JP2000357596A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御すべき電力幅を広げずにダイナミックレ
ンジを保持しながら、始動から安定点灯にかけて、始動
点灯回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力の立
上がりを好適に改善する。 【解決手段】 高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧およ
びランプ電流として、それぞれＤＣ−ＤＣコンバータ１
の出力電圧および出力電流を検出して検出信号Ｓ１４，
Ｓ１５を出力する電圧検出部１４および電流検出部１５
を有するとともに、電流検出部１５からの検出信号を利
用して、始動点灯回路２のインピーダンスに起因して検
出信号Ｓ１４に生じる成分を補正する電圧補正部１６を
有し、この電圧補正部１６により補正された検出補正信
号Ｓ１６、および検出信号Ｓ１５に応じて、出力制御信
号Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ１に出力する
制御回路１０を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタルハライドな
どの高輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）の始動および点
灯を行う放電ランプ点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メタルハライドなどの高輝度放電ランプ
は、ランプ温度が冷えていると、始動から安定点灯まで
の光出力の立上がりが遅くなるという特性を有してい
る。このため、このような高輝度放電ランプを車両用前
照ランプや液晶プロジェクタ用の光源として使用する場
合、通常、光出力の立上がりを改善するための種々の対
策が講じられる。

【０００３】例えば、特開平４−１４１９８８号公報に
は、発光促進領域から定電力制御領域への移行時に、ラ
ンプ電圧に対する放電灯への供給電力の変化率を穏やか
にする電力変化率低減手段を備え、放電灯の光束が安定
するまでに要する時間を短縮するようにした車両用放電
灯の点灯回路が開示されている。

【０００４】また、特開平９−８２４８０号公報には、
ランプ電圧をその値に応じた値に変換して出力するラン
プ電圧変換手段と、ランプ電流を検出するランプ電流検
出手段と、これら各手段の出力信号を受けてランプ電力
供給手段を制御する電力制御手段とを備え、放電灯の点
灯開始時点から種々の制御領域に順次移行してランプ供
給電力を制御する放電灯点灯装置が記載されている。

【０００５】これら公報には、ランプ電圧に対する必要
なランプ電流値が規定されており、いずれの公報に記載
の発明も、ランプ電圧−ランプ電流特性に発光促進領域
（制御領域）が定められ、ランプ電流のレベルを一時的
に増大させることにより光出力の立上がりを改善してい
る。しかしながら、これら公報に記載の方法では、ラン
プ電圧−ランプ電流の特性カーブを設定する回路が必要
となり、勢い回路が複雑になるという問題がある。

【０００６】図７は簡単な回路構成で光出力の立上がり
を改善しうる従来の放電ランプ点灯装置の構成図であ
る。ただし、図７（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ図７
（ａ）における反転演算部の入力信号、出力信号および
電力指令演算部の出力信号の各波形図である。

【０００７】図７に示す放電ランプ点灯装置は、直流電
源Ｅ、負荷としての高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２、電源電圧監視部５およ
び御回路１０PAにより構成されている。ただし、直流電
源ＥとＤＣ−ＤＣコンバータ１との間に介設されている
ＳＷ１は電源スイッチである。

【０００８】ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、バックブース
トまたはフライバック式などの回路により構成され、直
流電源Ｅの出力電圧を、これよりも低いレベルから高い
レベルの範囲内における所定（所望）レベルの直流電圧
に変換するものである。

【０００９】始動点灯回路２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
１と高輝度放電ランプＤＬとの間に介設され、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１からの直流電力を用いて高輝度放電ラン
プＤＬの始動および点灯を行うもので、図７の例では、
ＤＣ−ＤＣコンバータ１からの直流電力を交流電力に変
換して高輝度放電ランプＤＬに供給するインバータ３
と、始動時に高輝度放電ランプＤＬに高電圧を印加する
イグナイタ４とにより構成されている。

【００１０】電源電圧監視部５は、電源スイッチＳＷ１
がオンになって直流電源Ｅが投入されると、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１および制御回路１０PAの双方に対して、点
灯許可信号Ｓ５を出力して動作を開始させるものであ
る。

【００１１】制御回路１０PAは、高輝度放電ランプＤＬ
のランプ電圧およびランプ電流の検出を行い、これら検
出結果に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電力の制
御を行うもので、図７の例では、電力シフト指令発生部
１１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電圧
検出部１４、電流検出部１５、電流指令演算部１７、最
大電流制限部１８および誤差アンプ１９により構成され
ている。以下、これら各部を原理的に説明する。

