JPH0368519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は高圧放電灯に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、光束が安定状態に達するまでにはかな
りの時間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、ヒータによる電力消費量が
大きいため高圧放電灯をバツテリーを使用して駆
動させる場合には問題がある。このため例えば、
加熱用ヒータによつて高圧放電灯を加熱するが高
圧放電灯が点灯動作を開始するとそれから一定時
間後にヒータへの通電を停止させてヒータによる
電力消費量を極力少なくすることが考えられる。
しかしながらこのように高圧放電灯の点灯後にお
けるヒータへの通電時間を一定にした場合には以
下の問題がある。

(a) 高圧放電灯の点灯後におけるヒータへの通電
時間を点灯開始前の充分な予熱を見越して短く
設定すると、例えばヒータへの通電開始後短時
間のうちに高圧放電灯を点灯させる場合には予
熱が不充分となり、このため高圧放電灯の光束
が充分に立上がらない内にヒータへの通電が停
止されてしまい光束の立上がりに長い時間がか
かつてしまう問題がある。

(b) 逆に、高圧放電灯の点灯後におけるヒータへ
の通電時間を点灯開始前の予熱が充分でないこ
とを見越して長く設定すると、例えばヒータへ
の通電開始後しばらくしてから高圧放電灯を点
灯させる場合には予熱が充分過ぎるくらいにな
る。すなわち高圧放電灯の光束が充分に立上が
つた以降もヒータによつて加熱されることにな
り光束がオーバシユートして放電灯の寿命低下
を招く問題がある。

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、点灯開始前における加熱用ヒータ
による高圧放電灯の加熱状態に応じて点灯後にお
けるヒータへの供給電力量を制御し、それによつ
て常に良好な光束の立上がりが得られ、しかも光
束がオーバシユートする虞れもない高圧放電灯点
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、電源に接続され、高圧放電灯を始
動、点灯制御する点灯制御回路と、高圧放電灯に
添設された加熱用ヒータとを具備する高圧放電灯
点灯装置において、加熱用ヒータによる高圧放電
灯の加熱を制御する制御回路を設け、制御回路
は、高圧放電灯の点灯開始前に加熱用ヒータによ
る高圧放電灯の加熱が開始されるとそれに応動し
て比較的遅い速度で電圧レベルを上昇させ、続い
て高圧放電灯の点灯が開始されるとそれに応動し
て引続き比較的早い速度で電圧レベルを上昇させ
る電圧レベル上昇手段と、この上昇手段による電
圧レベルを予め設定された基準電圧レベルと比較
し、電圧レベルが基準電圧レベルに達したとき加
熱用ヒータによる高圧放電灯の加熱を停止させる
停止制御手段を設けたものである。

また本発明は、さらに加熱用ヒータ及び点灯制
御回路への電力供給を停止させると電圧レベルを
下降させる電圧レベル下降手段を設けたものであ
る。

［作用］ このような本発明においては、高圧放電灯の点
灯前の加熱時間と前記高圧放電灯の点灯後の加熱
時間が負の相関を有する如く前記高圧放電灯の点
灯後のヒータによる加熱時間を制御すれば、高圧
放電灯の点灯開始前における加熱ヒータによる放
電灯の加熱時間が充分に長いときには高圧放電灯
の点灯後におけるヒータの加熱時間を短くして光
束がオーバーシユートするのを防止でき、また高
圧放電灯の点灯開始前における加熱ヒータによる
放電灯の加熱時間が比較的短いときには高圧放電
灯の点灯後におけるヒータの加熱時間を長くして
光束の立上がりを良好にすることができる。

［実施例］ 以下、この発明の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に点灯スイツチ２を介して
点灯制御回路３を接続している。前記点灯制御回
路３には高圧放電灯４が接続されている。前記点
灯制御回路３は高圧放電灯４を始動させる高圧パ
ルスを発生する始動回路３１とその高圧放電灯４
の点灯を維持させる点灯回路３２とで構成されて
いる。

