JP2003086387A - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents
高圧放電灯点灯装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電アークの”立ち消え”または”ゆらぎ”
を起こすことがなく、高圧放電灯を安定に高周波点灯で
きる高圧放電灯点灯装置を得るものである。 【解決手段】 高圧放電灯４は円筒状のセラミックから
成る発光管６、発光管６の両側に設けられる電極７、電
極７に接続される電極リード線８、電極リード線８を囲
うリード線カバー９から構成される。こうした構成を有
する高圧放電灯４において、音波の周波数ｆｓをｆｓ＝
（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋（ｎｒ・
ｒ）２｝１／２〕の演算式より求め、この周波数ｆｓと
一致しないように点灯周波数を決定する。
を起こすことがなく、高圧放電灯を安定に高周波点灯で
きる高圧放電灯点灯装置を得るものである。 【解決手段】 高圧放電灯４は円筒状のセラミックから
成る発光管６、発光管６の両側に設けられる電極７、電
極７に接続される電極リード線８、電極リード線８を囲
うリード線カバー９から構成される。こうした構成を有
する高圧放電灯４において、音波の周波数ｆｓをｆｓ＝
（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋（ｎｒ・
ｒ）２｝１／２〕の演算式より求め、この周波数ｆｓと
一致しないように点灯周波数を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高圧放電灯を高
周波点灯する高圧放電灯点灯装置に関するものである。
周波点灯する高圧放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は、従来における高圧放電灯点灯
装置の回路構成図を示す。図１５において、１は直流電
源、２は直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換する
第１のスイッチング素子２ａと第２のスイッチング素子
２ｂとから成るハーフブリッジ回路、３はハーフブリッ
ジ回路２の駆動を制御するドライバ回路、４は始動回路
／負荷回路５から出力する電圧が供給されて高周波点灯
する高圧放電灯である。こうした構成を有する高圧放電
灯点灯装置は、始動回路／負荷回路５を介して高圧放電
灯４に供給される高周波電圧の周波数が１ｋＨｚ以上と
なるように、ハーフブリッジ回路２の駆動をドライバ回
路４で制御するものである。
装置の回路構成図を示す。図１５において、１は直流電
源、２は直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換する
第１のスイッチング素子２ａと第２のスイッチング素子
２ｂとから成るハーフブリッジ回路、３はハーフブリッ
ジ回路２の駆動を制御するドライバ回路、４は始動回路
／負荷回路５から出力する電圧が供給されて高周波点灯
する高圧放電灯である。こうした構成を有する高圧放電
灯点灯装置は、始動回路／負荷回路５を介して高圧放電
灯４に供給される高周波電圧の周波数が１ｋＨｚ以上と
なるように、ハーフブリッジ回路２の駆動をドライバ回
路４で制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高圧放電灯点灯
装置は、点灯回路の小型化や低コスト化を目的とするた
めに、前述のように高圧放電灯に１ｋＨｚ以上の高周波
電圧を供給して高周波点灯するものである。しかし、一
般に高圧放電灯を高周波点灯することにより放電灯内の
音波の進行波と反射波との干渉作用により放電アークが
湾曲し、これによって放電アークの”立ち消え”又は”
ゆらぎ”を起こすという課題を抱えていた。したがっ
て、放電灯の点灯を安定に保つことが出来ないという問
題点を有していた。
装置は、点灯回路の小型化や低コスト化を目的とするた
めに、前述のように高圧放電灯に１ｋＨｚ以上の高周波
電圧を供給して高周波点灯するものである。しかし、一
般に高圧放電灯を高周波点灯することにより放電灯内の
音波の進行波と反射波との干渉作用により放電アークが
湾曲し、これによって放電アークの”立ち消え”又は”
ゆらぎ”を起こすという課題を抱えていた。したがっ
て、放電灯の点灯を安定に保つことが出来ないという問
題点を有していた。
【０００４】この発明は、前述のような問題点を解決す
るためになされたもので、放電アークを湾曲させず一直
線状にして、放電アークの”立ち消え”又は”ゆらぎ”
を起こすことがなく、高圧放電灯を安定に高周波点灯で
きるようにした高圧放電灯点灯装置を提供することを目
的とする。
るためになされたもので、放電アークを湾曲させず一直
線状にして、放電アークの”立ち消え”又は”ゆらぎ”
を起こすことがなく、高圧放電灯を安定に高周波点灯で
きるようにした高圧放電灯点灯装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる高圧放
電灯点灯装置は、高圧放電灯と、高圧放電灯にインバー
タ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる点
灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧放
電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆｒ
を、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発光
管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半径
方向の音波往復回数×発光管半径）２｝ １／２〕の演算
式により求め、音響共鳴周波数ｆｒと一致しない周波数
を非音響共鳴周波数として選定し、非音響共鳴周波数を
有する高周波電力をインバータ回路から出力するように
したものである。
電灯点灯装置は、高圧放電灯と、高圧放電灯にインバー
タ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる点
灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧放
電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆｒ
を、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発光
管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半径
方向の音波往復回数×発光管半径）２｝ １／２〕の演算
式により求め、音響共鳴周波数ｆｒと一致しない周波数
を非音響共鳴周波数として選定し、非音響共鳴周波数を
有する高周波電力をインバータ回路から出力するように
したものである。
【０００６】また、非音響共鳴周波数を音響共鳴周波数
が２ｋＨｚ以上にわたって存在しない周波数帯から選定
するようにしたものである。
が２ｋＨｚ以上にわたって存在しない周波数帯から選定
するようにしたものである。
【０００７】また、非音響共鳴周波数を発光管の定格電
力３５Ｗ相当において、２９〜３３ｋＨｚ、４０〜４５
ｋＨｚ、６１〜６５ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたものである。
力３５Ｗ相当において、２９〜３３ｋＨｚ、４０〜４５
