JP2781115B2 - Electrodeless lamp - Google Patents
Electrodeless lampInfo
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- JP2781115B2 JP2781115B2 JP4333984A JP33398492A JP2781115B2 JP 2781115 B2 JP2781115 B2 JP 2781115B2 JP 4333984 A JP4333984 A JP 4333984A JP 33398492 A JP33398492 A JP 33398492A JP 2781115 B2 JP2781115 B2 JP 2781115B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放電ガスを封入した透
光性材料よりなるバルブの内部に電極を持たず、バルブ
の外部から放電ガスに対して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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp in which a high-frequency electromagnetic field is applied to a discharge gas from outside the bulb without having electrodes inside a bulb made of a light-transmitting material filled with the discharge gas. The present invention relates to an electrodeless discharge lamp that excites and emits gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、バルブ内に封入した放電ガス
に高周波電磁界を作用させることによって、放電ガスを
励起して発光させるようにした無電極放電ランプが知ら
れている。この種の無電極放電ランプは、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
所で研究開発がなされ、高出力点光源などとして種々の
利用が考えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrodeless discharge lamp has been known which excites a discharge gas to emit light by applying a high-frequency electromagnetic field to a discharge gas sealed in a bulb. Since this kind of electrodeless discharge lamp has features such as small size, high output, and long life, research and development have been conducted in various places, and various uses as a high output point light source are considered. .
【０００３】無電極放電ランプとしては、図１４に示す
ように、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、バルブ
１の中に封入された放電ガスに高周波磁界を作用させる
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）。放電ガスとして
は、水銀蒸気を含むものが用いられ、水銀蒸気の励起に
よって発光するようになっている。As shown in FIG. 14, an electrodeless discharge lamp is provided with a bulb-shaped bulb 1 surrounding an induction coil 2, a high-frequency current is supplied to the induction coil 2, and sealed in the bulb 1. There is one in which a high-frequency magnetic field is applied to the discharged discharge gas to excite the discharge gas to emit light (Japanese Patent Laid-Open No. 57-78766). As the discharge gas, a gas containing mercury vapor is used, and emits light by excitation of the mercury vapor.
【０００４】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１５に示すように、球状のバルブ１を備
え、バルブ１の外周に巻線を巻回した誘導コイル２を備
え、高周波電源４から誘導コイル２に高周波電流を通電
する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１４の構成に比較すれば、効率が高くなる
のである。By the way, the magnetic field formed around the air-core coil used as the induction coil 2 is strongest inside the induction coil 2, but in the above configuration, the high-frequency magnetic field inside the induction coil 2 is changed to the discharge gas. Therefore, there is a problem that the efficiency is low. On the other hand, as shown in FIG. 15, a spherical valve 1 is provided, an induction coil 2 having a winding wound around the outer periphery of the valve 1 is provided, and a high-frequency current is supplied from the high-frequency power supply 4 to the induction coil 2. Electrode discharge lamps have been considered. In this configuration, since a high-frequency magnetic field is applied to the discharge gas inside the induction coil 2, the efficiency is higher as compared with the configuration in FIG.
【０００５】これらの無電極放電ランプの放電ガスに
は、水銀蒸気と希ガスとの混合物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、再始動は困難であるという問題がある。
また、温度の上昇（とくに点灯時）によって、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するという問題が生
じる。一方、放電ガスに水銀を含め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、無電極放電ランプ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。As a discharge gas for these electrodeless discharge lamps, a mixture of mercury vapor and a rare gas is generally used. When a discharge gas containing mercury is used, the initial start is relatively easy, but there is a problem that restart is difficult.
In addition, since the vapor pressure of mercury changes exponentially due to a rise in temperature (especially during lighting), it is difficult to match with a high-frequency power supply for supplying a high-frequency current to the induction coil 2. The problem of disappearing occurs. On the other hand, if mercury is not included in the discharge gas, matching can be easily achieved, but initial startup becomes difficult. If a high voltage is applied to the induction coil, it is possible to forcibly start the induction coil. However, a high-frequency power supply capable of outputting a high voltage is required, which causes a problem that the high-frequency power supply as a lighting circuit becomes large. That is, an electrodeless discharge lamp including an electrodeless discharge lamp and a high-frequency power supply is increased in size.
【０００６】上述したような問題を解決するために、図
１６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補助電極３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
放電ランプが提案されている（米国特許第４，８９４，
５８９号、米国特許第４，９０２，９３７号）。この無
電極放電ランプでは、誘導コイル２への高周波電流の通
電に先立って、両補助電極３の間に高周波電圧を印加す
ることによって予備放電が行われるようにし、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。In order to solve the above-mentioned problem, as shown in FIG. 16, a winding of an induction coil 2 is wound around the outer periphery of a bulb 1 to make a high-frequency magnetic field act on a discharge gas efficiently. An electrodeless discharge lamp has been proposed in which a pair of opposed auxiliary electrodes 3 are arranged on both sides of the bulb 1 in the axial direction of the induction coil 2 so that starting is relatively easy (US Pat. 4,894,
No. 589, U.S. Pat. No. 4,902,937). In this electrodeless discharge lamp, a pre-discharge is performed by applying a high-frequency voltage between the auxiliary electrodes 3 prior to the application of the high-frequency current to the induction coil 2, and the pre-discharge is performed in a state where the pre-discharge occurs. A high-frequency current is applied to the coil 2 to facilitate starting.
【０００７】[0007]
【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たときには、高周波
磁界によりバルブ１の中にトロイド状の誘導電界が生じ
るのであって、この誘導電界に沿って放電プラズマが生
じる。誘導電界は磁束に直交する平面内で生じるから、
点灯時には、誘導コイル２の巻線の巻回方向に沿うよう
に放電プラズマが生じることになる。一方、補助電極３
の間で生じる予備放電は、誘導電界に対して直交する方
向に生じるものであって、両端が補助電極３によって拘
束されているものであるから、予備放電の状態から誘導
電界に沿って放電プラズマが生じる状態に移行させるた
めには、比較的大きなエネルギーを必要とするという問
題がある。すなわち、一対の補助電極３を設けても、始
動はあまり容易にはならないという問題がある。とく
に、消灯直後には放電ガスに含まれた水銀の蒸気圧が高
いものであるから、再始動が非常に困難であって再始動
に数分以上を要することもある。When a high-frequency current is applied to the induction coil 2 to light it up, a high-frequency magnetic field generates a toroidal induction electric field in the bulb 1. Discharge plasma is generated. Since the induced electric field occurs in a plane perpendicular to the magnetic flux,
At the time of lighting, a discharge plasma is generated along the winding direction of the winding of the induction coil 2. On the other hand, the auxiliary electrode 3
Is generated in a direction orthogonal to the induction electric field, and both ends are constrained by the auxiliary electrode 3. There is a problem that relatively large energy is required to shift to the state in which That is, even if the pair of auxiliary electrodes 3 are provided, there is a problem that starting is not so easy. In particular, immediately after the light is turned off, since the vapor pressure of mercury contained in the discharge gas is high, restarting is very difficult, and it may take several minutes or more to restart.
