高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置的製作方法
2023-05-19 14:42:26 2
專利名稱：高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓放電燈照明裝置，該照明裝置通過將照明裝置的高壓脈衝發生變壓器集成至諸如高壓放電燈和泛光燈之類的燈座(lamp base)而被形成，和一種使用該照明裝置的高壓放電燈和泛光燈裝置。
背景技術：
通常地，汽車的前燈，例如金屬滷化物燈高壓放電燈使用高壓放電燈裝置，該裝置被控制以使當起動時高功率被接通，並通過使用穩定器和高壓發生裝置(下文稱為點火電路)當起動點火(light-on)操作時產生高壓起動脈衝。
下面，給出用於汽車前燈的高壓放電燈照明裝置的說明。
參照圖10，常規的高壓放電燈照明裝置包含穩定器72，它基於DC電源(未顯示)的DC電壓提供保持照明操作所必需的電壓至高壓放電燈80；和點火電路，該電路包含當起動高壓放電燈80的照明操作時產生起動脈衝的驅動振蕩電路73，和增加起動脈衝的電壓並產生高壓脈衝的高壓脈衝發生變壓器(下文簡稱為高壓脈衝變壓器)74。
參照圖10，具有上述結構的高壓放電燈照明裝置包含支撐並固定高壓放電燈80的燈頭(cap)部分76，和被裝配入燈頭部分76的插座(socket)部分71，並且燈頭部分76可以被裝配入插座部分71和被從該部分分離。燈頭部分76包含連接件77a和77b，這兩連接件被連接至高壓放電燈80的兩端的電極引線。燈頭部分76被裝配入和被固定的插座部分71包含連接穩定器72的一輸出端的連接件75a，和連接高壓脈衝變壓器74的次級線圈74b的一端部的連接件75b。
通過連接高壓放電燈80的燈頭部分76中的連接件77a和77b至插座部分71中的連接件75a和75b，起動照明操作的電壓和保持照明操作所必需的電壓被施加至高壓放電燈80。
也就是說，高壓放電燈照明裝置中的照明操作開關(未顯示)被接通，於是，穩定器72被驅動。接下來，穩定器72基於由驅動振蕩電路73的充電和放電所導致的振蕩操作，將由高壓脈衝變壓器74所產生的高壓脈衝疊加至由穩定器72中的DC/AC換流器(未顯示)所施加的保持照明操作所需的AC電壓，並施加被疊加電壓至高壓放電燈80。
如上所述，高壓放電燈80的照明操作通過由高壓脈衝變壓器74所產生的高壓脈衝被起動，而在起動照明操作之後照明操作通過來自穩定器72的保持照明操作所需的AC電壓被保持。
當高壓放電燈80中的燈頭部分76被裝配入並被固定至插座部分71並且穩定器72和驅動振蕩電路73被驅動時，操作者從插座部分71分離燈頭部分76以替換高壓放電燈80，並且隨後，與高壓放電燈80的照明操作的起動類似，穩定器72驅動驅動振蕩電路73。此外，穩定器72在高壓脈衝變壓器74中的次級線圈74b處產生高壓脈衝，從而在插座部分71的連接件75a和75b之間產生高壓脈衝。當操作者接觸處於這種狀態的連接件75a和75b時，有觸電的危險。
除圖10所示的常規技術之外，常規技術其它實施例為(1)燈頭部分76包括驅動振蕩電路73和高壓脈衝變壓器74，而插座部分71僅包括穩定器72，(2)燈頭部分76包含高壓脈衝變壓器74，而插座部分71包含驅動振蕩電路73和穩定器72，等等。
但是，常規技術(1)和(2)具有以下問題燈頭部分和插座部分各需要四個連接件，燈頭部分的形狀變大，並且由於燈頭部分包含至少高壓脈衝變壓器，當替換高壓放電燈時高壓脈衝變壓器必須一同被替換，因此高壓放電燈的替換成本被增加。
考慮上述問題設計本發明，並且第一目標是提供一種高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置，該裝置可以防止諸如當從插座部分分離燈頭部分時觸電之類的缺點。
此外，本發明的第二目標是提供一種高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置，該裝置通過儘可能少的連接件可以容易地將燈頭部分連接至插座部分，並當替換高壓放電燈時可以降低高壓放電燈部分的替換成本。
發明內容
根據第一發明，高壓放電燈照明裝置包含照明裝置，該照明裝置包含用以施加保持照明操作所需的電壓至高壓放電燈的穩定器和包含用以當起動高壓放電燈的照明操作時產生起動脈衝的驅動振蕩電路的點火電路，和用以增加起動脈衝的電壓的高壓脈衝發生變壓器；燈頭裝置，該裝置固定並保持高壓放電燈，它包括點火電路的高壓脈衝發生變壓器的一部分；和燈座裝置，燈頭裝置被裝配和固定至該燈座裝置，該燈座裝置包含至少點火電路中的驅動振蕩電路和除燈頭裝置所包括部分之外的一部分高壓脈衝發生變壓器。
具有上述結構的高壓放電燈照明裝置被主要用於汽車的前燈裝置、各種照明裝置、或投影光源裝置。高壓放電燈主要使用一種金屬滷化物燈，這種金屬滷化物燈通過將金屬滷化物添加至高壓汞燈被形成。但是，高壓放電燈可以使用高壓汞燈、高壓鈉燈、或高壓稀有氣體放電燈。
高壓放電燈是一種發光管，該發光管包含至少一半透明密封容器、一對電極、被連接至該對電極的引線、和一放電介質。
放電介質使用或者第一實施方式，其中使用一種發光金屬滷化物、汞、和稀有氣體，或者第二實施方式，其中通過使用第一滷化物作為發光金屬滷化物和第二滷化物取代汞和稀有氣體，實質上不輸入汞。
照明裝置中的穩定器包含將預定DC電壓穩定至一電壓的DC/DC換流器，和將通過DC/DC轉換器被穩定的DC電壓轉換為一AC電壓的DC/AC換流器。
照明裝置中的點火電路包含驅動振蕩電路和高壓脈衝發生變壓器。
驅動振蕩電路包含充電電容器(charge capacitor)和放電間隙，並通過充電電容器的充電/放電操作和基於來自穩定器的所被穩定DC電壓產生振蕩電壓。
高壓脈衝變壓器通過增加有驅動振蕩電路所產生的振蕩電壓產生高壓脈衝，疊加該高壓脈衝至來自穩定器的保持照明操作所需的AC電壓，並將該被疊加電壓施加至高壓放電燈。
高壓脈衝發生變壓器包含互相絕緣的初級線圈和次級線圈，初級線圈和次級線圈互相具有由鐵芯或鐵氧體芯製成的磁芯作為公共磁路。根據初級線圈和次級線圈的匝數比，應用至初級線圈的振蕩脈衝電壓被增加，並且該預定高壓脈衝被從次級線圈輸出。
高壓放電燈的燈座被固定至燈頭裝置，並且燈頭裝置具有被連接至高壓放電燈的兩端上的兩觸點(contact)。
燈座裝置具有至少兩連接件，用以將來自穩定器的保持照明操作所需的電壓施加至燈頭裝置的兩觸點。
在燈頭裝置中，高壓脈衝發生變壓器的一部分被容納和安裝在燈頭裝置的兩觸點之一和高壓放電燈的一電極之間。在燈座裝置中，高壓脈衝發生變壓器的一部分被容納和安裝，並且因此燈頭裝置的固定和裝配導致高壓脈衝發生變壓器起作用。
根據第一發明，燈頭裝置進入燈座裝置的裝配被復位，並且燈頭裝置被從燈座裝置分離。因此，高壓脈衝發生變壓器的變壓器功能不被運行，並且高壓脈衝的產生在燈座裝置的連接件處停止。觸電被防止。
燈頭裝置和燈座裝置包含用以施加電壓的兩觸點和保持照明操作所需的至少兩連接件。高壓脈衝變壓器的一部分被分別安裝至燈頭裝置和燈座裝置，並且因此，燈頭裝置和燈座裝置的尺寸被減小，並且高壓放電燈的固定空間被減少。
由於燈頭裝置至燈座裝置的固定結構被簡化，當替換高壓放電燈時固定和分離它的可操作性被改善。
此外，當替換高壓放電燈時，高壓放電燈和被容納入燈頭裝置的高壓發生變壓器的一部分被一同替換，並且因此，除高壓放電燈之外的廢料可以被儘可能地減少。
根據第二發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第一發明的高壓放電燈照明裝置中，被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的磁芯和次級線圈，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈，並且，裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
