JP2003045689A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極
放電灯をより確実に始動する。 【解決手段】 無電極放電灯１と、これに近接配置され
た誘導コイル２と、直流電力を高周波電力に変換して誘
導コイル２に高周波電流を供給するための高周波電源３
と、この高周波電源３と誘導コイル２との間に介設され
これら両者のインピーダンス整合をとるための整合回路
部５とを備えた。そして、昇圧チョッパの直流電源４Ａ
と、誘導コイル２の両端に発生する電圧を検出する検出
部８とを設け、始動時、高周波電源３の動作後に検出部
８による検出結果に応じて、誘導コイル２の両端に発生
させる電圧の値を直流電源４Ａ経由で制御する制御部７
を設けた。例えば、検出部８による検出結果に応じて、
所定時間の経過後、直流電源４Ａを制御して、誘導コイ
ル２の両端に所定の上限以下の電圧を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電源から誘
導コイルに高周波電流を供給して、その誘導コイルに近
接する無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５にこの種の従来の無電極放電灯点
灯装置の構成図を示し、図１６（ａ）および（ｂ）にそ
れぞれ図１５における無電極放電灯の点灯時および不点
灯時に誘導コイルの両端に発生する電圧の様子を示す。

【０００３】図１５において、無電極放電灯点灯装置に
は、放電ガスが封入されたガラスバルブによりなるいわ
ゆる無電極放電灯１が設けられ、この無電極放電灯１に
誘導コイル２が近接配置されている。

【０００４】そして、誘導コイル２に高周波電流を流す
高周波電源３が設けられ、この高周波電源３には、商用
電源ＡＣからの交流電力を直流電力に変換する直流電源
４によって直流電力が供給される構成になっている。こ
こで、高周波電源３は、スイッチング素子ＳＷ３（図７
ではＦＥＴ）を含み、このスイッチング素子ＳＷ３を例
えば図略の発振器の出力によりスイッチング動作させ
て、直流電源４からの直流電力を高周波電力に変換し、
その高周波電力を誘導コイル２に供給するように構成さ
れる。これにより、高周波電源３から誘導コイル２に数
百ｋＨｚから数百ＭＨｚの高周波電流が供給される。

【０００５】高周波電源３と誘導コイル２との間には、
これら両者のインピーダンス整合をとるために、コンデ
ンサＣ１０およびコンデンサＣ１１（容量性インピーダ
ンスを有する定数可変素子）を含む整合回路部５が介設
されている。他方、直流電源４と高周波電源３との間に
は、負荷の異常状態を検出するために、例えば抵抗によ
りなる検出部６が直流電源４の負極性出力端子側に設け
られ、その検出部６の出力が制御部７PAに取り込まれる
ようになっている。

【０００６】この制御部７PAには、検出部６の出力（電
圧）および基準電源Ｅからの所定の基準電圧をそれぞれ
非反転入力端子および反転入力端子に入力してそれらの
比較を行い、その比較結果に応じて負荷の異常状態また
は負荷の正常状態を示す比較結果を出力するコンパレー
タ７０が設けられている。コンパレータ７０の出力には
スイッチング素子ＳＷ７（図７ではＦＥＴ）の制御端子
が接続され、スイッチング素子ＳＷ７の一端（ドレイ
ン）とスイッチング素子ＳＷ３の制御端子との間にはダ
イオードＤ７が介設されている。これらの素子を含む制
御部７PAは、検出部６の検出結果からコンパレータ７０
を通じて負荷の異常状態を示す結果（Ｈｉｇｈレベルの
出力）が得られたとき、スイッチング素子ＳＷ７を通じ
て（オンにして）、ダイオードＤ７を介してスイッチン
グ素子ＳＷ３の制御端子を例えばアースに落して、スイ
ッチング素子ＳＷ３の発振を停止する制御を実行する。
あるいは、その一定時間後に再度始動を試みるためにス
イッチング素子ＳＷ３を発振させることにより間欠発振
の制御を実行する場合もある。

【０００７】上記構成の無電極放電灯点灯装置では、高
周波電源３によって直流電源４からの直流電力が高周波
電力に変換されると、誘導コイル２に高周波電流が流
れ、その高周波電磁界によって無電極放電灯１内に高周
波プラズマ電流が発生し、その結果、無電極放電灯１が
紫外線または可視光を発して点灯する。

【０００８】ここで、無電極放電灯点灯装置では、負荷
の異常状態として、無電極放電灯１が破損や寿命によっ
て点灯しない状態、いわゆる無負荷状態になる場合があ
る。この無負荷状態になると、高周波電源３からの高周
波電力が無電極放電灯１で消費されないために電力の反
射が起こり、これが高周波電源３を構成する素子にスト
レスを加えてダメージを与える場合がある。

