(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電ランプを該ランプの特定の領域における温度に応じて駆動する方法であって、前記ガス放電ランプは放電ギャップの両側に第１電極及び第２電極が配置されたバーナを有し、前記ランプは、前記ランプのＡＣ動作モードにおける最冷点の位置が、前記第２電極に対してより、前記第１電極に近いように構成され、当該方法は、
前記ランプを最初に前記ＡＣ動作モードで駆動するステップと、
前記ランプの前記特定の領域における前記温度を示す該ランプの環境変数を監視するステップと、
前記監視される環境変数に基づいて或るＤＣ電力値における一時的ＤＣ動作モードに切り換えるステップであって、前記第１電極がアノードとして割り当てられるステップと、
前記監視される環境変数が中間の環境変数閾値に戻るまで前記ランプを前記ＤＣ動作モードで駆動するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記バーナは口金上に配設され、前記第１電極及び前記第２電極は、前記第１電極が、前記第２電極より、前記口金から遠い位置にあるように前記バーナ内に配置される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一時的ＤＣ動作モードへの切り換えに、前記監視される環境変数に基づいたＡＣランプ電力の低減が先行する請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＣランプ電力が、ＡＣ電力下限値まで低減される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＡＣ電力下限値が、前記ランプの公称電力の最大で９２％である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＡＣ動作モードから前記一時的ＤＣ動作モードへ切り換える前記ステップが、ランプ電力を前記ＡＣ電力下限値から、より低いＤＣ電力値まで瞬時に減少させることを有する請求項４又は請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記より低いＤＣ電力値が、前記ランプの公称電力の最大で８４％である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記一時的ＤＣ動作モードから前記ＡＣ動作モードへの切り換え時に、前記ランプの電力が、より低い電力値から戻り電力値へと瞬時に増加される請求項１ないし７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記戻り電力値が前記ＡＣ電力下限値を前記ランプの公称電力の少なくとも２％だけ上回る請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記一時的ＤＣ動作モードから前記ＡＣ動作モードへの切り換えがなされる際の前記中間の環境変数閾値が、前記ＡＣ動作モードから前記一時的ＤＣ動作モードへの切り換えがなされた際の環境変数閾値とは相違する請求項１ないし９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記環境変数を監視するステップが、前記ランプの前記特定の領域における温度を測定することを有する請求項１ないし１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
放電ギャップの両側に第１電極及び第２電極が配置されたバーナを有するガス放電ランプであって、当該ランプは、当該ランプのＡＣ動作モードにおける最冷点の位置が、前記第２電極に対してより、前記第１電極に近いように構成され、当該ランプは該ランプを該ランプの特定の領域における温度に応じて駆動するドライバを有し、該ドライバが、
当該ランプを最初にＡＣ動作モードで駆動し、
当該ランプの前記特定の領域における前記温度を示す該ランプの環境変数を監視し、
前記監視される環境変数に基づいて或るＤＣ電力値における一時的ＤＣ動作モードに切り換え、これにより前記第１電極をアノードとして割り当てるようにし、
当該ランプを、前記監視される環境変数が中間の環境変数閾値に戻るまで前記ＤＣ動作モードで駆動する、
ガス放電ランプ。
【請求項１３】
内側圧迫封止部及び外側圧迫封止部により密閉された放電室を取り囲む放電容器を有し、前記内側圧迫封止部は内側電極を保持する一方、前記外側圧迫封止部は外側電極を保持し、前記外側圧迫封止部が、該外側圧迫封止部から前記放電室内へと延びる電極の長さが前記内側圧迫封止部から前記放電室内へと延びる電極の長さよりも大きくなるように形成された請求項１２に記載のガス放電ランプ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のガス放電ランプのためのドライバであって、環境変数の値を取得するための環境変数入力と、複数の環境変数閾値を記憶するメモリと、前記監視される環境変数の値を、記憶された前記環境変数閾値と比較する比較器とを有するドライバ。
【請求項１５】
アノード指定フラグを記憶するメモリを有し、該アノード指定フラグが電極対のうちの何れの電極がＤＣ動作モードにおいてアノードとして駆動されるべきかを示す請求項１４に記載のドライバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電ランプを駆動する方法、ガス放電ランプ及びガス放電ランプのドライバを説明する。
【背景技術】
【０００２】
ガス放電ランプは、しばしば、非常に明るい光源を必要とする照明用途において使用される。一例は、車両のフロントヘッドライト等の前方照明用途である。他の例は、地下トンネル等の内部空間の照明であり得る。このような用途のためのガス放電ランプは、一般的に、ＡＣ（交流）を用いて駆動される。ガス放電ランプを光源として用いるフロントヘッドライト用途において、照明モジュールは一般的にバーナ及びドライバを格納したハウジングを有している。“バーナ”なる用語は、通常は石英ガラスからなると共に種々の金属塩を含む充填物を封入した放電容器と、これも通常はガラスから形成される外側容器とを含んでいる。上記ドライバの目的は、ランプ電流及びランプ電力を調整することである。例えば、ドライバは電流の周波数及び大きさ、並びにランプ電力のレベルを調整することができる。この目的のために、現状技術のドライバは、通常、メモリ機能、論理機能及びその他の機能を実施するための半導体部品等の種々の電気及び電子部品を有している。
【０００３】
