CN1149004C - 放电灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

一种放电灯点灯装置，它包括一放电灯和一点灯电路。放电灯有一个限定放电空间的玻壳，玻壳内封装了至少金属卤化物或汞。点灯电路将预定的点灯波形提供给放电灯，点亮放电灯。放电波形具有最低声共振频率成份，该声共振频率是由放电空间媒质中的声速以及与放电灯电极轴正交截面的长度二者来确定的，从而使放电弧光基本平直。

Description

放电灯点灯装置

本发明涉及一种放电灯点灯装置，该装置用一种点灯波形来点亮放电灯，该点灯波形具有一些频率成分，它们激励出声共振使放电弧光平直的模式，从而减小放电弧光因重力导致对流(gravitationalinductive convection)而产生的放电弧光弯曲，而这种放电弧光弯曲对于放电灯来说是有害的。

另外，本发明涉及一种放电灯点灯装置，该装置用一种点灯波形点亮放电灯，放大在诸如金属卤化物和水银之类充填物的低蒸气压期间从放电弧光发射的压缩波幅度，从而使放电弧光稳定并始终平直。本发明特别适用于高亮度放电(High Intensity Discharge，HID)灯。

另外，本发明涉及的放电灯点灯装置控制放电灯放电弧光的弯曲，并用一盏放灯电形成一个以上的光分布图形。本发明特别适用于车辆的前灯。

近来，HID灯由于其效率高、寿命长的特点被广泛地应用于室外照明等场合。其中，金属卤化物具有极好的色彩表现性质，并且不仅在室外照明而且在室内照明场合被人们所采用，使得这些特点得以最好地利用，同时，人们还注意到将其用作摄影装置的光源以及车辆前灯的光源。普通的放电灯点灯装置详见1983年东京照明学会会议论文集第10册中的描述。这种放电灯点亮装置将结合图19作详细描述。

图19是上述现有技术放电灯点灯装置的基本结构图。参见图19，101代表一用作放电灯的金属卤化物灯，102代表起动并点亮金属卤化物灯101的点灯电路。

点灯电路102由直流电源、用作逆变器电路的全桥逆变器电路104以及一起动装置105组成。直流电源103由一商用交流电源106、一整流平滑电路107以及一降压斩波电路116组成。整流平滑电路107用来将商用交流电源106的输出通过整流与平滑转换成直流。降压斩波电路116由一晶体管108、一二极管109、一扼流线圈110、一电容器111、电阻器112、113和114以及一控制电路115组成，该控制电路115用来输入整流与平滑电路107的输出，并将提供至金属卤化物灯101的电源控制在一预定值上。降压斩波电路116通过电阻器112和113检测输出电压，由电阻器114检测输出电流，来计算由控制电路115检测得的二个信号，并用控制电路115的输出信号控制晶体管108的通/断(ON/OFF)状态，从而使降压斩波电路116的输出电力变成该预定值。此时，降压斩波电路116的输出电压为一预定直流电压，降压斩波电路116的输出电压波形示于图20(a)中。

全桥逆变器电路104是由晶体管117、118、119和120以及一驱动电路121组成的，并且具有这样一种结构，使得交替地用驱动电路121的输出信号来控制晶体管117和120以及晶体管118和119的通/断。图20(b)中，瞬时电压暂不会改变的矩形电压波形从全桥逆变器电路104中输出。此外，起动装置105具有这样一种结构，使得产生起动金属卤化物灯101的高压脉冲。

具有上述结构时，当起动装置105产生的高压脉冲被应用于金属卤化物灯101并且金属卤化物灯101被点燃时，控制电路115计算正比于电阻器112和113检测得的金属卤化物灯101的灯电流的信号，以及正比于电阻器114检测得的金属卤化物灯101的灯电压的信号，并控制晶体管108的通/断，从而施加到金属卤化物灯101的电力变成额定灯电力，预定的直流电压从降压斩波电路116输出，并由输入了降压斩波器电路116的输出的全桥逆变器电路104转变成一矩形交变波形，从而金属卤化物用矩形交变波形维持点灯状态。

此外，由全桥逆变器电路104转换的交流电频率通常被设置为数百赫兹，以避免由于HID灯声共振现象产生的放电弧光的起伏和不连续以及金属卤化物灯101的爆作，图19中所示的现有技术放电灯点燃装置被设定的400赫兹。

图21a示出的是当金属卤化物灯101水平点燃以及从侧面看金属卤化物灯101时的灯的结构和放电弧。

图21a中，122和123代表电极，124代表构成金属卤化物灯101的石英玻璃，125代表放电弧光。点燃金属卤化物灯101时，放电弧光中心部分的温度达到5000K，该温度以一预定温度梯度下降，从弧光中央部分下降至邻近管壁附近的约1000K。因此，引进具有小密度的弧光中央部分加热的气体向上移动，管壁附近具有大密度的气体流入中央部分这样的对流现象。

图21b示出的是与包含金属卤化物灯101电极间中心的与电极轴正交的截面上由对流所引起的气体流动的情况，126代表一石英玻璃，127代表一放电弧光，由于对流引起的气流用箭头表示。

由于因对流产生气流，所以放电弧光127位于与电极轴正交的圆形截面中央的上部。因此，放电弧光125如图21a中所示向上弯曲。特别是在近几年中，吸引人们注意的用作摄影装置光源的金属卤化物灯以及用作汽车前灯的光源具有较短的弧光，从而不得不提高点燃时的汞蒸气压。汞蒸气压的增加又进一步增大了对流和放电弧光的弯曲。

放电弧光成曲线时，会产生如下问题。放电空间上部的石英玻璃和放电弧光之间的距离变小，石英玻璃温度上升变大，因石英玻璃在其寿命内的劣化(即失去透明)而使光能量降低，以及与反光罩组合在一起时射束聚光效率的减小变大。另外，由于石英玻璃的软化而使放电空间的内体积增大引起变形(膨胀)，从而发光效率发生变化。此外，这将导致放电空间下部的温度下降，以降低决定放电空间中工作电压最冷点的温度，从而降低了发光效率。

作为解决这些问题的点燃方法，值得一提的是日本专利公布号为平5-57693(USP 4983889)的文献中所揭示的方法。在该日本专利公布号为平5-57693的文献中，指出存在一个窄的频率范围，它在约20千赫兹至约100千赫兹的范围内，激励由实验检测的放电灯填充物中的声共振振荡，以减小对流的影响，防止放电弧光在上部方向的弯曲，使放电弧光大致平直。

当放电弧光为平直时，可以得到这样一些优点，如与反光罩组合在一起时光利用率的提高，通过使放电灯寿命较短的放电空间上部高温点处温度下降来实现的长寿命，以及通过放电空间下部最冷点处的温度上升而实现的发光效率改进。

然而，当使用在额定点燃时刻激励声共振振荡的频率来点燃放电灯时，在点灯的开始时，放电弧光发生移动/弯曲，或发生几十秒钟的不连续，从而无法获得稳定的平直放电弧光。

作为在点灯开始时获取稳定放电弧光的点燃方法，值得一提的是日本专利公布号为平7-9835(USP 5198727)的文献中揭示的方法。下面将参见图22描述这种放电灯的点燃方法。图22描述的是用上述(日本专利公布号平7-9835)点燃方法从点亮放电灯起灯电流的时间变化。

图22中，灯电流是这样一个电流，即，由声共振减小放电灯填充物对流影响的频率的交流成分129并使放电弧光平直的电流被叠加到直流128上。紧接在放电灯开始放电以后，让大的直流电流128流过，随着时间的推移，直流电流降低。此时，由于交流成分129的频率和幅度绝对值在所有时间内均为恒定的，紧接在放电开始以后，调制深度(从最大电流中减去最小电流再被平均电流之二倍除)较小，并随着时间的推移而增大。

因此，通过提供上述灯电流，紧接在放电灯点亮以后使放电弧光不稳定的交流成分129的比例为最小，而由直流电流形成稳定的放电弧光。随后，随着时间的推移，调制深度变大，放电弧光由于声共振振荡而变得平直。采用上述灯电流波形，目的是为了从紧接在点燃后直到额定点燃时获取稳定的放电弧光。

然而，尽管采用上述普通点灯方法(日本专利公布号平5-57693)使放电弧光平直的频率范围可以有几个，但是人们发现使放电弧光平直的频率范围对于不同的灯是各不相同的，即使放电灯的类型相同也是这样。

所以，必须针对每一盏灯设计一个点灯电路，或者制作能够与宽频率范围是适配的点灯电路，这样做就需要大大增加点灯装置的成本。此外，当用上述普通点灯方法(日本专利公布号平7-9835)来点亮放电灯时，激励声共振的交流成分129的比率紧接在放点燃放电灯后较小，并变成大约仅有直流128的灯电流。当放电灯形成放电弧光时，在放电空间中引起温差，产生对流，因此，在水平点亮的放电灯的点灯起始阶段时放电弧光向上弯曲，尽管与额定点燃时相比较小。

特别是，直流电流进一步增加了放电弧光的弯曲。所以，紧接在点亮放电灯以后，放电弧光弯曲，并逐渐接近直线放电，这是因为随时间推移激励声共振的交流成分的调制深度变大。即，它具有放电弧光形状发生变化这一缺陷。特别是在近几年内，已经发展成使摄影装置的光源和汽车前灯的光源弧光较短，并且存在这样一种情况，在点燃时刻的汞蒸气压较高，并在高压下把氙气包括，以便紧接在点燃以后的那一刻补充光输出。汞蒸气压力的增加和高压氙的存在进一步增大了对流，并紧接在点亮以后那一刻使放电弧光的弯曲变大，从而放电弧光的形状变化变大。