【０００９】これを防止するための保護機能として、少
なくともスイッチング素子ＳＷ３の発振を停止する上記
回路が設けられているのである。すなわち、検出部６が
高周波電源３への入力電流を電圧値で検出し、その値が
基準電圧の値を超えたとき、コンパレータ７０がＨｉｇ
ｈレベルの信号を出力する。これにより、スイッチング
素子ＳＷ７がオンになり、ダイオードＤ７を通じて高周
波電源３のスイッチング素子ＳＷ３の信号入力端子間が
短絡して、スイッチング素子ＳＷ３が発振を停止する。
つまり、スイッチング素子ＳＷ３の信号入力端子間が短
絡することにより、図略の発振器からの出力がスイッチ
ング素子ＳＷ３の制御端子に入力しなくなり、スイッチ
ング素子ＳＷ３がスイッチング動作を停止するのであ
る。

【００１０】ただし、図１６の例では、無負荷状態で一
定時間Ｔ１だけ発振した後に発振が停止するようになっ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の無電極放電
灯点灯装置では、無負荷状態が続いて回路にストレスが
かかるのを防止するために、無負荷状態で一定時間だけ
発振した後に発振が停止する構成になっているが、この
ような構成では、無電極放電灯の周囲温度が低温である
場合、または暗所初始動時のように始動が困難となる場
合などで、無電極放電灯が点灯状態に至る前に発振が停
止してしまい、無電極放電灯に異常がなくても不点とな
ってしまう場合がある。

【００１２】また、誘導コイルに始動に十分な電圧を発
生させようと設計した場合に、部品バラツキや電源電圧
の変動により誘導コイルの両端に最大電圧が発生したと
き、通常と同じ時間、発振時間を継続したとすると、回
路素子により過大なストレスがかかり、素子の劣化等の
原因となる。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極放
電灯のより確実な始動が可能となる無電極放電灯点灯装
置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明は、無電極放電灯と、この無電極
放電灯に近接配置された誘導コイルと、直流電力を高周
波電力に変換して前記誘導コイルに高周波電流を供給す
るための高周波電源と、商用電源の交流電力から前記高
周波電源に供給する直流電力を得るための直流電源と、
無負荷時に前記高周波電源の出力（発振）を停止する制
御手段とにより構成される無電極放電灯点灯装置であっ
て、前記無電極放電灯の始動性の目安となる値の検出を
するための検出手段と、前記高周波電源の動作後に前記
検出手段による検出結果に応じて、前記誘導コイルの両
端に発生させる電圧の値および発生時間の少なくとも一
方を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の無
電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、前記誘
導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするためのも
のであり、前記制御手段は、前記検出手段を通じて、始
動時に前記高周波電源が所定時間動作する間に前記誘導
コイルの両端に発生する電圧値の検出をし、この検出結
果に応じて、前記所定時間の経過後、前記直流電源およ
び高周波電源の少なくとも一方を制御して、前記誘導コ
イルの両端に所定の値の電圧を発生させることを特徴と
する。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の無
電極放電灯点灯装置において、前記所定時間の経過後と
は、その所定時間の経過直後またはその所定時間が経過
した後にある時間が経過した後のことであることを特徴
とする。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の無
電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、前記誘
導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするためのも
のであり、前記制御手段は、前記検出手段を通じて、始
動時に前記高周波電源が所定時間動作する間に前記誘導
コイルの両端に発生する電圧値の検出をし、この検出結
果に応じて、前記所定時間の経過後に前記誘導コイルの
両端に発生させる電圧の発生時間を決定し、前記所定時
間の経過後、前記誘導コイルの両端に電圧がその決定し
た発生時間だけ発生するように前記直流電源および高周
波電源の少なくとも一方を制御することを特徴とする。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の無
電極放電灯点灯装置において、前記所定時間の経過後と
は、その所定時間の経過直後またはその所定時間が経過
した後にある時間が経過した後のことであることを特徴
とする。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１記載の無
電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、前記誘
導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするためのも
のであり、前記制御手段は、前記高周波電源の始動直後
から、前記検出手段を通じて前記誘導コイルの両端に発
生する電圧値の検出をするとともにその検出結果を時間
積分し、その積分して得た値が所定値以上になった時点
で、前記直流電源および高周波電源の少なくとも一方の
出力を停止することを特徴とする。

【００２０】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記
無電極放電灯の周囲温度の検出をするための温度検出手
段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出結
果に応じて、前記誘導コイルの両端に発生する電圧の値
または発生時間を増減する制御を行うことを特徴とす
る。

【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１から７の
いずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記
検出手段として、回路に流れる電流を検出することを特
徴とする。

