(57)【要約】    【課題】  周囲温度の変化に伴う高電圧パルス出力の波高値の変化を抑制した高電圧パルス発生回路、これに用いるのに好適な高電圧パルストランス、これを備えた高圧放電ランプ点灯装置および自動車前照灯を提供する。    【解決手段】  高電圧パルス発生回路ＨＰＧは、コア１、ならびにコア１１に巻装された１次巻線１２および２次巻線１３を含みコアに巻装された巻線を備え、許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成した高電圧パルストランスＨＰＴと；コンデンサＣ１、高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線１２および放電ギャップＤＧを含み、周囲温度の高温側において相対的に強く共振するように共振特性が設定されていて、共振出力が高電圧パルストランスＨＰＴに入力するように配設された発振回路ＯＳＣと；を具備している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア、ならびにコアに巻装された１次巻線および２次巻線を含みコアに巻装された巻線を備え、許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成した高電圧パルストランスと；
コンデンサ、高電圧パルストランスの１次巻線および放電ギャップを含み、周囲温度の高温側において相対的に強く共振するように共振特性が設定されていて、共振出力が高電圧パルストランスに入力するように構成された発振回路と；
を具備していることを特徴とする高電圧パルス発生回路。
【請求項２】
コアギャップを備えたコアと；
１次巻線および２次巻線を含み、コアに巻装された巻線と；
許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性を変化させることによってインダクタンスを変化させるインダクタンス可変手段と；
を具備していることを特徴とする高電圧パルストランス。
【請求項３】
インダクタンス可変手段は、周囲温度に応じてコアのコアギャップ長が変化するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の高電圧パルストランス。
【請求項４】
キューリー温度の高い第１のコア材およびキューリー温度の相対的に低い第２のコア材を組み合わせて構成されたコアと；
１次巻線および２次巻線を含み、コアの第１のコア材の部分に巻装された巻線と；
前記コアの第１および第２のコア材が有しているキューリー温度の違いによって許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性が変化してインダクタンスを変化させるインダクタンス可変手段と；
を具備していることを特徴とする高電圧パルストランス。
【請求項５】
高圧放電ランプと；
高圧放電ランプを付勢して点灯する点灯回路と；
請求項１記載の高電圧パルス発生回路と；
を具備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された高圧放電ランプと；
高圧放電ランプを点灯する請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧パルストランスを備え高圧放電ランプを始動させるのに好適な高電圧パルス発生回路、これに用いる高電圧パルストランス、高電圧パルス発生回路を用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車前照灯の光源としてメタルハライドランプ形の高圧放電ランプがハロゲン電球に代替して用いられたり、あるいは併用されたりしている。この高圧放電ランプを点灯するには、始動回路と点灯回路を具備する高圧放電ランプ点灯装置を用いる。自動車前照灯用の高圧放電ランプ点灯装置の場合、高圧放電ランプを瞬時に始動（または再始動）する必要があるので、高電圧パルスを印加して始動するために、始動回路としていわゆるイグナイタと称される高電圧パルス発生回路を用いる。また、点灯回路として始動時に大電力を投入して光束立ち上がりを早くするように高圧放電ランプをきめ細かく制御しながら付勢するように構成したものを必要としている。
【０００３】
一方、自動車前照灯用の光源としてのメタルハライドランプ形の高圧放電ランプには、水銀を含む高圧放電ランプ（以下、便宜上「水銀入りランプ」という。）と、水銀を含まない高圧放電ランプ（以下、便宜上「水銀フリーランプ」という。）がある。水銀入りランプは、放電媒体として発光金属のハロゲン化物および希ガスに加えて緩衝ガスとして水銀を含んでいる。また、水銀入りランプは、比較的波高値の低い高電圧パルスで始動させることができる。
【０００４】
これに対して、水銀フリーランプは、水銀に代えて可視光の発光が比較的少なくて、かつ、蒸気圧の比較的大きい金属、例えば例えば亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）などのハロゲン化物を封入している。また、水銀フリーランプを始動させるには、水銀フリーランプより波高値の高い高電圧パルスを印加する必要がある。
【０００５】
従来の自動車前照灯用の高圧放電ランプ点灯装置においては、高電圧パルス発生回路が点灯回路と一緒にケース内に収納されているものと、高電圧パルス発生回路が点灯回路から分離しているものとがある。前者は、高電圧パルス発生回路が点灯回路と配線基板を共通にするなどの構成を採用でき、構造を比較的簡単にすることができる。後者は、高電圧パルス発生回路が例えばランプソケットと一体化されるなどにより、高電圧パルス発生回路が高圧放電ランプに接近して配設される。
【０００６】
ところで、高電圧パルス発生回路は、一般に高電圧パルストランスと、発振回路とから構成される。高電圧パルストランスとして、本発明者は、以下の構成を先に提案している（特許文献１参照。）。
【０００７】
すなわち、特許文献１に示す高電圧パルストランスは、第１のコア材１ａ、第２のコア材１ｂ、１次巻線３、２次巻線２ならびに絶縁被覆成形体４を具備している。第１のコア材１ａは、一対の脚部を有して断面Ｕ字状をなしている。第２のコア材１ｂは、その一端が第１のコア材１ａの一方の脚部１ａ１に一端が当接し、他端が第１のコア材１ａ１の他方の脚部１ａ２との間にコアギャップＧを形成して対向している。１次巻線３および２次巻線２は、第２のコア材１ｂに巻装されている。絶縁被覆成形体４は、１次巻線３、２次巻線２および第２のコア材１ｂをその一端を除いて包囲するとともに、第１および第２のコア材１ａ、１ｂの間に形成されたコアギャップＧを埋めている。
【０００８】
特許文献１においては、高電圧パルストランスに絶縁被覆成形体４として所要の絶縁耐力を有する合成樹脂、例えば液晶ポリマーを用いている。
【０００９】
発振回路は、高電圧パルストランスの１次巻線、放電ギャップおよびコンデンサなどを共振回路を形成するように接続して構成される。そして、その発振出力が高電圧パルストランスに１次巻線を経由して入力して昇圧され、２次巻線から出力される。
【特許文献１】特開２００３−１５８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高圧放電ランプ点灯装置に用いる高電圧パルス発生回路では、使用環境の温度範囲内において常に高圧放電ランプを確実に始動できるように設計する必要がある。この設計において、高電圧パルストランスについては、通常、高温側においても機能するように最高使用温度以上にキューリーポイントを有するコア材を使用する。しかしながら、高温側になるにしたがい保磁力が減少し、それに伴って高電圧パルス電圧が減衰する。そこで、最高使用温度において発生する高電圧パルス電圧の波高値が高圧放電ランプを確実に始動可能な値になるように設計している。