Ｄ５ランプ等のガス放電ランプは、通常の動作及び環境条件下で、数千時間にわたり容易に動作させることができる。しかしながら、特定の状況下では、ランプのハウジング内の温度は極端なレベルにまで達し得、ドライバの部品、特には温度に敏感な半導体部品が斯かる温度に耐えることができない可能性がある。結果として、１以上のドライバ部品が損傷され得ると共に故障しさえし、当該ドライバの寿命（従って、当該ランプ自体の寿命）が著しく短縮されることになる。
【０００４】
この問題に対処する１つの方法は、ドライバを単にランプから離れた距離に配置し、該ドライバが、放電アーク内で発生し、電極を介して伝搬する高い温度から遠く離れるようにすることである。代わりに、ランプの設計に１以上の大きなヒートシンクを組み込むこともできる。しかしながら、少なくとも今日の自動車用途においては、一層小型のヘッドライトユニットに向かう傾向は、ハウジングも十分に小型でなければならないということを意味する。このような設計においては、ランプのドライバはバーナの極近傍に配置されねばならない。このような小型の設計は、大きなヒートシンクを収容することもできない。
【０００５】
他の方法において、電子部品に対する熱負荷を間接的に低減するために、ランプ電力を低減することができる。しかしながら、ランプ電力を低減することは、即ち当該ランプを調光することは、放電容器の最冷点における温度を低下させるという直接的な結果を生じる。“最冷点”なる用語は、確立された文脈で、即ち放電容器における動作中において最も冷たい領域を指すために使用される。最冷点温度は、望ましい高発光効率を達成するためには可能な限り高く維持されねばならない。最冷点温度が低下されると、充填物の金属塩が部分的に凝縮し、次いで気相では利用可能でなくなり、ランプの発光効率を低下させる。この場合、発光効率は、光束の該光束を発生するのに要する電力に対する比として、即ちルーメン／ワットとして表される。その結果は、光出力の顕著な低下である。
【０００６】
ＡＣ駆動ランプのランプ電力が特定の最小値に近づくまで低減されると、該ランプの転流動作（commutation behavior）が不都合な動作を呈し始め得る。例えば、ランプ電流のゼロ交差において、該ランプ電流はかなりの期間にわたりゼロに又はゼロの近くに留まり、放電アークが不安定になる。このことは、当該ランプの光出力が変動するので、観察者には“ちらつき”として見える。ランプ電力が、このような最小値に過度に長く維持されると、放電アークは殆どの場合最終的に消滅する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、上述した問題が回避されるような、ガス放電ランプを駆動する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載のガス放電ランプを駆動する方法により、請求項１２に記載のガス放電ランプにより、及び請求項１４に記載のドライバにより達成される。
【０００９】
本発明によれば、ガス放電ランプを駆動する方法は、当該ガス放電ランプを該ランプの特定の領域における状態に従って駆動するステップを有し、該ガス放電ランプは放電ギャップの両側に第１電極及び第２電極が配置されたバーナを有し、当該ランプはＡＣ動作モードの間における最冷点の位置が該ランプの定められた取付位置に対して上記第１電極の近傍となるように構成される。本方法は、当該ランプを最初にＡＣ動作モードで駆動するステップと、該ランプの特定の領域における状態を示す環境変数を監視するステップと、該監視される環境変数に基づいて或るＤＣ電力値における一時的ＤＣ動作モードに切り換えるステップであって、前記第１電極がアノードとして割り当てられるステップと、上記監視される環境変数が中間の環境変数閾値に戻るまで該ランプを上記ＤＣ動作モードで駆動するステップとを有する。
【００１０】
ここで、“第１電極”及び“第２電極”なる用語は、単に一方の電極を他方の電極から区別するために使用されるものであり、製造工程の間における処理の如何なる順序を暗示するものではなく、当該ランプにおける如何なる特定の位置又は配置を暗示するものでもない。ここで及び以下で使用される“第１電極”なる用語は、主に、当該ガス放電ランプの通常のＡＣ動作モードの間において近傍に最冷点が生じやすい電極を指すものであると理解されるべきである。
【００１１】
自動車のヘッドランプにおいて、ガス放電ランプの定められた取付位置は、通常、電極が実質的に該ランプの長軸に沿って位置するような水平位置である。実質的に対称な内部幾何学構造を備えた放電容器において、水平に保持されたランプに対する通常のＡＣ動作の間における最冷点は、電極の間の実質的に中間の位置であって、当該放電容器の内壁の近くに確立される。本発明による方法は、非対称な放電容器内の最冷点は、当該ランプの通常ＡＣ動作の間においては、２つの電極のうちの一方の近くに（例えば、当該電極の下の該放電容器に沿う何れかの点に）確立されるという前提に基づいている。電極の“近く”及び“近傍”なる用語は、最冷点が電極前面の間の中間の点を通過する又は何れかの適切な“中間点”を通過する線の周辺に中心があるのではなく、当該放電容器の一方の又は他方の端部に確立される明確な傾向を示すことを意味すると解釈されるべきである。この“最冷点の非対称性”は、製造工程における制約の不可避的結果であり得るばかりでなく、同様に、特定のランプ設計の所望の結果でもあり得る。本発明の過程で実施された実験は、ＤＣ動作の間におけるランプの発光効率と、アノードに対する最冷点の位置との間の驚くべき相関を示した。
【００１２】
例えばユーザ入力に応答してランプを調光するためにＡＣからＤＣへの切り換えがなされ得るような従来のガス放電ランプを駆動する既知の技術においては、電極の指定はランダムであり得、従って特定の電極がアノードとして機能する五分五分の可能性がある。ＤＣ動作において、アノードは常にカソードよりも大幅に熱く、最冷点は一層冷たいカソードに向かって事実上“押しやられ”、結果として最冷点温度は著しく低下する。ランプの幾何学構造が非対称である場合、最冷点は電極の一方又は他方に向かい得る。たまたま、当該電極がカソードとして働く場合、最冷点における温度は更に一層低下する。このような状況における温度勾配は一層大幅に顕著であり、結果として、当該ランプはＤＣで動作される場合大幅な発光効率の低下を示す。ガス放電ランプを駆動する既知の方法においては、従って、ＤＣ動作モードへの切り換えの結果、性能が劇的に劣化する。しかしながら、光出力の顕著な低下を伴う発光効率の著しい低下は、長時間にわたりＤＣモードで駆動されねばならなくても一定した光出力を供給しなければならない自動車用ランプ等のランプにとっては許容され得ない。
