JP2010009868A - 無電極放電灯点灯装置および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】温度検知素子を付加することなく、バルブの周囲温度の変化による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができる無電極放電灯点灯装置および照明器具を提供する。
【解決手段】温度推定部２７は、無電極放電灯の磁性体コアを磁気飽和させるために誘導コイル３に直流電圧を印加する直流供給回路２８と、誘導コイル３の電圧や電流を検出することで磁性体コアの磁気飽和を検出する磁気飽和検出部２９と、磁気飽和時における直流供給回路２８の出力電圧から無電極放電灯の温度を推定する推定処理部３０とを有する。温度推定部２７では、磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を利用することにより、温度検知素子を用いることなく無電極放電灯の温度を求める。無電極放電灯の最冷点温度が閾値を下回ると、ヒータを駆動してバルブの最冷点温度を上昇させることでバルブ内の水銀蒸気圧を適正に維持し、無電極放電灯の光出力の変動を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ガスが封入されたバルブに誘導コイルが巻装された磁性体コアを近接配置してなる無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置および照明器具に関するものである。

従来から、金属蒸気と不活性ガスとの混合気体である放電ガス（たとえば水銀および希ガス）が封入されたバルブに誘導コイルを近接配置してなり、誘導コイルから放電ガスに高周波電磁界を作用させることで発光する無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置（以下、点灯装置と略称する）が提供されている（たとえば特許文献１〜４参照）。

一般的な無電極放電灯は、バルブ内の放電ガスとして水銀蒸気と希ガスとの混合気体を用いており、前記高周波電磁界によって励起された水銀蒸気から放射される紫外線が、バルブの内表面に塗布された蛍光体で可視光線に変換されるように構成されている。この無電極放電灯は、バルブ内に電極を持たない構造であるから、電極の劣化による点灯不良が生じることはなく、バルブ内に電極を有する構造の放電灯（蛍光灯）に比べて長寿命であるという利点がある。

ただし、上記無電極放電灯では、水銀の励起発光を利用して点灯するので、外気温や点灯中に無電極放電灯から発生する熱などの影響を受けて水銀蒸気圧が変動すると、光出力が変動するという問題がある。通常、バルブの周囲温度が所定範囲内にあるときには、無電極放電灯の光出力が所望の大きさとなるものの、バルブの周囲温度が前記所定範囲から外れたときには、無電極放電灯の光出力は低下することとなる。

そこで、特許文献１〜４に記載の発明では、無電極放電灯の最冷点（たとえば口金付近）温度を所定範囲内に維持するように、無電極放電灯の最冷点近傍に発熱体を設け、最冷点温度の低下時には発熱体に通電して最冷点温度を上昇させる技術が採用されている。これにより、水銀蒸気圧が最適に保つことができ、バルブの周囲温度の変化の影響による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができる。
実開平３−２２３０５号公報 実開平６−５００６号公報 実開平７−１６３９８号公報 実開平７−１６００号公報

しかし、上述した構成の点灯装置では、バルブの最冷点温度を所定範囲内に維持するため、発熱体を駆動するに当たって最冷点近傍の温度（あるいは発熱体自体の温度）を検出する温度検知素子が必要となり、また、当該温度検知素子を取り付けるための取付構造も必要となる。これにより、点灯装置の部品点数が増加し、コストアップにつながるという問題がある。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであって、温度検知素子を付加することなく、バルブの周囲温度の変化による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができる無電極放電灯点灯装置および照明器具を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、放電ガスを封入したバルブに誘導コイルが巻装された磁性体コアを近接配置してなる無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置であって、誘導コイルに高周波電力を供給することで誘導コイルから放電ガスに高周波電磁界を作用させる主回路と、無電極放電灯の温度を求める温度推定部と、温度推定部で求まる温度に基づいて、温度変化による無電極放電灯の光出力の変化を抑制する温度補正回路とを備え、温度推定部が、誘導コイルに直流電圧を印加する直流供給回路と、誘導コイルへの直流電圧印加時に誘導コイルの両端電圧と誘導コイルに流れる電流との少なくとも一方を検出することで前記磁性体コアの磁気飽和を検出する磁気飽和検出部と、磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を利用して、磁性体コアの磁気飽和時における直流供給回路の出力の大きさから無電極放電灯の温度を推定する推定処理部とを有することを特徴とする。

