JPH0935883A - Electrodeless discharge lamp lighting device - Google Patents
Electrodeless discharge lamp lighting deviceInfo
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- JPH0935883A JPH0935883A JP17893095A JP17893095A JPH0935883A JP H0935883 A JPH0935883 A JP H0935883A JP 17893095 A JP17893095 A JP 17893095A JP 17893095 A JP17893095 A JP 17893095A JP H0935883 A JPH0935883 A JP H0935883A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は無電極放電ランプに
高周波電磁界を印加して発光させる無電極放電灯点灯装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeless discharge lamp lighting device which emits light by applying a high frequency electromagnetic field to an electrodeless discharge lamp.
【0002】[0002]
【従来の技術】図15は無電極放電灯点灯装置のー例を
示すもので、使用する無電極放電ランプ1は、石英やセ
ラミクスなどの透光性材料で気密に形成されたバルブの
内部に希ガスあるいは希ガスの放電によって励起発光す
る物質又は金属蒸気などを封入し、内管面には必要に応
じて蛍光体が塗布されている。無電極放電ランプ1の外
周には、導電性の良い金属などで形成された誘導コイル
2が近接して配設されている。この誘導コイル2に高周
波電力を供給する高周波発振回路4と交流電源ACの交
流電圧を直流電圧に変換して高周波発振回路4に供給す
る直流電源5と、無電極放電ランプ1及び誘導コイル2
と高周波発振回路4とを整合させるマッチング回路3と
を接続し、無電極放電灯点灯装置を構成している。そし
て、高周波発振回路4から誘導コイル2に数MHzから
数100MHzの高周波電流を流すことにより、誘導コ
イル2に高周波電磁界を発生させ、無電極放電ランプ1
に高周波電力を供給し、無電極放電ランプ1内に高周波
プラズマ電流を発生させて紫外線もしくは可視光を発生
するようになっている。2. Description of the Related Art FIG. 15 shows an example of an electrodeless discharge lamp lighting device. An electrodeless discharge lamp 1 to be used is a bulb which is hermetically formed of a transparent material such as quartz or ceramics. A rare gas or a substance that excites and emits light by discharge of a rare gas, a metal vapor, or the like is enclosed, and a phosphor is applied to the inner tube surface as necessary. An induction coil 2 made of a highly conductive metal or the like is arranged close to the outer circumference of the electrodeless discharge lamp 1. A high frequency oscillation circuit 4 for supplying high frequency power to the induction coil 2, a DC power source 5 for converting the AC voltage of the AC power source AC into a DC voltage and supplying the DC voltage to the high frequency oscillation circuit 4, the electrodeless discharge lamp 1 and the induction coil 2.
And the matching circuit 3 for matching the high frequency oscillation circuit 4 with each other are connected to form an electrodeless discharge lamp lighting device. Then, a high-frequency current of several MHz to several 100 MHz is passed from the high-frequency oscillation circuit 4 to the induction coil 2 to generate a high-frequency electromagnetic field in the induction coil 2 and the electrodeless discharge lamp 1
Is supplied with high frequency power to generate high frequency plasma current in the electrodeless discharge lamp 1 to generate ultraviolet rays or visible light.
【0003】またマッチング回路3は、無電極放電ラン
プ1の点灯安定時に効率よく高周波電力を送ることがで
きるよう無電極放電ランプ1の点灯安定時において高周
波発振回路4から見た入力インピーダンスを適正値に
し、かつ無電極放電ランプ始動も可能であるように設計
される。Further, the matching circuit 3 has a proper value for the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit 4 when the electrodeless discharge lamp 1 is stably lit so that high frequency power can be efficiently sent when the electrodeless discharge lamp 1 is stably lit. And is designed so that electrodeless discharge lamp starting is also possible.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで無電極放電ラ
ンプ1の点灯時の発光効率を高くするためには、誘導コ
イル2およびマッチング回路3は抵抗成分を非常に小さ
くし、誘導コイル2やマッチング回路3で消費される電
力を小さくする必要があり、そのため無電極放電ランプ
1の始動時において高周波発振回路4の負荷となる誘導
コイル2とマッチング回路3は非常にQの高い状態とな
っている。このようなQの高い状態では、誘導コイル2
のインダクタンス値のばらつきやマッチング回路3の構
成素子のばらつきの影響が非常に大きく現れるようにな
り、特に無電極放電ランプ1の始動時における高周波発
振回路4から見た入力インピーダンスのばらつきが非常
に大きくなるという問題があった。By the way, in order to increase the luminous efficiency of the electrodeless discharge lamp 1 at the time of lighting, the induction coil 2 and the matching circuit 3 have a very small resistance component, and the induction coil 2 and the matching circuit 3 have a very small resistance component. It is necessary to reduce the electric power consumed by 3 and therefore the induction coil 2 and the matching circuit 3 which are loads of the high frequency oscillation circuit 4 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 are in a state where the Q is very high. In such a high Q state, the induction coil 2
The influence of the variation of the inductance value and the variation of the constituent elements of the matching circuit 3 becomes very large. Especially, the variation of the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit 4 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 is very large. There was a problem of becoming.
【0005】またマッチング回路3を調整する場合、無
電極放電ランプ1の点灯安定時と始動時の異なる2状態
でのマッチング回路3の入力インピーダンスを同時に確
認することができない。このため、例えば無電極放電ラ
ンプ1の点灯安定時でのマッチング回路3の調整を終え
た後、無電極放電ランプ1の始動時のマッチング回路3
の入力インピーダンスを確認し、その値が所定の値から
大きくずれていた場合には、無電極放電ランプ1の点灯
安定時での調整から再度行うなどする必要があり、マッ
チング回路3の調整が非常に煩雑になる問題があった。
また、このような再調整を避けるには誘導コイル2のイ
ンダクタンス値のばらつきやマッチング回路3の構成素
子のばらつきを極端に小さくすることが必要とされ、コ
ストの増大を招く問題があった。Further, when the matching circuit 3 is adjusted, it is not possible to simultaneously check the input impedance of the matching circuit 3 in two different states when the lighting of the electrodeless discharge lamp 1 is stable and when it is started. Therefore, for example, after the adjustment of the matching circuit 3 when the lighting of the electrodeless discharge lamp 1 is stable, the matching circuit 3 when starting the electrodeless discharge lamp 1 is finished.
If the input impedance of the electrodeless discharge lamp 1 is largely deviated from the predetermined value, it is necessary to perform the adjustment again when the electrodeless discharge lamp 1 is lit stably, and the matching circuit 3 is extremely adjusted. There was a problem that became complicated.
Further, in order to avoid such readjustment, it is necessary to extremely reduce the variation of the inductance value of the induction coil 2 and the variation of the constituent elements of the matching circuit 3, which causes a problem of increasing cost.
【0006】ところで、無電極放電ランプ1の始動時に
おける高周波発振回路4から見たマッチング回路3の入
力インピーダンスのばらつきに関して次の知見が得られ
ている。この知見はマッチング回路3が無電極放電ラン
プ1の点灯時と始動時で実質的に変化せず、またマッチ
ング回路3の構成素子のもつ抵抗成分が実質的に無視で
きる場合において、誘導コイル2のリアクタンス値やマ
ッチング回路3の構成素子の一部の定数がばらついた場
合、マッチング回路3を無電極放電ランプ1の点灯安定
時にマッチング回路3の入力インピーダンスを実質的に
抵抗成分でのみ構成される所定のインピーダンス値にな
るように調整すると、無電極放電ランプ1の始動時の入
力インピーダンスは上記所定のインピーダンス値に対す
る反射係数の絶対値はほぼ一定で、その反射係数の位相
角のみがばらつくというものである。By the way, the following knowledge has been obtained regarding the variation in the input impedance of the matching circuit 3 viewed from the high frequency oscillation circuit 4 when the electrodeless discharge lamp 1 is started. This finding shows that when the matching circuit 3 does not substantially change between when the electrodeless discharge lamp 1 is turned on and when it is started, and the resistance component of the constituent elements of the matching circuit 3 can be substantially ignored. When the reactance value and some constants of the constituent elements of the matching circuit 3 vary, the input impedance of the matching circuit 3 is substantially constituted by only the resistance component when the matching circuit 3 is stable in lighting. If the input impedance at the start of the electrodeless discharge lamp 1 is adjusted so that the absolute value of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is substantially constant, and only the phase angle of the reflection coefficient varies. is there.
【0007】これを図16の回路において具体的に説明
する。図16は無電極放電ランプ1と誘導コイル2とマ
ッチング回路3のみを示しており、その他の構成は図1
5の例と同じであるので省略する。マッチング回路1の
構成素子であるコンデンサC 10乃至C12の定数を表1
に、無電極放電ランプ1の点灯安定時及び始動時の各部
の入力インピーダンスZ9 、Z10の値を表2に示す。ま
た、表2のマッチング回路3の入力インピーダンスZ10
を特性インピーダンス50Ωのスミスチャート上にプロ
ットしたものを図17に示す。尚図17中、イは点灯安
定時を、ロは始動時を示す。This will be specifically described with reference to the circuit of FIG.
I do. FIG. 16 shows an electrodeless discharge lamp 1, an induction coil 2 and a magnet.
1 shows only the hatching circuit 3 and other configurations are shown in FIG.
Since it is the same as the example in FIG. Matching circuit 1
Capacitor C that is a component TenTo C12Table 1
In addition, each part at the time of stable lighting of the electrodeless discharge lamp 1 and at the time of starting
Input impedance Z9, ZTenThe values of are shown in Table 2. Ma
Also, the input impedance Z of the matching circuit 3 in Table 2Ten
On the Smith chart with a characteristic impedance of 50Ω
FIG. 17 shows the assembled product. In addition, in FIG. 17, a is low
B indicates the fixed time and B indicates the start time.
【0008】[0008]
【表1】 [Table 1]
【0009】[0009]
【表2】 [Table 2]
【0010】このようにマッチング回路3の入力インピ
ーダンスZ10はランプ点灯安定時に所定の値の50Ω、
ランプ始動時に50Ωに対する反射係数の位相角P10が
ほぼ49゜に調整されており、無電極放電ランプ1が始
動可能でかつ点灯安定時に効率よくランプに電力を供給
できるようになっている。このランプ始動時のマッチン
グ回路3の入力インピーダンスZ10の最適値は高周波発
振回路4の特性により決定されるものである。As described above, the input impedance Z 10 of the matching circuit 3 is a predetermined value of 50Ω when the lamp lighting is stable,
The phase angle P 10 of the reflection coefficient with respect to 50Ω is adjusted to about 49 ° at the time of starting the lamp, so that the electrodeless discharge lamp 1 can be started and power can be efficiently supplied to the lamp when the lighting is stable. The optimum value of the input impedance Z 10 of the matching circuit 3 at the time of starting the lamp is determined by the characteristics of the high frequency oscillation circuit 4.
【0011】またマッチング回路3の調整はコンデンサ
C11、C12の容量値の調整で行い、無電極放電ランプ1
の点灯安定時にマッチング回路3の入力インピーダンス
Z10が50Ωになるように調整している。ところで、誘
導コイル2のリアクタンス値が製造上の問題から±3%
ばらつき、マッチング回路3の構成素子であるコンデン
サC10の容量値が±5%ばらついた場合に、マッチング
回路3のコンデンサC 11、C12で点灯安定時のマッチン
グ回路3の入力インピーダンスZ10が50Ωになるよう
に調整したとすると、始動時のマッチング回路3の入力
インピーダンスZ10は非常に大きく変動する。この始動
時の入力インピーダンスZ10をスミスチャート上にプロ
ット(円弧ハで示す)したものを図18に示す。この図
から分かるとおり、入力インピーダンスZ10はスミスチ
ャート上で特性インピーダンスを中心とする円上に位置
しており、得られた知見と一致している。Further, the matching circuit 3 is adjusted by a capacitor.
C11, C12Performed by adjusting the capacity value of the electrodeless discharge lamp 1
Input impedance of the matching circuit 3 when the lighting is stable
ZTenIs adjusted to be 50Ω. By the way
The reactance value of the conducting coil 2 is ± 3% due to manufacturing problems.
Condensation, which is a component of the variation and matching circuit 3
Sa CTenMatches when the capacitance value of ± 5% varies
Capacitor C of circuit 3 11, C12Illuminated with stable matchin
Input impedance Z of circuit 3TenSo that it becomes 50Ω
If adjusted to, the input of the matching circuit 3 at the start
Impedance ZTenFluctuates very much. This start
Input impedance ZTenOn the Smith chart professional
18 (shown by circular arcs) is shown in FIG. This figure
As you can see, the input impedance ZTenIs Smith
Located on a circle centered on the characteristic impedance on the chart
Which is consistent with the findings obtained.
