JPH10162980A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可変マッチング回路を具備した無電極放電灯点
灯装置において、誘導コイルの温度上昇により発生する
不整合状態を検出し、高周波電源のスイッチング素子へ
のストレスを低減する。 【解決手段】無電極放電灯７と、その誘導コイル８に高
周波電力を供給する高周波電源１０と、誘導コイル８と
高周波電源１０の間に配置されて少なくとも無電極放電
灯７の始動時と点灯時におけるインピーダンス整合を可
能とする可変マッチング回路１４と、無電極放電灯７の
始動を補助するイグナイタ回路９とよりなる無電極放電
灯点灯装置において、誘導コイル８のインピーダンスの
変化に応じて可変マッチング回路１４の定数を変化させ
る制御回路１１ａを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯の近
傍に配置された誘導コイルに、高周波電磁界を誘起し
て、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は従来の無電極放電灯点灯装置の
一例を示すもので、使用する無電極放電灯７は、石英や
セラミクスなどの透光性材科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。無電極放電灯７の外周
には、導電性の良い金属などで形成された高周波電磁界
印加手段（誘導コイル）８が近接して配設されている。
この誘導コイル８にマッチング回路４を介して高周波回
路６が接続されている。高周波回路６は、直流電源Ｅに
接続され、高周波電力を発生させる。直流電源Ｅ及び高
周波回路６により、高周波電源１０を構成している。こ
の高周波電源１０から誘導コイル８に数ＭＨｚから数１
００ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘導コイル
８に高周波電磁界を発生させ、無電極放電灯７に高周波
電力を供給し、無電極放電灯７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。ここ
で、マッチング回路４は、無電極放電灯７の点灯安定時
に効率良く高周波電力を送ることができるように、無電
極放電灯７の点灯安定時において高周波回路６からみた
負荷インピーダンスが適正値となるように設計されてい
る。また、イグナイタ回路９は無電極放電灯７の近傍に
始動用電極を有し、この電極に高電圧を供給して無電極
放電灯７の始動を補助する回路である。

【０００３】図１７は従来の無電極放電灯点灯装置の具
体回路図である。図中、１は水晶振動子Ｘを用いた発振
回路であり、コイルＬ₆ とコンデンサＣ₁₅により低Ｑの
同調回路を構成し、無調整の発振器としている。発振回
路１の発振出力を増幅するプリアンプ２は、トランジス
タＱ₄ によりＣ級増幅を行っており、コイルＬ₅ とコン
デンサＣ₁₇により発振周波数に同調するように構成して
いる。抵抗Ｒ₈ 〜Ｒ₁₀からなる回路は減衰器を構成して
おり、抵抗Ｒ₁₁はコイルＬ₅ のＱを下げるために挿入さ
れている。フィルタ回路３は、チョークコイルＬ₃ 、コ
ンデンサＣ₄ 等から構成され、高周波が直流電源Ｅに帰
還することを防止している。プリアンプ２の出力を更に
高周波電力増幅するメインアンプ５は、パワーＭＯＳＦ
ＥＴ（以下、トランジスタと称す）Ｑ₅ による増幅器と
なっている。コイルＬ₇ は、トランジスタＱ₅ の入力キ
ャパシタンスを打ち消すために挿入してあり、抵抗Ｒ₁₂
はトランジスタＱ₅ の入力インピーダンスをプリアンプ
２の出力と整合させるために接続してある。マッチング
回路４はコンデンサＣ₁₈〜Ｃ₂₀等で構成され、メインア
ンプ５の出力と後段の無電極放電灯７及び誘導コイル８
とのインピーダンス整合を行っている。

【０００４】上述のように、無電極放電灯点灯装置は、
高周波電源１０の高周波出力を効率よく負荷となる誘導
コイル８と無電極放電灯７（以下負荷Ｌｐと呼ぶ）に供
給するためマッチング回路４を具備している。

