JPH05258875A - 高輝度放電灯の点灯方法 - Google Patents
高輝度放電灯の点灯方法Info
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- JPH05258875A JPH05258875A JP8501492A JP8501492A JPH05258875A JP H05258875 A JPH05258875 A JP H05258875A JP 8501492 A JP8501492 A JP 8501492A JP 8501492 A JP8501492 A JP 8501492A JP H05258875 A JPH05258875 A JP H05258875A
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- Japan
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- lighting
- inverter
- lamp
- frequency
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 チラツキや明滅現象を低減させた、矩形波式
電子安定器を用いた高圧ナトリウムランプ及びメタルハ
ライドランプ共用の点灯方法を提供する。 【構成】 高圧ナトリウムランプとメタルハライドラン
プの両方を共通の矩形波式電子安定器を用いて点灯する
方法において、電子安定器の点灯周波数を55〜80Hzに設
定する。これによりチラツキや明滅のない安定した点灯
が得られる。
電子安定器を用いた高圧ナトリウムランプ及びメタルハ
ライドランプ共用の点灯方法を提供する。 【構成】 高圧ナトリウムランプとメタルハライドラン
プの両方を共通の矩形波式電子安定器を用いて点灯する
方法において、電子安定器の点灯周波数を55〜80Hzに設
定する。これによりチラツキや明滅のない安定した点灯
が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、チラツキ,明滅現象
を低減させる高輝度放電灯の矩形波点灯方法に関する。
を低減させる高輝度放電灯の矩形波点灯方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高圧ナトリウムランプやメタルハ
ライドランプなどの高輝度放電灯が知られているが、か
かる高輝度放電灯は高効率の考え方から、更によりコン
パクト,高演色,フリッカーレスなどの特徴をもつラン
プが要望されてきている。そのため、電源電圧事情によ
る影響や寿命期間中による特性変化をコントロールする
ために、従来の銅鉄式安定器から電子安定器が開発され
てきている。
ライドランプなどの高輝度放電灯が知られているが、か
かる高輝度放電灯は高効率の考え方から、更によりコン
パクト,高演色,フリッカーレスなどの特徴をもつラン
プが要望されてきている。そのため、電源電圧事情によ
る影響や寿命期間中による特性変化をコントロールする
ために、従来の銅鉄式安定器から電子安定器が開発され
てきている。
【0003】電子安定器を用いた点灯方式には、直流,
高周波,矩形波のような点灯方式がある。しかしなが
ら、直流点灯方式には電解現象があるので、一般照明用
途としては使用しにくく、また高周波点灯方式では、ラ
ンプの全ての状態を想定して安定器を設計しないと音響
共鳴現象が起こることが考えられるので、ランプの特性
を想定した厳密な設計が必要である。
高周波,矩形波のような点灯方式がある。しかしなが
ら、直流点灯方式には電解現象があるので、一般照明用
途としては使用しにくく、また高周波点灯方式では、ラ
ンプの全ての状態を想定して安定器を設計しないと音響
共鳴現象が起こることが考えられるので、ランプの特性
を想定した厳密な設計が必要である。
【0004】一方、矩形波点灯方式には、原理的には電
解現象や音響共鳴現象のような困難な問題がないので、
点灯方式としては優れた方式である。この点灯方式を用
いると、同じランプ電力の異なったランプ、例えばDy−
Tl−Cs系のメタルハライドランプと高演色高圧ナトリウ
ムランプとを同じ安定器と器具を用いて点灯することが
できる。これは、電子制御によりランプ電力を所定値
(例えば150 W)にコントロールできるためで、これに
より色温度,演色性の点では経時変化を含めてばらつき
はかなり少なくすることが可能である。したがって、季
節によって、あるいは対象物に応じてランプ交換をする
ことによって、大規模な工事を行うことなく自由に屋内
の雰囲気を変えることができる。
解現象や音響共鳴現象のような困難な問題がないので、
点灯方式としては優れた方式である。この点灯方式を用
いると、同じランプ電力の異なったランプ、例えばDy−