【0012】本発明は、上記の問題点と上記の知見をも
とに為されたものであり、マッチング回路を無電極放電
ランプの点灯安定時と始動時それぞれ最適に精密かつ容
易に調整することを可能にし、また誘導コイルのばらつ
きやマッチング回路の構成素子のばらつきの許容値を大
きく設定でき、コストを低滅することを可能にする無電
極放電灯点灯装置を提供することを目的とする。The present invention has been made on the basis of the above problems and the above knowledge, and it is possible to adjust the matching circuit optimally precisely and easily when the electrodeless discharge lamp is lit stably and when it is started. It is also an object of the present invention to provide an electrodeless discharge lamp lighting device that enables to reduce the cost by allowing a large tolerance value of the variation of the induction coil and the variation of the constituent elements of the matching circuit.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項1の発明は、無電極放電ランプと、無電極放
電ランプに高周波電磁界を印加する高周波磁界印加手段
と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波
磁界印加手段を介して無電極放電ランプに供給する高周
波電力を発生させる高周波発振回路と、高周波電磁界印
加手段と高周波発振回路とのインピーダンスを整合させ
るためのマッチング回路とを備えた無電極放電灯点灯装
置において、上記マッチング回路が無電極放電ランプの
点灯安定時において高周波発振回路から見た入力インピ
ーダンスが実質的に実数成分のみからなる所定のインピ
ーダンス値となるように構成され、無電極放電ランプ点
灯安定時の入力インピーダンスをほぼ変化させることな
く無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入
力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対す
る反射係数の位相角を変化させる位相角変化手段を有す
ることを特徴とし、無電極放電ランプの点灯安定時と始
動時の異なる状態に対してマッチング回路をそれぞれ独
立に調整できるようになり、マッチング回路の調整が精
密かつ容易にできるようになる。また、誘導コイルのば
らつきやマッチング回路構成素子のばらつきに関わらず
マッチング回路の入力インピーダンスをー定化できるよ
うになるため、ばらつきの許容値を大きく設定すること
が可能になりコストの低減が図れる。To achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to an electrodeless discharge lamp, high-frequency magnetic field applying means for applying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and electrodeless discharge. A high frequency oscillating circuit for generating high frequency power supplied to the electrodeless discharge lamp through a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the lamp, and matching for matching impedances of the high frequency electromagnetic field applying means and the high frequency oscillating circuit In the electrodeless discharge lamp lighting device including a circuit, the matching circuit has a predetermined impedance value in which the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit is substantially only a real component when the electrodeless discharge lamp lighting is stable. The electrodeless discharge run without changing the input impedance during stable operation of the electrodeless discharge lamp It is characterized in that it has a phase angle changing means for changing the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting, and is different between when the lighting of the electrodeless discharge lamp is stable and when it is started. The matching circuits can be adjusted independently for each state, and the matching circuits can be adjusted precisely and easily. Further, since the input impedance of the matching circuit can be standardized regardless of the variation of the induction coil and the variation of the matching circuit constituent elements, it is possible to set a large allowable value of the variation and reduce the cost.
【0014】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記位相角変化手段は、少なくとも上記マッチン
グ回路内に配置された特性インピーダンスが上記所定の
インピーダンス値と同じである伝送線路からなり、該伝
送線路の長さを変化させることで無電極放電ランプ始動
時の高周波発振回路から見た入力インピーダンスの上記
所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角を変
化させることを特徴とし、無電極放電ランプの始動時に
おいて誘導コイルのばらつきや誘導コイルのばらつきに
合わせて伝送線路の長さを設定することによりマッチン
グ回路の入力インピーダンスの一定化が図れる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the phase angle changing means comprises at least a transmission line having a characteristic impedance that is the same as the predetermined impedance value and is arranged in the matching circuit. By changing the length of the transmission line, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is changed. The input impedance of the matching circuit can be made constant by setting the length of the transmission line according to the variation of the induction coil and the variation of the induction coil at the time of starting.
【0015】請求項3の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記位相角変化手段は、リアクタンス素子によっ
て構成された回路網からなり、該回路網によって無電極
放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入力インピ
ーダンスの上記所定のインピーダンス値に対する反射係
数の位相角を変化させることを特徴とし、無電極放電ラ
ンプの始動時において誘導コイルのばらつきや誘導コイ
ルのばらつきに合わせてリアクタンス素子で構成した回
路網を設定することにより、マッチング回路の入力イン
ピーダンスの一定化が図れる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the phase angle changing means is composed of a circuit network composed of reactance elements, and the circuit network causes a high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp. It is characterized by changing the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the seen input impedance, and a circuit composed of reactance elements according to the variation of the induction coil and the variation of the induction coil at the start of the electrodeless discharge lamp. By setting the net, the input impedance of the matching circuit can be made constant.
【0016】請求項4では、請求項1の発明において、
無電極放電ランプ始動時の上記高周波発振回路から見た
入力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対
する反射係数の位相角が0゜に近い場合において、上記
位相角変化手段が上記マッチング回路の最も高周波発振
回路側で上記高周波電磁界印加手段に対して並列に接続
されたリアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子
の値を変化させることで上記位相角を変化させることを
特徴とし、また請求項5の発明では、請求項1の発明に
おいて、無電極放電ランプ始動時の上記高周波発振回路
から見た入力インピーダンスの上記所定のインピーダン
ス値に対する反射係数の位相角が180゜に近い場合に
おいて、上記位相角変化手段が上記マッチング回路の最
も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に対し
て直列に接続されたリアクタンス素子からなり、該リア
クタンス素子の値を変化させることで上記位相角を変化
させることを特徴とし、無電極放電ランプの始動時にお
いて高周波発振回路から見た入力インピーダンスの上記
所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が0
゜または180゜に近い場合において、誘導コイルのば
らつきや誘導コイルのばらつきに合わせてマッチング回
路の最も入力側に設けられた可変リアクタンス素子の値
を調整することで入力インピーダンスの一定化が容易に
図れる。According to a fourth aspect, in the invention of the first aspect,
When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °, the phase angle changing means is the highest frequency oscillation circuit of the matching circuit. It comprises a reactance element connected in parallel to the high-frequency electromagnetic field applying means on the side, and the phase angle is changed by changing the value of the reactance element. Further, in the invention of claim 5, In the invention of claim 1, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 180 °, the phase angle changing means is the above. It is connected in series to the above high-frequency electromagnetic field applying means on the most high-frequency oscillation circuit side of the matching circuit. It is composed of a reactance element, and is characterized in that the phase angle is changed by changing the value of the reactance element, and when the electrodeless discharge lamp is started, the reflection of the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit with respect to the predetermined impedance value is reflected. The phase angle of the coefficient is 0
When the angle is close to 180 ° or 180 °, the input impedance can be easily made constant by adjusting the value of the variable reactance element provided on the most input side of the matching circuit according to the variation of the induction coil or the variation of the induction coil. .
【0017】請求項6の発明では、請求項1の発明にお
いて、上記マッチング回路の最も高周波発振回路側に少
なくとも特性インピーダンスが上記所定のインピーダン
ス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路を除い
て高周波発振回路側から見た入力インピーダンスの上記
所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が0
゜に近い場合において、上記位相角化手段が上記伝送線
路を除いて上記マッチング回路の最も高周波発振回路側
で上記高周波電磁界印加手段に対して並列に接続された
リアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子の値を
変化させることで上記位相角を変化させることを特徴と
し、また請求項7の発明では、請求項1の発明におい
て、上記マッチング回路の最も高周波発振回路側に少な
くとも特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス
値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路を除いて
高周波発振回路側から見た入力インピーダンスの上記所
定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が18
0゜に近い場合において、上記位相角を変化させる手段
が上記マッチング回路の最も高周波発振回路側で上記高
周波電磁界印加手段に対して直列に接続されたリアクタ
ンス素子からなり、該リアクタンス素子の値を変化させ
ることで上記位相角を変化させることを特徴とし、無電
極放電ランプの始動時における高周波発振回路から見た
入力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対
する反射係数の位相角の最適値が0゜または180゜と
は異なる場合についても伝送線路長を適切に設定してお
くことにより、マッチング回路の最も入力側に設けられ
た可変リアクタンス素子の値を調整することで入力イン
ピーダンスの一定化が図れる。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a transmission line whose characteristic impedance is at least equal to the predetermined impedance value is connected to the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the transmission line is connected to the transmission line. Except for the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit side,
When the phase angle approaching means is close to the angle .degree., The phase angulation means comprises a reactance element connected in parallel to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit except the transmission line. The phase angle is changed by changing the value of the characteristic of the matching circuit. Further, in the invention of claim 7, in the invention of claim 1, at least the characteristic impedance is provided on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. A transmission line having the same impedance value is connected, and the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit side excluding the transmission line is 18
When it is close to 0 °, the means for changing the phase angle comprises a reactance element connected in series to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. It is characterized in that the phase angle is changed by changing it, and the optimum value of the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is 0 ° or Even when the angle is different from 180 °, the transmission line length is appropriately set, and the value of the variable reactance element provided on the most input side of the matching circuit is adjusted to make the input impedance constant.
【0018】請求項8の発明によれば、請求項1乃至7
の発明において、無電極放電ランプの始動時において、
上記マッチング回路の入力インピーダンスの上記所定の
インピーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周
波発振回路からの出力電力が最大に得られるものである
ことを特徴とし、無電極放電ランプの始動時に誘導コイ
ル両端に大きな電力を発生させることができる。According to the invention of claim 8, claims 1 to 7
In the invention of, at the time of starting the electrodeless discharge lamp,
The phase angle of the reflection coefficient of the input impedance of the matching circuit with respect to the predetermined impedance value is such that the output power from the high-frequency oscillator circuit is maximized, and both ends of the induction coil at the start of the electrodeless discharge lamp. It is possible to generate a large amount of power.
【0019】請求項9の発明では、請求項1乃至7の発
明において、無電極放電ランプの始動時において、上記
マッチング回路の入力インピーダンスの上記の所定イン
ピーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周波発
振回路からの出力電力が無電極放電ランプ始動に十分足
るものであり、且つ高周波発振回路の構成素子が破壊さ
れないものであることを特徴とし、無電極放電ランプの
始動時に誘導コイル両端にランプの放電開始に足る電圧
を発生させるとともに、高周波発振回路への負担も抑え
られ、無電極放電ランプの始動を安定に行うことができ
る。According to a ninth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects of the invention, when the electrodeless discharge lamp is started, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance of the matching circuit is the high frequency oscillation. The output power from the circuit is sufficient for starting the electrodeless discharge lamp, and the constituent elements of the high-frequency oscillator circuit are not destroyed.When starting the electrodeless discharge lamp, the lamp discharges across the induction coil. In addition to generating a sufficient voltage for starting, the burden on the high-frequency oscillation circuit is suppressed, and the electrodeless discharge lamp can be started stably.
【0020】請求項10の発明では、請求項6又は7記
載の発明において、上記伝送線路を同軸ケーブル若しく
は平衡ケーブルにより構成したことを特徴とする。請求
項11の発明では、請求項3乃至7記載の発明におい
て、上記リアクタンス素子をコンデンサより構成して成
ることを特徴とする。 請求項12の発明では、無電極放電ランプと、無電極放
電ランプに高周波電磁界を印加する高周波磁界印加手段
と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波
磁界印加手段を介して無電極放電ランプに供給する高周
波電力を発生させる高周波発振回路と、無電極放電ラン
プに高周波電磁界を印加する高周波磁界印加手段と高周
波発振回路とのインピーダンスを整合させるためのマッ
チング回路とを備えた無電極放電灯点灯装置において、
無電極放電ランプの点灯安定時において高周波発振回路
から見た入力インピーダンスが実質的に実数成分のみか
らなる所定のインピーダンス値となるようにマッチング
回路の構成素子の定数を調整する第一の調整手段と、無
電極放電ランプの点灯安定時の入力インピーダンスをほ
ぼ変化させることなく無電極放電ランプの始動時の高周
波発振回路から見た入力インピーダンスを変化させる第
二の調整手段とをマッチング回路に備えたことを特徴と
し、また請求項13の発明では、請求項12の発明にお
いて、上記マッチング回路の第二の調整手段が、無電極
放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た人力インピ
ーダンスの上記所定のインピーダンス値に対する電圧定
在波比を変化させることなく、無電極放電ランプの始動
時のマッチング回路の入力インピーダンスの上記所定の
インピーダンス値に対する反射係数の位相角を変化させ
るものであることを特徴とし、無電極放電ランプの点灯
安定時のマッチング回路の調整の後に無電極放電ランプ
の始動時の調整が行え、それぞれ1度の調整で点灯安定
時及び始動時の状態を最適にできるため、マッチング回
路の調整の精密化と簡易化が図れる。The invention of claim 10 is characterized in that, in the invention of claim 6 or 7, the transmission line is constituted by a coaxial cable or a balanced cable. The invention of claim 11 is characterized in that, in the inventions of claims 3 to 7, the reactance element is composed of a capacitor. According to the invention of claim 12, there is no electrode through the electrodeless discharge lamp, the high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and the high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp. No electrode provided with a high-frequency oscillation circuit for generating high-frequency power supplied to the discharge lamp, a high-frequency magnetic field applying means for applying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a matching circuit for matching impedance of the high-frequency oscillation circuit In the discharge lamp lighting device,
A first adjusting means for adjusting the constants of the constituent elements of the matching circuit so that the input impedance viewed from the high-frequency oscillation circuit becomes a predetermined impedance value consisting of substantially only a real number component when the electrodeless discharge lamp is stably lit. The matching circuit is provided with a second adjusting means for changing the input impedance of the electrodeless discharge lamp seen from the high-frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp without substantially changing the input impedance when the electrodeless discharge lamp is stably lit. According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the present invention, the second adjusting means of the matching circuit has the predetermined impedance of the human-power impedance seen from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp. Matching times when starting the electrodeless discharge lamp without changing the voltage standing wave ratio to the value The phase angle of the reflection coefficient of the input impedance of the electrode with respect to the above-mentioned predetermined impedance value is changed, and after the adjustment of the matching circuit when the lighting of the electrodeless discharge lamp is stable, the adjustment when starting the electrodeless discharge lamp is performed. Since it is possible to optimize the lighting stable state and the starting state by adjusting each time once, the matching circuit can be precisely adjusted and simplified.
