(57)【要約】【課題】放電ランプの電極のバーンバック現象を低減すること【解決手段】照明アセンブリ、ドライバー回路および放電ランプを作動させる方法が記載されている。放電ランプ（１０）は、所定距離ｄに配置された少なくとも２つの電極（１６）を備え、これら電極（１６）間でアークを発生させるための放電容器（１４）を備える。ドライバー電子回路（３２）は、電力でランプ（１０）を作動させる。電極のバーンバック現象を低減するために、ドライバー電子回路はスイッチオフシーケンスに従ってランプを作動させる。このスイッチオフシーケンスは、時間に対して増加する電力でランプ（１０）を作動させ、その後、ランプ（１０）をスイッチオフする電力傾斜関数インターバル（２４）を含む。更にドライバー電子回路（３２）は、第１ターンオンインターバル（２０）にてランプ（１０）をターンオンさせるときに、ターンオンシーケンスに従ってランプを作動させる。この第１ターンオンインターバル（２０）では初期最大電力値まで増加する電力でランプを作動させ、次に電力傾斜関数インターバル（２２）によりランプを作動させる。電力傾斜関数インターバル中、ランプは初期最大電力値から公称電力ＰＮまで、時間に対して増加する電力でランプを作動させる。この初期最大電力値はランプの公称電力値未満である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備えた放電ランプ（１０）と、
電力により前記ランプ（１０）を作動させるためのドライブ手段（３２）とを備え、前記ドライブ手段（３２）は前記ランプをスイッチオフする前にスイッチオフシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させるようになっており、前記スイッチオフシーケンスは、
時間に対して電力を増加しながら、前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２４）とを備え、
前記インターバル（２４）の後で前記ランプ（１０）をスイッチオフする、照明アセンブリ。
【請求項２】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）は、５秒〜３０分の時間、好ましくは３０秒〜１５分の時間、最も好ましくは１分〜１０分の間の時間である、請求項１記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間に、前記ランプ（１０）の公称電力ＰNの０.０１％〜５０％、好ましくは前記公称電力ＰNの０.２〜２０％、最も好ましくは前記公称電力ＰNの１〜１０％だけ、前記電力を増加する請求項１又は２に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間で前記電力の増加が前記電力関数インターバル（２４）の時間の秒当たりの前記ランプ（１０）の公称電力の５×１０-5％〜１０％、好ましくは２×１０-4％／秒〜０.７％／秒、最も好ましくは１×１０-3％／秒〜０.１％／秒である請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記照明アセンブリは更に、
前記スイッチオフシーケンスを開始するための入力手段（３８）を備え、前記入力手段（３８）が附勢されると、前記スイッチオフシーケンスが開始される、前記請求項の１つに記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記照明アセンブリは更に、前記ランプ（１０）から放出される光をブロックするためのシャッター手段（３６）を備え、前記スイッチオフシーケンスの開始時またはそのスイッチオフシーケンス中に前記シャッター手段（３６）を作動させる請求項１乃至５の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記ドライブ手段（３２）は、前記ランプ（１０）に印加される電圧を測定するための測定手段を備え、
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間に前記電圧が所定の値に達するまで、または所定の時間中、または最大電力値に達するまで電力を増加する請求項１乃至７の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備えた放電ランプ（１０）と、
電力により前記ランプ（１０）を作動させるためのドライブ手段（３２）とを備え、
前記ドライブ手段（３２）は、前記ランプをターンオンした後に、ターンオンシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させ、前記ターンオンシーケンスは、
前記ランプ（１０）の公称電力（ＰN）未満である初期最大電力値まで増加する電力により、前記ランプ（１０）を作動させる第１ターンオンインターバル（２０）と、