【００１１】
しかしながら、このように設計すると、常温時や低温時には高温時に生じる減衰がなくなるか、減衰の程度が低減するので、発生する高電圧パルスの波高値が過剰になる虞がある。したがって、常温時や低温時に発生する波高値が上昇した高電圧パルスに耐えるように高電圧が印加されるランプソケットやコネクタなどの耐圧を強化する必要がある。使用温度範囲が広い用途に属する自動車前照灯においては、そこに用いられるランプソケットの耐圧が規格によって規定されている。このため、高圧放電ランプ点灯装置に採用する高電圧パルス発生回路が、最高使用温度で２０ｋＶ程度の始動電圧を供給可能な始動能力を確保する場合、常温や低温時にはランプソケットに印加される電圧が規格によって規定されている耐圧を超えてしまう虞がある。
【００１２】
また、水銀フリーランプを用いる場合には、始動時に印加する高電圧パルスの波高値が水銀入りランプのそれより高くなるので、上記のようなときにランプソケットやコネクタなどの耐圧に対する設計の余裕がなお一層なくなってしまう。
【００１３】
一方、高電圧パルストランスから出力されるパルス電圧が２５ｋＶ以上になると、ランプソケットなどにおいて沿面放電が発生してしまい絶縁が破壊される。したがって、周囲温度の変化によるパルス電圧の上昇は、回路部品のばらつきが１０％程度あったとしても沿面放電が確実に発生しないような範囲内でなければならない。
【００１４】
本発明は、許容温度範囲内において、周囲温度の変化に伴う高電圧パルス出力の波高値の変化を抑制した高電圧パルス発生回路、これに用いるのに好適な高電圧パルストランス、これを備えた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、水銀フリーランプを始動するのに好適な高電圧パルス発生回路、これに用いるのに好適な高電圧パルストランス、これを備えた高圧放電ランプ点灯装置および照明装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明の高電圧パルス発生回路は、コア、ならびにコアに巻装された１次巻線および２次巻線を含みコアに巻装された巻線を備え、許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成した高電圧パルストランスと；コンデンサ、高電圧パルストランスの１次巻線および放電ギャップを含み、周囲温度の高温側において相対的に強く共振するように共振特性が設定されていて、共振出力が高電圧パルストランスに入力するように配設された発振回路と；を具備していることを特徴としている。
【００１７】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１８】
＜パルストランスについて＞    パルストランスは、コア、コアに巻装した巻線を備え、許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成されている。
【００１９】
（コアについて）    コアは、巻線のうち１次巻線および２次巻線間に鎖交する磁束の主磁路を形成する手段であり、その余の構成は問わない。また、コアは、複数のコア材、例えば第１のコア材および第２のコア材を組み合わせて閉磁路を形成するように構成することができる。さらに、コアは、好ましくはその一部にコアギャップを有していて、磁気飽和を防止するように構成されている。なお、「コアギャップ」とは、コア中に形成される磁路を横断するようにコア材が分断されていて、その間に空気が存在していたり、合成樹脂が充填されていたりする部分をいい、コアの飽和を防止する。
【００２０】
コアが第１のコア材および第２のコア材を組み立てて形成される場合、第１のコア材および第２のコア材は、同一形状であってもよいし、異なっていてもよい。前者の場合、例えば一対のＵ字状コア材の開放端同士を突き合わせて閉磁路を備えたコアを組み立てることができる。また、後者の場合、例えば棒状（Ｉ字状）のコア材と、ほぼＵ字状のコア材とを用いて、Ｕ字状のコア材の開放端を塞ぐようにＩ字状のコア材を組み付けてコアを組み立てることができる。コアギャップは、第１のコア材および第２のコア材の間に形成することができる。なお、Ｕ字状のコア材は、断面がＵ字状であれば、いわゆる壷形であってもよい。
【００２１】
また、コアは、例えばフェライト成形体やフェライト微粒子を添加した合成樹脂成形体などを用いて形成することができる。なお、フェライトは、特定の組成に限定されないが、好ましくはＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いる。合成樹脂成形体の場合、フェライトの含有比率は、それが大きくなれば磁気特性が良好になる反面、成形性が低下するので、適当な含有比率に設定するのがよい。例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトを用いる場合には、フェライト微粒子を７０〜９０質量％程度の範囲で含有するのが好ましく、また最適には約８０質量％程度である。フェライト微粒子を含有した合成樹脂成形体を用いてコアを形成することにより、良好な高周波における磁気特性を付与することができる。また、合成樹脂の成形機を用いて成形できるので、製造が容易で安価に得られる。さらに、複雑な形状のコアを形成しやすい。
【００２２】
さらに、コアは、高温になるにしたがいコア材のキューリーポイントに近づくために、保磁力が小さくなる傾向にあるので、高電圧パルストランスのパルス出力が保磁力の低下に応じて減衰する。しかし、常温時や低温時には保磁力が元に戻り、パルス出力の減衰もなくなるか、その程度が軽減する。そこで、後述するように発振回路の共振特性を高温時における高電圧パルストランスのインダクタンスのときに相対的に強く共振するように共振特性を設定すれば、常温時や低温時には相対的に共振の度合いが弱くなる。
【００２３】
（巻線について）    巻線は、少なくとも１次巻線および２次巻線を含み、コアを共有している。したがって、１次巻線および２次巻線互いに磁気結合してコアの周囲に巻装されている。その巻装の態様は、重ね巻および磁路方向にずらしたずらし巻すなわち単層巻のいずれであってもよい。また、１次巻線および２次巻線は、互いに絶縁関係に独立していてもよいし、導電的に接続していてもよい。後者の場合、単一の巻線に中間タップを導出して、１次巻線および２次巻線が中間タップを共有して導電的に接続する単巻構造であることを許容する。また、１次巻線および２次巻線は、適当な断面形状の絶縁被覆導線を用いて形成することができる。例えば、断面形状が円形の丸導体、扁平の平角導体などを採用することができる。平角導体を用いる場合、なお、所望により１次巻線および２次巻線に加えてその他の巻線を含むことができる。例えば、制御のための３次巻線などを１次巻線および／または２次巻線に磁気結合させて配設することができる。
【００２４】
１次巻線は、２次巻線に比較して低圧で安全なので、２次巻線の上から同心関係に、かつ、２次巻線から離間し、絶縁して第２のコア材に巻装することができる。また、１次巻線は、昇圧比をなるべく大きくするために、その巻数が少なくされ、凡そ半ターン以上の巻数であればよい。
【００２５】
