JP2003151787A - 高圧放電ランプ点灯装置および自動車用ヘッドライト装置 - Google Patents
高圧放電ランプ点灯装置および自動車用ヘッドライト装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水銀を本質的に含まない高圧放電ランプを点灯
するに際して、金属ハロゲン化物の激しい蒸発に対して
適切な制御を行ない光量が許容範囲内の変化に収まるよ
うにした高圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自
動車用ヘッドライト装置を提供する。 【解決手段】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプＨＰＬを付勢可能な
点灯手段ＯＣと、定格ランプ電力の２倍より大きいラン
プ電力が点灯手段ＯＣから供給されて高圧放電ランプＨ
ＰＬが始動した後において、少なくとも高圧放電ランプ
ＨＰＬに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
ときに、点灯手段ＯＣを制御して光出力が安定時のそれ
に比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に増大し
ない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ランプ電
力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく制
御手段ＣＣとを具備している。
するに際して、金属ハロゲン化物の激しい蒸発に対して
適切な制御を行ない光量が許容範囲内の変化に収まるよ
うにした高圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自
動車用ヘッドライト装置を提供する。 【解決手段】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプＨＰＬを付勢可能な
点灯手段ＯＣと、定格ランプ電力の２倍より大きいラン
プ電力が点灯手段ＯＣから供給されて高圧放電ランプＨ
ＰＬが始動した後において、少なくとも高圧放電ランプ
ＨＰＬに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
ときに、点灯手段ＯＣを制御して光出力が安定時のそれ
に比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に増大し
ない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ランプ電
力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく制
御手段ＣＣとを具備している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水銀を本質的に含
まない高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯装
置およびこれを用いた自動車用ヘッドライト装置に関す
る。
まない高圧放電ランプを点灯する高圧放電ランプ点灯装
置およびこれを用いた自動車用ヘッドライト装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特願平１０−２８１３４号には、所望の
発光金属のハロゲン化物である第１のハロゲン化物、第
１のハロゲン化物の金属に比較して可視域に発光しにく
い金属のハロゲン化物である第２のハロゲン化物および
希ガスを含む放電媒体を封入し、水銀が本質的に封入さ
れていないメタルハライド放電ランプが記載されてい
る。この高圧放電ランプは、従来のメタルハライド放電
ランプのように環境負荷の大きい水銀を本質的に用いな
いにもかかわらず、ランプ電圧を高くして所望のランプ
電力を投入できるので、大変優れたものである。（従来
技術１） なお、特開平11−８６７９５号公報にも従来
技術１とほぼ同じ技術が開示されている。
発光金属のハロゲン化物である第１のハロゲン化物、第
１のハロゲン化物の金属に比較して可視域に発光しにく
い金属のハロゲン化物である第２のハロゲン化物および
希ガスを含む放電媒体を封入し、水銀が本質的に封入さ
れていないメタルハライド放電ランプが記載されてい
る。この高圧放電ランプは、従来のメタルハライド放電
ランプのように環境負荷の大きい水銀を本質的に用いな
いにもかかわらず、ランプ電圧を高くして所望のランプ
電力を投入できるので、大変優れたものである。（従来
技術１） なお、特開平11−８６７９５号公報にも従来
技術１とほぼ同じ技術が開示されている。
【０００３】また、平成１２年１２月４日に発表された
照明学会・第１５回光源物性応用研究会資料（社団法人
照明学会発光）の第６９〜７３頁には、ＮａＩ−Ｓｃ
Ｉ３系金属ハロゲン化物にＩｎＩを添加した無水銀の自
動車用メタルハライドランプが開示されている。（従来
技術２）一方、自動車用ヘッドライトに用いられるメタ
ルハライドランプなどの高圧放電ランプのように、短時
間に所定値以上の光量が必要とされる場合に、低温状態
における始動時に定格ランプ電力より大きなランプ電力
を投入することにより、光量立ち上がり時間を短縮する
技術が知られている。典型的には、３５Ｗの定格ランプ
電力に対して、７０Ｗ程度のランプ電力を始動初期に投
入し、時間経過に伴って、またはランプ電圧の上昇に伴
ってランプ電力を減衰させて、最終的に定格ランプ電力
へと移行する。この場合、従来の水銀を含む高圧放電ラ
ンプ（以下、便宜上「水銀入りランプ」という。）にお
いては、最初に沸点が低い水銀が蒸発して発光し、管内
温度が上昇するのに伴って発光金属のハロゲン化物が蒸
発して所期の発光に寄与してくる。このため、始動当初
に水銀発光で得られる光量が所定値以上であれば、比較
的長い時間をかけて初期の発光金属の発光寄与を待つこ
とができる。すなわち、始動直後は７０Ｗ程度の大電力
で点灯しても、水銀の蒸気圧が２秒程度で飽和状態とな
り、その後は７０Ｗよりも少ないランプ電力で点灯して
も安定時と同等な光量を期待することができ、発光金属
のハロゲン化物が蒸発を開始してから、当該発光金属に
よる発光支配的になるまでに数十秒をかけることができ
る。このため、高圧放電ランプの形状、発光金属のハロ
ゲン化物の封入量、管内に付着しているハロゲン化物の
分布状態などのばらつきがあっても、比較的安定した光
量の立ち上がり特性を得ることができる。
照明学会・第１５回光源物性応用研究会資料（社団法人
照明学会発光）の第６９〜７３頁には、ＮａＩ−Ｓｃ
Ｉ３系金属ハロゲン化物にＩｎＩを添加した無水銀の自
動車用メタルハライドランプが開示されている。（従来
技術２）一方、自動車用ヘッドライトに用いられるメタ
ルハライドランプなどの高圧放電ランプのように、短時
間に所定値以上の光量が必要とされる場合に、低温状態
における始動時に定格ランプ電力より大きなランプ電力
を投入することにより、光量立ち上がり時間を短縮する
技術が知られている。典型的には、３５Ｗの定格ランプ
電力に対して、７０Ｗ程度のランプ電力を始動初期に投
入し、時間経過に伴って、またはランプ電圧の上昇に伴
ってランプ電力を減衰させて、最終的に定格ランプ電力
へと移行する。この場合、従来の水銀を含む高圧放電ラ
ンプ（以下、便宜上「水銀入りランプ」という。）にお
いては、最初に沸点が低い水銀が蒸発して発光し、管内
温度が上昇するのに伴って発光金属のハロゲン化物が蒸
発して所期の発光に寄与してくる。このため、始動当初
に水銀発光で得られる光量が所定値以上であれば、比較
的長い時間をかけて初期の発光金属の発光寄与を待つこ
とができる。すなわち、始動直後は７０Ｗ程度の大電力
で点灯しても、水銀の蒸気圧が２秒程度で飽和状態とな
り、その後は７０Ｗよりも少ないランプ電力で点灯して
も安定時と同等な光量を期待することができ、発光金属
のハロゲン化物が蒸発を開始してから、当該発光金属に
よる発光支配的になるまでに数十秒をかけることができ
る。このため、高圧放電ランプの形状、発光金属のハロ
ゲン化物の封入量、管内に付着しているハロゲン化物の
分布状態などのばらつきがあっても、比較的安定した光
量の立ち上がり特性を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、水銀を
含まない高圧放電ランプ（以下、便宜上「水銀フリーラ
ンプ」という。）の場合、始動初期に水銀の発光を期待
することができないので、まず始めにキセノンなどの希
ガスが発光し、続いてハロゲン化物として封入する発光
金属の発光が始まる。
含まない高圧放電ランプ（以下、便宜上「水銀フリーラ
ンプ」という。）の場合、始動初期に水銀の発光を期待
することができないので、まず始めにキセノンなどの希
ガスが発光し、続いてハロゲン化物として封入する発光
金属の発光が始まる。
【０００５】ところが、水銀フリーランプにおいては、
発光金属のハロゲン化物が蒸発するには、水銀に比較し
て非常に高い温度が要求される。そのため、水銀入りラ
ンプと同等な光量を同等な時間で得ようとする場合、定
格ランプ電力の２．５倍以上の高ランプ電力での点灯を
水銀入りランプの場合よりさらに長い時間投入しなくて
はならない。このような高ランプ電力を投入している
と、封入されている金属ハロゲン化物が急激に蒸発し
て、発光量が定格ランプ電力の下で安定しているときの
２〜３倍になる現象が発生する。
発光金属のハロゲン化物が蒸発するには、水銀に比較し
て非常に高い温度が要求される。そのため、水銀入りラ
ンプと同等な光量を同等な時間で得ようとする場合、定
格ランプ電力の２．５倍以上の高ランプ電力での点灯を
水銀入りランプの場合よりさらに長い時間投入しなくて
はならない。このような高ランプ電力を投入している
と、封入されている金属ハロゲン化物が急激に蒸発し
て、発光量が定格ランプ電力の下で安定しているときの
２〜３倍になる現象が発生する。
【０００６】図１８は、水銀フリーランプの始動時にお
けるランプ電圧（Ｖｌ）、ランプ電流（Ｉｌ）および光
出力（Ｌ）の変化を示すグラフである。図において、横
軸は時間を、縦軸はＶｌ、ＩｌおよびＬの大きさを、そ
れぞれ示している。光出力Ｌが急激に増大している領域
は、金属ハロゲン化物が急激に蒸発したことを示してい
る。
けるランプ電圧（Ｖｌ）、ランプ電流（Ｉｌ）および光
出力（Ｌ）の変化を示すグラフである。図において、横
軸は時間を、縦軸はＶｌ、ＩｌおよびＬの大きさを、そ
れぞれ示している。光出力Ｌが急激に増大している領域
は、金属ハロゲン化物が急激に蒸発したことを示してい
る。
【０００７】水銀フリーランプにおいては、上記のよう
に、金属ハロゲン化物の激しい蒸発がこのように無制御
の下で発生すると、定格光量を遥かに上回る大きな光量
の発光が生じる。その結果、自動車用ヘッドライト装置
の場合、対向車のドライバに激しい幻惑を与え、甚だ危
険である。
に、金属ハロゲン化物の激しい蒸発がこのように無制御
の下で発生すると、定格光量を遥かに上回る大きな光量
の発光が生じる。その結果、自動車用ヘッドライト装置
の場合、対向車のドライバに激しい幻惑を与え、甚だ危
険である。
【０００８】また、水銀フリーランプにおいては、水銀
による発光がないために、たとえ投入するランプ電力が
一定であったとしても、高圧放電ランプの光量立ち上が
り特性のばらつきが顕著に現れる。なお、光量立ち上が
り特性のばらつきは、前述したように高圧放電ランプの
形状、発光金属のハロゲン化物の封入量または管内に付
着しているハロゲン化物の分布状態などのばらつき起因
し、そのために始動後金属ハロゲン化物が急激に蒸発す
るまでの時間に遅速が生じる。
による発光がないために、たとえ投入するランプ電力が
一定であったとしても、高圧放電ランプの光量立ち上が
り特性のばらつきが顕著に現れる。なお、光量立ち上が
り特性のばらつきは、前述したように高圧放電ランプの
形状、発光金属のハロゲン化物の封入量または管内に付
着しているハロゲン化物の分布状態などのばらつき起因
し、そのために始動後金属ハロゲン化物が急激に蒸発す
るまでの時間に遅速が生じる。
【０００９】以上述べた問題に対処するために、金属ハ
ロゲン化物の激しい蒸発が生じる時間を予定して投入ラ
ンプ電力を低減させることが考えられる。ところが、高
圧放電ランプの光量立ち上がり特性のばらつきが影響し
て、金属ハロゲン化物の激しい蒸発が生じる前に投入ラ
ンプ電力が低減されると、上記と反対に発生光量が安定
時のそれを遥かに下回ることになる。そして、路面照度
が大幅に不足するので、これまた甚だ危険である。
ロゲン化物の激しい蒸発が生じる時間を予定して投入ラ
ンプ電力を低減させることが考えられる。ところが、高
圧放電ランプの光量立ち上がり特性のばらつきが影響し
て、金属ハロゲン化物の激しい蒸発が生じる前に投入ラ
ンプ電力が低減されると、上記と反対に発生光量が安定
時のそれを遥かに下回ることになる。そして、路面照度
が大幅に不足するので、これまた甚だ危険である。
【００１０】本発明は、水銀フリーランプを点灯するに
際して、金属ハロゲン化物の激しい蒸発に対して適切な
制御を行ない光量が許容範囲内の変化に収まるようにし
た高圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自動車用
ヘッドライト装置を提供することを目的とする。
際して、金属ハロゲン化物の激しい蒸発に対して適切な
制御を行ない光量が許容範囲内の変化に収まるようにし
た高圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自動車用
ヘッドライト装置を提供することを目的とする。
【００１１】また、本発明は、水銀フリーランプの光量
立ち上がり特性のばらつきが影響しにくいようにした高
圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自動車用ヘッ
ドライト装置を提供することを他の目的とする。
立ち上がり特性のばらつきが影響しにくいようにした高
圧放電ランプ点灯装置およびこれを用いた自動車用ヘッ
ドライト装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
【課題を達成するための手段】請求項１の発明の高圧放
電ランプ点灯装置は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を
含み水銀を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能
な点灯手段と；定格ランプ電力の２倍より大きいランプ
電力が点灯手段から供給されて高圧放電ランプが始動し
た後において、少なくとも高圧放電ランプに封入された
金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときに、点灯手段を
例御して光出力が安定時のそれに比較して著しく大きく
なくて、しかも、急激に増大しない程度にランプ電力を
絞り込み、その後定格ランプ電力に落ち着くようにラン
プ電力を順次減衰させていく制御手段と；を具備してい
ることを特徴としている。
電ランプ点灯装置は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を
含み水銀を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能
な点灯手段と；定格ランプ電力の２倍より大きいランプ
電力が点灯手段から供給されて高圧放電ランプが始動し
た後において、少なくとも高圧放電ランプに封入された
金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときに、点灯手段を
例御して光出力が安定時のそれに比較して著しく大きく
なくて、しかも、急激に増大しない程度にランプ電力を
絞り込み、その後定格ランプ電力に落ち着くようにラン
プ電力を順次減衰させていく制御手段と；を具備してい
ることを特徴としている。
【００１３】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。本発明は、高圧放電ランプを必須構成要件とするも
のではないが、水銀を本質的に含まない特定構成の高圧
放電ランプを安定に点灯することを前提とするので、ま
ず高圧放電ランプの内容について要点を説明し、次に本
発明の構成要件について説明する。
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。本発明は、高圧放電ランプを必須構成要件とするも
のではないが、水銀を本質的に含まない特定構成の高圧
放電ランプを安定に点灯することを前提とするので、ま
ず高圧放電ランプの内容について要点を説明し、次に本
発明の構成要件について説明する。
【００１４】＜高圧放電ランプについて＞
（放電媒体について）本発明において点灯される高圧放
電ランプは、特定の放電媒体を具備している。すなわ
ち、まず本質的に水銀が封入されていない。本発明にお
いて、「本質的に水銀が封入されていない」とは、水銀
を全く封入していないだけでなく、気密容器の内容積１
ｃｃ当たり２ｍｇ未満、好ましくは１ｍｇ以下の水銀が
存在していることを許容するという意味である。しか
し、水銀を全く封入しないことは環境上望ましいことで
ある。従来のように水銀蒸気によって放電ランプの電気
特性を維持する場合には、短アーク形においては気密容
器の内容積１ｃｃ当たり２０〜４０ｍｇ、さらに場合に
よっては５０ｍｇ以上封入していたことからすれば、水
銀量が実質的に少ないといえる。
電ランプは、特定の放電媒体を具備している。すなわ
ち、まず本質的に水銀が封入されていない。本発明にお
いて、「本質的に水銀が封入されていない」とは、水銀
を全く封入していないだけでなく、気密容器の内容積１
ｃｃ当たり２ｍｇ未満、好ましくは１ｍｇ以下の水銀が
存在していることを許容するという意味である。しか
し、水銀を全く封入しないことは環境上望ましいことで
ある。従来のように水銀蒸気によって放電ランプの電気
特性を維持する場合には、短アーク形においては気密容
器の内容積１ｃｃ当たり２０〜４０ｍｇ、さらに場合に
よっては５０ｍｇ以上封入していたことからすれば、水
銀量が実質的に少ないといえる。
【００１５】次に、希ガスが封入されている。希ガス
は、好適にはキセノンである。希ガスを封入している理
由は、始動ガスとして作用するとともに、点灯直後の光
量立ち上がりを早め、さらに安定点灯中のバッファガス
として作用させるためである。したがって、希ガスは高
い圧力、たとえば５〜１５気圧で封入されていることが
望ましい。この範囲であれば、点灯直後４秒までの光束
立ち上がりを早めて自動車用ヘッドライト装置に必要な
その前面の代表点での光度８０００ｃｄを容易に得るこ
とができる。
は、好適にはキセノンである。希ガスを封入している理
由は、始動ガスとして作用するとともに、点灯直後の光
量立ち上がりを早め、さらに安定点灯中のバッファガス
として作用させるためである。したがって、希ガスは高
い圧力、たとえば５〜１５気圧で封入されていることが
望ましい。この範囲であれば、点灯直後４秒までの光束
立ち上がりを早めて自動車用ヘッドライト装置に必要な
その前面の代表点での光度８０００ｃｄを容易に得るこ
とができる。
【００１６】さらに、金属ハロゲン化物が封入されてい
る。金属ハロゲン化物は、少なくとも発光金属のハロゲ
ン化物を含むものとする。発光金属のハロゲン化物とし
ては、たとえばナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよ
び希土類金属たとえばジスプロシウムＤｙなどを含む複
数種の発光金属のハロゲン化物を用いることができる。
また、ナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよびインジ
ウムＩのハロゲン化物を発光金属のハロゲン化物として
封入することもできる。さらに、蒸気圧が相対的に高く
て、かつ、可視域における発光が相対的に少ない金属の
ハロゲン化物を第２の金属ハロゲン化物として発光金属
のハロゲン化物の他に含んでいる。第２の金属ハロゲン
化物としては、たとえばマグネシウムＭｇ、鉄Ｆｅ、コ
バルトＣｏ、クロムＣｒ、亜鉛Ｚｎ、ニッケルＮｉ、マ
ンガンＭｎ、アルミニウムＡｌ、アンチモンＳｂ、ベリ
リウムＢｅ、レニウムＲｅ、ガリウムＧａ、チタンＴ
ｉ、ジルコニウムＺｒおよびハフニウムＨｆからなるグ
ループの中から選択された１種または複数種の金属のハ
ロゲン化物を用いることができる。
る。金属ハロゲン化物は、少なくとも発光金属のハロゲ
ン化物を含むものとする。発光金属のハロゲン化物とし
ては、たとえばナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよ
び希土類金属たとえばジスプロシウムＤｙなどを含む複
数種の発光金属のハロゲン化物を用いることができる。
また、ナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよびインジ
ウムＩのハロゲン化物を発光金属のハロゲン化物として
封入することもできる。さらに、蒸気圧が相対的に高く
て、かつ、可視域における発光が相対的に少ない金属の
ハロゲン化物を第２の金属ハロゲン化物として発光金属
のハロゲン化物の他に含んでいる。第２の金属ハロゲン
化物としては、たとえばマグネシウムＭｇ、鉄Ｆｅ、コ
バルトＣｏ、クロムＣｒ、亜鉛Ｚｎ、ニッケルＮｉ、マ
ンガンＭｎ、アルミニウムＡｌ、アンチモンＳｂ、ベリ
リウムＢｅ、レニウムＲｅ、ガリウムＧａ、チタンＴ
ｉ、ジルコニウムＺｒおよびハフニウムＨｆからなるグ
ループの中から選択された１種または複数種の金属のハ
ロゲン化物を用いることができる。
【００１７】そうして、本発明において用いる高圧放電
ランプは、以上説明したように、従来の水銀に代えて金
属ハロゲン化物を封入しているため、定格ランプ電力の
２倍より大きいランプ電力で点灯を開始すると、暫くし
て金属ハロゲン化物が急激に蒸発する。そして、その際
に格別の制御を行なわない場合、光出力が著しく大きく
て、しかも急激に増大するという特性を有している。
ランプは、以上説明したように、従来の水銀に代えて金
属ハロゲン化物を封入しているため、定格ランプ電力の
２倍より大きいランプ電力で点灯を開始すると、暫くし
て金属ハロゲン化物が急激に蒸発する。そして、その際
に格別の制御を行なわない場合、光出力が著しく大きく
て、しかも急激に増大するという特性を有している。
【００１８】（高圧放電ランプのその他の構成につい
て）本発明において点灯する高圧放電ランプにおいて必
須要件ではないが、所望により以下の構成を加味するこ
とにより、特に自動車用ヘッドライト装置の場合に効果
的である。
て）本発明において点灯する高圧放電ランプにおいて必
須要件ではないが、所望により以下の構成を加味するこ
とにより、特に自動車用ヘッドライト装置の場合に効果
的である。
【００１９】１ 気密容器について
気密容器は、その内部に放電空間が形成されるととも
に、放電空間を包囲する部分の肉厚が比較的大きくて、
耐火性で、かつ、透光性の材料たとえば石英ガラス、透
光性セラミックスなどからなる。放電空間は、好ましく
はほぼ円柱状をなし、軸方向の中央部の肉厚がその両側
の肉厚より大きい。
に、放電空間を包囲する部分の肉厚が比較的大きくて、
耐火性で、かつ、透光性の材料たとえば石英ガラス、透
光性セラミックスなどからなる。放電空間は、好ましく
はほぼ円柱状をなし、軸方向の中央部の肉厚がその両側
の肉厚より大きい。
【００２０】２ 電極について
電極は、気密容器の両端内部にその一対が対向して封装
され、好ましくは電極間距離が６ｍｍ以下になるように
設定される。また、始動時に直流点灯を行なうことが許
容されるが、一対の電極は、アノードとして作用すると
きに、定格ランプ電力の約２倍以上のランプ電力が供給
された際であっても、たとえば電極の先端に軸部より径
大の球状部分を形成することにより、これに耐えるよう
に構成することができる。
され、好ましくは電極間距離が６ｍｍ以下になるように
設定される。また、始動時に直流点灯を行なうことが許
容されるが、一対の電極は、アノードとして作用すると
きに、定格ランプ電力の約２倍以上のランプ電力が供給
された際であっても、たとえば電極の先端に軸部より径
大の球状部分を形成することにより、これに耐えるよう
に構成することができる。
【００２１】３ 定格ランプ電力について
定格ランプ電力は、一般的には２５０Ｗ以下、好ましく
は１００Ｗ以下、最適には６０Ｗ以下である。また、自
動車用ヘッドライト装置に用いる高圧放電ランプの場合
においては、一般的には８０Ｗ以下、好ましくは６０Ｗ
以下、最適には３５Ｗ程度である。
は１００Ｗ以下、最適には６０Ｗ以下である。また、自
動車用ヘッドライト装置に用いる高圧放電ランプの場合
においては、一般的には８０Ｗ以下、好ましくは６０Ｗ
以下、最適には３５Ｗ程度である。
【００２２】＜点灯手段について＞点灯手段は、点灯状
態を維持するのに必要な電気エネルギーを高圧放電ラン
プに対して所要に制御しながら供給する手段である。そ
のために、点灯手段は、制御手段による制御に応じて高
圧放電ランプに供給するランプ電力を変化できるととも
に、ランプ電流を限流して高圧放電ランプを安定に点灯
するように構成されている。なお、高圧放電ランプの点
灯は、直流および交流のいずれによる付勢であってもよ
い。たとえば、始動時から所要時間の間は直流点灯で、
その後交流点灯に切り換えることもできる。いずれにし
ても、点灯手段は、その制御の容易性、正確性および応
答性の故に電子式に構成されていることが好ましい。ま
た、交流電圧は、その波形を矩形波にすることができ
る。さらに、高圧放電ランプの安定点灯中には、定電力
制御を行うことができるように構成することが好まし
い。
態を維持するのに必要な電気エネルギーを高圧放電ラン
プに対して所要に制御しながら供給する手段である。そ
のために、点灯手段は、制御手段による制御に応じて高
圧放電ランプに供給するランプ電力を変化できるととも
に、ランプ電流を限流して高圧放電ランプを安定に点灯
するように構成されている。なお、高圧放電ランプの点
灯は、直流および交流のいずれによる付勢であってもよ
い。たとえば、始動時から所要時間の間は直流点灯で、
その後交流点灯に切り換えることもできる。いずれにし
ても、点灯手段は、その制御の容易性、正確性および応
答性の故に電子式に構成されていることが好ましい。ま
た、交流電圧は、その波形を矩形波にすることができ
る。さらに、高圧放電ランプの安定点灯中には、定電力
制御を行うことができるように構成することが好まし
い。
【００２３】次に、高圧放電ランプの限流手段は、それ
ぞれ高圧放電ランプに印加される電圧の態様に応じて適
切なインピーダンスを有していなければならない。しか
し、直流電源電圧値を所望に制御したり、アクティブフ
ィルタ作用をさせたりするために、スイッチングレギュ
レータを用いる場合、構成要素の一部であるインダクタ
がスイッチングにより限流作用をも担当するので、見か
け上の限流素子を省略することができる。
ぞれ高圧放電ランプに印加される電圧の態様に応じて適
切なインピーダンスを有していなければならない。しか