【０００５】しかし、マッチング回路４からみた負荷Ｌ
ｐの入力インピーダンスは、無電極放電灯７の状態によ
って大きく変化する。すなわち、無電極放電灯７が消灯
している状態（始動時）では、負荷Ｌｐは概ね誘導コイ
ル８のみとなり、誘導成分が大きくなるのに対し、無電
極放電灯７が点灯している状態（点灯時）では、誘導コ
イル８が、無電極放電灯７の内部に発生したプラズマ
（プラズマ抵抗）と結合するため、始動時に比べて抵抗
成分が大きくなる。すると、例えばマッチング回路４
を、無電極放電灯７が点灯している状態での負荷Ｌｐと
高周波電源１０とのインピーダンス整合を行うように設
計した場合、始動時には、負荷Ｌｐと高周波電源１０と
のインピーダンス整合は不整合となり、高周波電源１０
に反射電力を与えるため、高周波電源１０にストレスを
与え、特にメインアンプ５のトランジスタＱ₅ に過大な
ストレスを与えることとなる。

【０００６】この課題に対しては、図１８のように、始
動時にインピーダンス整合されたマッチング回路と点灯
時にインピーダンス整合されたマッチング回路を具備
し、これらを切り替えるという手段が考案されている
（実開平５−２０２９７号）。以下、これを可変マッチ
ング回路１４と呼ぶ。図１８において、Ｓｗはスイッチ
を示し、このスイッチＳｗの切り替えによって、始動時
と点灯時のインピーダンス整合をとることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
技術であっても、始動時と点灯時でマッチング回路を切
り替えるため、始動時、無電極放電灯７がアーク放電に
移行（点灯）した後、可変マッチング回路１４を始動時
のマッチング回路から点灯時のマッチング回路へ切り替
えるべく、スイッチＳｗを切り換えるまでの間、高周波
電源１０と負荷Ｌｐとのインピーダンス整合は不整合の
状態となる。以下、この不整合状態を状態Ａと呼ぶ。こ
の状態Ａは、無電極放電灯７が点灯しているため、誘導
コイル８の両端に発生する電圧は、始動時（ランプ不点
時）の電圧に比べて低い値となる。すなわち、可変マッ
チング回路の点灯時と始動時の切り換えは、誘導コイル
の両端電圧を検出することで可能となる。

【０００８】一方、無電極放電灯７が点灯した状態で
は、誘導コイル８に高周波電流を流すことによる発熱
と、無電極放電灯７の表面が高温となることから、無電
極放電灯７に近接する誘導コイル８は温度上昇し、高温
となる。すると、誘導コイル８を構成する電線が温度上
昇によって膨張し、誘導コイル８のインピーダンスが変
化する。従って、前記可変マッチング回路１４を用いた
無電極放電灯点灯装置において、誘導コイル８が冷えて
いる場合の始動時（以下この状態を初始動時と呼ぶ）は
インピーダンス整合されるが、無電極放電灯７を消灯し
た後の始動時（すなわち再始動時）には、インピーダン
ス整合は不整合の状態となる。以下、この再始動時の不
整合状態を状態Ｂと呼ぶ。

【０００９】この状態Ｂでは、インピーダンスの不整合
により、高周波電源１０の高周波出力が効率よく負荷Ｌ
ｐに供給されないため、誘導コイル８の両端に発生する
電圧も低くなり、無電極放電灯７は始動（点灯）できな
い。

【００１０】よって、可変マッチング回路１４の切り替
えのタイミングを誘導コイルの両端電圧で検出した場
合、すなわち、誘導コイルの両端電圧が始動時（ランプ
不点時）より低い状態を検出し、可変マッチング回路１
４を切り替える場合、状態Ｂ（再始動時）においては、
前述のように無電極放電灯７は不点であるが、誘導コイ
ル８の両端電圧は低いため、状態Ａの点灯状態と誤って
判断して可変マッチング回路１４を点灯時のマッチング
回路に切り替えることとなる。すると、インピーダンス
整合が大きくずれるため、高周波電源１０に加わる反射
電力が大きくなり、高周波電源１０を構成するスイッチ
ング素子へ過大なストレスを与え、最終的にはスイッチ
ング素子の破壊が起こるという課題がある。以上が従来
技術の第１の課題である。

