(57)【要約】制御回路（１１）に、放電バルブ（７）の点灯開始後、そのバルブ電圧が上昇する変化点を検出するための変化点検出手段（１０１）を設け、放電バルブ（７）の点灯開始後は、電力制御手段（１０２）により放電バルブ（７）に対して第１の電力を供給するよう制御する。変化点検出手段（１０１）により放電バルブ（７）の電圧が変化点を超えたことが検出されると、電力制御手段（１０２）により、放電バルブ（７）に対して第１の電力より小さい第２の電力が供給される。
2004006632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電バルブに電力を供給する電源回路と、前記放電バルブの放電を開始させるための高電圧パルスを印加する始動回路と、前記電源回路および始動回路が供給する電力の制御を行う制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、
前記制御回路は、
前記放電バルブの点灯開始後に当該放電バルブの電圧が上昇する変化点を検出する変化点検出手段と、
前記放電バルブの点灯開始後は第１の電力を供給し、前記変化点検出手段が前記変化点を検出した場合は、前記第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する電力制御手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
変化点検出手段は、微分回路を用いて構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、当該安定電圧に対する所定の割合の電圧値を変化点として設定し、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
変化点検出手段は、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、当該最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、当該安定電圧に対する所定の割合の電圧値と、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値と、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、当該最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値との中で、最も低い電圧を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、定格電力で安定した点灯状態の放電バルブの電圧値を安定電圧として有し、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記放電バルブが前記安定電圧に達するまで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、前記変化点に対応した電圧から、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで当該出力電力を漸次低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、前記変化点に対応した電圧から、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで当該出力電力を漸次低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
電力制御手段は、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当する放電バルブ電圧値を有し、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、前記変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、前記情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する出力電力の値から当該出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
電力制御手段は、変化点に相当する放電バルブ電圧値と、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報と、当該点灯経過時間と出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、前記変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、前記放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、かつ、前記点灯経過時間と出力電力の関係の情報に基づいて、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から当該出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、自動車の前照灯や、屋内外施設、倉庫、工場などの照明灯や、街灯などに用いられる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】  一般に、放電灯の中でも、メタルハライドバルブ、高圧ナトリウムバルブ、水銀バルブ等の高輝度放電灯（ＨＩＤバルブ）は光束が大きく、ランプ効率が高く、更に寿命が長いなどの利点を有している。このため、従来より、屋内外施設、倉庫、工場等における照明灯や街灯等として用いられており、特に、近年では、自動車等の車両用の前照灯としても利用されつつある。
ここで、通常のＨＩＤバルブは、放電し発光している際のＨＩＤバルブの電極間電圧（バルブ電圧）を所定の電圧に安定させ、発光量を安定させるために、バルブ内にキセノン等のガスや各種ハロゲン化金属および水銀を使用している。これは、水銀をバルブ内に封入することにより、例えば車載用３５ＷのＨＩＤバルブ（一般的にＤ１およびＤ２タイプと呼ばれるものが代表的）において、安定点灯時のバルブ電圧を８５Ｖに安定させることができるためである。このような利点を有することから、現状においても、大部分のＨＩＤバルブにおいて、水銀が一般的に用いられている。
しかしながら、上記のように、バルブ電圧を安定にするために封入した水銀ではあるが、環境負荷となるため、例えば、特開平１１−８６７９５号公報、特開２００２−１１００９９号公報や特開２００２−９３３６８号公報等に記載されているように、水銀を使用しないＨＩＤバルブが研究されている。そして、車載用ＨＩＤバルブにおいても、水銀を使用しないタイプのＨＩＤバルブ（一般的にＤ３およびＤ４タイプと呼ばれるものが代表的）が提唱されている。
この水銀を使用しない車載用ＨＩＤバルブ（Ｄ３及びＤ４タイプ）は、水銀を添加しないで、例えば亜鉛やインジウム等を用いているが、亜鉛やインジウムは気化するまでに水銀に比してより多くの熱量を必要とする。
また、従来のＨＩＤバルブ（Ｄ１及びＤ２タイプ）と同定格の３５Ｗではあるが、Ｄ１およびＤ２タイプのＨＩＤバルブは安定点灯時のバルブ電圧が８５Ｖという仕様であるのに対して、Ｄ３およびＤ４タイプのＨＩＤは安定点灯時のバルブ電圧が４２Ｖという仕様となっている。
更に、点灯開始直後の挙動も異なる。例えば、ＨＩＤバルブの点灯開始直後の電圧は、ＨＩＤバルブ内部のガスの成分と圧力によって決定されるが、従来の水銀を用いたＨＩＤバルブであれば、素早くガス状となった水銀が電圧降下を発生することとなり、ＨＩＤバルブ電圧の上昇が速く、更には、ガスになった水銀が自ら発光するために、発光量も早く増加する。また、そのため、ＨＩＤバルブに供給する出力電力は、ＨＩＤバルブ電圧又は点灯経過時間に応じて決定することにより、一定の発光量を得ることができる。
しかしながら、水銀を使用しないＨＩＤバルブは、上述した電圧降下を発生する水銀がないため、点灯開始直後にＨＩＤバルブ内部のハロゲン化金属が蒸発してガスになるまでは、内部にはキセノンガスしか存在しない。従って点灯開始直後の水銀を使用しないＨＩＤバルブの電圧はキセノンガスの電圧降下のみで低く略一定の電圧となる。また発光量はキセノンガスが発光する光量でしかないため、投入電力に対する発光量は少ないものとなってしまう。
従って水銀を使用しないＨＩＤバルブ（Ｄ３及びＤ４）のようなＨＩＤバルブ内の金属が気化するまでに多量の熱量を必要とするＨＩＤバルブを、従来の水銀を含んだＨＩＤバルブ用の放電灯点灯装置で点灯すると、未だハロゲン化金属が蒸発する前に、換言すればハロゲン化金属の発光加勢を待たずに、出力電力を減衰させる結果となる。その結果、適切な電力を投入できずに充分な発光量に至るには長時間を必要とすることとなり、特に、車載用ヘッドランプにおいては、急峻な発光量の立ち上がりが必要とされていることから、当該用途に用いることは困難であった。また、充填物が気化した際には、急激に発光量が増加することとなり、放電灯の点灯時の発光量が安定しないという課題があった。
【発明の開示】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、放電バルブに電力を供給する電源回路と、放電バルブの放電を開始させるための高電圧パルスを印加する始動回路と、電源回路および始動回路が供給する電力の制御を行う制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、制御回路は、放電バルブの点灯開始後に放電バルブの電圧が上昇する変化点を検出する変化点検出手段と、放電バルブの点灯開始後は第１の電力を供給し、変化点検出手段が変化点を検出した場合は、第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する電力制御手段とを備えるものである。
このことによって、気化に多量の熱量を必要とする金属を充填物として用いている水銀レス放電バルブなどの放電バルブであっても、十分な発光量を迅速に得ることができ、また、充填物が気化した際に適切な発光量とすることができる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段が微分回路を用いて構成されているものである。
このことによって、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、この安定電圧に対する所定の割合の電圧値を変化点として設定し、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。また、変化点検出手段において、前回の変化点等の情報を記憶する必要がないという効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、この安定電圧に対する所定の割合の電圧値と、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値と、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値との中で、最も低い電圧を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる効果がある。また、あらゆる状況でも最適な点灯制御を行うことができる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、定格電力で安定した点灯状態の放電バルブの電圧値を安定電圧として有し、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、放電バルブが前記安定電圧に達するまで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、放電バルブ電圧が定格電力に接近した部分においても、滑らかな出力電力制御ができ、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、変化点に対応した電圧から、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで出力電力を漸次低下させるよう構成されているものである。
このことによって、減衰制御中でも放電バルブの発光量を一定に保持することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、変化点に対応した電圧から、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで出力電力を漸次低下させるよう構成されているものである。