し、直流電源電圧値を所望に制御したり、アクティブフ
ィルタ作用をさせたりするために、スイッチングレギュ
レータを用いる場合、構成要素の一部であるインダクタ
がスイッチングにより限流作用をも担当するので、見か
け上の限流素子を省略することができる。
【００２４】また、交流点灯の際の周波数は、高圧放電
ランプが音響的共鳴現象を生じないように配慮する必要
がある。高圧放電ランプが自動車用ヘッドライト装置に
用いるような比較的小さなサイズの放電容器を備える場
合においては、約２ｋＨｚ以下の周波数であれば、実際
上問題を生じるようなことはない。
ランプが音響的共鳴現象を生じないように配慮する必要
がある。高圧放電ランプが自動車用ヘッドライト装置に
用いるような比較的小さなサイズの放電容器を備える場
合においては、約２ｋＨｚ以下の周波数であれば、実際
上問題を生じるようなことはない。
【００２５】さらに、点灯手段は、その無負荷出力電圧
を２００〜６００Ｖ程度に設定することができる。
を２００〜６００Ｖ程度に設定することができる。
【００２６】＜制御手段について＞制御手段は、点灯手
段に対するランプ電力制御について、（１）始動時の制
御、（２）金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制
御、（３）定格ランプ電力へ落ち着かせ手安定点灯を行
なうための制御、をそれぞれ行なうように構成されてい
る。以下、各制御について説明する。また、（４）ラン
プ電力を制御する方法および（５）高温始動についても
説明する。 （１）始動時の制御について 始動時の制御は、文字どおり高圧放電ランプの始動時す
なわち点灯開始時に行なう制御であって、光束立ち上が
りを早くするのが重要である。このために、定格ランプ
電力の２倍より大きくて３倍未満の範囲で適当な値のラ
ンプ電力を高圧放電ランプに投入するのが好ましい。す
なわち、定格ランプ電力が３５Ｗの場合、７６〜１１０
Ｗ程度の範囲で高圧放電ランプを点灯させるのがよい。
始動時は、主として希ガスによる放電が生起していて、
そのガス圧がほぼ一定ないし徐々に上昇する程度である
から、定電流点灯の場合、投入されるランプ電力はほぼ
一定となる。また、始動時の制御により高圧放電ランプ
は、希ガスの放電によって定格点灯時における光出力の
約５０％程度の光出力を生じる。なお、始動時の制御が
行なわれる時間は、一般的には１〜５秒程度、好適には
２〜４秒程度である。 （２）金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御に
ついて 金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御は、ラン
プ電力を絞り込んで金属ハロゲン化物が急激に蒸発した
ときに光出力が安定時のそれに比較して著しく大きくな
くて、しかも、急激に増大することのないようにするの
が重要である。しかし、ランプ電力の絞込みのタイミン
グが早すぎて、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する前に
大きく絞り込むと、光出力が安定時のそれより大幅に低
下してしまうので、絞込みのタイミングまたは絞込みの
程度を適切に行なう必要がある。なお、金属ハロゲン化
物が急激に蒸発したときに「光出力が安定時のそれに比
較して著しく大きくない」とは、安定時の光出力の２倍
を超えない範囲をいう。
段に対するランプ電力制御について、（１）始動時の制
御、（２）金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制
御、（３）定格ランプ電力へ落ち着かせ手安定点灯を行
なうための制御、をそれぞれ行なうように構成されてい
る。以下、各制御について説明する。また、（４）ラン
プ電力を制御する方法および（５）高温始動についても
説明する。 （１）始動時の制御について 始動時の制御は、文字どおり高圧放電ランプの始動時す
なわち点灯開始時に行なう制御であって、光束立ち上が
りを早くするのが重要である。このために、定格ランプ
電力の２倍より大きくて３倍未満の範囲で適当な値のラ
ンプ電力を高圧放電ランプに投入するのが好ましい。す
なわち、定格ランプ電力が３５Ｗの場合、７６〜１１０
Ｗ程度の範囲で高圧放電ランプを点灯させるのがよい。
始動時は、主として希ガスによる放電が生起していて、
そのガス圧がほぼ一定ないし徐々に上昇する程度である
から、定電流点灯の場合、投入されるランプ電力はほぼ
一定となる。また、始動時の制御により高圧放電ランプ
は、希ガスの放電によって定格点灯時における光出力の
約５０％程度の光出力を生じる。なお、始動時の制御が
行なわれる時間は、一般的には１〜５秒程度、好適には
２〜４秒程度である。 （２）金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御に
ついて 金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御は、ラン
プ電力を絞り込んで金属ハロゲン化物が急激に蒸発した
ときに光出力が安定時のそれに比較して著しく大きくな
くて、しかも、急激に増大することのないようにするの
が重要である。しかし、ランプ電力の絞込みのタイミン
グが早すぎて、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する前に
大きく絞り込むと、光出力が安定時のそれより大幅に低
下してしまうので、絞込みのタイミングまたは絞込みの
程度を適切に行なう必要がある。なお、金属ハロゲン化
物が急激に蒸発したときに「光出力が安定時のそれに比
較して著しく大きくない」とは、安定時の光出力の２倍
を超えない範囲をいう。
【００２７】すなわち、絞込みのタイミングを適切に行
なうことにより良好な制御を行なおうとする場合には、
金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときを検出して、そ
の検出の際に速やかに投入するランプ電力を絞り込むよ
うにすればよい。そうすれば、高圧放電ランプ個々で特
性にばらつきがあったとしても、その影響が反映するこ
となく、所望の光出力になるように制御することができ
る。また、この制御の場合には、ランプ電力を所要の程
度まで十分に絞り込むことが可能になる。
なうことにより良好な制御を行なおうとする場合には、
金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときを検出して、そ
の検出の際に速やかに投入するランプ電力を絞り込むよ
うにすればよい。そうすれば、高圧放電ランプ個々で特
性にばらつきがあったとしても、その影響が反映するこ
となく、所望の光出力になるように制御することができ
る。また、この制御の場合には、ランプ電力を所要の程
度まで十分に絞り込むことが可能になる。
【００２８】これに対して、絞込みの程度を適切に行な
うことにより良好な制御を行なおうとする場合には、高
圧放電ランプ個々の特性のばらつきを考慮して、金属ハ
ロゲン化物が急激に蒸発するタイミングを含むように予
め適当で、なるべく狭い範囲の時間幅を設定しておき、
かつ、その時間幅中において、慎重に考慮された適当な
値の減衰率をもって始動時に投入するランプ電力を減衰
させていけばよい。この期間中に適用されるランプ電力
の減衰率としては、後述する（３）における減衰率より
小さい中間的な値が適用される。なお、上記時間幅は、
一般的に０．４〜４秒程度（始動後１．４〜１０秒程
度）、好適には１〜２秒程度（始動後３〜６秒程度）で
ある。そうすれば、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
タイミングのわずかに前でランプ電力が絞り込まれて
も、所要の範囲を超えて極端に光出力が増減することが
なく、すなわち許容範囲内に収めることができるように
なる。また、光出力の「許容範囲」とは、安定時のそれ
の５０〜２００％の範囲をいう。 （３）定格ランプ電力へ落ち着かせるための制御につい
て 定格ランプ電力へ落ち着かせるための制御は、始動後１
分間程度の間に安定点灯、換言すれば安定光出力状態へ
移行させるための制御である。この期間の制御は、
（２）の金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御
の態様に応じて変えることができる。
うことにより良好な制御を行なおうとする場合には、高
圧放電ランプ個々の特性のばらつきを考慮して、金属ハ
ロゲン化物が急激に蒸発するタイミングを含むように予
め適当で、なるべく狭い範囲の時間幅を設定しておき、
かつ、その時間幅中において、慎重に考慮された適当な
値の減衰率をもって始動時に投入するランプ電力を減衰
させていけばよい。この期間中に適用されるランプ電力
の減衰率としては、後述する（３）における減衰率より
小さい中間的な値が適用される。なお、上記時間幅は、
一般的に０．４〜４秒程度（始動後１．４〜１０秒程
度）、好適には１〜２秒程度（始動後３〜６秒程度）で
ある。そうすれば、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
タイミングのわずかに前でランプ電力が絞り込まれて
も、所要の範囲を超えて極端に光出力が増減することが
なく、すなわち許容範囲内に収めることができるように
なる。また、光出力の「許容範囲」とは、安定時のそれ
の５０〜２００％の範囲をいう。 （３）定格ランプ電力へ落ち着かせるための制御につい
て 定格ランプ電力へ落ち着かせるための制御は、始動後１
分間程度の間に安定点灯、換言すれば安定光出力状態へ
移行させるための制御である。この期間の制御は、
（２）の金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときの制御
の態様に応じて変えることができる。
【００２９】すなわち、金属ハロゲン化物が急激に蒸発
したときを検出して、その検出の際に速やかに投入する
ランプ電力を絞り込む場合には、その絞込みの際の減衰
率に連続的な減衰率によって定格ランプ電力まで減衰さ
せていくことができる。これに対して、絞込みのタイミ
ングを適切に行なうことをもって金属ハロゲン化物が急
激に蒸発する際の制御を行なうには、（２）における減
衰率より大きな減衰率から出発して順次減衰率を小さく
していくのがよい。なお、「始動後１分間程度の間」と
は、始動後４０〜７０秒の間をいうものとする。また、
上記（２）および（３）の制御において、投入するラン
プ電力の減衰は、連続的および段階的のいずれであって
もよい。 （４）ランプ電力を制御する方法について ランプ電力は、帰還形定電力制御方式において、基準電
力を変更することにより制御することができる。なお、
本発明の高圧放電ランプの場合、金属ハロゲン化物の蒸
気圧によってランプ電圧が決定されるので、定ランプ電
流制御を行なうことにより、定ランプ電力制御を行なう
ことができる。 （５）高温始動について 本発明は、前述のように低温始動の際のランプ電力制御
における課題を解決する手段を提供するものであるか
ら、高圧放電ランプの高温始動の際には、どのような構
成であってもよいが、好ましくは以下の構成を採用する
のがよい。なお、「高温始動」とは、室温程度より高い
温度、たとえば高圧放電ランプの安定時の温度に近い温
度下での始動を意味し、したがっていわゆるホットリス
タートはこれに該当する。
したときを検出して、その検出の際に速やかに投入する
ランプ電力を絞り込む場合には、その絞込みの際の減衰
率に連続的な減衰率によって定格ランプ電力まで減衰さ
せていくことができる。これに対して、絞込みのタイミ
ングを適切に行なうことをもって金属ハロゲン化物が急
激に蒸発する際の制御を行なうには、（２）における減
衰率より大きな減衰率から出発して順次減衰率を小さく
していくのがよい。なお、「始動後１分間程度の間」と
は、始動後４０〜７０秒の間をいうものとする。また、
上記（２）および（３）の制御において、投入するラン
プ電力の減衰は、連続的および段階的のいずれであって
もよい。 （４）ランプ電力を制御する方法について ランプ電力は、帰還形定電力制御方式において、基準電
力を変更することにより制御することができる。なお、
本発明の高圧放電ランプの場合、金属ハロゲン化物の蒸
気圧によってランプ電圧が決定されるので、定ランプ電
流制御を行なうことにより、定ランプ電力制御を行なう
ことができる。 （５）高温始動について 本発明は、前述のように低温始動の際のランプ電力制御
における課題を解決する手段を提供するものであるか
ら、高圧放電ランプの高温始動の際には、どのような構
成であってもよいが、好ましくは以下の構成を採用する
のがよい。なお、「高温始動」とは、室温程度より高い
温度、たとえば高圧放電ランプの安定時の温度に近い温
度下での始動を意味し、したがっていわゆるホットリス
タートはこれに該当する。
【００３０】すなわち、高温始動時には定格ランプ電力
に近いランプ電力を供給する。なお、「定格ランプ電力
に近い」とは、定格ランプ電力に対して１０５〜１５０
％の範囲とする。なお、好ましくは１２０〜１４０％の
範囲である。また、低温始動時および高温始動時の判別
は、高圧放電ランプの温度、消灯してからの経過時間で
あるところの消灯時間または点灯時に流れるランプ電流
の大きさなどに応じて行うことができる。さらに、高圧
放電ランプに供給するランプ電力の制御は、たとえば高
圧放電ランプに印加する電圧を変化することにより、容
易にこれを行なうことができる。また、要すれば、高圧
放電ランプの消灯時間に応じて連続的に供給ランプ電力
を制御するように構成することができる。さらに、高温
始動時に高圧放電ランプに対してどの程度のランプ電力
を供給するかは、予め実験またはシミュレーションなど
により決定することができる。そして、低温および高温
の程度とランプ電力時間との関係を予めテーブルデータ
としてメモリに記憶しておき、演算に基づいて必要なデ
ータをメモリから読み出して、点灯手段を自動的に制御
するように構成することができる。
に近いランプ電力を供給する。なお、「定格ランプ電力
に近い」とは、定格ランプ電力に対して１０５〜１５０
％の範囲とする。なお、好ましくは１２０〜１４０％の
範囲である。また、低温始動時および高温始動時の判別
は、高圧放電ランプの温度、消灯してからの経過時間で
あるところの消灯時間または点灯時に流れるランプ電流
の大きさなどに応じて行うことができる。さらに、高圧
放電ランプに供給するランプ電力の制御は、たとえば高
圧放電ランプに印加する電圧を変化することにより、容
易にこれを行なうことができる。また、要すれば、高圧
放電ランプの消灯時間に応じて連続的に供給ランプ電力
を制御するように構成することができる。さらに、高温
始動時に高圧放電ランプに対してどの程度のランプ電力
を供給するかは、予め実験またはシミュレーションなど
により決定することができる。そして、低温および高温
の程度とランプ電力時間との関係を予めテーブルデータ
としてメモリに記憶しておき、演算に基づいて必要なデ
ータをメモリから読み出して、点灯手段を自動的に制御
するように構成することができる。
【００３１】＜その他の構成について＞所望によりイグ
ナイタを付加することができる。本発明の場合、イグナ
イタのパルス出力電圧を水銀を封入した高圧放電ランプ
におけるより多少高くする必要があるとしても、コス
ト、大きさおよび重量などにおいて実現を困難にするほ
どのことはない。
ナイタを付加することができる。本発明の場合、イグナ
イタのパルス出力電圧を水銀を封入した高圧放電ランプ
におけるより多少高くする必要があるとしても、コス
ト、大きさおよび重量などにおいて実現を困難にするほ
どのことはない。
【００３２】＜本発明の作用について＞本発明において
は、室温程度以下の低温始動において、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み、本質的に水銀を含まない高圧放
電ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力
を供給して始動後、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
ときに、光出力が安定時のそれに比較して著しく大きく
なくて、かつ、急激に増大しないようにランプ電力を絞
り込むことにより、金属ハロゲン化物が急激に蒸発した
ときに定格光量を遥かに上回る光量が生じたり、反対に
光量が定格光量を遥かに下回ったりするようなことがな
い。このため、対向車のドライバに激しい幻惑を与えあ
たり、路面照度が大幅に不足したりするような危険がな
い。
は、室温程度以下の低温始動において、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み、本質的に水銀を含まない高圧放
電ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力
を供給して始動後、金属ハロゲン化物が急激に蒸発する
ときに、光出力が安定時のそれに比較して著しく大きく
なくて、かつ、急激に増大しないようにランプ電力を絞
り込むことにより、金属ハロゲン化物が急激に蒸発した
ときに定格光量を遥かに上回る光量が生じたり、反対に
光量が定格光量を遥かに下回ったりするようなことがな
い。このため、対向車のドライバに激しい幻惑を与えあ
たり、路面照度が大幅に不足したりするような危険がな
い。
【００３３】また金属ハロゲン化物が急激に蒸発した
後、定格ランプ電力に落ち着くようにランプ電力を順次
減衰させていくので、違和感なく安定状態へと移行す
る。そのため、始動時から安定点灯まで安全な路面照明
を行なうことができる。
後、定格ランプ電力に落ち着くようにランプ電力を順次
減衰させていくので、違和感なく安定状態へと移行す
る。そのため、始動時から安定点灯まで安全な路面照明
を行なうことができる。
【００３４】以上説明したように、本発明においては水
銀が本質的に含まれていない高圧放電ランプを用いてい
るので、環境負荷の問題がないとともに、光束立ち上が
りが早いので、自動車用ヘッドライト装置に適用して、
その規格を十分満足することができる。しかし、本発明
は、その用途が自動車用ヘッドライト装置に限定される
ものではなく、種々の用途に適応する。
銀が本質的に含まれていない高圧放電ランプを用いてい
るので、環境負荷の問題がないとともに、光束立ち上が
りが早いので、自動車用ヘッドライト装置に適用して、
その規格を十分満足することができる。しかし、本発明
は、その用途が自動車用ヘッドライト装置に限定される
ものではなく、種々の用途に適応する。
【００３５】請求項２の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；高
圧放電ランプの始動直後１〜２０秒の範囲内に設定され
た時間を第１の時間帯とし、第１の時間帯に連続する
０．４〜９秒間の範囲内に設定された時間を第２の時間
帯とし、かつ、第２の時間帯に連続するとともに始動直
後から４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第３の
時間帯として、点灯手段を制御することによってそこか
ら高圧放電ランプに対して供給するランプ電力を、第１
の時間帯に対しては定格ランプ電力の２倍より大きい第
１のランプ電力とし、第２の時間帯に対しては第１のラ
ンプ電力が１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２のラン
プ電力とし、第３の時間帯に対しては第２のランプ電力
がさらに定格ランプ電力まで順次減衰する第３のランプ
電力とする制御手段と；を具備していることを特徴とし
ている。
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；高
圧放電ランプの始動直後１〜２０秒の範囲内に設定され
た時間を第１の時間帯とし、第１の時間帯に連続する
０．４〜９秒間の範囲内に設定された時間を第２の時間
帯とし、かつ、第２の時間帯に連続するとともに始動直
後から４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第３の
時間帯として、点灯手段を制御することによってそこか
ら高圧放電ランプに対して供給するランプ電力を、第１
の時間帯に対しては定格ランプ電力の２倍より大きい第
１のランプ電力とし、第２の時間帯に対しては第１のラ
ンプ電力が１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２のラン
プ電力とし、第３の時間帯に対しては第２のランプ電力
がさらに定格ランプ電力まで順次減衰する第３のランプ
電力とする制御手段と；を具備していることを特徴とし
ている。
【００３６】本発明は、金属ハロゲン化物を含み水銀を
本質的に含まない高圧放電ランプの金属ハロゲン化物が
急激に蒸発する特性に個々のばらつきがあったとして
も、それらを予め見込んだうえで、一律に制御可能で、
しかも、定格光量に向けて光束が円滑に立ち上がるの
で、安全な路面照明などの照明を行なうことができる高
圧放電ランプ点灯装置を提供するものである。すなわ
ち、高圧放電ランプの始動直後から４０〜７０秒の範囲
内に設定された時間内で金属ハロゲン化物の急激な蒸発
の影響に対する保護と安定点灯への移行を行なうため
に、制御のパターンを以下の３つに分けている。
本質的に含まない高圧放電ランプの金属ハロゲン化物が
急激に蒸発する特性に個々のばらつきがあったとして
も、それらを予め見込んだうえで、一律に制御可能で、
しかも、定格光量に向けて光束が円滑に立ち上がるの
で、安全な路面照明などの照明を行なうことができる高
圧放電ランプ点灯装置を提供するものである。すなわ
ち、高圧放電ランプの始動直後から４０〜７０秒の範囲
内に設定された時間内で金属ハロゲン化物の急激な蒸発
の影響に対する保護と安定点灯への移行を行なうため
に、制御のパターンを以下の３つに分けている。
【００３７】第１のパターンは、第１の時間帯における
第１のランプ電力の投入である。第１の時間帯は、始動
直後の１〜２０秒の範囲内で設定される。なお、好適に
は２〜４秒の範囲である。第１のランプ電力は、定格ラ
ンプ電力の２倍より大きくて、好適には３倍より小さい
ランプ電力が点灯手段から高圧放電ランプに供給され
る。その結果、第１の時間帯においては、主として希ガ
ス放電が行なわれ、安定時の光量の概ね５０％程度のほ
ぼ一定な光量の発光が得られる。
第１のランプ電力の投入である。第１の時間帯は、始動
直後の１〜２０秒の範囲内で設定される。なお、好適に
は２〜４秒の範囲である。第１のランプ電力は、定格ラ
ンプ電力の２倍より大きくて、好適には３倍より小さい
ランプ電力が点灯手段から高圧放電ランプに供給され
る。その結果、第１の時間帯においては、主として希ガ
ス放電が行なわれ、安定時の光量の概ね５０％程度のほ
ぼ一定な光量の発光が得られる。
【００３８】第２のパターンは、第１の時間帯に連続し
ていて、第２の時間帯における第２のランプ電力の投入
である。なお、好適には１〜２秒の範囲である。第２の
時間帯は、０．４〜９秒の範囲内で設定される。この時
間帯には、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が行なわれる
時間が含まれている。そして、高圧放電ランプ個々のば
らつきを考慮して時間幅が設定される。第２のランプ電
力は、第１のランプ電力から１〜８Ｗ／秒の減衰率で供
給されるランプ電力が減衰される。その結果、第２の時
間帯においては、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が生じ
ても光出力は緩やかに定格光量に向けて増加するか、多
少のオーバーシュートを経由して定格光量に向けて変化
していく。
ていて、第２の時間帯における第２のランプ電力の投入
である。なお、好適には１〜２秒の範囲である。第２の
時間帯は、０．４〜９秒の範囲内で設定される。この時
間帯には、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が行なわれる
時間が含まれている。そして、高圧放電ランプ個々のば
らつきを考慮して時間幅が設定される。第２のランプ電
力は、第１のランプ電力から１〜８Ｗ／秒の減衰率で供
給されるランプ電力が減衰される。その結果、第２の時
間帯においては、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が生じ
ても光出力は緩やかに定格光量に向けて増加するか、多
少のオーバーシュートを経由して定格光量に向けて変化
していく。
【００３９】第３のパターンは、第２の時間帯に連続し
ていて、第３の時間帯における第３のランプ電力の投入
である。第３の時間帯は、始動直後から４０〜７０秒の
範囲内に設定される。この時間帯は、金属ハロゲン化物
の急激な蒸発が光出力において抑制されながら行なわれ
た後に、投入ランプ電力が定格ランプ電力に向けて安定
していくための移行の時間帯である。そして、投入する
ランプ電力を定格ランプ電力に順次近付けるために、所
要により第２のランプ電力の減衰率の上限より大きい８
Ｗ／秒を超える減衰率で投入ランプ電力を減衰させるこ
とができる。その結果、第３のパターンにより、始動直
後から第３の時間帯の終わりには、定格ランプ電力に移
行して、定格光量が発生する。
ていて、第３の時間帯における第３のランプ電力の投入
である。第３の時間帯は、始動直後から４０〜７０秒の
範囲内に設定される。この時間帯は、金属ハロゲン化物
の急激な蒸発が光出力において抑制されながら行なわれ
た後に、投入ランプ電力が定格ランプ電力に向けて安定
していくための移行の時間帯である。そして、投入する
ランプ電力を定格ランプ電力に順次近付けるために、所
要により第２のランプ電力の減衰率の上限より大きい８
Ｗ／秒を超える減衰率で投入ランプ電力を減衰させるこ
とができる。その結果、第３のパターンにより、始動直
後から第３の時間帯の終わりには、定格ランプ電力に移
行して、定格光量が発生する。
【００４０】そうして、本発明においては、高圧放電ラ
ンプに考慮された範囲内の金属ハロゲン化物が急激に蒸
発する特性にばらつきがあっても、一律な回路動作によ
って始動時から定格光量に向けて、安定に立上っていく
高圧放電ランプ点灯装置が得られる。
ンプに考慮された範囲内の金属ハロゲン化物が急激に蒸
発する特性にばらつきがあっても、一律な回路動作によ
って始動時から定格光量に向けて、安定に立上っていく
高圧放電ランプ点灯装置が得られる。
【００４１】請求項３の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項２記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの
定格ランプ電力の２倍より大きい第１の目標ランプ電力
を、第２の時間帯に対しては第１のランプ電力から時間
の経過に応じて１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の
目標ランプ電力を、第３の時間帯に対しては第２の目標
ランプ電力から定格ランプ電力まで順次減衰する応する
