JP2008098074A

JP2008098074A - 高圧放電灯点灯装置

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Publication number: JP2008098074A
Application number: JP2006281017A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nishizawa; 義男西沢
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP5030011B2

Abstract

【課題】フリッカを防止しつつも寿命を短くすることなく安定した光出力が得られる高圧放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】直流電流を出力する直流電力供給部、直流電流を交流変換して高圧放電灯に交流ランプ電流を供給するフルブリッジ回路、並びに上記直流電流値及びフルブリッジ回路の動作を制御する制御回路を備え、交流ランプ電流が、低周波矩形波電流の半サイクルの直前に高周波電流が１サイクル印加される電流波形の繰り返しからなり、高周波電流の１サイクルの後半の半サイクルのみ又は１サイクル全部の電流値Ｉ_Hfが、低周波電流の電流値Ｉ_Lfよりも高くなるように制御される高圧放電灯点灯装置において、制御回路がランプ電圧検出回路を備え、ランプ電圧が所定の電圧値未満の場合における電流値Ｉ_Hfの電流値Ｉ_Lfに対する割合が、ランプ電圧が所定の電圧以上の場合における電流値Ｉ_Hfの電流値Ｉ_Lfに対する割合よりも増大される構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、高圧放電灯におけるフリッカを防止しつつも、寿命を短くすることなく安定した光出力が得られる高圧放電灯点灯装置に関する。

図７は従来の一般的な定ランプ電力点灯方式の放電灯点灯装置を示す回路構成図である。
この高圧放電灯点灯装置は、直流電源部１０と直流電源部１０の直流電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路により所定のランプ電力に制御する直流電力供給部２０と、直流電力供給部２０の直流出力電圧を低周波の交流矩形波電圧に変換し、高圧放電灯（以下、「ランプ」という）６０に印加するためのフルブリッジ回路４０と、ランプ始動時に高圧パルス電圧をランプに印加するイグナイタ回路部５０と、ランプ電力を検出し定ランプ電力制御や定ランプ電流制御を行うための制御回路部３０とで構成されている。

直流電源部１０の電圧を受け動作する直流電力供給部２０は後述のＰＷＭ制御回路３６により駆動されるスイッチング素子２１とダイオード２２と直流リアクトル２３と平滑コンデンサ２４により構成された降圧チョッパ回路から成り、前記直流電源回路部から供給される直流電圧に対して所定のランプ電力制御またはランプ電流制御を行うようになっている。

また、制御回路部３０は、ランプ６０に並列に接続されたランプ電圧を分圧して検出する分圧抵抗３１ｃの電圧と、ランプ６０と直列に接続されランプ電流を検出する抵抗３２の電圧とを掛算処理してランプ電力を算出する掛算器３３と、掛算器３３の出力端と基準電圧３９を分圧した抵抗３７の電圧とを比較する誤差増幅器３４と、誤差増幅器３４の出力を入力し、直流電力供給回路部２０のトランジスタ２１の駆動パルスを出力するＰＷＭ制御回路３６とで構成される。

ＰＷＭ制御回路３６は誤差増幅器３４の出力に応じたデューティ比の駆動パルスを発生して、直流電力供給回路部２０のトランジスタ２１を駆動し、これによりランプ電力を所定値に制御して放電灯を定ランプ電力、あるいは定ランプ電流にて点灯するようになっている。

具体的には図３Ａに示すように、例えば１５０Ｗのランプをランプ電圧６０Ｖを境に、６０Ｖ未満では定ランプ電流制御による点灯、６０Ｖ以上では定ランプ電力制御による点灯と設定した場合、ランプ電圧検出抵抗３１ｃに直列に接続されているツェナーダイオードのツェナー電圧を６０Ｖにすることにより、ランプ電圧が６０Ｖ以下ではランプ電流信号のみが入力されるため定ランプ電流制御となり、ランプ電圧が６０Ｖを超えると掛算器３４にはランプ電圧信号とランプ電流信号が入力されるため定ランプ電力制御にて点灯することができる。

