JP3925307B2 - 高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧放電ランプを高周波点灯する高圧放電ランプ点灯装置及び照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、放電ランプ点灯装置は、LC共振型のインバータ回路を備え、放電ランプの始動時にはインバータ回路は高い周波数で発振を開始し、徐々に周波数を下げてLC共振回路の共振周波数に近づける。これにより、インバータ回路の二次電圧が上昇し、二次電圧が放電ランプの始動電圧に達すると放電ランプが放電開始して点灯する。一旦、放電ランプが点灯した後はインバータ回路の周波数をさらに低下させ、安定点灯周波数(点灯時の周波数)で放電ランプを連続点灯する。
【0003】
高圧放電ランプの場合は、グロー放電からアーク放電に転移して放電を開始する特性を有することから、アーク放電転移のために所定時間、高い電圧を印加する必要がある。そこで、インバータ回路の前段に設けられた昇圧回路により、高圧放電ランプの始動時には、点灯時よりも高い出力電圧値に制御するようにしている。また、高圧放電ランプの点灯時には、昇圧回路の出力電圧によってランプ電力が定格電力値付近になるように調整している。
【0004】
一方、高圧放電ランプには音響共鳴を発生する周波数領域があることから、始動時及び点灯時には音響共鳴が起こらない安定窓の周波数で点灯することが行われている。例えば、20Wクラスの高圧放電ランプにおける高周波点灯の安定窓は、20kHz±3kHz、46kHz±3kHz程度である。なお、20kHz点灯下での下限(−3kHz)は、音響共鳴ではなく可聴領域となることの制限によるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような周波数関係におけるハーフブリッジ型のインバータ回路では、点灯周波数の変化に対してランプ電力の変化が大きいので、昇圧回路により、インバータ回路の入力電圧を調整してランプ電力を調整するようにしている。従って、昇圧回路が必要となりシステムが大型化すると共に昇圧回路が発生する電圧調整のための制御回路も複雑化する。
【0006】
本発明の目的は、高圧放電ランプの点灯時に非音響共鳴周波数域で適正に点灯周波数を一定に保つことができランプ電力の調整も適正にできる高圧放電ランプ点灯装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、LC共振回路を含み高圧放電ランプが接続される主回路と;前記主回路が出力側に接続され前記主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路と;前記高圧放電ランプの始動時に前記高圧放電ランプに始動電圧を供給するイグナイタと;第1及び第2の設定端子を有し、前記高圧放電ランプの始動時には始動周波数で点灯時には安定点灯周波数となるように前記インバータ回路を発振制御する発振器と;前記発振器の第1の設定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調整するためのボリウムと、一端が前記ボリウムに接続され他端が前記発振器の第2の設定端子に接続され前記高圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショメータと、前記ポテンショメータに並列に接続され中間接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードと、前記発振器の第2の設定端子とグランドラインとの間に接続されたコンデンサとを備え、前記発振器が発振する安定点灯周波数を設定すると共にその安定点灯周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプのランプ電力を設定できる設定回路と;を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。
【0009】
高圧放電ランプは、水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどを示し、また、発光管にアルミナ管を用いたセラミック放電ランプも許容する。
【0010】
ハーフブリッジ型のインバータ回路は2個のスイッチング素子を有し、直流電源圧を入力として2個のスイッチング素子を交互に制御回路よりオンオフ制御して、出力側に高周波電圧を発生させる。インバータ回路の出力側には主回路が接続され、インバータ回路の出力である高周波電圧を高圧放電ランプに印加する。
【0011】
主回路はLC共振回路を有し、インバータ回路から入力される高周波電圧の周波数に応じて、そのLC共振回路の共振周波数で高電圧を発生させる。
【0012】
イグナイタは高圧放電ランプの始動時に高圧放電ランプに始動電圧を供給する高電圧発生装置である。
【0013】
