KR100611345B1

KR100611345B1 - 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치 및 차량용 전조등 장치

Info

Publication number: KR100611345B1
Application number: KR1020040012787A
Authority: KR
Inventors: 이시즈카아키오
Original assignee: 하리슨 도시바 라이팅 가부시키가이샤
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2006-08-11
Also published as: DE602004001695D1; EP1453363B1; CN1531384A; JP2004259519A; EP1453363A1; CN100450325C; KR20040076814A; JP4342810B2; US20040183476A1; US6960886B2; DE602004001695T2

Abstract

고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치는, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단(OC)으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단(OC)을 제어함과 동시에, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 상기 저감율 특성을 변화할 수 있도록 구성된 제어 수단(CC)을 구비하고 있다.

Description

고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치 및 차량용 전조등 장치{HIGH-PRESSURE METAL-VAPOR DISCHARGE LAMP LIGHTING APPARATUS AND HEADLIGHT DEVICE FOR AUTOMOBILE}

도 1은 본 발명의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치의 일 실시예를 나타내는 블럭 회로도,

도 2는 도 1의 실시예에서의 목표 램프 전력의 시간 변화를 나타내는 그래프,

도 3은 도 1의 실시예에서의 고압 금속 증기 방전 램프의 종단면도,

도 4(a)는 도 1의 실시예에서 이용되는 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승이 중간적인 경우의, 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프,

도 4(b)는 도 1의 실시예에서 이용되는 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승이 느린 경우의, 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프,

도 4(c)는 도 1의 실시예에서 이용되는 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승이 빠른 경우의, 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명을 차량용 전조등 장치에 적용한 경우의 실시예의 전체 구성을 나타내는 배면측 사시도,

도 6은 도 5에 나타낸 실시예의 차량용 전조등으로서 이용되는 고압 금속 증기 방전 램프를 나타내는 정면도,

도 7은 마이크로컴퓨터를 이용한 본 발명의 다른 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치의 구성을 나타내는 블럭 회로도,

도 8은 도 7의 실시예의 마이크로컴퓨터의 동작을 설명하기 위한 플로우차트,

도 9(a)는 광량의 상승이 느린 경우의 종래의 고압 금속 증기 방전 램프의 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프,

도 9(b)는 과발광이 발생하는 경우의 종래의 고압 금속 증기 방전 램프의 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

CC : 제어 수단 DC : 직류 전원

DC/AC : 인버터 DC/DC : 스위칭 레귤레이터

HPL : 고압 금속 증기 방전 램프 LCD : 램프 전류 검출 수단

LD : 점등 검출 수단 IG : 점등기(ignitor)

본 발명은, 고압 금속 증기 방전 램프를 그 광량의 상승이 빨라지도록 점등시키는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치 및 이것을 이용한 차량용 전조등 장치에 관한 것이다.

자동차의 전조등에 이용되는 고압 가스 방전 램프를 시동하는 방법이, 예컨대, 일본 특허 제3249145호 공보에 개시되어 있다.

이 방법은, 배터리의 직류 전압으로부터 교류 전압을 형성하고, 고압 가스 방전 램프를 점등하기 위해서 점등 장치에 교류 전압을 공급하고, 램프 전압 및/또는 램프 전류를 측정하여, 램프 전압 및/또는 램프 전류의 실제값을 목표값과 비교한다. 고압 가스 방전 램프의 점등 후에 소정 기간에 걸쳐서, 교류 전압의 변화에 의해 고압 금속 증기 방전 램프의 동작 전력에 더하여 보조 전력을 공급하고, 이 교류 전압을 한쪽에서 허용 최대 램프 전류에 의해 제한하고, 또한, 다른 쪽에서 소정의 기간의 경과 후에 저하시킨다. 또한, 값 "램프 온"과 "램프 오프"를 취하는 상태값을 형성하고, 점등 후에 형성해야 할 보조 전력(ZL)을, 차단(오프) 시간의 증가와 동시에, 또한, 전회(前回)의 투입(온) 시간의 기간의 감소와 동시에 증가시킨다. 또한, 보조 전력(ZL)이 유효하게 되는 기간(T)을, 차단 시간의 증가와 동시에, 또한, 고압 가스 방전 램프의 전회의 투입 시간의 기간의 감소와 동시에 증가한다.

한편, 현재, 자동차용 전조등 장치에 이용되고 있는 고압 방전 램프는, 주로 램프 전압을 형성하기 위해서 수은을, 또한 백색광을 얻기 위해서 주요한 발광 물질로서 나트륨(Na) 및 스칸듐(Sc)을 할로겐화물로서, 또한 시동 가스 및 버퍼 가스로서 작용함과 동시에 점등 직후의 발광을 보충하기 위해서 크세논을, 그 발광관의 내부에 각각 봉입하고 있다. 따라서, 상기의 고압 방전 램프는 고압 금속 증기 방전 램프의 일종인 금속 할로겐화물(metal halide) 램프를 구성하고 있다. 또, 고압 방전 램프는, 주된 방전 매체가 금속 증기인 점에 있어서는 고압 금속 증기 방전 램프와 구분되고, 주된 방전 매체가 가스인 점에 있어서는 고압 가스 방전 램프와 구분되어 있다.

한편, 수은은 환경 부하가 큰 물질이므로, 이것을 배제하기 위한 발명이 예컨대, 미국 특허 제 6353289 호 명세서에 기재되어 있다. 즉, 이 미국 특허 제 6353289 호 명세서에 개시되어 있는 발명은, 비교적 증기압이 높고, 더구나, 비교적 가시 영역에서 발광하기 어려운 금속의 할로겐화물을 제 2 할로겐화물로서 발광 금속의 할로겐화물인 제 1 할로겐화물에 첨가함과 동시에, 적어도 대기압 이상의 크세논을 내화성이면서 투광성의 기밀 용기 내에 봉입하여 이루어지되, 기밀 용기중의 제 1 및 제 2 할로겐화물 및 크세논의 조합이 점등 직후에서 백색의 색도 범위 내의 빛을 방사시키도록 한 금속 할로겐화물(metalhalide) 램프, 즉 고압 금속 증기 방전 램프이다. 이 종래의 발명에 의해, 수은을 본질적으로 봉입하지 않은 고압 금속 증기 방전 램프(이하, 본 명세서에서는 편의상 "수은 프리 램프"라 함)를 구비한 자동차 전조등이 실현되었다.

자동차용 전조등에 이용하는 고압 금속 증기 방전 램프와 같이, 점등으로부터 단 시간 이내에 소정값 이상의 광량이 필요로 되는 경우에, 소위 실온 정도로 저온 상태에 있어서의 시동 시에 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 투입함으로써, 광량의 상승 시간을 단축하는 기술이 예컨대 상술한 일본 특허 제 3249145 호 공보에 의해서 알려져 있다. 이러한 수법을 램프 전압 형성을 위해서 수은을 이용하는 종래의 고압 금속 증기 방전 램프(이하, 편의상 "수은 봉입 램프"라고 함)에 응용하고자 하는 경우, 최초에 끓는점(沸點)이 낮은 수은이 증발하여 발광하고, 관내 온도가 상승함에 따라 발광 금속의 할로겐화물이 증발하여 소기의 발광에 기여하게 된다. 이 때문에, 시동 당초에 수은 발광으로 얻어지는 광량이 소정값 이상이면, 비교적 긴 시간을 들여 초기의 발광 금속의 발광 기여를 기다릴 수 있다. 예컨대, 시동 직후는 70W 정도의 대전력으로 점등하더라도, 수은의 증기압이 약 1∼2초 정도에 포화 상태가 되어, 그 후에는 70W보다도 적은 램프 전력으로 점등하더라도 안정시와 동등한 광량을 기대할 수 있고, 발광 금속의 할로겐화물이 증발을 개시하고 나서, 해당 발광 금속에 의한 발광이 지배적이게 될 때까지 수십 초가 걸릴 수 있다. 이 때문에, 고압 방전 램프의 형상, 발광 금속의 할로겐화물의 봉입량, 관내에 부착하고 있는 할로겐화물의 분포 상태 등의 편차가 있어도, 비교적 안정된 광량의 상승 특성을 얻을 수 있다. 그러나, 더욱 안정한 광량의 상승 특성을 얻을 수 있어지는 것이 요구되고 있다.

이것에 대하여, 수은 프리 램프의 경우, 시동 초기에 수은의 발광을 기대할 수가 없기 때문에, 우선 처음에 크세논 등의 희가스가 발광하고, 계속해서 할로겐 화물로서 봉입하는 발광 금속의 발광이 시작된다.

그런데, 수은 프리 램프에 있어서는, 발광 금속의 할로겐화물이 증발하기 위해서는 수은에 비하여 매우 높은 온도가 요구된다. 그 때문, 수은 봉입 램프와 동등한 광량을 동등한 시간에 얻고자 하는 경우, 정격 램프 전력의 2.5배 이상이 높은 램프 전력에서의 점등을, 더구나, 수은 봉입 램프의 경우보다 더욱 긴 시간을 투입해야만 한다. 그런데, 이러한 높은 램프 전력을 투입하고 있으면, 봉입되어 있는 금속 할로겐화물이 급격히 증발하여, 발광량이 정격 램프 전력 하에서 안정되어 있을 때의 2∼3배로 되는 현상이 발생한다.

수은 프리 램프에 있어서는, 상술한 바와 같이, 금속 할로겐화물의 심한 증발이 이와 같이 무제어 하에서 발생하면, 정격 광량을 현저히 상회하는 큰 광량의 발광이 발생한다. 그 결과, 자동차용 전조등 장치의 경우, 대향차의 운전자에게 심한 환혹(幻惑)을 미쳐, 매우 위험하다.

또한, 수은 프리 램프에 있어서는, 수은에 의한 발광이 없기 때문에, 가령 투입하는 램프 전력이 일정하다고 해도, 제조 시의 편차에 의하여 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성에 편차가 현저히 나타난다. 즉, 고압 금속 증기 방전 램프의 제조 공차를 고려한 경우, 광량의 상승 특성의 편차는 예측 불능이다. 즉, 기밀 용기의 가공 정밀도, 방전 매체의 할로겐화물의 봉입량이나 그 구성비, 및 희가스 봉입압 등을 엄밀하게 관리하기 어렵고, 또한, 광량의 상승 특성에 편차를 부여하기 쉬운 요소에 의해서 고압 방전 램프가 구성되어 있기 때문에, 광량의 상승 특성은 넓은 범위의 편차를 발생하기 쉽다. 이 광량의 상승 특성 의 편차는 수은 봉입 램프 및 수은 프리 램프 중 어디에서도 기본적으로는 마찬가지로 발생한다. 그러나, 수은 프리 램프는, 수은 봉입 램프에 비하여 상술한 바와 같이 시동 시에 대전력을 필요로 하는 것에 더하여, 제 2 할로겐화물의 증기압이 수은에 비해서 높기 때문에, 램프 특성이 상기 편차의 영향을 받기 쉽다.

또한, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서는, 그 광량의 상승 특성의 편차로 인해, 광량이 설정값으로 안정되기까지의 시간에 지연이 발생함과 동시에, 광량의 상승 쪽이 순차적으로 매끄럽게 실행되지 않게 된다. 예컨대, 고압 방전 램프를 점등했을 때에, 일시적으로 광량이 정격치를 하회하거나, 정격치를 크게 상회하는 경우가 발생한다.