【００１３】
本発明による方法によれば、上記アノードの選択は、ＤＣ動作の間において最冷点における温度を、金属塩の凝縮が大きく防止され、これら金属塩が気相で利用可能なままとなるように、意図的に且つ入念に上昇させることができることを保証する。直接的な結果として、当該ランプの発光効率は、都合良い高レベルに維持される。アノードの機能が最冷点の非対称性を考慮して特定の電極に割り当てられることがなく、結果としてＤＣ動作モードの間に発光効率が著しく低下する従来の方法とは対照的に、本発明による方法は、ＤＣ動作モードにおけるランプ発光効率がＡＣ動作モードの間に得られるものと同等になることを保証する。
【００１４】
本発明による方法の他の利点は、特に例えば２５Ｗランプ等の低公称電力のランプに関して、ランプ電力を純粋なＡＣ動作モードの間に可能であるものよりも更なるレベルまで低減することができるということである。ＤＣ（直流）モードにおける動作の間において、ランプ電流は転流することはなく、相対的に一定のレベルに留まるので、不安定な転流動作は問題とならない。ＤＣ動作モードは、監視されている環境変数がＡＣ動作モードが回復され得る満足な値に戻るまで実質的に無限に継続し得る。本発明による方法は、有利にも、ランプ電力が、悪化する、安定した又は改善する状態を示し得る前記環境変数に従って調整されることを可能にする。このようにして、好ましくない状態の結果としての当該ランプの厳しい（臨界的）領域における損傷を、容易に且つ効果的に防止することができる。結果として、環境変数により直接影響を受け得るランプ寿命を長くすることができる。ランプは、監視される環境変数が許容可能な閾値に戻るまで前記一時的ＤＣモードで駆動するだけでよく、その後、該ランプは再びＡＣ動作モードで駆動することができる。
【００１５】
本発明によれば、ガス放電ランプは第１電極及び第２電極が放電ギャップの両側に配置されたバーナを有し、該ランプはＡＣ動作モードの間における最冷点の位置が第１電極の近傍にあるように構成され、上記ランプは該ランプを該ランプの特定の領域における状態に従って駆動するドライバを有し、該ドライバは、最初に該ランプをＡＣ動作モードで駆動し、上記ランプの特定の領域における状態を示す該ランプの環境変数を監視し、上記の監視される環境変数に基づいて或るＤＣ電力値における一次的ＤＣ動作モードに切り換え、これにより第１電極をアノードとして割り当てるようにし、該ランプを上記の監視される環境変数が中間の環境変数閾値に戻るまでＤＣ動作モードで駆動するように構成される。
【００１６】
本発明によるガス放電ランプの利点は、前記一時的ＤＣ動作モードの間における最冷点温度が好ましい高レベルに維持され、従って、当該ランプを、この一時的ＤＣ動作モードにおいて、同等のＡＣ電力レベルにおけるのと光出力の目立った損失なしで長期間にわたり駆動することができることにある。他の利点は、当該ランプを、さもなければ不都合な又は累進的に悪化する環境条件から生じ得る故障から効果的に保護することができることである。何故なら、当該ランプは悪化する環境変数に対してＡＣからＤＣへの切り換えを実行することにより反応し、該環境変数が許容可能な又は“安全な”レベルに戻るまでＤＣ動作を維持することができるからである。言い換えると、本発明によるガス放電ランプは、ランプ電力を適切に調節することにより、さもなければ不都合な環境条件の結果として生じるであろう損傷を効果的に防止することができる。
【００１７】
本発明によれば、第１電極及び第２電極が放電ギャップの両側に配置されたバーナを有すると共に、ＡＣ動作モードの間における最冷点の位置が第１電極の近傍にあるように構成されたガス放電ランプのためのドライバは、環境変数値を得るための環境変数入力端子と、複数の環境変数閾値を記憶するメモリと、監視される環境変数を環境変数閾値と比較する比較器とを有する。該ドライバは、最初に上記ランプをＡＣ動作モードで駆動し、上記ランプの特定の領域における状態を示す該ランプの環境変数を監視し、上記の監視される環境変数に基づいて或るＤＣ電力値における一次的ＤＣ動作モードに切り換え、これにより第１電極をアノードとして割り当てるようにし、上記ランプを上記の監視される環境変数が中間の環境変数閾値に戻るまでＤＣ動作モードで駆動するように構成される。
【００１８】
このようなドライバは、適切なタイプの既存のランプの従来のドライバを置換するために使用することができ、従って当該ランプは非常に不都合な環境条件下でさえも有効に使用することができる。
【００１９】
従属請求項及び後続の記載は、本発明の特に有利な実施態様及びフィーチャを開示している。更なる実施態様は、後述する種々の実施態様のフィーチャを組み合わせることにより導き出すことができ、種々の請求項の分類のフィーチャは如何なる適切な態様でも組み合わせることができる。
【００２０】
前記環境変数は、当該ランプの臨界的領域における状態の信頼性のある指示情報を提供する如何なる変数とすることもできる。序文で述べたように、ドライバの部品は、これら部品が不都合なほど高い温度に長期間にわたり曝されると故障し得る。従って、環境変数を監視する前記ステップは、好ましくは、当該ランプの臨界的（厳しい）領域に行き渡っている状態（例えば、前記ドライバにおける状態）の信頼性のある指示情報を提供する変数を測定するステップを有する。斯かる環境変数は、間接的に監視するか又は追跡することができる。例えば、入力バラスト電圧等の動作変数を監視することができる。何故なら、このような動作変数は、通常、ランプドライバではいずれにせよ監視されており、該監視された値を以前の校正段階の間に収集されたデータと比較して、当該環境変数に関する適切な結論を引き出すことができるからである。例えば、入力バラスト電圧を監視すると共に、以前に確立された入力バラスト電圧／ドライバの温度の関係を用いることにより、入力バラスト電圧の如何なる値に関しても当該ドライバの臨界的領域における可能性のある温度を推定することができる。選択された環境変数が当該ランプの臨界的領域に行き渡った状態の信頼性のある指示情報として働くことができる限り、如何なる適当な環境変数を監視することもできる。例えば、累進的に減少する入力バラスト電圧は、当該ランプが累進的に悪化している環境条件下で動作されていることも示し得る。他の例として、前記環境変数は直接的に測定又は監視することができ、例えば、当該ランプの特定の臨界的領域において温度を直接測定することができる。勿論、如何なる適当又は適切な他の変数を監視することもできる。例えば、ランプ電流も環境変数の好適な選択であり得る。何故なら、このランプ電流もランプ使用時間が進むにつれて変化し、従って古いランプに対してどの程度ランプ電力を安全に低下させることができるかについての指示情報を提供することができるからである。環境変数に対する他の好適な候補は、バッテリの電圧であり得る。何故なら、バッテリ電圧は当該ランプにより流される電流の対応する変化を示し得、この変化が当該ランプの臨界的領域における悪化する又は改善する環境条件を示し得るからである。
