JPH0582271A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消灯後に再点灯したときの配光を、定常点灯
時の配光と同じにできる放電ランプ点灯制御装置を提供
することを目的とする。 【構成】 高圧放電ランプ１に供給する電力を制御する
電力制御手段１５が、消灯後２５秒以内に再点灯すると
き、高圧放電ランプ１が起動してからの経過時間をタイ
マ手段１２がカウントし、経過時間が２００ｍｓの時点
から５００ｍｓまでの期間は、平均ランプ電力を定格ラ
ンプ電力の１．２倍以上かつ２．５倍以下とするように
制御し、ランプの管内に形成される水銀およびハロゲン
化物の膜を高熱で除去して光の散乱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドランプ
などの高圧放電ランプの点灯動作を制御する放電ランプ
点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高圧放電ランプ、とくにメタルハ
ライドランプが屋外照明のみならず屋内照明にも広く用
いられるようになった。最近では自動車前照用ランプと
しても注目されて、開発が進められている。

【０００３】上記のメタルハライドランプは始動時の光
立ち上がりが数十秒以上かかるという特性を有してお
り、これを解決するために発光管内に高圧のキセノンガ
スを封入し、起動後時間の経過とともにキセノンの発
光、水銀の発光、金属ハロゲン化物の発光という順で発
光が重ね合わされ、光立ち上がり特性の不足分を補って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の放電
ランプ点灯装置では、始動、再始動時に発光管の内面に
くもりが生じる。この現象は以下の理由による。発光管
内に封入された水銀および金属ハロゲン化物は、安定点
灯時には蒸気となっているが、消灯後には水銀は粒状の
液体となり、金属ハロゲン化物は固体となって電極に付
着する。ランプを再び始動したときには、その水銀や金
属ハロゲン化物が一瞬に蒸発し、発光管内壁に向けて飛
散し、発光管内壁に膜状に付着する。この膜は半透明で
あり、キセノンの発光を吸収、散乱させてしまう。この
水銀および金属ハロゲン化物の膜の生成時期は、高圧放
電ランプ起動後２００ｍｓまでの期間であり、散乱光が
顕著に現われるのは消灯後２５秒以内に再起動する場合
である。また、散乱光の継続時間は長いときで約１秒と
なる。

【０００５】水銀および金属ハロゲン化物の膜が存在し
ているときは膜の部分で光が散乱されるため、定常点灯
時とは全く異なる配光が形成される。そのため、自動車
前照灯にこのような従来の放電灯点灯装置を用いる場合
は、パッシング時に対向車の運転者に散乱光が目に入
り、危険である。

【０００６】図４にメタルハライドランプを自動車前照
灯に用いた場合の配光の一例をパターン図で示す。通
常、メタルハライドランプを自動車前照灯として用いる
場合は灯具に入れ、その配光パターンに方向性をもたせ
る。道路１６上の自動車１５の前照灯は、定常点灯時に
は実線で示すような配光パターンを示し、センターライ
ン１７を越える光量を減らすようにしてある。しかし、
水銀および金属ハロゲン化物の膜が形成されているとき
は散乱光の影響により破線で示すような配光パターンと
なり、対向車線に多くの光が入射する。

【０００７】このように従来の放電ランプ点灯装置では
散乱光が生じるため再起動から安定点灯まで配光を一定
に保てないという問題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、高圧
放電ランプ、とくにメタルハライドランプの再起動時の
散乱光を防止し、配光を一定にすることができる放電ラ
ンプ点灯装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、高圧放電ランプに供給する点灯電力を制
御する電力制御手段と、点灯後の経過時間をカウントす
るタイマ手段とを備え、前記電力制御手段は消灯後２５
秒以内に高圧放電ランプを再び点灯させるとき、前記高
圧放電ランプが起動してからの経過時間が２００ｍｓの
時点から５００ｍｓまでの期間は、その期間の平均ラン
プ電力を定格ランプ電力の１．２倍以上かつ２．５倍以
下の値となるよう前記高圧放電ランプに電力供給するよ
うに制御する放電ランプ点灯装置であり、また、高圧放
電ランプに供給する点灯電力を制御する電力制御手段
と、点灯後の経過時間をカウントするタイマ手段とを備
え、前記電力制御手段は消灯後２５秒以内に高圧放電ラ
ンプを再び点灯させるとき、前記高圧放電ランプが起動
してから５００ｍｓまでの期間は、その期間の平均ラン
プ電力を定格ランプ電力の１．２倍以上かつ２．５倍以
下の値となるよう前記高圧放電ランプに電力供給するよ
うに制御する放電ランプ点灯装置である。

