JPH05190155A - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
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- JPH05190155A JPH05190155A JP426592A JP426592A JPH05190155A JP H05190155 A JPH05190155 A JP H05190155A JP 426592 A JP426592 A JP 426592A JP 426592 A JP426592 A JP 426592A JP H05190155 A JPH05190155 A JP H05190155A
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- Japan
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- streamer
- induction coil
- valve
- discharge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誘導コイルに高周波電流を通電するだけで容易
に始動できる無電極放電灯を提供する。 【構成】バルブ１は透光性材料よりなる環状の管体であ
って、外側の周方向に誘導コイル２が巻装される。バル
ブ１の中心孔を囲む周面には導電体よりなる始動補助部
材３を全周に亙って配置する。誘導コイル２に高周波電
流を通電すれば、バルブ１の中にリング状の誘導電界が
生じ、この誘導電界がバルブ１に封入された放電ガスに
作用してストリーマが生じる。ストリーマは、始動補助
部材３に近いバルブ１の内周側に沿うように進展しルー
プを形成する。ストリーマによるループが形成される
と、誘導電流が流れ環状放電に移行して発光する。バル
ブ１の内部空間において内周側にストリーマが生じるか
ら、ループに至るまでの経路長が短く、少ない供給エネ
ルギで環状放電に移行する。
に始動できる無電極放電灯を提供する。 【構成】バルブ１は透光性材料よりなる環状の管体であ
って、外側の周方向に誘導コイル２が巻装される。バル
ブ１の中心孔を囲む周面には導電体よりなる始動補助部
材３を全周に亙って配置する。誘導コイル２に高周波電
流を通電すれば、バルブ１の中にリング状の誘導電界が
生じ、この誘導電界がバルブ１に封入された放電ガスに
作用してストリーマが生じる。ストリーマは、始動補助
部材３に近いバルブ１の内周側に沿うように進展しルー
プを形成する。ストリーマによるループが形成される
と、誘導電流が流れ環状放電に移行して発光する。バル
ブ１の内部空間において内周側にストリーマが生じるか
ら、ループに至るまでの経路長が短く、少ない供給エネ
ルギで環状放電に移行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バルブの内部に電極を
持たず、バルブ内に封入された放電ガスにバルブの外部
から高周波電磁界を作用させ、バルブ内に環状放電を生
じさせることによって、放電ガスを励起発光させるよう
にした無電極放電灯に関するものである。
持たず、バルブ内に封入された放電ガスにバルブの外部
から高周波電磁界を作用させ、バルブ内に環状放電を生
じさせることによって、放電ガスを励起発光させるよう
にした無電極放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、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、バルブ内に環状放電を生じ
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。
に高周波電磁界を作用させ、バルブ内に環状放電を生じ
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。
【０００３】無電極放電ランプとしては、図４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電磁界を作用させ
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。
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電磁界を作用させ
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。
【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５に示すように、石英ガラス等により形成され
た球状のバルブ１と、バルブ１の外周に巻線を巻回した
誘導コイル２とを備え、誘導コイル２の内側の高周波磁
界を放電ガスに作用させるようにした無電極放電ランプ
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４の
