高輝度放電ランプの制御
高輝度放電ランプ（４）に対する制御装置（５）は、ランプ（４）に主電流を与える主バラストと、制御ユニット（１２）によって制御された制御バラスト（８）およびスイッチ（９）（例えばトライアック）を有する電流インジェクタと、を含む。電流インジェクタは、主電流より小さく且つ制御ユニット（１２）によって可変であり得る第２の電流をランプ（４）中に注入する。上述の可変にする方法は、例えば、制御バラスト（８）が回路内に切り替えられるＡＣサイクル中の時間を変化させることによってなされる。制御装置（５）は、ランプ（４）を例えば定電力（可変の光出力）または一定の光出力（可変の電力）で制御することを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して高輝度放電ランプの動作を制御する制御装置および回路に関しており、概して高輝度放電ランプの動作を制御する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電ランプ（ＨＩＤ）は、高圧ナトリウムランプ，メタルハライドランプおよび水銀灯含む。これらは、例えば蛍光灯とは異なっている。例えば、高圧ナトリウム灯，メタルハライドランプおよび水銀灯は、高圧高温下で動作するものであり、直接的に可視光を放射し（蛍光体コーティングをも含んでもよい）、通常は、少しの電極間隔を含む発光管を有する小型光源であり、例えば１５０ワット以上の高電力定格を相対的に有している。
【０００３】
ガス放電灯は、一般に起動および動作を可能にするために幾つかの調節素子（regulation element）を必要とする。蛍光灯に関しては、多数の制御装置が市場に出回っているが、ＨＩＤランプに関しては少ない。
【０００４】
一般的に、ＨＩＤランプシステムは誘導性バラスト（inductive ballast）を使用しており、当該誘導性バラストは、一定の供給電圧を前提としたおおよその設計電力でランプを動作させるように設計されている。しかし、実際的な装置においては、入力供給電圧は供給ラインの妨害等によって変化し、このことは、ランプがオーバードライブまたはアンダードライブされる結果となる。ランプエージング，製作公差によるランプ間の相違および環境条件に起因する変化のような他の要因も、ランプの正常動作に影響を与える。
【０００５】
ランプがオーバードライブされると、過熱，ランプ寿命の短縮，電極損傷，効率低減および色温度の低下のような不利な特性を示し得る。逆に、ランプがアンダードライブされると、光出力の低下，効率低減，色温度の上昇およびチューブの黒変のような不利な特性
がもたらされることとなる。
【０００６】
本発明の目的は、ＨＩＤランプの動作を制御する、新しく且つ有利な制御装置を提供することである。
【発明の開示】
【０００７】
１つの態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプ用の制御装置を提供し、当該制御装置は、電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、前記ランプに前記主電流より少ない第２の電流を注入する電流インジェクタと、を有する回路を含み、前記インジェクタは、前記第２の電流の大きさを変化させる制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、前記ランプおよび／または電源に関連する１または２以上のパラメータをモニタし、当該モニタされた前記パラメータに基づいて前記第２の電流の供給量を変化させるように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明は、能動的制御を受けない主要なランプ電流を与える固定の主バラストを利用する一方、可変で小さい注入電流をも利用し、ランプおよび電源の状況に関するフィードバックに基づいて全ランプ電流を変化させる。
【０００９】
本発明は、ランプ特性における変化または電源における変動に基づいて、ランプの適正制御を可能にすると同時に、小さい注入電流にのみ必要とされる制御電子回路を使用し、小型で安価な構成要素の使用を可能にしている。従って、本発明はＨＩＤランプ用の実用的なインテリジェント制御装置を与え、当該制御装置はランプおよび電源の状況をモニタすることができ、ランプ動作を向上させるため、例えば安定した電力動作および／または安定した光出力を与えるためにランプ電力を変化させることが出来る。
【００１０】
制御ユニットはランプを通って流れる電流をモニタし、結果として第２の電流を変化させることが望ましい。このことは、例えば電源における変化を補償することを可能とし、例えば電源電圧における変動に関わらず、安定した電力でランプを動作させることができることとなる。
【００１１】
制御ユニットは、ランプに印加される電圧をモニタし、この電圧に基づいて所望のランプ電流を決定することがさらに望ましい。その後、制御ユニットは、適切な第２の電流をランプに対して供給することが出来る。ランプ電圧をモニタすることによって、制御装置はランプの経時的な特性変化を補償することができる。例えば、制御ユニットは、ランプ電流を変化させてランプが定電力で動作するようにしても良いし、または所望の電流プロファイルを与えるようにランプ電流を動作させても良い。例えば後者の場合に、適当な光出力を維持するように、ランプの寿命期間にわたってランプ電流を増加させてもよい。（さもなければ、光出力はランプにおける変化、例えば放電物質の減少によって低下するかもしれない。）
従って、本発明は、１つの実施例において、電流検出手段および電圧検出手段を有する電流注入手段を与え、多様な電源およびランプの状況の下で、ランプ電力の全体的制御を与え得るインテリジェントシステムを創出する。実質的に定電力レベルにランプを維持することは、ランプが作動しないことまたは過作動されないことと、ランプの寿命が増大することと、を保証する一方、長期間にわたってランプの光出力を維持することは、ランプが使用され得る効率を増加させることに役立つ。例えば、ランプは、その寿命の初期には過剰な照明で動作される必要はなく、寿命の終期に十分な高出力を維持できるようになる。
【００１２】
電流注入手段は、回路内の適切なポイントで回路内に電流を注入するように動作しても良い。１つの形態においては、電流注入手段は、主バラストとランプとの間のポイントで、回路内に電流を注入するように動作する。
【００１３】
電流注入手段は、適当な任意の形態をとり得る。例えば、この電流注入手段はスイッチ型電源の形態をとる。１つの形態においては、電流注入手段は、動作位置と非動作位置との間で制御バラストを切り替えるための受動型電流リミッタ（例えば、抵抗器またはコンデンサであるが、制御バラストであることが望ましい。）およびスイッチ（例えばトライアック）を含む。この動作位置において、制御バラストはランプ中に電流を注入する。
【００１４】
電流インジェクタは、例えば約１００ボルトの主バラストからの別電源とともに設けられても良い。しかし、１つの好ましい実施例において、電流インジェクタは主バラストと同じ電源に接続している。この場合には、例えば、制御バラストは主バラストと平行型配置で位置決めされてもよいが、このことは一般的に過渡的な態様においてのみであり、電源のサイクル持続時間の一部のみの間およびスイッチが動作位置にある時間である。
【００１５】
制御ユニットはバラストに印加される電圧をモニタし、第２の電流の入力に対して同期信号を与えるようになることが望ましい。
【００１６】
制御バラストは、適当な任意のインピーダンスおよび定格を有してもよい。制御バラストは、主要な制御バラストより大きいインピーダンスを有することが望ましい。
【００１７】
固定電力でランプを動作させるときに、制御バラストの主バラストに対する電圧電流の電力定格比は、約０．２と０．４の間、例えば０．３であればよく、制御バラストは主バラストのインピーダンスの約１．２倍のインピーダンスを有し得る。公称供給電圧での主電流の第２の電流に対する比は、２．５から８．０の範囲であればよく、例えば４．０であればよい。従って、例えば、主電流は第２の電流の約４倍であり得る。
【００１８】
概して、電源における変動を補償しようと試みる際には、公称電源電圧でのランプ電流は、主電流および第２の電流の両方の構成要素から構成される必要があり、第２の電流はゼロにはならない。これは、第２の電流はマイナスになることができないので、公称電源電圧で第２の電流の構成要素が存在しなければならないためであり、電源電圧が増加すると、第２の電流は補償するように減少するようになる。
【００１９】
長期間にわたって、固定された光出力でランプを動作させる際に、第２の電流は時間とともにランプ電力が増加するように制御されてランプの効率損失を補償することとなり、この効率は単位入力電力あたりの光出力である。主バラストおよび電流インジェクタは、第２の電流の最大値で、例えばランプ寿命の終期に、主電流の第２の電流に対する比は、約２．０から９．０の間であるが、約３．０であることが望ましい。１つの実施例において、主バラストの第２のバラストに対するインピーダンス比は、例えば約０．７から０．９の間であるが、約０．８であることが望ましい。
【００２０】
概して、電流注入手段は、制御バラストが主回路内に切り替えられている時間を制御することによって回路内に可変の電流量を注入し、電流注入手段は各サイクルの一部の間のみ動作する。電流注入手段は、過渡現象として動作することが望ましい。例えば、電流注入手段は、サイクル毎に２回の注入で回路内に電流を注入するように動作する。電流注入手段は、更にまたは代わりに、サイクル毎に９０°および２７０°で回路内に最大絶対値の電流を注入するように動作してもよい。他の形態では、電源周波数が５０Ｈｚであるときに、電流注入手段は１秒につき１００回の注入で回路内に電流を注入するように動作する。スイッチ型電源を使用する際に、さらなる制御スイッチが制御バラストと同様に設けられても良く、またはスイッチ型電源自体がランプ電流およびランプ電圧に基づいて適切に制御されても良い。この場合には、第２の電流は主電流の全ＡＣサイクル中に与えられ得る。
【００２１】
本発明のさらなる形態においては、回路は変圧器、例えばステップアップ変圧器を含み、当該変圧器は、回路内に電圧を注入してランプの始動を容易にする。例えば、これはランプの始動に役立つように回路内に５０Ｖを注入することであり得る。このことは、古いランプの始動において有用である。
【００２２】
他に、始動を補佐することとして、制御ユニットは、ランプ電流およびランプ電圧に関わらず、始動時に第２の電流を大きい、例えば最大値で動作し、ランプの始動を補佐するように構成されても良い。例えば、制御ユニットは、始動時に電源の最初の約１００サイクルの間、大きい第２の電流で駆動されても良い。
【００２３】
さらなる実施例において、制御ユニットは調光機能を有し得る。従って、制御ユニットはタイマーまたは手動スイッチ等を有してもよく、所望の時間に、第２の電流量を例えばゼロに減じることによって、ランプは通常の光出力要求の下で作動され得る。
【００２４】
本発明は、上述の制御装置を有する照明装置およびランプ装置ならびにかかる制御装置を使用してランプ制御を与える方法にも及ぶものである。
【００２５】
他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの制御装置を与え、当該制御装置は、電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、前記ランプに第２の電流を注入する電流インジェクタと、を含み、前記第２の電流は前記主電流より小さく可変であることを特徴としている。
【００２６】
さらに他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの照明を制御する方法を与え、当該方法は、電源から前記ランプに主電流を供給するための主バラストを設けるステップと、前記主電流より小さい第２の電流を前記ランプに供給する電流インジェクタを設けるステップと、前記第２の電流の量を変化させて全ランプ電流を制御するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２７】
従って、本発明はこの態様において見られることができ、制御され得る、小さい第２の電流を使用することによってインテリジェント電源を設けている。
【００２８】
他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの動作を制御する回路を与え、当該回路は、（ａ）電源と前記ランプとを電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記回路内に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段の両方からの測定値に基づいて前記回路内に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００２９】
本発明のさらなる態様において、高輝度放電ランプの動作を制御する方法が与えられており、当該方法は、 （ａ）前記ランプを通って流れる電流を測定するステップと、（ｂ）前記ランプに印加される電圧を測定するステップと、（ｃ）ランプ中に電流を注入するステップと、を含み、前記ランプを通って流れる電流とランプに印加される電圧との測定値に基づいて、前記電流は前記ランプ中に注入されることを特徴としている。