この構成によれば、磁気飽和検出部が、誘導コイルの両端電圧と誘導コイルに流れる電流との少なくとも一方を検出することで磁性体コアの磁気飽和を検出し、推定処理部が、磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を利用して、磁性体コアの磁気飽和時における直流供給回路の出力の大きさから無電極放電灯の温度を推定するので、温度検知素子を付加することなく無電極放電灯の温度を求めることができる。ここにおいて、温度補正回路は、温度推定部で求まる温度に基づいて、温度変化による無電極放電灯の光出力の変化を抑制するので、結果的に、温度検知素子を付加することなくバルブの周囲温度の変化による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記主回路が、前記誘導コイルに供給される高周波電力を前記無電極放電灯が点灯する大きさに設定するオン期間と点灯しない大きさに設定するオフ期間とを交互に繰り返すことで無電極放電灯を調光点灯させる間欠制御部を有し、前記直流供給手段が、前記オフ期間において誘導コイルに直流電圧を印加することを特徴とする。

この構成によれば、直流供給手段が無電極放電灯が点灯しないオフ期間に直流電圧を印加するので、磁性体コアが磁気飽和しても無電極放電灯の点灯状態に影響を与えることはなく、磁性体コアの磁気飽和に起因した無電極放電灯のちらつきを回避できるという利点がある。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記直流供給手段が、前記無電極放電灯の始動前に前記誘導コイルに直流電圧を印加し、前記温度補正回路が、前記温度推定部で求まる温度に基づいて、無電極放電灯の始動時の無電極放電灯の温度を所定範囲内に調整することを特徴とする。

この構成によれば、直流供給手段が無電極放電灯の始動前に直流電圧を印加するので、磁性体コアが磁気飽和しても無電極放電灯の点灯状態に影響を与えることはなく、磁性体コアの磁気飽和に起因した無電極放電灯のちらつきを回避できるという利点がある。また、温度補正回路では、無電極放電灯の始動時の無電極放電灯の温度を所定範囲内に調整するから、無電極放電灯の始動時には過度の始動電圧を印加する必要がなく、始動時における磁性体コアの磁気飽和などを回避でき、さらに無電極放電灯の光出力の立ち上がり特性を改善できる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置と、放電ガスを封入したバルブに誘導コイルが巻装された磁性体コアを近接配置してなる無電極放電灯と、無電極放電灯を保持する灯具とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、バルブの周囲温度の変化による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができるので、たとえば屋外のように温度変化の生じやすい環境下で照明器具を使用しても、無電極放電灯の光出力を一定に維持することができるという利点がある。

本発明は、磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を利用して、磁気飽和時の直流供給回路の出力の大きさから無電極放電灯の温度を求めることができるので、温度検知素子を付加することなく、バルブの周囲温度の変化による無電極放電灯の光出力変動を抑制することができるという利点がある。

（実施形態１）
本実施形態の無電極放電灯点灯装置（以下、点灯装置と略称する）１は、図２に示すように、金属蒸気と不活性ガスとの混合気体である放電ガスを封入したバルブ２に誘導コイル３を含むカプラ４を近接配置してなる無電極放電灯５を点灯させるものであって、誘導コイル３に高周波電力を供給することで誘導コイル３から放電ガスに高周波電磁界を作用させる主回路６（図１参照）を備えている。

本実施形態では、無電極放電灯５の具体例として、図２に示すようにバルブ２に口金７が一体に取り付けられ、略白熱形状に形成された構成の無電極放電灯５を考えている。

バルブ２は、透光性材料であるガラスから中空の球状に形成され、その一部分がバルブネック８として突設されて円筒状の口金７に嵌合されるようになっている。さらに、バルブ２は、バルブネック８の先端面から内側へ陥没した円筒状のキャビティ９がバルブネック８と一体に形成されており、このキャビティ９内にはキャビティ９の底面の中央部からキャビティ９の外側に向けて突設された筒状の排気細管１０がキャビティ９と連続一体に形成されている。なお、ここでは、図３に示すバルブ２の球状部分の内径Ｒは１１０ｍｍ〜１８０ｍｍとする。

