(57)【要約】    【課題】  熱陰極形の放電ランプをＰＷＭ調光しても十分な放電ランプの寿命が得られるとともに補助加熱にかかわる電力を増大させる必要のない放電ランプ点灯装置を提供する。    【解決手段】  放電ランプ点灯装置は、フィラメント電極Ｅを有する熱陰極形の放電ランプＤＬを点灯する放電ランプ点灯回路ＯＣと、ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）（ただし、Itestは放電ランプのフィラメント電極の固有値）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＡＭ調光方式により作動させ、切換点以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＰＷＭ調光方式により作動させるように制御する制御手段ＣＣとを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント電極を備えた熱陰極形の放電ランプを点灯する放電ランプ点灯回路と；
ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）（ただし、Itestは放電ランプのフィラメント電極の固有値）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＡＭ調光方式により作動させ、かつ切換点Ｉｔが上記数式満足する値以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＰＷＭ調光方式により作動させるように制御する制御手段と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
放電ランプ点灯回路は、フィラメント電極に対する補助加熱電流を変化させ得るフィラメント加熱回路を備えており；
制御手段は、調光度に応じた補助加熱電流をフィラメント電極に供給するようにフィラメント加熱回路を制御する；
ことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント電極を有する熱陰極形の放電ランプを調光点灯する放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
調光回路を有する放電灯点灯装置において、調光信号により蛍光管が定格最大電流値以下の所定電流値（定格最大電流値の約５０％）を超えて点灯する時は電流調光方式で動作し、それ以下の時はパルス調光方式で動作するようにする放電ランプ点灯装置は既知である（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、バースト調光にて静的制御を行い電流調光にて動的制御を行うバックライト制御装置を有する液晶表示装置であって、前記バースト調光での輝度不連続点を記憶しておく不連続点記憶手段と、前記不連続点記憶手段の内容と前記バースト調光制御の状態とを比較する状態比較手段と、前記状態比較手段の結果により前記バースト調光と前記電流調光とを切り替えて制御する静的調光切り替え制御手段とを備えたことにより、バースト調光制御と前記電流調光制御のバランスを制御して前期バースト調光で生じる輝度の不連続を補正するバックライト制御装置を有する液晶表示装置が知られている（特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、最大の明るさ（調光度１００％）から４０％の明るさ（調光度４０％）までを電圧制御回路による調光とし、それ以下をチョッピング調光制御回路による調光とする放電灯点灯装置が知られている（特許文献３参照。）。
【０００５】
上記背景技術において、特許文献１記載の電流調光方式、特許文献２記載の電流調光の動的制御、特許文献３記載の電圧制御回路による調光は、それぞれ表現が異なるもののいずれもランプ電流の振幅を変化させることで調光する方式（以下、「ＡＭ調光方式」という。）である。また、特許文献１記載のパルス調光方式、特許文献２記載のバースト調光の静的制御、特許文献３記載のチョッピング調光制御回路による調光は、同様にいずれもランプ電流が流れる時間をパルス的に変化させることで調光する方式（以下、「ＰＷＭ調光方式」という。）である。なお、特許文献１記載の放電灯点灯装置では熱陰極形の放電灯を用いているが、特許文献２および３記載の液晶表示装置では用いている蛍光管がどのような陰極形式のものであるか不明である。