【００２１】
好ましくは、本発明によるガス放電ランプのバーナは口金（基部）上に配設され、前記２つの電極は、好ましくは、第１電極が上記口金から遠くの位置にあり、第２電極が該口金の近くにあるようにして、上記バーナの長軸に沿って配置される。以下においては、“内側”及び“外側”なる用語がランプ口金に対する電極の位置に対して用いられる。何故なら、自動車用の目的では、バーナは一般的に該バーナの光軸を口金に対して直角にして、該口金内に実質的に垂直に取り付けられるからである。
【００２２】
小型のランプ設計においては、ランプドライバの部品は、当該ランプの口金側の端部に、該ランプ自体に接近して位置されるハウジング内に配設することができる。例えば、口金側ドライバハウジングは、全体として小型のランプ／ドライバの実現が可能となるようにランプソケット内に囲まれ得る。従って、本発明による方法においては、前記環境変数として温度が用いられる場合、該温度は好ましくは斯様なハウジング内で測定されるようにし、当該ドライバ内の温度が高信頼度で監視されるようにする。以下においては、簡略化のためではあるが、本発明を如何なる態様でも制限することなく、上記環境変数は温度であり、該温度は例えば上記のような口金側ドライバハウジング内等の当該ドライバの近くで測定されるものと仮定され得る。
【００２３】
本発明の過程において実施された実験は、電極の選択及びランプの非対称性の考慮が、ＤＣモードの間において満足のゆく最冷点温度を維持する際の重要な要素であることを示している。従って、本発明の特に好ましい実施態様では、前記口金から遠い位置に位置する電極が、ＤＣ動作モードの間にアノードとして働くよう割り当てられる。これを保証するために、前記ドライバは上記電極間に、外側の電極（アノードとして働くべき電極）に印加される電圧が内側の電極（カソードとして働く電極）に印加される電圧よりも大きくなるような電位差を付与することができる。該ドライバは、１つの特定の電極（例えば、当該ランプの外側に沿って前記口金へと延びる“外側の”電極）をアノードとして常に選択するように配線結合することができる。しかしながら、ガス放電ランプを設計及び製造する多くの方法が存在するので、当該ドライバは好ましくはアノード指定フラグ（該アノード指定フラグは前記電極対のうちの何の電極（内側又は外側）がＤＣ動作モードの間にアノードとして駆動されるべきかを示す）を記憶するためのメモリを有し、これにより、該アノード指定フラグがＡＣ動作において、通常、近傍に最冷点が確立される電極を指定するようにする。最も適した電極がアノードとして動作するようにしてのＡＣからＤＣへの切り換えにおいては、最冷点温度を高いレベルに維持することができ、従って調光の間に金属塩の凝縮が防止され、ランプ発光効率を好ましい高レベルに維持することができる。
【００２４】
上記ＤＣへの切り換えは、好ましくは、ＤＣ動作が安定したものであり、且つ、電極が過度のレベルの熱応力を受けないことを保証するほど十分に低い特定のレベルまでランプ電力が低減された後に実行されるようにする。従って、一時的ＤＣ動作モードへの切り換え時のＤＣ電力値は、好ましくは、該切り換えの実質的に直前のＡＣランプ電力値よりも低い。例えば、公称電力における当該ランプの動作の間に特定の温度が超過されたなら、ランプドライバはＤＣ動作モードへ切り換えることができる。
【００２５】
従って、本発明の好ましい実施態様において、上記一時的ＤＣ動作モードへの切り換えには、監視される環境変数に基づいたＡＣランプ電力の低減が先行する。測定された環境変数が特定の閾値を越える場合、先ずＡＣランプ電力を例えば該電力を非常に小さな減少分で傾斜下降させることにより徐々に低減することができ、或る点でＡＣからＤＣへの切り換えを行う。本発明の他の好ましい実施態様では、ＤＣ動作モードへの切り換えを行う前に、ＡＣランプ電力は定められたＡＣ電力下限値まで低減される。該ＡＣ電力下限値は種々の要因に依存することができ、例えば該下限値はランプの仕様に基づいて定めることができるか、又は当該ランプの所望の寿命特性及び／又は転流動作に従って選択することもできる。所望の寿命特性は、例えば、ランプ使用時間の進行につれてのランプ電圧であり得る。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様において、上記ＡＣ電力下限値は、当該ランプの公称電力の最大で９２％、より好ましくは最大で８４％、最も好ましくは最大で７２％を含む。２５Ｗのランプの場合、従って、該ＡＣ電力下限値は好ましくは２３Ｗ〜１８Ｗの範囲内であり、これによれば、低い側の１８Ｗのレベルが最も好ましいＡＣ電力下限値である。
【００２７】
切り換えの時点のランプ電流がＤＣ動作に対して許容可能なレベルよりも大幅に大きく、結果として、電極が非常に高い熱負荷を受けることがあり得る。その結果は、電極の前面が非常に高い温度により融解するので、これら電極前面の重度のバーンバック（燃焼後退）であり得る。このようなバーンバックにより生じる明らかな欠点、即ち一層長い放電アークの結果としての光束の減少とは別に、電極の変形もランプ寿命の著しい短縮を生じさせ得る。従って、本発明の特に好ましい実施態様においては、ＡＣ動作モードからＤＣ動作モードへの切り換え時に、ランプ電力は前記ＡＣ電力下限値から更に一層低い電力値まで急激に減少され、その結果、ランプ電流もＤＣ動作にとり適切で、且つ、如何なる重大な電極の変形及びピンチ部への熱負荷も回避するのに十分なほど低いレベルにまで急激に減少される。“急激な減少”なる表現は、ランプ電力の傾斜下降等の徐々の減少とは対照的に、顕著な又は大幅な減少を意味すると理解されるべきである。該急激な減少の大きさは、ランプのタイプに依存し得る。好ましくは、ランプ電力を急激に減少させる該ステップは、ランプ電力を、最終的にランプ公称電力の最大で８４％、より好ましくは最大で７２％、最も好ましくは最大で６０％となるＤＣの一層低い電力値まで減少させるステップを含む。２５Ｗのランプの場合、ランプ電力は最終的に２１Ｗ若しくは１８Ｗまで、又は１５Ｗまでさえ各々減少される。“電力のギャップ”又は上記急激な減少の大きさは、ランプ公称電力の百分率で表すことができ、例えば、該電力ギャップはランプ公称電力値の最大で８％、より好ましくは最大で４％、最も好ましくは最大で２％を含み得る。例えば、２５Ｗのランプの場合、上記ＤＣ電力値は、好ましくは、前記ＡＣ電力下限値より最大で１Ｗ、より好ましくは僅か０.５Ｗ少ない。該段差の大きさは、例えば前記ＡＣ電力