このことによって、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる。また、放電バルブの安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当する放電バルブ電圧値を有し、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する出力電力の値から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、点灯開始直後に放電バルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができ、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも、適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点に相当する放電バルブ電圧値と、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報と、点灯経過時間と出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、かつ、点灯経過時間と出力電力の関係の情報に基づいて、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電圧を低下させるよう構成されているものである。
このことによって、点灯開始直後に放電バルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができ、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。また、放電バルブの安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明の実施の形態１の放電灯点灯装置のブロック図である。
第２図は、この発明の実施の形態１の制御動作を示す出力特性図である。
第３図は、この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
第４図は、この発明の実施の形態３の制御動作を示す出力特性図である。
第５図は、この発明の実施の形態４の制御動作を示す出力特性図である。
第６図は、この発明の実施の形態５の制御動作を示す出力特性図である。
第７図は、この発明の実施の形態６の制御動作を示す出力特性図である。
第８図は、この発明の実施の形態７の制御動作を示す出力特性図である。
第９図は、この発明の実施の形態８の制御動作を示す出力特性図である。
第１０図は、この発明の実施の形態９の制御動作を示す出力特性図である。
第１１図は、この発明の実施の形態１０の制御動作を示す出力特性図である。
第１２図は、この発明の実施の形態１１の制御動作を示す出力特性図である。
【発明を実施するための最良の形態】  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．
第１図は実施の形態１の放電灯点灯装置のブロック図である。
実施の形態１に係わる放電灯点灯装置は、第１図に示すように、電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、電流検出用抵抗３、アース端子４、Ｈ／Ｂインバータ５、始動回路（ＩＧＮ）６、ＨＩＤバルブ７、バルブ電圧検出部８、抵抗９，１０、制御回路１１を備えている。
電源１は、車載バッテリ等の電源である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電源１の直流電源を昇圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータである。電流検出用抵抗３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２からＨ／Ｂインバータ５への電流、即ち、ＨＩＤバルブ７に流れる電流を検出するための抵抗である。アース端子４は、電流検出用抵抗３の一端を自動車の車体等に接地するためのものである。Ｈ／Ｂインバータ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力された直流を交流に変換するための、Ｈブリッジ回路を用いたインバータ回路である。また、これら電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、Ｈ／Ｂインバータ５によって、ＨＩＤバルブ７に電力を供給するための電源回路が構成されている。
始動回路６は、ＨＩＤバルブ７を点灯始動させるためのイグナイタ（ＩＧＮ）である。ＨＩＤバルブ７は、水銀を使用しない放電バルブである。バルブ電圧検出部８は、ＨＩＤバルブ７のバルブ電圧を検出する回路であり、その検出信号を制御回路１１に出力するよう構成されている。また、抵抗９，１０は、ＨＩＤバルブ電圧を検出するための分圧抵抗である。
制御回路１１は、バルブ電圧検出部８の出力に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御するための制御回路であり、変化点検出手段１０１と電力制御手段１０２を備えている。変化点検出手段１０１は、バルブ電圧検出部８からの検出値に基づいて、ＨＩＤバルブ７におけるＨＩＤバルブ電圧の低電圧の一定電圧から安定電圧への変化点を検出する手段である。電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１で検出された変化点に基づいて、ＨＩＤバルブ７の出力電力を制御するための手段である。この電力制御手段１０２は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２のデューティ比を制御することにより、ＨＩＤバルブ７に流れる電流を制御するものである。
第２図は、実施の形態１の制御動作を示す特性図である。この第２図は、本実施の形態による放電灯点灯装置と、水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力および発光特性を示している。図において、（ａ）は発光量を示し、（ｂ）はＨＩＤバルブ７の電圧を示し、（ｃ）はＨＩＤバルブの出力電力を示すものである。
キセノンガスのみが発光する時は、略３０Ｖの一定なＨＩＤバルブ電圧であり、この時の発光量は出力電力に略比例し、その持続時間は出力電力に略反比例する。従って速く明るい光を得るためには、第２図中のＡで示すように略一定なＨＩＤバルブ電圧が続く期間大きな電力（第１の電力）を出力し続け、キセノンガスのみが発光する時間を短くすることとしている。
続いて、亜鉛やインジウム等の添加金属がハロゲン化金属と共に蒸発し始めると第２図中のＢで示すようにＨＩＤバルブ電圧が上昇し、同時に発光量が増加するため、第２図中のＣで示すように出力電力を抑えて、発光量が大きくなりすぎないように調整する（第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する）。ここでは、主だった発光がハロゲン化金属に移行するのに合わせて、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させている。
即ち、変化点検出手段１０１は、ハロゲン化金属が気化し始めることによるＨＩＤバルブ電圧の上昇タイミングを変化点として検出し、電力制御手段１０２は、この変化点のタイミングにあわせて出力電力を徐々に低下させるよう制御を行っている。
このように、本実施の形態では、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態においては十分な発光量を得られるように十分大きな電力を出力し、ハロゲン化金属が蒸発し発光する期間に達してからは、直ちに出力電力を低下させる。このような制御を行うことにより、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現させるものである。
即ち、迅速かつ滑らかに発光量を増加し安定に点灯させるために、点灯開始直後には大きな電力を出力し、点灯（通電）によって加熱されてＨＩＤバルブの電圧が上昇する変化点から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる出力電力特性を有することにより、水銀を使用しないＨＩＤバルブを迅速に点灯させることができるものである。
このような特徴は、水銀を使用しないＨＩＤバルブの特性を表現した下記２事象に着目したものである。
（１）キセノンガスのみが発光している間は、ＨＩＤバルブ電圧は略一定であり、この時の発光量は発光効率が悪いながらも出力電力に略比例する。
（２）ハロゲン化金属の蒸発が始まるとＨＩＤバルブ電圧は上昇し、同時に発光量が増加する。
このキセノンガスの発光とハロゲン化金属の発光が切り替わるタイミングは（１）の略一定なＨＩＤバルブ電圧から（２）のＨＩＤバルブ電圧が上昇を開始するポイントである。従って、ＨＩＤバルブの電圧が低く略一定な間は大きな電力を出力して、キセノンガスだけで必要な発光量を確保する。その後、ＨＩＤバルブの電圧が急激に上昇する変化点から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。これにより、安定な発光量の点灯に至らしめる出力電力特性を得ることができる。
実施の形態２．
本実施の形態では、変化点検出手段１０１が微分回路で構成されている。ここで微分回路は専用のハードウェアで構成されるか、あるいはコンピュータによって実行されるプログラムで構成されていてもよい。
例えば、制御回路１１をコンピュータで構成し、変化点検出手段１０１と電力制御手段１０２とを、それぞれの機能に対応したプログラムとこれを実行する中央処理装置やメモリ等のハードウェアから構成した場合の動作は次の通りである。
第３図は、制御回路１１をコンピュータで構成した場合の動作フローチャートである。
先ず、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ電圧が上昇しているかを判定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１において、ＨＩＤバルブ電圧が上昇していない場合は、ステップＳＴ２に進み、電力制御手段１０２は、出力電力が一定出力となるよう制御する。即ち、この状態は、第２図ではＨＩＤバルブ電圧がＡの状態に相当する。一方、ステップＳＴ１において、バルブ電圧が上昇している場合、電力制御手段１０２は、出力電力を減衰させるよう制御を行う（ステップＳＴ３）。即ち、この状態は、第２図中、ＨＩＤバルブ電圧がＢの状態に相当する。
次に、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３の後、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７の点灯終了、即ち、電源がオフされたかを判定し、点灯状態が継続している場合は、ステップＳＴ１に戻って上記の制御動作を継続し、点灯が終了した場合は、制御動作を終了する。
このように、本実施の形態では、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態からハロゲン化金属の発光が開始されるタイミング（変化点）をＨＩＤバルブ電圧の微分出力に基づいて検出することにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる。
実施の形態３．
実施の形態３では、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７の点灯が安定し、ＨＩＤバルブ電圧が安定した状態の電圧（これを安定電圧という）に対して、この安定電圧の所定の割合として７０％の値を変化点として設定するよう構成されている。また、電力制御手段１０２を含む放電灯点灯装置各部の構成は第１図に示した実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
第４図は、この発明の実施形態３に係わる点灯装置と水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
