JPH0244695A

JPH0244695A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH0244695A
Application number: JP63192529A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Wake; 和氣　厚夫; Kazuhiko Ito; 和彦伊藤; Shiro Otake; 史郎大竹; Masataka Ozawa; 小沢　正孝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1988-08-01
Publication date: 1990-02-14

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】産業上の利用分野本発明は再始動を容易にした放電灯点灯装置に関するも
のである。

従来の技術従来、この種の放電灯点灯装置としては第８図に示すも
のが知られている。第８図において、１は商用交流電源
、２は安定器、３は高電圧パルス発生装置、４は放電ラ
ンプ、５は高電圧パルス発生装置３の出力を制御する制
御装置である。高電圧パルス発生装置３は、パルストラ
ンス６、スパーク・ギャップ７、コンデンサ８、および
充電回路９により構成される。また充電回路９は、トラ
ンス１０および抵抗１１で構成される。なお、商用交流
電源１は安定器２に接続し、安定器２の入力端子間に制
御装置５を介して高電圧パルス発生装置３を接続し、高
電圧パルス発生装置３の一部を構成するパルストランス
６の二次巻線１２を介して放電ランプ４に接続している
。この様に構成された放電灯点灯装置において、始動時
、再始動時に、制御装置５によって高電圧パルス発生装
置３を動作させる。すなわち、商用交流電源１から充電
回路９を通してコンデンサ８に充電が開始され、コンデ
ンサ８の電圧がスパーク・ギャップ７のブレークオーバ
電圧に達するとスパーク・ギャップ７が導通する。この
動作により、パルストランス６の一次巻Ａ！１．３を介
してコンデンサ７に充電された電荷が放電されてパルス
トランス６の二次巻線１２に高圧のパルス電圧が発生し
、放電ランプ４に印加される。なお、この様な放電灯点
灯装置では、高温状態での再始動に必要な高電圧パルス
が随時発生できるような構成になっている。ただし、高
電圧パルス発生装置３は、放電ランプ４が始動すると、
制御装置５が動作して、高電圧パルスの発生を停止する
。なお、放電ランプ４には、点灯中宮に商用交流電源１
より安定器２およびパルストランス６の二次巻線１２を
介して電力が供給されており、点灯を維持している。

発明が解決しようとする課題しかしながら、従来の放電灯点灯装置では、放電ランプ
を消灯した直後は発光管が高温状態であるため、通常の
始動時にくらべて放電開始電圧が高く、直ちに再始動さ
せるためには、より高圧のパルス電圧を放電ランプに印
加する必要がある。

したがって、高電圧に対する絶縁の必要から点灯装置が
大形になること、また、高電圧パルス発生装置を構成す
るスパーク・ギャップの劣化が徴しいことなどの問題点
があった。

課題を解決するための手段本発明は、放電ランプと、前記放電ランプに電力を供給
する電源装置と、前記放電ランプに少なくとも再始動時
に高電圧パルスを印加する高電圧パルス発生装置と、前
記放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波電磁界発
生装置と、前記高電圧パルス発生装置の出力を制御する
制御装置とで構成される放電灯点灯装置によるものであ
る。

作用高周波電磁界を印加することにより、再始動時に必要な
パルス電圧を低くする。

実施例本発明における放電灯点灯装置の第１の実施例のブロッ
ク図を第１図に示す。第１図において４は放電ランプ、
１４は電源装置、３は高電圧パルス発生装置、１５は高
周波電磁界発生装置、１６は高電圧パルス発生装置３の
出力を制御する制御装置である。電源装置１４は高電圧
パルス発生装置３を介して放電ランプ４に接続し、放電
ランプ４の点灯を維持するための電力を供給している。

ただし、電源装置１４と高電圧パルス発生装置３との間
には制御装置１６が接続され、これにより高電圧パルス
発生装置３ｔ−動作させ、またその出力を制御している
。また、この電源装置１４は、高周波電磁界発生装置１
５を動作させるための電力も供給している。すなわち、
本実施例では電源装置１４から電力が供給される他に、
高周波電磁界発生装置１４から、高周波電磁界が放電ラ
ンプ４に常に印加されている。一般に、放電ランプ４を
安定点灯後、−旦消灯した場合、放電ランプ４は高温状
態にあるので、通常の冷間始動の場合よりも始動しにく
くなっている。しかし、高周波電磁界が放電ランプ４に
常に印加されているので、放電ランプ４の発光管内封入
ガスの原子は、励起状態にあり、高周波電磁界が印加さ
れない場合よりも、始動しゃすい状態にある。よって放
電ランプ４を消灯後、直ちに再始動させるためには、こ
の励起状態から放電を開始できる状態に移行するために
必要なエネルギーを高電圧パルス発生装置３で発生され
る高電圧パルスによって補えばよい。

