JP2001093685A

JP2001093685A - 無電極放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2001093685A
Application number: JP27338599A
Authority: JP
Inventors: Shohei Yamamoto; 正平山本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-06
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP3829550B2

Abstract

(57)【要約】【課題】マッチング回路と筐体の間隔の制約を軽減する
とともに、マッチング回路の入力インピーダンスを正確
に調整できる無電極放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】マッチング回路３１は、ソレノイドＬの第
１の端子Ｌａと安定電位点７に接続された第１の定数可
変素子１０ａと、安定電位点７に接続された第２の定数
可変素子１０ｂとを備える。安定電位点７は低インピー
ダンスのコンデンサＣを介して筐体（図示せず）に接地
されているので、第１及び第２の定数可変素子１０ａ，
１０ｂと筐体との電位差を低下させ、それらの間隔の制
約を軽減することができるとともに、マッチング回路３
１の入力インピーダンスを正確に調整することができ
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、無電極放電ランプ
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。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図８に示す無電極放電灯点灯
装置が知られている（特開平９−３５８８３号公報参
照）。

【０００３】この無電極放電灯点灯装置は、高周波電力
を発生する高周波発振回路４と、不活性ガスまたは金属
蒸気等の放電ガス（例えば水銀、希ガスなど）を封入す
る透光性材料よりなる無電極放電ランプ１と、無電極放
電ランプ１の外周に沿って近接配置した高周波電磁界印
加手段たるソレノイドＬと、無電極放電ランプ１及びソ
レノイドＬと高周波発振回路４とのインピーダンスを整
合するマッチング回路３とから構成され、高周波発振回
路４によって発生した高周波電力を、マッチング回路３
を通して効率よくソレノイドＬに通電し、無電極放電ラ
ンプ１内に封入された放電ガスに高周波電磁界を作用さ
せることによって放電ガスを励起発光させている。また
マッチング回路３は、高周波発振回路４の一端及びソレ
ノイドＬの第１の端子Ｌａに接続された同軸ケーブル２
０ｂと、高周波発振回路４の他端に接続された同軸ケー
ブル２０ａと、同軸ケーブル２０ａ及びソレノイドＬの
第２の端子Ｌｂに接続され、容量性のインピーダンスを
有する第１の定数可変素子Ｃａと、同軸ケーブル２０
ａ，２０ｂに接続され、容量性のインピーダンスを有す
る第２の定数可変素子Ｃｂと、ソレノイドＬに並列接続
され、容量性のインピーダンスを有する定数固定素子Ｃ
０とから構成されている。

【０００４】このような無電極放電灯点灯装置は、小
型、高出力、長寿命などの特徴を有しているため、各所
で研究開発がなされ、高出力点光源などとして様々の利
用が考えられている。

【０００５】しかし、無電極放電ランプ１の点灯時の発
光効率を高くするためには、ソレノイドＬ及びマッチン
グ回路３の抵抗成分を非常に少なくし、ソレノイドＬや
マッチング回路３で消費される電力を小さくする必要が
あり、その結果、無電極放電ランプ１の始動時において
高周波発振回路４の負荷となるソレノイドＬとマッチン
グ回路３は非常にＱの高い状態となっている。このよう
なＱの高い状態では、ソレノイドＬのインダクタンス値
のばらつきやマッチング回路３の構成素子のばらつきの
影響が非常に大きく現れるようになり、特に無電極放電
ランプ１の始動時における高周波発振回路４からみた入
力インピーダンスのばらつきが非常に大きくなり、高周
波発振回路４の出力が大きく変動するという問題があっ
た。

【０００６】このような問題を解決するために、マッチ
ング回路３には第１及び第２の定数可変素子Ｃａ、Ｃｂ
が備えられ、それぞれの定数を調整することによって入
力インピーダンスのばらつきを抑えるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
定数可変素子は定数固定素子よりも大型であるため、定
数可変素子を使用する場合、他の素子や、少なくともマ
ッチング回路を収納する筐体との絶縁距離を確保するこ
とが困難となり、マッチング回路３を実装するプリント
基板のレイアウトなどの基板設計に大きな制約をもたら
すことになる。

