(57)【要約】高圧放電ランプ２０に点灯維持電源電圧を供給する安定器１２と、高圧放電ランプの点灯始動時に始動バルスを生成する駆動用発振回路１３と前記始動パルスを昇圧する高電圧パルス発生トランス（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）からなるイグナイター回路とを有する高圧放電ランプ点灯装置において、前記高圧放電ランプ２０が装着保持され、かつ、前記イグナイター回路の高電圧パルス発生トランスの一部が内蔵された口金部１６と、この口金部１６が嵌合装着され、かつ、少なくとも前記イグナイター回路の駆動用発振回路１３と前記口金部１６に内蔵された以外の高電圧パルス発生トランス部分が内蔵されたソケット部１１とを具備した構成とするものである。前記口金部１６の内部と、前記ソケット部１１の内部とに、高電圧パルス発生トランスの１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂと磁心１４ｃを分割して収納配置することにより、口金部１６をソケット部１１から外す際に各部の接続片に高電圧を発生したままとなることがなく、作業者が感電するのを防止したり、ランプ交換時のコストを低減できる。
2003022013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電ランプに点灯維持電源電圧を供給する安定器と、高圧放電ランプの点灯始動時に始動パルスを生成する駆動用発振回路と前記始動パルスを昇圧する高電圧パルス発生トランスからなるイグナイター回路とを有する点灯手段と；
前記高圧放電ランプが装着保持されると共に、前記イグナイター回路の高電圧パルス発生トランスの一部が内蔵された口金手段と；
前記口金手段が嵌合装着されると共に、少なくとも前記イグナイター回路の駆動用発振回路と前記口金手段に内蔵された以外の高電圧パルス発生トランス部分が内蔵されたソケット手段と；
を具備することを特徴とした高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する磁心と２次巻線とし、前記ソケット手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴とした請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する２次巻線とし、前記ソケット手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線と磁心を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴とした請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する１次巻線の一部とし、前記ソケット手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線、磁心、及び２次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線が構成されると共に、高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴とした請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する磁心とし、前記ソケット手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線と２次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴とした請求項１記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器からの２つの出力端に接続した２つの接片が軸方向に離間しかつ円周方向に異なる角度で設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記２つの接片にそれぞれ接触する第１，第２の接点が軸方向に離間しかつリング状に設けられ、前記第１の接点は前記高圧放電ランプの一方の電極に接続して設けられ、前記第２の接点は前記高圧放電ランプの他方の電極から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した一端部に接続して設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器の一方の出力端と前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線の終端とにそれぞれ接続した２つの接片が軸方向に離間しかつ円周方向に異なる角度で設けられ、さらに前記円筒体の内周底面には前記安定器の他方の出力端から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した終端に接続した高圧側接続片が設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記２つの接片が共に接触可能な第１の接点がリング状に設けられ、前記円柱体の外周底面には前記高圧側接続片に接触する高圧側接点が突状に設けられ、前記第１の接点及び前記高圧側接点は前記高圧放電ランプの両端電極にそれぞれ接続して設けられていることを特徴とする請求項４記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器の一方の出力端に接続した第１の接片が設けられ、さらに前記円筒体の内周底面には、前記安定器の他方の出力端から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した終端に接続した高圧側接続片が設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記第１の接片が接触可能な第１の接点がリング状に設けられ、前記円柱体の外周底面には前記高圧側接続片に接触する高圧側接点が突状に設けられ、前記第１の接点及び前記高圧側接点は前記前記高圧放電ランプの両端電極にそれぞれ接続して設けられていることを特徴とする請求項５記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項９】
前記高電圧パルス発生トランスは、
一対の脚部を有して断面Ｕ字状をなす第１の磁心材、ならびに第１の磁心材の一方の脚部に一端が当接し他端が第１の磁心材の他方の脚部との間にギャップを形成して対向するＩ字状をなす第２の磁心材を有する磁心と；
第２の磁心材に巻装された２次巻線と；
２次巻線の上から同心関係に、かつ、離間して第２の磁心材に巻装された１次巻線と；
１次巻線、２次巻線および第２の磁心材をその一端面を除いて包囲するとともに、第１および第２の磁心材の間に形成された前記ギャップを埋めている絶縁被覆成形体と；
を具備していることを特徴とする請求項４又は７に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の高圧放電ランプ点灯装置と；
この高圧放電ランプ点灯装置によって、点灯制御される高圧放電ランプと；
とを具備することを特徴とする高圧放電ランプ装置。
【請求項１１】
前記請求項１乃至９のいずれか１つに記載の高圧放電ランプ点灯装置と；
この高圧放電ランプ点灯装置によって、点灯制御される投光ランプと；
とを具備することを特徴とする投光ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、高圧放電ランプ及び投光ランプ等のランプベースに点灯装置の高圧パルス発生トランスが一体に形成された高圧放電ランプ点灯装置、及びこの点灯装置を用いた高圧放電ランプ装置並びに投光ランプ装置に関する。
背景技術
従来、自動車用ヘッドライトランプ、例えば、メタルハライドランプ形の高圧放電ランプでは、安定器と、点灯始動時に高電圧の始動パルスを生成する高電圧発生用装置（以下、イグナイター回路）とを用いて、始動時に大電力を投入して高速な立ち上がりとなるように制御される高圧放電ランプ点灯装置が用いられている。
以下に、自動車用のヘッドライトに用いた前記高圧放電ランプ点灯装置について説明する。
従来の高圧放電ランプ点灯装置は、図１０に示すように、直流電源（図示せず）からの直流電圧に基づき、高圧放電ランプ８０に点灯維持電源電圧を供給する安定器７２と、高圧放電ランプ８０の点灯始動時に始動パルスを生成する駆動用発振回路７３及び前記始動パルスを昇圧して高電圧パルスを生成する高電圧パルス発生トランス（以下、高圧パルストランスと略記する）７４からなるイグナイター回路と、を有して構成されている。
このような構成の高圧放電ランプ点灯装置は、図１０に示すように、高圧放電ランプ８０を支持固定する口金部７６と、この口金部７６に嵌合するソケット部７１とからなり、口金部７６がソケット部７１に対して嵌合脱着可能となっている。口金部７６には、高圧放電ランプ８０の両端電極リードと接続した接続片７７ａ，７７ｂが設けられている。また、この口金部７６が嵌合装着されるソケット部７１には、前記安定器７２の一方の出力端を接続した接続片７５ａと前記高圧パルストランス７４の２次巻線７４ｂの一方の端部を接続した接続片７５ｂが設けられている。
