JP5260860B2 - 放電灯点灯装置及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、始動時に定格電力よりも大きな電力を供給して放電灯を点灯させる放電点灯装置及びそれを用いた照明装置に関するものである。

図１５は、高輝度放電灯を用いた自動車の前照灯を点灯させる放電灯点灯装置の従来例の回路を示しており、該従来例の放電灯点灯装置Ａは、直流電源たるバッテリ１をヒューズ２と、電源開閉用のリレー接点３と、リレー接点３の接触抵抗や配線抵抗からなる抵抗４とを介して動作電源として入力部（電源入力端子）に接続しているもので、放電灯点灯装置Ａ内には電源電圧検出部５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部６と、ランプ電流検出部７と、ランプ電圧検出部８と、インバータ部９と、イグナイタ部１０と、電力制御部１２とを具備し、インバータ部９からイグナイタ部１０を介して高輝度放電灯からなる放電灯１１に電力を供給するようになっている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２はコンデンサＣ１，Ｃ２、スイッチング素子Ｑ０、トランスＴ、ダイオードＤ１からなる昇圧チョッパから構成され、バッテリ１から供給される直流電圧を放電灯１１が必要とする電圧まで昇圧する。

インバータ部９はブリッジ接続されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をスイッチングさせ、ＤＣ／ＤＣコンバータ部６から出力される直流電圧を交流電圧に変換して放電灯１１に電力を供給する。また、イグナイタ部１０はインバータ部９の出力から高圧パルスを発生させて、放電灯１に印加し、放電灯１を始動（起動）させる。

電力制御部１２は、抵抗分圧回路からなるランプ電圧検出部８で検出する放電灯１１に印加される電圧（以下、ランプ電圧という）と、抵抗からなるランプ電流検出部７で検出する放電灯１１に流れる電流（以下、ランプ電流という）とを基に、放電灯１１にインバータ部９から供給されている電力を計算し、計算した電力値と予め決めてある基準の電力値とを比較して、基準の電力値と計算値との間の差を埋めるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部６を制御している。

ところで、自動車の前照灯として普及が進んでいる定格電力３５Ｗ程度の高輝度放電灯を定格１２Ｖのバッテリ１で点灯させる場合、定格時では約３．５Ａ程度しか電源電流は流れないが、始動時には高輝度放電灯の光束を早期に立ち上げるために、定格電力よりも大きな電力を放電灯１１に供給しており、そのため最大約２０Ａ程度の電源電流が流れる。

このとき配線抵抗やリレー接点３の接触抵抗からなる抵抗４により電圧降下が生じ、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧はバッテリ１の端子電圧よりも低い電圧となっていしまう。この低下値（＝直流電源１の端子電圧−放電灯点灯装置Ａの入力電圧）は、電源電流が多く流れる始動時の方が大きなものとなる。この際に、放電灯１１の放電を安定に動作させるために、電源電圧が低下しても点灯動作を停止させないようにする制御や基準電力を始動時から所定時間後に高くするように制御する方法が提案されている（例えば特許文献１）。
特開平８−２９８１９２号公報

ところで、自動車における配線やリレーは長時間使用されることにより劣化して内部抵抗が大きく増加する場合がある。この場合、バッテリ１の端子電圧が低い電圧でなくても、配線抵抗やリレー接点３の接触抵抗からなる抵抗４により、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧が正常時よりも低いものとなってしまう。そこで、放電灯点灯装置Ａは、通常想定される配線の抵抗を加味して、動作を維持できる範囲に電源入力端子間電圧を設定する。

しかしながら、バッテリ１が正常な状態で、上述のように配線やリレーが劣化したまま使用された場合、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間には低電圧が継続して印加されてしまうこととなり、回路素子に過度のストレスが継続して印加され、放電灯点灯装置Ａの故障にいたる可能性が高くなっていしまうという課題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、始動直後に定格電力よりも大きな電力を放電灯に供給して安定に始動点灯させ、且つ、直流電源からの電源供給路の配線等の抵抗が通常よりも大きくなった場合にも回路素子を過度のストレスから確実に保護することができる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１の放電灯点灯装置に係る発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯への電力供給を停止し、前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする。

請求項２の放電灯点灯装置に係る発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯に供給する電力を、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が前記閾値よりも大きいときに供給する電力よりも低減し、前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする。

請求項３の放電灯点灯装置の発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に異常状態を知らせる信号を出力し、前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする。

請求項４の放電灯点灯装置の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記閾値を段階的に変化させることを特徴とし、また請求項５の放電灯点灯装置の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記閾値を指数関数的に変化させることを特徴とする。

請求項６の放電灯点灯装置の発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯への電力供給を停止し、前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする。

請求項７の放電灯点灯装置の発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯に供給する電力を、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が前記閾値よりも大きいときに供給する電力よりも低減し、前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする。

請求項８の放電灯点灯装置の発明では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に異常状態を知らせる信号を出力し、前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする。

請求項９の照明装置の発明では、請求項１乃至８に記載の何れかの放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置の前記イグナイタ部により始動され、前記インバータ部により電力が供給される放電灯と、前記放電灯から放射される光を配光する配光装置とを具備していることを特徴とする。

請求項１の放電点灯装置の発明は、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、確実に点灯動作を停止することができ、その結果、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されることがなく、確実に装置保護を図ることができる。また、消灯させてから次に電源投入までの時間に応じて閾値を変化させるので、正常な抵抗範囲の電源配線では、電源入力端子間電圧が閾値を越えることがなく、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減したすることで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、また或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることで、ユーザーにより装置保護を図るための処理がとれる。