【００２２】請求項９記載の発明は、請求項１から７の
いずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記
検出手段として、前記商用電源の電圧を検出することを
特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明に
係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図
２は図１における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイル
の両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【００２４】図１に示す無電極放電灯点灯装置は、無電
極放電灯１と、この無電極放電灯１に近接配置された誘
導コイル２と、直流電力を高周波電力に変換して誘導コ
イル２に高周波電流を供給するための高周波電源３と、
この高周波電源３と誘導コイル２との間に介設されこれ
ら両者のインピーダンス整合をとるための整合回路部５
とを図１５に示した従来の無電極放電灯点灯装置と同様
に備えているほか、従来の無電極放電灯点灯装置との相
違点として、直流電源４Ａと、検出部８と、制御部７と
を備えている。

【００２５】直流電源４Ａは、図外の商用電源の交流電
力から高周波電源３に供給する直流電力を得るためのも
のであり、第１実施形態では、商用電源からの交流電力
を直流電力に変換して高周波電源３に供給する昇圧チョ
ッパによりなる。

【００２６】検出部８は、無電極放電灯１の始動性の目
安となる値の検出をするためのものであり、図１の例で
は、分圧回路の抵抗Ｒ８１，Ｒ８２を用いて、誘導コイ
ル２の両端に発生する電圧を検出する構成になってい
る。ここで、無電極放電灯１を点灯させるためには、図
２に示すように、始動に必要な電圧値Ｖ２min 以上の電
圧が誘導コイル２の両端に発生するように回路を設計し
なければならない。したがって、誘導コイル２の両端に
発生する電圧値は、無電極放電灯１の始動性の目安とな
るものであり、また後述の回路ストレスの目安にもな
る。

【００２７】制御部７は、図１５に示した制御部７PAと
同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子ＳＷ７お
よびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負荷の異
常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３に間欠
発振をさせるほか、第１実施形態の特徴として、始動
時、高周波電源３の動作後に検出部８による検出結果に
応じて、誘導コイル２の両端に発生させる電圧の値を直
流電源４Ａ経由で制御するものである。

【００２８】図２の例では、制御部７は、検出部８を通
じて、始動時に高周波電源３が所定時間Ｔ１１動作する
間に誘導コイル２の両端に発生する電圧値の検出をし、
この検出結果に応じて、所定時間Ｔ１１が経過した後に
高周波電源３の出力をある時間Ｔ１２だけ一旦停止した
後、直流電源４Ａを制御して、誘導コイル２の両端に所
定の値の電圧を時間Ｔ１だけ発生させる構成になってい
る。

【００２９】さらに詳述すると、上記検出部８による検
出結果が予め定められた電圧値Ｖ２max （＞Ｖ２min ）
より大きければ、誘導コイル２の両端に、電圧値Ｖ２mi
n から電圧値Ｖ２max の範囲内の電圧が発生するよう
に、直流電源４Ａの出力を下げる制御が実行されるので
ある。ここで、電圧値Ｖ２max は、時間Ｔ１の間継続し
て発生しても素子に過大なストレスがかからない値に設
定される。換言すると、電圧値Ｖ２max 以下の電圧が誘
導コイル２の両端に時間Ｔ１の間継続して発生してもそ
れに耐える素子を使用するのである。これにより、図１
５に示した従来の無電極放電灯点灯装置では、図１６
（ｂ）に示すような電圧が誘導コイル２の両端に時間Ｔ
１の間継続して発生したとき、その電圧がＶ２max を超
えて素子に大きなストレスが加わる可能性があるのに対
し、第１実施形態によれば、誘導コイル２の両端に発生
する電圧が、所定時間Ｔ１１において電圧値Ｖ２max を
超えたとしても、時間Ｔ１において電圧値Ｖ２min から
電圧値Ｖ２max の範囲内の電圧に低減されるので、素子
にかかるストレスを抑制することができる。

【００３０】一方、上記検出部８による検出結果が電圧
値Ｖ２min より小さければ、誘導コイル２の両端に、電
圧値Ｖ２min から電圧値Ｖ２max の範囲内の電圧が発生
するように、直流電源４Ａの出力を上げる制御が実行さ
れる。これにより、無電極放電灯１のより確実な始動が
可能となる。

【００３１】以上、第１実施形態によれば、素子にかか
るストレスを抑制しつつ、無電極放電灯のより確実な始
動が可能となる。また、所定時間Ｔ１１を、無電極放電
灯１が点灯に至らない程度の短い時間に設定すれば、始
動時に無電極放電灯１が一瞬点灯するという不快な現象
が起こらず、さらに好ましい。

【００３２】なお、第１実施形態では、誘導コイル２の
両端に発生する電圧値を直接検出する構成になっている
が、高周波電源３に流れる電流を検出することにより、
誘導コイル２の両端に発生する電圧値を間接的に検出す
る構成でもよい。