【００１２】電力シフト指令発生部１１は、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１に対して、始動時には光出力の立上がりを
改善すべく高輝度放電ランプＤＬの最大出力に対応する
電力を出力させる一方、安定点灯時には高輝度放電ラン
プＤＬの定格出力に対応する電力を出力させるための基
になる電力シフト量指令信号Ｓ１１を生成するものであ
る。図７の例では、電力シフト指令発生部１１には、図
７（ｂ）に示す信号を生成すべく、電源電圧監視部５か
ら点灯許可信号Ｓ５が出力されるとオンになるスイッチ
ＳＷ１１と、このスイッチＳＷ１１を介して図略の充電
回路からの電圧Ｖref が一端に印加される他端接地の抵
抗Ｒ１１１と、この抵抗Ｒ１１１と並列接続される直列
接続の抵抗Ｒ１１２およびコンデンサＣ１１１とが具備
されているとともに、抵抗Ｒ１１２およびコンデンサＣ
１１１の接続点から出力される図７（ｂ）に示す信号を
反転させて図７（ｃ）に示す電力シフト量指令信号Ｓ１
１を得て出力する反転演算部１１１が具備されている。
ただし、電力シフト指令発生部１１は、始動直後のコン
デンサＣ１１１の両端電圧がゼロのとき、電力シフト量
指令信号Ｓ１１が最大出力を越える所定値になるように
設定される。これにより、図７（ｃ）に示すように、電
力シフト量指令信号Ｓ１１は、スイッチＳＷ１１のオン
時点から所定時間ＴＭ１だけ最大出力のレベルを超える
ことになる。

【００１３】電力指令演算部１２は、図７（ｄ）に示す
ように、電力シフト指令発生部１１からの電力シフト量
指令信号Ｓ１１に対して、高輝度放電ランプＤＬの定格
出力に対応する定格出力電力指令信号を加えて出力電力
指令信号Ｓ１２を生成して出力するものである。

【００１４】最大電力制限部１３は、電力指令演算部１
２からの出力電力指令信号Ｓ１２を高輝度放電ランプＤ
Ｌの最大出力以下に制限して（制限付き）出力電力指令
信号Ｓ１３として出力するものである。これにより、電
圧検出部１４は、高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧と
して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を検出して検
出信号Ｓ１４を出力するものである。

【００１５】電流検出部１５は、高輝度放電ランプＤＬ
のランプ電流として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電
流を電圧で検出して検出信号Ｓ１５を出力するものであ
る。

【００１６】電流指令演算部１７は、最大電力制限部１
３からの所望するランプ電力に相当する出力電力指令信
号Ｓ１３を電圧検出部１４からのランプ電圧に相当する
検出信号Ｓ１４で除算してランプ電流に相当する出力電
流指令信号Ｓ１７を得て出力するものである。

【００１７】最大電流制限部１８は、電流指令演算部１
７からの出力電流指令信号Ｓ１７を所定の最大電流のレ
ベル以下に制限して（制限付き）出力電流指令信号Ｓ１
８として出力するものである。

【００１８】誤差アンプ１９は、電流検出部１５からの
検出信号Ｓ１５と最大電流制限部１８からの基準となる
出力電流指令信号Ｓ１８とを比較して、この出力電流指
令信号Ｓ１８に対する検出信号Ｓ１５の誤差量に応じた
出力制御信号Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ１
に出力するものである。

【００１９】次に、上記構成の放電ランプ点灯装置の動
作を概説する。電源スイッチＳＷ１がオンになると、電
源電圧監視部５から点灯許可信号Ｓ５が出力され、これ
により、ＤＣ−ＤＣコンバータ１および制御回路１０PA
の双方が起動する。

【００２０】制御回路１０PAが起動、すなわちスイッチ
ＳＷ１１がオンになると、電力シフト指令発生部１１に
より電力シフト量指令信号Ｓ１１が生成されて出力され
る。この電力シフト量指令信号Ｓ１１は、電力指令演算
部１２で定格出力電力指令信号が加えられて出力電力指
令信号Ｓ１２になり、最大電力制限部１３で制限を受け
て出力電力指令信号Ｓ１３になる。

【００２１】他方、電圧検出部１４および電流検出部１
５によりＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧および出力
電流がそれぞれ高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧およ
びランプ電流として検出されて検出信号Ｓ１４，Ｓ１５
が出力される。

【００２２】これら検出信号Ｓ１４，Ｓ１５のうち、検
出信号Ｓ１４（の値）は、先の出力電力指令信号Ｓ１３
（の値）とともに電流指令演算部１７に取り込まれ、除
算処理に使用されて出力電流指令信号Ｓ１７が生成され
る。この出力電流指令信号Ｓ１７は最大電流制限部１８
で制限を受けて出力電流指令信号Ｓ１８になる。

【００２３】検出信号Ｓ１４，Ｓ１５のうち、検出信号
Ｓ１５は、出力電流指令信号Ｓ１８とともに誤差アンプ
１９に取り込まれ、出力電流指令信号Ｓ１８に対する検
出信号Ｓ１５の誤差分が増幅されて出力制御信号Ｓ１９
としてＤＣ−ＤＣコンバータ１に出力される。

