JP2000182569A - 無電極放電灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】暗所での始動性が良好であり、構造が簡素で安
価な無電極放電灯装置を提供する。 【解決手段】発光管３０の近傍に始動補助光源３５およ
び、発光管点灯用コイル３４と電磁結合した結合素子
と、結合素子に誘起された高周波電力を電源とし始動補
助光源３５を点灯するための電源回路部とを有する電源
回路３３とからなる始動用補助光源部が備えられてい
る。このとき、発光管点灯用コイル３４と、発光管３０
内部に生成される高周波プラズマ環３２との結合度より
も、電源回路３３内の結合素子と、発光管点灯用コイル
３４との結合度の方が小さくなるように始動用補助光源
部が配置され、始動時は始動補助光源３５が点灯し、発
光管３０の点灯時には始動補助光源３５が自動的に消灯
するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯装置
に関し、特に暗所での始動性を改善した無電極放電灯装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光灯等の放電ランプでは、ランプを始
動させるためには、その放電空間の初期電子を利用して
初期放電を発生させる必要がある。一般に、放電ランプ
は明るい場所に放置されている状態では、外部からの光
の影響で放電空間内に初期電子が発生する確率が高く、
また、頻繁に点滅を繰り返している場合も、前回点灯時
の電子が放電空間内に残留して初期電子になるため始動
性の問題は生じない。

【０００３】しかしながら、ランプが長期間点灯され
ず、かつ、暗所において最初の始動を行う場合には、初
期電子が始動に必要な量だけ生成されにくいため、始動
時間が長くなるという問題があった。

【０００４】このため、有電極型の蛍光灯では、始動時
にフィラメントを加熱して熱電子を放出させ、始動に必
要な量の初期電子を得ているが、無電極放電灯の場合に
は、発光管内部に電極が無いので、同様な手段は採用で
きない。

【０００５】そこで、従来の無電極放電灯では、発光管
内部に放射性同位元素気体を封入するか、あるいは、放
射性物質を塗布して初期電子を得るようにしていたが、
安全性などの配慮が必要になるという問題があった。

【０００６】この問題を解決するために、特開平８−１
８０８４０号、特開平６−２２３７８９号に開示されて
いるように、発光管の近傍に始動補助用の光源を配置し
て、始動時にこの補助光源から主として短波長の光を照
射して、発光管内に初期電子を発生させ、始動時間を短
縮させる提案がなされている。また、始動補助光源によ
り光色が変化しないように、始動補助光源を始動時のみ
点灯する考え方も示されている。

【０００７】これらの先行例では、始動補助光源の電源
は、駆動コイルに供給する高周波電力の一部を分岐配線
し、これを整流して電源とするか、あるいは独立した補
助光源用の電源からの配線により電源供給されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行例（特開平８−１８０８４０号）のように独立し
た始動補助光源用の電源を設けると、補助光源の電源部
およびその電源供給線の引きまわしが余分に必要にな
り、また、主高周波電源との干渉を避けるためのシール
ド構造など、付加的な部材が必要になる。

【０００９】また、他の先行例（特開平６−２２３７８
９号）のように、主高周波電源線からの分岐線を設け
て、始動補助光源用の電源を得るようにすると、特に点
灯時において、主高周波電源線の途中に設けた電源分岐
部で発生する損失が問題になり、これを減少させるため
に、切り替え回路手段あるいは結合度可変回路手段が余
分に必要となる。また、主高周波電源線に余分な回路手
段を挿入すると、信頼性が低下する恐れがある。

【００１０】また、上述した先行例のいずれにおいて
も、消費電力を節減する、また始動補助光源による混色
を避けるため、始動補助光源を始動時のみ点灯するため
の時限点灯装置が必要であるなど、装置全体の構造が複
雑かつ高価になるという問題があった。

【００１１】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は暗所での始動性が良好であり、構造が
簡素で安価な無電極放電灯装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の請求項１の発明は、内部に放電ガスが封入さ
れ、内面に蛍光体が塗布された発光管と、前記発光管に
近接して配置された発光管点灯用コイルと、前記発光管
点灯用コイルに高周波電流を流す高周波電源とを備え、
前記発光管点灯用コイルで発生する高周波電磁界によ
り、前記発光管内部に高周波プラズマ環が生成され、前
記高周波プラズマ環より放出される紫外線が前記蛍光体
を励起発光させてなる無電極放電灯装置において、前記
発光管の近傍に、始動補助用の始動補助光源と、前記発
光管点灯用コイルと電磁結合される結合素子と、前記結
合素子に誘起された高周波電力を電源として前記始動補
助光源を点灯させるための電源回路部を備え、前記高周
波プラズマ環と前記発光管点灯用コイルの結合度より
も、前記結合素子と前記発光管点灯用コイルの結合度の
方が小さくなるように配置されることを特徴とする。