（２次巻線について）    ２次巻線は、そこに高電圧が誘起されるので、十分に高い絶縁耐力の絶縁導体を用いて形成される。また、２次巻線は、これをコアに直接巻装してもよいし、要すれば層間絶縁シートを介して巻装してもよい。さらにまた、２次巻線は、１次巻線に対する昇圧比をなるべく大きくするために、その巻数が相対的に大きくなるが、１層巻きに形成するのが好ましい。
【００２６】
（インダクタンスが変化する構成について）    本発明においては、高電圧パルストランスが許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成されている。これにより、後述するように発振回路の発振周波数を周囲温度に応動して自動的に変化させることができる。したがって、本発明においては、インダクタンスが上記のように変化するための具体的な構造を問わない。１次巻線から見たインダクタンスは、コアの比透磁率、磁路長、コアの断面積、コアギャップ長、ならびに１次巻線および２次巻線の巻数や接続態様などの要素によって変化する。そこで、これらの要素の少なくとも一部が周囲温度に応じて変化するように構成することによって、周囲温度の変化に応じたインダクタンスの変化が実現する。なお、インダクタンスの変化は、温度上昇したときに増加する態様および減少する態様のいずれであってもよい。
【００２７】
（パルストランスのその他の構成について）    本発明において、パルストランスの構成要素は、以上説明したようにコアおよび巻線であるが、所望により以下に示す要素の一部または全部を適宜採用することができる。
【００２８】
１．（絶縁被覆成形体）    絶縁被覆成形体は、所要の絶縁耐力を有する合成樹脂、例えば液晶ポリマーからなり、コアを包囲する。なお、コアギャップ長を可変にする場合には、シリコーン樹脂などの軟質の絶縁被覆成形体を少なくともコアギャップの部位に用いることができる。なお、２次巻線は、その全体が絶縁被覆成形体によって被覆されるように構成するのがよい。これに対して、１次巻線は、２次巻線との間が絶縁被覆成形体で隔離されるように被覆されていればよいが、好ましくはその全体が被覆される。
【００２９】
２．（リード手段）    リード手段は、１次巻線を入力回路となる発振回路中に接続し、２次巻線を出力回路、例えば高圧放電ランプに接続する手段であり、絶縁被覆成形体を配設する場合には、これを貫通して外部へ導出される。
【００３０】
３．（ケース）    ケースは、高電圧トランスを単独で、あるいは発振回路およびまたは点灯回路などと一緒に収納して、収容部品を保護したり、外観を整えたり、所定位置に取付けたりする目的で用いられる。また、ケースは、適当な合成樹脂材料を用いて形成することができる。しかし、フェライト微粒子を添加した合成樹脂を用いてケースを形成することにより、高電圧トランスを外部に対して磁気遮蔽することができる。この場合、フェライトの組成および含有比率は、特段限定されないが、一般的にコアにおけるそれより小さくすることができる。たとえば、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトを用いる場合、３５〜６５質量％程度の範囲が好適であり、また最適には約５０質量％程度である。さらに、ケースは、一体的に成形される構成でもよいし、複数の部品を個別に成形して組み立てる構成であってもよい。後者の場合、例えば容器状のケース本体とその蓋とに分離可能な構成を採用することができる。
【００３１】
＜発振回路について＞    発振回路は、所望繰り返し周波数のパルスを発振して高電圧パルストランスの１次巻線に印加される１次電圧を発生する手段であり、コンデンサ、高電圧パルストランスの１次巻線および放電ギャップを含んで共振特性が付与されて形成されている。そして、共振出力が高電圧パルストランスに入力して昇圧されるように構成されている。共振特性は、周囲温度の高温側において相対的に共振度合いが強くなるように設定されている。したがって、反対に周囲温度が低温側へ変化すれば、共振度合いが弱くなる。
【００３２】
上記の条件を満足するために、高電圧パルストランスの１次巻線とコンデンサとは、共振回路を形成するように接続される。そして、コンデンサは、直流電源から充電されるように接続される。また、コンデンサと放電ギャップとは、弛張発振回路を形成するように接続されている。すなわち、コンデンサの端子電圧が放電ギャップの放電開始電圧に到達すると、コンデンサに充電された電荷が放電ギャップの火花放電により放電する。そして、そのときに流れるパルス状の振動電流が上記共振回路により適度に共振しながら高電圧パルストランスの１次巻線に流れ、したがって１次巻線には振動電圧が印加される。
【００３３】
周囲温度が高くなったときに高電圧パルストランスのインダクタンスが小さくなるように構成されている場合に、発振回路が上述の共振特性を示すためには、次のように構成される。すなわち、高電圧パルストランスのインダクタンスが高温時の相対的に小さいときに、主として上記インダクタンスによって形成される誘導性リアクタンスと、主としてコンデンサによって形成される容量性リアクタンスとの絶対値の差が相対的に小さくなるように設定すればよい。したがって、周囲温度が高くなったときには、共振点に相対的に接近した共振特性を示す。
【００３４】
そうして、周囲温度が低下すると、高電圧パルストランスのインダクタンスが相対的に大きくなり、主として上記インダクタンスによって形成される誘導性リアクタンスも大きくなる。これに対して、主としてコンデンサによって形成される容量性リアクタンスは、周囲温度の変化にかかわらず実質的に一定である。そのため、誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスの絶対値の差が大きくなり、その結果共振点から相対的に離間した共振特性を示す。したがって、周囲温度が低下すると、高電圧パルストランスの１次巻線に印加される振動電圧は、高温時のそれより低下する。
【００３５】
これに対して、周囲温度が高くなったときに高電圧パルストランスのインダクタンスが大きくなるように構成されている場合は、次のように構成される。すなわち、高電圧パルストランスのインダクタンスが高温時の相対的に大きいときに、主として上記インダクタンスによって形成される誘導性リアクタンスと、主としてコンデンサによって形成される容量性リアクタンスとの絶対値の差が小さくなり、共振点に相対的に接近した共振特性を示すように設定される。
【００３６】
そうして、周囲温度が低下すると、高電圧パルストランスのインダクタンスが相対的に小さくなり、主として上記インダクタンスによって形成される誘導性リアクタンスも小さくなり、そのためコンデンサによって形成される容量性リアクタンスとの絶対値の差が大きくなり、共振点から相対的に離間する。その結果、上記の場合と同様に周囲温度が低下すると、高電圧パルストランスの１次巻線に印加される振動電圧は、高温時のそれより低下する。
【００３７】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、以上の構成を具備していることにより、発振回路の発振出力である振動電圧が高電圧パルストランスの１次巻線に印加されると、その巻数比に応じて昇圧されて２次巻線間に高電圧パルスが出力される。
【００３８】
発振回路は、そのコンデンサが直流電源から充電され、端子電圧が所定値に達すると、放電ギャップが火花放電を生起するので、コンデンサの電荷が放電ギャップを介して急激に放電する。このときの放電電流は、コンデンサおよび高電圧トランスの１次巻線が形成する共振回路中を共振しながら振動電流となって流れる。このため、１次巻線に印加される電圧が共振して高くなる。また、１次巻線に印加された電圧は、上記のように１次巻線と２次巻線の巻数比に応じてさらに昇圧される。