内部ガスの成分および圧力等で決定されるＨＩＤバルブの電圧は各々の個体差によるばらつきがあり、変化点が固定値であるとばらつきを持ったＨＩＤバルブに対応できないので、本実施の形態では、ＨＩＤバルブの電圧が上昇したことを検出するための変化点の値を、定格電力で安定に点灯している時の７０％と設定している。即ち、変化点検出手段１０１は、予め（一度点灯して）ＨＩＤバルブ７が定格電力で安定に点灯している時のＨＩＤバルブ電圧を安定電圧として記憶する。そして、この安定電圧に対して７０％を超えたタイミングを変化点として設定する。そして、変化点検出手段１０１は、この変化点の電圧をＨＩＤバルブ電圧との比較電圧として、点灯開始後から監視し、この比較電圧を超えた場合に、これを示す通知を電力制御手段１０２に対して行う。電力制御手段１０２は、その通知されたタイミングから出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
尚、ＨＩＤバルブ７の安定電圧の値は、初回を既定値で設定し、２回目以降は前回の安定電圧の値を記憶しておいて使用すればよい。また、上記例では、安定電圧に対する所定の割合の値として７０％としたが、この値は、適宜変更してもよい。
以上のように実施の形態３によれば、安定時のＨＩＤバルブ電圧を用いて変化点となる電圧を設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
実施の形態４．
実施の形態４では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際のＨＩＤバルブ７の電圧に対して所定の電圧を加えた電圧を変化点として用いるよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
第５図は、この発明の実施形態４に係わる放電灯点灯装置と水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
内部ガスの成分および圧力等で決定されるＨＩＤバルブの電圧は各々の個体差によるばらつきがあり、変化点（ＨＩＤバルブ電圧との比較電圧）が固定値ではばらつきを持ったＨＩＤバルブ７に対応できないので、変化点検出手段１０１は、その変化点を、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している期間に予め記憶されたキセノンガスによる点灯時のＨＩＤバルブ電圧を低電圧の一定電圧とし、その低電圧の一定電圧からある程度の電圧（例えば２Ｖ）を加えた値を変化点として設定している。
そして、変化点検出手段１０１は、この変化点の電圧をＨＩＤバルブ電圧との比較電圧として、点灯開始後から監視し、この比較電圧を超えた場合に、これを示す通知を電力制御手段１０２に対して行う。電力制御手段１０２は、この通知を受けたタイミングで、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
例えば、本実施の形態では、検出された低電圧の一定電圧が３０Ｖであれば、３２Ｖを超えた時より出力電力の低下をさせればよい。
尚、ＨＩＤバルブ７の低電圧の一定電圧の値は、初回を既定値で設定し、２回目以降は前回の一定電圧の値を記憶しておいて使用すればよい。また、上記例では、一定電圧に対して２Ｖ加えた値を変化点の電圧としたが、この値は、適宜変更してもよい。
以上のように実施の形態４によれば、ＨＩＤバルブ電圧における低電圧の一定電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
実施の形態５．
実施の形態５では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出した中で最も低い電圧を最低バルブ電圧として求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
第６図は、この発明の実施の形態５におけるＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７における点灯開始（バルブブレーク）後、バルブ電圧検出部８からのＨＩＤバルブ電圧（キセノンガスによりＨＩＤバルブが点灯している際のＨＩＤバルブ電圧）を監視する。そして、この監視期間において、ＨＩＤバルブ電圧が最も低下した点を最低バルブ電圧と判定する。更に、変化点検出手段１０１は、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値（例えば２Ｖ）を変化点として設定し、これを電力制御手段１０２に出力する。例えば、検出された最低基準電圧が３０Ｖであれば３２Ｖを変化点の電圧として設定する。
電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１から変化点を超えたことが通知された場合、上述した各実施の形態と同様に、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
以上のように実施の形態５によれば、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出し、点灯開始直後で最も低い最低バルブ電圧を求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
また、最低バルブ電圧は点灯毎に検出され、変化点はこの値に基づいて設定されるため、変化点検出手段１０１は、前回の変化点あるいは低電圧の一定電圧等の情報を記憶する必要がない。従って、放電灯点灯装置として前回の変化点等の値を記憶するための不揮発性メモリ等の手段を持つ必要がない。また、変化点は点灯毎に設定されることから、車載用ヘッドランプのバルブ交換等を行った場合のＨＩＤバルブ７の初回点灯時であっても、そのＨＩＤバルブ７に対する最適な点灯制御を行うことができる。
実施の形態６．
実施の形態６では、変化点検出手段１０１は、（１）ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧に対する所定の割合の電圧、（２）予め記憶した点灯開始直後の低電圧の一定電圧に予め定めた電圧を加えた値、（３）点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出した中で最低バルブ電圧を求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値のうち、最も低い電圧値を変化点として設定するよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
第７図は、この発明の実施の形態６におけるＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
図において、変化点Ａは、ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧の７０％の電圧値であり、これは、実施の形態３と同様に求めた値である。また、変化点Ｂは、前回の最低電圧として記憶されている電圧に２Ｖを加えた電圧値であり、これは実施の形態４と同様に求めた値である。更に、変化点Ｃは、点灯開始からの最低電圧に２Ｖを加えた値であり、これは、実施の形態５と同様に求めた値である。
変化点検出手段１０１は、変化点Ａの電圧値と変化点Ｂの電圧値を予め記憶しており、点灯が開始されると、変化点Ｃの電圧値を求め、更に、これらの値のうち、最も低い値を変化点の電圧（比較電圧）として設定する。例えば、安定電圧の７０％の値（図中の変化点Ａに相当する）が３３Ｖ、予め記憶している最低電圧に２Ｖ加えた値（図中の変化点Ｂに相当する）が３２Ｖ、点灯開始直後に検出された最低電圧に２Ｖ加えた値（図中の変化点Ｃに相当する）が３１Ｖであった場合は、３１Ｖを変化点の電圧として設定する。
電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１から変化点を超えたことを示す通知を受けると、上述した各実施の形態と同様に、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
以上のように実施の形態６によれば、（１）ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧の所定の割合の電圧、（２）前回の最低電圧に予め定めた電圧を加えた値、（３）点灯開始直後の最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値のうち、最も低い電圧を変化点の電圧として設定するようにしたので、次のような効果がある。
即ち、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
また、上記（１）〜（３）の値に基づいて変化点が設定されるため、あらゆる状況でも最適な点灯制御を行うことができる。例えば、車載用ヘッドランプ等であっても、バルブ交換後の初回点灯や、消灯後の完全に初期状態に戻っていない状態での点灯時等であっても、その点灯制御を最適に行うことができる。
実施の形態７．
実施の形態７では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後の低電圧の一定電圧で点灯している際のＨＩＤバルブ７の電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成されている。
また、電力制御手段１０２は、各実施の形態と同様に、変化点検出手段１０１から出力された変化点のタイミングで出力電力を徐々に低下させると共に、ＨＩＤバルブ７の安定電圧（例えば４２Ｖ）を予め記憶し、ＨＩＤバルブ電圧がこの安定電圧に達した時点で出力電力を一定値に制御するよう構成されている。
第８図は、実施の形態７のＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す図である。
変化点検出手段１０１では、キセノンガスによりＨＩＤバルブが点灯している際のＨＩＤバルブ電圧を予め一定値（ここでは３０Ｖ）と推定し、その一定値にある程度の余裕値（ここでは２Ｖ）を加えて変化点の電圧（ここでは３２Ｖ）とする。尚、実施の形態７においても、実施の形態４と同様に、ＨＩＤバルブ７毎に低電圧の一定電圧を求め、これに基づいて変化点の電圧を求めるようにしてもよい。
変化点検出手段１０１では、バルブ電圧検出部８からのＨＩＤバルブ７のＨＩＤバルブ電圧と、この変化点の電圧（比較電圧）とを比較し、ＨＩＤバルブ電圧が比較電圧を超えた場合、その通知を電力制御手段１０２に対して行う。
電力制御手段１０２では、この通知を受けて、出力電力の減衰制御を開始する。そして、ＨＩＤバルブ電圧が、予め記憶された安定電圧（ハロゲン化金属による点灯時の定格電圧（４２Ｖ））に至るまで減衰制御を行い、この安定電圧に達した時点で、出力電力を一定値に制御する。
以上のように実施の形態７によれば、ＨＩＤバルブ電圧における安定電圧の値を保持し、低電圧の一定電圧に予め定めた値を加えた変化点の電圧から、この安定電圧に至るまで出力電力の減衰制御を行うようにしたので、次のような効果がある。
即ち、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態からハロゲン化金属の発光が開始されるタイミングを逃すことなく、キセノンガスのみが発光している状態においては十分大きな電力を出力することができる。また、ハロゲン化金属が蒸発し発光を開始した以降は、直ちに出力電力を低下させることができる。更に、ＨＩＤバルブ電圧が定格電力に接近した部分においても、滑らかな出力電力制御ができ、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる。
実施の形態８．
実施の形態８では、電力制御手段１０２は、変化点に対応した電圧から、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するよう構成されている。また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
第９図は、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えばＨＩＤバルブ電圧ａに対して出力電力はｂといったように、それぞれの関係が予め決定されている。これらの関係は、減衰を開始するＨＩＤバルブ電圧と出力電力とを示すポイント（変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧と出力電力のポイント）と、安定点灯時のＨＩＤバルブ電圧（安定電圧）と定格電力とを示すポイントを直線で結んだものとなっている。
電力制御手段１０２には、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す情報が記憶されており、変化点検出手段１０１からＨＩＤバルブ電圧が変化点を超えたことが通知された場合は、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて出力電力の減衰制御を行う。
尚、上述の説明では２ポイント間を直線的に変化させる特性を示したが、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