도 9(a), 9(b)는, 각기 종래의 다른 2개의 고압 금속 증기 방전 램프에 대한 투입 램프 전력 및 광량의 점등 시간에 대한 변화를 나타내고, 도 9(a)는 광량의 상승이 느린 램프의 경우의 그래프, 도 9(b)는 과발광이 발생하는 램프의 경우의 그래프이다. 또, 종축에 W가 첨부되어 있는 그래프는 각기 투입 램프 전력의 시간(t)의 경과에 대한 변화를 나타내고, 종축에 lx가 첨부되고 있는 그래프는 조도, 따라서 광량의 시간(t)의 경과에 대한 변화를 나타내고 있다.

즉, 도 9(a)에서는, 수은 프리 램프의 광량의 상승 특성이 느린 경우이며, 이것에 대하여 램프 전력의 저감이 지나치게 빨라서, 광량이 일시에 저하해 버리기 때문에, 다시 광량이 회복하기까지의 시간이 여분으로 걸려, 결국 광량이 상승되어 안정되기까지의 시간이 길어진다. 이것에 대하여, 도 9(b)는, 수은 프리 램프의 광량의 상승 특성이 빠른 경우이며, 램프 전력이 저감하기 시작해도, 광량의 증가 가 지나치게 빠르기 때문에, 램프 전력의 저감이 따라잡지 못해서 과발광이 발생해 버린다. 또, 도 9(a) 및 도 9(b)에서, 램프 전력의 저감 개시로부터 정격 램프 전력에 도달할 때까지를 나타내는 램프 전력의 저감 시간은 모두 t1로 같게 되어 있다.

또한, 고압 금속 증기 방전 램프를 자동차 전조등 장치에 이용한 경우, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이 전조등 장치를 점등했음에도 불구하고 광량이 저하되어 있다면, 시인성의 저하를 가져와 위험한 상태가 된다. 또한, 도 9(b)와 같이, 일시적이라고는 해도 과발광이 발생하면, 대향차에 강한 환혹을 가져와 위험하다.

한편, 광량의 상승 특성은, 안정 시의 특성과 다르고, 동적 또는 과도적인 현상이기 때문에, 고압 금속 증기 방전 램프의 제조 시에 관리하기 어려운 면이 있다. 따라서, 고압 금속 증기 방전 램프의 제조면에서 광량의 상승 특성의 편차를 저감하려면, 기밀 용기의 형상을 엄밀하게 관리하거나, 방전 매체의 할로겐화물의 봉입량을 층별 관리하거나, 봉입 가스압을 미묘하게 조정하거나 하기 위해서 엄청난 수단과 시간이 필요하게 된다.

상술한 문제에 대처하기 위해서, 일본 특허 제 3249145 호 공보에 개시된 시동 방법에 따르면, 수은 프리 램프에 있어서는, 금속 할로겐화물의 심한 증발이 발생하는 평균적인 시간을 상정하여 투입 램프 전력의 저감을 개시시키는 것으로 된다. 그러나, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성의 편차가 영향을 미쳐버린다. 즉, 일본 특허 제 3249145 호 공보 개시의 발명에 있어서는, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성의 편차에 대한 배려가 이루어 지지 않았다. 따라서, 일본 특허 제 3249145 호 공보 개시의 발명은, 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 특성의 편차로 인한 문제에 대한 해결 수단은 될 수 없다.

이것에 대하여, 본 발명자는, 수은 프리 램프에 있어서의 상술한 문제를 해결하기 위한 발명을 했다. 본 발명은, 특허 출원 제 2002-54080 호(이하, 편의상 "선행 출원"이라고 함)로서 출원되어 있다. 선행 출원의 발명은, 정격 램프 전력의 2배보다 큰 램프 전력이 점등 수단으로부터 공급되어 고압 방전 램프가 시동한 후에, 적어도 고압 방전 램프에 봉입된 금속 할로겐화물이 급격히 증발할 때에, 점등 수단을 제어하여 광 출력이 안정시의 그것에 비하여 현저하게 커져도, 급격히 증대하지 않을 정도로 램프 전력을 묶어두고, 더욱이 그 후 정격 램프 전력으로 안정되도록 램프 전력을 순차적으로 감쇠시켜 가는 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 이 선행 출원의 발명은, 수은 프리 램프의 램프 특성의 편차로 인한 문제에 대하여 어느 정도 유효한 해결 수단이 되는 것이다.

그러나, 고압 금속 증기 방전 램프의 상술한 광량의 상승 특성의 편차로 인한 문제점에 대한 효과적인 해결 수단이, 한결 간단한 구성으로, 및/또는 한층 염가에 얻어지면, 실용상의 가치는 높다.

본 발명은, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성의 편차에 대응하여 램프 전력의 저감율을 변화시킴으로써, 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽게 이루어짐과 동시에, 비교적 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램 프 점등 장치 및 이것을 이용한 차량용 전조등 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 고압 금속 증기 방전 램프가 갖는 광량의 상승 특성의 편차에 자동적으로 대응함으로써, 각별한 조작 없이 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽게 이루어짐과 동시에, 비교적 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 광량의 상승 특성에 편차가 발생하기 쉽지만, 환경 부하가 작은 수은 프리 램프를 이용하는 경우에, 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽게 이루어짐과 동시에, 비교적 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치 및 이것을 이용한 차량용 전조등 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치는, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단을 제어함과 동시에, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 상기 저감율 특성을 변화할 수 있도록 구성된 제어 수단을 구비하고 있다.

여기서, 제어 수단은 고압 금속 증기 방전 램프의 후술하는 점등 회로 수단 을 제어하기 위한 수단이다.

고압 금속 증기 방전 램프를 그 광량의 상승이 빨라지도록 점등시키는 경우, 시동 시, 즉 점등 개시 시에 정격 램프 전력보다 큰 전력, 즉 최대 전력을 투입하고, 그 후 광량의 상승에 따라 순차적으로 저감시켜, 정격 램프 전력에 도달시켜 안정 점등 상태로 이행한다. 점등 개시로부터 안정 점등까지의 경과를 시간으로 구분하면, 최대 전력을 투입하는 제 1 시간대 및 램프 전력을 순차적으로 저감하는 제 2 시간대로 크게 구분할 수 있다. 또, 수은 프리 램프의 경우, 제 1 시간대와 제 2 시간대 사이에 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 시간대가 개재된다.

(제 1 시간대에서의 제어에 대하여)

제 1 시간대는, 시동 시의 제어가 행하여진다. 시동 시의 제어는, 말 그대로 고압 금속 증기 방전 램프의 시동 시, 즉 점등 개시 시에 실행하는 제어로서, 허용 최저 조도까지의 광량의 상승을 빠르게 하는 것이 주된 목적이다. 이것을 위해서 최대 전력을 투입한다. 수은 봉입 램프에 있어서, 최대 전력은, 정격 램프 전력의 약 2배의 전력으로 설정하는 것이 일반적이다. 이것에 대하여, 수은 프리 램프에 있어서는, 최대 전력을 정격 램프 전력의 2배보다 크고 3배 미만의 범위에서 적당한 값의 램프 전력을 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 정격 램프 전력이 35W인 경우, 76∼110W 정도의 범위에서 고압 금속 증기 방전 램프를 점등시키는 것이 좋다. 시동 시는, 주로 희가스인 크세논에 의한 방전이 생기(生起)하고 있어, 그 가스압이 거의 일정 내지 서서히 상승하는 정도이므로, 정전류(定電流) 점등의 경우, 투입되는 램프 전력은 거의 일정해진다. 또한, 시동 시의 제어에 의해 고압 금속 증기 방전 램프는, 희가스의 방전에 의해서 정격 점등 시에 있어서의 광 출력의 약 50% 정도의 광 출력을 발생한다. 또, 시동 시의 제어, 즉 최대 전력을 투입하는 제어가 행하여지는 시간은, 일반적으로는 1∼5초 정도, 바람직하게는 2∼4초 정도이다. 실제로는, 수은 봉입 램프와 수은 프리 램프에서 다르다. 전자의 경우 시동 시의 최대 전력 투입 시간은 1∼2초 정도이지만, 후자의 경우는 2∼5초 정도이다.

(제 2 시간대에서의 제어에 대하여)

제 2 시간대는, 본 발명에 있어서의 특징적인 구성이 작용하는 시간대임과 동시에, 또한 정격 램프 전력으로 안정되게 하기 위해서 램프 전력을 순차적으로 저감하는 시간대이다. 이 시간대는, 시동 후 1분간 정도의 기간이다. 본 발명에 있어서, 이 기간의 제어에 있어서는, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 적합한 램프 전력의 저감율 특성이 적용된다. 즉, 광량의 상승 특성이 빠른 고압 금속 증기 방전 램프에 대해서는, 일반적으로 램프 전력의 저감이 빨라지는 저감율 특성이 선택된다. 또한, 광량의 상승 특성이 느린 고압 금속 증기 방전 램프에 대해서는, 일반적으로 램프 전력의 저감이 느려지는 저감율 특성이 선택된다. 따라서, 본 발명에 있어서, 저감율 특성은, 적어도 두 가지 이상으로 선택하는 것이 가능하도록 구성된다. 바람직하게는 광량의 상승 특성이 상기의 중간인 경우에, 램프 전력의 저감이 중간 정도가 되는 저감율 특성을 선택할 수 있도록 구성된다. 보다 바람직하게는 중간의 저감율 특성이 복수의 다른 레벨로 되어 있어, 그 중 적당한 저감율 특성을 필요에 따라서 선택할 수 있도록 구성된다.

또한, 제 2 시간대에서의 램프 전력의 저감율 특성의 변화는, 단계적 및 연속적 중 어느 것도 좋다. 저감율 특성을 변화시키기 위해서는, 수동이더라도 좋지만, 바람직하게는 광량의 상승 특성을 판정하여 자동적으로 적합한 저감율로 변환시키도록 구성한다. 또, 광량의 상승 특성의 판정은, 예컨대 램프 전압 또는 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 동시에, 검출값으로부터 그 변화의 정도, 즉 변화율을 연산하는 등 점등 회로 수단에 있어서의 전기적인 변화를 감시함으로써 간접적으로 실행할 수 있다. 광량의 상승 특성을 광학적으로 직접 검출하는 것도 허용되지만, 상술한 바와 같이 간접적으로 실행하는 것에 의해 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 상대적으로 염가로 할 수 있다.

또한, 램프 전력을 저감하기 위해서는, 미리 시간의 경과에 대하여 램프 전력이 저감되어 가도록 목표값을 설정해두고, 실제의 램프 전력을 목표값과 비교하면서, 실제값을 목표값에 접근시키도록 점등 회로 수단을 제어함으로써 이것을 할 수 있다. 따라서, 이 때의 램프 전력의 저감율 특성은 목표값의 저감율에 의해 결정된다. 그러나, 이 저감율은, 예컨대 설계자가 미리 설정한 표준적인 것이고, 반드시 각각의 고압 금속 증기 방전 램프에 적합한 것은 아니다. 본 발명에 의하면, 각각의 고압 금속 증기 방전 램프가 갖는 광량의 상승 특성에 적합한 램프 전력의 저감율 특성이 일례로서 다음과 같이 설정된다. 예컨대, 제어 수단은, 램프 전력의 저감율 특성을 보정하는 가변의 저감율 보정 수단(램프 전력 변화율 보정 수단)을 갖춘다. 램프 전력 변화율 보정 수단은, 미리 설정된 램프 전력의 목표값(예컨대, 목표 램프 전력)에 의한 저감율을 각각의 고압 금속 증기 방전 램프에 적합하도록 보정한다.