請求項２の放電灯点灯装置は、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、確実に出力電力を低減することができ、その結果、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されることがなく、確実に装置保護が図れる。また、消灯させてから次に電源投入までの時間に応じて閾値を変化させるので、正常な抵抗範囲の電源配線では、電源入力端子間電圧が閾値を越えることがなく、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減したすることで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、また或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることで、ユーザーにより装置保護を図るための処理がとれる。

請求項３の放電灯点灯装置の発明は、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、異常信号を出力することにより、異常状態を確実にユーザーに知らせることのでき、その結果、ユーザーにより、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないような処置がとれ、確実に装置保護が図れる。また、消灯させてから次に電源投入までの時間に応じて閾値を変化させるので、正常な抵抗範囲の電源配線では、電源入力端子間電圧が閾値を越えることがなく、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減したすることで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、また或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることで、ユーザーにより装置保護を図るための処理がとれる。

請求項４、５の放電灯点灯装置の発明は、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減することで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて確実に装置保護が図れ、或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることができ、或いはユーザーにより装置保護を図るための処置がとれる。

請求項６の放電灯点灯装置の発明は、正常な抵抗範囲の電源配線では、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、出力電力を停止するので、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されなくなり、その結果、確実に装置保護を図ることができる。

請求項７の放電灯点灯装置の発明は、正常な抵抗範囲の電源配線では、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、出力電力を低減するので、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されなくなり、確実に装置保護が図れる。

請求項８の放電灯点灯装置の発明は、正常な抵抗範囲の電源配線では、正常に点灯させることができ、逆に配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、早期に異常状態をユーザーに知らせることのでき、その結果ユーザーにより装置保護を図る処置がとれる。

請求項９の照明装置の発明は、請求項１乃至８の何れかの発明の特徴を生かした放電灯点灯装置を提供できる。

以下自動車の前照灯の点灯に用いる放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置に対応する係る各実施形態により本発明を説明する。

（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置Ａは、図１に示すように、従来例と同様に直流電源たるバッテリ１をヒューズ２と電源開閉用のリレー接点３とリレー接点３や配線抵抗からなる抵抗４とを介して動作電源として入力部（電源入力端子）に接続している。

放電灯点灯装置Ａには、バッテリ１の電圧を検出する電源電圧検出部５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部６と、ランプ電流検出部７と、ランプ電圧検出部８と、インバータ部９と、イグナイタ部１０と、電力制御部１２と、タイマ部１３とを具備し、インバータ部９からイグナイタ部１０を介して高輝度放電灯からなる放電灯１１に電力を供給するようになっている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ部１２は電源入力端子間に接続されるコンデンサＣ１の両端にトランスＴの一次巻き線とスイッチング素子Ｑ０との直列回路を接続するとともに、ダイオードＤ１を介してトランスＴの二次巻き線にコンデンサＣ２を接続した回路からなり、電力制御部１２からの駆動信号によりスイッチング素子Ｑ０が高周波でオン・オフされ、スイッチング素子Ｑ０がオンしたときにトランスＴの一次巻き線に蓄積されるエネルギをスイッチング素子Ｑ０がオフしたときに二次巻き線とダイオードＤ１とを介して放出してコンデンサＣ２を充電する昇圧チョッパを構成する。尚コンデンサＣ２にはランプ電流検出部７の抵抗を介してランプ電圧検出部８と、インバータ部９が接続されている。

インバータ部９はブリッジ接続されたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４にて構成され、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が電力制御部１２からの駆動信号により駆動され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンのときに、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフとなり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフのときにスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンとなって、これによりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点間にイグナイタ部９を介して接続される放電灯１１の両端に矩形波の交流電圧を印加するようになっている。

放電灯１１としては例えば定格電力が３５Ｗのメタルハライドランプ（高輝度放電灯）を使用し、これに対応してイグナイタ部９は放電灯１１に約２５ｋＶの高圧電圧を印加して放電を開始させるようになっている。

電力制御部１２は、抵抗分圧回路からなるランプ電圧検出部８で検出されたランプ電圧を予め設定した目標ランプ電力で除算して、目標とする基準ランプ電流を規定し、この基準ランプ電流と、抵抗からなるランプ電流検出部７にて検出されるランプ電流とを比較し、その差が小さくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部６のスイッチング素子Ｑ０のオン時間を調整する制御を行うようになっており、目標ランプ電力は、放電灯１１の光束を急速に立ち上がらせるために、始動時には定格電力よりも大きな電力を放電灯１１に供給し、その後徐々に定格電力となるように設定されている。

一方、抵抗分圧回路からなる電源電圧検出部５はバッテリ１から配線を介して電源入力端子間に印加される電圧を検出するためのもので、電源入力端子間電圧に対応した検出電圧をコンパレータＣＰ３の＋端子に入力する。

コンパレータＣＰ３は、タイマ部１３からの出力電圧を−端子に入力して＋端子に入力される電圧と比較するもので、出力を電力制御部１２に入力する。

電力制御部１２は、コンパレータＣＰ３の出力がオフ（ローレベル）になったときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ部６のスイッチング素子Ｑ０への駆動信号の出力を停止することで、点灯動作を停止する。

タイマ部１３は、放電灯点灯装置Ａの電源投入時に図示しない定電圧回路等により得られる直流電源Ｖｃｃにより、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して充電されるコンデンサＣ３と、このコンデンサＣ３の容量よりも容量が大きく、抵抗Ｒ４，Ｒ５を介して充電されるコンデンサＣ４とを備えるとともに、コンデンサＣ３の電圧を−端子に入力するコンパレータＣＰ１と、コンデンサＣ４の電圧を−端子に入力するコンパレータＣＰ２と、直流電源Ｖｃｃを抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８〜Ｒ１０の直列回路とで分圧して、分圧出力をコンパレータＣＰ３の−端子に入力させる抵抗分圧回路と、該抵抗分圧回路の抵抗Ｒ９に並列接続され、コンパレータＣＰ１の出力により駆動されるトランジスタＴｒ１と、抵抗分圧回路の抵抗Ｒ１０に並列接続され、コンパレータＣＰ２の出力により駆動されるトランジスタＴｒ２とから構成され，コンパレータＣＰ１，ＣＰ２の＋端子には基準電圧Ｖref1，Ｖref2を入力している。

