高压放电灯点亮装置、照明器具及照明系统的制作方法

专利名称：高压放电灯点亮装置、照明器具及照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来使高压放电灯点亮的高压放电灯点亮装置、以及使用它的照明器具、以及多个照明器具构建的照明系统。
背景技术：
以往，称作HID (High-Intensity Discharge)的高亮度的高压放电灯主要作为车 辆用而较多地使用。在该高压放电灯中，由于在点亮时需要在灯内产生放电，所以需要具备 输入直流电力而输出交流电力的电力变换电路、和用来控制电力变换电路的控制电路的点
亮装置。作为高压放电灯点亮装置，提出了设定控制电路提高电力变换电路的电压而对高 压放电灯施加、引起绝缘破坏(击穿)而产生放电的点火的期间(以下简称作“阶段1”)、 通过提高电力变换电路中的交流电力的频率而将额定以上的电力对高压放电灯供给、使电 极的温度在短时间内上升的承接/预热的期间(以下简记作“阶段2”)、和将额定的交流电 力从电力变换电路对高压放电灯施加而进行额定动作的期间(以下简记作“阶段3”)的各 阶段、通过使阶段2的灯供给电流适当化、在短时间内将高压放电灯的电极充分加热的例 子(例如参照特许文献1)。但是，在上述以往的例子中，对某些特定的高压放电灯的电极进行充分的加热，但 对于其他高压放电灯的电极，根据以下所述的实验结果，有加热不足的情况。图35是表示使用如上述那样构成的高压放电灯点亮装置使高压放电灯(HCI-TC/ E70W/NDL :0SRAM制)而进行实验时、使阶段2的持续时间变换的情况下的灯电流的波形的 图。如图35(a)所示，可知在阶段2的持续时间足够长的情况下，灯电流对于两个电极 逐渐大致均等地流动，在形成了稳定的放电之后向阶段3转移。另一方面，如图35(b)所示，可知在阶段2的持续时间较短的情况下，灯电流波形 对于两个电极不为均等，成为半波放电状态。因此，电极没有被充分加热，如果在该状态下 向阶段3转移，则放电变得非常不稳定，有可能发生灭掉。一般，寿命末期的高压放电灯与未使用的高压放电灯相比难以启动，例如在转移 到阶段3之后容易发生灭掉及闪烁等。在寿命末期的高压放电灯中，阶段2中的电极的加 热变得不充分、想要在半波放电状态的原状向阶段3转移是其原因。此外，通过在高压放电灯的制造工序中混入的杂质也引起启动不良。例如，如果在 制造工序中杂质H20混入到灯内，则如以下的化学式(1) (3)所示，杂质H20形成灯封入 物(金属)和氧化物而产生氢和碘，这些电子附着物质将电子取入。[化学式1]
<formula>formula see original document page 3</formula>[化学式2]
<formula>formula see original document page 4</formula>(3)取入了电子的电子附着物质阻碍放电，启动性恶化，放电维持电压上升等，放电容 易变得不稳定。此外，在制造工序中混入的杂质的量由于在各高压放电灯中发生闪烁，所以 在高压放电灯的启动性中也发生个体差。
为了解决这些问题，只要将阶段2的时间设定得较长、或者将阶段2中的灯电流值 设定得较大、以使得对于哪个高压放电灯都能够确保电极的充分的加热就可以。但是，如果将这些解决方法对所有的高压放电灯一律采用，则在使用初期的高压 放电灯、或杂质的混入较少的高压放电灯的情况电极的加热变为过剩，因此有可能导致高 压放电灯的寿命变短等的不良状况。此外，可以考虑在阶段2中检测到对高压放电灯供给的电流或电压、判断检测到 的电流或电压在正负两极性大致不均等的情况下、使对高压放电灯供给的电流变化而将两 电极均等地加热的方法。根据该方法，在阶段2的较早的时期灯电流大致均等地流动，在向 阶段3转移时形成稳定的放电。但是，为了实现上述方法，需要复杂的结构的检测电路及控制电路，发生伴随着部 件数的增加的成本上升。特许文献1日本特表2005-507553号公报

发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种不使电路结构变得复杂、需要 电极并且能够进行充分的加热、能够形成稳定的放电的高压放电灯点亮装置、照明器具及 照明系统。本发明的高压放电灯点亮装置，是具备将直流电力变换为交流电力的电力变换电 路、产生用来使高压放电灯启动的高电压的启动电路、和控制上述电力变换电路及上述启 动电路的控制电路、在上述高压放电灯的绝缘破坏后、具有将上述高压放电灯的电极加热 的电极加热期间、和对上述高压放电灯供给交流电流而使放电稳定地持续的稳定期间的高 压放电灯点亮装置，其特征在于，具备检测上述高压放电灯的点亮状态的灯点亮状态检测 部；上述控制电路根据由上述灯点亮状态检测部检测到的上述高压放电灯的点亮状态的信 息，设定上述电极加热期间中的向上述高压放电灯的供给电力量。通过该结构，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够进行电极的需要且 足够的加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁，能够形成稳定的放电。此外，能够不需要 复杂的电路结构而实现这些。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述点亮状态的信息是 上述高压放电灯的累计点亮时间。通过该结构，对新的高压放电灯不会带来过度的压力，对于放电容易变得不稳定 的累计点亮时间较长的高压放电灯也能够进行充分的电极的加热，在哪种高压放电灯中都能够在向稳定期间转移的时点形成稳定的放电，能够防止灭掉及闪烁。进而，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述点亮状态的信息是上述高压放电灯的电气特性。通过该结构，通过根据高压放电灯的检测到的电气特性设定向高压放电灯的供给 电力量，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够进行电极的需要且充分的加热，能 够防止稳定期间中的灭掉及闪烁，能够形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述点亮状态的信息是 上述高压放电灯的累计点亮时间及电气特性。通过该结构，通过根据高压放电灯的检测到的累计点亮时间和电气特性设定向高 压放电灯的供给电力量，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够将电极适当地加 热，能够避免因过度的加热给灯的寿命带来显著的不良影响，能够形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是安装了 上述高压放电灯时与前次的电气特性的变化值。通过该结构，通过根据高压放电灯的安装时与上次的两电气特性的变化值设定向 高压放电灯的供给电力量，不论混入到灯内部中的杂质的量等、高压放电灯的个体差异如 何，都能够在阶段2中将电极适当地加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁，能够形成稳 定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是从安装 了上述高压放电灯时到规定的上述累计点亮时间为止的电气特性。通过该结构，通过根据从安装了上述高压放电灯时到规定的上述累计点亮时间为 止的电气特性设定向高压放电灯的供给电力量，不论混入到灯内部中的杂质的量等、高压 放电灯的个体差异如何，都能够在阶段2中将电极适当地加热，能够防止稳定期间中的灭 掉及闪烁，能够形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是从上述 高压放电灯的绝缘破坏后到上述稳定期间为止的电气特性。