JPH06349454A - High frequency lighting device - Google Patents

High frequency lighting device

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Publication number
JPH06349454A
JPH06349454A JP14182593A JP14182593A JPH06349454A JP H06349454 A JPH06349454 A JP H06349454A JP 14182593 A JP14182593 A JP 14182593A JP 14182593 A JP14182593 A JP 14182593A JP H06349454 A JPH06349454 A JP H06349454A
Authority
JP
Japan
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frequency
discharge
mhz
lighting device
electromagnetic wave
Prior art date
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Pending
Application number
JP14182593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Inoue
昭浩 井上
Yumi Shibata
由美 柴田
Fumio Hirano
文雄 平野
Masashi Saigo
雅志 西郷
Hitoshi Nakanishi
仁 中西
Hitoshi Kono
仁志 河野
Kunio Yuasa
邦夫 湯浅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP14182593A priority Critical patent/JPH06349454A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a high frequency lighting device for changing the frequency of a micro-electromagnetic wave supplied to a discharge container and switching brightness and/or the impression of light emission. CONSTITUTION:High frequency electromagnetic wave generated by a high frequency generating device 2 is supplied to a discharge container 10 in which discharge medium is sealed through an antenna 15. The frequency of high frequency electromagnetic wave to supplied to a discharge lamp is selected from a frequency less than 300MHz to a frequency 300MHz or more by a switch 22. Thereby, when the frequency of microelectromagnetic wave applied to the lamp is less than 300MHz, a positive column contracts toward to the center part of a discharge space and the positive column expands when the frequency is over 300MHz. Accordingly, the since the configuration of the positive columns changes if the frequency is switched, the illuminous image such as brightness may be changed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放電媒体を封入した放
電容器内に高周波電磁波を供給して放電発光させるよう
にした高周波照明装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency illuminating device for supplying high-frequency electromagnetic waves to a discharge vessel in which a discharge medium is sealed so as to emit light by discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、照明環境においては、全体の明
るさ、照射場所、発光色などを変更すると照明雰囲気が
変化し、従来、このような照明雰囲気を変更する方法と
して、例えば複数のランプを切り替え点灯したり、また
は1つのランプで光量を変えたり(調光)、発光色を変
更するなどの手段が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, in an illumination environment, the illumination atmosphere changes when the overall brightness, irradiation location, emission color, etc. are changed. Conventionally, for example, a plurality of lamps have been used as a method for changing the illumination atmosphere. There are known means such as switching and lighting, changing the amount of light with one lamp (light control), and changing the emission color.

【0003】特に、1つのランプで照明雰囲気を変更す
るには、ランプ電流や電圧を制御して発光量を変化させ
たり(調光)、複数の発光媒体を選択的に励起させて発
光色を変更する等の手段が採用されていた。
In particular, in order to change the lighting atmosphere with one lamp, the lamp current or voltage is controlled to change the light emission amount (dimming), or a plurality of light emitting media are selectively excited to change the light emission color. Means such as changing were adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は照明環境に対する種々の需要が高まる傾向にあり、上
記従来のような調光や発光色の変更以外の方法によって
照明雰囲気を変えらえないかという要請がある。
However, recently, various demands for the illumination environment are increasing, and it is wondered whether the illumination atmosphere can be changed by a method other than the conventional dimming and changing the emission color. There is a request.

【0005】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、放電容器に高周波
電磁波を供給して高周波放電を発生させるようにしたラ
ンプにおいて、供給する電磁波の周波数を変更すること
により、明るさのみならず発光の印象も切り替えること
ができる高周波照明装置を提供しようとするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to determine the frequency of the electromagnetic wave to be supplied in a lamp in which a high frequency electromagnetic wave is supplied to a discharge vessel to generate a high frequency discharge. An object of the present invention is to provide a high-frequency lighting device capable of changing not only the brightness but also the impression of light emission by changing the brightness.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、放電
容器に放電媒体を封入した放電ランプと、高周波電磁波
を上記放電容器に供給して放電ランプに高周波放電を発
生させる手段と、上記放電ランプに供給する高周波電磁
波の周波数を、300MHz未満の周波数から300M
Hz以上の周波数に亘り選択する手段と、を具備したこ
とを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp in which a discharge medium is enclosed in a discharge vessel, a means for supplying a high frequency electromagnetic wave to the discharge vessel to generate a high frequency discharge in the discharge lamp, and The frequency of the high-frequency electromagnetic wave supplied to the discharge lamp ranges from less than 300MHz to 300M.
Means for selecting over a frequency of Hz or higher.

