JPH09237687A - Electrodeless discharge lamp, electrodeless discharge lamp device, and lighting system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict unstable discharge phenomenon of a light output such as flickering and lighting out, maintain light emission efficiency high, and enable dimming. SOLUTION: A high frequency converting device 161 changes the switching frequency of switching elements 162, 163 for every 100Hz, for example, in stages by a frequency modulation device 165. Voltage waveform applied on an electrodeless discharge lamp 168 under relation with resonance conditions of an impedance matching circuit 166 is thus set to include envelopes repeating high voltage parts and low voltage parts at every 100Hz. In this case, the electrodeless discharge lamp 168 is that having an optical output fluctuation time of 10msec or more. Duty at the high voltage part in the envelope is 50%, for example. The minumum value/maximum value of instantaneous values of the envelopes is 0.7 or less.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、無電極放電灯、
この無電極放電灯に高周波電磁界を作用させて発光させ
る無電極放電灯装置および照明装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrodeless discharge lamp,
The present invention relates to an electrodeless discharge lamp device and a lighting device that emit a light by applying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp.

【０００２】[0002]

【従来の技術】本願発明者らは、無電極放電灯装置とし
て、特開平８−１５４３８３号公報のもの（従来技術
１）を出願した。この出願に示されたものの一例は、相
対的に低周波の交流電圧を整流した実質的に非平滑の脈
流電圧を１ＭＨｚ以上の高周波交流電圧に変換し、イン
ピーダンス整合回路を介して無電極放電灯に供給するよ
うにしている。2. Description of the Related Art The inventors of the present application have applied for an electrodeless discharge lamp device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-154383 (Prior Art 1). One example of what is shown in this application is to convert a substantially non-smooth pulsating current voltage obtained by rectifying an AC voltage of a relatively low frequency into a high frequency AC voltage of 1 MHz or more, and to discharge an electrodeless electrode through an impedance matching circuit. I am trying to supply it to electric lights.

【０００３】従来技術１は、高周波交流電圧を発生する
ための半導体スイッチング手段の寄生容量が、印加電圧
が大きくなるにしたがって減少することを利用し、脈流
電圧の波高値部分での寄生容量による電力損失を減少す
ることによって、総合的なスイッング損失を低減しよう
とするものである。The prior art 1 utilizes the fact that the parasitic capacitance of the semiconductor switching means for generating a high frequency AC voltage decreases as the applied voltage increases, and the parasitic capacitance in the peak value portion of the pulsating voltage is used. By reducing the power loss, it is intended to reduce the total switching loss.

【０００４】また、従来技術１によれば、詳細な理由は
明らかではないが、繰返し変化する包絡線を有する高周
波交流電圧で点灯することによって、無電極放電灯の放
電のゆらぎによる光出力のちらつき、放電の立消えとい
った問題を抑制できるものであった。Further, according to the prior art 1, although the detailed reason is not clear, the light output flickers due to the fluctuation of the discharge of the electrodeless discharge lamp by lighting with the high frequency AC voltage having the repeatedly changing envelope. However, the problem of discharge disappearance could be suppressed.

【０００５】これに対して、平滑直流電圧をそのまま高
周波交流電圧に変換するようにしたものでは、つぎのよ
うな問題があった。すなわち、比較的寄生容量が大きく
なる印加電圧でスイッチング手段を連続して動作させる
ため、寄生容量による電力損失が大きく、総合的なスイ
ッチング損失が増大する。また、無電極放電灯の封入ガ
スがリークしたり透光性バルブ等と反応して不純ガスを
生成したりした寿命末期時に、無電極放電灯への入力が
過入力になると、放電が不安定になって、ちらつき、立
消えを生じる。On the other hand, the one in which the smoothed DC voltage is directly converted into the high frequency AC voltage has the following problems. That is, since the switching means is continuously operated with the applied voltage having a relatively large parasitic capacitance, the power loss due to the parasitic capacitance is large and the total switching loss is increased. In addition, if the input gas to the electrodeless discharge lamp becomes over-input at the end of its life, when the sealed gas of the electrodeless discharge lamp leaks or reacts with the translucent bulb to generate impure gas, the discharge becomes unstable. It causes flicker and disappears.

【０００６】特開平７−５７８８６号公報（従来技術
２）には、無電極放電灯を調光点灯するものが示されて
いる。この従来技術２は、無電極放電灯を点滅あるいは
時分割調光するものであって、調光を深くしたときの点
灯不安定状態を回避することを目的としている。その構
成としては、点灯期間の下限値を所定時間（無電極放電
灯が点灯に至るまでの時間と点灯後高周波電力供給手段
の出力が安定に至るまでの時間とを加えた時間）以上に
するものである。Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-57886 (Prior Art 2) discloses an electrodeless discharge lamp which is dimmed. This prior art 2 is for blinking or time-divisional dimming of an electrodeless discharge lamp, and its purpose is to avoid an unstable lighting state when the dimming is deepened. As its configuration, the lower limit value of the lighting period is set to a predetermined time or more (the time until the electrodeless discharge lamp reaches the lighting time plus the time until the output of the high frequency power supply means becomes stable after the lighting). It is a thing.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来技術１は、上記作
用効果を期待できるものであるが、無電極放電灯の発光
効率について改善の余地があることが分かった。Although the prior art 1 can expect the above-mentioned effects, it has been found that there is room for improvement in the luminous efficiency of the electrodeless discharge lamp.

【０００８】すなわち、従来技術１は、無電極放電灯の
熱時定数または光出力変動時間（この光出力変動時間の
定義は後記する。）について考慮されていない。しか
し、後で詳細を記載するように、光出力変動時間、さら
には光出力変動時間と包絡線の周期との関係は発光効率
に大きく影響するものであることが判明した。That is, the prior art 1 does not consider the thermal time constant or the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp (the definition of the light output fluctuation time will be described later). However, as will be described in detail later, it has been found that the light output fluctuation time, and further, the relationship between the light output fluctuation time and the cycle of the envelope has a great influence on the luminous efficiency.

【０００９】従来技術２は、従来技術１と同様に無電極
放電灯の光出力変動時間について一切考慮されていな
い。しかも、無電極放電灯を点滅あるいは時分割調光す
るものであって、点灯させる制御信号のオン期間のみ無
電極放電灯を点灯させるものであるから、光出力変動時
間を相対的に小さくし、かつ、制御信号のオン、オフ周
期は無電極放電灯の光出力変動時間より大きくするもの
であると推測される。しかし、このような従来技術２の
関係では、発光効率を高めることができないものであっ
た。The prior art 2 does not consider the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp at all, like the prior art 1. Moreover, since the electrodeless discharge lamp is blinked or time-dimmed, and the electrodeless discharge lamp is lit only during the ON period of the control signal to be lit, the light output fluctuation time is relatively small, Moreover, it is presumed that the ON / OFF cycle of the control signal is longer than the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp. However, according to the relationship of the related art 2 as described above, the luminous efficiency cannot be increased.

【００１０】本発明は、光出力のちらつき、立消えとい
った不安定な放電現象を抑制でき、かつ、発光効率を高
く維持できる無電極放電灯、無電極放電灯装置および照
明装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp, an electrodeless discharge lamp device and a lighting device which can suppress an unstable discharge phenomenon such as flickering and extinction of light output and can maintain high luminous efficiency. And

【００１１】また、本発明は、無電極放電灯を光出力の
ちらつき、立消えといった不安定な放電現象の抑制、高
発光効率の維持を達成しながら調光点灯可能にすること
を目的とする。Another object of the present invention is to enable an electrodeless discharge lamp to perform dimming lighting while suppressing unstable discharge phenomena such as flickering and extinction of light output and maintaining high luminous efficiency.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る無電極放電灯は、透光性バルブと；透光性バルブ内に
封入された放電媒体と；を具備してなり、周波数が１Ｍ
Ｈｚ以上の第１のレベルの高周波交流電圧を印加されて
安定点灯している状態から高周波交流電圧を第２のレベ
ルに段階的に立上げた場合、光出力が安定状態に達する
までの時間を光出力変動時間としたとき、この光出力変
動時間が７ｍｓｅｃ以上であることを特徴としている。An electrodeless discharge lamp according to the present invention comprises a translucent bulb and a discharge medium enclosed in the translucent bulb, and has a frequency of 1M.
If the high-frequency AC voltage is applied to the first level high-frequency AC voltage of Hz or more and the lighting is stable, and the high-frequency AC voltage is gradually raised to the second level, the time until the optical output reaches the stable state is set. When the light output fluctuation time is set, the light output fluctuation time is characterized by being 7 msec or more.

【００１３】本願発明者らは、無電極放電灯の放電の不
安定性、発光効率について種々研究し、実験を重ねた結
果、つぎの結論を得た。すなわち、放電の不安定さを改
善するには、無電極放電灯を付勢する高周波交流電圧が
繰返し変化する包絡線を有していることが有効である。
特に、包絡線における瞬時値の最小値／最大値が０．７
以下であることが好ましい。The inventors of the present application made various studies on the instability of discharge and luminous efficiency of the electrodeless discharge lamp, and after repeated experiments, obtained the following conclusions. That is, in order to improve the instability of discharge, it is effective to have an envelope curve in which the high-frequency AC voltage for energizing the electrodeless discharge lamp repeatedly changes.
In particular, the minimum / maximum instantaneous value in the envelope is 0.7
The following is preferred.

【００１４】また、発光効率については、前記包絡線の
繰返し周期が、無電極放電灯の光出力変動時間より小さ
いことが有効である。あるいは、一部または全部が重複
するかも知れないが、無電極放電灯の光出力の瞬時値の
最小値／最大値が０．４以上になるように、前記光出力
変動時間と包絡線の周期とを関係付けることが有効であ
る。Regarding the luminous efficiency, it is effective that the repetition cycle of the envelope is smaller than the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp. Alternatively, although part or all of them may overlap, the light output fluctuation time and the cycle of the envelope are set so that the minimum / maximum instantaneous value of the light output of the electrodeless discharge lamp is 0.4 or more. It is effective to associate with.

【００１５】以下、これらの点について詳細に説明す
る。Hereinafter, these points will be described in detail.

【００１６】まず、請求項１以下の発明において、光出
力変動時間とは、つぎのように定義する。定義に先だ
ち、定義に使用する図の説明をする。First, in the inventions of claims 1 and below, the light output fluctuation time is defined as follows. Prior to the definition, the figure used for the definition is explained.

【００１７】図１は無電極放電灯の光出力を測定する状
態を簡略化して示す図、図２は高周波交流電圧波形と光
出力との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a simplified state of measuring the light output of an electrodeless discharge lamp, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the high frequency AC voltage waveform and the light output.

