(57)【要約】【課題】間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができる無電極放電灯点灯装置を提供するものである。【解決手段】内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、前記高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発光ガスを封入した発光体と、この発光体の近傍に配設された磁性体と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源と、前記高周波電源内の半導体素子を駆動するドライブ回路と、前記発光体の光出力を周期的に変化させる周期変化手段と、前記磁性体の周囲を巻回し前記高周波電源に接続されたコイルとからなる無電極放電灯点灯装置において、
前記発光体の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度が略一定となるように、周期変化手段が前記ドライブ回路の出力を変化させることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記磁性体内の磁束の状態を検出する磁束検出手段を設けるとともに、その出力を前記周期変化手段に入力するものである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】
前記磁束検出手段が、前記磁性体の周りに巻回された第２のコイルを有するものであることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記磁束検出手段が、前記コイルの両端に印加された電圧を検出する電圧検出手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記磁束検出手段が、前記コイルを流れる電流を検出する電流検出手段を有するものであることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記周期変化手段が、前記電圧検出手段もしくは前記電流検出手段の出力を略一定とするように動作するものであることを特徴とする請求項４または請求項５記載の無電極放電灯点灯回路。
【請求項７】
前記周期変化手段が、前記ドライブ回路の動作周波数を変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記周期変化手段が、前記ドライブ回路の出力のデューティを変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記周期変化手段による高周波電源の出力変化が、出力が低である状態の時間を略一定となるように出力が高である状態の時間を変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記発光体の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる高周波電源の出力において、前記発光体の光出力が、０とはならない高周波電源の出力を有するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項９いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１１】
前記発光体の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる状態の期間が、１ミリ秒より短いものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１０いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１２】
前記磁性体が複数個の磁性部材からなり、磁束方向に略垂直方向に分割される面を有するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１３】
前記発光体が、チューブ状の形状をなすとともに、前記磁性体は前記発光体と鎖交する閉じた磁路を有するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１２いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１４】
前記発光体が、窪み部を有しているものであり、前記磁性体が前記発光体の窪み部に配設されることを特徴とする請求項１ないし請求項１２いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１５】
入力電力と前記コイルに流れる電流の関係において、定常点灯時に高周波電源の出力電力の増加に対して前記コイルを流れる電流は増加する特性を有するとともに、定常点灯時の高周波電源の出力電力より少ない入力電力時に、前記コイルを流れる電流は定常点灯時より大なる点を有する特性であることを特徴とする請求項１ないし請求項１４いずれか記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１６】
内部に発光ガスを封入し窪み部を有する発光体と、前記窪み部に配設され磁束方向に略垂直方向に分割される面を有し複数個の部材からなる磁性体と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源と、この高周波電源内の半導体素子を駆動するドライブ回路と、前記発光体の光出力を周期的に変化させる周期変化手段と、前記磁性体の周囲を巻回し前記高周波電源に接続されたコイルとからなる無電極放電灯点灯装置において、