제어 수단에 대해서의 본 발명에 있어서의 특징적인 구성이 아니지만, 제어 수단에 있어서의 그 밖의 구성에 대하여 이하 설명한다. 이들의 구성은, 소망에 따라 임의로 선택하여 채용할 수 있는 것이다.

(금속 할로겐화물이 급격히 증발할 때의 제어에 대하여)

수은 프리 램프에 있어서는, 상술한 제 1 시간대와 제 2 시간대의 사이에 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 기간이 존재한다. 이 때에는 이하 설명하는 제어를 하는 것이 바람직하다. 즉, 금속 할로겐화물이 급격히 증발할 때의 제어는, 램프 전력을 교립(narrow down)하여 금속 할로겐화물이 급격히 증발했을 때에 광 출력이 안정 시의 그것에 비해 현저하게 커지지 않고, 게다가, 급격히 증대하지 않도록 하는 것이 중요하다. 그러나, 램프 전력의 교립 타이밍이 지나치게 빨라, 금속 할로겐화물이 급격히 증발하기 전에 크게 교립하면, 광 출력이 안정 시의 그것보다 대폭 저하되어 버리기 때문에, 교립 타이밍 또는 교립 정도를 적절히 해야 한다. 또, 금속 할로겐화물이 급격히 증발했을 때에 "광 출력이 안정 시의 그것과 비교하여 현저하게 크지 않다"라는 것은, 안정 시의 광 출력의 2배, 적합하게는 1.5배를 넘지 않는 범위를 말한다.

즉, 교립 타이밍을 적절히 행함으로써 양호한 제어를 하고자 하는 경우에는, 금속 할로겐화물이 급격히 증발했을 때를 검출하여, 그 검출 시에 조속히 투입하는 램프 전력을 교립하도록 하면 좋다. 그렇게 하면, 고압 방전 램프 각각의 특성에 편차가 있었다고 해도, 그 영향이 반영되는 일 없이, 소망하는 광 출력이 되도록 제어할 수 있다. 또한, 이 제어의 경우에는, 램프 전력을 소요의 정도까지 충분히 교립할 수 있게 된다.

이것에 대하여, 교립 정도를 적절히 실행하는 것에 의해 양호한 제어를 하고자 하는 경우에는, 고압 방전 램프 각각의 특성의 편차를 고려하여, 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 타이밍을 포함하도록 미리 적당하게, 되도록이면 좁은 범위의 시간폭을 설정해두고, 또한 그 시간폭 중에서, 신중히 고려된 적당한 값의 감쇠율을 갖고 시동 시에 투입하는 램프 전력을 감쇠시키면 좋다. 이 기간 동안에 적용되는 램프 전력의 감쇠율로서는, 상술한 감쇠율보다 작은 중간적인 값이 적용된다. 또, 상기 시간폭은, 일반적으로 0.4∼4초 정도(시동 후 1.4∼10초 정도), 적합하게는 1∼2초 정도(시동 후 3∼6초 정도)이다.

그렇게 하면, 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 타이밍의 약간 앞에서 램프 전력이 교립되더라도, 소요(所要)의 범위를 넘어 극단적으로 광 출력이 증감하지 않고, 즉 허용 범위 내에 들어갈 수 있게 된다. 또한, 광 출력의 "허용 범위"라는 것은, 안정 시의 그것의 50∼200%의 범위, 적합하게는 50∼150 %의 범위를 말한다.

(램프 전력을 제어하는 방법에 대하여)

램프 전력은, 부귀환형 정전력 제어 방식(negative feedback constant power control system)에 있어서, 기준 전력을 변경함으로써 제어할 수 있다. 또, 본 발명의 고압 방전 램프의 경우, 금속 할로겐화물의 증기압에 의해서 램프 전압이 결정되기 때문에, 정램프 전류 제어를 하는 것에 의해, 상기 결정된 램프 전압과 정램프 전류와의 곱, 즉, 정램프 전력 제어를 할 수 있다. 또한, 제어 수단으로부터 점등 회로 수단에 대하여 부귀환 제어를 위한 예컨대 PWM 제어 신호를 송출하도록 구성한다.

(고온 시동에 대하여)

본 발명은, 상술한 바와 같이 실온 등의 저온 시동 시의 램프 전력 제어에 있어서의 과제를 해결하는 수단을 제공하는 것으로이므로, 고압 금속 증기 방전 램프의 소위 핫 리스타트 등의 고온 시동 시에는, 어떠한 구성이더라도 좋지만, 바람직하게는 이하의 구성을 채용하는 것이 좋다. 또, "고온 시동"이라는 것은, 실온 정도보다 높은 온도, 예를 들면 고압 방전 램프의 안정 시의 온도에 가까운 온도 하에서의 시동을 의미하며, 따라서 핫 리스타트는 이것에 해당한다.

즉, 고온 시동 시에는 정격 램프 전력에 가까운 램프 전력을 공급한다. 또, "정격 램프 전력에 가깝다"라는 것은, 정격 램프 전력에 대하여 105∼150%의 범위로 한다. 또한, 저온 시동 시 및 및 고온 시동 시의 판별은, 고압 방전 램프의 온도, 소등하고 나서의 경과 시간인 소등 시간 또는 점등 시에 흐르는 램프 전류의 크기 등에 따라 실행할 수 있다. 또한, 고압 방전 램프에 공급하는 램프 전력의 제어는, 예를 들어 고압 방전 램프에 인가하는 전압을 변화함으로써, 용이하게 이것을 실행할 수 있다. 또한, 요컨대, 고압 방전 램프의 소등 경과 시간에 따라 연속적으로 공급 램프 전력을 제어하도록 구성할 수 있다. 또한, 고온 시동 시에 고압 방전 램프에 대하여 어느 정도의 램프 전력을 공급할지는, 미리 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 결정할 수 있다. 그리고, 저온 및 고온의 정도와 램프 전력 시간과의 관계를 미리 테이블 데이터로서 메모리에 기억시켜 두고, 연산에 근거하여 필요한 데이터를 메모리로부터 판독하여, 점등 수단을 자동적으로 제어하도록 구성할 수 있다.

<고압 금속 증기 방전 램프에 대하여>

본 발명에 의해 점등되는 고압 금속 증기 방전 램프는, 그 방전 매체 중의 금속 증기의 고압 방전에 의해 발광하는 고압 방전 램프이다. 그리고, 방전 매체에 수은을 포함하는 이른바 수은 봉입 램프와, 수은 대신에 제 2 할로겐화물을 포함하는 이른바 수은 프리 램프가 있고, 본 발명은, 그 중 어느 것이더라도 좋다. 이하, 광량의 상승 특성의 편차가 크기 때문에, 본 발명을 적용하는 것이 특히 효과적인 수은 프리 램프에 있어서의 방전 매체에 대하여 설명한다.

(수은 프리 램프에 있어서의 방전 매체에 대하여)

수은 프리 램프에 있어서의 방전 매체는, 본질적으로 수은이 봉입되어 있지 않다. "본질적으로 수은이 봉입되어 있지 않다"라는 것은, 수은을 전혀 봉입하지 않던지, 또는, 기밀 용기의 내용적(內容的) 1㏄당 2㎎미만, 바람직하게는 1㎎ 이하의 수은이 존재하고 있는 것을 허용한다고 하는 의미이다. 그러나, 수은을 완전히 봉입하지 않은 것이 환경상 바람직하다. 종래와 같이 수은 증기에 의해서 방전 램프의 전기 특성을 유지하는 경우, 전극간 거리가 비교적 작아 소형의 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서는, 기밀 용기의 내용적 1㏄당 20∼40㎎, 또한 경우에 따라서는 50㎎ 이상 봉입했던 것에 비하면, 수은량이 실질적으로 적다고 할 수 있다.

다음에, 희가스가 봉입되어 있다. 희가스는, 적합하게는 크세논이다. 희가스를 봉입하고 있는 이유는, 시동 가스로서 작용함과 동시에, 점등 직후의 광량의 상승을 빠르게 하고, 또한 안정 점등중인 버퍼 가스로서 작용시키기 위해서이다. 이 때문에, 희가스는, 높은 압력, 예컨대 일반적으로는 5∼20기압, 적합하게는 8∼16기압으로 봉입되어 있다. 이 범위라면, 점등 직후 4초까지의 광량의 상승을 빠르게 하여 자동차용 전조등 장치에 필요한, 그 전면의 대표점에서의 광도 8000㏅를 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 금속 할로겐화물이 봉입되어 있다. 금속 할로겐화물은, 적어도 발광 금속의 할로겐화물인 제 1 할로겐화물 및 램프 전압 형성용의 제 2 할로겐화물을 포함하는 것으로 한다. 차량용 전조등에 이용하는 데 바람직한 백색 발광을 위한 제 1 할로겐화물로서는, 예컨대 나트륨(Na), 스칸듐(Sc) 및 희토류 금속, 예컨대 디스프로슘(Dy) 등으로 이루어지는 그룹 속에서 선택된 적어도 한 종을 포함하는 발광 금속의 할로겐화물을 이용할 수 있다. 또한, 나트륨(Na), 스칸듐(Sc) 및 인듐(I)의 할로겐화물을 발광 금속의 할로겐화물로서 봉입할 수도 있다.

제 2 할로겐화물로서는, 증기압이 상대적으로 높고, 또한, 가시 영역에서의 발광이 상대적으로 적은 금속의 할로겐화물로 이루어진다. 제 2 할로겐화물로 이용하는 금속으로서는, 예컨대 마그네슘(Mg), 철(Fe), 코발트(Co), 크롬(Cr), 아연(Zn), 니켈(Ni), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 안티몬(Sb), 베릴륨(Be), 레늄(Re), 갈륨(Ga), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 및 하프늄(Hf)로 이루어지는 그룹 속에서 선택된 한 종 또는 복수 종의 금속을 이용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 수은 프리 램프는, 그 방전 매체로서 종래의 수은 대신에 금속 할로겐화물을 봉입하고 있기 때문에, 정격 램프 전력의 2배보다 큰 램프 전력으로 점등을 개시하면, 얼마 후 금속 할로겐화물이 급격히 증발한다. 그리고, 그 때에 각별한 제어를 하지 않는 경우, 광 출력이 현저하게 커질뿐만 아니라 급격하게 증대한다고 하는 특성을 갖고 있다.

(고압 금속 증기 방전 램프의 그 밖의 구성에 대하여)

본 발명에 있어서 점등하는 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서 필수 요건이 아니지만, 소망에 따라 이하의 구성을 가미함으로써, 특히 차량용 전조등 장치의 경우에 효과적이다.

1. (기밀 용기에 대하여) 기밀 용기는, 그 내부에 방전 공간이 형성됨과 동시에, 방전 공간을 포위하는 부분의 두께가 비교적 크고, 내화성으로, 또한, 투광성의 재료, 예를 들어 석영 유리, 투광성 세라믹 등으로 이루어진다. 방전 공간은, 바람직하게는 거의 원주 형상을 하고, 축 방향의 중앙부의 두께가 그 양측의 두께보다 크다.

