JP2023172238A - light source device - Google Patents

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敦史 高下
Atsushi Takashita
繁樹 藤澤
Shigeki Fujisawa
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Abstract

To provide a light source device with which, even when a discharge lamp that emits an ultraviolet ray is turn-on controlled with low output, it is possible to detect the discharge lamp going out in the middle with good accuracy.SOLUTION: The light source device includes a turn-on circuit for a discharge lamp that emits an ultraviolet ray. The turn-on circuit comprises a transformer that includes a primary winding that is connected to a DC power supply and a secondary winding that is connected to the discharge lamp, a switching element that is connected between the primary winding and the DC power supply, and a control unit that controls electrical continuity of the switching element. The control unit is constituted to exercise turn-on detection control during execution of a dimming operation control mode, to raise primary electric power inputted to the primary winding by temporarily changing the ON/OFF frequency and/or the ON/OFF duty cycle of the switching element in a turn-on detection period that is set within a 100 ms to 30 sec range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は光源装置に関し、特に、紫外線放電ランプ及びその点灯回路を含む光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device, and particularly to a light source device including an ultraviolet discharge lamp and a lighting circuit thereof.

近年、菌又はウイルスに対する不活化を行う目的で、紫外線を利用する技術の開発が進められている。本出願人は、紫外線放電ランプの一種であるエキシマランプを用いて、菌又はウイルスの不活化を行う技術を開発している(例えば、下記特許文献1参照)。 In recent years, development of technology that utilizes ultraviolet light has been progressing for the purpose of inactivating bacteria or viruses. The present applicant has developed a technique for inactivating bacteria or viruses using an excimer lamp, which is a type of ultraviolet discharge lamp (for example, see Patent Document 1 below).

特開2019-115525号公報JP 2019-115525 Publication 特開2010-062157号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-062157

菌又はウイルスの不活化のために紫外線放電ランプ(以下、「放電ランプ」と略記することがある。)を点灯して紫外線を出射させるに際し、利用態様によっては紫外線の照度を調整したい事情が存在する場合がある。なお、本明細書において、「不活化」とは、菌又はウイルスを死滅させること、及び感染力若しくは毒性を失わせることを包括する概念を指す。また、本明細書において、「菌」とは細菌や真菌(カビ)等の微生物を指す。 When lighting an ultraviolet discharge lamp (hereinafter sometimes abbreviated as "discharge lamp") to emit ultraviolet rays to inactivate bacteria or viruses, there are circumstances in which it may be necessary to adjust the illuminance of the ultraviolet rays depending on the usage. There are cases where Note that in this specification, "inactivation" refers to a concept that encompasses killing bacteria or viruses and causing them to lose infectivity or toxicity. Moreover, in this specification, "bacteria" refers to microorganisms such as bacteria and fungi (mold).

放電ランプを含む光源装置が設置される場所は、種々想定される。放電ランプの設置場所によっては、高い照度の紫外線が要求される場合や、逆に人体等への影響に鑑みて低い照度の紫外線が要求される場合が考えられる。一例として、天井に設置された光源装置から下方に向けて紫外線を照射することで、空間中又は対象物表面に存在し得る菌又はウイルスを不活化する場合が想定される。この場合、光源装置が設置される天井の高さが変わると、空間中又は対象物表面への紫外線照度が変化する。つまり、光源装置の設置場所に応じて、光出力の調整が必要となる場面が考えられる。 Various locations are envisaged for installing a light source device including a discharge lamp. Depending on the location where the discharge lamp is installed, there may be cases where ultraviolet rays with high illuminance are required, or conversely, cases where ultraviolet rays with low illuminance are required in view of the effects on the human body. As an example, it is assumed that bacteria or viruses that may exist in a space or on the surface of an object are inactivated by irradiating ultraviolet rays downward from a light source device installed on the ceiling. In this case, when the height of the ceiling on which the light source device is installed changes, the intensity of ultraviolet rays in the space or on the surface of the object changes. In other words, it may be necessary to adjust the light output depending on the installation location of the light source device.

本願の出願時において、人体に照射される紫外線の積算照射量は、ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists:アメリカ合衆国産業衛生専門官会議)で定められている規制値以内にすることが推奨されている。このため、前記光源装置を人間が存在し得る環境下で利用する場合には、人体に照射される紫外線の積算照射量を上記ACGIHの規制値以内に留めるべく、放電ランプを低出力で運転させたいという事情が存在する。典型的な一例として、放電ランプを低い光出力で長時間にわたって連続点灯させたいというニーズが存在する。 At the time of filing this application, it is recommended that the cumulative amount of ultraviolet rays irradiated to the human body be within the regulatory values set by ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists). . Therefore, when using the light source device in an environment where humans may be present, the discharge lamp should be operated at low output in order to keep the cumulative amount of ultraviolet rays irradiated to the human body within the above ACGIH regulation value. There are circumstances that make you want to. As a typical example, there is a need to continuously light a discharge lamp at a low light output for a long period of time.

なお、本明細書において、放電ランプの光出力を調整することを「調光」と称する場合がある。 Note that in this specification, adjusting the light output of the discharge lamp may be referred to as "dimming".

放電ランプの光出力を調整する(調光する)ためには、放電ランプに対する供給電力を制御することが必要となる。しかしながら、放電ランプの特性上、放電ランプに対する供給電力を低下させると、「立ち消え」と称される、点灯中の放電ランプが不点灯となる現象が生じる懸念がある(上記特許文献2参照)。 In order to adjust (dimming) the light output of a discharge lamp, it is necessary to control the power supplied to the discharge lamp. However, due to the characteristics of discharge lamps, if the power supplied to the discharge lamp is reduced, there is a concern that a phenomenon called "fading out" may occur in which a lit discharge lamp stops lighting (see Patent Document 2 above).

本願の出願人は、特に小型の紫外線ランプを搭載した不活化用の光源装置の開発を進めている。小型の紫外線ランプは、その定格出力が相対的に低い。したがって、このような紫外線ランプを、例えば定格出力の50%又は30%といった低出力で運転させると、紫外線ランプに対する供給電力が極めて低くなる結果、上記の立ち消えが生じる蓋然性が高まることが予想される。 The applicant of the present application is currently developing a light source device for inactivation equipped with a particularly small ultraviolet lamp. Small UV lamps have relatively low rated output. Therefore, if such an ultraviolet lamp is operated at a low output such as 50% or 30% of the rated output, the power supplied to the ultraviolet lamp will be extremely low, and as a result, it is expected that the probability of the above-mentioned extinguishment occurring will increase. .

不活化の目的で利用される光源装置は、周囲に人間が存在しない環境下で利用されることも想定される。この場合、仮に紫外線ランプが立ち消えにより不点灯になっていると、当該環境内に存在し得る菌又はウイルスに対する不活化性能が、所望レベルよりも低下してしまう。 It is also assumed that a light source device used for the purpose of inactivation is used in an environment where no humans are present. In this case, if the ultraviolet lamp goes out and is not lit, the inactivation performance against bacteria or viruses that may exist in the environment will be lower than the desired level.

主ピーク波長が200nm~240nmの紫外線は、低圧水銀ランプから放射される波長254nmの成分を含む紫外線とは異なり、人体に対する影響が極めて低いことが知られている。このため、上記波長帯の紫外線を発する放電ランプ(例えば、発光ガスとしてKrCl又はKrBrが含まれるエキシマランプ)が搭載された光源装置は、周囲に人間が存在する時間帯においても、不活化の目的で利用されることが想定される。しかし、上記波長帯の紫外線は可視光とは異なり視認ができないため、上記エキシマランプが立ち消えの状態にあるか否かを周囲の人間が検知することは難しい。つまり、周囲に人間が存在し得る環境下で光源装置が利用されたとしても、やはり、紫外線ランプが立ち消えにより不点灯になっていると、当該環境内に存在し得る菌又はウイルスに対する不活化性能が、所望レベルよりも低下してしまう。 It is known that ultraviolet rays with a main peak wavelength of 200 nm to 240 nm have an extremely low effect on the human body, unlike ultraviolet rays emitted from low-pressure mercury lamps that include a component with a wavelength of 254 nm. For this reason, a light source device equipped with a discharge lamp that emits ultraviolet light in the above wavelength range (for example, an excimer lamp containing KrCl or KrBr as a luminescent gas) can be used for inactivation purposes even during times when there are people around. It is assumed that it will be used in However, unlike visible light, ultraviolet rays in the above wavelength range cannot be visually recognized, so it is difficult for people nearby to detect whether the excimer lamp is turned off or not. In other words, even if a light source device is used in an environment where there may be people around, if the ultraviolet lamp is turned off and is not lit, it will not be able to inactivate bacteria or viruses that may exist in the environment. However, the result is lower than the desired level.

本発明は、上記の課題に鑑み、低出力で点灯制御されている場合であっても、紫外線を発する放電ランプの立ち消えを精度よく検知することのできる光源装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a light source device that can accurately detect whether a discharge lamp that emits ultraviolet rays goes out even when lighting is controlled at low output.

本発明に係る光源装置は、紫外線を発する放電ランプと、前記放電ランプを点灯するための点灯回路とを備え、
前記点灯回路は、
直流電源と、
前記直流電源に接続された一次側巻線、及び前記放電ランプに接続された二次側巻線を含み、前記一次側巻線に印加された電圧を昇圧する変圧器と、
前記一次側巻線と前記直流電源との間に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の導通制御を行う制御部とを備える。
A light source device according to the present invention includes a discharge lamp that emits ultraviolet rays, and a lighting circuit for lighting the discharge lamp,
The lighting circuit is
DC power supply and
a transformer that includes a primary winding connected to the DC power supply and a secondary winding connected to the discharge lamp, and boosts the voltage applied to the primary winding;
a switching element connected between the primary winding and the DC power supply;
and a control section that controls conduction of the switching element.

前記制御部は、前記放電ランプの光出力を基準光出力よりも低下させる旨の調光指令信号が入力されると、前記放電ランプを前記基準光出力の下で点灯させる基準動作制御モードの実行時と比較して、前記スイッチング素子のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方を変化させて、前記二次側巻線から出力される二次側電力を低下させる調光動作制御モードを実行する構成である。 When the control unit receives a dimming command signal indicating that the light output of the discharge lamp is lower than the reference light output, the control unit executes a reference operation control mode in which the discharge lamp is turned on under the reference light output. A dimming operation in which at least one of the ON/OFF frequency and ON/OFF duty ratio of the switching element is changed to reduce the secondary power output from the secondary winding compared to the current time. This is a configuration that executes control mode.

更に、前記制御部は、前記調光動作制御モードの実行中、100m秒~30秒の範囲内で設定された点灯検知期間内において、一時的に前記スイッチング素子のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方を変化させて前記二次側電力を上昇させる点灯検知制御を実行する構成である。 Furthermore, during execution of the dimming operation control mode, the control section temporarily controls the ON/OFF frequency and ON/OFF of the switching element within a lighting detection period set within a range of 100 msec to 30 seconds. This configuration executes lighting detection control that increases the secondary side power by changing at least one of the duty ratios.

点灯状態下にあった放電ランプが、不点灯になったか否か、すなわち立ち消えが生じたか否かを判定する方法として、放電ランプに接続されているノードを流れる電流量を検知することが考えられる。放電ランプが点灯中であれば前記ノードに高電流が流れる一方、立ち消え状態にある場合には前記ノードに流れる電流が低下する。このため、判定の基準となる閾値を予め設定しておくと共に、検知された電流量がこの閾値を下回っている場合には立ち消えが生じていると判定することが、一見すると可能であるように思われる。 One way to determine whether a discharge lamp that was in a lit state has stopped lighting, that is, whether it has gone out is to detect the amount of current flowing through a node connected to the discharge lamp. . When the discharge lamp is on, a high current flows through the node, while when the discharge lamp is off, the current flowing through the node decreases. For this reason, it seems possible at first glance to set a threshold value as a criterion for determination in advance, and to determine that a blackout has occurred if the detected amount of current is below this threshold value. Seem.

しかしながら、上記の方法を放電ランプが低出力で点灯される場合、すなわち調光動作の実行中に適用すると、立ち消えの発現が誤検知されてしまう可能性がある。この理由は以下の通りである。 However, if the above method is applied when the discharge lamp is lit at low output, that is, while a dimming operation is being performed, there is a possibility that the occurrence of extinguishing will be falsely detected. The reason for this is as follows.

放電ランプに接続されたノードを流れる電流を検知するためには、一般的には電流検知用の抵抗が前記ノードに接続される。この抵抗の値を大きくすると、ジュール熱が高まり、不要な消費電力や温度上昇を招く。このため、電流検知用の抵抗としては、放電ランプが、常に定格出力で点灯されるか調光状態で点灯されるかにかかわらず、小さい抵抗値を示すことが求められる。具体的には、電流検知用の抵抗は0.5Ω以下であるのが好ましく、0.1Ω以下であるのがより好ましく、0.05Ω以下であるのが特に好ましい。なお、この電流検知用の抵抗は、電流値の検知性能を十分に発現させる観点から、0.01Ω以上であるのが好ましい。 In order to detect the current flowing through a node connected to the discharge lamp, a current detection resistor is generally connected to the node. Increasing the value of this resistance increases Joule heat, leading to unnecessary power consumption and temperature rise. Therefore, the current detection resistor is required to exhibit a small resistance value regardless of whether the discharge lamp is always lit at the rated output or in a dimmed state. Specifically, the resistance for current detection is preferably 0.5Ω or less, more preferably 0.1Ω or less, and particularly preferably 0.05Ω or less. Note that this current detection resistor is preferably 0.01Ω or more from the viewpoint of sufficiently exhibiting current value detection performance.

特に、放電ランプを含む光源装置を小型化する観点からは、部品のサイズについても一定の制約を受ける。かかる観点からも、電流検知用の抵抗としては、上記のように抵抗値が小さいものを用いるのが好ましい。 Particularly, from the viewpoint of downsizing a light source device including a discharge lamp, the size of components is also subject to certain restrictions. Also from this point of view, it is preferable to use a resistor with a small resistance value as described above as a resistor for current detection.

