JP2733166B2 - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
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- JP2733166B2 JP2733166B2 JP15396492A JP15396492A JP2733166B2 JP 2733166 B2 JP2733166 B2 JP 2733166B2 JP 15396492 A JP15396492 A JP 15396492A JP 15396492 A JP15396492 A JP 15396492A JP 2733166 B2 JP2733166 B2 JP 2733166B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バルブの内部に電極を
持たず、バルブ内の放電ガスにバルブの外部から高周波
電磁界を作用させることによって、放電ガスを励起発光
させるようにした無電極放電灯に関するものである。
持たず、バルブ内の放電ガスにバルブの外部から高周波
電磁界を作用させることによって、放電ガスを励起発光
させるようにした無電極放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の無電極放電灯は、小
型、高出力、長寿命などの特長を有しているものである
から、各所で研究開発され、たとえば、高出力点光源な
どへの利用が考えられている。無電極放電灯としては、
図８に示すように、空心コイルである誘導コイル２を囲
む形の電球形のバルブ１を備え、誘導コイル２に対して
高周波電流を通電し、誘導コイル２の周囲に形成された
高周波電磁界をバルブ１の中に封入された水銀蒸気を含
む放電ガスに作用させることによって、放電ガスを励起
し発光させるものがある（特開昭５７−７８７６６号公
報）。
型、高出力、長寿命などの特長を有しているものである
から、各所で研究開発され、たとえば、高出力点光源な
どへの利用が考えられている。無電極放電灯としては、
図８に示すように、空心コイルである誘導コイル２を囲
む形の電球形のバルブ１を備え、誘導コイル２に対して
高周波電流を通電し、誘導コイル２の周囲に形成された
高周波電磁界をバルブ１の中に封入された水銀蒸気を含
む放電ガスに作用させることによって、放電ガスを励起
し発光させるものがある（特開昭５７−７８７６６号公
報）。
【０００３】ところで、誘導コイル２として用いられて
いる空心コイルの周囲に形成される磁界は誘導コイル２
の内側でもっとも強くなるが、上記構成では誘導コイル
２の内側の高周波磁界を放電ガスに作用させていないも
のであるから、効率が低いという問題がある。これに対
して、図９に示すように、透明な石英ガラス等により形
成された球状のバルブ１と、バルブ１の外周に巻線を巻
回した誘導コイル２とを備え、誘導コイル２の内側の高
周波磁界を放電ガスに作用させるようにした無電極放電
灯が考えられている。この構成では、誘導コイル２の内
側で放電ガスに高周波磁界を作用させているから、図８
の構成に比較すれば効率が高くなるのである。
いる空心コイルの周囲に形成される磁界は誘導コイル２
の内側でもっとも強くなるが、上記構成では誘導コイル
２の内側の高周波磁界を放電ガスに作用させていないも
のであるから、効率が低いという問題がある。これに対
して、図９に示すように、透明な石英ガラス等により形
成された球状のバルブ１と、バルブ１の外周に巻線を巻
回した誘導コイル２とを備え、誘導コイル２の内側の高
周波磁界を放電ガスに作用させるようにした無電極放電
灯が考えられている。この構成では、誘導コイル２の内
側で放電ガスに高周波磁界を作用させているから、図８
の構成に比較すれば効率が高くなるのである。
【０００４】これらの無電極放電灯の放電ガスには、水
銀蒸気等の発光物質と希ガスとの混合気体が一般に用い
られている。水銀を含む放電ガスを用いると、初期始動
は比較的容易になるが、消灯直後の再始動は困難である
という問題がある。また、温度の上昇に伴って水銀の蒸
気圧が指数関数的に変化するから、誘導コイル２に高周
波電流を通電するための高周波電源との整合がとりにく
く、整合がとれなくなると立ち消えなどが生じて安定に
点灯させることができないという問題が生じる。一方、
放電ガスに水銀が含まれていなければ整合はとりやすく
なるが、初期始動が困難になる。誘導コイルに高電圧を
