JP5644832B2 - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、放電ランプ点灯装置に関する。特に、映画館において映写機用光源として用いられる放電ランプ点灯装置に関する。

近年、映画館においては、フィルム映写機からデジタル映写機への置き換えが急速に進められている。そして、フィルム映写機およびデジタル映写機のいずれにおいても、光源としてショートアーク型キセノン放電ランプ等の放電ランプが広く用いられているが、フィルム映写機とデジタル映写機とでは、放電ランプに求められる輝度が異なっている。具体的に説明すると、デジタル映写機においては、インテグレーターロッドの端面に集光するにあたり、フィルム映写機と比較してより狭い範囲に集光することが必要である。このため、デジタル映写機用の放電ランプにおいては、より短くて細いアークを形成するために、希ガス（キセノン）が、フィルム映写機用の放電ランプよりも相当に高い圧力で封入されている。

このような希ガスの封入圧が高い放電ランプにおいては、点灯中におけるランプ電流密度が高く、これにより、電極の先端が相当に高い温度となるため、電極先端部の電極物質が蒸発しやすくなる。
そして、キセノン放電ランプにおいては、封入物質としてハロゲンが含まれておらず、従って、いわゆるハロゲンサイクルによって、蒸発した電極物質が電極先端に堆積することによって電極先端部が維持されるという機能はない。そのため、放電ランプの点灯時間が経過するに従って電極間距離が長くなり、これに伴ってランプ電圧が上昇する結果、アークの保持力が低下する。
また、放電ランプは、実用上、映写機の内部において水平姿勢で点灯されることから、放電ランプの点灯中に生ずる熱によって、発光管内において発光ガスであるキセノンガスが対流する。このため、対流するキセノンガスによって、アークに対して上方向の応力が作用する結果、アークが上方に湾曲したりアークの起点が上方に変位したりする上方変形現象が発生する。このようなアークの上方変形現象が生じると、アークによる放電路が長くなり、これにより、アークを維持するために必要なランプ電圧が上昇する。そして、アークの上方変形現象が過度に生じると、ランプ電圧が過大に上昇する結果、放電ランプが消灯する。このアークの上方変形現象は、放電ランプの電極間距離が長くなることによってアークの保持力が低下するほど顕著に生じる。

このような問題を解決するため、放電ランプに形成されるアークの上方変形現象を抑制するための磁界印加手段を備えた放電ランプ点灯装置が提案されている（特許文献１参照）。
この放電ランプ点灯装置によれば、放電ランプのアークに対して、当該アークの伸びる方向に垂直でかつ水平な方向に磁界を印加することによって下方向にローレンツ力を作用させ、このローレンツ力により、アークの上方変形現象が抑制される。

然るに、上記の放電ランプ点灯装置においては、放電ランプのアークに上方変形現象が生じていないとき、すなわちアークが水平な安定状態に維持されているときに、当該アークに磁界を作用させると、アークが下方向に変形して不安定となる、という問題がある。このため、アークの上方変形現象の有無によって磁界印加手段を制御することか必要となる。 そして、アークの上方変形現象の発生を確認する手段としては、（１）例えばＣＣＤカメラ等によってアークを撮影し、得られる映像データを解析することによって、アークの上方変形現象の発生を確認する手段、（２）アークの上方変形現象が発生に伴って生ずる放電ランプの電圧上昇を検知することによって、アークの上方変形現象の発生を確認する手段、などが考えられる。
これらのうち、上記（１）の手段においては、点灯装置全体が複雑なものとなり、また、装置のコストも高く、放電ランプの点灯中に常時監視することも困難である、という問題があるため、上記（２）の手段が実用的である。