以上のように実施の形態８によれば、電力制御手段１０２は、変化点から、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するようにしたので、次のような効果がある。
即ち、キセノンガスのみが発光している状態においては十分大きな電力を出力することができると共に、ハロゲン化金属が蒸発し発光している期間においては適切な電力を出力できる。また、減衰制御が第９図に示すようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に従って行われるため、的確な制御を行うことができ、その結果、制御中でもＨＩＤバルブ７の発光量を一定に保持することができる。このような点から、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
実施の形態９．
実施の形態９では、電力制御手段１０２は、変化点に基づいて減衰制御を開始し、その後、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するよう構成されている。また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
第１０図は、点灯経過時間と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えば点灯経過時間ｃに対して出力電力はｄであるといった関係が設定されている。また、これらの関係は、減衰を開始する点灯経過時間と出力電力とを示すポイント（変化点に相当する点灯経過時間と出力電力のポイント）と、定格出力電力と点灯経過時間とを示すポイントを直線で結んだものである。
電力制御手段１０２には、このような点灯経過時間と出力電力との関係が記憶されており、変化点検出手段１０１から変化点に達したことが通知された場合は、このような点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて出力電力の制御を行う。
尚、上述の説明では点灯経過時間によって直線的に変化させる特性を示したが、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
以上のように実施の形態９によれば、電力制御手段１０２は、減衰制御開始後、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するようにしたので、次のような効果がある。
即ち、キセノンガスのみが発光している期間においては十分大きな電力を出力することができ、また、ハロゲン化金属が蒸発し発光する期間においては、適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。また、減衰制御はＨＩＤバルブ電圧と無関係に行われるため、例えば、ＨＩＤバルブ７の安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができる。
実施の形態１０．
実施の形態１０では、電力制御手段１０２は、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧値を持ち、ＨＩＤバルブ電圧が、この変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧を超えていた場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に相当する出力電力の値から減衰制御を開始するよう構成されている。
また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
第１１図は、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えばＨＩＤバルブ電圧ｅに対して出力電力はｆといったように、それぞれの関係が予め決定されている。また、この直線は、第９図に示した実施の形態８と同様である。
電力制御手段１０２には、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係が記憶されていると共に、変化点に対応するＨＩＤバルブ電圧の値が記憶されている。従って、例えば、ＨＩＤバルブ７の消灯後、直ちに電源が再投入された場合等、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。
尚、上述の説明では２ポイント間を直線的に変化させる特性を示したが、実施の形態８と同様に、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
以上のように実施の形態１０によれば、電力制御手段１０２は、点灯時にＨＩＤバルブ電圧が、変化点に相当する電圧を超えていた場合は、この電圧に相当する出力電力から減衰制御を行うようにしたので、次のような効果がある。
即ち、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。その結果、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも、適切な電力を出力でき、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる。
実施の形態１１．
実施の形態１１では、電力制御手段１０２は、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧値と、ＨＩＤバルブ電圧に対する点灯経過時間の関係の情報と、点灯経過時間に対する出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、ＨＩＤバルブ電圧が、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧を超えていた場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、この点灯経過時間に相当する出力電力の値から減衰制御を開始し、その後、点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて制御するよう構成されている。
また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
第１２図は、実施の形態１１の動作を示す説明図である。第１２図中、ＡはＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示し、Ｂは点灯経過時間と出力電力との関係を示している。
次に、第１２図を用いて、ＨＩＤバルブ７の繰り返しの消灯および点灯動作等により、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を超えている状態から点灯を開始する場合の動作を説明する。
このような場合、電力制御手段１０２は、先ず、通常の減衰を開始するＨＩＤバルブ電圧と出力電力を表す直線状の出力電力特性（第１２図中のＡ）により、ＨＩＤバルブ電圧から出力電力の値を算出する。例えば、点灯開始直後の電圧ｇに対して出力電力ｈを算出する。次にその出力電力ｈを使って通常の点灯経過時間と出力電力を直線で表した出力電力特性（第１２図中のＢ）から減衰開始後の点灯経過時間に相当する点灯経過時間を算出する。例えば、出力電力ｈに対しては相当する点灯経過時間ｉが算出され、その相当する点灯経過時間ｉを既に経過しているものとして、通常の減衰開始後の点灯経過時間と出力電力を直線で表した出力電力特性に従って減衰を行い、定格電力となるまで制御を行う。
以上のように、実施の形態１１によれば、先ず、ＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を超えているかを判定し、超えている場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に対応する出力電力の値を求める。次に、求めた出力電力に対応する点灯経過時間の値を求め、点灯経過時間と出力電力との関係に基づき、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から減衰制御を行うようにしたので次のような効果がある。
即ち、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。その結果、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
また、減衰制御は、点灯経過時間と出力電力との関係に従って行われるため、例えば、ＨＩＤバルブ７の安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができるという効果がある。
尚、上記各実施の形態においては、水銀を使用しないＨＩＤバルブの例を説明したが、水銀を用いた放電灯点灯装置に用いたとしても、発光量の立ち上がりを早くして、且つ安定した発光量を得ることができる。しかし、特に、充填物として水銀を使用しない、所謂、水銀レスバルブを用いた放電灯点灯装置に用いた場合には上述した効果が大きいものである。
【産業上の利用可能性】  以上のように、この発明に係わる放電灯点灯装置は、車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブ等の放電灯点灯装置に適用され、このようなＨＩＤランプで、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を行うのに適している。
【図１】
2004006632.tif 000003
【図２】
2004006632.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年10月20日(2004.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電バルブに電力を供給する電源回路と、前記放電バルブの放電を開始させるための高電圧パルスを印加する始動回路と、前記電源回路および始動回路が供給する電力の制御を行う制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、
前記制御回路は、
前記放電バルブの点灯開始後に当該放電バルブの電圧が上昇する変化点を検出する変化点検出手段と、
前記放電バルブの点灯開始後は第１の電力を供給し、前記変化点検出手段が前記変化点を検出した場合は、前記第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する電力制御手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
変化点検出手段は、微分回路を用いて構成されている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】
変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、当該安定電圧に対する所定の割合の電圧値を変化点として設定し、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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４】
変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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５】
変化点検出手段は、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、当該最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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６】
変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、当該安定電圧に対する所定の割合の電圧値と、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値と、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、当該最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値との中で、最も低い電圧を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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７】