排気細管１０は、内部空間がバルブ２の内部空間と連通しており、製造過程においてバルブ２の内部と外部とを連通させる機能を有するものであるが、図２の完成形では先端部となる封止部１１がチップオフにより密閉封止されバルブ２内を気密空間（放電空間）としている。排気細管１０は口金７の中心軸上に配置されており、封止部１１がキャビティ９の開口面からは突出し且つ口金７に包囲される程度の長さにチップオフされている。

排気細管１０の内周面を除くバルブの内表面（キャビティ９の外周面を含む）には、保護膜１２、および紫外線を可視光線に変換する蛍光体を含む塗膜としての蛍光体膜１３が形成されている。バルブ２内に封入される放電ガスとしては、アルゴンやクリプトン等の希ガスと水銀蒸気との混合気体が用いられる。上述した構成によれば、無電極放電灯５は、誘導コイル３により高周波電磁界が放電ガスに作用すると、放電ガスが励起されて紫外線を発生し、これにより蛍光体膜１３が可視光を放射する。

ここでは放電ガス中の水銀蒸気の発生源としてアマルガムを用いており、排気細管１０内に設けた金属容器１４にアマルガムを収容している。アマルガムはたとえばビスマスとインジウムとの合金からなる基体金属に３．５％の含有比率で水銀を含有して成り、金属容器１４は鉄−ニッケル合金からなる。排気細管１０内にはさらに、金属容器１４固定用の円柱状の一対のガラスロッド１５が、金属容器１４を両ガラスロッド１５で挟み込む形で収容され、且つガラスロッド１５の位置規制用の第１凹部１６が形成されている。なお、バルブ２内には暗所での無電極放電灯５の始動性を向上させる暗所始動補助フラグ１７が収容されており、暗所始動補助フラグ１７の位置規制用の第２凹部１８が排気細管１０に形成されている。

カプラ４は、口金７を通してキャビティ９内に挿入される形でバルブ２に近接配置されるものであって、排気細管１０が挿通されるように筒状に形成されている。カプラ４は、キャビティ９から突出する側の端部を口金７に嵌合させることにより、バルブ２に対して固定される。このカプラ４は、略円筒状に形成されて外周に誘導コイル３が巻装された磁性体コア１９を有している。これにより、誘導コイル３のインダクタンスを大きくでき、比較的低い周波数（数百ｋＨｚ）であっても、誘導コイル３から放電ガスに高周波電磁界を作用させることができる。磁性体コア１９は、高周波磁気特性の良好な軟磁性材料から形成され（たとえばフェライトコア）、キャビティ９内に配置される。

また、詳しくは後述するが、口金７を下方に向けて（図２の向きで）無電極放電灯５を使用した場合にバルブ２において最冷点となるバルブネック８の外周には、バルブネック８を加熱するためのヒータ（発熱体）２０が装着されている。このヒータ２０は、点灯装置１に設けたヒータ駆動回路２１（図１参照）から電力供給を受けて発熱し、バルブ２の最冷点温度を上昇させる機能を有する。

一方、点灯装置１における主回路６は、図１に示すように、交流電源（商用電源）ＡＣを受けて高周波電力を出力する高周波電源回路２２と、コンデンサを用いた共振回路を含む整合回路２３とを有しており、誘導コイル３に対して管灯線２４を介して接続される。なお、主回路６の構成は本発明の要旨ではないのでここでは詳細な説明を省略するが、たとえば周知の無電極放電灯点灯装置と同様の構成が適用される。

点灯装置１は、図４に示すように無電極放電灯５のカプラ４と管灯線２４を介して接続されるとともに、電源プラグ２５をコンセントに差し込むことで交流電源ＡＣに接続される。なお、図４の例では、無電極放電灯５の口金７側にカプラ４放熱用の放熱フィン２６を設けてある。

