WO2003009649A1 - Dielectric barrier discharge lamp operating device - Google Patents

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WO2003009649A1 PCT/JP2002/007181 JP0207181W WO03009649A1 WO 2003009649 A1 WO2003009649 A1 WO 2003009649A1 JP 0207181 W JP0207181 W JP 0207181W WO 03009649 A1 WO03009649 A1 WO 03009649A1
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dielectric barrier
barrier discharge
lighting device
electrodes
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PCT/JP2002/007181
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Hiroki Nakano
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Harison Toshiba Lighting Corp
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention is a kind of a discharge lamp, in which a phosphor is excited by ultraviolet rays radiated by a dielectric barrier discharge of a discharge gas sealed in a discharge vessel.
  • the present invention relates to a discharger discharger lighting device having a so-called dielectric barrier discharge lamp utilizing visible light emitted from the discharger.
  • Scenic technology Fluorescent lamps are used as a light source for illuminating originals for information devices such as facsimile machines, copiers, and image readers, and as a display light source for large color display devices and electric signboards.
  • a so-called internal electrode type fluorescent lamp in which a pair of electrodes are provided inside both ends of a lamp bulb filled with a discharge medium such as a rare gas is known.
  • this fluorescent lamp has drawbacks such as a non-uniform luminance distribution in the valve axis direction, a black end of the tube, a short effective light emission length, and a short life.
  • a so-called external electrode type dielectric paria discharge lamp in which a pair of electrodes are provided on the outer surfaces of both ends of a lamp pulp is also used for the above purpose.
  • This fluorescent lamp has a uniform brightness distribution in the axial direction of the tube containing mercury as compared with the internal electrode type fluorescent lamp, has no blackening at the tube end, and has a relatively long life.
  • Such a dielectric barrier discharge lamp is lit by a lighting device as shown in FIG.
  • a phosphor coating is formed on an inner surface of a tubular glass bulb 2 which is a dielectric, and a rare gas such as neon or argon and a metal vapor such as mercury are sealed inside.
  • Electrodes 3 and 4 are formed at both ends of the outer surface of the tubular glass bulb 2.
  • the electrodes 3 and 4 are made of, for example, aluminum (A 1) It is formed by winding a metal conductor along the circumferential direction of the bulb. A pair of electrodes
  • a high frequency power supply 5 is connected between 3 and 4, and one electrode 4 is connected to a ground potential GND.
  • a high-frequency electromagnetic field is generated between the electrodes due to the capacitance between the electrodes.
  • the high-frequency electromagnetic field excites a metal vapor such as mercury sealed in the glass bulb 2, thereby emitting ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light excites the phosphor adhered to the inner surface of the glass bulb 2 to generate visible light, which is emitted to the outside of the glass tube 2.
  • the lighting method of the discharge lamp shown in FIG. 1 is called a one-side high-pressure lighting method because a high voltage of, for example, 2000 to 300 V is applied to only one of the pair of electrodes 3 and 4.
  • a high potential difference V is generated between the electrodes at both ends of the lamp, and linearly decreases from the high potential V to the ground potential GND from the electrode 3 toward the electrode 4 as shown in FIG.
  • Such a high potential difference across the lamp causes a leakage current.
  • This leakage current is a phenomenon in which a current flowing through the tubular glass bulb 2 from one electrode 3 toward the other electrode 4 leaks to the ground potential GND during the course thereof, and the larger the potential difference, the larger the leakage current.
  • the current flowing in the tubular glass bulb 2 has a difference in current value between the high-pressure side and the GND side. Therefore, in the one-side high-pressure lighting method, a so-called luminance gradient in which the luminance of the lamp decreases from the high-pressure side of the tubular glass bulb 2 toward the GND side appears.
  • the present invention eliminates the above-mentioned problems, prevents a luminance gradient caused by a leakage current in high-voltage driving, and operates a dielectric barrier discharge lamp capable of obtaining substantially uniform and sufficient luminance along the tube axis of a lamp bulb. It is intended to provide a device.
  • a dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention comprises: a dielectric barrier discharge lamp in which a pair of electrodes are formed on both outer surfaces of both ends of a lamp bulb in which a discharge gas is sealed; A first and a second high-frequency voltage source connected between each of the pair of electrodes and a ground potential, wherein the first and the second high-frequency voltage sources are in phase with each other on the pair of electrodes of the discharge lamp. It is characterized in that different first and second high-frequency voltages are supplied.
  • the first and second high-frequency voltages are sine wave voltages having the same frequency.
  • the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention is characterized in that the first and second high-frequency voltages have the same period, different polarities, and the same amplitude. It is a feature.
  • the inverter circuit includes: a switching circuit to which a DC voltage is supplied from the DC power supply; a primary winding to which an output of the switching circuit is supplied; An inverter transformer having a secondary winding having an intermediate tap connected to the ground potential, and a tertiary winding for generating a feedback signal to an input side of the switching circuit; The high-frequency voltage is supplied by a secondary winding of the above-mentioned inverter transformer which generates an AC voltage whose phases are inverted with respect to the windings on both sides of the intermediate ground.
  • the dielectric barrier discharge lamp is constituted by a plurality of dielectric barrier discharge lamps connected in parallel or in series with each other. Things.
  • the plurality of dielectric barrier discharge lamps are arranged substantially in parallel with each other, and both ends thereof are aligned with the tube axis direction of the dielectric barrier discharge lamp.
  • the pair of conductive silicon is inserted and supported in an electrode formed of a pair of conductive silicon rubbers extended in the transverse direction.
