(57)【要約】【課題】発光長８００ｍｍ以上のメタルハライドランプの発光を安定に維持する。【解決手段】本発明は、気密な発光管内に放電媒体として希ガス、水銀及びヨウ化タリウムを封入し、発光管の管軸方向の両端に放電用電極を設置した発光長８００ｍｍ以上のメタルハライドランプ５２と、メタルハライドランプの放電用電極５２１，５２２に矩形波電圧、電流を給電する電子安定器５４２とを備えた放電ランプ点灯装置を特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密な発光管内に放電媒体として希ガス、水銀及びヨウ化タリウムを封入し、前記発光管の管軸方向の両端に放電用電極を設置した、発光長８００ｍｍ以上のメタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプの前記放電用電極に矩形波電圧、電流を給電する電子安定器とを備えたことを特徴とする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、放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気密な発光管内に放電媒体として希ガス、水銀と鉄及びヨウ化タリウムを封入し、発光管の管軸方向の両端に放電用電極を設置したメタルハライドランプは、鉄を含むことにより３５０ｎｍ〜４００ｎｍ近辺に高い発光強度を持つ紫外線発光ができるので、紫外線硬化塗料の硬化や、近年市場用途の高い機能性高分子フィルムへの光反応のために使用する光源として有用なものである。
【０００３】
しかしながら、このようなメタルハライドランプは、点灯中に水銀とヨウ化タリウムの発光の分離、またランプ長によってはアーク揺れを起こしやすい問題点があった。
【０００４】
このアーク揺れは、放電中のアークがまっすぐにならずランプ軸方向に対してうねり曲がる状態になる現象である。このアーク揺れが発生するとランプ電圧が変動し、また発光管温度の上昇により発光管に膨らみが発生する等の不具合が生じる。
【０００５】
アーク揺れの発生要因としては音響共鳴が知られている。ランプは電源電圧の周波数により周期的な入力の増減が発生し、アークからランプ管壁に向かうプラズマ（水銀蒸気）による粗密波（入力増加時に密、減少時に粗）が発生する。同時に、ランプ管壁への進行波に対して、管壁で反射して戻る反射波が発生する。この２つの波が干渉することにより、時間的に圧力分布が変化しない定在波が発生する。このような定在波が発生すると、ランプ管内の圧力の不均一がアーク状態を不安定にし、アーク揺れ（曲り）を発生させる。
【特許文献１】特開平０６-２７５２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の技術的課題に鑑みてなされたものであり、８００ｍｍ以上の発光長のメタルハライドランプをアーク揺れを起こさずに安定して点灯させることができる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】
【０００７】
本発明は、気密な発光管内に放電媒体として希ガス、水銀及びヨウ化タリウムを封入し、前記発光管の管軸方向の両端に放電用電極を設置した、発光長８００ｍｍ以上のメタルハライドランプと、前記メタルハライドランプの前記放電用電極に矩形波電圧、電流を給電する電子安定器とを備えた放電ランプ点灯装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の放電ランプ点灯装置によれば、発光長８００ｍｍ以上のメタルハライドランプに電子安定器にて矩形波電圧、電流を給電することで、時間軸における入力電圧、電流の変動を均一にさせることができ、ランプの発光を安定に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１を用いて、本発明の１つの実施の形態の放電ランプ点灯装置を説明する。５２は紫外線（ＵＶ）放電ランプであるメタルハライドランプであり、紫外線透過性を有する石英製の発光管５２０の内部に例えば、タングステン、モリブデン、タンタルなどの耐火性金属、あるいはステンレス、チタンなどの金属製の電極５２１，５２２が配置され、外部にソケット５２３，５２４がそれぞれ設けられた構造である。メタルハライドランプ５２の仕様の一例を示すと、外管径２７．５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、発光長Ｌが１０００ｍｍ、ランプ電圧１１００Ｖ、ランプ電流値１１．０Ａである。尚、本発明では、発光管５２０の発光長ＬがＬ≧８００ｍｍのものが採用できる。
【００１０】
発光管５２０の内部には、アルゴン（Ａｒ）ガス圧１０Ｔｏｒｒ（約１３．３３２２Ｐａ）の希ガス、水銀１．６８ｍｇ／ｃｃ以下、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）０．０１２ｍｇ／ｃｃ以下を封入してある。ヨウ化タリウムは、波長３５２ｎｍ、３６５ｎｍ、３７８ｎｍ付近に、特に波長３５２ｎｍ、３７８ｎｍ付近に大きな発光ピークを有する。
【００１１】
タリウム（Ｔｌ）は、３５２ｎｍ、３６５ｎｍ、３７８ｎｍの波長領域内に強い輝線スペクトルを持ち、水銀の発光強度を減少させる効果を持ち、そのため、３１３ｎｍの水銀発光を抑制し、３４０〜４００ｎｍの波長領域の発光を相対的に多くした紫外線を発光させることできる。よって、本実施の形態のメタルハライドランプ５２を液晶パネル製造において紫外線を照射して紫外線反応材料を重合させ配向膜をガラス板上に形成する工程に利用すると、液晶パネルの特性に大きく影響を及ぼす波長領域３４０ｎｍ以下の紫外線の照射を低減できる。
