(57)【要約】【課題】発熱損失、大型化、再始動の困難、ノイズ、絶縁破壊を防止する。  【解決手段】放電空間の容積１立方ミリメートルあたり０. １５ｍｇ以上の水銀を含み、電極間隔が２. ５ｍｍ以下である一対の主たる放電のための電極Ｅ１，Ｅ２が対向配置されると共に、主たる放電のための電極以外の補助電極Ｅｔを主たる放電のための放電空間に接しないように設けた放電ランプＬｄを有し、主たる放電のための電極Ｅ１，Ｅ２に放電電流を供給するための給電回路Ｂｘと、主たる放電のための両極の電極Ｅ１，Ｅ２の何れかと前記補助電極Ｅｔの間に高電圧を発生するスタータＵｅとを接続してなる光源装置を備えたプロジェクタにおいて、上記スタータ回路Ｕｅの少なくとも高電圧トランスＴｅを含む高電圧発生部Ｕｂを給電回路（Ｂｙ）から分離する。【選択図】          図７
2006134889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間（１２）の容積１立方ミリメートルあたり０. １５ｍｇ以上の水銀を含み、電極間隔が２. ５ｍｍ以下である一対の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）が対向配置された放電ランプ（Ｌｄ）と、上記主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）に放電電流を供給するための給電回路（Ｂｘ）を接続した光源装置を有するプロジェクタにおいて、
前記主たる放電のための電極以外の補助電極（Ｅｔ）を、主たる放電のための放電空間（１２）に接しないように設け
前記主たる放電のための両極の電極（Ｅ１，Ｅ２）の何れかと前記補助電極（Ｅｔ）の間に高電圧を発生するスタータ回路（Ｕｅ）を接続し、
上記スタータ回路（Ｕｅ）の少なくとも高電圧トランス（Ｔｅ）を含む高電圧発生部（Ｕｂ）を給電回路（Ｂｙ）から分離した
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記ランプ（Ｌｄ）と、少なくとも前記スタータ回路（Ｕｅ）の高電圧トランス（Ｔｅ）とを一体のユニットに構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧水銀放電ランプを用いた光源装置を有するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタやＤＬＰ（テキサスインスツルメンツ社の登録商標）プロジェクタ等の光学装置ための光源装置においては、高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）が使用される。
しかし近年、前記光学装置を明るいものとするために、従来よりも放電ランプに封入する水銀量を多くすることが求められて来ている。この種の放電ランプにおいては、始動時にスタータを用いて高電圧を発生させ、放電空間を絶縁破壊させて放電を開始させる必要がある。
【０００３】
従来の放電ランプ光源装置の構成を図１２に示す。光学装置用光源装置において、通常はスタータとして、両極の電極（Ｅ１，Ｅ２）の間に高電圧を印加する方式のスタータ（Ｕｉ）が用いられる。この方式の場合、スタータの高電圧トランス（Ｔｉ）の２次側巻線（Ｓｉ）はランプ（Ｌｉ）に直列に接続されるため、放電が開始してスタータ（Ｕｉ）の機能はもう必要ないにもかかわらず、ランプ（Ｌｉ）に供給する放電電流は、巻数の大きい高電圧トランス２次側巻線（Ｓｉ）を介して流さなければならない。このときの巻線（Ｓｉ）での発熱損失発生を抑えるためには、巻線の線径を太くする必要があり、スタータ（Ｕｉ）の大型化、重量化が避けられない問題があった。
【０００４】
この問題を解決するための方策として、フラッシュランプのトリガのために多用されている、外部トリガ方式を利用することができる。この方式は、主たる放電、すなわち始動後のアーク放電のための第１および第２の両極の電極以外に、補助電極を設け、これと前記第１または第２の電極との間に高電圧を印加して、誘電体バリア放電により放電空間にプラズマを発生させ、このプラズマを種として、第１の電極と第２の電極の間に予め印加された電圧（無負荷開放電圧）によって主たる放電を開始させるものである。
このような構造にすることにより、ランプの放電開始後は、スタータの高電圧トランスの１次および２次側巻線にはランプの放電電流は流れないため、スタータの高電圧トランスの１次および２次側巻線において発熱損失は発生せず、スタータの大型化、重量化を避けることができる。
【０００５】
ところが、封入水銀量の多い放電ランプにおいては、ランプが室温状態にある場合には、水銀が凝結しているために放電空間の圧力が低いため、比較的容易に始動することができるが、消灯後の経過時間が短くランプが熱い場合は、水銀が気化しているために放電空間の圧力が高いため、再始動（ホットリスタート）が困難である問題がある。
ホットリスタートの条件における再始動が困難な問題は、プロジェクタ等の光学装置にとっては、その装置の使用者の使い勝手に影響する性能上の重要な問題である。そして、前記した近年の封入水銀量の増加に伴い、この再始動性困難の問題は、外部トリガ方式にとってますます深刻になって来ている。
【０００６】
一方、従来、放電ランプ（Ｌｉ）と給電装置（Ｎｉ）とは給電線（Ｋ１，Ｋ２）により接続され、放電ランプ（Ｌｉ）を始動させるためのスタータ（Ｕｉ）は給電装置側（Ｎｉ）に設置されていた。スタータは高電圧（Ｕｉ）を発生させる必要がある。スタータ（Ｕｉ）がパルス高電圧を発生させるものである場合、給電線（Ｋ１，Ｋ２）は短時間に高電圧に充電して、強烈なノイズを輻射する問題があった。
【０００７】
また、給電線（Ｋ１，Ｋ２）と周囲導体との間に形成される静電容量と給電線（Ｋ１，Ｋ２）のインダクタンスに起因して、パルス高電圧のなまりが発生し、ランプ電極（Ｅ１，Ｅ２）間の電圧の高まりが減殺されるため、放電ランプの始動に必要なパルス電圧を得るために、スタータ（Ｕｉ）から給電線（Ｋ１，Ｋ２）に向けて、必要以上に大きなエネルギーを放出しなければならないうえに、前記パルス高電圧のなまりによって、パルス幅が広がってしまうため、スタータの高電圧トランス（Ｔｉ）や給電線（Ｋ１，Ｋ２）の絶縁被覆など、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性が増加し、信頼性の低下を招く危険性があった。
【０００８】
一方、ＤＣスタータと呼ばれる、比較的ゆっくりと電圧が上昇する高電圧を発生させるスタータである場合、電圧が高いほど、電圧印加時間が長いほど絶縁破壊現象が生じ易くなるため、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性がさらに増加する問題があった。
外部トリガ方式を使用して高圧放電ランプを始動する従来の発明や考案として、例えば、特許文献１、特許文献２に記載のものがある。
特許文献１の考案には、高圧水銀灯のランプ電流で磁力を発生するコイルを設け、その磁力で補助電極に高電圧を発生させる起動回路の動作を制御する構成について述べられている。
また、特許文献２の発明においては、高圧水銀灯等のランプに補助電極（外部電極）を数ｍｍの間隔で近接して配置する構成について述べられている。
しかし、これらの従来の発明や考案においては、前記したホットリスタートにおいても意図しない部分での絶縁破壊が発生する問題を回避して再始動できる光源装置とするための指針や条件は全く考慮されていなかった。
