以下に図５乃至図７を参照して従来から提供されている無電極放電灯装置１００について説明する。
Hereinafter, a conventional electrodeless discharge lamp apparatus 100 will be described with reference to FIGS.
この種の無電極放電灯装置１００は、図５（ａ）に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ２からなる無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させるための無電極放電灯点灯装置１０１とから構成されており、無電極放電灯点灯装置１０１は、バルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７とを備えている（特許文献１）。
As shown in FIG. 5 (a), this type of electrodeless discharge lamp apparatus 100 includes an electrodeless discharge lamp including a bulb 2 in which a discharge gas is sealed, and an electrodeless discharge lamp for lighting the electrodeless discharge lamp. The electrodeless discharge lamp lighting device 101 includes an induction coil that is disposed in the vicinity of the bulb 2 and is supplied with high-frequency power to generate a high-frequency electromagnetic field and excite discharge gas. 3 and a high frequency power supply unit 7 for supplying high frequency power to the induction coil 3 (Patent Document 1).
無電極放電灯となるバルブ２は、図５（ａ）に示すように、例えば石英ガラス等の透光性材料から中空の略球形状に形成され、下端側の略中央部からは誘導コイル３が内部に配置される円柱状の空洞部２ａが形成されている。このバルブ２の内部には、水銀、希ガス及び金属ハロゲン化物等の放電ガスが封入されており、例えば約３００Ｔｏｒｒのキセノンガスと、約１０ｍｇのナトリウム沃化物、タリウム沃化物及びインジウム沃化物の混合ガスとが封入されている。
As shown in FIG. 5A, the bulb 2 serving as an electrodeless discharge lamp is formed in a hollow, substantially spherical shape from a translucent material such as quartz glass, for example, and the induction coil 3 is formed from a substantially central portion on the lower end side. Is formed with a cylindrical cavity 2a. The bulb 2 is filled with a discharge gas such as mercury, rare gas and metal halide. For example, a mixture of about 300 Torr xenon gas and about 10 mg of sodium iodide, thallium iodide and indium iodide. Gas is enclosed.
また、バルブ２の内側面には、水銀から放射された紫外線を可視光線に変換するための蛍光体４が塗布され、このような蛍光体４としては、白色蛍光体としてハロ燐酸カルシウム、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａＰＯ４、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌｌ４Ｏ２３：Ｅｕ等が用いられる。
Further, a fluorescent material 4 for converting ultraviolet rays emitted from mercury into visible light is applied to the inner surface of the bulb 2, and as such a fluorescent material 4, a white fluorescent material such as calcium halophosphate, red fluorescent material is used. as the body (Y, Gd) BO 3: Eu, CaPO 4 as a green phosphor, BaMgAl l4 O 23 as a blue phosphor: Eu or the like is used.
加えて、バルブ２が石英ガラスから形成されている場合には、バルブ２内に封入されている水銀と石英ガラスとの反応を抑えるために保護膜５がバルブ２の内側面に形成される。この保護膜５によりバルブ２の光束維持率を向上させることができ、保護膜５の材料としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ）等の微粒子が用いられる。尚、保護膜５は、通常のバルブ２では透過率が高い方が望ましいため、蛍光体４に比べて薄くバルブ２に形成される。
In addition, when the bulb 2 is made of quartz glass, a protective film 5 is formed on the inner side surface of the bulb 2 in order to suppress the reaction between mercury sealed in the bulb 2 and quartz glass. The protective film 5 can improve the luminous flux maintenance factor of the bulb 2, and the protective film 5 can be made of alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), titania (TiO 2 ), ceria (CeO 2 ). ), Yttria (Y 2 O 3 ), magnesia (MgO) and the like are used. The protective film 5 is preferably formed on the bulb 2 thinner than the phosphor 4 because the normal bulb 2 preferably has a higher transmittance.
バルブ２の下端側に取り付けられる基台６は、アルミダイカストを用いて上面が開口した有底の略円筒形状に形成され、内部には高周波電源部７を備えている。また、この基台６の底部には円筒部６ａが上方に向けて突設され、円筒部６ａは、空洞部２ａに中心軸が同一となるようにして挿入される。そして、この円筒部６ａには誘導コイル３、コア８、及び芯材９が配置されて、バルブ２に高周波電磁界を供給する電力カプラが構成されている。尚、底部には蓋体（図示せず）が設けられている。
The base 6 attached to the lower end side of the valve 2 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom having an upper surface opened by using aluminum die casting, and includes a high frequency power supply unit 7 therein. Further, a cylindrical portion 6a is provided on the bottom of the base 6 so as to protrude upward, and the cylindrical portion 6a is inserted into the hollow portion 2a so that the central axis is the same. The cylindrical portion 6 a is provided with an induction coil 3, a core 8, and a core material 9, thereby constituting a power coupler that supplies a high frequency electromagnetic field to the valve 2. A lid (not shown) is provided at the bottom.
誘導コイル３は、銅又は銅合金等による条材を円筒部６ａの上端側に所定回数巻回して形成されるとともに両端部を高周波電源部７に接続され、高周波電源部７が動作して誘導コイル３に高周波電流が流れた際には、誘導コイル３の周囲に１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生するように構成されている。
The induction coil 3 is formed by winding a strip of copper or copper alloy around the upper end side of the cylindrical portion 6a a predetermined number of times, and both ends thereof are connected to the high frequency power supply unit 7, and the high frequency power supply unit 7 operates to induce. When a high frequency current flows through the coil 3, a high frequency electromagnetic field oscillating at 13.56 MHz is generated around the induction coil 3.
誘導コイル３が巻回された円筒部６ａの内部には、略円筒状のコア８が誘導コイル３と重複するとともに、その上端部を円筒部６ａの上端から突出させて配置されている。コア８の材料としては、透磁率が略１５０である軟磁性体のニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）フェライトが用いられているが、もちろん、マンガン亜鉛（Ｍｎ−Ｚｎ）フェライト、軟磁性金属を含むものであればどのようなものでも構わない。また、軟磁性金属単体でもよい。ここで、軟磁性体とはバルク状態での保磁力Ｈｃが１０Ｏｅ程度以下のものである。
Inside the cylindrical portion 6a around which the induction coil 3 is wound, a substantially cylindrical core 8 is disposed so as to overlap the induction coil 3 and its upper end protrudes from the upper end of the cylindrical portion 6a. As a material for the core 8, soft magnetic nickel-zinc (NiZn) ferrite having a magnetic permeability of about 150 is used. Of course, it may contain manganese zinc (Mn-Zn) ferrite or soft magnetic metal. Anything can be used. Alternatively, a soft magnetic metal alone may be used. Here, the soft magnetic material has a coercive force Hc in the bulk state of about 10 Oe or less.
芯材９は、上端側が下端側よりも細径となった略円柱状に形成されて、下端側の大径部９ａが円筒部６ａの下端側に嵌入されるとともに、上端側の小径部９ｂがコア８に嵌入されている。加えて、芯材９の小径部９ｂの上端はコア８の上端より下方に位置し、且つ、コア８の内側面と小径部９ｂの外側面が接触するようにしてある。
The core member 9 is formed in a substantially columnar shape with the upper end side having a smaller diameter than the lower end side, the large diameter portion 9a on the lower end side is fitted into the lower end side of the cylindrical portion 6a, and the small diameter portion 9b on the upper end side. Is inserted into the core 8. In addition, the upper end of the small-diameter portion 9b of the core member 9 is positioned below the upper end of the core 8, and the inner side surface of the core 8 and the outer side surface of the small-diameter portion 9b are in contact with each other.