【００３３】また、第１実施形態では、誘導コイル２の
両端に発生させる電圧の値を、直流電源４Ａ経由で制御
する構成になっているが、高周波電源３経由で制御（ス
イッチング素子ＳＷ３の入力信号の振幅制御）する構成
でもよい。

【００３４】さらに、第１実施形態では、誘導コイル２
の両端に発生させる電圧の値を直流電源４Ａ経由で制御
する構成になっているが、直流電源４Ａおよび高周波電
源３経由で制御する構成でもよい。

【００３５】（第２実施形態）図３は本発明に係る第２
実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図４は図３
における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイルの両端に
発生する電圧の様子を示す図である。

【００３６】図３に示す無電極放電灯点灯装置は、無電
極放電灯１と、この無電極放電灯１に近接配置された誘
導コイル２と、直流電力を高周波電力に変換して誘導コ
イル２に高周波電流を供給するための高周波電源３と、
この高周波電源３と誘導コイル２との間に介設されこれ
ら両者のインピーダンス整合をとるための整合回路部５
とを図１５に示した従来の無電極放電灯点灯装置と同様
に備えているほか、従来の無電極放電灯点灯装置との相
違点として、直流電源４Ｂと、検出部８Ａと、制御部７
Ａとを備えている。

【００３７】直流電源４Ｂは、図外の商用電源の交流電
力から高周波電源３に供給する直流電力を得るためのも
のであり、第２実施形態では、整流器４１と平滑用のコ
ンデンサＣ４とにより構成されている。

【００３８】検出部８Ａは、無電極放電灯１の始動性の
目安となる値の検出をするためのものであり、図２の例
では、分圧回路の抵抗Ｒ８１Ａ，Ｒ８２Ａを用いて、直
流電源４Ｂの出力電圧を検出する構成になっている。こ
こで、直流電源４Ｂの出力電圧が何らかの原因で所定の
出力電圧に対して増減すると、誘導コイル２の両端に発
生する電圧も増減することになるので、第２実施形態で
は、直流電源４Ｂの出力電圧値を検出するのである。

【００３９】制御部７Ａは、図１５に示した制御部７PA
と同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子ＳＷ７
およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負荷の
異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３に間
欠発振をさせるほか、第２実施形態の特徴として、始動
時、高周波電源３の動作後に検出部８Ａによる検出結果
に応じて、誘導コイル２の両端に発生させる電圧の値を
高周波電源３経由で制御するものである。

【００４０】図４の例では、制御部７Ａは、検出部８Ａ
を通じて、始動時に高周波電源３が所定時間動作する間
に直流電源４Ｂの出力電圧値を検出し、その検出した結
果に応じて、所定時間が経過した後に高周波電源３の出
力をある時間だけ一旦停止した後、高周波電源３を制御
（例えばスイッチング素子ＳＷ３の入力信号の振幅制
御）して、誘導コイル２の両端に第１実施形態と同様の
所定の値の電圧を時間Ｔ１だけ発生させる構成になって
いる。

【００４１】このような構成の無電極放電灯点灯装置に
よっても、素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極
放電灯のより確実な始動が可能となる。

【００４２】（第３実施形態）図５は本発明に係る第３
実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図６は図５
における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイルの両端に
発生する電圧の様子を示す図である。

【００４３】図５に示す無電極放電灯点灯装置は、無電
極放電灯１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、直流
電源４Ａと、整合回路部５とを第１実施形態と同様に備
えているほか、第１実施形態との相違点として、検出部
８Ｂと、制御部７Ｂとを備えている。

【００４４】検出部８Ｂは、無電極放電灯１の周囲温度
の値を検出するための温度検出素子により構成される。
低温時、無電極放電灯１が始動しにくくなるので、第３
実施形態では、無電極放電灯１の周囲温度が所定の基準
温度より低いか否かを検出するために検出部８Ｂを使用
する。

【００４５】制御部７Ｂは、図１５に示した制御部７PA
と同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子ＳＷ７
およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負荷の
異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３に間
欠発振をさせるほか、第１実施形態と同様に、始動時、
高周波電源３の動作後に検出部８による検出結果に応じ
て、誘導コイル２の両端に発生させる電圧の値を直流電
源４Ａ経由で制御するものである（図６参照）。

【００４６】そして、制御部７Ｂは、第１実施形態と異
なる点として、検出部８Ｂから、無電極放電灯１の周囲
温度が所定の基準温度より低い検出結果が得られると、
無電極放電灯１の始動性を向上させるため、誘導コイル
２の両端に発生する電圧の値が通常よりも大きくなるよ
うに、直流電源４Ａの出力を（例えばＶ２max ぎりぎり
まで）上げるのである。

