專利名稱：高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置及汽車用前照燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能使高壓金屬蒸氣放電燈開燈光量盡早上升的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置以及使用該開燈裝置的車輛用前照燈裝置。
背景技術(shù)：
用于汽車前照燈的高壓氣體放電燈開燈方法，如日本專利第3249145號公報(bào)所公開的方法。
在這種方法中，把蓄電池的直流電壓變成交流電壓，再把交流電壓供給用于對高壓氣體放電燈進(jìn)行點(diǎn)弧的點(diǎn)弧裝置，并測定燈電壓和/或燈電流，對燈電壓和/或燈電流的實(shí)際值和目標(biāo)值進(jìn)行比較。在高壓氣體放電燈點(diǎn)弧后額定期間，利用交流電變化在高壓氣體放電燈的作動電功率上附加供給輔助電功率，該交流電壓一方面受可允許最大電燈電流限制，另一方面在經(jīng)過額定時期后被降低。并且，形成“燈開”和“燈關(guān)”狀態(tài)值，在斷開(關(guān))時間增加同時，且前次接通(開)時間期間減少同時，增加點(diǎn)弧剛形成的輔助電功率(ZL)；此外，在斷開時間增加同時且高壓氣體放電燈前次開通時間期間減少同時，增加輔助電功率(ZL)有效時期(T)。
一方面來看，目前用于車輛用前照燈裝置上的高壓氣體放電燈，以主要為形成燈電壓主的水銀或?yàn)楂@取白色光的主要用作發(fā)光物質(zhì)的鈉Na和鈧Sc作為鹵化物，在作為始動氣體和緩沖氣體起作用的同時，把用于剛開燈后的進(jìn)行補(bǔ)充發(fā)光的氙分別封入其發(fā)光管內(nèi)。但是，上述高壓氣體放電燈構(gòu)成高壓金屬蒸氣放電燈的一種——金屬鹵化物燈。并且，高壓放電燈劃分有主要放電媒體是金屬蒸氣類的高壓金屬蒸氣放電燈和主要放電媒體為氣體類的高壓氣體放電燈。
另一方面來看，水銀因是對環(huán)境污染較大的物質(zhì)，不用水銀的發(fā)明如美國專利第6353289號說明書記載的類型。即，該美國專利第6353289號說明書中公開的發(fā)明是金屬鹵化物燈即高壓金屬蒸氣放電燈，其中把蒸氣壓較高且發(fā)光可視域較寬的金屬鹵化物作為第二鹵化物添加到作為發(fā)光金屬鹵化物的第一鹵化物中，同時，把至少大氣壓以上的氙封入具有耐火性的透光氣密容器內(nèi)，氣密容器內(nèi)的第一及第二鹵化物與氙組合使剛開燈后的白色色度范圍內(nèi)光放射。利用這種現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)明，實(shí)際上不用封入水銀，就能實(shí)現(xiàn)配備高壓金屬蒸氣燈(下面在本說明書中簡稱“無水銀燈”)的汽車前照燈。
如用于汽車前照燈的高壓金屬蒸氣放電燈那樣，在開燈后短時間內(nèi)需要光量達(dá)到額定值以上的情況下，眾所周知的技術(shù)例如前述日本專利第3249145號公報(bào)公開的技術(shù)，通過在所謂室溫室時投入比低溫狀態(tài)下始動額定燈電功率更大的燈電功率，縮短光量上升的時間。在把這種方法用于為形成燈電壓而使用水銀的現(xiàn)有技術(shù)中的高壓金屬蒸氣放電燈(下面簡稱為“有水銀燈”)的情況下，最初沸點(diǎn)低的水銀蒸發(fā)發(fā)光，隨著管內(nèi)溫度上升發(fā)光金屬的鹵化物蒸發(fā)賦予所期望的發(fā)光。所以，如果始動初期水銀發(fā)光所得光量在額定值以上，就能在較長時間后等待初期發(fā)光金屬的發(fā)光賦予。例如，即使剛始動后用70W程度的大電功率開燈，水銀蒸氣壓在約1～2秒左右達(dá)到飽和狀態(tài)，隨后，即使用小于70W的燈電功率開燈，也能期待與穩(wěn)定時同等的光量，在發(fā)光金屬鹵化物蒸發(fā)開始后，在該發(fā)光金屬發(fā)光受支配前能花費(fèi)數(shù)十秒。所以，即使高壓放電燈的形狀、發(fā)光金屬鹵化物的封入量、附著在管內(nèi)的鹵化物分布狀態(tài)等有波動，也能獲得較穩(wěn)定的光量上升特性。不過，人們期望能獲得更穩(wěn)定的光量上升特性。
與此相比，在使用無水銀燈的情況下，由于不用期待始動初期水銀發(fā)光，先開始氙等惰性氣體發(fā)光，隨后用作鹵化物封入的發(fā)光金屬開始發(fā)光。
但是，在無水銀燈中，與水銀相比，發(fā)光金屬的鹵化物蒸發(fā)要求極高的溫度。所以，在獲得與有水銀燈的同等光量的同等時間內(nèi)，要在高于額定燈電功率2.5倍以上的燈電功率下開燈，并且，必須要投入比有水銀燈的情況下更長的時間?？墒牵坏┩度脒@么高的燈電功率，被封入的金屬鹵化物急劇蒸發(fā)，發(fā)生發(fā)光量高于額定燈電功率下穩(wěn)定發(fā)光時的2～3倍現(xiàn)象。
無水銀燈一旦在失控時發(fā)生上述金屬鹵化物急劇蒸發(fā)的現(xiàn)象，額定光量內(nèi)的遠(yuǎn)光中產(chǎn)生比上次大的光量。從而，在用作汽車前照燈的情況下，會給對面來車的駕駛員造成較大的錯覺，很危險(xiǎn)。
另外，對無水銀燈來說，由于沒有水銀發(fā)光，即使投入的燈電功率一定，因制造時的波動會使高壓金屬蒸氣放電燈中的光量上升特性波動顯著。也就是說，在考慮高壓金屬蒸氣放電燈制造公差的情況下，不能預(yù)測光量上升特性的波動。即，難以對氣密容器加工精度、放電媒體的鹵化物封入量及其構(gòu)成比以及惰性氣體封入壓等進(jìn)行嚴(yán)密管理，同時，由于因易想到的光量上升特性因素構(gòu)成高壓放電燈，不量上升特性易于產(chǎn)生更大波動。在這種光量上升特性波動在有水銀燈和無水銀燈任何一種基礎(chǔ)下都會同樣發(fā)生。但是，無水銀燈與有水銀燈比，因在上述始動時附加所需要大電功率且第二鹵化物的蒸氣壓比水銀高，燈特性易于受到上述波動的影響。
所以，在高壓金屬蒸氣放電燈中，因其光量上升特性的波動在光量設(shè)定值穩(wěn)定前會延長時間，同時，在光量上升方面依次也不能光滑進(jìn)行。例如，在高壓放電燈開燈時，一時光量在既會產(chǎn)生小于額定值的情況，也會產(chǎn)生大于額定值的情況。
圖9A、9B分別表示對現(xiàn)有技術(shù)中不同的二種高壓金屬蒸氣放電燈所投入燈電功率或和相對光量開燈時間的變化，圖9A是光量上升延遲燈情況下的曲線圖，圖9B是發(fā)光后燈情況下曲線圖?？v軸為W的曲線分別表示相對投入經(jīng)過的燈電功率時間(t)的變化，縱軸為1×曲線表示相對照度經(jīng)過光量時間(t)的變化。
也就是說，圖9A是無水銀燈光量上升特性延遲的情況，由于與此相對的燈電功率降低早，光量一下降在再恢復(fù)光量前的時間要花費(fèi)時間，結(jié)果在光量上積壓穩(wěn)定前的時間延長。與此相對，圖9B是無水銀燈光量上升特性過早的情況，燈電功率降低開始而光量增加過早，由于燈電功率的降低不能附加，產(chǎn)生發(fā)過光。另外，在圖9A和9B中，表示燈電功率從降低開始至達(dá)到額定燈電功率前燈電功率降低在任一時間t1是相等的。
所以，在把高壓金屬蒸氣放電燈用于車輛用前照燈裝置的情況下，所圖9A所示，雖然已開亮前照燈裝置但光量下降，視認(rèn)性也下降，成危險(xiǎn)狀。另外，如圖9B所示，一時發(fā)過光時也對對面來車的強(qiáng)幻的危險(xiǎn)。
另一方面，由于光量上升特性與穩(wěn)定時的特性不同，有動或過度現(xiàn)象，高壓金屬蒸氣放電燈制造時難以管理。因此，一旦降低高壓金屬蒸氣放電燈制造面光量上升特性的波動，由于嚴(yán)密管理氣密容器的形狀、分層管理放電媒體的鹵化物封入量，并微妙調(diào)整了封入氣體壓，很費(fèi)功夫和時間。
為了解決上述問題，根據(jù)日本專利第3249145號公報(bào)所示始動方法，對無水銀燈中，預(yù)定金屬鹵化物激發(fā)蒸發(fā)產(chǎn)生的平均時間，開始使投入燈電功率的降低。但是，影響高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性的波動。即，日本專利第3249145號公報(bào)所公開的發(fā)明中，沒有相應(yīng)考慮高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性的波動。因此，日本專利第3249145號公報(bào)所公開的發(fā)明，沒有提供針對高壓金屬蒸氣放電燈特性波動引起問題的解決方式。
與此相對，本發(fā)明人是為解決無水銀燈中的上述問題而發(fā)明的。本發(fā)明作為專利申請2002-54080(以下簡稱在先申請)而提出申請。在先申請的發(fā)明特征在于具有控制裝置，大于額定燈電功率二位的燈電功率從開燈裝置提供給高壓放電燈始動后，至少在高壓放電燈中封入的金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時，該控制裝置控制開燈裝置的光輸出比穩(wěn)定時的光輸出顯著不會增大，而且，把燈電功率限制到不急劇增大的程度，并依次使燈電功率減弱到能下落至隨后額定燈電功率。該在先申請發(fā)明是能有效地解決引起無水銀燈特性波動問題。
但是，雖然是解決引起高壓金屬蒸氣放電燈前述光量上升特性波動問題的有效方法，但要更進(jìn)一步簡化和/或更進(jìn)一步降低成本，才會提高實(shí)用價值。
本發(fā)明的目的在于提供的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置和用于該開燈裝置的車輛用前照燈裝置，通過相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性波動使燈電功率減弱率變化，在開燈開始至穩(wěn)定開燈能平滑且較早地使光量上升。
本發(fā)明的另一個目的在于提供的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，通過自動對應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈所具有光量上升特性波動，能個別操作在開燈開始至穩(wěn)定開燈平滑且較早地使光量上升。
