JPH0845684A - Electrodeless discharge lamp lighting device and device incorporation the same - Google Patents
Electrodeless discharge lamp lighting device and device incorporation the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、無電極放電灯点灯装
置と、これを用いた装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeless discharge lamp lighting device and a device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】放電灯内部に劣化し易い電極作用部材を
持たない無電極放電灯は、その寿命が長いことから、近
年実用化されつつある。従来、この種の無電極放電灯を
使用した点灯装置は、例えば図4に示すような構成であ
る。2. Description of the Related Art Electrodeless discharge lamps which do not have an electrode acting member which easily deteriorates inside the discharge lamp have been put into practical use in recent years because of their long life. Conventionally, a lighting device using this type of electrodeless discharge lamp has a configuration as shown in FIG. 4, for example.
【0003】すなわち、発振回路40は水晶発振器41
の発振周波数で発振し、その発振信号を高周波増幅器4
2に出力する。高周波増幅器42は入力される発振信号
を増幅して一定周波数の高周波電流とし、これをマッチ
ング回路43を介して励起コイル44に出力する。放電
灯の点灯初期時には放電灯の点灯始動を助成するため
に、この放電灯45と一体的に形成されたガスプローブ
46に図示しない高電圧発生回路から高電圧を印加し
て、このガスプローブ内に放電を生起させ、そして、無
電極放電灯45内部に封入された希ガスを電離する。こ
れにより、無電極放電灯45の内部に、励起コイル44
と磁気結合したリング状の放電を発生させる。 しか
し、この無電極放電灯を点灯するためには、高周波電力
が必要であるため、この高周波電力の周波数を制限して
おかなければ、他の電気機器等に電波障害を与えてしま
う支障がある。このため、この種点灯装置の使用周波数
としてISMバンド領域の例えば13.56MHzが割
当られている。That is, the oscillator circuit 40 is a crystal oscillator 41.
Oscillates at the oscillation frequency of
Output to 2. The high-frequency amplifier 42 amplifies the input oscillation signal into a high-frequency current having a constant frequency, and outputs this to the excitation coil 44 via the matching circuit 43. At the beginning of lighting the discharge lamp, a high voltage is applied from a high voltage generating circuit (not shown) to the gas probe 46 formed integrally with the discharge lamp 45 in order to assist in starting the lighting of the discharge lamp. Discharge is generated, and the rare gas enclosed in the electrodeless discharge lamp 45 is ionized. As a result, the excitation coil 44 is provided inside the electrodeless discharge lamp 45.
A ring-shaped discharge that is magnetically coupled with is generated. However, since high-frequency power is required to light this electrodeless discharge lamp, unless the frequency of this high-frequency power is limited, there is a hindrance to radio interference with other electric devices and the like. . Therefore, for example, 13.56 MHz in the ISM band region is assigned as the operating frequency of this type of lighting device.
【0004】ところで、無電極放電灯は始動時から点灯
するまでの間、そのインピーダンスが激しく変化する特
性を有している。また、放電灯に対するインピーダンス
マッチングをとるためのマッチング回路43の損失を極
力抑制するために、通常そのマッチング回路のQを高く
するように構成されている。したがって、一定の周波数
の高周波電流を励起コイルに流して無電極放電灯を点灯
させようとすると、その放電灯のインピーダンス変化が
急峻であることや、無電極放電灯と励起コイル等との配
設位置の微妙なずれ、または経時変化等による変動など
によって、より一層インピーダンスの変化が顕著とな
り、マッチング回路における整合がとれなくなってしま
うことがあった。このようなインピーダンス不整合が生
じて励起コイルから無電極放電灯に高周波電力が十分供
給できなくなると、発光効率の低下を招くことは勿論の
こと、最悪の場合には、大量の無効電流が流れ、点灯装
置の素子が破壊されてしまうという問題があった。By the way, the electrodeless discharge lamp has a characteristic that its impedance changes drastically from the time of starting to the time of lighting. Further, in order to suppress the loss of the matching circuit 43 for impedance matching with the discharge lamp as much as possible, the Q of the matching circuit is usually made high. Therefore, when trying to light an electrodeless discharge lamp by passing a high frequency current of a constant frequency through the excitation coil, the impedance change of the discharge lamp is sharp, and the arrangement of the electrodeless discharge lamp and the excitation coil etc. Due to a slight displacement of the position, a change due to a change with time, or the like, the change in impedance becomes more remarkable, and the matching in the matching circuit may not be achieved. If such high frequency power cannot be sufficiently supplied from the excitation coil to the electrodeless discharge lamp due to impedance mismatch, the luminous efficiency will be deteriorated, and in the worst case, a large amount of reactive current will flow. However, there is a problem that the elements of the lighting device are destroyed.
【0005】そこで、これらの課題を解決するために、
本出願人は、始動時等のインピーダンス変化が急峻なと
きは、高周波電力の周波数を変化させてインピーダンス
を整合させるように構成させた点灯装置を完成させて出
願した(特願平4−256567号)。Therefore, in order to solve these problems,
The applicant has completed and applied for a lighting device configured to match the impedance by changing the frequency of the high frequency power when the impedance change is sharp at the time of starting (Japanese Patent Application No. 4-256567). ).
【0006】すなわち、励起コイルに流れる高周波電流
および励起コイルに印加される高周波電圧を増幅器出力
の高周波電力が供給される端子から取り出し位相検波回
路に入力して、これら電圧と電流との位相差を検出す
る。そして、この位相差検波回路により検出された差分
が零となるように、増幅器の入力信号を出力する電圧制
御形の発振器の発振周波数を変化させて、増幅器から出
力される高周波電流の周波数を変化させるものである。That is, the high-frequency current flowing in the excitation coil and the high-frequency voltage applied to the excitation coil are taken out from the terminal to which the high-frequency power of the amplifier output is supplied and input to the phase detection circuit to determine the phase difference between these voltage and current. To detect. Then, the oscillation frequency of the voltage-controlled oscillator that outputs the input signal of the amplifier is changed so that the difference detected by this phase difference detection circuit becomes zero, and the frequency of the high-frequency current output from the amplifier is changed. It is what makes me.
【0007】この装置によれば、始動時等のインピーダ
ンス変化が急峻なときなどに、増幅器から出力される高
周波電流の周波数が変化して、その電圧と電流との位相
差が低減されるため、上記の課題が解決できる。According to this device, the frequency of the high-frequency current output from the amplifier changes when the impedance changes sharply at the time of starting, etc., and the phase difference between the voltage and the current is reduced. The above problems can be solved.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、増幅器の出力
は、高周波電力であるため、その高周波電圧には、高調
波などのリンギングが重畳している可能性がある。その
ため、電圧を導入するときにそれらリンギングを除去し
て電圧波形を成形するためのフィルタ回路や分圧回路が
必要となる。また、高調波等のリンギングを十分に除去
するためには、減衰特性が急俊なフィルタを付加して使
用する必要があるが、急俊な特性のフィルタは周囲温度
の変化などに伴う動作点の変動が大きいため、温度変化
の少ない高価なフィルタ回路を使用しなければならなか
った。However, since the output of the amplifier is high-frequency power, there is a possibility that the high-frequency voltage is superposed with ringing such as harmonics. Therefore, a filter circuit or a voltage divider circuit for removing the ringing and shaping the voltage waveform when the voltage is introduced is required. In addition, in order to sufficiently remove ringing such as harmonics, it is necessary to add a filter with a steep attenuation characteristic and use it. However, a filter with a steep characteristic should be used at an operating point associated with changes in ambient temperature. Therefore, an expensive filter circuit with a small temperature change had to be used because of the large fluctuation of.
