JP4822169B2 - High pressure discharge lamp lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、高圧放電灯を調光点灯する高圧放電灯点灯装置に関する。   The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device for dimming and lighting a high pressure discharge lamp.

近年、高圧放電灯の調光点灯が検討されてきている。高圧放電灯を調光点灯するための点灯回路として、図1に高圧放電灯点灯装置の回路構成を示す。この高圧放電灯点灯装置は直流電源1、降圧チョッパー回路2、フルブリッジ回路3、イグナイタ回路4、PWM制御回路5、フルブリッジ制御回路6、及びイグナイタ制御回路7から構成されている。またPWM制御回路5は、外部にある調光信号発振回路8からの調光信号を受け取るようになっている。なお、直流電源1は商用交流電源を整流平滑したものでもよい。さらに、装置は高圧放電灯L1の電圧(以下、「ランプ電圧」という)を検出する抵抗R1及びR2からなる電圧検出回路、並びに高圧放電灯L1に流れる電流(以下、「ランプ電流」という)を検出する抵抗R3からなる電流検出回路を備える。   In recent years, dimming lighting of high-pressure discharge lamps has been studied. As a lighting circuit for dimming and lighting a high pressure discharge lamp, FIG. 1 shows a circuit configuration of a high pressure discharge lamp lighting device. The high pressure discharge lamp lighting device includes a DC power source 1, a step-down chopper circuit 2, a full bridge circuit 3, an igniter circuit 4, a PWM control circuit 5, a full bridge control circuit 6, and an igniter control circuit 7. The PWM control circuit 5 receives a dimming signal from an external dimming signal oscillation circuit 8. The DC power source 1 may be a rectified and smoothed commercial AC power source. Further, the apparatus detects a voltage of the high-voltage discharge lamp L1 (hereinafter referred to as “lamp voltage”), a voltage detection circuit including resistors R1 and R2, and a current flowing through the high-pressure discharge lamp L1 (hereinafter referred to as “lamp current”). A current detection circuit including a resistor R3 for detection is provided.

PWM制御回路5は降圧チョッパー回路2のスイッチング素子Q1をコントロールすることにより、直流電源1の出力電流を適切な値に変換した後、フルブリッジ回路3へ出力する。フルブリッジ制御回路6はフルブリッジ回路3のスイッチング素子Q2・Q5とQ3・Q4を60Hzから400Hz程度の周波数で交互に導通させ、低周波の矩形波を高圧放電灯L1へ出力する。イグナイタ制御回路7は、高圧放電灯L1の始動前には、トランスT1の1次巻線N1に数百Vの電圧を印加することにより、2次巻線N2に高電圧パルス(数kVから数十kV)を発生させ、高圧放電灯L1を始動する。高圧放電灯L1の始動後は、イグナイタ制御回路7は動作を停止する。   The PWM control circuit 5 controls the switching element Q <b> 1 of the step-down chopper circuit 2 to convert the output current of the DC power supply 1 to an appropriate value, and then outputs it to the full bridge circuit 3. The full bridge control circuit 6 alternately turns on the switching elements Q2, Q5 and Q3, Q4 of the full bridge circuit 3 at a frequency of about 60 Hz to 400 Hz, and outputs a low frequency rectangular wave to the high pressure discharge lamp L1. The igniter control circuit 7 applies a voltage of several hundred volts to the primary winding N1 of the transformer T1 before starting the high pressure discharge lamp L1, thereby causing a high voltage pulse (several kV to several kV) to the secondary winding N2. 10 kV) and the high pressure discharge lamp L1 is started. After starting the high pressure discharge lamp L1, the igniter control circuit 7 stops its operation.

外部にある調光信号発振回路8から調光信号がPWM制御回路5に入力されると、PWM制御装置5は、降圧チョッパー回路2を制御することにより、高圧放電灯L1の電力を制御する。具体的には、PWM制御装置5において、入力される調光信号に示される調光度及びランプ電圧検出回路によって検出されたランプ電圧に対して、高圧放電灯L1に投入すべき電力(以下、「ランプ電力」という)が導出され、そのランプ電力を投入するために必要なランプ電流がさらに導出される演算(例えばプログラムのテーブル等による割当て)がPWM制御装置5においてなされ、そのランプ電流、最終的には上記のランプ電力が投入されるように降圧チョッパー回路2のQ1のデューティが制御されるものである。ここで、電流検出回路(R3)は、回路全体をオープンループとしてフィードフォワード的に動作させる場合は必要ないが、ランプ電流又はランプ電力をフィードバックしてQ1のスイッチングを制御する場合に必要となる。なお、ランプ電力はランプ電圧値にランプ電流値を乗じれば算出される。   When a dimming signal is input to the PWM control circuit 5 from the external dimming signal oscillation circuit 8, the PWM control device 5 controls the power of the high-pressure discharge lamp L1 by controlling the step-down chopper circuit 2. Specifically, in the PWM control device 5, the power to be input to the high-pressure discharge lamp L <b> 1 (hereinafter referred to as “a”) with respect to the dimming degree indicated by the input dimming signal and the lamp voltage detected by the lamp voltage detection circuit. (Referred to as “lamp power”), and a calculation (for example, assignment by a program table or the like) for further deriving the lamp current necessary for turning on the lamp power is performed in the PWM controller 5, and the lamp current, In this case, the duty of Q1 of the step-down chopper circuit 2 is controlled so that the lamp power is supplied. Here, the current detection circuit (R3) is not necessary when the entire circuit is operated in a feed-forward manner as an open loop, but is necessary when the switching of Q1 is controlled by feeding back the lamp current or the lamp power. The lamp power is calculated by multiplying the lamp voltage value by the lamp current value.