【０００６】
一般照明用の蛍光ランプに代表される熱陰極形の放電ランプを用いて調光点灯を行う場合、ＡＭ調光が一般的に用いられるが、電流値が小さくなると放電ランプを安定に点灯させることが困難になるため、上述の背景技術においても採用されているようにＰＷＭ調光が併用されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１１２３９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８７８４号公報
【特許文献３】特開平０９−１０２３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らの研究によれば、熱陰極形の放電ランプをＰＷＭ調光すると、ＡＭ調光に比較してエミッターの消耗が促進され、放電ランプの寿命が短くなるという問題のあることが明らかになった。ただし、ＰＷＭ調光であっても点灯中にフィラメント電極に補助加熱電流を増加すれば、エミッターの消耗は抑制される。
【０００９】
しかしながら、補助加熱電流が流れることによって消費される電力は、熱電子放射を活発にさせるものの発光に直接寄与しないので、補助加熱電流を増大させることは、補助加熱に係わる電力を増大させることになるので、省エネルギーの観点から望ましくない。
【００１０】
上述の背景技術においては、回路効率が悪い、唸り音が発生しやすい、ノイズが大きい、外因による輝度の乱れが大きい、などの問題点が指摘されているが、ＰＷＭ調光による短寿命化や補助加熱電流の増大による消費電力の増大の問題については述べられていない。
【００１１】
本発明は、熱陰極形の放電ランプをＰＷＭ調光しても十分な放電ランプの寿命が得られるとともに補助加熱にかかわる電力を増大させる必要のない放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の放電ランプ点灯装置は、フィラメント電極を有する熱陰極形の放電ランプを点灯する放電ランプ点灯回路と；ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）（ただし、Itestは放電ランプのフィラメント電極の固有値）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＡＭ調光方式により作動させ、かつ切換点Ｉｔが上記数式満足する値以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＰＷＭ調光方式により作動させるように制御する制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００１３】
本発明は、以下の態様を許容する。
【００１４】
〔放電ランプについて〕    放電ランプは、フィラメント電極を有する熱陰極形であり、蛍光ランプに代表されるが、熱陰極形の低圧放電ランプであればよく、例えばブラックライト、殺菌ランプなどを含む概念である。この種の放電ランプは、フィラメント電極の仕様に応じて固有値Itestを示す。すなわち、固有値Itestは、フィラメント電極の温冷抵抗比（Ｒh／Ｒc）が４．７５となるフィラメント電流値と定義され、熱陰極形の放電ランプが有する固有の値である。この固有値Itestは、以下のようにして測定することができる。
【００１５】
まず、放電ランプを常温（約２５℃）雰囲気下で十分長い時間放置した後、フィラメント電極の冷抵抗値Ｒcを測定する。次に、フィラメント電極に適当な電流Ｉを流す。なお、この際の電流は交流および直流のいずれであってもよい。そして、フィラメント電極の両端間の電圧Ｖを測定し、Ｖ／Ｉを求めて温抵抗値Ｒhを測定する。Ｒh／Ｒcが４．７５となるように電流Ｉを調整する。なお、電流を流し始めた直後は、温抵抗値Ｒhが変化するので、安定時における温抵抗値Ｒhを測定する。そうして、求められたＲh／Ｒcが４．７５となるときの電流がフィラメント電極に対する固有値Itestである。
【００１６】
