DE60207131T2

DE60207131T2 - Lichtquellenvorrichtung

Info

Publication number: DE60207131T2
Application number: DE60207131T
Authority: DE
Inventors: Masashi Akashi-shi Okamoto; Mineo Himeji-shi Nakayama; Izumi Himeji-shi Takaya
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2002270386A; EP1241925B1; EP1241925A3; EP1241925A2; DE60207131D1; US20020130626A1; US6552502B2

Description

Technischer Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung unter Verwendung einer Quecksilber-Hochdruck-Entladungslampe, welche als Lichtquelle für einen Projektor verwendet werden kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei einer Lichtquellenvorrichtung für eine optische Vorrichtung, wie einem Flüssigkristall-Projektor, einem DLP^TM-Projektor (Texas Instruments) oder dergleichen, wird eine Entladungslampe mit großer Helligkeit (HID-Lampe) verwendet. In letzter Zeit besteht jedoch Bedarf daran, eine größere Menge Quecksilber in die Entladungslampe einzufüllen als in der Vergangenheit üblich, um die vorstehend beschriebene optische Vorrichtung heller zu machen. Bei einer derartigen Entladungslampe ist es erforderlich, beim Starten einen Starter zu verwenden, welcher bei einer Hochspannung betrieben wird und welcher die Lichtquelle des Entladungsraums einem Isolationsdurchschlag unterzieht, wodurch eine Entladung erfolgt.
12 zeigt die Anordnung einer herkömmlichen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung. Bei einer Lichtquellenvorrichtung für eine optische Vorrichtung wird üblicherweise ein Starter (Ui) verwendet, mit welchem zwischen Elektroden (E1, E2) der beiden Pole eine Hochspannung angelegt wird. Bei diesem System wird die Sekundärwicklung (Si) des Hochspannungstransformators (Ti) des Starters zu einer Lampe (Li) in Reihe geschaltet. Nach Starten einer Entladung ist der Betrieb des Starters (Ui) nicht mehr erforderlich. Der der Lampe (Li) zugeführte Entladestrom muss trotzdem über die Sekundärwicklung (Si) des Hochspannungstransformators mit einer großen Wicklungszahl fließen. Um die Entstehung eines Wärmeverlusts bei der Wicklung (Si) zu unterdrücken, ist es erforderlich, den Drahtdurchmesser der Wicklung groß zu machen, wodurch man den Nachteil hat, dass eine Vergrößerung sowie eine Gewichtszunahme des Starters (Ui) unvermeidlich sind.
Als Maßnahme zur Beseitigung dieses Nachteils kann man eine Außentrigger-Methode anwenden, welche zum Triggern einer Blinklampe häufig angewendet wird. Bei dieser Methode werden zusätzlich zur ersten Elektrode und zweiten Elektrode der beiden Pole für die Hauptentladung, das heißt, die Lichtbogenentladung nach dem Starten, eine Hilfselektrode angeordnet, zwischen welchen eine Hochspannung an die erste oder zweite Elektrode angelegt wird. Durch eine Entladung mit dielektrischer Grenzschicht wird im Entladungsraum und zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode Plasma erzeugt mittels einer im voraus angelegten Spannung (Leerlaufspannung), dann eine Hauptentladung gestartet, wobei diese Plasmen als auslösende Substanz wirken.
Bei dieser Anordnung fließt nach Starten der Entladung der Lampe kein Lampen-Entladestrom in der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators des Starters. In den Primär- und Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators des Starters gibt es folglich keinen Wärmeverlust. Daher kann sowohl eine Vergrößerung als auch eine Gewichtszunahme des Starters vermieden werden.
Bei einer Entladungslampe, welche eine große Menge Quecksilber enthält, ist jedoch der Druck im Entladungsraum niedrig aufgrund der Kondensation des Quecksilbers bei Raumtemperatur der Lampe. Hierbei kann auf relativ einfache Weise ein Starten erfolgen. Im Fall einer heißen Lampe, d. h., unmittelbar nach dem Ausschalten, ist jedoch der Druck im Entladungsraum hoch, weil das Quecksilber verdampft ist. Hier hat man den Nachteil, dass ein Neustart (heißer Neustart) schwierig ist.
Der Nachteil im Zusammenhang mit einem schwierigen Neustart unter den Bedingungen für einen heißen Neustart ist für eine optische Vorrichtung, wie einen Projektor oder dergleichen, im Hinblick auf die nachteilige Wirkung auf die einfache Wiederverwendung durch einen Anwender der Vorrichtung schwerwiegend. Dieser Nachteil eines schwierigen Neustartes ist in den letzten Jahren aufgrund des Anstiegs der in der Vorrichtung enthaltenen Quecksilbermenge für die Außentrigger-Methode immer schwerwiegender geworden.
Andererseits wurden herkömmlicherweise die Entladungslampe (Li) und eine Speisevorrichtung (Ni) durch Versorgungsleitungen (K1, K2) aneinander angeschlossen, wobei der Starter (Ui) für ein Starten der Entladungslampe (Li) auf der Seite der Speisevorrichtung (Ni) angeordnet wurde, damit der Starter (Ui) eine Hochspannung erzeugen kann. Im Fall, dass der Starter (Ui) eine Impuls-Hochspannung erzeugt, werden die Speiseleitungen (K1, K2) in kurzer Zeit unter Hochspannung gesetzt, wodurch man den Nachteil hatte, dass ein starkes Rauschen abgegeben wurde.
Ferner wird eine Dämpfungsverzerrung der Impuls-Hochspannung durch eine elektrostatische Kapazität, welche zwischen den Speiseleitungen (K1, K2) und dem Leiter gebildet wird, sowie durch die Induktanz der Speiseleitungen (K1, K2) verursacht. Die Erhöhung der Spannung zwischen den Lampenelektroden (E1, E2) wird deshalb verringert. Um die für das Starten der Entladungslampe erforderliche Impulsspannung zu erhalten, muss vom Starter (Ui) auf die Speiseleitungen (K1, K2) eine größere Energie abgegeben werden als nötig. Zusätzlich wird die Impulsbreite durch Dämpfungsverzerrung der Impuls-Hochspannung verbreitert. Dadurch wird die Möglichkeit eines Isolationsdurchschlags in einem nicht beabsichtigten Bereich, wie beispielsweise der Isolationsbeschichtung des Hochspannungstransformators (Ti) des Starters sowie der Speiseleitungen (K1, K2) oder dergleichen, vergrößert. Dadurch bestand die Gefahr, dass die Zuverlässigkeit verringert würde.
Andererseits tritt bei einem Starter, welcher DC-Starter genannt wird und welcher eine Hochspannung erzeugt, d. h. bei welchem sich die Spannung relativ langsam erhöht, das Phänomen eines Isolationsdurchschlags umso häufiger auf, je höher die Spannung und je länger die Spannungs-Anlegungszeit sind. Hierbei hatte man den Nachteil, dass die Möglichkeit einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich sich noch mehr vergrößert.
Eine herkömmliche Lösung für das Starten einer Hochdruck-Entladungslampe unter Verwendung der Außentrigger-Methode wird im Japanischen Gebrauchsmuster SHO 37-8045 gezeigt. Bei dieser Methode wird eine Anordnung beschrieben, bei welcher eine Spule angeordnet ist, in welcher bei einem Lampenstrom einer Quecksilber-Hochdrucklampe eine magnetische Kraft erzeugt wird, und bei welcher der Betrieb eines Starterschaltkreises bei einem hohen Druck, welcher durch die magnetische Kraft einer Hilfselektrode erzeugt wird, geregelt wird.
Ferner wird bei dem in der Japanischen Offenlegungsschrift HEI 5-54983 beschriebenen Ansatz eine Anordnung beschrieben, bei welchem in einer Lampe, wie beispielsweise einer Quecksilber-Hochdrucklampe, Hilfselektroden (Außenelektroden) mit einem Abstand von einigen Millimetern zueinander angeordnet sind.
Bei jedem dieser herkömmlichen Ansätze sowie Konzepte für eine Lichtquellenvorrichtung, selbst bei dem vorstehend beschriebenen heißen Neustart, kann jedoch der Nachteil einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich und das Problem des Neustarts nicht überwunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend erläuterten Nachteile beim Stand der Technik zu beseitigen. Diese Nachteile sind:

– dass man eine Vergrößerung oder eine Gewichtszunahme des Starters nicht vermeiden kann, um einen Wärmeverlust bei den Wicklungen zu vermeiden;
– dass ein Neustart schwierig ist, wenn der Zeitraum nach dem Ausschalten kurz ist und die Lampe noch heiß ist;
– dass ein Rauschen abgegeben wird;
– dass infolge einer kapazitiven Kopplung zwischen den Speiseleitungen und dem Leiter in der Umgebung des Starters auf die Speiseleitungen eine größere Energiemenge abgegeben werden muss als nötig; und
– dass die Möglichkeit einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich sich vergrößert, was eine Verringerung der Zuverlässigkeit verursacht.