【０００８】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、初期始動および消灯直後の再始動が容易であ
って大型の高周波電源を必要としない、比較的コンパク
トに形成できる無電極放電灯を提供しようとするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is easy to perform initial starting and restarting immediately after turning off the light, and does not require a large high-frequency power supply. It is intended to provide electric lights.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、放電ガスを封入した透光性材
料よりなるバルブの外部に配置された誘導コイルに第１
の高周波電源より高周波電流を通電し、バルブ内に封入
された放電ガスに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無電極放電灯において、放
電ガスは希ガスとネオジウムハロゲン化物との混合物で
あって、誘導コイルはバルブの外周を囲むように仮想的
に設定した一つの筒の回りに巻線を１ターン以上巻回し
て形成され、第２の高周波電源より高周波電圧が印加さ
れてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせることがで
きる補助電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向におけ
るバルブの中心付近で上記中心線に直交する平面とバル
ブの外壁面との交線に沿って１個配置されているのであ
る。According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a first induction coil is provided outside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is sealed.
In an electrodeless discharge lamp in which a high-frequency current is supplied from a high-frequency power source and a high-frequency electromagnetic field is applied to the discharge gas sealed in the bulb to excite and emit the discharge gas, the discharge gas is composed of a rare gas and a neodymium halide. Mixture, where the induction coil is virtually
Wind one or more turns around one cylinder set to
Is formed Te, a second is a high frequency voltage from the high frequency power source applied to auxiliary electrodes that can <br/> with be generated corded preliminary discharge within the valve, in a direction along the center line of the induction coil Oak
Near the center of the valve
One is arranged along the line of intersection with the outer wall surface of the wing .
【００１０】請求項２の発明は、放電ガスを封入した透
光性材料よりなるバルブの外部に配置された誘導コイル
に第１の高周波電源より高周波電流を通電し、バルブ内
に封入された放電ガスに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無電極放電灯におい
て、放電ガスは希ガスとネオジウムハロゲン化物との混
合物であって、誘導コイルはバルブの外周を囲むように
仮想的に設定した一つの筒の回りに巻線を１ターン以上
巻回して形成され、第２の高周波電源より高周 波電圧が
印加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせるこ
とができる補助電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向
におけるバルブの中心付近で上記中心線に直交する平面
とバルブの外壁面との交線に沿ってバルブの外壁面の略
全周に亙って複数個配列されているのである。 [0010] The second aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device , comprising the steps of:
Induction coil located outside the bulb made of light-sensitive material
A high-frequency current is supplied from the first high-frequency power supply to the
Of high-frequency electromagnetic field on discharge gas sealed in
Electrodeless discharge lamp that excites and emits discharge gas
Discharge gas is a mixture of rare gas and neodymium halide.
A compound, induction coil is formed by turning virtually set the one winding one turn or more windings around the cylinder so as to surround the outer periphery of the valve, is Hangzhou wave voltage from the second RF power supply
Applied to create a string-like pre-discharge in the bulb.
Auxiliary electrode that can be formed around the center of the valve in a direction along the center line of the induction coil , substantially along the line of intersection between a plane orthogonal to the center line and the outer wall surface of the valve.
A plurality are arranged over the entire circumference.
【００１１】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、補助電極は、２個設けられていて同一形状に形成
されている。請求項４の発明では、請求項１ないし請求
項３の発明において、補助電極は、面状であってバルブ
の外壁面に被着されている。 [0011] In the invention of claim 3, the invention of claim 2 is provided.
Further , two auxiliary electrodes are provided and formed in the same shape. In the invention of claim 4, claims 1 to
In the invention of Item 3, the auxiliary electrode is planar and is attached to the outer wall surface of the bulb .
【００１２】[0012]
【作用】請求項１の構成によれば、誘導コイルがバルブ
の外周を囲むように仮想的に設定した一つの筒の回りに
巻線を１ターン以上巻回して形成され、高周波電圧が印
加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせること
ができる補助電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向に
おけるバルブの中心付近で上記中心線に直交する平面と
バルブの外壁面との交線に沿って１個配置されているの
で、誘導コイルに高周波電流を通電して放電ガスを励起
発光させるのに先立って補助電極によって予備放電を生
じさせることができ、放電ガスに水銀が含まれていない
場合であっても容易に始動できることになる。According to the structure of the first aspect, the induction coil is a valve.
Around one tube virtually set to surround the outer circumference of
The winding is formed by turning one turn or more wound, a high frequency voltage is applied corded auxiliary electrodes that can be generated preliminary discharge within the valve is in a direction along the center line of the induction coil
A plane perpendicular to the center line near the center of the valve
Since one is disposed along the line of intersection with the outer wall surface of the bulb, a preliminary discharge can be generated by the auxiliary electrode prior to energizing the induction coil to excite the discharge gas to emit light, Even if the discharge gas does not contain mercury, it can be easily started.
【００１３】さらに、補助電極は単極であり、予備放電
は一端が補助電極に拘束されているが他端は自由端にな
るのであって、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界に
よって発生する放電プラズマが生じる方向と予備放電の
生じる方向とが異なっていても、予備放電を点灯時に放
電プラズマが生じる方向に移行させるのは容易であり、
一対の補助電極を対向して配置している場合に比較して
始動に要するエネルギーが小さくなるのである。単極の
補助電極を設けた場合と、一対の補助電極を設けた場合
とについて、他の条件を等しくし、補助電極に２０Ｗの
高周波電力を供給したところ、一対の補助電極を設けた
場合には始動に１８０Ｗを要したのに対して、単極の補
助電極を設けた場合には８０Ｗで始動することができ
た。しかも 、点灯時に放電プラズマが生じる方向にほぼ
平行になるように予備放電が生じるのであって、予備放
電を点灯時に放電プラズマが生じる方向に移行させるの
が一層容易になるのである。加えて、誘導コイルの内側
の磁界がもっとも強い部分で放電ガスに高周波磁界を作
用させることができるから入出力効率が高くなる。 Further, the auxiliary electrode is a single electrode,
Has one end constrained by the auxiliary electrode, while the other end is free.
High-frequency magnetic field generated around the induction coil
Therefore, the direction of the generated discharge plasma and the
Even if the direction of occurrence is different, the preliminary discharge
It is easy to shift to the direction where the electroplasma occurs,
Compared to a case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other
The energy required for starting is reduced. Monopolar
When an auxiliary electrode is provided and when a pair of auxiliary electrodes is provided
And the other conditions are equal, and the auxiliary electrode
When a high frequency power was supplied, a pair of auxiliary electrodes was provided.
In this case, 180 W was required for starting,
When the auxiliary electrode is provided, it can start at 80W
Was. Moreover , almost in the direction in which discharge plasma is generated at the time of lighting.
Pre-discharge occurs so as to be parallel.
To shift the direction of the discharge
Is much easier. In addition, inside the induction coil
Create a high-frequency magnetic field in the discharge gas at the part where the
Input and output efficiency can be increased.