当放电弧光形状改进时，会引起下述问题。当与反光罩组合在一起使用放电灯时，从使反光罩光射束会聚效率但更佳的观点看，最好使放电弧光的形状在反光罩光轴上，是直线。然而存在这样一个问题，即当放电弧光形状改变时，在点燃的初始阶段的光束会聚效率下降，以及被辐照平面的光分布特性发生改变。此外，还存在对灯的寿命以及对有使放电弧光变成曲线的时间的点灯初始阶段的发光效率产生不利影响的问题。

此外，汽车前灯需要会车光束(passing beam)和行进光束(trav-elling bean)的切换功能，并且会车光束和行进光束的两个光分布图形通常是由有选择地切换两个发光部分来改变的。然而，由于放电灯的发光部分只是一个，所以必须有两个放电灯点灯装置(用于会车光束的点灯装置和用于行进光束的点灯装置)，形成两个光分布图形，从而产生这样一个问题，即汽车的前灯变大。

本发明用来解决上述现有技术中存在的问题，其目的在于使得使放电弧光始终平直的频率范围清晰，如果其是同种类型的放电灯的话，还用来提供可以由廉价和结构简单的点灯电路组成的放电灯点灯装置。

另外，本发明的目的还在于提供一种在放电灯的整个灯点的时间内(从一开始点燃至额定灯燃)能够形成和保持平直放电弧光的放电灯点灯装置。

此外，本发明的又一个目的在于提供一种能够用一盏放电灯形成至少两个光分布图形的放电灯点灯装置，特别是提供一种在被用作汽车前灯的光源时能够用一盏放电灯在会车光束和行进光束之间进行切换的放电灯点灯装置。

为了实现上述目的，本发明的放电灯点灯装置的特征是具有一盏放电灯，放电灯用一个玻壳包住其放电空间，放电空间中封入了用作填充物的金属卤化物或汞，放电灯有一个点灯电路，向所述放电灯提供点亮放电灯的预定点灯波形，并选择所述点灯波形，使之具有最低声共振频率的频率成份，所述最低声共振频率至少是由所述放电灯的放电空间媒质和与所述放电灯电极轴正交截面的长度确定的，以使放电弧光基本平直。

另外，本发明的放电灯点灯装置包括一放电灯和一点灯电路，点灯电路提供点灯波形给所述放电灯，以点亮放电灯；将点灯波形从点灯电路提供至放电灯(例如，正弦波、三角波、锯齿波、阶梯波、指数波、复合波等等)，其中的瞬时值以频率f作暂时变化(temporallychanges)；并由频率f的普遍公式(方程1)来选择声共振振荡频率。

                      方程1

$f=\frac{V}{2L}$

V＝放电灯放电空间媒质中的声速

L＝与放电灯电极轴正交截面的长度

本发明的进一步特征在于与放电灯电极轴正交的截面包括电极之间的中点。

本发明的进一步特征在于包含放电灯放电空间的电极轴的截面在电极间的中央部分附近有一个平坦部分，并且与所述放电灯电极轴正交的截面具有一个基本成圆形的形状。

另外，点灯电路包括一控制装置，来检测放电灯的灯管特性，使点灯频率与声共振频率与声共振频率匹配。

再有，控制装置的特征上具有检测作为放电灯灯管特性的灯电压，并且使灯电压最低的点灯频率是声共振频率。

另外，本发明的放电灯点灯装置包括一放电灯和一点灯电路，点灯电路具有选择提供至放电灯点灯波形的装置，所选择的点灯波形具有声共振频率的频率成份，并且该声共振频率是由放电空间媒质中声速和与所述放电灯电极轴正交截面长度来确定的，并激励使放电弧光基本平直的模式，并具有在放电灯点亮以后到达额定点亮之前声共振频率下跌这样一个时间间隔。

此外，本发明的放电灯点灯装置具有一个放电灯和一点灯电路的结构，该点灯电路具有一个选择提供给放电灯的点灯波形的装置，所选择的点灯波形具有声共振频率的频率成份，该声共振频率是由放电空间媒质中声速和与所述放电灯电极轴正交截面的长度来确定的，并激励使放电灯平直的模式，还具有这样一个选择所述点灯波形的装置，所述的点灯波形在放电灯充填物的低蒸气压时间内放大放电弧光发出的纵波的幅度。

另外，放电灯点灯装置包括一个提供灯电流或灯电力的装置，该灯电流或灯电力在点灯电路点亮放电灯后加热放电灯时，高于点灯开始的时间间隔内的额定值，并使之减小至额定值，并且有加速光输出上升的结构。

另外，点灯电路包括一灯管特性检测装置，该装置检测灯管特性，从而按照放电灯灯管特性的变化改变下述装置中的至少一个装置：选择具有声共振频率的频率成份的点灯波形的装置；选择点灯波形以放大放电弧光发出的纵波形幅度的装置；以及提供高于额定值的灯电流或灯电源并使之减小至额定值的装置，用以检测灯电压、灯阻抗、光输出、发光管的温度或者点亮后经过的时间。

另外，点灯电路的特征在于包括一直流电源B，其输出叠加了波纹波形的直流电流，波纹波形具有激励放电弧光平直的工作模式的声共振频率的频率成份，具有波纹波形的点灯波形被提供至放电灯。

另外，其中还包括一逆变器电路B，将直流电源B的输出转换成交流电流。

另外，直流电源B具有至少一个操控通/断的开关元件，并具有这样一个结构，使得用开关元件通/断频率的改变来改变提供至放电灯波纹波形的频率，而用改变导通时间的比率来改变提供至放电灯的电流或电力。

此外，放电灯点灯装置的特征还在于放电灯点灯装置包括一放电灯；一点灯电路，提供预定的点灯波形来点亮放电灯；以及一沿预定方向从放电灯辐照光的控制光装置，点灯波形具有激励放电弧光成平直的工作模式的声共振频率的频率成份，并通过改变声共振频率的频率成份对放电弧光形状变化的比率，能够形成至少两种发光强度分布图形。

另外，在汽车前灯的情况下，第一发光强度分布图形用作会车光束，第二发光强度分布图形用作行进光束，这时的特征是，在光束具有高使用率光束图形的时候，放电灯放电弧光的形状基本成平直。

在上述结构下，在提供至放电灯的波形中瞬时值以声共振频率所示的、特别是以普遍公式(方程1)所描述的频率f作暂时变化时，本发明能够稳定地用高频点灯，在同种类型的各种放电灯的额定点燃时刻，不会引起任何放电弧光的起伏和不连续，并且能使放电灯的放电弧光平直。

本发明放电灯点灯装置可以稳定点灯而不会引起任何放电弧光的起伏和不连续，以及放电弧光的形状可以被做得平直原因可以根据放电弧光发出的纵波而得出。由提供至放电灯的电力的周期性变化可以引起放电弧光中气压的周期性变化。气压的这一周期性变化变成了沿整个周边方向从放电弧光发出的纵波。沿整个周边方向从放电弧光发出的纵波沿管壁方向行进(前进波)，并由管壁反射(反射波)。如果二纵波(前进波和反射波)的位移存在差异，那么放电弧光应移动到的纵波的位移变小的位置。

当高频的声共振频率的波形，特别是普遍公式(方程1)所示的频率f的波形被提供至放电灯时，其位置位于放电弧光在包括正交于放电灯电极轴的截面长度的截面中与管壁具有等距离(例如当包括与放电灯电极轴的截面的长度的截面形状为圆形时，则为圆心)，那么前进波和反射波的位移可以被始终控制在同样程度上，并且放电灯可以始终被稳定地点亮而不会引起放电弧光的运动，从而使放电弧光的形状为平直。此时，在包括与放电灯电极轴正交截面的长度的截面内，二纵波(前进波和反射波)发生干涉产生一驻波。产生驻波的频率条件有无数个，但只有当存在一个驻波节点(前进波和反射波位移始终为相同程度时的那一点)时，放电弧光才变得稳定。在存在多个节点的频率下，放电弧光是不稳定的。

结果，在放电灯的额定点燃时刻，放电弧光是稳定和平值的，不会产生起伏和不连续，并且即使是沿水方向点燃的也不会形成曲线，从而放电空间上部的石英玻璃和放电弧光之间的距离变大，石英玻璃的局部温度上升变小。相反，放电空间下部最冷点的温度上升。

此外，通过提供具有激励放电弧光为平直的声共振频率的频率成份的点灯波形，并且紧接在点灯后设定点灯频率使之高于额定点灯时的声共振频率，以及当放电空间内填充物蒸气压较低时放大放电弧光发出的纵波幅度，则可以始终形成平直放电弧光，而不会在包括放电灯点亮开始时的整个点灯时间内引起放电弧光弧光的起伏和弯曲。这是由于在放电灯点亮以后放电空间内填充物的蒸气压较低，所以放电弧光发出的纵波的幅度变小，并且在与放电灯电极轴正交的截面中，产生驻波。然而，由于驻波腹点的幅度变化较小，所以放电弧光不会被稳定成平直状态。但是，在放电空间内填充物的蒸气压较低时通过放电弧光发出的纵波幅度，驻波腹点的幅度变大，从而放电弧光被稳定下来，并且在驻波的节点处成为平坦。