下限値より０.７５Ｗ低い値等の所定の値により与えることができる。ＡＣ電力下限値が
固定された値を有する場合、上記の一層低いＤＣ値は、該ＡＣ電力下限値及び上記段差の大きさにより定義することができる。
【００２８】
前述したように、本発明による方法は、ＤＣ動作モードの間にランプ電力を、ＡＣ動作モードの間において実用的なものであるものより大幅に低いレベルまで低減されることを可能にする。しかしながら、ＤＣランプ電力を過度に低減することは、放電アークを消滅させ得る。従って、本発明の更に好ましい実施態様においては、当該ランプをＤＣ動作モードにおいて駆動するステップは、ランプ電力をＤＣ電力下限値まで低減し、その後、ランプ電力が該ＤＣ電力下限値に維持されるか又は一層高いＤＣ電力レベルまで戻るように徐々に上昇されるようにするステップを有する。前記例に示される２５Ｗランプの場合、適切なＤＣ電力下限値は１８Ｗ又は１５Ｗさえ含み得る。
【００２９】
前記環境変数が許容可能なレベルまで戻った或る時点で、前記一時的ＤＣモードからＡＣ動作モードへの切り換えを実行することができる。例えば、このような切り換えは、好ましくは、ＡＣへの戻りが“永久的”でありそうな場合、即ちランプを当該環境変数を悪化させることなくＡＣモードで再び駆動することができる場合に実行することができる。しかしながら、ランプ電力を増加させることが、ランプ電力を減少させるのと同じ経路を逆にのみ辿るものであった場合、当該ドライバは不安定な動作点の周辺で無限の補正ループに捕らえられたものとなり得る。このような状況では、温度は減少し得る（好ましい進展）ので、当該ドライバはランプ電力を対応するランプ電流の増加を伴って増加させる。結果として、温度は増加する（好ましくない進展）ので、当該ドライバはランプ電力をランプ電流の対応する減少を伴って減少させる。結果として、温度は減少し、等々となる。このような終わりのない補正ループは非常に好ましくない。従って、本発明による方法の特に好ましい実施態様は、監視される環境変数が中間又は戻り閾値まで戻った場合に前記一時的ＤＣ動作モードからＡＣ動作モードへ切り換えて戻すステップを有し、上記戻り閾値はＡＣからＤＣへ切り換えがなされた際の当該環境変数の値とは大幅に相違する。例えば、当該環境変数が温度である場合、ＤＣ動作モードからＡＣ動作モードへの切り換えは、好ましくは、ＡＣ動作モードからＤＣ動作モードへの切り換えがなされた温度よりも大幅に低い温度で実行される。
【００３０】
電力が温度の関数としてプロット又はグラフ化される場合、ＤＣからＡＣへの戻り経路はＡＣからＤＣへの経路とは異なるので、当該電力曲線は或る程度のヒステリシスを示す。このことは、後に図面の助けをかりて示されるであろう。上記中間又は戻り閾値は、実際の又はシミュレーションされた悪条件下での当該ランプタイプに対する事前の校正ステップにおいて決定することができ、ＡＣ動作モードへの戻りが少なくとも予測可能な未来に対して“永久的”でありそうであると安全に仮定することができるレベルを示し得る。
【００３１】
ＤＣからＡＣへ切り換えて戻す場合、ランプ電流は、安定した放電が維持されるために十分に大きくなければならない。従って、本発明の更に好ましい実施態様においては、ＤＣ動作モードからＡＣ動作モードへの切り換え時に、ランプ電力は（従って、ランプ電流も）、より低い電力値から一層高い電力値へと急激に増加される。この“上方への”電力ステップは、好ましくは、ＡＣからＤＣへの切り換えに含まれる如何なる“下方への”電力ステップよりも大幅に大きいものとする。本発明の特に好ましい実施態様において、該戻り電力値は前記ＡＣ電力下限値をランプ公称電力の少なくとも２％、より好ましくは少なくとも４％越える。このようにして、ランプ電力は一層迅速に公称ランプ電力レベルに戻される一方、同時に、当該ランプ制御のヒステリシス的性質により、ランプドライバは前述したように不安定な動作点又は作用点に捕捉されることはない。
【００３２】
放電容器又は放電室内の温度分布は、当該ランプの動作の間において重要な役割を果たす。低い最冷点温度はランプの発光効率の低下に関係するので、最冷点が相対的に高いことが重要である。従って、最冷点温度を相対的に高いレベルに維持することにより、一層高い発光効率を達成することができる。本発明によるガス放電ランプにおいては、ＡＣ動作モードにおいて最冷点が通常近くに確立される電極が、好ましい選択のアノードとなる。該電極をアノードとして使用することにより、当該バーナの放電容器における温度勾配は都合良く低く維持することができる。最冷点が一方の電極より他方の電極の近くに生じる傾向は、当該ランプにおける非対称性によるものである。このような非対称性が存在することが分かれば、当該ランプの通常ＡＣ動作の間に最冷点の進展を監視して、該最冷点に最も近い電極を識別することができ、該電極は本発明による方法においてＤＣ動作モードの間にアノードとして動作するよう選択される。
【００３３】
好ましくは、本発明による製造方法は、斯様にして製造されたランプの動作の間において最冷点が実質的に常に１つの特定の電極の近傍に生じるように非対称性を入念に導入する。言い換えると、これらのランプはＡＣ動作の間において“最冷点非対称性”と称され得るものを示し、これは、これらのランプにおける最冷点が中心位置、電極間の位置、又は如何なる斯様な“中間位置”にも生じないことを意味する。代わりに、本発明による同一の製造方法を用いて製造された同じ系列のランプの場合、最冷点は１つの特定の電極の近くに高信頼度で且つ再現性を以って発生する。この電極は、本発明による方法においてＡＣからＤＣへの切り換えがなされる場合にアノードとして使用される電極（上記では、“第１電極”と称される）である。本発明による斯様な製造方法は、以下に説明される。
【００３４】
