(57)【要約】【課題】瞬時点灯性能を低下することなく放電開始電圧の低下が可能とし、安定器の小型軽量化と低コスト化、及び、封入ガス圧の低下によるガス発光管の低コスト化が可能な車両用ヘッドランプ装置を提供すること。【解決手段】主電極端子対が封入されているガス発光管１の内部又はそれに近接してフィラメント１５を配置し、このフィラメント１５を点灯開始から短時間だけ発光させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が所定間隔を隔ててて配置される主電極端子対が封入されているガス発光管を有するヘッドランプと、点灯指令により前記主電極端子対間に放電電圧を供給する安定器とを有する車両用ヘッドランプ装置において、
前記ヘッドランプに気密封入されたフィラメントと、
前記フィラメント加熱用の一対のフィラメント端子に前記点灯指令の入力から所定時間だけ給電する時限給電回路とを有することを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ヘッドランプ装置において、
前記フィラメントは、前記ガス発光管に封入されていることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用ヘッドランプ装置において、
前記フィラメントは、前記ガス発光管に隣接する別のバルブに封入されることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両用ヘッドランプ装置において、
前記フィラメントは、前記ガス発光管を囲包するガラス管に封入されることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
【請求項５】
請求項２記載の車両用ヘッドランプ装置において、
前記主電極端子対の一方は、前記フィラメント端子を兼ねていることを特徴とする車両用ヘッドランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ヘッドランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１などに開示される従来の車両用ヘッドランプ装置では、高圧のガス発光管が用いられている。
【０００３】
このようなガス発光管では、点灯とともに瞬時に所定輝度を確保する必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６６０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような高圧ガスをガス発光管内へ封入することは、その点灯開始のための放電開始電圧をたとえば通常の水銀灯に比べて約１０倍（約２０ｋＶ）に増大する必要があり、安定器の大型大重量化及び高コスト化を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、瞬時点灯性能を低下することなく放電開始電圧の低下が可能とし、安定器の小型軽量化と低コスト化、及び、封入ガス圧の低下によるガス発光管の低コスト化が可能な車両用ヘッドランプ装置を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明では、先端が所定間隔を隔ててて配置される主電極端子対が封入されているガス発光管を有するヘッドランプと、点灯指令により前記主電極端子対間に放電電圧を供給する安定器とを有する車両用ヘッドランプ装置において、前記ヘッドランプに気密封入されたフィラメントと、前記フィラメント加熱用の一対のフィラメント端子に前記点灯指令の入力から所定時間だけ給電する時限給電回路とを有することを特徴としている。
【０００８】
すなわち、この発明によれば、ヘッドランプに設けたフィラメントに点灯初期だけ給電するので、ガス発光管の発光立ち上がり遅れがあってもヘッドランプの全体の発光立ち上がりを改善して瞬時点灯を可能とすることができる。
【０００９】
このため、キセノンガスを高圧封入してその瞬時点灯性を確保する必要がなく、放電開始電圧を大幅に低下することができるので、安定器の小型軽量化と製造コストの低減を実現することができる。また、ガス発光管を低圧化することができるので、ガラス管厚を低減してその製造コストの低減を実現することができる。
【００１０】
好適態様１において、前記フィラメントは、前記ガス発光管に封入されている。このようにすれば、フィラメントへの通電とともに主電極端子対間にも電圧を印加することにより、加熱されたフィラメントと主電極端子との間の電界によりフィラメントからの熱電子放出によりガス発光管内におけるガスの加熱、発光を実現することができ、主電極端子対間の発光立ち上がり遅れを低減することもできる。更に、フィラメントからのガス発光管内への熱電子放出は、主電極端子対間の通電によるガス発光が容易となる段階に達した後は停止されるため、発光立ち上がりが完了した後にガス発光管に過剰な電流が流れることがない。すなわち、フィラメントは、自己の発光による発光立ち上がり遅れを防止するとともに、熱電子放出により主電極端子対間の電圧が小さくてもその発光立ち上がりを顕著に促進するという効果を奏する。フィラメント通電は、主電極端子対間の発光立ち上がり完了（たとえば十秒〜数分に設定される）後に停止されるため、フィラメントの消耗及びガラス管壁の黒化の進行を抑止することができ、高価なフィラメントの断面積を縮小することができ、それに応じてフィラメントの全長も短縮することができ、必要フィラメント構成材料（通常は高価なタングステン）の使用量を大幅に低減することができる。
【００１１】
好適な態様２において、前記フィラメントは、前記ガス発光管に隣接する別のバルブに封入されるので、フィラメントの寿命を向上することができる。
【００１２】
好適な態様３において、前記フィラメントは、前記ガス発光管を囲包するガラス管に封入されるので、フィラメントの寿命を向上することができる。
【００１３】
上記態様１の好適態様において、前記主電極端子対の一方は、前記フィラメント端子を兼ねている。これにより、ヘッドランプの電極端子を４本から３本に減らすことができ、構造の簡素化と製造工程の短縮、材料費用の低減を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用ヘッドランプ装置の好適態様を以下の各実施例により説明する。