しかし、抵抗値の小さい電流検知用の抵抗をノードに接続すると、この抵抗の両端に生じる電位差も必然的に小さくなる。よって、この電位差に基づいてリファレンス値と比較することで立ち消えの発現を精度よく検知しようとすると、抵抗で検知された電圧を増幅器(典型的にはオペアンプ)にて増幅した上で前記リファレンス値に基づく値と比較することが必要となる。比較対象となるリファレンス値との差分を確保して比較結果を精度良く判定する観点から、抵抗で検知された電圧が小さい場合には増幅器による増幅率を高める必要がある。しかし、増幅器の増幅率を高めるほどノイズの重畳量も高まり、誤差が生じやすくなる。つまり、立ち消えが生じているにもかかわらず、重畳したノイズが増幅される結果、閾値を上回っているとして立ち消えが生じていないと誤判定される懸念が生じる。また、この懸念を解消すべく、基準となる閾値を上昇させると、逆に、立ち消えが生じていないにもかかわらず閾値を下回ってしまい、立ち消えが生じていないと誤判定される可能性も考えられる。 However, if a current detection resistor with a small resistance value is connected to a node, the potential difference generated across the resistor will inevitably become small. Therefore, if you want to accurately detect the onset of fading by comparing it with a reference value based on this potential difference, the voltage detected by the resistor is amplified by an amplifier (typically an operational amplifier) and then compared to the reference value. It is necessary to compare it with the base value. From the viewpoint of ensuring a difference from the reference value to be compared and accurately determining the comparison result, it is necessary to increase the amplification factor of the amplifier when the voltage detected by the resistor is small. However, as the amplification factor of the amplifier increases, the amount of superimposed noise also increases, making it easier for errors to occur. In other words, as a result of the superimposed noise being amplified even though fading has occurred, there is a concern that it will be erroneously determined that fading has not occurred because it exceeds the threshold value. In addition, if the standard threshold value is raised to eliminate this concern, it is also possible that the value will fall below the threshold even though no fading has occurred, resulting in a false determination that no fading has occurred. It will be done.

これに対し、上記構成の光源装置によれば、光出力を基準光出力よりも低下させた状態で点灯するモード、すなわち調光動作制御モードの実行中において、100m秒~30秒の範囲内で設定された点灯検知期間内に、一時的に、放電ランプに対して供給される二次側電力を上昇する制御が行われる。つまり、調光動作制御モードの実行中において低出力で点灯中であっても、極めて短い点灯検知期間において、一時的に変圧器の二次側巻線から高い二次側電力が出力される。この期間内に流れる電流を検知することで、極めて高い増幅率を示す増幅器を介することなく、閾値との対比が可能となる。 On the other hand, according to the light source device having the above configuration, in the mode in which the light output is turned on with the light output being lower than the reference light output, that is, during the execution of the dimming operation control mode, within the range of 100 msec to 30 seconds. Control is performed to temporarily increase the secondary power supplied to the discharge lamp within the set lighting detection period. In other words, even if the light is lit at a low output during execution of the dimming operation control mode, high secondary power is temporarily output from the secondary winding of the transformer during an extremely short lighting detection period. By detecting the current flowing within this period, comparison with the threshold value can be made without using an amplifier with an extremely high amplification factor.

上記の制御が実行されると、仮に立ち消えが生じていない場合には、調光動作中であっても短い時間にわたって一時的に光出力が上昇する。しかしながら、上記の光源装置は、紫外線ランプを搭載しているため、調光動作中に一時的に光出力が高まったことが、周囲の人間に視認されることはない。このため、点灯検知期間として、可視光を発するランプの光出力の一時的な上昇に伴うちらつきが視認されないような時間、具体的には20m秒以下、典型的には1m秒程度という極めて短い時間に設定する必要がない。100m秒~30秒の範囲内という比較的長い時間によって点灯検知期間を設定することで、移動平均処理や、コンデンサを用いた平滑化処理という、ノイズ重畳による誤差を回避するための処理を行う時間が確保できる。 When the above-mentioned control is executed, the light output temporarily increases for a short period of time even during the dimming operation, if no fading has occurred. However, since the above-mentioned light source device is equipped with an ultraviolet lamp, the temporary increase in light output during the dimming operation is not visually recognized by surrounding people. For this reason, the lighting detection period is a period of time during which flickering due to a temporary increase in the light output of a lamp that emits visible light is not visible, specifically an extremely short period of 20 msec or less, typically about 1 msec. There is no need to set it to . By setting the lighting detection period to a relatively long time within the range of 100 msec to 30 seconds, the time required to perform processing to avoid errors due to noise superimposition, such as moving average processing and smoothing processing using a capacitor, can be set. can be secured.

上記の検知を行うに際しては、放電ランプに接続されたノードを流れる電流(二次側電流)を検知するものとしても構わないし、変圧器の一次側巻線に接続されたノードを流れる電流(一次側電流)を検知するものとしても構わない。 When performing the above detection, the current flowing through the node connected to the discharge lamp (secondary current) may be detected, or the current flowing through the node connected to the primary winding of the transformer (primary current) may be detected. It may also be a device that detects side current).

つまり、前記光源装置は、前記一次側巻線を流れる一次側電流又は前記二次側巻線を流れる二次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第一電流検知部を備え、
前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に、前記第一電流検知部による検知結果に基づく値が所定の第一閾値を下回っている場合には、前記放電ランプが不点灯状態にあると判定するものとしても構わない。
That is, the light source device includes a first current detection unit that detects a primary current flowing through the primary winding or a secondary current flowing through the secondary winding and outputs a detection result to the control unit. Prepare,
The control unit determines that the discharge lamp is in a non-lighting state if a value based on a detection result by the first current detection unit is lower than a predetermined first threshold value during execution of the lighting detection control. It does not matter if it is something to judge.

前記制御部は、前記放電ランプを点灯する旨の点灯指令信号が前記調光指令信号と共に入力されると、点灯動作初期である始動期間内において前記二次側電力を前記基準動作制御モードの実行時と同等以上となるように前記スイッチング素子を導通制御した後、前記始動期間の終了後である定常期間内において前記二次側電力を前記調光動作制御モードの実行時と同等となるように前記スイッチング素子を導通制御する構成であり、
前記制御部は、前記定常期間内に前記点灯検知制御を実行する構成であるものとしても構わない。
When a lighting command signal for lighting the discharge lamp is input together with the dimming command signal, the control unit controls the secondary side power to execute the reference operation control mode within a starting period that is an initial stage of lighting operation. After controlling the conduction of the switching element so that it is equal to or higher than the time, the secondary side power is controlled to be equal to or higher than when executing the dimming operation control mode within a steady period after the end of the starting period. A configuration for controlling conduction of the switching element,
The control unit may be configured to execute the lighting detection control within the steady period.

消灯状態の放電ランプを点灯させるに際しては、放電を開始させるための動作(始動動作)が必要となる。具体的には、放電ランプに対する印加電圧を高め、更に必要に応じて点灯補助のための光源(LED光源等)を点灯させる処理が行われる。本明細書では、消灯状態の放電ランプの点灯を開始するための処理が行われる期間を、「始動期間」と称する。また、本明細書では、始動期間が終了して放電ランプが点灯状態となった後、その点灯状態が継続する期間を、「定常期間」と称する。 When turning on a discharge lamp that has been turned off, an operation (starting operation) for starting discharge is required. Specifically, a process is performed in which the voltage applied to the discharge lamp is increased and, if necessary, a light source (such as an LED light source) for lighting assistance is turned on. In this specification, a period during which processing for starting lighting of a discharge lamp in an extinguished state is performed is referred to as a "starting period." Moreover, in this specification, after the starting period ends and the discharge lamp is in the lighting state, the period during which the lighting state continues is referred to as a "steady period".

点灯指令信号が調光指令信号と共に制御部に入力される状態とは、例えば、消灯状態の放電ランプに対して、50%調光で点灯させる指示が与えられる状態に対応する。この場合、始動期間においては、定常期間よりも高い電力が放電ランプに対して供給される。ひとたび放電が開始されると、放電ランプに対して供給される電力が低下して50%の光出力で点灯する状態が継続される。上記の構成によれば、このような調光状態で点灯されている期間、すなわち定常期間内において、一時的に、点灯検知期間内において変圧器の二次側巻線から高い二次側電力が出力され、立ち消えの判定を行うことが可能となる。 The state in which the lighting command signal is input to the control unit together with the dimming command signal corresponds to, for example, a state in which an instruction to turn on a discharge lamp in an off state at 50% dimming is given. In this case, higher power is supplied to the discharge lamp during the starting period than during the steady-state period. Once discharge begins, the power supplied to the discharge lamp is reduced to continue lighting at 50% light output. According to the above configuration, during the period when the light is turned on in such a dimmed state, that is, during the steady period, high secondary side power is temporarily generated from the secondary winding of the transformer during the lighting detection period. This makes it possible to determine whether the signal has faded or not.

前記光源装置は、
前記一次側巻線を流れる一次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第一電流検知部と、
前記二次側巻線を流れる二次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第二電流検知部とを備え、
前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に、前記第一電流検知部による検知結果に基づく値が前記第一閾値を下回っている場合には、前記放電ランプが不点灯状態にあると判定し、
前記制御部は、前記基準動作制御モード又は前記調光動作制御モードの実行中に、前記第二電流検知部による検知結果に基づく値が前記第一閾値よりも低い第二閾値を下回っている場合には、前記二次側巻線が開放された無負荷状態にあると判定するものとしても構わない。
The light source device includes:
a first current detection unit that detects a primary current flowing through the primary winding and outputs a detection result to the control unit;
a second current detection unit that detects a secondary current flowing through the secondary winding and outputs a detection result to the control unit,
The control unit determines that the discharge lamp is in an unlit state if a value based on a detection result by the first current detection unit is less than the first threshold value during execution of the lighting detection control. death,
When the control unit is configured to perform a process in which a value based on a detection result by the second current detection unit is below a second threshold value that is lower than the first threshold value while executing the reference operation control mode or the dimming operation control mode, In this case, it may be determined that the secondary winding is in an open, no-load state.

放電ランプが不点灯になる原因として、上述した「立ち消え」以外に、点灯回路と放電ランプとの間の電気的な接続不良が挙げられる。この電気的な接続不良は、接続線の断線や、物理的な接続状態の不良等によって起こり得る。このような電気的な接続不良が生じると、変圧器の二次側巻線が開放された無負荷状態になる。変圧器の二次側巻線に接続されたノード(以下、「二次側回路」と称する。)が開放されると抵抗値が極大化し、変圧器の二次側が高電圧となり、変圧器の一次側の電圧値も高くなる。これにより、スイッチング素子に過大な電圧が加わり、場合によってはスイッチング素子を破損させる懸念がある。 In addition to the above-mentioned "turning off" as a cause of the discharge lamp not lighting up, there is also a faulty electrical connection between the lighting circuit and the discharge lamp. This electrical connection failure may occur due to a disconnection of a connection line, a physical connection failure, or the like. When such an electrical connection failure occurs, the secondary winding of the transformer becomes open and unloaded. When the node connected to the secondary winding of the transformer (hereinafter referred to as the "secondary circuit") is opened, the resistance value maximizes, the secondary side of the transformer becomes high voltage, and the transformer's The voltage value on the primary side also increases. As a result, an excessive voltage is applied to the switching element, and there is a fear that the switching element may be damaged in some cases.

放電ランプが不点灯であることが検知された場合、その不点灯となった原因が、立ち消えに起因したものであるか、無負荷に起因したものであるかによって、その後に取り得る措置が異なることが想定される。立ち消えに起因した不点灯の場合には、例えば、管理者又はシステム側で、光源装置に対して再始動を行う指令を行って点灯状態に復帰させることが考えられる。一方、無負荷に起因した不点灯の場合には、保守作業員によって光源装置の内部を点検する必要が生じる。 If it is detected that a discharge lamp is not lit, the measures that can be taken after that will differ depending on whether the cause of the discharge lamp's failure is due to the lamp going out or due to no load. It is assumed that In the case of non-lighting due to turning off, for example, the administrator or the system side may issue a command to restart the light source device to return it to the lighting state. On the other hand, in the case of non-lighting due to no load, a maintenance worker needs to inspect the inside of the light source device.

変圧器の二次側回路が無負荷である場合、変圧器の二次側巻線には実質的に電流が流れない。このため、第二電流検知部によって二次側巻線を流れる電流(二次側電流)を検知し、この検知結果が極めて低い値に設定された閾値(第二閾値)よりも低い場合には、変圧器の二次側回路が無負荷状態にあると判定できる。 When the secondary circuit of a transformer is unloaded, substantially no current flows through the secondary winding of the transformer. Therefore, the second current detection unit detects the current flowing through the secondary winding (secondary current), and if the detection result is lower than the threshold (second threshold) set to an extremely low value, , it can be determined that the secondary circuit of the transformer is in a no-load state.

一方で、放電ランプに立ち消えが生じている場合には、変圧器の二次側回路が無負荷である場合と比較して、高い電流が流れる。上述したように、光源装置は、一次側巻線に印加された電圧を昇圧する変圧器を備えているため、この変圧器の一次側巻線に接続されたノード(以下、「一次側回路」と称する。)に流れる電流(一次側電流)は、二次側電流よりも高くなる。 On the other hand, when the discharge lamp is extinguished, a higher current flows than when the secondary circuit of the transformer is under no load. As mentioned above, the light source device is equipped with a transformer that boosts the voltage applied to the primary winding. The current (primary current) flowing through the secondary current is higher than the secondary current.

よって、立ち消えの検知を行うに際しては、二次側電流よりも高い一次側電流に基づく値と、所定の閾値(第一閾値)と比較することで、増幅器の増幅率を低く抑制しながらも、精度良く検知を行うことができる。そして、この構成によれば、一次側電流に基づく値が第一閾値を下回る場合には、立ち消えが生じていると判定できる。一方、二次側電流に基づく値が第二閾値を下回る場合には、無負荷状態にあると判定できる。これにより、放電ランプが不点灯状態になる原因を特定することができる。 Therefore, when detecting a power out, the value based on the primary current, which is higher than the secondary current, is compared with a predetermined threshold (first threshold). Detection can be performed with high accuracy. According to this configuration, when the value based on the primary side current is less than the first threshold value, it can be determined that the power out is occurring. On the other hand, if the value based on the secondary current is less than the second threshold, it can be determined that there is no load. This makes it possible to identify the cause of the discharge lamp becoming unlit.