しかしながら、放電ランプの電圧上昇を検知することによって、アークの上方変形現象の発生を確認する手段においては、以下のような問題がある。
デジタル映写機に用いられる放電ランプにおいては、点灯中における電流密度が極めて高いため、電極物質が溶融することによって電極先端に複数の微小突起が形成されやすく、このため、アークの起点が微小突起間を移動することにより、フリッカーが発生する。このようなフリッカーが放電ランプに発生すると、極めて短い時間に大きな電圧変化が生じる。そして、フリッカーによる電圧変化の大きさが、アークの上方変形現象による電圧変化の大きさに近似する場合には、フリッカーによる電圧変化をアークの上方変形現象による電圧変化であると誤検知してしまい、その結果、磁界印加手段によってアークに磁界が印加されることにより、アークが更に不安定となって放電ランプが消灯する。

特開２０１１−１８７２５５号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、放電ランプに形成されるアークの上方変形現象に起因する電圧変化をその他の電圧変化と区別して検知することができ、アークの上方変形現象を確実に抑制することができる放電ランプ点灯装置を提供することにある。

本発明の放電ランプ点灯装置は、水平点灯される放電ランプと、
この放電ランプに電力を供給する点灯回路と、
前記放電ランプに供給された電力の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記放電ランプに形成されるアークの上方変形現象を抑制するための磁界印加装置と、 前記点灯回路および前記磁界印加装置を制御する制御部と
を備えてなる放電ランプ点灯装置であって、
前記電圧測定手段は、前記放電ランプの点灯中において、当該放電ランプに供給された電力の電圧を所定のサンプリング時間ｔで繰り返して測定するものであり、
前記制御部においては、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１を算出すると共に、前記基準電圧測定値群のうち最初に測定された電圧測定値を測定してから所定の時間Ｔｂが経過した後に、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２を算出し、前記基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１と、前記比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の値を超えているときに、前記磁界印加装置を駆動し、
前記基準電圧測定値群のうち最初に測定された電圧測定値を測定してから前記比較電圧測定値群における最初の電圧測定値を測定するまでの所定の時間Ｔｂは、１〜１０秒間であることを特徴とする。

本発明の放電ランプ点灯装置によれば、制御部において、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１と、基準電圧測定値群における最初の電圧測定値を測定してから所定の時間Ｔｂが経過した後に、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２とを比較することにより、放電ランプに形成されるアークの上方変形現象に起因する電圧変化をその他の電圧変化と区別して検知することができる。そして、基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１と比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の値を超えているときに、磁界印加装置を駆動することにより、アークの上方変形現象を確実に抑制することができる。従って、アークの上方変形現象に起因する電圧変化による放電ランプの消灯を防止することができる

本発明の放電ランプ点灯装置の一例における構成の概略を示す説明図である。 図１に示す放電ランプ点灯装置に用いられる放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図である。 通常の点灯状態における、放電ランプに供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフである。 アークの上方変形現象が生じる前後における、放電ランプに供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフである。 制御部による磁界印加装置の制御動作を示すフロー図である。 フリッカーが生じた状態における、放電ランプに供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフである。

以下、本発明の放電ランプ点灯装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の放電ランプ点灯装置の一例における構成の概略を示す説明図である。この放電ランプ点灯装置は、例えば映画館においてデジタル映写機用の光源として用いられるものであって、水平点灯される放電ランプ１０と、この放電ランプ１０に電力を供給する点灯回路２０と、放電ランプ１０に供給された電力の電圧を測定する電圧測定手段３０と、放電ランプ１０に供給された電力の電流を測定する電流測定手段３５と、放電ランプ１０に生ずるアークの上方変形現象を抑制するための磁界印加装置４０と、点灯回路２０および磁界印加装置４０を制御する制御部５０とを備えてなる。

図２は、図１に示す放電ランプ点灯装置に用いられる放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図である。
この放電ランプ１０は、ショートアーク型キセノン放電ランプであって、その発光管１１は、例えば石英ガラスにより構成されている。また、発光管１１は、内部に放電空間を形成する外形が略楕円球状の発光部１２と、この発光部１２の両端の各々に一体に連設された、管軸に沿って外方に伸びる円筒状の封止部１３と、封止部１３の各々の外端に一体に連接された、封止部１３の外径より大きい外径の電極支持部１４とを有する。