第３の目標ランプ電力を、それぞれ点灯時間に対して予
め記憶させた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ラン
プの点灯時間を計時するとともに点灯時間に応じた目標
ランプ電力を目標ランプ電力設定回路から出力させる点
灯時間タイマと、高圧放電ランプに供給されている実ラ
ンプ電力を検出する実ランプ電力検出手段と、目標ラン
プ電力と実ランプ電力とを比較してその差に応じて実ラ
ンプ電力を調整するランプ電力調整手段と、を備えてい
ることを特徴としている。
は、請求項２記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの
定格ランプ電力の２倍より大きい第１の目標ランプ電力
を、第２の時間帯に対しては第１のランプ電力から時間
の経過に応じて１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の
目標ランプ電力を、第３の時間帯に対しては第２の目標
ランプ電力から定格ランプ電力まで順次減衰する応する
第３の目標ランプ電力を、それぞれ点灯時間に対して予
め記憶させた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ラン
プの点灯時間を計時するとともに点灯時間に応じた目標
ランプ電力を目標ランプ電力設定回路から出力させる点
灯時間タイマと、高圧放電ランプに供給されている実ラ
ンプ電力を検出する実ランプ電力検出手段と、目標ラン
プ電力と実ランプ電力とを比較してその差に応じて実ラ
ンプ電力を調整するランプ電力調整手段と、を備えてい
ることを特徴としている。
【００４２】本発明は、請求項２記載の発明を実施する
のに好適な回路構成を規定している。すなわち、第１な
いし第３の各時間帯と、その各時間帯における投入ラン
プ電力との関係を予め目標ランプ電力設定回路にたとえ
ばテーブルデータとして記憶させておく。また、始動直
後からの時間の経過を点灯時間タイマによって計時す
る。そうすれば、点灯時間タイマの出力を目標ランプ電
力設定回路へ制御出力することによって、始動直後から
の経過時間に応じた目標ランプ電力を目標ランプ電力設
定回路から出力させることができる。
のに好適な回路構成を規定している。すなわち、第１な
いし第３の各時間帯と、その各時間帯における投入ラン
プ電力との関係を予め目標ランプ電力設定回路にたとえ
ばテーブルデータとして記憶させておく。また、始動直
後からの時間の経過を点灯時間タイマによって計時す
る。そうすれば、点灯時間タイマの出力を目標ランプ電
力設定回路へ制御出力することによって、始動直後から
の経過時間に応じた目標ランプ電力を目標ランプ電力設
定回路から出力させることができる。
【００４３】一方、高圧放電ランプに実際に投入されて
いるランプ電力を実ランプ電力検出手段により検出する
ことができる。実ランプ電力検出手段は、たとえばラン
プ電圧をランプ電圧検出手段を用いて、またランプ電流
をランプ電流検出手段を用いてそれぞれ検出し、乗算回
路を用いて上記のそれぞれの検出値を乗算する構成を採
用することにより、実ランプ電力を検出することができ
る。なお、ランプ電圧およびランプ電流の検出は、それ
らにほぼ比例する電気信号を検出するようにしてもよ
い。たとえば、チョッパ回路およびチョッパ回路の直流
出力を交流に変換するＤＣ−ＡＣ変換回路を用いて高圧
放電ランプに交流ランプ電力を供給するようにした点灯
手段が構成される場合、チョッパ回路の出力電圧はラン
プ電圧に、また出力電流はランプ電流に比例するので、
これらの出力電圧および出力電流を検出してもよい。ま
た、目標ランプ電力設定回路から読み出した目標ランプ
電力をランプ電圧で除算することにより、目標ランプ電
流を計算することができるので、このような場合には、
実ランプ電力に代えて実ランプ電流を検出するようにし
てもよい。
いるランプ電力を実ランプ電力検出手段により検出する
ことができる。実ランプ電力検出手段は、たとえばラン
プ電圧をランプ電圧検出手段を用いて、またランプ電流
をランプ電流検出手段を用いてそれぞれ検出し、乗算回
路を用いて上記のそれぞれの検出値を乗算する構成を採
用することにより、実ランプ電力を検出することができ
る。なお、ランプ電圧およびランプ電流の検出は、それ
らにほぼ比例する電気信号を検出するようにしてもよ
い。たとえば、チョッパ回路およびチョッパ回路の直流
出力を交流に変換するＤＣ−ＡＣ変換回路を用いて高圧
放電ランプに交流ランプ電力を供給するようにした点灯
手段が構成される場合、チョッパ回路の出力電圧はラン
プ電圧に、また出力電流はランプ電流に比例するので、
これらの出力電圧および出力電流を検出してもよい。ま
た、目標ランプ電力設定回路から読み出した目標ランプ
電力をランプ電圧で除算することにより、目標ランプ電
流を計算することができるので、このような場合には、
実ランプ電力に代えて実ランプ電流を検出するようにし
てもよい。
【００４４】次に、目標ランプ電力と実ランプ電力とを
比較してその差に応じて実ランプ電力を調整するランプ
電力調整手段は、帰還制御により目標ランプ電力に等し
いランプ電力を高圧放電ランプに投入するための手段で
ある。これを確実に行なうため、差動増幅器を用いるこ
とができる。すなわち、差動増幅器の一方の入力端に目
標ランプ電力またはそれに比例する値を入力し、他方の
入力端に実ランプ電力またはそれに比例する値を入力す
れば、それらの間の差分が出力されるので、その出力に
よって点灯手段の出力であるランプ電力を上記の差分が
０になる方向に変化させればよい。点灯手段の出力を変
化させるには、たとえばチョッパおよびＤＣ−ＡＣ変換
回路を主体とする構成の場合、チョッパをＰＷＭ制御す
ることにより行なうことができる。
比較してその差に応じて実ランプ電力を調整するランプ
電力調整手段は、帰還制御により目標ランプ電力に等し
いランプ電力を高圧放電ランプに投入するための手段で
ある。これを確実に行なうため、差動増幅器を用いるこ
とができる。すなわち、差動増幅器の一方の入力端に目
標ランプ電力またはそれに比例する値を入力し、他方の
入力端に実ランプ電力またはそれに比例する値を入力す
れば、それらの間の差分が出力されるので、その出力に
よって点灯手段の出力であるランプ電力を上記の差分が
０になる方向に変化させればよい。点灯手段の出力を変
化させるには、たとえばチョッパおよびＤＣ−ＡＣ変換
回路を主体とする構成の場合、チョッパをＰＷＭ制御す
ることにより行なうことができる。
【００４５】そうして、本発明においては、比較的簡単
な回路構成で、各時間帯におけるランプ電力制御を正
確、かつ、迅速に行なうことによって、安定で適切な照
明を行なう高圧放電ランプ点灯装置が得られる。
な回路構成で、各時間帯におけるランプ電力制御を正
確、かつ、迅速に行なうことによって、安定で適切な照
明を行なう高圧放電ランプ点灯装置が得られる。
【００４６】請求項４の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項３記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、高圧放電ランプの点灯を検出するととも
に、点灯を検出したときに点灯時間タイマに点灯時間の
計時を開始させる点灯検出手段を備えていることを特徴
としている。
は、請求項３記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、高圧放電ランプの点灯を検出するととも
に、点灯を検出したときに点灯時間タイマに点灯時間の
計時を開始させる点灯検出手段を備えていることを特徴
としている。
【００４７】本発明は、点灯検出手段により高圧放電ラ
ンプの点灯を検出し、その検出によって点灯時間タイマ
の計時を開始させるようにした構成を規定している。高
圧放電ランプの点灯を検出する手段は、特段限定されな
い。たとえば、高圧放電ランプの発光を検出したり、発
光に伴う発熱を検出したりすることができる。しかし、
電気回路の電気信号の変化により点灯を検出することも
可能であり、たとえばランプ電圧またはそれに比例する
電圧やランプ電流またはそれに比例する電流を検出する
ことで点灯を検出することができる。
ンプの点灯を検出し、その検出によって点灯時間タイマ
の計時を開始させるようにした構成を規定している。高
圧放電ランプの点灯を検出する手段は、特段限定されな
い。たとえば、高圧放電ランプの発光を検出したり、発
光に伴う発熱を検出したりすることができる。しかし、
電気回路の電気信号の変化により点灯を検出することも
可能であり、たとえばランプ電圧またはそれに比例する
電圧やランプ電流またはそれに比例する電流を検出する
ことで点灯を検出することができる。
【００４８】また、点灯時間タイマは、点灯検出手段に
よる点灯検出でタイマ動作を開始するように構成され
る。
よる点灯検出でタイマ動作を開始するように構成され
る。
【００４９】そうして、本発明においては、高圧放電ラ
ンプが実際に点灯してから点灯時間タイマが作動を開始
するので、点灯時間を正確に計時することができ、延い
てはランプ電力制御を正確に行なうことができる。
ンプが実際に点灯してから点灯時間タイマが作動を開始
するので、点灯時間を正確に計時することができ、延い
てはランプ電力制御を正確に行なうことができる。
【００５０】請求項５の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；始
動時に定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を点
灯手段から供給して高圧放電ランプを始動させた後、高
圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸
発したときに、点灯手段を制御して高圧放電ランプの光
出力が安定時のそれに比較して著しく大きくなくて、し
かも、急激に増大しない程度にランプ電力を絞り込み、
その後定格ランプ電力まで落ち着くようにランプ電力を
順次減衰させていく点灯手段の制御手段と；を具備して
いることを特徴としている。
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；始
動時に定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を点
灯手段から供給して高圧放電ランプを始動させた後、高
圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸
発したときに、点灯手段を制御して高圧放電ランプの光
出力が安定時のそれに比較して著しく大きくなくて、し
かも、急激に増大しない程度にランプ電力を絞り込み、
その後定格ランプ電力まで落ち着くようにランプ電力を
順次減衰させていく点灯手段の制御手段と；を具備して
いることを特徴としている。
【００５１】本発明は、高圧放電ランプに封入されてい
る金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、これを検
出してランプ電力を絞り込むようにした構成を規定して
いる。すなわち、本発明によれば、金属ハロゲン化物が
急激に蒸発したときにランプ電力を絞り込むので、安全
のために制御に無駄を付与する必要がなくなる。このた
め、必要な量の制御を必要なときにかけることができる
ので、制御が正確になり、光出力のオーバーシュートが
生じないように制御することも容易になる。
る金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、これを検
出してランプ電力を絞り込むようにした構成を規定して
いる。すなわち、本発明によれば、金属ハロゲン化物が
急激に蒸発したときにランプ電力を絞り込むので、安全
のために制御に無駄を付与する必要がなくなる。このた
め、必要な量の制御を必要なときにかけることができる
ので、制御が正確になり、光出力のオーバーシュートが
生じないように制御することも容易になる。
【００５２】また、ランプ電力の制御を始動直後から金
属ハロゲン化物が急激に蒸発するまでの第１の制御と、
金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときから定格ランプ
電力に向けてランプ電力を減衰させる第２の制御との２
段階で行なうことができる。そのため、光出力特性が滑
らかになる。
属ハロゲン化物が急激に蒸発するまでの第１の制御と、
金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときから定格ランプ
電力に向けてランプ電力を減衰させる第２の制御との２
段階で行なうことができる。そのため、光出力特性が滑
らかになる。
【００５３】請求項６の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、始動時から高圧放電ランプに封入された金
属ハロゲン化物が急激に蒸発するときまでの時間を第１
の時間帯とし、かつ、第１の時間帯に連続して始まり始
動直後から４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第
１の時間帯として、第１の時間帯に対しては高圧放電ラ
ンプの定格ランプ電力に対して２倍より大きい第１の目
標ランプ電力を、第２の時間帯に対しては第１の目標ラ
ンプ電力から時間の経過に応じて定格ランプ電力まで順
次減衰する第２の目標ランプ電力を、それぞれ予め記憶
させた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの始
動からの点灯時間を計時する点灯時間タイマと、始動後
において高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物
が急激に蒸発するときを検出するハロゲン化物急激蒸発
検出手段と、高圧放電ランプの点灯を検出する点灯検出
手段とを備え、点灯時間タイマは点灯検出手段およびハ
ロゲン化物急激蒸発検出手段の協調によって点灯検出手
段が高圧放電ランプの点灯を検出したときに第１の時間
帯として目標ランプ電力設定回路から第１の目標ランプ
電力を出力させ、ハロゲン化物急激蒸発検出手段が金属
ハロゲン化物の急激な蒸発を検出したときに点灯時間を
第２の時間帯に切り換えて第２の目標ランプ電力を出力
させ、以後点灯時間に応じた目標ランプ電力を出力させ
ることを特徴としている。
は、請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
制御手段は、始動時から高圧放電ランプに封入された金
属ハロゲン化物が急激に蒸発するときまでの時間を第１
の時間帯とし、かつ、第１の時間帯に連続して始まり始
動直後から４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第
１の時間帯として、第１の時間帯に対しては高圧放電ラ
ンプの定格ランプ電力に対して２倍より大きい第１の目
標ランプ電力を、第２の時間帯に対しては第１の目標ラ
ンプ電力から時間の経過に応じて定格ランプ電力まで順
次減衰する第２の目標ランプ電力を、それぞれ予め記憶
させた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの始
動からの点灯時間を計時する点灯時間タイマと、始動後
において高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物
が急激に蒸発するときを検出するハロゲン化物急激蒸発
検出手段と、高圧放電ランプの点灯を検出する点灯検出
手段とを備え、点灯時間タイマは点灯検出手段およびハ
ロゲン化物急激蒸発検出手段の協調によって点灯検出手
段が高圧放電ランプの点灯を検出したときに第１の時間
帯として目標ランプ電力設定回路から第１の目標ランプ
電力を出力させ、ハロゲン化物急激蒸発検出手段が金属
ハロゲン化物の急激な蒸発を検出したときに点灯時間を
第２の時間帯に切り換えて第２の目標ランプ電力を出力
させ、以後点灯時間に応じた目標ランプ電力を出力させ
ることを特徴としている。
【００５４】本発明は、請求項５記載の発明を実施する
のに好適な回路構成を規定している。すなわち、ハロゲ
ン化物急激蒸発検出手段を用いて高圧放電ランプに封入
されている金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出するよ
うに構成している。金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検
出するための具体的な手段は特段限定されない。金属ハ
ロゲン化物の急激な蒸発が生じると、内部圧力が増加す
るので、ランプ電圧が上昇し、ランプ電力が増大すると
同時に光出力が瞬間的に増大する。そこで、ランプ電
圧、ランプ電力または光出力などのいずれかの変化量を
検出すれば、金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出する
ことができる。
のに好適な回路構成を規定している。すなわち、ハロゲ
ン化物急激蒸発検出手段を用いて高圧放電ランプに封入
されている金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出するよ
うに構成している。金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検
出するための具体的な手段は特段限定されない。金属ハ
ロゲン化物の急激な蒸発が生じると、内部圧力が増加す
るので、ランプ電圧が上昇し、ランプ電力が増大すると
同時に光出力が瞬間的に増大する。そこで、ランプ電
圧、ランプ電力または光出力などのいずれかの変化量を
検出すれば、金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出する
ことができる。
【００５５】また、本発明においては、ランプ電力の制
御を第１および第２の時間帯に分けて、前者には第１の
目標ランプ電力が、また後者には第２の目標ランプ電力
が設定される。ただし、第１の時間帯は、金属ハロゲン
化物の急激な蒸発が生じる前までであり、第２の時間帯
は、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が生じたときから安
定化するまでであるから、それらの時間的境界は、高圧
放電ランプの特性のばらつきによって不定である。そこ
で、ハロゲン化物急激蒸発検出手段による検出で時間的
境界が決定される。
御を第１および第２の時間帯に分けて、前者には第１の
目標ランプ電力が、また後者には第２の目標ランプ電力
が設定される。ただし、第１の時間帯は、金属ハロゲン
化物の急激な蒸発が生じる前までであり、第２の時間帯
は、金属ハロゲン化物の急激な蒸発が生じたときから安
定化するまでであるから、それらの時間的境界は、高圧
放電ランプの特性のばらつきによって不定である。そこ
で、ハロゲン化物急激蒸発検出手段による検出で時間的
境界が決定される。
【００５６】さらに、第１および第２の目標ランプ電力
は、目標ランプ電力設定回路に予め記憶されるが、本発
明においては、第２の目標ランプ電力には金属ハロゲン
化物の急激な蒸発に伴う光出力の増大を抑制することが
できる程度に大きな減衰率を設定することができる。
は、目標ランプ電力設定回路に予め記憶されるが、本発
明においては、第２の目標ランプ電力には金属ハロゲン
化物の急激な蒸発に伴う光出力の増大を抑制することが
できる程度に大きな減衰率を設定することができる。
【００５７】さらにまた、点灯時間タイマは、点灯検出
手段およびハロゲン化物急激蒸発検出手段により制御さ
れる。すなわち、第１の時間帯においては、点灯検出手
段により制御されて目標ランプ電力設定回路から第１の
目標ランプ電力を出力させる。これに対して、第２の時
間帯は、ハロゲン化物急激蒸発検出手段が金属ハロゲン
化物の急激な蒸発が生じたときを検出するので、そのと
きには点灯時間を第２の時間帯に切り換えるように構成
する。第２に時間帯に切り換えられると、目標ランプ電
力設定回路から第２の目標ランプ電力が出力される。そ
の結果、点灯手段は、制御手段の制御を受けて順次減衰
する第２の目標ランプ電力を出力するので、高圧放電ラ
ンプの光出力が絞り込まれだし、やがて定格光量まで落
ち着き、安定点灯に移行する。
手段およびハロゲン化物急激蒸発検出手段により制御さ
れる。すなわち、第１の時間帯においては、点灯検出手
段により制御されて目標ランプ電力設定回路から第１の
目標ランプ電力を出力させる。これに対して、第２の時
間帯は、ハロゲン化物急激蒸発検出手段が金属ハロゲン
化物の急激な蒸発が生じたときを検出するので、そのと
きには点灯時間を第２の時間帯に切り換えるように構成
する。第２に時間帯に切り換えられると、目標ランプ電
力設定回路から第２の目標ランプ電力が出力される。そ
の結果、点灯手段は、制御手段の制御を受けて順次減衰
する第２の目標ランプ電力を出力するので、高圧放電ラ
ンプの光出力が絞り込まれだし、やがて定格光量まで落
ち着き、安定点灯に移行する。
【００５８】そうして、本発明においては、比較的簡単
な回路構成により、制御パターンが簡略化されるととも
に、確実、かつ、正確にランプ電力を制御することがで
きる。
な回路構成により、制御パターンが簡略化されるととも
に、確実、かつ、正確にランプ電力を制御することがで
きる。
【００５９】請求項７の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項６記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
ハロゲン化物急激蒸発検出手段は、少なくとも高圧放電
ランプのランプ電圧に相当する電圧を監視することによ
り、ハロゲン化物の急激な蒸発を検出することを特徴と
している。
は、請求項６記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
ハロゲン化物急激蒸発検出手段は、少なくとも高圧放電
ランプのランプ電圧に相当する電圧を監視することによ
り、ハロゲン化物の急激な蒸発を検出することを特徴と
している。
【００６０】本発明は、ハロゲン化物の急激な蒸発を電
気的に検出するのに好適な構成を規定している。すなわ
ち、高圧放電ランプの内部における金属ハロゲン化物の
急激な蒸発は、ランプ電圧の上昇を伴うので、これを直
接またはランプ電圧に相当する電圧を監視することによ
り、検出することが可能である。ただし、高圧放電ラン
プの始動直後の第１の時間帯におけるランプ電圧は、高
圧放電ランプ個々にばらつきがあり、たとえば２５〜３
０Ｖの間に分布していて、必ずしも絶対値的に一定でな
いので、第１の時間帯における始動後０．４〜０．６秒
の間の適当な時間に設定されたときにランプ電圧が相対
的に１〜３Ｖ程度上昇した場合に、ハロゲン化物の急激
な蒸発を相対的に検出するなどの配慮をすることは好ま
しいことである。なお、始動後０．３秒程度までの間
は、始動時のラッシュ電流の影響で金属ハロゲン化物の
飛散などが発生して、その間ランプ電圧が安定しないの
で、このような不安定な期間の経過後なるべく早い時期
にランプ電圧の変化を検出するのが望ましい。
気的に検出するのに好適な構成を規定している。すなわ
ち、高圧放電ランプの内部における金属ハロゲン化物の
急激な蒸発は、ランプ電圧の上昇を伴うので、これを直
接またはランプ電圧に相当する電圧を監視することによ
り、検出することが可能である。ただし、高圧放電ラン
プの始動直後の第１の時間帯におけるランプ電圧は、高
圧放電ランプ個々にばらつきがあり、たとえば２５〜３
０Ｖの間に分布していて、必ずしも絶対値的に一定でな
いので、第１の時間帯における始動後０．４〜０．６秒
の間の適当な時間に設定されたときにランプ電圧が相対
的に１〜３Ｖ程度上昇した場合に、ハロゲン化物の急激
な蒸発を相対的に検出するなどの配慮をすることは好ま
しいことである。なお、始動後０．３秒程度までの間
は、始動時のラッシュ電流の影響で金属ハロゲン化物の
飛散などが発生して、その間ランプ電圧が安定しないの
で、このような不安定な期間の経過後なるべく早い時期
にランプ電圧の変化を検出するのが望ましい。
【００６１】また、本発明は、ランプ電圧またはこれに
相当する電圧のみの限定されるものではなく、必要に応
じて他の電気的変数との相関により金属ハロゲン化物の
急激な蒸発を検出するように構成することもできる。た
とえば、金属ハロゲン化物の急激な蒸発に伴ってランプ
電流が減少する傾向にあるので、ランプ電圧またはそれ
に相当する電圧の上昇と、ランプ電流またはそれに相当
する電流の減少とが同時に監視されたときをもって金属
ハロゲン化物の急激な蒸発が発生したと判定するように
構成することができる。これにより、検出の精度および
信頼性が一層向上する。
相当する電圧のみの限定されるものではなく、必要に応
じて他の電気的変数との相関により金属ハロゲン化物の
急激な蒸発を検出するように構成することもできる。た
とえば、金属ハロゲン化物の急激な蒸発に伴ってランプ
電流が減少する傾向にあるので、ランプ電圧またはそれ
に相当する電圧の上昇と、ランプ電流またはそれに相当
する電流の減少とが同時に監視されたときをもって金属
ハロゲン化物の急激な蒸発が発生したと判定するように
構成することができる。これにより、検出の精度および
信頼性が一層向上する。
【００６２】さらに、再始動時であって、わずかな時間
だけ最大電力を投入する必要があり、その後直ぐにラン
プ電力を減衰させる必要がある場合が存在し、そのため
にも始動直後のランプ電圧はできるだけ早く検出したい
のであるが、始動から安定するまでの時間にばらつき
（高圧放電ランプ間のばらつきおよび点灯ごとのばらつ
き）があるため、最適な条件を設定するためには、ある
程度の数量と回数とにわたる実験を行なうのがよい。
だけ最大電力を投入する必要があり、その後直ぐにラン
プ電力を減衰させる必要がある場合が存在し、そのため
にも始動直後のランプ電圧はできるだけ早く検出したい
のであるが、始動から安定するまでの時間にばらつき
（高圧放電ランプ間のばらつきおよび点灯ごとのばらつ
き）があるため、最適な条件を設定するためには、ある
程度の数量と回数とにわたる実験を行なうのがよい。
【００６３】そうして、本発明においては、金属ハロゲ
ン化物の急激な蒸発を比較的簡単な回路構成で電気的に
検出することができる。
ン化物の急激な蒸発を比較的簡単な回路構成で電気的に
検出することができる。
【００６４】請求項８の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；定
格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段か
ら供給されて高圧放電ランプが始動した後において、ラ
ンプ電力の順次低減化の可否の判定を行なってから点灯
手段を制御することによりランプ電圧がほぼ連続的に増
加しながら定格ランプ電力に落ち着くようにランプ電力
を順次減衰させていく制御手段と；を具備していること
を特徴としている。
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；定