【0007】請求項2の発明は、上記周波数を選択する
手段は、300MHz未満から300MHz以上に亘り
連続的に周波数を切換える手段であることを特徴とす
る。請求項3の発明は、上記周波数を選択する手段は、
300MHz未満から300MHz以上に亘り段階的に
周波数を切換える手段であることを特徴とする。請求項
4の発明は、上記300MHz以上の周波数は、300
MHz未満の周波数に対して整数倍の周波数であること
を特徴とする。請求項5の発明は、上記300MHz未
満の周波数は、13.56MHzであることを特徴とす
る。請求項6の発明は、上記放電容器に封入された放電
媒体は、300MHz未満の周波数の電磁波により放電
発光する物質と、300MHz以上の周波数の電磁波に
より放電発光する物質とを含むことを特徴とする。請求
項7の発明は、高周波電磁波を放電容器に導入する手段
は、アンテナであることを特徴とする。請求項8の発明
は、上記アンテナの電磁的長さは、上記2種類の周波数
の電磁波の波長のほぼ1/4の整数倍の長さを有するこ
と特徴とする。請求項9の発明は、上記放電容器の内面
にけい光体を塗布し、この放電容器内に水銀と希ガスを
封入したこと特徴とする。
The invention of claim 2 is characterized in that the means for selecting the frequency is means for continuously switching the frequency from less than 300 MHz to more than 300 MHz. In the invention of claim 3, the means for selecting the frequency is
It is characterized in that it is a means for gradually changing the frequency from less than 300 MHz to more than 300 MHz. In the invention of claim 4, the frequency of 300 MHz or higher is 300
It is characterized in that the frequency is an integral multiple of the frequency less than MHz. The invention of claim 5 is characterized in that the frequency of less than 300 MHz is 13.56 MHz. According to a sixth aspect of the present invention, the discharge medium enclosed in the discharge container includes a substance that discharges and emits an electromagnetic wave having a frequency of less than 300 MHz and a substance that discharges and emits an electromagnetic wave having a frequency of 300 MHz or more. . The invention of claim 7 is characterized in that the means for introducing the high-frequency electromagnetic wave into the discharge container is an antenna. The invention according to claim 8 is characterized in that the electromagnetic length of the antenna is a length that is an integral multiple of approximately 1/4 of the wavelength of the electromagnetic waves of the two types of frequencies. The invention of claim 9 is characterized in that a phosphor is applied to the inner surface of the discharge vessel, and mercury and a rare gas are enclosed in the discharge vessel.

【0008】[0008]

【作用】従来の放電灯は、調光タイプまたは調色タイプ
であっても、アークの形態が変化することはなかった。
これに対し、本発明者らの種々の研究、実験によれば、
高周波放電ランプの場合は、ランプに印加する高周波電
磁波の周波数を変えると、あるレベルを境にして陽光柱
の形態が変化することが判明した。すなわち、放電ラン
プに供給する電磁波の周波数を300MHz未満とした
場合は陽光柱が放電空間の中心部に集中して発生し、ま
た周波数が300MHzを越える場合は陽光柱が放電容
器の管壁近くで均一に拡散する。このため、点灯時の周
波数を切り変えてやれば、陽光柱の形態が変化するの
で、明るさが変化し、また封入した発光媒体の種類やけ
い光体の塗布状況を変えるようにすれば発光色を変える
こともできる。
In the conventional discharge lamp, even if it is a dimming type or a toning type, the arc form does not change.
On the other hand, according to various studies and experiments by the present inventors,
In the case of a high-frequency discharge lamp, it was found that when the frequency of the high-frequency electromagnetic wave applied to the lamp was changed, the morphology of the positive column changed at a certain level. That is, when the frequency of the electromagnetic wave supplied to the discharge lamp is less than 300 MHz, the positive columns are concentrated in the center of the discharge space, and when the frequency exceeds 300 MHz, the positive columns are near the wall of the discharge vessel. Spread evenly. Therefore, if the frequency at the time of lighting is changed, the morphology of the positive column changes, so the brightness changes, and if the type of the enclosed luminescent medium and the coating state of the phosphor are changed, the light emission You can change the color.