Diese Nachteile werden behoben durch eine Lichtquellenvorrichtung, welche folgendes umfasst:

– eine Entladungslampe (Ld), welche größer/gleich 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter des Volumens einer Entladungslampe (12) enthält, bei welcher ein Paar Elektroden (E1, E2) zur Erzeugung der Hauptentladung mit einem Abstand zueinander von kleiner/gleich 2,5 mm gegenüberliegend angeordnet sind, und bei welcher zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Elektroden für die Hauptentladung eine Hilfsentladungselektrode (Et) in der Weise angeordnet ist, dass sie mit dem Entladungsraum (12) für die Hauptentladung nicht in Kontakt kommt;
– eine Speiseschaltung (Bx) für eine Zuführung des Entladestroms zu den vorstehend beschriebenen Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung; sowie
– einen Starter (Ue), welcher zwischen einer der vorstehend beschriebenen Elektroden (E1, E2) eine Hochspannung für die Hauptentladung und die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) erzeugt,

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Hochspannungs-Erzeugungsteil (Ub), welches zumindest einen Hochspannungstransformator (Te) in einem Starterschaltkreis enthält, welcher vom Speiseschaltungsteil (By) getrennt ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner dadurch gelöst, dass eine Lampe (Ld) und zumindest der Hochspannungstransformator (Te) als einteilige Einheit gebildet sind.
Bei der Außentrigger-Methode kann man die Starteigenschaft durch eine einfache Erhöhung nur einer der angelegten Spannungen, d. h. der entweder zwischen der ersten Elektrode (E1) oder der zweiten Elektrode (E2) und der Hilfselektrode (Et) angelegten Hochspannung und der Leerlaufspannung, nicht erhöhen, um die Hauptentladung zu starten.
Es ist erforderlich, entsprechend des Zeitraums nach dem Ausschalten, das heißt, entsprechend den Bedingungen der Lampe, beispielsweise der Lampentemperatur zum Zeitpunkt des Startens, die vorstehend beschriebene Hochspannung sowie Leerlaufspannung mit einem geeigneten Verhältnis anzulegen. Ferner wird ersichtlich, dass in Abhängigkeit von der Zeitspanne nach dem Ausschalten entweder die anzulegende Hochspannung oder die Leerlaufspannung oder beide sehr hoch werden, auch im Fall, dass ein geeignetes Verhältnis eingehalten wird, und dass wiederum die vorstehend beschriebene Gefahr einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich besteht, wenn man einen Neustart versucht.
Die Untergrenze der dielektrischen Festigkeit, welche der Lichtquellenvorrichtung verliehen werden kann, wird daher im Hinblick auf die Kompaktheit und die Wirtschaftlichkeit gesetzt, die von der optischen Vorrichtung verlangt werden, was zu einer minimalen Zeit nach dem Ausschalten führt, vor welcher ein Neustart möglich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm der Ergebnisse eines Versuchs, bei welchem man die Starterspannung sowie die Zeit, in welcher ein Neustart unmöglich ist, bei Lampen mit unterschiedlichen Abständen zwischen den Elektroden gemessen hat;
2 ist ein Diagramm der Ergebnisse eines Versuchs, bei welchem man dieselben Messungen wie in 1 bei einer anderen Leerlaufspannung durchgeführt hat;
3 ist ein Schaltplan der Anordnung einer Versuchsschaltung für die in 1 und 2 gezeigten Messungen;
4 ist ein Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung der Erfindung unter Verwendung eines Hochspannungs-Impuls-Starters und eines Gleichstrombetriebssystems;
5 ist ein Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Verwendung eines Gleichstrom-Starters und eines Gleichstrombetriebssystems;
6 ist ein Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer Entladungslampen-Licht-quellenvorrichtung der Erfindung unter Verwendung eines Hochspannungs-Impuls-Starters und eines Wechselstrombetriebssystems;
7 ist ein Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung der Erfindung;
8(a) ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Anordnung der Hilfselektrode einer Lampe einer erfindungsgemäßen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung;
8(b) ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Anordnung der Hilfselektrode einer Lampe einer erfindungsgemäßen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung;
9(a) ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lampe mit einem Leiter, welcher die Kathodenseite eines hermetisch abgeschlossenen Teils der erfindungsgemäßen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung umgibt; [TEXT FEHLT]
10(a) ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lampe mit dem hermetischen Raum der erfindungsgemäßen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung;
10(b) ist eine Querschnitts-Darstellung der in 10(a) gezeigten Lampe;
11 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Lampengehäuses der erfindungsgemäßen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung;
12 ist ein Schaltplan der Anordnung einer herkömmlichen Entladungslampen-Lichtquellenvorrichtung; und
13 ist ein Schaltplan eines Starters unter Verwendung einer Entladungsstrecke, wie beispielsweise eines Überspannungsableiters.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird zunächst anhand von 1–3 beschrieben. 1 und 2 zeigen die Ergebnisse der Versuche unter Verwendung einer Lampe, welche Argon, 0,2 Nanomol Brom pro Kubikmillimeter des Volumens des Entladungsraums sowie 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter des Volumens des Entladungsraums enthält, und bei welcher der Abstand (AL) zwischen den Elektroden der beiden Pole für die vorstehend beschriebene Hauptentladung, das heißt, der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, bei 0,6 mm bis 2,5 mm liegt.
1 zeigt einen Fall einer angelegten Leerlaufspannung (Vopn) von 280 V, und 2 zeigt einen Fall einer angelegten Leerlaufspannung (Vopn) von 350 V. Die Versuche wurden, wie in 3 gezeigt wird, in der Weise durchgeführt, dass eine Gleichstromquelle (Mx), eine Speiseschaltung (Bx) sowie ein Starter (Ue) an eine Lampe (Ld) angeschlossen wurden. An eine Primärwicklung (Pe) des Hochspannungstransformators des Starters wurde eine veränderliche Spannungsquelle (Vp) angeschlossen, um ihr eine unabhängige Spannung zuzuführen. In dem Zustand, in welchem die Leerlaufspannung (Vopn) an die Lampe (Et) angelegt wurde, wurde zwischen der ersten Elektrode (E1) und der Hilfselektrode (Et) ein Hochspannungsimpuls angelegt, welcher vom vorstehend beschriebenen Starter (Ue) erzeugt wurde. Auf diese Weise wurden die in 1 und 2 gezeigten Versuchsergebnisse erhalten.
Beim Anlegen des vorstehend beschriebenen Hochspannungsimpulses wurde im voraus die Lampe (Ld) vier Minuten lang betrieben, nach Ausschalten hiervon die Spannung der vorstehend beschriebenen veränderlichen Spannungsquelle (Vp) von einem niedrigen Wert ausgehend allmählich erhöht und die Zeit bis zu einem erfolgreichen Starten der Lampe (Ld), das heißt, die Zeit (Trst), bei welcher ein Neustart unnötig ist, gemessen (Ordinatenachse in 1 und 2).
Nach Ausschalten der Lampe (Ld) wurden der Anschluss der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators des Starters an die Hilfselektrode (Et) der Lampe einmal unterbrochen, die Sekundärseite des Hochspannungstransformators des vorstehend beschriebenen Starters in einen Leerlaufzustand versetzt, der vorstehend beschriebene Starter (Ue) wurde betrieben, wobei die Spannung der vorstehend beschriebenen veränderlichen Spannungsquelle (Vp) gleich blieb wie beim erfolgreichen Starten der Lampe (Ld), die in der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators des Starters entstandene Spannung wurde unter Verwendung eines Oszilloskops gemessen und dieser Messwert als Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses festgelegt (Abszissenachse in 1 und 2). Die Bedingung, dass in dem Bereich mit einer niedrigeren Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses der Grad eines erfolgreichen Startens der Lampe (Ld) bei kleiner als 50% liegt, ist jedoch weder in 1 noch in 2 aufgezeichnet.
Bei der jeweiligen Bedingung der Leerlaufspannung sowie des Abstandes zwischen den Elektroden in 1 und 2 gab es zwar Fälle, in welchen selbst unter der Bedingung einer niedrigeren Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses zufällig ein erfolgreiches Starten durchgeführt wurde. Da man sich vorstellen kann, dass derartige Beispiele Streuungen des Phänomens sind, hat man unter der Bedingung eines Erfolgsgrades von kleiner als ca. 50% bei mehrmaligen Versuchen keine Aufzeichnung durchgeführt.
In 1 und 2 ergeben die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses und die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, die für das Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der vorstehend beschriebenen Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderliche Spannung Vtmin sowie einen maximalen Wert Trmax der Zeit, in welcher ein Neustart unmöglich ist, wobei die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses und die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, dem linken Ende der aufgezeichneten Punktgruppe bezüglich des jeweiligen Abstandes (AL) zwischen den Elektroden für die Hauptentladung entsprechen.
Man kann anhand von 1 und 2 sofort auf folgendes hinweisen:

– bei dem jeweiligen Abstand (AL) zwischen den Elektroden für die Hauptentladung wird die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, desto mehr verkürzt, je mehr die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses erhöht wird;
– der Effekt, dass die Zeit (Trst), in welcher in Neustart unmöglich ist, desto mehr verkürzt wird, je mehr die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses erhöht wird, ist groß, bis eine doppelt so hohe Spannung wie die für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderliche Spannung Vtmin erreicht wird; sowie
– eine weitere Verkürzung der Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, kann kaum erwartet werden, selbst wenn die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses über eine fünfmal so hohe Spannung wie die Spannung Vtmin hinaus erhöht wird, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist.

