JPS63216296A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、放電灯点灯装置、特にキセノンアークラン
プを点灯する放電灯点灯装置に関する。

（従来技術） 従来のキセノンアークランプを安定して点灯させる方法
として、キセノンアークランプのアーク近傍に永久磁石
あるいは電磁石を設け、アークの不安定状態を最少限に
するものがある（実公昭４９−４５８１５、実公昭４６
−１５９８３、特公昭４６−１６３９３）。これはキセ
ノンアークランプを地面に対して平行に設置した場合に
より効果のあるものである。一般的にキセノンアークラ
ンプのアークは水平点灯の場合、ランプバルブ内部のキ
セノンガスの浮力あるいは内部の熱の対流などによって
水平面に対して垂直上部方向へアークの状態が移動し、
ランプバルブの上部壁を異常に加熱する現象が生じる。

これによって、ランプバルブが破損する極めて危険な状
態になる。この危険を避ける従来例の１つとして永久磁
石をキセノンアークランプのアークの近傍に設置し、磁
石の磁力によってアークを水平に保つ方法がある。

この方法により水平点灯時のアークの位置を水平に保つ
ことができる。また、キセノンアークランプを水ｊ、Ｊ
Ｌ点灯した場合のアークのふらつき方向が左右方向ある
いは」二下方向に変化する場合に対応する方法として、
左右方向の磁界制御機構と−に下方向の磁界制御機構と
を設けて、それぞれの磁界強度を変化させ′、アークを
安定な位置に制御する方法がある。その他の公知の技術
としては常に外部の磁界の影響を受けないようにアーク
の近傍全周に磁界制御機構を設けたものがある。また、
映写機に用いられるキセノンアークランプにおいては、
映写機の使い勝手上、定格使用状態とアイリング状態と
があり、このモードを切替える時に前述の如くアークの
状態を安定させる技術もすでに公知である。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の方法では、例えば永久磁石を用いた場合などは磁
力が一定のためキセノンアークランプのアーク状態の急
激な変化あるいはランプに供給する電流が変化した場合
には、対応しきれない欠点がある。また、電磁石を用い
た磁力制御機構を用いた例でも先行技術の中ではランプ
点灯後の定常点灯の期間中にはアークを安定させる効果
がある。

しかし、例えば連続的にランプ電流を変化させて、即ち
パルス的にキセノンアークランプを点灯させるような使
い方には対応しきれない欠点がある。

この発明は上記問題を解決するためにキセノンアークラ
ンプのアークの不安定な状態を常にランプの供給電流及
びランプの電流の変化のタイミングに同期させて磁界制
御を行って調整し、安定させるため高速でキセノナーク
ランプをパルス点灯する場合でも十分安定したアーク状
態を得ることのできるキセノンアークランプ安定方法及
び装置を提供することにある。また、写真撮影の場合に
用いるフラッシュ機能としてのタイミングにも同期させ
ることによりランプをフラッシュさせた場合にも同様の
効果が得られる。

（問題点を解決する手段および作用） この発明によると、キセノンアークランプとキセノンア
ークランプを点灯させるための点灯装置と点灯時のラン
プ供給電流を任意のタイミングで制御するタイミング発
生回路とが接続されており、タイミング発生回路より出
力される信号が同期回路と信号伝達手段を経由して磁界
制御回路に接続されており、磁界制御回路はキセノンア
ークランプのアークの近傍に設けられた磁界発生器に接
続される。

タイミング発生回路により任意のパルスが点灯装置と同
期回路に出力されると、キセノンアークランプはパルス
のタイミングに同期してランプ電流を変化しながら点灯
する。これによって、ランプのアークもタイミングに同
期して変動するが、同期回路と信号伝達手段を経由して
磁界制御回路に人力した同期信号はアーク近傍に設けた
磁界発生器の磁力を磁界発生回路によりアーク変動のタ
イミングに同期して変化させるためキセノンアークラン
プのアークの変動はバランス良く安定する。

