JP3351806B2 - Electrodeless lamp - Google Patents
Electrodeless lampInfo
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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 gas by applying a high-frequency magnetic field to the discharge gas from outside the bulb without having electrodes inside the bulb made of a light-transmitting material filled with the discharge gas. The present invention relates to an electrodeless discharge lamp that emits excited light.
【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 in which a high-frequency magnetic field acts on a discharge gas sealed in a bulb to excite the discharge gas to emit light. This kind of electrodeless discharge lamp is small, high power,
Since it has features such as a long life, research and development have been conducted in various places, and various uses as a high-output point light source and the like have been considered.
【０００３】無電極放電ランプとしては、図１３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. 13, an electrodeless discharge lamp is provided with a bulb-shaped bulb 1 surrounding an induction coil 2, a high-frequency current is applied 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１４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１３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. 14, a spherical valve 1 is provided, an induction coil 2 having a winding wound around the bulb 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、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 of these electrodeless discharge lamps, a mixed gas of a luminescent substance such as 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
１５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. 15, a winding of an induction coil 2 is wound around an outer periphery of a bulb 1 to make a high-frequency magnetic field act on a discharge gas efficiently. on both sides of the valve 1 in the axial direction of the induction coil 2, by placing a pair of auxiliary electrodes 3 facing each other, an electrodeless discharge lamp as startup is relatively easy is proposed (U.S. 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の中に回転電界が生じるのであっ
て、この回転電界に沿って放電プラズマが走るものであ
る。回転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
放電プラズマが走ることになる。一方、補助電極３の間
で生じる予備放電は、回転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回転電界
に沿って放電プラズマが走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。When the induction coil 2 is lit by supplying a high-frequency current to the induction coil 2, a rotating electric field is generated in the bulb 1 by the high-frequency magnetic field. Is what runs. Since the rotating electric field is generated in a plane orthogonal to the magnetic flux, at the time of lighting, the discharge plasma runs along the winding direction of the winding of the induction coil 2. On the other hand, the preliminary discharge generated between the auxiliary electrodes 3 is generated in a direction orthogonal to the rotating electric field, and both ends are restricted by the auxiliary electrodes 3. There is a problem that relatively large energy is required in order to shift to a state in which the discharge plasma runs along. That is, even if the pair of auxiliary electrodes 3 are provided, there is a problem that starting is not so easy.
【０００８】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 provide an electrodeless discharge lamp which is easy to start and does not require a large high-frequency power source and which can be formed relatively compactly. It is.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、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、第１の高周波電源とは別に設けた
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単極の補
助電極が、バルブの外壁面付近であってバルブ内の空間
に静電結合する位置に設けられ、第２の高周波電源から
の高周波電圧のバルブ内への印加によるひも状の予備放
電の発生が、第１の高周波電源から誘導コイルへの高周
波電流の通電よりも先に行われるのである。請求項２の
発明では、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、第１の高周波電源と
は別に設けた第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
きる単極の補助電極が、バルブの外壁面付近であってバ
ルブ内の空間に静電結合する位置に設けられ、第２の高
周波電源からの高周波電圧のバルブ内への印加によるひ
も状の予備放電の発生が、第１の高周波電源から誘導コ
イルへの高周波電流の通電と同時に行われ、ひも状の予
備放電が発生した後に第１の高周波電源から誘導コイル
への高周波電流を増加させるのである。 According to the first aspect of the present invention, 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 in which a discharge gas is sealed. In an electrodeless discharge lamp that excites and emits a discharge gas by applying a high-frequency magnetic field to a discharge gas enclosed therein, a high-frequency voltage is applied from a second high-frequency power supply provided separately from the first high-frequency power supply, and A single-pole auxiliary electrode capable of generating a string-shaped pre-discharge is provided at a position near the outer wall surface of the bulb and electrostatically coupled to the space in the bulb, and a second high-frequency power supply
Pre-discharge by applying a high-frequency voltage to the bulb
Electricity is generated by the high frequency from the first high frequency power supply to the induction coil.
This is performed before the application of the wave current . Claim 2
In the invention, a valve made of a translucent material filled with a discharge gas is provided.
The first high-frequency power supply is connected to an induction coil
High-frequency current and discharge gas sealed in the bulb
Excitation gas by applying high frequency magnetic field to
In the electrodeless discharge lamp for emitting light, the first high-frequency power supply
A high-frequency voltage is applied from a second high-frequency power supply provided separately.