高圧放電灯L1について、上記のように検出されたランプ電圧に対して投入されるランプ電力の関係(以下、「電力特性」又は「電力カーブ」という)の従来例を図9に示す。横軸が高圧放電灯のランプ電圧であり、縦軸が高圧放電灯の定格電力からの比率を示している。全光点灯時の電力カーブが(a)であり、80%調光時の電力カーブが(b)、60%調光時の電力カーブが(c)となる。一般に、この電力カーブ(特に電力カーブ(a))は高圧放電灯の寿命等を考慮して決定されたものである。即ち、ランプ寿命が進んでランプ電圧が高くなった場合は、ある程度投入するランプ電力を低減し、その寿命が進むのを抑えるようにするものである。一般に、高圧放電灯を構成する発光管バルブの部分の材質は、石英ガラスを用いたものとセラミック系材質を用いたものとに大別される。そして、石英ガラスタイプについてはその構造上、バルブ内温度(ランプ電力)に対してランプ寿命や発光特性が影響を受けやすいが、セラミック系材質タイプのものについては影響を受けにくいことが知られている。 FIG. 9 shows a conventional example of the relationship between lamp power input to the lamp voltage detected as described above (hereinafter referred to as “power characteristic” or “power curve”) for the high-pressure discharge lamp L1. The horizontal axis represents the lamp voltage of the high pressure discharge lamp, and the vertical axis represents the ratio from the rated power of the high pressure discharge lamp. The power curve when all the lights are on is (a), the power curve when 80% dimming is (b), and the power curve when 60% dimming is (c). Generally, this power curve (particularly the power curve (a)) is determined in consideration of the life of the high-pressure discharge lamp. In other words, when the lamp life is advanced and the lamp voltage is increased, the lamp power to be applied is reduced to some extent to prevent the life from being advanced. In general, the material of the arc tube bulb constituting the high pressure discharge lamp is roughly classified into those using quartz glass and those using ceramic materials. The quartz glass type is known to be susceptible to the lamp life and light emission characteristics of the bulb temperature (lamp power) due to its structure, but the ceramic material type is less susceptible to the influence. Yes.

この電力特性において、全光点灯の電力カーブのA点にある高圧放電灯を瞬時に80%調光した場合、即ち、点Aのランプ電圧の状態でランプ電流を80%に低下させようとすると、高圧放電灯が持つ負性特性のため、一度B点へとランプ電圧が上昇し、その後C点へとランプ電圧が下がり、高圧放電灯の状態が安定する。
また、全光点灯の電力カーブのA点にある高圧放電灯を瞬時に60%調光すると、A点から一度D点へ移動し、その後E点で安定する。このように調光レベルが深くなるに従い、一時的なランプ電圧の上昇値が大きくなり、高圧放電灯の個々のばらつきや放電灯寿命中の放電灯状態の変化によっては、D点における電力では放電を維持することが出来ず、立ち消えてしまうことがある。
In this power characteristic, when the high pressure discharge lamp at point A of the all-light lighting power curve is instantaneously dimmed by 80%, that is, when the lamp current is to be reduced to 80% in the state of the lamp voltage at point A. Because of the negative characteristics of the high-pressure discharge lamp, the lamp voltage once rises to the point B and then decreases to the point C, so that the state of the high-pressure discharge lamp is stabilized.
Further, when the high pressure discharge lamp at point A of the all-light lighting power curve is dimmed 60% instantaneously, it moves from point A to point D and then stabilizes at point E. As the dimming level becomes deeper in this way, the temporary lamp voltage rise value becomes larger. Depending on individual variations of the high-pressure discharge lamp and changes in the discharge lamp state during the life of the discharge lamp, the discharge at the power at point D Cannot be maintained, and may disappear.