印加すれば、強制的に始動させることは可能であるが、
高電圧を出力できる高周波電源が必要になり、点灯回路
としての高周波電源が大型化するという問題が生じる。
すなわち、無電極放電灯と高周波電源とを含む無電極放
電灯が大型化することになる。
銀蒸気等の発光物質と希ガスとの混合気体が一般に用い
られている。水銀を含む放電ガスを用いると、初期始動
は比較的容易になるが、消灯直後の再始動は困難である
という問題がある。また、温度の上昇に伴って水銀の蒸
気圧が指数関数的に変化するから、誘導コイル２に高周
波電流を通電するための高周波電源との整合がとりにく
く、整合がとれなくなると立ち消えなどが生じて安定に
点灯させることができないという問題が生じる。一方、
放電ガスに水銀が含まれていなければ整合はとりやすく
なるが、初期始動が困難になる。誘導コイルに高電圧を
印加すれば、強制的に始動させることは可能であるが、
高電圧を出力できる高周波電源が必要になり、点灯回路
としての高周波電源が大型化するという問題が生じる。
すなわち、無電極放電灯と高周波電源とを含む無電極放
電灯が大型化することになる。
【０００５】上述したような問題を解決するために、図
１０に示すように、バルブ１の外周に誘導コイル２の巻
線を巻回して、高周波磁界を放電ガスに効率よく作用さ
せ、しかも、誘導コイル２の軸方向におけるバルブ１の
両側に、互いに対向する一対の始動補助電極３ａ，３ｂ
を配置することによって、始動が比較的容易になるよう
にした無電極放電灯が提案されている（米国特許第４，
４８９，５８９号、米国特許第４，９０２，９３７
号）。この無電極放電灯では、誘導コイル２への高周波
電流の通電に先立って、両始動補助電極３ａ，３ｂの間
に高周波電圧を印加することによって予備放電が生じる
ようにし、予備放電が生じた状態で誘導コイル２に高周
波電流を通電することによって始動を容易にしようとす
るものである。
１０に示すように、バルブ１の外周に誘導コイル２の巻
線を巻回して、高周波磁界を放電ガスに効率よく作用さ
せ、しかも、誘導コイル２の軸方向におけるバルブ１の
両側に、互いに対向する一対の始動補助電極３ａ，３ｂ
を配置することによって、始動が比較的容易になるよう
にした無電極放電灯が提案されている（米国特許第４，
４８９，５８９号、米国特許第４，９０２，９３７
号）。この無電極放電灯では、誘導コイル２への高周波
電流の通電に先立って、両始動補助電極３ａ，３ｂの間
に高周波電圧を印加することによって予備放電が生じる
ようにし、予備放電が生じた状態で誘導コイル２に高周
波電流を通電することによって始動を容易にしようとす
るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、誘導コイル
２に高周波電流を通電して点灯させると、高周波磁界に
よってバルブ１の中にトロイド状の誘導電界が生じ、こ
の誘導電界によって放電ガスが電離されてトロイド状の
放電路を有する主放電（一般に環状放電、あるいは高周
波リング放電と呼ばれている放電状態）が生じる。誘導
電界は高周波磁界に鎖交するから、点灯時には誘導コイ
ル２の巻線の巻回方向に沿うように放電路が形成される
ことになる。一方、予備放電は始動補助電極３ａ，３ｂ
の間で誘導電界に対して直交する方向に生じるから、両
始動補助電極３ａ，３ｂの間に生じる高周波電界が予備
放電から主放電への移行を妨げるという問題がある。
２に高周波電流を通電して点灯させると、高周波磁界に
よってバルブ１の中にトロイド状の誘導電界が生じ、こ
の誘導電界によって放電ガスが電離されてトロイド状の
放電路を有する主放電（一般に環状放電、あるいは高周
波リング放電と呼ばれている放電状態）が生じる。誘導
電界は高周波磁界に鎖交するから、点灯時には誘導コイ
ル２の巻線の巻回方向に沿うように放電路が形成される
ことになる。一方、予備放電は始動補助電極３ａ，３ｂ
の間で誘導電界に対して直交する方向に生じるから、両
始動補助電極３ａ，３ｂの間に生じる高周波電界が予備
放電から主放電への移行を妨げるという問題がある。
【０００７】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、始動補助電極に対して大きな電力を供給する
必要がなく始動性のよい無電極放電灯を提供しようとす
るものである。
のであり、始動補助電極に対して大きな電力を供給する
必要がなく始動性のよい無電極放電灯を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性材料よ