なお、この定ランプ電流制御と定ランプ電力制御については以下が参照される。一般的な高圧放電灯においては、始動後の数十秒間はランプ電圧が低い状態が続き、その後ランプ電圧が上昇し、始動後から数分後（ランプの種類や定格電力によって異なるが１．５分〜２０分後程度）に定常点灯に達する。この立ち上がりのランプ電圧が低い期間における制御として定電流制御が行われ、定常点灯移行後は定電力制御が行われ、その制御切換えの判断電圧としてランプ電圧６０Ｖが用いられる。なお、実効ランプ電流を所定値よりも高くすると電極のダメージが増すので所定値以上にすることはできない。

図９Ａ及び図９Ｂにフルブリッジ回路４０のトランジスタ４１〜４４、制御回路３０のトランジスタ３８ｂ及びランプ電流についてのタイミングチャートを示す。なお、制御回路３０、特に、抵抗３１ｂと３１ｃとの接続点の電圧（検出ランプ電圧値）及びトランジスタ３８ｂのベース端子、並びにブリッジ制御回路４５はマイコン等の制御手段（図示せず）に接続され、ブリッジ制御回路４５とＰＷＭ制御回路３６とは同じクロック信号に従って動作できるようになっている。また、ここで制御回路部３０の基準電圧３９を分圧する抵抗３８ａをトランジスタ３８ｂによって短絡すると誤差増幅器３４の基準電圧となる抵抗端３７の電圧が上がるためＰＷＭ制御回路３６はトランジスタ２１のデューティ比を広げ、その間ランプに供給される電流が増大する。

特許文献１に示されているように、結果として印加されるランプ電流波形は、１サイクルの高周波電流の期間（図中のＴ_Ｈ）と半サイクルの低周波電流の期間（図中のＴ_Ｌ）の繰り返しからなり、図９Ａのタイミングチャートにおいては、期間Ｔ_Ｈの１サイクル全体の電流値が期間Ｔ_Ｌの電流値よりも高くなり、一方、図９Ｂのタイミングチャートにおいては、期間Ｔ_Ｈの後半の半サイクルの電流値が期間Ｔ_Ｌの電流値よりも高くなっている。

なお、Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｌ(正)＋Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｌ(負)を１周期とする周波数は６０Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度である。また、図９Ａ及び９Ｂ並びに後述する図２Ａ及び２Ｂにおいては、図面の明瞭化のために低周波期間Ｔ_Ｌに対する高周波期間Ｔ_Ｈの幅を大きめに図示しているが、期間Ｔ_Ｈの幅：期間Ｈ_Ｌの幅は１：２０から１：４程度である。

なお、期間Ｔ_Ｈにおいて増大された電流値の期間Ｔ_Ｌにおける電流値に対する比率は、誤差増幅器３４の基準電圧となる抵抗端３７の電圧、即ち、抵抗３７、３８及び３８ａの分圧比によって決まる。従って、ランプ電流だけに着目した場合、図８に示すように、ランプ電圧６０Ｖの前後で低周波電流値Ｉ_Ｌｆ（実線）と高周波電流値Ｉ_Ｈｆ（点線）との割合は変わらない。なお、本明細書において電流値とは低周波期間Ｔ_Ｌにおいてはその平均値、高周波期間Ｔ_Ｈにおいてはそのピーク値をいうものとする。
特開２００６−２０２７７５号公報

図７に示した従来の放電ランプ点灯装置を用いて図９Ａ、或いは図９Ｂのランプ電流波形で放電灯６０を点灯させる場合、その点灯周波数によっては図１０に示す様に、ランプ寿命の初期段階で一時的にランプ電圧が低下し、その後徐々に上昇していく様な特性を示す。そのメカニズムは、図１１Ａ〜Ｃで示す比較的初期段階ではランプ電極先端に（封入した微量ハロゲンによるタングステンハロゲン輸送サイクルにより）突起を所望量成長させることによりランプ電極間距離が短くなり、電極間距離に大きく依存するランプ電圧が低下するというものである。
その後、電極に形成させた該突起を維持しながらも、突起の根元である丸みのある突起の周囲がアークの照り返しによって、ランプ寿命と共に徐々に消耗するので電極間距離が広がり、それに伴いランプ電圧が上昇していく。

