JPH0896764A - 無電極放電灯 - Google Patents

無電極放電灯

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JPH0896764A
JPH0896764A JP22702594A JP22702594A JPH0896764A JP H0896764 A JPH0896764 A JP H0896764A JP 22702594 A JP22702594 A JP 22702594A JP 22702594 A JP22702594 A JP 22702594A JP H0896764 A JPH0896764 A JP H0896764A
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JP
Japan
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bulb
gap
auxiliary electrode
electrode
high voltage
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Withdrawn
Application number
JP22702594A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Matsuo
茂樹 松尾
Eiji Shiohama
英二 塩浜
Koji Hiramatsu
宏司 平松
Makoto Ukekawa
信 請川
Shinichi Anami
真一 阿南
Shohei Yamamoto
正平 山本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の電極を有する放電ランプと異なり、始
動時、バルブ内に電子を発生させる機構を持たないた
め、バルブ内の電子数が少ない場合には始動しにくくな
るという問題点を解決すること。 【構成】 放電ガスを封入した透光性材料よりなるバル
ブ1の外側に配置された誘導コイル2に高周波電源3よ
り高周波電流を通電し、バルブ1内に封入された放電ガ
スに高周波電磁界を作用させることによって放電ガスを
励起発光させる無電極放電灯において、バルブ1の外壁
付近であってバルブ1内の空間に静電結合する位置に単
極の補助電極4を設けるとともに、補助電極4と一方の
電極が電気的に接続された一対の電極でギャップ6をバ
ルブ1の近傍に形成し、補助電極4に高電圧電源5によ
り高電圧を印加することにより、ギャップ6で絶縁破壊
が生じるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バルブ内部に電極を持
たず、外部からの高周波電磁界によって、バルブ内部の
放電ガスを励起発光させる無電極放電灯に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、無電極放電ランプが実用化されて
いる。このランプは、放電ガスを封入したバルブに近接
して配置した誘導コイルに高周波電流を通電し、発生す
る誘導電磁界でバルブ内の放電ガスを励起発光させるも
のである。
【0003】図5はその一例を示すもので、数Torrのア
ルゴンと水銀を封入したバルブ1に近接して配置した誘
導コイル2に高周波電源(図示せず)から出力される1
3.56MHzの高周波電流を通電し、発生する誘導電磁
界でバルブ1内の水銀原子を励起して254nmの紫外線
を放射し、この紫外線をバルブ1の内面に塗布した蛍光
体(図示せず)に照射することにより可視光を得るよう
にした無電極放電ランプである。
【0004】なお、図5において、8は導電体で構成さ
れた装置本体で、ランプや高周波電源から発生する放射
ノイズを除去する。9は導電性のメッシュで構成された
電磁シールド手段で、ランプからの照射光を透過すると
共に、照射面からのノイズ漏洩を防ぐ。
【0005】この無電極放電ランプは、バルブ1内に電
極を持たないため、電極切れの心配がなく、長寿命であ
る。また、ランプの形状が自由に設計できるといった特
徴もある。
【0006】また、最近、さらに高輝度高出力を企図し
た無電極放電ランプが研究されている。例えば特開平5
−47355号公報に開示されたランプでは、図6に示
すように、石英ガラス等の透光性材料によって球状に形
成されたバルブ1内に希ガスと金属のハロゲン化物を放
電ガスとして封入し、第1の高周波電源3aから出力さ
れた高周波電流を誘導コイル2に通電することにより発
生した誘導電磁界で、バルブ1内の放電ガスを励起発光
させるようになっている。補助電極4には第2の高周波
電源3bから高周波電圧が印加されており、補助電極4
の周囲に生じた高周波電界によって加速された電子が、
放電ガスの原子に衝突して電離させることによって、ひ
も状の予備放電を生じさせ、良好な始動性を得ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような無電極放電ランプは、従来の電極を有する放電ラ
ンプと異なり、始動時、バルブ内に電子を発生させる機
構を持たないため、バルブ内の電子数が少ない場合には
始動しにくくなるという問題がある。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、始動性に優れた無電極放
電灯を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、放電ガスを封入した透光性
材料よりなるバルブの外側に配置された誘導コイルに高
周波電源より高周波電流を通電し、前記バルブ内に封入
された放電ガスに高周波電磁界を作用させることによっ