ｋＨｚ、６１〜６５ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたものである。
【０００８】また、非音響共鳴周波数を発光管の定格電
力７０Ｗ相当において、２０〜２３ｋＨｚ、２８〜３１
ｋＨｚ、４２〜４６ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたものである。
力７０Ｗ相当において、２０〜２３ｋＨｚ、２８〜３１
ｋＨｚ、４２〜４６ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたものである。
【０００９】また、少なくとも二つ以上の非音響共鳴周
波数を選定し、これらの周波数を有する高周波電力を切
り替えて出力するように構成したものである。
波数を選定し、これらの周波数を有する高周波電力を切
り替えて出力するように構成したものである。
【００１０】また、高圧放電灯の累積点灯時間が長くな
るに伴って、非音響共鳴周波数をもつ高周波電力の周波
数を所定分だけ変化させるようにしたものである。
るに伴って、非音響共鳴周波数をもつ高周波電力の周波
数を所定分だけ変化させるようにしたものである。
【００１１】また、高圧放電灯と、高圧放電灯にインバ
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧
放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆ
ｒを、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発
光管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半
径方向の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演
算式により求め、演算式に基づいて発光管の長さがその
半径に対して整数倍或いは整数分の１の大きさとなるよ
うにしたものである。
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧
放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆ
ｒを、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発
光管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半
径方向の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演
算式により求め、演算式に基づいて発光管の長さがその
半径に対して整数倍或いは整数分の１の大きさとなるよ
うにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１について、図１は高圧放電灯における発光管の構
成を示す斜視図、図２は同じく発光管の構成を示す正面
断面図である。図１と図２において、高圧放電灯４は円
筒状のセラミックから成る発光管６、発光管６の両側に
設けられる電極７、電極７に接続される電極リード線
８、電極リード線８を囲うリード線カバー９から構成さ
れる。こうした構成を有する高圧放電灯４において、電
極７から出た音波が発光管６内で入射と反射とを繰り返
して再び電極７に戻ってくる過程で、その進行波と反射
波とが干渉し合って定在波を形成する。そして、その定
在波が発光管６内の放電アークを湾曲させることで、放
電アークの”立ち消え”又は”ゆらぎ”を起こす。つま
り、音波が電極７から出て再び戻ってくるまでの伝搬距
離の値と音波の波長の整数倍に相当する値とが等しくな
ったときに、定在波が形成されて放電アークを湾曲させ
るという音響共鳴現象を発生する。ここで、発光管６内
の音波の伝搬距離をｘ、その波長をλとすると、下記の
（１）式の条件が成立した場合に定在波を形成して音響
共鳴現象が発生する。 ｘ＝ｍ・λ・・・・・・（１） 但し、ｍは０以上の整数である。
形態１について、図１は高圧放電灯における発光管の構
成を示す斜視図、図２は同じく発光管の構成を示す正面
断面図である。図１と図２において、高圧放電灯４は円
筒状のセラミックから成る発光管６、発光管６の両側に
設けられる電極７、電極７に接続される電極リード線
８、電極リード線８を囲うリード線カバー９から構成さ
れる。こうした構成を有する高圧放電灯４において、電
極７から出た音波が発光管６内で入射と反射とを繰り返
して再び電極７に戻ってくる過程で、その進行波と反射
波とが干渉し合って定在波を形成する。そして、その定
在波が発光管６内の放電アークを湾曲させることで、放
電アークの”立ち消え”又は”ゆらぎ”を起こす。つま
り、音波が電極７から出て再び戻ってくるまでの伝搬距
離の値と音波の波長の整数倍に相当する値とが等しくな
ったときに、定在波が形成されて放電アークを湾曲させ
るという音響共鳴現象を発生する。ここで、発光管６内
の音波の伝搬距離をｘ、その波長をλとすると、下記の
（１）式の条件が成立した場合に定在波を形成して音響
共鳴現象が発生する。 ｘ＝ｍ・λ・・・・・・（１） 但し、ｍは０以上の整数である。
【００１３】次に、発光管６内の音波の速度をｖ、音波
の周波数をｆｓとすると、その波長λは下記の（２）式
より求まる。 λ＝ｖ／ｆｓ ・・・・・・（２） また、前述の（１）式と（２）式より音波の周波数ｆｓ
は下記の（３）式で表すことができる。 ｆｓ＝（ｍ・ｖ）／ｘ ・・・・・・（３） そして、前述の（３）式で表された音波の周波数ｆｓと
高周波点灯回路から発光管６に供給される電圧の周波数
即ち点灯周波数とが一致したときに、音響共鳴現象が発
生することを確認した。
の周波数をｆｓとすると、その波長λは下記の（２）式
より求まる。 λ＝ｖ／ｆｓ ・・・・・・（２） また、前述の（１）式と（２）式より音波の周波数ｆｓ
は下記の（３）式で表すことができる。 ｆｓ＝（ｍ・ｖ）／ｘ ・・・・・・（３） そして、前述の（３）式で表された音波の周波数ｆｓと
高周波点灯回路から発光管６に供給される電圧の周波数
即ち点灯周波数とが一致したときに、音響共鳴現象が発
生することを確認した。
【００１４】次に、音響共鳴現象が発生する時点の音響
共鳴周波数ｆｒを発光管６の形状寸法、音波の伝播距離
から求める方法ついて説明する。発光管６の長さをＬ、
半径をｒとし、かつ音波が管長方向を往復する回数をｎ
ｌ、管半径方向を往復する回数をｎｒとすると、発光管
６内での音波の伝播距離ｘは下記の（４）式で表すこと
ができる。 ｘ＝２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋（ｎｒ・ｒ）２｝１／２・・（４） ここで、発光管６内の管長方向や管半径方向に対しての
音波の進行波および反射波の伝搬経路の一例を、図３の
（ａ）と（ｂ）に示す。図３の（ａ）は、ｎｌ＝１，ｎ
ｒ＝２即ち管長方向１回、管半径方向２回の場合におけ
る音波の伝播経路であり、図３の（ｂ）はｎｌ＝３，ｎ
ｒ＝１即ち管長方向３回、管半径方向１回の場合におけ
る音波の伝播経路である。
共鳴周波数ｆｒを発光管６の形状寸法、音波の伝播距離
から求める方法ついて説明する。発光管６の長さをＬ、
半径をｒとし、かつ音波が管長方向を往復する回数をｎ
ｌ、管半径方向を往復する回数をｎｒとすると、発光管
６内での音波の伝播距離ｘは下記の（４）式で表すこと
ができる。 ｘ＝２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋（ｎｒ・ｒ）２｝１／２・・（４） ここで、発光管６内の管長方向や管半径方向に対しての
音波の進行波および反射波の伝搬経路の一例を、図３の
（ａ）と（ｂ）に示す。図３の（ａ）は、ｎｌ＝１，ｎ