【0009】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るためなされたもので、その目的は、簡単な回路構成で
妨害電波の発生を低減でき、無電極放電灯の周波数特性
の変動に的確に対応して素子の破壊を防止できる無電極
放電灯点灯装置およびそれを用いた装置を提供すること
である。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to reduce the generation of interfering radio waves with a simple circuit configuration, and to accurately cope with fluctuations in the frequency characteristics of an electrodeless discharge lamp. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrodeless discharge lamp lighting device capable of preventing the destruction of elements and a device using the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の無電極放
電灯点灯装置は、出力周波数が変化するように構成され
た発振手段と、直流電力を出力する直流電源手段と、発
振手段の出力を入力信号として直流電源手段の出力を高
周波電力にする電力増幅器と、電力増幅器の入力信号の
電圧の位相と電力増幅器から出力される高周波電流の位
相との位相差に応じた信号を出力する位相差検出手段
と、位相差が減少するように発振手段の出力周波数を変
化させる制御手段と、電力増幅器から出力される高周波
電流が供給される励起コイルと、励起コイルと電磁結合
するように配設され、発光媒体が気密に封入された無電
極放電灯とを具備することを特徴とする。An electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein an oscillating means configured to change an output frequency, a dc power source means for outputting dc power, and an output of the oscillating means. Is used as an input signal to output high-frequency power from the DC power supply means, and a signal output according to the phase difference between the phase of the voltage of the input signal of the power amplifier and the phase of the high-frequency current output from the power amplifier. Phase difference detecting means, control means for changing the output frequency of the oscillating means so as to reduce the phase difference, an excitation coil to which the high frequency current output from the power amplifier is supplied, and an electromagnetic coupling with the excitation coil. And an electrodeless discharge lamp in which a luminescent medium is hermetically sealed.
【0011】請求項2記載の無電極放電灯点灯装置は、
直流電力を出力する直流電源手段と、高周波駆動信号に
より駆動され、直流電力を高周波電力に変換する周波数
変換器と、駆動信号の電圧の位相と周波数変換器の出力
電流の位相との位相差に応じた信号を出力する位相差検
出手段と、位相差が減少するように駆動信号の周波数を
変化させる制御手段と、発光媒体が気密に封入された無
電極放電灯と、周波数変換器の出力が供給されるととも
に発光媒体に励起エネルギーを供給する励起コイルとを
具備することを特徴とする。The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 2 is
DC power supply means for outputting DC power, a frequency converter driven by a high frequency drive signal for converting DC power to high frequency power, and a phase difference between the phase of the voltage of the drive signal and the phase of the output current of the frequency converter. Phase difference detection means for outputting a signal according to, a control means for changing the frequency of the drive signal so as to reduce the phase difference, an electrodeless discharge lamp in which the light emitting medium is hermetically sealed, and the output of the frequency converter. And an excitation coil for supplying excitation energy to the luminescent medium.
【0012】請求項3記載の無電極放電灯点灯装置は、
一定周波数の信号を出力する第1の発振器と、この発振
器の出力信号周波数と異なった周波数の信号を出力する
第2の発振器と、直流電力を出力する直流電源手段と、
第1または第2の発振器の出力を駆動信号として直流電
源手段の出力を高周波電力にする電力増幅器と、電力増
幅器の入力信号の電圧位相を基準として電力増幅器から
出力される高周波電流の位相との位相差に応じた信号を
出力する位相差検出手段と、位相差が減少するように、
第1または第2の発振器の出力信号の一方を選択して電
力増幅器に入力信号を供給する選択手段と、電力増幅器
の出力が供給される励起コイルと、励起コイルと電磁結
合するように配設され、発光媒体が気密に封入された無
電極放電灯とを具備することを特徴とする。The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 3 is
A first oscillator that outputs a signal of a constant frequency, a second oscillator that outputs a signal of a frequency different from the output signal frequency of this oscillator, and a DC power supply means that outputs DC power,
A power amplifier that uses the output of the first or second oscillator as a drive signal to make the output of the DC power supply means have high-frequency power; and a phase of the high-frequency current output from the power amplifier with reference to the voltage phase of the input signal of the power amplifier. Phase difference detection means for outputting a signal according to the phase difference, so that the phase difference decreases,
Selection means for selecting one of the output signals of the first and second oscillators to supply an input signal to the power amplifier, an excitation coil to which the output of the power amplifier is supplied, and an electromagnetic coupling with the excitation coil. And an electrodeless discharge lamp in which a luminescent medium is hermetically sealed.
【0013】請求項4記載の無電極放電灯点灯装置は、
一定周波数の信号を出力する第1の発振器と、出力周波
数が変化するように構成された第2の発振器と、直流電
力を出力する直流電源手段と、第1または第2の発振器
の出力を入力信号として直流電源手段の出力を高周波電
力にする電力増幅器と、電力増幅器の入力信号の電圧位
相を基準として電力増幅器から出力される高周波電流の
位相との位相差に応じた信号を出力する位相差検出手段
と、電源投入から所定期間が経過した後に、信号を出力
するタイマ手段と、タイマ手段が信号を出力する前は、
第2の発振器の出力信号を入力信号として電力増幅器に
供給し、タイマ手段が信号を出力した後は、第1の発振
器の出力信号を入力信号として電力増幅器に供給する選
択手段と、位相差が減少するように、第2の発振器の出
力信号の周波数を制御する制御手段と、電力増幅器の高
周波電流出力が供給される励起コイルと、励起コイルと
電磁結合するように配設され、発光媒体が気密に封入さ
れた無電極放電灯とを具備することを特徴とする。The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 4 is
A first oscillator that outputs a signal of a constant frequency, a second oscillator configured to change the output frequency, a DC power supply unit that outputs DC power, and an output of the first or second oscillator are input. A phase difference that outputs a signal corresponding to the phase difference between the power amplifier that makes the output of the DC power supply means a high frequency power as a signal and the phase of the high frequency current output from the power amplifier with reference to the voltage phase of the input signal of the power amplifier. The detecting means, the timer means for outputting a signal after a lapse of a predetermined period from power-on, and before the timer means outputs a signal,
After the output signal of the second oscillator is supplied as an input signal to the power amplifier and the timer means outputs the signal, the phase difference between the output means of the first oscillator as an input signal to the power amplifier and the selection means is increased. A control means for controlling the frequency of the output signal of the second oscillator, an excitation coil to which the high-frequency current output of the power amplifier is supplied, and an excitation coil arranged to be electromagnetically coupled to the emission coil. And an electrodeless discharge lamp hermetically sealed.
【0014】請求項5記載の無電極放電灯点灯装置は、
請求項4記載の無電極放電灯点灯装置において、第1の
発振器は、実質的に13.56MHzの信号を出力する
水晶発振器であり、制御手段は、第2の発振器の出力信
号の周波数が少なくとも13.2〜13.8MHzの範
囲で変化するように構成されたことを特徴とする。The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 5 is
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the first oscillator is a crystal oscillator that substantially outputs a signal of 13.56 MHz, and the control means has at least a frequency of an output signal of the second oscillator. It is characterized in that it is configured to change in the range of 13.2 to 13.8 MHz.
【0015】請求項6記載の装置は、請求項1〜5のい
ずれか一記載の無電極放電灯点灯装置と、無電極放電灯
から放射される光を反射または透過させて外方に放射さ
せる制光手段とを備えたことを特徴とする。An apparatus according to claim 6 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 5, and the light emitted from the electrodeless discharge lamp is reflected or transmitted to be emitted to the outside. And a light control means.