【００１１】従来技術の第２の課題としては、初始動
時、無電極放電灯７が点灯しなかった場合には、高周波
電力が誘導コイル８に供給され、誘導コイル８が温度上
昇し、誘導コイル８のインピーダンスが徐々に変化す
る。したがって、高周波電源１０と負荷Ｌｐとのインピ
ーダンスの不整合状態が発生し、高周波電源１０を構成
するスイッチング素子へ過大なストレスを与えるという
課題がある。

【００１２】誘導コイル８の温度上昇は、高周波電源１
０が高出力であるほど高くなるため、これらの課題は、
特に高出力の無電極放電灯点灯装置で顕著に現れる現象
である。

【００１３】本発明は上述のような課題を解決するため
になされたものであり、可変マッチング回路を具備した
無電極放電灯点灯装置において、誘導コイルの温度上昇
により発生する不整合状態を検出し、高周波電源のスイ
ッチング素子へのストレスを低減することを目的とする
ものである。より具体的には、初始動時の誘導コイルの
温度上昇の防止と、再始動時の可変マッチング回路の切
り替えの誤動作の防止を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明にあっては、上記
の課題を解決するために、図１に示すように、透光性の
バルブ内に希ガス又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た無電極放電灯７と、
無電極放電灯７の近傍に配置された誘導コイル８と、誘
導コイル８に高周波電力を供給する高周波電源１０と、
誘導コイル８と高周波電源１０の間に配置されて少なく
とも無電極放電灯７の始動時と点灯時におけるインピー
ダンス整合を可能とする可変マッチング回路１４と、無
電極放電灯７の始動を補助するイグナイタ回路９とより
なる無電極放電灯点灯装置において、誘導コイル８のイ
ンピーダンスの変化に応じて可変マッチング回路１４の
定数を変化させる制御回路１１ａを具備することを特徴
とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図１〜図１５の実施例により説明する。図１は本発
明の実施例１の構成を示すブロック回路図である。図１
において、Ｓは温度センサーであり、誘導コイル８に近
接配置され、誘導コイル８の温度を検出する。１１ａは
制御回路であり、温度センサーＳの検知信号によって可
変マッチング回路１４を制御する機能を有する。上述の
ように、誘導コイル８の温度が高温の場合にはインピー
ダンスは不整合状態であり、誘導コイル８の温度が高温
でない場合にはインピーダンスは整合状態である。した
がって、本実施例では、温度センサーＳにより誘導コイ
ル８の温度を検出し、誘導コイル８が高温の場合、つま
り、インピーダンスが不整合状態である場合には、可変
マッチング回路１４の切り替えは行わないように制御回
路１１ａで制御する。

