KR100574812B1 - 유전체 배리어 방전 램프 점등장치 - Google Patents

Abstract

유전체 배리어 방전 램프 점등장치에 있어서, 발광 효율의 유지뿐만 아니라, 사용 시간의 경과에 수반하는 방사조도의 저하를 방지하는 것이다.

본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치는, 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머 분자를 생성하는 방전용 가스가 충전되며, 이 방전용 가스에 방전 현상을 유기시키기 위한 전극(4, 5) 및 유전체(6, 7)를 가지는 유전체 배리어 방전 램프(2)와, 이 유전체 배리어 방전 램프(2)에 고전압을 인가하기 위한 급전장치(給電裝置)(1)로 구성된다. 그리고, 이 급전장치(1)는 승압 트랜스(10)를 통해서 상기 배리어 방전 램프(2)에 개략 주기적인 파형의 고전압을 인가하면서, 이 인가되는 전압 파형은 하나의 유전체 배리어 방전이 종료해서 다음의 유전체 배리어 방전을 위해 전압 극성이 변화하는데 있어서, 우선 급격한 오버 슈트가 발생되며, 그 후에, 제1 극치점과 제2 극치점의 차에 대한 제2 극치점과 제3 극치점의 차의 비율이 30% 이하인 진동 파형을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 진동 파형이 실질적으로 존재하고 있지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

유전체 배리어 방전 램프 점등장치{Lighting device of dielectric barrier discharge lamp}

도 1은 유전체 배리어 방전 램프의 개념을 설명하는 도면을 도시한다.

도 2는 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치를 도시한다.

도 3은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프의 전압 파형을 도시한다.

도 4는 본 발명을 설명하기 위한 모델도를 도시한다.

도 5는 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프의 전압 파형의 제1 형태를 도시한다.

도 6은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치의 진동 파형에 관한 실험결과를 도시한다.

도 7은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프의 전압 파형의 제2 형태 및 진동 파형의 설명도를 도시한다.

도 8은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치의 진동 파형에 관한 실험결과를 도시한다.

도 9는 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치의 조도 저하율에 관한 실험결과를 도시한다.

도 10은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프의 전압 파형의 제3 형태를 도시 한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 급전장치 2 : 유전체 배리어 방전 램프

3 : 방전 플라즈마 공간 4, 5 : 전극

6, 7 : 유전체

본 발명은 유전체 배리어 방전 램프의 점등장치에 관한 것이다. 특히, 유전체 배리어 방전을 이용한 형광 램프를 광원으로 하는 화상 판독장치에 적용되는 것이다.

본 발명에 관한 유전체 배리어 방전 램프에 관해서는, 예를 들면, 일본국 특개평 2-7353호가 있고, 거기에는, 방전 용기에 엑시머 분자를 형성하는 방전용 가스를 충전하여, 유전체 배리어 방전(별명 오조나이저 방전 또는 무성 방전. 전기학회 발광 개정신판 「방전 핸드북」 평성 1년 6월 재판 7쇄 발행 제 263면 참조)에 의해 엑시머 분자를 형성시켜, 이 엑시머 분자로부터 방사되는 빛을 잡아내는 방사기가 기재되어 있다.

이 유전체 배리어 방전 램프는 종래의 저압 수은 램프나 고압 아크 방전 램프에는 없는 여러 가지 특징을 가지고 있기 때문에 응용 가능성이 넓다. 특별히, 근년 광화학 환경오염 문제에 관심이 높아지는 가운데 이 자외선에 의한 광화학 반 응은 기대가 크다.

도 1은 유전체 배리어 방전 램프의 방전 원리를 설명하기 위한 개략 구조를 도시하고 있다.

유전체 배리어 방전 램프(2)에는 방전 플라즈마 공간(3)을 개재하여 전극(4, 5)의 사이에, 1매 또는 2매의 유전체(6, 7)가 존재한다. 도면에서는, 램프 봉체(封體)(8)가 유전체(6, 7)를 겸하고 있다.