ｒ＝２即ち管長方向１回、管半径方向２回の場合におけ
る音波の伝播経路であり、図３の（ｂ）はｎｌ＝３，ｎ
ｒ＝１即ち管長方向３回、管半径方向１回の場合におけ
る音波の伝播経路である。
【００１５】そして、前述の（３）式と（４）式より音
波の周波数ｆｓを下記の（５）式で表すことができ、こ
の周波数ｆｓと一致する周波数が音響共鳴現象を発生す
る音響共鳴周波数ｆｒである。 ｆｓ＝ｆｒ＝（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋ （ｎｒ・ｒ）２｝１／２〕・・・・・（５） なお、前述の（５）式で用いたｍはその値が大きくなれ
ば定在波の圧力が減衰して音響共鳴現象の影響度が小さ
い。また、ｎｌとｎｒが大きくなれば発光管６内での音
波の反射回数や伝播距離が増えることで、その圧力が弱
まって定在波の圧力は減衰する関係上、音響共鳴現象の
影響度が小さくなる。したがって、ｍ，ｎｌ，ｎｒのそ
れぞれの上限値を決めて音響共鳴周波数ｆｒを求める必
要がある。ここでは、例えばｎｌとｎｒの反射回数の合
計を５回以下、ｍを１０以下とした。
波の周波数ｆｓを下記の（５）式で表すことができ、こ
の周波数ｆｓと一致する周波数が音響共鳴現象を発生す
る音響共鳴周波数ｆｒである。 ｆｓ＝ｆｒ＝（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋ （ｎｒ・ｒ）２｝１／２〕・・・・・（５） なお、前述の（５）式で用いたｍはその値が大きくなれ
ば定在波の圧力が減衰して音響共鳴現象の影響度が小さ
い。また、ｎｌとｎｒが大きくなれば発光管６内での音
波の反射回数や伝播距離が増えることで、その圧力が弱
まって定在波の圧力は減衰する関係上、音響共鳴現象の
影響度が小さくなる。したがって、ｍ，ｎｌ，ｎｒのそ
れぞれの上限値を決めて音響共鳴周波数ｆｒを求める必
要がある。ここでは、例えばｎｌとｎｒの反射回数の合
計を５回以下、ｍを１０以下とした。
【００１６】ここで、発光管６の長さ方向の反射回数を
（２・ｎｌ−１）で表し、半径方向の反射回数をｎｒで
表した。こうした前提条件に基づき、長さ方向と半径方
向に対する音波の反射組み合わせ即ちｎｌとｎｒの反射
組み合わせは、下記の（６）式で表すことができる。 ｎｘ＝（２・ｎｌ−１）＋ｎｒ≦５ ・・・・・・（６） そして、前述の（６）式よりｎｌとｎｒの反射組み合わ
せを求め、それをテーブル化したものを表１に示す。表
１において、例えばｎｌ＝１の場合はｎｒ＝０〜４即ち
管長方向１回に対して管半径方向０〜４回であり、ｎｌ
＝２の場合はｎｒ＝０〜２即ち管長方向２回に対して管
半径方向０〜２回の反射組み合わせとなる。
（２・ｎｌ−１）で表し、半径方向の反射回数をｎｒで
表した。こうした前提条件に基づき、長さ方向と半径方
向に対する音波の反射組み合わせ即ちｎｌとｎｒの反射
組み合わせは、下記の（６）式で表すことができる。 ｎｘ＝（２・ｎｌ−１）＋ｎｒ≦５ ・・・・・・（６） そして、前述の（６）式よりｎｌとｎｒの反射組み合わ
せを求め、それをテーブル化したものを表１に示す。表
１において、例えばｎｌ＝１の場合はｎｒ＝０〜４即ち
管長方向１回に対して管半径方向０〜４回であり、ｎｌ
＝２の場合はｎｒ＝０〜２即ち管長方向２回に対して管
半径方向０〜２回の反射組み合わせとなる。
【００１７】
【表１】
【００１８】次に、ｍ，ｎｌ，ｎｒの値を前述のように
限定し、かつ放電灯４の定格容量を３５ｗ、発光管６の
長さをＬ＝５．６ｍｍ、半径をｒ＝３．１ｍｍとした場
合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の（５）式
より求め、それを図化したものを図４に示す。なお、こ
こでは発光管６内の音波の速度ｖを６２０（ｍ/ｓ）に
設定した。図４において、音響共鳴周波数ｆｒは周波数
１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲において、複数の周波
数（図中の○印）で確認された。したがって、発光管６
の点灯周波数を音響共鳴周波数ｆｒに一致しない周波数
を非音響共鳴周波数として、予め図４に示す音響共鳴周
波数の分布図より抽出しておく。
限定し、かつ放電灯４の定格容量を３５ｗ、発光管６の
長さをＬ＝５．６ｍｍ、半径をｒ＝３．１ｍｍとした場
合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の（５）式
より求め、それを図化したものを図４に示す。なお、こ
こでは発光管６内の音波の速度ｖを６２０（ｍ/ｓ）に
設定した。図４において、音響共鳴周波数ｆｒは周波数
１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲において、複数の周波
数（図中の○印）で確認された。したがって、発光管６
の点灯周波数を音響共鳴周波数ｆｒに一致しない周波数
を非音響共鳴周波数として、予め図４に示す音響共鳴周
波数の分布図より抽出しておく。
【００１９】この場合に、図１５に示す従来の高圧放電
灯点灯装置の回路構成図において、例えば２ｋＨｚ以上
にわたって音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯であ
る２９ｋＨｚ〜３３ｋＨｚ（図中のａゾーン）、４０ｋ
Ｈｚ〜４５ｋＨｚ（図中のｂゾーン）、６０〜６６ｋＨ
ｚ（図中のｃゾーン）の範囲内から一つの非音響共鳴周
波数を選定し、選定された周波数をもった高周波電圧を
放電灯４へ供給するように、インバータ回路を構成する
複数のスイッチング素子から成るハーフブリッジ回路２
をドライバ回路３によって駆動制御する。こうした点灯
周波数の設定方法により、音響共鳴現象の発生を未然に
防止して発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”立
ち消え”を解消することができる。
灯点灯装置の回路構成図において、例えば２ｋＨｚ以上
にわたって音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯であ
る２９ｋＨｚ〜３３ｋＨｚ（図中のａゾーン）、４０ｋ
Ｈｚ〜４５ｋＨｚ（図中のｂゾーン）、６０〜６６ｋＨ
ｚ（図中のｃゾーン）の範囲内から一つの非音響共鳴周
波数を選定し、選定された周波数をもった高周波電圧を
放電灯４へ供給するように、インバータ回路を構成する
複数のスイッチング素子から成るハーフブリッジ回路２
をドライバ回路３によって駆動制御する。こうした点灯
周波数の設定方法により、音響共鳴現象の発生を未然に
防止して発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”立
ち消え”を解消することができる。
【００２０】また、図５は音波の速度ｖの誤差即ちバラ
ツキを考慮し、例えば６２０±２％（ｍ／ｓ）とした場
合の音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の（５）式より求
め、それを図化したものである。図５において、図４の
説明と同様に１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲内で、音
響共鳴周波数ｆｒは複数確認された（図中の○印）。し
たがって、前述と同様に点灯周波数を音響共鳴周波数ｆ
ｒと一致しないように、周波数を非音響共鳴周波数とし
て予め図５に示す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出
しておく。
ツキを考慮し、例えば６２０±２％（ｍ／ｓ）とした場
合の音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の（５）式より求