【００２４】これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、
始動時点から所定時間ＴＭ１だけ最大出力に対応する電
力を出力することとなり、光出力の立上がりを改善する
ことが可能になる。なお、ランプ電圧が低い場合にはラ
ンプ電流が大きくなるが、インバータ３への入力電流、
つまり出力電流が最大出力電流以下となるように制限さ
れる。

【００２５】この後、出力電力指令信号Ｓ１３は、最大
出力以下になると（所定時間ＴＭ１の経過後）、コンデ
ンサＣ１１１の充電電圧の波形に応じた波形で低下し、
コンデンサＣ１１１の充電電圧が電圧Ｖref になった時
点で定格出力のレベルになってこのレベルで安定する。
これにより、高輝度放電ランプＤＬが安定点灯すること
になる。

【００２６】この後、電源スイッチＳＷ１がオフになる
と、コンデンサＣ１１１が抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２を介
して放電する。これにより、電源スイッチＳＷ１が再度
オンになる再点灯時には、その時点からコンデンサＣ１
１１が再度充電され、上記同様の回路動作となる。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す従来の放電ランプ点灯装置では、図８（ａ）に示す
ようなランプ電力の制御を採用することで始動時におけ
る光出力の立上がりの改善を図ることができるものの、
始動点灯回路２のインピーダンス（Ｒ２）がその改善に
悪影響を及ぼすという課題がある。すなわち、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１の出力を見ながらその出力電力を制御す
る場合、始動点灯回路２のインピーダンスが数Ω程度で
あるので、定格点灯時では問題にならないが、点灯直後
には、図８（ｂ）に示すように、ランプ・インピーダン
スＲ_DLが安定時よりかなり低くなるので、始動点灯回路
２のインピーダンスが影響し、この結果、制御回路１０
PAで設定した電力指令が高輝度放電ランプＤＬに対して
十分に生かされないことになるからである。

【００２８】なお、このような課題を解決するために、
従来では、始動点灯回路２のインピーダンスを推定し
て、適当な値の補正信号を影響のある点灯直後の電力シ
フト量指令信号または出力電力指令信号に加えるなどし
ているが、このような解決方法では、制御回路が複雑に
なったり、また、上記補正信号を加えるために制御する
電力幅が広がってダイナミックレンジが狭くなり、この
結果、ばらつきやノイズに弱くなるという別の課題が生
じる。

【００２９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、制御すべき電力幅を広げずにダイナミックレン
ジを保持しながら、始動から安定点灯にかけて、始動点
灯回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力の立上
がりを好適に改善しうる放電ランプ点灯装置を提供する
ことを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明の放電ランプ点灯装置は、高輝度
放電ランプと、直流電源と、前記直流電源の出力電圧を
所定レベルの直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記高輝度放電ランプ
との間に介設され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータからの直
流電力を用いて前記高輝度放電ランプの始動および点灯
を行う始動点灯回路と、前記高輝度放電ランプのランプ
電圧およびランプ電流として、それぞれ前記ＤＣ−ＤＣ
コンバータの出力電圧および出力電流の検出を行う電圧
検出部および電流検出部を有するとともに、前記ランプ
電流を利用して、前記始動点灯回路のインピーダンスに
起因して前記電圧検出部により検出されるランプ電圧に
生じる成分を補正する補正部を有し、この補正部により
補正されたランプ電圧および前記電流検出部により検出
されたランプ電流に応じて、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力制御を行う制御回路とを備えるのである。

【００３１】この構成では、始動点灯回路のインピーダ
ンスに起因して電圧検出部により検出されるランプ電圧
に生じる成分が補正されるので、制御すべき電力幅を広
げずにダイナミックレンジを保持しながら、始動から安
定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダンスの影響
を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善することがで
きる。

【００３２】なお、前記電流検出部は前記ランプ電流を
電圧で検出し、前記補正部は、前記電流検出部により検
出されたランプ電流を示す電圧の所定比レベルで前記成
分を補正して前記電圧検出部より検出されたランプ電圧
を下げる構成でもよい（請求項２）。この構成では、始
動点灯回路のインピーダンスに起因して電圧検出部によ
り検出されるランプ電圧に生じる成分が低減補正される
ので、制御すべき電力幅を広げずにダイナミックレンジ
を保持しながら、始動から安定点灯にかけて、始動点灯
回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力の立上が
りを好適に改善することができる。

【００３３】また、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電
圧は負電圧であり、前記補正部は抵抗により構成される
ものでもよい（請求項３）。この構成でも、制御すべき
電力幅を広げずにダイナミックレンジを保持しながら、
始動から安定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダ
ンスの影響を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善す
ることが可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態に係
る放電ランプ点灯装置の構成図で、この図を用いて以下
に第１実施形態の説明を行う。