이 유전체 배리어 방전 램프(2)를 점등시킬 때에는, 그 양극의 전극(4, 5)에, 예를 들면, 10kHz ~ 200kHz, 2kV ~ 10kV의 고주파의 교류전압이 급전장치(1)에 의해 급전선(11)을 통해서 인가된다. 그런데 방전 플라즈마 공간(3)과 전극(4, 5)의 사이에 개재하는 유전체(6, 7) 때문에, 전극(4, 5)으로부터 방전 플라즈마 공간(3)에 직접 전류가 흐르는 것이 아니라, 유전체(6, 7)가 콘덴서의 작용을 하는 것에 의해 전류가 흐른다. 즉, 각 유전체(6, 7)의 방전 플라즈마 공간(3)측의 면에는, 각 전극(4, 5)측의 면과 등량 역부호의 전하가 유전체의 분극에 의해 유기되어, 방전 플라즈마 공간(3)을 개재하여 대향하는 유전체(6, 7)의 면 사이에서 방전한다.

유전체(6, 7)의 방전 플라즈마 공간(3)측의 면을 따라서는 전류가 그다지 흐르지 않기 때문에, 방전이 일어난 부분에서는, 유전체(6, 7)의 방전 플라즈마 공간(3)측의 면에 유기된 전하는 방전에 의해 이동한 전하에 의해 중화되어, 방전 플라즈마 공간(3)의 전계가 감소하기 때문에, 전극(4, 5)으로의 전압 인가가 계속되고 있어도, 방전 전류는 결국은 정지해 버린다. 다만, 전극(4, 5)으로의 인가 전압이 더욱더 상승하는 경우는, 방전 전류는 지속한다. 한번 방전이 일어난 후, 방전이 정지한 부분은, 전극(4, 5)에 인가되는 전압의 극성이 반전하기까지, 재방전하지 않는다.

예를 들면, 크세논 가스를 봉입한 유전체 배리어 방전 램프의 경우, 크세논 가스는 방전에 의해 이온과 전자로 분리하여 크세논 플라즈마로 된다. 이 플라즈마 중에, 특정의 에너지 준위로 여기된 크세논이 결합하여 엑시머 분자가 형성된다. 크세논 엑시머는 어떤 수명 시간을 경과하면 해리하여 버리지만, 이 때에 개방되는 에너지가 진공 자외 파장의 광자로서 방출된다. 유전체 배리어 방전 램프를 진공 자외 광원으로서 효율적으로 동작시키기 위해서는, 이 엑시머 분자 형성을 효율적으로 행하는 것이 포인트가 된다.

여기서, 방전시에 효율적인 엑시머 분자 형성을 저해하는 큰 요인은, 방전 플라즈마를 엑시머 분자 형성에 기여하지 않는 에너지 준위로 여기해 버리는 것이다.

방전 개시 직후의 방전 플라즈마의 전자운동은 집단적이며, 에너지는 높지만 온도는 낮은 상태에 있다. 이 상태에서는, 방전 플라즈마는 엑시머 분자를 형성하기 위해서 필요한 공명상태로 천이할 확률이 높다. 그러나 방전 시간이 길게 되면, 플라즈마의 전자운동은 점차 열적, 즉 맥스웰-볼츠만 분포라고 불리는 열평형 상태로 되며, 플라즈마 온도가 상승하여, 엑시머 분자를 형성할 수 없게 하는 보다 높은 여기상태로 천이할 확률이 상승해 버린다.

게다가, 엑시머 분자가 형성된 경우에도, 수명 시간의 경과를 기다려서 소기 의 광자를 방출해서 자연히 해리하기 전에, 후속의 방전에 의해 엑시머 분자가 파괴되는 경우도 있다. 실제로, 크세논 엑시머의 예에서는, 방전 개시로부터 진공 자외 파장의 광자 방출까지 1㎲ 정도의 기간을 필요로 하며, 이 기간 내에 후속의 방전이나 재방전은 엑시머 발광의 효율을 저하시킨다.

