JP2012134032A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタ装置の光源として好適に用いることができる放電ランプ点灯装置に関する。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device that can be suitably used as a light source of a projector device.
投射型プロジェクタ装置においては、矩形状のスクリーンに対して、均一でかつ十分な演色性をもった画像を投影させることが要求されており、このため、光源としては、点灯時の水銀蒸気圧が例えば150気圧以上となるショートアーク型の放電ランプが採用されている。
而して、最近においては、使用環境の明るさや投影する画像の種類に応じて画面の明るさを調整することが可能な調光機能を有するプロジェクタ装置が開発され、かかるプロジェクタ装置に用いられる放電ランプ点灯装置としては、放電ランプに定格電力を供給する定格電力点灯モードと、放電ランプに定格電力より低い電力、例えば定格電力の80%の電力を供給する低電力点灯モードとを切り替えて放電ランプを点灯する給電装置を具えてなるものが知られている(特許文献1参照。)。
In the projection type projector device, it is required to project a uniform and sufficient color rendering image onto a rectangular screen. For this reason, as a light source, mercury vapor pressure during lighting is required. For example, a short arc type discharge lamp having a pressure of 150 atm or higher is employed.
Thus, recently, a projector device having a dimming function capable of adjusting the screen brightness according to the brightness of the use environment and the type of image to be projected has been developed, and the discharge used in such a projector device is developed. As the lamp lighting device, the discharge lamp is switched between a rated power lighting mode for supplying rated power to the discharge lamp and a low power lighting mode for supplying power lower than the rated power to the discharge lamp, for example, 80% of the rated power. There is known a device including a power feeding device that lights up (see Patent Document 1).
しかしながら、このような放電ランプ点灯装置においては、低電力点灯モードにおいて、電極の各々の先端が損耗してフリッカが発生する、という問題がある。
このように低電力点灯モードにおいて、放電ランプに電極の先端の損耗およびフリッカが発生する理由は、以下のように考えられる。
However, in such a discharge lamp lighting device, there is a problem in that the tip of each electrode is worn and flicker occurs in the low power lighting mode.
The reason why the tip of the electrode is worn and flickered in the discharge lamp in the low power lighting mode is considered as follows.
放電ランプの点灯中においては、電極が高い温度に発熱することによって電極から電極物質が蒸発するが、ハロゲンサイクルによって蒸発した電極物質が電極の表面に堆積する。そして、定格電力点灯モードによって放電ランプを点灯させたときには、電極からの電極物質の蒸発と、電極に対する蒸発した電極物質の堆積とが平衡な状態となるため、電極の損耗が抑制される。
然るに、低電力点灯モードによって放電ランプを点灯させたときには、電極周辺に存在する蒸発した電極物質の量が著しく減少することにより、電極に対する電極物質の堆積が十分に行われないため、電極からの電極物質の蒸発が進行する結果、電極の先端が損耗してフリッカが発生する。
While the discharge lamp is lit, the electrode material evaporates from the electrode by generating heat at a high temperature, but the electrode material evaporated by the halogen cycle is deposited on the surface of the electrode. When the discharge lamp is lit in the rated power lighting mode, the evaporation of the electrode material from the electrode and the deposition of the evaporated electrode material on the electrode are in an equilibrium state, so that electrode wear is suppressed.
However, when the discharge lamp is turned on in the low power lighting mode, the amount of the electrode material evaporated around the electrode is significantly reduced, so that the electrode material is not sufficiently deposited on the electrode. As the electrode material evaporates, the tip of the electrode is worn and flicker occurs.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、放電ランプの定格電力より低い交流電力を供給する低電力点灯モードで放電ランプを点灯させたときに、放電ランプの電極の損耗およびフリッカの発生を防止または抑制することができる放電ランプ点灯装置を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its purpose is to discharge a discharge lamp when the discharge lamp is lit in a low-power lighting mode that supplies AC power lower than the rated power of the discharge lamp. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of preventing or suppressing lamp electrode wear and flicker.
本発明の放電ランプ点灯装置は、放電ランプと、この放電ランプに交流電力を供給する給電装置とを具えてなる放電ランプ点灯装置において、
前記給電装置は、前記放電ランプに定格電力を供給する定格電力点灯モードと、前記放電ランプに定格電力より低い電力を供給する低電力点灯モードとを切り替えて前記放電ランプを点灯する機能を有し、前記低電力点灯モードにおいて、前記放電ランプに対して、所定の電力値の基本交流電力を連続して供給すると共に、この基本交流電力に重畳される重畳電力を周期的に供給し、かつ、当該放電ランプの点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間を制御するものであることを特徴とする。
The discharge lamp lighting device of the present invention is a discharge lamp lighting device comprising a discharge lamp and a power feeding device for supplying AC power to the discharge lamp.