発振器は、高圧放電ランプの点灯時に安定点灯周波数でインバータ回路を発振制御するものであり、発振周波数決め用端子を有したハーフブリッジドライバIC(例えば、IR2153、International Rcetifire社)が用いられる。
【0014】
設定回路は発振器の発振周波数決め用端子に接続されて形成される。設定回路は、例えば発振器が発振する安定点灯周波数をコンデンサとボリウムとによる時定数で設定し、インバータ回路のスイッチング素子のデューティー比を逆並列ダイオード及びポテンショメータで設定することにより、高圧放電ランプのランプ電力を設定する。
【0017】
ここで、発振器は発振周波数決め用端子として第1の設定端子と第2の設定端子とを有し、発振器の安定点灯周波数は、第1の設定端子に接続されたボリウムの抵抗値及びポテンショメータ1/2の抵抗値の合計抵抗値と、第2の設定端子とグランドラインとの間に接続されたコンデンサの容量とで設定される。コンデンサの値は一定値でありポテンショメータの全体の抵抗値も一定値であるので、ボリウムの抵抗値を変化させて第2の設定端子に現れる三角波の時定数を設定する。これにより、発振器の安定点灯周波数は設定される。この場合、ランプ点灯時の発振周波数は、10kHz〜300kHzの音響共鳴が起こらない安定窓の周波数が設定される。
【0018】
一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一端がボリウムに接続され他端が発振器の第2の設定端子に接続されたポテンショメータと、ポテンショメータに並列に接続され中間接続点がポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードとの並列回路で設定される。ポテンショメータの共通端子位置を変化させることにより、第1の設定端子側からグランドライン側に形成される回路と、グランドライン側から第1の設定端子側に形成される回路との抵抗値が変化する。このポテンショメータの共通端子位置を設定することにより、インバータ回路のスイッチング素子のデューティー比を設定する。
【0019】
本発明によれば、発振器は設定回路で設定された高圧放電ランプの点灯時の安定点灯周波数で発振し、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯するので、点灯周波数の変化に対してランプ電力をほぼ一定に保持できる。また、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行える。
【0020】
請求項2の発明に係わる高圧放電ランプ点灯装置は、LC共振回路を含み高圧放電ランプが接続される主回路と;前記主回路が出力側に接続され前記主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路と;第1及び第2の設定端子を有し前記インバータ回路を発振制御する発振器と;前記発振器の第1の設定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調整するためのボリウムと、一端が前記ボリウムに接続され他端が前記発振器の第2の設定端子に接続され前記高圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショメータと、前記ポテンショメータに並列に接続され中間接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードと、前記発振器の第2の設定端子とグランドラインとの間に接続された並列接続される2個のコンデンサと、前記高圧放電ランプの始動時には前記複数のコンデンサのうちの1個のコンデンサの接続をオフし点灯時にはオンするスイッチ素子とを備え、前記高圧放電ランプの始動時には始動周波数で点灯時には安定点灯周波数となるように前記発振器が発振する始動時及び点灯時の周波数を設定すると共にその周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプのランプ電力を設定できる設定回路と;を備えたことを特徴とする。
【0021】
本発明は、請求項1の発明に対し、始動電圧を発生するイグナイタに代えて、設定器に始動周波数を設定可能とし、発振器は設定回路で設定された始動周波数により始動電圧を発生するようにしたものである。
【0022】
設定回路は発振器の発振周波数決め用端子に接続されて形成される。設定回路は、例えば並列接続された2個のコンデンサを有し、始動時と点灯時でコンデンサの接続を切り替えて始動周波数及び安定点灯周波数を設定可能とする。つまり、並列接続された2個のコンデンサのうちの1個のコンデンサと可変抵抗とによる時定数で始動周波数を設定し、並列接続された2個のコンデンサと可変抵抗とによる時定数で安定点灯周波数を設定する。高圧放電ランプのランプ電力は、インバータ回路のスイッチング素子のデューティー比を逆並列ダイオード及び可変抵抗で設定することにより行われる。
