(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行う
ことを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項２】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行う
ことを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項３】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後２秒以内に再度ランプを点灯させる制御を行う
ことを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項４】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後２秒以内に再度ランプを点灯させる制御を行う
ことを特徴とする高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項５】
前記第２の所定時間は２ミリ秒であることを特徴とする請求項２または４に記載の高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項６】
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間もしくは第１の所定時間は、前記一対の電極間において最後の絶縁破壊が行われてから５秒であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の高圧放電ランプの点灯方法。
【請求項７】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯する点灯回路とを備える高圧放電ランプ装置であって、
前記点灯回路は、
ランプ電圧を検知する検知手段と、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行う制御手段とを含む
ことを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項８】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯する点灯回路とを備える高圧放電ランプ装置であって、
前記点灯回路は、
ランプ電圧を検知する検知手段と、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行う制御手段と、
を含むことを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項９】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯する点灯回路とを備える高圧放電ランプ装置であって、
前記点灯回路は、
ランプ電圧を検知する検知手段と、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後２秒以内に再度ランプを点灯させる制御を行う制御手段と、
を含むことを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項１０】
発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプと、この高圧放電ランプを点灯する点灯回路とを備える高圧放電ランプ装置であって、
前記点灯回路は、
ランプ電圧を検知する検知手段と、
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後２秒以内に再度ランプを点灯させる制御を行う制御手段とを含む
ことを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項１１】
前記第２の所定時間は２ミリ秒であることを特徴とする請求項８または１０に記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項１２】
放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間もしくは第１の所定時間は、
前記一対の電極間において最後の絶縁破壊が行われてから５秒であることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置。
【請求項１３】