另外，通过改变产生驻波的模式中放电弧光发出的纵波的幅度，放电弧光的形状至少从平直形状至由对流使之弯曲的形状是连续可变的。当放电灯与反光罩组合在一起使用时，如果放电弧光的形状改变，则可以引起发光强度分布图形的变化。

即，通过改变点灯波形从而改变纵波的幅度，可以形成多个发光强度分布图形。当放电灯被用作汽车前灯的光源时，如果会车光束是由第一发光强度分布图形形成的，而行进光束是由第二发光强度分布图形形成时，那么会车光束和行进光束可以由一盏放电灯来切换。

图1表示用现有技术的放电灯点灯装置以及用本发明的放电灯点灯装置点亮金属卤化物灯A时的性能比较结果。

图2表示用现有技术的放电灯点灯装置以及用本发明的放电灯点灯装置点亮金属卤化物B时的性能比较结果。

图3表示当正弦波电流波形加到金属卤化物灯A时，使放电弧光在额定点燃时间平直的频率范围。

图4表示加至金属卤化物灯B之23千赫兹波形分量之比率与放电弧光弯曲尺寸之间的关系。

图5表示在放电空间媒质中的声速变化对金属卤化物灯A的灯电压变化的比率。

图6表示用正弦波电流波形点亮金属卤化物灯A时，测量和计算放电弧光形状变化的结果。

图7是本发明第一实施例的放电灯点灯装置的结构图。

图8是本发明第一实施例的灯电流波形图。

图9是本发明第二实施例的放电灯点灯装置的结构图。

图10是本发明第三实施例的放电灯点灯装置的结构图。

图11是本发明第四实施例的放电灯点灯装置的方框图。

图12(a)表示从点亮金属卤化物灯A至额定点燃的声共振频率变化率对灯阻抗的变化。

图12(b)表示从金属卤化物灯A点亮至额定点燃，灯电流有效值的变化相对灯阻抗的变化。

图13是本发明第五实施例的放电灯点灯装置的结构图。

图14(a)是降压斩波器电路74的输出波形图。

图14(b)是全桥逆变器电路64的输出波形图。

图15是本发明第六实施例的用于汽车前灯的结构图。

图16(a)表示所述实施例在形成行进光束时的发光强度分布方向。

图16(b)表示所述实施例在形成会车光束时的发光强度分布方向。

图17(a)表示所述实施例在形成行进光束时的发光强度分布方向。

图17(b)表示所述实施例在形成会车光束时的发光强度分布方向。

图18(a)表示会车光束发光强度分布图形。

图18(b)表示行进光束发光强度分布图形。

图19是现有技术的实施例的放电灯点灯装置的结构图。

图20(a)表示降压斩波器电路116的输出电压波形。

图20(b)表示全桥逆变器电路104的输出电压波形。

图21(a)是用现有技术的放电灯点灯装置点亮金属卤化物灯101时，放电弧光的形状图。

图21(b)表示用现有技术的放电灯点灯装置点亮金属卤化物灯101时，在正交于电极轴包括电极间中心的截面位置中的放电弧光以及对流气流。

图22表示现有技术的放电灯点灯系统中灯电流的时间变化。

现在将要描述本发明的各个实施例。首先将描述当用频率f(＝V/(2L)，其中V表示放电空间媒质中的声速，L表示正交于放电灯电极轴的截面的长度)点亮放电灯时的实验结果，该频率取决于普遍公式(方程1)，它是声共振频率。

实验用的放电灯是三种类型的金属卤化物灯A、B和C。金属卤化物灯A具有，包含电极轴的椭圆形截面，它在电极之间的中心部分附近有一个平坦部分，而正交于电极轴的截面具有大致为圆形的放电空间。金属卤化物灯B和C具有包含电极轴的大致呈卵形(金属卤化物具有接近于圆形的卵形形状)的截面，而正交于电极轴的截面具有大致为圆形的放电空间。

考虑到包含电极轴的截面的形状以及与电极轴正交、包含电极中心的截面的长度(由于正交于电极轴的截面为圆形，故假定为该圆的直径)测量值，包含物质的种类及其含量，放电空间体积等等，由实验确定的放电空间媒质中的声速值V如表1所示。

附带说明，在表1所示包含电极轴的截面的形状中，1表示石英玻璃，它形成金属卤化物灯A的放电空间，2和3表示电极，而放电弧光在电极2与3之间产生。4表示形成金属卤化物B之放电空间的石英玻璃，5和6表示电极，放电弧光在电极5和6之间产生。同样，7表示形成金属卤化物灯C之放电空间的石英玻璃，8和9表示电极，放电弧光在电极8和9之间产生。

再者，金属卤化物灯A、B和C的放电空间媒质中具有同样的声速V，以及具有与电极轴相正交，包含电极间中心的截面的不同长度L(放电空间形状不同)。

将表1所示条件代入普遍公式(方程1)中，以确定点灯频率f，其结果示于表2。    表2

由普遍公式(方程1)确定的点灯频率f
			金属卤化物灯A	金属卤化物B	金属卤化物C
76.7千赫兹	23.0千赫兹	17.8千赫兹

当将表2所示点灯频率f为76.6千赫兹的正弦波电流波形加到金属卤化物灯A以水平地点亮它时，以及当将频率为400赫兹的矩形波电流波形加到金属卤化物灯A以水平地点亮它时，比较和研究这两种情况下的放电弧光形状、放电弧光弯曲尺寸(在与电极轴正交，包含电极间中心之截面中的放电弧光与最亮发光点之间的距离)、发光效率，以及石英玻璃上表面的最高温度和下表面的最低温度，其结果示于图1。当用点灯频率为76.7千赫兹的正弦波电流波形点亮金属卤化物灯A时，可以以平直的放电弧光形式稳定地点亮它，在额定点燃时间不会使放电弧光产生任何起伏和不连续，放电弧光几乎不弯曲。此外，在本实验中，在74.6千赫兹至77.7千赫兹频率范围内，可使放电弧光平直稳定。

再者，图2中示出了当将表2所示点灯频率f为23.0千赫兹的正弦波电流波形和三角波电流波形加到金属卤化物B以水平地点亮它时，以及当将频率为120赫兹的矩形波电流波形加到金属卤化物B以水平地点亮它时，对放电弧光形状、放电弧光弯曲尺寸、发光效率以及石英玻璃上表面的最高温度和下表面的最低温度的比较结果。当用点灯频率为23.0千赫兹的正弦波电流波形或三角波电流波形点亮金属卤化物B时，可以平直的放电弧光形式稳定地点亮它，在额定点燃时间不会使放电弧光产生任何起伏和不连续，放电弧光几乎不弯曲。此外，在本实验中，在22.4千赫兹至23.7千赫兹的频率范围内，可使放电弧光平直稳定。

再者，即使将表2所示点灯频率f为17.8千赫兹的正弦波电流波形加到金属卤化物灯C以水平地点亮它，同样可以平直的放电弧光形式稳定地点亮它，在额定点燃时间不会使放电弧光产生任何起伏和不连续。

如上所述，当用矩形波点灯系统点亮放电灯时，放电弧光的形状因对流影响而向上弯曲。反之，当将频率为f(这是由普遍公式(方程1)所确定的声共振频率)的正弦波电流波形或三角波电流波形加到放电灯时，在照明期间，放电弧光的形状可稳定地维持在大致为平直的形状。这是因为正交于金属卤化物灯A、B和C之电极轴的截面是圆形的，而当每个灯由取决于普遍公式(方程1)的频率f点亮时，由放电弧光在整个圆周方向上发出的纵波可以以相同大小将前进波和反射波的位移在电极轴上控制，该轴为正交于电极轴之圆形截面的中心，由此可使放电弧光稳定不动，结果，将放电弧光置于电极间中心处的电极轴上。

此外，当通过结合反光罩控制光的设置来使用金属卤化物灯A、B和C时，放电弧光一般可设置在反光罩的光轴上。由于放电弧光形状变成一条直线，可以使放电弧光的形状在相对于反光罩光轴的上、下两部分上大致对称，而且，可以使包含反光罩光轴的放电弧光截面的形状在围绕光轴的整个圆周方向上相同。因此，在包含反光罩光轴的一截面上研究的必要发光强度分布特性之结果也可以适用于其它截面，这就使得反光罩的设计非常简单，而用结构简单的反光罩就行了。

再者，从图1和图2所示的特性比较结果来看，当放电弧光向上弯曲且放电弧光接近于石英玻璃的顶部时，石英玻璃的上表面温度变得高于950℃接近于1000℃。然而，当用表2所示点灯频率f点亮各个金属卤化物时，放电弧光的形状变得大致平直，由此可将石英玻璃的上表面的最高温度降低90-105℃。一般，制作金属卤化物灯A、B和C的石英玻璃在接近于1000℃的温度时会迅速劣化，使石英玻璃失去透明或变形(膨胀)。但是，当用普遍公式(方程1)所确定的频率f点亮放电灯时，可以将石英玻璃上表面(即石英玻璃温度最高的部分)的最高温度压低到900℃或更低，由此可以抑制石英玻璃的劣化，并可以大大改善因灯管变形和失去透明而产生的寿命特性。再者，当放电弧光的形状变得平直时，发光效率可以改善约10％。其原因在于，提高灯的最冷点程度可以增大放电空间内部的蒸气压力，由此改善了发光效率，从实验结果来判断，石英玻璃下表面的最低温度提高了。

