JP2001319796A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
(57)【要約】
［課題］ １次側にパルス幅調整回路６を設け、調光回
路５と調光パルス発生回路４からの出力を入力し、調光
パルス立ち上がり後一定期間のゲート電圧波形のパルス
幅を広くすることにより電極面積の広い外部電極式の放
電灯８の初期点灯時の印加電圧を高圧にし、放電灯８を
安定点灯させる。 ［解決手段］ 矩形波点灯する帯状電極を設けてなる放
電灯８と、放電灯８に高圧の矩形波直流電圧を印加する
パルストランス１を具備し、パルストランス１の１次側
には直流電源２と、発振回路３と、所定幅の調光パルス
を発生する調光パルス発生回路４と発振回路３からの出
力を調光パルスによりオンオフし、ゲート電圧波形を生
成する調光回路５と、調光回路５と調光パルス発生回路
４からの出力を入力し、調光パルス立ち上がり後のゲー
ト電圧波形のパルス幅を広げるパルス幅調整回路６とよ
り構成される。
路５と調光パルス発生回路４からの出力を入力し、調光
パルス立ち上がり後一定期間のゲート電圧波形のパルス
幅を広くすることにより電極面積の広い外部電極式の放
電灯８の初期点灯時の印加電圧を高圧にし、放電灯８を
安定点灯させる。 ［解決手段］ 矩形波点灯する帯状電極を設けてなる放
電灯８と、放電灯８に高圧の矩形波直流電圧を印加する
パルストランス１を具備し、パルストランス１の１次側
には直流電源２と、発振回路３と、所定幅の調光パルス
を発生する調光パルス発生回路４と発振回路３からの出
力を調光パルスによりオンオフし、ゲート電圧波形を生
成する調光回路５と、調光回路５と調光パルス発生回路
４からの出力を入力し、調光パルス立ち上がり後のゲー
ト電圧波形のパルス幅を広げるパルス幅調整回路６とよ
り構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやワードプロセッサー等に使用される液晶表示装
置の背面光源として用いる外部電極式の放電灯を点灯さ
せる放電灯点灯装置に関し、より詳しくは矩形波直流電
圧で放電灯を調光点灯する放電灯点灯装置に関する。
ュータやワードプロセッサー等に使用される液晶表示装
置の背面光源として用いる外部電極式の放電灯を点灯さ
せる放電灯点灯装置に関し、より詳しくは矩形波直流電
圧で放電灯を調光点灯する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、放電灯を調光点灯するための放電
灯点灯回路として特開平６−３１０２９４号公報、特開
平７−７３９８７号公報及び特開平９−２２３５９２号
公報記載のものが存在する。しかしながら、上記公報記
載の放電灯点灯装置で点灯させる放電灯はすべて内部電
極式の放電灯であり、ガラスバルブの外面にバルブ軸に
沿って１対の帯状電極を設けて構成される外部電極式の
放電灯を調光点灯するための放電灯点灯装置は殆ど存在
しないのが現状である。
灯点灯回路として特開平６−３１０２９４号公報、特開
平７−７３９８７号公報及び特開平９−２２３５９２号
公報記載のものが存在する。しかしながら、上記公報記
載の放電灯点灯装置で点灯させる放電灯はすべて内部電
極式の放電灯であり、ガラスバルブの外面にバルブ軸に
沿って１対の帯状電極を設けて構成される外部電極式の
放電灯を調光点灯するための放電灯点灯装置は殆ど存在
しないのが現状である。
【０００３】本願発明者は、外部電極式の放電灯には矩
形波直流電圧の印加による矩形波点灯が最も安定点灯を
することを見出し、出願をした。この出願に係る発明
は、主として外部電極が導電性材料よりなる線材を外囲
器であるガラスバルブ外面にバルブ軸方向に沿って螺旋
状に巻着した片極外部電極式の放電灯に好適で、その１
例を図８を参照にして説明する。２次側巻線１３に出力
電流を発生するパルストランス１と、この出力電流が通
電されて矩形波点灯する外部電極式の放電灯１８と、パ
ルストランス１の１次側には直流電源２と、直流電源２