このソケット部７１の接続片７５ａ，７５ｂに前記高圧放電ランプ８０の口金部７６の接続片７７ａ，７７ｂがそれぞれ接続することで、高圧放電ランプ８０に点灯始動用電源電圧と、点灯維持用電源電圧が供給されるようになっている。
即ち、高圧放電ランプ点灯装置の図示しない点灯操作スイッチがオンされると、前記安定器７２が駆動して、前記駆動用発振回路７３の充放電による発振動作に基づいて前記高圧パルストランス７４で生成した高電圧パルスを、前記安定器７２内のＤＣ−ＡＣインバータ（図示せず）から供給される点灯維持用の交流電源電圧に重畳して前記高圧放電ランプ８０に供給するようになっている。
このようにして、高圧放電ランプ８０は、前記高圧パルストランス７４で生成された高電圧パルスで点灯起動し、点灯起動後は前記安定器７２からの点灯維持用の交流電源電圧で点灯維持されることになる。
ところで、高圧放電ランプ８０の口金部７６がソケット部７１に嵌合装着しており、かつ、前記安定器７２と駆動用発振回路７３が駆動状態にある時に、前記高圧放電ランプ８０を交換するために、作業員が前記口金部７６を前記ソケット部７１から脱却させると、前記安定器７２は、前記高圧放電ランプ８０の点灯始動時と同様に、駆動用発振回路７３を駆動させ、前記高圧パルストランス７４の２次巻線７４ｂから高電圧パルスを生成し、前記ソケット部７１の接続片７５ａ，７５ｂの間に高電圧パルスが発生する。この状態で、もし仮に作業員が接続片７５ａ，７５ｂに接触すると感電する危険があった。
なお、図１０の従来例のほかにも、他の従来例として、（１）口金部７６側に駆動用発振回路７３及び高圧パルストランス７４を内蔵させ、ソケット部７１側を安定器７２のみで構成する例、（２）口金部７６側に高圧パルストランス７４を内蔵させ、ソケット部７１側を駆動用発振回路７３及び安定器７２で構成する例、がある。
しかしながら、これらの他の従来例では、口金部とソケット部それぞれに設ける接続片の数が４つ必要になることと、口金部に少なくとも高圧パルストランスを内蔵させるために、口金部の形状が大きくなること、高圧放電ランプの交換時には、口金部に少なくとも高圧パルストランスを含むために高圧パルストランスも共に交換する必要があり、交換する高圧放電ランプ部分のコストが高騰することなど、の課題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１に、口金部をソケット部から離脱させた際に、感電などの障害発生を防止することができる高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、第２に、口金部とソケット部の小型化を図り、口金部とソケット部とを出来るだけ少ない接続片数で接続して接続作業を容易にでき、かつ、高圧放電ランプ交換時の高圧放電ランプ部分の交換コストを出来るだけ少なくすることができる高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置を提供することを目的とする。
発明の開示
第１の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、高圧放電ランプに点灯維持電源電圧を供給する安定器と、高圧放電ランプの点灯始動時に始動パルスを生成する駆動用発振回路と前記始動パルスを昇圧する高電圧パルス発生トランスからなるイグナイター回路とを有する点灯手段と；前記高圧放電ランプが装着保持されると共に、前記イグナイター回路の高電圧パルス発生トランスの一部が内蔵された口金手段と；前記口金手段が嵌合装着されると共に、少なくとも前記イグナイター回路の駆動用発振回路と前記口金手段に内蔵された以外の高電圧パルス発生トランス部分が内蔵されたソケット手段と；を具備することを特徴としている。
上記の構成で、高圧放電ランプ点灯装置は、自動車用のヘッドライト装置、及び各種照明用装置、あるいは、投光用の光源装置等に主に用いられる。また、高圧放電ランプには、高圧水銀ランプに金属ハロゲン化物を添加したメタルハライドランプが主に使用されるが、高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプあるいは高圧希ガス放電ランプであってもよい。
この高圧放電ランプは、少なくとも透光性気密容器、一対の電極、その一対の電極にそれぞれ接続した導入線、及び放電媒体を備えた発光管である。
前記放電媒体は、発光金属のハロゲン化物、水銀、及び希ガスを用いる第１の態様、あるいは発光金属のハロゲン化物である第１のハロゲン化物と、水銀に代わる第２のハロゲン化物と、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の態様のいずれかが用いられている。
前記点灯手段内の安定器は、所定の直流電源電圧を安定電源電圧化するためのＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータで安定化された直流電源電圧を交流電源電圧に変換するＤＣ−ＡＣインバータ等から構成されている。
前記点灯手段内のイグナイター回路は、駆動用発振回路と高電圧パルス発生トランスから構成されている。
前記駆動用発振回路は、充電コンデンサと、放電ギャップからなり、前記安定器からの安定化直流電源電圧の基で、前記充電コンデンサと放電ギャップとの充放電動作により発振電圧を生成する。
前記高電圧パルス発生トランスは、前記駆動用発振回路で生成された発振電圧を昇圧して高電圧パルスを生成し、当該高電圧パルスを前記安定器からの点灯維持用の交流電源電圧に重畳して前記高圧放電ランプに供給する。
前記高圧パルス発生トランスは、鉄心またはフェライトコアなどの磁心を共通の磁路にして、互いに絶縁された１次巻線と２次巻線からなり、１次巻線と２次巻線の巻数比により、１次巻線に印加された発振パルス電圧を昇圧して、２次巻線から所定の高電圧パルスを出力するものである。
前記口金手段は、前記高圧放電ランプのランプベースが装着されると共に、前記高圧放電ランプの両端電極と接続される２つの接点を有している。
前記ソケット手段は、前記安定器からの点灯維持電源電圧を前記口金手段の２つの接点に供給するための少なくとも２つの接片を有している。
前記口金手段には、前記口金手段の２つの接点の一方の接点と前記高圧放電ランプの一方の電極との間に、前記高電圧パルス発生トランスの一部が収納配置され、前記ソケット手段には、前記高電圧パルス発生トランスの一部が収納配置されて、前記口金手段とソケット手段が嵌合装着されると高電圧パルス発生トランスが機能するようになっている。
この第１の発明により、口金手段とソケット手段との嵌合を解除し、口金手段をソケット手段から離脱させると、高電圧パルス発生トランスのトランス機能が不動作状態となり、ソケット手段の接片からは、高電圧パルスの生成が停止されて感電障害を回避することができる。
また、上記の口金手段とソケット手段は、点灯維持用電源電圧を供給するための２つの接点と少なくとも２つの接片で構成でき、かつ、口金手段とソケット手段には高圧パルストランスの一部分がそれぞれ配置されるので、前記口金手段とソケット手段を小型化にでき、高圧放電ランプの取り付けスペースの縮小化も可能となる。
また、口金手段とソケット手段の嵌合構造を簡単化できるので、高圧放電ランプ  交換時のランプの装着及び脱却の作業性を向上することができる。
さらに、高圧放電ランプの交換時には、高圧放電ランプと口金手段に収納配置された高圧パルス発生トランスの一部を共に交換することで、高圧放電ランプ以外の破棄物を極力少なくすることが可能となる。
第２の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第１の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する磁心と２次巻線とし、前記ソケット手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴としている。
第２の発明では、口金手段に前記高電圧パルス発生トランスの磁心と２次巻線を内蔵させ、ソケット手段に高電圧パルス発生トランスの１次巻線を内蔵させ、口金手段とソケット手段が嵌合装着されると高電圧パルス発生トランスとして機能する。この結果、口金手段とソケット手段は、その電気的接続手段として、点灯維持用電源を供給するための２つの接点と２つの接片のみを有した構成とすることができる。かつ、前記口金手段とソケット手段を小型化でき、高圧放電ランプの取り付けスペースの縮小化も可能となる。
また、口金手段とソケット手段の嵌合構造を簡単化できるので、高圧放電ランプ  交換時のランプの装着及び脱却の作業性を向上することができる。
さらに、高圧放電ランプの交換時には、高電圧放電ランプと口金手段に収納配置された高電圧パルス発生トランスの一部を共に交換することで、高圧放電ランプ以外の破棄物を極力少なくすることが可能となる。