尚抵抗Ｒ３はコンデンサＣ３に、抵抗Ｒ６はコンデンサＣ４に夫々並列接続した放電抵抗である。

以上のように構成されるタイマ部１３の動作を図２に基づいて説明する。

まずリレー接点３がオンされて、放電灯点灯装置Ａに対する電源投入があると、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間にはバッテリ１からの直流電圧が印加されることになり、この電源入力端子間電圧に対応する検出出力電圧Ｖｉｎが図２（ａ）に示すように電源電圧検出部５から出力されるが、投入時点ｔ０では、コンデンサＣ３もコンデンサＣ４も充電電荷が０のため、コンデンサＣ３，Ｃ４の両端電圧は０である。

従ってこの時点では同図（ｂ）、（ｃ）に示すようにコンパレータＣＰ１，ＣＰ２の出力電圧はオン状態（ハイレベル）であるため、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が共にオンし、抵抗Ｒ９，Ｒ１０は短絡された状態にある。そのためコンパレータＣＰ３の−端子に入力される電圧がＶｃｃ×Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）となるが、同図（ａ）に示す電源入力端子間電圧に対応する検出出力電圧Ｖｉｎよりも低いためコンパレータＣＰ３の出力は同図（ｄ）に示すようにオン状態（ハイレベル）にある。つまり電源入力端子間電圧に対応する検出出力電圧Ｖｉｎと比較する閾値電圧ＶｔｈはコンパレータＣＰ３に入力するＶｃｃ×Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）により設定される。

さて電源投入によってコンデンサＣ３、Ｃ４は共に充電されることになるが、まず容量の少ない方のコンデンサＣ３の両端電圧が、コンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖrer1よりも高くなり（ｔ１）、同図（ｂ）に示すようにコンパレータＣＰ１の出力がオフ（ローレベル）し、結果トランジスタＴｒ１がオフされる。これによりコンパレータＣＰ３の−端子に入力される閾値電圧Ｖｔｈは、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９）となり、トランジスタＴｒ１がオンしている場合に比べて高くなるが、同図（ａ）に示す検出出力電圧Ｖｉｎよりも低いためコンパレータＣＰ３の出力は同図（ｄ）に示すようにオン状態（ハイレベル）を維持する。

次に容量の大きいコンデンサＣ４の充電が進みコンデンサＣ４の両端で電圧が、コンパレータＣＰ２の基準電圧Ｖref2よりも高くなると（ｔ２）、同図（ｃ）に示すようにコンパレータＣＰ２の出力がオフ（ローレベル）し、結果トランジスタＴｒがオフされる。これによりコンパレータＣＰ３の−端子に入力される閾値電圧Ｖｔｈは、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）となり、トランジスタＴｒ２がオンしている場合に比べて高くなるが、同図（ａ）に示す検出出力電圧Ｖｉｎよりも低いためコンパレータＣＰ３の出力は同図（ｄ）に示すようにオン状態（ハイレベル）を維持する。

以上のようにして電源投入時から、コンデンサＣ３、Ｃ４の容量とその充電抵抗（Ｒ１，Ｒ２）、（Ｒ３，Ｒ４）で定まる所定時間経過時点毎にコンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧が変化することになるのである。つまり閾値が２段階で変化することになる。

ところで、本実施形態では、始動時に定格電力よりも大きな電力を放電灯１１に供給するため、始動時の放電灯点灯装置Ａの入力電流が定格時よりも大きくなる。そのときのコンパレータＣＰ３の−端子に入力する閾値電圧Ｖｔｈは、Ｖｃｃ×Ｒ８／（Ｒ７＋Ｒ８）に設定されるため、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧が低下しても、コンパレータＣＰ３の出力はオフされず、点灯動作を維持することができる。

その後、定格時の電力に供給電力（出力電力）が徐々に近づいていくため、入力電流も少なくなり、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧が徐々に高くなる。そのときコンパレータＣＰ３の−端子の電圧、つまり閾値電圧ＶｔｈはＶｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）に設定されているため、コンパレータＣＰ３の出力はオフされず、点灯動作を維持することができる。

更にリレー接点３の腐食等により電源配線路の抵抗４の値が大きく、電源入力端子間ので電圧が異常に低下する場合には、コンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧、つまり閾値電圧Ｖｔｈは２段階に変化するように設定されているため、定格に至るまでに電源入力端子間電圧に対応する検出出力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈまで下がることになり、図２に示す時点ｔ３でコンパレータＣＰ３の出力がオフし、これに応じて電力制御部１２はＤＣ／ＤＣコンバータ部６の動作を止めて電力供給を停止し、放電灯１１を消灯させる。

その結果、放電灯点灯装置Ａに過度なストレスが印加されるのを防げ、その結果放電灯点灯装置Ａを確実に保護することができる。

尚本実施形態では、閾値電圧Ｖｔｈを２段階に変化させているが、変化させる段数は２段階に限定されるものではない。

（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置Ａは図３に示すようにタイマ部１３の構成と、コンパレータＣＰ３の出力がオフになったときに、電力制御部１２が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部６のスイッチング素子Ｑ０への駆動信号のオンデューティーを制御して、インバータ部９を介して放電灯１１に供給する電力を定常の電源入力端子間電圧時よりも低減させるように制御する点とが実施形態１と相違する。