本發(fā)明的再一個目的在于提供的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置和用于該開燈裝置的車輛用前照燈裝置，在使用光量上升特性易于產(chǎn)生波動但對環(huán)境污染小的無水銀燈情況下，在開燈開始至穩(wěn)定開燈能平滑且較早地使光量上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施方式中的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置具有控制裝置，該控制裝置對把大于額定燈電功率的燈電功率從開燈電路供給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，并控制開燈電路能使隨后的燈電功率按規(guī)定降低率特性依次減小能下落到額定燈電功率，同時，能相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動變化上述降低率特性。
在此，控制裝置是用于控制高壓金屬蒸氣放電燈中后述的開燈電路的裝置。
在高壓金屬蒸氣放電燈光量上升能提早的開燈情況下，在始動時即開燈開始時投入大于額定燈電功率的電功率即最大電功率，隨著隨后光量上升依次減弱投入的電功率，不久轉(zhuǎn)移到能到達(dá)額定燈電功率穩(wěn)定開燈狀態(tài)。如果開燈開始至穩(wěn)定開燈按經(jīng)過時間進(jìn)行劃分，大體能分成投入最大電功率的第1時間段和依次減弱燈電功率的第2時間段。另外，在使用無法水銀燈的情況下，在第1時間段和第2時間段間夾有鹵化物急劇蒸發(fā)的時間段。
關(guān)于第1時間段的控制第1時間段進(jìn)行始動時的控制。始動時的控制是進(jìn)行成文字高壓金屬蒸氣放電燈始動時即開燈開始時進(jìn)行的控制，主要目的是在達(dá)到允許最低照度前的提高光量上升。為此，投入最大電功率。在無水銀燈中，最大電功率一般設(shè)定為額定燈電功率的約2倍電功率。與此相對，在無水銀燈中，可以把燈電功率設(shè)定為最大電功率比額定燈電功率大2倍以上而小于3倍以下的范圍內(nèi)的適當(dāng)值。也就是說，在額定燈電功率為35W的情況下，可以使高壓金屬蒸氣放電燈在76～110W的電功率下開燈。始動時，由作為主要惰性氣體的氙氣放電，該氣壓從基本不一定漸漸上升開始，在一定電流開燈情況下，使投入的燈電功率基本一定。另外，始動時控制的高壓金屬蒸氣放電燈因惰性氣體放電產(chǎn)生額定開燈時輸出光約50％程度的輸出光。另外，始動時的控制即投入最大電功率進(jìn)行控制的時間一般為1～5秒左右，優(yōu)選2～4秒。實(shí)際上，有水銀燈和無水銀燈的情況下不同。前者情況下，始動時最大電功率投入時間為1～2秒，后者情況下的投入時間為2～5秒。
關(guān)于第2時間段的控制第2時間段是對本發(fā)明的特征構(gòu)成起作用的時間段，同時也是為下落到額定燈電功率依次降低燈電功率的時間段。這個時間段在始動后1分間左右。在本發(fā)明中，該期間的控制中，利用適合于高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性波動的燈電功率降低率特性。也就是說，對具有光量上升特性提早的高壓金屬蒸氣放電燈一般選擇燈電功率降低提早的降低率特性。而對具有光量上升特性延遲的高壓金屬蒸氣放電燈，一般選擇燈電功率降低延遲的降低率特性。因此，在本發(fā)明中，降低率特性至少能選擇2種以上。在光量上升特性處于上述兩類中間的情況下，優(yōu)選燈電功率的降低也在中間程度的降低率特性。在中間降低率特性具有多個不同水平時，更優(yōu)選根據(jù)其中所需適當(dāng)降低率特性能進(jìn)行選擇的方式。
另外，第2時間段的燈電功率降低率特性變化可以是階段性或連續(xù)性任一種。使降低率特性變化雖可以手動調(diào)整，但優(yōu)選自動判定適合光量上升特性來變化降低率的方式。此外，光量上升特性的判定，例如通過燈電壓或相當(dāng)于燈電壓的電壓，根據(jù)檢測值計(jì)算其變化程度即變化率等就能間接地對開燈電路中的電氣變化進(jìn)行監(jiān)測。雖然也可以直接光學(xué)檢測光量上升特性，但采用上述間接監(jiān)測能相對降低高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置的成本。
另外，在降低燈電功率方面，相對經(jīng)過預(yù)定時間設(shè)定能降低燈電功率的目標(biāo)值，在對實(shí)際燈電功率與目標(biāo)值時行比較的同時，控制開燈電路以便使實(shí)際值接近目標(biāo)值，就能降低燈電功率。因此，這時的燈電功率降低率特性取決于目標(biāo)值的降低率。但是，這種降低率是設(shè)定者預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，并不適合于每個所需的高壓金屬蒸氣放電燈。根據(jù)本發(fā)明，對適合于個個高壓金屬蒸氣放電燈所有光量上升特性的燈電功率降低率特性作為一例進(jìn)行下面的設(shè)定。例如，控制裝置具有能對燈電功率的降低率特性進(jìn)行校正的可變降低率校正部件。該降低率校正部件能以適合于高壓金屬蒸氣放電燈的方式對預(yù)定的燈電功率目標(biāo)值(如目標(biāo)燈電功率)的降低率進(jìn)行校正。
下面對控制裝置中不是本發(fā)明構(gòu)成特點(diǎn)但涉及控制的裝置的其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在這些結(jié)構(gòu)中，可以根據(jù)需要進(jìn)行任意選擇。
關(guān)于金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時的控制無水銀燈中，在上述第1時間段和第2時間段之間存在有金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時期。這時，可以按下述說明進(jìn)行控制。即，金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時的控制與燈電功率阻攔金屬鹵化物急劇蒸發(fā)后光輸出穩(wěn)定時的控制相比顯著要大，而且不再急劇增大是重要的。不過，由于燈電功率阻攔時間提早且金屬鹵化物急劇蒸發(fā)前阻攔大時，光輸出會比穩(wěn)定時的大幅度下降，所以，阻攔時間或阻攔程度必需適當(dāng)。另外，金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時所謂的“光輸出不要明顯大于穩(wěn)定時的光輸出”是指在不超過穩(wěn)定時光輸出2倍范圍內(nèi)，優(yōu)選不超超過1.5倍。
也就是說，利用適當(dāng)?shù)淖钄r時間進(jìn)行良好控制的情況下，如果檢測金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時刻并在該檢測時能迅速阻攔投入的燈電功率就可以了。如果這樣，即使高壓放電燈個個特性有波動，不僅能反映其影響，而且還能以所需輸出光的方式進(jìn)行控制。另外，在這種控制情況下，在達(dá)到所需程度前完全能阻攔燈電功率。
與此相對，在利用適當(dāng)?shù)淖钄r程度進(jìn)行良好控制的情況下，考慮主壓放電燈個個的特性波動，設(shè)定理應(yīng)能預(yù)先適合包含金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時間的狹小范圍時間幅度，并且在該時間幅度中隨著慎重考慮了的適當(dāng)值降低率，使始動時投入的燈電功率降低就可以了。該期間所適用的燈電功率降低率使用比前述降低率更小的中間值。另外，上述時間幅度一般為0.4～4秒左右(始動后為1.4～10秒左右)，選1～2左右(始動后為3～6秒左右)。
這樣，即使在金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時間稍前阻攔燈電功率，也不會增減輸出光到超出所需范圍的極端，即在允許范圍內(nèi)。另外，所謂光輸出的“允許范圍”，是指穩(wěn)定時輸出光的50～200％的范圍，優(yōu)選為50～150％的范圍。
關(guān)于控制燈電功率的方法燈電功率能通過變更負(fù)反饋額定電功率的控制方式中的基準(zhǔn)電功率進(jìn)行控制。另外，在利用本發(fā)明的高壓放電燈的情況下，由于金屬鹵化物的蒸氣壓決定著燈電壓，所以，通過控制額定燈電流就能對額定燈電功率進(jìn)行控制。此外，控制裝置能輸出用于對開燈裝置進(jìn)行負(fù)反饋控制的信號，例如輸出PWM控制信號。
關(guān)于高溫始動本發(fā)明提供了在前述室溫等低溫始動時能解決燈電功率控制問題的方式，在高壓金屬蒸氣放電燈中的所謂熱再啟動等高溫始動時，雖采用任一種方式均可以，但也可以采用以下結(jié)構(gòu)。此外，所謂“高溫始動”意味著在高于室溫的高溫如接近高壓放電燈穩(wěn)定時溫度的溫度下始動，所以，熱再啟動就是這個意思。即，高溫始動時供給的燈電功率近額定燈電功率。另外，所謂“近額定燈電功率”是指相對額定燈電功率的105～150％的范圍。此外，低溫始動時和高溫始動時的判別能對應(yīng)于高壓放電燈的溫度、關(guān)燈后經(jīng)過時間即關(guān)燈時間或開燈時流過燈的電流大小等。另外，供給高壓放電燈的燈電功率控制始通過在高壓放電燈上變化所附加的電壓， 就容易進(jìn)行控制。此外，如果需要，也能相應(yīng)于高壓放電燈關(guān)燈經(jīng)過時間連續(xù)地對供給燈電功率進(jìn)行控制。另外，高溫始動時對高壓放電燈供給任何程度的燈電功率情況都可以取決于預(yù)定實(shí)驗(yàn)或模擬等。并且，可以把低溫或高溫程度與燈電功率的關(guān)系作成表格資料存儲在存儲器中，并根據(jù)計(jì)算從存儲器讀取所需資料，就能自動地控制開燈部件。