構成に比較すれば効率が高くなるのである。
いる空心コイルの周囲に形成される磁界は誘導コイル２
の内側でもっとも強くなるが、上記構成では誘導コイル
２の内側の高周波磁界を放電ガスに作用させていないも
のであるから、効率が低いという問題がある。これに対
して、図５に示すように、石英ガラス等により形成され
た球状のバルブ１と、バルブ１の外周に巻線を巻回した
誘導コイル２とを備え、誘導コイル２の内側の高周波磁
界を放電ガスに作用させるようにした無電極放電ランプ
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４の
構成に比較すれば効率が高くなるのである。
【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、温度の上昇に伴って水銀の蒸気圧
が指数関数的に変化するから、誘導コイル２に高周波電
流を通電するための高周波電源との整合がとりにくく、
整合がとれなくなると立ち消えなどが生じて安定に点灯
させることができないという問題が生じる。一方、放電
ガスに水銀が含まれていなければ整合はとりやすくなる
が、初期始動が困難になる。誘導コイルに高電圧を印加
すれば、強制的に始動させることは可能であるが、高電
圧を出力できる高周波電源が必要になり、点灯回路とし
ての高周波電源が大型化するという問題が生じる。すな
わち、無電極放電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。
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、温度の上昇に伴って水銀の蒸気圧
が指数関数的に変化するから、誘導コイル２に高周波電
流を通電するための高周波電源との整合がとりにくく、
整合がとれなくなると立ち消えなどが生じて安定に点灯
させることができないという問題が生じる。一方、放電
ガスに水銀が含まれていなければ整合はとりやすくなる
が、初期始動が困難になる。誘導コイルに高電圧を印加
すれば、強制的に始動させることは可能であるが、高電
圧を出力できる高周波電源が必要になり、点灯回路とし
ての高周波電源が大型化するという問題が生じる。すな
わち、無電極放電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。
【０００６】上述したような問題を解決するために、図
６に示すように、バルブ１の外周に誘導コイル２の巻線
を巻回して、高周波磁界を放電ガスに効率よく作用さ
せ、しかも、誘導コイル２の軸方向におけるバルブ１の
両側に、互いに対向する一対の始動補助電極３ａ，３ｂ
を配置することによって、始動が比較的容易になるよう
にした無電極放電ランプが提案されている（米国特許第
４，４８９，５８９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、両始動
補助電極３ａ，３ｂの間に高周波電圧を印加することに
よって予備放電が生じるようにし、予備放電が生じた状
態で誘導コイル２に高周波電流を通電することによって
始動を容易にしようとするものである。
６に示すように、バルブ１の外周に誘導コイル２の巻線
を巻回して、高周波磁界を放電ガスに効率よく作用さ
せ、しかも、誘導コイル２の軸方向におけるバルブ１の
両側に、互いに対向する一対の始動補助電極３ａ，３ｂ
を配置することによって、始動が比較的容易になるよう
にした無電極放電ランプが提案されている（米国特許第
４，４８９，５８９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、両始動
補助電極３ａ，３ｂの間に高周波電圧を印加することに
よって予備放電が生じるようにし、予備放電が生じた状
態で誘導コイル２に高周波電流を通電することによって
始動を容易にしようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、両始動補助
電極３ａ，３ｂの距離は誘導コイル２の軸方向における
バルブ１の両端間の距離によって規制されるから、始動
補助電極３ａ，３ｂの間の距離を小さくすることができ
ず、予備放電が生じるのに必要な電界強度を得ようとす
れば、始動補助電極３ａ，３ｂに印加する高周波電圧を
比較的高く設定することが必要になる。その結果、始動
補助電極３ａ，３ｂに高周波電圧を印加する高周波電源
の大型化につながるという問題が生じる。また、誘導コ
イル２に高周波電流を通電するのに先立って始動補助電
極３ａ，３ｂに高周波電圧を印加する必要があり、タイ
ミングを制御することが必要になって電源が複雑化する
という問題もある。
電極３ａ，３ｂの距離は誘導コイル２の軸方向における
バルブ１の両端間の距離によって規制されるから、始動
補助電極３ａ，３ｂの間の距離を小さくすることができ
ず、予備放電が生じるのに必要な電界強度を得ようとす
れば、始動補助電極３ａ，３ｂに印加する高周波電圧を
