(57)【要約】【課題】  放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができる放電灯点灯装置、前照灯、車両を提供する。【解決手段】  インバータ部２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の直流出力を極性反転して生成した矩形波出力を放電灯Ｌａに供給し、制御部４は、矩形波出力が極性反転するタイミングに同期して直流出力を増大させることで、矩形波出力を増大させ、矩形波出力は、互いに極性の異なる第１の半周期と第２の半周期とで１周期を構成し、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力と、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力とは互いに異なり、且つ第１の半周期における矩形波出力の積分値と、第２の半周期における矩形波出力の積分値とは、互いの絶対値が等しい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の出力を所望の直流電圧に変換する電力変換手段と、電力変換手段の直流出力を極性反転して矩形波出力を生成し、当該矩形波出力を放電灯に供給するインバータ手段と、矩形波出力が極性反転するタイミングに同期して当該矩形波出力を増大させる出力増大手段とを備え、
矩形波出力は、互いに極性の異なる第１の半周期と第２の半周期とで１周期を構成し、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力と、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力とは互いに異なり、且つ第１の半周期における矩形波出力の積分値と、第２の半周期における矩形波出力の積分値とは、互いの絶対値が等しい
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記放電灯は、互いに熱伝導率が異なる２つの電極を具備する交流ランプであり、前記第１の半周期では、当該２つの電極のうち熱伝導率が大きい電極が陽極となり、前記第２の半周期では、当該２つの電極のうち熱伝導率が小さい電極が陽極となり、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力は、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力より大きいことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記放電灯は、中心電極と外側電極とを具備する片口金型の高圧放電灯であり、中心電極の熱伝導率は外側電極の熱伝導率より大きく、前記第１の半周期では中心電極が陽極となり、前記第２の半周期では外側電極が陽極となり、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力は、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力より大きいことを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期において第１の半周期に極性反転する前から第１の半周期に極性反転するまでの第２の期間に矩形波出力を増大させ、第１，第２の期間は矩形波出力の１周期の１／４以下であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期における所定の第２の期間に矩形波出力を増大させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期は矩形波出力を一定に維持することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、続いて第２の半周期に極性反転してからの第２の期間に矩形波出力を増大させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記矩形波出力の１周期の波形は、出力値がゼロを通過する点に対して略点対称に生成されることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
始動期間に放電灯に供給される電力は、定格点灯時の放電灯に供給される定格電力より大きく、前記出力増大手段は、始動期間の少なくとも一部において前記矩形波出力を増大させる量を、定格点灯時に前記矩形波出力を増大させる量より小さくしたことを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記放電灯は車両の前照灯であり、請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置を用いて前照灯を点灯させることを特徴とする前照灯点灯装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置、または請求項１０記載の前照灯点灯装置を搭載したことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置、前照灯点灯装置、車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放電灯には、低周波の矩形波を用いて点灯するものがあり、特にメタルハライドランプ等の高輝度放電灯は、音響共鳴等の問題から主に矩形波点灯が用いられ、スポットライトやプロジェクタや車両のヘッドライト等に利用されている。
【０００３】
しかし、矩形波点灯を用いると、点灯出力の反転時にランプ電流がゼロとなる瞬間が生じるために放電が不安定となり、放電灯の出力にフリッカが発生したり、最悪の場合は立ち消えが生じることもある。また、立ち消えが生じなくても、再点弧が発生するため、点灯時のノイズが大きくなるという問題があった。そこで、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すように、ランプ電流の反転前や、ランプ電流の反転の前後でインバータ出力（ランプ電流、ランプ電圧、ランプ電力）を増大させることによって、上記問題を解決しようとした放電灯点灯装置がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
なお、図１３（ａ）では、極性反転直前にランプ電流がＩｐ１０からＩｐ２０に増大している。図１３（ｂ）では、極性反転直後にランプ電流がＩｐ２０に増大した後、Ｉｐ１０に減少し、さらに極性反転直前にＩｐ１０からＩｐ２１に増大している。図１３（ｃ）では、極性反転直後にランプ電流がＩｐ２０に増大した後、Ｉｐ１０に減少してから徐々にＩｐ２１にまで増大している。図１３（ｄ）では、半周期の途中でランプ電流がＩｐ２０からＩｐ１０に減少する期間がある。
【特許文献１】特表平１０−５０１９１９号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記背景技術では、極性反転前や、極性反転の前後にインバータ出力（ランプ電流、ランプ電圧、ランプ電力）を増大させ、放電灯の電極温度を最適値まで上げることによって、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図っている。しかし、放電灯が具備する２つの電極の熱伝導率が互いに異なると、２つの電極に対して均等に熱を加えることは難しい。