【特許文献１】実公昭３７−８０４５号公報
【特許文献２】特開平５−５４９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、プロジェクタにおいて、その光源装置が抱える従来の問題、すなわち、高電圧パルスを発生するスタータにおいて問題となる、スタータのパルス高電圧のなまりに起因するランプ電極間の電圧の高まりが減殺される悪影響や、ノイズを輻射する問題を抑えることができ、また、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性を抑えることができ、さらには、巻線での発熱損失を避けるためにスタータの大型化または重量化が避けられない問題、消灯後の経過時間が短くランプが熱い場合に再始動が困難である問題、給電線と周囲の導体間の容量性結合に起因して、スタータから給電線に向けて必要以上に大きなエネルギーを放出しなければならない問題、などを解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明の請求項１の発明は、放電空間（１２）の容積１立方ミリメートルあたり０. １５ｍｇ以上の水銀を含み、電極間隔が２. ５ｍｍ以下である一対の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）が対向配置された放電ランプ（Ｌｄ）と、上記主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）に放電電流を供給するための給電回路（Ｂｘ）を接続した光源装置を有するプロジェクタにおいて、前記主たる放電のための電極以外の補助電極（Ｅｔ）を、主たる放電のための放電空間（１２）に接しないように設け、前記主たる放電のための両極の電極（Ｅ１，Ｅ２）の何れかと前記補助電極（Ｅｔ）の間に高電圧を発生するスタータ回路（Ｕｅ）を接続し、上記スタータ回路（Ｕｅ）の少なくとも高電圧トランス（Ｔｅ）を含む高電圧発生部（Ｕｂ）を給電回路（Ｂｙ）から分離したことを特徴とするものである。
本発明の請求項２の発明は、前記ランプ（Ｌｄ）と、少なくとも前記スタータの高電圧トランス（Ｔｅ）とを一体のユニットとに構成することを特徴とするものである。
【００１１】
外部トリガ方式の場合、前記本来の主たる放電を開始させるためには、前記第１の電極（Ｅ１）または第２の電極（Ｅ２）と補助電極（Ｅｔ）との間に印加する高電圧、または無負荷開放電圧の何れか一方のみを単に高くするだけでは、始動性を上げることはできない。
すなわち、消灯後の経過時間、つまり始動しようとする時点での温度などのランプの条件に応じて、適切なバランスを有する前記高電圧と無負荷開放電圧を印加する必要があり、また、適切なバランスを保っている場合でも、消灯後の経過時間によっては、印加すべき前記高電圧または無負荷開放電圧の何れかまたは両方が非常に高くなり、実現しようとすると前記したような意図しない部分での絶縁破壊が発生する危険性があることがわかる。
したがって、目的とする光学装置に要求されるコンパクト性と経済性の観点より課せられる、光源装置に付与することが可能な絶縁耐力の限界の元では、再始動可能な消灯後の最短経過時間が存在することになる。
【００１２】
上記事項を踏まえた上で、先ず、発明者らの行った実験に関する図１，図２，図３に基づいて説明する。アルゴンと放電空間の容積１立方ミリメートルあたり０. ２ナノモルの臭素、放電空間の容積１立方ミリメートルあたり０. １５ｍｇの水銀を含み、前記主たる放電のための第１および第２の両極の電極間の距離（ＡＬ）が０. ６〜２. ５ｍｍであるランプを用いた実験結果を図１、図２に示す。
【００１３】
図１は無負荷開放電圧（Ｖｏｐｎ）を２８０Ｖとした場合、図２は無負荷開放電圧（Ｖｏｐｎ）を３５０Ｖとした場合である。実験は、図３に示すように、ＤＣ電源（Ｍｘ）と給電回路（Ｂｘ）、スタータ（Ｕｅ）をランプ（Ｌｄ）に接続して行った。ただし、とスタータの高電圧トランスの１次側巻線（Ｐｅ）に独立の印加電圧を与えるために、可変電圧源（Ｖｐ）を接続し、無負荷開放電圧（Ｖｏｐｎ）をランプ（Ｅｔ）印加した状態で、第１の電極（Ｅ１）と補助電極（Ｅｔ）の間に前記スタータ（Ｕｅ）が発生する高電圧パルスを印加して行った。
【００１４】
前記高電圧パルスの印加に際しては、事前にランプ（Ｌｄ）を４分間点灯し、その消灯後に、前記可変電圧源（Ｖｐ）の電圧を低い値から徐々に上昇させて行き、ランプ（Ｌｄ）の始動に成功するまでの時間、すなわち再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）を測定した（図１R>１，図２の縦軸）。
ランプ（Ｌｄ）の消灯後に、前記スタータの高電圧トランスの２次側巻線（Ｓｅ）とランプの補助電極（Ｅｔ）との接続を一旦断ち、前記スタータの高電圧トランスの２次側を無負荷状態にして、前記可変電圧源（Ｖｐ）の電圧をランプ（Ｌｄ）の始動成功時と変えないままで前記スタータ（Ｕｅ）を動作させ、前記スタータの高電圧トランスの２次側巻線（Ｓｅ）の発生電圧をオシロスコープを用いて測定し、この測定値を高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）とした（図１，図２の横軸）。ただし、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）の低い方の領域において、ランプ（Ｌｄ）の始動成功率が５０％未満である条件は、図１，図２にプロットしていない。
【００１５】
すなわち、図１，図２の無負荷開放電圧、電極間距離の各条件において、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）がより低い条件においても、たまたま始動に成功する場合があったが、このような例は現象のバラツキと考えられるため、複数回試行したときにその成功率が概ね５０％未満であった条件については、プロットしなかった。
図１，図２において、主たる放電のための電極間の距離（ＡＬ）のそれぞれについてのプロット点群の左端部に対応する高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）と再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）は、前記した室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎと、再始動不能時間の最大値Ｔｒｍａｘを与える。
【００１６】
図１，図２から直ちに指摘できることは、主たる放電のための電極間の距離（ＡＬ）のそれぞれについて、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）を高くするほど、再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）は短縮されること、また、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの２倍までは、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）を高くするほど、再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）は短縮される効果が大きいこと、そして、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの５倍を超えて高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）を高くしても、再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）は、さらなる短縮はほとんど期待できないことである。
