JPH1055892A - High-frequency power feed device, electrodeless electric discharge lamp lighting device, lighting system and photochemical treatment device - Google Patents

High-frequency power feed device, electrodeless electric discharge lamp lighting device, lighting system and photochemical treatment device

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JPH1055892A
JPH1055892A JP11869797A JP11869797A JPH1055892A JP H1055892 A JPH1055892 A JP H1055892A JP 11869797 A JP11869797 A JP 11869797A JP 11869797 A JP11869797 A JP 11869797A JP H1055892 A JPH1055892 A JP H1055892A
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JP
Japan
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frequency power
power supply
discharge lamp
electrodeless discharge
circuit
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JP11869797A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Yokozeki
一郎 横関
Tsutomu Kakiya
勉 垣谷
Keiichi Shimizu
恵一 清水
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rated value of lamp power, regardless of the fluctuation of exciting coil inductance or the like resulting from a dispersion at a manufacturing process or a change with the lapse of time, regarding a lighting device for an electrodeless electric discharge lamp. SOLUTION: A line across the drain sources of a high-frequency power supply 1 is connected to the first matching circuit 2a, and this first matching circuit 2a is connected to the second matching circuit 2b via a coaxial cable 5. The second matching circuit 2b is connected to an exciting coil 4 and this coil 4 is wound, for example, around an electric discharge lamp 3. In this case, the characteristic impedance and the delay time of the coaxial cable 5 are selected so that the internal loss of the high-frequency power supply becomes approximately constant and/or power transmitted to a load becomes equal to or less than the preset value, when the constant of a circuit element to form a close circuit including the load but not the high-frequency power supply fluctuates, regarding circuit elements forming the matching circuits 2a and 2b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無電極放電
灯の近傍に励磁コイルを配置し、励磁コイルに高周波電
力を印加して磁界を発生することにより無電極放電灯を
点灯するための高周波電力供給装置、無電極放電灯点灯
装置、照明装置及び光化学処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency device for lighting an electrodeless discharge lamp, for example, by arranging an excitation coil near an electrodeless discharge lamp and applying a high-frequency power to the excitation coil to generate a magnetic field. The present invention relates to a power supply device, an electrodeless discharge lamp lighting device, a lighting device, and a photochemical treatment device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(a)は従来の無電極放電灯点灯装
置を示している、高周波電源1は例えば13.56M
z、88.45Vの高周波電力を発生し、整合回路2を
介して励磁コイル4に印加することにより例えば定格が
300Wの無電極の高圧放電ランプ3を点灯させる。高
周波電源1としては図8(a)に示すようなトランジス
タQ1、Q2や、図8(b)に示すようなコイルL、ト
ランジスタQ1及びコンデンサCや、図8(c)に示す
ようなトランジスタQ1〜Q4で構成してトランジスタ
Qのスイッチング動作により高周波電力を発生する。こ
のような高周波電源1は出力電力に比べて損失が少ない
ので図7(b)に示すように定電圧源と見なすことがで
き、また、高周波電源1の出力電圧より出力電流の位相
が遅れるように構成する。
2. Description of the Related Art FIG. 7A shows a conventional electrodeless discharge lamp lighting device.
A high-frequency power of 88.45 V is generated and applied to the exciting coil 4 via the matching circuit 2 to turn on the electrodeless high-pressure discharge lamp 3 having a rating of, for example, 300 W. As the high frequency power supply 1, transistors Q1 and Q2 as shown in FIG. 8A, a coil L and a transistor Q1 and a capacitor C as shown in FIG. 8B, and a transistor Q1 as shown in FIG. To Q4 to generate high-frequency power by the switching operation of the transistor Q. Since such a high-frequency power supply 1 has a smaller loss than the output power, it can be regarded as a constant voltage source as shown in FIG. 7B, and the phase of the output current lags behind the output voltage of the high-frequency power supply 1. To be configured.

【0003】励磁コイル4の等価回路はインダクタンス
Lcと抵抗Rcで表すことができ、また、リング放電状
態の放電ランプ3の等価回路は、放電抵抗Raと、励磁
コイル4のインダクタンスLcと結合係数kで磁気結合
したインダクタンスLaで表すことができる。その定数
は例えば Rc=4kΩ Lc=165nH±5% La=11.74nH Ra=2.021Ω(=α) k=0.380 である。
The equivalent circuit of the exciting coil 4 can be represented by an inductance Lc and a resistance Rc. The equivalent circuit of the discharge lamp 3 in a ring discharge state is represented by a discharge resistor Ra, an inductance Lc of the exciting coil 4 and a coupling coefficient k. And can be represented by the inductance La magnetically coupled. The constant is, for example, Rc = 4 kΩ Lc = 165 nH ± 5% La = 11.74 nH Ra = 2.021Ω (= α) k = 0.380.

【0004】図9(a)〜(c)は整合回路2の具体例
を示している。図9(a)は直列コンデンサCs1(=2
33.5pF)と並列コンデンサCp2(=679.9p
F)より成るL形で構成され、図9(b)は直列のコン
デンサCs1(=183pF)及びインダクタンスLs2
(=162.9nH)と並列コンデンサCp2(=67
9.9pF)より成る変形L形(L’形)で構成され、
図9(c)は直列のコンデンサCs1(=100pF)及
びインダクタンスLs2(=1.503μH)と、並列コ
ンデンサCp3(=184.3pF)と、直列インダクタ
ンスLs4(=747.3nH)と並列コンデンサCp5
(=1041pF)で構成されている。整合回路2の入
力インピーダンス|Z|θは21.3Ω30°であ
る。
FIGS. 9A to 9C show specific examples of the matching circuit 2. FIG. FIG. 9A shows a series capacitor Cs1 (= 2
33.5 pF) and a parallel capacitor Cp2 (= 679.9 pF)
FIG. 9B shows a series capacitor Cs1 (= 183 pF) and an inductance Ls2.
(= 162.9 nH) and the parallel capacitor Cp2 (= 67
9.9 pF).
FIG. 9C shows a series capacitor Cs1 (= 100 pF) and an inductance Ls2 (= 1.503 μH), a parallel capacitor Cp3 (= 184.3 pF), a series inductance Ls4 (= 747.3 nH) and a parallel capacitor Cp5.
(= 1041 pF). The input impedance | Z | / θ of the matching circuit 2 is 21.3Ω / 30 °.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな整合回路2を設けると、図10に示すように励磁コ
イル4のインダクタンスLc(規格化インダクタンスL
c−nml)が製造時のバラツキや経時変化により変動
するとインピーダンスが整合しなくなり、ランプ電力P
lmp に比例する相対直下照度(300Wの場合に1.0
0))が定格値から大きくずれるという問題点がある。
However, when such a matching circuit 2 is provided, as shown in FIG. 10, the inductance Lc (standardized inductance L) of the exciting coil 4 is increased.
c-nml) fluctuates due to manufacturing variations and aging, impedance mismatches occur and the lamp power P
relative direct illuminance in proportion to lmp (1.0 for 300W
0)) greatly deviates from the rated value.

【0006】図10は規格化インダクタンスLc−nm
lが大きくなると相対直下照度が定格値より小さくな
り、また、規格化インダクタンスLc−nmlが小さく
なると相対直下照度が定格値より大きくなることを示し
ている。更に、後者の場合には図9(a)(b)に示す
整合回路の方が図9(c)より顕著となる。
FIG. 10 shows a normalized inductance Lc-nm.
It shows that the relative direct illuminance becomes smaller than the rated value when l increases, and the relative direct illuminance becomes larger than the rated value when the normalized inductance Lc-nml decreases. Further, in the latter case, the matching circuits shown in FIGS. 9A and 9B are more remarkable than those in FIG. 9C.

【0007】ここで、放電ランプ3の表面温度は数百°
C以上になり、また、半導体のジャンクション温度は1
50°C以下にしなければならないので、スイッチング
トランジスタ等を高温から保護しなければならない。そ
こで、実開平5−53018号公報には、発振回路と増
幅回路をユニット化し、インピーダンス整合回路と励磁
コイルとランプをユニット化して分離し、各ユニット間
を同軸ケーブルを介して接続する方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法では、任意の長さの同軸ケ
ーブルにより単にユニット間を接続してあるだけであ
り、励磁コイルのインダクタンスが変化するとインピー
ダンスが整合しなくなり、ランプ電力が定格値から大き
くずれるという問題点がある。
Here, the surface temperature of the discharge lamp 3 is several hundred degrees.
C or higher, and the junction temperature of the semiconductor is 1
Since the temperature must be lower than 50 ° C., the switching transistor and the like must be protected from high temperatures. Therefore, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-53018 proposes a method in which an oscillation circuit and an amplification circuit are unitized, an impedance matching circuit, an excitation coil, and a lamp are unitized and separated, and each unit is connected via a coaxial cable. Have been. However, in this method, the units are simply connected by a coaxial cable of an arbitrary length. If the inductance of the exciting coil changes, the impedance does not match, and the lamp power greatly deviates from the rated value. There is.

【0008】更に、この種の磁気誘導型無電極放電灯点
灯装置では、励磁コイル4に流れる電流により形成した
磁束を介して電力を放電に対して伝達するので、放電を
維持するためには比較的大きなコイル電流を必要とす
る。通常、この大きなコイル電流は、励磁コイル4を含
み且つ高周波電源1を含まない閉回路、図7では整合回
路2と励磁コイル4のインダクタンスLc及び抵抗Rc
により構成される閉回路の共振作用により形成する。励
磁コイル4を含む閉回路の共振作用を利用する理由は、
磁束を形成するための大電流を励起コイル4に流すため
であり、また、高周波電源1を含まない閉回路の共振作
用を利用する理由は、大電流が高周波電源1に通過する
ことを防止して高周波電源1の内部損失を抑えるためで
ある。
Further, in this type of magnetic induction type electrodeless discharge lamp lighting device, since power is transmitted to the discharge through a magnetic flux formed by a current flowing through the exciting coil 4, a comparison is required to maintain the discharge. Requires a large coil current. Normally, this large coil current is generated by a closed circuit including the exciting coil 4 and not including the high-frequency power supply 1. In FIG. 7, the matching circuit 2, the inductance Lc of the exciting coil 4, and the resistance Rc
Formed by the resonance action of a closed circuit constituted by The reason for utilizing the resonance action of the closed circuit including the exciting coil 4 is as follows.
The reason why a large current for forming a magnetic flux is caused to flow through the excitation coil 4, and the reason for utilizing the resonance action of a closed circuit that does not include the high-frequency power supply 1 is to prevent a large current from passing through the high-frequency power supply 1. This is for suppressing the internal loss of the high frequency power supply 1.

