JPS63313495A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は、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に関するものである。

ＥＷ量技術］ 従来、無電極放電灯に高周波電磁界を印加して発光させ
るこの種の無電極放電灯点灯装置は、第３図に示すよう
に、透明なガラスバルブあるいは内面に蛍光体が塗布さ
れたガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気などの放電
ガス（例えば、水銀および希がス）を封入した無電極放
電灯１と、無電極放電灯１に沿って近接配置された高周
波電力給電用のコイル２と、上記コイル２に接続された
高周波電源３とで槽成され、高周波電源３からコイル２
に数〜敗１００ＭＨｚの高周波電流を流すことにより無
電極放電灯に高周波電力を供給して発光させるようにな
っていた。第４図は無電極放電灯１にコイル２を！ｉ’
ｌした例を示すもので、球状の無電極放電灯１に、給電
用のコイル２をはち巻き状に巻回して装着している。

第５図は棒状の無電極放電灯１の場合における、コイル
２の装着例を示しており、鞍型のコイル２を複数個設け
、各コイル２に高周波電源３から高周波電力をそれぞれ
給電して棒状の無電極放電灯１を発光させるようになっ
ている。

第６図は無電極放電灯１の最冷点温度Ｔ、と光出力φと
の関係を示したもので、一般の蛍光灯と同様に、無電極
放電灯１においても温度ｔｓで最大光出力φＳが得られ
、最冷点温度ＴＢが高くても、低くても光出力φは低下
する傾向にある。このため、周囲温度が低い場合におい
て、最冷点温度ＴＢが低い状態にある点灯直後には光出
力φが少なく、最冷点温度Ｔ、が高くなるにしたがって
光出力φが増加するという不安定な始動特性となる。

このような低温時における不安定な始動特性は、点灯直
後から安定な光出力が必要な複写機用光源、露光機用光
源などに用いる場合においては致命的な欠点となる。

そこで、点灯直後から安定な光出力φを要求される上述
の機器の光源として一般的な蛍光灯を使用する場合にお
いて、金属薄膜をエツチングして両側を薄いプラスチッ
クフィルムなどで絶縁したフィルムヒータにより蛍光灯
の一部分を包み、低温時には、上記フィルムヒータに通
電して蛍光灯を加熱する方法によって始動特性を安定化
するようにしたものがあった。しかしながら、この加熱
方式を無電極放電灯点灯装置に適用した場合には、フィ
ルムヒータが高周波電力供給用のコイルと電磁結合する
ことになるので、高周波電力ロスが増加して効率が低下
したり、高周波電源と放電灯回路との間の整合がとれな
くなって無電極放電灯が点灯できなくなるという問題が
あり、さらにヒータ回路の電源ラインに高周波ノイズが
重畳されて悪影響があるという問題があった。

一方、別の従来例として、第７図に示すような！！ｆｌ
＆式点灯装置があった。すなわち、発振回路４にて発生
された所定周波数の高周波信号をパワーアンプ５で増幅
し、増幅された高周波信号を整合回路６を介してコイル
２に印加して無電極放電灯１に高周波電力を効率良く供
給できるようにするとともに、パワーアンプ５のゲイン
を５１！！するためのスイッチ７を設けたものであり、
低温時にスイッチ７をオンすることにより無電極放電灯
１を点灯させない程度にパワーアンプ５のゲインを低下
させ、コイル２の抵抗による電力ロスにより無電極放電
灯１を加熱するようになっている。しかＬながら、この
ような従来例にあっては、加熱時にパワーアンプ５のゲ
インを低下させてコイル２に給電される高周波電力を小
さくしており、コイル２の発熱を十分に大きくすること
ができないので、加熱程度に限界があり低温時の始動特
性の改善効果が十分に得られない場合があるという問題
があった。なお、十分な加熱効果を得るために無電極放
電灯１を完全に不点灯状態にしない方法も考えられるが
、不必要に常時点灯状！！！（光出力が少ない点灯状！
りにしておくと、例えば、複写機用光源として使用した
場合には複写機の感光ドラムの劣化を速めるという問題
があり、ディスプレイ用光源とした場合には調光範囲が
狭（なってしまうという問題がある。

［５ｉ！明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、低温時の始動特性を確実に安定化す
ることがでさる無電極放電灯点灯装置を提供することに
ある。

［発明の開示１ （構　成） 本発明は、がラスパルプ内に不活性ガス、金属蒸気など
の放電ガスを封入した無電極放電灯と、無電極放電灯に
沿って近接配置された高周波電力給電用のコイルと、上
記コイルに接続された高周波電源とよりなる無電極放電
灯点灯装置において、高周波電源と放電灯負荷回路との
整合を、点灯時に整合状態に設定するとともに、非点灯
時に不整合状態に設定する点灯制御手段を設けることに
より、低温時の始動特性を確実に安定化することができ
る無電極放電灯点灯装置を提供するものである。