前記電力傾斜関数インターバル（２２）の間に前記初期最大電力値から前記公称電力（ＰN）まで、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２２）とを含む、照明アセンブリ。
【請求項９】
前記初期最大電力値は、前記公称電力（ＰN）の５０％〜９９％、好ましくは前記公称電力（ＰN）の６０％〜９０％、最も好ましくは、前記公称電力（ＰN）の６５％〜８０％に対応する、請求項８記載の照明アセンブリ。
【請求項１０】
前記放電ランプ（１０）は、高圧水銀蒸気放電ランプであり、前記放電容器（１４）は１００バールよりも大きい、好ましくは１５０バールよりも大きい作動圧力の水銀を含む、請求項８又は９に記載の照明アセンブリ。
【請求項１１】
前記電極（１６）の間の前記距離（ｄ）は、３.５ｍｍ未満、好ましくは２.５ｍｍ未満である、請求項８乃至１０の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項１２】
電力をランプのターミナルに供給するためのドライブ手段（３２）を備え、
スイッチオフ信号を受信した後に、前記ドライブ手段（３２）はスイッチオフシーケンスに従って電力を供給し、前記スイッチオフシーケンスは、
前記ターミナルに供給される電力が時間と共に増加する電力傾斜関数インターバル（２４）を含み、
前記インターバル（２４）の後で前記ターミナルにおける電力をスイッチオフする放電ランプのためのドライバー回路。
【請求項１３】
電力をランプのターミナルに供給するためのドライブ手段（３２）を備え、
スイッチオン信号を受信した後に、前記ドライブ手段（３２）はスイッチオンシーケンスに従って電力を供給し、前記スイッチオンシーケンスは、
所定の公称電力値未満である初期最大電力値まで、前記ターミナルで供給される電力を増加する第１ターンオンインターバル（２０）と、
前記初期最大電力値から前記公称電力値（ＰN）まで時間に対して前記ターミナルに供給される電力が増加する電力傾斜関数インターバル（２２）とを含む、放電ランプのためのドライバー回路。
【請求項１４】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の照明アセンブリ、または請求項１２又は１３に記載のドライバー回路を含むプロジェクタシステム。
【請求項１５】
放電ランプ（１０）を作動させる方法であって、
前記放電ランプ（１０）は、所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を備え、前記電極（１６）の間でアークを発生させるための放電容器（１４）を備え、
前記ランプをスイッチオフする前にスイッチオフシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させ、前記スイッチオフシーケンスは、電力傾斜関数インターバル（２４）を備え、この電力傾斜関数インターバル中に、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる、放電ランプ（１０）を作動させる方法。
【請求項１６】
放電ランプ（１０）を作動させるための方法であり、
前記放電ランプが、所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備え、
前記ランプ（１０）をターンオンした後でターンオンシーケンスに従って作動させ、前記シーケンスは、
前記ランプ（１０）の公称電力（ＰN）未満である初期最大電力値まで増加する電力により、前記ランプ（１０）を作動させる第１ターンオンインターバル（２０）と、
前記初期最大電力値から前記公称電力（ＰN）まで、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２２）とを含む、放電ランプ（１０）を作動させるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプを備えた照明アセンブリ、ドライバー回路および放電ランプを作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の距離に配置された少なくとも２つの電極を有する放電容器を備えた、広範な種々の放電ランプが知られている。このようなランプでは、これら電極の間でアークが発生される。
【０００３】
本発明は特にＨＩＤ（高強度放電）ランプに特に関する。公知のタイプのＨＩＤランプは、例えば水銀（Ｈｇ）、貴ガス、特にキセノン（Ｘｅ）およびハロゲン化金属類から成分が選択された異なる充填物を放電容器内に有する。公知のタイプのランプは、更に幾何学的形状、特に電極間の距離が異なる。本明細書では、短距離アークランプは、２.５ｍｍ未満の電極間の距離を有する。
【０００４】