【００１３】また、請求項２の発明は、前記結合素子お
よび前記電源回路部の少なくとも一部で、前記高周波電
源の基本波周波数に同調するバンドパスフィルタ回路を
構成したことを特徴とする。

【００１４】また、請求項３の発明は、前記結合素子お
よび前記電源回路部の少なくとも一部で、前記高周波電
源の高調波周波数に選択的に同調するバンドパスフィル
タ回路を構成したことを特徴とする。

【００１５】また、請求項４の発明は、前記発光管点灯
用コイルを前記発光管の外部に巻き回し、前記結合素子
を前記高周波プラズマ環よりも内側の位置に配置して、
前記結合素子と前記発光管点灯用コイルとの結合度を、
前記高周波プラズマ環と前記発光管点灯用コイルとの結
合度よりも小さくなるようにしたことを特徴とする。

【００１６】また、請求項５の発明は、前記結合素子
を、前記発光管点灯用コイルの巻き回し面から、その軸
方向に関して、前記高周波プラズマ環と前記発光管点灯
用コイルとの距離よりも離して配置して、前記結合素子
と前記発光管点灯用コイルとの結合度を、前記高周波プ
ラズマ環と前記発光管点灯用コイルとの結合度よりも小
さくなるようにしたことを特徴とする。

【００１７】また、請求項６の発明は、前記結合素子の
主軸を前記発光管点灯用コイルの主軸に対して、所定の
角度傾けて配置して、前記結合素子と前記発光管点灯用
コイルとの結合度を、前記高周波プラズマ環と前記発光
管点灯用コイルとの結合度よりも小さくなるようにした
ことを特徴とする。

【００１８】また、請求項７の発明は、前記電源回路部
は、前記結合素子に誘起される高周波電力を整流して直
流電圧に変換すると共に、前記直流電圧のレベルを弁別
する変換弁別回路を備え、前記レベルが所定の電圧レベ
ル以下のときに前記始動補助光源を点灯しないようにし
たことを特徴とする。

【００１９】また、請求項８の発明は、前記始動補助光
源、前記結合素子、および前記電源回路部とが同一プリ
ント基板上に配置され、前記結合素子がプリント配線で
構成されることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の実施形態
１に対応する外巻型の無電極放電灯装置の外観を図２に
示す。図２において、１は内部に放電ガスが封入され、
内面に蛍光体が塗布された発光管であり、その外部に発
光管点灯用コイル２が巻回されている。５は、発光管点
灯用コイル２に高周波電流を流す図示せぬ高周波電源お
よび整合回路を収納する収納ケースであり、収納ケース
に収納された図示せぬ高周波電源と発光管点灯用コイル
２とがコイル導線３により接続されている。４は発光管
１の排気チップ保護用のキャップである。

【００２１】図３は、高周波電源の周辺回路、および始
動補助光源の周辺回路を示した回路図であり、所定の入
力信号に応じて動作し、高周波電源を構成する直列接続
された出力トランジスタ６ａ、６ｂの接続点に結合コン
デンサ７の一端が接続されている。そして、この結合コ
ンデンサ７の他端とグランド間には同調回路の共振コン
デンサ８ａが接続されると共に、もう一つの共振コンデ
ンサ８ｂと図２で示した発光管点灯用コイル２の直列回
路が接続されている。

【００２２】また、１０は発光管点灯用コイル２で発生
する発光管１の点灯時に、発光管１の内部に生成される
高周波プラズマ環１５の等価インダクタンスであり、そ
の両端にはプラズマ環の等価抵抗９が接続される。この
高周波プラズマ環１５より放出される紫外線が発光管１
の内面に塗布された蛍光体を励起発光する。

【００２３】そしてまた、１１は発光管点灯用コイル２
と電磁結合されるループアンテナで構成された結合素子
であり、その両端には同調用コンデンサ１２が接続され
ると共に、高周波整流回路を含む始動補助光源の電源部
１３を介して始動補助光源１４が接続されており、これ
ら結合素子１１と、同調用コンデンサ１２と電源部１３
からなる電源回路部と、始動補助光源１４により始動用
補助光源部が構成される。このとき、結合素子１１とし
てループアンテナを用いることで、薄型のものを選択し
て装置にコンパクトに組み込むことができるという利点
がある。

【００２４】図３において、共振コンデンサ８ａ、８ｂ
と発光管点灯用コイル２とで形成される共振回路の同調
周波数は、発光管１の点灯時に高周波電源の周波数に等
しくなるように設定されている。従って、始動時にはイ
ンダクタンス１０と抵抗９より成る２次回路が形成され
ていないため、同調周波数は点灯時に比べて低くなり、
同調回路のＱは高くなる。

