JP4428229B2

JP4428229B2 - 放電灯始動装置、並びにこれを含む放電灯点灯装置、照明装置及び車両

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Publication number: JP4428229B2
Application number: JP2004374664A
Authority: JP
Inventors: 健一 ▲高▼松; 公明中田; 和彦絹谷; 瑞人井田; 久尚梶浦; 智之中野; 学雄瀬戸; 昌紀佐藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2006185625A

Description

本発明は、例えば、放電灯を始動させる放電灯始動装置、並びにこれを含む放電灯点灯装置、照明装置及び車両に関するものである。

従来、この種の照明装置は、種々提案されまた市販されている。例えば、特許文献１には、図１１（ａ）に示すように、インバータ装置（点灯回路部）９０、始動回路部９１及びソケット９２を備え、放電灯４を設置し、矩形波電圧により放電灯４を点灯させている照明装置９ａが開示されている。しかし、照明装置９ａは、上記矩形波電圧の極性反転時に、スムーズなランプ電流を放電灯４に流すことができず、図１１（ａ）中の矢印Ｐで示された経路で高周波電流が流れてしまう。これにより、不要輻射ノイズ（電磁波）Ｑが周囲に放射されやすくなるという問題があった。

上記問題を解決するために、上記特許文献１には、図１１（ｂ）に示すように、コンデンサ（フィルタコンデンサ）９３０，９３１の直列回路の中間を、導電性を有するシールドカバー（ソケット外郭筐体）９４に接続（アース接続）している構成であるフィルタ回路部９３を始動回路部９１に備えている照明装置９ｂが開示されている。これにより、不要輻射ノイズを低減することができる。

上記照明装置９ｂにおいて、フィルタ回路部９３を含む始動回路部９１を構成する電子部品は、図１１（ｃ）に示すように、プリント基板９３２に実装されている。コンデンサ９３０，９３１とシールドカバー９４（図１１（ｂ）参照）との電気的な接続は、量産化を考慮して一般的にねじ９３３によりねじ止め固定により行われている。

なお、近年の照明装置は、始動回路部とソケットとの一体化及び更なる小型化に伴い、始動回路部を構成する電子部品の立体配置を行っている。このため、リードフレームをインサート成形し、上記電子部品が実装されている樹脂基板が開発されている。しかし、使用環境温度の変化等により発生する樹脂の膨張又は収縮（樹脂基板における樹脂の線膨張率とシールドカバー等のその他構成部材との線膨張率の差）により、コンデンサとシールドカバーとの電気的な接続を行っているねじに緩みが発生してしまう。これにより、コンデンサとシールドカバーとが接触不良になり、使用年月が経過するとともに輻射ノイズ特性が悪化し、放電灯を点灯したときに、自動車のラジオ、テレビ（ＴＶ）等に雑音が発生することがある。

また、近年、欧州連合（ＥＣ）等において、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚ付近で暗ノイズに近くなるような輻射ノイズ特性が要求されている。
特開２００１−１２６８８６号公報（第２，５頁及び第１，１４図）

しかしながら、上記従来の照明装置は、上記コンデンサ（フィルタコンデンサ）の自己共振周波数が低周波数であったので、ＦＭラジオの周波数帯において要求を満たすだけの十分な輻射ノイズ特性を得ることができないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる放電灯始動装置、並びにこれを含む放電灯点灯装置、照明装置及び車両を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、放電灯を装着するソケットと、前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路部と、導電性を有し前記ソケット及び前記始動回路部を覆うケースと、自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であり前記ケースと電気的に接続するコンデンサを有し、前記始動回路部内の入力側に設けられるフィルタ回路部と、前記コンデンサが設置されて前記ケースに収納されている基板と、前記コンデンサと前記ケースとの間を電気的に接続させるために設けられた接続端子部とを備え、前記接続端子部は、前記基板に一端部が接合し、前記一端部と他端部との間の中間部が弾性を有し、前記中間部の弾性力によって前記他端部が前記ケースの外側に弾接することを特徴とする。

この構成では、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。また、この構成では、長期間の温度環境変化があった場合であっても、コンデンサとケースとの電気的な接続を確実に行うことができるので、輻射ノイズ特性の悪化を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、放電灯を装着するソケットと、前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路部と、導電性を有し前記ソケット及び前記始動回路部を覆うケースと、自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であり前記ケースと電気的に接続するコンデンサを有し、前記始動回路部内の入力側に設けられるフィルタ回路部と、前記コンデンサが設置されて前記ケースに収納されている基板と、前記コンデンサと前記ケースとの間を電気的に接続させるために設けられた接続端子部とを備え、前記接続端子部は、前記基板に一端部が接合し、他端部が前記ケースの外側に接合し、前記一端部と前記他端部との間の中間部が弾性を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記コンデンサが、セラミックチップコンデンサであることを特徴とする。この構成では、高周波特性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記ソケットと前記始動回路部とを一体に備えることを特徴とする。この構成では、小型にすることができる。