즉, 한번 유전체 배리어 방전이 개시했다면, 후속하는 방전의 에너지는 될 수 있으면 작게 하는 것이 가장 중요하다는 것을 알 수 있다. 그리고, 유전체 배리어 방전 램프에 인가하는 전압은 사인파적 형상의 전압이 아니라, 급격한 변화를 가지는 전압이 적합하다는 것을 의미하고 있다.

이러한 고찰로부터 유전체 배리어 방전 램프의 발광 효율을 개선하기 위해서, 의(擬)직사각형파적(波的)인 전압 파형을 인가하는 기술이, 예를 들면, 일본국 특개평 11-317203호에 소개되어 있다. 이 공개 공보에는 급격한 상승을 가지는 전압을 인가하면서, 그 후의 진동 파형을 억제하기 위해 진동 파형이 생기는 시간을 단축하는 것이 개시되어 있다.

이 기술은 상술한 한번 유전체 배리어 방전이 개시했다면, 후속하는 방전의 에너지는 될 수 있는 한 작게 하는 것이 중요하다고 하는 요건을 만족시키는 것이며, 발광 효율이라는 점에서 뛰어난 효과를 발휘하는 것이다.

그렇지만, 상기 유전체 배리어 방전 램프는, 발광 효율이라는 의미에 있어서 뛰어난 구성을 제공하는 것이지만, 사용 시간의 경과와 함께 방사조도가 저하해 버리는 문제가 발생한다.

특히, 이 유전체 배리어 방전 램프를 화상 판독장치의 광원인 형광 램프로서 이용하는 경우, 시간 경과와 함께 방사조도가 저하하면, 화상 판독소자인 CCD 센서에 감도 저하를 유발시키는 것이 되며, 양호한 화상의 인식이 되지 않는다는 치명적인 문제를 발생시켜 버린다.

또, 화상 판독장치용 광원에 제한하지 않더라도, 사용 시간의 경과와 함께 방사조도가 저하한다는 현상은 바람직한 것은 아니다.

이 때문에, 종래까지 발광 효율의 향상이라는 기술과제 이외에, 방사조도의 유지, 즉 방사조도의 저하 방지라는 새로운 과제를 해결하는 것이 강하게 요구되고 있다.

또한, 유전체 배리어 방전 램프를 상기 화상 판독장치의 광원으로서 이용하는 기술에 관해서는, 본 출원인의 선출원인 일본국 특원 2000-388486호를 참조하기 바란다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유전체 배리어 방전 램프 점등장치에 있어서, 발광 효율의 유지뿐만 아니라, 사용 시간의 경과에 따른 방사조도의 저하를 양호하게 방지하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치는, 유전체 배리어 방전 램프와, 이 유전체 배리어 방전 램프에 고전압을 인가하기 위한 급전장치로 이루어진다.

그리고, 이 급전장치는 승압 트랜스를 통해서 상기 배리어 방전 램프에 개략 주기적인 파형의 고전압을 인가하면서, 이 인가되는 전압 파형은 하나의 유전체 배리어 방전이 종료해서 다음의 유전체 배리어 방전을 위해 전압 극성을 변화시키는데 있어서, 우선 급격한 상승 파형을 발생시키며, 그 후의 진동 파형에 관해서, 제1 극치점과 제2 극치점의 차에 대한 제2 극치점과 제3 극치점의 차의 비율이 30% 이하인 것으로 하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 2의 발명은 상기 진동 파형이 실질적으로 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 사용 시간의 경과와 함께 유전체 배리어 방전 램프(이하, 「방전 램프」라고도 함)의 방사조도가 저하하는 이유는 방전용 가스가 온도 상승하는 것에 있다고 생각하였다. 이 온도 상승은 연속해서 주기적인 전압이 인가되어서 중첩되어 생기는 것이며, 이 온도 상승에 의해, 방전 용기 내에서 효율적인 엑시머 분자의 형성이 행해지지 않는 것이 원인으로서 고찰되었다.