【０００６】
例えば、図１４（ａ）（ｂ）は、片口金の放電灯Ｌａ（車載用メタルハライドランプ）の概略構成を示しており、円筒状の口金２０は、その略中心に中心電極片２１を設け、外周には外側電極片（図示なし）を設けている。そして、口金２０にはガラスからなるバルブ３０が取り付けられており、バルブ３０内には中心電極４１および外側電極４２が収納されて、中心電極４１は中心電極片２１に接続し、外側電極４２は、バルブ３０外の接続導体５０を介して外側電極片に接続している。
【０００７】
このような放電灯Ｌａの場合、中心電極４１は外側電極４２に比べて熱伝導率が大きくなる。それは、金属の熱伝導率は、ガラスに比べて１００倍程度大きいことから、口金２０までの距離が短い中心電極４１のほうが熱伝導率は大きくなる。
【０００８】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す矩形波状のランプ電流を放電灯Ｌａに供給した場合の電極温度の変化であり、Ｙ４１は中心電極４１の温度変化、Ｙ４２は外側電極４２の温度変化を各々示す。ここで、ランプ電流が中心電極４１から外側電極４２に流れる方向を正とし、外側電極４２から中心電極４１に流れる方向を負としており、中心電極４１は、ランプ電流が正のときに陽極、ランプ電流が負のときに陰極となり、外側電極４２は、ランプ電流が負のときに陽極、ランプ電流が正のときに陰極となる。そして、中心電極４１および外側電極４２ともに、陽極になったときに電極温度が上昇し、陰極になったときに電極温度が下降し、外側電極４２の平均温度は中心電極４１の平均温度より高くなっている。
【０００９】
このように、２つの電極（中心電極４１および外側電極４２）の温度が互いに異なると、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るために、極性反転前や極性反転の前後においてインバータ出力を増大させた場合に、温度が高いほうの電極が劣化して寿命が短くなるという課題が生じた。
【００１０】
また、放電灯の寿命の観点から、極性反転前や極性反転の前後におけるインバータ出力の増大を抑制すると、温度が低いほうの電極側での放電が不安定となり、フリッカが発生したり、最悪の場合は立ち消えが発生してしまう。また、立ち消えが生じなくても、再点弧が発生するため、点灯時のノイズが大きくなってしまう。
【００１１】
また、特に車両に搭載している放電灯点灯装置では、始動後、急速に（数秒間）光束を立ち上げる必要があり、始動時のインバータ出力を定格点灯時に比べて大きくして光束を立ち上げる技術は、一般に知られている。図１６は、車載用の有水銀高輝度放電灯点灯装置の出力電力目標値の変化を示す。始動後の約４秒間は一定の電力（例えば、７５Ｗ）を放電灯に供給し、始動後の４０〜６０秒付近までは出力を徐々に低減させて、その後は定格電力（例えば、３５Ｗ）に漸近させていくカーブ特性をマイコン内に記憶しておき、出力電力目標値読み出しの際に、始動後の時間経過を確認しながら出力電力目標値を読み出すことで、光束の急激な立ち上げを実現できる。
【００１２】
しかし、上記のように光束を急激に立ち上げるために始動時の高出力化を図ると、大電流を流している期間が長くなる。車載用の有水銀高輝度放電灯点灯装置では、図１７に示すように、始動後の数秒間は放電灯のインピーダンスが低いためにランプ電流は最大電流制限値Ｉｍａｘに規制される。この間にランプ電圧は上昇するが、出力目標値に達しないため、ランプ電流＝最大電流制限値Ｉｍａｘを維持する。この状態で、極性反転前や極性反転の前後におけるインバータ出力の増大制御を行うと、図１８に示すようにランプ電流が最大電流制限値Ｉｍａｘを越えてしまう。なお、図１８では、極性反転前にランプ電流を増大させる例を示している。また、極性反転時の出力増大の別の手段としては、定常時のランプ電流の所定割合分だけ極性反転時に増大させる方法もあるが、この場合は、さらに顕著にランプ電流が最大電流制限値Ｉｍａｘを越えてしまう。
【００１３】
そして、ランプ電流が最大電流制限値を超えてしまうと、放電灯の寿命が短くなる。最悪の場合には放電灯の破損につながる。また、放電灯点灯装置も最大電流制限値を越える電流を出力することは考慮されていないため、装置自体が壊れてしまう虞がある。また、大電流を出力可能な放電灯点灯装置は、装置自体の大型化や高コスト化といった課題が生じる。
【００１４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができる放電灯点灯装置、前照灯、車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、直流電源の出力を所望の直流電圧に変換する電力変換手段と、電力変換手段の直流出力を極性反転して矩形波出力を生成し、当該矩形波出力を放電灯に供給するインバータ手段と、矩形波出力が極性反転するタイミングに同期して当該矩形波出力を増大させる出力増大手段とを備え、矩形波出力は、互いに極性の異なる第１の半周期と第２の半周期とで１周期を構成し、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力と、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力とは互いに異なり、且つ第１の半周期における矩形波出力の積分値と、第２の半周期における矩形波出力の積分値とは、互いの絶対値が等しいことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、放電灯点灯装置において、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記放電灯は、互いに熱伝導率が異なる２つの電極を具備する交流ランプであり、前記第１の半周期では、当該２つの電極のうち熱伝導率が大きい電極が陽極となり、前記第２の半周期では、当該２つの電極のうち熱伝導率が小さい電極が陽極となり、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力は、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力より大きいことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、陽極になったときに電極温度が上昇し、陰極になったときに電極温度が下降し、熱伝導率が大きい電極は熱伝導率が小さい電極に比べて温度が低くなり易いが、２つの電極の温度差を小さくすることで、温度が高いほうの電極の劣化を防止して、放電灯の長寿命化を図ることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２において、前記放電灯は、中心電極と外側電極とを具備する片口金型の高圧放電灯であり、中心電極の熱伝導率は外側電極の熱伝導率より大きく、前記第１の半周期では中心電極が陽極となり、前記第２の半周期では外側電極が陽極となり、第２の半周期に極性反転する直前の第１の半周期における出力は、第１の半周期に極性反転する直前の第２の半周期における出力より大きいことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、中心電極と外側電極との温度差を小さくすることで、温度が高くなり易い外側電極の劣化を防止して、放電灯の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期において第１の半周期に極性反転する前から第１の半周期に極性反転するまでの第２の期間に矩形波出力を増大させ、第１，第２の期間は矩形波出力の１周期の１／４以下であることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、矩形波出力が正から負に極性反転するとき、矩形波出力が負から正に極性反転するときの両方で、矩形波出力を増大させているので、極性反転時の電極温度の低下が抑制され、極性反転時および極性反転直後の放電を安定させることができる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期における所定の第２の期間に矩形波出力を増大させることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、第２の期間の発生タイミングを制御することで、極性反転時の電極の温度を調整することができる。