關(guān)于高壓金屬蒸氣放電燈用本發(fā)明開通的高壓金屬蒸氣放電燈，是利用其放電媒體中的金屬蒸氣高壓放電發(fā)光的高壓放電燈。并且，包括放電媒體中含有水銀的有水銀燈和代替水銀而含有第2鹵化物的或無水銀的燈，本發(fā)明可以是任一種燈。下面，對光量上升特性波動大、適用于本發(fā)明的、具有特殊效果的無水銀燈中放電媒體進(jìn)行說明。
關(guān)于無水銀燈中的放電媒體無水銀燈中的放電媒體，實(shí)質(zhì)上沒有封入水銀。所謂“實(shí)質(zhì)上沒有封入水銀”是指完全沒有封入水銀，或者，氣密容器的內(nèi)容積每1cc中允許存有不足2mg的水銀，優(yōu)選存有少于1mg的水銀。不過，完全不封入水銀對環(huán)境有利。在利用現(xiàn)有技術(shù)中的水銀蒸氣維持放電燈的電氣特性情況下，在電極間距離較小的小形高壓金屬蒸氣放電燈中，氣密容器內(nèi)容積每1cc如果封入20～40mg甚至因情況影響封入50mg以上，都稱為水銀量實(shí)質(zhì)上少。
隨后，封入惰性氣體。惰性氣體最好是氙氣。封入惰性氣體的原因是在作為始動氣體起作用的同時，剛開燈后能提早光量上升且在穩(wěn)定開燈中能用作平衡氣體。為此，一般要在如5～20個大氣壓優(yōu)選8～16個大氣壓的高壓力下封入惰性氣體。如果在這個范圍內(nèi)，就能在剛開燈后4秒前提早光量上升，且容易獲得汽車前照燈所必需的其前面代表點(diǎn)的光度8000cd。
還要封入金屬鹵化物。金屬鹵化物包括至少作為發(fā)光金屬的鹵化物即第1鹵化物和形成燈電壓用的第2鹵化物。適合用于車輛前照燈裝置的產(chǎn)生白光的第1鹵化物可以使用如鈉Na、鈧Sc和稀土類金屬如鏑Dy等組中選擇的至少一種發(fā)光金屬鹵化物。也可以把鈉Na、鈧Sc和銦I(In)的鹵化物作為發(fā)光金屬鹵化物封入。
第2鹵化物是由蒸氣壓相對高且可見發(fā)光相對少的金屬鹵化物構(gòu)成的。用作第2鹵化物的金屬可以使用如鎂Mg、鐵Fe、鈷Co、鉻Cr、鋅Zn、鎳Ni、錳Mn、鋁Al、銻Sb、鈹Be、錸Re、鎵Ga、鈦Ti、鋯Zr和鉿Hf構(gòu)成組中選擇的1種或多種金屬。
如上所述，無水銀燈中，由于作為其放電媒體不用現(xiàn)有技術(shù)中的水限而封入金屬鹵化物，用大于額定燈電功率2倍的燈電功率開始開燈時，一時金屬鹵化物急劇蒸發(fā)。并且，這時進(jìn)行特殊控制時，光輸出顯著增大，具有所謂急劇增大的特性。
關(guān)于高壓金屬蒸氣放電燈其它結(jié)構(gòu)雖對本發(fā)明開燈的高壓金屬蒸氣放電燈不是必要條件，但根據(jù)需要附加下述結(jié)構(gòu)對用于車輛用前照燈裝置特別有效果。
1.關(guān)于氣密容器氣密容器要能形成其內(nèi)部放電空間，同時，包圍放電空間的部分的厚度要較大且具有耐火性，并且是由透光性材料如石英玻璃、透光性陶瓷等構(gòu)成的。放電空間可以基本是園柱狀，軸向中央部的厚度要大于其兩側(cè)的厚度。
2.關(guān)于電極電極一對對置封裝在氣密容器兩端內(nèi)部，設(shè)定電極距離可以小于5mm，優(yōu)選為4.2±0.6mm。并且，允許始動時進(jìn)行直流開燈，在一對電極作為陽極起作用時，即使在供給燈電功率大于額定燈電功率約2倍以上，例如用電極先端軸部形成徑大的球狀部分也能抵抗這種電功率。
3.關(guān)于額定燈電功率額定燈電功率一般小于250W，優(yōu)選小于100W，小于60W最適合。另外，高壓金屬蒸氣放電燈在用于車輛前照燈裝置裝置中的情況下，一般小于80W，優(yōu)選小于60W，小于35W最適合。
4.關(guān)于外管外管是從外側(cè)以包圍內(nèi)部具有放電空間的氣密容器的方式配置的透光性容器狀部件，阻斷從氣密容器向外部放射的紫外線，并保護(hù)氣密容器。外管的內(nèi)部既可以與外氣連通，也可以是氣密的。
關(guān)于開燈電路開燈電路是用于對高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈的電路，對高壓金屬蒸氣放電燈控制供給所需的用于維持開燈狀態(tài)的必要電能。為此，開燈電路相應(yīng)于前述控制裝置的控制能變化供給高壓金屬蒸氣放電燈的燈電功率，同時，根據(jù)鎮(zhèn)流電阻的功能限流燈電流，就能對高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行穩(wěn)定開燈。另外，高壓金屬蒸氣放電燈的開燈可以采用直流或交流任一種方式附能。例如，始動時所需時間期間直流開燈后也能再切換成交流開燈。無論采用那一種方式，開燈電路都可以根據(jù)其控制容易性、正確性及應(yīng)答性構(gòu)成電子式。此外，交流電壓其波形可以變成矩形波。在高壓金屬蒸氣放電燈穩(wěn)定開燈中還可以有進(jìn)行額定電功率控制。
其次，高壓金屬蒸氣放電燈的限流器必須要有與各個高壓金屬蒸氣放電燈上的附加電壓形態(tài)相應(yīng)的適當(dāng)阻抗。不過，因把直流電源的電壓值控制到所期望的值且具有有源濾波器作用，在使用開關(guān)式穩(wěn)壓器的情況下，由于構(gòu)成元件的一部分即電感線圈還依靠開關(guān)擔(dān)當(dāng)限流作用，可以省略外觀上的限流元件。
另外，交流開燈時的頻率數(shù)必須要考慮高壓放電燈不會產(chǎn)生音響共鳴現(xiàn)象。在能用于車輛用前照燈裝置的高壓金屬蒸氣放電燈具有較小體積放電容器的情況下，如果頻率數(shù)小于約2kHz，實(shí)際上就不會產(chǎn)生問題。
此外，開燈裝置的無負(fù)荷輸出電壓可以設(shè)定為200～600V的程度。
關(guān)于本發(fā)明中的其它結(jié)構(gòu)按所需可以附加點(diǎn)火器。在用無水銀燈的情況下，即使點(diǎn)火器的脈沖輸出電壓必須要多少高于有水銀燈的情況，也絕不會有成本、大小及重量等實(shí)際困難。
關(guān)于本發(fā)明的作用本發(fā)明中，由于相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性的波動控制開燈電路的控制裝置使燈電功率降低率特性以適合于該光量上升特性的方式變化，當(dāng)高壓金屬蒸氣放電燈在室溫程度以下的低溫狀態(tài)下始動時，能以適當(dāng)平滑即依次增加的方式上升光量。并且，由于光量上升途中光量不會臨時降低，能提上升到規(guī)定光量。
本發(fā)明的其它方式中的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置具有控制裝置，該控制裝置包含有用于檢測相當(dāng)于高壓金屬蒸氣放電燈燈電壓的電壓的燈電壓檢測器，該控制裝置把大于額定燈電功率的燈電功率從開燈電路供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，隨后以按照規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率下落至額定燈電功率的方式對開燈裝置進(jìn)行控制，同時，相應(yīng)于燈電壓檢測器檢測出的變化率使上述降低率特性變化。
控制裝置包含有用于檢測相當(dāng)于高壓金屬蒸氣放電燈燈電壓的電壓的燈電壓檢測器。燈電壓檢測器所謂的“檢測相于高壓金屬蒸氣放電燈燈電壓的電壓”，不僅能直接檢測高壓金屬蒸氣放電燈燈電壓，而且也意味著能檢測出與開燈電路電源側(cè)等呈現(xiàn)的燈電壓成比例的電壓。
此外，控制裝置能相應(yīng)于燈電壓檢測器檢測輸出的變化率使燈電功率降低率特性變化。即，高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性可以通過計(jì)算其燈電壓變化率再監(jiān)視其變化率就能進(jìn)行判斷。燈電壓變化率如在短單位時間內(nèi)把燈電壓檢測器檢測值存儲在存儲器中，把下一單位時間內(nèi)的檢測值與從存儲器中讀取的前一檢測值進(jìn)行比較計(jì)算，就能計(jì)算出燈電壓變化率。另外，通過對燈電壓檢測器的檢測值和根據(jù)當(dāng)時目標(biāo)燈電壓計(jì)算的目標(biāo)燈電壓進(jìn)行比較計(jì)算，也能計(jì)算出燈電壓的變化率。
并且，當(dāng)燈電壓變化率大時，光量上升早的話以增大方式校正燈電功率降低率。反之，變化率小時，光量上升延遲的話以減小的方式校正降低率。不過，由于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動在其主要影響因素如氣密容器形狀影響或金屬鹵化物比率等影響，與燈電壓變化率的相關(guān)與上述相反，因情況也允許燈電壓變化率與燈電功率降低率的關(guān)系與上述相反。
另外，也允許控制裝置包含有附加在燈電壓檢測器上的燈電流檢測器。而且燈電流檢測器不但可以直接檢測出高壓金屬蒸氣放電燈實(shí)際流過的燈電流，還可以通過檢測與燈電流成比例的電流而間接地檢測出燈電流。
并且，利用控制裝置包含有燈電壓檢測器和燈電流檢測器的方式，就能計(jì)算求出投入給高壓金屬蒸氣放電燈的實(shí)際燈電功率即燈電功率實(shí)值。
另外，在本發(fā)明的又一實(shí)施形式中，在控制裝置上使用主計(jì)算機(jī)就能容易地進(jìn)行上述計(jì)算。此外，通過在主計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲器中存儲與預(yù)定開燈時間相對的目標(biāo)燈電功率表格資料，經(jīng)過開燈時間讀取表格資料與燈電功率實(shí)值進(jìn)行比較，并以無差值的方式進(jìn)行負(fù)反饋控制，就能按目標(biāo)燈電功率對高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈。
在本發(fā)明中，通過構(gòu)成控制裝置，并由控制裝置監(jiān)視燈電壓的變化率，判斷高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性，且相應(yīng)于其判斷結(jié)果以燈電功率降低率適合于光量上升特性的方式進(jìn)行變化，就能相對高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性波動，自動且適當(dāng)?shù)卣{(diào)整燈電功率的投入。所以，光量上升不用附加特別的操作，就能平滑進(jìn)行且能提早光量上升。