또, 이 온도 상승은 방전 램프에 대해서는 급격한 상승 파형의 전압을 인가한 후에 발생하는 진동 전압 파형이 원인이며, 상기 일본국 특개평 11-317203호에 개시되어 있는 진동 파형의 시간 규정만으로는 불충분하여, 진동 그 자체의 크기(즉, 「진폭」)을 규정할 필요가 있다고 하였다.

구체적으로는, 유전체 배리어 방전을 발생시키기 위해 급격한 상승 전압 파형을 인가한 후에 생기는 진동 전압 파형에서, 그 진폭을 가능한 작게 하는 것, 바람직하게는 진동 파형을 발생시키지 않는 것이 방사조도의 저하 방지에 효과적이 다.

<발명의 실시 형태>

다음에, 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치에 관해서 설명하지만, 우선, 점등장치 전체의 구성을 설명한다.

도 2는 유전체 배리어 방전 램프 점등장치를 도시하는 것으로, 급전장치(1)와 유전체 배리어 램프(2)로 구성된다. 도면은 급전장치(1) 중에서 인버터 회로, 이 실시예에서는 하프 브리지 방식이라고 불리는 것을 이용한 간략화된 회로도를 도시한다.

DC 전압원(12)의 전력이 교류로 변환되어 콘덴서(18, 19), FET 등에 의한 스위칭 소자(14, 15)를 통해서, 승압 트랜스(10)의 1차측에 인가된다. 승압 트랜스(10)는 이것을 교류의 고전압으로 변환하며, 이것은 유전체 배리어 방전 램프(2)에 인가된다. 인버터 회로의 각 스위칭 소자(14, 15)에는 인버터 게이트 구동회로(16, 17)가 접속되어, 게이트 신호(Gu, GL)에 따라서, 각 스위칭 소자(14, 15)의 온(on) 또는 오프(off)가 제어된다.

도 3에 게이트 신호(Gu, GL)와 램프 인가 전압 파형(Vs(t))의 개략 관계도를 도시한다.

게이트 신호(Gu, GL)가 로우 레벨일 때는, 그것이 접속되어 있는 스위칭 소자(14, 15)가 오프가 되며, 게이트 신호(Gu, GL)가 하이 레벨일 때는, 그것이 접속되어 있는 스위칭 소자(14, 15)가 온이 된다.

이와 같이 하여 한번의 유전체 배리어 방전 램프는, 스위칭 소자의 온 오프 동작에 의해, 급격한 상승(B1)과 그것에 연속하는 진동 파형(B2)을 가지는 개략 주기적인 파형이 된다.

여기서, 본 발명의 점등장치에 있어서 가장 바람직한 전압 파형은, 급격한 상승(B1) 후에 진동 파형(B2)을 갖지 않는 것이며, 급전장치(1)에 의해 그러한 전압 파형으로 되도록 방전 램프를 제어하는 것에 있다.

이 점에 관해서 도 4의 회로 모델을 사용해서 설명한다.

유전체 배리어 방전 램프는, 상기와 같이, 방전용 가스를 저항, 유전체를 콘덴서로서 간주할 수 있기 때문에, 도면에 도시하는 바와 같이 저항과 콘덴서의 직렬 접속이라고 생각할 수 있다. 이것을 트랜스의 2차측에 표현할 수 있으면서, 1차측에 스텝적 전압을 인가하는 경우를 모델화하고 있다.