【００１０】

【作用】本発明は上記の構成において、消灯後２５秒以
内に高圧放電ランプを再び点灯させる場合、高圧放電ラ
ンプが起動してからの経過時間が２００ｍｓから５００
ｍｓまでの期間にランプに大きな電力を供給することに
より、高圧放電ランプの発光管内面にできる水銀および
金属ナロゲン化物の膜を除去する。

【００１１】また、消灯後２５秒以内に高圧放電ランプ
を再び点灯させる場合、高圧放電ランプが起動してから
５００ｍｓまでの期間にランプに大きな電力を供給する
ことにより、高圧放電ランプの発光管内面に水銀および
金属ハロゲン化物の膜を急速に生成させるとともに、発
光管温度を急速に上昇させてこの膜を急速に除去する。

【００１２】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例の
放電ランプ点灯装置について図面を参照しながら説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の放電ランプ点灯装置
の構成をブロック図で示す。図において、１は高圧放電
ランプ、２は直流電源、３は直流電圧を昇圧するＤＣ昇
圧回路、４はインバータ、５はチョークコイル、６はパ
ルス電圧吸収用のコンデンサ、７はパルストランス、８
はランプ電流を検出するランプ電流検出回路、９はラン
プ電流検出回路８の信号により高圧放電ランプ１の点灯
を判別する点灯判別回路、１０はパルス発生制御回路、
１１はパルス発生回路、１２はタイマ回路、１３はイン
バータ制御回路、１４はＤＣ昇圧制御回路である。

【００１３】以下、上記構成要素の相互関係と動作につ
いて説明する。まず、高圧放電ランプ１が点灯していな
い場合には、ランプ電流が流れていないのでランプ電流
検出回路８から信号が出力されず、点灯判別回路９で消
灯状態であることを判別する。この点灯判別回路９の出
力信号によりパルス発生制御回路１０が動作し、パルス
発生回路１１を動作させる。これにより、パルストラン
ス７の２次側に高電圧パルスを発生させ、高圧放電ラン
プ１を起動させる。

【００１４】つぎに、起動後つまり高圧放電ランプ１が
点灯すると、ランプ電流が流れ、ランプ電流検出回路８
から信号が出力され、点灯判別回路９で点灯状態である
ことを判別する。この点灯判別回路９の出力信号により
パルス発生制御回路１０が動作を停止し、パルス発生回
路１１は高電圧パルスの発生を停止する。

【００１５】ここで、高圧放電ランプ１を消灯後２５秒
以内に再始動する場合の動作を詳しく述べる。消灯後２
５秒以内の発光管は温度が非常に高いので、再起動する
ときには高圧放電ランプ１に特別に大きな始動電力を供
給しなくても光の立ち上がりは良好である。したがっ
て、従来は、たとえば、図２の破線で示すようにランプ
電力を供給していた。図１の回路において高圧放電ラン
プ１が消灯したことを点灯判別回路９が検出するとタイ
マ回路１２が消灯時から動作し始める。消灯後２５秒以
内に高圧放電ランプ１を再起動させれば、つまり、点灯
判別回路９の出力信号が点灯状態になれば、タイマ回路
１２が今度は再起動時を基準に動作する。タイマ回路１
２の動作時間が高圧放電ランプ１の再起動時から２００
ｍｓ、つまり再起動後２００ｍｓ経過するとタイマ回路
１２からインバータ制御回路１３へ信号が送られ、イン
バータ回路４を定常点灯時よりも低い周波数で反転させ
る。この制御により、チョークコイル５とパルストラン
ス７の２次側のインピーダンスが小さくなり、ランプ電
流が大きくなる。タイマ回路１２の動作時間が高圧放電
ランプ１の再起動後５００ｍｓになると、インバータ回
路の制御回路１３により反転周波数を定常点灯時の周波
数に戻す。つまり、本実施例では図２の実線のようにラ
ンプ電力を供給する。