【0021】請求項14の発明では、請求項12又は1
3の発明において、上記マッチング回路の第二の調整手
段が、特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス
値と同じである伝送線路の長さを変化させるものである
ことを特徴とし、無電極放電ランプの点灯安定時のマッ
チング回路の調整の後に無電極放電ランプの始動時にお
いて伝送線路長の調整を行い、それぞれ1度の調整で点
灯安定時及び始動時の状態を最適にできるため、マッチ
ング回路の調整の精密化と簡易化が図れる。According to the invention of claim 14, claim 12 or 1
In the invention of claim 3, the second adjusting means of the matching circuit changes the length of the transmission line whose characteristic impedance is the same as the predetermined impedance value. After adjusting the matching circuit at the time of stability, the transmission line length is adjusted at the start of the electrodeless discharge lamp, and the adjustment at the time of stable lighting and at the time of starting can be optimized by adjusting each time once. Precision and simplification can be achieved.
【0022】請求項15の発明では、請求項12又は1
3の発明において、無電極放電ランプ始動時の高周波発
振回路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピ
ーダンス値に対する反射係数の位相角が0゜に近い場合
において、上記マッチング回路の第二の調整手段が上記
マッチング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電
磁界印加手段に対して並列に接続されたリアクタンス素
子の値を変化させるものであることを特徴とし、請求項
16の発明では、請求項12又は13の発明において、
無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入力
インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対する
反射係数の位相角が180゜に近い場合において、上記
マッチング回路の第二の調整手段が上記マッチング回路
の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に
対して直列に接続されたリアクタンス素子の値を変化さ
せるものであることを特徴とし、無電極放電ランプ始動
時の高周波発振回路から見た入力インピーダンスの所定
のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が0゜ま
たは180゜に近くない場合において、無電極放電ラン
プの点灯安定時のマッチング回路の調整の後に、無電極
放電ランプの始動時でのマッチング回路の調整をマッチ
ング回路の構成素子の最も入力側に設けられた可変リア
クタンス素子の調整で行え、それぞれ1度の調整で点灯
安定時及び始動時の状態を最適にできるため、マッチン
グ回路の調整の精密化と簡易化が図れる。 請求項17
の発明では、請求項12又は13の発明において、上記
マッチング回路の最も高周波発振回路側に少なくとも特
性インピーダンスが上記所定のインピーダンス値と同じ
である伝送線路を接続し、該伝送線路を除いて高周波発
振回路側から見た入力インピーダンスの上記所定のイン
ピーダンス値に対する反射係数の位相角が0゜に近い場
合において、上記マッチング回路の第二の調整手段が、
上記伝送線路を除いて上記マッチング回路の最も高周波
発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に対して並列に
接続されたリアクタンス素子を調整して上記位相角を変
化させるものであることを特徴とし、また請求項18の
発明では、請求項12又は13の発明において、上記マ
ッチング回路の最も高周波発振回路側に少なくとも特性
インピーダンスが上記所定のインピーダンス値と同じで
ある伝送線路を接続し、該伝送線路を除いて高周波発振
回路側から見た入力インピーダンスの上記所定のインピ
ーダンス値に対する反射係数の位相角が180゜に近い
場合において、上記マッチング回路の第二の調整手段
が、上記伝送線路を除いて上記マッチング回路の最も高
周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に対して直
列に接続されたリアクタンス素子を調整して上記位相角
を変化させるものであることを特徴とし、無電極放電ラ
ンプ始動時の高周波発振回路から見た入力インピーダン
スの所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角
が0゜または180゜に近くない場合においても、伝送
線路の長さを適切に設定しておくことにより無電極放電
ランプの点灯安定時のマッチング回路の調整の後に、無
電極放電ランプの始動時でのマッチング回路の調整をマ
ッチング回路の構成素子のもっとも入力側に設けられた
可変リアクタンス素子の調整で行えるようになる。In the invention of claim 15, claim 12 or 1
In the invention of claim 3, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit is provided. The value of a reactance element connected in parallel to the high-frequency electromagnetic field applying means on the most high-frequency oscillation circuit side of the matching circuit is changed, and in the invention of claim 16, the invention of claim 12 or In the 13th invention,
When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 180 °, the second adjusting means of the matching circuit is the most effective one of the matching circuits. The high-frequency oscillation circuit side is characterized in that it changes the value of the reactance element connected in series to the high-frequency electromagnetic field applying means, and the input impedance of the high-frequency oscillation circuit when starting the electrodeless discharge lamp When the phase angle of the reflection coefficient for a predetermined impedance value is not close to 0 ° or 180 °, after adjusting the matching circuit when the electrodeless discharge lamp is lit stably, the matching circuit of the matching circuit when starting the electrodeless discharge lamp is adjusted. The adjustment is performed by adjusting the variable reactance element that is provided on the most input side of the matching circuit components. In performing, for stable when lighting adjustment of 1 degree and a state at the time of starting it can be optimized, thereby the refinement and simplification of the adjustment of the matching circuit. Claim 17
According to the invention of claim 12 or 13, the transmission line having at least a characteristic impedance equal to the predetermined impedance value is connected to the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the high frequency oscillation is performed except for the transmission line. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the circuit side is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit,
Characterized in that the phase angle is changed by adjusting a reactance element connected in parallel to the high-frequency electromagnetic field applying means on the most high-frequency oscillation circuit side of the matching circuit except the transmission line, According to the invention of claim 18, in the invention of claim 12 or 13, a transmission line whose characteristic impedance is at least the same as the predetermined impedance value is connected to the highest frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the transmission line is connected. Except when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit side is close to 180 °, the second adjusting means of the matching circuit excludes the transmission line and performs the matching. A rear connected in series to the above high-frequency electromagnetic field applying means on the side of the highest-frequency oscillator circuit of the circuit. It is characterized in that the phase angle is changed by adjusting a closet element, and the phase angle of the reflection coefficient with respect to a predetermined impedance value of the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp is 0 ° or Even if it is not close to 180 °, by adjusting the length of the transmission line properly, after adjusting the matching circuit when the lighting of the electrodeless discharge lamp is stable, the matching circuit when starting the electrodeless discharge lamp is adjusted. Can be adjusted by adjusting the variable reactance element provided on the most input side of the constituent elements of the matching circuit.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。なお、以下の各実施形態におけ
る無電極放電灯点灯装置は、マッチング回路とリアクタ
ンス可変手段以外の構成については従来例のものと共通
であり、共通する部分については同一の符号を付し、説
明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The electrodeless discharge lamp lighting device in each of the following embodiments has the same configuration as that of the conventional example with respect to the configuration other than the matching circuit and the reactance varying means, and the common portions are denoted by the same reference numerals, and the description will be omitted. Omit it.
【0024】(実施形態1)図2に本実施形態の無電極
放電灯点灯装置の概略ブロック図を示す。またマッチン
グ回路部分の詳細図を図1に示す。図2に示すように、
本実施形態の無電極放電灯点灯装置は図15で示した従
来例と同様に無電極放電ランプ1と、無電極放電ランプ
1の外周に近接して配設された誘導コイル2と、誘導コ
イル2を介して無電極放電ランプ1に供給する高周波電
力を発生させる高周波発振回路4と交流電源ACからの
交流電力を直流電力に変換して高周波発振回路4に供給
する直流電源5と、誘導コイル2と高周波発振回路4と
をインピーダンスマッチングさせるためのマッチング回
路3とで構成されているが、次の点で従来例とは異なる
構成を有する。(Embodiment 1) FIG. 2 shows a schematic block diagram of an electrodeless discharge lamp lighting device of this embodiment. A detailed view of the matching circuit portion is shown in FIG. As shown in FIG.
The electrodeless discharge lamp lighting device of the present embodiment is similar to the conventional example shown in FIG. 15, an electrodeless discharge lamp 1, an induction coil 2 arranged near the outer periphery of the electrodeless discharge lamp 1, and an induction coil. A high-frequency oscillator circuit 4 for generating high-frequency power to be supplied to the electrodeless discharge lamp 1 via 2, and a direct-current power source 5 for converting the alternating-current power from the alternating-current power supply AC into direct-current power and supplying it to the high-frequency oscillator circuit 4; 2 and a matching circuit 3 for impedance matching the high frequency oscillation circuit 4, but has a configuration different from the conventional example in the following points.
【0025】つまり、マッチング回路3には図1に示す
ように無電極放電ランプ1の始動時のマッチング回路3
の調整手段として特性インピーダンスが50Ωで絶縁体
としてポリエチレンを使用した100cmの同軸ケーブ
ルを入力側の伝送線路6aとして設けている。このマッ
チング回路3は、無電極放電ランプ1の点灯安定時に高
周波発振回路4から見たマッチング回路1の入力インピ
ーダンスZ3 が実数成分のみからなる所定のインピーダ
ンス値(この場合50Ω)になるように設計されてお
り、しかも無電極放電ランプ1の始動時においても高周
波発振回路4の出力電力が無電極放電ランプ1を始動す
るに足るものであるようなインピーダンス値になるよう
にしてある。この実施形態では伝送線路を含めて、無電
極放電ランプ1の始動時の入力インピーダンスZ3 の上
記所定の入力インピーダンス値に対する反射係数の位相
角P3 が0゜になっている。このマッチング回路3の構
成素子である各コンデンサC1 〜C3 の定数を表1に、
無電極放電ランプ1の点灯安定時及び始動時の各部の入
力インピーダンスZ1 〜Z3 を表2に示す。また、入力
インピーダンスZ2 ,Z3 を特性インピーダンス50Ω
のスミスチャートにプロットしたものを図3に示す。図
3中、イ点はランプ安定点灯時の入力インピーダンズZ
3 を、ロはランプ始動時の入力インピーダンスZ3 を、
ハはランプ始動時の入力インピーダンスZ2 を夫々示
す。That is, as shown in FIG. 1, the matching circuit 3 has a matching circuit 3 when the electrodeless discharge lamp 1 is started.
As the adjusting means, a 100 cm coaxial cable having a characteristic impedance of 50Ω and using polyethylene as an insulator is provided as the transmission line 6a on the input side. The matching circuit 3 is designed so that the input impedance Z 3 of the matching circuit 1 viewed from the high frequency oscillation circuit 4 has a predetermined impedance value (50 Ω in this case) consisting of only a real component when the electrodeless discharge lamp 1 is stably lit. Moreover, even when the electrodeless discharge lamp 1 is started, the output power of the high-frequency oscillation circuit 4 has an impedance value that is sufficient to start the electrodeless discharge lamp 1. In this embodiment, the phase angle P 3 of the reflection coefficient of the input impedance Z 3 at the start of the electrodeless discharge lamp 1 including the transmission line with respect to the above-mentioned predetermined input impedance value is 0 °. Table 1 shows the constants of the capacitors C 1 to C 3 which are constituent elements of the matching circuit 3.
Table 2 shows the input impedances Z 1 to Z 3 of the respective parts when the electrodeless discharge lamp 1 is stably lit and when it is started. Also, input impedances Z 2 and Z 3 are characteristic impedances of 50Ω.