通过该结构，通过根据从高压放电灯的绝缘破坏到稳定期间的电气特性设定向高 压放电灯的供给电力量，不论混入到灯内部中的杂质的量等、高压放电灯的个体差异如何， 都能够在阶段2中将电极适当地加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁，能够形成稳定 的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是最低灯 电压。通过该结构，通过根据高压放电灯的最低灯电压设定向高压放电灯的供给电力 量，不论混入到灯内部中的杂质的量等、高压放电灯的个体差异如何，都能够在阶段2中将 电极适当地加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁，能够形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是上述稳 定期间中的灯电压的有效值。通过该结构，通过根据高压放电灯的稳定期间的灯电压的有效值设定向高压放电 灯的供给电力量，不论高压放电灯的个体差异及累计点亮时间如何，都能够将电极适当地 加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。
此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电气特性是上述稳 定期间中的再起弧电压。通过该结构，通过根据高压放电灯的稳定期间中的再起弧电压设定向高压放电灯 的供给电力量，不论高压放电灯的个体差异及累计点亮时间如何，都能够将电极适当地加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电力供给量是向上 述高压放电灯的供给电流值。通过该结构，通过设定供给电流值作为向高压放电灯的电力供给量，不论高压放 电灯的使用时间的长短如何，都能够进行电极的需要且充分的加热，能够防止稳定期间中 的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述电力供给量是上述 电极加热期间的持续时间。通过该结构，通过设定电极加热期间的持续时间作为向高压放电灯的电力供给 量，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够进行电极的需要且充分的加热，能够防 止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，向上述高压放电灯的供 给电流值和上述电极加热期间的持续时间从初始设定值向增加的方向变化。通过该结构，通过作为向高压放电灯的电力供给量而设定的供给电流值和电极加 热期间的持续时间从初始设定值向增加的方向变化，不论高压放电灯的使用时间的长短如 何，都能够进行电极的需要且充分的加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定 的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，对于向上述高压放电灯 的供给电流值与上述电极加热期间的持续时间的积设置上限。通过该结构，通过对作为向高压放电灯的电力供给量而设定的供给电流值与电极 加热期间的持续时间的积设置上限，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够进行 电极的需要且充分的加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。此外，本发明在上述高压放电灯点亮装置中，其特征在于，上述累计点亮时间、从 安装了高压放电灯的时刻起到规定的累计点亮时间为止的电气特性以及变化值分别在更 换了高压放电灯时被初始化。通过该结构，通过将作为向高压放电灯的电力供给量设定的累计点亮时间、从安 装了高压放电灯的时刻起到规定的累计点亮时间为止的电气特性以及变化值分别在更换 了高压放电灯时初始化，不论高压放电灯的使用时间的长短如何，都能够进行电极的需要 且充分的加热，能够防止稳定期间中的灭掉及闪烁而形成稳定的放电。本发明的照明器具的特征在于，具备上述高压放电灯点亮装置、和电气地连接在 上述放电灯点亮装置上、并且将上述高压放电灯电气地且机械地连接的灯座以及保持所述 高压放电灯点灯装置和所述灯座的器具主体。通过该结构，能够提供不论高压放电灯的使用时间的长短如何都不会有灭掉及闪 烁的照明器具。本发明的照明系统的特征在于，具备上述多个照明器具、和分别控制上述多个照明器具的控制装置。通过该结构，能够提供不论高压放电灯的使用时间的长短如何都不会有灭掉及闪 烁的照明系统。根据本发明，能够提供不使电路结构变得复杂、能够进行电极的需要且充分的加 热、能够形成稳定的放电的高压放电灯点亮装置、照明器具及照明系统。


图1是表示有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的大致结构的图。图2是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、表示对开关元件的各门极施加的驱动信号的图。图3是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、表示对高压放电灯 施加的灯电压和灯电流的波形的图。图4是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。图5(a)是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的持续时间对应于高压放电灯的累计点亮时间直线性增加的说明图，图5(b)是在有关本 发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的持续时间对应于高压放电 灯的累计点亮时间以一定的曲线增加的说明图。图6(a)是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的持续时间以一定的间隔增加的说明图，图6(b)是在有关本发明的实施方式1的高压放电 灯点亮装置中、设定为使阶段2的持续时间以对应于累计点亮时间变化的间隔增加的说明 图。图7(a)是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、在设定为使阶段 2的持续时间对应于高压放电灯的累计点亮时间直线性增加的情况下设置上限的说明图， 图7(b)是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、在设定为使阶段2的持续 时间对应于高压放电灯的累计点亮时间以一定的曲线增加的情况下设置上限的说明图。图8(a)是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置中、表示将未使用的 高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形的图，图8(b)是在有关本发明的实施方式1的高 压放电灯点亮装置中、表示将寿命末期的高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形的图。图9是表示有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的变形例的大致结构 的图。图10是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的变形例中、表示对开 关元件的各门极施加的驱动信号的图。图11是表示有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的另一变形例的大 致结构的图。图12是在有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的另一变形例中、表示 对开关元件的各门极施加的驱动信号的图。图13是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。