우선, 트랜스(T)의 1차 권선(卷線)에 대한 2차 권선의 권수 비율(N(np/ns)), 직류전압원(E), 부하저항(R), 부하 콘덴서의 정전용량(C), 1차측의 인덕턴스(L_P), 2차측의 인덕턴스(L_S), 상호 인덕턴스(L_M), 트랜스(T)의 1차 2차 간의 결합계수(k), 누설 인덕턴스(F)라고 할 때,

L_M ²=k²L_PL_S 이라는 관계식이 유도된다.

이것에 누설 인덕턴스(F)를 고려하면,

F=(L_PL_S - L_M ²)/L_P 또는 F=(1 - k²)L _S 를 유도할 수 있다.

게다가, 시간 t=0에서 1차측의 스위치(SW)를 닫는 경우의 회로의 응답을 해 석하면, 보통은 2차측 전류(i_S(t))는, 식 1에 도시하는 진동해가 된다.

<식 1>

그리고, 이 식 1에서의 sin 부분의 근호 내부가, 0보다 작은 경우에 진동 파형은 없어지며, 0보다 큰 경우에 진동 파형이 형성되는 것이 된다.

그리고, 이것은 통상 식 2의 조건으로서 나타낼 수 있다.

<식 2>

이와 같이, 트랜스(T)의 2차측에 생기는 전압 파형의 현상을 해석하면, 저항, 콘덴서의 정전용량, 트랜스의 누설 인덕턴스의 값을 적당히 조합시키는 것으로, 진동 파형(ringing)이 존재하지 않도록 설정할 수 있다.

또한, 식 1은 전류 파형의 진동에 관하여 설명했지만, 전류 파형의 진동의 유무와 전압 파형의 진동의 유무는 대응한다.

도 5에 상기와 같은 회로 파라미터를 고안함으로써 생성할 수 있는 전압 파형 중, 가장 바람직한 형태인 진동 파형을 갖지 않는 것을 도시한다. 이 파형은, 식 2에 도시하는 관계를 만족하는 것으로 달성할 수 있는 것이지만, 실제로는 유전체 배리어 방전 램프의 유전체와 전극이 형성하는 정전용량, 램프의 방전 가스의 조성이나 압력, 승압 트랜스의 구조를 적당히 조합시키는 것이며, 보다 구체적으로는 방전 플라즈마의 저항을 크게 하거나, 또는 트랜스의 2차측에서 본 누설 인덕턴 스를 작게 함으로써 달성할 수 있다.

다음에, 상기 해석을 입증하기 위한 실험에 관해서 설명한다.

도 2에 도시한 회로구성에 있어서, 승압 트랜스(10)의 권선과 방전 램프(2)의 봉입 가스압을 변화시킴으로써 방전 램프(2)의 전압 파형, 특히, 급격한 상승 후의 진동 파형의 상태를 관찰하였다.

사용한 방전 램프(2)는, 봉입 가스로서 크세논을 사용하며, 그 봉입량은 19.3kPa로 하였다. 승압 트랜스(10)는 1차 권선이 24턴으로 하여, 2차 권선은 240턴, 288턴, 381턴, 420턴의 4개의 경우에 관해서 실험을 행하였다.

도 6은, 상기 4개의 각각의 전압 파형을 도시한다. 즉, (a)는 2차측 권선이 240턴, (b)는 2차측 권선이 288턴, (c)는 2차측 권선이 381턴, (d)는 2차측 권선이 420턴인 경우에 관해서의 전압 파형을 도시하고 있다. 또, 도면은 종축이 전압치, 횡축이 시간을 도시한 것이며, 종축은 500V/div, 횡축은 5msec/div로 하고 있다.

여기서, 진동 크기의 정의에 관해서 설명하면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 급격한 상승(오버슈트)(B1)에 연속하는 전압 진동 파형에 있어서, 제1 극치점(X1), 제2 극치점(X2), 제3 극치점(X3), …으로 변화하면서 진동은 감쇠한다. 이 때에, 제1 극치점(X1)과 제2 극치점(X2)의 차(a)에 대한 제2 극치점(X2)과 제3 극치점(X3)의 차(b)와의 비율(b/a: 이후, 이 비율을 편의상 「링잉률」이라고 함)을 진동의 크기로서 채택한다.

