JP2008544460A - ランプシステム及びガス放電ランプ - Google Patents

Abstract

ランプ基台（２）及びランプエンベローブ（４）を備えたガス放電ランプ（１）について記載される。ランプエンベローブ（４）は、基台（２）に固定するために、基台側の領域において、導電性のスリーブ（１２）によって囲まれている。また、ランプエンベローブ（４）は２つの電極（８，９）を有する。更に、ランプ（１）は、電極（８，９）に関して２つの供給ライン（１０，１１）を有する。第１の供給ライン（１０）は、スリーブ（１２）によって囲まれたランプエンベローブ（４）の領域を通り、第２の供給ライン（１１）は、スリーブ（１２）によって囲まれた領域の外を通る。第２の供給ライン（１１）は、スリーブ（１２）に導電接続される。更に、このようなガス放電ランプ（１）の製造方法についても記載される。

Description

本発明は、ガス放電ランプ、望ましくは、高圧ガス放電ランプを有し、且つ、ガス放電ランプの動作のための回路配置を有するランプシステムに関する。更に、本発明は、このようなランプシステム用のガス放電ランプに関する。

ガス放電ランプは、通常、（一般にバーナーとも呼ばれる）ランプエンベロープを有する。ランプエンベロープは、ランプ基台において又はランプ基台へと堅固に固定される。このランプエンベロープは、たいてい、外部エンベロープと、その中に配置された内部エンベロープとを有する。内部エンベロープは放電管を形成しており、放電管には、２つの電極が、一般に放電管の対向する側に配置されるよう突き出される。動作中のかかる電極の間には、電気ガス放電、通常アークが点火され、維持される。この目的のために、電極は、放電管に配置された封入部で供給ラインへ接続される。これらの供給ラインを介して、ランプは、電圧供給のための回路配置へ取り付けられ得る。放電管は、通常は不活性ガス又は不活性ガスの混同物であるガスによって、比較的高い圧力下で満たされている。高圧ガス放電ランプの態様でのこのようなガス放電ランプの典型例は、ＭＰＸＬ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｏｗｅｒ−Ｘｅｎｏｎ−Ｌｉｇｈｔ）ランプと呼ばれるものである。このようなランプは、特に自動車用ヘッドライトに使用されている。かかるランプにおいて点火したアークは高温を発生させる。これにより、放電管内の不活性ガス及び、例えば水銀及び金属ハロゲン化物の混合体などの付加的な物質の発光が生ずる。次いで、外部エンベロープは、とりわけ、紫外線放射の吸収のために働く。紫外線放射は、放電管でのアークにおける物理的プロセスに起因して、所望の可視波長領域での光に加えて不可避的に発生する。

多数の現在通例であるガス放電ランプに関して、例えば、同じくＭＰＸＬに関して、ランプエンベロープをランプ基台に固定することは、スリーブと呼ばれるものによって行われる。このスリーブは、たいていバネ鋼の、リング型ブッシュである。スリーブは、ランプエンベロープの製造後に、ランプエンベロープの外側に固定される。この固定は、スリーブがランプエンベロープ上に固定されるようにバネ鋼が設計、即ち、形成される場合、純粋に機械的に行われる。次いで、エンベロープは、ランプエンベロープの端部に押し込まれる。ランプエンベロープの端部は、ランプ基台の方向に組み立て後に向く。スリーブは、幾つかの金属ストリップによってランプ基台へと保持される。ストリップは、通常プラスチック形成されるランプ基台に一方の端部で射出形成され、ランプエンベロープの方向で基台から広がる。それらの他方の端部では、かかる夫々のストリップがスリーブに溶接される。スリーブは、プラスチック基台への固定によって周囲から電気的に絶縁され、従って、自由に浮遊する電位にある。通常、かかる構成に関して、供給ラインのうちの１つは、主として、スリーブによって囲まれるランプエンベロープの領域又はランプエンベロープの外を通る。ランプエンベロープがランプ基台に固定される場合、この供給ラインは供給ラインセクションへ接続される。これにより、ランプの動作に必要な回路配置がもたらされる。一般に、第２の供給ラインは、基台から離れたランプエンベロープの端部においてランプエンベロープから取り出される。次いで、それは、ランプエンベロープの外、ひいてはスリーブによって囲まれた領域の外側を通ってランプ基台へ戻り、同様に、そこでランプ基台におけるスリーブ部へ、ひいてはランプの動作のための回路配置へ接続される。代替的に、又は更に、ランプエンベロープは、また、粘着材等によってスリーブにおいてランプ基台へ固定されても良い。

ＥＰ０４７８０７８Ａ１で、高圧放電ランプ用のランプホルダが記載されている。このホルダは、第１の供給ラインとして動作する中心に配置された接触部材を設けられた絶縁材のランプキャップと、それと同心の金属スリーブとを有する。ランプの放電管の第１の端部は、前記金属スリーブ内に実装され、第２の供給ラインとして動作する電流供給導体は、前記金属スリーブに取り付けられている。金属スリーブを備えたキャップの回転軸に対称な構造は、如何なる回転位置でもランプをホルダに挿入することを可能にする。

特別なランプ駆動回路が、ガス放電ランプの動作に必要とされる。様々な種類の駆動回路が存在する。高圧放電ランプを動作させるために使用され得る放電ランプ駆動回路の２つの例が、ＧＢ２１７８６０７Ａ及びＵＳ５，９８６，４１３に記載されている。