例えば、第２の期間の発生タイミングを第２の半周期の後半に近付けるほど、第２の半周期で陽極となる電極の温度を高くすることができる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、第２の半周期は矩形波出力を一定に維持することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、第２の半周期では矩形波出力を増大させないので、回路的なストレスや放電灯へのストレスを低減させて、効率的に電極の温度を上昇させることができる。さらに、第２の半周期では矩形波出力を一定に維持しているので、制御および回路構成が簡単になり、小型化や低コスト化を図ることができる。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記出力増大手段は、第１の半周期において第２の半周期に極性反転する前から第２の半周期に極性反転するまでの第１の期間に矩形波出力を増大させ、続いて第２の半周期に極性反転してからの第２の期間に矩形波出力を増大させることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、極性反転時および極性反転直後の放電を安定させることができる。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項７において、前記矩形波出力の１周期の波形は、出力値がゼロを通過する点に対して略点対称に生成されることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、制御および回路構成が簡単になり、小型化や低コスト化を図ることができる。
【００３１】
請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかにおいて、始動期間に放電灯に供給される電力は、定格点灯時の放電灯に供給される定格電力より大きく、前記出力増大手段は、始動期間の少なくとも一部において前記矩形波出力を増大させる量を、定格点灯時に前記矩形波出力を増大させる量より小さくしたことを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、定格点灯時におけるノイズの低減やフリッカ防止という効果と、始動時（光束立ち上げ時）での過大な出力重畳を抑制することによる放電灯の長寿命化という効果とを両立させることができる。
【００３３】
請求項１０の発明は、前記放電灯は車両の前照灯であり、請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置を用いて前照灯を点灯させることを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、前照灯点灯装置において、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができる。また、車両に搭載される機器には、安全性とノイズに対して非常に厳しい規制があるため、前照灯点灯装置に請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置を用いることで、より安全性を向上させることができる。
【００３５】
請求項１１の発明は、請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置、または請求項１０記載の前照灯点灯装置を搭載したことを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、車両において、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができる。また、車両に搭載される機器には、安全性とノイズに対して非常に厳しい規制があるため、車両に請求項１乃至９いずれか記載の放電灯点灯装置、または請求項１０記載の前照灯点灯装置を用いることで、より安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明では、放電灯から放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減を図るとともに、電極間の温度差を抑制して電極の劣化を防止し、放電灯の長寿命化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を示しており、放電灯点灯装置は、直流電源Ｅ１の直流出力を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の直流出力を低周波の矩形波出力に変換し、この矩形波出力を放電灯Ｌａに供給するインバータ部２と、始動時に放電灯Ｌａに数１０ｋＶの高電圧を印加して点灯開始させるイグナイタ部３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１およびインバータ部２の各動作を制御する制御部４とで構成される。
【００４０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ部１は、トランスＴｒ１の一次巻線Ｎ１１とスイッチング素子Ｑ１とが直流電源Ｅ１の両端間に接続し、トランスＴｒ１の二次巻線Ｎ１２はその両端間にダイオードＤ１とコンデンサＣ１との直列回路が接続されて、電力変換手段を構成しており、コンデンサＣ１の両端がＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力端になる。なお、二次巻線Ｎ１２の一端は、直流電源Ｅ１の負極に接続している。
【００４１】
インバータ部２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力端間にスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の直列回路、およびスイッチング素子Ｑ３，Ｑ５の直列回路を接続したフルブリッジ型のインバータ手段であり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の接続中点、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ５の接続中点がインバータ部２の出力端になる。
【００４２】
イグナイタ部３は、インバータ部２の出力端間に接続されたコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に並列接続されたパルストランスＴｒ２の一次巻線Ｎ２１とスパークギャップＳＧ１との直列回路と、パルストランスＴｒ２の二次巻線Ｎ２２とを備え、二次巻線Ｎ２２と放電灯Ｌａとの直列回路が、一次巻線Ｎ２１とスパークギャップＳＧ１との直列回路に並列接続されている。
