JP2000340381A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化が可能で、照明器具の設計自由度が向上
し、異なる形状の照明器具に収納されてもマッチングが
ずれず、所望の光束が得られ、確実に始動できる無電極
放電灯の点灯装置を提供する。 【解決手段】無電極放電灯１と、その近傍に配置される
誘導コイル２と、誘導コイル２に高周波電力を供給する
高周波電源回路１１と、インピーダンスを整合するマッ
チング回路６とを備え、マッチング回路６と誘導コイル
２と無電極放電灯１を無電極放電灯ユニット１０とし、
高周波電源回路１１と無電極放電灯ユニット１０をケー
ブル１３によって接続した無電極放電灯点灯装置におい
て、前記マッチング回路６は、少なくとも一部を誘導コ
イル２のリード部２ｂまたはリード部２ｂとコイル部２
ａの接続点に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯の近
傍に配置された誘導コイルに高周波電磁界を誘起して、
無電極放電灯を点灯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】従来の無電極放電灯点灯装置（実開平５
−５３０１８号）の回路図を図８に示す。図中、３は発
振回路、４は前置増幅回路、５は電力増幅回路、６はイ
ンピーダンス整合回路である。以下、各回路の構成につ
いて説明する。まず、発振回路３は、水晶振動子Ｘを用
いた発振回路であり、コイルＬ６とコンデンサＣ１５に
より低Ｑの同調回路を構成し、無調整の発振器としてい
る。発振回路３の発振出力を増幅する前置増幅回路４
は、トランジスタＱ４によりＣ級増幅を行っており、コ
イルＬ５とコンデンサＣ１７により発振周波数に同調す
るように構成している。抵抗Ｒ８〜Ｒ１０からなる回路
は減衰器を構成しており、抵抗Ｒ１１はコイルＬ５のＱ
を下げるために接続されている。フィルタ回路１７は、
コイルＬ３、コンデンサＣ４等から構成され、高周波が
直流電源に帰還することを防いでいる。前置増幅回路４
の出力を更に高周波電力増幅する電力増幅回路５は、パ
ワーＭＯＳＦＥＴ（以下、トランジスタと称する）Ｑ５
による増幅器となっている。コイルＬ７は、トランジス
タＱ５の入力キャパシタンスを打ち消すために接続され
ており、抵抗Ｒ１２はトランジスタＱ５の入力インピー
ダンスを前置増幅回路４の出力と整合させるために接続
されている。

【０００３】図９は上記無電極放電灯点灯装置の構造を
示している。図中、１０は無電極放電灯ユニットであ
り、無電極放電灯１とその駆動用コイル２、シールドケ
ース１２を備えている。また、点灯回路の一部であるイ
ンピーダンス整合回路（マッチング回路）６が収納され
ている。無電極放電灯１は希ガスと水銀蒸気等を内部に
封入したものであり、この無電極放電灯１の外周には、
数ターンの空心コイルとした駆動用のコイル２が近接し
て設けられており、このコイル２には、インピーダンス
整合回路６から入力された高周波電力が供給され、無電
極放電灯１内の発光ガスを磁気誘導により駆動してい
る。インピーダンス整合回路６は、コンデンサＣ１８〜
Ｃ２０及び可変コンデンサＣｖｅｒ等で構成され、電力
増幅回路５の出力と後段の無電極放電灯１及び駆動用コ
イル２とのインピーダンス整合を行っている。