【0016】ここで上記において発光媒体とは、励起コ
イルにより励起されて、可視光、紫外光、赤外光などの
光放射を行う全ての媒体を包括するものである。Here, in the above description, the luminescent medium includes all the mediums that are excited by the excitation coil and emit light such as visible light, ultraviolet light and infrared light.
【0017】また、上記において、無電極放電灯の発光
を反射または透過させて外方に放射させる制光手段と
は、代表的には例えば所望の配光を得るために放電灯か
ら発せられた光を反射させる反射板やルーバー等の反射
部材や、分光特性を変化させる光フィルタや光学的干渉
部材、および分光特性の変化を伴わず光を実質的に全透
過させる透光性部材などを総称していう。Further, in the above description, the light control means for reflecting or transmitting the emitted light of the electrodeless discharge lamp to radiate it outside is typically, for example, emitted from the discharge lamp in order to obtain a desired light distribution. A generic term for reflective members such as reflectors and louvers that reflect light, optical filters and optical interference members that change spectral characteristics, and translucent members that transmit substantially all light without changing spectral characteristics. I say.
【0018】[0018]
【作用】請求項1記載の発明において、位相差検出手段
は、電力増幅器の入力信号の電圧の位相と電力増幅器か
ら出力される高周波電流の位相との位相差に応じた信号
を出力する。また、制御手段は、始動時等のインピーダ
ンス変化が急峻なときなどに発生する位相差を減少する
ように、電力増幅器の入力信号となる発振手段の出力の
周波数を変化させる。励起コイルは、電力増幅器から出
力された高周波電流が供給されて、発光媒体が封入され
た無電極放電灯と電磁結合して、その発光媒体を励起す
る。According to the present invention, the phase difference detecting means outputs a signal corresponding to the phase difference between the phase of the voltage of the input signal of the power amplifier and the phase of the high frequency current output from the power amplifier. Further, the control means changes the frequency of the output of the oscillating means, which is the input signal of the power amplifier, so as to reduce the phase difference generated when the impedance change is abrupt at the time of starting or the like. The high-frequency current output from the power amplifier is supplied to the excitation coil, and the excitation coil electromagnetically couples with the electrodeless discharge lamp in which the luminescent medium is sealed to excite the luminescent medium.
【0019】請求項2記載の発明において、位相差検出
手段は、周波数変換器の駆動信号の電圧の位相と変換器
の出力電流の位相との位相差に応じた信号を出力する。
また、制御手段は、始動時等のインピーダンス変化が急
峻なときなどに発生する位相差を減少するように、変換
器の駆動信号の周波数を変化させる。励起コイルは、変
換器から出力された高周波電流が供給されて、発光媒体
が封入された無電極放電灯と電磁結合して、その発光媒
体を励起する。According to the second aspect of the invention, the phase difference detecting means outputs a signal corresponding to the phase difference between the voltage phase of the drive signal of the frequency converter and the phase of the output current of the converter.
Further, the control means changes the frequency of the drive signal of the converter so as to reduce the phase difference generated when the impedance change is steep at the time of starting. The high-frequency current output from the converter is supplied to the excitation coil, and the excitation coil electromagnetically couples with the electrodeless discharge lamp in which the luminescent medium is sealed to excite the luminescent medium.
【0020】請求項3記載の発明においては、第1およ
び第2の発振器が、互いに異なる周波数の信号を出力す
る。また選択手段は、始動時等のインピーダンス変化が
急峻なときなどに位相差を減少するように、発振周波数
の異なる第1または第2の発振器の出力の一方を選択し
て電力増幅器に入力信号を供給する点が上記請求項1の
発明の作用と異なる。According to the third aspect of the invention, the first and second oscillators output signals of different frequencies. Further, the selecting means selects one of the outputs of the first and second oscillators having different oscillation frequencies and outputs the input signal to the power amplifier so as to reduce the phase difference when the impedance change is steep at the time of starting. The point of supply differs from the operation of the invention of claim 1.
【0021】請求項4記載の発明においては、選択手段
が、タイマ手段からの信号出力以前は第2の発振器の出
力信号を増幅器に供給し、タイマ手段が信号出力をした
後は第1の発振器の出力信号を増幅器に供給する。ま
た、制御手段は、位相差が減少するように第2の発振器
の周波数を制御する。According to another aspect of the invention, the selecting means supplies the output signal of the second oscillator to the amplifier before the signal output from the timer means, and the first oscillator after the timer means outputs the signal. To the amplifier. Further, the control means controls the frequency of the second oscillator so that the phase difference is reduced.
【0022】請求項5記載の発明は、請求項3または4
記載の発明において、制御手段が第2の発振器の周波数
を所定の周波数領域の範囲で変化するように制御する。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4.
In the invention described above, the control means controls the frequency of the second oscillator so as to change the frequency within a predetermined frequency range.
【0023】請求項6記載の発明は、上記請求項1〜5
記載の発明と同様の作用を有する。The invention according to claim 6 is the above-mentioned claims 1 to 5.
It has the same effect as the described invention.
【実施例】以下,図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1に本発明の一実施例に係る電極放電灯点灯装置
を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electrode discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention.
【0024】直流電源1は、商用交流電圧を、例えば7
5Vの直流電圧に変換して出力するように構成されてい
る。また、この直流電源1にインダクタおよびキャパシ
タ等よりなるノイズフィルタを介して接続された電力増
幅器2は、一対の直列接続された電界効果トランジスタ
FET1,FET2を有し、また、それらFET1,2
は負バイアス回路3,4を介してトランスT1,T2の
2次巻線から入力信号が供給される。The DC power supply 1 supplies commercial AC voltage, for example, 7
It is configured to be converted into a DC voltage of 5V and output. A power amplifier 2 connected to the DC power source 1 via a noise filter composed of an inductor and a capacitor has a pair of field effect transistors FET1 and FET2 connected in series.
Is supplied with an input signal from the secondary windings of the transformers T1 and T2 via the negative bias circuits 3 and 4.
【0025】増幅器2にトランスT1,T2を介して入
力信号を出力する発振手段5は、例えば13.2〜1
3.8MHzで発振周波数が連続的に変化する電圧制御
形の発振器である。発振手段5の入力は制御手段6に接
続されており、この制御手段6は位相差検出器7の出力
信号に応じて発振手段5に供給する電圧値を変化させ
て、前述の発振周波数を制御するものである。また増幅
器2に入力信号を印加するトランスT1,T2の1次巻
線は、トランスT3に直列的に接続され、このトランス
T3の1次巻線と並列的に抵抗R1が接続されている。The oscillating means 5 for outputting an input signal to the amplifier 2 via the transformers T1 and T2 is, for example, 13.2-1.
It is a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency changes continuously at 3.8 MHz. The input of the oscillation means 5 is connected to the control means 6, and the control means 6 changes the voltage value supplied to the oscillation means 5 according to the output signal of the phase difference detector 7 to control the above-mentioned oscillation frequency. To do. The primary windings of the transformers T1 and T2 that apply an input signal to the amplifier 2 are connected in series to the transformer T3, and the resistor R1 is connected in parallel with the primary winding of the transformer T3.
【0026】増幅器2のFET1,FET2の接続中点
は、電流トランスCT1の1次巻線およびマッチング回
路8を介して励起コイル9に接続されている。The midpoint of connection between FET1 and FET2 of the amplifier 2 is connected to the excitation coil 9 via the primary winding of the current transformer CT1 and the matching circuit 8.
