JPH022278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は複数の高圧放電灯にそれぞれ加熱用
のヒータを添設して始動時の光束の立上がりを改
善した高圧放電灯点灯装置に関する。

［従来の技術］ 高圧放電灯は例えば始動用希ガス、水銀及び金
属ハロゲン化物を封入した発光管を備えている
が、このような放電灯は例えば低温状態にあると
きには高圧パルスを印加して始動点灯を行なつて
も発光管に封入されている水銀や金属ハロゲン化
物はほとんど蒸発されていないため光束の立上が
りが悪く、光束が正常状態に達して安定点灯する
までには数分を要するという問題がある。このた
め発光管にヒータを添設して発光管を加熱するこ
とにより封入されている水銀や金属ハロゲン化物
の蒸発を促進させ、始動時の光束の立上がりを改
善することが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしこのように高圧放電灯をヒータで加熱す
る方式を採用すると、高圧放電灯が１灯のみの場
合は使用するヒータも１本で済むので、たとえヒ
ータとして低温時に抵値が小さくなるヒータを使
用し通電開始時にある程度大きなインラツシユ電
流が流れてもそれ程問題とならないが、高圧放電
灯を複数使用する場合、ヒータも放電灯の数に対
応して複数使用されることになるので、この各ヒ
ータに同時に通電を開始すると通電開始時には相
当に過大なインラツシユ電流が流れることにな
り、これをカバーするには大きな容量の電源が必
要となり、電源が大形化する問題が発生する。特
に電源としてバツテリーを使用した場合には相当
に大きなバツテリーを用意しなければならず実用
上困難を来たす問題がある。

この発明はこのような問題を解決するために為
されたもので、複数の高圧放電灯に対してそれぞ
れ光束の立上がりを改善するための加熱用のヒー
タを添設するものにおいて、各ヒータのために過
大なインラツシユ電流が流れるのを防止でき、容
量の比較的小さな電源を使用することができる高
圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、複数の高圧放電灯と、電源に接続
され、各高圧放電灯をそれぞれ点灯制御する複数
の点灯回路と、各高圧放電灯にそれぞれ添設され
た複数のヒータと、この各ヒータのうち少なくと
も１つを他のヒータとは異なる時間タイミングで
それぞれ電源に接続制御する制御手段とを設けた
ものである。

［作用］ このような構成の本発明においては複数のヒー
タのうち少なくとも１つヒータに対する通電開始
を他の各ヒータへの通電開始とはタイミングをず
らせて行なうことができ、これによつて少なくと
も通電開始時のインラツシユ電流の量をヒータの
１本分減らすことができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

第１図において、１は電源としてのバツテリー
で、このバツテリー１に操作スイツチ２を介して
第１のリレー３のコイル３ｃを接続するととも
に、その第１のリレー３の常開接点3mを介して
点灯回路４，５，６をそれぞれ接続している。前
記各点灯回路４，５，６の出力端子にはそれぞれ
高圧放電灯７，８，９が接続されている。

前記各点灯回路４，５，６は周知の回路で、前
記バツテリー１に接続されると先ず内部の始動回
路が動作して高圧パルスを発生し、高圧放電灯
７，８，９に印加する。そして高圧放電灯７，
８，９が点灯を開始すると始動回路の動作を停止
させて放電灯７，８，９の点灯を維持する動作を
行なう。

前記各高圧放電灯７，８，９にはそれぞれ加熱
用のヒータ１０，１１，１２が添設されている。
高圧放電灯７に添設されたヒータ１０は前記バツ
テリー１に前記第１のリレー３の常開接点3mを
介して接続されている。

また、前記バツテリー１に第１のリレー３の常
開接点3mを介して抵抗１３とコンデンサ１４と
を直列に接続した第１の時定数回路１５を接続し
ている。この第１の時定数回路１５には第２のリ
レー１６のコイル１６ｃとNPN形の第１のトラ
ンジスタ１７との直列回路が並列に接続されてい
る。前記第１のトランジスタ１７のベースは前記
抵抗１３とコンデンサ１４との接続点に接続され
ている。

前記高圧放電灯８に添設されたヒータ１１は前
記バツテリー１に前記第１のリレー３の常開接点
3m及び第２のリレー１６の常開接点16mを直列
に介して接続されている。

また、前記バツテリー１に第１のリレー３の常
開接点3m及び第２のリレー１６の常開接点16m
を直列に介して抵１８とコンデンサ１９とを直列
に接続した第２の時定数回路２０を接続してい
る。この第２の時定数回路２０には第３のリレー
２１のコイル２１ｃとNPN形の第２のトランジ
スタ２２との直列回路が並列に接続されている。
前記第２のトランジスタ２２のベースは前記抵抗
１８とコンデンサ１９との接続点に接続されてい
る。