高圧放電ランプが着脱可能な取り付け部を備え、当該取り付け部を介して高圧放電ランプが点灯回路に接続されることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の高圧放電ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧放電ランプの点灯方法及び高圧放電ランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶プロジェクタ等の投写型画像表示装置の開発が活発に行われている。投写型画像表示装置には点光源に近い高輝度の光源を用いることが好ましく、一般的に超高圧水銀ランプ等のショートアーク型高圧放電ランプが用いられている。そして、高圧放電ランプの点灯に用いる点灯回路としては、例えば、フルブリッジ回路方式（矩形波点灯）の電子安定器が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、より点光源に近い高圧放電ランプの開発の必要性から、例えば定格電力１５０Ｗタイプの超高圧水銀ランプにおいては、従来は１．５〜２．０ｍｍであった電極間距離を１．５ｍｍ以下と短縮した、よりショートアークの高圧放電ランプの開発が進められている。しかしながら、本願発明者らが、定格電力１５０Ｗで電極間距離を１．５ｍｍ以下に短縮したランプの寿命試験などを行った結果、エージング５００時間以内という短時間で、異常な発光管黒化現象が発生する場合があることがわかった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、上記のような異常な発光管黒化現象の発生を抑制することができる高圧放電ランプの点灯方法、高圧放電ランプの点灯回路、及び高圧放電ランプ装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記課題を解決するための手段として、本願発明に到達するに至った経緯について説明する。本願発明者らは、上記したような異常な発光管黒化現象の発生原因を解明すべく、ランプの点灯開始後の初期における放電状態を目視にて観察したところ、本来は一対のタングステン電極の先端部同士の間において起こるべき放電が、図１に示すように片側の電極の根元部分と他方の電極先端部との間で放電するという現象が発生していることが見出された。
【０００６】
そして、このような放電（以下、「異常放電」という。）により電離イオンが電極根元部分を攻撃し、この衝撃により電極根元部分の材料であるタングステンが飛散等することにより、点灯開始後、初期の間に異常な発光管黒化現象を招来していることがわかった。なお、本願発明者らは、当該異常放電時のランプ電圧について検討したところ、以下のような知見が得られた。即ち、放電初期にはまず電極間でグロー放電が発生し、これがアーク放電に移行することによってランプ電圧が低下する。しかし、上記異常放電時には、アーク放電時のランプ電圧よりも遥かに高いランプ電圧が示されることが明らかとなった。
【０００７】
また、異常放電の持続状態について検討を行った結果、異常放電が生じる理由が、以下のように推測された。即ち、点灯開始直後に急激に蒸発した水銀蒸気が発光管内に均等に拡がることなく電極先端部を覆うように存在すること、若しくは水銀が電極先端部に付着すること等により電極先端部同士の間で放電を維持することが難しくなり、水銀蒸気に覆われない陰極側電極の根元部分から電子を放出するようになるためと考えられる。なお、この現象は、始動時のランプ電流が直流若しくは低周波交流の場合に限らず高周波交流の場合も発生する。
【０００８】
以上、異常な発光管黒化現象が異常放電の際の電極根元部分への電離イオンの攻撃により生じていること、ランプ電圧をモニターすることで異常放電の発生を検知することができること、この異常放電が電極先端部などを覆うなどした水銀に起因するものであること、などの推測から、放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内においてランプ電圧の上昇（異常放電の発生）を検知した場合にランプ電流を低減するという本願発明に到達したものである。なお、本願発明はランプ電極の過度の損傷やランプの破損、又は点灯回路の誤動作を防止するための過電圧保護停止機能とは区別されるものである。
【０００９】
本願発明に係る第１の高圧放電ランプの点灯方法は、発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行うことを特徴としている。
【００１０】
なお、本明細書において、「低減」の用語は、ランプ電流を０にすること、即ち「遮断」を含まないものとする。
また、ランプ電流の低減制御は、再度のランプ電圧の上昇が検知された直後に実行してもよいが、ノイズに反応して不要な低減制御がなされることを防止するためには、ランプ電圧が上昇した状態がある程度の時間継続した場合に実行するようにしてもよく、この場合の継続時間は特に限定されない。
【００１１】
ここで、「放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間」とは、ランプの仕様等によって異なる可能性があり、異常放電の実態等を考慮して実験的に決定することが好ましいと思われるが、一般には、電極間で最後の絶縁破壊が行われてから５秒程度の間とすれば、実用上は充分であると考えられる。なお、「最後の」とあるのは放電の立ち消え等により複数回の絶縁破壊が行われる場合もあるからである。また、「５秒」とあるのは、発光管内の温度上昇により電極先端部に付着等した水銀が蒸発し終え、異常放電の可能性が低くなるまで要する時間が、通常５秒程度であることに基づく。
【００１２】