根據第二發明，燈頭裝置包括高壓脈衝發生變壓器的磁芯和次級線圈，而燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈。燈頭裝置至燈座裝置的固定和裝配導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。因此，作為電連接裝置，燈頭裝置和燈座裝置僅有兩觸點和兩連接件，用以施加保持照明操作所需的電壓。燈頭裝置和燈座裝置的尺寸被減小，並且高壓放電燈的固定空間被減少。
由於裝配燈頭裝置至燈座裝置的結構被簡化，當替換高壓放電燈時固定和分離它的可操作性被改善。
此外，當替換高壓放電燈時，高壓放電燈和被容納入燈頭裝置的高壓發生變壓器的一部分被一同替換，並且因此，除高壓放電燈之外的廢料可以被儘可能地減少。
根據第三發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第一發明的高壓放電燈照明裝置中，被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的次級線圈，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和磁芯，並且，裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
根據第三發明，燈頭裝置包括高壓脈衝發生變壓器的次級線圈，而燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和磁芯。燈頭裝置至燈座裝置的固定和裝配導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。因此，燈頭裝置和燈座裝置僅有兩觸點和兩連接件，用以施加保持照明操作所用的電壓。燈頭裝置和燈座裝置的尺寸被減小，並且高壓放電燈的固定空間被減少。
由於裝配燈頭裝置至燈座裝置的結構被簡化，當替換高壓放電燈時固定和分離它的可操作性被改善。
此外，當替換高壓放電燈時，高壓放電燈和被容納入燈頭裝置的高壓發生變壓器的一部分被一同替換，並且因此，除高壓放電燈之外的廢料可以被儘可能地減少。與第二發明相比，燈頭裝置的尺寸被減小。
根據第四發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第一發明的高壓放電燈照明裝置中，被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的次級線圈的一部分，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈、磁芯和次級線圈，並且，裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致高壓脈衝發生變壓器的初級線圈的形成並進一步導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
根據第四發明，燈頭裝置包括高壓脈衝發生變壓器中的次級線圈的一部分，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈、磁芯和次級線圈。燈頭裝置至燈座裝置的固定和裝配導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。因此，燈頭裝置具有兩被連接至高壓放電燈的兩端上的電極的觸點，而燈座裝置具有通過次級線圈從穩定器的另一輸出端至穩定器的一輸出端、高壓脈衝發生變壓器中的初級線圈的一終端和高壓脈衝發生變壓器的一終端的三連接件。燈頭裝置和燈座裝置的尺寸被減小，並且高壓放電燈的固定空間被減少。
由於裝配燈頭裝置至燈座裝置的結構被簡化，當替換高壓放電燈時固定和分離它的可操作性被改善。
此外，當替換高壓放電燈時，高壓放電燈和被容納入燈頭裝置的高壓發生變壓器的一部分被一同替換，並且除高壓放電燈之外的廢料可以被儘可能地減少。與第二和第三發明相比，燈頭裝置的尺寸被減小。
根據第五發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第一發明的高壓放電燈照明裝置中，被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的磁芯，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和次級線圈，並且，裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
根據第五發明，燈頭裝置包括高壓脈衝發生變壓器的磁芯，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和次級線圈，並且裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。因此，作為電連接裝置，燈頭裝置和燈座裝置僅有兩觸點和兩連接件，用以施加保持照明操作所需的電壓。燈頭裝置和燈座裝置的尺寸被減小，並且高壓放電燈的固定空間被減少。
由於裝配燈頭裝置至燈座裝置的結構被簡化，當替換高壓放電燈時固定和分離它的可操作性被改善。
此外，當替換高壓放電燈時，高壓放電燈和被容納入燈頭裝置的高壓發生變壓器的一部分被一同替換，並且因此，除高壓放電燈之外的廢料可以被儘可能地減少。
根據第六發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第二或第三發明的高壓放電燈照明裝置中，燈座裝置具有被形成圓柱形元件的裝配和固定部分，並且被連接至穩定器的兩輸出端的兩連接件在軸向互相分離，並被安裝在圓柱形元件的內圓周側表面上的周向的不同角度處，而燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被形成圓柱形元件並可以被裝配入燈座裝置的圓柱形元件的內圓周，與兩連接件接觸的第一和第二觸點在軸向互相分離，在燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面上具有環形，第一觸點被連接至高壓放電燈的一電極，而第二觸點通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈從高壓放電燈的另一電極被連接至一端部分。
根據第七發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第四發明的高壓放電燈照明裝置中，燈座裝置具有被形成圓柱形元件的裝配和固定部分，並且被連接至穩定器的一輸出端和高壓脈衝發生變壓器的初級線圈的終端的兩連接件在軸向互相分離，並被安裝在周向的不同角度處，並且燈座裝置的圓柱形元件的內圓周底表面在高壓側上具有連接件，該連接件通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈被從穩定器的另一輸出端連接至一終端，而燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被形成可被裝配入燈座裝置的圓柱形元件的內圓周的圓柱形元件，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面具有環形的第一觸點，通過該觸點兩連接件可以接觸，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周底表面具有高壓側上的突出形的觸點，該觸點與高壓側上的連接件接觸，並且第一觸點和高壓側上的觸點被連接至高壓放電燈兩端上的電極。