Can cause string-like pre-discharge in the bulb.
A single-pole auxiliary electrode is located near the outer wall of the bulb
At a position that is electrostatically coupled to the space in the
By applying a high-frequency voltage from a high-frequency power supply into the valve.
The occurrence of a string-like pre-discharge is caused by the induction
This is performed at the same time that high-frequency current is supplied to the
Induction coil from the first high-frequency power supply after the discharge occurs
It increases the high-frequency current to the power supply.
【００１０】請求項３の発明では、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ているのであ
る。請求項４の発明では、補助電極は、誘導コイルの巻
線を巻回した仮想的な筒の軸方向におけるバルブの中心
付近に配置されているのである。請求項５の発明では、
補助電極は、誘導コイルの巻線を巻回した仮想的な筒の
軸方向におけるバルブの一端部付近に配設され、上記軸
方向におけるバルブの他端側壁面が平面または補助電極
側に凹となった凹面である主発光面とされているのであ
る。According to the third aspect of the present invention, the induction coil is formed by winding one or more turns around a single cylinder virtually set to surround the outer periphery of the valve. According to the fourth aspect of the present invention, the auxiliary electrode is arranged near the center of the valve in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound. In the invention of claim 5 ,
The auxiliary electrode is disposed near one end of the valve in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound, and the other end wall surface of the valve in the axial direction is flat or concave on the auxiliary electrode side. The main light emitting surface is a concave surface.
【００１１】請求項６の発明では、誘導コイルは、巻線
を巻回した仮想的な筒の軸方向における誘導コイルの中
心を通るとともに上記軸方向に直交する平面が、主発光
面に略一致するのである。請求項７の発明では、補助電
極は、バルブの外壁面に被着されている。According to the invention of claim 6 , the induction coil has a plane passing through the center of the induction coil in the axial direction of the virtual tube around which the winding is wound and orthogonal to the axial direction substantially coincides with the main light emitting surface. You do it. In the invention according to claim 7 , the auxiliary electrode is attached to the outer wall surface of the bulb.
【００１２】[0012]
【作用】請求項１、２の構成によれば、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
ができる単極の補助電極を、バルブの外壁面付近であっ
てバルブ内の空間に静電結合する位置に設けているの
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、放電ガスに発光物質が含まれて
いない場合であっても、容易に始動できることになる。
また、補助電極は単極であるから、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走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
走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。さらに、補
助電極は第１の高周波電源とは別に設けた第２の高周波
電源より大地との間に高周波電圧が印加されるので、補
助電極には予備放電を生じさせるのに適した電力を与え
ることができ、第１の高周波電源とは独立して第２の高
周波電源を調節することができる。しかも、第２の高周
波電源が独立しているので、始動後には第２の高周波電
源を停止させて第１の高周波電源による点灯のみを行う
ことができる。According to the first and second aspects of the present invention, a single-pole auxiliary electrode capable of generating a string-shaped preliminary discharge in the bulb when a high-frequency voltage is applied is provided near the outer wall surface of the bulb. Since it is provided at a position where it is electrostatically coupled to the space inside, the auxiliary electrode can generate a preliminary discharge before the high-frequency current is applied to the induction coil to excite and discharge the discharge gas. Even if no luminescent substance is contained, it can be easily started.
In addition, since the auxiliary electrode is monopolar, the preliminary discharge has one end constrained by the auxiliary electrode but the other end free, and discharge plasma generated by a high-frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction is different from the direction in which the preliminary discharge occurs, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, compared to a case where a pair of auxiliary electrodes are arranged to face each other. Thus, the energy required for starting is reduced. Regarding the case where a monopolar auxiliary electrode is provided and the case where a pair of auxiliary electrodes are provided,
The other conditions were made equal, and 20 W of high-frequency power was supplied to the auxiliary electrode. When a pair of auxiliary electrodes was provided, 180 W was required for starting, whereas when a single-polar auxiliary electrode was provided, Could start at 80W. Further, since a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode and the ground from a second high-frequency power supply provided separately from the first high-frequency power supply, electric power suitable for causing a preliminary discharge is given to the auxiliary electrode. The second high-frequency power supply can be adjusted independently of the first high-frequency power supply. Moreover, since the second high-frequency power supply is independent, it is possible to stop the second high-frequency power supply after starting and perform only lighting with the first high-frequency power supply.