图14(a)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的高压放电灯电流值对应于高压放电灯的累计点亮时间直线性增加的说明图，图14(b)是 在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的高压放电灯电流 值对应于高压放电灯的累计点亮时间以一定的曲线增加的说明图。图15(a)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶 段2的高压放电灯电流值对应于高压放电灯的累计点亮时间以一定间隔增加的说明图，图 15(b)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的高压放电 灯电流值对应于高压放电灯的累计点亮时间以根据累计点亮时间而变化的间隔增加的说 明图。图16(a)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、将高压放电灯 的累计时间作为参数、对应于灯电压将阶段2的高压放电灯电流值设定为一定的说明图， 图16(b)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、将高压放电灯的累计时 间作为参数、根据VI曲线的灯电压设定阶段2的高压放电灯电流值的说明图。图17(a)是在有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置中、表示将未使用 的高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形的图，图17(b)是在有关本发明的实施方式2 的高压放电灯点亮装置中、表示将寿命末期的高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形的 图。图18是在有关本发明的实施方式3的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。图19(a)是在有关本发明的实施方式3的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的电流时间积对应于高压放电灯的累计点亮时间直线性增加的说明图，图19(b)是在有关 本发明的实施方式3的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的电流时间积对应于高压 放电灯的累计点亮时间曲线性增加的说明图。图20是在有关本发明的实施方式4的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。图21是在有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。图22是在有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置中、例示阶段3的灯电 压的波形的图。图23是在有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置中、例示检测灯电压的 再起弧电压Vp的电路的图。图24(a)是在有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的电流时间积对应于高压放电灯的电压有效值直线性增加的说明图，图24(b)是在有关本 发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的电流时间积对应于高压放 电灯的电压有效值曲线性增加的说明图。图25是在有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序的动作顺序的流程图。图26是在有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置中、表示启动时的灯电 压的图。
图27 (a)是在有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2 的电流时间积对应于高压放电灯的灯电压直线性增加的说明图，图27(b)是在有关本发明 的实施方式6的高压放电灯点亮装置中、设定为使阶段2的电流时间积对应于高压放电灯 的灯电压曲线性增加的说明图。图28是在有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的另一动作顺序的流程图。图29是表示有关本发明的实施方式7的高压放电灯点亮装置的大致结构的图。图30是在有关本发明的实施方式7的高压放电灯点亮装置中、表示相对于累计点 亮时间的灯电压的变化的图。图31是在有关本发明的实施方式7的高压放电灯点亮装置中、用来说明启动次序 的动作顺序的流程图。图32是在有关本发明的实施方式8的高压放电灯点亮装置中、表示相对于灯电压 的累计点亮时间的变化的图。图33(a)是在有关本发明的实施方式8的高压放电灯点亮装置中、表示 相对于累 计点亮时间的灯电压的变化的图，图33(b)是在有关本发明的实施方式8的高压放电灯点 亮装置中、表示相对于累计点亮时间的电流时间积的变化的图。图34(a)是表示有关本发明的实施方式8的照明器具的例子的立体图，图34(b) 是表示有关本发明的实施方式8的照明器具的另一例的立体图，图34(c)是表示有关本发 明的实施方式8的照明器具的再另一例的立体图。图35(a)是在以往的放电灯点亮装置中、表示阶段2的持续时间足够长的情况下 的灯电流的波形的图，图35(b)是在以往的放电灯点亮装置中、表示阶段2的持续时间较短 的情况下的灯电流的波形的图。
具体实施例方式以下，利用如图对有关本发明的实施方式的高压放电灯点亮装置、照明器具及照 明系统进行说明。有关本发明的实施方式的高压放电灯点亮装置是使高压放电灯的HID灯 等点亮的装置。(实施方式1)图1是有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置1的大致结构的图。在图1中，本实施方式的高压放电灯点亮装置1是使作为高压放电灯的HID等的 灯DL点亮的装置，作为将从直流电源E输入的直流电力变换为交流电力的电力变换电路而 具备由4个开关元件Ql Q4构成的全桥电路11。在本实施方式中，作为开关元件Ql Q4，使用电场效应晶体管(FET)。全桥电路11的分别串联连接的开关元件Ql、Q2和Q3、Q4并联连接在直流电源E 上，并且开关元件Ql、Q2的连接点经由第1电感Ll连接在灯DL的一个电极上，开关元件 Q3、Q4的连接点经由第2电感L2连接在灯DL的另一个电极上。第1电感Ll为具有抽头的自耦变压器构造，该抽头经由第1电容器Cl与电阻Rl 的串联电路连接在直流电源E的地电位侧，与开关元件Ql、Q2 一起构成用来产生用来使灯 DL绝缘破坏的高电压的启动电路12。另外，该启动电路12是利用共振电压产生高电压的方式，但也可以是能够产生脉冲性高电压的其他方式、例如使用压电元件等的方式。此外，在第1电感Ll与开关元件Ql、Q2的连接点上，连接着第2电容器C2，与开 关元件Q3、Q4及第2电感L2 —起构成将直流电源E的输出电压降压而输出给全桥电路11 的降压斩波器13。本实施方式的高压放电灯点亮装置1还具备检测灯DL的点亮状态并存储检测结 果的灯点亮状态检测部14、和开启/关闭驱动开关元件Ql Q4的控制电路15。灯点亮状态检测部14具备未图示的非易失性存储器，计时灯DL的点亮时间，并且 存储累积了计时的时间的累计点亮时间。