  • the electrodes formed of rubber are connected to the output terminals of the secondary windings of the inverter-integral transformer, respectively.
  • the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention has a transistor switching circuit to which a DC voltage is supplied, a primary winding to which an output of the switching circuit is supplied, and an intermediate switch to be at the ground potential.
  • a one-input / two-output type inverter / transformer having a connected secondary winding and a tertiary winding for generating a feedback signal to the input side of the switching circuit.
  • the output terminals of the windings on both sides of the intermediate tap are configured to generate AC voltages having phases inverted from each other.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional dielectric parier discharge lamp lighting device.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the distance between electrodes and the voltage for explaining the operation of the conventional dielectric-parallel discharge lamp lighting device.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • FIG. 4 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply in the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance between the electrodes and the voltage for explaining the operation of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • FIG. 6 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an output voltage waveform diagram of a high-frequency power supply according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a lighting device for a dielectric barrier discharge lamp according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of a dielectric barrier discharge lamp lighting device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a dielectric barrier discharge lamp lighting device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a dielectric barrier discharge lamp lighting device according to still another embodiment of the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a dielectric barrier discharge lamp lighting device
  • FIG. 4 is an output voltage waveform diagram of a high frequency power supply.
  • the dielectric panel discharge lamp 1 has a straight tubular glass bulb 2 in which a phosphor film is formed on the inner surface, electrodes 3 and 4 are provided on both ends on the outer surface, and the inner discharge space is rarely formed. Gas is enclosed.
  • Electrode 3, 4 along the circumferential direction at an aluminum tape having a predetermined width across a predetermined position of the gas Rasuparupu 2 is formed by convolutions, on the inner surface eg S i 0 2, T i 0 2, the quality layers may be provided those having a light high reflection characteristic of a g and the like.
  • the outer surfaces of the electrodes 3 and 4 are covered with a transparent insulating film made of silicon resin or PET resin (not shown) to prevent a short circuit between the electrodes 3 and 4.
  • the electrodes 3 and 4 may be made of a metal tape such as a silver tape or a conductive paint such as a silver paste in addition to the aluminum tape.
  • the first high frequency power supply 5 is connected between one electrode 3 and GND, and the second high frequency power supply 6 is connected between the other electrode 4 and GND.
  • the glass bulb 2 also serves as a dielectric, and discharge is performed through glass, which is a dielectric.
  • an AC voltage having a frequency higher than that of the first and second high-frequency power supplies 5 and 6 is applied to the electrodes 3 and 4,
  • the current does not flow directly into the discharge space in the lube 2, but flows due to the fact that glass, which is a dielectric material interposed between the discharge space and the electrodes 3 and 4, acts as a capacitor.
  • a charge having the same sign as that of the surface on the side of the electrodes 3 and 4 on the inner surface of the glass bulb 2 is induced by polarization of the glass, and the inner surface of the glass bulb 2 sandwiches the discharge space. Discharge between.
  • the electric charge induced on the inner surface of the glass bulb 2 is neutralized by the electric charge transferred by the electric discharge, and the electric field in the electric discharge space decreases, so that the electric current stops even if the voltage is continuously applied to the electrodes 3 and 4. .
  • the discharge current continues. If the discharge stops after the first discharge, it does not re-discharge until the polarity of the applied voltage is reversed. In other words, the current flows and discharges only immediately after the polarity of the applied voltage is reversed. Otherwise, the current stops due to the accumulation of charge on the inner surface of the glass bulb 2.
  • the rare gas atoms are excited to the resonance level by collision with electrons due to the above-mentioned discharge, and the excited atoms of the resonance level are excited by the rare gas. Due to the high pressure, it collides with other noble gas atoms at the bottom level to form a diatomic molecule excimer.
  • the excimer emits ultraviolet light and returns to two ground level noble gas atoms. The ultraviolet light emitted by the excimer does not undergo self-absorption like atomic resonance ultraviolet light, so it is converted to visible light by the phosphor and emits high-luminance light.
  • FIGS. 4 (A) and 4 (B) show the output voltage waveforms of the first and second high frequency power supplies 5 and 6, respectively. As shown in the figure, these output voltage waveforms have the same amplitude as each other, and are 180 degrees different in phase from each other. Now, assuming that the amplitude of these output voltages, that is, the peak value is V / 2, at time t2 when these waveforms reach the peak value, + V / 2 is applied to electrode 3 and to electrode 4 1 V / 2 is applied. As a result, as shown in FIG. 5, the potential difference between the electrode 3 and the electrode 4 becomes V, and the necessary high voltage is applied. The voltage of 2 is applied, and the potential at the center of the glass bulb 2 becomes 0, that is, the level becomes GND level.
  • the potential difference between the electrode 3 and the electrode 4 is a sine wave voltage that changes with the amplitude V at the same frequency as the output voltage waveforms of the first and second high-frequency power supplies 5 and 6 .
  • the voltage applied to each of the electrodes 3 and 4 is a sine wave voltage having an amplitude of V / 2.
  • the potential applied to electrodes 3 and 4 is 1/2 of the required lighting voltage, and the leakage current is reduced to less than half. I do. Therefore, there is almost no luminance gradient along the glass bulb 2 between the electrodes 3 and 4, and a substantially uniform luminance distribution can be obtained.
  • the dielectric barrier discharge lamp 1 is made of a borosilicate glass having an inner diameter of 2.0 tall, an outer diameter of 2.6 sq., And a total length of 350 tube.