前記制御部は、前記調光動作制御モードの実行中、前記点灯検知期間内において、前記二次側電力を前記基準動作制御モードの実行時と同等の値に上昇させるものとしても構わない。 The control unit may increase the secondary side power to a value equivalent to that during execution of the reference operation control mode during execution of the dimming operation control mode and within the lighting detection period.

ここで、基準動作制御モードは、放電ランプに対して供給される二次側電力が放電ランプの定格電力となるように、制御部がスイッチング素子の導通制御を行う制御モードであるものとしても構わない。 Here, the reference operation control mode may be a control mode in which the control unit controls conduction of the switching element so that the secondary power supplied to the discharge lamp becomes the rated power of the discharge lamp. do not have.

前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に前記第一電流検知部で連続的に検知された値に対して、10m秒~50m秒の時間で移動平均処理が行われた値と、前記第一閾値を対比するものとしても構わない。 The control unit calculates a value obtained by subjecting the values continuously detected by the first current detection unit during execution of the lighting detection control to a value obtained by performing a moving average process over a period of 10 msec to 50 msec, and The first threshold value may be compared.

上述したように、調光動作制御モードの実行中に、一時的に二次側電力が上昇する点灯検知期間は、可視光の強度が変化することで人間が視認できない上限時間とされる20m秒と比較して十分に長い、100m秒~30秒の範囲内である。このため、連続的に検知された電流値に対して移動平均処理を行うのに十分な時間が確保できる。これにより、仮に瞬時的なノイズ電流が重畳した場合であっても、ノイズ電流の存在を事実上無効化した上で、閾値(第一閾値)と比較することができ、精度よく立ち消えの判定が行える。 As mentioned above, during the execution of the dimming operation control mode, the lighting detection period during which the secondary side power temporarily increases is 20 msec, which is the upper limit of the time during which humans cannot see it due to changes in the intensity of visible light. It is within the range of 100 msec to 30 seconds, which is sufficiently long compared to the above. Therefore, sufficient time can be secured to perform moving average processing on continuously detected current values. As a result, even if an instantaneous noise current is superimposed, the presence of the noise current can be effectively nullified and compared with the threshold (first threshold), allowing accurate determination of extinction. I can do it.

前記第一電流検知部は、
前記一次側巻線又は前記二次側巻線に接続された検知用抵抗と、
前記検知用抵抗に接続された入力側端子と、前記制御部に接続された出力側端子とを含み、前記検知用抵抗で検知された電圧を増幅して前記出力側端子から出力する増幅器と、
前記増幅器の前記入力側端子又は前記出力側端子に接続されたノイズ緩和コンデンサとを備えるものとしても構わない。
The first current detection section includes:
a detection resistor connected to the primary winding or the secondary winding;
an amplifier that includes an input side terminal connected to the detection resistor and an output side terminal connected to the control section, and amplifies the voltage detected by the detection resistor and outputs it from the output side terminal;
A noise mitigation capacitor connected to the input side terminal or the output side terminal of the amplifier may be provided.

上述したように、調光動作制御モードの実行中に、一時的に入力電力が上昇させる点灯灯検知期間は、可視光の強度が変化することで人間が視認できない上限時間とされる20m秒と比較して十分に長い、100m秒~30秒の範囲内である。このため、仮に瞬時的なノイズ電流が重畳した場合であっても、このノイズ電流に起因した電流量の上昇を時定数を用いて平滑化処理を行うのに十分な時間が確保できる。これにより、仮に瞬時的なノイズ電流が重畳した場合であっても、このノイズの存在を事実上無効化した上で、閾値(第一閾値)と比較することができるため、精度よく立ち消えの判定が行える。 As mentioned above, the lighting detection period during which the input power is temporarily increased during the execution of the dimming operation control mode is 20 msec, which is the upper limit of the time during which humans cannot see the visible light due to changes in the intensity of visible light. In comparison, it is sufficiently long, within the range of 100 msec to 30 seconds. Therefore, even if an instantaneous noise current is superimposed, sufficient time can be secured to smooth the increase in current amount due to this noise current using a time constant. As a result, even if an instantaneous noise current is superimposed, the presence of this noise can be effectively nullified and compared with the threshold (first threshold), making it possible to accurately determine whether the noise has disappeared. can be done.

本発明の光源装置によれば、紫外線を発する放電ランプが低出力で点灯制御されている場合であっても、立ち消えの発現を精度よく検知することが可能となる。 According to the light source device of the present invention, even when a discharge lamp that emits ultraviolet rays is controlled to turn on at low output, it is possible to accurately detect the occurrence of extinction.

本発明の光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of an embodiment of a light source device of the present invention. 放電ランプの外観の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the appearance of a discharge lamp. 放電ランプの外観の一例を模式的に示す斜視図であり、図2Aから一部の要素を除去した図面である。2A is a perspective view schematically showing an example of the appearance of a discharge lamp, and is a drawing with some elements removed from FIG. 2A. FIG. 駆動回路からスイッチング素子に供給される電圧信号V24、変圧器の一次側電流I1、変圧器の二次側電圧V2、及び変圧器の二次側電流I2の、それぞれの時間変化を模式的に示すタイミングチャートである。Fig. 2 schematically shows the respective temporal changes of the voltage signal V24 supplied from the drive circuit to the switching element, the primary current I1 of the transformer, the secondary voltage V2 of the transformer, and the secondary current I2 of the transformer. This is a timing chart. 調光制御動作モードの実行中における、変圧器の一次側電圧V1、点灯指令信号Q2、制御信号S1、変圧器の二次側電圧V2、二次側電力P2、始動補助光源に対する制御信号S18、及び判定結果信号J20の、それぞれの時間変化を模式的に示すタイミングチャートである。During execution of the dimming control operation mode, the primary voltage V1 of the transformer, the lighting command signal Q2, the control signal S1, the secondary voltage V2 of the transformer, the secondary power P2, the control signal S18 for the starting auxiliary light source, 3 is a timing chart schematically showing temporal changes of the determination result signal J20 and the determination result signal J20. 点灯検知期間が設けられていない場合において、調光動作の実行中に放電ランプが立ち消えを生じたときの、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートである。立ち消えの判定に利用される閾値電流Ith1の値は、始動期間Tα内に流れる電流Isと定常期間Tβ内に流れる電流Iaの間に設定されている。12 is a timing chart schematically showing the behavior of the primary current I1 when the discharge lamp goes out during execution of a dimming operation in a case where a lighting detection period is not provided. The value of the threshold current Ith1 used for determining whether the engine has turned off is set between the current Is flowing during the starting period Tα and the current Ia flowing during the steady period Tβ. 点灯検知期間が設けられていない場合において、調光動作の実行中に放電ランプが立ち消えを生じたときの、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートである。立ち消えの判定に利用される閾値電流Ith1の値は、定常期間Tβ内に流れる電流Iaよりも低い値に設定されている。12 is a timing chart schematically showing the behavior of the primary current I1 when the discharge lamp goes out during execution of a dimming operation in a case where a lighting detection period is not provided. The value of the threshold current Ith1 used to determine whether the light has disappeared is set to a value lower than the current Ia flowing during the steady period Tβ. 点灯検知期間が設けられている場合において、調光動作の実行中に放電ランプが立ち消えを生じたときの、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートである。立ち消えの判定に利用される閾値電流Ith1の値は、始動期間Tα内に流れる電流Isと定常期間Tβ内に流れる電流Iaの間に設定されている。FIG. 2 is a timing chart schematically showing the behavior of the primary current I1 when the discharge lamp goes out during execution of a dimming operation in a case where a lighting detection period is provided. FIG. The value of the threshold current Ith1 used for determining whether the engine has turned off is set between the current Is flowing during the starting period Tα and the current Ia flowing during the steady period Tβ. 点灯検知期間が設けられている場合において、調光動作の実行中に放電ランプが立ち消えが生じなかったときの、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートである。立ち消えの判定に利用される閾値電流Ith1の値は、始動期間Tα内に流れる電流Isと定常期間Tβ内に流れる電流Iaの間に設定されている。FIG. 7 is a timing chart schematically showing the behavior of the primary current I1 when the discharge lamp does not go out during execution of the dimming operation in a case where a lighting detection period is provided. FIG. The value of the threshold current Ith1 used for determining whether the engine has turned off is set between the current Is flowing during the starting period Tα and the current Ia flowing during the steady period Tβ. 制御部において行われる移動平均処理の内容を説明するための模式的な図面である。3 is a schematic drawing for explaining the contents of moving average processing performed in a control unit. ノイズ緩和用のコンデンサが備えられていない場合において、ノイズ電流に由来した信号が重畳した第一結果信号Z31の態様を模式的に示すタイミングチャートである。12 is a timing chart schematically showing a first result signal Z31 in which a signal derived from a noise current is superimposed when a noise mitigation capacitor is not provided. ノイズ緩和用のコンデンサが備えられた場合において、ノイズ電流に由来した信号が重畳した第一結果信号Z31の態様を模式的に示すタイミングチャートである。12 is a timing chart schematically showing a first result signal Z31 in which a signal derived from a noise current is superimposed when a noise mitigation capacitor is provided. 本発明の光源装置の別実施形態の構成を模式的に示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of another embodiment of the light source device of the present invention. 本発明の光源装置の別実施形態の構成を模式的に示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of another embodiment of the light source device of the present invention.

本発明に係る光源装置の実施形態について、以下において図面を参照して説明する。 Embodiments of a light source device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る光源装置の一実施形態の構成を模式的に示す回路ブロック図である。光源装置1は、紫外線Ry1を発する放電ランプ10、及び放電ランプ10を点灯駆動するための点灯回路2を備える。図1に示すように、点灯回路2は、制御部20と、直流電源21と、スイッチング素子22と、変圧器30とを含む。変圧器30は、一次側巻線L1と二次側巻線L2とを含む。一次側巻線L1は、直流電源21及びスイッチング素子22と接続されて、一次側回路c1を形成する。二次側巻線L2は、放電ランプ10と接続されて、二次側回路c2を形成する。 FIG. 1 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of an embodiment of a light source device according to the present invention. The light source device 1 includes a discharge lamp 10 that emits ultraviolet rays Ry1, and a lighting circuit 2 for driving and lighting the discharge lamp 10. As shown in FIG. 1, the lighting circuit 2 includes a control unit 20, a DC power supply 21, a switching element 22, and a transformer 30. Transformer 30 includes a primary winding L1 and a secondary winding L2. The primary winding L1 is connected to the DC power supply 21 and the switching element 22 to form a primary circuit c1. The secondary winding L2 is connected to the discharge lamp 10 to form a secondary circuit c2.

本実施形態の光源装置1が備える放電ランプ10は、例えば誘電体バリア放電ランプの一種であるエキシマランプである。図2A及び図2Bは、放電ランプ10の外観を模式的に示す斜視図である。ただし、図2A及び図2Bに図示される放電ランプ10の構造は、あくまで一例である。つまり、本発明に係る光源装置1が備える放電ランプ10は、変圧器30の二次側巻線L2から出力される二次側電圧V2が印加されることで紫外線Ry1を発する限りにおいて、任意の構造が採用され得る。 The discharge lamp 10 included in the light source device 1 of this embodiment is, for example, an excimer lamp, which is a type of dielectric barrier discharge lamp. 2A and 2B are perspective views schematically showing the appearance of the discharge lamp 10. However, the structure of the discharge lamp 10 illustrated in FIGS. 2A and 2B is merely an example. In other words, the discharge lamp 10 included in the light source device 1 according to the present invention can emit ultraviolet rays Ry1 when the secondary voltage V2 output from the secondary winding L2 of the transformer 30 is applied. structure may be adopted.

図2Aに示すように、放電ランプ10は、一方の面に光取り出し面43が形成された蓋部41と本体ケーシング部42とを含む。図2Bは、図2Aから蓋部41の一部の図示を除去した状態の模式図である。図2Bに示す例では、放電ランプ10は、複数の発光管15と、各発光管15に対して電圧を印加するための電極(11,12)とを含む。電極(11,12)は、それぞれ接続部(44a,45a)を介して電源線(44,45)に接続される。電源線(44,45)は、点灯回路2に接続されている。図2Bに示す例では、放電ランプ10が複数の発光管15を備える構成が図示されているが、単一の発光管15を備えるものとしてもよい。 As shown in FIG. 2A, the discharge lamp 10 includes a lid part 41 having a light extraction surface 43 formed on one surface thereof, and a main body casing part 42. FIG. 2B is a schematic diagram with a portion of the lid portion 41 removed from FIG. 2A. In the example shown in FIG. 2B, the discharge lamp 10 includes a plurality of arc tubes 15 and electrodes (11, 12) for applying voltage to each arc tube 15. The electrodes (11, 12) are connected to power supply lines (44, 45) via connecting portions (44a, 45a), respectively. The power lines (44, 45) are connected to the lighting circuit 2. Although the example shown in FIG. 2B shows a configuration in which the discharge lamp 10 includes a plurality of arc tubes 15, it may include a single arc tube 15.

発光管15は、石英ガラス等の誘電体で構成されており、内部には所定の発光ガスが封入されている。電極(11,12)に対して、例えば1kHz~1MHz程度の高周波の電圧が印加されると、発光管15を介して発光ガスに対して前記電圧が印加される。このとき、発光ガスが封入されている放電空間内(発光管15の内部)で放電プラズマが生じ、発光ガスの原子が励起されてエキシマ状態となる。その後、エキシマ状態の原子が基底状態に移行する際に、エキシマ発光を生じる。 The arc tube 15 is made of a dielectric material such as quartz glass, and a predetermined luminescent gas is sealed inside. When a high frequency voltage of, for example, about 1 kHz to 1 MHz is applied to the electrodes (11, 12), the voltage is applied to the luminescent gas via the arc tube 15. At this time, discharge plasma is generated in the discharge space (inside the arc tube 15) in which the luminescent gas is sealed, and the atoms of the luminescent gas are excited and become excimer state. Thereafter, when the atoms in the excimer state transition to the ground state, excimer light emission occurs.