【００１８】図１に示すように、高周波発生手段１にて
付勢されて点灯している無電極放電灯２の光出力を受光
器３（例えば浜松ホトエレクトロニクス社製のシリコン
フォトダイオードＳ１１３３）にて受光し、デジタルオ
シロスコープ４（例えばテクトロＴＤＳ５４０）で光出
力の変化を曲線として表す。図２（ａ）は高周波交流電
圧波形を示し、図２（ｂ）はデジタルオシロスコープ４
で得られた光出力の変化を示している。そして、図２
（ａ）の高周波交流電圧を第１のレベルＶ１から第２の
レベルＶ２に段階的に変化させたときに、光出力が図２
（ｂ）に示すように、第１のレベルＶ１での安定点灯時
の光出力Ｌ１から第２のレベルＶ２での安定点灯時の光
出力Ｌ２に達するまでの時間Ｔを光出力変動時間とす
る。このような光出力変動時間は、無電極放電灯２の透
光性バルブの大きさ、形状、透光性バルブ内に封入する
放電媒体のガス圧等により、任意に設計可能である。As shown in FIG. 1, the light output of the electrodeless discharge lamp 2 which is energized and lit by the high frequency generating means 1 is sent to the light receiver 3 (for example, a silicon photodiode S1133 manufactured by Hamamatsu Photo Electronics Co., Ltd.). The digital oscilloscope 4 (for example, Tektro TDS540) receives the light and changes the optical output as a curve. FIG. 2A shows a high frequency AC voltage waveform, and FIG. 2B shows a digital oscilloscope 4
It shows the change in the optical output obtained in. And FIG.
When the high frequency AC voltage of (a) is changed stepwise from the first level V1 to the second level V2, the optical output is
As shown in (b), the time T from the light output L1 during stable lighting at the first level V1 to the light output L2 during stable lighting at the second level V2 is defined as the light output fluctuation time. . Such a light output fluctuation time can be arbitrarily designed depending on the size and shape of the translucent bulb of the electrodeless discharge lamp 2, the gas pressure of the discharge medium sealed in the translucent bulb, and the like.

【００１９】つぎに、無電極放電灯の光出力変動時間と
発光効率との関係について説明する。Next, the relationship between the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp and the luminous efficiency will be described.

【００２０】図３は実験装置を示すブロック図、図４は
高周波交流電圧波形の一例を示す図である。FIG. 3 is a block diagram showing the experimental apparatus, and FIG. 4 is a diagram showing an example of a high frequency AC voltage waveform.

【００２１】図３において、３１は交流電源、３２は高
周波発生手段、３８は無電極放電灯である。高周波発生
手段３２は、交流電源３１の出力を直流電圧に変換する
ＡＣ／ＤＣ変換器３３、ＡＣ／ＤＣ変換器３３の出力に
含ませるリップルの大きさ、周期を変化させるリップル
発生器３４を有する。また、ＡＣ／ＤＣ変換器３３の出
力を高周波交流電圧たとえば１３．５６ＭＨｚの交流電
圧に変換するＤＣ／ＲＦ変換器３５、このＤＣ／ＲＦ変
換器３５と励起手段としての励起コイル３６との間に介
在するインピーダンス整合回路３７を有している。図４
は、周波数が１３．５６ＭＨｚ、包絡線の相対的に小さ
い第１のレベルと相対的に大きい第２のレベルとの繰返
し周波数が１００Ｈｚ、相対的に大きい第２のレベルの
デューティが５０％、第１のレベル／第２のレベルが
０．４５の場合の高周波交流電圧波形を示している。こ
のような実験装置で点灯した結果はつぎのとおりであっ
た。In FIG. 3, reference numeral 31 is an AC power source, 32 is a high frequency generator, and 38 is an electrodeless discharge lamp. The high frequency generating means 32 has an AC / DC converter 33 that converts the output of the AC power supply 31 into a DC voltage, and a ripple generator 34 that changes the magnitude and period of ripples included in the output of the AC / DC converter 33. . In addition, a DC / RF converter 35 for converting the output of the AC / DC converter 33 into a high-frequency AC voltage, for example, an AC voltage of 13.56 MHz, and between the DC / RF converter 35 and an excitation coil 36 as an excitation means. It has an intervening impedance matching circuit 37. FIG.
Has a frequency of 13.56 MHz, a repetition frequency of a first level having a relatively small envelope and a second level having a relatively large envelope frequency of 100 Hz, a duty of a second level having a relatively large level of 50%, The high frequency alternating current voltage waveform in case 1 level / 2nd level is 0.45 is shown. The results of lighting with such an experimental device were as follows.

【００２２】図５は光出力変動時間と相対発光効率との
関係を示す図である。ここで、相対発光効率とは、フラ
ットな包絡線を有する高周波交流電圧をインピーダンス
整合回路３７に入力して点灯した場合を１００％とし、
これに対する相対的な光出力を意味している。図５中の
○印は、無電極放電灯の放電媒体中の緩衝ガスとしてク
リプトンを主として封入した場合を示し、×印は同じく
キセノンを主として封入した場合を示している。図５か
ら分かるように、光出力変動時間を大きくするにしたが
って相対発光効率を高くできる。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the light output fluctuation time and the relative luminous efficiency. Here, the relative luminous efficiency is defined as 100% when a high-frequency AC voltage having a flat envelope is input to the impedance matching circuit 37 and is turned on,
It means the relative light output. The circles in FIG. 5 indicate the case where krypton was mainly filled as the buffer gas in the discharge medium of the electrodeless discharge lamp, and the crosses indicate the case where xenon was also mainly enclosed. As can be seen from FIG. 5, the relative luminous efficiency can be increased as the light output fluctuation time is increased.

【００２３】図６は、正弦波状脈流波形（図１９（ａ）
参照）の包絡線を有する高周波交流電圧で無電極放電灯
を点灯させた場合の光出力変動時間と相対発光効率との
関係を示す図である。なお、この場合の相対発光効率
は、交流電源電圧を略フラットな直流電圧に平滑し、こ
の直流電圧を高周波交流電圧に変換して点灯した場合を
１００％とし、これに対する相対的な光出力を意味して
いる。図６中の曲線（ａ）は包絡線の繰返し周波数が１
００Ｈｚ、同（ｂ）は周波数が２００Ｈｚ、同（ｃ）は
周波数が６００Ｈｚの場合を示している。図６から分か
るように、光出力変動時間に対して包絡線の繰返し周期
を小さく（周波数を大きく）していくにしたがって、相
対発光効率を高くできる。FIG. 6 shows a sinusoidal pulsating flow waveform (FIG. 19A).
It is a figure which shows the relationship between light output fluctuation time and relative luminous efficiency at the time of making an electrodeless discharge lamp light with the high frequency alternating voltage which has the envelope of (refer). The relative luminous efficiency in this case is 100% when the AC power supply voltage is smoothed to a substantially flat DC voltage, the DC voltage is converted into a high frequency AC voltage and the lamp is lit, and the relative light output relative to this is taken as 100%. I mean. The curve (a) in FIG. 6 has an envelope repetition frequency of 1
The frequency is 00 Hz, the frequency (b) is 200 Hz, and the frequency (c) is 600 Hz. As can be seen from FIG. 6, the relative luminous efficiency can be increased as the repetition cycle of the envelope curve is decreased (frequency is increased) with respect to the light output fluctuation time.

【００２４】図７は、包絡線の繰返し周波数と相対発光
効率との関係を示す曲線図である。図７において、曲線
（ａ）はクリプトン６６．７ＫＰａ（５００ｔｏｒｒ）
を封入した無電極放電灯（光出力変動時間：約３５ｍｓ
ｅｃ）を点灯した場合、同（ｂ）はクリプトン１６．７
ＫＰａ（１２５ｔｏｒｒ）を封入した無電極放電灯（光
出力変動時間：約７ｍｓｅｃ）を点灯した場合を示して
いる。図７からも、上記したように繰返し周波数を大き
くすることにより、相対発光効率が高くなることが分か
る。FIG. 7 is a curve diagram showing the relationship between the envelope repetition frequency and the relative luminous efficiency. In FIG. 7, the curve (a) is krypton 66.7 KPa (500 torr).
Electrodeless discharge lamp (light output fluctuation time: approx. 35 ms)
When ec) is lit, the same (b) is krypton 16.7.
The figure shows a case where an electrodeless discharge lamp (light output fluctuation time: about 7 msec) in which KPa (125 torr) is sealed is turned on. From FIG. 7 as well, it can be seen that the relative luminous efficiency is increased by increasing the repetition frequency as described above.

【００２５】図８、図９はそれぞれ封入ガスとして主に
クリプトンおよびヨウ化金属を封入した場合のガス圧と
相対発光効率との関係を示す図である。そして、図８は
図４のような包絡線で、低レベル／高レベルが０．４
５、高レベルのデューティが５０％の場合、図９は正弦
波交流電圧を全波整流した脈流電圧を正負対称にした包
絡線を有する高周波交流電圧で点灯した場合である。図
１０は同じくガス圧と光出力変動時間との関係を示す図
である。ここで、無電極放電灯は、短径が２３ｍｍ、長
径が２９ｍｍ、厚さが約１ｍｍの石英ガラスからなる回
転楕円体の透光性バルブを有するものである。FIG. 8 and FIG. 9 are graphs showing the relationship between the gas pressure and the relative luminous efficiency when krypton and metal iodide are mainly enclosed as the enclosed gas. And, FIG. 8 is an envelope as shown in FIG. 4, in which the low level / high level is 0.4.
5. When the high-level duty is 50%, FIG. 9 shows the case where the sine-wave AC voltage is lit by a high-frequency AC voltage having an envelope curve in which the pulsating current voltage is positive-negative symmetrical. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the gas pressure and the light output fluctuation time. Here, the electrodeless discharge lamp has a spheroidal translucent bulb made of quartz glass having a short diameter of 23 mm, a long diameter of 29 mm, and a thickness of about 1 mm.

【００２６】図１０から明らかなように、透光性バルブ
をある形状としたとき、ガス圧が１６．７ＫＰａ（１２
５ｔｏｒｒ）以上であれば光出力変動時間は７ｍｓｅｃ
以上であった。As is apparent from FIG. 10, when the translucent bulb has a certain shape, the gas pressure is 16.7 KPa (12
5 torr) or more, light output fluctuation time is 7 msec
That was all.

【００２７】また、図８、図９から、繰返し周波数が大
きければ、ガス圧を小さくして光出力変動時間を小さく
しても、相対発光効率の低下が少ないことが分かる。From FIGS. 8 and 9, it can be seen that when the repetition frequency is high, the relative luminous efficiency is not significantly reduced even when the gas pressure is reduced and the light output fluctuation time is reduced.

【００２８】図１１は封入ガス圧を変化させたときの熱
時定数（ここでは光出力変動時間と同じ。）と、相対発
光効率を低下させないための繰返し周波数との関係を示
す図であり、封入ガスが主としてクリプトンの場合であ
る。図１１に示すように、ガス圧が１６．７ＫＰａ（１
２５ｔｏｒｒ）で熱時定数が７ｍＳｅｃの場合には約１
４２Ｈｚ以上、同じく３３．３ＫＰａ（２５０ｔｏｒ
ｒ）で１４ｍＳｅｃの場合には約７２Ｈｚ以上、６６．
７ＫＰａ（５００ｔｏｒｒ）で３５ｍＳｅｃの場合には
約２９Ｈｚ以上で点灯することが必要である。これによ
って、いずれの場合も相対発光効率を９０％以上にでき
た。この関係は、封入ガスをアルゴン等他のガスとした
場合、気密容器を他の形状にした場合も同様であった。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the thermal time constant (here, it is the same as the light output fluctuation time) when the enclosed gas pressure is changed, and the repetition frequency for preventing the relative luminous efficiency from decreasing. This is the case when the filling gas is mainly krypton. As shown in FIG. 11, the gas pressure is 16.7 KPa (1
25 torr) and thermal time constant of 7 mSec is about 1
42Hz and above, 33.3KPa (250tor)
In the case of 14 mSec in r), about 72 Hz or higher, 66.
In the case of 35 mSec at 7 KPa (500 torr), it is necessary to light at about 29 Hz or higher. Thereby, the relative luminous efficiency could be 90% or more in any case. This relationship was the same when the enclosed gas was another gas such as argon or when the airtight container had another shape.