（実施例１）
実施例１の車両用ヘッドランプ装置を図１を参照して説明する。
【００１５】
１はガス発光管、２は安定器、３は時限給電回路である。
【００１６】
ガス発光管１は所定の金属とキセノンガスが高圧封入された放電室１０をもつが、その封入圧力は従来のものの数分の一となっている。ただし、ガス発光管１は図１において模式図示されており、実際は略楕円球形状を有している。放電室１０を囲むガラス管１１の一端部には主電極端子１２が、他端部には主電極端子１３と補助電極端子１４がそれぞれ貫通、固定されている。主電極端子１２、１３の先端部は互いに向き合っており、補助電極端子１４は主電極端子１３に近接して配置されている。補助電極端子１４の先端部と主電極端子１３の先端部との間にフィラメント１５が設けられている。
【００１７】
ガス発光管１は、図示しない外側のガラス管内に密封されており、このガラス管は、リフレクタを有するヘッドランプ本体（図示せず）に収容されている。
【００１８】
ガラス管１１の両端のステム部１６、１７からそれぞれ外部に突出した主電極端子１２、１３及び補助電極端子１４には、安定器２及び時限給電回路３の出力端子に接続されている。点灯信号の入力により、安定器２は主電極端子１２、１３に所定の交流電圧を印加し、時限給電回路３はフィラメント１５は主電極端子１３と補助電極端子１４との間に所定の直流電圧（交流電圧でもよい）を印加する。後者の電圧は前者の電圧に比較して格段に小さく設定されている。その結果、フィラメント１５は直ちに発光し、同時に主電極端子１２の電位が補助電極端子１４の電位に比較して高い（正方向に）期間に主電極端子１２に向けへ熱電子放射する。この熱電子放射により主電極端子１２、１３間の放電とガス発光は主電極端子１２、１３間の電圧が従来より格段に低いにも関わらず十分に短時間に確立する。時限給電回路３は、このガス発光が確立した段階で主電極端子１３と補助電極端子１４との間への電圧印加を停止し、フィラメント１５の加熱を停止する。なお、この電圧印加の停止は、補助電極端子１４の電位のフローティング化する方法により行っても良いし、あるいは補助電極端子１４の電位を主電極端子１３の電位と等しくする方法で行ってもよい。なお、この実施例におけるフィラメント通電時間は１５秒に設定されている。
【００１９】
（変形態様）
上記実施例では、補助電極端子１４及びフィラメント１５を主電極端子１３側にだけ設けたが、主電極端子１２側にも設けても良い。このようにすれば、フィラメント発光量を増大できるとともに、主電極端子１３の電位が主電極端子１２の電位よりも高い半サイクル期間にもフィラメントからの熱電子放射によるガス発光、ガス加熱を期待することができる。
【００２０】
（変形態様）
上記実施例では、フィラメント加熱期間において主電極端子１２、１３間に通常と同じ交流電圧を印加したが、このフィラメント加熱間には主電極端子１２の電位を主電極端子１３のそれより常に高く（正方向）維持する直流電圧を主電極端子対間に印加してもよい。このようにすれば、フィラメント１５を一個とするにも関わらず、常にガス発光、ガス加熱を行うことができる。図６に主電極端子１２、１３間の印加電圧とフィラメント印加電圧との時間推移を示すタイミングチャートを示す。
【００２１】
【実施例２】
他の実施例を図２を参照して説明する。
【００２２】
この実施例は、上記した実施例１の車両用ヘッドランプ装置において主電極端子１３と補助電極端子１４の先端形状を変更し、フィラメント１５の配置を変更したものである。なお、この実施例では、フィラメント１５べの通電停止後、補助電極端子１４と主電極端子１３は等電位とされることが好ましい。もちろん、図２において、補助電極端子１４の先端長を主電極端子１３のそれよりも短くしても良い。
【００２３】
【実施例３】
他の実施例を図３を参照して説明する。
【００２４】
この実施例のヘッドランプはいわゆるＨＩＤランプであって、フィラメント１５の両端はフィラメント給電用の電極端子１８、１９を有している。２０は、ガラス管１１を囲包する外側ガラス管であり、この外側ガラス管２０内にも不活性ガスが密封されている。
【００２５】
２１は主電極端子１２をソケット部２２に導くガラス支柱部である。
【００２６】
この実施例では、フィラメント１５への給電回路系と主電極端子１２、１３への給電回路系間の電圧設定自由度が拡大するという利点がある。
【００２７】
【実施例４】
他の実施例を図４を参照して説明する。
【００２８】
この実施例のヘッドランプは、図３に示す実施例において、フィラメント１５が封入された独立のガラス管２３を主電極端子１３が封入されたガス発光管１に隣接して、もしくはガス発光管１内に設けたものである。ガラス管２３内には不活性ガスが封入されている。
【００２９】
【実施例５】
他の実施例を図５を参照して説明する。
【００３０】
この実施例のヘッドランプは、図３に示す実施例において、フィラメント１５をガス発光管用のガラス管１１を囲包する外側ガラス管２０内に２つ配置することをその特徴としている。もちろん、外側ガラス管２０内には不活性ガスが封入されている。この実施例によれば、ガラス管１１内にフィラメント１５を封入する必要がないため、フィラメント１５の配置自由度が高くなり、ガラス管１１をほとんど従来と同様に小型化することができる製造が容易となる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両用ヘッドランプ装置の模式図である。
【図２】実施例２の車両用ヘッドランプ装置の模式図である。
【図３】実施例３の車両用ヘッドランプ装置の模式図である。
【図４】実施例４の車両用ヘッドランプ装置の模式図である。
【図５】実施例５の車両用ヘッドランプ装置の模式図である。
【図６】主電極端子印加電圧及びフィラメント印加電圧のタイミングチャートである。
【図７】従来の車両用ヘッドランプ装置のガス発光管の模式図である。
【符号の説明】
１  ガス発光管
２  安定器
３  時限給電回路
１０  放電室
１１  ガラス管
１２  主電極端子
１３  主電極端子
１４  補助電極端子
１５  フィラメント
【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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