【００３９】
次に、周囲温度の変化と高電圧パルスとの関係について説明する。
【００４０】
高電圧パルストランスにおいては、その１次巻線から見たインダクタンスが許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的に変化する。例えば、自動車前照灯用の高電圧パルス発生回路すなわちイグナイタの場合、−４０〜＋１５０℃の範囲内で正常に作動する必要がある。したがって、この用途における許容範囲は一般的には上記の範囲である。しかし、高電圧パルス発生回路が異なる用途の場合には、当該用途における温度範囲が適用されるべきである。
【００４１】
まず、周囲温度が高温側に変化したときの動作について説明する。高電圧パルストランスの高温時のインダクタンスに応じて発振回路が相対的に強く共振するので、高電圧パルストランスの１次巻線に印加される振動電圧が相対的に高くなる。その結果、高電圧パルストランスで昇圧されて２次巻線に現れる電圧も比例的に高くなる。しかし、高電圧パルストランスのコアは、高温側になるにしたがって保磁力が低減して高電圧パルスの減衰が大きくなる。したがって、高電圧パルストランスの２次巻線から出力される高電圧パルスは、上記の作用が相殺し合うので、たとえ周囲温度が高温側へ変化したとしても、その影響を受けにくくなる。
【００４２】
次に、周囲温度が低温側に変化したときの動作について説明する。高電圧パルストランスの低温時のインダクタンスに応じて発振回路が相対的に弱く共振するので、高電圧パルストランスの１次巻線に印加される振動電圧が相対的に低くなる。しかし、高電圧パルストランスのコアは、低温側になるにしたがって保磁力が元に戻るので、高電圧パルスの減衰が少なくなる。したがって、高電圧パルストランスの２次巻線から出力される高電圧パルスは、上記の作用が相殺し合うので、たとえ周囲温度が低温側へ変化したとしても、その影響を受けにくくなる。
【００４３】
以上の説明から理解できるように、本発明によれば、許容温度範囲内において周囲温度が変化しても、高電圧パルスの波高値の変化が抑制される。このため、高電圧パルスが印加されるランプソケットやコネクタの耐圧を必要最小限にでき、設計に余裕ができる。
【００４４】
したがって、本発明の高電圧パルス発生回路は、自動車前照灯用の高圧放電ランプのイグナイタに好適である。なお、この場合、高圧放電ランプは、水銀入りランプおよび水銀フリーランプのいずれであってもよい。しかし、水銀フリーランプは、既述のように始動電圧が相対的に高いので、本発明が特に好適である。
【００４５】
＜本発明のその他の構成について＞    本発明の必須構成要素ではないが、ランプソケットを所望により付設することができる。ランプソケットは、高圧放電ランプを機械的に支持するとともに、電気的に接続を形成するのに寄与する手段であるが、高電圧パルス発生回路を自動車前照灯用の高圧放電ランプのイグナイタとして用いる場合に、高電圧パルス発生回路を付設することにより、自動車前照灯の自動車への組み付けが容易になるとともに、高電圧エネルギーの漏れが少なくなる。
【００４６】
請求項２の発明の高電圧パルストランスは、コアギャップを備えたコアと；１次巻線および２次巻線を含み、コアに巻装された巻線と；許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性を変化させることによってインダクタンスを変化させるインダクタンス可変手段と；を具備していることを特徴としている。
【００４７】
本発明は、請求項１の発明の実施に好適な高電圧パルストランスの構成を規定している。なお、本発明において、「磁気特性」は、コアの温度変化に伴う保磁力の変化を含まないものとする。インダクタンスを周囲温度に応じて変化させる場合、磁気特性を利用することにより、インダクタンスを比較的容易に変化させることができる。
【００４８】
請求項３の発明の高電圧パルストランスは、請求項２記載の高電圧パルストランスにおいて、インダクタンス可変手段は、周囲温度に応じてコアのコアギャップ長が変化するように構成されていることを特徴としている。
【００４９】
本発明は、高電圧パルストランスのインダクタンスを周囲温度に応じて変化させるのに好適な構成を規定している。コアのコアギャップ長は、０．１〜０．２ｍｍ程度変化すると出力の高電圧パルスが数百Ｖ変化する。また、温度変化に応じて０．０５ｍｍ程度以上変化する。なお、周囲温度とコアギャップ長との関係は、周囲温度が高いときにコアギャップ長が大きくなり、低いときに小さくなる構成でもよいし、反対に周囲温度が高いときにコアギャップ長が小さくなり、低いときに大きくなる構成でもよい。なお、コアギャップ長の変化は、コアの構造やコア材の選択などの設計においてこれを実現することができる。
【００５０】
そうして、例えば周囲温度が高いときにコアギャップ長が大きくなるように構成されている場合、周囲温度が高いときには高電圧パルストランスのインダクタンスが小さくなり、低いときには大きくなる。したがって、高電圧パルス発生回路に本発明の高電圧パルスを組み込んで使用する場合、発振回路の共振特性を請求項１の発明において説明したように構成することにより、周囲温度の変化に対する高電圧パルス出力の波高値の変化を抑制することができる。
【００５１】
請求項４の発明の高電圧パルストランスは、キューリー温度の高い第１のコア材およびキューリー温度の相対的に低い第２のコア材を組み合わせて構成されたコアと；１次巻線および２次巻線を含み、コアの第１のコア材の部分に巻装された巻線と；前記コアの第１および第２のコア材が有しているキューリー温度の違いによって許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性が変化してインダクタンスを変化させるインダクタンス可変手段と；を具備していることを特徴としている。
【００５２】
本発明は、周囲温度に応じて高電圧パルストランスのインダクタンスをより変化させやすくするのに好適な他の構成を規定している。
【００５３】
すなわち、コアは、第１のコア材と第２のコア材とを組み合わせて構成されている。第１のコア材は、そのキューリー温度が相対的に高い、例えば２００℃程度の材料を用いて形成されている。第２のコア材は、そのキューリー温度が相対的に低い、例えば１５０℃程度の材料を用いて形成されている。なお、コアは、コアギャップを備えていてもよいし、備えていなくてもよい。
【００５４】
巻線は、その１次巻線および２次巻線が第１のコア材の部分に巻装されている。
【００５５】
インダクタンス可変手段は、コアの第１および第２のコア材が有しているキューリー温度の違いによって許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性が変化してインダクタンスを変化させるように構成されている。本発明において、インダクタンス可変手段が「周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性が変化」するとは、周囲温度が高いときには第１のコア材がキューリー温度に達しないが、第２のコア材がキューリー温度に達したか、または接近するので、コア全体として磁気特性が低下することになり、また周囲温度が低いときには第１および第２のコア材がともにキューリー温度に達しないので、コア全体として磁気特性が低下することなしに維持されることを意味する。換言すれば、第１および第２のコア材におけるキューリー温度の違いによってコア全体の磁気特性を変化させることを意味する。
【００５６】