【0027】そして、前述の位相差検出器7の電流入力
端子Iinは電流トランスCT1の2次巻線に接続され、
他方、電圧入力端子Vinは、抵抗R1が並列的に接続さ
れたトランスT3の1次巻線と接続している。The current input terminal Iin of the phase difference detector 7 is connected to the secondary winding of the current transformer CT1.
On the other hand, the voltage input terminal Vin is connected to the primary winding of the transformer T3 to which the resistor R1 is connected in parallel.
【0028】また、励起コイル9は例えばアルミニウム
などの良導電性金属を2〜3ターンの巻回数を有するよ
うにコイル状形成したもので、無電極放電灯10を取り
巻くように配設されている(図面においては、励起コイ
ルの形状を簡略化している)。 無電極放電灯1は、例
えば石英ガラスまたは多結晶アルミナのような球状また
は筒状の耐熱透光性容器で形成され、その内部には、発
光媒体が気密に封入されている。ここで、本実施例にお
いては、例えば可視光を放射するように、発光媒体とし
てよう化ナトリウムと、塩化セリウムが同重量比で封入
され、また、バッファガスとして約500torrの分圧の
キセノンが封入されている。The excitation coil 9 is formed of a good conductive metal such as aluminum so as to have a winding number of 2 to 3 turns, and is arranged so as to surround the electrodeless discharge lamp 10. (In the drawings, the shape of the excitation coil is simplified). The electrodeless discharge lamp 1 is formed of a spherical or cylindrical heat-resistant translucent container such as quartz glass or polycrystalline alumina, and a light emitting medium is hermetically sealed inside. Here, in the present embodiment, for example, sodium iodide and cerium chloride are enclosed as a luminescent medium in the same weight ratio so as to emit visible light, and xenon with a partial pressure of about 500 torr is enclosed as a buffer gas. Has been done.
【0029】以上のように構成された放電灯点灯装置の
作用について説明する。まず、図示しないスイッチが閉
成されて電源が投入されると、発振手段5を構成する電
圧制御形の発振器が発振を開始し、例えば周波数が1
3.5MHzの所定の信号を出力する。トランスT1,
T2を介して増幅器2のFET1,FET2に入力され
たこの高周波信号は、直流電源1から供給される75V
の直流出力により、実効電圧値が約300V程度の高周
波に増幅され、増幅器2から出力される。The operation of the discharge lamp lighting device configured as described above will be described. First, when a switch (not shown) is closed and the power is turned on, the voltage-controlled oscillator that constitutes the oscillating means 5 starts oscillating, and for example, the frequency is 1
It outputs a predetermined signal of 3.5 MHz. Transformer T1,
This high frequency signal input to the FET1 and FET2 of the amplifier 2 via T2 is 75V supplied from the DC power supply 1.
Is amplified to a high frequency having an effective voltage value of about 300 V and output from the amplifier 2.
【0030】ここで、トランスT1,T2を介して供給
される増幅器2の入力信号は、トランスT3、抵抗R1
を介して位相差検出器7のVinに入力される。また、増
幅器2の高周波出力電流は、電流トランスCT2を介し
て位相差検出器7のIinに入力される。そして位相差検
出器7は、これら入力された電流と電圧の位相差に応じ
たオン幅の矩形波電圧を出力する。例えば、入力される
電圧が電流よりも遅れた位相のときには、オン幅の小さ
な矩形波を出力し、また進んだ位相のときには、オン幅
の大きな矩形波を出力する。制御手段6は、位相差検出
器7から出力された矩形波電圧を積分して、位相が遅れ
ているときには、発振手段5に印加する電圧を下げて発
振周波数を例えば13.2MHzに低下させるように、
発振手段5を制御する。同様に、位相が進んでいるとき
には、発振手段5に印加する電圧を上げて発振周波数を
13.8MHzに上昇させる。Here, the input signal of the amplifier 2 supplied through the transformers T1 and T2 is the transformer T3 and the resistor R1.
Is input to Vin of the phase difference detector 7 via. Further, the high frequency output current of the amplifier 2 is input to Iin of the phase difference detector 7 via the current transformer CT2. Then, the phase difference detector 7 outputs a rectangular wave voltage having an ON width according to the phase difference between the input current and voltage. For example, when the input voltage has a phase delayed from the current, a rectangular wave having a small ON width is output, and when the input voltage has an advanced phase, a rectangular wave having a large ON width is output. The control means 6 integrates the rectangular wave voltage output from the phase difference detector 7, and when the phase is delayed, lowers the voltage applied to the oscillation means 5 to lower the oscillation frequency to, for example, 13.2 MHz. To
The oscillation means 5 is controlled. Similarly, when the phase is advanced, the voltage applied to the oscillation means 5 is increased to raise the oscillation frequency to 13.8 MHz.
【0031】そして、このように増幅器2から出力され
た高周波電流は、励起コイル9に供給されて、交番磁界
を生じさせる。これにより、閉電界が放電灯10の内部
に発生して、封入された発光媒体を導通する電流が流れ
て、励起コイルの内形状に沿ったドーナツ形のアーク放
電が生起する。The high frequency current thus output from the amplifier 2 is supplied to the excitation coil 9 to generate an alternating magnetic field. As a result, a closed electric field is generated inside the discharge lamp 10, a current flowing through the enclosed luminescent medium flows, and a donut-shaped arc discharge along the inner shape of the excitation coil occurs.
【0032】上記実施例によれば、高周波電力の電圧と
電流との位相差を低減するように発振手段5の発振周波
数が変化する結果、無効電流の発生を低減することがで
きる。 また、位相差検出器7は電力増幅器の入力信号
の電圧を入力するため、特別な分圧回路や、フィルタ回
路を付加することなく、その位相を検出することができ
る。なおここで、電力増幅器2の増幅素子としては、上
記実施例で示したFETの他、例えば絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタ(IGBT)や、MOS制御サイリス
タ(MCT)のような容量性の制御端子を備えた他のデ
バイスを使用しても良い。これら容量性の制御端子を備
えたものを使用したとき、入力電流を積分したものがゲ
ート電圧波形となり出力電圧波形と同相となるため、本
発明に好適である。According to the above embodiment, as a result of the oscillation frequency of the oscillation means 5 changing so as to reduce the phase difference between the voltage and the current of the high frequency power, the generation of the reactive current can be reduced. Further, since the phase difference detector 7 inputs the voltage of the input signal of the power amplifier, the phase can be detected without adding a special voltage dividing circuit or a filter circuit. Here, as the amplifying element of the power amplifier 2, in addition to the FET shown in the above embodiment, a capacitive control terminal such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a MOS control thyristor (MCT) is provided. Other devices may be used. When the one having these capacitive control terminals is used, the one obtained by integrating the input current becomes the gate voltage waveform and has the same phase as the output voltage waveform, which is suitable for the present invention.