【0009】しかしながら、このように高周波電源1を
含まない閉回路の共振作用を利用しても、例えば励磁コ
イル4の無負荷時のインダクタンスLcが変動すると、
高周波電源1の動作点が共振点に近づいたり、離れたり
するので、特にスイッチングにより例えば1MHz以上
の高周波を発生する電源1では、上記のようなインダク
タンスLcの変動等により高周波電源1の内部損失が急
激に増加するという問題点がある。
However, even if the resonance effect of the closed circuit that does not include the high-frequency power supply 1 is used, for example, if the inductance Lc of the exciting coil 4 at no load fluctuates,
Since the operating point of the high-frequency power supply 1 approaches or moves away from the resonance point, the internal loss of the high-frequency power supply 1 due to the fluctuation of the inductance Lc and the like particularly in the power supply 1 that generates a high frequency of, for example, 1 MHz or more by switching. There is a problem that it increases rapidly.

【0010】また、高周波電源1の内部損失が設計値よ
り増加するので、結果的に放電ランプ3への入力電力が
制限され、僅かなインダクタンスLc等の素子変動によ
り放電ランプ3が立ち消えたり、急激に暗くなるという
問題点がある。同様に、高周波電源1を含まず励磁コイ
ル4を含む閉回路を構成するためのツリーに接続された
素子(図9に示す整合回路2のC、L)の値が高感度に
変動する場合がある。また、無電極放電ランプ1を負荷
としない場合にも、感度が高いリアクティブな負荷(Q
値が高い負荷)に対しても同様な問題が発生する。
Further, since the internal loss of the high-frequency power supply 1 is larger than the design value, the input power to the discharge lamp 3 is limited as a result. There is a problem that it becomes dark. Similarly, the values of the elements (C and L of the matching circuit 2 shown in FIG. 9) connected to a tree for forming a closed circuit that does not include the high-frequency power supply 1 but includes the exciting coil 4 may fluctuate with high sensitivity. is there. Even when the electrodeless discharge lamp 1 is not used as a load, a reactive load (Q
A similar problem occurs with respect to a load having a high value.

【0011】したがって、励磁コイル4の無負荷時のイ
ンダクタンスLcは、放電ランプ1の輻射、伝熱、自己
発熱のサーマルショックにより変動し易く、また、励磁
コイル4と共振する素子についても、その定数の初期管
理、経時管理が困難であるので、このような問題点を解
決する必要がある。
Therefore, the inductance Lc of the exciting coil 4 when no load is applied is liable to fluctuate due to the thermal shock of radiation, heat transfer, and self-heating of the discharge lamp 1, and the constant of the element resonating with the exciting coil 4 is also constant. Since it is difficult to perform initial management and time-dependent management, it is necessary to solve such problems.

【0012】なお、この種の従来例として、例えば特公
平5−38436号公報に示すように高周波電源の内部
損失が負荷の消費電力に比べて小さい場合に、インピー
ダンス反転回路を設ける方法が提案されている。しかし
ながら、この方法では、放電インピーダンスが増大する
と(ランプ電力が小さくなると)、インピーダンス反転
回路により高周波電源の供給電力が増加し、高周波電源
の内部損失が増加するという問題点がある。また、他の
方法として、励磁コイルに流れる高周波電流を検出して
これをフィードバックすることにより高周波電力の内部
損失を能動的に抑える方法が考えられるが、この場合に
は特別な能動的な回路が必要となるので回路構成が複雑
化する。
As a conventional example of this kind, there is proposed a method of providing an impedance inverting circuit when the internal loss of a high-frequency power supply is smaller than the power consumption of a load as shown in Japanese Patent Publication No. Hei 5-38436. ing. However, this method has a problem that when the discharge impedance increases (when the lamp power decreases), the supply power of the high-frequency power supply increases due to the impedance inverting circuit, and the internal loss of the high-frequency power supply increases. Another method is to detect the high-frequency current flowing through the exciting coil and feed it back to actively suppress the internal loss of high-frequency power. In this case, a special active circuit is required. This necessitates a complicated circuit configuration.

【0013】本発明は上記従来の問題点に鑑み、励磁コ
イルのインダクタンス等が製造時のバラツキや経時変化
により変動しても定格値のランプ電力を得ることができ
る高周波電力供給装置、無電極放電灯点灯装置、照明装
置及び光化学処理装置を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a high-frequency power supply device capable of obtaining a lamp power of a rated value even if the inductance and the like of an exciting coil fluctuate due to variations at the time of manufacture and changes over time. An object of the present invention is to provide an electric lamp lighting device, a lighting device, and a photochemical treatment device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は上
記目的を達成するために、無電極放電灯の近傍に励磁コ
イルを配置し、励磁コイルに高周波電力を印加して磁界
を発生することにより無電極放電灯を点灯する無電極放
電灯点灯装置において、前記無電極放電灯の点灯を維持
するための高周波電力を発生する高周波電源と、前記高
周波電源に接続された第1のインピーダンス整合回路
と、前記励磁コイルに接続された第2のインピーダンス
整合回路と、前記第1、第2のインピーダンス整合回路
の間に接続された伝送線路とを有し、少なくとも前記第
1、第2のインピーダンス整合回路の特性に応じて、前
記無電極放電灯の出力が略一定になるように前記伝送線
路の長さが設定されていることを特徴とする。上記構成
により、少なくとも第1、第2のインピーダンス整合回
路の特性に応じて、無電極放電灯の出力が略一定になる
ように伝送線路の長さが設定される。
According to the first aspect of the present invention, to achieve the above object, an exciting coil is arranged near an electrodeless discharge lamp, and a high-frequency power is applied to the exciting coil to generate a magnetic field. In the electrodeless discharge lamp lighting device for lighting the electrodeless discharge lamp, a high frequency power supply for generating high frequency power for maintaining lighting of the electrodeless discharge lamp and a first impedance matching connected to the high frequency power supply A circuit, a second impedance matching circuit connected to the exciting coil, and a transmission line connected between the first and second impedance matching circuits, and at least the first and second impedances. The length of the transmission line is set such that the output of the electrodeless discharge lamp is substantially constant according to the characteristics of the matching circuit. With the above configuration, the length of the transmission line is set such that the output of the electrodeless discharge lamp is substantially constant according to at least the characteristics of the first and second impedance matching circuits.

【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の第
1、第2のインピーダンス整合回路が少なくともT形、
L形、π形インピーダンス整合回路の2つの組み合わせ
であってその組み合わせに応じて伝送線路の長さが異な
ることを特徴とする。上記構成により、第1、第2のイ
ンピーダンス整合回路の構成に応じた伝送線路の最適な
長さが設定される。
According to a second aspect of the present invention, the first and second impedance matching circuits of the first aspect are at least T-shaped.
It is characterized in that there are two combinations of an L-shaped and a π-shaped impedance matching circuit, and the length of the transmission line is different depending on the combination. With the above configuration, the optimal length of the transmission line is set according to the configuration of the first and second impedance matching circuits.

【0016】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において励磁コイルの特性が変動した場合に、
無電極放電灯の出力が略一定になるように伝送線路の長
さが設定されていることを特徴とする。上記構成によ
り、励磁コイルの特性が変動した場合にも無電極放電灯
への出力が略一定になるように伝送線路の長さが設定さ
れる。
According to a third aspect of the present invention, when the characteristic of the exciting coil fluctuates in the first or second aspect of the invention,
The length of the transmission line is set such that the output of the electrodeless discharge lamp is substantially constant. With the above configuration, the length of the transmission line is set such that the output to the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant even when the characteristics of the exciting coil fluctuate.

【0017】請求項4記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において励磁コイル以外の特性が変動した場合
に、無電極放電灯の出力が略一定になるように伝送線路
の長さが設定されていることを特徴とする。上記構成に
より、励磁コイル以外の特性が変動した場合にも無電極
放電灯への出力が略一定になるように伝送線路の長さが
設定さる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the characteristics other than the excitation coil fluctuate, the length of the transmission line is adjusted so that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant. It is characterized by being set. With the above configuration, the length of the transmission line is set such that the output to the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant even when characteristics other than the excitation coil fluctuate.

【0018】請求項5記載の発明は、請求項1乃至4記
載の発明において前記伝送線路が同軸ケーブルであるこ
とを特徴とする。上記構成により、最適な長さの同軸ケ
ーブルを介して高周波電力が無電極放電灯へ出力され
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the transmission line is a coaxial cable. With the above configuration, high-frequency power is output to the electrodeless discharge lamp via a coaxial cable having an optimal length.