また、「所定の電圧」とは、上記したように、異常放電時のランプ電圧が通常のアーク放電時のランプ電圧よりも高いことに基づくものである。従って、当該「所定の電圧」の具体的な値は、アーク放電時のランプ電圧と異常放電時のランプ電圧との間の範囲内で規定することが可能である。もっとも、具体的な設定としては、例えばランプの定格電圧の値としたり、定格電圧の５０％とすることが考えられるし、実験的に適切な値を求めてもよい。
【００１３】
なお、異常放電は、電極間の放電がアーク放電に移行することなく始動直後に発生する場合もあり得ること、及び、電極間において最初に発生するグロー放電の継続時間、即ち通常のグロー放電からアーク放電に移行するまでの時間の上限は、ほぼ決まっていること等に基づき、本願発明者らは、本願発明に係る第２の高圧放電ランプの点灯方法も有効であることを見出した。
【００１４】
本願発明に係る第２の高圧放電ランプの点灯方法は、発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、第１の所定時間内に設定される第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を低減させる制御を行うことを特徴としている。また、「第１の所定期間」は、前記本発明に係る第１の点灯方法における、「放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間」と同様に考えることができる。
【００１５】
ここで、「第２の所定時間」は、電極間で最初に発生する通常のグロー放電（以下、「初期グロー放電」という。）の持続時間に基づいて規定される。例えば、初期グロー放電が２ミリ秒以上は継続しないようなランプであれば、当該所定期間を２ミリ秒と規定することができる。もっとも、最適な値については、ランプの仕様等により異なる場合もあり得るため、ある程度は実験的に求めることが好ましいと考えられる。
【００１６】
また、本発明は、発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における所定時間内において、前記一対の電極間の放電状態がアーク放電に移行した後に、所定の電圧を超えるまでのランプ電圧の上昇が検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後再度ランプを点灯させる制御を行うことを特徴としている。
さらに、本発明は、発光管内部に一対の電極が対向するように設けられ、かつ水銀、希ガス及びハロゲンが封入された高圧放電ランプの点灯方法であって、放電開始後、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第１の所定時間内において、ランプ電圧が、アーク放電に移行した場合のランプ電圧よりも高い所定の電圧を超える状態が、水銀が蒸発し終えるまでの過渡状態における第２の所定時間を経過した後に検知された場合に、ランプ電流を遮断し、その後再度ランプを点灯させる制御を行うことを特徴とする。
ここで、一旦ランプ電流を遮断した後、再度ランプを点灯させるまでの時間は、長くなりすぎないようにすることが好ましく、本願発明者らが検討した結果、２秒以内とすることが好ましいことがわかった。これは、２秒を超えるとランプ電流を遮断するまでに生成していた電離イオン及び電子が低減してしまい、再始動しにくくなることが考えられるためである。従って、この「２秒」についても、ランプの仕様等により好ましい時間は変わり得るものと思われる。
【００１７】
なお、高圧放電ランプ装置としては、具体的には、高圧放電ランプを光源とする液晶プロジェクタ等の各種プロジェクタの他、一般照明装置、自動車前照灯、医療用照明装置、ＵＶ硬化樹脂用硬化装置などが含まれる。また、本発明の高圧放電ランプ装置は、取り付け部に予め高圧放電ランプを取り付けた状態で販売等しても良いし、特に取り付け部を有さず、高圧放電ランプと点灯装置とが直接接続されていてもよい。
【００１８】
なお、異常放電は、アーク長が１．５ｍｍ以下と短縮されたことにより、一方の電極先端部分と他方の電極根元部分との間の距離が短くなり、両者の間での放電が起こりやすくなったことにより顕在化したものと思われる。しかしながら、本願発明は、アーク長が１．５ｍｍ以下の場合にのみ適用可能というわけではなく、従来のアーク長のランプに適用することも当然可能である。従来のアーク長のランプにおいて異常放電が発生する可能性が完全に否定されるわけではないからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高圧放電ランプの点灯方法等の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず、高圧放電ランプの一例としての超高圧水銀ランプの構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態で用いられる超高圧水銀ランプ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、超高圧水銀ランプ１００は、発光管１０１内の放電空間１１１において、二本の電極１０２、１０３が所定の電極間距離（Ｄｅ）をもって対向するように、それぞれが放電空間１１１両端の封止部１０４及び１０５から放電空間１１１内へと延出した構造を有している。電極１０２及び１０３としては、タングステンから成る電極軸の放電側先端部にタングステンコイルを取り付け、先端を加熱溶融して半球状に加工したものが用いられる。本実施の形態では、電極軸の線径は０．４ｍｍで全長７．０ｍｍ（先端加工前）、タングステンコイルの線径は０．２７５ｍｍで、先端加工前における巻数６ターン（２層巻き）であるものを用いている。
