JP4511590B2

JP4511590B2 - 放電灯点灯装置

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Publication number: JP4511590B2
Application number: JP2007503579A
Authority: JP
Inventors: 孝大澤; 康隆稲永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2010-07-28
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Description

この発明は、効率よく放電灯を起動する放電灯点灯装置、特に車両のヘッドライトとして用いた放電灯の起動に適する放電灯点灯装置に関するものである。

従来の放電灯点灯装置は、例えばＨＩＤランプ等の放電灯を直流電圧で点灯させる場合、直流電源回路から定常点灯用駆動電圧を放電灯に与え、この定常点灯用駆動電圧と逆方向に発生する一方向性の起動用高電圧パルス（以下、始動パルスと記載する）を起動器によって発生させ、この始動パルスを定常点灯用駆動電圧に重畳することにより放電灯の両電極間の絶縁を破壊して点灯を起動するものがある。なお、定常点灯用の電圧に対して逆極性となる始動パルスを重畳することは、実験的に良好な結果が得られたことによるものである（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の放電灯点灯装置として、ＨＩＤランプ等の放電灯に矩形波電圧を印加して点灯させるものがある。これは、直流電源回路、インバータ回路、始動信号出力回路、始動パルス発生回路などを備え、直流電源回路から出力された直流電圧をインバータ回路によって周期的に反転させて放電灯を点灯させるもので、放電灯を起動させるときには始動信号出力回路がインバータ回路の動作を検出して、インバータ回路から放電灯へ高電位の電圧が印加されるとき始動パルス発生回路を駆動し、インバータ回路から出力されたパルス電圧に始動パルス発生回路から出力される始動パルスを重畳して、放電灯を始動させる。このように高電位となっているパルス電圧に始動パルスを重畳して放電灯へ印加し、電極間の絶縁破壊を容易にしている（例えば、特許文献２参照）。

また、直流電圧によって点灯する放電灯は陽極と陰極とを区別して備えており、陰極近傍の石英ガラスにイオンが付着して曇ることや脆くなることがある。従来の放電灯点灯装置として、直流放電灯の陰極近傍に近接導体を配設し、これを直流放電灯の陰極と同電位として上記のような曇り等を防ぐものがある。この放電灯点灯装置は、高電圧パルスの印加方向や印加極性が異なる一対の始動回路を、直流放電灯の陽極側と陰極側にそれぞれ配設している。直流放電灯を始動するとき、各々の始動回路から正極性始動パルスと逆極性始動パルスがランダムに切り換えられて直流放電灯に印加され、確実かつ瞬時に始動させている。このように正極性始動パルスと逆極性始動パルスとをランダムに直流放電灯へ印加して、直流放電灯が冷えているときは逆極性始動パルスにより、また再点灯させるときは正極性始動パルスによって放電を始動させ、始動性を良好にしている（例えば、特許文献３参照）。

特公平２−５４６３９号公報（第２，３頁、第３〜８図）特開平５−２６６９８４号公報（第３〜５頁、図１）特開平１０−２４１８７４号公報（第４，５頁、図１〜３）

従来の放電灯点灯装置は以上のように構成されているので、放電灯の電極間の状態を考慮することなく始動パルスを当該電極間に印加して放電灯を起動させるため、始動パルスの利用効率が好ましくなく、放電灯の起動に多大なエネルギを要するという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電子を放出する電極の周囲の電位勾配が急峻になる始動パルスを印加し、放電灯を効率よく起動する放電灯点灯装置を得ることを目的とする。

