JP3460268B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ等の高輝度放電ランプの点灯装置に関
し、特にその起動時のランプ電流を規制するようにした
点灯装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for high-intensity discharge lamps such as high-pressure mercury lamps and metal halide lamps, and more particularly to a lighting device for regulating the lamp current at the time of starting.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばオーバーヘッドプロジェクタ、液
晶プロジェクタ等の光学電子機器の光源に用いられる高
圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度放電ラ
ンプの点灯装置においては、一般に、次のような起動制
御が行われる。即ち、まず放電ランプに高圧トリガ電圧
を印加してブレークダウンを起こさせ、次いで直流電流
を所定期間ランプに流してその電極を暖め、その後、交
流電流による駆動に切り替える。この方式は矩形波点灯
方式と呼ばれている。起動制御が終わってアークが安定
すると、その後は、定電力制御が行われる。2. Description of the Related Art In a lighting device for a high-intensity discharge lamp such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp used as a light source for an optical electronic device such as an overhead projector or a liquid crystal projector, the following starting control is generally performed. . That is, first, a high voltage trigger voltage is applied to the discharge lamp to cause breakdown, and then a direct current is passed through the lamp for a predetermined period to warm its electrodes, and thereafter driving is switched to alternating current. This method is called a rectangular wave lighting method. When the start control ends and the arc stabilizes, constant power control is performed thereafter.
【0003】この起動制御において、ランプ電流は、あ
らかじめ定めた1つの制限値以下となるように制御され
る。図5はこの従来技術によって制御される起動電流特
性を示しており、起動時の直流電流及び交流電流は、コ
ールドスタート(放電ランプの温度が低くガス蒸気圧が
低い状態での始動)時、ホットスタート(放電ランプの
温度が高くガス蒸気圧が高い状態での再始動)時にかか
わらず一定の制限値以下に制御される。In this start-up control, the lamp current is controlled so as to be equal to or less than one preset limit value. FIG. 5 shows the starting current characteristics controlled by this conventional technique. The direct current and the alternating current at the time of starting are hot at the time of cold start (starting in the state where the temperature of the discharge lamp is low and the gas vapor pressure is low). Regardless of the time of start (restart in a state where the temperature of the discharge lamp is high and the gas vapor pressure is high), it is controlled below a certain limit value.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したごとき従来の
起動制御技術によると、コールドスタート時は問題ない
が、ホットスタート時に放電ランプに印加される電力が
許容値を越えてしまう恐れがある。即ち、ホットスター
ト時はランプ電圧が上昇しているため、コールドスター
ト時に適切な電流制限値で起動電流を制御するとランプ
電圧×ランプ電流で与えられるランプ電力が過大となっ
てしまう。例えば、定格電力が575Wのメタルハライ
ドランプを起動させる際に、電流制限値を12Aとする
と、
コールドスタート時 約40V×12A= 48
0W
ホットスタート時 最大110V×12A=132
0W
となり、ホットスタート時は定格電力の2倍以上の電力
が印加されてしまうこととなる。According to the conventional starting control technique as described above, there is no problem at the cold start, but the electric power applied to the discharge lamp at the hot start may exceed the allowable value. That is, since the lamp voltage rises at the time of hot start, if the starting current is controlled at an appropriate current limit value at the time of cold start, the lamp power given by lamp voltage × lamp current becomes excessive. For example, when activating a metal halide lamp with a rated power of 575 W, if the current limit value is set to 12 A, at cold start, about 40 V × 12 A = 48
0W Maximum 110V × 12A = 132 at hot start
The power becomes 0 W, and at the time of hot start, twice or more of the rated power will be applied.
【0005】許容値を越える電力が印加されると、放電
ランプの破裂もしくは電極溶融が生じて放電ランプの寿
命を著しく損ねる恐れがある。さらに、点灯装置に過大
な電力が入るために、その点灯回路自体に損傷が生じて
信頼性が低下したり、点灯装置に対する電源系統に挿入
されたブレーカ、ヒューズ等が誤って作動してしまう恐
れもある。特に、光学電子機器においては、電源のオン
・オフを繰り返すことが多いのでホットスタートの機会
が多くなり、上述したような問題が生じ易い。また、こ
のような問題発生を避けるために、消灯後のある一定時
間(ランプが冷えるまで)は電源がオンしないようにす
る等してホットスタートを禁止する保護回路を付加する
必要があった。If electric power exceeding the allowable value is applied, the discharge lamp may burst or the electrodes may melt and the life of the discharge lamp may be significantly impaired. Furthermore, since excessive power is supplied to the lighting device, the lighting circuit itself may be damaged and reliability may be reduced, or a breaker, a fuse, etc. inserted in the power supply system for the lighting device may be accidentally activated. There is also. In particular, in an optical electronic device, since the power source is often turned on and off repeatedly, there are many opportunities for hot start, and the problems described above are likely to occur. Further, in order to avoid such a problem, it is necessary to add a protection circuit for prohibiting hot start, for example, by not turning on the power supply for a certain period after the light is turned off (until the lamp is cooled).
【0006】なお、電流制限値をホットスタート時にも
過電力とならないような小さな値に設定することも考え
られるが、このような値に設定するとコールドスタート
時の光束の立ち上がり即ち起動時間が長くなったり最悪
の場合にランプが立ち消えするという不都合の発生する
恐れがある。Although it is conceivable to set the current limit value to a small value that does not result in overpower even during hot start, setting such a value increases the rise time of the luminous flux at cold start, that is, the starting time. Or, in the worst case, there is a risk that the lamp may go out.