【0019】請求項6記載の照明装置は、請求項1乃至
5に記載の無電極放電灯、励磁コイル及び第2のインピ
ーダンス整合回路を照明器具本体に設け、請求項1乃至
5に記載の高周波電源及び第1のインピーダンス整合回
路を照明器具別体に設け、照明器具本体と照明器具別体
を請求項1乃至5に記載の伝送線路を介して接続したこ
とを特徴とする。上記構成により、照明器具別体からの
高周波電力が最適な長さの伝送線路を介して照明器具本
体に出力される。
According to a sixth aspect of the present invention, in the lighting apparatus, the electrodeless discharge lamp, the exciting coil and the second impedance matching circuit according to the first to fifth aspects are provided in a lighting fixture main body. A power supply and a first impedance matching circuit are provided in a separate lighting fixture, and the lighting fixture main body and the lighting fixture separate body are connected via the transmission line according to claims 1 to 5. According to the above configuration, the high-frequency power from the separate lighting fixture is output to the lighting fixture main body via the transmission line having the optimum length.

【0020】請求項7記載の発明は、半導体スイッチの
スイッチング動作により1MHz以上の高周波電力を出
力する高周波電源と、前記高周波電源と負荷の間に接続
された整合回路を有し、前記整合回路を構成する回路素
子の内、前記高周波電源を含まず前記負荷を含む閉回路
を構成する回路素子の定数が変動した場合に前記高周波
電源の内部損失が略一定になるように、前記整合回路を
構成する回路素子の定数が選択されていることを特徴と
する高周波電力供給装置である。上記構成により、高周
波電源の内部損失が略一定であるので、高周波電源の動
作点が共振点に近づいたり、離れることを防止すること
ができる。また、その結果、高周波電源の放熱器を小さ
くすることができ、更に、無電極放電ランプに適用した
場合に廉価、長寿命、高い信頼性を実現することができ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a high-frequency power supply for outputting high-frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch, and a matching circuit connected between the high-frequency power supply and a load. Among the constituent circuit elements, the matching circuit is configured such that the internal loss of the high-frequency power supply becomes substantially constant when the constant of a circuit element that configures a closed circuit that does not include the high-frequency power supply and includes the load fluctuates. A high-frequency power supply device characterized in that constants of circuit elements to be operated are selected. According to the above configuration, since the internal loss of the high-frequency power supply is substantially constant, it is possible to prevent the operating point of the high-frequency power supply from approaching or leaving the resonance point. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized.

【0021】請求項8記載の発明は、半導体スイッチの
スイッチング動作により1MHz以上の高周波電力を出
力する高周波電源と、前記高周波電源と負荷の間に接続
された整合回路を有し、前記整合回路を構成する回路素
子の内、前記高周波電源を含まず前記負荷を含む閉回路
を構成する回路素子の定数が変動した場合に負荷に伝達
される電力が設定値以下になるように、前記整合回路を
構成する回路素子の定数が選択されていることを特徴と
する高周波電力供給装置である。上記構成により、負荷
に伝達される電力が設定値以下であるので、結果的に高
周波電源の動作点が共振点に近づいたり、離れることを
防止することができる。また、その結果、高周波電源の
放熱器を小さくすることができ、更に、無電極放電ラン
プに適用した場合に廉価、長寿命、高い信頼性を実現す
ることができる。
The invention according to claim 8 includes a high-frequency power supply that outputs high-frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch, and a matching circuit connected between the high-frequency power supply and a load. Among the constituent circuit elements, the matching circuit is configured so that the power transmitted to the load becomes equal to or less than a set value when the constant of the circuit element forming the closed circuit including the load does not include the high-frequency power supply. A high-frequency power supply device wherein constants of circuit elements to be configured are selected. With the above configuration, since the power transmitted to the load is equal to or less than the set value, it is possible to prevent the operating point of the high frequency power supply from approaching or leaving the resonance point as a result. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized.

【0022】請求項9記載の発明は、半導体スイッチの
スイッチング動作により1MHz以上の高周波電力を出
力する高周波電源と、前記高周波電源と負荷の間に接続
された整合回路を有し、前記整合回路を構成する回路素
子の内、前記高周波電源を含まず前記負荷を含む閉回路
を構成する回路素子の定数が変動した場合に、前記高周
波電源の内部損失が略一定になるように且つ負荷に伝達
される電力が設定値以下になるように、前記整合回路を
構成する回路素子の定数が選択されていることを特徴と
する高周波電力供給装置である。上記構成により、高周
波電源の内部損失が略一定であり且つ負荷に伝達される
電力が設定値以下であるので、高周波電源の動作点が共
振点に近づいたり、離れることを防止することができ
る。また、その結果、高周波電源の放熱器を小さくする
ことができ、更に、無電極放電ランプに適用した場合に
廉価、長寿命、高い信頼性を実現することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a high frequency power supply for outputting a high frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch, and a matching circuit connected between the high frequency power supply and a load. When the constant of the circuit element constituting the closed circuit including the load does not include the high-frequency power supply among the constituent circuit elements, the internal loss of the high-frequency power supply is transmitted to the load so as to be substantially constant. A constant of a circuit element constituting the matching circuit is selected such that the power of the matching circuit is equal to or less than a set value. According to the above configuration, since the internal loss of the high-frequency power supply is substantially constant and the power transmitted to the load is equal to or less than the set value, it is possible to prevent the operating point of the high-frequency power supply from approaching or leaving the resonance point. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized.

【0023】請求項10記載の発明は、請求項7乃至9
のいずれかに記載の高周波電力供給装置において前記整
合回路が、前記高周波電源に接続された第1のインピー
ダンス整合回路と、前記負荷に接続された第2のインピ
ーダンス整合回路と、前記第1、第2のインピーダンス
整合回路の間に接続された伝送線路とを有し、前記第
1、第2のインピーダンス整合回路を構成する回路素子
の内、前記高周波電源を含まず前記負荷を含む閉回路を
構成する回路素子の定数が変動した場合に、前記高周波
電源の内部損失が略一定になるように且つ/又は負荷に
伝達される電力が設定値以下になるように、前記伝送線
路の特性インピーダンスと遅延時間が選択されているこ
とを特徴とする。上記構成により、伝送線路の長さを選
択することにより伝送線路の特性インピーダンスと遅延
時間を選択することができるので、簡単な構成で高周波
電源の動作点が共振点に近づいたり、離れることを防止
することができる。
The invention according to claim 10 is the invention according to claims 7 to 9
Wherein the matching circuit includes a first impedance matching circuit connected to the high-frequency power supply, a second impedance matching circuit connected to the load, and the first and second impedance matching circuits. And a transmission line connected between the two impedance matching circuits, and among the circuit elements constituting the first and second impedance matching circuits, a closed circuit including the load without including the high-frequency power source is configured. The characteristic impedance of the transmission line and the delay are adjusted so that the internal loss of the high-frequency power supply becomes substantially constant and / or the power transmitted to the load becomes equal to or less than a set value when the constant of the circuit element to be changed fluctuates. The time is selected. With the above configuration, the characteristic impedance and the delay time of the transmission line can be selected by selecting the length of the transmission line, so that the operating point of the high-frequency power supply can be prevented from approaching or leaving the resonance point with a simple configuration. can do.

【0024】請求項11記載の発明は、無電極放電ラン
プと、前記無電極放電ランプの近傍に巻回された励磁コ
イルとを有し、前記無電極放電ランプの点灯中の前記励
磁コイルが請求項8乃至10のいずれかに記載の負荷で
あることを特徴とする無電極放電灯点灯装置である。上
記構成により、励磁コイルの無負荷時のインダクタンス
がランプからの輻射、伝熱、自己発熱によるサーマルシ
ョックにより変動しても、高周波電源の動作点が共振点
に近づいたり、離れることを防止することができる。
The invention according to claim 11 has an electrodeless discharge lamp, and an exciting coil wound near the electrodeless discharge lamp, wherein the exciting coil during lighting of the electrodeless discharge lamp has An electrodeless discharge lamp lighting device comprising the load according to any one of Items 8 to 10. The above configuration prevents the operating point of the high-frequency power supply from approaching or moving away from the resonance point even when the inductance of the excitation coil at no load fluctuates due to radiation from the lamp, heat transfer, and thermal shock due to self-heating. Can be.

【0025】請求項12記載の発明は、前記無電極放電
ランプが紫外光を発すると共に、誘電率が空気より高い
処理対象内に浸漬され、前記処理対象が更に請求項11
記載の負荷であることを特徴とする光化学処理装置であ
る。上記構成により、誘電率が空気より非常に高い処理
対象内もしくはその近傍に無電極放電ランプが配置され
る場合にも、高周波電源の動作点が共振点に近づいた
り、離れることを防止することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, the electrodeless discharge lamp emits ultraviolet light and is immersed in a processing object having a higher dielectric constant than air, and the processing object is further embodied in the eleventh embodiment.
A photochemical treatment apparatus characterized in that the load is the described load. With the above configuration, even when the electrodeless discharge lamp is arranged in or near the processing target having a dielectric constant much higher than that of air, the operating point of the high-frequency power supply can be prevented from approaching or leaving the resonance point. it can.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明に係る無電極放電灯
点灯装置の一実施形態を示す回路図、図2(a)〜
(d)は図1の第1、第2の整合回路の具体例を示す回
路図、図3は図2(a)の第1、第2の整合回路を用い
た場合の規格化インダクタンス−相対直下照度の特性を
示すグラフ、図4は図2(b)の第1、第2の整合回路
を用いた場合の規格化インダクタンス−相対直下照度の
特性を示すグラフ、図5は図2(c)の第1、第2の整
合回路を用いた場合の規格化インダクタンス−相対直下
照度の特性を示すグラフ、図6は図2(c)の第1、第
2の整合回路を用いた場合の規格化インダクタンス−相
対直下照度の特性を示すグラフである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrodeless discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIGS.
(D) is a circuit diagram showing a specific example of the first and second matching circuits in FIG. 1, and FIG. 3 is a normalized inductance-relative when the first and second matching circuits in FIG. 2 (a) are used. FIG. 4 is a graph showing the characteristic of the illuminance directly below, FIG. 4 is a graph showing the characteristic of normalized inductance-relative illuminance directly below when the first and second matching circuits shown in FIG. 2B are used, and FIG. 6) is a graph showing characteristics of normalized inductance-relative direct illuminance when the first and second matching circuits are used, and FIG. 6 is a graph showing the case where the first and second matching circuits of FIG. It is a graph which shows the characteristic of normalized inductance-relative illuminance directly under.