次に、上述した無電極放電灯５を点灯装置１で点灯させる際の基本的な動作について簡単に説明する。

すなわち、点灯装置１の主回路６が作動して誘導コイル３にたとえば数十ｋＨｚ〜数ＭＨｚの高周波電流が流れると、誘導コイル３の周囲には高周波電磁界が発生する。この高周波電磁界によりバルブ２内の電子が加速され、電子の衝突によりガスが電離し放電が発生する。放電中は放電ガスが励起されて紫外線を発生し、当該紫外線は、蛍光体膜１３で可視光に変換されバルブ２を透過して外部に放射される。

ところで、無電極放電灯５の点灯中においては、プラズマの熱によりバルブ２が高温となるものの、バルブ２の周囲の外気温度が極端に低い（たとえば−２０℃）とき、バルブ２の最冷点（口金７を下方に向けていればバルブネック８）温度が所定範囲外となるため、バルブ２内の水銀蒸気圧が外気温度に影響され光出力が低下することがある。ここでいう所定範囲は、所謂最適最冷点温度の範囲であって、一般的には４０〜５０℃程度である。

このようにバルブ２の最冷点温度が最適最冷点温度を下回るような場合には、バルブネック８に装着したヒータ２０を上記ヒータ駆動回路２１により駆動し、バルブネック８を保温してバルブ２の最冷点温度の低下を抑制することで、無電極放電灯５の光出力の低下を抑制することが可能である。ただし、最冷点温度がたとえば３５〜４５℃と十分に高い温度に保たれている場合においてヒータ２０を駆動すると、バルブ２内の水銀蒸気圧が過度に高くなり、この場合にも光出力の低下の原因となる。

そこで、最冷点温度が低い場合にのみヒータ２０を駆動するために、バルブネック８の温度またはバルブ２の周囲温度を検知する必要があり、従来は専用の温度検知素子（図示せず）が用いられていた。しかしながら、従来の構成では温度検知素子が必要になること、並びに温度検知素子の取付構造が必要となることなどのデメリットがある。

これに対して、本実施形態の点灯装置１は、図５に示す磁性体コア（ここではフェライトコア）１９の飽和磁束密度の温度特性を利用することにより、温度検知素子を用いることなく無電極放電灯５の温度を求める温度推定部２７（図１参照）を採用している。

すなわち、周知のように、誘導コイル３への通電時に生じる磁界が磁性体コア１９に作用した状態で、磁性体コア１９における磁束密度が磁性体コア１９の飽和磁束密度に達すると、磁性体コア１９は磁気飽和し透磁率が低下するが、このときの飽和磁束密度は温度によって変化する。図５では材質の異なる４種類の磁性体コア１９について飽和磁束密度の温度特性を示しているが、いずれの磁性体コア１９であっても温度が高くなるほど飽和磁束密度が低下する傾向にある。なお、図５では横軸を温度、縦軸を飽和磁束密度としている。

したがって、磁性体コア１９が磁気飽和する際の磁束密度（飽和磁束密度）が求まれば、当該磁束密度から図５の関係（飽和磁束密度の温度特性）を用いて磁性体コア１９の温度が一意に求まる。さらに、磁性体コア１９はバルブ２に近接配置されており、磁性体コア１９の温度とバルブ２の温度との間には強い相関関係があるため、磁性体コア１９の温度はバルブ２の温度に容易に換算することができる。

そこで、温度推定部２７は、磁性体コア１９を磁気飽和させ、そのときの磁性体コア１９の磁束密度に基づいて、無電極放電灯５の温度を求めるように構成されている。

具体的な構成として、温度推定部２７は、図１に示すように誘導コイル３に直流電圧を印加する直流供給回路２８と、誘導コイル３の両端電圧と誘導コイル３に流れる電流との少なくとも一方を検出することで磁性体コア１９の磁気飽和を検出する磁気飽和検出部２９と、磁気飽和時における直流供給回路２８の出力電圧から無電極放電灯５の温度を推定する推定処理部３０とを有している。

直流供給回路２８は、磁性体コア１９を磁気飽和させるために誘導コイル３に直流電圧を印加するものであって、印加する直流電圧の大きさが可変となるように構成される。つまり、磁性体コア１９を磁気飽和させるには、誘導コイル３に印加する電圧を高くして磁性体コア１９における磁束密度を大きくする必要があるが、直流供給回路２８にて、主回路６から誘導コイル３に印加される高周波電圧に直流電圧を重畳させることにより、効率よく磁性体コア１９を磁気飽和させることが可能となる。ここに、直流供給回路２８から誘導コイル３に印加する直流電圧は、時間経過に伴い連続的に上昇させるか、あるいは非連続で階段状に上昇させるものとする。