変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、定格電力で安定した点灯状態の放電バルブの電圧値を安定電圧として有し、前記変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、前記放電バルブが前記安定電圧に達するまで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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８】
電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、前記変化点に対応した電圧から、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで当該出力電力を漸次低下させるよう構成されている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９】
電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、前記変化点に対応した電圧から、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで当該出力電力を漸次低下させるよう構成されている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１０】
電力制御手段は、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当する放電バルブ電圧値を有し、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、前記変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、前記情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する出力電力の値から当該出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されている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１１】
電力制御手段は、変化点に相当する放電バルブ電圧値と、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報と、当該点灯経過時間と出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、前記変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、前記放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、かつ、前記点灯経過時間と出力電力の関係の情報に基づいて、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から当該出力電力の減衰を開始し、前記定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の前照灯や、屋内外施設、倉庫、工場などの照明灯や、街灯などに用いられる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放電灯の中でも、メタルハライドバルブ、高圧ナトリウムバルブ、水銀バルブ等の高輝度放電灯（ＨＩＤバルブ）は光束が大きく、ランプ効率が高く、更に寿命が長いなどの利点を有している。このため、従来より、屋内外施設、倉庫、工場等における照明灯や街灯等として用いられており、特に、近年では、自動車等の車両用の前照灯としても利用されつつある。
【０００３】
ここで、通常のＨＩＤバルブは、放電し発光している際のＨＩＤバルブの電極間電圧（バルブ電圧）を所定の電圧に安定させ、発光量を安定させるために、バルブ内にキセノン等のガスや各種ハロゲン化金属および水銀を使用している。これは、水銀をバルブ内に封入することにより、例えば車載用３５ＷのＨＩＤバルブ（一般的にＤ１およびＤ２タイプと呼ばれるものが代表的）において、安定点灯時のバルブ電圧を８５Ｖに安定させることができるためである。このような利点を有することから、現状においても、大部分のＨＩＤバルブにおいて、水銀が一般的に用いられている。
【０００４】
しかしながら、上記のように、バルブ電圧を安定にするために封入した水銀ではあるが、環境負荷となるため、例えば、特開平１１−８６７９５号公報、特開２００２−１１００９９号公報や特開２００２−９３３６８号公報等に記載されているように、水銀を使用しないＨＩＤバルブが研究されている。そして、車載用ＨＩＤバルブにおいても、水銀を使用しないタイプのＨＩＤバルブ（一般的にＤ３およびＤ４タイプと呼ばれるものが代表的）が提唱されている。
【０００５】
この水銀を使用しない車載用ＨＩＤバルブ（Ｄ３及びＤ４タイプ）は、水銀を添加しないで、例えば亜鉛やインジウム等を用いているが、亜鉛やインジウムは気化するまでに水銀に比してより多くの熱量を必要とする。
【０００６】
また、従来のＨＩＤバルブ（Ｄ１及びＤ２タイプ）と同定格の３５Ｗではあるが、Ｄ１およびＤ２タイプのＨＩＤバルブは安定点灯時のバルブ電圧が８５Ｖという仕様であるのに対して、Ｄ３およびＤ４タイプのＨＩＤは安定点灯時のバルブ電圧が４２Ｖという仕様となっている。
【０００７】
更に、点灯開始直後の挙動も異なる。例えば、ＨＩＤバルブの点灯開始直後の電圧は、ＨＩＤバルブ内部のガスの成分と圧力によって決定されるが、従来の水銀を用いたＨＩＤバルブであれば、素早くガス状となった水銀が電圧降下を発生することとなり、ＨＩＤバルブ電圧の上昇が速く、更には、ガスになった水銀が自ら発光するために、発光量も早く増加する。また、そのため、ＨＩＤバルブに供給する出力電力は、ＨＩＤバルブ電圧又は点灯経過時間に応じて決定することにより、一定の発光量を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、水銀を使用しないＨＩＤバルブは、上述した電圧降下を発生する水銀がないため、点灯開始直後にＨＩＤバルブ内部のハロゲン化金属が蒸発してガスになるまでは、内部にはキセノンガスしか存在しない。従って点灯開始直後の水銀を使用しないＨＩＤバルブの電圧はキセノンガスの電圧降下のみで低く略一定の電圧となる。また発光量はキセノンガスが発光する光量でしかないため、投入電力に対する発光量は少ないものとなってしまう。
【０００９】
従って水銀を使用しないＨＩＤバルブ（Ｄ３及びＤ４）のようなＨＩＤバルブ内の金属が気化するまでに多量の熱量を必要とするＨＩＤバルブを、従来の水銀を含んだＨＩＤバルブ用の放電灯点灯装置で点灯すると、未だハロゲン化金属が蒸発する前に、換言すればハロゲン化金属の発光加勢を待たずに、出力電力を減衰させる結果となる。その結果、適切な電力を投入できずに充分な発光量に至るには長時間を必要とすることとなり、特に、車載用ヘッドランプにおいては、急峻な発光量の立ち上がりが必要とされていることから、当該用途に用いることは困難であった。また、充填物が気化した際には、急激に発光量が増加することとなり、放電灯の点灯時の発光量が安定しないという課題があった。
【発明の開示】
【００１０】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、放電バルブに電力を供給する電源回路と、放電バルブの放電を開始させるための高電圧パルスを印加する始動回路と、電源回路および始動回路が供給する電力の制御を行う制御回路とを備えた放電灯点灯装置において、制御回路は、放電バルブの点灯開始後に放電バルブの電圧が上昇する変化点を検出する変化点検出手段と、放電バルブの点灯開始後は第１の電力を供給し、変化点検出手段が変化点を検出した場合は、第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する電力制御手段とを備えるものである。
【００１１】
このことによって、気化に多量の熱量を必要とする金属を充填物として用いている水銀レス放電バルブなどの放電バルブであっても、十分な発光量を迅速に得ることができ、また、充填物が気化した際に適切な発光量とすることができる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【００１２】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段が微分回路を用いて構成されているものである。
【００１３】
このことによって、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる効果がある。
【００１４】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、この安定電圧に対する所定の割合の電圧値を変化点として設定し、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００１５】
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる効果がある。
【００１６】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００１７】
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【００１８】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００１９】
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。また、変化点検出手段において、前回の変化点等の情報を記憶する必要がないという効果がある。
【００２０】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、定格電力で安定した点灯状態にある場合の放電バルブの電圧を安定電圧とし、この安定電圧に対する所定の割合の電圧値と、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値と、点灯開始直後の放電バルブ電圧を逐次検出した中で、最も低い電圧を最低バルブ電圧として検出し、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた電圧値との中で、最も低い電圧を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００２１】
このことによって、放電バルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々の放電バルブに最適な変化点を設定することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる効果がある。また、あらゆる状況でも最適な点灯制御を行うことができる効果がある。
【００２２】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、変化点検出手段は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際の放電バルブの電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成され、かつ、電力制御手段は、定格電力で安定した点灯状態の放電バルブの電圧値を安定電圧として有し、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、放電バルブが前記安定状態に達するまで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００２３】
このことによって、放電バルブ電圧が安定電圧に接近した部分においても、滑らかな出力電力制御ができ、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しない放電バルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【００２４】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、変化点に対応した電圧から、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで出力電力を漸次低下させるよう構成されているものである。