放電ランプ10から出射される紫外線Ry1の波長は、封入される発光ガスの物質に依存して決定される。例えば、発光ガスとしてKrClを含む場合、放電ランプ10から出射される紫外線Ry1は、主ピーク波長が222nm近傍のスペクトルを示す。発光ガスにKrBrが含まれる場合には、紫外線Ry1は主ピーク波長が207nm近傍のスペクトルを示す。ただし、本発明において、放電ランプ10の発光管15内に封入されるガス種は任意であり、得たい紫外線Ry1の波長に応じて適宜選択されるものとして構わない。また、波長を長波長側に変換する目的で、発光管15の管壁又は光取り出し面43に蛍光体が設けられていてもよい。 The wavelength of the ultraviolet ray Ry1 emitted from the discharge lamp 10 is determined depending on the substance of the luminescent gas enclosed. For example, when KrCl is included as the luminescent gas, the ultraviolet ray Ry1 emitted from the discharge lamp 10 exhibits a spectrum with a main peak wavelength in the vicinity of 222 nm. When the luminescent gas contains KrBr, the ultraviolet ray Ry1 exhibits a spectrum with a main peak wavelength in the vicinity of 207 nm. However, in the present invention, the type of gas sealed in the arc tube 15 of the discharge lamp 10 is arbitrary, and may be appropriately selected depending on the wavelength of the ultraviolet ray Ry1 to be obtained. Furthermore, a phosphor may be provided on the tube wall or light extraction surface 43 of the arc tube 15 for the purpose of converting the wavelength to a longer wavelength side.

放電ランプ10から発せられる紫外線Ry1の主ピーク波長が200nm~240nmとなるように、発光管15に封入される発光ガスの種類又は蛍光体が選択されることにより、放電ランプ10を低圧水銀ランプとする場合と比較して、人体への影響を極力低下させることが可能となる。 The type of luminescent gas or phosphor sealed in the arc tube 15 is selected so that the main peak wavelength of the ultraviolet rays Ry1 emitted from the discharge lamp 10 is 200 nm to 240 nm, thereby converting the discharge lamp 10 into a low-pressure mercury lamp. This makes it possible to reduce the impact on the human body as much as possible compared to the case where

図1に戻り、点灯回路2の説明を続ける。図1に示す点灯回路2は、フライバック方式と呼ばれる回路である。ただし、本発明は、点灯回路2がフライバック方式である場合には限定されず、フルブリッジ方式やプッシュプル方式であっても構わない。 Returning to FIG. 1, the explanation of the lighting circuit 2 will be continued. The lighting circuit 2 shown in FIG. 1 is a circuit called a flyback type. However, the present invention is not limited to the case where the lighting circuit 2 is of a flyback type, and may be of a full bridge type or a push-pull type.

変圧器30の一次側巻線L1には、直流電源21及びスイッチング素子22が接続されている。直流電源21は、例えば不図示の商用電源をAC/DC変換するAC/DCコンバータによって構成されるものとしても構わない。この場合、図1に示すように、点灯回路2は、直流電源21から出力される電圧波形を平滑化するための平滑コンデンサ25を備えるものとしても構わない。別の例として、直流電源21が電池で構成されていても構わない。 A DC power supply 21 and a switching element 22 are connected to the primary winding L1 of the transformer 30. The DC power supply 21 may be configured by, for example, an AC/DC converter that converts a commercial power supply (not shown) into AC/DC. In this case, as shown in FIG. 1, the lighting circuit 2 may include a smoothing capacitor 25 for smoothing the voltage waveform output from the DC power supply 21. As another example, the DC power supply 21 may be configured with a battery.

点灯回路2は、駆動回路24を備える。駆動回路24は、制御部20からの制御信号S1に基づいて、スイッチング素子22のON/OFFを切り替えるための電圧信号V24をスイッチング素子22に対して出力する。 The lighting circuit 2 includes a drive circuit 24. The drive circuit 24 outputs a voltage signal V24 to the switching element 22 for switching ON/OFF of the switching element 22 based on the control signal S1 from the control unit 20.

本実施形態の光源装置1は、放電ランプ10から出射される紫外線Ry1の強度を調整する機能、すなわち調光機能を搭載している。具体的には、制御部20に対して調光指令信号Q1が入力されると、制御部20は駆動回路24に対して出力する制御信号S1を変化させる。調光指令信号Q1は、例えば不図示の調光指示部から送信されるものとしても構わない。駆動回路24は、制御信号S1に基づいてスイッチング素子22のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方を変化させる。例えば、スイッチング素子22のON/OFFデューティ比を低下させるものとしても構わないし、スイッチング素子22のON/OFF周波数を上昇させるものとしても構わない。また、例えば、スイッチング素子22のON/OFF周波数とON/OFFデューティ比の両者を変化させても構わない。これにより、二次側電流I2が低下し、放電ランプ10に対して供給される二次側電力P2の値が低下する。この結果、紫外線Ry1の光出力が低下する。この点に関して、図3に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。 The light source device 1 of this embodiment is equipped with a function of adjusting the intensity of the ultraviolet ray Ry1 emitted from the discharge lamp 10, that is, a dimming function. Specifically, when the dimming command signal Q1 is input to the control unit 20, the control unit 20 changes the control signal S1 output to the drive circuit 24. The dimming command signal Q1 may be transmitted, for example, from a dimming instruction section (not shown). The drive circuit 24 changes at least one of the ON/OFF frequency and the ON/OFF duty ratio of the switching element 22 based on the control signal S1. For example, the ON/OFF duty ratio of the switching element 22 may be reduced, or the ON/OFF frequency of the switching element 22 may be increased. Further, for example, both the ON/OFF frequency and the ON/OFF duty ratio of the switching element 22 may be changed. As a result, the secondary current I2 decreases, and the value of the secondary power P2 supplied to the discharge lamp 10 decreases. As a result, the optical output of the ultraviolet ray Ry1 decreases. This point will be explained with reference to the timing chart shown in FIG.

図3は、駆動回路24からスイッチング素子22に供給される電圧信号V24、変圧器30の一次側電流I1、変圧器30の二次側電圧V2、及び変圧器30の二次側電流I2の時間変化を模式的に示すタイミングチャートである。なお、図3では、制御部20に対して調光指令信号Q1が入力されたことで、基準光出力の下で点灯させる基準動作制御モードの実行時よりも、スイッチング素子22のON/OFFデューティが低下された状態が示されている。また、図3は、不点灯状態にあった放電ランプ10に対して点灯を開始させる期間である始動期間ではなく、放電ランプ10が点灯された状態が継続している期間(定常期間)における、上記各電圧又は電流の時間変化が模式的に示されている。 FIG. 3 shows the voltage signal V24 supplied from the drive circuit 24 to the switching element 22, the primary current I1 of the transformer 30, the secondary voltage V2 of the transformer 30, and the time of the secondary current I2 of the transformer 30. 5 is a timing chart schematically showing changes. In addition, in FIG. 3, since the dimming command signal Q1 is input to the control unit 20, the ON/OFF duty of the switching element 22 is lower than when executing the standard operation control mode in which lighting is performed under the standard light output. is shown in a state where it is lowered. Further, FIG. 3 shows not a starting period, which is a period in which the discharge lamp 10 that has been in an unlit state starts lighting, but a period in which the discharge lamp 10 continues to be lit (a steady period). The time changes of each of the above voltages or currents are schematically shown.

図3に示すように、時刻t1において駆動回路24からスイッチング素子22に対して出力される電圧信号V24がLowからHighに変化すると、スイッチング素子22がOFF状態からON状態に遷移する。これにより、変圧器30の一次側電流I1が時間の経過と共に上昇する。その後、時刻t2において電圧信号V24がHighからLowに変化すると、スイッチング素子22がON状態からOFF状態に遷移する。このとき、変圧器30の二次側巻線L2に逆起電力が発生し、インパルス状の二次側電圧V2が生じる。この二次側電圧V2が、一対の電極(11,12)から放電ランプ10の発光管15に印加され、紫外線Ry1が出射する。スイッチング素子22は、制御部20からの制御信号S1に基づいてON/OFFが高周波で切り替えられる。これにより、上述したように、電極(11,12)に対して例えば1kHz~1MHz程度の高周波電圧が印加される。変圧器30は、一次側巻線L1に入力される一次側電圧V1よりも高い二次側電圧V2を誘起して、放電ランプ10に対して印加するために設けられている。 As shown in FIG. 3, when the voltage signal V24 output from the drive circuit 24 to the switching element 22 changes from Low to High at time t1, the switching element 22 changes from the OFF state to the ON state. As a result, the primary current I1 of the transformer 30 increases over time. Thereafter, when the voltage signal V24 changes from High to Low at time t2, the switching element 22 transitions from the ON state to the OFF state. At this time, a back electromotive force is generated in the secondary winding L2 of the transformer 30, and an impulse-like secondary voltage V2 is generated. This secondary voltage V2 is applied from the pair of electrodes (11, 12) to the arc tube 15 of the discharge lamp 10, and ultraviolet rays Ry1 are emitted. The switching element 22 is switched ON/OFF at high frequency based on a control signal S1 from the control unit 20. As a result, as described above, a high frequency voltage of, for example, about 1 kHz to 1 MHz is applied to the electrodes (11, 12). The transformer 30 is provided to induce a secondary voltage V2 higher than the primary voltage V1 input to the primary winding L1 and apply it to the discharge lamp 10.

放電ランプ10が誘電体バリア放電ランプの場合、放電ランプ10は、誘電体からなる発光管15を挟むように一対の電極(11,12)を備えているため、等価的にキャパシタ素子を構成する(以下では、「等価キャパシタC10」と表記する。)。このため、放電ランプ10に対して二次側電圧V2が印加されることで、放電ランプ10によって構成される等価キャパシタC10に電荷が充電される。 When the discharge lamp 10 is a dielectric barrier discharge lamp, the discharge lamp 10 is equipped with a pair of electrodes (11, 12) sandwiching the arc tube 15 made of a dielectric material, so that the discharge lamp 10 equivalently constitutes a capacitor element. (Hereinafter, it will be referred to as "equivalent capacitor C10".) Therefore, by applying the secondary voltage V2 to the discharge lamp 10, the equivalent capacitor C10 configured by the discharge lamp 10 is charged.

変圧器30の二次側巻線L2に二次側電圧V2が誘起されることで、二次側巻線L2には二次側電流I2が流れる。この二次側電流I2は、変圧器30に蓄積されたエネルギーを放出しながら流れるため、時間の経過と共にゼロ値に近づく。二次側電流I2によって、変圧器30に蓄積されたエネルギーの放出が完了すると、等価キャパシタC10に蓄積された電荷が放電される。この放電により、変圧器30の二次側巻線L2には、先ほどとは逆向きの電流(二次側電流I2)が流れ、二次側電圧V2はゼロ値に近づくように変化する。 A secondary voltage V2 is induced in the secondary winding L2 of the transformer 30, so that a secondary current I2 flows through the secondary winding L2. This secondary current I2 flows while releasing the energy stored in the transformer 30, and therefore approaches a zero value as time passes. When the discharge of the energy stored in the transformer 30 is completed by the secondary current I2, the charge stored in the equivalent capacitor C10 is discharged. Due to this discharge, a current in the opposite direction (secondary current I2) flows through the secondary winding L2 of the transformer 30, and the secondary voltage V2 changes so as to approach zero value.

等価キャパシタC10の放電が完了した後も、変圧器30の二次側巻線L2が電圧源となって、等価キャパシタC10への充電を行いながら引き続き二次側電流I2を流し続ける。その後、二次側電流I2の流れがなくなると、変圧器30の一次側巻線L1に一次側電圧V1が誘起される。この誘起電圧は、直流電源21とは逆極性の電圧であり、スイッチング素子22に備えられた寄生ダイオードを介して、一次側巻線L1には逆向きの一次側電流I1(回生電流)が流れる。一次側電流I1は、徐々にゼロ値に近づき、時刻t2aにおいてゼロ値となる。時刻t3においてスイッチング素子22が再びON状態になると、引き続き、時刻t1~t2と同様に一次側電流I1の値が増加していく。以下は、同様の現象が繰り返される。 Even after the discharge of the equivalent capacitor C10 is completed, the secondary winding L2 of the transformer 30 serves as a voltage source and continues to flow the secondary current I2 while charging the equivalent capacitor C10. Thereafter, when the secondary current I2 stops flowing, a primary voltage V1 is induced in the primary winding L1 of the transformer 30. This induced voltage has a polarity opposite to that of the DC power supply 21, and a reverse primary current I1 (regenerative current) flows through the primary winding L1 through a parasitic diode provided in the switching element 22. . The primary current I1 gradually approaches the zero value and reaches the zero value at time t2a. When the switching element 22 is turned ON again at time t3, the value of the primary current I1 continues to increase in the same way as from time t1 to t2. Below, the same phenomenon is repeated.

調光動作制御モードの実行時には、放電ランプ10からの紫外線Ry1の出力を基準光出力とするモード(基準動作制御モード)と比較して、スイッチング素子22のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方が変化する。例えば、スイッチング素子22のON/OFF周波数又はON/OFFデューティ比を単独で変化させると、二次側電圧V2の波高値が変化する。また、スイッチング素子22のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比の両者を変化させることで、二次側電圧V2をほぼ一定に保ちながら、単位時間内に放電ランプ10に対して二次側電圧V2が印加される頻度を変化させることができる。 When executing the dimming operation control mode, the ON/OFF frequency and ON/OFF duty ratio of the switching element 22 are changed in comparison with a mode (standard operation control mode) in which the output of the ultraviolet ray Ry1 from the discharge lamp 10 is the reference light output. At least one of them changes. For example, if the ON/OFF frequency or ON/OFF duty ratio of the switching element 22 is changed alone, the peak value of the secondary voltage V2 changes. In addition, by changing both the ON/OFF frequency and the ON/OFF duty ratio of the switching element 22, the secondary voltage V2 can be kept almost constant, and the secondary voltage V2 can be changed to the discharge lamp 10 within a unit time. The frequency with which V2 is applied can be varied.