【００１６】このように本発明の第１の実施例の放電ラ
ンプ点灯装置によれば、消灯後２５秒以内の高圧放電ラ
ンプを再起動させるとき、図２の実線で示すように高圧
放電ランプ１に再起動後２００ｍｓ経過した時点からイ
ンバータ回路４の反転周波数を下げて定格ランプ電力よ
りも大きなランプ電力を供給する。このときのランプ電
力の供給は５００ｍｓまでの間に平均電力が少なくとも
定格電力の１．２倍から２．５倍までの範囲とする。そ
の理由は、散乱光の継続時間を短くするためには、起動
後２００ｍｓから５００ｍｓまでの間の平均ランプ電力
が、少なくとも１．２倍程度必要であり、かつ平均ラン
プ電力が２．５倍を越えると高圧放電ランプの電極寿命
が短くなる。起動後２００ｍｓまでが水銀および金属ハ
ロゲン化物の膜の生成時期であるが、その後に供給され
る上記の大きな電力によって膜を形成する金属が従来よ
りも速く蒸発する。したがって、水銀および金属ハロゲ
ン化物の膜の消滅時間を短くして散乱光を少なくするこ
とができる。

【００１７】また、散乱光を少なくすることにより、高
圧放電ランプを照明器具、灯具に入れた場合には配光を
一定にすることができ、自動車前照灯に本実施例の放電
ランプ点灯装置を用いた場合、再起動したときに、常に
図４に実線で示した配光パターンの期間を短くすること
ができる。

【００１８】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
の放電ランプ点灯装置について図面を参照しながら説明
する。本実施例の構成は図１に示した第１の実施例の構
成と同じであり、異なるところは消灯後２５秒以内の再
起動時におけるランプ電力供給の制御動作である。以
下、消灯後２５秒以内に再起動する場合についての動作
を詳しく述べる。図１の構成において、点灯判別回路９
の出力信号が点灯状態になると第１の実施例と同様にタ
イマ回路１２が動作する。タイマ回路１２が動作すると
同時にタイマ回路１２からインバータ制御回路１３へ信
号が送られ、インバータ回路４を定常点灯時よりも低い
周波数で反転させる。この制御によりチョークコイル５
とパルストランス７の２次側のインピーダンスが小さく
なり、ランプ電流が大きくなる。タイマ回路１２の動作
時間が５００ｍｓになると反転周波数を定常点灯次の周
波数に戻す。つまり、本実施例では図３の実線で示すよ
うにランプ電力を供給する。従来はたとえば、図３の破
線で示すようにランプ電力を供給していた。

【００１９】このように本発明の第２の実施例の放電ラ
ンプ点灯装置によれば、消灯後２５秒以内の高圧放電ラ
ンプを再起動させるとき、図３の実線で示すように高圧
放電ランプ１に再起動した時点から大きなランプ電力を
供給する。このときのランプ電力の供給は５００ｍｓま
での間に平均電力が少なくともで定格電力の１．２倍か
ら２．５倍の範囲となるように設定する。起動直後から
大きなランプ電力を供給することによって、高圧放電ラ
ンプ１の発光管内面に水銀および金属ハロゲン化物の膜
を急速に生成させるとともに発光管温度を急速に上昇さ
せてこの膜を急速に除去することができる。このように
水銀および金属ハロゲン化物の膜の存在時間と消滅時間
とを短くすることにより、水銀および金属ハロゲン化物
の膜の存在時間を第１の実施例よりもさらに短くするこ
とができる。これにより散乱光を少なくすることがで
き、照明器具や灯具の中に高圧放電ランプを入れる場合
には配光を一定にすることができる。

【００２０】なお、第１および第２の実施例において電
力を増加させるときや低減させるときには時定数をもた
せて変化させてもよい。また、５００ｍｓまででなく、
５００ｍｓ以降も定格電力以上のランプ電力を供給して
もよい。また、第１の実施例においては２００ｍｓ以前
にも定格電力以上のランプ電力を供給しても構わない。

【００２１】また、第１および第２の実施例ではインバ
ータ回路４でランプ電力を変化させたが、ＤＣ昇圧回路
３の出力電圧を変化させてランプ電力を変化させてもよ
い。また、ＤＣ昇圧回路３で電流制限し、チョークコイ
ル５やパルストランス７の２次側のインピーダンスで電
流制限しない場合は、ＤＣ昇圧回路３の出力電流で変化
させてもよい。

【００２２】さらに、第１および第２の実施例ではラン
プと直列にチョークコイルを接続する構成としたが、チ
ョークコイルではなくコンデンサでもよい。ただし、そ
の場相、電力を多く供給する際にはコンデンサのインピ
ーダンスを下げる必要がある。つまり、インバータ回路
４の反転周波数を高くする必要がある。