ここで、図６（ａ）に示すようにコア８の上端と芯材９の上端との距離（ｍｍ）をｂとしたときの距離ｂと誘導コイル３のＱ値（Ｑ値は、誘導コイル３の抵抗をＲ、インダクタスをＬ、角周波数をω（＝２πｆ（ｆ：周波数））とすると、Ｑ＝ωＬ／Ｒで表される。）との関係を、図６（ｂ）に示す。尚、Ｑ値が大きいということは、誘導コイル３の抵抗が小さい、すなわち、誘導コイル３での電力損失が小さいことを意味する。したがって、図６（ｂ）からわかるように、距離ｂは０＜ｂ＜１０の範囲、特にｂ＝５程度が望ましい。また、Ｑ値が大きいと誘導コイル３での電力損失が小さくなるから、無電極放電灯の始動性を向上させることもできる。
Here, as shown in FIG. 6A, when the distance (mm) between the upper end of the core 8 and the upper end of the core material 9 is b, the distance b and the Q value of the induction coil 3 (Q value is the induction coil). FIG. 6B shows the relationship between the resistance of 3 and R, the inductance being L, and the angular frequency being ω (= 2πf (f: frequency)), Q = ωL / R. . Note that a large Q value means that the resistance of the induction coil 3 is small, that is, the power loss in the induction coil 3 is small. Therefore, as can be seen from FIG. 6B, the distance b is preferably in the range of 0 <b <10, particularly about b = 5. Moreover, since the power loss in the induction coil 3 becomes small when the Q value is large, the startability of the electrodeless discharge lamp can be improved.
一方、図７に示すように、芯材９の上端を誘導コイル３の上端よりも突出するように構成すれば、コア８の上端近傍から出入りする磁力線の表面積をより大きくすることができ、誘導コイル３での電力損失をより軽減することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, if the upper end of the core material 9 is configured to protrude from the upper end of the induction coil 3, the surface area of the magnetic lines of force entering and exiting from the vicinity of the upper end of the core 8 can be increased. The power loss in the coil 3 can be further reduced.
無電極放電灯点灯装置１０１は、上述したようにバルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７とを備えている。
As described above, the electrodeless discharge lamp lighting device 101 is arranged close to the bulb 2 and supplied with high frequency power to generate a high frequency electromagnetic field to excite a discharge gas, and the induction coil 3 has high frequency power. And a high-frequency power supply unit 7 for supplying power.
高周波電源部７は、図５（ｂ）に示すように、商用電源等の交流電源ＡＣと接続され交流電源ＡＣからの交流電圧を直流電圧に変換するとともに該直流電圧を安定化するためのチョッパ回路１０と、チョッパ回路１０からの直流電源を受けて発振信号を出力するための発振回路１１と、発振回路１１から出力された発振信号を増幅して高周波電圧を出力するためのプリアンプ１２と、高周波がチョッパ回路１０に帰還することを防止するためのフィルタ回路１３と、プリアンプ１２の高周波電圧をさらに増幅するためのメインアンプ１４と、メインアンプ１４と誘導コイル３のインピーダンスを整合することにより高周波の反射をなくして効率良く高周波電力を供給するための整合回路１５とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 5B, the high frequency power supply unit 7 is connected to an AC power source AC such as a commercial power source, converts an AC voltage from the AC power source AC into a DC voltage, and stabilizes the DC voltage. A circuit 10; an oscillation circuit 11 for receiving a DC power supply from the chopper circuit 10 and outputting an oscillation signal; a preamplifier 12 for amplifying the oscillation signal output from the oscillation circuit 11 and outputting a high-frequency voltage; The filter circuit 13 for preventing the high frequency from returning to the chopper circuit 10, the main amplifier 14 for further amplifying the high frequency voltage of the preamplifier 12, and the high frequency by matching the impedances of the main amplifier 14 and the induction coil 3. And a matching circuit 15 for efficiently supplying high-frequency power without the reflection.
発振回路１１は、水晶振動子Ｘを用いた発振回路であり、インダクタンス素子Ｌ６とキャパシタンス素子Ｃ１５とによる低Ｑの同調回路を構成し、無調整の発振器としてある。発振回路１１の発振信号を増幅するプリアンプ１２はスイッチング素子Ｑ４によりＣ級増幅を行っており、インダクタンス素子Ｌ５とキャパシタンス素子Ｃ１７とにより発振周波数に同調するように構成している。また、プリアンプ１２の抵抗Ｒ８〜Ｒ１０からなる回路は減衰器を構成しており、抵抗Ｒ１１はインダクタンス素子Ｌ５のＱを下げるために挿入されている。フィルタ回路１３は、インダクタンス素子Ｌ３とキャパシタンス素子Ｃ４とから構成され、高周波がチョッパ回路１０に帰還することを防いでいる。プリアンプ１２の出力をさらに高周波電力に増幅するメインアンプ１４は、パワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ５による増幅器となっている。インダクタンス素子Ｌ７はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスを打ち消すために挿入してあり、抵抗Ｒ１２はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスをプリアンプ１２の出力と整合させるために接続してある。整合回路１５は、キャパシタンス素子Ｃ１８〜Ｃ２０などで構成され、メインアンプ１４の出力とバルブ２及び誘導コイル３とのインピーダンス整合を行っている。ここで、高周波電源部７としては、上述したように誘導コイル３に電力供給がされた際に、誘導コイル３によりバルブ２内部の放電ガスに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界を供給するものであればよい。
The oscillating circuit 11 is an oscillating circuit using a crystal resonator X, and constitutes a low-Q tuning circuit including an inductance element L6 and a capacitance element C15, and is an unadjusted oscillator. The preamplifier 12 that amplifies the oscillation signal of the oscillation circuit 11 performs class C amplification by the switching element Q4, and is configured to be tuned to the oscillation frequency by the inductance element L5 and the capacitance element C17. The circuit composed of the resistors R8 to R10 of the preamplifier 12 constitutes an attenuator, and the resistor R11 is inserted to lower the Q of the inductance element L5. The filter circuit 13 includes an inductance element L3 and a capacitance element C4, and prevents high frequency from returning to the chopper circuit 10. The main amplifier 14 that further amplifies the output of the preamplifier 12 to high-frequency power is an amplifier using a switching element Q5 that is a power MOSFET. The inductance element L7 is inserted to cancel the input capacitance of the switching element Q5, and the resistor R12 is connected to match the input capacitance of the switching element Q5 with the output of the preamplifier 12. The matching circuit 15 includes capacitance elements C18 to C20, and performs impedance matching between the output of the main amplifier 14 and the valve 2 and the induction coil 3. Here, the high frequency power supply unit 7 supplies a high frequency electromagnetic field that oscillates at 13.56 MHz to the discharge gas inside the bulb 2 by the induction coil 3 when power is supplied to the induction coil 3 as described above. If it is.
以上により無電極放電灯装置１００は構成されており、この無電極放電灯装置１００を動作させた際には、無電極放電灯点灯装置１０１の高周波電源部７により誘導コイル３に高周波電力が供給されて高周波電流が流れ、これにより誘導コイル３の周りに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生する。このように誘導コイル３の周りに高周波電磁界が発生すると、高周波電磁界によってバルブ２内部の電子が加速されて放電ガスの原子に衝突し、この衝突によって放電ガスが電離されてプラズマが発生し、このプラズマからは紫外線が放出される。この紫外線がバルブ２の内面の蛍光体４に入射すると、蛍光体４が可視領域の蛍光を発するため、バルブ２から外部へ光が放射されることになる。
The electrodeless discharge lamp device 100 is configured as described above, and when the electrodeless discharge lamp device 100 is operated, high frequency power is supplied to the induction coil 3 by the high frequency power supply unit 7 of the electrodeless discharge lamp lighting device 101. As a result, a high-frequency current flows, whereby a high-frequency electromagnetic field that oscillates at 13.56 MHz is generated around the induction coil 3. When a high-frequency electromagnetic field is generated around the induction coil 3 in this manner, electrons inside the bulb 2 are accelerated by the high-frequency electromagnetic field and collide with the atoms of the discharge gas, and the discharge gas is ionized by this collision to generate plasma. The plasma emits ultraviolet rays. When this ultraviolet light is incident on the phosphor 4 on the inner surface of the bulb 2, the phosphor 4 emits fluorescence in the visible region, so that light is emitted from the bulb 2 to the outside.
このような無電極放電灯装置１００を暗所や低温の環境下で点灯させる際に、より高い始動電圧若しくは長い始動期間が必要となった場合や、誘導コイル等に異常が生じて無負荷状態で始動動作が行われた場合においては、誘導コイルの両端に高電圧が印加され続けることになるので、無電極放電灯点灯装置１０１の各回路素子等に過渡のストレスが加わり、これにより回路が破壊されてしまうという問題が生じていた。
When such an electrodeless discharge lamp device 100 is lit in a dark place or in a low temperature environment, when a higher starting voltage or a longer starting period is required, or when an abnormality occurs in the induction coil or the like, no load is applied. When the starting operation is performed, a high voltage continues to be applied to both ends of the induction coil. Therefore, transient stress is applied to each circuit element of the electrodeless discharge lamp lighting device 101, and the circuit is thereby There was a problem of being destroyed.