【００２９】以上のように、無電極放電灯の光出力変動
時間と、繰返し周波数とは発光効率に密接に関係してい
ることが分かる。As described above, it is understood that the light output fluctuation time of the electrodeless discharge lamp and the repetition frequency are closely related to the luminous efficiency.

【００３０】以上の知見により、請求項１記載の発明
は、上記のように光出力変動時間を７ｍｓｅｃ以上に規
定したものである。光出力変動時間が７ｍｓｅｃ以上で
あれば、包絡線の繰返し周波数をたとえば１４２Ｈｚと
しても、繰返し周期を光出力変動時間以下にすることが
できる。したがって、人間が光のちらつきと感じる周波
数以上に設定可能になる。また、交流電圧を整流して繰
返し変化する包絡線を得る場合、商用の交流電圧（５０
Ｈｚ、６０Ｈｚ）をそのままあるいは若干の波形変形を
行うことにより利用可能になる。Based on the above findings, the invention according to claim 1 defines the light output fluctuation time to 7 msec or more as described above. If the light output fluctuation time is 7 msec or more, the repetition cycle can be set to be the light output fluctuation time or less even if the envelope repetition frequency is set to 142 Hz, for example. Therefore, the frequency can be set higher than the frequency at which humans perceive flicker of light. In the case of rectifying an AC voltage to obtain an envelope that changes repeatedly, a commercial AC voltage (50
(Hz, 60 Hz) can be used as they are or by slightly modifying the waveform.

【００３１】請求項１および以下の発明において、無電
極放電灯は光出力変動時間の点を除けばどのような構成
であってもよい。たとえば、透光性バルブに封入される
放電媒体としては、エネルギを供給されることにより可
視光、紫外光、赤外光等の光照射を行う全ての媒体を含
む。一例としては、ナトリウム、スカンジウム、セリウ
ム、ネオジウム、タリウムおよび錫の各よう化物または
塩化物などのようにハロゲン化金属の形態で封入された
発光金属、水銀などの発光金属、クリプトン、アルゴン
およびキセノンなどの発光ガス等が用いられる。本発明
の無電極放電灯は、上記実験例で示したように比較的高
圧に放電媒体が封入されるものである。これによって、
大きい光出力を得られる。なお、緩衝ガスとして水銀を
含まないことが、気密容器の内部圧力を過剰に大きくし
ない点で好ましい。内部圧力を過剰に大きくしないこと
により、イオン化された発光金属の再結合が少なくな
り、イオンの残留が多くなって放電が消弧し難くなる。In the first and the following aspects of the invention, the electrodeless discharge lamp may have any structure except the light output fluctuation time. For example, the discharge medium enclosed in the light-transmissive bulb includes all media that emit light such as visible light, ultraviolet light, and infrared light by being supplied with energy. Examples include luminescent metals encapsulated in the form of metal halides such as sodium, scandium, cerium, neodymium, thallium and tin iodides or chlorides, luminescent metals such as mercury, krypton, argon and xenon. Luminescent gas and the like are used. The electrodeless discharge lamp of the present invention is one in which the discharge medium is sealed at a relatively high pressure as shown in the above experimental example. by this,
You can get high light output. In addition, it is preferable that mercury is not included as the buffer gas in that the internal pressure of the airtight container is not excessively increased. By not increasing the internal pressure excessively, recombination of the ionized luminescent metal is reduced, the amount of residual ions is increased, and it is difficult to extinguish the discharge.

【００３２】また、高周波交流電圧の周波数は１ＭＨｚ
以上であればよいが、放射雑音による他の電気機器への
悪影響を少なくできる点で、２．６ＭＨｚ〜１５ＭＨｚ
であることが好ましい。The frequency of the high frequency AC voltage is 1 MHz.
Although the above is sufficient, 2.6 MHz to 15 MHz in that the adverse effect of radiation noise on other electric devices can be reduced.
It is preferred that

【００３３】請求項２記載の発明による無電極放電灯装
置は、無電極放電灯と；無電極放電灯に周波数が１ＭＨ
ｚ以上の第１のレベルの高周波交流電圧を印加して安定
点灯している状態から高周波交流電圧を第２のレベルに
段階的に立上げた場合、無電極放電灯の光出力が安定状
態に達するまでの時間を光出力変動時間としたとき、こ
の光出力変動時間以下の周期で繰返し変化する包絡線を
有し、かつ、周波数が１ＭＨｚ以上である高周波交流電
圧を出力して無電極放電灯を付勢する高周波発生手段
と；を具備していることを特徴とする。The electrodeless discharge lamp device according to the second aspect of the present invention comprises an electrodeless discharge lamp; and a frequency of 1 MHz for the electrodeless discharge lamp.
When the high-frequency AC voltage of the first level equal to or higher than z is applied and the high-frequency AC voltage is gradually raised to the second level from the state of stable lighting, the optical output of the electrodeless discharge lamp becomes stable. When the time to reach the light output fluctuation time is defined as the light output fluctuation time, the electrodeless discharge lamp has an envelope curve that repeatedly changes in a cycle of the light output fluctuation time or less, and outputs a high frequency AC voltage having a frequency of 1 MHz or more. And a high frequency generating means for urging the.

【００３４】光出力変動時間および包絡線の繰返し周期
の関係が、発光効率に密接に関係することは既に述べた
とおりである。As described above, the relationship between the light output variation time and the envelope repetition period is closely related to the luminous efficiency.

【００３５】さらに、ここでは、無電極放電灯の放電の
不安定性と包絡線との関係を説明する。Further, here, the relationship between the discharge instability of the electrodeless discharge lamp and the envelope will be described.

【００３６】図１２は、図４のような包絡線の瞬時値の
最小値／最大値と、インピーダンス整合回路３７への入
力電力との関係に対する寿命末期状態である無電極放電
灯３８の放電の不安定領域および安定領域を示す図であ
る。図１２から明らかなように、包絡線の瞬時値の最小
値／最大値を小さくする（すなわち、周期的に変化させ
る。）ことにより安定領域が広がっている。すなわち、
完全平滑時（最小値／最大値が１．０）には、２９０Ｗ
入力で不安定点灯するものが存在したが、包絡線の瞬時
値の最小値／最大値を約０．８にしたときには３００Ｗ
入力、０．６５にしたときには３２０Ｗ入力でも安定点
灯する。このことは、寿命末期状態の無電極放電灯に対
する電力が増加しても放電の不安定を抑制できることを
意味する。なお、図１２は一例として入力電力が百ワッ
トオーダーの場合を示しているが、例えば透光性バルブ
の容積を変えることによって入力電力を増減することが
できる。例えば数キロワットオーダーあるいはそれ以上
にしてもよい。そして、いずれの場合も上述の傾向は同
じであった。したがって、本発明は、入力電力が百ワッ
トオーダーの場合に限定されるものではない。FIG. 12 shows the discharge of the electrodeless discharge lamp 38 at the end of life with respect to the relationship between the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the envelope as shown in FIG. 4 and the input power to the impedance matching circuit 37. It is a figure which shows an unstable region and a stable region. As is clear from FIG. 12, the stable region is expanded by reducing (that is, periodically changing) the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the envelope. That is,
290W when completely smoothed (minimum value / maximum value is 1.0)
There was an unsteady lighting at the input, but 300W when the minimum / maximum instantaneous value of the envelope was set to about 0.8.
When the input is set to 0.65, stable lighting is achieved even with 320 W input. This means that the instability of the discharge can be suppressed even if the power for the electrodeless discharge lamp in the end of life is increased. Although FIG. 12 shows the case where the input power is on the order of 100 watts as an example, the input power can be increased or decreased by changing the volume of the translucent bulb, for example. For example, it may be on the order of several kilowatts or more. And the above-mentioned tendency was the same in any case. Therefore, the present invention is not limited to the case where the input power is on the order of 100 watts.

【００３７】以上のように、周期的に変化する包絡線を
有する高周波交流電圧で点灯することにより、無電極放
電灯の放電の不安定を抑制できることが分かる。As described above, it is understood that the instability of the discharge of the electrodeless discharge lamp can be suppressed by lighting with the high frequency AC voltage having the envelope curve which changes periodically.

【００３８】したがって、請求項２記載の発明は、上記
のように、光出力変動時間以下の周期で変化する包絡線
を有する高周波交流電圧で無電極放電灯を付勢すること
を規定したものである。これにより、相対発光効率が高
くなり、かつ、放電の不安定性が抑制される。Therefore, as described above, the invention according to claim 2 stipulates that the electrodeless discharge lamp is energized by the high frequency AC voltage having the envelope curve which changes in the cycle of the light output fluctuation time or less. is there. Thereby, the relative luminous efficiency is increased and the instability of discharge is suppressed.

【００３９】請求項２および以下の発明において、高周
波発生手段は、高周波変換装置として各種のインバータ
を使用できるものである。たとえば、ハーフブリッジ
形、フルブリッジ形、並列形、一石形等のものを使用で
きる。そして、これらインバータのスイッチング素子と
しても、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジス
タ等適宜使用できる。In the second and following aspects of the invention, the high frequency generating means can use various inverters as the high frequency converting device. For example, a half bridge type, a full bridge type, a parallel type, a single stone type, etc. can be used. Further, as a switching element of these inverters, a field effect transistor, a bipolar transistor, etc. can be appropriately used.

【００４０】また、包絡線は、正弦波を正負対称にした
波形、三角波を正負対称にした波形、最大値、最小値が
段階的に変化するもの等どのようなものでもよい。そし
て、最大値、最小値が段階的に変化するものである場
合、最大値のデューティは適宜設定可能である。本願発
明者らの実験によれば、前記デューティを２０〜８０％
の間で変化させても略同様の結果が得られた。また、包
絡線の最小値は、零電圧より大きい（たとえば無電極放
電灯の放電維持電圧より大きい）ことが、発光効率をよ
り高くできる点で好ましいが、これに限られるものでは
ない。The envelope may be any waveform such as a sine wave having a positive / negative symmetrical waveform, a triangular wave having a positive / negative symmetrical waveform, a maximum value and a minimum value which change stepwise. When the maximum value and the minimum value change in a stepwise manner, the duty of the maximum value can be set appropriately. According to the experiments conducted by the inventors of the present application, the duty is 20 to 80%.
Almost the same result was obtained even when the value was changed between. Further, it is preferable that the minimum value of the envelope curve is larger than zero voltage (for example, larger than the discharge sustaining voltage of the electrodeless discharge lamp) from the viewpoint that the luminous efficiency can be further increased, but the present invention is not limited to this.