電力密度が大きい短距離アークランプとして、ＵＨＰ（超高性能）ランプと、ＣＰＬ（コンパクトパワーライト）ランプとを挙げることができる。米国特許第5,109,181号は、このタイプの高圧水銀蒸気放電ランプを開示している。電極は、タングステンから構成され、放電容器内の充填物は、作動圧力が２００バールを越える量の水銀を含む。このタイプのランプは、３０〜５０Ｗの公称電力で作動する。対応するタイプのＵＨＰランプは、３００Ｗまでの公称電力で使用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な放電ランプに関連し、特に短距離ＨＩＤランプ、特にＵＨＰおよびＣＰＬランプにおいて電力密度が増加することに起因する問題は、電極でバーンバック（burn-back)現象が発生することである。すなわち、ランプの作動中に電極間の距離が長くなるバーンバック現象が発生する。特にプロジェクターのような点光源が求められる用途では、光束の損失が生じる。従って、電極のバーンバック現象は、放電ランプのメンテナンスにおける損失につながる。
【０００６】
このような電極のバーンバック現象を低減するために、これまで電極を冷却することや電極材料を注意深く選択するような、多数の試みがなされている。
【０００７】
本発明の目的は、放電ランプを含む照明アセンブリ、ドライバー回路および電極のバーンバック現象を低減したかかる放電ランプを作動させ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、一方、請求項１記載の照明アセンブリ、請求項１２記載のドライバー回路および請求項１５記載の放電ランプを作動させる方法（スイッチオフシーケンス）により、本発明に従い解決され、他方、上記目的は請求項８記載の照明アセンブリ、請求項１３記載のドライバー回路および請求項１６記載の放電ランプを作動させる方法（ターンオンシーケンス）だけでなく、これら２つの組み合わせによっても解決される。従属項は、好ましい実施例に関係するものである。
【０００９】
本発明は、驚くべき効果を発見したことに基づく。本発明者は傾斜関数に従う電力、すなわち時間に対して増加するような電力でランプを作動させる時間インターバルにおいて、電極間距離が短くなることを発見した。この驚くべき効果は、特別なシーケンスに従って放電ランプを作動させることにより、電極のバーンバック現象を制限するのに使用できる。
【００１０】
上記所定の目的の第１の解決案によれば、放電ランプを電力で作動させるためのドライブ手段が提供される。これらドライブ手段は、放電ランプに供給される電流、電圧および／または電力を制御する電気ドライバー回路に対応する。ランプはランプのターミナルでドライバー回路に接続できる。
【００１１】
本発明によれば、ランプをスイッチオフする前にランプがスイッチオフシーケンスに従って作動されるように、ドライブ手段を作動する。このスイッチオフシーケンスは、電力傾斜関数インターバル、すなわち時間に対して一定の傾きで増減する電力によりランプを作動させる時間インターバルを含む。ここで、「ランプ（ｒａｍｐ）関数」なる用語を使用するが、この用語は時間に対する電力曲線の実際の形状のみに限定されるものではない。一般に、この電力曲線は電力傾斜関数インターバルのスタート時の小さい値から、その終了時の、より大きい値まで増加するだけでよい。このインターバルの間では、傾斜関数は単調に増加することが好ましい。好ましい実施例では、この電力傾斜関数は少なくとも実質的に直線状である。
【００１２】
発見された驚くべき効果に起因し、電力傾斜関数インターバル中に、時間に対して増加する電力によりランプを作動させると、この結果、電極間距離が短くなる。電力傾斜関数インターバル後にランプのスイッチをオフした場合でも、この効果が保存される。更に、電力傾斜関数インターバルの終了時に到達した、増加した電力の値でランプを作動させることができるが、電力傾斜関数インターバル後に間接的にランプのスイッチをオフ（スイッチオフ）にすることが望ましい。
【００１３】
本発明に係わる照明アセンブリおよび方法は、効果的に電極のバーンバック現象を制限し、これを反転させるようにも働く。この方法は、放電ランプのための既に存在するドライバー回路で容易に実施できる。
【００１４】
実験が示すように、電力傾斜関数を使用することにより、電極間距離を短くするこの望ましい効果は、広範な種々の異なる実現例で達成できる。電力傾斜関数インターバルは、１秒〜３０分の範囲の時間長さとすることができる。この時間長さは、３０秒〜１５分、最も好ましくは１分〜１０分の間となり、電力傾斜関数インターバル内で電力をランプの公称電力の０.１％〜５０％だけ増加できる。好ましくはこの増加量は、公称電力の０.２％〜２０％の範囲内である。最も好ましい実施例では、この増加量は公称電力の１％〜１０％の範囲内である。電力傾斜関数インターバル中の単位時間当たりの電力の増加量は、ランプの公称電力に対して定めることができる。これら値の可能な範囲はかなり広い。曲線が望ましいように、直線状であるか否かという問題とは関係なく、全体の増加量は毎秒公称電力の５×１０−５％〜１０％の範囲とすることができ、より好ましくは、その増加量は２×１０−４％／秒〜０.７％／秒であり、最も好ましくは、１×１０−３％／秒〜０.１％／秒の増加量である。当然ながら、この電力の増加によりランプが破壊されないことを保証すべきである。従って、一部の用途では、対応する対策、例えば特殊な冷却が必要となり得る。