【００１４】また、放電ガスとして希ガスとネオジウム
ハロゲン化物を用いているのであって、たとえばキセノ
ンとネオジウムヨウ化物との混合物を放電ガスとして用
いると、点灯中にはネオジウムが蒸発してネオジウムの
励起発光が主体になる。ネオジウムは蒸気圧が比較的低
くても効率よく発光するから、初期始動が一層容易にな
るとともに、点灯中の蒸気圧が比較的低いのであって消
灯直後に再始動させる場合にも予備放電が容易に生じる
のである。たとえば、放電ガスとして希ガスとＮａＩ−
ＴｌＩ−ＩｎＩとの混合物を用いると、消灯から再始動
までに約３０秒を要したのに対して、他の条件は等しく
して放電ガスとしてキセノンとネオジウムヨウ化物との
混合物を用いると、消灯後から瞬時に再始動した。Further, since a rare gas and a neodymium halide are used as a discharge gas, for example, when a mixture of xenon and neodymium iodide is used as a discharge gas, neodymium evaporates during lighting to excite neodymium. Light emission mainly. Neodymium emits light efficiently even when the vapor pressure is relatively low, so initial startup is easier, and because the vapor pressure during lighting is relatively low, preliminary discharge is easy even when restarting immediately after turning off the light. It occurs in. For example, rare gas and NaI-
When a mixture of TlI-InI was used, it took about 30 seconds from turning off to restarting. On the other hand, the other conditions were equal, and when a mixture of xenon and neodymium iodide was used as a discharge gas, the light was turned off. It restarted instantly later.
【００１５】請求項２の発明の構成によれば、誘導コイ
ルがバルブの外周を囲むように仮想的に設定した一つの
筒の回りに巻線を１ターン以上巻回して形成され、高周
波電圧が印加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じ
させることができる補助電極が、誘導コイルの中心線に
沿う方向におけるバルブの中心付近で上記中心線に直交
する平面とバルブの外壁面との交線に沿ってバルブの外
壁面の略全周に亙って複数個配列されているので、誘導
コイルに高周波電流を通電して放電ガスを励起発光させ
るのに先立って補助電極によって予備放電を生じさせる
ことができ、放電ガスに水銀が含まれていない場合であ
っても容易に始動できることになる。 According to the second aspect of the present invention, the induction coil
Is virtually set to surround the outer circumference of the valve.
It is formed by winding one or more turns around a cylinder.
Wave voltage is applied, causing a string-like preliminary discharge in the bulb.
An auxiliary electrode that can be
Perpendicular to the above center line near the center of the valve in the direction along
The outside of the valve along the intersection of the
Since multiple arrays are arranged over almost the entire circumference of the wall,
A high-frequency current is applied to the coil to excite the discharge gas to emit light.
Predischarge by auxiliary electrode prior to
And the mercury is not contained in the discharge gas.
Even so, it can be easily started.
【００１６】さらに、補助電極に高周波電圧を印加する
とバルブ内に補助電極に沿うように予備放電が生じるの
であって、予備放電は誘導コイルの周囲の高周波電磁界
の作用による誘導電界に沿うように形成されることにな
り、予備放電から誘導コイルの周囲の高周波電磁界の作
用による無電極放電への移行の際に放電路の向きを変更
する必要がなく、始動時の供給エネルギーを少なくする
ことができるのである 。また、始動補助電極はバルブの
外壁面の略全周に亙って配列されているから、隣接する
補助電極間の距離を比較的小さくすることができ、補助
電極の間の電界強度を大きくすることが可能であって、
結果的に予備放電が生じやすくなるのである。加えて、
誘導コイルの内側の磁界がもっとも強い部分で放電ガス
に高周波磁界を作用させることができるから入出力効率
が高くなる。 Further , a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode.
Pre-discharge occurs along the auxiliary electrode in the bulb
Where the preliminary discharge is a high-frequency electromagnetic field around the induction coil.
Is formed along the induced electric field due to the action of
The pre-discharge creates a high-frequency electromagnetic field around the induction coil.
The direction of the discharge path when shifting to electrodeless discharge
Less energy required at start-up
You can do it . The starting auxiliary electrode is
Since it is arranged over almost the entire circumference of the outer wall, it is adjacent
The distance between auxiliary electrodes can be made relatively small,
It is possible to increase the electric field strength between the electrodes,
As a result, predischarge is likely to occur. in addition,
Since the high-frequency magnetic field can be applied to the discharge gas at the part where the magnetic field inside the induction coil is strongest, the input / output efficiency is increased .
【００１７】請求項３の構成によれば、補助電極は、２
個設けられていて同一形状に形成されているのであっ
て、請求項２の望ましい実施態様になる。請求項４の構
成によれば、補助電極を面状としバルブの外壁面に被着
しているので、補助電極と放電ガスとの距離を小さくす
るとともに対向面積を大きくして補助電極の周囲の高周
波電界を放電ガスに強く作用させることができ、予備放
電が生じやすくなるのである。その結果、始動性が向上
する。 According to the third aspect of the present invention, the auxiliary electrode has two electrodes.
Since they are provided and formed in the same shape, this is a desirable embodiment of the second aspect. With the fourth feature, since the auxiliary electrode is deposited on the surface and to the outer wall surface of the valve, to reduce the distance between the auxiliary electrode and the discharge gas
In addition, the opposing area can be increased and the high-frequency electric field around the auxiliary electrode can be made to act strongly on the discharge gas, so that the preliminary discharge is easily generated. As a result, the startability is improved .
【００１８】[0018]
【実施例】（参考例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
料によって球状に形成され、放電ガスとして、希ガスと
ネオジウムハロゲン化物との混合物を封入してある。た
とえば、放電ガスとして１００Torrのキセノンガスと２
０ｍｇのヨウ化ネオジウムとの混合物を用いるのであ
る。また、バルブ１を包むように仮想的に設定した円筒
の外周に導線を巻回した形で誘導コイル２が形成され
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の外壁面付近に
は、単極の補助電極３が配置される。補助電極３は、た
とえば、金属箔によって一辺が１０ｍｍの正方形として
形成され、バルブ１の外壁面に被着ないし近接して配置
される。また、補助電極３の位置は、誘導コイル２に対
して仮想的に設定した円筒の軸方向の一端側としてい
る。 Embodiment 1 (Reference Example 1) As shown in FIG. 1, a bulb 1 is formed in a spherical shape from a translucent material such as quartz glass, and a discharge gas is filled with a mixture of a rare gas and a neodymium halide. is there. For example, 100 Torr of xenon gas and 2
A mixture with 0 mg of neodymium iodide is used. Further, the induction coil 2 is formed by winding a conductive wire around the outer circumference of a cylinder virtually set to enclose the valve 1. Here, the induction coil 2 is wound three turns, but the number of turns is not particularly limited, and it is sufficient that the induction coil 2 is wound one or more turns. A monopolar auxiliary electrode 3 is arranged near the outer wall surface of the bulb 1. The auxiliary electrode 3 is formed, for example, as a square having a side of 10 mm by a metal foil, and is attached to or close to the outer wall surface of the bulb 1. The position of the auxiliary electrode 3 has an axial end side of the cylindrical set virtually with respect to induction coil 2
You.