Nachfolgend wird dieses Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben.
Wenn man beispielsweise die Daten über den Abstand zwischen den Elektroden von 1,2 mm in 1 beachtet, liegt die Spannung Vtmin, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist, bei 4,1 kV. In dem Bereich, welcher ausgehend von Vtmin einen Teil erreicht, der einer doppelt so hohen Spannung wie Vtmin, das heißt, einer Spannung von 8,4 kV, entspricht, verringert sich die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, entsprechend der Vergrößerung der Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses ohne zu stocken. In dem Bereich, welcher über eine fünfmal so hohe Spannung wie die Spannung Vtmin hinaus geht, liegen jedoch die Aufzeichnungspunkte auch bei einer Zunahme der Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses im wesentlichen horizontal zueinander. Hierbei verringert sich die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, nicht. Dieser Sachverhalt kann auch bezüglich der Daten über die anderen Abstände zwischen den Elektroden erwähnt werden und ist unabhängig von den Werten der Leerlaufspannung (Vopn) gleich.
Im Hinblick auf die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses wird deshalb bei einer Spannung, die kleiner als die zweifache Spannung Vtmin ist, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist, die Möglichkeit einer Verbesserung der Neustart-Eigenschaft nicht effektiv ausgenutzt, im Fall, dass die Bedingungen für den vorstehend beschriebenen heißen Neustart erwünscht sind. Wenn umgekehrt die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses über fünfmal so hoch wie die Spannung Vtmin erhöht wird, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist, kann die Möglichkeit einer Verbesserung der Neustart-Eigenschaft unter den Bedingungen für den vorstehend beschriebenen heißen Neustart kaum erwartet werden, sondern es wird offensichtlich, dass vielmehr die vorstehend beschriebene Gefahr eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich beschleunigt wird.
Wenn die Menge des vom Entladungszustand enthaltenen Quecksilbers sich noch mehr vergrößert, wird der Druck im Entladungsraum infolge einer Verdampfung des Quecksilbers noch mehr erhöht. Die Neustart-Eigenschaft unter den Bedingungen für den vorstehend beschriebenen Neustart wird deshalb noch mehr verschlechtert. Es ist deshalb erwünscht, dass die Spannung zumindest zweimal so hoch wie die Spannung Vtmin gemacht wird, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist. Hierbei bleibt der Sachverhalt der gleiche, dass auch bei einer Erhöhung, welche fünffach so hoch ist wie Vtmin, die vorstehend beschriebene Gefahr eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich beschleunigt wird, und dass die Möglichkeit einer Verbesserung der Neustart-Eigenschaft kaum erwartet werden kann.
Wenn man die Daten über den Abstand zwischen den Elektroden von 1,2 mm in 1 beachtet, wird in einem Bereich mit einer Spannung von kleiner als 10,25 kV, welche 2,5-mal so hoch wie die Spannung Vtmin von 4,1 kV ist, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist, oder in einem Bereich mit einer Spannung von kleiner als 12,3 kV, welche dreimal so hoch wie die vorstehend beschriebene Spannung Vtmin von 4,1 kV ist, die Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, entsprechend der Vergrößerung der Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses nach wie vor verringert. Es ist deshalb erwünscht, dass die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses bei größer/gleich ca. 2,5-mal oder größer/gleich ca. dreimal so hoch wie Vtmin liegt.
In einem Bereich mit einer Spannung von größer als 16,4 kV, welche viermal so hoch wie Vtmin ist, oder in einem Bereich mit einer Spannung von größer als 18,45 kV, welche 4,5-mal so hoch wie Vtmin ist, wird der Effekt einer Verringerung der Zeit (Trst), in welcher ein Neustart unmöglich ist, bezüglich einer Zunahme der Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses immer geringer. Es ist deshalb erwünscht, dass die Spitzenspannung (Vtrg) des Hochspannungsimpulses bei kleiner/gleich ca. viermal oder kleiner/gleich ca. 4,5-mal so hoch wie Vtmin liegt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, fließt in der Primärwicklung (Pe) sowie in der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) des Starters (Ue) nach Starten der Entladung der Lampe (Ld) kein Entladestrom der Lampe (Ld), weil die Außentrigger-Methode angewendet wird. In der Primärwicklung (Pe) sowie in der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) des Starters (Ue) entsteht deshalb kein Wärmeverlust. Man kann somit eine Vergrößerung sowie eine Gewichtszunahme des Starters (Ue) vermeiden.
Durch die Anordnung der Lichtquellenvorrichtung der Erfindung kann man deshalb eine Lichtquellenvorrichtung realisieren, bei welcher auch unter den Bedingungen für den vorstehend beschriebenen heißen Neustart die Neustart-Eigenschaft verbessert wird, bei welcher ferner die Gefahr eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich unterdrückt wird, und bei welcher man eine Vergrößerung sowie eine Gewichtszunahme des Starters vermeidet. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von 7 beschrieben. Durch die Maßnahme, dass ein Hochspannungs-Erzeugungsteil (Ub), welcher zumindest einen Hochspannungstransformator (Te) eines Starterschaltkreises (Ue) enthält, vom Speiseschaltungsteil (By) getrennt wird, kann man die Länge des Stromleitungswegs für den Anschluss eines Schaltungsteils auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators (Te) an die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) verkleinern.
Dadurch kann man die elektrostatische Kapazität, welche zwischen dem Stromleitungswegteil für den Anschluss des Schaltungsteils auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators (Te) an die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) und dem Leiter in der Umgebung gebildet wird, verkleinern und ebenso die Induktanz des vorstehend beschriebenen Stromleitungswegs.
Im Fall, dass der Starter eine Impuls-Hochspannung erzeugt, wird deshalb der negative Einfluss unterdrückt, dass durch Dämpfungsverzerrung der Impuls-Hochspannung, welche durch das Vorhandensein der vorstehend beschriebenen elektrostatischen Kapazität des Stromleitungswegs sowie durch das Vorhandensein der Induktanz verursacht wird, die Erhöhung der Spannung zwischen den Elektroden (E1, E2) der Lampe verringert wird. Ferner wird der Nachteil, dass eine größere Energiemenge emittiert werden muss als nötig, auch beseitigt. Daher können auch eine Vergrößerung der Impulsbreite durch Dämpfungsverzerrung der Impuls-Hochspannung und die Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich unterdrückt werden.
Da man die Länge des Stromleitungswegs für den Anschluss des Schaltungsteils auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators (Te) an die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) verkleinern und somit die Größe der Schleifenfläche verkleinern kann, kann man den Nachteil der Abstrahlung von Rauschen beseitigen.
Weil ferner die Länge der Anschlussleitung zwischen dem vorstehend beschriebenen Starter und der vorstehend beschriebenen Hilfselektrode (Et) klein ist, kann man die Möglichkeit einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich auch im Fall unterdrücken, dass der vorstehend beschriebene Starter eine Hochspannung erzeugt, bei welcher sich die Spannung relativ langsam erhöht.
Mit Bezug auf 3 verschlechtert sich die Isolations-Leistungsfähigkeit des Hochspannungstransformators (Te) des vorstehend beschriebenen Starters, welcher eine Hochspannung erzeugt, mit zunehmender Verwendung unvermeidlich. Andererseits hat die Lampe (Ld) ihre Lebensdauer. Diesbezüglich ist ein Auswechseln der Lampen innerhalb einer begrenzten Betriebszeit notwendig. Durch eine Ausbildung der vorstehend beschriebenen Lampe (Ld) und zumindest des Hochspannungstransformators (Te) des vorstehend beschriebenen Starters als einteilige Einheit wird bei einem Auswechseln der Lampe infolge ihrer Lampen-Lebensdauer auch der Hochspannungstransformator (Te) des vorstehend beschriebenen Starters ausgetauscht. Somit kann man die Gefahr eines Isolationsdurchschlags infolge einer Verschlechterung der Isolations-Leistungsfähigkeit des Hochspannungstransformators (Te) des vorstehend beschriebenen Starters verhindern.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Länge der Anschlussleitung zwischen dem vorstehend beschriebenen Starter und der vorstehend beschriebenen Hilfselektrode (Et) noch mehr verkleinert wird, wodurch die vorstehend beschriebene Möglichkeit einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich ebenfalls unterdrückt wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist auch im Fall, dass der vorstehend beschriebene Starter eine Impuls-Hochspannung erzeugt, vorteilhaft, da der vorstehend beschriebene Nachteil der Abstrahlung von Rauschen beseitigt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann man durch eine einteilige Anordnung, welche ein optisches Mittel für eine Lenkung der Emission der Lampe (Ld) in eine bestimmte Richtung, wie einen Konkavspiegel oder dergleichen, enthält, die Kosten des Lampenaustauschs verringern.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten Darstellung. Als Speiseschaltung (Bx) vom Spannungsverringerungs-Chopper-Typ wird ein Blindstromkompensator (PFC) oder dergleichen angeschlossen. Bei der Speiseschaltung (Bx) wird anhand eines Schaltelementes (Qx), wie ein FET oder dergleichen, der Strom aus einer Gleichstromquelle (Mx) ein- oder ausgeschaltet, und über eine Drosselspule (Lx) wird ein Glättungskondensator (Cx) geladen. Das Schaltelement (Qx) wird mit einem Gate-Signal mit einem geeigneten Tastverhältnis aus einer Gate-Treiberschaltung (Gx) in der Weise beaufschlagt, dass der zwischen Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung der Lampe (Ld) fließende Entladestrom, die Spannung zwischen den Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung oder die Lampenleistung als Produkt zwischen diesem Strom und dieser Spannung einen geeigneten Wert aufweist, welcher dem Zustand der Lampe (Ld) zu dem jeweiligen Zeitpunkt entspricht.
Normalerweise werden zur geeigneten Regelung des vorstehend beschriebenen Lampenstroms, der vorstehend beschriebenen Lampenspannung oder der vorstehend beschriebenen Lampenleistung ein Spannungsteilerwiderstand oder ein Nebenschlusswiderstand für die Ermittlung der Spannung des Glättungskondensators (Cx) sowie des von dem Glättungskondensator (Cx) der Lampe zugeführten Stroms angeordnet. Ferner wird normalerweise ein Steuerkreis angeordnet, welcher ermöglicht, dass die Gate-Treiberschaltung (Gx) ein geeignetes Gate-Signal erzeugt. Diese sind jedoch nicht in 4 dargestellt.
Im Fall eines Betriebs der Lampe (Ld) wird vor dem Starten die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung zwischen den Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung der Lampe (Ld) angelegt. Da der Eingangspunkt (F1) und der Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) zu der Lampe (Ld) parallel angeschlossen sind, wird dieselbe Spannung wie die an die Lampe (Ld) angelegte Spannung auch dem Starter (Ue) zugeführt. Beim Empfang dieser Spannung wird beim Starter (Ue) über einen Widerstand (Re) ein Kondensator (Ce) geladen.
Durch Schließen eines Schaltelementes Qe, wie eines SCR-Thyristors oder dergleichen, zum richtigen Zeitpunkt durch eine Gate-Treiberschaltung (Ge) wird an die Primärwicklung (Pe) des Hochspannungstransformators (Te) eine Ladespannung des Kondensators (Ce) angelegt. In der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) entsteht deshalb eine erhöhte Spannung, welche der Auslegung des Hochspannungstransformators (Te) entspricht. In diesem Fall fällt die an die Primärwicklung (Pe) angelegte Spannung entsprechend einer Entladung des Kondensators (Ce) rasch ab. Die in der Sekundärwicklung (Se) entstehende Spannung sinkt ebenfalls rasch ab. Die in der Sekundärwicklung (Se) entstehende Spannung wird deshalb zu einem Impuls.
Ein Ende der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) ist an eine der Elektroden der Lampe (Ld), konkret an die Elektrode (E1) (Kathode in diesem Fall), angeschlossen. Das andere Ende der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) ist an eine Hilfselektrode (Et) angeschlossen, welche außerhalb des Entladungsgefäßes (11) der Lampe (Ld) angeordnet ist. Die in der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Tc) entstehende Hochspannung erzeugt zwischen der einen Elektrode (E1) der Lampe (Ld) und der Innenseite des Entladungsgefäßes (11) der Lampe (Ld) durch eine dielektrische Barrier-Entladung eine Entladung.
Der Starter (Ue) ist in der Weise konstruiert, dass beim Betrieb des Starters, an welchen die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung angelegt wurde, der Spitzenwert einer an einem Ausgangspunkt (F3) und am Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) entstehenden Hochspannung bei einem Wert liegt, bei welchem eine zwei- bis fünffach so hohe Spannung wie die Spannung Vtmin erforderlich ist für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe (Ld) im Zimmertemperaturzustand.
Im allgemeinen kann man die Spannung auf der Sekundärseite eines Transformators dadurch annähernd einschätzen, dass die Spannung auf der Primärseite mit dem Wicklungsverhältnis der Primärwicklung zur Sekundärwicklung multipliziert wird. Im jetzigen Fall ist, wie vorstehend beschrieben wurde, die Spannung auf der Sekundärseite ein Impuls. Die Wellenform der in der Sekundärwicklung (Se) entstehenden Spannung wird deshalb von der Querinduktivität des Hochspannungstransformators (Te) sowie von einer parasitären elektrostatischen Kapazität beeinflusst. Es ist deshalb vorteilhaft, die Wicklungszahl der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) nach dem Durchführen von Tests mit Sekundärwicklungen mit einer unterschiedlichen Wicklungszahl zu bestimmen.
Ob der Starter richtig konstruiert ist, kann man durch Messung des Spitzenwertes V1 und des Spitzenwertes V2 sowie dadurch bestätigen, dass ein durch ein Dividieren des Wertes V1 durch den Wert V2 sich ergebender Wert bei 2 bis 5 liegt. Der Wert V1 ist der Spitzenwert der Spannung, welche im Leerlaufzustand, in welchem die Lampe (Ld) nicht angeschlossen ist, am Ausgangspunkt (F3) und am Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) entsteht. Der Wert V2 ist der Spitzenwert der Spannung, welche am Ausgangspunkt (F3) und am Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) entsteht, wenn in dem Zustand, in welchem die Lampe (Ld) im Zimmertemperaturzustand angeschlossen ist, die möglichen Ausgangsspannungen des Starters begrenzbar gemacht werden, wenn diese Fähigkeit allmählich erhöht wird, und wenn die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Lampenstartens zumindest 50% erreicht.
Als Methode für einer Ermöglichung der Begrenzung der möglichen Ausgangsspannung des Starters können folgende Methoden angewendet werden:

– eine Veränderung des Wicklungsverhältnisses der Primärwicklung zur Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators (Te oder Tk);
– die dem Stromquellen-Eingangspunkt (F1) für den Starter (Ue) zugeführte Spannung kommt von einer veränderlichen Spannungsquelle (Vp), welche beispielsweise in 3 gezeigt wird;
– Anordnen eine Zener-Diode parallel zum Kondensator (Ce), um die Ladespannung des Kondensators (Ce) zu begrenzen;
– Regelung des Zeitpunkts zum Schließen des Schaltelementes (Qe), Regelung der Spannung des Kondensators (Ce) im Augenblick des Schließens des Schaltelementes (Qe) und somit Regelung der an die Primärwicklung (Pe) des Hochspannungstransformators angelegten Spannung; oder
– im Fall des in 13 gezeigten Starters (Uk), bei welchem eine Entladungsstrecke (AK), wie einen Überspannungsableiter oder dergleichen, verwendet wird, und bei welchem diese Betriebsspannung die Ausgangsspannung des Starters festlegt, Austauschen der vorstehend beschriebenen Entladungsstrecke (AK) und dergleichen gegen eine mit einer unterschiedlichen Betriebsspannung.

Bei dem in 13 gezeigten Starter (Uk) wird über einen Widerstand (Rj) das Laden des Kondensators (Cj) gestartet. Ein Schließen eines Schaltelementes (Qj), wie eines SIDACs oder dergleichen, erfolgt von alleine, wenn die Spannung des Kondensators (Cj) bis zu einer vorgegebenen Schwellenwert-Spannung geladen wird. Diese Spannung wird an die Primärwicklung (Pj) des Transformators (Tj) angelegt. Über eine Diode (Dj), welche an die Sekundärwicklung (Sj) angeschlossen ist, wird ein Kondensator (CK) auf der Sekundärseite geladen. Wenn die Entladung des Kondensators (Cj) auf der Primärseite fortschreitet, und wenn der Strom einen Wert erreicht, welcher bei kleiner/gleich einem vorgegebenen Wert liegt, wird das Schaltelement (Qj) von selbst in den nicht geschlossenen Zustand versetzt. Somit wird das Laden des Kondensators (Cj) wieder gestartet. Bei jeder Auf- oder Entladung des Kondensators (Cj) wird die Ladung des Kondensators (Cj) auf der Sekundärseite kumuliert. Die Spannung hiervon wird immer mehr erhöht. Wenn die Spannung des Kondensators (Ck) bis zu einer vorgegebenen Schwellenwert-Spannung geladen ist, erfolgt ein selbsttätiges Schließen der Entladungsstrecke (AK), wie eines Überspannungsableiters oder dergleichen. Diese Spannung wird an eine Primärwicklung (Pk) eines Transformators (Tk) angelegt, wodurch auf einer Sekundärwicklung (Sk) eine Hochspannung erzeugt wird.
In 4 wird die Hochspannung des Starters zwischen der Kathodenseite der Lampe und der Hilfselektrode angelegt. Man kann sie jedoch auch zwischen der Anodenseite der Lampe und der Hilfselektrode anlegen.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der in 1 beschriebenen Erfindung in einer vereinfachten Darstellung. Beim anhand von 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Starters (Ue) gezeigt, welcher eine Impuls-Hochspannung erzeugt. In 5 zeigt das Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Starters (Uf), welcher eine Hochspannung erzeugt, bei welcher sich die Spannung relativ langsam erhöht. In derselben Weise wie in 4 sind der Eingangspunkt (F1) und der Erdungspunkt (F2) des Starters (Uf) zu einer Lampe (Ld) parallel angeschlossen. Die vorstehend beschriebene, an die Lampe (Ld) angelegte Leerlaufspannung wird deshalb auch dem Starter (Uf) zugeführt. Beim Empfang dieser Spannung wird bei dem Starter (Uf) über einen Widerstand (Rf) das Laden des Kondensators (Cf1) gestartet. Ein Schließen eines Schaltelementes (Qf), wie eines SIDACs oder dergleichen, erfolgt von selbst, wenn die Spannung des Kondensators (Cf1) bis zu einer vorgegebenen Schwellenwert-Spannung geladen wird. Diese Spannung wird an eine Primärwicklung (Pf) des Hochspannungstransformators (Tf) angelegt. Über eine Diode (Df), welche an die Sekundärwicklung (Sf) angeschlossen ist, wird ein Kondensator (Cf2) auf der Sekundärseite geladen. Wenn die Entladung des Kondensators (Cf1) auf der Primärseite fortschreitet, und wenn der Strom einen Wert erreicht, welcher bei kleiner/gleich einem vorgegebenen Wert liegt, bewegt sich das Schaltelement (Qf) von alleine in einen nicht geschlossenen Zustand. Somit wird nochmals das Laden des Kondensators (Cf1) gestartet. Bei jeder Auf- oder Entladung des Kondensators (Cf1) wird die Ladung des Kondensators (Cf2) auf der Sekundärseite kumuliert. Seine Spannung wird dabei immer mehr erhöht.
Eine Seite des Kondensators (Cf2) ist an eine der Elektroden der Lampe (Ld), nämlich an eine Elektrode (E1) (Kathode in diesem Fall), angeschlossen. Die andere Seite des Kondensators (Cf2) ist an die Hilfselektrode (Et) angeschlossen, welche außerhalb des Entladungsgefäßes (11) der Lampe (Ld) angeordnet ist. Die Spannung des Kondensators (Cf2) erzeugt beim Erreichen der Zündspannung an diesem Punkt zwischen einer Elektrode (E1) der Lampe (Ld) und der Innenseite des Entladungsgefäßes (11) der Lampe (Ld) durch eine dielektrische Grenzschicht-Entladung eine Entladung.
Wenn diese Entladung erfolgt ist, die Lampe gestartet wurde, und wenn ein Übergang in eine Lichtbogenentladung erfolgreich durchgeführt wurde, verringert sich die Spannung der Lampe (Ld), das heißt infolgedessen, die dem Starter (Uf) zugeführte Spannung, wodurch die Ladespannung des Kondensators (Cf1) sich verringert und das Schaltelement (Qf) außer Betrieb gesetzt wird.
Der Starter (Uf) ist in der Weise ausgelegt, dass beim Betrieb des Starters, an welchen die vorstehend beschriebene Leerlaufspannung angelegt wurde, der maximale Wert der am Ausgangspunkt (F3) und am Erdungspunkt (F2) des Starters (Uf) entstehenden Hochspannung bei einem Wert liegt, bei welchem eine zwei- bis fünffach so hohe Spannung wie die Spannung Vtmin vorhanden ist, welche für ein Starten der vorstehend beschriebenen Hauptentladung in der Lampe (Ld) im Zimmertemperaturzustand erforderlich ist, wie vorstehend beschrieben wurde.
Ob der Starter richtig ausgelegt ist, kann man durch Messung einer Spannung V3 und einer Spannung V4 sowie dadurch bestätigen, dass ein durch ein Dividieren des Wertes V3 durch den Wert V4 sich ergebender Wert bei 2 bis 5 liegt. Die Spannung V3 entsteht im Leerlaufzustand, in welchem die Lampe (Ld) nicht angeschlossen ist, am Ausgangspunkt (F3) und dem Erdungspunkt (F2) des Starters (Uf). Die Spannung V4 entsteht am Ausgangspunkt (F3) und dem Erdungspunkt (F2) des Starters (Uf), wenn in einem Zustand, in welchem die Lampe (Ld) im Zimmertemperaturzustand angeschlossen ist, wenn die Ausgangsspannung des Starters allmählich erhöht wird, und wenn die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Lampenstartens im wesentlichen 50% erreicht.
In 5 wird die Hochspannung des Starters zwischen der Kathodenseite der Lampe und der Hilfselektrode angelegt. Man kann sie jedoch auch zwischen der Anodenseite der Lampe und der Hilfselektrode anlegen.
6 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten Darstellung. Bei der in 6 gezeigten Schaltung wurden im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen, in 4 gezeigten Schaltung, Schaltelemente (Q1, Q2, Q3, Q4), wie FET oder dergleichen, zusätzlich eingesetzt und somit ein Vollbrückeninverter gebildet, so dass es ermöglicht wurde, dass an die Lampe (Ld') eine Wechselstrom-Entladespannung angelegt wird.
Die Schaltelemente (Q1, Q2, Q3, Q4) werden jeweils durch Gate-Treiberschaltungen (G1, G2, G3, G4) angetrieben, welche durch einen Vollbrücke-Inverter-Steuerkreis (Hc) in der Weise geregelt werden, dass die Schalter (Q1, Q4) und Schalter (Q2, Q3), welche jeweils Diagonalelemente des Vollbrückeninverters sind, gleichzeitig geschlossen werden.
In 4 ist beim Starter (Ue) ein Ende der Sekundärwicklung (Se) an den Erdungspunkt (F2) angeschlossen. Bei einem Starter (Ue') in 6 ist es als Ausgangspunkt (F3') direkt an die Zuleitung einer der Elektroden der Lampe (Ld'), nämlich der Elektrode (E1'), angeschlossen, obwohl der Starter (Ue') mit dem in 4 gezeigten Starter (Ue) identisch ist.
Die an den Ausgangspunkten (F3, F3') des Starters (Ue') entstehende Hochspannung wird zwischen der Elektrode (E1') für die Hauptentladung der Lampe (Ld') und einer Hilfselektrode (Et) angelegt. Zwischen der Elektrode (E1') und der Innenseite eines Entladungsgefäßes (11) der Lampe (Ld') entsteht durch eine dielektrische Grenzschicht-Entladung eine Entladung, wodurch die Lampe gestartet wird.
Falls die Möglichkeit besteht, dass der Zeitpunkt der Umschaltung der Schließzustände der Schaltelemente (Q1, Q2, Q3, Q4) des Vollbrückeninverters und der Entstehung der Hochspannung des Starters (Ue') im Hinblick auf ein Starten der Entladung der Lampe ungünstig ist, kann man diesen Nachteil hinsichtlich des zeitlichen Verhaltens im Hinblick auf das Starten der Entladung der Lampe entweder durch eine Synchronisierung in der Weise, dass der Zeitpunkt der Umschaltung der Schließzustände der Schaltelemente (Q1, Q2, Q3, Q4) und der Entstehung der Hochspannung des Starters (Ue') richtig wird, oder durch Stoppen des Betriebs des Vollbrückeninverters bis zum Vollenden des Startens der Entladung der Lampe vermeiden.
Man kann den Starter (Ue') bei der Schaltung in 6 auch gegen den Starter (Uf) austauschen, welcher in 5 gezeigt wird und welcher eine Hochspannung erzeugt, bei welcher sich die Spannung relativ langsam erhöht, obwohl dies in 6 nicht dargestellt wird. In diesem Fall sind ein Ende der Sekundärwicklung (Sf) und der Kondensator (Cf2) direkt an die Leitungsinstallation der Elektrode (E1') der Lampe (Ld') angeschlossen. Sie sind beim Starter (Uf) in 4 an den Erdungspunkt (F2) angeschlossen.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten Darstellung. In 7 besteht der Starter aus einem Starter-Transformator-Treiberschaltungsteil (Ua) sowie einem Hochspannungstransformator-Schaltungsteil (Ub), welches zumindest einen Hochspannungstransformator (Te) enthält. Diese Schaltungsteile (Ua, Ub) werden durch eine Teilung des in 4 beschriebenen Starters (Ue) gebildet. Das Starter-Transformator-Treiberschaltungsteil (Ua) ist ein Teil des Starters (Ue) ohne das Hochspannungstransformator-Schaltungsteil (Ub).
Das vorstehend beschriebene Hochspannungstransformator-Schaltungsteil (Ub) wird getrennt von einem Speiseschaltungsteil (By) angeordnet. Der Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) wird in einen Erdungspunkt (F2') des Starter-Transformator-Treiberschaltungsteils (Ua) und in einen Erdungspunkt (F2'') des Hochspannungstransformator-Schaltungteils (Ub) geteilt. Ferner ist zusätzlich eine Anschlussleitung (Kp) an die Primärwicklung (Pe) des Hochspannungstransformators (Te) vorhanden.
Die Anschlussleitung (Kp) weist eine äußerst niedrige Spannung auf, während die in 4 beschriebene Leitung vom Ausgangspunkt (F3) des Starters (Ue) zur Hilfselektrode (Et) der Lampe (Ld) einen Hochspannungsimpuls überträgt. Die Befürchtung eines negativen Einflusses durch die zusätzliche Anschlussleitung (Kp) ist gering, das heißt, die Befürchtung, dass die Möglichkeit einer Abstrahlung von Rauschen sowie einer Entstehung eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich zunimmt, ist gering.
11 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer vereinfachten Darstellung. In 11 sind die Lampe (Ld) und das Hochspannungstransformator-Schaltungsteil (Ub) des vorstehend beschriebenen Starters einteilig als Lampengehäuse (Ly) gebildet. Hierbei wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem bei dem Lampengehäuse (Ly) ein Reflektor (Y1), ein Lichtaustrittsfenster (Y2) und ein Verbinder (Cn) einteilig gebildet sind. Der Reflektor (Y1) dient dazu, dass die Emission der Lampe in eine bestimmte Richtung gerichtet austritt. Das Lichtaustrittsfenster (Y2) umhüllt die Vorderseite des Reflektors (Y1). Der Verbinder (Cn) schließt das Speiseschaltungsteil (By) an das Lampengehäuse (Ly) elektrisch an.
8(a) und 8(b) zeigen Ausführungsbeispiele des Lampenteils der Erfindung in vereinfachten Darstellungen. Bei einer Anordnung einer Hilfselektrode (Et) in einer Entladungslampe in der Weise, dass sie mit dem Entladungsraum (12) für die Hauptentladung nicht in Kontakt kommt, kann man folgende Anordnungsmethoden vornehmen:

– Die Hilfselektrode (Et) wird in den Bereich (17) eingebettet, welcher den Entladungsraum umschließt.
– Die Hilfselektrode (Et) wird mit der Außenseite des Bereichs (17) kontaktiert, welcher den Entladungsraum umgibt.
– Die Hilfselektrode (Et) wird in der Nähe der Außenseite des Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umgibt, angeordnet.

8(a) und (b) zeigen jeweils ein Beispiel einer Anordnung, bei welcher die Hilfselektrode (Et) mit der Außenseite des Bereichs (17) der Entladungslampe kontaktiert ist, welcher den Entladungsraum umschließt. Hierbei sind bei einer Entladungslampe (Ld) im durch ein Entladungsgefäß (11) gebildeten Entladungsraum (12) ein Paar Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung gegenüberliegend angeordnet und zugleich eine Hilfselektrode (Et) außer den vorstehend beschriebenen Elektroden für die Hauptentladung in der Weise angeordnet, dass sie mit dem Entladungsraum (12) für die Hauptentladung nicht in Kontakt kommt. Hierbei besteht das Merkmal darin, dass die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) durch eine Verbindung eines ersten leitenden Rings (Et1) mit einem zweiten leitenden Ring (Et2) mittels eines leitenden Drahtes (W1) gebildet wird. Der erste leitende Ring (Et1) weist eine kleinere Umfangslänge auf als die Umfangslänge des Bereiches (90), an welchem der Bereich (17) seine größte Dicke hat, welcher den Entladungsraum (12) der vorstehend beschriebenen Entladungslampe (Ld) umschließt. Der erste leitende Ring (Et1) ist auf einer Seite angeordnet, welche einer der vorstehend beschriebenen Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung näher liegt als dem Bereich (90) mit der größten Dicke des vorstehend beschriebenen Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt. Der zweite leitende Ring (Et2) weist eine kleinere Umfangslänge als die Umfangslänge des Bereiches (90) mit der größten Dicke des Bereichs (17) auf, welcher den Entladungsraum (12) umschließt. Der erste leitende Ring (Et2) ist auf der Seite angeordnet, welche der anderen Elektrode der vorstehend beschriebenen Elektroden (E1, E2) für die Hauptentladung näher liegt, als dem Bereich (90) mit der größten Dicke des vorstehend beschriebenen Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umgibt.
Die vorstehend beschriebene Methode, durch welche die Hilfselektrode in den vorstehend beschriebenen Bereich (17) eingebettet wird, welcher den Entladungsraum umgibt, hat folgende Nachteile:

– Man muss das Lampenentladungsgefäß durch eine Verarbeitung mittels eines Brenners herstellen, was Arbeitskosten nach sich zieht.
– Durch Einbetten des Hilfselektroden-Materials, das heißt, eines anderen Materials, wie eines Metalls oder dergleichen, in das Material des Entladungsgefäßes, wie Quarzglas oder dergleichen, entsteht die Gefahr einer Entstehung von Rissen im Entladungsgefäß infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Die vorstehend beschriebene Methode, durch welche die Hilfselektrode in der Nähe der Außenseite des vorstehend beschriebenen Bereichs (17) angeordnet wird, welcher den Entladungsraum umschließt, hat folgende Nachteile:

– Um die Lage des Lampen-Entladungsgefäßes zur Hilfselektrode zu bestimmen, ist eine feste Halteanordnung für die Hilfselektrode nötig. Da die Oberflächentemperatur der Lampe im Betriebszustand ca. 1000°C erreicht, und da von der vorstehend beschriebenen Halteanordnung eine spezielle Wärmebeständigkeit sowie eine spezielle mechanische Genauigkeit verlangt werden, sind die Kosten hoch.
– Durch eine Anordnung einer derartigen festen Halteanordnung für die Hilfselektrode in der Nähe der Lampe wird die Lampenemission abgeschirmt. Dadurch verringert sich das Energie/Raum-Verhältnis der Lampenemission.

