(57)【要約】【課題】  バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音等を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる無電極放電灯点灯装置、及びそれを用いた無電極放電灯装置を提供する。【解決手段】  無電極放電灯装置１は、内部に放電ガスが封入されたバルブ２からなる無電極放電灯と、該無電極放電灯に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７、高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７、及びバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させる制御部１８を備えた無電極放電灯点灯装置１６とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスが封入されたバルブからなる無電極放電灯に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させる誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源部と、前記高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部と、前記バルブが前記誘導コイルに対して所定位置に位置しているときの前記磁界検出部の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に前記高周波電源部の動作を停止させる制御部とを備えたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記高周波電源部から前記誘導コイルに電力供給を開始した後、所定時間経過しても無電極放電灯が点灯しない場合には、前記誘導コイルへの電力供給を間欠的に行うことを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記磁界検出部はループ状の導体であり、前記誘導コイルと同じ中心軸をもつことを特徴とする請求項１又は２に記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記高周波電磁界内に配置される前記磁界検出部の磁界検出面は、該磁界検出面に略直交する方向から前記高周波電磁界の磁束が入射されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記誘導コイルは、内部に磁性材料から形成されたコアを有し、前記磁界検出部は、前記コアに近接配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置を備えていることを特徴とする無電極放電灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ガスが封入されたバルブ内に電極を持たず、バルブの外部からバルブの内部に高周波電磁界を作用させることによって放電発光する無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置、及びそれを用いた無電極放電灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に図５乃至図７を参照して従来から提供されている無電極放電灯装置１００について説明する。
【０００３】
この種の無電極放電灯装置１００は、図５（ａ）に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ２からなる無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させるための無電極放電灯点灯装置１０１とから構成されており、無電極放電灯点灯装置１０１は、バルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７とを備えている（特許文献１）。
【０００４】
無電極放電灯となるバルブ２は、図５（ａ）に示すように、例えば石英ガラス等の透光性材料から中空の略球形状に形成され、下端側の略中央部からは誘導コイル３が内部に配置される円柱状の空洞部２ａが形成されている。このバルブ２の内部には、水銀、希ガス及び金属ハロゲン化物等の放電ガスが封入されており、例えば約３００Ｔｏｒｒのキセノンガスと、約１０ｍｇのナトリウム沃化物、タリウム沃化物及びインジウム沃化物の混合ガスとが封入されている。
【０００５】
また、バルブ２の内側面には、水銀から放射された紫外線を可視光線に変換するための蛍光体４が塗布され、このような蛍光体４としては、白色蛍光体としてハロ燐酸カルシウム、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａＰＯ４、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌｌ４Ｏ２３：Ｅｕ等が用いられる。
【０００６】
加えて、バルブ２が石英ガラスから形成されている場合には、バルブ２内に封入されている水銀と石英ガラスとの反応を抑えるために保護膜５がバルブ２の内側面に形成される。この保護膜５によりバルブ２の光束維持率を向上させることができ、保護膜５の材料としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ）等の微粒子が用いられる。尚、保護膜５は、通常のバルブ２では透過率が高い方が望ましいため、蛍光体４に比べて薄くバルブ２に形成される。