一般に、ランプでのアークは、高電圧パルスを印加することによって点火される。ブレイクダウン電圧は、たいてい、例えば２０ｋＶ程度で、最新の高圧ガス放電ランプに関して、数千ボルトになる。電気的なブレイクダウンがランプで起こると直ぐに、ランプは、テイクオーバープロセスと呼ばれるものによって、及び更に、定常動作への準備（ｒｕｎ−ｕｐ）プロセスによって、導かれるべきである。テイクオーバー及び準備の間、ランプの電極及びランプ自体は、定常動作に特有の温度まで熱せられる。テイクオーバーの間且つ定常動作においてアークを維持するために、大幅により低い電圧が必要とされる。最初にガス放電ランプを点灯し、次いで定常動作を妨げないよう、特別の回路配置が必要とされる。一般に、このような回路は“点灯モジュール”と呼ばれる。点灯モジュール内には、２つの端子によって（通常バラストと呼ばれる）電圧供給装置へ接続され得るコンデンサが存在する。コンデンサの充電プロセスは、バラストによって直接に、あるいはまた、点灯モジュールに組み込まれた他の電気配置によって、引き起こされ得る。このコンデンサは、例えばスパークギャップ又はサイリスタなどのスイッチ素子によって、変圧器の一次コイルへ切り替えられる。ガス放電ランプの点灯のために、コンデンサは、バラストによって点灯モジュールにおいて充電される。かかる点灯モジュールは、スイッチ素子によって変圧器の一次コイルへ並列に切り替えられる。次いで、スイッチ素子は、当該素子に特有の電圧を上回って接続することができる。しかし、バラストの夫々の実施形態に関して、スイッチ素子は、また、それが接続するように、特定の時点で制御され得る。例えば、スイッチ素子が切り替わるところの切替電圧は、バラストによって特定され得る。特定の切替電圧がコンデンサで達成されると直ぐに、コンデンサは、スイッチ素子を介して高電圧変圧器の一次コイルへと放電する。コンデンサが一次コイルへと放電する結果、所望の高電圧パルスが変圧器の二次コイルで発生する。次いで、かかる高電圧パルスは、ランプの点灯を引き起こす。ブレイクダウンがランプで起こると直ぐに、ランプは、それが定常状態でバイアスをかけられるように、バラストによって変圧器の二次コイル及び折り返し線を介して電力を供給される。このような回路の例は、ＵＳ５，９８６，４１３に記載される。

しかし、かかるランプの多くに伴う問題は、回路配置において高電圧電位の非常に速い変化をもたらすランプのブレイクダウンの間に、ほんの数ナノ秒の長さと数百ボルトの振幅とを有する誤パルスが発生するという事実である。その場合、約１０００ボルトの電圧が、点灯モジュールの端子において達成される。通常、この誤パルスは、グリッチとも呼ばれる。このようなグリッチパルスは、バラストへの接続ケーブルによって広がり、バラスト又はバラストの構成要素に損傷を与え、あるいは完全にそれらを破壊することがある。この問題は、特に、ランプのコールドスタートにより生ずる。

グリッチパルスの影響を回避するよう取られ得る方法は、例えばインダクタの態様での誘導素子を、ランプからバラストまでの折り返し線に挿入することである。しかし、ランプのスイッチオンプロセスの間に生ずる高電流のために、全てのインダクタが、特に最新のランプで十分に有効であるわけではないことが欠点として知られる。例えば、小さなトロイダルコアインダクタは、非常に速く飽和し、従って、その効果が著しく低減される。この場での導電インダクタの使用は、ランプとインダクタとの間のランプの折り返し線において（自動車用のＭＰＬＸランプにおいて１０ｋＶ程度までの）高電圧パルスを生じさせる。これにより、例えば、ランプの折り返し線と、低電位を下回るランプ周囲にある部品との間の電気的フラッシュオーバーのような、他の望ましくない効果がもたらされ得る。これは、点灯モジュールにおいて更なる高電圧絶縁手段を余儀なくさせる。
ＵＳ５，９８６，４１３ ＥＰ０４７８０７８Ａ１ ＧＢ２１７８６０７Ａ ＵＳ５，９８６，４１３

本発明は、ガス放電ランプ及び／又は関連する回路配置と接触するか、あるいはガス放電ランプの近くにある他の電気部品の破壊の危険性、特に、ガス放電ランプの点灯中に生ずる高電圧パルスの急な変化によるバラストの破壊の危険性が、実質的に低減又は防止されるように、上記種類のガス放電ランプを備えたランプシステムと、対応するガス放電ランプとを提供することを目的とする。

上記目的は、一方では請求項１にかかるランプシステムによって、他方では請求項９にかかるガス放電ランプによって達成される。

本発明に従うランプシステムは、ランプ基台と、前記ランプ基台に固定するために基台側の領域において少なくとも部分的に導電性を有するスリーブによって囲まれ、且つ、２つの電極を備えた放電管を有するランプエンベロープとを有するガス放電ランプを有する。前記ガス放電ランプは、前記電極のための２つの供給ラインを更に有する。当該ランプシステムにおいて、第１の供給ラインはスリーブによって囲まれたランプエンベロープの領域を通り、第２の供給ラインは前記スリーブによって囲まれた領域の外を通り、前記第２の供給ラインは前記スリーブへ導電接続される。更に、当該ランプシステムは、前記ガス放電ランプの動作に必要とされる回路配置を有し、該回路配置へ前記ランプの前記供給ラインが接続される。

実施例を用いて以下で詳細に記載されるように、グリッチパルスのパラメータは、実質上、ランプの動作のための回路配置における幾つかの小さな浮遊キャパシタンス、又は、ランプの電極への供給ラインと周囲の接地との間のキャパシタンスに依存することが、多数の特別な実験で分かっている。その場合に、重要な浮遊キャパシタンスは、一方では、自由浮遊電位へ接続されたスリーブを通る供給ラインとスリーブとの間に、また、他方では、例えば、通常接地電位にある点灯モジュールシールドと、例えばヘッドライトの部品との間といった、スリーブと接地電位にある周囲接地との間に形成されるキャパシタンスである。驚くほど、外部を通る第２の供給ラインとのスリーブの単純な電気的接触によって、このキャパシタンスの影響は小さくされ、特定の状況下ではほとんど完全に相殺され得ることが分かった。従って、グリッチパルスの影響は著しく小さくされる。