また前記バツテリー１にヒータスイツチ５及び
リレー６の常開接点６ｍを直列に介して前記高圧
放電灯４に添設された加熱用ヒータ７を接続して
いる。

８は制御回路で、この制御回路８は前記バツテ
リー１に点灯スイツチ２を介して抵抗９とコンデ
ンサ１０との直列回路を接続するとともに、ヒー
タスイツチ５を介して抵抗１１，１２の直列回路
を接続している。前記抵抗９，１１及びコンデン
サ１０は電圧レベル上昇手段を形成している。ま
た前記抵抗１２は電圧レベル下降手段を形成して
いる。また前記制御回路８は２入力形の第１のナ
ンドゲート１３を設け、その一方の入力端子に前
記点灯スイツチ２と抵抗９との接続点をインバー
タ１４を介して接続し、その他方の入力端子に前
記ヒータスイツチ５と抵抗１１との接続点を直接
接続している。また前記制御回路８はコンパレー
タ１５を設け、その一方の入力端子である非反転
入力端子（＋）に前記抵抗９とコンデンサ１０と
の接続点並びに抵抗１１，１２の接続点を接続
し、またその他方の入力端子である反転入力端子
（−）に基準電圧V_REFを発生する電圧源１６を接
続している。

さらに前記制御回路８は２入力形の第２のナン
ドゲート１７及びNPN形のトランジスタ１８を
設け、その第２のナンドゲート１７の各入力端子
に前記第１のナンドゲート１３の出力端子及び前
記コンパレータ１５の出力端子をそれぞれ接続
し、その第２のナンドゲート１７の出力端子を前
記トランジスタ１８のベースに接続している。そ
して前記バツテリー１に前記ヒータスイツチ５及
びトランジスタ１８を直列に介して前記リレー６
のコイル６ｃを接続し、そのコイル６ｃにサージ
吸収用ダイオード１９を並列に接続している。前
記コンパレータ１５、電圧源１６及び第２のナン
ドゲート１７は停止制御手段を形成している。

次にこのような構成の本実施例の動作について
第２図を参照して説明する。なお、第２図のＡは
点灯開始前の加熱が充分な場合についての各部の
動作タイミングを示し、またＢは点灯開始前の加
熱が不充分な場合についての各部の動作タイミン
グを示している。

先ずＡの場合について述べると、第２図のａに
示すように点灯スイツチ２がオフしている状態で
第２図のｃに示すようにヒータスイツチ５をオン
すると、第２図のｂに示すようにインバータ１４
の出力がハイレベルにあるので第１のナンドゲー
ト１３のその両入力がいずれもハイレベルとなり
その出力が第２図のｄに示すようにローレベルと
なる。また抵抗１２の両端間に電圧が発生するの
でコンデンサ１０は第２図のｅに示すように所定
の時定数で充電される。しかしこのコンデンサ１
０の電圧は基準電圧V_REFよりも低いのでコンパレ
ータ１５の出力は第２図のｆに示すようにローレ
ベルとなる。しかして、第２のナンドゲート１７
への入力はいずれもローレベルになるのでその出
力は第２図のｇに示すようにハイレベルとなり、
これによりトランジスタ１８がオン動作されて第
２図のｈに示すようにリレー６がオンしその常開
接点６ｍが閉成される。こうして加熱ヒータ７へ
の通電が開始され、高圧放電灯４は事前に加熱さ
れる。すなわち予熱される。

この予熱状態が比較的長い時間継続されてもコ
ンデンサ１０への充電は抵抗１１のみを介して行
われるのでその充電速度は遅く、従つてその充電
電圧は急速に高くなることはない。その後しばら
くしてから第２図のａに示すように点灯スイツチ
２をオンすると、点灯制御回路３が動作して高圧
放電灯４が点灯開始される。このとき高圧放電灯
４はヒータ７によつて比較的長い時間加熱されて
いたのでその温度は高くなつており、良好な光束
の立上がり特性で始動点灯するようになる。

また、点灯スイツチ２がオンすると第２図のｂ
に示すようにインバータ１４の出力がローレベル
となり、第１のナンドゲート１３の出力が第２図
のｄに示すようにハイレベルとなる。このとき第
２のナンドゲート１７へのコンパレータ１５から
の入力はローレベルを維持しているのでその第２
のナンドゲート１７の出力はハイレベル状態を維
持する。また点灯スイツチ２がオンするとコンデ
ンサ１０は抵抗９を介しても充電されるようにな
るので、その充電速度は第２図のｅに示すように
早くなる。このコンデンサ１０はすでに予熱期間
においてある程度の高さまで充電されているので
点灯スイツチ２がオンされるとその後比較的短い
時間でその充電電圧が基準電圧V_REFに達するよう
になる。充電電圧が基準電圧V_REFに達するとコン
パレータ１５の出力が第２図のｆに示すように反
転してハイレベルとなる。しかして第２のナンド
ゲート１７への入力はいずれもハイレベルとなる
ためその出力がローレベルとなり、トランジスタ
１８かオフされて第２図のｈに示すようにリレー
６がオフされヒータ７への通電が停止される。そ
してこの状態は点灯スイツチ２がオンしている限
り継続される。