ガス放電ランプ用の放電容器の製造においては、石英ガラス管が成形され加熱される。該管は一端において溶融石英を圧迫することにより封止され、同時に該圧迫部（ピンチ部）に電極が封入され、かくして該電極の一端は開放された管内に延在するようになる。次いで、例えばキセノン及び種々の金属塩のペレットを含む凍結（固体又は気体）状態の充填材料が該開放管内に滴下され、該開放管は次いで上記充填物が逃れるのを防止するために密閉され、同時に他の電極が封入される。この場合、該管の当該端部には他の圧迫封止部が形成される。このようにして、小さな放電室が形成され、上記電極は両端から該放電室内へ突出するようになる。これら電極は、当該バーナの光軸に沿って位置するように配置され、これら電極の前面は小さなギャップにより隔てられる。上記各圧迫封止部（ピンチ部）は別々の工程において形成され、２番目の（第２）圧迫封止部が形成されている際に前記充填物質は加熱し膨張するので、該充填ガスは封止の間において該第２圧迫封止部領域に圧力を及ぼす。このような理由により、この方法で製造される放電容器は、或る程度の非対称性を呈する。例えば、該非対称性の結果、一方の電極の露出長が僅かに長くなる。該“露出長”は、先端と圧迫封止部との間において当該放電室内で露出された電極の長さである。本発明による方法を用いて駆動される斯様なガス放電ランプを用いた実験は、上記の僅かに長い露出長を持つ電極がアノードとして非常に好適であることを示した。何故なら、該長い露出長が熱負荷の下での該電極の挙動を改善するからである。従って、本発明によるガス放電ランプの特に好ましい実施態様では、前記製造方法は、ガス放電ランプが２つの圧迫封止部により密閉された放電室を有し、一方の圧迫封止部は該封止部を介して上記放電室内へと延びる電極の長さが他方の圧迫封止部を介して該放電室内へと延びる電極の長さよりも大きくなるように形成されるよう構成される。前述した用語を使用するために、斯様な一層長い露出長を持つ電極が前記“第１電極”であり得る。何故なら、最冷点は該電極の近傍に生じる傾向があるからである。電極の露出長の差違から生じる非対称性は、一般的に、裸眼では見えないほど僅かである。
【００３５】
本発明によるガス放電ランプの場合、上記非対称性は、ＡＣ動作の間の最冷点が前述したように１つの特定の電極に向かうように入念に導入することができ、この非対称性は前記ドライバにより使用することができ、該ドライバは前記電極の間に上記特定の電極がアノードとして動作するようにＤＣ電圧を印加する。従って、本発明によるガス放電ランプの好ましい実施態様において、該ランプは前記バーナの長軸に沿い、短いギャップを挟んで対面するように配置された２つの電極を有し、上記ギャップは上記長軸に沿って当該ランプの口金の方向にオフセットされる。前記“外側”又は第１電極は一層長い露出長を有する一方、該口金に最も近い前記“内側”又は第２電極は一層短い露出長を有する。このことは、前記電極を上記長軸に沿って前記バーナの内側端部に向かって“ずらし”又はオフセットし、前記電極ギャップが、最早、該バーナの実質的に中心には位置せず、当該ランプの口金に向かって僅かにオフセットされるようにすることによっても達成することができる。何れの方法でも、上記外側又は第１電極は、ＡＣ動作モードからＤＣ動作モードへ切り換えがなされた後のアノードとしての自身の機能に良く適したものとなる。
【００３６】
好ましくは、本発明によるガス放電ランプにおいて、上記内側電極及び外側電極は実質的に等しい寸法を有する、即ち、これら電極の直径及び両端間の長さ（Ｍｏ箔から電極先端まで）は実質的に同一であるものとする。
【００３７】
当該ランプの動作の間における前記環境変数の進展を追跡するために、本発明によるガス放電ランプは、好ましくは、上記環境変数を監視するための適切な監視ユニットを有し、該監視ユニットは前記ランプドライバに環境変数値を供給するように構成される。この監視ユニットは、如何なる適した位置にも、好ましくはソケット領域等の臨界的領域における変数を監視することができるように、配置することができる。好ましくは、該監視ユニットは温度センサを有するものとする。何故なら、温度の直接的測定は、臨界的領域における状況の信頼性のある通知を供給することができ、それに応じて前記ドライバが反応することができるからである。勿論、このような監視ユニットはドライバに組み込むこともできる。他の監視手段も考えることができる。例えば、当該ランプにおける温度の進展を監視すると共に、最冷点の位置を決定するために赤外線センサを用いることもできる。他の実施態様においては、１対のセンサを、例えば当該ランプの各端部における又は各電極における温度を測定することにより、該ランプにわたる温度勾配を監視するために使用することもできる。
【００３８】
本発明の他の目的及びフィーチャは、添付図面に関連して考察される後述の詳細な説明から明らかとなるであろう。しかしながら、図面は専ら解説の目的で設計されたものであり、本発明の範囲を定義するものとして設計されたものではないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施態様によるガス放電ランプを示す。
【図２】図２は、本発明による方法を用いて駆動された図１のランプに関する電力対温度の第１のグラフを示す。
【図３】図３は、本発明による方法を用いて駆動された図１のランプに関する電力対温度の第２のグラフを示す。
【図４】図４は、本発明による方法を用いて駆動された図１のランプに関する電力対温度の第３のグラフを示す。
【図５】図５は、本発明によるドライバのブロック図を示す。
【図６】図６は、本発明による方法を用いて駆動されたガス放電ランプに関する光束対ランプ電力のグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明の一実施態様によるガス放電ランプ１を示す。該ランプ１は、口金（基部）３に取り付けられたバーナ２を有している。自動車用前方照明装置においては、斯かるランプ１は、一般的に、バーナ２の長軸Ｘが実質的に水平になるようにハウジング内に水平に取り付けられる。バーナ２は、内側放電容器２１を取り囲む外側ガラス容器２０を有している。通常は石英ガラス球２１である上記放電容器２１は、２つの圧迫封止部（ピンチ部）４０、５０により密閉された放電室２２において光軸Ｘに沿って短いギャップを挟んで対面する１対の電極４、５を有している。外側電極４の露出長ｄ４は、内側電極５の露出長ｄ５よりも僅かに長くなっている。これは、各電極の前面を離隔させる上記ギャップを当該ランプの口金方向にオフセットさせるための、これら電極の上記バーナの長軸に沿う意図的な“ずらし”の結果であり得る。他の例として、より長い露出長は、第１圧迫封止部が充填物を導入し第２圧迫封止部を形成する前に形成されるような製造方法の結果であり得る。その結果は、一端（この図においては外側の端部）が実質的に円錐状又は尖り、他端が一層丸くなるような、上記放電室の非対称性である。
【００４１】