【０００７】
バルブ２の下端側に取り付けられる基台６は、アルミダイカストを用いて上面が開口した有底の略円筒形状に形成され、内部には高周波電源部７を備えている。また、この基台６の底部には円筒部６ａが上方に向けて突設され、円筒部６ａは、空洞部２ａに中心軸が同一となるようにして挿入される。そして、この円筒部６ａには誘導コイル３、コア８、及び芯材９が配置されて、バルブ２に高周波電磁界を供給する電力カプラが構成されている。尚、底部には蓋体（図示せず）が設けられている。
【０００８】
誘導コイル３は、銅又は銅合金等による条材を円筒部６ａの上端側に所定回数巻回して形成されるとともに両端部を高周波電源部７に接続され、高周波電源部７が動作して誘導コイル３に高周波電流が流れた際には、誘導コイル３の周囲に１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生するように構成されている。
【０００９】
誘導コイル３が巻回された円筒部６ａの内部には、略円筒状のコア８が誘導コイル３と重複するとともに、その上端部を円筒部６ａの上端から突出させて配置されている。コア８の材料としては、透磁率が略１５０である軟磁性体のニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）フェライトが用いられているが、もちろん、マンガン亜鉛（Ｍｎ−Ｚｎ）フェライト、軟磁性金属を含むものであればどのようなものでも構わない。また、軟磁性金属単体でもよい。ここで、軟磁性体とはバルク状態での保磁力Ｈｃが１０Ｏｅ程度以下のものである。
【００１０】
芯材９は、上端側が下端側よりも細径となった略円柱状に形成されて、下端側の大径部９ａが円筒部６ａの下端側に嵌入されるとともに、上端側の小径部９ｂがコア８に嵌入されている。加えて、芯材９の小径部９ｂの上端はコア８の上端より下方に位置し、且つ、コア８の内側面と小径部９ｂの外側面が接触するようにしてある。
【００１１】
ここで、図６（ａ）に示すようにコア８の上端と芯材９の上端との距離（ｍｍ）をｂとしたときの距離ｂと誘導コイル３のＱ値（Ｑ値は、誘導コイル３の抵抗をＲ、インダクタスをＬ、角周波数をω（＝２πｆ（ｆ：周波数））とすると、Ｑ＝ωＬ／Ｒで表される。）との関係を、図６（ｂ）に示す。尚、Ｑ値が大きいということは、誘導コイル３の抵抗が小さい、すなわち、誘導コイル３での電力損失が小さいことを意味する。したがって、図６（ｂ）からわかるように、距離ｂは０＜ｂ＜１０の範囲、特にｂ＝５程度が望ましい。また、Ｑ値が大きいと誘導コイル３での電力損失が小さくなるから、無電極放電灯の始動性を向上させることもできる。
【００１２】
一方、図７に示すように、芯材９の上端を誘導コイル３の上端よりも突出するように構成すれば、コア８の上端近傍から出入りする磁力線の表面積をより大きくすることができ、誘導コイル３での電力損失をより軽減することができる。
【００１３】
無電極放電灯点灯装置１０１は、上述したようにバルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７とを備えている。
【００１４】
高周波電源部７は、図５（ｂ）に示すように、商用電源等の交流電源ＡＣと接続され交流電源ＡＣからの交流電圧を直流電圧に変換するとともに該直流電圧を安定化するためのチョッパ回路１０と、チョッパ回路１０からの直流電源を受けて発振信号を出力するための発振回路１１と、発振回路１１から出力された発振信号を増幅して高周波電圧を出力するためのプリアンプ１２と、高周波がチョッパ回路１０に帰還することを防止するためのフィルタ回路１３と、プリアンプ１２の高周波電圧をさらに増幅するためのメインアンプ１４と、メインアンプ１４と誘導コイル３のインピーダンスを整合することにより高周波の反射をなくして効率良く高周波電力を供給するための整合回路１５とを備えて構成されている。
【００１５】
発振回路１１は、水晶振動子Ｘを用いた発振回路であり、インダクタンス素子Ｌ６とキャパシタンス素子Ｃ１５とによる低Ｑの同調回路を構成し、無調整の発振器としてある。発振回路１１の発振信号を増幅するプリアンプ１２はスイッチング素子Ｑ４によりＣ級増幅を行っており、インダクタンス素子Ｌ５とキャパシタンス素子Ｃ１７とにより発振周波数に同調するように構成している。また、プリアンプ１２の抵抗Ｒ８〜Ｒ１０からなる回路は減衰器を構成しており、抵抗Ｒ１１はインダクタンス素子Ｌ５のＱを下げるために挿入されている。フィルタ回路１３は、インダクタンス素子Ｌ３とキャパシタンス素子Ｃ４とから構成され、高周波がチョッパ回路１０に帰還することを防いでいる。プリアンプ１２の出力をさらに高周波電力に増幅するメインアンプ１４は、パワーＭＯＳＦＥＴであるスイッチング素子Ｑ５による増幅器となっている。インダクタンス素子Ｌ７はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスを打ち消すために挿入してあり、抵抗Ｒ１２はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスをプリアンプ１２の出力と整合させるために接続してある。整合回路１５は、キャパシタンス素子Ｃ１８〜Ｃ２０などで構成され、メインアンプ１４の出力とバルブ２及び誘導コイル３とのインピーダンス整合を行っている。ここで、高周波電源部７としては、上述したように誘導コイル３に電力供給がされた際に、誘導コイル３によりバルブ２内部の放電ガスに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界を供給するものであればよい。
【００１６】