前記高圧放電灯９に添設されたヒータ１２は前
記バツテリー１に前記第１のリレー３の常開接点
3m、第２のリレー１６の常開接点16m及び第３
のリレー２１の常開接点21mを直列に介して接続
されている。

前記各時定数回路１５，２０はその時定数が例
えば等しく設定されている。

このような構成の本実施例において、操作スイ
ツチ２を投入すると第１のリレー３が動作し、各
点灯回路４，５，６が動作するとともにヒータ１
０のみに通電が開始される。また、第１の時定数
回路１５が動作する。しかして、各高圧放電灯
７，８，９が始動されるとともにヒータ１０によ
つて高圧放電灯７が先ず加熱され封入金属の蒸発
が促進される。ヒータ１０には通電開始時は低温
状態にあるため大きなインラツシユ電流が流れる
が、通電されるのはヒータ１０のみであるのでイ
ンラツシユ電流が異常に過大な電流となることは
ない。

そして時間ｔが経過するとコンデンサ１４の充
電電圧によつて第１のトランジスタ１７がオン動
作し、第２のリレー１６が動作する。しかして今
度はヒータ１１に対する通電が開始される。この
ときヒータ１１にはインラツシユ電流が流れる
が、ヒータ１０はすでに加熱して流れる電流量が
小さくなつているので全体としての電流量は増え
るが異常に過大となることはない。また、第２の
リレー１６の動作により第２の時定数回路２０が
動作を開始する。こうして今度は高圧放電灯８が
ヒータ１によつて加熱されるようになり封入金属
の蒸発が促進される。

そしてさらに時間ｔが経過するとコンデンサ１
９の充電電圧によつて第２のトランジスタ２２が
オン動作し、第３のリレー２１が動作する。しか
して今度はヒータ１２に対する通電が開始され
る。このときヒータ１２にはインラツシユ電流が
流れるが、ヒータ１０，１１はすでに加熱して流
れる電流量が小さくなつているので全体としして
の電流量はさらに増えるが各ヒータ１０，１１，
１２の全てに同時にインラツシユ電流が流れたと
きのような異常に過大な電流になることはない。
こうして今度は高圧放電灯９がヒータ１２によつ
て加熱されるようになり封入金属の蒸発が促進さ
れる。

そして全てのヒータ１０，１１，１２が加熱動
作することにより、その各ヒータに流れる全電流
量は徐々に低下しやがてある一定量の略落着くよ
うになる。

従つて、始動時においては各高圧放電灯７，
８，９に流れるランプ電流の総量は第２図のａに
示すように点灯を開始するとすぐに増加するが、
各ヒータ１０，１１，１２に流れるヒータ電流の
総量は第２図のｂに示すように時間ｔが経過する
毎に多少増加するがそのピーク値はそれ程高くな
らない。従つて、バツテリー１が供給する電流量
のピーク値は全てのヒータを同時に通電開始させ
るもの（第２図のｂに点線で示している。）に比
べてかなり低く抑えることができ、使用するバツ
テリー１の容量が比較的小さくても充分に対応で
きる。

また、ヒータへの通電は高圧放電灯の点灯開始
と同時か点灯開始後であるが放電灯は始動時にヒ
ータで加熱されることになり、光束の立上がり特
性は改善され、比較的すみやかに安定点灯に移行
することができる。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説
明する。なお、前記実施例と同一の部分には同一
符号に付して詳細な説明は省略する。

第３図に示すものは、バツテリー１に第１のリ
レー３の常開接点3m及びランプスイツチ２３を
直列に介して第４のリレー２４のコイル２４ｃを
接続し、またバツテリー１に第１のリレー３の常
開接点3m、第４のリレー２４の常開接点24m及
びランプスイツチ２５を直列に介して第５のリレ
ー２６のコイル２６ｃを接続し、さらにバツテリ
ー１に第１のリレー３の常開接点3m、第４のリ
レー２４の常開接点24m、第５のリレー26の常開
接点26m及びランプスイツチ２７を直列に介して
第６のリレー２８のコイル２８ｃを接続してい
る。そして点灯回路４を前記バツテリー１に第１
のリレー３の常開接点3m及び第４のリレー２４
の常開接点24mを直列に介して接続し、前記点灯
回路５を前記バツテリー１に第１のリレー３の常
開接点3m、第４のリレー２４の常開接点24m及
び第５のリレー２６の常開接点26mを直列に介し
て接続し、前記点灯回路６を前記バツテリー１に
第１のリレー３の常開接点3m、第４のリレー２
４の常開接点24m、第５のリレー２６の常開接点
26m及び第６のリレー２８の常開接点28mを直列
に介して接続している。

