JPH05109390A - Electrode-less discharge lamp - Google Patents
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- JPH05109390A JPH05109390A JP26562591A JP26562591A JPH05109390A JP H05109390 A JPH05109390 A JP H05109390A JP 26562591 A JP26562591 A JP 26562591A JP 26562591 A JP26562591 A JP 26562591A JP H05109390 A JPH05109390 A JP H05109390A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放電ガスを封入した透
光性材料よりなるバルブの内部に電極を持たず、バルブ
の外部から放電ガスに対して高周波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るようにした無電
極放電灯に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention does not have an electrode inside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is sealed, and a high frequency magnetic field is applied to the discharge gas from outside the bulb to discharge gas. The present invention relates to an electrodeless discharge lamp adapted to excite and emit light.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、バルブ内に封入した放電ガス
に高周波磁界を作用させることによって、放電ガスを励
起して発光させるようにした無電極放電ランプが知られ
ている。この種の無電極放電ランプは、小型、高出力、
長寿命などの特長を有しているものであるから、各所で
研究開発がなされ、高出力点光源などとして種々の利用
が考えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrodeless discharge lamp is known in which a high-frequency magnetic field is applied to a discharge gas sealed in a bulb to excite the discharge gas to emit light. This kind of electrodeless discharge lamp is small, high power,
Since it has features such as long life, it has been researched and developed in various places, and various uses are considered as a high-power point light source.
【0003】無電極放電ランプとしては、図2に示すよ
うに、誘導コイル2を囲む形の電球形のバルブ1を備
え、誘導コイル2に対して高周波電流を通電し、バルブ
1の中に封入された放電ガスに高周波磁界を作用させる
ことによって、放電ガスを励起し発光させるものがある
(特開昭57−78766号公報)。放電ガスとして
は、水銀蒸気を含むものが用いられ、水銀蒸気の励起に
よって発光するようになっている。As an electrodeless discharge lamp, as shown in FIG. 2, a bulb-shaped bulb 1 surrounding an induction coil 2 is provided, and a high-frequency current is supplied to the induction coil 2 and enclosed in the bulb 1. There is a method in which a high-frequency magnetic field is applied to the generated discharge gas to excite the discharge gas to cause it to emit light (Japanese Patent Laid-Open No. 57-78766). A discharge gas containing mercury vapor is used, and the discharge gas emits light when excited by the mercury vapor.
【0004】ところで、誘導コイル2として用いられて
いる空心コイルの周囲に形成される磁界は、誘導コイル
2の内側でもっとも強くなるが、上記構成では、誘導コ
イル2の内側の高周波磁界を放電ガスに作用させていな
いものであるから、効率が低いという問題がある。これ
に対して、図3に示すように、球状のバルブ1を備え、
バルブ1の外周に巻線を巻回した誘導コイル2を備え、
高周波電源4から誘導コイル2に高周波電流を通電する
無電極放電灯が考えられている。この構成では、誘導コ
イル2の内側で放電ガスに高周波磁界を作用させている
から、図2の構成に比較すれば、効率が高くなるのであ
る。By the way, the magnetic field formed around the air-core coil used as the induction coil 2 is the strongest inside the induction coil 2, but in the above-mentioned configuration, the high frequency magnetic field inside the induction coil 2 is discharged gas. Therefore, there is a problem that the efficiency is low. On the other hand, as shown in FIG. 3, a spherical valve 1 is provided,
The induction coil 2 having a winding wound around the outer circumference of the valve 1 is provided,
An electrodeless discharge lamp in which a high-frequency current is passed from the high-frequency power source 4 to the induction coil 2 has been considered. In this configuration, since the high-frequency magnetic field is applied to the discharge gas inside the induction coil 2, the efficiency is higher than that of the configuration of FIG.