FIG. 3 shows a plot on the Smith chart of FIG. In Figure 3, point a is the input impedance Z when the lamp is on stably.
3 is the input impedance Z 3 at the time of starting the lamp,
C indicates the input impedance Z 2 when the lamp is started, respectively.
【0026】[0026]
【表3】 [Table 3]
【0027】[0027]
【表4】 [Table 4]
【0028】ところで、これまで述べているとおり無電
極放電ランプ1の始動時において誘導コイル2とマッチ
ング回路3は非常にQの高い状態になっており、誘導コ
イル2の製造ばらつきやマッチング回路3に使用する素
子のばらつきにより、高周波発振回路4から負荷側を見
た入力インピーダンスZ3 は非常に大きく変動する。無
電極放電ランプ1の点灯安定時に入力インピーダンスZ
3 が所定のインピーダンス値になるようにマッチング回
路3の定数を調整した場合には、リアクタンス成分のば
らつきにより無電極放電ランプ1の始動時のマッチング
回路3の入力インピーダンスZ3 は上記所定のインピー
ダンス値に対する反射係数がほぼ一定の状態で位相角の
みがばらつくことという知見が得られている。例えぱ、
誘導コイル2のリアクタンス値が±3%、マッチング回
路3のコンデンサC1 の容量値が±5%ばらついた場合
において、マッチング回路3のコンデンサC2 、C3 に
可変コンデンサを使用して無電極放電ランプ1の点灯安
定時にマッチング回路3の入力インピーダンスZ3 が5
0Ωになるように調整したときの無電極放電ランプ1の
始動時のマッチング回路3の入力インピーダンスZ3 の
ばらつきを特性インピーダンス50Ωのスミスチャート
にプロット(円弧ニで示す)したものを図4に示す。By the way, as described above, when the electrodeless discharge lamp 1 is started, the induction coil 2 and the matching circuit 3 are in a state where the Q is very high. Due to variations in the elements used, the input impedance Z 3 seen from the high-frequency oscillator circuit 4 when viewed from the load side changes significantly. Input impedance Z when the electrodeless discharge lamp 1 is stable in lighting
When the constant of the matching circuit 3 is adjusted so that 3 becomes a predetermined impedance value, the input impedance Z 3 of the matching circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 is the above predetermined impedance value due to variations in reactance components. It has been found that only the phase angle varies when the reflection coefficient for is almost constant. For example,
When the reactance value of the induction coil 2 is ± 3% and the capacitance value of the capacitor C 1 of the matching circuit 3 is ± 5%, a variable capacitor is used for the capacitors C 2 and C 3 of the matching circuit 3 to perform electrodeless discharge. When the lighting of the lamp 1 is stable, the input impedance Z 3 of the matching circuit 3 is 5
FIG. 4 shows a plot (indicated by an arc D) of the variation of the input impedance Z 3 of the matching circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 when it is adjusted to 0 Ω on a Smith chart of the characteristic impedance of 50 Ω. .
【0029】ここで上記の知見にもとづき、無電極放電
ランプ1の点灯安定時に所定の入力インピーダンス値に
なる箇所に、その入力インピーダンス値と同じ特性イン
ピーダンスをもつ伝送線路6a、つまり同軸ケーブルを
設けておき、無電極放電ランプ1の始動時において伝送
線路長を調整する。この場合、伝送線路6aを構成する
同軸ケーブルの長さを5cmから139cmまでマッチ
ング回路3に合わせて調整することにより、表5に示す
ように無電極放電ランプ1の始動時のマッチング回路3
の入力インピーダンスの位相角P3をほぼ一定にするこ
とができる。また、ランプ点灯安定時おいては、伝送線
路6aの特性インピーダンスがマッチング回路3の入力
インピーダンスZ2 と同じであるため、長さの変化によ
る影響はほとんどない。つまり、図3に示すようなマッ
チング回路3の入力インピーダンスZ3 の設定値にほぼ
完全に調整することが可能になる。Based on the above findings, a transmission line 6a having the same characteristic impedance as the input impedance value, that is, a coaxial cable is provided at a position where a predetermined input impedance value is obtained when the electrodeless discharge lamp 1 is stably lit. Then, the transmission line length is adjusted when the electrodeless discharge lamp 1 is started. In this case, by adjusting the length of the coaxial cable constituting the transmission line 6a from 5 cm to 139 cm according to the matching circuit 3, the matching circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 as shown in Table 5.
The phase angle P 3 of the input impedance can be made substantially constant. Further, since the characteristic impedance of the transmission line 6a is the same as the input impedance Z 2 of the matching circuit 3 during the stable lamp lighting, there is almost no effect due to the change in length. That is, it becomes possible to almost completely adjust the set value of the input impedance Z 3 of the matching circuit 3 as shown in FIG.
【0030】これにより誘導コイル2のリアクタンス成
分のばらつきなどに関わらず、マッチング回路3の入力
インピーダンスをほぼ一定にすることが可能になり、無
電極放電ランプ1の始動および点灯の安定化が図れると
ともに誘導コイル2やマッチング回路3の構成素子であ
るコンデンサC1 〜C3 の許容差を極端に小さくする必
要がなくなりコストの低減が可能になる。As a result, the input impedance of the matching circuit 3 can be made substantially constant regardless of variations in the reactance component of the induction coil 2, and the starting and lighting of the electrodeless discharge lamp 1 can be stabilized. It is not necessary to extremely reduce the tolerance of the capacitors C 1 to C 3 , which are the constituent elements of the induction coil 2 and the matching circuit 3, and the cost can be reduced.
【0031】[0031]
【表5】 [Table 5]
【0032】(実施形態2)本実施形態では、無電極放
電灯点灯装置の構成は実施形態1のものと共通であるの
で、図示及び説明を省略する。尚本実施形態のマッチン
グ回路3の部分の詳細図を図5に示す。本実施形態で
は、マッチング回路3に伝送線路は設けていないが、実
施形態1の場合と同様に無電極放電ランプ1の点灯安定
時にはマッチング回路3の入力インピーダンスZ5 は5
0Ωになり、始動時の入力インピーダンスZ5 の50Ω
に対する反射係数の位相角P5 が0゜になるように回路
定数が設定されている。(Embodiment 2) In this embodiment, the structure of the electrodeless discharge lamp lighting device is the same as that of the embodiment 1, and therefore, illustration and description thereof are omitted. A detailed view of the matching circuit 3 of the present embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, the matching circuit 3 is not provided with a transmission line, but as in the case of the first embodiment, the input impedance Z 5 of the matching circuit 3 is 5 when the lighting of the electrodeless discharge lamp 1 is stable.
It becomes 0Ω and the input impedance Z 5 at start is 50Ω.
The circuit constant is set so that the phase angle P 5 of the reflection coefficient with respect to is 0 °.
【0033】表6はマッチング回路3の構成要素である
コンデンサC4 〜C6 の容量値を、また表7は各部の入
力インピーダンスZ5 ,Z4 の点灯安定時と始動時の値
を示す。Table 6 shows the capacitance values of the capacitors C 4 to C 6 which are the constituent elements of the matching circuit 3, and Table 7 shows the values of the input impedances Z 5 and Z 4 of each part when the lighting is stable and when starting.
【0034】[0034]
【表6】 [Table 6]
【0035】[0035]
【表7】 [Table 7]
【0036】ところで、誘導コイル2のリアクタンス値
が±3%、マッチング回路3のコンデンサC4 の容量値
が±5%ばらついた場合には、無電極放電ランプ1NO
始動時のマッチング回路3の入力インピーダンスZ5 は
図6のようにばらつく。図6は無電極放電ランプ1の始
動時のマッチング回路3の入力インピーダンスZ5 のば
らつきを特性インピーダンス50Ωのスミスチャートに
プロット(円弧イで示す)したものである。When the reactance value of the induction coil 2 is ± 3% and the capacitance value of the capacitor C 4 of the matching circuit 3 is ± 5%, the electrodeless discharge lamp 1NO.
The input impedance Z 5 of the matching circuit 3 at the time of starting varies as shown in FIG. FIG. 6 is a plot (indicated by an arc A) of variations in the input impedance Z 5 of the matching circuit 3 at the start of the electrodeless discharge lamp 1 on the Smith chart of the characteristic impedance of 50Ω.
【0037】これに対し、マッチング回路3の可変コン
デンサからなるコンデンサC6 をランプ始動時に再度調
整することにより表8のように無電極放電ランプ1の始
動時におけるマッチング回路3の入力インピーダンスZ
3 の50Ωに対する反射係数の位相角P5 をほぼ一定に
することができる。調整後の無電極放電ランプ1の始動
時におけるマッチング回路3の入力インピーダンスZ5
のばらつきを特性インピーダンス50Ωのスミスチャー
トにプロット(図中ロ)した図7で示す。On the other hand, by adjusting the capacitor C 6 which is a variable capacitor of the matching circuit 3 again at the time of starting the lamp, the input impedance Z of the matching circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 as shown in Table 8.
The phase angle P 5 of the reflection coefficient with respect to 50Ω of 3 can be made almost constant. Input impedance Z 5 of the matching circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 after adjustment
7 is plotted (B in the figure) on the Smith chart of the characteristic impedance of 50Ω.
【0038】[0038]
【表8】 [Table 8]
【0039】また、無電極放電ランプ始動時の調整によ
り、点灯安定時のマッチング回路3の入力インピーダン
スZ5 が所定の50Ωからずれるが、50Ωに対する定
在波比が約1.4以下であり、実用上問題はない。この
ランプ点灯安定時のマッチング回路1の入力インピーダ
ンスZ5 を特性インピーダンス50Ωのスミスチャート
にプロット(図中ハ)した図8で示す。Further, although the input impedance Z 5 of the matching circuit 3 at the time of stable lighting deviates from the predetermined 50Ω by the adjustment at the start of the electrodeless discharge lamp, the standing wave ratio to 50Ω is about 1.4 or less, There is no problem in practical use. The input impedance Z 5 of the matching circuit 1 at the time of stable lighting of the lamp is shown in FIG. 8 which is plotted (C in the figure) on the Smith chart of the characteristic impedance of 50Ω.
【0040】本実施形態では無電極放電ランプ1の点灯
安定時のマッチング回路3での調整箇所はコンデンサC
5 とC6 であり、始動時の調整箇所はコンデンサC6 で
ある。つまり点灯安定時にコンデンサC5 、C6 の容量
を調整した後、ランプ始動状態でコンデンサC6 を再度
調整するのであるが、勿論点灯安定時と始動時の調整箇
所を別に設けてもよい。In this embodiment, when the lighting of the electrodeless discharge lamp 1 is stable, the adjustment part in the matching circuit 3 is the capacitor C.
5 and C 6 , and the adjustment point at the time of starting is the capacitor C 6 . That is, after adjusting the capacitance of the capacitor C 5, C 6 to stable lighting time, although to adjust the capacitor C 6 again lamp starting conditions, it may be provided separately of course stable lighting time and the adjustment locations at startup.
【0041】また、本実施形態のマッチング回路3の構
成や定数に限らず、無電極放電ランプ1の始動時におい
て所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が
0゜に近く、かつマッチング回路3の最も入力側の素子
が誘導コイル2に並列のリアクタンス素子であれば、上
記のような調整が可能になる。さらに、無電極放電ラン
プ1の始動時において所定のインピーダンス値に対する
反射係数の位相角が180゜に近く、かつマッチング回
路3の最も入力側の素子が誘導コイル2に直列のリアク
タンス素子であっても、このリアクタンス素子の調整に
より始動時のマッチング回路1の入力インピーダンスZ
5 の調整が可能である。Further, the phase angle of the reflection coefficient with respect to a predetermined impedance value is close to 0 ° when the electrodeless discharge lamp 1 is started, and the matching circuit 3 of the present embodiment is not limited to the configuration and the constants of the matching circuit 3 of the present embodiment. If the element on the most input side is a reactance element in parallel with the induction coil 2, the adjustment as described above becomes possible. Further, even when the phase angle of the reflection coefficient with respect to a predetermined impedance value is close to 180 ° when the electrodeless discharge lamp 1 is started, and the element on the most input side of the matching circuit 3 is a reactance element in series with the induction coil 2. , The input impedance Z of the matching circuit 1 at the time of starting by adjusting this reactance element
5 adjustments are possible.