【００４１】また、高周波発生手段は、必要に応じてイ
ンピーダンス整合回路を用いることができる。このイン
ピーダンス整合回路は、高周波変換装置と、励起手段お
よび無電極放電灯との間に介在して、力率改善、電力の
反射抑制等の作用を行う。このようなインピーダンス整
合回路は、インダクタ、キャパシタを主として適宜構成
され得るものである。Further, the high frequency generating means can use an impedance matching circuit as needed. The impedance matching circuit is interposed between the high frequency conversion device and the excitation means and the electrodeless discharge lamp to perform actions such as power factor improvement and electric power reflection suppression. Such an impedance matching circuit can be appropriately configured mainly with an inductor and a capacitor.

【００４２】請求項３記載の発明は、無電極放電灯と；
繰返し変化する包絡線を有し、かつ、周波数が１ＭＨｚ
以上の高周波交流電圧を出力する高周波発生手段と；を
具備し、前記無電極放電灯および前記高周波発生手段
は、無電極放電灯の光出力の瞬時値の最小値／最大値が
０．４以上になるように設定されていることを特徴とす
る。The invention according to claim 3 is an electrodeless discharge lamp;
Has an envelope that changes repeatedly and has a frequency of 1 MHz
A high frequency generating means for outputting the above high frequency alternating voltage; and the electrodeless discharge lamp and the high frequency generating means, wherein the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the optical output of the electrodeless discharge lamp is 0.4 or more. It is characterized in that it is set to.

【００４３】無電極放電灯の光出力の瞬時値の最小値／
最大値と発光効率との関係を以下に説明する。Minimum value of instantaneous value of light output of electrodeless discharge lamp /
The relationship between the maximum value and the luminous efficiency will be described below.

【００４４】図１３は光出力を示す図、図１４は光出力
の瞬時値の最小値／最大値と相対発光効率との関係を示
す図である。なお、図１３の光出力は図１と同様の測定
によって得られたものであり、脈動する光出力のＡを最
大値、Ｂを最小値としている。そして、図１４から明ら
かなように、最小値／最大値を０．４以上にすることに
より、相対発光効率を９０％以上の高いものにできるこ
とが分かる。FIG. 13 is a diagram showing the optical output, and FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the minimum / maximum instantaneous value of the optical output and the relative luminous efficiency. The light output in FIG. 13 is obtained by the same measurement as in FIG. 1, and the pulsating light output A is the maximum value and B is the minimum value. Then, as is clear from FIG. 14, it can be seen that the relative luminous efficiency can be increased to 90% or more by setting the minimum value / maximum value to 0.4 or more.

【００４５】したがって、請求項３記載の発明は、無電
極放電灯の光出力の瞬時値の最小値／最大値を０．４以
上にすることを規定している。光出力の最大値、最小値
が、光出力変動時間と包絡線の繰返し周波数とにより決
定されることは、これまでの説明から容易に理解される
であろう。Therefore, the invention according to claim 3 stipulates that the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the optical output of the electrodeless discharge lamp is set to 0.4 or more. It will be easily understood from the above description that the maximum value and the minimum value of the light output are determined by the light output fluctuation time and the repetition frequency of the envelope.

【００４６】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の無電極放電灯装置において、高周波発生手段が、
相対的に小さい第１のレベルと相対的に大きい第２のレ
ベルとを段階的に繰返す包絡線を有する高周波交流電圧
を出力するものであることを特徴とする。The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3.
In the electrodeless discharge lamp device described, the high frequency generating means,
It is characterized in that it outputs a high frequency AC voltage having an envelope in which a relatively small first level and a relatively large second level are repeated stepwise.

【００４７】本発明の包絡線を有する高周波交流電圧波
形の一例は、図４に示されている。An example of a high frequency AC voltage waveform having an envelope of the present invention is shown in FIG.

【００４８】請求項４および以下の発明において、包絡
線は正負対称であることが好ましいが、これに限られる
ものではない。In the fourth and the following aspects of the invention, the envelope is preferably positive and negative symmetrical, but the envelope is not limited to this.

【００４９】請求項５記載の発明は、請求項２または３
記載の無電極放電灯装置において、高周波発生手段は、
正弦波状脈流波形の包絡線を有する高周波交流電圧を出
力するものであることを特徴とする。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or 3.
In the electrodeless discharge lamp device described, the high frequency generating means,
It is characterized in that it outputs a high-frequency AC voltage having an envelope of a sinusoidal pulsating flow waveform.

【００５０】ここで、正弦波状脈流波形とは、正弦波交
流電圧を全波整流した波形を正負対称にしたような波形
であり、一例としては、図１７、図１９（ｂ）、図２６
（ｃ）に示すものである。これらの図に関する説明は後
述する。なお、この発明においても、正負対称であるこ
とが好ましいが、これに限られるものではない。また、
完全な正弦波の他、正弦波に類似した波形も含む。Here, the sinusoidal pulsating flow waveform is a waveform obtained by rectifying a full-wave rectified sinusoidal AC voltage into positive and negative symmetry, and as an example, FIGS. 17, 19B, and 26.
It is shown in (c). A description of these figures will be given later. In the present invention as well, it is preferable that the symmetry is positive and negative, but the invention is not limited to this. Also,
In addition to a perfect sine wave, a waveform similar to a sine wave is also included.

【００５１】請求項６記載の発明は、請求項２または３
記載の無電極放電灯装置において、高周波発生手段は、
正弦波状脈流波形の谷部を削除した間欠的な包絡線を有
する高周波交流電圧を出力するものであることを特徴と
する。The invention according to claim 6 is the invention according to claim 2 or 3.
In the electrodeless discharge lamp device described, the high frequency generating means,
It is characterized in that it outputs a high-frequency AC voltage having an intermittent envelope in which the valley portion of the sinusoidal pulsating flow waveform is deleted.

【００５２】本発明の包絡線を有する高周波交流電圧の
一例は図２６（ｃ）に示されるものであり、説明は後述
する。An example of the high frequency AC voltage having the envelope of the present invention is shown in FIG. 26 (c), which will be described later.

【００５３】請求項７記載の発明は、請求項２または３
記載の無電極放電灯装置において、高周波発生手段は、
正弦波状脈流波形の谷部を谷埋めした波形の包絡線を有
する高周波交流電圧を出力するものであることを特徴と
する。The invention according to claim 7 is the invention according to claim 2 or 3.
In the electrodeless discharge lamp device described, the high frequency generating means,
It is characterized in that it outputs a high-frequency AC voltage having an envelope of a waveform in which the valley portion of a sinusoidal pulsating flow waveform is buried.

【００５４】本発明の包絡線を有する高周波交流電圧の
一例は図１９（ａ）に示されるものであり、説明は後述
する。An example of the high frequency AC voltage having the envelope of the present invention is shown in FIG. 19 (a), which will be described later.

【００５５】請求項８記載の発明は、特許請求の範囲２
ないし７のいずれか一記載の無電極放電灯装置におい
て、前記高周波発生手段は、瞬時値の最小値／最大値が
０．７以下の包絡線を有する高周波交流電圧を出力する
ものであることを特徴とする。The invention described in claim 8 is defined in claim 2
8. In the electrodeless discharge lamp device according to any one of claims 1 to 7, the high frequency generating means outputs a high frequency AC voltage having an envelope in which the minimum value / maximum value of the instantaneous value is 0.7 or less. Characterize.

【００５６】図１２から明らかなように、包絡線の瞬時
値の最小値／最大値が０．７を境として、これより小さ
くするにしたがって、安定領域が大きく広がっている。
したがって、請求項８記載の発明は、特に好ましい範囲
として、包絡線の瞬時値の最小値／最大値が０．７以下
であることを規定している。As is clear from FIG. 12, the minimum / maximum instantaneous value of the envelope is 0.7 as a boundary, and the smaller the value is, the wider the stable region is.
Therefore, the invention according to claim 8 defines, as a particularly preferable range, the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the envelope is 0.7 or less.

【００５７】請求項９記載の発明は、特許請求の範囲２
ないし４、７および８のいずれか一記載の無電極放電灯
装置において、前記高周波発生手段は、瞬時値の最小値
が無電極放電灯の放電を維持可能である包絡線を有する
高周波交流電圧を出力するものであることを特徴とす
る。The invention described in claim 9 is defined in claim 2
In the electrodeless discharge lamp device according to any one of claims 4 to 7, the high frequency generating means generates a high frequency AC voltage having a minimum instantaneous value capable of maintaining discharge of the electrodeless discharge lamp. It is characterized by being output.

【００５８】周期的に変化する包絡線を有する高周波交
流電圧で点灯する場合、包絡線の最小値の電圧値設定に
より（繰返し周波数、最小値のデューティも関係す
る。）、包絡線の最小値の期間では、無電極放電灯にお
けるアーク放電路長が短くなる（アークリングの径が小
さくなる。）とともに、アークの温度が低下することが
ある。アーク放電路長が短くなると、励起手段としての
励起コイルとの結合係数が悪くなって、エネルギが無電
極放電灯に伝達され難くなるため、発光効率が低下す
る。また、アークの温度が低下すると、アーク中の電子
のエネルギが小さくなるため、発光金属や発光ガスの原
子に衝突しても励起し難くなるため、入力された電力が
発光に寄与しない割合が増加して、発光効率が低下す
る。When lighting with a high-frequency AC voltage having an envelope that changes periodically, the minimum value of the envelope is set depending on the voltage value setting of the minimum value of the envelope (repetition frequency and duty of the minimum value are also related). During the period, the arc discharge path length in the electrodeless discharge lamp becomes shorter (the diameter of the arc ring becomes smaller), and the arc temperature may decrease. When the length of the arc discharge path becomes short, the coupling coefficient with the excitation coil as the excitation means becomes poor, and it becomes difficult to transfer energy to the electrodeless discharge lamp, so that the light emission efficiency decreases. Also, when the temperature of the arc decreases, the energy of the electrons in the arc decreases, and it becomes difficult to excite even when it collides with the atoms of the light-emitting metal or light-emitting gas, so the ratio of the input power that does not contribute to light emission increases. As a result, the luminous efficiency is reduced.

【００５９】したがって、請求項９記載の発明は、包絡
線の最小値を上記のように規定している。これにより、
アーク放電路が短くなったり、温度が低下したりするこ
とによる発光効率の低下を防止可能である。Therefore, the invention according to claim 9 defines the minimum value of the envelope as described above. This allows
It is possible to prevent a decrease in luminous efficiency due to a shortened arc discharge path or a decrease in temperature.

【００６０】本発明において、放電を維持可能とは、既
に点灯している無電極放電灯を立消えさせないことを意
味し、始動点灯させることまでをも要件とするものでは
ない。In the present invention, being able to maintain the discharge means that the electrodeless discharge lamp that has already been turned on is not extinguished, and it is not a requirement to start and turn on the lamp.