【００１９】誘導コイル２は、第１の高周波電源４ａ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、放電ガスが励起され発光するようになってい
る。また、高周波磁界によってバルブ１の中には誘導電
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はバルブ１の中でトロイド状にな
る。補助電極３は、接続線を介して第２の高周波電源４
ｂから高周波電圧が印加されており、補助電極３の周囲
に生じる高周波電界によって、バルブ１の中にはひも状
の予備放電が生じるようになっている。すなわち、補助
電極３の周囲に生じた高周波電界によって加速された電
子が、放電ガスの原子に衝突して電離させることによっ
て予備放電が生じるのである。このような予備放電は、
補助電極３が単極であることから、一端は補助電極３に
拘束されるが、他端は自由端となるのであり、比較的自
由に移動できるものである。ここにおいて、第１の高周
波電源４ａや第２の高周波電源４ｂは、高周波出力を得
る高周波発振部、高周波出力を電力増幅する増幅部、誘
導コイル２や補助電極３とのインピーダンスの整合を行
うマッチング部などを備えている。また、第２の高周波
電源４ｂは、補助電極３と大地との間に高周波電圧を印
加するようになっている。The induction coil 2 is supplied with a high-frequency current from the first high-frequency power supply 4a to generate a high-frequency magnetic field. The high-frequency magnetic field acts on the discharge gas inside the bulb 1, thereby exciting the discharge gas and emitting light. It is supposed to. Further, an induction electric field is generated in the bulb 1 by the high-frequency magnetic field, and the discharge plasma generated in the bulb 1 by the induction electric field becomes toroidal in the bulb 1. The auxiliary electrode 3 is connected to a second high-frequency power source 4 via a connection line.
A high-frequency voltage is applied from b, and a string-like preliminary discharge is generated in the bulb 1 by a high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3. That is, the electrons accelerated by the high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 collide with the atoms of the discharge gas to ionize them, thereby generating a preliminary discharge. Such a preliminary discharge is
Since the auxiliary electrode 3 is monopolar, one end is restricted by the auxiliary electrode 3, but the other end is a free end and can move relatively freely. Here, the first high-frequency power supply 4a and the second high-frequency power supply 4b are a high-frequency oscillating unit that obtains a high-frequency output, an amplification unit that amplifies power of the high-frequency output, and matching that performs impedance matching with the induction coil 2 and the auxiliary electrode 3. And other parts. The second high frequency power supply 4b applies a high frequency voltage between the auxiliary electrode 3 and the ground.
【００２０】上述のように構成された無電極放電灯を点
灯させるには、まず、補助電極３に高周波電圧を印加し
て、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、予備放電Ｄ
1 を生じさせる。予備放電Ｄ1 は補助電極３から次第に
伸びてバルブ１のほぼ反対側に到達する。ここで、誘導
コイル２に高周波電流を通電すると、図２（ｃ）に示す
ように、誘導コイル２の周囲に生じた高周波磁界によっ
て生じる誘導電界に沿うように予備放電Ｄ1 の自由端が
誘導され、ループ状の放電路が形成される。その後、図
２（ｄ）に示すようにループがつながると、無電極放電
Ｄ2 に移行して放電プラズマが生じ、放電ガスの励起に
より強い発光が生じて点灯状態になるのである。点灯状
態に移行した後には、補助電極３への高周波電圧の印加
は不要になる。誘導コイル２への高周波電流は、予備放
電Ｄ1 が生じた後に与えているが、補助電極３に高周波
電圧を印加するのと同時に、誘導コイル２に高周波電流
を通電しておき、予備放電Ｄ1 が生じた後に誘導コイル
２への高周波電流を増加させるようにしてもよい。In order to turn on the electrodeless discharge lamp configured as described above, first, a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3, and as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), Discharge D
Gives rise to 1 . The preliminary discharge D 1 gradually extends from the auxiliary electrode 3 and reaches almost the opposite side of the bulb 1. Here, when a high-frequency current is applied to the induction coil 2, as shown in FIG. 2C, the free end of the preliminary discharge D 1 is induced along the induction electric field generated by the high-frequency magnetic field generated around the induction coil 2. As a result, a loop-shaped discharge path is formed. Thereafter, when the loop as shown in FIG. 2 (d) leads, discharge plasma goes to the electrodeless discharge D 2 occurs, strong emission by excitation of the discharge gas is becoming lit occur. After the transition to the lighting state, the application of the high-frequency voltage to the auxiliary electrode 3 becomes unnecessary . High-frequency current to the induction coil 2 has provided after the preliminary discharge D 1 occurs at the same time as a high frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3, leave a high-frequency current to the induction coil 2, the preliminary discharge D 1 may be adapted to increase the high-frequency current to the induction coil 2 after arising.
【００２１】放電ガスとして、キセノンとヨウ化ネオジ
ウムとの混合物を用いていることで、点灯中には主とし
てネオジウムが励起発光され、点灯中のネオジウムの蒸
気圧は比較的低いから消灯直後にも瞬時に再始動するこ
とができる。以上説明したように、補助電極３への高周
波電圧の印加によって予備放電Ｄ1を生じさせることが
でき、無電極放電Ｄ2 への移行が容易になるのであっ
て、始動しやすくなるのである。補助電極の位置、大き
さ、形状については、とくに制限はない。 [0021] As discharge electrostatic gas, that is a mixture of xenon and iodide neodymium, during lighting is mainly neodymium is excited emission, neodymium vapor pressure during lighting is also immediately turned off because relatively low It can be restarted instantly. As described above, it is possible to produce a preliminary discharge D 1 by applying a high frequency voltage to the auxiliary electrode 3, there is the transition to the electrodeless discharge D 2 is facilitated, it become easy to start. Position of the auxiliary electrode, the size, the shape is not particularly limited.
【００２２】（参考例２） 放 電ガスとして、参考例１で用いたものに加えてヨウ化
セシウムのようなセシウムのハロゲン化物を加えてもよ
い。このような放電ガスを用いると、点灯中のネオジウ
ムの蒸気圧を高める効果があり、発光効率が高くなるの
である。 （参考例３） 本例 では、図３に示すように、第２の高周波電源４ｂと
してインダクタＬとコンデンサＣとを並列接続した並列
共振回路を出力部に有したものを用いている。補助電極
３の電源となる第２の高周波電源４ｂを、誘導コイル２
の電源である第１の高周波電源４ａとは別に設けている
ことによって、各電源の設計が容易になり、予備放電Ｄ
1 が生じるのに十分な高周波電圧を補助電極３に印加
し、また、無電極放電Ｄ2 が生じるのに十分な高周波電
流を誘導コイル２に通電することができるのである。[0022] As (Reference Example 2) discharge electric gas, be added a halide of cesium as cesium iodide in addition to those used in Reference Example 1
No. The use of such a discharge gas has the effect of increasing the vapor pressure of neodymium during lighting, and increases luminous efficiency . Reference Example 3 In this example , as shown in FIG. 3, a second high-frequency power supply 4b having a parallel resonance circuit in which an inductor L and a capacitor C are connected in parallel at an output section is used. A second high-frequency power source 4b to the power of the auxiliary electrode 3, the induction coil 2
Is provided separately from the first high-frequency power supply 4a, which is a power supply for the power supply, and the design of each power supply becomes easy, and the preliminary discharge D
To 1 occurs by applying a sufficient high frequency voltage to the auxiliary electrode 3, also, it is possible to energize a sufficient high-frequency current to the induction coil 2 to the electrodeless discharge D 2 occurs.
【００２３】なお、第２の高周波電源４ｂの出力部は直
列共振回路によって構成する場合もある。 （参考例４） 図 ４に示すように、第１の高周波電源４ａと第２の高周
波電源４ｂとを共通な一つの高周波電源４としたもので
ある。すなわち、誘導コイル２に高周波電流を通電する
高周波電源４の出力の一方を大地に接地し、他方を補助
電極３に接続したものである。この構成によれば、比較
的少ない部品数で無電極放電灯を構成することができ、
製造コストの低減および小型化につながることになる。 The output of the second high frequency power supply 4b may be constituted by a series resonance circuit . (Reference Example 4) As shown in FIG. 4, the first high-frequency power supply 4a and the second high-frequency power supply 4b are one common high-frequency power supply 4. That is, one of the outputs of a high-frequency power supply 4 that supplies a high-frequency current to the induction coil 2 is grounded, and the other is connected to the auxiliary electrode 3. According to this configuration, the electrodeless discharge lamp can be configured with a relatively small number of components,
This leads to a reduction in manufacturing cost and miniaturization .