【００３５】図１に示す放電ランプ点灯装置は、直流電
源Ｅ、電源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧
監視部５を図７に示す従来の放電ランプ点灯装置と同様
に備えているほか、その従来の放電ランプ点灯装置との
相違点としてＤＣ−ＤＣコンバータ１用の制御回路１０
を備えている。

【００３６】この制御回路１０は、図７に示す電力シフ
ト指令発生部１１、電力指令演算部１２、最大電力制限
部１３、電圧検出部１４、電流検出部１５、電流指令演
算部１７および誤差アンプ１９に加えて、電圧検出部１
４と電流指令演算部１７との間に介設される電圧補正部
１６を備えている。ただし、電流指令演算部１７は、最
大電力制限部１３からの出力電力指令信号Ｓ１３を電圧
補正部１６からの検出補正信号Ｓ１６で除算して出力電
流指令信号Ｓ１７を得て出力する。また、誤差アンプ１
９は、電流指令演算部１７からの出力電流指令信号Ｓ１
７に対する電流検出部１５からの検出信号Ｓ１５の誤差
量に応じた出力制御信号Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコ
ンバータ１に出力する。なお、制御回路１０は、図７と
同様に、最大電流制限部１８をさらに備える構成でもよ
い。

【００３７】ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ１と高輝度
放電ランプＤＬとの間のインピーダンス、つまり始動点
灯回路２のインピーダンスＲ２は、インバータ３および
イグナイタ４に加えて、ノイズフィルタ回路の部品、ソ
ケットおよびハーネスなどにより生じ、一般的に数Ω程
度になる。そして、そのインピーダンスＲ２は、上述の
如く、定格点灯時では問題にならないが、点灯直後に
は、ランプ・インピーダンスＲ_DLが安定時よりかなり低
くなるので、インピーダンスＲ２の影響を無視できなく
なり、制御回路１０で設定する電力指令が高輝度放電ラ
ンプＤＬに対して十分に生かされない課題が発生する。

【００３８】そこで、第１実施形態では、電流検出部１
５からのランプ電流としての検出信号を利用して、始動
点灯回路２のインピーダンスに起因して電圧検出部１４
により検出されるランプ電圧としての検出信号に生じる
成分（誤差成分）を補正して検出補正信号Ｓ１６を得て
出力する電圧補正部１６を設けるのである。

【００３９】次に、第１実施形態の特徴部分である制御
回路１０の動作を説明する。電力シフト指令発生部１１
のスイッチＳＷ１１がオンになると、その電力シフト指
令発生部１１により電力シフト量指令信号Ｓ１１が生成
されて出力される。この電力シフト量指令信号Ｓ１１
は、電力指令演算部１２で定格出力電力指令信号が加え
られて出力電力指令信号Ｓ１２になり、最大電力制限部
１３で制限を受けて出力電力指令信号Ｓ１３になる。

【００４０】他方、電圧検出部１４および電流検出部１
５によりＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧および出力
電流がそれぞれ高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧およ
びランプ電流として検出されて検出信号Ｓ１４，Ｓ１５
が出力される。

【００４１】これら検出信号Ｓ１４，Ｓ１５のうち、検
出信号Ｓ１４は、電圧補正部１６で始動点灯回路２のイ
ンピーダンスに起因して生じる成分が補正され検出補正
信号Ｓ１６として出力される。この検出補正信号Ｓ１６
は、出力電力指令信号Ｓ１３とともに電流指令演算部１
７に取り込まれ、除算処理に使用されて出力電流指令信
号Ｓ１７が生成される。

【００４２】検出信号Ｓ１４，Ｓ１５のうち、検出信号
Ｓ１５は、出力電流指令信号Ｓ１７とともに誤差アンプ
１９に取り込まれ、出力電流指令信号Ｓ１７に対する検
出信号Ｓ１５の誤差分が増幅されて出力制御信号Ｓ１９
としてＤＣ−ＤＣコンバータ１に出力される。なお、こ
の後の動作は図７に示す従来の放電ランプ点灯装置と同
様である。

【００４３】以上により、ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、
始動時点から所定時間だけ最大出力に対応する電力を出
力することとなり、光出力の立上がりを改善することが
可能になる。また、検出信号Ｓ１４における始動点灯回
路２のインピーダンスに起因して生じる成分が補正され
るので、制御回路１０で設定する電力指令が高輝度放電
ランプＤＬに対して十分に生かされることになる。この
結果、簡単な回路構成で、制御すべき電力幅を広げずに
ダイナミックレンジを保持しながら、始動から安定点灯
にかけて、始動点灯回路のインピーダンスの影響を抑制
し、光出力の立上がりを好適に改善することが可能にな
る。また、定格出力の調整を電流指令演算部１７で行う
ことによって、電流指令演算部１７や出力電力指令など
のずれやばらつきを修正することができ、電力制御の精
度を向上させることが可能となる。