本發(fā)明的再一實(shí)施形式中的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置中的控制裝置具有對燈電功率降低率特性進(jìn)行校正的可變降低率校正器。
在本發(fā)明的各實(shí)施形式中，由適合于高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性波動的燈電功率降低率規(guī)定著能降低燈電功率的適當(dāng)構(gòu)成。即，控制裝置在權(quán)利要求1發(fā)明中所述的第2時間段中能按預(yù)定第1降低率降低高壓金屬蒸氣放電燈的燈電功率，并且還具有用于把第1降低率校正到第2降低率上的可變降低率校正器。
第1降低率例如可以是標(biāo)準(zhǔn)的降低的率。不過，如果需要，可以相對大于標(biāo)準(zhǔn)降低率，也允許把相反偏小的降低率作為第1降低率。另外，第1降低率可以按形成目標(biāo)燈電功率的方式進(jìn)行設(shè)定。在這種情況下，目標(biāo)燈電功率構(gòu)成方式如下，作為表格資料在相對經(jīng)過時間把目標(biāo)燈電功率的推移存儲在存儲器中，并在經(jīng)過開燈時間后從存儲器中讀取表格資料，與燈電功率實(shí)值進(jìn)行比較。并且，相應(yīng)于兩燈電功率差值以能接近目標(biāo)燈電功率的方式控制投入給開燈電路的電功率。所以，能按第1降低率使燈電功率降低。
第2降低率是用可變降低率校正器對第1降低率校正結(jié)果所得降低率。因此，第2降低率是適合于被開燈高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的燈電功率降低率?？勺兘档吐市Ｕ鞯木唧w結(jié)構(gòu)沒有特殊限定，例如可以由定時數(shù)電路構(gòu)成。并且，可變地構(gòu)成其定時數(shù)。定時數(shù)可變時，例如使用電子電位器在共控制端處輸入燈電壓變化率信號，也可以手動賦予相當(dāng)于變化率信號的輸入控制。也可以并列且可切換地配置各個定時數(shù)不同的多個定時數(shù)電路，并能根據(jù)燈電壓的變化率選擇適當(dāng)?shù)亩〞r數(shù)電路。此外，用可變降低率校正器對目標(biāo)燈電功率進(jìn)行校正后，由作動增幅器計(jì)算出燈電功率實(shí)值與校正后的目標(biāo)燈電功率的差值，并通過按該差值對開燈電路進(jìn)行負(fù)反饋控制，就能按適合于高壓金屬蒸氣放電燈江量上升特性的降低率降底燈電功率。
另外，在控制裝置上使用主計(jì)算機(jī)的情況下，除了預(yù)定目標(biāo)燈電功率外，還能把校正用不同的多個降低率資料作為表格資料存儲在預(yù)定的存儲器中。并且，相應(yīng)于燈電壓變化率從校正用表格資料中選擇讀取合適的資料，也能進(jìn)行與上述同樣的校正。
在本發(fā)明的實(shí)施形式中，當(dāng)高壓金屬蒸氣放電燈在始動后達(dá)到第2時間段時，控制裝置的控制處理朝向額定燈電功率開始降低燈電功率時，相對預(yù)定的第1降低率，由可變降低率校正器進(jìn)行校正，按適合于開燈高壓金屬蒸氣放電燈光量上升特性的第2降低率依次降低燈電功率。所以，燈電功率降低平滑且提早。并且容易進(jìn)行降低率校正且能精確校正。
本發(fā)明另一實(shí)施形式的高壓金屬蒸氣放電燈包含有由發(fā)光金屬鹵化物構(gòu)成的第1鹵化物和燈電壓形成用的第2鹵化物，本質(zhì)上不含水銀。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，作為高壓金屬蒸氣放電燈或規(guī)定使用無水銀燈。在所述使用無水銀燈的情況下，由于光量上升特性波動多，所以前述第1實(shí)施形式特別有效。
本發(fā)明的又一實(shí)施形式的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置中，控制把開燈開始后規(guī)定時間期的燈電功率維持在最高電功率，隨后經(jīng)規(guī)定降低率特性處理依次降低。
在本發(fā)明中，所謂“規(guī)定時間期間”，對本發(fā)明第一實(shí)施正式是指說明的第1時間段，如上所述，一般為1～5秒程度，優(yōu)選為2～4秒程度。實(shí)際上，有水銀燈與無水銀燈的情況是不同的。在前者情況下，始動時最大電功率投入時間為1～2秒程度，而后者情況下為2～5秒程度。并且，在該時間段中進(jìn)行始動時的控制。
所謂“最高電功率”是指預(yù)定的允許范圍內(nèi)的最高電功率，對有水銀燈來說適當(dāng)值是額定燈電功率2倍程度的范圍，對無水銀燈來說是大于額定燈電功率2倍而不足3倍程度的范圍。始動時即開燈開始時進(jìn)行控制中，通過投入最高電功率變能提早光量上升。另外，所謂“規(guī)定降低率特性”是指適合于開燈高壓金屬蒸氣放電燈所有光時上升特性的燈電功率降低率特性。
另外，在本發(fā)明中，通過采用上述構(gòu)成，就能提早始動時的光量上升。
本發(fā)明再一實(shí)施形式的車輛用前照燈裝置具有車輛用前照燈裝置主體和配置在車輛用前照燈裝置主體上的前述各實(shí)施形式中任一形式記載的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。
所謂“車輛用前照燈裝置主體”是指車輛用前照燈裝置上除了高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置以外的剩余部分。
并且，在本發(fā)明中，通過配置前述各實(shí)施形式的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，即使各個高壓金屬蒸氣放電燈上光量上升特性有波動，也能以適合于光量上升時各個高壓金屬蒸氣放電燈所有光量上升特性的燈電功率降低率降低燈電功率。所以，能得到光量上升平滑且提早的車輛用前照燈裝置。


圖1是表示本發(fā)明高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置一實(shí)施形式的程序電路圖；圖2是表示圖1所示實(shí)施形式中目標(biāo)燈電功率隨時間變化的曲線圖；圖3是圖1所示實(shí)施形式中高壓金屬蒸氣放電燈縱剖面圖；圖4A是表示圖1所示實(shí)施形式中高壓金屬蒸氣放電燈光量上升處于中間類型情況下投入燈電功率與光量相對開燈時間變化的曲線圖；
圖4B是表示圖1所示實(shí)施形式中高壓金屬蒸氣放電燈光量上升延遲情況下投入燈電功率與光量相對開燈時間變化的曲線圖；圖4C是表示圖1所示實(shí)施形式中高壓金屬蒸氣放電燈光量上升提早情況下投入燈電功率與光量相對開燈時間變化的曲線圖；圖5是表示本發(fā)明用于車輛用前照燈裝置情況下的實(shí)施形式中整體構(gòu)成的背側(cè)視圖；圖6是表示圖5所示實(shí)施形式中用作車輛用前照燈裝置的高壓金屬蒸氣放電燈正視圖；圖7是表示使用了主計(jì)算機(jī)本發(fā)明另一實(shí)施形式中高壓金屬蒸氣放電燈結(jié)構(gòu)的程序電路圖；圖8是用于說明圖7所示實(shí)施形式的主計(jì)算機(jī)作業(yè)的流程圖；圖9A是表示光量上升延遲情況下現(xiàn)有技術(shù)中高壓金屬蒸氣放電燈投入燈電功率及光量相對開燈時間變化的曲線圖；圖9B是表示產(chǎn)生發(fā)光情況下現(xiàn)有技術(shù)中高壓金屬蒸氣放電燈投入燈電功率及光量相對開燈時間變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施形式進(jìn)行說明。
第一實(shí)施形式參照附圖1至圖4C詳細(xì)說明本發(fā)明對高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置的一本實(shí)施形式是用于汽車車輛用前照燈裝置中的對無水銀燈進(jìn)行開燈的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。圖1中，DC是直流電源、SW1是電源開關(guān)、OC是開燈電路、CC是控制器、IG是放電器、HPL是高壓金屬蒸氣放電燈。下面，對各構(gòu)成元件進(jìn)行說明。
直流電源DC是由直流電壓12V的儲電池組成。
電源開關(guān)SW1串聯(lián)在直流電源DC與后述的開燈電路OC之間，管理高壓放電燈HDL的閃爍。
關(guān)于開燈電路OC開燈電路OC是由開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC和變流器DC/AC組成的。
關(guān)于開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC
開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC是由輸出變壓器T、轉(zhuǎn)換器Q1、門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS、二極管D1和平滑電容器C2作主體構(gòu)成的。并且在開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC輸入端并聯(lián)著電解電容器C1。
輸出變壓器T的1次卷線wp和轉(zhuǎn)換器Q1串聯(lián)在電解電容器C1的兩端之間。轉(zhuǎn)換器Q1是由MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)構(gòu)成的。另外，與轉(zhuǎn)換器Q1串聯(lián)插入著的電阻器R1用于檢測轉(zhuǎn)換器電流。門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDGS(GDCS)產(chǎn)生門驅(qū)動信號，并附加在轉(zhuǎn)換器Q1的控制門來源之間。并且，相應(yīng)于從外部控制輸入的控制信號能對門驅(qū)動信號進(jìn)行PWW控制。在輸出變壓器T的2次圈線ws兩端串聯(lián)著二極管D1和平滑電容器C2。