先の初期段階での電極先端に形成する突起によって、電極間距離が変化し、その変位量に依存するランプ電圧変化については、米国特許第７,０７５,２３２号に示される如くランプ冷却条件等の使用環境や、その点灯周波数等により異なる。先に示したように、あるランプ電圧を境に定ランプ電流制御と定ランプ電力制御とを切換える目的はランプ始動直後の立ち上がり期間の適切な制御にあり、従って、本来、定常点灯以降後は制御切換えの電圧値（図３Ａにおいては６０Ｖ）より高いランプ電圧での定常点灯が想定されているが、上述した突起の成長によってその電圧（６０Ｖ）よりもランプ電圧が大きく下回ってしまった場合、ランプに定格電力より低めの電力しか供給されないことになる。この場合、ランプ電極温度が低下してタングステンハロゲン輸送サイクルに於ける温度分布変化があり、電極突起が成長するためランプ電圧低下が更に進行してしまう場合があり（図１０の点線）問題となる。

ここで、ランプ電圧低下によるランプ電力低下があると、光出力低下に加え発光管内のタングステンハロゲン輸送サイクルが設定通り十分に行なわれないので、ランプ黒化が著しく進行し始め、破裂に至るなどの短寿命の要因となり、大きな問題となっている。

上記課題を解決するための本発明の第１の側面は、直流電圧が入力され直流電流を出力する直流電力供給部、直流電流を交流変換して高圧放電灯に交流ランプ電流を供給するフルブリッジ回路、並びに直流電力供給部が出力する直流電流値及びフルブリッジ回路のスイッチング動作を制御する制御回路を備え、交流ランプ電流が、所定の周波数の矩形波電流（以下、「低周波電流」という）の半サイクルの直前に所定の周波数よりも高い周波数の電流（以下、「高周波電流」という）が１サイクル印加される電流波形の繰り返しからなり、制御回路によって、高周波電流の１サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は１サイクル全部の電流値Ｉ_Ｈｆが、低周波電流の電流値Ｉ_Ｌｆよりも高くなるように制御される高圧放電灯点灯装置において、制御回路が高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路を備え、制御回路によって、ランプ電圧が所定の電圧値未満の場合における電流値Ｉ_Ｈｆの電流値Ｉ_Ｌｆに対する割合が、ランプ電圧が所定の電圧以上の場合における電流値Ｉ_Ｈｆの電流値Ｉ_Ｌｆに対する割合よりも増大される高圧放電灯点灯装置である。

さらに、制御回路がランプ電流を検出するランプ電流検出回路を備え、制御回路が、ランプ電圧が所定の電圧未満の場合は、交流ランプ電流の実効値が一定になるように直流電力供給部を制御する構成とした。
またさらに、制御回路が、ランプ電圧が所定の電圧以上の場合は、ランプ電圧とランプ電流との積が一定になるように直流電力供給部を制御する構成とした。
また、ランプ電圧が前記所定の電圧値未満の場合には電流値Ｉ_Ｈｆが一定に制御される構成として、ランプ電圧が所定の電圧値未満の場合の電流値Ｉ_Ｈｆを、ランプ電圧が所定の電圧値未満において割合の増大が（仮に）行われなかったとした場合の電流値Ｉ_Ｈｆ´の１．１〜１．５倍とした。

また本発明の第２の側面は、上記第１の側面の高圧放電灯点灯装置、高圧放電灯、高圧放電灯が取り付けられるレフレクタ、及び少なくとも高圧放電灯点灯装置を内包する筐体からなる光源装置である。

本発明により、電極におけるアークスポットの移動に起因するフリッカを防止できる構成において、ランプの寿命初期において成長し過ぎた電極の突起の先端を蒸発させ、狭まり過ぎた電極間距離を適切な距離に回復することが可能となる。
また、上記の動作をランプ電流の実効値を増やさずに行うことができるので、ランプの電極に必要以上のストレスを与えず、ランプの寿命を短くすることはない。

