(57)【要約】【課題】放電管から発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減する放電灯装置を得る。【解決手段】ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループの外側に、その給電線ループと同一方向に導電性ループ１１を設けたので、再点弧電流によって給電線ループから垂直方向に誘起される磁界により、給電線ループをトランスの一次巻線とすると、導電性ループ１１がトランスの二次巻線として作用することで、急峻な再点弧電流が導電性ループ１１に流れる電流の作用により相殺され、再点弧電流を滑らかにし、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力で駆動される放電管と、
上記放電管の近傍に設けられ、上記放電管の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにする再点弧電流平滑化機構とを備えた放電灯装置。
【請求項２】
再点弧電流平滑化機構は、放電管に交流電力を給電する給電線に貫通するように設けられ、その給電線のインダクタンスを大きくするフェライトビーズであることを特徴とする請求項１記載の放電灯装置。
【請求項３】
再点弧電流平滑化機構は、放電管に交流電力を供給する給電線からなる給電線ループの外側に且つその給電線ループと同一方向に設けられた導電性ループであることを特徴とする請求項１記載の放電灯装置。
【請求項４】
導電性ループ間に設けられその導電性ループに電気的に接続された複数の導電性リングを備えたことを特徴とする請求項３記載の放電灯装置。
【請求項５】
再点弧電流平滑化機構は、放電管に交流電力を供給する給電線からなる給電線ループの外側に且つその給電線ループとほぼ同一方向のループを含むように設けられた網状導電体であることを特徴とする請求項１記載の放電灯装置。
【請求項６】
再点弧電流平滑化機構の表面には光電子の発生を抑える絶縁性材料を使用したことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の放電灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用ヘッドランプ等に用いられ、放電管から発生される電磁ノイズを抑制する放電灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用ヘッドランプ等に用いられる放電灯装置は、交流で駆動され、ＨＩＤランプに流れる電流には、多数の高周波成分が含まれるため、この種の放電灯装置は、ＨＩＤランプから電磁ノイズを発生する性質を持つ。この電磁ノイズは、自動車の電子機器に有害であり、車載ラジオ等に悪影響を与えてしまうことがある。
従来では、ＨＩＤランプを電界的にシールドすることにより、ＨＩＤランプから発生した電磁ノイズが、自動車の電子機器に悪影響を与えてしまうことを防止していた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１６２６０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放電灯装置は以上のように構成されているので、ＨＩＤランプから発生した電磁ノイズが、自動車の電子機器に悪影響を与えてしまうことを防止するために、ＨＩＤランプを電界的にシールドしたが、このＨＩＤランプの電界的なシールドにより、ＨＩＤランプによって発光された光が遮断され、外部を照射する光量が低下してしまうなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、放電灯によって発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減する放電灯装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電灯装置は、交流電力で駆動される放電管の近傍に該放電管の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにする再点弧電流平滑化機構を備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による放電灯装置を示す斜視図であり、図において、ＨＩＤランプ（放電管）１は、導線（給電線）２から供給される交流電力により発光するものである。フェライトビーズ（再点弧電流平滑化機構）３は、その導線２に貫通されるように設けられ、その導線２のインダクタンスを大きくするものである。給電キャップ４は、ＨＩＤランプ１に電気的に接続されるものであり、フランジ５は、他の部材と接合するものである。
【０００８】
次に動作について説明する。
自動車用ヘッドランプ等に用いられる放電灯装置は、比較的長寿命という特徴を有する。
図２はＨＩＤランプの交流点灯時に供給されるランプ電流／電圧を示す波形図であり、図において、Ａはランプ電流の極性切換時を示している。このように、放電灯装置のＨＩＤランプは、交流（矩形波を含む）電力で駆動される。