請求項５に記載の発明は、放電灯点灯装置が、請求項１〜４のいずれかに記載の放電灯始動装置と、前記始動回路部を介して放電灯を点灯させる点灯回路部とを備えることを特徴とする。この構成では、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

請求項６に記載の発明は、照明装置が、請求項５に記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする。この構成では、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

請求項７に記載の発明は、車両が、請求項６に記載の照明装置を備えることを特徴とする。この構成では、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

本発明によれば、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

（基本形態）
先ず、基本形態の基本的な構成について図１〜６を用いて説明する。本基本形態の照明装置１は、例えば、車載用照明装置（ヘッドランプ）等であり、図２に示すように、ハウジング２と、放電灯点灯装置３とを備え、放電灯４を設置する。なお、図３には、照明装置１の構成を示しているブロック図を示している。

放電灯４は、例えば図４（ａ）に示すような自動車用ＨＩＤランプ等であり、高電圧が印加される中心電極４０を下部に設けている（図４（ｂ）参照）。

ハウジング２は、図２に示すように、開口部２０ａを有する底部２０と、底部２０から延設されている側部２１とを一体に備え、開口部２２を有している。また、ハウジング２は、上記開口部２０ａを覆うキャップ２３を備え、上記底部２０及び側部２１とともに上記開口部２２を覆うように灯体レンズ２４を備えている。さらに、開口部２２において、光軸調整ねじ２５と、放電灯４の周辺に設けられている反射板２６とを備えている。キャップ２３は、放電灯４を交換するときに取り外すものである。

放電灯点灯装置３は、インバータ装置５と、放電灯始動装置６とを備えている。インバータ装置５は、ハウジング２の側部２１の外周壁（図２の下面）に沿って設けられ、電源供給口５０から直流電源ＤＣ（図３参照）の直流電圧が供給される。上記直流電源ＤＣは、例えば１２Ｖの直流電圧を供給する。インバータ装置５は、図３に示すように、上記直流電圧を基に高周波電力を生成し、後述する放電灯始動装置６の始動回路部６１を介して上記高周波電力を放電灯４に出力し、放電灯４を点灯させる点灯回路部である。

放電灯始動装置６は、図１（ｂ）に示すように、放電灯４の中心電極４０（図４（ｂ）参照）を装着するソケット６０と、始動回路部６１とを内部に一体に備えている。ソケット６０は、図５に示すように、放電灯４と電気的に接続し、始動回路部６４から放電灯４に高周波電力が出力される３つの出力端子６００ａ，６００ｂ，６００ｃを備えている。また、放電灯始動装置６は、図１（ａ）に示すように、上記ソケット６０及び始動回路部６１（図１（ｂ）参照）を覆うケース６３と、インバータ装置５（図２参照）と電気的に接続するハーネス６４とを備えている。ケース６３は、シールドカバー６３０とケースボディ６３１とからなり、例えば金属等で形成され導電性を有している。上記シールドカバー６３０は、反射板２６と電気的に接続している（図３参照）。

始動回路部６１は、放電灯４を点灯に至らしめるものであり、図５に示すように、インバータ装置５（図２参照）と電気的に接続する３つの入力端子６１０ａ，６１０ｂ，６１０ｃを備えている。また、上記始動回路部６１は、入力端子６１０ａと出力端子６００ｂとの間に接続しているコンデンサ６１１と、コンデンサ６１１に並列接続している放電ギャップ（スイッチ要素）６１２及びパルストランス６１３とが、例えば、はんだ接続、ろう付け溶接、導電性接着剤等により、樹脂基板６５（図７参照）上に実装されている構成である。上記樹脂基板６５は、リードフレームが同時成形されているものである。また、入力端子６１０ｂと出力端子６００ｃとの間は短絡している。さらに、パルストランス６１３において、一次巻線６１３ａ及び二次巻線６１３ｂが巻回されている磁気コア（図示せず）が樹脂基板６５上に実装されている。上記構成より、始動回路部６１は、出力端子６００ｂと出力端子６００ｃに放電灯４が装着されない限り導通しないので、放電灯４が装着されていないときに高電圧が発生することを防止する安全機能を有している。