The power supply device has a function of switching on a rated power lighting mode for supplying rated power to the discharge lamp and a low power lighting mode for supplying power lower than rated power to the discharge lamp to light the discharge lamp. In the low power lighting mode, the basic AC power of a predetermined power value is continuously supplied to the discharge lamp, and the superimposed power superimposed on the basic AC power is periodically supplied, and According to the measurement value of the lighting voltage of the discharge lamp, the supply time of the superimposed power, the power value of the superimposed power, or the supply time of the superimposed power is controlled.
本発明の放電ランプ点灯装置においては、前記給電装置は、前記低電力点灯モードにおいて、前記放電ランプの点灯電圧の測定値が所定の基準値より高いときには、当該測定値が所定の基準値より低いときよりも短い時間間隔で前記重畳電力を前記放電ランプに供給するよう、前記重畳電力の供給時期を制御するものであることが好ましい。
載の放電ランプ点灯装置。
また、前記給電装置は、前記低電力点灯モードにおいて、前記放電ランプの点灯電圧の測定値が所定の基準値より高いときには、当該測定値が所定の基準値より低いときよりも高い電力値で前記重畳電力を前記放電ランプに供給するよう、前記重畳電力の電力値を制御するものであることが好ましい。
また、前記給電装置は、前記低電力点灯モードにおいて、前記放電ランプの点灯電圧の測定値が所定の基準値より高いときには、当該測定値が所定の基準値より低いときよりも長い時間で前記重畳電力を前記放電ランプに供給するよう、前記重畳電力の供給時間を制御するものであることが好ましい。
また、前記放電ランプの点灯電圧の測定値が、前記重畳電力が供給されていないときに測定されたものであっても、前記重畳電力が供給されているときに測定されたものであってもよい。
In the discharge lamp lighting device according to the present invention, when the measured value of the lighting voltage of the discharge lamp is higher than a predetermined reference value in the low power lighting mode, the power supply device is lower than the predetermined reference value. It is preferable that the supply timing of the superimposed power is controlled so that the superimposed power is supplied to the discharge lamp at a time interval shorter than the time.
Discharge lamp lighting device.
In the low power lighting mode, when the measured value of the lighting voltage of the discharge lamp is higher than a predetermined reference value, the power feeding device has a higher power value than when the measured value is lower than the predetermined reference value. It is preferable that the power value of the superimposed power is controlled so that the superimposed power is supplied to the discharge lamp.
In the low power lighting mode, when the measured value of the discharge lamp lighting voltage is higher than a predetermined reference value, the power supply apparatus performs the superimposition in a longer time than when the measured value is lower than the predetermined reference value. The supply time of the superimposed power is preferably controlled so that power is supplied to the discharge lamp.
Further, even if the measured value of the lighting voltage of the discharge lamp is measured when the superimposed power is not supplied, or measured when the superimposed power is supplied Good.
本発明の放電ランプ点灯装置によれば、給電装置によって、放電ランプに定格電力より低い電力を供給する低電力点灯モードにおいて、放電ランプに対して所定の電力値の基本交流電力に重畳される重畳電力が周期的に供給されると共に、当該放電ランプの点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間が制御されることにより、電極周辺に存在する蒸発した電極物質の量が増加し、これにより、放電ランプの電極に対する蒸発した電極物質の堆積が促進されるので、放電ランプの電極の損耗およびフリッカの発生を防止または抑制することができる。 According to the discharge lamp lighting device of the present invention, in the low power lighting mode in which the power feeding device supplies power lower than the rated power to the discharge lamp, the superposition superimposed on the basic AC power of a predetermined power value for the discharge lamp. The power is periodically supplied, and the superimposing power supply timing, superimposing power power value or superimposing power supply time is controlled according to the measured value of the lighting voltage of the discharge lamp. The amount of evaporated electrode material present increases, thereby facilitating the deposition of evaporated electrode material on the electrodes of the discharge lamp, so that the wear and flickering of the discharge lamp electrodes can be prevented or suppressed. .
以下、本発明の放電ランプ点灯装置の実施の形態について説明する。
本発明の放電ランプ点灯装置は、例えば調光機能を有するプロジェクタ装置に内蔵されるものであって、放電ランプと、この放電ランプに交流電力を供給する給電装置とを具えてなるものである。
Hereinafter, embodiments of the discharge lamp lighting device of the present invention will be described.
The discharge lamp lighting device of the present invention is built in, for example, a projector device having a dimming function, and includes a discharge lamp and a power feeding device that supplies AC power to the discharge lamp.