これにより高周波電磁界を印加しない従来の再始動方式
にくらべて放電ランプ４を瞬時に再始動させるために必
要な高電圧パルスの高さを低くすることができる。なお
、高電圧パルス発生装置３は、制御装置１６によ一部、
放電ランプ４の始動後はその出力を停止する。ただし、
再始動に必要な高電圧パルスの高さが低くなる効果は、
印加する高周波電磁界の強度や、高周波電磁界中での放
電ランプ４の位置などによって、その効果に違いが見ら
れる。簡単な実験の結果、２５．　ＯＷタイプのメタル
ハライドランプを２．４５ＧＨｚの高周波電磁界中に置
くことにより、ランプを消灯後、即時再始動させる際に
必要な高電圧パルスの高さを１／３もしくはそれ以下に
できることを確認している。

なお、本実施例による始動方式は、通常の冷間始動時に
も適用可能であることは言うまでもない。

これにより、高電圧パルス発生装置を構成するスパーク
・ギャップの劣化を防止し、また、絶縁対策を簡素にで
きることから、装置の小型化を実現できる。また、本実
施例では、高周波電磁界の印加に放電ランプ４の電極が
用いられないので、始動時に過大な高周波電磁界を放電
ランプ４に印加することができる。これにより、始動期
間における光出力の立上りが早くなり、安定点灯に至る
までの時間を短縮することが可能となる。なお、高電圧
パルス発生装置３の出力を制御する制御装置１６として
は、たとえばタイマ回路を用いて、電源投入後一定時間
が経過すれば高電圧パルスの発生を停止するようなもの
が考えられる。すなわち、放電ランプ４の始動後、高電
圧パルス発生装置への電力の供給を停止できるものであ
ればどのようなものでもよい、また、これは高電圧パル
ス発生装置３内に組み込まれた構成になっていても構わ
ない。なお、本実施例では、通常の始動時と、高温状態
での再始動時との区別なく高電圧パルス発生装置３を動
作させる構成としたが、印加する高周波電磁界エネルギ
ーの大きさによっては再始動時にのみ高電圧パルス発生
装置３を動作させる構成とすることも可能である。すな
わち、通常の始動時は、高温状態での再始動時にくらべ
て始動に要するエネルギーが小さく、印加する高周波電
磁界エネルギーの大きさによっては、高電圧パルスを印
加することなく始動させることができる。これにより、
高電圧パルス発生装置３を動作させる頻度が下り、スパ
ーク・ギャップの寿命の劣化な防止することが可能とな
る。

次に放電ランプを無電極放電ランプとした場合を本発明
における第２の実施例としてそのブロック図を第２図に
示す。第２図において１７は無電極放電ランプ、１８は
電源装置、３は高電圧パルス発生装置、１５は高周波電
磁界発生装置、１６は高電圧パルス発生装置３の出力を
制御する制御装置である。なお、電源装置１８は制御装
置１６を介して高電圧パルス発生装置３に接続している
。

また、この電源装置１８は高周波電磁界発生装置１５を
動作させるための電力も供給しており、高周波電磁界発
生装置１５からは無電極放電ランプ１７に高周波電磁界
が常に印加されている。すなわち、始動時に、高周波電
磁界が無電極放電ランプ１７に印加されている状態で電
源装置１８に接続された高電圧パルス発生装置３を動作
させ、無電極放電ランプ１７の外部から高電圧パルスを
印加して無電極放電ランプ１７を始動させるものである
。なお高電圧パルス発生装置３は無電極放電ランプ１７
の始動後、制御装置１６により、その動作を停止する。

なお、この場合にも、印加する高周波電磁界の強度によ
っては再始動時にのみ高電圧パルス発生装置３を動作さ
せる構成とすることも可能である。また、本構成による
場合も第１の実施例と同様に、スパーク・ギャップの劣
化を防止し、装置の小型化が可能となり、かつ始動期間
における光出力の立上り時間の短縮することができる。

次に本発明における放電灯点灯装置の第３の実施例のブ
ロック図を第３図に示す。第３図に示す放電灯点灯装置
の第１の実施例と異なる点は、点灯装置内にタイマ回路
１９を有し、放電ランプ４が始動後一定時間を経過する
と、このタイマ回路１９が動作して高周波電磁界発生装
置１５の出力を制御するようにしたことである。本発明
における第１の実施例では、電源装置１４より放電ラン
プ４の点灯を維持するための電力が常に供給されている
ので、放電ランプ４の点灯後は、高周波電磁界の印加は
不要である。本実施例では、放電ランプ４が始動後一定
時間を経過すると、タイマ回路１９が動作して高周波電
磁界の印加を停止する。