【００１６】図２は本発明の実施例２の構成を示すブロ
ック回路図である。本実施例は、上述の第２の課題を解
決する手段であり、請求項２の一例である。図２の回路
では、直流電源Ｅと高周波回路６の間に、スイッチング
素子Ｑ₁ と抵抗Ｒ₁ を直列に挿入している。スイッチン
グ素子Ｑ₁ は、直流電源Ｅの出力をオン／オフすること
で高周波回路６の高周波出力をオン／オフするものであ
る。スイッチング素子Ｑ₁ がオンのときには、抵抗Ｒ₁
によって高周波回路６への入力電流を検出し、制御回路
１１ｂにより、スイッチング素子Ｑ₁ とスイッチング素
子Ｑ₃ を制御する。スイッチング素子Ｑ₃ は、可変マッ
チング回路１４におけるコンデンサＣ₂₀と並列に接続さ
れたコンデンサＣ₂₁と直列に接続されており、このスイ
ッチング素子Ｑ₃ のオン／オフにより、始動時と点灯時
とでインピーダンス整合がとれるように可変マッチング
回路１４の定数を変更するものである。ここでは、スイ
ッチング素子Ｑ₃ がオンのときは始動時、オフのときは
点灯時にインピーダンス整合されるものとする。高周波
出力（スイッチング素子Ｑ₁ ）と可変マッチング回路
（スイッチング素子Ｑ₃ ）の制御を図３及び図４に示
す。本実施例では、スイッチング素子Ｑ₃ がオンの状態
（始動側）で、イグナイタ回路９を動作させると共に、
スイッチング素子Ｑ₁ をオンすることで高周波出力を負
荷Ｌｐに供給した後、高周波回路６への入力直流電流ｉ
を検出し、インピーダンス整合が整合状態であれば、誘
導コイル８のインピーダンスが変化する前にスイッチン
グ素子Ｑ₁をオフすることで高周波出力を停止し、不整
合状態であれば可変マッチング回路１４をスイッチング
素子Ｑ₃ をオフすることで点灯側に切り替える。

【００１７】例えば、インピーダンス整合時の負荷Ｌｐ
の入力インピーダンスを抵抗成分のみと設定した場合、
インピーダンス不整合のときには、負荷Ｌｐの入力イン
ピーダンスは、抵抗成分のほかに誘導成分もしくは容量
成分を持つこととなる。このとき、入力直流電流ｉは、
負荷Ｌｐの入力インピーダンスによって変化するが、イ
ンピーダンス不整合時の高周波電源への反射電力を低減
するため、インピーダンス整合時より低い値となるよう
にマッチング回路を設計する。

【００１８】すなわち、入力電流ｉを検出し、基準値
（これをｘとおく）を設定し、これと比較することによ
り、インピーダンスが整合状態であるか不整合状態であ
るかを検出できる。また、ここでの不整合状態（図３）
は、誘導コイルが高温でないため、無電極放電灯７がア
ークに移行した場合に発生するものであるため、マッチ
ング回路１４は点灯側に切り替えることで高周波電源１
０と負荷Ｌｐとのインピーダンス整合は整合状態へと切
り替わる。一方、整合状態である場合（図４）は無電極
放電灯７がアークに移行していないためであり、この状
態が続くと誘導コイル８が加熱され、インピーダンス整
合が不整合状態となり、反射電力が高周波電源に印加さ
れ、高周波電源を構成するスイッチング素子にストレス
を与えることになるので、本実施例では誘導コイル８が
温度上昇する前に高周波出力を停止する。また、インピ
ーダンス整合が整合状態の場合、誘導コイルが温度上昇
しないように高周波出力を間欠的に供給してもよい。

【００１９】図５は本発明の実施例３の構成を示すブロ
ック回路図である。本実施例は、第１の課題を解決する
手段であり、請求項３の一例である。本実施例では、抵
抗Ｒ ₁ によって高周波回路６への入力電流を検出し、制
御回路１１ｃによりイグナイタ回路９と高周波出力（ス
イッチング素子Ｑ₁ ）を制御する。本実施例では、図６
及び図７に示すように、スイッチング素子Ｑ₁ をオンす
ることで高周波出力を負荷Ｌｐに供給した後、高周波回
路６への入力直流電流ｉを抵抗Ｒ₁ によって検出し、高
周波電源１０と負荷Ｌｐが整合状態であるとき、無電極
放電灯１にイグナイタ回路９の出力を供給する。

【００２０】例えば、インピーダンス整合時の負荷Ｌｐ
の入力インピーダンスを抵抗成分のみと設定した場合、
インピーダンス不整合時には、負荷Ｌｐの入力インピー
ダンスは、抵抗成分のほかに誘導成分もしくは容量成分
を持つこととなる。このとき、入力直流電流ｉは、負荷
Ｌｐの入力インピーダンスによって変化するが、インピ
ーダンス不整合時の高周波電源への反射電力を低減する
ため、インピーダンス整合時より低い値となるようにマ
ッチング回路１４を設計する。すなわち、入力電流ｉを
検出し、基準値（これをｙとおく）を設定し、これと比
較することによりインピーダンスが整合状態であるか不
整合状態であるかを検出できる。