【００１７】
これを詳しく述べれば、例えば、図１における、電極間距離１. ２ｍｍに関するデータに注目したとき、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎは４. １ｋＶであるが、Ｖｔｍｉｎから、その２倍である８. ４ｋＶに対応する部分に至る領域においては、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）の増加に対応して、順調に再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）が減少しているが、Ｖｔｍｉｎの５倍を超える領域では、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）を増加しても、プロット点はほとんど水平に並んでいるため、再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）が減少していない。そしてこのことは、他の電極間距離に関するデータについても言える。さらに、この事情は、無負荷開放電圧（Ｖｏｐｎ）の値によらず同様である。
【００１８】
したがって、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）について、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの２倍未満では、前記ホットリスタートの条件まで考慮した場合には、再始動性を改善する可能性を有効に利用していないことになり、逆に、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの５倍を超えて高くしても、前記ホットリスタートの条件での再始動性を改善する可能性がほとんど期待できず、むしろ前記した意図しない部分での絶縁破壊の危険性を助長するものであることがわかる。
【００１９】
放電空間が含む水銀量がさらに多くなると、水銀が気化していることによる放電空間の圧力がさらに高まるため、前記ホットリスタートの条件での再始動性はより悪くなるため、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの少なくとも２倍以上にすることが望ましいが、５倍を超えて高くしても、前記した意図しない部分での絶縁破壊の危険性を助長すること、再始動性を改善する可能性がほとんど期待できないことは同様である。
【００２０】
なお、図１における、電極間距離１. ２ｍｍに関するデータに注目したとき、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎすなわち４. １ｋＶから、その２. ５倍の１０. ２５ｋＶあるいは３倍の１２. ３ｋＶ未満の領域においては、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）の増加に対応して、再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）が依然として減少しているため、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）は、Ｖｔｍｉｎの２. ５倍あるいは３倍程度以上とすることが望ましい。
また、Ｖｔｍｉｎの４倍の１６. ４ｋＶあるいは４. ５倍の１８. ４５ｋＶを超える領域においては、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）の増加に対する再始動不能時間（Ｔｒｓｔ）の減少の効果が鈍って来るため、高電圧パルスのピーク電圧（Ｖｔｒｇ）は、Ｖｔｍｉｎの４倍あるいは４. ５倍程度以下とすることが望ましい。
【００２１】
前記したように、外部トリガ方式であることにより、ランプ（Ｌｄ）の放電開始後は、スタータ（Ｕｅ）の高電圧トランス（Ｔｅ）の１次側巻線（Ｐｅ）および２次側巻線（Ｓｅ）にはランプ（Ｌｄ）の放電電流は流れないため、スタータ（Ｕｅ）の高電圧トランス（Ｔｅ）の１次側巻線（Ｐｅ）および２次側巻線（Ｓｅ）において発熱損失は発生せず、スタータ（Ｕｅ）の大型化、重量化を避けることができる。
したがって、前記スタータ（Ｕｅ）に、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧の２〜５倍の電圧を発生させるようにすれば、前記ホットリスタートの条件においても再始動性が改善されたうえに、意図しない部分での絶縁破壊の危険性が抑制され、しかもスタータの大型化、重量化を避けた光源装置を実現することができる。  
【００２２】
次に、請求項１の発明について図７を用いて説明する。
スタータ回路（Ｕｅ）の少なくとも高電圧トランス（Ｔｅ）を含む高電圧発生部（Ｕｂ）を給電回路部（Ｂｙ）から分離することにより、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側回路部と前記補助電極（Ｅｔ）との接続のための電流経路の長さを短くすることができる。このことにより、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側回路部と前記補助電極（Ｅｔ）との接続のための電流経路部分と周囲導体との間に形成される静電容量を小さく、また、前記電流経路のインダクタンスを小さくすることができる。
【００２３】
そのため、スタータがパルス高電圧を発生させるものである場合、前記電流経路の静電容量やインダクタンスの存在に起因する、パルス高電圧のなまりによって、ランプ電極間の電圧（Ｅ１，Ｅ２）の高まりが減殺される悪影響が抑えられ、必要以上に大きなエネルギーを放出しなければならない問題が解決され、また、前記パルス高電圧のなまりによって、パルス幅が広がって、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性を抑えることができる。
【００２４】
高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側回路部と前記補助電極（Ｅｔ）との接続のための電流経路の長さを短く、ループ面積を小さくすることができるため、ノイズを輻射する問題を抑えることができる。さらに、前記スタータと前記補助電極（Ｅｔ）との接続線の長さが短いため、前記スタータが比較的ゆっくりと電圧が上昇する高電圧を発生させるものである場合においても、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性を抑えることができる。
【００２５】
次に、請求項２の発明について説明する。