【００３０】
本発明の他の態様において、高輝度放電ランプ用の磁気調整器が設けられており、当該磁気調整器は、（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００３１】
さらなる態様においては、高輝度放電ランプ用の制御ユニットが設けられており、前記ランプは主バラストに電気的に接続されており、当該制御ユニットは、（ａ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｂ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｃ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴している。
【００３２】
他の態様において、高輝度放電ランプ用の制御ユニットが設けられており、当該制御ユニットは、（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００３３】
さらなる態様において、高輝度放電ランプを制御する回路が設けられており、当該回路は、（ａ）電圧源と前記ランプとの間に電気的に接続された主バラストと、（ｂ）第２のバラストと、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、（ｅ）前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて、前記第２のバラストを回路に対してスイッチ切り替えをする制御ユニットと、を含むことを特徴としている。
【００３４】
本発明の第１の態様に関連して説明された任意の機能は、説明された他の態様の各々にも同様に適用できる、ということが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施例は添付図を参照して説明されており、添付図は本発明の例示形態を示している。図の詳細は、本発明の前述の説明の一般論に取って代わるものでなない、ということが理解されるべきである。
【００３６】
図１を参照すると、これは本発明の１つの実施例に準じて構成された照明装置の構成要素を配置した略ブロック図を示している。
【００３７】
回路は、端子1Ａおよび1Ｂを有しランプ制御装置５に接続したＡＣ電源１を含み、このランプ制御装置は、イグナイタ３およびＨＩＤランプ４とともに回路中に配されている。イグナイタ３は、ＨＩＤランプの初期始動に適した従来のイグナイタであってもよいが、電子イグナイタであることが望ましい。ランプ４は、適当な任意のＨＩＤランプであってよい。適当な任意のＨＩＤランプが本発明によって制御され得るが、本発明は、特に高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプまたは水銀放電灯を制御するのに適しており、また約１５０ワットから約２０００ワットまでの電力定格を有するランプ、例えば約２５０ワット，４００ワットまたは１０００ワット以上にランク付けされたランプを制御するのに適している。回路は、端子１Ａおよび１Ｂにわたって接続された力率補正コンデンサ２をも含む。制御装置５は、新しいランプとともに使用されても良いし、または既存のランプを後から取り付けても良い。
【００３８】
本発明の実施例に示されている制御装置５は、ポイントＡ，ＢおよびＣに端子を有する３端子デバイスである。制御装置５は、ステップアップ変圧器である変圧器６を含み、当該変圧器は、ランプ回路内に電圧を注入するように作動しランプ起動を容易にする。変圧器６はランプ回路と直列に連結しており、回路内、続いてランプ内に約ＡＣ５０Ｖを注入する。このことは、特にはランプが老朽化したときランプ始動を補佐する。
【００３９】
変圧器６は主バラスト７に電気的に接続しており、この例においては、この主バラスト７はインダクタであり、ランプ用の一次の電流制限および電圧降下エレメントとして使用される。制御バラスト８および電子スイッチ９（例えばトライアック）は、電流インジェクタとして主バラスト７と平行に配置される。
【００４０】
スイッチ９が閉位置にあるとき、制御バラスト８は主バラスト７と一過性の態様、例えばＡＣ供給のサイクル持続時間の一部のみにおいて平行型の関係にある。この構成は、電流フローが制御バラスト８を通ってノード１０内に注入されるように機能する。スイッチ制御ユニット１２は、適当な時間且つ適当な持続時間、主回路内に付加電流を注入するようにスイッチ９を制御する。電流センサー１１はノード１０の下流側に設けられ、スイッチ制御ユニット１２に対して電流信号を与える。スイッチ制御ユニット１２は、電子スイッチ９の動作を制御し、その結果ノード１０、続いてランプ４中への電流の注入を調整する。制御ユニット１２は論理機能およびタイミングを実行し、ランプ４の動作を制御する。制御ユニット１２中には、ランプ電圧（ＶL），バラスト電圧（ＶB）およびランプ電流（ＩL）が入力される。制御ユニット１２からは、電子制御スイッチ９に対して信号が出力される。制御ユニット１２は電源１３によって動作され、この電源は公称では安定化したＤＣ５Ｖ電源であり得る。
【００４１】
制御ユニット１２は、例えば電子部品またはマイクロプロセッサ部品用のために設けられても良い。
【００４２】
ランプを動作させるための電子バージョンのスイッチ制御ユニット１２の動作が、図２に概略的に示されている。制御ユニット１２は、全波整流器１４と増幅器１５とを含み、当該増幅器は整流したランプ電流（IL）を生成する。その後、この信号は平均フィルター１６に供給され、当該平均フィルターは、整流したランプ電流を平均化し、ランプ電流（ＩL）に比例したＤＣ信号を生成する。全波整流器１８は、ランプ電圧（ＶL）を受け取って処理して整流したランプ電圧を生成し、その後この整流したランプ電圧は、整流したランプ電圧を平均化する平均フィルター１９を通り、ランプ電圧（ＶL）に比例したＤＣ信号を生成することとなる。その後、この信号はランプの電圧電流特性を適切に統合する非線形増幅器２０に供給され、その結果、特定のランプ電圧に対する所要の電流信号が発生する。すなわち、この信号は実際のランプ電圧に基づく所望のランプ電流を決定し、例えば一定のランプ電力を与えることとなる。この信号は、始動電流のセットポイント増幅器２１によって処理される。その後、始動電流のセットポイント増幅器２１からの信号は第１のコンパレータ２２を通り、このコンパレータは、平均フィルター１６からの実際のランプ電流をセットポイント値と比較する。コンパレータ２２は、積分器２３（この積分器２３は、積分器初期化回路２３Ａとともに作動する）によって増加または減少させられる、ロジックのハイの状態またはローの状態を作り出し、徐々に変化するＤＣ信号を発生することとなる。当該ＤＣ信号は、ランプ４に必要な付加電流の大きさを示し、制御バラスト８におけるスイッチングによって与えられ得る。
【００４３】
傾斜波発生器２６は三角波を発生し、当該三角波は電流（ＩL）のゼロ交差によって始動（セット）され、バラスト電圧（ＶB）のゼロ交差によってリセットされる。電流のゼロ交差およびバラスト電圧のゼロ交差は、それぞれゼロ交差検出器１７および２８から得られる。検出器２８に対する入力は、その入力としてバラスト電圧を使用する全波整流器２７から得られ、検出器１７に対する入力は、整流器１４および増幅器１５によって整流したランプ電流出力から得られる。傾斜波発生器２６の出力は、ランプに必要な電流の位相を表し、スイッチ９の作動に対する同期信号を与える。
【００４４】
積分器２３および傾斜波発生器２６からの出力は、第２のコンパレータ２４に供給され、当該第２のコンパレータは可変の位相シフト方形波を発生し、この位相シフト方形波はパルス発生器２５によって処理されて図１に示されるトライアック９に対して、ゲートの点火パルスを生成することとなる。
【００４５】
ランプを動作させるためのマイクロプロセッサバージョンのスイッチ制御ユニット１２が、図３に概略的に示されている。制御ユニット１２はランプ電流（ＩL）の信号を受け取り、この信号を全波整流器２９と増幅器３０にパスし、整流したランプ電流を生成する。この信号は、サンプルおよびランプ電流を捕らえるホールド回路３１を通り、その後アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３２を通る。当該アナログデジタル変換器は、ランプ電流を８ビットデジタル数字に変換する。その後、この変換された８ビット電流の数字はマイクロプロセッサ３３を通る、ＡＤＣ３２は２ｋＨｚの周波数で作動する。
【００４６】
マイクロプロセッサ３３に対する他の入力は、ランプ電圧信号（ＶL）であり、このランプ電圧信号は全波整流器３５を通り、整流したランプ電圧を生成することとなる。その後、信号はサンプル，ホールド回路３６およびアナログデジタル変換器３７を通り、ランプ電圧は８ビットデジタル数字に変換される。その後、変換された８ビット電圧の数字はマイクロプロセッサ３３を通る。ＡＤＣ３７は、２ｋＨｚの周波数で作動する。マイクロプロセッサは、８ビット電流および８ビット電圧の数字をかけてランプにおける瞬時電力を得ることとなり、これらの合計を発生してランプにおけるサイクルごとの電力を得ることとなる。その後、この電力はランプの基準（セットポイント）電力、すなわちランプを動作するために要求される所望の電力値と比較される。その後、デジタルの１または０が、実際のランプ電力とセットポイント電力との間の差異に応じて、マイクロプロセッサによって発生され出力される。
【００４７】
１つの特に適したマイクロプロセッサは、データ収集およびデータ変換を制御し、出力計算を行い且つ所要のデジタル出力を発生する内蔵プログラムを含む８ビットマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサ３３からの出力は積分器３４（この積分器は積分器初期化回路３４Ａとともに動作する）を通り、マイクロプロセッサからのデジタル入力を増加または減少させ、徐々に変化するＤＣ信号を発生する。当該ＤＣ信号は、ランプに必要な電流量を示している。傾斜波発生器４１は三角波を発生し、当該三角波は、電流のゼロ交差によって開始され、バラスト電圧のゼロ交差によってリセットされる。電流のゼロ交差およびバラスト電圧のゼロ交差は、それぞれゼロ交差検出器４２および４３から得られ、この検出器４２および４３は、ランプ電流の全波整流器２９および増幅器３０且つバラスト電圧の全波整流器４０から、その入力を受け取る。傾斜波発生器４１の出力は、ランプに必要な電流の位相を示し、スイッチ９の作動に対する同期信号を与える。
【００４８】
積分器３４および傾斜波発生器４１からの出力は、第２のコンパレータ３８に供給され、この第２のコンパレータは、パルス発生器３９によって処理されることとなる可変の位相シフト方形波を発生し、図１に示されるトライアック９に対するゲートの点火パルスを生成する。
【００４９】
図４は、スイッチ制御ユニット１２を動作するのに適した電源１３の回路図である。この電源１３は、２４０／１２Ｖのステップダウントランス４４を含み、このステップダウントランスの出力は、全波ダイオードブリッジ整流器４５に接続されている。電圧調整器４６は整流器４５に電気的に接続しており、制御ユニットに電力を供給するために利用され得るＤＣ５Ｖの調整電圧を発生する。
【００５０】
図５は、本発明の態様による制御装置の基本構成要素および基本原理を示す回路図である。示されている回路は主バラスト７を含み、当該バラストは、このバラストを通る電流
ＩBを有する。制御バラスト８は、トライアックスイッチ９を介して主バラストに接続しており、制御電流を主要なバラスト回路内に注入し、ランプ電流に対する制御を与えることとなる。トライアックスイッチ９は、例えば図２または図３の制御ユニット１２から制御信号を受け取り、スイッチを作動する。電流Ｉcがノード１０中に注入される動作位置においては、トライアックスイッチ９は閉の状態であり、制御バラスト８は主バラストとともに回路中に配される。回路Ｉc内に注入された付加電流は、主バラストＩBを通って流れる電流に加えられ、トライアックスイッチが開の状態であるときにランプ電流ＩL = ＩB + ＩCを与え、このランプ電流ＩLは、単に主バラストＩBを通って流れる電流である。説明且つ図示されている制御バラスト８，スイッチ９および制御ユニット１２は注入手段としてみなされ、トライアックスイッチ９がサイクル毎に閉の状態である間に、回路内に電流ＩCの注入を与える。電流注入手段を経由するこの電流注入は、過渡現象としてみなされ、当該過渡現象は定常状態の現象と対比されることができる。当該定常状態の現象においては、制御バラストは全サイクル中に主バラストと単に平行に配されており、その結果、主バラストのインピーダンスを単に変化させるに過ぎない。従って、制御バラスト８は、ＡＣ電源１の全サイクル継続時間の一部の間、主バラストに接続しているだけであり、制御電流量は、スイッチ９が閉の状態であるサイクルの時間に応じた入力である。
【００５１】
従って、主バラストは、ランプに対して主要な固定電流（これは、安定な電源とみなされる。）を与え、少量の付加電流が制御電流として注入され、供給パワーおよびランプ特性における変化を補償することとなる。このことは、少量の制御電流であれば十分である安価な電子構成要素の使用を通して、全ランプ電流が変化できるようにし、実用的且つ費用効率が高いＨＩＤランプ制御装置が提供され得る。
【００５２】