图3表示实验结果，其中为四种灯确定了将正弦波电流波形加到金属卤化物灯A时，在额定点燃时间使放电弧光平直的频率。斜线部分为使放电弧光平直的区域。使放电弧光平直的几个区域位于50千赫兹至150千赫兹的范围，但是，在最宽范围内使所有四个放电灯的放电弧光均为平直的区域位于由普遍公式(方程1)所确定的频率f附近。较宽范围的存在和共同区域的存在使得电路的设计更为容易。

顺便说明，使70千赫兹至80千赫兹附近产生的放电弧光平直的区域对于这四个灯稍有不同的原因在于，由于各个灯的设计参数不同，使得正交于电极轴截面的长度不同，并且放电空间媒质中的声速也不同。

图4为一个实验结果，当将具有一个频率成分以上的波形、即由普遍公式(方程1)所确定的23千赫兹频率成分和其它频率成分的波形加到金属卤化物B时，它确定了23千赫兹成分所占比例与放电弧光弯曲尺寸的关系。图4中，随着由普遍公式(方程1)所确定的23千赫兹成分所占比例的提高，放电弧光的弯曲变小。即，随着23千赫兹成份所占比例的提高，使放电弧光的形状接近于平直。此外，可见，若23千赫兹成分所占比例速到30％或更高，放电弧光的弯曲大大减小。

从以上图4所示的实验结果来看，通过改变预定范围内的点灯频率，该范围包括由普遍公式(方程1)所确定的23千赫兹的声共振频率，可以将频率成分范围较宽的波形提供给放电灯，虽然23千赫兹成分所占的比例或多或少地减少，仍然可以在加到放电灯之点亮频率变化范围内大大减小放电弧光的弯曲，即使由普遍公式(方程1)所确定的频率f因放电灯的分散(正交于放电灯电极轴之截面长度的分散，以及放电空间媒质中声速V的分散(包含物质所含量的分散，温度分散及类似的分散)而改变也无妨。此外，如果加到放电灯的波形是一种包含由普遍公式(方程1)所确定的频率成分在内的波形，例如，不仅是正弦波，而且如三角波、锯齿波、防梯波等等也可以使放电弧光的形状大致平直。再者，通过改变由普遍公式(方程1)所确定频率成分所占的比例，可以连续地改变放电弧光的形状从平直的形状直至因对流而弯曲的形状。

图5表示要进行实验和研究的金属卤化物灯A放电空间媒质中的声速对灯电压变化的变化率(在额定点燃时间的声速假设为1)。紧接在点亮之后的灯电压是小的，它随着时间的推移而升高。顺便说明，在额定点燃时间的灯电压为85V。正如1978年5月出版的应用物理月刊(《J.Appl.Phys》第49卷第5期，第2680-2683上发表的一文中所述，声速与声共振频率成正比关系。因此，激发使放电弧光平直之模式的声共振频率在图5所示的特性中有变化。即，声共振频率具有在被点亮之后而在达到额定点燃之前下降的特性。顺便说明，在额定点燃时使放电弧光变直的频率为76.7千赫兹。图6表示当用正弦波电流波形点亮金属卤化物灯A时，测得的和计算的放电弧光之形状变化的结果。它表示用某个点亮频率(76.7千赫兹)和用某个灯电流(额定灯电流0.4安)(见图6a)点亮金属卤化物灯A时；用某个灯电流(额定灯电流0.4安)点亮但改变了具有图5所示特性之频率时(见图6b)；以及紧接在点亮之后提供大于额定灯电流之灯电流并连续减小到额定值，同时改变具有图5所示特性之频率时(见图6c)所得到的结果。在图6a所示情况下，尽管由于在点亮的初始阶段约15秒内放电电弧有较大的移动而未能获得稳定和平直的放电弧光，但这以后就可以获得稳定和平直的放电弧光。在图6b所示情况下，放电弧光在点亮初始阶段的移动变小，故移动的时间间隔缩短。在图6c所示情况下，始终能保持平直的放电弧光，在整个照明期间不会引起放电弧光的移动和弯曲。最好施加如额定灯电流约三倍那样大的电流，这样可以在点亮之后立即获得稳定和平直的放电电弧。

当通过激励声共振使放电弧光平直的力大于因对流而产生的使放电弧光弯曲的浮力时，这种现象可以使放电弧光平直。为了避免放电弧光在点亮初始阶段的移动和弯曲，并形成稳定和平直的放电弧光，首先有效就是在点亮之后直至达到额定点燃为止降低点灯频率。其次，由于在点亮的初始阶段，放电空间中填充物的蒸气压较低且由放电弧光激发的纵波幅度也小，致使激发声共振的程度变小，有效的做法就是紧接在点亮后使灯电流不小于额定灯电流，并在点亮的最初阶段对由放电弧光发出的纵波的幅度加以放大，以使声共振的激发程度变大，由此可以使放电弧光平直的力变小。

现在将描述具体的实施例。

图7示出了放电灯点灯装置第一实施例的具体结构，它用声共振频率，尤其是由普遍公式(公式1)所确定的频率来点亮放电灯。

参见图7，11表示作为放电灯的金属卤化物灯A，该金属卤化物灯A11是这样一种放电灯，它配置了玻壳限定放电空间，其中作为填充物灌封了汞、碘化钠(Sodiam iodine)以及碘化钪(Scandium io-dine)(它们是金属卤化物)，并且它是水平点亮的。12表示点灯电路，用以起动和点亮金属卤化物灯A11。点灯电路12包括直流电源15、串联逆变器电路20、扼流线圈21以及起动装置22。其中，直流电源15包括商用交流电源13以及用以将交流电源13的输出转换为直流电的交流——直流转换电流14；串联逆变器电路20是一种将直流电源15之输出转换成交流电的逆变器电路，它包括晶体管16和17、电容器18以及用以控制晶体管16和17通/断的驱动电路19；扼流线圈21是一种将金属卤化物灯A11的灯电流限制到额定电流的电抗器；起动装置22产生高压脉冲用以起动金属卤化物灯A11。起动装置22具有这样一种结构，当金属卤化物灯A11点亮时停止产生高压脉冲。此外，驱动电路19具有这样一种结构，它控制晶体管16和17的通/断，使串联逆变器电路20输出的交流电频率变为76.7千赫兹，后者由普遍公式(方程1)确定，它是声共振频率。

具有上述结构，在通过交流—直流转换电路14将交流电源13的输出转换成直流电后，串联的逆变器电路20通过用驱动电路19的输出信号控制晶体管16和17的通/断，输出频率为76.7千赫兹的交流电。直到金属卤化物灯A11被点亮之前，一直由起动装置22将高压脉冲加到金属卤化物灯A11，当金属卤化物灯A11点亮时，通过将串联逆变器电路20中频率为76.71千赫兹的某个交流输出作为电源而保持点亮金属卤化物灯A，该交流电流受到扼流线圈21的限制。图8表示当点亮金属卤化物灯A时的灯电流波形。将一个频率为76.7千赫兹、接近于三角波波形的电流波形加到金属卤化物灯A11。观察此时的放电弧光时，尽管在点亮后的大约15秒内放电弧光产生一些起伏，但此后放电弧光的形状变为平直，且放电灯可稳定地点亮，放电弧光的弯曲尺寸为0.05毫米，类似于施加由上述实验确定的具有76.7千赫兹频率正弦波时的放电弧光的形状，不会使放电弧光产生任何起伏或不连续。

如上所述，由于采用第一实施例的结构，在除去点亮初始阶段的照明期间可以使放电弧光的形状大致平直，从而使石英玻璃的顶部温度下降，这样就可以防止石英玻璃因软化而产生的劣化，即失去透明和变形(膨胀)，由此可大大改善金属卤化物灯A11的寿命。发光效率也可以提高。此外，当放电灯结合使用反光罩控制光的设置时，可以使反光罩的设计非常简单，并且用具有简单结构的反光罩就行。再者，使之有可能用76.7千赫兹的极高的频率点亮放电灯，因此，可以用极小的扼流线圈21来构成金属卤化物灯A11的限流功能，由此简化了点灯电路的结构，使点灯电路尺寸减小、重量减轻、成本低廉。

接下来将描述本发明的第二实施例。图9示出了第二实施例的具体结构。参见图9，其中，金属卤化物11、直流电源15、扼流线圈21以及起动装置22与第一实施例中的相同，上述直流电源包括商用交流电源13以及用以将交流电源13之输出转换为直流电的交流—直流转换电路14。该实施例与第一实施例的区别在于串联逆变器电路24的结构，它是点灯电路23一部分的逆变器电路。该串联逆变器电路24包括晶体管25和26、电容器27、用以控制晶体管25和26通/断的控制电路28以及定时器电路29，后者根据自点灯电路23起动其工作开始的时刻开始输出一个信号(该时刻实际上等于自金属卤化物灯A11点亮开始的时刻)。驱动电路28和定时器电路29是这样构成的，驱动电路28根据定时器电路29的输出信号可以改变控制晶体管25和26通/断的频率。而且，在点亮金属卤化物灯A11的起始阶段，如此控制晶体管25和26的通/断，使串联逆变器电路24输出低于76.7千赫兹之频率的交流输出，但使点灯频率随着时间的推移逐渐增加，在金属卤化物灯A11的额定点燃时刻，控制晶体管25和26的通/断，使串联逆变器电路24的交流点灯频率变为76.7千赫兹，这是声共振频率，即由普遍公式(方程1)确定的频率。此外，使扼流线圈21具有这样的感抗，即在用76.7千赫兹频率额定点亮金属卤化物灯A11的时刻，使电流变成额定的灯电流。