【００１５】
本発明の一展開例によれば、スイッチオフシーケンスを開始するための入力手段が設けられる。これら手段は、オペレータが照明アセンブリをターンオフするのに使用されるランプスイッチまたはオフキーに対応できる。しかしながら、この入力手段の附勢時にランプは瞬間的にはスイッチオフされないが、その代わりに本発明に係わるスイッチオフシーケンスが開始される。このスイッチオフシーケンスが開始されたことをオペレータに通知するための手段、例えば光学的ディスプレイを設けることができる。別の展開例によれば、放電ランプから放出される光をブロックするシャッター手段を設けることもできる。スイッチオフシーケンスの開始後、またはこのシーケンスの間に、対応するシャッターが作動される。このことは、照明アセンブリが更に光を放出することを防止するのに役立ち、内部で照明アセンブリはまだスイッチオフシーケンスを完了するが、オペレータに対し、照明アセンブリはすでにスイッチオフされている。
【００１６】
ドライブ手段に固定された電力傾斜関数を提供し、よって電力傾斜関数インターバルの時間長さおよびこのインターバル中にランプに供給される電力の曲線を指定できる。かかる固定された電力傾斜関数は、使用されるランプのタイプに応じてあらかじめ決定してもよい。
【００１７】
しかしながら、本発明の別の発展例では、電力傾斜関数インターバルは固定されない。その代わりに、この電力傾斜関数インターバル中、好ましくは所定の傾きを有する直線状の所定の曲線に従って、電力を徐々に増加させる。同時に、ランプに加えられる電圧を測定する。電圧は、電極間距離に依存するので、電圧は低下する。望ましい電極間距離に達したことを示す所定の値に電圧が低下するまで、電力傾斜関数インターバル中の電力を増加し続ける。新しいランプに対してはこの所定の電圧の値を、公称電圧としてもよいし、また、ランプの既に経過した総燃焼時間（寿命）を考慮する若干高い別の電圧値としてもよい。この実現例では、最大値に到達できなかった場合でも、最大時間経過後、スイッチオフシーケンスが完了するように電力傾斜関数インターバルの最大時間を決定することが好ましい。この最大時間長さは、例えば５秒〜３０分の範囲内、好ましくは１分〜１０分の範囲内に選択できる。
【００１８】
本発明の目的に対する第２の解決案として、ターンオンシーケンスを提案する。ドライブ手段は最初のターンオンインターバルにおいて、次第に増加する電力でランプを作動させるが、この増加は初期最大電力値までである。この初期最大電力値はランプの公称電力未満である。
【００１９】
次に、電力傾斜インターバル中、時間に対して増加する電力でランプを作動させる。電力は初期最大電力値から公称電力まで増加する。ランプが初期安定作動状態に達する時間に開始される、この電力傾斜関数インターバル中、電極間距離の短縮効果が得られる。
【００２０】
最初のターンオンインターバルは、１０秒〜１５分の時間長さとすることができる。この時間長さは、好ましくは３０秒〜１０分であり、最も好ましくは１分〜５分の範囲内の第１ターンオンインターバル時間である。
初期最大電力値は、ランプの公称電力の５０％〜９０％の範囲となるように選択できる。好ましくはこの値は、公称電力の６０％〜９０％の範囲内、最も好ましくは６５％〜８０％である。電力傾斜関数インターバルの時間長さは、１秒〜１分、好ましくは５秒〜３０秒、最も好ましくは１０秒〜１５秒の長さとすることができる。電力傾斜関数インターバル中の単位時間当たりの電力の増加量は、ランプの公称電力に関連して決定できる。これら値の可能な範囲はかなり広い。曲線が好ましいように直線状であるかどうかの問題とは関係なく、全増加量を毎秒の公称電力の１×１０-2％〜５０％とすることができ、増加量を０.３％／秒〜８％／秒とすることがより好ましく、１０％／秒〜３.５％／秒の増加量とすることが最も好ましい。
【００２１】
一般に本発明は、特定タイプのランプに限定されるものではない。しかしながら、基礎となる効果は異なるランプタイプでも多かれ少なかれ目に付くことができる。本発明に係わる照明アセンブリおよび方法に対する最も好ましいランプのタイプは、ＨＩＤ（高強度放電）ランプであり、この効果は電極間距離が３.５ｍｍ未満、好ましくは２.５ｍｍ未満である短距離アークランプで最も顕著となり得る。電力傾斜関数でドライブした場合、１００バールより高いＨｇ作動圧力、好ましくは１５０バールより高い圧力、最も好ましくは２００バールより高い作動圧力の、特に高圧の水銀上記放電ランプでかなりの電極間距離の短縮が生じた。この効果は、高電力密度、すなわち１ｍｍのアーク長さ当たり２５０Ｗまたはそれ以上、好ましくは１ｍｍ当たり３００Ｗより大きい公称電力で最も顕著となり得る。