2. (전극에 대하여) 전극은, 기밀 용기의 양단 내부에 그 한 쌍이 대향하여 봉장(封裝)되고, 바람직하게는 전극간 거리가 5㎜ 이하, 적합하게는 4.2±0.6㎜가 되도록 설정된다. 또한, 시동 시에 직류 점등을 실행하는 것이 허용되지만, 한 쌍의 전극은, 애노드로서 작용할 때에, 정격 램프 전력의 약 2배 이상의 램프 전력이 공급되었을 때에도, 예컨대 전극의 선단에 축부보다 큰 직경의 구 형상 부분을 형성함으로써, 이것에 견디도록 구성할 수 있다.

3. (정격 램프 전력에 대하여) 정격 램프 전력은, 일반적으로는 250W 이하, 바람직하게는 100W 이하, 최적으로는 60W 이하이다. 또한, 자동차용 전조등 장치에 이용하는 고압 금속 증기 방전 램프의 경우에 있어서는, 일반적으로는 80W 이하, 바람직하게는 60W 이하, 최적으로는 35W 정도이다.

4. (외관에 대하여) 외관은, 내부에 방전 공간을 구비한 기밀 용기를 외측으로부터 포위하도록 배치되는 투광성 용기 형상 수단이며, 기밀 용기로부터 외부로 방사되는 자외선을 차단하거나, 기밀 용기를 보호하거나 한다. 외관의 내부는, 외기에 연통하고 있더라도 좋고, 기밀로 되어 있더라도 좋다.

<점등 회로 수단에 대하여>

점등 회로 수단은, 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하기 위한 회로 수단이며, 점등 상태를 유지하는 데 필요한 전기에너지를 고압 금속 증기 방전 램프에 대하여 소요대로 제어하면서 공급한다. 그 때문에, 점등 회로 수단은, 상술한 제어 수단에 의한 제어에 따라 고압 금속 증기 방전 램프에 공급하는 램프 전력을 변화할 수 있음과 동시에, 밸러스트 기능(ballast function)에 의해서 램프 전류를 전류 제한함으로써, 고압 금속 증기 방전 램프를 안정되게 점등하도록 구성되어 있다. 또, 고압 금속 증기 방전 램프의 점등은, 직류 및 교류의 어느 것에 의한 부세이더라도 좋다. 예컨대, 시동시로부터 소요 시간의 사이는 직류 점등으로, 그 후 교류 점등으로 전환하는 것으로도 할 수 있다. 어떻게 해도, 점등 회로 수단은, 그 제어의 용이성, 정확성 및 응답성 때문에 전자식으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 교류 전압은, 그 파형을 구형파로 할 수 있다. 또한, 고압 금속 증기 방전 램프의 안정 점등 중에는, 정전력 제어를 할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

다음에, 고압 금속 증기 방전 램프의 전류 제한 수단은, 각각 고압 금속 증기 방전 램프에 인가되는 전압의 형태에 따라 적절한 임피던스를 갖어야만 한다. 그러나, 직류 전원 전압값을 소망대로 제어하거나, 액티브 필터 작용을 하게 하기 위해서, 스위칭 레귤레이터를 이용하는 경우, 구성 요소의 일부인 인덕터가 스위칭에 의해 전류 제한 작용도 담당하기 때문에, 외견상의 전류 제한 소자를 생략할 수 있다.

또한, 교류 점등 시의 주파수는, 고압 방전 램프가 음향적 공명 현상을 발생하지 않도록 배려해야 한다. 고압 금속 증기 방전 램프가 차량용 전조등 장치에 이용되도록 비교적 작은 사이즈의 방전 용기를 갖추는 경우에 있어서는, 약 2㎑ 이하의 주파수이면, 실제로 문제를 발생하지는 않는다.

또한, 점등 수단은, 그 무부하 출력 전압을 200∼600V 정도로 설정할 수 있다.

<본 발명에 있어서의 그 밖의 구성에 대하여>

소망에 따라 점등기를 부가할 수 있다. 수은 프리 램프를 이용하는 경우, 점등기의 펄스 출력 전압을 수은 봉입 램프에 있어서 보다 다소 높게 할 필요가 있다고 해도, 비용, 크기 및 중량 등에 있어서 실현을 곤란하게 하는 정도의 것은 아니다.

<본 발명의 작용에 대하여>

본 발명에 있어서는, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 점등 회로 수단을 제어하는 제어 수단의 램프 전력의 저감율 특성을 해당 광량의 상승 특성에 적합하도록 변화시키기 때문에, 고압 금속 증기 방전 램프를 실온 정도 이하의 저온 상태에서 시동할 때에, 광량을 과부족 없이 매끄럽게, 즉 순차적으로 증가하도록 상승시킬 수 있다. 또한, 광량의 상승의 도중에서 광량이 일시에 저하되는 것과 같은 일이 없어지기 때문에, 규정 광량으로의 상승이 빨라진다.

본 발명의 다른 형태의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치는, 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 램프 전압 검출 수단을 포함하고, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 수단을 제어함과 동시에, 램프 전압 검출 수단의 검출 출력의 변화율에 따라 상기 저감율 특성을 변화시키도록 구성된 제어 수단을 구비하고 있다.

제어 수단은, 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 램프 전압 검출 수단을 포함하고 있다. 램프 전압 검출 수단이 "고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압에 상당하는 전압을 검출한다"라는 것은, 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압을 직접 검출한 뿐이 아니라, 점등 회로 수단의 전원측등에 나타나는 램프 전압에 비례적인 전압을 검출하는 것과 같은 구성이더라도 되는 것을 의미한다.

또한, 제어 수단은, 램프 전압 검출 수단의 검출 출력의 변화율에 따라 램프 전력의 저감율 특성을 변화시키도록 구성되어 있다. 즉, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성은, 그 램프 전압의 변화율을 구하여, 그 변화율을 감시함으로써, 이것을 판정할 수 있다. 램프 전압의 변화율은, 예컨대 램프 전압 검출 수단의 검출값을 짧은 단위 시간마다 메모리에 기억하여, 다음 단위 시간에 있어서의 검출값과 메모리로부터 판독한 그 앞의 검출값을 비교 연산함으로써, 램프 전압의 변화율을 구할 수 있다. 또한, 램프 전압 검출 수단의 검출값과, 그 때의 목표 램프 전력으로부터 구한 목표 램프 전압을 비교 연산함으로써, 램프 전압의 변화율을 구할 수도 있다.

또한, 램프 전압의 변화율이 큰 경우에, 광량의 상승이 빨리지는 경우에는, 램프 전력의 저감율을 커지도록 보정한다. 반대로 변화율이 적은 경우에, 광량의 상승이 시간이 느려지면, 저감율을 작아지도록 보정한다. 그러나, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차는, 그 요인이 예컨대 기밀 용기의 형상에 의한 것이 지배적인지, 금속 할로겐화물의 비율에 의한 것인지 등에 의해 서, 램프 전압의 변화율과의 상관이 상기와 반대로 되거나 하는 경우가 있기 때문에, 경우에 따라서는 램프 전압의 변화율과 램프 전력의 저감율과의 관계를 상기와 반대로 하는 것도 허용된다.

또한, 제어 수단은, 램프 전압 검출 수단에 더하여 램프 전류 검출 수단도 포함하고 있는 것을 허용한다. 또, 램프 전류 검출 수단은, 실제로 고압 금속 증기 방전 램프에 흐르는 램프 전류를 직접 검출한 뿐만 아니라, 램프 전류에 비례적인 전류를 검출함으로써, 간접적으로 램프 전류를 검출하는 것이더라도 좋다.

또한, 제어 수단이 램프 전압 검출 수단 및 램프 전류 검출 수단을 포함하고 있는 것에 따라, 고압 금속 증기 방전 램프에 투입되는 실제의 램프 전력, 즉 실램프 전력을 연산에 의해 구할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 제어 수단으로 마이크로컴퓨터를 이용함으로써, 상기 연산을 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 마이크로컴퓨터 내의 메모리에 미리 점등 시간에 대한 목표 램프 전력의 테이블 데이터를 기억시켜 놓고, 점등 시간의 경과에 따라서 테이블 데이터를 판독해서 실램프 전력과 대비하여 그 차이를 없애도록 부귀환 제어를 함으로써, 고압 금속 증기 방전 램프를 목표 램프 전력에 따라 점등하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서는, 제어 수단에 의해 램프 전압의 변화율을 감시하고, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성을 판정하고, 그 판정 결과에 따라 램프 전력의 저감율이 광량의 상승 특성에 적합하도록 변화하도록 제어 수단을 구성해 놓은 것에 의해, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편 차에 대하여, 램프 전력의 투입이 자동적으로, 더구나, 적절히 조정된다. 그 결과, 광량의 상승이 특별한 조작을 가하지 않고, 매끄럽게 행하여지고, 또한, 광량의 상승이 빨라진다.

본 발명의 다른 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치는, 제어 수단이 램프 전력의 저감율 특성을 보정하는 가변의 저감율 보정 수단(램프 전력 변화율 보정 수단)을 갖추고 있다.

본 발명의 각 실시예에서는, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 적합한 램프 전력의 저감율에 따라서 램프 전력을 저감해 가는 데 바람직한 구성을 규정하고 있다. 즉, 제어 수단은, 청구항 1의 발명에서 설명한 제 2 시간대에서, 미리 소정의 제 1 저감율로 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전력을 저감하여 가도록 구성되어 있음과 동시에, 제 1 저감율을 제 2 저감율로 보정하기 위한 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단을 갖추고 있다.

제 1 저감율은, 예컨대 표준 저감율로 하는 것이 좋다. 그러나, 요컨대, 표준 저감율보다 상대적으로 크든지, 반대로 작은 쪽으로 기운 저감율을 제 1 저감율로 하는 것도 허용된다. 또한, 제 1 저감율은, 예컨대 목표 램프 전력의 형태로 설정해 놓을 수 있다. 이 경우, 목표 램프 전력은, 테이블 데이터로서 시간의 경과에 대한 목표 램프 전력의 추이가 메모리에 기억되고, 점등 시간의 경과에 따라서 테이블 데이터가 순차적으로 메모리로부터 판독되어, 실램프 전력과 비교되도록 구성된다. 그리고, 양 램프 전력의 차분에 따라 점등 회로 수단에 투입되는 전력이 목표 램프 전력에 접근하도록 제어된다. 그 결과, 제 1 저감율에 따라 램프 전력이 저감된다.

제 2 저감율은, 제 1 저감율을 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단에 의해서 보정한 결과 얻어지는 저감율이다. 따라서, 제 2 저감율은, 점등되는 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성에 적합한 램프 전력의 저감율로 되어 있다. 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단은, 그 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 시정수 회로에 의해 구성할 수 있다. 그리고, 그 시정수를 가변으로 구성하고 있다. 시정수를 가변으로 하기 위해서는, 예컨대 전자 볼륨을 이용하여, 그 제어 단자에 램프 전압의 변화율 신호를 입력하든지, 수동으로 변화율 신호에 상당하는 제어 입력을 인가하면 된다. 또한, 각각 시정수가 다른 복수의 시정수 회로를 병렬적으로, 또한, 전환 가능하게 배치하고, 램프 전압의 변화율에 따라 적당한 시정수 회로를 선택하도록 구성할 수도 있다. 또한, 목표 램프 전력을 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단에 의해서 보정하고 나서, 실램프 전력과 보정된 목표 램프 전력과의 차분을 차동 증폭기로 구하여, 해당 차분에 의해 점등 회로 수단을 부귀환 제어함으로써, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성에 적합한 저감율로 램프 전력을 저감하여 갈 수 있다.