更に、この発明によると、点灯装置とキセノンアークラ
ンプの間にランプの電流あるいは電圧を検出する検出回
路が設けられ、検出回路により出力される信号は任意ラ
ンプの供給電流の基準レベルと比較して磁界発生器の磁
力のレベルを決定する比較器を介して磁界制御回路に入
力される。したがって、ランプの供給電流を常に検知し
て磁界発生器の磁力レベルを自動的に制御できるためラ
ンプのパルス点灯のタイミングと、更にランプの電流の
変化の両方に対応した適正な磁力をキセノンアークラン
プのアークに供給できるので、より安定したキセノンア
ークランプの点灯が可能となる。

（実施例） 第１図において、キセノンアークランプ１はランプを点
灯させるための点灯装置２に接続されている。この点灯
装置２はランプへの供給電流を任意のタイミングに同期
して変えることができる機能を存しており、任意のタイ
ミング信号を発生するタイミング発生回路３に接続され
る。タイミング発生回路３は同期回路４及び信号伝達手
段５を介して磁界制御回路６に接続されると共にキセノ
ンアークランプ１のアークの近傍に設けられ、アークの
変動を抑制する磁力を発生する磁界発生器７に接続され
る。

一般的にキセノンアークランプ１は地面に対して水平に
設置して点灯されると、第３図に点線で示すようにキセ
ノンアークランプのアークの位置が地面に対して垂直方
向に移動することは知られており、従来技術の説明でい
くつか述べたような解決手段が提示されている。この現
象はランプバルブ内のガスの浮力及び熱の対流によるも
のと言われている。この現象に対する従来の解決手段で
は、ランプ点灯初期の時間及び一定電流で連続点灯して
いる場合に対しては、その効果が認められている。

この発明では、上記以外の用途として、特にキセノンア
ークランプを任意のタイミングに同期して電流を増減し
た場合の用途が考慮されている。

第３図のように水平点灯時にランプ供給電流の増減を行
うと、ランプ電流が増加した場合に前述と同様にアーク
の位置が地面に対して垂直方向に移動する。この状態を
長時間連続して行うとランプのバルブが一方向に異常に
過熱され、破損するばかりでなく、ランプの電極の消耗
が著しく加速し、ランプ寿命も極度に悪化する。

第４図は子の発明に利用する磁界制御の原理を示してい
る。例えば磁性体にコイルを巻付け、このコイルに電流
を流すと、電流の方向及び大きさ並びに巻線の巻数に応
じた磁界が発生する。この磁界はコイルに流す電流をオ
ン、オフすることにより、磁界により得られた磁力を制
御することかできる。従って、磁力を制御する手段はコ
イルに流れる電流、コイルの巻数等によって制御できる
ことが分かる。この発明は、前述のように磁力をランプ
供給電流の変化のタイミングに同期して変化させ、この
磁力発生手段をキセノンアークランプのアーク近傍に設
けることにある。

次に、第２図のタイミングチャートを参照してこの発明
の詳細な説明する。キセノア−クランプ１を点灯する点
灯装置２はタイミング発生回路３により出力されるタイ
ミングパルスに同期してランプ供給電流を増減できる機
能を有するので第２図のようにタイミングパルスのＨレ
ベルおよびＬレベルに同期してランプ１への供給電流を
増減する。実施例では、タイミングパルスがＨレベルの
時に２０Ａとなり、Ｌレベルの時にＩＯＡとなるように
設定されている。ランプ供給電流が２ＯＡになると、キ
セノンアークランプ１のアークは第３図の点線のように
地面に対して垂直上方向に変動しようとする。一方、タ
イミングパルスは同期回路４によりアークの変動のタイ
ミングに同期化され、信号伝達手段５を介して磁界制御
回路６に供給される。磁界制御回路６はランプ供給電流
が２０ＡとＩＯＡの時のそれぞれの状態に対してアーク
が安定するような磁力を磁界発生器７が発生できるよう
に調整されている。