【００２２】
次の記載では、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、ＨＩＤランプの一例としてＵＨＰランプ１０を示す。石英管１２は、全体が回転対称形状をした放電容器１４を囲んでいる。石英管の外径は、１０.２ｍｍであり、内径は５ｍｍである。図２にも示されている放電容器１４の内側には電極１６が配置されており、放電容器１４は外側からシールされている。電極１４はＭｏのフォイル１８を介して外部のコネクタに電気的に接触している。
【００２４】
正確な縮尺ではない状態で単なる説明のための例として図２に示されている電極は、９００μｍの直径を有し、これら電極はタングステンロッドを備え、これらロッドのまわりにはタングステンフィラメントのコイルが巻かれている。各コイルは１６本の内側の巻線と１４本の外側の巻線とを備え、これら巻線のフィラメント径は１７５μｍとなっている。
【００２５】
例として示された電極の距離ｄは、１.５ｍｍである。
【００２６】
放電容器１４の充填物は、１０ｍｇの水銀と、３５ｎモルの臭素と、２００ミリバールのアルゴンを含む。放電容器１４内のサブ圧力は２２０バールである。
【００２７】
このような構造によって公称電力が４５０Ｗであり、公称電圧が１０５Ｖであり、公称電流が４.３Ａであるランプ１０の電気特性が得られている。
【００２８】
このランプは、電力の増加中に電極の距離が短くなる、驚くべき効果が観察されたランプの単なる一例として示されていることに留意すべきである。当然ながら、このランプの構造は大幅に変わってもよい。例えば上記タイプのランプでは放電容器の全体のサイズは外径が９ｍｍ〜１２ｍｍの間で変わることができ、従って内径も変わることができる。充填物は水銀の量が異なっていてもよい。例えば１０〜４８ｍｇのＨｇでよく、電極ロッドの直径は、例えば３００〜９００μｍの間で変わることができ、電極の距離は０.７〜１.８ｍｍの間で変わることができる。
【００２９】
上記タイプのランプにおいて、電極の距離を検査した。ランプが作動している間、電極の画像および電極間のアークを記録し、電極の距離（アーク長さ）を測定した。
【００３０】
図４から分かるように、１２分の時間インターバル中に６００Ｗ〜６７５Ｗでの作動が安定した所定の時間後、ランプの作動電力を変更した。電極の画像を記録し、電極の距離について測定した。
【００３１】
図４に示されるように、（三角形で示される）電力を増加するにつれ、（丸で示される）電極間距離は大幅に短くなった。約１３％電力を増加すると、電極間距離は、ほぼ２５０μｍに劇的に減少し、すなわちほぼ１５％減少した。
【００３２】
このような挙動は驚くべきことである。通常、特に短距離アークタイプのＨＩＤランプでは、高電力作動中の電極の溶融およびバーンバックが予想されるが、これによって電極の距離が長くなる。
【００３３】
このような電極間距離の変化、従ってアーク長さは、直接観測できるだけでなく、ランプのバーンバック電圧を記録することによっても間接的にの観測できる。
【００３４】
図５は、公称電力が７００ＷのＵＨＰタイプのランプに対する電力の変動を示す。１５分の時間インターバル内でランプの電力を３００Ｗ〜８００Ｗだけ増加する。図５のランプの電力は点線で示されている。
【００３５】
この時間中、点線で図５に示されるランプ電圧は約１３５〜１１０ボルトまで（すなわち１９％）低下した。
【００３６】
放電ランプのアーク長さＤとバーンバック電圧は互いに依存していることが分かっているので、このことは電極間の距離が短くなることを示す。
【００３７】
しかしながら、実験が示すように、効果を反転できる。すなわち時間に対してランプ電力を減少させると、電極間距離が長くなるが、このことは増加する傾斜関数で観察される距離の減少に対応する。
【００３８】
分のスケールで図４、図５に示される電力のランプ関数を実施したが、より短い時間スケールでも同様な効果を観察できる。実験が示すように、数秒間だけ、約１００Ｗだけ変えても、上記のようなアーク長さの挙動が生じる。電力変化の反転は再びアーク長さの変化の反転を生じさせた。説明した効果の物理的な理由はまだ明らかでない。
【００３９】
観察された効果を良好に使用するためには、放電ランプの作動時に電力傾斜関数を使用することを提案するものであり、このような電力傾斜関数の使用により、電極間距離において観察された変化が生じる。
【００４０】
第１の提案として、制御されたスイッチオンシーケンスに従い、放電ランプのスイッチオンを実行できる。