から出力される直流電圧を矩形波に整形するスイッチン
グ回路１９と、調光回路５と、調光回路５からの調光パ
ルス（調光信号）とスイッチングパルスを同期させる同
期回路２０とより構成されている。そして、調光パルス
がオンのときに、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すよう
に同一パルス幅の安定波形にランプ電圧は維持される。
形波直流電圧の印加による矩形波点灯が最も安定点灯を
することを見出し、出願をした。この出願に係る発明
は、主として外部電極が導電性材料よりなる線材を外囲
器であるガラスバルブ外面にバルブ軸方向に沿って螺旋
状に巻着した片極外部電極式の放電灯に好適で、その１
例を図８を参照にして説明する。２次側巻線１３に出力
電流を発生するパルストランス１と、この出力電流が通
電されて矩形波点灯する外部電極式の放電灯１８と、パ
ルストランス１の１次側には直流電源２と、直流電源２
から出力される直流電圧を矩形波に整形するスイッチン
グ回路１９と、調光回路５と、調光回路５からの調光パ
ルス（調光信号）とスイッチングパルスを同期させる同
期回路２０とより構成されている。そして、調光パルス
がオンのときに、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すよう
に同一パルス幅の安定波形にランプ電圧は維持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の放電灯
点灯装置であると、調光パルスのオン期間中は放電灯に
同一パルス幅の電圧が印加され、線材を螺旋状に巻着し
たような電極面積の狭い外部電極を有する放電灯につい
ては、始動時に高い電圧を印加しなくても初期点灯が容
易で安定点灯を行うという長所がある。しかしながら、
１対の帯状外部電極をガラスバルブ外面に略全長に亘た
り離隔対設して形成された電極面積の広い放電灯につい
ては、点灯初期電圧を高くしなければ、初期点灯時にち
らつき等の点灯むらを生じる場合があり、電極面積の広
い外部電極式の放電灯のランプ電圧波形としては好まし
くないという欠点があった。このように、電極面積の広
い外部電極式の放電灯は、始動時に始動用の高い電圧を
必要とする。つまり、始動時の点灯むらを無くするため
には、高圧の始動用パルスを発生させることが必要とな
り、調光パルスの立ち上がり直後の一定時間のゲート電
圧波形のパルス幅を、後の定常動作時よりもパルス幅を
広くし、始動時に高圧直流電圧を放電灯に印加して放電
灯を安定点灯させる必要性がある。
点灯装置であると、調光パルスのオン期間中は放電灯に
同一パルス幅の電圧が印加され、線材を螺旋状に巻着し
たような電極面積の狭い外部電極を有する放電灯につい
ては、始動時に高い電圧を印加しなくても初期点灯が容
易で安定点灯を行うという長所がある。しかしながら、
１対の帯状外部電極をガラスバルブ外面に略全長に亘た
り離隔対設して形成された電極面積の広い放電灯につい
ては、点灯初期電圧を高くしなければ、初期点灯時にち
らつき等の点灯むらを生じる場合があり、電極面積の広
い外部電極式の放電灯のランプ電圧波形としては好まし
くないという欠点があった。このように、電極面積の広
い外部電極式の放電灯は、始動時に始動用の高い電圧を
必要とする。つまり、始動時の点灯むらを無くするため
には、高圧の始動用パルスを発生させることが必要とな
り、調光パルスの立ち上がり直後の一定時間のゲート電
圧波形のパルス幅を、後の定常動作時よりもパルス幅を
広くし、始動時に高圧直流電圧を放電灯に印加して放電
灯を安定点灯させる必要性がある。
【０００５】本発明は上記要望に応えるもので、１次側
にパルス幅調整回路を設け、調光回路と調光パルス発生
回路からの出力を入力し、調光パルス立ち上がり後一定
期間のゲート電圧波形のパルス幅を広くすることによ
り、電極面積の広い外部電極式の放電灯の初期点灯時の
印加電圧を高圧にし、放電灯の始動時におけるちらつき
を無くし安定点灯させるための放電灯点灯装置を提供す