【0005】これらの無電極放電ランプの放電ガスに
は、水銀蒸気等の発光物質と希ガスとの混合気体が一般
に用いられている。水銀を含む放電ガスを用いると、初
期始動は比較的容易になるが、再始動は困難であるとい
う問題がある。また、温度の上昇(とくに点灯時)にお
いて、水銀の蒸気圧が指数関数的に変化するから、誘導
コイル2に高周波電流を通電するための高周波電源との
整合がとりにくく、整合がとれなくなると立ち消えする
という問題が生じる。一方、放電ガスに水銀が含まれて
いなければ、整合はとりやすくなるが、初期始動が困難
になる。誘導コイルに高電圧を印加すれば、強制的に始
動させることは可能であるが、高電圧を出力できる高周
波電源が必要になり、点灯回路としての高周波電源が大
型化するという問題が生じる。すなわち、無電極放電ラ
ンプと高周波電源とを含む無電極放電灯が大型化するこ
とになる。As the discharge gas of these electrodeless discharge lamps, a mixed gas of a light emitting substance such as mercury vapor and a rare gas is generally used. When the discharge gas containing mercury is used, the initial starting becomes relatively easy, but there is a problem that the restarting is difficult. In addition, since the vapor pressure of mercury changes exponentially when the temperature rises (especially during lighting), it is difficult to match with the high-frequency power source for supplying the high-frequency current to the induction coil 2, and if the match is lost. The problem of disappearing arises. On the other hand, if mercury is not contained in the discharge gas, matching can be easily achieved, but initial starting becomes difficult. If a high voltage is applied to the induction coil, it can be forcibly started, but a high-frequency power source that can output a high voltage is required, which causes a problem that the high-frequency power source as a lighting circuit becomes large. That is, the size of the electrodeless discharge lamp including the electrodeless discharge lamp and the high frequency power source is increased.
【0006】上述したような問題を解決するために、図
4に示すように、バルブ1の外周に誘導コイル2の巻線
を巻回して、高周波磁界を放電ガスに効率よく作用さ
せ、しかも、誘導コイル2の軸方向におけるバルブ1の
両側に、互いに対向する一対の補助電極3を配置するこ
とによって、始動が比較的容易になるようにした無電極
放電ランプが提案されている(米国特許第4,894,
589号、米国特許第4,902,937号)。この無
電極放電ランプでは、誘導コイル2への高周波電流の通
電に先立って、両補助電極3の間に高周波電圧を印加す
ることによって予備放電が行われるようにし、予備放電
が生じた状態で誘導コイル2に高周波電流を通電するこ
とによって、始動を容易にしようとするものである。In order to solve the above-mentioned problem, as shown in FIG. 4, a winding of the induction coil 2 is wound around the outer periphery of the valve 1 so that a high frequency magnetic field can be efficiently applied to the discharge gas, and An electrodeless discharge lamp has been proposed in which a pair of auxiliary electrodes 3 facing each other are arranged on both sides of the bulb 1 in the axial direction of the induction coil 2 so as to make starting relatively easy (US Pat. 4,894,
589, U.S. Pat. No. 4,902,937). In this electrodeless discharge lamp, a high-frequency voltage is applied between both auxiliary electrodes 3 prior to energization of a high-frequency current to the induction coil 2 so that preliminary discharge is performed, and induction is performed in the state where the preliminary discharge has occurred. It is intended to facilitate the starting by energizing the coil 2 with a high frequency current.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、誘導コイル
2に高周波電流を通電して点灯させたときには、高周波
磁界によりバルブ1の中に回転電界が生じるのであっ
て、この回転電界に沿って放電プラズマが走るものであ
る。回転電界は磁束に直交する平面内で生じるから、点
灯時には、誘導コイル2の巻線の巻回方向に沿うように
放電プラズマが走ることになる。一方、補助電極3の間
で生じる予備放電は、回転電界に対して直交する方向に
生じるものであって、両端が補助電極3によって拘束さ
れているものであるから、予備放電の状態から回転電界
に沿って放電プラズマが走る状態に移行させるために
は、比較的大きなエネルギーを必要とするという問題が
ある。すなわち、一対の補助電極3を設けても、始動は
あまり容易にはならないという問題がある。By the way, when a high frequency current is passed through the induction coil 2 to light it, a rotating electric field is generated in the bulb 1 by the high frequency magnetic field, and the discharge plasma is generated along this rotating electric field. Is what runs. Since the rotating electric field is generated in the plane orthogonal to the magnetic flux, the discharge plasma runs along the winding direction of the winding of the induction coil 2 during lighting. On the other hand, the preliminary discharge generated between the auxiliary electrodes 3 is generated in the direction orthogonal to the rotating electric field, and both ends are restrained by the auxiliary electrodes 3, so that the rotating electric field is changed from the state of the preliminary discharge. There is a problem that a relatively large amount of energy is required to shift the discharge plasma to a state in which the discharge plasma runs. That is, even if the pair of auxiliary electrodes 3 are provided, there is a problem in that starting is not so easy.