【００２０】
発光管１０１は、容囲器が石英で構成されており、ほぼ回転楕円体形状を有している。一対のタングステン電極１０２及び１０３は、発光管１０１の封止部１０４及び１０５のそれぞれにおいてモリブデン箔１０６及び１０７を介して気密封着されており、モリブデン箔１０６及び１０７は、さらにそれぞれ外部モリブデンリード線１０８及び１０９に接続されている。なお、管中央部内径（Ｄｉ）は４．４ｍｍであり、管内容積０．０６ｃｍ3である。また、タングステン電極１０２及び１０３の間の電極間距離（Ｄｅ）は、１．１ｍｍとしている。
【００２１】
発光空間１１１内部には、発光物質である水銀１１０、及び始動補助用としてのアルゴンなどの希ガスと、併せてハロゲンとして臭素が封入されている。本実施の形態では、水銀１１０の封入量は１３．８mg（ランプ定常点灯時の管内水銀蒸気圧にして約２３ＭＰａに相当する。）、アルゴンのランプ冷却時の封入圧力は２０ｋＰａであり、臭素の封入量は１．０×１０-6ｍｏｌ／ｃｍ3である。
【００２２】
一方、図３に示すように、完成ランプ２００は前記発光管１０１の片方の管端部に口金１２０が装着されて構成されており、更に当該完成ランプ２００に反射ミラー２１０が装着されてランプユニット３００が構成される。
次に、本発明に係る高圧放電ランプの点灯方法（以下、単に「点灯方法」という。）、高圧放電ランプの点灯装置（以下、単に「点灯装置」という。）等について詳細に説明する。
【００２３】
（１）点灯装置の構成
図４は、本実施の形態に係る点灯装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本実施の形態の点灯装置４００は、ＤＣ電源回路４５０及び点灯回路５００を含み、例えば家庭用のＡＣ１００Ｖの交流電源６００を用いて、ランプ１００を点灯させる。
【００２４】
ＤＣ電源回路４５０は、例えば整流回路を含んでおり、交流電源６００から直流電圧を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０１は、マイコンから成る制御回路５０２により制御され、所定の大きさの直流電流をＤＣ／ＡＣインバータ５０３に供給する。ＤＣ／ＡＣインバータ５０３は、制御回路５０２の制御により所定の周波数の交流矩形波電流を生成してランプ１００に印加する。ランプ１００を始動させるために必要となる高電圧発生部５０４は、例えばトランスを含んでおり、ここで発生された高電圧をランプ１００に印加することで、電極間を絶縁破壊させて放電を開始させている。
【００２５】
本実施の形態では、ランプ１００の電極間で初期グロー放電が開始した場合に、ランプ電圧検出部５０６が制御回路５０２に放電開始の検知信号を送る。制御回路５０２は、通常の制御部５０２２に加えて異常放電検出部５０２１を含んでいる。異常放電検出部５０２１の機能は、制御回路５０２（マイコン）にて動作するプログラムにより実現される。制御回路５０２の処理内容については後述する。
【００２６】
定常動作時においては、ランプ電流検出部５０５と、ランプ電圧検出部５０６とのそれぞれの検出信号は、そのまま制御部５０２２へと送られる。制御部５０２２は、これらの検出信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ５０１に信号を送り、ランプの点灯電力を制御する。なお、この制御は定電力制御である。即ち、ランプ電流検出部５０５により検出された電流値と、ランプ電圧検出部５０６により検出された電圧値との積を、制御回路５０２の内部メモリ（不図示）に格納された電力基準値と比較する。そして、定電力となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ５０１の出力電流（デューティ比）を制御する。
【００２７】
（２）点灯装置の処理内容
次に、制御回路５０２としてのマイコンにて動作するプログラムの詳細な処理内容について説明する。図５は、当該プログラムの処理内容の一例を示すフローチャートである。
同図に示される処理は、電源がオンされたときに動作を開始する。まず、ランプ１００の電極間に所定の電圧が印加された状態で、始動パルスを出力する（Ｓ１０１）。そして、ランプ１００の始動、即ち電極間で初期グロー放電が開始したことを判別するため、ランプ電圧が３００Ｖ以下となったか否かを判定する（Ｓ１０２）。ランプ電圧が３００Ｖ以下とならない場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、始動パルスを出力しても放電が開始しなかったものと判断できる。従って、再度始動パルスを出力する（Ｓ１０１）。
【００２８】
ランプ電圧が３００Ｖ以下となった場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、放電状態がアーク放電となったことを検知するためにランプ電圧が３０Ｖ以下となったか否かを判定する（Ｓ１０４）。もっともステップＳ１０２からＳ１０４へと移行する際に初期グロー放電が開始してから２ミリ秒の時間を置く（Ｓ１０３）。これは、本実施の形態のランプ１００では、初期グロー放電の持続時間が２ミリ秒を超えないものであることに基づく。
