(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧をチョッピングする半導体スイッチを備え、出力側に高圧放電ランプを接続する出力可変の電力変換装置と；
高圧放電ランプに高電圧を印加して高圧放電ランプを始動させる高電圧発生回路と；
電力変換装置から高圧放電ランプに供給する電力を設定可能に構成された目標電力設定装置と；
高圧放電ランプに供給される電力に相関した電気量を検出する電力検出手段と；
目標電力設定装置によって設定された目標電力値と、検出された電気量が近似するように電力変換装置の半導体スイッチの動作を制御する制御手段と；
高圧放電ランプの点灯中に充電され、消灯中に放電される充放電用のコンデンサを含み、コンデンサの充電特性が高圧放電ランプの温度特性と相関するように目標電力値に相関した電流でコンデンサを充電し、高圧放電ランプの温度と相関してコンデンサを放電するように構成された充電回路と；を備え、
目標電力設定装置は、動作開始時に充電回路のコンデンサの充電電圧に基づき目標電力値を設定するとともに、動作経過時間に応じて目標電力値を低下するように構成されていることを特徴とする高圧放電ランプ用点灯装置。
【請求項２】
直流電圧をチョッピングする半導体スイッチを備え、出力側に高圧放電ランプを接続する出力可変の電力変換装置と；
高圧放電ランプに高電圧を印加して高圧放電ランプを始動させる高電圧発生回路と；
電力変換装置から高圧放電ランプに供給する電力を設定可能に構成された目標電力設定装置と；
高圧放電ランプに供給されるランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；
高圧放電ランプに供給されるランプ電流を検出するランプ電流検出手段と；
目標電力設定装置によって設定された目標電力値を検出されたランプ電圧で除算して目標電流値を演算する電流演算手段と；
目標電流値と検出されたランプ電流値が近似するように半導体スイッチの動作を制御する制御手段と；
抵抗と、高圧放電ランプの点灯中に充電され消灯中に放電される充放電用のコンデンサを含み、コンデンサの充電特性が高圧放電ランプの温度特性と相関するように目標電力値に相関した電流でコンデンサを充電し、高圧放電ランプの温度と相関してコンデンサを放電するように構成されたタイマ回路と；を備え、
目標電力設定装置は、動作開始時にタイマ回路のコンデンサの充電電圧に基づき目標電力値を設定するとともに、動作経過時間に応じて目標電力値を変更可能に構成されていることを特徴とする高圧放電ランプ用点灯装置。
【請求項３】
コンデンサは、高圧放電ランプの消灯後の温度低下変化に相関した放電特性を有していることを特徴とする請求項１または２記載の高圧放電ランプ用点灯装置。
【請求項４】
動作経過時間を計時する計時手段を備え、
目標電力設定装置は、計時された経過時間に応じて目標電力値を更新することを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放電ランプ用点灯装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一記載の高圧放電灯ランプ用点灯装置と；
電力変換装置により付勢される高圧放電ランプと；を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
高圧放電ランプは、その発光管内部に水銀が封入されていない水銀無封入形のランプであることを特徴とする請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の高圧放電ランプ点灯装置と；
高圧放電ランプの放射光を制光する制光手段を有した照明器具本体と；を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
車両本体と；
この車両に載置された請求項７記載の照明装置と；を備え、
照明装置の制光手段は、車両用の前照灯として適合するように構成されていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の前照灯などの高圧放電ランプを点灯させる高圧放電ランプ用点灯装置、高圧放電ランプ点灯装置、この高圧放電ランプ点灯装置を具備した照明装置および車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両用の前照灯として使用される高圧放電ランプを点灯させる点灯装置は、始動直後からランプ電圧が充分に立ち上がるまでの期間、高圧放電ランプに過電流を供給して光束を急速に立ち上げている。また、高圧放電ランプの特性的なばらつきや寿命などによる特性変化による光束の変化を少なくするために、安定時、ランプに一定電力を供給するように構成されている。