(57)【要約】【課題】最適な予熱持続時間で動作させることができるガス放電光源用の始動装置および始動方法を実現する。【解決手段】ガス放電光源用の始動装置は、ガス放電光源に最初に安定器を介して電力供給されるたびに、蛍光灯などのガス放電光源の１つまたは複数のフィラメントの初期抵抗値を計測するよう構成されている。始動装置は、予熱サイクルを開始して１つまたは複数のフィラメントを加熱可能である。予熱サイクルの持続時間は、初期抵抗値とこの初期抵抗値に基づいて始動装置によって算出されるターゲットホット抵抗値に基づいて、始動装置によって自動的にカスタマイズ可能である。予熱サイクルの持続時間は、ガス放電光源の信頼性および寿命を最適化するよう、始動装置によって自動的にカスタマイズ可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電光源用の始動装置であって、
ガス放電光源のフィラメントを通じた電流の流れを計測するよう構成された電流センサと、
前記電流センサおよび前記フィラメントと結合されるよう構成されたプロセッサであって、前記電流センサからの電流通知と、前記フィラメントの電圧を受信するよう動作可能であるプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給されるたびに、前記電流通知および前記電圧から前記フィラメントのコールド抵抗値を算出するよう動作可能であり、
前記プロセッサは、前記算出されたコールド抵抗値に基づいて前記プロセッサによって判定可能である期間にわたって前記フィラメントを予熱するようさらに動作可能であることを特徴とする始動装置。
【請求項２】
前記フィラメントは、第１および第２フィラメントを有しており、前記始動装置は、前記第１および第２フィラメントの間にならびに前記プロセッサに結合されたスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記放電光源に最初にエネルギー供給された際に閉路されて前記第１および第２フィラメントを予熱し、前記算出されたコールド抵抗値に基づいて判定された時間の後に開路されるように、前記プロセッサによって制御可能である請求項１に記載の始動装置。
【請求項３】
前記第１および第２フィラメントは、前記スイッチが閉路された際に、互いに直列接続され、なおかつ電源と直列接続されるよう構成されており、前記スイッチが開路された際に、前記放電光源内に含まれているプラズマを介して前記電源と直列に電気的に結合されるよう構成されている請求項２に記載の始動装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記算出されたコールド抵抗値に基づいて前記ガス放電光源に固有のホットフィラメント抵抗値を算出し、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの抵抗値が前記算出されたホットフィラメント抵抗値以上である際に前記スイッチを開路するようさらに動作可能である請求項２に記載の始動装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記電流信号および前記電圧に基づいて前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測抵抗値を反復的に算出し、前記計測抵抗値が略前記算出されたホットフィラメント抵抗値以上になることに基づいて判定可能である期間にわたって前記フィラメントを予熱するようさらに動作可能である請求項４に記載の始動装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記算出されたホットフィラメント抵抗値に到達する時間を計測するよう動作可能であり、前記算出されたホットフィラメント抵抗値に到達するべく判定された期間が超過した場合に通知を提供するようさらに動作可能である請求項４に記載の始動装置。
【請求項７】
前記始動装置は、前記ガス放電光源の少なくとも一部を形成しているハウジング内に含まれている請求項１に記載の始動装置。
【請求項８】
前記フィラメントには、交流電源によって電力供給可能であり、前記プロセッサは、前記交流電源の周波数の少なくとも２倍のレートで前記電圧および電流をサンプリングするよう動作可能である請求項１に記載の始動装置。
【請求項９】
ガス放電光源を始動する方法において、
ガス放電光源に電源によってエネルギー供給するステップであって、前記ガス放電光源は、第１および第２フィラメントを含んでいる、ステップと、
スイッチを閉路することにより、前記第１および第２フィラメントを互いに直列に接続し、なおかつ、前記第１および第２フィラメントと前記電源と直列に結合するステップと、
前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給されるたびに、前記ガス放電光源の前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つのコールド抵抗値を算出するステップと、
前記算出されたコールド抵抗値に基づいた期間にわたって、前記電源によって前記第１および第２フィラメントを予熱するステップと、
前記予熱が完了した際に前記スイッチを開路するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つのコールド抵抗値を算出するステップは、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの電圧と、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つを通じた電流とを計測し、これらから前記コールド抵抗値を算出するステップを備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１および第２フィラメントを予熱するステップは、前記第１および第２フィラメントの温度上昇に伴って、所定の時間間隔において、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの電圧と前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つを通じた電流を計測するステップを備える請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記電源は交流電源であり、前記所定の時間間隔は、前記電源の周波数を上回っている請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
電圧を計測するステップは、前記計測された電圧および電流に基づいて、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測フィラメント抵抗値を算出するステップをさらに備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
コールド抵抗値を算出するステップは、前記ガス放電光源に固有の既定のランプ抵抗比と前記算出されたコールド抵抗値に基づいて、ガス放電光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するステップをさらに備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記スイッチを開路するステップは、前記計測フィラメント抵抗値が、算出されたガス放電光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に到達またはこれを超過した際に前記スイッチを開路するステップを備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記スイッチが開路された際に、前記ガス放電光源内においてアークを発生させるステップをさらに備える請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記アークの発生に失敗した際に、前記算出されたコールド抵抗値に基づいた前記期間を調節し、前記スイッチを閉路して前記調節済みの時間期間にわたって前記電源によって前記第１および第２フィラメントを予熱するとともに、前記予熱が完了した際に前記スイッチを再度開路するステップをさらに有する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ガス放電光源用の始動装置であって、
メモリ装置と、
放電光源内に含まれている第１および第２フィラメントを電源と直列に接続するスイッチを閉路するための、前記メモリ内に保存される命令と、
前記第１および第２フィラメントに最初に前記電源によってエネルギー供給されるたびに前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つのコールド抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記算出されたコールド抵抗値に基づいて判定された期間の後に前記スイッチを開路するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
を備えることを特徴とする始動装置。
【請求項１９】
コールド抵抗値を算出するための前記命令は、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測電圧をサンプリングするとともに前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つを通じた計測電流をサンプリングして前記コールド抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令を備える請求項１８に記載の始動装置。