磁気飽和検出部２９は、直流供給回路２８が誘導コイル３に直流電圧を印加している期間中に、磁性体コア１９が磁気飽和して透磁率が低下すれば誘導コイル３のインダクタンスが低下することを利用して、磁性体コア１９の磁気飽和を検出する。つまり、磁性体コア１９が磁気飽和すると、誘導コイル３のインダクタンスが変化することで、誘導コイル３に主回路６から供給される高周波電力が変化するので、磁気飽和検出部２９は、誘導コイル３に供給される高周波電力（電圧、電流のいずれか一方でもよい）の変化から磁性体コア１９の磁気飽和を検出する。ここで、磁気飽和検出部２９は、ハイパスフィルタ（図示せず）を用いることで簡単に高周波成分のみを抽出することができる。

推定処理部３０は、磁気飽和検出部２９から磁性体コア１９の磁気飽和検出時に検出信号を受け、当該検出信号を受けた時点における直流供給回路２８の出力電圧を検出する。ここで、磁性体コア１９の磁束密度は、誘導コイル３を流れる電流の大きさから一意に求めることができるので、磁性体コア１９が磁気飽和したときの直流供給回路２８の出力（誘導コイル３への印加電圧）から飽和磁束密度を算出することができ、さらに図５の関係（飽和磁束密度の温度特性）を用いて磁性体コア１９の温度を求めることが可能である。本実施形態では、直流供給回路２８の出力と温度とが一対一に対応付けられたテーブルを予め用意しており、温度推定手段３０は、当該テーブルを参照して直流供給回路２８の出力に対応する温度を求めるものとする。

しかして温度推定部２７で求められた温度は後段の判別部３１に出力され、判別部３１に予め設定されている閾値と比較される。この閾値は最適最冷点温度の最低温度に設定される。そして、温度推定部２７で求めた温度が当該閾値を下回る場合には、判別部３１がヒータ駆動回路２１に信号を出力し、ヒータ駆動回路２１によりヒータ２０を駆動する。ここで、判別部３１およびヒータ駆動回路２１は、温度推定部２７で求まる温度に基づいて、温度変化による無電極放電灯５の光出力の変化を抑制する温度補正回路を構成する。

以上説明した構成の点灯装置１によれば、磁性体コア１９の飽和磁束密度の温度特性を利用することで、温度検知素子を用いることなく無電極放電灯５の温度を求めることができる。そして、無電極放電灯５の最冷点温度が最適最冷点温度を下回ると判別部３１にて判断された場合、ヒータ２０を駆動してバルブ２の最冷点温度を上昇させることで、バルブ２内の水銀蒸気圧を適正に維持し、無電極放電灯５の光出力の変動を抑制することが可能である。

また、本実施形態では、温度補正回路にヒータ駆動回路２１を用いた例を示したが、この例に限らず、たとえば温度推定部２７で求まる温度に応じて、主回路６から誘導コイル３に供給される高周波電力の大きさを制御する温度補正回路を採用することも可能である。この構成では、無電極放電灯５の最冷点温度が最適最冷点温度を下回る場合だけでなく、無電極放電灯５の最冷点温度が最適最冷点温度を超えて上昇した場合にも、誘導コイル３に供給される高周波電力の大きさを制御することで光出力の変動を抑制することができる。なお、誘導コイル３に印加される電圧は、高周波電源回路２２の動作周波数が整合回路２３に含まれる共振回路と誘導コイル３とで決まる共振周波数に近くなるほど高くなるので、温度補正回路は高周波電源回路２２の動作周波数を制御させることで、主回路６から出力される高周波電力の大きさを制御することができる。