【００１３】請求項３の構成によれば、誘導コイルを、
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しているので、
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のであって、入
出力効率が高くなるのである。請求項４の構成によれ
ば、補助電極を、誘導コイルの巻線を巻回した仮想的な
筒の軸方向におけるバルブの中心付近に配置しているの
で、点灯時に放電プラズマが走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
に放電プラズマが走る方向に移行させるのが一層容易に
なるのである。According to the third aspect of the present invention, the induction coil comprises:
Since the winding is formed by winding one or more turns around one tube virtually set to surround the outer periphery of the valve,
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, and the input / output efficiency is increased. According to the configuration of claim 4 , since the auxiliary electrode is disposed near the center of the bulb in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound, it is substantially in the direction in which the discharge plasma runs during lighting. Since the preliminary discharge is generated so as to be parallel, it is easier to shift the preliminary discharge in the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting.
【００１４】請求項５の構成によれば、補助電極は、誘
導コイルの巻線を巻回した仮想的な筒の軸方向における
バルブの一端部付近に配設され、上記軸方向におけるバ
ルブの他端側壁面が平面または補助電極側に凹となった
凹面である主発光面とされているので、予備放電の生じ
る放電路を比較的短く規制することができるのであっ
て、予備放電に要するエネルギーを小さくすることがで
きるのである。また、予備放電の大部分を、誘導コイル
の周囲に生じる高周波磁界のうち磁界の強い部分に生じ
させることができるから、予備放電を点灯時に放電プラ
ズマが走る方向に移行させるのがさらに容易になるので
ある。According to the fifth aspect of the present invention, the auxiliary electrode is disposed near one end of the valve in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound. Since the end side wall surface is a main light emitting surface which is a flat surface or a concave surface which is concave on the auxiliary electrode side, a discharge path in which a preliminary discharge occurs can be regulated relatively short, and the energy required for the preliminary discharge can be reduced. Can be reduced. Further, since most of the preliminary discharge can be generated in a portion of the high-frequency magnetic field generated around the induction coil where the magnetic field is strong, it is easier to shift the preliminary discharge in a direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting. It is.
【００１５】請求項６の構成によれば、誘導コイルにお
いて巻線を巻回した仮想的な筒の軸方向における誘導コ
イルの中心を通るとともに上記軸方向に直交する平面
が、主発光面に略一致するように、誘導コイルを配置し
ているので、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界は主
発光面付近でもとも強くなるように作用するのであっ
て、予備放電の先端付近に強い作用を及ぼすことがで
き、結果的に、予備放電から点灯状態への移行が容易に
なって、始動性が向上するのである。According to the sixth aspect of the present invention, the plane passing through the center of the induction coil in the axial direction of the virtual tube around which the winding is wound in the induction coil and orthogonal to the axial direction is substantially the main light emitting surface. Since the induction coil is arranged so as to match, the high-frequency magnetic field generated around the induction coil acts so as to be strong near the main light emitting surface, and has a strong effect near the tip of the preliminary discharge. As a result, the transition from the preliminary discharge to the lighting state is facilitated, and the startability is improved.
【００１６】請求項７の構成によれば、補助電極を、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
やすくなるのである。その結果、始動性が向上する。According to the seventh aspect of the present invention, since the auxiliary electrode is attached to the outer wall surface of the bulb, the distance between the auxiliary electrode and the discharge gas is reduced, and the high-frequency electric field around the auxiliary electrode is discharged. It can strongly act on the gas, and predischarge is likely to occur. As a result, the startability is improved.
【００１７】[0017]
（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球状に形成され、放電ガスとし
てキセノンガスを１００Torr封入してある。バルブ１を
包むように仮想的に設定した円筒の外周に巻線を巻回し
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、本実施例では誘導コイル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が、これに
限定されるものではない。(Embodiment 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 xenon gas is filled with a discharge gas of 100 Torr. The induction coil 2 is formed in a form in which a winding is wound 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. In the present embodiment, the position of the auxiliary electrode 3 is set at one end in the axial direction of the cylinder virtually set with respect to the induction coil 2, but is not limited to this.