【請求項２０】
前記メモリ装置内に保存されている特性比率情報にアクセスし、こちらも前記メモリ内に保存されている前記第１および第２フィラメントの少なくも１つの既定の望ましいアーク発生温度に基づいて前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つのホット抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項１８に記載の始動装置。
【請求項２１】
監視対象の電流信号および監視対象の電圧信号に基づいて前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測抵抗値を算出し、前記計測抵抗値が前記算出されたホット抵抗値以上である場合に前記スイッチを開路するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２０に記載の始動装置。
【請求項２２】
前記スイッチが前記期間後に開路された際に前記アークが発生しない場合に、前記スイッチを再閉路するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記メモリ装置内に保存される既定の望ましいアーク発生温度を増大させるための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記算出されたコールド抵抗値および前記増大された既定の望ましいアーク発生温度に基づいて判定された拡張された期間の後に前記スイッチを再開路するべく前記メモリ装置内に保存される命令と、
をさらに備える請求項１８に記載の始動装置。
【請求項２３】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に通知するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項１８に記載の始動装置。
【請求項２４】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に、前記スイッチを前記閉路位置に維持して前記第１および第２フィラメントを燃え尽きさせるための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項１８に記載の始動装置。
【請求項２５】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に、前記始動装置の動作を無効にするための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項１８に記載の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電光源に関し、さらに詳しくは、ガス放電光源用の始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプの始動装置を使用することにより、ガス放電ランプを始動して動作させることができる。ガス放電ランプは、陰極を含んでおり、これらの陰極は、チューブなどのガスが充填されたエンクロージャ内に配設されたフィラメントであってよい。フィラメントを使用することにより、エンクロージャ内においてアークを発生させてガスをイオン化している。イオン化すると、ガスは、光エネルギーを生成するプラズマを形成可能である。このような始動装置は、１つまたは複数の電子コンポーネントから形成可能である。ランプの始動装置を使用することにより、起動および動作の際にランプに供給される電圧および電流を制御可能である。通常、始動装置は、予熱サイクルおよび始動サイクルを含んでいる。予熱サイクルにおいては、電圧および電流をフィラメントに供給してガスを温めている。ガスが温まると、電圧および電流をランプに供給してアークを発生させることができる。
【０００３】
動作サイクルの前の予熱サイクルの持続時間は、既定の期間に基づいたものであってもよく、ランプと類似した加熱特性を有する抵抗に基づいたものであってもよく、あるいは、ガス放電ランプに供給される電流もしくは電圧に基づいたものであってもよい。さらには、あるタイプの予熱回路においては、フィラメントの電圧（Ｖ）とフィラメントを通じた電流（Ｉ）を計測することにより、ランプフィラメントの抵抗値を判定している。フィラメントが予め規定されている抵抗値（Ｒ＝Ｖ＊Ｉ）に加熱されたときに、予熱サイクルが完了し、ランプは動作サイクルに入ることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最適な予熱の持続時間によってランプの寿命は極大化されるが、これらの予熱方式のいずれのタイプにおいても、始動装置は、時間、電圧、電流、または抵抗のなんらかの形態の一般的な既定値を使用して予熱サイクルの持続時間を判定している。従って、始動装置と共に使用されるランプのタイプが、判明しており、予め試験することによって、予熱サイクルにおいて使用される一般的な既定の時間、電圧、電流、または抵抗値を判定しておかなければならない。さらには、ガス放電ランプの材料および製造のばらつきに起因し、同一の製造者によって同一の材料から製造されたランプであっても、ランプの最適な予熱持続時間は、大きく異なることになる。従って、あるランプにとって最適な予熱の持続時間が、別の類似のランプの寿命（または、信頼性）を大幅に短縮する可能性がある。さらには、ガス放電ランプの経年変化に伴って、最適な予熱の持続時間も変化する可能性があり、この変化の方式は、ランプごとに異なるものとなろう。従って、始動装置との動作を最適化するようガス放電光源が予め判明していない（または、試験されていない）場合にも、始動装置とともに使用される特定のガス放電光源に対してカスタマイズされたランプ固有の予熱持続時間を有する始動装置に対するニーズが存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ガス放電光源と、起動を制御するための始動装置は、安定器によって作動している。始動装置は、安定器からエネルギー供給されている特定のガス放電光源の予熱サイクルの持続時間をカスタマイズするべく構成されている。この予熱サイクルのカスタマイズは、ガス放電光源が最初に安定器からエネルギー供給される際に始動装置によって算出されるフィラメント抵抗値に基づいて、始動装置によって実行されている。
【０００６】
始動装置は、安定器からガス放電光源に対して供給される電流の大きさを計測する電流センサを包含可能である。また、始動装置は、ガス放電光源内に含まれているフィラメントの１つまたは複数のものにおける電圧の大きさを計測するべく電圧検知能力をも包含可能である。ガス放電光源に最初にエネルギー供給された際に、始動装置は、計測電圧および電流に基づいて、フィラメントの１つまたは複数のものの「コールド」フィラメント抵抗値（ｒｃｏｌｄ）を算出可能である。始動装置によって管理されている予熱サイクルの持続時間は、この算出されたｒｃｏｌｄ値に基づいたものであってよい。
【０００７】
また、始動装置は、スイッチをも包含可能である。スイッチは、ガス放電光源内に含まれている第１および第２陰極（すなわち、フィラメント）間に結合可能である。スイッチが閉路された際に、第１および第２フィラメントは、互いに直列接続可能であり、なおかつ、安定器と直列に接続可能である。安定器が電力を供給した際に、始動装置は、電圧および電流を計測すると共に、その特定のガス放電光源のｒｃｏｌｄ値を算出可能である。さらには、始動装置は、スイッチを閉路位置に維持して第１および第２フィラメントを予熱可能である。算出されたｒｃｏｌｄ値に基づいて、始動装置は、そのガス放電光源のターゲット「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）を算出可能である。算出されるターゲットｒｈｏｔ値は、予熱サイクルの終了時点における望ましいフィラメントの温度に基づいたものであってよい。予熱サイクルにおいては、スイッチは、閉路状態に留まり、始動装置は、計測フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）を反復的に算出する。計測フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）が、算出されたターゲットｒｈｏｔ値に到達した際に、予熱サイクルの持続時間は完了可能であり、始動装置は、スイッチを開路可能である。
【発明の効果】
【０００８】
特定のガス放電光源に固有の算出されたｒｃｏｌｄ値および算出されたｒｈｏｔ値を使用することにより、始動装置は、予熱サイクルのカスタマイズされた持続時間を選択してガス放電光源の寿命を極大化すると共に、ガス放電光源の起動および動作の信頼性を最適化可能である。さらには、始動装置は、診断機能を提供することにより、ガス放電光源に関係する動作上および／または機械的な問題点を識別することも可能である。さらには、始動装置は、予熱サイクルの持続時間を調節することにより、ガス放電光源の特定の特性の変化を自動的に補償することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】安定器およびガス放電光源と結合された始動装置のブロックダイアグラムである。
【図２】ｒｈｏｔ／ｒｃｏｌｄ対温度のグラフである。
【図３】安定器およびガス放電光源と結合された始動装置の別のブロックダイアグラムである。