比較的高く設定することが必要になる。その結果、始動
補助電極３ａ，３ｂに高周波電圧を印加する高周波電源
の大型化につながるという問題が生じる。また、誘導コ
イル２に高周波電流を通電するのに先立って始動補助電
極３ａ，３ｂに高周波電圧を印加する必要があり、タイ
ミングを制御することが必要になって電源が複雑化する
という問題もある。
【０００８】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、誘導コイルに高周波電流を通電するだけで容
易に始動できるようにした無電極放電灯を提供しようと
するものである。
のであり、誘導コイルに高周波電流を通電するだけで容
易に始動できるようにした無電極放電灯を提供しようと
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、透光性材料よりなるバルブの外周に巻
線を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を
通電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成
されている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガ
スに作用させることによって放電ガスを励起発光させる
無電極放電灯において、バルブは環状の管体であって誘
導コイルの巻線はバルブの周方向に巻回され、バルブの
中心孔を囲む周面には全周に亙って導電体よりなる始動
補助部材が配設されているのである。
達成するために、透光性材料よりなるバルブの外周に巻
線を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を
通電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成
されている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガ
スに作用させることによって放電ガスを励起発光させる
無電極放電灯において、バルブは環状の管体であって誘
導コイルの巻線はバルブの周方向に巻回され、バルブの
中心孔を囲む周面には全周に亙って導電体よりなる始動
補助部材が配設されているのである。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、バルブが環状の管体である
とともに誘導コイルの巻線がバルブの周方向に巻回され
ているのであって、誘導コイルに高周波電流を通電すれ
ば、環状の管体であるバルブ内にリング状の誘導電界を
形成することができる。ここで、バルブの中心孔を囲む
周面に導電体よりなる始動補助部材を配設しているか
ら、誘導コイルにより生じる誘導電界の電界強度は、始
動補助部材に近いバルブの内周側のほうが外周側よりも
大きくなるのであって、誘導コイルに高周波電流を通電
する際に生じるストリーマはバルブの内周側の周面に沿
うように進展することになる。その結果、バルブの外周
側でストリーマが進展する場合に比較すれば、短い経路
でストリーマがループ状になり、短時間で環状放電に移
行することになる。すなわち、誘導コイルに通電するだ
けで他の部材に通電しないにもかかわらず、誘導電界に
より生じるストリーマが短い経路でループを形成できる
ようにしたことによって環状放電への移行が容易にな
り、結果的に始動が容易になるのである。
とともに誘導コイルの巻線がバルブの周方向に巻回され
ているのであって、誘導コイルに高周波電流を通電すれ
ば、環状の管体であるバルブ内にリング状の誘導電界を
形成することができる。ここで、バルブの中心孔を囲む
周面に導電体よりなる始動補助部材を配設しているか
ら、誘導コイルにより生じる誘導電界の電界強度は、始
動補助部材に近いバルブの内周側のほうが外周側よりも
大きくなるのであって、誘導コイルに高周波電流を通電
する際に生じるストリーマはバルブの内周側の周面に沿
うように進展することになる。その結果、バルブの外周
側でストリーマが進展する場合に比較すれば、短い経路
でストリーマがループ状になり、短時間で環状放電に移
行することになる。すなわち、誘導コイルに通電するだ
けで他の部材に通電しないにもかかわらず、誘導電界に
より生じるストリーマが短い経路でループを形成できる
ようにしたことによって環状放電への移行が容易にな
り、結果的に始動が容易になるのである。
【００１１】
【実施例】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円環状の気密な管体として形成さ
れる。バルブ１の中には放電ガスとして、たとえば１０
０Torrのキセノンガスを封入してある。放電ガスとして
は、キセノンガスのような希ガスのほか、金属もしくは
金属のハロゲン化物のような発光物質や希ガスと発光物
質との混合物を封入することができる。バルブ１の外側
には周方向に沿うように誘導コイル２の巻線が巻回され