【0033】次に本発明の他の実施例に係る無電極放電
灯点灯装置について図2を用いて説明する。ここで、図
1における構成要素と同一の構成要素には、同一の符号
を付して説明を一部省略する。増幅器2に供給する75
V直流電圧と5V程度の各種制御用の直流電圧の双方を
発生する直流電源1には前述の実施例と同様にノイズフ
ィルタを介して接続された電力増幅器2が接続されてい
る。増幅器2の一対の直列接続された電界効果トランジ
スタFET1,FET2は負バイアス回路3,4を介し
てトランスT1,T2の2次巻線から入力信号が供給さ
れる。トランスT1,T2の1次巻線は、インダクタお
よびキャパシタよりなるフィルタ回路を介して電界効果
トランジスタFET3のドレインに接続され、その電界
効果トランジスタFET3のゲートは選択手段11に接
続されている。この選択手段11の詳細は後述するが、
発振周波数が可変する電圧制御形発振器12と一定周波
数で発振する水晶発振器13の出力の一方を選択する組
合わせ論理回路で構成されている。前述の実施例と同じ
く位相差検出器7の電圧入力端子Vinには、増幅器2の
入力信号の電圧が入力されるように接続され、また、電
流入力端子Iinには、電流トランスCT1を介して、増
幅器2の出力電流が入力されるように接続されている。
位相差検出器の出力端子は、逆接続されたダイオードD
1を介して制御装置6に接続されている。制御装置6
は、位相差検出器7の出力端子に並列的に接続されたコ
ンデンサC1と、抵抗R2および電圧制御可変容量ダイ
オードD2とで構成されている。また、抵抗R2とダイ
オードD2との接続中点には、並列共振回路を形成する
コンデンサC2とインダクタL1およびトランジスタT
r1とで構成された電圧制御形発振器12が接続されて
いる。トランジスタTr1のエミッタは多段の演算増幅
器に接続され、さらに前述の選択手段11のナンド回路
NAND1に接続されている。また、水晶発振器13
は、多段の演算増幅器に接続された後、選択手段11の
ナンド回路NAND2に接続されている。Next, an electrodeless discharge lamp lighting device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted. Supply to amplifier 2 75
A power amplifier 2 connected via a noise filter is connected to the DC power source 1 that generates both a DC voltage for V and a DC voltage for various controls of about 5V, as in the above-described embodiment. An input signal is supplied to the pair of series-connected field effect transistors FET1 and FET2 of the amplifier 2 from the secondary windings of the transformers T1 and T2 via the negative bias circuits 3 and 4. The primary windings of the transformers T1 and T2 are connected to the drain of the field effect transistor FET3 through a filter circuit composed of an inductor and a capacitor, and the gate of the field effect transistor FET3 is connected to the selecting means 11. The details of the selecting means 11 will be described later,
It is composed of a combinational logic circuit for selecting one of the outputs of the voltage controlled oscillator 12 whose oscillation frequency is variable and the crystal oscillator 13 which oscillates at a constant frequency. Similar to the above-described embodiment, the voltage input terminal Vin of the phase difference detector 7 is connected so that the voltage of the input signal of the amplifier 2 is input, and the current input terminal Iin is connected via the current transformer CT1. , So that the output current of the amplifier 2 is input.
The output terminal of the phase difference detector is a diode D connected in reverse.
It is connected to the control device 6 via 1. Control device 6
Is composed of a capacitor C1 connected in parallel to the output terminal of the phase difference detector 7, a resistor R2 and a voltage controlled variable capacitance diode D2. At the midpoint of connection between the resistor R2 and the diode D2, the capacitor C2, the inductor L1 and the transistor T that form a parallel resonance circuit are provided.
A voltage controlled oscillator 12 composed of r1 is connected. The emitter of the transistor Tr1 is connected to the multi-stage operational amplifier and further connected to the NAND circuit NAND1 of the selecting means 11 described above. Also, the crystal oscillator 13
Is connected to the NAND circuit NAND2 of the selecting means 11 after being connected to the multi-stage operational amplifier.
【0034】また、直流電源1からの5Vの直流電圧が
供給されるタイマ回路14は、電源投入後の所定期間経
過後に、タイマ信号を出力するように構成されており、
その出力は、選択手段11のナンド回路NAND2およ
びノット回路NOTに接続している。選択手段11のナ
ンド回路NAND3は、ナンド回路NAND1の出力と
ナンド回路NAND2の出力を入力として接続されてい
る。Further, the timer circuit 14 to which the DC voltage of 5V is supplied from the DC power source 1 is configured to output the timer signal after a lapse of a predetermined period after the power is turned on.
The output is connected to the NAND circuit NAND2 and the NOT circuit NOT of the selection means 11. The NAND circuit NAND3 of the selecting means 11 is connected with the output of the NAND circuit NAND1 and the output of the NAND circuit NAND2 as inputs.
【0035】また、前述のタイマ回路14の出力端子
は、無電極放電灯10の起動回路15を構成するリレー
RYの開閉信号を出力するように接続されている。ここ
で、この起動回路は、放電灯10の発光媒体が封入され
た気密容器10aに一体的に取着され、内部に希ガスが
封入された始動放電細管10bに高電圧を印加するため
の回路である。The output terminal of the above-mentioned timer circuit 14 is connected so as to output an opening / closing signal of the relay RY which constitutes the starting circuit 15 of the electrodeless discharge lamp 10. Here, this starter circuit is integrally attached to the airtight container 10a in which the luminescent medium of the discharge lamp 10 is sealed, and is a circuit for applying a high voltage to the starting discharge thin tube 10b in which the rare gas is sealed. Is.
【0036】また、上記無電極放電灯を用いた装置につ
いて、その制光手段を中心に図3を用いて説明する。図
3は、装置の制光手段の概略を示す要部断面図であり、
無電極放電灯10に一体的に取着された始動放電細管1
0bを機械的に固定することにより、放電灯10を支持
するソケット30は、内面が反射面を呈する椀状の反射
笠31の中央部に配置されている。また、その反射笠3
1の開口部には、電磁波が外部に漏れることを防止する
ために、金属メッシュ(図示せず)が埋め込まれた前面
ガラス板32が配設され、これら反射笠31および前面
ガラス板32により制光手段を構成している。なお、励
起コイル9の両端部は、腕状のアルミニウム板と接続
し、反射笠31の上面を絶縁被覆処理されて貫通し、図
示しないが前述のマッチング回路8と電気的に接続して
いる。また同様に、始動放電細管10bに高電圧を印加
する導入線も、反射笠31の上面を貫通して、起動回路
に接続している。A device using the above electrodeless discharge lamp will be described with reference to FIG. 3 focusing on its light control means. FIG. 3 is a sectional view of an essential part showing an outline of a light control means of the device,
Starting discharge thin tube 1 integrally attached to electrodeless discharge lamp 10
By mechanically fixing 0b, the socket 30 that supports the discharge lamp 10 is arranged at the center of a bowl-shaped reflection shade 31 whose inner surface exhibits a reflection surface. Also, the reflective shade 3
In order to prevent electromagnetic waves from leaking to the outside, a front glass plate 32 in which a metal mesh (not shown) is embedded is arranged in the opening of No. 1 and is controlled by the reflection shade 31 and the front glass plate 32. It constitutes a light means. Both ends of the excitation coil 9 are connected to an arm-shaped aluminum plate, the upper surface of the reflection shade 31 is penetrated by an insulating coating process, and is electrically connected to the above-mentioned matching circuit 8 although not shown. Similarly, the lead-in wire for applying a high voltage to the starting discharge thin tube 10b also penetrates the upper surface of the reflection shade 31 and is connected to the starting circuit.
【0037】次に図2に示した無電極放電灯点灯装置の
動作について説明する。まず、図示しないスイッチが閉
成されて電源が投入されると、直流電源1に接続された
タイマ回路が計時を開始し、同時に起動回路15のリレ
ーRYを閉成するHigh信号をおよび選択手段11に
High信号を発する。また、電圧制御形発振器12お
よび水晶発振器13が発振を開始し、例えば各々13.