ランプ電流のモニタリングは、供給電流の変化に関わらず制御装置がランプ中に所望の電流を維持することを可能にする一方、ランプ電圧のモニタリングは、所望のランプ作動状況に基づく所望の電流を制御装置が設定することを可能にする。例えば、ランプ電圧のモニタリングはランプ電流を変化させて、ランプが定電力で作動することを保証する。ランプ電圧における変化は、例えば時間とともに生じるランプ管の特性変化を通じて起こる。実施例は、許容効果等によって生じるランプ間の変化にも対処することができる。主バラスト電圧のモニタリングは、制御電流の入力を同期するのに役立つ。
【００５３】
図６〜図９は、３つの供給電圧値（ａ）２４０Ｖ−１０％，（ｂ）２４０Ｖ（公称）および（ｃ）２４０Ｖ＋１０％に対して、図５に示された回路動作を示している。
【００５４】
図６ａおよび図６ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ−１０％に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBのグラフである。最大絶対値であるＩc＝２．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝３．５Ａは９０°と２７０°で生じている。これらの値はノード１０で合計され、最大絶対値であるランプ電流（ＩL）６．０Ａを９０°と２７０°で与える。ランプ（ＩL）を通る派生電流は図９に示されている。
【００５５】
図７ａおよび図７ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ（公称）に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBのグラフである。最大絶対値であるＩc＝２．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝４．０Ａは９０°と２７０°で生じている。これらの値はノード１０で合計され、最大絶対値であるランプ電流（ＩL）６．０Ａを９０°と２７０°で与える。ランプ（ＩL）を通る派生電流も図９に示されている。
【００５６】
図８ａおよび図８ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ＋１０％に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBを示すグラフである。最大絶対値であるＩc＝１．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝４．５Ａも、９０°と２７０°で生じている。ランプ（ＩL）を通る派生電流も図９に示されている。
【００５７】
ランプ電流（ＩL）は、３つの電圧変化の全てに対してほぼ一定であり、この３つの電圧変化は、ランプにおける定電力にほぼ比例している。
【００５８】
上述の実施例において、ランプ電流（ＩL）およびランプ電圧（ＶL）が測定され、制御バラストの電流は、ランプ電力が一定に保たれることを保証するように調整される。主バラストにおける電流は制御されず、供給電圧変化，ランプエージング，他の要因および妨害によって変化する。これらの効果を補償するために、制御バラストはサイクルごとに正確な時間、回路内に切り替えられ、ランプの電力を一定に保つために的確な電流量をランプ内に注入する。
【００５９】
主バラストおよび制御バラストの定格およびインピーダンス比は、回路動作において重要である。１つの好ましい実施例において、制御バラストの電力定格は、主要なバラストの定格の約０．２から約０．４の間であり、約０．３であることが望ましい。他の好ましい実施例においては、制御バラストのインピーダンスは、主バラストのインピーダンスのほぼ１．２倍である。
【００６０】
制御バラストに関しては、バラストにおける最大電流（１００％デューティサイクル）は、最小供給電圧または最小ランプ電圧に対して生じる。制御バラストにおける最小電流（０％デューティサイクル）は、最大供給電圧または最大ランプ電圧に対して生じる。従って、制御バラストは、予期される変化に基づいて格付けされるべきである。
【００６１】
主バラストに関しては、主バラストにおける最大電流は、最大供給電圧または最小ランプ電圧に対して生じる。主バラストにおける最小電流は、最小供給電圧または最大ランプ電圧に対して生じる。
【００６２】
主バラストは、所望の公称ランプ電流より小さい電流を与えるように設定されるべきであり、制御バラストが公称電源電圧で付加電流を加えることとなる。このことは、公称値を超える供給電圧における増加は、制御電流における減少によって補償され得る、ということを保証する。
【００６３】
４００ワットのメタルハライドランプに関する実験結果は、１０％の供給電圧変化に対して、ランプ電流変化は約±０．５％、ランプ電圧変化は約±１．５％およびランプ電力変化は約±２．５％である、ということを示している。この例において、一定の供給電圧で、ランプは主バラストの電流２．５Ａおよび制御バラストの電流約１Ａを含む３．５Ａを消費し、最大制御電流は約２Ａである。
【００６４】
上述の実施例の制御装置５を作動する他の方法は、図１０〜図１４を参照して説明され、制御装置は、その寿命にわたってランプの効率減少を補償し、上述の実施例に関して説明された一定のランプ電力よりはむしろ、一定のルーメン出力を維持するようになる。
【００６５】
図１０に示されるように、制御装置は、ランプ４に電流を供給する主バラスト７０と電流インジェクタ８０とを含む。ブロック７０および８０は、主電流および第２の電流に対して、本実施例における電流プロファイルを示している。
【００６６】
ＨＩＤランプ４の寿命時間中に、ランプによる光出力量は、特定のランプ電力の動作（効率）に対して時間とともに減少する。このことは、ランプ４自体の特性変化、例えばランプ発光管からの経時的なガス拡散等、に起因している。この状況は図１１に示されており、ランプ効率はランプ寿命の終わりまでに２５％減少している。
【００６７】
この問題を克服するために、ランプ寿命の開始時に過剰な照明を与えるように照明装置を設計することが基準となっており、代わりにランプは必要な照明レベル（保持された照明レベル）で動作する。従って、図１２に見られるように照明装置は、ランプがその寿命の開始時に、必要な（保持された）光出力の１３３％を与えるように作動され、寿命の終わりに、少なくとも維持された光量を出力することとなる。
【００６８】
照明状況は、エネルギー使用に関して密接な関係を有しており、過剰照明を与えるために必要とされる電力の損失をもたらし、この照明状況が引き起こすランプ寿命の減少をも付随的にもたらすこととなる。
【００６９】
しかし、本発明の実施例によると、電流インジェクタ８０、例えば制御ユニット１２によって制御される制御バラスト８およびスイッチ９によって注入された制御電流は、ランプ電力が時間とともに増加するように制御され、効率低下を補償する。従って、主バラスト７０はランプ４を動作するための主電流を与えるように構成され、このランプ４は、新しいランプが照明設計者によって必要とされた実際の（保持された）光量を出力するために必要な出力に設定される。その後、ランプがエージングされるにつれて、制御ユニット１２は、バラスト８を通してより多くの制御電流を加えることで、時間とともに出力を増加させる。第１の実施例のように、例えば出力変化等に対する安定性を与えるために、適切な制御電流量がランプ寿命の始まりに必要とされるように、主電流は設定されても良い。すなわち、主バラストは主電流を与えるように構成され、当該主電流は、公称供給電圧で所望の出力でランプを作動するために必要とされる電流未満である。
【００７０】
時間とともに注入する制御電流量を決定するために、電流インジェクタ８０は、ランプの寿命を示すランプ供給電圧をモニタする。ランプ電圧とランプ効率との間の実際の関係は、ほとんどのランプに対してランプ製造者から得られる。電流インジェクタは、モニタ電圧に基づいて適切な電流を与えるように構成される。このことは、図２の実施例の制御装置２においては非線形増幅器２０の適切な設計によってなされ、または図３の実施例においては、
マイクロプロセッサ３３に付随した記憶装置における参照テーブルの提供によってなされ得る。
【００７１】
図１３は、標準バラストＡで制御されたＨＩＤランプおよび本実施例Ｂによる制御装置で制御された同じＨＩＤランプに対するランプ電力対寿命を示している。
【００７２】
図に見られるように、標準バラストに対するランプ電力Ａは、電力安定制御なしで多少複雑な態様で変化するが、新しいランプによって必要とされる電力の約１４０％である平均ランプ電力を与えるように設計され、所望の照明ニーズを満たすこととなる。
【００７３】
その一方、本発明の制御装置に対してランプ電力Ｂは、安定且つ一様なランプ電力の増加を示し、所望の照明ニーズが過剰照明を必要とすることなく常に満たされる。図１３に示されるように、このことは相当の省力化を与える。ランプ寿命は、安定な且つ最小の電力でランプを作動することによって増大させることができる、ということが理解されると、省力はさらに増大させることができる。
【００７４】
すなわちランプ寿命の終わりに、主電流の第２の電流の最高値に対する比は、例えば約２．０から９．０の間であり得るが、３．０であることが望ましい。ランプ寿命の終わりに、例えば、主電流は７０％のランプ電流を与え、第２の電流は３０％のランプ電流を与え得る。かかる比は、制御可能でない高い主電流と、適当な任意の安価な構成部品で制御され得る第２の低電流と、に対して良好なバランスを与える。
【００７５】
主バラストと電流インジェクタである制御バラストとのインピーダンス比は、例えば約０．７から０．９の間であり得るが、約０．８であることが望ましい。
【００７６】
図１０の実施例も、例えば図１から図５の実施例を超えるさらなる相違を示しており、この相違も図１〜図５の実施例に与えられても良い。従って、電流インジェクタ８０は、必ずしも主バラスト７０と同じ電源から電力供給を受ける必要はなく、自身の専用電源を有しても良い。
【００７７】
また、制御電流は、例えばスイッチ９０によって、例えば制御電流を切って調光機能を与えるように、さらに加減されても良い。
【００７８】
また、例えば制御ユニット１２を通して電流インジェクタ自身が調光機能を与えるように構成されても良く、その調光機能は通常の光出力から離れた、減少した電流出力を与える。調光制御は、命令でまたは設定時間に照明を減光するように手動制御または例えば時限制御であっても良い。
【００７９】
上述の全ての実施例は、制御可能であり主電流より低電流で作動する低電流を与える電流インジェクタの使用を通して、良好なランプ制御を与える。このことは、ランプ入力電流を変化させ、制御装置がランプ電流を一定値または例えば上述の効率補償を与え得る所望のプロファイルに制御することを可能にするが、他のプロファイルも与え得る。
【００８０】
上述の実施例のバリエーションも可能であり、異なる電流注入回路を使用することも可能である。例えばバラスト８およびスイッチ９である電流インジェクタは、別個の電源から主バラスト７の電源まで、その入力を受け取っても良い。また、スイッチ型電源は制御バラスト８（および場合によりスイッチ９）と置き換えることができ、図１０の電流インジェクタ８０を設けることができる。この場合に、補助電流は主要なＡＣ供給の全サイクルにわたっても良いが、必要に応じて低いまたは高いＲＭＳ電流を与える。
【００８１】
上述の実施例において、電流インジェクタは例えば最大値のような高い値で、ランプ始動時、例えば主要なＡＣ電流の最初の１００サイクル位の間に動作されても良く、ランプ始動を補佐するようになる。このことは、その時にランプ電圧またはランプ電流を問わない。
【００８２】
本発明のランプ照明装置は、多くの異なる状況、例えば街路照明，スポーツ照明および例えば倉庫および工場のような工業照明に使用されても良い。
【００８３】
さまざまな変更，付加および／または改良が本発明の範囲から逸脱することなく、前述の部分になされても良い、ということが理解されるべきである。上述の教訓に照らして、本発明は当業者によって理解され得る種々の態様で実行されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の１つの実施例による、ランプを動作する制御装置および構成要素の配置を示す略ブロック図である。
【図２】図１の制御装置に使用され得る電子スイッチ制御ユニットの略ブロック図である。
【図３】図１の制御装置に使用され得るマイクロプロセッサスイッチ制御ユニットの略ブロック図である。
【図４】スイッチ制御ユニットを動作するために利用され得る電源の略ブロック図である。
【図５】ランプを動作するように配置された回路の構成要素をさらに示した概略図である。
【図６ａ】電源電圧２４０Ｖ−１０％に対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図６ｂ】電源電圧２４０Ｖ−１０％に対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図７ａ】電源電圧２４０Ｖに対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図７ｂ】電源電圧２４０Ｖに対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図８ａ】電源電圧２４０Ｖ＋１０％に対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図８ｂ】電源電圧２４０Ｖ＋１０％に対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図９】図６〜図８の状況の各々に対して、ランプを通って流れる電流を示すグラフである（電流は、示されている多様な電源電圧変化に対して実質的に一定である。）