【0042】これにより、比較的簡単な調整で誘導コイ
ル2のリアクタンス成分のばらつきなどに関わらずマッ
チング回路3の入力インピーダンスZ5 をほぼ一定にす
ることが可能になり、無電極放電ランプ1の始動および
点灯の安定化が図れるとともに誘導コイル2やマッチン
グ回路3を構成する素子の許容差を極端に小さくする必
要がなくなりコストの低減が可能になる。 (実施形態3)本実施形態では、無電極放電灯点灯装置
の構成は実施形態1のものと共通であるので、図示及び
説明を省略する。また本実施形態のマッチング回路3の
詳細図を図9に示す。As a result, the input impedance Z 5 of the matching circuit 3 can be made substantially constant regardless of variations in the reactance component of the induction coil 2 with a relatively simple adjustment, and the electrodeless discharge lamp 1 can be started. In addition, the lighting can be stabilized, and the tolerance of the elements forming the induction coil 2 and the matching circuit 3 does not need to be extremely small, and the cost can be reduced. (Third Embodiment) In this embodiment, the configuration of the electrodeless discharge lamp lighting device is the same as that of the first embodiment, and therefore illustration and description thereof will be omitted. Further, FIG. 9 shows a detailed view of the matching circuit 3 of this embodiment.
【0043】このマッチング回路3は実施形態2のもの
に対してさらに伝送線路6bである同軸ケーブルを設け
た構成となっている。マッチング回路3の定数を表9に
示す。The matching circuit 3 has a structure in which a coaxial cable, which is the transmission line 6b, is further provided in the second embodiment. Table 9 shows the constants of the matching circuit 3.
【0044】[0044]
【表9】 [Table 9]
【0045】本実施形態でも、実施形態1の場合と同様
に無電極放電ランプ1の点灯安定時にはマッチング回路
3の入力インピーダンスZ8 は50Ωになり、始動時の
入力インピーダンスZ7 の50Ωに対する反射係数の位
相角P7 が0度になるように設定されている。つまり本
実施形態は、無電極放電ランプ1の始動時における伝送
線路6bを除いた入力インピーダンスZ7 の所定のイン
ピーダンス50Ωに対する反射係数の位相角を0゜近傍
にし、人力側に誘導コイル2に並列に接続された調整用
のコンデンサC9 を備え、さらに伝送線路6bを設けた
ことを特徴としている。この構成により、伝送線路6b
の同軸ケーブルの長さを適当に設定してやることによ
り、無電極放電ランプ1の始動時の高周波発振回路3か
ら見た入力インピーダンスZ8 の一定のインピーダンス
値に対する反射係数の位相角P8 の適正値が0゜近傍で
はない場合でも実施形態2の調整方法を適用することが
でき、ランプ始動時における位相角P8 のばらつきを低
減することが可能になる。Also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, when the lighting of the electrodeless discharge lamp 1 is stable, the input impedance Z 8 of the matching circuit 3 becomes 50Ω, and the reflection coefficient of the input impedance Z 7 at the time of starting to 50Ω. The phase angle P 7 is set to 0 degree. That is, in the present embodiment, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance 50Ω of the input impedance Z 7 excluding the transmission line 6b at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 is close to 0 °, and is parallel to the induction coil 2 on the human power side. It is characterized in that it is provided with an adjusting capacitor C 9 connected to, and is further provided with a transmission line 6b. With this configuration, the transmission line 6b
By appropriately setting the length of the coaxial cable, the phase angle P 8 of the reflection coefficient with respect to the constant impedance value of the input impedance Z 8 viewed from the high frequency oscillation circuit 3 at the time of starting the electrodeless discharge lamp 1 is an appropriate value. Even if is not near 0 °, the adjustment method of the second embodiment can be applied, and it becomes possible to reduce the variation in the phase angle P 8 at the time of starting the lamp.
【0046】本実施形態では、伝送線路6bとして特性
インピーダンスが50Ωで絶縁体としてポリエチレンを
使用した同軸ケーブルを使用し、その長さを185cm
にすることにより、ランプ始動時の位相角P8 の値を−
90゜にしている。各入力インピーダンスの値を表10
に示す。調整方法及びその結果の詳細については実施形
態2と同様であるので省略する。In the present embodiment, a coaxial cable having a characteristic impedance of 50Ω and polyethylene as an insulator is used as the transmission line 6b, and its length is 185 cm.
By setting the value of the phase angle P 8 at the start of the lamp to −
90 °. Table 10 shows the value of each input impedance
Shown in The details of the adjustment method and the result thereof are the same as those in the second embodiment, and therefore will be omitted.
【0047】[0047]
【表10】 [Table 10]
【0048】これにより高周波発振回路3から見たラン
プ始動時の入力インピーダンスの適正値がどのような値
であっても、誘導コイル2のリアクタンス成分のばらつ
きなどに関わらず、マッチング回路3の入力インピーダ
ンスをほぼ一定にすることが比較的簡単な調整で可能に
なり、無電極放電ランプ1の始動および点灯の安定化が
図れるとともに誘導コイル2やマッチング回路3を構成
する素子の許容差を極端に小さくする必要がなくなりコ
ストの低減が可能になる。As a result, no matter what the proper value of the input impedance at the time of starting the lamp as viewed from the high frequency oscillation circuit 3, the input impedance of the matching circuit 3 will be irrespective of variations in the reactance component of the induction coil 2. Can be made substantially constant by a relatively simple adjustment, the starting and lighting of the electrodeless discharge lamp 1 can be stabilized, and the tolerance of the elements forming the induction coil 2 and the matching circuit 3 can be made extremely small. It becomes unnecessary to reduce the cost.
【0049】(実施形態4)上記実施形態1及び3は伝
送線路6a,6bに同軸ケーブルを用いてマッチングを
図るようにしたものであるが、本実施形態も同様に図1
0に示すように高周波発振回路4とマッチング回路3と
の間の伝送線路6cに用いる同軸ケーブルによってマッ
チング回路3の入力インイーダンスを最適値に調整する
ようにしたものである。(Embodiment 4) In Embodiments 1 and 3 described above, coaxial cables are used for the transmission lines 6a and 6b to achieve matching.
As shown in 0, the input impedance of the matching circuit 3 is adjusted to an optimum value by the coaxial cable used for the transmission line 6c between the high frequency oscillation circuit 4 and the matching circuit 3.
【0050】つまり同軸ケーブルの一端に負荷を接続し
た場合、他端から見た入力インピーダンスZsは、その
負荷が同軸ケーブルの特性インピーダンスZ0 に等しい
場合は同軸ケーブルの長さに関係なく負荷のインピーダ
ンスに等しくなり、特性インピーダンスZ0 と異なる場
合は同軸ケーブルを延ばすことにより図11に示すよう
にスミスチャート上の等円上を時計方向に回転する(Z
s→Zs0 ) この点よりマッチング回路3の定数、構成を変えて最適
値Zs0 を得るかわりに、特性インピーダンスZ0 がラ
ンプ点灯時のマッチング回路3の入力インピーダンス
(つまり図10のA−A’から負荷側を見たインピーダ
ンス)に略等しい同軸ケーブルを必要に応じた長さだけ
接続することにより、Zs0 を得ることができる。That is, when the load is connected to one end of the coaxial cable, the input impedance Zs seen from the other end is the impedance of the load regardless of the length of the coaxial cable when the load is equal to the characteristic impedance Z 0 of the coaxial cable. When the characteristic impedance is different from Z 0 , the coaxial cable is extended to rotate clockwise on an equal circle on the Smith chart as shown in FIG. 11 (Z
s → Zs 0 ) Instead of changing the constants and configuration of the matching circuit 3 to obtain the optimum value Zs 0 from this point, the characteristic impedance Z 0 is the input impedance of the matching circuit 3 when the lamp is lit (that is, A-A in FIG. 10). Zs 0 can be obtained by connecting a coaxial cable having a length substantially equal to (the impedance viewed from the load side from ′) as needed.
【0051】この点に鑑みて為された本実施形態を図1
2を用いて説明する。今、B−B’から負荷側を見たラ
ンプ点灯時のインピーダンスLT 、同じく始動時のイン
ピーダンスLsが以下のようであったとする。 LT =7.3+j114 Ls=0.8+j115 誘導コイル22から順に直列にコンデンサC20、並列に
コンデンサC21で構成されたマッチング回路を31 (図
12(a))、誘導コイル2から順に並列にコンデンサ
C30、直列にコンデンサC31で構成されたマッチング回
路を32 (図12(b))とする。今、点灯時の入力イ
ンピーダンスZT を50Ωとして各マッチング回路
31 ,32 を構成したとき、各コンデンサC20,C21、
C30,C31の容量値を、C21=121.8pF、C21=
567.7pF、C30=638pF、C31=39.8p
Fとする。マッチング回路31 、32 の始動時の負荷イ
ンピーダンス(A−A’から負荷側を見たインピーダン
ス)をそれぞれZs1 、Zs2とすると、Zs1 =7
1.1+j160.8、Zs2 =5.7+J11.8と
なる。FIG. 1 shows the present embodiment made in view of this point.
2 will be described. Now, it is assumed that the impedance L T when the lamp is lit and the impedance Ls at the time of starting when the load side is viewed from BB ′ are as follows. L T = 7.3 + j114 Ls = 0.8 + j115 A matching circuit composed of a capacitor C 20 in series in order from the induction coil 22 and a capacitor C 21 in parallel 3 1 (FIG. 12 (a)), and an induction coil 2 in parallel. A matching circuit composed of a capacitor C 30 and a capacitor C 31 in series is denoted by 3 2 (FIG. 12B). Now, when the matching circuits 3 1 and 3 2 are configured with the input impedance Z T at the time of lighting being 50 Ω, the capacitors C 20 and C 21 ,
The capacitance values of C 30 and C 31 are C 21 = 121.8 pF and C 21 =
567.7 pF, C 30 = 638 pF, C 31 = 39.8 p
F. Letting Zs 1 and Zs 2 be load impedances (impedances seen from the load side from AA ′) at the time of starting the matching circuits 3 1 and 3 2 , respectively, Zs 1 = 7
1.1 + j160.8 and Zs 2 = 5.7 + J11.8.
【0052】ここで、Zs0 =465+j0としたと
き、Zs1 をZs0 まで移動するのに必要な同軸ケーブ
ル長l1 、Zs2 をZs0 まで移動するのに必要な同軸
ケーブル長l2 を求める。図13において移動する角度
θ1 、θ2 は約29.5°、153゜である。動作周波
数を13.56MHzとすると、一波長は22.12m
となる。また同軸ケーブル内においては約2/3となる
ため、一波長は14.7mとなる。半波長7.4mでス
ミスチャートを一周360°回転するため、θ回転する
ためには、 l0 =θ/360×7.4 従って、l1 =0.6m l2 =3.15mとなる。
伝送線路6cを構成する同軸ケーブルの長さl0 をl1
≦l0 ≦l2 の範囲で決定すると、マッチング回路3を
コンデンサのみで構成することができ、効率の良い無電
極放電灯点灯装置が構成できる。Here, when Zs 0 = 465 + j0, the coaxial cable length l 1 required to move Zs 1 to Zs 0 and the coaxial cable length l 2 required to move Zs 2 to Zs 0 are given. Ask. In FIG. 13, the moving angles θ 1 and θ 2 are about 29.5 ° and 153 °. If operating frequency is 13.56MHz, one wavelength is 22.12m
Becomes In the coaxial cable, it is about 2/3, so one wavelength is 14.7 m. Since the Smith chart rotates 360 ° around the half-wavelength of 7.4 m, in order to rotate θ, l 0 = θ / 360 × 7.4 Therefore, l 1 = 0.6 m l 2 = 3.15 m.
The length l 0 of the coaxial cable constituting the transmission line 6c is changed to l 1
If it is determined within the range of ≦ l 0 ≦ l 2 , the matching circuit 3 can be composed of only a capacitor, and an efficient electrodeless discharge lamp lighting device can be composed.
【0053】実施の例を挙げると、同軸ケーブルの長さ
を100cmと決めると、図14のようなπ型構成のマ
ッチング回路3において、誘導コイル2側から順にコン
デンサC40〜C42の値、32.7pF、81.9pF、
347.6pFとすることで、ZT =50Ω、Zs0 =
465Ωという点灯時、始動時の最適条件が同時に得ら
れる。For example, if the length of the coaxial cable is set to 100 cm, the values of the capacitors C 40 to C 42 in the matching circuit 3 having the π type structure as shown in FIG. 32.7 pF, 81.9 pF,
By setting 347.6 pF, Z T = 50Ω, Zs 0 =
At the time of lighting of 465Ω, the optimum condition at the time of starting can be obtained at the same time.