め、それを図化したものである。図５において、図４の
説明と同様に１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲内で、音
響共鳴周波数ｆｒは複数確認された（図中の○印）。し
たがって、前述と同様に点灯周波数を音響共鳴周波数ｆ
ｒと一致しないように、周波数を非音響共鳴周波数とし
て予め図５に示す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出
しておく。
【００２１】また、図６はｍ，ｎｌ，ｎｒの値を前述の
ように限定し、かつ放電灯４の定格容量を３５ｗ、発光
管４の長さをＬ＝５．９ｍｍ、半径をｒ＝３．１ｍｍと
した場合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の
（５）式より求め、それを図化したものである。なお、
音波の速度ｖを６２０（ｍ/ｓ）に設定した。図６にお
いて、周波数が１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲内で、
幾つかの音響共鳴周波数ｆｒ（図６中の○印）が確認さ
れた。したがって、これらの音響共鳴周波数ｆｒと一致
しない周波数を非音響共鳴周波数として、予め図６に示
す分布図から抽出しておく。この場合、例えば２ｋＨｚ
以上にわたって音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯
である２０ｋＨｚ〜２２ｋＨｚ（ｄゾーン）、２８ｋＨ
ｚ〜３３ｋＨｚ（ｅゾーン）、４０ｋＨｚ〜４５ｋＨｚ
（ｆゾーン）の範囲内から一つの非音響共鳴周波数を選
定し、この周波数で放電灯４を点灯制御することによ
り、発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”立ち消
え”を解消することができる。
ように限定し、かつ放電灯４の定格容量を３５ｗ、発光
管４の長さをＬ＝５．９ｍｍ、半径をｒ＝３．１ｍｍと
した場合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の
（５）式より求め、それを図化したものである。なお、
音波の速度ｖを６２０（ｍ/ｓ）に設定した。図６にお
いて、周波数が１５ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲内で、
幾つかの音響共鳴周波数ｆｒ（図６中の○印）が確認さ
れた。したがって、これらの音響共鳴周波数ｆｒと一致
しない周波数を非音響共鳴周波数として、予め図６に示
す分布図から抽出しておく。この場合、例えば２ｋＨｚ
以上にわたって音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯
である２０ｋＨｚ〜２２ｋＨｚ（ｄゾーン）、２８ｋＨ
ｚ〜３３ｋＨｚ（ｅゾーン）、４０ｋＨｚ〜４５ｋＨｚ
（ｆゾーン）の範囲内から一つの非音響共鳴周波数を選
定し、この周波数で放電灯４を点灯制御することによ
り、発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”立ち消
え”を解消することができる。
【００２２】また、図７は音波の速度ｖのバラツキを考
慮し、例えば６２０±２％（ｍ／ｓ）とした場合の音響
共鳴周波数ｆｒを図化したものである。前述と同様に、
点灯周波数を非音響共鳴周波数として音響共鳴周波数ｆ
ｒ（図中の○印）と一致させないように、予め図７に示
す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出しておく。これ
によって、発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”
立ち消え”を解消することができる。
慮し、例えば６２０±２％（ｍ／ｓ）とした場合の音響
共鳴周波数ｆｒを図化したものである。前述と同様に、
点灯周波数を非音響共鳴周波数として音響共鳴周波数ｆ
ｒ（図中の○印）と一致させないように、予め図７に示
す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出しておく。これ
によって、発光管６内の放電アークの”ゆらき”又は”
立ち消え”を解消することができる。
【００２３】また、図８はｍ，ｎｌ，ｎｒの値を前述の
ように限定し、かつ放電灯４の定格容量を７０Ｗ、発光
管６の長さをＬ＝７.５ｍｍ、半径をｒ＝４.２ｍｍとし
た場合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の
（５）式より求め、それを図化したものである。なお、
音波の速度ｖを５８５（ｍ/ｓ）に設定した。図８にお
いて、同じようにこれらの音響共鳴周波数ｆｒ（図中の
○印）と一致しない周波数を非音響共鳴周波数として抽
出しておく。この場合に、例えば２ｋＨｚ以上にわたっ
て音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯である２０ｋ
Ｈｚ〜２３ｋＨｚ（ｇゾーン）、２８ｋＨｚ〜３１ｋＨ
ｚ（ｈゾーン）、４２ｋＨｚ〜４６ｋＨｚ（ｉゾーン）
の範囲内から一つの非音響共鳴周波数を選定し、前述と
同様に高圧放電灯４を点灯制御することで放電アーク
の”ゆらき”又は”立ち消え”を解消することができ
る。
ように限定し、かつ放電灯４の定格容量を７０Ｗ、発光
管６の長さをＬ＝７.５ｍｍ、半径をｒ＝４.２ｍｍとし
た場合における音響共鳴周波数ｆｒの分布を前述の
（５）式より求め、それを図化したものである。なお、
音波の速度ｖを５８５（ｍ/ｓ）に設定した。図８にお
いて、同じようにこれらの音響共鳴周波数ｆｒ（図中の
○印）と一致しない周波数を非音響共鳴周波数として抽
出しておく。この場合に、例えば２ｋＨｚ以上にわたっ
て音響共鳴周波数ｆｒを有しない周波数帯である２０ｋ
Ｈｚ〜２３ｋＨｚ（ｇゾーン）、２８ｋＨｚ〜３１ｋＨ
ｚ（ｈゾーン）、４２ｋＨｚ〜４６ｋＨｚ（ｉゾーン）
の範囲内から一つの非音響共鳴周波数を選定し、前述と
同様に高圧放電灯４を点灯制御することで放電アーク
の”ゆらき”又は”立ち消え”を解消することができ
る。
【００２４】さらに、図９は音波の速度ｖのバラツキを
考慮し、例えば５８５±３％（ｍ／ｓ）とした場合の音
響共鳴周波数ｆｒの分布を図化したものである。前述と
同様に、点灯周波数を非音響共鳴周波数として音響共鳴
周波数ｆｒ（図中の○印）と一致させないように、予め
図９に示す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出してお
く。これによって、発光管６内の放電アークの”ゆら
き”又は”立ち消え”を解消することができる。
考慮し、例えば５８５±３％（ｍ／ｓ）とした場合の音
響共鳴周波数ｆｒの分布を図化したものである。前述と
同様に、点灯周波数を非音響共鳴周波数として音響共鳴
周波数ｆｒ（図中の○印）と一致させないように、予め
図９に示す音響共鳴周波数ｆｒの分布図より抽出してお
く。これによって、発光管６内の放電アークの”ゆら
き”又は”立ち消え”を解消することができる。
【００２５】以上、この発明の高圧放電灯点灯装置は発
光管６の長さＬ、半径ｒ、音波の速度ｖ、音波の反射回
数ｎｌとｎｒのそれぞれの値を、前述の（５）式に代入
して音響共鳴周波数ｆｒを求め、その音響共鳴周波数ｆ
ｒと一致させないように非音響共鳴周波数を選定して、
高圧放電灯４の点灯周波数を決定する。そして、この点
灯周波数の設定をインバータ回路の駆動を制御するドラ
イバ回路で行うことで、発光管６内の放電アークの”ゆ
らぎ”又は”立ち消え”を解消して高圧放電灯４を安定
状態に点灯することができる。