【００２５】
このことによって、減衰制御中でも放電バルブの発光量を一定に保持することができる。その結果、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【００２６】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点検出手段が変化点を検出した場合、出力電力の減衰を開始し、かつ、変化点に対応した電圧から、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、定格電力まで出力電力を漸次低下させるよう構成されているものである。
【００２７】
このことによって、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる。また、放電バルブの安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができる効果がある。
【００２８】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、予め決められた放電バルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当する放電バルブ電圧値を有し、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する出力電力の値から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００２９】
このことによって、点灯開始直後に放電バルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができ、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも、適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。
【００３０】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、電力制御手段は、変化点に相当する放電バルブ電圧値と、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報と、点灯経過時間と出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、放電バルブ電圧が、変化点に相当する放電バルブ電圧値を超えていた場合は、放電バルブ電圧と点灯経過時間の関係の情報に基づいて、その放電バルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、かつ、点灯経過時間と出力電力の関係の情報に基づいて、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで、漸次出力電力を低下させるよう構成されているものである。
【００３１】
このことによって、点灯開始直後に放電バルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができ、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる効果がある。また、放電バルブの安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行う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】
【００３２】
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．
第１図は実施の形態１の放電灯点灯装置のブロック図である。
実施の形態１に係わる放電灯点灯装置は、第１図に示すように、電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、電流検出用抵抗３、アース端子４、Ｈ／Ｂインバータ５、始動回路（ＩＧＮ）６、ＨＩＤバルブ７、バルブ電圧検出部８、抵抗９，１０、制御回路１１を備えている。
【００３３】
電源１は、車載バッテリ等の電源である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電源１の直流電源を昇圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータである。電流検出用抵抗３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２からＨ／Ｂインバータ５への電流、即ち、ＨＩＤバルブ７に流れる電流を検出するための抵抗である。アース端子４は、電流検出用抵抗３の一端を自動車の車体等に接地するためのものである。Ｈ／Ｂインバータ５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出力された直流を交流に変換するための、Ｈブリッジ回路を用いたインバータ回路である。また、これら電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、Ｈ／Ｂインバータ５によって、ＨＩＤバルブ７に電力を供給するための電源回路が構成されている。
【００３４】
始動回路６は、ＨＩＤバルブ７を点灯始動させるためのイグナイタ（ＩＧＮ）である。ＨＩＤバルブ７は、水銀を使用しない放電バルブである。バルブ電圧検出部８は、ＨＩＤバルブ７のバルブ電圧を検出する回路であり、その検出信号を制御回路１１に出力するよう構成されている。また、抵抗９，１０は、ＨＩＤバルブ電圧を検出するための分圧抵抗である。
【００３５】
制御回路１１は、バルブ電圧検出部８の出力に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２を制御するための制御回路であり、変化点検出手段１０１と電力制御手段１０２を備えている。変化点検出手段１０１は、バルブ電圧検出部８からの検出値に基づいて、ＨＩＤバルブ７におけるＨＩＤバルブ電圧の低電圧の一定電圧から安定電圧への変化点を検出する手段である。電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１で検出された変化点に基づいて、ＨＩＤバルブ７の出力電力を制御するための手段である。この電力制御手段１０２は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２のデューティ比を制御することにより、ＨＩＤバルブ７に流れる電流を制御するものである。
【００３６】
第２図は、実施の形態１の制御動作を示す特性図である。この第２図は、本実施の形態による放電灯点灯装置と、水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力および発光特性を示している。図において、（ａ）は発光量を示し、（ｂ）はＨＩＤバルブ７の電圧を示し、（ｃ）はＨＩＤバルブの出力電力を示すものである。
【００３７】
キセノンガスのみが発光する時は、略３０Ｖの一定なＨＩＤバルブ電圧であり、この時の発光量は出力電力に略比例し、その持続時間は出力電力に略反比例する。従って速く明るい光を得るためには、第２図中のＡで示すように略一定なＨＩＤバルブ電圧が続く期間大きな電力（第１の電力）を出力し続け、キセノンガスのみが発光する時間を短くすることとしている。
【００３８】
続いて、亜鉛やインジウム等の添加金属がハロゲン化金属と共に蒸発し始めると第２図中のＢで示すようにＨＩＤバルブ電圧が上昇し、同時に発光量が増加するため、第２図中のＣで示すように出力電力を抑えて、発光量が大きくなりすぎないように調整する（第１の電力よりも小さい第２の電力を供給する）。ここでは、主だった発光がハロゲン化金属に移行するのに合わせて、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させている。
【００３９】
即ち、変化点検出手段１０１は、ハロゲン化金属が気化し始めることによるＨＩＤバルブ電圧の上昇タイミングを変化点として検出し、電力制御手段１０２は、この変化点のタイミングにあわせて出力電力を徐々に低下させるよう制御を行っている。
【００４０】
このように、本実施の形態では、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態においては十分な発光量を得られるように十分大きな電力を出力し、ハロゲン化金属が蒸発し発光する期間に達してからは、直ちに出力電力を低下させる。このような制御を行うことにより、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現させるものである。
【００４１】
即ち、迅速かつ滑らかに発光量を増加し安定に点灯させるために、点灯開始直後には大きな電力を出力し、点灯（通電）によって加熱されてＨＩＤバルブの電圧が上昇する変化点から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる出力電力特性を有することにより、水銀を使用しないＨＩＤバルブを迅速に点灯させることができるものである。
【００４２】
このような特徴は、水銀を使用しないＨＩＤバルブの特性を表現した下記２事象に着目したものである。
（１）キセノンガスのみが発光している間は、ＨＩＤバルブ電圧は略一定であり、この時の発光量は発光効率が悪いながらも出力電力に略比例する。
（２）ハロゲン化金属の蒸発が始まるとＨＩＤバルブ電圧は上昇し、同時に発光量が増加する。
【００４３】
このキセノンガスの発光とハロゲン化金属の発光が切り替わるタイミングは（１）の略一定なＨＩＤバルブ電圧から（２）のＨＩＤバルブ電圧が上昇を開始するポイントである。従って、ＨＩＤバルブの電圧が低く略一定な間は大きな電力を出力して、キセノンガスだけで必要な発光量を確保する。その後、ＨＩＤバルブの電圧が急激に上昇する変化点から出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。これにより、安定な発光量の点灯に至らしめる出力電力特性を得ることができる。
【００４４】
実施の形態２．
本実施の形態では、変化点検出手段１０１が微分回路で構成されている。ここで微分回路は専用のハードウェアで構成されるか、あるいはコンピュータによって実行されるプログラムで構成されていてもよい。
【００４５】
例えば、制御回路１１をコンピュータで構成し、変化点検出手段１０１と電力制御手段１０２とを、それぞれの機能に対応したプログラムとこれを実行する中央処理装置やメモリ等のハードウェアから構成した場合の動作は次の通りである。
【００４６】
第３図は、制御回路１１をコンピュータで構成した場合の動作フローチャートである。
先ず、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ電圧が上昇しているかを判定する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１において、ＨＩＤバルブ電圧が上昇していない場合は、ステップＳＴ２に進み、電力制御手段１０２は、出力電力が一定出力となるよう制御する。即ち、この状態は、第２図ではＨＩＤバルブ電圧がＡの状態に相当する。一方、ステップＳＴ１において、バルブ電圧が上昇している場合、電力制御手段１０２は、出力電力を減衰させるよう制御を行う（ステップＳＴ３）。即ち、この状態は、第２図中、ＨＩＤバルブ電圧がＢの状態に相当する。
【００４７】
次に、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３の後、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７の点灯終了、即ち、電源がオフされたかを判定し、点灯状態が継続している場合は、ステップＳＴ１に戻って上記の制御動作を継続し、点灯が終了した場合は、制御動作を終了する。
【００４８】
このように、本実施の形態では、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態からハロゲン化金属の発光が開始されるタイミング（変化点）をＨＩＤバルブ電圧の微分出力に基づいて検出することにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる。
【００４９】
実施の形態３．