【００４１】
図６は、時間ｔに対する電力Ｐの変化を示す曲線による、提案されるスイッチオンシーケンスをグラフで示す。
【００４２】
公称電力ＰＮの放電ランプに対しては、まずランプが公称電力ＰＮ未満の作動電力に達するよう、ランプ電流をまず所定の値に制御する。図６の例では、この初期最大電力値は公称電力ＰＮの８０％に対応する。最初のターンオンインターバル２０と称す時間中、０.８ＰＮの最大初期電力値でランプ電力を制御する。この最初のターンオンインターバルはランプが安定した動作に到達するまで続く。従って、インターバルの総時間長さは１０秒〜１５分、好ましくは１分〜５分とすることができる。
【００４３】
最初のターンオンインターバルが完了した後に、電力傾斜関数インターバル２２に従ってランプの作動を制御するこの間、ランプの電力は、この例では０.８ＰＮの最大初期電力値からフル公称電力ＰＮまで増加する。
【００４４】
ランプの極めて迅速なランアップを生じさせ、かつ深刻な電極のバーンバックを生じさせ得る、無制限のターンオン電流値と対照的に、提案されたターンオンシーケンスはランプのバーンバック電圧を低下させ、よって電極間距離を短くするように働く。
【００４５】
例えば公称電力が３５０ＷのＵＨＰランプを検討する。このランプのスイッチをオンにした後、３００Ｗの電力に達するまで、電流を３.２Ａに限定する。ランプを２.５分〜５分の間、３００Ｗでドライブする。この後は電流を制限せず、数秒の短いインターバル内で３５０Ｗの公称電力まで、ランプの電力を上昇させる。実験が示すように、上記のようなターンオンシーケンスは電力傾斜関数インターバル２２の間でバーンバック電圧（および電極距離）を５〜８％低減する。
【００４６】
図７は、提案するスイッチオフシーケンスを示す。再び時間ｔの間、放電ランプの電力Ｐを示す。
【００４７】
ある時間の間、公称電力ＰＮでランプを作動させた後に、時間ｔoffでスイッチオフコマンドを受信する。ランプを即座にターンオフする代わりに、スイッチオフシーケンスを開始する。このスイッチオフシーケンスは電力傾斜関数インターバル２４と、その後のランプの瞬間的なスイッチオフを含む。電力傾斜関数インターバル２４の間、作動電力Ｐを値Ｐmaxまで増加する。
【００４８】
電力傾斜関数インターバル２４の間、時間に対して電力が増加するようにランプを作動させると、上記のように電極間距離は大幅に短くなる。ランプの瞬間的なスイッチオフは、この効果を保存するので、冷却後、ランプを点火すると、短くなった電極間が保存される。
【００４９】
スイッチオフシーケンスの一例を示すために、まず安定作動応対の公称電力７００Ｑおよびランプ電圧が１０９.９ＶのＵＨＰランプを検討する。時間ｔoffにおいて、電力傾斜関数インターバル２４をスタートさせ、６.５分の間で電力を７００Ｗ〜７３５Ｗまで増加する。６.５分後、ランプを急速にスイッチオフする。ランプを再点火し、ランプを７００Ｗで作動させると、ランプ電圧は９５.７Ｖまで低下した。このことは、ランプ間距離が大幅に短くなったことを示す。
【００５０】
固定された時間の電力傾斜関数インターバルを使用する代わりに、所定の電圧スレッショルドに達するまで電力を連続的に増加することが可能である。例えばこの電圧スレッショルドを新しいランプの公称ランプ電圧にセットすることができる。寿命中、電極のバーンバック現象に起因し、ランプ電圧は増加するので、スイッチオフシーケンスの電力傾斜関数インターバル２４を使用し、ランプ電圧が記憶された公称値に到達するまで、このランプ電圧を連続的にモニタする。
【００５１】
図６、図７を参照して説明する電力の傾斜関数に関し、図示されている曲線は直線状の傾斜関数であることに留意すべきである。これら曲線が好ましいが、同一効果を得るために別の曲線も使用できる。
【００５２】
最後に、図３は照明アセンブリ３０を示す。このアセンブリはランプ１０と、ドライバー回路３２とを含む。ランプ１０は光学システム、プロジェクタの一部とすることができ、この光学システムの第１部品はレフレクタ３４として示されている。ランプ１０から放出される光Ｌをブロックするために、光学システム３４内で可動シャッター３６を移動できる。ドライバー電子回路３２により、シャッター３６の作動も制御する。ドライバー電子回路３２はターンオフインジケータディスプレイ４０と、ターンオフスイッチ３８とを更に含む。
【００５３】