次に、固有値Itestと放電ランプの定格ランプ電流との違いについて説明する。すなわち、前述のように固有値Itestは、フィラメント電極の仕様に応じて決まる値であり、電極特性、電子放射能力や電極寿命に密接に関係する。一方、定格ランプ電流も寿命に関係する一つの指標であるが、定格ランプ電流は、放電ランプの明るさや点灯回路の特性などを総合的に考慮したうえで設定されるものであり、電極自体の特性に係わるものではない。この点について一例をもって示せば、東芝ライテック株式会社製の蛍光ランプのうち、ＦＨＣ２７形の定格ランプ電流は３８０ｍＡであり、同じくＦＨＧ４０形の定格ランプ電流は２８０ｍＡである。両者のフィラメント電極の特性は近似していて、固有値Itestの電流を測定した結果、いずれも３５０ｍＡであった。このように電極特性が殆ど同じであっても放電ランプの定格の全光束や適合する点灯回路（電子安定器）が異なると、定格ランプ電流が相違するという関係にある。しかし、電極特性が同じであれば、最適なフィラメント電極の補助加熱条件は同じである。
【００１７】
〔放電ランプ点灯回路について〕    放電ランプ点灯回路は、フィラメント電極を有する熱陰極形の放電ランプを点灯する回路手段であるが、後述する制御手段による制御に基づいて放電ランプをＡＭ調光およびＰＷＭ調光のいずれでも調光点灯することができるように構成されている。最初に、ＡＭ調光およびＰＷＭ調光を行う際の手段についてさらに説明する。
【００１８】
（ＡＭ調光について）    ＡＭ調光は、前述したようにランプ電流の振幅を変化させることでランプ電流を変化させて行う調光であるが、ランプ電流の振幅を変化させる手段としては、以下に説明するように放電ランプ点灯回路の電源電圧を変化させる方法や放電ランプに印加する交流電圧の周波数を変化させる方法などがある。本発明においては、既知の各種手段のいずれであってもよい。
【００１９】
前者の手段において、放電ランプ点灯回路の電源電圧を変化させるには、後述する直流電源にチョッパなどの直流出力電圧可変手段を備えて直流出力電圧、したがってインバータ回路の入力電圧を変化させるのが一般的である。チョッパとしては昇圧チョッパまたは降圧チョッパなど用いることができる。なお、チョッパにアクティブフィルタ機能を付与して入力電流波形改善に利用することができる。
【００２０】
後者の手段において、放電ランプに印加する交流電圧の周波数を変化させると、負荷回路の共振回路に印加する高周波電圧の周波数が変化する。その結果、放電ランプが接続する負荷回路の共振特性上の動作点が移動して共振度合いが変化するので、放電ランプに印加される高周波電圧を調光信号に応じて変化させて放電ランプを調光することができる。例えば、共振特性曲線の共振点より周波数が高い遅相領域においては、周波数が高くなるにしたがって放電ランプ電力が低下して、調光度が大きくなる。
【００２１】
（ＰＷＭ調光について）    ＰＷＭ調光は、前述したようにランプ電流が流れる時間を間欠的に制御することでランプ電流を変化させて行う調光である。ランプ電流がパルス状に流れる時間（オン時間）を固定して流れない時間（オフ時間）を変化させるＰＷＭ周期を変化させる方法やＰＷＭ周期を固定してオン時間すなわちオンデューティを変化させる方法などがある。本発明においては、既知の各種手段のいずれであってもよい。なお、ＰＷＭ調光制御の周波数は間欠点灯による光の点滅が視覚や撮像機器に明るさのちらつきを生じない値とし、百Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度の範囲内で設定するのがよい。
【００２２】
また、ＰＷＭ調光において、オン時間の間に介在するオフ時間における放電ランプ点灯回路の出力の態様は、次のいずれであってもよい。
（１）相対的に低いがアーク放電を持続し得る程度の高周波電圧を、オン時間に対応するパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間に印加し続けて、継続した点灯を行う態様。
（２）アーク放電は持続しないが、微弱放電がオン時間に対応するパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間持続する態様。このような態様においては、再点弧電圧が低くなる。
（３）オン時間に対応するパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間は放電ランプに電圧が実質的に印加しない態様。したがって、点灯も微弱放電も持続しない。なお、この態様は、インバータ回路の発振を停止させることを含むものである。