図３はランプ電流の極性切換時Ａにおける電圧／電流の詳細を示す波形図であり、図３（ｂ）はランプ電流の極性切換時Ａ、すなわち、ＨＩＤランプに流れる電流が０［Ａ］を通過し、一瞬途切れ再び通電された以降に、急峻な電流変化（再点弧電流）が発生したことを示しており、図３（ａ）は同時期に急峻な電圧変化が発生したことを示している。これら急峻な電圧／電流変化は、多数の高周波成分であるので、ＨＩＤランプから電磁ノイズを発生してしまい、自動車の電子機器に悪影響を与えてしまう。
そこで、この実施の形態１では、導線の近傍に急峻な再点弧電流を滑らかにする再点弧電流平滑化機構を設ける。
図３（ｄ）は再点弧電流平滑化機構の作用により、ランプ電流の極性切換時Ａ以降の急峻な再点弧電流を滑らかにしたものであり、図３（ｃ）は同時期の急峻な電圧変化を滑らかにしたものである。これら急峻な電圧／電流変化を滑らかにすれば、高周波成分が減少し、ＨＩＤランプから発生していた電磁ノイズを減少させることができる。
【０００９】
図１では、その再点弧電流平滑化機構の具体的な構成として、フェライトビーズ３を、導線２に貫通されるように設けたものである。
フェライトビーズ３は、導線２のインダクタンスを大きくする作用を有するものであり、ＨＩＤランプ１の交流点灯時に図３（ｂ）に示したように、導線２を通じてＨＩＤランプ１に急峻な電流変化が発生されそうになるが、フェライトビーズ３による導線２のインダクタンスの増加により、急峻な電流変化を妨げるような作用が働き、急峻な電圧／電流変化を滑らかにし、高周波成分を減少させ、ＨＩＤランプ１から発生していた電磁ノイズを減少させることができる。
【００１０】
図４はこの発明の実施の形態１による放電灯装置の他の例を示す斜視図であり、図において、給電線６は給電キャップ４を通じてＨＩＤランプ１に電気的に接続され、給電線７は給電キャップ４を通じて導線２に電気的に接続されている。フェライトビーズ（再点弧電流平滑化機構）８は、給電線７に貫通されるように設けられ、その給電線７のインダクタンスを大きくするものである。
このようにしても、フェライトビーズ８による給電線７のインダクタンスの増加により、急峻な電流変化を妨げるような作用が働き、急峻な電圧／電流変化を滑らかにし、高周波成分を減少させ、ＨＩＤランプ１から発生していた電磁ノイズを減少させることができる。
【００１１】
以上のように、この実施の形態１によれば、導線２あるいは給電線７に貫通されるようにフェライトビーズ３あるいは８を設けたので、ＨＩＤランプ１の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにし、ＨＩＤランプ１に供給される高周波成分を減少させ、その結果、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。
また、ＨＩＤランプ１に供給される急峻な再点弧電流を滑らかにするという電磁ノイズの発生源を抑えるものなので、ＨＩＤランプ１によって発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減することができる。
【００１２】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による放電灯装置を示す斜視図であり、図において、導電性ループ（再点弧電流平滑化機構）１１は、１本の導線からなるものであり、ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループの外側に且つその給電線ループと同一方向に設けられ、ＨＩＤランプ１の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにするものである。口金１２は、導電性リングで導電性ループ１１の両端に電気的に接続されるように且つフランジ５に接合するように設けられたものである。その他の構成については、図１と同一である。
なお、図５（ｂ）は導電性ループ１１および口金１２のみ示したものである。
【００１３】
次に動作について説明する。
図５では、再点弧電流平滑化機構の具体的な構成として、導電性ループ１１および口金１２からなる構成を設けたものである。
ＨＩＤランプ１の交流点灯時に図３（ｂ）に示したように、ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループに急峻な電流変化Ｉｂが発生されそうになるが、そのような電流変化Ｉｂがあれば、その給電線ループの垂直方向に発生する磁界が変動する。この変動磁界により、給電線ループと同一方向に設けられ、その変動磁界に垂直方向に設けられた導電性ループ１１に電流Ｉｓが流れ、この電流Ｉｓが、先の変動磁界に対して逆方向の磁界を発生させ、この磁界が給電線ループに発生されそうな急峻な電流変化Ｉｂを妨げるように作用する。
すなわち、再点弧電流を相殺して滑らかにし、ＨＩＤランプ１に供給される高周波成分を減少させ、その結果、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。