【0009】このことから、請求項1の照明装置によれ
ば、点灯時の周波数を切り変えると、陽光柱の形態が変
化する。請求項2の高周波照明装置によれば、陽光柱の
形態が連続的に変化する。請求項3の高周波照明装置に
よれば、段階的切換えは連続的切換えに比べて切換えが
容易である。請求項4の高周波照明装置によれば、段階
的切換えの場合、整数倍の段階的切換えは容易である。
請求項5の高周波照明装置によれば、13.56MHz
の周波数はよく使われる周波数であるから取扱いが容易
である。請求項6の高周波照明装置によれば、陽光柱の
分布が変化することに加えて、発光色も変化する。請求
項7および8の高周波照明装置によれば、高周波電磁波
を放電容器に供給手段が簡単な構造で実現できる。請求
項9の高周波照明装置によれば、紫外線を効率よく可視
光に変換する。
From this, according to the lighting device of the first aspect, when the frequency at the time of lighting is switched, the form of the positive column changes. According to the high frequency illumination device of the second aspect, the form of the positive column continuously changes. According to the high frequency lighting device of the third aspect, stepwise switching is easier than continuous switching. According to the high frequency lighting device of the fourth aspect, in the case of stepwise switching, stepwise switching of an integral multiple is easy.
According to the high frequency lighting device of claim 5, 13.56 MHz.
Since the frequency of is a frequently used frequency, it is easy to handle. According to the high frequency lighting device of the sixth aspect, in addition to changing the distribution of the positive columns, the emission color also changes. According to the high-frequency lighting device of the seventh and eighth aspects, it is possible to realize a high-frequency electromagnetic wave with a simple structure in the discharge container. According to the ninth aspect of the high-frequency lighting device, ultraviolet rays are efficiently converted into visible light.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明について、図1ないし図4に示す
第1の実施例にもとづき説明する。図1は高周波照明装
置の全体を示す構成図であり、図において1は放電ラン
プ、2は高周波発振装置である。放電ランプ1は、例え
ば外形が略球形をなしたソーダライムガラスからなる放
電容器10を備えており、この放電容器10の中心部に
は放電空間11と区画されるて外部に通じる凹部12が
形成されている。この放電容器10および凹部12の内
面にはけい光体被膜13が形成されており、またこの放
電容器10内には、例えば20mg程度の水銀と、数Torr
のアルゴンなどの希ガスが封入されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the first embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the entire high-frequency illumination device. In the figure, 1 is a discharge lamp and 2 is a high-frequency oscillator. The discharge lamp 1 is provided with a discharge vessel 10 made of soda lime glass having a substantially spherical outer shape, for example, and a central portion of the discharge vessel 10 is formed with a recess 12 which is separated from the discharge space 11 and communicates with the outside. Has been done. A fluorescent substance film 13 is formed on the inner surfaces of the discharge vessel 10 and the recess 12, and in the discharge vessel 10, for example, about 20 mg of mercury and several Torr are used.
Noble gas such as argon is filled.

【0011】高周波発振装置2は、ケーシング20内
に、商用電源周波数を例えば10〜1000MHzの範
囲に亘って変換する高周波発振回路(図示しない)およ
び制御回路21を備えており、この制御回路21はケー
シング20に設けた周波数変換スイッチ22により切り
換え制御されるようになっている。周波数切換スイッチ
22は一方に切り換え操作すると、上記制御回路21
は、300MHz以下の低い周波数、例えば13.56
MHzの電磁波を出力するようになっており、また、周
波数切換スイッチ22を他方に切り換え操作すると、上
記制御回路21は、300MHz以上の高い周波数、例
えば600MHzの電磁波を出力するようになってい
る。
The high frequency oscillating device 2 is provided with a high frequency oscillating circuit (not shown) and a control circuit 21 for converting a commercial power source frequency over a range of 10 to 1000 MHz, for example, in a casing 20. Switching is controlled by a frequency conversion switch 22 provided in the casing 20. When the frequency changeover switch 22 is switched to one side, the control circuit 21
Is a low frequency below 300 MHz, for example 13.56
An electromagnetic wave of MHz is output, and when the frequency changeover switch 22 is switched to the other side, the control circuit 21 outputs an electromagnetic wave of a high frequency of 300 MHz or higher, for example, 600 MHz.

【0012】このような高周波電磁エネルギーは、入力
手段としての例えばアンテナ15を通じて放電ランプ1
に供給される。アンテナ15は一端が上記高周波発振装
置2に接続されており、他端は放電容器10の中心部に
通じる凹部12に挿入されている。なお、アンテナ15
は電磁気的長さが、低い高周波13.56MHzの波長
のほぼ1/4の整数倍でしかも高い高周波600MHz
の波長のほぼ1/4の整数倍の長さを有している。つま
り、アンテナ15の長さは、13.56MHzと600
MHzの各波長のほぼ1/4の公倍数の長さとなってい
る。
Such high frequency electromagnetic energy is supplied to the discharge lamp 1 through the antenna 15 as an input means.
Is supplied to. The antenna 15 has one end connected to the high-frequency oscillator 2 and the other end inserted into a recess 12 communicating with the center of the discharge vessel 10. The antenna 15
Has an electromagnetic length that is an integral multiple of ¼ of the wavelength of the low high frequency 13.56 MHz, and has a high high frequency of 600 MHz.
Has a length that is an integral multiple of approximately 1/4 of the wavelength of. That is, the length of the antenna 15 is 13.56 MHz and 600.
The length is a common multiple of about ¼ of each wavelength of MHz.

【0013】このような構成の高周波照明装置につい
て、作用を説明する。高周波発振装置2を作動させて高
周波電磁波を出力すると、この電磁波はアンテナ15を
通じて放電ランプ1に供給される。放電ランプ1におい
ては、放電空間11に放射された高周波電磁波により高
周波放電が発生し、これにより水銀蒸気が励起され、紫
外線を出力するので、この紫外線はけい光体被膜13に
よって可視光に変換され、よって放電容器10の外に放
射される。
The operation of the high-frequency lighting device having such a structure will be described. When the high frequency oscillating device 2 is operated to output a high frequency electromagnetic wave, this electromagnetic wave is supplied to the discharge lamp 1 through the antenna 15. In the discharge lamp 1, high-frequency discharge is generated by the high-frequency electromagnetic wave radiated into the discharge space 11, which excites mercury vapor and outputs ultraviolet rays, which are converted into visible light by the phosphor coating 13. Therefore, it is radiated to the outside of the discharge vessel 10.