以上により無電極放電灯装置１００は構成されており、この無電極放電灯装置１００を動作させた際には、無電極放電灯点灯装置１０１の高周波電源部７により誘導コイル３に高周波電力が供給されて高周波電流が流れ、これにより誘導コイル３の周りに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生する。このように誘導コイル３の周りに高周波電磁界が発生すると、高周波電磁界によってバルブ２内部の電子が加速されて放電ガスの原子に衝突し、この衝突によって放電ガスが電離されてプラズマが発生し、このプラズマからは紫外線が放出される。この紫外線がバルブ２の内面の蛍光体４に入射すると、蛍光体４が可視領域の蛍光を発するため、バルブ２から外部へ光が放射されることになる。
【００１７】
このような無電極放電灯装置１００を暗所や低温の環境下で点灯させる際に、より高い始動電圧若しくは長い始動期間が必要となった場合や、誘導コイル等に異常が生じて無負荷状態で始動動作が行われた場合においては、誘導コイルの両端に高電圧が印加され続けることになるので、無電極放電灯点灯装置１０１の各回路素子等に過渡のストレスが加わり、これにより回路が破壊されてしまうという問題が生じていた。
【００１８】
そこで、この問題を解決するために、誘導コイルに一定値以上の電圧が所定期間以上印加された際に、この過電圧を検出して無電極放電灯点灯装置を間欠動作させることで、誘導コイルに印可する電圧に間欠期間を設け、これにより無電極放電灯点灯装置の回路にかかるストレスを軽減しつつ始動動作を継続する無電極放電灯点灯装置が提供されている。
【００１９】
また、上記の間欠動作に加えて抵抗及びキャパシタを利用したタイマー、所謂ＲＣタイマーを用いて、過電圧検出時にＲＣタイマーのキャパシタを充電することにより、上記の間欠動作を数回繰り返しても無電極放電灯が点灯しない場合には無電極放電灯点灯装置の回路動作を停止させて、無電極放電灯点灯装置の回路を保護する無電極放電灯点灯装置が提供されている。
【特許文献１】特開２００４−１１９０３８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、上記の無電極放電灯装置１００では、例えば施工時の取付不備や経年変化による構成部材の劣化等によって、バルブ２が誘導コイル３に対する正しい取付位置（以下、所定位置という）から外れてしまうという事態を想定する必要があった。
【００２１】
このようにバルブ２が所定位置から外れた場合において、バルブ２の外れ具合が大きいならば、電源投入後、誘導コイル３に始動電圧が発生しても、バルブ２が誘導コイル３から大きく外れているために、バルブ２に高周波電磁界が殆ど供給されないからバルブ２が点灯せず、この場合、上記の間欠動作によって無電極放電灯点灯装置の回路を保護することが可能であった。
【００２２】
これに対して、バルブ２の外れ具合が小さい場合は、電源投入後、誘導コイル３に始動電圧が発生するが、誘導コイル３からバルブ２へ十分な高周波電磁界が供給されないため、すぐにはバルブ２が点灯せず、このとき誘導コイル３に過電圧が生じるので上記の無電極放電灯点灯装置は間欠動作することになる。そして、数回の間欠動作を繰り返した後にエネルギーが一定量を越えるとバルブ２が点灯することになるが、高周波電磁界が十分に供給されないために点灯を維持することができず、点灯後、間もなくバルブ２が消灯する。この後、再びバルブ２を点灯させるために誘導コイル３に始動電圧が印加されるが、バルブ２への高周波電磁界の供給が不十分であるので再度上記の動作を繰り返すことになる。このように、バルブ２の外れ具合が小さい場合には、バルブ２が点灯、消灯を繰り返すという問題が生じていた。また、間欠動作時には、誘導コイル３に流れる電流が急激に変化するため、コア歪が生じ、これにより騒音が発生してこの騒音が続くという問題が生じていた。加えて、バルブ２が所定位置から外れているために誘導コイル３が剥き出しとなったまま間欠動作が繰り返されるから、安全性が非常に悪いという問題も生じていた。
【００２３】
一方、上記のＲＣタイマーを備えた無電極放電灯点灯装置の場合、バルブ２が一時的に点灯した際に、ＲＣタイマーが放電されてしまうためにＲＣタイマーの充電による回路動作の停止が行えず、結果、同様に間欠動作を延々と繰り返すという問題が生じていた。
【００２４】
而してバルブ２の外れ具合が小さい場合、バルブ２が誘導コイル３から完全に外れずに中途半端に高周波電磁界が供給されるから、この状態を過電圧等により電気的に検出することができず、そのため無電極放電灯点灯装置の回路の誤動作をはじめ、騒音や安全性等の様々な問題が生じていた。
【００２５】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音等を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる無電極放電灯点灯装置、及びそれを用いた無電極放電灯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、内部に放電ガスが封入されたバルブからなる無電極放電灯に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させる誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源部と、前記高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部と、前記バルブが前記誘導コイルに対して所定位置に位置しているときの前記磁界検出部の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に前記高周波電源部の動作を停止させる制御部とを備えたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