【００２５】発光管１の点灯時には高周波プラズマ環が
生成されて、インダクタンス１０と抵抗９より成る２次
回路が形成され、共振回路の同調周波数は、発光管１の
点灯時に高周波電源の周波数に等しくなると共に、同調
回路のＱは大幅に低下する。高周波電源の周波数が１
３．５６ＭＨｚの場合の一例を挙げると、発光管１の点
灯時の同調回路のＱは、始動時のＱの１／８に低下す
る。ただし、前述のように、始動時は離調状態にあるた
め、結合素子の同調回路の同調周波数を高周波電源の周
波数に一致させても、結合素子部への誘起電圧は数倍程
度しか変化しない。

【００２６】また、後述するように、高周波プラズマ環
１５と発光管点灯用コイル２の結合度よりも、結合素子
１１と発光管点灯用コイル２の結合度の方が小さくなる
ような配置にする。これにより、始動時は始動補助光源
１４が点灯し、発光管１の点灯時には、高周波プラズマ
環が新たに介在することにより、結合素子１１への高周
波電源の結合量が減少して、始動補助光源１４が自動的
に消灯する。

【００２７】ここで、結合素子１１と同調用コンデンサ
１２は発光管点灯用コイル２を駆動する高周波電源の基
本波周波数（Ｆ０）に同調したバンドパスフィルタ回路
を構成するようにする。これにより、勢力の強い基本波
成分により始動補助光源を点灯すると共に、発光管１の
点灯時には、高周波プラズマ環が新たに介在することに
より、結合素子１１への高周波電源の結合量が減少し
て、始動補助光源１４が自動的に消灯する。

【００２８】このとき、結合素子１１と同調用コンデン
サ１２は発光管点灯用コイル２を駆動する高周波電源の
高調波周波数（Ｆ０×ｎ：ｎは整数）に選択的に同調す
るようなバンドパスフィルタ回路を構成するようにして
もよい。これにより、始動時には離調状態にある発光管
点灯用コイル２から高勢力で輻射される高次高調波によ
り始動補助光源１４を点灯し、発光管１の点灯時は発光
管点灯用コイル２が基本波成分に同調するため、高次高
調波の勢力が大幅に減少して、始動補助光源が自動的に
消灯する。

【００２９】図４は、基本波周波数が１３．５６ＭＨｚ
の場合について、発光管点灯用コイル２から輻射される
基本波、第２次高調波、第３次高調波成分の相対レベル
を、始動時と発光管１の点灯時について実測したデータ
の例である。図４において、基本波では６ｄＢのレベル
差があり、第２次高調波、第３次高調波では１０ｄＢの
差があるので、このレベル差を利用して、始動補助光源
を点滅させることができる。また、高次高調波のみを利
用すれば、基本波のみを利用する場合に比べてレベル差
が大きいので、発光管１の点灯時に始動補助光源を確実
に消灯することができる。

【００３０】尚、このとき始動補助光源１４の代わりに
電子スイッチを接続して、この電子スイッチの出力を検
出端子とすれば、光学的手段によらず、ランプ破損、そ
の他による発光管１すなわち無電極放電灯の不点灯状態
を検出することができ、他用途への展開が可能になる。

【００３１】図５は、図３で示した始動用補助光源部の
詳細を示す回路図であり、図３と同じものには同じ符号
を付している。図３での結合素子１１として磁界結合用
のループアンテナ２１を使用し、その両端には同調用コ
ンデンサ１２が接続される。また、同調用コンデンサ１
２の両端には、整流ダイオード２２と平滑用コンデンサ
２３が直列接続され、平滑コンデンサ２３の両端には電
流制限抵抗２４と発光ダイオード２５が直列接続され
る。

【００３２】このとき、ループアンテナ２１のインダク
タ成分と同調用コンデンサ１２のキャパシタンスとで同
調周波数が決定され、ループアンテナ２１に誘起される
高周波電力が整流ダイオード２２で整流され、平滑コン
デンサ２３で平滑されて発生する直流電圧が、電流制限
抵抗２４を介して発光ダイオード２５へ供給される。

【００３３】尚、発光ダイオード２５は、点灯する一定
のスレショールド電圧（約２Ｖ）を有しているので、ル
ープアンテナ２１に誘起される電圧レベルの判定手段を
設けなくても、このスレショールド電圧を始動時と、発
光管１の点灯時の判定に利用すれば、始動補助光源の自
動点滅が可能になる。

【００３４】図６は図５のループアンテナ２１を電界結
合用のダイポールアンテナ２７としたときの始動用補助
光源部の構成を示した回路図を示したものであり、ダイ
ポールアンテナ２７の電気長が短い場合は延長コイル２
８が追加される。図６で図５と同じものには同じ符号を
付している。このダイポールアンテナ型の結合素子は薄
型を選択することができ、装置をコンパクトに組み込む
ことができるという利点がある。

【００３５】次に、図１の断面図にて無電極放電灯の一
例を示す。外側に発光管点灯用コイル３４が巻回された
発光管３０の内側に凹部を設けて内管３１とし、例えば
青色の発光ダイオードを用いた始動補助光源３５と始動
補助光源３５用の電源回路３３が配置される。このと
き、電源回路３３には図３で示した結合素子１１も含ま
れている。すなわち、電源回路３３は結合素子１１、同
調用コンデンサ１２、電源部１３により構成される。