実施の形態３では、変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７の点灯が安定し、ＨＩＤバルブ電圧が安定した状態の電圧（これを安定電圧という）に対して、この安定電圧の所定の割合として７０％の値を変化点として設定するよう構成されている。また、電力制御手段１０２を含む放電灯点灯装置各部の構成は第１図に示した実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５０】
第４図は、この発明の実施形態３に係わる点灯装置と水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
内部ガスの成分および圧力等で決定されるＨＩＤバルブの電圧は各々の個体差によるばらつきがあり、変化点が固定値であるとばらつきを持ったＨＩＤバルブに対応できないので、本実施の形態では、ＨＩＤバルブの電圧が上昇したことを検出するための変化点の値を、定格電力で安定に点灯している時の７０％と設定している。即ち、変化点検出手段１０１は、予め（一度点灯して）ＨＩＤバルブ７が定格電力で安定に点灯している時のＨＩＤバルブ電圧を安定電圧として記憶する。そして、この安定電圧に対して７０％を超えたタイミングを変化点として設定する。そして、変化点検出手段１０１は、この変化点の電圧をＨＩＤバルブ電圧との比較電圧として、点灯開始後から監視し、この比較電圧を超えた場合に、これを示す通知を電力制御手段１０２に対して行う。電力制御手段１０２は、その通知されたタイミングから出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
【００５１】
尚、ＨＩＤバルブ７の安定電圧の値は、初回を既定値で設定し、２回目以降は前回の安定電圧の値を記憶しておいて使用すればよい。また、上記例では、安定電圧に対する所定の割合の値として７０％としたが、この値は、適宜変更してもよい。
【００５２】
以上のように実施の形態３によれば、安定時のＨＩＤバルブ電圧を用いて変化点となる電圧を設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【００５３】
実施の形態４．
実施の形態４では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後の一定電圧で点灯している際のＨＩＤバルブ７の電圧に対して所定の電圧を加えた電圧を変化点として用いるよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５４】
第５図は、この発明の実施形態４に係わる放電灯点灯装置と水銀を使用しないＨＩＤバルブによる、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
内部ガスの成分および圧力等で決定されるＨＩＤバルブの電圧は各々の個体差によるばらつきがあり、変化点（ＨＩＤバルブ電圧との比較電圧）が固定値ではばらつきを持ったＨＩＤバルブ７に対応できないので、変化点検出手段１０１は、その変化点を、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している期間に予め記憶されたキセノンガスによる点灯時のＨＩＤバルブ電圧を低電圧の一定電圧とし、その低電圧の一定電圧からある程度の電圧（例えば２Ｖ）を加えた値を変化点として設定している。
【００５５】
そして、変化点検出手段１０１は、この変化点の電圧をＨＩＤバルブ電圧との比較電圧として、点灯開始後から監視し、この比較電圧を超えた場合に、これを示す通知を電力制御手段１０２に対して行う。電力制御手段１０２は、この通知を受けたタイミングで、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
【００５６】
例えば、本実施の形態では、検出された低電圧の一定電圧が３０Ｖであれば、３２Ｖを超えた時より出力電力の低下をさせればよい。
【００５７】
尚、ＨＩＤバルブ７の低電圧の一定電圧の値は、初回を既定値で設定し、２回目以降は前回の一定電圧の値を記憶しておいて使用すればよい。また、上記例では、一定電圧に対して２Ｖ加えた値を変化点の電圧としたが、この値は、適宜変更してもよい。
【００５８】
以上のように実施の形態４によれば、ＨＩＤバルブ電圧における低電圧の一定電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【００５９】
実施の形態５．
実施の形態５では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出した中で最も低い電圧を最低バルブ電圧として求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６０】
第６図は、この発明の実施の形態５におけるＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
変化点検出手段１０１は、ＨＩＤバルブ７における点灯開始（バルブブレーク）後、バルブ電圧検出部８からのＨＩＤバルブ電圧（キセノンガスによりＨＩＤバルブが点灯している際のＨＩＤバルブ電圧）を監視する。そして、この監視期間において、ＨＩＤバルブ電圧が最も低下した点を最低バルブ電圧と判定する。更に、変化点検出手段１０１は、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値（例えば２Ｖ）を変化点として設定し、これを電力制御手段１０２に出力する。例えば、検出された最低基準電圧が３０Ｖであれば３２Ｖを変化点の電圧として設定する。
【００６１】
電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１から変化点を超えたことが通知された場合、上述した各実施の形態と同様に、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
【００６２】
以上のように実施の形態５によれば、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出し、点灯開始直後で最も低い最低バルブ電圧を求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値を変化点の電圧として設定するようにしたので、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【００６３】
また、最低バルブ電圧は点灯毎に検出され、変化点はこの値に基づいて設定されるため、変化点検出手段１０１は、前回の変化点あるいは低電圧の一定電圧等の情報を記憶する必要がない。従って、放電灯点灯装置として前回の変化点等の値を記憶するための不揮発性メモリ等の手段を持つ必要がない。また、変化点は点灯毎に設定されることから、車載用ヘッドランプのバルブ交換等を行った場合のＨＩＤバルブ７の初回点灯時であっても、そのＨＩＤバルブ７に対する最適な点灯制御を行うことができる。
【００６４】
実施の形態６．
実施の形態６では、変化点検出手段１０１は、（１）ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧に対する所定の割合の電圧、（２）予め記憶した点灯開始直後の低電圧の一定電圧に予め定めた電圧を加えた値、（３）点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧を逐次検出した中で最低バルブ電圧を求め、この最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値のうち、最も低い電圧値を変化点として設定するよう構成されている。尚、電力制御手段１０２を含めた他の構成は実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６５】
第７図は、この発明の実施の形態６におけるＨＩＤバルブ電圧と出力電力特性を示した図である。
図において、変化点Ａは、ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧の７０％の電圧値であり、これは、実施の形態３と同様に求めた値である。また、変化点Ｂは、前回の最低電圧として記憶されている電圧に２Ｖを加えた電圧値であり、これは実施の形態４と同様に求めた値である。更に、変化点Ｃは、点灯開始からの最低電圧に２Ｖを加えた値であり、これは、実施の形態５と同様に求めた値である。
【００６６】
変化点検出手段１０１は、変化点Ａの電圧値と変化点Ｂの電圧値を予め記憶しており、点灯が開始されると、変化点Ｃの電圧値を求め、更に、これらの値のうち、最も低い値を変化点の電圧（比較電圧）として設定する。例えば、安定電圧の７０％の値（図中の変化点Ａに相当する）が３３Ｖ、予め記憶している最低電圧に２Ｖ加えた値（図中の変化点Ｂに相当する）が３２Ｖ、点灯開始直後に検出された最低電圧に２Ｖ加えた値（図中の変化点Ｃに相当する）が３１Ｖであった場合は、３１Ｖを変化点の電圧として設定する。
【００６７】
電力制御手段１０２は、変化点検出手段１０１から変化点を超えたことを示す通知を受けると、上述した各実施の形態と同様に、出力電力の減衰を開始し、定格電力まで徐々に出力電力を低下させる。
【００６８】
以上のように実施の形態６によれば、（１）ＨＩＤバルブ電圧の安定電圧の所定の割合の電圧、（２）前回の最低電圧に予め定めた電圧を加えた値、（３）点灯開始直後の最低バルブ電圧に予め定めた電圧を加えた値のうち、最も低い電圧を変化点の電圧として設定するようにしたので、次のような効果がある。
【００６９】
即ち、ＨＩＤバルブの電圧として各々の個体差によるばらつきがある場合でも、各々のＨＩＤバルブに最適な変化点を設定することができる。これにより、ハロゲン化金属が発光を始めるタイミングを逃すことなく検出でき、急峻な発光量の立ち上がりと安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【００７０】
また、上記（１）〜（３）の値に基づいて変化点が設定されるため、あらゆる状況でも最適な点灯制御を行うことができる。例えば、車載用ヘッドランプ等であっても、バルブ交換後の初回点灯や、消灯後の完全に初期状態に戻っていない状態での点灯時等であっても、その点灯制御を最適に行うことができる。
【００７１】
実施の形態７．
実施の形態７では、変化点検出手段１０１は、点灯開始直後の低電圧の一定電圧で点灯している際のＨＩＤバルブ７の電圧に対して予め定めた電圧を加えた電圧値を変化点として用いるよう構成されている。
【００７２】
また、電力制御手段１０２は、各実施の形態と同様に、変化点検出手段１０１から出力された変化点のタイミングで出力電力を徐々に低下させると共に、ＨＩＤバルブ７の安定電圧（例えば４２Ｖ）を予め記憶し、ＨＩＤバルブ電圧がこの安定電圧に達した時点で出力電力を一定値に制御するよう構成されている。
【００７３】
第８図は、実施の形態７のＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す図である。
変化点検出手段１０１では、キセノンガスによりＨＩＤバルブが点灯している際のＨＩＤバルブ電圧を予め一定値（ここでは３０Ｖ）と推定し、その一定値にある程度の余裕値（ここでは２Ｖ）を加えて変化点の電圧（ここでは３２Ｖ）とする。尚、実施の形態７においても、実施の形態４と同様に、ＨＩＤバルブ７毎に低電圧の一定電圧を求め、これに基づいて変化点の電圧を求めるようにしてもよい。
【００７４】
変化点検出手段１０１では、バルブ電圧検出部８からのＨＩＤバルブ７のＨＩＤバルブ電圧と、この変化点の電圧（比較電圧）とを比較し、ＨＩＤバルブ電圧が比較電圧を超えた場合、その通知を電力制御手段１０２に対して行う。
【００７５】
電力制御手段１０２では、この通知を受けて、出力電力の減衰制御を開始する。そして、ＨＩＤバルブ電圧が、予め記憶された安定電圧（ハロゲン化金属による点灯時の定格電圧（４２Ｖ））に至るまで減衰制御を行い、この安定電圧に達した時点で、出力電力を一定値に制御する。
【００７６】
以上のように実施の形態７によれば、ＨＩＤバルブ電圧における安定電圧の値を保持し、低電圧の一定電圧に予め定めた値を加えた変化点の電圧から、この安定電圧に至るまで出力電力の減衰制御を行うようにしたので、次のような効果がある。
【００７７】
即ち、点灯開始直後のキセノンガスのみが発光している状態からハロゲン化金属の発光が開始されるタイミングを逃すことなく、キセノンガスのみが発光している状態においては十分大きな電力を出力することができる。また、ハロゲン化金属が蒸発し発光を開始した以降は、直ちに出力電力を低下させることができる。更に、ＨＩＤバルブ電圧が安定電圧に接近した部分においても、滑らかな出力電力制御ができ、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が得られる。
【００７８】
実施の形態８．