【００２３】
ところで、放電ランプ点灯回路は、調光制御が容易にするとともに高周波点灯によって発光効率を高めるために、インバータ回路を備えているのが好ましい。インバータ回路は、ＤＣ−ＡＣコンバータの１種であるから、入力電源として直流電源が必要である。また、放電ランプをインバータ回路の交流出力で点灯するためには、インバータ回路と放電ランプの間に介在された負荷回路を用いる必要がある。また、後述する制御手段からの指令に応じて放電ランプを調光するための調光手段を備える。以下、直流電源、インバータ回路および負荷回路の許容し得る態様について説明する。
【００２４】
（直流電源について）    直流電源は、後述するインバータ回路から見た入力供給手段であり、直流電圧を出力して、これをインバータ回路に入力電圧として印加する。直流電源は、交流電圧を整流した直流電源、電池電源またはキャパシタなどであってもよい。また、直流電源は、直流電圧変換機能やアクティブフィルタ機能を具備していることを許容する。直流電圧変換機能およびアクティブフィルタ機能は、本発明において特段限定されないが、例えば昇圧チョッパ、降圧チョッパなどを単独で、または多段的に組み合わせ接続して用いることができる。
【００２５】
（インバータ回路について）    インバータ回路は、直流電源から出力される直流電圧を高周波に変換する手段であり、少なくとも１つのスイッチング素子を含んでいる。本発明において、インバータ回路の回路方式は特段限定されない。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、フルブリッジ形インバータ、一石形インバータなどを用いることができる。
【００２６】
また、インバータ回路は、その発振周波数を可変に構成することができる。なお、周波数を可変にすることにより、高周波出力を一定に制御したり、前述のＡＭ調光を行ったりすることができる。さらに、インバータ回路は、所望により絶縁形または非絶縁形の出力トランスを含んでいることが許容される。
【００２７】
（その他の構成について）    本発明においては、放電ランプ点灯回路に以下の構成を付加することができる。
【００２８】
１．（負荷回路について）    負荷回路は、放電ランプをインバータ回路の出力端に接続する際に、インバータ回路と放電ランプの間に介在させることができる。共振回路を介して放電ランプをインバータ回路の出力端に接続することにより、放電ランプに負荷回路の所望に応じて適度に共振した共振電圧を印加することができる。共振回路は、好ましくは直列共振回路であり、かつ放電ランプは、共振電圧が印加される回路上の位置に接続される。
【００２９】
また、負荷回路は、そこに接続する放電ランプに対して限流インピーダンスを提供することができる。限流インピーダンスとして共振回路のリアクタンスを利用することができる。
【００３０】
２．（フィラメント加熱回路について）    フィラメント加熱回路は、放電ランプのフィラメント電極を所要の程度にランプ電流とは別に補助加熱電流を供給してフィラメント電極を加熱する手段である。フィラメント加熱回路は、放電ランプの始動に先立ってフィラメント電極を加熱するとともに、調光率に応じて所要に加熱するように構成するのが好ましい。例えば、スイッチング素子を用いて補助加熱電流を調整可能に構成すれば、スイッチング素子のスイッチングを制御することで補助加熱電流を所望に調整することができる。
【００３１】
なお、補助加熱電流の電源は、例えばインバータ回路の出力により付勢されるフィラメントトランスを用いるなど既知の各種回路方式を採用することができる。また、調光率に応じた所要量の補助加熱電流を流すことについては予め測定を行うなどによって知ることができる。
【００３２】
〔制御手段について〕    制御手段は、ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）（ただし、Itestは放電ランプのフィラメント電極の固有値）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＡＭ調光方式により作動させ、かつ切換点Ｉｔが上記数式満足する値以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＰＷＭ調光方式により作動させるように制御する手段である。なお、ランプ電流の切換点Ｉｔは、好適には数式：５×Itest＜Ｉｔ≦２０×Itest（％）を満足する値である。
