JPH10241874A

JPH10241874A - 高圧放電灯点灯回路、高圧放電灯点灯装置および画像表示装置

Info

Publication number: JPH10241874A
Application number: JP9045297A
Authority: JP
Inventors: Manabu Takaya; 学貴家
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】陰極近傍のランプ外周に近接導体を設けたシ
ョートアーク型の高圧放電ランプに対する初期始動性お
よび瞬時再始動性を向上させる。【解決手段】陰極近傍のランプ外周に近接導体１２を
設けた高圧放電ランプ１１を始動点灯させる上で、始動
用の高電圧パルスの印加極性を正負で切り換えて高圧放
電ランプに印加する始動回路１４を備えることで、高圧
放電ランプ１１が冷えている場合にはランプ電流に対し
て逆方向の極性を持たせた高電圧パルスで始動させるこ
とができ、再始動時であってランプ温度が高い場合には
ランプ電流に対して同一方向の極性を持たせた高電圧パ
ルスで始動させることができ、結局、ランプ状態におい
て有利な極性の高電圧パルスで確実に始動点灯させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯点灯回
路、高圧放電灯点灯装置および画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶プロジェクタ等の画像表示装
置に用いられる光源の点光源化を図るために、小型・高
効率なショートアーク型のメタルハライドランプが利用
されるようになってきている。

【０００３】ここに、メタルハライドランプのような高
圧放電ランプの場合、始動時には数ｋＶ程度の高圧パル
スを印加して陽極・陰極間に絶縁破壊を起こさせる必要
があり、始動用の高圧パルスを発生させるパルストラン
ス等の始動回路（又は、始動器）が必須とされている。
従来にあっては、この始動回路によって高圧放電ランプ
に印加する高圧パルスの極性は一定方向に固定されてい
る。

【０００４】特に、点光源化を意図した小型・高効率な
ショートアーク型のメタルハライドランプについては、
特公平２−５４６３９号公報にも示されているように、
高圧放電ランプの点灯極性と始動用の高圧パルスの印加
極性とを逆方向とした逆極性始動パルスを用いると、グ
ロー・アーク転移特性が良好となることから、逆極性始
動パルス方式が主流とされている。

【０００５】この場合、点灯回路の小型化や高効率化や
ランプの長寿命化などの観点から、現在の画像表示装置
のような産業機器内蔵型では、直流点灯方式が主流とな
っており、高圧放電ランプのランプ電流の方向は絶えず
一定となっている。この結果、陰極近傍の石英ガラス内
にナトリウム等のハロゲン化物の＋イオンが侵食して曇
らせたり、脆くしてしまい、ランプ破損（失透）に至る
不都合が生じている。

【０００６】この対策として、陰極近傍のランプ外周に
同電位ワイヤ等と称される近接導体を配設して陰極と同
電位に維持させる方法が考えられ、実用に供されてい
る。

【０００７】図１０は、従来のショートアーク型のメタ
ルハライドランプに対する高圧放電灯点灯回路を示す概
略ブロック図である。図において、１は近接導体２を有
するショートアーク型のメタルハライドランプであり、
このメタルハライドランプ１を直流点灯させる点灯回路
３が設けられている。この点灯回路３とメタルハライド
ランプ１の陰極側との間の電源線上には始動時に高圧パ
ルスを印加するための始動回路４が設けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近接導体２
を有するメタルハライドランプ１を逆極性始動パルス方
式で始動点灯させようとする場合、通常時には問題ない
が、再始動時であってランプ内のガス圧が高いときに
は、起動用の高圧パルスにより陽極から発生する初期電
子は近接対向する陰極先端に到達せずに、近接導体２側
に吸い寄せられ、ランプ壁面に沿って湾曲しながら陰極
根元部分に到達するようになる。この現象によって、始
動要の高圧パルスにより発生するグロー放電は大きく湾
曲してしまい、陰極先端に集中しないため、通常の点灯
回路開放電圧ではグロー・アーク転移が不可能となり、
再始動性、特に瞬時再始動性が大幅に悪化してしまう。