【図１０】本発明のさらなる実施例を示す略図である。
【図１１】典型的なＨＩＤランプに対するルーメン特性のグラフである。
【図１２】典型的なＨＩＤランプに対するルーメン特性のグラフであって、ランプが如何に指定の（保持された）照明レベルを保証するかを示すグラフである。
【図１３】標準のバラストおよび本発明の実施例による制御装置によって動作された、典型的なＨＩＤランプに対するランプ電力特性のグラフである。
【図１４】図１３と同様のグラフであって、本発明の実施例による制御装置に関連したエネルギー節約を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して高輝度放電ランプの動作を制御する制御装置および回路に関しており、概して高輝度放電ランプの動作を制御する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電ランプ（ＨＩＤ）は、高圧ナトリウムランプ，メタルハライドランプおよび水銀灯含む。これらは、例えば蛍光灯とは異なっている。例えば、高圧ナトリウム灯，メタルハライドランプおよび水銀灯は、高圧高温下で動作するものであり、直接的に可視光を放射し（蛍光体コーティングをも含んでもよい）、通常は、少しの電極間隔を含む発光管を有する小型光源であり、例えば１５０ワット以上の高電力定格を相対的に有している。
【０００３】
ガス放電灯は、一般に起動および動作を可能にするために幾つかの調節素子（regulation element）を必要とする。蛍光灯に関しては、多数の制御装置が市場に出回っているが、ＨＩＤランプに関しては少ない。
【０００４】
一般的に、ＨＩＤランプシステムは誘導性バラスト（inductive ballast）を使用しており、当該誘導性バラストは、一定の供給電圧を前提としたおおよその設計電力でランプを動作させるように設計されている。しかし、実際的な装置においては、入力供給電圧は供給ラインの妨害等によって変化し、このことは、ランプがオーバードライブまたはアンダードライブされる結果となる。ランプエージング，製作公差によるランプ間の相違および環境条件に起因する変化のような他の要因も、ランプの正常動作に影響を与える。
【０００５】
ランプがオーバードライブされると、過熱，ランプ寿命の短縮，電極損傷，効率低減および色温度の低下のような不利な特性を示し得る。逆に、ランプがアンダードライブされると、光出力の低下，効率低減，色温度の上昇およびチューブの黒変のような不利な特性
がもたらされることとなる。
【０００６】
本発明の目的は、ＨＩＤランプの動作を制御する、新しく且つ有利な制御装置を提供することである。
【発明の開示】
【０００７】
１つの態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプ用の制御装置を提供し、当該制御装置は、電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、前記ランプに前記主電流より少ない第２の電流を注入する電流インジェクタと、を有する回路を含み、前記インジェクタは、前記第２の電流の大きさを変化させる制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、前記ランプおよび／または電源に関連する１または２以上のパラメータをモニタし、当該モニタされた前記パラメータに基づいて前記第２の電流の供給量を変化させるように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明は、能動的制御を受けない主要なランプ電流を与える固定の主バラストを利用する一方、可変で小さい注入電流をも利用し、ランプおよび電源の状況に関するフィードバックに基づいて全ランプ電流を変化させる。
【０００９】
本発明は、ランプ特性における変化または電源における変動に基づいて、ランプの適正制御を可能にすると同時に、小さい注入電流にのみ必要とされる制御電子回路を使用し、小型で安価な構成要素の使用を可能にしている。従って、本発明はＨＩＤランプ用の実用的なインテリジェント制御装置を与え、当該制御装置はランプおよび電源の状況をモニタすることができ、ランプ動作を向上させるため、例えば安定した電力動作および／または安定した光出力を与えるためにランプ電力を変化させることが出来る。
【００１０】
制御ユニットはランプを通って流れる電流をモニタし、結果として第２の電流を変化させることが望ましい。このことは、例えば電源における変化を補償することを可能とし、例えば電源電圧における変動に関わらず、安定した電力でランプを動作させることができることとなる。
【００１１】
制御ユニットは、ランプに印加される電圧をモニタし、この電圧に基づいて所望のランプ電流を決定することがさらに望ましい。その後、制御ユニットは、適切な第２の電流をランプに対して供給することが出来る。ランプ電圧をモニタすることによって、制御装置はランプの経時的な特性変化を補償することができる。例えば、制御ユニットは、ランプ電流を変化させてランプが定電力で動作するようにしても良いし、または所望の電流プロファイルを与えるようにランプ電流を動作させても良い。例えば後者の場合に、適当な光出力を維持するように、ランプの寿命期間にわたってランプ電流を増加させてもよい。（さもなければ、光出力はランプにおける変化、例えば放電物質の減少によって低下するかもしれない。）
従って、本発明は、１つの実施例において、電流検出手段および電圧検出手段を有する電流注入手段を与え、多様な電源およびランプの状況の下で、ランプ電力の全体的制御を与え得るインテリジェントシステムを創出する。実質的に定電力レベルにランプを維持することは、ランプが作動しないことまたは過作動されないことと、ランプの寿命が増大することと、を保証する一方、長期間にわたってランプの光出力を維持することは、ランプが使用され得る効率を増加させることに役立つ。例えば、ランプは、その寿命の初期には過剰な照明で動作される必要はなく、寿命の終期に十分な高出力を維持できるようになる。
【００１２】
電流注入手段は、回路内の適切なポイントで回路内に電流を注入するように動作しても良い。１つの形態においては、電流注入手段は、主バラストとランプとの間のポイントで、回路内に電流を注入するように動作する。
【００１３】
電流注入手段は、適当な任意の形態をとり得る。例えば、この電流注入手段はスイッチ型電源の形態をとる。１つの形態においては、電流注入手段は、動作位置と非動作位置との間で制御バラストを切り替えるための受動型電流リミッタ（例えば、抵抗器またはコンデンサであるが、制御バラストであることが望ましい。）およびスイッチ（例えばトライアック）を含む。この動作位置において、制御バラストはランプ中に電流を注入する。
【００１４】
電流インジェクタは、例えば約１００ボルトの主バラストからの別電源とともに設けられても良い。しかし、１つの好ましい実施例において、電流インジェクタは主バラストと同じ電源に接続している。この場合には、例えば、制御バラストは主バラストと平行型配置で位置決めされてもよいが、このことは一般的に過渡的な態様においてのみであり、電源のサイクル持続時間の一部のみの間およびスイッチが動作位置にある時間である。
【００１５】
制御ユニットはバラストに印加される電圧をモニタし、第２の電流の入力に対して同期信号を与えるようになることが望ましい。
【００１６】
制御バラストは、適当な任意のインピーダンスおよび定格を有してもよい。制御バラストは、主要な制御バラストより大きいインピーダンスを有することが望ましい。
【００１７】
固定電力でランプを動作させるときに、制御バラストの主バラストに対する電圧電流の電力定格比は、約０．２と０．４の間、例えば０．３であればよく、制御バラストは主バラストのインピーダンスの約１．２倍のインピーダンスを有し得る。公称供給電圧での主電流の第２の電流に対する比は、２．５から８．０の範囲であればよく、例えば４．０であればよい。従って、例えば、主電流は第２の電流の約４倍であり得る。
【００１８】
概して、電源における変動を補償しようと試みる際には、公称電源電圧でのランプ電流は、主電流および第２の電流の両方の構成要素から構成される必要があり、第２の電流はゼロにはならない。これは、第２の電流はマイナスになることができないので、公称電源電圧で第２の電流の構成要素が存在しなければならないためであり、電源電圧が増加すると、第２の電流は補償するように減少するようになる。
【００１９】
長期間にわたって、固定された光出力でランプを動作させる際に、第２の電流は時間とともにランプ電力が増加するように制御されてランプの効率損失を補償することとなり、この効率は単位入力電力あたりの光出力である。主バラストおよび電流インジェクタは、第２の電流の最大値で、例えばランプ寿命の終期に、主電流の第２の電流に対する比は、約２．０から９．０の間であるが、約３．０であることが望ましい。１つの実施例において、主バラストの第２のバラストに対するインピーダンス比は、例えば約０．７から０．９の間であるが、約０．８であることが望ましい。
【００２０】
概して、電流注入手段は、制御バラストが主回路内に切り替えられている時間を制御することによって回路内に可変の電流量を注入し、電流注入手段は各サイクルの一部の間のみ動作する。電流注入手段は、過渡現象として動作することが望ましい。例えば、電流注入手段は、サイクル毎に２回の注入で回路内に電流を注入するように動作する。電流注入手段は、更にまたは代わりに、サイクル毎に９０°および２７０°で回路内に最大絶対値の電流を注入するように動作してもよい。他の形態では、電源周波数が５０Ｈｚであるときに、電流注入手段は１秒につき１００回の注入で回路内に電流を注入するように動作する。スイッチ型電源を使用する際に、さらなる制御スイッチが制御バラストと同様に設けられても良く、またはスイッチ型電源自体がランプ電流およびランプ電圧に基づいて適切に制御されても良い。この場合には、第２の電流は主電流の全ＡＣサイクル中に与えられ得る。
【００２１】
本発明のさらなる形態においては、回路は変圧器、例えばステップアップ変圧器を含み、当該変圧器は、回路内に電圧を注入してランプの始動を容易にする。例えば、これはランプの始動に役立つように回路内に５０Ｖを注入することであり得る。このことは、古いランプの始動において有用である。
【００２２】
他に、始動を補佐することとして、制御ユニットは、ランプ電流およびランプ電圧に関わらず、始動時に第２の電流を大きい、例えば最大値で動作し、ランプの始動を補佐するように構成されても良い。例えば、制御ユニットは、始動時に電源の最初の約１００サイクルの間、大きい第２の電流で駆動されても良い。
【００２３】
さらなる実施例において、制御ユニットは調光機能を有し得る。従って、制御ユニットはタイマーまたは手動スイッチ等を有してもよく、所望の時間に、第２の電流量を例えばゼロに減じることによって、ランプは通常の光出力要求の下で作動され得る。
【００２４】
本発明は、上述の制御装置を有する照明装置およびランプ装置ならびにかかる制御装置を使用してランプ制御を与える方法にも及ぶものである。
【００２５】
他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの制御装置を与え、当該制御装置は、電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、前記ランプに第２の電流を注入する電流インジェクタと、を含み、前記第２の電流は前記主電流より小さく可変であることを特徴としている。
【００２６】
さらに他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの照明を制御する方法を与え、当該方法は、電源から前記ランプに主電流を供給するための主バラストを設けるステップと、前記主電流より小さい第２の電流を前記ランプに供給する電流インジェクタを設けるステップと、前記第２の電流の量を変化させて全ランプ電流を制御するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２７】
従って、本発明はこの態様において見られることができ、制御され得る、小さい第２の電流を使用することによってインテリジェント電源を設けている。
【００２８】
他の態様から見ると、本発明は高輝度放電ランプの動作を制御する回路を与え、当該回路は、（ａ）電源と前記ランプとを電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記回路内に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段の両方からの測定値に基づいて前記回路内に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００２９】