照明アセンブリ３０は、図６を参照してこれまで説明したターンオンシーケンスおよび図７を参照してこれまで説明したスイッチオフシーケンスを実施する。照明アセンブリ３０がターンオンされると、ドライバー電子回路３２はターンオンシーケンスに従ってランプ１０を作動させる。ランプ１０がある時間の間、安定動作した後に、オペレータは、スイッチ３８を附勢することにより、アセンブリ３０をスイッチオフすると判断する。ランプ１０を即座にターンオフする代わりに、ドライバー電子回路３２はシャッター３６を作動させ、ランプから放出される光Ｌをブロックする。また、スイッチオフシーケンスが開始されたことをオペレータに通知するために、インジケータライト４０をターンオンする。次に、所定のスレッショルド値に達するまで、固定された時間の電力傾斜関数インターバルまたはランプ電圧を一定モニタすることにより、上記スイッチオフシーケンスに従ってランプ１０を作動させる。電力傾斜関数インターバルが完了した後にランプ１０をターンオフする。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】放電ランプの側面図である。
【図２】図１の放電ランプからの放電容器の拡大側面図である。
【図３】照明アセンブリの略図である。
【図４】ランプ電力を増加した場合の電極間距離の減少を示すグラフである。
【図５】電力傾斜関数およびそれに対応するランプ電圧の低下を示すグラフである。
【図６】ターンオンシーケンス中の電力が示されているグラフを示す。
【図７】ターンオフシーケンス中の電力が示されているグラフを示す。
【符号の説明】
【００５５】
１０    ランプ
１２    石英管
１４    放電容器
１６    電極
３０    照明アセンブリ
３２    ドライバー回路
３４    レフレクタ
３６    可動シャッター
３８    ターンオフスイッチ
４０    ディスプレイ
【図１】
2008527621.tif 000003
【図２】
2008527621.tif 000004
【図３】
2008527621.tif 000005
【図４】
2008527621.tif 000006
【図５】
2008527621.tif 000007
【図６】
2008527621.tif 000008
【図７】
2008527621.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月6日(2007.7.6)
【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】
放電ランプ（１０）を作動させる方法であって、
前記放電ランプ（１０）は、所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を備え、前記電極（１６）の間でアークを発生させるための放電容器（１４）を備え、
前記ランプをスイッチオフする前にスイッチオフシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させ、前記スイッチオフシーケンスは、電力傾斜関数インターバル（２４）を備え、この電力傾斜関数インターバル中に、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる、放電ランプ（１０）を作動させる方法。
【請求項２】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）は、５秒〜３０分の時間である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間に、前記ランプ（１０）の公称電力ＰNの０.０１％〜５０％だけ前記電力を増加する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間で前記電力の増加が前記電力関数インターバル（２４）の時間の秒当たりの前記ランプ（１０）の公称電力の５×１０-5％〜１０％である請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ランプ（１０）に印加される電圧を測定し、
前記電力傾斜関数インターバル（２４）の間に前記電圧が所定の値に達するまで、または所定の時間中、または最大電力値に達するまで電力を増加する請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備えた放電ランプ（１０）と、
電力により前記ランプ（１０）を作動させるためのドライブ手段（３２）とを備え、前記ドライブ手段（３２）は前記ランプをスイッチオフする前にスイッチオフシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させるようになっており、前記スイッチオフシーケンスは、
時間に対して電力を増加しながら、前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２４）を備え、
前記インターバル（２４）の後で前記ランプ（１０）をスイッチオフする照明アセンブリ。
【請求項７】
前記照明アセンブリは更に、
前記スイッチオフシーケンスを開始するための入力手段（３８）を備え、前記入力手段（３８）が附勢されると、前記スイッチオフシーケンスが開始される請求項６に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記照明アセンブリは更に、