【０００９】図１１は近接導体を有するショートアーク
型のメタルハライドランプの連続点灯後の消灯時間に応
じた再始動不良確率を示す分布図であり、図１１（ａ）
は逆極性始動パルス方式による場合、図１１（ｂ）は正
極性始動パルス方式による場合を示す。正極性始動パル
ス方式とは、逆極性始動パルス方式と逆で、ランプ電流
方向と始動用の高圧パルスの印加方向とを同一とする方
式である。図示の再始動不良確率の分布によれば、逆極
性始動パルス方式の場合には、消灯直後の再始動時に特
にその始動性が悪いことがわかり、かといって、正極性
始動パルス方式によれば消灯直後の瞬時再始動性はよい
ものの、ランプが冷えた状態にあるときの本来の始動性
が悪いことがわかる。

【００１０】ちなみに、このような現象は、近接導体２
を持たないランプの場合、殆ど観測できず、十分な始動
用の高圧パルスを印加している限り、瞬時再始動が可能
である。

【００１１】そこで、本発明は、陰極近傍のランプ外周
に近接導体を設けて失透等に対する信頼性を向上させた
ショートアーク型の高圧放電ランプに対する初期始動性
および瞬時再始動性を向上させることができる高圧放電
灯点灯回路、高圧放電灯点灯装置および画像表示装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の高
圧放電灯点灯回路は、接近対向させた陽極と陰極とを有
して陰極近傍のランプ外周に近接導体を有する高圧放電
ランプの点灯を維持させる直流電源部を含む直流点灯回
路と；始動用の高電圧パルスの印加極性を正負で切り換
えて高圧放電ランプに印加する始動回路と；を備えてい
る。

【００１３】本発明においては、始動回路による高電圧
パルスの印加極性が適宜正負切り換えられて印加される
ので、逆極性始動パルス方式と正極性始動パルス方式と
が混在した始動方式となる。ここに、逆極性始動パルス
方式の有効性は、主に起動直後のランプインピーダンス
が低い場合、即ち、消灯時間が十分に長くて高圧放電ラ
ンプが十分に冷えている場合の初期始動時である。この
ような状況下では、正極性始動パルスを印加しても陽極
・陰極間の絶縁破壊は可能であるが、グロー放電からア
ーク放電に転移させることは困難であり、始動させるこ
とができない。よって、初期始動時には逆極性始動パル
スの印加を受けて高圧放電ランプは確実に始動する。一
方、起動直後のランプインピーダンスが高い場合、即
ち、消灯時間が短くて高圧放電ランプの温度が高い場合
には、逆極性始動パルスの優位性は低く、逆極性始動パ
ルス、正極性始動パルスのいずれであってもグロー・ア
ーク転移は可能であるが、逆極性始動パルスによる場合
にはグロー放電が近接導体の影響で湾曲してしまう可能
性が高く、湾曲した場合にはアーク放電への転移が不可
能となる。ここに、近接導体を有する高圧放電ランプの
場合の再始動時にグロー放電が湾曲する原因を考える
と、近接導体により初期電子が方向性を失うためであ
る。そこで、初期電子の発生を陰極側から行なうように
すれば、陽極近傍の電位は陽極先端のみに集中するた
め、陰極から陽極先端に向けて直線的に移動する。さら
には、近接導体近傍は初期電子発生側と同電位となるた
め、陰極近傍では、電子の湾曲を抑制するように作用す
る。加えて、陰極は安定点灯時には先端しか赤熱せず、
全体が赤熱する陽極とは異なり、再始動時であっても、
陰極根元付近の温度は比較的低く、陰極根元から初期電
子を放出する確率は非常に低い。つまり、近接導体を有
する高圧放電ランプであっても、再始動時に限って正極
性始動パルスを印加することにより、瞬時再始動性が大
幅に向上する。