この実施例においては操作スイツチ２を投入し
ても点灯回路４，５，６は動作せず、操作スイツ
チ２を投入した状態で、ランプスイツチ２３を投
入すると点灯回路４が動作して高圧放電灯７が始
動開始され、またランプスイツチ２５を投入する
と点灯回路５が動作して高圧放電灯８が始動開始
され、またランプスイツチ２７を投入すると点灯
回路６が動作して高圧放電灯９が始動開始される
ようになる。

従つて、操作スイツチ２を先ず投入して各高圧
放電灯７，８，９を予めヒータ１０，１１，１２
で加熱しておき、各高圧放電灯７，８，９が充分
に加熱された状態でその各高圧放電灯７，８，９
を始動開始させることができる。従つてこの実施
例では前記実施例に比べて各高圧放電灯７，８，
９に光束の立上がりをより良好に改善することが
できる。

勿論、この実施例においても各ヒータ１０，１
１，１２への通電開始は順次行われるのでバツテ
リー１の容量を小さくできるという点では前記実
施例と同様の効果が得られるものである。

また、第４図に示すものはバツテリー１に第１
のリレー３の常開接点3mを介して抵抗２９とコ
ンデンサ３０とを直列に接続してなる第３の時定
数回路３１を接続し、その第３の時定数回路３１
に第７のリレー３２のコイル３２ｃとNPN形の
第３のトランジスタ３３との直列回路を並列に接
続している。そしてその第３のトランジスタ３３
のベースを抵抗２９とコンデンサ３０との接続点
に接続している。

また、第２の時定数回路２０を第１の時定数回
路１５に並列に接続している。また、第１の時定
数回路１５に抵抗３４とコンデンサ３５とを直列
に接続してなる第４の時定数回路３６を並列に接
続し、前記第２の時定数回路２０に抵抗３７とコ
ンデンサ３８とを直列に接続してなる第５の時定
数回路３９を並列に接続している。

前記第１のトランジスタ１７のベース、エミツ
タ間にNPN形の第４のトランジスタ４０のコレ
クタ、エミツタを接続し、また前記第２のトラン
ジスタ２２のベース、エミツタ間にNPN形の第
５のトランジスタ４１のコレクタ、エミツタを接
続している。そして第４のトランジスタ40のベー
スを第４の時定数回路３６の抵抗３４とコンデン
サ３５との接続点に接続し、第５のトランジスタ
４１のベースを第５の時定数回路３９の抵抗３７
とコンデンサ３８との接続点に接続している。

そして高圧放電灯７に添設されるヒータ１０を
バツテリー１に第１のリレー３の常開接点3m及
び第７のリレー３２の常閉接点３２ｂを直列に介
して接続している。

なお、第３、第４、第５の時定数回路３１，３
６，３９の時定数は、第１、第２の時定数回路１
５，２０の時定数に比べてかなり大きく設定され
ている。

この実施例においては、操作スイツチ２を投入
すると各点灯回路４，５，６が動作するととも
に、ヒータ１０への通電が開始される。また、各
時定数回路１５，２０，３１，３６，３９への通
電も開始される。しかして各高圧放電灯７，８，
９が始動を開始され、また高圧放電灯７が先ずヒ
ータ１０によつて加熱される。そして時間ｔが経
過するとコンデンサ１７の充電電圧によつて第１
のトランジスタ１７がオン動作され、またコンデ
ンサ１９の充電電圧によつて第２のトランジスタ
２２がオン動作され、第１、第２のリレー１６，
２１が動作してヒータ１１，１２への通電が開始
される。こうして高圧放電灯８，９も加熱される
ようになる。なお、この場合第１の時定数回路１
５の時定数に比べて第２の時定数回路２０の時定
数を若干大きくすればヒータ１１，１２への通電
開始をタイミング的にずらせることができ、第１
図の実施例と同様のヒータ通電制御ができる。

こうして各高圧放電灯７，８，９はヒータ１
０，１１，１２によつて加熱され始動時における
光束の立上がりが改善される。

その後各放電灯７，８，９が例えば安定点灯の
移行するくらいの時間が経過するタイミングでコ
ンデンサ３０の充電電圧によつて第３のトランジ
スタ３３がオン動作され、またコンデンサ３５の
充電電圧によつて第４のトランジスタ４０がオン
動作され、さらにコンデンサ３８の充電電圧によ
つて第５のトランジスタ４１がオン動作される。
しかして、第７のリレー３２が動作してその常閉
接点３２ｂが開放しヒータ１０への通電が停止さ
れる。また、第１のトランジスタ１７がオフ動作
され、これにより第１のリレー１６の動作が停止
されてヒータ１１へ通電が停止される。さらに、
第２のトランジスタ２２がオフ動作され、これに
より第２のリレー２１の動作が停止されてヒータ
１２への通電が停止される。なお、この場合第
３、第４、第５の時定数回路３１，３６，３９の
時定数を異ならせることによつて各ヒータ１０，
１１，１２に対する通電の停止タイミングを異な
らせてもよい。