采用上述结构，直至金属卤化物灯A11被点亮之前，一直由起动装置22将高压脉冲加到金属卤化物灯A11，并当金属卤化物灯A11点亮时，通过利用作为电源的串联逆变器电路24的交流输出，保持金属卤化物灯A11点亮，该电流受到扼流线圈21的限制。此时，在点亮金属卤化物灯A11的初始阶段，频率变得低于76.7千赫兹，因此使扼流线圈21的阻抗变小，将大于额定灯电流的电流加到金属卤化物灯A11，随着点灯时间的推移，点亮频率逐渐提高到76.7千赫兹，由此使灯电流根据预定的斜率减小到额定灯电流。此外，在额定点亮金属卤化物灯A11的时刻，由串联逆变器电路24输出的交流频率变为76.7千赫兹，这是由普遍公式(方程1)所确定的声共振频率。采用此结构，使大于额定灯电流的电流在点亮金属卤化物灯A11的初始阶段流过，由此可以迅速提高金属卤化物灯A11的光输出，直至达到额定值。此外，在额定点燃时刻，可以使放电弧光的形状平直，因此可以获得与第一实施例中相同的效果。再者，由于使达到额定点燃的时间变短，故可以使点亮初始阶段放电弧光的移动时间变短，由此使放电弧光迅速平直。

接下来将描述本发明的第三实施例。图10示出了第三实施例的具体结构。参见图10，31表示作为放电灯的金属卤化物灯A，它是水平点亮的，32表示起动和点亮金属卤化物灯A31的点灯电路，它包括可以改变输出电压的直流电源40；作为逆变器电路A、用以将直流电源40的输出转换为具有声共振频率之交流电的串联逆变器电路44；作为电抗器限制金属卤化物灯A31之灯电流的扼流线圈45；用以产生高压脉冲以起动金属卤化物灯A31的起动装置46；用以检测施加到金属卤化物灯A31之灯电流值的灯电流检测装置50；以及用以检测施加到金属卤化物灯A31之灯功率值的灯功率检测电路51。直流电源40包括电池33和降压斩波器电路39，后者包括将电池33的输出作为输入、可以改变其输出电压用以将施加到金属卤化物灯A31的灯功率控制到一个预定值的晶体管34、二极管35、扼流线圈36、电容器37，以及用以输出控制信号控制晶体管34通/断的控制电路38。此外，串联逆变器电路44包括控制装置49、晶体管41和42以及电容器43，其中，控制装置49包括用以检测作为金属卤化物灯A31灯管特性之灯电压的灯电压检测电路47；以及具有控制点亮频率之结构，使灯电压变为最低的驱动电路48；晶体管41和42的通/断由驱动电路48的输出信号检测；该串联逆变器电路44将直流电源40的输出作为其输入，将其转换成频率能使灯电压变成最低的交流电流并输出。再者，灯功率检测电路51具有这样一种结构，它输入与灯电压成正比的信号和与灯电流成正比的信号，并计算灯功率，其中，前者为灯电压检测电路47的输出信号，后者为灯电流检测电路50的输出信号；控制电路38将灯功率检测电路51的输出信号作为其输入，以控制晶体管34的通/断。顺便说明，起动装置45具有这样一种结构，即当金属卤化物灯A31点亮时就停止产生高压脉冲。此外，扼流线圈45具有这样的电感，即当金属卤化物灯A31处于额定点燃时，使电流变成额定灯电流。

采用上述结构，当金属卤化物灯A31用起动装置46产生的高压脉冲点亮时，起动装置46即停止工作。在点亮金属卤化物灯A31之后，将由串联逆变器电路44产生的电流波形加到金属卤化物灯A31维持其点亮，该电流波形接近于类似第一实施例中的三角波。同时，控制串联逆变器电路44的点亮频率，使灯电压变为最低。正是当放电长度变成最短时，灯电压才变成最低，当放电弧光的形状变成平直时，灯电压变成最低。通过利用这一特性，如果控制点亮频率使灯电压变为最低，则可以用普遍公式(方程1)所确定的点亮频率始终点亮放电灯，该点亮频率为声共振频率。

现在，将描述金属卤化物灯A31之放电空间媒质中声速方面包含的一个特性。放电空间媒质中的声速V取决于灯内的填充物质、放电空间的温度等等，与一般公式一样，以下方程2也是已知的

方程式2： $V=\sqrt{\frac{\mathrm{rRT}}{M}}$

r＝等压比热/等容比热

R＝气体常数

T＝放电空间中的温度

M＝包含物质的平均原子量

如果放电空间中的平均温度有变化，则声速V也变化。即，灯电流可能变弱，在直至放电空间中的平均温度达到额定点燃时的温度之前的点亮初始阶段，放电空间中的平均声速不同于额定点燃时刻的声速。显然，当金属卤化物灯A31中的填充物及其填充量变化时，放电空间中的声速具有一个特殊量，它取决于灯和点亮条件。此外，当在各别的灯内引起分散时，由普遍公式(方程1)所确定的频率产生变化，因此，通过控制装置49可以改变串联逆变器电路44的输出频率。因此，改变扼流线圈45的阻抗以改变加到金属卤化物灯A31的灯电压。然而，由于可以通过灯功率检测电路51检测灯功率，以通过控制电路38控制晶体管34的通/断，并改变降压斩波器电路39的输出电压，故即使分散以及因同类灯中产生分散和老化软化，使得放电空间媒质中的声速以及正交于电极轴的截面的长度方面引起变化，并且分散和变化发生在普遍公式(方程1)所确定的点亮频率，而灯功率仍可控制在一个预定值。

接下来，将描述本发明的第四个实施例。图11是一方框图，示出了第四个实施例的结构。参照图11，52表示上述金属卤化物灯A。53是一点灯电路，该电路为金属卤化物灯A52提供预定的波形，以点亮金属卤化物。并且点灯电路53由一起动装置54、一灯管特性检测装置55、一频率可变装置56、一灯电流值可变装置57、一点灯波形供给装置58和一电源59组成，其中起动装置将足够的电压加到金属卤化物灯A52上，以起动金属卤化物灯A52放电；灯管特性检测装置55用于检测作为金属卤化物灯A52之灯管特性的灯阻抗；频率可变装置56用于确定灯电流的频率，可选择具有声共振频率之频率成份的点灯波形，该点灯波形激励可使放电弧光平直的模式；灯电流值可变装置57确定灯电流的有效值，可用于选择一点灯波形以放大从弧光发出的纵波的幅值；光灯波形供给装置58用于向金属卤化物灯A 52提供灯电流波形，该灯电流波形具有分别由频率可变装置56和灯电流值可变装置57确定的频率和有效值；而电源59为点灯波形供给装置58提供电力。频率可变装置56和灯电流值可变装置57具有这样的结构，即根据灯管特性检测装置55检测到的灯阻抗的变化来确定灯电流波形，以使它具有预定的频率和有效值。提供给金属卤化物灯A52的灯电流波形提供诸如正弦波或三角波等交变电流波形，其瞬时值总是在变，从而由放电弧光产生纵波。图12a和12b示出了从试验获得的在点亮金属卤化物灯A52之后达到额灯照明状态之前，使放电弧光平直的声共振频率随灯阻抗变化的变化率结果(图12a)，和灯电流有效值随灯阻抗变化的变化(图12b)。紧接在点亮灯后灯阻抗很小并随照明时间的推移而升高。顺带说一下，额定点燃状态时的灯阻抗为200欧姆。如图12a所示，在点亮金属卤化物灯A52之后，声共振频率以预定的斜率下降，直至达到额定点燃状态。顺带说一下，与上述实施例一样，额定点燃时，使放电弧光平直的声共振频率约为76.7千赫兹。频率可变装置56根据灯管特性检测装置55检测到的灯阻抗的变化改变点灯频率，从而获得图12a所示的关系。同时，灯电流值可变装置57还根据灯管特性检测装置55检测到的灯阻抗的变化来改变灯电流的有效值，从而获得图12b所示的关系。

用上述结构，当点亮金属卤化物灯A52时，灯阻抗逐渐从低阻抗升至额定点燃状态时的灯阻抗200欧姆。将根据灯管特性检测装置55检测到的灯阻抗而确定的灯电流波形提供给金属卤化物灯A52。这时，所提供的灯电流波形有这样的结构，即在点亮金属卤化物灯之后灯频率下降，直至达到额定点燃(该与改变声共振频率，使放电弧光平直的方式相同)，并且当放电空间中的充填物的蒸气压很低时，在点灯初始阶段提供大于额定灯电流的电流，从而放大从放电弧光发出的纵波的幅值，使声共振频率的激励程度变大。而且，金属卤化物灯A52在整个点灯期间(从点灯一开始至额定点燃)形成并保持平直的放电弧光。由于放电弧光中没有引起过弯曲和移动，所以可以延长放电灯的寿命，并且提高点灯初始阶段的发光效率，并且当放电灯与反光罩联用时，可在整个点灯期间使照明强度分布特性大致不变。另外，为了放大纵波的幅度，以便紧接在点灯后使放电弧光稳定且平直，需要紧接在点灯后提供大小为三倍额定灯电流的电流，然后随着灯阻抗的上升降低至额定灯电流，但为了加速光输出的升高并在光输出达到额定值后控制输出大致不变，可紧接在点灯后提供6至7倍额定灯电流大小的电流，以用图12b所示灯电流连续降至额定值的特性改变灯电流有效值。另外，当用图12a和12b所示的特性点亮金属卤化物灯A52时，点亮后达到额定点燃的时间(直到灯阻抗达200Ω的时间)，约为30秒，而点亮后光输出达到额定值的时间约为5秒。