ここで、この種の高圧放電ランプは、その温度により封入された発光金属の蒸気圧が変化し特性が変化するため、点灯、消灯が繰り返される、例えば、前照灯用の高圧放電ランプは、例えば特開平１０−４１０７５号公報（従来技術）に記載されているように、ランプが冷えた状態か、温まった状態かによってランプに供給する電力を制御しているものがある。この従来技術の高圧放電ランプ点灯装置４０は、図６に示すように、点灯制御回路４１、抵抗ＲとコンデンサＣの直列回路からなる充放電回路４２、安定点灯判別回路４３、電源リセット回路４４およびレベル再設定回路４５を含んで構成されている。充放電回路４２は電源のオン／オフ時間を計測する時間計測回路を構成している。点灯制御回路４１は、コンデンサＣの端子電圧Ｖｃの値に基づいて、図示しない点灯回路により図示しないランプに供給する電力を調整する。安定点灯判別回路４３は、ランプがホット状態にあるか否かを判別するものであり、端子電圧Ｖｃが判別基準値よりも大きい時に、すなわち、ランプがホット状態にあるときに、ハイレベルになる安定点灯判別信号Ｓｓをレベル再設定回路４５に出力する。電源リセット回路４４は、電源がオンされた時に、所定のリセット期間が経過すると点灯制御回路４１を動作させる。そして、レベル再設定回路４５は、安定点灯判別信号Ｓｓがハイレベルの時に、リセット期間中にコンデンサＣを充電させる。すなわち、電源がオンされた時に（ランプが再点灯された時に）、ランプがホット状態にあると、所定のリセット期間の間、コンデンサＣを充電してそのコンデンサＣの端子電圧Ｖｃに基づき、点灯制御回路４１はランプに供給する電力を抑制させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の高圧放電ランプ点灯装置４０は、高圧放電ランプが安定状態になった後に、電源のオン／オフ（ランプの点消灯）を短時間で繰り返した時にランプに必要以上の電力が供給されるのを抑制することができる。しかしながら、ランプがホット状態にあるか否かに対して判別基準値を用いており、この端子電圧Ｖｃの前後でランプに供給される電力が段階的に異なる。コンデンサＣの端子電圧Ｖｃが判別基準値より大きいと、端子電圧Ｖｃの値が判別基準値の近傍の値でもコンデンサＣがフルに充電された端子電圧の値でも、所定のリセット期間中にコンデンサＣは充電されるので、ランプに供給される電力はほぼ同じ（安定時の電力）である。コンデンサＣの端子電圧Ｖｃが判別基準値より小さいと、端子電圧Ｖｃの値がランプのホット状態にある判別基準値の近傍でも、ランプには過電力が供給される。このように、従来技術の高圧放電ランプ点灯装置４０は、判別基準値を境にしてランプに供給される電力が段階的に異なり、ランプ温度に対して適正な電力の供給がされないという欠点がある。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ランプの点消灯において、ランプ温度状態に応じて適正な電力をランプに供給することのできる高圧放電ランプ用点灯装置、高圧放電ランプ点灯装置、照明装置および車両を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の高圧放電ランプ用点灯装置の発明は、直流電圧をチョッピングする半導体スイッチを備え、出力側に高圧放電ランプを接続する出力可変の電力変換装置と；高圧放電ランプに高電圧を印加して高圧放電ランプを始動させる高電圧発生回路と；電力変換装置から高圧放電ランプに供給する電力を設定可能に構成された目標電力設定装置と；高圧放電ランプに供給される電力に相関した電気量を検出する電力検出手段と；目標電力設定装置によって設定された目標電力値と、検出された電気量が近似するように電力変換装置の半導体スイッチの動作を制御する制御手段と；高圧放電ランプの点灯中に充電され、消灯中に放電される充放電用のコンデンサを含み、コンデンサの充電特性が高圧放電ランプの温度特性と相関するように目標電力値に相関した電流でコンデンサを充電し、高圧放電ランプの温度と相関してコンデンサを放電するように構成された充電回路と；を備え、目標電力設定装置は、動作開始時に充電回路のコンデンサの充電電圧に基づき目標電力値を設定するとともに、動作経過時間に応じて目標電力値を低下するように構成されている。
【０００６】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り用語の定義および技術的意味は次のとおりとする。
【０００７】
高電圧発生回路から発生する高電圧は、接続される高圧放電ランプを始動させるために必要な電圧を意味し、例えば、矩形波状、正弦波状等の高電圧を包含する。
【０００８】
電力変換装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、チョッパ回路、インバータ回路などのいずれであってもよい。