또한, 제어 수단으로 마이크로컴퓨터를 이용하는 경우에는, 미리 목표 램프 전력 외에, 보정용의 다른 복수의 저감율 데이터를 테이블 데이터로서 미리 메모리에 기억시켜 놓을 수 있다. 그리고, 램프 전압의 변화율에 따라 보정용 테이블 데이터 중에서 적합한 것을 선택해서 판독하여, 상기와 마찬가지로 보정할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 있어서는, 고압 금속 증기 방전 램프가 시동 후에 제 2 시간대에 도달했을 때에, 제어 수단에 의한 제어에 따라서 정격 램프 전력을 향해서 램프 전력 저감을 개시할 때에, 미리 설정된 제 1 저감율에 대하여, 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단에 의해 저감율을 보정하고, 점등하는 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성에 적합한 제 2 저감율로 램프 전력을 순차적으로 저감한다. 그 결과, 램프 전력의 저감이 매끄럽고 빠르게 행하여진다. 또한, 저감율의 보정을 용이하고 확실하게 보정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프는, 발광 금속의 할로겐화물로 이루어지는 제 1 할로겐화물 및 램프 전압 형성용의 제 2 할로겐화물을 포함하고, 본질적으로 수은을 포함하지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 고압 금속 증기 방전 램프로서 이른바 수은 프리 램프를 이용하는 것을 규정하고 있다. 기술한 대로 수은 프리 램프의 경우, 광량의 상승 특성의 편차가 많기 때문에, 상기 실시예 1이 특히 효과적으로 된다.

본 발명의 또 다른 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치는, 제어 수단이 점등 개시 후의 소정 시간 동안 램프 전력을 최고 전력으로 유지하고, 그 후 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감한다.

본 발명에 있어서, "소정 시간 동안"이라는 것은, 본 발명의 실시예 1에 대한 설명에서의 제 1 시간대이며, 기술한 바와 같이 일반적으로는 1∼5초 정도, 적합하게는2∼4초 정도이다. 실제로는, 수은 봉입 램프와 수은 프리 램프에서 달라진다. 전자의 경우 시동 시의 최대 전력 투입 시간은 1∼2초 정도이지만, 후자의 경우는 2∼5초 정도이다. 그리고, 이 시간대에서 시동 시의 제어가 이루어진다.

또한, "최고 전력"이라는 것은 미리 설정된 허용 범위 내에서의 최고 전력을 말하고, 수은 봉입 램프에 대해서는 정격 램프 전력의 2배 정도, 또한 수은 프리 램프에 대해서는 2배보다 크고 3배　미만의 범위가, 각각 적당한 값이다. 시동 시, 즉 점등 개시 시에 실행하는 제어에 있어서, 최고 전력을 투입함으로써, 광량의 상승을 빠르게 하는 것이다. 또한, "소정의 저감율 특성"이라는 것은, 점등하는 고압 금속 증기 방전 램프가 갖는 광량의 상승 특성에 적합한 램프 전력의 저감율 특성을 말한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이 구성되어 있는 것에 의해, 시동 시의 광량의 상승을 빠르게 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예의 차량용 전조등 장치는, 차량용 전조등 장치 본체와, 차량용 전조등 장치 본체에 배치된 상기 각 실시예 중 어느 곳에 기재된 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 구비하고 있다.

"차량용 전조등 장치 본체"라는 것은, 차량용 전조등 장치로부터 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제외한 나머지의 부분을 말한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 각 실시예의 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 갖추고 있는 것에 의해, 각각의 고압 금속 증기 방전 램프에 광량의 상승 특성의 편차가 있더라도, 광량의 상승 시에 각각의 고압 금속 증기 방전 램프가 갖는 광량의 상승 특성에 적합한 램프 전력의 저감율로 램프 전력을 저감할 수 있다. 그 결과, 광량의 상승이 매끄럽고 빠른 차량용 전조등 장치를 얻을 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

<실시예 1>

도 1 내지 도 4(c)를 참조하여 본 발명에 따른 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치의 일 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는, 자동차용 전조등 장치에 이용하는 수은 프리 램프를 점등하는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치이다. 도 1에 있어서, DC는 직류 전원, SW1은 전원 스위치, OC는 점등 회로 수단, CC는 제어 수단, IG는 점등기, HPL은 고압 금속 증기 방전 램프이다. 이하, 구성 요소마다 설명한다.

직류 전원(DC)은, 직류 전압 12V의 배터리로 이루어진다.

전원 스위치(SW1)는, 직류 전원(DC)과 후술하는 점등 회로 수단(OC)과의 사이에 직렬 접속되어 있고, 고압 방전 램프(HPL)의 점멸을 담당한다.

<점등 회로 수단(OC)에 대하여>

점등 회로 수단(OC)은, 스위칭 레귤레이터(DC/DC) 및 인버터(DC/AC)로 구성되어 있다.

(스위칭 레귤레이터(DC/DC)에 대하여)

스위칭 레귤레이터(DC/DC)는, 출력 트랜스(T), 스위칭 수단(Q1), 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS), 다이오드(D1) 및 평활 콘덴서(C2)에 의해 주로 구성되어 있다. 또, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 입력단에는 전해 콘덴서(C1)가 병렬로 접속되어 있다.

출력 트랜스(T)의 1차 코일(wp) 및 스위칭 수단(Q1)은, 전해 콘덴서(C1)의 양단 사이에 직렬 접속되어 있다. 스위칭 수단(Q1)은 MOSFET로 이루어진다. 또, 스위칭 수단(Q1)과 직렬로 삽입되어 있는 저항기(R1)는 스위칭 전류 검출용이다. 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDGS)는, 게이트 드라이브 신호를 발생하여, 스위칭 수단(Q1)의 게이트·소스 사이에 전압을 인가한다. 그리고, 외부에서 제어 입력하는 제어 신호에 따라 게이트 드라이브 신호를 PWM 제어할 수 있다. 출력 트랜스(T)의 2차 코일(ws)의 양단에 다이오드(D1) 및 평활 콘덴서(C2)가 직렬 접속되어 있다.

또한, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)가 승압되고, 제어되며, 또한, 평활화된 직류 출력 전압이 평활 콘덴서(C2)의 양단간에 얻어진다.

(인버터 DC/AC에 대하여)

인버터 DC/AC는, 풀 브리지형 인버터로 이루어지며, 4개의 스위칭 수단(Q2∼Q5), 게이트 드라이브 회로(GDC1∼GDC4), 구형파 발진 회로(OSC), 전환 수단(SW2), 반전 회로(N) 및 비반전 회로(Y)로 이루어진다. 4개의 스위칭 수단(Q2∼Q5)은 각각 MOSFET로 이루어지며, 브리지 회로를 구성하도록 접속되어 있다. 그리고, 브리지 회로의 입력단은 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 직류 출력단 사이에 접속되어 있다. 게이트 드라이브 회로(GDC1∼GDC4)는 반전 회로(N) 또는 비반전 회로(Y)를 경유한 후기 구형파 발진 회로(OSC)의 출력 신호 또는 직류 전위에 동기하여 게이트 드라이브 신호를 형성하고, 각각 대응하는 스위칭 수단(Q2∼Q5)의 게이 트·소스 사이에 게이트 드라이브 신호를 공급하여, 그것들을 온시킨다. 구형파 발진 회로(OSC)는, 주파수 100㎐∼2㎑의 구형파의 출력 신호를 발진한다. 전환 수단(SW2)은, 구형파 발진 회로(OSC)의 출력 신호와 직류 전위를 선택적으로 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDC1, GDC3)에 대하여 반전 회로(N)을 거쳐서 접속하고, 또한 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDC2, GDC4)에 대하여 비반전 회로(Y)를 거쳐서 접속되어 있다.

또한, 구형파 발진 회로(OSC)의 출력이 전환 수단(SW2) 및 반전 회로(N) 또는 비반전 회로(Y)를 거쳐서 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDC1∼GDC4)에 인가됨으로써, 4개의 스위칭 수단 중 Q2 및 Q5와 Q3 및 Q4가 교대로 스위칭해서 인버터 동작을 행하여, 그것들이 구성하는 브리지 회로의 출력단으로부터 교류 출력 전압을 얻을 수 있다.

또한, 직류 전위가 전환 수단(SW2) 및 반전 회로(N) 또는 비반전 회로(Y)를 거쳐서 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDC1∼GDC4)에 인가됨으로써, 4개의 스위칭 수단 중 Q2 및 Q5가 온으로 되고, Q3 및 Q4가 오프로 되기 때문에, 브리지 회로의 출력단으로부터 직류 출력 전압을 얻을 수 있다. 요약하면, 점등 수단(OC)은, 직류 출력 및 교류 출력중 어느 한쪽이 선택됨으로써, 후술하는 고압 방전 램프(HPL)를 직류 점등 또는 교류 점등할 수 있다.

<제어 수단(CC)에 대하여>

제어 수단(CC)은, 램프 전압 검출 수단(LVD), 램프 전류 검출 수단(LCD), 점 등 검출 수단(LD), 점등 시간 타이머(OT), 소등 시간 타이머(LOT), 목표 램프 전력 연산 수단(LWG), 실램프 전력 연산 수단(LWO), 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD), 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC) 및 램프 전력 조정 수단(LPR)으로 구성되어 있다.

(램프 전압 검출 수단(LVD)에 대하여)

램프 전압 검출 수단(LVD)은, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 직류 출력 전압을 얻을 수 있는 평활 콘덴서(C2)의 양단사이에 접속된 한 쌍의 저항기(R2, R3)의 직렬 회로로 이루어지며, 저항기(R)의 양단에 고압 방전 램프(HPL)의 램프 전압에 비례한 분 전압을 얻을 수 있다.

(램프 전류 검출 수단(LCD)에 대하여)

램프 전류 검출 수단(LCD)는, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 직류 출력 및 인버터(DC/AC)의 직류 입력단 사이에 직렬로 삽입된 저항기(R4)로 이루어지며, 저항기(R4)의 전압 강하가 램프 전류에 비례한다.

(점등 검출 수단(LD)에 대하여)

점등 검출 수단(LD)은 램프 전압 검출 수단(LVD)의 검출 출력에 응동(應動)한다. 즉, 고압 방전 램프(HPL)는, 방전 개시하면, 그 전극 사이에 나타나는 전압이 그 이전에 나타나는 무부하 전압보다 명백히 낮은 램프 전압으로 된다. 그래 서, 점등 검출 수단(LD)은 램프 전압 검출 수단(LVD)의 검출 출력을 감시하고 있어, 예를 들면 검출 출력이 급감한 것을 가지고 고압 방전 램프(HPL)가 점등한 것을 검출할 수 있다.

(점등 시간 타이머(OT)에 대하여)

점등 시간 타이머(OT)는 점등 검출 수단(LD)의 출력을 얻어 타이머 동작을 개시하여, 고압 방전 램프(HPL)의 점등 시간을 계시한다. 그리고, 타이머 출력을 후술하는 목표 램프 전력 설정 회로(TLP) 및 전환 수단(SW2)에 송출한다.