具体例として、高圧放電灯L1の定格電力が100Wであり、全光時(100W点灯時・点A)のランプ電圧が92V、ランプ電流が1.09A(=100W/92V)のものを想定する。これを60%調光(60W点灯)する場合に、最終的に安定する点Eはランプ電圧74V、ランプ電流0.81A(=60W/74V)となる。ところが、ランプ電圧92V、ランプ電流1.09Aの状態から瞬時にランプ電流を0.81Aにしようとすると、ランプの負荷特性のため、ランプ電圧が点Dの104Vまで上昇してしまう。ここで、このランプ電圧104Vに対して設定されているランプ電力48Wを投入するために、ランプ電流0.46A(=48W/104V)が流れることになる。なお、調光度はランプ電力に比例するものとして説明している。   As a specific example, it is assumed that the rated power of the high-pressure discharge lamp L1 is 100 W, the lamp voltage at the time of all light (at 100 W lighting / point A) is 92 V, and the lamp current is 1.09 A (= 100 W / 92 V). . In the case of 60% dimming (60W lighting), the finally stable point E is the lamp voltage 74V and the lamp current 0.81A (= 60W / 74V). However, if an attempt is made to instantaneously set the lamp current to 0.81 A from the state of the lamp voltage 92 V and the lamp current 1.09 A, the lamp voltage will rise to 104 V at point D due to the load characteristics of the lamp. Here, a lamp current of 0.46 A (= 48 W / 104 V) flows to supply the lamp power of 48 W set for the lamp voltage of 104 V. The dimming degree is described as being proportional to the lamp power.

ここで、高圧放電灯L1の寿命が進んだ場合を想定する。通常、高圧放電灯は寿命が進むにつれてランプ電圧が上昇し、高圧放電灯の種類にもよるが全光点灯時で130〜150V以上となると寿命末期と判断される。全光時の点灯状態がA′、即ち、ランプ電圧120V、ランプ電力94W、ランプ電流0.78Aであるランプを60%調光する場合、最終的に安定する点E′はランプ電力56W(94Wの60%)、ランプ電圧100V、ランプ電流0.56A(=56W/100V)となる。ところが、ランプ電圧120V、ランプ電流0.78Aの状態から瞬時にランプ電流を0.56Aにしようとすると、ランプの負荷特性のため、ランプ電圧が135V近くまで上昇してしまうことになる。グラフの曲線(c)を仮想的に延長して算出すると、ランプ電圧135Vに対するランプ電流は0.1A程度となってしまい、これでは安定に放電を維持することは難しい。
なお、図9のグラフは電力特性カーブの形状の理解容易のために、ランプ電圧が0Vとなる点までカーブを延長して描いているが、実際にはランプ電圧が数十V以上の範囲について適用されるものとする。
Here, it is assumed that the life of the high-pressure discharge lamp L1 has advanced. Usually, the lamp voltage rises as the life of a high pressure discharge lamp increases, and depending on the type of the high pressure discharge lamp, when it reaches 130 to 150 V or more when all the lights are lit, it is determined that the end of life is reached. In the case where the lighting state at the time of all the lights is A ′, that is, the lamp having a lamp voltage of 120 V, a lamp power of 94 W, and a lamp current of 0.78 A is dimmed by 60%, the finally stable point E ′ is a lamp power of 56 W (94 W 60%), the lamp voltage is 100 V, and the lamp current is 0.56 A (= 56 W / 100 V). However, if an attempt is made to instantaneously set the lamp current to 0.56 A from the state where the lamp voltage is 120 V and the lamp current is 0.78 A, the lamp voltage will increase to near 135 V due to the load characteristics of the lamp. If the curve (c) of the graph is virtually extended and calculated, the lamp current with respect to the lamp voltage 135V becomes about 0.1 A, and it is difficult to stably maintain the discharge.
In order to easily understand the shape of the power characteristic curve, the graph of FIG. 9 is drawn with the curve extended to the point where the lamp voltage becomes 0V. Shall apply.

この問題を解決するため、例えば特許文献1では、瞬時に調光すると立ち消える範囲の場合、立ち消えない範囲まで瞬時に調光し、その後に立ち消えの発生しにくい調光スピードで所定の調光レベルまで徐々に調光するようにしている。
特許第3306904号
In order to solve this problem, for example, in Patent Document 1, in the case of a range that disappears when dimming instantaneously, dimming is performed instantaneously to a range where it does not disappear, and then a predetermined dimming level at a dimming speed at which it does not easily disappear The light is gradually dimmed.
Japanese Patent No. 3306904

上記制御では、瞬時に調光すると立ち消える範囲の場合、立ち消えない範囲まで瞬時に調光し、その後に立ち消えの発生しにくい調光スピードで所定の調光レベルまで徐々に調光するようにしているため、調光レベルを大きくした場合に放電灯の光量が安定するまでに時間がかかってしまい、頻繁に調光レベルを変化させる用途には向かない。   In the above control, in the case of a range that turns off when dimming instantaneously, the light is dimmed instantaneously to a range where it does not go off, and then gradually dimmed to a predetermined dimming level at a dimming speed at which it does not easily turn off. Therefore, when the dimming level is increased, it takes time until the light quantity of the discharge lamp is stabilized, which is not suitable for an application in which the dimming level is frequently changed.