この発光管１１における発光部１２内には、それぞれタングステンよりなる陽極１５および陰極１６が互いに対向するよう配置されている。具体的に説明すると、陽極１５は、発光管１１の管軸方向に沿って伸びる棒状の軸部１５ｂと、この軸部１５ｂの先端に連続して形成された頭部１５ａとにより構成されている。一方、陰極１６は、発光管１１の管軸方向に沿って伸びる棒状の軸部１６ｂと、この軸部１６ｂの先端に連続して形成された頭部１６ａとにより構成されている。そして、陽極１５および陰極１６は、それぞれの頭部１５ａ，１６ａが互いに対向し、かつ、それぞれの軸部１５ｂ，１６ｂが封止部１３および電極支持部１４を介して発光管１２の両端から突出するよう配置されている。
陽極１５および陰極１６間の距離（電極間距離）は、例えば２〜１０ｍｍである。

発光管１１における各封止部１３内には、当該封止部１３の内径に適合する外径を有すると共に、陽極１５および陰極１６の各々の軸部１５ｂ，１６ｂの外径に適合する内径を有する円筒状のガラス部材１７が発光管１１の軸方向に沿って配置されている。各ガラス部材１７の外周面は、発光管１１の封止部１３の内周面に気密に封着されている。また、各ガラス部材１７の外周面は、当該ガラス部材１７の筒孔に挿通された、陽極１５および陰極１６の各々における軸部１５ｂ，１６ｂの外周面に気密に封着されている。
また、発光管１１における各電極支持部１４には、陽極１５および陰極１６の各々における軸部１５ｂ，１６ｂの基端部分が固着され、これにより、電極支持部１４によって陽極１５および陰極１６の各々が支持されている。

発光管１１における発光部１２内には、発光ガスとしてキセノンガスが封入されている。キセノンガスの封入圧は、例えば静圧で０．５〜５．０ＭＰａである。
また、放電ランプ１０の定格電流は、例えば２５〜１７５Ａ、定格電圧は、例えば２０〜４５Ｖ、定格電力は、例えば１〜８ｋＷである。

点灯回路２０は、商用の交流電源２５から供給される交流電力を直流電力に変換する整流回路２１と、この整流回路２１からの直流電圧を定電圧化して出力する定電圧回路２２と、この定電圧回路２２からの定電圧直流電力を、制御部５０からの信号によって所定の電力に変換して、放電ランプ１０に供給するインバータ回路２３とを有する。
インバータ回路２３としては、複数のスイッチング半導体素子よりなるブリッジ回路を備え、パルス幅制御信号が送信されて、デューティ比に応じて所望の電力を放電ランプ１０に供給する、既知の構成のものを採用することができる。
また、点灯回路２０には、図示しないが、放電ランプ１０を点灯始動するための始動回路等が設けられている。

電圧測定手段３０は、放電ランプ１０の点灯中において、当該放電ランプ１０に供給された電力の電圧を所定のサンプリング時間ｔで繰り返して測定するものである。ここで、サンプリング時間ｔは、０．０１秒間以下であることが好ましい。サンプリング時間ｔが０．０１秒間を超える場合には、ある電圧測定時から次の電圧測定時までの間に発生する電圧変動を検出することができず、放電ランプ１０の点灯状態における平均的な電圧変化を正確に検知することが困難となることがある。

磁界印加装置４０は、放電ランプ１０における陽極１５および陰極１６間に形成されるアークに対し、当該アークが伸びる方向に直交しかつ水平な方向に磁界を印加し、この磁界によって生ずるローレンツ力により、アークの上方変形現象を抑制するものである。図示の例の磁界印加装置４０は、放電ランプ１０の近傍に配置された電磁石４１と、この電磁石４１に電流を供給する電流供給回路４２とによって構成されている。

