begrenzerkreis 75 zugeführt. Dieses Signal wird durch eine Spannung VCP = {R16/(R15 + R16)}VREF an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß der Operationsverstärkers OP7 begrenzt, so daß am Ausgang des Lampenstrom-Steuerkreises 7A das begrenz­ te Eingangssignal liegt. Der Widerstand R17 ist ein Strombegrenzungswiderstand zum Verhindern eines in dem Operationsverstärker OP7 über die Diode D4 flie­ ßenden zu hohen Stroms. Eine Ausgangsspannung VOUT des Lampenstrom-Steuerkreises 7A gibt den Strom an, der in der Entladungslampe 12 bei der gewünschten Spannung Va fließen soll, wie in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel beschrieben ist. Der Wert des Stroms, der dem Wert der Lampenspannung entspricht, ist gleich dem des Stroms entsprechend der Spannung, die über dem Stromdetektorkreis 5 liegt und dem Eingang 4c des Steuerkreises 4 des Hochsetzstellers zugeführt wird.

Wenn der durch die Entladungslampe 12 zum Zeitpunkt, an dem die Spannung über den Stromdetektorkreis 5 1 V ist, zum Beispiel 1 A beträgt, dann meint die Ausgangsspannung VOUT = 1 V des Lampenstrom-Steuer­ kreises 7A auch einen angezeigten Strom von 1 A.

Wenn die Lampenspannung geringer ist als die Spannung am Punkt Vp2, dann wird die Ausgangsspannung VOUT des Lampenstrom-Steuerkreises 7A dargestellt als Kennli­ nie einer geraden Linie v1, die vS = {R16/(R15 + R16)}VREF angibt. Wenn andererseits die Lampenspan­ nung größer als oder gleich einer Spannung am Punkt Vp3 und geringer als eine Spannung an einem Punkt Vp4 ist, dann wird die Ausgangsspannung VOUT des Lampen­ strom-Steuerkreises 7A dargestellt als Kennlinie ei­ ner geraden Linie v2, die angibt vS = {R&/(R5 + R6)} {1 + R4/R3)}VREF-(R4/R3){R2/(R1 + R2)}Va.

Wenn die Lampenspannung größer oder gleich der Span­ nung am Punkt Vp3 und kleiner als die Spannung am Punkt Vp4 ist, wird die Ausgangsspannung VOUT des Lampenstrom-Steuerkreises 7A dargestellt als Kennli­ nie mit gerader Linie v3, die angibt vS = {R10/(R9 + R10)}{1 + (R8/R7)}VREF-(R8/R7){R2/(R1 + R2)}Va.

Wenn die Lampenspannung größer als oder gleich der Spannung am Punkt Vp4 ist, liefert der Lampenstrom- Steuerkreis 7A eine Spannung entsprechend der geraden Linie V4, die angibt vS = {R14/(R13 + R14)}{1 + (R12/R11)}VREF-(R12/R11){R2/(R1 + R2)}Va.

Hier entsprechen die Punkte Vp1 bis Vp5 jeweils den Punkten ip1 bis ip5, die in Fig. 14 gezeigt sind. Weiterhin entsprechen die geraden Linien vS und v1 bis v4 jeweils den geraden Linien iS und i1 bis i4. Somit kann eine Lampenstrom-Steuerkennlinie nach Fig. 18 aufgrund eines derartigen Schaltungsaufbaus er­ zielt werden. Hier fällt die Lampenstrom-Steuerkenn­ linie in einen Bereich, der kleiner als oder gleich der maximalen Nennleistung, dem maximalen Nennstrom und der maximalen Nennspannung der Entladungslampe 12 ist und im wesentlichen in Form einer geneigten Linie dargestellt ist, in der die jeweiligen Schnittpunkte von mindestens vier geraden Naherungslinien i1, die auf den Lampenspannungskoordinaten in Abhängigkeit von den Lampenstromkoordinaten existieren, als ip1 bis ip4 dargestellt sind und als Scheitelpunkt die­ nen. Die erste gerade Näherungslinie ist als gerade Linie dargestellt, die erhalten wird, indem ein er­ ster Koordinatenpunkt (0, maximaler Nennstrom der Entladungslampe, und ein zweiter Koordinatenpunkt (maximale Nennleistung der Entladungslampe (maximaler Nennstrom, maximaler Nennstrom) verbunden wird.

Die zweite gerade Näherungslinie wird als tangentiale Linie der maximalen Nennleistungskurve entsprechend der maximalen Nennleistung der Entladungslampe darge­ stellt, die durch den zweiten Koordinatenpunkt hin­ durchgeht. Die dritte gerade Näherungslinie wird als gerade Linie dargestellt, die eine Nennleistungskurve entsprechend der Nennleistung der Entladungslampe an zwei Koordinatenpunkten in einem Bereich zwischen der minimalen Nennspannung der Entladungslampe und der maximalen Nennspannung schneidet. Eine vierte gerade Näherungslinie wird dargestellt als gerade Linie, die durch einen dritten Koordinatenpunkt hindurchgeht, der durch die stationäre Lampenspannung auf der drit­ ten gerade Näherungslinie angezeigt ist und die zu der zweiten geraden Näherungslinie gerichtet ist.

Eine Beschreibung wird nun für eine Änderung der Lam­ penspannung über die Zeit vom Leuchten (Zünden) der Entladungslampe bis zur Stabilisierung der Entla­ dungslampe an der stationären Lampenspannung in bezug auf Fig. 19 gegeben. Fig. 19 ist eine Darstellung zum Beschreiben des Vorgangs des Anstiegs der Lampenspan­ nung über die Zeit, wobei die Abszisse ein Zeitinter­ vall darstellt und die Ordinate die Lampenspannung darstellt. Die Lampenspannung steigt plötzlich nach dem Beginn des Leuchtens an. Dann steigt die Lampen­ spannung langsam an und wird danach gesättigt und stabilisiert.

Da die Lampenspannung in dieser weise sich ändert, nachdem die Entladungslampe eingeschaltet wurde, ist ein Zeitintervall, das die Lampenspannung benötigt, Um durch die Punkte ip2 und ip3, die unterschiedlich voneinander in der Änderungsrate des zuzuführenden Stroms (Leistung) sind, hindurchzugehen, ist kurz. Da darüber hinaus die Punkte ip2 und ip3 während eines Zeitraums existieren, indem die Lichtausbeute gering ist, wird kein Flackern oder keine Schwankung in dem von der Entladungslampe emittierten Lichtstrom er­ zeugt und keine abrupte Änderung des emittierten Lichtstroms tritt auf. Selbst wenn irgendein Flackern erscheint, ist sein Pegel ein Pegel, der visuell nicht beobachtet werden kann.