【００２７】
請求項１の発明によれば、誘導コイルの高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部を設けているので、バルブが所定位置から外れた際には、たとえその外れ具合が小さくとも磁界検出部により検出される磁界強度の変化によって、確実にバルブが誘導コイルから外れたことを検知することができ、このとき制御部により高周波電源部から誘導コイルへの電力供給を停止させるので、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
【００２８】
請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記高周波電源部から前記誘導コイルに電力供給を開始した後、所定時間経過しても無電極放電灯が点灯しない場合には、前記誘導コイルへの電力供給を間欠的に行うことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
【００２９】
請求項２の発明によれば、所定時間誘導コイルに電力供給をしても無電極放電灯が点灯しない場合には、誘導コイルへの電力供給を間欠的に行うので、例えば、バルブが所定位置から完全に外れた場合や、無電極放電灯装置を暗所や低温の環境下で点灯させる際により高い始動電圧若しくは長い始動期間が必要となった場合、或いは誘導コイル等に異常が生じて無負荷状態で始動動作が行われた場合等に、誘導コイルの両端に高電圧が印加され続けることによって無電極放電灯点灯装置の各回路素子等に過渡のストレスが加わることを軽減して、無電極放電灯点灯装置を保護することができる。
【００３０】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の構成に加えて、前記磁界検出部はループ状の導体であり、前記誘導コイルと同じ中心軸をもつことを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
【００３１】
請求項３の発明によれば、高周波電磁界を発生する誘導コイルと同一の中心軸となるように、ループ状の導体からなる磁界検出部を配置してあるので、磁界検出部における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上できる。
【００３２】
請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項の発明の構成に加えて、前記高周波電磁界内に配置される前記磁界検出部の磁界検出面は、該磁界検出面に略直交する方向から前記高周波電磁界の磁束が入射されることを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
【００３３】
請求項４の発明によれば、バルブが誘導コイルに対して所定位置に位置している際の磁界強度を感度良く検出することができ、そのためバルブが所定位置から外れた際には、磁界強度の減衰に加えて、検出面に入射する磁束との角度も大きく変わることになるから、より明確に磁界強度の変化を検出できるようになる。
【００３４】
請求項５の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項の発明の構成に加えて、前記誘導コイルは、内部に磁性材料から形成されたコアを有し、前記磁界検出部は、前記コアに近接配置されていることを特徴とする無電極放電灯点灯装置とした。
【００３５】
請求項５の発明によれば、誘導コイルが巻回されたコアに磁界検出部を近接配置してあるので、磁界検出部における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができる。
【００３６】
請求項６の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無電極放電灯点灯装置を備えていることを特徴とする無電極放電灯装置とした。
【００３７】
請求項６の発明によれば、上記の請求項１乃至５のいずれか１項の無電極放電灯点灯装置を備えた無電極放電灯装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、確実にバルブが誘導コイルから外れたことを検知することができ、このとき制御部により高周波電源部から誘導コイルへの電力供給を停止させるので、バルブが誘導コイルから外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の無電極放電灯装置の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。
【００４０】
（実施形態１）
本実施形態の無電極放電灯装置１は、上記の従来例の無電極放電灯装置１００に比べて無電極放電灯点灯装置に特徴があり、上記の従来例の無電極放電灯装置１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置１は、図１（ａ）に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ２からなる無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させるための無電極放電灯点灯装置１６とから構成されており、無電極放電灯点灯装置１６は、バルブ２に近接配置され高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル３と、誘導コイル３に高周波電力を供給する高周波電源部７と、ループ状の導体から構成され高周波電磁界内に配置されて該高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７と、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させる制御部１８とを備えている。