【００４４】図２は本発明の第２実施形態に係る放電ラ
ンプ点灯装置における電圧補正部などを示す図で、この
図を用いて以下に第２実施形態の説明を行う。

【００４５】本放電ランプ点灯装置は、直流電源Ｅ、電
源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧監視部５
を第１実施形態と同様に備えるほか、第１実施形態との
相違点として制御回路２０を備えている。

【００４６】この制御回路２０は、電力シフト指令発生
部１１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電
圧検出部１４、電流検出部１５、電流指令演算部１７お
よび誤差アンプ１９を第１実施形態と同様に備えるとと
もに、第２実施形態の特徴として電圧補正部２６を備え
ている。ただし、電流指令演算部１７は、最大電力制限
部１３からの出力電力指令信号Ｓ１３を電圧補正部２６
からの検出補正信号Ｓ２６で除算して出力電流指令信号
Ｓ１７を得て出力する。

【００４７】電圧補正部２６は、電流検出部１５からの
ランプ電流としての検出信号Ｓ１５を利用して、始動点
灯回路２のインピーダンスに起因して電圧検出部１４に
より検出されるランプ電圧としての検出信号Ｓ１４に生
じる成分を補正して検出補正信号Ｓ２６を得て出力する
ものである。図２の例では、検出信号Ｓ１５をｋ倍して
出力する乗算器２６１と、電圧検出部１４の検出信号Ｓ
１４から乗算器２６１の出力信号を減算して検出補正信
号Ｓ２６を得て出力する減算器２６２とにより構成され
ている。

【００４８】ここで、乗算器２６１の倍率ｋは、乗算器
２６１の出力信号が始動点灯回路２のインピーダンスに
起因して検出信号Ｓ１４に生じる成分のレベルに等しく
なるように設定される。

【００４９】これにより、電圧検出部１４の検出信号Ｓ
１４は、減算器２６２で始動点灯回路２のインピーダン
スに起因して生じる成分が減算により除去（または低
減：以下同様）されることになるので、その成分除去に
より得られる検出補正信号Ｓ２６を電流指令演算部１７
に入力すれば、制御すべき電力幅を広げずにダイナミッ
クレンジを保持しながら、始動から安定点灯にかけて、
始動点灯回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力
の立上がりを好適に改善することが可能になる。

【００５０】図３は本発明の第３実施形態に係る放電ラ
ンプ点灯装置における電圧検出部、電流検出部および電
圧補正部などを示す図で、この図を用いて以下に第３実
施形態の説明を行う。

【００５１】本放電ランプ点灯装置は、直流電源Ｅ、電
源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧監視部５
を第１実施形態と同様に備えるほか、第１実施形態との
相違点として制御回路３０を備えている。ただし、ＤＣ
−ＤＣコンバータ１の出力電圧は負電圧となる。つま
り、図１と同様に出力端子Ｔ２が接地されるＤＣ−ＤＣ
コンバータ１のもう一方の出力端子Ｔ１が負電位になる
のである。

【００５２】制御回路３０は、電力シフト指令発生部１
１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電流指
令演算部１７および誤差アンプ１９を第１実施形態と同
様に備えるとともに、第３実施形態の特徴として、電圧
検出部３４、電流検出部３５および電圧補正部３６を備
えている。ただし、電流指令演算部１７は、最大電力制
限部１３からの出力電力指令信号Ｓ１３を電圧検出部３
４からの検出補正信号Ｓ３４で除算して出力電流指令信
号Ｓ１７を得て出力する。また、誤差アンプ１９は、電
流指令演算部１７からの出力電流指令信号Ｓ１７に対す
る電流検出部３５からの検出信号Ｓ３５の誤差量に応じ
た出力制御信号Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ
１に出力する。

【００５３】電圧検出部３４は、反転増幅器を構成する
抵抗Ｒ３４１，Ｒ３４２および例えばオペアンプ３４１
により成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧とし
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を検出して検出
補正信号Ｓ３４を出力するものである。ただし、上記反
転増幅器の入力端子となる抵抗Ｒ３４１の一端は、ＤＣ
−ＤＣコンバータ１の出力端子Ｔ１に接続されている。

【００５４】電流検出部３５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
１の出力端子Ｔ２が接続されるグランドと始動点灯回路
２との間に介設される抵抗Ｒ３５１と、反転増幅器を構
成する抵抗Ｒ３５２，Ｒ３５３および例えばオペアンプ
３５１とにより成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ電
流として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流を電圧で
検出して検出信号Ｓ３５を出力するものである。ただ
し、電流検出部３５の反転増幅器の入力端子となる抵抗
Ｒ３５２の一端は、抵抗Ｒ３５１と始動点灯回路２との
間の接続点に接続される。