【0024】
発振器は発振周波数決め用端子として第1の設定端子と第2の設定端子とを有し、発振器の発振周波数は、第1の設定端子に接続されたボリウムの抵抗値及びポテンショメータの1/2の抵抗値の合計抵抗値と、第2の設定端子とグランドラインとの間に接続された2個のコンデンサの容量とで設定される。2個のコンデンサの値は一定値でありポテンショメータの全体の抵抗値も一定値であるので、ボリウムの抵抗値を変化させて第2の設定端子に現れる三角波の時定数を設定する。
【0025】
並列接続された2個のコンデンサの一方にはスイッチ素子が直列接続され、高圧放電ランプの始動時にはスイッチ素子がオフし、1個のコンデンサの容量とボリウムの抵抗値及びポテンショメータの1/2の抵抗値の合計抵抗値とで定まる時定数で始動周波数が設定される。高圧放電ランプの点灯時にはスイッチ素子がオンし、並列接続された2個のコンデンサの容量とボリウムの抵抗値及びポテンショメータの1/2の抵抗値の合計抵抗値とで定まる時定数で安定点灯周波数が設定される。
【0026】
一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一端がボリウムに接続され他端が発振器の第2の設定端子に接続されたポテンショメータと、ポテンショメータに並列に接続され中間接続点がポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードとの並列回路で設定される。ポテンショメータの共通端子位置を変化させることにより、第1の設定端子側からグランドライン側に形成される回路と、グランドライン側から第1の設定端子側に形成される回路との抵抗値が変化する。このポテンショメータの共通端子位置を設定することにより、インバータ回路のスイッチング素子のデューティー比を設定する。
【0027】
本発明によれば、発振器は始動時には設定回路に設定された始動周波数で発振し、点灯時には安定点灯周波数で発振するので、始動電圧を発生するイグナイタが必要なくなり、また、点灯時には、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯できる。また、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行える。
【0028】
請求項3の発明に係る高圧放電ランプ点灯装置は、請求項1または2の発明において、前記ボリウムによって、前記インバータ回路の発振周波数が前記高圧放電ランプの非音響共鳴周波数になるように調整することを特徴とする。
【0029】
本発明によれば、請求項1または2の発明の効果に加え、高圧放電ランプの安定点灯時に音響共鳴が発生することがないので、高圧放電ランプを安定に点灯できる。
【0030】
請求項4の発明に係る高圧放電ランプ点灯装置は、請求項1または2の発明において、前記ポテンショメータによって、前記高圧放電ランプの点灯時のランプ電力が前記高圧放電ランプの定格電力になるように調整することを特徴とする。
【0031】
本発明によれば、請求項1または2の発明の効果に加え、高圧放電ランプは定格電力で点灯することができるので点灯効率が上昇する。
【0032】
請求項5の発明に係る照明装置は、請求項1乃至請求項4のいずれか一の高圧放電ランプ点灯装置と;前記高圧放電ランプ点灯装置で点灯される高圧放電ランプが装着される器具本体と;を備えたことを特徴とする。
【0033】
本発明によれば、請求項1乃至請求項4のいずれか一の効果を有する照明装置が得られる。
【0034】
【発明の実施に形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置11の回路構成図、図2は本発明の第1の実施の形態で使用する高圧放電ランプ12の一例を示す説明図である。
【0035】
図2に示す高圧放電ランプ12は、発光管にアルミナ管13を使用したセラミック放電ランプであり、アルミナ管13は透光性アルミナより構成される。セラミック放電ランプのアルミナ管13は、一般の高圧放電ランプ12の発光管に使われている石英ガラスより、封入物である金属ハロゲン化物に対して化学的及び熱的に安定である。発光管であるアルミナ管13は、内部が真空に保持された外管14に収納され、外管14の一端部に口金15が設けられる。口金15の先端部15aとネジ部15bとの間に高圧放電ランプ点灯装置11から高周波電圧が印加される。
【0036】