根據第八發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第五發明的高壓放電燈照明裝置中，燈座裝置具有被形成圓柱形元件的裝配和固定部分，圓柱形元件的內圓周側表面具有被連接至穩定器的一輸出端的第一連接件，圓柱形元件的內圓周底表面在高壓側上具有連接件，該連接件通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈被從穩定器的另一輸出端連接至一終端，而燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被形成可被裝配入燈座裝置的圓柱形元件的內圓周的圓柱形元件，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面具有環形的第一觸點，第一連接件與該觸點接觸，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周底表面具有高壓側上的觸點，該觸點與高壓側上的連接件接觸，並且第一觸點和高壓側上的觸點被連接至高壓放電燈兩端上的電極。
根據第九發明的高壓放電燈照明裝置的構造如下在根據第四發明的高壓放電燈照明裝置中，高壓脈衝發生變壓器包含磁芯，它包含第一磁芯元件和第二磁芯元件，第一磁芯元件具有一對支柱(leg)部分和U形橫截面，而第二磁芯元件具有與第一磁芯元件的一支柱部分接觸的一端和與第一磁芯元件的另一支柱部分具有間隙的另一端，一端與互相對立的第一磁芯元件的另一端具有丨形；次級線圈，它被纏繞至第二磁芯元件；初級線圈，它被從次級線圈的上部並與之分離地同軸地纏繞至第二磁芯元件；和絕緣模製元件，它封閉初級線圈、次級線圈、和除其一端之外的第二磁芯元件，並填充形成於第一磁芯元件和第二磁芯元件之間的間隙。
具有上述結構，磁芯具有第一磁芯元件和第二磁芯元件，並形成具有間隙的封閉電路。第一磁芯元件具有U形橫截面。順便提及，第一磁芯元件可以為瓶狀，只要它具有U形橫截面。第一磁芯元件為丨形。此外，第二磁芯元件具有與第一磁芯元件的一支柱部分接觸的一端和與第一磁芯元件的另一支柱部分相對的具有間隙的另一端。因此，形成磁芯。
此外，磁芯由包含鐵氧體模製元件和鐵氧體微粒的樹脂模製元件形成。儘管鐵氧體不限於特定成分，優選地，它使用Ni-Zn系統鐵氧體。當使用樹脂模製元件作為磁芯時，由於鐵氧體的含量比較高，磁性較好，相反，可模製性降低。因此，鐵氧體的含量比應該被設定為適當值。舉例說來，優選地，作為磁芯的Ni-Zn系統鐵氧體包含70％至90％的Ni-Zn系統鐵氧體微粒，而它的最佳含量比為大約質量的80％的Ni-Zn系統鐵氧體微粒。通過含鐵氧體微粒的樹脂模製元件形成磁芯，從而獲得優選的高頻磁性。此外，通過使用樹脂鑄模機模製磁芯，因而易於以低廉的價格製造。另外，容易形成具有複雜形狀的磁芯。
次級線圈被纏繞至第二磁芯元件。由於在次級線圈感應高電壓，次級線圈由具有足夠的介電強度的絕緣元件製成。此外，次級線圈可以被直接纏繞至第二磁芯元件或如果需要的話可以被通過中間層絕緣片被纏繞。此外，次級線圈的匝數相對較高，因為至初級線圈的電壓增加比率被儘可能地增加。優選地，次級線圈具有一匝。
初級線圈被從次級線圈的上部以同軸關係纏繞至第二磁芯元件，並與次級線圈分離，由於初級線圈處於低電壓因此它是安全的。此外，初級線圈具有減少的匝數，換句話說，具有一半或更多匝的減少的匝數，以增加電壓增加的比率。
絕緣模製元件由具有所需介電強度的樹脂，例如液晶聚合物製成，它封閉初級線圈、次級線圈、和除其一端之外的第二磁芯元件，並填充形成於第一磁芯元件和第二磁芯元件之間的間隙。因此，第二磁芯元件除一端面之外被絕緣模製元件覆蓋。選擇次級線圈的極性以使第二磁芯元件的另一端面上的位置處的終端具有高電位。整個次級線圈被絕緣模製元件覆蓋。另一方面，初級線圈和次級線圈之間的空間被絕緣模製元件分離覆蓋，並且此整個空間被優選地覆蓋。磁芯的第一磁芯元件和第二磁芯元件之間所形成的間隙被絕緣模製元件填充。
根據第九發明，儘管不是必須的，如果必要的話以下元件被選擇性添加以改進高壓脈衝發生變壓器的性能並增加它的功能。
(1)導線裝置導線裝置將初級線圈連接至例如振蕩電路的輸入電路，並將次級線圈連接至例如高壓放電燈之類的輸出電路，並穿過絕緣模製元件並被引導至外部。
(2)殼體殼體被用於單獨容納高壓脈衝發生變壓器或容納高壓脈衝發生變壓器以及外圍電路以保護被容納部件，調整外觀，並固定該部件至預定位置。該殼體由適當的樹脂製成。但是，通過形成由附加含有鐵氧體微粒的樹脂製成的殼體，高壓脈衝發生變壓器被從外部磁屏蔽。在這種情況下，鐵氧體的成分和含量比不限於特定值。但是，通常，與磁芯的鐵氧體相比，該鐵氧體的成分和含量被下降，當使用Ni-Zn系統鐵氧體微粒時，舉例說來，優選地，樹脂包含質量比大約為35％至65％的Ni-Zn系統鐵氧體微粒，並且最好包含質量比大約為50％的Ni-Zn系統鐵氧體微粒。該殼體可以被與例如驅動振蕩電路之類的部件集成地形成，或者可以通過單獨地模製多個部件並通過裝配它們被形成。在後一種情況下，殼體可以被分為作為容器的殼主體和蓋。
(3)燈座裝置燈座裝置有助於機械支撐高壓放電燈並當高壓脈衝發生變壓器被用作汽車高壓放電燈的點火電路的一部分時形成電連接。在這種情況下，燈座裝置值高壓脈衝發生變壓器的集成降低高壓能量的洩漏。當高壓脈衝發生變壓器被容納入殼體時，當安裝燈座裝置至高壓脈衝發生變壓器時燈座裝置的一部分最好被集成至殼體。
根據第九發明，初級線圈被連接至例如驅動振蕩電路之類的輸入電路，而次級線圈被連接至例如高壓放電燈的一對電極之類的輸出電路。因而，電壓增加作用在次級線圈的兩端之間產生高壓。次級線圈除一端面側之外被絕緣模製元件完全覆蓋，在該未被覆蓋端面側上第二磁芯元件與第一磁芯元件接觸，並且因此通過設定次級線圈的一端面側為低電位側高壓能量的洩漏確實被抑制。
由於第一和第二磁芯元件之間的間隙被絕緣模製元件填充，僅通過將第一磁芯元件從外部裝配至絕緣模製元件，可以精確地保證預定的芯間隙。
根據第十發明，高壓放電燈包含如選自第一至第九發明的任何之一的高壓放電燈照明裝置；和被高壓放電燈照明裝置控制用以照明操作的高壓放電燈。
通過裝配高壓放電燈至如選自第一至第六發明的任何之一的高壓放電燈照明裝置，形成高壓放電燈裝置。
根據第十一發明，泛光燈包含如選自第一至第九發明的任何之一的高壓放電燈照明裝置；和被高壓放電燈照明裝置控制用以照明操作的泛光燈。
通過裝配泛光燈至如選自第一至第六發明的任何之一的高壓放電燈照明裝置，形成泛光燈裝置。
泛光燈為一種高亮度放電燈，它具有強烈的光分布並且在一方向以較高的高度發射照明光。
根據第十和第十一方法，在高壓放電燈裝置和泛光燈裝置中。當高壓放電燈或泛光燈被固定至高壓放電燈照明裝置以電連接時，觸點和連接件的數目被減少。有利地，固定可操作性被改進並且燈固定空間較小。