【００５５】電圧補正部３６は、電流検出部３５からの
ランプ電流としての検出信号Ｓ３５を利用して、始動点
灯回路２のインピーダンスに起因して電圧検出部３４に
より検出されるランプ電圧としての検出信号に生じる成
分を補正するものである。図３の例では、電圧補正部３
６は、オペアンプ３４１の反転入力端子とオペアンプ３
５１の出力端子との間に接続される抵抗Ｒ３６により構
成されている。

【００５６】このように抵抗Ｒ３６を接続することによ
り、電圧検出部３４の反転増幅器の反転入力端子に電流
が流れるので、抵抗Ｒ３４２に流れる電流が減少するこ
とになる。つまり、検出信号Ｓ３５、始動点灯回路２の
インピーダンスＲ２および抵抗Ｒ３４１によって、オペ
アンプ３４１の出力レベルが降下する。そこで、その降
下幅が始動点灯回路２のインピーダンスに起因して電圧
検出部３４により検出されるランプ電圧としての検出信
号に生じる成分に相当するように、始動点灯回路２のイ
ンピーダンスＲ２および抵抗Ｒ３４１を考慮して抵抗Ｒ
３６の値を決定すれば、その検出信号から上記成分を除
去して検出補正信号Ｓ３４を得ることができる。

【００５７】これにより、この検出補正信号Ｓ３４を電
流指令演算部１７に入力すれば、制御すべき電力幅を広
げずにダイナミックレンジを保持しながら、始動から安
定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダンスの影響
を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善することが可
能になる。

【００５８】また、抵抗Ｒ３５１をオペアンプ３５１側
近傍に配置したり、オペアンプ３５１などが実装される
小基板に配置することにより、抵抗Ｒ３５１とオペアン
プ３５１との間の配線距離が短くなり、ノイズによる影
響を抑制することができ、電力制御の精度を向上させる
ことが可能となる。

【００５９】図４は本発明の第４実施形態に係る放電ラ
ンプ点灯装置における電圧検出部、電流検出部および電
圧補正部などを示す図で、この図を用いて以下に第４実
施形態の説明を行う。

【００６０】本放電ランプ点灯装置は、直流電源Ｅ、電
源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧監視部５
を第３実施形態と同様に備えるほか、第３実施形態との
相違点として制御回路４０を備えている。

【００６１】この制御回路４０は、電力シフト指令発生
部１１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電
圧検出部３４、電圧補正部３６、電流指令演算部１７お
よび誤差アンプ１９を第３実施形態と同様に備えるとと
もに、第４実施形態の特徴として電流検出部４５を備え
ている。ただし、誤差アンプ１９は、電流指令演算部１
７からの出力電流指令信号Ｓ１７に対する電流検出部４
５からの検出信号Ｓ４５の誤差量に応じた出力制御信号
Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ１に出力する。

【００６２】電流検出部４５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
１の出力端子Ｔ２が接続されるグランドとその出力端子
Ｔ２との間に介設される抵抗Ｒ４５１と、増幅器を構成
する抵抗Ｒ４５２，Ｒ４５３および例えばオペアンプ４
５１とにより成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ電流
として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流を電圧で検
出して検出信号Ｓ４５を出力するものである。すなわ
ち、第４実施形態では、抵抗Ｒ４５１の介設位置とその
検出ポイントにより検出対象の極性が第３実施形態とは
逆になるので、反転増幅器ではなく増幅器が電流検出部
４５に具備されるのである。

【００６３】したがって、電圧検出部３４および電圧補
正部３６による作用は第３実施形態と全く同様となり、
これにより、制御すべき電力幅を広げずにダイナミック
レンジを保持しながら、始動から安定点灯にかけて、始
動点灯回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力の
立上がりを好適に改善することが可能になる。

【００６４】図５は本発明の第５実施形態に係る放電ラ
ンプ点灯装置における電圧検出部、電流検出部および電
圧補正部などを示す図で、この図を用いて以下に第５実
施形態の説明を行う。

【００６５】本放電ランプ点灯装置は、直流電源Ｅ、電
源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧監視部５
を第１実施形態と同様に備えるほか、第１実施形態との
相違点として制御回路５０を備えている。ただし、ＤＣ
−ＤＣコンバータ１の出力電圧は第１実施形態と同様に
正電圧である。つまり、図１と同様に出力端子Ｔ２が接
地されるＤＣ−ＤＣコンバータ１のもう一方の出力端子
Ｔ１が正電位になるのである。