【０００９】
電力に相関した電気量とは、電力に対応づけられる電圧，電流，電力を意味する。
【００１０】
目標電力値に相関した電流とは、例えば、目標電力値に比例した、あるいは、略比例した電流である。
【００１１】
充電回路のコンデンサは、目標電力値に相関した電流で充電されれば、充電手段、構成などは問わない。コンデンサは、長時間（例えば、５分）を要して放電されるように構成されることが好ましい。
【００１２】
上記構成において、高電圧発生回路は高電圧を発生して高圧放電ランプに印加して高圧放電ランプを始動させる。ここで、目標電力設定装置は、その動作開始時に充電回路のコンデンサの充電電圧に基づき目標電力値を設定し、この設定された目標電力値と電力検出手段により検出された電力が近似するように、制御手段は電力変換装置の半導体スイッチのチョッピング動作を制御する。また、充電回路のコンデンサは、目標電力値に相関した電流での充電が開始される。その後、目標電力設定装置は、動作経過時間に応じて目標電力値を低下させるように更新する。
【００１３】
動作開始後の経過時間に応じて、高圧放電ランプに適正な電力の供給がなされる。
【００１４】
請求項２に記載の高圧放電ランプ用点灯装置の発明は、直流電圧をチョッピングする半導体スイッチを備え、出力側に高圧放電ランプを接続する出力可変の電力変換装置と；高圧放電ランプに高電圧を印加して高圧放電ランプを始動させる高電圧発生回路と；電力変換装置から高圧放電ランプに供給する電力を設定可能に構成された目標電力設定装置と；高圧放電ランプに供給されるランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段と；高圧放電ランプに供給されるランプ電流を検出するランプ電流検出手段と；目標電力設定装置によって設定された目標電力値を検出されたランプ電圧で除算して目標電流値を演算する電流演算手段と；目標電流値と検出されたランプ電流値が近似するように半導体スイッチの動作を制御する制御手段と；抵抗と、高圧放電ランプの点灯中に充電され消灯中に放電される充放電用のコンデンサを含み、コンデンサの充電特性が高圧放電ランプの温度特性と相関するように目標電力値に相関した電流でコンデンサを充電し、高圧放電ランプの温度と相関してコンデンサを放電するように構成されたタイマ回路と；を備え、目標電力設定装置は、動作開始時にタイマ回路のコンデンサの充電電圧に基づき目標電力値を設定するとともに、動作経過時間に応じて目標電力値を変更可能に構成されている。
【００１５】
ランプ電圧検出手段は、ランプ電圧を直接的または間接的に検出するもののいずれであってもよい。
【００１６】
ランプ電流検出手段は、ランプ電流を直接的または間接的に検出するもののいずれであってもよい。
【００１７】
上記請求項２記載の発明においては、動作開始時に、タイマ回路のコンデンサの充電電圧に基づいて目標電力設定装置により設定された目標電力値を、電流演算手段はランプ電圧検出手段で検出されたランプ電圧で除算して目標電流値を演算する。また、制御手段は、目標電流値とランプ電流検出手段により検出されたランプ電流値が近似するように電力変換装置の半導体スイッチのチョッピング動作を制御する。抵抗とコンデンサを有するタイマ回路のコンデンサは、上記請求項１記載のものと同様に、目標電力値に相関した電流で充電が開始され、動作開始時間に応じて、目標電力設定装置は目標電力値を変更させるため、高圧放電ランプに適正な電力が供給される。
【００１８】
請求項３に記載の高圧放電ランプ用点灯装置の発明は、請求項１または２記載の高圧放電ランプ用点灯装置において、コンデンサは、高圧放電ランプの消灯後の温度低下変化に相関した放電特性を有している。
【００１９】
コンデンサの放電特性とランプの温度は相関しているため、ランプの温度低下に応じてコンデンサの電圧も減少する。目標電力設定装置は、始動時、コンデンサの電圧に応じてランプに供給する目標電力値を設定する。すなわち、ランプ消灯後の経過時間、換言すれば、動作開始時のランプ温度に応じて適正な電力が供給されるので、光束の立ち上がりを早くするとともにランプ寿命を長期化できる。
【００２０】
請求項４に記載の高圧放電ランプ用点灯装置の発明は、請求項１ないし３いずれか一記載の高圧放電ランプ用点灯装置において、動作経過時間を計時する計時手段と；を備え、目標電力設定装置は、計時された経過時間に応じて目標電力値を更新する。
【００２１】
動作経過時間の計時開始は、高圧放電ランプの点灯開始と同期させることが好ましいが、間接的に経過時間を計時できるものであってもよい。
【００２２】
始動後、時間の経過とともにランプの温度は上昇し、ランプ電圧も上昇していくので、目標電力設定装置は、計時された経過時間に応じて目標電力値を更新（低下）させる。高圧放電ランプは、ランプの温度状態に応じて適正な電力が供給されるので、ランプを長寿命できる。