【００４３】
制御部４は、電力目標記憶部４ａと、電流目標演算部４ｂと、反転判断部４ｃと、電流目標上昇部４ｄと、誤差アンプ４ｅとで構成され、ランプ電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電圧）、ランプ電流（ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電流）を検出して出力電力が目標電力となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ部１を制御する機能と、インバータ部２においてＤＣ／ＤＣコンバータ部１の直流出力を周期的に極性反転した低周波の矩形波出力を生成させる機能とを備える。まず、電力目標記憶部４ａには、始動時、点灯時、調光時等の各状態におけるＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電力目標値Ｙ１を予め格納しており、電流目標演算部４ｂが、出力電力目標値Ｙ１をランプ電圧検出値Ｙ２で割ることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電流目標値Ｙ３を導出する。
【００４４】
また、反転判断部４ｃは、インバータ部２へ反転命令Ｙ４を出力して、反転命令を受け取ったインバータ部２は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５とスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４とを交互にオン・オフして、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の直流出力を所定周期で極性反転させることで矩形波出力を生成する。さらに反転判断部４ｃは、反転命令Ｙ４を出力するとともに、極性反転に同期した極性反転タイミングを示す反転同期信号Ｙ５を電流目標上昇部４ｄへ出力する。この反転同期信号Ｙ５は、少なくとも極性反転前から極性反転までの所定範囲を極性反転タイミングとして生成され、必要によって極性反転前から極性反転を経て極性反転後までを含んで生成される。
【００４５】
電流目標上昇部４ｄは、反転同期信号Ｙ５に同期したタイミングで出力電流目標値Ｙ３に所定電流値を加算した出力電流目標値Ｙ６を出力する。すなわち、出力電流目標値Ｙ６は、反転同期信号Ｙ５が入力されていない間は出力電流目標値Ｙ３と等しく、反転同期信号Ｙ５が入力されたタイミングで出力電流目標値Ｙ３より大きな値となる。
【００４６】
そして、誤差アンプ４ｅは、ランプ電流検出値Ｙ７を出力電流目標値Ｙ６と比較し、その比較結果に基づいて、ランプ電流検出値Ｙ７が出力電流目標値Ｙ６に一致するように出力制御信号Ｙ８を生成し、出力制御信号Ｙ８によってＤＣ／ＤＣコンバータ部１のスイッチング素子Ｑ１をオン・オフ駆動する。
【００４７】
そして、直流電源Ｅ１がＤＣ／ＤＣコンバータ部１に供給され、スイッチング素子Ｑ１がオンすると、トランスＴｒ１の一次巻線Ｎ１１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路に電流が流れる。しかし、トランスＴｒ１の二次巻線Ｎ１２には、ダイオードＤ１に逆電圧が印加されて電流が流れないため、トランスＴｒ１にエネルギーが蓄積される。次に、スイッチング素子Ｑ１がオフすると、トランスＴｒ１の二次巻線Ｎ１２  →  コンデンサＣ１  →  ダイオードＤ１の経路で電流が流れ、トランスＴｒ１に蓄積されていたエネルギーがコンデンサＣ１に移動する。
【００４８】
点灯前の放電灯Ｌａは開放状態であるため、スイッチング素子Ｑ１のオン・オフ動作を繰り返すとコンデンサＣ１の電圧は上昇し、インバータ部２のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ５をオン状態、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオフ状態に維持しておくことによって、イグナイタ部３のコンデンサＣ２の電圧も上昇する。コンデンサＣ２の電圧が所定電圧を超えると、スパークギャップＳＧ１がブレークダウンして、トランスＴｒ２の一次巻線Ｎ２１に瞬間的に電圧が印加され、トランスＴｒ２の二次巻線Ｎ２２には高電圧（数１０ｋＶ程度）が発生し、この高電圧によって放電灯Ｌａがブレークダウンする。放電灯Ｌａがブレークダウンすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１からインバータ部２を介して放電灯Ｌａへ電流が供給され、放電灯Ｌａはアーク放電を介して点灯状態に移行する。
【００４９】
放電灯Ｌａの点灯後は、インバータ部２が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の直流出力を所定の時間間隔で交番させた矩形波出力を放電灯Ｌａへ供給し、電流目標演算部４ｂは、出力電力目標値Ｙ１とランプ電圧検出値Ｙ２とに基づいて出力電流目標値Ｙ３を導出する。そして、電流目標上昇部４ｄは、インバータ部２の出力の交番タイミングに同期して（反転同期信号Ｙ５に同期して）出力電流目標値Ｙ３を増大させた出力電流目標値Ｙ６を生成する。誤差アンプ４ｅは、ランプ電流検出値Ｙ７を出力電流目標値Ｙ６と比較して、その誤差量に応じた出力制御信号Ｙ８を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ部１は、出力制御信号Ｙ８によってスイッチング素子Ｑ１がオン・オフされることで、出力電力が目標電力となるように制御される。
【００５０】
上記構成によって、インバータ部２が出力する矩形波電流（放電灯Ｌａに供給されるランプ電流）は、その極性反転のタイミングに同期して電流値が増大しており、放電灯Ｌａの点灯安定化を図っている。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１と制御部４とで出力増大手段を構成している。
【００５１】
次に、マイコンを用いて制御部４を構成した場合の動作を、図２のフローチャートに示す。
【００５２】
まず、リセット入力等による電源オンが発生すると、インバータ部２が出力する矩形波出力の反転時間や反転回数等の変数を初期化し（Ｓ１）、放電灯Ｌａの点灯前の無負荷時において、イグナイタ部３を用いた始動制御を行う（Ｓ２）。そして、放電灯Ｌａが点灯したか否かを判定し（Ｓ３）、点灯していない場合はＳ２に戻って始動制御を繰り返し、点灯している場合は、以下の定電力制御を行う。
【００５３】
点灯後の定電力制御では、まず、ランプ電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電圧）をＡ／Ｄ変換して読み込み（Ｓ４）、読み込んだランプ電圧を過去のランプ電圧と併せて平均化処理を行う（Ｓ５）。このランプ電圧の平均化処理は、最新の３個のランプ電圧検出値を記憶しておき、そして、新規にランプ電圧を読み込んだときは、記憶している３個のランプ電圧と新規のランプ電圧とを足し合わせた後に４で割った結果を、ランプ電圧の平均値とする。このランプ電圧の平均値が、ランプ電圧検出値Ｙ２となる。
【００５４】