そこで、この問題を解決するために、誘導コイルに一定値以上の電圧が所定期間以上印加された際に、この過電圧を検出して無電極放電灯点灯装置を間欠動作させることで、誘導コイルに印可する電圧に間欠期間を設け、これにより無電極放電灯点灯装置の回路にかかるストレスを軽減しつつ始動動作を継続する無電極放電灯点灯装置が提供されている。
Therefore, in order to solve this problem, when a voltage of a certain value or more is applied to the induction coil for a predetermined period or longer, this overvoltage is detected, and the electrodeless discharge lamp lighting device is operated intermittently. There has been provided an electrodeless discharge lamp lighting device in which an intermittent period is provided in the voltage to be applied, thereby reducing a stress applied to a circuit of the electrodeless discharge lamp lighting device and continuing a starting operation.
また、上記の間欠動作に加えて抵抗及びキャパシタを利用したタイマー、所謂ＲＣタイマーを用いて、過電圧検出時にＲＣタイマーのキャパシタを充電することにより、上記の間欠動作を数回繰り返しても無電極放電灯が点灯しない場合には無電極放電灯点灯装置の回路動作を停止させて、無電極放電灯点灯装置の回路を保護する無電極放電灯点灯装置が提供されている。
特開２００４−１１９０３８号公報（第１図）
In addition to the intermittent operation described above, a timer using a resistor and a capacitor, that is, a so-called RC timer is used to charge the capacitor of the RC timer when an overvoltage is detected. There is provided an electrodeless discharge lamp lighting device that protects the circuit of the electrodeless discharge lamp lighting device by stopping the circuit operation of the electrodeless discharge lamp lighting device when the lamp is not lit.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-119038 (FIG. 1)
ところで、上記の無電極放電灯装置１００では、例えば施工時の取付不備や経年変化による構成部材の劣化等によって、バルブ２が誘導コイル３に対する正しい取付位置（以下、所定位置という）から外れてしまうという事態を想定する必要があった。
By the way, in the electrodeless discharge lamp device 100 described above, the bulb 2 is deviated from a correct mounting position (hereinafter referred to as a predetermined position) with respect to the induction coil 3 due to, for example, inadequate mounting during construction or deterioration of structural members due to secular change. It was necessary to assume the situation.
このようにバルブ２が所定位置から外れた場合において、バルブ２の外れ具合が大きいならば、電源投入後、誘導コイル３に始動電圧が発生しても、バルブ２が誘導コイル３から大きく外れているために、バルブ２に高周波電磁界が殆ど供給されないからバルブ２が点灯せず、この場合、上記の間欠動作によって無電極放電灯点灯装置の回路を保護することが可能であった。
In this way, when the valve 2 is removed from the predetermined position, if the degree of detachment of the valve 2 is large, even if a starting voltage is generated in the induction coil 3 after the power is turned on, the valve 2 is greatly detached from the induction coil 3. Therefore, since the high frequency electromagnetic field is hardly supplied to the bulb 2, the bulb 2 is not turned on. In this case, the circuit of the electrodeless discharge lamp lighting device can be protected by the intermittent operation.
これに対して、バルブ２の外れ具合が小さい場合は、電源投入後、誘導コイル３に始動電圧が発生するが、誘導コイル３からバルブ２へ十分な高周波電磁界が供給されないため、すぐにはバルブ２が点灯せず、このとき誘導コイル３に過電圧が生じるので上記の無電極放電灯点灯装置は間欠動作することになる。そして、数回の間欠動作を繰り返した後にエネルギーが一定量を越えるとバルブ２が点灯することになるが、高周波電磁界が十分に供給されないために点灯を維持することができず、点灯後、間もなくバルブ２が消灯する。この後、再びバルブ２を点灯させるために誘導コイル３に始動電圧が印加されるが、バルブ２への高周波電磁界の供給が不十分であるので再度上記の動作を繰り返すことになる。このように、バルブ２の外れ具合が小さい場合には、バルブ２が点灯、消灯を繰り返すという問題が生じていた。また、間欠動作時には、誘導コイル３に流れる電流が急激に変化するため、コア歪が生じ、これにより騒音が発生してこの騒音が続くという問題が生じていた。加えて、バルブ２が所定位置から外れているために誘導コイル３が剥き出しとなったまま間欠動作が繰り返されるから、安全性が非常に悪いという問題も生じていた。
On the other hand, when the degree of detachment of the valve 2 is small, a starting voltage is generated in the induction coil 3 after the power is turned on. However, since a sufficient high-frequency electromagnetic field is not supplied from the induction coil 3 to the valve 2, Since the bulb 2 is not turned on and an overvoltage is generated in the induction coil 3 at this time, the above electrodeless discharge lamp lighting device operates intermittently. And, if the energy exceeds a certain amount after repeating the intermittent operation several times, the bulb 2 will be lit, but since the high frequency electromagnetic field is not sufficiently supplied, the lighting cannot be maintained, and after lighting, Soon the valve 2 will go out. Thereafter, a starting voltage is applied to the induction coil 3 in order to light the bulb 2 again. However, since the supply of the high frequency electromagnetic field to the bulb 2 is insufficient, the above operation is repeated again. Thus, when the degree of detachment of the valve 2 is small, there is a problem that the valve 2 is repeatedly turned on and off. Further, during the intermittent operation, the current flowing through the induction coil 3 changes abruptly, causing a core distortion, which causes a problem that noise is generated and this noise continues. In addition, since the valve 2 is out of the predetermined position, the intermittent operation is repeated while the induction coil 3 is exposed, so that there is a problem that safety is very poor.
一方、上記のＲＣタイマーを備えた無電極放電灯点灯装置の場合、バルブ２が一時的に点灯した際に、ＲＣタイマーが放電されてしまうためにＲＣタイマーの充電による回路動作の停止が行えず、結果、同様に間欠動作を延々と繰り返すという問題が生じていた。
On the other hand, in the case of the electrodeless discharge lamp lighting device provided with the RC timer described above, when the bulb 2 is temporarily turned on, the RC timer is discharged, so the circuit operation cannot be stopped by charging the RC timer. As a result, similarly, there has been a problem that the intermittent operation is repeated endlessly.
而してバルブ２の外れ具合が小さい場合、バルブ２が誘導コイル３から完全に外れずに中途半端に高周波電磁界が供給されるから、この状態を過電圧等により電気的に検出することができず、そのため無電極放電灯点灯装置の回路の誤動作をはじめ、騒音や安全性等の様々な問題が生じていた。
Thus, when the degree of detachment of the valve 2 is small, the valve 2 is not completely detached from the induction coil 3 and a high-frequency electromagnetic field is supplied halfway, so this state can be detected electrically by overvoltage or the like. Therefore, various problems such as noise and safety have occurred, including malfunction of the circuit of the electrodeless discharge lamp lighting device.
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音等を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる無電極放電灯点灯装置、及びそれを用いた無電極放電灯装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to reliably prevent circuit malfunction and noise that occur when the valve is detached from the induction coil, and to ensure safety. An electrodeless discharge lamp lighting device and an electrodeless discharge lamp device using the same.
上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、内部に放電ガスが封入されたバルブからなる無電極放電灯に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させる誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源部と、前記高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部と、前記バルブが前記誘導コイルに対して所定位置に位置しているときの前記磁界検出部の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に前記高周波電源部の動作を停止させる制御部とを備えたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention of claim 1, a high frequency electromagnetic field is generated by being disposed close to an electrodeless discharge lamp composed of a bulb in which a discharge gas is enclosed and supplied with high frequency power. An induction coil that excites the discharge gas; a high-frequency power supply that supplies high-frequency power to the induction coil; a magnetic field detector that is disposed in the high-frequency electromagnetic field and detects the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field; And a control unit that stops the operation of the high-frequency power supply unit when the detection output is changed by a predetermined amount from the detection output of the magnetic field detection unit when is located at a predetermined position with respect to the induction coil. Thus, an electrodeless discharge lamp lighting device is provided.