光管６の長さＬ、半径ｒ、音波の速度ｖ、音波の反射回
数ｎｌとｎｒのそれぞれの値を、前述の（５）式に代入
して音響共鳴周波数ｆｒを求め、その音響共鳴周波数ｆ
ｒと一致させないように非音響共鳴周波数を選定して、
高圧放電灯４の点灯周波数を決定する。そして、この点
灯周波数の設定をインバータ回路の駆動を制御するドラ
イバ回路で行うことで、発光管６内の放電アークの”ゆ
らぎ”又は”立ち消え”を解消して高圧放電灯４を安定
状態に点灯することができる。
【００２６】実施の形態２．図１０は、この発明の実施
の形態１に係る放電灯の音響共鳴現象の発生を未然に防
止する手段を付加した二段調光式高圧放電灯装置の回路
構成図を示す。ここでは、従来例と同様の高圧放電灯点
灯装置を構成するドライバ回路３に、高圧放電灯４の点
灯周波数を切り換える周波数切換え回路１０を付加した
ものである。周波数切換え回路１０は、調光回路（図示
なし）からの出力信号に応じてドライバ回路３の動作を
制御するものであり、例えば放電灯４の定格容量が３５
Ｗ、発光管６の管長Ｌ＝５．６ｍｍ、管半径ｒ＝３．１
ｍｍの場合に、第１の非音響共鳴周波数を３１ｋＨｚ
（図４中のαポイント）、第２の非音響共鳴周波数を４
４ｋＨｚ（図４中のβポイント）にそれぞれ選定し、こ
の二つの非音響共鳴周波数を切り換えるようにしたもの
である。これにより、図１１の高圧放電灯４の消費電力
特性に示すように、第１の非音響共鳴周波数ｆｈ１にお
いて消費電力の割合を１００％とした場合に、第２の非
音響共鳴周波数ｆｈ２では消費電力の割合が７５％とな
り、減光点灯することができる。
の形態１に係る放電灯の音響共鳴現象の発生を未然に防
止する手段を付加した二段調光式高圧放電灯装置の回路
構成図を示す。ここでは、従来例と同様の高圧放電灯点
灯装置を構成するドライバ回路３に、高圧放電灯４の点
灯周波数を切り換える周波数切換え回路１０を付加した
ものである。周波数切換え回路１０は、調光回路（図示
なし）からの出力信号に応じてドライバ回路３の動作を
制御するものであり、例えば放電灯４の定格容量が３５
Ｗ、発光管６の管長Ｌ＝５．６ｍｍ、管半径ｒ＝３．１
ｍｍの場合に、第１の非音響共鳴周波数を３１ｋＨｚ
（図４中のαポイント）、第２の非音響共鳴周波数を４
４ｋＨｚ（図４中のβポイント）にそれぞれ選定し、こ
の二つの非音響共鳴周波数を切り換えるようにしたもの
である。これにより、図１１の高圧放電灯４の消費電力
特性に示すように、第１の非音響共鳴周波数ｆｈ１にお
いて消費電力の割合を１００％とした場合に、第２の非
音響共鳴周波数ｆｈ２では消費電力の割合が７５％とな
り、減光点灯することができる。
【００２７】以上のように、高圧放電灯４の点灯周波数
を二つの非音響共鳴周波数に選定し、その周波数を切り
換える段調光方式の高圧放電灯点灯装置において、発光
管６内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を解
消して高圧放電灯４を点灯すると共に、必要に応じて減
光による省電力化を図ることができる。
を二つの非音響共鳴周波数に選定し、その周波数を切り
換える段調光方式の高圧放電灯点灯装置において、発光
管６内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を解
消して高圧放電灯４を点灯すると共に、必要に応じて減
光による省電力化を図ることができる。
【００２８】実施の形態３．図１２は、この発明の実施
の形態３に係る高圧放電灯点灯装置の回路構成図を示
す。図１２において、従来例と同一の符号は同一または
相当部分を示す。ここでは、高圧放電灯点灯装置を構成
するドライバー回路３に、高圧放電灯４の累積点灯時間
が長くなるに伴ってハーフブリッジ回路２のスイッチン
グ素子２ａ，２ｂの駆動周波数を所定分だけ上昇変化さ
せ、放電灯４に供給する電圧の周波数を補正する周波数
補正回路１１を付加したものである。一般的に、累積点
灯時間に応じて発光管６内の音波の速度ｖは下記の
（７）式に基づいて上昇変化するので、実施の形態１で
述べた音響共鳴周波数ｆｒ及び非音響共鳴周波数も同様
に上昇変化する。 ｖ＝（γ・Ｐｏ／ρ）１／２・・・・・・（７） 但し、γ：定数、Ｐｏ：管内の圧力、ρ：管内の気体密
度
の形態３に係る高圧放電灯点灯装置の回路構成図を示
す。図１２において、従来例と同一の符号は同一または
相当部分を示す。ここでは、高圧放電灯点灯装置を構成
するドライバー回路３に、高圧放電灯４の累積点灯時間
が長くなるに伴ってハーフブリッジ回路２のスイッチン
グ素子２ａ，２ｂの駆動周波数を所定分だけ上昇変化さ
せ、放電灯４に供給する電圧の周波数を補正する周波数
補正回路１１を付加したものである。一般的に、累積点
灯時間に応じて発光管６内の音波の速度ｖは下記の
（７）式に基づいて上昇変化するので、実施の形態１で
述べた音響共鳴周波数ｆｒ及び非音響共鳴周波数も同様
に上昇変化する。 ｖ＝（γ・Ｐｏ／ρ）１／２・・・・・・（７） 但し、γ：定数、Ｐｏ：管内の圧力、ρ：管内の気体密
度
【００２９】ここで、一般的に高圧放電灯４の累積点灯
時間が増えるに伴ってρが小さくなり、これによってｖ
が大きくなる現象を示す。したがって、周波数補正回路
１１に格納するタイマー回路１２により放電灯４の累積
点灯時間をカウント処理し、そのタイマー回路４から出
力される累積点灯時間が長くなるに伴って高圧放電灯４
の点灯周波数を所定分だけ上昇変化させる。ここで、発
光管６内の音波の速度ｖのバラツキ又は発光管６の形状
バラツキなどによる音響共鳴周波数ｆｒの上下変動を考
慮する意味合いで、点灯周波数を非音響共鳴周波数帯の
中心付近に設定して安定な状態で点灯させる。
時間が増えるに伴ってρが小さくなり、これによってｖ
が大きくなる現象を示す。したがって、周波数補正回路
１１に格納するタイマー回路１２により放電灯４の累積
点灯時間をカウント処理し、そのタイマー回路４から出
力される累積点灯時間が長くなるに伴って高圧放電灯４
の点灯周波数を所定分だけ上昇変化させる。ここで、発
光管６内の音波の速度ｖのバラツキ又は発光管６の形状
バラツキなどによる音響共鳴周波数ｆｒの上下変動を考
慮する意味合いで、点灯周波数を非音響共鳴周波数帯の
中心付近に設定して安定な状態で点灯させる。
【００３０】以上のように、高圧放電灯４の累積点灯時
間が長くなるに伴って、点灯周波数を所定分だけ上昇変
化するようにドライバ回路３に周波数補正回路１１を付
加する構成を採用したことにより、長期使用による音波
の速度ｖの上昇変化に伴う音響共鳴周波数ｆｒの変化が
有った場合でも、常に発光管６内の放電アークの“ゆら
ぎ”又は”立ち消え”を解消して安定に高圧放電灯４を
点灯させることができる。
間が長くなるに伴って、点灯周波数を所定分だけ上昇変
化するようにドライバ回路３に周波数補正回路１１を付
加する構成を採用したことにより、長期使用による音波
の速度ｖの上昇変化に伴う音響共鳴周波数ｆｒの変化が
有った場合でも、常に発光管６内の放電アークの“ゆら
ぎ”又は”立ち消え”を解消して安定に高圧放電灯４を
点灯させることができる。
【００３１】実施の形態４．この発明の実施の形態４
は、実施の形態１〜実施の形態３で述べた音響共鳴周波
数の数を減少させる方法であり、図１３と図１４に示す
発光管６の正面断面図を併用して説明する。図１３は、
発光管６の長さＬと半径ｒとをそれぞれ等しくなるよう
にした場合の発光管６の形状を示す。実施の形態１で述
べた音響共鳴周波数ｆｒを求める下記の（８）式より、
例えば管長方向の音波の反射回数ｎｌ＝０，管半径方向
の音波の反射回数ｎｒ＝１の反射条件の場合とｎｌ＝
１，ｎｒ＝０の反射条件の場合とで、それぞれの音響共
鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。
は、実施の形態１〜実施の形態３で述べた音響共鳴周波
数の数を減少させる方法であり、図１３と図１４に示す
発光管６の正面断面図を併用して説明する。図１３は、
発光管６の長さＬと半径ｒとをそれぞれ等しくなるよう
にした場合の発光管６の形状を示す。実施の形態１で述
べた音響共鳴周波数ｆｒを求める下記の（８）式より、
例えば管長方向の音波の反射回数ｎｌ＝０，管半径方向
の音波の反射回数ｎｒ＝１の反射条件の場合とｎｌ＝
１，ｎｒ＝０の反射条件の場合とで、それぞれの音響共
鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。
【００３２】また、ｎｌ＝０，ｎｒ＝２の反射条件の場
合とｎｌ＝２，ｎｒ＝０の反射条件の場合とで、それぞ
れの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。また、ｎｌ
＝０，ｎｒ＝３の反射条件の場合とｎｌ＝３，ｎｒ＝０
の反射条件の場合とで、それぞれの音響共鳴周波数ｆｒ
の値は等しくなる。さらに、ｎｌ＝１，ｎｒ＝２の反射
条件の場合とｎｌ＝２，ｎｒ＝１の反射条件の場合と
で、それぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。
したがって、実施の形態１で開示した表１に示すｎｌと
ｎｒの組み合わせにおいて、１５通りの反射の組合わせ
に対して音響共鳴現象が発生する周波数の数は１１通り
となり、実質上その数を減少させることができる。 ｆｒ＝（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋ （ｎｒ・ｒ）２｝１／２〕・・・・・（８）
合とｎｌ＝２，ｎｒ＝０の反射条件の場合とで、それぞ
れの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。また、ｎｌ
＝０，ｎｒ＝３の反射条件の場合とｎｌ＝３，ｎｒ＝０
の反射条件の場合とで、それぞれの音響共鳴周波数ｆｒ
の値は等しくなる。さらに、ｎｌ＝１，ｎｒ＝２の反射
条件の場合とｎｌ＝２，ｎｒ＝１の反射条件の場合と
で、それぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。
したがって、実施の形態１で開示した表１に示すｎｌと
ｎｒの組み合わせにおいて、１５通りの反射の組合わせ
に対して音響共鳴現象が発生する周波数の数は１１通り
となり、実質上その数を減少させることができる。 ｆｒ＝（ｍ・ｖ）／〔２・｛（ｎｌ・Ｌ）２＋ （ｎｒ・ｒ）２｝１／２〕・・・・・（８）
【００３３】次に、図１４は発光管６の長さＬを半径ｒ
の２倍となるようにした場合の発光管６の形状を示す。
この場合でも、音響共鳴周波数ｆｒを求める上記の
（８）式より、例えば管長方向の音波の反射回数ｎｌ＝
１，管半径方向の音波の反射回数ｎｒ＝０の反射条件の
場合とｎｌ＝０，ｎｒ＝２の反射条件の場合とで、それ
ぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。また、ｎ
ｌ＝２，ｎｒ＝０の場合とｎｌ＝０，ｎｒ＝４の反射条
件の場合とでそれぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等し
くなる。これにより、表１に示すｎｌとｎｒの１５通り
の反射組み合わせにおいて、音響共鳴現象が発生する周
波数の数は１３通りとなり、実質上その数を減少させる
ことができる。したがって、音響共鳴現象が発生しない
周波数帯即ち非音響共鳴周波数帯の幅が大きくなるため
に、点灯周波数として非音響共鳴周波数の選定範囲が広
がり、確実に音響共鳴現象の発生を防止する高圧放電灯
点灯装置の回路設計が非常に容易となる。なお、前述の
ように発光管６の長さＬを半径ｒの２倍となるように構
成する他に、発光管６の長さＬを半径ｒの１／２となる
ように構成しても良い。
の２倍となるようにした場合の発光管６の形状を示す。
この場合でも、音響共鳴周波数ｆｒを求める上記の
（８）式より、例えば管長方向の音波の反射回数ｎｌ＝
１，管半径方向の音波の反射回数ｎｒ＝０の反射条件の
場合とｎｌ＝０，ｎｒ＝２の反射条件の場合とで、それ
ぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等しくなる。また、ｎ
ｌ＝２，ｎｒ＝０の場合とｎｌ＝０，ｎｒ＝４の反射条
件の場合とでそれぞれの音響共鳴周波数ｆｒの値は等し
くなる。これにより、表１に示すｎｌとｎｒの１５通り
の反射組み合わせにおいて、音響共鳴現象が発生する周
波数の数は１３通りとなり、実質上その数を減少させる
ことができる。したがって、音響共鳴現象が発生しない
周波数帯即ち非音響共鳴周波数帯の幅が大きくなるため
に、点灯周波数として非音響共鳴周波数の選定範囲が広
がり、確実に音響共鳴現象の発生を防止する高圧放電灯
点灯装置の回路設計が非常に容易となる。なお、前述の
ように発光管６の長さＬを半径ｒの２倍となるように構
成する他に、発光管６の長さＬを半径ｒの１／２となる
ように構成しても良い。
【００３４】以上のように、発光管６の長さＬと半径ｒ
とを所定の倍数関係となるようにした場合は、所定の反
射回数ｎｌとｎｒの組合わせに対して音響共鳴現象が発
生する周波数の数を減少させることができる。したがっ
て、点灯周波数の設定範囲を広くした状態で音響共鳴現
象の発生を防止することで、放電アークの”ゆらぎ”又
は”立ち消え”を解消して放電灯４を安定な状態で点灯
させることができる。
とを所定の倍数関係となるようにした場合は、所定の反
射回数ｎｌとｎｒの組合わせに対して音響共鳴現象が発
生する周波数の数を減少させることができる。したがっ
て、点灯周波数の設定範囲を広くした状態で音響共鳴現
象の発生を防止することで、放電アークの”ゆらぎ”又
は”立ち消え”を解消して放電灯４を安定な状態で点灯
させることができる。
【００３５】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３６】この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、高
圧放電灯と、高圧放電灯にインバータ回路から出力する
高周波電力を供給して点灯させる点灯回路とを備えた高
圧放電灯点灯装置において、高圧放電灯を構成する円筒
状の発光管内の音響共鳴周波数ｆｒを、ｆｒ＝（正の整
数×音波の速度）÷〔２×｛（発光管長方向の音波往復
回数×発光管長）２＋（発光管半径方向の音波往復回数
×発光管半径）２｝１ ／２〕の演算式により求め、音響
共鳴周波数ｆｒと一致しない周波数を非音響共鳴周波数
として選定し、非音響共鳴周波数を有する高周波電力を
インバータ回路から出力するようにしたので、発光管内
の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を起こすこ
とがなく、高圧放電灯を安定状態に点灯することができ
る。
圧放電灯と、高圧放電灯にインバータ回路から出力する
高周波電力を供給して点灯させる点灯回路とを備えた高
圧放電灯点灯装置において、高圧放電灯を構成する円筒
状の発光管内の音響共鳴周波数ｆｒを、ｆｒ＝（正の整
数×音波の速度）÷〔２×｛（発光管長方向の音波往復
回数×発光管長）２＋（発光管半径方向の音波往復回数
×発光管半径）２｝１ ／２〕の演算式により求め、音響
共鳴周波数ｆｒと一致しない周波数を非音響共鳴周波数
として選定し、非音響共鳴周波数を有する高周波電力を
インバータ回路から出力するようにしたので、発光管内
の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を起こすこ