(소등 시간 타이머(LOT)에 대하여)

소등 시간 타이머(LOT)는 점등 검출 수단(LD)의 출력이 소멸했을 때에 타이머 동작을 개시하여, 고압 방전 램프(HPL)의 소등 시간을 계시한다. 그리고, 그 타이머 출력을 점등 시간 타이머(OT)에 송출하여, 점등 시간 타이머(OT)의 초기값을 소등 시간에 따라 변경한다.

(목표 램프 전력 연산 수단(LWG)에 대하여)

목표 램프 전력 연산 수단(LWG)은 목표 램프 전력을 구하기 위해서 배치되어 있다. 또한, 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)은 목표 램프 전압의 데이터도 갖고 있어, 목표 램프 전압의 데이터가 후술하는 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)을 경유하여, 램프 전력 조정 수단(LPR)에 입력된다.

또한, 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)은, 도 2에 도시하는 바와 같이 실온 정도의 저온에서의 시동 시로부터의 목표 램프 전력 특성이 미리 부여되어 있다. 또, 목표 램프 전력 특성은, 도면에 나타내고 있지 않지만, 세밀한 계단 형상으로 변환하도록 설정되어 있다. 이 목표 램프 전력 특성은, 제 1 시간대에서의 목표 램프 전력(a), 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 시간대에서의 목표 램프 전력(b) 및 제 2 시간대에서의 목표 램프 전력(c)으로 이루어진다.

목표 램프 전력(a)은, 점등으로부터 5초까지의 제 1 시간대에 투입되어야 할 최대 전력을 규정한다. 그리고, 최대 전력은 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 정격 램프 전력이 35W인 데 대하여, 2.5배인 85W로 일정하게 설정되어 있다.

목표 램프 전력(b)은, 목표 램프 전력(a)의 기간에 이어서 1.5초 동안으로 이루어지는 금속 할로겐화물이 급격히 증발하는 시간대에 투입되어야 할 램프 전력을 규정한다.

그리고, 4W/초의 감쇠율로 직선적으로 저감하여, 목표 램프 전력(b)의 종기(終期)에는 램프 전력은 79W까지 저감된다.

목표 램프 전력(c)은, 목표 램프 전력(b)의 기간에 이어서 44초 동안으로 이루어지는 제 2 시간대에 투입되어야 할 램프 전력을 규정한다. 그리고, 목표 램프 전력(c)의 종기에는, 정격 램프 전력인 35W까지 순차적으로 저감하고 있다. 따라서, 제 2 시간대에서의 목표 램프 전력(c)은 후술하는 제 1 저감율을 규정하고 있는 것으로 된다. 이 제 1 저감율은 최초에 크게 하고 순차적으로 작아지고 있다. 따라서, 고압 금속 증기 방전 램프가 표준 광량의 상승 특성을 갖고 있는 경우, 점 등 개시 후의 광량의 상승의 개시로부터 매끄럽게 광량이 증대하여 50초 동안에 안정 점등이 되도록 설정되어 있다.

(실램프 전력 연산 수단(LWO)에 대하여)

실램프 전력 연산 수단(LWO)은, 램프 전압 검출 수단(LVD)과, 램프 전류 검출 수단(LCD)의 검출 출력에 근거하여 실램프 전력을 연산하도록 배치되어 있다. 그리고, 실램프 전력 연산 수단(LWO)의 출력은 후술하는 램프 전력 조정 수단(LPR)의 한쪽 입력단에 입력된다.

(램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)에 대하여)

램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)은, 램프 전압 검출 수단(LVD)의 검출 출력과, 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)으로부터 얻은 목표 램프 전압을 비교 연산하여 램프 전압의 변화율을 검출하는 수단이다. 그리고, 얻어진 램프 전압의 변화율에 상당하는 전압은, 후술하는 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)에 제어 입력된다.

(램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)에 대하여)

램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)은, 전자 볼륨을 갖춘 시정수 회로로 이루어진다. 시정수 회로는, 전자 볼륨(EVR) 및 전해 콘덴서(C)의 직렬 회로로 이루어지며, 그 양단 사이에 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)으로부터 출력되는 목표 램프 전력에 상당하는 전압이 동작 전원으로서 인가된다. 또한, 전자 볼륨(EVR)의 제어 단자에는 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)의 출력단이 접속되어 있다. 그리고, 램프 전압의 변화율에 상당하는 전자 볼륨(EVR)에 제어 입력된다. 또, 전자 볼륨(EVR)의 제어량과 램프 전압의 변화율의 관계에 있어서는, 미리 소정의 상관 동작을 하도록 구성하든지, 소망에 따라 그때마다 조작에 의해 변경할 수 있도록 구성된다.

(램프 전력 조정 수단(LPR)에 대하여)

램프 전력 조정 수단(LPR)은 작동 증폭기(DFA)로 이루어진다. 그리고, 그 다른 쪽의 입력단인 반전 입력단에 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)의 출력 전압이 입력된다. 또한, 상술한 바와 같이 한쪽의 입력단인 비반전 입력단에 실램프 전력이 상당하는 전압이 입력된다. 또한, 그 출력단에 보정된 목표 램프 전력과 실램프 전력의 차분이 출력된다. 출력단은 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS)의 제어 입력단에 접속되어 있다.

또한, 램프 전력 연산 수단(LWO)에서 얻은 실램프 전력의 출력과 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)에 의해서 보정된 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)의 출력은, 램프 전력 조정 수단(LPR)의 차동 증폭 회로(DFA) 각각의 입력단에 입력되어, 그들의 차에 따른 출력이 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS)의 PWM 제어 단자에 제어 입력되도록 구성되어 있다. 그 결과, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 직류 출력 전압이 PWM 제어되어, 실램프 전력이 보정된 목표 램프 전력에 접근하도록 변화된다.

<점등기(IG)에 대하여>

점등기(IG)는, 관용의 구성이며, 전원 스위치(SW1)가 투입되는 것에 의해 동작을 개시하여, 소요의 시동 펄스를 발생한다. 발생한 시동 펄스는, 후술하는 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 인가된다.

<고압 방전 램프(HPL)에 대하여>

고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는, 도 3에 나타내는 구조를 갖추고 있다. 즉, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는, 기밀 용기(1), 방전 매체, 봉착 금속박(2), 한 쌍의 전극(3, 3) 및 외부 도입선(4)을 갖추어 구성되어 있다.

기밀 용기(1)는 포위부(1a) 및 한 쌍의 봉지부(1b, 1b)에 의해 구성되어 있다. 포위부(1a)는, 공중의 방추형상으로 성형되어지고, 내부에 축 방향으로 가늘고 긴 원주 형상의 방전 공간(1c)이 형성되어 있다. 한 쌍의 봉지부(1b, 1b)는 포위부(1a)의 양단에 일체적으로 형성되어 있다.

봉착 금속박(2)은, 리본 형상의 몰리브덴박으로 이루어지고, 감압 봉지법에 의해 기밀 용기(1)의 한 쌍의 봉지부(1b, 1b)의 내부에 기밀하게 매설되어 있다.

한 쌍의 전극(3, 3)은 축부(3a)가 직봉(直棒) 형상을 이루고, 아크의 기점이 되는 선단(3b)이 축부(3a)의 직경의 1/2 이하의 반경의 반구 형상의 곡면을 전극 축부의 선단의 전체로 형성하고 있다. 그리고, 기단부(3c)가 기밀 용기(1)의 한 쌍의 봉지부(1b, 1b)에 매설하여 지지되어, 선단부측이 기밀 용기(1)의 포위부(1a)의 양단으로부터 방전 공간(1c) 내로 돌출함으로써, 전극간 거리 5㎜ 이하가 되도록 대향하고 있다. 또한, 한 쌍의 전극(3, 3)은 각각 기단이 봉착 금속박(2)의 한쪽 단부에 접속되어 있다.

외부 도입선(4)은 선단이 봉착 금속박(2)의 다른 쪽 단부에 용접되어, 기밀 용기(1)의 봉지부(1b)로부터 외부로 도출되어 있다.

기밀 용기(1a) 내에는, 방전 매체로서 발광 금속 및 램프 전압 형성용의 금속의 할로겐화물 및 크세논이 봉입되어 있다.

(실시예)

기밀 용기(1) : 석영 유리제로, 외경 6㎜, 내경 2.7㎜, 포위부의 길이 7.0㎜

전극(3) : 텅스텐제로, 축부의 직경 0.35㎜, 아크의 기점이 되는 선단의 곡면의 반경 0.175㎜, 전극간 거리 4.2㎜, 돌출 길이 1.4㎜

방전 매체

금속 할로겐화물 : ScI₃-NaI-ZnI₂=0.4㎎

크세논 : 25℃에서 10기압

전기 특성 : 램프 전력 35W, 램프 전압 42V(모두 안정 시)

<회로 동작에 대하여>

(저온 시동 시의 회로 동작에 대하여)

실온 이하의 저온 시동 시에 있어서는, 전회(前回)의 소등 시로부터 충분히 시간이 경과하고 있기 때문에, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)가 적어도 실온 정도까지 냉각하고 있다. 이 상태에 있어서, 전원 스위치(SW1)가 투입되면, 점등 수단(OC)의 스위칭 레귤레이터(DC/DC)가 작동하여 소요로 제어된 직류 전압이 인버터(DC/AC)의 입력단 사이에 인가된다. 전환 수단(SW2)은, 도 1에 있어서 하측으로 전환되어 있기 때문에, 인버터(DC/AC)의 스위칭 수단(Q2, Q5)이 온으로 되고, Q3, Q4가 오프로 된다. 따라서, 인버터(DC/AC)는, 단순한 직류 스위치 회로로서 작용하여, 점등기(IG) 및 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 직류 전압을 인가한다. 그리고, 점등기(IG)로부터 고압 펄스 전압이 발생되어 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 인가된다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는 시동되어 직류 전압 하에서 점등한다. 즉, 직류 점등한다. 또, 점등기(IG)는, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)가 일단 점등하면, 입력단의 전압이 램프 전압까지 저하되기 때문에, 고 전압 펄스 발생 동작을 정지한다.

고압 금속 증기 방전 램프(HPL)가 점등하면, 점등 검출 수단(LD)이 그것을 검출하여, 점등 시간 타이머(OT)가 타이머 동작을 개시하는 동시에, 소등 시간 타이머(LOT)가 타이머 동작을 종료하여, 점등 시간 타이머(OT)의 초기값을 소등 시간에 따라 변경한다. 또, 저온 시동 시의 초기값은 점등 시간 0초로 된다.

다음에, 점등 시간 타이머(OT)가 소정 시간 타이머 동작하면, 전환 수단(SW2)에 점등 시간 타이머(OT)로부터 제어 입력이 인가되어, 전환 수단(SW2)은 도 1에 있어서 상측으로 전환된다. 이에 따라, 구형파 발진 회로(OSC)의 출력 신호가 전환 수단(SW2), 반전 회로(N) 및 비반전 회로(Y)를 경유하여 인버터(DC/AC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDC1∼GDC4)에 인가된다. 이것 에 의해, 구형파 발진 회로(OSC)의 출력 신호의 온, 오프에 따라 스위칭 수단 Q2, Q5와 Q3, Q4가 게이트 드라이브 신호에 의해서 드라이브되어 교대로 온, 오프하기 때문에, 인버터 동작이 개시된다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는 교류 점등으로 전환된다.