第２図には、ランプ供給電流が２０Ａの時には強、ＩＯ
Ａの時には弱として発生磁界強度レベルが示されている
。この実施例では、任意のタイミングパルスに同期して
キセノンアークランプを点灯させると、そのタイミング
に同期してアークが変動しようとするが、タイミングパ
ルスに同期してアーク変動を抑制する適正な磁力がキセ
ノアークランプ１のアーク近傍に設けられた磁界発生器
７により発生されるため、ランプ供給電流の変化に対し
て常に一定したアークが得られる。従って、ランプの破
損防止、ランプ寿命の向上などが達成できる。

第５図ないし第７図を参照して他の実施例を説明する。

この実施例によるとキセノンアークランプ１にランプを
点灯するための点灯装置２がランプの供給電流あるいは
ランプ電圧を検出するための検出回路８を介して接続さ
れている。点灯装置２はランプの供給電流を任意のタイ
ミングに同期して可変する機能を有し、任意のタイミン
グ信号を発生するタイミング発生回路３に接続される。

タイミング発生回路３は同期回路４と信号伝達手段５を
介して磁界制御回路６に接続されると共にキセノンアー
クランプ１の近傍に設けられ、ア−りの変動を抑制する
磁力を発生する磁界発生器７に接続される。検出回路８
と磁界制御回路６との間には比較器９が設けられる。比
較器９はランプ供給電流などを検出する検出回路８より
ランプ電流レベル等の信号を入力し、任意の基準レベル
と比較し、磁界を制御するための信号を磁界制御回路６
へ供給する。

第６図に示すタイミングチャートに基づいて上記第２実
施例の動作を説明する。第１実施例と同様に任意のタイ
ミングパルスに同期してランプ供給電流を変化させると
、キセノンアークランプ１のアークは地面に対して水平
方向に変動しようとする。一方、磁界発生器７より発生
する磁力はタイミングパルスに同期してアークの変動を
抑制する。更に、検出回路８は常に点灯時のランプ供給
電流を検出し、検出信号は比較器９により供給電流゛に
対応する基準レベルと比較される。比較器９の出力は磁
界制御回路６に入力されされると、磁界制御回路６は比
較器出力信号に応じて磁界強度レベルを制御する。磁界
制御回路６の制御信号に応じて磁界発生器７はアークの
変動を適正に抑制する磁力を発生する。従って、ランプ
供給電流が任意に変動しても常にランプ供給電流を検出
し、適正な磁力をアークに供給できるので、より安定な
ランプの点灯が可能となる。

第６図において、例えばランプ供給電流が２０Ａの時は
“強レベル”、１５Ａの時は“中レベル”、１０Ａの時
は“弱レベル”になるように発生磁界強度レベルが設定
されている。また、発生磁界強度レベルは第６図に示す
ように減衰的に変化するように制御されても良い。

第７図に示す磁界制御方法によると、検出回路８の出力
に２つの比較器９−１．９−２が接続され、これら比較
器の基準端子は基準レベルＲＥＦＩ、ＲＥＦ２に接続さ
れている。比較器９−１の出力はＡＮＤゲートの一方入
力に接続され、比較器９−２の出力はインバータと抵抗
Ｒ２を介してトランジスタＴｒ２のベースに接続される
。ＡＮＤゲートの出力は抵抗Ｒ１を介してトランジスタ
Ｔｒｉのベースに接続される。トランジスタＴｒ３のコ
レクタは電源＋Ｖｃｃに接続され、エミッタは磁性体に
巻かれたコイルＮｌもしくはＮ２を介してトランジスタ
ＴｒｉのコレクタもしくはトランジスタＴｒ２のコレク
タに接続されており、トランジスタＴｒｉ、Ｔｒ２のエ
ミッタはＧＮＤに接続される。ダイオードＤｉ、Ｄ２゜
Ｄ３は各トランジスタのコレクタとＧＮＤとの間に接続
され、サージを吸収するためのダイオードである。