次に、マイコンのＲＯＭに格納しているデータテーブルから、このときの出力電力目標値Ｙ１を読み出し（Ｓ６）、出力電力目標値Ｙ１をランプ電圧検出値Ｙ２で割ることによって、出力電流目標値Ｙ３を導出する（Ｓ７）。そして、反転同期信号Ｙ５が発生（セット）しているか否かを判定し（Ｓ８）、反転同期信号Ｙ５がセットされていなければ、反転同期信号Ｙ５に同期していないタイミングであると判断して、出力電流目標値Ｙ３をそのまま出力電流目標値Ｙ６に設定する。一方、反転同期信号Ｙ５がセットされておれば、反転同期信号Ｙ５に同期したタイミングであると判断して、出力電流目標値Ｙ３に所定電流値を加算した出力電流目標値Ｙ６を生成する（Ｓ９）。
【００５５】
Ｓ９における処理において、出力電流目標値Ｙ３に加算される所定電流値は、放電灯Ｌａの定格電流値の０．１〜１．０倍程度に設定されることで、ノイズの低減やフリッカの防止を図ることができる。例えば、定格電流値＝０．４Ａの車載用有水銀ＨＩＤランプに対しては、０．０４〜０．４Ａを出力電流目標値Ｙ３に加算し、定格電流値＝０．８Ａの車載用有水銀ＨＩＤランプに対しては、０．０８〜０．８Ａを出力電流目標値Ｙ３に加算する。
【００５６】
次に、ランプ電流（ＤＣ／ＤＣコンバータ部１の出力電流）をＡ／Ｄ変換して読み込み（Ｓ１０）、読み込んだランプ電流を過去のランプ電流と併せて平均化処理を行う（Ｓ１１）。このランプ電流の平均化処理は、最新の３個のランプ電流検出値を記憶しておき、そして、新規にランプ電流を読み込んだときは、記憶している３個のランプ電流と新規のランプ電流とを足し合わせた後に４で割った結果を、ランプ電流の平均値とする。このランプ電流の平均値が、ランプ電流検出値Ｙ７となる。そして、ランプ電流検出値Ｙ７を出力電流目標値Ｙ６と比較し（Ｓ１２）、その比較結果に基づいて、ランプ電流検出値Ｙ７が出力電流目標値Ｙ６に一致するように出力制御信号Ｙ８を更新する（Ｓ１３）。
【００５７】
次に、インバータ部２における前回の極性反転から次回の極性反転までの周期が経過したか否かを判断する（Ｓ１４）。なお、反転周期は、数１００Ｈｚ〜数ｋＨｚである。そして、周期が経過していた場合、極性反転させる反転命令Ｙ４をインバータ部２に出力して（Ｓ１５）、Ｓ１６に進む。Ｓ１４において周期が経過していない場合もＳ１６に進む。
【００５８】
そして、極性反転タイミング（例えば、極性反転の２００μｓｅｃ前〜５０μｓｅｃ後までの範囲内）であるか否かを判断し（Ｓ１６）、極性反転タイミングであれば、ランプ電流の増大を図るために反転同期信号Ｙ５を発生（セット）させる（Ｓ１７）。極性反転タイミング外であれば、反転同期信号Ｙ５を発生させない（クリアする）（Ｓ１８）。そして、極性反転後の時間計算を行って（Ｓ１９）、上記以外の制御を行う（Ｓ２０）。なおＳ１６における極性反転タイミングは、上記時間内に限定されるものではなく、反転周期の半周期の２％〜３０％程度であればよい。
【００５９】
このように、制御部４にマイコンを用いた場合には、上記フローチャートに従って動作することで、インバータ部２の極性反転タイミングに同期してランプ電流を増大させる制御と、放電灯Ｌａを所定電力で点灯させる制御との両方を実現することができる。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるランプ電流の波形を例示している。ここで、放電灯Ｌａには図１４（ａ）（ｂ）に示す片口金の放電灯を用いて、ランプ電流が中心電極４１から外側電極４２に流れる方向を正とし、外側電極４１から中心電極４２に流れる方向を負としており、中心電極４１は、ランプ電流が正のときに陽極、ランプ電流が負のときに陰極となり、外側電極４２は、ランプ電流が負のときに陽極、ランプ電流が正のときに陰極となる。
【００６１】
本発明では、インバータ部２が出力する矩形波電流（ランプ電流）は、正の半周期Ｔｐ（第１の半周期：中心電極４１が陽極である期間）と負の半周期Ｔｎ（第２の半周期：外側電極４２が陽極である期間）とを極性反転させて交互に繰り返しており、正の半周期Ｔｐでは振幅Ｉｐ１の矩形波、負の半周期Ｔｎでは振幅Ｉｎ１の矩形波を基本波として出力するとともに、少なくとも正の半周期Ｔｐから負の半周期Ｔｎへ極性反転する直前において当該基本波に増大電流が重畳される。すなわち、正の半周期Ｔｐから負の半周期Ｔｎへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｐ２の絶対値が、負の半周期Ｔｎから正の半周期Ｔｐへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｎ２の絶対値より大きくなるようにしている。これは、中心電極４１のほうが外側電極４２よりも熱伝導率が大きく、中心電極４１のほうが外側電極４２に比べて温度が低くなり易いことから、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定して、中心電極４１と外側電極４２との温度差を小さくしている。なお、基本波の振幅Ｉｐ１，Ｉｎ１は互いに略等しく設定されてもよく、振幅Ｉｐ１，Ｉｎ１を互いに異なる値に設定してもよい。また、正の半周期Ｔｐと負の半周期Ｔｎとは互いに略等しく設定されてもよく、半周期Ｔｐ，Ｔｎを互いに異なる値に設定してもよい。
【００６２】
さらには、正の半周期Ｔｐにおけるランプ電流の積分値と、負の半周期Ｔｎにおけるランプ電流の積分値とは、互いの絶対値が等しくなるようにランプ電流の波形が設定されている。すなわち、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、正・負のランプ電流によるアーク放電がほぼ対称となる。
【００６３】
したがって、中心電極４１と外側電極４２との温度差を小さくし、且つ正・負のランプ電流によるアーク放電をほぼ対称とすることによって、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制でき、放電灯Ｌａの長寿命化を図ることができる。
【００６４】
また、極性反転タイミングに同期してランプ電流を増大させて、放電灯Ｌａの電極温度を最適値まで上げることで、放電灯Ｌａから放出されるノイズの低減や、光のちらつきであるフリッカの低減も図ることができる。
【００６５】
図３（ａ）〜（ｅ）は、上記効果（放電灯Ｌａの長寿命化とノイズおよびフリッカの低減との両立）を実現するランプ電流の各波形であり、まず図３（ａ）では、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｐ１（第１の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）、および負の半周期Ｔｎにおいて正の半周期Ｔｐに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｎ１（第２の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）に、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力しており、ランプ電流は、期間Ｔｐ１ではＩｐ１からＩｐ２まで徐々に線形に増大した後、パルス状に減少し、期間Ｔｎ１ではＩｎ１からＩｎ２までパルス状に増大した後、Ｉｎ２から徐々に線形に減少している。したがって、ランプ電流が正から負に極性反転するとき、ランプ電流が負から正に極性反転するときの両方でランプ電流を増大させているので、極性反転時の電極温度の低下が抑制され、極性反転時および極性反転直後の放電を安定させることができる。また、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定されるとともに、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制して、放電灯Ｌａの長寿命化を図っている。