图13示出了本发明第五个实施例的具体结构。参看图13，61表示作为放电灯的金属卤化物灯A，而62表示一点灯电路，向金属卤化物灯A61提供预定的点灯波形，以点亮金属卤化物灯。点灯电路62由一直流电源B63、一全桥逆变器电路64、一起动装置65和一灯阻抗检测电路66组成，其中，直流电源B63输出一叠有波纹波形的直流电，波纹波形具有声共振频率的频率成份，可激励使放电弧光平直的模式；全桥逆变器电路64是一将直流电源B63的输出转换成交变电流的逆变器电路B，而灯阻抗检测电路66则是用来检测作为金属卤化物灯A61之灯管特性的灯阻抗的灯管特性检测装置。直流电源B63由一商用的交流电源67、一整流和平滑电路68以及一降压斩波器电路74组成，其中，整流和平滑电路68用于对交流电源67的输出进行整流和平滑；而降压斩波器电路74用于将整流和平滑电路68的输出转换成叠加有波纹波形的直流电，而波纹波形具有声共振频率的频率成份。降压斩波器电路74由一晶体管69(为开关元件)，一二极管70、一扼流线圈71、一电容器72和一用于控制晶体管69通/断的控制电路73。全桥逆变器电路64由晶体管75、76、77和78以及驱动电路79组成，用驱动电路79的输出信号交替产生晶体管75和78导通期和晶体管76和77导通期，从而将降压斩波器电路74的输出转换成400赫兹的交流电并将它提供给金属卤化物灯A61。另外，灯阻抗检测电路66由电阻器80、81和82以及一灯阻抗计算电路83组成，其中用电阻器80和81检测与灯电压成正比的信号，而用电阻器82检测与灯电流成正比的信号，并且灯阻抗计算电路83由这两个信号计算灯阻抗。根据灯阻抗的计算结果，控制电路73输出信号，以控制晶体管69的通/断。另外，扼流线圈71和电容器72起平滑降压斩波器电路74之输出的滤波器的作用，但在本发明中，平滑进行得并不彻底，并且降压斩波器电路74输出将波纹波形叠加在直流成份上的波形，所以扼流线圈71的电感或电容器72的电容可以较小。由此，降压斩波器电路74的输出波形如图14a所示，而全桥逆变器电路64的输出波形变为转换成400赫兹交流电的波形，见图14b。起动装置65具有这样的结构，即为了起动金属卤化物灯A61而施加高压脉冲。降压斩波器电路74的输出波形是这样的，即当晶体管69的通/断时间间隔改变时，只有波纹波形的频率是可变的，而当改变导通期的比值时，直流成份的大小是可变的。顺带地说，如果将交流电情形时与把交流电叠加在直流电上的情形时的声共振效应作比较，那么在交流电的情况下，用两倍于交流电频率的频率调制灯的功率，而在将交流电叠加在直流电上的情况下，用与交流电的频率相同的频率调制功率，从而要求本发明中的波纹波形的频率为上述实施例中两倍。也就是说，在本实施例中，当金属卤化物灯A61额定点燃时，使放电弧光平直的波纹波形的频率约为153千赫兹。因此，当金属卤化物灯A61额定点燃时，将晶体管69的通/断期设为大约153千赫兹，并且随着灯阻抗的变化而改变晶体管69的通/断期，从而获得图12a所示的特性。同时，随着灯阻抗的变化而改变晶体管69的导通期比值，从而灯电流的有效值变为图12b所示的特性。

利用上述结构，当用起动装置65产生的高压脉冲点亮金属卤化物灯A61时，灯阻抗检测电路66计算灯阻抗，并根据点亮金属卤化物灯A61的灯阻抗的变化改变晶体管69通/断期的周期和导通期，从而呈现图12a和12b的特性。这时，由于在整个点灯期间，不改变扼流线圈71的电感值和电容器72的电容值，所以当灯阻抗变小时，波纹波形的幅度变大。结果，当在点灯的初始阶段，灯阻抗小时，波纹波形成份的调制深度变大，而且随着灯阻抗的升高，调制深度变小。顺带地说，将扼流线圈71的电感和电容器72的电容设为设定值，从而可以在金属卤化物灯A61额定点燃时保证使放电弧光平直的调制深度。因此，可如此进行构造，即类似于声共振频率的变化，降低用于激励使放电弧光平直的模式的波纹波形的频率，直至达到额定点燃状态，并且在充填物蒸气压很低时的点灯初始阶段，提供波纹波形的调制深度较大的灯电流，以放大纵波的幅度。因此，金属卤化物灯A61可在整个点灯期间(从点灯一开始至额定点燃状态)形成并保持平直的放电弧光，从而获得与第四实施例类似的效果。另外，在本实施例中，由于400赫兹的交流电成份确定了灯电流的有效值，所以有这样的好处，即可以由扼流线圈71和电容器72自由设置调制深度而与灯电流有效值的大小无关。如果声共振频率的激励程度相对于用正弦波电流波形点灯时由对流产生的浮力而言较小。则放电灯在额定点燃时不能形成平直的放电弧光，而即使在这样的放电灯中，也可加大调制深度，增大声共振的激励程度，从而形成平直的放电弧光。另外，即使没有增大灯电流的有效值，也可只把调制深度变大，从而放电灯损坏减少而放电灯寿命延长。另外，通过改变153千赫兹频率成份的比率，可以控制放电弧光的弯曲程度。也就是说，当扼流线圈71的电感或电容器72的电容变小时，153千赫兹频率成份的比率变大，并且放电灯的弯曲程序变得更小，因此，例如如果给扼流线圈71配备一个电感可调装置，或给电容器72配备一个电容可调装置，那么就可改变放电弧光的形状，并且当其与一反光罩连用时，可改变光输出的照明强度分布图形。

现将描述本发明的第六个实施例。图15示出了本发明第六实施例中放电灯点灯装置的结构图，其中本发明的放电灯点灯设备用作汽车的前灯。

参看图15，85表示作为放电灯的金属卤化物灯A，而84表示一点灯电路，用于起动和点亮金属卤化物灯A85。86表示一抛物面反光罩，将金属卤化物灯A85发出的光射向前方，而87表示一外透镜，用以控制光分布，并且抛物面反光罩86和外透镜87构成光控制装置，可按预定的方向射出由金属卤化物灯A85发出的光。点灯电路84具有切换灯电流波形的功能，可使加至金属卤化物灯A85上的灯电流波形为76.7千赫兹的正弦波或400赫兹的矩形波。当波形为76.7千赫兹的正弦波时，如上所述，放电弧光的形状大致平直，而当波形为400赫兹的矩形波时，由于对流的影响放电弧光呈弧形。

以下将描述其工作原理。首先，将描述常用作行进光束(travel-ling beam)的情况。图16示出了金属卤化物灯A85的放电弧光88和89、抛物面反光罩86以及外透镜87的布置情况。图16a示出了灯电流波形为76.7千赫兹正弦波的情况，其中放电弧光88几乎呈平直形，而图16b示出了灯电流波形为400赫兹矩形波的情况，其中放电弧光89呈弧形。另外，箭头表示光照射的方向。如此安装金属卤化物灯A85，使金属卤化物物85电极间的中心部分与抛物面反光罩86的焦点90重合。利用上述结构，当用76.7千赫兹的正弦波点亮金属卤化物灯A85时，如图16a所示，抛物面反光罩86的焦点90大致是放电弧光的中心，从而由放电弧光(它是发光部分)发出的光被抛物面反光罩反射，成为大致与光轴平行的光，并通过外透镜87以预定的方向射出，形成行进光束的照明强度分布图形，见图18b。另外，当用400赫兹的矩形波点亮金属卤化物灯A85时，放电弧光是弯曲的，并且如图16b所示，它位于抛物面反光罩86之焦点90的上方，从而经抛物面反光罩86反射的光相对光轴射向下方，并且光通过外透镜86射出，形成会车光束(passing beam)的照明强度分布图形，见图18a。

接下来，将描述常用作会车光束的情况。图17示出了金属卤化物灯A85的放电弧光91和92、抛物面反光罩86以及与图16的外透镜87不同的外透镜93的布置情况。图17a示出了灯电流波形为400赫兹矩形波的情况，而图17b示出了灯电流波形为76.7千赫兹正弦波的情况，并且箭头表示光照射的方向。如此安装金属卤化物灯A85，使抛物面反光罩86的焦点90位于用400赫兹矩形波点灯时放电弧光所在的点，该点在与金属卤化物灯A85电极之间的轴正交的截面。

利用上述结构，当用400赫兹的矩形波点亮金属卤化物灯A85时，如图17a所示抛物面反光罩86的焦点90大致成为放电弧光的中心，从而由放电弧光(它是发光部分)发出的光经抛物面反光罩86反射，成为大致与光轴平行的光，并且通过外透镜93以预定的方向射出，形成行进光束的照明强度分布图形，见图18b。另外，当用76.7千赫兹的正弦波点亮金属卤化物灯A85时，放电弧光是平直的，从而放电弧光(这是发光部分)位于低于抛物面反光罩86的焦点90，由此如图17b所示，经抛物面反光罩反射的光射向上方，并通过外透镜93转向和射出，形成会车光束的照明强度分布图形，见图18a。