ここで本実施形態のタイマ部１３は、実施形態１のタイマ部１３でのコンパレータＣＰ１、トランジスタＴｒ１に対応する回路がなく、コンパレータＣＰ２、トランジスタＴｒ２に対応する回路のみとした上で、抵抗Ｒ１０に並列にコンデンサＣ５を接続した構成としている。

尚その他の構成は実施形態１と同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。

次に本実施形態のタイマ部１３の動作を図４に基づいて説明する。

而して図４（ａ）に示すように時点ｔ０で電源投入があると、タイマ部１３では直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４、Ｒ５を介してコンデンサＣ４が充電されるが、このコンデンサＣ４は電源が投入される前の電荷が０であるため、電源投入時点ｔ０ではコンデンサＣ４の両端電圧が０である。従ってコンデンサＣ４の電圧を−端子に入力するコンパレータＣＰ２の出力は電源投入時には図４（ｂ）に示すようにオン状態で、トランジスタＴｒ２がオンしている。そしてこのトランジスタＴｒ２に並列接続されている抵抗Ｒ１０、コンデンサＣ５は短絡された状態にある。そのため、コンパレータＣＰ３の−端子に入力される電圧、つまり閾値電圧Ｖｔｈは、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９）となり、電源入力端子間電圧に対応する電源電圧検出部５の検出出力電圧Ｖｉｎよりも低く、コンパレータＣＰ３の出力はオン状態にある。

充電が進み、コンデンサＣ４の両端電圧が、コンパレータＣＰ２の基準電圧（Ｖｒｅｆ）よりも高くなると、その時点ｔ１でコンパレータＣＰ２の出力は図４（ｂ）に示すようにオフされる。これによりトランジスタＴｒ２もオフし、コンパレータＣＰ３の−端子に入力される閾値電圧Ｖｔｈは、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）となるが、抵抗Ｒ１０の両端にコンデンサＣ５が接続されているために、図４（ｃ）に示すコンデンサＣ５の両端電圧の上昇に応じて閾値電圧Ｖｔｈは増加することになる。

以上のように、コンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧、つまり閾値電圧Ｖｔｈは電源投入時点からコンデンサＣ４と抵抗Ｒ４，Ｒ５との時定数によって定まる所定定時間の経過後に徐々に指数関数的に増加する。

而して本実施形態でも、始動時には定格電力よりも大きな電力を放電灯１１に供給するため、始動時の放電灯点灯装置Ａの入力電流が定格時よりも大きなものとなる。そのため、抵抗４での電圧降下がそれに伴って大きくなり、電源電圧検出部５の電圧も定格時よりも低くなる。そのとき、コンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧（閾値電圧Ｖｔｈ）は、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９）に設定されているため、放電点灯装置Ａの電源入力端子間電圧が低下しても、コンパレータＣＰ３の出力はオフされず、点灯動作を維持することができる。

次に、定格時の電力に徐々に近づいていくと、入力電流も少なり、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧も徐々に高くなる。そのとき、コンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧（閾値電圧Ｖｔｈ）は、Ｖｃｃ×（Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９＋Ｒ１０）に設定され、コンデンサＣ５の充電とともにその電圧が上昇するため、放電灯点灯装置Ａの電源入力端子間電圧が低下しても、コンパレータＣＰ３の出力はオフされず、定常動作を維持ができる。

一方リレー接点３の腐食等により電源配線路の抵抗４の抵抗値が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、コンパレータＣＰ３の−端子の入力電圧（閾値電圧Ｖｔｈ）は電源投入時点から所定期間が経過した時点以降に徐々に増加するように設定されているために、定格に至るまでに放電灯１１に供給する電力を低減させることができ、その結果放電灯点灯装置Ａに過度なストレスが印加されるのを防げ、放電灯点灯装置Ａを確実に保護することができるのである。

（実施形態３）
本実施形態は、実施形態１，２のタイマ部１３及び電力制御部１２を図５に示すようにマイクロコンピュータ１４で構成している点に特徴があり、目標ランプ電力の設定や調整は、ソフトウェアによって、具現化している。またマイクロコンピュータ１４を動作させるための直流電源Ｖｃｃは、定電圧回路ＤＣ１より供給される。

そして電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎはマイクロコンピュータ１４のＡ／Ｄ変換部１４ａに入力されて取り込まれるようになっている。またマイクロコンピュータ１４には異常が発生した場合に、その異常状態を知らせる異常信号を外部機器に出力ポート１４ｂから出力する機能を備えており、例えば、自動車（車輌）での制御であれば、ＬＩＮケーブル等でＥＣＵ（Electrical Control Unit）と接続され、当該放電灯点灯装置Ａから異常信号が出力されることにより、メータパネルに異常ランプを点灯させ、異常をユーザーである運転者に知らせるようになっている。

また、直流電源Ｖｃｃの電圧を抵抗Ｒ１１と負特性のサーミスタＴｈ１とで分圧する温度検出部１５を具備しており、マイクロコンピュータ１４は、温度検出部１５が検出する放電灯点灯装置Ａ内の温度に対応した抵抗Ｒ１１とサーミスタＴｈ１による分圧電圧をＡ／Ｄ変換部１４ｃを介して取り込むようになっている。

サーミスタＴｈ１は、自身の温度が上昇すると抵抗値が低くなる特性を有しているので、マイクロコンピュータ１４の温度検出機能は、入力された分圧電圧が低くなるほど高温とみなすようにプログラムされている。