  • Electrodes 2 and 3 were formed by winding an aluminum tape having a thickness of 0.1 IM and a width of 2 Oram along the circumferential direction on the outer surface of the glass valve 2.
  • a mixed gas having a composition ratio of neon / argon 90 mol% / 10 mol% was sealed at a sealing pressure of 60 Torr, and 3 m of mercury was mixed therein.
  • the high-frequency power supplies 5 and 6 each had a voltage of 250 V rms and a frequency of 45 KHz, and generated sinusoidal outputs having phases different from each other by 180 degrees.
  • a 10 mA current flowed through the dielectric discharge lamp 1 to light it.
  • the conventional single-side high-voltage lighting system shown in Fig. 1 was used, and a sine wave output voltage having a voltage of 5 to 250 Vrms and a frequency of 45 KHz was applied to the electrode 3. , 4 were added.
  • the lamp current was 5 mA.
  • the dielectric barrier discharge lamp of the present invention achieves high-luminance light emission with twice the discharge current using a power supply having the same output voltage as compared with the conventional dielectric barrier discharge lamp, Almost no luminance gradient was observed in the dielectric PAR discharge lamp.
  • the output voltage of the high-frequency power supplies 5 and 6 is reduced by half in the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, that is, 122 V rms. It means that it can be. And the reduction of this leakage current It was possible to prevent the luminance gradient from occurring.
  • FIG. 6 shows another voltage waveform supplied from the first and second power supplies 5 and 6. These waveforms have the same repetition period T and are pulse voltage waveforms of opposite polarities. Even if these pulse voltages are supplied to the electrodes 3 and 4 respectively, the same effect as the sine wave power supply shown in FIG. 4 can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram showing still another voltage waveform supplied from the first and second power supplies 5 and 6.
  • a sine wave half-wave rectified waveform is used in place of the pulse waveform of FIG. 6, and these waveforms have the same phase but have opposite polarities. Even when these half-wave rectified voltages are supplied to the electrodes 3 and 4, respectively, the same effect as the sine wave voltage or the pulse voltage shown in FIG. 4 or FIG. 6 can be obtained.
  • the output voltage waveforms of the first and second power supplies 5 and 6 shown in FIGS. 4, 6, and 7 have a phase of 180 degrees or 0 degrees with each other, but this relationship is not always necessary. Need not be. That is, the waveforms shown in FIG. 8 are out of phase with each other by 180 degrees as compared with the waveforms shown in FIG. As the deviation from 180 degrees increases, the voltage supplied to the electrodes 3 and 4 becomes larger than V / 2, but can be made smaller than the potential V applied in the one-side high-voltage lighting system. In the waveform shown in FIG. 9, the phase of the pulse waveform is shifted from 0 degrees as compared with the waveform of FIG.
  • the two pulse voltage waveforms have opposite polarities at the same time, the same effect as the waveform shown in FIG. 6 can be obtained.
  • the phase of the half-wave rectified waveform is shifted from 0 degrees as compared with the waveform in FIG.
  • the two half-wave rectified voltage waveforms have opposite polarities at the same time, the same effect as the waveform shown in FIG. 7 can be obtained.
  • the peak values of the two voltage waveforms shown in FIG. 4 and FIGS. 6 to 10 do not necessarily have to be the same. In this case, the voltage supplied to the electrodes 3 and 4 is higher than V / 2, but can be lower than the potential V applied in the one-side high-voltage lighting method.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • This lighting device is constituted by a resonance type Royer-Invar evening circuit using self-excited oscillation.
  • a DC voltage from a DC power supply is supplied to the input terminal 11, and this voltage is branched, and one of the two is divided into an inductance 12 and a resistor. It is supplied to a base electrode of a transistor 14 constituting an inverter circuit through a series connection of 13.
  • the inductance 12 is composed of a choke coil that makes the input current to the inverter circuit a constant current.
  • the inverter circuit has another transistor 15 whose transistor 14 and emitter electrode are commonly grounded to the GND potential.
  • the collector electrodes of the transistors 14 and 15 are connected to both ends of a primary winding 17 of an inverter transformer 16 constituting an inverter circuit.
  • the collector electrode of the transistor 14 is connected to the positive electrode of the primary winding 17, and the collector electrode of the transistor 15 is connected to the negative electrode of the primary winding 17.
  • One end of the secondary winding 18 of the impeller transformer 16 is grounded to GND, and the other end is connected to one electrode 3 of the dielectric barrier discharge lamp 1.
  • a tertiary winding 19 is also provided on the impeller lance 16. The end of this tertiary winding 19 is connected to the base electrodes of the transistors 14 and 15 respectively, and the voltage generated in the tertiary winding 19 is returned to the pace of the transistors 14 and 15.
  • the inductor component of the inverter transformer 16 and a capacitor 20 forming an LC resonance circuit are connected between both ends of the primary winding 17 of the inverter transformer 16. Further, the DC voltage supplied from the input terminal 11 is supplied to the intermediate tap of the primary winding 17 of the invar overnight transformer 16 via the inductance 12.
  • the DC voltage supplied from the input terminal 11 is also connected to an intermediate tap of the primary winding 23 of the second inverter transformer 22 via an inductance 21.
  • One end of the primary winding 23 on the positive electrode side is connected to the collector electrode of the transistor 15.
  • one end of the primary winding 23 on the negative electrode side is connected to the collector electrode of the transistor 14. That is, the primary winding 17 of the first inverter transformer 16 and the primary winding 23 of the second inverter transformer 22 are connected to the collector-output voltage of the transistors 14 and 15. They are connected so that they have opposite polarities to each other.
