JP2005019337A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することができる放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】制御回路６は、放電ランプＬａの点灯からの経過時間に目標電力値を対応付けて記憶した電力目標記憶部１１と、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部１４と、電圧検出部４で検出した電圧と基準ランプ電圧記憶部１４から読み出した目標電圧値との比較により決定される電力補正値を用いて、目標電力値を補正した補正目標電力値を出力する電力目標値制御部１６と、放電ランプＬａに供給する電力が補正目標電力値に保たれるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力を制御する誤差増幅器１３とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】制御回路６は、放電ランプＬａの点灯からの経過時間に目標電力値を対応付けて記憶した電力目標記憶部１１と、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部１４と、電圧検出部４で検出した電圧と基準ランプ電圧記憶部１４から読み出した目標電圧値との比較により決定される電力補正値を用いて、目標電力値を補正した補正目標電力値を出力する電力目標値制御部１６と、放電ランプＬａに供給する電力が補正目標電力値に保たれるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力を制御する誤差増幅器１３とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタルハライドランプのような高輝度放電ランプを点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の前照灯やプロジェクタの光源として、メタルハライドランプのような高輝度放電ランプ（以下、放電ランプと略称する）が用いられるようになってきている。この種の用途では、始動時に光束を急速に立ち上げる必要があり、とくに車載用途では点灯の指示から短時間で光束を立ち上げることが要求される。始動時間（点灯から所定の光出力に達するまでの時間）を短縮する技術としては、点灯直後に定格電力を超える電力を放電ランプに供給する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
始動時間を短縮する技術について、さらに詳しく説明する。一般にこの種の放電灯点灯装置は、図１７に示すように、直流電源Ｅが電源スイッチＳＷを介してＤＣ−ＤＣコンバータ１に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１により直流電源Ｅの電圧が放電ランプＬａの点灯に必要な電圧に電圧変換される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧はインバータ３により低周波（１００Ｈｚ程度）の矩形波交番電圧に変換され、この矩形波交番電圧が放電ランプＬａに印加されることによって放電ランプＬａが点灯する。また、放電ランプＬａの始動には数十ｋＶの始動用高電圧が必要であるから、始動用高電圧を発生させるためにイグナイタ３が設けられる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端間には一対の抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列抵抗を用いて構成された電圧検出部４が設けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１とインバータ２との間には抵抗Ｒ３からなる電流検出部５が設けられる。電圧検出部４はインバータ２の入力電圧に相当する電圧を抵抗Ｒ２の両端電圧として出力し、電流検出部５はインバータ２に供給された電流に比例する電圧を抵抗Ｒ３の両端電圧として出力する。つまり、電圧検出部４と電流検出部５との出力値の積はインバータ２で生じる損失をほぼ一定とみなせば、放電ランプＬａへの供給電力を反映していることになる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１は図示しないスイッチング素子を備え、スイッチング素子のオンオフの時間が制御回路６により制御される。制御回路６は、電圧検出部４と電流検出部５との出力値を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が目標電力になるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１のスイッチング素子のオンオフを制御する。
【０００４】
制御回路６は、電圧検出部４および電流検出部５の出力を用いて放電ランプＬａの動作状態を検出し、放電ランプＬａの動作状態に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を制御するものであって、放電ランプＬａの定常点灯時には定電力が供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御する。また、初始動（コールドスタート）あるいは再始動（ホットスタート）の際には、始動時間を短縮するように定格電力を超える電力が供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御するのである。
【０００５】
制御回路６の動作には種々動作が知られており、たとえば、ランプ電圧−ランプ電流の関係を図１８のように設定することが考えられている。図示例では、ランプ電圧が低い領域Ｄ１において定格電力を超える電力（定格電力の２倍以上の電力）が放電ランプＬａに供給されるような定電流を供給する制御を行い、ランプ電圧が比較的高い領域（定格電圧付近の領域）Ｄ３では放電ランプＬａに定格電力が供給されるように定電力を供給する制御を行い、領域Ｄ１と領域Ｄ３との間の領域Ｄ２ではランプ電圧−ランプ電流の関係が滑らかに移行するような制御を行う。以下では、領域Ｄ１を定電流領域、領域Ｄ２を移行領域、領域Ｄ３を定電力領域と呼ぶ。
【０００６】
一方、初始動時のランプ電圧は図１９のように時間経過に伴って増加することが知られているから、図１８に示す関係でＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御すれば、始動直後におけるランプ電圧の低い期間には定電流領域Ｄ１で動作し、ランプ電圧が上昇すると定電力領域Ｄ３で動作させることが可能になる。すなわち、始動直後の定電流領域Ｄ１では定格電力よりも大きい電力を放電ランプＬａに供給することによって光束の立ち上がりに要する時間を短くすることが可能になる。
【０００７】
ところで、上述のように移行領域Ｄ２を設けているのは、ランプ電圧の増加に対してランプ電流が減少する割合を調節することによってランプ電力の変化を緩和し、光束が立ち上がる際のオーバーシュートやアンダーシュートを防止するためであって、放電ランプＬａの始動後に移行領域Ｄ２に対応する期間において定格光束に漸近させることにより、光束のオーバシュートやアンダーシュートを抑制している。
【０００８】
上述した制御は放電ランプＬａが周囲温度程度に冷えた状態から始動（初始動）する場合の例であり、点灯していた放電ランプＬａの消灯直後に再点灯させる場合（再始動）のように、放電ランプが温かい状態において同じ制御を行うと、ランプ電圧の立ち上がりの変化率が大きくなるものであるから、定電力領域Ｄ３に近付いたときに放電ランプＬａに過剰な電力が供給され、光束にオーバーシュートを生じることになる。ここに、始動からの時間経過に応じた供給電力の目標値を設定し、この目標値で放電ランプＬａへの供給電力を制御したとすると、放電ランプＬａの点灯後に数Ｖ〜３０Ｖ程度まで低下したランプ電圧を上昇させる速度は、光束の立ち上がりの速い放電ランプＬａほど速い傾向にある。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、ランプ電圧の時間変化を検出し、移行領域Ｄ２において、ランプ電圧の変化率の増大に対して放電ランプへの供給電力を抑制することによって、再始動時の過剰発光を防止している。
【００１０】
【特許文献１】
特許第２９４６３８４号公報（第００１６段落、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放電ランプＬａは製造上の誤差による個体差や経年変化によって、光束の立ち上がり特性にばらつきが生じる。したがって、放電ランプＬａの光束の立ち上がり特性が図２０に曲線αで示す特性になるように移行領域Ｄ２の制御特性を設定したとしても、光束の立ち上がり特性が速い放電ランプＬａでは図２０に曲線βで示すようにオーバーシュートするから定格光束Ｆ１で安定するまでの時間が設計値よりも長くなり、また、光束の立ち上がり特性が遅い放電ランプＬａでは図２０に曲線γで示すように定格光束Ｆ１に到達するまでの時間が設計値よりも長くなるという問題が生じる。
【００１２】
ちなみに、車載用途の放電ランプＬａでは、始動（点灯）から３分後の光束を１００％とするときに、点灯から１秒後に２５％、４秒後に８０％に達することが要求される。
【００１３】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、高輝度放電ランプである放電ランプに供給する電力および電流を制御可能とした電源回路と、ランプ電圧に相当する電圧を検出する電圧検出部と、ランプ電流に相当する電流を検出する電流検出部と、電圧検出部と電流検出部との出力を監視し放電ランプに供給する電力が規定した電力値になるように電源回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、放電ランプの点灯からの経過時間に目標電力値を対応付けて記憶した電力目標記憶部と、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部と、電圧検出部で検出した電圧と基準ランプ電圧記憶部から読み出した目標電圧値との比較により決定される電力補正値を用いて、目標電力値を補正した補正目標電力値を出力する電力目標値制御部と、放電ランプに供給する電力が補正目標電力値に保たれるように電源回路を制御する出力回路部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部を設けてあり、電圧検出部で検出した検出電圧値を目標電圧値と比較することによって、目標電力値を補正するから、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することが可能になる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御回路が、前記電圧検出部の出力の所定時間毎の変化量と前記基準ランプ電圧記憶部から所定時間毎に読み出した目標電圧値の変化量との差分を積算するとともに積算値から電力補正値を決定する電圧傾き誤差積算部を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、電圧検出部で検出される検出電圧値の絶対値によらず、変化率によって電力補正値を求めるから、放電ランプが寿命末期になるなどしてランプ電圧が全体に上昇しても適切な電力補正値を求めることが可能になる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記制御回路が、前記電圧検出部から得られる情報と前記基準ランプ電圧記憶部から得られる情報とを用いて前記電力補正値を決定するにあたって、電圧検出部と基準ランプ電圧記憶部とから得られる情報の差異が大きいほど電力補正値の変化率を小さくしていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、電力補正値が大きく低減されるのを防止することができ、放電ランプへの供給電力の絞り込みすぎを防止することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記電力目標記憶部および前記基準ランプ電圧記憶部には、適合させる放電ランプのうち光出力の立ち上がりがもっとも遅い放電ランプに対して設定される目標電力値および目標電圧値をそれぞれ記憶させていることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、放電ランプへの供給電力が目標電力値よりも大きくなることがないから回路部品の定格を含めて設計が容易になり、制御回路の動作も比較的簡単になる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間が経過した後に、電力補正値の絶対値を時間の経過とともに減少させることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、光束が立ち上がった後に定格電力での定常点灯状態への移行を滑らかに行うことができる。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間が経過した後に、放電ランプに供給する電力を増加させないことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、放電ランプに供給する電力が過剰にならないように制限できるから、放電ランプからの光束の過剰出力を防止することができる。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間までは放電ランプに供給する電力を定格電力より大きくするように最小値を規定していることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、点灯直後に供給する電力の最小値を定格電力により制限しているから、供給電力の絞り込みすぎて立ち消えすることを防止できる。