尚マイクロコンピュータ１４は外付けの発振部１６からのクロック信号を基準クロックとして取り込み、該基準クロックを基にして所定周波数の駆動信号をインバータ部９の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ２に出力ポート１４ｄを介して与える機能と、Ｄ／Ａ変換部１４ｅからドライバ回路１７を介してＤＣ／ＤＣコンバータ部６のスイッチング素子Ｑ０に駆動信号を与える機能と、ランプ電流検出部７及びランプ電圧検出部８からの検出出力をＡ／Ｄ変換部１４ｆから取り込むようになっている。

次に本実施形態の電源入力端子間電圧の検出に対するマイクロコンピュータ１４の動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。

まず、電源投入時によってマイクロコンピュータ１４は動作を開始すると、その時点から電源電圧検出部５の検出出力電圧Ｖｉｎによって電源入力端子間電圧の監視を開始し（Ｓ１）、同時にマイクロコンピュータ１４内の内部タイマ部が時間カウントを開始する（Ｓ２）。そして、前記内部タイマ部の時間カウント値Ｔｉｍｅ１が予め決められたｔｍｉｎよりも大きくなったかどうかを比較し（Ｓ３）、小さい場合には、電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎが予め決めてある閾値電圧Ｖｍｉｎ１と比較し（Ｓ４）、検出出力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｍｉｎ１よりも小さい場合には、マイクロコンピュータ１４は上述の異常信号を出力する（Ｓ５）。

一方、時間カウント値Ｔｉｍｅ１が予め決められたｔｍｉｎよりも大きい場合には、温度検出部１５により検出された装置内温度Ｔｅｍｐ１と予め設定した温度ｔｍａｘとを比較し（Ｓ６）、装置内温度Ｔｅｍｐ１が温度ｔｍａｘよりも大きい場合には、閾値電圧Ｖｍｉｎ１としてＶｍｉｎ２を設定し（Ｓ７）、小さい場合には、閾値電圧ＶｍｉｎｌとしてＶｍｉｎ３を設定する（Ｓ８）。そして電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎと閾値電圧Ｖｍｉｎ２とを比較し（Ｓ９）、若しくは検出出力電圧Ｖｉｎと閾値電圧Ｖｍｉｎ３とを比較し（Ｓ１０）、検出出力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｍｉｎ２若しくは閾値電圧Ｖｍｉｎ３よりも小さい場合に、マイクロコンピュータ１４は異常信号を出力する。

尚、点灯維持電圧の閾値電圧Ｖｍｉｎ１、Ｖｍｉｎ２、Ｖｍｉｎ３の関係を図７に示すようにＶｍｉｎ＜Ｖｍｉｎ２＜Ｖｍｉｎ３と設定してある。

而して本実施形態のマイクロコンピュータ１４の電力制御部としての機能は、実施形態１，２と同様に電源入力端子間電圧が大きく低下する電源投入時には、点灯動作を維持するための閾値を低く設定することで点灯動作を維持し、電源投入時点から所定時間経過した定格時点では、点灯動作を維持する閾値電圧を始動時よりも高くすることで、リレー接点３の腐食等によって電源配線路の抵抗４の抵抗値が大きく異常に電源入力端子間電圧が低下する場合には、異常信号を出力することにより、ユーザーに異常発生を知らせることができる。

更に、放電灯点灯装置Ａの周囲温度の上昇により装置内部の温度が上昇した場合には、常温時よりもストレスが増加するが、本実施形態では、装置内部の温度が上昇した場合、点灯維持するための閾値電圧を常温時よりも高く設定することで、該閾値電圧を検出出力電圧Ｖｉｎが下回るようにし、それにより出力電力の停止や低減を図って装置内部の部品に過度なストレスが印加されるのを回避し、放電灯点灯装置Ａを確実に保護することができる。

尚本実施形態では、閾値電圧の切り替え時点での装置内部の温度に応じて閾値電圧を変更させているが、閾値電圧の切り替えた後でも、装置の温度に応じて閾値電圧を変更しても良い。

また、本実施形態では、装置温度によって、２種類の閾値電圧を選択しているが、温度に対しリニアに変化させても良く、また数種類の電圧を選択するようにしても、効果は得られるため、問題ない。
ここに本実施形態では、直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して放電灯を始動させるイグナイタ部と、直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、インバータ部から放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、放電灯点灯装置内の温度を検出する温度検出部とを具備する放電灯点灯装置において、電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に異常状態を知らせる信号を出力し、タイマ部により計測された電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、温度検出部により検出される温度によって閾値を変化させることを特徴とする。
この場合、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、異常信号を出力することにより、異常状態を確実にユーザーに知らせることのでき、その結果、ユーザーにより、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないような処置がとれ、確実に装置保護が図れる。また、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減することで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることができ、或いはユーザーにより装置保護を図るための処置がとれ、更に周囲温度の上昇により装置内の部品内部の温度が上昇するような場合にも、装置内の部品に過度なストレスが印加されるのを回避することできて、確実に装置保護が図れる。
また上記放電灯点灯装置において、電力制御部は、電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に放電灯への電力供給を停止し、タイマ部により計測された電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、温度検出部により検出される温度によって閾値を変化させてもよい。
この場合、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、確実に点灯動作を停止することができ、その結果、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されることがなく、確実に装置保護を図ることができる。また、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減することで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることができ、或いはユーザーにより装置保護を図るための処置がとれ、更に周囲温度の上昇により装置内の部品内部の温度が上昇するような場合にも、装置内の部品に過度なストレスが印加されるのを回避することできて、確実に装置保護が図れる。
さらに上記放電灯点灯装置において、電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に放電灯に供給する電力を、電源電圧検出部にて検出された電圧が閾値よりも大きいときに供給する電力よりも低減し、タイマ部により計測された電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、温度検出部により検出される温度によって閾値を変化させてもよい。
この場合、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、確実に出力電力を低減することができ、その結果、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されることがなく、確実に装置保護が図れる。また、直流電源からの電源供給路の配線等が劣化により抵抗が大きくなって、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合に、定格に至るまでに点灯動作を停止させたり、出力電力を低減することで、放電灯点灯装置に過度なストレスが印加されないようにすることができて、確実に装置保護が図れ、或いは早期の段階で異常状態をユーザーに知らせることができ、或いはユーザーにより装置保護を図るための処置がとれ、更に周囲温度の上昇により装置内の部品内部の温度が上昇するような場合にも、装置内の部品に過度なストレスが印加されるのを回避することできて、確実に装置保護が図れる。