【００６６】制御回路５０は、電力シフト指令発生部１
１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電流指
令演算部１７および誤差アンプ１９を第１実施形態と同
様に備えるとともに、第５実施形態の特徴として、電圧
検出部５４、電流検出部５５および電圧補正部５６を備
えている。ただし、電流指令演算部１７は、最大電力制
限部１３からの出力電力指令信号Ｓ１３を電圧検出部５
４からの検出補正信号Ｓ５４で除算して出力電流指令信
号Ｓ１７を得て出力する。また、誤差アンプ１９は、電
流指令演算部１７からの出力電流指令信号Ｓ１７に対す
る電流検出部５５からの検出信号Ｓ５５の誤差量に応じ
た出力制御信号Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ
１に出力する。

【００６７】電圧検出部５４は、増幅器を構成する抵抗
Ｒ５４１，Ｒ５４２および例えばオペアンプ５４１によ
り成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ電圧として、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１の出力電圧を検出して検出補正信
号Ｓ５４を出力するものである。ただし、上記増幅器の
入力端子となる抵抗Ｒ５４１の一端は、ＤＣ−ＤＣコン
バータ１の出力端子Ｔ１に接続されている。

【００６８】電流検出部５５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
１の出力端子Ｔ２が接続されるグランドとその出力端子
Ｔ２との間に介設される抵抗Ｒ４５１と、反転増幅器を
構成する抵抗Ｒ３５２，Ｒ３５３および例えばオペアン
プ３５１とにより成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ
電流として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流を電圧
で検出して検出信号Ｓ５５を出力するものである。ただ
し、電流検出部５５の反転増幅器の入力端子となる抵抗
Ｒ３５２の一端は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力端子
Ｔ２に接続される。

【００６９】電圧補正部５６は、電流検出部５５からの
ランプ電流としての検出信号Ｓ５５を利用して、始動点
灯回路２のインピーダンスに起因して電圧検出部５４に
より検出されるランプ電圧としての検出信号に生じる成
分を補正するものである。図５の例では、電圧補正部５
６は、抵抗Ｒ５６１と、カレントミラー回路構成のトラ
ンジスタＱ５６１，Ｑ５６２とにより成っている。

【００７０】このように電圧補正部５６を構成すること
により、電圧検出部５４の増幅器の入力端子に電流が流
れるので、抵抗Ｒ５４２に流れる電流が減少してオペア
ンプ５４１の出力レベルが降下する。したがって、第３
実施形態と同様に、その降下幅が始動点灯回路２のイン
ピーダンスに起因して生じる成分に相当するように、イ
ンピーダンスＲ２および抵抗Ｒ５４１，Ｒ５４２を考慮
して抵抗Ｒ５６１の値を決定すれば、上記成分が除去さ
れた検出補正信号Ｓ５４を得ることができる。

【００７１】これにより、この検出補正信号Ｓ５４を電
流指令演算部１７に入力すれば、制御すべき電力幅を広
げずにダイナミックレンジを保持しながら、始動から安
定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダンスの影響
を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善することが可
能になる。

【００７２】図６は本発明の第６実施形態に係る放電ラ
ンプ点灯装置における電圧検出部、電流検出部および電
圧補正部などを示す図で、この図を用いて以下に第６実
施形態の説明を行う。

【００７３】本放電ランプ点灯装置は、直流電源Ｅ、電
源スイッチＳＷ１、高輝度放電ランプＤＬ、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１、始動点灯回路２および電源電圧監視部５
を第５実施形態と同様に備えるほか、第５実施形態との
相違点として制御回路６０を備えている。

【００７４】この制御回路６０は、電力シフト指令発生
部１１、電力指令演算部１２、最大電力制限部１３、電
圧検出部５４、電圧補正部５６、電流指令演算部１７お
よび誤差アンプ１９を第５実施形態と同様に備えるとと
もに、第６実施形態の特徴として電流検出部６５を備え
ている。ただし、誤差アンプ１９は、電流指令演算部１
７からの出力電流指令信号Ｓ１７に対する電流検出部６
５からの検出信号Ｓ６５の誤差量に応じた出力制御信号
Ｓ１９を生成してＤＣ−ＤＣコンバータ１に出力する。

【００７５】電流検出部６５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ
１の出力端子Ｔ２が接続されるグランドと始動点灯回路
２との間に介設される抵抗Ｒ３５１と、増幅器を構成す
る抵抗Ｒ４５２，Ｒ４５３および例えばオペアンプ４５
１とにより成り、高輝度放電ランプＤＬのランプ電流と
して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１の出力電流を電圧で検出
して検出信号Ｓ６５を出力するものである。すなわち、
第６実施形態では、抵抗Ｒ３５１の介設位置とその検出
ポイントにより検出対象の極性が第５実施形態とは逆に
なるので、反転増幅器ではなく増幅器が電流検出部６５
に具備されるのである。