  • the inductance component of the second inverter transformer 22 and the second resonance capacitor forming the LC resonance circuit are connected between the both ends of the primary winding 23 of the second inverter transformer 22, the inductance component of the second inverter transformer 22 and the second resonance capacitor forming the LC resonance circuit are connected. Densa 24 is connected. One end of the secondary winding 25 of the second inverter transformer 22 is grounded to GND, and the other end is connected to the other electrode 4 of the dielectric barrier discharge lamp 1.
  • a DC voltage is applied to the input terminal 11
  • a current flows through the inductor 12 and the primary winding 17 of the first transformer 16.
  • the DC voltage applied to the input terminal 11 is applied to the pace of the transistor 14 via the resistor 13.
  • This input voltage is amplified by the transistor 14, and the amplified output current is supplied to the primary winding 17 of the first inverter transformer 16.
  • This output current resonates at a frequency determined by these LC values in a resonance circuit formed by the reactance of the first inverter transformer 16 and the resonance capacitor 20.
  • a voltage is induced between the terminals of the tertiary winding 19.
  • the induced voltage has a voltage corresponding to the turn ratio of the primary winding 17 and the tertiary winding 19 of the transformer 16.
  • a current flows in the tertiary winding 19 of the inverter transformer 16 in the same direction as the current flowing in the primary winding 17, and this current flows through the base electrodes of the transistors 14 and 15.
  • This AC voltage is output between both ends of the secondary winding 18 of the first inverter transformer 16 and the secondary winding 25 of the second inverter transformer 22.
  • the AC voltage waveform output to the secondary winding 18 of the first inverter transformer 16 and the AC voltage waveform output to the secondary winding 25 of the second inverter transformer 22 And their phases are inverted. Therefore, a potential difference corresponding to the sum of the respective AC voltage amplitudes is given between the pair of electrodes 3 and 4 of the dielectric barrier discharge lamp 1.
  • the discharge lamp can be lit without a luminance gradient due to leakage current. .
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing still another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • the embodiment of FIG. Similarly to the above, it is composed of a resonant lower inverter circuit using self-excited oscillation.
  • the second inverter transformer 22 in the embodiment of FIG. 11 is omitted. Except for this point, the two embodiments have almost the same circuit configuration. For this reason, in FIG. 12, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components in FIG. 11, and the description thereof will be omitted, and different portions will be described below.
  • the impeller transformer 31 is a one-input two-output transformer, and the intermediate winding 33 of the secondary winding 32 is grounded to GND.
  • the secondary winding 32 is wound on both sides of the intermediate tap 33 so that the winding directions are opposite to each other, and the number of turns on both sides is respectively equal to that of the primary winding 17.
  • the number of turns is greater than the number of turns, and the voltage is boosted.
  • boosted voltage waveforms having phases different from each other by 180 degrees are obtained.
  • the discharge lamp 1 can be driven by a voltage larger than the amplitude of these voltages. it can.
  • the primary winding 17 and the tertiary winding 19 of the inverter transformer 31 have the same configuration as the inverter transformer 16 of FIG.
  • FIG. 13 is a circuit diagram showing still another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • a plurality of dielectric barrier discharge lamps 1 are driven in parallel by the lighting device shown in FIG.
  • a pair of rod-shaped conductive silicon rubbers arranged in parallel in a direction perpendicular to the plurality of dielectric barrier discharge lamps 1 are formed.
  • Electrodes 41 and 42 are provided.
  • the plurality of dielectric barrier discharge lamps 1 have both ends inserted into a plurality of holes formed in the conductive silicon rubber electrodes 41 and 42.
  • the pair of rod-shaped electrodes 41 and 42 are connected to both ends of the secondary winding 32 of the transformer 31 at their opposite ends.
  • the electrodes 41 and 42 are in close contact with the outer peripheral surface of the lamp bulb constituting the dielectric barrier discharge lamp 1 due to the elasticity of the conductive silicone rubber, forming an external electrode and forming a plurality of dielectric barrier discharges.
  • Lamp 1 Connect the electrodes at both ends to each other.
  • the plurality of dielectric panel discharge lamps 1 are connected in parallel to the secondary winding 32 of the inverter transformer 31.
  • an electrode portion formed by wrapping an aluminum tape around an outer peripheral surface of a lamp bulb generally used for this kind of conventional dielectric barrier discharge lamp is omitted. can do.
  • such a configuration eliminates the need for a relay board, a lead wire, or a conductive metal, which was conventionally required for simultaneous driving of a plurality of such dielectric barrier discharge lamps 1. It can be extremely simplified.
  • the pair of rod-shaped electrodes 41 and 42 are connected at their opposite ends to both ends of the secondary winding 32 of the inverter transformer 31 so that the resistance of the conductive silicon rubber is reduced.
  • the potential difference due to the values is canceled out, and the high voltage applied to the multiple dielectric lamps and the rear discharge lamp becomes equal. Therefore, all discharge lamps can be almost There is an advantage that lighting can be performed with uniform brightness.
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing still another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention.
  • two dielectric barrier discharge lamps 1-1 and 1-2 connected in series with each other are driven.
  • One end of each of these discharge lamps 1-1, 112 is provided with a common electrode 3, and the other end is provided with independent electrodes 4-1 and 4-2.
  • the high-voltage terminals of the high-frequency power supplies 5 and 6 are connected to these independent electrodes 4-1 and 4-2.