【００２３】
請求項５に記載の高圧放電ランプ点灯装置の発明は、請求項１ないし４いずれか一記載の高圧放電灯ランプ用点灯装置と；電力変換装置により付勢される高圧放電ランプと；を具備している。
【００２４】
高圧放電点灯装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の高圧放電灯ランプ用点灯装置に高圧放電ランプを具備したものであり、請求項１ないし４に記載の作用を有する。
【００２５】
請求項６に記載の高圧放電ランプ点灯装置の発明は、請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置において、高圧放電ランプは、その発光管内部に水銀が封入されていない水銀無封入形のランプである。
【００２６】
水銀無封入形のランプとは、実質的に水銀が封入されていないランプのことをいい、例えば、発光金属である金属ハロゲン化物が主体的に封入されたランプを許容する。
【００２７】
水銀無封入形のランプは、水銀入りのランプに対して光束の立ち上がりが早いので、始動時にランプに供給する過電力状態の期間を短縮できる。
【００２８】
請求項７に記載の照明装置の発明は、請求項５または６記載の高圧放電ランプ点灯装置と；高圧放電ランプの放射光を制光する制光手段を有した照明器具本体と；を具備している。
【００２９】
ランプの温度状態に応じて適正な電力が供給されて、光束の立ち上がりが早く、ランプの長寿命化が期待できる照明装置を提供できる。
【００３０】
請求項８に記載の車両の発明は、車両本体と；この車両に載置された請求項７記載の照明装置と；を備え、照明装置の制光手段は、車両用の前照灯として適合するように構成されている。
【００３１】
始動時にランプの温度状態に応じた適正な電力をランプに供給することができ、光束の立ち上がりが確保されるとともにランプを長寿命化できる高圧放電ランプ点灯装置を具備しているので、信頼性の高い車両を提供できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す高圧放電ランプ点灯装置の回路図である。
【００３４】
図１に示す高圧放電ランプ点灯装置１は、直流電源２、電力変換装置３、ランプ電圧検出回路４、ランプ電流検出回路５、高電圧発生回路６、高圧放電ランプ７、電流演算回路８、差分増幅回路９、制御回路１０、目標電力設定装置１１、タイマ回路１２および計時回路１４などから構成されている。高圧放電ランプ点灯装置１より高圧放電ランプ７を、または、直流電源２および高圧放電ランプ７を除去したものが高圧放電ランプ用点灯装置１６である。直流電源２は、バッテリ、直流電源装置、商用交流電源を整流または整流平滑したもの等のいずれでもよい。直流電源２に電力変換装置３の昇圧トランスＴの一次巻線Ｔ１と半導体スイッチとしてのトランジスタＴｒの直列回路が接続されている。昇圧トランスＴの二次巻線Ｔ２にはダイオードＤ１を介して平滑用コンデンサＣ１が接続されている。トランジスタＴｒのエミッタと昇圧トランスＴの二次巻線Ｔ２の一端ａとは共通である。電力変換回路３はフライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータを形成しており、トランジスタＴｒは直流電源２の直流をチョッピングする。電力変換回路３の出力側、すなわち、平滑用コンデンサＣ１の両端には高電圧発生回路６を介して高圧放電ランプ７が接続されている。高圧放電ランプ７は、例えば、定格電力３５Ｗのメタルハライドランプである。高電圧発生回路６は高圧パルスを発生して、この高圧パルスを高圧放電ランプ７に印加して高圧放電ランプ７を始動させる。電力変換回路３の出力側には、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の直列回路からなるランプ電圧検出手段としてのランプ電圧検出回路４が接続されている。また、ランプ電圧検出回路４と高電圧発生回路６との間には、ランプ電流検出手段としての抵抗Ｒ３からなるランプ電流検出回路５が介挿されている。ランプ電圧検出回路４およびランプ電流検出回路５は、高圧放電ランプ７のランプ電圧およびランプ電流を検出する。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点ｂは、電流演算手段としての電流演算回路８の入力側に接続されている。また、電流演算回路８の入力側は、目標電力設定装置１１の出力側と接続されている。電流演算回路８の出力側は、差分増幅回路９の反転入力端子に接続されている。電流演算回路８は、ランプ電圧検出回路４からランプ電圧が入力され、目標電力設定装置１１から目標電力値が入力される。電流演算回路８は、目標電力値をランプ電圧で除算して目標電流値を演算して差分増幅回路９の反転入力端子に出力する。