前記発光体の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度が略一定となるように、前記周期変化手段が前記ドライブ回路の出力を変化させるものであることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電極放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電極を有する照明用点灯装置は、ドライブ回路からある動作周波数の電圧を出力し、それを用いて高周波電源をスイッチングしていたものである。ランプからの光出力を変化させるには、いくつかの手段がとられているが、その手段のひとつとして、高周波電源の出力を周期的に変化させる間欠調光方式と呼ばれる手段がある。
【０００３】
この種の従来の照明用点灯装置において、前記間欠調光方式の変化する高周波電源の出力は、出力が高い状態と低い状態とを周期的に変化させ、出力の低い状態では、高周波電源の出力をほとんどゼロにし、発光体内の放電電流を流さない状態にしていたものである。そして、出力が低い状態の時間的割合を変化させることによって、光出力を変化させているものであった。
【０００４】
高周波電源の出力の周期的な変化は、人間の目でちらつきを感じない程度の周期で変化させればよく、高周波電源の動作周波数である数十ｋＨｚという周波数に比べて低い周期で変化させればよいので、簡単な構成で光出力を変化することができるという特徴を有しているものである。そこで、この間欠調光方式を用いた無電極放電灯点灯装置が考えられていたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無電極放電灯点灯装置に間欠調光方式を用いた場合は、高周波電源の出力の高い状態と低い状態との切り替わり時に可聴音ノイズが発生するという問題が生じるものであった。具体的に、可聴音ノイズの発生について、図１６に示したグラフを用いて説明する。この図１６は、一従来例に係る無電極放電灯点灯装置において、高周波電源の出力電圧と時間との関係を示したグラフである。同図１６に示すごとく、この可聴音ノイズは、無電極放電の発光体近傍に配設された磁性体の内部磁束が、高周波電源の出力の切り替わり時に大きく変化することで、再点弧Ｓが起こり、磁性体に力が加わって、振動することによって生じているものである。
【０００６】
ところで、磁性体の振動による可聴音ノイズが発生する現象は、高周波電源を間欠動作する場合などに広く知られているが、無電極放電灯点灯装置でこの現象が発生すると、発光体近傍で可聴音ノイズが発生することになり、使用者との距離が近くて、同使用者に不快感を与えるとともに、遮音する際にも、光を透過する材料で構築しなければならないものであり、問題点が多いものであった。
【０００７】
そこで、磁性体の振動による可聴音ノイズの発生を防止するために、従来、磁性体の振動を防ぐことを考えられており、そのためにディッピングなどの手段を用いて磁性体を固定したり、特に、力の加わる磁束方向に垂直な磁性体間の隙間をなくすために、一体化した大型の磁性体を用いるなどの手段がとられていたものであった。
【０００８】
しかしながら、このような従来の無電極放電灯点灯装置においては、磁性体の固定の際には、高温となる磁性体をディッピングする材料の選択が難しくて、高価になるとともに、構造が非常に煩雑になるという欠点があった。
【０００９】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができる無電極放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る無電極放電灯点灯装置は、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、前記高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に係る無電極放電灯点灯装置は、前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設けるとともに、その出力を前記周期変化手段７に入力するものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に係る無電極放電灯点灯装置は、前記磁束検出手段８が、前記磁性体２の周りに巻回された第２のコイル９を有するものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４に係る無電極放電灯点灯装置は、前記磁束検出手段８が、前記コイル６の両端に印加された電圧を検出する電圧検出手段１０を有するものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５に係る無電極放電灯点灯装置は、前記磁束検出手段８が、前記コイル６を流れる電流を検出する電流検出手段１１を有するものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項６に係る無電極放電灯点灯装置は、前記周期変化手段７が、前記電圧検出手段１０もしくは前記電流検出手段１１の出力を略一定とするように動作するものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項７に係る無電極放電灯点灯装置は、前記周期変化手段７が、前記ドライブ回路５の動作周波数を変化させるものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項８に係る無電極放電灯点灯装置は、前記周期変化手段７が、前記ドライブ回路５の出力のデューティを変化させるものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項９に係る無電極放電灯点灯装置は、前記周期変化手段７による高周波電源４の出力変化が、出力が低である状態の時間を略一定となるように出力が高である状態の時間を変化させるものであることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１０に係る無電極放電灯点灯装置は、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる高周波電源４の出力において、前記発光体１の光出力が、０とはならない高周波電源４の出力を有するものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項１１に係る無電極放電灯点灯装置は、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる状態の期間が、１ミリ秒より短いものであることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項１２に係る無電極放電灯点灯装置は、前記磁性体２が複数個の磁性部材からなり、磁束方向に略垂直方向に分割される面を有するものであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１３に係る無電極放電灯点灯装置は、前記発光体１が、チューブ状の形状をなすとともに、前記磁性体２は前記発光体１と鎖交する閉じた磁路を有するものであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１４に係る無電極放電灯点灯装置は、前記発光体１が、窪み部を有しているものであり、前記磁性体２が前記発光体１の窪み部に配設されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１５に係る無電極放電灯点灯装置は、入力電力と前記コイル６に流れる電流の関係において、定常点灯時に高周波電源４の出力電力の増加に対して前記コイル６を流れる電流は増加する特性を有するとともに、定常点灯時の高周波電源４の出力電力より少ない入力電力時に、前記コイル６を流れる電流は定常点灯時より大なる点を有する特性であることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１６に係る無電極放電灯点灯装置は、内部に発光ガスを封入し窪み部を有する発光体１と、前記窪み部に配設され磁束方向に略垂直方向に分割される面を有し複数個の部材からなる磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、
前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度が略一定となるように、前記周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるものであることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳しく説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１の（ａ）は、本発明の実施形態１に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１の（ｂ）は、同実施形態１に係る無電極放電灯点灯装置において、高周波電源の出力電力と時間との関係を示したグラフである。
【００２８】
この実施形態では、図１の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるものである。
【００２９】
すなわち、高周波電源４の高周波出力を周期的に変化させることで、図１の（ｂ）に示すごとく、高周波電源４の出力電力が時間的に変化するものである。
【００３０】
本発明では、同図１の（ｂ）に示した高周波電源４の出力電力が高である状態Ｔ１、および、低である状態Ｔ２において、磁性体２内の磁束密度が略一定であるように、高周波電力の出力を制御するものである。そして、これにより、高周波電源４の出力電力が高である状態Ｔ１と低である状態Ｔ２とが切り替わる際に、磁性体２内の磁束密度が大きく変化することが避けられて、磁性体２の大きな振動が発生しないので、可聴音ノイズが生じないものである。よって、本実施形態は、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができるものである。
【００３１】
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００３２】
この実施形態では、図２に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設け、その出力を前記周期変化手段７に入力するものである。
【００３３】
これにより、実施形態１での効果が得られるとともに、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて、前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値をより一層精度良く、略一定となるように制御することができるために、温度変化や部品のばらつきなどにより、同一ドライブ条件において高周波電源４の出力電力がばらついた場合でも、可聴音ノイズを低減することができるものである。よって、本実施形態は、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができるものである。
【００３４】
（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００３５】
この実施形態では、図３に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１とこの発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記磁性体２の周りに巻回された第２のコイル９を有する前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設け、その出力を前記周期変化手段７に入力するものである。
【００３６】
ここで、第２のコイル９は、コイル６と一端を共有し、他端を検波回路に入力しているものである。そして、これにより、コア内の磁束を直接検出できるために、コアの温度やランプの状態が変わったときにも、可聴音ノイズを確実に低減することができるものである。よって、本実施形態は、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができるものである。