【００３６】また、３２は発光管１の点灯時に発光管３
０内部に生成される高周波プラズマ環である。このよう
に、結合素子１１を高周波プラズマ環３２よりも内側に
配置して、結合素子１１と発光管点灯用コイル３４との
結合度を、高周波プラズマ環３２と発光管点灯用コイル
３４との結合度よりも小さくしている。

【００３７】また、図１に示した配置によれば、始動補
助光源３５、電源回路３３を有する前述した始動用補助
光源部、すなわち始動補助光源一式が発光管３０の内管
３１、つまり内部に収納されるため、始動補助光源一式
が発光管３０の発光面を遮蔽することがなく高効率とな
り、また外観も優美になる。

【００３８】図７は、図１に示した無電極放電灯の発光
管点灯用コイルと結合素子の配置を示す配置図であり、
図１と同じものには同じ符号を付している。図７では図
１の電源回路３３内に含まれる結合素子としてループア
ンテナ３７を用いており、その主軸３９は発光管点灯用
コイル３４の主軸と一致し、さらにループアンテナ３７
と発光管点灯用コイル３４のそれぞれのコイルの巻き回
し面は、略同一平面内にある。そのため、それぞれのコ
イルの結合度が大きくなるという利点がある。

【００３９】また、３８は始動補助光源３５用の電源回
路部であり、結合素子であるループアンテナ３７を含ん
でいない点が図１で示した電源回路３３と異なる。そし
て、３６は発光管点灯用コイル２の高周波電源端子であ
る。

【００４０】図８は図１に示した無電極放電灯の結合素
子をダイポールアンテナとしたときの構造を示す断面図
であり、図１と同じものには同じ符号を付しその説明を
省略する。図８では発光管３０の内側に設けられた内管
４１に細型のダイポールアンテナ４２が設けられ、ダイ
ポールアンテナ４２から導出された導出線４３が、内管
４１の外部で始動補助光源３５の電源回路用の電源回路
基板４４と接続されている。この無電極放電灯は内管４
１の内径が細くなっているため、発光管３０の製作は容
易であり、細型のダイポールアンテナ４２を用いている
ので収納は容易である。また、図８における無電極放電
灯においても、ダイポールアンテナ４２を高周波プラズ
マ環３２よりも内側の位置に配置して、結合素子である
ダイポールアンテナ４２と発光管点灯用コイル３４との
結合度を、高周波プラズマ環３２と発光管点灯用コイル
３４との結合度よりも小さくなるようにしている。ま
た、図８の無電極放電灯においても、ダイポールアンテ
ナ４２、導出線４３、電源回路基板４４、始動補助光源
３５からなる始動補助光源一式が発光管３０の発光面を
遮蔽していない。

【００４１】また、図９は図１に示した無電極放電灯の
内管がない場合の各構成部品の配置を示した断面図であ
り、図１と同じものには同じ符号を付しその説明を省略
する。図１と異なる点は、始動補助光源３５とその電源
回路部３３からなる始動補助光源一式が、発光管３０の
下部に設けられた保護キャップ４８の内部に収納される
点である。

【００４２】図１０は図９で示した無電極放電灯の発光
管点灯用コイルと結合素子の配置を示す配置図であり、
図９と同じものには同じ符号を付している。図１０では
図９の電源回路３３内に含まれる結合素子としてループ
アンテナ５０を用いており、その主軸は発光管点灯用コ
イル３４の主軸５３と略一致しており、さらに両者は主
軸５３の軸方向に隔離して配置されている。尚、５２
は、発光管点灯用コイル３４の高周波電源端子である。

【００４３】このとき、ループアンテナ５０を発光管点
灯用コイル３４の巻き回し面から主軸５３方向に、図９
で示す高周波プラズマ環３２と発光管点灯用コイル３４
の距離よりも大きい距離だけ離して配置し、ループアン
テナ５０と発光管点灯用コイル３４との結合度を、高周
波プラズマ環３２と発光管点灯用コイル３４との結合度
よりも小さくなるようにしている。また、図９、図１０
に示したように、始動補助光源３５、電源回路部３３か
らなる始動補助光源一式は発光管３０の下部に配置され
るので、始動補助光源一式が発光管３０の発光面を遮蔽
することがないという利点がある。

【００４４】次に図１１に、図５のループアンテナ２１
をコアに巻回した例を示す。図１１において図５と同じ
ものには同じ符号を付している。コア５７に巻回された
ループアンテナ２１の両端には同調用コンデンサ１２が
接続されており、その両端には電流制限抵抗２４と発光
ダイオード２５の直列回路が接続されている。このと
き、発光ダイオード２５は整流ダイオードを兼ねてお
り、部品点数の削減が図られている。また、ループアン
テナ２１がコア５７に巻回されており、インダクタンス
が増大され、低周波数帯にも対応できる。