本発明のさらなる態様において、高輝度放電ランプの動作を制御する方法が与えられており、当該方法は、 （ａ）前記ランプを通って流れる電流を測定するステップと、（ｂ）前記ランプに印加される電圧を測定するステップと、（ｃ）ランプ中に電流を注入するステップと、を含み、前記ランプを通って流れる電流とランプに印加される電圧との測定値に基づいて、前記電流は前記ランプ中に注入されることを特徴としている。
【００３０】
本発明の他の態様において、高輝度放電ランプ用の磁気調整器が設けられており、当該磁気調整器は、（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００３１】
さらなる態様においては、高輝度放電ランプ用の制御ユニットが設けられており、前記ランプは主バラストに電気的に接続されており、当該制御ユニットは、（ａ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｂ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｃ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴している。
【００３２】
他の態様において、高輝度放電ランプ用の制御ユニットが設けられており、当該制御ユニットは、（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴としている。
【００３３】
さらなる態様において、高輝度放電ランプを制御する回路が設けられており、当該回路は、（ａ）電圧源と前記ランプとの間に電気的に接続された主バラストと、（ｂ）第２のバラストと、（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、（ｅ）前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて、前記第２のバラストを回路に対してスイッチ切り替えをする制御ユニットと、を含むことを特徴としている。
【００３４】
本発明の第１の態様に関連して説明された任意の機能は、説明された他の態様の各々にも同様に適用できる、ということが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施例は添付図を参照して説明されており、添付図は本発明の例示形態を示している。図の詳細は、本発明の前述の説明の一般論に取って代わるものでなない、ということが理解されるべきである。
【００３６】
図１を参照すると、これは本発明の１つの実施例に準じて構成された照明装置の構成要素を配置した略ブロック図を示している。
【００３７】
回路は、端子1Ａおよび1Ｂを有しランプ制御装置５に接続したＡＣ電源１を含み、このランプ制御装置は、イグナイタ３およびＨＩＤランプ４とともに回路中に配されている。イグナイタ３は、ＨＩＤランプの初期始動に適した従来のイグナイタであってもよいが、電子イグナイタであることが望ましい。ランプ４は、適当な任意のＨＩＤランプであってよい。適当な任意のＨＩＤランプが本発明によって制御され得るが、本発明は、特に高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプまたは水銀放電灯を制御するのに適しており、また約１５０ワットから約２０００ワットまでの電力定格を有するランプ、例えば約２５０ワット，４００ワットまたは１０００ワット以上にランク付けされたランプを制御するのに適している。回路は、端子１Ａおよび１Ｂにわたって接続された力率補正コンデンサ２をも含む。制御装置５は、新しいランプとともに使用されても良いし、または既存のランプを後から取り付けても良い。
【００３８】
本発明の実施例に示されている制御装置５は、ポイントＡ，ＢおよびＣに端子を有する３端子デバイスである。制御装置５は、ステップアップ変圧器である変圧器６を含み、当該変圧器は、ランプ回路内に電圧を注入するように作動しランプ起動を容易にする。変圧器６はランプ回路と直列に連結しており、回路内、続いてランプ内に約ＡＣ５０Ｖを注入する。このことは、特にはランプが老朽化したときランプ始動を補佐する。
【００３９】
変圧器６は主バラスト７に電気的に接続しており、この例においては、この主バラスト７はインダクタであり、ランプ用の一次の電流制限および電圧降下エレメントとして使用される。制御バラスト８および電子スイッチ９（例えばトライアック）は、電流インジェクタとして主バラスト７と平行に配置される。
【００４０】
スイッチ９が閉位置にあるとき、制御バラスト８は主バラスト７と一過性の態様、例えばＡＣ供給のサイクル持続時間の一部のみにおいて平行型の関係にある。この構成は、電流フローが制御バラスト８を通ってノード１０内に注入されるように機能する。スイッチ制御ユニット１２は、適当な時間且つ適当な持続時間、主回路内に付加電流を注入するようにスイッチ９を制御する。電流センサー１１はノード１０の下流側に設けられ、スイッチ制御ユニット１２に対して電流信号を与える。スイッチ制御ユニット１２は、電子スイッチ９の動作を制御し、その結果ノード１０、続いてランプ４中への電流の注入を調整する。制御ユニット１２は論理機能およびタイミングを実行し、ランプ４の動作を制御する。制御ユニット１２中には、ランプ電圧（ＶL），バラスト電圧（ＶB）およびランプ電流（ＩL）が入力される。制御ユニット１２からは、電子制御スイッチ９に対して信号が出力される。制御ユニット１２は電源１３によって動作され、この電源は公称では安定化したＤＣ５Ｖ電源であり得る。
【００４１】
制御ユニット１２は、例えば電子部品またはマイクロプロセッサ部品用のために設けられても良い。
【００４２】
ランプを動作させるための電子バージョンのスイッチ制御ユニット１２の動作が、図２に概略的に示されている。制御ユニット１２は、全波整流器１４と増幅器１５とを含み、当該増幅器は整流したランプ電流（IL）を生成する。その後、この信号は平均フィルター１６に供給され、当該平均フィルターは、整流したランプ電流を平均化し、ランプ電流（ＩL）に比例したＤＣ信号を生成する。全波整流器１８は、ランプ電圧（ＶL）を受け取って処理して整流したランプ電圧を生成し、その後この整流したランプ電圧は、整流したランプ電圧を平均化する平均フィルター１９を通り、ランプ電圧（ＶL）に比例したＤＣ信号を生成することとなる。その後、この信号はランプの電圧電流特性を適切に統合する非線形増幅器２０に供給され、その結果、特定のランプ電圧に対する所要の電流信号が発生する。すなわち、この信号は実際のランプ電圧に基づく所望のランプ電流を決定し、例えば一定のランプ電力を与えることとなる。この信号は、始動電流のセットポイント増幅器２１によって処理される。その後、始動電流のセットポイント増幅器２１からの信号は第１のコンパレータ２２を通り、このコンパレータは、平均フィルター１６からの実際のランプ電流をセットポイント値と比較する。コンパレータ２２は、積分器２３（この積分器２３は、積分器初期化回路２３Ａとともに作動する）によって増加または減少させられる、ロジックのハイの状態またはローの状態を作り出し、徐々に変化するＤＣ信号を発生することとなる。当該ＤＣ信号は、ランプ４に必要な付加電流の大きさを示し、制御バラスト８におけるスイッチングによって与えられ得る。
【００４３】
傾斜波発生器２６は三角波を発生し、当該三角波は電流（ＩL）のゼロ交差によって始動（セット）され、バラスト電圧（ＶB）のゼロ交差によってリセットされる。電流のゼロ交差およびバラスト電圧のゼロ交差は、それぞれゼロ交差検出器１７および２８から得られる。検出器２８に対する入力は、その入力としてバラスト電圧を使用する全波整流器２７から得られ、検出器１７に対する入力は、整流器１４および増幅器１５によって整流したランプ電流出力から得られる。傾斜波発生器２６の出力は、ランプに必要な電流の位相を表し、スイッチ９の作動に対する同期信号を与える。
【００４４】
積分器２３および傾斜波発生器２６からの出力は、第２のコンパレータ２４に供給され、当該第２のコンパレータは可変の位相シフト方形波を発生し、この位相シフト方形波はパルス発生器２５によって処理されて図１に示されるトライアック９に対して、ゲートの点火パルスを生成することとなる。
【００４５】
ランプを動作させるためのマイクロプロセッサバージョンのスイッチ制御ユニット１２が、図３に概略的に示されている。制御ユニット１２はランプ電流（ＩL）の信号を受け取り、この信号を全波整流器２９と増幅器３０にパスし、整流したランプ電流を生成する。この信号は、サンプルおよびランプ電流を捕らえるホールド回路３１を通り、その後アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３２を通る。当該アナログデジタル変換器は、ランプ電流を８ビットデジタル数字に変換する。その後、この変換された８ビット電流の数字はマイクロプロセッサ３３を通る、ＡＤＣ３２は２ｋＨｚの周波数で作動する。
【００４６】
マイクロプロセッサ３３に対する他の入力は、ランプ電圧信号（ＶL）であり、このランプ電圧信号は全波整流器３５を通り、整流したランプ電圧を生成することとなる。その後、信号はサンプル，ホールド回路３６およびアナログデジタル変換器３７を通り、ランプ電圧は８ビットデジタル数字に変換される。その後、変換された８ビット電圧の数字はマイクロプロセッサ３３を通る。ＡＤＣ３７は、２ｋＨｚの周波数で作動する。マイクロプロセッサは、８ビット電流および８ビット電圧の数字をかけてランプにおける瞬時電力を得ることとなり、これらの合計を発生してランプにおけるサイクルごとの電力を得ることとなる。その後、この電力はランプの基準（セットポイント）電力、すなわちランプを動作するために要求される所望の電力値と比較される。その後、デジタルの１または０が、実際のランプ電力とセットポイント電力との間の差異に応じて、マイクロプロセッサによって発生され出力される。
【００４７】
１つの特に適したマイクロプロセッサは、データ収集およびデータ変換を制御し、出力計算を行い且つ所要のデジタル出力を発生する内蔵プログラムを含む８ビットマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサ３３からの出力は積分器３４（この積分器は積分器初期化回路３４Ａとともに動作する）を通り、マイクロプロセッサからのデジタル入力を増加または減少させ、徐々に変化するＤＣ信号を発生する。当該ＤＣ信号は、ランプに必要な電流量を示している。傾斜波発生器４１は三角波を発生し、当該三角波は、電流のゼロ交差によって開始され、バラスト電圧のゼロ交差によってリセットされる。電流のゼロ交差およびバラスト電圧のゼロ交差は、それぞれゼロ交差検出器４２および４３から得られ、この検出器４２および４３は、ランプ電流の全波整流器２９および増幅器３０且つバラスト電圧の全波整流器４０から、その入力を受け取る。傾斜波発生器４１の出力は、ランプに必要な電流の位相を示し、スイッチ９の作動に対する同期信号を与える。
【００４８】
積分器３４および傾斜波発生器４１からの出力は、第２のコンパレータ３８に供給され、この第２のコンパレータは、パルス発生器３９によって処理されることとなる可変の位相シフト方形波を発生し、図１に示されるトライアック９に対するゲートの点火パルスを生成する。
【００４９】
図４は、スイッチ制御ユニット１２を動作するのに適した電源１３の回路図である。この電源１３は、２４０／１２Ｖのステップダウントランス４４を含み、このステップダウントランスの出力は、全波ダイオードブリッジ整流器４５に接続されている。電圧調整器４６は整流器４５に電気的に接続しており、制御ユニットに電力を供給するために利用され得るＤＣ５Ｖの調整電圧を発生する。
【００５０】
図５は、本発明の態様による制御装置の基本構成要素および基本原理を示す回路図である。示されている回路は主バラスト７を含み、当該バラストは、このバラストを通る電流
ＩBを有する。制御バラスト８は、トライアックスイッチ９を介して主バラストに接続しており、制御電流を主要なバラスト回路内に注入し、ランプ電流に対する制御を与えることとなる。トライアックスイッチ９は、例えば図２または図３の制御ユニット１２から制御信号を受け取り、スイッチを作動する。電流Ｉcがノード１０中に注入される動作位置においては、トライアックスイッチ９は閉の状態であり、制御バラスト８は主バラストとともに回路中に配される。回路Ｉc内に注入された付加電流は、主バラストＩBを通って流れる電流に加えられ、トライアックスイッチが開の状態であるときにランプ電流ＩL = ＩB + ＩCを与え、このランプ電流ＩLは、単に主バラストＩBを通って流れる電流である。説明且つ図示されている制御バラスト８，スイッチ９および制御ユニット１２は注入手段としてみなされ、トライアックスイッチ９がサイクル毎に閉の状態である間に、回路内に電流ＩCの注入を与える。電流注入手段を経由するこの電流注入は、過渡現象としてみなされ、当該過渡現象は定常状態の現象と対比されることができる。当該定常状態の現象においては、制御バラストは全サイクル中に主バラストと単に平行に配されており、その結果、主バラストのインピーダンスを単に変化させるに過ぎない。従って、制御バラスト８は、ＡＣ電源１の全サイクル継続時間の一部の間、主バラストに接続しているだけであり、制御電流量は、スイッチ９が閉の状態であるサイクルの時間に応じた入力である。
【００５１】