（実施形態２）
本実施形態の点灯装置１は、誘導コイル３に供給される高周波電力を無電極放電灯５が点灯する大きさに設定するオン期間と、点灯しない大きさに設定するオフ期間とを周期的に交互に繰り返すことにより無電極放電灯５を調光点灯させる間欠制御部（図示せず）を主回路６に付加し、温度推定部２７が、オフ期間において無電極放電灯５の温度を検出するようにした点が実施形態１の点灯装置１と相違する。

間欠制御部は、高周波電源回路２２の動作周波数を切り替えるように構成される。ここで、図６に示すようにオン期間Ｔ１においては、動作周波数は整合回路２３の共振回路と誘導コイル３とで決定される共振周波数に近い数百ｋＨｚ程度に設定されており、誘導コイル３に印加される電圧が比較的大きく、無電極放電灯５は点灯状態となる。一方、オフ期間Ｔ２においては、動作周波数は前記共振周波数から十分離れた数千ｋＨｚ程度に設定され、誘導コイル３に印加される電圧が低下し、無電極放電灯５は不点灯状態となる。しかして、無電極放電灯５が点灯するオン期間Ｔ１と点灯しないオフ期間Ｔ２とが交互に繰り返されることになる。なお、図６では横軸を時間、縦軸を誘導コイル３への印加電圧とする。ここで、オン期間Ｔ１とオフ期間Ｔ２とを繰り返す周波数は、使用者に無電極放電灯５の点滅によるちらつきを感じさせない程度（たとえば１００Ｈｚ以上）に設定される。

本実施形態では、オフ期間Ｔ２に無電極放電灯５の温度を検出するため、直流供給回路２８は、オフ期間Ｔ２において主回路６から誘導コイル３へ印加される高周波電圧（数千ｋＨｚ）に直流電圧を重畳させる。このとき、直流供給回路２８からの直流成分によって無電極放電灯５が点灯することはない。ただし、誘導コイル３には高周波電力が供給されているので、磁気飽和検出部２９では、誘導コイル３のインダクタンスの低下による当該高周波電力の変化を検出することで、磁性体コア１９の磁気飽和を検出することができる。

以上説明した本実施形態の点灯装置１によれば、無電極放電灯５が点灯していないオフ期間Ｔ２において、磁性体コア１９を磁気飽和させて磁性体コア１９の温度を検出するようにしているから、磁性体コア１９が磁気飽和して誘導コイル３のインダクタンスが低下しても、無電極放電灯５の点灯状態に影響を及ぼすことはなく、無電極放電灯５の点灯中のちらつきを回避できるという利点がある。また、オフ期間Ｔ２には主回路６は低出力状態にあるから、誘導コイル３のインダクタンスの低下によって主回路６に掛かる負担も小さく抑えることができる。

なお、その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態の点灯装置１は、温度推定部２７が、無電極放電灯５の始動前に無電極放電灯５の温度を検出する点が実施形態１の点灯装置１と相違する。すなわち、点灯装置１は、電源が投入されると、まず温度推定部２７で無電極放電灯５の温度を検出し、その後、無電極放電灯５を始動点灯する。

本実施形態では、直流供給回路２８は、点灯装置１の電源投入時において誘導コイル３に直流電圧を印加する。このとき、主回路６から誘導コイル３へ高周波電力が供給されていないので、誘導コイル３には直流電圧のみが印加され、当然ながら磁性体コア１９が磁気飽和する前に無電極放電灯５が点灯することはない。ここで、直流供給回路２８は、誘導コイル３に印加する直流電圧を連続的に上昇させるものとする。これにより、磁性体コア１９に磁気飽和が生じて誘導コイル３のインダクタンスが低下すると、直流供給回路２８から誘導コイル３に供給される直流電圧や直流電流の変化率が変わるので、磁気飽和検出部２９は、誘導コイル３の両端電圧と誘導コイル３を流れる電流との少なくとも一方の変化から磁性体コア１９の磁気飽和を検出することができる。

しかして温度推定部２７で求めた温度が閾値を下回る場合には、ヒータ駆動回路２１にてヒータ２０を駆動してバルブ２の最冷点温度を上昇させることで、バルブ２内の水銀蒸気圧を適正に調整し、無電極放電灯５の始動特性を改善することができる。また、無電極放電灯５の始動直後の光の立ち上がり特性も改善することができる。