Tl−Cs系のメタルハライドランプと高演色高圧ナトリウ
ムランプとを同じ安定器と器具を用いて点灯することが
できる。これは、電子制御によりランプ電力を所定値
(例えば150 W)にコントロールできるためで、これに
より色温度,演色性の点では経時変化を含めてばらつき
はかなり少なくすることが可能である。したがって、季
節によって、あるいは対象物に応じてランプ交換をする
ことによって、大規模な工事を行うことなく自由に屋内
の雰囲気を変えることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、矩形波
点灯方式の電子安定器を用いてメタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプを共通に点灯する場合、もともと
ランプ電流に歪みの見られるランプ、例えばDy−Nd−Cs
系メタルハライドランプでは、図8に示すように、どう
してもランプ電流と光出力に歪みが生じてしまう。図8
において、曲線Aは光出力波形を、曲線Bは電流波形を
示しており、光出力波形において輝度の高い光出力ピー
クをa、低い光出力ピークをbとしたとき、FP (%)
={(a−b)/a}×100 で算出されるFP (輝度変
化率)値でチラツキ度合を表している。したがって、点
灯周波数を適切に設定しなければ、銅鉄式安定器と同様
なチラツキ(フリッカー)を生じてしまうので、使用す
るランプの設計と共に、点灯周波数を考慮しなければな
らないという問題点がある。
点灯方式の電子安定器を用いてメタルハライドランプや
高圧ナトリウムランプを共通に点灯する場合、もともと
ランプ電流に歪みの見られるランプ、例えばDy−Nd−Cs
系メタルハライドランプでは、図8に示すように、どう
してもランプ電流と光出力に歪みが生じてしまう。図8
において、曲線Aは光出力波形を、曲線Bは電流波形を
示しており、光出力波形において輝度の高い光出力ピー
クをa、低い光出力ピークをbとしたとき、FP (%)
={(a−b)/a}×100 で算出されるFP (輝度変
化率)値でチラツキ度合を表している。したがって、点
灯周波数を適切に設定しなければ、銅鉄式安定器と同様
なチラツキ(フリッカー)を生じてしまうので、使用す
るランプの設計と共に、点灯周波数を考慮しなければな
らないという問題点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、高圧ナトリウムランプとメタル
ハライドランプの両方を共通の矩形波式電子安定器を用
いて点灯する方法において、前記電子安定器の矩形波点
灯周波数を55〜80Hzに設定して点灯するものである。
決するため、本発明は、高圧ナトリウムランプとメタル
ハライドランプの両方を共通の矩形波式電子安定器を用
いて点灯する方法において、前記電子安定器の矩形波点
灯周波数を55〜80Hzに設定して点灯するものである。
【0007】このように点灯周波数を設定した矩形波式
電子安定器を用いることにより、異種の高輝度放電灯
を、同じ安定器と器具でランプ交換するだけで、チラツ
キや明滅がない安定した点灯を行わせることが可能とな
る。
電子安定器を用いることにより、異種の高輝度放電灯
を、同じ安定器と器具でランプ交換するだけで、チラツ
キや明滅がない安定した点灯を行わせることが可能とな
る。
【0008】
【実施例】次に実施例について説明する。図1及び図2
は、本発明に係る高輝度放電灯の点灯方法に適用する、
いずれも150 Wの高演色高圧ナトリウムランプ及び高演
色メタルハライドランプの構成例を示す図である。図1
において、1は高圧ナトリウムランプ発光管で、該発光
管は内容積が2.4ccでアーク長が30mmであり、Naアマル
ガム及びキセノンガスが封入されている。そして両端の
電極支持管2が支持金具3,4に支持され、外管5内に
配置されている。なお、6はゲッターで、7は口金であ
る。
は、本発明に係る高輝度放電灯の点灯方法に適用する、
いずれも150 Wの高演色高圧ナトリウムランプ及び高演
色メタルハライドランプの構成例を示す図である。図1
において、1は高圧ナトリウムランプ発光管で、該発光
管は内容積が2.4ccでアーク長が30mmであり、Naアマル
ガム及びキセノンガスが封入されている。そして両端の
電極支持管2が支持金具3,4に支持され、外管5内に
配置されている。なお、6はゲッターで、7は口金であ
る。
【0009】図2において、11はメタルハライドランプ
発光管で、Dy−Tl−Cs系,Dy−Nd−Cs系とも同じサイズ
の発光管を用いており、内径12mm,内容積2cc,アーク
長19mmであり、Dy−Tl−Cs系ランプでは、添加物として
DyI3 1.0mg,TlI0.6mg,CsI0.7mgが水銀,アルゴ
ンと共に封入され、Dy−Nd−Cs系ランプでは、DyI30.