Die Biegung oder Krümmung der Kurve um den Eingangs­ strom beim Punkt ip4 existiert während eines Zeit­ raums, in dem die Lichtausbeute hoch ist. Da aller­ dings ein Anstieg der Lampenspannung so langsam ist, ist die Zeit, die die Lampenspannung benötigt, um durch die obige Krümmung am Punkt ip4 hindurchzuge­ hen, so langsam. Somit ist die Krümmung an dem Punkt ip4 praktisch nichts im Hinblick auf die Zeit. Das heißt, daß kein Flackern in der Lichtemission von der Entladungslampe auftritt.

Fig. 20 zeigt die Anstiegskennlinie der Lichtabgabe, die erhalten wird, wenn eine Entladungslampe mit ei­ ner stationären Lampenspannung von 85 V unter Verwen­ dung des Lampenstrom-Steuerkreises 7A betrieben wird. Die Beleuchtungsvorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liefert mehr Strom im Vergleich zu dem Fall, in dem die Beleuchtungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Lichtaus­ beute in einem Lampenspannungsbereich von V1 bis V2 in Betracht gezogen wurde, den Lampenstrom i85 lie­ fert. Obwohl daher ein Überschwingen auftritt, wird ein für das Erreichen einer Lichtabgabe entsprechend 100% benötigte Zeitintervall kürzer gemacht.

Da der Lampenstrom weniger als der in dem ersten Aus­ führungsbeispiel verwendete Lampenstrom i85 fließt, tritt ein leichtes Unterschwingen auf. Allerdings überschreitet weder das Überschwingen noch das Unter­ schwingen 20% der Nennlichtabgabe. Dies ist ein Pe­ gel, der praktisch außer Frage ist.

Das bedeutet, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel die von der Entladungslampe emittierte Lichtabgabe erreichen kann, die praktisch außer Frage steht, so­ wohl aufgrund eines einfachen Steueralgorithmus, bei dem die Lampenstrom-Steuerkennlinie, die in den Lam­ penspannungsbereich von der Lampenspannung 0 V bis zur maximalen Nennspannung fällt, durch eine gebogene Linie, die durch Kombinieren der oben beschriebenen mindestens vier geraden Linien erhalten wird, darge­ stellt wird, als auch eines kostengünstigen Schal­ tungsaufbaus.

Da darüber hinaus die obige i3 als Tangentiallinie der maximalen Leistungskurve gesetzt ist, kann ein Anstieg des Lichtpegels schneller durchgeführt wer­ den.

Die eine Lampenstrom-Steuerkennlinie wurde zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung bisher beschrie­ ben. Es wird jedoch als nächstes eine Beschreibung einer Mehrzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien ent­ sprechend verschiedener stationärer Lampenspannungen gegeben. Fig. 21 ist eine Darstellung zum Beschreiben einer Vielzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien.

Eine Lampenstrom-Steuerkennlinie iS1 wird als Kenn­ linie dargestellt, die durch Verbinden der Punkte ip1, ip2, ip31, ip41 und ip5 untereinander erhalten wird und als Steuerkennlinie, die erhalten wird, wenn eine stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 65 V und weniger als 85 V beträgt. Eine Lampenstrom- Steuerkennlinie iS2 wird als eine Kennlinie, die durch Verbinden der Punkte ip1 und ip2, der Punkte ip32 und ip42 und des Punktes ip5 untereinander und als Steuerkennlinie dargestellt, die erhalten wird, wenn die stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 85 V und weniger als 105 V beträgt. Eine Lam­ penstrom-Steuerkennlinie iS3 wird als eine Steuer­ kennlinie dargestellt, die durch Verbinden der Punkte ip1 und ip2, der Punkte ip33 und ip43 miteinander und auf der Grundlage einer geraden Linie it folgend auf den Punkt ip43 erhalten wird.

Hier stellen die Punkte ip3X und ip4X (X = 1 bis 3) auf den individuellen Lampenstrom-Steuerkennlinien Punkte dar, die einen ähnlichen Sinn zu den obigen Punkten ip3 und ip4 haben.

Die Mehrzahl von Lampen-Strom-Steuerkennlinien kann durch Aufbau des Differenzverstärkers 72a in einer Schaltung gemäß Fig. 22 realisiert werden. Der Diffe­ renzverstärker 72a umfaßt eine Speichereinheit 722 für stationäre Lampenspannungen, einen Umschaltkreis 723, einen Zeitkreis 724 und eine Differenzverstär­ kereinheit 721.

Die Differenzverstärkereinheit 721 besteht aus einem Schalter S1, einem Operationsverstärker OP8 und Wi­ derständen R18 bis R25. Eine Eingangs-Ausgangscha­ rakteristik wird durch die Schaltkontakte des Schal­ ters S1 geändert. Der Schalter S1 weist Kontakte A1 bis A4 und Kontakte B1 bis B4 und schaltet die Kon­ takte in Abhängigkeit zu einem Signal, das von dem Umschaltkreis 723 geliefert wird.

Wenn die stationäre Lampenspannung größer oder gleich 65 V und weniger als 85 V ist, werden die Kontakte A1 und A2 und B1 und B2 des Schalters S1 jeweils in ei­ nen leitenden Zustand gebracht. Wenn die stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 85 V und klei­ ner als 105 V ist, werden die Kontakte A1 und A3 und B1 und B3 des Schalters S1 jeweils im leitenden Zu­ stand gehalten. Wenn die stationäre Lampenspannung größer als oder gleich 105 V ist, leiten jeweils die Kontakte A1 und A4 und B1 und B4.

Die Speichereinheit 722 der stationären Lampenspan­ nung besteht aus einem Speicher oder dergleichen. Wenn die Speichereinheit 722 für die stationäre Lam­ penspannung eine Lampenspannung von dem Spannungser­ fassungskreis 6 empfängt und mit einem Signal von dem Zeitkreis 720 versehen wird, speichert sie die emp­ fangene Lampenspannung als stationäre Lampenspannung.

Der Umschaltkreis 723 empfängt Signale von dem Span­ nungserfassungskreis 6 und der Speichereinheit 722 für die stationäre Lampenspannung. Als Eingangssignale und schaltet die Kontakte des Schalters S1 in Abhän­ gigkeit von den Eingangssignalen um.