更に、本発明に従って、誘導素子は、前記第１の供給ラインにおいては高電圧変圧器と前記放電管との間に、あるいは、前記高電圧変圧器と前記第１の供給ラインとの間に配置される。前記第１の供給ラインは、前記ガス放電ランプへ点灯のための高電圧パルスを供給するよう働き、従って、前記回路配置の点灯モジュールの高電圧変圧器へと接続される。この誘導素子は、ランプが点灯する場合に、飽和することなく強い電流パルスを維持することができる。更に、高電圧の発生に必要とされる前記変圧器の二次コイルの２つの端子に並列に、且つ、前記点灯モジュールを通る高電圧ラインと、低電位にある前記点灯モジュールの他の部分との間に、更なる浮遊キャパシタンスが存在することが分かっている。これは、グリッチパルスの特性に影響を及ぼす。従来の点灯モジュールに関し、これらの浮遊キャパシタンスは約５から１０ｐＦである。インダクタンスが高電圧変圧器と放電管との間に配置されることにより、放電電流は阻止される。これは、点灯中にこの浮遊キャパシタンスの両端に構成され、ランプ両端で阻止されない状態にある場合に放電する。バラストの対応する端子へ折り返し線は阻止される。即ち、このインダクタンスによって、短い強グリッチパルスに代わって、浮遊キャパシタンスへ供給される電力がむしろ遅い発振の形で減少することが確実にされる。一方、かかる発振の共振周波数は、浮遊キャパシタンス及びインダクタンスの大きさによって決定される。

同様の回路で通例使用される、既に上で記載された折り返し線におけるインダクタは、その場合にはなくても良い。必然的に、高電圧導体においてインダクタを更に使用することも可能である。

高周波フェライトバー（ｂａｒ）コアを有するバー・コアインダクタは、特に好ましい誘導素子として使用される。これは、特に小さな設計のこのような誘導素子が、飽和することなく高電流電気パルスを中断することができるためである。

本発明に従うランプシステムは、上述された本発明に従うガス放電ランプに加えて、該ガス放電ランプの動作のために必要な回路配置であって、前記ランプの前記供給ラインが接続されるところの回路配置を有する。

本発明に従うガス放電ランプは、最初に、放電管を備えたランプエンベロープと、２つの電極と、該電極に関する２つの供給ラインとが従来の方法で製造されるように実現され得る。従来通り、ランプエンベロープは、ランプ基台への取付時にスリーブによって固定され得る。前記スリーブは、一般的に金属を含み、従って導電性を有する。例えば、好ましい取付方法により、最初に、前記スリーブは、前記ランプエンベロープに嵌められ、それに固定され得る。ランプ基台においてランプエンベロープが正確に位置付けられた後、前記スリーブは、ストリップによって基台へ固定される。しかし、スリーブが最初にランプ基台に固定されることも可能であり、ランプエンベロープは、次いで、既に適切な位置にあるスリーブに押し込まれる。

次いで、本発明に従って、夫々の導電接触は、第２の供給ラインとスリーブとの間で提供されるべきである。

これは、ワイヤブリッジ等を用いて達成され得る。前記ワイヤブリッジは、前記第２の供給ラインをスリーブ又は該スリーブに接触するストリップに接続する。しかし、原則的に、第２の供給ラインとスリーブとの間の導電接触の実施は、ランプが基台において供給ラインセクションに接触する場合には自動的に起こることも可能である。この目的のために、望ましくは、特に、第２の供給ラインの接続のためのプラグと、基台におけるアダプタとの間にある、ランプの第２の供給ラインに関して基台の中に又は基台に存在する供給ラインセクションと、スリーブへ接続された又はスリーブへ接続される保持ストリップの１つとの間の接触が存在しうる。必然的に、このストリップは、また、少なくとも部分的に導電性を有することが前提である。この変形例は、更なるステップが、ランプ基台でのランプエンベロープの最終組み立ての間になされ得ないという利点を有する。他の好ましい変形例で、第２の供給ラインは、該第２の供給ラインが、スリーブをランプエンベロープ上でスライドすることによって、自動的にスリーブと接触するような方法で設計される。

本発明は、特に、先に詳細に記載された高圧ガス放電ランプ、具体的にＭＰＸＬランプで使用される場合に有利である。更に、本発明は、また、スリーブを用いてランプ基台に固定され、一方、供給ラインの１つがスリーブを通って電極へ至り、他の供給ラインがスリーブの外を通るところの他のガス放電ランプとともに有利に使用され得る。

従属請求項は、夫々、本発明の、特に有利な夫々の配置及び更なる態様を含む。原則的に、前記ランプエンベローブは、ほぼ如何なる形状でも有しうる。前記供給ラインは、また、任意の形態で前記ランプエンベローブから前記ランプ基台へと導かれ得る。前記供給ラインの１つは前記スリーブによって囲まれた領域を通り、他の供給ラインは外側を通ることだけが必須である。しかし、望ましくは、前記ランプエンベロープは、上述されたランプと同様に円筒形設計を有し、前記ランプ基台に対して正面に保持され、一方、前記スリーブは、前記正面に隣接する円筒形部において前記ランプエンベロープを囲む。ここで、“隣接する”とは、前記正面に直接に接するか、あるいは前記正面の近くに配置された前記円筒形部として理解されるべきである。

前記第１の供給ラインは、望ましくは、高電圧パルスが前記ランプの点灯のために供給されるところの上り線であって、望ましくは、前記基台側正面で前記ランプエンベロープから取り出されて、前記スリーブによって囲まれた領域を通る。前記第２の供給ラインは、前記ランプ基台から遠く離れた前記正面に対向する面において又は該面の付近で前記ランプエンベロープから取り出され、そこから前記ランプ基台へと前記ランプエンベロープから隔たった外側において戻される。

前記スリーブが可能な限り長く、且つ、電極までの経路において可能な限り長い距離に亘って前記第１の供給ラインを囲む場合に、本発明に従って前記スリーブを前記第２の供給ラインに接触させることにより、効果は最良であることが分かっている。従来のＭＰＸＬランプに関して、エンベロープの円筒形の長手方向に伸びた前記スリーブの長さは約５ｍｍである。本発明の好ましい実施形態で、前記スリーブは、望ましくは、前記ランプエンベローブに沿って伸びた少なくとも１ｃｍの長さを有するべきである。