りなるバルブ１の外周に巻線を巻回した誘導コイル２に
高周波電源４より高周波電流を通電し、誘導コイル２の
径方向における巻線の内側に形成されている高周波電磁
界をバルブ１内に封入された放電ガスに作用させること
によって放電ガスを励起発光させる無電極放電灯におい
て、誘導コイル２の中心軸に直交する平面とバルブ１の
外壁面との交線上でバルブ１の外壁面の略全周に亙って
配列された２個の始動補助電極３ａ，３ｂを設け、共振
周波数が高周波電源の出力周波数に一致する共振回路５
を両始動補助電極３ａ，３ｂに接続しているのである。
りなるバルブ１の外周に巻線を巻回した誘導コイル２に
高周波電源４より高周波電流を通電し、誘導コイル２の
径方向における巻線の内側に形成されている高周波電磁
界をバルブ１内に封入された放電ガスに作用させること
によって放電ガスを励起発光させる無電極放電灯におい
て、誘導コイル２の中心軸に直交する平面とバルブ１の
外壁面との交線上でバルブ１の外壁面の略全周に亙って
配列された２個の始動補助電極３ａ，３ｂを設け、共振
周波数が高周波電源の出力周波数に一致する共振回路５
を両始動補助電極３ａ，３ｂに接続しているのである。
【０００９】請求項２の発明では、共振回路５を、一対
の巻線ｎ1 ，ｎ2 を有するトランスＴと、トランスＴの
一方の巻線ｎ1 の両端間に接続したコンデンサＣとによ
り構成し、トランスＴの他方の巻線ｎ2 の各一端を各始
動補助電極３ａ，３ｂに接続しているのである。請求項
３の発明では、請求項２の発明における共振回路５を、
コンデンサＣとインダクタＬとにより構成している。
の巻線ｎ1 ，ｎ2 を有するトランスＴと、トランスＴの
一方の巻線ｎ1 の両端間に接続したコンデンサＣとによ
り構成し、トランスＴの他方の巻線ｎ2 の各一端を各始
動補助電極３ａ，３ｂに接続しているのである。請求項
３の発明では、請求項２の発明における共振回路５を、
コンデンサＣとインダクタＬとにより構成している。
【００１０】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
ける共振回路５を、コンデンサＣとインダクタＬと抵抗
Ｒとにより構成している。
ける共振回路５を、コンデンサＣとインダクタＬと抵抗
Ｒとにより構成している。
【００１１】
【作用】本発明の構成によれば、誘導コイル２に高周波
電流を通電すれば誘導コイル２の周囲に高周波磁界が発
生し、高周波磁界は始動補助電極３ａ，３ｂに鎖交する
から、始動補助電極３ａ，３ｂに高周波電流が誘導され
ることになる。ここで、始動補助電極３ａ，３ｂには、
共振周波数が高周波電源４の出力周波数に一致する共振
回路５を接続しているから、始動補助電極３ａ，３ｂに
高周波電流が誘導されることによって共振回路５に共振
電流が流れることになる。その結果、始動補助電極３
ａ，３ｂの間に高周波電圧が印加されることになり、両
補助電極３ａ，３ｂに沿うようにストリーマ状の予備放
電が生じることになる。すなわち、予備放電を生じさせ
るために別途に電源を設ける必要がないという利点を有
している。一方、誘導コイル２の周囲の高周波磁界はバ
ルブ１内の放電ガスに作用してバルブ１の中にトロイド
状の誘導電界を形成するから、上述した予備放電に対し
て誘導電界が作用して主放電に移行し、放電ガスが電離
および励起されて高輝度で発光することになる。始動補
助電極３ａ，３ｂは誘導コイル２の中心軸に直交する平
面とバルブ１の外壁面との交線上に配列されているか
ら、予備放電は誘導コイル２による誘導電界に沿うよう
に形成されるのであり、予備放電から主放電への移行時
に放電の向きを変える必要がなく、始動時の供給エネル
ギを少なくすることができるのである。また、始動補助
電極３ａ，３ｂはバルブ１の外側面に略全周に亙って配
列されているものであって、隣接する始動補助電極３
ａ，３ｂの間の距離は比較的小さくすることができるか
ら、始動補助電極３ａ，３ｂの間の電界強度を大きくす
ることが可能であって、このことによって予備放電が生
じやすくなるのである。要するに、予備放電が生じやす
く、かつ、予備放電から主放電への移行に要するエネル
ギが少ないから始動性に優れ、しかも、始動時の供給エ
ネルギが少ないから電源を小型化することが可能にな
り、全体としての小型化が可能になるのである。
電流を通電すれば誘導コイル２の周囲に高周波磁界が発
生し、高周波磁界は始動補助電極３ａ，３ｂに鎖交する