る。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されている
が、ターン数はとくに限定されるものではなく１ターン
以上巻回されていればよい。バルブ１の内側である中心
孔の周面には全周に亙って導電体よりなる始動補助部材
３が配設される。始動補助部材３としては、金属箔、導
電性塗料、透明導電膜などの各種材料を用いることがで
きる。透明導電膜を用いればバルブ１の中心付近の光出
力を遮光することがないから、発光面の面積を広くとる
ことができるのである。
の透光性材料によって円環状の気密な管体として形成さ
れる。バルブ１の中には放電ガスとして、たとえば１０
０Torrのキセノンガスを封入してある。放電ガスとして
は、キセノンガスのような希ガスのほか、金属もしくは
金属のハロゲン化物のような発光物質や希ガスと発光物
質との混合物を封入することができる。バルブ１の外側
には周方向に沿うように誘導コイル２の巻線が巻回され
る。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されている
が、ターン数はとくに限定されるものではなく１ターン
以上巻回されていればよい。バルブ１の内側である中心
孔の周面には全周に亙って導電体よりなる始動補助部材
３が配設される。始動補助部材３としては、金属箔、導
電性塗料、透明導電膜などの各種材料を用いることがで
きる。透明導電膜を用いればバルブ１の中心付近の光出
力を遮光することがないから、発光面の面積を広くとる
ことができるのである。
【００１２】誘導コイル２は、高周波電源（図示せず）
から高周波電流が通電されて周囲に高周波磁界を形成
し、この高周波磁界がバルブ１の内部の放電ガスに作用
することによって環状放電を生じさせ、放電ガスを励起
して発光させる。すなわち、高周波磁界によってバルブ
１の中にはリング状の誘導電界が生じ、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がバルブ１の中
で回転するのである。高周波電源は、高周波を出力する
高周波発生器と、高周波発生器の出力を電力増幅する増
幅部と、インピーダンスを整合させるマッチング部とを
備える。
から高周波電流が通電されて周囲に高周波磁界を形成
し、この高周波磁界がバルブ１の内部の放電ガスに作用
することによって環状放電を生じさせ、放電ガスを励起
して発光させる。すなわち、高周波磁界によってバルブ
１の中にはリング状の誘導電界が生じ、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がバルブ１の中
で回転するのである。高周波電源は、高周波を出力する
高周波発生器と、高周波発生器の出力を電力増幅する増
幅部と、インピーダンスを整合させるマッチング部とを
備える。
【００１３】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、誘導コイル２に高周波電源から高周波電
流を通電すればよいのであって、このとき、誘導コイル
２に鎖交する高周波磁界が生じ、バルブ１の中には高周
波磁界に鎖交するリング状の誘導電界が生じることにな
る。この誘導電界はバルブ１の管路に沿うように形成さ
れる。誘導電界が生じると放電ガスの一部が電離して、
図２（ａ）に示すように、ストリーマＳが生じる。スト
リーマＳは、電界強度の大きい部位に沿うように進展す
る。ここに、バルブ１の内側には導電体の始動補助部材
３が配設されているから、バルブ１の内周側は外周側よ
りも電界強度が大きく、図２（ｂ）のようにストリーマ
Ｓはバルブ１の内周側に沿うように進展することにな
る。こうして図２（ｃ）のようにストリーマＳがループ
状になると、誘導電流が流れるようになり、図２（ｄ）
のように環状放電に移行して強い発光が生じるのであ
る。
灯させるには、誘導コイル２に高周波電源から高周波電
流を通電すればよいのであって、このとき、誘導コイル
２に鎖交する高周波磁界が生じ、バルブ１の中には高周
波磁界に鎖交するリング状の誘導電界が生じることにな
る。この誘導電界はバルブ１の管路に沿うように形成さ
れる。誘導電界が生じると放電ガスの一部が電離して、
図２（ａ）に示すように、ストリーマＳが生じる。スト
リーマＳは、電界強度の大きい部位に沿うように進展す
る。ここに、バルブ１の内側には導電体の始動補助部材
３が配設されているから、バルブ１の内周側は外周側よ
りも電界強度が大きく、図２（ｂ）のようにストリーマ
Ｓはバルブ１の内周側に沿うように進展することにな
る。こうして図２（ｃ）のようにストリーマＳがループ
状になると、誘導電流が流れるようになり、図２（ｄ）
のように環状放電に移行して強い発光が生じるのであ
る。
【００１４】ところで、始動補助部材３を設けていない
場合では、バルブ１の内部空間において誘導コイル２に
近い外周側のほうが内周側よりも電界強度が大きいか
ら、ストリーマＳは図３に示すようにバルブ１の中で外