【００２９】
２ミリ秒の経過後、ランプ電圧が３０Ｖ以下であった場合には（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、正常にアーク放電に移行したものとして、通常点灯時の電力制御を行う（Ｓ１０５）。しかしながら、２ミリ秒を経過してもランプ電圧が３０Ｖを超えている場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、初期グロー放電の状態からアーク放電への移行が検知されることなく異常放電が生じているものと判断することができる。
【００３０】
従って、ランプ電流の低減制御を行う（Ｓ１０６）。本実施の形態では、点灯装置が定電力制御を行っており、当該電力の基準値を下げることによりランプ電流を低減することができる。その後、再度ステップＳ１０４を通過することとなり、ランプ電圧が３０Ｖ以下となるまで、即ち正常なアーク放電に移行するまでランプ電流低減制御が行われることになる。もっとも、ランプ電流低減制御は、予め設定された所定時間の間だけ行うようにしてもよい。
【００３１】
ランプ電圧が３０Ｖ以下となった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）には、通常点灯時の電力制御を行い（Ｓ１０５）、点灯時間が５秒以上となったか否かが判定される（Ｓ１０７）。点灯時間が５秒未満である場合には（Ｓ１０７：Ｎｏ）、再度ステップＳ１０４へと移行する。ここでランプ電圧が３０Ｖを超えていた場合には（Ｓ１０４：Ｎｏ）、一旦アーク放電に移行した後に異常放電が生じているものと判定できるため、ランプ電流低減制御へと移行する（Ｓ１０６）。
【００３２】
点灯時間が５秒以上となると、もはや異常放電は発生しないものと考えられる。従って、通常点灯時の電力制御に移行し（Ｓ１０８）、ランプ電圧が、予め設定されている異常電圧（ランプに電極損傷等の異常が発生したことを検出するための閾値電圧）以上となったことが検出された場合に（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、ランプを停止させる（Ｓ１１０）。これはランプ電極の過度の損傷やランプの破損、または点灯回路の誤動作を防止するため、一般的な点灯回路に備えられている、いわゆる過電圧保護停止機能であり、外部からの操作がなされるまでランプの再始動が行われることはない。
【００３３】
さて、上記の例では、異常放電が発生した場合にランプ電流低減制御を行ったが、異常放電発生時にはランプ電流の供給を停止する遮断制御を行うことも可能である。図６は、遮断制御を行う場合に、マイコンで動作するプログラムの処理内容の一例を示すフローチャートである。なお、同図に示される処理内容において、ランプ電流低減制御を行う場合と同じ部分については説明を省略する。
【００３４】
遮断制御を行う場合には、ランプ電圧が３０Ｖを超えた場合に（Ｓ１０４：Ｎｏ）、ランプ電流遮断制御を行い（Ｓ１０６１）、放電を一旦停止させる。そして、図６の例では、停止後１．５秒を経過したか否かを判定し（Ｓ１０６２）、１．５秒経過後に（Ｓ１０６２：Ｙｅｓ）、再度ステップＳ１０１へと戻って、ランプを再始動させる。
【００３５】
上記の例では、停止後１．５秒の経過を待つようにしているが、この時間は特に１．５秒に限定されない。但し、一旦放電が起こった後は、既にある程度の電離イオン及び電子が生成されており、発光空間内は、再始動による放電が起こりやすい状態になっていると考えられる。ここで、遮断する時間が余りに長いと、生成していた電離イオン等が低減し、再始動しにくい状態となり得るため、本実施の形態では１．５秒経過後に再始動するようにしたものである。この遮断時間は、本願発明者らが検討したところでは、２秒以内とすることが好ましいことがわかったが、ランプの仕様（定格電力等）などによって異なってくることも考えられる。
【００３６】
次に、本実施の形態において、上記に説明したような所定時間の設定、ランプ電圧の設定を行った理由等について、データを参照しながら説明する。図７は、定格電力１５０Ｗタイプの超高圧水銀ランプを用い、異常放電が生じた場合（異常放電が検出された場合の当該異常放電時の設定電力値ごとに各１０サンプル）について、放電開始から異常放電が発生するまでの時間、異常放電の持続時間、および異常放電時のランプ電圧をまとめたものである。なお、同図に示されるのは、ランプ電流を遮断するのではなく、ランプ電流を低減するものであり、異常放電時の設定電力を変えるようにしたものである。
【００３７】
異常放電の継続時間は、異常放電時の設定電力によって異なる。異常放電時のランプ電圧は、異常放電時の設定電力の値にかかわらず、ほぼ一定であり、当該設定電力の値が小さいほど、ランプ電流の低減の度合いも大きいものとなる。異常放電の状態から正常な放電状態への移行に際しては、電極先端部に付着等した水銀の蒸発の度合いが問題になるものと思料される。水銀の蒸発を招来する発光管内の温度上昇は発光管内に投入された総電力量によるため、異常放電時の設定電力値が小さいほど、異常放電の持続時間は長くなると考えられる。しかしながら、ランプ電流を低減しているため、電離イオンによる電極根元部分への衝撃は緩和され、もって異常な発光管黒化現象が抑制されるのである。