また、始動回路部６１は、フィルタ回路部６２を入力側に備えている。フィルタ回路部６２は、２つのインダクタ（フィルタチョーク）６２０，６２１と、２つのコンデンサ（フィルタコンデンサ）６２２，６２３とが、例えば、はんだ接続、ろう付け溶接、導電性接着剤等により、樹脂基板６５（図７参照）のリードフレームに直接実装されている構成である。２つのコンデンサ６２２，６２３は、自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であり、直列に接続しているチップ積層セラミックコンデンサである。また、コンデンサ６２２とコンデンサ６２３との間をシールドカバー６３０と電気的に接続している。これにより、放電灯４が点灯しているときに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

図６には、本基本形態の照明装置１を車載用前照灯用装置として２つ備えている自動車（車両）８を示している。

次に、本基本形態の照明装置１の動作について図５を用いて説明する。放電灯４が点灯していない状態で、放電灯始動装置６は、インバータ装置５（図３参照）から入力端子６１０ａ，６１０ｂを介して電圧が供給される。電圧が供給されると、コンデンサ６１１は充電し、両端電圧が上昇する。上記両端電圧が予め決められた電圧に達したとき、放電ギャップ６１２はオンになり、パルストランス６１３の一次巻線６１３ａに放電ギャップ６１２を介してコンデンサ６１１の充電電荷を放電する。上記より、パルストランス６１３の二次巻線６１３ｂに、高いパルス電圧が発生する。放電灯始動装置６は、出力端子６００ａ，６００ｂ，６００ｃを介して上記パルス電圧を放電灯４の両端に印加し、放電灯４を絶縁破壊に至らしめて始動させる。放電灯４の点灯後は、インバータ装置５は、放電灯始動装置６を介して放電灯４に矩形波電圧を供給し放電灯４を安定点灯させる。

上記のように、放電灯４を点灯させたときに、パルス電圧の極性反転時に発生する高周波電流は、インダクタ６２０，６２１により遮断され、自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であるコンデンサ６２２，６２３を流れる経路となる。コンデンサ６２２，６２３の接続点が安定電位であるシールドカバー６１０に接続されているので、高周波電流が流れる経路は短くなる。上記より、周波数が１０８ＭＨｚより低い高周波電流により発生する不要輻射ノイズを大幅に低減することができる。

以上、本基本形態によれば、コンデンサ６２２，６２３の自己共振周波数をＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚから外すことにより、上記ＦＭラジオの周波数帯に発生する不要輻射ノイズを低減することができる。また、ソケット６０と始動回路部６１とを一体に備えることにより、小型にすることができる。

なお、本基本形態の変形例として、放電灯始動装置は、ソケットと始動回路部とを別個に備えてもよい。上記の場合、放電灯始動装置は、ソケットと始動回路部とを接続する電線と、シールドカバー及びケースボディの少なくとも一方と電気的に接続し上記電線をシールドする導電部材とをさらに備える。このような構成にしても、ＦＭラジオの周波数帯である６８〜１０８ＭＨｚに発生する不要輻射ノイズを低減することができる。

（実施形態１）
実施形態１の照明装置１は、基本形態の照明装置１と同様に、ハウジング２と、放電灯点灯装置３とを備え、放電灯４を設置するが、基本形態の照明装置１にはない以下に記載の特徴部分がある。

本実施形態の照明装置１において、放電灯始動装置６は、図７に示すように、Ｕ字状に形成されている接続端子部６６を備えている。上記接続端子部６６は、図８に示すように、コンデンサ６２２，６２３と電気的に接続するように一端部６６ａを樹脂基板６５に接合している。他端部６７ｂは、弾性力を有する形状に形成され、上記弾性力によりシールドカバー６３０に接している。上記より、コンデンサ６２２，６２３とシールドカバー６３０との電気的な接続にリード線を用いずに、コンデンサ６２２，６２３の高周波特性を劣化させることなく不要輻射ノイズを低減している。また、接続端子部６６は、シールドカバー６３０（図８参照）と同じ材料のもの、又は電解腐食電位が表面に生じない金属によりめっき等が施されたものである。上記より、接続端子部６６は、異種金属による電解腐食を防止することができる。

照明装置１を車載用照明装置として自動車８（図６参照）に備えた場合、照明装置１の内部が１２０〜１５０℃と高温になるので、内部の部品等は、温度変化により、膨張及び収縮を繰り返す。しかしながら、接点端子部６６は、始動回路部６１の電子部品又は樹脂基板６５の温度変化による膨張及び収縮が発生したときであっても、接点における弾性により、接圧を確保することができる。

以上、本実施形態によれば、長期間の温度環境変化があった場合であっても、コンデンサ６２２，６２３とシールドカバー６３０との電気的な接続を確実に行うことができるので、輻射ノイズ特性の悪化を防止することができる。

（実施形態２）
実施形態２の放電灯始動装置６は、実施形態１の放電灯始動装置６と同様に、ソケット６０と、始動回路部６１と、ケース６３と、ハーネス６４とを備えているが、実施形態１の放電灯始動装置６にはない以下に記載の特徴部分がある。

