JPH0969305A

JPH0969305A - 無電極放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH0969305A
Application number: JP22405495A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ono; 浩一大野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】発光効率を改善可能で、始動性の向上可能
で、小型化可能な無電極放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】バルブ内部に放電ガスを封入した無電極
放電灯１と、交流電源を交流の高周波電力に変換する高
周波電源３と、無電極放電灯１に周回して近接配設され
る高周波電力供給用コイル２とから構成される。そし
て、高周波電源３は金属製外殻ケース５に収納され、誘
導コイル２が周回して近接配置された無電極放電灯１
は、外殻ケース５の上面部に配置されると共に、金属線
などで格子状に形成された輻射ノイズを防止するシール
ドケース４に覆われている。ここで、誘導コイル２とシ
ールドケース４との最短距離をＬ１、及び誘導コイル２
と外殻ケース５の上面との最短距離をＬ２と、無電極放
電灯１に周回された誘導コイル２の直径をΦとの関係を
最適化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は無電極放電灯点灯装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係る従来例の模式図を図１４に
示す。（第１従来例）図１４に示す様な、無電極放電灯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は、バルブ内部に
不活性ガス及び金属蒸気などの放電ガスを封入した無電
極放電灯１と、交流電源を直流出力に変換する電源回
路、及び前記電源回路の直流出力を交流の高周波電力に
変換する高周波回路を含む高周波電源３と、高周波電源
３の出力端に接続されると共に、無電極放電灯１に周回
して近接配設される高周波電力供給用コイル２（以下、
誘導コイル２と呼ぶ。）とから構成されている。そし
て、高周波電源３から誘導コイル２に高周波電流を流す
ことにより、誘導コイル２に高周波電磁界を発生させ、
無電極放電灯１に高周波電力を供給し、無電極放電灯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
視光を発生させる。

【０００３】図１５は、本従来例に係る具体的な構成例
を示す一部断面図を示す。図中、５は高周波電源３を収
納する金属製外殻ケース（以下、外殻ケースと呼ぶ。）
であり、誘導コイル２が周回して近接配置された無電極
放電灯１は、外殻ケース５の上面部に配置されると共
に、金属線などで格子状に形成された輻射ノイズを防止
するシールドケース４に覆われている。このシールドケ
ース４が有する格子の形状はノイズ防止の効果、周波数
などにより決定されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は以下に示す様な第１の問題点が生じる。

【０００５】上述の様に、無電極放電灯点灯装置では主
に輻射ノイズの防止用シールドケース４が必要となる
が、このシールドケース４が誘導コイル２に接近して配
置されると、誘導コイル２から発生される磁束がシール
ドケース４で消費されてしまう。よって、無電極放電灯
１で消費される磁束が減少し、発光効率が低下し、また
始動性も低下してしまう。これを防ぐためにシールドケ
ース４を誘導コイル２から遠ざけて配置しようとする
と、必然的にシールドケース４のサイズを大きくしなけ
ればならず、装置の大型化、及び装置の設計の自由度の
低下を招いてしまう。

【０００６】また、上記従来例には以下に示す様な第２
の問題点も生じる。一般に無電極放電灯１は、そのバル
ブ内部に水銀とアルゴンとが封入されており、また高周
波電磁界を印加されることにより発生した紫外線がバル
ブの内面に塗布された蛍光体により可視光に変換される
所謂蛍光ランプを用いており、その可視光量はバルブ内
の水銀蒸気圧に支配されることがよく知られている。そ
して、無電極放電灯点灯装置の照射面が鉛直方向に対し
て上方あるいは水平方向になるように無電極放電灯点灯
装置を設置した場合、無電極放電灯１の水銀蒸気圧は無
電極放電灯１の最冷点である口金部の温度によって決ま
る。従って、周囲温度，装置の容積，回路発熱などによ
りランプの最冷点温度は変化し、それにより無電極放電
灯１の光量も図１６に示す特性図に示す様な特性を有す
る。図１６に於て、横軸はランプの最冷点温度であり、
縦軸は無電極放電灯１の光量を相対値（％）として示し
ている。