【００１４】本発明において、直流電源部を含む直流点
灯回路としては、始動点灯後の高圧放電ランプの点灯を
直流方式で維持させるものであればよく、直流電源部か
ら供給する直流電圧としては脈流電圧であってもよく、
要は、ランプ電流が連続的に反転を繰り返さない点灯方
式であればよい。また、単独で設けられた直流電源を利
用するものでも、商用交流電源に基づき直流電圧を生成
する倍電圧整流電源や全波整流電源を用いるものであっ
てもよい。始動回路は、例えば、パルストランス等を含
んで構成されるが、始動用の高電圧パルスの印加極性を
正負で切り換えるための構成としては、請求項２記載の
発明のように、高圧放電ランプに対する正負の電源線上
に別個に設けられて切り換え使用される印加極性の異な
る一対のパルス発生器を有するように構成してもよく、
或いは、高圧放電ランプに対する正負のいずれかの電源
線上に設けられて高電圧パルスを発生させるパルス発生
器と、パルス発生器が発生する高電圧パルスの印加極性
を切り換える極性切換回路とを有する構成としてもよ
い。また、印加する高電圧パルスの印加極性の切り換え
タイミングとしては、初期始動時には逆極性始動パルス
が印加され、再始動時には正極性始動パルスが印加され
るようにすればよいが、その判断目安として、請求項４
記載の発明のように、連続点灯後の消灯時間に応じて印
加極性の切り換えを行なうようにしてもよい。即ち、連
続点灯直後であれば正極性始動パルス側とし、連続点灯
後の消灯時間が長い場合には逆極性始動パルス側となる
ようにすればよい。さらには、切り換え制御の容易化を
図るため、パルス毎に交互に切り換え、或いは、一定パ
ルス毎に交互に切り換え、又は、ランダムパルス毎に交
互に切り換えて逆極性始動パルスや正極性始動パルスを
印加させるようにしてもよい。逆極性始動パルスと正極
性始動パルスとが混在している場合には、始動に有利な
ほうのパルスにて確実に始動点灯することになる。

【００１５】また、請求項５記載の発明のように、パル
ス発生器は、第３巻線を有するパルストランスを介して
高圧放電ランプに高電圧パルスを印加するように構成さ
れており、第３巻線には特定電圧で導通する定電圧導通
素子が直列に接続されているものを用いれば、始動時に
設定値以上に高くなりやすい第１発目の高電圧パルスを
定電圧導通素子の導通した第３巻線の存在により抑制で
き、設定値以下に留まる第２発目以降の高電圧パルスに
関しては定電圧導通素子が導通せず第３巻線が抑制機能
を発揮しないため、始動用に供することができる。

【００１６】本発明において、第３巻線としては１ター
ン分あれば十分である。また、定電圧導通素子として
は、サイダック等の半導体スイッチング素子の他、エア
ギャップ等でもよい。

【００１７】請求項６記載の発明の高圧放電灯点灯装置
は、請求項１ないし５のいずれか一に記載の高圧放電灯
点灯回路と；接近対向させた陽極と陰極とを有し、か
つ、陰極近傍のランプ外周に近接導体を有して、高圧放
電灯点灯回路により始動して点灯維持される高圧放電ラ
ンプと；を備えている。従って、請求項１ないし４のい
ずれか一に記載の高圧放電灯点灯回路を用いているの
で、初期始動時、瞬時再始動時に問わず、安定して始動
点灯させることができる。

【００１８】本発明において、高圧放電ランプとして
は、ハロゲン化合物を発光寄与媒体として封入したバル
ブ内で陽極と陰極とを３mm程度といった具合に極めて接
近させて対向配置させてなる所謂ショートアーク型のメ
タルハライドランプ等のランプであって、陰極近傍のラ
ンプ外周に陰極と同電位を示す近接導体を配設させたも
のであればよい。この場合の近接導体としては、ワイヤ
部材等が用いられる。画像表示装置用の光源として用い
る場合には、例えば明るい室内でも使用可能な高効率な
２５０Ｗ程度のランプが用いられる。

【００１９】請求項７記載の発明の画像表示装置は、請
求項６記載の高圧放電灯点灯装置と；表示する画像の画
像データを出力する画像データ出力装置と；高圧放電ラ
ンプの照射光および画像データ出力装置より出力された
画像データを受けて、画像データに応じた画像を形成す
る画像形成部と；を備えている。従って、請求項５記載
の高圧放電灯点灯装置を光源装置に用いているので、再
始動を含めて始動特性がよい照明の基に、画像データの
表示を行なわせることができる。