各電極４、５は、圧迫封止部４０、５０においてモリブデン箔（Ｍｏ箔）２３に接続されている。一方、各箔２３は外側の電極リード線２４、２５に接続されている。外側電極リード線２４、２５は、口金３内に配置されたドライバ７の関連する部品に接続されている。外側電極に放電容器の“より長い”端部を備えた該ランプ設計において、放電室の該非対称性の結果、陰影領域により非常に簡略化された形で示されているように、外側電極の近傍に最冷点ＰCSが確立される。前述したように、このようなランプの非対称性は、通常、裸眼では見えないほど僅かである。
【００４２】
当該ランプの動作の間に放電室２２において到達される非常に高い温度により、電極リード線２４、２５も非常に熱くなる。ドライバ７の部品も加熱する。口金（及び図示されていない取り囲むランプハウジング）における限られた空間は、この熱が破線で示された該臨界的領域Ｒから迅速に放散され得ないことを意味している。該臨界的領域Ｒにおける温度が好ましくないほど高い温度に到達すると、ドライバ７の幾つかの部品が損傷され得、その結果、ランプが故障し得る。従って、本発明によるランプ１は、前記環境変数を高信頼度で監視することが可能な口金３内の位置に監視ユニット８が配置される。この実施態様において、監視ユニット８は、電極リード線２４、２５がドライバ７に接続される領域の近くの温度を測定すると共に、環境変数値８８をドライバ７に供給するように構成される。ドライバ７は、ＡＣ動作モード又はＤＣ動作モードの何れかでランプ１を駆動するためのランプ電力を環境変数値８８に従って調節することができる。
【００４３】
自動車用Ｄ５高輝度ガス放電（ＨＩＤ）ランプの場合、公称電力ＡＣnomは２５Ｗである。本発明による方法及び監視される環境変数を用いて、当該ランプは最初にＡＣモードで駆動することができる。ランプ口金において測定される温度が、特定の値の第１閾値Ｔ１（例えば、ハウジング内で測定された約１２０℃の温度）を越えると、ランプドライバはランプ電力の徐々の減少を開始することができ、最終的に、図２に示されるように、一時的ＤＣモードへの切り換えを行う。尚、図２は本発明による方法を用いて駆動される図１のランプ１に関する電力Ｐ（ワット）対温度Ｔ（摂氏）の第１グラフを示している。該一時的ＤＣ動作モードでは、外側電極４にアノードの機能が付与される。この場合、監視ユニット８は上記温度を測定し、温度値を上記ドライバに供給する。最初に、当該ランプは、ＡＣモードにおいて該ランプの公称動作電力ＡＣnomで駆動される。該ランプの動作の間において、前記臨界的領域における温度は上昇し得る。特定の第１温度閾値Ｔ１を越えると、ドライバはＡＣランプ電力を、例えば該電力を傾斜下降させることにより、小さな減少分で着実に低下させる。該ＡＣ電力は、当該ランプの転流動作が不安定になるレベルより下に低下させることはない。監視される温度が依然として上昇する傾向を示す場合、ドライバは或る点（グラフに小さな円で示されている）で、ＡＣ動作モードからＤＣ動作モードへ切り換える。この時点は、適宜、ランプ電力値により、又は監視される温度値により決定される。同時に、電極の間には、図１のランプ１の外側電極４がアノードとして働き、内側電極５がカソードとして働くようにＤＣ電圧が印加される。このようにして、最冷点における温度は上昇させることができる。何故なら、ガス放電ランプのＤＣ動作の間においては、アノードはカソードよりも大幅に熱くなるからである。より高い最冷点温度の結果として、大きな割合の金属塩が依然として気相状態で利用可能となるので、該一時的ＤＣモードの間においてランプ発光効率は好都合にも高いレベルに維持される。ドライバは当該ランプ電力を、ここに図示されるように、該電力を最小ＤＣ電力レベルＤＣminまで傾斜下降させることにより減少させることができる。次いで、この電力レベルＤＣminは維持され、その間に温度は暫くは増加し得る。最終的に、該温度は再び下降し始める。該温度が許容可能なレベルＴ２まで低下したら、ドライバはＤＣランプ電力を徐々に増加させることができる。例えば低い方の電力レベルＤＣint等の中間ＤＣ電力レベルに到達したら、ドライバは、温度が更に中間値又は戻り値ＴDCACまで低下するまで、この電力レベルＤＣintを維持する。この中間値又は戻り値ＴDCACは、ＡＣモードからＤＣモードへの切り換えがなされた値よりも、大幅に低く選定される。この時点で、ドライバはＡＣ動作モードに戻るように切り換え、同時にランプ電力を戻り値ＡＣretまで急激に増加させて、ランプ電流が満足のゆく転流動作及び満足のゆく光出力にとり十分なほど大きくなるようにする。ＡＣモードに戻った後、ドライバは、温度が下降傾向を続ける限り、ＡＣランプ電力を公称電力レベルＡＣnomに向かって継続的に増加させることができる。そして、満足のゆく温度に到達し���ら、ランプは再び該ランプの公称電力レベルＡＣnomで駆動することができる。
【００４４】
図２ないし図４は、ランプ電力が温度の関数として辿る“経路”を示している。当該ランプの動作の間における如何なる時点においても、“進行方向”（矢印により示されている）は、例えば温度が暫くの間下降傾向を示した後再び増加し始めた場合等の、温度が動向を反転した場合には反転することができる。満足できるほど安定した電力制御を保証するために、適切なランプ電力調整を実行する前に温度の傾向を決定すべく、所定の時間長にわたり幾つかの温度測定を連続して取得することができる。
【００４５】
図３は、本発明による方法を用いて駆動される２５Ｗランプに関する電力Ｐの温度Ｔの関数としての他のグラフを示す。第１温度Ｔ１を越えると、ドライバはＡＣランプ電力を徐々に低減する。ここで、該ＡＣ電力がＡＣ電力下限値ＡＣminに到達すると、当該電力は該ＡＣ電力下限値ＡＣminから一層低い電力レベルＤＣintまで急激に低下され、これにより、ランプ電流も電極を過度の熱負荷に曝すのを防止するのに十分なほど低くなるように大幅に低減する。この一層低い電力レベルＤＣintにおいて温度が増加し続ける場合、ドライバはＤＣ電力を、例えば図示されたように該ＤＣ電力を最小ＤＣ電力レベルＤＣminまで傾斜下降させることにより、着実に低下し続けることができる。
【００４６】
この例において、ドライバはＤＣモード（外側電極をアノードとして用いた）に切り換える前に、ＡＣ電力を約２１Ｗの最小ＡＣレベルＡＣmin（公称電力の約８４％）まで低下させ、該ランプ電力を一層低い電力レベルＤＣint（該レベルは約１５Ｗ、又は公称電力の約６０％であり得る）まで急激に減少させる。このタイプのランプはＡＣ動作モードでは斯様な低い電力レベルでは駆動することができない。何故なら、劣った転流動作の結果として、放電アークが最終的に消滅するからである。本発明によるランプにおいては、かなり低いＤＣ電力レベルＤＣintを暫くの間維持することができるが、勿論、限られた期間にわたってのみ維持されるべきである。何故なら、これは、ドライバのハウジング内の過度に高い温度等の極端な環境変数の潜在的に損傷させる影響を防止するためにのみ用いられる一種の“緊急”モードと見なされるべきであるからである。上記の低いＤＣ電力レベルは、好ましくは、通常の動作モードへ戻すための当該環境変数の改善を用いて、必要な限りにおいてのみ維持されるべきである。