ることを目的とする。
にパルス幅調整回路を設け、調光回路と調光パルス発生
回路からの出力を入力し、調光パルス立ち上がり後一定
期間のゲート電圧波形のパルス幅を広くすることによ
り、電極面積の広い外部電極式の放電灯の初期点灯時の
印加電圧を高圧にし、放電灯の始動時におけるちらつき
を無くし安定点灯させるための放電灯点灯装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、ランプ電流を
通電されて矩形波点灯する放電灯と、この放電灯に高圧
の矩形波直流電圧を印加するパルストランスを具備し、
該パルストランスの１次側には直流電源と、この直流電
源からの出力を発振させる発振回路と、所定幅の調光パ
ルスを発生する調光パルス発生回路と、前記発振回路か
らの出力を前記調光パルスによりオンオフし、ゲート電
圧波形を生成する調光回路と、この調光回路と前記調光
パルス発生回路からの出力を入力し、調光パルス立ち上
がり後のゲート電圧波形のパルス幅を広げるパルス幅調
整回路とを具備してなることを特徴とする。
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、ランプ電流を
通電されて矩形波点灯する放電灯と、この放電灯に高圧
の矩形波直流電圧を印加するパルストランスを具備し、
該パルストランスの１次側には直流電源と、この直流電
源からの出力を発振させる発振回路と、所定幅の調光パ
ルスを発生する調光パルス発生回路と、前記発振回路か
らの出力を前記調光パルスによりオンオフし、ゲート電
圧波形を生成する調光回路と、この調光回路と前記調光
パルス発生回路からの出力を入力し、調光パルス立ち上
がり後のゲート電圧波形のパルス幅を広げるパルス幅調
整回路とを具備してなることを特徴とする。
【０００７】本発明のうち請求項２記載の発明は、上記
パルス幅調整回路が、上記調光パルス発生回路からの調
光信号のデューティ比の大小とは無関係に、調光信号が
オンのときに於ける初期ゲート電圧波形のパルス幅を、
定常動作に於けるゲート電圧波形のパルス幅よりも広く
設定されていることを特徴とする。
パルス幅調整回路が、上記調光パルス発生回路からの調
光信号のデューティ比の大小とは無関係に、調光信号が
オンのときに於ける初期ゲート電圧波形のパルス幅を、
定常動作に於けるゲート電圧波形のパルス幅よりも広く
設定されていることを特徴とする。
【０００８】本発明のうち請求項３記載の発明は、放電
灯が、一対の帯状電極を設けてなる外部電極式の放電灯
であることを特徴とする。
灯が、一対の帯状電極を設けてなる外部電極式の放電灯
であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の１例
について図を参照にして説明する。
について図を参照にして説明する。
【００１０】図１は本発明放電灯点灯装置の実施の形態
の１例における回路図である。図１において、放電灯点
灯装置はパルストランス１の１次側には直流電源２と、
発振回路３と、調光パルス発生回路４と、調光回路５
と、パルス幅調整回路６及び電力増幅回路７とを備え、
２次側には放電灯８を備えて構成されている。
の１例における回路図である。図１において、放電灯点
灯装置はパルストランス１の１次側には直流電源２と、
発振回路３と、調光パルス発生回路４と、調光回路５
と、パルス幅調整回路６及び電力増幅回路７とを備え、
２次側には放電灯８を備えて構成されている。
【００１１】具体的に説明すると、直流電源２の正極に
はパルストランス１の１次巻線９の一端が接続され、ま
た、発振回路３に直流電源が印加可能に接続されてい
る。発振回路３は、周波数２０〜１００ｋＨｚの高周波
でオンオフ動作をし、この発振回路３からはスイッチン
グ周波数２０〜１００ｋＨｚの矩形波を出力する。
はパルストランス１の１次巻線９の一端が接続され、ま
た、発振回路３に直流電源が印加可能に接続されてい
る。発振回路３は、周波数２０〜１００ｋＨｚの高周波
でオンオフ動作をし、この発振回路３からはスイッチン