この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯の周囲に配設される接地された反射鏡に装着され、該反射鏡側の放電電極と該反射鏡側の放電電極と対向して配置される先端側の放電電極とを備えた放電灯に始動用パルスを印加すると共に点灯するための点灯用電圧とを印加する電源回路を有する放電灯点灯装置において、前記反射鏡側の放電電極には、前記反射鏡に対して正電位の点灯用電圧が予め供給されていると共に、前記反射鏡側の放電電極には前記反射鏡に対して負電位の始動用パルスを重畳するものである。
このことによって、効率よく放電灯を起動することができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による放電灯点灯装置の構成を示す説明図である。実施の形態１による放電灯点灯装置の放電灯バルブに生じる電界を示す説明図である。放電灯バルブの電極間の電子の流れを示す説明図である。放電灯バルブの電極間の電子の流れを示す説明図である。実施の形態１による放電灯点灯装置の始動パルスを示す説明図である。実施の形態１による放電灯点灯装置の電源回路の一例を示す回路図である。実施の形態１による放電灯点灯装置の動作を示す説明図である。この発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の構成を示す説明図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による放電灯点灯装置の構成を示す説明図である。放電灯であるＨＩＤ等の放電灯バルブ１は、凹面鏡である反射鏡２の反射面凹部中央もしくはその近傍に配置され、発光管３と導電性部材の導線４とを有する。発光管３から引き出されている２本の導線４の端部には、放電灯バルブ１へ点灯電力を供給する電源回路５が接続されている。２本の導線４は、発光管３の内部において各々電極６，７に接続される。この電極６，７は、発光管３内部に設けられた放電ギャップ８の両側方に対向配置された放電電極である。電極６は反射鏡２の反射面凹部において開口部側からみたとき奥側に配置され、電極７は電極６よりも当該開口部寄りに配置される。また発光管３の内部には、例えばキセノンガスなどが充填されている。発光管３は、反射鏡２の反射面中央部位の法線方向に電極６と電極７が並ぶように反射鏡２に係止されている。このように発光管３が設置されることにより、電極６は電極７よりも反射鏡２の近くに配置されている。

また反射鏡２は、例えば全体が導電性の部材から成るものの他、本体は非導電性の部材から成り、その内面に導電層を形成したもの、あるいはその内面の一部に電極に対向して導電性を形成したもので、その導電層を接地することにより自ら有する電位を一定としている。一点破線で示した複数の等電位線９は、放電灯バルブ１の内部からその周囲、即ち反射鏡２の反射面側に生じる電界の強度分布を示すものである。
図２は、実施の形態１による放電灯点灯装置の放電灯バルブに生じる電界を示す説明図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図１に示した発光管３の内部の電極６，７の周辺に生じる電界が、接地された反射鏡２や電源回路５の電圧を印加している導線４の影響を受けている様子を複数の等電位線９によって表したものである。

次に動作について説明する。
図１に示した電源回路５は、直流の高電圧を発生して放電灯バルブ１へ印加し、さらに数十ｋＶの始動パルスを発生して前述の高電圧に重畳印加して放電灯バルブ１の電極間をブレークダウンし、点灯を開始させる。点灯した後は、放電現象の安定に伴って放電灯バルブ１へ印加する電圧を低下させ、所定の交流電圧を印加して定常点灯を持続させる。
殆どの場合、図１に示すように放電灯バルブ１の周辺には、発光管３からの発光を一方向へ放出させる反射鏡２が配置されている。また放電灯バルブ１は、発光管３の外部近傍に電極７と接続している導線４を備えている。この電極７に接続している導線４は、発光管３の長手方向の一端から引き出され、その端部から折り返して発光管３の外部側方を通るように設けられており、発光管３内部の放電ギャップ８と並列に延設され、電極６の側方に位置する部分を有する。このような発光管３の外部に設けられている導線４や接地された反射鏡２は、各々一定の電位を有することから放電ギャップ８等に生じる電界に影響を与え、電極６から放出される電子に、さらに放電灯バルブ１の点灯性に影響する。