【００３７】
（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００３８】
この実施形態では、図４に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記コイル６の両端に印加された電圧を検出する電圧検出手段１０を有する前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設け、その出力を前記周期変化手段７に入力するものである。
【００３９】
ここで、高周波電源４の共振動作用に同高周波電源４の出力端子に接続された容量素子１２に印加される電圧を電圧検出手段１０は検出して、この電圧を検波回路に入力しているものである。これにより、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができる効果のほかに、共振動作用に用いられる素子の一部を利用して、付加的な部品の少ない磁束検出手段を得ることができるものである。
【００４０】
また、コイル６に印加される電圧は、無電極放電灯点灯装置の始動過程において発光体１の点灯を検出する始動検出手段や始動後の立ち消え検出手段や点灯電力検出手段などの各種検出手段としても用いることができるものである。このために、前記電圧検出手段１０の一部を前記各種検出手段と共用することができて、付加的な部品を少なく点灯検出機能を有する無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００４１】
（実施形態５）
図５は、本発明の実施形態５に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００４２】
この実施形態では、図５に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるよう、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記コイル４を流れる電流を検出する電流検出手段１１を有する前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設け、その出力を前記周期変化手段７に入力するものである。
【００４３】
ここで、高周波電源４の共振動作用に同高周波電源４の出力端子に接続された容量素子１２に流れる電流により発生したを電圧を電流検出手段１１は検出し、その電圧を検波回路に入力しているものである。そして、これにより、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができる効果のほかに、共振動作用に用いられる素子の一部を利用して、付加的な部品の少ない磁束検出手段８を得ることができるものである。
【００４４】
また、コイル６に流れる電流は、無電極放電灯点灯装置の始動過程において、発光体１の点灯を検出する始動検出手段や始動後の立ち消え検出手段や点灯電力検出手段などの各種検出手段としても用いることができるものである。このために、前記電圧検出手段１０の一部を前記各種検出手段と共用することができて、付加的な部品を少なく点灯検出機能を有する無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００４５】
（実施形態６）
図６の（ａ）は、本発明の実施形態６に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図６の（ｂ）は、同実施形態６に係る無電極放電灯点灯装置において、光出力と時間との関係、および、電流検出手段の出力と時間との関係を示したグラフである。
【００４６】
この実施形態では、図６の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記コイル６を流れる電流を検出する電流検出手段１１を有する前記磁性体２内の磁束の状態を検出する磁束検出手段８を設け、その出力が略一定となるよう前記周期変化手段７は動作するものである。
【００４７】
ここで、電流検出手段１１はトランスからなり、一次側であるコイル６に流れる電流により発生したを二次側電圧を検波回路に入力しているものである。
【００４８】
無電極放電灯点灯装置において、前記コイル６に流れる電流が一定であれば、前記磁性体２内の磁束は大きな変動はないと見なすことができるものである。特に、結合係数が０．８以下である無電極放電灯点灯装置では、このような制御方式を用いても、磁性体２から可聴音ノイズが発生するような磁束の変化は起こらないものである。このため、前記電流検出手段１１の出力が一定になるように、前記周期変化手段７は動作するために、前記磁束検出手段８および前記周期変化手段７の構成が簡単になり、小型で安価な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００４９】
（実施形態７）
図７は、本発明の実施形態７に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００５０】
この実施形態では、図７に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記周期変化手段７は、前記ドライブ回路５の動作周波数を変化させるものである。ところで、前述したものでは、ドライブ回路５の動作周波数に影響を与える抵抗素子１３および容量素子１２のうち、抵抗素子１３に外部から電流を印加させることで、実質的に抵抗値を変化させているものである。
【００５１】
これにより、請求項１の効果に加えて、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態の切り替わり時において、比較的連続的に高周波電源４の動作を変化させることができ、高周波電源４や他素子へのストレスが小さく抑えることができ、ストレスが大きい場合に比べて、安価で小型な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００５２】
（実施形態８）
図８は、本発明の実施形態８に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００５３】
この実施形態では、図８に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記周期変化手段７は、前記ドライブ回路５の出力のデューティを変化させるものである。ドライブ回路５の出力のデューティを変化させることにより、高周波電源４の動作周波数における半導体素子の導通状態と遮断状態の比を変化させ、高周波電源４の出力電力を変化させているものである。図７では、周期変化手段７から得られた出力と三角波とを比較し、その高低の時間によってドライブ回路５のデューティを変化させているものである。
【００５４】
これにより、請求項１の効果に加えて、動作周波数の変化による出力の変化が急峻な高周波電源４を用いた場合でも、制御手段が簡単なものとなり、構成が簡単で安価な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００５５】
（実施形態９）
図９は、本発明の実施形態９に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００５６】
この実施形態では、図９に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記周期変化手段７による高周波電源４の出力変化は、出力が低である状態の時間を略一定となるように出力が高である状態の時間を変化させるものである。
【００５７】
本実施形態では、出力が低である状態の時間が略一定となるように、信号を受けたのち一定時間のみドライブ回路５の出力を低にする第１のワンショットタイマ回路１４を周期変化手段７内に設けているものである。さらに、前記第１のワンショットタイマ回路１４の動作終了後、調光度合いに応じた直流電圧値を有する調光信号１６を受け前記調光信号１６に略反比例した期間だけドライブ回路５の出力を高にする第２のワンショットタイマ１５が動作する。前記第２のワンショットタイマ１５の動作後、再び、前記ワンショットタイマ回路１４が動作する。
【００５８】
これにより、請求項１の効果のほかに、光出力が低となる時間を一定とすることができるので、人間の目にちらつきと感じさせない程度にこの時間を設定しておくことができて、ちらつき感の少ない無電極放電灯点灯装置を得られることができるものである。
【００５９】
（実施形態１０）
図１０の（ａ）は、本発明の実施形態１０に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１０の（ｂ）は、同実施形態１０に係る無電極放電灯点灯装置において、光出力と時間との関係、および、高周波電源の出力電力と時間との関係を示したグラフである。
【００６０】
この実施形態では、図１０の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる高周波電源４の出力において、前記発光体１の光出力は、図１０の（ｂ）に示すごとく、０とはならない高周波電源出力を有するものである。また、同図１０の（ａ）に示しているように、発光体１の光出力を検出するための光検出素子１７を本実施形態においてさらに設けているものである。
【００６１】
すなわち、本実施形態において、高周波電源４の出力を周期的に変化させて、光出力の高い状態と低い状態とを繰り返して調光を行っているが、光出力の低い状態における高周波電源４の出力は、発光体１内に微放電を維持できるだけの出力を有しているものである。
【００６２】
これにより、請求項１の効果のほかに、光出力の低い状態においても発光体１内にプラズマが消滅しないために、磁性体２内の磁束をプラズマにより遮蔽することができるために、外部への電磁放射を抑えることができるものである。これにより、付加的な電磁放射防止部品を減らすことができて、小型で安価な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００６３】
（実施形態１１）
図１１の（ａ）は、本発明の実施形態１１に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１１の（ｂ）は、同実施形態１１に係る無電極放電灯点灯装置において、デューティ可変出力と時間との関係、ワンショットタイマ出力と時間との関係、および、合成出力と時間との関係を示したグラフである。
【００６４】
この実施形態では、図１１の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１の近傍に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体２内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のうち、光出力がもっとも低くなる状態の期間が１ミリ秒より短いものである。
【００６５】
図１１の（ｂ）に示すごとく、デューティを変化させる手段と、その出力が低になった時間Ｔｏｎから動作を開始し、一定時間Ｔｆｉｘ後に出力が高になる第１のワンショットタイマ手段を有し、それらの合成出力を用いてドライブ回路５の出力を得ているものである。ここでは、Ｔｆｉｘを１ミリ秒以下にしているものである。
【００６６】
このために、デューティを変化させる手段により出力が低になる時間が１ミリ秒以上になっても、それ以降は第１のワンショットタイマ手段により出力が高になるものである。
【００６７】
これにより、請求項１の効果のほかに、光出力の高い状態から低い状態に移行したときに発光体１内のプラズマが減少するが、完全に消滅する前に光出力を高くする期間が訪れるために、プラズマがない状態で必要となる再始動過程によるコイル６への高い電圧の印加がなくなり、コイル６へのストレスが低減されるものである。
【００６８】
（実施形態１２）
図１２は、本発明の実施形態１２に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【００６９】
この実施形態では、図１２に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１に設けられた窪み部に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記磁性体２は複数個の磁性部材からなり、磁束方向に略垂直方向に分割される磁性体接合面１８を有するものである。
【００７０】
これにより、請求項１の効果のほかに、小型な磁性部材を用いて各磁性体２の接合面が近接した構成を取る場合でも、周期的な光出力変化の切り替わり時に各磁性部材の接合面で力が発生しないので可聴音が発生しないものである。このため、小刀磁性部材を組み合わせて使用することができ、大型の磁性部材を作成するときに生じる、磁性体のそりや割れの影響を低減することができて、安価な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００７１】
（実施形態１３）
図１３の（ａ）は、本発明の実施形態１３に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１３の（ｂ）は、同実施形態１３に係る無電極放電灯点灯装置において、発光体の周辺のみの断面図である。
【００７２】
この実施形態では、図１３の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１に設けられた窪み部に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、前記磁性体２は複数個の磁性部材からなり、磁束方向に略垂直方向に分割される磁性体接合面１８を有し、前記発光体１はチューブ状の形状をなすとともに、前記磁性体２は前記発光体１と鎖交する閉じた磁路を有するものである。
【００７３】
図１３の（ｂ）に示すごとく、磁性体２の磁束方向に平行な断面図で示すように、閉じた磁路を有するために、コイル６の磁器抵抗が小さいものである。このために、発光体１の光出力が低の時に内部の磁束密度を一定に保つための高周波電源４回路の出力を開いた磁路を有する磁性体２を用いたときに比べて、小さくすることができるものである。これにより、光出力を調光したときでも高効率な無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００７４】
（実施形態１４）
図１４の（ａ）は、本発明の実施形態１４に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１４の（ｂ）は、同実施形態１４に係る無電極放電灯点灯装置において、磁性体の周辺のみの斜視図である。
【００７５】
この実施形態では、図１４の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入し窪み部を有する発光体１と、前記窪み部に配設され磁束方向に略垂直方向に分割される面を有し複数個の部材からなる磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるものである。
【００７６】
これにより、磁性体２を発光体１の窪み部に配設することで、発光体１の表面に現れる磁性体の部分が小さくなるために、発光体１の配光が良好になるものである。また、窪み部に配設された磁性体２を磁束方向に分割できる複数個の部材から形成することができるので、窪み部に配設するのに適した、棒状の磁性体２を磁束方向に積み上げて磁性体２を形成することができるものである。
【００７７】
発光体１の窪み部に磁性体２を配設する際には、発光体１の熱による磁性体２の温度上昇を避けるために、図１４の（ｂ）に示すごとく、磁性体２の側面に放熱部材１９を配設することが必要になるものである。
【００７８】
このとき、小型の磁性体２を用いることで、大型の磁性体２を用いたときに問題となる反りや製造のばらつきによって放熱部材との接触が悪くなることを避けることができて、無電極放電灯点灯装置の信頼性を向上することができるものである。
【００７９】
（実施形態１５）
図１５の（ａ）は、本発明の実施形態１５に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、同図１５の（ｂ）は、同実施形態１５に係る無電極放電灯点灯装置において、コイル電流と高周波電源回路の出力電力との関係を示したグラフである。
【００８０】
この実施形態では、図１５の（ａ）に示すごとく、内部に発光ガスを封入した発光体１と、この発光体１に設けられた窪み部に配設された磁性体２と、半導体素子を含み高周波電力を発生する高周波電源４と、この高周波電源４内の半導体素子を駆動するドライブ回路５と、前記発光体１の光出力を周期的に変化させる周期変化手段７と、前記磁性体２の周囲を巻回し前記高周波電源４に接続されたコイル６とからなる無電極放電灯点灯装置において、前記発光体１の光出力が周期的に変化する状態のそれぞれにおいて前記磁性体内の磁束密度の最大値または実効値が略一定となるように、周期変化手段７が前記ドライブ回路５の出力を変化させるとともに、図１５の（ｂ）に示すごとき入力電力と前記コイル６に流れる電流の関係において、定常点灯時に高周波電源４の出力電力の増加に対し前記コイル６を流れる電流は増加する特性を有するとともに、定常点灯時の高周波電源４の出力より少ない入力電力時に、前記コイル６を流れる電流は定常点灯時より大なる点を有する特性があるものである。
【００８１】
これにより、定常点灯時に励磁電流に比べて発光体１の発光に寄与する電流分が多い高効率な点を使用することができて、発光効率の高い無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００８２】
また、図６に示した実施形態６のような電流検出手段１１の出力を一定にするという制御を行う際に、同図１５の（ｂ）に示すごとき定常時Ｃと同電流の点Ａ、Ｂを用いることができるものである。ここで、調光の深さに応じてＡ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ｂ−Ｃのそれぞれの組み合わせで動作することが可能となるものである。例えば、浅い調光（出力が比較的高い調光）時には、Ａ−Ｃ点を用いて調光を行い、深い調光時（出力が比較的低い調光）時には、Ａ−Ｂ点を用いて調光を行うものである。
【００８３】
これにより、深い調光時においてもＡ点で動作する時間が短くなり、発光体１の内部のプラズマが消えて、再点弧が必要となることなく、回路素子に与えるストレスが小さくなり、信頼性の高い無電極放電灯点灯装置を得ることができるものである。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る無電極放電灯点灯装置によると、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生を簡単に防止することができるものである。
【００８５】
本発明の請求項２ないし請求項１６に係る無電極放電灯点灯装置によると、請求項１記載の場合に加えて、間欠調光方式を用いた場合に、可聴音ノイズの発生をより一層簡単、かつ、確実に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態１に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１に係る無電極放電灯点灯装置において、高周波電源の出力電力と時間との関係を示したグラフである。
【図２】本発明の実施形態２に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図４】本発明の実施形態４に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図５】本発明の実施形態５に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態６に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態６に係る無電極放電灯点灯装置において、光出力と時間との関係、および、電流検出手段の出力と時間との関係を示したグラフである。
【図７】本発明の実施形態７に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図８】本発明の実施形態８に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図９】本発明の実施形態９に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の実施形態１０に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１０に係る無電極放電灯点灯装置において、光出力と時間との関係、および、高周波電源の出力電力と時間との関係を示したグラフである。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態１１に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１１に係る無電極放電灯点灯装置において、デューティ可変出力と時間との関係、ワンショットタイマ出力と時間との関係、および、合成出力と時間との関係を示したグラフである。
【図１２】本発明の実施形態１２に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の実施形態１３に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１３に係る無電極放電灯点灯装置において、発光体の周辺のみの断面図である。
【図１４】（ａ）は、本発明の実施形態１４に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１４に係る無電極放電灯点灯装置において、磁性体の周辺のみの斜視図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の実施形態１５に係る無電極放電灯点灯装置を示した概略図であり、（ｂ）は、同実施形態１５に係る無電極放電灯点灯装置において、コイル電流と高周波電源回路の出力電力との関係を示したグラフである。
【図１６】一従来例に係る無電極放電灯点灯装置において、高周波電源の出力電圧と時間との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１　　発光体
２　　磁性体
４　　高周波電源
５　　ドライブ回路
６　　コイル
７　　周期変化手段
８　　磁束検出手段
９　　第２のコイル
１０　電圧検出手段
１１　電流検出手段
１２　容量素子
１３　抵抗素子
１４　第１のワンショットタイマ
１５　第２のワンショットタイマ
１６　調光信号
１７　光検出素子
１８　磁性体接合面
１９　放熱部材
【図１】
2004087211.tif 000003
【図２】
2004087211.tif 000004
【図３】
2004087211.tif 000005
【図４】
2004087211.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004087211.tif 000009
【図８】
2004087211.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004087211.tif 000012
【図１１】
2004087211.tif 000013
【図１２】
2004087211.tif 000014
【図１３】
2004087211.tif 000015
【図１４】
2004087211.tif 000016
【図１５】
2004087211.tif 000017
【図１６】
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