特に好ましい変形例で、前記スリーブは、原則的に、前記ランプエンベロープの基台側端部から放電領域の基台側端部、例えば、外部エンベロープにおいて配置される放電管の基台側端部に広がる。この変形例に関して、前記スリーブは、光が放射されるところの放電領域を変更することなく、可能な限り長くされる。

望ましくは、このような回路配置は、２つの端子を介して電圧供給装置（バラスト）へ接続され得るコンデンサであって、スイッチ素子を介して変圧器の一次コイルへ並列接続されるコンデンサを有する点灯回路配置を有する。更に、この回路配置はランプ回路配置を有し、該ランプ回路配置において、前記ガス放電ランプの前記第１の供給ラインは、前記バラストへの接続のための第１の端子へ前記変圧器の二次コイルを介して接続され、前記第２の供給ラインは、前記バラストへの接続のための第２の端子へ接続される。

前記ランプ回路及び前記点灯回路は、共通の高電圧変圧器を別として、原則的に２つの別個の回路を有しうる。かかる２つの回路は、前記バラストへの接続のための各自の端子を有する。原則的に、前記２つの回路の夫々に関して別個のバラストを設けることも可能である。最も望ましくは、前記回路配置は、バラストへの接続のための端子を３つしか有さず、その場合に、全基点灯回路配置の構成によって、第１の端子が、コンデンサと、前記変圧器の前記一次コイルとへ接続され、第２の端子が、前記コンデンサの他方の端子と、前記スイッチ素子を介して前記一次コイルの他方の端子とへ接続されるように設計される。次いで、前記第１の端子は、更に、前記ランプ回路配置の構成のために、前記変圧器の前記二次コイルを介して前記ガス放電ランプの第１の供給ラインへ、即ち、第１の電極へ接続される。次いで、前記ガス放電ランプの前記第２の供給ライン、即ち、第２の電極は、前記回路配置の第３の端子へ接続される。この構造は、別個の回路を有する構造よりも多くの空間を節約し、特に、必要な単数の数がより少なくて済む。

回路配置が全部で４つの端子を有する２つの回路とともに使用されるかどうか、又は、上述された好ましい回路配置がたった３つの端子とともに使用されるかどうかに関わらず、好ましい実施例で、ランプ回路の端子は、電圧制限素子を介して互いへ接続される。該電圧制限素子は、また、例えばＴｒａｎｓｉｌダイオード又はツェナーダイオードのように、高電圧の場合に導通する。この電圧制限素子は、同様に、点灯後にランプ回路の端子間の高電圧を可能な限り速く低減することと、ひいては、バラストのブレイクダウンの危険性を低減することとに貢献することができる。代替的に、Ｔｒａｎｓｉｌダイオード又はツェナーダイオードに代わって、同じく、例えば、数１００ｐＦから数ｎＦのキャパシタンスを有するコンデンサのような、適切な容量性素子がこの目的のために使用されても良い。

原則的に、本発明に従うランプシステムで、前記回路配置は、前記ガス放電ランプとは別々に構成され得（これは、アドオン・イグニッションと呼ばれる。）、前記ガス放電ランプが着脱可能なように接続されるところの対応する端子を有する。即ち、その場合に、前記ガス放電ランプは、前記回路配置とは無関係に置換され得る。

しかし、特に望ましくは、前記回路配置を備えた前記ガス放電ランプは、一式の構成要素として、例えば自動車のヘッドライトに組み込まれ、１つの構成要素として置換され得るランプシステムユニットを形成する。その場合に、望ましくは、前記回路配置は、必然的に前記ガス放電ランプの基台筐体に組み込まれる。通常、このようなランプシステムは、また、“点灯モジュール内蔵型ランプ”と呼ばれる。本発明に従って、挿入された誘導素子は、その場合に、望ましくは、また、基台筐体において、望ましくは、ランプエンベローブが保持される基台に直に、配置される。

原則的に、本発明に従うガス放電ランプは、如何なるヘッドライトにおいても使用され得る。好ましい実施例で、ヘッドライトは、本発明に従うガス放電ランプだけではなく、本発明に従うランプシステム一式、即ち、上述された回路配置を備えたガス放電ランプを有する。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下で記載される実施形態から明らかであり、これらを参照して説明される。なお、本発明は、これらの実施形態に限定されない。

図１は、点灯モジュールを組み込まれたＭＰＸＬランプ１の標準的な構造を示す。ランプ１は、ランプ基台２に固定された、略して以下バーナー（ｂｕｒｎｅｒ）と呼ばれるランプエンベロープ４を有する。ここで、バーナー４は、円筒形の外部エンベロープ５と、その中に配置された内部エンベロープとを有する。内部エンベロープは放電管６を形成する。内部エンベロープ及び外部エンベロープは石英ガラスを含む。内部エンベロープ６は、内部エンベロープ６において延在するガラス部分７を介して外部エンベロープ５内で保持される。ガラス部分７は、外部エンベロープ５の長さ方向に広がり、外部エンベロープ５の対向する側で外部エンベロープ５へ接続されている。放電管６には比較的高い圧力下でガス混合が存在する。そのガス混合は、通常、ガス並びに金属ハロゲン化物及び水銀の混合物を含む。（更に、ここで使用され得る、水銀を使っていないランプも存在する。）外部エンベロープ５と放電管６との間の空洞は、望ましくは、空気を抜かれるか、あるいは、他のガス又はガス混同、例えば、低い圧力若しくは通常の周囲圧力での不活性ガス混合により満たされる。

２つの電極は、放電管６内に対向する側から及び、ガラス部分７内で接続されている。これらの電極は、放電管６の密封用のピンチと呼ばれるものとして設計される。供給ライン１０、１１へは、かかる電極８、９を介して接続される。２つの供給ライン１０、１１は、外部エンベロープ５から夫々の対向する側で突出する。外部エンベロープ５は、同様に、ピンチを形成するガラス部分７に対して密封される。