第３の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第１の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する２次巻線とし、前記ソケット手段に前記高圧パルス発生トランスの１次巻線と磁心を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴としている。
第３の発明では、口金手段に前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を内蔵させ、ソケット手段に高電圧パルス発生トランスの１次巻線と磁心を内蔵させ、口金手段とソケット手段が嵌合装着されると高電圧パルス発生トランスとして機能する。この結果、口金手段とソケット手段は、点灯維持用電源電圧を供給するための２つの接点と２つの接片のみを含む構成とすることができ、かつ、前記口金手段とソケット手段を小型化でき、高圧放電ランプの取り付けスペースの縮小化も可能となる。
また、口金手段とソケット手段の嵌合構造を簡単化できるので、高圧放電ランプ  交換時のランプの装着及び脱却の作業性を向上することができる。
さらに、高圧放電ランプの交換時には、高圧放電ランプと口金手段に収納配置された高電圧パルス発生トランスの一部を共に交換することで、高圧放電ランプ以外の破棄物を極力少なくすることが可能となる。第２の発明に比べ、口金手段をより小型化することができる。
第４の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第１の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する１次巻線の一部とし、前記ソケット手段に前記高圧パルス発生トランス手段の１次巻線、磁心、及び２次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線が構成されると共に、高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴としている。
第４の発明では、口金手段に前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線の一部を内蔵させ、ソケット手段に高電圧パルス発生トランスの１次巻線、磁心、及び２次巻線を内蔵させ、口金手段とソケット手段が嵌合装着されると高電圧パルス発生トランスとして機能する。この結果、口金手段は、高圧放電ランプの両端電極に接続された２つの接点を有し、ソケット手段は、安定器からの一方の出力端と、高電圧パルス発生トランスの１次巻線の終端と、安定器からの他方の出力端から高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した終端との３つの接片を有した構成とすることができる。前記口金手段とソケット手段を小型化でき、高圧放電ランプの取り付けスペースの縮小化も可能となる。
また、口金手段とソケット手段の嵌合構造を簡単化できるので、高圧放電ランプ  交換時のランプの装着及び脱却の作業性を向上することができる。
さらに、高圧放電ランプの交換時には、高圧放電ランプと口金手段に収納配置された高電圧パルス発生トランスの１次巻線の一部を交換することで、高圧放電ランプ以外の破棄物を極めて少なくすることが可能となる。第２，第３の発明に比べて、口金手段をより小型化することができる。
第５の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第１の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記口金手段に内蔵される高電圧パルス発生トランスは、高電圧パルス発生トランスを構成する磁心とし、前記ソケット手段に前記高圧パルス発生トランス手段の１次巻線と２次巻線を内蔵し、前記ソケット手段に前記口金手段が嵌合装着された際に前記高電圧パルス発生トランスとして機能することを特徴としている。
第５の発明では、口金手段に前記高電圧パルス発生トランスの磁心を内蔵させ、ソケット手段に高電圧パルス発生トランスの１次巻線と２次巻線を内蔵させ、口金手段とソケット手段が嵌合装着されると高電圧パルス発生トランスとして機能する。この結果、口金手段とソケット手段は、その電気的接続手段として、点灯維持用電源電圧を供給するための２つの接点と２つの接片のみを有した構成とすることができる。かつ、前記口金手段とソケット手段を小型化でき、高圧放電ランプの取り付けスペースの縮小化も可能となる。
また、口金手段とソケット手段の嵌合構造を簡単化できるので、高圧放電ランプ  交換時のランプの装着及び脱却の作業性を向上することができる。
さらに、高圧放電ランプの交換時には、高電圧放電ランプと口金手段に収納配置された高電圧パルス発生トランスの一部を共に交換することで、高圧放電ランプ以外の破棄物を極力少なくすることが可能となる。
第６の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第２又は第３の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器からの２つの出力端に接続した２つの接片が軸方向に離間しかつ円周方向に異なる角度で設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記２つの接片にそれぞれ接触する第１，第２の接点が軸方向に離間しかつリング状に設けられ、前記第１の接点は前記高圧放電ランプの一方の電極に接続して設けられ、前記第２の接点は前記高圧放電ランプの他方の電極から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した一端部に接続して設けられていることを特徴としている。
第７の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第４の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器の一方の出力端と前記高電圧パルス発生トランスの１次巻線の終端とにそれぞれ接続した２つの接片が軸方向に離間しかつ円周方向に異なる角度で設けられ、さらに前記円筒体の内周底面には前記安定器の他方の出力端から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した終端に接続した高圧側接続片が設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記２つの接片が共に接触可能な第１の接点がリング状に設けられ、前記円柱体の外周底面には前記高圧側接続片に接触する高圧側接点が突状に設けられ、前記第１の接点及び前記高圧側接点は前記高圧放電ランプの両端電極にそれぞれ接続して設けられていることを特徴としている。
第８の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第５の発明の高圧放電ランプ点灯装置において、前記ソケット手段は、その嵌合装着部分が円筒体に形成され、その円筒体の内周側面には、前記安定器の一方の出力端に接続した第１の接片が設けられ、さらに前記円筒体の内周底面には、前記安定器の他方の出力端から前記高電圧パルス発生トランスの２次巻線を介した終端に接続した高圧側接続片が設けられ、
前記口金手段は、その嵌合装着部分が前記ソケット手段の前記円筒体の内周に嵌合可能な円柱体に形成され、その円柱体の外周側面には前記第１の接片が接触可能な第１の接点がリング状に設けられ、前記円柱体の外周底面には前記高圧側接続片に接触する高圧側接点が突状に設けられ、前記第１の接点及び前記高圧側接点は前記前記高圧放電ランプの両端電極にそれぞれ接続して設けられていることを特徴としている。
第９の発明の高圧放電ランプ点灯装置は、第４又は第７の発明に記載の高圧放電ランプ点灯装置において、前記高電圧パルス発生トランスは、一対の脚部を有して断面Ｕ字状をなす第１の磁心材、ならびに第１の磁心材の一方の脚部に一端が当接し他端が第１の磁心材の他方の脚部との間にギャップを形成して対向するＩ字状をなす第２の磁心材を有する磁心と；第２の磁心材に巻装された２次巻線と；２次巻線の上から同心関係に、かつ、離間して第２の磁心材に巻装された１次巻線と；１次巻線、２次巻線および第２の磁心材をその一端面を除いて包囲するとともに、第１および第２の磁心材の間に形成された前記ギャップを埋めている絶縁被覆成形体と；を具備していることを特徴としている。
上記の構成で、前記磁心は、第１の磁心材および第２の磁心材を有していて、ギャップのある閉回路を形成する。第１の磁心材は、断面Ｕ字状をなしている。なお、第１の磁心材は、断面がＵ字状であれば、いわゆる壷形であってもよい。第２の磁心材はＩ字状をなしている。そうして、第２の磁心材は、その一端が第１の磁心材の一方の脚部に当接し、他端が第１の磁心材の他方の脚部との間にギャップを形成して対向することにより、磁心が構成される。
