JPH0950894A

JPH0950894A - メタルハライドランプの点灯装置

Info

Publication number: JPH0950894A
Application number: JP7222513A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kubozoe; 博之窪添; Youji Tanemura; 曜士種村
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】より高圧電圧を得ながら、小形化が可能な昇
圧トランスを用いたメタルハライドランプの点灯装置を
提供すること。【構成】可変直流電源１から抵抗２を介してコンデン
サ３に電源を供給し、スパークギャップ５の放電作用に
よる充・放電により第１の昇圧トランス６の２次側に高
電圧を誘起させる。同様の作用により第２の昇圧トラン
ス１０の２次側にさらに高い高圧電圧を発生させる。こ
の高圧電圧はトリガーワイヤ１３によってメタルハライ
ドランプの外管に数回巻き付けた状態で供給され、メタ
ルハライドランプ４を放電・点灯させるためのスパーク
を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶プロジェクター等
に使用されるメタルハライドランプの点灯装置に関する
ものである。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来の技術】従来の液晶プロジェクター等に使用され
るメタルハライドランプの点灯装置は図３に示すような
回路構成をしている。

【０００５】このメタルハライドランプの点灯装置は、
スイッチング電源等による可変直流電源１から２５０Ｖ
程度の直流電圧を高圧発生回路１１に供給し、この高圧
発生回路１１の内部に設けられた図示せぬ回路素子で充
放電による鋸歯状波電圧を発生させる。この鋸歯状波電
圧を昇圧トランス１０で昇圧し、高圧発生回路１１の出
力に１５ｋ〜３０ｋＶ程度の高電圧を得ている。

【０００６】この高圧発生回路１１の出力は、昇圧トラ
ンス１０の２次側巻線１０ｂより導出され、一方を可変
直流電源１のプラス電極に、他方はメタルハライドラン
プ４を経由して可変直流電源１のマイナス電極に接続さ
れている。

【０００７】

【０００３】この昇圧トランス１０の２次側巻線１０ｂ
を通して高電圧がメタルハライドランプ４に供給される
と、メタルハライドランプ４が放電し、点灯発光する。
メタルハライドランプ４を放電させるときは、高電圧を
必要とするが放電・点灯すると、内部の発光電位が低く
なり１０Ｖ〜５０Ｖ（メタルハライドランプの種類によ
って異なる電圧）で点灯を継続する。このため、メタル
ハライドランプ４の両端に電圧検出回路１２を設け、放
電・点灯時の電圧変動を検出し、この検出信号で可変直
流電源１の電圧を可変するのが一般的である。

【０００８】また、メタルハライドランプ４の起動時は
高い直流電圧が必要になるが、放電を開始し発光した後
は、低電圧に切り替える必要があるので、この電圧の変
化を利用して、高圧発生回路１１の内部で発生していた
充放電による繰り返し動作を停止させている。

【０００９】上述したように、メタルハライドランプ４
を起動する場合は、高電圧の信号をメタルハライドラン
プ４に加えるが、放電・点灯した後は高圧発生回路１１
の昇圧トランス１０の２次側巻線１０ｂを通して低電圧
で駆動され、点灯・発光を持続させている。

【００１０】

【０００４】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メタル
ハライドランプ４が点灯を持続している時は、例えば約
５０Ｖの直流電源から５Ａ（アンペア）程度の電流の供
給が必要であるため、昇圧トランスの２次側巻線の発熱
と電圧降下を防ぐため、２次側巻線は太い線材で構成す
る必要がある。この結果、線材を太いものにすると昇圧
トランス自体が大型化すると共に、高圧発生回路１１全
体が大型化するのを避けることができなかった。

【００１２】本発明は上述した問題に着目して成された
もので、メタルハライドランプの点灯に用いられる装置
において、より高電圧を得ながら、且つ小形化が可能な
昇圧トランスを用いたメタルハライドランプの点灯装置
を提供することにある。

【００１３】

【０００５】

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するために、直流電圧を所定電圧に昇圧する昇圧ト
ランスを含む高圧発生回路と、昇圧トランスの２次側巻
線に得られる高圧電圧が始動電圧として印加されるメタ
ルハライドランプとを備えるメタルハライドランプの点
灯装置において、メタルハライドランプの両端子を直流
電圧に接続すると共に、昇圧トランスの２次側巻線の一
端を開放しこれをメタルハライドランプに巻装するよう
にしたことを特徴とする。

【００１５】

【０００６】また、本発明に用いられる高圧発生回路
は、コンデンサに第１スパークギャップを介して１次巻
線が接続される第１昇圧トランスと、第１昇圧トランス
の２次巻線に接続される整流回路と、整流回路よりの出
力が第２スパークギャップを介して１次巻線に印加され
る第２の昇圧トランスとを備え、第２昇圧トランスの２
次巻線に得られる高圧電圧をメタルハライドランプの始
動電圧として印加するように構成することが望ましい。