【0007】従って本発明は、コールドスタート時の起
動特性を悪化させることなくホットスタート時の過電力
入力を防止することができる放電ランプ点灯装置を提供
するものである。Accordingly, the present invention provides a discharge lamp lighting device capable of preventing overpower input at the time of hot start without deteriorating the starting characteristic at the time of cold start.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、放電ラ
ンプに供給される電流を調整する電流調整手段と、ラン
プ電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段によっ
て検出された点灯直後のランプ電圧が放電ランプの最大
許容電流値と放電ランプの定格電力とによって規定され
る電圧値以上の場合はホットスタート時、未満の場合は
コールドスタート時とそれぞれ判別するように構成され
ており、ホットスタート時においても放電ランプに入力
される電力がその定格電力以下となる所定のランプ電流
に電流制限値を初期設定しておき、コールドスタート時
であると判別した場合は電流制限値を放電ランプの最大
許容電流値に設定し、この電流制限値と電圧検出手段に
よって検出されたランプ電圧により決まる電力が、放電
ランプの定格電力となるまで電流制限値にて制御する制
御手段とを備えた放電ランプ点灯装置が提供される。According to the present invention, current adjusting means for adjusting the current supplied to the discharge lamp, voltage detecting means for detecting the lamp voltage, and immediately after lighting detected by the voltage detecting means. The lamp voltage is the maximum of the discharge lamp
It is specified by the allowable current value and the rated power of the discharge lamp.
If the voltage value exceeds the
It is configured to discriminate between cold start and each
Input to the discharge lamp even during hot start
The specified lamp current at which the generated power is below its rated power
The current limit value is initially set to
If it is determined that the current limit value is the maximum of the discharge lamp
Set the allowable current value, and set this current limit value and voltage detection means.
Therefore, the power determined by the detected lamp voltage
There is provided a discharge lamp lighting device, comprising: a control unit that controls a current limit value until the lamp reaches a rated power .
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【0012】[0012]
【0013】制御手段は、本発明の他の実施態様によれ
ば、点灯直後のランプ電圧が放電ランプの最大許容電流
値と放電ランプの定格電力とによって規定される電圧値
以上であって所定範囲の電圧であると判別した場合は、
電流制限値を放電ランプの最大許容電流値と初期設定値
との間の所定電流値に設定するように構成されている。According to another embodiment of the present invention, the control means is such that the lamp voltage immediately after lighting is the maximum allowable current of the discharge lamp.
Voltage value specified by the value and the rated power of the discharge lamp
When it is determined that the voltage is within the predetermined range ,
The current limit value is set to a predetermined current value between the maximum allowable current value of the discharge lamp and the initial setting value.
【0014】[0014]
【作用】点灯直後に電圧検出手段によって検出されたラ
ンプ電圧に応じて電流制限値が変化せしめられる。これ
により、コールドスタート時及びホットスタート時にそ
れぞれ適切な電流制限値が設定可能となり、起動時のラ
ンプ電流がこの設定された電流制限値以下に制御され
る。その結果、放電ランプの定格電力を決してオーバー
させることなくかつ最大電流を流すように制御すること
が可能となるので、コールドスタート時の起動特性を悪
化させることなくホットスタート時に過電力が入力され
るのを効果的に防止することができる。The current limit value is changed immediately after lighting according to the lamp voltage detected by the voltage detecting means. As a result, it is possible to set appropriate current limit values for cold start and hot start, and the lamp current at startup is controlled to be equal to or less than the set current limit value. As a result, the rated power of the discharge lamp is never exceeded.
Control so that maximum current flows without
Therefore, it is possible to effectively prevent input of overpower at the time of hot start without deteriorating the starting characteristic at the time of cold start.
【0015】[0015]
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0016】図2は本発明の一実施例としてオーバーヘ
ッドプロジェクタ、液晶プロジェクタ等の光学電子機器
用放電ランプ点灯装置の構成を概略的に示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing the structure of a discharge lamp lighting device for optical electronic equipment such as an overhead projector and a liquid crystal projector as an embodiment of the present invention.
【0017】同図において、20は直流電源、21はこ
の直流電源20に接続された昇圧型又は降圧型のDC−
DCコンバータからなるチョッパ回路(本発明の電流調
整手段に対応している)である。チョッパ回路21は、
その駆動・制御回路22からの指示に応じて出力電流又
は出力電力が可変制御されるように構成されており、そ
の出力にはインバータ回路23が接続されている。イン
バータ回路23は、駆動回路24の指示に応じて直流出
力又は交流出力(例えば約250HZ)を選択的に発生
するように構成されており、その出力には高圧水銀ラン
プ、メタルハライドランプ等の高輝度放電ランプ25と
高圧トリガ発生用のトランス26の2次巻線とが直列に
接続されている。トランス26の1次巻線は、高圧トリ
ガ駆動回路27の出力に接続されている。In the figure, 20 is a DC power supply, and 21 is a step-up or step-down DC- connected to the DC power supply 20.