て前記放電ガスを励起発光させる無電極放電灯におい
て、前記バルブの外壁付近であってバルブ内の空間に静
電結合する位置に単極の補助電極を設けるとともに、該
補助電極と一方の電極が電気的に接続された一対の電極
でギャップをバルブの近傍に形成し、前記補助電極に高
電圧を印加することにより、前記ギャップで絶縁破壊が
生じるようにしたことを特徴とするものであり、請求項
2記載の発明は、前記ギャップを、紫外域に発光スペク
トルを有するガスが封入された第2のバルブ内に設けた
ことを特徴とし、請求項3記載の発明は、前記補助電極
が前記ギャップを形成する一方の電極を兼ねるように設
けられたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、バルブの外壁付
近であってバルブ内の空間に静電結合する位置に単極の
補助電極を設けるとともに、該補助電極と一方の電極が
電気的に接続された一対の電極でギャップをバルブの近
傍に形成し、前記補助電極に高電圧を印加することによ
り、前記ギャップで絶縁破壊が生じるようにしているの
で、ギャップで絶縁破壊するときに発生する光によりバ
ルブ内の放電ガスの原子が電離し、電子が発生する。バ
ルブ内の電子は補助電極の周囲に生じた電界により加速
され、放電ガスの原子に衝突して電離させることによっ
て、新たな電子を発生させる。従って、バルブ内の電子
数が少ない場合でも、光による電離を利用することがで
き、容易に始動できる。
【0011】請求項2記載の発明によれば、ギャップを
紫外域に発光スペクトルを有するガスが封入された第2
のバルブ内に設けたことにより、補助電極に高電圧を印
加すれば第2のバルブ内で絶縁破壊が生じ、紫外線を放
射する。紫外線は高いエネルギ−を持っているので、バ
ルブ内の放電ガスの原子が電離し易く、より一層始動し
易くなる。
【0012】請求項3記載の発明によれば、補助電極が
前記ギャップを形成する一方の電極を兼ねるように設け
られているので、構造が簡単になる。
【0013】
【実施例】
(実施例1)図1は本発明に係る第1の実施例を示すも
ので、バルブ1は石英ガラス等の透光性材料によって球
状に形成され、その内部には放電ガスとして希ガスと金
属ハロゲン化物が封入されている。例えば、放電ガスと
して300Torrのキセノンガスと12mgのNaI−Tl
I−InI(ナトリウム沃化物、タリウム沃化物、イン
ジウム沃化物の混合物)を用いる。ここで、バルブ1の
形状は球状でなくても良く、例えば円筒形のような他の
形状であっても構わない。
【0014】誘導コイル2は、バルブ1の中央近傍にソ
レノイド状に3ターン巻回されている。誘導コイル2の
ターン数は特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。
【0015】誘導コイル2は、13.56 MHzで発振する高
周波電源3に接続され、高周波電源3を動作させると、
誘導コイル2に高周波電流が流れ、誘導コイル2の周り
に電磁界が発生するようになっている。
【0016】補助電極4は、バルブ1の外壁面に被着な
いし近接して配置され、高電圧のパルスを発生する高電
圧電源5に接続されている。一対の電極間で形成される
ギャップ6はバルブ1の近傍に配置され、一方の電極は
補助電極4と電気的に接続されている。ここで、ギャッ
プ6の間隔は、高電圧電源5により補助電極4に高電圧
を印加すると、ギャップ6で絶縁破壊が生じるように設
定されている。
【0017】このように構成された無電極放電灯におい
て、高電圧電源5により補助電極4に高電圧を印加する
と、ギャップ6で絶縁破壊が起こり、そのとき発生した
光によりバルブ1内の放電ガスの原子が電離し、電子が
発生する。その電子は補助電極4の周りに生じた電界で
加速され、放電ガスの原子に衝突して電離させることに
よって、新たな電子を発生させる。このようにして発生
した電子は、誘導コイル2の周りに発生した高周波電磁
界によりエネルギ−を受け取り、放電ガス原子に衝突し
てエネルギ−を与える。こうしてバルブ1内にトロイダ
ル状の放電プラズマが形成される。放電プラズマ内の原
子は、電離したり、励起したりする。励起された原子は
基底状態に戻る時に発光する。この発光を光エネルギ−
として利用するのである。誘導コイル2による高周波電
磁界で放電が維持されるようになった後は、補助電極4
への高電圧の印加は不要になる。
【0018】以上説明したように、バルブ1内に電子が
少ない場合でも、バルブ1の近傍に上述のギャップ6を
設けたことにより、始動に光電離を利用でき、始動が容
易になる。なお、バルブ1内に封入する放電ガスは上記
実施例に限定されるものではなく、他の気体や金属を用
いてもよい。また、補助電極4やギャップ6の位置、大
きさ、形状については特に限定されるものではない。
【0019】(実施例2)図2は本発明に係る第2の実
施例を示すもので、前記実施例1と異なる点は、前記ギ
ャップ6を、紫外域に発光スペクトルを有するガスが封
入された第2のバルブ7内に設けたことであり、他の構
成は前記実施例と同様であるので、同等構成に同一符号
を付すことにより説明を省略する。
【0020】このように構成したことにより、補助電極
4に高電圧電源5より高電圧を印加すれば、第2のバル
ブ7内で絶縁破壊が生じ、紫外線を放射する。紫外線は
高いエネルギ−を持っているので、バルブ1内の放電ガ
スの原子が電離し易く、実施例1よりさらに始動し易く
なる。
【0021】(実施例3)図3は本発明に係る第3の実
施例を示すもので、前記実施例1と異なる点は、前記補
助電極4が前記ギャップ6の一方の電極を兼ねるよう、
ギャップ6の一方の電極をバルブ1の外壁面に被着ない
し近接して配置したことで、他の構成は前記実施例1と
同様であるので、同等構成に同一符号を付すことにより