（実施形態４）
本実施形態は、実施形態３と同様に電力制御部及びタイマ部をマイクロコンピュータで構成し、目標ランプ電力の設定や調整を、ソフトウェアによって具現化しているが、実施形態３での温度検出部１５は設けず、また異常信号の出力系も備えていない代わりに、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３及びコンデンサＣ６とで構成されオフ時間計測部１８を設けた点で実施形態３と相違する。

オフ時間計測部１８は、定電圧回路ＤＣ１によって得る直流電源ＶｃｃからダイオードＤ２と、抵抗Ｒ１２を介して、コンデンサ６を充電し、このコンデンサＣ６の両端電圧をマイクロコンピュータ１４のＡ／Ｄ変換部１４ｃに入力するようになっている。

放電灯点灯装置Ａへの電源供給がリレー接点３のオフによて停止されると、直流電源Ｖｃｃもオフされ、コンデンサＣ６に充電されていた電荷は、抵抗Ｒ１３を介して放電される。

従って、その後の電源投入時にコンデンサＣ６の電圧低下を検出することにより、電源供給停止からのオフ時間を計測することが可能となっている。

マイクロコンピュータ１４では、電力変換部の機能として、コンデンサＣ６の電圧低下具合から計測されるオフ時間に応じて、始動時の目標ランプ電力を設定するのである。

例えば、オフ時間が長い、つまり初始動に近い場合には、光束を急速に立ち上げる必要があるため、定格よりも大きな電力を放電灯１１に供給する必要があるが、オフ時間が短い、つまり再始動時の場合には、光束が立ち上がりやすい状態となっているため、始動時に比べ大きな電力を必要としない。

そのため、マイクロコンピュータ１４の電力変換部の機能は、図９に示すように始動時の目標ランプ電力を、計測されるオフ時間が短いほど小さくし且つその電力の印加時間Ｔを小さくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部６を制御するようになっている。尚図９中（Ｉ）は初始動の場合を、(II），(III）は再始動の場合の放電灯１１に供給する出力電力の時間変化を示す。

次に本実施形態における、電源電圧検出部５が検出する電源入力端子間電圧に対するマイクロコンピュータ１４の動作を図１０に示すフローチャートにより説明する。

まず、マイクロコンピュータ１４は、電源投入によって動作を開始した時点で、オフ時間計測部１８のコンデンサＣ６の電圧に基づいて、オフ時間ＴｏｆｆにＴｏｆｆ１を設定し(Ｓ１）、電源入力端子間電圧の監視を電源電圧検出部５の検出出力電圧Ｖｉｎによって開始し(Ｓ２）、同時に内蔵タイマ部による時間計測を開始する(Ｓ３）。

次に、マイクロコンピュータ１４は、計測したオフ時間Ｔｏｆｆ１が予め設定してある閾値ｔｈｏｔより大きいか否かを判定し(Ｓ４）、オフ時間Ｔｏｆｆ１が閾値ｔｈｏｔよりも大きい場合には始動時の目標ランプ電力を供給する時間ＴｍｉｎにＴｍｉｎ１を設定し(Ｓ５）、この設定後、内蔵タイマ部の計測時間Ｔｉｍｅ１が前記Ｔｍｉｎ１よりも小さくなったかどうかを比較し(Ｓ６）、小さい場合には電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ１とを比較する(Ｓ７）。またＳ６で、計測時間Ｔｉｍｅ１がＴｍｉｎ１より大きい場合には、検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ２とを比較する(Ｓ８）。そしてＳ７又はＳ８で検出出力電圧Ｖｉｎの方が閾値電圧Ｖｍｉｎ１又はＶｍｉｎ２より小さい場合には、点灯動作を停止する（Ｓ９）。

一方オフ時間Ｔｏｆｆ１が閾値ｔｈｏｔ以下の場合には時間ＴｍｉｎにＴｍｉｎ２を設定し（Ｓ１０）、前記内蔵タイマ部の計測時間Ｔｉｍｅ１が時間Ｔｍｉｎ２よりも小さくなったかどうかを比較し（Ｓ１１）、小さい場合には、電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ１とを比較する（Ｓ１２）。Ｓ１１での比較で大きい場合には検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ２とを比較する（Ｓ１３）。

そしてＳ１２又はＳ１３で検出出力電圧Ｖｉｎの方が閾値電圧Ｖｍｉｎ１又はＶｍｉｎ２より小さい場合には、点灯動作を停止する（Ｓ９）。

尚本実施形態では閾値電圧Ｖｍｉｎ１とＶｍｉｎ２の関係を、Ｖｍｉｎ１＜Ｖｍｉｎ２とし、時間Ｔｍｉｎ１とＴｍｉｎ２の関係をＴｍｉｎ１＞Ｔｍｉｎ２とし、図１１は個えっらの関係を示す。Ｔｏｆｆ１＞ｔｈｏｔの場合には図１１に示すように閾値電圧Ｖｍｉｎ１から閾値電圧Ｖｍｉｎ２に変化させるタイミングを実線で示すように設定し、Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｈｔの場合には破線で示すように設定している。