It is a chopper circuit (corresponding to the current adjusting means of the present invention) including a DC converter. The chopper circuit 21 is
The output current or output power is variably controlled according to an instruction from the drive / control circuit 22, and an inverter circuit 23 is connected to the output. The inverter circuit 23 is configured to selectively generate a DC output or an AC output (for example, about 250 HZ) in accordance with an instruction from the drive circuit 24, and the output has a high brightness such as a high pressure mercury lamp or a metal halide lamp. The discharge lamp 25 and a secondary winding of a transformer 26 for generating a high voltage trigger are connected in series. The primary winding of the transformer 26 is connected to the output of the high voltage trigger drive circuit 27.
【0018】駆動・制御回路22、駆動回路24及び高
圧トリガ駆動回路27は、マイクロコンピュータから主
として構成される制御回路28(本発明の制御手段に対
応している)に接続されており、この制御回路28から
の指示に従って動作するように構成されている。制御回
路28には、さらに、インバータ回路23内に設けられ
ているランプ電圧・電流検出回路29(本発明の電圧検
出手段に対応している)が接続されており、その検出し
たランプ電圧及びランプ電流が制御回路28に入力され
る。補助電源回路30は、制御回路28等に対してより
安定した電源供給を行うための小型のDC−DCコンバ
ータである。The drive / control circuit 22, the drive circuit 24, and the high-voltage trigger drive circuit 27 are connected to a control circuit 28 (corresponding to the control means of the present invention) mainly composed of a microcomputer. It is configured to operate according to an instruction from the circuit 28. A lamp voltage / current detection circuit 29 (corresponding to the voltage detection means of the present invention) provided in the inverter circuit 23 is further connected to the control circuit 28, and the detected lamp voltage and lamp are detected. The current is input to the control circuit 28. The auxiliary power supply circuit 30 is a small DC-DC converter for more stable power supply to the control circuit 28 and the like.
【0019】図1は制御回路28におけるマイクロコン
ピュータの制御プログラムの一部を概略的に示すフロー
チャートであり、以下同図を用いて本実施例の動作を説
明する。FIG. 1 is a flow chart schematically showing a part of the control program of the microcomputer in the control circuit 28, and the operation of this embodiment will be described below with reference to the same figure.
【0020】図示しない点灯スイッチをオンとすること
により、制御回路28のマイクロコンピュータは動作を
開始し、駆動・制御回路22及び駆動回路24へ制御信
号を送る。これによりチョッパ回路21からは直流定電
圧、例えばDC300Vの1次電圧が出力され、インバ
ータ回路23はDC−AC変換することなくこれを直流
のまま放電ランプ25に印加する。この状態において、
放電ランプ25にはタウンゼント電流が流れる。When a lighting switch (not shown) is turned on, the microcomputer of the control circuit 28 starts its operation and sends a control signal to the drive / control circuit 22 and the drive circuit 24. As a result, a constant DC voltage, for example, a primary voltage of DC300V is output from the chopper circuit 21, and the inverter circuit 23 applies this DC as it is to the discharge lamp 25 without DC-AC conversion. In this state,
Townsend current flows through the discharge lamp 25.
【0021】次いで(場合によっては上述した1次電圧
発生ステップの前に)、起動制御におけるランプ電流の
電流制限値Ilim を初期設定する(ステップS1)。こ
の設定は、電流制限値Ilim を、ホットスタート時にお
いても放電ランプ25に入力される電力が過電力となら
ずその最大許容電力以下となるような値I1 とするもの
である。即ち、このステップS1では、Ilimt←I1 の
処理が行われる。これによって、マイクロコンピュータ
からは、チョッパ回路21の出力電流の上限値をIlimt
(=I1 )とせよとの命令がその駆動・制御回路22へ
出されることとなる。Next (in some cases, before the above-mentioned primary voltage generation step), the current limit value I lim of the lamp current in the start control is initialized (step S1). In this setting, the current limit value I lim is set to a value I 1 such that the electric power input to the discharge lamp 25 does not become overpower and is less than or equal to the maximum allowable power even during hot start. That is, in this step S1, the process of I limt ← I 1 is performed. As a result, the microcomputer sets the upper limit value of the output current of the chopper circuit 21 to I limt.
An instruction to (= I 1 ) is issued to the drive / control circuit 22.
【0022】次いで、マイクロコンピュータは高圧トリ
ガ駆動回路27に対して指示を出してトリガパルスを出
力させ(ステップS2)、トランス26の2次側に例え
ば15KVの高圧トリガ電圧を発生させる。これによ
り、放電ランプ25内にブレークダウン(絶縁破壊)が
起きてグロー放電が生じ、これがアーク放電に遷移して
行くことによって点灯が行われる。Next, the microcomputer gives an instruction to the high voltage trigger driving circuit 27 to output a trigger pulse (step S2), and generates a high voltage trigger voltage of, for example, 15 KV on the secondary side of the transformer 26. As a result, breakdown (dielectric breakdown) occurs in the discharge lamp 25 to generate glow discharge, which is turned on by transitioning to arc discharge.
【0023】マイクロコンピュータは、次に、アーク放
電が発生してランプ電流が流れ始めたかどうかをランプ
電圧・電流検出回路29の出力から判別し(ステップS
3)、所定値以上のランプ電流を検出した場合はランプ
が点灯したとして次のステップS4へ進む。所定値以上
のランプ電流が検出されなかった場合は、ランプが点灯
されなかったとしてステップS2へ戻り、再び高圧トリ
ガ電圧を発生させる。The microcomputer then determines from the output of the lamp voltage / current detection circuit 29 whether or not arc discharge has occurred and the lamp current has started to flow (step S
3) If a lamp current equal to or higher than a predetermined value is detected, it is determined that the lamp is turned on and the process proceeds to the next step S4. If the lamp current equal to or higher than the predetermined value is not detected, it is determined that the lamp is not turned on and the process returns to step S2 to generate the high voltage trigger voltage again.