格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段か
ら供給されて高圧放電ランプが始動した後において、ラ
ンプ電力の順次低減化の可否の判定を行なってから点灯
手段を制御することによりランプ電圧がほぼ連続的に増
加しながら定格ランプ電力に落ち着くようにランプ電力
を順次減衰させていく制御手段と；を具備していること
を特徴としている。
【００６５】本発明は、高圧放電ランプの光量立ち上が
り特性にばらつきがあるために、始動直後に大きなラン
プ電力を投入した後に、定格ランプ電力まで順次ランプ
電力を減衰させていく移行時期（以下、便宜上「減衰時
期」という。）が高圧放電ランプ個々に相違する点に着
目してなされたものである。すなわち、減衰時期が早す
ぎると、ランプ電力を減衰していく過程で一時的に光量
が低下してしまい、光量の立ち上がりが遅くなってしま
うととともに、光量の低下が大きいと自動車用ヘッドラ
イトなどの用途においては、安全上支障を来たすという
問題がある。反対に、減衰時期が遅すぎると、既述のよ
うに光量が急激に増大して定格ランプ電力における光量
の２〜３倍にも達してしまう。
り特性にばらつきがあるために、始動直後に大きなラン
プ電力を投入した後に、定格ランプ電力まで順次ランプ
電力を減衰させていく移行時期（以下、便宜上「減衰時
期」という。）が高圧放電ランプ個々に相違する点に着
目してなされたものである。すなわち、減衰時期が早す
ぎると、ランプ電力を減衰していく過程で一時的に光量
が低下してしまい、光量の立ち上がりが遅くなってしま
うととともに、光量の低下が大きいと自動車用ヘッドラ
イトなどの用途においては、安全上支障を来たすという
問題がある。反対に、減衰時期が遅すぎると、既述のよ
うに光量が急激に増大して定格ランプ電力における光量
の２〜３倍にも達してしまう。
【００６６】そこで、本発明においては、ランプ電力の
順次低減化に際してその可否の判定を行なう。この可否
判定の頻度およびその手段は、特に限定されない。すな
わち、判定の頻度は、低減を段階的に行なう過程で低減
の都度行なうようにしてもよし、複数回の低減ごとに判
定するようにすることもできる。また、低減を連続的に
行なう中で間欠的に判定するように構成することもでき
る。なお、判定の周期は、０．０１〜０．５秒の範囲内
で適当な値に設定することができる。しかし、好適には
０．１〜０．２秒の範囲であり、この場合、判定を繰り
返し行ない、その都度不可であれば、ランプ電力はほぼ
一定に維持される。判定は、たとえばランプ電力を低減
したときのランプ電圧、光量などの変化を測定すること
により行なうことができる。ランプ電圧を測定して判定
する場合、ランプ電圧の変化を直接監視しながら判定で
きるので、好ましい。しかし、光量の変化を測定して判
定する場合であっても、予め光量とランプ電圧との相関
関係を求めておけばランプ電圧を間接的に測定すること
が可能になる。そうして、ランプ電圧が低下ないし横這
い状態であれば、ランプ電力の低減は不可であると判定
される。
順次低減化に際してその可否の判定を行なう。この可否
判定の頻度およびその手段は、特に限定されない。すな
わち、判定の頻度は、低減を段階的に行なう過程で低減
の都度行なうようにしてもよし、複数回の低減ごとに判
定するようにすることもできる。また、低減を連続的に
行なう中で間欠的に判定するように構成することもでき
る。なお、判定の周期は、０．０１〜０．５秒の範囲内
で適当な値に設定することができる。しかし、好適には
０．１〜０．２秒の範囲であり、この場合、判定を繰り
返し行ない、その都度不可であれば、ランプ電力はほぼ
一定に維持される。判定は、たとえばランプ電力を低減
したときのランプ電圧、光量などの変化を測定すること
により行なうことができる。ランプ電圧を測定して判定
する場合、ランプ電圧の変化を直接監視しながら判定で
きるので、好ましい。しかし、光量の変化を測定して判
定する場合であっても、予め光量とランプ電圧との相関
関係を求めておけばランプ電圧を間接的に測定すること
が可能になる。そうして、ランプ電圧が低下ないし横這
い状態であれば、ランプ電力の低減は不可であると判定
される。
【００６７】なお、上記の判定は、安定点灯に落ち着く
までの期間にわたり行なう必要がなく、ランプ電力の減
衰率が大きい期間の間行なうように構成することができ
る。しかし、要すれば、安定点灯に落ち着くまでの期間
にわたり判定を行なうように構成することもできる。ま
た、「ランプ電圧がほぼ連続的に増加」するとは、平均
値の変化として連続して増加することを意味し、したが
ってわずかな短時間にわたるランプ電圧の増減を許容す
る。
までの期間にわたり行なう必要がなく、ランプ電力の減
衰率が大きい期間の間行なうように構成することができ
る。しかし、要すれば、安定点灯に落ち着くまでの期間
にわたり判定を行なうように構成することもできる。ま
た、「ランプ電圧がほぼ連続的に増加」するとは、平均
値の変化として連続して増加することを意味し、したが
ってわずかな短時間にわたるランプ電圧の増減を許容す
る。
【００６８】次に、ランプ電力の低減化についてのべる
と、ランプ電力の低減は可であると判定された場合、点
灯手段を制御して高圧放電ランプに投入するランプ電力
を低減するが、光量が一時的に低下することなく低減さ
れてやがて定格ランプ電力に落ち着くように順次減衰さ
せていくものとする。ランプ電力の低減は、段階的およ
び連続的のいずれであってもよい。なお、ランプ電力の
制御は、どのような回路手段を用いて行なってもよく、
たとえば実ランプ電力演算手段および目標ランプ電力演
算手段を配設して、両手段の出力を比較し、実ランプ電
力を目標ランプ電力に等しくなるように制御する構成を
採用することができる。また、目標ランプ電力演算手
段、除算手段、実ランプ電圧検出手段および実ランプ電
流検出手段を配設して、目標ランプ電力演算手段から得
られる目標ランプ電力を除算手段により実ランプ電圧で
除算することによって目標ランプ電流を算出し、実ラン
プ電流および目標ランプ電流を比較し、実ランプ電流を
目標ランプ電流に等しくなるように制御する構成を採用
することもできる。
と、ランプ電力の低減は可であると判定された場合、点
灯手段を制御して高圧放電ランプに投入するランプ電力
を低減するが、光量が一時的に低下することなく低減さ
れてやがて定格ランプ電力に落ち着くように順次減衰さ
せていくものとする。ランプ電力の低減は、段階的およ
び連続的のいずれであってもよい。なお、ランプ電力の
制御は、どのような回路手段を用いて行なってもよく、
たとえば実ランプ電力演算手段および目標ランプ電力演
算手段を配設して、両手段の出力を比較し、実ランプ電
力を目標ランプ電力に等しくなるように制御する構成を
採用することができる。また、目標ランプ電力演算手
段、除算手段、実ランプ電圧検出手段および実ランプ電
流検出手段を配設して、目標ランプ電力演算手段から得
られる目標ランプ電力を除算手段により実ランプ電圧で
除算することによって目標ランプ電流を算出し、実ラン
プ電流および目標ランプ電流を比較し、実ランプ電流を
目標ランプ電流に等しくなるように制御する構成を採用
することもできる。
【００６９】そうして、本発明においては、可否を判定
してからランプ電力を低減するので、高圧放電ランプの
光量立ち上がり特性のばらつきがあったとしても、ラン
プ電圧がほぼ連続的に増加しつつランプ電力の低減が行
なわれ、やがて定格ランプ電力に落ち着かせることが可
能になり、光量の立ち上がりが早くなるとともに、自動
車用ヘッドライトなどの用途であっても、安全な照明を
行なうことができる。
してからランプ電力を低減するので、高圧放電ランプの
光量立ち上がり特性のばらつきがあったとしても、ラン
プ電圧がほぼ連続的に増加しつつランプ電力の低減が行
なわれ、やがて定格ランプ電力に落ち着かせることが可
能になり、光量の立ち上がりが早くなるとともに、自動
車用ヘッドライトなどの用途であっても、安全な照明を
行なうことができる。
【００７０】請求項９の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；定
格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段か
ら供給されて高圧放電ランプが始動した後において、点
灯手段を制御して高圧放電ランプの光量が安定時の光量
に比較して少ない段階からランプ電力を低減したときの
高圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否を
都度判定して、低減可のときには引き続きランプ電力を
順次減衰させて定格ランプ電力に落ち着くように制御
し、低減不可のときにはランプ電力低減前のランプ電力
まで戻すように制御する制御手段と；を具備しているこ
とを特徴としている。
は、希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的
に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と；定
格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段か
ら供給されて高圧放電ランプが始動した後において、点
灯手段を制御して高圧放電ランプの光量が安定時の光量
に比較して少ない段階からランプ電力を低減したときの
高圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否を
都度判定して、低減可のときには引き続きランプ電力を
順次減衰させて定格ランプ電力に落ち着くように制御
し、低減不可のときにはランプ電力低減前のランプ電力
まで戻すように制御する制御手段と；を具備しているこ
とを特徴としている。
【００７１】本発明は、ランプ電力の低減化の可否判定
を継続的に行なうのに好適な構成を規定している。すな
わち、電源投入後始動パルス電圧の印加により高圧放電
ランプが始動してからの光量は、最初パルス状に光量が
瞬時増加するが、その直後に光量は低下し、その後時間
の経過とともに上昇して、やがて定格ランプの光量に落
ち着く。そして、光量が最も少ない段階は、始動後１秒
前後になることが多い。本発明においては、光量が比較
的少ない段階からランプ電力の低減化の可否判定を行な
うものである。ただし、「光量が比較的少ない段階」と
は、始動後４秒程度まで許容される。なお、要すれば、
光量が比較的少ない段階以前から判定を開始しても、上
記の光量が比較的少ない段階が判定期間に含まれていれ
ばよいものとする。
を継続的に行なうのに好適な構成を規定している。すな
わち、電源投入後始動パルス電圧の印加により高圧放電
ランプが始動してからの光量は、最初パルス状に光量が
瞬時増加するが、その直後に光量は低下し、その後時間
の経過とともに上昇して、やがて定格ランプの光量に落
ち着く。そして、光量が最も少ない段階は、始動後１秒
前後になることが多い。本発明においては、光量が比較
的少ない段階からランプ電力の低減化の可否判定を行な
うものである。ただし、「光量が比較的少ない段階」と
は、始動後４秒程度まで許容される。なお、要すれば、
光量が比較的少ない段階以前から判定を開始しても、上
記の光量が比較的少ない段階が判定期間に含まれていれ
ばよいものとする。
【００７２】ランプ電力を低減したときにランプ電力の
低減化の可否判定を行ない、その結果が不可であれば、
ランプ電力を低減前の状態へ戻すことにより、ランプ電
力の低減は行なわれない。ランプ電力の低減は、所定の
時間間隔で繰り返し行なわれるので、その都度判定が行
なわれる。したがって、高圧放電ランプの光量立ち上が
り特性にばらつきがあったとしても、光量が増加しなが
らランプ電力の低減が行なわれてやがて定格ランプ電力
に落ち着く。
低減化の可否判定を行ない、その結果が不可であれば、
ランプ電力を低減前の状態へ戻すことにより、ランプ電
力の低減は行なわれない。ランプ電力の低減は、所定の
時間間隔で繰り返し行なわれるので、その都度判定が行
なわれる。したがって、高圧放電ランプの光量立ち上が
り特性にばらつきがあったとしても、光量が増加しなが
らランプ電力の低減が行なわれてやがて定格ランプ電力
に落ち着く。
【００７３】ランプ電力の低減は、段階的および連続的
のいずれでもよいが、判定は適当な時間間隔で行なわれ
る。なるべくランプ電力の変化が円滑に行なわれるとと
もに、判定も頻繁に行なわれることが望ましいので、前
述したように０．０１〜０．５秒、好適には０．１〜
０．２秒の周期で行なうようにするのがよい。
のいずれでもよいが、判定は適当な時間間隔で行なわれ
る。なるべくランプ電力の変化が円滑に行なわれるとと
もに、判定も頻繁に行なわれることが望ましいので、前
述したように０．０１〜０．５秒、好適には０．１〜
０．２秒の周期で行なうようにするのがよい。
【００７４】また、判定の手段は、前述したように高圧
放電ランプのランプ電圧または光量の変化を測定して行
なうことができる。すなわち、低減前の測定値と低減後
の測定値とを比較して、その差により判定すればよい。
さらに、判定の終期については請求項８におけるのと同
様である。
放電ランプのランプ電圧または光量の変化を測定して行
なうことができる。すなわち、低減前の測定値と低減後
の測定値とを比較して、その差により判定すればよい。
さらに、判定の終期については請求項８におけるのと同
様である。
【００７５】そうして、本発明においては、高圧放電ラ
ンプの光量立ち上がり特性に合わせてランプ電圧の減衰
が行われるので、その間少なくとも点灯後１０秒までは
光量が増加しながら円滑に定格ランプ電力まで落ち着か
せることができ、その結果光量の立ち上がりが早くな
る。
ンプの光量立ち上がり特性に合わせてランプ電圧の減衰
が行われるので、その間少なくとも点灯後１０秒までは
光量が増加しながら円滑に定格ランプ電力まで落ち着か
せることができ、その結果光量の立ち上がりが早くな
る。
【００７６】請求項１０の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項９記載の高圧放電ランプ点灯装置におい
て、ランプ電力低減の可否の判定は、ランプ電圧の上昇
の有無により行なうことを特徴としている。
置は、請求項９記載の高圧放電ランプ点灯装置におい
て、ランプ電力低減の可否の判定は、ランプ電圧の上昇
の有無により行なうことを特徴としている。
【００７７】本発明は、ランプ電力低減の可否を判定す
るのに好適な手段を規定している。すなわち、ランプ電
圧は、その測定のための構成が光量に比較して簡単、か
つ、容易である。また、ランプ電圧の上昇の有無は、ラ
ンプ電力低減の前後のランプ電圧を比較することで容易
に測定できる。たとえば、ランプ電力低減前のランプ電
圧データを記憶手段に記憶させておき、ランプ電力低減
後のランプ電圧を測定したときに読み出して、両者と比
較すればよい。なお、点灯手段の制御をマイコンを用い
てディジタル的に制御するように構成すれば、きめ細か
い制御が容易になるが、その際にマイコンのメモリを利
用して上記の記憶・読み出しを行なうようにすることが
できる。
るのに好適な手段を規定している。すなわち、ランプ電
圧は、その測定のための構成が光量に比較して簡単、か
つ、容易である。また、ランプ電圧の上昇の有無は、ラ
ンプ電力低減の前後のランプ電圧を比較することで容易
に測定できる。たとえば、ランプ電力低減前のランプ電
圧データを記憶手段に記憶させておき、ランプ電力低減
後のランプ電圧を測定したときに読み出して、両者と比
較すればよい。なお、点灯手段の制御をマイコンを用い
てディジタル的に制御するように構成すれば、きめ細か
い制御が容易になるが、その際にマイコンのメモリを利
用して上記の記憶・読み出しを行なうようにすることが
できる。
【００７８】本発明者は、水銀フリーランプにおける光
量とランプ電圧との変化に明確な相関関係が存在するこ
とを実験により発見した。本発明は、この発見に基づい
てなされたものである。以下、水銀フリーランプにおけ
る光量立ち上がり特性のばらつきと上記相関関係につい
て図１９ないし図２４を参照して説明する。
量とランプ電圧との変化に明確な相関関係が存在するこ
とを実験により発見した。本発明は、この発見に基づい
てなされたものである。以下、水銀フリーランプにおけ
る光量立ち上がり特性のばらつきと上記相関関係につい
て図１９ないし図２４を参照して説明する。
【００７９】図１９ないし図２３は、光量立ち上がり特
性の異なる３灯の水銀フリーランプを出力特性の等しい
高圧放電ランプ点灯装置を用いて点灯したときの点灯時
間に対する光量およびランプ電圧の変化を示し、図１９
は第１の水銀フリーランプのグラフ、図２０は同じく要
部を拡大して示すグラフ、図２１は第２の水銀フリーラ
ンプのグラフ、図２２は同じく要部を拡大して示すグラ
フ、図２３は第３の水銀フリーランプのグラフである。
各図において、横軸は点灯時間［秒］を、縦軸は光量お
よびランプ電圧の相対値を、曲線Ｒは光量を、曲線Ｖは
ランプ電圧を、それぞれ示す。また、各水銀フリーラン
プは、いずれも同一製造工程においてほぼ同時に製造さ
れたものであって、図２（詳細については後述する。）
に示す構造を備えていて、定格ランプ電力が３５Ｗ、ラ
ンプ電圧は始動初期に約３１Ｖ程度であり、個体差が±
３Ｖ程度ある。
性の異なる３灯の水銀フリーランプを出力特性の等しい
高圧放電ランプ点灯装置を用いて点灯したときの点灯時
間に対する光量およびランプ電圧の変化を示し、図１９
は第１の水銀フリーランプのグラフ、図２０は同じく要
部を拡大して示すグラフ、図２１は第２の水銀フリーラ
ンプのグラフ、図２２は同じく要部を拡大して示すグラ
フ、図２３は第３の水銀フリーランプのグラフである。
各図において、横軸は点灯時間［秒］を、縦軸は光量お
よびランプ電圧の相対値を、曲線Ｒは光量を、曲線Ｖは
ランプ電圧を、それぞれ示す。また、各水銀フリーラン
プは、いずれも同一製造工程においてほぼ同時に製造さ
れたものであって、図２（詳細については後述する。）
に示す構造を備えていて、定格ランプ電力が３５Ｗ、ラ
ンプ電圧は始動初期に約３１Ｖ程度であり、個体差が±
３Ｖ程度ある。
【００８０】図２４は、第１ないし第３の水銀フリーラ
ンプの点灯に用いた高圧放電ランプ点灯装置に設定され
た目標ランプ電力特性を示すグラフである。図におい
て、横軸は時間［秒］を、縦軸は出力電力［Ｗ］を、そ
れぞれ示す。すなわち、点灯後５．５秒までの第１の時
間帯に定格ランプ電力の２．５倍一定の第１の目標ラン
プ電力とし、約７秒までの１．５秒間からなる第２の時
間帯に２．３Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の目標ラン
プ電力とし、さらにその後定格ランプ電力で安定点灯す
るまでの第３の時間帯には第２の目標ランプ電力に引き
続いて定格ランプ電力まで順次減衰する第３のランプ電
力とするように高圧放電ランプに投入するランプ電力の
目標値がプログラムされている。図から明らかなよう
に、第３の時間帯におけるランプ電力の減衰は、最初減
衰率が大きくて、順次減衰率が低下している。
ンプの点灯に用いた高圧放電ランプ点灯装置に設定され
た目標ランプ電力特性を示すグラフである。図におい
て、横軸は時間［秒］を、縦軸は出力電力［Ｗ］を、そ
れぞれ示す。すなわち、点灯後５．５秒までの第１の時
間帯に定格ランプ電力の２．５倍一定の第１の目標ラン
プ電力とし、約７秒までの１．５秒間からなる第２の時
間帯に２．３Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の目標ラン
プ電力とし、さらにその後定格ランプ電力で安定点灯す
るまでの第３の時間帯には第２の目標ランプ電力に引き
続いて定格ランプ電力まで順次減衰する第３のランプ電
力とするように高圧放電ランプに投入するランプ電力の
目標値がプログラムされている。図から明らかなよう
に、第３の時間帯におけるランプ電力の減衰は、最初減
衰率が大きくて、順次減衰率が低下している。
【００８１】そうして、第１の水銀フリーランプは、図
１９および図２０に示すように、光量立ち上がり特性が
中位のものであり、約７秒から始まる第３の時間帯にな
ってランプ電力の定格ランプ電力に向かう順次低減が開
始されたときから点灯後１０秒までの時間帯において光
量が平均的に緩やかに上昇している。そして、この期間
におけるランプ電圧も平均的にほぼ直線的に上昇してい
る。
１９および図２０に示すように、光量立ち上がり特性が
中位のものであり、約７秒から始まる第３の時間帯にな
ってランプ電力の定格ランプ電力に向かう順次低減が開
始されたときから点灯後１０秒までの時間帯において光
量が平均的に緩やかに上昇している。そして、この期間
におけるランプ電圧も平均的にほぼ直線的に上昇してい
る。
【００８２】これに対して、第２の水銀フリーランプ
は、図２１および図２２に示すように、光量立ち上がり
特性が遅いものであり、第３の時間帯になってランプ電
力の定格ランプ電力に向かう順次低減が開始されたとき
から点灯後１０秒までの時間帯において光量が一時的に
低下してから増加している。そして、この期間における
ランプ電圧は、光量が低下している期間中ほぼ横這い状
態である。
は、図２１および図２２に示すように、光量立ち上がり
特性が遅いものであり、第３の時間帯になってランプ電
力の定格ランプ電力に向かう順次低減が開始されたとき
から点灯後１０秒までの時間帯において光量が一時的に
低下してから増加している。そして、この期間における
ランプ電圧は、光量が低下している期間中ほぼ横這い状
態である。
【００８３】また、第３の水銀フリーランプは、図２３
に示すように、約２秒から光量が急激に上昇しだし、第
２の時間帯中も上昇を続けて、第３の時間帯になって初
めて低下しだしている。したがって、点灯後７秒までの
間に急激に非常に明るい状態となるため、自動車用ヘッ
ドライトの場合、対向車のドライバなどに強い幻惑を惹
起するなどの不具合がある。このような場合において
も、第３の時間帯の初期のランプ電圧は上昇している。
に示すように、約２秒から光量が急激に上昇しだし、第
２の時間帯中も上昇を続けて、第３の時間帯になって初
めて低下しだしている。したがって、点灯後７秒までの
間に急激に非常に明るい状態となるため、自動車用ヘッ
ドライトの場合、対向車のドライバなどに強い幻惑を惹
起するなどの不具合がある。このような場合において
も、第３の時間帯の初期のランプ電圧は上昇している。
【００８４】以上の説明から理解できるように、ランプ
電力を低減したときのランプ電圧の上昇の有無に応じて
高圧放電ランプに投入するランプ電力の低減の可否を判
定してランプ電力を低減するようにすれば、光量の低下
や急激な増大なく定格ランプ電力までランプ電力を円滑
に低減することが可能になる。
電力を低減したときのランプ電圧の上昇の有無に応じて
高圧放電ランプに投入するランプ電力の低減の可否を判
定してランプ電力を低減するようにすれば、光量の低下
や急激な増大なく定格ランプ電力までランプ電力を円滑
に低減することが可能になる。
【００８５】なお、ランプ電圧の絶対値により制御しよ
うとすると、以下に示す問題がある。すなわち、光量が
増加し始めて安定時の光量に到達するまでの期間のラン
プ電圧の変化が２〜３Ｖであり、前述のように個体差が
±３Ｖである。したがって、たとえばランプ電圧が３４
Ｖを越えた時にランプ電力を低減し始める制御を行なお
う場合に、水銀フリーランプの初期のランプ電圧が２８
Ｖであると、ランプ電圧が６Ｖ上昇しないとランプ電力
が低減しないことになり、ランプ電圧が３４Ｖに到達し
た時には、既に著しい過電力状態になっている。
うとすると、以下に示す問題がある。すなわち、光量が
増加し始めて安定時の光量に到達するまでの期間のラン
プ電圧の変化が２〜３Ｖであり、前述のように個体差が
±３Ｖである。したがって、たとえばランプ電圧が３４
Ｖを越えた時にランプ電力を低減し始める制御を行なお
う場合に、水銀フリーランプの初期のランプ電圧が２８
Ｖであると、ランプ電圧が６Ｖ上昇しないとランプ電力
が低減しないことになり、ランプ電圧が３４Ｖに到達し
た時には、既に著しい過電力状態になっている。
【００８６】そうして、本発明においては、ランプ電圧
の上昇の有無により判定を行なうので、たとえ水銀フリ
ーランプの光量立ち上がり特性にばらつきがあったとし
ても、適切な判定を行なうことができる。また、判定の
ための構成が簡単で、比較的安価に得ることができる。
の上昇の有無により判定を行なうので、たとえ水銀フリ
ーランプの光量立ち上がり特性にばらつきがあったとし
ても、適切な判定を行なうことができる。また、判定の
ための構成が簡単で、比較的安価に得ることができる。
【００８７】請求項１１の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項３、４、６および７のいずれか一記載の高
圧放電ランプ点灯装置において、目標ランプ電力は、高
圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばらつきを
考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早い高圧
放電ランプに合わせて設定されており；目標ランプ電力
にしたがってランプ電力を低減したときの高圧放電ラン
プの点灯状態からランプ電力低減の可否を判定し、低減
可のときには引き続きランプ電力を順次減衰させて定格
ランプ電力に落ち着くように制御し、低減不可のときに
はランプ電力低減前のランプ電力まで戻すように制御す
る判定制御手段を具備している；ことを特徴としてい
る。
置は、請求項３、４、６および７のいずれか一記載の高
圧放電ランプ点灯装置において、目標ランプ電力は、高
圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばらつきを
考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早い高圧
放電ランプに合わせて設定されており；目標ランプ電力
にしたがってランプ電力を低減したときの高圧放電ラン
プの点灯状態からランプ電力低減の可否を判定し、低減
可のときには引き続きランプ電力を順次減衰させて定格
ランプ電力に落ち着くように制御し、低減不可のときに
はランプ電力低減前のランプ電力まで戻すように制御す
る判定制御手段を具備している；ことを特徴としてい
る。
【００８８】本発明は、予めプログラムされた目標ラン
プ電力特性に沿って水銀フリーランプに投入するランプ
電力を制御する場合に好適な光量立ち上がり特性のばら
つきによる影響を抑制するようにした構成を規定してい
る。すなわち、本発明において、目標ランプ電力は、水
銀フリーランプの光量立ち上がり特性のばらつきを考慮
したときに想定される光量の立ち上がりの早い高圧放電
ランプに合わせて設定されている。なお、「目標ランプ
電力」とは、請求項３、４、６および７における第１な
いし第３の目標ランプ電力を包含する。
プ電力特性に沿って水銀フリーランプに投入するランプ
電力を制御する場合に好適な光量立ち上がり特性のばら
つきによる影響を抑制するようにした構成を規定してい
る。すなわち、本発明において、目標ランプ電力は、水
銀フリーランプの光量立ち上がり特性のばらつきを考慮
したときに想定される光量の立ち上がりの早い高圧放電