から、始動補助電極３ａ，３ｂに高周波電流が誘導され
ることになる。ここで、始動補助電極３ａ，３ｂには、
共振周波数が高周波電源４の出力周波数に一致する共振
回路５を接続しているから、始動補助電極３ａ，３ｂに
高周波電流が誘導されることによって共振回路５に共振
電流が流れることになる。その結果、始動補助電極３
ａ，３ｂの間に高周波電圧が印加されることになり、両
補助電極３ａ，３ｂに沿うようにストリーマ状の予備放
電が生じることになる。すなわち、予備放電を生じさせ
るために別途に電源を設ける必要がないという利点を有
している。一方、誘導コイル２の周囲の高周波磁界はバ
ルブ１内の放電ガスに作用してバルブ１の中にトロイド
状の誘導電界を形成するから、上述した予備放電に対し
て誘導電界が作用して主放電に移行し、放電ガスが電離
および励起されて高輝度で発光することになる。始動補
助電極３ａ，３ｂは誘導コイル２の中心軸に直交する平
面とバルブ１の外壁面との交線上に配列されているか
ら、予備放電は誘導コイル２による誘導電界に沿うよう
に形成されるのであり、予備放電から主放電への移行時
に放電の向きを変える必要がなく、始動時の供給エネル
ギを少なくすることができるのである。また、始動補助
電極３ａ，３ｂはバルブ１の外側面に略全周に亙って配
列されているものであって、隣接する始動補助電極３
ａ，３ｂの間の距離は比較的小さくすることができるか
ら、始動補助電極３ａ，３ｂの間の電界強度を大きくす
ることが可能であって、このことによって予備放電が生
じやすくなるのである。要するに、予備放電が生じやす
く、かつ、予備放電から主放電への移行に要するエネル
ギが少ないから始動性に優れ、しかも、始動時の供給エ
ネルギが少ないから電源を小型化することが可能にな
り、全体としての小型化が可能になるのである。
【００１２】
【実施例】（実施例１）図１に示すように、バルブ１は
石英ガラス等の透光性材料によって気密な円筒状に形成
され、放電ガスとして、たとえば１００Torrのキセノン
ガスを封入してある。バルブ１の外周には誘導コイル２
の巻線がバルブ１の中心軸と略同軸となるように巻回さ
れる。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されてい
るが、ターン数はとくに限定されるものではなく１ター
ン以上巻回されていればよい。バルブ１の外壁面には、
誘導コイル２の中心軸に直交する平面とバルブ１の外壁
面との交線である円環上において、２個の始動補助電極
３ａ，３ｂがバルブ１に密着して配置される。各始動補
助電極３ａ，３ｂは縦横の寸法比が十分に大きな細長い
短冊状に形成され、両始動補助電極３ａ，３ｂの端部間
に、たとえば５ｍｍの隙間が形成されるように配置され
る。この隙間は、始動補助電極３ａ，３ｂの間に高周波
電圧を印加したときに放電がバルブ１の外部で生じるこ
とがない程度の寸法に設定される。
石英ガラス等の透光性材料によって気密な円筒状に形成
され、放電ガスとして、たとえば１００Torrのキセノン
ガスを封入してある。バルブ１の外周には誘導コイル２
の巻線がバルブ１の中心軸と略同軸となるように巻回さ
れる。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されてい
るが、ターン数はとくに限定されるものではなく１ター
ン以上巻回されていればよい。バルブ１の外壁面には、
誘導コイル２の中心軸に直交する平面とバルブ１の外壁
面との交線である円環上において、２個の始動補助電極
３ａ，３ｂがバルブ１に密着して配置される。各始動補
助電極３ａ，３ｂは縦横の寸法比が十分に大きな細長い
短冊状に形成され、両始動補助電極３ａ，３ｂの端部間
に、たとえば５ｍｍの隙間が形成されるように配置され
る。この隙間は、始動補助電極３ａ，３ｂの間に高周波
電圧を印加したときに放電がバルブ１の外部で生じるこ
とがない程度の寸法に設定される。
【００１３】誘導コイル２は、高周波電源４から高周波
電流が通電されて高周波磁界を発生し、この高周波磁界
がバルブ１の内部の放電ガスに作用することによって主
放電を生じさせ、放電ガスを励起して発光させる。すな
わち、高周波磁界によってバルブ１の中にはトロイド状
の誘導電界が生じるのであり、この誘導電界によりバル
ブ１の中に生じた放電プラズマにより主放電が維持され
る。高周波電源４は、高周波を発生する高周波発生器４
ａと、高周波発生器４ａの出力を増幅する増幅器４ｂ