【0024】点灯した場合は、ランプ電圧・電流検出回
路29の出力から点灯直後のランプ電圧を取り込み、そ
の点灯直後のランプ電圧Vに基づいてホットスタートで
あるかコールドスタートであるかを判別する(ステップ
S4)。この判別は、I2 ×V≧Pであるか否か(又は
V≧P/I2 であるか否か)によって判別される。ここ
で、I2 は放電ランプ25の最大許容電流値であり、P
は放電ランプ25の定格電力である。I2 ×V≧Pの場
合はホットスタートであると、I2 ×V<Pの場合はコ
ールドスタートであるとそれぞれ判別する。When the lamp is lit, the lamp voltage immediately after lighting is taken in from the output of the lamp voltage / current detection circuit 29, and it is determined whether it is a hot start or a cold start based on the lamp voltage V immediately after lighting ( Step S4). This determination is made based on whether or not I 2 × V ≧ P (or whether or not V ≧ P / I 2 ). Here, I 2 is the maximum allowable current value of the discharge lamp 25, and P
Is the rated power of the discharge lamp 25. When I 2 × V ≧ P, it is determined that the hot start is performed, and when I 2 × V <P, the cold start is determined.
【0025】コールドスタートの場合のみステップS5
へ進み、電流制限値Ilim を、放電ランプ25の最大許
容電流値I2 に設定する。即ち、ステップS5では、I
limt←I2 の処理が行われる。これによって、マイクロ
コンピュータからは、チョッパ回路21の出力電流の上
限値をIlimt(=I2 )とせよとの命令がその駆動・制
御回路22へ出されることとなる。このように、コール
ドスタート時はランプ電圧Vが低いのでチョッパ回路2
1の出力電流の上限値をランプ25の最大許容電流値I
2 に設定し、ホットスタート時はランプ電圧Vが高くと
もランプ電力がその最大許容電力以下となるような値I
1 に設定する。Step S5 only in case of cold start
Then, the current limit value I lim is set to the maximum allowable current value I 2 of the discharge lamp 25. That is, in step S5, I
The process of limt ← I 2 is performed. As a result, the microcomputer issues a command to the drive / control circuit 22 to set the upper limit value of the output current of the chopper circuit 21 to I limt (= I 2 ). As described above, since the lamp voltage V is low at the cold start, the chopper circuit 2
The upper limit value of the output current of 1 is the maximum allowable current value I of the lamp 25.
The value I is set to 2 so that at the time of hot start, the lamp power is below the maximum allowable power even if the lamp voltage V is high.
Set to 1 .
【0026】マイクロコンピュータからの指示により、
チョッパ回路21はその出力電流をIlimt以下に制御す
る。チョッパ回路21からの出力電流の上限値をこのよ
うに規定した状態で、以下に述べる電力制御が行われ
る。即ち、まずステップS6において、ランプ電圧・電
流検出回路29の出力からその時のランプ電流I及びラ
ンプ電圧Vを取り込み、ランプ電力P′をP′=I×V
から演算する。次いで、ステップS7において、この演
算して得た電力値P′がランプ25の定格電力Pより大
きいか否かを判別し、P′>Pの場合のみステップS8
へ進んでチョッパ回路21の出力電流(従って出力電
力)を減少させP′がPに近付くように駆動・制御回路
22へ命令を出す。なお、マイクロコンピュータは適当
な時期に駆動回路24へ制御信号を送り、これによりイ
ンバータ回路23はDC−AC変換を行って以降は交流
電力を放電ランプ25に印加する。According to the instruction from the microcomputer,
The chopper circuit 21 controls its output current to be I limt or less. With the upper limit value of the output current from the chopper circuit 21 defined in this way, the power control described below is performed. That is, first, in step S6, the lamp current I and the lamp voltage V at that time are fetched from the output of the lamp voltage / current detection circuit 29, and the lamp power P ′ is P ′ = I × V.
Calculate from. Next, in step S7, it is determined whether or not the power value P'obtained by this calculation is larger than the rated power P of the lamp 25. Only if P '> P, step S8 is determined.
Then, the command is issued to the drive / control circuit 22 so that the output current (and hence the output power) of the chopper circuit 21 is decreased and P ′ approaches P. The microcomputer sends a control signal to the drive circuit 24 at an appropriate time, whereby the inverter circuit 23 performs DC-AC conversion and thereafter applies AC power to the discharge lamp 25.
【0027】図3の(A)及び(B)は以上述べた動作
によって制御されるランプ電流及びランプ電力の時間変
化特性をそれぞれ表しており、これらの図において、I
H 及びPH はホットスタート時のランプ電流及びランプ
電力、IC 及びPC はコールドスタート時のランプ電流
及びランプ電力、IHC及びPHCはホットスタートとコー
ルドスタートの中間の状態のランプを始動する際のラン
プ電流及びランプ電力をそれぞれ示している。FIGS. 3A and 3B respectively show the time variation characteristics of the lamp current and the lamp power controlled by the operation described above. In these figures, I
H and P H are lamp current and lamp power at hot start, I C and P C are lamp current and lamp power at cold start, and I HC and P HC are lamps in a state between hot start and cold start. The lamp current and the lamp power are shown respectively.