【００２４】（参考例５） 本例 は、図示していないが、補助電極３に加えて予備放
電Ｄ1 を生じやすくさせる補助手段を設けたものであっ
て、圧電素子などからなる高電圧発生装置をバルブ１に
近接して配置することによって補助手段として用いるも
のである。この構成では、補助電極３に高周波電圧を印
加したときに、補助手段によってバルブ１の近傍で高電
圧を発生させることによって、バルブ１の中で予備放電
Ｄ1 が生じるのに必要な電離状態が生じやすくなるので
あり、予備放電Ｄ1 が生じやすくなることによって、始
動性が一層高まるのである。本例の構成は、上述した参
考例１ないし参考例４のいずれの構成に対しても適用可
能である。また、この構成は、補助電極３を設けても始
動が困難な場合に有効である。 Reference Example 5 In this example , although not shown, an auxiliary means for easily generating the preliminary discharge D 1 is provided in addition to the auxiliary electrode 3, and a high voltage generation such as a piezoelectric element is provided. The arrangement is used as an auxiliary means by placing the device close to the valve 1. In this configuration, when a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3, a high voltage is generated in the vicinity of the bulb 1 by the auxiliary means, so that an ionization state necessary for the preliminary discharge D 1 to occur in the bulb 1 is obtained. and than likely to occur, by the preliminary discharge D 1 is likely to occur, startability is to further enhanced. The configuration of this example is based on the reference described above.
The present invention can be applied to any of the configurations of the first to fourth embodiments . Further, this configuration is effective when starting is difficult even when the auxiliary electrode 3 is provided .
【００２５】（参考例６） ところで、補助電極３として金属箔を用いると、バルブ
１の外壁面に補助電極３を完全に密着させることが困難
である。すなわち、バルブ１と補助電極３との接触状態
が多点接触になっており、補助電極３の周囲に生じる高
周波電界が放電ガスに作用しにくい場合がある。そこ
で、本例では、図６に示すように、バルブ１の外壁面に
対して金属を蒸着することによって補助電極３を形成し
ている。[0025] (Reference Example 6) By the way, when there use a metal foil as auxiliary electrode 3, it is difficult to completely close contact with the auxiliary electrode 3 on the outer wall surface of the valve 1. That is, the contact state between the bulb 1 and the auxiliary electrode 3 is multi-point contact, and a high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 may not easily act on the discharge gas. Therefore, in this example , as shown in FIG. 6, the auxiliary electrode 3 is formed by depositing a metal on the outer wall surface of the bulb 1.
【００２６】すなわち、補助電極３は、たとえば白金よ
りなる蒸着膜であって、バルブ１に対する密着度が高
く、高周波電圧を印加したときに放電ガスに対して高周
波電界を効率よく作用させることができるのである。し
たがって、予備放電Ｄ1 を比較的低エネルギーで発生さ
せることが可能になり、始動性が一層向上するのであ
る。さらに、バルブ１の保温性が高まり、発光物質を放
電ガスに混合している場合には、発光物質の蒸気圧が高
くなって発光量が増加し、結果的に入出力効率が高くな
るという効果もある。That is, the auxiliary electrode 3 is a vapor-deposited film made of, for example, platinum, has a high degree of adhesion to the bulb 1, and can apply a high-frequency electric field to the discharge gas efficiently when a high-frequency voltage is applied. It is. Therefore, it is possible to generate a relatively low energy pre-discharge D 1, startability is to further improve. Further, when the heat retaining property of the bulb 1 is enhanced and the luminescent substance is mixed with the discharge gas, the vapor pressure of the luminescent substance is increased and the amount of luminescence is increased, and as a result, the input / output efficiency is increased. There is also.
【００２７】（参考例７） 本例 では、図７に示すように、多数の金属細線をブラシ
状に配列することによって補助電極３を形成している。
この構成では、補助電極３はバルブ１に対して点接触と
なるが、接触部位を高密度に設けることができるから、
金属箔を用いた補助電極３に比較すれば、高周波電界を
放電ガスに作用させやすくなり、比較的低エネルギーで
予備放電Ｄ1 を生じさせることが可能になる。 Reference Example 7 In this example , as shown in FIG. 7, the auxiliary electrode 3 is formed by arranging a large number of fine metal wires in a brush shape.
In this configuration, the auxiliary electrode 3 makes a point contact with the bulb 1, but since the contact portion can be provided at a high density,
In comparison to the auxiliary electrode 3 using a metal foil, it becomes easy to effect the high-frequency electric field in the discharge gas, it is possible to produce a preliminary discharge D 1 at a relatively low energy.
【００２８】（参考例８） 上記各参考例では、バルブ１を球状に形成しているが、
図８に示すように、バルブ１を円筒状に形成して周面に
誘導コイル２の巻線を巻回し、また、両底面のうちの一
方に補助電極３を設けるとともに、他方を平面状の主発
光面５とすることもできる。 Reference Example 8 In each of the above reference examples , the bulb 1 is formed in a spherical shape .
As shown in FIG. 8, the bulb 1 is formed in a cylindrical shape, the winding of the induction coil 2 is wound around the peripheral surface, and the auxiliary electrode 3 is provided on one of the bottom surfaces and the other is planar. The main light emitting surface 5 can also be used.
【００２９】すなわち、バルブ１が球状に形成されてい
る場合には、図２（ｂ）に示すように、予備放電Ｄ1 が
誘導コイル２の外側にまで延びることになり、予備放電
Ｄ1の先端部では誘導コイル２の周囲の高周波磁界によ
る誘導電界を十分に作用させることができないのに対し
て、上記構成では、補助電極３から予備放電Ｄ1 の先端
までの距離を小さくすることが可能であって、予備放電
Ｄ1 の先端部に誘導電界を効率よく作用させることがで
きるのである。すなわち、予備放電Ｄ1 から無電極放電
Ｄ2 への移行が容易になり、始動性が向上するのであ
る。 [0029] That is, when the valve 1 is formed in a spherical shape, as shown in FIG. 2 (b), will be pre-discharge D 1 extends to the outside of the induction coil 2, the preliminary discharge D 1 it is at the tip whereas it is not possible to sufficiently act an induced electric field due to high-frequency magnetic field around the induction coil 2, in the configuration, it is possible to reduce the distance to the tip of the pre-discharge D 1 from the auxiliary electrode 3 a is, it is possible to act efficiently induced electric field at the tip portion of the preliminary discharge D 1. In other words, the transition from the preliminary discharge D 1 to electrodeless discharge D 2 is facilitated, startability is improved.