差分増幅回路９の非反転入力端子は、ランプ電流検出回路５の抵抗Ｒ３と高電圧発生回路６との接続点ｃに接続されている。差分増幅回路９の非反転入力端子にはランプ電流値が入力される。差分増幅回路９の出力側は、制御回路１０に接続されている。差分増幅回路９は、目標電流値とランプ電流値の差分を算出して増幅し、制御回路１０に送出する。制御回路１０の駆動電源は直流電源２に接続され、直流電源２の投入により制御回路１０は動作する。制御回路１０の制御線ｄは、トランジスタＴｒのベースに接続されている。制御回路１０は、ＰＷＭ制御の回路であり、差分増幅回路９の差分出力を零にするように、あるいは、零に近似するように、トランジスタＴｒのオンデューティを制御して電力変換回路３の出力を可変する。差分増幅回路９の差分出力が零に近似することは、目標電流値とランプ電流検出回路５で検出されたランプ電流値が近似することである。差分増幅回路９および制御回路１０は、目標電流値とランプ電流検出回路５で検出されたランプ電流値が近似するように電力変換回路３の半導体スイッチを制御する制御手段である。
【００３５】
目標電力設定装置１１は、直流電源２より給電されて動作をする。目標電力設定装置１１の出力側は、抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２の直列回路を介して直流電源２の負極側に接続されている。そして、コンデンサＣ２と並列に放電用抵抗Ｒ５が接続されている。さらに、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２の中点は、目標電力設定装置１１の入力側に接続されている。目標電力設定装置１１には、コンデンサＣ２の両端電圧、すなわち、充電電圧が入力される。コンデンサＣ２は、目標電力設定装置１１から電流演算回路８に送出する目標電力値に相関した電流で充電される。具体的に言えば、目標電力値に比例した、あるいは、略比例した電流で充電される。抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２の直列回路と放電用抵抗Ｒ５は、タイマ回路１２を構成している。コンデンサＣ２は大容量の電解コンデンサであり、放電用抵抗Ｒ５は抵抗値を大きく、例えば数百ｋΩとしている。コンデンサＣ２の充電電圧は、高圧放電ランプ７の温度低下に比例して、あるいは、略比例して放電用抵抗Ｒ５を介して放電される。その放電時間は、ランプが冷えるまでの長時間であり、例えば、５分を要するように構成されている。コンデンサＣ２は、高圧放電ランプ７の消灯後の温度低下変化に相関した放電特性を有する。目標電力設定装置１１は、始動時にコンデンサＣ２の充電電圧に応じて高圧放電ランプ７に供給する目標電力値を電流演算回路８に送出する。なお、目標電力設定装置１１の駆動電源は直流電源２に接続しているが、別電源に接続して給電してもよい。また、前述の電流演算回路８および後述の計時回路１４の駆動電源は図示していないが、直流電源２または別電源のどちらに接続してもよいものである。
【００３６】
目標電力設定装置１１は、その出力側が動作経過時間を計時する計時手段としての計時回路１４に接続されている。そして、計時回路１４の出力側は、目標電力設定装置１１の入力側に接続されている。計時回路１４は、目標電力設定装置１１が電流演算回路８に目標電力値を送出すると同時に計時の動作を開始する。そして、この動作の経過時間を計時するとともに、動作経過時間を目標電力設定装置１１に送出する。目標電力設定装置１１は、内部に集積回路（ＩＣ）を備え、図２に示すように、経過時間に対して高圧放電ランプ７に供給する目標電力値を記憶している。また、タイマ回路１２のコンデンサＣ２の充電電圧に対して高圧放電ランプ７に供給する目標電力値を記憶している。そして、始動時にはコンデンサＣ２の充電電圧に対応した目標電力値を電流演算回路８に送出し、その後は、計時された経過時間に応じて目標電力値を更新して電流演算回路８に送出する。すなわち、目標電力設定装置１１は、動作開始時にタイマ回路１２のコンデンサＣ２の充電電圧に基づき目標電力値を設定するとともに、動作経過時間に応じて目標電力値を変更可能に構成されている。これにより、目標電力設定装置１１は、電力変換装置３から高圧放電ランプ７に供給する電力を設定可能に構成される。なお、図２に示す動作経過時間に対する高圧放電ランプ７に供給する目標電力値は、高圧放電ランプ７の種類、電力、形状などや高圧放電ランプ７を包囲する雰囲気等の諸条件によって異なるものである。また、電流演算回路８、目標電力設定装置１１、タイマ回路１２および計時回路１４は、所定のプログラムで動作するマイコンであってもよい。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００３８】