とがなく、高圧放電灯を安定状態に点灯することができ
る。
【００３７】また、非音響共鳴周波数を音響共鳴周波数
が２ｋＨｚ以上にわたって存在しない周波数帯から選定
するようにしたので、点灯周波数を非音響共鳴周波数帯
に収まるように点灯装置の設計を容易に行うことが可能
であり、発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち
消え”を解消し、高圧放電灯を安定状態に点灯すること
ができる。
が２ｋＨｚ以上にわたって存在しない周波数帯から選定
するようにしたので、点灯周波数を非音響共鳴周波数帯
に収まるように点灯装置の設計を容易に行うことが可能
であり、発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち
消え”を解消し、高圧放電灯を安定状態に点灯すること
ができる。
【００３８】また、非音響共鳴周波数を発光管の定格電
力３５Ｗ相当において、２９〜３３ｋＨｚ、４０〜４５
ｋＨｚ、６１〜６５ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたので、例えば音波の
速度に誤差即ちバラツキを生じたり或いは発光管の形状
にバラツキを生じた場合でも、点灯周波数を確実に非音
響共鳴周波数帯に収めることが可能である点灯装置の設
計を容易に行うことができる。したがって、発光管内の
放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を解消し、高
圧放電灯を安定状態に点灯することができる。
力３５Ｗ相当において、２９〜３３ｋＨｚ、４０〜４５
ｋＨｚ、６１〜６５ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたので、例えば音波の
速度に誤差即ちバラツキを生じたり或いは発光管の形状
にバラツキを生じた場合でも、点灯周波数を確実に非音
響共鳴周波数帯に収めることが可能である点灯装置の設
計を容易に行うことができる。したがって、発光管内の
放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を解消し、高
圧放電灯を安定状態に点灯することができる。
【００３９】また、非音響共鳴周波数を発光管の定格電
力７０Ｗ相当において、２０〜２３ｋＨｚ、２８〜３１
ｋＨｚ、４２〜４６ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたので、例えば音波の
速度にバラツキを生じたり或いは発光管の形状にバラツ
キを生じた場合でも、点灯周波数を確実に非音響共鳴周
波数帯に収めて、発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又
は”立ち消え”を解消し、高圧放電灯を安定状態に点灯
することができる。
力７０Ｗ相当において、２０〜２３ｋＨｚ、２８〜３１
ｋＨｚ、４２〜４６ｋＨｚの何れかの周波数帯の中から
一つの周波数に選定するようにしたので、例えば音波の
速度にバラツキを生じたり或いは発光管の形状にバラツ
キを生じた場合でも、点灯周波数を確実に非音響共鳴周
波数帯に収めて、発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又
は”立ち消え”を解消し、高圧放電灯を安定状態に点灯
することができる。
【００４０】また、少なくとも二つ以上の非音響共鳴周
波数を選定し、これらの周波数を有する高周波電力を切
り替えて出力するように構成したので、放電灯の２段調
光を行う共に発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”
立ち消え”を解消して高圧放電灯を安定状態で点灯する
と共に省電力化を図ることができる。
波数を選定し、これらの周波数を有する高周波電力を切
り替えて出力するように構成したので、放電灯の２段調
光を行う共に発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”
立ち消え”を解消して高圧放電灯を安定状態で点灯する
と共に省電力化を図ることができる。
【００４１】また、高圧放電灯の累積点灯時間が長くな
るに伴って、非音響共鳴周波数をもつ高周波電力の周波
数を所定分だけ変化するようにしたので、長期使用で音
波の速度の上昇変化に伴う音響共鳴周波数の変化が有っ
た場合でも、常に点灯周波数を非音響共鳴周数波帯の中
心付近に設定して放電灯を点灯することができる。した
がって、発光管内の放電アークの“ゆらぎ”又は”立ち
消え”を解消して安定な状態で高圧放電灯を点灯させる
ことができる。
るに伴って、非音響共鳴周波数をもつ高周波電力の周波
数を所定分だけ変化するようにしたので、長期使用で音
波の速度の上昇変化に伴う音響共鳴周波数の変化が有っ
た場合でも、常に点灯周波数を非音響共鳴周数波帯の中
心付近に設定して放電灯を点灯することができる。した
がって、発光管内の放電アークの“ゆらぎ”又は”立ち
消え”を解消して安定な状態で高圧放電灯を点灯させる
ことができる。
【００４２】また、高圧放電灯と、高圧放電灯にインバ
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧
放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆ
ｒを、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発
光管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半
径方向の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演
算式により求め、演算式に基づいて発光管の長さがその
半径に対して整数倍或いは整数分の１の大きさとなるよ
うにしたので、音響共鳴周波数の数を少なくして点灯周
波数の設定範囲を広くすることができる。したがって、
発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を
解消して確実に音響共鳴現象の発生を防止する高圧放電
灯点灯装置の回路設計が非常に容易となる。
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、高圧
放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波数ｆ
ｒを、ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発
光管長方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半
径方向の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演
算式により求め、演算式に基づいて発光管の長さがその
半径に対して整数倍或いは整数分の１の大きさとなるよ
うにしたので、音響共鳴周波数の数を少なくして点灯周
波数の設定範囲を広くすることができる。したがって、
発光管内の放電アークの”ゆらぎ”又は”立ち消え”を
解消して確実に音響共鳴現象の発生を防止する高圧放電
灯点灯装置の回路設計が非常に容易となる。
【図１】 実施の形態１の発光管を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１の発光管を示す正面断面図であ
る。
る。
【図３】 発光管内の音波の伝播経路を示す正面断面図
である。
である。
【図４】 発光管の音響共鳴周波数の分布図を示す。