【００３０】（参考例９） 本例は、 図９に示すように、バルブ１において主発光面
５のみを平面とし、補助電極３を設けた部分は球面状と
している点で参考例８と相違する。 （参考例１０） 本例は、 図１０に示すように、バルブ１において補助電
極３を設けた面および主発光面５を、それぞれ凹面とし
たものである。 Reference Example 9 This example is different from Reference Example 8 in that, as shown in FIG. 9, only the main light emitting surface 5 of the bulb 1 is flat, and the portion where the auxiliary electrode 3 is provided is spherical. I do. Reference Example 10 In this example, as shown in FIG. 10, the surface of the bulb 1 on which the auxiliary electrode 3 is provided and the main light emitting surface 5 are each concave .
【００３１】（参考例１１） 本例 は、図１１に示すように、バルブ１を円筒形に形成
し、誘導コイル２の軸方向における中心面を主発光面５
にほぼ一致させるようにしたものである。誘導コイル２
の周囲に発生する高周波磁界による誘導電界の強度は、
図１２に示すように、誘導コイル２の軸方向において中
心で最大になり、両端部では小さくなるから、誘導コイ
ル２の軸方向の中心を通り、軸方向に直交する平面を中
心面６とし、この中心面６と主発光面５とをほぼ一致さ
せることによって、予備放電Ｄ1の自由端に強い誘導電
界を作用させることが可能になるのである。その結果、
予備放電Ｄ1 から無電極放電Ｄ2 への移行が容易に行わ
れるのであり、始動性がさらに向上するのである。バル
ブ１は、図９や図１０に示したような形状でも採用でき
る。 Reference Example 11 In this example , as shown in FIG. 11, the bulb 1 is formed in a cylindrical shape, and the central plane in the axial direction of the induction coil 2 is
It is made to almost match. Induction coil 2
The strength of the induced electric field due to the high-frequency magnetic field generated around the
As shown in FIG. 12, in the axial direction of the induction coil 2, the center becomes maximum at the center and becomes smaller at both ends. by substantially match with the central plane 6 and the main light emitting surface 5, it become possible to exert a strong induced electric field to the free end of the preliminary discharge D 1. as a result,
And than the transition from the preliminary discharge D 1 to electrodeless discharge D 2 is easily performed, it startability is further improved. Bal
1 can also be employed in the shape shown in FIG. 9 or FIG.
You.
【００３２】（実施例１） 本実施例は、図５に示すように、補助電極３の位置を参
考例１とは変更したものであって、誘導コイル２の巻線
を巻回している部位に対応して補助電極３を設けている
ものである。換言すれば、誘導コイル２について設定し
た仮想的な円筒の軸方向におけるバルブ１の中心付近で
あって、バルブ１の外壁面付近に補助電極３を配置して
いるのである。 Embodiment 1 In this embodiment, as shown in FIG. 5, the position of the auxiliary electrode 3 is referred to.
Example 1 is modified from that of Example 1 and is a winding of induction coil 2.
The auxiliary electrode 3 is provided corresponding to the portion where
Things. In other words, setting for the induction coil 2
Around the center of the valve 1 in the axial direction of the virtual cylinder
Then, the auxiliary electrode 3 is arranged near the outer wall surface of the bulb 1.
It is.
【００３３】この構成では、予備放電Ｄ 1 がその後に生
じる無電極放電Ｄ 2 の放電路とほぼ同じ面に形成される
から、予備放電Ｄ 1 から無電極放電Ｄ 2 への移行が容易
になるのであって、始動時における誘導コイル２への入
力電力を参考例１よりもさらに低減できるのである。他
の構成および動作は参考例１と同様である。 （実施例２） 本実施例は、図１３に示すように、２個の補助電極３
ａ，３ｂを設けたものであって、バルブ１は参考例８と
同様に円筒状に形成してある。誘導コイル２はバルブ１
の周壁に沿って巻回され、誘導コイル２の中心線に沿う
方向におけるバルブ１の中心付近であって、上記中心線
に直交する平面とバルブ１の外壁面との交線上にバルブ
１の略全周に亙って補助電極３ａ，３ｂが配列される。
また、各補助電極３ａ，３ｂの長手方向の中央付近から
は、上記中心線の方向に沿う端子片３1 ，３2 が突設さ
れ、端子片３1 ，３2 の先端部はバルブ１の一方の底面
まで延長されて第２の高周波電源５に接続される。[0033] In this configuration, then the raw pre-discharge D 1 is
It is formed in substantially the same plane as Gilles electrodeless discharge D 2 of the discharge path
From easy migration from the preliminary discharge D 1 to electrodeless discharge D 2
And the input to the induction coil 2 at the time of starting
The power can be further reduced as compared with the first embodiment. other
Are the same as in the first embodiment. (Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG.
a and 3b are provided, and the valve 1 is formed in a cylindrical shape similarly to the eighth embodiment . Induction coil 2 is valve 1
Of the valve 1 near the center of the valve 1 in the direction along the center line of the induction coil 2 and at the intersection of a plane perpendicular to the center line and the outer wall surface of the valve 1. Auxiliary electrodes 3a and 3b are arranged over the entire circumference.
Further, the auxiliary electrodes 3a, 3b from the longitudinal direction near the center, the terminal strip 3 1 along the direction of the center line, 3 2 is projected, the terminal strip 3 1, 3 2 tip of the valve 1 It is extended to one bottom surface and connected to the second high frequency power supply 5.
【００３４】この構成では、補助電極３ａ，３ｂに高周
波電圧を印加すると、補助電極３ａ，３ｂの周囲の電界
によって補助電極３ａ、３ｂの近傍の放電ガスが電離
し、補助電極３ａ，３ｂに沿うように予備放電が生じ
る。補助電極３ａ，３ｂは上述したように配列されてい
るから、予備放電の放電路は誘導コイル２の周囲の高周
波電磁界によって生じる誘導電界の方向に沿うことにな
り、予備放電から無電極放電への移行時に放電路の向き
が変更されず、結果的に始動時の供給エネルギーを少な
くすることができるのである。In this configuration, when a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrodes 3a, 3b, the discharge gas near the auxiliary electrodes 3a, 3b is ionized by the electric field around the auxiliary electrodes 3a, 3b, and follows the auxiliary electrodes 3a, 3b. As described above, the preliminary discharge occurs. Since the auxiliary electrodes 3a and 3b are arranged as described above, the discharge path of the preliminary discharge follows the direction of the induction electric field generated by the high-frequency electromagnetic field around the induction coil 2, so that the preliminary discharge changes to the electrodeless discharge. In this case, the direction of the discharge path is not changed at the time of the transition, and as a result, the supplied energy at the time of starting can be reduced.
【００３５】また、補助電極３ａ，３ｂはバルブ１の外
壁面の略全周に亙って形成されているから、隣接する補
助電極３ａ，３ｂの間の距離を小さくすることができ、
補助電極３ａ，３ｂの間の電界強度を大きくすることが
できるのであって、このことによって予備放電が生じや
すくなるのである。ここに、本実施例ではバルブ１を円
筒状に形成しているが、他の形状であってもよいのはも
ちろんのことである。他の構成は参考例１と同様であ
る。また、第１の高周波電源４ａの構成例として、高周
波出力を得る発振器４1 、高周波出力を電力増幅する増
幅器４2 、誘導コイル２とのインピーダンスの整合を行
うマッチング部４3 を設けた構成を示している。Since the auxiliary electrodes 3a and 3b are formed over substantially the entire outer wall of the bulb 1, the distance between the adjacent auxiliary electrodes 3a and 3b can be reduced.