【0027】図1に示す高周波電源1は一例としてプリ
アンプ1aとトランジスタ(MOS−FET)Q1、Q
2を有し、プリアンプ1aが出力する交流がトランジス
タQ1、Q2のゲートに印加される。トランジスタQ2
のドレインには電圧VDD(=200V)が印加され、ト
ランジスタQ2のソースはトランジスタQ1のドレイン
に接続され、トランジスタQ1のソースは接地されてい
る。トランジスタQ1、Q2はプリアンプ1aによりス
イッチングされ、トランジスタQ1のドレイン−ソース
間から13.56MHz、88.45Vの高周波が生成
される。
The high-frequency power supply 1 shown in FIG. 1 is, for example, a preamplifier 1a and transistors (MOS-FETs) Q1, Q
2 and the alternating current output from the preamplifier 1a is applied to the gates of the transistors Q1 and Q2. Transistor Q2
Is applied with a voltage VDD (= 200 V), the source of the transistor Q2 is connected to the drain of the transistor Q1, and the source of the transistor Q1 is grounded. The transistors Q1 and Q2 are switched by the preamplifier 1a, and a high frequency of 13.56 MHz and 88.45 V is generated between the drain and the source of the transistor Q1.

【0028】トランジスタQ1のドレイン−ソース間は
第1の整合回路(ケーブル入力整合回路)2aに接続さ
れ、第1の整合回路2aは同軸ケーブル5を介して第2
の整合回路(ケーブル出力整合回路)2bに接続されて
いる。第2の整合回路2bは励磁コイル4に接続され、
励磁コイル4は放電ランプ3の近傍に配置され、例えば
高圧の無電極放電ランプ3の回りを巻回するように構成
されている。励磁コイル4の等価回路はインダクタンス
Lcと抵抗Rcで表すことができ、また、リング放電状
態の放電ランプ3の等価回路は、放電抵抗Raと、励磁
コイル4のインダクタンスLcと結合係数kで磁気結合
したインダクタンスLaで表すことができる。これらの
定数は従来例と同一のものを用いた。
A first matching circuit (cable input matching circuit) 2a is connected between the drain and source of the transistor Q1, and the first matching circuit 2a is connected via a coaxial cable 5 to the second matching circuit 2a.
(A cable output matching circuit) 2b. The second matching circuit 2b is connected to the exciting coil 4,
The excitation coil 4 is arranged near the discharge lamp 3 and is configured to be wound around, for example, the high-pressure electrodeless discharge lamp 3. The equivalent circuit of the exciting coil 4 can be represented by an inductance Lc and a resistance Rc. The equivalent circuit of the discharge lamp 3 in a ring discharge state is magnetically coupled by a discharge resistance Ra, the inductance Lc of the exciting coil 4 and a coupling coefficient k. It can be represented by the calculated inductance La. These constants used were the same as in the conventional example.

【0029】また、第1の整合回路2aの入力インピー
ダンスZinは17.5Ω35°(入力電圧Vin=8
2.65V相当)であり、また、第1の整合回路2aか
ら第2の整合回路2bへの電力伝達は、特性インピーダ
ンスZ0 =50〔Ω〕、遅延時間td 〔nsec〕の同軸ケ
ーブル5を介して行われる。そして、本発明では、第1
の整合回路2aと第2の整合回路2bとして図2(a)
〜(d)に示す組み合わせのものを用いて実験を行っ
た。
The input impedance Zin of the first matching circuit 2a is 17.5 Ω / 35 ° (input voltage Vin = 8
The power transmission from the first matching circuit 2a to the second matching circuit 2b is performed via the coaxial cable 5 having a characteristic impedance Z0 = 50 [Ω] and a delay time td [nsec]. Done. In the present invention, the first
FIG. 2A shows the matching circuit 2a and the second matching circuit 2b of FIG.
An experiment was performed using the combinations shown in FIGS.

【0030】すなわち、図2(a)に示す例では、第1
の整合回路2aは直列のコンデンサCs11 (=100p
F)及びインダクタンスLs12 (1.786μH)と並
列コンデンサCp13 (=306.5pF)より成る変形
L形(L’形)で構成され、第2の整合回路2bは直列
のコンデンサCs21 (=127.6pF)と並列コンデ
ンサCp22 (=757.9pF)より成るL形で構成さ
れている(以下、L’−L形という)。
That is, in the example shown in FIG.
Of the series capacitor Cs11 (= 100p
F) and a modified L-type (L'-type) composed of an inductance Ls12 (1.786 μH) and a parallel capacitor Cp13 (= 306.5 pF), and the second matching circuit 2b is a series capacitor Cs21 (= 127.6 pF). ) And a parallel capacitor Cp22 (= 757.9 pF) (hereinafter referred to as L'-L type).

【0031】図2(b)に示す第1の整合回路2aは図
2(a)の場合と同一(L’形)であるが、第2の整合
回路2bは並列インダクタンスLp21 (=1.229μ
H)と、直列コンデンサCs22 (=112.1pF)と
並列コンデンサCp23 (=744.2pF)より成るπ
形で構成されている(以下、L’−π形)。図2(c)
に示す第1の整合回路2aは直列のコンデンサCs11
(=594.9pH)と、並列インダクタンスLp12
(356.7nH)と直列コンデンサCs13 (=386
pF)より成るT形で構成され、第2の整合回路2bは
図2(a)の場合と同一(L形)である(以下、T−L
形)。図2(d)に示す第1の整合回路2aは図2
(c)の場合と同一(T形)であり、第2の整合回路2
bは図3(b)の場合と同一(π形)である(以下、T
−π形)。
The first matching circuit 2a shown in FIG. 2B is the same (L 'type) as that of FIG. 2A, but the second matching circuit 2b has a parallel inductance Lp21 (= 1.229 .mu.m).
H), π composed of a series capacitor Cs22 (= 112.1 pF) and a parallel capacitor Cp23 (= 744.2 pF).
(Hereinafter referred to as L′-π shape). FIG. 2 (c)
The first matching circuit 2a shown in FIG.
(= 594.9 pH) and the parallel inductance Lp12
(356.7 nH) and the series capacitor Cs13 (= 386
pF), and the second matching circuit 2b is the same (L-type) as in FIG. 2A (hereinafter referred to as TL).
form). The first matching circuit 2a shown in FIG.
The same (T type) as in the case of FIG.
b is the same (π type) as in FIG. 3B (hereinafter, T
-Π type).

【0032】このような組み合わせの第1、第2の整合
回路2a、2bを用いて励磁コイル4のインダクタンス
Lcを意図的に変化させ、また、同軸ケーブル5の長さ
を変えて遅延時間td を変化させたところ、同軸ケーブ
ル5の最適線路長は整合回路2a、2bの組み合わせ毎
に異なることが判明した。図2(a)に示すL’−L形
では、図3に示すようにtd =32.9〔nsec〕の場合
に最も望ましい特性を得ることができ、td =14.7
〔nsec〕の場合にもやや望ましい特性を得ることができ
た。td =6.15〔nsec〕、td =0〔nsec〕の場合
にはランプ電力Plmp が定格値(300W)から大きく
ずれた。
The inductance Lc of the exciting coil 4 is intentionally changed by using the first and second matching circuits 2a and 2b of such a combination, and the delay time td is changed by changing the length of the coaxial cable 5. As a result, it was found that the optimum line length of the coaxial cable 5 was different for each combination of the matching circuits 2a and 2b. In the L'-L type shown in FIG. 2A, the most desirable characteristic can be obtained when td = 32.9 [nsec] as shown in FIG. 3, and td = 14.7.
In the case of [nsec], slightly desirable characteristics could be obtained. When td = 6.15 [nsec] and td = 0 [nsec], the lamp power Plmp greatly deviated from the rated value (300 W).

【0033】すなわち、td =0〔nsec〕(ケーブル無
し)の場合やtd =6.15〔nsec〕に対応するケーブ
ルの長さの場合には、励磁コイル4のインダクタンスL
cが製造時や経時変化により設計中心(Lc−nml=
1.000)値から変動すると、わずかな変動でランプ
電力Plmp に比例する相対直下照度が大きく変動した。
これに対し、td =32.9〔nsec〕に対応するケーブ
ルの長さの場合には、励磁コイル4のインダクタンスL
cが設計値から変動してもランプ電力Plmp に比例する
相対直下照度を一定化することができた。また、td =
14.7〔nsec〕に対応するケーブルの長さの場合に
は、設計中心(Lc−nml=1.000)において定
格電力を投入することができ、この定格電力が最大電力
となる。
That is, when td = 0 [nsec] (no cable) or when the cable length corresponds to td = 6.15 [nsec], the inductance L of the exciting coil 4 is reduced.
c is the design center (Lc-nml =
1.000), the relative illuminance directly below the lamp power, which is proportional to the lamp power Plmp, fluctuated greatly with a slight fluctuation.
On the other hand, when the cable length corresponds to td = 32.9 [nsec], the inductance L of the exciting coil 4 is reduced.
Even if c fluctuated from the design value, the relative illuminance directly under the lamp power proportional to the lamp power Plmp could be kept constant. Also, td =
In the case of a cable length corresponding to 14.7 [nsec], rated power can be supplied at the design center (Lc-nml = 1.000), and this rated power is the maximum power.