図1は、本発明の放電ランプ点灯装置に用いられる放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図である。
この放電ランプ10の発光管11は、内部に放電空間Sを形成する外形が略楕円球状の発光部12と、この発光部12の両端の各々に一体に連設された、管軸に沿って外方に伸びるロッド状の封止部13とを有し、この発光管11における発光部12内には、それぞれタングステンよりなる一対の電極14,15が互いに対向するよう配置されている。具体的に説明すると、一対の電極14,15の各々は、発光管11の管軸方向に沿って伸びる棒状の軸部14b,15bと、この軸部14b,15bの各々の先端に連続して形成された、先端に突起p1が形成された略球状の頭部14a,15aと、頭部14a,15aの後端部分および軸部14b,15bの先端部分に巻き回されたコイル部14c,15cとにより構成されており、それぞれの頭部14a,15aが互いに対向するよう配置されると共に、各軸部14b,15bの基端部分が封止部13の各々に埋設されることによって保持されている。
発光管11における封止部13の各々の内部には、モリブデンよりなる金属箔16,17が気密に埋設され、金属箔16,17の各々の一端には、一対の電極14,15の各々における軸部14b,15bの基端が溶接されて電気的に接続されており、一方、金属箔16,17の他端には、封止部13の外端から外方に突出する外部リード18,19が溶接されて電気的に接続されている。
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of an example of a discharge lamp used in the discharge lamp lighting device of the present invention.
The
発光管11は石英ガラスにより構成され、この発光管11の発光部12内には、例えば、水銀、希ガスおよびハロゲンが封入されている。
発光部12内に封入される水銀は、必要な可視光波長、例えば波長360〜780nmの放射光を得るためのものであり、点灯時に例えば150気圧以上の高い水銀蒸気圧を確保するために、その封入量が0.15mg/mm3 以上とされており、この水銀の封入量を増加することにより、点灯時に200気圧以上、または300気圧以上の高い水銀蒸気圧を得ることができ、プロジェクタ装置に適した光源を実現することができる。
発光部12内に封入される希ガスは、点灯始動性を改善するためのものであり、その封入圧は、静圧で例えば10〜26kPaである。また、希ガスとしては、アルゴンガスを好適に用いることができる。
発光部12内に封入されるハロゲンは、発光部12内においてハロゲンサイクルを形成すると共に、これにより、電極物質であるタングステンが発光部12の内壁に付着することを抑制するためのものであり、水銀その他の金属との化合物の形態で封入される。ハロゲンの封入量は、例えば1×10-6〜1×10-2μmol/mm3 である。また、ハロゲンとしては、沃素、臭素、塩素などを用いることができる。
また、発光部12内には、更に他の放電媒体としてハロゲン化金属を封入することもできる。
The
The mercury sealed in the
The rare gas sealed in the
The halogen encapsulated in the
In addition, a metal halide can be encapsulated in the
このような放電ランプ10の具体的な仕様の一例を示すと、発光管11における発光部12の最大外径が10mm、電極間距離が1.0mm、発光管11における発光部12の内容積が60mm3 、定格電圧が75V、定格電力が200Wである。
また、放電ランプ10においては、その点灯中に発光管11における発光部12内の水銀蒸気圧が例えば150気圧以上となり、また、放電ランプ点灯装置が内蔵されるプロジェクタ装置においては、装置全体の小型化が図られる一方、高い光量が要求されることから、放電ランプ10の発光管11における発光部12内の熱的条件は極めて厳しいものであり、例えばランプの管壁負荷値は0.8〜3.0W/mm2 、より具体的には2.0W/mm2 である。
このような高い水銀蒸気圧や管壁負荷値を有することにより、プロジェクタ装置の光源として用いられる場合に演色性の良好な放射光を得ることができる。
An example of the specific specification of such a
Further, in the
By having such a high mercury vapor pressure and tube wall load value, it is possible to obtain radiant light with good color rendering when used as a light source of a projector apparatus.
本発明の放電ランプ点灯装置において、給電装置は、上記の放電ランプ10に定格電力を供給する定格電力点灯モードと、放電ランプ10に定格電力より低い電力を供給する低電力点灯モードとを切り替えて放電ランプ10を点灯する機能を有し、低電力点灯モードにおいて、放電ランプ10に対して、所定の電力値の基本交流電力を連続して供給すると共に、この基本交流電力に重畳される重畳電力を周期的に供給するものである。
ここで、低電力点灯モードにおける基本交流電力の電力値は、定格電力の値より低いものであれば特に制限されないが、通常、定格電力の40〜80%の範囲で選択される。
In the discharge lamp lighting device of the present invention, the power feeding device switches between a rated power lighting mode for supplying rated power to the
Here, the power value of the basic AC power in the low power lighting mode is not particularly limited as long as it is lower than the value of the rated power, but is usually selected in the range of 40 to 80% of the rated power.