【0008】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、始動が容易であって大型の高周波電源を必要
としない、比較的コンパクトに形成できる無電極放電灯
を提供しようとするものである。An object of the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electrodeless discharge lamp which is easy to start and does not require a large high frequency power source and which can be formed relatively compactly. Is.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、放電ガスを封入した透光性材料よりな
るバルブの外周に巻線を1ターン以上巻回した誘導コイ
ルに第1の高周波電源より高周波電流を通電し、バルブ
内に封入された放電ガスに高周波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る無電極放電灯におい
て、第2の高周波電源より高周波電圧が印加されてバル
ブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる単極
の補助電極が、バルブ内の空間に静電結合するようにバ
ルブの外壁面に密着して設けられ、バルブにおいて補助
電極が密着する部位の外壁面はバルブの内側向きに凹没
して補助電極にバルブの内側に突出する突起部を形成し
ているのである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an induction coil in which one or more turns are wound around the outer circumference of a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is enclosed. In the electrodeless discharge lamp in which a high-frequency current is applied from the high-frequency power source, and a high-frequency magnetic field is applied to the discharge gas sealed in the bulb to excite and discharge the discharge gas, a high-frequency voltage is applied from the second high-frequency power source. A single-pole auxiliary electrode that can generate a string-shaped preliminary discharge is provided in the bulb in close contact with the outer wall surface of the bulb so as to be electrostatically coupled to the space inside the bulb. The outer wall surface of the portion is recessed toward the inside of the bulb to form a protrusion on the auxiliary electrode that protrudes inside the bulb.
【0010】[0010]
【作用】上記構成によれば、高周波電圧が印加されてバ
ルブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる単
極の補助電極を、バルブ内の空間に静電結合するように
バルブの外壁面に密着して設けているので、誘導コイル
に高周波電流を通電して放電ガスを励起発光させるのに
先立って、補助電極によって予備放電を生じさせること
ができ、放電ガスに発光物質が含まれていない場合であ
っても、容易に始動できることになる。また、補助電極
は単極であるから、予備放電は一端が補助電極に拘束さ
れているが他端は自由端になるのであって、誘導コイル
の周囲に生じる高周波磁界によって発生する放電プラズ
マが走る方向と予備放電の生じる方向とが異なっていて
も、予備放電を点灯時に放電プラズマが走る方向に移行
させるのは容易であり、一対の補助電極を対向して配置
している場合に比較して、始動に要するエネルギーが小
さくなるのである。さらに、バルブにおいて補助電極が
密着する部位の外壁面をバルブの内側向きに凹没させて
補助電極にバルブの内側に突出する突起部を形成してい
るので、突起部の先端に電界を集中させることによって
予備放電が生じやすくなるのであって、始動が一層容易
になるのである。According to the above construction, the unipolar auxiliary electrode capable of generating a string-shaped preliminary discharge in the bulb when a high frequency voltage is applied is electrostatically coupled to the space inside the bulb. Since it is provided in close contact with the wall surface, prior to energizing the induction coil with a high-frequency current to excite the discharge gas to emit light, preliminary discharge can be generated by the auxiliary electrode, and the discharge gas contains a luminescent substance. If not, it will be easy to start. Further, since the auxiliary electrode has a single pole, one end of the auxiliary discharge is restrained by the auxiliary electrode but the other end is a free end, and discharge plasma generated by the high frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction and the direction in which the preliminary discharge occurs are different, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, and compared with the case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other. , The energy required for starting is reduced. Further, since the outer wall surface of the portion of the bulb to which the auxiliary electrode is closely attached is depressed toward the inside of the bulb to form a protrusion on the auxiliary electrode that protrudes to the inside of the bulb, the electric field is concentrated at the tip of the protrusion. As a result, the preliminary discharge is likely to occur, and the starting is further facilitated.