高電圧を発生させる前記スタータの高電トランス（Ｔｅ）は、絶縁性能が、その使用回数の累積に伴い不可避的に劣化する。一方、ランプ（Ｌｄ）には寿命があり、これについては、有限使用時間内での交換が必須である。前記ランプ（Ｌｄ）と、少なくとも前記スタータの高電圧トランス（Ｔｅ）とを一体のユニットに構成することにより、ランプ寿命に起因してランプを交換する際、前記スタータの高電圧トランス（Ｔｅ）も交換されることになり、前記スタータの高電圧トランス（Ｔｅ）の絶縁性能の劣化に起因する絶縁破壊の危険性を未然に防止することができる。
【００２６】
さらに、前記スタータと前記補助電極（Ｅｔ）との接続線の長さを、より短くすることに対して有利となり、前記した意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性を抑え、前記スタータがパルス高電圧を発生させるものである場合にも、前記したノイズ輻射の問題を抑える上で有利となる。
この場合、凹面鏡など、ランプ（Ｌｄ）からの発光を特定の方向に向けるための光学手段とを含めて一体化することにより、ランプ交換作業の簡略化が図れる。
【発明の効果】
【００２７】
本願の請求項１に記載の発明によれば、高電圧パルスを発生するスタータの場合に問題となる、スタータのパルス高電圧のなまりに起因するランプ電極間の電圧の高まりが減殺される悪影響や、ノイズを輻射する問題を抑えることができる。また、意図しない部分での絶縁破壊が発生する可能性をさらに抑えることができる。
本願請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、スタータの高電圧トランスの絶縁性能の劣化に起因する絶縁破壊の危険性を未然に防止することができる。
また、前記スタータ（Ｕｅ）に、室温状態のランプに前記主たる放電を始動させるために必要な電圧の２〜５倍の電圧を発生させるようにすれば、ホットリスタートの条件においても再始動性が改善されたうえに、意図しない部分での絶縁破壊の危険性が抑制され、しかもスタータの大型化、重量化を避けた光源装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図４は、本発明の簡略化された光源装置の構成を示す図である。降圧チョッパ型の給電回路（Ｂｘ）は、ＰＦＣなのが接続される。給電回路（Ｂｘ）においては、ＦＥＴ等のスイッチ素子（Ｑｘ）によってＤＣ電源（Ｍｘ）よりの電流をオン・オフし、チョークコイル（Ｌｘ）を介して平滑コンデンサ（Ｃｘ）に充電が行われる。
【００２９】
ランプ（Ｌｄ）の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）間を流れる放電電流、または主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）間の電圧、あるいはこれら電流と電圧の積であるランプ電力が、その時点におけるランプ（Ｌｄ）の状態に応じた適切な値になるように、ゲート駆動回路（Ｇｘ）から適当なデューティサイクル比を有するゲート信号が、スイッチ素子（Ｑｘ）に加えられる。
【００３０】
通常は、上記ランプ電流または電圧、電力を適切に制御するために、平滑コンデンサ（Ｃｘ）の電圧、平滑コンデンサ（Ｃｘ）からランプ（Ｌｄ）に供給される電流を検出するための分圧抵抗やシャント抵抗が設けられ、ゲート駆動回路（Ｇｘ）が適切なゲート信号を発生できるようにするための制御回路が設けられるが、これらは同図においては省略されている。
【００３１】
ランプ（Ｌｄ）を点灯させる場合は、始動に先立ち、前記無負荷開放電圧をランプ（Ｌｄ）の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）間に印加する。スタータ（Ｕｅ）の入力端（Ｆ１）およびグランド端（Ｆ２）は、ランプ（Ｌｄ）に並列に接続されているから、ランプ（Ｌｄ）に印加される電圧と同じ電圧が、スタータ（Ｕｅ）にも供給される。この電圧を受けて、スタータ（Ｕｅ）では、抵抗（Ｒｅ）を介してコンデンサ（Ｃｅ）が充電される。
【００３２】
適当なタイミングでゲート駆動回路（Ｇｅ）によって、ＳＣＲサイリスタ等のスイッチ素子Ｑｅを導通させることにより、高電圧トランス（Ｔｅ）の１次側巻線（Ｐｅ）にはコンデンサ（Ｃｅ）の充電電圧が印加されるから、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）には、高電圧トランス（Ｔｅ）の構造に応じた、昇圧された電圧が発生する。この場合、１次側巻線（Ｐｅ）に印加される電圧は、コンデンサ（Ｃｅ）の放電に伴って急速に低下するから、２次側巻線（Ｓｅ）に発生する電圧も同様に急速に低下するため、２次側巻線（Ｓｅ）に発生する電圧はパルスとなる。
【００３３】
高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）の一端はランプ（Ｌｄ）一方の電極（Ｅ１）（いまの場合は陰極）に接続され、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）の他端はランプ（Ｌｄ）の放電容器（１１）の外部に設けた補助電極（Ｅｔ）に接続されているから、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）に発生した高電圧は、ランプ（Ｌｄ）一方の電極（Ｅ１）とランプ（Ｌｄ）の放電容器（１１）の内面との間で、誘電体バリア放電により放電が発生する。
【００３４】
スタータ（Ｕｅ）の設計に際しては、前記無負荷開放電圧が印加されたスタータを動作させたとき、スタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）に発生する高電圧のピーク値が、前記したように、ランプ（Ｌｄ）が室温状態であるときに、前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの２〜５倍の値になるようにする。
【００３５】
一般に、トランスの２次側電圧は、近似的に１次側電圧に１次と２次の巻数比を乗じて見積ることができるが、いまの場合は、前記したようにパルスであるため、２次側巻線（Ｓｅ）に発生する電圧波形は、高電圧トランス（Ｔｅ）の漏洩インダクタンスや寄生静電容量の影響を受ける。そのため、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）巻数については、種々の巻数のものを試作して決定するとよい。
【００３６】
なお、スタータが適正に設計されているかどうかについては、ランプ（Ｌｄ）を接続しない無負荷状態でスタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２））に発生する電圧のピーク値Ｖ１と、室温状態のランプ（Ｌｄ）を接続した状態で、スタータの電圧出力能力を制限できる状態にして、その能力を徐々に上げて行き、ランプ始動に成功する確率が概ね５０％となるときのスタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）に発生する電圧のピーク値Ｖ２とを測定し、Ｖ１をＶ２で除算した値が２〜５になっていることにより確認することができる。
【００３７】