【００６１】請求項１０記載の発明は、請求項２ないし
９のいずれか一記載の無電極放電灯装置において、高周
波発生手段は、包絡線の振幅を少なくとも部分的に変化
させることによって無電極放電灯の光出力を変化させる
ものであることを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the electrodeless discharge lamp device according to any one of the second to ninth aspects, the high frequency generating means changes the amplitude of the envelope at least partially so that the electrodeless discharge is performed. It is characterized in that it changes the light output of an electric lamp.

【００６２】振幅を変化することにより、無電極放電灯
に供給される電力が変化し、もって、無電極放電灯は調
光点灯される。この場合、無電極放電灯に供給される電
力が変化できればよく、したがって、包絡線の振幅を変
化させる手段はどのようなものであってもよい。たとえ
ば、周期的に変化する直流電圧を高周波変換装置で高周
波交流電圧に変換するようなものにあっては、高周波変
換装置の入力および出力の一方または両方を制御するこ
とによって包絡線の振幅を変化させるようにすることが
できる。また、振幅を変化する期間は、部分的であって
も、全期間であってもよい。いずれにしても、光出力変
動時間と包絡線の繰返し周波数との関係、あるいは光出
力の変動率を上記のように設定してあるから、発光効率
を高く維持し、かつ、放電の不安定を抑制しながら、調
光点灯が可能になる。By changing the amplitude, the electric power supplied to the electrodeless discharge lamp changes, so that the electrodeless discharge lamp is dimmed. In this case, it suffices that the power supplied to the electrodeless discharge lamp can be changed, and thus any means for changing the amplitude of the envelope can be used. For example, in the case of converting a DC voltage that changes periodically into a high-frequency AC voltage with a high-frequency converter, the amplitude of the envelope is changed by controlling one or both of the input and output of the high-frequency converter. Can be allowed to. Further, the period in which the amplitude changes may be a partial period or the entire period. In any case, since the relationship between the light output fluctuation time and the repetition frequency of the envelope or the fluctuation rate of the light output is set as described above, the luminous efficiency is kept high and the discharge is unstable. Dimming lighting becomes possible while suppressing.

【００６３】なお、光出力を変化させるとは、いわゆる
調光点灯させる他、光出力一定化制御のように、光出力
を調整するものであってもよい。The changing of the light output may be so-called dimming lighting, or may be adjusting the light output as in the light output fixing control.

【００６４】請求項１１記載の発明は、請求項２ないし
４および７ないし９のいずれか一記載の無電極放電灯装
置において、高周波発生手段は、包絡線の相対的に小さ
いレベルを変化させることによって無電極放電灯の光出
力を変化させるものであることを特徴とする。The eleventh aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp device according to any one of the second to fourth and seventh to ninth aspects, in which the high frequency generating means changes a relatively small level of the envelope. Is characterized in that the light output of the electrodeless discharge lamp is changed.

【００６５】相対的に小さいレベルのみを変化させるこ
とにより、無電極放電灯に供給される電力が変化し、も
って、無電極放電灯は調光点灯される。By changing only a relatively small level, the electric power supplied to the electrodeless discharge lamp changes, and the electrodeless discharge lamp is dimmed.

【００６６】本発明において、相対的に大きいレベルを
変化させない理由は、相対的に大きいレベルとしては、
無電極放電灯の点灯維持に適正な値に固定しておくこと
が電源容量の点、定数設計の点等から有利だからであ
る。In the present invention, the reason why the relatively large level is not changed is as follows.
This is because it is advantageous from the viewpoint of power supply capacity, constant design, etc. to fix the electrodeless discharge lamp at a proper value for maintaining lighting.

【００６７】請求項１２記載の発明は、請求項６記載の
無電極放電灯装置において、高周波発生手段は、正弦波
状脈流波形の谷部を削除した間欠的な包絡線の削除位相
を変化することによって光出力を変化させるものである
ことを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the electrodeless discharge lamp device according to the sixth aspect, the high frequency generating means changes the deletion phase of the intermittent envelope curve in which the troughs of the sinusoidal pulsating flow waveform are deleted. It is characterized in that the light output is changed accordingly.

【００６８】請求項１３記載の発明による照明装置は、
照明器具本体と；無電極放電灯を照明器具本体に支持さ
れた請求項２ないし１２のいずれか一記載の無電極放電
灯装置と；を具備していることを特徴とする。A lighting device according to a thirteenth aspect of the present invention is
A lighting fixture main body; and the electrodeless discharge lamp device according to any one of claims 2 to 12, wherein the electrodeless discharge lamp is supported by the lighting fixture main body.

【００６９】[0069]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の第１の実施形態
を説明する。Next, a first embodiment of the present invention will be described.

【００７０】図１５は本発明の第１の実施形態の回路
図、図１６は同じく出力電圧波形図、図１７は異なる出
力電圧波形図である。１５１は交流電源たとえば５０Ｈ
ｚの商用電源である。１５２は高周波発生手段であっ
て、繰返し周波数が１００Ｈｚ以上で最小値／最大値が
０．７以下の包絡線を有する高周波交流電圧を出力する
ものである。高周波交流電圧は、周波数が１ＭＨｚ以上
たとえば１３．５６ＭＨｚである。本実施形態の高周波
発生手段１５２を詳細に説明する。１５３は高周波カッ
トフィルタ、１５４は整流装置である。１５５は平滑化
手段たとえば昇圧チョッパで、整流装置１５４の出力電
圧を昇圧して平滑化された直流電圧にする。また、この
平滑化手段１５５は、アクティブフィルタとしても作用
し、交流電源１５１からの入力電流の高調波を低減して
正弦波化する。すなわち、平滑化手段１５５は、インダ
クタ１５６、スイッチング素子１５７、逆流防止用ダイ
オード１５８、平滑コンデンサ１５９およびスイッチン
グ素子１５７の駆動装置１６０を含んで形成されてい
る。このような平滑化手段１５５自体は周知である。１
６１は高周波変換装置で、前記平滑化手段１５５からの
直流出力電圧を高周波交流電圧に変換する。本実施形態
では、周知のハーフブリッジ形のもので、一対のスイッ
チング素子１６２、１６３、これらスイッチング素子１
６２、１６３の駆動装置１６４および周波数変調装置１
６５を含んで形成されている。１６６はインピーダンス
整合回路で、高周波変換装置１６１の出力に対して共振
する共振回路をも兼用している。FIG. 15 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 16 is the same output voltage waveform diagram, and FIG. 17 is a different output voltage waveform diagram. 151 is an AC power supply, for example 50H
z commercial power supply. Reference numeral 152 denotes a high-frequency generation unit that outputs a high-frequency AC voltage having an envelope having a repetition frequency of 100 Hz or more and a minimum value / maximum value of 0.7 or less. The high-frequency AC voltage has a frequency of 1 MHz or more, for example, 13.56 MHz. The high-frequency generator 152 of the present embodiment will be described in detail. 153 is a high-frequency cut filter, and 154 is a rectifier. 155 is a smoothing means, for example, a boost chopper, which boosts the output voltage of the rectifier 154 to a smoothed DC voltage. Further, the smoothing means 155 also acts as an active filter, and reduces a harmonic of an input current from the AC power supply 151 to form a sine wave. That is, the smoothing unit 155 is formed including the inductor 156, the switching element 157, the backflow prevention diode 158, the smoothing capacitor 159, and the driving device 160 of the switching element 157. Such smoothing means 155 itself is well known. 1
Reference numeral 61 is a high frequency converter which converts the DC output voltage from the smoothing means 155 into a high frequency AC voltage. In this embodiment, a pair of switching elements 162 and 163, which are well-known half-bridge type, and these switching elements 1 are provided.
62, 163 drive device 164 and frequency modulator 1
It is formed including 65. An impedance matching circuit 166 also serves as a resonance circuit that resonates with the output of the high-frequency conversion device 161.

【００７１】１６７は励起手段たとえば励起コイルであ
り、１６８は無電極放電灯である。無電極放電灯１６８
は、内部に放電媒体が封入された透光性バルブを有して
おり、光出力変動時間が１０ｍｓｅｃ以上のものであ
る。透光性バルブは、たとえば石英ガラス、多結晶アル
ミナ等により、球状、筒状等の形状に形成される。Reference numeral 167 is an excitation means such as an excitation coil, and 168 is an electrodeless discharge lamp. Electrodeless discharge lamp 168
Has a light-transmitting bulb in which a discharge medium is sealed, and has a light output fluctuation time of 10 msec or more. The light-transmitting bulb is formed in a spherical or cylindrical shape using, for example, quartz glass, polycrystalline alumina, or the like.

【００７２】なお、必要に応じて、無電極放電灯１６８
を始動させるための始動手段（図示しない。）が適宜用
いられる。If necessary, an electrodeless discharge lamp 168
A starting means (not shown) for starting is appropriately used.

【００７３】つぎに、本実施形態の作用を説明する。図
示しない電源スイッチを投入することにより、交流電源
１５１の出力電圧は整流装置１５４で全波整流され、平
滑化手段１５５で平滑化直流電圧に変換される。さら
に、この平滑化直流電圧は、高周波変換装置１６１で高
周波交流電圧に変換され、インピーダンス整合回路１６
６を介して無電極放電灯１６８に給電される。高周波変
換装置１６１では、周波数変調装置１６５により、たと
えば１００Ｈｚ毎にスイッチング素子１６２、１６３の
スイッチング周波数を段階的に変化させる。したがっ
て、インピーダンス整合回路１６６の共振条件との関係
により無電極放電灯１６８に印加される電圧波形は、図
１６のようになる。すなわち、１００Ｈｚ毎に高圧部と
低圧部とを繰返す包絡線を有するものとなる。高圧部の
デューティはたとえば５０％である。また、この包絡線
の瞬時値の最小値／最大値は、０．７以下たとえば０．
５である。Next, the operation of this embodiment will be described. When a power switch (not shown) is turned on, the output voltage of the AC power supply 151 is full-wave rectified by the rectifier 154, and is converted to a smoothed DC voltage by the smoothing means 155. Further, the smoothed DC voltage is converted into a high-frequency AC voltage by the high-frequency
6 to the electrodeless discharge lamp 168. In the high-frequency converter 161, the switching frequency of the switching elements 162 and 163 is changed stepwise by the frequency modulator 165, for example, every 100 Hz. Therefore, the voltage waveform applied to the electrodeless discharge lamp 168 according to the relationship with the resonance condition of the impedance matching circuit 166 is as shown in FIG. That is, it has an envelope in which a high-voltage section and a low-voltage section are repeated every 100 Hz. The duty of the high voltage section is, for example, 50%. Further, the minimum value / maximum value of the instantaneous value of this envelope is 0.7 or less, for example, 0.
5

【００７４】なお、周波数変調装置１６５は、段階的に
周波数を変化させる他、連続的に変化させるようなもの
であってもよい。この場合、無電極放電灯１６８への印
加電圧は、図１７のようになる。The frequency modulator 165 may change the frequency stepwise or continuously. In this case, the voltage applied to the electrodeless discharge lamp 168 is as shown in FIG.