こうして各ヒータ１０，１１，１２への通電が
停止され、放電灯の点灯後におけるヒータによる
無駄な電力消費が防止される。またヒータによつ
て放電灯が異常加熱されるのも防止される。

勿論、この実施例においても各ヒータ１０，１
１，１２への通電開始のタイミングをずらせるこ
とができるのでバツテリー１の容量を小さくでき
るという点では前記実施例と同様の効果が得られ
るものである。

なお、この実施例においては各時定数回路１
５，２０，３１，３６，３９の時定数の設定の仕
方によつてはヒータ１０の通電が停止してからヒ
ータ１１への通電を開始させ、またヒータ１１へ
の通電が停止してからヒータ１２への通電を開始
させることも容易に実現できる。

また第５図に示すものは、各ヒータ１０，１
１，１２のオフ制御をヒータ部の温度を検出して
行なうもので、各ヒータ１０，１１，１２の近傍
の温度を例えばジヤンクシヨンやサーミスタなど
の温度検出器４５，４６，４７によつて検出する
ようにしている。そして前記各温度検出器４５，
４６，４７の出力を増幅機能を有するコンパレー
タ４８，４９，５０の非反転入力端子（＋）にそ
れぞれ入力している。前記各コンパレータ４８，
４９，５０の反転入力端子（−）にはヒータをオ
フ制御する温度に対応した基準電圧５１，５２，
５３をそれぞれ入力している。

一方、バツテリー１に第１のリレー３の常開接
点3mを介して第８のリレー５４のコイル５４ｃ
とNPN形の第６のトランジスタ５５との直列回
路を接続するとともに第９のリレー５６のコイル
５６ｃとNPN形の第７のトランジスタ５７との
直列回路を接続し、また第10のリレー５８のコイ
ル５８ｃとNPN形の第８のトランジスタ５９と
の直列回路を接続している。そしてコンパレータ
４８の出力端子を第６のトランジスタ５５のベー
スに接続し、コンパレータ４９の出力端子を第７
のトランジスタ５７のベースに接続し、かつコン
パレータ５０の出力端子を第８のトランジスタ５
９のベースに接続している。

そして高圧放電灯７に添設されたヒータ１０を
バツテリー１に第１のリレー３の常開接点3m及
び第８のリレー５４の常閉接点５４ｂを直列に介
して接続している。

前記第９のリレー５６の常閉接点５６ｂを第２
のリレー１６のコイル１６ｃと第１のトランジス
タ１７のコレクタとの間に直列に介挿し、前記第
10のリレー５８の常閉接点５８ｂを第３のリレー
２１のコイル２１ｃと第２のトランジスタ２２の
コレクタとの間に直列に介挿している。

この実施例においては、操作スイツチ２を投入
すると各点灯回路４，５，６が動作して高圧放電
灯７，８，９が始動開始するとともにヒータ１０
への通電が開始される。その時定数回路１５，２
０の動作によつて他のヒータ１１，１２が若干遅
れて通電される。こうして各電圧放電灯７，８，
９はヒータ１０，１１，１２によつて加熱され良
好な光束の立上がりをもつて始動点灯されるよう
になる。そして高圧放電灯７，８，９が点灯する
に従つて放電灯周囲及びヒータ周囲の温度は次第
に上昇する。ヒータ部の温度がある設定温度、例
えば高圧放電灯７，８，９が安定点灯に移行する
ときに相当する温度になると温度検出器４５，４
６，４７の出力が基準電圧５１，５２，５３を越
えるようになり、これによりコンパレータ４８，
４９，５０の出力がローレベル状態からハイレベ
ル状態に反転し、第６、第７、第８のトランジス
タ５５，５７，５９がオン動作される。

しかして、第８のリレー５４の常閉接点５４ｂ
が開放してヒータ１０への通電が停止され、また
第９のリレー５６の常閉接点５６ｂが開放してヒ
ータ１１への通電が停止され、また第10のリレー
５８の常閉接点２８ｂが開放してヒータ１２への
通電が停止される。