説明を省略する。
【0022】この実施例によれば、補助電極4及びギャ
ップ6の構造が比較的簡単になり、製造コストの低減が
図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0023】(実施例4)図4は本発明に係る第4の実
施例を示すもので、前記実施例1と異なる点は、前記補
助電極4が前記ギャップ6の一方の電極を兼ねるよう、
ギャップ6の一方の電極をバルブ1の外壁面に被着ない
し近接して配置するとともに、ギャップ6を、紫外域に
発光スペクトルを有するガスが封入された第2のバルブ
7内に設けたことで、他の構成は前記実施例1と同様で
あるので、同等構成に同一符号を付すことにより説明を
省略する。
【0024】このように構成したことにより、補助電極
4に高電圧電源5より高電圧を印加すれば、第2のバル
ブ7内で絶縁破壊が生じ、紫外線を放射する。紫外線は
高いエネルギ−を持っているので、バルブ1内の放電ガ
スの原子が電離し易く、実施例1より始動し易くなる。
さらに、補助電極4及びギャップ6は比較的簡単な構造
になり、製造コストの低減及び装置の小型化が図れる。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、バルブの
外壁付近であってバルブ内の空間に静電結合する位置に
単極の補助電極を設けるとともに、該補助電極と一方の
電極が電気的に接続された一対の電極でギャップをバル
ブの近傍に形成し、前記補助電極に高電圧を印加するこ
とにより、前記ギャップで絶縁破壊が生じるようにして
いるので、ギャップで絶縁破壊するときに発生する光に
よりバルブ内の放電ガスの原子が電離し、電子が発生す
る。バルブ内の電子は補助電極の周囲に生じた電界によ
り加速され、放電ガスの原子に衝突して電離させること
によって、新たな電子を発生させる。従って、バルブ内
の電子数が少ない場合でも、光による電離を利用するこ
とができ、容易に始動できる無電極放電灯を提供でき
る。
【0026】請求項2記載の発明によれば、ギャップを
紫外域に発光スペクトルを有するガスが封入された第2
のバルブ内に設けたことにより、補助電極に高電圧を印
加すれば第2のバルブ内で絶縁破壊が生じ、紫外線を放
射する。紫外線は高いエネルギ−を持っているので、バ
ルブ内の放電ガスの原子が電離し易く、より一層始動し
易くなる。
【0027】請求項3記載の発明によれば、補助電極が
前記ギャップを形成する一方の電極を兼ねるように設け
られているので、構造が簡単になり、製造コストの低減
及び装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施例を示す構成図であ
る。
【図2】本発明に係る第2の実施例を示す構成図であ
る。
【図3】本発明に係る第3の実施例を示す構成図であ
る。
【図4】本発明に係る第4の実施例を示す構成図であ
る。
【図5】従来例を示す斜視図である。
【図6】異なる従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 バルブ 2 誘導コイル 3 高周波電源 4 補助電極 5 高電圧電源 6 ギャップ 7 第2のバルブ
フロントページの続き (72)発明者 請川 信 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 阿南 真一 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 山本 正平 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電ガスを封入した透光性材料よりなる
    バルブの外側に配置された誘導コイルに高周波電源より
    高周波電流を通電し、前記バルブ内に封入された放電ガ
    スに高周波電磁界を作用させることによって前記放電ガ
    スを励起発光させる無電極放電灯において、前記バルブ
    の外壁付近であってバルブ内の空間に静電結合する位置
    に単極の補助電極を設けるとともに、該補助電極と一方
    の電極が電気的に接続された一対の電極でギャップをバ
    ルブの近傍に形成し、前記補助電極に高電圧を印加する
    ことにより、前記ギャップで絶縁破壊が生じるようにし
    たことを特徴とする無電極放電灯。
  2. 【請求項2】 前記ギャップを、紫外域に発光スペクト
    ルを有するガスが封入された第2のバルブ内に設けたこ
    とを特徴とする請求項1記載の無電極放電灯。
  3. 【請求項3】 前記補助電極が前記ギャップを形成する
    一方の電極を兼ねるように設けられたことを特徴とする
    請求項1または請求項2記載の無電極放電灯。
JP22702594A 1994-09-21 1994-09-21 無電極放電灯 Withdrawn JPH0896764A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109412212A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109412212A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路
CN109412212B (zh) * 2018-09-29 2022-07-15 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种两级变化的级联式高压电场感应供电电路

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Effective date: 20020115