【０００８】さらに、第１及び第２の定数可変素子Ｃ
ａ，Ｃｂの定数を調整する際には、人体や調整用冶具な
どの近接体を第１及び第２の定数可変素子Ｃａ，Ｃｂに
近づける必要があるため、この近接体の影響を含んでマ
ッチング回路３の入力インピーダンスが調整されること
となる。したがって、近接体を遠ざけた後には、マッチ
ング回路３の入力インピーダンスの調整がずれた状態と
なってしまい、結局、高周波発振回路４の大きな出力変
動を解消できないという問題があった。

【０００９】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、少なくともマッチング回路を収納する筐体と
マッチング回路との間隔の制約を軽減するとともに、マ
ッチング回路の入力インピーダンスを正確に調整できる
無電極放電灯点灯装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、内部に放電ガスを封入し透光性
材料よりなる無電極放電ランプと、無電極放電ランプに
高周波電磁界を印加する高周波電磁界印加手段と、高周
波電磁界印加手段を介して無電極放電ランプに供給する
高周波電力を発生する高周波発振回路と、無電極放電ラ
ンプ及び高周波電磁界印加手段と高周波発振回路とのイ
ンピーダンスを整合するマッチング回路と、少なくとも
マッチング回路を収納する筐体とを備えた無電極放電灯
点灯装置であって、マッチング回路は、筐体及びアース
に低インピーダンスで接続された安定電位点と高周波電
磁界印加手段の第１の端子に接続された第１の定数可変
素子と、安定電位点に接続された第２の定数可変素子と
を具備することを特徴とし、第１及び第２の定数可変素
子を安定電位点に接続して、第１及び第２の定数可変素
子と筐体との電位差を低下させることによって、第１及
び第２の定数可変素子と筐体との間隔の制約を少なくす
ることができて、マッチング回路のレイアウトの自由度
を広げることができるとともに、微小な動作電圧を加え
たときにも、第１及び第２の定数可変素子の定数を調整
する人体や調整用治具によるインピーダンスへの影響が
軽減でき、マッチング回路の入力インピーダンスを正確
に調整することができる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、マッチング回路はπ形回路を備え、第１の定数可変
素子はπ形回路を構成する素子の１つ、又はπ形回路に
接続された素子であって、且つ高周波電磁界印加手段に
直列接続されたことを特徴とし、詳細な設計手法の確立
されたπ形回路をマッチング回路に用いることにより、
マッチング回路を最適な条件で設計することができる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、マッチング回路はＴ形回路を備え、第１の定数可変
素子はＴ形回路を構成する素子の１つ、又はＴ形回路に
接続された素子であって、且つ高周波電磁界印加手段に
直列接続されたことを特徴とし、詳細な設計手法の確立
されたＴ形回路をマッチング回路に用いることにより、
マッチング回路を最適な条件で設計することができる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか
の発明において、第１及び第２の定数可変素子は、容量
性のインピーダンスを有することを特徴とし、容量性の
素子を用いることによって、第１及び第２の定数可変素
子の定数を容易に調整することができる。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか
の発明において、第１及び第２の定数可変素子は、誘導
性のインピーダンスを有することを特徴とし、誘導性の
素子を用いることによって、マッチング回路の設計に自
由度が増し、その結果、少ない素子数にてマッチング回
路を構成することができる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、高周波電磁界印加手段は、ソレノイド
であることを特徴とし、ソレノイドを用いることによっ
て、無電極放電ランプに多くの電力を供給することがで
きる。

【００１６】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、ソレノイドは、無電極放電ランプの外側に巻回され
ていることを特徴とし、ソレノイドを無電極放電ランプ
の外側に配設することによって、無電極放電ランプの構
造を簡単にすることができる。

【００１７】請求項８の発明は、請求項６の発明におい
て、ソレノイドは、無電極放電ランプに設けられた凹部
内に巻回されていることを特徴とし、ソレノイドによっ
て光がさえぎられることがなく、光をより多く放出する
ことができる。