図２に示した等電位線９のように、反射鏡２や発光管３側方の導線４の影響により電界集中が生じ、電極６，７の周囲には一様ではない電位勾配を有する電界が存在する。放電灯バルブ１へ電源回路５から点灯電圧が供給されることにより、電極６と電極７との間には電位差が生じる。電源回路５から例えば電極６に高電圧が印加される場合、反射鏡２の電位と電極６の電位との差が大きくなり、反射鏡２の電位と電極７の電位との差が比較的小さく、もしくは同電位となる。また、前述のように電極６は電極７に比べて反射鏡２に近いことから、図２に示したように等電位線９は電極６の近傍において密となり電界集中が高くなっている。反射鏡２を接地して電位を一定とし、電界集中の高い側に位置している電極６に例えば負の高電圧を印加すると、電極６の先端周辺において電位勾配が急峻になって、その周辺に比べて電界強度が局部的に高くなる。このように電界強度が高くなっている電極６の先端部分では発光管３に内封されたガスの絶縁破壊が起こり易く、電極６に始動パルスを印加すると効率よく放電灯バルブ１が起動する。

図３−Ａ及び図３−Ｂは、放電灯バルブの電極間の電子の流れを示す説明図である。図２に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図３−Ａは、電極６をプラス側、電極７をマイナス側として高電圧を印加したとき、放電ギャップ８を移動する電子ｅと発光管３に内封されたガスのイオンｐｉとを示したもので、図３−Ｂは、電極６をマイナス側、電極７をプラス側として高電圧を印加したとき放電ギャップ８を移動する電子ｅを示したものである。

図３−Ａに示したように、近傍の電界強度が高い電極６にプラスの高電圧を印加して絶縁破壊を発生させると、電極６の周辺では発光管３に内封されているガスが電子ｅとイオンｐｉに分解する。イオンｐｉは、遅い速度でマイナス側の電極７へ移動するため、放電ギャップ８をゆっくり移動することによって電流が流れる。そのため、電極６と電極７との間では電流が通電するまで長時間を要する。また、電極６，７間の電流の増加量が小さいことから、グロー放電へ移行するまでの時間が長くなる。
そのため、電極６に正電位の高電圧の始動パルスを印加して放電点灯を起動する場合は、電極６，７間に長時間高電圧を印加する必要がある。即ち始動パルスはパルス幅の広いものが必要になり、最初の略正弦半波の周期が長い高電圧を始動パルスとして発生させなければならない。

図３−Ｂに示したように、近傍の電界強度が高い電極６にマイナスの高電圧を印加して絶縁破壊を発生させると、電極６から放出された電子ｅは速い速度で放電ギャップ８を移動し、短時間でプラス側の電極７に到達する。一方、電極６周辺において発生したイオンｐｉは電極６に短時間で到達し、電極６の表面に衝突し、電極６から２次電子を発生させ電子増倍に寄与するため、電極６，７間に流れる電流が素早く増大してグロー放電へ早期に移行する。
電極６にマイナスの高電圧の始動パルスを印加して点灯を起動するときは、電極６，７間の絶縁破壊に要する時間が短いため、高電圧となっている時間の短い、即ちパルス幅の狭い始動パルスを使用することができ、後述するように始動パルスとして周期の短い高電圧の最初の略正弦半波を用いることができる。

このように、高電圧が印加される例えば電極６をその周囲に位置する反射鏡２等に対して負電位とすることにより、電極６，７間の絶縁破壊を起こし易く、また電子ｅを飛び出し易くして、放電灯バルブ１を１発の始動パルスによって起動する確率を高くすることができる。
従って、パルス幅の狭いエネルギの小さな始動パルスによって電極６，７間の絶縁破壊を発生させる場合には、当該電極間に印加している電圧と逆の電圧極性を有するように始動パルスの最初の略正弦半波を発生することが好ましい。