【００２８】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、放電ランプに供給する電力の最大値を規定していることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、最大電力を制限しているから、とくに車載用途において過剰な光出力による眩惑を防止することが可能になる。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、前記電力目標値制御部に与える電力補正値が規定した最大変化電力値を越えないように規制していることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、ノイズなどによって目標電力値に対する補正値が急変するのを防止することができ、結果的に放電ランプへの供給電力の急変による光出力のちらつきを防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１とインバータ２とからなる電源回路を備え、さらにイグナイタ３と電圧検出部４と電流検出部５と制御回路６とを備える。制御回路６を除く構成は従来構成と同様であって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は直流電源Ｅを電圧変換し、インバータ２ではＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を矩形波交番電圧に変換する。さらに、インバータ２の出力にはイグナイタ３が接続され、イグナイタ３から放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加することによって放電灯Ｌａを始動する。具体構成を図示していないが、電圧検出部４および電流検出部５は、従来構成と同様に抵抗Ｒ１〜Ｒ３を用いて構成すればよい。
【００３３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、直流電源Ｅの両端間に接続される、トランスＴ１の１次巻線ｎ１とＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１との直列回路を備え、トランスＴ１の２次巻線ｎ２にダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を接続した構成を有する。ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１のオン時には平滑コンデンサＣ１に充電電流を流さず、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に巻線ｎ１から平滑コンデンサＣ１に充電電流を流す極性に接続される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１はフライバック形であって、スイッチング素子Ｑ１のオンオフの時間を制御することによって、直流電源Ｅの端子電圧に対して平滑コンデンサＣ１の両端電圧の昇圧と降圧とが可能になっている。
【００３４】
すなわち、電源スイッチＳＷ（図１７参照）を投入して直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１に電源を供給すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１ではスイッチング素子Ｑ１のオン期間に、トランスＴ１の１次巻線ｎ１とスイッチング素子Ｑ１とを通して電流が流れる。ただし、この期間においてトランスＴ１の２次側に生じる誘起電圧はダイオードＤ１の逆方向になるから、平滑コンデンサＣ１に充電電流を流すことはできず、１次巻線ｎ１に流れる電流のエネルギはトランスＴ１に蓄積される。その後、スイッチング素子Ｑ１がオフになると、トランスＴ１に蓄積されていたエネルギによって、２次巻線ｎ２−平滑コンデンサＣ１−ダイオードＤ１−２次巻線ｎ２の経路で電流が流れ、トランスＴ１に蓄積されていたエネルギが平滑コンデンサＣ１に移される。
【００３５】
インバータ２は、それぞれＭＯＳＦＥＴからなる４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をブリッジ接続したフルブリッジ回路であって、各２個ずつのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５からなる一対の直列回路が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端に設けた平滑コンデンサＣ１にそれぞれ並列接続されている。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点との間にはイグナイタ３に設けたトランスＴ２の２次巻線ｎ２を介して放電ランプＬａが接続される。つまり、インバータ２の出力端間にトランスＴ２の２次巻線ｎ２と放電ランプＬａとの直列回路が接続される。スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は図示しない制御回路によりオンオフが制御される。通常の制御では、放電ランプＬａに低周波の矩形波交番電圧が印加されるように、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５の組とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の組とが交互にオンオフを繰り返すように制御される。
【００３６】
イグナイタ３は、インバータ２の出力端間に接続されたコンデンサＣ２と、１次巻線ｎ１の一端がコンデンサＣ２の一端に接続されたトランスＴ２と、トランスＴ２の１次巻線ｎ１の他端とコンデンサＣ２の他端との間に接続されたスパークギャップＳＧとにより構成される。したがって、コンデンサＣ２の両端電圧がスパークギャップＳＧのブレークオーバ電圧に達するまでコンデンサＣ２を充電すると、スパークギャップＳＧのブレークダウンによってコンデンサＣ２からトランスＴ２の１次巻線ｎ１に電流が流れ、トランスＴ２の２次巻線ｎ２に高電圧が発生する。トランスＴ２の２次巻線ｎ２は放電ランプＬａに接続されているから、２次巻線ｎ２に発生した高電圧は放電ランプＬａに印加され、放電ランプＬａを始動することができる。
【００３７】
ここで、始動時におけるインバータ２の動作を説明する。放電ランプＬａの始動前には放電ランプＬａが導通していないから、インバータ２は無負荷状態に近く、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は軽負荷になるから平滑コンデンサＣ１の電圧が上昇する。ここで、インバータ２のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５をオンに保つとともに、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオフに保っておけば、平滑コンデンサＣ１の両端電圧がコンデンサＣ２の両端電圧にそのまま反映され、コンデンサＣ２の両端電圧が上昇する。コンデンサＣ２の両端電圧がスパークギャップＳＧのブレークオーバ電圧に達すると、スパークギャップＳＧががレークダウンし、上述したようにトランスＴ２の１次巻線ｎ１に瞬時に電流が流れて、トランスＴ２の２次巻線ｎ２に高電圧（数１０ｋＶ程度）が誘起され、放電ランプＬａが始動される。このようにして放電ランプＬａが始動されると、その瞬間にＤＣ−ＤＣコンバータ１から放電ランプＬａに電流が流れ、放電ランプＬａはアーク放電に移行する。放電ランプＬａの始動後（点灯後）は、インバータ２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を上述したようにオンオフさせることにより、放電ランプＬａに矩形波交番電圧を印加する。
【００３８】
ところで、制御回路６は、電圧検出部４で検出されるＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧（ランプ電圧に相当）と、電流検出部５で検出されるインバータ２への供給電流（ランプ電流に相当）とを用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が電力目標値になるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に設けたスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する。
【００３９】
以下に制御回路６についてさらに具体的に説明する。制御回路６は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）を主構成要素に用いたものであって、制御回路６において設定されている電力目標値Ｐｄと電圧検出部４で検出した検出電圧値Ｖｓとを用いて目標電流値Ｉｄを決定し、電流検出部５で検出した検出電流値Ｉｓが目標電流値Ｉｄに近付くようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御するように構成されている。電力目標値Ｐｄは、ＲＯＭからなる電力目標記憶部１１に格納されており、後述するように電力目標記憶部１１に格納された電力目標値Ｐｄを補正した補正目標電力値Ｐｅを求め、電流目標演算部１２において補正目標電力値Ｐｅを検出電圧値Ｖｓで除算することにより電流目標値Ｉｄが求められる。電流目標演算部１２で求めた電流目標値Ｉｄは出力回路部としての誤差増幅器１３において電流検出部５で求めた検出電流値Ｉｓと比較され、電流目標値Ｉｄと検出電流値Ｉｓとの差が小さくなるようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフのタイミングが設定される。ここに、電圧検出部４および電流検出部５の出力はアナログ信号であって、制御回路６にはマイコンを用いているから、検出電圧値Ｖｓおよび検出電流値Ｉｓは、図示しないＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換される。電力目標記憶部１１は始動からの経過時間に対応付けて電力目標値Ｐｄを設定してある。なお、図における誤差増幅器１３は、検出電流値Ｉｓと目標電流値Ｉｄとの差分に応じてスイッチング素子Ｑ１のオンオフのタイミングを決めるＰＷＭ信号であるパルス信号Ｓｇを発生する機能を含んでいる。したがって、検出電流値Ｉｓが目標電流値Ｉｄよりも小さいときにはスイッチング素子Ｑ１のオン期間を長くするようなパルス信号Ｓｇが誤差増幅器１３が出力される。
【００４０】
本実施形態の制御回路６は、検出電圧値Ｖｓに基づいて目標電力値Ｐｄを補正した補正目標電力値Ｐｅを生成する点が特徴であって、補正目標電力値Ｐｅを生成するために、以下の構成を有している。すなわち、制御回路６には、標準値を持つ放電ランプＬａを基準ランプと想定し、電力目標値記憶部１１に記憶した電力目標値Ｐｄを用いて時間経過とともに光出力を立ち上げたときの出力電圧の時間変化が、目標電圧値Ｖｄの時間変化としてあらかじめ記憶されているＲＯＭからなる基準ランプ電圧記憶部１４が設けられ、基準ランプ電圧記憶部１４から出力される目標電圧値Ｖｄは電圧誤差演算部１５において検出電圧値Ｖｓと比較される。電圧誤差演算部１５では、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの差から電力補正値Ｐｃを求める。つまり、電力補正値Ｐｃは、基準ランプについて設定した目標電圧値Ｖｄを予測される電圧値とし、検出電圧値Ｖｓと予測された電圧値（目標電圧値Ｖｄ）との誤差を用いて、目標電力値Ｐｄを補正するための電力補正値Ｐｃを求めるのである。電力補正値Ｐｃは電力目標値Ｐｄとともに電力目標値制御部１６に入力され、電力目標値制御部１６では電力目標値Ｐｄを電力補正値Ｐｃで補正した補正目標電力値Ｐｅを求める。このようにして得られた補正目標電力値Ｐｅを、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力の目標値に用いることによって、放電ランプＬａの光出力の立ち上がり特性を、基準ランプにおける光出力の立ち上がり特性に近付けることが可能になる。なお、図示していないが、始動からの時間は制御回路６に内蔵したタイマにより計時される。
【００４１】
制御回路６の動作について図２を用いて説明する。図２（ａ）は電力目標記憶部１１に格納された目標電力値Ｐｄであって、目標電力値Ｐｄは始動からの時間変化として規定される。また、基準ランプ電圧記憶部１４には図２（ｃ）のような目標電圧値Ｖｄが格納される。基準ランプとしては、始動からの光束の立ち上がり特性が図２（ｂ）に曲線αで示す特性である放電ランプＬａを想定している。図２（ｃ）において曲線β，γは図２（ｂ）における曲線β，γのような立ち上がり特性を有する放電ランプＬａを、補正しない目標電力値Ｐｄに従って制御した場合の検出電圧値Ｖｓの変化を表している。
【００４２】
以下では、放電ランプＬａの特性が曲線βである場合を例として説明する。曲線βの特性を有する放電ランプＬａでは、放電ランプＬａを点灯させると、図２（ｃ）に示すように検出電圧値Ｖｓが目標電圧値Ｖｄよりも速く立ち上がる。したがって、検出電圧値Ｖｓは目標電圧値Ｖｄに対して図２（ｄ）のような誤差を生じる。電圧誤差演算部１５では、図２（ｄ）のような誤差電圧を求め、さらに求めた誤差電圧を図２（ｅ）のような電力補正値Ｐｃに変換し、電力目標値制御部１６に与える。電力目標値制御部１６では、電力目標記憶部１１から出力された目標電力値Ｐｄから電力補正値Ｐｃを減算することにより、図２（ｆ）のような補正目標電力値Ｐｅを求める。