【００１８】請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか
の発明において、第１の定数可変素子のインピーダンス
の虚数部の符号が、高周波電磁界印加手段のインピーダ
ンスの虚数部の符号と異なるとともに、第１の定数可変
素子と略等しいインピーダンスを有する定数固定素子
が、高周波電磁界印加手段の第２の端子に接続されたこ
とを特徴とし、高周波電磁界印加手段の第１及び第２の
端子と安定電位点との間の電位差を小さくすることがで
きる。

【００１９】請求項１０の発明は、内部に放電ガスを封
入し透光性材料よりなる無電極放電ランプと、無電極放
電ランプの外側に巻回され、無電極放電ランプに高周波
電磁界を印加するソレノイドと、ソレノイドを介して無
電極放電ランプに供給する高周波電力を発生する高周波
発振回路と、無電極放電ランプ及びソレノイドと高周波
発振回路とのインピーダンスを整合するマッチング回路
と、少なくともマッチング回路を収納する筐体とを備え
た無電極放電灯点灯装置であって、マッチング回路は、
筐体及びアースに低インピーダンスで接続された安定電
位点とソレノイドの第１の端子に接続され、容量性のイ
ンピーダンスを有する第１の定数可変素子と、安定電位
点に接続され、誘導性のインピーダンスを有する第２の
定数可変素子とを具備することを特徴とし、第１及び第
２の定数可変素子を安定電位点に接続して、第１及び第
２の定数可変素子と筐体との電位差を低下させることに
よって、第１及び第２の定数可変素子と筐体との間隔の
制約を少なくすることができて、マッチング回路のレイ
アウトの自由度を広げることができるとともに、微小な
動作電圧を加えたときでも、第１及び第２の定数可変素
子の定数を調整する人体や調整用冶具によるインピーダ
ンスへの影響が軽減でき、マッチング回路の入力インピ
ーダンスを正確に調整することができる。さらに、高周
波電磁界印加手段としてソレノイドを用いることによっ
て、無電極放電ランプに多くの電力を供給することがで
きるとともに、ソレノイドは無電極放電ランプの外側に
配設されるので、無電極放電ランプの構造を簡単にする
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態におけ
る基本構成は従来例と共通するために共通する部分につ
いては同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の
特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。

【００２１】本実施形態の無電極放電灯点灯装置は、図
１に示すように、高周波発振回路４とマッチング回路３
１が一本の同軸ケーブル２で接続されている。なお、同
軸ケーブル２の外部導体２ｂは、低インピーダンスのコ
ンデンサＣを介して図示しない筐体に接地された安定電
位点７に接続されている。

【００２２】マッチング回路３１は、同軸ケーブル２の
外部導体２ｂとソレノイドＬの第１の端子Ｌａに接続さ
れ、容量性のインピーダンスを有する第１の定数可変素
子１０ａと、同軸ケーブル２の外部導体２ｂとソレノイ
ドＬの第２の端子Ｌｂに接続され、誘導性のインピーダ
ンスを有する第２の定数可変素子１０ｂと、同軸ケーブ
ル２の芯線２ａとソレノイドＬの第１の端子Ｌａに接続
されたインダクタＬ１と、同軸ケーブル２の芯線２ａと
ソレノイドＬの第２の端子Ｌｂに接続されたコンデンサ
Ｃ１とから成る。

【００２３】このように、第１及び第２の定数可変素子
１０ａ，１０ｂを安定電位点７に接続することにより、
第１及び第２の定数可変素子１０ａ，１０ｂと筐体との
電位差を低下させることができる。その結果、第１及び
第２の定数可変素子１０ａ，１０ｂと筐体との間隔の制
約を少なくすることができて、マッチング回路３１を実
装するプリント基板のレイアウトの自由度を広げること
ができる。さらに、微小な動作電圧を加えたときにも、
第１及び第２の定数可変素子１０ａ，１０ｂの定数を調
整する人体や調整用治具によるインピーダンスへの影響
を軽減できるため、マッチング回路３１の入力インピー
ダンスを正確に調整することができる。