한편, 점등 시간 타이머(OT)는, 점등 시간을 적산하여 가면서 그 적산값, 즉 점등 시간을 그때마다 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)에 송출한다. 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)은, 점등 시간을 받아 그 시간에 대응하는 목표 램프 전력을 출력함과 동시에, 목표 램프 전압을 출력한다. 그리고, 목표 램프 전력은 램프 전력의 저감율 보정 수단(LWVC)(램프 전력 변화율 보정 수단)에 그 동작 전원으로서 인가된다. 또한, 목표 램프 전압은 후술하는 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)에 입력된다.

램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)에는, 램프 전압 검출 수단(LVD)의 검출 출력과, 또한, 목표 램프 전력 연산 수단(LWG)으로부터의 목표 램프 전압이 입력되기 때문에, 램프 전압의 변화율이 출력된다. 그리고, 램프 전압의 변화율은 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)에 제어 입력된다. 그 결과, 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)으로부터 출력되는 목표 램프 전력은, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승 특성에 적합하도록 보정되어, 램프 전력 조정 수단(LPR)의 다른 쪽의 입력단에 입력된다.

한편, 램프 전압 검출 수단(LVD) 및 램프 전류 검출 수단(LCD)의 검출 출력은, 실램프 전력 연산 수단(LWO)에 입력되기 때문에, 양자의 곱셈에 의해 실램프 전력이 산출되어, 램프 전력 조정 수단(LPR)의 한쪽 입력단에 입력된다.

램프 전력 조정 수단(LPR)에서는, 보정된 목표 램프 전력과 실램프 전력이 각각의 입력단에 입력되어, 그들의 차분이 출력된다. 그리고, 그 차분은 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS)의 제어 입력단에도 입력된다.

스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS)의 제어 입력단에 상기 차분이 입력되면, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)는 PWM 제어되어, 차분이 0이 되는 방향으로 직류 출력이 변화된다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에는 그 광량의 상승 특성에 적합하도록 보정된 목표 램프 전력이 투입된다. 이 때문에, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는, 도 4(a), 4(b), 4(c)에 도시하는 바와 같이 점등 시간의 경과에 따라 점등하는 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)가 갖는 광량의 상승 특성에 적합하도록 보정된 목표 램프 전력에 따라 변화하는 램프 전력 하에서 소망대로 제어되면서 점등한다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승은 매끄럽고 빨라진다.

다음에, 도 4(a)-4(c)를 참조하여, 본 발명에 의해 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승 특성에 적합하도록 보정되었을 때의 투입 램프 전력(종축에 W가 첨부되어 있음)과 광량의 상승(종축에 lx가 첨부되고 있음)의 관계에 대하여 설명한다. 도 4(a)는 중간적인 광량의 상승 특성을 갖는 고압 금속 증기 방전 램프의 경우, 도 4(b)는 느린 광량의 상승 특성을 갖는 고압 금속 증기 방전 램프의 경우, 도 4(c)는 빠른 광량의 상승 특성을 갖는 고압 금속 증기 방전 램프의 경우이다.

목표 램프 전력이 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 광량의 상승이 중간적인 빠르기의 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 맞춰 설정되어 있는 경우에 대하여 이하에 설명한다. 즉, 도 4(a)의 경우, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 실램프 전압이 목표 램프 전압과 거의 같게 변화한다. 그 때문에, 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)의 출력이 작아진다. 이것에 따라, 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)에 제어 입력이 저감하기 때문에, 그 시정수 회로의 저항치가 중간적인 값을 거의 유지한다. 그리고, 목표 램프 전력에 대한 보정이 전혀 행하여지지 않거나, 약간 정도의 보정이 행하여지는 정도로 멈춘다. 또, 램프 전력의 저감 개시로부터 정격 램프 전력에 도달할 때까지를 나타내는 램프 전력의 저감 시간은 t1으로, 중간적인 값이다.

도 4(b)에 도시하는 바와 같이 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승이 느린 경우에는, 목표 램프 전압보다 실램프 전압쪽이 작아지고, 그에 따른 출력이 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)으로부터 발생한다. 이 때문에, 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)의 전자 볼륨의 저항치가 커져, 시정수가 커진다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 대한 투입 전력의 증가가 완만해진다. 또, 램프 전력의 저감 시간은 t2로, 상대적으로 큰 값이다.

도 4(c)에 도시하는 바와 같이 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승이 빠른 경우에는, 목표 램프 전압보다 실램프 전압쪽이 커지고, 그에 따른 출력이 램프 전압 변화율 검출 수단(VLRD)으로부터 발생한다. 이 때문에, 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)의 전자 볼륨의 저항치가 작아져, 시정수가 작아진다. 그 결과, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)에 대한 투입 전력의 증가가 빨라진다. 또, 램프 전력의 저감 시간은 t3으로, 상대적으로 작은 값이다.

도 4(a)-4(c) 중 어느 경우에도, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 광량의 상승 특성에 적합하도록 램프 전력이 저감되는 결과, 광량의 상승이 매끄럽게 이루어지는 동시에, 그나름대로 빨라진다.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 차량용 전조등 장치의 다른 실시예로서의 자동차용 전조등 장치를 나타내고, 도 5는 배면측 사시도, 도 6은 고압 금속 증기 방전 램프를 나타내는 정면도이다. 각 도면에 있어서, 11은 차량용 전조등 장치 본체, 12는 고압 금속 증기 방전 램프, 13A, 13B는 고압 방전 램프 점등 장치이다.

차량용 전조등 본체(11)는, 전면 투과 패널(11a), 리플렉터(11b, 11c), 램프 소켓(11d) 및 부착부(11e)등으로 구성되어 있다. 전면 렌즈(11a)는 자동차의 외면과 합친 형상을 하여, 소요의 광학적 수단, 예를 들어 프리즘을 갖추고 있다. 리플렉터(11b, 11c)는 각 고압 금속 증기 방전 램프(12)마다 배치되어 있고, 각각 요구되는 배광 특성을 얻도록 구성되어 있다. 램프 소켓(11d)은, 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치의 출력단에 접속되고, 도 6에 나타낸 고압 금속 증기 방전 램프(12)의 구금(口金)(12d)에 접속된다. 부착부(11e)는 차량용 전조등 장치 본체(11)를 자동차 등의 차량의 소정 위치에 붙이기 위한 수단이다.

도 6에 있어서, 고압 금속 증기 방전 램프(12)는, 발광관(12a), 외관(12b), 리드선(12c) 및 구금(12d) 등으로 구성되어 있다. 발광관(12a)은 도 3과 동일한 구조를 갖추고, 한쪽의 단부에서 구금(12d)으로 지지되어 있다. 외관(12b)은 발광관(12a)의 외측을 포위하고 있다. 리드선(12c)은 발광관(12a)의 다른 쪽의 단부로부터 도출되어, 발광관(12a)을 따라 구금에 접속되어 있다. 또, 참조 번호 12c1은 절연 튜브이다. 구금(12d)은 차량용 전조등 장치 본체(11)의 리플렉터(11b, 11c)에 그 배면에서 장착됨과 동시에, 구금(12d)의 배면에서 램프 소켓(11d)을 접속한다. 또한, 2등의 고압 금속 증기 방전 램프(12)가 차량용 전조등 장치 본체(11)에 장착되어, 4등식의 차량용 전조등 장치가 구성된다. 각 고압 금속 증기 방전 램프(12)의 발광부는 전조등 장치 본체(11)의 리플렉터(11b, 11c)의 초점에 거의 위치한다.

고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치(13A, 13B)는, 그 고압 금속 증기 방전 램프를 제외한 나머지의 부분으로 이루어지며, 각각 도 1에 나타내는 회로 구성을 갖추고 있으며, 금속제 용기(13a) 내에 수납되어 있는 동시에, 고압 금속 증기 방전 램프(12)를 부세하여 점등시킨다.

다음에, 도 7, 도 8을 참조하여, 도 1에 있어서의 실시예의 제어 회로(CC)를 마이크로컴퓨터에 의해 구성한 본 발명의 다른 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도 1의 실시예에 있어서의 점등 검출 회로(LD), 점등 시간 타이머(OT), 소등 시간 타이머(LOT), 목표 램프 전력 연산 회로(LWG), 실램프 전력 연산 회로(LWO), 램프 전압 변화율 검출 회로(VLRD), 램프 전력 변화율 보정 회로(LWVC)가 도 7의 실시예 에서는 마이크로컴퓨터(MC)에 의해 각각 실현되는 기능 블럭으로서 표시되고 있다. 또한, 이 마이크로컴퓨터(MC) 내에는 테이블 메모리(M)가 마련되어, 실램프 전력 연산 기능(LWO) 및 램프 전력 변화율 보정 기능(LWVC)을 실현할 때에 그 저장 정보가 이용된다. 이것의 상세한 것은 후술한다.

도 7의 마이크로컴퓨터(MC)에는, 도 1의 실시예와 같이, 램프 전압 검출 회로(LVD)로부터의 검출 출력, 램프 전류 검출 회로(LCD)로부터의 검출 출력이 공급된다. 마이크로컴퓨터(MC) 내에서는, 램프 전압 검출 회로(LVD)로부터의 검출 출력은, 점등 검출 및 램프 전압 변화율 검출을 위해서 이용됨과 동시에, 실램프 전력 연산을 위해서 이용된다. 램프 전류 검출 회로(LCD)로부터의 검출 출력은 실램프 전력 연산을 위해 이용된다.

이하, 도 8의 플로우차트를 참조하여 도 7에 나타낸 실시예의 마이크로컴퓨터(MC)의 동작을 설명한다. 전원 스위치(SW1)가 투입되면 마이크로컴퓨터(MC)에도 전원이 공급되어, 마이크로컴퓨터(MC) 내의 CPU는 프로그램 메모리 내에 저장된 프로그램에 따라서 기동된다. 최초의 단계 S1에서는 램프 전압 검출 회로(LVD)로부터의 전압을 감시하여, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL), 여기서는 수은 프리 램프가 점등했는지 여부를 체크한다.

고압 금속 증기 방전 램프(HPL)가 점등한 것이 검지되면, 다음 단계 S2로 진행하여, 마이크로컴퓨터(MC) 내의 소등 시간 타이머(LOT)를 정지시킴과 동시에 그 때의 소등 시간 타이머(LOT)의 계시(計時) 내용을 초기값으로서 점등 시간 타이머(OT)에 전송하여, 이 초기값으로부터 점등 시간 타이머(OT)를 스타트시킨다. 이 경우, 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)의 온도가 실온 정도이면, 전술한 바와 같이 램프(HPL)는 저온 시동되어, 변환 스위치(SW2)는 점등 시간 타이머(OT)의 출력에 의해 하측으로 전환되어 있으며, 램프(HPL)는 직류 점등된다. 따라서, 이 때의 점등 시간 타이머(OT)의 초기값은 0초이다. 점등 시간 타이머(OT)가 소정 시간 계시하면, 변환 스위치(SW2)는 점등 시간 타이머(OT)의 출력에 의해 상측으로 전환되고, 램프(HPL)는 구형파 발진 회로(OSC)의 출력에 의해 교류 점등된다.