Der Zeitkreis 724 empfängt ein das Starten der Entla­ dung von dem Start-Entladungserfassungskreis 9 anzei­ gendes Signal und zählt ein vorbestimmtes Zeitinter­ vall t4 (z. B. zwei Minuten), das seit der Eingabe des Signals an den Zeitkreis 724 abgelaufen ist. Weiter­ hin sendet der Zeitkreis 724 ein Signal zum Speichern an die Speichereinheit 722 für die stationären Lam­ penspannungen nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeit­ intervalls t4. Danach sendet der Zeitkreis 724 ein Signal zum Speichern an die Speichereinheit 722 je­ desmal, wenn ein vorbestimmtes Zeitintervall t5 (z. B. 5 Sekunden) abläuft.

Die Differenzverstärkereinheit 721 bildet einen die Widerständen R18, R19, R22 und R23 und den Opera­ tionsverstärker 8 umfassenden Kreis, indem jeweils die Kontakte A1 und A2 und B1 und B2 des Schalters S1 in den leitenden Zustand gebracht werden, wenn die stationäre Lampenspannung der Entladungslampe größer als oder gleich 65 V und kleiner als 85 V ist.

Ein Ausgangssignal VS65, das von dem Kreis erzeugt wird, wird dargestellt als VS65 = {R23/(R22 + R23)}{1 + (R19/R18)}VREF - (R19/R18){R2/(R1 + R2)}Va. Die jeweiligen Widerstandswerte der Widerstände sind in der weise bestimmt, daß eine Eingans-Ausgangscharak­ teristik von VS65 als eine Linearkennlinie erzeugt wird, die durch Verbinden der Punkte ip31 und ip41 auf der Lampenstrom-Steuerkennlinie iS1 erhalten wird.

Die Differenzverstärkereinheit 721 bildet einen die Widerstände R18, R20, R22 und R24 und den Operations­ verstärker OP8 umfassenden Kreis, indem jeweils die Kontakte A1 und A3 und B1 und b3 des Schalters S1 in den leitenden Zustand gebracht werden, wenn die sta­ tionäre Lampenspannung größer als oder gleich 85 V und weniger als 105 V beträgt.

Wenn ein von dem Kreis erzeugtes Ausgangssignal mit VS85 bezeichnet wird, dann ist dieses Ausgangssignal VS85 = R24/(R22 + R24){1 + (R20/R18)}VREF-(R20/R18) {R2/(R1 + R2)}Va. Die jeweiligen Widerstandswerte der Widerstände werden in der weise festgelegt, daß die Eingangs-Ausgangscharakteristik von VS85 als lineare Kennlinie ausgebildet ist, die durch Verbinden der Punkte ip32 und ip42 auf der Lampenstrom-Steuerkenn­ linie iS2 erhalten wird.

Die Differenzverstärkereinheit 721 bildet einen aus den Widerständen R18, R21, R22 und R25 und dem Opera­ tionsverstärker OP8 bestehenden Kreis, indem jeweils die Kontakte A1 und A4 und B1 und B4 des Schalters S1 der Differenzverstärkereinheit 721 in den leitenden Zustand gebracht werden, wenn die stationäre Lampen­ spannung größer als oder gleich 105 V beträgt.

Wenn ein von dem Kreis erzeugtes Ausgangssignal als VS105 dargestellt wird, dann ist das Ausgangssignal VS105 = {R25/(R22 + R25)}{1 + (R21/R18)}VREF- (R21/R18){R2/(R1 + R2)}Va. Die jeweiligen Wider­ standswerte der Widerstände werden in der weise ge­ wählt, daß die Eingangs-Ausgangscharakteristik von VS105 als lineare Kennlinie dargestellt wird, die durch Verbinden der Punkte ip32 und ip42 auf der Lam­ penstrom-Steuerkennlinie iS2 erhalten wird.

Wenn die Entladungslampe 12 in diese Beleuchtungsvor­ richtung eingefügt wird und in einem Zustand vor dem ersten Leuchten, d. h. in einem Ursprungszustand ge­ halten wird, speichert die Speichereinheit 722 für die stationären Lampenspannungen zeitweise eine Span­ nung von 65 V, die die minimale zuzuführende Leistung vorsieht. Darüber hinaus hält der Umschaltkreis 723 die Kontakte A1 und A2 und B1 und B2 in leitendem Zustand. Als Ergebnis wird die Lampenstrom-Steuer­ kennlinie iS1 erhalten.

Wenn der Beleuchtungsschalter 2 eingeschaltet wird und die Entladungslampe 12 beginnt zu leuchten, dann fließt der Lampenstrom mit einem Anstieg der Lampen­ spannung in Übereinstimmung mit dem Lampenstrom-Steu­ erkreis iS1. Darauf steigt die Lampenspannung gradu­ ell in einer sanften weise und wird darauf gesättigt und stabilisiert an einer vorbestimmten Lampenspan­ nung (d. h. die Lampenspannung erreicht eine stationä­ re Lampenspannung).

Nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls t4 speichert die Speichereinheit 722 für die stationären Lampenspannungen die Lampenspannung als stationäre Lampenspannung abhängig von einem von dem Zeitkreis 724 gelieferten Ausgangssignal. Danach wird der ge­ speicherte Wert jedesmal erneuert, wenn das vorbe­ stimmte Zeitintervall t5 abläuft. Der Umschaltkreis 723 schaltet die Kontakte des Schalters S1 abhängig von dem gespeicherten Spannungswert um.

Wenn die stationäre Lampenspannung 86 V beträgt, schaltet der Umschaltkreis 723 die Kontakte des Schalters S1 um, um die Kontakte A1 und A2 und B1 und B3 im leitenden Zustand zu halten. Als Ergebnis än­ dert sich die Lampenstrom-Steuerkennlinie von iS1 zu iS2.

Wenn die Entladungslampe 12 ausgeschaltet wird und wieder angeschaltet wird, sieht der Lampenstrom dann ein stabiles Leuchten in bezug auf einen Anstieg der Lampenspannung in Übereinstimmung mit der Lampen­ strom-Steuerkennlinie iS2 vor, bei der die Kennlinie der Entladungslampe in Betracht gezogen wurde.