これにより、単位時間内に放電ランプ10に対して二次側電圧V2が印加される頻度又は二次側電圧V2の波高値が低下するため、単位時間あたりに放電ランプ10に対して供給される二次側電力P2が低下する。よって、調光制御モードの実行時には、基準動作制御モードの実行時と比較して、放電ランプ10からの紫外線Ry1の出力が低下する(調光される)。なお、二次側電力P2を低下させるに際し、二次側電圧V2の変動を抑制することで、二次側電圧V2の低下によって引き起こされやすくなる放電ランプ10の立ち消えを、更に生じにくくする効果が期待できる。更に、二次側電圧V2の変動を抑制することで、二次側電圧V2が上昇する可能性も低下するため、部品の耐圧性の自由度が向上すると共に、確保すべき絶縁距離に関する制約も緩和されるという付加的な効果も得られる。 As a result, the frequency with which the secondary voltage V2 is applied to the discharge lamp 10 within a unit time or the peak value of the secondary voltage V2 decreases, so that the voltage supplied to the discharge lamp 10 per unit time decreases. Secondary power P2 decreases. Therefore, when the dimming control mode is executed, the output of the ultraviolet rays Ry1 from the discharge lamp 10 is reduced (dimmed) compared to when the reference operation control mode is executed. Note that when reducing the secondary side power P2, by suppressing fluctuations in the secondary side voltage V2, it is possible to make it more difficult for the discharge lamp 10 to turn off, which is likely to be caused by a decrease in the secondary side voltage V2. You can expect it. Furthermore, by suppressing fluctuations in the secondary voltage V2, the possibility that the secondary voltage V2 will rise is also reduced, which improves the degree of freedom in voltage resistance of components and also reduces restrictions on the insulation distance that must be secured. An additional effect of relaxation can also be obtained.

上述したように、二次側電圧V2の周波数は、1kHz~1MHz程度の高周波である。例えば、二次側電圧V2の周波数が100kHzである場合、インパルス状の波形として現れている、図3に示す二次側電流I2の周期は、0.01m秒という極めて短い時間であり、実際には連続的に電流が流れているとみなすことができる。また、一次側電流I1については、図3に示すように経時的に変化を示すものの、その周期はやはり極めて短い時間であるため、同様に連続的に電流が流れているとみなすことができる。 As described above, the frequency of the secondary voltage V2 is a high frequency of about 1 kHz to 1 MHz. For example, when the frequency of the secondary voltage V2 is 100 kHz, the period of the secondary current I2 shown in FIG. 3, which appears as an impulse-like waveform, is an extremely short time of 0.01 msec, can be considered as a continuous current flowing. Furthermore, although the primary current I1 shows changes over time as shown in FIG. 3, the period is still extremely short, so it can be considered that the current is flowing continuously as well.

図1に示すように、本実施形態の光源装置1は、変圧器30の一次側回路c1に接続された第一電流検知部31と、変圧器30の二次側回路c2に接続された第二電流検知部32とを備える。第一電流検知部31で検知された電流値に基づく電圧信号は、増幅器51を介して増幅された後、制御部20に入力される。第二電流検知部32で検知された電流値に基づく電圧信号は、増幅器52を介して増幅された後、制御部20に入力される。なお、本実施形態においては、第一電流検知部31で検知された電流量に重畳するノイズ電流を除去するためのコンデンサ(61,62)と、第二電流検知部32で検知された電流量に重畳するノイズ電流を除去するためのコンデンサ(65,66)とが、点灯回路2に搭載されている。第一電流検知部31は、典型的には抵抗であり、その抵抗値は0.5Ω以下であるのが好ましく、0.1Ω以下であるのがより好ましく、0.05Ω以下であるのが特に好ましい。なお、この抵抗は、電流値の検知性能を十分に発現させる観点から、0.01Ω以上であるのが好ましい。第二電流検知部32は、典型的には抵抗であり、その抵抗値は、第一電流検知部31と同様の条件から選択されるものして構わない。 As shown in FIG. 1, the light source device 1 of this embodiment includes a first current detection section 31 connected to the primary circuit c1 of the transformer 30, and a first current detection section 31 connected to the secondary circuit c2 of the transformer 30. Two current detection sections 32 are provided. A voltage signal based on the current value detected by the first current detection section 31 is amplified via the amplifier 51 and then input to the control section 20 . A voltage signal based on the current value detected by the second current detection section 32 is amplified via the amplifier 52 and then input to the control section 20 . In this embodiment, capacitors (61, 62) for removing noise current superimposed on the amount of current detected by the first current detection section 31 and the amount of current detected by the second current detection section 32 are used. The lighting circuit 2 includes capacitors (65, 66) for removing noise current superimposed on the lighting circuit 2. The first current detection unit 31 is typically a resistor, and its resistance value is preferably 0.5Ω or less, more preferably 0.1Ω or less, and particularly 0.05Ω or less. preferable. Note that this resistance is preferably 0.01Ω or more from the viewpoint of achieving sufficient current value detection performance. The second current detection section 32 is typically a resistor, and the resistance value thereof may be selected from the same conditions as the first current detection section 31.

第一電流検知部31は、放電ランプ10の立ち消えが発現していないかどうかを検知するために設けられている。一方、第二電流検知部32は、放電ランプ10が変圧器30の二次側巻線L2に対して電気的に接続されているかどうかを検知するために設けられている。上述したように、放電ランプ10が点灯中においては、一次側回路c1及び二次側回路c2の双方ともに、電流が連続的に流れているとみなすことができるため、各電流検知部(31,32)によって検知された電流値に基づいて、放電ランプ10が不点灯状態となっていないかどうかを判定することが可能となる。
The first current detection unit 31 is provided to detect whether or not the discharge lamp 10 has turned off. On the other hand, the second current detection section 32 is provided to detect whether the discharge lamp 10 is electrically connected to the secondary winding L2 of the transformer 30. As described above, while the discharge lamp 10 is lit, it can be assumed that current is continuously flowing through both the primary circuit c1 and the secondary circuit c2. Based on the current value detected by step 32), it is possible to determine whether or not the discharge lamp 10 is not lit.

以下、図4に示すタイミングチャートに基づき、第一電流検知部31の検知結果によって放電ランプ10の立ち消えを検知した場合の点灯回路2の動作について説明する。なお、図4では、説明の都合上、不点灯状態にある放電ランプ10に対して点灯を開始する初期段階の期間(始動期間)と、点灯が開始されてから点灯状態が継続される期間(定常期間)の両者が示されている。 Hereinafter, based on the timing chart shown in FIG. 4, the operation of the lighting circuit 2 when turning off of the discharge lamp 10 is detected based on the detection result of the first current detection section 31 will be described. For convenience of explanation, FIG. 4 shows an initial stage period (starting period) in which the discharge lamp 10 that is in the unlit state starts lighting, and a period (starting period) in which the lighting state continues after lighting starts ( (steady period) are shown.

図示しない主電源がONになると、時刻t10において一次側電圧V1はHighレベルに遷移する。その後、制御部20は、光源装置1の図示しない信号送信部から点灯指令信号Q2を受信する。なお、図4では、点灯指令信号Q2が調光指令信号Q1と共に制御部20に対して入力される場合が想定されている。また、図4では、主電源がONになる時刻t10の後、時刻t11において制御部20が点灯指令信号Q2を受信する場合が示されているが、時刻t11が時刻t10と同時刻であっても構わない。 When the main power supply (not shown) is turned on, the primary voltage V1 transitions to the High level at time t10. Thereafter, the control unit 20 receives a lighting command signal Q2 from a signal transmitting unit (not shown) of the light source device 1. Note that in FIG. 4, it is assumed that the lighting command signal Q2 is input to the control unit 20 together with the dimming command signal Q1. Further, although FIG. 4 shows a case where the control unit 20 receives the lighting command signal Q2 at time t11 after time t10 when the main power is turned on, time t11 is the same time as time t10. I don't mind.

制御部20は、調光指令信号Q1と共に点灯指令信号Q2を受信すると、まず、始動期間Tα内において二次側電力P2を基準動作制御モードの実行時と同等以上とするための、スイッチング素子22用の制御信号S1を生成し、駆動回路24に対して送信する。制御部20は、調光指令信号Q1を受信したことで、放電ランプ10を調光動作させることを認識する。しかし、不点灯状態にある放電ランプ10に対して点灯を開始させる期間(始動期間Tα)においては、放電ランプ10内で放電を生じさせるために、調光動作制御モードの実行中よりも高い二次側電力P2を放電ランプ10に対して供給する必要がある。図4のタイミングチャートでは、始動期間Tαにおける二次側電力P2の値Psが、調光動作制御モードの実行中の定常期間Tβにおける二次側電力P2の値Paよりも高いことが示されている。図4では、定常期間Tβ内においても、一時的に二次側電力P2がPaよりも高い値(ここではPs)に遷移しているが、この点については後述される。 When the control unit 20 receives the lighting command signal Q2 together with the dimming command signal Q1, the control unit 20 first controls the switching element 22 to make the secondary power P2 within the starting period Tα equal to or higher than that during execution of the reference operation control mode. A control signal S1 is generated and transmitted to the drive circuit 24. Upon receiving the dimming command signal Q1, the control unit 20 recognizes that the discharge lamp 10 is to be dimmed. However, during the period (starting period Tα) in which the discharge lamp 10 that is in the unlit state starts lighting, the voltage is higher than that during execution of the dimming operation control mode in order to cause discharge within the discharge lamp 10. It is necessary to supply the next-side power P2 to the discharge lamp 10. The timing chart of FIG. 4 shows that the value Ps of the secondary power P2 during the starting period Tα is higher than the value Pa of the secondary power P2 during the steady period Tβ during execution of the dimming operation control mode. There is. In FIG. 4, the secondary power P2 temporarily changes to a value higher than Pa (here, Ps) even within the steady period Tβ, but this point will be described later.

制御部20は、時刻t11において、始動期間Tαにおいては二次側電力P2の値がPsとなるようにスイッチング素子22を導通制御するための制御信号S1を生成し、駆動回路24に対して出力する。図4では、この制御信号S1の内容を符号Ssで表記している。駆動回路24は、制御内容Ssに対応する制御信号S1に基づいて、スイッチング素子22をON/OFF制御する。時刻t11以後、スイッチング素子22のON/OFF制御が開始されると、変圧器30の二次側巻線L2には二次側電圧V2が誘起される。 At time t11, the control unit 20 generates a control signal S1 for controlling conduction of the switching element 22 so that the value of the secondary side power P2 becomes Ps during the starting period Tα, and outputs it to the drive circuit 24. do. In FIG. 4, the content of this control signal S1 is indicated by the symbol Ss. The drive circuit 24 performs ON/OFF control of the switching element 22 based on the control signal S1 corresponding to the control content Ss. After time t11, when ON/OFF control of the switching element 22 is started, a secondary voltage V2 is induced in the secondary winding L2 of the transformer 30.

始動期間Tαにおける二次側電力P2の値Psは、基準動作制御モードの実行時における定常期間内の二次側電力P2の値と同等であるものとしても構わないし、基準動作制御モードの実行時における定常期間内の二次側電力P2の値よりも高い値としても構わない。典型的には、始動期間Tαにおける二次側電力P2の値Psは、放電ランプ10の定格電力とされる。ただし、この電力値Psは、放電ランプ10の定格電力よりも低い値であっても構わない。逆に、始動期間Tαに限って放電ランプ10に対して供給される電力値であることに鑑み、始動期間Tαにおける二次側電力P2の値Psを放電ランプ10の定格電力よりも高い値としても構わない。 The value Ps of the secondary side power P2 in the starting period Tα may be equal to the value of the secondary side power P2 within the steady period when the standard operation control mode is executed, or the value Ps of the secondary side power P2 during the execution of the standard operation control mode. The value may be higher than the value of the secondary power P2 during the steady period in . Typically, the value Ps of the secondary power P2 during the starting period Tα is the rated power of the discharge lamp 10. However, this power value Ps may be a value lower than the rated power of the discharge lamp 10. Conversely, considering that the power value is supplied to the discharge lamp 10 only during the starting period Tα, the value Ps of the secondary side power P2 during the starting period Tα is set as a value higher than the rated power of the discharge lamp 10. I don't mind.

図1に示すように、放電ランプ10は始動補助用光源18を備えているものとしても構わない。この場合、制御部20は、始動期間Tα内において始動補助用光源18を点灯させるための制御信号S18を出力する。始動補助用光源18は、典型的にはLED光源であり、このLED光源のON/OFF制御を行う電源駆動回路(不図示)に対して、制御信号S18が送信される。始動補助用光源18は、制御信号S18に基づいて電流が供給されて点灯する。始動補助用光源18からの光は、放電ランプ10に対して照射され、放電開始用のトリガとして機能する。 As shown in FIG. 1, the discharge lamp 10 may be provided with a starting aid light source 18. In this case, the control unit 20 outputs a control signal S18 for lighting the starting assist light source 18 within the starting period Tα. The starting assist light source 18 is typically an LED light source, and a control signal S18 is transmitted to a power supply drive circuit (not shown) that performs ON/OFF control of the LED light source. The starting assist light source 18 is supplied with current based on the control signal S18 and is turned on. Light from the starting aid light source 18 is irradiated onto the discharge lamp 10 and functions as a trigger for starting discharge.

制御部20は、変圧器30の一次側回路c1に接続された第一電流検知部31による検知結果に対応した信号が入力される。以下では、この信号を、「第一結果信号Z31」と称する(図1参照)。 The control unit 20 receives a signal corresponding to the detection result by the first current detection unit 31 connected to the primary circuit c1 of the transformer 30. Hereinafter, this signal will be referred to as "first result signal Z31" (see FIG. 1).

