JPS62100995A

JPS62100995A - 高圧放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPS62100995A
Application number: JP24096185A
Authority: JP
Inventors: 木村　光俊; 仁枝　康弘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1987-05-11
Also published as: JPH022278B2

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】［産業上の利用分野コ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Ｊ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っ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
抗値が小さくなるヒータを使用し通電開始時にある程度
大きなインラッシュ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
過大なインラッシュ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ずる。特に電源としてバッテリーを
使用した場合には相当遊大きなバッ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←過大なインラッシュ電流が流れ
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。

［作用コ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、これによって少なくとも通電開始時のインラッシュ
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は電源としてのバッテリーで、この
バッテリー１に操作スイッチ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、前記バッテ
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は前記バッテリー
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、前記バッテリー１に第１のリレー３の常開接点３
ｍ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Ｎ
ＰＮ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は前記バッテ
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、前記バッテリー１に第１のリレー３の常開接点３
ｍ及び第２のリレー１６の常間接点１６ｍを直列に介し
て抵抗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１つ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は前記バッテ
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、操作スイッチ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１０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によって高圧放電灯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ッシュ電流が流れるが・通電
されるのはヒータ１０のみであるのでインラッシュ電流
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
よって第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にはインラッ
シュ電流が流れるが、ヒータ１０はすでに加熱して流れ
る電流量が小さくなっ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１１によ
っ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１９の充電
電圧によって第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にはインラッシュ電流が流れるが、
ヒータ１ｏ、ｉｉはすでに加熱して流れる電流量が小さ
くなっているので全体としての電流量はざらに増えるが
各ヒータ１０，１１．１２の全てに同時にインラッシュ
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
っ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
しやがである一定量の略落着くようになる。

従って、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。従って、バッテリー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
始させるものく第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、使用するバッ
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を付して詳
細な説明は省略する。

第３図に示すものは、バッテリー１に第１のリレー３の
常開接点３ｍ及びランプスイッチ２３を直列に介して第
４のリレー２４のコイル２４ｃを接続し、またバッテリ
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及びランプスイッチ２５を直列に介
して第５のすレー２６のコイル２６Ｇを接続し、さらに
バッテリー１に第１のリレー３の常開接点３ｍ１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及びランプスイッチ２７を直列に介して第６
のリレー２８のコイル２８Ｃを接続してい把。そして点
灯回路４を前記バッテリー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を前記バッテリー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を前記バッテリー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２４ｍ１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ッチ２を投入しても点灯
回路４，５．６は動作せず、操作スイッチ２を投入した
状態で、ランプスイッチ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
ッチ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、またランプスイッチ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。

従って、操作スイッチ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。従っ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１０．１１．１２
への通電開始は順次行われるのでバッテリー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図に示すものはバッテリー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、エミッタ間にＮ
ＰＮ形の第４のトランジスタ４０のコレクタ、エミッタ
を接続し、また前記第２のトランジスタ２２のベース、
エミッタ間にＮＰＮ形の第５のトランジスタ４１のコレ
クタ、エミッタを接続している。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をバッテ
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の常開接点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３１．３６．３９
の時定数は、第１、第２の時定数回路１５．２０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、操作スイッチ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によって加熱される。そして時間ｔ
が経過するとコンデンサ１７の充電電圧によって第１の
トランジスタ１７がオン動作され、またコンデンサ１つ
の充電電圧によって第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１５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開園ができる。

こうして各高圧放電灯７．８．９はヒータ１０゜１１．
１２によっ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
充電電圧によって第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Ｎ電圧によって第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
充電電圧によって第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３
２ｂ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への通電
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って各ヒータ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。またヒータによっ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１０，１１．１２
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
バッテリー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１５゜２０．
３１．３６．３９の時定数の設定の仕方によってはヒー
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１
２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１０，１１゜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λばジャンク
ションやサーミスタなどの温度検出器４５．４６．４７
によっ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４８．４９．５
０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、バッテリー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つ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をバッテリ
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の常開接点５６ｂを第２のリレー
１６のコイル１６Ｇ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、操作スイッチ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
。その後時定数回路１５゜２０の動作によって他のヒー
タ１１．１２が若干遅れて通電される。こうして各高圧
放電灯７．８゜９はヒータ１０．１１．１２によって加
熱され良好な光束の立上がりをもっ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
っ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
ると湿度検出器４５．４６．４７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５
６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５８ｂが開
放してヒータ１２への通電が停止される。

従っ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ってもよい。

さらに第６図に示すものは各ヒータ１０．１１゜１２に
流れる電流を検出してそのヒータ１０．１１．１２をオ
フ制御するもので、各ヒータ１０゜１１．１２にそれぞ
れ抵抗６１．６２．６３を直列に介挿し、その各抵抗６
１．６２．６３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４８．４９．５
０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１０゜１１．１２に流れる電流が
加熱の進行によっで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の出力がハイレ
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５１゜５２．５
３を設定しておく。

しかして、第８、第９、第１０のリレー５４゜５６．５
８が動作し各ヒータ１０．１１．１２への通電がオフ制
御される。

以上述べた各実施例はバッテリー１への充電を考慮して
いないが、例えば第７図に示すようにバッテリー１に充
電機からなる充電ｔＩｉ７１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７
２をスイッチ７３の操作によって駆動させるようにする
。また、スイッチ７３の操作に応動してオン動作する制
御スイッチ７４をバッテリー１から各ヒータｉｏ、１１
．１２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ッチ７３を操作すること
によって動力部７２が駆動し、充電機７１が動作してバ
ッテリー１への充電が開始される。

そしてこのとき制御スイッチ７４がオン動作してバッテ
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ッテリー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ってバッテリー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１
０．１１．１２への通電によって高圧放電灯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ｌ１
ｌｆｆｌ灯に対してそれぞれ光束の立上がりを改善する
だ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ッシュ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・・・バッテリー、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、１６．２１・・・リ
レー、１７．２２・・・ＮＰＮ形のトランジスタ。

Claims

【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
。