【0011】[0011]
(実施例1)図1に示すように、バルブ1は透光性材料
によって球状に形成され、放電ガスとしてキセノンガス
を100Torr封入してある。バルブ1の一所は外壁面が
凹没して内側向きに突出する。また、バルブ1を包むよ
うに仮想的に設定した円筒の外周に巻線を巻回した形で
誘導コイル2が形成される。ここでは、誘導コイル2は
3ターン巻回されているが、ターン数はとくに限定され
るものではなく1ターン以上巻回されていればよい。誘
導コイル2は軸方向の一端側にバルブ1の外壁面の凹没
部位が位置するように配置される。バルブ1の外壁面の
凹没部位には、単極の補助電極3が密着して配置され
る。補助電極3は、たとえば、金属箔によって半径が5
mmの扇形を形成して直線部同士を合わせた形の円錐形
に形成されることによってバルブ1の凹没部位に密着す
る。したがって、補助電極3にはバルブ1の内側向きに
突出する突起部5が形成されることになる。(Embodiment 1) As shown in FIG. 1, a bulb 1 is made of a translucent material into a spherical shape, and xenon gas as a discharge gas is sealed at 100 Torr. The outer wall surface of one portion of the valve 1 is recessed and protrudes inward. Further, the induction coil 2 is formed by winding a winding around the outer circumference of a cylinder that is virtually set so as to enclose the valve 1. Here, the induction coil 2 is wound three turns, but the number of turns is not particularly limited and may be one or more turns. The induction coil 2 is arranged such that the recessed portion of the outer wall surface of the valve 1 is located at one end side in the axial direction. A monopolar auxiliary electrode 3 is arranged in close contact with the concave portion of the outer wall surface of the bulb 1. The auxiliary electrode 3 has a radius of 5 due to a metal foil, for example.
By forming a fan shape of mm and forming a conical shape in which straight portions are joined together, it is in close contact with the recessed portion of the valve 1. Therefore, the auxiliary electrode 3 is formed with the protrusion 5 protruding inward of the bulb 1.
【0012】誘導コイル2は、第1の高周波電源4aか
ら高周波電流が通電されて高周波磁界を発生し、この高
周波磁界がバルブ1の内部の放電ガスに作用することに
よって、放電ガスが励起され発光するようになってい
る。また、高周波磁界によってバルブ1の中には回転電
界が生じるのであり、この回転電界によりバルブ1の中
に生じた放電プラズマはバルブ1の中で回転する。補助
電極3は、接続線を介して第2の高周波電源4bから高
周波電圧が印加されており、補助電極3の周囲に生じる
高周波電界によって、バルブ1の中にはひも状の予備放
電が生じるようになっている。すなわち、補助電極3の
周囲に生じた高周波電界によって加速された電子が、放
電ガスの原子に衝突して電離させることによって予備放
電が生じるのである。このような予備放電は、補助電極
3が単極であることから、一端は補助電極3に拘束され
るが、他端は自由端となるのであり、比較的自由に移動
できるものである。ここにおいて、第1の高周波電源4
aや第2の高周波電源4bは、高周波出力を得る高周波
発振部、高周波出力を電力増幅する増幅部、誘導コイル
2や補助電極3とのインピーダンスの整合を行うマッチ
ング部などを備えている。また、第2の高周波電源4b
は、補助電極3と大地との間に高周波電圧を印加するよ
うになっている。The induction coil 2 is supplied with a high-frequency current from the first high-frequency power source 4a to generate a high-frequency magnetic field, and the high-frequency magnetic field acts on the discharge gas inside the bulb 1 to excite the discharge gas and emit light. It is supposed to do. A rotating electric field is generated in the bulb 1 by the high frequency magnetic field, and the discharge plasma generated in the bulb 1 by the rotating electric field rotates in the bulb 1. A high-frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3 from the second high-frequency power source 4b via a connection line, and a high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 causes a string-shaped preliminary discharge to occur in the bulb 1. It has become. That is, the electrons accelerated by the high-frequency electric field generated around the auxiliary electrode 3 collide with the atoms of the discharge gas and are ionized, so that the preliminary discharge occurs. Since the auxiliary electrode 3 is unipolar, one end of the preliminary discharge is restrained by the auxiliary electrode 3, but the other end is a free end, so that the preliminary discharge can move relatively freely. Here, the first high frequency power source 4
The a and the second high frequency power source 4b include a high frequency oscillating section for obtaining a high frequency output, an amplifying section for power amplifying the high frequency output, a matching section for matching impedance with the induction coil 2 and the auxiliary electrode 3. In addition, the second high frequency power source 4b
Applies a high frequency voltage between the auxiliary electrode 3 and the ground.