図1において、高圧放電ランプ点灯装置11は、商用交流電源16の交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路17と、整流平滑回路17で得られた直流電圧を入力とし高圧放電ランプ12を点灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路18と、LC共振回路を含み高圧放電ランプ12が接続される主回路19と、インバータ回路18を発振制御する発振器20と、発振器20が発振する安定点灯周波数及び高圧放電ランプ12のランプ電力を設定する設定回路21と、高圧放電ランプ12の始動時に高圧放電ランプ12に始動電圧を供給するイグナイタ22と、高圧放電ランプ12のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路23と、ランプ電圧が所定時間以上継続して高電圧であること検出するタイマー回路24と、タイマー回路24が動作したとき発振器20の発振動作を停止する発振停止回路25とから構成されている。
【0037】
高圧放電ランプ12の始動はイグナイタ22から始動電圧を印加することにより行われる。商用電源16が投入されると、ハーフブリッジ型のインバータ回路18が動作開始する。ハーフブリッジ型のインバータ回路18の動作により共振コンデンサC3の両端に安定点灯時より高い電圧が発生する。この電圧によりイグナイタ22が動作し高圧を発生させる。イグナイタ22から高電圧が発生されると、高圧放電ランプ12はグロー放電を起こしアーク放電に転移して点灯する。
【0038】
整流平滑回路17から出力される直流電圧は抵抗R1及びコンデンサC1の直列回路に印加され、コンデンサC1の充電により発振器20の動作可能な電圧を保持する。また、抵抗R1を介してダイオードD1及びコンデンサC2がスイッチング素子Q1、Q2の接続点に接続されており、コンデンサC2によりスイッチング素子Q1をオンさせるための電圧を確保している。主回路19は、インダクタL1と共振コンデンサC3とで構成されるLC共振回路を有し、インバータ回路18から入力される高周波電圧を直流カットコンデンサC4でカットする。LC共振回路は、インバータ回路18から入力される高周波電圧の周波数に応じて高圧放電ランプ12に高電圧を印加する。
【0039】
ランプ電圧検出回路23は高圧放電ランプ12のランプ電圧を検出するものであり、始動電圧または寿命末期などによる高電圧となった高圧放電ランプ12のランプ電圧を検出する。タイマー回路24は高電圧が所定時間以上継続しているときに発振停止回路25に発振停止指令を出力する。
【0040】
発振停止回路25はタイマー回路24が動作したとき発振器20の発振動作を停止する。つまり、始動電圧を印加しても高圧放電ランプ12が所定時間内に点灯しない場合や寿命末期などにより高圧放電ランプ12のランプ電圧が高電圧になった場合に発振器20の発振を停止する。
【0041】
次に、設定回路21は高圧放電ランプ12の安定点灯周波数及びランプ電力を設定するものである。発振器20として、例えば、ハーフブリッジドライバIC(IR2153、International Rcetifire社)を用いた場合には、発振器20は発振周波数決め用端子として2個の端子(RT端子、CT端子)を有する。以下、図1に示す発振器20の2ピン(RT端子)を第1の設定端子、3ピン(CT端子)を第2の設定端子、4ピンをグランドラインということにする。
【0042】
設定回路21のボリウム26は第1の設定端子に接続されており、このボリウム26の他端には、逆並列ダイオードD2、D3とポテンショメータ27との並列回路が接続され、この並列回路の他端は第2の設定端子に接続されている。そして、ポテンショメータ27の共通端子は逆並列ダイオードD2、D3の中間接続点に接続されている。また、発振器20の第2の設定端子とグランドラインとの間にはコンデンサC5が接続されている。
【0043】
発振器20の発振周波数は、第1の設定端子に接続されたボリウム26の抵抗値及びポテンショメータ27の1/2の抵抗値の合成抵抗値と、第2の設定端子とグランドラインとの間に接続されたコンデンサC5の容量で決められる。ポテンショメータの抵抗値及びコンデンサの値は一定値であるので、ボリウム26の抵抗値を変化させて第2の設定端子に現れる三角波の時定数を設定することになる。これにより、点灯時の安定点灯周波数の設定がなされる。この場合、安定点灯周波数は、音響共鳴が発生しない周波数の安定窓内に設定する。
【0044】
一方、高圧放電ランプのランプ電力は、一端がボリウム26に接続され他端が発振器20の第2の設定端子に接続されたポテンショメータ27と、ポテンショメータ27に並列に接続され中間接続点がポテンショメータ27の共通端子に接続された逆直列ダイオードD2、D3との並列回路で設定される。
【0045】
ポテンショメータ27の共通端子位置を変化させることにより、第1の設定端子側からグランドライン側に形成される回路と、グランドライン側から第1の設定端子側に形成される回路との抵抗値が変化する。すなわち、第1の設定端子側からグランドライン側に形成される回路は、第1の設定端子→ボリウム26→ポテンショメータ27の上部→ポテンショメータ27の共通端子→ダイオードD3→コンデンサC5→グランドラインとなり、一方、グランドライン側から第1の設定端子側に形成される回路は、グランドライン→コンデンサC5→ポテンショメータ27の下部→ポテンショメータの共通端子→ダイオードD2→ボリウム26→第1の設定端子となる。従って、ポテンショメータ27の共通端子の位置を変化させることにより、インバータ回路18のスイッチング素子Q1、Q2のデューティー比を設定することができる。