（実施例１） １８１図は本発明一実施例を示すもので、透明ガラスバ
ルブあるいは内面に蛍光体が塗布されたプラスパルプ内
に不活性ガス、金属蒸気などの放電がスを封入した無電
極放電灯１と、無電極放電灯１の外周に沿って近接配置
された高周波電力給電用のコイル２と、上記コイル２に
接続された他励式の高周波電源３とよりなる従来例と同
様の無電種放電灯点灯装置において、高周波電源３と放
電灯負荷回路との整合を、点灯時に整合状態に設定する
とともに、非点灯時に不整合状態に設定する点灯制御手
段８を設けたものである。実施例にあっては、発振回路
４の発振周波数を切り換える周波数切換スイッチ９と、
整合回路６の整合状態を切り換える整合切換スイッチ１
０とで点灯制御手段８が形成されでいる。なお、発振周
波数の切り換えは、周波数切換スイッチ９にて発振回路
４の水晶発振子を発振周波数の異なるものに切り換えた
り、ＬＣ共振回路の定数を切り換えたりすることによっ
て行なわれ、整合状態の切り換えは、整合切換スイッチ
１０にて整合回路６を構成するコンデンサの容量あるい
はチョークコイルのタップなどを変更することによって
行なわれる。また、回路型ＷＪ１１は、電源スィッチ１
２を介して各回路に供給されている。さらにまた、無電
極放電灯１に近接して始動回路１３から始動用高電圧が
印加される近接導体１４が設けられており、始動が容品
に行えるようにしている。

以下、実施例の動作について説明する。第２図は動作状
態を示す図であり、いま、無？！！極放電灯１を点灯さ
せているＴ１期間においては、周波数切換スイッチ９を
ａ側（周波数ｒ＋）にセットするとともに、整合切換ス
イッチ１０をオフにすることにより、周波数ｆ、におい
で無電極放電灯１およびコイル２よりなる放電灯負荷回
路と高周波電源３との整合がとれた状態に設定される。

この整合状態においでは、高周波電源３から出力される
周波数ｆ、の高周波電力はコイル２を介して最も効率的
に無電極放電灯１に供給され、無電極放電灯１は安定に
点灯される。一方、′ＦＬ源スイッチ１２を投入して無
電極放電灯１を始動するに際して、周囲温度が低い場合
には、周波数切換スイッチ１２をｂｆＩＡにセットして
発振周波数をＴ２に変更することにより、整合回路６に
よる整合が不整合になるように設定（Ｔ、期間）し、こ
の不整合状態へのシフトによって無電極放電灯１に給電
される高周波電力を大幅に低下させるとともに、コイル
２には十分な高周波電流を流してコイル２の発熱を確保
し、無電極放電灯１を点灯させることなくガラスバルブ
表面（最冷点）を加熱し、始動特性の改善を図るように
なっている。ところで、整合を不整合にする方法として
は、上述のように発振周波数を切り換えることなく整合
切換スイッチ１０をオンすることによっても不整合状態
を実現する方法もあり、この場合、発振周波数をｆ、の
ままにして整合回路６のコンデンサの容量あるいはチョ
ークコイルのインダクタンスを変えることにより、無電
極放電灯１を点灯させることな（十分な加熱効果を得る
ことができるようになっている。なお、周波数切換スイ
ッチ９をａ＠（発損周を数ｒ＋）に設定して整合回路６
の整合切換スイッチ１０をオフにして無電極放電灯１を
点灯させる始！ＩＩ過程（７２期間）における不整合状
態は、無電極放電灯１の始動時のインピーダンス変化に
よる不整合である。また、周囲温度が高い状態で無電極
放電灯１を点灯する場合には、単に電源スィッチ１２を
オンにすれば良（、消灯する場合には電源スィッチ１２
をオフにすれば良い、また、実施例では始動過程におい
て、無電極放電灯１に始動用高電圧を近接導体１４を介
しで印加して始動をスムーズに行うようになっている。

ところで、無電極放電灯１が点灯している状態において
整合がとれるように発振回路４の発振周波数および整合
回路６の定数を設定している場合においても、無電極放
電灯１が点灯していない状態においては放電灯負荷回路
のインピーダンスが変化するので不整合状態になってい
ることがある。

この場合には、電源スィッチ１２をオンすることによっ
て不整合状態でコイル２に高周波電力が給電され、無電
極放電灯１が点灯しない状態で加熱が打なわれることに
なるが、不整合状態によって無電極放電灯１への高周波
電力の供給が少なくなって始動が確実に行えない場合が
ある。このような場合にあっても、実施例では、始動回
路１３にて発生された始動用高電圧が近接導体１４を介
して無電極放電灯１に印加されるので、始動が確実に行
えることになる。なお、無電極放電灯１が定常点灯状態
に移行した後は、上記不整合が解消されて高周波電力が
無電極放電灯１に効率的に供給されることは言うまでも
ない。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、プラスパルプ内に不活性〃ス、
金属蒸気などの放電ガスを封入した無電極放電灯と、無
電極放電灯に沿って近接配置された高周波電力給電用の
コイルと、上記コイルに接続された高周波電源とよりな
る無電極放電灯点灯装置において、高周波電源と放電灯
負荷回路との整合を、点灯時に整合状態に設定するとと
もに、非点灯時に不整合状態に設定する点灯制御手段を
設けたものであり、無電極放電灯が点灯しない状態で十
分な加熱を行うことができるので、低温時の始動特性を
確実に安定化することがでさるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図は同
上の動作説明図、第３図は従来例の回路図、第４図は同
上の要部斜視図、第５図は他の従来例の要部斜視図、第
６図は同上の動作説明図、第７図は他の従来例のブロッ
ク回路図である。 １は無電極放電灯、２はコイル、３は高周波電源、４は
発振回路、５はパワーアンプ、６は整合回路、８は点灯
制御手段である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図　　　　　　　　　　第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気などの放
   電ガスを封入した無電極放電灯と、無電極放電灯に沿っ
   て近接配置された高周波電力給電用のコイルと、上記コ
   イルに接続された高周波電源とよりなる無電極放電灯点
   灯装置において、高周波電源と放電灯負荷回路との整合
   を、点灯時に整合状態に設定するとともに、非点灯時に
   不整合状態に設定する点灯制御手段を設けたことを特徴
   とする無電極放電灯点灯装置。