【００６６】
次に、図３（ｂ）では、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｐ１（第１の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）に、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力しており、ランプ電流は、期間Ｔｐ１でＩｐ１からＩｐ２までパルス状に増大した後、パルス状に減少している。一方、負の半周期Ｔｎでは、反転判断部４ｃが任意のタイミングに発生する期間Ｔｎ１（第２の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）で反転同期信号Ｙ５を出力しており、負の半周期Ｔｎのランプ電流は、任意のタイミングで発生する期間Ｔｎ１で、Ｉｎ１からＩｎ３までパルス状に増大した後、パルス状に減少している。したがって、期間Ｔｎ１の発生タイミングを制御することで、極性反転時の電極の温度を調整することができる。例えば、期間Ｔｎ１の発生タイミングを負の半周期Ｔｎの後半に近付けるほど、外側電極４２の温度を高くすることができる。また、負の半周期Ｔｎにおいて正の半周期Ｔｐへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｎ２は、基本波の振幅Ｉｎ１と等しく、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定されるとともに、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制して、放電灯Ｌａの長寿命化を図っている。
【００６７】
次に、図３（ｃ）では、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から、極性反転後の負の半周期Ｔｎにおいて一定時間が経過するまでの期間Ｔａに、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力しており、ランプ電流は、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｐ１（第１の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）に、Ｉｐ１からＩｐ２まで徐々に線形に増大した後、パルス状に減少している。一方、負の半周期Ｔｎに極性反転してから一定時間が経過するまでの期間Ｔｎ１（第２の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）においては、ランプ電流がＩｎ３までパルス状に増大した後、Ｉｎ３からＩｎ１まで徐々に非線形に減少している。したがって、期間Ｔｎ１ではランプ電流を非線形に減少させるので、パルス状に変化させる場合や、線形に変化させる場合に比べて、回路的なストレスや放電灯Ｌａへのストレスを低減させて、効率的に電極の温度を上昇させることができる。さらに、ランプ電流を増大させる場合も徐々に非線形に変化させれば、同様の効果を得ることができる。また、負の半周期Ｔｎから正の半周期Ｔｐへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｎ２は、基本波の振幅Ｉｎ１と等しく、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定されるとともに、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制して、放電灯Ｌａの長寿命化を図っている。
【００６８】
次に、図３（ｄ）では、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｐ１（第１の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）に、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力しており、ランプ電流は、期間Ｔｐ１でＩｐ１からＩｐ２までパルス状に増大した後、パルス状に減少している。一方、負の半周期Ｔｎでは、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力することなく、ランプ電流をＩｎ１に一定に維持している。したがって、負の半周期Ｔｎではランプ電流を増大させないので、回路的なストレスや放電灯Ｌａへのストレスを低減させて、効率的に電極の温度を上昇させることができる。さらに、負の半周期Ｔｎではランプ電流をＩｎ１に一定に維持しているので、制御および回路構成が簡単になり、小型化や低コスト化を図ることができる。また、負の半周期Ｔｎから正の半周期Ｔｐへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｎ２は、基本波の振幅Ｉｎ１と等しく、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定されるとともに、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制して、放電灯Ｌａの長寿命化を図っている。
【００６９】
次に、図３（ｅ）では、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転して一定時間が経過するまでの期間Ｔａに、反転判断部４ｃが反転同期信号Ｙ５を出力しており、ランプ電流は、正の半周期Ｔｐにおいて負の半周期Ｔｎに極性反転する直前から極性反転するまでの期間Ｔｐ１（第１の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）において、Ｉｐ１からＩｐ２までパルス状に増大した後、パルス状に減少している。一方、負の半周期Ｔｎに極性反転してから一定時間が経過するまでの期間Ｔｎ１（第２の期間：１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］の１／４以下に設定される）においては、ランプ電流がＩｎ３までパルス状に増大した後、Ｉｎ３からＩｎ１までパルス状に減少している。したがって、正の半周期Ｔｐでのランプ電流波形と負の半周期Ｔｎでのランプ電流波形とが、ランプ電流波形が極性反転してゼロを通過する点に対して、略点対称の関係になっており、制御および回路構成が簡単になり、小型化や低コスト化を図ることができる。また、負の半周期Ｔｎから正の半周期Ｔｐへ極性反転する直前におけるランプ電流の振幅Ｉｎ２は、基本波の振幅Ｉｎ１と等しく、Ｉｐ２＞Ｉｎ２に設定されるとともに、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロとなるので、一方の電極のみで劣化が進むという現象を抑制して、放電灯Ｌａの長寿命化を図っている。
【００７０】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置は、実施形態１と同様に図１の構成を備えており、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７１】