【０００７】ここで、この様な無電極放電灯点灯装置
が、点灯中に最冷点温度が最適蒸気圧になるような環境
で使用されれば問題はないが、屋外や寒冷地での使用、
あるいは点滅使用で特に点灯時間が短いような使用状態
の場合、最冷点温度は最適温度から大きくずれ、無電極
放電灯１の光量も非常に小さくなり、ランプ効率の大幅
な低下を招く。同様に始動性についても低温使用時には
水銀蒸気圧が低下するので、始動電圧が高くなり、始動
性が悪くなる。

【０００８】更に、上記従来例には以下に示す第３の問
題点も生じる。図１７，（ｂ）に示す様に、無電極放電
灯１のバルブに対する誘導コイル２の巻き位置によって
無電極放電灯１の発光効率及び始動電圧が変化する。な
お、図１９に於ける無電極放電灯１の側面図には誘導コ
イル２の巻き位置を示し、口金（図示せず）に近い方か
らＸ，Ｙ，Ｚとしている。また、無電極放電灯１の発光
効率を示すものとして、無電極放電灯１の発光効率の代
わりに無電極放電灯１のピーク照度値を図１７の縦軸に
示している。

【０００９】図１７に示す様に無電極放電灯１の発光効
率、つまりピーク照度値は、誘導コイル２の巻き位置を
無電極放電灯１の最大径を有する部分の近傍、つまり図
１９に示す巻き位置Ｚの部分にすることで増大する。ま
た、図１８に示す様に、無電極放電灯１の始動電圧は、
誘導コイル２の巻き位置が無電極放電灯１の最小径を有
する部分の近傍、つまり図１９に示す巻き位置Ｘの部分
にすることで減少する。この様に、誘導コイル２の巻き
位置に対する無電極放電灯１の発光効率と無電極放電灯
１の始動性とはトレードオフの関係にあり、その設計が
困難である。

【００１０】上記第３の問題点を解決する手段として特
開平５ー２３４６８７号公報に示したものがあり、その
模式的側面図を図２０に示す。（第２従来例）本従来例では、無電極放電灯１の最大径近傍に誘導コイ
ル２の巻き位置を配置して発光効率を高めると共に、無
電極放電灯１の最小径近傍に始動用コイル７を配置して
始動性を高める様に構成した。つまり、高周波電源３か
ら供給される高周波電流を、無電極放電灯１の始動時に
は始動用コイル７に供給し、無電極放電灯１の点灯時に
は誘導コイル２に供給する切替手段８を設けた。

【００１１】しかし、上記第２従来例には切替手段８が
必要となる為に装置の大型化を招いてしまう、という第
４の問題点が生じる。

【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、発光効率を改善可能
で、始動性の向上可能で、小型化可能な無電極放電灯点
灯装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１記載の発明によれば、無電極放電灯と、
交流電源を交流の高周波電力に変換する高周波電源と、
高周波電源の出力端に接続されると共に、無電極放電灯
に周回して近接配設される高周波電力供給用コイルと、
高周波電源を収納配置する外殻ケースと、高周波電力供
給用コイルが近接配置された無電極放電灯を覆うことに
より輻射ノイズを防止する金属性のシールドケースとを
備える無電極放電灯点灯装置に於て、高周波電力供給用
コイル及び外殻ケース間の最短距離Ｌ２と、無電極放電
灯に周回された高周波電力供給用コイルの直径Φとの関
係を、Ｌ２≧Φ／２としたことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及びシールドケース間の最短距離Ｌ１と、
無電極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直
径Φとの関係を、Ｌ１≧Φ／２としたことを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及び外殻ケース間の最短距離Ｌ２と、無電
極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直径Φ
との関係を、 Φ≧Ｌ２としたことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及びシールドケース間の最短距離Ｌ１と、
無電極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直
径Φとの関係を、 Φ≧Ｌ１としたことを特徴とする。

【００１７】請求項５記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及び外殻ケース間の最短距離Ｌ２と、無電
極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直径Φ
との関係を、Ｌ２≧２Φ／３としたことを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及びシールドケース間の最短距離Ｌ１と、
無電極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直
径Φとの関係を、Ｌ１≧２Φ／３としたことを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及び外殻ケース間の最短距離Ｌ２と、無電
極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直径Φ
との関係を、Ｌ２≒２Φ／３としたことを特徴とする。

【００２０】請求項８記載の発明によれば、高周波電力
供給用コイル及びシールドケース間の最短距離Ｌ１と、
無電極放電灯に周回された高周波電力供給用コイルの直
径Φとの関係を、Ｌ１≒２Φ／３としたことを特徴とする。