本発明の第1の側面は、高圧放電灯に交流電力を供給する電力供給回路、高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路、および外部からの調光信号を受信して調光度を決定するとともに調光度と検出されるランプ電圧に応じて電力供給回路から供給されるランプ電力を制御する制御回路からなる高圧放電灯点灯装置であって、制御回路が、少なくとも所定の調光度以下の深さ(暗さ)において、検出されるランプ電圧が所定の電圧以上かつ高圧放電灯が取り得る最大ランプ電圧以下の範囲において、同一の調光度においては、検出されるランプ電圧に対してランプ電力を単調増加させるよう該電力供給回路を制御する構成とした。ここで、上記所定の電圧を、高圧放電灯が取り得る最小ランプ電圧とした。また、上記所定の調光度を全光に規定した。さらに、各調光度について設定された検出されるランプ電圧の増加に対するランプ電力を増加させる割合が、調光度が深い場合ほど大きくなるようにした。   A first aspect of the present invention is a power supply circuit that supplies AC power to a high-pressure discharge lamp, a lamp voltage detection circuit that detects a lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and a dimming signal received from the outside to adjust the dimming degree A high pressure discharge lamp lighting device comprising a control circuit for determining and controlling lamp power supplied from a power supply circuit according to a dimming degree and a detected lamp voltage, wherein the control circuit is at least equal to or less than a predetermined dimming degree In the depth (darkness), in the range where the detected lamp voltage is equal to or higher than a predetermined voltage and equal to or lower than the maximum lamp voltage that can be taken by the high-pressure discharge lamp, the lamp power with respect to the detected lamp voltage at the same dimming degree The power supply circuit is controlled so as to increase monotonously. Here, the predetermined voltage is the minimum lamp voltage that the high-pressure discharge lamp can take. The predetermined dimming degree is defined as all light. Furthermore, the ratio of increasing the lamp power with respect to the increase in the detected lamp voltage set for each dimming degree is set to increase as the dimming degree is deeper.

本発明の第2の側面は、上記第1の側面の高圧放電灯点灯装置、高圧放電灯点灯装置を内包する筐体、高圧放電灯、及び高圧放電灯が取り付けられるリフレクタからなる照明装置である。   The second aspect of the present invention is an illumination device comprising the high pressure discharge lamp lighting device according to the first aspect, a housing containing the high pressure discharge lamp lighting device, a high pressure discharge lamp, and a reflector to which the high pressure discharge lamp is attached. .

本発明の高圧放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯の点灯時に、ランプ電圧の上昇に伴いランプ電力を増加するように制御するので、調光レベルの深いところへ瞬時に調光しても、ランプ電圧の一時的な上昇を低く抑えることができ、立ち消えを抑制できる。したがって、頻繁に調光レベルを変化させることができる。   According to the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention, when the high pressure discharge lamp is turned on, the lamp power is controlled to increase as the lamp voltage increases. , Temporary rise in lamp voltage can be kept low, and extinction can be suppressed. Therefore, the light control level can be changed frequently.

次に実施の形態について説明する。
図2は本発明による電力特性図である。横軸が高圧放電灯のランプ電圧であり、縦軸が高圧放電灯の定格電力からの比率を示している。全光点灯時の電力特性が(a)であり、80%調光時の電力特性が(b)、60%調光時の電力特性が(c)となる。なお、点灯回路は先に説明した図1のものを用いるものとする。本発明の特徴は調光時の制御態様にあるので、回路構成のハードウエア部分は一般的な回路構成を用いればよい。また、この電力特性の各線のランプ電圧範囲は、使用する高圧放電灯のとり得るランプ電圧値を包含するものであればよい。一般にランプ電圧の取り得る最小値はランプ点灯開始直後のランプ電圧であり、最大値はランプ寿命末期時のランプ電圧となる(通常、検出されたランプ電圧がその上限値に達したら保護動作により消灯する。従って、保護動作を行うべきランプ電圧を最大値と定義してもよい)。
Next, embodiments will be described.
FIG. 2 is a power characteristic diagram according to the present invention. The horizontal axis represents the lamp voltage of the high pressure discharge lamp, and the vertical axis represents the ratio from the rated power of the high pressure discharge lamp. The power characteristic at the time of all light lighting is (a), the power characteristic at 80% dimming is (b), and the power characteristic at 60% dimming is (c). The lighting circuit shown in FIG. 1 described above is used. Since the feature of the present invention is the control mode during dimming, a general circuit configuration may be used for the hardware part of the circuit configuration. Further, the lamp voltage range of each line of the power characteristic may be any value that includes a lamp voltage value that can be taken by the high-pressure discharge lamp to be used. In general, the minimum value that can be taken by the lamp voltage is the lamp voltage immediately after the start of lamp operation, and the maximum value is the lamp voltage at the end of the lamp life (usually, when the detected lamp voltage reaches its upper limit value, the lamp is turned off by a protection operation. Therefore, the lamp voltage to be protected may be defined as the maximum value).