請求項１の発明によれば、誘導コイルの高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部を設けているので、バルブが所定位置から外れた際には、たとえその外れ具合が小さくとも磁界検出部により検出される磁界強度の変化によって、確実にバルブが誘導コイルから外れたことを検知することができ、このとき制御部により高周波電源部から誘導コイルへの電力供給を停止させるので、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the magnetic field detection unit for detecting the magnetic field strength of the high frequency electromagnetic field of the induction coil is provided, the magnetic field detection is performed even when the valve is out of the predetermined position even if the degree of the disconnection is small. The change in the magnetic field intensity detected by the unit can reliably detect that the valve has been detached from the induction coil, and at this time, the control unit stops the power supply from the high frequency power supply unit to the induction coil, It is possible to reliably prevent circuit malfunctions and noises that occur when the induction coil is removed, and to ensure safety.
請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記高周波電源部から前記誘導コイルに電力供給を開始した後、所定時間経過しても無電極放電灯が点灯しない場合には、前記誘導コイルへの電力供給を間欠的に行うことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
In the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, in the case where the electrodeless discharge lamp does not light up even after a predetermined time has elapsed after starting the power supply from the high frequency power supply unit to the induction coil. The electrodeless discharge lamp lighting device is characterized by intermittently supplying power to the induction coil.
請求項２の発明によれば、所定時間誘導コイルに電力供給をしても無電極放電灯が点灯しない場合には、誘導コイルへの電力供給を間欠的に行うので、例えば、バルブが所定位置から完全に外れた場合や、無電極放電灯装置を暗所や低温の環境下で点灯させる際により高い始動電圧若しくは長い始動期間が必要となった場合、或いは誘導コイル等に異常が生じて無負荷状態で始動動作が行われた場合等に、誘導コイルの両端に高電圧が印加され続けることによって無電極放電灯点灯装置の各回路素子等に過渡のストレスが加わることを軽減して、無電極放電灯点灯装置を保護することができる。
According to the second aspect of the present invention, when the electrodeless discharge lamp does not light even if power is supplied to the induction coil for a predetermined time, the power supply to the induction coil is intermittently performed. When the electrodeless discharge lamp device is lit in a dark place or in a low-temperature environment, a higher start-up voltage or a longer start-up period is required, or an abnormality has occurred in the induction coil or the like. When a starting operation is performed in a loaded state, a high voltage is continuously applied to both ends of the induction coil to reduce the transient stress applied to each circuit element of the electrodeless discharge lamp lighting device. The electrode discharge lamp lighting device can be protected.
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の構成に加えて、前記磁界検出部はループ状の導体であり、前記誘導コイルと同じ中心軸をもつことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the magnetic field detector is a loop-shaped conductor and has the same central axis as the induction coil. A lighting device was used.
請求項３の発明によれば、高周波電磁界を発生する誘導コイルと同一の中心軸となるように、ループ状の導体からなる磁界検出部を配置してあるので、磁界検出部における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上できる。
According to the third aspect of the invention, since the magnetic field detection unit made of the loop-shaped conductor is arranged so as to have the same central axis as the induction coil that generates the high-frequency electromagnetic field, the magnetic flux density in the magnetic field detection unit is As a result, the detection sensitivity of the magnetic field strength can be improved.
請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項の発明の構成に加えて、前記高周波電磁界内に配置される前記磁界検出部の磁界検出面は、該磁界検出面に略直交する方向から前記高周波電磁界の磁束が入射されることを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the magnetic field detection surface of the magnetic field detector disposed in the high-frequency electromagnetic field is substantially the same as the magnetic field detection surface. The electrodeless discharge lamp lighting device is characterized in that the magnetic flux of the high-frequency electromagnetic field is incident from the orthogonal direction.
請求項４の発明によれば、バルブが誘導コイルに対して所定位置に位置している際の磁界強度を感度良く検出することができ、そのためバルブが所定位置から外れた際には、磁界強度の減衰に加えて、検出面に入射する磁束との角度も大きく変わることになるから、より明確に磁界強度の変化を検出できるようになる。
According to the invention of claim 4, the magnetic field strength when the valve is located at a predetermined position with respect to the induction coil can be detected with high sensitivity. Therefore, when the valve is out of the predetermined position, the magnetic field strength is detected. In addition to this attenuation, the angle with the magnetic flux incident on the detection surface also changes greatly, so that a change in the magnetic field strength can be detected more clearly.
請求項５の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項の発明の構成に加えて、前記誘導コイルは、内部に磁性材料から形成されたコアを有し、前記磁界検出部は、前記コアに近接配置されていることを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the induction coil has a core formed of a magnetic material inside, and the magnetic field detector It was set as the electrodeless discharge lamp lighting device characterized by being arrange | positioned adjacent to the core.
請求項５の発明によれば、誘導コイルが巻回されたコアに磁界検出部を近接配置してあるので、磁界検出部における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the magnetic field detection unit is disposed close to the core around which the induction coil is wound, the magnetic flux density in the magnetic field detection unit is increased, thereby improving the detection sensitivity of the magnetic field strength. Can do.
請求項６の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置を備えていることを特徴とする無電極放電灯装置とした。
According to a sixth aspect of the invention, an electrodeless discharge lamp device comprising the electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of the first to fifth aspects is provided.
請求項６の発明によれば、上記の請求項１乃至５のいずれか１項の無電極放電灯点灯装置を備えた無電極放電灯装置を得ることができる。
According to invention of Claim 6, the electrodeless discharge lamp apparatus provided with the electrodeless discharge lamp lighting device of any one of said Claim 1 thru | or 5 can be obtained.
本発明は、確実にバルブが誘導コイルから外れたことを検知することができ、このとき制御部により高周波電源部から誘導コイルへの電力供給を停止させるので、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができるという効果がある。
In the present invention, it is possible to reliably detect that the valve has been detached from the induction coil, and at this time, the control unit stops the power supply from the high frequency power supply unit to the induction coil, so that when the valve is detached from the induction coil, There are effects that the malfunction and noise of the generated circuit can be surely prevented and safety can be ensured.
以下、本発明の無電極放電灯装置の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of the electrodeless discharge lamp apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
（実施形態１）
本実施形態の無電極放電灯装置１は、上記の従来例の無電極放電灯装置１００に比べて無電極放電灯点灯装置に特徴があり、上記の従来例の無電極放電灯装置１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 1)
The electrodeless discharge lamp device 1 of the present embodiment is characterized by an electrodeless discharge lamp lighting device as compared with the electrodeless discharge lamp device 100 of the conventional example, and is similar to the electrodeless discharge lamp device 100 of the conventional example. The same reference numerals are assigned to the configurations of and the description is omitted.
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置１は、図１（ａ）に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ２からなる無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させるための無電極放電灯点灯装置１６とから構成されており、無電極放電灯点灯装置１６は、バルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７と、ループ状の導体から構成され高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７と、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させる制御部１８とを備えている。
That is, the electrodeless discharge lamp device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1 (a), turns on the electrodeless discharge lamp including the bulb 2 in which the discharge gas is sealed and the electrodeless discharge lamp. The electrodeless discharge lamp lighting device 16 is arranged in the vicinity of the bulb 2 and is supplied with high frequency power to generate a high frequency electromagnetic field to excite the discharge gas. An induction coil 3 to be operated, a high-frequency power supply unit 7 for supplying high-frequency power to the induction coil 3, and a magnetic field detection unit 17 configured by a loop-shaped conductor and disposed in the high-frequency electromagnetic field to detect the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field. And a control unit that stops the operation of the high-frequency power supply unit 7 when the detection output changes by a predetermined amount from the detection output of the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3 18 and It is provided.
磁界検出部１７は、図１（ｂ）に示すように、略Ｃ字のループ状に形成された導体から構成され、この磁界検出部１７を高周波電磁界内に配置した際には、磁界検出部１７に該高周波電磁界の磁界強度に応じた誘導起電力が生じ、この誘導起電力によって磁界強度を検出することができる。
As shown in FIG. 1B, the magnetic field detector 17 is composed of a conductor formed in a substantially C-shaped loop. When the magnetic field detector 17 is arranged in a high-frequency electromagnetic field, the magnetic field detector 17 An induced electromotive force corresponding to the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field is generated in the unit 17, and the magnetic field strength can be detected by this induced electromotive force.