【００２０】本発明において、画像表示装置としては、
液晶ビデオプロジェクタ、映写装置、オーバヘッドプロ
ジェクタ等がある。液晶ビデオプロジェクタに関して
は、スクリーン投射方式でも、液晶自体に表示された画
像を直接見る方式のものでもよい。画像データ出力装置
や画像形成部は、画像表示装置に応じたものが用いら
れ、例えば、液晶ビデオプロジェクタの場合であれば、
ＮＴＳＣ方式によるビデオ信号を出力するものや、液晶
デバイスなどが用いられる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
ないし図３を参照して説明する。図１は本実施の形態の
高圧放電灯点灯装置を示す概略ブロック、図２はその具
体的な構成を示す回路図である。図１において、１１は
高圧放電ランプであるメタルハライドランプであり、ハ
ロゲン化合物を封入したバルブ内で陽極と陰極とを３mm
程度に極めて接近させて対向配置させて所謂ショートア
ーク型のものが用いられている。このメタルハライドラ
ンプ１１において、陰極近傍のランプ外周には近接導体
１２が配設され、陰極と接続されることにより陰極と同
電位とされている。

【００２２】このようなメタルハライドランプ１１の陽
極・陰極間にはメタルハライドランプ１１を直流方式で
点灯状態を維持させる点灯回路１３が接続されている。
この点灯回路１３はその入力部分に直流電源部（図示せ
ず）を含むが、この直流電源部は他の電子回路用電源を
併せ持つ。また、メタルハライドランプ１１を点灯維持
させるための降圧チョッパ方式等の点灯回路制御部も含
まれるが、この部分も完全に電子化されており、メタル
ハライドランプ１１を安定させて点灯させるように緻密
に制御する機能を有する。さらに、点灯回路１３とメタ
ルハライドランプ１１との間には始動時にメタルハライ
ドランプ１１に高電圧パルスを印加するための始動回路
１４が介在されている。本実施の形態では、始動回路１
４は高電圧パルスの印加極性を異ならせた一対の始動回
路１４ａ，１４ｂからなり、始動回路１４ａは陽極側に
対する電源線上、始動回路１４ｂは陰極側に対する電源
線上に各々配設されている。これらの始動回路１４ａ，
１４ｂも点灯回路１３と同一基板上に実装されている。
また、これらの始動回路１４ａ，１４ｂは高電圧パルス
発生用のパルストランスＰＴ₁ ，ＰＴ₂ を主体とするも
ので、これらのパルストランスＰＴ₁ ，ＰＴ₂ がその駆
動系とともにウレタン樹脂で封入され、高耐電圧コネク
タを介してメタルハライドランプ１１の陽極、陰極側と
高耐電圧シリコン被覆ケーブルで接続されている。

【００２３】始動回路１４ａ，１４ｂの構成例を図２を
参照して説明する。点灯回路１３の直流電源部の正負出
力間には抵抗Ｒ₀ とコンデンサＣ₀ との直列回路が接続
され、コンデンサＣ₀ の両端間電圧が所定電圧まで上が
ると導通するサイダック１５が設けられている。このサ
イダック１５の他端は駆動用トランスＴ₀ の中間点に接
続されている。ここに、始動回路１４ａ側にあっては、
駆動用トランスＴ₀ の一端側にダイオードＤ₁ を介して
スイッチング用のエアギャップ１６ａが接続され、この
エアギャップ１６ａとパルストランスＰＴ₁ の１次巻線
Ｎ₁₁との間にはこの１次巻線Ｎ₁₁とで高周波発振回路を
形成するコンデンサＣ₁ が接続されている。始動回路１
４ｂ側にあっても同様であり、駆動用トランスＴ₀ の一
端側にダイオードＤ₁ を介してスイッチング用のエアギ
ャップ１６ｂが接続され、このエアギャップ１６ｂとパ
ルストランスＰＴ₂ の１次巻線Ｎ₁₂との間にはこの１次
巻線Ｎ₂₁とで高周波発振回路を形成するコンデンサＣ₂
が接続されている。