第７図の回路において、検出回路８によりキセノンアー
クランプ１のランプ供給電流が検出され、この検出レベ
ルが基準レベルＲＥＦＩを越え、基準レベルＲＥＦ２よ
り小さい場合には比較器９−１の出力はＨレベルとなり
、比較器９−２の出力はＬレベルとなる。従って、トラ
ンジスタＴｒｉがオンとなり、コイルの巻線ｎｌが選択
される。検出レベルが両基準レベルＲＥＦＩ。

ＲＥＦ２以上であると、両比較器９−１．９−２の出力
はＨレベルとなり、従って、トランジスタＴｒ２がオン
となり、巻線ｎ２が選択される。

トランジスタＴｒ３はランプ供給電流の変化に同期した
タイミングパルスによってオン、オフされる。従って、
このトランジスタＴｒ３がオンとなったとき、トランジ
スタＴｒｉが選択されていると、巻４９　ｎ　ｌに励磁
電流が流れ、トランジスタＴｒ２が選択されているとき
、巻線ｎ２に励磁電流が流れる。即ち、ランプ供給電流
の変化に応じて巻線ｎｌおよびｎ２から対応する強さの
磁力を発生し、アークを常に安定させることができる。

尚、第７図の回路のようにコイルの巻線数を変化させて
磁力を制御する代わりにコイルの励磁電流量を変化させ
てもよく、磁界発生器７とアークとの距離を変えるよう
にしても良い。

（発明の効果） この発明により、ランプの破損が防止され、安全性が向
上する。また、ランプの寿命及ランプの品質が向上する
。更に、ランプが長時間パルスにて点灯でき、しかもラ
ンプの点灯性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に従った放電灯点灯装置の
回路図、第２図は第１図の回路の動作を説明するための
タイミングチャート図、第３図はアーク発生状態を示す
図、第４図は磁界制御の原理を説明するための回路図、
第５図は他の実施例に従った放電灯点灯装置の回路図、
第６図は第５図の回路の動作を説明するためのタイミン
グチャート図、そして第７図は磁界制御回路の回路図で
ある。 １・・・キセノンアークランプ、２・・・点灯装置、３
・・・タイミング発生回路、４・・・同期回路、５・・
・信号伝達手段、６・・・磁界制御回路、７・・・磁界
発生器、８・・・検出回路、９・・・比較器。 出願人代理人　弁理士　坪　井　　４ 第１図 第　２　図 手続ネ…正書６２．７．１７ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 特願昭６２−４８０８５号 ２、弁明の名称 成型灯点灯装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （（０３７）　　オリンパス光学工業株式会社４、代理
人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号ＵＢＥビル６、補
正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）明細書中の第３頁第１５行目及び第１６行目に「
アイリング状態」とあるのを「アイドリンク状態」と訂
正する。 （′２Ｊ　　同第４頁第１４行目に「キセノナークラン
プ」とあるのを「キセノンアークランプ」と訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アーク放電する放電灯とこの放電灯を点灯するた
   めの点灯装置から成る放電灯点灯装置において、放電灯
   の点灯状態を制御するタイミング発生手段と、前記タイ
   ミング発生手段の出力信号を放電灯の点灯状態と同期さ
   せるための同期手段と、この同期手段より出力される同
   期信号を伝達する信号伝達手段と、前記同期信号により
   放電灯のアーク近傍に設けた磁界発生器の磁界の強度を
   前記同期信号に同期させて制御するための磁界制御手段
   とを設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. （２）前記同期手段は放電灯点灯状態を検出する検出手
   段と、前記検出手段により出力された信号と任意の基準
   レベルとを比較し、前記磁界制御手段の制御レベルを制
   御する信号を発生する比較手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。