この磁界検出部１７は、バルブ２の下端側に空洞部２ａの中心軸と同一の中心軸を有するようにして設けてあり、バルブ２を誘導コイル３に対して所定位置に位置するように基台６に取り付けた際に、誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸が一致するようにしてある。このように高周波電磁界を発生する誘導コイル３と同一の中心軸となるように磁界検出部１７を配置すれば、磁界検出部１７における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができる。
The magnetic field detector 17 is provided on the lower end side of the bulb 2 so as to have the same central axis as the central axis of the cavity 2 a, and the base 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3. When attached to the base 6, the central axis of the induction coil 3 and the central axis of the magnetic field detector 17 are made to coincide. If the magnetic field detector 17 is arranged so as to have the same central axis as the induction coil 3 that generates a high-frequency electromagnetic field in this way, the magnetic flux density in the magnetic field detector 17 is increased, thereby improving the detection sensitivity of the magnetic field strength. can do.
基台６には、一対のリード線Ｌｃ１，Ｌｃ２により誘導コイル３の両端部と電気的に接続された高周波電源部７が収納されるとともに、磁界検出部１７からの検出出力を受けとって高周波電源部７の動作を制御する制御部１８が収納されている。
The base 6 stores a high frequency power supply unit 7 electrically connected to both ends of the induction coil 3 by a pair of lead wires Lc1 and Lc2, and receives a detection output from the magnetic field detection unit 17 to receive a high frequency power supply. A control unit 18 that controls the operation of the unit 7 is accommodated.
制御部１８は、例えばコンパレータ等を用いて、磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなったときに、高周波電源部７の動作を停止させるように構成され、先部に接触端子が形成された検出線Ｌｓと、同様に接触端子が形成された接地線（図示せず）とが接続されている。これら検出線Ｌｓ及び接地線は、バルブ２を基台６に取り付けて誘導コイル３に対して所定位置に位置させた際に、磁界検出部１７の両端部と両接地線の接触端子とがそれぞれ当接して電気的に接続されるように基台６に設置してある。而して、バルブ２を所定位置に位置させた際には、この検出線Ｌｓを介して磁界検出部１７の検出出力が制御部１８に入力されることになる。
The control unit 18 is configured to stop the operation of the high frequency power supply unit 7 when the detection output of the magnetic field detection unit 17 is no longer input using, for example, a comparator, and the contact terminal is formed at the front part. The detection line Ls and a ground line (not shown) in which contact terminals are similarly formed are connected. The detection line Ls and the ground line are respectively connected to both ends of the magnetic field detection unit 17 and the contact terminals of both ground lines when the valve 2 is attached to the base 6 and positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3. It is installed on the base 6 so as to contact and be electrically connected. Thus, when the valve 2 is positioned at a predetermined position, the detection output of the magnetic field detector 17 is input to the controller 18 via the detection line Ls.
以上により本実施形態の無電極放電灯装置１は構成され、次に無電極放電灯装置１の通常時、すなわちバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の動作について説明する。まず、この無電極放電灯装置１を動作させた際には、無電極放電灯点灯装置１６の高周波電源部７により誘導コイル３に高周波電力が供給され、これにより誘導コイル３の周りに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生する。このように誘導コイル３の周りに高周波電磁界が発生すると、高周波電磁界によってバルブ２内部の電子が加速されて放電ガスの原子に衝突し、この衝突によって放電ガスが電離されてプラズマが発生して、プラズマから紫外線が放出される。この紫外線がバルブ２の内面の蛍光体４に入射すると、蛍光体４が可視領域の蛍光を発するため、バルブ２から外部へ光が放射されることになる。
The electrodeless discharge lamp device 1 according to the present embodiment is configured as described above, and the operation when the electrodeless discharge lamp device 1 is normal, that is, when the bulb 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3 will be described. To do. First, when the electrodeless discharge lamp device 1 is operated, high-frequency power is supplied to the induction coil 3 by the high-frequency power supply unit 7 of the electrodeless discharge lamp lighting device 16. A high frequency electromagnetic field oscillating at 56 MHz is generated. When a high-frequency electromagnetic field is generated around the induction coil 3 in this manner, electrons inside the bulb 2 are accelerated by the high-frequency electromagnetic field and collide with the atoms of the discharge gas, and the discharge gas is ionized by this collision to generate plasma. Then, ultraviolet rays are emitted from the plasma. When this ultraviolet light is incident on the phosphor 4 on the inner surface of the bulb 2, the phosphor 4 emits fluorescence in the visible region, so that light is emitted from the bulb 2 to the outside.
一方、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れた際には、バルブ２に設けられた磁界検出部１７と検出線Ｌｓ及び接地線との当接状態が解除され、これにより磁界検出部１７と制御部１８とが遮断される。そのため、制御部１８には磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなるので、上述したように制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
On the other hand, when the valve 2 deviates from the predetermined position with respect to the induction coil 3, the contact state between the magnetic field detector 17 provided on the valve 2, the detection line Ls, and the ground line is released, thereby detecting the magnetic field. The unit 17 and the control unit 18 are blocked. Therefore, since the detection output of the magnetic field detection unit 17 is not input to the control unit 18, as described above, the control unit 18 stops the operation of the high-frequency power supply unit 7 and cuts off the power supply to the induction coil 3. Thus, the electrodeless discharge lamp lighting device 16 can be protected.
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置１によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設けるとともに、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際には検出線Ｌｓが磁界検出部１７に当接して制御部１８と磁界検出部１７とが電気的に接続され、バルブ２が所定位置から外れた際には検出線Ｌｓが磁界検出部１７から外れて制御部１８と磁界検出部１７との間が遮断されるようにしているので、バルブ２が所定位置から外れた際には、制御部１８に磁界検出部１７からの検出出力が入力されなくなる。したがって、このような磁界検出部１７により検出される磁界強度の変化によって、たとえバルブ２の外れ具合が小さくとも確実にバルブ２が誘導コイル３から外れたことを検知することができ、このとき制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
That is, according to the electrodeless discharge lamp device 1 of the present embodiment, the magnetic field detector 17 that detects the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field of the induction coil 3 is provided, and the bulb 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3. When the detection line Ls is in contact with the magnetic field detection unit 17, the control unit 18 and the magnetic field detection unit 17 are electrically connected. When the valve 2 is out of a predetermined position, the detection line Ls is Since the control unit 18 and the magnetic field detection unit 17 are disconnected from the detection unit 17, the control unit 18 detects from the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is out of a predetermined position. The output is not input. Therefore, the change in the magnetic field intensity detected by the magnetic field detection unit 17 can reliably detect that the valve 2 is detached from the induction coil 3 even if the degree of the valve 2 is small. Since the power supply from the high frequency power supply unit 7 to the induction coil 3 is stopped by the unit 18, it is possible to reliably prevent malfunctions and noises of the circuit that occur when the valve 2 is detached from the induction coil 3, and to ensure safety. Can do.
また、無電極放電灯点灯装置１６に、高周波電源部７から誘導コイル３に電力供給を開始した後、所定時間経過しても無電極放電灯が点灯しない場合には、誘導コイル３への電力供給を間欠的に行う間欠動作や、上述した従来例のようなＲＣタイマーによる停止動作を行う機能を設けることとすれば、バルブ２の破損等の、磁界検出部１７と検出線Ｌｓとの当接状態が保たれたままの状態での誤動作からも無電極放電灯装置１の回路を保護することができるため好ましい。
In addition, if the electrodeless discharge lamp does not light up even after a predetermined time has elapsed after the electrodeless discharge lamp lighting device 16 starts supplying power from the high frequency power supply unit 7 to the induction coil 3, the power to the induction coil 3 is If an intermittent operation for intermittent supply or a function for performing a stop operation by the RC timer as in the above-described conventional example is provided, the contact between the magnetic field detection unit 17 and the detection line Ls, such as breakage of the valve 2, is provided. It is preferable because the circuit of the electrodeless discharge lamp device 1 can be protected from malfunctions in a state where the contact state is maintained.