【００４５】また、図１２は図５で始動補助光源として
使用される発光ダイオードを白熱電球にしたときの回路
図であり、図５と同じものには同じ符号を付し、その説
明を省略する。図５と異なる点は、平滑コンデンサ２３
の両端に並列に接続されている電流制限抵抗２４と発光
ダイオード２５の直列回路にかえて、図１２ではツェナ
ーダイオード６０と電流制限抵抗２４と白熱電球６１か
らなる直列回路が接続されている。

【００４６】ここで、ループアンテナ２１に誘起された
高周波電力が、整流ダイオード２２で整流され、平滑用
コンデンサ２３で平滑されて直流電圧に変換される。こ
の直流電圧がツェナーダイオード６０のツェナー電圧以
下のときは、始動補助光源である白熱電球６１は点灯し
ない。すなわち、白熱電球６１は発光ダイオード２５と
は違い、点灯するための一定のスレショールド電圧を有
しておらず、ツェナーダイオード６０を介在させること
で、スレショールド電圧を与えている。これにより、発
光管の点灯時にループアンテナ２１への前述した結合量
が減少したとき、確実に始動補助光源が消灯するように
できる。またこのとき、整流ダイオード２２、平滑コン
デンサ２３、ツェナーダイオード６０により変換弁別回
路が構成される。

【００４７】（実施形態２）次に、発光管点灯用コイル
が発光管の内側に巻かれた場合（以下、内巻型と呼ぶ）
の無電極放電灯の外観を図１３の斜視図にて示す。発光
管の内側に図示せぬ発光管点灯用コイルが巻回された発
光管６５の下部に保護キャップ６６を介して、高周波電
源などを収納する収納ケース６７が配置されている。本
図の無電極放電灯では、発光管６５の外部に発光管点灯
用コイルが露出していないので外観が優美である。

【００４８】次に、内巻型の場合の無電極放電灯の構造
を図１４の断面図を用いて説明する。発光管７０の内側
に設けられた内管７３に発光管７０の発光管点灯用コイ
ル７４が設けられており、発光管点灯用コイル７４から
内管７３の外部に導出線７１が導出されている。また、
発光管点灯用コイル７４が配置されている内管７３の上
部には始動補助光源７６とその電源回路７５が配置され
る。このとき、電源回路７５は図３に示す結合素子１
１、同調用コンデンサ１２、電源部１３により構成され
る。

【００４９】また、７２は発光管７０の点灯時に生成さ
れる高周波プラズマ環である。本図の無電極放電灯にお
いて、始動補助光源７６と電源回路７５からなる始動補
助光源一式が内管７３の上部に配置されており、外部へ
露出していないので、外観が優美であり、また発光管７
０の発光面を遮蔽することもない。

【００５０】そして次に、内巻型の場合の無電極放電灯
の第２の構造を図１５の断面図に示す。図１５において
図１４と同じものには同じ符号を付しその説明を省略す
る。図１５において図１４と異なる点は、図１５では内
管７３に配置された発光管点灯用コイル７４がコア７９
に巻回されている点である。またコア７９を通じての発
光管点灯用コイル７４の放熱作用を妨げないようにする
ため、結合素子であるループアンテナ８０がコア７９の
一部に巻回されて、始動補助光源８１の電源を搭載した
プリント基板８２と内管７３の外部で接続されている点
も異なる。

【００５１】このとき、ループアンテナ８０、始動補助
光源８１、プリント基板８２からなる始動補助光源一式
は、発光管７０の下部に設けられる図示せぬ保護キャッ
プに収納されるので、外観は優美であり、発光管７０の
発光面を遮蔽することもない。また、発光管点灯用コイ
ル７４をコア７９に巻回しているので、インダクタンス
が増大し、高周波電源の周波数が低い場合でも対応でき
る。

【００５２】そして次に、内巻型の場合の無電極放電灯
の第３の構造を図１６の断面図に示す。図１６において
図１５と同じものには同じ符号を付しその説明を省略す
る。図１６において図１５と異なる点は、結合素子とし
てループアンテナを用いるかわりに、図１６ではダイポ
ールアンテナ８５を用いており、プリント基板８２を中
心にダイポールアンテナ８５が表と裏に対称的に配置さ
れている。このとき、コア７９を通じての発光管点灯用
コイル７４の放熱作用を妨げないようにするために、発
光管点灯用コイル７４を巻き回したコア７９の表面にダ
イポールアンテナ８５を沿わせて配置している。

【００５３】本図においても図１５と同様に始動補助光
源一式は、発光管７０の下部に設けられた図示せぬ保護
キャップ内部に収納されるので、外観は優美であり、発
光管７０の発光面を遮蔽することもない。しかし、発光
管７０の下部への突出量が図１５の場合に比べて大きく
なるので、プリント基板８２の下部に展長したダイポー
ルアンテナ８５の片側の素子線の代わりに、プリント基
板８２の裏面（下部）をグランド面としたモノポールア
ンテナを用いれば、図１５と同様の寸法の保護キャップ
内に始動補助光源一式が収納でき、外観が優美になる。