【0014】上記の高周波放電は、電磁波の周波数が低
い場合は陽光柱A1 が放電容器10の中心部に集中し、
電磁波の周波数が高い場合は陽光柱A2 が放電容器10
の内壁面に近づき、けい光体13の近傍まで均一に拡散
する。
In the above high frequency discharge, when the frequency of the electromagnetic wave is low, the positive column A1 is concentrated in the center of the discharge vessel 10,
When the frequency of electromagnetic waves is high, the positive column A2 is the discharge vessel 10
Of the fluorescent substance 13 and uniformly diffuses to the vicinity of the phosphor 13.

【0015】ところで、図2は放電容器10内の高周波
放電における放電強度の分布を周波数毎に示したグラフ
である。縦軸に陽光柱のプラズマ強度を表し、横軸に放
電容器10の外径(R)方向を表す。横軸は、0が放電
容器10の中心線に相当し、左右方向に向かって漸次管
壁に近くなることを意味する。図2の特性から、印加す
る電磁波の周波数が100MHz以下の場合は、グロー
放電による陽光柱は放電容器10の中心部に収斂し、容
器10の中心部に集中的に発生する。これに対し、ラン
プへ供給する電磁波の周波数を高くすると陽光柱は放電
容器10の中心部から分散して広がる傾向が現れ、30
0MHz以上になると陽光柱は放電容器10の内壁面に
接近して発生する。600〜1000MHzになると、
陽光柱は放電容器10の内壁面に一層近づき、この内面
の形状に沿うように、つまり内面にへばりつくようにし
て安定した状態で発生し、しかも全体に亘り分布する。
By the way, FIG. 2 is a graph showing the distribution of the discharge intensity in the high-frequency discharge in the discharge vessel 10 for each frequency. The vertical axis represents the plasma intensity of the positive column, and the horizontal axis represents the outer diameter (R) direction of the discharge vessel 10. The horizontal axis means that 0 corresponds to the center line of the discharge vessel 10 and gradually becomes closer to the tube wall in the left-right direction. From the characteristics of FIG. 2, when the frequency of the applied electromagnetic wave is 100 MHz or less, the positive column due to the glow discharge converges on the central part of the discharge vessel 10 and is concentratedly generated on the central part of the vessel 10. On the other hand, when the frequency of the electromagnetic wave supplied to the lamp is increased, the positive column tends to be dispersed and spread from the central portion of the discharge vessel 10.
At 0 MHz or higher, the positive column is generated close to the inner wall surface of the discharge vessel 10. At 600-1000MHz,
The positive column comes closer to the inner wall surface of the discharge vessel 10 and is generated in a stable state so as to follow the shape of the inner surface, that is, cling to the inner surface, and is distributed over the entire surface.

【0016】上記の放電形態は、図3および図4にも示
されている。図3は周波数が300MHz以上の場合
に、同図のDの領域で示す通り、放電が放電容器の内表
面全体に広がって表面波放電を生じることを示してい
る。そして、周波数が300MHz以下の場合は、磁界
結合放電(H放電形)と電界結合放電(E放電形)を発
生する。すなわち、放電空間に入力する電磁波エネルギ
ーがある程度以下の範囲であって同一周波数の場合、入
力ワットがほぼ1000W程度より小さい場合はE放電
を発生し、入力ワットがほぼ1000W程度より大きい
場合はH放電を発する。
The above-mentioned discharge form is also shown in FIGS. FIG. 3 shows that when the frequency is 300 MHz or higher, the discharge spreads over the entire inner surface of the discharge vessel to generate a surface wave discharge, as shown in the area D in FIG. When the frequency is 300 MHz or less, magnetic field coupled discharge (H discharge type) and electric field coupled discharge (E discharge type) are generated. That is, when the electromagnetic wave energy input to the discharge space is within a certain range or less and has the same frequency, E discharge is generated when the input watt is less than approximately 1000 W, and H discharge is generated when the input watt is greater than approximately 1000 W. Emit.

【0017】また、図4は表面波放電の特徴を示すもの
であり、周波数が300MHz以上では表面波放電を生
じるが、周波数が300MHz以下では磁界結合放電
(H放電形)または電界結合放電(E放電形)を生じる
ことを示している。そして、磁界結合放電および電界結
合放電の場合はプラズマが拡がらないが、周波数が30
0MHz以上の表面波放電の場合は、プラズマが管壁の
近くまで拡散する。
FIG. 4 shows the characteristics of surface wave discharge. Surface wave discharge is generated at a frequency of 300 MHz or higher, but magnetic field coupled discharge (H discharge type) or electric field coupled discharge (E) at a frequency of 300 MHz or lower. Discharge type). In the case of magnetic field coupled discharge and electric field coupled discharge, the plasma does not spread, but the frequency is 30
In the case of a surface wave discharge of 0 MHz or higher, plasma diffuses near the tube wall.