5MHz、13.56MHzの所定の発振信号を出力す
る。このとき、選択手段11のNAND2の一方には、
前述のとおりHigh信号が入力され、他方の入力は水
晶発振器13が発振しているためHigh信号となるた
め、その出力はLowとなり、水晶発振器13の信号は
出力されない。また、NAND1には、電圧制御形発振
器12の出力により、High信号が入力され、他方
は、タイマ信号のNOT出力、すなわち、Low信号が
入力されるから、出力はHighとなり、電圧制御形発
振器12の信号を出力する。そして、NAND3には、
NAND1の出力信号であるHigh信号およびNAN
D2の出力信号であるLow信号が入力するから、出力
はHighとなり、電圧制御形発振器12の信号を出力
する。この出力信号は、電界効果トランジスタFET3
により、例えば実効電圧値5V程度に増幅されて、トラ
ンスT1,T2を介して増幅器2のFET1,FET2
に入力される。そして、この高周波信号は、直流電源1
から供給される75Vの直流出力により、実効電圧値が
約300V程度の高周波に増幅され、増幅器2から出力
される。このとき、トランスT1,T2を介して供給さ
れる増幅器2の入力信号は、トランスT3、抵抗R1を
介して位相差検出器7のVinに入力される。また、増幅
器2の高周波出力電流は、電流トランスCT2を介して
位相差検出器7のIinに入力される。そして位相差検出
器7は、これら入力された電流と電圧の位相差に応じた
オン幅の矩形波電圧を出力する。例えば、入力される電
圧が電流よりも遅れた位相のときには、オン幅の小さな
矩形波を出力し、また進んだ位相のときには、オン幅の
大きな矩形波を出力する。そして、制御手段6のコンデ
ンサC1は、位相差検出器7から出力された矩形波電圧
を充放電して、電圧制御可変容量ダイオードD2を充放
電させる。コンデンサC2とインダクタL1よりなる共
振回路はダイオードD2の放電電荷量に応じた共振を行
い、その共振動作に同期してトランジスタTr1はスイ
ッチングを行い発振する。つまり、電流が遅れ位相で位
相差検出器7の出力矩形波のオン幅が小さいときには、
充放電周期が長くなる結果、その発振周波数は例えば1
3.2MHzに低下する。逆に位相が進んでいるときに
は、発振周波数は13.8MHzに上昇する。Next, the operation of the electrodeless discharge lamp lighting device shown in FIG. 2 will be described. First, when a switch (not shown) is closed and the power is turned on, a timer circuit connected to the DC power supply 1 starts time measurement, and at the same time, a High signal for closing the relay RY of the starting circuit 15 and the selection means 11 are selected. A High signal is output. Further, the voltage-controlled oscillator 12 and the crystal oscillator 13 start oscillating, and each of them, for example, 13.
It outputs a predetermined oscillation signal of 5 MHz and 13.56 MHz. At this time, one of the NANDs 2 of the selection means 11 is
As described above, the High signal is input, and the other input becomes the High signal because the crystal oscillator 13 is oscillating. Therefore, the output becomes Low and the signal of the crystal oscillator 13 is not output. Further, the NAND 1 receives the High signal by the output of the voltage controlled oscillator 12, and the other outputs the NOT output of the timer signal, that is, the Low signal, so that the output becomes High and the voltage controlled oscillator 12 The signal of is output. And, in NAND3,
High signal and NAN which are output signals of NAND1
Since the Low signal that is the output signal of D2 is input, the output becomes High and the signal of the voltage controlled oscillator 12 is output. This output signal is a field effect transistor FET3.
Is amplified to, for example, an effective voltage value of about 5 V, and the FET1 and FET2 of the amplifier 2 are passed through the transformers T1 and T2.
Is input to Then, this high frequency signal is applied to the DC power source 1
The DC voltage of 75 V supplied from the amplifier 2 amplifies the effective voltage value to a high frequency of about 300 V and outputs from the amplifier 2. At this time, the input signal of the amplifier 2 supplied via the transformers T1 and T2 is input to Vin of the phase difference detector 7 via the transformer T3 and the resistor R1. Further, the high frequency output current of the amplifier 2 is input to Iin of the phase difference detector 7 via the current transformer CT2. Then, the phase difference detector 7 outputs a rectangular wave voltage having an ON width according to the phase difference between the input current and voltage. For example, when the input voltage has a phase delayed from the current, a rectangular wave having a small ON width is output, and when the input voltage has an advanced phase, a rectangular wave having a large ON width is output. The capacitor C1 of the control means 6 charges and discharges the rectangular wave voltage output from the phase difference detector 7 to charge and discharge the voltage controlled variable capacitance diode D2. The resonance circuit composed of the capacitor C2 and the inductor L1 resonates according to the amount of charge discharged from the diode D2, and the transistor Tr1 switches and oscillates in synchronization with the resonance operation. That is, when the current is delayed and the ON width of the output rectangular wave of the phase difference detector 7 is small,
As a result of the longer charge / discharge cycle, the oscillation frequency is, for example, 1
It drops to 3.2 MHz. On the contrary, when the phase is advanced, the oscillation frequency rises to 13.8 MHz.
【0038】そして、このように増幅器2から出力され
た高周波電流は、励起コイル9に供給されて、交番磁界
を生じさせる。また、同時に、起動回路15のリレーは
閉成しているため、増幅器2の出力を受けて、起動回路
15の共振回路は共振し、共振による高電圧が始動放電
細管10bに印加される。これにより、始動放電細管1
0bに封入された希ガスは電離して気密容器10a方向
に向かうグロー放電が発生する。また、励起コイル9に
流れる高周波電流によって、磁界が発生しているため、
閉電界が放電灯10の内部に発生して、封入された発光
媒体を導通する電流が流れて、励起コイルの内形状に沿
ったドーナツ形のアーク放電が生起する。 次に、放電
灯10の始動に要する期間経過後の所定期間(例えば電
源投入後1秒後)を経ると、タイマ回路は、Low信号
を出力して、起動回路15のリレーを開成すると同時
に、そのLow信号を選択手段11に入力させる。する
と、選択手段11のNAND2の一方には、Low信号
が入力され、他方の入力は水晶発振器13が発振してい
るためHigh信号となるため、その出力はHighと
なり、水晶発振器13の信号がNAND2から出力され
る。また、NAND1には、電圧制御形発振器12の出
力により、High信号が入力され、他方は、タイマ信
号のNOT出力、すなわち、High信号が入力される
から、出力はLowとなり、電圧制御形発振器12の信
号は出力されなくなる。そして、NAND3には、NA
ND1の出力信号であるLow信号およびNAND2の
出力信号であるHigh信号が入力するから、出力はH
ighとなり水晶発振器13の信号が選択されて出力さ
れる。この出力信号は、電界効果トランジスタFET3
により、例えば実効電圧値5V程度に増幅されて、トラ
ンスT1,T2を介して増幅器2のFET1,FET2
に入力される。そして、この高周波信号は、直流電源1
から供給される75Vの直流出力により、実効電圧値が
約300V程度の高周波に増幅され、増幅器2から出力
される。つまり、放電灯10の始動後は、一定の周波数
で発振する水晶発振器13の信号が入力されて増幅器2
は動作することになる。The high frequency current thus output from the amplifier 2 is supplied to the excitation coil 9 to generate an alternating magnetic field. At the same time, since the relay of the starting circuit 15 is closed, the resonance circuit of the starting circuit 15 resonates in response to the output of the amplifier 2, and a high voltage due to the resonance is applied to the starting discharge capillaries 10b. As a result, the starting discharge thin tube 1
The rare gas sealed in 0b is ionized to generate glow discharge toward the airtight container 10a. Further, since a magnetic field is generated by the high frequency current flowing in the excitation coil 9,
A closed electric field is generated inside the discharge lamp 10, a current flowing through the enclosed luminescent medium flows, and a donut-shaped arc discharge along the inner shape of the excitation coil occurs. Next, after a lapse of a predetermined period (for example, 1 second after the power is turned on) after the period required for starting the discharge lamp 10, the timer circuit outputs a Low signal to open the relay of the starting circuit 15, and at the same time, The Low signal is input to the selection means 11. Then, the Low signal is input to one of the NANDs 2 of the selecting means 11, and the other input becomes a High signal because the crystal oscillator 13 is oscillating. Therefore, the output thereof becomes High and the signal of the crystal oscillator 13 is NAND2. Is output from. Further, the NAND 1 receives the High signal by the output of the voltage controlled oscillator 12, and the other outputs the NOT output of the timer signal, that is, the High signal, so that the output becomes Low and the voltage controlled oscillator 12 Signal will not be output. Then, in the NAND3, NA
Since the Low signal which is the output signal of ND1 and the High signal which is the output signal of NAND2 are input, the output is H
It becomes high, and the signal of the crystal oscillator 13 is selected and output. This output signal is a field effect transistor FET3.