【００３８】
図７に示されるように、放電開始から異常放電終了までの時間は、おおよそ５秒を上回ることはないことがわかったことから、上記ステップＳ１０７においては、点灯時間が５秒を経過するまで本発明の制御を行うようにしたものである。また、異常放電時のランプ電圧は１８０〜２２０Ｖと幅はあるが、およそ２００Ｖである。従って、ステップＳ１０４における判断基準電圧は、１７０Ｖ程度未満とすれば一応の判断は可能ということになるが、本実施の形態では、便宜上、定格電圧の約５０％の値（正常なアーク放電時のランプ電圧を上回る値）として３０Ｖを設定している。
【００３９】
以上に説明したように、本発明に係る高圧放電ランプの点灯方法等により、異常放電時の電極根元部分への衝撃を緩和することができ、もって異常放電による発光管黒化現象の発生を抑制することができる。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【００４０】
即ち、上記実施の形態では、制御回路５０２としてマイコンを用いた場合について説明した。しかしながら、点灯制御回路としてはマイコンを用いたものだけでなく、例えば特開平５−６７４９６号公報や特開平５−１４４５７７号公報等に開示されている如く、各種の回路を組合せて構成したもの（以下、「アナログ点灯回路」という。）も広く用いられているところである。
【００４１】
上記のようなアナログ点灯回路についても、本願発明を適用することは可能である。具体的に本願発明を適用するには、例えば、放電開始後の所定時間内において、ランプ電圧が所定値以上となったことを検知する回路や、ランプ電圧が所定値を超える状態が所定の時間継続したことを検出する回路などが必要となる。しかし、時間の計測はＣＲ回路などの時定数回路の時定数を調整することや、カウンタを用いることで実現することができるし、ランプ電圧が所定値を超えたことについては、ランプ電圧と基準電圧とを比較する比較回路等を用いて検出することが可能だからである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る高圧放電ランプによれば、異常放電の発生を検知し、ランプ電流を低減させる制御を行うことにより、電極根元部分への衝撃を緩和することができ、もって、異常放電に起因する発光管黒化現象の発生を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】異常放電の様子について説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施の形態における超高圧水銀ランプ１００の構成を示す図である。
【図３】ランプユニットの構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る点灯装置の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において、制御回路５０２として備えられるマイコンで動作するプログラムの処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図６】遮断制御を行う場合に、マイコンで動作するプログラムの処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図７】定格電力１５０Ｗタイプの超高圧水銀ランプを用い、異常放電が生じた場合について、放電開始から異常放電が発生するまでの時間、異常放電の持続時間、および異常放電時のランプ電圧をまとめたものである。
【符号の説明】
１００                超高圧水銀ランプ
１０１                発光管
１０２、１０３        電極
１０４、１０５        封止部
１０６、１０７        モリブデン箔
１０８、１０９        外部モリブデンリード線
１１０                水銀
１１１                発光空間
３００                ランプユニット
４００                点灯装置
４５０                ＤＣ電源回路
５００                点灯回路
５０１                ＤＣ／ＤＣコンバータ
５０２                制御回路
５０２１              異常放電検出部
５０２２              制御部
５０３                ＤＣ／ＡＣインバータ
５０４                高電圧発生部
５０５                ランプ電流検出部
５０６                ランプ電圧検出部
６００                交流電源
【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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