【００２４】また、高周波電磁界印加手段としてソレノ
イドＬを用いていることによって、無電極放電ランプ１
に多くの電力を供給することができるとともに、このソ
レノイドＬを無電極放電ランプ１の外側に巻回すること
によって、無電極放電ランプ１の構造を簡単にすること
ができる。

【００２５】なお、図２に示すように無電極放電ランプ
１に凹部１ａを設け、その内部にソレノイドＬを巻回さ
せるようにすれば、ソレノイドＬによって光がさえぎら
れることがなく、光をより多く放出させることができる
という利点がある。（実施形態２）本実施形態における基本構成は実施形態
１と共通するために共通する部分については同一の符号
を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分に
ついてのみ詳細に説明する。

【００２６】本実施形態のマッチング回路３３は、図３
に示すように、同軸ケーブル２の外部導体２ｂとソレノ
イドＬの第１の端子Ｌａに接続され、容量性のインピー
ダンスを有する第１の定数可変素子１２ａと、同軸ケー
ブル２の芯線２ａとソレノイドＬの第２の端子Ｌｂに接
続されたインダクタＬ５とコンデンサＣ２の直列回路
と、インダクタＬ５とコンデンサＣ２の接続点および同
軸ケーブル２の外部導体２ｂに接続され、容量性のイン
ピーダンスを有する第２の定数可変素子１２ｂとから成
り、インダクタＬ５とコンデンサＣ２の直列回路と第２
の定数可変素子１２ｂとからＴ形回路が形成されてい
る。さらに、第１の定数可変素子１２ａ及びコンデンサ
Ｃ２のインピーダンスは、マッチング回路３３に第１の
定数可変素子１２ａが具備されていないときに、最適に
無電極放電ランプ１を点灯させることができるコンデン
サＣ２のインピーダンスの値を略２等分した値としてい
る。

【００２７】上記本実施形態では、マッチング回路３３
が、詳細な設計手法の確立されたＴ形回路を備えている
ので、マッチング回路３３を最適な条件で設計すること
ができる。また、第１及び第２の定数可変素子１２ａ，
１２ｂは容量性のインピーダンスを有するので、定数を
容易に調整することができる。さらに、インピーダンス
の値が互いに略等しく、インピーダンスの虚数部の符号
がソレノイドＬと異なった第１の定数可変素子１２ａと
コンデンサＣ２が、それぞれソレノイドＬの両端に接続
されていることによって、ソレノイドＬの第１及び第２
の端子Ｌａ，Ｌｂと安定電位点７との間の電位差を小さ
くすることができる。（実施形態３）本実施形態における基本構成は実施形態
１又は２と共通するために共通する部分については同一
の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる
部分についてのみ詳細に説明する。

【００２８】本実施形態のマッチング回路３５は、図４
に示すように、同軸ケーブル２の外部導体２ｂとソレノ
イドＬの第１の端子Ｌａに接続され、容量性のインピー
ダンスを有する第１の定数可変素子１４ａと、同軸ケー
ブル２の芯線２ａと外部導体２ｂに接続され、容量性の
インピーダンスを有する第２の定数可変素子１４ｂと、
同軸ケーブル２の芯線２ａとソレノイドＬの第２の端子
Ｌｂに接続されたコンデンサＣ４と、ソレノイドＬに並
列接続されたコンデンサＣ５とから成り、第２の定数可
変素子１４ｂとコンデンサＣ４，Ｃ５とからπ形回路が
形成されている。さらに、第１の定数可変素子１４ａ及
びコンデンサＣ４のインピーダンスは、マッチング回路
３５に第１の定数可変素子１４ａが具備されていないと
きに、最適に無電極放電ランプ１を点灯させることがで
きるコンデンサＣ４のインピーダンスの値を略２等分し
た値としている。