放電ランプ10に供給される交流電力の電流波形は、基本周波数成分中に、当該基本周波数成分より低い周波数の低周波数成分が周期的に挿入された態様のものであることが好ましい。
放電ランプ10に供給される交流電力の電流波形の一例を図2に示す。この図において、縦軸は放電ランプ10に供給される電力の電流値を示し、横軸は放電ランプ10の点灯時間を示す。この電流波形においては、基本周波数成分F1中に、当該基本周波数成分より低い周波数の低周波数成分F2が周期的にされている。
基本周波数成分F1の周波数は、例えば60〜1000Hzの範囲から選択される。一方、低周波数成分F2の周波数は、基本周波数成分F1の周波数より低い周波数であって、例えば5〜200Hzの範囲から選択される。
また、低周波数成分は、半サイクルの長さのものであってもよく、低周波数成分の挿入間隔(或る低周波数成分が挿入されてから次の低周波数成分が挿入されるまでの時間の間隔)は、120秒間以下が好ましく、より好ましくは0.01〜120秒間である。
基本周波数成分F1および低周波数成分F2の具体的な周波数、低周波数成分F2の挿入間隔、低周波数成分F2の振幅は、用いられる放電ランプ10の設計、特に電極14,15の熱的な設計との関係や、各点灯モードによる電力の値などを考慮して適宜選定される。
The current waveform of the AC power supplied to the
An example of a current waveform of AC power supplied to the
The frequency of the fundamental frequency component F1 is selected from a range of 60 to 1000 Hz, for example. On the other hand, the frequency of the low frequency component F2 is lower than the frequency of the fundamental frequency component F1, and is selected from a range of, for example, 5 to 200 Hz.
In addition, the low frequency component may be a half cycle length, and the insertion interval of the low frequency component (the time from when a certain low frequency component is inserted until the next low frequency component is inserted) The interval) is preferably 120 seconds or less, more preferably 0.01 to 120 seconds.
The specific frequencies of the fundamental frequency component F1 and the low frequency component F2, the insertion interval of the low frequency component F2, and the amplitude of the low frequency component F2 depend on the design of the
また、低電力点灯モードにおける基本交流電力の基本周波数成分は、定格電力点灯モードにおける交流電流の基本周波数成分よりも高い周波数であることが好ましく、例えば定格電力点灯モードにおける交流電流の基本周波数成分の周波数の1.1〜10倍であることが好ましい。
また、低電力点灯モードにおける重畳電力の低周波数成分は、定格電力点灯モードの低周波数成分よりも低い周波数であることが好ましく、例えば定格電力の低周波数成分の周波数の10〜95%であることが好ましい。
具体的な例を挙げると、放電ランプ10の定格電力が230W、低電力点灯モードによる基本交流電力が定格電力の75%である場合には、定格電圧点灯モードにおける交流電流の基本周波数成分が370Hz、低周波数成分が46.25Hz、低電力点灯モードにおける基本交流電力の基本周波数成分が518Hz、重畳電力の低周波数成分が37Hzである。
Further, the fundamental frequency component of the basic alternating current power in the low power lighting mode is preferably higher than the fundamental frequency component of the alternating current in the rated power lighting mode, for example, the fundamental frequency component of the alternating current in the rated power lighting mode. It is preferably 1.1 to 10 times the frequency.
The low frequency component of the superimposed power in the low power lighting mode is preferably lower than the low frequency component of the rated power lighting mode, for example, 10 to 95% of the frequency of the low frequency component of the rated power. Is preferred.
As a specific example, when the rated power of the
そして、給電装置によって、放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間が制御される。ここで、放電ランプ10の点灯電圧の測定値は、重畳電力が供給されているとき(以下、「電力重畳時」という。)に測定された値であっても、重畳電力が供給されていないとき(以下、「電力非重畳時」という。)に測定された値であってもよい。
Then, the supply time of the superimposed power, the power value of the superimposed power, or the supply time of the superimposed power is controlled by the power feeding device in accordance with the measured value of the lighting voltage of the
図3は、給電装置の一例における低電力点灯モードにおいて、放電ランプに供給される電力値の変化を、放電ランプの点灯電圧の変化と共に示す図である。
この例の給電装置は、低電力点灯モードにおいて、放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて重畳電力の供給時期を制御するものである。具体的に説明すると、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より低いときには、当該放電ランプ10には、電力値P1 の基本交流電力が供給されると共に、電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび所定の時間間隔t1 で基本交流電力に周期的に重畳されて供給されている。そして、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が基準値V0 より高くなったときには、放電ランプ10に電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび時間間隔t1 より短い所定の時間間隔t2 で基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の時間間隔がt1 からそれより短いt2 に変更される。また、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より再び低くなったときには、放電ランプ10に電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび所定の時間間隔t1 で基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の時間間隔がt2 からt1 に変更される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the power value supplied to the discharge lamp together with a change in the lighting voltage of the discharge lamp in the low power lighting mode in the example of the power supply apparatus.