Wenn der Wert der von dem Spannungserfassungskreis 6 eingegebenen Lampenspannung unter den in der Spei­ chereinheit 722 gespeicherten Wert während eines Zeitraums, den Ablauf der ursprünglichen vorbestimm­ ten Periode t4 nach dem Einschalten der Entladungs­ lampe 12 ausschließend, fällt, schaltet der Umschalt­ kreis 723 unmittelbar die Kontakte des Schalters S1 auf die der Kennlinie iS1 entsprechenden Seite um, die die minimale zuzuführende Leistung vorsieht. Al­ lerdings wird der in der Speichereinheit 722 für die stationäre Lampenspannung gespeicherte Wert nicht erneuert, bis das vorbestimmte Zeitintervall t5 ab­ läuft.

Wenn die Lampenspannung erniedrigt wird und unter 85 V aufgrund einer Variation in der Entladungslampe 12 oder einer Änderung in der Umgebung fällt, wenn die Lampenspannung auf 86 V stabilisiert ist, wie beispielsweise in Fig. 23 gezeigt wird, und die Ent­ ladungslampe 12 bei einem Arbeitspunkt x1 auf der Lampenstrom-Steuerkennlinie iS2 leuchtet, dann ändert sich der Arbeitspunkt von x1 auf x2. Daher leuchtet die Entladungslampe 12 in einem Überleistungszustand, bis der vorbestimmte Zeitraum t5 abgelaufen ist und die Speichereinheit 722 für die stationäre Lampen­ spannung den gespeicherten Wert erneuert.

Wenn daher der Wert der von dem Spannungserfassungs­ kreis 6 eingegebenen Lampenspannung unter den in der Speichereinheit 722 gespeicherten Wert fällt, schal­ tet der Umschalter 723 unmittelbar die Kontakte des Schalters S1 auf die der Kennlinie iS1 entsprechenden Seite um, die die minimale zuzuführende Leistung vor­ sieht. Dadurch wird die Lampenstrom-Steuerkennlinie auf iS1, die durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, umgeschaltet und der Arbeitspunkt wird auf x3 gebracht, wodurch eine Aufrechterhaltung der Beleuch­ tung der Entladungslampe bei der Nennleistung möglich ist.

Darüber hinaus werden die Kontakte des Schalters S1 einfach geschaltet und der in der Speichereinheit 722 gespeicherte Wert wird nicht erneuert, bis der vor­ bestimmte Zeitraum t5 abläuft. Dadurch wird die Wahr­ scheinlichkeit eines irrtümlichen Erneuerns des ge­ speicherten Wertes verringert, wenn ein Abfall der Lampenspannung kurzzeitig aufgrund von Rauschen oder dergleichen auftritt. Als Ergebnis kann die Entla­ dungslampe bei der optimalen Leistung selbst bei dem nächsten Beleuchtungsvorgang gestartet werden.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt den Fall, bei dem die durch Kombinieren der vier geraden Linien entsprechend dem Minimum zur Realisierung dieser Er­ findung erhaltene gebogene Linie als Lampenstrom- Steuerkennlinie verwendet wird, die den Lampenspan­ nungsbereich von der Lampenspannung 0 V bis zur maxi­ malen Nennspannung aufweist. Es muß jedoch nicht ge­ sagt werden, daß die Anzahl der geraden Linien größer als vier sein kann. Die Lampenstrom-Steuerkennlinie kann sich darüber hinaus einer Kennlinie nähern, die auf der Grundlage der Lichtausbeute aufgrund einer Erhöhung der Anzahl der geraden Linien erzeugt wird, so daß eine Kennlinie erhalten werden kann, in der die Lichtabgabe oder der Lichtpegel glatter ansteigt.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel beischreibt auch den Lampenstrom-Steuerkreis 7A, der die drei Arten von Lampenstrom-Steuerkennlinien entsprechend den drei stationären Lampenspannungen aufweist. Die An­ zahl der Lampenstrom-Steuerkennlinien kann erhöht oder verringert werden. Je größer die Anzahl der Lam­ penstrom-Steuerkennlinien ist, um so mehr Änderungen der Entladungslampe können absorbiert 20867 00070 552 001000280000000200012000285912075600040 0002004428850 00004 20748werden.

Drittes Ausführungsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 24 beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ver­ wendete den Lampenstrom-Steuerkreis 7A entsprechend Fig. 15 für die Realisierung der Lampenstrom-Steuer­ kennlinie nach Fig. 14. Das vorliegende Ausführungs­ beispiel beruht jedoch auf einem Lampenstrom-Steuer­ kreis 7B nach Fig. 24.

Der Lampenstrom-Steuerkreis 7B besteht aus Differenz­ verstärkern 76 bis 78, einem Additionskreis 79 und einem Begrenzerkreis 80.

Ein Eingangssignal VIN des Lampenstrom-Steuerkreises 7B entspricht dem von dem Spannungserfassungskreis 6 gelieferten Ausgangssignal und wird an drei parallel­ geschaltete Differenzverstärker 76 bis 78 gegeben. Das Eingangssignal VIN wird an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP9 in dem Diffe­ renzverstärker 76 über einen Widerstand R26 gelie­ fert.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP9 ist über einen Widerstand R27 mit seinem Ausgang verbunden. Widerstände R28 und R29 sind zwischen eine Referenzspannungsversorgung VREF und GND in Reihe geschaltet. Ein Spannungsteilerpunkt zwischen den Widerständen R28 und R29 ist mit dem nichtinvertie­ renden Eingang des Operationsverstärkers 9 verbunden.

Der Differenzverstärker 77 umfaßt die Widerstände R30 bis R33 und den Operationsverstärker OP10. Der Diffe­ renzverstärker 78 besteht aus den Widerständen R34 bis R37 und dem Operationsverstärker OP11. Die Aus­ gangskennlinien der drei Arten von parallelgeschalte­ ten Differenzverstärkern 76 bis 78 sind voneinander unterschiedlich.

Wenn der Widerstandswert der Widerstände 61 und 62 in der Fig. 5 jeweils als R1 und R2 dargestellt wird, kann das von dem Spannungserfassungskreis 6 erzeugte Ausgangssignal VIN dargestellt werden als VIN = Va R2/(R1 + R2), was aufgrund eines Spannungsteilungs­ prozesses der angelegten Spannung mit diesen Wider­ ständen R1 und R2 erhalten wird.

Der Addierer 79 weist drei Eingänge n1 bis n3, die jeweils von den Differenzverstärkern 76 bis 78 er­ zeugte Ausgangssignale VS6 bis VS8 empfangen. Die Eingänge n1, n2 und n3 sind jeweils mit dem nichtin­ vertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OP12 über Widerstände 38, 39, 40 verbunden.