従つてこの実施例においても前述した第４図の
実施例と同様の効果が得られるものである。

なお、この実施例ではヒータ部の温度を検出し
たが高圧放電灯部の温度を検出するものであつて
もよい。

さらに第６図に示すものは各ヒータ１０，１
１，１２に流れる電流を検出してそのヒータ１
０，１１，１２をオフ制御するもので、各ヒータ
１０，１１，１２にそれぞれ抵抗６１，６２，６
３を直列に介挿し、その各抵抗６１，６２，６３
の端子間電圧をコンパレータ４８，４９，５０の
反転入力端子（−）にそれぞれ入力し、かつ基準
電圧５１，５２，５３をコンパレータ４８，４
９，５０の非反転入力端子（＋）にそれぞれ入力
したものである。なお、その他の回路は第５図と
同一である。

この実施例はヒータ１０，１１，１２への通電
当初はヒータの抵抗値が小さいため大きな電流が
流れるが加熱が進行するに従いヒータ電流が徐々
に低下することを利用したもので、各ヒータ１
０，１１，１２に流れる電流が加熱の進行によつ
てある値まで低下すると各抵抗６１，６２，６３
の端子間電圧が基準電圧５１，５２，５３以下と
なりコンパレータ４８，４９，５０の出力ハイレ
ベルに反転する。このとき各高圧放電灯７，８，
９は略安定点灯に移行しているように基準電圧５
１，５２，５３を設定しておく。

しかして、第８，第９，第10のリレー５４，５
６，５８が動作し各ヒータ１０，１１，１２への
通電がオフ制御される。

従つてこの実施例においても前述した第４図の
実施例と同様の効果が得られるものである。

以上述べた各実施例はバツテリー１への充電を
考慮していないが、例えば第７図に示すようにバ
ツテリー１に発電機からなる充電機７１を接続
し、その充電機７１を動力部７２によつて動作さ
せ、さらにその動力部７２をスイツチ７３の操作
によつて駆動させるようにする。また、スイツチ
７３の操作に応動してオン動作する制御スイツチ
７４をバツテリー１から各ヒータ１０，１１，１
２への通電路に直列に介挿する。

しかして、この実施例ではスイツチ７３を操作
することによつて動力部７２が駆動し、充電機７
１が動作してバツテリー１への充電が開始され
る。そしてこのとき制御スイツチ７４がオン動作
してバツテリー１から各ヒータ１０，１１，１２
への通電が可能となる。

このようにすれば各ヒータ１０，１１，１２へ
の通電が行われるときは常にバツテリー１への充
電が行われているときであり、これによりヒータ
が多数使用されてその消費電力が大きくてもそれ
によつてバツテリー１の電圧が低下してしまう虞
れはない。換言すれば、各ヒータ１０，１１，１
２への通電によつて高圧放電灯７，８，９の点灯
動作に悪影響を及ぼす虞れはない。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、複数の
高圧放電灯に対してそれぞれ光束の立上がりを改
善するための加熱用のヒータを添設するものにお
いて、各ヒータのために過大なインラツシユ電流
が流れるのを防止でき、容量の比較的小さな電源
を使用することができる高圧放電灯点灯装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成
図、第２図は同実施例におけるランプ電流とヒー
タ電流の特性を示すグラフ、第３図〜第７図はこ
の発明の他の実施例を示す回路構成図である。 １……バツテリー、４，５，６……点灯回路、
７，８，９……高圧放電灯、１０，１１，１２…
…ヒータ、１５，２０……時定数回路、１６，２
１……リレー、１７，２２……NPN形のトラン
ジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の高圧放電灯と、電源に接続され、前記
   各高圧放電灯をそれぞれ点灯制御する複数の点灯
   回路と、前記各高圧放電灯にそれぞれ添設された
   複数のヒータと、この各ヒータのうち少なくとも
   １つを他のヒータとは異なる時間タイミングでそ
   れぞれ前記電源に接続制御する制御手段とを設け
   たことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 ２ 制御手段は、通電後所要のタイミングで複数
   のヒータをそれぞれ電源から切離し制御すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高圧放
   電灯点灯装置。 ３ 制御手段は、ヒータを電源から切離す所要の
   タイミングを経過時間、高圧放電灯又はヒータ周
   囲の温度変化あるいはヒータに流れる電流変化を
   検出して行なうことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の高圧放電灯点灯装置。 ４ 制御手段は、電源に対して複数のヒータをそ
   れぞれ異なる時間タイミングで順次接続制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高
   圧放電灯点灯装置。 ５ 制御手段は、通電されているヒータを電源か
   ら切離してから次のヒータを電源に接続制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の高
   圧放電灯点灯装置。