【0028】ホットスタート時のランプ電流IH は、上
述したように電流制限値がI1 に設定されるからこの上
限値I1 で規定されることとなり、t2 まではIH =I
1 となる。アーク放電の成長によりランプ電圧が徐々に
上昇することによりt2 以降はP′>Pとなるので、上
述した電力制御が行われ、このアーク放電が安定するま
でIH が徐々に減少せしめられるからランプ電力PH は
定格電力Pに保たれる。The lamp current I H at the time of hot start is defined by the upper limit value I 1 since the current limit value is set to I 1 as described above, and I H = I until t 2.
Becomes 1 . Since the lamp voltage gradually rises due to the growth of arc discharge and P ′> P after t 2 , the power control described above is performed, and I H is gradually decreased until the arc discharge stabilizes. The lamp power P H is kept at the rated power P.
【0029】一方、コールドスタート時のランプ電流I
C は、上述したように電流制限値がI1 より大きなI2
に設定されるのでこの上限値I2 で規定されることと
る。従って、t3 まではIC =I2 となる。アーク放電
の成長によりランプ電圧が徐々に上昇することによりt
3 以降はP′>Pとなるので、アーク放電が安定するま
でIC が徐々に減少せしめられてランプ電力PC は定格
電力Pに保たれる。On the other hand, the lamp current I at cold start
C has a current limit value of I 2 larger than I 1 as described above.
Since it is set to, the upper limit value I 2 must be defined. Therefore, until t 3 , I C = I 2 . As the lamp voltage gradually increases due to the growth of arc discharge, t
Since P '> P after 3, the lamp power P C is maintained at the rated power P by gradually reducing I C until the arc discharge stabilizes.
【0030】ホットスタートまではいかないがコールド
スタートの状態より暖められている中間状態のランプの
ランプ電流IHCは、電流制限値がI2 に設定されるから
この上限値I2 で規定されることとなり、t1 まではI
HC=I2 となる。t1 以降はP′>Pとなるので、アー
ク放電が安定するまでIHCが徐々に減少せしめられるこ
とによりランプ電力PHCが定格電力Pに保たれる。The lamp current I HC of intermediate states lamp if not to hot start are warmed from state of the cold start, the current limit value is defined by the upper limit value I 2 from being set to I 2 And I until t 1.
HC = I 2 . Since P ′> P after t 1, the lamp power P HC is maintained at the rated power P by gradually reducing I HC until the arc discharge stabilizes.
【0031】このように本実施例によれば、放電ランプ
25のランプ電流の上限値がホットスタート時はI1 、
コールドスタート時はI2 にそれぞれ設定されるので、
その時の放電ランプ25の温度状態に応じた適切なラン
プ電流で起動制御を行うことができる。即ち、コールド
スタート時におけるランプ光束の立ち上がり時間の長大
化やランプの立ち消えを引き起こしたりすることなく、
ホットスタート時の過電力入力によるランプ電極溶融等
の損傷を未然に防止することができる。しかも、ホット
スタート時に点灯装置に過大な電力が入ることもないた
め、回路自体に損傷を与えたり電源系統に挿入されたブ
レーカ、ヒューズ等が誤って作動するという不都合も生
じない。上述した利点は、電源のオン・オフを繰り返す
ことが多くホットスタートの機会が多い光学電子機器に
おいては、非常に効果的である。また、点灯直後のラン
プ電圧を検出して上述の制御を行っているため、個々の
放電ランプのランプ電圧がばらついているような場合に
も異常電力が印加されるような不都合が生じない。As described above, according to this embodiment, the upper limit value of the lamp current of the discharge lamp 25 is I 1 , at the time of hot start,
Since the time of cold start is set to the I 2,
The starting control can be performed with an appropriate lamp current according to the temperature state of the discharge lamp 25 at that time. That is, without prolonging the rise time of the lamp luminous flux at the cold start or extinguishing the lamp,
It is possible to prevent damage such as melting of the lamp electrode due to input of overpower during hot start. Moreover, since no excessive electric power is input to the lighting device at the time of hot start, there is no inconvenience that the circuit itself is damaged or a breaker, a fuse or the like inserted in the power supply system is erroneously operated. The above-described advantages are very effective in the optoelectronic device in which the power supply is frequently turned on and off and hot start is often performed. Further, since the above-described control is performed by detecting the lamp voltage immediately after lighting, there is no inconvenience that abnormal power is applied even when the lamp voltage of each discharge lamp varies.
【0032】図4は本発明の他の実施例におけるマイク
ロコンピュータの制御プログラムの一部を概略的に示す
フローチャートである。図1の実施例においては電流制
限値をI1 及びI2 の2値から選択しているのに対し、
本実施例では電流制限値をI1 及びI2 とそれらの中間
値I3 との3値から選択している。従って本実施例と図
1の実施例との相違点は、制御プログラム上において、
図1のステップS4及びS5の代わりに図4に示すステ
ップS41〜S44を用いる点のみであり、その他は全
く同じ構成及び作用となっている。FIG. 4 is a flow chart schematically showing a part of the control program of the microcomputer in another embodiment of the present invention. While the current limit value is selected from two values of I 1 and I 2 in the embodiment of FIG. 1,
In this embodiment, the current limit value is selected from three values of I 1 and I 2 and their intermediate value I 3 . Therefore, the difference between this embodiment and the embodiment of FIG.