【図４】図３の始動装置およびガス放電光源の動作フローチャートの第１部分である。
【図５】図３の始動装置およびガス放電光源の動作フローチャートの第２部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のその他のシステム、方法、特徴、および利点については、以下の図面および詳細な説明を参照することにより、当業者には明らかであろう（または、明らかとなろう）。そのようなすべてのさらなるシステム、方法、特徴、および利点は、本明細書に包含され、本発明の範囲内に属すると共に、添付の請求項によって保護されるものと解釈されたい。
【００１１】
本発明については、添付の図面および以下の説明を参照することによってさらに理解することができよう。添付図面中のコンポーネントの縮尺は、必ずしも正確なものにはなっておらず、本発明の原理を例示することに力点が置かれている。さらには、添付図面中の様々な図においては、同様の参照符号によって対応する部分を示している。
【００１２】
蛍光ランプなどのガス放電光源用の始動装置は、始動装置によって始動される特定のガス放電光源の動作を最適化する能力を有している。さらには、始動装置は、特定の個々のガス放電光源の特性の変化に伴って、ガス放電光源の寿命にわたって動作を調節する能力もを有している。また、始動装置は、安定器などの任意の電流制限装置と共に動作する能力をも有しており、起動の後にガス放電光源の動作パラメータを監視することも可能である。
【００１３】
図１は、安定器１０２に結合された例示用の始動装置１００およびガス放電光源１０４のブロックダイアグラムである。電源１０６は、安定器１０２と結合することにより、電力供給ライン１０８を介して電力を始動装置１００およびガス放電光源１０４に供給可能である。電源１０６は、電力会社や発電機などによるものであってよい。安定器１０２は、アナログおよび／またはデジタル安定器、磁気安定器、またはガス放電光源１０４に供給される電流を調節するべく構成された１つまたは複数の任意のその他のメカニズムであってよい。
【００１４】
ガス放電光源１０４は、蛍光ランプ、ネオンランプ、ナトリウムランプ、キセノンフラッシュランプ、またはガスを通じて電流を流すことによって可視光を生成する任意のその他の形態の１つまたは複数の人工光源であってよい。ガス放電光源１０４は、ガス中に配設された第１フィラメント１１０および第２フィラメント１１２を包含可能である。第１および第２フィラメント１１０および１１２は、任意の陰極の形態であってよい。従って、いくつかの例においては、第１および第２フィラメント１１０および１１２は、いずれも、加熱された際に電子を放出可能な金属から形成された電気フィラメントであってよい。その他の例においては、第１フィラメント１１０は、加熱された際に電子を放出する金属から形成された電気フィラメントであってよく、第２フィラメント１１２は、なんらかのその他の形態の電流伝達材料であってよい。ガス放電光源１０４は、その内部に始動装置１００が配設されるハウジングを包含可能である。このハウジングは、ガス放電光源１４の少なくとも一部分を形成可能である。従って、ガス放電光源１０４および始動装置１００は、１つに形成されたユニットであってもよい。あるいは、この代わりに、始動装置１００は、ガス放電光源１０４のハウジング内に包含された交換可能なコンポーネントであってもよい。さらに別の代替例においては、始動装置１００は、ガス放電光源１０４に外付けのもの（または、これとは分離可能なもの）であってよい。この例においては、始動装置１００は、ガス放電光源１０４と直接的にまたは間接的に結合可能である。
【００１５】
図１に示されている始動装置１００は、プロセッサ１１６、電流センサ１１８、およびスイッチ１２０を含んでいる。プロセッサ１１６は、例えば、マイクロプロセッサ、電子制御ユニット、または命令および／またはロジックを実行し、電気的入力を監視すると共に、電気的出力を供給する能力を有するその他の装置であってよい。プロセッサ１１６は、始動装置１００を作動させるべく、計算、動作、およびその他のロジックに関係するタスクを実行可能である。プロセッサ１１６は、命令から構成されたソフトウェア構成の関数として動作可能である。ソフトウェア構成は、プロセッサ１１６と結合されたメモリ１２２内に保存されているファームウェア、ソフトウェア、アプリケーション、および／またはロジックであってよい。プロセッサ１１６およびメモリ１２２は、協働して始動装置１００の中央処理装置（ＣＰＵ）を形成可能である。従って、プロセッサ１１６は、メモリ１２２内に保存されている命令を実行して本明細書に記述されている機能を提供可能である。
【００１６】
メモリ１２２は、例えば、プロセッサ１１６と通信状態にある磁気媒体およびフラッシュメモリまたはその他の類似したデータストレージ装置などの揮発性および不揮発性メモリの任意の組み合わせであってよい。メモリ１２２は、動作の際にプロセッサ１１６によって計測および／または導出される電気的パラメータを保存可能である。また、メモリ１２２は、始動装置１００のソフトウェア構成をも保存可能である。さらには、メモリ１２２を使用することにより、既定の動作パラメータやサービス記録などの始動装置１００の機能または動作に関するその他の情報を保存することも可能である。メモリ１１６は、プロセッサ１１６に内蔵されたものおよび／またはこれに外付けのものであってよい。
【００１７】
動作の際には、始動装置１００は、電流センサ１１８を使用することにより、電力供給ライン１０８上においてガス放電光源１０４に対して供給されている電流を監視可能である。電流センサ１１８は、検知された電流を表す信号出力を供給する能力を有する任意の形態の回路または装置であってよい。一例においては、電流センサ１１８は、シャント抵抗器を含んでいる。電流センサ１１８は、シャント抵抗器の両端の電圧降下を計測すると共に、計測した電圧を、ガス放電光源１０４に供給されている電流を表す電流に変換するための機能を含んでいる。電流センサ１１８から出力された電流信号は、電流検知ライン１２６上において信号入力としてプロセッサ１１６に供給可能である。
【００１８】
また、プロセッサ１１６は、ランプ電圧ライン１２８上においてランプ電圧通知信号を受信することも可能である。このランプ電圧通知は、安定器１０２を介してガス放電光源１０４に電源１０６から供給されている電圧の大きさを通知可能である。図１の例においては、ランプ電圧ライン１２８は、プロセッサ１１６と直接的に結合されている。その他の例においては、昇圧または降圧変圧器などのトランスデューサ、シャント、または任意のその他の回路またはメカニズムを包含することにより、プロセッサ１１６の入力に適合するように、ランプ電圧通知信号の大きさを調節可能である。あるいは、この代わりに（または、これに加えて）、フィルタリングまたはその他の任意の形態の電圧／信号調節機能をランプ電圧ライン１２８内に包含することにより、プロセッサ１１６の入力に適合するように、ランプ電圧を調節および／または変換可能である。
【００１９】
また、プロッサ１１６は、第１フィラメント電圧ライン１３０上において第１フィラメント電圧信号を、そして、第２フィラメント電圧ライン１３２上において第２フィラメント電圧信号を受信可能である。ランプ電圧ライン１２８と同様に、第１および第２フィラメント電圧ライン１３０および１３２は、トランスデューサやフィルタリングなどを包含することにより、プロセッサ１１６の入力能力に適合するように、それぞれのフィラメント電圧を調節および／または変換可能である。
【００２０】
スイッチ１２０は、スイッチ制御ライン１３４上におけるプロセッサ１１６からの出力信号によって制御可能である。スイッチ１２０は、後述するように、開路および閉路位置の間においてプロセッサ１１６によってトグル可能である。スイッチ１２０は、第１フィラメント１１０と第２フィラメント１１２との間に結合可能である。従って、閉路された際に、スイッチ１２０は、第１フィラメント１１０と第２フィラメント１１２との間に直列接続を提供する。スイッチ１２０は、１つまたは複数の半導体、ＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）、リードスイッチ、リレー、および／またはプロセッサ１１６の制御の下に導通および非導通状態間においてトグル可能である任意のその他の回路またはメカニズムであってよい。
【００２１】
動作の際には、安定器１０２に電源１０６から最初にエネルギー供給された際に、プロセッサ１１６は、スイッチ１２０を閉路位置にトグル可能である。この結果、安定器１０２を介して、第１および第２フィラメント１１０および１１２を電源１０６と直列接続可能である。さらには、プロセッサ１１６は、始動装置１０４と結合されている特定のガス放電光源１０４の「コールド」フィラメント抵抗値（ｒｃｏｌｄ）を算出可能である。ｒｃｏｌｄの計算は、電流センサ１１８によって計測される電流と、第１および第２フィラメント１１０および１１２の少なくとも１つの計測電圧に基づいたものであってよい。
【００２２】
プロセッサ１１６は、第１および第２フィラメント１１０および１１２のそれぞれのガス放電光源固有の「コールド」フィラメント抵抗値（ｒｃｏｌｄ）を算出可能である。あるいは、この代わりに（もしくは、これに加えて）、電圧または算出されたガス放電光源固有のｒｃｏｌｄ値を平均化することも可能である。一例においては、電源１０６は、交流（ＡＣ）電源であり、プロセッサ１１６は、所定のサンプルレートにおいて電圧および電流をサンプリングし、電圧および電流を二乗平均（ＲＭＳ）値に変換することにより、ｒｃｏｌｄを算出可能である。所定のサンプリングレートは、プロセッサ１１６からアクセス可能なメモリ１２２内に保存されている値であってよい。一例においては、サンプルレートは、電源１０６の周波数を上回るものであってよい。別の例においては、サンプルレートは、電源１０６の周波数の約２倍を上回るものであってよい。別の例においては、電圧および電流を個別のアナログフィルタを通じて処理可能であり、フィルタリング済みの信号をプロセッサ１１６に供給可能である。アナログフィルタによって供給されるフィルタリング済みの信号は、電圧および電流に比例しており、アナログフィルタによって受信された平均電圧および電流を表すものであってよい。