【００７５】つぎに、本発明の第２の実施形態を説明す
る。図１８は本発明の第２の実施形態の回路図である。
図１９は同じく出力電圧波形図である。図１８におい
て、図１５と同じあるいは対応する部分には同じ符号を
付してある。本実施例の高周波発生手段１８０は、平滑
化手段１８１として、いわゆる部分平滑手段を用いたも
のである。すなわち、整流装置１５４の出力端間にダイ
オード１８２を中間に介在した第１、第２の平滑コンデ
ンサ１８３、１８４を接続している。そして、各平滑コ
ンデンサ１８３、１８４に対して放電経路を形成するダ
イオード１８５、１８６を接続している。このような平
滑化手段１８１は、第１、第２の平滑コンデンサ１８
３、１８４が整流装置１５４の出力電圧の瞬時値が相対
的に大きい期間にそれぞれ整流装置１５４の出力電圧の
ピーク値の１／２の電圧に充電される。そして、整流装
置１５４の出力電圧の瞬時値が相対的に小さい期間に、
各平滑コンデンサ１８３、１８４の充電電荷は、高周波
変換装置１６１’に放電される。したがって、高周波変
換装置１６１’の出力電圧波形は、図１９（ａ）のよう
になる。この場合、包絡線の最小値／最大値は約０．５
である。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention.
Similarly, FIG. 19 is an output voltage waveform diagram. 18, parts that are the same as or correspond to those in FIG. 15 are given the same reference numerals. The high frequency generating means 180 of this embodiment uses a so-called partial smoothing means as the smoothing means 181. That is, the first and second smoothing capacitors 183 and 184 with the diode 182 interposed therebetween are connected between the output terminals of the rectifier 154. Then, diodes 185 and 186 forming a discharge path are connected to the smoothing capacitors 183 and 184, respectively. Such smoothing means 181 is used for the first and second smoothing capacitors 18
3, 184 are charged to 1/2 of the peak value of the output voltage of the rectifying device 154 during the period when the instantaneous value of the output voltage of the rectifying device 154 is relatively large. Then, during a period in which the instantaneous value of the output voltage of the rectifier 154 is relatively small,
Charges charged in the smoothing capacitors 183 and 184 are discharged to the high frequency conversion device 161 ′. Therefore, the output voltage waveform of the high frequency converter 161 'is as shown in FIG. In this case, the minimum / maximum value of the envelope is about 0.5.
It is.

【００７６】本実施形態の作用は、これまでの説明から
容易に理解されるので、説明を省略する。なお、本実施
形態において、平滑手段１８１を省略すれば、図１９
（ｂ）に示されるような正弦波脈流状波形の包絡線を有
する高周波交流電圧を出力するものになる。The operation of the present embodiment can be easily understood from the above description, and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, if the smoothing means 181 is omitted, the smoothing means 181 shown in FIG.
A high-frequency AC voltage having an envelope of a sinusoidal pulsating waveform as shown in (b) is output.

【００７７】つぎに、本発明の第３の実施形態を説明す
る。図２０は本発明の第３の実施形態の回路図、図２１
は同じく出力電圧波形図である。図２０においても、図
１５または図１８と同じあるいは対応する部分には同じ
符号を付してある。本実施形態の平滑化手段１５５’
は、図１５の平滑化手段１５５に対して、ＯＮ／ＯＦＦ
回路２０１を設けたものである。このＯＮ／ＯＦＦ回路
２０１は、駆動回路１６０を周期的たとえば１００Ｈｚ
でオンオフさせる。したがって、オン時には駆動回路１
６０がスイッチング素子１５７を駆動して所定の昇圧作
用を行わせる。また、オフ時には駆動回路１６０がスイ
ッチング素子１５７を駆動しないから、昇圧作用を行わ
ず、整流装置１５４の出力がそのまま高周波変換装置１
６１’に入力される。したがって、高周波変換装置１６
１’の出力電圧波形は図２１のようになる。なお、本実
施形態において、ＯＮ／ＯＦＦ回路２０１によるオフ期
間は、整流装置１５４の脈流電圧の零電圧部と一致させ
ないことが好ましい。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention, FIG.
Is also an output voltage waveform diagram. Also in FIG. 20, parts that are the same as or correspond to those in FIG. 15 or FIG. 18 are assigned the same reference numerals. The smoothing means 155 ′ of this embodiment
Is ON / OFF for the smoothing means 155 of FIG.
The circuit 201 is provided. This ON / OFF circuit 201 drives the drive circuit 160 periodically, for example, at 100 Hz.
To turn it on and off. Therefore, when it is turned on, the drive circuit 1
60 drives the switching element 157 to perform a predetermined boosting action. Further, since the drive circuit 160 does not drive the switching element 157 when it is off, the boosting action is not performed, and the output of the rectifier 154 is the same as that of the high frequency converter 1.
61 'is input. Therefore, the high frequency converter 16
The output voltage waveform of 1'is as shown in FIG. In the present embodiment, it is preferable that the OFF period of the ON / OFF circuit 201 does not match the zero voltage portion of the pulsating current voltage of the rectifier 154.

【００７８】つぎに、本発明の第４の実施形態を説明す
る。図２２は本発明の第４の実施形態の回路図、図２３
は同じく各部の出力電圧波形および光出力波形図であ
る。図２２においても、これまでの実施形態を示す図と
同じあるいは対応する部分には同じ符号を付してある。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 22 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an output voltage waveform and an optical output waveform of each part. Also in FIG. 22, the same or corresponding parts as those in the drawings showing the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals.

【００７９】本実施形態は、無電極放電灯１６８を調光
点灯可能にしたものである。本実施形態は交流電源１５
１の電圧を直流化するためのＡＣ／ＤＣ変換器２２１を
有し、このＡＣ／ＤＣ変換器２２１に駆動信号を供給し
て、図２３（ａ）に示すように周期的に変化する直流電
圧を出力する。このようなＡＣ／ＤＣ変換器２２１は、
たとえば図１５の平滑化手段１５５を主として構成する
ことができる。この場合、電圧値を周期的に変化させる
にはスイッチング装置１５７のオンデューティを周期的
に変化させればよい。そして、本実施形態ではさらに、
低レベルの電圧値を調光信号に応じて変化させる。この
場合も、スイッチング装置１５７のオンデューティを変
化させることにより実現可能である。In this embodiment, the electrodeless discharge lamp 168 is capable of dimming lighting. In this embodiment, the AC power supply 15
23. An AC / DC converter 221 for converting the voltage of No. 1 into a direct current is provided, and a drive signal is supplied to the AC / DC converter 221 to periodically change the DC voltage as shown in FIG. Is output. Such an AC / DC converter 221 has
For example, the smoothing means 155 of FIG. 15 can be mainly configured. In this case, to change the voltage value periodically, the on-duty of the switching device 157 may be changed periodically. And in this embodiment,
The low-level voltage value is changed according to the dimming signal. Also in this case, it can be realized by changing the on-duty of the switching device 157.

【００８０】２２２は高周波変換装置であり、前記ＡＣ
／ＤＣ変換器２２１の出力電圧を図２３（ｂ）に示すよ
うな、周期的に変化する包絡線を有する高周波交流電圧
に変換する。また、２２３は整合回路で、高周波変換装
置２２２および励起手段１６７の間に介在している。Reference numeral 222 denotes a high frequency converter, which is the AC
The output voltage of the / DC converter 221 is converted into a high frequency AC voltage having a cyclically changing envelope as shown in FIG. A matching circuit 223 is interposed between the high frequency converter 222 and the excitation means 167.

【００８１】つぎに、本実施形態の作用を説明する。高
周波変換装置２２２の出力が図２３（ｂ）に示す波形で
あるとき、光出力波形は図２３（ｃ）である。これに対
して、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１の出力電圧の低レベルの
電圧Ｖ１の値を図２３（ａ）より小さくすると、高周波
交流電圧は図２３（ｄ）のようになり、光出力は図２３
（ｅ）のようになる。また、ＡＣ／ＤＣ変換器２２１の
出力電圧の低レベルの電圧Ｖ１の値を図２３（ａ）より
大きくすると、高周波交流電圧は図２３（ｆ）のように
なり、光出力は図２３（ｇ）のようになる。ここで、光
出力波形が図２３（ｃ）であるときを全光点灯とする
と、図２３（ｅ）の状態は減光点灯であり、図２３
（ｇ）の状態は増光点灯である。Next, the operation of this embodiment will be described. When the output of the high frequency converter 222 has the waveform shown in FIG. 23 (b), the optical output waveform is as shown in FIG. 23 (c). On the other hand, when the value of the low level voltage V1 of the output voltage of the AC / DC converter 221 is smaller than that of FIG. 23A, the high frequency AC voltage becomes as shown in FIG. 23
It becomes like (e). Further, when the value of the low level voltage V1 of the output voltage of the AC / DC converter 221 is made larger than that of FIG. 23A, the high frequency AC voltage becomes as shown in FIG. 23F, and the optical output becomes as shown in FIG. )become that way. Here, if the light output waveform is as shown in FIG. 23 (c) and all-light lighting is performed, the state of FIG. 23 (e) is dimming lighting, and FIG.
The state of (g) is brightening lighting.

【００８２】なお、調光点灯する場合、図２４のように
してもよい。すなわち、図２４は高周波交流電圧の包絡
線の高レベルのオンデューティも変化させるものであ
る。図２４（ａ）は増光点灯する場合の高周波交流電圧
波形を示し、同（ｂ）は減光点灯する場合の高周波交流
電圧波形を示している。このようにすることにより、一
層調光度を深くすることができる。When the dimming lighting is performed, it may be as shown in FIG. That is, FIG. 24 also changes the high-level on-duty of the envelope of the high-frequency AC voltage. FIG. 24A shows a high-frequency AC voltage waveform when the dimming lighting is performed, and FIG. 24B shows a high-frequency AC voltage waveform when the dimming lighting is performed. By doing so, the dimming degree can be further increased.

【００８３】また、以上のことから、レベルを変化させ
るのではなく、高レベル（言い換えれば低レベル）のデ
ューティを変化させるだけでも調光可能であることが理
解されるであろう。From the above, it will be understood that dimming can be performed only by changing the duty of a high level (in other words, a low level) instead of changing the level.