ここで、寿命がそれほど進んでいない定格電力100Wの高圧放電灯L1を例として具体的に説明する。全光時点A(ランプ電力100W)でのランプ電圧が100V、ランプ電流が1.0A、80%調光時に安定するランプ電力80Wの点Cが(88V、0.90A)、60%調光時に安定するランプ電力60Wの点Eが(80V、0.75A)であるとする。
ここで、全光時から瞬時に60%調光に移行する場合、ランプ電圧は点D(ランプ電圧115V)に一瞬上昇し、このランプ電圧に対応する設定ランプ電力は約68Wであるからランプ電流は0.59Aとなる。そして、その後点灯状態が移動して点Eに到達する。
Here, the high-pressure discharge lamp L1 with a rated power of 100 W whose life has not advanced so much will be specifically described as an example. The point C of the lamp power 80W, which is stable at 80% dimming (88V, 0.90A) when the lamp voltage is 100V, the lamp current is 100V at the total light point A (lamp power 100W), and 60% dimming It is assumed that the point E of the stable lamp power 60 W is (80 V, 0.75 A).
Here, when the light intensity shifts to 60% dimming instantly from the whole light, the lamp voltage rises momentarily to point D (lamp voltage 115V), and the set lamp power corresponding to this lamp voltage is about 68 W, so the lamp current Becomes 0.59A. Then, the lighting state moves and reaches point E.

ここで、高圧放電灯L1の寿命が進み、例えば、全光時の点灯状態が点A′、即ち、ランプ電圧120V、ランプ電力104W、ランプ電流0.87Aとなった場合を考える。点A′を60%調光する場合、最終的に安定する点E′はランプ電力62W(104Wの60%)、ランプ電圧90V、ランプ電流0.69Aとなる。そして、ランプ電圧120V、ランプ電流0.87Aの状態(点A′)から瞬時にランプ電流を0.69Aにしようとした場合に、ランプの負荷特性のため、ランプ電圧が点D′の135V近くまで一瞬上昇したとしても、ランプ電力が70W近くに設定されているのでランプ電流は0.52Aとなり、これは十分に放電を維持できる電流値である。
なお、グラフ中の座標を用いて例示的に説明したが、電力特性のグラフは概念的な図であり、グラフの記載やそれが示す数値に厳密に従うものではない。さらに、説明の便宜のため高圧放電灯L1の定格電力を例示的に100Wとしたが、他の定格電力のものであってもよい。
Here, let us consider a case where the life of the high-pressure discharge lamp L1 has progressed and, for example, the lighting state at the time of all lights becomes point A ′, that is, the lamp voltage 120V, the lamp power 104W, and the lamp current 0.87A. When the point A ′ is dimmed by 60%, the finally stable point E ′ is a lamp power of 62 W (60% of 104 W), a lamp voltage of 90 V, and a lamp current of 0.69 A. When an attempt is made to instantaneously set the lamp current to 0.69 A from the state of the lamp voltage 120 V and the lamp current 0.87 A (point A ′), the lamp voltage is close to 135 V at the point D ′ due to the load characteristics of the lamp. Even if it rises for a moment, since the lamp power is set to be close to 70 W, the lamp current becomes 0.52 A, which is a current value that can sufficiently maintain the discharge.
In addition, although demonstrated using the coordinate in a graph, the graph of an electric power characteristic is a conceptual diagram, and does not strictly follow description of a graph and the numerical value which it shows. Furthermore, for the convenience of explanation, the rated power of the high-pressure discharge lamp L1 is exemplarily set to 100 W, but other rated power may be used.

図3は本発明による電力特性図の別の実施形態を示す。この実施例では、高圧放電灯の点灯時に、ランプ電圧の上昇に伴いランプ電力を増加するように制御するとともに、調光レベルが深くなるに従い、ランプ電圧の上昇に伴うランプ電力の増加割合(傾斜)が増えるように制御される電力特性となっている。これにより、低調光度での立ち消え対策をより強化することができる。   FIG. 3 shows another embodiment of a power characteristic diagram according to the present invention. In this embodiment, when the high-pressure discharge lamp is turned on, the lamp power is controlled to increase as the lamp voltage increases, and as the dimming level increases, the lamp power increase rate (inclination) as the lamp voltage increases. ) Is controlled so as to increase. As a result, it is possible to further strengthen countermeasures for disappearance at low dimming levels.