前記したスタータの電圧出力能力を制限できるようにする方法として、高電圧トランス（ＴｅまたはＴｋ）の１次２次巻線の巻数比を変える方法や、スタータ（Ｕｅ）への電源入力端（Ｆ１）への供給電圧を、例えば図３に記載の、可変電圧源（Ｖｐ）からのものとする方法、コンデンサ（Ｃｅ）の充電電圧をクリップするためにコンデンサ（Ｃｅ）に並列にツェナダイオードを付加する方法、スイッチ素子（Ｑｅ）を導通させるタイミングを制御してスイッチ素子（Ｑｅ）が導通する瞬間のコンデンサ（Ｃｅ）の電圧を制御し、高電圧トランスの１次側巻線（Ｐｅ）に掛かる電圧を制御する方法、あるいは、図１３に記載するような、アレスタなどの放電ギャップ（Ａｋ）等が使用され、この動作電圧がスタータの電圧出力能力を規定する方式のスタータ（Ｕｋ）の場合は、前記放電ギャップ（Ａｋ）等を動作電圧が異なるものに交換する方法などの方法を使うことができる。
【００３８】
なお、図１３に記載のスタータ（Ｕｋ）は、抵抗（Ｒｊ）を介してコンデンサ（Ｃｊ）の充電が開始される。サイダック等のスイッチ素子（Ｑｊ）は、コンデンサ（Ｃｊ）の電圧が所定のスレショルド電圧まで充電されると自ら導通し、トランス（Ｔｊ）の１次側巻線（Ｐｊ）にその電圧を印加し、２次側巻線（Ｓｊ）に接続されたダイオード（Ｄｊ）を介して、２次側のコンデンサ（Ｃｋ）を充電する。１次側のコンデンサ（Ｃｊ）の放電が進んで、電流が所定値以下になると、スイッチ素子（Ｑｊ）は自ら非導通に転じることにより、再度コンデンサ（Ｃｊ）の充電が開始される。コンデンサ（Ｃｊ）の充放電の度毎に、２次側のコンデンサ（Ｃｋ）の充電が累積されて、その電圧が上昇して行く。コンデンサ（Ｃｋ）の電圧が所定のスレショルド電圧まで充電されると、アレスタなどの放電ギャップ（Ａｋ）が自ら導通し、トランス（Ｔｋ）の１次側巻線（Ｐｋ）にその電圧を印加し、２次側巻線（Ｓｋ）に高電圧を発生する。
【００３９】
図４においては、スタータの高電圧を、ランプの陰極側と補助電極との間に印加するものを示したが、これをランプの陽極側と補助電極との間に印加するものとしてもよい。
図５は、本発明の簡略化された、さらなる構成例である。前記図４においては、パルス高電圧を発生するスタータ（Ｕｅ）を用いる場合を示したが、図５のスタータ（Ｕｆ）は、比較的ゆっくりと電圧が上昇する高電圧を発生させるものを用いる場合を示す。
【００４０】
図４の場合と同様に、スタータ（Ｕｆ）の入力端（Ｆ１）およびグランド端（Ｆ２）は、ランプ（Ｌｄ）に並列に接続されているから、ランプ（Ｌｄ）に印加される前記無負荷開放電圧が、スタータ（Ｕｆ）にも供給される。この電圧を受けて、スタータ（Ｕｆ）では、抵抗（Ｒｆ）を介してコンデンサ（Ｃｆ１）の充電が開始される。サイダック等のスイッチ素子（Ｑｆ）は、コンデンサ（Ｃｆ１）の電圧が所定のスレショルド電圧まで充電されると自ら導通し、高電圧トランス（Ｔｆ）の１次側巻線（Ｐｅ）にその電圧を印加し、２次側巻線（Ｓｅ）に接続されたダイオード（Ｄｆ）を介して、２次側のコンデンサ（Ｃｆ２）を充電する。１次側のコンデンサ（Ｃｆ１）の放電が進んで、電流が所定値以下になると、スイッチ素子（Ｑｆ）は自ら非導通に転じることにより、再度コンデンサ（Ｃｆ１）の充電が開始される。コンデンサ（Ｃｆ１）の充放電の度毎に、２次側のコンデンサ（Ｃｆ２）の充電が累積されて、その電圧が上昇して行く。
【００４１】
コンデンサ（Ｃｆ２）の一端はランプ（Ｌｄ）一方の電極（Ｅ１）（いまの場合は陰極）に接続され、コンデンサ（Ｃｆ２）の他端はランプ（Ｌｄ）の放電容器（１１）の外部に設けた補助電極（Ｅｔ）に接続されているから、コンデンサ（Ｃｆ２）の電圧が、その時点での放電開始電圧に達すると、ランプ（Ｌｄ）一方の電極（Ｅ１）とランプ（Ｌｄ）の放電容器（１１）の内面との間で、誘電体バリア放電により放電が発生する。
この放電が発生して、ランプが始動し、アーク放電への移行が成功したならば、ランプ（Ｌｄ）の電圧が、したがってスタータ（Ｕｆ）への供給電圧が低下するため、コンデンサ（Ｃｆ１）の充電電圧が低下して、スイッチ素子（Ｑｆ）は動作しないようになる。
【００４２】
スタータ（Ｕｆ）の設計に際しては、前記無負荷開放電圧が印加されたスタータを動作させたとき、スタータ（Ｕｆ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）に発生する高電圧の最高値が、前記したように、ランプ（Ｌｄ）が室温状態であるときに、前記主たる放電を始動させるために必要な電圧Ｖｔｍｉｎの２〜５倍の値になるようにする。
なお、スタータが適正に設計されているかどうかについては、ランプ（Ｌｄ）を接続しない無負荷状態でスタータ（Ｕｆ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２））に発生する電圧Ｖ３と、室温状態のランプ（Ｌｄ）を接続した状態で、スタータの電圧出力能力を徐々に上げて行き、ランプ始動に成功する確率が概ね５０％となるときのスタータ（Ｕｆ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）に発生する電圧Ｖ４とを測定し、Ｖ３をＶ４で除算した値が２〜５になっていることにより確認することができる。
【００４３】
図５においては、スタータの高電圧を、ランプの陰極側と補助電極との間に印加するものを示したが、これをランプの陽極側と補助電極との間に印加するものとしてもよい。
図６は、本発明の簡略化された、さらなる構成例である。図６の回路は、前記図４R>４の回路に対して、ＦＥＴ等のスイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）を追加してフルブリッジインバータを構成することにより、ランプ（Ｌｄ’）に交流的な放電電圧を印加することができるようにしたものである。
各スイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）は、各ゲート駆動回路（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）により駆動され、各ゲート駆動回路（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）は、フルブリッジインバータの対角要素のスイッチ（Ｑ１，Ｑ４）（Ｑ２，Ｑ３）が同時に導通するよう、フルブリッジインバータ制御回路（Ｈｃ）により制御される。
【００４４】
スタータ（Ｕｅ’）は、前記図４のスタータ（Ｕｅ）と同様であるが、２次側巻線（Ｓｉ）の一端が、前記図４のスタータ（Ｕｅ）ではグランド端（Ｆ２）に接続されているものが、スタータ（Ｕｅ’）では出力端（Ｆ３’）としてランプ（Ｌｄ’）の一方の電極（Ｅ１’）への配線に直接に接続されている。
スタータ（Ｕｅ’）の出力端（Ｆ３，Ｆ３’）が発生する高電圧は、ランプ（Ｌｄ’）の主たる放電のための一方の電極（Ｅ１’）と補助電極（Ｅｔ）との間に印加され、一方の電極（Ｅ１’）とランプ（Ｌｄ’）の放電容器（１１）の内面との間で、誘電体バリア放電により放電が発生してランプを始動する。
【００４５】
なお、もしフルブリッジインバータのスイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）の導通状態の切換わりと、スタータ（Ｕｅ）の高電圧発生のタイミングが、ランプの放電始動の観点からのタイミング上の不都合が生じる可能性がある場合は、スイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）の導通状態の切換わりと、スタータ（Ｕｅ）の高電圧発生のタイミングが、適正なものとなるように同期させる、あるいはランプの放電始動が完了するまでフルブリッジインバータの動作を停止させることにより、前記ランプの放電始動の観点からのタイミング上の不都合を回避することができる。