점등 시간 타이머(OT)가 스타트하면, 동작은 다음 단계 S3, S4로 이행한다. 단계 S3에서는 점등 시간 타이머(OT)의 출력에 따라 목표 램프 전력 연산 기능(LWG)을 실행한다.

램프(HPL)가 소등되고 나서의 경과 시간이 어느 정도 이상 길 때는 램프(HPL)의 온도가 실온까지 저하되어 있기 때문에, 램프(HPL)에 공급되어야 할 전력, 즉 목표 램프 전력은 예를 들어 도 4(a)-4(c) 중 어느 것과 같이 초기에는 최대 전력을 공급한다.

한편, 경과 시간이 짧을 때는 램프(HPL)의 온도는 아직 실온까지 저하되어 있지 않고, 램프(HPL)에는 큰 시동 전력을 부여할 필요가 없어, 정격 램프 전력에 가까운 전력을 부여하는 것만으로 좋다.

마이크로컴퓨터(MC)를 이용한 이 실시예에서는, 점등 시에 있어서의 소등 시간 타이머(LOT)의 계시 내용과 공급해야 할 목표 램프 전력과의 관계가 미리 테이블 메모리에 기억되어 있고, 점등 시간 타이머(OT)의 계시 내용에 근거하여 목표 램프 전력 데이터 및 목표 램프 전압 데이터가 이 테이블로부터 판독되어, 연산 출 력으로서 얻어진다.

이것과 동시에, 단계 S4에서는 전류, 전압 검출 회로(LVD, LCD)로부터의 검출 출력을 이용하여 실램프 전력 연산 기능(LWO)이 실행되어, 실램프 전력이 연산된다.

목표 램프 전력 연산 기능의 실행에 의해 얻어진 목표 램프 전압 데이터는, 다음 단계 S5에서 램프 전압 검출 회로(LVD)로부터의 출력과 함께 램프 전압 변화율 검출 기능(VLRD)의 실행을 위해서 이용된다. 여기서는, 목표 램프 전압을 기준으로서 실제의 램프 전압의 시간 경과에 있어서의 변화율을 연산한다.

단계 S5에서 얻어진 램프 전압 변화율을 나타내는 데이터는 목표 램프 전력 연산 기능의 실행에 의해 얻어진 목표 램프 전력 데이터와 함께, 다음 단계 S6에서 램프 전력 변화율 보정 기능(LWVC)의 실행을 위해서 이용된다. 여기서는, 목표 램프 전력의 보정 데이터와 램프 전압 변화율 데이터의 관계가 미리 테이블 메모리(M)에 저장되어 있고, 램프 전압 변화율 데이터에 근거하여 테이블 메모리(M)로부터 목표 램프 전력의 변화율(저감율) 보정 데이터를 얻을 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는 램프 전압 변화율은, 점등 시간 타이머(OT)로부터 예컨대 1초마다 출력되는 클럭 데이터에 근거하여 연산되어, 이것에 근거하여 램프 전력 제어가 행하여진다. 그러나, 1초마다의 램프 전압 변화율에 의해 램프 전력을 그 때마다 제어하는 대신에, 예를 들면 수초마다 그룹 분할한 램프 전압 변화율에 의해 램프 전력을 제어할 수도 있다. 이 경우는, 테이블 메모리(M)에 그룹 분할한 램프 전압 변화율에 대하여 적어도 2개 이상의 한정수가 보정한 램프 전력 저 감율이 저장되고, 판독된다.

이 변화율 보정된 데이터에 근거하여 다음 단계 S7에서 목표 램프 전력이 보정되어, 데이터에 대응하는 전압값이 차동 증폭기(DFA)의 비반전 입력단에 공급된다.

계속해서 단계 S8에서는, 실램프 전력 연산 기능(LWO)의 실행에 의해 얻어진 실램프 전력에 대응하는 전압값이 차동 증폭기(DFA)의 반전 입력단에 공급되어, 보정된 목표 램프 전력과 실램프 전력의 차분을 나타내는 전압이 차동 증폭기(DFA)의 출력으로서, 스위칭 레귤레이터(DC/DC)의 게이트 드라이브 신호 발생 회로(GDCS)의 PWM 제어 단자에 입력된다. 이 결과, 목표 램프 전력에 대하여 실램프 전력이 낮은 경우에는 PWM 제어에 의해 램프(HPL)에 공급되는 펄스폭이 증대하여 공급 전력이 증가된다. 반대로 높은 경우는 펄스폭이 좁아져, 공급 전력이 삭감된다.

계속해서, 단계 S9에서 램프 전력 조정 신호가 차동 증폭기(DFA)로부터 출력되고 있는지의 여부가 체크되어, 있으면 단계 S4로 되돌아가 이후의 제어가 반복된다. 한편, 램프(HPL)의 점등이 정상 상태가 되면, 램프 전력 조정 신호가 증폭기(DFA)로부터 출력되지 않아, 마이크로컴퓨터(MC)에 의한 제어는 종료되고, 램프(HPL)는 정격 전력에 의해 계속 점등된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력 을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단을 제어함과 동시에, 고압 금속 증기 방전 램프에 있어서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 상기 저감율 특성을 변화할 수 있도록 구성된 제어 수단을 구비함으로써, 고압 금속 증기 방전 램프의 광량의 상승 특성에 편차에 대응하여 램프 전력의 저감율을 변화시킬 수 있고, 이에 따라 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽고 비교적 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 램프 전압 검출 수단을 포함하여, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 수단을 제어함과 동시에, 램프 전압 검출 수단의 검출 출력의 변화율에 따라 상기 저감율 특성을 변화시키도록 구성된 제어 수단을 구비함으로써, 고압 금속 증기 방전 램프가 갖는 광량의 상승 특성에 대하여 자동적으로 대응할 수 있고, 각별한 조작 없이 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽고 비교적 빨라지도록 제어되는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어 수단이, 램프 전력의 저감율 특성을 보정하는 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단을 더 구비함으로써, 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽고 비교적 빠르게 하기 위한 구성이 비교적 간단한 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 고압 금속 증기 방전 램프가, 램프 전압 형성용의 제 2 할로겐화물을 더 포함하여, 본질적으로 수은을 포함하지 않음으로써, 광량의 상승 특성에 편차가 발생하기 쉽지만, 환경 부하가 작은 고압 금속 증기 방전 램프를 이용하는 경우에, 점등 개시로부터 안정 점등까지의 광량의 상승이 매끄럽게 이루어짐과 동시에, 비교적 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제어 수단이 점등 개시 후의 소정 시간 동안 램프 전력을 최고 전력으로 유지하고, 그 후 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감함으로써, 시동 시의 광량의 상승이 빨라지는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차량용 전조등 장치 본체와, 차량용 전조등 장치 본체에 배치된 상기 발명의 실시예 중 어느 것에 의한 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치를 구비함으로써, 상기 어느 하나의 실시예에 따른 효과를 갖는 차량용 전조등 장치를 제공할 수 있다.

Claims

고압 금속 증기 방전 램프(HPL)와,

고압 금속 증기 방전 램프를 부세(付勢 ; energize)하는 점등 회로 수단(OC)과,

정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단을 제어하고, 또한 고압 금속 증기 방전 램프에서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 상기 저감율 특성을 변화시키도록 구성된 제어 수단(CC)

을 구비하는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
고압 금속 증기 방전 램프(HPL)와,

고압 금속 증기 방전 램프를 부세하는 점등 회로 수단(OC)과,

고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 램프 전압 검출 수단(LVD)을 포함하여, 정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단을 제어하고, 또한 램프 전압 검출 수단의 검출 출력의 변화율에 따 라서 상기 저감율 특성을 변화시키도록 구성된 제어 수단(CC)

을 구비하는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제어 수단(CC)은, 램프 전력의 저감율 특성을 보정하는 가변의 램프 전력 변화율 보정 수단(LWVC)을 구비하고 있는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 고압 금속 증기 방전 램프(HPL)는, 발광 금속의 할로겐화물로 이루어지는 제 1 할로겐화물 및 램프 전압 형성용의 제 2 할로겐화물을 포함하고, 본질적으로 수은을 포함하지 않는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제어 수단(CC)은, 점등 개시 후의 소정 시간 동안 램프 전력을 최고 전력으로 유지하고, 그 후 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 최고 전력은 상기 고압 금속 증기 방전 램프의 정격 전력의 2배 내지 3배의 범위인 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 할로겐화물은, 나트륨, 스칸듐, 인듐, 및 디스프로슘을 포함하는 희토류 금속으로 이루어지는 그룹 속에서 선택된 적어도 한 종의 할로겐화물을 포함하는 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 2 할로겐화물은, 마그네슘, 철, 코발트, 크롬, 아연, 니켈, 망간, 알루미늄, 안티몬, 베릴륨, 레늄, 갈륨, 티타늄, 지르코늄 및 하프늄으로 이루어지는 그룹 속에서 선택된 한 종 또는 복수 종의 금속을 포함하는 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
제 5 항에 있어서,

시동 발광용의 크세논을 포함하는 희가스가 더 봉입되어 있는 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제어 수단(CC)은 마이크로컴퓨터(MC)를 포함하는 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 마이크로컴퓨터(MC)는 상기 램프 전압 변화율에 대응하는 램프 전력 보정값을 저장한 메모리 테이블(M)을 갖는 고압 금속 증기 방전 램프의 점등 장치.
차량용 전조등 장치 본체(11)와,

차량용 전조등 장치 본체에 배치된 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치(13A, 13B)

를 구비하고 있는 차량용 전조등 장치.
고압 금속 증기 방전 램프(HPL)와,

고압 금속 증기 방전 램프를 부세하는 점등 회로 수단(OC)과,

정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 회로 수단을 제어하고, 또한 고압 금속 증기 방전 램프에서의 광량의 상승 특성의 편차에 따라 상기 저감율 특성을 변화시키는 기능을 실행하는 마이크로컴퓨터(MC)

를 구비하고 있는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
고압 금속 증기 방전 램프(HPL)와,

고압 금속 증기 방전 램프를 부세하는 점등 회로 수단(OC)과,

고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압에 상당하는 전압을 검출하는 램프 전압 검출 수단(LVC)과,

정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 점등 회로 수단으로부터 공급시켜 고압 금속 증기 방전 램프를 점등하고, 그 후 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하여 정격 램프 전력으로 안정되도록 점등 수단을 제어하고, 또한 램프 전압 검출 수단의 검출 출력의 변화율에 따라 상기 저감율 특성을 변화시키는 기능을 실행하는 마이크로컴퓨터(MC)

를 구비하고 있는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

상기 마이크로컴퓨터(MC)는, 램프 전력의 저감율 특성을 보정하는 가변의 저감율 보정 기능을 실행하는 고압 금속 증기 방전 램프 점등 장치.
정격 램프 전력보다 큰 램프 전력을 고압 금속 증기 방전 램프에 공급하여 점등하고,

상기 고압 금속 증기 방전 램프의 램프 전압을 검출하고,

상기 램프 전압의 변화율을 검출하고,

검출된 램프 전압을 참조하면서 공급되는 램프 전력을 소정의 저감율 특성에 따라서 순차적으로 저감하고,

검출된 램프 전압의 변화율에 따라 상기 램프 전력의 저감율 특성을 변화시키는

고압 금속 증기 방전 램프의 점등 방법.