【0013】上述のように構成された無電極放電灯を点
灯させるには、まず、補助電極3に高周波電圧を印加し
て、予備放電を生じさせる。予備放電は補助電極3から
次第に伸びてバルブ1のほぼ反対側に到達する。ここ
で、誘導コイル2に高周波電流を通電すると、誘導コイ
ル2の周囲に生じた高周波磁界によって生じる回転電界
に沿うように予備放電の自由端が誘導され、ループ状の
放電路が形成される。このループがつながってリング状
になった瞬間に、放電ガスの励起による強い発光が生じ
て点灯状態になるのである。点灯状態に移行した後に
は、補助電極3に高周波電圧を印加することなく発光状
態が維持される。In order to light the electrodeless discharge lamp configured as described above, first, a high frequency voltage is applied to the auxiliary electrode 3 to cause preliminary discharge. The preliminary discharge gradually extends from the auxiliary electrode 3 and reaches almost the opposite side of the bulb 1. Here, when a high-frequency current is passed through the induction coil 2, the free end of the preliminary discharge is induced along the rotating electric field generated by the high-frequency magnetic field generated around the induction coil 2 to form a loop-shaped discharge path. At the moment when this loop is connected to form a ring shape, strong light emission occurs due to excitation of the discharge gas, and the light is turned on. After shifting to the lighting state, the light emitting state is maintained without applying a high frequency voltage to the auxiliary electrode 3.
【0014】以上説明したように、補助電極3への高周
波電圧の印加によって予備放電を生じさせることがで
き、アーク放電への移行が容易になるのであって、始動
しやすくなるのである。すなわち、予備放電がない場合
に比較すれば、誘導コイル2への初期入力が大幅に低減
されるのであって、始動性が向上するのである。また、
予備放電は、高周波電界により加速された電子がキセノ
ン原子を衝突電離させることによって生じるのであっ
て、上述したように、バルブ1の外壁面を凹没させて補
助電極3にバルブ1の内側に突出する突起部5を形成し
ているので、高周波電界が突起部5に集中することにな
り、キセノン原子の衝突電離が容易になって予備放電の
発生が容易になる。すなわち、予備放電の発生が容易に
なる結果、始動が容易な無電極放電灯を提供できるので
ある。As described above, by applying the high frequency voltage to the auxiliary electrode 3, the preliminary discharge can be generated, the transition to the arc discharge is facilitated, and the ignition is facilitated. That is, as compared with the case where there is no preliminary discharge, the initial input to the induction coil 2 is greatly reduced, and the startability is improved. Also,
The preliminary discharge is generated by electrons that are accelerated by a high-frequency electric field and collide and ionize xenon atoms. As described above, the outer wall surface of the bulb 1 is recessed so that the auxiliary electrode 3 protrudes inside the bulb 1. Since the protruding portions 5 are formed, the high-frequency electric field is concentrated on the protruding portions 5, so that impact ionization of xenon atoms is facilitated and pre-discharge is facilitated. That is, as a result of easy occurrence of preliminary discharge, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp that can be easily started.
【0015】ここに、放電ガスとしては、キセノンガス
に代えて、他の単一気体や混合気体を用いてもよい。ま
た、補助電極の位置、大きさ、形状については、とくに
限定されるものではない。さらに、バルブ1は球状に限
定されるものではなく、補助電極3にバルブ1の内側空
間に突出する突起部5を形成できるような形状であれ
ば、どのようなものでもよい。As the discharge gas, other single gas or mixed gas may be used instead of the xenon gas. Further, the position, size and shape of the auxiliary electrode are not particularly limited. Furthermore, the bulb 1 is not limited to a spherical shape, and may have any shape as long as it can form the protrusion 5 that projects into the inner space of the bulb 1 on the auxiliary electrode 3.
【0016】(実施例2)本実施例では、補助電極3を
金属箔で形成する代わりに、バルブ1の外壁面に形成し
た凹所に水白金を塗布することにより補助電極3を形成
したものである。このような液状導体を塗布し乾燥させ
ることによって補助電極3を形成すれば、バルブ1と補
助電極3との密着度が高くなり、バルブ1の内部空間と
補助電極3との結合度が高くなるのであって、予備放電
が一層生じやすくなるのである。他の構成および動作に
ついては実施例1と同様である。(Embodiment 2) In this embodiment, instead of forming the auxiliary electrode 3 with a metal foil, the auxiliary electrode 3 is formed by applying water platinum to the recess formed on the outer wall surface of the bulb 1. Is. If the auxiliary electrode 3 is formed by applying and drying such a liquid conductor, the degree of adhesion between the valve 1 and the auxiliary electrode 3 becomes high, and the degree of coupling between the internal space of the valve 1 and the auxiliary electrode 3 becomes high. Therefore, preliminary discharge is more likely to occur. Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.