図2及び図3のような電力特性によれば、高圧放電灯の点灯時に、ランプ電圧の上昇に伴いランプ電力を増加するように制御するので、調光レベルの深いところへ瞬時に調光しても、ランプ電圧の一時的な上昇を低く抑えることができ、立ち消えを抑制することができる。また、ランプ電圧が仮に上昇したとしても、そのランプ電圧に対して設定されたランプ電力が従来のものよりも大きく設定されているので、ランプ電流も多く流すことができ、立ち消え防止に貢献する。また、特許文献1のように調光移行動作を遅くするといった立ち消え回避策を用いていないので、所望の調光度まで短時間で移行することができる。   According to the power characteristics as shown in FIG. 2 and FIG. 3, when the high-pressure discharge lamp is turned on, the lamp power is controlled to increase as the lamp voltage rises. However, the temporary rise of the lamp voltage can be suppressed to a low level, and the extinction can be suppressed. Even if the lamp voltage rises, the lamp power set for the lamp voltage is set to be larger than that of the conventional lamp, so that a large amount of lamp current can flow, contributing to prevention of extinction. Moreover, since the disappearance avoidance measure of delaying the dimming transition operation as in Patent Document 1 is not used, it is possible to shift to a desired dimming degree in a short time.

図4は他の実施形態を示す図である。図2及び図3では、電力特性の傾斜が、全ての調光度においてランプ電圧に対して単調増加するものを示したが、図4(a)においては、所定の調光度以下についてのみ傾斜が単調増加する特徴を持たせ、所定の調光度より明るい範囲では傾斜をなくして定電力制御するものを示している。図4(a)では例えば80%調光より明るい範囲(例えば90%)では電力一定とし、80%以下では図2や図3と同様に単調増加の傾斜を持たせている。また、図4(b)のように、全光時のみについて電力特性の傾斜をなくすようにしてもよいし、図4(c)のように、ランプ電力設定値に上限値を設けてそれ以上にならないようにしてもよい。なお、その上限値はランプ電力比100%の値でなくてもよい。この場合の図中の点Fはランプ電圧によって規定(例えば、あるランプ電圧以上で一定にする等)してもよいし、ランプ電力によって規定(例えば、あるランプ電力以上で一定にする等)してもよい。   FIG. 4 is a diagram showing another embodiment. 2 and 3 show that the slope of the power characteristic monotonically increases with respect to the lamp voltage in all dimming degrees, but in FIG. 4A, the slope is monotonous only for a predetermined dimming degree or less. In the figure, a constant power control is performed by eliminating the inclination in a range brighter than a predetermined dimming degree. In FIG. 4A, for example, the power is constant in a range brighter than 80% dimming (for example, 90%), and below 80%, a monotonically increasing slope is provided as in FIGS. Further, as shown in FIG. 4 (b), the inclination of the power characteristic may be eliminated only for all light, or an upper limit value is provided for the lamp power setting value as shown in FIG. 4 (c). You may make it not. The upper limit value may not be a value with a lamp power ratio of 100%. In this case, the point F in the figure may be defined by the lamp voltage (for example, constant at a certain lamp voltage or higher), or defined by the lamp power (for example, constant at a certain lamp power or higher). May be.

またさらに、図5に示すように、調光に際して問題の起こらない調光度(例えば全光時など)においては、電力特性の傾斜に自由度を持たせて、図9のようなカーブに近づけてもよい。この場合も調光度が深いほど電力特性の傾斜が大きくなるようにしてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 5, in the dimming degree that does not cause a problem in dimming (for example, in the case of all light), a degree of freedom is provided in the inclination of the power characteristic so as to approximate the curve as shown in FIG. Also good. Also in this case, the inclination of the power characteristic may be increased as the dimming degree is deeper.

図4から図5に示した実施例によると、ランプ電圧が高くなったものについて、ランプ電力の上昇をある程度抑制している。これにより、調光機能を発揮させること及びランプの寿命が進むのを抑制することの双方をある程度確保することができる。なお、高圧放電灯L1が前述したセラミック系材質のバルブを有するものである場合、ランプ電力を多少増加させても寿命に与える影響は少ないことから、上述の図2又は図3のような電力特性を用いる方が好適である。   According to the embodiment shown in FIGS. 4 to 5, the increase in lamp power is suppressed to some extent when the lamp voltage is high. Thereby, it is possible to ensure to some extent both the dimming function and the suppression of the lamp life. When the high-pressure discharge lamp L1 has the above-described ceramic material bulb, even if the lamp power is slightly increased, there is little effect on the life, so the power characteristics as shown in FIG. 2 or FIG. Is more preferable.

また、ランプ電圧が高い場合にのみ立ち消えの対策を行いたい場合に適用可能な例として、図6の電力特性を示す。図6の電力特性図と図9の電力特性図との違いは、高ランプ電圧領域においては、ランプ電圧に対して設定されたランプ電力が再度増加する点にある。この電力特性を用いれば必要最小限の立ち消え防止効果を得ることができる。   Moreover, the power characteristic of FIG. 6 is shown as an example applicable when a countermeasure for extinction is to be taken only when the lamp voltage is high. The difference between the power characteristic diagram of FIG. 6 and the power characteristic diagram of FIG. 9 is that the lamp power set with respect to the lamp voltage increases again in the high lamp voltage region. If this power characteristic is used, the minimum necessary extinction prevention effect can be obtained.