The power supply apparatus of this example controls the supply timing of superimposed power according to the measured value of the lighting voltage of the
以上において、点灯電圧の基準値V0 は、放電ランプ10の仕様、低電力点灯モードにおいて放電ランプ10に供給される基本交流電力の電力値P1 、重畳電力の電力値P2 、重畳電力の供給時間T、重畳電力の時間間隔t1 ,t2 などを考慮して適宜設定される。例えば重畳電力の時間間隔t1 ,t2 の設定を長くするに従って、点灯電圧の基準値V0 の設定を高くすることが好ましい。
また、点灯電圧が基準値V0 より低いときの重畳電力の時間間隔t1 は、基本交流電力P1 、重畳電力の電圧値P2 、重畳電力の供給時間Tなどにもよるが、例えば1〜60分間の範囲で設定されることが好ましい。
また、点灯電圧が基準値V0 より高いときの重畳電力の時間間隔t2 は、時間間隔t1 より短ければよく、基本交流電力の電力値P1 、重畳電力の電力値P2 、重畳電力の供給時間T、点灯電圧の基準値V0 などを考慮して適宜設定される。例えば点灯電圧の基準値V0 の設定を大きくするに従って、重畳電力の時間間隔t2 の設定を短くすることが好ましい。
また、重畳電力の供給時間Tは、基本交流電力の電力値P1 、重畳電力の電力値P2 、重畳電力の時間間隔t1 などにもよるが、例えば1〜10分間の範囲で選定されることが好ましい。
また、重畳電力の電力値P2 は、基本交流電力の電力値P1 、重畳電力の供給時間T、重畳電力の時間間隔t1 などにもよるが、例えば定格電力の65〜120%の範囲で設定されることが好ましい。
さらに具体的な例を挙げると、以下の通りである。
定格電力点灯モードにおける供給電力230Wおよび低電力点灯モードにおける供給電力138Wに重畳電力173Wを供給し、いずれかのモードにおけるランプ電圧に従って、低電力点灯モードにおける供給電力および重畳電力のパラメータを設定する。
ランプ電圧が点灯電圧の基準値より低いときには重畳電力の時間間隔を長くし、ランプ電圧が上記基準値より高いときには重畳電力の時間間隔を短くする。例えば、
ランプ電圧が基準値100V未満のときには、重畳電力の時間間隔を15分間とし、
ランプ電圧が基準値100V以上のときには、重畳電力の時間間隔を5分間とする。
なお、このときいずれも重畳電力の供給時間は2分間である。
または、ランプ電圧が点灯電圧の基準値より低いときには重畳電力の供給時間を短くし、基準値より高いときには重畳電力の供給時間を長くする。例えば、
ランプ電圧が基準値100V未満のときには、重畳電力の供給時間を2分間とし、
ランプ電圧が基準値100V以上のときには、重畳電力の供給時間を4分間とする。
なお、このときいずれも重畳電力の時間間隔は15分間である。
In the above, the reference value V 0 of the lighting voltage is the specification of the
Further, the time interval t 1 of the superimposed power when the lighting voltage is lower than the reference value V 0 depends on the basic AC power P 1 , the voltage value P 2 of the superimposed power, the supply time T of the superimposed power, etc., for example, 1 It is preferably set in a range of ˜60 minutes.
Further, the time interval t 2 of the superimposed power when the lighting voltage is higher than the reference value V 0 only needs to be shorter than the time interval t 1. The power value P 1 of the basic AC power, the power value P 2 of the superimposed power, and the superimposed power Is appropriately set in consideration of the supply time T, the reference value V 0 of the lighting voltage, and the like. For example, it is preferable to shorten the setting of the superimposed power time interval t 2 as the setting value of the lighting voltage reference value V 0 is increased.
The superimposing power supply time T depends on the power value P 1 of the basic AC power, the power value P 2 of the superimposing power, the time interval t 1 of the superimposing power, etc., but is selected in the range of 1 to 10 minutes, for example. It is preferable.
Further, the power value P 2 of the superimposed power depends on the power value P 1 of the basic AC power, the supply time T of the superimposed power, the time interval t 1 of the superimposed power, and the like, for example, a range of 65 to 120% of the rated power. It is preferable that
More specific examples are as follows.
Superimposed power 173 W is supplied to the supplied power 230 W in the rated power lighting mode and the supplied power 138 W in the low power lighting mode, and the parameters of the supplied power and the superimposed power in the low power lighting mode are set according to the lamp voltage in any mode.
When the lamp voltage is lower than the reference value of the lighting voltage, the time interval of the superimposed power is lengthened, and when the lamp voltage is higher than the reference value, the time interval of the superimposed power is shortened. For example,
When the lamp voltage is less than the reference value 100V, the time interval of the superimposed power is 15 minutes,
When the lamp voltage is equal to or higher than the reference value 100V, the time interval of the superimposed power is set to 5 minutes.
In both cases, the supply time of the superimposed power is 2 minutes.