  • the low-voltage terminals of these high-frequency power supplies 5 and 6 are grounded to GND as in the third embodiment.
  • the impeller overnight circuits shown in FIGS. 11 and 12 are used.
  • the common electrode 3 the conductive silicon rubber electrodes 41 or 42 shown in FIG.
  • the electrodes 411 and 4-2 may be formed by wrapping an aluminum tape around the outer peripheral surface of a lamp bulb generally used for this type of conventional dielectric barrier discharge lamp.
  • a high-frequency power supply having a low output voltage is used to supply a high-voltage output required for a dielectric barrier discharge lamp, thereby preventing a luminance gradient caused by a leakage current in a high-voltage drive, and
  • a lighting device for a dielectric barrier discharge lamp is obtained which is substantially uniform along the tube axis and has sufficient luminance.

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Description

明細書 誘電体バリア放電ランプ点灯装置 技術分野 本発明は放電ランプの一種で、 放電容器内に封入された放電ガスの誘電体バリ ァ放電によって放射される紫外線によって蛍光体が励起され、 これによつて放射 される可視光線を利用する所謂誘電体バリァ放電ランプを有する放電体パリァ放 電ランプ点灯装置に関する。 景技術 ファクシミリ、 複写機、 イメージリーダ一等の情報機器の原稿照明用光源や、 大型カラーディスプレイ装置、 電光掲示板等の表示用光源として蛍光ランプが用 いられている。 このような用途に用いられる従来の蛍光ランプとして、 希ガス等 の放電媒体が封入されたランプバルブの両端内部に一対の電極が設けられた、 い わゆる内部電極型の蛍光ランプが知られている。 しかしこの蛍光ランプは、 バル ブ軸方向の輝度分布が不均一であり、 また、 管端部が黒化して有効発光長が短く なり、 短寿命である等の欠点がある。 他方、 ランプパルプの両端部の外表面に一 対の電極が設けられた、 いわゆる外部電極型の誘電体パリア放電ランプも上記の 用途に用いられている。 この蛍光ランプは、 水銀を含む管軸方向の輝度分布は内 部電極型蛍光ランプに比較して均一であり、 管端の黒化も無く、 寿命も比較的長 い。
このような誘電体バリァ放電ランプは図 1に示すような点灯装置により点灯さ れる。 誘電体バリア放電ランプ 1は、 誘電体である管状ガラスバルブ 2の内面に 蛍光体被膜が形成され、 内部にはネオンやアルゴン等の希ガス及び水銀等の金属 蒸気が封入されている。 また、 管状ガラスバルブ 2の外面両端には電極 3、 4が 形成されている。 この電極 3、 4はたとえばアルミニウム （A 1 ) 等よりなる金 属導体をバルブの周方向に沿って巻き付けることにより形成される。 一対の電極
3、 4間には高周波電源 5が接続され、 一方の電極 4は接地電位 G N Dに接続さ れている。
電極 3、 4間に電源 5により電圧が印加されると、 電極間の静電容量により電 極間に高周波電磁界が発生する。 この高周波電磁界によりガラスバルブ 2内に封 入された水銀等の金属蒸気が励起され、 これにより紫外線が放出される。 この紫 外線はガラスバルブ 2の内面に被着された蛍光体を励起して可視光線を発生し、 この可視光線はガラスノ、"ルブ 2の外側方へ放射される。
図 1に示す放電ランプの点灯方式は一対の電極 3、 4の一方のみに例えば 2 0 0 0〜3 0 0 0 Vの高電圧が印加されるため、 片側高圧点灯方式と呼ばれる。 このため、 ランプ両端の電極間には高い電位差 Vが発生し、 図 2に示すように電 極 3から電極 4に向かって高電位 Vから接地電位 G N Dに直線的に低下する。 こ のようなランプ両端での高い電位差は漏れ電流を生ずる。 この漏れ電流は、 一方 の電極 3から他方の電極 4に向かって管状ガラスバルブ 2内を流れる電流が、 そ の途中において接地電位 G N Dに漏れる現象であり、 電位差が大きい程漏れ電流 も大きくなる。 このため、 図 1、 図 2に示す点灯方式でランプを点灯させると、 管状ガラスバルブ 2内を流れる電流は、高圧側と G N D側で電流値に差が生じる。 このため、 片側高圧点灯方式では、 管状ガラスバルブ 2の高圧側から G N D側に 向かって、 ランプの輝度が低下するいわゆる輝度傾斜が現れる。
また、 従来の片側高圧点灯方式においては、 一方の電極 3に例えば 2 0 0 0〜 3 0 0 0 Vの高電圧が印加されるため、 高圧電極部分にオゾンが発生するという 問題もあった。
さらに、 従来の片側高圧点灯方式においては、 両端電極部の電位が大きく異な るため、 電極部の温度差も発生し、 ランプの動作に悪影響を及ぼすことも確認さ れている。