【０００４】次に、１１は点灯回路ユニットであり、上
記の無電極放電灯ユニット１０とは分離して構成されて
いる。この点灯回路ユニット１１には、インピーダンス
整合回路６以外の高周波回路（発振回路３、前置増幅回
路４、電力増幅回路５）及び直流電源が収納されてい
る。各ユニット１０，１１は同軸ケーブル１３によって
接続されている。このような構造にすることによって、
放電灯１の発熱が点灯回路ユニット１１に伝導すること
はなく、同様に、点灯回路ユニット１１の発熱が放電灯
１に伝導することもないので、放電灯１と点灯回路ユニ
ット１１について各々最適な熱設計を行うことが可能と
なる。したがって、高効率と高信頼性が達成できる。ま
た、点灯回路ユニット１１と、無電極放電灯ユニット１
０を分離することによって、各々のユニットを収納する
器具の熱設計の自由度が向上する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例の回路及び構造では、以下に示すような問題が生
じることがわかった。まず、マッチング回路６が同軸ケ
ーブル１３と誘導コイル２のリード部の間にあるため
に、マッチング回路６を配置するスぺースが必要とな
り、無電極放電灯ユニット１０が大型化するという問題
がある。

【０００６】また、ある照明器具に無電極放電灯ユニッ
ト１０を収納し、点灯回路ユニット１１から誘導コイル
２に高周波電力を供給したとき、点灯回路ユニット１１
と誘導コイル２との間のインピーダンスが整合するよう
にマッチング回路６を設計していれば問題はないが、従
来例の構造では、照明器具に無電極放電灯ユニット１０
を収納した後には、たとえ可変コンデンサＣｖｅｒを有
していても、マッチング回路６を調整することが困難で
ある。つまり、この照明器具と異なる形状の別の照明器
具に、この無電極放電灯ユニット１０を収納し、点灯回
路ユニット１１から誘導コイル２に高周波電力を供給し
ようとしても、誘導コイル２と照明器具とが先ほどとは
異なった電磁結合をするために点灯回路ユニット１１と
誘導コイル２との間のインピーダンスが不整合となり、
所望の光束が得られなかったり、最悪の場合には、点灯
回路ユニット１１から出力される始動電圧が下がり、無
電極放電灯１が点灯しないといった課題がある。さらに
また、このように、ほぼ同一の照明器具形状でしか無電
極放電灯１が所望の光束を出力しないので、照明器具の
設計自由度が制限されるといった課題もある。

【０００７】本発明の目的は、上記の課題を解決するこ
とであり、無電極放電灯ユニットの小型化が可能で、照
明器具の設計自由度が向上し、また、異なった形状の照
明器具に無電極放電灯ユニットが収納されても、マッチ
ングがずれることなく所望の光束が得られ、さらに無電
極放電灯が確実に始動できる無電極放電灯点灯装置を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、図１に示すように、無電極放電
灯１と、この無電極放電灯１の近傍に配置され、高周波
電力により高周波電磁界を誘起するコイル部２ａとリー
ド部２ｂからなる誘導コイル２と、この誘導コイル２に
高周波電力を供給する高周波電源回路１１と、この高周
波電源回路１１と誘導コイル２との間のインピーダンス
を整合するマッチング回路６とを備え、前記マッチング
回路６と誘導コイル２と無電極放電灯１を無電極放電灯
ユニット１０とし、高周波電源回路１１と無電極放電灯
ユニット１０をケーブル１３によって接続した無電極放
電灯点灯装置において、前記マッチング回路６は、少な
くとも一部を誘導コイル２のリード部２ｂまたはリード
部２ｂとコイル部２ａの接続点に設けたことを特徴とす
るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の第１の実施
例を図１に示す。従来例と同一である構成には同一符号
を付し、重複する説明は省略する。従来例と本実施例の
異なる点は、誘導コイル２のリード部２ｂの途中にマッ
チング回路６が設けられている点である。以下、図１の
構造について説明する。無電極放電灯１と、この無電極
放電灯１の近傍に配置され、高周波電力により高周波電
磁界を誘起するコイル部２ａとリード部２ｂからなる誘
導コイル２と、この誘導コイル２に高周波電力を供給す
る高周波電源回路１１（従来例の点灯回路ユニット１１
に相当）と、この高周波電源回路１１と誘導コイル２と
の間のインピーダンスを整合するマッチング回路６とを
備え、マッチング回路６と誘導コイル２と無電極放電灯
１を無電極放電灯ユニット１０とし、高周波電源回路１
１と無電極放電灯ユニット１０をケーブル１３（同軸ケ
ーブルでもよい）によって接続している。ここで、前記
マッチング回路６は、誘導コイル２のリード部２ｂの途
中に設けられている。このような構成にすることによ
り、ケーブル１３と誘導コイル２のリード部２ｂとの間
にマッチング回路６を配置するスぺースが必要なくな
り、無電極放電灯ユニット１０の小型化が可能になる。