【図５】 発光管の他の音響共鳴周波数の分布図を示
す。
す。
【図６】 発光管の他の音響共鳴周波数の分布図を示
す。
す。
【図７】 発光管の他の音響共鳴周波数の分布図を示
す。
す。
【図８】 発光管の他の音響共鳴周波数の分布図を示
す。
す。
【図９】 発光管のさらに他の音響共鳴周波数の分布図
を示す。
を示す。
【図１０】 実施の形態２の高圧放電灯点灯装置に係る
回路構成図を示す。
回路構成図を示す。
【図１１】 実施の形態２に係る高圧放電灯の消費電力
特性図を示す。
特性図を示す。
【図１２】 実施の形態３に係る高圧放電灯点灯装置の
回路構成図を示す。
回路構成図を示す。
【図１３】 実施の形態４の発光管を示す正面断面図で
ある。
ある。
【図１４】 実施の形態４の他の発光管を示す正面断面
図である。
図である。
【図１５】 従来の高圧放電灯点灯装置の回路構成図を
示す。
示す。
１ 直流電源、２ ハーフブリッジ回路、３ ドライバ
回路、４ 高圧放電灯、５ 始動回路／負荷回路、６
発光管、７ 電極、８ 電極リード線、９ リード線カ
バー、１０ 周波数切換え回路、１１ 周波数補正回
路、１２ タイマー回路。
回路、４ 高圧放電灯、５ 始動回路／負荷回路、６
発光管、７ 電極、８ 電極リード線、９ リード線カ
バー、１０ 周波数切換え回路、１１ 周波数補正回
路、１２ タイマー回路。
Claims (7)
- 【請求項１】 高圧放電灯と、この高圧放電灯にインバ
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、前記
高圧放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波
数ｆｒを、 ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発光管長
方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半径方向
の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演算式に
より求め、この音響共鳴周波数ｆｒと一致しない周波数
を非音響共鳴周波数として選定し、この非音響共鳴周波
数を有する高周波電力を前記インバータ回路から出力す
るようにしたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 前記非音響共鳴周波数を音響共鳴周波数
が２ｋＨｚ以上にわたって存在しない周波数帯から選定
したことを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯装
置。 - 【請求項３】 前記非音響共鳴周波数を前記発光管の定
格電力３５Ｗ相当において、２９〜３３ｋＨｚ、４０〜
４５ｋＨｚ、６１〜６５ｋＨｚの何れかの周波数帯の中
から一つの周波数に選定したことを特徴とする請求項１
または請求項２記載の高圧放電灯点灯装置。 - 【請求項４】 前記非音響共鳴周波数を前記発光管の定
格電力７０Ｗ相当において、２０〜２３ｋＨｚ、２８〜
３１ｋＨｚ、４２〜４６ｋＨｚの何れかの周波数帯の中
から一つの周波数に選定したことを特徴とする請求項１
または請求項２記載の高圧放電灯点灯装置。 - 【請求項５】 少なくとも二つ以上の非音響共鳴周波数
を選定し、これらの周波数を有する高周波電力を切り替
えて出力するように構成したことを特徴とする請求項１
〜請求項４の何れかに記載の高圧放電灯点灯装置。 - 【請求項６】 前記高圧放電灯の累積点灯時間が長くな
るに伴って、前記非音響共鳴周波数をもつ高周波電圧の
周波数を所定分だけ変化させるようにしたことを特徴と
する請求項１〜請求項５の何れかに記載の高圧放電灯点
灯装置。 - 【請求項７】 高圧放電灯と、この高圧放電灯にインバ
ータ回路から出力する高周波電力を供給して点灯させる
点灯回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、前記
高圧放電灯を構成する円筒状の発光管内の音響共鳴周波
数ｆｒを、 ｆｒ＝（正の整数×音波の速度）÷〔２×｛（発光管長
方向の音波往復回数×発光管長）２＋（発光管半径方向
の音波往復回数×発光管半径）２｝１／２〕の演算式に
より求め、この演算式に基づいて前記発光管の長さがそ
の半径に対して整数倍或いは整数分の１の大きさとなる
ようにしたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278312A JP4178778B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 高圧放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278312A JP4178778B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 高圧放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086387A true JP2003086387A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4178778B2 JP4178778B2 (ja) | 2008-11-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001278312A Expired - Fee Related JP4178778B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 高圧放電灯点灯装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4178778B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310484A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電ランプ駆動装置 |
| WO2008078484A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | 放電灯点灯装置および画像表示装置 |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001278312A patent/JP4178778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310484A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電ランプ駆動装置 |
| WO2008078484A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | 放電灯点灯装置および画像表示装置 |
| US8348437B2 (en) | 2006-12-25 | 2013-01-08 | Panasonic Corporation | Discharge lamp lighting device and image display device that controls electric power converter output on a historical basis |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4178778B2 (ja) | 2008-11-12 |
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