【００２３】
材料および製造のばらつきに起因し、算出される特定のガス放電光源１０４のｒｃｏｌｄ値は、同様に製造された光源の間においても、大幅に変動可能である。さらには、ガス放電光源の経年変化に伴って、フィラメントおよびその他の材料の特性が変化し、これにより、算出される個々のガス放電光源１０４のｒｃｏｌｄ値に不均一かつ予測不能な変動が発生することになる。従って、ガス放電光源固有の「コールド」フィラメント抵抗値（ｒｃｏｌｄ）を判定することによって始動装置１００をカスタマイズし、結合されている特定のガス放電光源１０４の動作を最適化可能である。算出されたｒｃｏｌｄ値を使用することにより、算出されたｒｃｏｌｄ値に基づいて判定される期間にわたって第１および第２フィラメント１１０および１１２を予熱可能である。この予熱サイクルの持続時間は、第１および第２フィラメント１１０および１１２の温度が望ましい温度に上昇することを許容するべく第１および第２フィラメント１１０および１１２が電源１０６と直列結合されている期間であってよい。
【００２４】
第１および第２フィラメント１１０および１１２の加熱に伴って、ガス放電光源１０４内に存在しているガス内に自由電子を放出可能である。これらの帯電した粒子は、ガスを通じた電流経路の抵抗値を低減する。第１および第２フィラメント１１０および１１２の温度が、ガス放電ランプ内においてアークを発生させるための最適な温度に到達した際に、プロセッサ１１６は、スイッチ１２０を制御して開路させる。
【００２５】
もはや、第１および第２フィラメント１１０および１１２は、電源１０６との直列状態にないため、第１フィラメント１１０と第２フィラメント１１２との間に電圧差が発生する。この電圧差と、低抵抗値の経路を提供している自由電子に起因し、第１フィラメント１１０と第２フィラメント１１２との間に電気アークが発生し、ガスがイオン化される。イオン化されたガスは、第１フィラメント１１０と第２フィラメント１１２との間に電流経路を提供するプラズマを形成し、この結果、光波が放出されることになる。従って、プラズマの形成が完了すると、第１および第２フィラメント１１０および１１２は、プラズマを介して、互いに直列に結合され、なおかつ、電源１０６と直列に結合されることになる。
【００２６】
特定のガス放電光源１０４が予熱サイクルから光源としての継続した動作に遷移する温度を最適化することにより、その特定のガス放電光源１０４の寿命を極大化可能である。さらには、ガス放電光源１０４の起動時間を最適化可能である。さらには、予熱サイクルの終了時点においてアークを正常に発生させてガス放電光源を点灯する信頼性および反復可能性を極大化可能である。高温の予熱は、ランプ寿命の犠牲の下に、信頼性を増大させると共に能力に「即応性」を提供する傾向を有し、低温の予熱は、ランプ寿命を延長させる一方で、起動の信頼性を低下させると共に起動時間を増大させるという傾向を有しているため、寿命の増大と信頼性の間にはバランスが存在している。予熱サイクルにおいて実現されるアーク温度ポイントを特定の個別のガス放電光源１０４にとって最適なものになるようにカスタマイズすることにより、ランプ動作の最適化を可能にするバランスを実現可能である。
【００２７】
特定のガス放電光源１０４が遷移するアーク温度ポイントの最適化は、計測および算出された特定のｒｃｏｌｄと、プロセッサ１１６によって算出された「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）に基づいたものであってよい。算出されたガス放電光源固有の「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）は、算出された特定のｒｃｏｌｄ値と、光源１０４内に含まれている特定のフィラメント材料のｒｈｏｔに対するｒｃｏｌｄの特性比率と、始動装置１００と結合されているガス放電光源１０４の特定のタイプと、に基づいて判定可能である。
【００２８】
図２は、例示用のフィラメント材料であるタングステンにおける例示用のｒｃｏｌｄに対するｒｈｏｔのランプ抵抗比対温度を示すグラフである。この特性比率情報は、表、グラフ、またはデータとしてメモリ１２２（図１）内に保存可能である。図２においては、ｒｃｏｌｄに対するｒｈｏｔのランプ抵抗比がｙ軸に沿って示されており、約３００Ｋ〜約３５００Ｋの温度範囲２０４がｘ軸に沿って示されている。図２に示されているように、この例においては、温度の増大に伴って、比も増大している。図示の例においては、低圧水銀ランプであるガス放電光源のタイプにおいて、フィラメント材料としてタングステンが使用されている。その他のガス放電光源と同様に、低圧水銀ランプにおいても、通常、アーク発生温度である所定の温度または温度範囲にフィラメントを予熱している。所定の温度（または、温度範囲）に到達した際に、前述のように、フィラメント間においてアークを発生させ、ランプを点灯させている。低圧水銀ランプにおいては、アーク発生温度は、約９００Ｋ〜約１４００Ｋの範囲内である。
【００２９】
図２の例においては、約９００Ｋの最小アーク発生ポイント２０６において、ｒｃｏｌｄに対するｒｈｏｔのランプ抵抗比は、約４．０であり、約１４００Ｋの最大アーク発生ポイント２０８においては、ｒｃｏｌｄに対するｒｈｏｔのランプ抵抗比が約６．５である。従って、アークを発生可能であるｒｃｏｌｄに対するｒｈｏｔのランプ抵抗値比率の範囲が提供されている。その他の例においては、その他の最小および最大アーク発生ポイント温度を使用可能である。さらには、その他の例においては、様々なフィラメント材料および／または様々なタイプの光源を使用することにより、特性比率情報を生成するとともに／または、ランプ抵抗比の範囲を判定可能である。
【００３０】
前述のように、ガス放電光源固有の「コールド」フィラメント抵抗値（ｒｃｏｌｄ）は、ガス放電光源に最初にエネルギー供給して予熱を開始した際の電圧および電流に基づいて算出されている。図２のグラフと、算出された光源固有のｒｃｏｌｄ値に基づいて、光源固有の「ｈｏｔ」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）を次式によって算出可能である。
【００３１】
【数１】
2011249347.tif 000003
【００３２】
ここで、ｒａｔｉｏ（ｒｈｏｔ／ｒｃｏｌｄ）は、図２などのグラフから取得可能な所定の温度におけるランプ抵抗比であり、ｒｃｏｌｄ（ｍｅａｓ）は、算出したガス放電光源固有のｒｃｏｌｄ値である。例えば、３００Ｋの温度における電圧および電流計測によれば、ランプ抵抗比は、４．２であり、ｒｃｏｌｄ（ｍｅａｓ）は、５Ωとなろう。この結果、光源固有のターゲット「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔターゲット）を算出し、これを使用することにより、特定の光源に固有の動作特性に基づいて、予熱サイクルが終了するべき時点を正確に判定可能である。
【００３３】
再度図１を参照すれば、一例においては、所望のアーク発生温度を予め選択してメモリ１２２内に保存可能である。別の例においては、最小アーク発生温度に基づいて算出されたｒｈｏｔターゲットを最初に設定し、メモリ１２２内に保存可能である。予熱サイクルにおいてｒｈｏｔターゲットに到達したが、アークを発生させることができない場合には、所定量だけ（これも、メモリ１２２に保存可能である）、所望のアーク発生温度を増大させることにより、ｒｈｏｔターゲットを増大可能である。例えば、初期ｒｈｏｔターゲットは、約１０００Ｋの最小アーク発生ポイント２０６に基づいたものであってよく、次いで、これを、約３５００Ｋの最大アーク発生温度２０８に基づいたものになるまで、アークの発生に失敗するたびに、増分的に増大可能である。
【００３４】
予熱サイクルの持続時間は、プロセッサ１１６によって自動的に調節可能である。前述のように、算出された光源固有の「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）に到達したが、スイッチ１２０を開路しても光源が点灯しない場合には、算出されたｒｈｏｔターゲットをプロセッサ１１６によって自動的に調節することによって予熱温度を調節可能である。具体的には、プロセッサ１１６は、所定の範囲内においてランプ抵抗比を自動的に調節することによって予熱時間を調節可能である。例えば、特定のガス放電光源においてアークを発生可能であるランプ抵抗比の範囲が約４．０〜約６．５である場合には、まず、約４．０のランプ抵抗比を使用して光源固有のターゲット「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）を算出可能である。しかしながら、ランプの点灯に失敗した場合には、プロセッサは、ランプ抵抗比として、例えば、約５．０を、次いで、約６．０を（必要に応じて）自動的に使用することにより、ガス放電光源１０４にアークを発生させ、点灯させることができる。
【００３５】