【0017】(実施例3)本実施例では、放電ガスとし
て、希ガスに金属や金属のハロゲン化物を混合したもの
を用いる。金属と金属のハロゲン化物は単体でもまた混
合物でもよい。たとえば、NaI−TaI−InIなど
を希ガスに混合する。このような物質を混合した放電ガ
スを用いると、アーク放電に移行した直後は、希ガスの
励起発光が生じるのであって、希ガスがキセノンであれ
ば白色の光が生じることになる。その後、混合物質の蒸
気圧が上昇し、混合物質による発光色が生じるのであ
る。以上のようにして、初期状態から高い発光輝度を得
ることができ、立ち上がりのよい高輝度な無電極放電灯
が提供できるのである。放電ガスの成分を除いて構成は
実施例1と同じである。(Embodiment 3) In this embodiment, as the discharge gas, a rare gas mixed with a metal or a metal halide is used. The metal and the metal halide may be a single substance or a mixture. For example, NaI-TaI-InI or the like is mixed with a rare gas. When a discharge gas mixed with such a substance is used, excited light emission of the rare gas occurs immediately after the transition to the arc discharge, and if the rare gas is xenon, white light is generated. After that, the vapor pressure of the mixed substance increases, and the emission color due to the mixed substance occurs. As described above, a high emission brightness can be obtained from the initial state, and a high-luminance electrodeless discharge lamp having a good rise can be provided. The configuration is the same as in Example 1 except for the components of the discharge gas.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明は上述のように、高周波電圧が印
加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせること
ができる単極の補助電極を、バルブ内の空間に静電結合
するようにバルブの外壁面に密着して設けているので、
誘導コイルに高周波電流を通電して放電ガスを励起発光
させるのに先立って、補助電極によって予備放電を生じ
させることができ、放電ガスに発光物質が含まれていな
い場合であっても、容易に始動できるという利点があ
る。また、補助電極は単極であるから、予備放電は一端
が補助電極に拘束されているが他端は自由端になるので
あって、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界によって
発生する放電プラズマが走る方向と予備放電の生じる方
向とが異なっていても、予備放電を点灯時に放電プラズ
マが走る方向に移行させるのは容易であり、一対の補助
電極を対向して配置している場合に比較して、始動に要
するエネルギーが小さくなるという効果を奏するのであ
る。さらに、バルブにおいて補助電極が密着する部位の
外壁面をバルブの内側に凹没させて補助電極にバルブの
内側向きに突出する突起部を形成しているので、突起部
の先端に電界を集中させることによって予備放電が生じ
やすくなるのであって、始動が一層容易になるのであ
る。As described above, according to the present invention, a single-pole auxiliary electrode capable of generating a string-shaped pre-discharge in a bulb by applying a high frequency voltage is electrostatically coupled to the space in the bulb. Since it is installed in close contact with the outer wall surface of the valve,
Prior to energizing the induction coil with a high-frequency current to excite the discharge gas to cause it to emit light, a preliminary discharge can be generated by the auxiliary electrode, and even if the discharge gas does not contain a luminescent substance, it is easy to do so. It has the advantage that it can be started. Further, since the auxiliary electrode has a single pole, one end of the auxiliary discharge is restrained by the auxiliary electrode but the other end is a free end, and discharge plasma generated by the high frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction and the direction in which the preliminary discharge occurs are different, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, and compared with the case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other. That is, the effect that the energy required for starting is reduced. Further, since the outer wall surface of the portion of the bulb to which the auxiliary electrode is in close contact is recessed inside the bulb to form the protrusion protruding toward the inside of the bulb on the auxiliary electrode, the electric field is concentrated on the tip of the protrusion. As a result, the preliminary discharge is likely to occur, and the starting is further facilitated.
【図1】実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment.
【図2】従来の無電極放電ランプを示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional electrodeless discharge lamp.
【図3】従来の他の無電極放電ランプを用いた構成図で
ある。FIG. 3 is a configuration diagram using another conventional electrodeless discharge lamp.
