JP3355976B2 - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents
放電ランプ点灯装置Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
- H05B41/2806—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/24—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency AC, or with separate oscillator frequency
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体からなるバ
ルブ内部に少なくとも１種類以上の希ガスを所定量封入
密閉し、誘電体障壁を介してバルブ内に放電を起こさせ
放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置に関する。
ルブ内部に少なくとも１種類以上の希ガスを所定量封入
密閉し、誘電体障壁を介してバルブ内に放電を起こさせ
放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体物質で構成された放電容器に、希
ガスを主体とした放電用ガスを封入した放電ランプにお
いて、誘電体障壁を介して高周波電圧を印加すると、容
器内にエキシマ発光が生じることが知られている。そし
て、必要な光を選択するのに、放電容器内部に蛍光体を
塗布したものとしないものがある。蛍光体を塗布しない
ものは、放電容器の少なくとも一部より誘電体物質を介
して紫外線を放射する誘電体バリア放電ランプとして市
販され、紫外線洗浄や紫外線による有機材料の改質等に
使用されている。一方、蛍光体を放電容器内面に塗布し
たものとしては、外部電極式蛍光放電ランプが知られて
おり、ＯＡ機器の原稿読み取り用や液晶ディスプレイの
バックライト用等に使用されるものが市販されている。
ガスを主体とした放電用ガスを封入した放電ランプにお
いて、誘電体障壁を介して高周波電圧を印加すると、容
器内にエキシマ発光が生じることが知られている。そし
て、必要な光を選択するのに、放電容器内部に蛍光体を
塗布したものとしないものがある。蛍光体を塗布しない
ものは、放電容器の少なくとも一部より誘電体物質を介
して紫外線を放射する誘電体バリア放電ランプとして市
販され、紫外線洗浄や紫外線による有機材料の改質等に
使用されている。一方、蛍光体を放電容器内面に塗布し
たものとしては、外部電極式蛍光放電ランプが知られて
おり、ＯＡ機器の原稿読み取り用や液晶ディスプレイの
バックライト用等に使用されるものが市販されている。
【０００３】従来、上述した誘電体障壁放電ランプ（以
下、必要に応じて放電ランプと略記する）は、その電極
に連続的高周波電圧やパルス的高周波電圧を印加する条
件にて点灯していた。しかしながら、上記点灯条件では
高効率の放電が得られないことから、本発明者らが種々
の実験を行い検討した結果、立ち上がりが急峻で、繰り
返し周期ｔに対して幅が所定値以下の最大ピーク波形を
持つ繰り返し電圧波形を印加して放電ランプを点灯させ
ることにより、高効率で安定な放電を維持できることが
明らかになった。
下、必要に応じて放電ランプと略記する）は、その電極
に連続的高周波電圧やパルス的高周波電圧を印加する条
件にて点灯していた。しかしながら、上記点灯条件では
高効率の放電が得られないことから、本発明者らが種々
の実験を行い検討した結果、立ち上がりが急峻で、繰り
返し周期ｔに対して幅が所定値以下の最大ピーク波形を
持つ繰り返し電圧波形を印加して放電ランプを点灯させ
ることにより、高効率で安定な放電を維持できることが
明らかになった。
【０００４】そこで、本発明者等は、先に提案した特願
平８−４４９９号において、放電ランプに印加する電圧
の半値幅を規定し、その半値幅に付随して電圧波形の急
峻な立ち上がりが当該放電ランプには効果的であること
を示した。すなわち、図９に示すように、スイッチング
素子８を駆動回路７によりスイッチングし、トランス９
を介して放電ランプ１に電圧を印加する際、同図のＡに
示すように、上記１周期内の電圧の最大ピークを有する
波形が電圧０Ｖと交差する位置から最大ピーク値（同図
においてＨ）の半分の電圧値（同図においてＨ／２）を
とる２点ａ，ｂの幅を半値幅Ｗと定義したとき、該半値
幅Ｗが所定値以内の繰り返し電圧波形を放電ランプ１に
印加することにより、安定な放電を維持することがで
き、照度を高めることができた。上記半値幅が小さいこ
とは即ち電圧の急峻な立ち上がりを意味しており、半値
幅が小さくなるにつれ照度がアップした。また、従来の
プッシュプル点灯方式と比較して、上記のようにフライ
バック点灯方式で所定の半値幅を規定した方が照度が高
かった。
平８−４４９９号において、放電ランプに印加する電圧
の半値幅を規定し、その半値幅に付随して電圧波形の急
峻な立ち上がりが当該放電ランプには効果的であること
を示した。すなわち、図９に示すように、スイッチング
素子８を駆動回路７によりスイッチングし、トランス９
を介して放電ランプ１に電圧を印加する際、同図のＡに
示すように、上記１周期内の電圧の最大ピークを有する
波形が電圧０Ｖと交差する位置から最大ピーク値（同図
においてＨ）の半分の電圧値（同図においてＨ／２）を
とる２点ａ，ｂの幅を半値幅Ｗと定義したとき、該半値
幅Ｗが所定値以内の繰り返し電圧波形を放電ランプ１に
印加することにより、安定な放電を維持することがで
き、照度を高めることができた。上記半値幅が小さいこ
とは即ち電圧の急峻な立ち上がりを意味しており、半値
幅が小さくなるにつれ照度がアップした。また、従来の
プッシュプル点灯方式と比較して、上記のようにフライ
バック点灯方式で所定の半値幅を規定した方が照度が高
かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、半値
幅を小さくすることにより従来のプッシュプル点灯方式
等と比べ照度を高くすることが可能であるが、近年、さ
らに放電ランプを効率よく点灯させることが要望される
ようになってきている。本発明は、上記事情の鑑みなさ
れたものであって、その目的とするところは、従来使用
されていなかった電圧波形のランプ電圧を印加すること
により、誘電体障壁放電ランプを効率よく放電させるこ
とができる放電ランプ点灯装置を提供することである。
幅を小さくすることにより従来のプッシュプル点灯方式
等と比べ照度を高くすることが可能であるが、近年、さ
らに放電ランプを効率よく点灯させることが要望される
ようになってきている。本発明は、上記事情の鑑みなさ
れたものであって、その目的とするところは、従来使用
されていなかった電圧波形のランプ電圧を印加すること
により、誘電体障壁放電ランプを効率よく放電させるこ
とができる放電ランプ点灯装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記したように、先の出
願で本発明者等は半値幅を小さくすること、すなわち、
ランプ印加電圧を急峻に立ち上がらせることにより照度
をアップすることができることを示した。その後、本発
明者等が、図１に示す誘電体障壁放電ランプについて種
々実験をおこなって検討したところ、次のことが明らか
となった。
願で本発明者等は半値幅を小さくすること、すなわち、
ランプ印加電圧を急峻に立ち上がらせることにより照度
をアップすることができることを示した。その後、本発
明者等が、図１に示す誘電体障壁放電ランプについて種
々実験をおこなって検討したところ、次のことが明らか
となった。
【０００７】（１）誘電体障壁放電ランプにおいては、
ランプ印加電圧の急峻な立ち上がりのみならず、印加さ
れた電圧の波形の急峻な立ち下がりも放電に効果的であ
ることがわかった。これは、次の理由によるものと考え
られる。本発明が対象とするランプは誘電体障壁放電を
するランプであることから、放電ガスと電極は誘電体を
介した容量結合（コンデンサを介した結合）しており、
電力は該容量結合を介して放電ガスに入力される。すな
わち、外部電極に急峻な電圧変化を加えることで、放電
ガスに電力を入力することができる。これは、容量性イ
ンピーダンスを表す下式により明らかである。つまり、
立ち上がり、立ち下がりの急峻な波形はωの大きな周波
数成分を多く含み、ωが大きくなる程、インピーダンス
は下がり電力の入力は容易となるためである。 Ｚ＝√｛Ｒ2 ＋（１／ωＣ）2 ｝
ランプ印加電圧の急峻な立ち上がりのみならず、印加さ
れた電圧の波形の急峻な立ち下がりも放電に効果的であ
ることがわかった。これは、次の理由によるものと考え
られる。本発明が対象とするランプは誘電体障壁放電を
するランプであることから、放電ガスと電極は誘電体を
介した容量結合（コンデンサを介した結合）しており、
電力は該容量結合を介して放電ガスに入力される。すな
わち、外部電極に急峻な電圧変化を加えることで、放電
ガスに電力を入力することができる。これは、容量性イ
ンピーダンスを表す下式により明らかである。つまり、
立ち上がり、立ち下がりの急峻な波形はωの大きな周波
数成分を多く含み、ωが大きくなる程、インピーダンス
は下がり電力の入力は容易となるためである。 Ｚ＝√｛Ｒ2 ＋（１／ωＣ）2 ｝
【０００８】本発明の放電ランプの放電ガスの主体はキ
セノンであり、急峻な電圧印加下においては、電子は９
ｅＶ（キセノンの最低励起準位）を越える高いエネルギ
ーを有しており、キセノン原子を効率よく励起すること
ができる。そして、急峻な立ち上がりまたは立ち下がり
に続くランプ電圧変化の少ない期間では、励起原子は基
底状態のキセノン原子との衝突を通じて、Ｘe2 **を生成
し、直ちに解離してエキシマ光を発生する。
セノンであり、急峻な電圧印加下においては、電子は９
ｅＶ（キセノンの最低励起準位）を越える高いエネルギ
ーを有しており、キセノン原子を効率よく励起すること
ができる。そして、急峻な立ち上がりまたは立ち下がり
に続くランプ電圧変化の少ない期間では、励起原子は基
底状態のキセノン原子との衝突を通じて、Ｘe2 **を生成
し、直ちに解離してエキシマ光を発生する。
【０００９】図２は放電ランプに印加する電圧波形とラ
ンプ電流を示す図であり、同図（ａ）に示すように電圧
の立ち上がり、立ち下がりが急峻でない場合はランプ電
流がピーク状に増加しないが、同図（ｂ）（ｃ）に示す
ように、電圧の立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な場
合には、電圧の立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な期
間にランプ電流がピーク状に増加し、この期間に放電ラ
ンプを点灯させるに必要な主たるエネルギーが放電ラン
プに供給される。本発明では上記期間を「繰り返し波形
における主たるエネルギー供給期間」と呼ぶこととす
る。上記したように、ランプ印加電圧の急峻な立ち上が
り、立ち下がりが放電に効果的であるが、上記電圧の急
峻な立ち上がり、立ち下がりが極めて短時間の間に続け
て発生すると、ランプを効果的に発光させることができ
ない。
ンプ電流を示す図であり、同図（ａ）に示すように電圧
の立ち上がり、立ち下がりが急峻でない場合はランプ電
流がピーク状に増加しないが、同図（ｂ）（ｃ）に示す
ように、電圧の立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な場
合には、電圧の立ち上がりまたは立ち下がりが急峻な期
間にランプ電流がピーク状に増加し、この期間に放電ラ
ンプを点灯させるに必要な主たるエネルギーが放電ラン
プに供給される。本発明では上記期間を「繰り返し波形
における主たるエネルギー供給期間」と呼ぶこととす
る。上記したように、ランプ印加電圧の急峻な立ち上が
り、立ち下がりが放電に効果的であるが、上記電圧の急
峻な立ち上がり、立ち下がりが極めて短時間の間に続け
て発生すると、ランプを効果的に発光させることができ
ない。
【００１０】図３は、ランプへの印加電圧とエキシマ発
光の関係を説明する図であり、同図において、ランプ電
圧が急峻に変化する点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでランプ電流が増
加して放電が発生し、エキシマ発光はこれらの放電の後
のアフターグロー中で強く発光する。放電ランプは上記
アフターグローの中で発光することから、エキシマ光の
出力は次の放電までの時間に依存する。図３では、期間
ｔ１，ｔ４が十分に長い場合、放電Ａ，Ｄのアフターグ
ロー中でエキシマ光が得られる。一方、放電Ｂに続い
て、極端に短い時間ｔ２後に放電Ｃが発生する場合、放
電Ｂで生成したキセノンの励起種はエキシマを生成する
過程で生成したエキシマ共々、続く放電Ｃにより破壊さ
れる。また、放電Ｃに続く時間ｔ３が十分長ければ、放
電Ｃにより生じたキセノンの励起種からエキシマが生成
され、エキシマ発光が得られる。
光の関係を説明する図であり、同図において、ランプ電
圧が急峻に変化する点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでランプ電流が増
加して放電が発生し、エキシマ発光はこれらの放電の後
のアフターグロー中で強く発光する。放電ランプは上記
アフターグローの中で発光することから、エキシマ光の
出力は次の放電までの時間に依存する。図３では、期間
ｔ１，ｔ４が十分に長い場合、放電Ａ，Ｄのアフターグ
ロー中でエキシマ光が得られる。一方、放電Ｂに続い
て、極端に短い時間ｔ２後に放電Ｃが発生する場合、放
電Ｂで生成したキセノンの励起種はエキシマを生成する
過程で生成したエキシマ共々、続く放電Ｃにより破壊さ
れる。また、放電Ｃに続く時間ｔ３が十分長ければ、放
電Ｃにより生じたキセノンの励起種からエキシマが生成
され、エキシマ発光が得られる。
【００１１】すなわち、放電が発生してから極短時間後
に次の放電が発生すると、次の放電により、生成したエ
キシマは破壊される。したがって、放電ランプを高い効
率的で発光させるためには、放電の時間間隔、すなわ
ち、放電ランプを発光させるために必要なエネルギーを
供給する波形の間隔を、所定値以上にする必要がある。
上記ランプ印加電圧の急峻な立ち上がり、立ち下がりの
間隔、すなわち、放電ランプを放電させるために必要な
エネルギーを供給する波形の間隔は、実験を行った結
果、後述するように、３．４μｓ以上必要であることが
明らかとなった。
に次の放電が発生すると、次の放電により、生成したエ
キシマは破壊される。したがって、放電ランプを高い効
率的で発光させるためには、放電の時間間隔、すなわ
ち、放電ランプを発光させるために必要なエネルギーを
供給する波形の間隔を、所定値以上にする必要がある。
上記ランプ印加電圧の急峻な立ち上がり、立ち下がりの
間隔、すなわち、放電ランプを放電させるために必要な
エネルギーを供給する波形の間隔は、実験を行った結
果、後述するように、３．４μｓ以上必要であることが
明らかとなった。
【００１２】なお、現在使用している蛍光体（ＲＧＢ）
の８０％残光時間は、Ｂ（ブルー）が約１μｓ以下、Ｇ
（グリーン）が約８ｍｓ以下、Ｒ（レッド）が約２ｍｓ
以下である。したがって、蛍光体を放電容器内面に塗布
した外部電極式蛍光放電ランプにおいて、複写機等にお
いて多用されているＧ（グリーン）光を連続的に発光さ
せるためには、上記放電ランプを発光させために必要な
エネルギーを供給する波形の間隔を８ｍｓ以下に設定す
る必要がある。
の８０％残光時間は、Ｂ（ブルー）が約１μｓ以下、Ｇ
（グリーン）が約８ｍｓ以下、Ｒ（レッド）が約２ｍｓ
以下である。したがって、蛍光体を放電容器内面に塗布
した外部電極式蛍光放電ランプにおいて、複写機等にお
いて多用されているＧ（グリーン）光を連続的に発光さ
せるためには、上記放電ランプを発光させために必要な
エネルギーを供給する波形の間隔を８ｍｓ以下に設定す
る必要がある。
【００１３】（２）上記したように、所定以上の時間間
隔をおいて、立ち上がり、立ち下がりの急峻な電圧波形
を放電ランプに印加することにより、放電ランプを高効
率で発光させることができるが、種々実験を行い検討し
た結果、上記立ち上がり時間、立ち下がり時間が長すぎ
たり、あるいは短すぎると放電ランプを高い効率で発光
させることができないことが明らかとなった。
隔をおいて、立ち上がり、立ち下がりの急峻な電圧波形
を放電ランプに印加することにより、放電ランプを高効
率で発光させることができるが、種々実験を行い検討し
た結果、上記立ち上がり時間、立ち下がり時間が長すぎ
たり、あるいは短すぎると放電ランプを高い効率で発光
させることができないことが明らかとなった。
【００１４】ここで、本発明における「立ち上がり時
間」、「立ち下がり時間」を次のように定義する。 立ち上がり時間 図４（ａ）（ｂ）に示す電圧波形において、電圧が０％
から略１００％の電圧に達するまでの時間ａを立ち上が
り時間と定義する。なお、図４（ｃ）（ｄ）に示すよう
に電圧波形が負極性の場合には、電圧が０％から略−１
００％の負電圧に達する時間ａを同様に立ち上がり時間
と定義する。 立ち下がり時間 図４（ａ）（ｂ）に示す電圧波形において、電圧が略１
００％から０％の電圧になるまでの時間ｂを立ち下がり
時間と定義する。なお、図４（ｃ）（ｄ）に示すように
電圧波形が負極性の場合には、電圧が略−１００％の負
電圧から０％の電圧になるまでの時間ｂを同様に立ち下
がり時間と定義する。
間」、「立ち下がり時間」を次のように定義する。 立ち上がり時間 図４（ａ）（ｂ）に示す電圧波形において、電圧が０％
から略１００％の電圧に達するまでの時間ａを立ち上が
り時間と定義する。なお、図４（ｃ）（ｄ）に示すよう
に電圧波形が負極性の場合には、電圧が０％から略−１
００％の負電圧に達する時間ａを同様に立ち上がり時間
と定義する。 立ち下がり時間 図４（ａ）（ｂ）に示す電圧波形において、電圧が略１
００％から０％の電圧になるまでの時間ｂを立ち下がり
時間と定義する。なお、図４（ｃ）（ｄ）に示すように
電圧波形が負極性の場合には、電圧が略−１００％の負
電圧から０％の電圧になるまでの時間ｂを同様に立ち下
がり時間と定義する。
【００１５】立ち上がり時間が長すぎると放電ランプを
高い効率で発光できない理由は次によるものと考えられ
る。すなわち、ランプ内の電子エネルギーをピークを持
ち、立ち上がりの早い段階では、電子が電界により加速
されるため、電子エネルギーはキセノン原子等と衝突し
ながら増加し、エキシマの生成も増加する。このため、
真空紫外発光の発光効率が増加する。しかしながら電子
エネルギーのピークをすぎても電圧が立ち上がり続ける
と、、途中で加速中の電子と放電により生成されたイオ
ンとの衝突、再結合の頻度が増加し、電子エネルギーは
抑えられ、また、生成されたエキシマをイオンや電子が
破壊されることで、紫外線の発光効率が低下する。上記
立ち上がり、立ち下がり時間の上限は実験を行った結
果、後述するように９μｓ程度であることが明らかにな
った。
高い効率で発光できない理由は次によるものと考えられ
る。すなわち、ランプ内の電子エネルギーをピークを持
ち、立ち上がりの早い段階では、電子が電界により加速
されるため、電子エネルギーはキセノン原子等と衝突し
ながら増加し、エキシマの生成も増加する。このため、
真空紫外発光の発光効率が増加する。しかしながら電子
エネルギーのピークをすぎても電圧が立ち上がり続ける
と、、途中で加速中の電子と放電により生成されたイオ
ンとの衝突、再結合の頻度が増加し、電子エネルギーは
抑えられ、また、生成されたエキシマをイオンや電子が
破壊されることで、紫外線の発光効率が低下する。上記
立ち上がり、立ち下がり時間の上限は実験を行った結
果、後述するように９μｓ程度であることが明らかにな
った。
【００１６】次に、上記立ち上がり、立ち下がり時間の
下限について調べたところ、後述するように、管径８ｍ
ｍのランプにおいてランプの立ち上がり時間が０．０３
μｓの条件でランプの管端部が未放電になる現象が見ら
れた。これについて明確に解明されてはいないが、次の
ようなことと考えられる。すなわち、管端部付近の電圧
は不均一であり、中央付近より電界強度は弱い。このた
め、立ち上がりの早い電圧の場合は、放電を維持するに
足るだけで電子を十分加速する（電子エネルギーを高く
するのと同義）ことができない場合がでてくる。一旦、
未放電になるとこの付近にはランプ電圧が加わるだけで
放電開始電圧に至らないため未放電部分が元に戻ること
はない。同じランプでランプ電圧の立ち上がり時間０．
１μｓの条件では、上記現象が見られなかったことか
ら、立ち上がり時間は、０．０３μｓ以上が望ましいと
言える。
下限について調べたところ、後述するように、管径８ｍ
ｍのランプにおいてランプの立ち上がり時間が０．０３
μｓの条件でランプの管端部が未放電になる現象が見ら
れた。これについて明確に解明されてはいないが、次の
ようなことと考えられる。すなわち、管端部付近の電圧
は不均一であり、中央付近より電界強度は弱い。このた
め、立ち上がりの早い電圧の場合は、放電を維持するに
足るだけで電子を十分加速する（電子エネルギーを高く
するのと同義）ことができない場合がでてくる。一旦、
未放電になるとこの付近にはランプ電圧が加わるだけで
放電開始電圧に至らないため未放電部分が元に戻ること
はない。同じランプでランプ電圧の立ち上がり時間０．
１μｓの条件では、上記現象が見られなかったことか
ら、立ち上がり時間は、０．０３μｓ以上が望ましいと
言える。
【００１７】以上の点に着目し、本発明は次のように放
電ランプを点灯させることにより前記課題を解決する。 （１）誘電体からなるバルブ内部に少なくとも１種類以
上の希ガスを所定量密閉し、少なくとも一つの電極とガ
スの間に誘電体障壁が配置され、該誘電体障壁を介して
バルブ内に放電を起こさせる放電ランプを、フライバッ
ク方式の点灯回路を用いて繰り返し波形を有する１ｋＶ
〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させる放電ランプ点灯装
置において、上記繰り返し波形における主たるエネルギ
ー供給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時
間を０．０３μs 以上、９μｓ以下とする。
電ランプを点灯させることにより前記課題を解決する。 （１）誘電体からなるバルブ内部に少なくとも１種類以
上の希ガスを所定量密閉し、少なくとも一つの電極とガ
スの間に誘電体障壁が配置され、該誘電体障壁を介して
バルブ内に放電を起こさせる放電ランプを、フライバッ
ク方式の点灯回路を用いて繰り返し波形を有する１ｋＶ
〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させる放電ランプ点灯装
置において、上記繰り返し波形における主たるエネルギ
ー供給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時
間を０．０３μs 以上、９μｓ以下とする。
【００１８】（２）誘電体からなるバルブ内部に少なく
とも１種類以上の希ガスを所定量密閉し、上記バルブ外
面の管軸方向に沿って電極を少なくとも２本以上配設
し、上記バルブ内部に蛍光物質を塗布した外部電極式放
電ランプを、フライバック方式の点灯回路を用いて繰り
返し波形を有する１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯
させる放電ランプ点灯装置において、上記繰り返し波形
における主たるエネルギー供給期間となる波形の立ち上
がりまたは立ち下がり時間を０．０３μs 以上、９μｓ
以下とする。 （３）上記（１）（２）において、繰り返し波形の１周
期内もしくは隣合う周期において、上記エネルギーを供
給する波形間の最長の間隔を３．４μｓ以上とする。
とも１種類以上の希ガスを所定量密閉し、上記バルブ外
面の管軸方向に沿って電極を少なくとも２本以上配設
し、上記バルブ内部に蛍光物質を塗布した外部電極式放
電ランプを、フライバック方式の点灯回路を用いて繰り
返し波形を有する１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯
させる放電ランプ点灯装置において、上記繰り返し波形
における主たるエネルギー供給期間となる波形の立ち上
がりまたは立ち下がり時間を０．０３μs 以上、９μｓ
以下とする。 （３）上記（１）（２）において、繰り返し波形の１周
期内もしくは隣合う周期において、上記エネルギーを供
給する波形間の最長の間隔を３．４μｓ以上とする。
【００１９】（４）上記（２）において、上記エネルギ
ーを供給する波形の間隔の上限を８ｍｓとする。 （５）上記（１）（２）において、バルブに封入される
希ガス圧力を８０〜７６０Ｔｏｒｒとする。 （６）上記（１）〜（５）において、ランプ電圧Ｅと、
希ガス封入圧力Ｐと放電空間距離ｘの積との比｛Ｅ／
（ｘ・Ｐ）｝を、０．９１４≦Ｅ／（ｘ・Ｐ）≦３１
２．５（Ｖ／cm・Ｔｏｒｒ）とした放電ランプを点灯さ
せる。
ーを供給する波形の間隔の上限を８ｍｓとする。 （５）上記（１）（２）において、バルブに封入される
希ガス圧力を８０〜７６０Ｔｏｒｒとする。 （６）上記（１）〜（５）において、ランプ電圧Ｅと、
希ガス封入圧力Ｐと放電空間距離ｘの積との比｛Ｅ／
（ｘ・Ｐ）｝を、０．９１４≦Ｅ／（ｘ・Ｐ）≦３１
２．５（Ｖ／cm・Ｔｏｒｒ）とした放電ランプを点灯さ
せる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例で使用した
放電ランプの構成を示す図である。同図において、同図
（ａ）は外部電極式蛍光放電ランプの管軸方向に垂直な
方向の断面図を示し、（ｂ）はその側面図を示してい
る。また、同図（ｃ）は中空円筒形誘電体バリア放電エ
キシマランプの構成図である。外部電極式蛍光放電ラン
プ１は、同図（ａ）（ｂ）に示すように、内部にキセノ
ンを主成分とする希ガスが封入されたガラス等の誘電体
からなる放電容器（バルブ）３と、その管軸方向の側面
に略全長にわたり配設されたアルミニュウム等の材質か
らなる一対の帯状もしくは線状の電極２，２’と、放電
容器３の内面に形成された蛍光物質層４から構成されて
いる。そして、外部電極式蛍光放電ランプ１の一対の電
極２，２’に点灯回路５を接続し、電極２，２’に、繰
り返し波形を有するランプ電圧を印加する。これによ
り、外部電極２，２’で挟まれた放電容器３の内部の放
電空間に放電容器３の側面を介して電圧が印加され放電
が生じランプが発光する。
放電ランプの構成を示す図である。同図において、同図
（ａ）は外部電極式蛍光放電ランプの管軸方向に垂直な
方向の断面図を示し、（ｂ）はその側面図を示してい
る。また、同図（ｃ）は中空円筒形誘電体バリア放電エ
キシマランプの構成図である。外部電極式蛍光放電ラン
プ１は、同図（ａ）（ｂ）に示すように、内部にキセノ
ンを主成分とする希ガスが封入されたガラス等の誘電体
からなる放電容器（バルブ）３と、その管軸方向の側面
に略全長にわたり配設されたアルミニュウム等の材質か
らなる一対の帯状もしくは線状の電極２，２’と、放電
容器３の内面に形成された蛍光物質層４から構成されて
いる。そして、外部電極式蛍光放電ランプ１の一対の電
極２，２’に点灯回路５を接続し、電極２，２’に、繰
り返し波形を有するランプ電圧を印加する。これによ
り、外部電極２，２’で挟まれた放電容器３の内部の放
電空間に放電容器３の側面を介して電圧が印加され放電
が生じランプが発光する。
【００２１】一方、中空円筒形誘電体バリア放電エキシ
マランプ１０は、同図（ｃ）に示すように、内部にキセ
ノンを主成分とする希ガスが封入された石英ガラスから
構成される中空円筒形の放電容器（バルブ）１１と、放
電容器１１の外周に取り付けられた金属網電極１２と、
中空円筒の内側に取り付けられた金属電極１３から構成
されている。そして、上記ランプ１０の金属網電極１２
と金属電極１３に点灯回路５を接続し、金属網電極１２
と金属電極１３に上記と同様の繰り返し波形を有するラ
ンプ電圧を印加する。これにより、外部電極２，２’で
挟まれた放電容器３の内部の放電空間に放電容器３の側
面を介して電圧が印加され放電が生じランプが発光す
る。
マランプ１０は、同図（ｃ）に示すように、内部にキセ
ノンを主成分とする希ガスが封入された石英ガラスから
構成される中空円筒形の放電容器（バルブ）１１と、放
電容器１１の外周に取り付けられた金属網電極１２と、
中空円筒の内側に取り付けられた金属電極１３から構成
されている。そして、上記ランプ１０の金属網電極１２
と金属電極１３に点灯回路５を接続し、金属網電極１２
と金属電極１３に上記と同様の繰り返し波形を有するラ
ンプ電圧を印加する。これにより、外部電極２，２’で
挟まれた放電容器３の内部の放電空間に放電容器３の側
面を介して電圧が印加され放電が生じランプが発光す
る。
【００２２】上記放電ランプ１，１０に点灯回路５から
印加する電圧は、前記したように、主たるエネルギー供
給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時間
が、０．０３μs 以上、９μｓ以下であって、また、上
記波形の間隔の内、最長の間隔が３．４μｓ以上の繰り
返し波形電圧である。上記繰り返し電圧波形の電圧を印
加することにより、外部電極式蛍光放電ランプ１、中空
円筒形誘電体バリア放電エキシマランプ１０を高い効率
で発光させることができる。また、図１（ａ）（ｂ）に
示した外部電極式蛍光放電ランプ１において、連続的に
Ｇ（グリーン）を発光させる場合には、前記したよう
に、上記主たるエネルギー供給期間となる波形の間隔の
上限を８ｍｓに設定する。
印加する電圧は、前記したように、主たるエネルギー供
給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時間
が、０．０３μs 以上、９μｓ以下であって、また、上
記波形の間隔の内、最長の間隔が３．４μｓ以上の繰り
返し波形電圧である。上記繰り返し電圧波形の電圧を印
加することにより、外部電極式蛍光放電ランプ１、中空
円筒形誘電体バリア放電エキシマランプ１０を高い効率
で発光させることができる。また、図１（ａ）（ｂ）に
示した外部電極式蛍光放電ランプ１において、連続的に
Ｇ（グリーン）を発光させる場合には、前記したよう
に、上記主たるエネルギー供給期間となる波形の間隔の
上限を８ｍｓに設定する。
【００２３】図５は本実施例で使用した点灯回路の概略
構成を示す図である。同図は、条件を変えて放電ランプ
を点灯させるため、印加する電圧の波形を操作可能とし
た点灯回路の例を示している。同図において、２１はパ
ソコン等から構成される波形作成器、２２は入出力部、
２３はメモリであり、波形作成器２１により放電ランプ
に印加する波形を作成し、入出力部２２を介してメモリ
２３に格納する。メモリ２３に格納された波形データ
は、クロックパルス発生器２４が出力する所定の周波数
のクロックパルスに同期して読み出され、ドライバー２
５に与えられる。複数の変成器から構成される波形合成
用変成器群２６には直流電源２７から直流が供給されて
おり、波形合成用変成器群２６は、ドライバー２５の出
力に応じて、上記波形作成器２１により作成された波形
を持つ繰り返し波形の電圧を発生する。該電圧はフィル
タ２８を介して放電ランプ１に印加される。
構成を示す図である。同図は、条件を変えて放電ランプ
を点灯させるため、印加する電圧の波形を操作可能とし
た点灯回路の例を示している。同図において、２１はパ
ソコン等から構成される波形作成器、２２は入出力部、
２３はメモリであり、波形作成器２１により放電ランプ
に印加する波形を作成し、入出力部２２を介してメモリ
２３に格納する。メモリ２３に格納された波形データ
は、クロックパルス発生器２４が出力する所定の周波数
のクロックパルスに同期して読み出され、ドライバー２
５に与えられる。複数の変成器から構成される波形合成
用変成器群２６には直流電源２７から直流が供給されて
おり、波形合成用変成器群２６は、ドライバー２５の出
力に応じて、上記波形作成器２１により作成された波形
を持つ繰り返し波形の電圧を発生する。該電圧はフィル
タ２８を介して放電ランプ１に印加される。
【００２４】なお、図５では印加する電圧の波形を操作
可能とした点灯回路の例を示したが、点灯回路としては
その他の周知な回路を用いることができ、例えば、前記
図９に示したフライバック方式の点灯回路を用いてもよ
い。図９に示した点灯回路を用いる場合には、前記図９
におけるトランス９のインダクタンス、駆動電源の電
圧、駆動信号のパルス間隔等を適宜選定することによ
り、繰り返し波形における立ち上がり時間、立ち下がり
時間、波形の間隔等を所望の値に設定することができ
る。
可能とした点灯回路の例を示したが、点灯回路としては
その他の周知な回路を用いることができ、例えば、前記
図９に示したフライバック方式の点灯回路を用いてもよ
い。図９に示した点灯回路を用いる場合には、前記図９
におけるトランス９のインダクタンス、駆動電源の電
圧、駆動信号のパルス間隔等を適宜選定することによ
り、繰り返し波形における立ち上がり時間、立ち下がり
時間、波形の間隔等を所望の値に設定することができ
る。
【００２５】本実施例においては、図５に示す点灯回
路、および図９に示したフライバック方式の点灯回路を
用い、放電ランプに印加する電圧波形を変化させて、電
圧の立ち上がり時間、立ち下がり時間と照度効率〔照度
／ランプ電力（ｌｘ／Ｗ）〕との関係、放電ランプに印
加する電圧波形の間隔と照度効率〔照度／ランプ電力
（ｌｘ／Ｗ）〕との関係を調べた。そのときの実験条件
は次の通りである。 点灯条件 ランプ電圧：−３ｋＶo-p 点灯周波数：１０ｋＨｚ固定 波形幅：３０μｓ（波形の０Ｖとの交差幅） 実験に使用したランプの仕様 管径：一対の外部電極を備えたφ８．０ｍｍの放電ラン
プ ランプ長：３６０ｍｍ 封入ガス：キセノンＸｅを主成分とした希ガス 封入圧力：１２０Ｔｏｒｒ
路、および図９に示したフライバック方式の点灯回路を
用い、放電ランプに印加する電圧波形を変化させて、電
圧の立ち上がり時間、立ち下がり時間と照度効率〔照度
／ランプ電力（ｌｘ／Ｗ）〕との関係、放電ランプに印
加する電圧波形の間隔と照度効率〔照度／ランプ電力
（ｌｘ／Ｗ）〕との関係を調べた。そのときの実験条件
は次の通りである。 点灯条件 ランプ電圧：−３ｋＶo-p 点灯周波数：１０ｋＨｚ固定 波形幅：３０μｓ（波形の０Ｖとの交差幅） 実験に使用したランプの仕様 管径：一対の外部電極を備えたφ８．０ｍｍの放電ラン
プ ランプ長：３６０ｍｍ 封入ガス：キセノンＸｅを主成分とした希ガス 封入圧力：１２０Ｔｏｒｒ
【００２６】立ち上がり時間、立ち下がり時間の上限値
を求めるには、次のような実験を行った。図５に示した
点灯回路を用い、波形操作器２１を操作して前記図２に
示した三角波状の電圧波形を生成し、該電圧波形を放電
ランプ１に印加し放電ランプ１を点灯させた。そして、
そのときの照度と放電ランプ１に入力されるランプ電力
を測定した。以上の測定を波形の立ち上がり／立ち下が
りの傾斜を変化させて、波形の立ち上がり時間、立ち下
がり時間を変えて行い、立ち上がり時間、立ち下がり時
間と照度効率との関係を求めた。
を求めるには、次のような実験を行った。図５に示した
点灯回路を用い、波形操作器２１を操作して前記図２に
示した三角波状の電圧波形を生成し、該電圧波形を放電
ランプ１に印加し放電ランプ１を点灯させた。そして、
そのときの照度と放電ランプ１に入力されるランプ電力
を測定した。以上の測定を波形の立ち上がり／立ち下が
りの傾斜を変化させて、波形の立ち上がり時間、立ち下
がり時間を変えて行い、立ち上がり時間、立ち下がり時
間と照度効率との関係を求めた。
【００２７】図６は上記のようにして得た、立ち上がり
時間、立ち下がり時間と照度効率の関係を示す図であ
り、同図（ａ）は立ち上がり時間と照度効率の関係を示
し、（ｂ）は立ち下がり時間と照度効率との関係を示し
ている。同図から明らかなように、立ち上がり時間、立
ち下がり時間とも９μｓを越えると照度効率が低下し
た。このことから、放電ランプに印加する立ち上がり時
間、立ち下がり時間の上限は９μｓであることがわかっ
た。
時間、立ち下がり時間と照度効率の関係を示す図であ
り、同図（ａ）は立ち上がり時間と照度効率の関係を示
し、（ｂ）は立ち下がり時間と照度効率との関係を示し
ている。同図から明らかなように、立ち上がり時間、立
ち下がり時間とも９μｓを越えると照度効率が低下し
た。このことから、放電ランプに印加する立ち上がり時
間、立ち下がり時間の上限は９μｓであることがわかっ
た。
【００２８】また、立ち上がり時間、立ち下がり時間の
下限値を求めるため、次のような実験を行った。図５に
示す点灯回路では早いパルスの立ち上がりが実現できな
いので、前記図９に示したフライバック方式の点灯回路
を用い、トランス９の２次側の巻線のストレー容量（浮
遊容量）を減少させて急峻な立ち上がりパルスを得て、
これを放電ランプに印加して上記下限値を求めた。その
結果、立ち上がり時間が０．０３μｓを越えると、放電
ランプの管端部が暗くなった。このことから、放電ラン
プに印加する立ち上がり時間、立ち下がり時間の下限は
０．０３μｓであることがわかった。
下限値を求めるため、次のような実験を行った。図５に
示す点灯回路では早いパルスの立ち上がりが実現できな
いので、前記図９に示したフライバック方式の点灯回路
を用い、トランス９の２次側の巻線のストレー容量（浮
遊容量）を減少させて急峻な立ち上がりパルスを得て、
これを放電ランプに印加して上記下限値を求めた。その
結果、立ち上がり時間が０．０３μｓを越えると、放電
ランプの管端部が暗くなった。このことから、放電ラン
プに印加する立ち上がり時間、立ち下がり時間の下限は
０．０３μｓであることがわかった。
【００２９】次に、上記実験条件で、図５の点灯回路を
用いて上記立ち上がり波形、立ち下がり波形の間隔と照
度との関係を次のようにして調べた。図５に示す点灯回
路の波形操作器２１により矩形波形を作成して放電ラン
プ１に印加し、放電ランプ１を点灯させて、照度とラン
プ電圧を測定した。そして、上記波形間の間隔のみを変
化させて、波形間の間隔と照度との関係を調べた。図７
は上記のようにして得た照度効率と、立ち上がり、立ち
下がり波形の間隔との関係を示す図である。なお、同図
は立ち上がり、立ち下がりの早さをほぼ一定にして、
１．６μｓの幅（０Ｖとの交差幅）の電圧を印加し、そ
の間隔を変化させたときの結果を示している。同図から
明らかなように、上記波形間の間隔が３．４μｓ以下と
なると、照度効率が低下する。このことから、上記波形
間の間隔の下限値は３．４μｓであることがわかった。
用いて上記立ち上がり波形、立ち下がり波形の間隔と照
度との関係を次のようにして調べた。図５に示す点灯回
路の波形操作器２１により矩形波形を作成して放電ラン
プ１に印加し、放電ランプ１を点灯させて、照度とラン
プ電圧を測定した。そして、上記波形間の間隔のみを変
化させて、波形間の間隔と照度との関係を調べた。図７
は上記のようにして得た照度効率と、立ち上がり、立ち
下がり波形の間隔との関係を示す図である。なお、同図
は立ち上がり、立ち下がりの早さをほぼ一定にして、
１．６μｓの幅（０Ｖとの交差幅）の電圧を印加し、そ
の間隔を変化させたときの結果を示している。同図から
明らかなように、上記波形間の間隔が３．４μｓ以下と
なると、照度効率が低下する。このことから、上記波形
間の間隔の下限値は３．４μｓであることがわかった。
【００３０】上記実験では、封入圧力が１２０Ｔｏｒｒ
の放電ランプを使用したが、放電ランプへの希ガスの封
入圧力は８０Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの範囲で任意に
選定することができる。すなわち、前記した特願平８−
４４９９号に示したように、従来の正弦波高周波電圧を
用いて点灯させる場合には、Ｘｅガス分圧が１００Ｔｏ
ｒｒ以上になると、輝度変動率が急激に大きくなるが、
本発明のように、誘電体障壁放電ランプに急峻な立ち上
がり、立ち下がりを持つ電圧を印加して点灯させる場合
には、Ｘｅ分圧を上げても輝度変動率は変わらず、本発
明によりバルブに封入された希ガス圧力を８０Ｔｏｒｒ
以上としても安定に点灯状態を保持できる。また、放電
ランプへの希ガスの封入圧力を７６０Ｔｏｒｒ以上にす
ると、放電ランプのシールが難しくなることから、封入
ガス圧の上限値は７６０Ｔｏｒｒ以下とするのが望まし
い。
の放電ランプを使用したが、放電ランプへの希ガスの封
入圧力は８０Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒの範囲で任意に
選定することができる。すなわち、前記した特願平８−
４４９９号に示したように、従来の正弦波高周波電圧を
用いて点灯させる場合には、Ｘｅガス分圧が１００Ｔｏ
ｒｒ以上になると、輝度変動率が急激に大きくなるが、
本発明のように、誘電体障壁放電ランプに急峻な立ち上
がり、立ち下がりを持つ電圧を印加して点灯させる場合
には、Ｘｅ分圧を上げても輝度変動率は変わらず、本発
明によりバルブに封入された希ガス圧力を８０Ｔｏｒｒ
以上としても安定に点灯状態を保持できる。また、放電
ランプへの希ガスの封入圧力を７６０Ｔｏｒｒ以上にす
ると、放電ランプのシールが難しくなることから、封入
ガス圧の上限値は７６０Ｔｏｒｒ以下とするのが望まし
い。
【００３１】また、以上の実験では、ランプへの印加電
圧を−３ｋＶo-p としたが、ランプへの印加電圧として
は、通常１０００Ｖ〜１００００Ｖの範囲内の電圧が使
用されており、この範囲内の任意の電圧を使用しても、
同等の効果が得られるものと考えられる。以上のよう
に、本発明においては、封入ガス圧が８０Ｔｏｒｒ〜７
６０Ｔｏｒｒであって、印加電圧が１０００Ｖ〜１００
００Ｖの範囲の放電ランプを使用することができる。
圧を−３ｋＶo-p としたが、ランプへの印加電圧として
は、通常１０００Ｖ〜１００００Ｖの範囲内の電圧が使
用されており、この範囲内の任意の電圧を使用しても、
同等の効果が得られるものと考えられる。以上のよう
に、本発明においては、封入ガス圧が８０Ｔｏｒｒ〜７
６０Ｔｏｒｒであって、印加電圧が１０００Ｖ〜１００
００Ｖの範囲の放電ランプを使用することができる。
【００３２】したがって、φ１５ｍｍ、放電容器の肉厚
０．３ｍｍの放電距離の長いランプ（放電空間距離１
４．４ｍｍ）にランプ電圧の最小値１０００Ｖを印加す
るとし、封入ガス圧を７６０Ｔｏｒｒに選定した場合、
Ｅ／ｘＰ値は次のようになる。 Ｅ／ｘＰ＝１０００／（１．４４×７６０）＝０．９１
４ また、φ６ｍｍ、放電容器の肉厚１．０ｍｍの放電距離
の短いランプ（放電空間距離４ｍｍ）にランプ電圧の最
大値１００００Ｖを印加するとして、封入ガス圧を８０
Ｔｏｒｒに選定した場合、Ｅ／ｘＰ値は次のようにな
る。 Ｅ／ｘＰ＝１００００／（０．４×８０）＝３２１．５
０．３ｍｍの放電距離の長いランプ（放電空間距離１
４．４ｍｍ）にランプ電圧の最小値１０００Ｖを印加す
るとし、封入ガス圧を７６０Ｔｏｒｒに選定した場合、
Ｅ／ｘＰ値は次のようになる。 Ｅ／ｘＰ＝１０００／（１．４４×７６０）＝０．９１
４ また、φ６ｍｍ、放電容器の肉厚１．０ｍｍの放電距離
の短いランプ（放電空間距離４ｍｍ）にランプ電圧の最
大値１００００Ｖを印加するとして、封入ガス圧を８０
Ｔｏｒｒに選定した場合、Ｅ／ｘＰ値は次のようにな
る。 Ｅ／ｘＰ＝１００００／（０．４×８０）＝３２１．５
【００３３】以上の実験は、図１（ａ）（ｂ）に示した
外部電極式蛍光放電ランプ１について行ったが、図１
（ｃ）に示した中空円筒形誘電体バリア放電エキシマラ
ンプ１０についても、同様な点灯条件で同等の効果が得
られるものと考えられる。また、上記説明では、図１
（ａ）〜（ｃ）に示した外部電極式蛍光放電ランプ、中
空円筒形誘電体バリア放電エキシマランプの点灯条件に
ついて説明したが、本発明の適用対象は上記放電ランプ
に限定されるものではなく、例えば、図８（ａ）〜
（ｃ）に示す放電ランプにも適用することができる。
外部電極式蛍光放電ランプ１について行ったが、図１
（ｃ）に示した中空円筒形誘電体バリア放電エキシマラ
ンプ１０についても、同様な点灯条件で同等の効果が得
られるものと考えられる。また、上記説明では、図１
（ａ）〜（ｃ）に示した外部電極式蛍光放電ランプ、中
空円筒形誘電体バリア放電エキシマランプの点灯条件に
ついて説明したが、本発明の適用対象は上記放電ランプ
に限定されるものではなく、例えば、図８（ａ）〜
（ｃ）に示す放電ランプにも適用することができる。
【００３４】すなわち、図８（ａ）に示すように、ガラ
ス等から構成される放電容器３１内に高圧側の電極とな
る金属棒３２を設け、放電容器の外周に低圧側の電極３
３を設置した放電ランプや、同図（ｂ）に示すように、
ガラス、セラミックスから構成される２枚の板状誘電体
４１と枠体４２から構成される放電容器の両面に外部電
極４４を設けた放電ランプや、さらに、同図（ｃ）に示
すように、ガラス等から形成され内面に蛍光体が塗布さ
れた半球状の放電容器５１内に高圧側の電極となる金属
棒５２を設け、上記放電容器５１の外側に低圧電極とな
る外部電極５３を設けた放電ランプ等にも同様に適用す
ることができる。
ス等から構成される放電容器３１内に高圧側の電極とな
る金属棒３２を設け、放電容器の外周に低圧側の電極３
３を設置した放電ランプや、同図（ｂ）に示すように、
ガラス、セラミックスから構成される２枚の板状誘電体
４１と枠体４２から構成される放電容器の両面に外部電
極４４を設けた放電ランプや、さらに、同図（ｃ）に示
すように、ガラス等から形成され内面に蛍光体が塗布さ
れた半球状の放電容器５１内に高圧側の電極となる金属
棒５２を設け、上記放電容器５１の外側に低圧電極とな
る外部電極５３を設けた放電ランプ等にも同様に適用す
ることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
以下の効果を得ることができる。 （１）誘電体からなるバルブ内部に少なくとも１種類以
上の希ガスを所定量密閉し、少なくとも一つの電極とガ
スの間に誘電体障壁が配置され、該誘電体障壁を介して
バルブ内に放電を起こさせる放電ランプを、フライバッ
ク方式の点灯回路を用いて繰り返し波形を有する１ｋＶ
〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させるに際し、上記繰り
返し波形における主たるエネルギー供給期間となる波形
の立ち上がりまたは立ち下がり時間を０．０３μs 以
上、９μｓ以下としたので、放電ランプを効率よく点灯
させることができる。
以下の効果を得ることができる。 （１）誘電体からなるバルブ内部に少なくとも１種類以
上の希ガスを所定量密閉し、少なくとも一つの電極とガ
スの間に誘電体障壁が配置され、該誘電体障壁を介して
バルブ内に放電を起こさせる放電ランプを、フライバッ
ク方式の点灯回路を用いて繰り返し波形を有する１ｋＶ
〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させるに際し、上記繰り
返し波形における主たるエネルギー供給期間となる波形
の立ち上がりまたは立ち下がり時間を０．０３μs 以
上、９μｓ以下としたので、放電ランプを効率よく点灯
させることができる。
【００３６】（２）誘電体からなるバルブ内部に少なく
とも１種類以上の希ガスを所定量密閉し、上記バルブ外
面の管軸方向に沿って電極を少なくとも２本以上配設
し、上記バルブ内部に蛍光物質を塗布した外部電極式放
電ランプを、フライバック方式の点灯回路を用いて繰り
返し波形を有する１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯
させるに際し、上記繰り返し波形における主たるエネル
ギー供給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり
時間を０．０３μs 以上、９μｓ以下としたので、上記
外部電極式放電ランプを効率よく点灯させることができ
る。 （３）上記繰り返し波形の１周期内もしくは隣合う周期
において、上記エネルギーを供給する波形間の最長の間
隔を３．４μｓ以上としたので、生成したキセノンの励
起種がエキシマを生成する過程で生成したエキシマ共
々、続く放電により破壊されることがなく、放電ランプ
を効率良く点灯させることができる。 （４）上記エネルギーを供給する波形の間隔の上限を８
ｍｓとしたので、複写機等で多用されるＧ（グリーン）
を連続的に発光させることができる。
とも１種類以上の希ガスを所定量密閉し、上記バルブ外
面の管軸方向に沿って電極を少なくとも２本以上配設
し、上記バルブ内部に蛍光物質を塗布した外部電極式放
電ランプを、フライバック方式の点灯回路を用いて繰り
返し波形を有する１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯
させるに際し、上記繰り返し波形における主たるエネル
ギー供給期間となる波形の立ち上がりまたは立ち下がり
時間を０．０３μs 以上、９μｓ以下としたので、上記
外部電極式放電ランプを効率よく点灯させることができ
る。 （３）上記繰り返し波形の１周期内もしくは隣合う周期
において、上記エネルギーを供給する波形間の最長の間
隔を３．４μｓ以上としたので、生成したキセノンの励
起種がエキシマを生成する過程で生成したエキシマ共
々、続く放電により破壊されることがなく、放電ランプ
を効率良く点灯させることができる。 （４）上記エネルギーを供給する波形の間隔の上限を８
ｍｓとしたので、複写機等で多用されるＧ（グリーン）
を連続的に発光させることができる。
【図１】本発明の実施例で使用した放電ランプの構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】放電ランプに印加される電圧波形とランプ電流
を示す図である。
を示す図である。
【図３】ランプへの印加電圧とエキシマ発光の関係を説
明する図である。
明する図である。
【図４】本発明における立ち上がり時間、立ち下がり時
間を説明する図である。
間を説明する図である。
【図５】本実施例で使用した点灯回路の概略構成を示す
図である。
図である。
【図６】立ち上がり時間、立ち下がり時間と照度効率の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図７】照度効率と、立ち上がり、立ち下がり波形の間
隔との関係を示す図である。
隔との関係を示す図である。
【図８】本発明の適用対象となるその他の放電ランプの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図９】放電ランプ点灯回路の構成と放電ランプ印加電
圧の半値幅を示す図である。
圧の半値幅を示す図である。
１ 外部電極式蛍光放電ランプ ３ 放電容器 ２，２’電極 ４ 蛍光物質層 ５ 点灯回路 １０ 中空円筒形誘電体バリア放電エキシマランプ １１ 放電容器 １２ 金属網電極 １３ 金属電極 ３１ 放電容器 ３２ 金属棒 ３３ 外部電極 ４１ 板状誘電体 ４２ 枠体 ４４ 外部電極 ５１ 放電容器 ５２ 金属棒 ５３ 外部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−31585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−84593（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288113（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−223384（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−312596（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−74587（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−199285（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−312200（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−38659（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/24
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体からなるバルブ内部に少なくとも
１種類以上の希ガスを所定量密閉し、少なくとも一つの
電極とガスの間に誘電体障壁が配置され、該誘電体障壁
を介してバルブ内に放電を起こさせる放電ランプを、フ
ライバック方式の点灯回路を用いて繰り返し波形を有す
る１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させる放電ラン
プ点灯装置であって、 上記繰り返し波形における主たるエネルギー供給期間と
なる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時間が、０．０
３μs 以上、９μｓ以下であることを特徴とする放電ラ
ンプ点灯装置。 - 【請求項２】 誘電体からなるバルブ内部に少なくとも
１種類以上の希ガスを所定量密閉し、上記バルブ外面の
管軸方向に沿って電極を少なくとも２本以上配設し、上
記バルブ内部に蛍光物質を塗布した外部電極式放電ラン
プを、フライバック方式の点灯回路を用いて繰り返し波
形を有する１ｋＶ〜１０ｋＶのランプ電圧で点灯させる
放電ランプ点灯装置であって、 上記繰り返し波形における主たるエネルギー供給期間と
なる波形の立ち上がりまたは立ち下がり時間が０．０３
μs 以上、９μｓ以下であることを特徴とする放電ラン
プ点灯装置。 - 【請求項３】 上記繰り返し波形の１周期内もしくは隣
合う周期において、上記エネルギーを供給する波形間の
最長の間隔が３．４μｓ以上であることを特徴とする請
求項１または請求項２の放電ランプ点灯装置。 - 【請求項４】 上記エネルギーを供給する波形の間隔の
上限が８ｍｓであることを特徴とする請求項２の放電ラ
ンプ点灯装置。 - 【請求項５】 バルブに封入された希ガス圧力が８０〜
７６０Ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１または
請求項２の放電ランプ点灯装置。 - 【請求項６】 ランプ電圧Ｅと、希ガス封入圧力Ｐと
放電空間距離ｘの積との比｛Ｅ／（ｘ・Ｐ）｝が、０．
９１４≦Ｅ／（ｘ・Ｐ）≦３１２．５（Ｖ／cm・Ｔｏｒ
ｒ）である放電ランプを点灯させることを特徴とする請
求項１，２，３，４または請求項５の放電ランプ点灯装
置。
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