【００２１】前述したように、本発明における課題は、
状態Ａを状態Ｂと誤って判別し、可変マッチング回路１
４を点灯側に切り替えてしまうことであり、本実施例で
は、状態Ａと状態Ｂを次に示す方法で判別する。前述し
たように、状態Ａは、初始動時に無電極放電灯がアーク
に移行したために起こる不整合状態である。一方、本実
施例のようなイグナイタ回路９を必要とする無電極放電
灯点灯装置においては、イグナイタ回路９の出力を停止
した状態では、たとえ初始動時であっても無電極放電灯
７はアークに移行することはない。よって、本発明にお
ける課題で述べた状態Ａは発生することはなく、初始動
時であれば、誘導コイル８は高温でないため、インピー
ダンスは整合状態となる（図６）。また、再始動時であ
れば誘導コイル８が高温であるため、前記状態Ｂと同様
にインピーダンスは不整合状態となる（図７）。従っ
て、このイグナイタ回路９の出力を停止した状態での整
合状態を検出することで、状態Ａか状態Ｂであるかを判
別できる。

【００２２】ここで、再始動時であれば、インピーダン
スの不整合によって発生する反射電力によって高周波電
源にストレスを与えるため、高周波出力を停止または間
欠動作することにより、高周波電源へのストレスを低減
できる。

【００２３】図８は本発明の実施例４の構成を示すブロ
ック回路図である。本実施例は、第１の課題および第２
の課題を解決する手段であり、請求項４の一例である。
本実施例では、抵抗Ｒ₁ によって高周波回路６への入力
電流を検出し、制御回路１１ｄによりイグナイタ回路９
と高周波出力（スイッチング素子Ｑ₁ ）を制御すると共
に、可変マッチング回路１４のスイッチング素子Ｑ₃ を
制御するものである。つまり、本実施例は実施例２及び
実施例３を組み合わせたものであり、実施例２及び実施
例３と同様に、検出の状態によって高周波出力を停止も
しくは間欠動作させることで、高周波電源ヘのストレス
を低減するものである。

【００２４】本実施例の動作を図９に示す。本実施例で
は、高周波回路６への入力直流電流ｉを検出し、高周波
電源と負荷Ｌｐ（誘導コイル及び無電極放電灯）が整合
状態であれば、イグナイタ回路９を動作させ、その後、
高周波電源と負荷Ｌｐが不整合状態（状態Ａ）となれ
ば、可変マッチング回路１４を点灯時のマッチング状態
に変化させる。イグナイタ回路９については、可変マッ
チング回路１４を点灯側に切り替えた後であれば、その
出力を停止してもよい。

【００２５】図１０は本発明の実施例５の構成を示すブ
ロック回路図である。本実施例は、請求項５及び６の一
例である。図１０において、高周波回路６には、昇圧チ
ョッパ回路１２の出力電圧Ｅが供給されている。この昇
圧チョッパ回路１２は、商用交流電源ＡＣに接続された
ダイオードブリッジＤＢと、インダクタンス素子Ｌ₁と
スイッチング素子Ｑ₆ 、ダイオードＤ₁ 及び電解コンデ
ンサＣ₁ から構成されており、チョッパ制御回路１３か
らの信号によりスイッチング素子Ｑ₆ をオンオフさせる
ことにより、商用交流電源ＡＣの交流電圧から直流電圧
を得る電源回路であり、スイッチング素子Ｑ₆ を例えば
ＰＷＭ制御することで安定した直流電圧を発生させるこ
とができる。チョッパ制御回路１３の出力には、スイッ
チング素子Ｑ₇ が接続されており、このスイッチング素
子Ｑ₇ をオンさせることにより、昇圧チョッパ回路１２
の昇圧動作を停止させることができる。