圖1的框圖表示如本發明的第一實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構；圖2A的剖視圖表示如本發明第一實施方式的高壓放電燈照明裝置所用的燈頭部分的結構；圖2B的剖視圖表示裝配和固定圖2A所示的燈頭部分的燈座部分的結構；圖3A的框圖表示如本發明的第二實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構；圖3B的框圖表示如本發明的第三實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構；圖3C的框圖表示如本發明的第四實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構；圖4A的剖視圖表示如本發明第三實施方式的高壓放電燈照明裝置所用的燈頭部分和燈座部分的結構；圖4B的剖視圖表示裝配和固定圖4A所示的燈頭部分的燈座部分的結構；圖5A的前視圖表示如本發明的第三實施方式的高壓放電燈照明裝置所用的高壓脈衝發生變壓器的主結構；圖5B為圖5A所示的A-A線的平面剖視圖；圖6的框圖表示圖3B所示的如本發明的第三實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構；圖7A的示意圖表示圖6所示的連接件的固定狀態；圖7B的示意圖表示圖6所示的連接件的一部分的分離狀態；圖7C的示意圖表示圖6所示的連接件的分離狀態；圖8的概念波形圖表示點火電路的輸出電壓；圖9的透視圖表示應用本發明的高壓放電燈裝置的汽車的前燈裝置；和圖10的框圖表示在常規高壓放電燈照明裝置中燈頭部分與燈頭部分之間的關係。
具體實施例方式
下文將參照圖1、2A和2B說明本發明的一具體實施方式
。
圖1的框圖表示如本發明的第一實施方式的高壓放電燈照明裝置的結構，圖2A的剖視圖表示如本發明第一實施方式的高壓放電燈照明裝置所用的燈頭部分的結構，圖2B的剖視圖表示圖2A所示的燈頭部分被裝配和固定至的燈座部分的結構。這裡，給出作為本發明的高壓放電燈照明裝置的汽車前燈的照明裝置的說明。
圖1所示的高壓放電燈照明裝置處於裝配和固定燈頭部分16至燈座部分11之前的狀態。通過裝配和固定燈頭部分16至燈座部分11，該高壓放電燈照明裝置起到高壓燈照明裝置或高壓放電燈裝置的作用。通過組合照明裝置和高壓放電燈形成高壓放電燈裝置。
處於燈頭部分16被固定至燈座部分11狀態的高壓放電燈照明裝置基於由DC電源(未顯示)施加的DC電壓(例如12V)產生預定的振蕩DC電壓(例如1200V)，並包含產生保持高壓放電燈20的照明操作所需的預定AC電壓的穩定器12，基于振蕩DC電壓在高壓放電燈20的照明操作開始時產生燈起動脈衝的驅動振蕩電路13，和增加起動脈衝並產生高壓脈衝(起動時20-30KV)的高壓脈衝發生變壓器(下文簡稱為高壓脈衝變壓器)14。驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14構成起動高壓放電燈20的照明操作的點火電路。
驅動振蕩電路13包含振蕩電容和放電間隙，並基於由穩定器12所產生的振蕩DC電壓為振蕩電容充電。然後，振蕩電容被充電至800V，放電間隙被放電，並且振蕩電容的充電電壓被急劇放電。
當接通放電間隙58時放電電流被應用於高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a。由於在初級線圈14a側上的放電電流，在次級線圈14a處產生約20KV的高壓脈衝。
在高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b中所產生的高壓脈衝被疊加至用於保持照明操作的AC電壓，疊加後的電壓被應用於包含高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b和高壓放電燈20的串聯電路，並隨後被應用於高壓放電燈20。
也就是說，當接通高壓放電燈照明裝置或高壓放電燈裝置的照明操作開關(未顯示)時，穩定器12被驅動。然後，由於驅動振蕩電路13的充電和放電操作引起的振蕩操作和高壓脈衝變壓器14的電壓增加作用所產生的高壓脈衝被疊加至由穩定器12所施加的用於保持照明操作的AC電壓，並被施加於高壓放電燈20。
高壓放電燈20通過由高壓脈衝變壓器14所產生的高壓脈衝起動照明操作，並在起動照明操作後通過來自穩定器12的AC電壓保持照明操作。
如本發明的第一實施方式，高壓放電燈照明裝置具有高壓放電燈20的燈頭部分16，其中容納和設置高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b和由鐵氧體芯製成的磁芯14c。
燈頭部分16包含被連接至高壓放電燈20的一電極的連接件17a和通過高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b被連接至高壓放電燈20的另一電極的連接件17b。
穩定器12、驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被容納和設置在燈頭部分16被配合和固定至的燈座部分11中。並且，燈座部分11包含連接件15a和連接件15b，15a提供穩定器12的一輸出至燈頭部分16的連接件17a，而15b提供穩定器12的另一輸出至燈頭部分16的連接件17b。
燈座部分11中僅容納和設置驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a。為燈座部分11外部提供穩定器12。穩定器12、被容納和安裝在燈座部分11中的驅動振蕩電路13、和連接件15a和15b可以通過連接電線被連接。
如上所述，高壓變壓器14的次級線圈14b和磁芯14c被安裝至燈頭部分16，並且為燈頭部分16提供連接件17a和17b。此外，高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被安裝至燈座部分11，並且為燈座部分11提供連接件15a和15b。當燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11時，在燈座部分11中高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被安裝在高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b和磁芯14c的預定位置，以使高壓脈衝變壓器14起作用。此外，連接件15a和15b分別被電連接至連接件17a和17b。
因此，當起動高壓放電燈20的照明操作時，保持照明操作所需的電壓被從穩定器12通過連接件15a、15b、17a、17b施加至高壓放電燈20。由驅動振蕩電路13的充電/放電操作所產生的起動脈衝通過高壓脈衝變壓器14電壓被增加，從而變為高壓脈衝。該高壓脈衝被疊加至保持照明操作所用的電壓並被施加至高壓放電燈20。
當起動照明操作時高壓放電燈20通過高壓脈衝被點燃，穩定器12中的DC/DC轉換器的輸出電壓被降低而輸入至驅動振蕩電路13的DC電流被減少。因此，驅動振蕩電路13的振蕩電壓的產生自動停止，並且高壓放電燈20通過保持照明操作所用的AC電壓保持照明操作，該AC電壓從穩定器12中的DC/AC換流器施加。
在保持照明操作的狀態中，燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11，並且隨後連接件15a和15b被分別從連接件17a和17b分離。此外，高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a、次級線圈14b、和磁芯14c被分離。因此，即使從穩定器12加電至驅動振蕩電路13並且振蕩電壓被施加至高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a，高壓脈衝的產生也停止，因為初級線圈14a被從次級線圈14b分離。因而，當替換高壓放電燈時例如電擊之類的危險被防止。可以高度安全地提供高壓放電燈照明裝置或高壓放電燈裝置。
參照圖2A和2B說明燈頭部分16和燈座部分11的具體結構。