【００２４】つぎに、本実施の形態の作用について説明
する。電源投入後、コンデンサＣ₀が充電されてその両
端間電圧が所定電圧まで上がると、サイダック１５が導
通し、駆動用トランスＴ₀ に電流が流れる。駆動用トラ
ンスＴ₀ の出力波形は振動を伴うパルス波形となり、こ
のパルス波形の＋，−が各々別々に始動回路１４ａ，１
４ｂに充電電流として流入する。例えば、始動回路１４
ａ側に流れる場合において、コンデンサＣ₁ の両端間電
圧がエアギャップ１６ａの放電電位に至ると、パルスト
ランスＰＴ₁ 側に電流が流れる。この時、１次巻線Ｎ₁₁
と２次巻線Ｎ₁₂との巻線比に従い昇圧された高電圧パル
スが発生し、メタルハライドランプ１１の陽極側に印加
される。一方、始動回路１４ｂ側に流れる場合におい
て、コンデンサＣ₂ の両端間電圧がエアギャップ１６ｂ
の放電電位に至ると、パルストランスＰＴ₂ 側に電流が
流れる。この時、１次巻線Ｎ₂₁と２次巻線Ｎ₂₂との巻線
比に従い昇圧された高電圧パルスが発生し、メタルハラ
イドランプ１１の陰極側に印加される。

【００２５】ここに、メタルハライドランプ１１に印加
する高電圧パルスの切り換えは、ランダムに行なわれ、
メタルハライドランプ１１の始動時には逆極性始動パル
スと正極性始動パルスとがランダムに混在する状態で印
加されるので、メタルハライドランプ１１が冷えている
場合にはランプ電流に対して逆方向となる逆極性始動パ
ルスで始動させることができ、再始動時であってランプ
温度が高い場合にはランプ電流に対して同方向となる正
極性始動パルスで始動させることができる。即ち、生成
される高電圧パルスの極性はランダムに切り換えられる
が、有利な極性の始動パルスでメタルハライドランプ１
１を確実かつ瞬時に始動させることができる。

【００２６】図３は逆極性始動パルス、正極性始動パル
ス混在方式によるメタルハライドランプ１１の連続点灯
後の消灯時間に応じた再始動不良確率を示す分布図であ
る。図示の再始動不良確率の分布によれば、メタルハラ
イドランプ１１の消灯時間が長くて冷えている場合の初
期始動性と、消灯時間が短くてランプ温度が高い場合の
瞬時再始動性とがともによく、始動性に優れていること
がわかる。

【００２７】本発明の第２の実施の形態を図４を参照し
て説明する。図４は本実施の形態の高圧放電灯点灯装置
の具体的な構成を示す回路図である。図１ないし図３で
示した部分と同一部分或いは同等の機能を果たす部分は
同一符号を付して示し、説明は省略する（後述する実施
の形態でも同様とする）。本実施の形態では、正負の電
源線上に別個に設けられた始動回路１４ａ，１４ｂに対
して動作切換回路１７が付加され、定期的に高電圧パル
スの印加極性が切り換えられるように構成されている。
即ち、駆動用トランスＬ₀₁，Ｌ₀₂やサイダック１５ａ，
１５ｂが始動回路１４ａ，１４ｂ毎に分けて設けられ、
かつ、コンデンサＣ₀ もコンデンサＣ₀₁，Ｃ₀₂として始
動回路１４ａ，１４ｂ用に分割されて設けられ、いずれ
のコンデンサＣ₀₁，Ｃ₀₂を無効にするかを切り換えるス
イッチング素子（又は、リレー接点）１８ａ，１８ｂが
設けられている。

【００２８】これにより、図示しない制御回路によって
スイッチング素子１８ａ，１８ｂのオン・オフを定期的
に切り換えることにより、スイッチング素子１８ａ，１
８ｂで短絡されていないほうのコンデンサＣ₀₁，Ｃ₀₂を
含む始動回路１４ａ，１４ｂが有効となり、高電圧パル
スを発生させる。よって、制御回路の制御によって、高
電圧パルスの印加極性の切り換えを自在に行なえること
になる。