【００２６】本実施例の動作を図１１に示す。本実施例
では、高周波回路６への入力直流電流ｉを抵抗Ｒ₁ によ
って検出し、制御回路１１ｅによりイグナイタ回路９と
可変マッチング回路１４のスイッチング素子Ｑ₃ を制御
すると共に、スイッチング素子Ｑ₇ により昇圧チョッパ
回路１２の出力電圧を制御する。本実施例では、実施例
４の回路において、整合状態の検出時にのみ、スイッチ
ング素子Ｑ₇ をオンすることで昇圧チョッパ回路１２の
スイッチング素子Ｑ₆ の動作を停止させ、直流電源の出
力を定格時より低くするものである。

【００２７】本実施例のように直流電源の出力を低くす
ることで、整合状態の検出時に起こる不整合状態（状態
Ａ及び状態Ｂ）における高周波電源への反射電力を低減
でき、高周波電源ヘのストレスを低減することができ
る。また、実施例４と同様に第１の課題および第２の課
題を解決することができる。

【００２８】図１２は本発明の実施例６の構成を示すブ
ロック回路図である。本実施例では、抵抗ＲａとＲｂの
分圧によって誘導コイル８の両端電圧を検出し、制御回
路１１ｆによりイグナイタ回路９と可変マッチング回路
１４のスイッチング素子Ｑ₃）を制御するものである。
つまり、高周波電力を負荷Ｌｐに供給した後、誘導コイ
ル８の両端電圧Ｖを検出し、その後、無電極放電灯１に
イグナイタ回路９の出力を供給する。これにより、本実
施例は実施例２と同様の作用をする。すなわち、発明が
解決しようとする課題で述べたように、インピーダンス
の不整合時には、誘導コイル８の両端電圧はインピーダ
ンス整合時に比べて低い値となる。よって、誘導コイル
８の両端電圧を検出し、基準値（これをｚとおく）を設
定し、これと比較することにより、インピーダンスが整
合状態（Ｖ＞ｚ）か不整合状態（Ｖ＜ｚ）かを検出でき
る。

【００２９】また、イグナイタ回路９の出力を停止した
状態では、たとえ初始動時であっても無電極放電灯７は
アークに移行することはない。よって、本発明における
課題で述べた状態Ａは発生することはなく、初始動時で
あれば、誘導コイル８は高温でないため、インピーダン
スは整合状態となる。また、再始動時であれば誘導コイ
ル８が高温であるため、前記状態Ｂと同様にインピーダ
ンスは不整台状態となる。従って、このイグナイタ回路
９の出力を停止した状態での整合状態を検出すること
で、状態Ａか状態Ｂであるかを判別できる。

【００３０】本実施例では、状態Ｂでないことを判別し
た場合にイグナイタ回路９の出力を無電極放電灯７に供
給し、その後、状態Ａを検出した後に可変マッチング回
路１４の切り替えを行うように制御回路１１ｆで制御す
る。

【００３１】以上のように、本実施例は、インピーダン
スの整合状態を、誘導コイル８の両端電圧から検出した
ものであり、その作用は実施例３と同様（実施例３では
インピーダンスの整合状態を、入力電流で検出を行う）
である。また、実施例４、５についても、インピーダン
スの整合状態を、本実施例と同様に誘導コイル８の両端
電圧から検出することで、それぞれ同様の効果が得られ
る。