また、インダクタンス可変手段は、上述の構成に加えて周囲温度に応じてコアのコアギャップ長が変化するように構成を備えていることが許容される。このような複合的な構成を具備していることにより、インダクタンスの比較的大きな変化を生じさせることが可能になる。
【００５７】
そうして、本発明においては、周囲温度が高いときにはコア全体の磁気特性が低下するので、これに伴ってインダクタンスが低下する。その結果、側磁路コアの磁気回路に対する寄与が低減し、高電圧パルストランスの１次巻線から見たインダクタンスが小さくなる。
【００５８】
一方、周囲温度が低いときには、コア全体の磁気特性が低下しない。そのため、高電圧パルストランスのインダクタンスが相対的に大きくなる。
【００５９】
したがって、本発明の高電圧パルストランスを高電圧パルス発生回路に適用して周囲温度の変化に対して高電圧パルスの波高値の変化を抑制するには、発振回路の共振特性を高温時における高電圧パルストランスのインダクタンスに対して相対的に強く共振するように設定すればよい。
【００６０】
以上、説明したように本発明においては、第１および第２のコア材のキューリー温度の違いによって周囲温度の変化に応じてパルストランスのインダクタンスを変化させることができる。
【００６１】
請求項５の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、高圧放電ランプと；高圧放電ランプを付勢して点灯する点灯回路と；高圧放電ランプの始動時に高圧放電ランプに高電圧パルスを印加する請求項１記載の高電圧パルス発生回路と；を具備していることを特徴としている。
【００６２】
＜高圧放電ランプについて＞    高圧放電ランプは、少なくとも放電容器および口金を備えている。
【００６３】
（放電容器について）    放電容器は、少なくとも透光性気密容器、一対の電極およびに放電媒体を備えて構成されている。
【００６４】
透光性気密容器は、石英ガラスや透光性セラミックスなどからなり、その内部に気密な放電空間を有している。なお、「透光性セラミックス」とは、透光性アルミナ、ＹＡＧなどの透光性を有するセラミックスまたはこれらの単結晶などを意味する。また、後述する電極を封装するために一端または両端に封止部を備えていることが許容される。
【００６５】
一対の電極は、透光性気密容器の内部に離間対向して封装されている。電極への給電のために、外部から導入された導入線が気密な封止部を経由して透光性気密容器内の電極に接続している。
【００６６】
放電媒体は、高圧放電ランプがメタルハライドランプ、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプおよび高圧希ガス放電ランプなどのいずれの態様を採用するかにより異なる。メタルハライドランプの場合、発光金属のハロゲン化物、水銀および希ガスを用いる第１の態様、ならびに発光金属のハロゲン化物であるところの第１のハロゲン化物、水銀に代わって第２のハロゲン化物および希ガスを用いていて本質的に水銀が封入されていない第２の態様のいずれでもよい。いずれの態様においても、発光金属のハロゲン化物としては、例えばナトリウムＮａ、スカンジウムＳｃおよび希土類金属、例えばジスプロシウムＤｙなどの一種または複数種を含む発光金属のハロゲン化物を用いることができる。水銀ランプの場合、水銀および希ガスを用いる。高圧ナトリウムランプの場合、ナトリウム、水銀および希ガスを用いる。高圧希ガス放電ランプの場合、希ガスを用いる。
【００６７】
（口金について）    口金は、高圧放電ランプの受電端に装着され、点灯回路から受電するとともに、高圧放電ランプを機械的に支持するのにも機能する。
【００６８】
＜点灯回路について＞    点灯回路は、高圧放電ランプを付勢して点灯する手段であり、交流点灯および直流点灯のいずれの点灯方式であってもよい。また、所望により始動時に直流点灯を行い、始動後に交流点灯に切り換えるように構成することができる。さらに、始動時および点灯時を通じて交流点灯であるが、始動時には交流の周波数を低くするように構成することもできる。なお、点灯回路は、複雑で、きめ細かい制御を行うことが可能になるので、電子化されたものが好適であるが、要すればコイルおよび鉄心を主体とするものであってもよい。
【００６９】
また、自動車前照灯用の高圧放電ランプ点灯装置において、高圧放電ランプが水銀フリーランプの場合、高圧放電ランプの点灯直後約４秒までの最高入力電力を安定時のランプ電力の２〜４倍、好適には２．５〜３．５倍とするとともに、その後順次安定時のランプ電力すなわち定格ランプ電力まで低減していくことにより、光束立ち上がりを自動車前照灯用として必要な範囲内に入るように早くすることができる。このような制御を行うには、電子化された点灯回路が好適であり、加えて制御回路にマイコンを用いることにより、なお一層きめ細かい制御を行うことができる。なお、希ガスとしてのＸｅの封入圧を５〜１５気圧の範囲でＸ（気圧）とし、メタルハライドランプの点灯直後４秒までの最高入力電力をＡＡ（Ｗ）としたとき、ＡＡ＞−２．５Ｘ＋１０２．５を満足するように構成することにより、点灯直後４秒までの光束立ち上がりを早めて自動車用前照灯に必要な前照灯前面の代表点での光度８０００ｃｄを得ることができる。
＜高電圧パルス発生回路について＞    高電圧パルス発生回路は、いわゆるイグナイタと称される部分であるが、高圧放電ランプの始動時に高電圧パルスを、高圧放電ランプの例えば一対の電極間に印加することによって、放電容器内を絶縁破壊して高圧放電ランプを始動させる手段である。本発明において、高電圧パルス発生回路は、請求項１に規定する構成を備えている。
【００７０】
また、高電圧パルス発生回路は、始動、点灯しようとする高圧放電ランプの構成に応じて所要仕様の高電圧パルスを出力するように構成される。高電圧パルスの仕様としては、例えば波高値、繰り返し周波数およびパルス幅などが適切に設定される。
【００７１】
＜本発明の作用について＞    高圧放電ランプを点灯するには、点灯回路を作動させてその無負荷出力電圧を一対の電極間に印加すると同時に、高電圧パルス発生回路を作動させて高電圧パルスを一対の電極間に印加する。通常、最初の高電圧パルスを印加した際に、高圧放電ランプの放電容器内が絶縁破壊されて始動する。
【００７２】
本発明においては、高電圧パルス発生回路が許容温度範囲内における周囲温度の変化が生じたとしても、高電圧パルスの波高値の変化が抑制されるので、常に所要波高値の高電圧パルスを印加して高圧放電ランプを良好に始動することができる。また、ランプソケットやコネクタの設計が容易になるとともに、耐圧の問題が生じなくなる。
【００７３】
請求項６の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置と；を具備していることを特徴としている。
【００７４】
本発明において、「照明装置」とは、高圧放電ランプを光源とする装置の全てを含む広い概念であり、例えば自動車前照灯、照明器具、信号灯、標識灯、光ファイバー照明装置、光化学反応装置などである。なお、「照明装置本体」とは、照明装置から高圧放電ランプ点灯装置を除いた残余の全ての部分を意味する。ここで、「高圧放電ランプ点灯装置」とは、高圧放電ランプ、点灯回路および高電圧パルス発生回路すなわちイグナイタを具備するものをいう。
【発明の効果】
【００７５】
請求項１の発明によれば、周囲温度に応動して自動的にインダクタンスが変化するように構成した高電圧パルストランスと、周囲温度の高温側において相対的に強く共振するように共振特性が設定されている発振回路とを具備していることにより、許容温度範囲内において、周囲温度の変化に伴う高電圧パルス出力の波高値の変化を抑制できて、水銀フリーランプを始動するのにも好適な高電圧パルス発生回路を提供することができる。