【００４７】
当該温度が閾温度Ｔ２より低下した場合、上記ＤＣ電力は、所定の戻り値ＤＣret（このケースでは、前記中間値ＤＣintに一致する）に到達するまで、再び徐々に傾斜上昇させることができる。このＤＣ値intは、温度が戻り閾値ＴDCACに到達するまで維持され、この到達時点でドライバはランプ電力を、前記ＡＣ電力下限値ＡＣminより高い戻りＡＣ電力値ＡＣretまで急激に増加させる。
【００４８】
より高いランプ電力値と、より低いランプ電力値との間の“ギャップ”、例えば、図２におけるより低い電力値ＤＣretとより高い電力値ＡＣretとの間の差、又は図３におけるより高い電力値ＡＣminとより低い電力値ＤＣintとの間の差は、当該ランプドライバの制御ループにより適用されるヒステリシスの特性であり、該ドライバが前述したように不安定な動作点の周辺の無限補正ループに“捕捉”されないことを保証する。
【００４９】
図４は、本発明による方法を用いて駆動される図のランプに関する電力対温度の第３のグラフを示す。この曲線は、当該ドライバにより採用された電力制御アルゴリズムの変化を示している。ＤＣランプ電力を中間ＤＣ電力レベルＤＣintに増加させる代わりに、該ドライバはＤＣ電力を、より低い値ＤＣretまで増加させると共に、この電力レベルを、温度が満足のゆく中間値ＴDCACに低下するまで維持し、この中間値に低下すると該ドライバはランプ電力を、ＡＣ電力下限値ＡＣminより高い戻りＡＣ電力値ＡＣretまで急激に増加させる。勿論、他の変形例も可能である。例えば、当該ランプは、戻り電力レベルＤＣretが中間電力レベルＤＣintより高くなるように駆動することもできる。
【００５０】
図５は、本発明によるドライバ７の簡略化されたブロック図を示す。ここでは、該ドライバ７の転流ユニット７０が当該ランプ（この図には図示されていない）の外側電極リード線２４、２５に接続されている。該転流ユニット７０は、リード線２４、２５の間にＡＣ電圧を印加することができるが、ＤＣ電圧を印加することもできる。該図は、上記リード線の一方の近くに配置された温度センサ８１を備えた監視ユニット８も示している。温度センサ８１に接続された変換ユニット８０は、環境変数値８８をドライバ７にとり適した形態で供給する。環境変数値８８はドライバ７により適切な入力端子７１で入力され、比較器７３においてメモリ７２に記憶された所定の閾値Ｔ１、Ｔ２、ＴDCACと比較される。比較器７３は、転流ユニット７０に対して、何時ランプ電力が増加され、減少され、維持されるべきか等を示すことができる。勿論、転流ユニット７０は、当業者により分かるように、論理部品、トランジスタ、電圧測定ユニット、電流測定ユニット等の種々の部品を含む。勿論、監視ユニット８、又は変換ユニット８０だけをドライバ７の一部として構成することもできる。
【００５１】
ランプ電力により温度の関数として呈される前記ヒステリシスは、ＤＣモードからＡＣ動作モードへ戻る場合にランプ電力の急激な“垂直の”増加を含むように示したが、ＡＣからＤＣへの切り換えを行う場合のランプ電力の急激な“垂直の”減少でもあり得る。勿論、これらの点におけるランプ電力の変化は、より少ない急激さで行うこともできる。例えば、ＤＣからＡＣへ切り換える場合、ランプ電力は急峻に傾斜上昇させることができる一方、温度が更に僅かに低下するのを可能にし、プロットされる電力の増加が“垂直”の代わりに急峻な傾斜を示すようにする。同様のことが、原理的に、ＡＣからＤＣへの切り換えにも当てはまり、その場合、電力は急峻に傾斜下降させることができる一方、温度が増加されるのを可能にする。
【００５２】
図６は、２５ＷのＤ５ガス放電ランプに関する光束Ｇ（lm）対ランプ電力Ｐ（ワット）のグラフＧAC、ＧDC-1、ＧDC-2を示す。第１のグラフＧAC（測定値を示すための菱形印を伴う点線）は、ＡＣモードで駆動されるランプに関する光束を示す。電力／光束依存性を決定するために、ランプは、約２８Ｗまで定格電力より高い電力レベルで短時間駆動された。ランプ電力が約２８Ｗから約１９Ｗまで減少される際に、光束は約２４００lmから約１３００lmまで減少するのが観測された。放電容器の非対称性により最冷点が外側の端部に位置されるランプが本発明による方法を用いて外側電極がアノードとして働くように駆動される場合、その光束は第２のグラフＧDC-1（測定値を示す正方形印を伴う実線）に従い、これは実質的に第１のグラフＧACと同じ経路を辿る。このグラフが示すように、当該ランプはＤＣモードにおいて低減されたランプ電力において、ＡＣモードにおいて低減されたランプ電力におけるよりも如何なる目立った悪い発光効率も伴わずに駆動することができる。これは、最冷点温度が、一層熱いアノードにより上昇されるからである。従来の方法を越える、５００ルーメンまでの改善（グラフの間の垂直線により示されている）が観察された。対照的に、上記のような非対称性を備えるか又は備えないランプであって、内側電極がカソードとして働くようにしてＤＣで駆動されるランプの場合、該ランプは、第３のグラフＧDC-2（測定値を示すための三角形印を伴う点線）により示されるように、光束の著しい低下を示す。例えば、実質的に対称な放電容器の場合、ＡＣモードの間において最冷点は該放電容器に沿った大凡中間にあるが、ＤＣモードの間には、より冷たいカソードに向かって移動され、結果として顕著な温度勾配となる。最冷点が内側電極に近く、且つ、外側電極がアノードとして働く非対称な放電容器の場合、ＤＣ動作モードにおいて温度勾配は一層顕著となる。この場合も、その結果はランプ発光効率の低下である。
【００５３】
以上、本発明を好ましい実施態様及び斯かる実施態様に対する変形例の形で開示したが、本発明の範囲から逸脱することなしに、これらに対して多数の追加の変更及び変形を実施することができることが理解される。また、明瞭化のために、この出願を通して単数形は複数を除外するものではなく、“有する”は他のステップ又は構成要素を除外するものではないと理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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