【００３２】図１３は本発明の実施例７の構成を示すブ
ロック回路図である。本実施例では、高周波電源を構成
する共振素子であるインダクタＬ₄ と誘導結合した２次
巻線Ｌ₂ を設けて、この２次巻線Ｌ₂ によって得られた
信号に基づいて制御回路１１ｇによってイグナイタ回路
９と可変マッチング回路１４のスイッチング素子Ｑ₃を
制御するものである。本実施例では、高周波電源を構成
する共振素子であるインダクタＬ₄ の両端電圧を、２次
巻線Ｌ₂ に発生する電圧によって検出し、その後、無電
極放電灯１にイグナイタ回路９の出力を供給する。イン
ピーダンス不整合時に、入力電流が変化すると、高周波
電源を構成する共振素子であるインダクタＬ₄ に発生す
る電圧が変化し、これと誘導結合した２次巻線Ｌ₂ に発
生する電圧も変化する。よって、２次巻線Ｌ₂ の両端電
圧を検出し、予め設定した基準値と比較することにより
インピーダンスが整合状態であるか不整合状態であるか
を検出できる。以下の動作は、実施例３及び実施例４と
同様であるため省略する。また、ここでは高周波電源を
構成する共振素子としてメインアンプ５のインダクタＬ
₄ を用いて説明したが、その他の共振素子であっても同
様である。

【００３３】本実施例は、インピーダンスの整合状態
を、高周波電源を構成する共振素子から検出したもので
あり、その作用は（インピーダンスの整合状態を入力電
流で検出する）実施例３と同様である。また、実施例
３、４、５についても、本実施例のようにインピーダン
スの整合状態を、高周波電源を構成する共振素子から検
出することで、それぞれ同様の効果が得られる。

【００３４】図１４は本発明の実施例８の構成を示すブ
ロック回路図である。本実施例は、第１の課題および第
２の課題を解決する手段であり、請求項２、５の一例で
ある。本実施例では、誘導コイル８と並列に直流電源Ｖ
ｓと抵抗Ｒ₂ の直列回路を接続し、誘導コイル８に直流
電圧を印加し、そのときの電流値から誘導コイル８の抵
抗値を検出する。誘導コイル８が高温のときは、誘導コ
イル８はその素線が膨張するため、抵抗値は常温状態に
比べ小さくなる。本実施例では、誘導コイル８の抵抗値
を検出し、誘導コイル８が高温状態でないことを判別し
た後に、高周波電源の出力を負荷Ｌｐに供給し、その
後、状態Ａを検出した後に可変マッチング回路１４の切
り替えを行うように制御回路１１ｈで制御する。

【００３５】図１５は本発明の実施例９の構成を示す回
路図である。本実施例では、メインアンプ５のスイッチ
ング素子Ｑ₅ のゲートにスイッチング素子Ｑ₈ を接続し
てあり、このスイッチング素子Ｑ₈ をオンすることでメ
インアンプ５の動作を停止させることができる。その他
の動作は実施例４と同様であり、実施例４と同じ効果が
得られる。すなわち、高周波回路６への入力直流電流ｉ
を検出し、高周波電源と負荷Ｌｐ（誘導コイル及び無電
極放電灯）が整合状態であれば、イグナイタ回路９を動
作させ、その後、高周波電源と負荷Ｌｐが不整合状態
（状態Ａ）となれば、可変マッチング回路１４を点灯時
のマッチング状態に変化させるように制御回路１１ｉで
制御する。実施例４との違いは、高周波出力を停止させ
るとき、メインアンプ５のスイッチング素子Ｑ₅ のゲー
トをスイッチング素子Ｑ₈ をオンすることで短絡するこ
とである。同様の方式により、他の実施例においても高
周波出力の停止が可能であり、同様の効果が得られる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、誘導コイルの加熱によ
るインピーダンスの変化によって生じる不整合状態を検
出し、無電極放電灯がアークに移行した状態での不整合
時にのみ可変マッチング回路を切り替えることで、高周
波回路を構成するスイッチング素子のストレスを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の実施例２の構成を示す回路図である。