制御部５０は、電圧測定手段３０および電流測定手段３５によって測定された、放電ランプ１０に供給された電力の電圧および電流についての情報に基づいて、例えばパルス幅制御信号等をインバータ回路２３に送出することにより、放電ランプ１０に供給される電力を制御すると共に、磁界印加装置４０における電流供給回路４２に制御信号を送出することによって、磁界印加装置４０の駆動および停止を制御するものである。この制御部５０には、後述する所定の時間をカウントするタイマー回路５１が設けられている。

本発明の放電ランプ点灯装置においては、点灯回路２０から放電ランプ１０に電力が供給されることにより、当該放電ランプ１０が点灯されると共に、以下のようにして、制御部５０によって磁界印加装置４０が制御されることにより、放電ランプ１０に形成されたアークの上方変形現象が抑制される。

放電ランプ１０の点灯中においては、電圧測定手段３０によって、放電ランプ１０に供給された電力の電圧が所定のサンプリング時間ｔで繰り返して測定される。
図３は、通常の点灯状態における、放電ランプ１０に供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフであり、図４は、アークの上方変形現象が生じる前後における、放電ランプ１０に供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフである。図３および図４に示すグラフにおいて、縦軸は、放電ランプ１０に供給された電力の電圧測定値を示し、横軸は放電ランプ１０の点灯時間を示す。
図３に示すように、通常の点灯状態においては、放電ランプ１０に供給された電力の電圧は、極めて短い時間間隔では小さく変化するが、長い時間間隔では、安定した状態である。一方、図４に示すように、アークの上方変形現象が生じると、放電ランプ１０に供給された電力の電圧は大きく上昇する。

図５は、制御部５０による磁界印加装置の制御動作を示すフロー図である。以下、図５を参照しながら、制御部５０による磁界印加装置の制御動作を説明する。

制御部５０においては、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値Ｖ１を選択し、これらの電圧測定値Ｖ１よりなる基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１を算出する（Ｓｔｅｐ１）。また、基準電圧測定値群Ｖｇ１のうち最初に測定された電圧測定値Ｖ１を測定してから所定の時間Ｔｂが経過した後に、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値Ｖ２を選択し、これらの電圧測定値Ｖ２よりなる比較電圧測定値群Ｖｇ２の平均値ＶＬ２を算出する（Ｓｔｅｐ２）。更に、基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１と、比較電圧測定値群Ｖｇ２の平均値ＶＬ２とを比較する（Ｓｔｅｐ３）。以下、上記の電圧測定値Ｖ１の選択および平均値ＶＬ１の算出（Ｓｔｅｐ１）、電圧測定値Ｖ２の選択および平均値ＶＬ２の算出（Ｓｔｅｐ２）、並びに平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との比較（Ｓｔｅｐ３）の一連の動作を「電圧平均値比較動作」という。
そして、図３に示すように、平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の基準値Ｖｓ以下であるときには、電圧平均値比較動作（Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ３）を繰り返して行う。
一方、図４に示すように、平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の基準値Ｖｓを超えているときには、磁界印加装置４０を駆動し（Ｓｔｅｐ４）、所定の時間経過後に磁界印加装置４０の駆動を停止する（Ｓｔｅｐ５）。その後、電圧平均値比較動作（Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ３）を繰り返し行う。

以上において、基準電圧測定値群Ｖｇ１として選択される電圧測定値Ｖ１および比較電圧測定値群Ｖｇ２として選択される電圧測定値Ｖ２のサンプリング数は、それぞれ３点以上であることが好ましい。

また、電圧測定値Ｖ１および電圧測定値Ｖ２の各々を選択するための所定の時間Ｔａは、０．５〜５秒間であることが好ましい。この所定の時間Ｔａが５秒間を超える場合には、平均値を取得するのに長い時間を要するため、急激なアークの上方変形現象に対する応答性が低くなってしまう。