【図4】従来のさらに他の無電極放電ランプを示す断面
図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another conventional electrodeless discharge lamp.
1 バルブ 2 誘導コイル 3 補助電極 4a 第1の高周波電源 4b 第2の高周波電源 5 突起部 1 Valve 2 Induction Coil 3 Auxiliary Electrode 4a First High Frequency Power Supply 4b Second High Frequency Power Supply 5 Projection
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年2月3日[Submission date] February 3, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0010】[0010]
【作用】上記構成によれば、高周波電圧が印加されてバ
ルブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる単
極の補助電極を、バルブ内の空間に静電結合するように
バルブの外壁面に密着して設けているので、誘導コイル
に高周波電流を通電して放電ガスを励起発光させるのに
先立って、補助電極によって予備放電を生じさせること
ができ、容易に始動できることになる。また、補助電極
は単極であるから、予備放電は一端が補助電極に拘束さ
れているが他端は自由端になるのであって、誘導コイル
の周囲に生じる高周波磁界によって発生する放電プラズ
マが走る方向と予備放電の生じる方向とが異なっていて
も、予備放電を点灯時に放電プラズマが走る方向に移行
させるのは容易であり、一対の補助電極を対向して配置
している場合に比較して、始動に要するエネルギーが小
さくなるのである。さらに、バルブにおいて補助電極が
密着する部位の外壁面をバルブの内側向きに凹没させて
補助電極にバルブの内側に突出する突起部を形成してい
るので、突起部の先端に電界を集中させることによって
予備放電が生じやすくなるのであって、始動が一層容易
になるのである。According to the above construction, the unipolar auxiliary electrode capable of generating a string-shaped preliminary discharge in the bulb when a high frequency voltage is applied is electrostatically coupled to the space inside the bulb. since is provided in close contact with the wall, prior to discharge gas to cause excitation emission is by applying a high frequency current to the induction coil, it is possible to generate priming discharge by the auxiliary electrode, so that you can start to easily. Further, since the auxiliary electrode has a single pole, one end of the auxiliary discharge is restrained by the auxiliary electrode but the other end is a free end, and discharge plasma generated by the high frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction and the direction in which the preliminary discharge occurs are different, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, and compared with the case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other. , The energy required for starting is reduced. Further, since the outer wall surface of the portion of the bulb to which the auxiliary electrode is closely attached is depressed toward the inside of the bulb to form a protrusion on the auxiliary electrode that protrudes to the inside of the bulb, the electric field is concentrated at the tip of the protrusion. As a result, the preliminary discharge is likely to occur, and the starting is further facilitated.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】(実施例3)本実施例では、放電ガスとし
て、希ガスに金属や金属のハロゲン化物を混合したもの
を用いる。金属と金属のハロゲン化物は単体でもまた混
合物でもよい。たとえば、NaI−TlI−InIなど
を希ガスに混合する。このような物質を混合した放電ガ
スを用いると、アーク放電に移行した直後は、希ガスの
励起発光が生じるのであって、希ガスがキセノンであれ
ば白色の光が生じることになる。その後、混合物質の蒸
気圧が上昇し、混合物質による発光色が生じるのであ
る。以上のようにして、初期状態から高い発光輝度を得
ることができ、立ち上がりのよい高輝度な無電極放電灯
が提供できるのである。放電ガスの成分を除いて構成は
実施例1と同じである。(Embodiment 3) In this embodiment, as the discharge gas, a rare gas mixed with a metal or a metal halide is used. The metal and the metal halide may be a single substance or a mixture. For example, mixing the like to the noble gas NaI- TlI -InI. When a discharge gas mixed with such a substance is used, excited light emission of the rare gas occurs immediately after the transition to the arc discharge, and if the rare gas is xenon, white light is generated. After that, the vapor pressure of the mixed substance increases, and the emission color due to the mixed substance occurs. As described above, a high emission brightness can be obtained from the initial state, and a high-luminance electrodeless discharge lamp having a good rise can be provided. The configuration is the same as in Example 1 except for the components of the discharge gas.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明は上述のように、高周波電圧が印
加されてバルブ内にひも状の予備放電を生じさせること
ができる単極の補助電極を、バルブ内の空間に静電結合
するようにバルブの外壁面に密着して設けているので、
誘導コイルに高周波電流を通電して放電ガスを励起発光
させるのに先立って、補助電極によって予備放電を生じ
させることができ、容易に始動できるという利点があ
る。また、補助電極は単極であるから、予備放電は一端
が補助電極に拘束されているが他端は自由端になるので
あって、誘導コイルの周囲に生じる高周波磁界によって
発生する放電プラズマが走る方向と予備放電の生じる方
向とが異なっていても、予備放電を点灯時に放電プラズ
マが走る方向に移行させるのは容易であり、一対の補助
電極を対向して配置している場合に比較して、始動に要
するエネルギーが小さくなるという効果を奏するのであ
る。さらに、バルブにおいて補助電極が密着する部位の