加えて、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２、検出線Ｌｓ、及び接地線を一本の管灯線Ｌとしておけば、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２が高周波電源部７から外れた際には、検出線Ｌｓも同時に制御部１８から外れることになり、これにより制御部１８には磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなるから、制御部１８によって上述したように高周波電源部７の動作を停止させることができる。このようにリード線Ｌｃ１，Ｌｃ２、検出線Ｌｓ、及び接地線を一本の管灯線Ｌとすることで、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２が外れた際に高周波電源部７の誤動作等を防止して無電極放電灯点灯装置１６を保護する、いわゆるケーブルはずれ保護回路を制御部１８に兼用させることができる。
In addition, if the lead wires Lc1 and Lc2, the detection line Ls, and the grounding wire are set as one tube lamp line L, when the lead wires Lc1 and Lc2 are disconnected from the high frequency power supply unit 7, the detection line Ls is also simultaneously As a result, the detection output of the magnetic field detection unit 17 is not input to the control unit 18, so that the operation of the high frequency power supply unit 7 can be stopped by the control unit 18 as described above. In this way, the lead wires Lc1, Lc2, the detection line Ls, and the ground wire are made into one tube lamp line L, so that the malfunction of the high frequency power supply unit 7 is prevented when the lead wires Lc1, Lc2 are disconnected. A so-called cable disconnection protection circuit that protects the electrodeless discharge lamp lighting device 16 can also be used by the control unit 18.
ところで、本実施形態の無電極放電灯装置１としては、図１（ａ）に示すものに限られるものではなく、図２に示すように、バルブ２の上方を覆うシールドケース１９を備えた筐体２０内に収納したものとすることができ、その他、使用形態に合わせて好適な形状とすることができる。
By the way, the electrodeless discharge lamp device 1 of the present embodiment is not limited to the one shown in FIG. 1A, and as shown in FIG. 2, a housing provided with a shield case 19 covering the upper side of the bulb 2. It can be stored in the body 20 and can be in a suitable shape according to the usage pattern.
（実施形態２）
本実施形態の無電極放電灯装置２１は、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７と制御部１８の接続方法に特徴があり、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
The electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment is characterized by a connection method between the electrodeless discharge lamp lighting device 16, particularly the magnetic field detection unit 17 and the control unit 18, as compared with the electrodeless discharge lamp device 1 of the first embodiment. There is the same configuration as the electrodeless discharge lamp device 1 of the first embodiment, and the description is omitted.
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２１において、磁界検出部１７は、図３（ａ）に示すように、バルブ２の下端側の内部に位置するとともに、両端部がバルブ２から外方へ露出するようにしてバルブ２に取り付けてある。加えて、磁界検出部１７は上記の実施形態１と同様に空洞部２ａの中心軸と同一の中心軸を有するように取り付けて、バルブ２を基台６に取り付けた際には誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸が一致するようにしてあり、これによって磁界検出部１７における磁束密度を大きくして磁界強度の検出感度の向上を図っている。
That is, in the electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment, the magnetic field detector 17 is located inside the lower end side of the bulb 2 as shown in FIG. It is attached to the valve 2 so as to be exposed. In addition, the magnetic field detector 17 is attached so as to have the same central axis as the central axis of the cavity 2a as in the first embodiment, and when the valve 2 is attached to the base 6, the induction coil 3 The central axis coincides with the central axis of the magnetic field detection unit 17, thereby increasing the magnetic flux density in the magnetic field detection unit 17 and improving the detection sensitivity of the magnetic field strength.
バルブ２から外方へ露出された磁界検出部１７の両端部には、上記の検出線Ｌｓと接地線がそれぞれ接続され、本実施形態において検出線Ｌｓ及び接地線は、図３（ａ）に示すように、その長さ寸法に余裕を持たせてバルブ２が所定位置に位置している際には撓むようにしてある。これにより両線を接続したままでもバルブ２が基台６に対してある程度上下移動できるようになっており、バルブ２が所定位置から外れても、直ぐに検出線Ｌｓと接地線とが磁界検出部１７から外れないようにして、磁界検出部１７の検出出力を制御部１８が受け取れるようにしてある。
The detection line Ls and the ground line are connected to both ends of the magnetic field detection unit 17 exposed outward from the bulb 2, and in the present embodiment, the detection line Ls and the ground line are shown in FIG. As shown in the figure, a margin is provided in the length dimension so that the valve 2 bends when it is located at a predetermined position. As a result, the valve 2 can move up and down to some extent with respect to the base 6 even when both wires are connected, and even if the valve 2 moves out of the predetermined position, the detection line Ls and the ground line immediately become the magnetic field detection unit. 17, the control unit 18 can receive the detection output of the magnetic field detection unit 17.
したがって制御部１８は、上記の実施形態１とは異なり、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れた場合でも、検出線Ｌｓと磁界検出部１７との電気的接続が維持され、磁界検出部１７の検出出力が入力されるようになっているのである。
Therefore, unlike the first embodiment, the control unit 18 maintains the electrical connection between the detection line Ls and the magnetic field detection unit 17 even when the valve 2 is out of a predetermined position with respect to the induction coil 3, and the magnetic field detection unit. 17 detection outputs are input.
この制御部１８は、例えばコンパレータを備え、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、この基準値から磁界検出部１７の検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させるように構成してある。
The control unit 18 includes, for example, a comparator, and the detection output of the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3 is used as a reference value. The operation of the high frequency power supply unit 7 is stopped when the detection output changes by a predetermined amount.
以上により本実施形態の無電極放電灯装置２１が構成され、次に本実施形態の無電極放電灯装置２１において、バルブ２が所定位置から外れたときの動作について説明する。尚、通常時の動作は上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
The electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment is configured as described above. Next, in the electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment, an operation when the bulb 2 is out of a predetermined position will be described. The normal operation is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
すなわち、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れると、バルブ２に設けられた磁界検出部１７は、バルブ２とともに移動することになる。ここで、誘導コイル３から発生する高周波電磁界は、一般的に誘導コイル３の両端部において強く、両端部から離れるにつれて弱くなるため、上記のように磁界検出部１７と誘導コイル３との位置関係が相対的に変化すると、当然、磁界検出部１７の検出出力も変化することになる。特に本実施形態では、バルブ２の下端側に磁界検出部１７を配置して、バルブ２が所定位置に位置している際には磁界検出部１７が誘導コイル３の下方に位置しているため、バルブ２が基台６から外れた際には、磁界検出部１７が誘導コイル３の下端部に近接していくことになって磁界検出部１７の検出出力は大きくなる。
That is, when the valve 2 moves out of the predetermined position with respect to the induction coil 3, the magnetic field detector 17 provided on the valve 2 moves together with the valve 2. Here, since the high-frequency electromagnetic field generated from the induction coil 3 is generally strong at both ends of the induction coil 3 and becomes weaker as the distance from the both ends increases, the position of the magnetic field detector 17 and the induction coil 3 as described above. When the relationship changes relatively, naturally, the detection output of the magnetic field detection unit 17 also changes. In particular, in the present embodiment, the magnetic field detection unit 17 is disposed on the lower end side of the valve 2, and the magnetic field detection unit 17 is positioned below the induction coil 3 when the valve 2 is positioned at a predetermined position. When the valve 2 is removed from the base 6, the magnetic field detector 17 approaches the lower end of the induction coil 3 and the detection output of the magnetic field detector 17 increases.
而して、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れることを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができ、磁界検出部１７の検出出力がバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
Thus, it can be detected as a change in the detection output of the magnetic field detection unit 17 that the valve 2 deviates from a predetermined position with respect to the induction coil 3, and the detection output of the magnetic field detection unit 17 is detected by the valve 2 relative to the induction coil 3. When the control unit 18 stops the operation of the high frequency power supply unit 7 to cut off the power supply from the high frequency power supply unit 7 to the induction coil 3 when the value changes from the value at the time of being located at the predetermined position, Thereby, the electrodeless discharge lamp lighting device 16 can be protected.