【００１６】

【０００７】

【００１７】

【作用】かかる点灯装置において、メタルハライドラン
プには昇圧トランスの２次巻線の一端が巻装されてお
り、この２次巻線に発生する高圧電圧によりメタルハラ
イドランプが点灯し、点灯後はメタルハライドランプの
両端子に接続された直流電圧により電流が供給される。

【００１８】

【０００８】

【００１９】

【実施例】本発明による実施例を図１及び図２に基づき
詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明に用いたメタルハライドラ
ンプの構造図である。メタルハライドランプ４は、図１
に示すように水銀と金属ハロゲン化物からなる混合ガス
を封入した石英ガラス製の発光管２０があり、発光管２
０の両端には所定の距離を隔てて対向した一対のタング
ステン電極２１が設けられている。

【００２１】また、発光管２０は、中空構造の外管２２
（石英ガラス）に浮遊状態で収められアルゴンガス等の
ガスが封入されている。そして、発光管２０の両端に設
けられた引出し線２３が固定用の金属板２４を経て外管
２２の外部に引出されている。

【００２２】

【０００９】このメタルハライドランプ４の両端に電圧
が印加されると、発光管２０の内部に封入された水銀と
金属ハロゲン化物からなる混合ガスが温められ蒸気状態
になり、更に高電圧が印加されるとタングステン電極２
１間で放電が開始する。この放電によって、金属とハロ
ゲンが分解し、金属原子が励起され光を放出する。

【００２３】ここで、このメタルハライドランプ４を用
いた本発明の実施例を図２に基づき詳細に説明する。
尚、従来例で用いた符号で同一の部分については、同一
の符号を付してある。

【００２４】図２に示すように、メタルハライドランプ
４の引出し線２３は、一方を可変直流電源１のプラス側
に、他方をマイナス側に接続している。

【００２５】

【００１０】先ず、可変直流電源１から２５０Ｖ程度の
直流電圧が発生し、抵抗２を介してコンデンサ３を充電
する。この充電電圧が徐々に高くなりスパークギャップ
５の放電電圧を越えるとスパークギャップ５が放電す
る。この時、スパークギャップ５、昇圧トランス６の１
次側巻線６ａ及びコンデンサ３によって閉回路が構成さ
れ、コンデンサ３が昇圧トランス６の１次側巻線６ａに
よって短絡状態になり、コンデンサ３に充電されていた
充電電圧が急激に減衰する。すると、スパークギャップ
５が開放状態になり、再び可変直流電源１によるコンデ
ンサ３への充電が開始される。即ち、スパークギャップ
５がスイッチ動作をすることによって、抵抗２とコンデ
ンサ３の定数で決まる充・放電の繰り返しによる鋸歯状
波電圧が昇圧トランス６の１次側で発生する。

【００２６】

【００１１】この鋸歯状波電圧は昇圧トランス６の２次
側巻線６ｂに誘起されるが、昇圧トランス６の２次側巻
線数は１次側巻線数より大きくしてあるので、１次側に
発生した電圧は昇圧されて２次側巻線６ｂに誘起され
る。次に、昇圧トランス６の２次側に誘起された鋸歯状
波電圧はダイオード７で整流され、コンデンサ８を充電
する。この充電電圧が徐々に高くなり新たに設けたスパ
ークギャップ９の放電電圧を越えるとスパークギャップ
９が放電する。そして、スパークギャップ９、第２の昇
圧トランス１０の１次側巻線１０ａ及びコンデンサ８で
閉回路が構成され、コンデンサ８が第２の昇圧トランス
１０の１次側巻線１０ａで短絡状態になるため、コンデ
ンサ８に充電されていた充電電圧が急激に減衰する。即
ち、第１の昇圧トランス６の１次側で発生した充・放電
現象が、第２の昇圧トランス１０の１次側でも発生す
る。

【００２７】

【００１２】そして、第２の昇圧トランス１０によっ
て、更に昇圧された高圧電圧（２５〜３０ｋＶ）の鋸歯
状波電圧が２次側巻線１０ｂに発生する。この昇圧トラ
ンス１０の２次側巻線１０ｂの一方は、可変直流電源１
のプラス電極側に接続され、他方はトリガワイヤー１３
としてメタルハライドランプ４の発光管２０上に位置す
る外管２２表面上に数回巻き付ける状態で配置されてい
る。

【００２８】メタルハライドランプ４の引出し線２３に
は、可変直流電源１より２５０Ｖの直流電圧が直接印加
されているため、発光管２０の内部の水銀と金属ハロゲ
ン化物からなる混合ガスが温められ、放電の臨界状態に
なる。そして、昇圧トランス１０の２次側に接続された
トリガーワイヤ１３から高圧電圧（２５〜３０ｋＶ）の
鋸歯状波電圧が供給されると、このトリガーワイヤ１３
の先端とタングステン端子２１ｂのマイナス端子側に最
も近接した部分との間でスパークが発生する。