而して、本実施形態では、オフ時間Ｔｏｆｆにより、点灯動作を維持できる閾値電圧を低く設定している時間Ｔｍｉｎを２段階（Ｔｍｉｎ１とＴｍｉｎ２）に切り替えるようになっており、そのために、正常な抵抗値の抵抗４を持つ電源配線路では、点灯を維持する電源入力端子間電圧の閾値電圧Ｖｍｉｎを超えることなく正常に点灯し、リレー接点３の腐食等により抵抗４の抵抗値が大きくなり、異常に電源入力端子間電圧が低下した場合には、定格に至るまでに点灯動作を停止することができ、放電灯点灯装置Ａに過度なストレス印加を減少し、装置を確実に保護することができる。

尚その他構成及び動作は実施形態３と基本的に同じであるので、同じ構成要素には同じ符号を付して説明は省略する。

また本実施形態ではオフ時間Ｔｏｆｆによって、Ｓ５側のフローか、Ｓ１０側のフローかを選択しているが、選択するフローを数種類に設定しても良い。

（実施形態５）
本実施形態は実施形態４と同じ構成を用いるものであるが、電源電圧検出部５の検出出力電圧Ｖｉｎに対する動作において相違する。

本実施形態の特徴的な動作を図１２のフローチャートを用いて説明する。尚説明に用いる構成要素には実施形態４の構成要素の符号を付して説明する。

まず、マイクロコンピュータ１４は、電源投入と同時に動作を開始した時点で、オフ時間計測部１８のコンデンサＣ６の電圧に基づいて、オフ時間ＴｏｆｆにＴｏｆｆ１を設定し(Ｓ１）、電源入力端子間電圧の監視を電源電圧検出部５の検出出力電圧Ｖｉｎによって開始し(Ｓ２）、同時に内蔵タイマ部による時間計測を開始する(Ｓ３）。

次に、マイクロコンピュータ１４は、計測されたオフ時間Ｔｏｆｆ１が予め設定してある閾値ｔｈｏｔより大きいか否かを判定し(Ｓ４）、オフ時間Ｔｏｆｆ１が閾値ｔｈｏｔよりも大きい場合には、内蔵タイマ部の計測時間Ｔｉｍｅ１が前記Ｔｍｉｎ１よりも小さくなったかどうかを比較し(Ｓ５）、小さい場合には電源電圧検出部５から出力される電源入力端子間電圧に対応する検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ１とを比較する(Ｓ６）。またＳ５で、計測時間Ｔｉｍｅ１がＴｍｉｎ１より大きい場合には、検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ２とを比較する(Ｓ７）。そしてＳ６又はＳ７で検出出力電圧Ｖｉｎの方が閾値電圧Ｖｍｉｎ１又はＶｍｉｎ２より小さい場合には、点灯動作を停止する（Ｓ８）。

また上述のＳ４のオフ時間Ｔｏｆｆ１が閾値ｔｈｏｔ以下の場合には、前記内蔵タイマ部の計測時間Ｔｉｍｅ１が時間Ｔｍｉｎ２よりも小さくなったかどうかを比較し（Ｓ９）、小さい場合には、電源電圧検出部５から出力される検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ３とを比較する（Ｓ１０）。Ｓ９での比較で大きい場合には検出出力電圧Ｖｉｎと予め設定された閾値電圧Ｖｍｉｎ２とを比較する（Ｓ１１）。

そしてＳ１２又はＳ１３で検出出力電圧Ｖｉｎの方が閾値電圧Ｖｍｉｎ３又はＶｍｉｎ２より小さい場合には、点灯動作を停止する（Ｓ８）。

尚本実施形態では閾値電圧Ｖｍｉｎ１とＶｍｉｎ２とＶｍｉｎ３との関係を、Ｖｍｉｎ１＜Ｖｍｉｎ３＜Ｖｍｉｎ２とし、時間Ｔｍｉｎ１とＴｍｉｎ２の関係をＴｍｉｎ１＞Ｔｍｉｎ２とし、図１３はこれらの関係を示す。Ｔｏｆｆ１＞ｔｈｏｔの場合には図１３において実線で示すように閾値電圧Ｖｍｉｎ１から閾値電圧Ｖｍｉｎ２に変化させ、Ｔｏｆｆ１≦ｔｈｏｔの場合には破線で示すように閾値電圧Ｖｍｉｎ３から閾値電圧Ｖｍｉｎ２に変化させている。

而して、本実施形態では、点灯動作を維持できる電源入力端子間電圧を低く設定している時間において、オフ時間Ｔｏｆｆにより、閾値電圧をＶｍｉｎ１とＶｍｉｎ３の２段階に切り替えるようになっており、そのために、正常な電源配線では、再始動時の始動時電力は小さなものであるため、電源電圧の低下も小さい。

よって、点灯を維持する電源入力端子間電圧の閾値電圧を検出出力電圧Ｖｉｎが超えることなく、正常に点灯する。逆に、リレー接点３の腐食等により抵抗４の抵抗値が大きくなり、異常に電圧が低下した場合には、前記電源入力端子間電圧の低下が大きくなり、点灯動作を維持できる閾値電圧を低く設定している時間において、検出出力電圧Ｖｉｎが閾値電圧を超えることとなり、その結果定格に至るまでに点灯動作を停止することができ、放電灯点灯装置Ａに過度なストレスが印加されるのを防止し、装置を確実に保護することができる。