また、磁心は、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磁心を形成することにより、高周波における良好な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、複雑な形状の磁心を形成しやすい。
前記２次巻線は、第２の磁心材に巻装される。また、第２の巻線は、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。さらに、第２の巻線は、これを第２の磁心材に直接巻装してもよいし、必要なら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。
前記１次巻線は、低圧で安全なので２次巻線の上から同心関係に、かつ、２次巻線から離間して第２の磁心材に巻装される。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。
前記絶縁被覆成形体は、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、１次巻線、２次巻線および第２の磁心材をその一端面を除いて包囲するとともに、第１および第２の磁心材の間に形成されたギャップを埋めている。したがって、第２の磁心材は、その一端面を除いて絶縁被覆成形体により被覆される。なお、２次巻線は、第２の磁心材の他端面側に位置する端子が高電位になるように極性が選択される。また、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。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、その全体が被覆されることが好ましい。磁心の第１の磁心材と第２の磁心材との間に形成されるギャップは、前述のように絶縁被覆成形体で埋められる。
第９の発明においては、必須構成要素ではないが、以下の構成要素を必要に応じて選択的に付加することにより、高電圧パルス発生トランスの性能をより向上させたり、機能を追加させたりする。
▲１▼リード手段について  リード手段は、１次巻線を入力回路例えば発振回路に接続し、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、絶縁被覆成形体を貫通して外部へ導出される。
▲２▼ケースについて  ケースは、高電圧パルス発生トランスを単独で、あるいは周辺回路と一緒に収納して、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。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、高電圧パルス発生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、一般的に磁心におけるそれより小さくすることができる。例えば、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。なお、ケースは、高電圧パルス発生トランス，駆動用発振回路などの部品と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。
▲３▼ソケット手段について  ソケット手段は、高電圧パルス発生トランスを自動車用高圧放電ランプのイグナイター回路の一部として用いる場合に、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。このような場合にソケット手段を高電圧パルス発生トランスに付設して両者を一体化すると、高電圧エネルギーの漏れを少なくすることができる。高電圧パルス発生トランスをケースに収容する場合には、ソケット手段を高電圧パルス発生トランスに付設する際にソケット手段の一部をケースと一体に形成することが好ましい。
第９の発明においては、１次巻線を入力回路例えば駆動用発振回路に接続し、２次巻線を出力回路例えば高圧放電ランプの一対の電極に接続すると、昇圧作用によって２次巻線の両端間に高電圧を得ることができる。２次巻線は、第２の磁心材が第１の磁心材に当接するその一端面側を除いてほぼ全体が絶縁被覆成形体によって被覆されるので、上記一端面側を低電位側とすることで、高電圧エネルギーの漏れを確実に抑制することができる。
また、第１，第２の磁心材間のギャップが絶縁被覆成形体によって埋められるので、第１の磁心材を絶縁被覆成形体の外側から嵌合するだけで所定のコアギャップを正確に確保することが可能になる。
第１０の発明の高圧放電ランプ装置は、前記第１乃至９の発明のいずれか１つに記載の高圧放電ランプ点灯装置と；この高圧放電ランプ点灯装置によって、点灯制御される高圧放電ランプと；を具備することを特徴としている。
上記高圧放電ランプ装置は、第１乃至第６のいずれかの発明の高圧放電ランプ点灯装置に、高圧放電ランプを組み込んだ装置を言う。
第１１の発明の投光ランプ装置は、前記第１乃至９の発明のいずれか１つに記載の高圧放電ランプ点灯装置と；  この高圧放電ランプ点灯装置によって、点灯制御される投光ランプと；を具備することを特徴としている。
上記投光ランプ装置は、第１乃至第６のいずれかの発明の高圧放電ランプ点灯装置に、投光ランプを組み込んだ装置を言う。
上記投光ランプは、配光がシャープで、ある方向に高い高度の照明光を発光させる高輝度放電ランプである。
第１０，第１１の発明における、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置では、高圧放電ランプ点灯装置に高圧放電ランプ又は投光ランプを装着し電気的に接続する際の接点及び接片が少なくて済み、装着作業性を向上でき、かつランプ取り付けスペースが少なくて済む等の利点を有する。
発明を実施するための最良の形態
以下、図１と、図２Ａ及び図２Ｂを参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図で、図２Ａ及び図２Ｂは本発明の高圧放電ランプ点灯装置に用いる口金部とソケット部の構成を説明する断面図である。ここでは、本発明の高圧放電ランプ点灯装置として、自動車用ヘッドランプの点灯装置を例に説明する。
図１に示す高圧放電ランプ点灯装置は、口金部１６とソケット部１１が嵌合装着される前の状態を示している。口金部１６をソケット部１１に嵌合装着することによって、高圧放電ランプ点灯装置または高圧放電ランプ装置として機能するようになっている。高圧放電ランプ装置は、点灯装置と高圧放電ランプを組み合わせた装置を指している。
口金部１６とソケット部１１が嵌合装着された状態での高圧放電ランプ点灯装置は、直流電源（図示せず）から供給される直流電圧（例えば１２Ｖ）に基づいて所定の発振用直流電圧（例えば１２００Ｖ）を生成する一方、高圧放電ランプ２０を点灯維持するための所定の交流電圧を生成する安定器１２と、高圧放電ランプ２０の点灯始動時に前記発振用直流電圧に基づいてランプ始動パルスを生成する駆動用発振回路１３と、前記始動パルスを昇圧して高電圧パルス（起動時に２０〜３０ＫＶ）を生成する高電圧パルス発生トランス（以下、高圧パルストランスと略記する）１４と、を有して構成されている。駆動用発振回路１３と高圧パルストランス１４は高圧放電ランプ２０を点灯起動するためのイグナイター回路を構成している。
前記駆動用発振回路１３は、発振コンデンサと放電ギャップを備えており、前記安定器１２で生成された発振用直流電圧に基づいて前記発振コンデンサを充電し、前記発振コンデンサが８００Ｖに充電されると、放電ギャップが放電オンして、発振コンデンサの充電電圧が急激に放電する。
前記高圧パルストランス１４は、その１次巻線１４ａに前記放電ギャップ５８がオンされた際の放電電流が印加され、この１次側放電電流により２次巻線１４ｂに約２０ＫＶの高電圧パルスを生成する。
この高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂに生成された高電圧パルスは、前記高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂと前記高圧放電ランプ２０の直列回路に供給される点灯維持用交流電源電圧に重畳されて、前記高圧放電ランプ２０に供給される。
つまり、高圧放電ランプ点灯装置または高圧放電ランプ装置の点灯操作スイッチ（図示せず）がオンされると、前記安定器１２が駆動して、前記駆動用発振回路１３の充放電による発振動作と前記高圧パルストランス１４による昇圧動作で生成された高電圧パルスを前記安定器１２から供給される点灯維持用交流電源電圧に重畳して前記高圧放電ランプ２０に供給する。
高圧放電ランプ２０は、前記高圧パルストランス１４で生成された高電圧パルスで点灯起動し、点灯起動後は前記安定器１２からの交流電源電圧で点灯維持される。
そして、本発明の第１の実施の形態の高圧放電ランプ点灯装置では、高圧放電ランプ２０の口金部１６には、高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂとフェライトコアなどからなる磁心１４ｃが収納配置されている。