実施例１．
本発明の実施形態について従来例と比較し説明する。
図１は本発明に係る高圧放電灯点灯装置の第１の実施の形態を示す回路構成図であり、図７に示した従来例のものと同一または対応する部材については同一の番号を付して、その説明を省略する。また、出力特性についても先に説明した図３Ａに示したものと同じである。本発明に係る高圧放電灯点灯装置において従来例と異なる点は、制御回路３０の基準電圧３９と誤差増幅器３４の間に新たに抵抗３８Ｃ、トランジスタ３８ｄを接続した点である。そして、制御回路３０、特に、抵抗３１ｂと３１ｃとの接続点Ａの電圧（検出ランプ電圧値）並びにトランジスタ３８ｂ及び３８ｄのベース端子と、ブリッジ制御回路４５とはマイコン等の制御手段３００に接続され、ブリッジ制御回路４５とＰＷＭ制御回路３６とは同じクロック信号に従って動作できるようになっている。

トランジスタ３８ｂ及び３８ｄのＯＮ／ＯＦＦとランプ電流値の関係は、先に示したように、抵抗３７、３８、３８ａ及び３８ｃの分圧比によって決まり、その大小関係は以下の通りである。トランジスタ３８ｂがＯＦＦかつトランジスタ３８ｄがＯＦＦでの場合のランプ電流値をＩ_０（例えばＩ_Ｌｆ）、トランジスタ３８ｂがＯＮかつトランジスタ３８ｄがＯＦＦでの場合のランプ電流値をＩ_１（例えばＩ_Ｈｆ１）、トランジスタ３８ｂがＯＮかつトランジスタ３８ｄがＯＮでの場合のランプ電流値をＩ_２（例えばＩ_Ｈｆ２）、とすると、Ｉ_０＜Ｉ_１＜Ｉ_２となる。なお、各電流値はランプ電力制御又はランプ電流制御により変化するので、これらの電流値の大小関係は相対的なものである。

また、図１の回路において通常の定ランプ電力での動作は従来例と同じであるが、従来例と異なる点は定ランプ電力制御から定ランプ電流制御へ切換る電圧（後に説明する図３Ａにおいては６０Ｖ、図２Ａ、図２Ｂにおいてはタイミングｔ_ｘより右側）より低くなった場合の動作にある。図２Ａ、図２Ｂに示すように、ランプ電圧が６０Ｖ未満となった場合、トランジスタ３８ｄをトランジスタ３８ｂに同期させてＯＮ／ＯＦＦすることにより、期間Ｔ_Ｈの高周波電流値をＩ_Ｈｆ２として、ランプ電圧が６０Ｖ以上の場合の期間Ｔ_Ｈの高周波電流値Ｉ_Ｈｆ１よりも高くするものである。

より詳細には、図２Ａのタイミングチャートにおいては、タイミングｔ_ｘ以前でランプ電圧が６０Ｖ以上であったときは、期間Ｔ_Ｈの１サイクル全体の電流値がＩ_Ｈｆ１、期間Ｔ_Ｌの電流値がＩ_Ｌｆ１であったものが、ランプ電圧が６０Ｖ未満になってからは、期間Ｔ_Ｈの１サイクル全体の電流値がＩ_Ｈｆ２に増大される。
一方、図２Ｂのタイミングチャートにおいては、タイミングｔ_ｘ以前でランプ電圧が６０Ｖ以上であったときは、期間Ｔ_Ｈの後半の半サイクルの電流値がＩ_Ｈｆ１、期間Ｔ_Ｌの電流値がＩ_Ｌｆ１であったものが、ランプ電圧が６０Ｖ未満になってからは、期間Ｔ_Ｈの後半の半サイクルの電流値がＩ_Ｈｆ２に増大される。

図３Ｂは上記において各電流値に着目した場合の出力特性を示す図である。同図に示すようにランプ電圧が６０Ｖ以上の場合における低周波電流値Ｉ_Ｌｆに対する高周波電流値Ｉ_Ｈｆ１の割合よりも、ランプ電圧が６０Ｖ未満の場合における低周波電流値Ｉ_Ｌｆに対する高周波電流値Ｉ_Ｈｆ２の割合の方が大きくなる。但し、実際には本発明の制御により、図１０（実線又は点線）に示したようにランプ電圧が６０Ｖを大きく下回るようなことはない。