グ周波数２０〜１００ｋＨｚの矩形波を出力する。
【００１２】調光パルス発生回路４は、調光周波数６０
〜１５００Ｈｚのパルスを発生する回路であり、外付け
の可変抵抗器により分圧された電圧値により、例えば図
４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ｂ）に示す所定幅の調
光パルス（調光信号）を発生する。
〜１５００Ｈｚのパルスを発生する回路であり、外付け
の可変抵抗器により分圧された電圧値により、例えば図
４（ａ）、図５（ａ）及び図６（ｂ）に示す所定幅の調
光パルス（調光信号）を発生する。
【００１３】調光回路５は発振回路３とＡＮＤ接続さ
れ、発振回路３からの出力を調光パルス（調光信号）に
よりオンオフし、従来回路相当のゲート電圧波形（ゲー
トパルス）を生成する。また、発振回路３からの出力パ
ルスと調光パルス（調光信号）を同期させ、放電灯８の
ちらつきを抑制するようにする。
れ、発振回路３からの出力を調光パルス（調光信号）に
よりオンオフし、従来回路相当のゲート電圧波形（ゲー
トパルス）を生成する。また、発振回路３からの出力パ
ルスと調光パルス（調光信号）を同期させ、放電灯８の
ちらつきを抑制するようにする。
【００１４】パルス幅調整回路６は、調光回路５と調光
パルス発生回路４からの出力を入力し、調光パルス（調
光信号）立ち上がり後一定時間のゲート電圧波形のパル
ス幅を広くする。つまり、ランプの長さ、管径、及びラ
ンプ無点灯放置時間によりパルス幅を広くすると共に、
広いパルス幅の出力時間を設定するように構成されてい
る。
パルス発生回路４からの出力を入力し、調光パルス（調
光信号）立ち上がり後一定時間のゲート電圧波形のパル
ス幅を広くする。つまり、ランプの長さ、管径、及びラ
ンプ無点灯放置時間によりパルス幅を広くすると共に、
広いパルス幅の出力時間を設定するように構成されてい
る。
【００１５】電力増幅回路７は、２個のトランジスタ１
０、１１よりなるプッシュプル回路よりなり、パルス幅
調整回路６はこのプッシュプル回路を介してスイッチン
グ素子１２に接続し、さらにパルストランス１の１次巻
線９と接続されている。
０、１１よりなるプッシュプル回路よりなり、パルス幅
調整回路６はこのプッシュプル回路を介してスイッチン
グ素子１２に接続し、さらにパルストランス１の１次巻
線９と接続されている。
【００１６】パルストランス１の２次巻線１３は外部電
極式の放電灯８と接続されている。すなわち、図２及び
図３に示すように放電灯８は、ガラスバルブ１４の外面
にバルブ軸方向に沿って１対の帯状電極１５を離隔対設
し、ガラスバルブ１４の内面のうち帯状電極１５を設け
ていない部分にバルブ軸方向に沿ってアパーチャ１６を
有して蛍光体被膜１７が形成されているものを用いる。
２次巻線１３の他方の端子と放電灯８の他方の端子は接
地されている。
極式の放電灯８と接続されている。すなわち、図２及び
図３に示すように放電灯８は、ガラスバルブ１４の外面
にバルブ軸方向に沿って１対の帯状電極１５を離隔対設
し、ガラスバルブ１４の内面のうち帯状電極１５を設け
ていない部分にバルブ軸方向に沿ってアパーチャ１６を
有して蛍光体被膜１７が形成されているものを用いる。
２次巻線１３の他方の端子と放電灯８の他方の端子は接
地されている。
【００１７】次の動作について説明する。直流電源２が
投入されると、発振回路３に直流電圧が印加され、発振
回路３は周波数２０〜１００ＫＨｚの高周波でオンオフ
動作をし、この発振回路３からは矩形波を調光回路５に
出力する。また、直流電源２が投入されると、図６
（ａ）及び（ｂ）に示すように調光パルス発生回路４か
らは調光周波数６０〜１５００Ｈｚの調光パルス（調光
信号）を調光回路５及びパルス幅調整回路６に出力す
る。電源２を投入直後からの調光パルス（調光信号）
は、定常状態よりも広くする。調光回路５に入力された
発振回路３からの出力を調光パルス（調光信号）でオン
オフし、従来回路相当のゲート電圧波形（ゲートパル