ランプ寿命の最適化と起動時間の最適化に加えて、ランプ固有のｒｈｏｔおよびｒｃｏｌｄ値の計算を診断ツールとして使用することも可能である。例えば、算出されたｒｃｏｌｄ値が突然変化したり、あるいは、これが、材料および／または製造の変数に基づいた既定の範囲外にある場合には、プロセッサ１１６は、警報を生成するか、またはガス放電光源のさらなる始動を無効にすることができる。あるいは、この代わりに（または、これに加えて）、算出された光源固有のターゲット「ホット」フィラメント抵抗値（ｒｈｏｔ）に到達するための予熱サイクルの持続時間が既定の時間を上回っている場合には、プロセッサ１１６は、警告するか、またはガス放電光源１０４のさらなる始動を無効にすることができる。
【００３６】
例示用の１つのシナリオにおいては、プロセッサ１１６は、算出されたランプ固有のｒｃｏｌｄ値が範囲外にあると判定された場合には、ランプが損傷されているまたは誤ったランプが設置されていると警告可能である。日焼けベッドに使用されているガス放電光源の場合などの別の例示用のシナリオにおいては、プロセッサ１１６は、ランプ固有のｒｃｏｌｄ値を算出し、次いで、ランプ固有のｒｈｏｔ値を算出可能である。算出されたランプ固有のｒｈｏｔ値が既定の範囲外にある場合には、プロセッサ１１６は、光源１０４内のフィラメント１１０および１１２が燃え尽きるまでガス放電光源を予熱モードに留まらせ、これにより、電球の既定の最小必要出力に基づいて日焼けベッド内の弱い電球の交換を強制可能である。
【００３７】
始動装置１００は、光源固有のｒｃｏｌｄを算出することによって任意のガス放電光源１０４との動作のために自動的に「チューニング」可能であるため、始動装置１００は、任意の安定器１０２または光源１０４と共に使用可能である。従って、コンポーネントの整合が不要であるため、始動装置１００は、スタンドアロンとして製品化されたコンポーネントであってもよく、および／または、光源および／または安定器内に包含されたコンポーネントとして製品化することも可能である。光源１０４を使用する温度などの気候を始動装置１００によって自動的に補償することも可能である。
【００３８】
図３は、例示用の始動装置３００の回路図である。例示用のコンピュータ３０２、電源３０４、およびガス放電光源１０４も示されている。コンピュータ３０２は、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、サーバ、または命令を実行してデータを伝達する能力を有する１つまたは複数の任意のその他の装置の中の１つまたは複数のものであってよい。さらには、コンピュータ３０２は、無線または有線ネットワークなどのネットワークと、関連する装置をも包含可能である。
【００３９】
電源３０４は、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換する能力を有するＤＣ電源であってよい。あるいは、この代わりに、電源３０４は、ＡＣ電源、パワーコンディショナ、無停電電源、電池、ソーラーパネル、および／または電力を始動装置３００に供給する能力を有する任意のその他のメカニズムまたは装置であってよい。電源３０４は、調節可能または調節不能であってよく、電池、ソーラーパネル、充電コンデンサなどの内部電源を包含可能である。電源３０４は、接地接続３０６と結合可能であり、電圧供給ライン３０８上においてプロセッサ１１６にＤＣ電力を供給可能である。プロセッサ１１６も、接地接続３０６と結合可能である。
【００４０】
プロセッサ１１６は、コンピュータ３０２との通信を実現にする通信ポート３１０を含んでいる。通信は、シリアルおよび／またはデジタルであってよく、ＴＣＰＩＰ、ＲＳ２３２、あるいは、任意のその他の形態の通信フォーマットおよび／またはプロトコルであってよい。通信は、無線および／または有線であってよく、専用の通信経路を介するか、またはネットワークを介したものであってよい。通信ポート３１０を使用することにより、プロセッサ１１６とコンピュータ３０２との間において命令および／またはデータを伝達可能である。
【００４１】
一例においては、コンピュータ３０２を使用することにより、通信ポート３１０を介して、ランプ抵抗比対温度グラフデータ、最大予熱時間、算出されたランプ固有のｒｃｏｌｄ値の範囲、または任意のその他の既定または所定の値などのデータをプロセッサ１１６にダウンロード可能である。あるいは、この代わりに（もしくは、これに加えて）、コンピュータ３０２を使用することにより、計測値、動作パラメータ、または通信ポート３１０を介してプロセッサ１１６からアップロードされた任意のその他のデータを取得および保存可能である。また、コンピュータ３０２は、グラフィカルユーザインターフェイス（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）、キーボード、ポインティング選択装置などを包含可能なユーザインターフェイスを使用することにより、ネットワークのアクセス、アプリケーションの実行、データの操作などのコンピュータ関連機能を実行するべく構成可能である。この結果、データの転送および保存、データの分析、データの操作などをコンピュータ３０２によって実行可能である。
【００４２】
プロセッサ１１６は、前述のように、コンピュータ可読媒体上に保存されている命令を実行することにより、入力信号を受信および処理すると共に出力信号を生成及び伝送可能である。プロセッサ１１６は、デジタル信号および／またはアナログ信号を包含可能な複数の入出力（Ｉ／Ｏ）を含んでいる。デジタルおよびアナログ信号は、電圧信号および／または電流信号であってよい。図３においては、プロセッサ１１６は、電流入力ライン３１２上の電流入力（Ｉ１）、第１電圧入力ライン３１４上の第１電圧入力（Ｖ１）、第２電圧入力ライン３１６上の第２電圧入力（Ｖ２）、第３電圧入力ライン３１８上の第３電圧（Ｖ３）、および第４電圧入力ライン３２０上の第４電圧（Ｖ４）を有する複数のアナログ電圧入力を含んでいる。また、図３のプロセッサ３００は、スイッチ制御ライン１３４上に提供されるスイッチ制御出力であるデジタル出力をも含んでいる。その他の例においては、プロセッサ１１６は、任意の数のアナログおよび／またはデジタルＩ／Ｏを包含可能である。
【００４３】
電流入力ライン３１２は、電流ライン３２６を介して電流センサ１１８とも結合可能であり、この電流ラインは、接地接続３０６とも結合されている。電流ライン３２６は、電流センサ１１８の出力信号をスケーリングするべく構成された複数の抵抗器３２８を含んでいる。図３においては、電流センサ１１８は、電流抵抗器３３０の両端の可変電圧降下に基づいて電流ライン３２６上に電流出力信号を生成している。電流抵抗器３３０には、安定器１０２を介してガス放電光源１０４に供給されている電流および電圧が印加されている。電流出力信号を抵抗器３２８によって受信し、０〜５ボルトなどの電圧範囲に変換可能である。その他の例においては、電流センサ１１８は、プロセッサ１１６によって直接受信可能である出力信号を供給可能である。さらにその他の例においては、プロセッサ１１６が、電流抵抗器３３０における電流また電圧を直接的に検知する能力を有することが可能であり、この結果、電流センサ１１８を省略可能である。
【００４４】
第１電圧入力ライン３１４は、安定器ライン３３４内に含まれている複数のスケーリング抵抗器３３２と結合可能である。安定器ライン３３４は、安定器１０２および接地接続３０６と結合可能である。スケーリング抵抗器３３２は、安定器１０２の電圧をプロセッサ１１６の第１入力電圧（Ｖ１）に適合した範囲にスケーリング可能である。あるいは、この代わりに、安定器の電圧をプロセッサ１１６によって直接受信することも可能であり、これにより、スケーリング抵抗器３３２を省略可能である。
【００４５】
図３においては、安定器１０２は、インダクタ３３８およびコンデンサ３４０を含んでいる。インダクタ３３８は、電流抵抗器３３０とコンデンサ３４０との間に結合されている。コンデンサ３４０は、インダクタ３３８と接地接続３０６との間に結合されている。その他の例においては、安定器１０２は、安定器の機能を提供する任意のその他の回路および／または装置を包含可能である。図３においては、安定器ライン３３４は、インダクタ３３８とコンデンサ３４０の間に結合されている。この結果、動作の際には、安定器ライン３３４は、コンデンサ３４０内に保存されている電圧を表す電圧を保持している。
【００４６】
第２電圧入力ライン３１６は、第１フィラメント電圧ライン３４４内に含まれている複数のスケーリング抵抗器３４２と結合されている。第１フィラメント電圧ライン３４４は、接地接続３０６と結合されており、第１フィラメントピン３４８は、ガス放電光源１０４内に含まれている第１フィラメントと結合されている。また、第１フィラメント１１０は、第２フィラメントピン３５０を介して接地接続３０６とも結合されている。
【００４７】
第３電圧入力ライン３１８は、第２フィラメント電圧ライン３５４内に含まれている複数のスケーリング抵抗器３５２と結合されている。第２フィラメント電圧ライン３５４は、接地接続３０６および第３フィラメントピン３５６と結合されている。第３フィラメントピン３５６は、ガス放電光源１０４内に含まれている第２フィラメント１１２の一端と結合されており、第４フィラメントピン３５８は、第２フィラメント１１２の他端と結合されている。従って、第３フィラメントピン３５６および第４フィラメントピン３５８を介して第２フィラメント１１２の両端の電圧を検知可能である。プロセッサ１１６が、第３フィラメントピン３５６において検知された電圧を直接受信する能力を有している場合には、スケーリング抵抗器３５２を省略可能である。
【００４８】