【００４３】
上述した動作によって、図２（ａ）に示す目標電力値Ｐｄの時間変化が図２（ｆ）に示す補正目標電力値Ｐｅに補正され、結果的に始動時間の短い放電ランプＬａに対してはオーバーシュートを抑制することが可能になる。
【００４４】
一方、曲線γで示すように基準ランプに比較して光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａについては、図２（ａ）の目標電力値Ｐｄが図２（ｆ）の補正目標電力値Ｐｅに補正され、結果的に光出力の立ち上がりが速められる。
【００４５】
なお、曲線αで示す特性の放電ランプＬａは基準ランプであるから、目標電圧値Ｖｄの時間変化と検出電圧値Ｖｓの時間変化とが一致し、電力補正値Ｐｃが０になるから、補正目標電力値Ｐｅは目標電力値Ｐｄと一致することになる。
【００４６】
上述したように制御回路６はマイコンを主構成要素として構成されているから、図３に制御回路６の動作をマイコンの処理手順として示す。上述した制御回路６の動作は、放電ランプＬａの始動から光出力が安定するまでの期間の動作であるから、まず放電ランプＬａが始動すると時間の計時を開始する（Ｓ１）。電力目標記憶部１１から単位時間ごとに目標電力値Ｐｄを読み出すとともに（Ｓ２）、検出電圧値Ｖｓと検出電流値Ｉｓを読み込み（Ｓ３）、さらに基準ランプ電圧記憶部１４から単位時間ごとに目標電圧値Ｖｄを読み出す（Ｓ４）。
【００４７】
次に、検出電圧値Ｖｓの目標電圧値Ｖｄに対する誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）を求め（Ｓ５）、誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）を用いて電力補正値Ｐｃを決定する（Ｓ６）。誤差（Ｖｓ−Ｖｓ）と電力補正値Ｐｃとの関係は適宜の演算式またはテーブルにより、あらかじめ規定しておく。求めた電力補正値Ｐｃは目標電力値Ｐｄから減算され、減算結果が補正目標電力値Ｐｅ（＝Ｐｄ−Ｐｃ）になる（Ｓ７）。さらに、補正目標電力値Ｐｅを検出電圧値Ｖｓで除算することにより目標電流値Ｉｄ（＝Ｐｅ／Ｖｓ）を求め（Ｓ８）、求めた目標電流値Ｉｄに検出電流値Ｉｓを近付けるようにパルス信号を生成してスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する（Ｓ９）。
【００４８】
上述した動作を繰り返すことによって、放電ランプＬｓの特性によらず、光出力の立ち上がり特性（始動から光出力が安定するまでの時間）のばらつきを低減することができる。つまり、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａに対しては目標電力値Ｐｄを速くから低減でき、光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａに対しては比較的大きい電力を長時間与えることができる。その結果、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａではオーバーシュートが防止され、光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａでは立ち上がりを速めることが可能になる
本実施形態では、目標電力値Ｐｄを電力補正値Ｐｃで補正することにより光束の立ち上がり特性のばらつきを低減しているが、電圧誤差演算部１５の出力をＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧や出力電流の補正値に用い、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の検出電圧値Ｖｓや検出電流値Ｉｓを補正するようにしても同様に機能させることが可能である。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態は、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの時間に対する変化率（傾き）を用いて電力補正値Ｐｃを求める点が実施形態１と相違する。すなわち、図４に示すように、図１に示した実施形態との相違点は、制御回路６において電圧誤差演算部１５に代えて電圧傾き誤差積算部１７を設けている点であって、他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００５０】
電圧傾き誤差積算部１７には、電圧誤差演算部１５と同様に、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとが入力されるが、電圧傾き誤差積算部１７では、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの瞬時値の差を求めるのではなく、それぞれの変化率（傾き）を求め、傾きの差の積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める。
【００５１】
制御回路６の動作について、図５を用いてさらに詳しく説明する。図３と図５とを比較するとわかるように、図５におけるステップＳ１〜Ｓ３は図３におけるステップＳ１〜Ｓ３に相当し、図５におけるステップＳ４〜Ｓ６は図３におけるステップＳ７〜Ｓ９に相当する。ただし、本実施形態では図３におけるステップＳ４〜Ｓ６に代えて、電圧傾き誤差積算部１７が、図６に示す割込処理を行う点が相違する。
【００５２】
図６に示す割込処理は一定時間毎に行われ、まず単位時間毎に基準ランプ電圧記憶部１４から目標電圧値Ｖｄの変化率（傾き）を読み出す（Ｓ１１）。たとえば、単位時間毎に読み出した目標電圧値Ｖｄの差分を求めることによって、変化率を求めることができる。また、単位時間毎に求めた検出電圧値Ｖｓの差分（今回値と前回値との差分）を求め、この差分を検出電圧値Ｖｓの傾きとする（Ｓ１２）。
【００５３】
目標電圧値Ｖｄの傾きと検出電圧値Ｖｓの傾きとが求められると両者の差を求めて積算する（Ｓ１３）。つまり、検出電圧値Ｖｓの傾きをＴｓとし、目標電圧値Ｖｄの傾きをＴｄとすれば、両者の差（Ｔｓ−Ｔｄ）を求めて、差（Ｔｓ−Ｔｄ）を積算する。この積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める（Ｓ１４）。つまり、積算値と電力補正値Ｐｃとの間に適宜の関数またはテーブルによる関係付けを行っておき、積算値を電力補正値Ｐｃに変換する。検出電圧値Ｖｓの今回値は次回に検出電圧値Ｖｓの傾きを求める際に用いるから、これをバッファに保存する（Ｓ１５）。このようなステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を割込処理として電圧傾き誤差積算部１７において一定時間毎に行い、求めた電力補正値Ｐｃを目標電力値Ｐｄに適用して補正目標電力値Ｐｅを求めるのである。
【００５４】
他の構成および動作は実施形態１と同様であって、実施形態１の動作では、放電ランプＬａの寿命末期等において始動する際に、ランプ電圧の絶対値が大きくなっていると、出力電力を絞りすぎる可能性があるのに対して、本実施形態では検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの傾きの積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決定しているから、寿命末期等においてランプ電圧の絶対値が変化した場合（つまり、目標電圧値Ｖｄにオフセットがのった場合）でも、供給電力を絞り過ぎることなく光束の立ち上がり特性を良好に保つことが可能になる。
【００５５】
なお、近年、無水銀化された高輝度放電ランプが提供されており、この種の放電ランプＬａでは点灯から定格電圧までのランプ電圧の変化幅が小さいから、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの傾き差のみで光出力の立ち上がり特性を判断するのは困難であるが、本実施形態では目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの傾きの差の積算値を用いていることによって、電力補正値Ｐｃを決定する際に比較的大きい値を用いることが可能になっており、立ち上がり特性の判断が容易になっている。
【００５６】
なお、検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄとの傾きとの差を単位時間毎に積算する代わりに、単位時間毎に目標電圧値Ｖｄの差を積算しておき、異なる単位時間毎に目標電圧値Ｖｄの傾きを積算値から減算してもよい。
【００５７】
（実施形態３）
実施形態１において、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの差（Ｖｓ−Ｖｄ）から電力補正値Ｐｃを求めるにあたって、両者の関係を基本的には線形関係と想定しており、電力補正値Ｐｃを差（Ｖｓ−Ｖｄ）に比例する値として求めている。これに対して本実施形態は、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの関係を図７のように設定している。つまり、差（Ｖｓ−Ｖｄ）の絶対値が大きい領域では、電力補正値Ｐｃの変化を小さくしているのである。
【００５８】
一般に、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａは光出力が立ち上がり始めると光出力が急速に上昇するから、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとに差が生じたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力を大きく低減させることが必要である。一方、出力電力を低減させすぎると光出力が大きく低下してアンダーシュートを生じることになる。
【００５９】
これに対して、本実施形態では、差（Ｖｓ−Ｖｄ）が正かつ小さい場合（光束が急速に立ち上がり始めるタイミング）には、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの変化率を大きくすることによって、検出電圧値Ｖｓが目標電圧値Ｖｄに対して変化し始めるとすぐにＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力を大きく絞るようにしてある。また、差（Ｖｓ−Ｖｄ）が大きい場合には、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの変化率を小さくすることによって、補正目標電力値Ｐｅが目標電力値Ｐｄに対して大きく低減されるのを防止し、出力電力の絞りすぎを防止することができる。
【００６０】
上述の説明では、実施形態１に対して図７に示す関係を適用する例を説明したが、実施形態２の構成において、検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄの傾きとの差分の積算値から電力補正値Ｐｃを求める際に、図７に示す関係を適用することによっても同様の効果が得られる。他の構成および動作は実施形態１または実施形態２と同様である。
【００６１】
（実施形態４）
実施形態１では基準ランプ電圧記憶部１４において標準的な特性を有する放電ランプＬａを基準ランプに用いており、また電力目標記憶部１１にも標準的な放電ランプＬａに対する目標電力値Ｐｄを設定しているが、本実施形態は種々の放電ランプＬａから立ち上がり特性がもっとも悪い（始動から定格光束に達するまでの時間がもっとも長い）放電ランプＬａを選択し、この放電ランプＬａを基準ランプに用いて、電力目標記憶部１１における目標電力値Ｐｄおよび基準ランプ電圧記憶部１４における目標電圧値Ｖｄを設定しているものである。
【００６２】
本実施形態では、電力目標記憶部１１において、光出力の立ち上がりがもっとも遅い放電ランプＬａを用いた場合に、所望の立ち上がり特性で放電ランプＬａの光出力が立ち上がるように設定した目標電力値Ｐｄを時間経過に対応付けて格納してある。電力目標記憶部１１に格納された目標電力値Ｐｄは図８（ａ）のようになる。このような目標電力値Ｐｄを設定しているから、他の放電ランプＬａを用いると、図８（ｂ）のように、光束がオーバーシュートすることになる。また、図８（ｃ）のように、基準ランプ電圧記憶部１４には、光出力の立ち上がり特性がもっとも悪い（曲線γで示す）放電ランプＬａに対応付けて目標電圧値Ｖｄを設定しているから、曲線α，βに対応する他の放電ランプＬａではランプ電圧も短時間で上昇する。
【００６３】
上述の動作によって、図８（ｄ）のように、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの電圧誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）は、つねに正の値になり、図８（ｅ）のように、電力補正値Ｐｃもつねに正の値になる。言い換えると、図８（ｆ）のように、補正目標電力値Ｐｅは基準ランプに対して必ず減少することになる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が、電力目標記憶部１１に設定された目標電力値Ｐｄよりも大きくなることがないから、回路部品の定格を含めて設計が容易になる。また、光出力の立ち上がり特性について最悪の場合の動作を決めているから、放電ランプＬａのばらつきを含めてすべての放電ランプＬａで所望の立ち上がり特性を満たすことが可能になる。さらに、制御回路６の動作を決めるプログラムが実施形態１、２に比較して簡単になるから、マイコンの負荷の低減につながる。他の構成および動作は実施形態１、２と同様である。
【００６４】