周側に沿うように進展することになる。したがって、ス
トリーマＳに着目すると、始動補助部材３を設けたほう
が設けていない場合よりもループの経路長が長くなる。
すなわち、環状放電に至るまでに要するエネルギの供給
量は、始動補助部材３を設けた場合のほうが大幅に小さ
くなるのであって、始動補助部材３を設けたことによっ
て始動が容易になるのである。
場合では、バルブ１の内部空間において誘導コイル２に
近い外周側のほうが内周側よりも電界強度が大きいか
ら、ストリーマＳは図３に示すようにバルブ１の中で外
周側に沿うように進展することになる。したがって、ス
トリーマＳに着目すると、始動補助部材３を設けたほう
が設けていない場合よりもループの経路長が長くなる。
すなわち、環状放電に至るまでに要するエネルギの供給
量は、始動補助部材３を設けた場合のほうが大幅に小さ
くなるのであって、始動補助部材３を設けたことによっ
て始動が容易になるのである。
【００１５】上記実施例ではバルブ１の軸方向に平行な
断面形状を円形としているが、半円形、矩形などの他の
形状としてもよい。
断面形状を円形としているが、半円形、矩形などの他の
形状としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上述のように、バルブが環状の
管体であるとともに誘導コイルがバルブの周方向に巻回
されているので、誘導コイルに高周波電流を通電すれ
ば、環状の管体であるバルブ内にリング状の誘導電界が
形成される。また、バルブの中心孔を囲む周面に導電体
よりなる始動補助部材を配設しているから、誘導コイル
により生じる誘導電界の電界強度は、始動補助部材に近
いバルブの内周側のほうが外周側よりも大きくなり、誘
導コイルに高周波電流を通電する際に生じるストリーマ
はバルブの内周側の周面に沿うように進展する。その結
果、バルブの外周側でストリーマが進展する場合に比較
すれば、短い経路でストリーマがループ状になり、短時
間で環状放電に移行するのであって、誘導コイルに通電
するだけで他の部材に通電しないにもかかわらず、誘導
電界により生じるストリーマが短い経路でループを形成
できるようにしたことによって環状放電への移行が容易
になり、始動が容易になるという効果を奏するのであ
る。
管体であるとともに誘導コイルがバルブの周方向に巻回
されているので、誘導コイルに高周波電流を通電すれ
ば、環状の管体であるバルブ内にリング状の誘導電界が
形成される。また、バルブの中心孔を囲む周面に導電体
よりなる始動補助部材を配設しているから、誘導コイル
により生じる誘導電界の電界強度は、始動補助部材に近
いバルブの内周側のほうが外周側よりも大きくなり、誘
導コイルに高周波電流を通電する際に生じるストリーマ
はバルブの内周側の周面に沿うように進展する。その結
果、バルブの外周側でストリーマが進展する場合に比較
すれば、短い経路でストリーマがループ状になり、短時
間で環状放電に移行するのであって、誘導コイルに通電
するだけで他の部材に通電しないにもかかわらず、誘導
電界により生じるストリーマが短い経路でループを形成
できるようにしたことによって環状放電への移行が容易
になり、始動が容易になるという効果を奏するのであ
る。
【図１】実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は断面図である。
図、（ｃ）は断面図である。
【図２】実施例における始動過程を示す動作説明図であ
る。
る。
【図３】始動補助部材を設けていない比較例の始動過程
を示す動作説明図である。
を示す動作説明図である。
【図４】従来の無電極放電ランプを示す断面図である。
【図５】無電極放電ランプの他の従来例を示す側面図で
ある。
ある。
【図６】無電極放電ランプのさらに他の従来例を示す側
面図である。
面図である。
１ バルブ ２ 誘導コイル ３ 始動補助部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、透光性材料よりなるバルブの外周に巻
線を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を
通電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成
されている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガ
スに作用させることによって放電ガスを励起発光させる
無電極放電灯において、バルブはトロイド状の管体であ
って誘導コイルの巻線はバルブの周方向に巻回され、バ
ルブの中心孔を囲む周面には全周に亙って導電体よりな
る始動補助部材が配設されているのである。
達成するために、透光性材料よりなるバルブの外周に巻
線を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を
通電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成