【００４２】
磁界検出部１７は、図１（ｂ）に示すように、略Ｃ字のループ状に形成された導体から構成され、この磁界検出部１７を高周波電磁界内に配置した際には、磁界検出部１７に該高周波電磁界の磁界強度に応じた誘導起電力が生じ、この誘導起電力によって磁界強度を検出することができる。
【００４３】
この磁界検出部１７は、バルブ２の下端側に空洞部２ａの中心軸と同一の中心軸を有するようにして設けてあり、バルブ２を誘導コイル３に対して所定位置に位置するように基台６に取り付けた際に、誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸が一致するようにしてある。このように高周波電磁界を発生する誘導コイル３と同一の中心軸となるように磁界検出部１７を配置すれば、磁界検出部１７における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができる。
【００４４】
基台６には、一対のリード線Ｌｃ１，Ｌｃ２により誘導コイル３の両端部と電気的に接続された高周波電源部７が収納されるとともに、磁界検出部１７からの検出出力を受けとって高周波電源部７の動作を制御する制御部１８が収納されている。
【００４５】
制御部１８は、例えばコンパレータ等を用いて、磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなったときに、高周波電源部７の動作を停止させるように構成され、先部に接触端子が形成された検出線Ｌｓと、同様に接触端子が形成された接地線（図示せず）とが接続されている。これら検出線Ｌｓ及び接地線は、バルブ２を基台６に取り付けて誘導コイル３に対して所定位置に位置させた際に、磁界検出部１７の両端部と両接地線の接触端子とがそれぞれ当接して電気的に接続されるように基台６に設置してある。而して、バルブ２を所定位置に位置させた際には、この検出線Ｌｓを介して磁界検出部１７の検出出力が制御部１８に入力されることになる。
【００４６】
以上により本実施形態の無電極放電灯装置１は構成され、次に無電極放電灯装置１の通常時、すなわちバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の動作について説明する。まず、この無電極放電灯装置１を動作させた際には、無電極放電灯点灯装置１６の高周波電源部７により誘導コイル３に高周波電力が供給され、これにより誘導コイル３の周りに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界が発生する。このように誘導コイル３の周りに高周波電磁界が発生すると、高周波電磁界によってバルブ２内部の電子が加速されて放電ガスの原子に衝突し、この衝突によって放電ガスが電離されてプラズマが発生して、プラズマから紫外線が放出される。この紫外線がバルブ２の内面の蛍光体４に入射すると、蛍光体４が可視領域の蛍光を発するため、バルブ２から外部へ光が放射されることになる。
【００４７】
一方、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れた際には、バルブ２に設けられた磁界検出部１７と検出線Ｌｓ及び接地線との当接状態が解除され、これにより磁界検出部１７と制御部１８とが遮断される。そのため、制御部１８には磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなるので、上述したように制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
【００４８】
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置１によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設けるとともに、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際には検出線Ｌｓが磁界検出部１７に当接して制御部１８と磁界検出部１７とが電気的に接続され、バルブ２が所定位置から外れた際には検出線Ｌｓが磁界検出部１７から外れて制御部１８と磁界検出部１７との間が遮断されるようにしているので、バルブ２が所定位置から外れた際には、制御部１８に磁界検出部１７からの検出出力が入力されなくなる。したがって、このような磁界検出部１７により検出される磁界強度の変化によって、たとえバルブ２の外れ具合が小さくとも確実にバルブ２が誘導コイル３から外れたことを検知することができ、このとき制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
【００４９】
また、無電極放電灯点灯装置１６に、高周波電源部７から誘導コイル３に電力供給を開始した後、所定時間経過しても無電極放電灯が点灯しない場合には、誘導コイル３への電力供給を間欠的に行う間欠動作や、上述した従来例のようなＲＣタイマーによる停止動作を行う機能を設けることとすれば、バルブ２の破損等の、磁界検出部１７と検出線Ｌｓとの当接状態が保たれたままの状態での誤動作からも無電極放電灯装置１の回路を保護することができるため好ましい。
【００５０】