【0034】また、図2(b)に示すL’−π形では、
図4に示すようにtd =7.89〔nsec〕の場合に最も
望ましい特性を得ることができ、td =20.5〔nse
c〕の場合にもやや望ましい特性を得ることができた。
td =6.15〔nsec〕、td=0〔nsec〕の場合には
ランプ電力Plmp に比例する相対直下照度(300Wの
場合に1.00)が定格値から大きくずれた。
In the L′-π type shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the most desirable characteristic can be obtained when td = 7.89 [nsec], and td = 20.5 [nse
In the case of c), somewhat desirable characteristics could be obtained.
When td = 6.15 [nsec] and td = 0 [nsec], the relative direct illuminance (1.00 at 300 W), which is proportional to the lamp power Plmp, greatly deviated from the rated value.

【0035】また、図2(c)に示すT−L形では、図
5に示すようにtd =25.2〔nsec〕の場合に最も望
ましい特性を得ることができ、td =7.00〔nsec〕
の場合にもやや望ましい特性を得ることができた。td
=30.7〔nsec〕、td =0〔nsec〕の場合にはラン
プ電力Plmp に比例する相対直下照度が定格値から大き
くずれた。
In the TL type shown in FIG. 2C, the most desirable characteristics can be obtained when td = 25.2 [nsec] as shown in FIG. 5, and td = 7.00 [ nsec]
In the case of the above, slightly desirable characteristics could be obtained. td
= 30.7 [nsec] and td = 0 [nsec], the relative direct illuminance in proportion to the lamp power Plmp greatly deviated from the rated value.

【0036】また、図2(d)に示すT−π形では、図
6に示すようにtd =31.1〔nsec〕の場合に最も望
ましい特性を得ることができ、td =12.8〔nsec〕
の場合にもやや望ましい特性を得ることができた。td
=24.6〔nsec〕、td =0〔nsec〕の場合にはラン
プ電力Plmp に比例する相対直下照度が定格値から大き
くずれた。
In the T-π type shown in FIG. 2D, the most desirable characteristics can be obtained when td = 31.1 [nsec] as shown in FIG. 6, and td = 12.8 [ nsec]
In the case of the above, slightly desirable characteristics could be obtained. td
= 24.6 [nsec] and td = 0 [nsec], the relative direct illuminance in proportion to the lamp power Plmp greatly deviated from the rated value.

【0037】したがって、本発明によれば、ケーブル5
を第1、第2の整合回路2a、2bの組み合わせに応じ
て最適な長さにすることにより、励磁コイル4のインダ
クタンスLcが製造時のバラツキや経時変化により変動
しても定格値のランプ電力を得ることができる。更に、
インダクタンスLc以外の特性の変動に着目する場合
は、Cp値の変動に対してケーブル5の最適な長さが、
Lc変動に適したケーブル長に等しくなる。
Therefore, according to the present invention, the cable 5
Is set to an optimum length in accordance with the combination of the first and second matching circuits 2a and 2b, so that the lamp power of the rated value is obtained even if the inductance Lc of the exciting coil 4 fluctuates due to variations at the time of manufacture and aging. Can be obtained. Furthermore,
When paying attention to a change in characteristics other than the inductance Lc, the optimum length of the cable 5 with respect to a change in the Cp value is:
It is equal to the cable length suitable for Lc fluctuation.

【0038】また、ケーブル5を介して第1、第2の整
合回路2a、2bを接続する構成において、励磁コイル
4のインダクタンスLcを意図的に設計値から2.5%
程度ずらし、そのときのランプ電力Plampが設計値(銘
板値)の±10%以内であれば、そのときのケーブル長
は最適であると判断することができる。
In the configuration in which the first and second matching circuits 2a and 2b are connected via the cable 5, the inductance Lc of the exciting coil 4 is intentionally increased by 2.5% from the design value.
If the lamp power Plamp at that time is within ± 10% of the design value (nameplate value), it can be determined that the cable length at that time is optimal.

【0039】図11は本発明の無電極放電灯点灯装置を
有する照明装置の構成を示している。この照明装置は照
明器具本体21と照明器具別体30に分離され、照明器
具本体21と照明器具別体30は同軸ケーブル5を介し
て接続されている。また、この例では放電灯25に対し
て始動用細管が取り付けられている。照明器具本体21
はランプ室22と部品収容室23により2分され、ラン
プ室22内には放電灯25と、放電灯25の光を反射す
る反射鏡26と、反射鏡26により反射された光を屈折
するプリズム及びプリズムカバー24が設けられてい
る。
FIG. 11 shows the configuration of a lighting device having the electrodeless discharge lamp lighting device of the present invention. This lighting device is separated into a lighting fixture main body 21 and a lighting fixture separate body 30, and the lighting fixture main body 21 and the lighting fixture separate body 30 are connected via a coaxial cable 5. In this example, a starting capillary is attached to the discharge lamp 25. Lighting fixture body 21
Is divided into two parts by a lamp chamber 22 and a component storage chamber 23. Inside the lamp chamber 22, a discharge lamp 25, a reflecting mirror 26 for reflecting the light of the discharge lamp 25, and a prism for refracting the light reflected by the reflecting mirror 26. And a prism cover 24.

【0040】また、部品収容室23内には放電灯25を
継続して点灯させるための回路基板27と、始動用細管
を駆動して放電灯25を点灯させるための始動回路部品
28が設けられ、回路基板27には図1に示す第2の整
合回路2bが設けられている。また、回路基板27は部
品収容室23の外側に設けられたヒートパイプ29に連
結されている。照明器具別体30には回路基板31が設
けられ、回路基板31には図1に示す高周波電源1と第
1の整合回路2aが設けられている。そして、照明器具
本体20側の第2の整合回路2bと照明器具別体30側
の第1の整合回路2aが同軸ケーブル5を介して接続さ
れている。
A circuit board 27 for continuously lighting the discharge lamp 25 and a starting circuit component 28 for driving the starting thin tube to turn on the discharge lamp 25 are provided in the component accommodating chamber 23. The circuit board 27 is provided with the second matching circuit 2b shown in FIG. The circuit board 27 is connected to a heat pipe 29 provided outside the component housing chamber 23. The circuit board 31 is provided on the lighting fixture separate body 30, and the high-frequency power supply 1 and the first matching circuit 2a shown in FIG. 1 are provided on the circuit board 31. The second matching circuit 2b on the lighting fixture body 20 side and the first matching circuit 2a on the lighting fixture separate body 30 side are connected via the coaxial cable 5.

【0041】次に、図12〜図18を参照して第2の実
施形態について説明する。図12は第2の実施形態の高
周波電力供給装置、無電極放電灯点灯装置及び照明装置
を示すブロック図、図13〜図15は規格化Cp値−相
対電源損失の特性を示すグラフ、図16〜図18は規格
化Cp値−相対直下照度の特性を示すグラフである。図
12に示す構成では、図2(a)に示すL’−L型の整
合回路2a、2bが用いられ、第1の整合回路2aは直
列のコンデンサCs11 (=279.6pF)及びインダ
クタンスLs12 (824.3nH)と並列コンデンサC
p13 (=476.2pF)より成るL’型で構成され、
第2の整合回路2bは直列のコンデンサCs21 (=12
1.0pF)と並列コンデンサCp22 (=780.1p
F)より成るL型で構成されている。そして、整合回路
2a、2bの間には同軸ケーブル5が接続されている。
また、励磁コイル4としてはインダクタンスLcが15
9.0nH、抵抗Rcが3.34kΩのものを用いた。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a block diagram showing a high-frequency power supply device, an electrodeless discharge lamp lighting device, and a lighting device according to the second embodiment. FIGS. 13 to 15 are graphs showing characteristics of normalized Cp value-relative power loss, and FIGS. FIG. 18 to FIG. 18 are graphs showing characteristics of normalized Cp value-relative direct illuminance. In the configuration shown in FIG. 12, L'-L type matching circuits 2a and 2b shown in FIG. 2A are used, and the first matching circuit 2a has a series capacitor Cs11 (= 279.6 pF) and an inductance Ls12 ( 824.3 nH) and parallel capacitor C
It is composed of L 'type consisting of p13 (= 476.2 pF),
The second matching circuit 2b includes a series capacitor Cs21 (= 12
1.0pF) and the parallel capacitor Cp22 (= 780.1p
F) and the L-shape. A coaxial cable 5 is connected between the matching circuits 2a and 2b.
The inductance Lc of the exciting coil 4 is 15
The one with 9.0 nH and the resistance Rc of 3.34 kΩ was used.

【0042】このような回路において、図13に示すよ
うに同軸ケーブル5として先ず、(3/16)λと(4
/16)λの2種類を用い、励磁コイル4に並列に接続
された780.1pFの並列コンデンサCp22 (以下、
Cp)を変化させて高周波電源1の内部損失を測定し
た。(3/16)λの同軸ケーブル5を用いた場合に
は、○印で示すように高周波電源1の内部損失は僅かに
変動するものの略一定であった。これに対し、(4/1
6)λの同軸ケーブル5を用いた場合には、×印で示す
ようにCp値を減少させると内部損失が増加し、また、
規格化Cp値=1.02すなわちCp=780.1pF
×1.02のときに高周波電源1の内部損失が設計値=
1.00となった。なお、規格化Cp値が0.99以下
では高周波電源1の内部損失が示されていないが、この
理由は、ランプ3が立ち消えたからである。
In such a circuit, as shown in FIG. 13, first, (3/16) λ and (4
/ 16) A parallel capacitor Cp22 of 780.1 pF (hereinafter, referred to as “parameter”) connected in parallel to the exciting coil 4 using two types of λ
The internal loss of the high frequency power supply 1 was measured by changing Cp). When the coaxial cable 5 of (3/16) λ was used, the internal loss of the high-frequency power supply 1 was substantially constant although slightly fluctuated as shown by the mark ○. In contrast, (4/1
6) When the coaxial cable 5 of λ is used, the internal loss increases as the Cp value decreases, as indicated by the crosses.
Normalized Cp value = 1.02, ie, Cp = 780.1 pF
When × 1.02, the internal loss of the high-frequency power supply 1 is the design value =
It was 1.00. When the normalized Cp value is 0.99 or less, the internal loss of the high frequency power supply 1 is not shown, but this is because the lamp 3 has extinguished.