直流電源２が投入されると、制御回路１０が駆動して電力変換回路３のトランジスタＴｒがチョッピングされ、電力変換回路３の出力側、すなわち、平滑用コンデンサＣ１の両端に無負荷出力電圧（４００〜５００Ｖ）が発生する。この出力電圧は、高圧放電ランプ７を付勢するとともに高電圧発生回路６に高電圧である高圧パルスを発生させる。高圧パルスは高圧放電ランプ７に印加され、高圧放電ランプ７は始動する。高圧放電ランプ７は、始動後、電力変換回路３の平滑用コンデンサＣ１より給電されて点灯を継続する。高圧放電ランプ７が点灯すると、高電圧発生回路６は高圧パルスの発生を停止させるようにしている。
【００３９】
直流電源２の投入とともに、電流演算回路８、目標電力設定装置１１および計時回路１４は給電されて駆動する。目標電力設定装置１１は、タイマ回路１２のコンデンサＣ２の充電電圧に応じて電力変換装置３から高圧放電ランプ７に供給する電力を設定して電流演算回路８に送出する。すなわち、初始動時、コンデンサＣ２の充電電圧は零であるので、目標電力設定装置１１は図２に示す動作経過時間が零における目標電力値を電流演算回路８に送出する。定格電力３５Ｗのメタルハライドランプに対して、初始動時の目標電力値は７５Ｗである。目標電力設定装置１１は、電流演算回路８に目標電力値を送出すると同時に計時回路１４に動作信号を送出する。すると、計時回路１４は動作経過時間を計時して目標電力設定装置１１に送出する。目標電力設定装置１１は、図２に示すように、動作経過時間に応じて目標電力値を電流演算回路８に送出する。さらに、目標電力設定装置１１は、目標電力値に相関した電流、例えば、目標電力値に比例した電流をタイマ回路１２の抵抗Ｒ４およびコンデンサＣ２の直列回路に供給してコンデンサＣ２を充電する。コンデンサＣ２は徐々に充電されてやがて満充電となる。
【００４０】
電流演算回路８は、目標電力設定装置１１で設定された目標電力値をランプ電圧検出回路４で検出されたランプ電圧で除算して目標電流値を算出し、差分増幅回路９の反転入力端子に送出する。差分増幅回路９の非反転入力端子には、ランプ電流検出回路５で検出されたランプ電流が入力される。差分増幅回路９は、目標電流値とランプ電流を比較して差分を算出し、その差分を増幅して制御回路１０に送出する。制御回路１０は、差分増幅回路９より送出された差分を零にさせるように、あるいは、零に近似させるようにトランジスタＴｒのチョッピングのオンジューティを可変する。すると、電力変換装置３の出力が可変され、高圧放電ランプ７の電力は目標電力値となる、あるいは、目標電力値に近似する。差分増幅回路９の差分を零にさせる、あるいは、零に近似させることは、目標電流値とランプ電流検出回路５で検出されたランプ電流値を等しくさせる、あるいは、近似させることである。
【００４１】
直流電源２が遮断されると、制御回路１０、高圧放電ランプ７などは非給電となるので、高圧放電ランプ７は消灯する。高圧放電ランプ７のランプ温度は、消灯後の時間経過とともに低下していく。一方、タイマ回路１２のコンデンサＣ２の充電電圧は、放電用抵抗Ｒ５によって放電され低下していく。この時、目標電力設定装置１１の制御回路（ＩＣ）は、ランプ温度とコンデンサＣ２の充電電圧を相関づけている。
【００４２】
直流電源２が再投入されると、目標電力設定装置１１はコンデンサＣ２の充電電圧に基づき目標電力値を設定する。すなわち、高圧放電ランプ７が冷えた状態に近いほど過電力を、ホットな状態に近いほど定格電力値に近い電力を設定する。設定された目標電力値は電流演算回路８に送出される。同時に、計時回路１４が計時を開始する。目標電力設定装置１１は、計時回路１４の動作経過時間に応じて目標電力値を変更して電流演算回路８に送出する。この時、目標電力設定装置１１は、コンデンサＣ２の充電電圧に基づき設定した目標電力値を起点として、その後、動作経過時間に応じて目標電力値を設定する。例えば、再始動時に図２のｅ点が設定された後は、ｅ点が動作経過時間の開始時間となり、以降、動作経過時間に応じて図中に示す目標電流値が設定される。高圧放電ランプ７は、目標電力値の電力となるように電力変換装置３により制御される。
【００４３】
タイマ回路１２のコンデンサＣ２は、目標電力値に相関した電流で充電され、ランプ温度と相関して放電され、かつ、始動時にコンデンサＣ２の充電電圧に基づいて目標電力値を設定し、動作経過時間に応じて目標電力値を変更（低下）させるので、ランプ温度状態に応じた適正な電力を高圧放電ランプ７に供給することができる。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す高圧放電ランプ点灯装置の回路図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４５】