この増大された高周波電流Ｉ_Ｈｆ２により、ランプの寿命初期において、成長し過ぎた電極の突起の先端を蒸発させて狭まり過ぎた電極間距離を適切な距離に回復することが可能となる。また、ランプ電圧が６０Ｖ以下でも低周波期間Ｔ_Ｌのランプ電流の実効値が一定になるように制御される。ランプ電流の実効値においては低周波期間Ｔ_Ｌの電流値が支配的であり、従って、本発明の制御は高周波電流値を大きくしても実効ランプ電流値は実質的に増えないような制御であるため、ランプの電極に必要以上のストレスを与えることはなく、本制御によりランプの寿命を短くすることはない。

そして、ランプ電圧６０Ｖの点における制御切換え時（即ち、ランプ電圧が６０Ｖを切る瞬間及び超える瞬間）に高周波電流値Ｉ_Ｈｆをステップ的に切換えるものの、ランプ電流実効値にはそのようなステップ的な変化が大きくは表れない制御であるため、制御の切換えが明るさの段差となってしまうことはない。
なお、ランプ電流が６０Ｖ未満の場合の制御においても、期間Ｔ_Ｌよりも電流が大きい期間Ｔ_Ｈを設けているので、特許文献１に示したようなフリッカ抑制の効果も当然に得られる。

ここで、ランプ電圧が６０Ｖ未満の場合の電流値Ｉ_Ｈｆは、６０Ｖ未満であっても（仮に）トランジスタ３８ｄをオフし続けた場合の電流値Ｉ_Ｈｆ´の１．１〜１．５倍であることが望ましい。
言い換えると、従来の図７の回路を用いた場合、ランプ電圧が６０Ｖ未満での電流値Ｉ_ＨｆはＩ_Ｈｆ１であるが、本発明の図１の回路を用いた場合はランプ電圧が６０Ｖ未満での電流値Ｉ_ＨｆはＩ_Ｈｆ２である。このＩ_Ｈｆ２はＩ_Ｈｆ１の１．１倍から１．５倍とするのが望ましい。
なぜなら、１．１倍未満であると、Ｉ_Ｈｆ２を増大させることによる本発明の効果が発揮できず、また、１．５倍より大きくすると、瞬時的とは言え電極先端の温度が上昇しすぎ、電極が著しく消耗し早期に光出力が低下してしまうためである。

なお、上記実施例においては、説明の明確化のために高周波電流の切換えを抵抗３８ｃ及びトランジスタ３８ｄを用いて行う構成を示したが、直流電流供給回路２０のトランジスタ２１のデューティ比を変えることができれば、例えば後述する図４のような他の回路構成（マイコンも含む）としてもよい。
ここで、図３Ｃに示すように、ランプ電圧が６０Ｖ未満になった場合のＩ_Ｈｆの上昇分（Ｉ_Ｈｆ１→Ｉ_Ｈｆ２）が期間Ｔ_Ｌでキャンセルされるようにランプ電流値がＩ_Ｌｆ１より小さいＩ_Ｌｆ２に低減されるようにしてもよい。この場合、交流ランプ電流全体にわたって、即ち、高周波期間Ｔ_Ｈ及び低周波期間Ｔ_Ｌにわたってランプ電流の実効値を完全に一定することができる。

実施例２．
実施例１においては、最も好適な例として電流切換え電圧においてＩ_ＨｆをＩ_Ｈｆ１とＩ_Ｈｆ２の間でステップ的に切換える構成を示したが、本実施例ではＩ_Ｈｆをリニアに変化させるものを示す。本実施例は、得られる効果は実施例１のものと同じであるが、ランプ特性の個体差が大きく電流切換え電圧の設定に幅を持たせたい場合等に有用である。