【００４７】以上、第３実施形態によれば、無電極放電
灯１の始動性をさらに向上させることができる。

【００４８】（第４実施形態）図７は本発明に係る第４
実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図８は図７
における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイルの両端に
発生する電圧の様子を示す図である。

【００４９】図７に示す無電極放電灯点灯装置は、無電
極放電灯１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、直流
電源４Ａと、整合回路部５と、検出部８とを第１実施形
態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点と
して、制御部７Ｃを備えている。

【００５０】この制御部７Ｃは、図１５に示した制御部
７PAと同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子Ｓ
Ｗ７およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負
荷の異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３
に間欠発振をさせるほか、第１実施形態と同様に、始動
時、高周波電源３の動作後に検出部８による検出結果に
応じて、誘導コイル２の両端に発生させる電圧の値を直
流電源４Ａ経由で制御するものである。すなわち、図８
の例では、制御部７Ｃは、検出部８を通じて、始動時に
高周波電源３が所定時間Ｔ１１動作する間に誘導コイル
２の両端に発生する電圧値の検出をし、この検出結果に
応じて、所定時間Ｔ１１の経過後、直流電源４Ａを制御
して、誘導コイル２の両端に所定の値の電圧を発生させ
る構成になっている。

【００５１】そして、制御部７Ｃについての第１実施形
態との相違点は、図８から分かるように、上記所定時間
Ｔ１１の経過直後に直流電源４Ａを制御して、誘導コイ
ル２の両端に所定の値の電圧を発生させている点であ
る。なお、図８では、時間Ｔ１は所定時間Ｔ１１を含む
時間になっている。

【００５２】以上、第４実施形態によれば、図２に示し
た時間Ｔ１２が無くなるので、電源投入から始動までの
時間を第１実施形態のそれよりも短縮することができ
る。なお、検出箇所や制御箇所は第１から第３実施形態
と同様に考えられる。

【００５３】（第５実施形態）図９は本発明に係る第５
実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図１０は図
９における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイルの両端
に発生する電圧の様子を示す図である。

【００５４】図９に示す無電極放電灯点灯装置は、無電
極放電灯１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、直流
電源４Ａと、整合回路部５と、検出部８とを第１実施形
態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点と
して、制御部７Ｄを備えている。

【００５５】この制御部７Ｄは、図１５に示した制御部
７PAと同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子Ｓ
Ｗ７およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負
荷の異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３
に間欠発振をさせるほか、第１実施形態との相違点とし
て、始動時、高周波電源３の動作後に検出部８による検
出結果に応じて、誘導コイル２の両端に発生させる電圧
の発生時間を制御するものである。

【００５６】図１０の例では、制御部７Ｄは、検出部８
を通じて、始動時に高周波電源３が所定時間Ｔ１１動作
する間に誘導コイル２の両端に発生する電圧値の検出を
し、この検出結果に応じて、所定時間Ｔ１１の経過後に
誘導コイル２の両端に発生させる電圧の発生時間Ｔ１’
を決定し、所定時間Ｔ１１が経過した後に高周波電源３
の出力をある時間Ｔ１２だけ一旦停止した後、誘導コイ
ル２の両端に電圧がその決定した発生時間Ｔ１’だけ発
生するように直流電源４Ａを制御する構成になってい
る。

【００５７】さらに詳述すると、例えば初期設定の時間
Ｔ１の基準が電圧値Ｖ２max に設定されている場合、検
出部８による検出結果が電圧値Ｖ２max より大きけれ
ば、その電圧の発生時間Ｔ１’を初期設定の時間Ｔ１よ
り短い時間に設定し、時間Ｔ１２の経過後にその電圧が
発生時間Ｔ１’の間だけ発生するように直流電源４Ａの
出力時間を発生時間Ｔ１’に短縮する制御が実行される
のである。このように発生時間Ｔ１’に短縮すれば、素
子にかかるストレスを抑制することができる。

【００５８】一方、上記検出部８による検出結果が電圧
値Ｖ２min から電圧値Ｖ２max の範囲内であれば、発生
時間Ｔ１’は初期設定の時間Ｔ１に設定される。なお、
初期設定の時間Ｔ１の基準が電圧値Ｖ２min に設定され
ている場合には、検出部８による検出結果が電圧値Ｖ２
min から電圧値Ｖ２max の範囲内であれば、発生時間Ｔ
１’は初期設定の時間Ｔ１より短い時間に設定される。

【００５９】また、検出部８による検出結果が電圧値Ｖ
２min より小さければ、第１実施形態と同様に、誘導コ
イル２の両端に、電圧値Ｖ２min から電圧値Ｖ２max の
範囲内の電圧が発生するように、直流電源４Ａの出力を
上げ、そして発生時間Ｔ１’が初期設定の時間Ｔ１にな
るように制御が実行される。