【0054】ところでコンデンサのみで構成されたマッ
チング回路3での負荷インピーダンスは、Zs1 (また
はZs2 )を通るSWR一定の円上で、Zs1 から反時
計回りにZs2 までの範囲に限られる。従って、l1 ≦
l0 ≦l2 の範囲の、200cmの同軸ケーブルを使用
すると、コンデンサのみで構成されたどのようなマッチ
ング回路3を接続しても、負荷インピーダンスZs0 か
ら大きく外れることなく、おおよそのマッチングはとれ
る。従って、始動時に最適な負荷インピーダンスが実質
的に等しい無電極放電灯点灯装置であれば、マッチング
回路3毎に同軸ケーブル長を調整し直す必要がない。By the way, the load impedance in the matching circuit 3 composed of only capacitors is limited to the range from Zs 1 to Zs 2 counterclockwise on a circle having a constant SWR passing through Zs 1 (or Zs 2 ). . Therefore, l 1 ≦
If a coaxial cable of 200 cm in the range of l 0 ≦ l 2 is used, no matter what kind of matching circuit 3 composed of only a capacitor is connected, it does not largely deviate from the load impedance Zs 0 and approximate matching can be achieved. . Therefore, in the case of the electrodeless discharge lamp lighting device in which the optimum load impedance is substantially equal at the time of starting, it is not necessary to readjust the coaxial cable length for each matching circuit 3.
【0055】尚実施形態1、3、4の伝送線路6a〜6
cに同軸ケーブルの代わりに平衡フィーダー線を用いて
も良い。Incidentally, the transmission lines 6a to 6 of the first, third and fourth embodiments.
A balanced feeder wire may be used for c instead of the coaxial cable.
【0056】[0056]
【発明の効果】請求項1の発明は、無電極放電ランプ
と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波
磁界印加手段と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印
加する高周波磁界印加手段を介して無電極放電ランプに
供給する高周波電力を発生させる高周波発振回路と、高
周波電磁界印加手段と高周波発振回路とのインピーダン
スを整合させるためのマッチング回路とを備えた無電極
放電灯点灯装置において、上記マッチング回路が無電極
放電ランプの点灯安定時において高周波発振回路から見
た入力インピーダンスが実質的に実数成分のみからなる
所定のインピーダンス値となるように構成され、無電極
放電ランプ点灯安定時の入力インピーダンスをほぼ変化
させることなく無電極放電ランプ始動時の高周波発振回
路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピーダ
ンス値に対する反射係数の位相角を変化させる位相角変
化手段を有するので、無電極放電ランプの点灯安定時と
始動時の異なる状態に対してマッチング回路をそれぞれ
独立に調整できるようになり、マッチング回路の調整が
精密かつ容易にできるようになる。また、誘導コイルの
ばらつきやマッチング回路の構成素子のばらつきに関わ
らずマッチング回路の入力インピーダンスをー定化でき
るようになるため、ばらつきの許容値を大きく設定する
ことが可能になりコストの低減が図れるという効果があ
る。According to the invention of claim 1, an electrodeless discharge lamp, a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp. In an electrodeless discharge lamp lighting device, comprising: a high-frequency oscillation circuit for generating high-frequency power supplied to an electrodeless discharge lamp via a high-frequency electromagnetic field; and a matching circuit for matching impedance of the high-frequency electromagnetic field applying means and the high-frequency oscillation circuit. The matching circuit is configured so that the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit when the lighting of the electrodeless discharge lamp is stable becomes a predetermined impedance value that substantially includes only the real number component, and when the electrodeless discharge lamp lighting is stable. The input impedance seen from the high-frequency oscillator circuit when starting an electrodeless discharge lamp without changing the input impedance Since the phase angle changing means for changing the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the impedance is provided, the matching circuits can be adjusted independently for different states of the electrodeless discharge lamp during stable lighting and starting. As a result, the matching circuit can be adjusted precisely and easily. Further, since the input impedance of the matching circuit can be normalized regardless of the variation of the induction coil and the variation of the constituent elements of the matching circuit, it is possible to set a large allowable value of the variation and reduce the cost. There is an effect.
【0057】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記位相角変化手段は、少なくとも上記マッチング
回路内に配置された特性インピーダンスが上記所定のイ
ンピーダンス値と同じである伝送線路からなり、該伝送
線路の長さを変化させることで無電極放電ランプ始動時
の高周波発振回路から見た入力インピーダンスの上記所
定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角を変化
させるので、無電極放電ランプの始動時において誘導コ
イルのばらつきや誘導コイルのばらつきに合わせて伝送
線路の長さを設定することによりマッチング回路の入力
インピーダンスの一定化が図れるという効果がある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the phase angle changing means comprises at least a transmission line having a characteristic impedance that is the same as the predetermined impedance value and is arranged in the matching circuit. By changing the length of the transmission line, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is changed. In, there is an effect that the input impedance of the matching circuit can be made constant by setting the length of the transmission line according to the variation of the induction coil and the variation of the induction coil.
【0058】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、上記位相角変化手段は、リアクタンス素子によって
構成された回路網からなり、該回路網によって無電極放
電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入力インピー
ダンスの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数
の位相角を変化させるので、無電極放電ランプの始動時
において誘導コイルのばらつきや誘導コイルのばらつき
に合わせてリアクタンス素子で構成した回路網を設定す
ることにより、マッチング回路の入力インピーダンスの
一定化が図れるという効果がある。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the phase angle changing means is composed of a circuit network composed of reactance elements, and by the circuit network, a high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is used. Since the phase angle of the reflection coefficient of the observed input impedance with respect to the above-mentioned predetermined impedance value is changed, a circuit network composed of reactance elements is set according to the variation of the induction coil and the variation of the induction coil when the electrodeless discharge lamp is started. By doing so, there is an effect that the input impedance of the matching circuit can be made constant.
【0059】請求項4は、請求項1の発明において、無
電極放電ランプ始動時の上記高周波発振回路から見た入
力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対す
る反射係数の位相角が0゜に近い場合において、上記位
相角変化手段が上記マッチング回路の最も高周波発振回
路側で上記高周波電磁界印加手段に対して並列に接続さ
れたリアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子の
値を変化させることで上記位相角を変化させるので、ま
た請求項5の発明は、請求項1の発明において、無電極
放電ランプ始動時の上記高周波発振回路から見た入力イ
ンピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対する反
射係数の位相角が180゜に近い場合において、上記位
相角変化手段が上記マッチング回路の最も高周波発振回
路側で上記高周波電磁界印加手段に対して直列に接続さ
れたリアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子の
値を変化させることで上記位相角を変化させるので、無
電極放電ランプの始動時において高周波発振回路から見
た入力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に
対する反射係数の位相角が0゜または180゜に近い場
合において、誘導コイルのばらつきや誘導コイルのばら
つきに合わせてマッチング回路の最も入力側に設けられ
た可変リアクタンス素子の値を調整することで入力イン
ピーダンスの一定化が容易に図れるという効果がある。According to a fourth aspect of the present invention, in the case of the first aspect of the invention, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °. , The phase angle changing means comprises a reactance element connected in parallel to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the phase angle is changed by changing the value of the reactance element. In the invention of claim 5, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is 180 °. When the phase angle changing means is close to the high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, It is composed of a reactance element connected in series to the magnetic field applying means, and the phase angle is changed by changing the value of the reactance element, so that the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above predetermined impedance value is close to 0 ° or 180 °, the value of the variable reactance element provided at the most input side of the matching circuit according to the variation of the induction coil or the variation of the induction coil. There is an effect that the input impedance can be easily made constant by adjusting.
【0060】請求項6の発明は、請求項1の発明におい
て、上記マッチング回路の最も高周波発振回路側に少な
くとも特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス
値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路を除いて
高周波発振回路側から見た入力インピーダンスの上記所
定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が0゜
に近い場合において、上記位相角化手段が上記伝送線路
を除いて上記マッチング回路の最も高周波発振回路側で
上記高周波電磁界印加手段に対して並列に接続されたリ
アクタンス素子からなり、該リアクタンス素子の値を変
化させることで上記位相角を変化させるので、また請求
項7の発明は、請求項1の発明において、上記マッチン
グ回路の最も高周波発振回路側に少なくとも特性インピ
ーダンスが上記所定のインピーダンス値と同じである伝
送線路を接続し、該伝送線路を除いて高周波発振回路側
から見た入力インピーダンスの上記所定のインピーダン
ス値に対する反射係数の位相角が180゜に近い場合に
おいて、上記位相角を変化させる手段が上記マッチング
回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手
段に対して直列に接続されたリアクタンス素子からな
り、該リアクタンス素子の値を変化させることで上記位
相角を変化させるので、無電極放電ランプの始動時にお
ける高周波発振回路から見た入力インピーダンスの上記
所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角の最
適値が0゜または180゜とは異なる場合についても伝
送線路長を適切に設定しておくことにより、マッチング
回路の最も入力側に設けられた可変リアクタンス素子の
値を調整することで入力インピーダンスの一定化が図れ
るという効果がある。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a transmission line whose characteristic impedance is at least the same as the predetermined impedance value is connected to the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the transmission line is connected. Except when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance as viewed from the high frequency oscillation circuit side is close to 0 °, the phase angle conversion means excludes the transmission line and causes the highest frequency oscillation of the matching circuit. The phase angle is changed by changing the value of the reactance element, which is composed of a reactance element connected in parallel to the high-frequency electromagnetic field applying means on the circuit side. In the first aspect of the present invention, at least the characteristic impedance is provided on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. If the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the side of the high frequency oscillation circuit is close to 180 ° by connecting a transmission line having the same impedance value as that of The means for changing the angle comprises a reactance element connected in series with the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the phase angle is changed by changing the value of the reactance element. Therefore, even when the optimum value of the phase angle of the reflection coefficient with respect to the above predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is different from 0 ° or 180 °, the transmission line length is changed. By setting it appropriately, the variable resistor provided on the most input side of the matching circuit. There is an effect that attained a certain reduction of the input impedance by adjusting the value of the reactance element.
【0061】請求項8の発明は、請求項1乃至7の発明
において、無電極放電ランプの始動時において、上記マ
ッチング回路の入力インピーダンスの上記所定のインピ
ーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周波発振
回路からの出力電力が最大に得られるものであるから、
無電極放電ランプの始動時に誘導コイル両端に大きな電
力を発生させることができるという効果がある。According to an eighth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects of the invention, when the electrodeless discharge lamp is started, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance of the matching circuit is the high frequency oscillation. Since the output power from the circuit is maximized,
There is an effect that a large amount of electric power can be generated across the induction coil when the electrodeless discharge lamp is started.
【0062】請求項9の発明は、請求項1乃至7の発明
において、無電極放電ランプの始動時において、上記マ
ッチング回路の入力インピーダンスの上記の所定インピ
ーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周波発振
回路からの出力電力が無電極放電ランプ始動に十分足る
ものであり、且つ高周波発振回路の構成素子が破壊され
ないものであるから、無電極放電ランプの始動時に誘導
コイル両端にランプの放電開始に足る電圧を発生させる
とともに、高周波発振回路への負担も抑えられ、無電極
放電ランプの始動を安定に行うことができるという効果
がある。According to a ninth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects of the invention, when the electrodeless discharge lamp is started, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance of the matching circuit is the high frequency oscillation. Since the output power from the circuit is sufficient for starting the electrodeless discharge lamp and the constituent elements of the high frequency oscillation circuit are not destroyed, it is sufficient to start the discharge of the lamp across the induction coil when starting the electrodeless discharge lamp. There is an effect that the voltage is generated and the load on the high frequency oscillation circuit is suppressed, and the electrodeless discharge lamp can be stably started.
【0063】請求項10の発明は、請求項6又は7記載
の発明において、上記伝送線路を同軸ケーブル若しくは
平衡ケーブルにより構成したもので、コスト的に安価で
ある。請求項11の発明は、請求項3乃至7記載の発明
において、上記リアクタンス素子をコンデンサより構成
したので、マッチング回路の構成が簡単である。According to a tenth aspect of the invention, in the invention according to the sixth or seventh aspect, the transmission line is constituted by a coaxial cable or a balanced cable, which is inexpensive in cost. According to the invention of claim 11, in the invention of claims 3 to 7, since the reactance element is composed of a capacitor, the structure of the matching circuit is simple.