Only steps S41 to S44 shown in FIG. 4 are used instead of steps S4 and S5 shown in FIG. 1, and the other configurations and operations are exactly the same.
【0033】本実施例において、マイクロコンピュータ
の制御プログラムは、放電ランプ25が点灯したと判断
するとステップS41へ進み、ランプ電圧・電流検出回
路29の出力から点灯直後のランプ電圧を取り込み、そ
の点灯直後のランプ電圧Vに基づいてホットスタート又
は中間スタート(ホットスタートとコールドスタートと
の中間の温度状態でのスタート)であるかコールドスタ
ートであるかを判別する。この判別は、I2 ×V≧Pで
あるか否か(又はV≧P/I2 であるか否か)によって
判別される。I2 ×V≧Pの場合はホットスタート又は
中間スタートであると、I2 ×V<Pの場合はコールド
スタートであるとそれぞれ判別する。In this embodiment, when the control program of the microcomputer determines that the discharge lamp 25 has been lit, the process proceeds to step S41, the lamp voltage immediately after lighting is taken from the output of the lamp voltage / current detection circuit 29, and immediately after lighting. It is determined based on the lamp voltage V of 1) whether it is a hot start or an intermediate start (start in an intermediate temperature state between hot start and cold start) or a cold start. This determination is made based on whether or not I 2 × V ≧ P (or whether or not V ≧ P / I 2 ). If I 2 × V ≧ P, it is determined to be a hot start or an intermediate start, and if I 2 × V <P, it is determined to be a cold start.
【0034】コールドスタートの場合のみステップS4
2へ進み、電流制限値Ilim を、放電ランプ25の最大
許容電流値I2 に設定する。即ち、ステップS42で
は、Ilimt←I2 の処理が行われる。これによって、マ
イクロコンピュータからは、チョッパ回路21の出力電
流の上限値をIlimt(=I2 )とせよとの命令がその駆
動・制御回路22へ出されることとなる。Step S4 only in case of cold start
2, the current limit value I lim is set to the maximum allowable current value I 2 of the discharge lamp 25. That is, in step S42, the process of I limt ← I 2 is performed. As a result, the microcomputer issues a command to the drive / control circuit 22 to set the upper limit value of the output current of the chopper circuit 21 to I limt (= I 2 ).
【0035】I2 ×V≧Pの場合はステップS43へ進
み、ホットスタートであるか中間スタートであるかを判
別する。この判別は、I3 ×V>Pであるか否か(又は
V>P/I3 であるか否か)によって判別される。I3
×V>Pの場合はホットスタートであると、I3 ×V≦
P(かつI2 ×V≧P)の場合は中間スタートであると
それぞれ判別する。If I 2 × V ≧ P, the process proceeds to step S43, and it is determined whether it is a hot start or an intermediate start. This determination is made based on whether or not I 3 × V> P (or whether or not V> P / I 3 ). I 3
In the case of × V> P, if it is a hot start, I 3 × V ≦
If P (and I 2 × V ≧ P), it is determined that the start is an intermediate start.
【0036】中間スタートの場合のみステップS44へ
進み、電流制限値Ilim を、I1 及びI2 の中間電流値
I3 (図3の(A)参照)に設定する。即ち、ステップ
S44では、Ilimt←I3 の処理が行われる。これによ
って、マイクロコンピュータからは、チョッパ回路21
の出力電流の上限値をIlimt(=I3 )とせよとの命令
がその駆動・制御回路22へ出されることとなる。Only in the case of the intermediate start, the process proceeds to step S44, and the current limit value I lim is set to the intermediate current value I 3 of I 1 and I 2 (see (A) of FIG. 3). That is, in step S44, the process of I limt ← I 3 is performed. As a result, the chopper circuit 21 is released from the microcomputer.
The upper limit of the output current so that the instruction of the case and I limt (= I 3) is issued to the drive-control circuit 22.
【0037】このように、コールドスタート時はランプ
電圧Vが低いのでチョッパ回路21の出力電流の上限値
をランプ25の最大許容電流値I2 に設定し、ホットス
タート時はランプ電圧Vが高くともランプ電力がその最
大許容電力以下となるような値I1 に設定し、ホットス
タートとコールドスタートとの中間の温度状態でのスタ
ート時は両者の中間の電流値I3 に設定する。As described above, since the lamp voltage V is low at the cold start, the upper limit value of the output current of the chopper circuit 21 is set to the maximum allowable current value I 2 of the lamp 25, and even if the lamp voltage V is high at the hot start. The value I 1 is set so that the lamp power is equal to or less than the maximum allowable power, and the current value I 3 intermediate between the hot start and the cold start is set at the time of start in the intermediate temperature state.