したがって本発明は上記の問題点を除去し、 高圧駆動における漏洩電流に起因 する輝度傾斜を防止し、 ランプバルブの管軸に沿ってほぼ均一で十分な輝度が得 られる誘電体バリァ放電ランプの点灯装置を提供することを目的とするものであ る。 発明の開示 本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置は、内部に放電用ガスが封入され たランプバルブの両端部外面に一対の電極が形成された誘電体バリア放電ランプ と、 この放電ランプの前記一対の電極のそれそれと接地電位間に接続された第 1 及び第 2の高周波電圧源とを備え、 前記第 1及び第 2の高周波電圧源は、 前記放 電ランプの一対の電極に互いに位相が異なる第 1および第 2の高周波電圧を供給 することを特徴とするものである。
また、本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置においては、前記第 1及び 第 2の高周波電圧は、 同じ周波数の正弦波電圧であることを特徴とするものであ る。
さらに、本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置においては、 前記第 1及 び第 2の高周波電圧は、 同一の周期で、 極性が互いに異なり、 かつ、 同一振幅で あることを特徴とすることを特徴とするものである。
さらに、本発明の誘電体バリア放電ランプ点灯装置においては、前記ィンバー 夕回路は、 前記直流電源からの直流電圧が供給されるスイッチング回路と、 この スィツチング回路の出力が供給される 1次卷線、 中間タップが前記接地電位に接 続された 2次巻線および前記スイツチング回路の入力側へのフィードバック信号 を発生する 3次卷線とを有するインバー夕トランスとを備え、 前記第 1及び第 2 の高周波電圧は中間夕ップが接地され、その両側の卷線に互いに位相が反転した 交流電圧を発生する前記ィンバ一夕トランスの 2次卷線により供給されることを 特徴とするものである。
さらに、本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置においては、前記誘電体バ リァ放電ランプは互いに並列若しくは直列に接続された複数本の誘電体バリァ放 電ランプにより構成されていることを特徴とするものである。
さらに、本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置においては、前記複数本の 誘電体バリア放電ランプは、互いにほぼ並行に配列され、それらの両端部は、前記 誘電体バリア放電ランプの管軸方向を横切る方向に延長配置された 1対の導電性 シリコンゴムにより形成された電極内に挿入支持され、前記 1 対の導電性シリコ ンゴムにより形成された電極は、前記ィンバ一夕 トランスの 2次巻線の出力端に それそれ接続されることを特徴とするものである。
また、本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置は、直流電圧が供給される ト ランジス夕スィツチング回路と、 このスィツチング回路の出力が供給される 1次 巻線、 中間夕ップが前記接地電位に接続された 2次巻線および前記スィツチング 回路の入力側へのフィ一ドバック信号を発生する 3次卷線とを有する 1入力 2出 力型のィンバ一夕トランスとを備え、 このインバー夕卜ランスの前記中間タップ の両側における巻線の出力端には、互いに位相が反転した交流電圧が発生するよ うに構成されていることを特徴とするものである。 図面の簡単な説明
第 1図は、 従来の誘電体パリァ放電ランプ点灯装置の概略構成図である。
第 2図は、 従来の誘電体パリァ放電ランプ点灯装置の動作を説明するための電極 間の距離と電圧の関係を示すグラフである。
第 3図は、 本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置の概略構成図である。
第 4図は、 本発明の誘電体バリア放電ランプ点灯装置における高周波電源の出力 電圧波形図である。
第 5図は、 本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置の動作を説明するための電 極間の距離と電圧の関係を示すグラフである。
第 6図は、 本発明の他の実施形態における高周波電源の出力電圧波形図である。 第 7図は、 本発明のさらに他の実施形態における高周波電源の出力電圧波形図で める ο
第 8図は、 本発明のさらに他の実施形態における高周波電源の出力電圧波形図で める。
第 9図は、 本発明のさらに他の実施形態における高周波電源の出力電圧波形図で める。
第 1 0図は、 本発明のさらに他の実施形態における高周波電源の出力電圧波形図 、あ 。
第 1 1図は、 本発明のさらに他の実施形態である誘電体バリア放電ランプ点灯装 置の回路図である。
第 1 2図は、 本発明のさらに他の実施形態である誘電体バリア放電ランプ点灯装 置の回路図である。
第 1 3図は、 本発明のさらに他の実施形態である誘電体バリア放電ランプ点灯装 置の回路図である。
第 1 4図は、 本発明のさらに他の実施形態である誘電体バリア放電ランプ点灯装 置の回路図である。 発明の詳細な説明 以下、 図を参照にして本発明の実施の形態について説明する。 第 3図は、 誘電 体バリァ放電ランプ点灯装置の概略回路図、 第 4図は高周波電源の出力電圧波形 図である。 まず、 第 3図において、 誘電体パリア放電ランプ 1は、 直管状ガラス バルブ 2の内面に蛍光体被膜が形成され、外面には両端に電極 3、 4が設けられ、 内部の放電空間には希ガスが封入されている。 封入ガスには、 例えばネオン、 ァ ルゴン、 ヘリウム、 クリプトン、 キセノン等の希ガスの内から選択された単一ガ ス若しくは混合ガスを用いる。 電極 3、 4は、 所定幅のアルミニウムテープをガ ラスパルプ 2の両端所定位置に於いて周方向に沿って卷回することにより形成さ れており、 内面には例えば S i 0 2， T i 0 2， A g等の光高反射特性を有する物 質層を設けてもよい。 電極 3、 4の外面には、 図示しないがシリコンレジンや P E T樹脂等よりなる透明な絶縁性被膜が被覆され、 電極 3、 4間の短絡事故を防 止している。 尚、 電極 3、 4はアルミニウムテープの他にも銀テープ等の金属テ ープや、 銀ペースト等のような導電性塗料を用いてもよい。