Ein invertierender Eingang des Operationsverstärkers OP12 ist mit einem Spannungsteilungspunkt zwischen den Widerständen R41 und R42 verbunden, die zwischen einem Ausgang des Operationsverstärkers 12 und GND in Reihe geschaltet sind. Ein Ausgangssignal, das an dem Ausgang des Operationsverstärkers 12 erscheint, wird einem Begrenzungskreis 80 als Ausgangssignal Vad des Addierers 79 zugeführt.

Der Ausgang des Addierers 79 ist mit dem invertieren­ den Eingang eines Operationsverstärkers OP13, der den Begrenzungskreis 80 bildet, verbunden. Darüber hinaus ist der Ausgang des Addierers 79 mit der Anode einer Diode D5 über einen Widerstand R45 verbunden. Die Kathode der Diode d5 ist mit dem Ausgang des Opera­ tionsverstärkers OP13 verbunden.

Die Widerstände R43 und R44 sind zwischen der Refe­ renzspannung VREF und GND in Reihe geschaltet. Ein Spannungsteilerpunkt zwischen den Widerständen R43 und R44 ist elektrisch mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP13 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R45 und der Diode D5 ist mit dem Eingang 4d des Steuerkreises 4 für den Hochsetzsteller als Ausgang des Lampenstrom- Steuerkreises 7 verbunden.

Die Eingangs-Ausgangskennlinien der Differenzver­ stärker 76 bis 78 sind jeweils dargestellt als VS6 = {R29/(R28 + R29)}{1 + (R27/R26)}VREF - (R27/R26)VIN, VS7 = {R33/(R32 + R33)}{1 + R31/R30}VREF- (R31/R30)VIN und VS8 = {R37/(R36 + R37)}{1 + R35/R34}VREF-(R35/R34)VIN.

Die Eingangs-Ausgangscharakteristiken der jeweiligen Differenzverstärker 76 bis 78 können frei durch Ände­ rung der Widerstandswerte der jeweiligen Widerstände der Differenzverstärker 76 bis 78 variiert werden. Die Eingangs-Ausgangskennlinien der Differenzver­ stärker 76 bis 78 sind in Fig. 25 als erläuterndes Beispiel dargestellt.

Die von diesen Differenzverstärkern 76 bis 78 erzeug­ ten Ausgangssignale werden dem Addierer 79 zugeführt. Der Addierer 79 liefert die Summe der Eingangssigna­ le. Wenn das von dem Addierer 79 erzeugte Signal als Vad bezeichnet wird, dann ist das Ausgangssignal Vad = {1 +(R41/R42)}{(R39 R40 VS4 + R38 R40 VS5 + R38 R39 VS6)/(R38 R39 + R39 R 40 + R38 R40)}. Wenn R38 = R39 = R40 und R41 = 2 × R42, dann ist Vad = VS6 + VS7 + VS8. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des Ad­ dierers 79 wie in Fig. 26 dargestellt.

Das Ausgangssignal des Addierers 79 wird dem Begren­ zerkreis 80 zugeführt und wird danach durch VCP = {R44/(R43 + R44)}VREF entsprechend einem dem nichtin­ vertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP12 zugeführten Eingangssignal begrenzt. Der Widerstand R 45 ist ein strombegrenzender Widerstand zum Verhin­ dern eines übermäßigen Stroms in dem Operationsver­ stärker OP13 und der Diode D5.

Ein Ausgangssignal VOUT des Lampenstrom-Steuerkreises 7B gibt den in der Entladungslampe bei dem gewünsch­ ten Lampenstrom Va zu fließenden Strom an, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Der Wert des Stroms, der dem Wert der Lampenspannung ent­ spricht, ist gleich dem des Stroms, der der über dem Stromdetektorkreis 5 liegenden Spannung entspricht und der dem Eingang 4c des Steuerkreises 4 für den Hochsetzsteller eingegeben wird.

Wenn der in der Entladungslampe zu fließende Strom zu dem Zeitpunkt, an dem die Spannung über den Stromde­ tektorkreis 5 1 V ist, beispielsweise 1 A beträgt, dann meint die Ausgangsspannung VOUT = 1 V des Lam­ penstrom-Steuerkreises 7B auch einen angegebenen Strom von 1 A.

Wenn die Lampenspannung kleiner ist als die Spannung am Punkt Vp2, wird die Ausgangsspannung VOUT des Lam­ penstrom-Steuerkreises 7B als eine als gerade Linie v1 ausgebildete Kennlinie dargestellt, die vS angibt zu vS = {R44/(R43 + R44)}VREF. Wenn andererseits die Lampenspannung größer oder gleich der Spannung am Punkt Vp2 ist, dann wird die Ausgangsspannung VOUT des Lampenstrom-Steuerkreises 7B dargestellt als Kennlinien aus geraden Linien v2, v3 und v4, die vS angeben zu vS = {R29/(R28 + R29)}{1 + (R27/R26)}VREF -(R27/R26){R2/(R1 + R2)}Va + {R33/(R32 + R33)}{1 + (R31/R30)}VREF-(R31/R30){R2/(R1 + R2)}Va + {R37/(R36 + R37)}{1 + (R35/R34)}VREF- (R35/R34){R2/(R1 + R2)}Va.

Hier entsprechen der Punkt Vp1, der Punkt Vp2 und die Punkte Vp3 bis Vp5 jeweils den Punkten ip1 bis ip5, die in einer ähnlichen weise in Fig. 14 des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt sind. Darüber hinaus entsprechen die geraden Linien vS und v1 bis v4 je­ weils den geraden Linien iS und i1 bis i4. Somit kann eine Lampenstrom-Steuerkennlinie nach Fig. 27 mit einem derartigen Schaltungsaufbau realisiert werden.

Eine Mehrzahl von Lampenstrom-Steuerkennlinien kann durch Ersetzen des Differenzverstärkers 77 durch die Schaltungsanordnung (die unterschiedlich hinsichtlich der Kreiskonstanten zu dem früheren Aufbau ist) nach Fig. 22 erhalten werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird im folgenden beschrieben. Fig. 28 ist eine Darstellung für die Beschreibung der Beziehung zwischen einer Lampenspannung, einem Lampenstrom und einer optischen Lichtausgabe in bezug auf die Zeit, die seit dem Beginn des Zündens abläuft. Eine durch­ gezogene Linie v stellt die Lampenspannungs-Anstiegs­ kennlinie der Entladungslampe 12 dar, eine durchgezo­ gene Linie w gibt den Lampenstrom an, der in der Ent­ ladungslampe 12 in Übereinstimmung mit einer üblichen Lampenstrom-Steuerkennlinie fließt und eine durchge­ zogene Linie 1 bezeichnet die Lichtabgabe-Anstieg­ scharakteristik einer üblichen Entladungslampe.