控制电路15例如由微型计算机等构成，开启/关闭驱动开关元件Ql Q4，已将开 关元件Ql Q4的相互位于对角的开关元件的开关元件彼此同时开启/关闭、并且将开关 元件Ql Q4开启/关闭驱动。由此，从直流电源E输入的直流电力被变换为交流电力，该 交流电力的频率为开关元件Ql Q4的开启/关闭驱动带来的极性反转的频率(以下简记 作“动作频率”)。接着，对以上那样构成的高压放电灯点亮装置1的动作进行说明。首先，利用图2 及图3所示的图说明大致动作。图2是沿着时间流t表示对开关元件Ql Q4的门极施加 的驱动信号的图，图3是表示沿着时间流t对灯DL施加的灯电压和灯电流的波形的图。在图2中，开关元件Ql Q4在驱动信号是H水平的期间中被开启，在是L水平的 期间中被关闭。另外，H及L的各水平期间设定得相等。如果电源开启，则控制电路15开始到灯DL达到稳定的点亮状态为止的启动次序。 此外，同时灯点亮状态检测部14开始计时。启动次序被划分为对灯DL施加绝缘破坏所需要的高频率的高电压的期间(以下 简记作“阶段1”)、在灯DL绝缘破坏之后将电极充分加热的期间(以下简记作“阶段2”)、 和使灯DL中流过低频率的矩形波电流而稳定地点亮的额定动作的期间(以下简记作“阶段 3”)。以下，对各阶段中的动作详细地说明。在阶段1中，控制电路15使动作频率在几十kHz 几百kHz的范围内周期性地变 化，施加在开关元件Ql、Q2上。于是，动作频率成为由第1电感Ll的一次卷线侧附和第1 电容器Cl构成的共振电路的共振频率(或者其整数分之一)，通过将此时产生的共振电压 由自耦变压器构造的第1电感Ll以卷数比m :N2升压，施加在灯DL上的电压(以下简记 作“灯电压”)达到放电的开始所需要的电压、例如3 4kV，灯DL启动。在图3中，表示了在周期性的动作频率的变化的第3个周期发生绝缘破坏、灯DL 启动而开始流过灯电流、通过伴随着灯DL的启动的阻抗的变化使灯电压的振幅变得比发 生绝缘破坏前的灯电压的振幅小的情况。将以上的动作持续规定的时间后结束阶段1，使动作频率更低，例如为几十kHz， 转移到作为将灯DL的电极加热的期间的阶段2。阶段2的动作频率是与后述的阶段3的动作频率相比更接近于连接在全桥电路11 的输出端间的负荷电路的共振频率的频率，由此进行灯DL的各电极的加热。另外，动作频 率及灯电流也可以是超低频率。将阶段2的动作如后述那样持续根据灯DL的累计点亮时间而设定的规定的时间，接着开始阶段3的动作。在阶段3中，控制电路15通过使动作频率比阶段2的动作中更低、例如为几百Hz，将用于灯DL的点亮维持的矩形波交流电力供给到灯DL中。在该阶段3中，控制电路 15对于一个串联电路的开关元件Q3、Q4，通过使其在位于对角的开关元件Ql、Q2开启的期 间中也不是总开启、而是以规定的占空比开启/关闭，进行用来调节向灯DL的供给电力的 PWM(Pulseffidth Modulation)控制。这里，利用图4 图8说明灯点亮状态检测部14的动作。高压放电灯点亮装置的上述启动次序中的阶段2是在灯DL刚被绝缘破坏之后，电 极还没有被充分加热，因此，发生灯电流为图8所示那样的在正负极性间为非对称的半波 放电。如果该半波放电持续，则即使转移到阶段3，也有可能发生灭掉或闪烁，发生不稳定地 点亮的情况。这在累计点亮时间较长的寿命末期的高压放电灯中较多看到。灯点亮状态检测部14是为了解决该问题而装备的，作为表示灯DL的点亮状态的 指标而检测点亮时间，将累积了检测到的点亮时间的累计点亮时间X存储在未图示的非易 失性存储器中。例如，灯点亮状态检测部14每当阶段3中的输出半周期(以动作频率的2 倍的频率)进行点亮判断，在判断为点亮的情况下，对累计点亮时间X加上半周期时间。另 夕卜，存储该累计点亮时间X的功能也可以由通常装备在控制电路15的微型计算机通常具备 的存储器代替。此外，也可以设置附属于高压放电灯点亮装置1的外部存储装置、将累计点 亮时间X存储到其中。此外，灯点亮状态检测部14具有当更换了新的高压放电灯DL时将累计点亮时间X 复位为初始值的功能。图4是用来说明灯点亮状态检测部14具有将累计点亮时间X复位 为初始值的功能的情况下的启动次序的动作顺序的流程图。在将电源开启后，在步骤SlOl中，判断是否更换了新的高压放电灯DL。作为判断 方法，例如可以采用在连接灯DL的灯座部中设置在插入了灯DL时和没有插入灯DL时状态 不同的开关、检测开关的状态变化的方法。在判断的结果是没有更换为新的高压放电灯DL 的情况下，读出存储在灯点亮状态检测部14中的累计点亮时间X(步骤S102)。接着，控制部15根据读出的累计点亮时间X设定阶段2的持续时间(步骤S103)。另一方面，在步骤SlOl的顺序中判断为已更换为新的高压放电灯DL的情况下，在 步骤S104中，将存储在灯点亮状态检测部14中的累计点亮时间X复位后，前进到步骤S103 的顺序。使阶段2的持续时间对应于累计点亮时间而变化。图5是例示根据累计点亮时间 X使阶段2的持续时间TA2 (a)直线性增加、(b)曲线性增加的各个情况的图。此外，图6是例示根据累计点亮时间X使阶段2的持续时间TA2以规定的时间间 隔Δ T阶段性地增加的情况的图，图6(a)中累计点亮时间X的间隔ΔΧ为一定，图6(b)中 间隔ΔΧ对应于累计点亮时间X变化。在图5、图6中，在累计点亮时间是零的未使用的高压放电灯中，将足够电极的加 热的阶段2的持续时间设定为初始值TA2_i，并且为了防止过度的加热带来的显著的灯的 寿命下降，在阶段2的持续时间中设定规定的最大值TA2_MAX。此外，如图7所示，也可以在累计点亮时间X经过了高压放电灯的额定寿命时间 时、阶段2的持续时间TA2达到设定的最大值TA2_MAX。例如，f y 二 ^々制七，乂夕150W灯(MT150CE)的额定寿命是12000小时，在累计点亮时间经过了 12000小时的时点，阶 段2的持续时间TA2达到设定的最大值TA2_MAX值。这样，通过设定阶段2的持续时间TA2，在新的高压放电灯中不会带来过度的压 力，在放电容易变得不稳定的累计点亮时间较长的高压放电灯中也能够进行充分的电极加 热，不论高压放电灯的累计点亮时间如何都能够在向阶段3转移的时点形成稳定的放电。图8 (a)、图8 (b)是表示通过这样根据累计点亮时间X设定的阶段2的持续时间分 别将未使用(a)及寿命末期(b)的各高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形的图。在图8(a)、图8(b)中可知，通过根据未使用(a)及寿命末期(b)的各高压放电灯 各自的累计点亮时间X1、X2(X1 <X2)设定阶段2的持续时间Tl、T2 (Tl < T2)，在哪种高 压放电灯中，都在阶段3中形成了稳定的放电。回到图4的流程图，在步骤S105 S107中，执行前面说明的启动次序的阶段1 3。在接着的步骤S108中，执行灯DL的点亮判断动作，在判断为没有点亮的情况下，回到不 会S105的顺序，再次重复以后的顺序。