【0038】本実施例によれば、放電ランプ25のラン
プ電流の上限値がホットスタート時はI1 、中間スター
ト時はI3 、コールドスタート時はI2 にそれぞれ設定
されるので、その時の放電ランプの温度状態に応じたよ
り適切なランプ電流で起動制御を行うことができる。特
にI1 とI2 との差が大きい場合(例えば放電ランプの
定格電力が比較的大きい場合)に本実施例のごとく中間
スタート時の電流制限値I3 を設けることにより、ホッ
トスタートとコールドスタートとの中間の温度状態にお
けるランプ光束の立ち上がり時間の長大化やランプの立
ち消えを引き起こしたりする恐れがなくなり、ランプ温
度状態に合ったきめ細かな制御を行うことが可能とな
る。本実施例の他の効果は図1の実施例の場合と同様で
ある。According to this embodiment, the upper limit value of the lamp current of the discharge lamp 25 is set to I 1 at the hot start, I 3 at the intermediate start, and I 2 at the cold start. The start control can be performed with a more appropriate lamp current according to the temperature state of the lamp. In particular, when the difference between I 1 and I 2 is large (for example, when the rated power of the discharge lamp is relatively large), the current limit value I 3 at the intermediate start is set as in the present embodiment, whereby hot start and cold start are performed. There is no fear of increasing the rise time of the lamp luminous flux or extinguishing of the lamp in a temperature state intermediate between the above and the above, and it becomes possible to perform fine control in accordance with the lamp temperature state. Other effects of this embodiment are similar to those of the embodiment of FIG.
【0039】前述の実施例においては放電ランプをまず
直流で点灯し次いで交流点灯に移行しているが、本発明
は最初から交流点灯する点灯装置に対してももちろん適
用可能である。また、制御回路をマイクロコンピュータ
で構成せずに、種々の回路素子を組み合わせてハードウ
ェア的に構成することも可能である。さらに上述の実施
例では、放電ランプのランプ電流制限値を2つ又は3つ
の値から選択することにより変化させているが、本発明
の点灯装置においては、電流制限値を4つ以上の値から
選択して変化させてもよいし連続的に変化させるように
してもよい。変化させた電流制限値に従ってランプ電流
を制御する方法も、前述の実施例の方法に限定されるこ
となく種々の公知技術を適用することができる。さらに
また本発明は、光学電子機器用放電ランプの点灯装置の
他に種々の用途の放電ランプ点灯装置、例えば自動車用
放電ランプ点灯装置等、に適用可能である。In the above-mentioned embodiment, the discharge lamp is first lit by direct current and then switched to alternating current lighting, but the present invention can be applied to a lighting device which is lit by alternating current from the beginning. Further, it is also possible to combine various circuit elements into hardware not to configure the control circuit with a microcomputer. Further, in the above-described embodiment, the lamp current limit value of the discharge lamp is changed by selecting from two or three values. However, in the lighting device of the present invention, the current limit value is selected from four or more values. It may be selected and changed, or may be continuously changed. The method of controlling the lamp current according to the changed current limit value is not limited to the method of the above-described embodiment, and various known techniques can be applied. Furthermore, the present invention can be applied to a discharge lamp lighting device for various applications, such as a discharge lamp lighting device for automobiles, in addition to the lighting device for a discharge lamp for optical electronic devices.
【0040】以上述べた実施例は全て本発明を例示的に
示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は
他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができ
る。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等
範囲によってのみ規定されるものである。The embodiments described above are merely illustrative and not limitative of the present invention, and the present invention can be carried out in various other modified modes and modified modes. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、電圧検出手段によって検出された点灯直後のランプ
電圧が放電ランプの最大許容電流値と放電ランプの定格
電力とによって規定される電圧値以上の場合はホットス
タート時、未満の場合はコールドスタート時とそれぞれ
判別するように構成されており、ホットスタート時にお
いても放電ランプに入力される電力がその定格電力以下
となる所定のランプ電流に電流制限値を初期設定してお
き、コールドスタート時であると判別した場合は電流制
限値を放電ランプの最大許容電流値に設定し、この電流
制限値と電圧検出手段によって検出されたランプ電圧に
より決まる電力が、放電ランプの定格電力となるまで電
流制限値にて制御しているため、その時の放電ランプの
温度状態に応じた適切なランプ電流で起動制御を行うこ
とができる。特に、コールドスタート時におけるランプ
光束の立ち上がり時間の長大化やランプの立ち消えを引
き起こしたりすることなく、ホットスタート時の過電力
入力によるランプ電極溶融等の損傷を未然に防止するこ
とができる。しかも、ホットスタート時に点灯装置に過
大な電力が入ることもないため、回路自体に損傷を与え
たり電源系統に挿入されたブレーカ、ヒューズ等が誤っ
て作動するという不都合も生じない。また、点灯直後の
ランプ電圧を検出して上述の制御を行っているため、個
々の放電ランプのランプ電圧がばらついているような場
合にも異常電力が印加されるような不都合が生じない。As described in detail above, according to the present invention, the lamp immediately after lighting detected by the voltage detecting means.
The voltage is the maximum allowable current value of the discharge lamp and the discharge lamp rating.
If the voltage exceeds the voltage specified by the
At tatto, and at less than cold start respectively
It is configured to discriminate, and is recommended during hot start.
Power supplied to the discharge lamp is less than its rated power
Initially set the current limit value to the predetermined lamp current
If it is determined that it is a cold start,
Set the limit value to the maximum allowable current value of the discharge lamp,
Limit value and the lamp voltage detected by the voltage detection means
Until the discharge lamp's rated power reaches the rated power of the discharge lamp.