Eine gestrichelte Linie w′ gibt einen Lampenstrom an, der in Übereinstimmung mit einer Lampenstrom-Steuer­ kennlinie entsprechend dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel fließt. Eine gestrichelte Linie l′ stellt eine Lichtabgabe-Anstiegskennlinie einer Entladungs­ lampe dar, die bei dieser Erfindung verwendet wird. Darüber hinaus gibt eine strichpunktierte Linie V2 eine erste vorbestimmte Lampenspannung und eine strichpunktierte Linie V3 eine zweite vorbestimmte Lampenspannung an. Fig. 29 ist eine vergrößerte Dar­ stellung der Lampenstrom-Steuerkennlinien, die in der Nähe der stationären Lampenspannungen erzeugt werden.

Wenn die Entladungslampe 12 beginnt zu leuchten, steigt die Lampenspannung, wie durch die durchgezoge­ ne Linie v in Fig. 28 angegeben wird, von einer nied­ rigeren Spannung zu Beginn des Leuchtens an und er­ reicht eine stationäre Lampenspannung V4 (die als 85 V in der vorliegenden Erfindung angenommen wird).

Ein Lampenstrom-Steuerkreis variiert den Lampenstrom in Übereinstimmung mit der durchgezogenen Linie w derart, daß er solch einer Änderung in der Lampen­ spannung entspricht. Das heißt, der Steuerbetriebs­ punkt vD1 wandert von links nach rechts (zu der sta­ tionären Lampenspannung V4) längs der Lampenstrom- Steuerkennlinie entsprechend Fig. 29.

Wenn die Lampenspannung ansteigt, wird der Betriebs­ punkt auf die stationäre Lampenspannung V4 festge­ legt, während sie wie vD1, vD2, vD3 längs der Lampen­ strom-Steuerkennlinie i3 variiert. Da allerdings die optimale Lampenstrom-Steuerkennlinie der Entladungs­ lampe 12 als i85 dargestellt ist, in der die durch die gestrichelte Linie angegebene. Lichtausbeute in Betracht gezogen wurde, wird ein Mangel an Strom (Leistung) in einem Bereich entwickelt (entsprechend einem durch die schrägen Linien angegebenen Bereich, der in den Bereich zwischen den Lampenspannungen V2 und V4 fällt), der durch die gestrichelte Linie i85 und der üblichen Lampenstrom-Steuerkennlinie i3 defi­ niert ist.

Wie in Fig. 29 dargestellt ist, wird dieser Einfluß auf die Lichtabgabe-Anstiegskennlinie 1 der üblichen Entladungslampe als Unterschwingung in einem Bereich, in dem die Lampenspannung v von v2 zu v4 sich ändert, ausgeübt.

Eine Beleuchtungsvorrichtung entsprechend dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel wird verwendet, um eine Lichtabgabe-Anstiegskennlinie zu realisieren, mit der die Größe von Unterschwingungen verringert werden können, sowie eine Differenz zwischen der Größe von Unterschwingungen und der der Oberschwingungen zu verringern und das Gefühl einer physikalischen Unre­ gelmäßigkeit zu vermeiden.

Ein Verfahren zur Realisierung einer solchen Kennli­ nie wird im folgenden genauer beschrieben.

Fig. 30 ist eine schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Differenzverstärkerkreises 90 eines Lampenstrom-Steu­ erkreises, der in dem vorliegenden Ausführungsbei­ spiel verwendet wird. Der Differenzverstärker 90 dient als Vollrichtung zur Begrenzung oder Steuerung von Unterschwingungen. Eine Beschreibung wird anhand nur einer einzigen Lampenstrom-Steuerkennlinie ent­ sprechend Fig. 14 des zweiten Ausführungsbeispiels zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung gege­ ben. Allerdings kann auch ein Kreis, ähnlich dem des Differenzverstärkerkreises 72a nach Fig. 22 zur Rea­ lisierung einer Mehrzahl von Steuerkennlinien verwen­ det werden, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.

Der Differenzverstärkerkreis empfängt eine Spannung VIN äquivalent zu einer von dem Spannungserfassungs­ kreis 6 abgegebenen Lampenspannung und liefert ein Ausgangssignal am Anschluß m2 des Maximalwert-Aus­ wahlkreises 74 entsprechend Fig. 15. Das Ausgangssi­ gnal des Spannungserfassungskreises 6 wird einem in­ vertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP2 über einen Widerstand R7 zugeführt und an den Um­ schaltkreis 725 gegeben, der einen Eingang Si1 und zwei Ausgänge SO1 und SO2 aufweist.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP2 ist mit seinem Ausgang über einen Widerstand Rr verbunden. Darüber hinaus ist der invertierende Ein­ gang elektrisch mit einem der Anschlüsse eines Schal­ ters S2 über einen Widerstand R46 gekoppelt. Der an­ dere Anschluß des Schalters S2 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP2 verbunden.

Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstär­ kers OP2 ist mit einem Spannungsteilerpunkt verbun­ den, der zwischen den Widerständen R9 und R10 vorge­ sehen ist, die zwischen einer Referenzspannung VREF und GND in Reihe geschaltet sind. Darüber hinaus ist der nichtinvertierende Eingang auch mit einem der Anschlüsse eines Schalters S3 über einen Widerstand R47 verbunden. Der andere Anschluß des Schalters S3 ist an GND angeschlossen. Die Schalter S2 und S3 sind jeweils mit Anschlüssen zum Öffnen und Schließen die­ ser Schalter versehen. Diese Anschlüsse sind mitein­ ander und mit dem Ausgang SO1 des Umschaltkreises 725 verbunden.

Ein von dem Operationsverstärker OP 2 erzeugtes Aus­ gangssignal wird als ein Ausgangssignal VS2′ einer Differenzverstärkereinheit 734 verwendet und wird einer Zeitkonstanten-Schaltereinheit 726 zugeführt. Der Ausgang des Operationsverstärkers OP2 ist über einen Widerstand R48 der Zeitkonstantschaltereinheit 726 mit einem Widerstand R49 verbunden, die das Aus­ gangssignal des Differenzverstärkerkreises 90 lie­ fert.