另外，在平滑電容器C2兩端間獲得由開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC升壓、控制并平滑化的直流輸出電壓。
關(guān)于變流器DC/AC變流器DC/AC是由全橋形變流器構(gòu)成，構(gòu)成包括4個轉(zhuǎn)換器Q2～Q5、門驅(qū)動電路GDC1～GDC4、矩形波振蕩電路OSC、轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2、反向電路N和非反向電路Y。4個轉(zhuǎn)換器Q2～Q5由各自的MOSFET構(gòu)成，且以橋電路方式聯(lián)接。并且，橋電路輸入端聯(lián)接在開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC直流輸出端之間。門驅(qū)動電路GDC1～GDC4經(jīng)過反向電路N或非反向電路Y形成后述矩形波振蕩電路OSC的輸出信號或與直流電位同步的門驅(qū)動信號，并給各自對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器Q2～Q5的控制門源間提供門驅(qū)動信號，使這些門開通。矩形波振蕩電路OSC振蕩發(fā)出頻率數(shù)為100Hz～2kHz的矩形波輸出信號。轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2根據(jù)選擇的矩形波振蕩電路OSC輸出信號及直流電位，經(jīng)過反向電路N相對與門驅(qū)動電路GDC1及門驅(qū)動電路GDC3聯(lián)接，或者經(jīng)過非反向電路Y相對與門驅(qū)動電路GDC2及門驅(qū)動電路GDC4聯(lián)接。
并且，矩形波振蕩電路OSC的輸出經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2和反向電路N或非反向電路Y附加在門驅(qū)動電路GDC1～GDC4上，從而4個轉(zhuǎn)換器中的Q2和Q5與Q3和Q4相互轉(zhuǎn)換進(jìn)行變流作業(yè)，并從這種構(gòu)成的橋電路輸出端獲得交流輸出電壓。
另外，直流電位經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2和反向電路N或非反向電路Y附加在門驅(qū)動電路GDC1～GDC4上，從而因4個轉(zhuǎn)換器中的Q2和Q5開通而Q3和Q4關(guān)閉，就能從橋電路輸出端獲得直流輸出電壓。根據(jù)規(guī)定，開燈電路OC選擇直流輸出和交流輸出任一方，都能對后述的高壓放電燈HPL進(jìn)行直流開燈或交流開燈。
關(guān)于控制器CC控制器CC構(gòu)成包括燈電壓檢測器LVD、燈電流檢測器LCD、開燈檢測器LD、開燈時間計(jì)時器OT、關(guān)燈時間計(jì)時器LOT、目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG、實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO、燈電壓變化率檢測器VLRD、燈電壓變化率校正器LWVC以及燈電功率調(diào)整器LPR。
關(guān)于燈電壓檢測器LVD燈電壓檢測器LVD是由能獲得開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC直流輸出電壓的平滑電容器C2兩端間連接著的一對電阻器R2、R3的串聯(lián)電路構(gòu)成，并能在電阻器R的兩端獲得與高壓放電燈HPL燈電壓成比例的分電壓。
關(guān)于燈電流檢測器LCD燈電流檢測器LCD是由在開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC直流輸出和變流器DC/AC直流輸入端間串聯(lián)插入的電阻器R4構(gòu)成，電阻器R4的電壓下降與燈電流成比例。
關(guān)于開燈檢測器L開燈檢測器LD相應(yīng)于燈電壓檢測器LVD的檢測輸出而作動。即，高壓放電燈HPL放電開始時，其電極間呈現(xiàn)的電壓形成明顯低于其以前呈現(xiàn)的無負(fù)荷電壓的燈電壓。所以，開燈檢測器LD監(jiān)視燈電壓檢測器LVD的檢測輸出，例如，接受到檢測輸出迅速降低就能檢測到高壓放電燈HPL已經(jīng)開燈。
關(guān)于開燈時間計(jì)時器OT開燈時間計(jì)時器OT在獲取開燈檢測器LD輸出就開始計(jì)時作業(yè)，對高壓放電燈HPL的開燈時間進(jìn)行計(jì)時。并且，把計(jì)時輸出傳送給后述的目標(biāo)燈電功率設(shè)定電路TLP和轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2。
關(guān)于關(guān)燈時間計(jì)時器LOT關(guān)燈時間計(jì)時器LOT在開燈檢測器LD的消失后開始計(jì)時作業(yè)，對高壓放電燈HPL的關(guān)燈時間進(jìn)行計(jì)時。并且把該計(jì)時輸出傳送給開燈時間計(jì)時器OT，相應(yīng)于關(guān)燈時間變更開燈時間計(jì)時器OT的初期值。
關(guān)于目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG是為計(jì)算目標(biāo)燈電功率而配置的。并且，該目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG也具有目標(biāo)燈電壓的資料，目標(biāo)燈電壓資料經(jīng)過燈電壓變化率校正器LWVC，輸入線燈電功率調(diào)整器LPR。
另外，目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG如圖2所示，從室溫程度的低溫下始動時開始預(yù)賦目標(biāo)燈電功率特性。并且，目標(biāo)燈電功率特性雖在圖中未表示，但按細(xì)分階段狀變化進(jìn)行設(shè)定。該目標(biāo)燈電功率特性包括第1時間段中的目標(biāo)燈電功率a、金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時間段中的目標(biāo)燈電功率b和第2時間段中的目標(biāo)燈電功率c。
目標(biāo)燈電功率a規(guī)定為從開燈至5秒前的第1時間段所理應(yīng)投入的最大電功率。并且，在高壓金屬蒸氣放電燈HPL的額定燈電功率為35W的情況下，最大電功率設(shè)定為額定燈電功率的2.5倍，一定為85W。
目標(biāo)燈電功率b規(guī)定為在接續(xù)目標(biāo)燈電功率a期1.5秒間構(gòu)成的、金屬鹵化物急劇蒸發(fā)時間段中理應(yīng)投入的的燈電功率。并且，按4W/秒的降低率直線降低，目標(biāo)燈電功率b終期燈電功率降低到79W。
目標(biāo)燈電功率c規(guī)定為續(xù)接目標(biāo)燈電功率b期44秒間構(gòu)成的、第2時間段中理應(yīng)投入的燈電功率。并且，目標(biāo)燈電功率c終期依次降低至額定燈電功率35W。因此，第2時間段中的目標(biāo)燈電功率c能夠規(guī)定后述的第1降低率。該第1降低率最初較大，依次變小。所以，高壓金屬蒸氣放電燈在具有標(biāo)準(zhǔn)光量上升特性的情況下，設(shè)定為從開燈開始后光量上升開始能在平滑光量增大著的50秒間穩(wěn)定開燈。
關(guān)于實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO配置成能根據(jù)燈電壓檢測器LVD和燈電流檢測器LCD的檢測輸出計(jì)算實(shí)際燈電功率的方式。并且，實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO的輸出在后述燈電功率調(diào)整器LPR一方的輸入端進(jìn)行輸入。
關(guān)于燈電壓變化率檢測器VLRD燈電壓變化率檢測器VLRD是對燈電壓檢測器LVD的檢測輸出與從目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG獲取的目標(biāo)燈電壓進(jìn)行比較計(jì)算而檢測燈電壓變化率的構(gòu)件。并且相當(dāng)于所獲取的燈電壓變化率的電壓控制輸入給后述的燈電功率變化率校正器LWVC。
關(guān)于燈電功率變化率校正器LWVC燈電功率變化率校正器LWVC是由具有電子容量的定時數(shù)電路構(gòu)成的。定時數(shù)電路包括有電子體積EVR和電解電容器C的串聯(lián)電路，其兩端間附加有作為作業(yè)電源的電壓，該電壓相當(dāng)于目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG輸出的目標(biāo)燈電功率。并且，在電子體積EVR控制端聯(lián)接著燈電壓變化率檢測器VLRD的輸出端。此外，對相當(dāng)于燈電壓變化率的電子體積EVR進(jìn)行控制輸入。另外，電子體積EVR的控制量與燈電壓變化率關(guān)系雖是以能進(jìn)行預(yù)定相關(guān)作業(yè)的方式構(gòu)成的，但根據(jù)需要可以適當(dāng)操作進(jìn)行變更。
關(guān)于燈電功率調(diào)整器LPR燈電功率調(diào)整器LPR由作業(yè)增幅器DFA構(gòu)成。并且在其另一方的輸入端即反向輸入端進(jìn)行燈電壓變化率校正器LWVC輸出電壓的輸入。另外，在前述一方輸入端即非反向輸入端進(jìn)行相當(dāng)于實(shí)際燈電功率的電壓輸入。并且在其輸出端輸出校正過的目標(biāo)燈電功率與實(shí)際燈電功率的差值。輸出端聯(lián)接著開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS的控制輸入端。