【００２１】請求項９記載の発明によれば、無電極放電
灯の最低点灯維持電力は距離Ｌ１，Ｌ２の増加に伴って
減少するものであると共に、変曲点を境にその減少が緩
やかになるものであることを特徴とする。

【００２２】請求項１０記載の発明によれば、無電極放
電灯の始動電力は距離Ｌ１，Ｌ２の増加に伴って減少す
るものであると共に、変曲点を境にその減少が緩やかに
なるものであることを特徴とする。

【００２３】請求項１１記載の発明によれば、変曲点
は、距離Ｌ１，Ｌ２と無電極放電灯に周回された高周波
電力供給用コイルの直径Φとの関係がＬ１＝２Φ／３Ｌ２＝２Φ／３を満たすものであることを特徴とする。

【００２４】請求項１２記載の発明によれば、無電極放
電灯と、交流電源を交流の高周波電力に変換する高周波
電源と、高周波電源の出力端に接続されると共に、無電
極放電灯に周回して近接配設される高周波電力供給用コ
イルとを備える無電極放電灯点灯装置に於て、高周波電
力供給用コイルから発生する磁束により加熱されて無電
極放電灯のバルブを加熱するバルブ加熱用金属を設けた
ことを特徴とする。

【００２５】請求項１３記載の発明によれば、バルブ加
熱用金属は、無電極放電灯のバルブ表面に蒸着して設け
られるものであることを特徴とする。

【００２６】請求項１４記載の発明によれば、バルブ加
熱用金属は、無電極放電灯のバルブの最冷点近傍に設け
られるものであることを特徴とする。

【００２７】請求項１５記載の発明によれば、高周波電
力供給用コイル及びバルブ加熱用金属間の最短距離Ｌ３
と、無電極放電灯に周回された高周波電力供給用コイル
の直径Φとの関係を、Ｌ３≦２Φ／５としたことを特徴とする。

【００２８】請求項１６記載の発明によれば、無電極放
電灯と、交流電源を交流の高周波電力に変換する高周波
電源と、高周波電源の出力端に接続されると共に、無電
極放電灯に周回して近接配設される高周波電力供給用コ
イルとを備える無電極放電灯点灯装置に於て、無電極放
電灯は、内部にネオンガスが少なくとも封入された無電
極ネオンランプであることを特徴とする。

【００２９】請求項１７記載の発明によれば、高周波電
力供給用コイルは、無電極放電灯の最大径より小さい径
を有する部分に近接配置されたことを特徴とする。

【００３０】請求項１８記載の発明によれば、高周波電
力供給用コイルは、無電極放電灯の最小径を有する部分
近傍に近接配置されたことを特徴とする。

【００３１】請求項１９記載の発明によれば、無電極放
電灯は、略球状のバルブを有するものであることを特徴
とする。

【００３２】請求項２０記載の発明によれば、無電極放
電灯は、レフ型の形状を有するものであることを特徴と
する。

【００３３】請求項２１記載の発明によれば、無電極放
電灯は、ナス型の形状を有するものであることを特徴と
する。

【００３４】

【実施の形態】図１に、本発明に係る本装置の要部断面
図を示す。

【００３５】図中、１は無電極放電灯、２は誘導コイ
ル、４はシールドケース、５は外殻ケースを占めし、誘
導コイル２とシールドケース４との最短距離をＬ１（以
下、距離Ｌ１と呼ぶ。）、誘導コイル２と外殻ケース５
の上面との最短距離をＬ２（以下、距離Ｌ２と呼
ぶ。）、無電極放電灯１に周回された誘導コイル２の直
径をΦ（以下、直径Φと呼ぶ。）する。

【００３６】無電極放電灯１の周囲にシールドケース４
などの誘導物質が存在しない場合、誘導コイル２から供
給される高周波電力は主に無電極放電灯１で消費され
る。一方、無電極放電灯１の周囲にシールドケース４な
どの誘導物質が存在する場合、誘導コイル２から供給さ
れる高周波電力は主に無電極放電灯１とシールドケース
４などの誘導物質とで消費される。つまり、上述の２つ
の場合での無電極放電灯１で消費される差電力は、シー
ルドケース４などの誘導物質で消費されていることにな
る。