高壓放電燈20具有由玻璃製成的發光部分21，發光部分21包括被由玻璃製成的燈外管24所包圍的放電電極。從包含在燈發光部分21中的放電電極延伸出的高電位側上的導線(下文簡稱為高壓側上的導線)22和低電位側上的導線(下文簡稱為低壓側上的導線)23被延伸至玻璃燈外管24的外部。
高壓放電燈20被固定至燈頭部分16，如下文所述。高壓側上的導線22穿過從燈外管24伸出的圓柱玻璃25，並被連接至高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b的一輸出端，這將在下文中說明。
低壓側上的導線23通過絕緣管27被連接至第一觸點17a。第一觸點17a通過燈座部分11的第一連接件15a被連接至用以保持穩定器12的照明操作的電壓的另一輸出端，這將在下文中說明。
固定高壓放電燈20的燈頭部分16實質上被形成具有絕緣元件的圓柱。圓柱部分28從燈頭部分16的圓柱底部中心沿軸向延伸。圓柱玻璃25被插入圓柱部分28並包括在高壓放電燈20的高壓側上的導線22。
保持燈外管24的高壓側的燈固定工具26被設置到圖中燈頭部分16的上表面上的圓形底面的中心。
換句話說，包含高壓放電燈20的高壓側上的導線22的圓柱玻璃25被插入圓柱部分28，從而通過使用燈固定工具26緊固和支撐燈外管24的高壓側上的導線22。
高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b被纏繞和固定至圓柱部分28的外圓周中和燈頭部分16的圓柱底側上的圓柱形鐵氧體芯14c。
高壓脈衝變壓器14中的次級線圈14b的終端被連接至高壓側上的導線22。次級線圈14b的次級線圈的開始端被連接至安裝在靠近燈頭部分16的外圓周中的第一觸點17a的第二觸點17b。
另一方面，燈座部分11為具有由絕緣元件製成的底部的圓柱形，並且燈頭部分16的外圓周被裝配和固定至具有底部的圓形的內圓周。分別被連接至燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b的第一連接件15a和第二連接件15b被安裝至燈座部分11的具有底部的圓柱形內圓周的上部。燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b為環形，而燈座部分11的第一連接件15a和第二連接件15b被安裝在內圓周的不同角度，因此燈頭部分16和燈座部分11的裝配和固定位置可以被自由設定。
高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被安裝在燈座部分11中具有底部的圓柱形內圓周的底部。至少當燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11時，初級線圈14a的內周長被形成具有以下尺寸，其中次級線圈14b的外圓周可以被插入，並且包含初級線圈14a、次級線圈14b和磁芯14c的高壓脈衝變壓器14起作用。
安裝至燈座部分11的初級線圈14a的兩端被連接至被容納入安裝在底部的凹入部分15d中的驅動振蕩電路13，並且第一連接件15a和第二連接件15b被連接至安裝在燈座部分11的外部的穩定器12。
當通過使用具有上述結構的燈頭部分16和燈座部分11，使高壓放電燈20將被固定至的燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11時，高壓脈衝變壓器14中的初級線圈14a和次級線圈14b通過磁芯14c執行變壓器功能。第一連接件15a和第二連接件15b被分別電連接至燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b。
因此，穩定器12通過連接件15a、15b、17a和17b提供保持照明操作所用的電壓。通過高壓脈衝變壓器14中的初級線圈14a和次級線圈14b增加由驅動振蕩電路13提供的振蕩電壓，產生起動照明操作的高壓脈衝，然後，所產生的高壓脈衝被疊加至用於保持照明操作的電壓，並且所被疊加電壓被施加至高壓放電燈20。
當燈頭部分16被從燈座部分11分離時，連接件15a、15b、17a和17b的連接被切斷。此外，在高壓脈衝變壓器14中初級線圈14a與次級線圈14b的連接也被切斷，並且如果操作者接觸燈座部分11，沒有觸電的危險。
通過替換包括高壓脈衝變壓器14中的次級線圈14b和鐵氧體芯14c以及高壓放電燈20的整個燈頭部分16，高壓放電燈20可以被容易地替換。此外，包括驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14中的初級線圈14a的燈座部分11可以被復用。
接下來，參照圖3A至3C說明如本發明的第二至第四具體實施方式
的高壓放電燈照明裝置。圖3A至3C中與圖1相同的部分用同樣的標號指示並省略詳細說明。圖3A至3C表示燈頭部分16裝配和固定至燈座部分11之前的狀態。
參照圖3A，如本發明的第二實施方式，燈座部分11包括穩定器12；驅動振蕩電路13，它基於來自穩定器12的DC電壓產生高頻振蕩電壓；由驅動振蕩電路13所產生的高頻振蕩電壓所施加至的高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a和鐵氧體芯14c。此外，燈座部分11具有從穩定器12輸出保持照明操作所需的電壓的第一連接件15a和第二連接件15b。
燈頭部分16包括高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b；通過次級線圈14b連接至高壓放電燈20的一電極的第二觸點17b；和連接至高壓放電燈20的另一電極的第一觸點17a。
換句話說，當燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11時，第一連接件15a和第二連接件15b被分別連接至第一連接件17a和第二連接件17b。
此外，被安裝至燈頭部分16的高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b被定位於被安裝至燈座部分11的高壓脈衝變壓器14的磁芯14c的側面，並形成高壓脈衝變壓器14。因此，高壓放電燈20起動照明操作。
通過將被安裝至圖2A所示的燈頭部分16的由鐵氧體芯製成的磁芯14c移動至圖2B所示的燈座部分11中的初級線圈14a的內圓周，實現根據第二實施方式的高壓放電燈照明裝置。
因此，當替換高壓放電燈20時，具有高壓放電燈20和次級線圈14b的燈頭部分16被替換。與本發明的第一實施方式相比，燈頭部分16的替換成本要更便宜，所便宜的成本與鐵氧體芯14c的價格一樣多。
如本發明的第一和第二實施方式，燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b為環形，而被安裝在燈座部分11的第一連接件15a和第二連接件15b是單連接件，從而可以自由設定裝配和固定燈頭部分16至燈座部分11的方向。儘管未顯示，在燈頭部分16的外圓周的預定間隔處提供多個突起，並在燈座部分11的內圓周的預定間隔處提供多個用來裝配至燈頭部分16的突起的導槽。突起可以被裝配入導槽，從而在預定間隔的角度內自由設定和固定高壓放電燈20。
接下來，參照圖3B說明本發明的第三實施方式。根據第三實施方式，燈座部分11具有驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14。被安裝至燈座部分11的驅動振蕩電路13的一輸出端被連接至穩定器12的一輸出端和第一連接件15a。驅動振蕩電路13的另一輸出端通過高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被連接至第三連接件15c。