加えて、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２、検出線Ｌｓ、及び接地線を一本の管灯線Ｌとしておけば、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２が高周波電源部７から外れた際には、検出線Ｌｓも同時に制御部１８から外れることになり、これにより制御部１８には磁界検出部１７の検出出力が入力されなくなるから、制御部１８によって上述したように高周波電源部７の動作を停止させることができる。このようにリード線Ｌｃ１，Ｌｃ２、検出線Ｌｓ、及び接地線を一本の管灯線Ｌとすることで、リード線Ｌｃ１，Ｌｃ２が外れた際に高周波電源部７の誤動作等を防止して無電極放電灯点灯装置１６を保護する、いわゆるケーブルはずれ保護回路を制御部１８に兼用させることができる。
【００５１】
ところで、本実施形態の無電極放電灯装置１としては、図１（ａ）に示すものに限られるものではなく、図２に示すように、バルブ２の上方を覆うシールドケース１９を備えた筐体２０内に収納したものとすることができ、その他、使用形態に合わせて好適な形状とすることができる。
【００５２】
（実施形態２）
本実施形態の無電極放電灯装置２１は、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７と制御部１８の接続方法に特徴があり、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２１において、磁界検出部１７は、図３（ａ）に示すように、バルブ２の下端側の内部に位置するとともに、両端部がバルブ２から外方へ露出するようにしてバルブ２に取り付けてある。加えて、磁界検出部１７は上記の実施形態１と同様に空洞部２ａの中心軸と同一の中心軸を有するように取り付けて、バルブ２を基台６に取り付けた際には誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸が一致するようにしてあり、これによって磁界検出部１７における磁束密度を大きくして磁界強度の検出感度の向上を図っている。
【００５４】
バルブ２から外方へ露出された磁界検出部１７の両端部には、上記の検出線Ｌｓと接地線がそれぞれ接続され、本実施形態において検出線Ｌｓ及び接地線は、図３（ａ）に示すように、その長さ寸法に余裕を持たせてバルブ２が所定位置に位置している際には撓むようにしてある。これにより両線を接続したままでもバルブ２が基台６に対してある程度上下移動できるようになっており、バルブ２が所定位置から外れても、直ぐに検出線Ｌｓと接地線とが磁界検出部１７から外れないようにして、磁界検出部１７の検出出力を制御部１８が受け取れるようにしてある。
【００５５】
したがって制御部１８は、上記の実施形態１とは異なり、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れた場合でも、検出線Ｌｓと磁界検出部１７との電気的接続が維持され、磁界検出部１７の検出出力が入力されるようになっているのである。
【００５６】
この制御部１８は、例えばコンパレータを備え、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、この基準値から磁界検出部１７の検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させるように構成してある。
【００５７】
以上により本実施形態の無電極放電灯装置２１が構成され、次に本実施形態の無電極放電灯装置２１において、バルブ２が所定位置から外れたときの動作について説明する。尚、通常時の動作は上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
【００５８】
すなわち、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れると、バルブ２に設けられた磁界検出部１７は、バルブ２とともに移動することになる。ここで、誘導コイル３から発生する高周波電磁界は、一般的に誘導コイル３の両端部において強く、両端部から離れるにつれて弱くなるため、上記のように磁界検出部１７と誘導コイル３との位置関係が相対的に変化すると、当然、磁界検出部１７の検出出力も変化することになる。特に本実施形態では、バルブ２の下端側に磁界検出部１７を配置して、バルブ２が所定位置に位置している際には磁界検出部１７が誘導コイル３の下方に位置しているため、バルブ２が基台６から外れた際には、磁界検出部１７が誘導コイル３の下端部に近接していくことになって磁界検出部１７の検出出力は大きくなる。
【００５９】
而して、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れることを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができ、磁界検出部１７の検出出力がバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
【００６０】
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２１によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設け、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、磁界検出部１７の検出出力が基準値から所定量だけ変化した際に、バルブ２が所定位置から外れたと判断して、制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