【００８４】つぎに、本発明の第５の実施形態を説明す
る。図２５は本発明の第５の実施形態の回路図、図２６
は同じく各部の出力電圧波形および光出力波形図であ
る。図２５においても、これまでの実施形態を示す図と
同じあるいは対応する部分には同じ符号を付してある。
本実施形態も調光点灯可能にしたものである。図２５に
おいて、２５１は位相制御装置であって、全波整流装置
１５４で全波整流された脈流電圧の谷部を削除するもの
である。このような位相制御装置２５１はたとえばつぎ
のように構成することができる。すなわち、全波整流装
置１５４の出力端と高周波変換装置１６１’（２２２）
の間にスイッチング装置２５２を設け、このスイッチン
グ装置２５２の導通位相を制御するようにしている。２
５３は前記スイッチング装置２５２の駆動回路であり、
２５４は脈流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検
出回路である。２５５はゼロクロス検出時点からスイッ
チング装置２５２をオンする時期（位相）に駆動回路に
オン信号を供給する第１のタイマ回路、２５６はゼロク
ロス検出時点からスイッチング装置２５２をオフする時
期（位相）に駆動回路にオフ信号を供給する第２のタイ
マ回路である。２５７は調光信号に応じて第１、第２の
タイマ回路２５５、２５６のオン信号またはオフ信号の
出力時期（位相）を変化させる調光回路である。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 25 is a circuit diagram of the fifth embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an output voltage waveform and an optical output waveform of each part. In FIG. 25 as well, the same reference numerals are given to the same or corresponding portions as those in the drawings showing the above-described embodiments.
This embodiment also enables dimming lighting. In FIG. 25, reference numeral 251 is a phase control device for deleting the valley portion of the pulsating current voltage that is full-wave rectified by the full-wave rectifier 154. Such a phase control device 251 can be configured as follows, for example. That is, the output terminal of the full-wave rectifier 154 and the high-frequency converter 161 '(222).
A switching device 252 is provided between the two to control the conduction phase of the switching device 252. Two
53 is a drive circuit of the switching device 252,
Reference numeral 254 is a zero-cross detection circuit that detects the zero-cross of the pulsating current voltage. Reference numeral 255 denotes a first timer circuit that supplies an ON signal to the drive circuit at the time (phase) of turning on the switching device 252 from the time of detecting the zero cross, and 256 indicates a drive circuit at the time (phase) of turning off the switching device 252 from the time of detecting the zero cross. It is a second timer circuit that supplies an off signal to. A dimming circuit 257 changes the output timing (phase) of the ON signal or the OFF signal of the first and second timer circuits 255 and 256 according to the dimming signal.

【００８５】つぎに、本実施形態の作用を説明する。全
波整流装置１５４の出力電圧は図２６（ａ）のようにな
る。ゼロクロス検出回路２５４は、図２６（ａ）の脈流
電圧のゼロクロス点を検出し、第１、第２のタイマ回路
２５５、２５６それぞれに供給する。第１、第２のタイ
マ回路２５５、２５６は、ゼロクロス点から予め調光回
路２５７にて設定された時点（位相）でオン信号または
オフ信号を出力する。したがって、位相制御装置２５２
の出力電圧は図２６（ｂ）のようになり、高周波変換装
置１６１’は図２６（ｃ）の包絡線を有する高周波交流
電圧を出力する。調光回路２５７が、調光信号に応じて
オン信号、オフ信号の出力時期（位相）を変化すると、
高周波交流電圧の包絡線の谷部を削除される位相（θ）
が変化し、これによって、調光点灯可能であることが理
解される。本実施形態では、スイッチング装置２５２を
脈流電圧の全期間オンさせた場合が、フル点灯状態にな
る。Next, the operation of this embodiment will be described. The output voltage of the full-wave rectifier 154 is as shown in FIG. The zero-cross detection circuit 254 detects the zero-cross point of the pulsating current voltage of FIG. 26A and supplies it to the first and second timer circuits 255 and 256, respectively. The first and second timer circuits 255 and 256 output an ON signal or an OFF signal at a time point (phase) set in advance by the dimming circuit 257 from the zero cross point. Therefore, the phase controller 252
26B, the high-frequency converter 161 'outputs a high-frequency AC voltage having the envelope of FIG. 26C. When the dimming circuit 257 changes the output timing (phase) of the ON signal and the OFF signal according to the dimming signal,
Phase (θ) where the valley of the envelope of high-frequency AC voltage is deleted
It is understood that the dimming is possible by this. In the present embodiment, the full lighting state is obtained when the switching device 252 is turned on for the entire period of the pulsating voltage.

【００８６】なお、本実施形態の位相制御装置２５１を
省略した場合には、図２６（ａ）を正負対称にした包絡
線を有する高周波交流電圧を出力するものになる。そし
て、この場合に調光（光出力変化）する手段としては、
図１５に示すような高周波変換装置１６１のスイッチン
グ素子１６２、１６３のゲート電圧を変化させるように
してもよい。図１５のようなスイッチング素子１６２、
１６３は、ゲート電圧に応じて通流する電流が変化する
から、出力電圧の振副が変化する。この場合には、高周
波交流電圧の周波数を変化させる必要がないから、周波
数を固定化でき、高周波障害を生じ難い。If the phase control device 251 of this embodiment is omitted, a high frequency AC voltage having an envelope curve in which FIG. And, in this case, as a means for dimming (changing the light output),
You may make it change the gate voltage of the switching elements 162 and 163 of the high frequency converter 161 as shown in FIG. A switching element 162 as shown in FIG.
In 163, since the current flowing according to the gate voltage changes, the variation of the output voltage changes. In this case, since it is not necessary to change the frequency of the high frequency AC voltage, the frequency can be fixed and the high frequency failure is hard to occur.

【００８７】つぎに、本発明の第６の実施形態を説明す
る。図２７は本発明の第６の実施形態の回路図である。
図２７においても、これまでの実施形態を示す図と同じ
あるいは対応する部分には同じ符号を付してある。本実
施形態も調光点灯可能にしたものである。図２７におい
て、高周波変換装置１６１’’は、図１５の高周波変換
装置１６１に類似しているが、入力電圧値に応じて出力
周波数を変化させるＶＦ変換器２７１を有している点
で、図１５のものと異なっている。そして、前記ＶＦ変
換器２７１に同図（ａ）に示す変調信号（調光信号）を
入力するようになっている。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 27 is a circuit diagram of the sixth embodiment of the present invention.
Also in FIG. 27, the same or corresponding parts as those in the drawings showing the embodiments so far are denoted by the same reference numerals. This embodiment also enables dimming lighting. In FIG. 27, a high frequency converter 161 ″ is similar to the high frequency converter 161 of FIG. 15, but has a VF converter 271 that changes the output frequency according to the input voltage value. It's different from fifteen. Then, the modulation signal (dimming signal) shown in FIG. 9A is input to the VF converter 271.

【００８８】本実施形態の作用を説明する。ＶＦ変換器
２７１に入力する変調信号の低レベルおよび高レベルの
一方または両方を変化させることにより、これに応じて
ＤＣ／ＲＦ変換器の出力電圧の包絡線も変化する。した
がって、同図（ｂ）に示す包絡線の低レベルおよび高レ
ベルの一方または両方が変化し、調光点灯可能になる。The operation of this embodiment will be described. By changing one or both of the low level and the high level of the modulation signal input to the VF converter 271, the envelope of the output voltage of the DC / RF converter also changes accordingly. Therefore, one or both of the low level and the high level of the envelope shown in FIG. 7B changes, and the dimming lighting becomes possible.

【００８９】図２８は照明装置の一実施形態を示す簡略
図である。２８０は照明器具本体で、無電極放電灯１６
８’を支持している。すなわち、本実施形態の無電極放
電灯１６８’は、支持用細管２８１を一体的に有してい
る。そして、この支持用細管２８１を支持固定するソケ
ット２８２が、内面が反射面を呈する反射体２８３の端
部付近に配置されている。また、前記反射体２８３の開
口を覆うように、たとえばプリズムからなる透光性カバ
ー２８４が配設されている。ここで、透光性カバー２８
４には、電磁波が外部に漏れることを防止するために、
金属メッシュ（図示しない。）が埋込まれていることが
好ましい。励起手段としての励起コイル１６７’の両端
部は、詳細な図示を省略するが、所要の絶縁処理を施さ
れて、腕状のアルミニウム等からなる導電体に接続され
ている。さらに、図示を省略したが、これまでに説明し
た高周波発生手段が前記導電体に電気的に接続される。
なお、高周波発生手段は、照明器具本体内に設けても、
本体外に設けてもよい。FIG. 28 is a simplified diagram showing an embodiment of a lighting device. 280 is a main body of the lighting fixture, which is an electrodeless discharge lamp 16
Supports 8 '. That is, the electrodeless discharge lamp 168 'of this embodiment integrally has the supporting thin tube 281. A socket 282 for supporting and fixing the supporting thin tube 281 is arranged near the end of the reflector 283 whose inner surface is a reflecting surface. A transparent cover 284 made of, for example, a prism is provided so as to cover the opening of the reflector 283. Here, the translucent cover 28
In order to prevent electromagnetic waves from leaking to the outside,
A metal mesh (not shown) is preferably embedded. Although not shown in detail, both ends of the excitation coil 167 ′ as the excitation means are subjected to a required insulation treatment and connected to an arm-shaped conductor made of aluminum or the like. Further, although not shown, the high frequency generating means described so far is electrically connected to the conductor.
In addition, the high frequency generating means, even if provided in the main body of the lighting fixture,
It may be provided outside the body.

【００９０】本実施形態の作用は容易に理解されるの
で、説明を省略する。なお、図２８中の矢印は、無電極
放電灯１６８’からの放射光を示す。Since the operation of this embodiment can be easily understood, description thereof will be omitted. The arrow in FIG. 28 indicates the emitted light from the electrodeless discharge lamp 168 ′.

【００９１】[0091]

【発明の効果】請求項１記載の発明は、光出力変動時間
を７ｍｓｅｃ以上にしたから、高周波交流電圧の包絡線
の繰返し周波数を人間が光のちらつきを感じない周波数
にすることが容易になり、かつ、発光効率を高く維持で
きる無電極放電灯を提供できる。According to the invention described in claim 1, since the light output fluctuation time is set to 7 msec or more, it becomes easy to set the repetition frequency of the envelope of the high-frequency AC voltage to a frequency at which humans do not feel the flicker of light. Moreover, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp that can maintain high luminous efficiency.

【００９２】請求項２ないし９記載の発明は、無電極放
電灯の発光効率を高く維持できるとともに、放電の不安
定を抑制できる無電極放電灯装置を提供できる。The inventions according to claims 2 to 9 can provide an electrodeless discharge lamp device capable of maintaining high luminous efficiency of the electrodeless discharge lamp and suppressing instability of discharge.

【００９３】請求項１０ないし１２記載の発明は、加え
て調光点灯可能な無電極放電灯装置を提供できる。In addition, the invention according to claims 10 to 12 can provide an electrodeless discharge lamp device capable of dimming lighting.

【００９４】請求項１３記載の発明は、光のちらつき、
無電極放電灯の立消え等を抑制でき、発光効率を高く維
持できる照明装置を提供できる。The invention according to claim 13 is characterized by flicker of light,
It is possible to provide a lighting device capable of suppressing the extinction of an electrodeless discharge lamp and maintaining high luminous efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】無電極放電灯の光出力を測定する状態を簡略化
して示す図FIG. 1 is a diagram showing a simplified state of measuring the light output of an electrodeless discharge lamp.

【図２】高周波交流電圧波形と光出力との関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a high frequency AC voltage waveform and an optical output.

【図３】実験装置を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing an experimental device.

【図４】高周波交流電圧波形の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a high frequency AC voltage waveform.

【図５】光出力変動時間と相対発光効率との関係を示す
図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a light output fluctuation time and a relative luminous efficiency.

【図６】正弦波状脈流波形の包絡線を有する高周波交流
電圧で無電極放電灯を点灯させた場合の光出力変動時間
と相対発光効率との関係を示す図FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a light output fluctuation time and a relative luminous efficiency when an electrodeless discharge lamp is lit with a high frequency AC voltage having a sinusoidal pulsating current waveform envelope.