【００１８】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の中には回転電
界が生じるのであり、この回転電界によりバルブ１の中
に生じた放電プラズマはバルブ１の中で回転する。補助
電極３は、接続線を介して第２の高周波電源４ｂ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４
ａ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, a rotating 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 rotating electric field rotates in the bulb 1. A high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3 from the second high-frequency power supply 4b via a connection line, and a high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 causes a string-like preliminary discharge to occur in the bulb 1. It has become. 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. In such a preliminary discharge, one end is restricted by the auxiliary electrode 3 because the auxiliary electrode 3 is monopolar, but the other end is a free end and can move relatively freely. Here, the first high-frequency power supply 4
a and the second high-frequency power supply 4b include a high-frequency oscillator for obtaining a high-frequency output, an amplifier for power-amplifying the high-frequency output, a matching unit for matching the impedance with the induction coil 2 and the auxiliary electrode 3, and the like. Also, the second high-frequency power supply 4b
Are adapted to apply a high-frequency voltage between the auxiliary electrode 3 and the ground.
【００１９】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
て生じる回転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、アーク放電
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。ここにおいて、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 rotating 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, the loop is connected as shown in FIG. 2 (d), a discharge plasma is caused to transition to the arc discharge D 2, 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. Here, the 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, it may be to increase the high-frequency current to the induction coil 2 after the preliminary discharge D 1 has occurred.
【００２０】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、アーク放電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。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
を用いてもよい。また、補助電極の位置、大きさ、形状
については、とくに限定されるものではない。As described above, the pre-discharge D 1 can be generated by applying the high-frequency voltage to the auxiliary electrode 3, and the transition to the arc discharge D 2 is facilitated and the starting is facilitated. is there. Here, as the discharge gas, other single gas or mixed gas may be used instead of xenon gas. Further, the position, size, and shape of the auxiliary electrode are not particularly limited.
【００２１】（実施例２）本実施例では、放電ガスとし
て、希ガスに発光物質としての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−Ｔ
ａＩ−ＩｎＩなどを希ガスに混合する。このような発光
物質を混合した放電ガスを用いると、アーク放電に移行
した直後は、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、発光物質の蒸気圧が上昇し、発光物質による発
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。放電ガスの
成分を除いて構成は実施例１と同じである。(Embodiment 2) In this embodiment, a mixture of a rare gas and a metal or a metal halide as a light emitting substance is used as a discharge gas. The metal and the metal halide may be used alone or as a mixture. For example, NaI-T
aI-InI or the like is mixed with a rare gas. When a discharge gas mixed with such a luminescent substance is used, excitation light emission of the rare gas occurs immediately after the transition to the arc discharge. If the rare gas is xenon, white light is generated.
Thereafter, the vapor pressure of the luminescent substance increases, and a luminescent color is generated by the luminescent substance. As described above, high emission luminance can be obtained from the initial state, and a high-intensity electrodeless discharge lamp with good startup can be provided. Except for the components of the discharge gas, the configuration is the same as that of the first embodiment.
【００２２】（実施例３）本実施例では、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。実施例１と同様に、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とは別に設けたことによ
って、各電源の設計が容易になり、予備放電Ｄ1 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、
アーク放電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。(Embodiment 3) In this embodiment, 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. I have. As in the first embodiment, the second high-frequency power supply 4b serving as the power supply for the auxiliary electrode 3 is provided separately from the first high-frequency power supply 4a serving as the power supply for the induction coil 2, thereby facilitating the design of each power supply. becomes, for the preliminary discharge D 1 occurs by applying a sufficient high frequency voltage to the auxiliary electrode 3, also,
A high frequency current sufficient to generate the arc discharge D 2 can be supplied to the induction coil 2.
【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してもよいのはもちろんのこと
である。他の構成および動作は実施例１と同様である。
参考までに示すと、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とすることが可能である。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 section of the second high-frequency power supply 4b may of course be constituted by a series resonance circuit. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
For reference, as shown in FIG. 4, the first high-frequency power supply 4a and the second high-frequency power supply 4b can be 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 parts, which leads to a reduction in manufacturing cost and a reduction in size .
【００２４】（実施例４） 本実施例は、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。本実施例の構成は、
実施例１ないし実施例３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になる。[0024] (Example 4) This example, although not shown, there is provided an auxiliary means for prone to preliminary discharge D 1 in addition to the auxiliary electrode 3, a high voltage made of the piezoelectric element By arranging the generator close to the valve 1, it is used as auxiliary means. 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 embodiment is
The present invention is applicable to any of the configurations of the first to third embodiments. This configuration is effective when starting is difficult even if the auxiliary electrode 3 is provided.