ランプに合わせて設定されている。なお、「目標ランプ
電力」とは、請求項３、４、６および７における第１な
いし第３の目標ランプ電力を包含する。
【００８９】したがって、想定される光量の立ち上がり
の早い高圧放電ランプを点灯する場合、判定はランプ電
力低減可となるから、目標ランプ電力に沿って順次ラン
プ電力を低減すればよい。これに対して、上記より光量
立ち上がり特性の遅い高圧放電ランプを点灯する場合、
その程度に応じた期間にわたり判定が不可になり、その
ときのランプ電力の低減が行なわれない。すなわち、目
標ランプ電力の変化より遅れてランプ電力が低減される
ことになる。その結果、光量が増大しながらやがて定格
ランプ電力に落ち着いて安定点灯状態となる。
の早い高圧放電ランプを点灯する場合、判定はランプ電
力低減可となるから、目標ランプ電力に沿って順次ラン
プ電力を低減すればよい。これに対して、上記より光量
立ち上がり特性の遅い高圧放電ランプを点灯する場合、
その程度に応じた期間にわたり判定が不可になり、その
ときのランプ電力の低減が行なわれない。すなわち、目
標ランプ電力の変化より遅れてランプ電力が低減される
ことになる。その結果、光量が増大しながらやがて定格
ランプ電力に落ち着いて安定点灯状態となる。
【００９０】判定によりランプ電力の低減が不可の際に
ランプ電力を低減前のランプ電力に戻す手段は、本発明
においては特段限定されない。たとえば、目標ランプ電
力を点灯時間に応じて変化させるために、点灯時間タイ
マを用いることができるが、この場合、点灯時間タイマ
のカウント値を戻すことにより、ランプ電力を低減前の
ランプ電力に戻すことができる。また、目標ランプ電力
を点灯時間に応じて変化させるために、目標ランプ電力
演算手段を用いる場合、目標ランプ電力演算手段を直接
制御して目標ランプ電力を元に戻すように構成すること
もできる。
ランプ電力を低減前のランプ電力に戻す手段は、本発明
においては特段限定されない。たとえば、目標ランプ電
力を点灯時間に応じて変化させるために、点灯時間タイ
マを用いることができるが、この場合、点灯時間タイマ
のカウント値を戻すことにより、ランプ電力を低減前の
ランプ電力に戻すことができる。また、目標ランプ電力
を点灯時間に応じて変化させるために、目標ランプ電力
演算手段を用いる場合、目標ランプ電力演算手段を直接
制御して目標ランプ電力を元に戻すように構成すること
もできる。
【００９１】そうして、本発明においては、たとえ光量
立ち上がり特性のばらつきがあったとしても、それぞれ
の高圧放電ランプに対して適切なランプ電力の低減が行
なわれて定格ランプ電力に落ち着いて安定点灯に到達す
るとともに、点灯後の各時間帯に所要のランプ電力制御
を行なって光量立ち上がりを早くした高圧放電ランプ点
灯装置が得られる。
立ち上がり特性のばらつきがあったとしても、それぞれ
の高圧放電ランプに対して適切なランプ電力の低減が行
なわれて定格ランプ電力に落ち着いて安定点灯に到達す
るとともに、点灯後の各時間帯に所要のランプ電力制御
を行なって光量立ち上がりを早くした高圧放電ランプ点
灯装置が得られる。
【００９２】請求項１２の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項６または７記載の高圧放電ランプ点灯装置
において、目標ランプ電力は、高圧放電ランプにおける
光量立ち上がり特性のばらつきを考慮したときに想定さ
れる光量の立ち上がりの早い高圧放電ランプに合わせて
設定されており；目標ランプ電力にしたがってランプ電
力を低減したときの高圧放電ランプの点灯状態からラン
プ電力低減の可否を判定し、低減可のときには引き続き
ランプ電力を順次減衰させて定格ランプ電力に落ち着く
ように制御し、低減不可のときには点灯時間タイマのカ
ウント値を戻すように制御する判定制御手段を具備して
いる；ことを特徴としている。
置は、請求項６または７記載の高圧放電ランプ点灯装置
において、目標ランプ電力は、高圧放電ランプにおける
光量立ち上がり特性のばらつきを考慮したときに想定さ
れる光量の立ち上がりの早い高圧放電ランプに合わせて
設定されており；目標ランプ電力にしたがってランプ電
力を低減したときの高圧放電ランプの点灯状態からラン
プ電力低減の可否を判定し、低減可のときには引き続き
ランプ電力を順次減衰させて定格ランプ電力に落ち着く
ように制御し、低減不可のときには点灯時間タイマのカ
ウント値を戻すように制御する判定制御手段を具備して
いる；ことを特徴としている。
【００９３】本発明は、予めプログラムされた目標ラン
プ電力に沿って水銀フリーランプに投入するランプ電力
を制御する場合に、光量立ち上がり特性のばらつきによ
る影響を抑制するようにするとともに、判定によりラン
プ電力の低減が不可の際に低減前のランプ電力に戻すの
に好適な構成を規定している。すなわち、本発明におい
て、目標ランプ電力は、点灯時間タイマにより目標ラン
プ電力が時間とともに変化するように制御される。そこ
で、低減前のランプ電力に戻す手段は、点灯時間タイマ
のカウント値を戻す手段からなる。
プ電力に沿って水銀フリーランプに投入するランプ電力
を制御する場合に、光量立ち上がり特性のばらつきによ
る影響を抑制するようにするとともに、判定によりラン
プ電力の低減が不可の際に低減前のランプ電力に戻すの
に好適な構成を規定している。すなわち、本発明におい
て、目標ランプ電力は、点灯時間タイマにより目標ラン
プ電力が時間とともに変化するように制御される。そこ
で、低減前のランプ電力に戻す手段は、点灯時間タイマ
のカウント値を戻す手段からなる。
【００９４】そうして、本発明においては、光量立ち上
がり特性のばらつきがあっても、それぞれ適切なランプ
電力の低減が行なわれて定格ランプ電力に落ち着いて安
定点灯に到達するし、点灯後の各時間帯に所要のランプ
電力制御を行なって光量立ち上がりを早くするととも
に、判定により低減不可の際には点灯時間タイマのカウ
ント値を戻すことにより低減前のランプ電力に戻すこと
ができるので、構成が簡単で適切な制御を行なえる高圧
放電ランプ点灯装置が得られる。
がり特性のばらつきがあっても、それぞれ適切なランプ
電力の低減が行なわれて定格ランプ電力に落ち着いて安
定点灯に到達するし、点灯後の各時間帯に所要のランプ
電力制御を行なって光量立ち上がりを早くするととも
に、判定により低減不可の際には点灯時間タイマのカウ
ント値を戻すことにより低減前のランプ電力に戻すこと
ができるので、構成が簡単で適切な制御を行なえる高圧
放電ランプ点灯装置が得られる。
【００９５】請求項１３の発明の高圧放電ランプ点灯装
置は、請求項１ないし１２のいずれか一記載の高圧放電
ランプ点灯装置において、希ガスおよび金属ハロゲン化
物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電ランプを具備
していることを特徴としている。
置は、請求項１ないし１２のいずれか一記載の高圧放電
ランプ点灯装置において、希ガスおよび金属ハロゲン化
物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電ランプを具備
していることを特徴としている。
【００９６】本発明は、水銀を本質的に含まない高圧放
電ランプ、点灯手段および制御手段を要素として構成さ
れている。
電ランプ、点灯手段および制御手段を要素として構成さ
れている。
【００９７】請求項１４の発明の自動車用ヘッドライト
装置は、自動車用ヘッドライト装置本体と；自動車用ヘ
ッドライト装置本体に配設された請求項１３記載の高圧
放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴とし
ている。
装置は、自動車用ヘッドライト装置本体と；自動車用ヘ
ッドライト装置本体に配設された請求項１３記載の高圧
放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴とし
ている。
【００９８】「自動車用ヘッドライト装置本体」とは、
自動車用ヘッドライト装置から高圧放電ランプ点灯装置
を除いた残余の部分をいう。
自動車用ヘッドライト装置から高圧放電ランプ点灯装置
を除いた残余の部分をいう。
【００９９】そうして、本発明においては、水銀を含ま
ない高圧放電ランプおよび請求項１ないし６の高圧放電
ランプ点灯装置を備えていることにより、環境負荷の大
きい水銀を封入していなくても光束立ち上がりが早く
て、しかも高圧放電ランプの寿命短縮が生じにくい自動
車用ヘッドライト装置が得られる。
ない高圧放電ランプおよび請求項１ないし６の高圧放電
ランプ点灯装置を備えていることにより、環境負荷の大
きい水銀を封入していなくても光束立ち上がりが早く
て、しかも高圧放電ランプの寿命短縮が生じにくい自動
車用ヘッドライト装置が得られる。
【０１００】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【０１０１】図１ないし図４は本発明の高圧放電ランプ
点灯装置の第１の実施形態を示し、図１はブロック回路
図、図２は高圧放電ランプの縦断面図、図３は点灯時間
と出力電圧の関係を示すグラフ、図４は点灯時間に対す
る光出力およびランプ電流の変化を示すグラフである。
点灯装置の第１の実施形態を示し、図１はブロック回路
図、図２は高圧放電ランプの縦断面図、図３は点灯時間
と出力電圧の関係を示すグラフ、図４は点灯時間に対す
る光出力およびランプ電流の変化を示すグラフである。
【０１０２】本実施形態は、自動車用ヘッドライト装置
に用いる高圧放電ランプ点灯装置である。図において、
ＤＣは直流電源、ＳＷ１は電源スイッチ、Ｃ１は電解コ
ンデンサ、ＯＣは点灯手段、ＣＣは制御手段、ＩＧはイ
グナイタ、ＨＰＬは高圧放電ランプである。以下、構成
要素ごとに説明する。
に用いる高圧放電ランプ点灯装置である。図において、
ＤＣは直流電源、ＳＷ１は電源スイッチ、Ｃ１は電解コ
ンデンサ、ＯＣは点灯手段、ＣＣは制御手段、ＩＧはイ
グナイタ、ＨＰＬは高圧放電ランプである。以下、構成
要素ごとに説明する。
【０１０３】直流電源ＤＣは、直流電圧１２Ｖのバッテ
リーからなる。
リーからなる。
【０１０４】電源スイッチＳＷ１は、直流電源ＤＣと後
述する点灯手段ＯＣとの間に直列接続されていて、高圧
放電ランプＨＤＬの点滅を司る。
述する点灯手段ＯＣとの間に直列接続されていて、高圧
放電ランプＨＤＬの点滅を司る。
【０１０５】電解コンデンサＣ１は、電源スイッチＳＷ
を介して直流電源ＤＣと並列に接続している。
を介して直流電源ＤＣと並列に接続している。
【０１０６】＜点灯手段ＯＣについて＞点灯手段ＯＣ
は、スイッチングレギュレータDC/DCおよびインバータD
C/ACから構成されている。
は、スイッチングレギュレータDC/DCおよびインバータD
C/ACから構成されている。
【０１０７】（スイッチングレギュレータDC/DCについ
て）スイッチングレギュレータDC/DCは、出力トランス
Ｔ、スイッチング手段Ｑ１、ゲートドライブ信号発生回
路ＧＤＣＳ、ダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ２
により主体として構成されている。出力トランスＴの１
次巻線ｗｐおよびスイッチング手段Ｑ１は、電解コンデ
ンサＣ１の両端間に直列接続している。スイッチング手
段Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴからなる。なお、スイッチング
手段Ｑ１と直列に挿入されている抵抗器Ｒ１は、スイッ
チング電流検出用である。ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＧＳは、ゲートドライブ信号を発生して、スイッチ
ング手段Ｑ１のゲート・ソース間に印加する。そして、
外部から制御入力する制御信号に応じてゲートドライブ
信号をＰＷＭ制御することができる。出力トランスＴの
２次巻線ｗｓの両端にダイオードＤ１および平滑コンデ
ンサＣ２が直列接続している。
て）スイッチングレギュレータDC/DCは、出力トランス
Ｔ、スイッチング手段Ｑ１、ゲートドライブ信号発生回
路ＧＤＣＳ、ダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ２
により主体として構成されている。出力トランスＴの１
次巻線ｗｐおよびスイッチング手段Ｑ１は、電解コンデ
ンサＣ１の両端間に直列接続している。スイッチング手
段Ｑ１は、ＭＯＳＦＥＴからなる。なお、スイッチング
手段Ｑ１と直列に挿入されている抵抗器Ｒ１は、スイッ
チング電流検出用である。ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＧＳは、ゲートドライブ信号を発生して、スイッチ
ング手段Ｑ１のゲート・ソース間に印加する。そして、
外部から制御入力する制御信号に応じてゲートドライブ
信号をＰＷＭ制御することができる。出力トランスＴの
２次巻線ｗｓの両端にダイオードＤ１および平滑コンデ
ンサＣ２が直列接続している。
【０１０８】そうして、スイッチングレギュレータDC/D
Cの昇圧され、制御され、かつ、平滑化された直流出力
電圧が平滑コンデンサＣ２の両端間に得られる。
Cの昇圧され、制御され、かつ、平滑化された直流出力
電圧が平滑コンデンサＣ２の両端間に得られる。
【０１０９】（インバータDC/ACについて）インバータD
C/ACは、フルブリッジ形インバータからなり、４つのス
イッチング手段Ｑ２〜Ｑ５、ゲートドライブ信号発生回
路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４、矩形波発振回路ＯＳＣ、切換手
段ＳＷ２、反転回路Ｎおよび非反転回路Ｙからなる。４
つのスイッチング手段Ｑ２〜Ｑ５は、それぞれＭＯＳＦ
ＥＴからなり、ブリッジ回路を構成するように接続され
ている。そして、ブリッジ回路の入力端は、スイッチン
グレギュレータDC/DCの直流出力端間に接続している。
ゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４は、反
転回路Ｎまたは非反転回路Ｙを経由した後記矩形波発振
回路ＯＳＣの出力信号または直流電位に同期してゲート
ドライブ信号を形成して、それぞれ対応するスイッチン
グ手段Ｑ２〜Ｑ５のゲート・ソース間にゲートドライブ
信号を供給し、それらをオンさせる。矩形波発振回路Ｏ
ＳＣは、周波数１００Ｈｚ〜２ｋＨｚの矩形波の出力信
号を発振する。切換手段ＳＷ２は、矩形波発振回路ＯＳ
Ｃの出力信号と直流電位とを選択的にゲートドライブ信
号発生回路ＧＤＣ１およびＧＤＣ３に対して反転回路Ｎ
を介して接続し、またゲートドライブ信号発生回路ＧＤ
Ｃ２およびＧＤＣ４に対して非反転回路Ｙを介して接続
している。
C/ACは、フルブリッジ形インバータからなり、４つのス
イッチング手段Ｑ２〜Ｑ５、ゲートドライブ信号発生回
路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４、矩形波発振回路ＯＳＣ、切換手
段ＳＷ２、反転回路Ｎおよび非反転回路Ｙからなる。４
つのスイッチング手段Ｑ２〜Ｑ５は、それぞれＭＯＳＦ
ＥＴからなり、ブリッジ回路を構成するように接続され
ている。そして、ブリッジ回路の入力端は、スイッチン
グレギュレータDC/DCの直流出力端間に接続している。
ゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４は、反
転回路Ｎまたは非反転回路Ｙを経由した後記矩形波発振
回路ＯＳＣの出力信号または直流電位に同期してゲート
ドライブ信号を形成して、それぞれ対応するスイッチン
グ手段Ｑ２〜Ｑ５のゲート・ソース間にゲートドライブ
信号を供給し、それらをオンさせる。矩形波発振回路Ｏ
ＳＣは、周波数１００Ｈｚ〜２ｋＨｚの矩形波の出力信
号を発振する。切換手段ＳＷ２は、矩形波発振回路ＯＳ
Ｃの出力信号と直流電位とを選択的にゲートドライブ信
号発生回路ＧＤＣ１およびＧＤＣ３に対して反転回路Ｎ
を介して接続し、またゲートドライブ信号発生回路ＧＤ
Ｃ２およびＧＤＣ４に対して非反転回路Ｙを介して接続
している。
【０１１０】そうして、矩形波発振回路ＯＳＣの出力が
切換手段ＳＷ２および反転回路Ｎまたは非反転回路Ｙを
介してゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４
に印加されることにより、４つのスイッチング手段のう
ちＱ２およびＱ５とＱ３およびＱ４とが交互にスイッチ
ングしてインバータ動作を行い、それらが構成するブリ
ッジ回路の出力端から交流出力電圧が得られる。また、
直流電位が切換手段ＳＷ２および反転回路Ｎまたは非反
転回路Ｙを介してゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１
〜ＧＤＣ４に印加されることにより、４つのスイッチン
グ手段のうちＱ２およびＱ５がオンし、Ｑ３およびＱ４
がオフするので、ブリッジ回路の出力端から直流出力電
圧が得られる。要約すれば、点灯手段ＯＣは、直流出力
および交流出力のいずれか一方が選択されることによ
り、後述する高圧放電ランプＨＰＬを直流点灯または交
流点灯することができる。
切換手段ＳＷ２および反転回路Ｎまたは非反転回路Ｙを
介してゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４
に印加されることにより、４つのスイッチング手段のう
ちＱ２およびＱ５とＱ３およびＱ４とが交互にスイッチ
ングしてインバータ動作を行い、それらが構成するブリ
ッジ回路の出力端から交流出力電圧が得られる。また、
直流電位が切換手段ＳＷ２および反転回路Ｎまたは非反
転回路Ｙを介してゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣ１
〜ＧＤＣ４に印加されることにより、４つのスイッチン
グ手段のうちＱ２およびＱ５がオンし、Ｑ３およびＱ４
がオフするので、ブリッジ回路の出力端から直流出力電
圧が得られる。要約すれば、点灯手段ＯＣは、直流出力
および交流出力のいずれか一方が選択されることによ
り、後述する高圧放電ランプＨＰＬを直流点灯または交
流点灯することができる。
【０１１１】＜制御手段ＣＣについて＞制御手段ＣＣ
は、ランプ電圧検出手段ＬＶＤ、ランプ電流検出手段Ｌ
ＣＤ、点灯検出手段ＬＤ、点灯時間タイマＯＴ、消灯時
間タイマＬＯＴ、目標ランプ電力設定回路ＴＬＰ、実ラ
ンプ電力検出手段ＲＬＰＤおよびランプ電力調整手段Ｌ
ＰＲにより構成されている。
は、ランプ電圧検出手段ＬＶＤ、ランプ電流検出手段Ｌ
ＣＤ、点灯検出手段ＬＤ、点灯時間タイマＯＴ、消灯時
間タイマＬＯＴ、目標ランプ電力設定回路ＴＬＰ、実ラ
ンプ電力検出手段ＲＬＰＤおよびランプ電力調整手段Ｌ
ＰＲにより構成されている。
【０１１２】（ランプ電圧検出手段ＬＶＤについて）ラ
ンプ電圧検出手段ＬＶＤは、スイッチングレギュレータ
DC/DCの直流出力電圧が得られる平滑コンデンサＣ２の
両端間に接続された一対の抵抗器Ｒ２、Ｒ３の直列回路
からなり、抵抗器Ｒ３の両端に高圧放電ランプＨＰＬの
ランプ電圧に比例した分電圧が得られる。
ンプ電圧検出手段ＬＶＤは、スイッチングレギュレータ
DC/DCの直流出力電圧が得られる平滑コンデンサＣ２の
両端間に接続された一対の抵抗器Ｒ２、Ｒ３の直列回路
からなり、抵抗器Ｒ３の両端に高圧放電ランプＨＰＬの
ランプ電圧に比例した分電圧が得られる。
【０１１３】（ランプ電流検出手段ＬＣＤについて）ラ
ンプ電流検出手段ＬＣＤは、スイッチングレギュレータ
DC/DCの直流出力およびインバータDC/ACの直流入力端の
間に直列に挿入された抵抗器Ｒ４からなり、抵抗器Ｒ４
の電圧降下がランプ電流に比例する。
ンプ電流検出手段ＬＣＤは、スイッチングレギュレータ
DC/DCの直流出力およびインバータDC/ACの直流入力端の
間に直列に挿入された抵抗器Ｒ４からなり、抵抗器Ｒ４
の電圧降下がランプ電流に比例する。
【０１１４】（点灯検出手段ＬＤについて）点灯検出手
段部ＬＤは、ランプ電圧検出手段ＬＶＤの検出出力に応
動する。すなわち、高圧放電ランプＨＰＬは、放電開始
すると、その電極間に現れる電圧がそれ以前に現れる無
負荷電圧より明らかに低いランプ電圧になる。そこで、
点灯検出手段ＬＤは、ランプ電圧検出手段部ＬＶＤの検
出出力を監視していて、たとえば検出出力が急減したこ
とをもって高圧放電ランプＨＰＬが点灯したことを検出
することができる。
段部ＬＤは、ランプ電圧検出手段ＬＶＤの検出出力に応
動する。すなわち、高圧放電ランプＨＰＬは、放電開始
すると、その電極間に現れる電圧がそれ以前に現れる無
負荷電圧より明らかに低いランプ電圧になる。そこで、
点灯検出手段ＬＤは、ランプ電圧検出手段部ＬＶＤの検
出出力を監視していて、たとえば検出出力が急減したこ
とをもって高圧放電ランプＨＰＬが点灯したことを検出
することができる。
【０１１５】（点灯時間タイマＯＴについて）点灯時間
タイマＯＴは、点灯検出手段ＬＤの出力を得てタイマ動
作を開始して、高圧放電ランプＨＰＬの点灯時間を計時
する。そして、タイマ出力を後述する目標ランプ電力設
定回路ＴＬＰおよび切り換え手段ＳＷ２に送出する。
タイマＯＴは、点灯検出手段ＬＤの出力を得てタイマ動
作を開始して、高圧放電ランプＨＰＬの点灯時間を計時
する。そして、タイマ出力を後述する目標ランプ電力設
定回路ＴＬＰおよび切り換え手段ＳＷ２に送出する。
【０１１６】（消灯時間タイマＬＯＴについて）消灯時
間タイマＬＯＴは、点灯検出手段ＬＤの出力が消滅した
ときにタイマ動作を開始して、高圧放電ランプＨＰＬの
消灯時間を計時する。そして、そのタイマ出力を点灯時
間タイマＯＴに送出して、点灯時間タイマＯＴの初期値
を消灯時間に応じて変更する。
間タイマＬＯＴは、点灯検出手段ＬＤの出力が消滅した
ときにタイマ動作を開始して、高圧放電ランプＨＰＬの
消灯時間を計時する。そして、そのタイマ出力を点灯時
間タイマＯＴに送出して、点灯時間タイマＯＴの初期値
を消灯時間に応じて変更する。
【０１１７】（目標ランプ電力設定回路ＴＬＰについ
て）目標ランプ電力設定回路ＴＬＰは、目標ランプ電力
メモリＬＰＭ、除算回路ＤＶＣおよび積分回路ＩＣＣか
らなる。目標ランプ電力メモリＬＰＭは、点灯時間に対
する高圧放電ランプＨＰＬに投入すべき目標ランプ電力
を記憶している。そして、後述するランプ電力調整手段
ＬＰＲに点灯時間に応じた目標ランプ電力の値を送出す
る。本実施形態において、目標ランプ電力は、第１ない
し第３の時間帯に分けて表１に示すように設定されてい
る。
て）目標ランプ電力設定回路ＴＬＰは、目標ランプ電力
メモリＬＰＭ、除算回路ＤＶＣおよび積分回路ＩＣＣか
らなる。目標ランプ電力メモリＬＰＭは、点灯時間に対
する高圧放電ランプＨＰＬに投入すべき目標ランプ電力
を記憶している。そして、後述するランプ電力調整手段
ＬＰＲに点灯時間に応じた目標ランプ電力の値を送出す
る。本実施形態において、目標ランプ電力は、第１ない
し第３の時間帯に分けて表１に示すように設定されてい
る。
【０１１８】
【表１】
時間帯 時間（秒） 目標ランプ電力（Ｗ） 減衰率（Ｗ／秒）
第１の時間帯 ０．０ ８５．０ ０．００
第２の時間帯 ３．４ ８５．０ ３．１３
第３の時間帯 ５．０ ８０．０ ９．００
６．０ ７１．０ ５．００
８．４ ５９．０ ３．１３
１０．０ ５４．０ ２．００
１２．０ ５０．０ １．５０
１４．０ ４７．０ １．５０
１６．０ ４４．０ ０．７５
２０．０ ４１．０ ０．６３
２４．０ ３８．５ ０．１８
３８．０ ３６．０ ０．１０
４８．０ ３５．０ ０．００
６０．０ ３５．０
表１を補足説明すると、０．０〜３．４秒が第１の時間
帯で、そのときの第１の目標ランプ電力が８５Ｗ、減衰
率０．００（Ｗ／秒）である。同様に３．４〜５．０秒
が第２の時間帯で、そのときの第２の目標ランプ電力が
８５Ｗから減衰率３．１３（Ｗ／秒）で一定の減衰を開
始して８０Ｗまで、さらに５．０〜４８秒が第３の時間
帯で、そのときの第３の目標ランプ電力が最初８０Ｗか
ら減衰率９（Ｗ／秒）で減衰を開始し、その後順次減衰
率が減少して４８秒で３５Ｗ、減衰率０．００すなわち
安定点灯になるように設定されている。
帯で、そのときの第１の目標ランプ電力が８５Ｗ、減衰
率０．００（Ｗ／秒）である。同様に３．４〜５．０秒
が第２の時間帯で、そのときの第２の目標ランプ電力が
８５Ｗから減衰率３．１３（Ｗ／秒）で一定の減衰を開
始して８０Ｗまで、さらに５．０〜４８秒が第３の時間
帯で、そのときの第３の目標ランプ電力が最初８０Ｗか
ら減衰率９（Ｗ／秒）で減衰を開始し、その後順次減衰
率が減少して４８秒で３５Ｗ、減衰率０．００すなわち
安定点灯になるように設定されている。
【０１１９】除算回路ＤＶＣは、目標ランプ電力メモリ
ＬＰＭから送出された目標ランプ電力をランプ電圧検出
部ＬＶＤから得られるランプ電圧で除算して、相当する
目標ランプ電流に変換する。積分回路ＩＣＣは、抵抗器
Ｒ５およびコンデンサＣ３からなり、安定した目標ラン
プ電流を得る。
ＬＰＭから送出された目標ランプ電力をランプ電圧検出
部ＬＶＤから得られるランプ電圧で除算して、相当する
目標ランプ電流に変換する。積分回路ＩＣＣは、抵抗器
Ｒ５およびコンデンサＣ３からなり、安定した目標ラン
プ電流を得る。
【０１２０】（実ランプ電力検出手段ＲＬＰＤについ
て）実ランプ電力検出手段ＲＬＰＤは、ランプ電流検出
手段ＬＣＤにより構成されている。すなわち、実ランプ
電力に相当する実ランプ電流を検出する。
て）実ランプ電力検出手段ＲＬＰＤは、ランプ電流検出
手段ＬＣＤにより構成されている。すなわち、実ランプ
電力に相当する実ランプ電流を検出する。
【０１２１】（ランプ電力調整手段部ＬＰＲについて）
ランプ電力調整部ＬＰＲは、第１の差動増幅回路ＤＦＡ
１および第２の作動増幅回路ＤＦＡ２からなる。第１の
差動増幅回路ＤＦＡ１は、演算増幅器からなり、その反
転入力端に目標ランプ電流したがって目標ランプ電力を
入力し、非反転入力端に実ランプ電流したがって実ラン
プ電力を入力する。そして、その出力端に目標ランプ電
流（目標ランプ電力）と実ランプ電流（実ランプ電力）
との差分が出力される。出力端は、スイッチングレギュ
レータDC/DCのゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣＳの
制御入力端に接続している。第２の作動増幅回路ＤＦＡ
２は、第１の差動増幅回路ＤＦＡ１に並列的に接続して
いて、その反転入力端に基準電圧源Ｅが接続し、非反転
入力端にランプ電圧検出部ＬＶＤの出力端が接続してい
る。そして、無負荷電圧の負帰還制御回路として作用し
て、高圧放電ランプＨＰＬの始動前の出力電圧を一定に
維持する。
ランプ電力調整部ＬＰＲは、第１の差動増幅回路ＤＦＡ
１および第２の作動増幅回路ＤＦＡ２からなる。第１の
差動増幅回路ＤＦＡ１は、演算増幅器からなり、その反
転入力端に目標ランプ電流したがって目標ランプ電力を
入力し、非反転入力端に実ランプ電流したがって実ラン
プ電力を入力する。そして、その出力端に目標ランプ電
流（目標ランプ電力）と実ランプ電流（実ランプ電力）
との差分が出力される。出力端は、スイッチングレギュ
レータDC/DCのゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣＳの
制御入力端に接続している。第２の作動増幅回路ＤＦＡ
２は、第１の差動増幅回路ＤＦＡ１に並列的に接続して
いて、その反転入力端に基準電圧源Ｅが接続し、非反転
入力端にランプ電圧検出部ＬＶＤの出力端が接続してい
る。そして、無負荷電圧の負帰還制御回路として作用し
て、高圧放電ランプＨＰＬの始動前の出力電圧を一定に
維持する。
【０１２２】＜イグナイタＩＧについて＞イグナイタＩ
Ｇは、慣用の構成であり、電源スイッチＳＷ１が投入さ
れることにより動作を開始して、所要の始動パルスを発
生する。発生した始動パルスは、後述する高圧放電ラン
プＨＰＬに印加される。
Ｇは、慣用の構成であり、電源スイッチＳＷ１が投入さ
れることにより動作を開始して、所要の始動パルスを発
生する。発生した始動パルスは、後述する高圧放電ラン
プＨＰＬに印加される。
【０１２３】＜高圧放電ランプＨＰＬについて＞高圧放
電ランプＨＰＬは、図２に示す構造を備えている。すな
わち、高圧放電ランプＨＰＬは、気密容器１、放電媒
体、封着金属箔２、一対の電極３、３および外部導入線
４を備えて構成されている。
電ランプＨＰＬは、図２に示す構造を備えている。すな
わち、高圧放電ランプＨＰＬは、気密容器１、放電媒
体、封着金属箔２、一対の電極３、３および外部導入線
４を備えて構成されている。
【０１２４】気密容器１は、包囲部１ａ、および一対の
封止部１ｂ、１ｂにより構成されている。包囲部１ａ
は、中空の紡錘形状に成形されてなり、内部に軸方向に
細長い円柱状の放電空間１ｃが形成されている。一対の
封止部１ｂ、１ｂは、包囲部１ａの両端に一体に形成さ
れている。
封止部１ｂ、１ｂにより構成されている。包囲部１ａ
は、中空の紡錘形状に成形されてなり、内部に軸方向に
細長い円柱状の放電空間１ｃが形成されている。一対の
封止部１ｂ、１ｂは、包囲部１ａの両端に一体に形成さ
れている。
【０１２５】封着金属箔２は、リボン状のモリブデン箔
からなり、減圧封止法により気密容器１の一対の封止部
１ｂ、１ｂの内部に気密に埋設されている。
からなり、減圧封止法により気密容器１の一対の封止部
１ｂ、１ｂの内部に気密に埋設されている。
【０１２６】一対の電極３、３は、軸部３ａが直棒状を
なし、かつ、アークの起点となる先端３ｂが軸部３ａの
直径の１／２以下の半径の半球状の曲面を電極軸部の先
端の全体に形成している。そして、基端部３ｃが気密容
器１の一対の封止部１ｂ、１ｂに埋設して支持され、先
端部側が気密容器１の包囲部１ａの両端から放電空間１
ｃ内に突出することにより、電極間距離５ｍｍ以下にな
るように対向している。また、一対の電極３、３は、そ
れぞれ基端が封着金属箔２の一端に接続している。
なし、かつ、アークの起点となる先端３ｂが軸部３ａの
直径の１／２以下の半径の半球状の曲面を電極軸部の先
端の全体に形成している。そして、基端部３ｃが気密容
器１の一対の封止部１ｂ、１ｂに埋設して支持され、先
端部側が気密容器１の包囲部１ａの両端から放電空間１
ｃ内に突出することにより、電極間距離５ｍｍ以下にな
るように対向している。また、一対の電極３、３は、そ
れぞれ基端が封着金属箔２の一端に接続している。
【０１２７】外部導入線４は、先端が封着金属箔２の他
端に溶接されて、気密容器１の封止部１ｂから外部へ導
出されている。
端に溶接されて、気密容器１の封止部１ｂから外部へ導
出されている。
【０１２８】気密容器１ａ内には、放電媒体として発光
金属およびランプ電圧形成用の金属のハロゲン化物およ
びキセノンが封入されている。
金属およびランプ電圧形成用の金属のハロゲン化物およ
びキセノンが封入されている。
【実施例】
気密容器１ ：石英ガラス製で、外径６ｍｍ、内径２．７ｍｍ、包囲部の
長さ７．０ｍｍ
電極３ ：タングステン製で、軸部の直径０．３５ｍｍ、アークの起
点となる先端の曲面の半径０．１７５ｍｍ、電極間距離４
． ２ｍｍ、突出長１．４ｍｍ
放電媒体
金属ハロゲン化物：ＳｃＩ３−ＮａＩ−ＺｎＩ２＝０．８ｍｇ
キセノン ：２５℃で１０気圧
電気特性 ：ランプ電力３５Ｗ、ランプ電圧４２Ｖ（いずれも安定時）
＜回路動作について＞
（低温始動時の回路動作について）低温始動時において
は、前回の消灯時から十分に時間が経過しているため、
高圧放電ランプＨＰＬが少なくとも室温程度まで冷却し
ている。この状態において、電源スイッチＳＷ１が投入
されると、点灯手段ＯＣのスイッチングレギュレータDC
/DCが作動して所要に制御された直流電圧がインバータD
C/ACの入力端間に印加される。切換手段ＳＷ２は、図に
おいて下側に切り換わっているので、インバータDC/AC
のスイッチング手段Ｑ３、Ｑ４がオンし、Ｑ２、Ｑ５が
オフする。したがって、インバータDC/ACは、単なる直
流スイッチ回路として作用して、イグナイタＩＧおよび
高圧放電ランプＨＰＬの直流電圧を印加する。そして、
イグナイタＩＧから高圧パルス電圧が発生して高圧放電
ランプＨＰＬに印加される。その結果、高圧放電ランプ
ＨＰＬは始動して直流電圧の下で点灯する。すなわち、
直流点灯する。なお、イグナイタＩＧは、高圧放電ラン
プＨＰＬがいったん点灯すると、入力端の電圧がランプ
電圧まで低下するので、高電圧パルス発生動作を停止す
る。
は、前回の消灯時から十分に時間が経過しているため、
高圧放電ランプＨＰＬが少なくとも室温程度まで冷却し
ている。この状態において、電源スイッチＳＷ１が投入
されると、点灯手段ＯＣのスイッチングレギュレータDC
/DCが作動して所要に制御された直流電圧がインバータD
C/ACの入力端間に印加される。切換手段ＳＷ２は、図に
おいて下側に切り換わっているので、インバータDC/AC
のスイッチング手段Ｑ３、Ｑ４がオンし、Ｑ２、Ｑ５が
オフする。したがって、インバータDC/ACは、単なる直
流スイッチ回路として作用して、イグナイタＩＧおよび
高圧放電ランプＨＰＬの直流電圧を印加する。そして、
イグナイタＩＧから高圧パルス電圧が発生して高圧放電
ランプＨＰＬに印加される。その結果、高圧放電ランプ
ＨＰＬは始動して直流電圧の下で点灯する。すなわち、
直流点灯する。なお、イグナイタＩＧは、高圧放電ラン
プＨＰＬがいったん点灯すると、入力端の電圧がランプ
電圧まで低下するので、高電圧パルス発生動作を停止す
る。
【０１２９】高圧放電ランプＨＰＬが点灯すると、点灯
検出手段ＬＤがそれを検出し、点灯時間タイマＯＴがタ
イマ動作を開始すると同時に、消灯時間タイマＬＯＴが
タイマ動作を終了し、点灯時間タイマＯＴの初期値を消
灯時間に応じて変更する。なお、低温始動時の初期値
は、点灯時間０秒とされる。
検出手段ＬＤがそれを検出し、点灯時間タイマＯＴがタ
イマ動作を開始すると同時に、消灯時間タイマＬＯＴが
タイマ動作を終了し、点灯時間タイマＯＴの初期値を消
灯時間に応じて変更する。なお、低温始動時の初期値
は、点灯時間０秒とされる。
【０１３０】次に、点灯時間タイマＯＴが所定時間タイ
マ動作すると、切換手段ＳＷ２に点灯時間タイマＯＴか
ら制御入力が入り、切換手段ＳＷ２は図において上側へ
切り換わる。これにより、矩形波発振回路ＯＳＣの出力
信号が切換手段ＳＷ２、反転回路Ｎおよび非反転回路Ｙ
を経由してインバータDC/ACのゲートドライブ信号発生
回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４に印加される。これにより、矩
形波発振回路ＯＳＣの出力信号のオン、オフに応じてス
イッチング手段Ｑ２、Ｑ５とＱ３、Ｑ４とがゲートドラ
イブ信号によってドライブされて交互にオン、オフする
ので、インバータ動作が開始する。その結果、高圧放電
ランプＨＰＬは交流点灯に切り換わる。
マ動作すると、切換手段ＳＷ２に点灯時間タイマＯＴか
ら制御入力が入り、切換手段ＳＷ２は図において上側へ
切り換わる。これにより、矩形波発振回路ＯＳＣの出力
信号が切換手段ＳＷ２、反転回路Ｎおよび非反転回路Ｙ
を経由してインバータDC/ACのゲートドライブ信号発生
回路ＧＤＣ１〜ＧＤＣ４に印加される。これにより、矩
形波発振回路ＯＳＣの出力信号のオン、オフに応じてス
イッチング手段Ｑ２、Ｑ５とＱ３、Ｑ４とがゲートドラ
イブ信号によってドライブされて交互にオン、オフする
ので、インバータ動作が開始する。その結果、高圧放電
ランプＨＰＬは交流点灯に切り換わる。
【０１３１】一方、点灯時間タイマＯＴは、点灯時間を
積算していきながらその積算値すなわち点灯時間を都度
目標ランプ電力設定回路ＴＬＰの目標ランプ電力メモリ
ＬＰＭに送出する。目標ランプ電力メモリＬＰＭは、点
灯時間を受けて対応する目標ランプ電力を除算回路ＤＶ
Ｃへ送出する。除算回路ＤＶＣは、目標ランプ電力をラ
ンプ電圧で除算して目標ランプ電流に変換して積分回路
ＩＣＣへ出力する。積分回路ＩＣＣは、目標ランプ電流
を安定化させてから、ランプ電力調整手段ＬＰＲにおけ
る第１の差動増幅回路ＤＦＡ１の反転入力端に目標ラン
プ電流したがって目標ランプ電力を入力する。他方、非
反転入力端には実ランプ電流（実ランプ電力）が入力す
るので、第１の差動増幅回路ＤＦＡ１の出力端には目標
ランプ電流（目標ランプ電力）と実ランプ電流（実ラン
プ電力）との差分が出力し、その差分はさらにスイッチ
ングレギュレータDC/DCのゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣＳの制御入力端に入力する。
積算していきながらその積算値すなわち点灯時間を都度
目標ランプ電力設定回路ＴＬＰの目標ランプ電力メモリ
ＬＰＭに送出する。目標ランプ電力メモリＬＰＭは、点
灯時間を受けて対応する目標ランプ電力を除算回路ＤＶ
Ｃへ送出する。除算回路ＤＶＣは、目標ランプ電力をラ
ンプ電圧で除算して目標ランプ電流に変換して積分回路
ＩＣＣへ出力する。積分回路ＩＣＣは、目標ランプ電流
を安定化させてから、ランプ電力調整手段ＬＰＲにおけ
る第１の差動増幅回路ＤＦＡ１の反転入力端に目標ラン
プ電流したがって目標ランプ電力を入力する。他方、非
反転入力端には実ランプ電流（実ランプ電力）が入力す
るので、第１の差動増幅回路ＤＦＡ１の出力端には目標
ランプ電流（目標ランプ電力）と実ランプ電流（実ラン
プ電力）との差分が出力し、その差分はさらにスイッチ
ングレギュレータDC/DCのゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣＳの制御入力端に入力する。
【０１３２】スイッチングレギュレータDC/DCのゲート
ドライブ信号発生回路ＧＤＣＳの制御入力端に上記差分
が入力すると、スイッチングレギュレータDC/DCは、Ｐ
ＷＭ制御されて、差分が０になる方向に直流出力が変化
する。その結果、高圧放電ランプＨＰＬは、目標ランプ
電力が投入される。このため、高圧放電ランプは、図３
に示すように、点灯時間の経過に伴って予め設定された
目標ランプ電力に沿って変化するランプ電力の下に所望
に制御されながら点灯することになる。
ドライブ信号発生回路ＧＤＣＳの制御入力端に上記差分
が入力すると、スイッチングレギュレータDC/DCは、Ｐ
ＷＭ制御されて、差分が０になる方向に直流出力が変化
する。その結果、高圧放電ランプＨＰＬは、目標ランプ
電力が投入される。このため、高圧放電ランプは、図３
に示すように、点灯時間の経過に伴って予め設定された
目標ランプ電力に沿って変化するランプ電力の下に所望
に制御されながら点灯することになる。
【０１３３】本実施形態における点灯時間ごとの出力電
力の変化は、図３に示されている。図において、横軸は
点灯時間（秒）を、縦軸は出力電圧（Ｗ）を、それぞれ
示す。また、時間ａが第１の時間帯、時間ｂが第２の時
間帯、時間ｃが第３の時間帯である。また、第２の時間
帯ｂの期間中に金属ハロゲン化物が急激に蒸発するよう
に予定されている。図から明らかなように、表１に示す
目標ランプ電力に沿ってランプ電力が変化している。
力の変化は、図３に示されている。図において、横軸は
点灯時間（秒）を、縦軸は出力電圧（Ｗ）を、それぞれ
示す。また、時間ａが第１の時間帯、時間ｂが第２の時
間帯、時間ｃが第３の時間帯である。また、第２の時間
帯ｂの期間中に金属ハロゲン化物が急激に蒸発するよう
に予定されている。図から明らかなように、表１に示す
目標ランプ電力に沿ってランプ電力が変化している。
【０１３４】本実施形態における点灯時間に対する光出
力およびランプ電流の変化は、図４に示されている。図
において、横軸は時間を、縦軸は光出力Ｌおよびランプ
電流Ｉｌを、それぞれ任意値で示す。また、曲線Ｌは光
出力、ＩＬはランプ電流、をそれぞれ示す。さらに、時
間ａ、ｂ、ｃがそれぞれ第１の時間帯、第２の時間帯、
第３の時間帯である。図から理解できるように、本実施
形態おいては、金属ハロゲン化物が急激に蒸発している
第２の時間帯であっても、ランプ電力の制御が適切に行
なわれているために、第１の時間帯における希ガス放電
による約５０％程度の光出力から第３の時間帯における
安定点灯状態としての１００％の光出力に向けて円滑に
移行している。なお、点灯初期にパルス状発光が生じて
いるが、これはグロー・アーク転移時の発光であり、極
めて短時間のために、この程度であれば照明に実質的な
影響を生じない。また、この際のエネルギーは、主とし
て電解コンデンサＣ２から供給される。
力およびランプ電流の変化は、図４に示されている。図
において、横軸は時間を、縦軸は光出力Ｌおよびランプ
電流Ｉｌを、それぞれ任意値で示す。また、曲線Ｌは光
出力、ＩＬはランプ電流、をそれぞれ示す。さらに、時
間ａ、ｂ、ｃがそれぞれ第１の時間帯、第２の時間帯、
第３の時間帯である。図から理解できるように、本実施
形態おいては、金属ハロゲン化物が急激に蒸発している
第２の時間帯であっても、ランプ電力の制御が適切に行
なわれているために、第１の時間帯における希ガス放電
による約５０％程度の光出力から第３の時間帯における
安定点灯状態としての１００％の光出力に向けて円滑に
移行している。なお、点灯初期にパルス状発光が生じて
いるが、これはグロー・アーク転移時の発光であり、極
めて短時間のために、この程度であれば照明に実質的な
影響を生じない。また、この際のエネルギーは、主とし
て電解コンデンサＣ２から供給される。
【０１３５】（高温始動時の回路動作について）高温始
動時においては、高圧放電ランプＨＰＬが短時間（たと
えば、１０秒間）消灯して再始動されるようなときであ
る。このため、前回の消灯時からの経過時間が少ないた
めに、室温程度に比較して高圧放電ランプＨＰＬが高温
状態にあり、管内の金属蒸気圧も高い。この場合、消灯
時間タイマＬＯＴのタイマ出力が相対的に小さいので、
点灯時間タイマＯＴの初期値が１０秒まで繰り下げられ
る。これにより、目標ランプ電力設定回路ＴＬＰから制
御出力される目標ランプ電力の値が５４Ｗとなり、定格
ランプ電力に相対的に近くなる。
動時においては、高圧放電ランプＨＰＬが短時間（たと
えば、１０秒間）消灯して再始動されるようなときであ
る。このため、前回の消灯時からの経過時間が少ないた
めに、室温程度に比較して高圧放電ランプＨＰＬが高温
状態にあり、管内の金属蒸気圧も高い。この場合、消灯
時間タイマＬＯＴのタイマ出力が相対的に小さいので、
点灯時間タイマＯＴの初期値が１０秒まで繰り下げられ
る。これにより、目標ランプ電力設定回路ＴＬＰから制
御出力される目標ランプ電力の値が５４Ｗとなり、定格
ランプ電力に相対的に近くなる。
【０１３６】他方、電源スイッチＳＷ１のオンによりス
イッチングレギュレータDC/DCの直流出力電圧によって
イグナイタＩＧが動作して始動パルスが発生すると、高
圧放電ランプＨＰＬが始動して点灯する。点灯すると、
ランプ電圧検出手段ＬＶＤがそれを検出すると、これに
連動して点灯時間タイマＯＴがタイマ動作を開始し、消
灯時間タイマＬＯＴがタイマ動作を終了する。
イッチングレギュレータDC/DCの直流出力電圧によって
イグナイタＩＧが動作して始動パルスが発生すると、高
圧放電ランプＨＰＬが始動して点灯する。点灯すると、
ランプ電圧検出手段ＬＶＤがそれを検出すると、これに
連動して点灯時間タイマＯＴがタイマ動作を開始し、消
灯時間タイマＬＯＴがタイマ動作を終了する。
【０１３７】次に、図５ないし図７は本発明の高圧放電
ランプ点灯装置の第２の実施形態を示し、図５はブロッ
ク回路図、図６はハロゲン化物急激蒸発検出手段を示す
ブロック回路、図７は点灯時間と出力電圧の関係を示す
グラフである。各図において、図１および図３と同一部
分については同一符号を付して説明は省略する。本実施
形態は、ハロゲン化物急激蒸発検出手段ＨＶＤおよび補
正回路ＣＣを付加するとともに、目標ランプ電力が相違
している点で異なる。
ランプ点灯装置の第２の実施形態を示し、図５はブロッ
ク回路図、図６はハロゲン化物急激蒸発検出手段を示す
ブロック回路、図７は点灯時間と出力電圧の関係を示す
グラフである。各図において、図１および図３と同一部
分については同一符号を付して説明は省略する。本実施
形態は、ハロゲン化物急激蒸発検出手段ＨＶＤおよび補
正回路ＣＣを付加するとともに、目標ランプ電力が相違
している点で異なる。
【０１３８】すなわち、ハロゲン化物急激蒸発検出手段
ＨＶＤを点灯検出手段ＬＤと並列的に接続している。ハ
ロゲン化物急激蒸発検出手段ＨＶＤは、図６に示すよう
に、始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭおよび比較装置
ＣＰＣからなる。始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭ
は、高圧放電ランプＨＰＬの始動直後のランプ電圧を記
憶する。なお、「始動直後」とは、始動後０．４〜０．
６秒程度である。比較装置ＣＰＣは、その一方の入力端
に始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭの記憶データが、
また他方の入力端に都度変化するランプ電圧が、それぞ
れ印加される。そして、入力端間の電圧差が所定値たと
えば１〜３Ｖの範囲で設定された値になると、出力を生
じる。また、補正回路ＣＲＣを点灯検出手段ＬＤと点灯
時間タイマＯＴとの間に介在させるとともに、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段ＨＶＤの検出出力により補正回路
ＣＲＣを制御するように構成している。
ＨＶＤを点灯検出手段ＬＤと並列的に接続している。ハ
ロゲン化物急激蒸発検出手段ＨＶＤは、図６に示すよう
に、始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭおよび比較装置
ＣＰＣからなる。始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭ
は、高圧放電ランプＨＰＬの始動直後のランプ電圧を記
憶する。なお、「始動直後」とは、始動後０．４〜０．
６秒程度である。比較装置ＣＰＣは、その一方の入力端
に始動直後ランプ電圧記憶装置ＬＶＭの記憶データが、
また他方の入力端に都度変化するランプ電圧が、それぞ
れ印加される。そして、入力端間の電圧差が所定値たと
えば１〜３Ｖの範囲で設定された値になると、出力を生
じる。また、補正回路ＣＲＣを点灯検出手段ＬＤと点灯
時間タイマＯＴとの間に介在させるとともに、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段ＨＶＤの検出出力により補正回路
ＣＲＣを制御するように構成している。
【０１３９】一方、本実施形態において、目標ランプ電
力は、第１および第２の時間帯に分けて表２に示すよう
に設定されている。
力は、第１および第２の時間帯に分けて表２に示すよう
に設定されている。
【０１４０】
【表２】
時間帯 時間（秒） 目標ランプ電力（Ｗ） 減衰率（Ｗ／秒）
第１の時間帯 ０．０ ８５．０ ０．００
３．４ ８５．０ ０．００
第２の時間帯 ４．６ ８５．０ ９．３８
６．２ ７０．０ ５．００
８．４ ５９．０ ２．５０
１０．０ ５４．０ ２．００
１２．０ ５０．０ １．５０
１４．４ ４７．０ １．８８
１６．０ ４４．０ ０．７５
２０．０ ４１．０ ０．６３
２４．０ ３８．５ ０．１８
３８．０ ３６．０ ０．１０
４８．０ ３５．０ ０．００
６０．０ ３５．０
表１を補足説明すると、０．０〜４．６秒が第１の時間
帯で、そのときの第１の目標ランプ電力が８５Ｗ、減衰
率０．００（Ｗ／秒）で一定である。同様に４．６〜４
８．０秒が第２の時間帯で、そのときの第２の目標ラン
プ電力が８５Ｗから最初に減衰率９．３８（Ｗ／秒）で
減衰を開始し、その後順次減衰率が減少して４８秒で３
５Ｗ、減衰率０．００すなわち安定点灯になるように設
定されている。
帯で、そのときの第１の目標ランプ電力が８５Ｗ、減衰
率０．００（Ｗ／秒）で一定である。同様に４．６〜４
８．０秒が第２の時間帯で、そのときの第２の目標ラン
プ電力が８５Ｗから最初に減衰率９．３８（Ｗ／秒）で
減衰を開始し、その後順次減衰率が減少して４８秒で３
５Ｗ、減衰率０．００すなわち安定点灯になるように設
定されている。
【０１４１】本実施形態における点灯時間ごとの出力電
力の変化は、図６に示されている。図において、横軸は
点灯時間（秒）を、縦軸は出力電圧（Ｗ）を、それぞれ
示す。また、時間ａが第１の時間帯、時間ｂが第２の時
間帯である。また、第２の時間帯ｂの期間は、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段ＨＶＤが金属ハロゲン化物の急激
な蒸発を検出したときに補正されることにより、点灯時
間タイマＯＴが切り換えられて始まる。図から明らかな
ように、表２に示す目標ランプ電力に沿ってランプ電力
が変化している。
力の変化は、図６に示されている。図において、横軸は
点灯時間（秒）を、縦軸は出力電圧（Ｗ）を、それぞれ
示す。また、時間ａが第１の時間帯、時間ｂが第２の時
間帯である。また、第２の時間帯ｂの期間は、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段ＨＶＤが金属ハロゲン化物の急激
な蒸発を検出したときに補正されることにより、点灯時
間タイマＯＴが切り換えられて始まる。図から明らかな
ように、表２に示す目標ランプ電力に沿ってランプ電力
が変化している。
【０１４２】そうして、本実施形態においては、ハロゲ
ン化物急激蒸発検出部ＨＶＤが金属ハロゲン化物の急激
な蒸発を検出すると、補正回路ＣＲＣが制御されて点灯
時間タイマＯＴのタイマ動作を繰り上げて第１の時間帯
を終了させ、第２の時間帯を開始させる。これにより、
目標ランプ電力設定回路ＴＬＰから第２の目標ランプ電
力が第１の目標ランプ電力に代えてランプ電力調整手段
ＬＰＲへ出力される。
ン化物急激蒸発検出部ＨＶＤが金属ハロゲン化物の急激
な蒸発を検出すると、補正回路ＣＲＣが制御されて点灯
時間タイマＯＴのタイマ動作を繰り上げて第１の時間帯
を終了させ、第２の時間帯を開始させる。これにより、
目標ランプ電力設定回路ＴＬＰから第２の目標ランプ電
力が第１の目標ランプ電力に代えてランプ電力調整手段
ＬＰＲへ出力される。
【０１４３】図８ないし図１４は、本発明の高圧放電ラ
ンプ点灯装置の第３の実施形態を示し、図８はブロック
回路図、図９は目標ランプ電力特性を示すグラフ、図１
０は消灯時間タイマの出力特性を示すグラフ、図１１は
時間幅を拡大して目標ランプ電力と実ランプ電力の変化
の相関関係を示すグラフ、図１２は異なる光量立ち上が
り特性を有する３灯の高圧放電ランプを点灯させた場合
の光量立ち上がりを示すグラフ、図１３は同じくランプ
電圧の変化を示すグラフ、図１４は同じくランプ電流の
変化を示すグラフである。各図において、図１と同一部
分については同一符号を付して説明は省略する。
ンプ点灯装置の第３の実施形態を示し、図８はブロック
回路図、図９は目標ランプ電力特性を示すグラフ、図１
０は消灯時間タイマの出力特性を示すグラフ、図１１は
時間幅を拡大して目標ランプ電力と実ランプ電力の変化
の相関関係を示すグラフ、図１２は異なる光量立ち上が
り特性を有する３灯の高圧放電ランプを点灯させた場合
の光量立ち上がりを示すグラフ、図１３は同じくランプ
電圧の変化を示すグラフ、図１４は同じくランプ電流の
変化を示すグラフである。各図において、図１と同一部
分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１４４】本実施形態は、判定手段ＪＣを備えている
点で主として異なる。判定手段路ＪＣは、ランプ電圧検
出手段ＬＶＤの検出出力が入力して第１のランプ電圧を
得る手段と、その測定値を第１のランプ電圧として記憶
する手段と、次にランプ電力が低減したときのランプ電
圧を第２のランプ電圧として得る手段と、記憶手段から
第１のランプ電圧を読み出して、第２のランプ電圧から
第１のランプ電圧を減算する手段と、減算の結果が所定
値以上であればランプ電圧が上昇していると判断してラ
ンプ電力の低減可と判定し、所定値に達していなければ
ランプ電力の低減は不可と判定する手段とを含んでい
る。そして、判定手段ＪＣは、点灯時間タイマＯＴから
点灯時間データが供給されることによってランプ電力の
低減と同期してランプ電圧を測定する。判定手段ＪＣの
ランプ電力低減不可の判定出力は、点灯時間タイマＯＴ
に制御入力して、カウント値を元に戻す。
点で主として異なる。判定手段路ＪＣは、ランプ電圧検
出手段ＬＶＤの検出出力が入力して第１のランプ電圧を
得る手段と、その測定値を第１のランプ電圧として記憶
する手段と、次にランプ電力が低減したときのランプ電
圧を第２のランプ電圧として得る手段と、記憶手段から
第１のランプ電圧を読み出して、第２のランプ電圧から
第１のランプ電圧を減算する手段と、減算の結果が所定
値以上であればランプ電圧が上昇していると判断してラ
ンプ電力の低減可と判定し、所定値に達していなければ
ランプ電力の低減は不可と判定する手段とを含んでい
る。そして、判定手段ＪＣは、点灯時間タイマＯＴから
点灯時間データが供給されることによってランプ電力の
低減と同期してランプ電圧を測定する。判定手段ＪＣの
ランプ電力低減不可の判定出力は、点灯時間タイマＯＴ
に制御入力して、カウント値を元に戻す。
【０１４５】一方、ランプ電力の制御は、本実施形態場
合、以下の構成により行なわれる。すなわち、実ランプ
電力と目標ランプ電力とを比較して、実ランプ電力を目
標値に等しくするようにスイッチングレギュレータを制
御する。実ランプ電力を測定するために、ランプ電圧検
出手段ＬＶＤとランプ電流検出手段ＬＣＤの検出出力に
基づいて実ランプ電力を演算するランプ電力演算手段Ｌ
ＷＯが配設されている。目標ランプ電力を求めるため
に、目標ランプ電力演算手段ＬＷＧが配設されている。
そして、ランプ電力演算手段ＬＷＯから得る実ランプ電
力の出力と目標ランプ電力演算手段ＬＷＧの出力とは、
差動増幅回路ＤＦＡのそれぞれの入力端に入力し、それ
らの差に応じた出力がスイッチングレギュレータDC/DC
のゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣＳのＰＷＭ制御端
子に制御入力するように構成されている。その結果、ス
イッチングレギュレータDC/DCの直流出力電圧がＰＷＭ
制御されて、実ランプ電力が目標ランプ電力に接近する
ように変化する。
合、以下の構成により行なわれる。すなわち、実ランプ
電力と目標ランプ電力とを比較して、実ランプ電力を目
標値に等しくするようにスイッチングレギュレータを制