【００２９】本発明の第３の実施の形態を図５および図
６を参照して説明する。図５は本実施の形態の高圧放電
灯点灯装置を示す概略ブロック、図６はその具体的な構
成を示す回路図である。本実施の形態では、始動回路２
１が１つのみとされ、陰極側または陽極側のいずれかの
電源線上に設けられている。ここに、この始動回路２１
は極性切換回路なる極性反転回路２２を備えている。ま
ず、始動回路２１はパルストランスＰＴによるパルス発
生器を主体とするものであり、点灯回路１３の直流電源
部の正負出力間には抵抗Ｒ₀ とコンデンサＣ₀ との直列
回路が接続され、コンデンサＣ₀ の両端間電圧が所定電
圧まで上がると導通するサイダック１５が設けられてい
る。このサイダック１５の他端は駆動用トランスＴ₀ の
中間点に接続されている。この駆動用トランスＴ₀ の一
端側とパルストランスＰＴのセンタタップとの間にはコ
ンデンサＣ₃ が接続されている。このコンデンサＣ₃ の
一端が接続されたセンタタップにてパルストランスＰＴ
には一対の１次巻線Ｎ₁₁，Ｎ₁₂が設定され、１次巻線Ｎ
₁₁，Ｎ₁₂毎にコンデンサＣ₃ と並列となるエアギャップ
２３ａ，２３ｂが設けられている。これらのエアギャッ
プ２３ａ，２３ｂは制御電極付きの３極管構造のもの
で、極性反転回路２２から与える外部トリガを交互にオ
ン・オフさせることにより、パルストランスＰＴの２次
巻線Ｎ₂ に発生する高電圧パルスの極性が反転切り換え
されることになる。

【００３０】本発明の第４の実施の形態を図７を参照し
て説明する。図７は本実施の形態の画像表示装置の概略
を示すブロック構成図である。この画像表示装置３１
は、例えば液晶ビデオプロジェクタへの適用例を示し、
画像をスクリーン３２上に投影する方式である。この画
像表示装置３１は、図２、図３または図６に示したよう
な構成からなる高圧放電灯点灯装置３３と、画像データ
出力装置３４と、画像形成部３５とにより構成されてい
る。画像形成部３５としては、例えば、画像形成液晶系
が用いられている。ここに、メタルハライドランプ１１
としては、明るい室内でも使用できる高効率な２５０Ｗ
のランプが用いられている。

【００３１】このような構成において、メタルハライド
ランプ１１による点光源状の照射光は画像形成部３５へ
与えられる。一方、画像データ出力装置３４は例えばＮ
ＴＳＣ方式による画像データを画像形成部３５に与え、
画像データに応じて駆動させる。よって、画像形成部３
５はメタルハライドランプ１１の照射光および画像デー
タ出力装置３４により与えられた画像データに応じた画
像を形成する。この画像はスクリーン３２上に投影され
る。

【００３２】このような画像表示装置３１によれば、光
源として機能するメタルハライドランプ１１が再始動時
を含めて始動性に優れているので、表示の立上り特性を
向上させることができる。

【００３３】本発明の第５の実施の形態を図８および図
９を参照して説明する。図８は本実施の形態のパルスト
ランス構造を示す模式図、図９はそのパルストランスを
用いた高圧放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施
の形態では、始動用の高電圧パルスを発生させるための
パルストランスＰＴが、点灯回路１３・メタルハライド
ランプ１１間に接続される２次巻線Ｎ₂ と、内部に不活
性ガス等の気体が封入されたエアギャップ１６ａ，１６
ｂのようなエアギャップ１６による高電圧発振回路が接
続される１次巻線Ｎ₁ の他に、定電圧導通素子３６が直
列に接続される３次巻線Ｎ₃ を備えて構成されている。
ここに、定電圧導通素子３６はサイダック等の半導体ス
イッチング素子やエアギャップ等によるものであって、
特定電圧で導通動作するものが用いられている。

【００３４】このような３次巻線Ｎ₃ を付加する理由に
ついて図１２および図１３を参照して説明する。図１２
は従来のパルストランス構造を示す模式図、図１３はエ
アギャップ１６等に用いられるガス封入高電圧スイッチ
ングギャップの動作特性図である。一般に、内部に不活
性ガス等の気体を封入した高電圧パルス発生用のエアギ
ャップ１６の特性として、連続発振時に比べて、長時間
休止後の第１発目の動作電圧が図１３に示すように高め
になってしまう現象がある。このため、エアギャップ１
６の特性から、長時間休止後にメタルハライドランプ１
１を始動点灯させようとした場合、動作電圧の上昇割合
に応じて設計値以上の高電圧パルスが出力されてしま
う。このためメタルハライドランプ１１に対する出力コ
ネクタやケーブルの耐電圧以上の電圧が印加されてしま
い、高電圧パルスがメタルハライドランプ１１に到達す
る前に短絡し、点灯不良や短絡部分でアーク転移が生じ
て発煙・発火といった事態に陥ることもあり得る。かと
いって、第１発目の高電圧パルスの電圧値を設計値に合
わせるようにすると、第２発目以降の高電圧パルスの電
圧値が低下してしまい、第１発目の高電圧パルスで始動
しなかった場合には、第２発目以降の高電圧パルスでは
絶縁破壊が不可能となり、始動点灯させることができな
い欠点がある。