ス）を生成する（図４（ｂ）参照）。調光回路５から出
力された従来回路相当のゲート電圧波形（ゲートパル
ス）（図４（ｂ）参照）と調光パルス発生回路４から出
力される調光パルス（調光信号）は、パルス幅調整回路
６に入力され、ランプの長さ、管径、及びランプ無点灯
放置時間によりパルス幅を広くすると共に、広いパルス
幅の出力時間を設定し、パルス幅調整回路６でパルス幅
を調整された矩形波直流電圧を調光回路５から出力す
る。出力された矩形波直流電圧は、トランジスタ１０、
１１で増幅し、図４（ｃ）に示すような矩形波信号にな
る。この矩形波信号電圧をスイッチング素子１２のゲー
トに印加し、この矩形波パルスでスイッチング素子１２
がオンオフを繰返す。スイッチング素子１２がオンする
ことでパルストランス１にエネルギーを貯め、オフした
瞬間に高い電圧を２次側に発生させ、放電灯８を点灯さ
せる。パルストランス１に貯めるエネルギーが少ないと
放電灯８が点灯しない場合があるので、点灯初期は貯め
るエネルギーを多くするために、パルス幅調整回路６で
パルス幅を調光パルスがオン後の一定期間は広く設定す
る。
投入されると、発振回路３に直流電圧が印加され、発振
回路３は周波数２０〜１００ＫＨｚの高周波でオンオフ
動作をし、この発振回路３からは矩形波を調光回路５に
出力する。また、直流電源２が投入されると、図６
（ａ）及び（ｂ）に示すように調光パルス発生回路４か
らは調光周波数６０〜１５００Ｈｚの調光パルス（調光
信号）を調光回路５及びパルス幅調整回路６に出力す
る。電源２を投入直後からの調光パルス（調光信号）
は、定常状態よりも広くする。調光回路５に入力された
発振回路３からの出力を調光パルス（調光信号）でオン
オフし、従来回路相当のゲート電圧波形（ゲートパル
ス）を生成する（図４（ｂ）参照）。調光回路５から出
力された従来回路相当のゲート電圧波形（ゲートパル
ス）（図４（ｂ）参照）と調光パルス発生回路４から出
力される調光パルス（調光信号）は、パルス幅調整回路
６に入力され、ランプの長さ、管径、及びランプ無点灯
放置時間によりパルス幅を広くすると共に、広いパルス
幅の出力時間を設定し、パルス幅調整回路６でパルス幅
を調整された矩形波直流電圧を調光回路５から出力す
る。出力された矩形波直流電圧は、トランジスタ１０、
１１で増幅し、図４（ｃ）に示すような矩形波信号にな
る。この矩形波信号電圧をスイッチング素子１２のゲー
トに印加し、この矩形波パルスでスイッチング素子１２
がオンオフを繰返す。スイッチング素子１２がオンする
ことでパルストランス１にエネルギーを貯め、オフした
瞬間に高い電圧を２次側に発生させ、放電灯８を点灯さ
せる。パルストランス１に貯めるエネルギーが少ないと
放電灯８が点灯しない場合があるので、点灯初期は貯め
るエネルギーを多くするために、パルス幅調整回路６で
パルス幅を調光パルスがオン後の一定期間は広く設定す
る。
【００１８】デューティ比が２〜３％以下の調光パルス
による動作においては、調光パルス内に広いパルス幅の
ゲートパルスが入力しない事態が生じるため、パルス幅
調整回路６により図５（ａ）、（ｃ）に示すゲート動作
をさせる。すなわち、調光パルスがオフしたとき、定常
動作より広いパルス幅の電圧がゲート電圧に印加しなく
てもパルス幅調整回路６によりスイッチングパルスの所
定個数の範囲内に於ける広いパルス幅のパルスでスイッ
チング素子１２をオンさせるため、調光を低くした場合
でも放電灯８は安定点灯する。
による動作においては、調光パルス内に広いパルス幅の
ゲートパルスが入力しない事態が生じるため、パルス幅
調整回路６により図５（ａ）、（ｃ）に示すゲート動作
をさせる。すなわち、調光パルスがオフしたとき、定常
動作より広いパルス幅の電圧がゲート電圧に印加しなく
てもパルス幅調整回路６によりスイッチングパルスの所
定個数の範囲内に於ける広いパルス幅のパルスでスイッ
チング素子１２をオンさせるため、調光を低くした場合
でも放電灯８は安定点灯する。
【００２０】本実施の形態の放電灯点灯装置における調