また、第３フィラメントピン３５６は、スイッチ１２０および電流制限抵抗器３６０を介して第１フィラメントピン３４８とも結合されている。従って、スイッチ１２０が閉路された際には、第１および第２フィラメント１１０および１１２は、第１および第３フィラメントピン３４８および３５６を介して直列に結合され、電流は、電流制限抵抗器３６０によって制限されることになる。その他の例においては、電流制限は不要であり、電流制限抵抗器３６０を省略可能である。スイッチ１２０は、プロセッサ１１６によって生成されるスイッチ制御ライン１３４上のデジタル出力信号（Ｏｕｔ）によって開閉されている。スイッチ１２０は、プロセッサ１１６によって操作されることにより、前述のように、予熱モード（閉路）と動作モード（開路）との間においてトグルされる。
【００４９】
第４電圧入力ライン３２０は、第３フィラメント電圧ライン３６４内に含まれている複数のスケーリング抵抗器３６２と結合されている。第３フィラメント電圧ライン３６４は、接地接続３０６、電流抵抗器３３０、および第４フィラメントピン３５８と結合されている。従って、第３フィラメント電圧ライン３６４の一部は、安定器１０２からガス放電光源１０３４への電圧および電流を供給している。この結果、スケーリング抵抗器３６２は、ガス放電光源１０４に供給されている電圧のスケーリングを提供している。あるいは、この代わりに、スケーリング抵抗器３６２を省略し、電圧をプロセッサ１１６に直接供給することも可能である。
【００５０】
図４は、図３に示されている始動装置３００、安定器１０２、およびガス放電光源１０４の例示用の動作を示す動作ブロックダイアグラムである。ブロック４００において、電力を安定器１０４に印加している。プロセッサ１１６は、ブロック４０２において、第１電圧入力ライン３１４上において安定器１０４内の電圧を検知している。ブロック４０４において、プロセッサ１１６は、スイッチ制御ライン１３４を介してスイッチ１２０を閉路可能である。あるいは、この代わりに、それまで安定器１０４に電力が供給されていなかったために、スイッチ１２０が既に閉路位置にある場合もあろう。また、プロセッサ１１６は、ブロック４０６において、電流センサ１１８から電流入力ライン３１２上において供給されている電流入力信号（Ｉ１）をサンプリング可能である。また、プロセッサ１１６は、ブロック４０８において、第２入力電圧ライン３１６上において供給されている第２入力電圧（Ｖ２）、第３入力電圧ライン３１８上において供給されている第３入力電圧（Ｖ３）、第４入力電圧ライン３２０上において供給されている第４入力電圧（Ｖ４）をサンプリング可能である。
【００５１】
前述のように、接地接続３０６との関係において、第２入力電圧（Ｖ２）は、第１フィラメント１１０の両端の電圧を表している。第１フィラメント１１０における入力電流（Ｉ１）および電圧（Ｖ２）を使用することにより、プロセッサ１１６は、ブロック４１０において、第１フィラメント１１０のコールド抵抗値（ｒｃｏｌｄｆｉｌ１）を次のように算出している。
【００５２】
【数２】
2011249347.tif 000004
【００５３】
ブロック４１２において、入力電流（Ｉ１）ならびに第３および第４入力電圧（Ｖ３およびＶ４）を使用することにより、プロセッサ１１６は、次のように第２フィラメント１１２のコールド抵抗値（ｒｃｏｌｄｆｉｌ２）を算出している。
【００５４】
【数３】
2011249347.tif 000005
【００５５】
プロセッサ１１６は、既定のサンプルレートにおいて、入力電流（Ｉ１）と、第１、第２、および第３電圧（Ｖ２、Ｖ３、およびＶ４）をサンプリングし、これらのサンプル値を積算してＲＭＳ値を取得可能である。
【００５６】
ブロック４１４において、プロセッサ１１６は、特定のガス放電光源１０４の平均コールド抵抗値（ｒｃｏｌｄａｖｇ）または（ｒｃｏｌｄ）を次式によって判定可能である。
【００５７】
【数４】
2011249347.tif 000006
【００５８】
あるいは、この代わりに、第１フィラメント１１０のコールド抵抗値および第２フィラメント１１２のコールド抵抗値を別個に使用することも可能である。ブロック４１６において、ガス放電光源１０４に固有の算出されたｒｃｏｌｄの平均値に基づいて、プロセッサ１１６は、ターゲットｒｈｏｔを算出している。算出されたターゲットｒｈｏｔは、ガス放電光源１０４に固有のものであり、これは、図２に示されている例示用の比率特性情報などのメモリ内に保存されている所定の予熱温度および比率特性情報に基づいて式１から判定可能であり、これからランプ抵抗比（ｒｈｏｔ／ｒｃｏｌｄ）が判定される。あるいは、この代わりに、第１フィラメント１１０および第２フィラメント１１２のそれぞれについて、ターゲットｒｈｏｔを別個に算出することも可能である。ブロック４１８において、１つまたは複数の算出されたガス放電光源固有のターゲットｒｈｏｔをメモリ内に保存している。
【００５９】
ブロック４２０において、プロセッサ１１６は、電流（Ｉ１）と、第２、第３、および第４電圧（Ｖ２、Ｖ３、およびＶ４）をサンプリングしており、特定のガス放電光源１０４の平均計測フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）を算出可能である。前述のように、これらの電流および電圧を既定のサンプルレートにおいてサンプリングし、積算してＲＭＳ値を取得可能である。算出した平均計測フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）に基づいて、プロセッサ１１６は、ブロック４２２において、予熱サイクルの持続時間が完了しているかどうかを判定している。予熱サイクルの時間が完了していない場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４２４において、予熱時間が既定の最大予熱時間を超過しているかどうかを判定している。最大予熱時間を超過していない場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４２０に戻り、サンプリングなどを反復している。
【００６０】
別の例においては、プロセッサ１１６は、電流（Ｉ１）と、第２、第３、および第４電圧（Ｖ２、Ｖ３、およびＶ４）をサンプリングし、第１および第２フィラメント１１０および１１２のそれぞれについてフィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）を算出可能である。この例においては、算出されたフィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）を個別の第１および第２フィラメント１１０および１１２のそれぞれの個別の算出されたターゲットｒｈｏｔ値と比較している。第１および第２フィラメント１１０および１１２の両方の算出フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）が個別の算出ターゲットｒｈｏｔ値を超過している場合には、プロセッサ１１６は、予熱の持続時間を終了可能である。あるいは、この代わりに、プロセッサ１１６は、算出されたフィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）のいずれか１つが個別の算出ターゲットｒｈｏｔ値を超過している場合に予熱の持続時間を終了することも可能である。
【００６１】
ブロック４２４において既定の最大予熱時間を超過している場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４２６において警報を生成可能である。あるいは、この代わりに（もしくは、これに加えて）、プロセッサ１１６は、始動装置３００を無効にし、さらなる始動を無効にするべくフラグを設定するとともに、あるいは、フラグを設定するかもしくは前述のようにフィラメント１１０および１１２が溶解するまで予熱を継続可能である。別の例においては、プロセッサ１１６は、算出されたターゲットｒｈｏｔにまだ到達していない場合にも既定の最大予熱時間に到達している場合には、アークを発生させるべく、スイッチ１２０を開路して予熱サイクルを終了可能である。従って、この例においては、プロセッサ１１６は、平均計測フィラメント抵抗値（ｒｍｅａｓ）が、プロセッサ１１６によって算出されたガス放電光源固有のターゲットｒｈｏｔに到達するか、または予熱サイクルの持続時間が既定の時間を超過するかのいずれか早いほうが発生するまで、予熱サイクルの持続時間の継続を許容することになる。予熱サイクルが所定の時間を超過しており、予熱サイクルが終了した際にアークが正常に発生しない場合には、プロセッサ１１６は、前述のように、さらに高い望ましいアーク発生温度によってｒｈｏｔターゲットを再計算し、ブロック４２０に戻って予熱サイクルを開始可能である。
【００６２】
ブロック４２２において、所定の予熱時間に到達している（ｒｍｅａｓが、算出されたターゲットｒｈｏｔと実質的に同一である）場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４３０においてスイッチ１２０を制御して開路させる。ブロック４３２において、プロセッサ１１６は、スイッチ１２０が開路されている際の電圧および電流入力をサンプリングしている。ブロック４３４において、プロセッサ１１６は、電流および電圧サンプルに基づいて、アークが発生したかどうかを判定している。アークが発生している場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４３６において、動作データのサンプリングおよび収集を継続する。アークが発生していない場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４３８において、最大ｒｈｏｔ値に到達しているかどうかを判定する。最大アーク発生ポイント温度によって判定されたランプ抵抗比に基づいて、最大ｒｈｏｔ値を式１から算出可能である。最大ｒｈｏｔ値に到達している場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４４０において警報を生成する。あるいは、この代わりに（もしくは、これに加えて）、プロセッサ１６は、前述のように、始動装置３００を無効にするか、さらなる始動を無効にするべくフラグを設定するか、あるいは、フィラメント１１０および１１２が溶解するまで予熱を継続可能である。ブロック４３８において、最大ｒｈｏｔにまだ到達していないとプロセッサ１１６が判定した場合には、プロセッサ１１６は、ブロック４４２において、さらに高いアーク発生ポイント温度（ランプ抵抗比）を使用して新しいターゲットｒｈｏｔを算出し、ブロック４１８に戻って新しいターゲットｒｈｏｔを保存した後に、ガス放電光源１０４を予熱するべく再度試みることになる。