これにより、安定点灯中の無駄な電力の消費を防止する
ことができ、また、高周波電磁界の漏洩による人体およ
び周辺機器への悪影響を低減できる。

なお、高周波電磁界の漏洩を防ぐために放電ランプ４を
金属メツシュでシールドするなどという手段を用いてい
る場合、安定点灯時にはシールドを取り去ることにより
、これによる光出力の損失を防止することができる。

次に本発明における放電灯点灯装置の第４の実施例のブ
ロック図を第４図に示す。第４図に示す放電灯点灯装置
の第２の実施例と異なる点は、点灯装置内に設けたタイ
マ回路のかわりに、放電ランプ４０安定点灯を検知する
検知部２０を設け、この検知部２０からの信号をもとに
高周波電磁界発生装置１５の出力を制御する制御装置２
１を設けたことである。本実施例では、本発明における
第３の実施例の場合と同様、放電ランプ４の安定点灯後
高周波電磁界の印加を停止する。これにより、安定点灯
中の無駄な電力の消費を防止することができ、また、高
周波電磁界の漏洩による人体および周辺機器への悪影響
を低減でき、また、高周波電磁界の漏洩を防ぐために放
電ランプ４を金属メツシュでシールドするなどという手
段を持ちいている場合、安定点灯時にはシールドを取り
去ることにより、これによる光出力の損失を防止するこ
とができる。ただし、本実施例では、放電ランプ４の安
定点灯を検知する検知部２０を備えているのでタイマ回
路を用いた本発明における第２の実施例の場合にくらべ
てより確実な検知が可能となる。

次に本発明における第４の実施例における具体的な点灯
装置の構成例を第５図に示す。第５図において、１は商
用交流電源、２は安定器、３は高電圧パルス発生装置、
４は放電ランプ、１５は高周波電磁界発生装置、５は高
電圧パルス発生装置３の出力を制御する制御装置である
。なお、高周波電磁界発生装置１５は、高周波発振器２
２、導波管２３、空洞共振器２４、検知部２０である光
感短体により構成される。また、商用交流電源１は安定
器２に接続し、安定器２の入力端子間に制御装置５を介
して高電圧パルス発生装置３を接続し、高電圧パルス発
生装置３の一部を構成するパルストランス６の二次巻、
＊１２を介して放電ランプ４に接続し、放電ランプ４の
点灯を維持するための電力を供給している。なお、高電
圧パルス発生装置３は、制御装置１６によりその動作が
制御される。また、商用交流電源１は、高周波発振器２
２を動作させるための電力も供給している。本実施例で
は商用交流電源１から電力が供給される他に、高周波電
磁界発生装置１５から、高周波電磁界が放電ランプ４に
印加される。すなわち、商用交流電源１より高周波発振
器２２に電力を与え、発生した高周波電磁波を導波管２
３を通して伝搬し、空洞共振器２４内にある放電ランプ
４に印加している。一般に、放電ランプ４を安定点灯後
、−旦消灯した場合、放電ランプ４は高温状態にあるの
で、通常の冷間始動の場合よりも始動しにくくなってい
る。しかし、高周波電磁界が放電ランプ４に常に印加さ
れているので、放電ランプ４の発光管内の封入ガスの原
子は、励起状態にあり、高周波電磁界が印加されない場
合よりも、始動しやすい状態にある。よって放電ランプ
４を消灯後直ちに再始動させるためにはこの励起状態か
ら放電を開始できる状態に移行するために必要なエネル
ギーを高電圧パルス発生装置３で発生される高電圧パル
スにより補えばよく、これにより高周波電磁界を印加し
ない従来の再始動方式にくらべて放電ランプ４を瞬時に
再始動させるために必要な高電圧パルスの高さを低くす
ることができる。なお、高電圧パルス発生装置３は、制
御装置１６により、放電ランプ４の始動後はその出力を
停止し、また、放電ランプ４が始動し、光出力が増加す
ると、検知部２０である光感短体が放電ランプ４からの
光出力を検出し安定点灯に至ると、制御装置２１が動作
して、高周波電磁界発生装置１５の動作を停止する。な
お、本実施例による始動方式は、通常の冷間始動の際に
も適用可能であることは言うまでもない。なお、本実施
例における光感短体としては、たとえばフォトダイオー
ドなどが考えられるが、光出力を検出し、制御装置を動
作できるものであれば他のものでも構わない。また、放
電ランプ４の安定点灯を検出する手段として、たとえば
発光管近傍の温度や、ランプ電流、ランプ電圧などを検
出する方法を用いても同様の効果が得られる。