8mg,NdI0.8mg,CsI0.5mgが同じく水銀,アルゴン
と共に封入されている。12は支持金具13に支持され発光
管11の周りに配置された石英ガラス製のスリーブで、発
光管11及びスリーブ12は外管14内に組み込まれメタルハ
ライドランプを構成している。なお、15はゲッター、16
は口金である。
発光管で、Dy−Tl−Cs系,Dy−Nd−Cs系とも同じサイズ
の発光管を用いており、内径12mm,内容積2cc,アーク
長19mmであり、Dy−Tl−Cs系ランプでは、添加物として
DyI3 1.0mg,TlI0.6mg,CsI0.7mgが水銀,アルゴ
ンと共に封入され、Dy−Nd−Cs系ランプでは、DyI30.
8mg,NdI0.8mg,CsI0.5mgが同じく水銀,アルゴン
と共に封入されている。12は支持金具13に支持され発光
管11の周りに配置された石英ガラス製のスリーブで、発
光管11及びスリーブ12は外管14内に組み込まれメタルハ
ライドランプを構成している。なお、15はゲッター、16
は口金である。
【0010】図3は、本発明の点灯方法に用いる矩形波
式電子安定器の構成例を示すブロック構成図である。図
において、21は100 V又は200 Vの50/60Hzの商用電源
で、ノイズフィルタ22を介して整流平滑回路23へ入力さ
れるようになっている。整流平滑回路23の直流出力は高
周波インバータ24に入力され、高周波インバータ24の高
周波出力は再び整流平滑回路25へ入力されている。整流
平滑回路25の直流出力は矩形波インバータ26に印加さ
れ、該矩形波インバータ26は所定の周波数(55〜80Hz)
の矩形波を出力するようになっている。27は始動パルス
を発生するイグナイタで、該イグナイタ27の出力始動パ
ルスは矩形波インバータ26の出力と共にランプ28に印加
されるようになっている。なお29は制御回路で、ランプ
電圧を検出して高周波インバータ24の出力を制御するよ
うになっている。そして、前記整流平滑回路23,高周波
インバータ24,制御回路29でランプ入力制御部を構成し
ており、整流平滑回路25及び矩形波インバータ26とで矩
形波発生部を構成しており、そして一点鎖線で囲んだ部
分で矩形波式電子安定器を構成している。
式電子安定器の構成例を示すブロック構成図である。図
において、21は100 V又は200 Vの50/60Hzの商用電源
で、ノイズフィルタ22を介して整流平滑回路23へ入力さ
れるようになっている。整流平滑回路23の直流出力は高
周波インバータ24に入力され、高周波インバータ24の高
周波出力は再び整流平滑回路25へ入力されている。整流
平滑回路25の直流出力は矩形波インバータ26に印加さ
れ、該矩形波インバータ26は所定の周波数(55〜80Hz)
の矩形波を出力するようになっている。27は始動パルス
を発生するイグナイタで、該イグナイタ27の出力始動パ
ルスは矩形波インバータ26の出力と共にランプ28に印加
されるようになっている。なお29は制御回路で、ランプ
電圧を検出して高周波インバータ24の出力を制御するよ
うになっている。そして、前記整流平滑回路23,高周波
インバータ24,制御回路29でランプ入力制御部を構成し
ており、整流平滑回路25及び矩形波インバータ26とで矩
形波発生部を構成しており、そして一点鎖線で囲んだ部
分で矩形波式電子安定器を構成している。
【0011】このように構成した矩形波式電子安定器を
用いて、本発明は、メタルハライドランプや高圧ナトリ
ウムランプなどの異種のランプを、点灯周波数55〜80Hz
で点灯するものであるが、次に、点灯周波数を上記のよ
うに設定するために行った実験について説明する。
用いて、本発明は、メタルハライドランプや高圧ナトリ
ウムランプなどの異種のランプを、点灯周波数55〜80Hz
で点灯するものであるが、次に、点灯周波数を上記のよ
うに設定するために行った実験について説明する。
【0012】まず上記図1及び図2に示した構成の高演
色高圧ナトリウムランプとDy−Tl−Cs系及びDy−Nd−Cs
系の高演色メタルハライドランプを、それぞれ30本ずつ
用意し、電子安定器の周波数を50,55,65,80,100 ,