【００２９】上記本実施形態では、マッチング回路３５
が、詳細な設計手法の確立されたπ形回路を備えている
ので、マッチング回路３５を最適な条件で設計すること
ができる。また実施形態２と同様に、第１及び第２の定
数可変素子１４ａ，１４ｂは容量性のインピーダンスを
有するので、定数を容易に調整することができるととも
に、インピーダンスの値が互いに略等しく、インピーダ
ンスの虚数部の符号がソレノイドＬと異なった第１の定
数可変素子１４ａとコンデンサＣ４が、それぞれソレノ
イドＬの両端に接続されていることによって、ソレノイ
ドＬの第１及び第２の端子Ｌａ，Ｌｂと安定電位点７と
の間の電位差を小さくすることができる。（実施形態４）本実施形態における基本構成は従来例と
共通するために共通する部分については同一の符号を付
して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分につい
てのみ詳細に説明する。

【００３０】本実施形態の無電極放電灯点灯装置では、
図５に示すように、高周波発振回路４の一端が、低イン
ピーダンスのコンデンサＣを介して図示しない筐体に接
地された安定電位点７に接続されている。

【００３１】マッチング回路３４は、Ｔ形回路３４ａ
と、ソレノイドＬに並列接続されたコンデンサＣ３とか
らなる。Ｔ形回路３４ａは、高周波発振回路４の安定電
位点７に接続された一端とソレノイドＬの第１の端子Ｌ
ａに接続され、誘導性のインピーダンスを有する第１の
定数可変素子１３ａと、高周波発振回路４の他端とソレ
ノイドＬの第２の端子Ｌｂに接続されたインダクタＬ
６，Ｌ７の直列回路と、インダクタＬ６，Ｌ７の接続点
と安定電位点７に接続され、誘導性のインピーダンスを
有する第２の定数可変素子１３ｂとから成り、インダク
タＬ６，Ｌ７と第２の定数可変素子１３ｂとからＴ形回
路が形成されている。なお、第１の定数可変素子１３ａ
及びインダクタＬ７のインピーダンスは、マッチング回
路３４に第１の定数可変素子１３ａが具備されていない
ときに、最適に無電極放電ランプ１を点灯させることが
できるインダクタＬ７のインピーダンスの値を略２等分
した値とすることが望ましい。

【００３２】上記本実施形態では、実施形態２と同様に
マッチング回路３４は、詳細な設計手法の確立されたＴ
形回路を備えているので、マッチング回路３４を最適な
条件で設計することができる。さらに、第１及び第２の
定数可変素子１３ａ，１３ｂはそれぞれ誘導性のインピ
ーダンスを有しているので、マッチング回路３４の設計
の自由度が増し、その結果、少ない素子数にてマッチン
グ回路３４を構成することができる。（実施形態５）本実施形態における基本構成は実施形態
４と共通するために共通する部分については同一の符号
を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分に
ついてのみ詳細に説明する。

【００３３】本実施形態の無電極放電灯点灯装置では、
図６に示すように、ソレノイドＬの第１の端子Ｌａが、
低インピーダンスのコンデンサＣを介して図示しない筐
体に接地された安定電位点７に接続されている。

【００３４】マッチング回路３６は、高周波発振回路４
の一端とソレノイドＬの第２の端子Ｌｂに接続されたコ
ンデンサＣ７と、高周波発振回路４の他端とソレノイド
Ｌの第１の端子Ｌａに接続された誘導性のインピーダン
スを有する第１の定数可変素子１５ａとコンデンサＣ６
の直列回路と、コンデンサＣ７とソレノイドＬの第２の
端子Ｌｂの接続点および高周波発振回路４とコンデンサ
Ｃ６の接続点に接続されたインダクタＬ８と、ソレノイ
ドＬに並列接続され、容量性のインピーダンスを有する
第２の定数可変素子１５ｂとから成る。また、第１及び
第２の定数可変素子１５ａ，１５ｂとコンデンサＣ６と
インダクタＬ８とからπ形回路３６ａが形成され、第１
の定数可変素子１５ａのインダクタンス値を調整するこ
とにより、第１の定数可変素子１５ａとコンデンサＣ６
の合成インピーダンスを可変としている。