【００３５】この点、本実施の形態のパルストランスＰ
Ｔにおいては、特定電圧で同筒鵜動作する定電圧導通素
子３６が接続された３次巻線Ｎ₃ を備えているので、エ
アギャップ１６が連続発振時の動作電圧で動作している
場合には定電圧導通素子３６が導通せず、長時間休止後
の第１発目の過大な高電圧パルスでは定電圧導通素子３
６が導通するように特定電圧を設定することにより、長
時間放置後の第１発目の高電圧パルスの電圧値を抑制す
ることで、安全かつ確実に始動点灯させることができ
る。

【００３６】より具体的な構成例について説明する。ま
ず、エアギャップ１６は３ｋＶで動作するように設定さ
れており、連続発振時には３Ｖ±１０％の範囲内で動作
するが、長時間休止後には４．５ｋＶ程度の動作電圧に
上昇する場合がある。ここに、１次巻線Ｎ₁ の巻線数が
１０ターン、２次巻線Ｎ₂ が９０ターンであるので、連
続発振時には約３０ｋＶの高電圧パルスを発生させるこ
とができる。これらの巻線Ｎ₁ ，Ｎ₂ とは別個に、１タ
ーン巻かれた３次巻線Ｎ₃ が、特定電圧が３００Ｖに設
定された定電圧導通素子３６が設けられており、長時間
休止後の第１発目の高電圧パルス発生時に、エアギャッ
プ１６に対する動作電圧が過剰に上昇した場合のみ、こ
の定電圧導通素子３６が導通する。定電圧導通素子３６
が導通すると、１ターン分の３次巻線Ｎ₃ に電力が流れ
込むため、２次巻線Ｎ₂ 側に高電圧パルスは十分に抑制
される。その後、第２発目以降で発振が安定した動作電
圧の場合には３次巻線Ｎ₃ は非導通となるため、この３
次巻線Ｎ₃ がない状態と等価的となり、２次巻線Ｎ₂ 側
には十分な始動エネルギーが供給される。ここに、第２
発目以降の高電圧パルスの電圧値は３０ｋＶに設定され
ており、ランプ接続コネクタや周辺金属部分との絶縁
は、この値（３０ｋＶ）に準じて行なわれる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１ないし４記載の発明によれば、
陰極近傍のランプ外周に近接導体を設けた高圧放電ラン
プを始動点灯させる上で、始動用の高電圧パルスの印加
極性を正負で切り換えて高圧放電ランプに印加する始動
回路を備えているので、高圧放電ランプが冷えている場
合にはランプ電流に対して逆方向の極性を持たせた高電
圧パルスで始動させることができ、再始動時であってラ
ンプ温度が高い場合にはランプ電流に対して同一方向の
極性を持たせた高電圧パルスで始動させることができ、
結局、ランプ状態において有利な極性の高電圧パルスで
確実に始動点灯させることができ、初期始動時および瞬
時再始動時の始動特性を簡単に向上させることができ
る。

【００３８】請求項５記載の発明によれば、パルス発生
器して、第３巻線を有するパルストランスを介して高圧
放電ランプに高電圧パルスを印加するように構成されて
おり、第３巻線には特定電圧で導通する定電圧導通素子
が直列に接続されたものが用いられているので、始動時
に設定値以上に高くなりやすい第１発目の高電圧パルス
を定電圧導通素子の導通した第３巻線の存在により抑制
することができ、設定値以下に留まる第２発目以降の高
電圧パルスに関しては定電圧導通素子が導通せず第３巻
線が抑制機能を発揮しないため、始動用に供することが
でき、安全かつ確実に始動点灯させることができる。