この口金部１６は、前記高圧放電ランプ２０の一方の電極と接続した接続片１７ａと、前記高圧放電ランプ２０の他方の電極が前記高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂを介して接続した接続片１７ｂとを有している。
前記口金部１６が嵌合装着されるソケット部１１には、安定器１２、駆動用発振回路１３、及び高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａが収納配置されると共に、前記安定器１２の一方の出力を前記口金部１６の接続片１７ａに供給するための接続片１５ａと、前記安定器１２の他方の出力を前記口金部１６の接続片１７ｂに供給するための接続片１５ｂが設けられている。
なお、前記ソケット部１１には、前記駆動用発振回路１３と前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａのみを収納配置し、前記安定器１２をソケット部１１の外部に設けて、安定器１２と、ソケット部１１に収納配置された前記駆動用発振回路１３及び前記接続片１５ａ，１５ｂとを、接続電線で接続する構成とすることも可能である。
前述したように、前記口金部１６には高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂと磁心１４ｃを配置し、かつ、接続片１７ａ，１７ｂを設けており、さらに、前記ソケット部１１には高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａを配置し、かつ、接続片１５ａ，１５ｂを設けている。そして、このような口金部１６とソケット部１１を嵌合装着した際には、前記ソケット部１１の高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａが前記口金部１６の高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂと磁心１４ｃの所定の位置に配置されて、高圧パルストランス１４として機能すると共に、前記接続片１５ａと１７ａ，接続片１５ｂと１７ｂとがそれぞれ電気的に接続する。
これにより、前記高圧放電ランプ２０の点灯始動時には、前記安定器１２から前記接続片１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂを介して、点灯維持電源電圧が前記高圧放電ランプ２０に供給されると共に、前記駆動用発振回路１３の充放電動作により生成された始動パルスが、前記高圧パルストランス１４で昇圧されて高電圧パルスとなり前記点灯維持電源電圧に重畳されて、前記高圧放電ランプ２０に供給される。
この高圧放電ランプ２０が点灯始動時の高電圧パルスにより点灯すると、それによって安定器１２内のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が低下し、前記駆動用発振回路１３に入力する直流電圧が低下する結果、前記駆動用発振回路１３の発振電圧の生成が自動的に停止され、高圧放電ランプ２０は前記安定器１２内のＤＣ−ＡＣコンバータから供給される点灯維持交流電源電圧により点灯維持される。
このようにして点灯維持されている状態で、仮に前記口金部１６と前記ソケット部１１との嵌合を離脱させると、前記接続片１５ａ，１５ｂと前記接続片１７ａ，１７ｂとの間の接続が断たれると共に、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと、２次巻線１４及び磁心１４ｃとが離れるために、たとえ安定器１２から駆動用発振回路１３に電源供給されて、発振電圧が前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａに供給されても、１次巻線１４ａが２次巻線１４ｂと離れているために高電圧パルスの発生が停止される。その結果、高圧放電ランプの交換時等において、感電の危険性を回避でき、安全性の高い高圧放電ランプ点灯装置または高圧放電ランプ装置を提供することが可能となる。
この口金部１６とソケット部１１の具体的構造について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
高圧放電ランプ２０は、ガラス製のランプ外管２４によって囲繞された放電電極を内蔵したガラス製のランプ発光部２１を有しており、このランプ発光部２１に内蔵された放電電極から延出した高電位側リード線（以下、高圧側リード線と略記する）２２と低電位側リード線（以下、低圧側リード線と略記する）２３がガラス製のランプ外管２４の外部へと延出されている。
この高圧放電ランプ２０は、後述する口金部１６に装着されており、前記高圧側リード線２２は、前記ランプ外管２４から延出された筒状ガラス２５内を貫通して、後述する高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂの出力端に接続されるようになっている。
前記低圧側リード線２３は、絶縁チューブ２７を介して、第１接点１７ａに接続されている。この第１接点１７ａは、後述するソケット部１１の第１接片１５ａを介して、前記安定器１２の点灯維持電源電圧の他方の出力端に接続されるようになっている。
前記高圧放電ランプ２０を装着する口金部１６は、絶縁部材で略円筒状に形成されており、その円筒状の底部の中心部から筒状部２８が軸方向に延在されている。筒状部２８には、前記高圧放電ランプ２０の高圧側リード線２２を内蔵した筒状ガラス２５が挿通される。
前記口金部１６の図中上面の円形有底面上の中央部には、前記ランプ外管２４の高圧側を保持するランプ固定具２６が設けられている。
つまり、前記高圧放電ランプ２０の高圧側リード線２２が内蔵されている筒状ガラス２５を前記筒状部２８に挿通させて前記ランプ固定具２６でランプ外管２４の高圧側リード線２２側を締結支持している
また、前記口金部１６の円筒状の底部側でかつ前記筒状部２８の外周には、前記高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂが円筒状のフェライトコア１４ｃに巻回されて装着されている。
この高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂの終端は、前記高圧側リード線２２と接続され、前記２次巻線１４ｂの始端は、前記口金部１６の外周部の第１接点１７ａの近傍に設けられた第２接点１７ｂに接続されている。
一方、前記ソケット部１１は、絶縁材で形成された有底円筒状で、有底円筒状の内周に前記口金部１６の外周が嵌合装着されるようになっている。このソケット部１１の有底円筒状の内周上部には、前記口金部１６の第１接点１７と第２接点１７ｂにそれぞれ接続する第１接片１５ａと第２接片１５ｂが設けられている。なお、口金部１６の第１接点１７ａと第２接点１７ｂは、リング状とし、ソケット部１１の第１接片１５ａと第２接片１５ｂは、内周上の異なる角度で配置されることで、口金部１６とソケット部１１の嵌合装着位置を自由に設定できる。
前記ソケット部１１の有底円筒状の内周下部側には、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａが設けられている。この１次巻線１４ａの内径は、少なくとも前記口金部１６とソケット部１１が嵌合装着された際に、前記２次巻線１４ｂの外周が内装される大きさに形成され、１次巻線１４ａ，２次巻線１４ｂ及び磁心１４ｃからなる高圧パルストランス１４として機能するようになっている。
このソケット部１１に設けた前記１次巻線１４ａの両端は、有底部に設けられた凹部１５ｄに収納されている前記駆動用発振回路１３に接続されており、前記第１接片１５ａと第２接片１５ｂは、ソケット部１１の外部に設けられている安定器１２に接続されている。
このような構成の口金部１６とソケット部１１を用いて、前記高圧放電ランプ２０が装着された口金部１６を前記ソケット部１１に嵌合装着すると、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂが磁心１４ｃを介してトランス機能を形成し、かつ前記口金部１６の第１接点１７ａと第２接点１７ｂにソケット部１１の第１接片１５ａと第２接片１５ｂがそれぞれ電気的に接続される。
これにより、各接続片１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂを介して、安定器１２から点灯維持電源電圧が供給され、かつ、駆動用発振回路１３から供給された発振電圧は、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂにより昇圧されて、点灯起動用の高電圧パルスが生成されて、前記点灯維持電源電圧に重畳されて前記高圧放電ランプ２０に供給される。
また、前記口金部１６と前記ソケット部１１との嵌合を離脱させると、前記各接続片１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂの接続が切断されると共に、前記高圧パストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂの結合も断たれて、もし仮に、作業員が前記ソケット部１１に接触しても感電する恐れはなくなる。