150 ,200 ,250 ,300 Hzで点灯してチラツキの発生状
態の実験を行った。
色高圧ナトリウムランプとDy−Tl−Cs系及びDy−Nd−Cs
系の高演色メタルハライドランプを、それぞれ30本ずつ
用意し、電子安定器の周波数を50,55,65,80,100 ,
150 ,200 ,250 ,300 Hzで点灯してチラツキの発生状
態の実験を行った。
【0013】このチラツキには2種類、すなわち、銅鉄
チョーク式安定器を用いた場合に発生するチラツキと、
銅鉄チョーク式安定器を用いた場合とは異なるアークス
ポットの移動から生じる3秒程度の周期の明滅現象によ
るチラツキとがあり、後者は非常に不快な雰囲気を与え
るものである。すなわち、輝度変化の大きい低周波の明
滅があるため、高い周波数で点灯しても気になるもので
ある。この明滅の輝度変化を数値化するために、前記F
P 値(輝度変化率)を求め、このFP 値を低くし、且つ
明滅周期が肉眼で殆ど感じなくなる2分以上となるのを
基準として実験を行った。
チョーク式安定器を用いた場合に発生するチラツキと、
銅鉄チョーク式安定器を用いた場合とは異なるアークス
ポットの移動から生じる3秒程度の周期の明滅現象によ
るチラツキとがあり、後者は非常に不快な雰囲気を与え
るものである。すなわち、輝度変化の大きい低周波の明
滅があるため、高い周波数で点灯しても気になるもので
ある。この明滅の輝度変化を数値化するために、前記F
P 値(輝度変化率)を求め、このFP 値を低くし、且つ
明滅周期が肉眼で殆ど感じなくなる2分以上となるのを
基準として実験を行った。
【0014】上記のように周波数を変えて実験を行った
ところ、300 Hzでは、Dy−Tl−Cs系,Dy−Nd−Cs系のメ
タルハライドランプは、点灯初期より3〜5秒周期の輝
度変化の大きい明滅現象を繰り返して、点灯安定時にお
いても激しく明滅を繰り返した。これに対し、高演色高
圧ナトリウムランプでは点灯初期にのみ明滅が発生した
ほかは安定した点灯が見られた。また200 Hz以下では、
Dy−Tl−Cs系のメタルハライドランプは安定時には1分
以上の周期で輝度変化の小さい明滅があり、あまり明滅
感はないが、Dy−Nd−Cs系のメタルハライドランプは、
150 Hzにおいてもランプによっては5秒程度の周期で輝
度変化の大きい明滅が見られた。しかしながら、80Hzで
は、このDy−Nd−Cs系のメタルハライドランプのほぼ全
数に亘って明滅現象が感じられなくなり、65Hzでは3種
類のランプのいずれも明滅が全くなくなった。
ところ、300 Hzでは、Dy−Tl−Cs系,Dy−Nd−Cs系のメ
タルハライドランプは、点灯初期より3〜5秒周期の輝
度変化の大きい明滅現象を繰り返して、点灯安定時にお
いても激しく明滅を繰り返した。これに対し、高演色高
圧ナトリウムランプでは点灯初期にのみ明滅が発生した
ほかは安定した点灯が見られた。また200 Hz以下では、
Dy−Tl−Cs系のメタルハライドランプは安定時には1分
以上の周期で輝度変化の小さい明滅があり、あまり明滅
感はないが、Dy−Nd−Cs系のメタルハライドランプは、
150 Hzにおいてもランプによっては5秒程度の周期で輝
度変化の大きい明滅が見られた。しかしながら、80Hzで
は、このDy−Nd−Cs系のメタルハライドランプのほぼ全
数に亘って明滅現象が感じられなくなり、65Hzでは3種
類のランプのいずれも明滅が全くなくなった。
【0015】以上の実験におけるデータの一部を図4に
示す。図4の(A)は、Dy−Nd−Cs系のメタルハライド
ランプを200 Hzで点灯した場合における光出力波形を示
す図で、図4の(B)は、同じく65Hzで点灯した場合に
おける光出力波形を示す図である。これらの出力波形を
比較すると、200 Hz点灯では、a1 ,a2 で示すように
頻繁にそして不規則に光出力が高くなる瞬間があり、こ
れが肉眼に感じるのである。これに対し、65Hzでは、a
3 に示すように僅かに光出力が高くなる瞬間が極く一部
に生じている。
示す。図4の(A)は、Dy−Nd−Cs系のメタルハライド