次に本発明における放電灯点灯装置の第５の実施例のブ
ロック図を第７図に示す。第７図に示す放電灯点灯装置
の第１の実施例と異なる点は、車輌用前照灯の反射鏡２
５と車輌用前照灯に用いられる放電ランプ２６である。

従来、車輌用前照灯には電球が用いられていたが、最近
、効率向上、配光制御性向上等の点から放電ランプを用
いることが検討されている。この際、車輌の運転時に必
要な前照灯の即時始動、即時再始動、光束の急速な立上
りが困難であり、そのために、非常な高電圧パルス印加
が必要となり、Ｍ！！縁性などで実用上問題になる場合
があった。

本実施例は、車輌用前照灯に本発明の第１の実施例のよ
うな放電灯点灯装置を組み込んだものである。本実施例
において、電源装置１４は高電圧パルス発生装置３を介
して反射鏡２５の所定の位置に配置された放電ランプ２
６に接続し、放電ランプ２６の点灯を維持するための電
力を供給する。

高周波電磁界発生装置１５は、その出力部を反射鏡２５
の周囲にコイルを設けて反射鏡自体としている。電源装
置１４と高電圧パルス発生装置３と高周波電磁界発生装
置１５は同時に制御装置２７に接続されている。まず、
放電ランプ２６の始動時は、制御装置２７からの信号に
より、電源装置１４の出力電圧が放電ランプ２６に印加
されると同時に高周波電磁界発生装置１５からも出力さ
れ、放電ランプ２６に高周波電磁界が印加されて発光管
内封入ガスの原子は、励起状態にされると同時に高電圧
パルス発生装置３からの高電圧パルスを放電ランプ２６
に印加する。そのため、放電ランプ２６は即座に起動し
、電源装置１４からの電力によりアーク放電に移行する
。同時に、高周波電磁界発生装置１５からの高周波電磁
界により発光管全体が加熱される。そのため、発光管内
に沈澱していた発光金属が急速に蒸発し、発光管内の蒸
気圧を高める。発光管内の蒸気圧がしだいに高まると、
高周波電磁界発生装置１５からの高周波電磁界のエネル
ギーがしだいに発光管内の蒸気に吸収されるようになり
、さらに蒸気圧を高める正帰還が起こり、その結果、蒸
気圧は急速に高まる。

蒸気圧に比例して発光強度が大きくなるため、前照灯か
らの光束の立上りも急速に行なえる。なお、放電ランプ
２６がアーク放電に移行すると、制御装置２７からの信
号により高電圧パルス発生装置１５の動作を停止する。

また、前照灯の放電ランプ２６の光束が安定した後は、
制御装置２７からの信号により高周波電磁界発生装置１
５は動作を停止する。

次に、再始動時には一般に、放電ランプ２６は高温状態
にあるので、通常の冷間始動の場合よりも始動しにくく
なっている。しかし、この場合も始動時と同様の動作に
より、高周波電磁界が放電ランプ２６に印加されるので
、放電ランプ２６は即時再始動し、光束も急速に立ち上
がる。これにより高周波電磁界を印加しない従来の再始
動方式にくらべて放電ランプ２６を瞬時に再始動させる
ために必要な高電圧パルスの高さを低くすることができ
る。安定点灯後は、電源装置１４より放電ランプ２６の
点灯を維持するための電力が常に供給されており、安定
点灯を続ける。

以上のように、本実施例では、即時始動、再始動、光束
の急速立上りができるとともに、高電圧パルスの電圧を
低下できるので、絶縁レベルを下げることができる。同
時に、前照灯の反射鏡２５を高周波電磁界発生装置１５
の出力部として用いることができるとともに空洞共振器
としても使用でき、かつ、ノイズ漏洩を防止できる。ま
た、前照灯の開口部のレンズを金属メツシュでシールド
するなどという手段を設けることにより、高周波電磁界
の漏洩を完全に防止できる。さらに、レンズの保護にも
できる。また、安定点灯した後に、このシールドをはず
す機構を設けて、これによる光出力の損失を防止するこ
とができる。