基準電圧測定値群Ｖｇ１における最初の電圧測定値Ｖ１の測定時から比較電圧測定値群Ｖｇ２における最初の電圧測定値Ｖ２の測定時までの所定の時間Ｔｂは、１〜１０秒間であることが好ましい。この所定の時間Ｔｂが１秒間未満である場合には、アークの上方変形現象が生じる時間よりも短いため、フリッカーに起因した電圧変化とアークの上方変形現象に起因した電圧変化との区別がしにくい。一方、この所定の時間Ｔｂが１０秒間を超える場合には、生じたアークの上方変形現象の度合いによっては、急激な電圧上昇が生じるため、磁界印加装置４０が駆動するタイミングが遅くなり、放電ランプ１０が消灯してしまう場合がある。
また、所定の時間Ｔｂは、上記の範囲であれば、所定の時間Ｔａより長くても短くてもよい。所定の時間Ｔｂが所定の時間Ｔａより短い場合には、比較電圧測定値群Ｖｇ２における最初の電圧測定値Ｖ２の測定時が、基準電圧測定値群Ｖｇ１における最初の電圧測定値Ｖ１の測定時より早くなり、基準電圧測定値群Ｖｇ１における一部の電圧測定値Ｖ１と、比較電圧測定値群Ｖｇ２における一部の電圧測定値Ｖ２とが重複して選択されることになる。

また、磁界印加装置４０の駆動を決定する、平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）の基準値Ｖｓは、０．７〜５Ｖの範囲から選択されることが好ましい。この基準値Ｖｓが０．７Ｖ未満である場合には、安定点灯時の微細な電圧変化も検知されることとなり、これにより、磁界印加装置が駆動してしまう。一方、この基準値Ｖｓが５Ｖを超える場合には、アークの上方変形現象によりアークが過度に湾曲して管壁に接触してしまうことがあるため、磁界印加装置４０が駆動する前に放電ランプ１０が消灯してしまうことがある。

また、平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の基準値Ｖｓを超えている場合において、磁界印加装置４０を駆動する時間、すなわち放電ランプ１０のアークに磁界を印加する時間は、作用させる磁界の強度にもよるが、１〜１８０秒間であることが好ましい。

このような放電ランプ点灯装置によれば、制御部５０において、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値Ｖ１よりなる基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１と、基準電圧測定値群Ｖｇ１における最初の電圧測定値Ｖ１を測定してから所定の時間Ｔｂが経過した後に、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２とを比較することにより、放電ランプに形成されるアークの上方変形現象に起因する電圧変化を、フリッカーなどによるその他の電圧変化と区別して検知することができる。以下、これについて具体的には説明する。

図６は、フリッカーが生じた状態における、放電ランプ１０に供給された電力の電圧測定値の変化を示すグラフである。図６に示すグラフにおいて、縦軸は、放電ランプ１０に供給された電力の電圧測定値を示し、横軸は放電ランプ１０の点灯時間を示す。
図６に示すように、放電ランプ１０にフリッカーが生じると、放電ランプ１０に供給された電力の電圧は、通常の点灯状態に比較して（図３参照）、極めて短い時間間隔で大きく増減する。このフリッカーに起因する電圧の変化の大きさは、アークの上方変形現象に起因する電圧の変化の大きさ（図４参照）と近似する。しかしながら、フリッカーに起因する電圧の変化は、極めて短い時間間隔で生ずるため、所定の時間Ｔａ内に測定された基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１と、所定の時間Ｔａ内に測定された比較電圧測定値群Ｖｇ２の平均値ＶＬ２とを比較すると、平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２と差は極めて小さい。従って、放電ランプ１０にフリッカーが生じることによって、放電ランプ１０に供給された電力の電圧が大きく変化した場合であっても、アークの上方変形現象に起因する電圧の変化として誤検知されることを回避することができる。