【図７】包絡線の繰返し周波数と相対発光効率との関係
を示す曲線図FIG. 7 is a curve diagram showing the relationship between the repetition frequency of the envelope and the relative luminous efficiency.

【図８】封入ガスとして主にクリプトンおよびヨウ化金
属を封入した場合のガス圧と相対発光効率との関係を示
す図FIG. 8 is a diagram showing the relationship between gas pressure and relative luminous efficiency when krypton and metal iodide are mainly filled as a filling gas.

【図９】封入ガスとして主にクリプトンおよびヨウ化金
属を封入した場合のガス圧と相対発光効率との関係を示
す図FIG. 9 is a diagram showing a relationship between gas pressure and relative luminous efficiency when mainly krypton and metal iodide are filled as a filling gas.

【図１０】同じくガス圧と光出力変動時間との関係を示
す図FIG. 10 is a graph showing the relationship between gas pressure and light output fluctuation time.

【図１１】封入ガス圧を変化させたときの熱時定数と、
相対発光効率を低下させないための繰返し周波数との関
係を示す図FIG. 11 is a thermal time constant when the enclosed gas pressure is changed,
The figure which shows the relationship with the repetition frequency so as not to lower the relative luminous efficiency.

【図１２】包絡線の瞬時値の最小値／最大値と、インピ
ーダンス整合回路への入力電力との関係に対する寿命末
期状態である無電極放電灯の放電の不安定領域および安
定領域を示す図FIG. 12 is a diagram showing an unstable region and a stable region of discharge of the electrodeless discharge lamp in the end of life state with respect to the relationship between the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the envelope and the input power to the impedance matching circuit.

【図１３】光出力を示す図FIG. 13 is a diagram showing optical output.

【図１４】光出力の瞬時値の最小値／最大値と相対発光
効率との関係を示す図FIG. 14 is a diagram showing a relationship between minimum / maximum instantaneous values of light output and relative luminous efficiency.

【図１５】本発明の第１の実施形態の回路図FIG. 15 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention.

【図１６】同じく出力電圧波形図[Fig. 16] Similarly, output voltage waveform diagram

【図１７】異なる出力電圧波形図FIG. 17 is a different output voltage waveform diagram.

【図１８】本発明の第２の実施形態の回路図FIG. 18 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図１９】同じく出力電圧波形図[FIG. 19] Similarly, an output voltage waveform diagram

【図２０】本発明の第３の実施形態の回路図FIG. 20 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

【図２１】同じく出力電圧波形図[FIG. 21] Similarly, an output voltage waveform diagram

【図２２】本発明の第４の実施形態の回路図FIG. 22 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図２３】同じく各部の出力電圧波形および光出力波形
図[Fig. 23] Similarly, an output voltage waveform and an optical output waveform diagram of each part.

【図２４】他の実施形態の出力電圧波形図FIG. 24 is an output voltage waveform diagram of another embodiment.

【図２５】本発明の第５の実施形態の回路図FIG. 25 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図２６】同じく出力電圧波形形図[FIG. 26] Similarly, a waveform diagram of the output voltage

【図２７】本発明の第６の実施形態の回路図FIG. 27 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図２８】照明器具の一実施形態を簡略化して示す図FIG. 28 is a simplified view of an embodiment of a lighting fixture.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、３２、１５２、１８０…高周波発生手段 ７５、７５’、１０１…平滑化手段 １６１、１６１’、１６１’’、２２２…高周波変換装
置 ２、３８、１６８…無電極放電灯 ２８０…照明器具本体1, 32, 152, 180 ... High-frequency generating means 75, 75 ', 101 ... Smoothing means 161, 161', 161 '', 222 ... High-frequency conversion device 2, 38, 168 ... Electrodeless discharge lamp 280 ... Lighting fixture main body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 昭浩 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 山崎 勇生 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 清水 恵一 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 伊藤 彰 東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ラ イテック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akihiro Inoue 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Toshiba Litec Co., Ltd. (72) Inventor Yusei Yamazaki 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. within Toshiba Litec Co., Ltd. (72) Inventor Keiichi Shimizu No. 3-3, Higashi-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. 3 within Toshiba Litec Co., Ltd. No. within Toshiba Litec Co., Ltd.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】透光性バルブと；透光性バルブ内に封入さ
れた放電媒体と；を具備してなり、 周波数が１ＭＨｚ以上の第１のレベルの高周波交流電圧
を印加されて安定点灯している状態から高周波交流電圧
を第２のレベルに段階的に立上げた場合、光出力が安定
状態に達するまでの時間を光出力変動時間としたとき、
この光出力変動時間が７ｍｓｅｃ以上であることを特徴
とする無電極放電灯。1. A translucent bulb; and a discharge medium enclosed in the translucent bulb; and a stable lighting by applying a first level high frequency AC voltage having a frequency of 1 MHz or more. When the high-frequency AC voltage is raised stepwise from the current state to the second level, the time until the optical output reaches a stable state is defined as the optical output fluctuation time,
An electrodeless discharge lamp characterized in that the light output fluctuation time is 7 msec or more. 【請求項２】無電極放電灯と；無電極放電灯に周波数が
１ＭＨｚ以上の第１のレベルの高周波交流電圧を印加し
て安定点灯している状態から高周波交流電圧を第２のレ
ベルに段階的に立上げた場合、無電極放電灯の光出力が
安定状態に達するまでの時間を光出力変動時間としたと
き、この光出力変動時間以下の周期で繰返し変化する包
絡線を有し、かつ、周波数が１ＭＨｚ以上である高周波
交流電圧を出力して無電極放電灯を付勢する高周波発生
手段と；を具備していることを特徴とする無電極放電灯
装置。2. An electrodeless discharge lamp; a high-frequency AC voltage of a first level having a frequency of 1 MHz or more is applied to the electrodeless discharge lamp and the high-frequency AC voltage is stepped to a second level from a state of stable lighting. When the light output fluctuation time is the time until the light output of the electrodeless discharge lamp reaches a stable state, it has an envelope that repeatedly changes in a cycle of the light output fluctuation time or less, and An electrodeless discharge lamp device, comprising: a high-frequency generator that outputs a high-frequency AC voltage having a frequency of 1 MHz or more to energize the electrodeless discharge lamp. 【請求項３】無電極放電灯と；繰返し変化する包絡線を
有し、かつ、周波数が１ＭＨｚ以上の高周波交流電圧を
出力して無電極放電灯を付勢する高周波発生手段と；を
具備し、 前記無電極放電灯および前記高周波発生手段は、無電極
放電灯の光出力の瞬時値の最小値／最大値が０．４以上
になるように設定されていることを特徴とする無電極放
電灯装置。3. An electrodeless discharge lamp; and a high-frequency generator that has a repeatedly changing envelope and outputs a high-frequency AC voltage having a frequency of 1 MHz or more to energize the electrodeless discharge lamp. The electrodeless discharge lamp and the high frequency generator are set such that the minimum value / maximum value of the instantaneous value of the optical output of the electrodeless discharge lamp is 0.4 or more. Electric lighting device. 【請求項４】高周波発生手段は、相対的に小さい第１の
レベルと相対的に大きい第２のレベルとを段階的に繰返
す包絡線を有する高周波交流電圧を出力するものである
ことを特徴とする請求項２または３記載の無電極放電灯
装置。4. The high frequency generating means outputs a high frequency AC voltage having an envelope in which a relatively small first level and a relatively large second level are repeated stepwise. The electrodeless discharge lamp device according to claim 2 or 3. 【請求項５】高周波発生手段は、正弦波状脈流波形の包
絡線を有する高周波交流電圧を出力するものであること
を特徴とする請求項２または３記載の無電極放電灯装
置。5. The electrodeless discharge lamp device according to claim 2, wherein the high-frequency generating means outputs a high-frequency AC voltage having an envelope of a sinusoidal pulsating flow waveform. 【請求項６】高周波発生手段は、正弦波状脈流波形の谷
部を削除した間欠的な包絡線を有する高周波交流電圧を
出力するものであることを特徴とする請求項２または３
記載の無電極放電灯装置。6. The high frequency generating means outputs a high frequency AC voltage having an intermittent envelope in which the valley portion of the sinusoidal pulsating flow waveform is deleted.
The electrodeless discharge lamp device described. 【請求項７】高周波発生手段は、正弦波状脈流波形の谷
部を谷埋めした波形の包絡線を有する高周波交流電圧を
出力するものであることを特徴とする請求項２または３
記載の無電極放電灯装置。7. The high-frequency generating means outputs a high-frequency AC voltage having an envelope of a waveform in which a valley portion of a sinusoidal pulsating flow waveform is buried.
The electrodeless discharge lamp device described. 【請求項８】高周波発生手段は、瞬時値の最小値／最大
値が０．７以下の包絡線を有する高周波交流電圧を出力
するものであることを特徴とする請求項２ないし７のい
ずれか一記載の無電極放電灯装置。8. The high frequency generating means outputs a high frequency AC voltage having an envelope in which the minimum / maximum instantaneous values are 0.7 or less. The electrodeless discharge lamp device as described in 1. 【請求項９】高周波発生手段は、瞬時値の最小値が無電
極放電灯の放電を維持可能である包絡線を有する高周波
交流電圧を出力するものであることを特徴とする請求項
２ないし４、７および８のいずれか一記載の無電極放電
灯装置。9. The high frequency generating means outputs a high frequency AC voltage having an envelope whose minimum instantaneous value can maintain the discharge of the electrodeless discharge lamp. 9. The electrodeless discharge lamp device according to any one of 7, 7 and 8. 【請求項１０】高周波発生手段は、包絡線の振幅を少な
くとも部分的に変化させることによって光出力を変化さ
せるものであることを特徴とする請求項２ないし９のい
ずれか一記載の無電極放電灯装置。10. The electrodeless discharge according to claim 2, wherein the high-frequency generating means changes the light output by changing the amplitude of the envelope curve at least partially. Electric lighting device. 【請求項１１】高周波発生手段は、包絡線の相対的に小
さいレベルのみを変化させることによって無電極放電灯
の光出力を変化させるものであることを特徴とする請求
項２ないし４および７ないし９のいずれか一記載の無電
極放電灯装置。11. The high frequency generating means changes the light output of the electrodeless discharge lamp by changing only a relatively small level of the envelope. 9. The electrodeless discharge lamp device according to any one of 9 above. 【請求項１２】高周波発生手段は、正弦波状脈流波形の
包絡線の谷部の削除位相を変化することによって光出力
を変化させるものであることを特徴とする請求項５また
は６記載の無電極放電灯装置。12. The high frequency generating means changes the optical output by changing the deletion phase of the valley portion of the envelope of the sinusoidal pulsating flow waveform. Electrode discharge lamp device. 【請求項１３】照明器具本体と；無電極放電灯を照明器
具本体に支持された請求項２ないし１２のいずれか一記
載の無電極放電灯装置と；を具備していることを特徴と
する照明装置。13. A lighting equipment main body; and the electrodeless discharge lamp device according to claim 2, wherein the electrodeless discharge lamp is supported by the lighting equipment main body. Lighting equipment.