この構成によれば、無電極放電灯５の始動前において、磁性体コア１９を磁気飽和させて磁性体コア１９の温度を検出するので、磁性体コア１９が磁気飽和して誘導コイル３のインダクタンスが低下しても、無電極放電灯５の点灯状態に影響を及ぼすことはなく、無電極放電灯５の点灯中のちらつきを回避できる。また、誘導コイル３への直流電圧の印加時においては、主回路６から誘導コイル３への電力供給は必要ないので、誘導コイル３と主回路６との間を電気的に切り離すことができ、直流供給回路２８の出力が主回路６に逆流して主回路６に大電流が流れることを防止できるため、回路素子の耐圧を低く設計することができる。

なお、その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

ところで、上述した各実施形態の点灯装置１を用いた照明器具の具体例として、図７に示すような照明器具Ａが考えられる。図７に示す照明器具Ａは、上面が開口した椀状の反射板３２と、反射板３２の開口を閉塞する透光性の前面パネル３３とを灯具として具備し、反射板３２と前面パネル３３とで囲まれた空間内に無電極放電灯５を口金７が下となる向きで収容している。反射板３２の底部には孔３４が形成され、管灯線２４はこの孔３４を通して引き出されて点灯装置１に接続される。この種の照明器具Ａは屋外で使用されることもあるが、温度変化の生じやすい屋外で使用される照明器具Ａにあっては、バルブ２の周囲温度に変化が生じやすく、したがって、バルブ２の周囲温度の変化による無電極放電灯５の光出力変動を抑制できる本発明の点灯装置１を採用することは特に有用である。

本発明の実施形態１の構成を示す概略ブロック図である。 同上に用いる無電極放電灯を示す概略断面図である。 同上に用いる無電極放電灯を示す概略側面図である。 同上の無電極放電灯点灯装置と無電極放電灯との接続関係を示す概略図である。 同上に用いる磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を示す説明図である。 本発明の実施形態２の誘導コイルへの印加電圧波形を示す概略図である。 本発明の無電極放電灯点灯装置を用いた照明器具を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 無電極放電灯点灯装置
２ バルブ
３ 誘導コイル
５ 無電極放電灯
６ 主回路
１９ 磁性体コア
２７ 温度推定部
２８ 直流供給回路
２９ 磁気飽和検出部
３０ 推定処理部
Ａ 照明器具

Claims (4)

1. 放電ガスを封入したバルブに誘導コイルが巻装された磁性体コアを近接配置してなる無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置であって、誘導コイルに高周波電力を供給することで誘導コイルから放電ガスに高周波電磁界を作用させる主回路と、無電極放電灯の温度を求める温度推定部と、温度推定部で求まる温度に基づいて、温度変化による無電極放電灯の光出力の変化を抑制する温度補正回路とを備え、温度推定部は、誘導コイルに直流電圧を印加する直流供給回路と、誘導コイルへの直流電圧印加時に誘導コイルの両端電圧と誘導コイルに流れる電流との少なくとも一方を検出することで前記磁性体コアの磁気飽和を検出する磁気飽和検出部と、磁性体コアの飽和磁束密度の温度特性を利用して、磁性体コアの磁気飽和時における直流供給回路の出力の大きさから無電極放電灯の温度を推定する推定処理部とを有することを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 前記主回路は、前記誘導コイルに供給される高周波電力を前記無電極放電灯が点灯する大きさに設定するオン期間と点灯しない大きさに設定するオフ期間とを交互に繰り返すことで無電極放電灯を調光点灯させる間欠制御部を有し、前記直流供給手段は、前記オフ期間において誘導コイルに直流電圧を印加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。
3. 前記直流供給手段は、前記無電極放電灯の始動前に前記誘導コイルに直流電圧を印加し、前記温度補正回路は、前記温度推定部で求まる温度に基づいて、無電極放電灯の始動時の無電極放電灯の温度を所定範囲内に調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無電極放電灯点灯装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置と、放電ガスを封入したバルブに誘導コイルが巻装された磁性体コアを近接配置してなる無電極放電灯と、無電極放電灯を保持する灯具とを備えることを特徴とする照明器具。

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