【００６３】
前述の始動装置は、始動装置が結合されているガス放電光源の予熱サイクルの持続時間を自動的にカスタマイズする能力を有している。ガス放電光源のタイプとそのフィラメントのタイプを識別する情報の入力に続いて、始動装置は、対応する比率抵抗値対温度曲線（特性比率情報）をメモリから選択可能である。あるいは、この代わりに、対応する比率抵抗値対温度曲線（特性比率情報）を始動装置にダウンロードすることも可能である。さらには、最大予熱時間を入力してメモリ内に保存するか、または始動装置にダウンロード可能である。
【００６４】
それぞれの予熱サイクルの開始時点における計測電圧および電流に基づいて、ガス放電光源固有の「コールド」抵抗値（ｒｃｏｌｄ）を始動装置によって算出し、これを使用して予熱サイクルの持続時間を判定可能である。結合されている特定のガス放電光源について、予熱サイクルの持続時間を始動装置によって自動的にカスタマイズしている。従って、ガス放電光源の経年変化に伴って、始動装置は、再計算したｒｃｏｌｄ値に基づいて予熱サイクルの持続時間を自動的に調節可能である。さらには、予熱サイクルの持続時間を自動的に最適化することにより、ガス放電光源の信頼性および長い寿命を提供している。また、始動装置は、算出されたｒｃｏｌｄ値が許容可能な範囲内にあることを確認し、予熱サイクルの持続時間を監視すると共に、アークが正常に発生しているどうかを判定することにより、診断機能を実行することも可能である。また、始動装置は、アークが正常にしていない場合に、自動的に調節された対応する予熱の持続時間によってアークを発生させるべく複数回にわたって試みる能力を有している。
【００６５】
以上、本発明の様々な実施例について説明したが、当業者には、本発明の範囲内において多数のさらなる実施例および実装が可能であることが明らかであろう。従って、本発明は、添付の請求項およびその等価物の観点においてのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１００    始動装置
１０２    安定器
１０４    ガス放電光源
１０６    電源
１１０    第１フィラメント
１１２    第２フィラメント
１１６    プロセッサ
１１８    電流センサ
１２０    スイッチ
１２２    メモリ
３０２    コンピュータ
３０４    電源
【図１】
2011249347.tif 000007
【図２】
2011249347.tif 000008
【図３】
2011249347.tif 000009
【図４】
2011249347.tif 000010
【図５】
2011249347.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電光源用の始動装置であって、
ガス放電光源のフィラメントを通じた電流の流れを計測するよう構成された電流センサと、
前記電流センサおよび前記フィラメントと結合されるよう構成されたプロセッサであって、前記電流センサからの電流通知と、前記フィラメントの電圧とを受信するよう動作可能であるプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給されるたびに、前記電流通知および前記電圧から前記フィラメントのコールド抵抗値を算出するよう動作可能であり、
前記プロセッサは、前記フィラメントの前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の所定のランプ抵抗比を使って前記プロセッサによって算出された前記フィラメントの光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に基づいて前記プロセッサによって判定可能である期間にわたって前記フィラメントを予熱するようさらに動作可能であることを特徴とする始動装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給された際に前記フィラメントの前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の前記所定のランプ抵抗比を使って前記フィラメントの前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するように動作可能である請求項１に記載の始動装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記フィラメントの予熱の間、前記電流センサからの前記電流通知および前記フィラメントの前記電圧をサンプリングし、計測フィラメント抵抗値を算出するように動作可能であり、
前記計測フィラメント抵抗値が前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給された際に算出された前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値と等しくなったときに前記期間は到達する請求項１または２に記載の始動装置。
【請求項４】
前記フィラメントは、第１および第２フィラメントを有しており、前記始動装置は、前記第１および第２フィラメントの間にならびに前記プロセッサに結合されたスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記放電光源に最初にエネルギー供給された際に閉路されて前記第１および第２フィラメントを予熱し、前記算出された前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に基づいて判定された時間の後に開路されるように、前記プロセッサによって制御可能である請求項１〜３のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項５】
前記第１および第２フィラメントは、前記スイッチが閉路された際に、互いに直列接続され、なおかつ電源と直列接続されるよう構成されており、前記スイッチが開路された際に、前記放電光源内に含まれているプラズマを介して前記電源と直列に電気的に結合されるよう構成されている請求項４に記載の始動装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記算出されたコールド抵抗値に基づいて前記ガス放電光源に固有である前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出し、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの抵抗値が前記算出された光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値以上である際に前記スイッチを開路するようさらに動作可能である請求項４または５に記載の始動装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記電流信号および前記電圧に基づいて前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測抵抗値を反復的に算出し、前記計測抵抗値が略前記算出された前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値以上になることに基づいて判定可能である期間にわたって前記フィラメントを予熱するようさらに動作可能である請求項４〜６のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記算出された前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に到達する時間を計測するよう動作可能であり、前記算出されたホットフィラメント抵抗値に到達するべく判定された期間が超過した場合に通知を提供するようさらに動作可能である請求項１〜７のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項９】
前記始動装置は、前記ガス放電光源の少なくとも一部を形成しているハウジング内に含まれている請求項１〜８のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項１０】
前記フィラメントには、交流電源によって電力供給可能であり、前記プロセッサは、前記交流電源の周波数の少なくとも２倍のレートで前記電圧および電流をサンプリングするよう動作可能である請求項１〜９のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項１１】
ガス放電光源を始動する方法において、
ガス放電光源に電源によってエネルギー供給するステップであって、前記ガス放電光源はフィラメントを含んでいる、ステップと、