Is amplified to, for example, an effective voltage value of about 5 V, and the FET1 and FET2 of the amplifier 2 are passed through the transformers T1 and T2.
Is input to Then, this high frequency signal is applied to the DC power source
The DC voltage of 75 V supplied from the amplifier 2 amplifies the effective voltage value to a high frequency of about 300 V and outputs from the amplifier 2. That is, after the discharge lamp 10 is started, the signal from the crystal oscillator 13 that oscillates at a constant frequency is input to the amplifier 2
Will work.
【0039】上記実施例によれば、放電灯が始動する際
のインピーダンス変化が顕著なときに、増幅器に入力さ
れる信号の周波数を変化させることができるため、無効
電流の発生を低減することができる。また、安定して放
電灯が点灯した後は、一定の周波数で動作させることが
できるため、周波数の変化に伴う電波障害を一層低減可
能である。また、上記実施例と同じく位相差検出器7は
電力増幅器の入力信号の電圧を入力するため、特別な分
圧回路や、フィルタ回路を付加することなく、その位相
を検出することができる。According to the above embodiment, the frequency of the signal input to the amplifier can be changed when the impedance change at the time of starting the discharge lamp is remarkable, so that the generation of the reactive current can be reduced. it can. Further, after the discharge lamp is stably turned on, the discharge lamp can be operated at a constant frequency, so that it is possible to further reduce the radio interference caused by the frequency change. Further, since the phase difference detector 7 inputs the voltage of the input signal of the power amplifier as in the above embodiment, the phase can be detected without adding a special voltage dividing circuit or a filter circuit.
【0040】また、本実施例によれば、選択手段を論理
回路で構成したため、容量性成分を有するアナログスイ
ッチを用いた場合に比べて、回路動作が安定するという
利点をも有する。Further, according to the present embodiment, since the selecting means is composed of the logic circuit, there is an advantage that the circuit operation becomes stable as compared with the case where the analog switch having the capacitive component is used.
【0041】なお、予め位相のずれの傾向を予期できる
放電灯点灯装置にあっては、互いに異なる周波数の信号
を出力する複数の発振器を配設させ、そのずれに応じて
位相差を低減するように発振器の出力を切替える選択手
段を用いても良く、この場合には、発振器の周波数を変
化させる制御手段は不要となる。In a discharge lamp lighting device in which a tendency of phase shift can be predicted in advance, a plurality of oscillators that output signals of different frequencies are provided and the phase difference is reduced according to the shift. Alternatively, a selection means for switching the output of the oscillator may be used, and in this case, a control means for changing the frequency of the oscillator becomes unnecessary.
【0042】また、上記全ての実施例において、増幅器
を周波数変換器として使用することもでき、この場合に
は、増幅素子に換えて、上記実施例で示した種類の半導
体スイッチング素子を用いれば良く、また、増幅器にお
ける入力信号をスイッチング素子の駆動信号として等価
的に扱えば良い。Further, in all of the above embodiments, the amplifier can be used as a frequency converter, and in this case, the semiconductor switching element of the kind shown in the above embodiments may be used instead of the amplifying element. Also, the input signal in the amplifier may be equivalently treated as the drive signal for the switching element.
【0043】以上の説明においては、励起コイルや無電
極放電灯の形状、材質、発光媒体の種類などについて具
体的に例示しているが、他の形状や材質、種類などを用
いることもできる。また、増幅器、位相差検出器、制御
手段、および発振手段などの回路方式や構成部品などに
ついても、上記実施例に具体的に例示したものの他、既
存の回路方式、部品などが使用できる。In the above description, the shapes and materials of the excitation coil and the electrodeless discharge lamp and the kind of the light emitting medium are specifically exemplified, but other shapes, materials and kinds can be used. Also, regarding the circuit system and components such as the amplifier, the phase difference detector, the control unit, and the oscillation unit, the existing circuit system and components can be used in addition to those concretely exemplified in the above embodiment.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように請求項1〜5記載の
発明によれば、簡単な回路構成で妨害電波の発生を問題
とならぬ程度に抑えることができ、かつ、無電極放電灯
の周波数特性の変動に的確に対応して素子の破壊を防止
し得る無電極放電灯点灯装置を提供できた。また、請求
項3記載の発明によれば、発振手段の出力周波数を変化
させる制御手段を用いなくとも、無電極放電灯の周波数
特性の変動に的確に対応できるため、より一層簡単な構
成で安価に無電極放電灯点灯装置を構成できる。さら
に、請求項4記載の発明によれば、電源投入から所定期
間経過後に一定の周波数で動作させることができるた
め、周波数の変化に伴う電波障害を一層低減可能であ
る。請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5記載の
発明における効果を有する装置を提供できる。As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the generation of interfering radio waves can be suppressed to a non-problematic level with a simple circuit configuration, and the electrodeless discharge lamp It has been possible to provide an electrodeless discharge lamp lighting device capable of preventing element destruction by accurately responding to changes in frequency characteristics. According to the third aspect of the present invention, it is possible to accurately cope with the change in the frequency characteristic of the electrodeless discharge lamp without using the control means for changing the output frequency of the oscillating means. In addition, an electrodeless discharge lamp lighting device can be configured. Further, according to the invention described in claim 4, since it is possible to operate at a constant frequency after a lapse of a predetermined period from the power-on, it is possible to further reduce the radio interference due to the frequency change. According to invention of Claim 6, the apparatus which has the effect in invention of Claims 1-5 can be provided.
【図1】本発明の無電極放電灯点灯装置の一実施例を示
す回路ブロック図FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of an electrodeless discharge lamp lighting device of the present invention.
【図2】本発明の無電極放電灯用点灯装置の実施例を示
す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a lighting device for an electrodeless discharge lamp according to the present invention.
【図3】本発明の装置を示す要部断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing the device of the present invention.
【図4】従来の無電極放電灯用点灯装置を示す回路ブロ
ック図FIG. 4 is a circuit block diagram showing a conventional lighting device for an electrodeless discharge lamp.