【００３７】図２に、距離Ｌ１と無電極放電灯１の最低
点灯維持電力比Ｐとの関係を示す。横軸に示す距離Ｌ１
は直径Φで正規化した値であり、これは誘導コイル２か
ら発生する磁束分布は直径Φに比例することから直径Φ
で正規化した。縦軸に示す最低点灯維持電力比Ｐは、無
電極放電灯１の周囲にシールドケース４などの誘導物質
が存在しない場合の最低点灯維持電力に対する、無電極
放電灯１の周囲にシールドケース４などの誘導物質が存
在する場合の最低点灯維持電力の比率を示す。

【００３８】図２から、距離Ｌ１の値が２Φ／３より小
さくなれば、変曲点ｘを境に最低点灯維持電力が大幅に
増加するのがわかる。つまり、距離Ｌ１がこの値よりも
小さくなればシールドケース４などの誘導物質で消費さ
れる電力は大きくなる。以上から距離Ｌ１の値が発光効
率に大きな影響を及ぼしているのがわかる。ここでは、
変曲点ｘはＬ１＝２Φ／３である。

【００３９】図３には、距離Ｌ１と無電極放電灯１の始
動電力比との関係を示す。横軸に示す距離Ｌ１は直径Φ
で正規化した値であり、これは誘導コイル２から発生す
る磁束分布は直径Φに比例することから直径Φで正規化
した。縦軸に示す始動電力比は、無電極放電灯１の周囲
にシールドケース４などの誘導物質が存在しない場合の
始動電力に対する、無電極放電灯１の周囲にシールドケ
ース４などの誘導物質が存在する場合の始動電力の比率
を示す。なお、距離Ｌ２についても、図２，図３に示す
様な特性がみられる。

【００４０】図３から、距離Ｌ１の値がΦ／２より小さ
くなれば、Φ／２を境に無電極放電灯１が始動するのに
必要な電力が大幅に増加するのがわかり、つまり距離Ｌ
１の値が始動性に大きな影響を及ぼしているのがわか
る。

【００４１】なお、距離Ｌ２についても、図２，図３に
示す様な特性がみられる。以上の様な点を踏まえて、以
下に本発明に係る実施の形態を示す。

【００４２】（実施の形態１）本発明に係る第１の実施
の形態の要部断面図を図４に示す。

【００４３】本実施の形態では、Ｌ２≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（１）として外殻ケース５での消費電力を低下可能とする。

【００４４】（実施の形態２）本発明に係る第２の実施
の形態の要部断面図を図５に示す。

【００４５】本実施の形態では、Ｌ２≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（１）Ｌ１≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（２）として外殻ケース５及びシールドケース４での消費電力
を低下可能とする。

【００４６】（実施の形態３）本発明に係る第３の実施
の形態の要部断面図は図５に示すものと同様であり、本
実施の形態では、 Φ≧Ｌ２≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（３）とした。

【００４７】この様に構成したことにより外殻ケース５
での消費電力を低下可能となると共に、誘導コイル２に
於ける無電極放電灯１を周回している部分から高周波電
源３に接続されている部分までの長さ、つまり誘導コイ
ル２のリード部Ａの長さを最適化可能となる。誘導コイ
ル２のリード部Ａの長さを最適化することにより、リー
ド部Ａでの電圧降下を低減して無電極放電灯１の始動性
の低下を防止できる。本実施の形態では誘導コイル２の
リード部Ａの長さの限界値で式（３）を定義している。

【００４８】（実施の形態４）本発明に係る第４の実施
の形態の要部断面図を図６に示す。

【００４９】本実施の形態では、 Φ≧Ｌ１≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（４）として、シールドケース４での消費電力を低下可能とす
ると共に、シールドケース４のサイズの最適化を可能と
する。

【００５０】（実施の形態５）本発明に係る第５の実施
の形態の要部断面図は図５に示すものと同様であり、本
実施の形態では、 Φ≧Ｌ２≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（３） Φ≧Ｌ１≧Φ／２・・・・・・・・・・・・・・・（４）として、上記第３、第４の実施の形態が有する両方の効
果を得ることを可能とする。

【００５１】（実施の形態６）本発明に係る第６の実施
の形態の要部断面図は図５に示すものと同様であり、本
実施の形態では、Ｌ２≧２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・・（５）Ｌ１≧２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・・（６）として、シールドケース４，外殻ケース５での消費電力
の低下を可能とする。