【００７６】したがって、電圧検出部５４および電圧補
正部５６による作用は第５実施形態と全く同様となり、
これにより、制御すべき電力幅を広げずにダイナミック
レンジを保持しながら、始動から安定点灯にかけて、始
動点灯回路のインピーダンスの影響を抑制し、光出力の
立上がりを好適に改善することが可能になる。

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、高輝度放
電ランプと、直流電源と、前記直流電源の出力電圧を所
定レベルの直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ
と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記高輝度放電ランプ
との間に介設され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータからの直
流電力を用いて前記高輝度放電ランプの始動および点灯
を行う始動点灯回路と、前記高輝度放電ランプのランプ
電圧およびランプ電流として、それぞれ前記ＤＣ−ＤＣ
コンバータの出力電圧および出力電流の検出を行う電圧
検出部および電流検出部を有するとともに、前記ランプ
電流を利用して、前記始動点灯回路のインピーダンスに
起因して前記電圧検出部により検出されるランプ電圧に
生じる成分を補正する補正部を有し、この補正部により
補正されたランプ電圧および前記電流検出部により検出
されたランプ電流に応じて、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力制御を行う制御回路とを備えるので、制御すべき
電力幅を広げずにダイナミックレンジを保持しながら、
始動から安定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダ
ンスの影響を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善す
ることができる。

【００７８】請求項２記載の発明によれば、前記電流検
出部は前記ランプ電流を電圧で検出し、前記補正部は、
前記電流検出部により検出されたランプ電流を示す電圧
の所定比レベルで前記成分を補正して前記電圧検出部よ
り検出されたランプ電圧を下げるので、制御すべき電力
幅を広げずにダイナミックレンジを保持しながら、始動
から安定点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダンス
の影響を抑制し、光出力の立上がりを好適に改善するこ
とができる。

【００７９】請求項３記載の発明によれば、前記ＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧は負電圧であり、前記補正部
は抵抗により構成されるので、制御すべき電力幅を広げ
ずにダイナミックレンジを保持しながら、始動から安定
点灯にかけて、始動点灯回路のインピーダンスの影響を
抑制し、光出力の立上がりを好適に改善することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る放電ランプ点灯装
置の構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る放電ランプ点灯装
置における電圧補正部などを示す図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る放電ランプ点灯装
置における電圧検出部、電流検出部および電圧補正部な
どを示す図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る放電ランプ点灯装
置における電圧検出部、電流検出部および電圧補正部な
どを示す図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係る放電ランプ点灯装
置における電圧検出部、電流検出部および電圧補正部な
どを示す図ある。

【図６】本発明の第６実施形態に係る放電ランプ点灯装
置における電圧検出部、電流検出部および電圧補正部な
どを示す図である。

【図７】簡単な回路構成で光出力の立上がりを改善しう
る従来の放電ランプ点灯装置の構成図である。

【図８】図７に示す放電ランプ点灯装置のランプ電力制
御およびランプ・インピーダンスの変動の様子を示す図
である。

【符号の説明】

Ｅ 直流電源 ＳＷ１ 電源スイッチ ＤＬ 高輝度放電ランプ １ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２ 始動点灯回路 ３ インバータ ４ イグナイタ ５ 電源電圧監視部 １０，２０，３０，４０，５０，６０ 制御回路 １１ 電力シフト指令発生部 １２ 電力指令演算部 １３ 最大電力制限部 １４，３４，５４ 電圧検出部 １５，３５，４５，５５，６５ 電流検出部 １６，２６，３６，５６ 電圧補正部 １７ 電流指令演算部 １９ 誤差アンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 俊朗 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA13 BA05 DD06 EB05 EB07 GB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高輝度放電ランプと、 直流電源と、 前記直流電源の出力電圧を所定レベルの直流電圧に変換
   するＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータと前記高輝度放電ランプとの
   間に介設され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータからの直流電
   力を用いて前記高輝度放電ランプの始動および点灯を行
   う始動点灯回路と、 前記高輝度放電ランプのランプ電圧およびランプ電流と
   して、それぞれ前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧お
   よび出力電流の検出を行う電圧検出部および電流検出部
   を有するとともに、前記ランプ電流を利用して、前記始
   動点灯回路のインピーダンスに起因して前記電圧検出部
   により検出されるランプ電圧に生じる成分を補正する補
   正部を有し、この補正部により補正されたランプ電圧お
   よび前記電流検出部により検出されたランプ電流に応じ
   て、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力制御を行う制御回
   路とを備える放電ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】 前記電流検出部は前記ランプ電流を電圧
   で検出し、 前記補正部は、前記電流検出部により検出されたランプ
   電流を示す電圧の所定比レベルで前記成分を補正して前
   記電圧検出部より検出されたランプ電圧を下げる請求項
   １記載の放電ランプ点灯装置。
3. 【請求項３】 前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧は
   負電圧であり、前記補正部は抵抗により構成される請求
   項１記載の放電ランプ点灯装置。