このように高圧放電灯４が点灯開始前にヒータ
７によつて充分に加熱されている場合には高圧放
電灯４が点灯動作を開始するとその後短時間のう
ちにヒータ７への通電が停止され光束がオーバシ
ユートするのを防止している。

その後点灯スイツチ２をオフすることがあると
第１のナンドゲート１３の出力がローレベルとな
るのでコンパレータ１５の出力がハイレベルを維
持していても第２のナンドゲート１７の出力はハ
イレベルとなりヒータ７への通電が再開されるよ
うになる。そしてこの後のヒータ７への通電の停
止はヒータスイツチ５をオフすることによつて行
われる。

また、Ｂの場合について述べると、この場合も
第２図のａに示すように点灯スイツチ２がオフし
ている状態で第２図のｃに示すようにヒータスイ
ツチ５をオンすると、第２図のｂに示すようにイ
ンバータ１４の出力がハイレベルにあるので第１
のナンドゲート１３のその両入力がいずれもハイ
レベルとなりその出力が第２図のｄに示すように
ローレベルとなる。また抵抗１２の両端間に電圧
が発生するのでコンデンサ１０は第２図のｅに示
すように所定の時定数で充電される。しかしこの
コンデンサ１０の電圧は基準電圧V_REFよりも低い
のでコンパレータ１５の出力は第２図のｆに示す
ようにローレベルとなる。しかして、第２のナン
ドゲート１７への入力はいずれもローレベルにな
るのでその出力は第２図のｇに示すようにハイレ
ベルとなり、これによりトランジスタ１８がオン
動作されて第２図のｈに示すようにリレー６がオ
ンしその常開接点６ｍが閉成される。こうして加
熱ヒータ７への通電が開始され、高圧放電灯４は
事前に加熱される。すなわち予熱される。

この予熱状態が充分継続されない内に第２図の
ａに示すように点灯スイツチ２をオンすると、点
灯制御回路３が動作して高圧放電灯４が点灯開始
される。

また、点灯スイツチ２がオンするとコンデンサ
１０は抵抗９を介しても充電されるようになるの
で、その充電速度は第２図のｅに示すように早く
なる。このコンデンサ１０は予熱期間においてそ
れ程充電されていないのでその充電レベルは低く
なつている。しかして点灯スイツチ２がオンされ
コンデンサ１０への充電速度が早くなつてもその
充電電圧が基準電圧V_REFに達するまでにはしばら
くの時間がかかる。しかして高圧放電灯４が点灯
を開始されてもヒータ７に対する通電はしばらく
の間継続される。従つて点灯動作の開始時高圧放
電灯４の温度がそれ程高くなつていなくても点灯
動作の進行とともに放電灯４はヒータ７によつて
加熱されてその温度を高め、良好な光束の立上が
りをもつて始動点灯するようになる。

そしてその後高圧放電灯４が安定点灯に移行す
る、すなわち光束が充分に立上がる頃になるとコ
ンデンサ１０の充電電圧が基準電圧V_REFに達する
ようになりトランジスタ１８、リレー６がオフさ
れてヒータ７への通電が停止される。

このように高圧放電灯４が点灯前において加熱
ヒータ７によつて充分に加熱されていないときに
は高圧放電灯４が始動点灯してもその後比較的長
い時間ヒータ７への通電が維持されるので、高圧
放電灯４は始動点灯の進行とともに加熱されてそ
の光束の立上がりが良好となりすみやかに安定点
灯状態に移行するようになる。

また点灯スイツチ２及びヒータスイツチ５をそ
れぞれオフするとコンデンサ１０への充電が停止
されるとともにそのコンデンサ１０の充電電荷が
抵抗１２を介して放電される。これによりコンデ
ンサ１０のレベルが低下する。