従って、主バラストは、ランプに対して主要な固定電流（これは、安定な電源とみなされる。）を与え、少量の付加電流が制御電流として注入され、供給パワーおよびランプ特性における変化を補償することとなる。このことは、少量の制御電流であれば十分である安価な電子構成要素の使用を通して、全ランプ電流が変化できるようにし、実用的且つ費用効率が高いＨＩＤランプ制御装置が提供され得る。
【００５２】
ランプ電流のモニタリングは、供給電流の変化に関わらず制御装置がランプ中に所望の電流を維持することを可能にする一方、ランプ電圧のモニタリングは、所望のランプ作動状況に基づく所望の電流を制御装置が設定することを可能にする。例えば、ランプ電圧のモニタリングはランプ電流を変化させて、ランプが定電力で作動することを保証する。ランプ電圧における変化は、例えば時間とともに生じるランプ管の特性変化を通じて起こる。実施例は、許容効果等によって生じるランプ間の変化にも対処することができる。主バラスト電圧のモニタリングは、制御電流の入力を同期するのに役立つ。
【００５３】
図６〜図９は、３つの供給電圧値（ａ）２４０Ｖ−１０％，（ｂ）２４０Ｖ（公称）および（ｃ）２４０Ｖ＋１０％に対して、図５に示された回路動作を示している。
【００５４】
図６ａおよび図６ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ−１０％に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBのグラフである。最大絶対値であるＩc＝２．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝３．５Ａは９０°と２７０°で生じている。これらの値はノード１０で合計され、最大絶対値であるランプ電流（ＩL）６．０Ａを９０°と２７０°で与える。ランプ（ＩL）を通る派生電流は図９に示されている。
【００５５】
図７ａおよび図７ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ（公称）に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBのグラフである。最大絶対値であるＩc＝２．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝４．０Ａは９０°と２７０°で生じている。これらの値はノード１０で合計され、最大絶対値であるランプ電流（ＩL）６．０Ａを９０°と２７０°で与える。ランプ（ＩL）を通る派生電流も図９に示されている。
【００５６】
図８ａおよび図８ｂはそれぞれ、電圧２４０Ｖ＋１０％に対する制御バラストの電流ＩLおよび主バラストの電流ＩBを示すグラフである。最大絶対値であるＩc＝１．５Ａは、９０°と２７０°で注入されている。最大絶対値であるＩB＝４．５Ａも、９０°と２７０°で生じている。ランプ（ＩL）を通る派生電流も図９に示されている。
【００５７】
ランプ電流（ＩL）は、３つの電圧変化の全てに対してほぼ一定であり、この３つの電圧変化は、ランプにおける定電力にほぼ比例している。
【００５８】
上述の実施例において、ランプ電流（ＩL）およびランプ電圧（ＶL）が測定され、制御バラストの電流は、ランプ電力が一定に保たれることを保証するように調整される。主バラストにおける電流は制御されず、供給電圧変化，ランプエージング，他の要因および妨害によって変化する。これらの効果を補償するために、制御バラストはサイクルごとに正確な時間、回路内に切り替えられ、ランプの電力を一定に保つために的確な電流量をランプ内に注入する。
【００５９】
主バラストおよび制御バラストの定格およびインピーダンス比は、回路動作において重要である。１つの好ましい実施例において、制御バラストの電力定格は、主要なバラストの定格の約０．２から約０．４の間であり、約０．３であることが望ましい。他の好ましい実施例においては、制御バラストのインピーダンスは、主バラストのインピーダンスのほぼ１．２倍である。
【００６０】
制御バラストに関しては、バラストにおける最大電流（１００％デューティサイクル）は、最小供給電圧または最小ランプ電圧に対して生じる。制御バラストにおける最小電流（０％デューティサイクル）は、最大供給電圧または最大ランプ電圧に対して生じる。従って、制御バラストは、予期される変化に基づいて格付けされるべきである。
【００６１】
主バラストに関しては、主バラストにおける最大電流は、最大供給電圧または最小ランプ電圧に対して生じる。主バラストにおける最小電流は、最小供給電圧または最大ランプ電圧に対して生じる。
【００６２】
主バラストは、所望の公称ランプ電流より小さい電流を与えるように設定されるべきであり、制御バラストが公称電源電圧で付加電流を加えることとなる。このことは、公称値を超える供給電圧における増加は、制御電流における減少によって補償され得る、ということを保証する。
【００６３】
４００ワットのメタルハライドランプに関する実験結果は、１０％の供給電圧変化に対して、ランプ電流変化は約±０．５％、ランプ電圧変化は約±１．５％およびランプ電力変化は約±２．５％である、ということを示している。この例において、一定の供給電圧で、ランプは主バラストの電流２．５Ａおよび制御バラストの電流約１Ａを含む３．５Ａを消費し、最大制御電流は約２Ａである。
【００６４】
上述の実施例の制御装置５を作動する他の方法は、図１０〜図１４を参照して説明され、制御装置は、その寿命にわたってランプの効率減少を補償し、上述の実施例に関して説明された一定のランプ電力よりはむしろ、一定のルーメン出力を維持するようになる。
【００６５】
図１０に示されるように、制御装置は、ランプ４に電流を供給する主バラスト７０と電流インジェクタ８０とを含む。ブロック７０および８０は、主電流および第２の電流に対して、本実施例における電流プロファイルを示している。
【００６６】
ＨＩＤランプ４の寿命時間中に、ランプによる光出力量は、特定のランプ電力の動作（効率）に対して時間とともに減少する。このことは、ランプ４自体の特性変化、例えばランプ発光管からの経時的なガス拡散等、に起因している。この状況は図１１に示されており、ランプ効率はランプ寿命の終わりまでに２５％減少している。
【００６７】
この問題を克服するために、ランプ寿命の開始時に過剰な照明を与えるように照明装置を設計することが基準となっており、代わりにランプは必要な照明レベル（保持された照明レベル）で動作する。従って、図１２に見られるように照明装置は、ランプがその寿命の開始時に、必要な（保持された）光出力の１３３％を与えるように作動され、寿命の終わりに、少なくとも維持された光量を出力することとなる。
【００６８】
照明状況は、エネルギー使用に関して密接な関係を有しており、過剰照明を与えるために必要とされる電力の損失をもたらし、この照明状況が引き起こすランプ寿命の減少をも付随的にもたらすこととなる。
【００６９】
しかし、本発明の実施例によると、電流インジェクタ８０、例えば制御ユニット１２によって制御される制御バラスト８およびスイッチ９によって注入された制御電流は、ランプ電力が時間とともに増加するように制御され、効率低下を補償する。従って、主バラスト７０はランプ４を動作するための主電流を与えるように構成され、このランプ４は、新しいランプが照明設計者によって必要とされた実際の（保持された）光量を出力するために必要な出力に設定される。その後、ランプがエージングされるにつれて、制御ユニット１２は、バラスト８を通してより多くの制御電流を加えることで、時間とともに出力を増加させる。第１の実施例のように、例えば出力変化等に対する安定性を与えるために、適切な制御電流量がランプ寿命の始まりに必要とされるように、主電流は設定されても良い。すなわち、主バラストは主電流を与えるように構成され、当該主電流は、公称供給電圧で所望の出力でランプを作動するために必要とされる電流未満である。
【００７０】
時間とともに注入する制御電流量を決定するために、電流インジェクタ８０は、ランプの寿命を示すランプ供給電圧をモニタする。ランプ電圧とランプ効率との間の実際の関係は、ほとんどのランプに対してランプ製造者から得られる。電流インジェクタは、モニタ電圧に基づいて適切な電流を与えるように構成される。このことは、図２の実施例の制御装置２においては非線形増幅器２０の適切な設計によってなされ、または図３の実施例においては、
マイクロプロセッサ３３に付随した記憶装置における参照テーブルの提供によってなされ得る。
【００７１】
図１３は、標準バラストＡで制御されたＨＩＤランプおよび本実施例Ｂによる制御装置で制御された同じＨＩＤランプに対するランプ電力対寿命を示している。
【００７２】
図に見られるように、標準バラストに対するランプ電力Ａは、電力安定制御なしで多少複雑な態様で変化するが、新しいランプによって必要とされる電力の約１４０％である平均ランプ電力を与えるように設計され、所望の照明ニーズを満たすこととなる。
【００７３】
その一方、本発明の制御装置に対してランプ電力Ｂは、安定且つ一様なランプ電力の増加を示し、所望の照明ニーズが過剰照明を必要とすることなく常に満たされる。図１３に示されるように、このことは相当の省力化を与える。ランプ寿命は、安定な且つ最小の電力でランプを作動することによって増大させることができる、ということが理解されると、省力はさらに増大させることができる。
【００７４】
すなわちランプ寿命の終わりに、主電流の第２の電流の最高値に対する比は、例えば約２．０から９．０の間であり得るが、３．０であることが望ましい。ランプ寿命の終わりに、例えば、主電流は７０％のランプ電流を与え、第２の電流は３０％のランプ電流を与え得る。かかる比は、制御可能でない高い主電流と、適当な任意の安価な構成部品で制御され得る第２の低電流と、に対して良好なバランスを与える。
【００７５】
主バラストと電流インジェクタである制御バラストとのインピーダンス比は、例えば約０．７から０．９の間であり得るが、約０．８であることが望ましい。
【００７６】
図１０の実施例も、例えば図１から図５の実施例を超えるさらなる相違を示しており、この相違も図１〜図５の実施例に与えられても良い。従って、電流インジェクタ８０は、必ずしも主バラスト７０と同じ電源から電力供給を受ける必要はなく、自身の専用電源を有しても良い。
【００７７】
また、制御電流は、例えばスイッチ９０によって、例えば制御電流を切って調光機能を与えるように、さらに加減されても良い。
【００７８】
また、例えば制御ユニット１２を通して電流インジェクタ自身が調光機能を与えるように構成されても良く、その調光機能は通常の光出力から離れた、減少した電流出力を与える。調光制御は、命令でまたは設定時間に照明を減光するように手動制御または例えば時限制御であっても良い。
【００７９】
上述の全ての実施例は、制御可能であり主電流より低電流で作動する低電流を与える電流インジェクタの使用を通して、良好なランプ制御を与える。このことは、ランプ入力電流を変化させ、制御装置がランプ電流を一定値または例えば上述の効率補償を与え得る所望のプロファイルに制御することを可能にするが、他のプロファイルも与え得る。
【００８０】
上述の実施例のバリエーションも可能であり、異なる電流注入回路を使用することも可能である。例えばバラスト８およびスイッチ９である電流インジェクタは、別個の電源から主バラスト７の電源まで、その入力を受け取っても良い。また、スイッチ型電源は制御バラスト８（および場合によりスイッチ９）と置き換えることができ、図１０の電流インジェクタ８０を設けることができる。この場合に、補助電流は主要なＡＣ供給の全サイクルにわたっても良いが、必要に応じて低いまたは高いＲＭＳ電流を与える。
【００８１】
上述の実施例において、電流インジェクタは例えば最大値のような高い値で、ランプ始動時、例えば主要なＡＣ電流の最初の１００サイクル位の間に動作されても良く、ランプ始動を補佐するようになる。このことは、その時にランプ電圧またはランプ電流を問わない。
【００８２】
本発明のランプ照明装置は、多くの異なる状況、例えば街路照明，スポーツ照明および例えば倉庫および工場のような工業照明に使用されても良い。
【００８３】
さまざまな変更，付加および／または改良が本発明の範囲から逸脱することなく、前述の部分になされても良い、ということが理解されるべきである。上述の教訓に照らして、本発明は当業者によって理解され得る種々の態様で実行されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の１つの実施例による、ランプを動作する制御装置および構成要素の配置を示す略ブロック図である。
【図２】図１の制御装置に使用され得る電子スイッチ制御ユニットの略ブロック図である。
【図３】図１の制御装置に使用され得るマイクロプロセッサスイッチ制御ユニットの略ブロック図である。
【図４】スイッチ制御ユニットを動作するために利用され得る電源の略ブロック図である。
【図５】ランプを動作するように配置された回路の構成要素をさらに示した概略図である。
【図６ａ】電源電圧２４０Ｖ−１０％に対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図６ｂ】電源電圧２４０Ｖ−１０％に対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図７ａ】電源電圧２４０Ｖに対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図７ｂ】電源電圧２４０Ｖに対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図８ａ】電源電圧２４０Ｖ＋１０％に対して、第２の（制御）バラストに流れる第２の電流（注入電流）を示すグラフである。