制御部20は、入力された第一結果信号Z31に基づく値を、所定の閾値(第一閾値Th1)と対比する。第一閾値Th1に関する情報は、制御部20が搭載しているメモリ等の記憶領域に予め記録されている。時刻t11の時点では、放電ランプ10が放電を開始していないため、二次側電力P2はゼロ値を示している。このため、一次側回路c1には、ランプ放電時と比較して一次側電流I1が流れない。よって、時刻t11~t12の間においては、第一結果信号Z31に基づく値は第一閾値Th1よりも低い。制御部20は、この対比結果に基づき、時刻t11~t12の間において放電ランプ10が不点灯であると判定する。制御部20は、この判定結果に関する信号(以下、「判定結果信号J20」と称する。)を出力する。図4では、放電ランプ10が不点灯であることを示す判定結果信号J20の内容を、符号k0で表記している。 The control unit 20 compares a value based on the input first result signal Z31 with a predetermined threshold (first threshold Th1). Information regarding the first threshold Th1 is recorded in advance in a storage area such as a memory installed in the control unit 20. At time t11, the discharge lamp 10 has not started discharging, so the secondary power P2 has a zero value. Therefore, the primary current I1 does not flow through the primary circuit c1 compared to when the lamp is discharged. Therefore, between times t11 and t12, the value based on the first result signal Z31 is lower than the first threshold Th1. Based on this comparison result, the control unit 20 determines that the discharge lamp 10 is not lit between times t11 and t12. The control unit 20 outputs a signal related to this determination result (hereinafter referred to as "determination result signal J20"). In FIG. 4, the content of the determination result signal J20 indicating that the discharge lamp 10 is not lit is indicated by the symbol k0.

判定結果信号J20は、例えば光源装置1が備える不図示の結果出力部に送信される。より具体的な一例として、光源装置1とは離れた位置に配置された結果出力部に対して、無線通信を介して判定結果信号J20が送信される。結果出力部は、例えば時刻t11~t12の間において、内容k0に対応する判定結果信号J20が入力されることで、放電ランプ10が不点灯である旨の情報を出力する。 The determination result signal J20 is transmitted, for example, to a result output section (not shown) included in the light source device 1. As a more specific example, the determination result signal J20 is transmitted via wireless communication to a result output unit located at a location away from the light source device 1. The result output unit outputs information indicating that the discharge lamp 10 is not lit when the determination result signal J20 corresponding to the content k0 is input, for example, between times t11 and t12.

図4のタイミングチャートでは、時刻t12の時点で放電ランプ10の放電が成功し、時刻t12以後、放電ランプ10の点灯が開始した場合が示されている。すなわち、時刻t12以後、放電ランプ10に供給される二次側電力P2の値は、Psに上昇する。この時刻t12以後は二次側回路c2に電流が流れるため、一次側回路c1に流れる電流量も増加する。つまり、この時間帯においては、制御部20に入力された第一結果信号Z31に基づく値は、所定の閾値(第一閾値Th1)よりも高い値を示す。制御部20は、この対比結果に基づき、時刻t12~t13の間において放電ランプ10が点灯状態にあると判定し、判定結果信号J20を出力する。図4では、放電ランプ10が点灯状態にあることを示す判定結果信号J20の内容を、符号k1で表記している。 The timing chart of FIG. 4 shows a case where discharge of the discharge lamp 10 is successful at time t12, and lighting of the discharge lamp 10 starts after time t12. That is, after time t12, the value of secondary power P2 supplied to discharge lamp 10 increases to Ps. After time t12, since current flows through the secondary circuit c2, the amount of current flowing through the primary circuit c1 also increases. That is, in this time period, the value based on the first result signal Z31 input to the control unit 20 indicates a value higher than the predetermined threshold (first threshold Th1). Based on this comparison result, the control unit 20 determines that the discharge lamp 10 is in the lighting state between times t12 and t13, and outputs a determination result signal J20. In FIG. 4, the content of the determination result signal J20 indicating that the discharge lamp 10 is in the lighting state is indicated by the symbol k1.

このように、放電ランプ10がひとたび点灯を開始すると、始動期間Tαから定常期間Tβに移行する。図4では、この移行タイミングを時刻t13としている。始動期間Tαから定常期間Tβに移行する時刻t13において、始動補助用光源18はOFF状態に遷移する。上述したように、この例では、時刻t11よりも前の時点で調光指令信号Q1が入力されている。このため、定常期間Tβにおいては、放電ランプ10を調光指令信号Q1に示された出力下での点灯状態(例えば50%出力、30%出力等)とすべく、二次側電力P2が調整される。 In this way, once the discharge lamp 10 starts lighting, the starting period Tα shifts to the steady period Tβ. In FIG. 4, this transition timing is set to time t13. At time t13 when the starting period Tα transitions to the steady period Tβ, the starting assisting light source 18 transitions to the OFF state. As described above, in this example, the dimming command signal Q1 is input before time t11. Therefore, during the steady period Tβ, the secondary power P2 is adjusted in order to bring the discharge lamp 10 into the lighting state (for example, 50% output, 30% output, etc.) under the output indicated by the dimming command signal Q1. be done.

制御部20は、時刻t13において、二次側電力P2の値を、調光動作の実行中に放電ランプ10に対して供給すべき電力値Paとするためのスイッチング素子22用の制御信号S1を生成し、駆動回路24に対して送信する。図4では、この制御信号S1の内容を、符号Saで表記している。駆動回路24は、制御内容Saに対応する制御信号S1に基づいて、スイッチング素子22をON/OFF制御する。この結果、時刻t13以後において、二次側電力P2はPsからPaに低下する。 At time t13, the control unit 20 sends a control signal S1 for the switching element 22 to set the value of the secondary power P2 to the power value Pa to be supplied to the discharge lamp 10 during execution of the dimming operation. It is generated and transmitted to the drive circuit 24. In FIG. 4, the content of this control signal S1 is indicated by the symbol Sa. The drive circuit 24 performs ON/OFF control of the switching element 22 based on the control signal S1 corresponding to the control content Sa. As a result, after time t13, secondary power P2 decreases from Ps to Pa.

調光指令信号Q1には、放電ランプ10の最大出力に対してどの程度の割合で放電ランプ10を出力させるべきかについての情報が示されているものとして構わない。別の例として、調光時の出力が一種類で固定されている場合には、必ずしも調光指令信号Q1において目標出力に関する情報が示されている必要はない。この場合、制御部20は、調光指令信号Q1が入力されたことをもって、放電ランプ10を所定の出力に低下させるよう、スイッチング素子22を制御することができる。 The dimming command signal Q1 may include information regarding the ratio at which the output of the discharge lamp 10 should be made with respect to the maximum output of the discharge lamp 10. As another example, if the output during dimming is fixed to one type, information regarding the target output does not necessarily need to be shown in the dimming command signal Q1. In this case, the control unit 20 can control the switching element 22 to reduce the output of the discharge lamp 10 to a predetermined level upon receiving the dimming command signal Q1.

このように、放電ランプ10の出力を最大出力から低下させた状態で放電ランプ10を点灯させる動作制御モードを、「調光動作制御モード」と称する。 The operation control mode in which the discharge lamp 10 is turned on while the output of the discharge lamp 10 is reduced from the maximum output in this manner is referred to as a "dimming operation control mode."

調光動作が開始されて、放電ランプ10の出力がPsからPaに低下した時刻t13~t14の間、制御部20は、放電ランプ10が点灯中であるか否かを明確に判定することができない。この理由については、後述される。 Between times t13 and t14 when the dimming operation is started and the output of the discharge lamp 10 decreases from Ps to Pa, the control unit 20 cannot clearly determine whether or not the discharge lamp 10 is lit. Can not. The reason for this will be explained later.

時刻t13~t14の間において、制御部20から出力される判定結果信号J20には、調光動作制御モードの実行中であることを示す内容が示されるものとしても構わない。図4では、放電ランプ10が調光動作制御モードの実行中であることを示す判定結果信号J20の内容が、符号kaで表記されている。 Between times t13 and t14, the determination result signal J20 output from the control unit 20 may include content indicating that the dimming operation control mode is being executed. In FIG. 4, the content of the determination result signal J20 indicating that the discharge lamp 10 is executing the dimming operation control mode is indicated by the symbol ka.

時刻t13~t14の間において、放電ランプ10が点灯であるか否かを明確に判定することができない理由について、図5A~図5Dを参照して説明する。図5A~図5Bは、本実施形態の点灯検知期間が設けられていない場合の、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートであり、対比説明のために図示されたものであるる。図5C~図5Dは、本実施形態の点灯検知期間が設けられている場合の、一次側電流I1の挙動を模式的に示すタイミングチャートである。 The reason why it is not possible to clearly determine whether or not the discharge lamp 10 is lit between times t13 and t14 will be explained with reference to FIGS. 5A to 5D. 5A and 5B are timing charts schematically showing the behavior of the primary side current I1 when the lighting detection period of this embodiment is not provided, and are illustrated for comparative explanation. . 5C to 5D are timing charts schematically showing the behavior of the primary current I1 when the lighting detection period of this embodiment is provided.

上述したように、始動期間時刻t12において点灯が開始すると、放電ランプ10に対して値Psに対応する二次側電力P2が供給される。このとき、一次側回路c1には値Isに対応する一次側電流I1が流れる(図5A~図5D参照)。その後、時刻t13において、調光動作の実行中に定常期間Tβに移行すると、放電ランプ10に対して供給される二次側電力P2は、PsからPaに低下する(図4参照)。その結果、一次側回路c1に流れる一次側電流I1も、IsからIaに低下する(図5A~図5D参照)。 As described above, when lighting starts at the starting period time t12, the secondary power P2 corresponding to the value Ps is supplied to the discharge lamp 10. At this time, a primary current I1 corresponding to the value Is flows through the primary circuit c1 (see FIGS. 5A to 5D). Thereafter, at time t13, when the dimming operation is being executed and transitions to a steady period Tβ, the secondary power P2 supplied to the discharge lamp 10 decreases from Ps to Pa (see FIG. 4). As a result, the primary current I1 flowing through the primary circuit c1 also decreases from Is to Ia (see FIGS. 5A to 5D).

ここで、図5Aに示すように、放電ランプ10の点灯/不点灯を判定するための第一閾値Th1が、Isよりも低い閾値電流Ith1に基づいて設定されている場合、始動期間Tα中においては、一次側電流I1が閾値電流Ith1よりも高いことをもって、放電ランプ10が点灯していることが判定できる。しかし、この場合、定常期間Tβに移行した後、一次側電流I1がIsからIaに低下すると、図5Aに示すように一次側電流I1が閾値電流Ith1よりも低くなり、制御部20は点灯中の放電ランプ10を不点灯状態にあると誤判定してしまう。 Here, as shown in FIG. 5A, if the first threshold Th1 for determining lighting/non-lighting of the discharge lamp 10 is set based on the threshold current Ith1 lower than Is, during the starting period Tα In this case, it can be determined that the discharge lamp 10 is lit when the primary current I1 is higher than the threshold current Ith1. However, in this case, when the primary current I1 decreases from Is to Ia after transitioning to the steady period Tβ, the primary current I1 becomes lower than the threshold current Ith1 as shown in FIG. The discharge lamp 10 is erroneously determined to be in an unlit state.

このような誤判定を回避するための一つの方法として、閾値電流Ith1を図5Aに示す値よりも低下させる方法が考えられる(図5B参照)。つまり、調光動作の実行中に流れることが想定される一次側電流I1の値Iaよりも低い閾値電流Ith1を予め設定しておく。そして、この閾値電流Ith1に基づく第一閾値Th1と、第一電流検知部31による検知結果に対応した第一結果信号Z31とを制御部20が対比する。この方法によれば、調光動作の実行中においても立ち消えが判定できるように思われる。 One possible method for avoiding such erroneous determination is to lower the threshold current Ith1 below the value shown in FIG. 5A (see FIG. 5B). That is, a threshold current Ith1 that is lower than the value Ia of the primary current I1 that is expected to flow during execution of the dimming operation is set in advance. Then, the control unit 20 compares the first threshold Th1 based on the threshold current Ith1 and the first result signal Z31 corresponding to the detection result by the first current detection unit 31. According to this method, it seems that it is possible to determine whether the light has gone out even during execution of the dimming operation.

しかしながら、実際には、放電ランプ10が立ち消えを生じた後であっても、点灯回路2にはノイズ電流Izが流れる。図5A~図5Bでは、時刻t13の後の時刻t50において放電ランプ10が立ち消えを生じた場合が示されている。図5A及び図5Bでは、説明のためにノイズ電流Izが誇張して表記されている。しかし、実際においても、放電ランプ10の調光の程度(最大出力に対する出力の割合)によっては、放電ランプ10が立ち消え状態の下で流れるノイズ電流Izの瞬時値が、放電ランプ10が点灯中に流れる一次側電流I1の値Iaに近くなる場合がある。 However, in reality, the noise current Iz flows through the lighting circuit 2 even after the discharge lamp 10 has gone out. 5A and 5B show a case where the discharge lamp 10 goes out at time t50 after time t13. In FIGS. 5A and 5B, the noise current Iz is exaggerated for explanation. However, in reality, depending on the degree of dimming of the discharge lamp 10 (ratio of output to maximum output), the instantaneous value of the noise current Iz flowing when the discharge lamp 10 is turned off may be different from that while the discharge lamp 10 is turned on. The value may be close to the value Ia of the flowing primary side current I1.