【００１２】
本実施の形態の放電ランプ点灯装置における点灯回路５４は、交流電源５４１とこの交流電源５４１の電圧、電流を安定した矩形波にしてメタルハライドランプ５２の両端電極５２１，５２２に印加する電子安定器５４２にて構成されている。つまり、メタルハライドランプ５２の両端のソケット５２３，５２４を給電側ソケット５３１，５３２それぞれに装着し、電子安定器５４２からこの給電側ソケット５３１，５３２に給電することでメタルハライドランプ５２を放電点灯させる。
【００１３】
電子安定器５４２の詳しい構成を図２に示してある。電子安定器５４２は、交流電源５４１に対する電源入力端子６１、サージ電圧を抑制する入力フィルタ６２、交流を整流する全波整流器６３、整流電流に対する低周波数フィルタ６４、所定電圧の直流に直流−直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータ６５、極性を切替える極性切替器６６、出力電流に対する出力フィルタ６７、そしてイグナイタ６８を備え、ランプ接続用の出力端子ＨＶ１，ＨＶ２がイグナイタ６８に接続してある。また、冷却ファン６９が備えられている。
【００１４】
他方、電子安定器５４２の電子制御するために、制御用電源７１、ＤＣ／ＤＣコンバータ６５、極性切替器６６、冷却ファン６９を制御するためのアナログ制御回路７２、マイコン制御回路７３、操作パネル回路７４が備えられている。さらにマイコン制御回路７３は入出力信号用コネクタ７５と接続されている。
【００１５】
本実施の形態の放電ランプ点灯装置にあっては、この電子安定器５４２にて交流電源５４１の交流を所定周波数の矩形波電圧、矩形波電流に変換してメタルハライドランプ５２の両端の放電用電極５２１，５２２に給電することでこれを放電点灯させる。
【００１６】
本実施の形態の放電ランプ点灯装置によれば、上記のようにして電子安定器５４２にて矩形波電圧、電流を８００ｍｍ以上の発光長のメタルハライドランプ５２に給電することで、時間軸における入力電圧、電流の変動を均一にさせることができ、メタルハライドランプ５２の発光を安定に維持することができる。
【実施例１】
【００１７】
外管径φ２７．５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、発光長Ｌが８００ｍｍの発光管の内部に、アルゴン（Ａｒ）ガス圧１０Ｔｏｒｒ（約１３．３３２２Ｐａ）の希ガス、水銀１．６８ｍｇ／ｃｃ以下、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）０．０１２ｍｇ／ｃｃ以下を封入したメタルハライドランプに対して、電子安定器にて周波数１００Ｈｚの矩形波電圧、電流を印加させて点灯したが、アーク揺れのない安定した点灯を維持することができた。図３（ａ）は始動時無負荷ランプ電圧波形を示し、図３（ｂ）は点灯直後のランプ電流波形を示している。また、図４は点灯中のランプ電流波形を示しているが、これにより、点灯中は安定したランプ電流が得られていることが分かる。
【００１８】
［比較例１］
実施例１と同様に、外管径２７．５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、発光長Ｌが８００ｍｍの発光管の内部にＨｇ、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ２を封入し、Ａｒガス圧１０Ｔｏｒｒ（約１３．３３２２Ｐａ）のメタルハライドランプに対して、チョークコイル安定器にて周波数５０Ｈｚの正弦波電圧、電流を印加させて点灯したが、アーク揺れが発生し、安定した点灯が得られなかった。
【実施例２】
【００１９】
外管径φ２７．５ｍｍ、肉厚１．６ｍｍ、発光長Ｌが１３００ｍｍの発光管の内部に、アルゴン（Ａｒ）ガス圧１０Ｔｏｒｒ（約１３．３３２２Ｐａ）の希ガス、水銀１．６８ｍｇ／ｃｃ以下、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）０．０３２ｍｇ／ｃｃ以下を封入したメタルハライドランプに対して、電子安定器にて周波数１００Ｈｚの矩形波電圧、電流を印加させて点灯したが、アーク揺れのない安定した点灯を維持することができた。図５は、図４は点灯中のランプ電流波形を示しているが、これにより、点灯中は安定したランプ電流が得られていることが分かる。
【００２０】
［比較例２］
実施例２と同様のメタルハライドランプに対して、チョークコイル安定器にて周波数５０Ｈｚの正弦波電圧、電流を印加させて点灯したが、アーク揺れが発生し、安定した点灯が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の１つの実施の形態の放電ランプ点灯装置のブロック図。
【図２】上記実施の形態における電子安定器のブロック図。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施例１の始動時無負荷ランプ電圧波形図、図３（ｂ）は実施例１の点灯直後のランプ電流波形図。
【図４】本発明の実施例１の点灯中のランプ電流波形図。
【図５】本発明の実施例２の点灯中のランプ電流波形図。
【符号の説明】
【００２２】
５２…メタルハライドランプ
５２０…発光管
５２１，５２２…電極
５２３，５２４…ソケット
５４…点灯回路
５４１…交流電源
５４２…電子安定器
【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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