前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給されるたびに、前記ガス放電光源の前記フィラメントのコールド抵抗値を算出するステップと、
前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の所定のランプ抵抗比を使って前記フィラメントの光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するステップと、
前記算出された光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に基づいた期間にわたって、前記電源によって前記フィラメントを予熱するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の前記所定のランプ抵抗比を使って前記フィラメントの前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するステップは、前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給される際に実行される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィラメントのコールド抵抗値を算出するステップは、前記フィラメントの電圧と、前記フィラメントを通じた電流とを計測し、これらから前記コールド抵抗値を算出するステップを備える請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィラメントを予熱するステップは、前記予熱の間、前記電流および前記電圧をサンプリングし、前記フィラメントの計測フィラメント抵抗値を算出するステップを備え、
前記フィラメントの前記計測フィラメント抵抗値が前記フィラメントの前記算出された光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値と等しくなったときに前記期間は到達する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記フィラメントを予熱するステップは、前記フィラメントの温度上昇に伴って、所定の時間間隔において、前記第フィラメントの電圧と前記フィラメントを通じた電流を計測するステップを備える請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記フィラメントは、第１および第２フィラメントを有しており、前記方法は、前記予熱を開始するために、前記第１および第２のフィラメントが互いに直列接続されるよう前記ガス放電光源に含まれるスイッチを閉路するステップと、前記予熱が完了した際に前記スイッチを開路するステップと、を含む請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記電源は交流電源であり、前記所定の時間間隔は、前記電源の周波数を上回っている請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
電圧を計測するステップは、前記計測された電圧および電流に基づいて、前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測フィラメント抵抗値を算出するステップをさらに備える請求項１５または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記スイッチを開路するステップは、前記計測フィラメント抵抗値が、前記算出されたガス放電光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値に到達またはこれを超過した際に前記スイッチを開路するステップを備える請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記スイッチが開路された際に、前記ガス放電光源内においてアークを発生させるステップをさらに備える請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記アークの発生に失敗した際に、前記算出されたコールド抵抗値に基づいた前記期間を調節し、前記スイッチを閉路して前記調節済みの時間期間にわたって前記電源によって前記第１および第２フィラメントを予熱するとともに、前記予熱が完了した際に前記スイッチを再度開路するステップをさらに有する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ガス放電光源用の始動装置であって、
メモリ装置と、
放電光源内に含まれているフィラメントに電源によってエネルギー供給するための、前記メモリ内に保存される命令と、
前記フィラメントに最初に前記電源によってエネルギー供給されるたびに前記フィラメントのコールド抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の所定のランプ抵抗比を使って前記フィラメントの光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
を備えることを特徴とする始動装置。
【請求項２３】
前記算出されたコールド抵抗値および前記ガス放電光源の前記所定のランプ抵抗比を使って前記フィラメントの前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出する前記命令は、前記ガス放電光源に最初にエネルギー供給される際に実行される請求項２２に記載の始動装置。
【請求項２４】
コールド抵抗値を算出するための前記命令は、前記フィラメントの計測電圧をサンプリングするとともに前記フィラメントを通じた計測電流をサンプリングして前記コールド抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令を備える請求項２２または２３に記載の始動装置。
【請求項２５】
前記フィラメントの計測電圧をサンプリングするとともに前記フィラメントを通じた計測電流をサンプリングするための、前記メモリ装置内に保存される命令は、前記フィラメントの予熱の間、前記計測電流および前記計測電圧をサンプリングし、計測フィラメント抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令を備え、
前記計測フィラメント抵抗値が前記算出された光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値と等しくなったときに前記期間は到達する請求項２４に記載の始動装置。
【請求項２６】
前記メモリ装置内に保存されている前記ガス放電光源の前記所定のランプ抵抗比にアクセスし、こちらも前記メモリ内に保存されている前記フィラメントの既定の望ましいアーク発生温度に基づいて前記フィラメントの前記光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値を算出するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項２７】
前記フィラメントは、第１および第２フィラメントを有しており、前記フィラメントに電源によってエネルギー供給するための、前記メモリ内に保存される命令は、前記第１および第２フィラメントを前記電源と直列接続するスイッチを閉路する命令を含む請求項２２〜２６のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項２８】
監視対象の電流信号および監視対象の電圧信号に基づいて前記第１および第２フィラメントの少なくとも１つの計測抵抗値を算出し、前記計測抵抗値が前記算出された光源固有のターゲットホットフィラメント抵抗値以上である場合に前記スイッチを開路するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２７に記載の始動装置。
【請求項２９】
前記スイッチが前記期間後に開路された際に前記アークが発生しない場合に、前記スイッチを再閉路するための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記メモリ装置内に保存される既定の望ましいアーク発生温度を増大させるための、前記メモリ装置内に保存される命令と、
前記算出されたコールド抵抗値および前記増大された既定の望ましいアーク発生温度に基づいて判定された拡張された期間の後に前記スイッチを再開路するべく前記メモリ装置内に保存される命令と、
をさらに備える請求項２７または２８に記載の始動装置。
【請求項３０】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に通知するための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項３１】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に、前記スイッチを前記閉路位置に維持して前記第１および第２フィラメントを燃え尽きさせるための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項３２】
前記スイッチが既定の期間内に開路されない場合に、前記始動装置の動作を無効にするための、前記メモリ装置内に保存される命令をさらに備える請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の始動装置。