【００４６】
図示は省略するが、図６の回路におけるスタータ（Ｕｅ）を、前記図５に示した比較的ゆっくりと電圧が上昇する高電圧を発生させるスタータ（Ｕｆ）に置き換えてもよい。この場合も、２次側巻線（Ｓｉ）の一端とコンデンサ（Ｃｆ２）が、前記図４のスタータ（Ｕｆ）ではグランド端（Ｆ２）に接続されているものを、ランプ（Ｌｄ’）の一方の電極（Ｅ１’）への配線に直接に接続する。
【００４７】
図７は、本発明の請求項１の簡略化された実施例である。
この図においては、スタータは、スタータトランス駆動回路部（Ｕａ）と少なくとも高圧トランス（Ｔｅ）を含む高電圧トランス回路部（Ｕｂ）とから構成される。そして、これら回路部（Ｕａ，Ｕｂ）は、前記図４に記載のスタータ（Ｕｅ）を分割したもので、スタータトランス駆動回路部（Ｕａ）はスタータ（Ｕｅ）から高電圧トランス回路部（Ｕｂ）を除いた部分である。前記高電圧トランス回路部（Ｕｂ）は、給電回路部（Ｂｙ）から分離して設置される。スタータ（Ｕｅ）のグランド端（Ｆ１）は、スタータトランス駆動回路部（Ｕａ）のグランド端（Ｆ１’）と高電圧トランス回路部（Ｕｂ）グランド端（Ｆ１”）に分けられており、また、高電圧トランス（Ｔｅ）の１次側巻線（Ｐｅ）への接続線（Ｋｐ）が延長されている。
【００４８】
前記図４に記載のスタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）からランプ（Ｌｄ）補助電極（Ｅｔ）への配線が高電圧パルスを伝えるものであるのに対し、接続線（Ｋｐ）は遥かに低い電圧であるため、この接続線（Ｋｐ）を延長することの悪影響、すなわちノイズの輻射や意図しない部分での絶縁破壊発生の可能性が増大する懸念は小さい。
【００４９】
図１１は、本発明の請求項２の発明の簡略化された実施例である。この図においては、ランプ（Ｌｄ）と前記スタータの高電圧トランス回路部（Ｕｂ）とが一体化され、ランプハウス（Ｌｙ）として構成される様子が示されている。ランプハウス（Ｌｙ）は、ランプからの発光を特定の方向に向けて出力するための反射鏡（Ｙ１）、反射鏡（Ｙ１）の前面を覆う光出力窓（Ｙ２）、給電回路部（Ｂｙ）とランプハウス（Ｌｙ）とを電気的に接続するためのコネクタ（Ｃｎ）もまた一体化されて構成される場合が示されている。
【００５０】
図８は、本発明のランプ部分に関する簡略化された実施例である。補助電極（Ｅｔ）を、主たる放電のための放電空間（１２）に接しないように放電ランプに設けるに際しては、補助電極（Ｅｔ）を放電空間包囲部（１７）の中に埋め込む、あるいは放電空間包囲部（１７）の外面に接しせしめる、放電空間包囲部（１７）の外面の近傍に配置するなどの設置方法を採用することができるが、図８（ａ）、（ｂ）は共に、放電ランプの放電空間包囲部（１７）の外面に接しせしめて補助電極（Ｅｔ）を設置する構造の一例をそれぞれ示すものである。
【００５１】
同図に示すように、放電容器（１１）によって形成された放電空間（１２）内に一対の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）が対向配置されると共に、前記主たる放電のための電極以外の補助電極（Ｅｔ）を主たる放電のための放電空間（１２）に接しないように設けた放電ランプ（Ｌｄ）であって、前記放電ランプ（Ｌｄ）の放電空間（１２）を囲む放電空間包囲部（１７）の外形の最も太い部分（９０）の周囲長よりも周囲長が短い導体環（Ｅｔ１）を、前記放電空間包囲部（１７）の外形の最も太い部分（９０）よりも前記主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）の一方に近い側に第１の設置し、かつ放電空間包囲部（１７）の外形の最も太い部分（９０）の周囲長よりも周囲長が短い導体環（Ｅｔ２）を、前記放電空間包囲部（１７）の外形の最も太い部分（９０）よりも前記主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）の他方に近い側に第２の導体環（Ｅｔ２）を設置し、前記第１の導体環（Ｅｔ１）と前記第２の導体環（Ｅｔ２）を導体ワイヤ（Ｗ１）で結線したものを前記補助電極（Ｅｔ）とすることを特徴とするものである。
【００５２】
前記した放電空間包囲部（１７）の中に埋め込む設置方法は、ランプ放電容器のバーナー加工による設置を要し、手間が掛かる欠点があるばかりでなく、石英ガラスなどの放電容器材料に金属などの補助電極材料を、すなわち異種材料を埋め込むことによる、熱膨張率の違いに起因する放電容器のクラック発生の危険性を生ずる欠点がある。
【００５３】
また、前記した放電空間包囲部（１７）の外面の近傍に配置する設置方法は、ランプ放電容器と補助電極との位置関係を確定させるために、堅牢な補助電極の保持構造を必要とするが、点灯状態のランプの表面温度が１０００℃程度になり、前記保持構造には特別の耐熱性と機械的精度を要求されるため、コストが高くつく欠点がある。さらに、そのような堅牢な補助電極の保持構造をランプの近傍に設置することは、ランプ発光を遮蔽するため、ランプ発光の利用効率が低下する欠点がある。
【００５４】
一方、前記した放電空間包囲部（１７）の外面に接しせしめる設置方法の、例えば放電空間包囲部（１７）の周囲に細い導体ワイヤを巻き付ける方法の場合、前記した放電空間包囲部（１７）の中に埋め込む設置方法のような手間が掛かる欠点や放電容器のクラック発生の危険性を生ずる欠点が無く、また、前記した放電空間包囲部（１７）の外面の近傍に配置する設置方法のようなコストが高くつく欠点や、ランプ発光の利用効率が低下する欠点が無い。
【００５５】
しかし、放電空間包囲部（１７）の形状が、中央部が膨らんだ構造を有するランプの場合、細い導体ワイヤを巻き付ける方式による補助電極（Ｅｔ）の設置方法では、誘電体バリア放電によってランプの主たる放電を始動させるために有効な補助電極（Ｅｔ）の設置位置である、放電空間包囲部（１７）の中央部近辺にそれを設置しようとすると重大な問題が発生する。
すなわち、放電空間包囲部（１７）の中央部が膨らんでいるため、この近辺に補助電極（Ｅｔ）である細い導体ワイヤを巻き付けたとしても、滑りによって巻き付けられたワイヤが前記主たる放電のための何れかの電極（Ｅ１またはＥ２）の方向へ移動してしまう問題が発生する。
【００５６】
この移動が発生すると、巻き付けられたワイヤが囲む断面積よりも小さい断面積を有する放電空間包囲部（１７）の部分や封止部（１３）へ移動することを意味するため、補助電極（Ｅｔ）と放電空間包囲部（１７）との間隙が増加し、誘電体バリア放電によるランプの主たる放電を始動させるための効果が減縮されてしまう。
さらに、補助電極（Ｅｔ）の前記移動が封止部（１３）を超えて、外部リード棒（２１Ａ，２１Ｂ）に達した場合には、これらに対して、補助電極（Ｅｔ）に印加された電圧が短絡してしまうことになるため、ランプの始動不能に陥る危険性や、給電回路（Ｂｘ）等の破損の危険性が生じる。
【００５７】
これに対して、前記図８の補助電極（Ｅｔ）の設置方法の場合は、前記放電空間包囲部（１７）の外形の最も太い部分（９０）を挟んで両方の導体環（Ｅｔ１，Ｅｔ２）が配置され、これらが導体ワイヤ（Ｗ１）で結ばれるため、これらの導体（Ｅｔ１，Ｅｔ２，Ｗ１）から構成される補助電極（Ｅｔ）が、ランプの主たる放電を始動させるための誘電体バリア放電として好適な位置から外れてしまう不都合が防止できる利点がある。