【００７６】
請求項２の発明によれば、インダクタンス可変手段によって許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性を変化させることによってインダクタンスを変化させ得る高電圧パルストランスを提供することができる。
【００７７】
請求項３の発明によれば、加えてインダクタンス可変手段が、周囲温度に応じてコアのコアギャップ長が変化するように構成されている高電圧パルストランスを提供することができる。
【００７８】
請求項４の発明によれば、インダクタンス可変手段がコアの第１および第２のコア材が有しているキューリー温度の違いによって許容温度範囲内において周囲温度に応動して自動的にコアの磁気特性が変化してインダクタンスを変化させる高電圧パルストランスを提供することができる。
【００７９】
請求項５の発明によれば、高圧放電ランプ、点灯回路および高電圧パルス発生回路を具備して、請求項１ないし４の効果を有する高圧放電ランプ装置を提供することができる。
【００８０】
請求項６の発明によれば、照明装置本体および高圧放電ランプ点灯装置を具備し、請求項１ないし４の効果を有する照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００８２】
図１ないし図４は、本発明の高電圧パルス発生回路、高電圧パルストランスおよび高圧放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示し、図１は回路図、図２は高電圧パルストランスの要部正面断面図、図３は同じく要部平面断面図、図４は高圧放電ランプの正面図である。各図において、ＨＰＧは高電圧パルス発生回路、ＨＰＴは高電圧パルストランス、ＤＬＣは高圧放電ランプ点灯装置である。
【００８３】
＜高電圧パルス発生回路ＨＰＧ＞    高電圧パルス発生回路ＨＰＧは、高電圧パルストランスＨＰＴおよび発振回路ＯＳＣを具備しているとともに、ランプソケットＬＳを一体化して備えている。
【００８４】
（高電圧パルストランスＨＰＴ）    高電圧パルストランスＨＰＴは、コア１１、１次巻線１２、２次巻線１３ならびに第１および第２の絶縁被覆成形体１４、１５を備えている。コア１１は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト微粒子を約８０質量％含有する合成樹脂を成形したもので、Ｕ字状の側磁路コア１１ａ、棒状コア１１ｂからなる。側磁路コア１１ａは、図３に示すように、図において倒立Ｕ字状をなしていて、その一方の脚部１１ａ１の先端内面と棒状コア１１ｂの一端面とが密接している。側磁路コア１１ａの他方の脚部１１ａ２の先端内面と棒状コア１１ｂの他端面との間にはコアギャップＧが形成されている。コアギャップＧは、周囲温度の変化に応じてコアギャップ長が相関関係に変化する。そして、高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線１２から見たインダクタンスは、コアギャップＧのコアギャップ長によって変化する。棒状コア１１ｂは、その横断面が円形をなしている。
【００８５】
１次巻線１２および２次巻線１３は、単巻構造コイルからなり、その中間部に図２および図３においては省略しているが、図１において示す中間タップｌ２を形成することによって棒状コア１１ｂに直接巻装されている。中間タップｌ２は、図２および図３において、単巻構造コイルの右寄りの中間位置から導出されている。したがって、１次巻線１２は、単巻構造コイルの中間タップｌ２から右側の部分によって構成されている。２次巻線１３は、同じく左側の部分によって構成されている。１次巻線２のリード線は、図２および図３においては省略しているが、その一方が単巻構造コイルの図において右側の端部から図１における低圧側リード線ｌ１として導出され、他方が中間タップｌ２により構成される。２次巻線１３のリード線は、その一方が図示しない中間タップｌ２であり、他方が図１に示すように高圧側のリード線ｌ３である。そして、図２に示すように、後述するランプソケットＬＳの高電位側給電接点１６に接続している。そうして、高電圧パルストランスＨＰＴの出力は、単巻構造コイルの両端すなわち１次巻線１２の低圧側のリード線ｌ１と、２次巻線１３の高圧側のリード線ｌ３との間から得られるようになっている。
【００８６】
第１の絶縁被覆成形体１４は、固形構造であり、例えば液晶ポリマーからなる。そして、図２および図３に示すように、側磁路コア１１ｂの右側の端面から棒状コア１ａのコアギャップＧ側の端面までの間において、側磁路コア１ｂ、１次巻線１２および２次巻線１３を被覆して、これらを被覆するとともに一体に固定している。また、第１の絶縁被覆成形体１４は、ランプソケット本体１７を一体成形により形成している。
【００８７】
第２の絶縁被覆成形体１５は、軟質の樹脂であり、例えばシリコーン樹脂からなる。そして、コアギャップＧ内に充填されている。このため、第２の絶縁被覆成形体１５は、周囲温度の変化に応じてコアギャップＧの長さが変化するのを許容する。また、第２の絶縁被覆成形体１５は、特に図３に詳しく示すように、同時に側磁路コア１１ｂのコアギャップＧから図において左側の部分を一体に被覆している。なお、側磁路コア１１ｂの他方の端面は、第２の絶縁被覆成形体１５から外部へ露出している。また、同じく一方の端面は、第１の絶縁被覆成形体１４から外部へ露出している。このような構造によって高電圧トランスＨＰＴが大型化しないように配慮している。
【００８８】
ランプソケットＬＳは、高圧放電ランプＨＰＤＬを高電圧トランスＨＰＴに接続するとともに、機械的に支持する手段である。そして、ランプソケット本体１７、高電位側給電接点１６および低電位側給電接点１８（図２では省略している。）を備えている。ランプソケット本体１７は、筒状をなしていて、第１の絶縁被覆成形体１４と一体に成形されている。高電位側給電接点１６は、クリップ状をなしていて、２次巻線１３の図２において左側の高電位側の端部から第１の絶縁被覆成形体１４を貫通したリード線ｌ３を経由してランプソケット本体１７内へ導出されている。そして、図４に示す高圧放電ランプＨＰＤＬの口金Ｂの図示を省略しているピン状をなす高圧側の口金端子に接触して接続する。
【００８９】
（発振回路ＯＳＣ）    発振回路ＯＳＣは、図１に示すように、コンデンサＣ１、放電ギャップＤＧおよび高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線２の閉回路により形成された弛張発振器からなる。この中で、コンデンサＣ１および高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線２は、並列共振回路を形成している。コンデンサＣ１の両端は、高圧放電ランプ点灯装置ＤＬＣの点灯回路ＯＣ中の直流電源部に接続して充電される。
【００９０】
発振回路ＯＳＣの動作は次のとおりである。すなわち、コンデンサＣ１の端子電圧が放電ギャップＤＧの放電開始電圧に到達すると、放電ギャップＤＧが放電して導通する。これにより、コンデンサＣ１の電荷が放電ギャップＤＧを介して１次巻線２に流れる。このとき、コンデンサＣ１と１次巻線２から見た高電圧パルストランスＨＰＴのインダクタンスとが適度に共振するので、１次巻線２に流れる電流は、パルス状の振動電流である。なお、上記インダクタンスは、周囲温度に応じて変化するので、結局、周囲温度が変化すると、共振の程度が変化して、１次巻線２に生じる電圧降下の大きさすなわち高電圧パルストランスＨＰＴの入力電圧が変化する。その結果、高電圧パルストランスＨＰＴの２次巻線３から出力されるパルス電圧の波高値が変化することになる。