本実施形態の放電灯始動装置６は、図９に示すように、他端部６７ｂがＳ字状で弾性力を有する形状に形成されている接続端子部６７を備えている。上記接続端子部６７は、他端部６７ｂがシールドカバー６３０とケースボディ６３１との間に挟み込まれ、上記弾性力によりシールドカバー６３０及びケースボディ６３１に接している。なお、本実施形態の接続端子部６７は、上記以外の点において、実施形態１の接続端子部６６（図７参照）と同様である。

以上、本実施形態によれば、接続端子部６７がシールドカバー６３０及びケースボディ６３１の両方と電気的に接続することができるので、不要輻射ノイズを確実に低減することができる。

（実施形態３）
実施形態３の放電灯始動装置６は、実施形態１の放電灯始動装置６と同様に、ソケット６０と、始動回路部６１と、ケース６３と、ハーネス６４とを備えているが、実施形態１の放電灯始動装置６にはない以下に記載の特徴部分がある。

本実施形態の放電灯始動装置６は、図１０に示すように、一端部６８ａと他端部６８ｂとの間にキンク形状に形成され弾性力を有する中央部６８ｃを設けている接続端子部６９を備えている。上記接続端子部６９は、例えばシールドカバー６３０と接合性の優れている材料で形成され、他端部６８ｂを溶接によりシールドカバー６３０に接合している。これにより、接続端子部６８とシールドカバー６３０とが例えば鉄と銅のような異種材料である場合とは異なり、接続端子部６８とシールドカバー６３０との接合部にクラックが発生することを防止する。また、中央部６８ｃにより、温度変化による各部品の膨張及び収縮により発生する他端部６８ｂの応力を緩和する。なお、本実施形態の放電灯始動装置６は、上記以外の点において、基本形態の放電灯始動装置６（図２参照）と同様である。

基本形態の放電灯始動装置であって、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は内部斜視図である。同上の照明装置の断面図である。同上の照明装置のブロック図である。同上の照明装置に設置される放電灯であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。同上の放電灯始動装置の回路図である。同上の照明装置を備える自動車の一部の外観斜視図である。本発明による実施形態１の照明装置において、放電灯始動装置の一部の斜視図である。同上の照明装置において、放電灯始動装置の一部の断面図である。本発明による実施形態２の照明装置において、放電灯始動装置の一部の断面図である。本発明による実施形態３の照明装置において、放電灯始動装置の一部の断面図である。従来の照明装置であって、（ａ）は一の回路図、（ｂ）は他の回路図、（ｃ）は始動回路部の斜視図である。

符号の説明

６放電灯始動装置
６０ソケット
６１始動回路部
６２フィルタ回路部
６２２，６２３コンデンサ
６３０シールドカバー
６３１ケースボディ

Claims

放電灯を装着するソケットと、
前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路部と、
導電性を有し前記ソケット及び前記始動回路部を覆うケースと、
自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であり前記ケースと電気的に接続するコンデンサを有し、前記始動回路部内の入力側に設けられるフィルタ回路部と、
前記コンデンサが設置されて前記ケースに収納されている基板と、
前記コンデンサと前記ケースとの間を電気的に接続させるために設けられた接続端子部とを備え、
前記接続端子部は、前記基板に一端部が接合し、前記一端部と他端部との間の中間部が弾性を有し、前記中間部の弾性力によって前記他端部が前記ケースの外側に弾接する
ことを特徴とする放電灯始動装置。
放電灯を装着するソケットと、
前記放電灯を点灯に至らしめる始動回路部と、
導電性を有し前記ソケット及び前記始動回路部を覆うケースと、
自己共振周波数が１０８ＭＨｚ以上であり前記ケースと電気的に接続するコンデンサを有し、前記始動回路部内の入力側に設けられるフィルタ回路部と、
前記コンデンサが設置されて前記ケースに収納されている基板と、
前記コンデンサと前記ケースとの間を電気的に接続させるために設けられた接続端子部とを備え、
前記接続端子部は、前記基板に一端部が接合し、他端部が前記ケースの外側に接合し、前記一端部と前記他端部との間の中間部が弾性を有する
ことを特徴とする放電灯始動装置。
前記コンデンサが、セラミックチップコンデンサであることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯始動装置。
前記ソケットと前記始動回路部とを一体に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の放電灯始動装置。
請求項１〜４のいずれか記載の放電灯始動装置と、
前記始動回路部を介して放電灯を点灯させる点灯回路部と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
請求項５記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする照明装置。
請求項６記載の照明装置を備えることを特徴とする車両。