【００２５】（実施例５） 本実施例は、図５に示すように、補助電極３の位置を実
施例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 5 ) In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the position of the auxiliary electrode 3 is changed from that of the first embodiment, and a portion around which the winding of the induction coil 2 is wound. The auxiliary electrode 3 is provided corresponding to the above. In other words, the auxiliary electrode 3 is arranged near the center of the bulb 1 in the axial direction of the virtual cylinder set for the induction coil 2 and near the outer wall surface of the bulb 1.
【００２６】この構成では、予備放電Ｄ1 がその後に生
じるアーク放電Ｄ2 の回転面とほぼ同じ面に形成される
から、予備放電Ｄ1 からアーク放電Ｄ2 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
力電力を実施例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実施例１と同様である。 （実施例６） ところで、実施例１では、補助電極３として金属箔を用
いていたものであるから、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った。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、本実施例では、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。In this configuration, since the preliminary discharge D 1 is formed on substantially the same plane as the rotating surface of the arc discharge D 2 that occurs thereafter, the transition from the preliminary discharge D 1 to the arc discharge D 2 is facilitated. Thus, the input power to the induction coil 2 at the time of starting can be further reduced as compared with the first embodiment. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. (Example 6 ) By the way, in Example 1, since the metal foil was used as the auxiliary electrode 3, it was difficult to completely adhere the auxiliary electrode 3 to the outer wall surface of the bulb 1. That is,
The contact state between the bulb 1 and the auxiliary electrode 3 is a multipoint contact, and a high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 may not easily act on the discharge gas. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the auxiliary electrode 3 is formed by depositing a metal on the outer wall surface of the bulb 1.
【００２７】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。他の構成は実施例１と同様であ
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. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【００２８】（実施例７） 本実施例では、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。Embodiment 7 In this embodiment, 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 point contact with the bulb 1. However, since the contact portion can be provided at a high density, a high-frequency electric field is applied to the discharge gas as compared with the auxiliary electrode 3 using a metal foil. The pre-discharge D 1 can be generated with relatively low energy.
【００２９】（実施例８） 上記各実施例では、バルブ１を球状に形成していたが、
本実施例では、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としたものである。(Embodiment 8 ) In each of the above embodiments, the bulb 1 is formed in a spherical shape.
In this embodiment, 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. The other is a planar main light emitting surface 5.
【００３０】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
る回転電界を十分に作用させることができないのに対し
て、本実施例では、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 の先端部に回転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 からアーク放電
Ｄ2 への移行が容易になり、始動性が向上するのであ
る。他の構成および動作は実施例１と同様である。[0030] 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 in tip whereas it is not possible to act sufficiently the rotating electric field due to high-frequency magnetic field around the induction coil 2, in this embodiment, it is possible to reduce the distance to the tip of the pre-discharge D 1 from the auxiliary electrode 3 a possible, it is possible to act efficiently rotating electric field at the tip portion of the preliminary discharge D 1. In other words, the transition from the preliminary discharge D 1 to the arc discharge D 2 is facilitated, startability is improved. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００３１】（実施例９） 本実施例では、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実施例８と相違しているが、他の構
成および動作は実施例８と同様である。 （実施例１０） 本実施例では、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。他の構成および動作は実施例８と
同様である。[0031] (Embodiment 9) In this embodiment, as shown in FIG. 9, as the plane only the main light-emitting surface 5 in the valve 1, the provided partial auxiliary electrode 3 and Example 8 in that it a spherical shape Although different, other configurations and operations are the same as in the eighth embodiment. Embodiment 10 In this embodiment, 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. Other configurations and operations are the same as those of the eighth embodiment.