【0043】図14は(1/16)λの同軸ケーブル5
を用いた場合を示し、規格化Cp値=1.00のときに
高周波電源1の内部損失が設計値=1.00となるもの
の、Cp値を増加させると内部損失が増加し、また、規
格化Cp値が1.1以上ではランプ3が立ち消えた。ま
た、図15は(2/16)λの同軸ケーブル5を用いた
場合を示し、図14と比較すると、高周波電源1の内部
損失の傾斜はなだらかであり、また、規格化Cp値=
1.00のときに高周波電源1の内部損失が設計値=
1.00となるものの、Cp値を増加させると内部損失
が増加し、また、規格化Cp値が1.1以上ではランプ
3が立ち消えた。
FIG. 14 shows a coaxial cable 5 of (1/16) λ.
When the normalized Cp value is 1.00, the internal loss of the high-frequency power supply 1 becomes the design value = 1.00, but when the Cp value is increased, the internal loss increases. When the chemical Cp value was 1.1 or more, the lamp 3 went out. FIG. 15 shows a case where the coaxial cable 5 of (2/16) λ is used. Compared with FIG. 14, the slope of the internal loss of the high-frequency power supply 1 is gentle, and the normalized Cp value =
When 1.00, the internal loss of the high-frequency power supply 1 is the design value =
Although it was 1.00, the internal loss increased when the Cp value was increased, and the lamp 3 went out when the normalized Cp value was 1.1 or more.

【0044】また、図16に示すように、同じく同軸ケ
ーブル5として(3/16)λと(4/16)λの2種
類を用い、Cp値を変化させてランプ3の直下照度を測
定した。(3/16)λの同軸ケーブル5を用いた場合
には、○印で示すように規格化Cp値=1.00すなわ
ちCp=780.1pFのときに直下照度は最大とな
り、Cpを±方向に増減すると直下照度はいずれも減少
した。これに対し、(4/16)λの同軸ケーブル5を
用いた場合には、(3/16)λの場合と同じように見
えるが、×印で示すように規格化Cp値が0.99以下
ではランプ3が立ち消えた。
Also, as shown in FIG. 16, two types of coaxial cable 5 (3/16) λ and (4/16) λ were used, and the illuminance immediately below the lamp 3 was measured by changing the Cp value. . When the coaxial cable 5 of (3/16) λ is used, the illuminance directly below becomes the maximum when the normalized Cp value is 1.00, that is, Cp = 780.1 pF, and the Cp is shifted in ± When it increased or decreased, the illuminance immediately below decreased. On the other hand, when the coaxial cable 5 of (4/16) λ is used, it looks the same as the case of (3/16) λ, but the normalized Cp value is 0.99 as shown by the mark x. Below, lamp 3 went out.

【0045】図17は(1/16)λの同軸ケーブル5
を用いた場合を示し、規格化Cp値=1.00のときに
直下照度は最大となるものの、Cp値が減少すると直下
照度が減少した。図18は(2/16)λの同軸ケーブ
ル5を用いた場合を示し、図17と比較すると、直下照
度の傾斜はなだらかであり、また、規格化Cp値=1.
00のときに高周波電源1の内部損失が設計値=1.0
0となるものの、Cp値が減少すると直下照度が減少し
た。
FIG. 17 shows a coaxial cable 5 of (1/16) λ.
When the normalized Cp value is 1.00, the illuminance directly underneath is maximum, but when the Cp value decreases, the illuminance directly underneath decreases. FIG. 18 shows a case in which the coaxial cable 5 of (2/16) λ is used. Compared with FIG. 17, the inclination of the illuminance immediately below is gentle, and the normalized Cp value = 1.
When 00, the internal loss of the high-frequency power supply 1 is designed value = 1.0
Although it was 0, the illuminance immediately below decreased as the Cp value decreased.

【0046】したがって、図12に示す構成の整合回路
2a、2bと同軸ケーブル5を用いた場合には、同軸ケ
ーブル5の長さが(1/16)λ、(2/16)λ、
(4/16)λのときにCp値が変動すると高周波電源
1の内部損失が変化すると共に直下照度が減少し、(3
/16)λの同軸ケーブル5を用いた場合に、Cp値が
変動しても高周波電源1の高周波電源1の内部損失が略
一定になると共に点灯範囲を広くすることができること
が判明した。
Therefore, when the matching circuits 2a and 2b having the configuration shown in FIG. 12 and the coaxial cable 5 are used, the length of the coaxial cable 5 is (1/16) λ, (2/16) λ,
If the Cp value fluctuates at (4/16) λ, the internal loss of the high-frequency power supply 1 changes, and the illuminance immediately below decreases.
/ 16) When the coaxial cable 5 of λ was used, it was found that the internal loss of the high-frequency power supply 1 of the high-frequency power supply 1 became substantially constant and the lighting range could be widened even if the Cp value fluctuated.

【0047】図19(a)は第3の実施形態として、図
2(b)に示すL’−π型の整合回路2a、2bが用い
られ、第1の整合回路2aは直列のコンデンサCs11
(=100pF)及びインダクタンスLs12 (1.76
0μH)と並列コンデンサCp13 (=370.8pF)
より成るL’型で構成され、第2の整合回路2bは並列
インダクタンスLp21 (=1.229μH)と、直列コ
ンデンサCs22 (=112.1pF)と並列コンデンサ
Cp23 (=744.2pF)より成るπ形で構成されて
いる。
FIG. 19A shows a third embodiment in which L'-π type matching circuits 2a and 2b shown in FIG. 2B are used, and the first matching circuit 2a is a series capacitor Cs11.
(= 100 pF) and the inductance Ls12 (1.76)
0 μH) and the parallel capacitor Cp13 (= 370.8 pF)
The second matching circuit 2b comprises a parallel inductance Lp21 (= 1.229 .mu.H) and a .pi.-type consisting of a series capacitor Cs22 (= 12.1 pF) and a parallel capacitor Cp23 (= 744.2 pF). It is composed of

【0048】図20は以下のように長さが異なる6種類
の同軸ケーブル5を用いて励磁コイル4のインダクタン
スLcを変化させた場合のランプ直下照度を示してい
る。 □印:td=0〔nsec〕 △印:td=6.15〔nsec〕 ×印:td=9.22〔nsec〕 *印:td=12.3〔nsec〕 ○印:td=15.4〔nsec〕 +印:td=18.4〔nsec〕(1/4波長) 図20によれば、同軸ケーブル5の遅延時間td=0の
とき、すなわち同軸ケーブル5を用いないで整合回路2
a、2bを直結した構成では励磁コイル4のインダクタ
ンスLcが変動してもランプ直下照度が変動せず、ま
た、同軸ケーブル5の遅延時間td=18.4〔nsec〕
の構成では励磁コイル4のインダクタンスLcの変動が
±方向に変動するとランプ直下照度が低下した。
FIG. 20 shows the illuminance immediately below the lamp when the inductance Lc of the exciting coil 4 is changed using six types of coaxial cables 5 having different lengths as described below. □: td = 0 [nsec] Δ: td = 6.15 [nsec] ×: td = 9.22 [nsec] *: td = 12.3 [nsec] ○: td = 15.4 [Nsec] + mark: td = 18.4 [nsec] (1/4 wavelength) According to FIG. 20, when the delay time td = 0 of the coaxial cable 5, ie, without using the coaxial cable 5, the matching circuit 2
In the configuration where a and b are directly connected, the illuminance immediately below the lamp does not change even if the inductance Lc of the exciting coil 4 changes, and the delay time td of the coaxial cable 5 is 18.4 [nsec].
In the configuration described above, when the variation of the inductance Lc of the exciting coil 4 fluctuates in the ± direction, the illuminance immediately below the lamp is reduced.

【0049】なお、同軸ケーブル5の長さLは L=k・c・Td 但し、kは同軸ケーブルの定数、cは光の速度、Tdは
遅延時間で表すことができる。同軸ケーブル5の代わり
にフィーダ線や並行線を用いてもよく、また、図19
(b)に示すように第1の並列インダクタンスと、直列
コンデンサと第2の並列インダクタンスより成るπ形回
路で置換することができる。なお、上記実施形態は、あ
くまでも例であり(1/16)λ、(2/16)λ、
(4/16)λ、等であってもよい場合もあり他の条件
との関係にて選択できる。
The length L of the coaxial cable 5 is L = k.c.Td, where k is a constant of the coaxial cable, c is the speed of light, and Td is a delay time. A feeder line or a parallel line may be used in place of the coaxial cable 5, and FIG.
As shown in (b), the first parallel inductance can be replaced by a π-type circuit composed of a series capacitor and a second parallel inductance. Note that the above embodiment is merely an example, and (1/16) λ, (2/16) λ,
(4/16) λ, etc., in some cases, and can be selected in relation to other conditions.