【００１０】（実施例２）本発明の第２の実施例を図２
に示す。従来例と同一である構成には同一符号を付し、
重複する説明は省略する。従来例と本実施例の異なる点
は、誘導コイル２を固定及び巻回するボビン１８を設
け、このボビン１８にマッチング回路６を配置した点で
ある。以下、図２の構造について説明する。無電極放電
灯１と、この無電極放電灯１の近傍に配置され、高周波
電力により高周波電磁界を誘起するボビン１８に巻回さ
れたコイル部２ａとリード部２ｂからなる誘導コイル２
と、この誘導コイル２に高周波電力を供給する高周波電
源回路１１とを備え、マッチング回路６と誘導コイル２
と無電極放電灯１を無電極放電灯ユニットとし、高周波
電源回路１１と無電極放電灯ユニットをケーブル１３に
よって接続している。ここで、マッチング回路６は、誘
導コイル２のコイル部２ａとリード部２ｂの接続点に設
けられ、ケーブル１３と誘導コイル２のリード部２ｂと
は端子台Ｃにて接続されている。このような構成にする
ことにより、ケーブル１３と誘導コイル２のリード部２
ｂとの間にマッチング回路６を配置するスぺースが必要
なくなり、無電極放電灯ユニットの小型化が可能にな
る。

【００１１】（実施例３）本発明の第３の実施例を図３
に示す。また、支柱１９の部分拡大図を図４に示す。図
２の実施例２と同一である構成には同一符号を付し、重
複する説明は省略する。実施例２と本実施例の異なる点
は、誘導コイル２を固定及び巻回するボビン１８を固定
するための支柱１９を設けた点と、この支柱１９の少な
くとも１本をプリント基板２１で構成し、このプリント
基板２１上にマッチング回路６を配置した点である。

【００１２】以下、図３及び図４の構造について説明す
る。無電極放電灯１と、この無電極放電灯１の近傍に配
置され、高周波電力により高周波電磁界を誘起するボビ
ン１８に巻回されたコイル部とリード部からなる誘導コ
イル２と、この誘導コイル２に高周波電力を供給する高
周波電源回路１１とを備え、マッチング回路６と誘導コ
イル２と無電極放電灯１を無電極放電灯ユニットとし、
高周波電源回路１１と無電極放電灯ユニットをケーブル
１３によって接続している。

【００１３】また、誘導コイル２を固定及び巻回するボ
ビン１８を固定するための支柱１９の１本をプリント基
板２１で構成し、このプリント基板２１上にマッチング
回路６を配置している（図４参照）。つまり、誘導コイ
ル２のリード部は支柱１９と兼用したプリント基板２１
の回路パターンで構成されている。このような構成にす
ることにより、ケーブル１３と誘導コイル２のリード部
との間にマッチング回路６を配置するスぺースが必要な
くなり、無電極放電灯ユニットの小型化が可能になる。

【００１４】（実施例４）本発明の第４の実施例を図５
に示し、プリント基板２２の部分拡大図を図６に示す。
実施例３と同一である回路構成には同一符号を付し、重
複する説明は省略する。実施例３と本実施例の異なる点
は、無電極放電灯ユニットが照明器具２０に収納されて
いる点とマッチング回路６に可変コンデンサＣｖｅｒが
含まれている点と、実施例３ではプリント基板２１で構
成される支柱１９の一本（誘導コイル２のリード部と兼
用）がケーブル１３で構成されている点と、ケーブル１
３と誘導コイル２のコイル部２ａの接続点にプリント基
板２２上に実装されたマッチング回路６を設け、ボビン
１８の上面に配置した点である。