この状態で高圧放電灯４を再点灯するときには
点灯スイツチ２及びヒータスイツチ５を再度オン
操作すればよいが、点灯スイツチ２及びヒータス
イツチ５がオフされている時間が長ければ点灯ス
イツチ２及びヒータスイツチ５をオンしたときの
コンデンサ１０のレベルは大きく低下している。
またこのときは高圧放電灯４の温度は比較的低く
なつている。そこでこのような場合には高圧放電
灯４が始動点灯してもその後比較的長い時間ヒー
タ７への通電が維持され高圧放電灯４を加熱す
る。また点灯スイツチ２及びヒータスイツチ５が
オフされている時間が短かければ点灯スイツチ２
及びヒータスイツチ５をオンしたときのコンデン
サ１０のレベルはそれ程低下していない。またこ
のときは高圧放電灯４の温度は比較的高い状態に
ある。そこでこのような場合には高圧放電灯４が
始動点灯するとその後比較的短い時間でヒータ７
への通電が停止される。

このように高圧放電灯４を一旦点灯させてから
消灯させ、その後再点灯させる場合には高圧放電
灯の消灯時間の長さによつて点灯後の加熱ヒータ
７による加熱時間を制御できる。従つてこの場合
においても光束の立上がりは良好となる。

また上記実施例では点灯スイツチ２やヒータス
イツチ５は単独でオン、オフされているがこれら
を他のシステムと連動させて自動的にオン、オフ
させてもよく（例えば第１図に示す本発明の高圧
放電灯点灯装置を２組連動させてもよく。）、本発
明の高圧放電灯点灯装置の使い方は種々考えられ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、点灯開始
前における加熱用ヒータによる高圧放電灯の加熱
時間に応じて点灯後におけるヒータの加熱時間を
制御するので、常に良好な光束の立上がりが得ら
れ、しかも光束がオーバシユートする虞がない高
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図はこの発明の実施例を示す回路図、第２
図は同実施例における各部の動作を示すタイミン
グ図である。 １……バツテリー、３……点灯制御回路、４…
…高圧放電灯、６……リレー、７……加熱用ヒー
タ、８……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源に接続され、高圧放電灯を始動、点灯制
   御する点灯制御回路と、高圧放電灯に添設された
   加熱用ヒータとを具備する高圧放電灯点灯装置に
   おいて、前記加熱用ヒータによる前記高圧放電灯
   の加熱を制御する制御回路を設け、前記制御回路
   は、前記高圧放電灯の点灯開始前に前記加熱用ヒ
   ータによる前記高圧放電灯の加熱が開始されると
   それに応動して比較的遅い速度で電圧レベルを上
   昇させ、続いて前記高圧放電灯の点灯が開始され
   るとそれに応動して引続き比較的早い速度で電圧
   レベルを上昇させる電圧レベル上昇手段と、この
   上昇手段による電圧レベルを予め設定された基準
   電圧レベルと比較し、電圧レベルが基準電圧レベ
   ルに達したとき前記加熱用ヒータによる前記高圧
   放電灯の加熱を停止させる停止制御手段からなる
   ことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 ２ 電源に接続され、高圧放電灯を始動、点灯制
   御する点灯制御回路と、高圧放電灯に添設された
   加熱用ヒータとを具備する高圧放電灯点灯装置に
   おいて、前記加熱用ヒータによる前記高圧放電灯
   の加熱を制御する制御回路を設け、前記制御回路
   は、前記高圧放電灯の点灯開始前に前記加熱用ヒ
   ータによる前記高圧放電灯の加熱が開始されると
   それに応動して比較的遅い速度で電圧レベルを上
   昇させ、続いて前記高圧放電灯の点灯が開始され
   るとそれに応動して引続き比較的早い速度で電圧
   レベルを上昇させる電圧レベル上昇手段と、この
   上昇手段による電圧レベルを予め設定された基準
   電圧レベルと比較し、電圧レベルが基準電圧レベ
   ルに達したとき前記加熱用ヒータによる前記高圧
   放電灯の加熱を停止させる停止制御手段と、前記
   加熱用ヒータ及び点灯制御回路への電力供給を停
   止させると前記電圧レベルを下降させる電圧レベ
   ル下降手段からなることを特徴とする高圧放電灯
   点灯装置。