Einer der Anschlüsse eines Schalters S4 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R48 und R49 verbunden, während sein anderer Anschluß elek­ trisch an GND über einen Kondensator C1 geschaltet ist, der wiederum mit dem Ausgang des Differenzver­ stärkerkreises 90 verbunden ist. Der Schalter S4 ist mit einem Anschluß zum Öffnen und Schließen des Schalters versehen, der wiederum an den Ausgang SO2 des Umschaltkreises 725 verbunden ist.

Wenn das Ausgangssignal VIN des Spannungserfassungs­ kreises 6 kleiner als oder gleich der ersten vorbe­ stimmten Lampenspannung (z. B. einer stationären Lam­ penspannung von -10 V) ist, liefert der Umschaltkreis 725 ein Signal zum Öffnen der Schalter S2 und S3. Wenn das Ausgangssignal größer als oder gleich der ersten vorbestimmten Lampenspannung und kleiner als die zweite vorbestimmten Lampenspannung (z. B. einer stationären Lampenspannung von -5 V) ist, liefert der Umschaltkreis 725 ein Signal zum Schließen der Schal­ ter S2 und S3.

Wenn darüber hinaus die Ausgangsspannung VIN geringer als die zweite vorbestimmte Lampenspannung ist, lie­ fert der Umschaltkreis 725 ein Signal zum Schließen des Schalters S4. Wenn das Ausgangssignal VIN größer als oder gleich der zweiten vorbestimmten Lampenspan­ nung ist, liefert der Umschaltkreis 725 ein Signal zum Öffnen des Schalters S4. Die Beziehung zwischen der ersten und der zweiten vorbestimmten Spannung ist derart, daß die erste vorbestimmte Spannung kleiner als die zweite vorbestimmten Spannung ist. Sowohl die erste als auch die zweite vorbestimmte Spannung fal­ len in den Lampenspannungsbereich zwischen den Punk­ ten ip3 und ip4 auf der Lampenstrom-Steuerkennlinie nach Fig. 14.

Der Widerstand R48 der Zeitkonstanten-Schaltereinheit 726 ist ein sehr kleiner Widerstand und wird zur Be­ grenzung des Stroms in den Kondensator C1 in einem Zustand verwendet, in dem der Schalter S4 geschlossen ist. Die Zeitkonstante des Kondensators C1 und des Widerstandes R48 ist daher niedrig.

Auf der anderen Seite weist der Widerstand R49 einen großen Widerstandswert auf. Die Beziehung zwischen den Widerständen R48 und R49 kann dargestellt werden als R48 « R49. Die von dem Widerstand R49 und dem Kondensator C1 erzeugte Zeitkonstante ist in einem offenen Zustand des Schalters S4 groß.

Die Betriebsweise des Differenzverstärkerkreises 90 wird im folgenden beschrieben. Wenn die Lampenspan­ nung geringer als die erste vorbestimmte Lampenspan­ nung v2 ist, sind die Schalter S2 und S3 geöffnet. Daher existiert der Steuerbetriebspunkt vD1 auf der geraden Linie i3, die sich auf die Lampenstrom-Steu­ erkennlinie bezieht. Darüber hinaus wird der Strom der Entladungslampe 12 zugeführt in Übereinstimmung mit i3 = {R10/(R9 + R10)}{1 + (R8/R7)}VREF-(R8/R7) {R2/(R1 + R2)}Va.

Der Schalter S4 der Zeitkonstanten-Schaltereinheit 726 ist geschlossen, um einen Zeitkonstantenkreis aus dem Widerstand R48 und dem Kondensator C1 zu bilden. Da jedoch die Zeitkonstante niedrig ist, ist der auf die Zeitkonstantenschaltereinheit 726 ausgeübte Ein­ fluß vernachlässigbar.

Wenn die Lampenspannung die erste vorbestimmten Lam­ penspannung v2 erreicht, schließt der Umschaltkreis 725 die Schalter S2 und S3. Da der Widerstand R46 parallel zu dem Widerstand R8 geschaltet ist, wird die Verstärkung der Differenzverstärkereinheit 734 verringert. Da darüber hinaus der Widerstand R47 parallel zu dem Widerstand R10 liegt, wird ihr Offset verringert.

Somit variiert die Lampenstrom-Steuerkennlinie wie it1 nach Fig. 29 und der Steuerbetriebspunkt bewegt sich von vD1 zu vk1. Hier ist it1 gleich {R10 R47/ (R10 + R47)}/[R9 + {R10 R47/(R10 + R47)}]{1 + R8 R46/ R7(R8 + R46)}VREF-{R8 R46/R7(R8 + R46)}{R1/(R1 + R29)}Va.

Wenn die Lampenspannung die zweite vorbestimmte Lam­ penspannung erreicht, öffnet der Umschaltkreis 725 die Schalter S2 und S3 und den Schalter S4 der Zeit­ konstantenschaltereinheit 726. Somit wird die Ein­ gangs-Ausgangskennlinie der Differenzverstärkerein­ heit 734 wieder in die ursprüngliche Eingangs-Aus­ gangskennlinie geändert und einer Eingangs-Ausgangs­ kennlinie der Zeitkonstanten-Schaltereinheit 726 va­ riiert in Übereinstimmung mit der Zeitkonstanten (R48 + R49)C1 ≒ R49 × C1.

Das heißt, die Eingangs-Ausgangskennlinie der Diffe­ renzverstärkereinheit 734 ändert sich von it1 bis i3 bei der Spannung V2 entsprechend einer Grenzlinie. Allerdings ändert sich die Eingangs-Ausgangskennlinie des Differenzverstärkerkreises 90, d. h. die Lampen­ strom-Steuerkennlinie in der Reihenfolge von it1, it2, it3 und i3 in Übereinstimmung mit der Zeitkon­ stanten der Zeitkonstanten-Schaltereinheit 726. Dar­ über hinaus bewegt sich auch der Steuerbetriebspunkt in der Reihenfolge von vk2, vk3, vk4 und vD3. Obwohl eine Beschreibung in der weise gegeben wurde, daß die Eingangs-Ausgangskennlinie in einer schrittweisen Art variiert, variiert sie in der Praxis kontinuierlich von it1 bis i3. Darüber hinaus entspricht vD3 einem Punkt von zwei Koordinatenpunkten, bei dem die Lam­ penspannung niedriger ist als die bei dem anderen Koordinatenpunkt.