【００５４】そしてまた、図１７は内巻型の無電極放電
灯の第４の構造を示す断面図であり、図１４の結合素子
としてダイポールアンテナを用いたものであり、図１４
と同じものには同じ符号を付しその説明を省略する。８
９は結合素子であるダイポールアンテナであり、発光管
７０の下部にその長手方向が、内管７３内に設けられた
点灯用コイル７４の主軸方向に略一致するよう設けられ
ている。

【００５５】また、８８は始動補助光源７６の電源回路
部であり、図３に示す同調用コンデンサ１２、電源部１
３により構成される。本図においても始動補助光源７
６、電源回路部８８、ダイポールアンテナ８９からなる
始動補助光源一式は、発光管７０の下部に設けられる図
示せぬ保護キャップ内に収納されるが、コアを用いてい
ない点が図１６と異なりプリント基板の表裏に対称的に
ダイポールアンテナが配置される構成でないため、収納
する保護キャップの寸法を大きくすることもなく、外観
が優美であり、発光管７０の発光面を遮蔽することもな
い。

【００５６】また、図１８は内巻型の無電極放電灯の第
５の構造を示す断面図であり、図１４の結合素子として
ループアンテナを用い、その主軸を発光管点灯用コイル
の主軸に対して一定の角度傾けた例であり、図１４と同
じものには同じ符号を付しその説明を省略する。９３は
コアに巻回されたループアンテナであり、ループアンテ
ナ９３、始動補助光源７６、始動補助光源７６の電源回
路部９２を有する始動補助光源一式は、発光管７０の内
管７３に設けられた発光管点灯用コイル７４の上部に配
置されている。このとき、電源回路部９２は図３の同調
用コンデンサ１２、電源部１３から構成される。

【００５７】ここで、ループアンテナ９３の主軸９５は
発光管点灯用コイル７４の主軸９４から一定の角度傾け
られるように構成される。これにより、始動補助光源一
式の収納部が発光管点灯用コイル７４に近接している場
合に、結合素子であるループアンテナ９３の発光管点灯
用コイル７４に対する結合度を低減させる効果がある。
このとき、主軸９４と主軸９５の角度を調整すること
で、発光管点灯用コイル７４とループアンテナ９３の結
合度を調整でき、発光管点灯用コイル７４とループアン
テナ９３との結合度を、高周波プラズマ環７２と発光管
点灯用コイル７４との結合度よりも小さくなるようにで
きる。

【００５８】また、図１４から図１８に示した無電極放
電灯において、ループアンテナやダイポールアンテナな
どの結合素子を、発光管点灯用コイル７４の巻き回し面
から軸方向に関して、発光管点灯用コイル７４と高周波
プラズマ環７２との距離よりも大きな距離だけ離すよう
に配置することで、結合素子と発光管点灯用コイル７４
との結合度を、高周波プラズマ環７２と発光管点灯用コ
イル７４との結合度よりも小さくなるようにできる。

【００５９】次に、上述した始動補助光源、結合素子、
電源回路部からなる始動用補助光源部である始動補助光
源一式を１枚のプリント基板上に配置した例を図１９に
示す。１０２はプリント基板１０１上にプリント配線で
構成されたループアンテナであり、１０３はプリント基
板１０１上に配置された始動補助光源である。この始動
補助光源１０３は、前述したプリント基板１０１上に配
置された電源回路部を構成する電子部品１０４を介して
ループアンテナ１０２に接続される。このように、始動
補助光源一式がプリント基板１０１上に配置されること
で小型にまとまるため、無電極放電灯の組立が容易にな
るという利点がある。

【００６０】また、図２０に始動補助光源一式を１枚の
プリント基板上に配置した他の例を示す。１１２はプリ
ント基板１１１上にプリント配線で構成されたダイポー
ルアンテナであり、プリント基板１１１上に配置された
始動補助光源１１３と電源回路部を構成する電子部品１
１４を介して接続されている。このとき、ダイポールア
ンテナ１１２の長手方向を、発光管点灯用コイルの主軸
方向と略一致させる必要があるため、発光管点灯用コイ
ルの平面と直交する方向にプリント基板１１１を配置す
る。この場合も、始動補助光源一式がプリント基板１１
１上に配置されることで小型にまとまるため、無電極放
電灯の組立が容易になるという利点がある。