1 直流電源 2 増幅器 5 発振手段 6 制御手段 7 位相差検出器 8 マッチング回路 9 励起コイル 10 無電極放電灯 11 選択手段 12 電圧制御形発
振器(第2の発振器) 13 水晶発振器(第1の発振器)14 タイマ回路 15 起動回路 31 反射笠(制光
手段) 32 前面ガラス板(制光手段)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Amplifier 5 Oscillation means 6 Control means 7 Phase difference detector 8 Matching circuit 9 Excitation coil 10 Electrodeless discharge lamp 11 Selection means 12 Voltage control type oscillator (second oscillator) 13 Crystal oscillator (first oscillator) 14 Timer Circuit 15 Starting Circuit 31 Reflective Shade (Light Control Means) 32 Front Glass Plate (Light Control Means)
Claims (6)
振手段と;直流電力を出力する直流電源手段と;発振手
段の出力を入力信号として直流電源手段の出力を高周波
電力にする電力増幅器と;電力増幅器の入力信号の電圧
の位相と電力増幅器から出力される高周波電流の位相と
の位相差に応じた信号を出力する位相差検出手段と;位
相差が減少するように発振手段の出力周波数を変化させ
る制御手段と;電力増幅器から出力される高周波電流が
供給される励起コイルと;励起コイルと電磁結合するよ
うに配設され、発光媒体が気密に封入された無電極放電
灯と;を具備することを特徴とする無電極放電灯点灯装
置。1. An oscillating means configured to change an output frequency; a direct current power source means for outputting a direct current power; a power amplifier for making an output of the oscillating means an input signal and making an output of the direct current power source means a high frequency power. Phase difference detecting means for outputting a signal according to the phase difference between the voltage phase of the input signal of the power amplifier and the phase of the high frequency current output from the power amplifier; and the output frequency of the oscillating means so that the phase difference decreases. A control means for changing the voltage; an excitation coil supplied with a high-frequency current output from a power amplifier; an electrodeless discharge lamp that is disposed so as to be electromagnetically coupled to the excitation coil and in which a light emitting medium is hermetically sealed. An electrodeless discharge lamp lighting device, comprising:
波駆動信号により駆動され、前記直流電力を高周波電力
に変換する周波数変換器と;駆動信号の電圧の位相と周
波数変換器の出力電流の位相との位相差に応じた信号を
出力する位相差検出手段と;位相差が減少するように駆
動信号の周波数を変化させる制御手段と;発光媒体が気
密に封入された無電極放電灯と;周波数変換器の出力が
供給されるとともに発光媒体に励起エネルギーを供給す
る励起コイルと;を具備することを特徴とする無電極放
電灯点灯装置。2. A DC power supply means for outputting DC power; a frequency converter driven by a high frequency drive signal to convert the DC power into high frequency power; a phase of a voltage of the drive signal and an output current of the frequency converter. Phase difference detecting means for outputting a signal according to the phase difference from the phase; control means for changing the frequency of the drive signal so as to reduce the phase difference; electrodeless discharge lamp in which the light emitting medium is hermetically sealed; An electrodeless discharge lamp lighting device, comprising: an excitation coil that is supplied with an output of a frequency converter and supplies excitation energy to a luminescent medium.
と;第1の発振器の出力信号の周波数と異なった周波数
の信号を出力する第2の発振器と;直流電力を出力する
直流電源手段と;第1または第2の発振器の出力を駆動
信号として直流電源手段の出力を高周波電力にする電力
増幅器と;電力増幅器の入力信号の電圧位相を基準とし
て電力増幅器から出力される高周波電流の位相との位相
差に応じた信号を出力する位相差検出手段と;位相差が
減少するように、第1または第2の発振器の出力信号の
一方を選択して電力増幅器に入力信号を供給する選択手
段と;電力増幅器の出力が供給される励起コイルと;励
起コイルと電磁結合するように配設され、発光媒体が気
密に封入された無電極放電灯と;を具備することを特徴
とする無電極放電灯点灯装置。3. A first oscillator for outputting a signal of a constant frequency; a second oscillator for outputting a signal of a frequency different from the frequency of the output signal of the first oscillator; and a DC power supply means for outputting DC power. And; a power amplifier that uses the output of the first or second oscillator as a drive signal to make the output of the DC power supply means a high frequency power; and the phase of the high frequency current output from the power amplifier with reference to the voltage phase of the input signal of the power amplifier. Phase difference detecting means for outputting a signal corresponding to the phase difference between the power amplifier and the output signal of the first or second oscillator so as to reduce the phase difference. Means; an excitation coil to which the output of the power amplifier is supplied; an electrodeless discharge lamp which is arranged to be electromagnetically coupled to the excitation coil and in which a luminescent medium is hermetically sealed. Electrode discharge Lighting device.
と;出力周波数が変化するように構成された第2の発振
器と;直流電力を出力する直流電源手段と;第1または
第2の発振器の出力を入力信号として直流電源手段の出
力を高周波電力にする電力増幅器と;電力増幅器の入力
信号の電圧位相を基準として電力増幅器から出力される
高周波電流の位相との位相差に応じた信号を出力する位
相差検出手段と;電源投入から所定期間が経過した後
に、信号を出力するタイマ手段と;タイマ手段が信号を
出力する前は、第2の発振器の出力信号を入力信号とし
て電力増幅器に供給し、タイマ手段が信号を出力した後
は、第1の発振器の出力信号を入力信号として電力増幅
器に供給する選択手段と;位相差が減少するように、第
2の発振器の出力信号の周波数を制御する制御手段と;
電力増幅器の高周波電流出力が供給される励起コイル
と;励起コイルと電磁結合するように配設され、発光媒
体が気密に封入された無電極放電灯と;を具備すること
を特徴とする無電極放電灯点灯装置。4. A first oscillator that outputs a signal of a constant frequency; a second oscillator that is configured to change the output frequency; a DC power supply unit that outputs DC power; a first or second oscillator. A power amplifier which uses the output of the oscillator as an input signal to make the output of the DC power supply means a high frequency power; a signal corresponding to the phase difference between the phase of the high frequency current output from the power amplifier and the voltage phase of the input signal of the power amplifier as a reference A phase difference detecting means for outputting a signal; a timer means for outputting a signal after a lapse of a predetermined period from power-on; and a power amplifier using the output signal of the second oscillator as an input signal before the timer means outputs a signal. The output signal of the first oscillator as an input signal to the power amplifier after the timer means outputs the signal, and the output signal of the second oscillator so as to reduce the phase difference. And control means for controlling the frequency of;
An electrodeless discharge lamp, comprising: an excitation coil to which a high-frequency current output of a power amplifier is supplied; an electrodeless discharge lamp that is disposed so as to be electromagnetically coupled to the excitation coil and has a light emitting medium hermetically sealed therein. Discharge lamp lighting device.
zの信号を出力する水晶発振器であり、制御手段は、第
2の発振器の出力信号の周波数が少なくとも13.2〜
13.8MHzの範囲で変化するように構成されたこと
を特徴とする請求項4記載の無電極放電灯点灯装置。5. The first oscillator is substantially 13.56 MH.
A crystal oscillator for outputting a signal of z, wherein the control means has a frequency of an output signal of the second oscillator of at least 13.2.
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the electrodeless discharge lamp lighting device is configured to change in a range of 13.8 MHz.
電灯点灯装置と;無電極放電灯から放射される光を反射
または透過させて外方に放射させる制光手段と;を備え
たことを特徴とする装置。6. An electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 5, and a light control means for reflecting or transmitting the light emitted from the electrodeless discharge lamp and radiating the light outward. A device characterized by being provided.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17803194A JP3465758B2 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Electrodeless discharge lamp lighting device and device using the same |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0845684A true JPH0845684A (en) | 1996-02-16 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10208894A (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Electrodeless discharge lamp lighting device |
US7365498B2 (en) | 2003-11-25 | 2008-04-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp lighting device and luminaire |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17803194A patent/JP3465758B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH10208894A (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Electrodeless discharge lamp lighting device |
US7365498B2 (en) | 2003-11-25 | 2008-04-29 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp lighting device and luminaire |
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