高壓脈衝變壓器14中的次級線圈14b的一輸出端被連接至高電位側上的第二連接件15b′。
高壓脈衝變壓器14中次級線圈14b的開始端被連接至穩定器12的另一輸出端，而終端被連接至高電位側上的第二連接件15b′。
燈頭部分16包括第一觸點17a，它被連接至高壓放電燈20的低電位側上的電極；和第二觸點17b′，它被連接至高電位側上的電極。第一觸點17a被形成為具有長於圖1或3A所示的長度，以形成初級線圈14a的一部分。此外，第一觸點17a接觸並被連接至燈座部分11的第一連接件15a和第三連接件15c。
換句話說，燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11，因此燈座部分11中的第一連接件15a和第三連接件15c被連接至燈頭部分16的第一長觸點17a。燈座部分11的第二連接件15b′被連接至燈頭部分16的第二觸點17b′。因此，高頻振蕩電壓可以被從驅動振蕩電路13施加至高壓脈衝變壓器14中的初級線圈14a。
因此，由於用來保持照明操作的來自穩定器12的電壓輸出，和由於通過驅動振蕩電路13的振蕩電壓所產生的高壓脈衝變壓器14中被增加的電壓及其輸出，高壓放電燈20的照明操作的起動和保持是可能的。
燈頭部分16至燈座部分11的裝配被取消，從而在高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a中將第一連接件15a和第三連接件15c與燈頭部分16的第一觸點17a分離。高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a被打開，從而停止產生高壓脈衝的操作。
因此，當替換高壓放電燈20時沒有觸電的危險。當替換高壓放電燈20時，僅含有連接件17a和17b′和高壓放電燈20的燈頭部分16被替換，替換成本被大大降低。
參照圖3B，根據第三實施方式，高壓放電燈照明裝置包含如圖4A和4B所示的燈頭部分16和燈座部分11。參照圖4A和4B，與圖2A和圖2B所示的相同的部分用同樣的標號指示並省略詳細說明。
參照圖4B，燈座部分11包含高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a、次級線圈14b和磁芯14c。穩定器12的一輸出端被連接至第一連接件15a，而初級線圈14a的終端被連接至燈座部分11中的第三連接件15c。次級線圈14b的終端被連接至燈座部分11的底部的中心的高壓側上的連接件15b′。
參照圖4A，第一觸點17a被以類似條狀地安裝至燈頭部分16以將燈座部分11中的第一連接件15a連接至第三連接件15c。第一觸點17a被連接至燈發光部分21的低壓側上的導線23。燈頭部分16中高壓側上的導線22所被連接至的觸點17b′被突出至燈頭部分16的底部。因此，高壓側上的觸點17b′被連接至燈座部分11的高壓側上的連接件15b′。
裝配燈座部分11至燈頭部分16的操作使得燈座部分11的第一連接件15a和第三連接件15c與燈頭部分11的第一觸點17a接觸。此外，燈座部分11中高壓側上的連接件15b′與燈頭部分16中高壓側上的觸點17b′的連接使得初級線圈14a的終端關閉，從而起到高壓脈衝變壓器14的作用。
具有圖4A和4B所示的上述結構，燈口被集成至高壓脈衝變壓器並且不必在高壓脈衝變壓器和高壓放電燈之間提供和拉出附加的耐高壓電纜。因此，在高壓能量的洩漏被抑制的情況下實現高壓脈衝變壓器。
將參照圖3C說明本發明的第四實施方式。根據第四實施方式，燈座部分11包含驅動振蕩電路13、高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a和次級線圈14b。燈座部分16包含穩定器12的一輸出端所被連接至的第一連接件15a和通過高壓脈衝變壓器14的次級線圈14b被連接至穩定器12的另一輸出端的高電位側上的第二連接件15b′。
也就是說，在被安裝至燈座部分11的高壓脈衝變壓器的初級線圈14a和次級線圈14b之間存在空間，因此變壓器操作未被起動。
另一方面，燈頭部分16包含高壓放電燈20的低電位側上的電極所被連接至的第一觸點17a、高電位側上的電極所被連接至的第二觸點17b′、和由鐵氧體芯所製成的磁芯14c。
當裝配和固定燈頭部分16至燈座部分11時，被安裝至燈頭部分16的磁芯14c被插入被安裝至燈座部分11的高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a和次級線圈14b之間。
換句話說，當燈頭部分16被裝配和固定至燈座部分11時，燈座部分11的第一連接件15a和第二連接件15b′被分別連接至燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b′，並且磁芯14c被插入高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a和次級線圈14b之間。
具有根據第四實施方式的結構，被安裝至圖4B所示的燈座部分11的由鐵氧體芯製成的磁芯14c被安裝至燈頭部分16的內圓周側，燈座部分11的第三連接件15c不被使用，並且被安裝至燈頭部分16的由鐵氧體芯製成的磁芯14c被插入被安裝至燈座部分11的初級線圈14a和次級線圈14b之間。
因此，形成高壓脈衝變壓器14，產生預定的高壓脈衝，並且起動照明操作的電壓被施加至高壓放電燈20。燈頭部分16至燈座部分11的裝配的復位切斷連接件15a和15b′與17a和17b′之間的連接。此外，高壓脈衝變壓器14中由鐵氧體芯製成的磁芯14c被分離，在初級線圈14a和次級線圈14b之間增壓操作停止，並且高壓脈衝的產生停止。
因此，當替換高壓放電燈20時沒有觸電的危險。當替換高壓放電燈20時，包含由鐵氧體芯製成的磁芯14c和高壓放電燈20的燈頭部分16被替換，替換成本被相對降低。
如本發明的第三和第四實施方式，與第一和第二實施方式類似，燈頭部分16的第一觸點17a和第二觸點17b′為環形。但是，出於連接時安全性的考慮，被安裝至燈座部分11的連接件15b′被安裝至如圖4B所示的燈座部分11的內圓周上的底部。優選地，被連接至以上配置的高壓放電燈20中的燈頭部分16的高壓側上的觸點17b′被突出在燈頭部分16的外底部上。
因此，燈頭部分16可以在周向以自由角度被裝配和固定至燈座部分11。
此外，根據第三和第四實施方式，多個突起被提供至燈頭部分16的外圓周(未顯示)，並被裝配至多個以預定間隔被安裝在燈座部分11的內圓周上用來裝配至燈頭部分16的突起的導槽。因此，高壓放電燈20的方向可以被自由設定並且燈頭部分16可以預定間隔被固定至燈座部分11。
如上所述，當高壓放電燈照明裝置被用作汽車前燈時，來自用作前燈的高壓放電燈中的燈發光部分21的在絕緣管27方向的投射光在絕緣管27中幹涉。因此，通常地，注意固定高壓放電燈的方向。但是，本發明的高壓放電燈照明裝置具有簡單的固定結構，其中兩個觸點和至少兩個連接件被用於燈頭部分16和燈座部分11。因此，被固定和裝配至燈頭部分16的燈座部分11與高壓放電燈之間的方向可以被自由設定，並且在預定投射角度的限制值內可以容易地設定。
圖5A和5B表示如一實施方式的高壓脈衝變壓器和與之集成的燈口的結構。圖5A的前視圖表示主體部分，而圖5B為對應於圖5A所示的A-A線的主體部分的平面剖視圖。圖5A和5B所示的帶有燈口的高壓脈衝變壓器相當於圖3B所示的燈座部分11的結構，但是在高壓脈衝變壓器的結構方面不同於圖4B所示的燈座部分的結構。參照圖5A和5B，標號14代表高壓脈衝變壓器，而標號11代表燈口。
高壓脈衝變壓器14包括包含第一和第二磁芯元件14d和14c的磁芯；次級線圈14b；初級線圈14a；高電位側上的供電觸點15b′；和絕緣模製元件30。