Since the flow control value is used for the control, the starting control can be performed with an appropriate lamp current according to the temperature state of the discharge lamp at that time. In particular, it is possible to prevent damage such as melting of the lamp electrode due to excessive power input at the time of hot start without prolonging the rise time of the lamp light flux at the cold start or extinguishing the lamp. Moreover, since no excessive electric power is input to the lighting device at the time of hot start, there is no inconvenience that the circuit itself is damaged or a breaker, a fuse or the like inserted in the power supply system operates by mistake. Further, since the above-described control is performed by detecting the lamp voltage immediately after lighting, there is no inconvenience that abnormal power is applied even when the lamp voltage of each discharge lamp varies.
【図1】本発明の一実施例におけるマイクロコンピュー
タの制御プログラムの一部を概略的に示すフローチャー
トである。FIG. 1 is a flowchart schematically showing a part of a control program for a microcomputer according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の点灯装置の一実施例の構成を概略的に
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of an embodiment of a lighting device of the present invention.
【図3】図1及び図2の実施例におけるランプ電流及び
ランプ電力の特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a lamp current and a lamp power in the embodiment of FIGS. 1 and 2.
【図4】本発明の他の実施例におけるマイクロコンピュ
ータの制御プログラムの一部を概略的に示すフローチャ
ートである。FIG. 4 is a flowchart schematically showing a part of a control program for a microcomputer according to another embodiment of the present invention.
【図5】従来技術によって制御される起動電流特性を示
す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a starting current characteristic controlled by a conventional technique.
20 直流電源 21 チョッパ回路 22 駆動・制御回路 23 インバータ回路 24 駆動回路 25 放電ランプ 26 高圧トリガ発生用のトランス 27 高圧トリガ駆動回路 28 制御回路 29 ランプ電圧・電流検出回路 30 補助電源回路 20 DC power supply 21 Chopper circuit 22 Drive / control circuit 23 Inverter circuit 24 drive circuit 25 discharge lamp 26 Transformer for generating high voltage trigger 27 High voltage trigger drive circuit 28 Control circuit 29 Lamp voltage / current detection circuit 30 Auxiliary power circuit
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−163887(JP,A) 特開 平5−205887(JP,A) 特開 平5−226083(JP,A) 特開 平4−272696(JP,A) 特開 平3−59995(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/16 330 H05B 41/16 320 H05B 41/282 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-163887 (JP, A) JP-A-5-205887 (JP, A) JP-A-5-226083 (JP, A) JP-A-4-272696 (JP , A) JP-A-3-59995 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 41/16 330 H05B 41/16 320 H05B 41/282
Claims (2)
電流調整手段と、ランプ電圧を検出する電圧検出手段
と、該電圧検出手段によって検出された点灯直後のラン
プ電圧が放電ランプの最大許容電流値と放電ランプの定
格電力とによって規定される電圧値以上の場合はホット
スタート時、未満の場合はコールドスタート時とそれぞ
れ判別するように構成されており、ホットスタート時に
おいても放電ランプに入力される電力がその定格電力以
下となる所定のランプ電流に電流制限値を初期設定して
おき、コールドスタート時であると判別した場合は電流
制限値を放電ランプの最大許容電流値に設定し、該電流
制限値と前記電圧検出手段によって検出されたランプ電
圧により決まる電力が、放電ランプの定格電力となるま
で前記電流制限値にて制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする放電ランプ点灯装置。1. A current adjusting means for adjusting a current supplied to a discharge lamp, a voltage detecting means for detecting a lamp voltage, and a run immediately after lighting detected by the voltage detecting means.
Voltage is the maximum allowable current value of the discharge lamp and the discharge lamp
Hot when the voltage value exceeds the rated power
At start, cold start if less than that
It is configured to determine whether or not
Also, the power input to the discharge lamp is less than its rated power.
Initialize the current limit value to the specified lamp current below
If it is determined that it is a cold start, the current
Set the limit value to the maximum allowable current value of the discharge lamp,
The limit value and the lamp voltage detected by the voltage detecting means.
The power determined by the pressure becomes the rated power of the discharge lamp.
2. A discharge lamp lighting device , comprising: a control unit that controls the current limit value .
電圧が放電ランプの最大許容電流値と放電ランプの定格
電力とによって規定される電圧値以上であって所定範囲
の電圧であると判別した場合は、電流制限値を放電ラン
プの最大許容電流値と前記初期設定値との間の所定電流
値に設定するように構成されていることを特徴とする請
求項1に記載の放電ランプ点灯装置。2. The control means is configured such that the lamp voltage immediately after the lighting is the maximum allowable current value of the discharge lamp and the rating of the discharge lamp.
Predetermined range above the voltage value specified by the power
If it is determined that the voltage of the claims, characterized in that it is configured to set the predetermined current value between the initial set value to the maximum allowable current value of the discharge lamp current limit 1 The discharge lamp lighting device according to.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27298293A JP3460268B2 (en) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | Discharge lamp lighting device |
US08/318,361 US5463287A (en) | 1993-10-06 | 1994-10-05 | Discharge lamp lighting apparatus which can control a lighting process |
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Publications (2)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007265860A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Lamp lighting device, and projection type image display device equipped with it |
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DE102004058921A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-08 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Operating device and method for operating gas discharge lamps |
FR2887394B1 (en) * | 2005-06-17 | 2015-04-17 | Valeo Vision | METHOD AND DEVICE FOR BALLAST MANAGEMENT, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE PROJECTOR |
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1993
- 1993-10-06 JP JP27298293A patent/JP3460268B2/en not_active Expired - Fee Related
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