【００１５】以下、図５及び図６について説明する。無
電極放電灯１と、この無電極放電灯１の近傍に配置さ
れ、高周波電力により高周波電磁界を誘起するボビン１
８に巻回されたコイル部２ａからなる誘導コイル２と、
この誘導コイル２に高周波電力を供給する高周波電源回
路１１とを備え、マッチング回路６と誘導コイル２と無
電極放電灯１を無電極放電灯ユニットとし、高周波電源
回路１１と無電極放電灯ユニットをケーブル１３によっ
て接続されている。なお、ケーブル１３は、誘導コイル
２のリード部と兼用され、ケーブル止め金具２３で固定
されている。また、ケーブル１３と誘導コイル２のコイ
ル部２ａとの間にはボビン１８の上面に配置されたプリ
ント基板２２が配置されている。このプリント基板２２
上には、可変コンデンサＣｖｅｒを含むマッチング回路
６が配置され、誘導コイル２のコイル部２ａと端子台Ａ
及びＢにて接続されている（図６参照）。そして、無電
極放電灯ユニットは、照明器具２０に収納されている。

【００１６】このような構成にすることにより、異なる
形状の別の照明器具２０に、この無電極放電灯ユニット
を収納し、高周波電源回路１１から誘導コイル２に高周
波電力を供給した場合でも、ボビン１８上のプリント基
板２２に配置されたマッチング回路６の可変コンデンサ
Ｃｖｅｒを調整することで、高周波電源回路１１と誘導
コイル２との間のインピーダンスを整合させることが簡
単にできる。

【００１７】なお、可変コンデンサＣｖｅｒを調整した
後に、マッチング回路６が実装されているプリント基板
２２をケース等で収納してもよい。また、マッチング回
路６を調整する手段は必ずしも可変コンデンサＣｖｅｒ
を用いる必要はなく、例えば可変インダクタなどインピ
ーダンスを可変とするものであれば何でもよい。

【００１８】（実施例５）本発明の第５の実施例を図７
に示す。実施例３と同一である回路構成には同一符号を
付し、重複する説明は省略する。実施例３と本実施例の
異なる点は、照明器具２０に収納されている点と、マッ
チング回路６が実装されたプリント基板２１（図４参
照）で構成される支柱１９が着脱可能な構造になってい
る点である。

【００１９】以下、図７について説明する。無電極放電
灯１と、この無電極放電灯１の近傍に配置され、高周波
電力により高周波電磁界を誘起するボビン１８に巻回さ
れたコイル部２ａとリード部からなる誘導コイル２と、
この誘導コイル２に高周波電力を供給する高周波電源回
路１１とを備え、マッチング回路６と誘導コイル２と無
電極放電灯１を無電極放電灯ユニットとし、高周波電源
回路１１と無電極放電灯ユニットをケーブル１３によっ
て接続している。また、誘導コイル２を固定及び巻回す
るボビン１８を固定するための支柱１９の１本をプリン
ト基板２１で構成し、このプリント基板２１上にマッチ
ング回路６を配置している（図４参照）。つまり、誘導
コイル２のリード部は支柱１９と兼用したプリント基板
２１の回路パターンで構成されている。そして、無電極
放電灯ユニットは照明器具２０に収納され、さらに、支
柱１９は着脱可能な構造にしている。