また、前記高圧放電ランプ２０を交換する際には、前記高圧放電ランプ２０と高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂとフェライトコア１４ｃとを内装した口金部１６全体を交換することで、簡単に交換作業が実行でき、かつ、高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと駆動用発振回路１３を内蔵したソケット部１１は、再利用が可能となる。
次に、図３Ａ乃至図３Ｃを用いて、本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第２乃至第４の実施形態を説明する。なお、図３Ａ乃至図３Ｃには、図１と同じ部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。図３Ａ乃至図３Ｃのいずれにおいても、口金部１６とソケット部１１が嵌合装着される前の状態を図示してある。
本発明の第２の実施形態は、図３Ａに示すように、ソケット部１１には、安定器１２と、前記安定器１２からの直流電源電圧に基づいて高周波発振電圧を生成する駆動用発振回路１３と、この駆動用発振回路１３で生成された高周波発振電圧が供給される高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａ及びフェライトコア１４ｃとが配置され、かつ、前記安定器１２からの点灯維持電源電圧を出力するための第１接片１５ａと第２接片１５ｂが設けられている。
一方、口金部１６には、前記高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂと、この２次巻線１４ｂを介して高圧放電ランプ２０の一方の電極に接続する第２接点１７ｂと、及び高圧放電ランプ２０の他方の電極に接続する第１接点１７ａが設けられている。
つまり、前記口金部１６を前記ソケット部１１に嵌合装着すると、第１接片１５ａと第１接点１７ａ、第２接片１５ｂと第２接点１７ｂがそれぞれ接続されると共に、前記口金部１６に設けられた高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂがソケット部１１に設けられた高圧パルストランス１４の磁心１４ｃの側面に位置し、高圧パルストランス１４が形成される。これにより、高圧放電ランプ２０の点灯始動が可能となる。
この第２の実施形態は、図２Ａに示す口金部１６に設けたフェライトコアの磁心１４ｃを、図２Ｂに示すソケット部１１の１次巻線１４ａの内周に移設することで、実現可能となる。
この結果、仮に前記高圧放電ランプ２０を交換する際に、高圧放電ランプ２０と２次巻線１４ｂが設けられた口金部１６を交換することになり、交換時の口金部１６のコストは、前述の本発明の第１の実施形態に比して、フェライトコア１４ｃの分廉価となる。
なお、本発明の第１及び第２の実施の形態では、前記口金部１６の第１接点１７ａと第２接点１７ｂはリング状にし、前記ソケット部１１に設けた第１接片１５ａと第２接片１５ｂを単一の接片にすることで、前記口金部１６は、前記ソケット部１１に対して嵌合装着の向きを自由に設定できる。または、図示していないが前記口金部１６の外周に所定の間隔で複数の突起を設け、前記ソケット部１１の内周は前記口金部１６の突起と嵌合する所定間隔で複数のガイド溝を設け、この突起とガイド溝とを嵌合させることで、前記高圧放電ランプ２０を所定間隔の角度内で自在に設定して取り付ける構成としてもよい。
次に、図３Ｂを用いて本発明の第３の実施形態を説明する。この第３の実施形態は、ソケット部１１には、駆動用発振回路１３と高圧パルストランス１４が配置されている。このソケット部１１に配置された駆動用発振回路１３の一方の出力端は、前記安定器１２の一方の出力端と共に第１接片１５ａに接続され、前記駆動用発振回路１３の他方の出力端は、高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａを介して、第３接片１５ｃに接続されている。
高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂの出力端は、高電位側の第２接片１５ｂ’に接続されている。
前記高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂの始端は、前記安定器１２の他方の出力端と接続され、終端は高電位側第２接片１５ｂ’に接続されている。
一方、口金部１６には、前記高圧放電ランプ２０の低電位側電極が接続された第１接点１７ａと高電位側電極が接続された第２接点１７ｂ’が設けられている。この第１接点１７ａは、１次巻線１４ａの一部を形成できるように図１や図３Ａの場合に比べて長尺に形成されており、前記ソケット部１１の第１接片１５ａと第３接片１５ｃに接触接続されるようになっている。
すなわち、前記口金部１６を前記ソケット部１１に嵌合装着すると、前記ソケット部１１の第１接片１５ａ及び第３接片１５ｃが共に口金部１６の長尺な第１接点１７ａと接続され、前記ソケット部１１の第２接片１５ｂ’と口金部１６の第２接点１７ｂ’が接続され、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａに前記駆動用発振回路１３から高周波発振電圧が供給可能となる。
これにより、安定器１２からの点灯維持電源電圧の出力と、駆動用発振回路１３の発振電圧による高圧パルストランス１４での昇圧出力とにより、前記高圧放電ランプ２０の点灯起動と点灯維持が可能となる。
また、口金部１６とソケット部１１との嵌合を離脱させると、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａは、第１接片１５ａ及び第３接片１５ｃと口金部１６の第１接点１７ａとの接続が解除されて、高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａが開放状態となり、高圧パルスの生成動作が停止される。
この結果、高圧放電ランプ２０の交換時には感電の恐れがなく、また、高圧放電ランプ２０の交換時には、接続片１７ａ，１７ｂ’だけの口金部１６と高圧放電ランプ２０のみを交換することになり、交換コストが非常に小さくて済む。
この図３Ｂに示す第３の実施形態は、図４Ａ及び図４Ｂに示すような口金部１６とソケット部１１で構成できる。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、図２Ａ及び図２Ｂと同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図４Ｂに示すように、ソケット部１１の内部に高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａ，２次巻線１４ｂ及び磁心１４ｃを設ける。このソケット部１１には、前記第１接片１５ａに前記安定器１２からの一方の出力端が接続され、前記第３接片１５ｃに前記１次巻線１４ａの終端が接続され、ソケット部１１の有底部の中心部の高圧側接続片１５ｂ’に２次巻線１４ｂの終端が接続されるようにしている。
一方、口金部１６には、図４Ａに示すように前記ソケット部１１の第１接片１５ａと第３接片１５ｃが共に接続できるように、第１接点１７ａを帯状に設けている。この第１接点１７ａは、前記ランプ発光部２１の低圧側リード線２３に接続されている。また、前記口金部１６の高圧側リード線２２が接続された高圧側接点１７ｂ’は、口金部の底面に突出して設けられ、前記ソケット部１１の高圧側接続片１５ｂ’と接続されるようになっている。
これにより、ソケット部１１が口金部１６と嵌合すると、ソケット部１１の第１接片１５ａ、第３接片１５ｃと口金部１１の第１接点１７ａとが接触し、ソケット部１１の高圧側接続片１５ｂ’と口金部１６の高圧側接点１７ｂ’とが接続されることで、前記１次巻線１４ａの終端は閉路されて、高圧パルストランス１４として機能することが可能となる。
図４Ａ，Ｂの構成によれば、高圧パルストランスにランプソケットが一体的になっており、高圧パルストランスと高圧放電ランプとの間に高耐電圧ケーブルを別に用意して引き回す必要がないので、高電圧エネルギーの漏れを抑制した高圧パルストランスを実現することができる。
次に、図３Ｃを用いて、本発明の第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態は、ソケット部１１には、駆動用発振回路１３と、高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと、２次巻線１４ｂとが配置されている。また、このソケット１６は、前記安定器１２の一方の出力端が接続された第１接片１５ａと、前記安定器１２の他方の出力端に高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂを介して、接続された高電位側の第２接片１５ｂ’と、を有している。