されている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガ
スに作用させることによって放電ガスを励起発光させる
無電極放電灯において、バルブはトロイド状の管体であ
って誘導コイルの巻線はバルブの周方向に巻回され、バ
ルブの中心孔を囲む周面には全周に亙って導電体よりな
る始動補助部材が配設されているのである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【作用】上記構成によれば、バルブがトロイド状の管体
であるとともに誘導コイルの巻線がバルブの周方向に巻
回されているのであって、誘導コイルに高周波電流を通
電すれば、トロイド状の管体であるバルブ内に誘導電界
を形成することができる。ここで、バルブの中心孔を囲
む周面に導電体よりなる始動補助部材を配設しているか
ら、誘導コイルにより生じる誘導電界の電界強度は、始
動補助部材に近いバルブの内周側のほうが外周側よりも
大きくなるのであって、誘導コイルに高周波電流を通電
する際に生じるストリーマ状放電はバルブの内周側の周
面に沿うように進展することになる。その結果、バルブ
の外周側でストリーマ状放電が進展する場合に比較すれ
ば、短い経路でストリーマ状放電がループ状になり、短
時間で環状放電に移行することになる。すなわち、誘導
コイルに通電するだけで他の部材に通電しないにもかか
わらず、誘導電界により生じるストリーマ状放電が短い
経路でループを形成できるようにしたことによって環状
放電への移行が容易になり、結果的に始動が容易になる
のである。
であるとともに誘導コイルの巻線がバルブの周方向に巻
回されているのであって、誘導コイルに高周波電流を通
電すれば、トロイド状の管体であるバルブ内に誘導電界
を形成することができる。ここで、バルブの中心孔を囲
む周面に導電体よりなる始動補助部材を配設しているか
ら、誘導コイルにより生じる誘導電界の電界強度は、始
動補助部材に近いバルブの内周側のほうが外周側よりも
大きくなるのであって、誘導コイルに高周波電流を通電
する際に生じるストリーマ状放電はバルブの内周側の周
面に沿うように進展することになる。その結果、バルブ
の外周側でストリーマ状放電が進展する場合に比較すれ
ば、短い経路でストリーマ状放電がループ状になり、短
時間で環状放電に移行することになる。すなわち、誘導
コイルに通電するだけで他の部材に通電しないにもかか
わらず、誘導電界により生じるストリーマ状放電が短い
経路でループを形成できるようにしたことによって環状
放電への移行が容易になり、結果的に始動が容易になる
のである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【実施例】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トロイド状の気密な管体として形
成される。バルブ１の中には放電ガスとして、たとえば
１００Torrのキセノンガスを封入してある。放電ガスと
しては、キセノンガスのような希ガスのほか、金属もし
くは金属のハロゲン化物のような発光物質や希ガスと発
光物質との混合物を封入することができる。バルブ１の
外側には周方向に沿うように誘導コイル２の巻線が巻回
される。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されて
いるが、ターン数はとくに限定されるものではなく１タ
ーン以上巻回されていればよい。バルブ１の内側である
中心孔の周面には全周に亙って導電体よりなる始動補助
部材３が配設される。始動補助部材３としては、金属
箔、導電性塗料、透明導電膜などの各種材料を用いるこ
とができる。透明導電膜を用いればバルブ１の中心付近
の光出力を遮光することがないから、発光面の面積を広
くとることができるのである。
の透光性材料によってトロイド状の気密な管体として形
成される。バルブ１の中には放電ガスとして、たとえば
１００Torrのキセノンガスを封入してある。放電ガスと
しては、キセノンガスのような希ガスのほか、金属もし
くは金属のハロゲン化物のような発光物質や希ガスと発
光物質との混合物を封入することができる。バルブ１の
外側には周方向に沿うように誘導コイル２の巻線が巻回
される。ここでは、誘導コイル２は３ターン巻回されて
いるが、ターン数はとくに限定されるものではなく１タ
ーン以上巻回されていればよい。バルブ１の内側である
中心孔の周面には全周に亙って導電体よりなる始動補助
部材３が配設される。始動補助部材３としては、金属
箔、導電性塗料、透明導電膜などの各種材料を用いるこ
とができる。透明導電膜を用いればバルブ１の中心付近
の光出力を遮光することがないから、発光面の面積を広
くとることができるのである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】誘導コイル２は、高周波電源（図示せず）
から高周波電流が通電されて周囲に高周波磁界を形成