と、増幅器４ｂと誘導コイル２との間に挿入されインピ
ーダンスを整合させるマッチング回路４ｃとにより構成
される。
電流が通電されて高周波磁界を発生し、この高周波磁界
がバルブ１の内部の放電ガスに作用することによって主
放電を生じさせ、放電ガスを励起して発光させる。すな
わち、高周波磁界によってバルブ１の中にはトロイド状
の誘導電界が生じるのであり、この誘導電界によりバル
ブ１の中に生じた放電プラズマにより主放電が維持され
る。高周波電源４は、高周波を発生する高周波発生器４
ａと、高周波発生器４ａの出力を増幅する増幅器４ｂ
と、増幅器４ｂと誘導コイル２との間に挿入されインピ
ーダンスを整合させるマッチング回路４ｃとにより構成
される。
【００１４】両始動補助電極３ａ，３ｂは、図２に示す
ように、共振回路５に接続されている。共振回路５は、
図１（ｂ）に示すように、相互インダクタンスを有する
２個の巻線ｎ1 ，ｎ2 を備えたトランスＴと、一方の巻
線ｎ1 の両端間に接続されたコンデンサＣとを備える。
トランスＴの他方の巻線ｎ2 は各始動補助電極３ａ，３
ｂの長手方向の中央付近にそれぞれ接続される。また、
一方の始動補助電極３ｂは接地される。コンデンサＣと
巻線ｎ1 とにより決定される共振周波数は、高周波電源
４の出力周波数に一致する。
ように、共振回路５に接続されている。共振回路５は、
図１（ｂ）に示すように、相互インダクタンスを有する
２個の巻線ｎ1 ，ｎ2 を備えたトランスＴと、一方の巻
線ｎ1 の両端間に接続されたコンデンサＣとを備える。
トランスＴの他方の巻線ｎ2 は各始動補助電極３ａ，３
ｂの長手方向の中央付近にそれぞれ接続される。また、
一方の始動補助電極３ｂは接地される。コンデンサＣと
巻線ｎ1 とにより決定される共振周波数は、高周波電源
４の出力周波数に一致する。
【００１５】このような共振回路５を設けたことによっ
て、誘導コイル２に高周波電源４から高周波電流を通電
すれば、誘導コイルの周囲に高周波磁界が発生し、この
高周波磁界が始動補助電極３ａ，３ｂに鎖交しているこ
とによって、始動補助電極３ａ，３ｂに高周波電流が誘
導されることになる。共振回路５は、高周波電源４の出
力周波数と共振周波数が一致しているから、共振回路５
には共振電流が流れ、両始動補助電極３ａ，３ｂの間に
昇圧された高周波電圧が印加されることになり、バルブ
１の中に始動補助電極３ａ，３ｂの近傍で電界が形成さ
れ、この電界によってバルブ１の中の電子が加速されて
キセノン原子に衝突し、キセノン原子が電離するような
状態が繰り返される。放電に十分な電子が生成される
と、図３に示すように、始動補助電極３ａ，３ｂに沿う
ようにストリーマ状の予備放電ＳＰが生じる。
て、誘導コイル２に高周波電源４から高周波電流を通電
すれば、誘導コイルの周囲に高周波磁界が発生し、この
高周波磁界が始動補助電極３ａ，３ｂに鎖交しているこ
とによって、始動補助電極３ａ，３ｂに高周波電流が誘
導されることになる。共振回路５は、高周波電源４の出
力周波数と共振周波数が一致しているから、共振回路５
には共振電流が流れ、両始動補助電極３ａ，３ｂの間に
昇圧された高周波電圧が印加されることになり、バルブ
１の中に始動補助電極３ａ，３ｂの近傍で電界が形成さ
れ、この電界によってバルブ１の中の電子が加速されて
キセノン原子に衝突し、キセノン原子が電離するような
状態が繰り返される。放電に十分な電子が生成される
と、図３に示すように、始動補助電極３ａ，３ｂに沿う
ようにストリーマ状の予備放電ＳＰが生じる。
【００１６】誘導コイル２には高周波電源４から高周波
電流が通電されてバルブ１の中にトロイド状の誘導電界
が形成されているから、予備放電ＳＰがループを形成す
ると主放電に移行する。ここにおいて、誘導コイル２に
よって生じた高周波磁界は予備放電ＳＰに鎖交してお
り、誘導コイル２は予備放電ＳＰと同じ向きに誘導電界
を発生させるから、予備放電ＳＰから主放電への移行に
際して放電の方向を変化させるようなエネルギが不要に
なるのである。こうして予備放電ＳＰから主放電に移行
すると、放電ガスの励起による強い発光が生じて点灯状
態になる。
電流が通電されてバルブ１の中にトロイド状の誘導電界
が形成されているから、予備放電ＳＰがループを形成す
ると主放電に移行する。ここにおいて、誘導コイル２に
よって生じた高周波磁界は予備放電ＳＰに鎖交してお
り、誘導コイル２は予備放電ＳＰと同じ向きに誘導電界
を発生させるから、予備放電ＳＰから主放電への移行に
際して放電の方向を変化させるようなエネルギが不要に