図４は、実施の形態１による放電灯点灯装置の始動パルスを示す説明図である。この図は、図１の電源回路５によって発生され、放電灯バルブ１を起動するときに当該放電灯バルブ１の電極６に印加される始動パルスの電圧波形を示したものである。電源回路５の発生する始動パルスは、詳しくは略正弦波として振動しながら早急に減衰するもので、このような波形のうち最初の略正弦半波の高電圧が始動パルスとして用いられる。前述のように、パルス幅の狭い始動パルスによって点灯を起動する場合は、当該始動パルスを負の電圧として電極６，７間に印加することが有効である。電極６，７間の距離が５ｍｍ以下の場合に、最も高電圧となる最初の略正弦半波の波高値１０％−９０％を１５０ｎｓｅｃ以下の短い時間で立ち上がるようなパルス幅の狭い始動パルスを印加するときには、特に負電位の始動パルスを用いることが有効である。最初の略正弦半波の高電圧を負電位として発生させることにより、パルス幅の狭い始動パルスを発生する小型の電源回路５を、詳しくは小型のイグナイタ回路を備えた電源回路５を使用することが可能になる。
なお、パルス幅が広く上記の数値以上でゆっくり立ち上がる始動パルスを電極６，７間に印加する場合でも、最初の高電圧の略正弦半波を負電位とすることは有効である。

図５は、実施の形態１による放電灯点灯装置の電源回路５の一例を示す回路図である。図１等に示したものと同一部分には同じ符号を使用して重複説明を省略する。直流電圧を供給する電源１０のプラス電極はトランスＴ１の１次巻線Ｐ１の一方の端子に接続される。１次巻線Ｐ１の他方の端子はスイッチング素子１１を介して電源１０のマイナス電極に接続される。スイッチング素子１１の制御端子、例えばゲート端子はスイッチング動作を制御する制御部１２に接続される。トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の一方の端子は接地され、他方の端子にはダイオード１３のカソードが接続される。ダイオード１３のアノードにはコンデンサ１４，１６の一端が接続される。コンデンサ１６は抵抗１５と直列接続されており、抵抗１５の一端及びコンデンサ１４の他端はトランスＴ１の２次巻線Ｓ１の他方の端子に接続される

トランスＴ１の２次巻線Ｓ２の一方の端子にはダイオード１７のアノードが接続され、このダイオード１７のカソードにはコンデンサ１８が接続され、コンデンサ１８の他端は２次巻線Ｓ２の他方の端子と共に２次巻線Ｓ１の一方の端子に接続され、また接地される。
前述のダイオード１３、コンデンサ１４、抵抗１５、コンデンサ１６によって生成された直流電圧は、ＤＣ／ＡＣインバータ１９へ入力される。ＤＣ／ＡＣインバータ１９は、Ｈ型ブリッジ回路を成す複数のスイッチング素子と各スイッチング素子の動作を制御する制御部２０によって構成される。
また、トランスＴ１、スイッチング素子１１、制御部１２、ダイオード１３、コンデンサ１４、抵抗１５、コンデンサ１６、ダイオード１７、コンデンサ１８によって電源１０の直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータを構成している。

前述のＤＣ／ＡＣインバータ１９は、抵抗２１、ギャップスイッチ２２、コンデンサ２３、及びイグナイタトランスＴ２によって構成されるイグナイタ回路を介して放電灯バルブ１へ接続される。抵抗２１の一端は、ダイオード１７のカソード及びコンデンサ１８の一端に接続される。抵抗２１の他端はコンデンサ２３の一端及びギャップスイッチ２２の一端に接続される。イグナイタトランスＴ２は、単巻線から成るオートトランスで、１次巻線の巻き始め側端子と２次巻線の終端側端子とを共通化した共通端子を有するものである。この共通端子にはコンデンサ２３の他端が接続される。また、１次巻線の終端側端子にはギャップスイッチ２２の他端及びＤＣ／ＡＣインバータ１９の一方の出力点が接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ１９の他方の出力点は、放電灯バルブ１の電極７へ接続される。イグナイタトランスＴ２の２次巻線の巻き始め側端子は、放電灯バルブ１の電極６に接続される。