【００６１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の無電極放電灯点
灯装置においては、内部に放電ガスが封入され、内面に
蛍光体が塗布された発光管と、前記発光管に近接して配
置された発光管点灯用コイルと、前記発光管点灯用コイ
ルに高周波電流を流す高周波電源とを備え、前記発光管
点灯用コイルで発生する高周波電磁界により、前記発光
管内部に高周波プラズマ環が生成され、前記高周波プラ
ズマ環より放出される紫外線が前記蛍光体を励起発光さ
せてなる無電極放電灯装置において、前記発光管の近傍
に、始動補助用の始動補助光源と、前記発光管点灯用コ
イルと電磁結合される結合素子と、前記結合素子に誘起
された高周波電力を電源として前記始動補助光源を点灯
させるための電源回路部を備え、前記高周波プラズマ環
と前記発光管点灯用コイルの結合度よりも、前記結合素
子と前記発光管点灯用コイルの結合度の方が小さくなる
ように配置されるため、前記高周波電源から分岐線を引
き出すことなく、前記始動補助光源、結合素子、電源回
路部を設けることができるので、配線および引き回しが
簡単になり、また高周波電源との干渉を避けるためのシ
ールド構造が不用となるため、小型かつ安価に始動特性
を改善できる。また、高周波電源の電源線からの分岐線
を設けていないので、発光管の点灯時において分岐部で
発生する損失がなく、損失を減少させるために切り替え
回路手段や結合度可変回路手段を設ける必要がなく、信
頼性が向上するという効果があり、発光管点灯時には始
動補助光源が自動的に消灯するため、余分な時限点灯装
置を必要としない。

【００６２】また、本発明の請求項２記載の発明におい
ては、前記結合素子および前記電源回路部の少なくとも
一部で、前記高周波電源の基本周波数に同調するバンド
パスフィルタ回路を構成したため、請求項１と同様の効
果が得られる。

【００６３】また、本発明の請求項３記載の発明におい
ては、前記結合素子および前記電源回路部の少なくとも
一部で、前記高周波電源の高調波周波数に選択的に同調
するバンドパスフィルタ回路を構成したため、基本波に
同調する場合に比べて同調回路定数が小さくてよく、部
品が小型、軽量、安価になるという効果がある。また、
発光管点灯用コイルから輻射される高調波周波数成分の
始動時と発光管点灯時のレベル差が基本波に比べて大き
いので、始動補助光源を発光管点灯時に確実に消灯する
ことができる。

【００６４】また、本発明の請求項４記載の発明におい
ては、前記発光管点灯用コイルを前記発光管の外部に巻
き回し、前記結合素子を前記高周波プラズマ環よりも内
側の位置に配置して、前記結合素子と前記発光管点灯用
コイルとの結合度を、前記高周波プラズマ環と前記発光
管点灯用コイルとの結合度よりも小さくなるようにした
ため、始動補助光源を点滅させるための余分な時限点灯
装置を必要としないので、装置全体の構造が簡易かつ安
価になる効果があり、また発光管の外部発光面を遮蔽す
ることなく、結合素子を配置することができ効率が向上
する。

【００６５】また、本発明の請求項５記載の発明におい
ては、前記結合素子を、前記発光管点灯用コイルの巻き
回し面から、その軸方向に関して、前記高周波プラズマ
環と前記発光管点灯用コイルとの距離よりも離して配置
して、前記結合素子と前記発光管点灯用コイルとの結合
度を、前記高周波プラズマ環と前記発光管点灯用コイル
との結合度よりも小さくなるようにしたため、始動補助
光源を点滅させるための余分な時限点灯装置を必要とし
ないので、装置全体の構造が簡易かつ安価になる効果が
ある。

【００６６】また、本発明の請求項６記載の発明におい
ては、前記結合素子の主軸を前記発光管点灯用コイルの
主軸に対して、一定の角度傾けて配置して、前記結合素
子と前記発光管点灯用コイルとの結合度を、前記高周波
プラズマ環と前記発光管点灯用コイルとの結合度よりも
小さくなるようにしたため、始動補助光源を点滅させる
ための余分な時限点灯装置を必要としないので、装置全
体の構造が簡易かつ安価になる効果がある。また、本発
明の請求項７記載の発明においては、前記電源回路部
は、前記結合素子に誘起される高周波電力を整流して直
流電圧に変換すると共に、前記直流電圧のレベルを弁別
する変換弁別回路を備え、前記レベルが所定の電圧レベ
ル以下のときに前記始動補助光源を点灯しないようにし
たため、発光管が点灯した際には、始動補助光源を自動
的かつ確実に始動補助光源を消灯させることができる。

【００６７】また、本発明の請求項８記載の発明におい
ては、前記始動補助光源、前記結合素子、および前記電
源回路部とが同一プリント基板上に配置され、前記結合
素子がプリント配線で構成されるため、プリント基板を
利用して結合素子を始動補助光源及び電源回路手段と共
に一体に小型に構成できるので、製造が容易で、安価な
装置を実現でき、また他の回路部とは完全に切り離され
独立した構成であるため、感電などの恐れもないという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に対応する外巻型の無電極
放電灯の構造を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態１に対応する外巻型の無電極
放電灯装置の外観を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施形態１、２に対応する高周波電
源、始動補助光源の周辺回路を示す回路図である。