図４は本実施例を示す回路図である。図１に示す実施例１とは本質的には類似するが、図４では制御回路の大部分がマイコン等の制御手段３０１によって置き換えられている。制御手段３０１には抵抗３１ｂと３１ｃによって検出されるランプ電圧値及び抵抗３２によって検出されるランプ電流が入力され、ＰＷＭ制御回路３６及びブリッジ制御回路４５へ制御信号が出力される。

ブリッジ制御回路４５への制御信号は実施例１で示したものと同じであり、即ち、フルブリッジ回路４０は実施例１と同じ動作をする。従って、ランプ電流波形における極性切換えのタイミングは実施例１で示した図２Ａ及び２Ｂと同じである。なお、出力特性は図３Ａと同様である。
ＰＷＭ制御回路３６への制御信号（トランジスタ２１のデューティ比の指令）は、マイコンに格納されたテーブルに従って検出ランプ電圧値及び検出ランプ電流値から演算される。

そのテーブルによって制御される各電流値は例えば図５Ａに示すものとなる。即ち、同図ではランプ電圧が６０Ｖ未満となった場合にＩ_Ｈｆの電流値がＩ_Ｈｆ１からＩ_Ｈｆ２まで徐々に増大するようなテーブルが格納されている。但し、実施例１の場合と同様に、本発明の制御により、実際にはランプ電圧が６０Ｖを大きく下回るようなことはない。
また、図５Ｂに示すように、高周波電流Ｉ_Ｈｆの上昇分を低周波電流Ｉ_Ｌｆでキャンセルして、交流ランプ電流全体にわたって、即ち、高周波期間Ｔ_Ｈ及び低周波期間Ｔ_Ｌにわたってランプ電流の実効値が一定になるように制御されるようにしてもよい。

実施例３．
上記実施例１及び２では、好適にフリッカを防止しつつも、寿命を短くすることなく安定した光出力が得られる高圧放電灯点灯装置を示したが、それを用いたアプリケーションとしての光源装置を図６に示す。
図６において、７１は上記で説明した高圧放電灯点灯装置、７２はランプ６０が取り付けられるレフレクタ、７３は必要に応じて高圧放電灯点灯装置７１、ランプ６０及びレフレクタ７２を内蔵する筐体である。なお、図は実施例を模擬的に図示したものであり、寸法、配置などは図面通りではない。また、図示されない映像系の部材等を筐体７３内に適宜配置してプロジェクタを構成することもできる。

上記より、フリッカを防止しつつも、寿命を短くすることなく安定した光出力が得られる高圧放電灯点灯装置を内蔵したので、改善された光学特性及び寿命特性の光源装置を得ることができる。

なお、上記実施例は本発明の最も好適な例として示したものであるが、それに関連して以下を注記しておく。
（１）上記実施例では、低周波期間Ｔ_Ｌにおけるランプ電流を矩形波として説明した。しかし、本発明でいう期間Ｔ_Ｌにおける矩形波とは、厳密に矩形でないような波形、例えば、矩形波に他の電流波形が重畳したような波形、矩形波の一部が窪んだような波形、或いは１つの期間Ｔ_Ｌの開始時と終了時で電流値が異なるような波形も含まれる。
（２）上記実施例では、高周波期間Ｔ_Ｈにおけるランプ電流を矩形波として説明した。しかし、本発明でいう期間Ｔ_Ｈにおける矩形波とは、厳密に矩形でないような波形、例えば、矩形波が回路のインピーダンス（特に、イグナイタ回路に使用するパルストランスのインダクタンス成分）により歪んだ波形、或いはスイッチング動作の影響によりピーク付近が割れているような波形も含まれる。
（３）上記実施例では、ランプ電圧６０Ｖを制御切換えのための分岐電圧として例示してきたが、その分岐電圧はランプの特性や点灯装置に対する要求仕様等に応じて適宜変更可能である。