つまり、ソケット部１１に設けられた高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂの間は、空隙状態となっており、トランスとしての動作ができない状態となっている。
一方、口金部１６には、前記高圧放電ランプ２０の低電位側電極が接続された第１接点１７ａ及び高電位側電極が接続された第２接点１７ｂ’と、フェライトコアによる磁心１４ｃが設けられている。
この口金部１６に設けられた磁心１４ｃは、前記口金部１６が前記ソケット部１１に嵌合装着された際に、前記ソケット部１１に設けた高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂの間に貫挿されるようになっている。
すなわち、前記口金部１６を前記ソケット部１１に嵌合装着すると、前記ソケット部１１の第１接片１５ａと第２接片１５ｂ’が口金部１６の第１接点１７ａと第２接点１７ｂ’とにそれぞれ接続されると共に、前記高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂの間に磁心１４ｃが貫挿される。
なお、この第４の実施形態は、構造的には、図４Ｂのソケット部１１に設けたフェライトコアの磁心１４ｃを、前記口金部１６の内周側に設け、かつ、ソケット部１１の第３接片１５ｃを廃止し、前記ソケット部１１に設けた１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂの間に口金部１６に設けたフェライトコアの磁心１４ｃが貫挿されるように構成することで実現可能となる。
これにより、高圧パルストランス１４が形成されて、所定の高圧パルスを生成でき、高圧放電ランプ２０に点灯始動電源電圧の供給が可能となる。また、口金部１６とソケット部１１との嵌合を離脱させると、接続片１５ａ，１５ｂ’と接点１７ａ，１７ｂ’の接触が開放され、かつ前記高圧パルストランス１４のフェライトコアの磁心１４ｃが離脱され、１次巻線１４ａと２次巻線１４ｂ間の昇圧動作が停止され、高圧パルスの生成が停止される。
この結果、高圧放電ランプ２０の交換時に感電の恐れがなくなり、また、高圧放電ランプ２０の交換時には、フェライトコアの磁心１４ｃを含む口金部１６と高圧放電ランプ２０を交換することになり、比較的廉価な交換コストとなる。
なお、前記本発明の第３及び第４の実施形態では、前述した図１の第１，第２の実施形態と同様に、前記口金部１６の第１接点１７ａと第２接点１７ｂ’は共にリング状にしてもよいが、ソケット部１１に設けた高圧側接続片１５ｂ’は接続時の安全を考慮して図４Ｂに示したようにソケット部１１の内周の底部に配置する構成とし、これと接続する高圧放電ランプ２０の口金部１６の高圧側接点１７ｂ’を口金部１６の外部底面に突状に形成することが好ましい。
これにより、口金部１６とソケット部１１との嵌合装着の向きは周方向に自由な角度で接続可能となる。
または、第３，第４の実施の形態においても、図示していない前記口金部１６の外周に所定間隔で複数の突起を設け、前記ソケット部１１の内周に前記口金部１６の突起と嵌合する所定間隔で設けた複数のガイド溝とを嵌合させることで、所定間隔で、高圧放電ランプ２０の向きを自在に設定して装着する構成としてもよい。
以上説明したように、高圧放電ランプ点灯装置を自動車用ヘッドライトに用いると、ヘッドライトとして用いる高圧放電ランプのランプ発光部２１から絶縁チューブ２７（図２Ａ、図４Ａ参照）方向に投射された光が絶縁チューブ２７で干渉する。このために、従来は高圧放電ランプの取付け向きに細心の注意を払い取り付けていたが、本発明の高圧放電ランプ点灯装置は、口金部１６とソケット部１１には、２つの接点と少なくとも２つの接片を用いた簡単な装着構造となるために、口金部１６に取付け固定された高圧放電ランプとソケット部１１との向きについても、自在に設定することが可能であり、所定の投射角の規制値内に容易に設定できるようになった。
図５Ａおよび図５Ｂは、高圧パルストランス及びこれと一体形成されたランプソケットの構成の一実施形態を示している。図５Ａは要部正面断面図、図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ線断面図に対応する要部平面断面図である。図５Ａおよび図５Ｂに示すランプソケット付きの高圧パルストランスは、図３Ｂに示す構成のソケット部１１に対応したものであるが、図４Ｂのソケット部の構成とは高圧パルストランスの構成の点で異なっている。図５Ａ，Ｂにおいて、符号１４は高圧パルストランス、１１はランプソケットである。
高圧パルストランス１４は、第１，第２の磁心材１４ｄ，１４ｃからなる磁心と、２次巻線１４ｂと、１次巻線１４ａと、高電位側給電接点１５ｂ’と、絶縁被覆成形体３０を備えている。
磁心は、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字状の第１の磁心材１４ｄ、Ｉ字状の第２の磁心材１４ｃからなる。第１の磁心材１４ｄの一方の脚部１４ｄ−１の先端内面と第２の磁心材１４ｃの一端面とは密接している。第１の磁心材１４ｄの他方の脚部１４ｄ−２の先端内面と第２の磁心材１４ｃの他端面との間にはコアギャップと呼ばれるギャップＧが形成されている。
２次巻線１４ｂは、第２の磁心材１４ｃに直接巻装されている。１次巻線１４ａは、２次巻線１４ｂの外側に離間して、第２の磁心材１４ｃに巻装されている。
絶縁被覆成形体３０は、液晶ポリマーからなり、磁心材１４ｃの一端面を除いて第２の磁心材１４ｃ、２次巻線１４ｂおよび１次巻線１４ａを被覆しているとともに、２次巻線１４ｂと１次巻線１４ａとの間の空間に充満し、かつ、ギャップＧを埋めている。第１の磁心材１４ｄは、一部が外部に露出した状態で絶縁被覆成形体３０によって被覆されている。
ランプソケット１１は、ランプソケット本体１１Ａと、高電位側給電接片１５ｂ’と、図示しない低電位側給電接片（図６の符号１５ａ，１５ｃを参照のこと）を備えている。ランプソケット本体１１Ａは、筒状をなしていて、絶縁被覆成形体３０と一体成形されている。高電位側給電接片１５ｂ’は、例えばクリップ状をなしていて、２次巻線１４ｂの高電位側の端部から絶縁被覆成形体３０を貫通してランプソケット本体１１Ａ内に導出されている。なお、２次巻線１４ｂの低電位側の端部は図示しないが、接地電位に接続される。
図５Ａ，Ｂのような構成によれば、高圧パルストランスにランプソケットが一体化しており、高圧パルストランスと高圧放電ランプとの間に高耐電圧ケーブルを別に用意して引き回す必要がないので、高電圧エネルギーの漏れを抑制した高圧パルストランスを実現することができる。
図６乃至図８は、上述した図３Ｂの構成に対応した、高圧放電ランプ点灯装置の具体的な回路構成例を示す図である。図６は点灯手段と高圧放電ランプを共に示す回路ブロック図、図７はコネクタ着脱具合を示す説明図、図８はイグナイター回路の出力電圧波形を示す波形図である。
図６に示す高圧放電ランプ点灯装置は、駆動用発振回路１３及び高圧パルストランス１４からなるイグナイター回路ＩＧと、このイグナイター回路ＩＧを収納する絶縁性のケースＫと、このケースＫに一体的に連結され、高圧放電ランプ２０を支持するランプソケット（２点鎖線にて示す）１１と、コネクタＣＮ１，ＣＮ２、ケーブルＦＫ及びコネクタＣＮ３，ＣＮ４を介して前記イグナイター回路ＩＧと接続された安定器１２と、この安定器１２に電源電圧を供給する直流電源４０と、を有して構成されている。
高圧放電ランプ２０は、少なくとも透光性気密容器，一対の電極Ｅ１，Ｅ２，その一対の電極にそれぞれ接続された外部導入線２２，２３及び放電媒体を備えた発光管である。透光性気密容器、一対の電極、及び放電媒体は、ランプ発光部２１を形成している。透光性気密容器は石英ガラスからなる。
口金部１６は、絶縁体を成形して形成されている口金本体に、高電位側受電接点１７ｂ’及び低電位側受電接点１７ａを備えてなる。口金本体は、高圧放電ランプ２０の封止用筒状ガラス２５に固着している。そして、口金部１６は、ランプソケット１１に挿入して装着される。高電位側受電接点１７ｂ’は、ピン状をなし、ランプ発光部２１の軸上でかつ口金本体の下端凹部の内部に配設されている。低電位側受電接点１７ａは、リング状をなし、口金本体の外周側面に配設されている。
高圧放電ランプ２０をランプソケット１１に装着したときには、前記低電位側受電接点１７ａは、ランプソケット１１側の前記低電位側給電接片１５ａ及びこれと離間した低電位側給電接片１５ｃに電気的に接触し、また、前記高電位側受電接点１７ｂ’は、２次巻線１４ｂの一端に接続した前記高電位側給電接片１５ｂ’に電気的に接触することになる。