【００３５】このような本実施形態においても、実施形
態１〜４と同様に、第１及び第２の定数可変素子１５
ａ，１５ｂを安定電位点７に接続することによって、第
１及び第２の定数可変素子１５ａ，１５ｂと筐体との電
位差を低下させることができる。その結果、第１及び第
２の定数可変素子１５ａ，１５ｂと筐体との間隔の制約
を少なくすることができて、マッチング回路３６を実装
するプリント基板のレイアウトの自由度を広げることが
できる。さらに、微小な動作電圧を加えたときにも、第
１及び第２の定数可変素子１５ａ，１５ｂの定数を調整
する人体や調整用治具によるインピーダンスへの影響を
軽減できるため、マッチング回路３６の入力インピーダ
ンスを正確に調整することができる。また、実施形態３
と同様にマッチング回路３６は、詳細な設計手法の確立
されたπ形回路３６ａを備えているので、マッチング回
路３６を最適な条件で設計することができる。（実施形態６）本実施形態の無電極放電灯点灯装置は、
図７に示すように、放電ガスを封入し透光性材料よりな
る無電極放電ランプ１と、無電極放電ランプ１を挟んで
近接配置し、無電極放電ランプ１に高周波電磁界を印加
する高周波電磁界印加手段たる１対の電極６ａ，６ｂ
と、1対の電極６ａ，６ｂを介して無電極放電ランプ１
に供給する高周波電力を発生する高周波発振回路４と、
無電極放電ランプ１及び電極６ａ，６ｂと高周波発振回
路４とのインピーダンスを整合するマッチング回路３２
と、高周波発振回路４とマッチング回路３２を接続する
同軸ケーブル２とから構成されている。また、電極６ａ
は、低インピーダンスのコンデンサＣを介して図示しな
い筐体に接地された安定電位点７に接続されている。

【００３６】マッチング回路３２は、同軸ケーブル２の
外部導体２ｂと電極６ａに接続され、容量性のインピー
ダンスを有する第１の定数可変素子１１ａと、第１の定
数可変素子１１ａに並列接続されたインダクタＬ４と、
同軸ケーブル２の芯線２ａと電極６ｂに接続されたイン
ダクタＬ２，Ｌ３の直列回路と、インダクタＬ２，Ｌ３
の接続点と電極６ａに接続され、容量性のインピーダン
スを有する第２の定数可変素子１１ｂとから成り、イン
ダクタＬ２，Ｌ３と第２の定数可変素子１１ｂとからＴ
形回路が形成されている。そして、第１の定数可変素子
１１ａの静電容量を調整することによって、第１の定数
可変素子１１ａとインダクタＬ４の合成インピーダンス
を可変としている。

【００３７】このような本実施形態においても、実施形
態１〜５と同様に、第１及び第２の定数可変素子１１
ａ，１１ｂを安定電位点７に接続することにより、第１
及び第２の定数可変素子１１ａ，１１ｂと筐体との電位
差を低下させることができる。その結果、第１及び第２
の定数可変素子１１ａ，１１ｂと筐体との間隔の制約を
少なくすることができて、マッチング回路３２を実装す
るプリント基板のレイアウトの自由度を広げることがで
きる。さらに、微小な動作電圧を加えたときにも、第１
及び第２の定数可変素子１１ａ，１１ｂの定数を調整す
る人体や調整用治具によるインピーダンスへの影響を軽
減できるため、マッチング回路３２の入力インピーダン
スを正確に調整することができる。また実施形態２又は
４と同様に、マッチング回路３２は、詳細な設計手法の
確立されたＴ形回路を備えているので、マッチング回路
３２を最適な条件で設計することができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明は、内部に放電ガスを封
入し透光性材料よりなる無電極放電ランプと、無電極放
電ランプに高周波電磁界を印加する高周波電磁界印加手
段と、高周波電磁界印加手段を介して無電極放電ランプ
に供給する高周波電力を発生する高周波発振回路と、無
電極放電ランプ及び高周波電磁界印加手段と高周波発振
回路とのインピーダンスを整合するマッチング回路と、
少なくともマッチング回路を収納する筐体とを備えた無
電極放電灯点灯装置であって、マッチング回路は、筐体
及びアースに低インピーダンスで接続された安定電位点
と高周波電磁界印加手段の第１の端子に接続された第１
の定数可変素子と、安定電位点に接続された第２の定数
可変素子とを具備したので、第１及び第２の定数可変素
子を安定電位点に接続して、第１及び第２の定数可変素
子と筐体との電位差を低下させることによって、第１及
び第２の定数可変素子と筐体との間隔の制約を少なくす
ることができて、マッチング回路のレイアウトの自由度
を広げることができるとともに、微小な動作電圧を加え
たときにも、第１及び第２の定数可変素子の定数を調整
する人体や調整用治具によるインピーダンスへの影響が
軽減でき、マッチング回路の入力インピーダンスを正確
に調整することができるという効果がある。