【0064】請求項12の発明は、無電極放電ランプ
と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波
磁界印加手段と、無電極放電ランプに高周波電磁界を印
加する高周波磁界印加手段を介して無電極放電ランプに
供給する高周波電力を発生させる高周波発振回路と、無
電極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波磁界印
加手段と高周波発振回路とのインピーダンスを整合させ
るためのマッチング回路とを備えた無電極放電灯点灯装
置において、無電極放電ランプの点灯安定時において高
周波発振回路から見た入力インピーダンスが実質的に実
数成分のみからなる所定のインピーダンス値となるよう
にマッチング回路の構成素子の定数を調整する第一の調
整手段と、無電極放電ランプの点灯安定時の入力インピ
ーダンスをほぼ変化させることなく無電極放電ランプの
始動時の高周波発振回路から見た入力インピーダンスを
変化させる第二の調整手段とからなるので、また請求項
13の発明は、請求項12の発明において、上記マッチ
ング回路の第二の調整手段が、無電極放電ランプ始動時
の高周波発振回路から見た人力インピーダンスの上記所
定のインピーダンス値に対する電圧定在波比を変化させ
ることなく、無電極放電ランプの始動時のマッチング回
路の入力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値
に対する反射係数の位相角を変化させるものであるか
ら、無電極放電ランプの点灯安定時のマッチング回路の
調整の後に無電極放電ランプの始動時の調整が行え、そ
れぞれ1度の調整で点灯安定時及び始動時の状態を最適
にできるため、マッチング回路の調整の精密化と簡易化
が図れるという効果がある。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless discharge lamp, a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp. A high-frequency oscillator circuit for generating high-frequency power supplied to the electrodeless discharge lamp, a high-frequency magnetic field applying means for applying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a matching circuit for matching impedance of the high-frequency oscillator circuit. In the electrodeless discharge lamp lighting device, the constants of the constituent elements of the matching circuit are set so that the input impedance viewed from the high-frequency oscillation circuit becomes a predetermined impedance value consisting of substantially only real components when the electrodeless discharge lamp lighting is stable. The first adjustment means to adjust the input impedance and the input impedance when the electrodeless discharge lamp lighting is stable And the second adjusting means for changing the input impedance viewed from the high frequency oscillating circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp. The second adjusting means of the electrodeless discharge lamp is matched at the time of starting the electrodeless discharge lamp without changing the voltage standing wave ratio with respect to the above-mentioned predetermined impedance value of the human-powered impedance viewed from the high frequency oscillation circuit. Since the phase angle of the reflection coefficient of the input impedance of the circuit with respect to the above-mentioned predetermined impedance value is changed, the adjustment at the start of the electrodeless discharge lamp can be performed after the adjustment of the matching circuit when the lighting of the electrodeless discharge lamp is stable. , It is possible to optimize the state of stable lighting and starting at the time of each adjustment. There is an effect that densification and simplification can be achieved.
【0065】請求項14の発明は、請求項12又は13
の発明において、上記マッチング回路の第二の調整手段
が、特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス値
と同じである伝送線路の長さを変化させるものであるか
ら、無電極放電ランプの点灯安定時のマッチング回路の
調整の後に無電極放電ランプの始動時において伝送線路
長の調整を行い、それぞれ1度の調整で点灯安定時及び
始動時の状態を最適にできるため、マッチング回路の調
整の精密化と簡易化が図れるという効果がある。The invention of claim 14 is the invention of claim 12 or 13.
In the invention, since the second adjusting means of the matching circuit changes the length of the transmission line whose characteristic impedance is the same as the predetermined impedance value, matching at the time of stable lighting of the electrodeless discharge lamp is achieved. After adjusting the circuit, the transmission line length is adjusted at the start of the electrodeless discharge lamp, and the adjustment of the matching circuit can be made precise and simple because the state at lighting stable and at the start can be optimized by adjusting each once. There is an effect that it can be realized.
【0066】請求項15の発明は、請求項12又は13
の発明において、無電極放電ランプ始動時の高周波発振
回路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピー
ダンス値に対する反射係数の位相角が0゜に近い場合に
おいて、上記マッチング回路の第二の調整手段が上記マ
ッチング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁
界印加手段に対して並列に接続されたリアクタンス素子
の値を変化させるものであるから、請求項16の発明
は、請求項12又は13の発明において、無電極放電ラ
ンプ始動時の高周波発振回路から見た入力インピーダン
スの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位
相角が180゜に近い場合において、上記マッチング回
路の第二の調整手段が上記マッチング回路の最も高周波
発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に対して直列に
接続されたリアクタンス素子の値を変化させるものであ
るから、無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から
見た入力インピーダンスの所定のインピーダンス値に対
する反射係数の位相角が0゜または180゜に近くない
場合において、無電極放電ランプの点灯安定時のマッチ
ング回路の調整の後に、無電極放電ランプの始動時での
マッチング回路の調整をマッチング回路の構成素子の最
も入力側に設けられた可変リアクタンス素子の調整で行
え、それぞれ1度の調整で点灯安定時及び始動時の状態
を最適にできるため、マッチング回路の調整の精密化と
簡易化が図れるという効果がある。The invention of claim 15 is the same as claim 12 or 13.
In the invention described above, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit is Since the value of the reactance element connected in parallel to the high frequency electromagnetic field applying means is changed on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, the invention of claim 16 is the invention of claim 12 or 13. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp is close to 180 °, the second adjusting means of the matching circuit is the matching circuit. Reactor connected in series to the above high-frequency electromagnetic field applying means on the side of the most high-frequency oscillation circuit Since the value of the reflection element is changed, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp is not close to 0 ° or 180 °, After adjusting the matching circuit when the electrodeless discharge lamp is lit stably, adjustment of the matching circuit when starting the electrodeless discharge lamp can be performed by adjusting the variable reactance element that is provided at the most input side of the elements of the matching circuit. Since the state at the time of stable lighting and the state at the time of starting can be optimized by each adjustment once, there is an effect that the adjustment of the matching circuit can be made precise and simplified.
【0067】請求項17の発明は、請求項12又は13
の発明において、上記マッチング回路の最も高周波発振
回路側に少なくとも特性インピーダンスが上記所定のイ
ンピーダンス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送
線路を除いて高周波発振回路側から見た入力インピーダ
ンスの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の
位相角が0゜に近い場合において、上記マッチング回路
の第二の調整手段が、上記伝送線路を除いて上記マッチ
ング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印
加手段に対して並列に接続されたリアクタンス素子を調
整して上記位相角を変化させるものであるから、また請
求項18の発明は、請求項12又は13の発明におい
て、上記マッチング回路の最も高周波発振回路側に少な
くとも特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス
値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路を除いて
高周波発振回路側から見た入力インピーダンスの上記所
定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が18
0゜に近い場合において、上記マッチング回路の第二の
調整手段が、上記伝送線路を除いて上記マッチング回路
の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に
対して直列に接続されたリアクタンス素子を調整して上
記位相角を変化させるものであるから、無電極放電ラン
プ始動時の高周波発振回路から見た入力インピーダンス
の所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角が
0゜または180゜に近くない場合においても、伝送線
路の長さを適切に設定しておくことにより無電極放電ラ
ンプの点灯安定時のマッチング回路の調整の後に、無電
極放電ランプの始動時でのマッチング回路の調整をマッ
チング回路の構成素子のもっとも入力側に設けられた可
変リアクタンス素子の調整で行えるようになるという効
果がある。The seventeenth aspect of the invention is the twelfth or thirteenth aspect.
In the invention, the transmission line whose characteristic impedance is at least the same as the predetermined impedance value is connected to the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit, and the input impedance as seen from the high frequency oscillation circuit side excluding the transmission line is When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit applies the high frequency electromagnetic field on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit except the transmission line. Since the reactance element connected in parallel to the means is adjusted to change the phase angle, the invention of claim 18 is the invention of claim 12 or 13, wherein the matching circuit has the highest frequency oscillation. Transmission to the circuit side, at least the characteristic impedance of which is the same as the above specified impedance value Connect the road, the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit side except the transmission line is 18
When it is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit is a reactance element connected in series to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit except the transmission line. Is adjusted to change the phase angle, the phase angle of the reflection coefficient is not close to 0 ° or 180 ° with respect to the predetermined impedance value of the input impedance seen from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp. In this case, by adjusting the length of the transmission line appropriately, after adjusting the matching circuit when the electrodeless discharge lamp is lit stably, the matching circuit is adjusted when the electrodeless discharge lamp is started. There is an effect that it can be performed by adjusting the variable reactance element provided on the most input side of the constituent element.
【図1】本発明の実施形態1の無電極放電灯点灯装置の
マッチング回路部分の詳細図である。FIG. 1 is a detailed view of a matching circuit portion of an electrodeless discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同上の無電極放電灯点灯装置の概略ブロック図
である。FIG. 2 is a schematic block diagram of the above electrodeless discharge lamp lighting device.
【図3】同上のマッチング回路の入力インピーダンスの
設定値を示すスミスチャ一トである。FIG. 3 is a Smith chart showing a setting value of an input impedance of the above matching circuit.
【図4】同上のランプ始動時のマッチング回路の入力イ
ンピーダンスのばらつきを示すスミスチャートである。FIG. 4 is a Smith chart showing variations in the input impedance of the matching circuit when the lamp is started.
【図5】本発明の実施形態2の無電極放電灯点灯装置の
マッチング回路部分の詳細図である。FIG. 5 is a detailed view of a matching circuit portion of the electrodeless discharge lamp lighting device according to the second embodiment of the present invention.
【図6】同上のランプ始動時のマッチング回路の入力イ
ンピーダンスのばらつきを示すスミスチャートである。FIG. 6 is a Smith chart showing variations in the input impedance of the matching circuit when the lamp is started.
【図7】同上のランプ始動時のマッチング回路の入力イ
ンピーダンスの調整結果を示すスミスチャートである。FIG. 7 is a Smith chart showing the adjustment result of the input impedance of the matching circuit when the lamp is started.
【図8】同上のランプ点灯安定時のマッチング回路の入
力インピーダンスの調整結果を示すスミスチャートであ
る。FIG. 8 is a Smith chart showing the adjustment result of the input impedance of the matching circuit when the lamp lighting is stable.
【図9】本発明の実施形態3の無電極放電灯点灯装置の
マッチング回路部分の詳細図である。FIG. 9 is a detailed view of a matching circuit portion of the electrodeless discharge lamp lighting device according to the third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施形態3の無電極放電灯点灯装置
の要部の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a main part of an electrodeless discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.
【図11】同上の原理説明用のスミスチャートである。FIG. 11 is a Smith chart for explaining the principle of the above.
【図12】同上の具体的説明用のマッチング回路の回路
図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a matching circuit for specific description in the above.
【図13】同上の図12の動作説明用のスミスチャート
である。FIG. 13 is a Smith chart for explaining the operation of FIG. 12 above.
【図14】同上の具体的例のマッチング回路の回路図で
ある。FIG. 14 is a circuit diagram of a matching circuit of a specific example of the above.
【図15】無電極放電灯点灯装置の概略ブロック図の一
例である。FIG. 15 is an example of a schematic block diagram of an electrodeless discharge lamp lighting device.
【図16】無電極放電灯点灯装置のマッチング回路部分
の詳細図の一例である。FIG. 16 is an example of a detailed view of a matching circuit portion of the electrodeless discharge lamp lighting device.
【図17】同上のマッチング回路の入力インピーダンス
の設定値の一例を示すスミスチャートである。FIG. 17 is a Smith chart showing an example of set values of input impedance of the matching circuit of the above.
【図18】同上のランプ始動時のマッチング回路の入力
インピーダンスのばらつきの一例を示すスミスチャート
である。FIG. 18 is a Smith chart showing an example of variations in the input impedance of the matching circuit when the lamp is started.
1 無電極放電ランプ 2 誘導コイル 3 マッチング回路 4 高周波発振回路 6a伝送線路 C1 〜C3 コンデンサ Z1 〜Z3 マッチング回路の各部の入力インピーダンス P2、P3 50Ωに対する反射係数の位相角1 electrodeless discharge lamp 2 induction coil 3 matching circuit 4 high frequency oscillating circuit 6a transmission line C 1 to C 3 capacitors Z 1 to Z 3 input impedance of each part of matching circuit P2, P3 phase angle of reflection coefficient for 50Ω
───────────────────────────────────────────────────── 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 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 (72)発明者 齋見 元洋 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 熊谷 祐二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shin Ogawa, 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Shohei Yamamoto, 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture (72) Inventor Saimi Motohiro 1048 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor, Yuji Kumagai, 1048 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd.
Claims (18)
高周波電磁界を印加する高周波磁界印加手段と、高周波
磁界印加手段を介して無電極放電ランプに供給する高周
波電力を発生させる高周波発振回路と、高周波電磁界印
加手段と高周波発振回路とのインピーダンスを整合させ
るためのマッチング回路とを備えた無電極放電灯点灯装
置において、上記マッチング回路が無電極放電ランプの
点灯安定時において高周波発振回路から見た入力インピ
ーダンスが実質的に実数成分のみからなる所定のインピ
ーダンス値となるように構成され、無電極放電ランプ点
灯安定時の入力インピーダンスをほぼ変化させることな
く無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入
力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対す
る反射係数の位相角を変化させる位相角変化手段を有す
ることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。1. An electrodeless discharge lamp, a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a high frequency oscillating circuit for generating high frequency power supplied to the electrodeless discharge lamp via the high frequency magnetic field applying means. And a matching circuit for matching the impedances of the high-frequency electromagnetic field applying means and the high-frequency oscillating circuit, in the electrodeless discharge lamp lighting device, wherein the matching circuit is operated from the high-frequency oscillating circuit during stable lighting of the electrodeless discharge lamp. A high-frequency oscillator circuit that is configured so that the input impedance that it sees has a predetermined impedance value that is substantially composed of only real number components, and that the input impedance when the electrodeless discharge lamp is stable is not substantially changed and that the electrodeless discharge lamp is started. The phase of the reflection coefficient with respect to the above specified impedance value of the input impedance viewed from An electrodeless discharge lamp lighting apparatus characterized by having a phase angle changing means for changing the.