Andererseits entstehen bei der vorstehend beschriebenen Methode, durch welche die Hilfselektrode mit der Außenseite des Bereichs (17) kontaktiert wird, welcher den Entladungsraum umschließt, und bei welcher beispielsweise der Umfang des Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt, mit einem dünnen, leitenden Draht umwickelt wird, nicht die vorstehend beschriebenen Nachteile der Arbeitskosten sowie der Gefahr einer Rissentstehung im Entladungsgefäß bei der Anordnungsmethode durch Einbetten der Hilfselektrode in den Bereich (17), welcher den Entladungsraum umschließt. Die vorstehend beschriebenen Nachteile der hohen Kosten sowie der Verringerung des Energie/Raum-Verhältnisses der Lampenemission treten bei der Anordnungsmethode, bei welcher die Hilfselektrode in der Nähe der Außenseite des Bereichs (17) angeordnet wird, welcher den Entladungsraum umschließt, nicht auf.
Im Fall einer Lampe mit einer Form des Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt, bei welcher der Mittelbereich gewölbt ist, entsteht jedoch bei der Methode zur Anordnung der Hilfselektrode (Et) durch die Umwicklung mit einem dünnen, leitenden Draht ein schwerwiegender Nachteil, wenn man sie in der Nähe des Mittelbereiches des Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt, anzuordnen versucht, wobei diese Nähe des Mittelbereiches des Bereichs (17) für ein Starten der Hauptentladung der Lampe durch eine dielektrische Grenzschicht-Entladung eine wirksame Position für die Anordnung der Hilfselektrode (Et) ist.
Da der mittlere Bereich des Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt, gewölbt ist, entsteht der Nachteil, dass der gewickelte Draht sich durch Gleiten in Richtung auf eine der Elektroden (E1 oder E2) für die vorstehend beschriebene Hauptentladung zubewegt, auch wenn die Umgebung des mittleren Bereiches des Bereichs (17) mit einem dünnen, leitenden Draht umwickelt ist, welcher die Hilfselektrode (Et) darstellt.
Das Ergebnis dieser Bewegung ist, dass der gewickelte Draht sich zum Bereich (17), welcher den Entladungsraum umschließt, sowie zum hermetisch abgeschlossenen Teil (13) hin bewegt, wobei der Bereich (17) sowie der Teil (13) eine kleinere Querschnittfläche aufweisen als die von dem gewickelten Draht umgebene Querschnittfläche. Dadurch vergrößert sich der Spalt zwischen der Hilfselektrode (Et) und dem Bereich (17), welcher den Entladungsraum umschließt. Der Effekt für das Starten der Hauptentladung der Lampe durch eine dielektrische Grenzschicht-Entladung wird deshalb verringert.
Falls sich ferner die Hilfselektrode (Et) über den hermetisch abgeschlossenen Teil (13) hinaus bewegt und die Außenanschlussstifte (21A, 21B) erreicht, wird diesbezüglich ein Kurzschluss der an die Hilfselektrode (Et) angelegten Spannung hervorgerufen, wodurch die Gefahr entsteht, dass die Lampe nicht gestartet werden kann, sowie die Gefahr einer Beschädigung der Speiseschaltung (Bx).
Im umgekehrten Fall, dass die Hilfselektrode (Et) in der vorstehend anhand von 8(a) und 8(b) gezeigten Weise angeordnet wird, werden die beiden leitenden Ringe (Et1, Et2) in der Weise angeordnet, dass zwischen den beiden der Bereich (90) mit dem dicksten Aussehen des vorstehend beschriebenen Bereichs (17), welcher den Entladungsraum umschließt, eingespannt ist. Diese werden mittels des leitenden Drahtes (W1) miteinander verbunden. Man hat deshalb den Vorteil, dass man den Nachteil verhindern kann, dass die Hilfselektrode (Et), welche aus diesen Leitern (Et1, Et2, W1) besteht, sich von dem Punkt wegbewegt, welcher für eine dielektrische Grenzschicht-Entladung für ein Starten der Hauptentladung der Lampe vorteilhaft ist.
Die aus den leitenden Drähten (Et1, Et2, W1) bestehende Hilfselektrode (Et) wird ferner über einen angeschlossenen, leitenden Draht (We) an den Ausgangspunkt (F3) des Starters (Ue) angeschlossen. Für diese leitenden Drähte sollte ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie Wolfram oder dergleichen, verwendet werden, da das Entladungsgefäß (11) während des Lampenbetriebs eine hohe Temperatur erreicht.
9(a) und 9(b) zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lampenteils der Erfindung in vereinfachten Darstellungen. In 9(a) und 9(b) sind der Außenanschlussstift (21A) auf der Kathodenseite der Lampe (Ld) an den Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) und den Erdungs-Ausgangspunkt (T2) der Speiseschaltung (Bx) und der Außenanschlussstift (21B) auf der Anodenseite an einen Plus-Ausgangspunkt (T1) der Speiseschaltung (Bx) angeschlossen.
Andererseits ist die Hilfselektrode (Et) über den Draht (We) an den Ausgangspunkt (F3) des Starters (Ue) angeschlossen und ferner an den Leiter (Et3) über einen leitenden Draht (W2) angeschlossen, wobei der Leiter (Et3) in der Weise angeordnet ist, dass er die Kathodenseite des hermetisch abgeschlossenen Teils (13) umgibt. In 9(a) und 9(b) wird der Leiter (Et3), welcher in der Weise angeordnet ist, dass er die Kathodenseite des hermetisch abgeschlossenen Teils (13) umgibt, mit einer leitenden Spule versehen, mit welcher die Kathodenseite des vorstehend beschriebenen hermetisch abgeschlossenen Teils (13) umwickelt ist.
Da der Ausgangspunkt (F3) und der Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) an die beiden Enden der Sekundärwicklung (Se) des Hochspannungstransformators (Te) angeschlossen sind, entsteht in der Zeit, in welcher der Starter (Ue) nicht betrieben wird, insbesondere während des Betriebs nach Vollenden des Lampenstartens, zwischen dem Ausgangspunkt (F3) und dem Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) keine Spannung.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der Außenanschlussstift (21A) auf der Kathodenseite an den Erdungspunkt (F2) des Starters (Ue) angeschlossen. Der Leiter (Et3), welcher in der Weise angeordnet ist, dass er die Kathodenseite des hermetisch abgeschlossenen Teils (13) umgibt, ist über den leitenden Draht (W2), die Hilfselektrode (Et) sowie den leitenden Draht (We) angeschlossen. Während des Betriebs werden deshalb der Anschlusspunkt (Fz) des Erdungspunktes (F2) des Starters (Ue) über die Leitung vom Außenanschlussstift (21A) auf der Kathodenseite bis zum Erdungs-Ausgangspunkt (T2) der Speiseschaltung (Bx) und der Leiter (Et3) ist in der Weise angeordnet, dass er die Kathodenseite des hermetisch abgeschlossenen Teils (13) umgibt und werden im Zustand des gleichen elektrischen Potentials gehalten.
Da im Betriebszustand der Lampe (Ld) im Leitungsweg von der Spitze der Kathode (14) über den Außenanschlussstift (21A) auf der Kathodenseite bis zum Anschlusspunkt (Fz) der Hauptentladestrom der Lampe (Ld) fließt, erfolgt eine zum Produkt zwischen dem Widerstandswert des Leitungswegs und dem Wert des fließenden Stroms proportionale Verringerung der Spannung, und das elektrische Potential erhöht sich umso mehr, je näher man der Spitze der Kathode (14) kommt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weisen der Anschlusspunkt (Fz) und der Leiter (Et3) dasselbe elektrische Potential auf. Die Kathode, insbesondere ihr Teil in der Nähe des hermetisch abgeschlossenen Teils (13), weist deshalb ein höheres elektrisches Potential auf als der Leiter (Et3), welcher ihre Umgebung umgibt.
Wie in der Japanischen Patentschrift HEI 4-40828 beschrieben ist, werden in einem Entladungsgefäß (11) einer Lampe, welche im Betriebszustand eine Hochtemperatur erreicht hat, in dem Bereich in der Nähe seines hermetisch abgeschlossenen Teils (13) metallische Kationen der Verunreinigungen, welche im Material des Entladungsgefäßes (11) enthalten sind, in eine Richtung getrieben, in welcher sie sich von dem die Kathode bildenden Elektrodenmaterial entfernen. Somit wird das Phänomen, dass sich infolge einer Ansammlung der metallischen Ionen der Verunreinigungen auf der Oberfläche des vorstehend beschriebenen Elektrodenmaterials das Glasmaterial, wie Quarz oder dergleichen, des hermetisch abgeschlossenen Teils des Entladungsgefäßes und das vorstehend beschriebene Elektrodenmaterial voneinander ablösen, verhindert. Durch die vorstehend anhand von 9(a) und 9(b) beschriebene Anordnung der Lampe kann man die Wirkung erhalten, dass man den Nachteil einer Lampenbeschädigung infolge des vorstehend beschriebenen Ablösephänomens verhindert.
Im Fall, dass der Ausgangspunkt (F3) des Starters (Uf) und der Erdungspunkt (F2), wie 5 gezeigt, nicht unmittelbar an die beiden Enden der Sekundärwicklung (Sf) des Hochspannungstransformators (Tf) angeschlossen sind, sondern dass Elemente, wie die Diode (Df), ein Widerstand und dergleichen, in Reihe dazwischen eingefügt wurden, fließt zwischen dem Ausgangspunkt (F3) und dem Erdungspunkt (F2) kein Strom oder nur eine äußerst geringe Strommenge. Selbst bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem die vorstehend beschriebene Diode (Df) da zwischen geschoben wurde, entsteht kaum eine Verringerung ihrer Spannung (Spannung im Fall, dass der Strom in einer Vorwärtsrichtung oder einer Sperrrichtung fließt). Ferner entsteht bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem der vorstehend beschriebene Widerstand dazwischen liegt, kaum eine Verringerung dieser Spannung. Die vorstehend beschriebene Wirkung, dass die Kathode, insbesondere der Teil in der Nähe ihres hermetisch abschließenden Teils (13), ein höheres elektrisches Potential erreicht als der Leiter (Et3), welcher die Umgebung hiervon umgibt, kommt deshalb effektiv zur Geltung.