つまり、図5Bに示すように、閾値電流Ith1の値をIsよりも低く設定していたとしても、実際に立ち消えが発生した時刻t50以後に流れるノイズ電流Izに起因した第一結果信号Z31を受けて、制御部20が放電ランプ10が点灯中であると誤判定する蓋然性がある。このような事情は、放電ランプ10が小型であり、最大出力(典型的には定格出力)が1W~10W程度であって、かつ調光動作が実行される場合に顕著となる。定格出力が低い小型の放電ランプ10の場合、調光動作の実行中に一次側回路c1に流れることが想定される一次側電流I1の値Iaは極めて低くなり、ノイズ電流Izの瞬時値と同等のレベルを示すことがある。 In other words, as shown in FIG. 5B, even if the value of the threshold current Ith1 is set lower than Is, the first result signal Z31 caused by the noise current Iz flowing after time t50 when extinction actually occurs is received. Therefore, there is a possibility that the control unit 20 will erroneously determine that the discharge lamp 10 is lit. This situation becomes noticeable when the discharge lamp 10 is small, the maximum output (typically the rated output) is about 1 W to 10 W, and the dimming operation is performed. In the case of a small discharge lamp 10 with a low rated output, the value Ia of the primary side current I1 that is expected to flow through the primary side circuit c1 during execution of the dimming operation is extremely low, and is equivalent to the instantaneous value of the noise current Iz. It may indicate the level of

このような事情に鑑み、本実施形態の光源装置1においては、図5Aを参照して上述したのと同様に、閾値電流Ith1の値として、始動期間Tα内に流れることが想定される一次側電流I1の値Isよりは低く、調光制御動作モードの定常期間Tβ内に流れることが想定される一次側電流I1の値Iaよりは高い値に設定される(図5C~図5D参照)。その上で、本実施形態の光源装置1においては、調光動作制御モードの定常期間Tβ内に設けられた期間Tc(以下、「点灯検知期間Tc」と称する。)において、二次側電力P2を一時的に上昇させる制御が行われる(図4参照)。図4では、時刻t14~t15、時刻t16~t17の期間が、点灯検知期間Tcに対応する。 In view of these circumstances, in the light source device 1 of this embodiment, as described above with reference to FIG. 5A, the value of the threshold current Ith1 is set to It is set to a value lower than the value Is of the current I1 and higher than the value Ia of the primary side current I1 that is assumed to flow during the steady period Tβ of the dimming control operation mode (see FIGS. 5C to 5D). In addition, in the light source device 1 of the present embodiment, during the period Tc (hereinafter referred to as "lighting detection period Tc") provided within the steady period Tβ of the dimming operation control mode, the secondary side power P2 Control is performed to temporarily raise the amount (see FIG. 4). In FIG. 4, the periods from time t14 to t15 and from time t16 to t17 correspond to the lighting detection period Tc.

つまり、制御部20は、調光動作制御モードの定常期間Tβ内である時刻t14において、二次側電力P2の値が、基準動作制御モードの実行時における定常期間内と同等のPsとなるようにスイッチング素子22を導通制御するための制御信号S1を生成し、駆動回路24に対して出力する。図4の例では、始動期間Tα内と同一の制御内容Ssに対応する制御信号S1に基づいて、スイッチング素子22がON/OFF制御される。スイッチング素子22は、時刻t13~t14の間と比較して、ON/OFFの切替周波数又はON/OFFデューティ比が上昇される。この結果、調光動作制御モードの定常期間Tβ内であるにもかかわらず、二次側電力P2が、時刻t14~t15の間において一時的にPaからPsに上昇する。 In other words, the control unit 20 sets the value of the secondary power P2 at time t14, which is within the steady period Tβ of the dimming operation control mode, to Ps, which is equivalent to the value during the steady period when the reference operation control mode is executed. A control signal S1 for controlling conduction of the switching element 22 is generated and outputted to the drive circuit 24. In the example of FIG. 4, the switching element 22 is ON/OFF controlled based on the control signal S1 corresponding to the same control content Ss as in the starting period Tα. The ON/OFF switching frequency or ON/OFF duty ratio of the switching element 22 is increased compared to the period from time t13 to time t14. As a result, the secondary power P2 temporarily increases from Pa to Ps between times t14 and t15, even though it is within the steady period Tβ of the dimming operation control mode.

この場合、仮に定常期間Tβ内の時刻t50の時点で立ち消えが生じていた場合、図5Cに示すように、時刻t14~t15に係る点灯検知期間Tc内に流れる一次側電流I1の値は、閾値電流Ith1よりも低くなる。そして、上述したように、閾値電流Ith1の値は、放電ランプ10が立ち消え中に流れる可能性のあるノイズ電流Izよりも高い。よって、制御部20側において、閾値電流Ith1に基づく第一閾値Th1と、第一電流検知部31による検知結果に対応した第一結果信号Z31とを対比することで、調光動作制御モードの定常期間Tβ中においても立ち消えが生じていることを判定できる。 In this case, if the extinction occurs at time t50 within the steady period Tβ, the value of the primary current I1 flowing within the lighting detection period Tc from time t14 to t15 is equal to the threshold It becomes lower than the current Ith1. As described above, the value of the threshold current Ith1 is higher than the noise current Iz that may flow while the discharge lamp 10 is turned off. Therefore, on the control unit 20 side, by comparing the first threshold Th1 based on the threshold current Ith1 and the first result signal Z31 corresponding to the detection result by the first current detection unit 31, the steady state of the dimming operation control mode is determined. It can be determined that the extinction occurs even during the period Tβ.

また、仮に定常期間Tβ内の時刻t50の時点で立ち消えが生じていなかった場合、図5Dに示すように、時刻t14~t15に係る点灯検知期間Tc内に流れる一次側電流I1の値は、閾値電流Ith1よりも高くなる。このため、制御部20側において、閾値電流Ith1に基づく第一閾値Th1と、第一電流検知部31による検知結果に対応した第一結果信号Z31とを対比することで、調光動作制御モードの定常期間Tβ中において立ち消えが生じておらず、点灯状態にあることを判定できる。 Furthermore, if the extinction has not occurred at time t50 within the steady period Tβ, as shown in FIG. It becomes higher than the current Ith1. Therefore, on the control unit 20 side, by comparing the first threshold value Th1 based on the threshold current Ith1 and the first result signal Z31 corresponding to the detection result by the first current detection unit 31, the dimming operation control mode is determined. It can be determined that no turning off occurs during the steady period Tβ, and that the light is in the lighting state.

図4の例では、時刻t15以後、時刻t16以前の時刻t50の時点で放電ランプ10が立ち消えを生じた場合が示されている。この場合、時刻t14~t15に係る点灯検知期間Tc内において、制御部20は、第一電流検知部31による検知結果に対応した第一結果信号Z31が、閾値電流Ith1に基づく第一閾値Th1よりも高いことを検知して、放電ランプ10が点灯中であることを示す判定結果信号J20を出力する。図4の例では、放電ランプ10が点灯状態にあることを示す判定結果信号J20の内容を、符号k1で表記している。 The example in FIG. 4 shows a case where the discharge lamp 10 goes out at time t50, which is after time t15 and before time t16. In this case, during the lighting detection period Tc from time t14 to time t15, the control unit 20 causes the first result signal Z31 corresponding to the detection result by the first current detection unit 31 to be lower than the first threshold Th1 based on the threshold current Ith1. It detects that the discharge lamp 10 is also high, and outputs a determination result signal J20 indicating that the discharge lamp 10 is lit. In the example of FIG. 4, the content of the determination result signal J20 indicating that the discharge lamp 10 is in the lighting state is indicated by the symbol k1.

一方、立ち消えが生じた時刻t50よりも後段の時間帯である、時刻t16~t17に係る点灯検知期間Tc内において、制御部20は、第一結果信号Z31が第一閾値Th1よりも低いことを検知する。そして、制御部20は、放電ランプ10が不点灯状態にあることを示す、内容k0が示された判定結果信号J20を、不図示の結果出力部に出力する。結果出力部は、この判定結果信号J20が入力されると、放電ランプ10が不点灯状態にある(立ち消えが発生している)旨の情報を、例えば管理用の端末又はサーバ等に出力する。これにより、調光動作中においても、放電ランプ10の立ち消えを検知することが可能となる。また、制御部20は、第一結果信号Z31に基づいて放電ランプ10の立ち消えを判定した後、スイッチング素子22に対して再び始動期間Tαの開始時点と同様の制御動作を行うものとしても構わない。 On the other hand, the control unit 20 detects that the first result signal Z31 is lower than the first threshold Th1 within the lighting detection period Tc from time t16 to t17, which is a time period after the time t50 when the extinction occurred. Detect. Then, the control unit 20 outputs a determination result signal J20 with content k0 indicating that the discharge lamp 10 is in an unlit state to a result output unit (not shown). When this determination result signal J20 is input, the result output unit outputs information indicating that the discharge lamp 10 is not lit (going out) to, for example, a management terminal or server. This makes it possible to detect whether the discharge lamp 10 goes out even during the dimming operation. Further, the control unit 20 may perform the same control operation on the switching element 22 again at the start of the starting period Tα after determining whether the discharge lamp 10 has gone out based on the first result signal Z31. .

次に、第二電流検知部32について説明する。 Next, the second current detection section 32 will be explained.

放電ランプ10の点灯開始時又は点灯動作中において、何らかの外的な要因等により、放電ランプ10と変圧器30の二次側巻線L2との接続状態が不良となる場合がある。仮に、このような状態で点灯回路2が運転を継続すると、二次側回路c2が開放端となり無負荷状態となるため、変圧器30の二次側電圧V2が極めて高電圧となる。この結果、変圧器30の一次側電圧V1も上昇し、スイッチング素子22を損傷させる懸念がある。 When the discharge lamp 10 starts lighting or during the lighting operation, the connection state between the discharge lamp 10 and the secondary winding L2 of the transformer 30 may become defective due to some external factor or the like. If the lighting circuit 2 continues to operate in such a state, the secondary circuit c2 becomes open and in a no-load state, so the secondary voltage V2 of the transformer 30 becomes extremely high. As a result, the primary voltage V1 of the transformer 30 also increases, and there is a concern that the switching element 22 may be damaged.

かかる観点から、光源装置1は、放電ランプ10が二次側回路c2に対して正しく接続されているかどうかを判定するための第二電流検知部32を備えている。制御部20は、変圧器30の二次側回路c2に接続された第二電流検知部32による検知結果に対応した信号が入力される。以下では、この信号を、「第二結果信号Z32」と称する(図1参照)。 From this point of view, the light source device 1 includes a second current detection section 32 for determining whether the discharge lamp 10 is correctly connected to the secondary circuit c2. The control unit 20 receives a signal corresponding to the detection result by the second current detection unit 32 connected to the secondary circuit c2 of the transformer 30. Hereinafter, this signal will be referred to as "second result signal Z32" (see FIG. 1).

制御部20は、入力された第二結果信号Z32に基づく値を、所定の閾値(第二閾値Th2)と対比する。この第二閾値Th2に関する情報は、制御部20が搭載しているメモリ等の記憶領域に予め記録されている。 The control unit 20 compares a value based on the input second result signal Z32 with a predetermined threshold (second threshold Th2). Information regarding this second threshold Th2 is recorded in advance in a storage area such as a memory installed in the control unit 20.

上述したように、第二電流検知部32は、放電ランプ10と二次側回路c2との電気的な接続状態を検知する目的で設けられている。このため、仮に両者が不接続である場合には、二次側回路c2に流れる二次側電流I2は、実質的にゼロ値となる。よって、比較基準となる閾値電流は、図5C~図5Dを参照して上述した閾値電流Ith1よりも低い値とすることができる。すなわち、第二閾値Th2は第一閾値Th1よりも低い値として構わない。 As described above, the second current detection section 32 is provided for the purpose of detecting the electrical connection state between the discharge lamp 10 and the secondary circuit c2. Therefore, if the two are disconnected, the secondary current I2 flowing through the secondary circuit c2 will have a substantially zero value. Therefore, the threshold current serving as a comparison standard can be set to a value lower than the threshold current Ith1 described above with reference to FIGS. 5C to 5D. That is, the second threshold Th2 may be a value lower than the first threshold Th1.

放電ランプ10と二次側回路c2との電気的な接続が不良である場合、すなわち、二次側回路c2が無負荷である場合であっても、一次側回路c1が無負荷でない限り一次側回路c1には電流I1が流れる。このため、一次側回路c1側で、放電ランプ10と二次側回路c2との電気的な接続状態を検知しようとすると、放電ランプ10が立ち消えによって電流量が低下しているのか、二次側回路c2が無負荷状態にあることによって電流量が低下しているのかを区別することが困難となる。 Even if the electrical connection between the discharge lamp 10 and the secondary circuit c2 is defective, that is, even if the secondary circuit c2 is unloaded, the primary side circuit c1 is not loaded. A current I1 flows through the circuit c1. Therefore, when attempting to detect the electrical connection state between the discharge lamp 10 and the secondary circuit c2 on the primary side circuit c1 side, it is possible to determine whether the amount of current has decreased due to the discharge lamp 10 being turned off. It becomes difficult to distinguish whether the amount of current is decreasing because the circuit c2 is in a no-load state.

一方、変圧器30の二次側回路c2は、一次側回路c1と比較して点灯中に流れる電流量が低下する。このため、不点灯時と点灯時に流れ得る電流量の変化の幅が小さくなる。この結果、二次側回路c2を流れる電流を立ち消えの判定のために検知しようとすると、変化の幅を増大するために増幅器52の増幅率を高める必要がある。しかし、増幅器52の増幅率を高めると、重畳されるノイズ電流Izの値も増幅されてしまい、判定精度が低下することが予想される。 On the other hand, the amount of current flowing through the secondary circuit c2 of the transformer 30 during lighting is lower than that of the primary circuit c1. For this reason, the range of change in the amount of current that can flow when the lamp is not lit and when it is lit becomes small. As a result, when attempting to detect the current flowing through the secondary circuit c2 to determine whether the current has gone out, it is necessary to increase the amplification factor of the amplifier 52 in order to increase the width of change. However, if the amplification factor of the amplifier 52 is increased, the value of the superimposed noise current Iz will also be amplified, and it is expected that the determination accuracy will decrease.

上記の構成によれば、第二電流検知部32は、放電ランプ10と二次側回路c2との電気的な接続の判定に特化して配置されているため、上述したように、極めて低い値を第二閾値Th2として設定できる。そして、光源装置1は、第二電流検知部32とは別に、一次側電流I1に基づく第一電流検知部31を設けているため、放電ランプ10の立ち消えの有無の判定を、精度よく行うことができる。 According to the above configuration, the second current detection section 32 is arranged specifically for determining the electrical connection between the discharge lamp 10 and the secondary circuit c2, so that the second current detection section 32 has an extremely low value as described above. can be set as the second threshold Th2. Since the light source device 1 is provided with the first current detection section 31 based on the primary current I1 in addition to the second current detection section 32, it is possible to accurately determine whether or not the discharge lamp 10 is extinguished. I can do it.