ッチング回路内に配置された特性インピーダンスが上記
所定のインピーダンス値と同じである伝送線路からな
り、該伝送線路の長さを変化させることで無電極放電ラ
ンプ始動時の高周波発振回路から見た入力インピーダン
スの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位
相角を変化させることを特徴とする請求項1記載の無電
極放電灯点灯装置。2. The phase angle changing means comprises at least a transmission line having a characteristic impedance that is arranged in the matching circuit and is equal to the predetermined impedance value, and is capable of changing the length of the transmission line. 2. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrode discharge lamp is changed.
によって構成された回路網からなり、該回路網によって
無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た入力
インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対する
反射係数の位相角を変化させることを特徴とする請求項
1記載の無電極放電灯点灯装置。3. The phase angle changing means is composed of a circuit network composed of reactance elements, and the circuit network reflects the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the start of the electrodeless discharge lamp with respect to the predetermined impedance value. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the phase angle of the coefficient is changed.
回路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピー
ダンス値に対する反射係数の位相角が0゜に近い場合に
おいて、上記位相角変化手段が上記マッチング回路の最
も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に対し
て並列に接続されたリアクタンス素子からなり、該リア
クタンス素子の値を変化させることで上記位相角を変化
させることを特徴とする請求項1記載の無電極放電灯点
灯装置。4. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °, the phase angle changing means is the matching circuit. 3. The phase angle is changed by a reactance element connected in parallel to the high-frequency electromagnetic field applying means on the most high-frequency oscillation circuit side of the device, and the value of the reactance element is changed. The electrodeless discharge lamp lighting device described.
回路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピー
ダンス値に対する反射係数の位相角が180゜に近い場
合において、上記位相角変化手段が上記マッチング回路
の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加手段に
対して直列に接続されたリアクタンス素子からなり、該
リアクタンス素子の値を変化させることで上記位相角を
変化させることを特徴とする請求項1記載の無電極放電
灯点灯装置。5. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is close to 180 °, the phase angle changing means has the matching circuit. 2. The phase angle is changed by a reactance element connected in series to the high-frequency electromagnetic field applying means on the most high-frequency oscillation circuit side of the device, and the value of the reactance element is changed. The electrodeless discharge lamp lighting device described.
側に少なくとも特性インピーダンスが上記所定のインピ
ーダンス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路
を除いて高周波発振回路側から見た入力インピーダンス
の上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相
角が0゜に近い場合において、上記位相角化手段が上記
伝送線路を除いて上記マッチング回路の最も高周波発振
回路側で上記高周波電磁界印加手段に対して並列に接続
されたリアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子
の値を変化させることで上記位相角を変化させることを
特徴とする請求項1記載の無電極放電灯点灯装置。6. A transmission line having at least a characteristic impedance equal to the predetermined impedance value is connected to the most high-frequency oscillator circuit side of the matching circuit, and the input impedance of the high-frequency oscillator circuit side excluding the transmission line is measured. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is close to 0 °, the phase angulation means removes the transmission line from the high frequency oscillating circuit side of the matching circuit with respect to the high frequency electromagnetic field applying means. 2. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, comprising reactance elements connected in parallel, wherein the phase angle is changed by changing a value of the reactance elements.
側に少なくとも特性インピーダンスが上記所定のインピ
ーダンス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線路
を除いて高周波発振回路側から見た入力インピーダンス
の上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相
角が180゜に近い場合において、上記位相角を変化さ
せる手段が上記マッチング回路の最も高周波発振回路側
で上記高周波電磁界印加手段に対して直列に接続された
リアクタンス素子からなり、該リアクタンス素子の値を
変化させることで上記位相角を変化させることを特徴と
する請求項1記載の無電極放電灯点灯装置。7. A transmission line whose characteristic impedance is at least the same as the predetermined impedance value is connected to the most high-frequency oscillator circuit side of the matching circuit, and the input impedance of the input impedance seen from the high-frequency oscillator circuit side is excluded except the transmission line. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is close to 180 °, the means for changing the phase angle is connected in series to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. 2. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a reactance element, wherein the phase angle is changed by changing a value of the reactance element.
マッチング回路の入力インピーダンスの上記所定のイン
ピーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周波発
振回路からの出力電力が最大に得られるものであること
を特徴とする請求項1乃至7記載の無電極放電灯点灯装
置。8. The phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance of the matching circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp is such that the output power from the high frequency oscillating circuit is maximized. The electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 7.
マッチング回路の入力インピーダンスの上記の所定イン
ピーダンス値に対する反射係数の位相角は上記高周波発
振回路からの出力電力が無電極放電ランプ始動に十分足
るものであり、且つ高周波発振回路の構成素子が破壊さ
れないものであることを特徴とする請求項1乃至7記載
の無電極放電灯点灯装置。9. When the electrodeless discharge lamp is started, the phase angle of the reflection coefficient of the input impedance of the matching circuit with respect to the predetermined impedance value is such that the output power from the high frequency oscillator circuit is sufficient for starting the electrodeless discharge lamp. 8. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the constituent elements of the high frequency oscillation circuit are not destroyed.
衡ケーブルにより構成したことを特徴とする請求項6又
は7記載の無電極放電灯点灯装置。10. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 6 or 7, wherein the transmission line is formed of a coaxial cable or a balanced cable.
構成して成ることを特徴とする請求項3乃至請求項7記
載の無電極放電灯点灯装置。11. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein the reactance element is composed of a capacitor.
に高周波電磁界を印加する高周波磁界印加手段と、無電
極放電ランプに高周波電磁界を印加する高周波磁界印加
手段を介して無電極放電ランプに供給する高周波電力を
発生させる高周波発振回路と、無電極放電ランプに高周
波電磁界を印加する高周波磁界印加手段と高周波発振回
路とのインピーダンスを整合させるためのマッチング回
路とを備えた無電極放電灯点灯装置において、無電極放
電ランプの点灯安定時において高周波発振回路から見た
入力インピーダンスが実質的に実数成分のみからなる所
定のインピーダンス値となるようにマッチング回路の構
成素子の定数を調整する第一の調整手段と、無電極放電
ランプの点灯安定時の入力インピーダンスをほぼ変化さ
せることなく無電極放電ランプの始動時の高周波発振回
路から見た入力インピーダンスを変化させる第二の調整
手段とをマッチング回路に備えたことを特徴とする無電
極放電灯点灯装置。12. An electrodeless discharge lamp through an electrodeless discharge lamp, a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a high frequency magnetic field applying means for applying a high frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp. Electrodeless discharge lamp including a high-frequency oscillation circuit for generating high-frequency power to be supplied to the electrodeless discharge lamp, a high-frequency magnetic field applying means for applying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a matching circuit for matching impedance of the high-frequency oscillation circuit In a lighting device, the constants of the constituent elements of the matching circuit are adjusted so that the input impedance viewed from the high-frequency oscillation circuit becomes a predetermined impedance value that is substantially composed of only real number components when the electrodeless discharge lamp is lit stably. Of the electrodeless discharge lamp without changing the input impedance when the electrodeless discharge lamp is lit and stable. Discharge lamp electrodeless discharge lamp lighting device according to a second adjusting means for varying the input impedance viewed from the high-frequency oscillator at the start, characterized in that provided in the matching circuit of.
が、無電極放電ランプ始動時の高周波発振回路から見た
人力インピーダンスの上記所定のインピーダンス値に対
する電圧定在波比を変化させることなく、無電極放電ラ
ンプの始動時のマッチング回路の入力インピーダンスの
上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位相角
を変化させるものであることを特徴とする請求項12記
載の無電極放電灯点灯装置。13. The second adjusting means of the matching circuit does not change the voltage standing wave ratio with respect to the predetermined impedance value of the human-powered impedance seen from the high-frequency oscillation circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp. 13. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 12, wherein a phase angle of a reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of an input impedance of a matching circuit at the time of starting the electrode discharge lamp is changed.
が、特性インピーダンスが上記所定のインピーダンス値
と同じである伝送線路の長さを変化させるものであるこ
とを特徴とする請求項12又は13記載の無電極放電灯
点灯装置。14. The second adjusting means of the matching circuit changes the length of a transmission line whose characteristic impedance is the same as the predetermined impedance value. Electrodeless discharge lamp lighting device.
路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピーダ
ンス値に対する反射係数の位相角が0゜に近い場合にお
いて、上記マッチング回路の第二の調整手段が上記マッ
チング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界
印加手段に対して並列に接続されたリアクタンス素子の
値を変化させるものであることを特徴とする請求項12
又は13記載の無電極放電灯点灯装置。15. The second adjusting means of the matching circuit, when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit when starting the electrodeless discharge lamp is close to 0 °. 13. The value of a reactance element connected in parallel to the high frequency electromagnetic field applying means on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit is changed.
Or the electrodeless discharge lamp lighting device according to item 13.
路から見た入力インピーダンスの上記所定のインピーダ
ンス値に対する反射係数の位相角が180゜に近い場合
において、上記マッチング回路の第二の調整手段が上記
マッチング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電
磁界印加手段に対して直列に接続されたリアクタンス素
子の値を変化させるものであることを特徴とする請求項
12又は13記載の無電極放電灯点灯装置。16. The second adjusting means of the matching circuit when the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value of the input impedance viewed from the high frequency oscillation circuit when starting the electrodeless discharge lamp is close to 180 °. 14. The electrodeless discharge lamp according to claim 12, wherein a value of a reactance element connected in series to the high frequency electromagnetic field applying means is changed on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. Lighting device.
路側に少なくとも特性インピーダンスが上記所定のイン
ピーダンス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線
路を除いて高周波発振回路側から見た入力インピーダン
スの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位
相角が0゜に近い場合において、上記マッチング回路の
第二の調整手段が、上記伝送線路を除いて上記マッチン
グ回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界印加
手段に対して並列に接続されたリアクタンス素子を調整
して上記位相角を変化させるものであることを特徴とす
る請求項10又は11記載の無電極放電灯点灯装置。17. A transmission line having a characteristic impedance at least equal to the predetermined impedance value is connected to the most high-frequency oscillator circuit side of the matching circuit, and the input impedance of the input impedance seen from the high-frequency oscillator circuit side is excluded except for the transmission line. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is close to 0 °, the second adjusting means of the matching circuit excludes the transmission line, and the high frequency electromagnetic field on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 10 or 11, wherein a reactance element connected in parallel to the applying means is adjusted to change the phase angle.
路側に少なくとも特性インピーダンスが上記所定のイン
ピーダンス値と同じである伝送線路を接続し、該伝送線
路を除いて高周波発振回路側から見た入力インピーダン
スの上記所定のインピーダンス値に対する反射係数の位
相角が180゜に近い場合において、上記マッチング回
路の第二の調整手段が、上記伝送線路を除いて上記マッ
チング回路の最も高周波発振回路側で上記高周波電磁界
印加手段に対して直列に接続されたリアクタンス素子を
調整して上記位相角を変化させるものであることを特徴
とする請求項12又は13記載の無電極放電灯点灯装
置。18. A transmission line having at least a characteristic impedance equal to the predetermined impedance value is connected to the most high-frequency oscillator circuit side of the matching circuit, and the input impedance of the high-frequency oscillator circuit side excluding the transmission line is measured. When the phase angle of the reflection coefficient with respect to the predetermined impedance value is close to 180 °, the second adjusting means of the matching circuit excludes the transmission line and the high frequency electromagnetic field on the most high frequency oscillation circuit side of the matching circuit. 14. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 12, wherein the phase angle is changed by adjusting a reactance element connected in series to the applying means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17893095A JPH0935883A (en) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | Electrodeless discharge lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17893095A JPH0935883A (en) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | Electrodeless discharge lamp lighting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0935883A true JPH0935883A (en) | 1997-02-07 |
Family
ID=16057134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17893095A Pending JPH0935883A (en) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | Electrodeless discharge lamp lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0935883A (en) |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17893095A patent/JPH0935883A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031118 |