通過模製包含大約質量的80％的Ni-Zn系統鐵氧體微粒的樹脂形成磁芯，並且磁芯包含U形第一磁芯元件14d和丨形第二磁芯元件14c。第一磁芯元件14d的一支柱部分14d-1的邊緣的內表面與第二磁芯元件14c的一端面接觸。在第一磁芯元件14d的另一支柱部分14d-2的邊緣上的內表面與第二磁芯元件14c的另一端面之間形成間隙G，即所謂的芯隙。
次級線圈14b被直接纏繞至第二磁芯元件14c。初級線圈14a被圍繞第二磁芯元件14c纏繞，向外與次級線圈14b分離。
絕緣模製元件30由液晶聚合物製成，除第二磁芯元件14c的一端面之外，它覆蓋第二磁芯元件14c、次級線圈14b和初級線圈14a，填充次級線圈14b和初級線圈14a之間的間隙，並進一步填充間隙G。當第一磁芯元件14d被部分暴露至外部時它被絕緣模製元件30覆蓋。
燈口11包括燈口主體11A、高電位側上的供電連接件15b′、和供電連接件(未顯示)(指圖6中的標號15a和15c)。燈口主體11A為圓柱形並被集成模製至絕緣模製元件30。高電位側上的供電連接件15b′為夾形(clip-shaped)，舉例說來，從次級線圈14b的高電位側上的端部穿過絕緣模製元件30，並被導入燈口主體11A。儘管次級線圈14b的低電位側上的端部未被顯示，它被連接至地電位(potential onthe ground)。
在圖5A和5B所述的結構中，燈口被集成至高壓脈衝變壓器，並且另一耐高壓電纜不需要被在高壓脈衝變壓器與高壓放電燈之間拉出。因此，在高壓能量的洩漏被抑制的情況下實現高壓脈衝變壓器。
圖6至8表示對應於圖3B所示的結構的高壓放電燈照明裝置中的特定電路的結構。圖6的電路框圖表示照明裝置和高壓放電燈。圖7的示意圖表示連接件的分離狀態。圖8的波形圖表示點火電路的輸出電壓波形。
圖6所示的高壓放電燈照明裝置包括包含驅動振蕩電路13和高壓脈衝變壓器14的點火電路IG；用以容納點火電路IG的絕緣殼體K；被集成連接至殼體K、用以支撐高壓放電燈20的燈口(以兩點點劃線表示)11；被通過連接件CN1和CN2、電纜FK、和連接件CN3和CN4連接至點火電路IG的穩定器12；和用以施加電壓至穩定器12的DC電源40。
高壓放電燈20為一種發光管，它包含至少一透明密封容器、一對電極E1和E2、被連接至一對電極E1和E2的外部導線22和23、和放電介質。燈發光部分21包含透明密封容器、一對電極和放電介質。透明密封容器由石英玻璃製成。
燈頭部分16包含通過模製絕緣元件形成的燈座主體，包含高電位側上的接收觸點17b′和低電位側上的接收觸點17a。燈座主體被固定至用於密封高壓放電燈20的圓柱形玻璃25。燈頭部分16被插入並固定至燈口11。高電位側上的接收觸點17b′為針形，並被同軸地安裝在燈發光部分21上和在燈座主體的下端上的凹入部分中。低電極側上的接收觸點17a為環形，並被安裝在燈座主體的外圓周側表面上。
當高壓放電燈20被固定至燈口11時，低電極側上的接收觸點17a被與燈口11側上的低電極側上的供電連接件15a電連接，並與低電極側上的供電連接件15c分離。高電極側上的接收觸點17b′被與連接至次級線圈14b的一端高電位側上的接收觸點15b′電連接。
驅動振蕩電路13包含電容器131和133、放電間隙132、和連接件CN1。電容器131提供振蕩電荷，並在它的一端被連接在連接件CN1的觸點a和b之間。放電間隙132在其一端被連接至電容器131，並在其另一端被連接至高壓脈衝變壓器14的初級線圈14a的一端。燈口11的導電元件15a被連接至連接件CN1的觸點b。燈口11的與導電元件15a分離的導電元件15c被連接至初級線圈14a的一端。噪聲濾波器電容133被連接在連接件CN1的觸點b和c之間。高壓脈衝變壓器14中次級線圈14b的低電位側上的側端部分被連接至連接件CN1的觸點c。在連接件CN1中，觸點a短於觸點b和c，並且位於觸點b和c的後部。
電纜FK在其兩端具有連接件CN2和CN3。連接件CN2被連接至驅動振蕩電路13的連接件CN1。連接件CN3具有觸點d、e、和f，並被連接至下面將說明的穩定器12的連接件CN4。觸點d位於觸點e和f的後部。
穩定器12包括增壓電路121；DC/AC轉換電路122；高壓電源123；和連接件CN4。增壓電路121將來自DC電源40的電壓轉換為具有預定被增加電壓的DC電流；它包含增壓斬波電路。穩定器12的輸入端被連接至DC電源40。DC/AC轉換電路122將DC電流轉換為AC電流，並且包含全橋換流器。DC/AC轉換電路122的輸入端被連接至增壓電路121的輸出端。高壓電源123為一種DC/DC轉換電路，它輸入增壓電路121的開關電壓並在驅動振蕩電路13中產生Z形(zigzag)電壓，包含用以收縮和延伸的振蕩電路，提供所產生的Z形電壓至驅動振蕩電路13。通過增壓電路121檢測高壓電源123的輸出電壓。連接件CN4形成穩定器12的輸出端，並將DC/AC轉換電路122的AC輸出電壓和高壓電源123的Z形電壓施加至點火電路IG。穩定器12具有控制線g，並且穩定器12的操作被外部照明操作開關通過控制線g控制。此外，穩定器12包含輸出報警連接件異常狀態的輸出信號的信號線h。
接下來，參照圖7A至7C和圖8說明連接件的異常狀態。
圖7A至7C表示連接件CN1和CN2的不同固定狀態。圖7A表示正常固定狀態，圖7B表示不完全固定狀態，圖7C表示打開狀態。在圖7B所示的不完全固定狀態中，連接件CN1的觸點a處於如上所述的後部位置，因此連接件CN1被打開，從而停止提供Z形電壓的操作，在圖8中以標號a表示的該Z形電壓被從高壓電源123施加至點火電路IG的驅動振蕩電路13。因此，高壓燈20未被點燃。在圖7C所示的打開狀態中，顯示類似的狀態。在以上異常狀態中，如圖8中的標號b所示，由高壓電源123所施加的Z形電壓被增大。當Z形電壓超過預定閥值時，電壓電路121輸出報警連接件狀態的輸出信號至信號線h。CN3和CN4之間的關係與上述情況類似。
圖9的透視圖表示本發明的高壓放電燈裝置所被應用於的汽車的前燈裝置。汽車前燈裝置包含前燈主體50和高壓放電燈裝置60(包括穩定器12)。
前燈主體50包含前發射面板51、和反射器52和53等。發射面板51的形狀與汽車的外表面匹配並且包含預定的例如稜鏡之類的光學裝置。反射器52和53被分別安裝至高壓放電燈20，以獲得高壓放電燈20分別所需的光分布特性。
高壓放電燈裝置60包含高壓放電燈20和燈固定部分61。該高壓放電燈20與圖6所示的高壓放電燈相似。燈固定部分61包含燈口11、高壓脈衝變壓器14、和驅動振蕩電路13，如圖6所示。
穩定器12被容納在金屬容器中並且具有如圖6所示的相同內部結構。
兩高壓放電燈20被固定至前燈主體50，從而形成四前燈裝置。高壓放電燈20中的發光部分大約位於前燈主體50中的反射器52和53的焦點處。
在具有圖9所示結構的汽車前燈裝置中，使用容納圖4B、5A或5B所示的高壓脈衝變壓器的燈口，因此在降低高壓能量洩漏的情況下實現前燈。
儘管以上以汽車前燈為例說明，明顯地，本發明可以被應用於被用作不同於汽車前燈的發射裝置的高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置。
工業實用性如本發明，點火電路中的高壓脈衝變壓器的一部分被安裝至高壓放電燈中的燈頭部分，而高壓脈衝變壓器的一部分被安裝至燈座部分。因此，首先，當從燈座部分分離燈頭部分時，本發明可以實現可防止例如觸電之類的錯誤發生的高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置。