【００１４】
以上のように、この実施の形態２によれば、ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループの外側に、その給電線ループと同一方向に導電性ループ１１を設けたので、再点弧電流によって給電線ループから垂直方向に誘起される磁界により、給電線ループを仮にトランスの一次巻線とすると、外側の同一方向の導電性ループ１１があたかもトランスの二次巻線として作用することで、ＨＩＤランプ１の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流が導電性ループ１１に流れる電流の作用により相殺され、急峻な再点弧電流を滑らかにし、ＨＩＤランプ１に供給される高周波成分を減少させ、その結果、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。
また、導電性ループ１１を給電線ループと同一平面上に設ければ、ＨＩＤランプ１によって発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減することができる。
【００１５】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による放電灯装置を示す斜視図であり、図において、導電性リング（再点弧電流平滑化機構）１３ａ〜１３ｄは、導線のリングからなるものであり、導電性ループ１１の周囲に垂直に複数設けられ、電気的に接続されたものである。その他の構成については、図５と同一である。
なお、図６（ｂ）は導電性ループ１１、口金１２および導電性リング１３ａ〜１３ｄのみ示したものである。
【００１６】
次に動作について説明する。
図６では、上記実施の形態２に加え、導電性ループ１１の周囲に複数の導電性リング１３ａ〜１３ｄを付加することで、ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループに誘起される磁界に対し、垂直となる面を持つ閉ループ（図６（ａ）における破線矢印Ｉｓに相当）を形成し、この閉ループを流れる電流の作用により、さらに、再点弧電流を相殺して滑らかにし、ＨＩＤランプ１に供給される高周波成分を減少させ、その結果、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。
【００１７】
以上のように、この実施の形態３によれば、導電性ループ１１の周囲に複数の導電性リング１３ａ〜１３ｄを付加することで、再点弧電流を相殺する電流が流れる閉ループを沢山形成し、再点弧電流を相殺する電流を流しやすくすることで、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズをさらに低減することができる。
【００１８】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による放電灯装置を示す斜視図であり、図において、網状導電体（再点弧電流平滑化機構）１４は、網状の導電体からなるものであり、ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループの外側に且つその給電線ループとほぼ同一方向のループを含むように設けられ、ＨＩＤランプ１の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにするものである。その他の構成については、図１と同一である。
なお、図７（ｂ）は網状導電体１４および口金１２のみ示したものである。
【００１９】
次に動作について説明する。
図７では、再点弧電流平滑化機構の具体的な構成として、網状導電体１４および口金１２からなる構成を設けたものである。
ＨＩＤランプ１および導線２からなる給電線ループの外側に網状導電体１４を設けたことで、給電線ループに誘起される磁界に対し、網状の閉ループ（図７（ａ）における矢印Ｉｓに相当）を形成し、この閉ループを流れる電流の作用により、さらに、再点弧電流を相殺して滑らかにし、ＨＩＤランプ１に供給される高周波成分を減少させ、その結果、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減することができる。
【００２０】
以上のように、この実施の形態４によれば、給電線ループの外側に網状導電体１４を設けたことで、再点弧電流を相殺する電流が流れる閉ループをさらに沢山形成し、再点弧電流を相殺する電流を流しやすくすることで、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズをさらに低減することができる。
なお、網状導電体１４では、網状であるため各々の電体を細くすることができ、網目を密にしてもＨＩＤランプ１によって発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減することができる。