此外，從燈電功率計(jì)算器LWO得出的實(shí)際燈電功率輸出與用燈電功率變化率校正器LWVC校正了的目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG的輸出，在燈電功率調(diào)整器LPR的差動增幅電路DFA各自輸入端輸入，就能把相應(yīng)于這些差值的輸出在開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS的PWM控制端進(jìn)行控制輸入。所以，使開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的直流輸出電壓進(jìn)行PWM控制，實(shí)際燈電功率變能變化接近校正了的目標(biāo)燈電功率。
關(guān)于放電器IG放電器IG是慣用結(jié)構(gòu)，電源開關(guān)SW1閉合開始作業(yè)，產(chǎn)生所需所的始動脈沖。把所產(chǎn)生的始動脈沖附加在后述的高壓金屬蒸氣放電燈HPL上。
關(guān)于高壓金屬蒸氣放電燈HPL高壓金屬蒸氣放電燈HPL具有圖3所示的結(jié)構(gòu)。也就是說，高壓金屬蒸氣放電燈HPL具有氣密容器1、密封金屬箔2、電極3、3以及外部導(dǎo)入線4。
氣密容器1是由包圍部1a和一對封固部1b、1b構(gòu)成的。包圍部1a是中空紡綞形，形成有內(nèi)部軸向細(xì)長圓柱狀放電空間1c。一對封固部1b、1b與包圍部1a兩端成一體。
密封金屬箔2是由扁狀鉬箔構(gòu)成的，并采用減壓封固法氣密過埋設(shè)在氣密容器1的一對封固部1b、1b內(nèi)部。
一對電極3、3，軸部3a直桿狀，且成弧形起點(diǎn)的先端3b在小于軸部3a直徑1/2為半徑的半球狀曲面內(nèi)形成電極軸部的先端整體；并且通過基端3c埋設(shè)支撐于氣密容器1的一對封固部1b、1b中，而先端側(cè)從氣密容器1的包圍部1a突出到放電空間1c內(nèi)，就能以電極間距離小于5mm的方式對置電極。此外，電極3、3各自的基端與密封金屬箔2的一端相連。
外部導(dǎo)入線4先端焊接在密封金屬箔2的另一端，并從氣密容器1的封固部1b向外部引導(dǎo)。
氣密容器1a(1)內(nèi)封入有作為放電媒體的發(fā)光金屬和形成燈電壓用的金屬鹵化物以及氙。
實(shí)施例氣密容器1石英玻璃制，外徑6mm，內(nèi)徑2.7mm，包圍部長度7.0mm。
電極3鎢制的，軸部直徑0.35mm，成為弧形起點(diǎn)的先端的曲面半徑0.175mm，電極間距離4.2mm，突出長度1.4mm。
放電媒體金屬鹵化物ScI3-NaI-ZnI2＝0.4mg氙氣25℃下10個氣壓。
電氣特性燈電功率35W、燈電壓42V(任何一項(xiàng)穩(wěn)定時)。
關(guān)于電路作業(yè)關(guān)于低溫始動時的電路作業(yè)在室溫以下的低溫始動時，由于前次關(guān)燈后要完全經(jīng)過一定時間，所以，高壓金屬蒸氣放電燈HPL至少冷卻至室溫程度。在這種狀態(tài)下，當(dāng)電源開關(guān)SW1閉合時，開燈電路OC的開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC作動把所需要的被控制的直流電壓附加在變流器DC/AC的輸入端間。轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2由于切換到圖1所示下側(cè)，變流器DC/AC的轉(zhuǎn)換器Q2、Q5接通，而轉(zhuǎn)換器Q3、Q4斷開。因此，變流器DC/AC作為單直流開關(guān)電路而起作用，附加上放電器IG及高壓金屬蒸氣放電燈HPL的直流電壓。并且，把從放電器IG高壓金屬蒸氣放電燈HPL高壓金屬蒸氣放電燈HPL放電器IG產(chǎn)生的高壓脈沖電壓附加在高壓金屬蒸氣放電燈HPL上。所以，高壓金屬蒸氣放電燈HPL始動并在直流電壓下進(jìn)行開燈。即，進(jìn)行直流開燈。另外，高壓金屬蒸氣放電燈HPL一旦進(jìn)行開燈，由于辦出端的電壓下降到燈電壓，所以，放電器IG停止產(chǎn)生高電壓脈沖作動。
當(dāng)高壓金屬蒸氣放電燈HPL開燈時，開燈檢測器LD對此進(jìn)行檢測，開燈時間計(jì)時器OT開始計(jì)時作業(yè)的同時，關(guān)燈時間計(jì)時器LOT結(jié)束計(jì)時作業(yè)，相應(yīng)于關(guān)燈時間變更開燈時間計(jì)時器OT的初期值。此外，低溫始動時的初期值定為開燈時間是0秒。
隨后，一旦開燈時間計(jì)時器OT進(jìn)行規(guī)定時間的計(jì)時作業(yè)，控制輸入從開燈時間計(jì)時器OT輸入給轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2，轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2切換到圖1所示的下側(cè)。從而把矩形波振蕩電路OSC的輸出信號經(jīng)由轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2、反向電路N及非反向電路Y，附加在變流器DC/AC的門驅(qū)動電路GDC1～GDC4上。因此，由于相應(yīng)于矩形波振蕩電路OSC的輸出信號開通、斷開，轉(zhuǎn)換器Q2、Q5和Q3、Q4根據(jù)門驅(qū)動信號被驅(qū)動進(jìn)行相互開通、斷開，所以能開始變流作業(yè)。因此，高壓金屬蒸氣放電燈HPL切換成交流開燈。
一方面，開燈時間計(jì)時器OT在累計(jì)開燈時間的同時把該累計(jì)值即開燈時間每次都傳送給目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG。目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG接受開燈時間并輸出對應(yīng)于該時間的目標(biāo)燈電功率，同時，輸出目標(biāo)燈電壓。此外，目標(biāo)燈電功率作為其作業(yè)電源被附加給燈電功率降低率校正器LWVC。另外，目標(biāo)燈電壓輸入到后述的燈電壓變化率檢測器VLRD。
在燈電壓變化率檢測器VLRD上進(jìn)行燈電壓檢測器LVD的檢測輸出，或者為了把來自目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG的目標(biāo)燈電壓進(jìn)行輸入而使燈電壓變化輸出。并且，燈電壓的變化率控制輸入給可變降低率校正器LWVC。所以，從降低率校正器LWVC輸出的目標(biāo)燈電功率能以適合于高壓金屬蒸氣放電燈HPL光量上升特性的方式被校正，并輸入給燈電功率調(diào)整器LPR另一方的輸入端。
另一方面，燈電壓檢測器LVD和燈電流檢測器LCD的檢測輸出由于是輸入給實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO的，所以，通過兩者加算計(jì)算出實(shí)際燈電功率，并輸入給燈電功率調(diào)整器LPR一方的輸入端。
在燈電功率調(diào)整器LPR中把被校正后的目標(biāo)燈電功率和實(shí)際燈電功率輸入給各自的輸入端，且輸出它們的差值。并且，該差值再輸入到開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS控制輸入端。
當(dāng)上述差值輸入到開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS的控制輸入端時，使開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC進(jìn)行PWM控制，向差值變的0的方向變化直流輸出。所以，高壓金屬蒸氣放電燈HPL被投入以適合于其光量上升特性方式被校正的目標(biāo)燈電功率。因此，高壓金屬蒸氣放電燈HPL如圖4A、4B、4C所示，隨著開燈時間經(jīng)過，進(jìn)行開燈的高壓金屬蒸氣放電燈HPL按照以適合于所有光量上升特性方式被校正的目標(biāo)燈電功率，在把變化的燈電功率控制降低到所期望的同時進(jìn)行開燈。所以，高壓金屬蒸氣放電燈HPL的光量平滑且提早。
下面參照圖4A-4C，對以適合于高壓金屬蒸氣放電燈HPL光量上升特性方式被校正時投入電功率(縱軸用W表示)和光量上升(縱軸用1×表示)的關(guān)系進(jìn)行說明。圖4A是具有中間光量上升特性的高壓金屬蒸氣放電燈的情況，圖4B是具有延遲光量上升特性的高壓金屬蒸氣放電燈的情況，圖4C是具有提早光量上升特性的高壓金屬蒸氣放電燈的情況。
目標(biāo)燈電功率如圖4A所示，下面對符合光量上升中間提早的高壓金屬蒸氣放電燈KPL設(shè)定的情況進(jìn)行說明。即，圖4A的情況下，高壓金屬蒸氣放電燈HPL實(shí)際燈電壓變化基本等于目標(biāo)燈電壓。為此，燈電壓變化率檢測器VLRD的輸出變小。與此相伴，由于給降低率校正器LWVC的控制輸入減小，所以，其定時數(shù)電路的電阻值基本維持中間值。并且，對目標(biāo)燈電功率并不全都進(jìn)行校正，校正進(jìn)行到若干程度停止。另外，表示從燈電功率降低開始至達(dá)到額定燈電功率前的燈電功率降低時間為t1，是中間值。
如圖4B所示，在高壓金屬蒸氣放電燈HPL的光量上升延遲的情況下，實(shí)際燈電壓方變得小于目標(biāo)燈電壓，與此相應(yīng)的輸出產(chǎn)生于燈電壓變化率檢測器VLRD。為此，降低率校正器LWVC的電子體積阻抗值變大，且定時數(shù)變大。所以，對高壓金屬蒸氣放電燈HPL的投入電功率增加減緩。另外，燈電功率的降低時間為t2，是相對大的值。
如圖4C所示，在高壓金屬蒸氣放電燈HPL的光量上升提早的情況下，實(shí)際燈電壓方變得大于目標(biāo)燈電壓，與此相應(yīng)的輸出產(chǎn)生于燈電壓變化率檢測器VLRD。為此，降低率校正器LWVC的電子體積阻抗值變小，且定時數(shù)變小。所以，對高壓金屬蒸氣放電燈HPL的投入電功率的增加變早。另外，燈電功率的降低時間為t3，是相對小的值。