外壁面をバルブの内側に凹没させて補助電極にバルブの
内側向きに突出する突起部を形成しているので、突起部
の先端に電界を集中させることによって予備放電が生じ
やすくなるのであって、始動が一層容易になるのであ
る。As described above, according to the present invention, a single-pole auxiliary electrode capable of generating a string-shaped pre-discharge in a bulb by applying a high frequency voltage is electrostatically coupled to the space in the bulb. Since it is installed in close contact with the outer wall surface of the valve,
Prior to discharge gas to cause excitation emission is by applying a high frequency current to the induction coil, it is possible to generate priming discharge by the auxiliary electrode, it has the advantage of starting to easily. Further, since the auxiliary electrode has a single pole, one end of the auxiliary discharge is restrained by the auxiliary electrode but the other end is a free end, and discharge plasma generated by the high frequency magnetic field generated around the induction coil runs. Even if the direction and the direction in which the preliminary discharge occurs are different, it is easy to shift the preliminary discharge to the direction in which the discharge plasma runs at the time of lighting, and compared with the case where a pair of auxiliary electrodes are arranged facing each other. That is, the effect that the energy required for starting is reduced. Further, since the outer wall surface of the portion of the bulb to which the auxiliary electrode is in close contact is recessed inside the bulb to form the protrusion protruding toward the inside of the bulb on the auxiliary electrode, the electric field is concentrated on the tip of the protrusion. As a result, the preliminary discharge is likely to occur, and the starting is further facilitated.
Claims (1)
バルブの外周に巻線を1ターン以上巻回した誘導コイル
に第1の高周波電源より高周波電流を通電し、バルブ内
に封入された放電ガスに高周波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る無電極放電灯におい
て、第2の高周波電源より高周波電圧が印加されてバル
ブ内にひも状の予備放電を生じさせることができる単極
の補助電極が、バルブ内の空間に静電結合するようにバ
ルブの外壁面に密着して設けられ、バルブにおいて補助
電極が密着する部位の外壁面はバルブの内側に凹没して
補助電極にバルブの内側向きに突出する突起部を形成し
て成ることを特徴とする無電極放電灯。1. A high-frequency current is supplied from a first high-frequency power source to an induction coil in which a winding is wound one or more turns around a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is sealed, and then sealed in the bulb. In an electrodeless discharge lamp that excites the discharge gas to emit light by applying a high-frequency magnetic field to the discharge gas, a high-frequency voltage is applied from a second high-frequency power source to generate a string-shaped preliminary discharge in the bulb. The auxiliary electrode of the is closely attached to the outer wall surface of the valve so as to be electrostatically coupled to the space inside the valve. An electrodeless discharge lamp, characterized in that it is formed by forming a protrusion projecting inward of the bulb.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26562591A JPH05109390A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Electrode-less discharge lamp |
DE69206921T DE69206921T2 (en) | 1991-08-14 | 1992-08-11 | Electrodeless discharge lamp |
EP92202467A EP0528489B1 (en) | 1991-08-14 | 1992-08-11 | Electrodeless discharge lamp |
US08/190,215 US5367226A (en) | 1991-08-14 | 1994-02-01 | Electrodeless discharge lamp having a concave recess and foil electrode formed therein |
US08/726,234 US5747945A (en) | 1991-08-14 | 1996-10-04 | Electrodeless discharge lamp utilizing induced electric field generated by a high frequency electromagnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26562591A JPH05109390A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Electrode-less discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05109390A true JPH05109390A (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=17419734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26562591A Withdrawn JPH05109390A (en) | 1991-08-14 | 1991-10-15 | Electrode-less discharge lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05109390A (en) |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26562591A patent/JPH05109390A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |