JPH06302888A - 高周波電源装置及びレーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁上の問題を解消した高周波電源装置及び
レーザ出力を精度よく制御できるレーザ発振装置を得
る。 【構成】 高周波電源部１２からの出力電圧Ｖ及び出力
電流Ｉａは電圧検出器１７及び電流検出器１８によって
検出されて位相制御回路１６に与えられる。位相制御回
路１６は、出力電圧Ｖと出力電流Ｉａとの位相が略一致
するように高周波電源部１２の出力周波数ｆを制御す
る。一方、出力制御回路１４は、出力設定器１５から与
えられる出力設定値ＳＶと出力電圧Ｖとを比較して出力
電圧Ｖが出力設定値ＳＶと略一致するように高周波電源
部１２を制御する。そして、高周波電源部１２の高周波
電源はレーザ発振装置２０の放電電極２１，２１間に供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波電源装置及びこ
れを用いたレーザ発振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の交流放電励起レーザ発振装置の一
例を図８に示す。即ち、高周波電源装置１は、高周波電
源部２，マッチング回路３，出力設定器４，電流検出器
５及び制御回路６を備えている。

【０００３】高周波電源部２は、商用交流電源を高周波
電源に変換するものであり、その出力は、マッチング回
路３を介して放電性負荷たるレーザ発振装置７の放電電
極８，８間に供給されるようになっている。このレーザ
発振装置７は、共振器９，９を備えており、共振器９，
９は、放電電極８，８間の放電エネルギーを光変換及び
増幅してレーザ光ＬＳを放出する。

【０００４】この場合、マッチング回路３は、放電電極
８，８間に加わる電圧を放電に必要な高電圧とするとと
もに、放電電流との位相を整合し、高周波電源のエネル
ギーが１００％レーザ発振装置７に伝達されるように作
用する。又、電流検出器５は、高圧側たるマッチング回
路３の出力側に設置されていて、その出力電流たる放電
電流を検出する。

【０００５】制御回路６は、電流検出器５が検出した放
電電流と出力設定器４の設定値とを比較し、その比較結
果に基づいてレーザ光ＬＳが所定出力となるように高周
波電源部２の出力電圧を制御する。

【０００６】図１０は放電電流とレーザ出力との関係の
一例を示すもので、この図１０から明らかなように、放
電電流を検出制御することによりレーザ出力を制御する
ことができるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、電流
検出器５は、高圧側で高周波電流を検出しているので、
絶縁上の問題が生ずるとともに、高周波電流の検出が本
質的に困難なため、検出精度が悪いという欠点があり、
この結果、レーザ出力を精度よく制御することができな
いという問題がある。

【０００８】更に、従来の構成では、高周波電源部２の
出力周波数が固定され、且つ、その周波数での特定の動
作点の一点でマッチング回路３が高周波電源部２とレー
ザ発振装置７との間のインピーダンス整合を図っている
ので、レーザ光出力を変化させることによる負荷インピ
ーダンスの変動に対して整合条件がくずれる欠点があ
る。そして、このように整合条件がくずれると、レーザ
光出力の制御が不安定になるとともに、高周波電源部２
に破損等の悪影響を与える。

【０００９】又、整合条件は、マッチング回路３の定数
のみならず、レーザ発振装置７の放電電極８，８間のイ
ンピーダンスにも影響されるので、放電電極８，８の製
作ばらつきに応じてその都度マッチング回路３の調整が
必要になる。

【００１０】以上のことを図９の等価回路を用いて詳述
する。尚、マッチング回路３としては、逆Ｌ形ＬＣ発振
回路が用いられている。図９の等価回路を、整合条件が
成立する、即ち、高周波電源部２からみたインピーダン
スが純抵抗になる、という条件の基に解くと、放電性負
荷たるレーザ発振装置７に流れる電流（負荷電流）Ｉ及
び高周波電源部２の出力周波数ｆは、高周波電源部２の
出力電圧をＶとした場合、次のように求められる。

【００１１】

【数１】 ここで、

【数２】 である。尚、Ｖｐはレーザ発振装置７の陽極電圧で一定
値をとり、

【数３】 の関係がある。又、共振周波数（出力周波数）ｆは、

【数４】 となる。ここで、

【数５】 である。

【００１２】これらの式から明らかなように、負荷電流
Ｉを制御すべく高周波電源部２の出力電圧Ｖを可変にす
ると、共振周波数ｆも変化する。又、共振周波数ｆは、
レーザ発振装置７のキャパシタンスＣによっても影響さ
れる。

【００１３】図１１には、高周波電源部２の出力電圧Ｖ
と負荷電流（放電電流）Ｉとの関係の一例を示し、図１
２には、出力電圧Ｖと出力周波数ｆとの関係の一例を示
す。これらの図から明らかなように、出力電圧Ｖを変化
させるときには、同時に周波数ｆも制御しないとインピ
ーダンス整合がとれないことが理解される。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、絶縁上の問題を解消し得、フィ
ードバック制御のための検出精度の向上を図り得る高周
波電源装置を提供するにある。

【００１５】本発明の第２の目的は、レーザ出力を精度
よく制御でき、しかも、負荷変動及び製作ばらつきに対
してもインピーダンス整合の調整が不要で、効率よいレ
ーザ発振装置を提供するにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の高周波電
源装置は、商用交流電源を高周波電源に変換する高周波
電源部を設け、この高周波電源部と負荷との間に負荷電
流と前記高周波電源部の出力電圧とを略１対１の関係に
整合するインピーダンス整合手段を設置し、前記高周波
電源部の出力電圧と出力電流との位相を検出しこれらの
位相が略一致するように前記高周波電源部の出力周波数
を制御する位相制御手段を設け、前記高周波電源部の出
力電圧を検出しこれが設定値となるようにその高周波電
源部を制御する出力制御手段を設ける構成に特徴を有す
る。

【００１７】請求項２記載の高周波電源装置は、商用交
流電源を直流電源に変換する電圧形直流電源部及びこの
電圧形直流電源部の直流電源を高周波電源に変換する電
圧形インバータからなる高周波電源部を設け、この高周
波電源部の電圧形インバータと負荷との間に負荷電流と
前記電圧形インバータの出力電圧とを略１対１の関係に
整合するインピーダンス整合手段を設置し、前記電圧形
インバータの出力電圧と出力電流との位相を検出しこれ
らの位相が略一致するように前記電圧形インバータの出
力周波数を制御する位相制御手段を設け、前記高周波電
源部の直流電源部の出力電圧を検出しこれが設定値とな
るようにその直流電源部を制御する出力制御手段を設け
る構成に特徴を有する。

【００１８】請求項３記載の高周波電源装置は、インピ
ーダンス整合手段として、逆Ｌ形ＬＣ共振回路を用いた
ことを特徴とするものである。

【００１９】請求項４記載の高周波電源装置は、電圧形
インバータのスイッチング素子として、ＳＩＴを用いる
ようにしたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項５記載の高周波電源装置は、電圧形
インバータのスイッチング素子をパルス信号によってオ
ンオフするパルス発生手段を有することを特徴とするも
のである。

【００２１】請求項６記載の高周波電源装置は、高周波
電源部の電圧形インバータの出力周波数の初期値が、位
相制御による引込み完了時の値とは独立に、放電開始前
の放電性負荷に対して電圧形インバータの出力電圧と出
力電流との位相が略一致するような値に設定されている
ことを特徴とするものである。

【００２２】請求項７記載の高周波電源装置は、インピ
ダンス整合手段が、放電性負荷に対して平衡給電を行な
うように構成されていることを特徴とするものである。

【００２３】請求項８記載のレーザ発振装置は、請求項
１乃至７のいずれかに記載の高周波電源を用いたことを
特徴とするものである。

【００２４】

【作用】請求項１記載の高周波電源装置によれば、フィ
ードバック情報を高周波電源部の出力電圧を検出して得
るようにしているので、フィードバック情報を低圧側で
得ることができ、従って、絶縁上の問題はなくなる。

【００２５】請求項２記載の高周波電源装置によれば、
高周波電源部の直流電源部の出力電圧を制御するので、
高周波電源部の出力電圧を制御するのに比し、制御が容
易且つ正確になる。

【００２６】請求項３記載の高周波電源装置によれば、
インピーダンス整合手段は、逆Ｌ形ＬＣ共振回路を用い
たことにより、製作上において簡素化できる。

【００２７】請求項４記載の高周波電源海路によれば、
電圧形インバータをＳＩＴを用いて構成しているので、
電圧形インバータとして電流容量の大なるものを設ける
必要がなくなる。

【００２８】請求項５記載の高周波電源装置によれば、
パルス発生手段によって電圧形インバータのＳＩＴをオ
ンオフ制御するので、断続的な高周波電源を得ることが
できる。

【００２９】請求項６記載の高周波電源装置によれば、
放電性負荷の初期値が位相制御による引込み完了時とは
異なる値に設定されるので、放電性負荷の放電開始時及
び放電開始後の双方においてインピーダンスの整合を図
ることができる。

【００３０】請求項７記載の高周波電源装置によれば、
インピーダンス整合手段によって放電性負荷に対して平
衡給電を行なうようにしているので、放電性負荷に対す
る絶縁上の一層の軽減を図り得る。

【００３１】請求項８記載のレーザ発振装置によれば、
請求項１乃至７のいずれかに記載の高周波電源装置を用
いたことにより、負荷変動及び放電電極の製作ばらつき
に対しても自動的にインピーダンス整合を図ることがで
きて、効率よいレーザ光の出力を行なうことができる。

【００３２】特に、請求項４記載の高周波電源装置を用
いたレーザ発振装置によれば、電圧形インバータの耐電
流性がよく、従って、放電構造に特殊な構造を施こす必
要がなくて、コストアップ及び構造の複雑化を招くこと
を防止できる。

【００３３】又、請求項５記載の高周波電源装置を用い
たレーザ発振装置によれば、パルス状のレーザ光を容易
に得ることができる。

【００３４】更に、請求項６記載の高周波電源装置を用
いたレーザ発振装置によれば、放電開始前及び放電開始
後の双方において常にインピーダンスの整合を図ること
ができる。

【００３５】そして、請求項７記載の高周波電源装置を
用いたレーザ発振装置によれば、放電電極と接地部分と
の間の絶縁構造の簡素化を図ることができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき、図１を
参照しながら説明する。高周波電源装置１１は、高周波
電源部１２，インピーダンス整合手段たる逆Ｌ形ＬＣ発
振回路からなるマッチング回路１３，出力制御手段たる
出力制御回路１４，可変抵抗器からなる出力設定器１
５，位相制御手段たる位相制御回路１６，電圧検出器１
７及び電流検出器１８から構成されている。

【００３７】高周波電源部１２は、商用交流電源を整流
して直流電源とし、更に、この直流電源により例えば発
振器を発振させることにより高周波電源を得るようにし
たもので、その出力端子は出力線１９を介してマッチン
グ回路１３の入力端子に接続されている。

【００３８】電圧検出器１７及び電流検出器１８は、出
力線１９に配設されていて、高周波電源部１２の出力電
圧及び出力電流を検出するもので、夫々の出力端子は位
相制御回路１６の各入力端子に接続されているととも
に、電圧検出器１７の出力端子は出力制御回路１４の入
力端子にも接続されている。

【００３９】位相制御回路１６は、電圧検出器１７及び
電流検出器１８が検出した高周波電源部１２の出力電圧
と出力電流との位相差を検出して制御信号を出力するも
ので、その出力端子は高周波電源部１２の制御入力端子
に接続されている。

【００４０】出力制御回路１４は、その入力端子が出力
設定器１５の出力端子に接続されていて、出力設定器１
５から与えられる出力設定値と電圧検出器１７から与え
られる出力電圧とを比較してその偏差に応じた制御信号
を出力するようになっており、その出力端子は高周波電
源部１２の制御入力端子に接続されている。

【００４１】放電性負荷たるレーザ発振装置２０は、対
向する放電電極２１，２１を有し、且つ、これらの放電
電極２１，２１の間隔間を挟んで対向する共振器２２，
２２を有する。そして、このレーザ発振装置２０におい
て、一方の放電電極２１は前記マッチング回路１３の出
力端子に接続され、他方の放電電極２１は接地されてい
る。

【００４２】次に、本実施例の作用につき説明する。高
周波電源部１２から出力電圧Ｖ及び出力周波数ｆの高周
波電源が出力されると、出力電圧Ｖは、マッチング回路
１３により放電に必要な高電圧になされて放電電極２
１，２１間に印加されるとともに、放電電流（負荷電
流）Ｉとの位相が整合される。従って、放電電極２１，
２１間に放電が発生して、その放電エネルギーが、共振
器２２，２２により光変換及び増幅されてレーザ光ＬＳ
が取出される。

【００４３】更に、高周波電源部１２からの出力電圧Ｖ
及び出力電流Ｉａは、電圧検出器１７及び電流検出器１
８により検出されて位相制御回路１６に与えられる。こ
れにより、位相制御回路１６は、出力電圧Ｖと出力電流
Ｉａとの位相差を検出してその位相差に応じた制御信号
を高周波電源部１２に与えるようになる。そして、高周
波電源部１２は、位相差が略零となるように、即ち、出
力電圧Ｖと出力電流Ｉａとの位相が略一致するように出
力周波数ｆを制御する。

【００４４】又、出力制御回路１４は、出力設定器１５
からの出力設定値ＳＶと出力電圧Ｖとを比較して、その
偏差値に応じた制御信号を出力して高周波電源部１２に
与えるようになる。これにより、高周波電源部１２は、
偏差値が略零となるように、即ち、出力電圧Ｖが出力設
定値ＳＶと略一致するようにその出力電圧Ｖを制御す
る。

【００４５】而して、本実施例においても、等価回路は
図９で示されるので、前述した（１）乃至（７）式の関
係が成立し、従って、図１１及び図１２に各々一例を示
すような関係が得られる。図１１から明らかなように、
マッチング回路１３によりマッチングが完全にとられて
いれば、放電電流Ｉと高周波電源１２の出力電圧Ｖとの
間に１対１の関係が成立する。従って、レーザ発振装置
２０のレーザ出力を制御するのに、放電電流Ｉを制御す
る代りに、高周波電源部１２の出力電圧Ｖを直接制御し
てもよいことが理解される。

【００４６】更に、高周波電源部１２の出力電圧Ｖを制
御すべくフィードバック情報を得るために、電圧検出器
１７をマッチング回路１３の前段即ち低圧側に設けてい
るので、電圧検出器１７は、絶縁上の問題を受けること
がなくて簡易な絶縁手段で実現でき、検出精度も高くな
る。

【００４７】又、位相制御回路１６により、高周波電源
部１２の出力周波数ｆは、マッチング条件が成立するよ
うに自動制御されるので、放電負荷の増減及び放電電極
２１，２１の製作ばらつきにも影響されることはない。
従って、レーザ発振装置２０としては、高周波電源部１
２への悪影響をなくし、且つ、効率よく、制御性のよい
ものとなる。

【００４８】図２乃至図５は本発明の第２の実施例であ
り、前記実施例と同一部分には同一の符号を付して示
し、以下、異なる部分について説明する。

【００４９】即ち、高周波電源部１２に代わる高周波電
源部１２´は、商用交流電源を整流して可変の直流電源
を得る直流電源回路２３と、この直流電源回路２３の直
流電源から高周波電源を得るべくスイッチング素子たる
４個のＳＩＴ２４ａをブリッジ接続してなる電圧形イン
バータ２４と、直流電源回路２３の直流出力電圧Ｖａを
検出する電圧検出器２５とから構成されている。

【００５０】そして、電圧検出器２５の出力端子は出力
制御回路１４の入力端子に接続されており、出力制御回
路１４は、出力設定器１５´から与えられる出力設定値
ＳＶａと電圧検出器２５から与えられる直流出力電圧Ｖ
ａとを比較して、その直流出力電圧Ｖａが出力設定値Ｓ
Ｖａと略一致するように直流電源回路２３を制御するよ
うになっている。

【００５１】尚、位相制御回路１６の出力端子は電圧形
インバータ２４に接続されており、その位相制御回路１
６は、インバータ出力電圧（高周波電源部１２´の出力
電圧）Ｖと出力電流Ｉａとの位相が略一致するように電
圧形インバータ２４の出力周波数ｆを制御する。

【００５２】図３及び図４に示すように、直流電源回路
２３の直流出力電圧Ｖａと電圧形インバータ２４のイン
バータ出力電圧Ｖとの間には一定の比例関係があるの
で、この実施例において直流出力電圧Ｖａを制御するこ
とは、前記第１の実施例において高周波電源部１２の出
力電圧Ｖを制御することと等価になる。

【００５３】この場合、電圧検出器２５がフィードバッ
ク情報として検出する出力電圧Ｖａは直流電圧であるの
で、高周波電圧を検出する場合に比し、検出が容易で、
検出精度も高いものであり、従って、正確なフィードバ
ック制御を行なうことができる。

【００５４】ところで、この第２の実施例においては、
電圧形インバータ２４のスイッチング素子としてＳＩＴ
２４ａを用いるようにしたが、このようにすると、レー
ザ発振装置２０の電源装置としては次のような効果が得
られる。

【００５５】即ち、図２において、レーザ発振装置２０
の放電電極２１，２１間で放電を開始する際に、放電を
形成する荷電粒子を初期形成するためには、放電を維持
するのに必要な電圧（放電維持電圧）の数倍の電圧を約
数百μｓの間に放電開始電圧として放電電極２１，２１
間に印加する必要がある。そして、この高電圧の放電開
始電圧を形成するためには、短時間ではあるが、高周波
電源部１２´より定格時の数倍の電流をマッチング回路
１３に流す必要がある。

【００５６】一方、インバータは一般に半導体素子で構
成され、従来では、半導体素子としてはＦＥＴがよく用
いられる。しかしながら、ＦＥＴのような半導体素子で
は、短時間電流耐量がないので、短時間の電流供給とは
いえども、インバータに定格運転時の数倍の電流容量を
備える必要があり、これでは、高周波電源装置が高価に
なり、且つ、大形化する、という経済的不具合が生ず
る。

【００５７】これを解消する技術として、従来では、例
えば、図８に示すように、放電電極８の近傍に予備放電
励起装置２６を設けることが考えられている。この予備
放電励起装置２６は、通常、高圧電源装置やビーム発生
装置等に用いられているもので、放電を開始する以前
に、放電空間に荷電粒子を予め生成する機能を有し、こ
れにより、放電開始時の電圧を放電維持電圧近くまで下
げることができる。

【００５８】従って、予備放電励起装置２６を用いれ
ば、インバータの容量を不必要に大きくすることは避け
られるが、逆に、予備放電励起装置２０を設ける分だ
け、コストが増加し且つレーザ発振装置の構造が複雑化
する。

【００５９】図５は、代表的なＳＩＴの安全動作領域を
示す特性図である。この図５から明らかなように、約数
百μｓの短時間においては、ＳＩＴは連続通電時の数倍
以上の電流耐量を有する。従って、電圧インバータ２４
にＳＩＴ２４ａを用いれば、ＳＩＴ２４ａの数を定格時
のそれよりも増加することなく放電開始に必要な電流を
流すことができるので、レーザ発振装置２０に予備放電
励起装置２６を設ける必要がなく、レーザ発振装置２０
としては、コストアップしたり、構造が複雑化すること
はない。

【００６０】図６は本発明の第３の実施例であり、前記
第２の実施例（特に図２）と同一部分には同一符号を付
して示し、以下、異なる部分について説明する。即ち、
この第３の実施例では、パルス発生手段たるパルス発生
回路２７を備えており、その出力端子は電圧形インバー
タ２４に接続されている。そして、パルス発生回路２７
は、パルス信号によって電圧形インバータ２４のＳＩＴ
２４ａのゲートをオンオフさせるようになっており、従
って、レーザ発振装置２０の放電はパルス発生回路２７
のパルス信号に同期して行なわれるようになり、レーザ
発振装置２０からのレーザ光ＬＳはパルス状になる。

【００６１】この第３の実施例によれば、レーザ発振装
置２０からパルス状のレーザ光ＬＳを得る場合に、例え
ば、直流電源回路２３の直流出力電圧Ｖａをパルス状に
変調する方式に比べ、応答が速く、且つ、回路が簡素化
される利点がある。

【００６２】図７は本発明の第４の実施例であり、図６
と同一部分には同一符号を付して示し、以下、異なる部
分について説明する。即ち、この第４の実施例において
は、マッチング回路１３の代りに、インピーダンス整合
手段として２つの逆Ｌ形ＬＣ発振回路を並列に接続して
なるマッチング回路１３´を用いて、その両出力端子を
放電電極２１，２１に夫々接続したものである。即ち、
レーザ発振装置２０の放電電極２１，２１間への電源供
給を、平衡給電方式、即ち、一対の放電電極２１，２１
のいずれも接地しないで給電する方式としたものであ
る。

【００６３】この第４の実施例による平衡給電方式によ
れば、放電電極２１とレーザ発振装置２０の接地される
機械構造物との間の電圧が放電電圧の半分になるので、
レーザ発振装置２０の絶縁がとり易い利点がある。

【００６４】尚、上記各実施例では、マッチング回路１
３，１３´として逆Ｌ形ＬＣ発振回路を用いるようにし
たが、これは、製作上、簡素で、コスト上も有利だから
であり、従って、定数を適当に選定することによりイン
ダクタンスＬとキャパシタンスＣとを入れ換えた構成と
しても実施可能である。

【００６５】その他、本発明は上記し且つ図面に示す各
実施例に限定されるものではなく、例えば、高周波電源
装置は、レーザ発振装置のみならず高周波電源を必要と
する負荷全般に適用し得、特に、放電性負荷に好適する
等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施し得る
ことは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
次のような効果を奏する。請求項１記載の高周波電源装
置によれば、フィードバック情報を低圧側で得ることが
でき、絶縁上の問題がなくなり、検出精度の向上を図り
得る。請求項２記載の高周波電源装置によれば、直流電
圧をフィードバック情報として得るので、より正確な検
出制御を行なうことができる。請求項３記載の高周波電
源装置によれば、インピーダンス整合手段を簡素な構成
で実現できる。請求項４記載の高周波電源装置によれ
ば、電圧形インバータにＳＩＴを用いるようにしている
ので、耐電流量の向上を図ることができる。請求項５記
載の高周波電源装置によれば、パルス発生手段によって
高周波電源を高速で断続的に発生させることができる。
そして、請求項８記載のレーザ発振装置によれば、レー
ザ出力を精度よく制御することができ、しかも、負荷変
動及び製作ばらつきに対してもインピーダンスの調整が
不要で、効率のよいという効果を奏し（請求項１利用の
場合）、更に、フィードバック情報を直流出力電圧から
得るので、制御が容易且つ正確になり（請求項２利用の
場合）、又、電圧形インバータにＳＩＴを用いることに
よって、装置のコストアップ及び構造の複雑化を防止し
得（請求項４利用の場合）、更に又、放電開始及び放電
開始後の双方においてインピーダンス整合を図ることが
でき（請求項６利用の場合）、そして、平衡給電を行な
うことによって、絶縁上の一層の軽減を図ることができ
る（請求項７利用の場合）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】本発明の第２の実施例を示す電気的構成図

【図３】作用説明用の電圧−電流特性図

【図４】作用説明用の電圧−周波数特性図

【図５】ＳＩＴの安全動作領域を示す特性図

【図６】本発明の第３の実施例を示す電気的構成図

【図７】本発明の第４の実施例を示す電気的構成図

【図８】従来例を示す電気的構成図

【図９】等価回路図

【図１０】作用説明用の放電電流−レーザ出力特性図

【図１１】作用説明用の出力電圧−放電電流特性図

【図１２】作用説明用の出力電圧−周波数特性図

【符号の説明】

図中、１１は高周波電源装置、１２及び１２´は高周波
電源部、１３及び１３´はマッチング回路（インピーダ
ンス整合手段）、１４は出力制御回路（出力制御手
段）、１５，１５′は出力設定器、１６は位相制御回路
（位相制御手段）、１７は電圧検出器、１８は電流検出
器、２０はレーザ発振装置（放電性負荷）、２１，２１
は放電電極、２３は直流電源回路（直流電源部）、２４
は電圧形インバータ、２５は電圧検出器、２７はパルス
発生回路（パルス発生手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 良哉 三重県三重郡朝日町大字縄生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 冨里 哲夫 神奈川県座間市入谷１−118−１ 座間入 谷ハイツ７−507 (72)発明者 永井 学 神奈川県愛甲郡愛川町春日台４−１−１ 電興中津寮

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用交流電源を高周波電源に変換する高
   周波電源部と、 この高周波電源部と負荷との間に設置され、負荷電流と
   前記高周波電源部の出力電圧とを略１対１の関係に整合
   するインピーダンス整合手段と、 前記高周波電源部の出力電圧と出力電流との位相を検出
   し、これらの位相が略一致するように前記高周波電源部
   の出力周波数を制御する位相制御手段と、 前記高周波電源部の出力電圧を検出し、これが設定値と
   なるようにその高周波電源部を制御する出力制御手段と
   を具備してなる高周波電源装置。
2. 【請求項２】 商用交流電源を直流電源に変換する電圧
   形直流電源部及びこの電圧形直流電源部の直流電源を高
   周波電源に変換する電圧形インバータからなる高周波電
   源部と、 この高周波電源部の電圧形インバータと負荷との間に設
   置され、負荷電流と前記電圧形インバータの出力電圧と
   を略１対１の関係に整合するインピーダンス整合手段
   と、 前記電圧形インバータの出力電圧と出力電流との位相を
   検出し、これらの位相が略一致するように前記電圧形イ
   ンバータの出力周波数を制御する位相制御手段と、 前記高周波電源部の直流電源部の出力電圧を検出し、こ
   れが設定値となるようにその直流電源部を制御する出力
   制御手段とを具備してなる高周波電源装置。
3. 【請求項３】 インピーダンス整合手段として、逆Ｌ形
   ＬＣ共振回路を用いたことを特徴とする請求項１又は２
   記載の高周波電源装置。
4. 【請求項４】 電圧形インバータのスイッチング素子と
   して、ＳＩＴを用いるようにしたことを特徴とする請求
   項２記載の高周波電源装置。
5. 【請求項５】 電圧形インバータのスイッチング素子を
   パルス信号によってオンオフするパルス発生手段を有す
   ることを特徴とする請求項２記載の高周波電源装置。
6. 【請求項６】 高周波電源部の電圧形インバータの出力
   周波数の初期値は、位相制御による引込み完了時の値と
   は独立に、放電開始前の放電性負荷に対して電圧形イン
   バータの出力電圧と出力電流との位相が略一致するよう
   な値に設定されていることを特徴とする請求項２記載の
   高周波電源装置。
7. 【請求項７】 インピーダンス整合手段は、放電性負荷
   に対して平衡給電を行なうように構成されていることを
   特徴とする請求項１又は２記載の高周波電源装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の高周
   波電源装置を用いたことを特徴とするレーザ発振装置。