（実施形態５）
本実施形態は、図９に示すように、基本的な構成は図４に示した実施形態２と同様であって、制御回路６において放電ランプＬａの点灯（始動）からの経過時間を計時する時間測定部１８を付加したものである。時間計測部１８は電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６との動作の切替時点を決定するために用いられる。すなわち、電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６とは、時間計測部１８で計時された時間が放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐに達するまでは実施形態２と同様に動作し（つまり、目標電力値Ｐｄから電力補正値Ｐｃを減算した結果を補正電力目標値Ｐｅとして電流目標演算部１２に与える）、規定時間Ｔｐに達した後には、電圧傾き誤差積算部１７から電力目標値制御部１６に入力される電力補正値Ｐｃを時間経過に伴って減少させることによって、時間経過に伴って補正目標電力値Ｐｅを目標電力値Ｐｄに漸近させる。
【００６５】
すなわち、電力目標値記憶部１１に図１０（ａ）のように目標電力値Ｐｄが設定され、目標電力値Ｐｄをそのまま用いて種々の放電ランプＬａを制御したときに図１０（ｂ）のように光束が変化するものすると、各放電ランプＬａごとに検出電圧値Ｖｓは図１０（ｃ）のように変化する。放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐまでの制御は実施形態２と同様であり、電圧傾き誤差積算部１７において図１０（ｄ）のように検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄの傾きとの差が積算され、図１０（ｅ）のように積算値に基づいて決定した電力補正値Ｐｃが出力される。ただし、規定時間Ｔｐが経過した後は電圧傾き誤差積算部１７では傾きの差を求める動作を停止し、電力補正値Ｐｃを時間経過ととともに０に近付ける。このような動作によって、放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐが経過すると、補正目標電力値Ｐｅは時間経過に伴って目標電力値Ｐｄに漸近することになる。
【００６６】
上述したように、本実施形態の制御回路６は基本的な動作は実施形態２と同様であって、図６に示した割込処理に代えて、図１１に示す割込処理を一定時間毎に行う点で実施形態２と相違する。すなわち、一定時間毎に割込処理を行うたびに時間測定部１８において規定時間Ｔｐが経過したか否かを判断し（Ｓ１０）、規定時間Ｔｐが経過するまでは図６に示した実施形態２と同様の割込処理を行うことで電力補正値Ｐｃを求める（Ｓ１１〜１５）。一方、規定時間Ｔｐの経過後には、電力補正値Ｐｃが０か正か負かを判断し（Ｓ１６，Ｓ１７）、電力補正値Ｐｃが０であるときには割込処理を終了する。また、電力補正値Ｐｃが正であるときには電力補正値Ｐｃを規定した一定の補正量だけ減少させ（Ｓ１８）、逆に電力補正値Ｐｃが負であるときには電力補正値Ｐｃを規定した一定の補正量だけ増加させる（Ｓ１９）。
【００６７】
本実施形態の動作では、光束の立ち上がり特性のばらつきを抑制することができるのはもちろんのこと、光束が立ち上がった後に定格電力での定常点灯状態に滑らかに移行させることができる。また、無水銀ランプは光束の立ち上がり後（点灯から約１０秒程度以降）にフリッカなどによってランプ電圧が急激に減少する時点があり（ｄＶ／ｄｔ＜−１０Ｖ／ｓで電圧が低下する）、実施形態２の制御をその時点まで継続していると、制御回路６にランプ電圧の急激な変化が入力されることによって誤動作する場合がある。そこで、上述した規定時間Ｔｐを、ランプ電圧の急激な変化が生じる時点よりも前の時間とすることによって誤動作を回避することができる。
【００６８】
なお、放電ランプＬａの動作状態（初始動または再始動）に応じて点灯後の目標電力値Ｐｄを設定している場合には、放電ランプＬａの動作状態に応じて規定時間Ｔｐを可変に設定しておくのが望ましい。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００６９】
（実施形態６）
本実施形態は、図１２に示すように、図１１に示した実施形態５の処理に対して、規定時間Ｔｐが経過した後の処理を変更したものである。すなわち、規定時間Ｔｐの経過後に、まず目標電力値Ｐｄの前回値から今回値を減算することにより目標電力値Ｐｄの時間当たりの減少量を求めている（Ｓ１６）。電力補正値Ｐｃが正のときの補正量と減少量とを比較し（Ｓ１７）、補正量が減少値以下であれば目標電力値Ｐｄの減少量を補正量に用いる（Ｓ１８）。減少値よりも補正量が大きいときには、補正量をそのまま用いる。補正量が決まると、電力補正値Ｐｃが０か正か負かを判断し（Ｓ１９，Ｓ２０）、電力補正値Ｐｃが０であるときには目標電力値Ｐｄの今回値をバッファに格納して割込処理を終了する（Ｓ２３）。また、電力補正値Ｐｃが正であるときには電力補正値Ｐｃを上述のようにして決定した補正量だけ減少させ（Ｓ２１）、逆に電力補正値Ｐｃが負であるときには電力補正値Ｐｃを補正量だけ増加させる（Ｓ２２）。補正目標電力値Ｐｅを求めた後には目標電力値Ｐｄの今回値をバッファに保存して割込処理を終了する（Ｓ２３）。
【００７０】
上述の処理によって、規定時間Ｔｐが経過した後に、電力補正値Ｐｃが正であるときに電力補正値Ｐｃを減少させるための補正量を、目標電力値Ｐｄの時間当たりの減少量よりも小さくし、補正目標電力値Ｐｅが上昇するのを防止しているのである。本実施形態では、規定時間Ｔｐの経過後に目標電力値Ｐｄが再上昇するのを防止することができ、光束の過剰出力の発生を防止することができる。他の構成および動作は実施形態５と同様である。
【００７１】
（実施形態７）
本実施形態は、図１３に示すように、図９に示した実施形態５の構成において、電力目標値制御部１６と電流目標演算部１３との間に補正目標電力値Ｐｅに対する制限を加える電力目標値制限部１９を付加したものである。電力目標値制限部１９は補正目標電力値Ｐｅにおける最大値と最小値とを規定するものであり、電力目標値制限部１９から出力される制限目標電力値Ｐｆは、最大値と最小値との間の値になる。
【００７２】
すなわち、図１４に示すように、まず放電ランプＬａの電源が投入されると、初期設定を行った後（Ｓ１）、電力目標記憶部１１から単位時間ごとに目標電力値Ｐｄを読み出すとともに（Ｓ２）、検出電圧値Ｖｓと検出電流値Ｉｓを読み込み（Ｓ３）、電力補正値Ｐｃを決定する（Ｓ４）。ここで、電流目標値Ｉｄを求める前に（Ｓ９）前に、補正目標電力値Ｐｅの上限（最大電力）と下限（定格電力）を規定する（Ｓ５〜Ｓ８）点が本実施形態の特徴である。
【００７３】
電力目標値制限部１９では、まず補正目標電力値Ｐｅが定格電力より大きいか否かを判断し（Ｓ５）、Ｆ１０：補正目標電力値Ｐｅが定格電力より大きいか否かを判断し（Ｓ５）、補正目標電力値Ｐｅが定格電力より小さいときには補正目標電力値Ｐｅを定格電力に設定する（Ｓ７）。また、補正目標電力値Ｐｄｅ規定した最大電力より小さいか否かを判断し（Ｓ６）、補正目標電力値Ｐｅが最大電力より大きいときには補正目標電力値Ｐｅを最大電力に設定する（Ｓ８）。このような処理によって、制限目標電力値Ｐｆは定格電力と最大電力との間の値に制限される。この制限目標電力値Ｐｆを用いて電流目標演算部１２において目標電流値Ｉｄを生成し（Ｓ９）、検出電流値Ｉｓを目標電流値Ｉｄに近付けるようにスイッチング素子Ｑ１を制御する（Ｓ１０）。
【００７４】
本実施形態の制御によれば、ノイズによるランプ電圧の後読み込みなどによる出力電力の絞り込みすぎによる立ち消えや出力電力の過剰出力による眩惑を防止することができる。なお、補正目標電力値Ｐｅの下限を定格電力ではなく、時間を変数とする関数によって規定すれば、さらにノイズに強い制御が実現できる。他の構成および動作は実施形態５と同様である。
【００７５】
（実施形態８）
本実施形態は、図１５に示すように、図１３に示した実施形態７の構成において、電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６との間に補正値変化規制部２０を設けた点で相違する。補正値変化規制部２０では、電圧傾き誤差積算部１７の出力である電力補正値Ｐｃの変化幅を制限し、規制電力補正値Ｐｂを求める。求めた規制電力補正値Ｐｂは電力目標値制限部１６に入力され、目標電力値Ｐｄが規制電力補正値Ｐｂにより補正される（目標電力値Ｐｄ−規制電力補正値Ｐｂになる）。
【００７６】
制御回路６の動作のうち、電圧傾き誤差積算部１７において電力補正値Ｐｃを求める処理および制限目標電力値Ｐｆを求める処理を図１６に示す。ただし、図１６におけるステップＳ２２〜Ｓ２９の処理は、図１２に示したステップＳ１６〜Ｓ２３の処理と同処理であるから、ここでは説明を省略し、ステップＳ１１〜Ｓ２１の処理について説明する。図１６に示す割込処理は一定時間毎に行われ、規定時間Ｔｐの経過前では（Ｓ１０）、単位時間毎に基準ランプ電圧記憶部１４から目標電圧値Ｖｄの変化率（傾き）を読み出す（Ｓ１１）。たとえば、単位時間毎に読み出した目標電圧値Ｖｄの差分を求めることによって、変化率を求めることができる。また、単位時間毎に求めた検出電圧値Ｖｓの差分（今回値と前回値との差分）を求め、この差分を検出電圧値Ｖｓの傾きとする（Ｓ１２）。
【００７７】
目標電圧値Ｖｄの傾きと検出電圧値Ｖｓの傾きとが求められると両者の差を求めて積算する（Ｓ１３）。つまり、検出電圧値Ｖｓの傾きをＴｓとし、目標電圧値Ｖｄの傾きをＴｄとすれば、両者の差（Ｔｓ−Ｔｄ）を求めて、差（Ｔｓ−Ｔｄ）を積算する。この積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める（Ｓ１４）。
【００７８】
次に、補正値変化規制部２０に格納されている規制電力補正値Ｐｂと電力補正値Ｐｃとの大小を比較し（Ｓ１５）、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃ以上であれば、既定した最大変化電力値Ｐｍを減算して、あらたな規制電力補正値Ｐｂとして格納する（Ｓ１６）。一方、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃよりも小さいときには、規制電力補正値Ｐｂに最大変化電力値Ｐｍを加算して、あらたな規制電力補正値Ｐｂとして格納する（Ｓ１７）。
【００７９】
ステップＳ１６，Ｓ１７において規制電力補正値Ｐｂに最大変化電力値Ｐｍを加減算することによって、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃよりも大きくなるかまたは小さくなることが考えられるから、ステップＳ１６，Ｓ１７で求めた規制電力補正値Ｐｂを電力補正値Ｐｃと比較し（Ｓ１８，Ｓ１９）、最大変化電力値Ｐｍの減算によって規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃより小さくなった場合、あるいは最大変化電力値Ｐｍの加算によって規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃ以上になった場合には、電力補正値Ｐｃを規制電力補正値Ｐｂとして用いる（Ｓ２０）。なお、最大変化電力値Ｐｍの加減算によってステップＳ１８，Ｓ１９の条件が満たされない場合には、最大変化電力値Ｐｍの加減算を行った後の規制電力補正値Ｐｂを規制電力補正値Ｐｂを用いる。
【００８０】
以上説明した処理によって、規制電力補正値Ｐｂの最大変化幅を最大変化電力値Ｐｍとして規制電力補正値Ｐｂを電力補正値Ｐｃへと近付けていくことができる。その結果、電圧傾き誤差積算部１７の出力である電力補正値Ｐｃが急変（ノイズ等で検出電圧値Ｖｓが異常な値をとると発生）した場合などに、目標電流値Ｉｄが急変して放電ランプＬａの光出力がちらつくのを防止することが可能となり、より安定な制御を実現することができる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部を設けてあり、電圧検出部で検出した検出電圧値を目標電圧値と比較するから、目標電力値を補正するから、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す回路図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】実施形態２を示す回路図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】実施形態３の動作説明図である。
【図８】実施形態４の動作説明図である。
【図９】実施形態５を示す回路図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】実施形態６の動作説明図である。
【図１３】実施形態７を示す回路図である。
【図１４】同上の動作説明図である。
【図１５】実施形態８を示す回路図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【図１７】従来例を示すブロック図である。
【図１８】同上の動作説明図である。
【図１９】同上の動作説明図である。
【図２０】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ
２ インバータ
３ イグナイタ
４ 電圧検出部
５ 電流検出部
６ 制御回路
１１ 電力目標記憶部
１２ 電流目標演算部
１３ 誤差増幅器
１４ 基準ランプ電圧記憶部
１５ 電圧誤差演算部
１６ 電力目標値制御部
１７ 電圧傾き積算部
１８ 時間測定部
１９ 電力目標値制限部
２０ 補正値変化規制部
Ｅ 直流電源