【００９１】
＜高圧放電ランプ点灯装置＞    高圧放電ランプ点灯装置ＤＬＣは、自動車前照灯用のものであり、図１および図４に示すように、高圧放電ランプＨＰＤＬ、点灯回路ＯＣおよび高電圧パルス発生回路ＨＰＧからなり、入力端が直流電源ＤＣに接続している。なお、直流電源ＤＣは、自動車のバッテリーである。
【００９２】
（高圧放電ランプＨＰＤＬ）    高圧放電ランプＨＰＤＬは、図４に示すように、発光管ＩＴ、絶縁チューブＴ、外管ＯＴおよび口金Ｂからなる。
【００９３】
発光管ＩＴは、気密容器１、一対の電極１ｂ、１ｂ、封着金属箔２、一対の外部リード線３Ａ、３Ｂおよび放電媒体からなる。気密容器１は、包囲部１ａおよび一対の封止部１ａ１を備えている。包囲部１ａは、中空の紡錘形状に成形されてなり、その両端に一対の細長い封止部１ａ１を一体に備えているとともに、内部に細長いほぼ円柱状の放電空間１ｃが形成されている。放電空間１ｃの内容積は、０．０５ｃｃ以下である。
【００９４】
電極１ｂは、ドープドタングステン線からなり、軸方向の先端部、中間部および基端部にわたり軸部の直径が同じで、かつ、先端部および中間部の一部が放電空間１ｃ内に露出している。また、電極１ｂの基端部が封止部１ａ１に埋設された後述する封着金属箔２に溶接されるとともに、中間部が封止部１ａ１に緩く支持されることによって気密容器１の所定の位置に配設されている。なお、図において、左方の封止部１ａ１を形成した後、封止管１ａ２が切断されないで封止部１ａ１の下部から一体に延長していて、口金Ｂ内へ延在している。
【００９５】
封着金属箔２は、モリブデン箔からなり、気密容器１の封止部１ａ１内に気密に埋設されている。
【００９６】
放電媒体は、第１および第２のハロゲン化物およびガスからなり、水銀を本質的に含んでいない。第１のハロゲン化物は、ナトリウム（Ｎａ）、スカンジウム（Ｓｃ）および希土類金属の少なくとも一種の金属を含んでいる。第２のハロゲン化物は、相対的に蒸気圧が大きくて、かつ、第１のハロゲン化物に比較して可視領域に発光しにくい金属の少なくとも一種を含むハロゲン化物を含んでいる。ガスは、希ガスからなる。
【００９７】
一対の外部リード線３Ａ、３Ｂは、その先端が気密容器１の両端の封止部１ａ１内において封着金属箔２の他端に溶接され、基端側が外部へ導出されている。図において放電容器ＩＴから右方へ導出された外部リード線３Ａは、中間部が後述する外管ＯＴに沿って折り返されて後述する口金Ｂ内に導入されて口金Ｂの外周面に配設されたリング状をなす一方の口金端子ｔ１に接続している。放電容器ＩＴから左方へ導出された外部リード線３Ｂは、管軸に沿って延在して口金Ｂ内に導出されて図示されていない中央に配設されたピン状をなす他方の口金端子に接続している。
【００９８】
外管ＯＴは、紫外線カット性能を備えており、内部に放電容器ＩＴを収納していて、両端の縮径部４（図では右方の一端のみが示されている。）が放電容器ＩＴの封止部１ａ１にガラス溶着している。しかし、外管ＯＴの内部は気密ではなく、外気に連通している。
【００９９】
絶縁チューブＴは、セラミックスのチューブからなり、外部リード線３Ａを被覆している。
【０１００】
口金Ｂは、自動車前照灯用として規格化されているもので、放電容器ＩＴおよび外管ＯＴを中心軸に沿って植立して支持していて、自動車前照灯の背面に着脱可能に装着される。また、装着時に電源側のランプソケットＬＳと接続し得るように絶縁物製の円柱状口金本体Ｂ１の外周面に配設されたリング状をなす低圧側の口金端子ｔ２と、筒状部状口金本体Ｂ１の下端に形成された一端開放の凹部Ｂ１１内の中央において管軸方向に突出して配設されたピン状をなす高圧側の口金端子（図示しない。）とを備えて構成されている。
【０１０１】
（点灯回路ＯＣ）    点灯回路ＯＣは、図１において回路ブロックで示し、さらに高周波バイパスコンデンサＣ２備えている。回路ブロックは、その内部が直流／直流変換回路、直流／交流変換回路および制御手段の主たる要素により構成されている。
【０１０２】
直流／直流変換回路は、昇圧形チョッパからなる。そして、直流電源ＤＣの電圧を所要に昇圧すると同時に、高圧放電ランプＨＰＤＬの点灯状態を所望に制御するために、直流／交流変換回路の入力電圧を制御する。
【０１０３】
直流／交流変換回路は、フルブリッジ形インバータからなる。そして、直流／直流変換回路の出力電圧を入力して、これを低周波交流電圧に変換する。さらに、低周波交流電圧を高圧放電ランプＨＰＤＬに印加して、これを交流点灯する。なお、直流／交流変換回路は、高圧放電ランプＨＰＤＬの始動時には、交流出力の周波数を低くしたり、直流を出力したりするように制御することができる。この様な作動状態のときには、ブリッジ回路の４辺に接続している４つのスイッチング素子のうち、対向２辺のスイッチング素子をオン状態にするとともに、残余のスイッチング素子をオン状態にすればよい。
【０１０４】
制御手段は、高圧放電ランプＨＰＤＬの点灯を制御する手段であり、ランプ電圧検出回路、ランプ電流検出回路、電源電圧検出回路および制御回路などからなり、主として直流／直流変換回路を制御する。制御回路は、マイコンを含み、マイコンに内蔵するタイマ、ランプ電圧検出回路、ランプ電流検出回路および電源電圧検出回路などの検出信号に応じてマイコン内に記憶されているテーブルデータや制御プログラムと比較しながら直流／直流変換回路を所要に制御する。
【０１０５】
高周波バイパスコンデンサＣ２は、点灯回路ＯＣの出力端間を短絡するように接続されている。これにより、後述する高電圧パルス発生回路ＨＰＧの動作によって発生し、点灯回路ＯＣ側へ流出しようとする高周波ノイズを遮断する。
【０１０６】
（高電圧パルス発生回路ＨＰＧ）    高電圧パルス発生回路ＨＰＧは、既に説明した構成を備えている。そして、出力される高電圧パルスが高圧放電ランプＨＰＤＬの一対の電極１ｂ、１ｂ間に印加されるように高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線１２が点灯回路ＯＣと高圧放電ランプＨＰＤＬとの間を接続している放電回路に直列に挿入されている。また、コンデンサＣ１は、点灯回路ＯＣの直流／直流変換回路から電源を得ている。
【０１０７】
図５は、本発明の高電圧パルス発生回路を実施するための第２の形態を示す高電圧パルストランスの要部平面断面図である。図において、図３と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態は、コア１のキューリー温度を構成部分により異ならせている点で異なる。
【０１０８】
すなわち、側磁路コア１１ａは、第２のコア材であり、キューリーポイントが相対的に低いコア材料により形成されている。これに対して、棒状コア１１ｂは、第１のコア材であり、キューリーポイントが相対的に高いコア材料により形成されている。
【０１０９】
そうして、コア１が上記の構成であることにより、コアギャップの有無にかかわらず周囲温度の変化に応じて自動的に高電圧パルストランスのインダクタンスを変化させることができる。
【０１１０】
図６および図７は、本発明の高電圧パルス発生回路、高電圧パルストランスおよび高圧放電ランプ点灯装置を実施するための第３の形態を示し、図６は回路図、図７は高電圧パルストランスの要部正面断面図である。各図において、図１ないし図３と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本形態は、高電圧パルストランスＨＰＴの構成が異なる。また、高圧放電ランプ点灯装置ＤＬＣは、点灯回路ＯＣと高電圧パルス発生回路ＨＰＧとの間の実際的な接続などを具備している。