なるのである。こうして予備放電ＳＰから主放電に移行
すると、放電ガスの励起による強い発光が生じて点灯状
態になる。
【００１７】上述したような始動補助電極３ａ，３ｂを
設けることによって、主放電を形成するための初期入力
を大幅に減少させることができる。たとえば、始動補助
電極３ａ，３ｂを設けずに誘導コイル２のみによって主
放電を形成する場合には、３００Ｗ以上の電力が必要で
あるが、始動補助電極３ａ，３ｂを設けた場合には１０
０Ｗ程度の電力で主放電への移行が可能になる。このこ
とにより、電源を小型化でき、容易に始動できるように
なるのである。
設けることによって、主放電を形成するための初期入力
を大幅に減少させることができる。たとえば、始動補助
電極３ａ，３ｂを設けずに誘導コイル２のみによって主
放電を形成する場合には、３００Ｗ以上の電力が必要で
あるが、始動補助電極３ａ，３ｂを設けた場合には１０
０Ｗ程度の電力で主放電への移行が可能になる。このこ
とにより、電源を小型化でき、容易に始動できるように
なるのである。
【００１８】ここに、放電ガスとしては、キセノンガス
に代えて、他の単一気体や混合気体を用いてもよく、ガ
ス圧も１００Torrに限定されるものではない。また、バ
ルブ１は円筒状に限定されるものではなく、球状のほか
どのようなものでもよい。 （実施例２）本実施例は、図４に示すように、トランス
Ｔの両巻線ｎ1 ，ｎ2 をバイファイラ巻きとし、かつ、
各巻線ｎ1 ，ｎ2 の一端同士を接続したものである。他
の構成は実施例１と同様であって、実施例１と同様に動
作する。
に代えて、他の単一気体や混合気体を用いてもよく、ガ
ス圧も１００Torrに限定されるものではない。また、バ
ルブ１は円筒状に限定されるものではなく、球状のほか
どのようなものでもよい。 （実施例２）本実施例は、図４に示すように、トランス
Ｔの両巻線ｎ1 ，ｎ2 をバイファイラ巻きとし、かつ、
各巻線ｎ1 ，ｎ2 の一端同士を接続したものである。他
の構成は実施例１と同様であって、実施例１と同様に動
作する。
【００１９】（実施例３）本実施例では、図５に示すよ
うに、始動補助電極３ａ，３ｂの長手方向の中央付近に
誘導コイル２の軸方向に沿う方向の端子片６ａ，６ｂを
延設し、かつ端子片６ａ，６ｂの端部をバルブ１の一端
面に沿うように屈曲させている。共振回路５は端子片６
ａ，６ｂの先端部に接続されるのであって、図６に示す
ように、インダクタＬと可変容量のコンデンサＣとの並
列共振回路によって構成されている。この共振回路５で
は、コンデンサＣの容量を調節することによって、高周
波電源４の出力周波数と共振周波数とが一致するように
調節することができる。他の構成および動作は実施例１
と同様である。また、図では並列共振回路を示している
が、共振回路５は直列共振回路であってもよい。
うに、始動補助電極３ａ，３ｂの長手方向の中央付近に
誘導コイル２の軸方向に沿う方向の端子片６ａ，６ｂを
延設し、かつ端子片６ａ，６ｂの端部をバルブ１の一端
面に沿うように屈曲させている。共振回路５は端子片６
ａ，６ｂの先端部に接続されるのであって、図６に示す
ように、インダクタＬと可変容量のコンデンサＣとの並
列共振回路によって構成されている。この共振回路５で
は、コンデンサＣの容量を調節することによって、高周
波電源４の出力周波数と共振周波数とが一致するように
調節することができる。他の構成および動作は実施例１
と同様である。また、図では並列共振回路を示している
が、共振回路５は直列共振回路であってもよい。
【００２０】（実施例４）本実施例では、図７に示すよ
うに、可変容量のコンデンサＣｘおよび抵抗Ｒの直列回
路を、インダクタＬとコンデンサＣとからなる並列共振
回路に並列接続することによって、共振回路５を構成し
たものである。この構成によっても実施例１と同様に動
作する。他の構成は実施例４と同様である。
うに、可変容量のコンデンサＣｘおよび抵抗Ｒの直列回
路を、インダクタＬとコンデンサＣとからなる並列共振
回路に並列接続することによって、共振回路５を構成し
たものである。この構成によっても実施例１と同様に動
作する。他の構成は実施例４と同様である。
【００２１】（実施例５）本実施例では、放電ガスとし
て、希ガスに金属や金属のハロゲン化物を混合したもの
を用いる。金属と金属のハロゲン化物は単体でもまた混
合物でもよい。たとえば、ＮａＩ−ＴｌＩ−ＩｎＩなど
を希ガスに混合する。このような物質を混合した放電ガ