ランプを200 Hzで点灯した場合における光出力波形を示
す図で、図4の(B)は、同じく65Hzで点灯した場合に
おける光出力波形を示す図である。これらの出力波形を
比較すると、200 Hz点灯では、a1 ,a2 で示すように
頻繁にそして不規則に光出力が高くなる瞬間があり、こ
れが肉眼に感じるのである。これに対し、65Hzでは、a
3 に示すように僅かに光出力が高くなる瞬間が極く一部
に生じている。
【0016】次に、上記実験を整理して、点灯周波数に
対する輝度変化率の変化を図5に示し、明滅周期の変化
を図6に示す。なお、このデータは全ての実験ランプの
平均値である。図5,6からわかるように、点灯周波数
を小さくするほど明滅周期は大きくなり、且つ輝度変化
は小さくなっており、80Hzの点灯周波数では、明滅周期
は2分で輝度変化率は3%であり、殆どチラツキとして
感じないことが確認された。
対する輝度変化率の変化を図5に示し、明滅周期の変化
を図6に示す。なお、このデータは全ての実験ランプの
平均値である。図5,6からわかるように、点灯周波数
を小さくするほど明滅周期は大きくなり、且つ輝度変化
は小さくなっており、80Hzの点灯周波数では、明滅周期
は2分で輝度変化率は3%であり、殆どチラツキとして
感じないことが確認された。
【0017】また50Hz以下の点灯周波数では、図7の光
出力波形に示すように、光出力の高さがばらつくため
に、従来の銅鉄式安定器を用いて点灯した場合と同様な
チラツキが見られた。すなわち、Dy−Nd−Cs系のメタル
ハライドランプでは、光出力波形の歪みがあるので、点
灯周波数は55Hz以上でないと、矩形波点灯によるメリッ
トは半減してしまう。なお図7において、曲線Mは平均
値を示し、その上下の細線部分はばらつき範囲を示して
いる。
出力波形に示すように、光出力の高さがばらつくため
に、従来の銅鉄式安定器を用いて点灯した場合と同様な
チラツキが見られた。すなわち、Dy−Nd−Cs系のメタル
ハライドランプでは、光出力波形の歪みがあるので、点
灯周波数は55Hz以上でないと、矩形波点灯によるメリッ
トは半減してしまう。なお図7において、曲線Mは平均
値を示し、その上下の細線部分はばらつき範囲を示して
いる。
【0018】以上の実験結果に基づき、本発明における
矩形波式電子安定器を用いた点灯方法における点灯周波
数を、55〜80Hzに設定するものである。
矩形波式電子安定器を用いた点灯方法における点灯周波
数を、55〜80Hzに設定するものである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
矩形波式電子安定器を用いた放電灯点灯方法において、
点灯周波数を55〜80Hzに設定することにより、高圧ナト
リウムランプ及びメタルハライドランプを同じ安定器と
器具を用いてチラツキや明滅を殆ど発生させることなく
点灯させることができる。したがって、屋内空間の照明
対象物を異なる光源で照明する場合には、安定器や器具
の交換工事を必要とすることなく、ランプ交換のみで容
易に実施することが可能となる。
矩形波式電子安定器を用いた放電灯点灯方法において、
点灯周波数を55〜80Hzに設定することにより、高圧ナト
リウムランプ及びメタルハライドランプを同じ安定器と
器具を用いてチラツキや明滅を殆ど発生させることなく
点灯させることができる。したがって、屋内空間の照明
対象物を異なる光源で照明する場合には、安定器や器具
の交換工事を必要とすることなく、ランプ交換のみで容
易に実施することが可能となる。
【図1】本発明に係る点灯方式に適用する高圧ナトリウ
ムランプの構成例を示す図である。
ムランプの構成例を示す図である。
【図2】本発明に係る点灯方式に適用するメタルハライ
ドランプの構成例を示す図である。
ドランプの構成例を示す図である。
【図3】本発明の点灯方法に用いる矩形波式電子安定器
の構成を示すブロック構成図である。
の構成を示すブロック構成図である。
【図4】点灯周波数を200 Hz及び65Hzとした場合におけ
るDy−Nd−Cs系メタルハライドランプの光出力波形を示
す図である。
るDy−Nd−Cs系メタルハライドランプの光出力波形を示