Ｌａ 放電ランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタルハライドランプのような高輝度放電ランプを点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の前照灯やプロジェクタの光源として、メタルハライドランプのような高輝度放電ランプ（以下、放電ランプと略称する）が用いられるようになってきている。この種の用途では、始動時に光束を急速に立ち上げる必要があり、とくに車載用途では点灯の指示から短時間で光束を立ち上げることが要求される。始動時間（点灯から所定の光出力に達するまでの時間）を短縮する技術としては、点灯直後に定格電力を超える電力を放電ランプに供給する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
始動時間を短縮する技術について、さらに詳しく説明する。一般にこの種の放電灯点灯装置は、図１７に示すように、直流電源Ｅが電源スイッチＳＷを介してＤＣ−ＤＣコンバータ１に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１により直流電源Ｅの電圧が放電ランプＬａの点灯に必要な電圧に電圧変換される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２の出力電圧はインバータ３により低周波（１００Ｈｚ程度）の矩形波交番電圧に変換され、この矩形波交番電圧が放電ランプＬａに印加されることによって放電ランプＬａが点灯する。また、放電ランプＬａの始動には数十ｋＶの始動用高電圧が必要であるから、始動用高電圧を発生させるためにイグナイタ３が設けられる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端間には一対の抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列抵抗を用いて構成された電圧検出部４が設けられ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１とインバータ２との間には抵抗Ｒ３からなる電流検出部５が設けられる。電圧検出部４はインバータ２の入力電圧に相当する電圧を抵抗Ｒ２の両端電圧として出力し、電流検出部５はインバータ２に供給された電流に比例する電圧を抵抗Ｒ３の両端電圧として出力する。つまり、電圧検出部４と電流検出部５との出力値の積はインバータ２で生じる損失をほぼ一定とみなせば、放電ランプＬａへの供給電力を反映していることになる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１は図示しないスイッチング素子を備え、スイッチング素子のオンオフの時間が制御回路６により制御される。制御回路６は、電圧検出部４と電流検出部５との出力値を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が目標電力になるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１のスイッチング素子のオンオフを制御する。
【０００４】
制御回路６は、電圧検出部４および電流検出部５の出力を用いて放電ランプＬａの動作状態を検出し、放電ランプＬａの動作状態に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を制御するものであって、放電ランプＬａの定常点灯時には定電力が供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御する。また、初始動（コールドスタート）あるいは再始動（ホットスタート）の際には、始動時間を短縮するように定格電力を超える電力が供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御するのである。
【０００５】
制御回路６の動作には種々動作が知られており、たとえば、ランプ電圧−ランプ電流の関係を図１８のように設定することが考えられている。図示例では、ランプ電圧が低い領域Ｄ１において定格電力を超える電力（定格電力の２倍以上の電力）が放電ランプＬａに供給されるような定電流を供給する制御を行い、ランプ電圧が比較的高い領域（定格電圧付近の領域）Ｄ３では放電ランプＬａに定格電力が供給されるように定電力を供給する制御を行い、領域Ｄ１と領域Ｄ３との間の領域Ｄ２ではランプ電圧−ランプ電流の関係が滑らかに移行するような制御を行う。以下では、領域Ｄ１を定電流領域、領域Ｄ２を移行領域、領域Ｄ３を定電力領域と呼ぶ。
【０００６】
一方、初始動時のランプ電圧は図１９のように時間経過に伴って増加することが知られているから、図１８に示す関係でＤＣ−ＤＣコンバータ１を制御すれば、始動直後におけるランプ電圧の低い期間には定電流領域Ｄ１で動作し、ランプ電圧が上昇すると定電力領域Ｄ３で動作させることが可能になる。すなわち、始動直後の定電流領域Ｄ１では定格電力よりも大きい電力を放電ランプＬａに供給することによって光束の立ち上がりに要する時間を短くすることが可能になる。
【０００７】
ところで、上述のように移行領域Ｄ２を設けているのは、ランプ電圧の増加に対してランプ電流が減少する割合を調節することによってランプ電力の変化を緩和し、光束が立ち上がる際のオーバーシュートやアンダーシュートを防止するためであって、放電ランプＬａの始動後に移行領域Ｄ２に対応する期間において定格光束に漸近させることにより、光束のオーバシュートやアンダーシュートを抑制している。
【０００８】
上述した制御は放電ランプＬａが周囲温度程度に冷えた状態から始動（初始動）する場合の例であり、点灯していた放電ランプＬａの消灯直後に再点灯させる場合（再始動）のように、放電ランプが温かい状態において同じ制御を行うと、ランプ電圧の立ち上がりの変化率が大きくなるものであるから、定電力領域Ｄ３に近付いたときに放電ランプＬａに過剰な電力が供給され、光束にオーバーシュートを生じることになる。ここに、始動からの時間経過に応じた供給電力の目標値を設定し、この目標値で放電ランプＬａへの供給電力を制御したとすると、放電ランプＬａの点灯後に数Ｖ〜３０Ｖ程度まで低下したランプ電圧を上昇させる速度は、光束の立ち上がりの速い放電ランプＬａほど速い傾向にある。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、ランプ電圧の時間変化を検出し、移行領域Ｄ２において、ランプ電圧の変化率の増大に対して放電ランプへの供給電力を抑制することによって、再始動時の過剰発光を防止している。
【００１０】
【特許文献１】
特許第２９４６３８４号公報（第００１６段落、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放電ランプＬａは製造上の誤差による個体差や経年変化によって、光束の立ち上がり特性にばらつきが生じる。したがって、放電ランプＬａの光束の立ち上がり特性が図２０に曲線αで示す特性になるように移行領域Ｄ２の制御特性を設定したとしても、光束の立ち上がり特性が速い放電ランプＬａでは図２０に曲線βで示すようにオーバーシュートするから定格光束Ｆ１で安定するまでの時間が設計値よりも長くなり、また、光束の立ち上がり特性が遅い放電ランプＬａでは図２０に曲線γで示すように定格光束Ｆ１に到達するまでの時間が設計値よりも長くなるという問題が生じる。
【００１２】
ちなみに、車載用途の放電ランプＬａでは、始動（点灯）から３分後の光束を１００％とするときに、点灯から１秒後に２５％、４秒後に８０％に達することが要求される。
【００１３】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、高輝度放電ランプである放電ランプに供給する電力および電流を制御可能とした電源回路と、ランプ電圧に相当する電圧を検出する電圧検出部と、ランプ電流に相当する電流を検出する電流検出部と、電圧検出部と電流検出部との出力を監視し放電ランプに供給する電力が規定した電力値になるように電源回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、放電ランプの点灯からの経過時間に目標電力値を対応付けて記憶した電力目標記憶部と、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部と、電圧検出部で検出した電圧と基準ランプ電圧記憶部から読み出した目標電圧値との比較により決定される電力補正値を用いて、目標電力値を補正した補正目標電力値を出力する電力目標値制御部と、放電ランプに供給する電力が補正目標電力値に保たれるように電源回路を制御する出力回路部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部を設けてあり、電圧検出部で検出した検出電圧値を目標電圧値と比較することによって、目標電力値を補正するから、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することが可能になる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御回路が、前記電圧検出部の出力の所定時間毎の変化量と前記基準ランプ電圧記憶部から所定時間毎に読み出した目標電圧値の変化量との差分を積算するとともに積算値から電力補正値を決定する電圧傾き誤差積算部を備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、電圧検出部で検出される検出電圧値の絶対値によらず、変化率によって電力補正値を求めるから、放電ランプが寿命末期になるなどしてランプ電圧が全体に上昇しても適切な電力補正値を求めることが可能になる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記制御回路が、前記電圧検出部から得られる情報と前記基準ランプ電圧記憶部から得られる情報とを用いて前記電力補正値を決定するにあたって、電圧検出部と基準ランプ電圧記憶部とから得られる情報の差異が大きいほど電力補正値の変化率を小さくしていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、電力補正値が大きく低減されるのを防止することができ、放電ランプへの供給電力の絞り込みすぎを防止することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記電力目標記憶部および前記基準ランプ電圧記憶部には、適合させる放電ランプのうち光出力の立ち上がりがもっとも遅い放電ランプに対して設定される目標電力値および目標電圧値をそれぞれ記憶させていることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、放電ランプへの供給電力が目標電力値よりも大きくなることがないから回路部品の定格を含めて設計が容易になり、制御回路の動作も比較的簡単になる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間が経過した後に、電力補正値の絶対値を時間の経過とともに減少させることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、光束が立ち上がった後に定格電力での定常点灯状態への移行を滑らかに行うことができる。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間が経過した後に、放電ランプに供給する電力を増加させないことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、放電ランプに供給する電力が過剰にならないように制限できるから、放電ランプからの光束の過剰出力を防止することができる。
【００２６】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、点灯から規定時間までは放電ランプに供給する電力を定格電力より大きくするように最小値を規定していることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、点灯直後に供給する電力の最小値を定格電力により制限しているから、供給電力の絞り込みすぎて立ち消えすることを防止できる。
【００２８】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、放電ランプに供給する電力の最大値を規定していることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、最大電力を制限しているから、とくに車載用途において過剰な光出力による眩惑を防止することが可能になる。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記制御回路が、前記電力目標値制御部に与える電力補正値が規定した最大変化電力値を越えないように規制していることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、ノイズなどによって目標電力値に対する補正値が急変するのを防止することができ、結果的に放電ランプへの供給電力の急変による光出力のちらつきを防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１とインバータ２とからなる電源回路を備え、さらにイグナイタ３と電圧検出部４と電流検出部５と制御回路６とを備える。制御回路６を除く構成は従来構成と同様であって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は直流電源Ｅを電圧変換し、インバータ２ではＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を矩形波交番電圧に変換する。さらに、インバータ２の出力にはイグナイタ３が接続され、イグナイタ３から放電灯Ｌａに始動用高電圧を印加することによって放電灯Ｌａを始動する。具体構成を図示していないが、電圧検出部４および電流検出部５は、従来構成と同様に抵抗Ｒ１〜Ｒ３を用いて構成すればよい。