另一方面，在步骤S108的顺序中，在判断为灯DL已点亮的情况下，在步骤S109 中，通过灯点亮状态检测部14计时累计点亮时间X并存储。然后，回到步骤S108的顺序， 重复灯DL的点亮判断动作。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置，具备 计时并存储灯DL的累计点亮时间的灯点亮状态检测部14，通过在控制电路15的控制下、根 据累计点亮时间设定启动次序的阶段2的持续时间，不会对新的高压放电灯带来过度的压 力，对于放电容易变得不稳定的累计点亮时间较长的高压放电灯也能够进行充分的电极的 加热，在哪种高压放电灯中，在向阶段3转移的时点都形成稳定的放电。另外，高压放电灯点亮装置的电路结构并不限于上述结构，例如也可以是代替图1 所示的降压斩波电路13而具备将直流电源E的输出电压降压而输出给全桥电路11的别的 降压斩波电路的、例如图9所示那样的电路结构。另外，在图9中，对于与图1相同的结构 赋予相同的标号，将说明简单化或省略。在图9中，高压放电灯点亮装置2的电力交换电路是具备由开关元件Ql Q4构 成的全桥电路11和降压斩波电路23的结构。降压斩波电路23由一端连接在直流电源E的高电压侧、另一端经由电感L3连接 在全桥电路11的输入端上的开关元件Q5、阴极连接在开关元件Q5与电感L3的连接点上、 阳极连接在地电位上的二极管D1、和并联连接在全桥电路11的输入端上的电容器C3构成。 另外，图1的降压斩波电路13中的第2电感L2和第2电容器C2被省略。此外，在开关元 件Q5的门极上，连接着通过控制电路15控制的降压斩波驱动电路24。在以上那样构成的高压放电灯点亮装置2中，通过降压斩波电路23控制直流电源 E的输出电流，供给到全桥电路11中。该控制如图10所示，是通过由降压斩波驱动电路24 驱动的开关元件Q5的开启/关闭的占空比进行，所以即使是阶段3中也不进行全桥电路11 的开关元件Ql Q4的开启/关闭的PWM控制。此外，作为有关本发明的实施方式1的高压放电灯点亮装置的另一例，也可以是 图11所示那样的高压放电灯点亮装置3的电路结构。对于图11中的与图1相同的结构赋 予相同的标号，将说明简单化或省略。
在图11中，高压放电灯点亮装置3通过由相互串联连接的两个开关元件Q1、Q2构 成的半桥电路31、和将在图1的全桥电路11中将构成一个串联电路的开关元件Q3、Q4分 别替换为电容器C4、C5的降压斩波电路33构成。半桥电路31的开关元件Ql、Q2的开启/关闭驱动如图12所示，在阶段1和阶段 2中，与放电灯点亮装置1的图2所示的情况是共通的，在阶段3中，通过在不使极性反转 的期间中应开启的开关元件Q1、Q2的开启/关闭的占空比，进行调节向灯DL的输出电力的 PWM控制。(实施方式2)有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置的电路结构与在实施方式1中表 示的高压放电灯点亮装置是共通的，省略图示。在本实施方式的高压放电灯点亮装置中，控制电路15根据存储在灯点亮状态检 测部14中的灯的累计点亮时间X设定阶段2中的向灯DL的供给电流值。接着，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。图13是用来说 明本实施方式的放电灯点亮装置中的启动次序的动作顺序的流程图。另外，图13的流程图 中的步骤S201、S202、S204 S209的各顺序是与在实施方式1中图4所示的步骤S101、 S102、S104 S109分别相同的顺序，省略说明。在步骤S203中，控制电路15从灯点亮状态检测部14的存储器读出累计点亮时间 X，根据读出的累计点亮时间X设定阶段2中的灯电流值。使在阶段2中设定的灯电流值对应于累计点亮时间X变化。图14是表示使在阶 段2中设定的灯电流值IA2对应于累计点亮时间X、(a)直线性增加、(b)曲线性增加的、各 个例子的图。此外，图15是表示使在阶段2中设定的灯电流值IA2对应于累计点亮时间X以规 定的时间间隔AT阶段性增加的例子的图，图15(a)中，累计点亮时间X的间隔AX为一定， 图15(b)中，间隔AX对应于累计点亮时间X而变化。在图14、图15中，在累计点亮时间是零的未使用的高压放电灯中，将足够进行电 极的加热的在阶段2中设定的高压放电灯电流值IA2设定为初始值IA2_i，并且为了防止过 度的加热带来的高压放电灯的显著的寿命下降，设定规定的最大值IA2_MAX。这样设定的在阶段2中设定的灯电流值IA2由控制电路15进行定电流控制，但除 此以外，有以累计点亮时间为参数、根据灯电压设定灯电流值的方法。图16是表示将在阶段2中设定的灯电流值IA2以累计点亮时间X为参数、根据灯 电压VA2、(a)控制为一定、(b)进行VI曲线的控制的各个例子的图。在图16(b)中，根据 累计点亮时间X、灯电压VA2，基于预先设定的IA2值曲线(表数据)控制IA2。一般考虑设 定为对应于灯电压VA2的增加而灯电流值IA2减少，使得不会带来过度的压力。这样，通过设定阶段2中的灯电流值IA2，不给新的高压放电灯带来过度的压力， 即使在放电容易变得不稳定的累计点亮时间较长的高压放电灯中也能够将电极充分加热， 不论灯的累计点亮时间如何都能够在向阶段3转移的时点形成稳定的放电。图17是表示通过这样根据累计点亮时间X设定的阶段2中的灯电流值将(a)未 使用、(b)寿命末期的各高压放电灯点亮的情况下的灯电流的波形图。在图17中可知，通过根据未使用(a)及寿命末期(b)的各高压放电灯各自的累计
13点亮时间XI、X2(X1 <X2)设定阶段2中的灯电流值II、12(11 < 12)，在未使用及寿命末 期的各高压放电灯的哪种中都在阶段3中形成了稳定的放电。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式2的高压放电灯点亮装置，具备 计时并存储灯DL的累计点亮时间的灯点亮状态检测部14，通过在控制电路15的控制下根 据累计点亮时间X设定启动次序的阶段2中的灯电流值，不会对新的高压放电灯带来过度 的压力，对于放电容易变得不稳定的累计点亮时间较长的高压放电灯也能够进行足够电极 的加热的加热，在哪种高压放电灯中，都在向阶段3转移的时点形成稳定的放电。(实施方式3)有关本发明的实施方式3的高压放电灯点亮装置的电路结构与在实施方式1中表 示的放电灯点亮装置是共通的，省略图示。在本实施方式的放电灯点亮装置中，控制电路15设定组合了实施方式1中的阶段 2的持续时间TA2的控制、和实施方式2中的阶段2的灯电流值IA2的控制的电流时间积， 基于设定的电流时间积，控制对应于累计点亮时间X的阶段2中的向灯DL的供给电力量。接着，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。图18是说明 本实施方式的启动次序的动作顺序的流程图。另外，图18的流程图中的步骤S301、S302、 S304 S309的各顺序是与在实施方式1中图4所示的步骤S101、S102、S104 S109分别 相同的顺序，省略说明。在步骤S303中，控制电路15根据从灯点亮状态检测部14的存储器读出的累计点 亮时间X设定阶段2中的灯的电流时间积。使在阶段2中设定的电流时间积对应于累计点亮时间X变化。图19是表示使在 阶段2中设定的电流时间积ITA2对应于累计点亮时间X、(a)直线性增加、(b)曲线性增加 的各个例子的图。在图19中，在累计点亮时间是零的未使用的高压放电灯中，将足够进行电极的加 热的阶段2的高压放电灯的电流时间积设定为初始值ITA2_i，并且为了防止过度的加热造 成的显著的灯的寿命下降，设定规定的最大值ITA2_MAX。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式3的高压放电灯点亮装置，具备 计时并存储灯DL的累计点亮时间的灯点亮状态检测部14，通过在控制电路15的控制下、对 应于累计点亮时间X设定启动次序的阶段2中的灯的电流时间积、基于设定的电流时间积 控制向高压放电灯的供给电力量，不会对新的高压放电灯带来过度的压力，对于放电容易 变得不稳定的累计点亮时间较长的高压放电灯也能够进行电极的充分的加热，在哪种高压 放电灯中都在向阶段3转移的时点形成稳定的放电。(实施方式4)有关本发明的实施方式4的高压放电灯点亮装置的电路结构与实施方式1中表示 的放电灯点亮装置是共通的，省略图示。在本实施方式的放电灯点亮装置中，灯点亮状态检测部14检测灯DL的启动次数 并相加，作为累计启动次数Y存储。控制电路15根据灯DL的累计启动次数Y进行阶段2 中的电流时间积的设定，并且基于设定的电流时间积控制对灯DL供给的供给电力量。接着，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。图20是用来说 明本实施方式的启动次序的动作顺序的流程图。