【００５２】（実施の形態７）本発明に係る第７の実施
の形態の要部断面図は図５に示すものと同様であり、本
実施の形態では、Ｌ２≧２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・（５）Ｌ１≧２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・（６）且つＬ２≒２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・（７）Ｌ１≒２Φ／３・・・・・・・・・・・・・・・（８）とした。

【００５３】この様に構成したことによりシールドケー
ス４，外殻ケース５での消費電力の低下を可能とすると
共に、本装置の物理的大きさを略最小にできる。

【００５４】上記第１〜第７の実施の形態に示した様
に、距離Ｌ１，Ｌ２の値を設定することで、無電極放電
灯１に高周波電力を効率的に供給可能とする、つまり無
電極放電灯１の始動電力を低下して始動性を向上可能と
する共に、無電極放電灯１の発光効率を向上可能とす
る。また、シールドケース４などの最適設計（小型化）
が可能となる。

【００５５】（実施の形態８）本発明に係る第８の実施
の形態の模式的側面図を図７に示す。

【００５６】図１４に示した従来例と異なる点は、無電
極放電灯１の口金（図示せず）近傍且つ無電極放電灯１
の表面にバルブ加熱用金属（以下、金属と呼ぶ。）６を
蒸着して配置すると共に、金属６及び誘導コイル２間の
最短距離（以下、距離と呼ぶ。）Ｌ３と誘導コイル２の
直径Φとの関係を、Ｌ３≦２Φ／５・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）としたことであり、その他の従来例と同一構成には同一
符号を付すことにより説明を省略する。

【００５７】つまり、金属６を設けることで、無電極放
電灯１の消灯時は無電極放電灯１が点灯しない程度の高
周波電流を誘導コイル２に供給し、誘導コイル２が発生
する磁束によって金属６を加熱することで無電極放電灯
１のバルブを加熱する。すると、無電極放電灯１の周囲
温度が低い場合でも無電極放電灯１のバルブ及びその最
冷点が温められることにより、無電極放電灯１の効率と
始動性が改善される。

【００５８】図８は、距離Ｌ３と無電極放電灯１の始動
電力比との関係を示す特性図であり、横軸に直径Φに対
する距離Ｌ３を、縦軸に始動電力比を示す。ここで始動
電力比とは、金属６が無い場合の無電極放電灯１が始動
するに必要な電力に対する、金属６がある場合の無電極
放電灯１が始動するに必要な電力比のことである。この
始動電力比１．０を上回った電力が金属６で消費される
電力である。また、誘導コイル２に発生する磁束密度は
誘導コイル２の直径Φに比例する為に、横軸に直径Φに
対する距離Ｌ３を示している。

【００５９】なお本実施の形態に於いて、磁束によって
有効的に金属６を温められる距離Ｌ３を測定したとこ
ろ、距離Ｌ３は直径Φに対して２／５以下の値を有する
場合であった。また、金属６を無電極放電灯１のバルブ
の最冷点近傍に配置した方が、より効果が生じる。

【００６０】（実施の形態９）本発明に係る第９の実施
の形態の模式的側面図を図９に示す。

【００６１】図１４に示した第１従来例と異なる点は、
無電極放電灯１の代わりにバルブ内部にネオンガスを封
入した無電極ネオンランプ９を用いたことであり、その
他の第１従来例と同一構成には同一符号を付すことによ
り説明を省略する。

【００６２】ここで無電極ネオンランプ９は、図１７に
示す様な従来の無電極放電灯１と比べて、図１０に示す
様に、バルブに対する誘導コイル２の巻き位置Ｘ，Ｙ，
Ｚの違いによるピーク照度値、つまり発光効率の変化が
小さいことである。

【００６３】この点について、以下に簡単に説明する。
無電極放電灯１は、透明なバルブの内壁面に蛍光体が塗
布され、バルブ内部に少なくとも水銀蒸気を封入した所
謂蛍光ランプである。この様な蛍光ランプでは、誘導コ
イル２に高周波電流を流すことにより発生する磁束が密
となる近傍のバルブ内に、リング状のプラズマが発生す
る。誘導コイル２の巻き位置によってプラズマの大きさ
が異なる為に、誘導コイル２の巻き位置によって無電極
放電灯１の発光効率が大きく変化する。