【0046】
図3は第1の実施の形態における発振器20の特性図であり、図3(a)はデューティー比が50%の場合の特性図、図3(b)はデューティー比が60%の場合の特性図である。スイッチング素子Q1、Q2のデューティー比が50%の場合は、発振器20の第2の設定端子に現れる三角波の充放電時定数は対称となり、スイッチング素子Q1、Q2へ供給するゲート電圧のオン期間が同じとなる。一方、スイッチング素子Q1、Q2のデューティー比が60%の場合は、発振器20の第2の設定端子に現れる三角波の充放電時定数は非対称となり、スイッチング素子Q1へのゲート電圧オン期間がスイッチング素子Q2へのゲート電圧オン期間より長くなる。
【0047】
図4は高圧放電ランプ12のランプ電力及び点灯周波数とデューティー比との関係を示す特性図である。図4では20Wクラスの高圧放電ランプ12の場合の特性図を示しており、点灯周波数は音響共鳴が発生しない安定窓の範囲である46kHz±3kHz程度を設定した場合を示している。図4に示すように、デューティー比が25%〜65%付近に渡り、周波数fはほぼ一定に保たれているので、その範囲でランプ電力WLは16〜22W程度まで変化できることが分かる。つまり、デューティー比がほぼ50%のときにランプ電力は最大となり、デューティー比がそれ以上またはそれ以下にかかわらずデューティー比を変化させることで、ランプ電力を低く調整できる。
【0048】
以上述べたように、第1の実施の形態によれば、ポテンショメータ27と直列接続されたボリウム26を回転操作することで、第1の接続端子と第2の接続端子との間に接続される合成抵抗値を調整でき、第2の設定端子とグランドラインとの間に接続されているコンデンサC5は、固定値であるので、第1の設定端子と第2の設定端子との間の抵抗値を可変させることで、インバータ回路18の発振周波数を決定できる。
【0049】
また、ポテンショメータ27を可変しても逆直列接続されたダイオードD2、D3の効果によって、ポテンショメータ27の合計抵抗値は不変であり、ボリウム26によって周波数を決定してあるので、ポテンショメータ27を可変しても発振周波数が変化することはない。つまり、発振周波数を変化させることなくポテンショメータ27の調整によりデューティー比を変化させランプ電力を調整することができる。
【0050】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図5は第2の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置11の回路構成図である。この第2の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、始動電圧を発生するイグナイタ22に代えて、設定器21に始動周波数を設定可能とし、発振器20は設定回路21で設定された始動周波数により始動電圧を発生するようにしたものである。図1に示した第1の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【0051】
設定回路21は、例えば並列接続された2個のコンデンサC5、C6を有し、始動時と点灯時でコンデンサC5、C6の接続を切り替えて始動周波数及び安定点灯周波数を設定可能とする。
【0052】
つまり、並列接続された2個のコンデンサC5、C6のうちの1個のコンデンサC5の容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合成抵抗値とによる時定数で始動周波数を設定する。また、並列接続された2個のコンデンサC5、C6の合成容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合成抵抗値とによる時定数で安定点灯周波数を設定する。
【0053】
並列接続された2個のコンデンサC5、C6の一方のコンデンサC6にはスイッチ素子Q3が直列接続され、高圧放電ランプ12の始動時にはスイッチ素子Q3がオフし、1個のコンデンサC5の容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合計抵抗値とで定まる時定数で始動周波数が定まる。高圧放電ランプ12の点灯時にはスイッチ素子Q3がオンし、並列接続された2個のコンデンサC5、C6の容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合計抵抗値とで定まる時定数で安定点灯周波数が定まる。なお、高圧放電ランプ12のランプ電力は、第1の実施の形態と同様に、インバータ回路18のスイッチング素子Q1、Q2のデューティー比を逆並列ダイオードD1、D2及びポテンショメータ27で設定することにより行われる。