【００３３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、直流電源Ｅの両端間に接続される、トランスＴ１の１次巻線ｎ１とＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１との直列回路を備え、トランスＴ１の２次巻線ｎ２にダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ１を接続した構成を有する。ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１のオン時には平滑コンデンサＣ１に充電電流を流さず、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に巻線ｎ１から平滑コンデンサＣ１に充電電流を流す極性に接続される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１はフライバック形であって、スイッチング素子Ｑ１のオンオフの時間を制御することによって、直流電源Ｅの端子電圧に対して平滑コンデンサＣ１の両端電圧の昇圧と降圧とが可能になっている。
【００３４】
すなわち、電源スイッチＳＷ（図１７参照）を投入して直流電源ＥからＤＣ−ＤＣコンバータ１に電源を供給すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１ではスイッチング素子Ｑ１のオン期間に、トランスＴ１の１次巻線ｎ１とスイッチング素子Ｑ１とを通して電流が流れる。ただし、この期間においてトランスＴ１の２次側に生じる誘起電圧はダイオードＤ１の逆方向になるから、平滑コンデンサＣ１に充電電流を流すことはできず、１次巻線ｎ１に流れる電流のエネルギはトランスＴ１に蓄積される。その後、スイッチング素子Ｑ１がオフになると、トランスＴ１に蓄積されていたエネルギによって、２次巻線ｎ２−平滑コンデンサＣ１−ダイオードＤ１−２次巻線ｎ２の経路で電流が流れ、トランスＴ１に蓄積されていたエネルギが平滑コンデンサＣ１に移される。
【００３５】
インバータ２は、それぞれＭＯＳＦＥＴからなる４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をブリッジ接続したフルブリッジ回路であって、各２個ずつのスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５からなる一対の直列回路が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端に設けた平滑コンデンサＣ１にそれぞれ並列接続されている。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点との間にはイグナイタ３に設けたトランスＴ２の２次巻線ｎ２を介して放電ランプＬａが接続される。つまり、インバータ２の出力端間にトランスＴ２の２次巻線ｎ２と放電ランプＬａとの直列回路が接続される。スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は図示しない制御回路によりオンオフが制御される。通常の制御では、放電ランプＬａに低周波の矩形波交番電圧が印加されるように、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５の組とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の組とが交互にオンオフを繰り返すように制御される。
【００３６】
イグナイタ３は、インバータ２の出力端間に接続されたコンデンサＣ２と、１次巻線ｎ１の一端がコンデンサＣ２の一端に接続されたトランスＴ２と、トランスＴ２の１次巻線ｎ１の他端とコンデンサＣ２の他端との間に接続されたスパークギャップＳＧとにより構成される。したがって、コンデンサＣ２の両端電圧がスパークギャップＳＧのブレークオーバ電圧に達するまでコンデンサＣ２を充電すると、スパークギャップＳＧのブレークダウンによってコンデンサＣ２からトランスＴ２の１次巻線ｎ１に電流が流れ、トランスＴ２の２次巻線ｎ２に高電圧が発生する。トランスＴ２の２次巻線ｎ２は放電ランプＬａに接続されているから、２次巻線ｎ２に発生した高電圧は放電ランプＬａに印加され、放電ランプＬａを始動することができる。
【００３７】
ここで、始動時におけるインバータ２の動作を説明する。放電ランプＬａの始動前には放電ランプＬａが導通していないから、インバータ２は無負荷状態に近く、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は軽負荷になるから平滑コンデンサＣ１の電圧が上昇する。ここで、インバータ２のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５をオンに保つとともに、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオフに保っておけば、平滑コンデンサＣ１の両端電圧がコンデンサＣ２の両端電圧にそのまま反映され、コンデンサＣ２の両端電圧が上昇する。コンデンサＣ２の両端電圧がスパークギャップＳＧのブレークオーバ電圧に達すると、スパークギャップＳＧががレークダウンし、上述したようにトランスＴ２の１次巻線ｎ１に瞬時に電流が流れて、トランスＴ２の２次巻線ｎ２に高電圧（数１０ｋＶ程度）が誘起され、放電ランプＬａが始動される。このようにして放電ランプＬａが始動されると、その瞬間にＤＣ−ＤＣコンバータ１から放電ランプＬａに電流が流れ、放電ランプＬａはアーク放電に移行する。放電ランプＬａの始動後（点灯後）は、インバータ２のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を上述したようにオンオフさせることにより、放電ランプＬａに矩形波交番電圧を印加する。
【００３８】
ところで、制御回路６は、電圧検出部４で検出されるＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧（ランプ電圧に相当）と、電流検出部５で検出されるインバータ２への供給電流（ランプ電流に相当）とを用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が電力目標値になるように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１に設けたスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する。
【００３９】
以下に制御回路６についてさらに具体的に説明する。制御回路６は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）を主構成要素に用いたものであって、制御回路６において設定されている電力目標値Ｐｄと電圧検出部４で検出した検出電圧値Ｖｓとを用いて目標電流値Ｉｄを決定し、電流検出部５で検出した検出電流値Ｉｓが目標電流値Ｉｄに近付くようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御するように構成されている。電力目標値Ｐｄは、ＲＯＭからなる電力目標記憶部１１に格納されており、後述するように電力目標記憶部１１に格納された電力目標値Ｐｄを補正した補正目標電力値Ｐｅを求め、電流目標演算部１２において補正目標電力値Ｐｅを検出電圧値Ｖｓで除算することにより電流目標値Ｉｄが求められる。電流目標演算部１２で求めた電流目標値Ｉｄは出力回路部としての誤差増幅器１３において電流検出部５で求めた検出電流値Ｉｓと比較され、電流目標値Ｉｄと検出電流値Ｉｓとの差が小さくなるようにスイッチング素子Ｑ１のオンオフのタイミングが設定される。ここに、電圧検出部４および電流検出部５の出力はアナログ信号であって、制御回路６にはマイコンを用いているから、検出電圧値Ｖｓおよび検出電流値Ｉｓは、図示しないＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換される。電力目標記憶部１１は始動からの経過時間に対応付けて電力目標値Ｐｄを設定してある。なお、図における誤差増幅器１３は、検出電流値Ｉｓと目標電流値Ｉｄとの差分に応じてスイッチング素子Ｑ１のオンオフのタイミングを決めるＰＷＭ信号であるパルス信号Ｓｇを発生する機能を含んでいる。したがって、検出電流値Ｉｓが目標電流値Ｉｄよりも小さいときにはスイッチング素子Ｑ１のオン期間を長くするようなパルス信号Ｓｇが誤差増幅器１３が出力される。
【００４０】
本実施形態の制御回路６は、検出電圧値Ｖｓに基づいて目標電力値Ｐｄを補正した補正目標電力値Ｐｅを生成する点が特徴であって、補正目標電力値Ｐｅを生成するために、以下の構成を有している。すなわち、制御回路６には、標準値を持つ放電ランプＬａを基準ランプと想定し、電力目標値記憶部１１に記憶した電力目標値Ｐｄを用いて時間経過とともに光出力を立ち上げたときの出力電圧の時間変化が、目標電圧値Ｖｄの時間変化としてあらかじめ記憶されているＲＯＭからなる基準ランプ電圧記憶部１４が設けられ、基準ランプ電圧記憶部１４から出力される目標電圧値Ｖｄは電圧誤差演算部１５において検出電圧値Ｖｓと比較される。電圧誤差演算部１５では、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの差から電力補正値Ｐｃを求める。つまり、電力補正値Ｐｃは、基準ランプについて設定した目標電圧値Ｖｄを予測される電圧値とし、検出電圧値Ｖｓと予測された電圧値（目標電圧値Ｖｄ）との誤差を用いて、目標電力値Ｐｄを補正するための電力補正値Ｐｃを求めるのである。電力補正値Ｐｃは電力目標値Ｐｄとともに電力目標値制御部１６に入力され、電力目標値制御部１６では電力目標値Ｐｄを電力補正値Ｐｃで補正した補正目標電力値Ｐｅを求める。このようにして得られた補正目標電力値Ｐｅを、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力の目標値に用いることによって、放電ランプＬａの光出力の立ち上がり特性を、基準ランプにおける光出力の立ち上がり特性に近付けることが可能になる。なお、図示していないが、始動からの時間は制御回路６に内蔵したタイマにより計時される。
【００４１】
制御回路６の動作について図２を用いて説明する。図２（ａ）は電力目標記憶部１１に格納された目標電力値Ｐｄであって、目標電力値Ｐｄは始動からの時間変化として規定される。また、基準ランプ電圧記憶部１４には図２（ｃ）のような目標電圧値Ｖｄが格納される。基準ランプとしては、始動からの光束の立ち上がり特性が図２（ｂ）に曲線αで示す特性である放電ランプＬａを想定している。図２（ｃ）において曲線β，γは図２（ｂ）における曲線β，γのような立ち上がり特性を有する放電ランプＬａを、補正しない目標電力値Ｐｄに従って制御した場合の検出電圧値Ｖｓの変化を表している。
【００４２】
以下では、放電ランプＬａの特性が曲線βである場合を例として説明する。曲線βの特性を有する放電ランプＬａでは、放電ランプＬａを点灯させると、図２（ｃ）に示すように検出電圧値Ｖｓが目標電圧値Ｖｄよりも速く立ち上がる。したがって、検出電圧値Ｖｓは目標電圧値Ｖｄに対して図２（ｄ）のような誤差を生じる。電圧誤差演算部１５では、図２（ｄ）のような誤差電圧を求め、さらに求めた誤差電圧を図２（ｅ）のような電力補正値Ｐｃに変換し、電力目標値制御部１６に与える。電力目標値制御部１６では、電力目標記憶部１１から出力された目標電力値Ｐｄから電力補正値Ｐｃを減算することにより、図２（ｆ）のような補正目標電力値Ｐｅを求める。
【００４３】
上述した動作によって、図２（ａ）に示す目標電力値Ｐｄの時間変化が図２（ｆ）に示す補正目標電力値Ｐｅに補正され、結果的に始動時間の短い放電ランプＬａに対してはオーバーシュートを抑制することが可能になる。
【００４４】
一方、曲線γで示すように基準ランプに比較して光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａについては、図２（ａ）の目標電力値Ｐｄが図２（ｆ）の補正目標電力値Ｐｅに補正され、結果的に光出力の立ち上がりが速められる。
【００４５】
なお、曲線αで示す特性の放電ランプＬａは基準ランプであるから、目標電圧値Ｖｄの時間変化と検出電圧値Ｖｓの時間変化とが一致し、電力補正値Ｐｃが０になるから、補正目標電力値Ｐｅは目標電力値Ｐｄと一致することになる。
【００４６】
上述したように制御回路６はマイコンを主構成要素として構成されているから、図３に制御回路６の動作をマイコンの処理手順として示す。上述した制御回路６の動作は、放電ランプＬａの始動から光出力が安定するまでの期間の動作であるから、まず放電ランプＬａが始動すると時間の計時を開始する（Ｓ１）。電力目標記憶部１１から単位時間ごとに目標電力値Ｐｄを読み出すとともに（Ｓ２）、検出電圧値Ｖｓと検出電流値Ｉｓを読み込み（Ｓ３）、さらに基準ランプ電圧記憶部１４から単位時間ごとに目標電圧値Ｖｄを読み出す（Ｓ４）。
【００４７】
次に、検出電圧値Ｖｓの目標電圧値Ｖｄに対する誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）を求め（Ｓ５）、誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）を用いて電力補正値Ｐｃを決定する（Ｓ６）。誤差（Ｖｓ−Ｖｓ）と電力補正値Ｐｃとの関係は適宜の演算式またはテーブルにより、あらかじめ規定しておく。求めた電力補正値Ｐｃは目標電力値Ｐｄから減算され、減算結果が補正目標電力値Ｐｅ（＝Ｐｄ−Ｐｃ）になる（Ｓ７）。さらに、補正目標電力値Ｐｅを検出電圧値Ｖｓで除算することにより目標電流値Ｉｄ（＝Ｐｅ／Ｖｓ）を求め（Ｓ８）、求めた目標電流値Ｉｄに検出電流値Ｉｓを近付けるようにパルス信号を生成してスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御する（Ｓ９）。