なお、導体ワイヤ（Ｅｔ１，Ｅｔ２，Ｗ１）から構成される補助電極（Ｅｔ）は、接続された導体ワイヤ（Ｗｅ）を介して、スタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）に接続される。これら導体ワイヤとしては、ランプ点灯中の放電容器（１１）が高温になるため、タンクステン等の耐熱性の高い材料を使用すべきである。
【００５８】
図９は、本発明のランプ部分に関する簡略化された、さらなる実施例である。図９においては、ランプ（Ｌｄ）の陰極側の外部リード棒（２１Ａ）は、スタータ（Ｕｅ）のグランド端（Ｆ２）と給電回路（Ｂｘ）のグランド出力端（Ｔ２）とに接続され、陽極側の外部リード棒（２１Ｂ）は、給電回路（Ｂｘ）のプラス出力端（Ｔ１）に接続される。
一方、補助電極（Ｅｔ）は、導体ワイヤ（Ｗｅ）を介してスタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）に接続されるが、封止部（１３）の陰極側の方を囲むように設置された導体（Ｅｔ３）に対しても、導体ワイヤ（Ｗ２）を介して接続される。なお、図９においては、前記封止部（１３）の陰極側の方を囲むように設置された導体（Ｅｔ３）は、前記封止部（１３）の陰極側に巻かれた導体コイルにより実現されている。
【００５９】
スタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）とは、高電圧トランス（Ｔｅ）の２次側巻線（Ｓｅ）の両端に接続されているから、スタータ（Ｔｅ）が動作していない期間、とりわけランプ始動が完了した後の、点灯中においては、スタータ（Ｕｅ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）との間には電圧は発生しない。
【００６０】
前記したように、陰極側の外部リード棒（２１Ａ）は、スタータ（Ｕｅ）のグランド端（Ｆ２）に接続され、封止部（１３）の陰極側の方を囲むように設置された導体（Ｅｔ３）は、導体ワイヤ（Ｗ２）、補助電極（Ｅｔ）、導体ワイヤ（Ｗｅ）を介して接続されるため、点灯中においては、陰極側の外部リード棒（２１Ａ）から給電回路（Ｂｘ）のグランド出力端（Ｔ２）に至る配線中の、スタータ（Ｕｅ）のグランド端（Ｆ２）との接続点（Ｆｚ）と、封止部（１３）の陰極側の方を囲むように設置された導体（Ｅｔ３）とは同電位状態が維持される。
【００６１】
ところで、ランプ（Ｌｄ）の点灯状態においては、陰極（１４）先端から陰極側の外部リード棒（２１Ａ）を経由して接続点（Ｆｚ）に至る経路にランプ（Ｌｄ）の主たる放電電流が流れるため、その経路の抵抗値と流れる電流値の積に比例した電圧降下が発生し、陰極（１４）先端に近づくほど電位が高くなる。
前記したように、接続点（Ｆｚ）と導体（Ｅｔ３）とは同電位であるため、陰極、とりわけその封止部（１３）付近の部分は、その周りを囲む導体（Ｅｔ３）より電位が高くなる。
【００６２】
このため、特公平４−４０８２８号公報に記載されているように、点灯状態において高温になったランプの放電容器（１１）について、その封止部（１３）付近の部分において、放電容器（１１）の材料に含まれる不純物金属陽イオンは、陰極を構成する電極材料から離れる方向に駆動されることになり、前記電極材料表面に不純物金属陽イオンが蓄積することによる、放電容器封止部の石英等のガラス材料と前記電極材料との剥がれ現象が防止されるため、ランプを前記図９に記載の構造を有するように構成することにより、前記剥がれ現象に起因する、ランプの破損の問題を未然に防止する効果を享受することができる。
【００６３】
なお、図５に記載したような、スタータ（Ｕｆ）の出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）が高電圧トランス（Ｔｆ）の２次側巻線（Ｓｆ）の両端に直接接続されておらずに、ダイオード（Ｄｆ）や抵抗等の素子が直列に挿入されている場合であっても、出力端（Ｆ３）とグランド端（Ｆ２）の間には電流が全く流れないか微小電流しか流れないため、前記ダイオード（Ｄｆ）が挿入されている場合でも、その電圧降下（順方向または逆方向に電流が流れた場合の電圧）はほとんど発生せず、また前記抵抗が挿入されている場合でも、その電圧降下ほとんど発生しないため、前記した、陰極、とりわけその封止部（１３）付近の部分が、その周りを囲む導体（Ｅｔ３）より電位が高くなる効果は有効に発揮される。
【００６４】
図１０は、本発明のランプ部分に関する簡略化された、さらなる実施例である。図１０のランプは、放電容器（１１）によって形成された放電空間（１２）内に一対の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）が対向配置されると共に、前記一対の主たる放電のための電極（Ｅ１，Ｅ２）に通電する導電用金属体（２０，２０Ａ）が配置された封止部が形成され、当該封止部の少なくとも一方に長尺な導電用金属体（２０Ａ）が配置されて、その長さ方向に離間する２個所において気密シール部（１３Ａ，１３Ｂ）が形成され、この２つの気密シール部（１３Ａ，１３Ｂ）の間に気密空間部（２５）が形成されており、前記主たる放電のための電極以外の補助電極（Ｅｔ）を、主たる放電のための放電空間（１２）に接しないように設けた放電ランプ（Ｌｄ）であって、前記気密空間部（２５）の少なくとも一部に対向させて、気密シール部（１３Ａおよび／または１３Ｂ）の外部に導体（Ｅｔ３）を設置すると共に、前記導体（Ｅｔ３）が前記補助電極（Ｅｔ）に対して電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００６５】
なお、図１０においては、前記気密空間部（２５）の少なくとも一部に対向させて設置された導体（Ｅｔ３）は、前記気密シール部（１３Ａおよび／または１３Ｂ）に巻かれた導体コイルにより実現されている。また、前記気密空間部（２５）は、陰極（１４）と外部リード棒（２１Ａ）とを接続するための、モリブデン等よりなる導電用金属箔（２０Ａ）に接して形成されている。
【００６６】
特開２０００−３４８６８０号公報に記載されているように、前記気密空間部（２５）を設けたことにより、封止部の２個所に形成されている気密シール部のうち、内方側のものに箔浮きが生じてその気密性が失われたときには、放電空間部（１２）内の水銀蒸気が気密空間部（２５）に流れ込んで凝縮するため、当該高圧放電ランプ内の圧力が大幅低下し、その結果、当該高圧放電ランプの放電状態が維持されなくなり、当該高圧放電ランプが破裂することがない利点を享受することができる。
【００６７】
そして、前記主たる放電のための両極の電極（Ｅ１，Ｅ２）のうちの前記気密空間部（２５）を設けた側の外部リード棒（２１Ａ）と前記補助電極（Ｅｔ）の間にスタータを接続することにより、本発明の図１０１０に記載の実施例は、以下で説明するように、さらなる利点を享受することができる。
すなわち、前記気密空間部（２５）と前記放電空間部（１２）とは、空間内の導体が共通に接続された導体（すなわち導電用金属箔（２０Ａ）と陰極（１４）でこれらは接続されている）であり、また、ガラスバルブ外の導体が共通に接続された導体（すなわち補助電極（Ｅｔ）と導体コイル（Ｅｔ３）でこれらは接続されている）であるため、スタータから見れば、２個の誘電体バリア放電器が並列に接続されていることになる。