第二，燈頭部分和燈座部分的尺寸被減小。通過由少量連接件連接燈頭部分和燈座部分，燈頭部分至燈座部分的固定結構被簡化，並且當替換燈時分離操作較容易。此外，本發明可以實現高壓放電燈照明裝置、高壓放電燈裝置和泛光燈裝置，其中當替換高壓放電燈時高壓放電燈的替換成本極低。
相關申請書的交叉引用本申請書基於(1)2001年8月31日在日本申請的第2001-264812號日本專利申請書，要求優先權。本發明的說明書、權利要求書和附圖涉及申請書(1)的公開內容。
權利要求
1.一種高壓放電燈照明裝置，它包含照明裝置，該照明裝置包括穩定器和包含驅動振蕩電路與高壓脈衝發生變壓器的點火電路，穩定器用以施加保持照明工作所需的電壓至高壓放電燈，驅動振蕩電路用以在起動高壓放電燈的照明工作時產生起動脈衝，高壓脈衝發生變壓器用以增加起動脈衝的電壓；燈頭裝置，該裝置固定並保持高壓放電燈，它包括點火電路的高壓脈衝發生變壓器的一部分；和燈座裝置，燈頭裝置被裝配和固定至該燈座裝置，該燈座裝置包含至少點火電路中的驅動振蕩電路和除燈頭裝置所包括部分之外的一部分高壓脈衝發生變壓器。
2.如權利要求1的高壓放電燈照明裝置，其中被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的磁芯和次級線圈，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈，並且，裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
3.如權利要求1的高壓放電燈照明裝置，其中被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的次級線圈，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和磁芯，並且裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
4.如權利要求1的高壓放電燈照明裝置，其中被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的初級線圈的一部分，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈、磁芯和次級線圈，並且裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致形成高壓脈衝發生變壓器的初級線圈並進一步導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
5.如權利要求1的高壓放電燈照明裝置，其中被包括在燈頭裝置中的高壓脈衝發生變壓器包含形成高壓脈衝發生變壓器的磁芯，燈座裝置包括高壓脈衝發生變壓器的初級線圈和次級線圈，並且裝配和固定燈頭裝置至燈座裝置的操作導致起到高壓脈衝發生變壓器的作用。
6.如權利要求2或3的高壓放電燈照明裝置，其中燈座裝置具有被製作成圓柱形元件的裝配和固定部分，並且被連接至穩定器的兩輸出端的兩連接件在軸向互相分離並被安裝在圓柱形元件的內圓周側表面上的周向的不同角度處，並且燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被製作成圓柱形元件並可以被裝配進燈座裝置的圓柱形元件的內圓周，與兩連接件接觸的第一和第二觸點在軸向互相分離，在燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面上具有環形，第一觸點被連接至高壓放電燈的一電極，而第二觸點從高壓放電燈的另一電極通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈被連接至一端部分。
7.如權利要求4的高壓放電燈照明裝置，其中燈座裝置具有被形成圓柱形元件的裝配和固定部分，被連接至穩定器的一輸出端和高壓脈衝發生變壓器的初級線圈的終端的兩連接件在軸向互相分離，並被安裝在周向的不同角度處，並且燈座裝置的圓柱形元件的內圓周底表面在高壓側上具有連接件，該連接件從穩定器的另一輸出端通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈被連接至一終端，並且燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被製作成可被裝配進燈座裝置的圓柱形元件的內圓周的圓柱形元件，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面具有環形的第一觸點，通過該觸點兩連接件可以接觸，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周底表面在高壓側上具有突出形狀的觸點，該觸點與高壓側上的連接件接觸，並且第一觸點和高壓側上的觸點被連接至高壓放電燈兩端子上的電極。
8.如權利要求5的高壓放電燈照明裝置，其中燈座裝置具有被製作成圓柱形元件的裝配和固定部分，圓柱形元件的內圓周側表面具有被連接至穩定器的一輸出端的第一連接件，圓柱形元件的內圓周底表面在高壓側上具有連接件，該連接件從穩定器的另一輸出端通過高壓脈衝發生變壓器的次級線圈被連接至一終端，並且燈頭裝置具有裝配和固定部分，該部分被製作成可被裝配進燈座裝置的圓柱形元件的內圓周的圓柱形元件，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周側表面具有環形的第一觸點，第一連接件與第一觸點接觸，燈頭裝置的圓柱形元件的外圓周底表面具有高壓側上的觸點，該觸點與高壓側上的連接件接觸，並且第一觸點和高壓側上的觸點被連接至高壓放電燈兩端子上的電極。
9.如權利要求4或7的高壓放電燈照明裝置，其中高壓脈衝發生變壓器包含磁芯，它包含第一磁芯元件和第二磁芯元件，第一磁芯元件具有一對支柱部分和U形橫截面，而第二磁芯元件具有與第一磁芯元件的一支柱部分接觸的一端和與第一磁芯元件的另一支柱部分具有間隙的另一端，並且所述第二磁芯元件彼此相對的所述一端與所述另一端形成|形；次級線圈，它被纏繞至第二磁芯元件；初級線圈，它被從次級線圈的上部並與之分離地同軸地纏繞至第二磁芯元件；和絕緣模製元件，它封閉初級線圈、次級線圈、和除其一端之外的第二磁芯元件，並填充形成於第一磁芯元件和第二磁芯元件之間的間隙。
10.一種高壓放電燈裝置，它包含根據權利要求1至權利要求9中任一項的高壓放電燈照明裝置；和被高壓放電燈照明裝置控制用於照明工作的高壓放電燈。
11.一種泛光燈裝置，它包含根據權利要求1至權利要求9中任一項的高壓放電燈照明裝置；和被高壓放電燈照明裝置控制用於照明工作的泛光燈。
全文摘要
一種高壓放電燈照明裝置，它具有施加用以保持照明工作的電壓至高壓放電燈20的穩定器12，和具有當起動高壓放電燈的照明工作時其中產生起動脈衝的驅動振蕩電路13的點火電路，和增加起動脈衝的電壓的高壓脈衝發生變壓器(14a、14b和14c)。此外，高壓放電燈照明裝置包括固定並保持高壓放電燈20的燈頭部分16和裝配與固定燈頭部分16的燈座部分11，燈頭部分16包括點火電路的高壓脈衝發生變壓器的一部分，燈座部分11至少包含點火電路中的驅動振蕩電路13和除燈頭部分16中所包括部分之外的一部分高壓脈衝發生變壓器。高壓脈衝發生變壓器的初級線圈14a、次級線圈14b和磁芯14c被分別容納和安裝在燈頭部分16和燈座部分11中。因此，當從燈座部分11分離燈頭部分16時，在各部分的連接件處高壓的連續產生被防止，操作者的觸電被防止，並且當替換燈時成本被降低。
文檔編號H05B41/04GK1547871SQ02816618
公開日2004年11月17日 申請日期2002年8月27日 優先權日2001年8月31日
發明者貴家學 申請人:哈裡森東芝照明株式會社