図６は、実施の形態１による放電灯点灯装置の動作を示す説明図である。この図は、放電灯バルブ１の電極７を基準にして電極６に印加される電圧変化を示したものである。図５に示した電源回路５は、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に発生した電圧をダイオード１３、コンデンサ１４、抵抗１５、及びコンデンサ１６によって整流し、例えば４００Ｖの直流電圧を生成する。この直流電圧はＤＣ／ＡＣインバータ１９へ入力され、制御部２０の制御により所定の周波数で極性が反転するパルス状の交流電圧として放電灯バルブ１へ印加される。また、ＤＣ／ＡＣインバータ１９から出力される電圧は、上記のイグナイタ回路を成すイグナイタトランスＴ２の１次及び２次巻線を介して放電灯バルブ１の電極６へ印加される。

放電灯バルブ１を起動させるとき、ＤＣ／ＡＣインバータ１９の制御部２０は、初めに電極６に点灯電圧の高電圧側が印加されるように、また電極７に点灯電圧の低電圧側が印加されるように当該ＤＣ／ＡＣインバータ１９の各スイッチング素子を制御し、この状態でトランスＴ１の２次巻線Ｓ１の出力電圧を整流した高電圧、例えば４００Ｖの直流電圧を放電灯バルブ１へ印加する。このとき、低電圧側の電極７に対して、電極６に＋４００Ｖが印加される。この状態において電源回路５は、トランスＴ１の２次巻線Ｓ２に発生している高電圧をダイオード１７及びコンデンサ１８によって整流し、生成した直流電圧を抵抗２１を介してコンデンサ２３へ印加し、当該コンデンサ２３を充電する。

コンデンサ２３の充電が進行することにより、抵抗２１とギャップスイッチ２２とコンデンサ２３との接続点の電圧が上昇し、イグナイタトランスＴ２の１次巻線を介してコンデンサ２３に接続されているギャップスイッチ２２の両端電圧が上昇する。ギャップスイッチ２２は、例えばコンデンサ２３の両端電圧が８００Ｖになると自ら有するブレークダウン特性によりギャップ間の絶縁が破壊され、導通状態になる。このようにギャップスイッチ２２がターンＯＮすると、コンデンサ２３が放電状態となって、イグナイタトランスＴ２の１次巻線の終端側端子に高電圧が印加され、イグナイタトランスＴ２の２次巻線に始動パルスが発生する。

前述のように、イグナイタトランスＴ２の２次巻線の巻き始め側端子が電極６に接続されていることから、電極６に負電位の始動パルスが印加され、例えば−２５ｋＶ程度の始動パルスがＤＣ／ＡＣインバータ１９の出力に重畳されて電極６へ印加される。この始動パルスは、図４に示したように略正弦波として振動するもので、−２５ｋＶの値を有する略正弦波の最初の半波により電極６，７間の絶縁が破壊され、放電が始まる。このように電極６に負電位の高電圧が印加されて放電灯バルブ１が起動する。
ＤＣ／ＡＣインバータ１９の制御部２０は、放電灯バルブ１が放電を開始すると当該ＤＣ／ＡＣインバータ１９の各スイッチング素子を制御して所定の周波数で極性を反転させた電圧を放電灯バルブ１へ印加する。放電を開始することにより、放電灯バルブ１の電極６，７間に電流が流れるようになり、定常点灯状態となった放電灯バルブ１の電極６，７間の電圧は＋８５Ｖから−８５Ｖの間で変動する。