【００３３】
次に、固有値Itestと調光率の関係について説明する。本発明においては、熱陰極形の放電ランプの固有値Itestに相当するランプ電流を調光率１００％すなわち全光として調光を行う。したがって、上記切換点がItestの４０％であれば、その際の調光率が４０％となるので、調光率４０％から上の調光率ではＡＭ調光に切り換え、下の調光率ではＰＷＭ調光に切り換える。なお、切換点のときの調光はＡＭ調光およびＰＷＭ調光のいずれであってもよい。
【００３４】
次に、制御手段の許容し得るその他の態様について説明する。
１．制御手段をマイコンおよびＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）などのディジタルデバイスやアナログＩＣを主体として構成する。これにより、きめ細かい制御が可能になる。本態様によれば、調光制御をきめ細かく正確に行うことができる。また、調光制御以外の各種制御のための手段を併せて組み込むことが可能になる。
２．制御手段は、インバータ回路の出力周波数を記憶するなどのために、記憶手段を備えている。
３．制御手段は、インバータ回路の駆動信号を発生する。
４．制御手段は、インバータ回路の出力を所定値に維持するために帰還制御機能を有している。
５．制御手段は、放電ランプの寿命末期判定および放電ランプ装着有無判定などの保護動作を行う。これに付随して放電ランプ点灯回路にランプ電圧およびランプ電流検出回路などの既知の回路手段を付加することができる。
６．制御手段は、調光信号に応じた調光率になるように放電ランプ点灯回路を制御して放電ランプの点灯レベルを調整するのに加えて、調光率に応じて放電ランプ点灯回路のフィラメント加熱回路から放電ランプのフィラメント電極に供給される補助加熱電流を所要値に制御する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＡＭ調光方式により作動させ、切換点以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路をＰＷＭ調光方式により作動させるように制御することにより、熱陰極形の放電ランプをＰＷＭ調光しても十分な放電ランプの寿命が得られるとともに補助加熱にかかわる電力を増大させる必要のない放電ランプ点灯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００３７】
図１は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示す回路図である。本形態において、放電ランプ点灯装置は、放電ランプ点灯回路ＯＣおよび制御手段ＣＣを具備している。
【００３８】
放電ランプ点灯回路ＯＣは、放電ランプＤＬを点灯する手段であり、本形態においては、直流電源ＲＤＣ、インバータ回路ＩＮＶ、負荷回路ＬＣおよびフィラメント加熱回路ＦＨＣを備えて構成されている。なお、図中の符号ＡＣは低周波交流電源、ＤＭは調光信号発生手段である。
【００３９】
直流電源ＲＤＣは、全波整流回路ＦＢＲおよび昇圧チョッパＢＵＣからなる。全波整流回路ＦＢＲは、その交流入力端が低周波交流原電ＡＣに接続する。昇圧チョッパＢＵＣは、その入力端が全波整流回路ＦＢＲの直流出力端に接続している。
【００４０】
インバータ回路ＩＮＶは、ハーフブリッジ形インバータからなり、昇圧チョッパＢＵＣの出力端であるところの平滑コンデンサＣ１の両端間に直列接続している一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を備え、スイッチング素子Ｑ２の両端間に高周波電圧を出力する。
【００４１】
負荷回路ＬＣは、直流カットコンデンサＣ２および共振回路ＲＣが直列回路を形成してインバータ回路ＩＮＶの出力端間に接続することにより構成されている。共振回路ＲＣは、インダクタＬ１および共振コンデンサＣ３の直列共振回路からなる。
【００４２】