そして、基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１と比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の基準値Ｖｓを超えているときには、磁界印加装置４０が駆動されるため、放電ランプ１０のアークに対して磁界が印加され、これにより、アークに対して下方向にローレンツ力が作用するので、アークの上方変形現象を確実に抑制することができる。従って、アークの上方変形現象に起因する電圧変化による放電ランプ１０の消灯を防止することができる。

以上、本発明の放電ランプ点灯装置の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば磁界印加装置４０としては、電磁石４１を備えてなるものの代わりに、永久磁石を備えてなるものを用いることができる。
また、上記の実施の形態においては、電圧測定手段３０によって測定された電圧測定値の中から、所定の時間Ｔｂなどを考慮して、電圧測定値Ｖ１および電圧測定値Ｖ２を選択し、基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１および比較電圧測定値群Ｖｇ２の平均値ＶＬ２を算出しているが、全ての電圧測定値について、当該電圧測定値およびこれに連続する複数の電圧測定値の移動平均値を算出し、これらの移動平均値の中から、所定の時間Ｔｂなどを考慮して、２つの移動平均値を基準電圧測定値群Ｖｇ１の平均値ＶＬ１および比較電圧測定値群Ｖｇ２の平均値ＶＬ２として選択してもよい。

図２に示す構成に従い、下記の仕様の放電ランプ（ショートアーク型キセノン放電ランプ）を作製し、この放電ランプを用い、図１に示す構成に従って放電ランプ点灯装置を作製した。
放電ランプの仕様：
・発光管は石英ガラス製で、発光部の最大外径が４２ｍｍ、発光部の内容積が４０ｍｍ³ である。
・陽極および陰極の各々はタングステン製で、電極間距離が３．７ｍｍである。
・発光管内には、静圧で１．９ＭＰａのキセノンガスが封入されている。
・放電ランプの定格電流は７５Ａ、定格電圧は２７Ｖ、定格電力は２ｋＷである。

〈実験例１〉
上記の放電ランプ点灯装置を用い、制御部によって下記の条件で磁界印加装置を制御しながら、点灯回路から電力を放電ランプに１５００時間供給し、その間の放電ランプの消灯の有無を調べた。結果を表１に示す。
制御条件：
・電圧測定のためのサンプリング時間ｔ＝０．００１秒間（サンプリング周波数＝１０００Ｈｚ）
・電圧測定値Ｖ１を取得するための所定の時間Ｔａ＝２秒間
・基礎電圧測定値群における電圧測定値Ｖ１のサンプリング数＝５
・先行の基準電圧測定値群における最初の電圧測定値Ｖ１の測定時から後続の基準電圧測定値群における最初の電圧測定値Ｖ１の測定時までの時間＝０．５秒間
・電圧測定値Ｖ２を取得するための所定の時間Ｔａ＝２秒間
・比較電圧測定値群における電圧測定値Ｖ２のサンプリング数＝５
・電圧測定値Ｖ２を取得するための所定の時間Ｔｂ＝２秒間
・平均値ＶＬ１と平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）の基準値Ｖｓ＝１Ｖ
・磁界印加装置の駆動時間（磁界の印加時間）＝５秒間

〈比較実験例１〉
磁界印加装置を制御せずに停止したままの状態としたこと以外は実験例１と同様にして、点灯回路から電力を放電ランプに１５００時間供給し、その間の放電ランプの消灯の有無を調べた。結果を表１に示す。

〈比較実験例２〉
磁界印加装置の制御条件を以下のように変更したこと以外は実験例１と同様にして、点灯回路から電力を放電ランプに１５００時間供給し、その間の放電ランプの消灯の有無を調べた。結果を表１に示す。
制御条件：
電圧測定手段によって、サンプリング時間ｔが０．００１秒間（サンプリング周波数＝１０００Ｈｚ）の条件で放電ランプに供給された電力の電圧を繰り返して測定し、測定された電圧測定値の中から一の電圧測定値（以下、「電圧測定値Ｖａ」という。）を選択すると共に、この電圧測定値Ｖａを測定してから０．００１秒間経過後に測定された電圧測定値（以下、「電圧測定値Ｖｂ」という。）を選択し、電圧測定値Ｖａと電圧測定値Ｖｂとを比較する（以下、この動作を「電圧比較動作」という。）。電圧測定値Ｖａと電圧測定値Ｖｂとの差（Ｖｂ−Ｖａ）が１Ｖ以下のときには、電圧比較動作を繰り返して行う。電圧測定値Ｖａと電圧測定値Ｖｂとの差（Ｖｂ−Ｖａ）が１Ｖを超えるときには、磁界印加装置を５秒間駆動させ、その後、電圧比較動作を繰り返して行う。