【図３】本発明の実施例２の動作説明図である。

【図４】本発明の実施例２の動作説明図である。

【図５】本発明の実施例３の構成を示す回路図である。

【図６】本発明の実施例３の動作説明図である。

【図７】本発明の実施例３の動作説明図である。

【図８】本発明の実施例４の構成を示す回路図である。

【図９】本発明の実施例４の動作説明図である。

【図１０】本発明の実施例５の構成を示す回路図であ
る。

【図１１】本発明の実施例５の動作説明図である。

【図１２】本発明の実施例６の構成を示す回路図であ
る。

【図１３】本発明の実施例７の構成を示す回路図であ
る。

【図１４】本発明の実施例８の構成を示す回路図であ
る。

【図１５】本発明の実施例９の構成を示す回路図であ
る。

【図１６】従来例の概略構成を示すブロック図である。

【図１７】従来例の詳細な構成を示す回路図である。

【図１８】他の従来例の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

７ 無電極放電灯 ８ 誘導コイル ９ イグナイタ回路 １０ 高周波電源 １１ａ 制御回路 １４ 可変マッチング回路 Ｓ 温度センサー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性のバルブ内に希ガス又は希ガス
   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
   入した無電極放電灯と、無電極放電灯の近傍に配置され
   た誘導コイルと、誘導コイルに高周波電力を供給する高
   周波電源と、誘導コイルと高周波電源の間に配置されて
   少なくとも無電極放電灯の始動時と点灯時におけるイン
   ピーダンス整合を可能とする可変マッチング回路と、無
   電極放電灯の始動を補助するイグナイタ回路とよりなる
   無電極放電灯点灯装置において、誘導コイルのインピー
   ダンスの変化に応じて可変マッチング回路の定数を変化
   させることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷に高周波電力とイグナイタ回路の出力を供給した
   後、高周波電源と負荷が不整合状態であれば、可変マッ
   チング回路を点灯時のマッチング状態に変化させ、整合
   状態であれば、誘導コイルのインピーダンスが変化する
   前に高周波出力を停止または間欠出力することを特徴と
   する請求項１の無電極放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷と高周波電源とが整合状態であれば、イグナイタ回
   路を動作させ、不整合状態であれば、高周波出力を停止
   または間欠出力することを特徴とする請求項１の無電極
   放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷と高周波電源とが整合状態であれば、イグナイタ回
   路を動作させ、誘導コイル及び無電極放電灯よりなる負
   荷に高周波電力とイグナイタ回路の出力を供給した後、
   高周波電源と負荷が不整合状態であれば、可変マッチン
   グ回路を点灯時のマッチング状態に変化させ、整合状態
   であれば、誘導コイルのインピーダンスが変化する前に
   高周波出力を停止または間欠出力することを特徴とする
   請求項１の無電極放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 高周波電源は、直流電源の電圧を高周
   波に変換する高周波回路を備え、誘導コイル及び無電極
   放電灯よりなる負荷と高周波電源とが整合状態であると
   きには、直流電源の出力を定格出力より低い電圧とする
   ことを特徴とする請求項４の無電極放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】 直流電源はスイッチング素子のスイッ
   チング動作が停止しているときにも出力電圧を発生する
   昇圧チョッパ回路で構成され、誘導コイル及び無電極放
   電灯よりなる負荷と高周波電源とが整合状態であるとき
   には、この昇圧チョッパ回路のスイッチング素子を停止
   させることを特徴とする請求項５の無電極放電灯点灯装
   置。
7. 【請求項７】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷と高周波電源とが整合状態であることを高周波回路
   の入力電流により検出することを特徴とする請求項１の
   無電極放電灯点灯装置。
8. 【請求項８】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷と高周波電源とが整合状態であることを誘導コイル
   の両端電圧により検出することを特徴とする請求項１の
   無電極放電灯点灯装置。
9. 【請求項９】 誘導コイル及び無電極放電灯よりなる
   負荷と高周波電源とが整合状態であることを高周波回路
   の共振素子の両端電圧により検出することを特徴とする
   請求項１の無電極放電灯点灯装置。
10. 【請求項１０】 誘導コイル及び無電極放電灯よりな
    る負荷と高周波電源とが整合状態であることを誘導コイ
    ルの抵抗値により検出することを特徴とする請求項２の
    無電極放電灯点灯装置。