す図である。
【図5】点灯周波数と輝度変化率との関係を示す図であ
る。
る。
【図6】点灯周波数と明滅周期との関係を示す図であ
る。
る。
【図7】点灯周波数を50Hz以下とした場合におけるDy−
Nd−Cs系メタルハライドランプの光出力波形を示す図で
ある。
Nd−Cs系メタルハライドランプの光出力波形を示す図で
ある。
【図8】従来のランプにおける電流波形及び光出力波形
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
1 高圧ナトリウムランプ発光管 11 メタルハライドランプ発光管 22 ノイズフィルタ 23 整流平滑回路 24 高周波インバータ 25 整流平滑回路 26 矩形波インバータ 27 イグナイタ 29 制御回路
Claims (1)
- 【請求項1】 高圧ナトリウムランプとメタルハライド
ランプの両方を共通の矩形波式電子安定器を用いて点灯
する方法において、前記電子安定器の矩形波点灯周波数
を55〜80Hzとしたことを特徴とする高輝度放電灯の点灯
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8501492A JPH05258875A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 高輝度放電灯の点灯方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8501492A JPH05258875A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 高輝度放電灯の点灯方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05258875A true JPH05258875A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13846895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8501492A Pending JPH05258875A (ja) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | 高輝度放電灯の点灯方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05258875A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164709A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Osram Melco Toshiba Lighting Kk | 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 |
JP2006351545A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 高圧放電ランプの作動するための回路装置、作動装置および高圧放電ランプの故障を予想する方法 |
-
1992
- 1992-03-09 JP JP8501492A patent/JPH05258875A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164709A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Osram Melco Toshiba Lighting Kk | 高圧放電ランプおよび高圧放電ランプ点灯装置 |
JP2006351545A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 高圧放電ランプの作動するための回路装置、作動装置および高圧放電ランプの故障を予想する方法 |
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