なお、実施例では調光レベルの下限値を60%としているが、高圧放電灯の個々の特性により、調光レベルの下限値は異なっていてもよい。
また、図2から図6の電力特性を達成するための回路構成について、ランプに投入する交流電力を適切に制御できれば図1に示した回路構成以外のものであってもよい。
さらに、図2から図6においては、ランプ電圧が低い領域では電力特性が1本の線に終結されているが、そのように終結させないものであってもよい。なお、いずれの実施例の電力特性図においても、投入されるランプ電流は用いる高圧放電灯の定格電流の範囲内となるように設定されるものとする。
In the embodiment, the lower limit value of the dimming level is set to 60%, but the lower limit value of the dimming level may be different depending on the individual characteristics of the high pressure discharge lamp.
Further, the circuit configuration for achieving the power characteristics shown in FIGS. 2 to 6 may be other than the circuit configuration shown in FIG. 1 as long as the AC power supplied to the lamp can be appropriately controlled.
Further, in FIGS. 2 to 6, the power characteristic is terminated to one line in the region where the lamp voltage is low, but it may not be terminated as such. In any power characteristic diagram of any of the embodiments, the lamp current to be input is set to be within the range of the rated current of the high-pressure discharge lamp to be used.

まとめると、本発明の主眼とするところは低調光度におけるランプ電力の制御、又は高ランプ電圧領域におけるランプ電力の制御にあるので、図7に示すように、低調光度かつ高ランプ電圧領域において、電力特性が正の傾き(ランプ電圧に対してランプ電力が増加する傾向)となっていれば、瞬時調光時の立ち消え防止といった本発明の最小限かつ最重要な目的を達成できる。従って、図7の破線で囲まれる領域の電力特性は、例えば図2−6又は従来例の図9に示すようなものであってもよく、どのようなものであっても本発明の範疇に含まれる。   In summary, the main point of the present invention is the control of lamp power in the low dimming degree or the control of lamp power in the high lamp voltage range. Therefore, as shown in FIG. 7, in the low dimming and high lamp voltage range, the power If the characteristic has a positive slope (the lamp power tends to increase with respect to the lamp voltage), the minimum and most important object of the present invention such as prevention of extinction during instantaneous dimming can be achieved. Accordingly, the power characteristics of the region surrounded by the broken line in FIG. 7 may be, for example, as shown in FIG. 2-6 or FIG. 9 of the conventional example, and any power characteristic falls within the scope of the present invention. included.

ここで、他の実施形態として、上述した高圧放電灯点灯装置を用いた照明装置を図8に示す。図において、11は高圧放電灯L1が取り付けられるリフレクタ、12は高圧放電灯点灯装置を内包する筐体であり、高圧放電灯点灯装置からの出力線が高圧放電灯L1の電極に接続されている。なお、図は実施例を模擬的に図示したものであり、寸法、配置などは図面通りではない。   Here, as another embodiment, a lighting device using the above-described high-pressure discharge lamp lighting device is shown in FIG. In the figure, 11 is a reflector to which the high-pressure discharge lamp L1 is attached, 12 is a housing containing the high-pressure discharge lamp lighting device, and the output line from the high-pressure discharge lamp lighting device is connected to the electrode of the high-pressure discharge lamp L1. . In addition, the figure is a schematic illustration of the embodiment, and the dimensions, arrangement, and the like are not as illustrated.

本実施形態においては、瞬時調光動作による立ち消えを確実に防止し、かつ、所望の調光度まで短時間に移行できる高圧放電灯点灯装置を搭載しているので、信頼性が高く、かつ、頻繁に調光動作する用途においても使い勝手のよい照明装置を得ることができる。   In the present embodiment, since the high pressure discharge lamp lighting device that reliably prevents the light extinction due to the instantaneous dimming operation and can quickly shift to the desired dimming degree is mounted, the reliability is high and frequent Therefore, it is possible to obtain a lighting device that is easy to use even in applications where the light control operation is performed.

本発明は、一般照明用の照明器具、プロジェクターなどに適用することができる。   The present invention can be applied to general lighting fixtures, projectors, and the like.