【００６１】
ところで、誘導コイル３の高周波電磁界の性質上、検出場所が異なっても検出出力が殆ど等しくなる場所があるため、バルブ２が上記の状態からさらに外れていった際には磁界検出部１７がこのような場所に位置して制御部１８によってバルブ２が外れたかどうかを判別できなくなるが、このときには、既にバルブ２が基台６から大きく外れているので、上記の実施形態１でも述べたような間欠動作や、ＲＣタイマーによる停止動作を行う機能を無電極放電灯点灯装置１６に設けておけば、これらが作動して無電極放電灯点灯装置１の回路を保護することができる。
【００６２】
一方、本実施形態の無電極放電灯装置２１としては、図３（ａ）に示すものに限られるものではなく、図３（ｂ）に示す構成とすることもできる。
【００６３】
図３（ｂ）に示す無電極放電灯装置２１において、磁界検出部１７は、バルブ２の空洞部２ａの内側面部における下端側に取り付けられている。このとき上記の実施形態１と同様に、バルブ２を基台６に誘導コイル３に対して所定位置に位置するように取り付けた際には、誘導コイル３の中心軸と磁界検出部１７の中心軸とが一致するようにしてある。
【００６４】
この磁界検出部１７の一端部の内側面には、導電性部材から長尺状に形成され、下端側に検出線Ｌｓが接続された検出用接触子２２の上端側の外側面が当接されている。この検出用接触子２２は、バルブ２の移動方向と並行するようにして設けられており、バルブ２が所定位置から外れた場合でも、検出用接触子２２と検出線Ｌｓを介して磁界検出部１７と制御部１８との電気的接続を維持することができるようになっている。また、磁界検出部１７の他端部の内側面には、検出用接触子２２と同様に導電性部材から長尺状に形成され、下端側に接地線が接続された接地用接触子（図示せず）の上端側の外側面が当接され、上記検出用接触子２２と同様に、バルブ２の移動方向と並行するようにして設けられ、バルブ２が所定位置から外れた場合でも、接地用接触子と接地線を介して磁界検出部１７を接地できるようになっている。
【００６５】
このように構成された無電極放電灯装置２１によっても上記と同様の効果を奏することができ、使用状況に応じて好適な形態を採用することができる。
【００６６】
（実施形態３）
本実施形態の無電極放電灯装置２３は、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７の設置位置に特徴があり、上記の実施形態１の無電極放電灯装置１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
すなわち、本実施形態の無電極放電灯装置２３において、磁界検出部１７は、図４（ａ）に示すように、誘導コイル３に近接するとともに、略Ｃ字に形成された導体で囲まれた開口面からなる磁界検出面１７ａに、誘導コイル３から発生した高周波電磁界の磁束Ｂが磁界検出面１７ａにほぼ直交する方向から入射するように設置されている。加えて、磁界検出部１７は、一端部が検出線Ｌｓを介して制御部１８に電気的に接続されるとともに、他端部が接地線Ｌｅを介して接地され、バルブ２の移動に依らずに定位置に位置するように固定されている。
【００６８】
また、制御部１８は、上記の実施形態２と同様に、例えばコンパレータを備え、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、この基準値から磁界検出部１７の検出出力が所定量だけ変化した際に高周波電源部７の動作を停止させるように構成してある。
【００６９】
以上により本実施形態の無電極放電灯装置２３が構成され、次に本実施形態の無電極放電灯装置２３において、バルブ２が所定位置から外れたときの動作について説明する。尚、通常時の動作は上記実施形態１と同様なので説明を省略する。
【００７０】
すなわち、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置から外れると、コア８の温度がバルブ２の通常点灯時の温度よりも低下し、そのため誘導コイル３のインダクタンスが変化して、誘導コイル３から発生する高周波電磁界の磁界強度が変化することになるから、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れたことを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができるのである。そして、磁界検出部１７の検出出力が、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８が高周波電源部７の動作を停止させて高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
【００７１】
本実施形態の無電極放電灯装置２３によれば、誘導コイル３の高周波電磁界の磁界強度を検出する磁界検出部１７を設け、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界検出部１７の検出出力を基準値として、磁界検出部１７の検出出力が基準値から所定量だけ変化した際に、バルブ２が所定位置から外れたと判断して、制御部１８により高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を停止させるので、バルブ２が誘導コイル３から外れた際に生じる回路の誤動作や騒音を確実に防止するとともに、安全性を確保することができる。
【００７２】