【００３２】（実施例１１） 本実施例は、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回転電界の強度
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 の自由端に強い回
転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 からアーク放電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。
ここにおいて、バルブ１の形状は、図１０や図１１に示
したような形状でもよいのはもちろんのことである。他
の構成および動作は実施例８と同様である。(Embodiment 11 ) In this embodiment, as shown in FIG. 11, the bulb 1 is formed in a cylindrical shape, and the center plane in the axial direction of the induction coil 2 is made substantially coincident with the main light emitting surface 5. Things. As shown in FIG. 12, the strength of the rotating electric field due to the high-frequency magnetic field generated around the induction coil 2 becomes maximum at the center in the axial direction of the induction coil 2 and becomes small at both ends. through the center of the center plane 6 a plane perpendicular to the axial direction, by substantially match with the central plane 6 and the main light emitting surface 5, that exert a strong rotating electric field to the free end of the preliminary discharge D 1 It becomes possible. As a result, it is the transition from the pre-discharge D 1 to the arc discharge D 2 is easily performed, it startability is further improved.
Here, it goes without saying that the shape of the valve 1 may be a shape as shown in FIGS. Other configurations and operations are the same as those of the eighth embodiment.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１、２の構成によれば、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
ることができる単極の補助電極を、バルブの外壁面付近
であってバルブ内の空間に静電結合する位置に設けてい
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、放電ガスに発光物質が含ま
れていない場合であっても、容易に始動できるという効
果を奏するのである。また、補助電極は単極であるか
ら、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走る方向と
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走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という
利点がある。さらに、補助電極は第１の高周波電源とは
別に設けた第２の高周波電源より大地との間に高周波電
圧が印加されるので、補助電極には予備放電を生じさせ
るのに適した電力を与えることができ、第１の高周波電
源とは独立して第２の高周波電源を調節することができ
る。しかも、第２の高周波電源が独立しているので、始
動後には第２の高周波電源を停止させて第１の高周波電
源による点灯のみを行うことができる。According to the first and second aspects of the present invention, a monopolar auxiliary electrode capable of generating a string-like preliminary discharge in the bulb by applying a high-frequency voltage is provided near the outer wall surface of the bulb. The auxiliary electrode can be used to generate a preliminary discharge before the high-frequency current is applied to the induction coil to excite and discharge the discharge gas. Even if the gas does not contain a luminescent substance, an effect is obtained that the gas can be easily started. In addition, since the auxiliary electrode is monopolar, the preliminary discharge has one end constrained by the auxiliary electrode but the other end free, and discharge plasma generated by a high-frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction is different from the direction in which the preliminary discharge occurs, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, compared to a case where a pair of auxiliary electrodes are arranged to face each other. This has the advantage that the energy required for starting is reduced. Further, since a high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode and the ground from a second high-frequency power supply provided separately from the first high-frequency power supply, electric power suitable for causing a preliminary discharge is given to the auxiliary electrode. The second high-frequency power supply can be adjusted independently of the first high-frequency power supply. Moreover, since the second high-frequency power supply is independent, it is possible to stop the second high-frequency power supply after starting and perform only lighting with the first high-frequency power supply.
【００３４】請求項３の構成によれば、誘導コイルを、
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しているので、
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のであって、入
出力効率が高くなるという利点がある。請求項４の構成
によれば、補助電極を、誘導コイルの巻線を巻回した仮
想的な筒の軸方向におけるバルブの中心付近に配置して
いるので、点灯時に放電プラズマが走る方向にほぼ平行
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走る方向に移行させるのが一層
容易になるという効果を奏する。According to the third aspect of the present invention, the induction coil is
Since the winding is formed by winding one or more turns around one tube virtually set to surround the outer periphery of the valve,
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, there is an advantage that the input / output efficiency is increased. According to the configuration of claim 4 , since the auxiliary electrode is disposed near the center of the bulb in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound, it is substantially in the direction in which the discharge plasma runs during lighting. Since the preliminary discharge is generated so as to be parallel to each other, there is an effect that it is easier to shift the preliminary discharge in a direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting.
【００３５】請求項５の構成によれば、補助電極は、誘
導コイルの巻線を巻回した仮想的な筒の軸方向における
バルブの一端部付近に配設され、上記軸方向におけるバ
ルブの他端側壁面が平面または補助電極側に凹となった
凹面である主発光面とされているので、予備放電の生じ
る放電路を比較的短く規制することができるのであっ
て、予備放電に要するエネルギーを小さくすることがで
きる。また、予備放電の大部分を、誘導コイルの周囲に
生じる高周波磁界のうち磁界の強い部分に生じさせるこ
とができるから、予備放電を点灯時に放電プラズマが走
る方向に移行させるのがさらに容易になるという効果が
ある。According to the fifth aspect of the present invention, the auxiliary electrode is disposed near one end of the valve in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding of the induction coil is wound. Since the end side wall surface is a main light emitting surface which is a flat surface or a concave surface which is concave on the auxiliary electrode side, a discharge path in which a preliminary discharge occurs can be regulated relatively short, and the energy required for the preliminary discharge can be reduced. Can be reduced. Further, since most of the preliminary discharge can be generated in a portion of the high-frequency magnetic field generated around the induction coil where the magnetic field is strong, it is easier to shift the preliminary discharge in a direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting. This has the effect.