【0018】このようなことから、周波数切換スイッチ
22を一方に切り換え操作して、放電ランプ1に例えば
13.56MHzの電磁波を供給すると、放電は図1の
A1で示すように、H放電またはE放電を発し、放電容
器10の中心部に集中的に発生し、紫外線によるけい光
体13の励起強度が比較的低く、よって明るさの低い発
光を呈する。
For this reason, when the frequency changeover switch 22 is switched to one side to supply an electromagnetic wave of 13.56 MHz to the discharge lamp 1, the discharge is H discharge or E discharge as shown by A1 in FIG. A discharge is generated, which is concentratedly generated in the central portion of the discharge vessel 10, and the excitation intensity of the fluorescent substance 13 by ultraviolet rays is relatively low, and thus, light emission with low brightness is exhibited.

【0019】これに対し、周波数切換スイッチ22を他
方に切り換えて、放電ランプ1に600MHzの電磁波
を供給すると、放電は図1のA2 で示すように、放電容
器10の内壁面に接近して発生し、けい光体13の表面
に沿って均等に分布する。このため、放電容器10の内
壁面全体のけい光体13が強く励起され、よってランプ
の全表面に亘り明るい発光を呈するようになる。
On the other hand, when the frequency changeover switch 22 is switched to the other side and the electromagnetic wave of 600 MHz is supplied to the discharge lamp 1, the discharge is generated close to the inner wall surface of the discharge vessel 10 as indicated by A2 in FIG. However, they are evenly distributed along the surface of the phosphor 13. Therefore, the phosphor 13 on the entire inner wall surface of the discharge vessel 10 is strongly excited, and thus bright emission is exhibited over the entire surface of the lamp.

【0020】このことから、ランプに供給するマイクロ
電磁波の周波数を切り換え選択することにより、照明雰
囲気を変化させることができ、新規な調光手段を提供す
ることができる。
From this, by switching and selecting the frequency of the micro electromagnetic wave supplied to the lamp, the lighting atmosphere can be changed, and a novel light control means can be provided.

【0021】なお、上記実施例の場合、周波数切換スイ
ッチ22により、比較的低い周波数の13.56MHz
と高い周波数の600MHzとの2通りに切換える場合
を説明したが、図2から理解できる通り、周波数を順次
変更すればこれに応じて陽光柱の拡散具合が変化するの
で、周波数の切換えは、2者択一に限らず、多数に段階
的(非連続)に切換えるようにしてもよく、また順次連
続的に変化させるようにしてもよい。
In the case of the above embodiment, the frequency changeover switch 22 is used to set a relatively low frequency of 13.56 MHz.
In the above, the case of switching to two high frequencies, 600 MHz, has been described. However, as can be understood from FIG. 2, if the frequencies are sequentially changed, the diffusion degree of the positive column changes accordingly, so the frequency switching is performed in two. The selection is not limited to the alternative, and a large number may be switched stepwise (non-continuously), or may be sequentially and continuously changed.

【0022】上記アンテナ15の電磁気的長さは、電磁
波の周波数の波長のほぼ1/4の長さのときが最も効率
よく電磁波エネルギーをランプ1に注入することができ
る。このため、周波数を切換える場合は、最も高い周波
数のときの電磁波波長を基準にし、これの1/2、1/
3、1/4…等のような整数分の1の周波数で切換えて
アンテナ長さがつねにほぼ1/4の整数倍の状態を維持
できるようにすることが好ましい。これにより、常にア
ンテナからランプ1に効率よく電磁波を供給することが
できる。
When the electromagnetic length of the antenna 15 is about 1/4 of the wavelength of the frequency of the electromagnetic wave, the electromagnetic wave energy can be most efficiently injected into the lamp 1. Therefore, when switching the frequency, use the electromagnetic wave wavelength at the highest frequency as a reference, and use 1/2 or 1 /
It is preferable that the antenna length can always be maintained at an integer multiple of approximately 1/4 by switching at a frequency of an integer fraction such as 3, 1/4. As a result, electromagnetic waves can always be efficiently supplied from the antenna to the lamp 1.