【００２９】

【００１３】このスパークをトリガーにして、発光管２
０内部のタングステン電極２１間で放電を開始し、メタ
ルハライドランプ４が放電・発光を開始する。

【００３０】このメタルハライドランプ４の両端には電
圧検出回路１２が設けられており、メタルハライドラン
プ４の両端の電圧を監視し、電圧が低下すると検出信号
を発生し、この信号を可変直流電源１の制御端子１ａに
供給している。即ち、メタルハライドランプ４が放電・
発光を開始すると、両端の電圧が１０Ｖ〜５０Ｖ程度に
低下するので、電圧検出回路１２がこの電圧変動を検出
し、可変直流電源１の制御端子１ａに検出信号を供給
し、これによって可変直流電源１はメタルハライドラン
プ４が放電・発光するに必要な電圧（１０Ｖ〜５０Ｖ）
に制御される。

【００３１】

【００１４】この結果、コンデンサ３に供給される電圧
が低下し、スパークギャップ５の放電電圧に到達するこ
とができず、昇圧トランス６の１次側で行われていた、
充・放電の繰り返し動作が停止する。そして、昇圧トラ
ンス６の２次側へ鋸歯状波電圧が誘起されないことによ
って、トリガーワイヤ１３の高電圧も停止する。しか
し、メタルハライドランプ４に対しては、可変直流電源
１から放電・発光するに必要な直流電圧が供給されてい
るため発光を継続している。

【００３２】尚、本発明の実施例では発熱に対する安全
性の面から発光管の外側を外管で覆った二重管型を用い
て説明したが、外管を持たない発光管に直接トリガーワ
イヤを巻き付ける方法で行っても良い。

【００３３】

【００１５】また、可変直流電源１は例えばスイッチン
グ電源回路により構成され、制御端子１ａに印加される
検出信号に応じて内部で発生しているスイッチング素子
駆動用のパルス信号のデューティを変化させて直流電圧
を制御している。

【００３４】また、本発明の実施例で、水銀と金属ハロ
ゲン化物からなる混合ガスを封入したメタルハライドラ
ンプの例で説明したが、用途及び発光色によって別の混
合ガスを封入したメタルハライドランプでも良い。

【００３５】また、本発明の実施例では第１及び第２の
昇圧トランスで構成する高圧発生回路で説明したが、必
要な高圧電圧を得るために昇圧トランスを１個で構成し
ても良いし、２個以上で構成しても良い。

【００３６】

【００１６】

【００３７】

【発明の効果】上述したように本発明は、メタルハライ
ドランプの両端に直流電源を直接接続し、放電の臨界状
態に有るメタルハライドランプの外管面上に昇圧トラン
スの２次側巻線から引出したトリガーワイヤを巻装させ
るように構成したので、昇圧トランスの２次側巻線には
メタルハライドランプの放電を誘発させるスパーク時に
一瞬高圧電流が流れるが、その後電流の供給が遮断され
るため、昇圧トランスの２次側巻線の線材を太くする必
要もなく、発熱を生じさせることがない。

【００３８】この結果、昇圧トランス及び高圧発生回路
の小形化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるメタルハライドランプの
構造図。

【図２】本発明の実施例によるメタルハライドランプの
点灯装置のブロック図。

【図３】従来例におけるメタルハライドランプの点灯装
置のブロック図。

【符号の説明】

１・・・可変直流電源２・・・抵抗３、８・・・コンデンサ４・・・メタルハライドランプ５、９・・・スパークギャップ６、１０・・・昇圧トランス７・・・ダイオード１１・・高圧発生回路１２・・電圧検出回路１３・・トリガーワイヤ２０・・発光管２１・・タングステン電極２２・・外管２３・・引出し線２４・・金属板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を所定電圧に昇圧する昇圧トラ
ンスを含む高圧発生回路と、前記昇圧トランスの２次側巻線に得られる高圧電圧が始
動電圧として印加されるメタルハライドランプとを備え
るメタルハライドランプの点灯装置において、前記メタルハライドランプの両端子を前記直流電圧に接
続すると共に、前記昇圧トランスの２次側巻線の一端を
開放しこれを前記メタルハライドランプに巻装するよう
にしたことを特徴とするメタルハライドランプの点灯装
置。
【請求項２】請求項１において、前記高圧発生回路
は、コンデンサに第１スパークギャップを介して１次巻線が
接続される第１昇圧トランスと、前記第１昇圧トランスの２次巻線に接続される整流回路
と、前記整流回路よりの出力が第２スパークギャップを介し
て１次巻線に印加される第２の昇圧トランスとを備え、前記第２昇圧トランスの２次巻線に得られる高圧電圧を
前記メタルハライドランプの始動電圧として印加するよ
うにしたことを特徴とするメタルハライドランプの点灯
装置。