또한, 제1 극치점(X1), 제3 극치점(X3)은 극대점, 제2 극치점(X2)은 극소점이지만, 도 3에 도시하는 바와 같이, 방전 램프(2)로의 인가 전압의 극성이 반전한 때의 전압 파형에서는 당연한 것이지만, 제1 극치점(X1), 제3 극치점(X3)이 극소점, 제2 극치점(X2)이 극대점으로 된다.

도 6에 도시하는 실험결과로 되돌아가, 전압 파형에서의 링잉률 (a)는 11.9%, (b)는 28.8%, (c)는 46.6%, (d)는 55.3%가 측정되었다.

즉, 2차측 권선의 권수를 변화시킴에 따라서, (a), (b), (c), (d)로 도시하는 바와 같이 링잉률이 커지는 것을 알 수 있다.

그리고, 이 실험으로부터 승압 트랜스의 2차측 인덕턴스를 변화시키는 것이, 방전 램프의 전압 파형에 큰 영향을 미치며, 구체적으로는 인덕턴스가 작을수록 진동 파형이 감소하는 것을 알 수 있다.

다음에, 승압 트랜스의 1차측 권선 24턴, 2차측 권선 288턴으로 하여, 방전 램프의 봉입 가스로서 크세논 가스를 21.3kPa 봉입시켰다. 결국, 상기 실험의 (b)와 같은 트랜스(권선수가 동일)로, 봉입 가스의 압력을 증가시킨 일례를 도시하고 있다.

도 8에 이 방전 램프와 전압 파형을 도시하고 있지만, 이 경우의 링잉률은 거의 0%로, 진동 파형은 거의 없어지는 것을 알 수 있다.

결국, 같은 트랜스 사양에 있어서도, 방전 램프의 봉입 가스의 압력을 변화시킴으로써, 진동 파형에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

다음에, 링잉률과 방사조도의 시간적 감쇠에 관해서 설명한다.

상기 실험에서 구한 링잉률을 가지는 각 방전 램프의 방사조도의 저하율을 측정했다. 방사조도는 램프 점등 5분 후의 조도가 점등 개시 때의 조도에 비하여 감쇠한 비율을 나타내고 있다.

도 9(a)는 크세논 가스를 19.3kPa 봉입한 것, (b)는 크세논 가스를 21.3kPa 봉입한 경우의 실험 결과를 나타내지만, 링잉률이 작을수록 조도 저하율이 작다는 것을 알 수 있다. 특히, 링잉률이 30% 이하로 되면 조도 저하율은 5% 이하로 되는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 유전체 배리어 방전 램프에 있어서, 급격한 상승 후, 진동 파형(링잉)의 발생을 방지 또는 한없이 작게 함으로써, 램프 발열의 원인이 되는 불필요한 사인파적 교류전력의 인가를 방지할 수 있다. 따라서, 램프 발열에 수반하는 엑시머 발광 효율의 저하를 양호하게 방지할 수 있다.

또, 이 실험예에서는 진동 파형의 대소에 의한 방사조도에의 영향을 설명했지만, 상기 식 2의 조건을 만족시키는 것으로 진동 파형을 완전히 없게 할 수 있으며, 이것이 진동 파형에 의한 열의 발생이 전혀 생기지 않는다라는 의미에 있어서 가장 바람직한 실시 형태이라고 말할 수 있다.

다음에, 진동 파형을 발생시키지 않는 다른 방법에 관해서 설명한다.

도 7에 도시하는 전압 파형을 사용해서 설명하면, 전압 파형이 제1 극치점(X1)을 맞이한 후, 전압이 내려가기 시작해 제2 극치점(X2)에 도달하여, 다시 상승으로 변하는 순간에서 스위칭 소자를 오프하는 것으로 실직적으로 진동 파형이 생기지 않는 구동을 실현할 수 있다.