前述のように、放電灯バルブ１の電極間の絶縁を破壊するためには、電位勾配の大きな位置にある電極へ負電位の始動パルスを印加することが優位ではあるが、絶縁破壊が適切に発生しても片極性の正弦半波のパルス電圧を印加したとき電流増加は単調に推移することから、次に説明する経過により点灯に至らないこともある。
パルス幅の短い（時間の短い）始動パルスの片極性（始動パルスの最初の略正弦半波）は、負の高電圧によって電極６の近傍に局所的な絶縁破壊を発生させる。この絶縁破壊によって電極間に放出された電子ｅは、電極間に存在する内封ガス原子に衝突し、分解したイオンｐｉと電子ｅがなだれ状に増加する。電極間において増加したイオンｐｉと電子ｅは放電灯バルブ１の電極間電圧を降下させるが、当該電極間電圧をＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧４００Ｖ以下に低下させるほどの大きな電流に至らしめるには時間が足りない可能性がある。ＤＣ／ＤＣコンバータ、詳しくは平滑用のコンデンサ１４等から電流を供給する前に放電灯バルブ１の通電電流が途絶えることがあると、始動パルスのサイクルにおいて点灯させることができない。

パルス幅の狭い（時間の短い）始動パルスにおいて電極間の通電電流を充分に増加させるためには、１周期の始動パルス、詳しくは最初の略正弦半波及びこれに追従する反転略正弦半波の始動パルスを用いるとき、上記の最初の略正弦半波によってなだれ状に増加した電極間の多数のイオンｐｉを、次の反転略正弦半波によって負電圧となった電極７へ引き付ける。なお、上記の最初の略正弦半波によって生じるイオンｐｉは、電極7の近傍でも発生する。
上記のように負電圧となった電極７に多数のイオンｐｉを引き付け、これらのイオンｐｉを電極７へ衝突させて、さらに多数の２次電子ｅを発生させる。このように１周期の始動パルスを有効に使用することによって電極間の通電電流を速やかに増加させることができ、上記の始動パルスの１周期の間に放電灯バルブ１の電極間電圧をＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧以下に低下させることができる。
従って、最初の略正弦半波に追従する反転略正弦半波の電圧極性と、ＤＣ／ＡＣインバータ１９の出力電圧の極性が一致するように各々を動作させると、放電灯バルブ１の内部において充分増加したイオンｐｉと電子ｅにより電圧が低下した当該放電灯バルブ１の電極に、ＤＣ／ＤＣコンバータ内のコンデンサ１４等に蓄積していた電荷が供給される。すると、速やかに電極間の通電電流が増加してグロー放電からアーク放電に移行するようになり、放電灯バルブ１をより確実に点灯へ至らしめることができる。
上記の説明を換言すれば、放電灯バルブ１を確実に点灯させるためには、その周辺の電位勾配が大きな電極６に、ＤＣ／ＤＣコンバータの高電位側の出力電圧（図６に示した＋４００Ｖ）を印加しておき、最初の略正弦半波が負電位（図６に示した−２５ｋＶ）の始動パルスを重畳することが望ましい。

以上のように実施の形態１によれば、反射鏡２を接地して放電灯バルブ１の電極６，７の周辺に生じる電界を変化させ、高電圧が印加される電極６の周辺の電位勾配を大きくし、電極６に最初の略正弦半波が負の高電圧である始動パルスを重畳するようにしたので、容易に放電灯バルブ１を短時間で点灯させることができるという効果がある。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の構成を示す説明図である。図１等に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その重複説明を省略する。図７に示した放電灯点灯装置は、図１に示した放電灯バルブ１の周囲を覆うシェード（遮光部材）３０と放電灯バルブ１の発光管３等の近傍に配置される補助電極３１とを備えたもので、他の部分は、実施の形態１による放電灯点灯装置と同様に構成されたものである。実施の形態１による放電灯点灯装置と同様に構成される部分の説明を省略する。

シェード３０及び補助電極３１は、導電性の部材から成るもので所定の電位を有するように例えば接地されている。シェード３０は、光源である発光管３の一部分を覆って配光において遮光部分の光軸を遮る遮光板である。詳しくは、シェード３０は発光管３の前方部位を覆うように形成され、また発光管３の側方の一部分を露出する投光窓３２を備え、反射鏡２に固定されている。
補助電極３１は、棒状や網状等に形成された導電部材で、例えばシェード３０の開口部位である投光窓３２に設置され、発光管３から反射鏡２の反射面へ照射される光を通過させる形状をしている。なお、シェード３０と補助電極３１は、投光窓３２に補助電極３１を被せて配置しても、補助電極３１を投光窓３２の近傍に離間して配置してもよい。また、放電灯点灯装置が遮光を要しない照明器具である場合には、補助電極３１のみを備えるようにしてもよい。