図１から明らかなように、バーナー４は、バーナー４の長手方向軸が基台２又はバーナー４に向いたその表面に対して夫々垂直であるように、基台２に保持される。２つの供給ラインのうちの１つ１０は、通常は上り線、即ち、高電圧ライン１０であって、基台２内の対向する側でラインセクション１０′へ直接に接続されている。他のライン１１は、折り返し線１１であって、バーナー４と隔たって並行に外側でランプ基台２へ戻され、そこで同様に、基台２に配置されたラインセクション１１′へ接続されている。この折り返し線１１は、通常、硬質セラミック管１８などにおいて戻される。硬質セラミック管１８は、一方では絶縁材として働き、他方では折り返し線１１の機械的支持材として働く。

ランプ基台２へバーナー４を固定するために、バーナー４の外部エンベロープ５は、バネ鋼から作られたスリーブ１２によって基台側端部において囲まれる。スリーブ１２は、バネ鋼が適切な方法で形成される場合、クランピングによって機械的に外部エンベロープ５を保持する。また、スリーブ１２は保持ストリップ１３によって保持される。保持ストリップ１３は、その基台側端部で、通常は射出成形されたプラスチックから作られるランプ基台２において同時に成形され、バーナー４の前に斜めに広がって、そのバーナー側端部でスリーブ１２へ接続される。一般に、かかるストリップ１３は、バネ鋼と同様であって、端部でスリーブ１２に溶接される。

ランプ基台２へバーナー４を取り付けることは、スリーブ１２が端部で完成したバーナー４に押し込まれるようにして行われる。その後、バーナー４は、保持ストリップ１３から基台２までの間にスリーブ１２を嵌め込まれる。従って、供給ライン１０、１１は、夫々の供給ラインセクション１０′、１１′と接し（接触スポットは明示的に図示されない。）、その後、保持ストリップ１３は、スリーブ１２へのスポット溶接によって端部で固定される。

ランプ基台２の基台筐体３の内部には、点灯モジュールと呼ばれる回路配置が設けられる。この回路配置は、必要な点灯及び動作電圧をランプ１に供給するよう働く。点灯モジュールの主な構成要素は、高電圧ライン１０へ接続された高電圧変圧器Ｔ（更に、図２参照。）である。ランプ１及び点灯モジュールを有するこのようなランプシステムは、基台筐体３においてプラグ接続１９を介してバラスト（図１で図示せず。）へ接続される。通常、基台筐体３は接地電位へ接続される。保持ストリップ１３は基台のプラスチックもののキャスト（ｃａｓｔ）であり、従って、基台筐体３への電気的接続を有さないので、かかるストリップ１３及びそれに接続された金属スリーブ１２は、両方とも、非確定の、自由に浮遊する電位にある。

上り線１０は、図１から明らかなように、自由な浮遊電位にあるスリーブ１２を通り、一方、折り返し線１１は、スリーブ１２の外側を通る。

図２には、点灯モジュール１６とともに上記従来のランプに関する回路図が示される。ここで、点灯モジュール１６は３つの端子ｘ１、ｘ２、ｘ４を有し、これらの端子を介して、点灯モジュール１６は図１に表されるプラグ１９によってバラスト１７へ接続される。このバラスト１７は、図２でのみ図式的に表される。

端子ｘ１とｘ２との間には、ランプ回路と呼ばれるものがここでは設計され、このランプ回路は、原則的に、ランプ又は放電管６へ夫々直列に接続された高電圧変圧器Ｔの二次コイルＴｓを有する。ここで、端子ｘ１は、高電圧変圧器Ｔの二次コイルＴｓの端部へ接続され、二次コイルＴｓは他の端部で第１の供給ライン１０、即ち、上り線１０と、ランプ１とへ接続される。ランプの折り返し線１１は端子ｘ２へ接続され、一方、任意に、通常トロイダルコアインダクタである誘電素子Ｌ２は折り返し線１１に配置される。更に、端子ｘ１、ｘ２は、ＴｒａｎｓｉｌダイオードＤによって互いへ接続される。ＴｒａｎｓｉｌダイオードＤは、点灯中に発生する高電圧がバラスト１７に過度に強い影響を及ぼさないことを確実にすることができる。インダクタンスＬ２は、連続的な動作におけるランプのＥＭＩ動作の改善において有用である。ＴｒａｎｓｉｌダイオードＤに代わって、また、数１００ｐＦから数ｎＦまでのキャパシタンスを有するコンデンサが使用されても良い。

端子ｘ１とｘ４との間には、点灯回路と呼ばれるものが構成される。この目的のために、最初に、コンデンサＣが端子ｘ１、ｘ４へ接続される。コンデンサＣは、一方では、変圧器Ｔの一次コイルＴｐの第１の端子へ直接に接続される。他方で、コンデンサＣは、スイッチ素子、ここではスパークギャップを介して、一次コイルＴｐの第２の端子へ接続される。このようにして、コンデンサＣは、放電子ＳＧによる中断を別として、変圧器Ｔの一次コイルＴｐへ特定の方法で並列に接続される。

更に、図２は、接地電位Ｍ及び／又は点灯モジュールのＥＭＶシールドＳ（ＥＭＶ＝ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）へ接続される環境を示す。ＥＭＶシールドＳは、例えば、基台筐体３、及び例えばヘッドライトの反射器のようなランプ環境における更なる部分によって与えられる。同様に、この図は、スリーブ１２が浮遊電位にあることを図式的に示す。

図２に従う点灯モジュール１６は、本発明に関連して使用される回路配置の好ましい構成であるから、点灯モジュール１６の動作方法及び問題、又はこの問題を解消するための本発明の効果は、図２に従う点灯モジュール及びランプ構成を参照して、本発明をこれらに限定することなく、説明される。代替的に、例えば、構成は、また、選択され得る。これにより、点灯回路及びランプ回路は、夫々、２つの別個の端子を有し、且つ、点灯回路に配置された一次コイルと、ランプ回路に配置された二次コイルとを有する変圧器は別として、完全に互いから分離される。更に、続いて、高圧ガス放電ランプ１が望ましくはＭＰＸＬランプであるとされる。しかし、同様に、以降の説明は、また、点灯モジュールの他の特に類似する構成と、他の形式のガス放電ランプとへ適用される。