【0023】図5は本発明の第2の実施例を示す。この
実施例は、放電容器30が偏平な空間を有する平板形状
をなしている。この放電容器30の内面には図示を省略
したけい光体が塗布されており、かつこの内部空間には
所定量の水銀と希ガスが封入されている。放電容器30
の両端には、中心から偏った端部に位置して例えば冷陰
極からなる内部電極31、31が設けられている。これ
ら内部電極31、31は高周波電磁エネルギーを放電容
器30に入力する手段であり、高周波発振器35および
周波数切換器36に接続されている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the discharge vessel 30 has a flat plate shape having a flat space. A phosphor (not shown) is applied to the inner surface of the discharge vessel 30, and a predetermined amount of mercury and a rare gas are enclosed in the inner space. Discharge vessel 30
Internal electrodes 31, 31 made of, for example, cold cathodes are provided at both ends of each of them at positions deviated from the center. These internal electrodes 31, 31 are means for inputting high frequency electromagnetic energy into the discharge vessel 30, and are connected to a high frequency oscillator 35 and a frequency switch 36.

【0024】このような構成の場合は、高周波発振器3
5からマイクロ電磁波を出力し、これを周波数変換器3
6で切換え制御して内部電極31、31に例えば100
MHzの電磁波を供給すると、放電容器30内では電極
31、31間に冷陰極放電が発生する。この場合、放電
は電極31、31間を結ぶ線上に比較的狭い範囲に発生
する。そして、これら電極31、31は放電容器10の
中心から偏って設置されているので、この偏位方向に陽
光柱が集中的に発生する。よって、図5の(A)の平面
図で示すように、電極31、31に近い領域A1 で、水
銀の共鳴線である254nmの紫外線が放出され、この領
域に強い発光が偏って発生する。これに対し、周波数変
換器36を切換えて内部電極31、31に例えば500
MHzの電磁波を供給すると、放電容器30内では放電
が拡散し、陽光柱が放電空間の他端まで広がり、放電容
器10の全内壁面に接近して発生する。よって、この場
合は放電容器30の全面が均等に、しかも強く発光する
ので全体発光による面発光体が得られる。
In the case of such a configuration, the high frequency oscillator 3
5 outputs a micro electromagnetic wave, and this is the frequency converter 3
The switching is controlled by 6 to control the internal electrodes 31, 31 to, for example, 100.
When the electromagnetic wave of MHz is supplied, cold cathode discharge is generated between the electrodes 31 in the discharge container 30. In this case, the discharge is generated in a relatively narrow range on the line connecting the electrodes 31, 31. Since these electrodes 31, 31 are installed deviated from the center of the discharge vessel 10, positive columns are intensively generated in this deviation direction. Therefore, as shown in the plan view of FIG. 5A, ultraviolet rays of 254 nm, which is the resonance line of mercury, are emitted in the region A1 near the electrodes 31 and 31, and strong light emission is unevenly generated in this region. On the other hand, the frequency converter 36 is switched to switch the internal electrodes 31, 31 to, for example, 500
When the electromagnetic wave of MHz is supplied, the discharge is diffused in the discharge container 30, the positive column spreads to the other end of the discharge space, and is generated close to the entire inner wall surface of the discharge container 10. Therefore, in this case, the entire surface of the discharge vessel 30 uniformly and strongly emits light, so that a surface light-emitting body by total light emission can be obtained.

【0025】また、この場合、領域A1 とA2 とでけい
光体を塗り分け、異なる発光色のけい光体を塗布してお
けば、周波数の切換えにより発光色を切換えるなどの変
更も可能である。なお、放電容器30に高周波電磁波を
投入する手段は、内部電極31、31に代わって、図6
に示すような導電性ペーストの塗布膜などのような外部
電極41、41であってもよい。さらに、放電容器に高
周波電磁波を供給する手段は、図7に示すように、放電
容器10を取り巻くコイル45であってもよい。
Further, in this case, if the phosphors are separately coated in the areas A1 and A2 and phosphors of different emission colors are applied, it is possible to change the emission color by switching the frequency. . The means for injecting high-frequency electromagnetic waves into the discharge vessel 30 is shown in FIG.
The external electrodes 41, 41 such as a coating film of a conductive paste as shown in FIG. Further, the means for supplying high-frequency electromagnetic waves to the discharge vessel may be a coil 45 surrounding the discharge vessel 10, as shown in FIG.

【0026】上記各実施例の場合、放電容器10、30
の内面にけい光体被膜を形成し、この放電容器10、3
0内に水銀と希ガスを封入したから、原理としてけい光
ランプと同様な発光となる。
In each of the above embodiments, the discharge vessels 10, 30
A phosphor coating is formed on the inner surface of the discharge vessel 10, 3
Since mercury and a noble gas are enclosed in 0, in principle, the light emission is similar to that of a fluorescent lamp.

【0027】なお、本発明はこれに限らず、けい光体被
膜を用いずにネオンなどの可視光を発するガスまたは発
光金属を封入し、これらの発光を利用するようにしても
よい。この場合は、けい光体被膜の拡散作用がないか
ら、中央領域A1 の発光と、拡散領域A2 の発光との差
が一層明瞭になり、中心部の点に近い集中発光と、球や
平面状の全体に広がる全面発光を選択切換えることがで
きる。このような集中発光と拡散発光であれば、配光の
制御が容易になり、種々の照明器具との組み合わせが可
能になる。
The present invention is not limited to this, and a gas or a luminescent metal that emits visible light such as neon may be enclosed without using the phosphor coating, and these luminescences may be utilized. In this case, since there is no diffusing action of the phosphor coating, the difference between the light emission in the central area A1 and the light emission in the diffusion area A2 becomes more clear, and the concentrated light emission near the center point and the spherical or planar shape. It is possible to selectively switch over the entire surface emission. With such concentrated light emission and diffused light emission, it becomes easy to control the light distribution, and it is possible to combine with various lighting fixtures.