次に本発明における放電灯点灯装置の第６の実流側のブ
ロック図を第８図に示す。第８図に示す放電灯点灯装置
の第５の実施例と異なる点は、高周波電磁界発生装置１
５からのエネルギーを導波管２３を用いて反射鏡２５と
放電ランプ２６に導くことと、車輌のエンジンに高電圧
を供給している車輌用イグナイタ２８である。本実施例
において、まず、放電ランプ２６の始動時は、電源装置
１４の出力電圧が放電ランプ２６に印加されると同時に
高周波電磁界発生装置１５からも出力され、その出力が
導波管２３を通って反射鏡２５へ人力される。反射鏡２
５は、この入射波に対して空胴共振器を構成し、そのた
め、放電ランプ２６に印加される高周波電磁界が増加で
き、効率もよい。

そのため、発光管内封入ガスの原子は、励起収態はより
高くなる。同時に車輌用イグナイタ２８で発生する高電
圧パルスを放電ランプ２６に印加する。すなわち、高電
圧パルス発生装置として用いる。そのため、放電ランプ
２６は即座に起動し、電源装置１４からの電力によりア
ーク放電に移行する。同時に、高周波電磁界発生装置１
５からの高周波電磁界により発光管全体が加熱される。

そのため、前照灯からの光束の立上りも急速に行なえる
。なお、放電ランプ２６がアーク放電に移行すると、高
電圧パルス発生装置１５の動作を停止する。また、前照
灯の放電ランプ２６の光束が安定した後は、高周波電磁
界発生装置１５は動作を停止する。また、再始動時も同
様である。

以上のように、本実施例では、即時始動、再始動、光束
の急速立上りができるとともに、高電圧パルスの電圧を
低下できるので、絶縁レベルを下げることができる。同
時に、前照灯の反射鏡２５を空洞共振器として使用して
より効率の良い急速な立上りができる。また、車輌用イ
グナイタ２８を高電圧パルス発生装置として用いるので
、全体を簡単にでき、小形、安価にできる。

なお。以上の実施例において、放電ランプ２６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金属発
光物質を持った高圧放電ランプランプでもよいし、金属
発光物質を持たないガス発光ランプなど他のものでもよ
い。また、第５、第６の実施例において反射鏡２５は高
周波電磁界発生装置１５の出力部でなくても単なる光学
的な反始動時に高周波電磁界を印加することにより、低
いパルス電圧の印加で放電ランプの瞬時再始動を可能と
し、また、放電ランプの始動時や再始動時において、光
出力の立上り時間をきわめて短縮することができ、また
、高電圧パルス発生装置を構成するスパーク・ギャップ
の劣化を防止し、かつ、装置の小型化を実現できる放電
灯点灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における放電灯点灯装置の第１の実施例
のブロック図、第２図は本発明における放電灯点灯装置
の第２の実施例のブロック図、第３図は本発明における
放電灯点灯装置の第８の実施例のブロック図、第４図は
本発明における放電灯点灯装置の第４の実施例のブロッ
ク図、第５図は本発明における放電灯点灯装置の第４の
実施例である一例の構成図、第６図は本発明における放
電灯点灯装置の第５の実施例のブロック図、第７図は本
発明における放電灯点灯装置の第６の実施例のブロック
図、第８図は従来の放電灯点灯装置の構成図である。３・・・高電圧パルス発生装置、４・・・放電ランプ、
１４・・・電源装置、１５・・・高周波電磁界発生装置
、１６・・・制御装置、１７・・・無電極放電ランプ、
１８・・・電源装置、１９・・・タイマ回路、２０・・
・検知部、２１・・・制御装置、２２・・・高周波発振
器、２３・・・導波管、２４・・・空洞共振器、２５・
・・反射鏡、兼、空胴共振器、２６・・・放電ランプ、
２７・・・制御装置、２８・・・車輌用イグナイタ。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放電ランプと、前記放電ランプに電力を一供給す
る電源装置と、前記放電ランプに少なくとも再始動時に
高電圧パルスを印加する高電圧パルス発生装置と、前記
放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波電磁界発生
装置と、前記高電圧パルス発生装置の出力を制御する制
御装置とで構成される放電灯点灯装置。
（２）タイマ回路を有し、前記タイマ回路からの信号を
もとに高周波電磁界発生装置の出力を制御する特許請求
の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
（３）放電ランプの安定点灯を検知する検知部を有し、
前記検知部からの信号をもとに高周波電磁界発生装置の
出力を制御する特許請求の範囲第１項記載の放電灯点灯
装置。
（４）放電ランプが車輌用前照灯に組み込まれた放電ラ
ンプである特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
記載の放電灯点灯装置。
（５）高電圧パルス発生装置が車輌用イグナイタである
特許請求の範囲第４項記載の放電灯点灯装置。
（６）車輌用前照灯の反射鏡が高周波電磁界発生装置の
出力用空胴共振器である特許請求の範囲第４項または第
５項記載の放電灯点灯装置。