御する。実ランプ電力を測定するために、ランプ電圧検
出手段ＬＶＤとランプ電流検出手段ＬＣＤの検出出力に
基づいて実ランプ電力を演算するランプ電力演算手段Ｌ
ＷＯが配設されている。目標ランプ電力を求めるため
に、目標ランプ電力演算手段ＬＷＧが配設されている。
そして、ランプ電力演算手段ＬＷＯから得る実ランプ電
力の出力と目標ランプ電力演算手段ＬＷＧの出力とは、
差動増幅回路ＤＦＡのそれぞれの入力端に入力し、それ
らの差に応じた出力がスイッチングレギュレータDC/DC
のゲートドライブ信号発生回路ＧＤＣＳのＰＷＭ制御端
子に制御入力するように構成されている。その結果、ス
イッチングレギュレータDC/DCの直流出力電圧がＰＷＭ
制御されて、実ランプ電力が目標ランプ電力に接近する
ように変化する。
【０１４６】目標ランプ電力演算手段ＬＷＧは、図９に
示すように、目標ランプ電力特性が予め設定されてい
る。なお、目標ランプ電力特性は、図に表れていない
が、細かな段階状に変化するように設定されている。こ
の目標ランプ電力特性は、第１の目標ランプ電力ａ、第
２の目標ランプ電力ｂおよび第３の目標ランプ電力ｃか
らなる。第１の目標ランプ電力ａは、点灯から５秒まで
の期間で、高圧放電ランプＨＰＬの定格ランプ電力が３
５Ｗであるのに対して、２．５倍の８５Ｗ一定に設定さ
れている。第２の目標ランプ電力ｂは、第１の目標ラン
プ電力ａの期間に続く１．５秒間で、４Ｗ／秒の減衰率
で直線的に７９Ｖまで低減している。第３の目標ランプ
電力ｃは、第２の目標ランプｂの期間に続く４４秒間
で、定格ランプ電力の３５Ｗまで順次低減している。そ
の低減の減衰率は、最初大きくて順次小さくなってい
る。したがって、点灯開始後５０秒間で安定点灯になる
ように設定されている。
示すように、目標ランプ電力特性が予め設定されてい
る。なお、目標ランプ電力特性は、図に表れていない
が、細かな段階状に変化するように設定されている。こ
の目標ランプ電力特性は、第１の目標ランプ電力ａ、第
２の目標ランプ電力ｂおよび第３の目標ランプ電力ｃか
らなる。第１の目標ランプ電力ａは、点灯から５秒まで
の期間で、高圧放電ランプＨＰＬの定格ランプ電力が３
５Ｗであるのに対して、２．５倍の８５Ｗ一定に設定さ
れている。第２の目標ランプ電力ｂは、第１の目標ラン
プ電力ａの期間に続く１．５秒間で、４Ｗ／秒の減衰率
で直線的に７９Ｖまで低減している。第３の目標ランプ
電力ｃは、第２の目標ランプｂの期間に続く４４秒間
で、定格ランプ電力の３５Ｗまで順次低減している。そ
の低減の減衰率は、最初大きくて順次小さくなってい
る。したがって、点灯開始後５０秒間で安定点灯になる
ように設定されている。
【０１４７】以上説明した本実施形態における目標ラン
プ電力特性は、図２４に示す目標ランプ電力特性と対比
すると一層理解しやすい。すなわち、第１の目標ランプ
電力ａの期間が０．５秒短縮されているとともに、第２
の目標ランプ電力ｂにおけるランプ電力の減衰率が大き
くなっている。これは高圧放電ランプの想定される光量
立ち上がり特性のばらつきを考慮して、最も光量増大が
早い高圧放電ランプに合わせて設定しているためであ
る。
プ電力特性は、図２４に示す目標ランプ電力特性と対比
すると一層理解しやすい。すなわち、第１の目標ランプ
電力ａの期間が０．５秒短縮されているとともに、第２
の目標ランプ電力ｂにおけるランプ電力の減衰率が大き
くなっている。これは高圧放電ランプの想定される光量
立ち上がり特性のばらつきを考慮して、最も光量増大が
早い高圧放電ランプに合わせて設定しているためであ
る。
【０１４８】一方、図１０に示すように、消灯時間タイ
マＬＯＴは、消灯時間が長くなるほど時間に対するタイ
マ出力が小さくなるように設定されていて、消灯時間が
最初の１０秒までに出力全体の８０％以上が変化する。
そうして、たとえば消灯５秒後に再始動する場合を例と
して説明すると、消灯時間５秒における消灯タイマＬＯ
Ｔの出力値が６４であるから、その値を０．２倍した数
値１２．８が室温状態から点灯（コールドスタート）し
たときの点灯時間（秒）に相当するとして消灯時間タイ
マＬＯＴは、点灯時間タイマＯＴを１２．８秒から動作
するようにカウント値を設定する。したがって、図９に
示す目標ランプ電力特性における１２．８秒のときの目
標ランプ電力４６Ｗで高圧放電ランプＨＰＬが始動され
て点灯を開始する。そして、１２．８秒以降の目標ラン
プ電力特性に沿って実ランプ電力が定格ランプ電力に向
かって低減され、安定点灯へと移行する。
マＬＯＴは、消灯時間が長くなるほど時間に対するタイ
マ出力が小さくなるように設定されていて、消灯時間が
最初の１０秒までに出力全体の８０％以上が変化する。
そうして、たとえば消灯５秒後に再始動する場合を例と
して説明すると、消灯時間５秒における消灯タイマＬＯ
Ｔの出力値が６４であるから、その値を０．２倍した数
値１２．８が室温状態から点灯（コールドスタート）し
たときの点灯時間（秒）に相当するとして消灯時間タイ
マＬＯＴは、点灯時間タイマＯＴを１２．８秒から動作
するようにカウント値を設定する。したがって、図９に
示す目標ランプ電力特性における１２．８秒のときの目
標ランプ電力４６Ｗで高圧放電ランプＨＰＬが始動され
て点灯を開始する。そして、１２．８秒以降の目標ラン
プ電力特性に沿って実ランプ電力が定格ランプ電力に向
かって低減され、安定点灯へと移行する。
【０１４９】次に、図１１を参照して、実ランプ電力が
目標ランプ電力特性に沿って低減していく過程について
説明する。図において、実線は実ランプ電力、短点線は
目標ランプ電力特性、長点線は判定により低減不可の制
御が行なわれた場合の実ランプ電力、をそれぞれ示し、
左から右方へ時間が経過するグラフである。なお、時間
軸は図９に比較すると、著しく拡大している。すなわ
ち、目標ランプ電力は、段階的に設定されているが、実
ランプ電力は、一つの目標ランプ電力値が維持される時
間の中で複数回にわたって判定が行なわれながら制御さ
れるとともに、実ランプ電力が変化するのには慣性を伴
うので、電力は、相対的に小刻みでほぼ連続的に変化す
る。
目標ランプ電力特性に沿って低減していく過程について
説明する。図において、実線は実ランプ電力、短点線は
目標ランプ電力特性、長点線は判定により低減不可の制
御が行なわれた場合の実ランプ電力、をそれぞれ示し、
左から右方へ時間が経過するグラフである。なお、時間
軸は図９に比較すると、著しく拡大している。すなわ
ち、目標ランプ電力は、段階的に設定されているが、実
ランプ電力は、一つの目標ランプ電力値が維持される時
間の中で複数回にわたって判定が行なわれながら制御さ
れるとともに、実ランプ電力が変化するのには慣性を伴
うので、電力は、相対的に小刻みでほぼ連続的に変化す
る。
【０１５０】以上の動作の結果、たとえ高圧放電ランプ
に光量立ち上がり特性に想定されるばらつきがあったと
しても、コールドスタートしたときに、図１２の光量、
図１３のランプ電圧および図１４のランプ電流の変化か
ら理解できるように、高ランプ電力状態から定格ランプ
電力まで適切にランプ電力が順次低減して、安定点灯に
落ち着く。なお、図において、曲線Ａは図１９および図
２０に示す第１の水銀フリーランプ、曲線Ｂは図２１お
よび図２２に示す第２の水銀フリーランプ、曲線Ｃは図
２３に示す第３の水銀フリーランプである。
に光量立ち上がり特性に想定されるばらつきがあったと
しても、コールドスタートしたときに、図１２の光量、
図１３のランプ電圧および図１４のランプ電流の変化か
ら理解できるように、高ランプ電力状態から定格ランプ
電力まで適切にランプ電力が順次低減して、安定点灯に
落ち着く。なお、図において、曲線Ａは図１９および図
２０に示す第１の水銀フリーランプ、曲線Ｂは図２１お
よび図２２に示す第２の水銀フリーランプ、曲線Ｃは図
２３に示す第３の水銀フリーランプである。
【０１５１】図１５は、本発明の高圧放電ランプ点灯装
置の第４の実施形態を示すブロック回路図である。図に
おいて、図８と同一部分については同一符号を付して説
明は省略する。本実施形態は、判定手段ＪＣからのラン
プ電力低減不可の判定出力により直接目標ランプ電力演
算手段ＬＷＧを制御して、目標ランプ電力を低減前の値
に戻すように構成している点で異なる。
置の第４の実施形態を示すブロック回路図である。図に
おいて、図８と同一部分については同一符号を付して説
明は省略する。本実施形態は、判定手段ＪＣからのラン
プ電力低減不可の判定出力により直接目標ランプ電力演
算手段ＬＷＧを制御して、目標ランプ電力を低減前の値
に戻すように構成している点で異なる。
【０１５２】次に、図１６および図１７は、本発明の自
動車用ヘッドライト装置の一実施形態を示し、図１６は
斜視図、図１７は高圧放電ランプを示す正面図である。
各図において、１１はヘッドライト装置本体、１２は高
圧放電ランプ、１３Ａ、１３Ｂは高圧放電ランプ点灯装
置である。
動車用ヘッドライト装置の一実施形態を示し、図１６は
斜視図、図１７は高圧放電ランプを示す正面図である。
各図において、１１はヘッドライト装置本体、１２は高
圧放電ランプ、１３Ａ、１３Ｂは高圧放電ランプ点灯装
置である。
【０１５３】ヘッドライト本体１１は、前面透過パネル
１１ａ、リフレクタ１１ｂ、１１ｃ、ランプソケット１
１ｄおよび取付部１１ｅなどから構成されている。前面
レンズ１１ａは、自動車の外面と合わせた形状をなし、
所要の光学的手段たとえばプリズムを備えている。リフ
レクタ１１ｂ、１１ｃは、各高圧放電ランプ１２ごとに
配設されていて、それぞれに要求される配光特性を得る
ように構成されている。ランプソケット１１ｄは、高圧
放電ランプ点灯装置の出力端に接続し、高圧放電ランプ
１２の口金１２ｄに接続する。取付部１１ｅは、ヘッド
ライト装置本体１１を自動車の所定の位置に取り付ける
ための手段である。
１１ａ、リフレクタ１１ｂ、１１ｃ、ランプソケット１
１ｄおよび取付部１１ｅなどから構成されている。前面
レンズ１１ａは、自動車の外面と合わせた形状をなし、
所要の光学的手段たとえばプリズムを備えている。リフ
レクタ１１ｂ、１１ｃは、各高圧放電ランプ１２ごとに
配設されていて、それぞれに要求される配光特性を得る
ように構成されている。ランプソケット１１ｄは、高圧
放電ランプ点灯装置の出力端に接続し、高圧放電ランプ
１２の口金１２ｄに接続する。取付部１１ｅは、ヘッド
ライト装置本体１１を自動車の所定の位置に取り付ける
ための手段である。
【０１５４】高圧放電ランプ１２は、発光管１２ａ、外
管１２ｂ、リード線１２ｃおよび口金１２ｄなどから構
成されている。発光管１２ａは、図８に示す構造を備
え、一方の端部で口金１２ｄに指示されている。外管１
２ｂは、発光管１２ａの外側を包囲している。リード線
１２ｃは、発光管１２ａの他方の端部から導出され、発
光管１２ａに沿って口金に接続している。なお、１２ｃ
１は、絶縁チューブである。口金１２ｄは、ヘッドライ
ト装置本体１１のリフレクタ１１ｂ、１１ｃに、その背
面から装着されるとともに、口金１２ｄの背面からラン
プソケット１１ｄを接続する。そうして、２灯の高圧放
電ランプ１２がヘッドライト装置本体１１に装着され
て、４灯式のヘッドライト装置が構成される。各高圧放
電ランプ１２の発光部は、ヘッドライト装置本体１１の
リフレクタ１１ｂ、１１ｃの焦点にほぼ位置する。
管１２ｂ、リード線１２ｃおよび口金１２ｄなどから構
成されている。発光管１２ａは、図８に示す構造を備
え、一方の端部で口金１２ｄに指示されている。外管１
２ｂは、発光管１２ａの外側を包囲している。リード線
１２ｃは、発光管１２ａの他方の端部から導出され、発
光管１２ａに沿って口金に接続している。なお、１２ｃ
１は、絶縁チューブである。口金１２ｄは、ヘッドライ
ト装置本体１１のリフレクタ１１ｂ、１１ｃに、その背
面から装着されるとともに、口金１２ｄの背面からラン
プソケット１１ｄを接続する。そうして、２灯の高圧放
電ランプ１２がヘッドライト装置本体１１に装着され
て、４灯式のヘッドライト装置が構成される。各高圧放
電ランプ１２の発光部は、ヘッドライト装置本体１１の
リフレクタ１１ｂ、１１ｃの焦点にほぼ位置する。
【０１５５】高圧放電ランプ点灯装置１３Ａ、１３Ｂ
は、それぞれ図１に示す構成を備えていて、金属製容器
１３ａ内に収納されているとともに、高圧放電ランプ１
２を付勢して点灯させる。
は、それぞれ図１に示す構成を備えていて、金属製容器
１３ａ内に収納されているとともに、高圧放電ランプ１
２を付勢して点灯させる。
【０１５６】
【発明の効果】請求項１ないし６の各発明によれば、希
ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含ま
ない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と、定格ラン
プ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段から供給
されて高圧放電ランプが始動した後において、少なくと
も高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激
に蒸発するときに、点灯手段を制御して光出力が安定時
のそれに比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に
増大しない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ラ
ンプ電力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させて
いく制御手段とを具備していることにより、始動時から
安定点灯まで違和感なく移行し、その間安全な照明を行
なうとともに、環境負荷の問題がなく、光束立ち上がり
の早い高圧放電ランプ点灯装置を提供することができ
る。
ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含ま
ない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手段と、定格ラン
プ電力の２倍より大きいランプ電力が点灯手段から供給
されて高圧放電ランプが始動した後において、少なくと
も高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激
に蒸発するときに、点灯手段を制御して光出力が安定時
のそれに比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に
増大しない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ラ
ンプ電力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させて
いく制御手段とを具備していることにより、始動時から
安定点灯まで違和感なく移行し、その間安全な照明を行
なうとともに、環境負荷の問題がなく、光束立ち上がり
の早い高圧放電ランプ点灯装置を提供することができ
る。
【０１５７】請求項２の発明によれば、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを付勢可能な点灯手段と、高圧放電ランプの始動
直後１〜２０秒の範囲内に設定された時間を第１の時間
帯とし、第１の時間帯に連続する０．４〜９秒間の範囲
内に設定された時間を第２の時間帯とし、かつ、第２の
時間帯に連続するとともに始動直後から４０〜７０秒の
範囲内に設定された時間を第３の時間帯として、点灯手
段を制御することによってそこから高圧放電ランプに対
して供給するランプ電力を、第１の時間帯に対しては定
格ランプ電力の２倍より大きい第１のランプ電力とし、
第２の時間帯に対しては第１のランプ電力が１〜８Ｗ／
秒の減衰率で減衰する第２のランプ電力とし、第３の時
間帯に対しては第２のランプ電力がさらに定格ランプ電
力まで順次減衰する第３のランプ電力とする制御手段と
を具備していることにより、高圧放電ランプに考慮され
た範囲内の特性にばらつきがあっても、一律な回路動作
によって始動時から定格光量に向けて、光束が円滑に立
ち上がっていく高圧放電ランプ点灯装置を提供すること
ができる。
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを付勢可能な点灯手段と、高圧放電ランプの始動
直後１〜２０秒の範囲内に設定された時間を第１の時間
帯とし、第１の時間帯に連続する０．４〜９秒間の範囲
内に設定された時間を第２の時間帯とし、かつ、第２の
時間帯に連続するとともに始動直後から４０〜７０秒の
範囲内に設定された時間を第３の時間帯として、点灯手
段を制御することによってそこから高圧放電ランプに対
して供給するランプ電力を、第１の時間帯に対しては定
格ランプ電力の２倍より大きい第１のランプ電力とし、
第２の時間帯に対しては第１のランプ電力が１〜８Ｗ／
秒の減衰率で減衰する第２のランプ電力とし、第３の時
間帯に対しては第２のランプ電力がさらに定格ランプ電
力まで順次減衰する第３のランプ電力とする制御手段と
を具備していることにより、高圧放電ランプに考慮され
た範囲内の特性にばらつきがあっても、一律な回路動作
によって始動時から定格光量に向けて、光束が円滑に立
ち上がっていく高圧放電ランプ点灯装置を提供すること
ができる。
【０１５８】請求項３の発明によれば、加えて制御手段
が第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの定格ランプ
電力の２倍より大きい第１の目標ランプ電力を、第２の
時間帯に対しては第１の目標ランプ電力から時間の経過
に応じて１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の目標ラ
ンプ電力を、第３の目標ランプ電力に対しては第２の目
標ランプ電力から定格ランプ電力まで順次減衰する第３
のランプ電力を、それぞれ点灯時間に対して予め記憶さ
せた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの点灯
時間を計時するとともに点灯時間に応じた目標ランプ電
力を目標ランプ電力設定回路から出力させる点灯時間タ
イマと、高圧放電ランプに供給されている実ランプ電力
を検出する実ランプ電力検出手段と、目標ランプ電力と
実ランプ電力とを比較してその差に応じて実ランプ電力
を調整するランプ電力調整手段と、を備えていることに
より、比較的簡単な回路構成で、各時間帯におけるラン
プ電力制御を正確、かつ、迅速に行なうことによって、
安定で適切な照明を行なう高圧放電ランプ点灯装置を提
供することができる。
が第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの定格ランプ
電力の２倍より大きい第１の目標ランプ電力を、第２の
時間帯に対しては第１の目標ランプ電力から時間の経過
に応じて１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第２の目標ラ
ンプ電力を、第３の目標ランプ電力に対しては第２の目
標ランプ電力から定格ランプ電力まで順次減衰する第３
のランプ電力を、それぞれ点灯時間に対して予め記憶さ
せた目標ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの点灯
時間を計時するとともに点灯時間に応じた目標ランプ電
力を目標ランプ電力設定回路から出力させる点灯時間タ
イマと、高圧放電ランプに供給されている実ランプ電力
を検出する実ランプ電力検出手段と、目標ランプ電力と
実ランプ電力とを比較してその差に応じて実ランプ電力
を調整するランプ電力調整手段と、を備えていることに
より、比較的簡単な回路構成で、各時間帯におけるラン
プ電力制御を正確、かつ、迅速に行なうことによって、
安定で適切な照明を行なう高圧放電ランプ点灯装置を提
供することができる。
【０１５９】請求項４の発明によれば、制御手段が高圧
放電ランプの点灯を検出するとともに、点灯を検出した
ときに点灯時間タイマに点灯時間の計時を開始させる点
灯検出手段を備えていることにより、高圧放電ランプが
実際に点灯してから点灯時間タイマを作動を開始するの
で、点灯時間を正確に計時することができ、延いてはラ
ンプ電力制御を正確に行なう高圧放電ランプ点灯装置を
提供することができる。
放電ランプの点灯を検出するとともに、点灯を検出した
ときに点灯時間タイマに点灯時間の計時を開始させる点
灯検出手段を備えていることにより、高圧放電ランプが
実際に点灯してから点灯時間タイマを作動を開始するの
で、点灯時間を正確に計時することができ、延いてはラ
ンプ電力制御を正確に行なう高圧放電ランプ点灯装置を
提供することができる。
【０１６０】請求項５の発明によれば、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを付勢可能な点灯手段と、始動時に定格ランプ電
力の２倍より大きいランプ電力を点灯手段から供給して
高圧放電ランプを始動させた後、高圧放電ランプに封入
された金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、点灯
手段を制御して高圧放電ランプの光出力が安定時のそれ
に比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に増大し
ない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ランプ電
力まで落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく
点灯手段の制御手段とを具備していることにより、金属
ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、ランプ電力を絞
り込むので、制御に無駄がなく、制御が正確になる高圧
放電ランプ点灯装置を提供することができる。
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを付勢可能な点灯手段と、始動時に定格ランプ電
力の２倍より大きいランプ電力を点灯手段から供給して
高圧放電ランプを始動させた後、高圧放電ランプに封入
された金属ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、点灯
手段を制御して高圧放電ランプの光出力が安定時のそれ
に比較して著しく大きくなくて、しかも、急激に増大し
ない程度にランプ電力を絞り込み、その後定格ランプ電
力まで落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく
点灯手段の制御手段とを具備していることにより、金属
ハロゲン化物が急激に蒸発したときに、ランプ電力を絞
り込むので、制御に無駄がなく、制御が正確になる高圧
放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【０１６１】請求項６の発明によれば、加えて制御手段
が始動時から高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン
化物が急激に蒸発するときまでの時間を第１の時間帯と
し、かつ、第１の時間帯に連続して始まり始動直後から
４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第２の時間帯
として、第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの定格
ランプ電力に対して２倍より大きい第１の目標ランプ電
力を、第２の時間帯に対しては第１の目標ランプ電力か
ら時間の経過に応じて定格ランプ電力まで順次減衰する
第２の目標ランプ電力を、それぞれ予め記憶させた目標
ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの始動からの点
灯時間を計時する点灯時間タイマと、始動後において高
圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸
発するときを検出するハロゲン化物急激蒸発検出手段
と、高圧放電ランプの点灯を検出する点灯検出手段とを
備え、点灯検出手段およびハロゲン化物急激蒸発検出手
段の協調によって点灯検出手段が高圧放電ランプの点灯
を検出したときに第１の時間帯として目標ランプ電力設
定回路から第１の目標ランプ電力を出力させ、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段が金属ハロゲン化物の急激な蒸発
を検出したときに点灯時間を第２の時間帯に切り換えて
第２の目標ランプ電力を出力させ、以後点灯時間に応じ
た目標ランプ電力を出力させることにより、比較的簡単
な回路構成により制御パターンが簡略化されるととも
に、確実、かつ、正確にランプ電力を制御する高圧放電
ランプ点灯装置を提供することができる。
が始動時から高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン
化物が急激に蒸発するときまでの時間を第１の時間帯と
し、かつ、第１の時間帯に連続して始まり始動直後から
４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を第２の時間帯
として、第１の時間帯に対しては高圧放電ランプの定格
ランプ電力に対して２倍より大きい第１の目標ランプ電
力を、第２の時間帯に対しては第１の目標ランプ電力か
ら時間の経過に応じて定格ランプ電力まで順次減衰する
第２の目標ランプ電力を、それぞれ予め記憶させた目標
ランプ電力設定回路と、高圧放電ランプの始動からの点
灯時間を計時する点灯時間タイマと、始動後において高
圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸
発するときを検出するハロゲン化物急激蒸発検出手段
と、高圧放電ランプの点灯を検出する点灯検出手段とを
備え、点灯検出手段およびハロゲン化物急激蒸発検出手
段の協調によって点灯検出手段が高圧放電ランプの点灯
を検出したときに第１の時間帯として目標ランプ電力設
定回路から第１の目標ランプ電力を出力させ、ハロゲン
化物急激蒸発検出手段が金属ハロゲン化物の急激な蒸発
を検出したときに点灯時間を第２の時間帯に切り換えて
第２の目標ランプ電力を出力させ、以後点灯時間に応じ
た目標ランプ電力を出力させることにより、比較的簡単
な回路構成により制御パターンが簡略化されるととも
に、確実、かつ、正確にランプ電力を制御する高圧放電
ランプ点灯装置を提供することができる。
【０１６２】請求項７の発明によれば、加えてハロゲン
化物急激蒸発検出手段が少なくとも高圧放電ランプのラ
ンプ電圧に相当する電圧を監視してハロゲン化物の急激
な蒸発を検出するように構成されていることにより、比
較的簡単な構成で金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出
してランプ電力を所要に制御する高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。
化物急激蒸発検出手段が少なくとも高圧放電ランプのラ