在将电源开启后，在步骤S401中，判断是否更换为了新的高压放电灯DL。在判断 的结果是没有更换为新的高压放电灯DL的情况下，读出存储在灯点亮状态检测部14中的 累计启动次数Y (步骤S402)。接着，根据读出的累计启动次数Y设定阶段2中的灯的电流时间积(步骤S403)。另一方面，在步骤S401的顺序中判断为更换为了新的高压放电灯DL的情况下，在 步骤S404中，将存储在灯点亮状态检测部14中的累计启动次数Y复位，前进到步骤S403 的顺序。在步骤S403的顺序中，根据读出的累计启动次数Y设定阶段2中的灯的电流时间 积是基于累计启动次数Y越增加则累计点亮时间也一般越增加这一点。因而，在阶段2中 设定的电流时间积与在实施方式3中说明的是同样的，所以省略说明。在步骤S405中，在控制电路15的控制下，执行前面说明的启动次序的阶段1。然 后，在步骤S406中，对灯DL的累计启动次数Y加1并存储。在步骤S407中，在控制电路15的控制下，基于设定的电流时间积执行前面说明的 启动次序的阶段2，在接着的步骤S408中执行阶段3。接着，执行灯DL的点亮判断动作(步骤S409)，在判断为没有点亮的情况下，回到 步骤S405，再次重复以后的顺序。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式4的高压放电灯点亮装置，具备 计数并存储灯DL的累计启动次数的灯点亮状态检测部14，通过在控制电路15的控制下、 根据累计启动次数Y设定启动次序的阶段2和的灯的电流时间积、基于设定的电流时间积 ITA2控制阶段2的向高压放电灯DL的供给电力量，对于新的高压放电灯不会带来过度的压 力，对于放电容易变得不稳定的累计点亮时间较长的放电灯也能够进行足够电极的加热的 加热，在哪种高压放电灯中都在向阶段3转移的时点形成稳定的放电。另外，也可以根据这样的灯DL的累计启动次数Y、和在实施方式1 3中说明的灯 DL的累计点亮时间X的两信息设定阶段2中的向灯DL的电力供给量。(实施方式5)有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置的电路结构与在实施方式1中表 示的放电灯点亮装置是共通的，省略图示。在本实施方式的放电灯点亮装置中，灯点亮状态检测部14将点亮时的灯DL两端 的电压用电阻灯分压，检测阶段3中的灯电压的有效值。并且，存储安装了灯电压有效值的 灯DL时的点亮初始值、和最近点亮时的各数据。另外，也可以代替阶段3中的灯电压的有 效值而使用再起弧电压。图22是例示阶段3的稳定时的灯电压的波形的图，灯电压的1周期中的峰值是再 起弧电压Vp。图23是表示检测灯电压的再起弧电压Vp的电路的例子的图，在将灯的两端电压 用电阻R4、R5分压后，使用比较器Op检测灯电压的峰值Vp。控制电路15从灯点亮状态检测部14读出最近及初始点亮时的灯电压有效值而求 出其差，根据有效值的差进行阶段2中的电流时间积的设定，并且基于设定的电流时间积 控制对灯DL供给的电力量。一般，累计点亮时间较长的(较旧的)灯的放电维持电压变高、稳定点亮时的灯电压也变高。本实施方式通过利用该性质控制对灯DL供给的电力量，使灯DL的放电时的稳 定性提高。接着，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。图21是说明本 实施方式的启动次序的动作顺序的流程图。在将电源开启后，在步骤S501中，判断是否更换为了新的高压放电灯DL。在判断 的结果是没有更换为新的高压放电灯DL的情况下，从灯点亮状态检测部14读出点亮初始 时的灯电压有效值Vla_i (步骤S502)。接着，从灯点亮状态检测部14读出最近的点亮时的灯电压有效值Via(步骤 S503)，求出与初始点亮时的灯电压有效值Vla_i的差AVla(步骤S504)。接着，根据灯电压有效值的差AVla，设定阶段2中的灯的电流时间积(步骤 S505)。另一方面，在步骤S501的顺序中判断为更换为了新的高压放电灯DL的情况下，在 步骤S506中，将存储在灯点亮状态检测部14中的初始点亮时的灯电压有效值Vla_i复位， 前进到步骤S505的顺序。使在阶段2中设定的电流时间积对应于灯电压有效值的差AVla变化。图24是 表示使在阶段2中设定的电流时间积ITA2对应于灯电压有效值的差AVla、(a)直线性增 加、(b)曲线性增加的各个例子的图。此外，在图24中，在累计点亮时间是零的未使用的高压放电灯中，将足够进行电 极的加热的阶段2的电流时间积设定为初始值ITA2_i，并且为了防止过度的加热造成的高 压放电灯的显著的寿命下降，设定规定的最大值ITA2_MAX。回到图21所示的流程图，步骤S507 S510的各顺序是与在实施方式1中图4所 示的步骤S105 S108分别相同的顺序，省略说明。在步骤S511中，判断在将灯DL点亮后是否经过了 1小时，在判断为没有经过1小 时的情况下，回到步骤S510的顺序，重复以后的顺序。另一方面，在步骤S511中，在判断为经过了反映到点亮后灯电压充分稳定为止花 费的时间而预先设定的时间、例如点亮后1小时的情况下，在步骤S512中，将最近点亮时的 灯电压的有效值Via写入到灯点亮状态检测部14中而更新数据，回到步骤S510的顺序，重 复以后的顺序，每隔预先设定的周期(例如从最近灯电压的有效值Via写入时起1小时) 更新灯电压的有效值Via。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式5的高压放电灯点亮装置，具备 检测灯DL的点亮初期和最近的灯的电压有效值并存储的灯点亮状态检测部14，通过根据 检测到的灯电压有效值的差设定启动次序的阶段2中的灯的电流时间积ITA2、基于设定的 电流时间积ITA2控制对阶段2的高压放电灯DL供给的电力量，能够从灯使用的初期到寿 命末期在阶段2中将电极适当地加热，能够避免通过过度的加热给灯的寿命带来显著的不 良影响。结果，在转移到阶段3的时点形成稳定的放电。此外，根据本实施方式的放电灯点亮装置，检测灯DL的点亮状态的频率较少就足 够，所以包括存储器的存储容量的电路结构变得简单。(实施方式6)有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置的电路结构与在实施方式1中表示的放电灯点亮装置是共通的，省略图示。在本实施方式的放电灯点亮装置中，灯点亮状态检测部14在灯DL的点亮时，检测 绝缘破坏后的启动时电气特性并存储。控制电路15从灯点亮状态检测部14读出启动时电气特性，根据启动时电气特性 进行阶段2中的电流时间积的设定，并且基于设定的电流时间积控制对灯DL供给的电力量。一般，在启动时的电气特性中，表示有关高压放电灯管内的杂质等带来的个体差 异。在较多地含有杂质的高压放电灯中，放电维持电压变高，启动时的灯电压也变高。本实 施方式通过利用该性质控制对灯DL供给的电力量，使灯DL的放电的稳定性提高。接着，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。图25是用来说 明本实施方式中的启动次序的动作顺序的流程图。在将电源开启后，在步骤S601中，执行前面说明的启动次序的阶段1，接着，判断 在灯DL中是否发生了绝缘破坏(步骤S602)。在步骤S602的顺序中，在判断在灯DL中没有发生绝缘破坏的情况下，回到步骤 S601的顺序，重复以后的顺序。另一方面，在步骤S602中判断在灯DL中发生了绝缘破坏的情况下，通过灯点亮状 态检测部14检测灯DL的启动时的灯电压VA1 (步骤S603)。图26是表示检测到的灯电压VA1的例子的图，有最低电压Vmin、绝缘破坏电压 Vign、炽热放电时的电压Vg。为了检测最低电压Vmin，将灯DL的电极间电压用电阻分压， 用微型计算机灯取样。此外，在炽热放电时的电压VG的检测中，测量灯电流ILA非常小的 时点、例如为10mA左右时的灯电压。在步骤S604中，根据检测到的灯电压VA1，设定阶段2中的灯的电流时间积。