在圖4A-4C任一情況下，以適合于高壓金屬蒸氣放電燈HPL光量上升特性的方式使燈電功率降低的結(jié)果，光量上升平滑進(jìn)行，同時也能提早。
圖5和圖6是表示本發(fā)明車輛用前照燈裝置另一實(shí)施形式形態(tài)的汽車用前照燈裝置，圖5是背面斜視圖，圖6是表示高壓金屬蒸氣放電燈的正視圖。在各圖中，11是車輛用前照燈裝置，12是車輛用前照燈裝置，13A、13B是高壓放電燈開燈裝置。
車輛用前照燈裝置11構(gòu)成包括前面透明儀表板11a、反射鏡11b、11c、燈座11d和安裝部11e等。前面儀表板11a是與汽車外面相吻合的形狀，具有所需光學(xué)部件如棱鏡。反射鏡11b、11c配置在每個高壓金屬蒸氣放電燈12上，按能獲得各自所要求配光特性的方式構(gòu)成。燈座11d聯(lián)接在高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置的輸出端，并聯(lián)接著圖6所示高壓金屬蒸氣放電燈12的模具12d上。安裝部11e是用于把車輛用前照燈裝置主體11安裝在汽車等車輛規(guī)定位置上的部件。
圖6中，高壓金屬蒸氣放電燈12構(gòu)成包括發(fā)光管12a、外管12b、導(dǎo)線12c和外殼12d等。發(fā)光管12a具有與圖3同樣的結(jié)構(gòu)，一端部支撐于外殼12d上。外管12b包圍著發(fā)光管12a的外側(cè)。導(dǎo)線12c從發(fā)光管12a的另一端部導(dǎo)出，并沿發(fā)光管12a聯(lián)接著外殼。另外，參照標(biāo)號12c1是指絕緣管。外殼12d從車輛用前照燈裝置主體11的背面安裝在反射鏡11b、11c上，同時，從外殼12d背面燈座11d。此外，把2燈的高壓金屬蒸氣放電燈12安裝在車輛用前照燈裝置主體11上，構(gòu)成4燈式車輛用前照燈裝置。各高壓金屬蒸氣放電燈12的發(fā)光部基本位于前照燈裝置主體11的反射鏡11b、11c焦點(diǎn)處。
高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置13A、13B是由除了高壓金屬蒸氣放電燈以外的剩余部分構(gòu)成的，并各自具有圖1所示電路結(jié)構(gòu)，在收置于金屬制容器13a內(nèi)的同時，使高壓金屬蒸氣放電燈12賦能開燈。
下面，參照圖7、圖8，詳細(xì)說明由主計(jì)算機(jī)構(gòu)成圖1實(shí)施形式控制電路CC的本發(fā)明另一實(shí)施形式。圖1所示實(shí)施形式中的開燈檢測器LD、開燈時間計(jì)時器OT、關(guān)燈時間計(jì)時器LOT、目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG、實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO、燈電壓變化率檢測器VLRD、燈電壓變化率校正器LWVC，在圖7所示實(shí)施形式中以主計(jì)算機(jī)MC分別執(zhí)行的功能分程序來表示。并且，在該主計(jì)算機(jī)MC內(nèi)設(shè)置有表格存儲器，在實(shí)現(xiàn)實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO功能和燈電功率變化率校正器LWVC功能時使用其中存儲的信息。后面對此進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖7所示主計(jì)算機(jī)MC上，與圖1所示實(shí)施形式相同，提供來自燈電壓檢測器LVD的檢測輸出、來自燈電流檢測器LCD的檢測輸出。在主計(jì)算機(jī)MC內(nèi)，把燈電壓檢測器LVD的檢測輸出用于開燈檢測和燈電壓變化率檢測，也用于實(shí)際燈電功率計(jì)算；把燈電流檢測器LCD的檢測輸出用于實(shí)際燈電功率計(jì)算。
下面，參照圖8流程說明圖7所示實(shí)施形式中主計(jì)算機(jī)MC的作業(yè)。一旦接通電源開關(guān)SW1，也就把能把電源供應(yīng)給主計(jì)算機(jī)MC，使主計(jì)算機(jī)MC內(nèi)的CPU按照程序存儲器中存儲的程序啟動。在最初步驟S1中，監(jiān)視來自燈電壓檢測器LVD的電壓，檢查高壓金屬蒸氣放電燈HPL即本實(shí)施例中的無水銀燈是否已開燈。
一旦檢知高壓金屬蒸氣放電燈HPL已開燈，就進(jìn)入隨后的步驟S2，使主計(jì)算機(jī)MC內(nèi)的關(guān)燈時間計(jì)時器LOT停止作業(yè)的同時，把關(guān)燈時間計(jì)時器LOT的計(jì)時內(nèi)容作為初期值輸送給開燈時間計(jì)時器OT，根據(jù)該初期值使開燈時間計(jì)時器OT開始作業(yè)。在這種情況下，如果高壓金屬蒸氣放電燈HPL的溫度為室溫程度，就會使前述燈HL低溫始動，轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2根據(jù)開燈時間計(jì)時器OT的輸出切換到下側(cè)，使燈HPL直流開燈。因此，這時的開燈時間計(jì)時器OT的初期值為零秒。一旦開燈時間計(jì)時器OT進(jìn)行規(guī)定時間計(jì)時，轉(zhuǎn)換開關(guān)SW2就根據(jù)開燈時間計(jì)時器OT的輸出切換到上側(cè)，使燈HPL按矩形波振蕩電路OSC的輸出進(jìn)行交流開燈。
一旦開燈時間計(jì)時器OT開始計(jì)時，作業(yè)就進(jìn)行下面的步驟S3、S4。在步驟S3中，相應(yīng)于開燈時間計(jì)時器OT的輸出執(zhí)行目標(biāo)燈電功率計(jì)算器LWG功能。
使燈HPL關(guān)燈后經(jīng)過時間達(dá)到一定程度長以上時，由于燈HPL的溫度降低至室溫，所以，理應(yīng)供給燈HPL的電功率即目標(biāo)燈電功率供應(yīng)達(dá)到如圖4A-4C任一初期的最大電功率。
另一方面，如果經(jīng)過時間短時，燈HPL的溫度還沒有降低到室溫，就不必給燈HPL供給大的始動電功率，只供給接過額定燈電功率的電功率就可以了。
在使用主計(jì)算機(jī)MC的實(shí)施形式中，開燈時關(guān)燈時間計(jì)時器LOT計(jì)時內(nèi)容與理應(yīng)供給的目標(biāo)燈電功率的關(guān)系預(yù)先存儲在表格存儲器中，根據(jù)開燈時間計(jì)時器OT的計(jì)時內(nèi)容從該表格中讀取目標(biāo)燈電功率資料和目標(biāo)燈電壓資料，獲取計(jì)算輸出。
與此同時，在步驟S4中使用來自電流、電壓檢測電路LVD、LCD的檢測輸出執(zhí)行實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO的功能，并計(jì)算實(shí)際燈電功率。
把根據(jù)目標(biāo)燈電功率計(jì)算功能執(zhí)行獲取的目標(biāo)燈電壓資料，在隨后步驟S5中從燈電壓檢測電路LVD輸出，同時，被用于執(zhí)行燈電壓變化率檢測器VLRD功能。在該實(shí)施例中，以目標(biāo)燈電壓為基準(zhǔn)計(jì)算實(shí)際燈電壓在經(jīng)過時間中的變化率。
把步驟S5獲取的燈電太變化率列表資料與執(zhí)行目標(biāo)燈電功率計(jì)算功能獲取的目標(biāo)燈電功率資料一起，用于執(zhí)行隨后步驟S6中燈電壓變化率校正器LWVC功能。在該實(shí)施例中，把目標(biāo)燈電功率校正資料和燈電壓變化率資料的關(guān)系預(yù)先存儲在表格存儲器M中，根據(jù)燈電壓變化率資料，從表格存儲器M中獲取目標(biāo)燈電功率變化率(降低率)校正資料。
此外，以上說明的燈電壓變化率是根據(jù)從開燈時間計(jì)時器OT每輸出如1秒的時刻資料進(jìn)行計(jì)算的，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行燈電功率控制。但是，也可以不根據(jù)每1秒燈電壓變化率對燈電功率進(jìn)行每次控制，例如，根據(jù)每數(shù)秒分組的燈電壓變化率對燈電功率進(jìn)行控制。在這種情況下，在表格存儲器M中存儲并讀取相對分組燈電壓變化率至少2個以上限定數(shù)的校正后燈電功率降低率。
根據(jù)該變化率校正后資料對下次步驟S7中目標(biāo)燈電功率進(jìn)行校正，并把與資料對應(yīng)的電壓值提供給差動增幅器DFA的非反向輸入端。
在隨后的步驟S8中，把相應(yīng)于執(zhí)行實(shí)際燈電功率計(jì)算器LWO功能獲取的實(shí)際燈電功率的電壓值提供給差動增幅器DFA的反向輸入端，把校正后目標(biāo)燈電功率與實(shí)際燈電功率的差值列表的電壓作為差動增幅器DFA的輸出，并在開關(guān)穩(wěn)壓器DC/DC的門驅(qū)動信號發(fā)生電路GDCS的PWM控制端輸入。所以，相對目標(biāo)燈電功率，在實(shí)際燈電功率低的情況下，利用PWM控制，增大供給燈HPL的脈沖幅并使供給電功率增加。反之，在實(shí)際電功率高的情況下，脈沖幅變小，削減供給電功率。