【0050】また、本発明によれば、ランプ3内にUV
光を発光させるためにHgと、Ar、Kr、Xe及びN
eの少なくとも1つを封入し、水や有機溶媒などの流体
が流れるパイプ内にこのランプ3を配置して流体に対し
てUV光を曝露することにより殺菌、高分子化などの処
理を行うことができる。この場合、例えば水の誘電率が
空気より非常に大きく、これよる容量が励磁コイル4に
並列に接続された等価回路となるので、この影響を考慮
して同軸ケーブル5や整合回路2a、2bの定数が選択
される。
Further, according to the present invention, the UV
Hg for emitting light, Ar, Kr, Xe and N
e, enclosing at least one of them, disposing the lamp 3 in a pipe through which a fluid such as water or an organic solvent flows, and exposing the fluid to UV light to perform a treatment such as sterilization or polymerization. Can be. In this case, for example, the dielectric constant of water is much higher than that of air, and the capacitance becomes an equivalent circuit connected in parallel with the exciting coil 4. Therefore, taking into account this effect, the coaxial cable 5 and the matching circuits 2a and 2b are considered. A constant is selected.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、励磁コイルの特性等が変動しても無電極放電
灯の出力が略一定になるように伝送線路の長さが設定さ
れているので、励磁コイルのインダクタンス等が製造時
のバラツキや経時変化により変動しても定格値のランプ
電力を得ることができる。請求項2記載の発明によれ
ば、第1、第2のインピーダンス整合回路の構成に応じ
て伝送線路の長さが設定されているので、第1、第2の
インピーダンス整合回路の構成にかかわらず励磁コイル
のインダクタンスが製造時のバラツキや経時変化により
変動しても定格値のランプ電力を得ることができる。請
求項3記載の発明によれば、励磁コイルの特性が変動し
た場合に、無電極放電灯の出力が略一定になるように伝
送線路の長さを可変にするので、励磁コイルのインダク
タンスが製造時のバラツキや経時変化により変動しても
定格値のランプ電力を得ることができる。請求項4記載
の発明によれば、励磁コイル以外の特性が変動した場合
に、無電極放電灯の出力が略一定になるように伝送線路
の長さを可変にするので、励磁コイルのインダクタンス
以外の特性が製造時のバラツキや経時変化により変動し
ても定格値のランプ電力を得ることができる。請求項5
記載の発明によれば、同軸ケーブルの長さを可変にする
ので、励磁コイルのインダクタンス等が製造時のバラツ
キや経時変化により変動しても定格値のランプ電力を得
ることができる。請求項6記載の発明によれば、定格値
のランプ電力を出力する照明装置を実現することができ
る。請求項7記載の発明によれば、整合回路を構成する
回路素子の内、高周波電源を含まず負荷を含む閉回路を
構成する回路素子の定数が変動した場合に高周波電源の
内部損失が略一定になるように、整合回路を構成する回
路素子の定数が選択されているので、高周波電源の動作
点が共振点に近づいたり、離れることを防止することが
できる。また、その結果、高周波電源の放熱器を小さく
することができ、更に、無電極放電ランプに適用した場
合に廉価、長寿命、高い信頼性を実現することができ
る。請求項8記載の発明によれば、整合回路を構成する
回路素子の内、高周波電源を含まず負荷を含む閉回路を
構成する回路素子の定数が変動した場合に負荷に伝達さ
れる電力が設定値以下になるように、整合回路を構成す
る回路素子の定数が選択されているので、高周波電源の
動作点が共振点に近づいたり、離れることを防止するこ
とができる。また、その結果、高周波電源の放熱器を小
さくすることができ、更に、無電極放電ランプに適用し
た場合に廉価、長寿命、高い信頼性を実現することがで
きる。請求項9記載の発明によれば、整合回路を構成す
る回路素子の内、高周波電源を含まず負荷を含む閉回路
を構成する回路素子の定数が変動した場合に高周波電源
の内部損失が略一定になるように、且つ負荷に伝達され
る電力が設定値以下になるように、整合回路を構成する
回路素子の定数が選択されているので、高周波電源の動
作点が共振点に近づいたり、離れることを防止すること
ができる。また、その結果、高周波電源の放熱器を小さ
くすることができ、更に、無電極放電ランプに適用した
場合に廉価、長寿命、高い信頼性を実現することができ
る。請求項10記載の発明によれば、伝送線路の長さを
選択することにより伝送線路の特性インピーダンスと遅
延時間を選択することができるので、簡単な構成で高周
波電源の動作点が共振点に近づいたり、離れたりするこ
とを防止することができる。請求項11記載の発明によ
れば励磁コイルの無負荷時のインダクタンスがランプか
らの輻射、伝熱、自己発熱によるサーマルショックによ
り変動しても、高周波電源の動作点が共振点に近づいた
り、離れることを防止することができる。請求項12記
載の発明によれば、誘電率が空気より非常に高い処理対
象内に無電極放電ランプが浸漬される場合にも、高周波
電源の動作点が共振点に近づいたり、離れることを防止
することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the length of the transmission line is set so that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant even if the characteristics of the exciting coil fluctuate. Therefore, even if the inductance and the like of the exciting coil fluctuate due to variations at the time of manufacture and changes over time, it is possible to obtain a lamp power of a rated value. According to the second aspect of the present invention, since the length of the transmission line is set according to the configuration of the first and second impedance matching circuits, regardless of the configuration of the first and second impedance matching circuits. Even if the inductance of the exciting coil fluctuates due to manufacturing variations or changes over time, it is possible to obtain a rated lamp power. According to the third aspect of the present invention, when the characteristics of the exciting coil fluctuate, the length of the transmission line is made variable so that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant. Even if it fluctuates due to variations in time or changes over time, it is possible to obtain a rated value of lamp power. According to the invention of claim 4, when the characteristics other than the excitation coil fluctuate, the length of the transmission line is varied so that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant. Can be obtained even if the characteristics fluctuate due to manufacturing variations or changes over time. Claim 5
According to the invention described above, since the length of the coaxial cable is made variable, a lamp power having a rated value can be obtained even if the inductance of the exciting coil fluctuates due to variations at the time of manufacture or aging. According to the invention described in claim 6, it is possible to realize a lighting device that outputs a lamp power of a rated value. According to the seventh aspect of the present invention, the internal loss of the high-frequency power supply is substantially constant when the constant of a circuit element that does not include the high-frequency power supply and that forms a closed circuit that includes a load among the circuit elements that configure the matching circuit varies. Since the constants of the circuit elements constituting the matching circuit are selected such that the following equation is satisfied, it is possible to prevent the operating point of the high-frequency power supply from approaching or leaving the resonance point. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized. According to the eighth aspect of the present invention, the power transmitted to the load when the constant of the circuit element forming the closed circuit including the load without including the high-frequency power supply among the circuit elements forming the matching circuit varies. Since the constants of the circuit elements forming the matching circuit are selected so as to be equal to or less than the value, it is possible to prevent the operating point of the high-frequency power supply from approaching or leaving the resonance point. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized. According to the ninth aspect of the present invention, the internal loss of the high-frequency power supply is substantially constant when the constant of a circuit element that does not include the high-frequency power supply and that forms a closed circuit that includes a load among the circuit elements that configure the matching circuit varies. And the constants of the circuit elements constituting the matching circuit are selected so that the power transmitted to the load is equal to or less than the set value, so that the operating point of the high-frequency power source approaches or moves away from the resonance point. Can be prevented. As a result, the radiator of the high-frequency power supply can be reduced in size, and when applied to an electrodeless discharge lamp, inexpensiveness, long life, and high reliability can be realized. According to the tenth aspect of the present invention, the characteristic impedance and the delay time of the transmission line can be selected by selecting the length of the transmission line, so that the operating point of the high-frequency power source approaches the resonance point with a simple configuration. And separation can be prevented. According to the eleventh aspect of the present invention, the operating point of the high-frequency power supply approaches or moves away from the resonance point even if the inductance of the excitation coil at no load varies due to radiation from the lamp, heat transfer, and thermal shock due to self-heating. Can be prevented. According to the twelfth aspect of the invention, even when the electrodeless discharge lamp is immersed in a processing target having a dielectric constant much higher than that of air, the operating point of the high-frequency power supply is prevented from approaching or moving away from the resonance point. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る無電極放電灯点灯装置の一実施形
態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrodeless discharge lamp lighting device according to the present invention.

【図2】図1の第1、第2の整合回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of first and second matching circuits in FIG. 1;

【図3】図2(a)の第1、第2の整合回路を用いた場
合の規格化インダクタンス−相対直下照度の特性を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing characteristics of normalized inductance-relative direct illuminance when the first and second matching circuits of FIG. 2A are used.

【図4】図2(b)の第1、第2の整合回路を用いた場
合の規格化インダクタンス−相対直下照度の特性を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing characteristics of normalized inductance-relative direct illuminance when the first and second matching circuits of FIG. 2B are used.

【図5】図2(c)の第1、第2の整合回路を用いた場
合の規格化インダクタンス−相対直下照度の特性を示す
グラフである。
FIG. 5 is a graph showing a characteristic of normalized inductance-relative direct illuminance when the first and second matching circuits of FIG. 2C are used.

【図6】図2(c)の第1、第2の整合回路を用いた場
合の規格化インダクタンス−相対直下照度の特性を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing characteristics of normalized inductance-relative direct illuminance when the first and second matching circuits of FIG. 2 (c) are used.

【図7】従来の無電極放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional electrodeless discharge lamp lighting device.

【図8】図7の高周波電源の具体例を示す回路図であ
る。
8 is a circuit diagram showing a specific example of the high-frequency power supply of FIG.

【図9】図7の整合回路の具体例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific example of the matching circuit of FIG. 7;

【図10】図9の整合回路を用いた場合の規格化インダ
クタンス−相対直下照度の特性を示すグラフである。
10 is a graph showing a characteristic of normalized inductance-relative direct illuminance when the matching circuit of FIG. 9 is used.

【図11】本発明の無電極放電灯点灯装置を有する照明
装置を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a lighting device having the electrodeless discharge lamp lighting device of the present invention.

【図12】第2の実施形態の高周波電力供給装置、無電
極放電灯点灯装置及び照明装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a high-frequency power supply device, an electrodeless discharge lamp lighting device, and a lighting device according to a second embodiment.

【図13】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
電源損失の特性を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a characteristic of a normalized Cp value-relative power supply loss in the second embodiment.

【図14】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
電源損失の特性を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a characteristic of a normalized Cp value-relative power supply loss in the second embodiment.

【図15】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
電源損失の特性を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing a characteristic of a normalized Cp value-relative power supply loss in the second embodiment.

【図16】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
直下照度の特性を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing a characteristic of normalized Cp value-relative direct illuminance in the second embodiment.