使在阶段2中设定的电流时间积对应于灯电压VA1而变化。图27是表示使在阶 段2中设定的电流时间积ITA2对应于灯电压VA1、(a)直线性增加、(b)曲线性增加的各个 例子的图。在步骤S605中，在控制电路15的控制下，基于设定的电流时间积执行前面说明的 启动次序的阶段2，在接着的步骤S606中执行阶段3。接着，执行灯DL的点亮判断动作(步骤S607)，在判断为没有点亮的情况下，回到 步骤S601，重复以后的顺序。另外，根据这样的动作顺序，具有即使在灯点亮状态检测部14中不准备存储器也 能够得到有关各个灯的个体差异的信息的优点。但是，在启动次序中，如果检测到阶段2开 始前的电气特性，则不能检测到比阶段2靠后的电气特性。例如，在想要测量图26所示的 最低电压Vmin的情况下，在阶段1中灯电压没有完全下降，检测到比本来的最低电压Vmin 高的值。该问题可以通过执行图28所示的流程图的顺序来解决。在将电源开启后，在步骤S701中，从灯点亮状态检测部14的存储器读出之前存储 的灯电压VA。接着，根据读出的灯电压VA设定阶段2中的灯的电流时间积。在接着的步骤S703中，如上所述，作为子程序而执行启动次序的阶段1 3。
然后，检测灯电压VA，存储到灯点亮状态14的存储器中(步骤S704)，执行灯DL 的点亮判断动作(步骤S705)。这样，也可以检测上次将灯DL点亮时的、从启动时到稳定放电的电气特性而存储 到灯点亮状态检测部14中，当下次启动灯DL时根据存储的电气特性设定阶段2的对高压 放电灯供给的电力量。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式6的高压放电灯点亮装置，通过 由灯点亮状态检测部14检测绝缘破坏后的启动时电气特性、根据检测到的启动时电气特 性设定启动次序的阶段2中的灯的电流时间积ITA2、基于设定的电流时间积ITA2控制阶 段2的对高压放电灯DL供给的电力量，不论因混入到灯内部中的杂质的量等、高压放电灯 的个体差异如何，都能够在阶段2中将电极适当地加热，在转移到阶段3的时点能够形成稳 定的放电。(实施方式7)一般，如果在高压放电灯的管内作为杂质而例如混入水，则分离为氢和氧。其中， 氢随着高压放电灯的点亮而逐渐排出到管外，据称例如在点亮约100小时中大致完全排 出。但是，氧在此后也残留在管内，逐渐与高压放电灯管壁的荧光物质结合，成为使高压放 电灯的启动性恶化的原因。本实施方式是为了避免该问题而在为了高压放电灯的管内的氢完全排出所需要 的规定的累计点亮时间、例如将高压放电灯点亮的大致100小时以内，检测作为有关各个 高压放电灯的个体差异的信息的电气特性并存储、在经过了点亮的100小时后根据存储的 电气特性设定阶段2中的电流时间积、控制对高压放电灯供给的电力量的方法。图29是表示有关本发明的实施方式7的高压放电灯点亮装置的大致结构的图。本 实施方式的高压放电灯点亮装置4是代替在实施方式1中图9所示的高压放电灯点亮装置 2的灯点亮状态检测部14而具有灯点亮状态检测部24的结构。另外，在图29中，对于与图 9相同的结构赋予相同的标号，将说明简单化或省略。灯点亮状态检测部24具备累计点亮时间计时器241、灯电压检测部242、以及存储 部 243。累计点亮时间计时器241总是计时灯DL点亮的时间，将该值存储到存储部243 中。存储的值即使关闭电源而断开了电力的供给也被保持。灯电压检测部242检测在安装了灯DL后规定的累计点亮时间内的灯电气特性而 存储到存储部243中。存储的灯电气特性被保持直到灯DL被更换。本实施方式的灯电气 特性是灯DL绝缘破坏到开始阶段2的最低灯电压Vmin，作为规定的累计点亮时间而设定 100小时。最低灯电压Vmin如图30所示，随着累计点亮时间X的经过而减少。此外，最低灯 电压Vmin根据高压放电灯而不同。在图30中，在累计点亮时间是100小时以内的X小时 中，将高压放电灯A、B各自的最低灯电压Vmin_A、Vmin_B用黑点表示。另外，检测的灯电气特性并不限于最低灯电压Vmin。例如，也可以是在图26中表 示的灯的绝缘破坏电压Vign、炽热放电时的电压Vg、以及稳定点亮时的灯电压有效值Vis、 还有再起弧电压Vp。接着，对这样构成的有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的启动次序动作进行说明。图31是用来说明本实施方式的启动次序的动作顺序的流程图。在将电源开启后，在步骤S801中，判断是否更换为了新的高压放电灯DL。在判断 的结果是没有更换为新的高压放电灯DL的情况下，从灯点亮状态检测部24读出累计点亮 时间X、最低灯电压Vmin、灯电压有效值Via (步骤S802)。接着，判断读出的累计点亮时间X是否比100小时短(步骤S803)。在步骤S803的判断的结果是判断为100小时以上的情况下，根据读出的最低灯电 压Vmin，设定阶段2中的灯的电流时间积ITA2 (步骤S804)。这里的最低灯电压Vmin例如如图33所示，计算X = 0时的Vmin和X = 100小 时时的Vmin的平均值作为初始数据Vmin W-100H]，存储到灯点亮状态检测部24的存储部 243中，该值被保持直到更换为新的高压放电灯。并且，在以后的灯启动时，根据存储的初始数据VminW-lOOH]的值，进行阶段2中 的电流时间积ITA2的设定。在此情况下，设定为，VminW-lOOH]的值越大则阶段2的ITA2 越大。另外，上述点亮初始数据VminW-lOOH]并不限于X = 0和X = 100小时的两点的 Vmin的平均值，也可以是X = 0 100小时中的连续分布的平均值。或者，也可以是规定的 点亮时间XI、例如0小时或50小时中的Vmin。电流时间积ITA2如图32所示，对每个灯根据其最低灯电压Vmin如图32所示那 样设定，以使Vmin的值越大则它越大。在步骤S805中，在控制电路15的控制下，基于设定的电流时间积，将前面说明的 启动次序的阶段1 3作为子程序执行。进而，执行灯DL的点亮判断动作(步骤S806)，在判断为不点亮的情况下，回到步 骤S805，再次执行阶段1 3的子程序。另一方面，在步骤S806的顺序中，在判断为灯DL已点亮的情况下，在步骤S807 中，通过灯点亮状态检测部24的累计点亮时间计时器241计时累计点亮时间X。在步骤S801的顺序中，在判断为更换为了新的高压放电灯DL的情况下，将存储在 灯点亮状态检测部24中的累计点亮时间X、最低灯电压Vmin、灯电压有效值Via复位(步 骤 S808)。并且，在步骤S809中，根据最低灯电压Vmin设定阶段2中的灯的电流时间积 ITA2。该顺序在前面的步骤S803中累计点亮时间X是100小时以内的情况下也同样进行。在步骤S810中，基于设定的电流时间积，将启动次序的阶段1 3作为子程序执 行。接着，通过灯点亮状态检测部24的灯电压检测部242检测灯电压VA，存储到存储 部243中(步骤S811)。接着，执行灯DL的点亮判断动作(步骤S812)，在判断为没有点亮的情况下，回到 步骤S810而重复以后的顺序。另一方面，在步骤S812的顺序中，在判断为灯DL已点亮的情况下，在步骤S813 中，通过灯点亮状态检测部24的累计点亮时间计时器241计时累计点亮时间X，判断是否从 点亮了灯DL起经过了 1小时(步骤S814)。结果，在判断为没有经过1小时的情况下，回到步骤S812的顺序而重复以后的顺序。此外，在步骤S814的顺序中，在判断为经过了反映到点亮后灯电压充分稳定所花 费的时间而预先设定的时间、例如点亮后经过了 1小时的情况下，在步骤S815中，通过灯点 亮状态检测部24的灯电压检测部242检测放电稳定时的灯电压有效值Via，然后回到步骤 S812的顺序，重复以后的顺序，每隔预先设定的周期(例如从最近灯电压的有效值Vla写入 时起1小时)更新灯电压的有效值Via。