なお、制御部20は、点灯検知期間Tc内において、連続的に入力された第一結果信号Z31に基づく値に対して移動平均処理を行い、この平均値と第一閾値Th1とを対比するものとしても構わない(図6参照)。例えば、図6に示すように、所定の平均処理期間τsの間にわたって、サンプリング間隔ti毎に得られた第一結果信号Z31に基づく値に対して平均値Ai(A1,A2,A3,…)を算出し、得られた平均値Aiと第一閾値Th1とを対比することで、サンプリング間隔ti毎に放電ランプ10の立ち消えを判定するものとしても構わない。 The control unit 20 performs moving average processing on the values based on the first result signal Z31 that are continuously input within the lighting detection period Tc, and compares this average value with the first threshold Th1. (See Figure 6). For example, as shown in FIG. 6, the average value Ai (A1, A2, A3, . . . It is also possible to determine whether the discharge lamp 10 goes out at every sampling interval ti by calculating the average value Ai and comparing the obtained average value Ai with the first threshold Th1.

かかる処理を行うことで、仮に立ち消えが生じている時間内に、瞬時的に高いノイズ電流Izが重畳した場合であっても、ノイズ電流Izの影響を低下させた状態で、第一閾値Th1と対比できる。これにより、高精度に立ち消えの有無を判定できる。このような処理は、点灯検知期間Tcが、上述したように100m秒~30秒といった比較的長い時間として設定されることにより実現できる。この場合、平均処理期間τsを10m秒~50m秒の時間で設定することができる。サンプリング間隔tiの一例は、500μ秒~5m秒である。 By performing such processing, even if a high noise current Iz is instantaneously superimposed during the time when the extinction occurs, the influence of the noise current Iz can be reduced and the first threshold Th1 can be adjusted. Can be compared. Thereby, it is possible to determine the presence or absence of extinction with high accuracy. Such processing can be realized by setting the lighting detection period Tc as a relatively long time such as 100 msec to 30 seconds as described above. In this case, the average processing period τs can be set at a time of 10 msec to 50 msec. An example of the sampling interval ti is 500 μsec to 5 msec.

更に、図1を参照したように、光源装置1は、第一電流検知部31で検知された電流量に重畳するノイズ電流Izを緩和するためのコンデンサ(61,62)を備えている。これにより、上述したように、ノイズ電流Izに基づく点灯状態の誤判定を抑制する効果が更に高められる。コンデンサ(61,62)を備えることで、第一結果信号Z31に現れる一次側電流I1の変化の態様は緩やかになる。しかし、上述したように、光源装置1は、点灯検知期間Tcとして、100m秒~30秒といった、比較的長い時間が設定されるため、コンデンサ(61,62)による信号の平滑化に要する時間を点灯検知期間Tc内に設けることができる。コンデンサ(61,62)の静電容量は、例えば0.01μF~0.1μFである。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the light source device 1 includes capacitors (61, 62) for reducing the noise current Iz superimposed on the amount of current detected by the first current detection section 31. Thereby, as described above, the effect of suppressing erroneous determination of the lighting state based on the noise current Iz is further enhanced. By providing the capacitors (61, 62), the mode of change in the primary side current I1 appearing in the first result signal Z31 becomes gradual. However, as described above, in the light source device 1, a relatively long time such as 100 msec to 30 seconds is set as the lighting detection period Tc, so the time required for smoothing the signal by the capacitors (61, 62) is It can be provided within the lighting detection period Tc. The capacitance of the capacitors (61, 62) is, for example, 0.01 μF to 0.1 μF.

コンデンサ(61,62)が存在しない場合、第一結果信号Z31には、ノイズ電流Izに由来する高レベルのノイズ信号N1が重畳する可能性がある(図7A参照)。これに対し、コンデンサ(61,62)を設けることで、第一結果信号Z31に重畳するノイズ信号N2のレベルを抑制できる(図7B参照)。この結果、放電ランプ10の立ち消えの有無の判定を精度良く行える。 If the capacitors (61, 62) are not present, a high-level noise signal N1 originating from the noise current Iz may be superimposed on the first result signal Z31 (see FIG. 7A). On the other hand, by providing the capacitors (61, 62), the level of the noise signal N2 superimposed on the first result signal Z31 can be suppressed (see FIG. 7B). As a result, it is possible to accurately determine whether or not the discharge lamp 10 has gone out.

なお、図1では、第二電流検知部32で検知された電流値に基づく電圧信号が増幅される増幅器52の前後にもコンデンサ(65,66)が設けられている。しかし、本発明において、コンデンサ(65,66)を備えるか否かは任意である。 In addition, in FIG. 1, capacitors (65, 66) are also provided before and after the amplifier 52 where the voltage signal based on the current value detected by the second current detection section 32 is amplified. However, in the present invention, it is optional whether or not to include the capacitors (65, 66).

[別実施形態]
以下、別実施形態につき説明する。
[Another embodiment]
Another embodiment will be described below.

〈1〉光源装置1は、第一電流検知部31を備える一方、第二電流検知部32を備えない構成としても構わない(図8A参照)。この場合において、第一電流検知部31が、二次側回路c2に接続されていても構わない(図8B参照)。 <1> The light source device 1 may be configured to include the first current detection section 31 but not include the second current detection section 32 (see FIG. 8A). In this case, the first current detection section 31 may be connected to the secondary circuit c2 (see FIG. 8B).

〈2〉図1を参照して上述した光源装置1は、第一電流検知部31で検知された電圧信号を増幅する増幅器51の前段及び後段に、ノイズ緩和用のコンデンサ(61,62)を設けていた。しかし、ノイズ緩和用のコンデンサ(61,62)を備えていない光源装置1についても、本発明の射程範囲内である。 <2> The light source device 1 described above with reference to FIG. It was set up. However, a light source device 1 that does not include a noise mitigation capacitor (61, 62) is also within the scope of the present invention.

増幅器51を備えていない光源装置1についても、本発明の射程範囲内である。 A light source device 1 that does not include an amplifier 51 is also within the scope of the present invention.

1 :光源装置
2 :点灯回路
10 :放電ランプ
15 :発光管
18 :始動補助用光源
20 :制御部
21 :直流電源
22 :スイッチング素子
24 :駆動回路
25 :平滑コンデンサ
30 :変圧器
31 :第一電流検知部
32 :第二電流検知部
41 :蓋部
42 :本体ケーシング部
43 :光取り出し面
51 :増幅器
52 :増幅器
c1 :一次側回路
c2 :二次側回路
1: Light source device 2: Lighting circuit 10: Discharge lamp 15: Luminous tube 18: Starting aid light source 20: Control unit 21: DC power supply 22: Switching element 24: Drive circuit 25: Smoothing capacitor 30: Transformer 31: First Current detection section 32: Second current detection section 41: Lid section 42: Main body casing section 43: Light extraction surface 51: Amplifier 52: Amplifier c1: Primary side circuit c2: Secondary side circuit

Claims (7)

紫外線を発する放電ランプと、前記放電ランプを点灯するための点灯回路とを備えた光源装置であって、
前記点灯回路は、
直流電源と、
前記直流電源に接続された一次側巻線、及び前記放電ランプに接続された二次側巻線を含み、前記一次側巻線に印加された電圧を昇圧する変圧器と、
前記一次側巻線と前記直流電源との間に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の導通制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記放電ランプの光出力を基準光出力よりも低下させる旨の調光指令信号が入力されると、前記放電ランプを前記基準光出力の下で点灯させる基準動作制御モードの実行時と比較して、前記スイッチング素子のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方を変化させて前記二次側巻線から出力される二次側電力を低下させる調光動作制御モードを実行する構成であり、
前記制御部は、前記調光動作制御モードの実行中、100m秒~30秒の範囲内で設定された点灯検知期間内において、一時的に前記スイッチング素子のON/OFF周波数及びON/OFFデューティ比のうちの少なくとも一方を変化させて前記二次側電力を上昇させる点灯検知制御を実行する構成であることを特徴とする、光源装置。
A light source device comprising a discharge lamp that emits ultraviolet light and a lighting circuit for lighting the discharge lamp,
The lighting circuit is
DC power supply and
a transformer that includes a primary winding connected to the DC power supply and a secondary winding connected to the discharge lamp, and boosts the voltage applied to the primary winding;
a switching element connected between the primary winding and the DC power supply;
and a control unit that controls conduction of the switching element,
When the control unit receives a dimming command signal indicating that the light output of the discharge lamp is lower than the reference light output, the control unit executes a reference operation control mode in which the discharge lamp is turned on under the reference light output. Dimming operation control that reduces the secondary side power output from the secondary side winding by changing at least one of the ON/OFF frequency and ON/OFF duty ratio of the switching element compared to the current time. It is a configuration that runs mode,
During execution of the dimming operation control mode, the control unit temporarily controls the ON/OFF frequency and ON/OFF duty ratio of the switching element within a lighting detection period set within a range of 100 msec to 30 seconds. A light source device, characterized in that the light source device is configured to execute lighting detection control that increases the secondary side power by changing at least one of the two.
前記制御部は、前記放電ランプを点灯する旨の点灯指令信号が前記調光指令信号と共に入力されると、点灯動作初期である始動期間内において前記二次側電力を前記基準動作制御モードの実行時と同等以上となるように前記スイッチング素子を導通制御した後、前記始動期間の終了後である定常期間内において前記二次側電力を前記調光動作制御モードの実行時と同等となるように前記スイッチング素子を導通制御する構成であり、
前記制御部は、前記定常期間内に前記点灯検知制御を実行する構成であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
When a lighting command signal for lighting the discharge lamp is input together with the dimming command signal, the control unit controls the secondary side power to execute the reference operation control mode within a starting period that is an initial stage of lighting operation. After controlling the conduction of the switching element so that it is equal to or higher than the time, the secondary side power is controlled to be equal to or higher than when executing the dimming operation control mode within a steady period after the end of the starting period. A configuration for controlling conduction of the switching element,
The light source device according to claim 1, wherein the control unit is configured to execute the lighting detection control within the steady period.
前記一次側巻線を流れる一次側電流又は前記二次側巻線を流れる二次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第一電流検知部を備え、
前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に、前記第一電流検知部による検知結果に基づく値が所定の第一閾値を下回っている場合には、前記放電ランプが不点灯状態にあると判定することを特徴とする、請求項1又は2に記載の光源装置。
a first current detection unit configured to detect a primary current flowing through the primary winding or a secondary current flowing through the secondary winding and output a detection result to the control unit;
The control unit determines that the discharge lamp is in a non-lighting state if a value based on a detection result by the first current detection unit is lower than a predetermined first threshold value during execution of the lighting detection control. The light source device according to claim 1 or 2, wherein the light source device makes a determination.
前記一次側巻線を流れる一次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第一電流検知部と、
前記二次側巻線を流れる二次側電流を検知して、検知結果を前記制御部に出力する第二電流検知部とを備え、
前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に、前記第一電流検知部による検知結果に基づく値が前記第一閾値を下回っている場合には、前記放電ランプが不点灯状態にあると判定し、
前記制御部は、前記基準動作制御モード又は前記調光動作制御モードの実行中に、前記第二電流検知部による検知結果に基づく値が前記第一閾値よりも低い第二閾値を下回っている場合には、前記二次側巻線が開放された無負荷状態にあると判定することを特徴とする、請求項1又は2に記載の光源装置。
a first current detection unit that detects a primary current flowing through the primary winding and outputs a detection result to the control unit;
a second current detection unit that detects a secondary current flowing through the secondary winding and outputs a detection result to the control unit,
The control unit determines that the discharge lamp is in an unlit state if a value based on a detection result by the first current detection unit is less than the first threshold value during execution of the lighting detection control. death,
When the control unit is configured to perform a process in which a value based on a detection result by the second current detection unit is below a second threshold value that is lower than the first threshold value while executing the reference operation control mode or the dimming operation control mode, 3. The light source device according to claim 1, wherein the light source device determines that the secondary winding is in an open, no-load state.
前記制御部は、前記調光動作制御モードの実行中、前記点灯検知期間内において、前記二次側電力を前記基準動作制御モードの実行時と同等の値に上昇させることを特徴とする、請求項1又は2に記載の光源装置。 The control unit is characterized in that, during execution of the dimming operation control mode, the secondary side power is increased to a value equivalent to that during execution of the reference operation control mode within the lighting detection period. Item 2. The light source device according to item 1 or 2. 前記制御部は、前記点灯検知制御の実行中に前記第一電流検知部で連続的に検知された値に対して、10m秒~50m秒の時間で移動平均処理が行われた値と、前記第一閾値を対比することを特徴とする、請求項3に記載の光源装置。 The control unit calculates a value obtained by subjecting the values continuously detected by the first current detection unit during execution of the lighting detection control to a value obtained by performing a moving average process over a period of 10 msec to 50 msec, and The light source device according to claim 3, characterized in that the first threshold value is compared. 前記第一電流検知部は、
前記一次側巻線又は前記二次側巻線に接続された検知用抵抗と、
前記検知用抵抗に接続された入力側端子と、前記制御部に接続された出力側端子とを含み、前記検知用抵抗で検知された電圧を増幅して前記出力側端子から出力する増幅器と、
前記増幅器の前記入力側端子又は前記出力側端子に接続されたノイズ緩和コンデンサとを備えることを特徴とする、請求項3に記載の光源装置。
The first current detection section includes:
a detection resistor connected to the primary winding or the secondary winding;
an amplifier that includes an input side terminal connected to the detection resistor and an output side terminal connected to the control section, and amplifies the voltage detected by the detection resistor and outputs it from the output side terminal;
The light source device according to claim 3, further comprising a noise mitigation capacitor connected to the input side terminal or the output side terminal of the amplifier.
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