【0028】さらに、放電容器内にネオンNeと水銀H
gを封入した場合、13.56MHzのマイクロ電磁波
を供給すると、主としてネオンが強く発光し、よってネ
オンの共鳴線による赤味がかった発光色を得ることがで
き、また350〜400MHzマイクロ電磁波を供給す
ると水銀の発光が強められ、全体が青みを帯びた発光色
に変化する。
Further, neon Ne and mercury H are placed in the discharge vessel.
When g is encapsulated, when a 13.56 MHz micro electromagnetic wave is supplied, mainly neon emits a strong light, so that a reddish emission color due to the resonance line of the neon can be obtained, and when a 350 to 400 MHz micro electromagnetic wave is supplied. The emission of mercury is intensified, and the entire emission changes to a bluish emission color.

【0029】また、ネオンNe、水銀Hgおよびナトリ
ウムNaを封入した場合は、入力する周波数に応じて、
主としてネオンの発光が強くて赤味がかった色を発する
場合、主として水銀の発光が強くて青味がかった色を発
する場合、および主としてナトリウムの発光が強くて黄
色味かかった色を発する場合とに変えることができ、こ
の場合は周波数を変えることにより、例えば交通信号器
などへの適用が可能である。したがって、周波数の選択
変更により、封入した発光媒体に応じた発光色を変える
こともできる。
When neon Ne, mercury Hg and sodium Na are enclosed, depending on the input frequency,
Mainly when neon emission is strong and emits a reddish color, when mainly mercury emission is strong and emits a bluish color, and when mainly sodium emission is intense and emits a yellowish color. It can be changed, and in this case, it can be applied to, for example, a traffic signal by changing the frequency. Therefore, it is possible to change the luminescent color according to the enclosed luminescent medium by changing the selection of the frequency.

【0030】なお、本発明は放電ランプの形状に制約を
受けるものではなく、放電形態が変化することから、む
しろ従来では実現できなかった形状の放電ランプを作る
こともできる。
The present invention is not limited to the shape of the discharge lamp, and since the discharge form changes, it is possible to produce a discharge lamp having a shape that could not be realized in the past.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、ラン
プに印加する高周波電磁波の周波数を変更することによ
り、陽光柱の形態が収斂したり拡散したりするので、こ
のような陽光柱の変化によって明るさが変化し、また封
入した発光媒体の種類、けい光体の塗布状況等の条件に
応じて発光色を変えることもでき、発光のイメージを変
化させることができる。よって、従来の手段とは異なる
手段で、照明環境の需要に対して照明雰囲気を変えるこ
ともできる。
As described above, according to the present invention, by changing the frequency of the high frequency electromagnetic wave applied to the lamp, the morphology of the positive column is converged or diffused. The brightness changes depending on the condition, and the emission color can be changed according to the conditions of the type of the enclosed luminescent medium, the coating state of the phosphor, etc., and the emission image can be changed. Therefore, the lighting atmosphere can be changed according to the demand of the lighting environment by a means different from the conventional means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示し、球形放電ランプ
を用いた高周波照明装置の概略的構成を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention and showing a schematic configuration of a high-frequency lighting device using a spherical discharge lamp.

【図2】プラズマ強度と放電容器の内部位置との関係を
示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between plasma intensity and the internal position of the discharge vessel.

【図3】磁界結合放電(H放電)と電界結合放電(E放
電)および表面波放電の発生条件を示す特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing generation conditions of magnetic field coupled discharge (H discharge), electric field coupled discharge (E discharge), and surface wave discharge.

【図4】表面波放電の特徴を示す図。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of surface wave discharge.

【図5】本発明の第2の実施例を示し、(A)は平板形
放電ランプを用いた高周波照明装置の平面図、(B)は
下面図。
5A and 5B show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view of a high-frequency lighting device using a flat discharge lamp, and FIG.