加えて、磁界検出部１７は、図４（ａ）に示すように誘導コイル３に近接するとともに、高周波電磁界の磁束Ｂが磁界検出面１７ａに直交する方向から磁界検出面１７ａに入射するように設置されているので、これによりバルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の磁界強度を感度良く検出することができ、そのためバルブ２が所定位置から外れた際には、磁界強度の減衰に加えて、磁界検出面１７ａに入射する磁束Ｂとの角度も大きく変わることになるから、より明確に磁界強度の変化を検出できるようになる。
【００７３】
さらに、このような磁界検出部１７によれば、外形が小さくても十分な検出感度を得ることができるから、狭いスペースにも配置することができる。
【００７４】
一方、本実施形態の無電極放電灯装置としては、図４（ａ）に示すものに限られるものではなく、図４（ｂ）に示す構成とすることもできる。
【００７５】
図４（ｂ）に示す無電極放電灯装置２４は、上記の無電極放電灯装置２３に比べて無電極放電灯点灯装置１６、特に磁界検出部１７の設置位置に特徴がある。すなわち、無電極放電灯装置２４において、磁界検出部１７は、図４（ｂ）に示すように、導体を円筒部６ａに巻回してコア８の下端側に近接配置してあり、この導体の一端部が検出線Ｌｓを介して制御部１８に電気的に接続されるとともに、他端部が接地線Ｌｅを介してリード線Ｌｃ２に接続されている。尚、本実施形態においてリード線Ｌｃ２は接地されている。
【００７６】
また、制御部１８は、例えばコンパレータＣＯＭＰと、該コンパレータＣＯＭＰの反転入力端子とグラウンドとの間に介装される電源Ｖ１と、非反転入力端子とグラウンドとの間に介装される抵抗Ｒ１及び電源Ｖ２からなる直列回路とを備え、非反転入力端子に検出線Ｌｓが接続されている。この制御部１８には、電源Ｖ１の電位により、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化したか否かの判断基準となる基準値が与えられ、この基準値に対して電源Ｖ２を含む前記直列回路で磁界検出部１７の検出出力を底上げし、コンパレータＣＯＭＰにより、電源Ｖ１の電位と、前記直列回路の電位により底上げされた磁界検出部１７の検出出力とを比較するようになっている。そして、底上げされた磁界検出部１７の検出出力が電源Ｖ１の電位を越えた際には、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置しているときの磁界検出部１７の検出出力から該検出出力が所定量だけ変化したと判断して、このときの制御部１８からの出力によって高周波電源部７が動作を停止するようにしてある。
【００７７】
この無電極放電灯装置２４において、バルブ２が所定位置から外れた際には、上記の無電極放灯装置２３と同様に、コア８の温度がバルブ２の通常点灯時の温度よりも低下し、そのため誘導コイル３のインダクタンスが変化して、誘導コイル３から発生する高周波電磁界の磁界強度が変化することになるから、バルブ２が誘導コイル３に対する所定位置から外れたことを磁界検出部１７の検出出力の変化として検知することができるのである。そして、磁界検出部１７の検出出力が、バルブ２が誘導コイル３に対して所定位置に位置している際の値から所定量だけ変化した際には、制御部１８からの出力により高周波電源部７が動作を停止して高周波電源部７から誘導コイル３への電力供給を遮断し、これにより無電極放電灯点灯装置１６を保護することができるようになっている。
【００７８】
したがって、無電極放電灯装置２４によれば、上記の無電極放電灯装置２３と同様の効果を得ることができ、加えて、磁界検出部１７は、図４（ｂ）に示すように  円筒部６ａに巻回して高周波電磁界を発生する誘導コイル３のコア８の下端側に近接配置してあるので、磁界検出部１７における磁束密度が大きくなり、これにより磁界強度の検出感度を向上することができ、このように磁界検出部１７を円筒部６ａに巻回することで、さらに狭いスペースにも配置することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１の無電極放電灯装置の概略説明図であり、（ｂ）は、同図（ａ）の要部の概略説明図である。
【図２】同上の他の無電極放電灯装置の概略説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態２の無電極放電灯装置の概略説明図であり、（ｂ）は、同上の他の無電極放電灯装置の要部の概略説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態３の無電極放電灯装置の要部の概略説明図であり、（ｂ）は、同上の他の無電極放電灯装置の概略説明図である。
【図５】（ａ）は、従来の無電極放電灯装置の概略断面図であり、（ｂ）は、同上の無電極放電灯装置の高周波電源部の回路図である。
【図６】（ａ）は、同上の無電極放電灯装置のコアと芯材の関係を示す概略説明図であり、（ｂ）は、同図（ａ）の距離ｂと誘導コイルのＱ値との関係を示すグラフである。
【図７】同上の無電極放電灯装置の要部の概略説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    無電極放電灯装置
２    バルブ
３    誘導コイル
７    高周波電源部
１６    無電極放電灯点灯装置
１７    磁界検出部
１８    制御部
【図１】
2006066222.tif 000003
【図２】
2006066222.tif 000004
【図３】
2006066222.tif 000005
【図４】
2006066222.tif 000006
【図５】
2006066222.tif 000007
【図６】
2006066222.tif 000008
【図７】
2006066222.tif 000009