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式7的高电压放电灯点亮装置，通 过根据作为灯的个体信息的绝缘破坏的最低灯电压设定启动次序的阶段2中的灯的电流 时间积ITA2、基于设定的电流时间积ITA2控制阶段2的对高压放电灯DL供给的电力量，不 论混入到灯内部中的杂质的量等、高压放电灯的个体差异如何、都能够在阶段2中将电极 适当地加热，能够在转移到阶段3的时点能够形成稳定的放电。(实施方式8)有关本发明的实施方式8的高压放电灯点亮装置的电路结构与在实施方式7中表 示的图29的放电灯点亮装置4是共通的，省略图示。本实施方式与实施方式7不同的点是作为为了设定电流时间积ITA2检测的有关 高压放电灯的个体差异的信息而不仅是灯的电气特性、还添加了与实施方式1同样的累计 点亮时间这一点。以下，对有关本实施方式的高压放电灯点亮装置的动作进行说明。在图29中，灯电压检测部243作为有关高压放电灯的个体差异的信息而在累计点 亮时间X不到100小时时检测从灯DL的绝缘破坏到开始阶段2的最低灯电压Vmin，存储到 存储部243中。接着，将该值读出，进行电流时间积ITA2的设定。另一方面，在累计点亮时间X经过100小时以上之后，随着累计点亮时间X变大也 将电流时间积ITA2设定得较大，但使用存储在存储部243中的累计点亮时间X不到100小 时时的最低灯电压Vmin计算最低灯电压Vmin的点亮初始数据Vmin W_100H]，修正电流时 间积ITA2的设定。点亮初始数据VminW-IOOH]如图33所示，作为X = O时的Vmin与X = 100小时 时的Vmin的平均值计算。并且，根据该Vmin W-100H]的值，修正电流时间积ITA2相对于 累计点亮时间X的斜率。例如，在图33(a)中，对应于灯A、B的累计点亮时间X的最低灯电压Vmin在 累计点亮时间的O到100小时的范围中灯B较大，因此最低灯电压Vmin点亮初始数据 Vmin
也是灯B更大。由此，将电流时间积ITA2相对于累计点亮时间X的斜率如图 33(b)所示那样修正，以使灯B更大。另外，上述点亮初始数据VminW-IOOH]并不限于X = O和X = 100小时的两点的 Vmin的平均值，也可以是X = O 100小时中的连续分布的平均值。或者，也可以是规定的 点亮时间XI、例如O小时或50小时中的Vmin。如以上说明，根据这样的有关本发明的实施方式8的高压放电灯点亮装置，通过 根据作为灯的固体信息的绝缘破坏后的最低灯电压、和灯的累计点亮时间设定启动次序的 阶段2中的灯的电流时间积ITA2、基于设定的电流时间积ITA2控制阶段2的对高压放电 灯DL供给的电力量，不论高压放电灯的个体差异及累计点亮时间如何，都能够在阶段2中将电极适当地加热，在转移到阶段3的时点能够形成稳定的放电。(实施方式9)本发明的实施方式9是使用有关实施方式1 实施方式8的高压放电灯点亮装置的照明器具。图34(a)是表示作为有关本发明的实施方式9的照明器具的一种的下照灯、 图34(b)、图34(c)是表示射灯的外观的立体图。图34(a) 图34(c)所示的照明器具具备收纳有关实施方式1 实施方式8的高 压放电灯点亮装置1 4的任一种的器具主体51、和收纳灯DL及灯座的灯体52。此外，图 34(a)、图34(b)的照明器具分别具备将灯座与高压放电灯点亮装置1 4的任一种电气连 接的供电线53。此外，通过将图34(a) 图34(c)所示的任一种照明器具的多个与分别控制它们 的控制装置一起使用，能够构建照明系统。根据这样的有关本发明的实施方式9的照明器具及照明系统，不论灯的累计点亮 时间如何，都能够实现稳定的点亮启动。标号说明1 4高压放电灯点亮装置11全桥电路12启动电路13斩波器14、24灯点亮状态检测部15启动电路241累计点亮时间计时器242灯电压检测部243存储部15控制电路51器具主体52 灯体53供电线DL高压放电灯
权利要求
一种高压放电灯点亮装置，具备将直流电力变换为交流电力的电力变换电路、产生用来使高压放电灯启动的高电压的启动电路、和控制上述电力变换电路及上述启动电路的控制电路，在上述高压放电灯的绝缘破坏后，具有将上述高压放电灯的电极加热的电极加热期间、和对上述高压放电灯供给交流电流而使放电稳定地持续的稳定期间，其特征在于，该高压放电灯点亮装置具备检测上述高压放电灯的点亮状态的灯点亮状态检测部；上述控制电路根据由上述灯点亮状态检测部检测到的上述高压放电灯的点亮状态的信息，设定上述电极加热期间中的向上述高压放电灯的供给电力量。
2.如权利要求1所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述点亮状态的信息是上 述高压放电灯的累计点亮时间。
3.如权利要求1所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述点亮状态的信息是上 述高压放电灯的电气特性。
4.如权利要求1所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述点亮状态的信息是上 述高压放电灯的累计点亮时间及电气特性。
5.如权利要求3或4所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是安装了 上述高压放电灯时与前次的电气特性的变化值。
6.如权利要求3或4所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是从安装 了上述高压放电灯时到规定的上述累计点亮时间为止的电气特性。
7.如权利要求3或4所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是从上述 高压放电灯的绝缘破坏后到上述稳定期间为止的电气特性。
8.如权利要求7所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是最低灯电压。
9.如权利要求3或4所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是上述稳 定期间中的灯电压的有效值。
10.如权利要求3或4所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电气特性是上述 稳定期间中的再起弧电压。
11.如权利要求1 4中任一项所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电力供 给量是向上述高压放电灯供给的电流值。
12.如权利要求1 4中任一项所述的高压放电灯点亮装置，其特征在于，上述电力供 给量是上述电极加热期间的持续时间。
13.一种照明器具，其特征在于，具备权利要求1 4中任一项所述的高压放电灯点亮装置；灯座，电气地连接在上述放电灯点亮装置上，并且将上述高压放电灯电气地且机械地 连接，以及器具主体，保持所述高压放电灯点亮装置和所述灯座。
14.一种照明系统，其特征在于，具备多个权利要求13所述的照明器具；以及控制装置，分别控制多个上述照明器具。
全文摘要
本发明涉及高压放电灯点亮装置、照明装置及照明系统，不使电路结构变得复杂而能够进行电极的需要且充分的加热，能够形成稳定的放电。放电灯点亮装置(1)具备输入直流电力而变换为交流电力的全桥电路(11)、用来产生用来使灯(DL)绝缘破坏的启动用高电压的启动电路(12)、将直流电源(E)的输出电压降压并输出给全桥电路(11)的降压斩波器(13)、检测灯(DL)的点亮状态的灯点亮状态检测部(14)、和控制全桥电路(11)及启动电路(13)的控制电路(15)。控制电路(15)根据由灯点亮状态检测部(14)检测到的累计点亮时间设定灯启动时的电极加热期间中的灯的电力供给量。
文档编号H05B41/24GK101815392SQ20101011696
公开日2010年8月25日 申请日期2010年2月21日 优先权日2009年2月23日
发明者小松直树, 山原大辅 申请人:松下电工株式会社