Alternatively, the supply time of the superimposed power is shortened when the lamp voltage is lower than the reference value of the lighting voltage, and the supply time of the superimposed power is lengthened when the lamp voltage is higher than the reference value. For example,
When the lamp voltage is less than the reference value 100V, the superimposing power supply time is 2 minutes,
When the lamp voltage is equal to or higher than the reference value 100V, the supply time of the superimposed power is set to 4 minutes.
In any case, the time interval of the superimposed power is 15 minutes.
このような給電装置において、低電力点灯モードにおける供給電力の設定値の具体的な一例を挙げると、放電ランプ10の定格電力が230Wである場合には、基本交流電力の電力値P1 が138W(定格電力の60%)、重畳電力の電力値P2 が35W、重畳電力の供給時間が2分間、重畳電力の時間間隔t1 が15分間および時間間隔t2 が5分間、電力重畳時において測定される点灯電圧の基準値V0 が80Vである。
In such a power supply device, a specific example of the set value of the supplied power in the low power lighting mode is given. When the rated power of the
図4は、給電装置の他の例における低電力点灯モードにおいて、放電ランプに供給される電力値の変化を、放電ランプの点灯電圧の変化と共に示す図である。
この例の給電装置は、低電力点灯モードにおいて、放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて重畳電力の電力値を制御するものである。具体的に説明すると、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より低いときには、当該放電ランプ10には、電力値P1 の基本交流電力が供給されると共に、電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび所定の時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給されている。そして、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より高くなったときには、放電ランプ10に電力値P2 より高い所定の電力値P3 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の電力値がP2 からそれより高いP3 に変更される。また、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より再び低くなったときには、放電ランプ10に所定の電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間Tおよび時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の電力値がP3 からP2 に変更される。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the power value supplied to the discharge lamp together with a change in the lighting voltage of the discharge lamp in the low power lighting mode in another example of the power feeding apparatus.
The power supply device of this example controls the power value of the superimposed power in accordance with the measured value of the lighting voltage of the
このような給電装置において、低電力点灯モードにおける供給電力の設定値の具体的な一例を挙げると、放電ランプ10の定格電力が230Wである場合には、基本交流電力の電力値P1 が138W(定格電力の60%)、重畳電力の電力値P2 が35Wおよび電力値P3 が92W、重畳電力の供給時間Tが2分間、重畳電力の時間間隔tが15分間、電力非重畳時において測定される点灯電圧の基準値V0 が70Vである。
In such a power supply device, a specific example of the set value of the supplied power in the low power lighting mode is given. When the rated power of the
図5は、給電装置の更に他の例における低電力点灯モードにおいて、放電ランプに供給される電力値の変化を、放電ランプの点灯電圧の変化と共に示す図である。
この例の給電装置は、低電力点灯モードにおいて、放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて重畳電力の供給時間を制御するものである。具体的に説明すると、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より低いときには、当該放電ランプ10には、電力値P1 の基本交流電力が供給されると共に、電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間T1 および所定の時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給されている。そして、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より高くなったときには、放電ランプ10に電力値P2 の重畳電力が供給時間T1 より長い所定の供給時間T2 および時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の供給時間がT1 からそれより長いT2 に変更される。また、放電ランプ10の点灯電圧の測定値が所定の基準値V0 より再び低くなったときには、放電ランプ10に所定の電力値P2 の重畳電力が所定の供給時間T1 および時間間隔tで基本交流電力に周期的に重畳されて供給される、すなわち重畳電力の供給時間がT2 からT1 に変更される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the power value supplied to the discharge lamp together with a change in the lighting voltage of the discharge lamp in a low power lighting mode in still another example of the power supply apparatus.
The power supply apparatus of this example controls the supply time of superimposed power according to the measured value of the lighting voltage of the
このような給電装置において、低電力点灯モードにおける供給電力の設定値の具体的な一例を挙げると、放電ランプ10の定格電力が230Wである場合には、基本交流電力の電力値P1 が138W(定格電力の60%)、重畳電力の電力値P2 が35W、重畳電力の供給時間T1 が2分間および供給時間T2 が4分間、重畳電力の時間間隔tが15分間、電力非重畳時において測定される点灯電圧の基準値V0 が70Vである。
In such a power supply device, a specific example of the set value of the supplied power in the low power lighting mode is given. When the rated power of the
本発明の放電ランプ点灯装置によれば、給電装置によって、放電ランプ10に定格電力より低い電力を供給する低電力点灯モードにおいて、放電ランプ10に対して所定の電力値の基本交流電力に重畳される重畳電力が周期的に供給されると共に、当該放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間が制御されることにより、放電ランプ10の電極14,15の周辺に存在する蒸発した電極物質の量が増加し、これにより、放電ランプ10の電極14,15に対する蒸発した電極物質の堆積が促進されるので、放電ランプ10の電極14,15の損耗およびフリッカの発生を防止または抑制することができる。
According to the discharge lamp lighting device of the present invention, in the low power lighting mode in which the power supply device supplies power lower than the rated power to the
本発明の放電ランプ点灯装置は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
上記の実施の形態における給電装置は、いずれも放電ランプ10の点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値および重畳電力の供給時間のうち一つを制御するものであるが、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値および重畳電力の供給時間のうち二つを制御するものであっても、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値および重畳電力の供給時間の全てを制御するものであってもよい。
また、給電装置は、放電ランプ10の点灯電圧の基準値が二つ以上設定され、それぞれの基準値に基づいて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間を制御するものであってよい。
また、給電装置は、放電ランプの点灯電圧の測定値が所定の基準値より低いときには、重畳電力の供給が0(重畳電力が供給されない状態)に設定されたものであってもよい。 また、放電ランプの電極の形態は、図1に示すものに限定されず、例えば円錐台状の頭部を有するものであってもよい。
The discharge lamp lighting device of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made.