ランプ１を点灯させるために、最初に、コンデンサＣは点灯回路の端子ｘ１及びｘ４を介して充電される。スパークギャップＳＧは、それが約８００ボルトで接続するような寸法を有する。これにより、変圧器Ｔの一次コイルＴｐにおいて約８００ボルトまで充電されたコンデンサＣは、スパークギャップＳＧを介して放電することができる。このようにして、変圧器Ｔの二次コイルＴｓでは、２０ｋＶ程度の高い電圧が発生する。その場合に、かかる高電圧は、変圧器Ｔと放電管６との間の、ひいてはランプ回路の端子ｘ２の反対側の供給ライン１０における、高電圧部で点灯前に存在する。他の供給ライン１１は、ランプの端子ｘ２へ（誘導素子Ｌ２を介して）接続され、点灯前により低い電位を有する。

一般に、ランプは点灯パルスにより起動される。点灯パルスがランプ１を点灯させることができない場合、コンデンサＣは、更なる点灯パルスによりランプを起動させるために、点灯回路において再充電される。所望のブレイクダウンが放電管６で起こると直ぐに、放電管６自体は、比較的低いインピーダンス抵抗とみなされ得る。次いで、ランプ１は、例えば、（ランプの設計に依存する）数１０から数１００ボルトの間の矩形波電圧など、ドライバの設計に依存する通常動作電圧形状をランプ回路を介して供給される。次いで、例えば、通常電圧の夫々半分は、端子ｘ１及びｘ２に存在しうる。数１００ボルトまでの任意の電圧が、点灯回路の第２の端子ｘ４には存在しうる。しかし、この電圧は、スパークギャップＳＧが接続するほど高くあるべきではない。多数のバラストによりこの端子は浮遊電位へ接続される。

この構成に伴う問題は、高圧ガス放電ランプ１の点灯により、約２０ｋＶの電位の急な変化が、変圧器Ｔの二次コイルＴｓの間の高電圧ラインにおいて数１００ボルトを下回る値で現れる点である。起動時に約２０ｋＶの電位まで充電される浮遊キャパシタンスＣＰは、１ｎｓよりも短い立ち上がり時間と、ほんの数ｎｓの存続期間と、１０００ボルトの高さとを有する極めて急且つ高い干渉パルスの形で、短時間にランプ１を介して放電される。かかる干渉パルスは、端子ｘ１、ｘ２及びｘ４を介してバラストの方向にバラスト１７に入力され、バラスト１７において損傷又は破壊をもたらしうる。端子ｘ２は、その場合に最も関係がある。このグリッチパルスと呼ばれるものの正確な原因を見つけ、グリッチパルスのパラメータに影響を及ぼす可能性を発見するために、多くの連続した異なる測定が実行されている。これにより、以下の依存関係が決定された。

回路配置１６の必須の機能を決定する図２に表される構成要素とは別に、回路構成全体の動作に影響を及ぼしうる様々な避けられない寄生要素が常に存在する。かかる寄生要素のほとんどは、重要な役割を担っていない。それは、かかる寄生要素が無視できるほどの小さな値しか有さないため真実であるが、寄生要素の幾つかはグリッチパルスの生成に寄与する。その場合に、グリッチパルスの発生メカニズムは以下の通りである。

既に上に記載したように、ランプ１の点灯は、変圧器Ｔの二次コイルＴｓで生ずる高電圧パルスにより起こる。高電圧パルスの立ち上がり時間は、数１０から数１００ｎｓの間の範囲にある。一般に、かかる高電圧パルスは、正の極性を有する。しかし、これは、ドライバ回路及び変圧器Ｔの設計に依る。電圧が２０ｋＶ程度のブレイクダウン値に達した後、所望のブレイクダウンがランプで起こり、ランプは点灯する。

高圧ガス放電ランプ１の点灯プロセスの間、放電管６の抵抗は、ほぼ無限な値から比較的小さな値へと数ナノ秒で変化する。このようにして、二次コイルＴｓとランプ１との間の高電圧ラインにおいて、約２０ｋＶの電位は、極めて急速に１００ボルトを下回る値まで低下する。点灯を引き起こした高電圧パルスが低下する時間は、ランプ１におけるブレイクダウンプロセスによって決定され、数ナノ秒の時間で生ずる。その場合に、二次コイルＴｓとランプ１との間の高電圧ラインにおける値ｄＵ／ｄＴ（図２参照。）は、ほぼ２０ｋＶ／２ｎｓ＝１０^１３ボルト／秒程度である。それによって、シールド及び環境の、高電圧ラインと点灯モジュールの他の構成要素との間の浮遊キャパシタンスは、極めて急速に放電される。これは、バラスト１７への接続ラインにおいて、特に、放電管６から端子ｘ２までの折り返し線１１において、比較的高い電流を生じさせる。上記動作によって引き起こされる過電流又は過電圧の夫々のパラメータは、とりわけ、夫々の接続ラインのインピーダンスに依存する。

特別実験において、結局、主に特定の寄生キャパシタンスはグリッチパルスの発生に大きな役割を果たすことが分かった。

憂慮すべきキャパシタンスの第１のグループは、ランプの領域内の上り線１０と、周囲の接地、特に、接地電位へ接続された基台筐体３との間にあるキャパシタンスＣＰ１、ＣＰ１′である。スリーブ１２の領域において、このキャパシタンスＣＰ１は、２つの直列なキャパシタンスＣＰ１ａ及びＣＰ１ｂとして見られ得る。第１のキャパシタンスＣＰ１ａは、上り線１０と、自由に浮遊する電位へ接続されたスリーブ１２との間に存在し、第２のキャパシタンスＣ１ｂは、スリーブ１２と、接地へ接続された環境との間に存在する。これは、図２において２つのコンデンサＣＰ１ａ及びＣＰ１ｂによって表されている。