【００３９】請求項６記載の発明によれば、請求項１な
いし５のいずれか一に記載の高圧放電灯点灯回路を用い
ているので、初期始動時、瞬時再始動時を問わず、安定
して始動点灯する高圧放電灯点灯装置を提供することが
できる。

【００４０】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の高圧放電灯点灯装置を光源装置に用いているので、
再始動を含めて始動特性がよい照明の基に、画像データ
の表示を行なわせることができる画像表示装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の高圧放電灯点灯装
置を示す概略ブロック

【図２】その具体的な構成を示す回路図

【図３】逆極性始動パルス、正極性始動パルス混在方式
によるメタルハライドランプの連続点灯後の消灯時間に
応じた再始動不良確率を示す分布図

【図４】本発明の第２の実施の形態の高圧放電灯点灯装
置の具体的な構成を示す回路図

【図５】本発明の第３の実施の形態の高圧放電灯点灯装
置を示す概略ブロック

【図６】その具体的な構成を示す回路図

【図７】本発明の第４の実施の形態の画像表示装置の概
略を示すブロック構成図

【図８】本発明の第５の実施の形態のパルストランス構
造を示す模式図

【図９】そのパルストランスを用いた高圧放電灯点灯装
置を示す回路図

【図１０】従来のショートアーク型のメタルハライドラ
ンプに対する高圧放電灯点灯回路を示す概略ブロック図

【図１１】近接導体を有するショートアーク型のメタル
ハライドランプの連続点灯後の消灯時間に応じた再始動
不良確率を示す分布図であり、（ａ）は逆極性始動パル
ス方式による場合、（ｂ）は正極性始動パルス方式によ
る場合

【図１２】従来のパルストランス構造を示す模式図

【図１３】ガス封入高電圧スイッチングギャップの動作
特性図

【符号の説明】

１１：高圧放電ランプ１２：近接導体１３：点灯回路１４ａ，１４ｂ：始動回路２１：始動回路２２：極性切換回路３３：高圧放電灯点灯装置３４：画像データ出力装置３５：画像形成部３６：定電圧導通素子ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ：パルス発生器Ｎ₃ ：第３巻線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接近対向させた陽極と陰極とを有して陰
極近傍のランプ外周に近接導体を有する高圧放電ランプ
の点灯を維持させる直流電源部を含む直流点灯回路と；
始動用の高電圧パルスの印加極性を正負で切り換えて高
圧放電ランプに印加する始動回路と；を備えることを特
徴とする高圧放電灯点灯回路。
【請求項２】始動回路は、高圧放電ランプに対する正
負の電源線上に別個に設けられて切り換え使用される印
加極性の異なる一対のパルス発生器を有している；こと
を特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点灯回路。
【請求項３】始動回路は、高圧放電ランプに対する正
負のいずれかの電源線上に設けられて高電圧パルスを発
生させるパルス発生器と、パルス発生器が発生する高電
圧パルスの印加極性を切り換える極性切換回路とを有し
ている；ことを特徴とする請求項１記載の高圧放電灯点
灯回路。
【請求項４】印加極性の切り換えは、連続点灯後の消
灯時間に応じて行なわれる；ことを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか一記載の高圧放電灯点灯回路。
【請求項５】パルス発生器は、第３巻線を有するパル
ストランスを介して高圧放電ランプに高電圧パルスを印
加するように構成されており、第３巻線には特定電圧で
導通する定電圧導通素子が直列に接続されている；こと
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の高圧
放電灯点灯回路。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか一に記載の
高圧放電灯点灯回路と；接近対向させた陽極と陰極とを
有し、かつ、陰極近傍のランプ外周に近接導体を有し
て、高圧放電灯点灯回路により始動して点灯維持される
高圧放電ランプと；を備えることを特徴とする高圧放電
灯点灯装置。
【請求項７】請求項６記載の高圧放電灯点灯装置と；
表示する画像の画像データを出力する画像データ出力装
置と；高圧放電ランプの照射光および画像データ出力装
置より出力された画像データを受けて、画像データに応
じた画像を形成する画像形成部と；を備えることを特徴
とする画像表示装置。