Each of the power supply apparatuses in the above-described embodiments controls one of the supply time of the superimposed power, the power value of the superimposed power, and the supply time of the superimposed power according to the measured value of the lighting voltage of the
In addition, the power supply apparatus sets two or more reference values of the lighting voltage of the
In addition, when the measured value of the lighting voltage of the discharge lamp is lower than a predetermined reference value, the power feeding device may be one in which the supply of superimposed power is set to 0 (a state in which the superimposed power is not supplied). Moreover, the form of the electrode of the discharge lamp is not limited to that shown in FIG. 1, and may have, for example, a truncated cone-shaped head.
〔放電ランプの作製〕
図1に示す構成に従い、下記の仕様の放電ランプ(A)を作製した。
[Production of discharge lamp]
A discharge lamp (A) having the following specifications was produced according to the configuration shown in FIG.
放電ランプ(A):
・発光管は石英ガラス製で、発光部の最大外径が10mm、発光部の内容積が65mm3 である。
・電極の各々はタングステン製で、電極間距離が1.0mmである。
・発光管内には、0.3mg/mm3 の水銀、静圧で13kPaのアルゴンガス、および4.0×10-4μmol/mm3 のハロゲン(Br)が封入されている。
・放電ランプ(A)の定格電力は230W、定格電圧は80V、管壁負荷値は2.5W/mm2 である。
Discharge lamp (A):
The arc tube is made of quartz glass, the maximum outer diameter of the light emitting part is 10 mm, and the inner volume of the light emitting part is 65 mm 3 .
Each of the electrodes is made of tungsten, and the distance between the electrodes is 1.0 mm.
In the arc tube, 0.3 mg / mm 3 mercury, 13 kPa argon gas at static pressure, and 4.0 × 10 −4 μmol / mm 3 halogen (Br) are sealed.
The rated power of the discharge lamp (A) is 230 W, the rated voltage is 80 V, and the tube wall load value is 2.5 W / mm 2 .
〈実験例1〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 1>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:35W(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
・供給時間:2分間
・時間間隔:
重畳電力が供給されているときの点灯電圧の測定値が80V以下のとき;15分間
重畳電力が供給されているときの点灯電圧の測定値が80Vを超えるとき;5分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
-Superimposed power value: 35 W (the total of basic AC power and superimposed power is 173 W)
・ Supply time: 2 minutes ・ Time interval:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is supplied is 80 V or less; 15 minutes When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is supplied exceeds 80 V; 5 minutes
〈実験例2〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 2>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:35W(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
・供給時間:2分間
・時間間隔:
重畳電力が供給されているときの点灯電圧の測定値が80V未満のとき;15分間
重畳電力が供給されているときの点灯電圧の測定値が80V以上で100V未満のとき;10分間
重畳電力が供給されているときの点灯電圧の測定値が100V以上のとき;5分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
-Superimposed power value: 35 W (the total of basic AC power and superimposed power is 173 W)
・ Supply time: 2 minutes ・ Time interval:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is supplied is less than 80 V; 15 minutes When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is supplied is 80 V or more and less than 100 V; When the measured value of lighting voltage when supplied is 100V or higher; 5 minutes
〈実験例3〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 3>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:35W(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
・時間間隔:
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が75V未満のとき;5分間
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が75V以上のとき;15分間
・供給時間:2分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
-Superimposed power value: 35 W (the total of basic AC power and superimposed power is 173 W)
·Time interval:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is less than 75 V; 5 minutes When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 75 V or more; 15 minutes ・ Supply time: 2 minutes
〈実験例4〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 4>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:35W(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
・供給時間:
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V未満のとき;2分間
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V以上のとき;4分間
・時間間隔:15分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
-Superimposed power value: 35 W (the total of basic AC power and superimposed power is 173 W)
・ Supply time:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is less than 70 V; 2 minutes When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V or more; 4 minutes and time interval: 15 minutes
〈実験例5〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 5>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V以下のとき;35V(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70Vを超えるとき;92V(基本交流電力および重畳電力の合計が230W)