【００６０】以上、第５実施形態によれば、素子にかか
るストレスを抑制しつつ、無電極放電灯のより確実な始
動が可能となる。

【００６１】なお、第５実施形態では、誘導コイル２の
両端に発生させる電圧の発生時間を直流電源４Ａ経由で
制御する構成になっているが、高周波電源３経由で、あ
るいは直流電源４Ａおよび高周波電源３経由で制御する
構成でもよい。例えば、高周波電源３経由で制御する場
合には、高周波電源３のスイッチング素子ＳＷ３の発振
を発生時間Ｔ１’の経過後に停止すればよい。

【００６２】また、発生時間Ｔ１’は、検出部８による
検出結果と初期設定の時間Ｔ１の基準値との差に応じて
連続的に変化する時間に設定する構成でもよい。つま
り、検出部８による検出結果が、初期設定の時間Ｔ１の
基準値の電圧値Ｖ２max または電圧値Ｖ２min などより
も大きければ大きいほど、発生時間Ｔ１’をより短くす
る構成でもよい。逆に、検出部８による検出結果が初期
設定の時間Ｔ１の基準値よりも小さければ小さいほど、
発生時間Ｔ１’をより長くする構成でもよい。検出箇所
は第１から第３実施形態と同様に考えられる。

【００６３】（第６実施形態）図１１は本発明に係る第
６実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図１２は
図１１における無電極放電灯の不点灯時に誘導コイルの
両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【００６４】図１１に示す無電極放電灯点灯装置は、無
電極放電灯１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、直
流電源４Ａと、整合回路部５と、検出部８とを第５実施
形態と同様に備えているほか、第５実施形態との相違点
として、制御部７Ｅを備えている。

【００６５】この制御部７Ｅは、図１５に示した制御部
７PAと同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子Ｓ
Ｗ７およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負
荷の異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３
に間欠発振をさせるほか、第５実施形態と同様に、始動
時、高周波電源３の動作後に検出部８による検出結果に
応じて、誘導コイル２の両端に発生させる電圧の発生時
間を制御するものである。すなわち、図１２の例では、
制御部７Ｅは、検出部８を通じて、始動時に高周波電源
３が所定時間動作する間に（図１２の例では動作直
後）、誘導コイル２の両端に発生する電圧値の検出を
し、この検出結果に応じて、所定時間の経過後に誘導コ
イル２の両端に発生させる電圧の発生時間（図１２では
Ｔ１０から所定時間を引いた時間）を決定し、所定時間
の経過後、誘導コイル２の両端に電圧がその決定した発
生時間だけ発生するように直流電源４Ａを制御する構成
になっている。

【００６６】そして、制御部７Ｅについての第５実施形
態との相違点は、図１２から分かるように、上記所定時
間の経過直後に直流電源４Ａを制御して、誘導コイル２
の両端に、検出部８により検出された電圧を、そのまま
のレベルで、上記検出結果に応じて決定した発生時間だ
け発生させている点である。

【００６７】以上、第６実施形態によれば、図１０に示
した時間Ｔ１２が無くなるので、電源投入から始動まで
の時間を第５実施形態のそれよりも短縮することができ
る。

【００６８】（第７実施形態）図１３は本発明に係る第
７実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図、図１４は
第７実施形態の無電極放電灯点灯装置の不点灯時の動作
説明図である。

【００６９】図１３に示す無電極放電灯点灯装置は、無
電極放電灯１と、誘導コイル２と、高周波電源３と、直
流電源４Ａと、整合回路部５と、検出部８とを第６実施
形態と同様に備えているほか、第６実施形態との相違点
として、制御部７Ｆを備えている。

【００７０】この制御部７Ｆは、図１５に示した制御部
７PAと同様に、コンパレータ７０、スイッチング素子Ｓ
Ｗ７およびダイオードＤ７を含み、検出部６などから負
荷の異常状態を示す結果が得られたとき、高周波電源３
に間欠発振をさせるほか、第７実施形態の特徴として、
図１４に示すように、高周波電源３の始動直後から、検
出部８を通じて誘導コイル２の両端に発生する電圧値の
検出をするとともにその検出結果を時間積分し、その積
分して得た値が所定値（図１４（ｂ）では「ストレス限
界」のライン）以上になった時点で、直流電源４Ａの出
力を停止するものである。つまり、図１４（ａ）に示す
ような電圧値Ｖ２max 以上の電圧が、初期設定の時間Ｔ
１の間継続して誘導コイル２の両端に発生したとする
と、素子にかかるストレスが大きくなり過ぎるので、そ
のストレスを低減すべく、回路素子へのストレスに相当
する積分値を利用して、初期設定の時間Ｔ１よりも短く
するのである。