し、この高周波磁界がバルブ１の内部の放電ガスに作用
することによって環状放電を生じさせ、放電ガスを励起
して発光させる。すなわち、高周波磁界によってバルブ
１の中には誘導電界が生じ、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が維持されるのである。高
周波電源は、高周波を出力する高周波発生器と、高周波
発生器の出力を電力増幅する増幅部と、インピーダンス
を整合させるマッチング部とを備える。
から高周波電流が通電されて周囲に高周波磁界を形成
し、この高周波磁界がバルブ１の内部の放電ガスに作用
することによって環状放電を生じさせ、放電ガスを励起
して発光させる。すなわち、高周波磁界によってバルブ
１の中には誘導電界が生じ、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が維持されるのである。高
周波電源は、高周波を出力する高周波発生器と、高周波
発生器の出力を電力増幅する増幅部と、インピーダンス
を整合させるマッチング部とを備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】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、誘導コイル２に高周波電源から高周波電
流を通電すればよいのであって、このとき、誘導コイル
２に鎖交する高周波磁界が生じ、バルブ１の中には高周
波磁界に鎖交する誘導電界が生じることになる。この誘
導電界はバルブ１の管路に沿うように形成される。誘導
電界が生じると放電ガスの一部が電離して、図２（ａ）
に示すように、ストリーマ状放電Ｓが生じる。ストリー
マ状放電Ｓは、電界強度の大きい部位に沿うように進展
する。ここに、バルブ１の内側には導電体の始動補助部
材３が配設されているから、バルブ１の内周側は外周側
よりも電界強度が大きく、図２（ｂ）のようにストリー
マ状放電Ｓはバルブ１の内周側に沿うように進展するこ
とになる。こうして図２（ｃ）のようにストリーマ状放
電Ｓがループ状になると、誘導電流が流れるようにな
り、図２（ｄ）のように環状放電に移行して強い発光が
生じるのである。
灯させるには、誘導コイル２に高周波電源から高周波電
流を通電すればよいのであって、このとき、誘導コイル
２に鎖交する高周波磁界が生じ、バルブ１の中には高周
波磁界に鎖交する誘導電界が生じることになる。この誘
導電界はバルブ１の管路に沿うように形成される。誘導
電界が生じると放電ガスの一部が電離して、図２（ａ）
に示すように、ストリーマ状放電Ｓが生じる。ストリー
マ状放電Ｓは、電界強度の大きい部位に沿うように進展
する。ここに、バルブ１の内側には導電体の始動補助部
材３が配設されているから、バルブ１の内周側は外周側
よりも電界強度が大きく、図２（ｂ）のようにストリー
マ状放電Ｓはバルブ１の内周側に沿うように進展するこ
とになる。こうして図２（ｃ）のようにストリーマ状放
電Ｓがループ状になると、誘導電流が流れるようにな
り、図２（ｄ）のように環状放電に移行して強い発光が
生じるのである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】ところで、始動補助部材３を設けていない
場合では、バルブ１の内部空間において誘導コイル２に
近い外周側のほうが内周側よりも電界強度が大きいか
ら、ストリーマ状放電Ｓは図３に示すようにバルブ１の
中で外周側に沿うように進展することになる。したがっ
て、ストリーマ状放電Ｓに着目すると、始動補助部材３
を設けたほうが設けていない場合よりもループの経路長
が長くなる。すなわち、環状放電に至るまでに要するエ
ネルギの供給量は、始動補助部材３を設けた場合のほう
が大幅に小さくなるのであって、始動補助部材３を設け
たことによって始動が容易になるのである。
場合では、バルブ１の内部空間において誘導コイル２に
近い外周側のほうが内周側よりも電界強度が大きいか
ら、ストリーマ状放電Ｓは図３に示すようにバルブ１の
中で外周側に沿うように進展することになる。したがっ
て、ストリーマ状放電Ｓに着目すると、始動補助部材３
を設けたほうが設けていない場合よりもループの経路長
が長くなる。すなわち、環状放電に至るまでに要するエ
ネルギの供給量は、始動補助部材３を設けた場合のほう
が大幅に小さくなるのであって、始動補助部材３を設け
たことによって始動が容易になるのである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【発明の効果】本発明は上述のように、バルブがトロイ
ド状の管体であるとともに誘導コイルがバルブの周方向
に巻回されているので、誘導コイルに高周波電流を通電
すれば、トロイド状の管体であるバルブ内に誘導電界が
形成される。また、バルブの中心孔を囲む周面に導電体
よりなる始動補助部材を配設しているから、誘導コイル
により生じる誘導電界の電界強度は、始動補助部材に近