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２１によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設け、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、磁界検出部１７の検出出力が基準値から所定量だけ変化した際に、バルブ２が所定位置から外れたと判断して、制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
That is, according to the electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment, the magnetic field detector 17 that detects the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field of the induction coil 3 is provided, and the bulb 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3. When the detection output of the magnetic field detection unit 17 is changed by a predetermined amount from the reference value, the control unit 18 determines that the valve 2 has moved out of the predetermined position. Thus, the power supply from the high frequency power supply unit 7 to the induction coil 3 is stopped, so that it is possible to reliably prevent malfunctions and noises of the circuit that occur when the valve 2 is detached from the induction coil 3, and to ensure safety. .
ところで、誘導コイル３の高周波電磁界の性質上、検出場所が異なっても検出出力が殆ど等しくなる場所があるため、バルブ２が上記の状態からさらに外れていった際には磁界検出部１７がこのような場所に位置して制御部１８によってバルブ２が外れたかどうかを判別できなくなるが、このときには、既にバルブ２が基台６から大きく外れているので、上記の実施形態１でも述べたような間欠動作や、ＲＣタイマーによる停止動作を行う機能を無電極放電灯点灯装置１６に設けておけば、これらが作動して無電極放電灯点灯装置１の回路を保護することができる。
By the way, because of the nature of the high frequency electromagnetic field of the induction coil 3, there are places where the detection outputs are almost equal even if the detection places are different. Therefore, when the valve 2 further deviates from the above state, the magnetic field detector 17 Although it is impossible to determine whether or not the valve 2 has been detached by the control unit 18 located in such a place, at this time, since the valve 2 has already been largely detached from the base 6, as described in the first embodiment. If the electrodeless discharge lamp lighting device 16 is provided with a function for performing an intermittent operation or a stop operation by an RC timer, these can be activated to protect the circuit of the electrodeless discharge lamp lighting device 1.
一方、本実施形態の無電極放電灯装置２１としては、図３（ａ）に示すものに限られるものではなく、図３（ｂ）に示す構成とすることもできる。
On the other hand, the electrodeless discharge lamp device 21 of the present embodiment is not limited to the one shown in FIG. 3A, and may be configured as shown in FIG.
図３（ｂ）に示す無電極放電灯装置２１において、磁界検出部１７は、バルブ２の空洞部２ａの内側面部における下端側に取り付けられている。このとき上記の実施形態１と同様に、バルブ２を基台６に誘導コイル３に対して所定位置に位置するように取り付けた際には、誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸とが一致するようにしてある。
In the electrodeless discharge lamp device 21 shown in FIG. 3B, the magnetic field detector 17 is attached to the lower end side of the inner side surface of the cavity 2 a of the bulb 2. At this time, as in the first embodiment, when the valve 2 is mounted on the base 6 so as to be positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3, the central axis of the induction coil 3 and the center of the magnetic field detection unit 17 are arranged. The axis is matched.
この磁界検出部１７の一端部の内側面には、導電性部材から長尺状に形成され、下端側に検出線Ｌｓが接続された検出用接触子２２の上端側の外側面が当接されている。この検出用接触子２２は、バルブ２の移動方向と並行するようにして設けられており、バルブ２が所定位置から外れた場合でも、検出用接触子２２と検出線Ｌｓを介して磁界検出部１７と制御部１８との電気的接続を維持することができるようになっている。また、磁界検出部１７の他端部の内側面には、検出用接触子２２と同様に導電性部材から長尺状に形成され、下端側に接地線が接続された接地用接触子（図示せず）の上端側の外側面が当接され、上記検出用接触子２２と同様に、バルブ２の移動方向と並行するようにして設けられ、バルブ２が所定位置から外れた場合でも、接地用接触子と接地線を介して磁界検出部１７を接地できるようになっている。
The outer surface of the upper end side of the contact 22 for detection, which is formed in a long shape from a conductive member and has a detection line Ls connected to the lower end side, is in contact with the inner side surface of one end portion of the magnetic field detection unit 17. ing. The detection contact 22 is provided so as to be parallel to the moving direction of the valve 2, and even when the valve 2 is out of a predetermined position, the magnetic field detection unit is detected via the detection contact 22 and the detection line Ls. The electrical connection between the control unit 17 and the control unit 18 can be maintained. Similarly to the contact 22 for detection, the inner surface of the other end of the magnetic field detector 17 is formed in a long shape from a conductive member and has a ground contact connected to the lower end (see FIG. (Not shown) is provided in contact with the outer surface on the upper end side and provided in parallel with the moving direction of the valve 2 in the same manner as the detection contact 22 described above, and even when the valve 2 is out of a predetermined position, The magnetic field detector 17 can be grounded via the contactor and the ground wire.
このように構成された無電極放電灯装置２１によっても上記と同様の効果を奏することができ、使用状況に応じて好適な形態を採用することができる。
The electrodeless discharge lamp device 21 configured as described above can achieve the same effect as described above, and a suitable form can be adopted depending on the use situation.
（実施形態３）
本実施形態の無電極放電灯装置２３は、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７の設置位置に特徴があり、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
The electrodeless discharge lamp device 23 of the present embodiment is characterized by the installation position of the electrodeless discharge lamp lighting device 16, particularly the magnetic field detector 17, compared to the electrodeless discharge lamp device 1 of the first embodiment. The same components as those of the electrodeless discharge lamp device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２３において、磁界検出部１７は、図４（ａ）に示すように、誘導コイル３に近接するとともに、略Ｃ字に形成された導体で囲まれた開口面からなる磁界検出面１７ａに、誘導コイル３から発生した高周波電磁界の磁束Ｂが磁界検出面１７ａにほぼ直交する方向から入射するように設置されている。加えて、磁界検出部１７は、一端部が検出線Ｌｓを介して制御部１８に電気的に接続されるとともに、他端部が接地線Ｌｅを介して接地され、バルブ２の移動に依らずに定位置に位置するように固定されている。
That is, in the electrodeless discharge lamp device 23 of the present embodiment, the magnetic field detector 17 is close to the induction coil 3 and surrounded by a conductor formed in a substantially C shape, as shown in FIG. A magnetic flux B of a high-frequency electromagnetic field generated from the induction coil 3 is installed on a magnetic field detection surface 17a formed of an opening surface so as to be incident from a direction substantially orthogonal to the magnetic field detection surface 17a. In addition, one end of the magnetic field detector 17 is electrically connected to the controller 18 via the detection line Ls, and the other end is grounded via the ground line Le, so that the movement of the valve 2 is not affected. It is fixed so that it is located at a fixed position.
また、制御部１８は、上記の実施形態２と同様に、例えばコンパレータを備え、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、この基準値から磁界検出部１７の検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させるように構成してある。
The control unit 18 includes a comparator, for example, as in the second embodiment, and uses the detection output of the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3 as a reference value. The operation of the high frequency power supply unit 7 is stopped when the detection output of the magnetic field detection unit 17 changes by a predetermined amount from the reference value.
以上により本実施形態の無電極放電灯装置２３が構成され、次に本実施形態の無電極放電灯装置２３において、バルブ２が所定位置から外れたときの動作について説明する。尚、通常時の動作は上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
The electrodeless discharge lamp device 23 of the present embodiment is configured as described above. Next, in the electrodeless discharge lamp device 23 of the present embodiment, an operation when the bulb 2 is out of a predetermined position will be described. The normal operation is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
すなわち、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れると、コア８の温度がバルブ２の通常点灯時の温度よりも低下し、そのため誘導コイル３のインダクタンスが変化して、誘導コイル３から発生する高周波電磁界の磁界強度が変化することになるから、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れたことを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができるのである。そして、磁界検出部１７の検出出力が、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
That is, when the bulb 2 moves out of the predetermined position with respect to the induction coil 3, the temperature of the core 8 is lower than the temperature when the bulb 2 is normally lit, so that the inductance of the induction coil 3 changes and the induction coil 3 Since the magnetic field intensity of the generated high-frequency electromagnetic field changes, it can be detected as a change in the detection output of the magnetic field detection unit 17 that the valve 2 is out of the predetermined position with respect to the induction coil 3. When the detection output of the magnetic field detection unit 17 changes by a predetermined amount from the value when the valve 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3, the control unit 18 operates the high-frequency power supply unit 7 Is stopped to cut off the power supply from the high-frequency power supply unit 7 to the induction coil 3, thereby protecting the electrodeless discharge lamp lighting device 16.