【図6】本発明の第3の実施例を示す平板形放電ランプ
を用いた高周波照明装置の平面図。
FIG. 6 is a plan view of a high-frequency lighting device using a flat plate discharge lamp showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例を示し、球形放電ランプ
を用いた高周波照明装置の斜視図。
FIG. 7 is a perspective view of a high frequency lighting device using a spherical discharge lamp according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…放電ランプ 2…高周波発振装置 10、30…放電容器 11…放電空間 13…けい光体被膜 15…アンテナ 20…ケーシング 21…制御器
22…切換スイッチ 31、41…電極 45…コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Discharge lamp 2 ... High-frequency oscillator 10, 30 ... Discharge container 11 ... Discharge space 13 ... Fluorescent film 15 ... Antenna 20 ... Casing 21 ... Controller
22 ... Changeover switch 31, 41 ... Electrode 45 ... Coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西郷 雅志 東京都港区三田一丁目4番28号 東芝ライ テック株式会社内 (72)発明者 中西 仁 東京都港区三田一丁目4番28号 東芝ライ テック株式会社内 (72)発明者 河野 仁志 東京都港区三田一丁目4番28号 東芝ライ テック株式会社内 (72)発明者 湯浅 邦夫 東京都港区三田一丁目4番28号 東芝ライ テック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masashi Saigo, Inventor Masashi Saigo, 4-28 Mita, Minato-ku, Tokyo Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor, Hitoshi Nakanishi 4-28, Mita, Minato-ku, Tokyo Toshiba Within Lytec Co., Ltd. (72) Hitoshi Kono 1-4-2, Mita, Minato-ku, Tokyo Toshiba Li-Tech Inside (72) Inventor Kunio Yuasa 4-28, Mita, Minato-ku, Tokyo Toshiba Lei-Tech Within the corporation

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電容器に放電媒体を封入した放電ラン
プと、 高周波電磁波を上記放電容器に供給して放電ランプに高
周波放電を発生させる手段と、 上記放電ランプに供給する高周波電磁波の周波数を、3
00MHz未満の周波数から300MHz以上の周波数
に亘り選択する手段と、 を具備したことを特徴とする高周波照明装置。
1. A discharge lamp in which a discharge medium is sealed in a discharge vessel, a means for supplying a high frequency electromagnetic wave to the discharge vessel to generate a high frequency discharge in the discharge lamp, and a frequency of the high frequency electromagnetic wave supplied to the discharge lamp. Three
A high-frequency lighting device, comprising: a means for selecting from a frequency of less than 00 MHz to a frequency of 300 MHz or more.
【請求項2】 上記周波数を選択する手段は、300M
Hz未満から300MHz以上に亘り連続的に周波数を
切換える手段であることを特徴とする請求項1に記載の
高周波照明装置。
2. The means for selecting the frequency is 300M
The high-frequency lighting device according to claim 1, wherein the high-frequency lighting device is means for continuously switching the frequency from less than Hz to 300 MHz or more.
【請求項3】 上記周波数を選択する手段は、300M
Hz未満から300MHz以上に亘り段階的に周波数を
切換える手段であることを特徴とする請求項1に記載の
高周波照明装置
3. The means for selecting the frequency is 300M
The high-frequency lighting device according to claim 1, which is a unit that gradually changes the frequency from less than Hz to more than 300 MHz.
【請求項4】 上記300MHz以上の周波数は、30
0MHz未満の周波数に対して整数倍の周波数であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の高周波照明装置。
4. The frequency above 300 MHz is 30
The high frequency lighting device according to claim 1, wherein the frequency is an integer multiple of the frequency less than 0 MHz.
【請求項5】 上記300MHz未満の周波数は、1
3.56MHzであることを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれかに記載の高周波照明装置。
5. The frequency less than 300 MHz is 1
The high frequency lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the high frequency lighting device has a frequency of 3.56 MHz.
【請求項6】 上記放電容器に封入された放電媒体は、
300MHz未満の周波数の電磁波により放電発光する
物質と、300MHz以上の周波数の電磁波により放電
発光する物質とを含むことを特徴とする請求項1に記載
の高周波照明装置。
6. The discharge medium enclosed in the discharge container comprises:
The high-frequency lighting device according to claim 1, comprising a substance that discharges and emits an electromagnetic wave having a frequency of less than 300 MHz and a substance that discharges and emits an electromagnetic wave having a frequency of 300 MHz or more.
【請求項7】 高周波電磁波を放電容器に導入する手段
は、アンテナであることを特徴とする請求項1に記載の
高周波照明装置。
7. The high-frequency lighting device according to claim 1, wherein the means for introducing the high-frequency electromagnetic wave into the discharge container is an antenna.
【請求項8】 上記アンテナの電磁的長さは、上記2種
類の周波数の電磁波の波長のほぼ1/4の整数倍の長さ
を有すること特徴とする請求項7に記載の高周波照明装
置。
8. The high-frequency lighting device according to claim 7, wherein the electromagnetic length of the antenna has a length that is an integral multiple of approximately ¼ of the wavelength of the electromagnetic waves of the two types of frequencies.
【請求項9】 上記放電容器の内面にけい光体を塗布
し、この放電容器内に水銀と希ガスを封入したこと特徴
とする請求項1に記載の高周波照明装置。
9. The high-frequency lighting device according to claim 1, wherein a fluorescent substance is applied to the inner surface of the discharge vessel, and mercury and a rare gas are enclosed in the discharge vessel.
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