【００４８】
上述した動作を繰り返すことによって、放電ランプＬｓの特性によらず、光出力の立ち上がり特性（始動から光出力が安定するまでの時間）のばらつきを低減することができる。つまり、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａに対しては目標電力値Ｐｄを速くから低減でき、光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａに対しては比較的大きい電力を長時間与えることができる。その結果、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａではオーバーシュートが防止され、光出力の立ち上がりが遅い放電ランプＬａでは立ち上がりを速めることが可能になる
本実施形態では、目標電力値Ｐｄを電力補正値Ｐｃで補正することにより光束の立ち上がり特性のばらつきを低減しているが、電圧誤差演算部１５の出力をＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧や出力電流の補正値に用い、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の検出電圧値Ｖｓや検出電流値Ｉｓを補正するようにしても同様に機能させることが可能である。
【００４９】
（実施形態２）
本実施形態は、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの時間に対する変化率（傾き）を用いて電力補正値Ｐｃを求める点が実施形態１と相違する。すなわち、図４に示すように、図１に示した実施形態との相違点は、制御回路６において電圧誤差演算部１５に代えて電圧傾き誤差積算部１７を設けている点であって、他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【００５０】
電圧傾き誤差積算部１７には、電圧誤差演算部１５と同様に、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとが入力されるが、電圧傾き誤差積算部１７では、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの瞬時値の差を求めるのではなく、それぞれの変化率（傾き）を求め、傾きの差の積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める。
【００５１】
制御回路６の動作について、図５を用いてさらに詳しく説明する。図３と図５とを比較するとわかるように、図５におけるステップＳ１〜Ｓ３は図３におけるステップＳ１〜Ｓ３に相当し、図５におけるステップＳ４〜Ｓ６は図３におけるステップＳ７〜Ｓ９に相当する。ただし、本実施形態では図３におけるステップＳ４〜Ｓ６に代えて、電圧傾き誤差積算部１７が、図６に示す割込処理を行う点が相違する。
【００５２】
図６に示す割込処理は一定時間毎に行われ、まず単位時間毎に基準ランプ電圧記憶部１４から目標電圧値Ｖｄの変化率（傾き）を読み出す（Ｓ１１）。たとえば、単位時間毎に読み出した目標電圧値Ｖｄの差分を求めることによって、変化率を求めることができる。また、単位時間毎に求めた検出電圧値Ｖｓの差分（今回値と前回値との差分）を求め、この差分を検出電圧値Ｖｓの傾きとする（Ｓ１２）。
【００５３】
目標電圧値Ｖｄの傾きと検出電圧値Ｖｓの傾きとが求められると両者の差を求めて積算する（Ｓ１３）。つまり、検出電圧値Ｖｓの傾きをＴｓとし、目標電圧値Ｖｄの傾きをＴｄとすれば、両者の差（Ｔｓ−Ｔｄ）を求めて、差（Ｔｓ−Ｔｄ）を積算する。この積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める（Ｓ１４）。つまり、積算値と電力補正値Ｐｃとの間に適宜の関数またはテーブルによる関係付けを行っておき、積算値を電力補正値Ｐｃに変換する。検出電圧値Ｖｓの今回値は次回に検出電圧値Ｖｓの傾きを求める際に用いるから、これをバッファに保存する（Ｓ１５）。このようなステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を割込処理として電圧傾き誤差積算部１７において一定時間毎に行い、求めた電力補正値Ｐｃを目標電力値Ｐｄに適用して補正目標電力値Ｐｅを求めるのである。
【００５４】
他の構成および動作は実施形態１と同様であって、実施形態１の動作では、放電ランプＬａの寿命末期等において始動する際に、ランプ電圧の絶対値が大きくなっていると、出力電力を絞りすぎる可能性があるのに対して、本実施形態では検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの傾きの積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決定しているから、寿命末期等においてランプ電圧の絶対値が変化した場合（つまり、目標電圧値Ｖｄにオフセットがのった場合）でも、供給電力を絞り過ぎることなく光束の立ち上がり特性を良好に保つことが可能になる。
【００５５】
なお、近年、無水銀化された高輝度放電ランプが提供されており、この種の放電ランプＬａでは点灯から定格電圧までのランプ電圧の変化幅が小さいから、目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの傾き差のみで光出力の立ち上がり特性を判断するのは困難であるが、本実施形態では目標電圧値Ｖｄと検出電圧値Ｖｓとの傾きの差の積算値を用いていることによって、電力補正値Ｐｃを決定する際に比較的大きい値を用いることが可能になっており、立ち上がり特性の判断が容易になっている。
【００５６】
なお、検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄとの傾きとの差を単位時間毎に積算する代わりに、単位時間毎に目標電圧値Ｖｄの差を積算しておき、異なる単位時間毎に目標電圧値Ｖｄの傾きを積算値から減算してもよい。
【００５７】
（実施形態３）
実施形態１において、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの差（Ｖｓ−Ｖｄ）から電力補正値Ｐｃを求めるにあたって、両者の関係を基本的には線形関係と想定しており、電力補正値Ｐｃを差（Ｖｓ−Ｖｄ）に比例する値として求めている。これに対して本実施形態は、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの関係を図７のように設定している。つまり、差（Ｖｓ−Ｖｄ）の絶対値が大きい領域では、電力補正値Ｐｃの変化を小さくしているのである。
【００５８】
一般に、光出力の立ち上がりが速い放電ランプＬａは光出力が立ち上がり始めると光出力が急速に上昇するから、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとに差が生じたときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力を大きく低減させることが必要である。一方、出力電力を低減させすぎると光出力が大きく低下してアンダーシュートを生じることになる。
【００５９】
これに対して、本実施形態では、差（Ｖｓ−Ｖｄ）が正かつ小さい場合（光束が急速に立ち上がり始めるタイミング）には、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの変化率を大きくすることによって、検出電圧値Ｖｓが目標電圧値Ｖｄに対して変化し始めるとすぐにＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力を大きく絞るようにしてある。また、差（Ｖｓ−Ｖｄ）が大きい場合には、差（Ｖｓ−Ｖｄ）に対する電力補正値Ｐｃの変化率を小さくすることによって、補正目標電力値Ｐｅが目標電力値Ｐｄに対して大きく低減されるのを防止し、出力電力の絞りすぎを防止することができる。
【００６０】
上述の説明では、実施形態１に対して図７に示す関係を適用する例を説明したが、実施形態２の構成において、検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄの傾きとの差分の積算値から電力補正値Ｐｃを求める際に、図７に示す関係を適用することによっても同様の効果が得られる。他の構成および動作は実施形態１または実施形態２と同様である。
【００６１】
（実施形態４）
実施形態１では基準ランプ電圧記憶部１４において標準的な特性を有する放電ランプＬａを基準ランプに用いており、また電力目標記憶部１１にも標準的な放電ランプＬａに対する目標電力値Ｐｄを設定しているが、本実施形態は種々の放電ランプＬａから立ち上がり特性がもっとも悪い（始動から定格光束に達するまでの時間がもっとも長い）放電ランプＬａを選択し、この放電ランプＬａを基準ランプに用いて、電力目標記憶部１１における目標電力値Ｐｄおよび基準ランプ電圧記憶部１４における目標電圧値Ｖｄを設定しているものである。
【００６２】
本実施形態では、電力目標記憶部１１において、光出力の立ち上がりがもっとも遅い放電ランプＬａを用いた場合に、所望の立ち上がり特性で放電ランプＬａの光出力が立ち上がるように設定した目標電力値Ｐｄを時間経過に対応付けて格納してある。電力目標記憶部１１に格納された目標電力値Ｐｄは図８（ａ）のようになる。このような目標電力値Ｐｄを設定しているから、他の放電ランプＬａを用いると、図８（ｂ）のように、光束がオーバーシュートすることになる。また、図８（ｃ）のように、基準ランプ電圧記憶部１４には、光出力の立ち上がり特性がもっとも悪い（曲線γで示す）放電ランプＬａに対応付けて目標電圧値Ｖｄを設定しているから、曲線α，βに対応する他の放電ランプＬａではランプ電圧も短時間で上昇する。
【００６３】
上述の動作によって、図８（ｄ）のように、検出電圧値Ｖｓと目標電圧値Ｖｄとの電圧誤差（Ｖｓ−Ｖｄ）は、つねに正の値になり、図８（ｅ）のように、電力補正値Ｐｃもつねに正の値になる。言い換えると、図８（ｆ）のように、補正目標電力値Ｐｅは基準ランプに対して必ず減少することになる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力が、電力目標記憶部１１に設定された目標電力値Ｐｄよりも大きくなることがないから、回路部品の定格を含めて設計が容易になる。また、光出力の立ち上がり特性について最悪の場合の動作を決めているから、放電ランプＬａのばらつきを含めてすべての放電ランプＬａで所望の立ち上がり特性を満たすことが可能になる。さらに、制御回路６の動作を決めるプログラムが実施形態１、２に比較して簡単になるから、マイコンの負荷の低減につながる。他の構成および動作は実施形態１、２と同様である。
【００６４】
（実施形態５）
本実施形態は、図９に示すように、基本的な構成は図４に示した実施形態２と同様であって、制御回路６において放電ランプＬａの点灯（始動）からの経過時間を計時する時間測定部１８を付加したものである。時間計測部１８は電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６との動作の切替時点を決定するために用いられる。すなわち、電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６とは、時間計測部１８で計時された時間が放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐに達するまでは実施形態２と同様に動作し（つまり、目標電力値Ｐｄから電力補正値Ｐｃを減算した結果を補正電力目標値Ｐｅとして電流目標演算部１２に与える）、規定時間Ｔｐに達した後には、電圧傾き誤差積算部１７から電力目標値制御部１６に入力される電力補正値Ｐｃを時間経過に伴って減少させることによって、時間経過に伴って補正目標電力値Ｐｅを目標電力値Ｐｄに漸近させる。
【００６５】
すなわち、電力目標値記憶部１１に図１０（ａ）のように目標電力値Ｐｄが設定され、目標電力値Ｐｄをそのまま用いて種々の放電ランプＬａを制御したときに図１０（ｂ）のように光束が変化するものすると、各放電ランプＬａごとに検出電圧値Ｖｓは図１０（ｃ）のように変化する。放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐまでの制御は実施形態２と同様であり、電圧傾き誤差積算部１７において図１０（ｄ）のように検出電圧値Ｖｓの傾きと目標電圧値Ｖｄの傾きとの差が積算され、図１０（ｅ）のように積算値に基づいて決定した電力補正値Ｐｃが出力される。ただし、規定時間Ｔｐが経過した後は電圧傾き誤差積算部１７では傾きの差を求める動作を停止し、電力補正値Ｐｃを時間経過ととともに０に近付ける。このような動作によって、放電ランプＬａの点灯から規定時間Ｔｐが経過すると、補正目標電力値Ｐｅは時間経過に伴って目標電力値Ｐｄに漸近することになる。
【００６６】
上述したように、本実施形態の制御回路６は基本的な動作は実施形態２と同様であって、図６に示した割込処理に代えて、図１１に示す割込処理を一定時間毎に行う点で実施形態２と相違する。すなわち、一定時間毎に割込処理を行うたびに時間測定部１８において規定時間Ｔｐが経過したか否かを判断し（Ｓ１０）、規定時間Ｔｐが経過するまでは図６に示した実施形態２と同様の割込処理を行うことで電力補正値Ｐｃを求める（Ｓ１１〜１５）。一方、規定時間Ｔｐの経過後には、電力補正値Ｐｃが０か正か負かを判断し（Ｓ１６，Ｓ１７）、電力補正値Ｐｃが０であるときには割込処理を終了する。また、電力補正値Ｐｃが正であるときには電力補正値Ｐｃを規定した一定の補正量だけ減少させ（Ｓ１８）、逆に電力補正値Ｐｃが負であるときには電力補正値Ｐｃを規定した一定の補正量だけ増加させる（Ｓ１９）。