図４は、マイコンを用いて制御部４を構成した場合の動作を示し、実施形態１との相違点は、Ｓ８とＳ９との間にＳ９ａのステップを挿入したことである。Ｓ９ａにおいては、電流目標上昇部４ｄが出力電流目標値Ｙ３に加算する所定電流値を変動させて、ランプ電流の増大量ΔＩｌａを変化させており、その処理を以下説明する。
【００７２】
まず、図５（ａ）（ｂ）は、始動後の経過時間に応じてランプ電流の増大量ΔＩｌａを変化させる特性を示しており、図５（ａ）の特性は、始動後の経過時間０〜４秒では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａ一定であり、経過時間４〜５０秒では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａから０．４Ａまで線形に増大し、経過時間５０秒以降では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定となる。一方、図５（ｂ）の特性は、始動後の経過時間０〜４秒では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０Ａ一定であり、経過時間４〜５０秒では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０Ａから０．４Ａまで線形に増大し、経過時間５０秒以降では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定となる。
【００７３】
次に、図６（ａ）（ｂ）は、放電灯Ｌａへの出力電力に応じてランプ電流の増大量を変化させる特性を示しており、図６（ａ）の特性は、出力電力が定格電力（３４Ｗ）を超えて４０Ｗ付近に達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定であり、４０Ｗ付近を超えてから最大電力（７５Ｗ）までは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａから０．２Ａまで線形に減少し、最大電力（７５Ｗ）以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａ一定となる。一方、図６（ｂ）の特性は、出力電力が定格電力（３４Ｗ）を超えて４０Ｗ付近に達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定であり、定格電力（３４Ｗ）を超えてから６０Ｗまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａから０Ａまで線形に減少し、６０Ｗ以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０Ａ一定となる。
【００７４】
次に、図７（ａ）（ｂ）は、放電灯Ｌａのランプ電圧に応じてランプ電流の増大量を変化させる特性を示しており、図７（ａ）の特性は、ランプ電圧が始動電圧（２０Ｖ）を超えて３０Ｖに達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａ一定であり、３０Ｖを超えてから定格電圧（８５Ｖ）までは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａから０．４Ａまで線形に増大し、定格電圧（８５Ｖ）以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定となる。一方、図７（ｂ）の特性は、ランプ電圧が始動電圧（２０Ｖ）を超えて３０Ｖに達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０Ａ一定であり、３０Ｖ以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定となる。
【００７５】
次に、図８（ａ）（ｂ）は、放電灯Ｌａのランプ電流に応じてランプ電流の増大量を変化させる特性を示しており、図８（ａ）の特性は、ランプ電流が定格電流（０．４Ａ）を超えて０．６Ａ付近に達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定であり、０．６Ａ付近を超えてから始動電流（２．６Ａ）までは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａから０．２Ａまで線形に減少し、始動電流（２．６Ａ）以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．２Ａ一定となる。一方、図８（ｂ）の特性は、ランプ電流が定格電流（０．４Ａ）を超えて２．２Ａに達するまでは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａ一定であり、２．２Ａを超えてから始動電流（２．６Ａ）までは、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０．４Ａから０Ａまで線形に減少し、始動電流（２．６Ａ）以上では、ランプ電流の増大量ΔＩｌａが０Ａ一定となる。
【００７６】
図９は、電力目標記憶部４ａに格納された出力電力目標値Ｙ１の特性を表しており、出力電力目標値Ｙ１は、始動後の経過時間０〜４秒では、７５Ｗ一定であり、経過時間４〜５０秒では、７５Ｗから３５Ｗに非線形に減少し、経過時間５０秒以降では、３５Ｗ一定となる。
【００７７】
そして、図９の出力電力目標値Ｙ１に対して、図５（ａ）に示すように始動後の経過時間に応じてランプ電流の増大量ΔＩｌａを変化させて、図３（ｅ）のランプ電流波形を生成した場合に、始動後の経過時間：４秒におけるランプ電流波形を図１０（ａ）に示し、始動後の経過時間：５０秒におけるランプ電流波形を図１０（ｂ）に示す。経過時間：４秒では、図１０（ａ）に示すように、ランプ電流の基本波振幅２．６Ａに対して、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａは０．２Ａとなり、経過時間：５０秒では、図１０（ｂ）に示すように、ランプ電流の基本波振幅０．４Ａに対して、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａは０．４Ａとなる。
【００７８】
したがって、始動時からの経過時間が５０秒以降では、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａを十分確保して、定格点灯時におけるノイズの低減やフリッカ防止という効果を実現している。さらに始動時からの経過時間４秒までは、定格点灯時よりも大きな一定の始動電力を放電灯Ｌａへ供給している期間であり、この期間ではランプ電流増大量ΔＩｌａを抑制しており、光束立ち上げ時の過大な電力（電流）重畳による放電灯Ｌａの短寿命化を防止している。すなわち、定格点灯時におけるノイズの低減やフリッカ防止という効果と、光束立ち上げ時での過大な電力（電流）重畳を抑制することによる放電灯Ｌａの長寿命化という効果とを両立させている。
【００７９】