【図４】始動時と発光管の点灯時のそれぞれにおける発
光管点灯用コイルから輻射される各周波数成分の相対レ
ベルを示した関係図である。

【図５】本発明の実施形態１、２に対応する始動用補助
光源部の詳細を示す回路図である。

【図６】本発明の実施形態１、２に対応する他の始動用
補助光源部の詳細を示す回路図である。

【図７】図１における無電極放電灯の発光管点灯用コイ
ルと結合素子の配置を示す配置図である。

【図８】本発明の実施形態１に対応する外巻型の無電極
放電灯の他の構造を示す断面図である。

【図９】本発明の実施形態１に対応する外巻型の無電極
放電灯の更に他の構造を示す断面図である。

【図１０】図９における無電極放電灯の発光管点灯用コ
イルと結合素子の配置を示す配置図である。

【図１１】図５におけるループアンテナをコアに巻回し
た例を示す回路図である。

【図１２】本発明の実施形態１、２に対応する始動用補
助光源部の詳細を示す他の回路図である。

【図１３】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯装置の外観を示す斜視図である。

【図１４】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯の構造を示す断面図である。

【図１５】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯の第２の構造を示す断面図である。

【図１６】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯の第３の構造を示す断面図である。

【図１７】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯の第４の構造を示す断面図である。

【図１８】本発明の実施形態２に対応する内巻型の無電
極放電灯の第５の構造を示す断面図である。

【図１９】本発明の実施形態１、２に対応する始動用補
助光源部をプリント基板に配置した斜視図である。

【図２０】本発明の実施形態１、２に対応する始動用補
助光源部をプリント基板に配置した他の斜視図である。

【符号の説明】

３０ 発光管 ３１ 内管 ３２ 高周波プラズマ環 ３３ 電源回路 ３４ 発光管点灯用コイル ３５ 始動補助光源

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に放電ガスが封入され、内面に蛍光
   体が塗布された発光管と、前記発光管に近接して配置さ
   れた発光管点灯用コイルと、前記発光管点灯用コイルに
   高周波電流を流す高周波電源とを備え、前記発光管点灯
   用コイルで発生する高周波電磁界により、前記発光管内
   部に高周波プラズマ環が生成され、前記高周波プラズマ
   環より放出される紫外線が前記蛍光体を励起発光させて
   なる無電極放電灯装置において、 前記発光管の近傍に、始動補助用の始動補助光源と、前
   記発光管点灯用コイルと電磁結合される結合素子と、前
   記結合素子に誘起された高周波電力を電源として前記始
   動補助光源を点灯させるための電源回路部を備え、前記
   高周波プラズマ環と前記発光管点灯用コイルの結合度よ
   りも、前記結合素子と前記発光管点灯用コイルの結合度
   の方が小さくなるように配置されることを特徴とする無
   電極放電灯装置。
2. 【請求項２】 前記結合素子および前記電源回路部の少
   なくとも一部で、前記高周波電源の基本波周波数に同調
   するバンドパスフィルタ回路を構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の無電極放電灯装置。
3. 【請求項３】 前記結合素子および前記電源回路部の少
   なくとも一部で、前記高周波電源の高調波周波数に選択
   的に同調するバンドパスフィルタ回路を構成したことを
   特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
4. 【請求項４】 前記発光管点灯用コイルを前記発光管の
   外部に巻き回し、前記結合素子を前記高周波プラズマ環
   よりも内側の位置に配置して、前記結合素子と前記発光
   管点灯用コイルとの結合度を、前記高周波プラズマ環と
   前記発光管点灯用コイルとの結合度よりも小さくなるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯
   装置。
5. 【請求項５】 前記結合素子を、前記発光管点灯用コイ
   ルの巻き回し面から、その軸方向に関して、前記高周波
   プラズマ環と前記発光管点灯用コイルとの距離よりも離
   して配置して、前記結合素子と前記発光管点灯用コイル
   との結合度を、前記高周波プラズマ環と前記発光管点灯
   用コイルとの結合度よりも小さくなるようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
6. 【請求項６】 前記結合素子の主軸を前記発光管点灯用
   コイルの主軸に対して、所定の角度傾けて配置して、前
   記結合素子と前記発光管点灯用コイルとの結合度を、前
   記高周波プラズマ環と前記発光管点灯用コイルとの結合
   度よりも小さくなるようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の無電極放電灯装置。
7. 【請求項７】 前記電源回路部は、前記結合素子に誘起
   される高周波電力を整流して直流電圧に変換すると共
   に、前記直流電圧のレベルを弁別する変換弁別回路を備
   え、前記レベルが所定の電圧レベル以下のときに前記始
   動補助光源を点灯しないようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の無電極放電灯装置。
8. 【請求項８】 前記始動補助光源、前記結合素子、およ
   び前記電源回路部とが同一プリント基板上に配置され、
   前記結合素子がプリント配線で構成されることを特徴と
   する請求項１記載の無電極放電灯装置。