本発明第１の実施例の高圧放電灯点灯装置を示す回路構成図。本発明の高圧放電灯点灯装置の動作を示す図。本発明の高圧放電灯点灯装置の動作を示す図。本発明の出力特性を示す図。本発明第１の実施例の電流出力特性を示す図。本発明第１の実施例の電流出力特性を示す図。本発明第２の実施例の高圧放電灯点灯装置を示す回路構成図。本発明第２の実施例の電流出力特性を示す図。本発明第２の実施例の電流出力特性を示す図。本発明の光源装置を示す図。従来の高圧放電灯点灯装置を示す回路構成図。従来の高圧放電灯点灯装置における出力特性を示す図。従来の高圧放電灯点灯装置の動作を示す図。従来の高圧放電灯点灯装置の動作を示す図。従来の高圧放電灯点灯装置におけるランプ電圧の推移。従来の高圧放電灯点灯装置におけるランプ電極の変化。従来の高圧放電灯点灯装置におけるランプ電極の変化。従来の高圧放電灯点灯装置におけるランプ電極の変化。

符号の説明

１０．直流電源部
２０．直流電力供給回路部
２１．トランジスタ
２２．ダイオード
２３．直流リアクトル
２４．コンデンサ
３０．制御回路部
３１ａ．ツェナーダイオード
３１ｂ、３１ｃ、３２．抵抗
３３．掛算器
３４．誤差増幅器
３５．積分回路
３６．ＰＷＭ制御回路
３７、３８、３８ａ、３８ｃ．抵抗
３８ｂ、３８ｄ．トランジスタ
３９．基準電圧
４０．フルブリッジ回路
４１〜４４．トランジスタ
４５．ブリッジ制御回路
５０．イグナイタ回路部
６０．高圧放電灯（ランプ）
７１．高圧放電灯点灯装置
７２．レフレクタ
７３．筐体
３００、３０１．制御手段

Claims

直流電圧が入力され直流電流を出力する直流電力供給部、該直流電流を交流変換して高圧放電灯に交流ランプ電流を供給するフルブリッジ回路、並びに該直流電力供給部が出力する直流電流値及び該フルブリッジ回路のスイッチング動作を制御する制御回路を備え、
前記交流ランプ電流が、所定の周波数の矩形波電流（以下、「低周波電流」という）の半サイクルの直前に該所定の周波数よりも高い周波数の電流（以下、「高周波電流」という）が１サイクル印加される電流波形の繰り返しからなり、前記制御回路によって、前記高周波電流の１サイクルのうちの後半の半サイクルのみ又は１サイクル全部の電流値Ｉ_Ｈｆが、前記低周波電流の電流値Ｉ_Ｌｆよりも高くなるように制御される高圧放電灯点灯装置において、
前記制御回路が前記高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路を備え、
前記制御回路によって、ランプ電圧が所定の電圧値未満の場合における前記電流値Ｉ_Ｈｆの前記電流値Ｉ_Ｌｆに対する割合が、ランプ電圧が該所定の電圧以上の場合における前記電流値Ｉ_Ｈｆの前記電流値Ｉ_Ｌｆに対する割合よりも増大されることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
請求項１記載の高圧放電灯点灯装置おいて、前記制御回路がさらにランプ電流を検出するランプ電流検出回路を備え、
前記制御回路が、ランプ電圧が前記所定の電圧未満の場合は、前記交流ランプ電流の実効値が一定になるように前記直流電力供給部を制御する高圧放電灯点灯装置。
請求項２記載の高圧放電灯点灯装置おいて、
前記制御回路が、ランプ電圧が前記所定の電圧以上の場合は、ランプ電圧とランプ電流との積が一定になるように前記直流電力供給部を制御する高圧放電灯点灯装置。
請求項１から請求項３いずれか一項に記載の高圧放電灯点灯装置において、ランプ電圧が前記所定の電圧値未満の場合には前記電流値Ｉ_Ｈｆが一定に制御され、
ランプ電圧が前記所定の電圧値未満の場合の電流値Ｉ_Ｈｆは、ランプ電圧が該所定の電圧値未満において前記割合の増大が（仮に）行われなかったとした場合の電流値Ｉ_Ｈｆ´の１．１〜１．５倍である高圧放電灯点灯装置。
請求項１から請求項４いずれか一項に記載の高圧放電灯点灯装置、高圧放電灯、該高圧放電灯が取り付けられるレフレクタ、及び少なくとも該高圧放電灯点灯装置を内包する筐体からなる光源装置。