【００３９】請求項２の発明は、マッチング回路はπ形
回路を備え、第１の定数可変素子はπ形回路を構成する
素子の１つ、又はπ形回路に接続された素子であって、
且つ高周波電磁界印加手段に直列接続されたので、詳細
な設計手法の確立されたπ形回路をマッチング回路に用
いることにより、マッチング回路を最適な条件で設計す
ることができるという効果がある。

【００４０】請求項３の発明は、マッチング回路はＴ形
回路を備え、第１の定数可変素子はＴ形回路を構成する
素子の１つ、又はＴ形回路に接続された素子であって、
且つ高周波電磁界印加手段に直列接続されたので、詳細
な設計手法の確立されたＴ形回路をマッチング回路に用
いることにより、マッチング回路を最適な条件で設計す
ることができるという効果がある。

【００４１】請求項４の発明は、第１及び第２の定数可
変素子は、容量性のインピーダンスを有するので、第１
及び第２の定数可変素子の定数を容易に調整することが
できるという効果がある。

【００４２】請求項５の発明は、第１及び第２の定数可
変素子は、誘導性のインピーダンスを有するので、マッ
チング回路の設計に自由度が増し、その結果、少ない素
子数にてマッチング回路を構成することができるという
効果がある。

【００４３】請求項６の発明は、高周波電磁界印加手段
はソレノイドであるので、無電極放電ランプに多くの電
力を供給することができるという効果がある。

【００４４】請求項７の発明は、ソレノイドは、無電極
放電ランプの外側に巻回されているので、無電極放電ラ
ンプの構造を簡単にすることができるという効果があ
る。

【００４５】請求項８の発明は、ソレノイドは、無電極
放電ランプに設けられた凹部内に巻回されているので、
ソレノイドによって光がさえぎられることがなく、光を
より多く放出することができるという効果がある。

【００４６】請求項９の発明は、第１の定数可変素子の
インピーダンスの虚数部の符号が、高周波電磁界印加手
段のインピーダンスの虚数部の符号と異なるとともに、
第１の定数可変素子と略等しいインピーダンスを有する
定数固定素子が、高周波電磁界印加手段の第２の端子に
接続されたので、高周波電磁界印加手段の第１及び第２
の端子と安定電位点との間の電位差を小さくすることが
できるという効果がある。

【００４７】請求項１０の発明は、内部に放電ガスを封
入し透光性材料よりなる無電極放電ランプと、無電極放
電ランプの外側に巻回され、無電極放電ランプに高周波
電磁界を印加するソレノイドと、ソレノイドを介して無
電極放電ランプに供給する高周波電力を発生する高周波
発振回路と、無電極放電ランプ及びソレノイドと高周波
発振回路とのインピーダンスを整合するマッチング回路
と、少なくともマッチング回路を収納する筐体とを備え
た無電極放電灯点灯装置であって、マッチング回路は、
筐体及びアースに低インピーダンスで接続された安定電
位点とソレノイドの第１の端子に接続され、容量性のイ
ンピーダンスを有する第１の定数可変素子と、安定電位
点に接続され、誘導性のインピーダンスを有する第２の
定数可変素子とを具備するので、第１及び第２の定数可
変素子を安定電位点に接続して、第１及び第２の定数可
変素子と筐体との電位差を低下させることによって、第
１及び第２の定数可変素子と筐体との間隔の制約を少な
くすることができて、マッチング回路のレイアウトの自
由度を広げることができるとともに、微小な動作電圧を
加えたときでも、第１及び第２の定数可変素子の定数を
調整する人体や調整用冶具によるインピーダンスへの影
響が軽減でき、マッチング回路の入力インピーダンスを
正確に調整することができる。さらに、高周波電磁界印
加手段としてソレノイドを用いることによって、無電極
放電ランプに多くの電力を供給することができるととも
に、ソレノイドは無電極放電ランプの外側に配設される
ので、無電極放電ランプの構造を簡単にすることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す回路図である。