・時間間隔:15分間
・供給時間:2分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
・ Superimposed power value:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V or less; 35 V (the total of the basic AC power and the superimposed power is 173 W)
When the measured value of the lighting voltage when superimposing power is not supplied exceeds 70 V; 92 V (the total of basic AC power and superimposing power is 230 W)
・ Time interval: 15 minutes ・ Supply time: 2 minutes
〈実験例6〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 6>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V以下のとき;35V(基本交流電力および重畳電力の合計が173W)
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70Vを超えるとき;92V(基本交流電力および重畳電力の合計が230W)
・時間間隔:15分間
・供給時間:2分間
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V以下のとき;3分間
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70Vを超えるとき;4分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
・ Superimposed power value:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V or less; 35 V (the total of the basic AC power and the superimposed power is 173 W)
When the measured value of the lighting voltage when superimposing power is not supplied exceeds 70 V; 92 V (the total of basic AC power and superimposing power is 230 W)
・ Time interval: 15 minutes ・ Supply time: 2 minutes When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V or less; for 3 minutes, the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V Over 4 minutes
〈実験例7〉
放電ランプ(A)に、基本交流電力および重畳電力を下記の条件に従って供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生は認められず、また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、異常は認められなかった。
<Experimental example 7>
By supplying basic AC power and superimposed power to the discharge lamp (A) according to the following conditions, the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the light emitted from the discharge lamp (A) is visually observed. When observed, the generation of flicker was not recognized, and when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, no abnormality was observed.
[基本交流電力]
・電流周波数:740Hz
・電力値:138W(定格電力値の60%)
[重畳電力]
・電流周波数:518Hz
・重畳電力値:35V
・時間間隔:最短で5分間
・供給時間:
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70V以下のとき;0分間
重畳電力が供給されていないときの点灯電圧の測定値が70Vを超えるとき;2分間
[Basic AC power]
・ Current frequency: 740Hz
・ Power value: 138W (60% of rated power value)
[Superimposed power]
・ Current frequency: 518Hz
・ Superimposed power value: 35V
・ Time interval: 5 minutes at minimum ・ Supply time:
When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied is 70 V or less; 0 minute When the measured value of the lighting voltage when the superimposed power is not supplied exceeds 70 V; 2 minutes
〈比較実験例1〉
放電ランプ(A)に、電流周波数が740Hzで電力値が138W(定格電力値の60%)の交流電力を供給することによって、当該放電ランプ(A)を200時間点灯させた後に、放電ランプ(A)から放射される光を目視で観察したところ、フリッカの発生が認められた。また、放電ランプ(A)の電極を観察したところ、先端が損耗していることが認められた。
<Comparative Experiment Example 1>
After supplying the discharge lamp (A) with AC power having a current frequency of 740 Hz and a power value of 138 W (60% of the rated power value), the discharge lamp (A) is lit for 200 hours, and then the discharge lamp ( When the light emitted from A) was visually observed, the occurrence of flicker was observed. Moreover, when the electrode of the discharge lamp (A) was observed, it was found that the tip was worn.
10 放電ランプ
11 発光管
12 発光部
13 封止部
14,15 電極
14a,15a 頭部
14b,15b 軸部
14c,15c コイル部
16,17 金属箔
18,19 外部リード
p1 突起
S 放電空間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記給電装置は、前記放電ランプに定格電力を供給する定格電力点灯モードと、前記放電ランプに定格電力より低い電力を供給する低電力点灯モードとを切り替えて前記放電ランプを点灯する機能を有し、前記低電力点灯モードにおいて、前記放電ランプに対して、所定の電力値の基本交流電力を連続して供給すると共に、この基本交流電力に重畳される重畳電力を周期的に供給し、かつ、当該放電ランプの点灯電圧の測定値に応じて、重畳電力の供給時期、重畳電力の電力値若しくは重畳電力の供給時間を制御するものであることを特徴とする放電ランプ点灯装置。 In a discharge lamp lighting device comprising a discharge lamp and a power supply device for supplying AC power to the discharge lamp,
The power supply device has a function of switching on a rated power lighting mode for supplying rated power to the discharge lamp and a low power lighting mode for supplying power lower than rated power to the discharge lamp to light the discharge lamp. In the low power lighting mode, the basic AC power of a predetermined power value is continuously supplied to the discharge lamp, and the superimposed power superimposed on the basic AC power is periodically supplied, and A discharge lamp lighting device that controls a supply time of superimposed power, a power value of superimposed power, or a supply time of superimposed power according to a measured value of a lighting voltage of the discharge lamp.
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