図３に示す高圧放電ランプ点灯装置２０は、図１に示す高圧放電ランプ点灯装置１において、電力検出手段としての乗算回路１５を具備している。そして、ランプ電圧検出回路４の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点ｂおよびランプ電流検出回路５の抵抗Ｒ３と高電圧発生回路６との接続点ｃが乗算回路１５の入力側に接続されている。そして、目標電力設定装置１１に代わって、乗算回路１５の出力側が抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２の直列回路を含む充電回路１３（タイマ回路１２）に接続されている。乗算回路１５は、高圧放電ランプ７のランプ電圧とランプ電流を入力して電力を算出し、電力に相関した電流を充電回路１３のコンデンサＣ２に供給する。コンデンサＣ２は、電力に相関した電流により充電される。乗算回路１５により算出された電力は、高圧放電ランプ７に供給される電力に相関した電力（電気量）である。なお、乗算回路１５は、高圧放電ランプ７に供給される電力に相関した電気量を検出して、その電気量に相関した電流を充電回路１３のコンデンサＣ２に供給するものであればよい。高圧放電ランプ７には目標電力設定装置１１で設定された目標電力値の電力が電力変換装置３から供給されるので、コンデンサＣ２は目標電力値に相関した電流で充電されることになる。また、電流演算回路８、差分増幅回路９および制御回路１０は、電力変換装置３のトランジスタＴｒの動作を制御する制御手段であり、目標電力設定装置１１により設定された目標電力値と検出された高圧放電ランプ７の電気量が等しくなるように、あるいは、近似するようにする。
【００４６】
直流電源２が投入されると、高電圧発生回路６から発生した高圧パルスが高圧放電ランプ７に印加されて高圧放電ランプ７が点灯する。高圧放電ランプ７のランプ電圧およびランプ電流は、ランプ電圧検出回路４およびランプ電流検出回路５で検出されて乗算回路１５に入力される。乗算回路１５は電力を乗算して、電力に相関した電流、例えば、電力に比例した電流で充電回路１３のコンデンサＣ２を充電する。以下の作用は、図１と同様である。
【００４７】
充電回路１３のコンデンサＣ２は、ランプ電力に相関した電流で充電され、ランプ温度と相関して放電され、かつ、始動時にコンデンサＣ２の充電電圧に基づいて目標電力値を設定し、動作経過時間に応じて目標電力値を変更（低下）させるので、ランプ温度状態に応じた適正な電力を高圧放電ランプ７に供給することができる。
【００４８】
図１に示す高圧放電ランプ点灯装置１または図３に示す高圧放電ランプ点灯装置２０において、高圧放電ランプ７を水銀無封入形のランプとすることができる。水銀無封入形ランプは、気密容器内に少なくとも複数種のハロゲン化物を含んで構成され、本質的に水銀が封入されていないものである。例えば、ナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよび希土類金属からなるグループの中から選択された１種または複数種のハロゲン化物と、相対的に蒸気圧が大きくて、かつ前記ハロゲン化物の金属に比較して可視域に発光しにくい金属の１種または複数種のハロゲン化物とを含むランプである。
【００４９】
水銀無封入形のランプは、水銀を包含していないので環境公害を防止できる。また、水銀入りのランプに対して光束の立ち上がりが早いので、始動時にランプに供給する過電力状態の期間を短縮できる。
【００５０】
図４は、本発明の第３の実施形態を示す照明装置の概略断面図である。
【００５１】
図４に示す照明装置２２は、カラー液晶プロジェクタであり、照明装置本体２３の内部に図１に示す高圧放電ランプ点灯装置１または図３に示す高圧放電ランプ点灯装置２０を収容している。高圧放電ランプ点灯装置１または高圧放電ランプ点灯装置２０は、商用電源２４を整流平滑して直流電源２を形成している。さらに、高圧放電ランプ７とこの高圧放電ランプ７から放射された光を反射する反射鏡２５とからなる投光光源２６を有し、反射鏡２５で反射された反射光を集光する集光レンズ２７を備えている。反射鏡２５は、高圧放電ランプ７の放射光を制光する制光手段である。投光光源２６から前方に照射された光は、カラー液晶パネル（ＬＣＤ）２８を照射し、このカラー液晶パネル２８の三原色ＲＧＢからなる画像を集光レンズ２７を介してスクリーン２９に投影させる。液晶駆動装置３０は、商用電源２４から電源供給を受け、カラー液晶パネル２８の画像をコントロールする。そして、スクリーン２９には３色の画像が重ねて投影され、カラーの画像が映し出されるものである。
【００５２】
なお、照明装置２２は液晶プロジェクタに限らず、照明装置本体２３に図１に示す高圧放電ランプ点灯装置１または図３に示す高圧放電ランプ点灯装置２０を収容している照明装置であればよいものである。
【００５３】
ランプの温度状態に応じて適正な電力が供給されて、光束の立ち上がりを早く、ランプの長寿命化が期待できる高圧放電ランプ７を具備しているので、商品性が高く、ランプ交換のメンテナンスが少なくて済む照明装置２２を提供できる。