【００６４】一方無電極ネオンランプ９は、図１２に示
す様に、プラズマの発生する場所Ｂが誘導コイル２の巻
き位置によって関係無く略一定になる。これは、点灯時
のバルブの温度が無電極放電灯１に比べて高温になるこ
とから無電極ネオンランプ９に於ける発光の中心が温度
の高い場所に限定される為、と考えられる。つまり、外
気近傍であるバルブの内壁面近傍は比較的低温度になる
ので、プラズマは発生せず、図１２のＢに示す様にバル
ブの内壁面から離れた場所に発生する。

【００６５】ここで、無電極ネオンランプ９が、例えば
レフ型，ナス型などの略球形状バルブを有するものであ
る場合、その中心部がバルブ内壁面から最も離れた場所
であり、そこが最も高温となりうるので、その中心部が
無電極ネオンランプ９の発光の中心と略一致する。従っ
て誘導コイル２の巻き位置によらず、発光効率を略一定
にすることができる。

【００６６】（実施の形態１０）本発明に係る第１０の
実施の形態の模式的側面図は図９に示す第９の実施の形
態と同様であり、異なる点は、誘導コイル２の巻き位置
を無電極ネオンランプ９の最大径よりも小さい径を有す
る箇所の近傍にして始動性が向上する様に構成したこと
であり、その他の同一構成には同一符号を付すことによ
り説明を省略する。

【００６７】誘導コイル２の巻き位置に対する無電極放
電灯１と無電極ネオンランプ９との始動特性は同様にな
ることが、実験により確認されている。また、本発明に
係る第２従来例（特開平５ー２３４６８７号公報）から
も容易に推測できる。つまり、図１１に示す様に、誘導
コイル２の巻き位置が無電極ネオンランプ９の最大径近
傍Ｚである場合、無電極ネオンランプ９の始動電圧は最
大となり、誘導コイル２の巻き位置が無電極ネオンラン
プ９の最小径近傍Ｘである場合、無電極ネオンランプ９
の始動電圧は最小となる。

【００６８】ところで、無電極放電灯１，無電極ネオン
ランプ９などの外周近傍に誘導コイル２を周回して配置
した構造を有する無電極放電灯点灯装置では、無電極放
電灯１，無電極ネオンランプ９の最大径近傍に誘導コイ
ル２の巻き位置を配置した場合、器具効率は最低とな
る。一方、無電極放電灯１，無電極ネオンランプ９の最
小径近傍に誘導コイル２の巻き位置を配置した場合、器
具効率は最大となる。これは誘導コイル２が反射板（図
示せず）に映り込んでしまうからであり、誘導コイル２
が小さいほど、また無電極放電灯１，無電極ネオンラン
プ９の最小径近傍に誘導コイル２の巻き位置を配置した
場合ほど、映り込む面積は小さくなる。

【００６９】（実施の形態１１）本発明に係る第１１の
実施の形態の模式的側面図を図１３に示す。

【００７０】図９に示す第９の実施の形態と異なる点
は、誘導コイル２の巻き位置を無電極ネオンランプ９の
最小径近傍に配置したことであり、その他の第９の実施
の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を
省略する。

【００７１】上記第１０，第１１の実施の形態に示した
様に構成したことにより、始動性が向上すると共に高発
光効率を維持できる。また、器具効率をも向上可能とな
る。

【００７２】

【発明の効果】請求項１、請求項５、請求項９記載の発
明によれば、誘導コイルと高周波電源を収納する外殻ケ
ースとの距離を最適化することにより、発光効率を改善
可能で、始動性を向上可能で、小型化可能な無電極放電
灯点灯装置を提供できる。

【００７３】請求項２、請求項６、請求項１０記載の発
明によれば、誘導コイルとシールドケースとの距離を最
適化することにより、発光効率を改善可能で、始動性を
向上可能で、小型化可能な無電極放電灯点灯装置を提供
できる。

【００７４】請求項３記載の発明によれば、誘導コイル
のリード部の長さを最適化し、リード部での電圧降下を
低減して無電極放電灯の始動性を向上すると共に、誘導
コイルと高周波電源を収納する外殻ケースとの距離を最
適化することにより、発光効率を改善可能で、始動性を
向上可能で、小型化可能な無電極放電灯点灯装置を提供
できる。