【００３６】請求項６の構成によれば、誘導コイルにお
いて巻線を巻回した仮想的な筒の軸方向における誘導コ
イルの中心を通るとともに上記軸方向に直交する平面
が、主発光面に略一致するように、誘導コイルを配置し
ているので、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界は主
発光面付近でもとも強くなるように作用するのであっ
て、予備放電の先端付近に強い作用を及ぼすことがで
き、結果的に、予備放電から点灯状態への移行が容易に
なって、始動性が向上するという利点がある。According to the configuration of claim 6 , the plane passing through the center of the induction coil in the axial direction of the virtual cylinder around which the winding is wound in the induction coil and orthogonal to the axial direction is substantially the main light emitting surface. Since the induction coil is arranged so as to match, the high-frequency magnetic field generated around the induction coil acts so as to be strong near the main light emitting surface, and has a strong effect near the tip of the preliminary discharge. As a result, there is an advantage that the transition from the preliminary discharge to the lighting state becomes easy, and the startability is improved.
【００３７】請求項７の構成によれば、補助電極を、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
やすくなるのである。その結果、始動性が向上するので
ある。According to the seventh aspect of the present invention, since the auxiliary electrode is attached to the outer wall surface of the bulb, the distance between the auxiliary electrode and the discharge gas is reduced, and the high-frequency electric field around the auxiliary electrode is discharged. It can strongly act on the gas, and predischarge is likely to occur. As a result, startability is improved.
【図１】実施例１を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment.
【図２】実施例１の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
【図３】実施例３を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment.
【図４】実施例４を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a fourth embodiment.
【図５】実施例６を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a sixth embodiment.
【図６】実施例７を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a seventh embodiment.
【図７】実施例８を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an eighth embodiment.
【図８】実施例９を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a ninth embodiment.
【図９】実施例１０を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a tenth embodiment.
【図１０】実施例１１を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an eleventh embodiment.
【図１１】実施例１２を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a twelfth embodiment.
【図１２】実施例１２の動作説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory diagram of the twelfth embodiment.
【図１３】従来の無電極放電ランプを示す断面図であ
る。FIG. 13 is a sectional view showing a conventional electrodeless discharge lamp.
【図１４】従来の他の無電極放電ランプを用いた構成図
である。FIG. 14 is a configuration diagram using another conventional electrodeless discharge lamp.
【図１５】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. 15 is a 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 ５ 主発光面 ６ 中心面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bulb 2 Induction coil 3 Auxiliary electrode 4 High frequency power supply 4a 1st high frequency power supply 4b 2nd high frequency power supply 5 Main light emission surface 6 Center plane
───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 平４−229598（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−229549（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−229550（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−119098（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−159356（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/50 - 65/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shingo Higashizaka 1048 Odomo Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (56) References JP-A-4-229598 (JP, A) JP-A-4-229549 ( JP, A) JP-A-4-229550 (JP, A) JP-A-2-119098 (JP, A) JP-A-1-159356 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) H01J 61/50-65/08
Claims (7)
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、第１の高周波電
源とは別に設けた第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
ができる単極の補助電極が、バルブの外壁面付近であっ
てバルブ内の空間に静電結合する位置に設けられ、第２
の高周波電源からの高周波電圧のバルブ内への印加によ
るひも状の予備放電の発生が、第１の高周波電源から誘
導コイルへの高周波電流の通電よりも先に行われること
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 magnetic field is applied to the discharge gas enclosed in the bulb. In an electrodeless discharge lamp that excites and emits a discharge gas when activated, a high-frequency voltage is applied from a second high-frequency power supply provided separately from the first high-frequency power supply to generate a string-shaped preliminary discharge in the bulb. auxiliary electrodes monopolar that may have, a near outer wall surface of the valve provided at a position capacitive coupling in the space in the valve, the second
Of high-frequency voltage from the high-frequency power supply into the valve
The occurrence of string-like pre-discharge is induced from the first high-frequency power supply.