The electric field strength between the auxiliary electrodes 3a and 3b can be increased, which makes it easier to generate a preliminary discharge. Here, in this embodiment, the valve 1 is formed in a cylindrical shape, but it goes without saying that the valve 1 may have another shape. Other configurations are the same as in the first embodiment . Further, as a configuration example of a first high-frequency power source 4a, oscillator 4 1 to obtain a high frequency output, an amplifier 4 2 for power-amplifying the RF output, the configuration in which the matching section 4 3 for matching the impedance of the induction coil 2 Is shown.
【００３６】[0036]
【発明の効果】請求項１の発明は、誘導コイルがバルブ
の外周を囲むように仮想的に設定した一つの筒の回りに
巻線を１ターン以上巻回して形成され、高周波電圧が印
加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせること
ができる補助電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向に
おけるバルブの中心付近で上記中心線に直交する平面と
バルブの外壁面との交線に沿って１個配置されているの
で、誘導コイルに高周波電流を通電して放電ガスを励起
発光させるのに先立って補助電極によって予備放電を生
じさせることができ、放電ガスに水銀が含まれていない
場合であっても容易に始動できるという利点がある。According to the first aspect of the present invention, the induction coil is a valve.
Around one tube virtually set to surround the outer circumference of
The winding is formed by turning one turn or more wound, a high frequency voltage is applied corded auxiliary electrodes that can be generated preliminary discharge within the valve is in a direction along the center line of the induction coil
A plane perpendicular to the center line near the center of the valve
Since one is disposed along the line of intersection with the outer wall surface of the bulb, a preliminary discharge can be generated by the auxiliary electrode prior to energizing the induction coil to excite the discharge gas to emit light, There is an advantage that even if the discharge gas does not contain mercury, it can be easily started.
【００３７】さらに、補助電極は単極であり、予備放電
は一端が補助電極に拘束されているが他端は自由端にな
るのであって、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界に
よって発生する放電プラズマが生じる方向と予備放電の
生じる方向とが異なっていても、予備放電を点灯時に放
電プラズマが生じる方向に移行させるのは容易であり、
一対の補助電極を対向して配置している場合に比較して
始動に要するエネルギーが小さくなるのである。単極の
補助電極を設けた場合と、一対の補助電極を設けた場合
とについて、他の条件を等しくし、補助電極に２０Ｗの
高周波電力を供給したところ、一対の補助電極を設けた
場合には始動に１８０Ｗを要したのに対して、単極の補
助電極を設けた場合には８０Ｗで始動することができ
た。しかも、点灯時に放電プラズマが生じる方向にほぼ
平行になるように予備放電が生じるのであって、予備放
電を点灯時に放電プラズマが生じる方向に移行させるの
が一層容易になるのである。加えて、誘導コイルの内側
の磁界がもっとも強い部分で放電ガスに高周波磁界を作
用させることができるから入出力効率が高くなる。 Further, the auxiliary electrode is a single electrode,
Has one end constrained by the auxiliary electrode, while the other end is free.
High-frequency magnetic field generated around the induction coil
Therefore, the direction of the generated discharge plasma and the
Even if the direction of occurrence is different, the preliminary discharge
It is easy to shift to the direction where the electroplasma occurs,
Compared to a case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other
The energy required for starting is reduced. Monopolar
When an auxiliary electrode is provided and when a pair of auxiliary electrodes is provided
And the other conditions are equal, and the auxiliary electrode
When a high frequency power was supplied, a pair of auxiliary electrodes was provided.
In this case, 180 W was required for starting,
When the auxiliary electrode is provided, it can start at 80W
Was. Moreover, almost in the direction in which discharge plasma is generated at the time of lighting.
Pre-discharge occurs so as to be parallel.
To shift the direction of the discharge
Is much easier. In addition, inside the induction coil
Create a high-frequency magnetic field in the discharge gas at the part where the
Input and output efficiency can be increased.
【００３８】また、放電ガスとして希ガスとネオジウム
ハロゲン化物を用いているので、点灯中にはネオジウム
が蒸発してネオジウムの励起発光が主体になる。ネオジ
ウムは蒸気圧が比較的低くても効率よく発光するから、
初期始動が一層容易になるとともに、点灯中の蒸気圧が
比較的低いのであって消灯直後に再始動させる場合にも
予備放電が容易に生じるという利点がある。すなわち、
消灯後に瞬時に再始動することが可能になる。In addition, since a rare gas and neodymium halide are used as the discharge gas, neodymium evaporates during lighting, and mainly emits and emits neodymium. Since neodymium emits light efficiently even when the vapor pressure is relatively low,
There is an advantage that the initial start-up becomes easier and the preliminary discharge is easily generated even when restarting immediately after turning off the light because the vapor pressure during lighting is relatively low. That is,
It is possible to restart immediately after the light goes out.
【００３９】請求項２の発明は、誘導コイルがバルブの
外周を囲むように仮想的に設定した一つの筒の回りに巻
線を１ターン以上巻回して形成され、高周波電圧が印加
されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせることが
できる補助電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向にお
けるバルブの中心付近で上記中心線に直交する平面とバ
ルブの外壁面との交線に沿ってバルブの外壁面の略全周
に亙って複数個配列されているので、誘導コイルに高周
波電流を通電して放電ガスを励起発光させるのに先立っ
て補助電極によって予備放電を生じさせることができ、
放電ガスに水銀が含まれていない場合であっても容易に
始動できることになる。 According to a second aspect of the present invention, the induction coil is a valve.
Wound around a single tube virtually set to surround the outer circumference
A wire is formed by winding a wire one or more turns, and a high-frequency voltage is applied
Can cause string-like pre-discharge in the bulb
Auxiliary electrodes are placed in the direction along the center line of the induction coil.
The plane perpendicular to the center line above the center of the valve
Almost all around the outer wall of the valve along the line of intersection with the outer wall of the lube
Are arranged over the induction coil, so that the induction coil
Prior to energizing the wave current to excite the discharge gas to emit light
Pre-discharge can be caused by the auxiliary electrode,
Easy even if the discharge gas does not contain mercury
You can start.
【００４０】さらに、補助電極に高周波電圧を印加する
とバルブ内に補助電極に沿うように予備放電が生じるの
であって、予備放電は誘導コイルの周囲の高周波電磁界
の作用による誘導電界に沿うように形成されることにな
り、予備放電から誘導コイルの周囲の高周波電磁界の作
用による無電極放電への移行の際に放電路の向きを変更
する必要がなく、始動時の供給エネルギーを少なくする
ことができるのである。また、始動補助電極はバルブの
外壁面の略全周に亙って配列されているから、隣接する
補助電極間の距離を比較的小さくすることができ、補助
電極の間の電界強度を大きくすることが可能であって、
結果的に予備放電が生じやすくなるのである。加えて、
誘導コイルの内側の磁界がもっとも強い部分で放電ガス
に高周波磁界を作用させることができるから入出力効率
が高くなる。 Further, a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode.
Pre-discharge occurs along the auxiliary electrode in the bulb
Where the preliminary discharge is a high-frequency electromagnetic field around the induction coil.
Is formed along the induced electric field due to the action of
The pre-discharge creates a high-frequency electromagnetic field around the induction coil.