【図８ｂ】電源電圧２４０Ｖ＋１０％に対して、主バラストに流れる主電流を示すグラフである。
【図９】図６〜図８の状況の各々に対して、ランプを通って流れる電流を示すグラフである（電流は、示されている多様な電源電圧変化に対して実質的に一定である。）
【図１０】本発明のさらなる実施例を示す略図である。
【図１１】典型的なＨＩＤランプに対するルーメン特性のグラフである。
【図１２】典型的なＨＩＤランプに対するルーメン特性のグラフであって、ランプが如何に指定の（保持された）照明レベルを保証するかを示すグラフである。
【図１３】標準のバラストおよび本発明の実施例による制御装置によって動作された、典型的なＨＩＤランプに対するランプ電力特性のグラフである。
【図１４】図１３と同様のグラフであって、本発明の実施例による制御装置に関連したエネルギー節約を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高輝度放電ランプ用の制御装置であって、前記制御装置は、
電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、
前記ランプに、前記主電流より少ない第２の電流を注入する電流インジェクタと、
を有する回路を含み、
前記インジェクタは、前記第２の電流の大きさを変化させる制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、前記ランプおよび／または電源に関連した１または２以上のパラメータをモニタし、当該モニタされたパラメータに基づいて前記第２の電流の大きさを変化させるように構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記ランプを通って流れる電流をモニタすることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記ランプに印加される電圧をモニタし、前記電圧に基づいて所望のランプ電流を決定することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記主バラストに印加される電圧をモニタし、前記第２の電流を前記主電流と同期させることを特徴とする請求項１から３のうちののいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記電流インジェクタは、前記主バラストと前記ランプとの間のポイントに電流を注入することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電流インジェクタは、前記第２の電流を与える別電源を含むことを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記電流インジェクタは、前記主バラストと同じ電源に接続していることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電流インジェクタは、スイッチ型電源回路を含むことを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記電流インジェクタは、受動型電流リミッタとスイッチとを含み、前記制御ユニットは注入電流の大きさを制御するように前記スイッチを作動させることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記電流インジェクタは第２のバラストとスイッチとを含み、前記制御ユニットは注入電流の大きさを制御するように前記スイッチを作動させることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチはトライアックであることを特徴とする請求項９または１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記電流インジェクタは、前記主バラストより大きいインピーダンスを有することを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットは前記第２の電流の大きさを制御し、前記ランプを実質的に定電力で動作させることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記主バラストは、公称電源入力電圧で所要のランプ電流のＸ％である主電流を与えるように構成され、前記電流インジェクタは、前記公称電源入力電圧で所要のランプ電流の１００−Ｘ％を与え、Ｘは前記公称電源電圧において予期される変化量の略２倍であることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記主バラストおよび電流インジェクタは、主電流と第２の電流とを略７：３から９：１、望ましくは８：２の比率で与えるように構成されることを特徴とする請求項１３または１４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１６】
電流インジェクタは、前記主バラストの略１．２倍のインピーダンスを有する第２のバラストを含むことを特徴とする請求項１３から１５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記電流インジェクタは第２のバラストを含み、前記第２のバラストの前記主バラストに対する電圧電流定格の比は、略０．２から略０．４の間であり、望ましくは０．３であることを特徴とする請求項１３から１６のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、ランプ電圧プロファイルに所定のランプ電流を与えるように構成されることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、時間とともに増加するランプ電流を与えるように構成され、経時的なランプ効率の減少を補償することを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記制御ユニットはランプ電圧をモニタし、ランプ電圧に基づいてランプ電流を調整するように構成され、ランプ電力における増加が経時的なランプ効率の減少を補償することを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２１】
第２の電流の最大値において、主電流の第２の電流に対する比が、略２．０から略９．０の間であり、望ましくは略３．０であるように、前記主バラストおよび電流インジェクタが構成されていることを特徴とする請求項１８から２０のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２２】
前記電流インジェクタは第２のバラストを含み、前記主バラストの前記第２のバラストに対するインピーダンス比は、略０．７から略０．９の間であり、望ましくは略０．８であることを特徴とする請求項１７から２１のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２３】
前記制御ユニットは、前記第２の電流の大きさを減じる調光器を含み、前記ランプが通常動作中より低出力で動作されることを特徴とする請求項１から２２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２４】
前記ランプの始動時に、例えば前記電源の最初の略１００サイクル中に、前記第２の電流が、前記モニタされたパラメータに関わらず高電流に設定されるように、前記制御ユニットは構成されることを特徴とする請求項１から２３のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、高圧ナトリウムランプ，メタルハライドランプまたは水銀灯に電力を供給するように構成されることを特徴とする請求項１から２４のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２６】
ランプ始動を容易にするために前記ランプ中に電圧を注入する変圧器、例えばステップアップ変圧器を含むことを特徴とする請求項１から２５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２７】
前記電流インジェクタは、過渡現象として電流を注入するように動作することを特徴とする請求項１から２６のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２８】
前記電流インジェクタは、ＡＣ電源サイクルの一部のみの間に動作することを特徴とする請求項１から２７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２９】
前記電流インジェクタは、サイクル毎に２回の注入で、電流を前記回路内に注入するように動作することを特徴とする請求項１から２８のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項３０】
前記電流インジェクタは、前記サイクルの略９０°および約２７０°で電流の最大絶対値を回路内に注入するように動作することを特徴とする請求項２６に記載の制御装置。
【請求項３１】
前記電流インジェクタが前記主バラストの回路内に電流を注入する時間を制御することによって、前記制御ユニットは、前記ランプ中に入力される前記第２の電流の大きさを制御することを特徴とする請求項１から３０のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項３２】
請求項１から３１に記載のランプおよび制御装置を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項３３】
電源と前記ランプとの間を電気接続し、主電流を前記ランプに与えるように構成される主バラストと、
前記主電流より小さく且つ可変である第２の電流を前記ランプに注入する電流インジェクタと、
を含むことを特徴とする高輝度放電ランプの制御装置。
【請求項３４】
高輝度放電ランプの照明を制御する方法であって、
電源から前記ランプに主電流を供給するための主バラストを設けるステップと、
前記主電流より小さい第２の電流を前記ランプに供給する電流インジェクタを設けるステップと、
前記第２の電流の大きさを変化させて全ランプ電流を制御するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
高輝度放電ランプの動作を制御する回路であって、
（ａ）電源と前記ランプとを電気的に接続する主バラストと、
（ｂ）前記回路内に電流を注入する電流注入手段と、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、
前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段の両方からの測定値に基づいて前記回路内に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする回路。
【請求項３６】
高輝度放電ランプの動作を制御する方法であって、
（ａ）前記ランプを通って流れる電流を測定するステップと、
（ｂ）前記ランプに印加される電圧を測定するステップと、
（ｃ）より大きい主電流に加えて、前記ランプ中に第２の電流を注入するステップと、
を含み、前記ランプにおける電流および電圧の測定値に基づいて、前記第２の電流は前記ランプ中に注入されることを特徴とする方法。
【請求項３７】
高輝度放電ランプ用の磁気調整器であって、
（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、
（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする磁気調整器。
【請求項３８】
高輝度放電ランプ用の制御ユニットであって、前記ランプは主バラストに電気的に接続されており、
（ａ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、
（ｂ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｃ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする制御ユニット。
【請求項３９】
高輝度放電ランプ用の回路であって、
（ａ）電圧源と前記ランプとの間に電気的に接続された主バラストと、
（ｂ）制御バラストと、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
（ｅ）前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて、前記第２のバラストの前記回路に対する接続を切り替える制御ユニットと、
を含むことを特徴とする回路。
【請求項１】
高輝度放電ランプ用の制御装置であって、前記制御装置は、
電源と前記ランプとの間を電気的に接続し、前記ランプに主電流を与えるように構成された主バラストと、
前記ランプに、前記主電流より少ない第２の電流を注入する電流インジェクタと、
を有する回路を含み、