本実施形態の無電極放電灯装置２３によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設け、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、磁界検出部１７の検出出力が基準値から所定量だけ変化した際に、バルブ２が所定位置から外れたと判断して、制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
According to the electrodeless discharge lamp device 23 of the present embodiment, the magnetic field detector 17 that detects the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field of the induction coil 3 is provided, and the bulb 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3. When the detection output of the magnetic field detection unit 17 at that time is a reference value, when the detection output of the magnetic field detection unit 17 is changed by a predetermined amount from the reference value, it is determined that the valve 2 is out of the predetermined position, and the control unit 18 Since the power supply from the power supply unit 7 to the induction coil 3 is stopped, it is possible to reliably prevent malfunction of the circuit and noise that occur when the valve 2 is detached from the induction coil 3, and to ensure safety.
加えて、磁界検出部１７は、図４（ａ）に示すように誘導コイル３に近接するとともに、高周波電磁界の磁束Ｂが磁界検出面１７ａに直交する方向から磁界検出面１７ａに入射するように設置されているので、これによりバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界強度を感度良く検出することができ、そのためバルブ２が所定位置から外れた際には、磁界強度の減衰に加えて、磁界検出面１７ａに入射する磁束Ｂとの角度も大きく変わることになるから、より明確に磁界強度の変化を検出できるようになる。
In addition, the magnetic field detector 17 is close to the induction coil 3 as shown in FIG. 4A, and the magnetic flux B of the high-frequency electromagnetic field is incident on the magnetic field detection surface 17a from a direction orthogonal to the magnetic field detection surface 17a. Therefore, it is possible to detect with high sensitivity the magnetic field strength when the valve 2 is located at a predetermined position with respect to the induction coil 3, and when the valve 2 is out of the predetermined position, In addition to the attenuation of the magnetic field strength, the angle with the magnetic flux B incident on the magnetic field detection surface 17a also changes greatly, so that a change in the magnetic field strength can be detected more clearly.
さらに、このような磁界検出部１７によれば、外形が小さくても十分な検出感度を得ることができるから、狭いスペースにも配置することができる。
Furthermore, according to such a magnetic field detection unit 17, sufficient detection sensitivity can be obtained even if the outer shape is small, so that it can be arranged in a narrow space.
一方、本実施形態の無電極放電灯装置としては、図４（ａ）に示すものに限られるものではなく、図４（ｂ）に示す構成とすることもできる。
On the other hand, the electrodeless discharge lamp device according to the present embodiment is not limited to the one shown in FIG. 4A, and may be configured as shown in FIG.
図４（ｂ）に示す無電極放電灯装置２４は、上記の無電極放電灯装置２３に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７の設置位置に特徴がある。すなわち、無電極放電灯装置２４において、磁界検出部１７は、図４（ｂ）に示すように、導体を円筒部６ａに巻回してコア８の下端側に近接配置してあり、この導体の一端部が検出線Ｌｓを介して制御部１８に電気的に接続されるとともに、他端部が接地線Ｌｅを介してリード線Ｌｃ２に接続されている。尚、本実施形態においてリード線Ｌｃ２は接地されている。
The electrodeless discharge lamp device 24 shown in FIG. 4B is characterized by the installation position of the electrodeless discharge lamp lighting device 16, particularly the magnetic field detector 17, as compared with the electrodeless discharge lamp device 23 described above. That is, in the electrodeless discharge lamp device 24, as shown in FIG. 4 (b), the magnetic field detection unit 17 winds a conductor around the cylindrical portion 6a and is disposed close to the lower end side of the core 8, and One end is electrically connected to the control unit 18 via the detection line Ls, and the other end is connected to the lead wire Lc2 via the ground line Le. In the present embodiment, the lead wire Lc2 is grounded.
また、制御部１８は、例えばコンパレータＣＯＭＰと、該コンパレータＣＯＭＰの反転入力端子とグラウンドとの間に介装される電源Ｖ１と、非反転入力端子とグラウンドとの間に介装される抵抗Ｒ１及び電源Ｖ２からなる直列回路とを備え、非反転入力端子に検出線Ｌｓが接続されている。この制御部１８には、電源Ｖ１の電位により、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化したか否かの判断基準となる基準値が与えられ、この基準値に対して電源Ｖ２を含む前記直列回路で磁界検出部１７の検出出力を底上げし、コンパレータＣＯＭＰにより、電源Ｖ１の電位と、前記直列回路の電位により底上げされた磁界検出部１７の検出出力とを比較するようになっている。そして、底上げされた磁界検出部１７の検出出力が電源Ｖ１の電位を越えた際には、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化したと判断して、このときの制御部１８からの出力によって高周波電源部７が動作を停止するようにしてある。
Further, the control unit 18 includes, for example, a comparator COMP, a power supply V1 interposed between the inverting input terminal of the comparator COMP and the ground, a resistor R1 interposed between the non-inverting input terminal and the ground, and And a detection circuit Ls is connected to the non-inverting input terminal. The control unit 18 determines whether or not the detection output has changed by a predetermined amount from the detection output of the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3 due to the potential of the power supply V1. A reference value serving as a determination reference is given, the detection output of the magnetic field detection unit 17 is raised with respect to this reference value by the series circuit including the power supply V2, and the potential of the power supply V1 and the series circuit are compared by the comparator COMP. The detection output of the magnetic field detection unit 17 raised by the potential is compared. When the detection output of the magnetic field detection unit 17 that has been raised exceeds the potential of the power supply V1, the detection output of the magnetic field detection unit 17 when the valve 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3 is used. It is determined that the detected output has changed by a predetermined amount, and the high-frequency power supply unit 7 stops its operation by the output from the control unit 18 at this time.
この無電極放電灯装置２４において、バルブ２が所定位置から外れた際には、上記の無電極放灯装置２３と同様に、コア８の温度がバルブ２の通常点灯時の温度よりも低下し、そのため誘導コイル３のインダクタンスが変化して、誘導コイル３から発生する高周波電磁界の磁界強度が変化することになるから、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れたことを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができるのである。そして、磁界検出部１７の検出出力が、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８からの出力により高周波電源部７が動作を停止して高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
In the electrodeless discharge lamp device 24, when the bulb 2 is out of a predetermined position, the temperature of the core 8 is lower than the temperature when the bulb 2 is normally lit, as in the case of the electrodeless discharge device 23 described above. Therefore, since the inductance of the induction coil 3 changes and the magnetic field strength of the high-frequency electromagnetic field generated from the induction coil 3 changes, the magnetic field detection unit 17 indicates that the valve 2 has deviated from a predetermined position with respect to the induction coil 3. This can be detected as a change in the detection output. When the detection output of the magnetic field detection unit 17 changes by a predetermined amount from the value when the valve 2 is positioned at a predetermined position with respect to the induction coil 3, the output from the control unit 18 causes the high frequency power supply unit 7 stops the operation and cuts off the power supply from the high frequency power supply unit 7 to the induction coil 3, thereby protecting the electrodeless discharge lamp lighting device 16.
したがって、無電極放電灯装置２４によれば、上記の無電極放電灯装置２３と同様の効果を得ることができ、加えて、磁界検出部１７は、図４（ｂ）に示すように 円筒部６ａに巻回して高周波電磁界を発生する誘導コイル３のコア８の下端側に近接配置してあるので、磁界検出部１７における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができ、このように磁界検出部１７を円筒部６ａに巻回することで、さらに狭いスペースにも配置することができるのである。
Therefore, according to the electrodeless discharge lamp device 24, the same effect as that of the electrodeless discharge lamp device 23 can be obtained. In addition, the magnetic field detection unit 17 includes a cylindrical portion as shown in FIG. Since the coil 8 is wound close to the lower end side of the core 8 of the induction coil 3 that generates a high-frequency electromagnetic field, the magnetic flux density in the magnetic field detector 17 is increased, thereby improving the magnetic field strength detection sensitivity. Thus, by winding the magnetic field detector 17 around the cylindrical portion 6a in this way, it can be arranged in a narrower space.