도 10에 이와 같은 구동을 행한 경우의 전압 파형을 도시한다.

또한, 스위칭 소자를 오프하는 타이밍에 관해서는, 제2 극치점(X2)의 순간뿐 만 아니라, 제1 극치점(X1)의 도달 후에 제2 극치점(X2)에 도달하기 전의 기간에도 상관없다. 또한, 제2 극치점(X2)을 경과한 후에라도 램프의 온도 상승에 영향을 주지 않는 정도이면, 스위칭 소자를 오프하는 타이밍을 설정하는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 점등장치에 있어서는, 급전장치가 승압 트랜스를 통해서 배리어 방전 램프에 개략 주기적인 파형의 고전압을 인가하는 것으로, 이 인가되는 전압 파형은 하나의 유전체 배리어 방전이 종료해서 다음의 유전체 배리어 방전을 위해 전압 극성을 변화시키는데 있어서, 이하의 변화를 시키는 것을 특징으로 하고 있다.

첫째로, 급격한 상승을 발생시켜서, 그 후, 제1 극치점과 제2 극치점의 차에 대한 제2 극치점과 제3 극치점의 차의 비율이 30% 이하인 진동 파형이 되도록 하고 있다. 이것은, 도 8에 도시하는 전압 파형에 있어서 링잉률(b/a)을 30% 이하로 하는 것이다.

둘째로, 급격한 상승을 발생시켜서 제1 극치점(극대점)에 도달한 후, 진동 파형(링잉)을 발생하는 것 없이 감쇠곡선을 그리도록 하고 있다. 이것은 도 5에 도시하는 전압 파형을 의미하고 있다.

셋째로, 급격한 상승을 발생시켜서 제1 극치점(극대점)에 도달한 후, 제2 극치점에 도달하는 전후에 있어서의 실질적으로 램프에 온도 상승을 주지 않는 범위에서, 스위칭 소자를 오프하는 것으로 진동 파형(링잉)의 발생을 방지하는 것이다. 이것은 도 10에 도시하는 전압 파형을 의미하고 있다. 도 10의 종축은 전압치를 도시한다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 하프 브리지형 스위칭 회로를 사용하는 경우에 관해서 설명을 했지만, 풀 브리지형 회로나 푸쉬풀형 회로를 사용하는 것도 가능하다.

또, 본 발명은 일반적인 형태의 유전체 배리어 방전 램프에 관해서 설명을 했지만, 방전 용기 내면에 형광체를 도포한 형태의 형광 램프에 관해서도 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

이 경우, 방전 용기의 내면에 형광체를 도포하는 가시광 방사형 램프에 있어서는, 램프의 온도 상승에 기인하여 형광체의 가시광 변환 효율이 저하하여 가시광 출력도 저하하지만, 본 발명과 같이 진동 파형을 억제하는 것으로 이와 같은 문제도 다함께 양호하게 해결할 수 있다.

Claims (2)

1. 유전체 배리어 방전 램프와, 이 유전체 배리어 방전 램프에 고전압을 인가하는 급전장치로 이루어진 유전체 배리어 방전 램프 점등장치에 있어서,

   상기 급전장치는 승압 트랜스를 통해서 상기 배리어 방전 램프에 개략 주기적인 파형의 고전압을 인가하면서,

   이 인가되는 전압 파형은, 하나의 유전체 배리어 방전이 종료해서 다음의 유전체 배리어 방전을 위해 전압 극성을 변화시키는데 있어서,

   우선 급격한 상승을 발생시켜서, 그 후, 제1 극치점과 제2 극치점의 차에 대한 제2 극치점과 제3 극치점의 차의 비율이 30% 이하인 진동 파형을 발생시키는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어 방전 램프 점등장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동 파형은 실질적으로 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 유전체 배리어 방전 램프 점등장치.

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