An electrodeless discharge lamp characterized in that the discharge is performed before a high-frequency current is supplied to a conductive coil .
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、第１の高周波電
源とは別に設けた第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
ができる単極の補助電極が、バルブの外壁面付近であっ
てバルブ内の空間に静電結合する位置に設けられ、第２
の高周波電源からの高周波電圧のバルブ内への印加によ
るひも状の予備放電の発生が、第１の高周波電源から誘
導コイルへの高周波電流の通電と同時に行われ、ひも状
の予備放電が発生した後に第１の高周波電源から誘導コ
イルへの高周波電流を増加させ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
The discharge gas is generated by applying a high-frequency magnetic field to the gas.
In an electrodeless discharge lamp that emits light by excitation, the first high-frequency
High frequency voltage is applied from a second high frequency power supply provided separately from the power source.
To create a string-like pre-discharge in the bulb
A single-pole auxiliary electrode near the outer wall of the bulb
Is provided at a position where it is electrostatically coupled to the space inside the valve.
Of high-frequency voltage from the high-frequency power supply into the valve
The occurrence of string-like pre-discharge is induced from the first high-frequency power supply.
This is performed simultaneously with the application of high-frequency current to the conducting coil,
After the preliminary discharge of the
An electrodeless discharge lamp characterized by increasing a high frequency current to an il .
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て成ることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の無電極放電灯。3. The induction coil surrounds an outer periphery of the valve.
Turn the winding for one turn or more around one cylinder virtually set
2. The method as claimed in claim 1, wherein the upper winding is formed.
An electrodeless discharge lamp according to claim 2 .
た仮想的な筒の軸方向におけるバルブの中心付近に配置
されて成ることを特徴とする請求項３記載の無電極放電
灯。4. The auxiliary electrode is formed by winding a winding of an induction coil.
Near the center of the valve in the axial direction of the virtual cylinder
4. The electrodeless discharge lamp according to claim 3, wherein the discharge lamp is formed.
た仮想的な筒の軸方向におけるバルブの一端部付近に配
設され、上記軸方向におけるバルブの他端側壁面が平面
または補助電極側に凹となった凹面である主発光面とさ
れて成ること を特徴とする請求項３記載の無電極放電
灯。5. The auxiliary electrode is formed by winding a winding of an induction coil.
Near the one end of the valve in the axial direction of the virtual cylinder
The other end wall surface of the valve in the axial direction is flat.
Alternatively, the main light-emitting surface, which is a concave surface
The electrodeless discharge lamp according to claim 3, characterized by comprising been.
筒の軸方向における誘導コイルの中心を通るとともに上
記軸方向に直交する平面が、主発光面に略一致すること
を特徴とする請求項５記載の無電極放電灯。6. An induction coil is a virtual winding having a winding.
Passing through the center of the induction coil in the axial direction of the cylinder and above
The plane perpendicular to the axis direction should be substantially the same as the main light emitting surface
The electrodeless discharge lamp according to claim 5, wherein:
て成ることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいず
れかに記載の無電極放電灯。 7. The auxiliary electrode is attached to an outer wall surface of the bulb.
7. The method according to claim 1, wherein
An electrodeless discharge lamp according to any of the above.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20309091A JP3351806B2 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Electrodeless lamp |
| EP92202467A EP0528489B1 (en) | 1991-08-14 | 1992-08-11 | Electrodeless discharge lamp |
| DE69206921T DE69206921T2 (en) | 1991-08-14 | 1992-08-11 | Electrodeless discharge lamp |
| US08/190,215 US5367226A (en) | 1991-08-14 | 1994-02-01 | Electrodeless discharge lamp having a concave recess and foil electrode formed therein |
| US08/726,234 US5747945A (en) | 1991-08-14 | 1996-10-04 | Electrodeless discharge lamp utilizing induced electric field generated by a high frequency electromagnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20309091A JP3351806B2 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Electrodeless lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547355A JPH0547355A (en) | 1993-02-26 |
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|---|---|---|---|
| JP20309091A Expired - Fee Related JP3351806B2 (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Electrodeless lamp |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3351806B2 (en) |
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1991
- 1991-08-14 JP JP20309091A patent/JP3351806B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547355A (en) | 1993-02-26 |
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