【００６８】
ここで、前記気密空間部（２５）は、前記放電空間部（１２）に比して、ランプ点灯時の温度が低く保たれ、単位体積あたりの水銀封入量を少なくするか実質的に皆無にされることが可能であるため、圧力について、前記気密空間部（２５）は、前記放電空間部（１２）に比して低く、したがって、スタータが高電圧を発生した際には、前記気密空間部（２５）の方が誘電体バリア放電をはるかに発生し易い。この放電が発生すると、紫外線が発生され、発生された紫外線は、気密シール部（１３Ａ）を透過して前記放電空間部（１２）に入射し、前記放電空間部（１２）内のガスを電離することにより、前記放電空間部（１２）の誘電体バリア放電もまた発生し易くなる。すなわち、前記気密空間部（２５）は、前記放電空間部（１２）のための光励起用光源として機能するため、本発明の図１０に記載の実施例は、スタータが発生すべき高電圧値を下げることができる大きな利点を享受することができる。
【００６９】
なお、図１０に記載の実施例においては、前記気密空間部（２５）は、導電用金属箔（２０Ａ）に接して形成されているが、電極（１４）の延長部、または外部リード棒（２１Ａ）の延長部に接して形成されるようなものでもよい。しかし、導電用金属箔（２０Ａ）の厚さは、通常、数十ミクロン以下の程度と薄いことにより、また、そのエッジ部分には、製作過程で生ずるバリなどの不可避的に発生する突起（または意図的に形成した突起）が存在することにより、エッジ部分に電界が集中する効果があるため、前記気密空間部（２５）は、導電用金属箔（２０Ａ）に接して、とりわけそのエッジ部分に接して形成することが、前記した誘電体バリア放電をより発生し易くする観点から有利である。
【００７０】
また、図１０に記載の実施例においては、前記気密空間部（２５）は、陰極側の気密シール部に形成したが、これは、前記図９に記載の実施例に関して説明した、不純物金属陽イオンに起因する、放電容器封止部の石英等のガラス材料と前記電極材料との剥がれ現象の防止の観点から好適だからである。もし、この剥がれ現象が無視できる場合、あるいは他の手段でこれを防止できる場合は、前記気密空間部（２５）は、陽極側の気密シール部に形成してもよい。
さらに、前記した前記気密空間部（２５）が有する、前記放電空間部（１２）のための光励起用光源としてはたらく機能は、主たる放電のために印加する電圧が、直流であるか交流であるかには無関係に、また、スタータが、高電圧パルスを発生させるものであるか、比較的ゆっくりと電圧が上昇する高電圧を発生させるものであるかにも無関係に良好に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】スタータ電圧と再始動不能時間を、異なる電極間隔のランプについて測定した実験結果である。
【図２】図１と同様の測定を、異なる無負荷開放電圧に対して行なった実験結果である。
【図３】図１および図２の測定のための実験回路の構成である。
【図４】直流点灯方式で高電圧パルススタータを用いた、本発明の放電ランプ光源装置の実施例である。
【図５】直流点灯方式でＤＣスタータを用いた実施例である。
【図６】交流点灯方式で高電圧パルススタータを用いた放電ランプ光源装置の実施例である。
【図７】本発明の放電ランプ光源装置の実施例である。
【図８】本発明の放電ランプ光源装置のランプの補助電極構成の実施例で、（ａ）は一例、（ｂ）は他の一例である。
【図９】本発明の放電ランプ光源装置の封止部の陰極側を囲む導体を有するランプの実施例で、（ａ）は外観、（ｂ）は断面の一部を示すものである。
【図１０】本発明の放電ランプ光源装置の気密空間部を有するランプの実施例で、（ａ）は外観、（ｂ）は断面を示すものである。
【図１１】本発明の放電ランプ光源装置のランプハウスの実施例である。
【図１２】従来の放電ランプ光源装置の構成図である。
【図１３】アレスタなどの放電ギャップを使用したスタータ図である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｍｘ    ＤＣ電源
Ｂｘ    給電回路
Ｑｘ    スイッチ素子
Ｇｘ    ゲート駆動回路
Ｄｘ    ダイオード
Ｌｘ    チョークコイル
Ｃｘ    平滑コンデンサ
Ｔ１    プラス出力端
Ｔ２    グランド出力端
Ｖｐ    可変電圧源
Ｕｅ    スタータ
Ｕｅ’  スタータ
Ｒｅ    抵抗
Ｑｅ    スイッチ素子
Ｇｅ    ゲート駆動回路
Ｃｅ    コンデンサ
Ｔｅ    高電圧トランス
Ｐｅ    １次側巻線
Ｓｅ    ２次側巻線
Ｆ１    スタータ入力端
Ｆ２    スタータグランド端
Ｆ２’  スタータグランド端
Ｆ２”  スタータグランド端
Ｆ３    スタータ出力端
Ｆ３’  スタータ出力端
Ｆ４    高電圧トランス回路部入力端
Ｆｈ    ランプハウス入力端
Ｆｐ    ランプハウス高電圧トランス入力端
Ｆｇ    ランプハウスグランド端
Ｆｚ    接続点
Ｌｄ    放電ランプ
Ｅ１    主たる放電のための電極
Ｅ２    主たる放電のための電極
Ｅｔ    補助電極
Ｕｆ    ＤＣスタータ
Ｒｆ    抵抗
Ｃｆ１  コンデンサ
Ｑｆ    スイッチ素子
Ｔｆ    高電圧トランス
Ｐｆ    １次側巻線
Ｓｆ    ２次側巻線
Ｄｆ    ダイオード
Ｃｆ２  コンデンサ
Ｑ１    スイッチ素子
Ｑ２    スイッチ素子
Ｑ３    スイッチ素子
Ｑ４    スイッチ素子
Ｇ１    ゲート駆動回路
Ｇ２    ゲート駆動回路
Ｇ３    ゲート駆動回路
Ｇ４    ゲート駆動回路
Ｈｃ    フルブリッジインバータ制御回路
Ｌｄ’  放電ランプ
Ｅ１’  主たる放電のための電極
Ｅ２’  主たる放電のための電極
Ｂｙ    給電回路部
Ｌｙ    ランプハウス
Ｕａ    スタータトランス駆動回路部
Ｕｂ    高電圧トランス回路部
Ｗｅ    導体ワイヤ
Ｗ１    導体ワイヤ
Ｗ２    導体ワイヤ
Ｅｔ１  導体環
Ｅｔ２  導体環
Ｅｔ３  導体
Ｃｎ    コネクタ
Ｙ１    反射鏡
Ｙ２    光出力窓
１１    放電容器
１２    放電空間部
１３    封止部
１３Ａ  気密シール部
１３Ｂ  気密シール部
１４    陰極
１５    陽極
１７    放電空間包囲部
２０    導電用金属箔
２０Ａ  導電用金属箔
２１    外部リード棒
２１Ａ  外部リード棒
２１Ｂ  外部リード棒
２５    気密空間部
９０    放電空間包囲部の外形の最も太い部分
Ｎｉ    給電装置
Ｕｉ    スタータ
Ｒｉ    抵抗
Ｑｉ    スイッチ素子
Ｇｉ    ゲート駆動回路
Ｃｉ    コンデンサ
Ｔｉ    高電圧トランス
Ｐｉ    １次側巻線
Ｓｉ    ２次側巻線
Ｋ１    給電線
Ｋ２    給電線
Ｌｉ    放電ランプ
Ｒｊ    抵抗
Ｑｊ    サイダック等のスイッチ素子
Ｃｊ    コンデンサ
Ｔｊ    トランス
Ｐｊ    １次側巻線
Ｓｊ    ２次側巻線
Ｄｊ    ダイオード
Ｃｋ    コンデンサ
Ａｋ    アレスタ等の放電ギャップ
Ｔｋ    高電圧トランス
Ｐｋ    １次側巻線
Ｓｋ    ２次側巻線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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