The direction of the discharge path when shifting to electrodeless discharge
Less energy required at start-up
You can do it. The starting auxiliary electrode is
Since it is arranged over almost the entire circumference of the outer wall, it is adjacent
The distance between auxiliary electrodes can be made relatively small,
It is possible to increase the electric field strength between the electrodes,
As a result, predischarge is likely to occur. in addition,
Since the high-frequency magnetic field can be applied to the discharge gas at the part where the magnetic field inside the induction coil is strongest, the input / output efficiency is increased .
【００４１】請求項３の発明のように同一形状の補助電
極を２個設けるようにすれば、請求項２の構成におい
て、補助電極の個数を最小にすることができる。請求項
４の発明は、補助電極を面状としバルブの外壁面に被着
しているので、補助電極と放電ガスとの距離を小さくし
て補助電極の周囲の高周波電界を放電ガスに強く作用さ
せることができ、予備放電が生じやすくなるのであり、
始動性が向上するという効果がある。 [0041] If the auxiliary electrode of the same shape as in the invention of claim 3 as two provided, in the configuration of claim 2, the number of auxiliary electrodes can be minimized. Claim
4 of invention, since the auxiliary electrode is deposited on the surface and to the outer wall surface of the valve, thereby acting strongly on the discharge gas a high-frequency electric field around the auxiliary electrode and by reducing the distance between the discharge gas auxiliary electrode Pre-discharge is likely to occur,
There is an effect that startability is improved .
【図１】参考例１を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing Reference Example 1 .
【図２】参考例１の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of Reference Example 1 .
【図３】参考例３を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing Reference Example 3 .
【図４】参考例４を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing Reference Example 4 .
【図５】実施例１を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a first embodiment.
【図６】参考例６を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing Reference Example 6 .
【図７】参考例７を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing Reference Example 7 .
【図８】参考例８を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a reference example 8 ;
【図９】参考例９を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing Reference Example 9 ;
【図１０】参考例１０を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing Reference Example 10 .
【図１１】参考例１１を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing Reference Example 11 ;
【図１２】参考例１１の動作説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory diagram of Reference Example 11 ;
【図１３】実施例２を示す構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a second embodiment .
【図１４】従来の無電極放電ランプを示す断面図であ
る。FIG. 14 is a sectional view showing a conventional electrodeless discharge lamp.
【図１５】従来の他の無電極放電ランプを用いた構成図
である。FIG. 15 is a configuration diagram using another conventional electrodeless discharge lamp.
【図１６】従来のさらに他の無電極放電ランプを示す断
面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing still another conventional electrodeless discharge lamp.
１ バルブ ２ 誘導コイル ３ 補助電極 ４ 高周波電源 ４ａ 第１の高周波電源 ４ｂ 第２の高周波電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve 2 Induction coil 3 Auxiliary electrode 4 High frequency power supply 4a 1st high frequency power supply 4b 2nd high frequency power supply
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 (72)発明者 斉見 元洋 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 住友 卓 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 昭55−39190（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−119098（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−97298（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174957（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47355（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−140004（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−159356（ＪＰ，Ｕ) 特許2731651（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 65/04 H01J 61/54Continuing on the front page (72) Inventor Shingo Higashizaka 1048, Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Miki Kotani 1048, Kazuma, Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. Motohiro Mimoto, Matsushita Electric Works, Ltd., 1048, Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture (72) Inventor Sumitomo Taku 1048, Kazuma, Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Works, Ltd. (56) References JP-A 55-39190 (JP, A) JP-A-2-119098 (JP, A) JP-A-62-97298 (JP, A) JP-A-4-174957 (JP, A) JP-A-5-47355 (JP, A) JP-A-6 -140004 (JP, A) Japanese Utility Model No. 1-159356 (JP, U) Patent 2731651 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 65/04 H01J 61/54
Claims (4)
バルブの外部に配置された誘導コイルに第１の高周波電
源より高周波電流を通電し、バルブ内に封入された放電
ガスに高周波電磁界を作用させることによって放電ガス
を励起発光させる無電極放電灯において、放電ガスは希
ガスとネオジウムハロゲン化物との混合物であって、誘
導コイルはバルブの外周を囲むように仮想的に設定した
一つの筒の回りに巻線を１ターン以上巻回して形成さ
れ、第２の高周波電源より高周波電圧が印加されてバル
ブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる補助
電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向におけるバルブ
の中心付近で上記中心線に直交する平面とバルブの外壁
面との交線に沿って１個配置されて成ることを特徴とす
る無電極放電灯。1. A high-frequency current is supplied from a first high-frequency power supply to an induction coil disposed outside a bulb made of a light-transmitting material containing a discharge gas, and a high-frequency electromagnetic field is applied to the discharge gas enclosed in the bulb. in an electrodeless discharge lamp to excite to emit light and discharge gas by the action of the discharge gas is a mixture of a rare gas and neodymium halide, induction
The conducting coil is virtually set to surround the outer circumference of the valve
It is formed by winding one or more turns around one cylinder.
Is, the second from the high-frequency voltage is a high frequency power supply is applied to corded auxiliary electrodes that can be generated preliminary discharge within the valve, the valve in the direction along the center line of the induction coil
Near the center of the plane and perpendicular to the center line above and the outer wall of the valve
An electrodeless discharge lamp, wherein one is disposed along a line of intersection with a surface .
バルブの外部に配置された誘導コイルに第１の高周波電
源より高周波電流を通電し、バルブ内に封入された放電
ガスに高周波電磁界を作用させることによって放電ガス
を励起発光させる無電極放電灯において、放電ガスは希
ガスとネオジウムハロゲン化物との混合物であって、誘
導コイルはバルブの外周を囲むように仮想的に設定した
一つの筒の回りに巻線を１ターン以上巻回して形成さ
れ、第２の高周波電源より高周波電圧が印加されてバル
ブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる補助
電極が、誘導コイルの中心線に沿う方向におけるバルブ
の中心付近で上記中心線に直交する平面とバルブの外壁
面との交線に沿ってバルブの外壁面の略全周に亙って複
数個配列されて成ることを特徴とする無電極放電灯。2. A light-transmitting material filled with a discharge gas.
A first high-frequency power supply is applied to an induction coil disposed outside the valve.
High-frequency current is supplied from the source, and the discharge sealed in the bulb
Discharge gas by applying high frequency electromagnetic field to gas
In an electrodeless discharge lamp that excites and emits light, the discharge gas is rare.
A mixture of gas and neodymium halide
The conducting coil is virtually set to surround the outer circumference of the valve
It is formed by winding one or more turns around one cylinder.
And a high-frequency voltage is applied from the second high-frequency power supply to
Auxiliary that can generate string-like pre-discharge in the tube
The electrode is a valve in a direction along the center line of the induction coil
Near the center of the plane and perpendicular to the center line above and the outer wall of the valve
Along the line of intersection with the outer surface of the valve
An electrodeless discharge lamp characterized by being arranged in several pieces .
状に形成されて成ることを特徴とする請求項２記載の無
電極放電灯。3. Two auxiliary electrodes are provided and have the same shape.
The electrodeless discharge lamp according to claim 2, wherein the electrodeless discharge lamp is formed in a shape .
面に被着されて成ることを特徴とする請求項１ないし請
求項３に記載の無電極放電灯。 4. The auxiliary electrode is planar and is provided on an outer wall of the bulb.
2. The method according to claim 1, wherein the surface is attached to the surface.
The electrodeless discharge lamp according to claim 3 .
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