【0054】
図5において、高圧放電灯12の始動時には、商用交流電源16からの交流電圧を整流平滑回路17で整流平滑して得られた直流電圧がインバータ回路18に印加されると共に抵抗R1及びコンデンサC1の直列回路に印加され、コンデンサC1の充電により発振器20に動作可能な電圧を保持する。また、直流電圧は抵抗R1、R2及びコンデンサC7の直列回路にも印加され、コンデンサC7は所定の時定数で充電する。コンデンサC1が所定の電圧になるまではスイッチ素子Q3はオフ状態を保つ。コンデンサC1が所定の電圧になるまでの時間は高圧放電ランプ12に始動電圧を印加して点灯するまでの時間より多少長めになるように設定される。
【0055】
スイッチ素子Q3がオフ状態であるときは設定回路21のコンデンサC6は非接続状態であるので、1個のコンデンサC5の容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合計抵抗値とで定まる時定数で始動周波数が定まる。従って、発振器20はその始動周波数にて動作する。
【0056】
そして、コンデンサC7が所定の電圧になるとスイッチ素子Q3はオンとなりコンデンサC6がコンデンサC5と並列接続される。これにより、2個のコンデンサC5、C6の容量とボリウム26及びポテンショメータ27の合計抵抗値とで定まる時定数で安定点灯周波数が定まる。なお、高圧放電ランプ12はコンデンサC7が所定の電圧になるまでの間に点灯している。
【0057】
このように、始動時には1個のコンデンサC5を接続状態として始動周波数で発振器20を発振させて高圧放電ランプ12を高周波起動し、高圧放電ランプ12が点灯した後は2個のコンデンサC5、C6を接続状態として発振周波数を低下させ安定点灯周波数で点灯を維持する。
【0058】
この第2の実施の形態によれば、発振器20は始動時には設定回路21に設定された始動周波数で発振し、点灯時には安定点灯周波数で発振するので、始動電圧を発生するイグナイタが必要なくなり、また、点灯時には、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯できるので、点灯周波数の変化に対してランプ電力をほぼ一定に保持できる。また、ボリウム26で発振周波数を設定し、ボリウム26で設定された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメータ27でランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行える。
【0059】
図6は本発明の第3の実施の形態に係る照明装置の説明図である。第1の実施の形態または第2の実施の形態の高圧放電ランプ点灯装置11は、高圧放電ランプ12が装着される器具本体28と共に照明装置を構成する。図6に示すように、高圧放電ランプ12は器具本体28のソケット29に装着され、高圧放電ランプ点灯装置11により点灯される。点灯した高圧放電ランプ12からの光は、前面側の反射板30で反射され前面ガラス31を介して出光される。この第3の実施の形態の照明装置によれば、第1の実施の形態または第2の実施の形態における高圧放電ランプ点灯装置11の効果を有する照明装置が得られる。
【0060】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、発振器は設定回路で設定された高圧放電ランプの点灯時の安定点灯周波数で発振し、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯できる。
【0061】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行える。
【0062】
請求項3の発明によれば、発振器は始動時には設定回路に設定された始動周波数で発振し、点灯時には安定点灯周波数で発振するので、始動電圧を発生するイグナイタが必要なくなり、また、点灯時には、その安定点灯周波数を保持した状態で設定されたランプ電力で高圧放電灯を点灯できる。従って、点灯周波数の変化に対してランプ電力をほぼ一定に保持できる。
【0063】
請求項4の発明によれば、請求項3の発明の効果に加え、ボリウムで発振周波数を設定し、ボリウムで設定された発振周波数を一定に保持したままでポテンショメータでランプ電力を設定できるので設定操作が簡単に行える。
【0064】
請求項5の発明によれば、請求項2または4の発明の効果に加え、高圧放電ランプの安定点灯時に音響共鳴が発生することがないので、高圧放電ランプを安定に点灯できる。
【0065】
請求項6の発明によれば、請求項2または4の発明の効果に加え、高圧放電ランプは定格電力で点灯することができるので点灯効率が上昇する。
【0066】