高圧放電灯点灯装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a high pressure discharge lamp lighting device. 本発明の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the electric power characteristic of another embodiment of this invention. 本発明の光源装置を示す図である。It is a figure which shows the light source device of this invention. 従来例の電力特性を示す図である。It is a figure which shows the power characteristic of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1.直流電源
2.降圧チョッパー回路
3.フルブリッジ回路
4.イグナイタ回路
5.PWM制御回路
6.フルブリッジ制御回路
7.イグナイタ制御回路
8.調光信号発信回路
L1.高圧放電灯
R1、R2、R3.抵抗
11.リフレクタ
12.筐体
1. 1. DC power supply 2. Step-down chopper circuit 3. Full bridge circuit 4. Igniter circuit PWM control circuit 6. 6. Full bridge control circuit 7. Igniter control circuit Dimming signal transmission circuit L1. High pressure discharge lamps R1, R2, R3. Resistance 11. Reflector 12. Enclosure

Claims (5)

高圧放電灯に交流電力を供給する電力供給回路、該高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路、および外部からの調光信号を受信して調光度を決定するとともに該調光度と検出されるランプ電圧に応じて該電力供給回路から供給されるランプ電力を制御する制御回路からなる高圧放電灯点灯装置であって、A power supply circuit that supplies AC power to the high-pressure discharge lamp, a lamp voltage detection circuit that detects the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and a dimming signal received from the outside to determine the dimming level and the dimming level and detection A high pressure discharge lamp lighting device comprising a control circuit for controlling lamp power supplied from the power supply circuit according to the lamp voltage,
該制御回路が、少なくとも所定の調光度以下の深さ(暗さ)の各調光度について、該ランプ電圧に対する該ランプ電力を、該ランプ電圧が第1の電圧以上かつ第2の電圧未満となる範囲では単調増加させ、該ランプ電圧が該第2の電圧以上かつ第3の電圧未満となる範囲では単調減少させ、該ランプ電圧が該第3のランプ電圧以上かつ該高圧放電灯が取り得る最大ランプ電圧以下となる範囲では単調増加させるよう該電力供給回路を制御する高圧放電灯点灯装置。The control circuit sets the lamp power with respect to the lamp voltage to be at least the first voltage and less than the second voltage for each dimming degree having a depth (darkness) of at least a predetermined dimming degree. The range is monotonously increased, the range is monotonically decreased in the range where the lamp voltage is greater than or equal to the second voltage and less than the third voltage, and the maximum voltage that the lamp voltage is greater than or equal to the third lamp voltage and the high pressure discharge lamp can take. A high pressure discharge lamp lighting device that controls the power supply circuit so as to increase monotonously in a range that is lower than the lamp voltage.
高圧放電灯に交流電力を供給する電力供給回路、該高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路、および外部からの調光信号を受信して調光度を決定するとともに該調光度と検出されるランプ電圧に応じて該電力供給回路から供給されるランプ電力を制御する制御回路からなる高圧放電灯点灯装置であって、
該制御回路が、所定の調光度未満の深さ(暗さ)の各調光度については、該ランプ電圧に対する該ランプ電力を、該ランプ電圧が所定の電圧以上かつ該高圧放電灯が取り得る最大ランプ電圧以下となる範囲では単調増加させ、前記所定の調光度以上の各調光度については、該ランプ電圧に対する該ランプ電力を、該ランプ電圧が第1の電圧以上かつ第2の電圧未満となる範囲では単調増加させ、該ランプ電圧が該第2の電圧以上かつ該最大ランプ電圧以下となる範囲では単調減少させるよう該電力供給回路を制御する高圧放電灯点灯装置。
A power supply circuit that supplies AC power to the high-pressure discharge lamp, a lamp voltage detection circuit that detects the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and a dimming signal received from the outside to determine the dimming level and the dimming level and detection A high pressure discharge lamp lighting device comprising a control circuit for controlling lamp power supplied from the power supply circuit according to the lamp voltage,
For each dimming level with a depth (darkness) less than a predetermined dimming level, the control circuit uses the lamp power with respect to the lamp voltage as the maximum that the lamp voltage is equal to or higher than the predetermined voltage and the high-pressure discharge lamp can take. The lamp power is monotonously increased in the range of the lamp voltage or less, and for each dimming degree equal to or higher than the predetermined dimming degree, the lamp power with respect to the lamp voltage is equal to or higher than the first voltage and lower than the second voltage. It is monotonously increased in a range, a high pressure discharge lamp lighting device for controlling so that said power supply circuit is monotonically decreasing in the range where the lamp voltage is less than voltage or more and said maximum lamp voltage of the second.
請求項1又は請求項2記載の高圧放電灯点灯装置において、前記所定の調光度が全光であることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
3. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the predetermined dimming degree is all light.
請求項2又は3に記載の高圧放電灯点灯装置において、各調光度について設定された該ランプ電圧の増加に対する該ランプ電力を増加させる割合が、該調光度が深い場合ほど大きいことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 2 or 3, characterized in that a ratio of increasing the lamp power with respect to an increase in the lamp voltage set for each dimming degree is larger as the dimming degree is deeper. High pressure discharge lamp lighting device.
請求項1から請求項4いずれか一項に記載の高圧放電灯点灯装置、該高圧放電灯点灯装置を内包する筐体、高圧放電灯、及び該高圧放電灯が取り付けられるリフレクタからなる照明装置。   An illumination device comprising the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4, a casing enclosing the high pressure discharge lamp lighting device, a high pressure discharge lamp, and a reflector to which the high pressure discharge lamp is attached.
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