スを用いると、主放電が生じた直後は、希ガスの励起発
光が生じるのであって、希ガスがキセノンであれば白色
の光が生じることになる。その後、混合物質の蒸気圧が
上昇し、混合物質による発光色が生じるのである。以上
のようにして、初期状態から高い発光輝度を得ることが
でき、立ち上がりのよい高輝度な無電極放電灯が提供で
きるのである。本実施例の技術思想は上記各実施例のい
ずれにも適用可能である。なお、放電ガスの成分として
希ガスに混合する物質は、効率や光色に応じて適宜設定
される。
て、希ガスに金属や金属のハロゲン化物を混合したもの
を用いる。金属と金属のハロゲン化物は単体でもまた混
合物でもよい。たとえば、ＮａＩ−ＴｌＩ−ＩｎＩなど
を希ガスに混合する。このような物質を混合した放電ガ
スを用いると、主放電が生じた直後は、希ガスの励起発
光が生じるのであって、希ガスがキセノンであれば白色
の光が生じることになる。その後、混合物質の蒸気圧が
上昇し、混合物質による発光色が生じるのである。以上
のようにして、初期状態から高い発光輝度を得ることが
でき、立ち上がりのよい高輝度な無電極放電灯が提供で
きるのである。本実施例の技術思想は上記各実施例のい
ずれにも適用可能である。なお、放電ガスの成分として
希ガスに混合する物質は、効率や光色に応じて適宜設定
される。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上述のように、誘導コイルの中
心軸に直交する平面とバルブの外壁面との交線上でバル
ブの外壁面の略全周に亙って配列された２個の始動補助
電極を設け、共振周波数が高周波電源の出力周波数に一
致する共振回路を両始動補助電極に接続しているもの
で、誘導コイルに高周波電流を通電すると始動補助電極
に高周波電流が誘導されて、共振回路に共振電流が流れ
ることになる。この共振電流によって両始動補助電極の
間に高周波電圧が印加されることになり、両補助電極に
沿うように予備放電が生じることになる。予備放電は、
誘導コイルの作用によってバルブ内に生じる誘導電界に
沿うように生じているから、誘導電界によって容易に主
放電に移行し、高輝度で発光する点灯状態になるのであ
る。このように、予備放電が生じやすく、かつ、予備放
電から主放電への移行に要するエネルギが少ないから始
動性に優れているのであって、しかも、始動時の供給エ
ネルギが少ないから電源を小型化することが可能にな
り、全体としての小型化が可能になるという利点を有す
るのである。しかも、始動補助電極には共振回路を接続
しているのみであって、別途に電源を必要としないか
ら、回路構成が簡単であるという利点もある。
心軸に直交する平面とバルブの外壁面との交線上でバル
ブの外壁面の略全周に亙って配列された２個の始動補助
電極を設け、共振周波数が高周波電源の出力周波数に一
致する共振回路を両始動補助電極に接続しているもの
で、誘導コイルに高周波電流を通電すると始動補助電極
に高周波電流が誘導されて、共振回路に共振電流が流れ
ることになる。この共振電流によって両始動補助電極の
間に高周波電圧が印加されることになり、両補助電極に
沿うように予備放電が生じることになる。予備放電は、
誘導コイルの作用によってバルブ内に生じる誘導電界に
沿うように生じているから、誘導電界によって容易に主
放電に移行し、高輝度で発光する点灯状態になるのであ
る。このように、予備放電が生じやすく、かつ、予備放
電から主放電への移行に要するエネルギが少ないから始
動性に優れているのであって、しかも、始動時の供給エ
ネルギが少ないから電源を小型化することが可能にな
り、全体としての小型化が可能になるという利点を有す
るのである。しかも、始動補助電極には共振回路を接続
しているのみであって、別途に電源を必要としないか
ら、回路構成が簡単であるという利点もある。
【図１】実施例１を示し、（ａ）は概略構成図、（ｂ）
は要部構成図である。
は要部構成図である。
【図２】実施例１における誘導コイルを除いた要部の斜
視図である。
視図である。
【図３】実施例１における予備放電の説明図である。
【図４】実施例２の要部構成図である。
【図５】実施例３の概略構成図である。
【図６】実施例３に用いる共振回路の回路図である。
【図７】実施例４に用いる共振回路の回路図である。
【図８】従来の無電極放電灯を示す断面図である。
【図９】無電極放電灯の他の従来例を示す側面図であ
る。
る。
【図１０】無電極放電灯のさらに他の従来例を示す側面
図である。
図である。