請求項7の発明によれば、請求項1乃至請求項6のいずれか一の効果を有する照明装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置の回路構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態で使用する高圧放電ランプの一例を示す説明図。
【図3】本発明の第1の実施の形態における発振器の特性図。
【図4】本発明の第1の実施の形態における高圧放電ランプのランプ電力及び点灯周波数とデューティー比との関係を示す特性図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る高圧放電ランプ点灯装置の回路構成図。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る照明装置の説明図。
【符号の説明】
11…高圧放電ランプ点灯装置、12…高圧放電ランプ、13…アルミナ管、14…外管、15…口金、16…商用交流電源、17…整流平滑回路、18…インバータ回路、19…主回路、20…発振器、21…設定回路、22…イグナイタ、23…ランプ電圧検出回路、24…タイマー回路、25…発振停止回路、26…ボリウム、27…ポテンショメータ、28…器具本体、29…ソケット、30…反射板、31…前面ガラス
Claims (5)
- LC共振回路を含み高圧放電ランプが接続される主回路と;前記主回路が出力側に接続され前記主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路と;
前記高圧放電ランプの始動時に前記高圧放電ランプに始動電圧を供給するイグナイタと;
第1及び第2の設定端子を有し前記インバータ回路を発振制御する発振器と;
前記発振器の第1の設定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調整するためのボリウムと、一端が前記ボリウムに接続され他端が前記発振器の第2の設定端子に接続され前記高圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショメータと、前記ポテンショメータに並列に接続され中間接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードと、前記発振器の第2の設定端子とグランドラインとの間に接続されたコンデンサとを備え、前記発振器が発振する安定点灯周波数を設定すると共にその安定点灯周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプのランプ電力を設定できる設定回路と;
を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - LC共振回路を含み高圧放電ランプが接続される主回路と;
前記主回路が出力側に接続され前記主回路を介して高圧放電ランプを始動及び点灯させるハーフブリッジ型のインバータ回路と;
第1及び第2の設定端子を有し前記インバータ回路を発振制御する発振器と;
前記発振器の第1の設定端子に接続され前記インバータ回路の発振周波数を調整するためのボリウムと、一端が前記ボリウムに接続され他端が前記発振器の第2の設定端子に接続され前記高圧放電ランプのランプ電力を調整するためのポテンショメータと、前記ポテンショメータに並列に接続され中間接続点が前記ポテンショメータの共通端子に接続された逆直列ダイオードと、前記発振器の第2の設定端子とグランドラインとの間に接続された並列接続される複数個のコンデンサと、前記高圧放電ランプの始動時には前記複数個のコンデンサのうちの1個のコンデンサの接続をオフし点灯時にはオンするスイッチ素子とを備え、前記高圧放電ランプの始動時には始動周波数で点灯時には安定点灯周波数となるように前記発振器が発振する始動時及び点灯時の周波数を設定すると共にその周波数を保持した状態で前記高圧放電ランプのランプ電力を設定できる設定回路と;
を備えたことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 前記ボリウムは、前記インバータ回路の点灯時の発振周波数が前記高圧放電ランプの非音響共鳴周波数になるように調整することを特徴とする請求項1または2記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 前記ポテンショメータは、前記高圧放電ランプの点灯時のランプ電力が前記高圧放電ランプの定格電力になるように調整することを特徴とする請求項1または2記載の高圧放電ランプ点灯装置。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一の高圧放電ランプ点灯装置と;前記高圧放電ランプ点灯装置で点灯されるセラミック放電ランプが装着される器具本体と;を備えたことを特徴とする照明装置。
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