【図17】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
直下照度の特性を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing a characteristic of normalized Cp value-relative direct illuminance in the second embodiment.

【図18】第2の実施形態における規格化Cp値−相対
直下照度の特性を示すグラフである。
FIG. 18 is a graph showing characteristics of normalized Cp value-relative direct illuminance in the second embodiment.

【図19】第3の実施形態及びその変形例の高周波電力
供給装置、無電極放電灯点灯装置及び照明装置を示すブ
ロック図である。
FIG. 19 is a block diagram showing a high-frequency power supply device, an electrodeless discharge lamp lighting device, and a lighting device according to the third embodiment and its modifications.

【図20】第3の実施形態における規格化Lc値−相対
直下照度の特性を示すグラフである。
FIG. 20 is a graph showing a characteristic of normalized Lc value-relative direct illuminance in the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波電源 2a 第1の整合回路(ケーブル入力整合回路) 2b 第2の整合回路(ケーブル出力整合回路) 3 放電ランプ 4 励磁コイル 5 同軸ケーブル 21 照明器具本体 30 照明器具別体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency power supply 2a 1st matching circuit (cable input matching circuit) 2b 2nd matching circuit (cable output matching circuit) 3 discharge lamp 4 excitation coil 5 coaxial cable 21 lighting fixture main body 30 lighting fixture separate body

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 無電極放電灯の近傍に励磁コイルを配置
し、励磁コイルに高周波電力を印加して磁界を発生する
ことにより無電極放電灯を点灯する無電極放電灯点灯装
置において、 前記無電極放電灯の点灯を維持するための高周波電力を
発生する高周波電源と、 前記高周波電源に接続された第1のインピーダンス整合
回路と、 前記励磁コイルに接続された第2のインピーダンス整合
回路と、 前記第1、第2のインピーダンス整合回路の間に接続さ
れた伝送線路とを有し、 少なくとも前記第1、第2のインピーダンス整合回路の
特性に応じて、前記無電極放電灯の出力が略一定になる
ように前記伝送線路の長さが設定されていることを特徴
とする無電極放電灯点灯装置。
1. An electrodeless discharge lamp lighting device for arranging an excitation coil near an electrodeless discharge lamp and applying a high frequency power to the excitation coil to generate a magnetic field, thereby lighting the electrodeless discharge lamp. A high-frequency power supply for generating high-frequency power for maintaining lighting of the electrode discharge lamp; a first impedance matching circuit connected to the high-frequency power supply; a second impedance matching circuit connected to the exciting coil; A transmission line connected between the first and second impedance matching circuits, wherein the output of the electrodeless discharge lamp is substantially constant according to at least the characteristics of the first and second impedance matching circuits. An electrodeless discharge lamp lighting device, wherein the length of the transmission line is set to be as follows.
【請求項2】 前記第1、第2のインピーダンス整合回
路は、少なくともT形、L形、π形インピーダンス整合
回路の2つの組み合わせであってその組み合わせに応じ
て前記伝送線路の長さが異な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 first and second impedance matching circuits are at least two combinations of T-type, L-type, and π-type impedance matching circuits, and the length of the transmission line differs according to the combination. The lighting device for an electrodeless discharge lamp according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記励磁コイルの特性が変動した場合
に、前記無電極放電灯の出力が略一定になるように前記
伝送線路の長さが設定されていることを特徴とする請求
項1又は2記載の無電極放電灯点灯装置。
3. The length of the transmission line is set such that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant when the characteristics of the exciting coil fluctuate. 2. The electrodeless discharge lamp lighting device according to item 2.
【請求項4】 前記励磁コイル以外の特性が変動した場
合に、前記無電極放電灯の出力が略一定になるように前
記伝送線路の長さが設定されていることを特徴とする請
求項1乃至3のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装
置。
4. The length of the transmission line is set so that the output of the electrodeless discharge lamp becomes substantially constant when characteristics other than the excitation coil fluctuate. The electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記伝送線路は同軸ケーブルであること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の無電極
放電灯点灯装置。
5. The lighting device for an electrodeless discharge lamp according to claim 1, wherein the transmission line is a coaxial cable.
【請求項6】 請求項1乃至5に記載の無電極放電灯、
励磁コイル及び第2のインピーダンス整合回路を照明器
具本体に設け、請求項1乃至5に記載の高周波電源及び
第1のインピーダンス整合回路を照明器具別体に設け、
照明器具本体と照明器具別体を請求項1乃至5に記載の
伝送線路を介して接続した照明装置。
6. An electrodeless discharge lamp according to claim 1, wherein:
The exciting coil and the second impedance matching circuit are provided in the lighting fixture main body, and the high-frequency power supply and the first impedance matching circuit according to claim 1 are provided in the lighting fixture separate body.
A lighting device in which a lighting fixture main body and a separate lighting fixture are connected via the transmission line according to claim 1.
【請求項7】 半導体スイッチのスイッチング動作によ
り1MHz以上の高周波電力を出力する高周波電源と、 前記高周波電源と負荷の間に接続された整合回路を有
し、 前記整合回路を構成する回路素子の内、前記高周波電源
を含まず前記負荷を含む閉回路を構成する回路素子の定
数が変動した場合に前記高周波電源の内部損失が略一定
になるように、前記整合回路を構成する回路素子の定数
が選択されていることを特徴とする高周波電力供給装
置。
7. A circuit element comprising: a high-frequency power supply that outputs high-frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch; and a matching circuit connected between the high-frequency power supply and a load. The constants of the circuit elements forming the matching circuit are adjusted so that the internal loss of the high-frequency power supply becomes substantially constant when the constants of the circuit elements forming the closed circuit including the load do not include the high-frequency power supply. A high-frequency power supply device, which is selected.
【請求項8】 半導体スイッチのスイッチング動作によ
り1MHz以上の高周波電力を出力する高周波電源と、 前記高周波電源と負荷の間に接続された整合回路を有
し、 前記整合回路を構成する回路素子の内、前記高周波電源
を含まず前記負荷を含む閉回路を構成する回路素子の定
数が変動した場合に負荷に伝達される電力が設定値以下
になるように、前記整合回路を構成する回路素子の定数
が選択されていることを特徴とする高周波電力供給装
置。
8. A circuit element comprising: a high-frequency power supply that outputs high-frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch; and a matching circuit connected between the high-frequency power supply and a load. The constants of the circuit elements constituting the matching circuit are set so that the power transmitted to the load becomes equal to or less than a set value when the constants of the circuit elements constituting the closed circuit including the load do not include the high-frequency power supply. Is selected.
【請求項9】 半導体スイッチのスイッチング動作によ
り1MHz以上の高周波電力を出力する高周波電源と、 前記高周波電源と負荷の間に接続された整合回路を有
し、 前記整合回路を構成する回路素子の内、前記高周波電源
を含まず前記負荷を含む閉回路を構成する回路素子の定
数が変動した場合に、前記高周波電源の内部損失が略一
定になるように且つ負荷に伝達される電力が設定値以下
になるように、前記整合回路を構成する回路素子の定数
が選択されていることを特徴とする高周波電力供給装
置。
9. A circuit element comprising: a high-frequency power supply that outputs high-frequency power of 1 MHz or more by a switching operation of a semiconductor switch; and a matching circuit connected between the high-frequency power supply and a load. When the constants of the circuit elements that form the closed circuit that does not include the high-frequency power supply but include the load fluctuate, the internal loss of the high-frequency power supply becomes substantially constant and the power transmitted to the load is equal to or less than a set value. Wherein the constants of the circuit elements constituting the matching circuit are selected such that:
【請求項10】 前記整合回路は、 前記高周波電源に接続された第1のインピーダンス整合
回路と、 前記負荷に接続された第2のインピーダンス整合回路
と、 前記第1、第2のインピーダンス整合回路の間に接続さ
れた伝送線路とを有し、 前記第1、第2のインピーダンス整合回路を構成する回
路素子の内、前記高周波電源を含まず前記負荷を含む閉
回路を構成する回路素子の定数が変動した場合に、前記
高周波電源の内部損失が略一定になるように且つ/又は
負荷に伝達される電力が設定値以下になるように、前記
伝送線路の特性インピーダンスと遅延時間が選択されて
いることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載
の高周波電力供給装置。
10. The first impedance matching circuit connected to the high frequency power supply, the second impedance matching circuit connected to the load, and the first and second impedance matching circuits. And a transmission line connected between the first and second impedance matching circuits. Of the circuit elements constituting the first and second impedance matching circuits, a constant of a circuit element constituting a closed circuit including the load without including the high-frequency power supply is The characteristic impedance and the delay time of the transmission line are selected so that the internal loss of the high-frequency power supply becomes substantially constant and / or the power transmitted to the load becomes equal to or less than a set value when the power supply fluctuates. The high-frequency power supply device according to any one of claims 7 to 9, wherein:
【請求項11】 無電極放電ランプと、前記無電極放電
ランプの近傍に巻回された励磁コイルとを有し、 前記無電極放電ランプの点灯中の前記励磁コイルが請求
項8乃至10のいずれかに記載の負荷であることを特徴
とする無電極放電灯点灯装置。
11. An electrodeless discharge lamp comprising: an electrodeless discharge lamp; and an exciting coil wound near the electrodeless discharge lamp, wherein the exciting coil is turned on when the electrodeless discharge lamp is turned on. An electrodeless discharge lamp lighting device, characterized in that the load is the load described in (1).
【請求項12】 前記無電極放電ランプが紫外光を発す
ると共に、誘電率が空気より高い処理対象内もしくはそ
の近傍に配置され、前記処理対象が更に請求項11記載
の負荷であることを特徴とする光化学処理装置。
12. The electrodeless discharge lamp emits ultraviolet light and is disposed in or near a processing object having a higher dielectric constant than air, and the processing object is a load according to claim 11. Photochemical processing equipment.
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