かかる浮遊キャパシタンスＣＰ１、ＣＰ１′は、点灯プロセスの前に、点灯パルスによりランプの点灯電圧まで充電される。ランプのブレイクダウンの後、充電されたコンデンサＣＰ１、ＣＰ１′の正に充電された側は、回路配置１６の他の部分へと放電管６によって接続される。次いで、コンデンサＣＰ１、ＣＰ１′によって引き起こされるグリッチパルスは、端子ｘ１、ｘ２、ｘ４の方向に、且つ、最終的にバラスト１７の方向に広がる。グリッチパルスに寄与する第２の浮遊キャパシタンスは、二次コイルＴｓ自体のキャパシタンスである。このキャパシタンスは、図２において、二次コイルＴｓに並列に接続されたコンデンサＣＰ２として表されている。このコンデンサＣＰ２は、同様に、点灯パルスの立ち上がりの間、ブレイクダウン電圧へと充電される。このコンデンサＣＰ２の正に充電された側は、また、放電管６でのブレイクダウンの後に、ランプ１の折り返し線１１へ接続される。この浮遊キャパシタンスＣＰ２の負側（それが正の極性を有する点灯パルスに関連する場合、別なふうにキャパシタンスの当該側は正の電位へ接続される。）は、端子ｘ１へ直接に接続され、また、コンデンサＣ、一次コイルＴｐ及びスパークギャップＳＧを介して端子ｘ４へ間接的に接続される。この寄生コンデンサＣＰ２の一部は、ＴｒａｎｓｉｌダイオードＤに取り込まれている。端子ｘ２は、両キャパシタンスによって引き起こされるグリッチパルスの重ね合わせによって最も強く影響を及ぼされる。

このグリッチパルスの影響は、従来の誘導素子Ｌ２及びＴｒａｎｓｉｌダイオードＤによって部分的に吸収され得る。しかし、かかる手段は、しばしば十分ではない。ＥＭＩのために小さなトロイダルコアインダクタの形でしばしば使用される誘導素子は、グリッチパルスによって引き起こされる高電流によって飽和させられ、従って、その誘導効果を失う。

図３は、本発明に従って構成されたガス放電ランプ１の実施形態の好ましい例を示す。なお、例は、ここでは、本発明に従う方法で変形された、図１で表されるような従来のＭＰＸＬランプによって示される。図１と図３との間の比較が示すように、本発明の重要な違いは、目下、電気的接触がスリーブ１２と折り返し線１１との間に存在する点である。図３における接触は、基台筐体３の直前の単純な導体ブリッジ１５によって実現される。代替的に、例えば、折り返し線１１は、スリーブ１２への接触が保持ストリップ１３を介してなされる場合、基台２に挿入された保持ストリップ１３の１つ又は幾つかへ同様に基台２において電気的に接続され得る。

加えて、図３に表される実施形態の例に関して、これまで使用された通例のスリーブとは対照的に、スリーブ１２は、ガス放電ランプ１の放電管６の方向に広げられる。更に、上り線１０が接続されている供給ラインセクション１０′には、更なる誘導素子Ｌ１が存在する。この誘導素子Ｌ１は、高電流でも飽和することがない。望ましくは、空気インダクタ又はバー（ｂａｒ）・コアインダクタがここで使用され得る。ＥＭＩのための誘導素子Ｌ２は、その場合、定常動作におけるランプの妨害レベルを低減するために、変更されないままであり得る。

図４ａ、４ｂ及び４ｃは、異なる浮遊キャパシタンス、ひいてはグリッチパルスの発生に対する異なる手段の効果を示す。

図４ａで、どのように浮遊キャパシタンスＣ１ｂは、スリーブ１２と折り返し線１１との間の導体ブリッジ１５の結果として、折り返し線１１の低電位へ接続され、変更されないままであり、一方、高電圧導電上り線１０とスリーブ１２との間の浮遊キャパシタンスＣ１ａは、放電管６及びブリッジ１５によってブレイクダウン時に短絡されるかが、明らかに認識される。このようにして、全体的な浮遊キャパシタンスＣＰ１及びそれによって引き起こされるグリッチパルスの影響は、ほぼ完全に回避される。

図４ｂは、放電管６の方向におけるスリーブ１２の延長によって得られる効果を明らかにする。上り線１０と、スリーブ１２と放電管６との間の上り線１０の領域において依然として与えられる周囲接地との間のキャパシタンスＣＰ１は、その場合、同様に、自由に浮遊する電位へ接続されたスリーブ１２と上り線１０との間の第１のキャパシタンスＣＰ１ａと、接地へ接続された環境とスリーブ１２との間の第２のキャパシタンスＣＰ１ｂとによって形成される直列キャパシタンスＣＰ１として見られ得る。一方、第１のキャパシタンスＣＰ１ａは、やはり、放電管６でのブレイクダウン時にスリーブ１２と折り返し線１１との間の導体ブリッジ１５によって短絡される。このようにして、全体的な浮遊キャパシタンスＣＰ１の影響は、同様に取り除かれる。図４ａ及び図４ｂで、スリーブ１２の延長にかかる効果は、簡単にするために、２つの並列な浮遊キャパシタンスＣＰ１、ＣＰ１′によってのみ表される。そのうちの１又はそれ以上がオフされている非常に多数の並列な浮遊キャパシタンスを有して、表示がより現実的であるほど、折り返し線１１へ接触されるスリーブ１２はますます長くなる。

図４ｃは、基台２の内部に配置された（任意の）誘導素子Ｌ１の効果を示す。この誘導素子Ｌ１は、浮遊キャパシタンスＣＰ２に起因して高電圧導電上り線１０に蓄積される電荷が、破線矢印によって示される方向で、点灯後、放電管６及び折り返し線１１を介してゆっくりと流れ出ることを提供する。その場合、このゆっくりとした流出は、高速な強いグリッチパルスに代わって、電荷がより遅い発振の形で低減されることを意味するよう理解されるべきである。必然的に、この誘導素子Ｌ１は、同様の方法で他の浮遊キャパシタンスにも影響を及ぼす。この他のキャパシタンスは、例えば、二次コイルＴｓと誘導素子Ｌ１との間の領域において基台筐体３と上り線１０との間に設計される。