〈比較実験例３〉
電圧測定のサンプリング時間ｔを０．０１秒間（サンプリング周波数＝１００Ｈｚ）に変更したこと以外は比較実験例２と同様にして、点灯回路から電力を放電ランプに１５００時間供給し、その間の放電ランプの消灯の有無を調べた。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、実験例１においては、放電ランプに形成されるアークの上方変形現象に起因する電圧変化がその他の電圧変化と区別して検知され、これにより、適切なときに磁界印加装置が駆動されるので、アークの上方変形現象が確実に抑制され、従って、放電ランプの消灯が防止されることが確認された。
これに対して、比較実験例１においては、アークの上方変形現象が発生しても磁界印加装置を駆動しなかったため、放電ランプの消灯が発生した。
また、比較実験例２においては、単独の電圧測定値Ｖａおよび電圧測定値Ｖｂを比較しているため、フリッカーに起因する電圧変化が発生したときにも磁界印加装置が駆動され、これにより、アークが不安定となる結果、放電ランプの消灯が発生した。
また、比較実験例３においては、電圧測定のサンプリング時間ｔを比較実験例２よりも長くしたが、単独の電圧測定値Ｖａおよび電圧測定値Ｖｂを比較しているため、フリッカーに起因する電圧変化が発生したときにも磁界印加装置が駆動され、これにより、アークが不安定となる結果、放電ランプの消灯が発生した。

１０ 放電ランプ
１１ 発光管
１２ 発光部
１３ 封止部
１４ 電極支持部
１５ 陽極
１５ａ 頭部
１５ｂ 軸部
１６ 陰極
１６ａ 頭部
１６ｂ 軸部
１７ ガラス部材
２０ 点灯回路
２１ 整流回路
２２ 定電圧回路
２３ インバータ回路
２５ 交流電源
３０ 電圧測定手段
３５ 電流測定手段
４０ 磁界印加装置
４１ 電磁石
４２ 電流供給回路
５０ 制御部
５１ タイマー回路

Claims (1)

1. 水平点灯される放電ランプと、
   この放電ランプに電力を供給する点灯回路と、
   前記放電ランプに供給された電力の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記放電ランプに生ずるアークの上方変形現象を抑制するための磁界印加装置と、
   前記点灯回路および前記磁界印加装置を制御する制御部と
   を備えてなる放電ランプ点灯装置であって、
   前記電圧測定手段は、前記放電ランプの点灯中において、当該放電ランプに供給された電力の電圧を所定のサンプリング時間ｔで繰り返して測定するものであり、
   前記制御部においては、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１を算出すると共に、前記基準電圧測定値群のうち最初に測定された電圧測定値を測定してから所定の時間Ｔｂが経過した後に、所定の時間Ｔａ内に測定された複数の電圧測定値よりなる比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２を算出し、前記基準電圧測定値群の平均値ＶＬ１と、前記比較電圧測定値群の平均値ＶＬ２との差（ＶＬ２−ＶＬ１）が所定の値を超えているときに、前記磁界印加装置を駆動し、
   前記基準電圧測定値群のうち最初に測定された電圧測定値を測定してから前記比較電圧測定値群における最初の電圧測定値を測定するまでの所定の時間Ｔｂは、１〜１０秒間であることを特徴とする放電ランプ点灯装置。

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