10(a) und 10(b) zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lampenteils der Erfindung in vereinfachten Darstellungen. Bei der in 10(a) und 10(b) gezeigten Lampe sind im Entladungsraum (12), welcher durch ein Entladungsgefäß (11) gebildet wird, ein Paar Elektroden (14, 15) für die Hauptentladung gegenüberliegend angeordnet und darüber hinaus hermetisch abgeschlossene Teile gebildet, in welchen leitende Metallkörper (20, 20A) für eine Stromführung zum vorstehend beschriebenen Elektrodenpaar für die Hauptentladung angeordnet sind. Zumindest in einem dieser hermetisch abgeschlossenen Teile ist ein leitender Metallkörper mit einer großen Länge (20A) angeordnet. An zwei in Längsrichtung voneinander entfernten Stellen sind hermetisch verschlossene Siegelbereiche (13A, 13B) ausgebildet, zwischen denen ein hermetischer abgedichteter Raum (25) gebildet ist. Bei dieser Entladungslampe (Ld) ist ferner außer den vorstehend beschriebenen Elektroden für die Hauptentladung eine Hilfselektrode (Et) in der Weise angeordnet, dass sie mit dem Entladungsraum (12) für die Hauptentladung nicht in Kontakt kommt. Das Merkmal zeigt ferner, dass zumindest einem Teil des vorstehend beschriebenen hermetischen Raums (25) gegenüberliegend und außerhalb der/des hermetisch verschlossenen Siegelbereiche/Siegelbereiches (13A und/oder 13B) ein Leiter (Et3) angeordnet ist, und dass der vorstehend beschriebene Leiter (Et3) an die vorstehend beschriebene Hilfselektrode (Et) elektrisch angeschlossen ist.
In 10(a) und 10(b) wird der Leiter (Et3), welcher zumindest einem Teil des vorstehend beschriebenen hermetischen Raums (25) gegenüberliegend angeordnet ist, durch eine Spule realisiert, mit welcher die/der vorstehend beschriebene(n) hermetisch verschlossene(n) Siegelbereich(e) (13A und/oder 13B) umwickelt sind/ist. Der vorstehend beschriebene hermetische Raum (25) ist in der Weise ausgebildet, dass er mit der leitenden Metallfolie (20A) aus Molybdän oder dergleichen in Kontakt ist, welche zum Anschließen der Kathode (14) an den Außenanschlussstift (21A) dient.
Wie in der Japanischen Offenlegungsschrift 2000-348680 beschrieben ist, kann man durch die Anordnung des vorstehend beschriebenen hermetischen Raums (25) den Vorteil erhalten, dass die Hochspannungsentladungslampe nicht bricht. Denn, wenn im Inneren der an den zwei Stellen des hermetisch abgeschlossenen Teils gebildeten, hermetisch verschlossenen Siegelbereiche ein Folienschweben auftritt und dessen abdichtende Wirkung verloren geht, strömt der Quecksilberdampf innerhalb des Entladungsraums (12) in den hermetischen Raum (25) ein und kondensiert. Der Druck in dieser Hochspannungsentladungslampe verringert sich deshalb weitgehend. Als Folge davon wird der Entladungszustand dieser Hochspannungsentladungslampe nicht aufrechterhalten.
Wenn zwischen dem Außenanschlussstift der Elektroden der beiden Pole für die vorstehend beschriebene Hauptentladung, der sich auf der Seite befindet, auf welcher der vorstehend beschriebene hermetische Raum (25) gebildet ist, das heißt, dem Außenanschlussstift (21A) und der vorstehend beschriebenen Hilfselektrode (Et) der Starter angeschlossen ist, kann man bei dem in 10(a) und 10(b) gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung den nachstehend beschriebenen weiteren Vorteil erhalten.
Da nämlich der vorstehend beschriebene hermetische Raum (25) und der vorstehend beschriebene Entladungsraum (12) Leiter sind, bei welchen die Leiter innerhalb der Räume gemeinsam aneinander angeschlossen sind (das heißt, die leitende Metallfolie (20A) und die Kathode (14), welche aneinander angeschlossen sind), und da sie ferner Leiter sind, bei welchen die Leiter außerhalb des Glaskolbens gemeinsam aneinander angeschlossen sind (das heißt, die Hilfselektrode (Et) und die leitende Spule (Et3), welche aneinander angeschlossen sind), sind zwei dielektrische Grenzschicht-Entlader zueinander parallel angeschlossen, wenn vom Starter her betrachtet wird.
Die Temperatur des vorstehend beschriebenen hermetischen Raums (25) wird beim Lampenbetrieb niedriger gehalten als die Temperatur des vorstehend beschriebenen Entladungsraums (12). Dadurch ist es möglich, die Quecksilbermenge, die pro Volumeneinheit zugeführt wird, zu verkleinern oder in der Praxis auf Null zu setzen. Der Druck im vorstehend beschriebenen hermetischen Raum (25) ist deshalb niedriger als im vorstehend beschriebenen Entladungsraum (12). Wenn der Starter eine Hochspannung erzeugt, entsteht deshalb im vorstehend beschriebenen hermetischen Raum (25) sehr viel häufiger eine dielektrische Grenzschicht-Entladung. Wenn diese Entladung entsteht, wird UV-Strahlung erzeugt. Die erzeugte UV-Strahlung wird von dem hermetisch verschlossenen Siegelbereich (13A) durchgelassen und fällt in den vorstehend beschriebenen Entladungsraum (12) ein, wodurch das Gas innerhalb des Entladungsraums (12) ionisiert wird, was auch zu häufigerer Entstehung einer dielektrischen Grenzschicht-Entladung im Entladungsraum (12) führt. Der hermetische Raum (25) funktioniert als Lichtquelle für eine optische Anregung für den Entladungsraum (12). Bei dem in 10(a) und 10(b) gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann man den großen Vorteil erhalten, dass man den Wert der Hochspannung, welche der Starter erzeugen soll, verringern kann.
Bei dem in 10(a) und 10(b) gezeigten Ausführungsbeispiel ist der hermetische Raum (25) in der Weise gebildet, dass er mit der leitenden Metallfolie (20A) in Kontakt ist. Er kann jedoch auch in der Weise gebildet sein, dass er mit dem erweiterten Bereich der Elektrode (14) oder mit dem erweiterten Bereich des Außenanschlussstiftes (21A) in Kontakt ist. Die Dicke der leitenden Metallfolie (20A) liegt jedoch normalerweise bei kleiner/gleich ca. einigen zehn Mikron. Die Folie (20A) ist daher dünn. Ferner sind in ihrem Kantenbereich Vorsprünge, wie Grate oder dergleichen, vorhanden, welche im Herstellungsprozess unvermeidlich entstehen, oder welche absichtlich gebildet werden. Dadurch hat man die Wirkung, dass das elektrische Feld sich auf den Kantenbereich konzentriert. Es ist deshalb im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Ermöglichung einer häufigeren Entstehung einer dielektrischen Grenzschicht-Entladung vorteilhaft, dass der hermetische Raum (25) in der Weise gebildet wird, dass er mit der leitenden Metallfolie (20A), insbesondere mit ihrem Kantenbereich, in Kontakt ist.
Bei dem in 10(a) und 10(b) gezeigten Ausführungsbeispiel ist der hermetische Raum (25) in dem hermetisch verschlossenen Siegelbereich auf der Kathodenseite gebildet. Der Grund hierfür liegt darin, dass diese Maßnahme im Hinblick auf die Verhinderung des Ablösephänomens des Glasmaterials, wie Quarz oder dergleichen, des hermetisch abschließenden Teils des Entladungsgefäßes von dem vorstehend beschriebenen Elektrodenmaterial infolge der metallischen Kationen der Verunreinigungen vorteilhaft ist, wie vorstehend anhand des in 9(a) und 9(b) gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem man dieses Ablösephänomen vernachlässigen kann, oder bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem man dies mit anderen Mitteln verhindern kann, kann man den hermetischen Raum (25) im hermetisch verschlossenen Siegelbereich auf der Anodenseite bilden.
Die vorstehend beschriebene Funktion des hermetischen Raums (25) als Lichtquelle für eine optische Anregung für den Entladungsraum (12) wird unabhängig davon, ob die für die Hauptentladung angelegte Spannung eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung ist, und auch unabhängig davon, ob der Starter einen Hochspannungsimpuls erzeugt oder eine Hochspannung erzeugt, bei welcher sich die Spannung relativ langsam erhöht, vorteilhaft entfaltet.
Durch die vorstehend beschriebene Erfindung wird die Neustart-Eigenschaft selbst unter den Bedingungen für einen heißen Neustart verbessert und ferner die Gefahr eines Isolationsdurchschlags in einem unbeabsichtigten Bereich unterdrückt. Darüber hinaus kann man eine Lichtquellenvorrichtung realisieren, bei welcher eine Vergrößerung und eine Gewichtszunahme des Starters vermieden werden.
Zusätzlich kann man durch die vorstehend beschriebene Erfindung bei dem Ausführungsbeispiel eines Starters, welcher einen Hochspannungsimpuls erzeugt, den negativen Einfluss einer dämpfenden Störung der Impuls-Hochspannung des Starters beseitigen, so dass die Erhöhung der Spannung zwischen den Lampenelektroden verringert wird und der Nachteil einer Abstrahlung von Rauschen beseitigt wird. Ferner kann man die Möglichkeit, dass in einem unbeabsichtigten Bereich ein Isolationsdurchschlag entsteht, weitgehend unterdrücken.
Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Gefahr eines Isolationsdurchschlags infolge einer Verschlechterung der Isolations-Leistungsfähigkeit des Hochspannungstransformators des Starters von vorneherein verhindert werden. Im Fall eines Starters, welcher einen Hochspannungsimpuls erzeugt, kann man den negativen Effekt einer dämpfenden Störung der Impuls-Hochspannung des Starters beseitigen, so dass die Erhöhung der Spannung zwischen den Lampenelektroden verringert wird, sowie der Nachteil einer Abstrahlung von Rauschen beseitigt wird. Ferner kann man die Möglichkeit, dass in einem unbeabsichtigten Bereich ein Isolationsdurchschlag entsteht, weitgehend unterdrücken.