前記インジェクタは、前記第２の電流の大きさを変化させる制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、前記ランプおよび／または電源に関連した１または２以上のパラメータをモニタし、当該モニタされたパラメータに基づいて前記第２の電流の大きさを変化させるように構成されていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記ランプを通って流れる電流をモニタすることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記ランプに印加される電圧をモニタし、前記電圧に基づいて所望のランプ電流を決定することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記主バラストに印加される電圧をモニタし、前記第２の電流を前記主電流と同期させることを特徴とする請求項１から３のうちののいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記電流インジェクタは、前記主バラストと前記ランプとの間のポイントに電流を注入することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電流インジェクタは、前記第２の電流を与える別電源を含むことを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記電流インジェクタは、前記主バラストと同じ電源に接続していることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電流インジェクタは、スイッチ型電源回路を含むことを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記電流インジェクタは、受動型電流リミッタとスイッチとを含み、前記制御ユニットは注入電流の大きさを制御するように前記スイッチを作動させることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記電流インジェクタは第２のバラストとスイッチとを含み、前記制御ユニットは注入電流の大きさを制御するように前記スイッチを作動させることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチはトライアックであることを特徴とする請求項９または１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記電流インジェクタは、前記主バラストより大きいインピーダンスを有することを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットは前記第２の電流の大きさを制御し、前記ランプを実質的に定電力で動作させることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記主バラストは、公称電源入力電圧で所要のランプ電流のＸ％である主電流を与えるように構成され、前記電流インジェクタは、前記公称電源入力電圧で所要のランプ電流の１００−Ｘ％を与え、Ｘは前記公称電源電圧において予期される変化量の略２倍であることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記主バラストおよび電流インジェクタは、主電流と第２の電流とを略７：３から９：１、望ましくは８：２の比率で与えるように構成されることを特徴とする請求項１３または１４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１６】
電流インジェクタは、前記主バラストの略１．２倍のインピーダンスを有する第２のバラストを含むことを特徴とする請求項１３から１５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記電流インジェクタは第２のバラストを含み、前記第２のバラストの前記主バラストに対する電圧電流定格の比は、略０．２から略０．４の間であり、望ましくは０．３であることを特徴とする請求項１３から１６のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、ランプ電圧プロファイルに所定のランプ電流を与えるように構成されることを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、時間とともに増加するランプ電流を与えるように構成され、経時的なランプ効率の減少を補償することを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記制御ユニットはランプ電圧をモニタし、ランプ電圧に基づいてランプ電流を調整するように構成され、ランプ電力における増加が経時的なランプ効率の減少を補償することを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２１】
第２の電流の最大値において、主電流の第２の電流に対する比が、略２．０から略９．０の間であり、望ましくは略３．０であるように、前記主バラストおよび電流インジェクタが構成されていることを特徴とする請求項１８から２０のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２２】
前記電流インジェクタは第２のバラストを含み、前記主バラストの前記第２のバラストに対するインピーダンス比は、略０．７から略０．９の間であり、望ましくは略０．８であることを特徴とする請求項１７から２１のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２３】
前記制御ユニットは、前記第２の電流の大きさを減じる調光器を含み、前記ランプが通常動作中より低出力で動作されることを特徴とする請求項１から２２のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２４】
前記ランプの始動時に、例えば前記電源の最初の略１００サイクル中に、前記第２の電流が、前記モニタされたパラメータに関わらず高電流に設定されるように、前記制御ユニットは構成されることを特徴とする請求項１から２３のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、高圧ナトリウムランプ，メタルハライドランプまたは水銀灯に電力を供給するように構成されることを特徴とする請求項１から２４のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２６】
ランプ始動を容易にするために前記ランプ中に電圧を注入する変圧器、例えばステップアップ変圧器を含むことを特徴とする請求項１から２５のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２７】
前記電流インジェクタは、過渡現象として電流を注入するように動作することを特徴とする請求項１から２６のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２８】
前記電流インジェクタは、ＡＣ電源サイクルの一部のみの間に動作することを特徴とする請求項１から２７のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２９】
前記電流インジェクタは、サイクル毎に２回の注入で、電流を前記回路内に注入するように動作することを特徴とする請求項１から２８のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項３０】
前記電流インジェクタは、前記サイクルの略９０°および約２７０°で電流の最大絶対値を回路内に注入するように動作することを特徴とする請求項２６に記載の制御装置。
【請求項３１】
前記電流インジェクタが前記主バラストの回路内に電流を注入する時間を制御することによって、前記制御ユニットは、前記ランプ中に入力される前記第２の電流の大きさを制御することを特徴とする請求項１から３０のうちのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項３２】
請求項１から３１に記載のランプおよび制御装置を含むことを特徴とする照明装置。
【請求項３３】
電源と前記ランプとの間を電気接続し、主電流を前記ランプに与えるように構成される主バラストと、
前記主電流より小さく且つ可変である第２の電流を前記ランプに注入する電流インジェクタと、
を含むことを特徴とする高輝度放電ランプの制御装置。
【請求項３４】
高輝度放電ランプの照明を制御する方法であって、
電源から前記ランプに主電流を供給するための主バラストを設けるステップと、
前記主電流より小さい第２の電流を前記ランプに供給する電流インジェクタを設けるステップと、
前記第２の電流の大きさを変化させて全ランプ電流を制御するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
高輝度放電ランプの動作を制御する回路であって、
（ａ）電源と前記ランプとを電気的に接続する主バラストと、
（ｂ）前記回路内に電流を注入する電流注入手段と、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、を含み、
前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段の両方からの測定値に基づいて前記回路内に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする回路。
【請求項３６】
高輝度放電ランプの動作を制御する方法であって、
（ａ）前記ランプを通って流れる電流を測定するステップと、
（ｂ）前記ランプに印加される電圧を測定するステップと、
（ｃ）より大きい主電流に加えて、前記ランプ中に第２の電流を注入するステップと、
を含み、前記ランプにおける電流および電圧の測定値に基づいて、前記第２の電流は前記ランプ中に注入されることを特徴とする方法。
【請求項３７】
高輝度放電ランプ用の磁気調整器であって、
（ａ）電源と前記ランプとの間を電気的に接続する主バラストと、
（ｂ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする磁気調整器。
【請求項３８】
高輝度放電ランプ用の制御ユニットであって、前記ランプは主バラストに電気的に接続されており、
（ａ）前記ランプ中に電流を注入する電流注入手段と、
（ｂ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｃ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
を含み、前記電流注入手段は、前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて前記ランプ中に電流を注入するように動作し、前記ランプの電力を制御することを特徴とする制御ユニット。
【請求項３９】
高輝度放電ランプ用の回路であって、
（ａ）電圧源と前記ランプとの間に電気的に接続された主バラストと、
（ｂ）制御バラストと、
（ｃ）前記ランプを通って流れる電流を測定する電流検出手段と、
（ｄ）前記ランプに印加される電圧を測定する電圧検出手段と、
（ｅ）前記電流検出手段および電圧検出手段からの測定値に基づいて、前記第２のバラストの前記回路に対する接続を切り替える制御ユニットと、
を含むことを特徴とする回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２００６−５２５６２８（Ｐ２００６−５２５６２８Ａ）
【公表日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０４０３５（Ｐ２００６−５０４０３５）
【出願日】平成１６年５月７日（２００４．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００６０１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１００６２０
【国際公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（５０５４１２６０５）ジ アクティブ リアクター カンパニー プロプライエタリー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年５月７日（２００４．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００６０１
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１００６２０
【国際公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（５０５４１２６０５）ジ アクティブ リアクター カンパニー プロプライエタリー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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