Somit erstreckt sich eine aktuelle Lampenstrom-Steu­ erkennlinie nicht über den durch die schrägen Linien nach Fig. 29 angegebenen Bereich hinaus, der einem Bereich einer Leistungsverringerung entspricht. Als Ergebnis wird der Lampenstrom, der während eines Zeitraums fließt, indem die Lampenspannung von V2 bis V4 sich ändert, so dargestellt, wie durch die gestri­ chelte Linie w′ in Fig. 28 angegeben wird. Darüber hinaus ändert sich auch die Lichtabgabe-Anstiegskenn­ linie von der üblichen durchgezogenen Linie zu der gestrichelten Linie l′. Es ist daher möglich, Unter­ schwingungen zu verringern.

Claims (11)

1. Beleuchtungsvorrichtung für eine Entladungslampe mit
einer Spannungszuführungsanordnung (3, 8, 11) zum Anlegen einer Wechselspannung an die Entladungs­ lampe,
eine Entladungsstartvorrichtung (9) zum Anlegen einer Hochspannung an die Entladungslampe (12), um eine Entladung der Entladungslampe (12) zu starten,
einer Spanungserfassungsvorrichtung (6) zum Erfassen der über die Entladungslampe (12) ange­ legten Spannung,
einer Stromerfassungsvorrichtung (5) zum Erfas­ sen eines der Entladungslampe (12) zugeführten Stroms, und
einer Lampenstrom-Steuereinrichtung (8) zum Festlegen eines Wertes des der Entladungslampe (12) zuzuführenden Stroms auf der Grundlage der Lichtausbeute der Entladungslampe (12) und der von der Spannungserfassungsvorrichtung (6) de­ tektierten Spannung, wobei die Lichtausbeute abhängig von der an die Entladungslampe (12) angelegten Spannung variiert wird, und zum Steu­ ern eines Spannungsausgangssignals von der Span­ nungszuführungsanordnung in der weise, daß der festgelegte Stromwert mit dem Wert des von der Stromerfassungsvorrichtung (5) detektierten Strom übereinstimmt.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenstrom-Steuerein­ richtung (8) den Stromwert so bestimmt, daß die von der Entladungslampe emittierte Lichtmenge (Lichtstrom), die auf der Grundlage der Licht­ ausbeute bestimmt wird, konstant gehalten wird.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenstrom-Steuerein­ richtung (8) eine Lampenstrom-Steuerkennlinie für die Angabe der jeweiligen, den jeweiligen Spannungswerten entsprechenden Stromwerten spei­ chert, um die Lichtmenge (Lichtstrom) konstant zu halten, und jeden Stromwert auf der Grundlage der Lampenstrom-Steuerkennlinie und der von der Spannungserfassungsvorrichtung detektierten Spannung festlegt.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen­ strom-Steuereinrichtung (8) eine Mehrzahl von sich einander unterscheidenden Lampenstrom-Steu­ erkennlinien speichert und eine Lampenstrom- Steuerkennlinie entsprechend der Lampenspannung zu dem Zeitpunkt, an dem die Beleuchtungsvor­ richtung im stabilen Zustand ist, aus der Mehr­ zahl der Lampenstrom-Steuerkennlinien auswählt.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Lampenspannung unbekannt ist, die Lampenstrom- Steuereinrichtung (8) eine Lampenstrom-Steuer­ kennlinie wählt, bei der die der Entladungslampe (12) zugeführte Leistung minimiert wird.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die von der Spannungserfassungsvorrichtung (6) de­ tektierte Spannung reduziert wird, die Lampen­ strom-Steuereinrichtung (8) eine Lampenstrom- Steuerkennlinie zur Minimierung der der Entla­ dungslampe zugeführten Leistung auswählt.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen­ strom-Steuereinrichtung (8) eine Speichervor­ richtung für stationäre Lampenspannungen zum Empfangen des Wertes der Lampenspannung von der Spannungserfassungsvorrichtung (6) in regelmäßi­ gen Abständen und zum Erneuern der gespeicherten Inhalte auf der Grundlage des eingegebenen wer­ tes der Lampenspannung aufweist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung für die stationären Lampenspannungen das Erneuern der Inhalte für einen vorbestimmten Zeitraum stoppt, wenn der eingegebene Wert der Lampen­ spannung kleiner als der gespeicherte Wert ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gespei­ cherten Lampenstrom-Steuerkennlinien jeweils in einen Bereich fallen, der kleiner als oder gleich der maximalen Nennleistung, den maximalen Nennstrom und der maximalen Nennspannung der Entladungslampe ist und in der Form einer ein­ zigen gebogenen Linie dargestellt sind, in denen jeweilige Schnittpunkte von mindestens vier er­ sten bis vierten geraden Näherungslinien, die auf Koordinaten der Lampenspannung in Abhängig­ keit vom Lampenstrom existiert als Spitzen (Scheitelpunkte) dienen, wobei die erste gerade Näherungslinie als gerade Linie repräsentiert wird, die durch Verbinden eines ersten Koordina­ tenpunktes (0, maximaler Nennstrom der Entla­ dungslampe) mit einem zweiten Koordinatenpunkt (maximale Nennleistung der Entladungslampe/maxi­ maler Nennstrom, maximaler Nennstrom), erhalten wird, die zweite gerade Näherungslinie als eine tangentiale Linie einer Kurve repräsentiert wird, die durch den zweiten Koordinatenpunkt geht und maximale Nennleistung der Entladungs­ lampe angibt, die dritte gerade Näherungslinie als eine gerade Linie repräsentiert wird, die eine Nennleistungskurve an zwei Koordinatenpunkten in einem Spannungsbereich zwischen minimaler Nennspannung der Entladungslampe und ihrer maxi­ malen Nennspannung schneidet, und die vierte gerade Näherungslinie als gerade Linie repräsen­ tiert wird, die durch einen Koordinatenpunkt geht, der anzeigend für eine stationäre Lampen­ spannung auf der dritten geraden Näherungslinie ist, und die zu der zweiten geraden Näherungs­ linie gerichtet ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte gerade Näherungs­ linie eine tangentiale Linie entsprechend einem Bereich ist, der auf der maximalen Nennlei­ stungskurve auf der Seite einer Spannung ausge­ bildet ist, die niedriger als die stationäre Lampenspannung ist.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenstrom-Steuerein­ richtung eine Begrenzungsvorrichtung für Unter­ schwingungen aufweist, die den Betriebspunkt auf eine Position über der dritten geraden Nähe­ rungslinie auf der Lampenspannung gegen Lampen­ strom-Koordinatenkennlinie verschiebt, wenn ein Steuerbetriebspunkt auf der dritten geraden Nä­ herungslinie existiert und dann graduell zu dem Arbeitspunkt der dritten geraden Näherungslinie zurückkehrt.