フィラメント加熱回路ＦＨＣは、フィラメント加熱トランスＦＴおよびスイッチング素子Ｑ３を主体として構成されていて、放電ランプＤＬの一対のフィラメント電極を所要に加熱するように配設されている。すなわち、フィラメント加熱トランスＦＴの１次巻線ｐおよびスイッチング素子Ｑ３の直列回路がインバータ回路ＩＮＶの出力端に接続し、フィラメント加熱トランスＦＴの一対の２次巻線ｓ１、ｓ２がコンデンサＣ４、Ｃ５を介して放電ランプＤＬのフィラメント電極Ｅ、Ｅに接続してフィラメント加熱回路ＦＨＣが構成されている。
【００４３】
放電ランプＤＬは、熱陰極形の蛍光ランプからなり、一対のフィラメント電極Ｅ、Ｅを備えていて、共振コンデンサＣ３に並列接続している。
【００４４】
制御手段ＣＣは、マイコンを主体として構成されており、ランプ電流の切換点Ｉｔが数式：０＜Ｉｔ≦４０×Itest（％）を満足する値より大きいランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路ＯＣをＡＭ調光方式により作動させ、上記数式を満足する値以下のランプ電流の領域では放電ランプ点灯回路ＯＣをＰＷＭ調光方式により作動させるように制御する手段である。
【００４５】
また、制御手段ＣＣは、上述のように機能するために、調光信号発生手段ＤＭから送出される調光信号に対応して、所定に調光制御された駆動信号を形成してインバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に供給するとともに、調光率に対応して予め所定値になるようにプログラムされて設定された補助加熱電流がフィラメント電極に供給されるように補助加熱回路ＦＨＣのスイッチング素子Ｑ３のスイッチングのdutyを制御する。
【００４６】
調光信号発生手段ＤＭは、操作に応じて所望の調光度の調光信号を発生して、制御手段ＣＣに供給する。なお、調光信号発生手段ＤＭは、放電ランプ点灯装置から離間した位置に配設されてもよいし、放電ランプ点灯装置の内部に配設されてもよい。
【００４７】
次に、本形態における回路動作について説明する。
【００４８】
放電ランプ点灯回路ＯＣは、制御手段ＣＣによる制御にしたがって作動して放電ランプＤＬを調光点灯させることができる。すなわち、インバータ回路ＩＮＶは、直流電源ＲＤＣから供給される直流電圧を入力して制御手段ＣＣから供給される駆動信号により動作して高周波電圧に変換して出力する。この動作を行うために、インバータ回路ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、制御手段ＣＣから送出される駆動信号により交互にスイッチング動作を交互に行い、スイッチング素子Ｑ２の両端間に矩形波の高周波交流電圧を出力する。なお、図示を省略しているが、昇圧チョッパＢＵＣも制御手段ＣＣにより所要に制御される。
【００４９】
次に、ＡＭ調光方式とＰＷＭ調光方式との切り換え動作について説明する。放電ランプＤＬは、フィラメント電極Ｅにより決まる固有値Itestを有することおよび固有値Itestを調光率１００％として調光点灯を行うことについては既述のとおりであるが、これに伴い調光率ｋを数式：ｋ＝Ion×duty／Itestと定義する。なお、ここでIonは、ＰＷＭ調光においてランプ電流が流れている期間の電流値である。また、dutyは、図２に示すようにＰＷＭ周期Ｔに対する点灯時間換言すれば電流流通時間Tonの割合を示す。
【００５０】
図３は、本発明の放電ランプ点灯装置において、調光方式の切換点が調光率ｋ＝４０％の場合における調光率ｋとIonおよびdutyとの関係を示すグラフである。なお、放電ランプＤＬの固有値Itestは５００ｍＡである。図において、横軸の調光率ｋが４０％から左側の領域がＰＷＭ調光方式であり、４０％から右側の領域がＡＭ調光方式であることを示している。
【００５１】
したがって、曲線Ionは、ＰＷＭ調光方式では一定となり、ＡＭ調光方式では調光率の変化に比例して変化する。一方、曲線dutyは、反対にＰＷＭ調光方式では調光率の変化に比例して変化し、ＡＭ調光方式では一定となる。
【００５２】
なお、参考に調光方式の切換点が調光率ｋ＝６０％の場合における調光率ｋとIonおよびdutyとの関係を図３と同様な様式で作成した図４に示す。
【００５３】
次に、ＡＭ調光方式およびＰＷＭ調光方式の切換点を種々変更した場合における放電ランプＤＬの定格寿命を得るために必要な補助加熱電流の最小値と最大値について図５および図６を参照して説明する。なお、各図は、放電ランプＤＬの固有値Itestが５００ｍＡの場合のデータに基づいて作成されたものであり、上記切換点の電流値をItとして表している。