通常のインダクタＬ２は、破線で囲われた箱でしか図４ａ、４ｂ及び４ｃにおいて表されない。折り返し線１１に付加的に組み込まれるかかるインダクタＬ２は、誘導素子Ｌ１が使用される場合に、かかる方法がグリッチパルスの影響の低減に関連するならば、上り線１０から削除されても良い。しかし、誘導素子Ｌ２の削除及び、二次コイルＴｓと放電管６との間の誘導素子Ｌ１の挿入は、その場合に、過剰に高い電圧が（例えば、放電管６とインダクタＬ２との間の従来の配置において）折り返し線１１で生じうることが回避される点で、相当の利点を有する。

必然的に、かかる構成は、例えばランプのＥＭＩ特性を改善するために、更に更なる他のインダクタンスＬ２が使用される余地を与えないわけではない。

最後に、もう一度指摘すると、図面で具体的に表される回路及び方法、並びに記載は、単なる実施例に過ぎない。これらの実施例は、本発明の適用範囲を逸脱することなく、大体において専門家によって変更され得る。グリッチパルスを防ぐための本発明に従う方法に加えて、具体的に、１又はそれ以上の更なるインダクタを挿入することが可能であり、これは、更に、例えばＥＭＶ動作を改善するよう働くことができる。

加えて、完全のために指摘すると、不定冠詞“ａ（１つの）”の使用は、関連する特徴が何度も起こり得る余地を与えないわけではない。

点灯モジュールを組み込まれた従来のＭＰＸＬランプの部分の側面図を示す。 通常の回路配置（点灯モジュール）を備えた図１に従うランプの簡単化された等価回路図を示す。 点灯モジュールを組み込まれた本発明に従う構造化されたＭＰＸＬランプの部分の側面図を示す。 図２の等価回路図を参照して第２の供給ライン及びスリーブの本発明に従う接触の効果を図式的に表す。 図４ａと同様に等価回路図を参照してスリーブの更なる延長の効果を図式的に表す。 図４ｂに示される等価回路図を参照して第１の供給ラインにおける誘導素子の効果を図示的に表す。

Claims (11)

1. ランプ基台を有し、
   前記ランプ基台に固定するために基台側の領域において少なくとも部分的に導電性を有するスリーブによって囲まれ、且つ、２つの電極を備えた放電管を有するランプエンベロープを有し、
   前記電極に関し２つの供給ラインを有し、
   第１の供給ラインは、前記スリーブによって囲まれた前記ランプエンベロープの領域を通り、第２の供給ラインは、前記スリーブによって囲まれた領域の外を通り、
   前記第２の供給ラインは、前記スリーブへ導電接続される、ガス放電ランプ。
2. 前記ランプエンベロープは、円筒形設計を有し、前記ランプ基台に対して正面に保持され、一方、前記スリーブは、前記正面に隣接する円筒形部において前記ランプエンベロープを囲み、
   前記第１の供給ラインは、前記基台側正面で前記ランプエンベロープから取り出され、前記第２の供給ラインは、前記ランプ基台から遠く離れた前記ランプエンベロープの面において又は該面の付近で前記ランプエンベロープから取り出され、そこから前記ランプ基台へと前記ランプエンベロープから隔たった外側において戻される、
   ことを特徴とする請求項１記載のガス放電ランプ。
3. 前記スリーブは、前記ランプエンベロープに沿って延在しながら、少なくとも１ｃmの長さを有する、ことを特徴とする請求項１又は２記載のガス放電ランプ。
4. 前記スリーブは、原則的に、前記ランプエンベロープの基台側端部から放電領域の基台側端部に広がる、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のガス放電ランプ。
5. 前記ランプエンベロープから発し且つ前記ランプ基台の中に又はその基台に配置された前記第２の供給ラインの端子は、前記ランプ基台に固定された保持要素へ導電接続され、前記スリーブへ接続される、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のガス放電ランプ。
6. 前記第１の供給ラインは、点灯モジュールの高電圧変圧器へ接続され、
   誘導素子は、前記第１の供給ラインにおいては前記高電圧変圧器と前記放電管との間に、あるいは、前記高電圧変圧器と前記第１の供給ラインとの間に配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載のガス放電ランプ。
7. 前記誘導素子は、前記ランプ基台の筐体に組み込まれる、ことを特徴とする請求項６記載のガス放電ランプ。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載のガス放電ランプと、該ガス放電ランプの動作のための、前記供給ラインへ接続された回路配置とを有するランプシステム。
9. 前記回路配置は、
   ２つの端子を介して電圧供給装置へ接続され得るコンデンサであって、スイッチ素子を介して変圧器の一次コイルへ並列接続されるコンデンサを有する点灯回路配置と、
   前記ガス放電ランプの前記第１の供給ラインが前記電圧供給装置への接続のための第１の端子へ前記変圧器の二次コイルを介して接続され、前記第２の供給ラインが前記電圧供給装置への接続のための第２の端子へ接続されるところのランプ回路配置と
   を有する、ことを特徴とする請求項８記載のランプシステム。
10. 前記回路配置は、電圧供給装置との接続ための３つの端子を有し、
    前記点灯回路配置の構成の下、第１の端子は、コンデンサと、該コンデンサに対して並列に前記変圧器の前記一次コイルとへ接続され、第２の端子は、前記コンデンサと、該コンデンサに対して並列に前記スイッチ素子を介して前記一次コイルとへ接続され、
    前記ランプ回路配置の構成の下、前記第１の端子は、前記変圧器の前記二次コイルを介して前記ガス放電ランプの前記第１の供給ラインと接続され、前記ガス放電ランプの前記第２の供給ラインは、第３の端子と接続される、
    ことを特徴とする請求項９記載のガス放電ランプ。
11. 放電管と、２つの電極と、該電極に関する２つの供給ラインとを備えたランプエンベロープを作るステップと、
    ランプ基台において組み立て状態で固定された少なくとも部分的に導電性を有するスリーブであって、基台側の領域において前記ランプエンベロープを囲むスリーブによって、第１の供給ラインが前記スリーブによって囲まれた前記ランプエンベロープの領域を通り、第２の供給ラインが前記スリーブによって囲まれた領域の外を通るように、前記ランプエンベロープを固定するステップと、
    前記第２の供給ラインと前記スリーブとの間に導電接触を発生させるステップと
    を有する、ガス放電ランプの製造方法。

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