一方、ランプ電流の増大量ΔＩｌａを常に０．４Ａ一定にして、図３（ｅ）のランプ電流波形を生成した場合に、始動後の経過時間：４秒におけるランプ電流波形を図１１（ａ）に示し、始動後の経過時間：５０秒におけるランプ電流波形を図１１（ｂ）に示す。経過時間：４秒では、図１１（ａ）に示すように、ランプ電流の基本波振幅２．６Ａに対して、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａは０．４Ａとなり、経過時間：５０秒では、図１１（ｂ）に示すように、ランプ電流の基本波振幅０．４Ａに対して、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａは０．４Ａとなる。この場合、始動時からの経過時間４秒までは、定格点灯時よりも大きな始動電力を放電灯Ｌａへ供給している期間であり、この期間のランプ電流増大量ΔＩｌａは定格点灯時と同じ０．４Ａであるので、光束立ち上げ時の過大な電力（電流）重畳によって放電灯Ｌａの短寿命化を引き起こす虞がある。
【００８０】
また、図８（ｂ）に示すように、ランプ電流に応じてランプ電流の増大量ΔＩｌａを変化させた場合は、始動から４秒経過するまではランプ電流が２．６Ａ以上であることから、極性反転直前のランプ電流増大量ΔＩｌａは０Ａとなり、その後は徐々にランプ電流増大量ΔＩｌａが増加していく。これによって、ランプ電流増大量ΔＩｌａを重畳したランプ電流が最大電流制限値を越えないように制御可能となり、放電灯Ｌａの短寿命化防止効果がさらに高まる。
【００８１】
さらに、ランプ電流増大量ΔＩｌａを変動させるのではなく、電流値割合［Ｉｐ２／Ｉｐ１］、［Ｉｎ２／Ｉｎ１］、［Ｉｎ３／Ｉｐ１］を変動させてもよい（図３（ａ）〜（ｅ）参照）。
【００８２】
なお、実施形態２で用いるランプ電流波形は図３（ｅ）に示すものだけでなく、図３（ａ）〜（ｄ）に示すランプ電流波形であっても、上記同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、実施形態１，２においては、極性反転タイミングにおいてランプ電流を増大させるとともに、負の半周期Ｔｎに極性反転する直前の正の半周期Ｔｐにおけるランプ電流の振幅Ｉｐ２を、正の半周期Ｔｐに極性反転する直前の負の半周期Ｔｎにおけるランプ電流の振幅Ｉｎ２より大きくし、且つ正の半周期Ｔｐにおけるランプ電流の積分値と負の半周期Ｔｎにおけるランプ電流の積分値との互いの絶対値が等しくなるようにランプ電流の波形を設定する（すなわち、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電流の平均値がゼロ）ことで、定格点灯時におけるノイズの低減やフリッカ防止という効果と、放電灯Ｌａの長寿命化という効果とを両立させている。しかし、極性反転タイミングにおいてランプ電圧またはランプ電力を上記同様に増大させることでも、上記同様の効果を得ることができる。この場合も、正の半周期Ｔｐにおけるランプ電圧またはランプ電力の積分値と、負の半周期Ｔｎにおけるランプ電圧またはランプ電力の積分値とは、互いの絶対値が等しくなるようにランプ電圧またはランプ電力の波形が設定されている。すなわち、１周期［Ｔｐ＋Ｔｎ］におけるランプ電圧の平均値がゼロとなり、または半周期Ｔｐ、半周期Ｔｎにおける各ランプ電力が等しくなるので、正・負のアーク放電がほぼ対称となる。
【００８４】
また、実施形態１，２においては、有水銀の車載用高輝度放電灯を用いた場合について記載したが、無水銀の車載用高輝度放電灯を用いた場合には、光束を立ち上げるために、有水銀の車載用高輝度放電灯を用いる場合に比べて大きな電力を長時間印加する必要があり、本発明の効果はさらに高まる。
【００８５】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態１または２の放電灯点灯装置を用いた前照灯点灯装置および車両であり、図１２にその概略構成を示す。
【００８６】
車両Ｋの前照灯Ｌａには放電灯が用いられ、直流電源Ｅ１には車載のバッテリーが用いられ、前照灯点灯装置Ａには実施形態１または２の放電灯点灯装置が用いられる。車両Ｋに搭載される機器には、安全性とノイズに対して非常に厳しい規制があるため、前照灯点灯装置Ａに実施形態１または２の放電灯点灯装置を用いることで、放電灯Ｌａの長寿命化とノイズおよびフリッカの低減とを両立させることができ、より安全性を向上させた前照灯点灯装置Ａおよび車両Ｋとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置の構成を示す図である。
【図２】同上の制御部の動作フローチャートを示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）同上のランプ電流波形を示す図である。
【図４】実施形態２の制御部の動作フローチャートを示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流の増大量の特性例を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流の増大量の特性例を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流の増大量の特性例を示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流の増大量の特性例を示す図である。
【図９】同上の出力電力目標値の特性を示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流波形を示す図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）同上の別のランプ電流波形を示す図である。
【図１２】実施形態３の前照灯点灯装置および車両の概略を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｅ）従来のランプ電流波形を示す図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）片口金の放電灯の概略構成を示す図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）同上のランプ電流波形と電極温度との関係を示す図である。
【図１６】同上の出力電力目標値の特性を示す図である。
【図１７】同上のランプ電流とランプ電圧との関係を示す図である。
【図１８】同上の始動後におけるランプ電流波形を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
Ｅ１  直流電源
Ｌａ  放電灯
１  ＤＣ／ＤＣコンバータ部
２  インバータ部
３  イグナイタ部
４  制御部
４ａ  電力目標記憶部
４ｂ  電流目標演算部
４ｃ  反転判断部
４ｄ  電流目標上昇部
４ｅ  誤差アンプ
【図１】
2010055840.tif 000003
【図２】
2010055840.tif 000004
【図３】
2010055840.tif 000005
【図４】
2010055840.tif 000006
【図５】
2010055840.tif 000007
【図６】
2010055840.tif 000008
【図７】
2010055840.tif 000009
【図８】
2010055840.tif 000010
【図９】
2010055840.tif 000011
【図１０】
2010055840.tif 000012
【図１１】
2010055840.tif 000013
【図１２】
2010055840.tif 000014
【図１３】
2010055840.tif 000015
【図１４】
2010055840.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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