いバルブの内周側のほうが外周側よりも大きくなり、誘
導コイルに高周波電流を通電する際に生じるストリーマ
状放電はバルブの内周側の周面に沿うように進展する。
その結果、バルブの外周側でストリーマ状放電が進展す
る場合に比較すれば、短い経路でストリーマ状放電がル
ープ状になり、短時間で環状放電に移行するのであっ
て、誘導コイルに通電するだけで他の部材に通電しない
にもかかわらず、誘導電界により生じるストリーマ状放
電が短い経路でループを形成できるようにしたことによ
って環状放電への移行が容易になり、始動が容易になる
という効果を奏するのである。
ド状の管体であるとともに誘導コイルがバルブの周方向
に巻回されているので、誘導コイルに高周波電流を通電
すれば、トロイド状の管体であるバルブ内に誘導電界が
形成される。また、バルブの中心孔を囲む周面に導電体
よりなる始動補助部材を配設しているから、誘導コイル
により生じる誘導電界の電界強度は、始動補助部材に近
いバルブの内周側のほうが外周側よりも大きくなり、誘
導コイルに高周波電流を通電する際に生じるストリーマ
状放電はバルブの内周側の周面に沿うように進展する。
その結果、バルブの外周側でストリーマ状放電が進展す
る場合に比較すれば、短い経路でストリーマ状放電がル
ープ状になり、短時間で環状放電に移行するのであっ
て、誘導コイルに通電するだけで他の部材に通電しない
にもかかわらず、誘導電界により生じるストリーマ状放
電が短い経路でループを形成できるようにしたことによ
って環状放電への移行が容易になり、始動が容易になる
という効果を奏するのである。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (1)
- 【請求項１】 透光性材料よりなるバルブの外周に巻線
を巻回した誘導コイルに高周波電源より高周波電流を通
電し、誘導コイルの径方向における巻線の内側に形成さ
れている高周波電磁界をバルブ内に封入された放電ガス
に作用させることによって放電ガスを励起発光させる無
電極放電灯において、バルブは環状の管体であって誘導
コイルの巻線はバルブの周方向に巻回され、バルブの中
心孔を囲む周面には全周に亙って導電体よりなる始動補
助部材が配設されたことを特徴とする無電極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP426592A JP2781094B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP426592A JP2781094B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 無電極放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190155A true JPH05190155A (ja) | 1993-07-30 |
| JP2781094B2 JP2781094B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=11579713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP426592A Expired - Fee Related JP2781094B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781094B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243528A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯及び照明器具 |
| JP2009110691A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 無電極放電灯装置及び照明器具 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP426592A patent/JP2781094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243528A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯及び照明器具 |
| JP2009110691A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 無電極放電灯装置及び照明器具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2781094B2 (ja) | 1998-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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