実施の形態８では、電力制御手段１０２は、変化点に対応した電圧から、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するよう構成されている。また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００７９】
第９図は、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えばＨＩＤバルブ電圧ａに対して出力電力はｂといったように、それぞれの関係が予め決定されている。これらの関係は、減衰を開始するＨＩＤバルブ電圧と出力電力とを示すポイント（変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧と出力電力のポイント）と、安定点灯時のＨＩＤバルブ電圧（安定電圧）と定格電力とを示すポイントを直線で結んだものとなっている。
【００８０】
電力制御手段１０２には、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す情報が記憶されており、変化点検出手段１０１からＨＩＤバルブ電圧が変化点を超えたことが通知された場合は、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて出力電力の減衰制御を行う。
【００８１】
尚、上述の説明では２ポイント間を直線的に変化させる特性を示したが、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
【００８２】
以上のように実施の形態８によれば、電力制御手段１０２は、変化点から、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するようにしたので、次のような効果がある。
【００８３】
即ち、キセノンガスのみが発光している状態においては十分大きな電力を出力することができると共に、ハロゲン化金属が蒸発し発光している期間においては適切な電力を出力できる。また、減衰制御が第９図に示すようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係に従って行われるため、的確な制御を行うことができ、その結果、制御中でもＨＩＤバルブ７の発光量を一定に保持することができる。このような点から、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【００８４】
実施の形態９．
実施の形態９では、電力制御手段１０２は、変化点に基づいて減衰制御を開始し、その後、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するよう構成されている。また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００８５】
第１０図は、点灯経過時間と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えば点灯経過時間ｃに対して出力電力はｄであるといった関係が設定されている。また、これらの関係は、減衰を開始する点灯経過時間と出力電力とを示すポイント（変化点に相当する点灯経過時間と出力電力のポイント）と、定格出力電力と点灯経過時間とを示すポイントを直線で結んだものである。
【００８６】
電力制御手段１０２には、このような点灯経過時間と出力電力との関係が記憶されており、変化点検出手段１０１から変化点に達したことが通知された場合は、このような点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて出力電力の制御を行う。
【００８７】
尚、上述の説明では点灯経過時間によって直線的に変化させる特性を示したが、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
【００８８】
以上のように実施の形態９によれば、電力制御手段１０２は、減衰制御開始後、予め決められた点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて、出力電力を制御するようにしたので、次のような効果がある。
【００８９】
即ち、キセノンガスのみが発光している期間においては十分大きな電力を出力することができ、また、ハロゲン化金属が蒸発し発光する期間においては、適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。また、減衰制御はＨＩＤバルブ電圧と無関係に行われるため、例えば、ＨＩＤバルブ７の安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができる。
【００９０】
実施の形態１０．
実施の形態１０では、電力制御手段１０２は、予め決められたＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示す情報を保持すると共に、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧値を持ち、ＨＩＤバルブ電圧が、この変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧を超えていた場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に相当する出力電力の値から減衰制御を開始するよう構成されている。
また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００９１】
第１１図は、ＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を直交座標で示す説明図である。図示のように、例えばＨＩＤバルブ電圧ｅに対して出力電力はｆといったように、それぞれの関係が予め決定されている。また、この直線は、第９図に示した実施の形態８と同様である。
【００９２】
電力制御手段１０２には、このようなＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係が記憶されていると共に、変化点に対応するＨＩＤバルブ電圧の値が記憶されている。従って、例えば、ＨＩＤバルブ７の消灯後、直ちに電源が再投入された場合等、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。
【００９３】
尚、上述の説明では２ポイント間を直線的に変化させる特性を示したが、実施の形態８と同様に、曲線あるいは階段状に変化させるよう構成してもよい。
【００９４】
以上のように実施の形態１０によれば、電力制御手段１０２は、点灯時にＨＩＤバルブ電圧が、変化点に相当する電圧を超えていた場合は、この電圧に相当する出力電力から減衰制御を行うようにしたので、次のような効果がある。
【００９５】
即ち、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。その結果、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも、適切な電力を出力でき、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置が実現できる。
【００９６】
実施の形態１１．
実施の形態１１では、電力制御手段１０２は、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧値と、ＨＩＤバルブ電圧に対する点灯経過時間の関係の情報と、点灯経過時間に対する出力電力の関係の情報とを備え、点灯開始直後に、ＨＩＤバルブ電圧が、変化点に相当するＨＩＤバルブ電圧を超えていた場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に相当する点灯経過時間を求め、この点灯経過時間に相当する出力電力の値から減衰制御を開始し、その後、点灯経過時間と出力電力との関係に基づいて制御するよう構成されている。
また、変化点検出手段１０１を含めた放電灯点灯装置各部の構成は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００９７】
第１２図は、実施の形態１１の動作を示す説明図である。第１２図中、ＡはＨＩＤバルブ電圧と出力電力との関係を示し、Ｂは点灯経過時間と出力電力との関係を示している。
次に、第１２図を用いて、ＨＩＤバルブ７の繰り返しの消灯および点灯動作等により、点灯開始直後のＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を超えている状態から点灯を開始する場合の動作を説明する。
【００９８】
このような場合、電力制御手段１０２は、先ず、通常の減衰を開始するＨＩＤバルブ電圧と出力電力を表す直線状の出力電力特性（第１２図中のＡ）により、ＨＩＤバルブ電圧から出力電力の値を算出する。例えば、点灯開始直後の電圧ｇに対して出力電力ｈを算出する。次にその出力電力ｈを使って通常の点灯経過時間と出力電力を直線で表した出力電力特性（第１２図中のＢ）から減衰開始後の点灯経過時間に相当する点灯経過時間を算出する。例えば、出力電力ｈに対しては相当する点灯経過時間ｉが算出され、その相当する点灯経過時間ｉを既に経過しているものとして、通常の減衰開始後の点灯経過時間と出力電力を直線で表した出力電力特性に従って減衰を行い、定格電力となるまで制御を行う。
【００９９】
以上のように、実施の形態１１によれば、先ず、ＨＩＤバルブ電圧が変化点の電圧を超えているかを判定し、超えている場合は、そのＨＩＤバルブ電圧に対応する出力電力の値を求める。次に、求めた出力電力に対応する点灯経過時間の値を求め、点灯経過時間と出力電力との関係に基づき、求めた点灯経過時間に相当する出力電力の値から減衰制御を行うようにしたので次のような効果がある。
【０１００】
即ち、点灯開始直後にＨＩＤバルブ電圧が変化点を上回っている場合でも、出力電力の的確な減衰制御を行うことができる。その結果、消灯と点灯の繰り返しによる、ハロゲン化金属が蒸発し発光している状態からの点灯開始でも適切な電力を出力できる。従って、急峻な発光量の立ち上がりと凸凹の少ない一定量の発光が要求される車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブに対応できる放電灯点灯装置を実現することができる。
【０１０１】
また、減衰制御は、点灯経過時間と出力電力との関係に従って行われるため、例えば、ＨＩＤバルブ７の安定電圧が変動した場合でも、的確な出力電力の減衰制御を行うことができるという効果がある。
【０１０２】
尚、上記各実施の形態においては、水銀を使用しないＨＩＤバルブの例を説明したが、水銀を用いた放電灯点灯装置に用いたとしても、発光量の立ち上がりを早くして、且つ安定した発光量を得ることができる。しかし、特に、充填物として水銀を使用しない、所謂、水銀レスバルブを用いた放電灯点灯装置に用いた場合には上述した効果が大きいものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、この発明に係わる放電灯点灯装置は、車載用ヘッドランプの水銀を使用しないＨＩＤバルブ等の放電灯点灯装置に適用され、このようなＨＩＤランプで、急峻な発光量の立ち上がりと揺らぎの少ない安定な点灯を行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】この発明の実施の形態１の放電灯点灯装置のブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の制御動作を示す出力特性図である。
【図３】この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３の制御動作を示す出力特性図である。
【図５】この発明の実施の形態４の制御動作を示す出力特性図である。
【図６】この発明の実施の形態５の制御動作を示す出力特性図である。
【図７】この発明の実施の形態６の制御動作を示す出力特性図である。
【図８】この発明の実施の形態７の制御動作を示す出力特性図である。
【図９】この発明の実施の形態８の制御動作を示す出力特性図である。
【図１０】この発明の実施の形態９の制御動作を示す出力特性図である。
【図１１】この発明の実施の形態１０の制御動作を示す出力特性図である。
【図１２】この発明の実施の形態１１の制御動作を示す出力特性図である。
【国際調査報告】
2004006632.tif 000015
2004006632.tif 000016
2004006632.tif 000017
2004006632.tif 000018
2004006632.tif 000019
2004006632.tif 000020