【００５４】
図５（ａ）は、本発明の第４の実施形態を示す車両の正面図、（ｂ）は前照灯の概略断面図である。
【００５５】
図中、車両３１は自動車であり、車両本体３２の前面内部にハイビーム３３，３３およびロービーム３４，３４を形成する前照灯が計４灯載置されている。ここで、ハイビーム用の前照灯３３，３３にはハロゲンランプ、ロービーム用の前照灯３４，３４には高圧放電ランプ３５が収容されている。そして、ロービーム用の前照灯３４の下部に図１に示す高圧放電ランプ用点灯装置１６または図３に示す高圧放電ランプ用点灯装置２１が収容されている。ロービーム用の前照灯３４，３４は、箱体３６の前面に集光レンズ３７を備え、ランプソケット３８を介して高圧放電ランプ３５を箱体３６内に収容して構成している。高圧放電ランプ３５は高圧放電ランプ用点灯装置１６，２１によって付勢される。
【００５６】
始動時にランプの温度状態に応じた適正な電力をランプに供給することができ、光束の立ち上がりが確保されるとともにランプを長寿命化できる高圧放電ランプ点灯装置１６，２１を具備しているので、信頼性の高い車両３１を提供できる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１または請求項２の発明によれば、動作開始時、コンデンサの充電電圧に基づいて目標電力値を設定し、動作経過時間に応じて目標電力値を低下させるので、適正な電力を高圧放電ランプに供給することができる
【００５８】
請求項３の発明によれば、上記の請求項１または請求項２に加えて、ランプの温度状態に応じて適正な電力が供給されるので、光束の立ち上がりを早くするとともにランプ寿命を長期化できる。
【００５９】
請求項４の発明によれば、目標電力設定装置は、計時された経過時間に応じて目標電力値を更新させるので、高圧放電ランプはランプの温度状態に応じて適正な電力が供給され、長寿命化できる。
【００６０】
請求項５の発明によれば、コンデンサは、目標電力値に相関した電流で充電され、ランプ温度と相関して放電され、かつ、始動時にコンデンサの充電電圧に基づいて目標電力値を設定し、動作経過時間に応じて目標電力値を変更（低下）させるので、ランプ温度状態に応じた適正な電力を高圧放電ランプに供給することができる高圧放電ランプ点灯装置を提供できる。
【００６１】
請求項６の発明によれば、水銀を包含していないので環境公害を防止できるとともに、水銀入りのランプに対して光束の立ち上がりが早いので、始動時にランプに供給する過電力状態の期間を短縮できる。
【００６２】
請求項７の発明によれば、ランプの温度状態に応じて適正な電力が供給されて、光束の立ち上がりを早く、ランプの長寿命化が期待できる照明装置を提供できる。
【００６３】
請求項８の発明によれば、始動時にランプの温度状態に応じた適正な電力をランプに供給することができ、光束の立ち上がりが確保されるとともにランプを長寿命化できる高圧放電ランプ点灯装置を具備しているので、信頼性の高い車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す高圧放電ランプ点灯装置の回路図。
【図２】目標電力設定装置により設定される目標電力値の説明図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す高圧放電ランプ点灯装置の回路図。
【図４】本発明の照明装置の一実施形態を示す概略断面図。
【図５】（ａ）は本発明の車両の一実施形態を示す正面図、（ｂ）は前照灯の概略断面図。
【図６】従来技術の放電ランプ点灯装置の回路図。
【符号の説明】
Ｔｒ  半導体スイッチとしてのトランジスタ
Ｃ２  コンデンサ
１、２０  高圧放電ランプ点灯装置
３    電力変換装置
４    ランプ電圧検出手段としてのランプ電圧検出回路
５    ランプ電流検出手段としてのランプ電流検出回路
６    高電圧発生回路
７    高圧放電ランプ
８    電流演算手段としての電流演算回路
９    制御手段を構成する差分増幅回路
１０  制御手段を構成する制御回路
１１ 目標電力設定装置
１２  タイマ回路
１３  充電回路
１４  計時手段としての計時回路
１５  電力検出手段を構成する乗算回路
１６、２１  高圧放電ランプ用点灯装置
２２  照明装置
２３  照明器具本体
３１  車両としての自動車
３２  車両本体
２５  制光手段としての反射鏡
３３  前照灯としてのロービーム
【図１】
0004213253.tif 000002
【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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