尚本実施形態では、オフ時間によって、２種類の電圧を選択しているが、数種類やオフ時間に対しリニアに設定しても良い。

（実施形態６）
本実施形態は例えば実施形態１の放電灯点灯装置Ａを用いた、例えば液晶プロジェクタを構成する照明装置であって、図１４に示すように装置本体２０内に放電灯用点灯装置Ａを収納している。

放電灯点灯装置Ａにより点灯される放電灯１１からの光線束を、一対のダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２によって３色の光線束に分離し、各色の光線束をそれぞれ液晶シャッタＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３に透過させた後、各液晶シャッタＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３を透過した光線束をダイクロイックミラーＤＭ３，ＤＭ４によって合成し、投光光学系Ｐ０を通して投射するようにしている。

ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２は、例えばそれぞれ赤色、青色の光線束のみを反射し、他の色の光線束を透過させるように選択反射性を有している。

各液晶シャッタＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３は、多数の画素をマトリクス状に配列して各画素毎に光を透過させる状態と遮光する状態とを選択できるように構成したものであって、入力される画像信号に対応した表示パターンで光を透過させることができるようになっている。

図の構成では、液晶シャッタＬＳ１は赤色、液晶シャッタＬＳ２は青色、液晶シャッタＬＳ３は緑色の表示パターンをそれぞれ各色に対応して入力される画像信号に基づいて制御する。

放電灯１１からダイクロイックミラーＤＭ１への光路上には、照明装置本体Ｂを小型化し、且つ、赤外線や紫外線等の不要光を除去するために、反射鏡Ｍ１が配設されており、光線束の進行方向が直角に方向転換されるようになっている。

また、液晶シャッタＬＳ１への入射光及び液晶シャッタＬＳ３の透過光は、それぞれ反射鏡Ｍ２，Ｍ３によって進行方向が直角に方向転換されて、液晶シャッタＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３を透過した光線束がダイクロイックミラーＤＭ３，ＤＭ４によって合成されるようになっている。ダイクロイックミラーＤＭ３，ＤＭ４は、それぞれ青色、緑色の光線束のみを反射し、他の色の光線束を透過させる。尚Ｍ２，Ｍ３は夫々反射鏡である。

ここに、各液晶シャッタＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３の導入側にはコンデンサレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が配設される．また、放電灯１１には光線束を反射鏡Ｍ１に向かって反射する反射器Ｒが設けられている。

而して始動直後に定格電力よりも大きな電力を供給し、安定に始動点灯させ、電源配線路や電源オン／オフ用のリレー接点３の抵抗からなる抵抗４の抵抗値が通常よりも大きくなった場合に、放電灯点灯装置Ａを確実に保護できる照明装置を提供できる。

尚、照明装置としては、放電灯１１から放射される光を配光する配光装置が具備されておれば良く、自動車用の灯具等でもかまわない。

実施形態１の回路図である。 実施形態１の動作説明用タイミングチャートである。 実施形態２の回路図である。 実施形態２の動作用タイミングチャートである。 実施形態３の回路図である。 実施形態３の動作説明用フローチャートである。 実施形態３の電源電圧検出部の検出出力電圧と閾値電圧の関係説明図である。 実施形態４の回路図である。 実施形態４の始動時の出力電力の説明図である。 実施形態４の動作説明用フローチャートである。 実施形態４の電源電圧検出部の検出出力電圧と閾値電圧の関係説明図である。 実施形態５の動作説明用フローチャートである。 実施形態５の電源電圧検出部の検出出力電圧と閾値電圧の関係説明図である。 実施形態６の装置本体の断面図である。 従来例の回路図である。

符号の説明

１ バッテリ
２ ヒューズ
３ リレー接点
４ 抵抗
５ 電源電圧検出部
６ ＤＣ／ＤＣコンバータ部
７ ランプ電流検出部
８ ランプ電圧検出部
９ インバータ部
１０ イグナイタ部
１１ 放電灯
１２ 電力検出部
１３ タイマ部
Ａ 放電灯点灯装置

Claims (9)

1. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯への電力供給を停止し、
   前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯に供給する電力を、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が前記閾値よりも大きいときに供給する電力よりも低減し、
   前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に異常状態を知らせる信号を出力し、
   前記タイマ部により計測された前記電源投入時点からの経過時間が予め決められた時間に達した時点で、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 前記閾値を段階的に変化させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
5. 前記閾値を指数関数的に変化させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放電灯点灯装置。
6. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯への電力供給を停止し、
   前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
7. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に前記放電灯に供給する電力を、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が前記閾値よりも大きいときに供給する電力よりも低減し、
   前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
8. 直流電源電圧を昇圧又は降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の出力電圧を交流電圧に変換するインバータ部と、放電灯に高圧パルスを印加して前記放電灯を始動させるイグナイタ部と、前記直流電源電圧を検出する電源電圧検出部と、前記インバータ部から前記放電灯へ供給する電力を制御する電力制御部と、電源投入時点からの経過時間を計測するタイマ部と、前記放電灯の消灯から次の電源投入までの時間を計測するオフ時間計測部とを具備し、
   前記電力制御部は、始動時に定格電力よりも大きな電力を前記放電灯に供給するように電力制御を行うとともに、前記電源電圧検出部にて検出された電圧が予め決められている閾値以下になった場合に異常状態を知らせる信号を出力し、
   前記タイマ部により計測された点灯開始からのある時間において前記閾値を変化させるとともに、前記オフ時間計測部で計測された時間に応じて前記閾値を変化させる前記時間を変化させることを特徴とする放電灯点灯装置。
9. 請求項１乃至８に記載の何れかの放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置の前記イグナイタ部により始動され、前記インバータ部により電力が供給される放電灯と、前記放電灯から放射される光を配光する配光装置とを具備していることを特徴とする照明装置。

Images