【００７５】請求項４記載の発明によれば、シールドケ
ースのサイズを最適化すると共に、誘導コイルと高周波
電源を収納する外殻ケースとの距離を最適化することに
より、発光効率を改善可能で、始動性を向上可能で、小
型化可能な無電極放電灯点灯装置を提供できる。

【００７６】請求項７記載の発明によれば、誘導コイル
と高周波電源を収納する外殻ケースとの距離を最適化す
ることにより、発光効率を改善可能で、始動性を向上可
能であると共に、装置のサイズを略最小化可能な無電極
放電灯点灯装置を提供できる。

【００７７】請求項８記載の発明によれば、誘導コイル
とシールドケースとの距離を最適化することにより、発
光効率を改善可能で、始動性を向上可能であると共に、
装置のサイズを略最小化可能な無電極放電灯点灯装置を
提供できる。

【００７８】請求項１１記載の発明によれば、発光効率
を改善可能で、始動性を向上可能で、小型化可能な無電
極放電灯点灯装置を提供できる。

【００７９】請求項１２から請求項１５記載の発明によ
れば、無電極放電灯の周囲の温度が低い場合でも無電極
放電灯のバルブ及びその最冷点が温められることによ
り、発光効率を改善可能で、始動性を向上可能で、小型
化可能な無電極放電灯点灯装置を提供できる。

【００８０】請求項１６記載の発明によれば、プラズマ
の発生する場所が誘導コイルの巻き位置に関係無く略一
定である無電極ネオンランプを用いることにより、発光
効率が略一定で、小型化可能な無電極放電灯点灯装置を
提供できる。

【００８１】請求項１７から請求項２１記載の発明によ
れば、発光効率が略一定で、始動性が向上可能で、器具
効率を向上可能で、小型化可能な無電極放電灯点灯装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る本装置の要部断面図である。

【図２】距離Ｌ１と最低点灯維持電力比Ｐとの関係を示
す特性図である。

【図３】距離Ｌ１と始動電力比との関係を示す特性図で
ある。

【図４】本発明に係る第１の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図５】本発明に係る第２の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図６】本発明に係る第４の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図７】本発明に係る第８の実施の形態を示す模式的側
面図である。