如上所述，依照第六个实施例，通过改变点灯波形，可以切换会车光束和行进光束，从而可以获得能够用一放电灯来切换会车光束和行进光束的汽车前灯。另外，如果对于频繁使用的光束将它设置成平直的放电弧光，则可抑制放电灯的透明消失和变形(膨胀)并延长灯的寿命，其中放电灯的透明消失和变形会使光通量降低，发光特性变差。

顺带地说，在上述实施例中，金属卤化物灯A、B和C是被水平点亮，但它们可以被垂直点亮，或沿可选的方向点亮。即使沿任意方向点亮，但由于是用声共振频率尤其是用普遍公式(方程1)确定的频率点灯，当放电弧光与管壁等距并在正交于电极轴的截面中时(例如，当放电空间中与电极轴正交的截面形状为圆形，即为圆的中心)，可将前进波和反射波的位移控制得在放电弧光附近大小相同，从而放电弧光稳定，不会稳动，而且可稳定地点亮金属卤化物物，不会使放电弧光发生任何起伏和不连续。

另外，使正交于电极轴的截面的长度为正交于电极轴且包含放电灯电极间中心的圆形截面的直径，但如果该正交于电极轴的圆形截面的直径不包含电极间的中心，那么放电弧光变成正交于电极轴的截面的中心，从而使放电弧光的弯曲程度减小，并能稳定地点亮金属卤化物灯，不会使放电弧光发生任何起伏和不连续。

另外，所用的放电灯的放电空间具有椭圆形或大致呈椭圆形的包含电极轴的截面，但截面也可呈圆形，或者诸如矩形和正方形等四边形。如果截面呈圆形，则在正交于电极轴且包含电极间中心的截面的中心处，不仅可把正交于电极轴截面上纵波的位移，而且可把向所有方向发射的纵波(前进波)的位移以及所有由管壁反射并返回的纵波(反射波)的位移控制到同样大小，从而使放电弧光固定在正交于电极轴的截面中心处的力变大，并能更稳定地使放电弧光的形状变直。另外，如果截面是诸如矩形和正方形等四边形，则正交于电极轴的截面的长度与电极间所有截面的长度一样长，从而放电弧光位于所有正交于电极轴的截面的中心，因此能更稳定地使放电弧光的形状变直。

另外，提供给放电灯的波形只要具有声共振频率的频率成份，尤其包括由普遍公式(方程1)确定的频率，可以为任何波形，例如，不仅可以是正弦波和三角波，还可以是锯齿波、阶梯波、指数波及它们的复合波。如果它们包含声共振频率的频率成份，尤其包括由普遍公式(方程1)确定的频率，则可减少放电弧光的弯曲程度，并使放电弧光的形状垂直，或形状接近平直。

另外，用金属卤化物灯作放电灯，但也可用诸如高压汞蒸气灯和高压钠蒸气灯等其它HIP灯，而且还可用诸如荧光灯和低压钠蒸气灯等低压放电灯，只要是在放电空间中能产生纵波的灯。特别地，把短弧光且小尺寸的金属卤化物灯用作放电灯很有效，其中放电灯中汞蒸气压力增加，并存在高压氙气，氙气的冷温压力至少为3个大气压或更高，总量从0.02毫克至0.5毫克的汞和金属卤化物作为充填物封装在玻壳中，玻壳限定的放电空间不大于0.2厘米³，而且放电灯至少将钠和钪作为所述金属。

另外，形成金属卤化物灯A、B和C放电空间的材料为石英玻璃，但也可以是陶瓷材料或钠玻璃。无论形成放电灯放电空间的是用何种材料，当用高频的点灯频率(声共振频率)点亮放电灯时，都能稳定地将其点亮，不会使放电弧光产生起伏和不连续。

另外，在第一和第二实施例中，直流电源15具有这样的结构，即通过交流电-直流电转换电路14将高用交流电源13的输出转换成直流电，直流电源15可以是一个能将切换电源加到商用交流电源或直流电源上的结构，或可以是一电池。

另外，在第三实施例中，能够改变输出电压的直流电源40由电池30和降压斩波器电路39组成，但也可用其他的结构，只要该结构能检测放电灯的灯功率，并能改变输出电压，从而提供预定的灯功率。

另外，在第一和第二实施例中，串联的逆变器电路20和24可具有其它结构，只要该逆变器电路能将直流电转换成至少具有声共振频率成份的交流电源波形，比如半桥电路、全桥电路、单个斯通(one-stone)逆变器电路和类似的电路。另外，串联的逆变器电路24具有这样的结构，即为了紧接在点亮放电灯后提供比额定灯电流大的电流并随着照明时间的推移以预定的斜率降低灯电流，定时电路29要能检测点灯电路的工作时间。并且用输出逐渐将驱动电路28的工作频率从低频升高，以从小到大逐渐改变扼流线圈21的阻抗，并随着照明时间的推移，以预定的斜率降低灯电流。但即使逆变器电路24的结构可改变直流电源15的输出电压以改变电压，仍能改变灯电流，而且即使通过在扼流线圈21中装备一个电抗可变装置来改变电抗，也仍能改变灯电流。

另外，在第三实施例中，如果串联的逆变器电路44具有一控制装置，可用来检测灯管特性，并使点灯频率与声共振频率尤其是普遍公式(方程1)确定的点灯频率相匹配，则可以具有诸如半桥电路，全桥电路或单个斯通逆变器电路等其它的结构。

另外，在第三实施例中，控制装置49利用这样的特性来检测灯电压，即当放电弧光的形状变平直时，放电的长度最短且灯电压最低，从而使其与灯电压最低时的点灯频率相匹配，但由于声共振现象在引起放电弧光起伏时，会改变放电长度，从而使灯电压发生暂时的变化，所以控制装置可以采用这样的结构，使其与灯电压无暂时变化的点灯频率相匹配(例如，在该点灯频率，灯电压的微分值最小)。

另外，从其它除灯电压之外的灯管特性，可以适应声共振频率，尤其是普遍公式(方程1)确定的点灯频率，比如，可通过检测管壁的温度来控制频率，因为放电媒质空间中的声速是温度的函数，还可利用光输出(光通量、光谱分布、光通密度、亮度和类似量)随放电空间温度变化的特性检测光输出来控制频率。

另外，在第一和第二实施例中，电抗器由一扼流线圈21构成，但它也可以由一电容器或由一扼流线圈与一电容器的复合电路来构成，只要它能限制放电灯的灯电流。还可用其它能限制灯电流的结构。

另外，起动装置22、35、46、54和65可以采用这样的结构，即通过变压器升高电压来产生高压脉冲，或将电容器与金属卤化物灯并联，通过与扼流线圈的共振作用在电容器两端产生高压。还可使用任何其它的结构，只要能够产生高压，从而能起动金属卤化物灯放电。

另外，在第四和第五实施例中，为在光输出达到额定值前，加速升高金属卤化物灯52和61的光输出，紧接在点灯后就提供6至7倍于额定值的灯电流，从而控制输出基本不变，并且这样来控制，即随着灯阻抗的升高连续降低光输出，直至灯阻抗达到额定值。然而，为了在整个照明期间形成平直的放电弧光，只要紧接在点灯后就提供三倍于额定值的电流，然后将其降至额定灯电流就足够了，并且不必总是连续地降低电流，而可以阶梯式地下降，或者先在一预定的期间内提供高于额定值的灯电流，此后用额定灯电流点灯。当提供了能在整个照明期间形成平直放电弧光的最小灯电流时，从点灯后至达到额定点燃状态所需的时间将大约为60秒。

由上述观点可采用这样的结构，即用二个装置提供大约3倍于额定值的灯电流，一个装置用以选择放大由放电弧光发出的纵波之幅度的点灯波形，另外再用一装置，它在点灯的初始阶段的一预定的期间内提供高于额定值的灯电流或灯功率，并将其降至额定值，从而使光输出快速上升。

另外，用来选择点灯波形(能够放大放电弧光发出纵波之幅度)的装置必须放大含有声共振频率之频率成份的波形发出的纵波的幅度，但为了使光输出加速上升而在点灯初始阶段一预定期间内提供高于额定值的灯电流或灯功率并将其降至额定值的装置可由含有声共振频率之频率成份的波形来控制，或由其它频率成份的波形来控制。

另外，在第四和第四五实施例中，即使灯管特性检测装置55和56不检测灯阻抗，而检测如灯电压、光输出(光通量、光谱分布、光通密度、亮度和类似量)、弧光管温度以及点灯后时间的推移等其余的灯管特性的变化，则也可以获得类似的效果。

另外，在第四和第五实施例中，为了放大放电弧光发出的纵波的幅度，要控制灯电流，但可以是这样的结构，即控制直接与生成纵波有关的灯功率。

此外，所用金属卤化物灯的声共振频率具有在点灯后随着灯阻抗的变化以预定斜率线性下降直至达到额定点燃状态的特性，但无需说明，由于声共振频率至少是放电空间温度和充填物原子量的函数，所以当改变灯电流提供量和改变充填物种类及其组份比时，会改变声共振频率的变化特性。

另外，在第五实施例点灯电路的结构中，直流电源63由一降压斩波器电路74组成，它通过整流和平滑电路68将商用交流电源67的输出转换成直流电。整流和平滑电路68的输出被转换成直流电，在该直流电上叠加有包含声共振频率之频率成份的波纹波形，但通过整流和平滑电路68将商用交流电源67的输出转换成直流电的部分可以是诸如电池和类似装置的直流电源，而降压斩波器电路74可以是一升压斩波器电路、一逆变斩波器电路或一前向转换器电路，并且可用任何其它的结构，只要它输出的直流波形上叠加有包含了声共振频率之频率成份的波纹波形。