光時の放電灯のちらつき評価を図７に示す。比較のため
に、図８に示す従来の調光式放電灯点灯装置であって１
対の帯状外部電極を設けたアパーチャ形の放電灯を用い
たものに関しても調光時の放電灯ちらつき評価をした。
点灯状態は目視により確認し、図中、○は安定点灯を、
△はちらつきを、×は点滅等の大きなちらつきを表わ
す。調光パルス（調光信号）のオン期間とオフ期間との
デューティ比別に放電灯の点灯状態を確認した。尚、調
光周波数数は１００Ｈｚに設定して行った。図７より、
従来方式だとデューティ比５０％の調光よりちらつき発
生が開始したのに対し、本実施の形態における放電灯点
灯装置はデューティ比が１％まで調光が可能になる。
光時の放電灯のちらつき評価を図７に示す。比較のため
に、図８に示す従来の調光式放電灯点灯装置であって１
対の帯状外部電極を設けたアパーチャ形の放電灯を用い
たものに関しても調光時の放電灯ちらつき評価をした。
点灯状態は目視により確認し、図中、○は安定点灯を、
△はちらつきを、×は点滅等の大きなちらつきを表わ
す。調光パルス（調光信号）のオン期間とオフ期間との
デューティ比別に放電灯の点灯状態を確認した。尚、調
光周波数数は１００Ｈｚに設定して行った。図７より、
従来方式だとデューティ比５０％の調光よりちらつき発
生が開始したのに対し、本実施の形態における放電灯点
灯装置はデューティ比が１％まで調光が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、パルストランスの１次側にパ
ルス幅調整回路を設けたので、従来不可能であった電極
面積の広い帯状電極を有する外部電極式の放電灯を初期
点灯時から安定点灯可能にしたという効果がある。
ルス幅調整回路を設けたので、従来不可能であった電極
面積の広い帯状電極を有する外部電極式の放電灯を初期
点灯時から安定点灯可能にしたという効果がある。
【図１】放電灯点灯回路の実施の形態の１例における回
路構成図である。
路構成図である。
【図２】図１の回路に用いる放電灯を示す一部切欠正面
図である。
図である。
【図３】図２の放電灯の断面図である。
【図４】動作波形図である。
【図５】動作波形図である。
【図６】動作波形図である。
【図７】調光時の放電灯のちらつき状態を表に示した図
である。
である。
【図８】従来の調光式放電灯点灯装置の概略構成図であ
る。
る。
１ パルストランス ２ 直流電源 ３ 発振回路 ４ 調光パルス発生回路 ５ 調光回路 ６ パルス幅調整回路 ７ 電力増幅回路 ８ 放電灯
Claims (3)
- 【請求項１】 ランプ電流を通電されて矩形波点灯する
放電灯と、この放電灯に高圧の矩形波直流電圧を印加す
るパルストランスを具備し、該パルストランスの１次側
には直流電源と、この直流電源からの出力を発振させる
発振回路と、所定幅の調光パルスを発生する調光パルス
発生回路と、前記発振回路からの出力を前記調光パルス
により、オンオフし、ゲート電圧波形を生成する調光回
路と、この調光回路と前記調光パルス発生回路からの出
力を入力し、調光パルス立ち上がり後のゲート電圧波形
のパルス幅を広げるパルス幅調整回路とを具備してなる
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 上記パルス幅調整回路は、上記調光パル
ス発生回路からの調光信号のデューティ比の大小とは無
関係に、調光パルスがオンのときに於ける初期ゲート電
圧波形のパルス幅を、定常動作に於けるゲート電圧波形
のパルス幅よりも広く設定されていることを特徴とする
請求項１記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】 上記放電灯が、帯状電極を設けてなる外
部電極式の放電灯であることを特徴とする請求項１又は
２記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
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