次に動作について説明する。
発光管３の近傍に、電気的に接地しているシェード３０や補助電極３１を配置することにより、発光管３の周辺、さらに発光管３の内部に備えられる放電電極の周辺に生じる電界の強度分布が変化し、実施の形態１で説明した電極６の近傍のように電界集中が生じる。シェード３０や補助電極３１と大きな電位差を有する一方の放電電極の近傍にて等電位線の間隔が狭くなり、上記のような電界集中が生じている放電電極間に電源回路５により電圧を印加すると、当該放電電極間の電位勾配がさらに急峻になって電界集中が生じている側に位置する放電電極の近傍にてブレークダウンが発生しやすくなる。発光管３の内部に配置されている放電電極間に、このような高い強度を有する電界が生じている場合には、最高電圧値の低い始動パルスを用いて発光管３の点灯を起動することが可能になり、電源回路５に備えるイグナイタ回路もしくは図５に示したイグナイタトランスＴ２として性能が低いものを使用することができるようになる。即ち小型のイグナイタトランスＴ２等を用いることや、耐圧定格の低い安価な回路素子を使用することが可能になり、小型化やコストの抑制を図ることができる。
図７に示した放電灯バルブ１へ印加する電圧は、実施の形態１で説明したものと同様で、図７の電源回路５は、図５，６を用いて説明したように動作する。ここでは実施の形態１で説明したものと同様な動作であるため説明を省略する。

以上のように実施の形態２によれば、放電灯バルブ１の近傍に、導電性部材から成るシェード３０や補助電極３１を配置し、シェード３０及び補助電極３１が所定の電位を有するように、例えば接地したので、発光管３の内部に配置されている電極の周辺に電界強度が高く電位勾配の急峻な電界が生じて、低い電圧の始動パルスによって点灯を起動することが可能になるという効果がある。

実施の形態３．
実施の形態１，２では、近傍の電界強度が高い電極６にマイナスの高電圧を印加する場合について説明したが、車両に設けられたヘッドライトの反射鏡を接地して車体と同電位とした場合には、その反射鏡の電位に対して負電位の始動パルスをヘッドライトとしての放電灯に供給することにより、前記と同様に、近傍の電界強度の高い電極にマイナスの高電圧を印加したことと同等の作用効果が得られる。
また、放電灯を覆う遮光部材を接地し、この遮光部材の電位に対して負電位の始動パルスを放電灯に供給する場合でも、上記と同様の作用効果が得られる。

以上のように、この発明に係る放電灯点灯装置は、負の高電位の始動パルスを用いて効率よく放電灯を起動させるもので、速やかにまた確実に点灯させることを要する車両のヘッドライトなどに適している。

Claims

放電灯の周囲に配設される接地された反射鏡に装着され、該反射鏡側の放電電極と該反射鏡側の放電電極と対向して配置される先端側の放電電極とを備えた放電灯に始動用パルスを印加すると共に点灯するための点灯用電圧とを印加する電源回路を有する放電灯点灯装置において、前記反射鏡側の放電電極には、前記反射鏡に対して正電位の点灯用電圧が予め供給されていると共に、前記反射鏡側の放電電極には前記反射鏡に対して負電位の始動用パルスを重畳することを特徴とする放電灯点灯装置。
始動用パルスは、最初の高電圧の略正弦半波の立ち上がり時間が、波高値の１０％−９０％において１５０ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
投光窓を有し、放電灯を覆う遮光部材と、前記投光窓に設けた補助電極とを備え、前記遮光部材及び補助電極を接地したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。