【０１１１】
＜高電圧パルス発生回路ＨＰＧ＞    高電圧パルス発生回路ＨＰＧは、以下の点で異なる。
【０１１２】
（発振回路ＯＳＣ）    発振回路ＯＳＣは、コネクタＣＮ１および安全スイッチを備えている。コネクタＣＮ１は、接点ａ、ｂ、ｃを備えている。コンデンサＣ１は、コネクタＣＮ１の接点ａ、ｂの間に接続している。ランプソケットＬＳの低電位側給電接点１８は、互いに離間した第１の接点１８ａおよび第２の接点１８ｂに２分割されて、高圧放電ランプＨＰＤＬの口金Ｂの低圧側の口金端子ｔ２と協働する安全スイッチを構成している。そして、第１の接点１８ａは、直接コンデンサＣ１の一端およびコネクタＣＮ１の接点ｂに接続している。第２の接点１８ｂは、高電圧パルストランスＨＰＴの１次巻線１２および放電ギャップＤＧを経由してコンデンサＣ１の他端およびコネクタＣＮ１の接点ａに接続している。高電圧パルストランスＨＰＴの２次巻線１３は、その低圧側のリード線ｌ２がコネクタＣＮ１の接点ｃ間に接続している。なお、高電圧トランスＨＰＴの２次巻線２の低電位側端部は、コネクタＣＮ１の接点ｃに接続している。なお、コネクタＣＮ１は、接点ａが接点ｂ、ｃより短くて後退した位置にある。
【０１１３】
（高電圧パルストランスＨＰＴ）    高電圧パルストランスＨＰＴは、そのコア１１が一対のＵ字状コア１１ｃ、１１ｃを、それらの開放端を向かい合わせて突き合わせて構成されている。Ｕ字状コア１１ｃは、その一方の脚部１１ｃ１が横断面円形の棒状コア部分であり、他方の脚部が側磁路コア部分である。そして、対向する一方の脚部１１ｃ１の端面間にコアギャップＧが形成されている。コアギャップＧは、そのコアギャップ長が周囲温度と相関関係で変化する。
【０１１４】
２次巻線１３は、コア１１の対向する一対の一方の脚部１１ｃ１、１１ｃ１に直接巻装されている。１次巻線１２は、２次巻線１３の外側に間隔をおいて巻装されている。
【０１１５】
第１の絶縁被覆成形体１４は、硬質構造の合成樹脂としての液晶ポリマー樹脂からなり、コア１１の対向する一対の一方の脚部１１ｃ１、１１ｃ１および２次巻線１３を被覆している。なお、１次巻線１２は、第１の絶縁被覆成形体１４の外側に巻装されている。
【０１１６】
第２の絶縁被覆成形体１５は、軟質の合成樹脂としてのシリコーン樹脂からなり、コアギャップＧの内部に充填されている。したがって、第２の絶縁被覆成形体１５は、コアギャップＧの変化を許容する。
【０１１７】
＜高圧放電ランプ点灯装置ＤＬＣ＞    高圧放電ランプ点灯装置ＤＬＣは、点灯回路ＯＣと高電圧パルス発生回路ＨＰＧとの間がケーブルＦＫにより接続されている。
【０１１８】
（高圧放電ランプＨＰＬ）    高圧放電ランプＨＰＬは、図では簡略化されているが、図４に示すものとほぼ同様の構成である。口金Ｂは、その高電位側の口金端子がｔ１で示されている。
【０１１９】
（ケーブルＦＫ）    ケーブルＦＫは、その両端にコネクタＣＮ２、ＣＮ３を備えている。コネクタＣＮ２は、発振回路ＯＳＣのコネクタＣＮ１に接続する。コネクタＣＮ３は、接点ｄ、ｅ、ｆを有し、後述する点灯回路ＬＯＣのコネクタＣＮ４に接続する。接点ｄは、接点ｅ、ｆより後退した位置にある。
【０１２０】
（点灯回路ＯＣ）    点灯回路ＯＣは、直流／直流変換回路がＢＵＣで、直流／交流変換回路がＦＢＩで、それぞれ示されている。また、高圧電源ＨＰＳおよびコネクタＣＮ４を備えている。
【０１２１】
図示されていない制御手段は、点灯回路ＯＣを制御して高圧放電ランプＨＰＤＬの点灯直後約４秒までの最高入力電力を安定時のランプ電力の２．５倍とするとともに、その後順次安定時のランプ電力すなわち定格ランプ電力まで低減していく。
【０１２２】
高圧電源ＨＰＳは、直流／直流変換回路ＢＵＣのインダクタに昇圧巻線を付加して構成され、発振回路ＯＳＣのコンデンサＣ１を充電する。
【０１２３】
コネクタＣＮ４は、点灯回路ＯＣの出力端を形成していて、直流／交流変換回路ＦＢＩの交流出力電圧および高圧電源ＨＰＳの出力電圧を高電圧パルス発生回路ＨＰＧの所要部分に印加する。
【０１２４】
さらに、点灯回路ＯＣは、制御ラインｇを備えていて、この制御ラインｇを介して外部の点灯制御スイッチにより作動が制御される。加えて、信号ラインｈを備えていて、コネクタ異常警告出力信号を出力するように構成されている。
【０１２５】
図８は、本発明の照明装置を実施するための一形態としての自動車前照灯を示す模式図である。自動車前照灯は、照明装置本体としての自動車前照灯本体２１および高圧放電ランプ点灯装置２２からなる。
【０１２６】
自動車前照灯本体２１は、前照灯ケース２１ａ、前面透過パネル２１ｂ、リフレクタ２１ｃなどから構成されている。前照灯ケース２１ａは、その前面開口部に前面透過パネル２１ｂを装着し、内部にリフレクタ２１ｃを配設している。前面レンズ２１ｂは、自動車の外面と合わせた形状をなし、所要の光学的手段、例えばプリズムを備えている。リフレクタ２１ｃは、高圧放電ランプＨＰＤＬを包容するように配設されていて、要求される配光特性を上記光学的手段と協働して得るように構成されている。
【０１２７】
高圧放電ランプ点灯装置２２は、高圧放電ランプ２２ａ、ランプソケット付高電圧パルス発生回路２２ｂおよび点灯回路２２ｃなどからなる。高圧放電ランプ２２ａは、図４に示すものと同様である。ランプソケット付高電圧パルス発生回路２２ｂは、リフレクタ２１ｃの後背部に配設されて、そのランプソケットの部分に高圧放電ランプ２２ａを装着し、内部に図２および図３、図５または図７に示す高電圧パルストランスを備えた香典パルス発生回路を収納している。点灯回路２２ｃは、金属ケースに収納されて、前照灯ケース２１ａの背面に配設されている。なお、点灯回路２２ｃの内部構成は、図１または図６におけるのと同じである。点灯回路２２ｃから導出されたケーブル２３は、自動車用バッテリー、前照灯操作スイッチ、警報装置および表示装置などに接続している。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の高電圧パルス発生回路、高電圧パルストランスおよび高圧放電ランプ点灯装置を実施するための第１の形態を示す回路図
【図２】同じく高電圧パルストランスの要部正面断面図
【図３】同じく要部平面断面図
【図４】同じく高圧放電ランプの正面図
【図５】本発明の高電圧パルス発生回路を実施するための第２の形態を示す高電圧パルストランスの要部平面断面図
【図６】本発明の高電圧パルス発生回路、高電圧パルストランスおよび高圧放電ランプ点灯装置を実施するための第３の形態を示す回路図
【図７】同じく高電圧パルストランスの要部正面断面図
【図８】本発明の照明装置を実施するための一形態としての自動車前照灯を示す模式図
【符号の説明】
【０１２９】
１１…コア、１１ａ…側磁路コア、１１ａ１…一方の脚部、１１ａ２…他方の脚部、１１ｂ…棒状コア、１２…１次巻線、１３…２次巻線、１４…第１の絶縁被覆成形体、１５…第２の絶縁被覆成形体、１６…高電位側給電接点、１７…ランプソケット本体、Ｇ…コアギャップ、ＨＰＴ…高電圧パルストランス、ＬＳ…ランプソケット
【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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【図８】
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