另外，全桥逆变器电路64可被半桥电路取代，或是其它结构，只要能将直流电源的输出转换成交流电。或者，即使不用全桥逆变器电路64，也总能使放电弧光平直，因为向放电灯提供的波纹波形具有这样的频率成份，它能靠声共振激励使放电弧光平直的模式。另外，全桥逆变器电路14用来转换成交流电的转换频率为400赫兹，但也可以不为400赫兹，只要低于所加波纹波形的频率。

另外，在第五实施例中，晶体管用作一开关元件，但也可以使用诸如场效应晶体管(FDET)/绝缘栅双极晶体管(IGBT)或晶闸管。

如上所述，在本发明中，当向放电灯提供一波形，在该波形中瞬时电压或瞬时电流或瞬时功率随声共振频率(可激励使放电弧光平直的模式)尤其是普遍公式(方程1)所示的频率f作暂时变化时，可用高频稳定地点亮放电灯，且不会使放电弧光发生起伏或不连续，还使放电灯的放电弧光平直。

另外，向放电灯提供的点灯波形具有声共振频率(能激励使放电弧光平直的模式)并在放电弧光充填物的蒸气压较低时放大从放电弧光发出的纵波的幅度，从而可形成并在整个放电灯点灯期间(从点灯一开始至额定点燃状态)保持平直的放电弧光。

另外，当放电灯与反光罩联用时，只需改变点灯波形就可由一个放电灯获得多种光强分布图形。当放电灯用作汽车前灯的光源时，可以获得能够通过一个放电灯切换会车光束和行进光束的放电灯点灯设备。

Claims (24)

1.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包含：

一放电灯，所述放电灯有一个限定放电空间的玻壳，所述玻壳内至少封装了金属卤化物或汞，作为填充物，以及

一点灯电路，用来将预定的点灯波形提供给所述放电灯，点亮所述放电灯，其中，

所述点灯波形被选择成具有最低声共振频率的频率成份，所述最低声共振频率至少是由所述放电灯的放电空间媒质中的声速以及与所述放电灯电极轴正交的截面的长度二者来确定的，从而使放电弧光基本平直。

2.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包含：

一放电灯，所述放电灯有一个限定放电空间的玻壳，所述玻壳内封装了至少金属卤化物或汞，作为填充物，以及

一点灯电路，用来将预定的点灯波形提供给所述放电灯，点亮所述放电灯，其中，

点灯波形从所述点灯电路被提供至所述放电灯，在所述点灯波形中的瞬时值随频率f作瞬时变化，并且如用v代表所述放电灯放电空间媒质中的声速，L代表与所述放电灯电极轴正交截面的长度，则声共频频率是用下述频率f的普遍公式表示的：

f＝(V/(2L)。

3.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，当点灯波形中的瞬时值随声共振频率作瞬时变化而所述点灯波形被提供至所述放电灯时，放电弧光发出的纵波沿管壁方向的前进波位移与由所述管壁反射并沿所述放电弧光返回的反射波位移至少在与所述放电灯电极轴正交的截面内在包括所述放电弧光附近大体具有相同位移。

4.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，与所述放电灯电极轴正交的截面包括电极间中心。

5.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，在放电灯放电空间中包含电极轴的截面在靠近电极之间中央部分附近具有一个平坦部分，而与所述放电灯电极轴正交的截面基本成圆形。

6.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，提供至所述放电灯的点灯波形是一个具有至少两个频率成份的点灯波形，所述具有两个频率成份的点灯波形具有至少一个声共振频率成份。

7.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述点灯电路具有一个检测放电灯灯特性以及点灯频率与所述声共振频率匹配的控制装置。

8.如权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述点灯电路包括：

一个能改变输出电压的直流电源；

一具有控制装置的逆变器电路，所述控制装置与所述直流电源的输出端相连，检测所述放电灯的灯管特性，使点灯频率与所述声共振频率匹配，所述逆变器电路用来将所述直流电源的直流输出转变为所述声共振频率的交流电；

一控制连接至所述逆变器电路输出端的放电灯灯电流的电抗器；

一在所述电抗器和所述放电灯之间起动所述放电灯的起动装置，以及

一检测所述放电灯灯功率的灯功率检测电路，以及

按照所述灯功率检测电路的输出信号改变所述直流电源的输出电压，把提供至所述放电灯的灯功率控制在预定值上。

9.如权利要求7所述的放电灯点灯装置，其特征在于，控制装置具有检测作为所述放电灯灯管特性的管壁温度、灯电压或光输出的装置。

10.如权利要求7所述的放电灯点灯装置，其特征在于，控制装置具有一个检测灯电压作为放电灯灯管特性的装置，使所述灯电压最低的点灯频率是声共振频率。

11.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包括：

一放电灯，所述放电灯有一个限定放电空间的玻壳，所述玻壳内封装了至少金属卤化物或汞，作为填充物，以及

一点灯电路，所述点灯电路具有选择提供至所述放电灯的点灯波形的装置，所述选择的点灯波形具有声共振频率的频率成份，所述声共振频率是由所述放电灯的放电空间媒质中的声速以及与所述放电灯电极轴正交的截面的长度以确定的，并激励使放电弧光平直的工作模式，

并在所述放点灯点亮之后而在达到额定照明之前，存在一个所述声共振频率下降的时间间隔。

12.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包含：

一放电灯，所述放电灯具有一个限定放电空间的玻壳，所述玻壳内封装了至少金属卤化物或汞，作为填充物，以及

一点灯电路，所述点灯电路具有选择提供至所述放电灯的点灯波形的装置，所述选择的点灯波形具有声共振频率的频率成份，所述声共振频率是由所述放电空间媒质中的声速和与所述放电灯电极轴正交的截面的长度来确定的，以激励使放电弧光平直的工作模式，以及

所述点灯电路还具有在放电灯填充物的低蒸气压期间选择放大放电弧光发出的纵波幅度的点灯波形的装置。

13.如权利要求12所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述对放大放电弧光发出的纵波幅度的点灯波形进行选择的装置放大提供至放电灯的声共振频率的频率成份的电流幅度和功率。

14.如权利要求13所述的放电灯点灯装置，其特征在于，在所述放电灯点亮之后而在达到额定照明之前，存在一个声共振频率下降的时间间隔。

15.如权利要求11所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述在放电灯点亮之后达到额定照明的时间被限制在60秒以内。

16.如权利要求11所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述点灯电路包括一个提供灯电流或灯功率的装置，所述灯电流或灯功率在点亮放电灯以后加热所述放电灯初始阶段的预定时间内高于额定，并使之减小至额定值，以加速所述放电灯光输出的上升。

17.如权利要求11所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述点灯电路包含一特性检测装置，检测灯管特性，用以按照放电灯的灯管特性的变化，变换下述装置中的至少一个装置；

选择具有声共振频率的频率成份的点灯波形的装置；

选择放大放电弧光发出的纵波幅度的点灯波形的装置；

提供高于额定值的灯电流或灯功率并使之减小至额定值的装置。

18.如权利要求17所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述灯管特性检测装置检测灯电压、灯阻抗、光输出、弧光管的温度或者点灯后经过的时间。

19.如权利要求11所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述点灯电路包括一直流电源，所述直流电源输出叠加了波纹波形的直流电流，波纹波形具有激励至少一种使放电弧光平直的工作模式的声共振频率的频率成份，以及

具有所述纹波波形的点灯波形被提供至所述放电灯。

20.如权利要求19所述的放电灯点灯装置，其特征在于，其中还包括一个将直流电源的输出转换成交变电流的逆变器电路。

21.如权利要求19所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述直流电源B具有至少一个作通/断操作的开关元件，改变所述开关元件的通/断循环周期，以改变提供至放电灯的纹波波形频率，改变所述开关元件导通时间的比值，以改变提供至放电灯的电流或功率。

22.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包含：

一放电灯，所述放电灯有一个限定放电空间不超过0.2厘米³的玻壳，其中至少封装有：具有冷温度气压3个大气压或更高的氙气、0.02毫克至0.5毫克的汞和金属卤化物，用作填充物，并具有至少纳和钪，作为所述金属，以及

一提供点灯波形至所述放电灯，用以点亮放电灯的点灯电路，

所述点灯波形按照激励使所述放电灯的放电弧光平直的工作模式的声共振频率特征而变化，所述声共振频率在点灯以后达到额定照明之前的时间内下降5％-15％，使提供至所述放电灯的所述声共振频率的频率成份幅度至少是额定照明时的三倍或更大，从而至少在所述填充物蒸气压较低的部分所述时间内放大放电弧光发出的纵波辐度。

23.一种放电灯点灯装置，其特征在于，它包含：

一放电灯，所述放电灯有一个限定放电空间的玻壳，所述玻壳内封装了至少金属卤化物或汞，作为填充物，以及

一点灯电路，用来将预定的点灯波形提供至所述放电灯，点亮所述放电灯，以及

一沿预定方向辐照从所述放电灯发出的光的光控制装置，

其中，所述点灯波形具有激励使放电弧光平直的工作模式的声共振频率之频率成份，并能通过改变所述声共振频率的频率成份比率从而改变放电弧光形状来形成至少两种发光强度分布图形。

24.如权利要求23所述的放电灯点灯装置，其特征在于，所述两种发光强度分布图形形成在汽车前灯中，第一发光强度分布图形用作行进光束，第二发光强度分布图形用作会车光束，所述放电灯的放电弧光形状在光束被频繁使用时基本成平直状态。

Images