１ バルブ ２ 誘導コイル ３ａ 始動補助電極 ３ｂ 始動補助電極 ４ 高周波電源 ５ 共振回路 Ｃ コンデンサ Ｌ インダクタ Ｔ トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東坂 真吾 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 小谷 幹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−292897（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−89986（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190156（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 透光性材料よりなるバルブの外周に巻線
を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を通
電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成さ
れている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガス
に作用させることによって放電ガスを励起発光させる無
電極放電灯において、誘導コイルの中心軸に直交する平
面とバルブの外壁面との交線上でバルブの外壁面の略全
周に亙って配列された２個の始動補助電極を設け、共振
周波数が高周波電源の出力周波数に一致する共振回路を
両始動補助電極に接続したことを特徴とする無電極放電
灯。 - 【請求項２】 共振回路は、一対の巻線を有するトラン
スと、トランスの一方の巻線の両端間に接続したコンデ
ンサとからなり、トランスの他方の巻線の各一端を各始
動補助電極に接続したことを特徴とする請求項１記載の
無電極放電灯。 - 【請求項３】 共振回路は、コンデンサとインダクタと
からなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電
灯。 - 【請求項４】 共振回路は、コンデンサとインダクタと
抵抗とからなることを特徴とする請求項１記載の無電極
放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15396492A JP2733166B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15396492A JP2733166B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無電極放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347147A JPH05347147A (ja) | 1993-12-27 |
| JP2733166B2 true JP2733166B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=15573921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15396492A Expired - Fee Related JP2733166B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733166B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270386A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Ushio Inc | 光源装置 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15396492A patent/JP2733166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05347147A (ja) | 1993-12-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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