前記ランプ（１０）から放出される光をブロックするためのシャッター手段（３６）を備え、
前記スイッチオフシーケンスの開始時またはそのスイッチオフシーケンス中に前記シャッター手段（３６）を作動させる請求項６又は７に記載の照明アセンブリ。
【請求項９】
放電ランプ（１０）を作動させるための方法であり、
前記放電ランプが、所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備え、
前記ランプ（１０）をターンオンした後でターンオンシーケンスに従って作動させ、前記シーケンスは、
前記ランプ（１０）の公称電力（ＰN）未満である初期最大電力値まで増加する電力により、前記ランプ（１０）を作動させる第１ターンオンインターバル（２０）と、
前記初期最大電力値から前記公称電力（ＰN）まで、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２２）とを含む放電ランプ（１０）を作動させるための方法。
【請求項１０】
前記初期最大電力値は、前記公称電力（ＰN）の５０％〜９９％に対応する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
所定の距離（ｄ）に配置された少なくとも２つの電極（１６）を有し、これら電極（１６）の間にアークを発生するための、放電容器（１４）を備えた放電ランプ（１０）と、
電力により前記ランプ（１０）を作動させるためのドライブ手段（３２）とを備え、
前記ドライブ手段（３２）は、前記ランプをターンオンした後に、ターンオンシーケンスに従って前記ランプ（１０）を作動させ、前記ターンオンシーケンスは、
前記ランプ（１０）の公称電力（ＰN）未満である初期最大電力値まで増加する電力により、前記ランプ（１０）を作動させる第１ターンオンインターバル（２０）と、
前記電力傾斜関数インターバル（２２）の間に前記初期最大電力値から前記公称電力（ＰN）まで、時間に対して増加する電力により前記ランプ（１０）を作動させる電力傾斜関数インターバル（２２）とを含む照明アセンブリ。
【請求項１２】
前記放電ランプ（１０）は、高圧水銀蒸気放電ランプであり、前記放電容器（１４）は１００バールよりも大きい作動圧力の水銀を含む請求項６乃至８及び１１の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項１３】
前記電極（１６）の間の前記距離（ｄ）は、３.５ｍｍ未満、好ましくは２.５ｍｍ未満である請求項６乃至８、１１及び１２の何れか１項に記載の照明アセンブリ。
【請求項１４】
電力をランプのターミナルに供給するためのドライブ手段（３２）を備え、
スイッチオフ信号を受信した後に、前記ドライブ手段（３２）はスイッチオフシーケンスに従って電力を供給し、前記スイッチオフシーケンスは、
前記ターミナルに供給される電力が時間と共に増加する電力傾斜関数インターバル（２４）を含み、
前記インターバル（２４）の後で前記ターミナルにおける電力をスイッチオフする放電ランプのためのドライバー回路。
【請求項１５】
電力をランプのターミナルに供給するためのドライブ手段（３２）を備え、
スイッチオン信号を受信した後に、前記ドライブ手段（３２）はスイッチオンシーケンスに従って電力を供給し、前記スイッチオンシーケンスは、
初期最大電力値まで、前記ターミナルで供給される電力を増加する第１ターンオンインターバル（２０）を含む、放電ランプのためのドライバー回路。
【請求項１６】
請求項６乃至８、及び、請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の照明アセンブリ、または請求項１４又は１５に記載のドライバー回路を含むプロジェクタシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、放電ランプを作動させる方法、対応する照明アセンブリ、およびそのためのドライバー回路に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この目的は、一方、請求項１記載の放電ランプを作動させる方法（スイッチオフシーケンス）だけでなくそれに対応する請求項６記載の照明アセンブリ、および請求項１４記載のドライバー回路により、本発明に従い解決され、他方、上記目的は、請求項９記載の放電ランプを作動させる方法（ターンオンシーケンス、）請求項１１記載の対応する照明アセンブリ、請求項１５記載のドライバー回路だけでなく、これら２つ特徴事項の組み合わせによっても解決される。従属項は、好ましい実施例に関係するものである。
【国際調査報告】
2008527621.tif 000010
2008527621.tif 000011