ンプ電圧に相当する電圧を監視してハロゲン化物の急激
な蒸発を検出するように構成されていることにより、比
較的簡単な構成で金属ハロゲン化物の急激な蒸発を検出
してランプ電力を所要に制御する高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。
【０１６３】請求項８の発明によれば、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を
供給して始動した後において、ランプ電力の順次低減化
の可否の判定を行なってから点灯手段を制御することに
よりランプ電圧がほぼ連続的に増加しながら定格ランプ
電力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく
制御手段を具備していることにより、高圧放電ランプの
光量の立ち上がりに応じてランプ電力の低減が行なわ
れ、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にば
らつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定格
ランプ電力まで円滑に低減するとともに、光量立ち上が
りが早い高圧放電ランプ点灯装置を提供することができ
る。
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を
供給して始動した後において、ランプ電力の順次低減化
の可否の判定を行なってから点灯手段を制御することに
よりランプ電圧がほぼ連続的に増加しながら定格ランプ
電力に落ち着くようにランプ電力を順次減衰させていく
制御手段を具備していることにより、高圧放電ランプの
光量の立ち上がりに応じてランプ電力の低減が行なわ
れ、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にば
らつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定格
ランプ電力まで円滑に低減するとともに、光量立ち上が
りが早い高圧放電ランプ点灯装置を提供することができ
る。
【０１６４】請求項９の発明によれば、希ガスおよび金
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を
供給して高圧放電ランプが始動した後において、点灯手
段を制御して高圧放電ランプの光量が比較的少ない段階
からランプ電力を低減したときの高圧放電ランプの点灯
状態からランプ電力低減の可否を都度判定し、低減可の
ときには引き続きランプ電力を順次減衰させて定格ラン
プ電力に落ち着くように制御し、低減不可のときにはラ
ンプ電力低減前のランプ電力まで戻すように制御する制
御手段を具備していることにより、高圧放電ランプの光
量の立ち上がりに応じてランプ電力の低減が行なわれる
ので、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性に
ばらつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定
格ランプ電力まで円滑に、しかも、効果的に低減すると
ともに、光量立ち上がりが早い高圧放電ランプ点灯装置
を提供することができる。
属ハロゲン化物を含み水銀を本質的に含まない高圧放電
ランプを定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力を
供給して高圧放電ランプが始動した後において、点灯手
段を制御して高圧放電ランプの光量が比較的少ない段階
からランプ電力を低減したときの高圧放電ランプの点灯
状態からランプ電力低減の可否を都度判定し、低減可の
ときには引き続きランプ電力を順次減衰させて定格ラン
プ電力に落ち着くように制御し、低減不可のときにはラ
ンプ電力低減前のランプ電力まで戻すように制御する制
御手段を具備していることにより、高圧放電ランプの光
量の立ち上がりに応じてランプ電力の低減が行なわれる
ので、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性に
ばらつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定
格ランプ電力まで円滑に、しかも、効果的に低減すると
ともに、光量立ち上がりが早い高圧放電ランプ点灯装置
を提供することができる。
【０１６５】請求項１０の発明によれば、ランプ電力低
減の可否の判定をランプ電圧の上昇の有無により行なう
ことにより、適切な判定を行なえるとともに、判定のた
めの構成が簡単な高圧放電ランプ点灯装置を提供するこ
とができる。
減の可否の判定をランプ電圧の上昇の有無により行なう
ことにより、適切な判定を行なえるとともに、判定のた
めの構成が簡単な高圧放電ランプ点灯装置を提供するこ
とができる。
【０１６６】請求項１１の発明によれば、目標ランプ電
力が高圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばら
つきを考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早
い高圧放電ランプに合わせて設定されているとともに、
目標ランプ電力にしたがってランプ電力を低減したとき
の高圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否
を判定し、低減可のときには引き続きランプ電力を順次
減衰させて定格ランプ電力に落ち着くように制御し、低
減不可のときにはランプ電力低減前のランプ電力まで戻
すように制御する判定制御手段を具備していることによ
り、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にば
らつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定格
ランプ電力まで円滑に低減するとともに、点灯後の各時
間帯ごとに所要のランプ電力制御を行なうことと合わせ
て光量立ち上がりが早い高圧放電ランプ点灯装置を提供
することができる。
力が高圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばら
つきを考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早
い高圧放電ランプに合わせて設定されているとともに、
目標ランプ電力にしたがってランプ電力を低減したとき
の高圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否
を判定し、低減可のときには引き続きランプ電力を順次
減衰させて定格ランプ電力に落ち着くように制御し、低
減不可のときにはランプ電力低減前のランプ電力まで戻
すように制御する判定制御手段を具備していることによ
り、たとえ高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にば
らつきがあったとしても、高ランプ電力の状態から定格
ランプ電力まで円滑に低減するとともに、点灯後の各時
間帯ごとに所要のランプ電力制御を行なうことと合わせ
て光量立ち上がりが早い高圧放電ランプ点灯装置を提供
することができる。
【０１６７】請求項１２の発明によれば、目標ランプ電
力を高圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばら
つきを考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早
い高圧放電ランプに合わせて設定されるとともに、目標
ランプ電力にしたがってランプ電力を低減したときの高
圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否を判
定し、低減可のときには引き続きランプ電力を順次減衰
させて定格ランプ電力に落ち着くように制御し、低減不
可のときには点灯時間タイマのカウント値を戻すように
制御する判定制御手段を具備していることにより、たと
え高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にばらつきが
あったとしても、高ランプ電力の状態から定格ランプ電
力まで円滑に低減するとともに、点灯後の各時間帯ごと
に所要のランプ電力制御を行なうことと合わせて光量立
ち上がりが早くて、しかも、構成が簡単な高圧放電ラン
プ点灯装置を提供することができる。
力を高圧放電ランプにおける光量立ち上がり特性のばら
つきを考慮したときに想定される光量の立ち上がりの早
い高圧放電ランプに合わせて設定されるとともに、目標
ランプ電力にしたがってランプ電力を低減したときの高
圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減の可否を判
定し、低減可のときには引き続きランプ電力を順次減衰
させて定格ランプ電力に落ち着くように制御し、低減不
可のときには点灯時間タイマのカウント値を戻すように
制御する判定制御手段を具備していることにより、たと
え高圧放電ランプに光量の立ち上がり特性にばらつきが
あったとしても、高ランプ電力の状態から定格ランプ電
力まで円滑に低減するとともに、点灯後の各時間帯ごと
に所要のランプ電力制御を行なうことと合わせて光量立
ち上がりが早くて、しかも、構成が簡単な高圧放電ラン
プ点灯装置を提供することができる。
【０１６８】請求項１３の発明によれば、加えて水銀を
含まない高圧放電ランプを備えた高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。
含まない高圧放電ランプを備えた高圧放電ランプ点灯装
置を提供することができる。
【０１６９】請求項１４の発明によれば、請求項１ない
し１２の効果を有する自動車用ヘッドライト装置を提供
することができる。
し１２の効果を有する自動車用ヘッドライト装置を提供
することができる。
【図１】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第１の実施
形態を示すブロック回路図
形態を示すブロック回路図
【図２】同じく高圧放電ランプを示す縦断面図
【図３】同じく点灯時間と出力電圧の関係を示すグラフ
【図４】同じく点灯時間に対する光出力およびランプ電
流の変化を示すグラフ
流の変化を示すグラフ
【図５】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第２の実施
形態を示すブロック回路図
形態を示すブロック回路図
【図６】ハロゲン化物急激蒸発検出手段を示すブロック
回路
回路
【図７】同じく点灯時間と出力電圧の関係を示すグラフ
【図８】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第３の実施
形態を示すブロック回路図
形態を示すブロック回路図
【図９】同じく目標ランプ電力特性を示すグラフ
【図１０】同じく消灯時間タイマの出力特性を示すグラ
フ
フ
【図１１】同じく時間幅を拡大して目標ランプ電力と実
ランプ電力の変化の相関関係を示すグラフ
ランプ電力の変化の相関関係を示すグラフ
【図１２】同じく異なる光量立ち上がり特性を有する３
灯の高圧放電ランプを点灯させた場合の光量立ち上がり
を示すグラフ
灯の高圧放電ランプを点灯させた場合の光量立ち上がり
を示すグラフ
【図１３】同じくランプ電圧の変化を示すグラフ
【図１４】同じくランプ電流の変化を示すグラフ
【図１５】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第４の実
施形態を示すブロック回路図
施形態を示すブロック回路図
【図１６】本発明の自動車用ヘッドライト装置の一実施
形態を示す斜視図
形態を示す斜視図
【図１７】同じく高圧放電ランプを示す正面図
【図１８】水銀を含まないメタルハライドランプの始動
時におけるランプ電圧（Ｖｌ）、ランプ電流（Ｉｌ）お
よび光出力（Ｌ）の変化を示すグラ
時におけるランプ電圧（Ｖｌ）、ランプ電流（Ｉｌ）お
よび光出力（Ｌ）の変化を示すグラ
【図１９】第１の水銀フリーランプを出力特性の等しい
高圧放電ランプ点灯装置を用いて点灯したときの点灯時
間に対する光量およびランプ電圧の変化を示すグラフ
高圧放電ランプ点灯装置を用いて点灯したときの点灯時
間に対する光量およびランプ電圧の変化を示すグラフ
【図２０】図１９の要部を拡大して示すグラフ
【図２１】第２の水銀フリーランプにおける図１９と同
様なグラフ
様なグラフ
【図２２】図２１の要部を拡大して示すグラフ
【図２３】第３の水銀フリーランプにおける図１９と同
様なグラフ
様なグラフ
【図２４】第１ないし第３の水銀フリーランプの点灯に
用いた高圧放電ランプ点灯装置に設定された目標ランプ
電力特性を示すグラフ
用いた高圧放電ランプ点灯装置に設定された目標ランプ
電力特性を示すグラフ
ＲＬＰＤ…実ランプ電力検出部
Ｃ１…電解コンデンサ
Ｃ２…平滑コンデンサ
ＣＣ…制御手段
ＤＣ…直流電源
DC/AC…インバータ
DC/DC…スイッチングレギュレータ
ＤＦＡ１…第１の差動増幅器
ＤＦＡ２…第２の差動増幅器
ＤＶＣ…除算回路
ＧＤＣ１…ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣ２…ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣ３…ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣ４…ゲートドライブ信号発生回路
ＧＤＣＳ…ゲートドライブ信号発生回路
ＨＰＬ…高圧放電ランプ
ＩＣＣ…積分回路
ＩＧ…イグナイタ
ＬＣＤ…ランプ電流検出手段
ＬＯＴ…消灯時間タイマ
ＬＰＭ…目標ランプ電力メモリ
ＬＰＲ…ランプ電力調整手段
ＬＶＤ…ランプ電圧検出手段
Ｎ…反転回路
ＯＣ…点灯手段
ＯＳＣ…矩形波発振回路
ＯＴ…点灯時間タイマ
Ｑ１…スイッチング手段
Ｑ２…スイッチング手段
Ｑ３…スイッチング手段
Ｑ４…スイッチング手段
Ｑ５…スイッチング手段
ＳＷ１…電源スイッチ
ＳＷ２…切換手段
Ｔ…出力トランス
ＴＬＰ…目標ランプ電力設定回路
ｗｐ…１次巻線
ｗｓ…２次巻線
Ｙ…非反転回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K039 AA03 CC01 LD01
3K072 AA13 AC01 AC11 BA05 BB01
BB10 CA03 CA04 CA16 CB02
CB07 DA04 DD06 DE02 DE04
DE06 GA02 GB03 GB18 HA10
3K083 AA64 AA65 BA04 BA05 BA25
BA26 BA33 BC01 BC33 BD03
BD04 BD16 BD22 BD25 BE02
BE04 BE05 BE09 CA33 EA09
Claims (14)
- 【請求項１】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手
段と；定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点
灯手段から供給されて高圧放電ランプが始動した後にお
いて、少なくとも高圧放電ランプに封入された金属ハロ
ゲン化物が急激に蒸発するときに、点灯手段を制御して
光出力が安定時のそれに比較して著しく大きくなくて、
しかも、急激に増大しない程度にランプ電力を絞り込
み、その後定格ランプ電力に落ち着くようにランプ電力
を順次減衰させていく制御手段と；を具備していること
を特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項２】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手
段と；高圧放電ランプの始動直後１〜２０秒の範囲内に
設定された時間を第１の時間帯とし、第１の時間帯に連
続する０．４〜９秒間の範囲内に設定された時間を第２
の時間帯とし、かつ、第２の時間帯に連続するとともに
始動直後から４０〜７０秒の範囲内に設定された時間を
第３の時間帯として、点灯手段を制御することによって
そこから高圧放電ランプに対して供給するランプ電力
を、第１の時間帯に対しては定格ランプ電力の２倍より
大きい第１のランプ電力とし、第２の時間帯に対しては
第１のランプ電力が１〜８Ｗ／秒の減衰率で減衰する第
２のランプ電力とし、第３の時間帯に対しては第２のラ
ンプ電力がさらに定格ランプ電力まで順次減衰する第３
のランプ電力とする制御手段と；を具備していることを
特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項３】制御手段は、第１の時間帯に対しては高圧
放電ランプの定格ランプ電力の２倍より大きい第１の目
標ランプ電力を、第２の時間帯に対しては第１の目標ラ
ンプ電力から時間の経過に応じて１〜８Ｗ／秒の減衰率
で減衰する第２の目標ランプ電力を、第３の目標ランプ
電力に対しては第２の目標ランプ電力から定格ランプ電
力まで順次減衰する第３のランプ電力を、それぞれ点灯
時間に対して予め記憶させた目標ランプ電力設定回路
と、高圧放電ランプの点灯時間を計時するとともに点灯
時間に応じた目標ランプ電力を目標ランプ電力設定回路
から出力させる点灯時間タイマと、高圧放電ランプに供
給されている実ランプ電力を検出する実ランプ電力検出
手段と、目標ランプ電力と実ランプ電力とを比較してそ
の差に応じて実ランプ電力を調整するランプ電力調整手
段と、を備えていることを特徴とする請求項２記載の高
圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項４】制御手段は、高圧放電ランプの点灯を検出
するとともに、点灯を検出したときに点灯時間タイマに
点灯時間の計時を開始させる点灯検出手段を備えている
ことを特徴とする請求項３記載の高圧放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項５】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手
段と；始動時に定格ランプ電力の２倍より大きいランプ
電力を点灯手段から供給して高圧放電ランプを始動させ
た後、高圧放電ランプに封入された金属ハロゲン化物が
急激に蒸発したときに、点灯手段を制御して高圧放電ラ
ンプの光出力が安定時のそれに比較して著しく大きくな
くて、しかも、急激に増大しない程度にランプ電力を絞
り込み、その後定格ランプ電力まで落ち着くようにラン
プ電力を順次減衰させていく点灯手段の制御手段と；を
具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項６】制御手段は、始動時から高圧放電ランプに
封入された金属ハロゲン化物が急激に蒸発するときまで
の時間を第１の時間帯とし、かつ、第１の時間帯に連続
して始まり始動直後から４０〜７０秒の範囲内に設定さ
れた時間を第２の時間帯として、第１の時間帯に対して
は高圧放電ランプの定格ランプ電力に対して２倍より大
きい第１の目標ランプ電力を、第２の時間帯に対しては
第１の目標ランプ電力から時間の経過に応じて定格ラン
プ電力まで順次減衰する第２の目標ランプ電力を、それ
ぞれ予め記憶させた目標ランプ電力設定回路と、高圧放
電ランプの始動からの点灯時間を計時する点灯時間タイ
マと、始動後において高圧放電ランプに封入された金属
ハロゲン化物が急激に蒸発するときを検出するハロゲン
化物急激蒸発検出手段と、高圧放電ランプの点灯を検出
する点灯検出手段とを備え、点灯検出手段およびハロゲ
ン化物急激蒸発検出手段の協調によって点灯検出手段が
高圧放電ランプの点灯を検出したときに第１の時間帯と
して目標ランプ電力設定回路から第１の目標ランプ電力
を出力させ、ハロゲン化物急激蒸発検出手段が金属ハロ
ゲン化物の急激な蒸発を検出したときに点灯時間を第２
の時間帯に切り換えて第２の目標ランプ電力を出力さ
せ、以後点灯時間に応じた目標ランプ電力を出力させる
ことを特徴とする請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項７】ハロゲン化物急激蒸発検出手段は、少なく
とも高圧放電ランプのランプ電圧に相当する電圧を監視
することにより、ハロゲン化物の急激な蒸発を検出する
ことを特徴とする請求項６記載の高圧放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項８】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手
段と；定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点
灯手段から供給されて高圧放電ランプが始動した後にお
いて、ランプ電力の順次低減化の可否の判定を行なって
から点灯手段を制御することによりランプ電圧がほぼ連
続的に増加しながら定格ランプ電力に落ち着くようにラ
ンプ電力を順次減衰させていく制御手段と；を具備して
いることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項９】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水銀
を本質的に含まない高圧放電ランプを付勢可能な点灯手
段と；定格ランプ電力の２倍より大きいランプ電力が点
灯手段から供給されて高圧放電ランプが始動した後にお
いて、点灯手段を制御して高圧放電ランプの光量が安定
時の光量に比較して少ない段階からランプ電力を低減し
たときの高圧放電ランプの点灯状態からランプ電力低減
の可否を都度判定し、低減可のときには引き続きランプ
電力を順次減衰させて定格ランプ電力に落ち着くように
制御し、低減不可のときにはランプ電力低減前のランプ
電力まで戻すように制御する制御手段と；を具備してい
ることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項１０】ランプ電力低減の可否の判定は、ランプ
電圧の上昇の有無により行なうことを特徴とする請求項
９記載の高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項１１】目標ランプ電力は、高圧放電ランプにお
ける光量立ち上がり特性のばらつきを考慮したときに想
定される光量の立ち上がりの早い高圧放電ランプに合わ
せて設定されており；目標ランプ電力にしたがってラン
プ電力を低減したときの高圧放電ランプの点灯状態から
ランプ電力低減の可否を判定し、低減可のときには引き
続きランプ電力を順次減衰させて定格ランプ電力に落ち
着くように制御し、低減不可のときにはランプ電力低減
前のランプ電力まで戻すように制御する判定制御手段を
具備している；ことを特徴とする請求項３、４、６およ
び７のいずれか一記載の高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項１２】目標ランプ電力は、高圧放電ランプにお
ける光量立ち上がり特性のばらつきを考慮したときに想
定される光量の立ち上がりの早い高圧放電ランプに合わ
せて設定されており；目標ランプ電力にしたがってラン
プ電力を低減したときの高圧放電ランプの点灯状態から
ランプ電力低減の可否を判定し、低減可のときには引き
続きランプ電力を順次減衰させて定格ランプ電力に落ち
着くように制御し、低減不可のときには点灯時間タイマ
のカウント値を戻すように制御する判定制御手段を具備
している；ことを特徴とする請求項６または７記載の高
圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項１３】希ガスおよび金属ハロゲン化物を含み水
銀を本質的に含まない高圧放電ランプを具備しているこ
とを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一記載の
高圧放電ランプ点灯装置。 - 【請求項１４】自動車用ヘッドライト装置本体と；自動
車用ヘッドライト装置本体に配設された請求項１３記載
の高圧放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特
徴とする自動車用ヘッドライト装置。
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| JP2002054080A JP2003151787A (ja) | 2001-08-29 | 2002-02-28 | 高圧放電ランプ点灯装置および自動車用ヘッドライト装置 |
| CN02805305A CN100584138C (zh) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | 高压放电灯起动器装置 |
| EP07023112A EP1901589A1 (en) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | High pressure discharge lamp starter device and an automotive headlight device |
| KR1020037011108A KR100583485B1 (ko) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | 고압 방전 램프 점등 장치 및 자동차용 헤드라이트 장치 |
| DE60237212T DE60237212D1 (de) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | Hochspannungsentladungsbeleuchtungsvorrichtung und fahrzeugscheinwerfervorrichtung |
| CN2007101964235A CN101175361B (zh) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | 高压放电灯起动器装置和车辆前灯装置 |
| EP02758802A EP1422979B1 (en) | 2001-08-29 | 2002-08-07 | High-voltage discharge lamp lighting apparatus and automobile headlight apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP2001259616 | 2001-08-29 | ||
| JP2001-259616 | 2001-08-29 | ||
| JP2002054080A JP2003151787A (ja) | 2001-08-29 | 2002-02-28 | 高圧放電ランプ点灯装置および自動車用ヘッドライト装置 |
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| WO (1) | WO2003022014A1 (ja) |
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