【００２３】また、直流電源２の出力電圧が高圧放電ラ
ンプを点灯させるのに充分な値を有している場合には、
ＤＣ昇圧回路３を省略してもよい。

【００２４】さらに、直流電源２は交流を整流したもの
でもよいし、さらにそれを平滑したものでもよい。

【００２５】また、起動回路はパルストランス方式でな
くてもよく、たとえば、チョークコイル５とコンデンサ
６との共振を用いるものでも構わない。

【００２６】さらに、再起動時のランプ電力特性は図
２、図３に示した特性だけに限らず、たとえば、実施例
で指定した大きなランプ電力を供給する期間は、その期
間の平均ランプ電力が実施例に示した条件を守ればよ
い。また、それ以外の期間も定格ランプ電力で一定とす
る必要はなく、光立ち上がりを急速にしたい場合には定
格電力以上の電力を供給しても構わない。

【００２７】

【発明の効果】以上の実施例から明かなように、本発明
は高圧放電ランプに供給する点灯電力を制御する電力制
御手段と、点灯後の経過時間をカウントするタイマ手段
とを備え、前記電力制御手段は消灯後２５秒以内に高圧
放電ランプを再び点灯させるとき、前記高圧放電ランプ
が起動してからの経過時間が２００ｍｓの時点から５０
０ｍｓまでの期間は、その期間の平均ランプ電力を定格
ランプ電力の１．２倍以上かつ２．５倍以下の値となる
よう前記高圧放電ランプに電力供給するように制御する
放電ランプ点灯装置とすることにより、高圧放電ランプ
の発光管内面にできる水銀および金属ハロゲン化物の膜
を急速に除去することができ、膜の消滅時間を短くする
ことにより、散乱光を少なくして配光を一定にできる優
れた放電ランプ点灯装置を実現できるものである。

【００２８】また、高圧放電ランプに供給する点灯電力
を制御する電力制御手段と、点灯後の経過時間をカウン
トするタイマ手段とを備え、前記電力制御手段は消灯後
２５秒以内に高圧放電ランプを再び点灯させるとき、前
記高圧放電ランプが起動してから５００ｍｓまでの期間
は、その期間の平均ランプ電力を定格ランプ電力の１．
２倍以上かつ２．５倍以下の値となるよう前記高圧放電
ランプに電力供給するように制御する放電ランプ点灯装
置とすることにより、高圧放電ランプの発光管内面に水
銀および金属ハロゲン化物の膜を急速に生成させるとと
もに発光温度を急速に上昇させてこの膜を急速に除去す
ることができ、物の膜の生成時間と消滅時間を短くする
ことにより、散乱光を少なくして配光を一定にすること
ができる優れた放電ランプ点灯装置を実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施例の放電ランプ
点灯装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第１の実施例の放電ランプ点灯装置の
ランプ電力の時間変化を示すグラフ

【図３】本発明の第２の実施例の放電ランプ点灯装置の
ランプ電力の時間変化を示すグラフ

【図４】従来の自動車前照灯の配光を示すパターン図

【符号の説明】

１ 高圧放電ランプ １２ タイマ回路（タイマ手段） １５ 電力制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧放電ランプに供給する点灯電力を制
   御する電力制御手段と、点灯後の経過時間をカウントす
   るタイマ手段とを備え、前記電力制御手段は消灯後２５
   秒以内に前記高圧放電ランプを再び点灯させるとき、前
   記高圧放電ランプが起動してからの経過時間が２００ｍ
   ｓの時点から５００ｍｓまでの期間は、その期間の平均
   ランプ電力を定格ランプ電力の１．２倍以上かつ２．５
   倍以下の値となるよう前記高圧放電ランプに電力供給す
   るように制御する放電ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】 高圧放電ランプに供給する点灯電力を制
   御する電力制御手段と、点灯後の経過時間をカウントす
   るタイマ手段とを備え、前記電力制御手段は消灯後２５
   秒以内に前記高圧放電ランプを再び点灯させるとき、前
   記高圧放電ランプが起動してから５００ｍｓまでの期間
   は、その期間の前記高圧放電ランプの平均ランプ電力を
   定格ランプ電力の１．２倍以上かつ２．５倍以下の値と
   なるよう前記高圧放電灯に電力供給するように制御する
   放電ランプ点灯装置。