【図２】同上の無電極放電ランプの他の例を示す断面図
である。

【図３】実施形態２を示す回路図である。

【図４】実施形態３を示す回路図である。

【図５】実施形態４を示す回路図である。

【図６】実施形態５を示す回路図である。

【図７】実施形態６を示す回路図である。

【図８】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１無電極放電ランプ２同軸ケーブル４高周波発振回路７安定電位点１０ａ，１０ｂ定数可変素子Ｌソレノイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に放電ガスを封入し透光性材料より
なる無電極放電ランプと、無電極放電ランプに高周波電
磁界を印加する高周波電磁界印加手段と、高周波電磁界
印加手段を介して無電極放電ランプに供給する高周波電
力を発生する高周波発振回路と、無電極放電ランプ及び
高周波電磁界印加手段と高周波発振回路とのインピーダ
ンスを整合するマッチング回路と、少なくともマッチン
グ回路を収納する筐体とを備えた無電極放電灯点灯装置
であって、マッチング回路は、筐体及びアースに低イン
ピーダンスで接続された安定電位点と高周波電磁界印加
手段の第１の端子に接続された第１の定数可変素子と、
安定電位点に接続された第２の定数可変素子とを具備す
ることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】マッチング回路はπ形回路を備え、第１
の定数可変素子はπ形回路を構成する素子の１つ、又は
π形回路に接続された素子であって、且つ高周波電磁界
印加手段に直列接続されたことを特徴とする請求項１記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項３】マッチング回路はＴ形回路を備え、第１
の定数可変素子はＴ形回路を構成する素子の１つ、又は
Ｔ形回路に接続された素子であって、且つ高周波電磁界
印加手段に直列接続されたことを特徴とする請求項１記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項４】第１及び第２の定数可変素子は、容量性
のインピーダンスを有することを特徴とする請求項１〜
３の何れかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】第１及び第２の定数可変素子は、誘導性
のインピーダンスを有することを特徴とする請求項１〜
３の何れかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】高周波電磁界印加手段は、ソレノイドで
あることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の無
電極放電灯点灯装置。
【請求項７】ソレノイドは、無電極放電ランプの外側
に巻回されていることを特徴とする請求項６記載の無電
極放電灯点灯装置。
【請求項８】ソレノイドは、無電極放電ランプに設け
られた凹部内に巻回されていることを特徴とする請求項
６記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項９】第１の定数可変素子のインピーダンスの
虚数部の符号が、高周波電磁界印加手段のインピーダン
スの虚数部の符号と異なるとともに、第１の定数可変素
子と略等しいインピーダンスを有する定数固定素子が、
高周波電磁界印加手段の第２の端子に接続されたことを
特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の無電極放電灯
点灯装置。
【請求項１０】内部に放電ガスを封入し透光性材料よ
りなる無電極放電ランプと、無電極放電ランプの外側に
巻回され、無電極放電ランプに高周波電磁界を印加する
ソレノイドと、ソレノイドを介して無電極放電ランプに
供給する高周波電力を発生する高周波発振回路と、無電
極放電ランプ及びソレノイドと高周波発振回路とのイン
ピーダンスを整合するマッチング回路と、少なくともマ
ッチング回路を収納する筐体とを備えた無電極放電灯点
灯装置であって、マッチング回路は、筐体及びアースに
低インピーダンスで接続された安定電位点とソレノイド
の第１の端子に接続され、容量性のインピーダンスを有
する第１の定数可変素子と、安定電位点に接続され、誘
導性のインピーダンスを有する第２の定数可変素子とを
具備することを特徴とする無電極放電灯点灯装置。