【００２１】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５による放電灯装置を示す斜視図であり、図において、フェライトビーズ１５は、表面に光電子の発生を抑える絶縁性材料が使用されたものである。その他の構成については、図１と同一である。
【００２２】
次に動作について説明する。
図９はＨＩＤランプにおけるＮａ失透を示す説明図である。ＨＩＤランプ１にはＮａ＋に帯電したナトリウムガスが封入されている。ＨＩＤランプ１に電源が供給されれば、ＨＩＤランプ１より可視光線を発生すると共に紫外線Ｕｖを発生する。ここで、導線２の表面が金属ならば、発生された紫外線Ｕｖが導線２に当たることにより、導線２から光電子ｅ−が発生し、光電子ｅ−がＨＩＤランプ１の周辺に充満してしまう。これによって、ＨＩＤランプ１内のＮａ＋がガラス壁面に引き寄せられ、さらに、ガラス壁を透過し、Ｎａ＋と光電子ｅ−とが結合し、ＮａとしてＨＩＤランプ１内からＮａ＋が失透してしまう。
このように、ＨＩＤランプ１内からＮａ＋が失透してしまうと、発光される光線の赤成分が不足してしまう。
そこで、図８では、フェライトビーズ１５の表面に光電子ｅ−の発生を抑える絶縁性材料を使用する。絶縁性材料は、フェライトビーズに塗布するものでも、成形するものでも良い。
光電子ｅ−の発生を抑えることにより、ＨＩＤランプ１内のＮａ＋がガラス壁面に引き寄せられることがなく、ＨＩＤランプ１内からＮａ＋が失透してしまうことを防ぐことができる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態５によれば、フェライトビーズ１５の表面に光電子ｅ−の発生を抑える絶縁性材料を使用したことにより、ＨＩＤランプ１内からＮａ＋が失透してしまうことを防ぐことができる。
また、導電性ループ１１、導電性リング１３ａ〜１３ｄ、および網状導電体１４の表面に光電子ｅ−の発生を抑える絶縁性材料を使用しても良く、ＨＩＤランプ１内からＮａ＋が失透してしまうことを防ぐことができる。
なお、上記実施の形態２から上記実施の形態５では、導電性ループ１１、導電性リング１３ａ〜１３ｄ、および網状導電体１４を接地しないで、ＨＩＤランプ１に供給される急峻な再点弧電流を滑らかにすることで、ＨＩＤランプ１から発生される電磁ノイズを低減したが、導電性ループ１１、導電性リング１３ａ〜１３ｄ、および網状導電体１４を接地しても良く、この場合、それら導電体によりＨＩＤランプ１を電界的にシールドする作用も働き、放電管に供給される急峻な再点弧電流を滑らかにすることにより電磁ノイズの発生源を抑えるものなので、放電灯から発光され外部を照射する光量に影響を与えることなく、電磁ノイズを低減することができる。さらに、電磁ノイズが、自動車の電子機器に悪影響を与えてしまうことを防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、放電管の交流点灯時に発生する急峻な再点弧電流を滑らかにする再点弧電流平滑化機構を該放電管の近傍に構成したので、放電管に供給される高周波成分を減少させ、その結果、放電管から発生される電磁ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による放電灯装置を示す斜視図である。
【図２】ＨＩＤランプの交流点灯時に供給されるランプ電流／電圧を示す波形図である。
【図３】ランプ電流の極性切換時における電圧／電流の詳細を示す波形図である。
【図４】この発明の実施の形態１による放電灯装置の他の例を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２による放電灯装置を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態３による放電灯装置を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態４による放電灯装置を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態５による放電灯装置を示す斜視図である。
【図９】ＨＩＤランプにおけるＮａ失透を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ＨＩＤランプ（放電管）、２  導線（給電線）、３，８，１５  フェライトビーズ（再点弧電流平滑化機構）、４  給電キャップ、５  フランジ、６，７給電線、１１  導電性ループ（再点弧電流平滑化機構）、１２  口金、１３ａ〜１３ｄ  導電性リング（再点弧電流平滑化機構）、１４  網状導電体（再点弧電流平滑化機構）。
【図１】
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【図２】
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【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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