【００７１】一方、高周波電源３の始動直後を少なくと
も含む所定時間に検出部８を通じて検出された誘導コイ
ル２の両端電圧値が、初期設定の時間Ｔ１の基準値以下
であれば、初期設定の時間Ｔ１の経過時点で直流電源４
Ａの出力が停止される。

【００７２】以上、第７実施形態によれば、電源投入し
ても始動しない場合のストレスを限界値で略一定として
設定できるため、始動困難な無電極放電灯をより確実に
始動させることができる。なお、検出箇所は第１から第
３実施形態と同様に考えられる。

【００７３】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明は、無電極放電灯と、この無電極放電灯に
近接配置された誘導コイルと、直流電力を高周波電力に
変換して前記誘導コイルに高周波電流を供給するための
高周波電源と、商用電源の交流電力から前記高周波電源
に供給する直流電力を得るための直流電源と、無負荷時
に前記高周波電源の出力を停止する制御手段とにより構
成される無電極放電灯点灯装置であって、前記無電極放
電灯の始動性の目安となる値の検出をするための検出手
段と、前記高周波電源の動作後に前記検出手段による検
出結果に応じて、前記誘導コイルの両端に発生させる電
圧の値および発生時間の少なくとも一方を制御する制御
手段とを備えるので、素子にかかるストレスを抑制しつ
つ、無電極放電灯のより確実な始動が可能となる。

【００７４】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、
前記誘導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするた
めのものであり、前記制御手段は、前記検出手段を通じ
て、始動時に前記高周波電源が所定時間動作する間に前
記誘導コイルの両端に発生する電圧値の検出をし、この
検出結果に応じて、前記所定時間の経過後、前記直流電
源および高周波電源の少なくとも一方を制御して、前記
誘導コイルの両端に所定の値の電圧を発生させるので、
素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極放電灯のよ
り確実な始動が可能となる。

【００７５】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の無電極放電灯点灯装置において、前記所定時間の経
過後とは、その所定時間の経過直後またはその所定時間
が経過した後にある時間が経過した後のことであり、こ
の場合も、素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極
放電灯のより確実な始動が可能となり、所定時間の経過
直後である場合には、電源投入から始動までの時間を短
縮することができる。

【００７６】請求項４記載の発明によれば、請求項１記
載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、
前記誘導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするた
めのものであり、前記制御手段は、前記検出手段を通じ
て、始動時に前記高周波電源が所定時間動作する間に前
記誘導コイルの両端に発生する電圧値の検出をし、この
検出結果に応じて、前記所定時間の経過後に前記誘導コ
イルの両端に発生させる電圧の発生時間を決定し、前記
所定時間の経過後、前記誘導コイルの両端に電圧がその
決定した発生時間だけ発生するように前記直流電源およ
び高周波電源の少なくとも一方を制御するので、素子に
かかるストレスを抑制しつつ、無電極放電灯のより確実
な始動が可能となる。

【００７７】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の無電極放電灯点灯装置において、前記所定時間の経
過後とは、その所定時間の経過直後またはその所定時間
が経過した後にある時間が経過した後のことであり、こ
の場合も、素子にかかるストレスを抑制しつつ、無電極
放電灯のより確実な始動が可能となり、所定時間の経過
直後である場合には、電源投入から始動までの時間を短
縮することができる。

【００７８】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出手段は、
前記誘導コイルの両端に発生する電圧値の検出をするた
めのものであり、前記制御手段は、前記高周波電源の始
動直後から、前記検出手段を通じて前記誘導コイルの両
端に発生する電圧値の検出をするとともにその検出結果
を時間積分し、その積分して得た値が所定値以上になっ
た時点で、前記直流電源および高周波電源の少なくとも
一方の出力を停止するので、電源投入しても始動しない
場合のストレスを限界値で略一定として設定できるた
め、始動困難な無電極放電灯をより確実に始動させるこ
とができる。

【００７９】請求項７記載の発明によれば、請求項１か
ら６のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置におい
て、前記無電極放電灯の周囲温度の検出をするための温
度検出手段を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段
の検出結果に応じて、前記誘導コイルの両端に発生する
電圧の値または発生時間を増減する制御を行うので、素
子にかかるストレスを適応的に抑制することができる。

【００８０】請求項８記載の発明によれば、請求項１か
ら７のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置におい
て、前記検出手段として、回路に流れる電流を検出する
のであり、この場合も、素子にかかるストレスを抑制し
つつ、無電極放電灯のより確実な始動が可能となる。

【００８１】請求項９記載の発明によれば、請求項１か
ら７のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置におい
て、前記検出手段として、前記商用電源の電圧を検出す
るのであり、この場合も、素子にかかるストレスを抑制
しつつ、無電極放電灯のより確実な始動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯
装置の構成図である。