【００５４】
図５は、補助加熱電流の最小値を示すグラフであり、切換点の電流値Itの如何によって定格寿命を得るために必要な補助加熱電流が変化する。また、切換点の電流値Itが３００ｍＡ（調光率６０%で切り換える場合）および同じく５００ｍＡ（調光率１００％で切り換える、したがって全調光率範囲にわたりＰＷＭ調光を行う場合）と、２００ｍＡ（調光率４０％で切り換える場合）および０〜１００ｍＡ（調光率０〜２０％で切り換える場合、調光率０は全調光度範囲にわたりＡＭ調光を行う場合）とでは、前者の方が定格寿命を得るために必要な補助加熱電流が大きく、後者の方が小さいことが分かる。
【００５５】
すなわち、切換点が調光率４０％より大きくなると、エネルギー損失が大きくなり、４０％以下であれば全調光率範囲にわたりＡＭ調光を行う場合とほぼ同等にエネルギー損失が少なくなる。なお、切換点が調光率２０％以下であれば、エネルギー損失が一層少なくなる。また、調光率が５％未満の領域では放電が不安定になりやすくなり、光出力にちらつきが生じる原因になる。したがって、切換点は、好適には５×Itest＜Ｉｔ≦２０×Itest（％）を満足する範囲である。
【００５６】
図６は、本発明の放電ランプ点灯装置における補助加熱電流の最大値を説明するグラフであり、切換点の電流値Itの如何によって定格寿命を得るために必要な補助加熱電流の最大値が変化し、切換点の調光率が４０％以下の方が調光率４０％超より定格寿命を得るために必要な補助加熱電流の最大値が少なくなるものの、その差は比較的小さい。
【００５７】
図７は、補助加熱電流の制御例を切換点の調光率をパラメーターとして示すグラフである。図において、切換点の調光率４０％および２０％では、図１において、制御手段ＣＣがその制御曲線を記憶し、読み出して、演算により調光率の変化に応じて自動的に最適な補助加熱電流をフィラメント電極Ｅに供給するように構成されている。この場合、上記補助加熱電流は、定格寿命を得るために必要な最小値より若干大きく、かつ定格寿命を得るために必要な最大値より十分に小さい値に沿って補助加熱電流が供給されるように設定されている。なお、理論的には最小値に沿って補助加熱電流が供給されるように設定するのがよいが、実際には放電ランプ点灯回路の特性のばらつきや様々な使用条件などを考慮して、最小値よりも若干大きめに設定するのが好ましい。なお、図中において、It＝０％は全調光率範囲でＡＭ調光が行われ、またIt＝１００％は全調光率範囲でＰＷＭ調光が行われる例である。図中、It＝２０％のときの曲線はIt＝０％のときの曲線にほぼ重なっている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示す回路図
【図２】ＰＷＭ周期Ｔに対する電流流通時間Tonの割合を示す波形図
【図３】本発明の放電ランプ点灯装置において、調光方式の切換点が調光率ｋ＝４０％の場合における調光率ｋとIonおよびdutyとの関係を示すグラフ
【図４】調光方式の切換点が調光率ｋ＝６０％の参考例における調光率ｋとIonおよびdutyとの関係を示すグラフ
【図５】本発明の放電ランプ点灯装置における補助加熱電流の最小値を示すグラフ
【図６】本発明の放電ランプ点灯装置における補助加熱電流の最大値を示すグラフ
【図７】本発明の放電ランプ点灯装置における補助加熱電流の制御例を切換点の調光率をパラメーターとして示すグラフ
【符号の説明】
【００５９】
ＢＵＣ…昇圧チョッパ、Ｃ１…平滑コンデンサ、Ｃ２…直流カットコンデンサ、Ｃ３…共振コンデンサ、ＣＣ…制御手段、ＤＬ…放電ランプ、ＤＭ…調光信号発生手段、Ｅ…フィラメント電極、ＦＢＲ…全波整流回路、ＦＨＣ…フィラメント加熱回路、ＦＴ…フィラメントトランス、ＩＮＶ…インバータ回路、Ｌ１…インダクタ、ＬＣ…負荷回路、ｐ…１次巻線、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３…スイッチング素子、ＲＣ…共振回路、ｓ１、ｓ２…２次巻線
【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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