【００２０】このように、支柱１９は着脱可能な構造に
しているので、異なった形状の照明器具ごとに最適なマ
ッチング回路の定数を設定したプリント基板２１で構成
される支柱１９を種々用意しておけば、支柱１９を交換
するだけで、高周波電源回路１１と誘導コイル２との間
のインピーダンスを整合することが簡単にできる。他の
実施例でも、マッチング回路６またはこれを実装したボ
ビン１８あるいは支柱１９のいずれかを着脱可能な構造
とすれば、同様の効果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、無電極放電灯と、この
無電極放電灯の近傍に配置され、高周波電力により高周
波電磁界を誘起するコイル部とリード部からなる誘導コ
イルと、この誘導コイルに高周波電力を供給する高周波
電源回路と、この高周波電源回路と誘導コイルとの間の
インピーダンスを整合するマッチング回路とを備え、前
記マッチング回路と誘導コイルと無電極放電灯を無電極
放電灯ユニットとし、高周波電源回路と無電極放電灯ユ
ニットをケーブルによって接続した無電極放電灯点灯装
置において、前記マッチング回路は、少なくとも一部を
誘導コイルのリード部またはリード部とコイル部の接続
点に設けたので、無電極放電灯ユニットの小型化が可能
で、照明器具の設計自由度が向上し、また、異なった形
状の照明器具に無電極放電灯ユニットが収納されても、
マッチングがずれることなく所望の光束が得られ、さら
に無電極放電灯が確実に始動できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の概略構成図である。

【図２】本発明の実施例２の概略構成図である。

【図３】本発明の実施例３の概略構成図である。

【図４】本発明の実施例３に用いる支柱の斜視図であ
る。

【図５】本発明の実施例４の概略構成図である。

【図６】本発明の実施例４に用いるプリント基板の斜視
図である。

【図７】本発明の実施例５の概略構成図である。

【図８】従来例の回路図である。

【図９】従来例の構造を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 無電極放電灯 ２ 誘導コイル ２ａ コイル部 ２ｂ リード部 ６ マッチング回路 １０ 無電極放電灯ユニット １１ 高周波電源回路 １３ ケーブル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無電極放電灯と、 この無電極放電灯の近傍に配置され、高周波電力により
   高周波電磁界を誘起するコイル部とリード部からなる誘
   導コイルと、 この誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源回路
   と、 この高周波電源回路と誘導コイルとの間のインピーダン
   スを整合するマッチング回路とを備え、 前記マッチング回路と誘導コイルと無電極放電灯を無電
   極放電灯ユニットとし、高周波電源回路と無電極放電灯
   ユニットをケーブルによって接続した無電極放電灯点灯
   装置において、 前記マッチング回路は、少なくとも一部を誘導コイルの
   リード部またはリード部とコイル部の接続点に設けたこ
   とを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 前記誘導コイルを固定及び巻回するボ
   ビンを有し、このボビン部に前記マッチング回路を配置
   し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。
3. 【請求項３】 前記誘導コイルを固定及び巻回するボ
   ビンと、このボビンを固定する支柱を有し、この支柱部
   に前記マッチング回路を配置し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。
4. 【請求項４】 前記支柱はプリント基板で構成されて
   おり、このプリント基板上に前記マッチング回路を実装
   したことを特徴とする請求項３記載の無電極放電灯点灯
   装置。
5. 【請求項５】 少なくとも前記マッチング回路、ボビ
   ン、支柱のいずれかひとつは着脱可能な構造としたこと
   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。
6. 【請求項６】 無電極放電灯と、 この無電極放電灯の近傍に配置され、高周波電力により
   高周波電磁界を誘起するコイル部とリード部からなる誘
   導コイルと、 この誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源回路
   と、 この高周波電源回路と誘導コイルとの間のインピーダン
   スを整合するマッチング回路とを備え、 前記マッチング回路と誘導コイルと無電極放電灯を無電
   極放電灯ユニットとし、高周波電源回路と無電極放電灯
   ユニットをケーブルによって接続した無電極放電灯点灯
   装置において、 前記マッチング回路は、少なくとも一部を誘導コイルの
   リード部またはリード部とコイル部の接続点に設け、 前記誘導コイルを固定及び巻回するボビンを有し、この
   ボビン部に前記マッチング回路を配置し、 前記マッチング回路は、可変コンデンサまたは可変イン
   ダクタを含んでおり、 少なくとも前記無電極放電灯ユニットを収納する照明器
   具を有し、 前記高周波電源回路の動作周波数は５００ｋＨｚから数
   百ＭＨｚの範囲であることを特徴とする無電極放電灯点
   灯装置。