第 1の高周波電源 5は一方の電極 3と G N D間に接続され、 第 2の高周波電源 6は他方の電極 4と G ND間に接続されている。
次に、 このように構成された本発明の実施形態の動作について説明する。
誘電体バリア放電ランプ 1は、 ガラスバルブ 2が誘電体を兼ねており、 誘電体 であるガラスを介して放電が行われる。 第 1及び第 2の高周波電源 5、 6より高 周波の交流電圧が、 夫々の電極 3、 4に印加されると、 電極 3、 4からガラスバ ルブ 2内の放電空間に直接電流が流れるのではなく、 放電空間と電極 3、 4との 間に介在する誘電体であるガラスがコンデンサの作用をすることにより電流が流 れる。 すなわち、 ガラスバルブ 2の内面には、 ガラスバルブ 2内面に於ける電極 3、 4側の面と等量逆符号の電荷がガラスの分極により誘起され、 放電空間を挟 んだガラスバルブ内面との間で放電する。 ガラスバルブ 2の内面に誘起された電 荷は、放電により移動した電荷により中和され、放電空間の電界が減少するため、 電極 3、 4への電圧印加が継続しても放電電流は停止する。 但し、 印加電圧がさ らに上昇する場合は放電電流は持続する。 1度放電が生じた後に放電が停止する と、 印加電圧の極性が反転するまで再放電しない。 つまり、 電流は印加電圧の極 性が反転した直後のみに流れ、 放電し、 それ以外ではガラスバルブ 2の内面に電 荷が蓄積されることにより電流が停止する。 内部にネオンやアルゴン等の希ガス を封入しているため上記のような放電により希ガス原子は電子との衝突により共 鳴準位へ励起こされ、 この共鳴準位の励起原子は希ガスの圧力が高いので他の基 底準位の希ガス原子と衝突を起こして 2原子分子のエキシマを形成する。 このェ キシマは紫外線を放射して 2個の基底準位の希ガス原子に戻る。 エキシマの放射 した紫外線は、 原子の共鳴紫外線のように自己吸収を起こさないので、 蛍光体に より可視光に変換され、 高輝度発光をする。
第 4図（A) ( B ) にはそれそれ第 1および第 2の高周波電源 5、 6の出力電圧 波形が示されている。 同図に示されるように、 これらの出力電圧波形は、 互いに 同じ振幅を有し、 かつ、 互いに位相が 1 8 0度異なっている。 いま、 これらの出 力電圧の振幅、 すなわち、 ピーク値を V/ 2とすると、 これらの波形がピーク値 となる時刻 t 2においては、 電極 3には + V/ 2が印加され、 電極 4には一 V/ 2が印加される。 この結果、 第 5図に示されるように、 電極 3および電極 4間の 電位差は Vとなり必要な高電圧が印加されるが、 電極 3および電極 4のそれそれ には、 ピーク電圧 Vの 1 / 2の電圧が印加され、 ガラスバルブ 2の中央部で電位 が 0、 すなわち、 G N Dレベルとなる。 また、 第 4図において、 第 1および第 2 の高周波電源 5、 6の出力電圧波形が 0電位となる時刻 t 1においては、 電極 3 および電極 4の電位は 0電位となり、 両電極間の電位差も 0となる。 さらに、 第 1および第 2の高周波電源 5、 6の出力電圧波形が他のビーク値となる時刻 t 4 においては、電極 3には— V / 2が印加され、電極 4には + V / 2が印加される。 この結果、電極 3および電極 4間の電位差は Vとなり必要な高電圧が印加される。 このように、 本発明の両高圧点灯方式においては、 電極 3および電極 4の電位差 は、 振幅 Vで第 1および第 2の高周波電源 5、 6の出力電圧波形と同じ周波数で 変化する正弦波電圧となる。 しかし、 電極 3および電極 4のそれそれに印加され る電圧は、 振幅が V/ 2の正弦波電圧となる。
このため、 第 1図に示した従来の片側高圧点灯方式に比較して、 電極 3および 電極 4に印加される電位は必要な点灯電圧の 1 / 2となるため、 漏れ電流は半減 以下に低下する。 したがって、 電極 3と電極 4間のガラスバルブ 2に沿って輝度 傾斜はほとんど存在せず、 ほぼ均一な輝度分布が得られる。
上記の実施形態に関し、 具体的な実施例を説明する。 誘電体バリア放電ランプ 1は、 ホウ珪酸ガラスよりなる内径 2 . 0腿、 外径 2 . 6讓、 全長 3 5 0醒の直 管状ガラスバルブ 2の内面に厚み 2 0腿の 3波長蛍光体被膜を設けた。 ガラスバ ルブ 2の外面には厚み 0 . 1 IM、 幅 2 O ramのアルミニウムテープを周方向に沿つ て巻着して電極 2、 3を形成した。 封入ガスとして組成比がネオン/アルゴン = 9 0モル％/ 1 0モル％となる混合ガスを封入圧 6 0 T o r rで封入し、 3 m の 水銀を混入した。 高周波電源 5、 6は、 それそれ 2 5 0 0 V r m sの電圧と 4 5 K H zの周波数を有し、 互いに位相が 1 8 0度異なる正弦波出力を発生するもの を用いた。これらの高周波電源 5、 6の出力をそれそれ電極 3、 4に印加すると、 誘電体パリア放電ランプ 1には 1 0 mAの電流が流れ点灯した。 比較のために、 図 1に示した従来の片側高電圧点灯方式の点灯装置を用い、 電源 5から 2 5 0 0 V r m sの電圧と 4 5 K H zの周波数を有する正弦波出力電圧を電極 3、 4に印 加した。 ランプ電流は 5 mAであった。 そして、 本発明の誘電体バリア放電ラン プでは、 従来の誘電体バリア放電ランプと比較して、 同じ出力電圧の電源を用い て 2倍の放電電流により高い輝度の発光が得られると共に、 従来の誘電体パリァ 放電ランプに見られる輝度傾斜がほとんど見られなかった。 この事実は、 本発明 の誘電体バリァ放電ランプでは、 従来の誘電体バリァ放電ランプと同じ放電電流 で動作させるには、 高周波電源 5、 6の出力電圧を半減、 すなわち、 1 2 2 5 V r m sとすることができることを意味するものである。 そしてこの漏れ電流の減 少により、 輝度傾斜を防止することができた。