Claims

Lichtquellenvorrichtung, welche umfasst: – eine Entladungslampe, welche einen Entladungsraum einschließt, welcher zumindest 0,15 mg Quecksilber pro Kubikmillimeter des Volumens des Entladungsraums enthält, ein Paar einander gegenüberliegend angebrachte Hauptentladungselektroden zur Erzeugung einer Hauptentladung, wobei die Elektroden mit einem Abstand von kleiner/gleich 2,5 mm voneinander beabstandet sind, und eine Hilfselektrode, welche so angeordnet ist, dass die Hilfselektrode mit dem Entladungsraum für die Hauptentladung nicht in Kontakt kommt; – eine Speiseschaltung zur Zuführung eines Entladestroms zu den Hauptentladungselektroden für die Hauptentladung; sowie – einen Starter, welcher zwischen einer der Hauptentladungselektroden und der Hilfselektrode eine Hochspannung erzeugt, wobei der Starter ausgebildet ist, um die zwei- bis fünffache Spannung der zur Erzeugung einer Hauptentladung in der Lampe bei Raumtemperatur erforderlichen Spannung zu erzeugen.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Starter zur Erzeugung der Hochspannung zumindest einen Hochspannungstransformator in einem Starterschaltkreis umfasst, welcher vom Speiseschaltkreis getrennt ist.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entladungslampe und der zumindest eine Hochspannungstransformator des Starters als einteilige Einheit gebildet sind.
Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hilfselektrode auf einer Außenoberfläche der Entladungslampe angebracht ist.
Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Hilfselektrode um ein Ende der Entladungslampe auf deren Außenoberfläche gewickelt ist.
Lichtquellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Hilfselektrode auf einer Außenoberfläche eines zentralen Abschnitts der Entladungslampe angeordnet ist und um eine Außenoberfläche eines Endes der Entladungslampe gewickelt ist.