【図８】距離Ｌ３と始動電力比との関係を示す特性図で
ある。

【図９】本発明に係る第９の実施の形態を示す模式的側
面図である。

【図１０】上記実施の形態に係る誘導コイルの巻き位置
とピーク照度値との関係を示す特性図である。

【図１１】上記実施の形態に係る誘導コイルの巻き位置
と始動電圧との関係を示す特性図である。

【図１２】上記実施の形態に係るプラズマの発生する位
置を示す模式図である。

【図１３】本発明に係る第１１の実施の形態を示す模式
的側面図である。

【図１４】本発明に係る第１従来例を示す模式図であ
る。

【図１５】上記従来例に係る要部断面図である。

【図１６】最冷点温度と光量比との関係を示す特性図で
ある。

【図１７】誘導コイルの巻き位置とピーク照度値との関
係を示す特性図である。

【図１８】誘導コイルの巻き位置と始動電圧との関係を
示す特性図である。

【図１９】誘導コイルの巻き位置を示す無電極放電灯の
模式的側面図である。

【図２０】本発明に係る第２従来例を示す模式的側面図
である。

【符号の説明】

Ｌ距離１無電極放電灯２誘導コイル３高周波電源４シールドケース５外殻ケース６金属９無電極ネオンランプ Φ 直径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無電極放電灯と、交流電源を交流の高周
波電力に変換する高周波電源と、前記高周波電源の出力
端に接続されると共に、前記無電極放電灯に周回して近
接配設される高周波電力供給用コイルと、前記高周波電
源を収納配置する外殻ケースと、前記高周波電力供給用
コイルが近接配置された前記無電極放電灯を覆うことに
より輻射ノイズを防止する金属性のシールドケースとを
備える無電極放電灯点灯装置に於て、前記高周波電力供給用コイル及び前記外殻ケース間の最
短距離Ｌ２と、前記無電極放電灯に周回された前記高周
波電力供給用コイルの直径Φとの関係を、Ｌ２≧Φ／２としたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】前記高周波電力供給用コイル及び前記シ
ールドケース間の最短距離Ｌ１と、前記無電極放電灯に
周回された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関
係を、Ｌ１≧Φ／２とした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。
【請求項３】前記高周波電力供給用コイル及び前記外
殻ケース間の最短距離Ｌ２と、前記無電極放電灯に周回
された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関係
を、 Φ≧Ｌ２としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の無電極放電灯点灯装置。
【請求項４】前記高周波電力供給用コイル及び前記シ
ールドケース間の最短距離Ｌ１と、前記無電極放電灯に
周回された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関
係を、 Φ≧Ｌ１としたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】前記高周波電力供給用コイル及び前記外
殻ケース間の最短距離Ｌ２と、前記無電極放電灯に周回
された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関係
を、Ｌ２≧２Φ／３としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】前記高周波電力供給用コイル及び前記シ
ールドケース間の最短距離Ｌ１と、前記無電極放電灯に
周回された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関
係を、Ｌ１≧２Φ／３としたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項７】前記高周波電力供給用コイル及び前記外
殻ケース間の最短距離Ｌ２と、前記無電極放電灯に周回
された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関係
を、Ｌ２≒２Φ／３としたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】前記高周波電力供給用コイル及び前記シ
ールドケース間の最短距離Ｌ１と、前記無電極放電灯に
周回された前記高周波電力供給用コイルの直径Φとの関
係を、Ｌ１≒２Φ／３としたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項９】前記無電極放電灯の最低点灯維持電力は
前記距離Ｌ１，Ｌ２の増加に伴って減少するものである
と共に、変曲点を境にその減少が緩やかになるものであ
ることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに
記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１０】前記無電極放電灯の始動電力は前記距
離Ｌ１，Ｌ２の増加に伴って減少するものであると共
に、前記変曲点を境にその減少が緩やかになるものであ
ることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに
記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１１】前記変曲点は、前記距離Ｌ１，Ｌ２と
前記無電極放電灯に周回された前記高周波電力供給用コ
イルの直径Φとの関係がＬ１＝２Φ／３Ｌ２＝２Φ／３を満たすものであることを特徴とする請求項１０または
請求項１１に記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１２】無電極放電灯と、交流電源を交流の高
周波電力に変換する高周波電源と、前記高周波電源の出
力端に接続されると共に、前記無電極放電灯に周回して
近接配設される高周波電力供給用コイルとを備える無電
極放電灯点灯装置に於て、前記高周波電力供給用コイルから発生する磁束により加
熱されて前記無電極放電灯のバルブを加熱するバルブ加
熱用金属を設けたことを特徴とする無電極放電灯点灯装
置。
【請求項１３】前記バルブ加熱用金属は、前記無電極
放電灯のバルブ表面に蒸着して設けられるものであるこ
とを特徴とする請求項１２記載の無電極放電灯点灯装
置。
【請求項１４】前記バルブ加熱用金属は、前記無電極
放電灯のバルブの最冷点近傍に設けられるものであるこ
とを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の無
電極放電灯点灯装置。
【請求項１５】前記高周波電力供給用コイル及び前記
バルブ加熱用金属間の最短距離Ｌ３と、前記無電極放電
灯に周回された前記高周波電力供給用コイルの直径Φと
の関係を、Ｌ３≦２Φ／５としたことを特徴とする請求項１２から請求項１４のい
ずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１６】無電極放電灯と、交流電源を交流の高
周波電力に変換する高周波電源と、前記高周波電源の出
力端に接続されると共に、前記無電極放電灯に周回して
近接配設される高周波電力供給用コイルとを備える無電
極放電灯点灯装置に於て、前記無電極放電灯は、内部にネオンガスが少なくとも封
入された無電極ネオンランプであることを特徴とする無
電極放電灯点灯装置。
【請求項１７】前記高周波電力供給用コイルは、前記
無電極放電灯の最大径より小さい径を有する部分に近接
配置されたことを特徴とする請求項１６記載の無電極放
電灯点灯装置。
【請求項１８】前記高周波電力供給用コイルは、前記
無電極放電灯の最小径を有する部分近傍に近接配置され
たことを特徴とする請求項１６記載の無電極放電灯点灯
装置。
【請求項１９】前記無電極放電灯は、略球状のバルブ
を有するものであることを特徴とする請求項１５から請
求項１８のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項２０】前記無電極放電灯は、レフ型の形状を
有するものであることを特徴とする請求項１５から請求
項１９のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項２１】前記無電極放電灯は、ナス型の形状を
有するものであることを特徴とする請求項１５から請求
項１９のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。