駆動用発振回路１３は、コンデンサ１３１，１３３、放電ギャップ１３２及びコネクタＣＮ１からなる。コンデンサ１３１は、発振用の電荷を供給するもので、コネクタＣＮ１の接点ａ，ｂの間に接続している。放電ギャップ１３２は、一端がコンデンサ１３１に、他端が高圧パルストランス１４の１次巻線１４ａの一端に接続している。なお、ランプソケット１１の導電体１５ａは、コネクタＣＮ１の接点ｂに接続している。ランプソケット１１の導電体１５ａとは離間した導電体１５ｃは、１次巻線１４ａの一端に接続している。コンデンサ１３３は、ノイズフィルタ用で、コネクタＣＮ１の接点ｂ，ｃ間に接続している。また、高圧パルストランス１４の２次巻線１４ｂの低電位側端部は、コネクタＣＮ１の接点ｃに接続している。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。
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、駆動用発振回路１３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、後述する安定器１２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。
安定器１２は、昇圧回路１２１、ＤＣ−ＡＣ変換回路１２２、高圧電源１２３及びコネクタＣＮ４からなる。昇圧回路１２１は、直流電源４０からの電圧を所要に昇圧された直流電圧に変換する回路で、昇圧チョッパ回路などからなり、その入力端が直流電源４０に接続する。ＤＣ−ＡＣ変換回路１２２は、直流を交流に変換する回路で、フルブリッジ形インバータなどからなり、その入力端が昇圧回路１２１の出力端に接続する。高圧電源１２３は、昇圧回路１２１のスイッチング電圧を入力して鋸歯状電圧を発生するＤＣ−ＤＣ変換回路で、弛張発振回路などからなり、発生した鋸歯状電圧を駆動用発振回路１３に供給する。なお、高圧電源１２３の出力電圧は、昇圧回路１２１により検出される。コネクタＣＮ４は、安定器１２の出力端を形成していて、ＤＣ−ＡＣ変換回路１２２の交流出力電圧及び高圧電源１２３の鋸歯状電圧をイグナイター回路ＩＧに供給する。また、安定器１２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操作スイッチにより作動が制御されるとともに、また信号ライン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。
次に、図７Ａ乃至図７Ｃ及び図８を参照してコネクタ異常について説明する。
図７Ａ乃至図７Ｃは、コネクタＣＮ１およびＣＮ２とにおける異なる嵌合状態を示している。図７Ａは正常装着状態、図７Ｂは不完全装着状態、図７Ｃは開放状態、をそれぞれ示す。図７Ｂの不完全装着状態の場合、コネクタＣＮ１の接点ａが前述したように後退した位置にあるので、開放状態となるため、高圧電源１２３からイグナイター回路ＩＧの駆動用発振回路１３に対して供給される図８の符号ａに示す鋸歯状電圧の供給が停止される。そのため、高圧放電ランプ２０を点灯起動することができない。また図７Ｃの開放伏態の場合にも同様となる。このような異常状態になると、図８の符号ｂに示されるように、高圧電源１２３から供給される鋸歯状電圧が高くなり、鋸歯状電圧が所定の閾値を超えると、昇圧回路１２１は信号ラインｈにコネクタ異常警告出力信号を出力する。なお、コネクタＣＮ３とＣＮ４との関係も上記と同様である、
図９は、本発明に係る高圧放電ランプ装置を適用した自動車用ヘッドライト装置を示す斜視図である。自動車用ヘッドライト装置は、ヘッドライト本体５０、高圧放電ランプ装置６０（安定器１２を含む）からなる。
ヘッドライト本体５０は、前面透過パネル５１、リフレクタ５２，５３などから構成されている。前面透過パネル５１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５２，５３は、各高圧放電ランプ２０に対してそれぞれ配設されていて、それぞれに要求される配光特性を得るように構成されている。
高圧放電ランプ装置６０は、高圧放電ランプ２０およびランプ装着部６１からなる。高圧放電ランプ２０は、図６に示すのと同様である。ランプ装着部６１は、図６におけるランプソケット１１、高圧パルストランス１４および駆動用発振回路１３からなる。
安定器１２は、金属製容器内に収納されていて、内部構成は図６におけるのと同様である。
そうして、２灯の高圧放電ランプ２０がヘッドライト本体５０に装着されて、４灯式のヘッドライト装置が構成される。各高圧放電ランプ２０の発光部は、ヘッドライト本体５０のリフレクタ５２，５３の焦点にほぼ位置する。
図９のような構成によれば、自動車用ヘッドライト装置において、図４Ｂ又は図５Ａ，Ｂに示したような高圧パルストランスを収容したランプソケットを使用することにより、高電圧エネルギーの漏れを少なくしたヘッドライト装置を実現することができる。
なお、前述の説明では、自動車用ヘッドライトを例に説明したが、本発明は、自動車ヘッドライト以外の各種投光装置に用いられる高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置に適用できることは明らかである。
産業上の利用可能性
以上述べた本発明によれば、高圧放電ランプの口金部にイグナイター回路の高圧パルストランスの一部を配置し、かつ、前記高圧パルストランスの一部をソケット部に配置する構成としたことで、第１に、口金部をソケット部から離脱させた際に、感電などの障害発生を防止することができる高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置を実現することができる。
また、第２に、口金部とソケット部の小型化を図り、口金部とソケット部とを少ない接続片数で接続して装着構造を簡単化できランプ交換時の脱着作業を容易にし、かつ、高圧放電ランプ交換時の高圧放電ランプ部分の交換コストを極めて少なくすることが可能な高圧放電ランプ点灯装置、高圧放電ランプ装置及び投光ランプ装置を実現することができる。
関連出願へのクロスリファレンス
本出願は、（１）２００１年８月３１日に日本国に出願された特願２００１−２６４８１２号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記（１）の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図２Ａは本発明の第１の実施の形態の高圧放電ランプ点灯装置に用いる口金部の構造を説明する断面図である。
図２Ｂは図２Ａの口金部が嵌合装着するソケット部の構造を説明する断面図である。
図３Ａは本発明の第２の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図３Ｂは本発明の第３の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図３Ｃは本発明の第４の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図４Ａは本発明の第３の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置に用いる口金部とソケット部の構造を説明する断面図である。
図４Ｂは図４Ａの口金部が嵌合装着するソケット部の構造を説明する断面図である。
図５Ａは本発明の第３の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置に用いる高電圧パルス発生トランスの要部構造を示す正面断面図である。
図５Ｂは図５ＡのＡ−Ａ線平面断面図である。
図６は図３Ｂの本発明の第３の実施形態の高圧放電ランプ点灯装置の構成を示すブロック図である。
図７Ａは図６におけるコネクタの装着状態を示す説明図である。
図７Ｂは図６におけるコネクタの一部が脱却した状態を示す説明図である。
図７Ｃは図６におけるコネクタの脱却状態を示す説明図である。
図８はイグナイター回路の出力電圧を示す概念的波形図である。
図９は本発明の高圧放電ランプ装置を適用した自動車用ヘッドライト装置を示す斜視図である。
図１０は従来の高圧放電ランプ点灯装置の口金部とソケット部の関係を説明するブロック図である。
【図１】
2003022013.tif 000003
【図２Ａ】
2003022013.tif 000004
【図２Ｂ】
2003022013.tif 000005
【図３Ａ】
2003022013.tif 000006
【図３Ｂ】
2003022013.tif 000007
【図３Ｃ】
2003022013.tif 000008
【図４Ａ】
2003022013.tif 000009
【図４Ｂ】
2003022013.tif 000010
【図５Ａ】
2003022013.tif 000011
【図５Ｂ】
2003022013.tif 000012
【図６】
2003022013.tif 000013
【図７Ａ】
2003022013.tif 000014
【図７Ｂ】
2003022013.tif 000015
【図７Ｃ】
2003022013.tif 000016
【図８】
2003022013.tif 000017
【図９】
2003022013.tif 000018
【図１０】
2003022013.tif 000019
【国際調査報告】
2003022013.tif 000020
2003022013.tif 000021