之后，在步驟S9中檢查燈電功率調(diào)整信號是否是從差動增幅器DFA輸出，如果是就返回步驟S3、S4并反復(fù)進(jìn)行以后的控制。另一方面，如果燈HPL的開燈處于規(guī)定的正常狀態(tài)，從差動增幅器DFA沒有輸出燈電功率調(diào)整信號，結(jié)束主計(jì)算機(jī)MC的控制，燈HPL利用額定電功率持續(xù)開燈。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施形式，具有控制裝置，該控制裝置把比額定燈電功率更大的燈電功率從開燈電路供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，且隨后按規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率，控制開燈電路能把燈電功率降落到額定燈電功率，同時，相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動能變化上述降低率特性，從而能相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動使燈電功率的提高率變化；采用這種形式，就能提供從開燈開始至穩(wěn)定開燈光量平滑且較提早的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施形式，具有控制裝置，該控制裝置包含有對相當(dāng)于高壓金屬蒸氣放電燈的燈電壓進(jìn)行電壓檢測的燈電壓檢測器，并且該控制裝置把比額定燈電功率更大的燈電功率從開燈電路供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，且隨后按規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率，控制開燈電路能把燈電功率降落到額定燈電功率，同時，相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動能變化上述降低率特性，從而提供的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置能相對高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性進(jìn)行自動對應(yīng)，不用特別的操作就能控制成從開燈開始至穩(wěn)定開燈光量平滑且較提早的方式。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施形式，附加的控制裝置具有對燈電功率降低率特性時進(jìn)行校正的可變降低率校正器，從而能提供從開燈開始至穩(wěn)定開燈光量平滑且較提早的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施形式，附加的高壓金屬蒸氣放電燈含有燈電壓形成用第2鹵化物且本質(zhì)上不含水銀，所以，雖然光量上升特性易于產(chǎn)生波動，但在要求使用對環(huán)境污染小的高壓金屬蒸氣放電燈的情況下，能提供從開燈開始至穩(wěn)定開燈光量平滑且較提早的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施形式，附加的控制裝置把把開燈開始后規(guī)定時間期間的燈電功率維持在最高電功率，并隨后按規(guī)定降低率特性依次降低，從而能提供始動時光量上升提早的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施形式，具有車輛用前照燈裝置主體和配置在車輛用前照燈裝置主體上的前述本發(fā)明任一實(shí)施形式的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，從而能提供具有前述任一實(shí)施形式效果的車輛用前照燈裝置。
權(quán)利要求
1.一種高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，具有高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)、開燈電路(OC)和控制裝置(CC)；開燈電路(OC)對高壓金屬蒸氣放電燈賦能；控制裝置把大于額定燈電功率的燈電功率從開燈電路供給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，并控制開燈電路能使隨后的燈電功率按規(guī)定降低率特性依次減小能下落到額定燈電功率，同時，能相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動使上述降低率特性變化。
2.一種高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，具有高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)、開燈電路(OC)和控制裝置(CC)；開燈電路(OC)對高壓金屬蒸氣放電燈賦能；控制裝置包含有對相當(dāng)于高壓金屬蒸氣放電燈的燈電壓進(jìn)行電壓檢測的燈電壓檢測器(LVD)，并且該控制裝置把比額定燈電功率更大的燈電功率從開燈電路供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，且隨后按規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率，控制開燈電路能把燈電功率降落到額定燈電功率，同時，相應(yīng)于燈電壓檢測器檢測輸出的變化率使上述降低率特性變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述控制裝置(CC)具有對燈電功率的降低率特性進(jìn)行校正的可變降低率校正器(LWVC)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)含有由發(fā)光金屬鹵化物組成的第1鹵化物和形成電壓用的第2鹵化物，本質(zhì)上不含水銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述控制裝置(CC)在開燈開始后的規(guī)定時間期間把燈電功率維持在最高電功率，隨后按規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述最高電功率在前述高壓金屬蒸氣放電燈額定電功率的2至3倍范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述第1鹵化物包括從鈉、鈧、銦和鏑稀土類金屬構(gòu)成組中選擇的至少一種鹵比物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述第2鹵化物包括從鎂、鐵、鈷、鉻、鋅、鎳、錳、鋁、銻、鈹、錸、鎵、鈦、鋯和鉿構(gòu)成組中選擇的1種或多種金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，還封入有包括始動發(fā)光用氙氣的惰性氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述控制裝置(CC)包含主計(jì)算機(jī)(MC)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述主計(jì)算機(jī)(MC)具有存儲對應(yīng)于前述燈電壓變化率的燈電功率校正值的表格存儲器(M)。
12.一種車輛用前照燈裝置，其特征在于，具有車輛用前照燈裝置主體(11)和在車輛用前照燈裝置主體上配置的權(quán)利要求1或2記載的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置(13A、13B)。
13.一種高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，具有高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)、開燈電路(OC)和主計(jì)算機(jī)(MC)；開燈電路(OC)對高壓金屬蒸氣放電燈賦能；主計(jì)算機(jī)把大于額定燈電功率的燈電功率從開燈電路供給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，并控制開燈電路能使隨后的燈電功率按規(guī)定降低率特性依次減小能下落到額定燈電功率，同時，能執(zhí)行相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈中光量上升特性的波動使上述降低率特性變化的功能。
14.一種高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，具有高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)、開燈電路(OC)、燈電壓檢測器(LVC)和主計(jì)算機(jī)(MC)；開燈電路(OC)對高壓金屬蒸氣放電燈賦能；燈電壓檢測器對相當(dāng)于高壓金屬蒸氣放電燈的燈電壓進(jìn)行電壓檢測；主計(jì)算機(jī)把比額定燈電功率更大的燈電功率從開燈電路供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈，且隨后按規(guī)定降低率特性依次降低燈電功率，控制開燈電路能把燈電功率降落到額定燈電功率，同時，執(zhí)行相應(yīng)于燈電壓檢測器檢測輸出的變化率使上述降低率特性變化的功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置，其特征在于，前述主計(jì)算機(jī)(MC)執(zhí)行對燈電功率降低率特性進(jìn)行校正的可變降低率校正功能。
16.一種高壓金屬蒸氣放電燈的開燈方法，其特征在于，包括把大于額定燈電功率的燈電功率供應(yīng)給高壓金屬蒸氣放電燈進(jìn)行開燈；檢測前述高壓金屬蒸氣放電燈的燈電壓；參照被檢測出的燈電壓的同時按規(guī)定降低率特性依次降低被供給的燈電功率；相應(yīng)于被檢測出的燈電壓的變化率使上述燈電功率的降低率特性變化。
全文摘要
一種高壓金屬蒸氣放電燈開燈裝置具有控制裝置(CC)，該控制裝置(CC)把大于額定燈電功率的燈電功率從開燈電路(OC)供給高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)進(jìn)行開燈，并控制開燈電路(OC)能使隨后的燈電功率按規(guī)定降低率特性依次減小能下落到額定燈電功率，同時，能相應(yīng)于高壓金屬蒸氣放電燈(HPL)中光量上升特性的波動使上述降低率特性變化。
文檔編號H05B41/288GK1531384SQ20041003975
公開日2004年9月22日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者石冢明朗 申請人:哈利盛東芝照明有限公司