【図２】図１における無電極放電灯の不点灯時に誘導コ
イルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図３】本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯
装置の構成図である。

【図４】図３における無電極放電灯の不点灯時に誘導コ
イルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図５】本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯
装置の構成図である。

【図６】図５における無電極放電灯の不点灯時に誘導コ
イルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図７】本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯点灯
装置の構成図である。

【図８】図７における無電極放電灯の不点灯時に誘導コ
イルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図９】本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯点灯
装置の構成図である。

【図１０】図９における無電極放電灯の不点灯時に誘導
コイルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図１１】本発明に係る第６実施形態の無電極放電灯点
灯装置の構成図である。

【図１２】図１１における無電極放電灯の不点灯時に誘
導コイルの両端に発生する電圧の様子を示す図である。

【図１３】本発明に係る第７実施形態の無電極放電灯点
灯装置の構成図である。

【図１４】第７実施形態の無電極放電灯点灯装置の不点
灯時の動作説明図である。

【図１５】従来の無電極放電灯点灯装置の構成図であ
る。

【図１６】図１５における無電極放電灯の点灯時および
不点灯時に誘導コイルの両端に発生する電圧の様子を示
す図である。

【符号の説明】 １ 無電極放電灯 ２ 誘導コイル ３ 高周波電源 ４Ａ，４Ｂ 直流電源 ５ 整合回路部 ７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ 制御部 ８，８Ｂ 検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA16 AC11 BA05 CB02 CB06 CB07 DA04 DD03 DE01 DE02 DE04 DE06 EA02 EA06 GA02 GB04 HA03 HA06 HA10 HB03 HB07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無電極放電灯と、この無電極放電灯に近
   接配置された誘導コイルと、直流電力を高周波電力に変
   換して前記誘導コイルに高周波電流を供給するための高
   周波電源と、商用電源の交流電力から前記高周波電源に
   供給する直流電力を得るための直流電源と、無負荷時に
   前記高周波電源の出力を停止する制御手段とにより構成
   される無電極放電灯点灯装置であって、 前記無電極放電灯の始動性の目安となる値の検出をする
   ための検出手段と、 前記高周波電源の動作後に前記検出手段による検出結果
   に応じて、前記誘導コイルの両端に発生させる電圧の値
   および発生時間の少なくとも一方を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記誘導コイルの両端
   に発生する電圧値の検出をするためのものであり、 前記制御手段は、前記検出手段を通じて、始動時に前記
   高周波電源が所定時間動作する間に前記誘導コイルの両
   端に発生する電圧値の検出をし、この検出結果に応じ
   て、前記所定時間の経過後、前記直流電源および高周波
   電源の少なくとも一方を制御して、前記誘導コイルの両
   端に所定の値の電圧を発生させることを特徴とする請求
   項１記載の無電極放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 前記所定時間の経過後とは、その所定時
   間の経過直後またはその所定時間が経過した後にある時
   間が経過した後のことであることを特徴とする請求項２
   記載の無電極放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、前記誘導コイルの両端
   に発生する電圧値の検出をするためのものであり、 前記制御手段は、前記検出手段を通じて、始動時に前記
   高周波電源が所定時間動作する間に前記誘導コイルの両
   端に発生する電圧値の検出をし、この検出結果に応じ
   て、前記所定時間の経過後に前記誘導コイルの両端に発
   生させる電圧の発生時間を決定し、前記所定時間の経過
   後、前記誘導コイルの両端に電圧がその決定した発生時
   間だけ発生するように前記直流電源および高周波電源の
   少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１記
   載の無電極放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 前記所定時間の経過後とは、その所定時
   間の経過直後またはその所定時間が経過した後にある時
   間が経過した後のことであることを特徴とする請求項４
   記載の無電極放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段は、前記誘導コイルの両端
   に発生する電圧値の検出をするためのものであり、 前記制御手段は、前記高周波電源の始動直後から、前記
   検出手段を通じて前記誘導コイルの両端に発生する電圧
   値の検出をするとともにその検出結果を時間積分し、そ
   の積分して得た値が所定値以上になった時点で、前記直
   流電源および高周波電源の少なくとも一方の出力を停止
   することを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯
   装置。
7. 【請求項７】 前記無電極放電灯の周囲温度の検出をす
   るための温度検出手段を備え、 前記制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に応じ
   て、前記誘導コイルの両端に発生する電圧の値または発
   生時間を増減する制御を行うことを特徴とする請求項１
   から６のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
8. 【請求項８】 前記検出手段として、回路に流れる電流
   を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか
   に記載の無電極放電灯点灯装置。
9. 【請求項９】 前記検出手段として、前記商用電源の電
   圧を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれ
   かに記載の無電極放電灯点灯装置。