【００６７】
本実施形態の動作では、光束の立ち上がり特性のばらつきを抑制することができるのはもちろんのこと、光束が立ち上がった後に定格電力での定常点灯状態に滑らかに移行させることができる。また、無水銀ランプは光束の立ち上がり後（点灯から約１０秒程度以降）にフリッカなどによってランプ電圧が急激に減少する時点があり（ｄＶ／ｄｔ＜−１０Ｖ／ｓで電圧が低下する）、実施形態２の制御をその時点まで継続していると、制御回路６にランプ電圧の急激な変化が入力されることによって誤動作する場合がある。そこで、上述した規定時間Ｔｐを、ランプ電圧の急激な変化が生じる時点よりも前の時間とすることによって誤動作を回避することができる。
【００６８】
なお、放電ランプＬａの動作状態（初始動または再始動）に応じて点灯後の目標電力値Ｐｄを設定している場合には、放電ランプＬａの動作状態に応じて規定時間Ｔｐを可変に設定しておくのが望ましい。他の構成および動作は実施形態２と同様である。
【００６９】
（実施形態６）
本実施形態は、図１２に示すように、図１１に示した実施形態５の処理に対して、規定時間Ｔｐが経過した後の処理を変更したものである。すなわち、規定時間Ｔｐの経過後に、まず目標電力値Ｐｄの前回値から今回値を減算することにより目標電力値Ｐｄの時間当たりの減少量を求めている（Ｓ１６）。電力補正値Ｐｃが正のときの補正量と減少量とを比較し（Ｓ１７）、補正量が減少値以下であれば目標電力値Ｐｄの減少量を補正量に用いる（Ｓ１８）。減少値よりも補正量が大きいときには、補正量をそのまま用いる。補正量が決まると、電力補正値Ｐｃが０か正か負かを判断し（Ｓ１９，Ｓ２０）、電力補正値Ｐｃが０であるときには目標電力値Ｐｄの今回値をバッファに格納して割込処理を終了する（Ｓ２３）。また、電力補正値Ｐｃが正であるときには電力補正値Ｐｃを上述のようにして決定した補正量だけ減少させ（Ｓ２１）、逆に電力補正値Ｐｃが負であるときには電力補正値Ｐｃを補正量だけ増加させる（Ｓ２２）。補正目標電力値Ｐｅを求めた後には目標電力値Ｐｄの今回値をバッファに保存して割込処理を終了する（Ｓ２３）。
【００７０】
上述の処理によって、規定時間Ｔｐが経過した後に、電力補正値Ｐｃが正であるときに電力補正値Ｐｃを減少させるための補正量を、目標電力値Ｐｄの時間当たりの減少量よりも小さくし、補正目標電力値Ｐｅが上昇するのを防止しているのである。本実施形態では、規定時間Ｔｐの経過後に目標電力値Ｐｄが再上昇するのを防止することができ、光束の過剰出力の発生を防止することができる。他の構成および動作は実施形態５と同様である。
【００７１】
（実施形態７）
本実施形態は、図１３に示すように、図９に示した実施形態５の構成において、電力目標値制御部１６と電流目標演算部１３との間に補正目標電力値Ｐｅに対する制限を加える電力目標値制限部１９を付加したものである。電力目標値制限部１９は補正目標電力値Ｐｅにおける最大値と最小値とを規定するものであり、電力目標値制限部１９から出力される制限目標電力値Ｐｆは、最大値と最小値との間の値になる。
【００７２】
すなわち、図１４に示すように、まず放電ランプＬａの電源が投入されると、初期設定を行った後（Ｓ１）、電力目標記憶部１１から単位時間ごとに目標電力値Ｐｄを読み出すとともに（Ｓ２）、検出電圧値Ｖｓと検出電流値Ｉｓを読み込み（Ｓ３）、電力補正値Ｐｃを決定する（Ｓ４）。ここで、電流目標値Ｉｄを求める前に（Ｓ９）前に、補正目標電力値Ｐｅの上限（最大電力）と下限（定格電力）を規定する（Ｓ５〜Ｓ８）点が本実施形態の特徴である。
【００７３】
電力目標値制限部１９では、まず補正目標電力値Ｐｅが定格電力より大きいか否かを判断し（Ｓ５）、Ｆ１０：補正目標電力値Ｐｅが定格電力より大きいか否かを判断し（Ｓ５）、補正目標電力値Ｐｅが定格電力より小さいときには補正目標電力値Ｐｅを定格電力に設定する（Ｓ７）。また、補正目標電力値Ｐｄｅ規定した最大電力より小さいか否かを判断し（Ｓ６）、補正目標電力値Ｐｅが最大電力より大きいときには補正目標電力値Ｐｅを最大電力に設定する（Ｓ８）。このような処理によって、制限目標電力値Ｐｆは定格電力と最大電力との間の値に制限される。この制限目標電力値Ｐｆを用いて電流目標演算部１２において目標電流値Ｉｄを生成し（Ｓ９）、検出電流値Ｉｓを目標電流値Ｉｄに近付けるようにスイッチング素子Ｑ１を制御する（Ｓ１０）。
【００７４】
本実施形態の制御によれば、ノイズによるランプ電圧の後読み込みなどによる出力電力の絞り込みすぎによる立ち消えや出力電力の過剰出力による眩惑を防止することができる。なお、補正目標電力値Ｐｅの下限を定格電力ではなく、時間を変数とする関数によって規定すれば、さらにノイズに強い制御が実現できる。他の構成および動作は実施形態５と同様である。
【００７５】
（実施形態８）
本実施形態は、図１５に示すように、図１３に示した実施形態７の構成において、電圧傾き誤差積算部１７と電力目標値制御部１６との間に補正値変化規制部２０を設けた点で相違する。補正値変化規制部２０では、電圧傾き誤差積算部１７の出力である電力補正値Ｐｃの変化幅を制限し、規制電力補正値Ｐｂを求める。求めた規制電力補正値Ｐｂは電力目標値制限部１６に入力され、目標電力値Ｐｄが規制電力補正値Ｐｂにより補正される（目標電力値Ｐｄ−規制電力補正値Ｐｂになる）。
【００７６】
制御回路６の動作のうち、電圧傾き誤差積算部１７において電力補正値Ｐｃを求める処理および制限目標電力値Ｐｆを求める処理を図１６に示す。ただし、図１６におけるステップＳ２２〜Ｓ２９の処理は、図１２に示したステップＳ１６〜Ｓ２３の処理と同処理であるから、ここでは説明を省略し、ステップＳ１１〜Ｓ２１の処理について説明する。図１６に示す割込処理は一定時間毎に行われ、規定時間Ｔｐの経過前では（Ｓ１０）、単位時間毎に基準ランプ電圧記憶部１４から目標電圧値Ｖｄの変化率（傾き）を読み出す（Ｓ１１）。たとえば、単位時間毎に読み出した目標電圧値Ｖｄの差分を求めることによって、変化率を求めることができる。また、単位時間毎に求めた検出電圧値Ｖｓの差分（今回値と前回値との差分）を求め、この差分を検出電圧値Ｖｓの傾きとする（Ｓ１２）。
【００７７】
目標電圧値Ｖｄの傾きと検出電圧値Ｖｓの傾きとが求められると両者の差を求めて積算する（Ｓ１３）。つまり、検出電圧値Ｖｓの傾きをＴｓとし、目標電圧値Ｖｄの傾きをＴｄとすれば、両者の差（Ｔｓ−Ｔｄ）を求めて、差（Ｔｓ−Ｔｄ）を積算する。この積算値を用いて電力補正値Ｐｃを決める（Ｓ１４）。
【００７８】
次に、補正値変化規制部２０に格納されている規制電力補正値Ｐｂと電力補正値Ｐｃとの大小を比較し（Ｓ１５）、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃ以上であれば、既定した最大変化電力値Ｐｍを減算して、あらたな規制電力補正値Ｐｂとして格納する（Ｓ１６）。一方、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃよりも小さいときには、規制電力補正値Ｐｂに最大変化電力値Ｐｍを加算して、あらたな規制電力補正値Ｐｂとして格納する（Ｓ１７）。
【００７９】
ステップＳ１６，Ｓ１７において規制電力補正値Ｐｂに最大変化電力値Ｐｍを加減算することによって、規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃよりも大きくなるかまたは小さくなることが考えられるから、ステップＳ１６，Ｓ１７で求めた規制電力補正値Ｐｂを電力補正値Ｐｃと比較し（Ｓ１８，Ｓ１９）、最大変化電力値Ｐｍの減算によって規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃより小さくなった場合、あるいは最大変化電力値Ｐｍの加算によって規制電力補正値Ｐｂが電力補正値Ｐｃ以上になった場合には、電力補正値Ｐｃを規制電力補正値Ｐｂとして用いる（Ｓ２０）。なお、最大変化電力値Ｐｍの加減算によってステップＳ１８，Ｓ１９の条件が満たされない場合には、最大変化電力値Ｐｍの加減算を行った後の規制電力補正値Ｐｂを規制電力補正値Ｐｂを用いる。
【００８０】
以上説明した処理によって、規制電力補正値Ｐｂの最大変化幅を最大変化電力値Ｐｍとして規制電力補正値Ｐｂを電力補正値Ｐｃへと近付けていくことができる。その結果、電圧傾き誤差積算部１７の出力である電力補正値Ｐｃが急変（ノイズ等で検出電圧値Ｖｓが異常な値をとると発生）した場合などに、目標電流値Ｉｄが急変して放電ランプＬａの光出力がちらつくのを防止することが可能となり、より安定な制御を実現することができる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部を設けてあり、電圧検出部で検出した検出電圧値を目標電圧値と比較するから、目標電力値を補正するから、放電ランプの光束の立ち上がり特性のばらつきに関係なく、光束が立ち上がる時間のばらつきを抑制することが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す回路図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】実施形態２を示す回路図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】実施形態３の動作説明図である。
【図８】実施形態４の動作説明図である。
【図９】実施形態５を示す回路図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】実施形態６の動作説明図である。
【図１３】実施形態７を示す回路図である。
【図１４】同上の動作説明図である。
【図１５】実施形態８を示す回路図である。
【図１６】同上の動作説明図である。
【図１７】従来例を示すブロック図である。
【図１８】同上の動作説明図である。
【図１９】同上の動作説明図である。
【図２０】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ ＤＣ−ＤＣコンバータ
２ インバータ
３ イグナイタ
４ 電圧検出部
５ 電流検出部
６ 制御回路
１１ 電力目標記憶部
１２ 電流目標演算部
１３ 誤差増幅器
１４ 基準ランプ電圧記憶部
１５ 電圧誤差演算部
１６ 電力目標値制御部
１７ 電圧傾き積算部
１８ 時間測定部
１９ 電力目標値制限部
２０ 補正値変化規制部
Ｅ 直流電源
Ｌａ 放電ランプ
Claims (9)
- 高輝度放電ランプである放電ランプに供給する電力および電流を制御可能とした電源回路と、ランプ電圧に相当する電圧を検出する電圧検出部と、ランプ電流に相当する電流を検出する電流検出部と、電圧検出部と電流検出部との出力を監視し放電ランプに供給する電力が規定した電力値になるように電源回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、放電ランプの点灯からの経過時間に目標電力値を対応付けて記憶した電力目標記憶部と、点灯からの経過時間に基準ランプの目標電圧値を対応付けて記憶した基準ランプ電圧記憶部と、電圧検出部で検出した電圧と基準ランプ電圧記憶部から読み出した目標電圧値との比較により決定される電力補正値を用いて、目標電力値を補正した補正目標電力値を出力する電力目標値制御部と、放電ランプに供給する電力が補正目標電力値に保たれるように電源回路を制御する出力回路部とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、前記電圧検出部の出力の所定時間毎の変化量と前記基準ランプ電圧記憶部から所定時間毎に読み出した目標電圧値の変化量との差分を積算するとともに積算値から電力補正値を決定する電圧傾き誤差積算部を備えることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、前記電圧検出部から得られる情報と前記基準ランプ電圧記憶部から得られる情報とを用いて前記電力補正値を決定するにあたって、電圧検出部と基準ランプ電圧記憶部とから得られる情報の差異が大きいほど電力補正値の変化率を小さくしていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の放電灯点灯装置。
- 前記電力目標記憶部および前記基準ランプ電圧記憶部には、適合させる放電ランプのうち光出力の立ち上がりがもっとも遅い放電ランプに対して設定される目標電力値および目標電圧値をそれぞれ記憶させていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、点灯から規定時間が経過した後に、電力補正値の絶対値を時間の経過とともに減少させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、点灯から規定時間が経過した後に、放電ランプに供給する電力を増加させないことを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、点灯から規定時間までは放電ランプに供給する電力を定格電力より大きくするように最小値を規定していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、放電ランプに供給する電力の最大値を規定していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記制御回路は、前記電力目標値制御部に与える電力補正値が規定した最大変化電力値を越えないように規制していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
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