第 6図は、 第 1および第 2の電源 5、 6から供給する他の電圧波形を示してい る。 これらの波形は、 同一の繰り返し周期 Tを有し、 互いに反対極性のパルス電 圧波形である。 これらのパルス電圧をそれそれ電極 3、 4に供給しても図 4に示 した正弦波電源と同様な効果が得られる。
第 7図は、 第 1および第 2の電源 5、 6から供給するさらに他の電圧波形を示 す図である。 これらの波形は、 第 6図のパルス波形の代わりに正弦波の半波整流 波形が用いられ、 これらの波形は互いに同じ位相であるが逆極性を有している。 これらの半波整流電圧をそれぞれ電極 3、 4に供給しても第 4図あるいは第 6図 に示した正弦波電圧あるいはパルス電圧と同様な効果が得られる。
第 4図、 第 6図および第 7図に示した第 1および第 2の電源 5、 6の各出力電 圧波形は、 互いに位相が 1 8 0度あるいは 0度であるが、 必ずしもこのよう関係 にある必要はない。 すなわち、 第 8図に示す波形は第 4図の波形に比較して、 互 いの位相が 1 8 0度からずれている。 1 8 0度からのずれが大きくなるにしたが つて、 電極 3、 4に供給する電圧は V/ 2より大きくなるが、 片側高圧点灯方式 において印加される電位 Vよりも小さくすることができる。第 9図に示す波形は、 第 6図の波形に比較してパルス波形の位相が 0度からずれている。 しかし、 2つ のパルス電圧波形が同時刻において互いに逆極性であれば、 第 6図に示す波形と 同様な効果が得られる。 第 1 0図に示す波形は、 第 7図の波形に比較して半波整 流波形の位相が 0度からずれている。 しかし、 2つの半波整流電圧波形が同時刻 において互いに逆極性であれば、 第 7図に示す波形と同様な効果が得られる。 なお、 第 4図および第 6乃至 1 0図に示す 2つの電圧波形は、 そのピーク値が 必ずしも同じである必要はない。 この場合、 電極 3、 4に供給する電圧は V/ 2 より大きくなるが、 片側高圧点灯方式において印加される電位 Vよりも小さくす ることができる。
第 1 1図は本発明の誘電体バリア放電ランプ点灯装置の他の実施形態を示す回 路図である。 この点灯装置は、 自励発振を利用した共振型ロイヤーインバー夕回 路により構成されている。 入力端子 1 1には図示しないが直流電源からの直流電 圧が供給され、 この電圧は分岐されてその一方がィンダク夕ンス 1 2および抵抗 1 3を直列に介してインバ一夕回路を構成するトランジスタ 1 4のべ一ス電極に 供給されている。 インダクタンス 1 2はインバー夕回路への入力電流を定電流化 するチョークコイルにより構成されている。 インバ一夕回路はトランジスタ 1 4 とェミツ夕電極が共通に G N D電位に接地された他のトランジスタ 1 5を備えて いる。 トランジスタ 1 4および 1 5のコレクタ電極はィンバ一夕回路を構成する ィンバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7の両端にそれそれ接続されている。 この 場合、 トランジスタ 1 4のコレクタ電極は 1次卷線 1 7の正極側に接続され、 ト ランジス夕 1 5のコレクタ電極は 1次卷線 1 7の負極側に接続される。 インパ一 夕トランス 1 6の 2次卷線 1 8の一端は G N Dに接地され、 他端は誘電体バリア 放電ランプ 1の一方の電極 3に接続されている。 ィンパ一夕卜ランス 1 6にはま た、 3次巻線 1 9が設けられている。 この 3次卷線 1 9の端部はそれそれトラン ジス夕 1 4および 1 5のベース電極に接続され、 3次卷線 1 9に発生した電圧を トランジスタ 1 4、 1 5のペースに帰還している。 インバ一夕トランス 1 6の 1 次卷線 1 7の両端間にはィンバ一夕トランス 1 6のインダク夕ンス成分と L C共 振回路を構成するコンデンサ 2 0が接続されている。 また、 インバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7の中間タップには、 入力端子 1 1から供給された直流電圧が インダクタンス 1 2を介して供給されている。
入力端子 1 1から供給された直流電圧は、 また、 インダク夕ンス 2 1を介して 第 2のインバ一夕トランス 2 2の 1次卷線 2 3の中間タップに接続されている。 この 1次卷線 2 3の正極側の一端はトランジスタ 1 5のコレクタ電極に接続され ている。 また、 1次卷線 2 3の負極側の一端はトランジスタ 1 4のコレクタ電極 に接続されている。 すなわち、 第 1のィンバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7と 第 2のインバ一夕トランス 2 2の 1次卷線 2 3とは、 トランジスタ 1 4および 1 5のコレクタ一出力電圧に対して互いに逆極性となるように接続されている。 第 2のィンバ一夕トランス 2 2の 1次巻線 2 3の両端間には、 第 2のィンバ一夕 ト ランス 2 2のィンダクタンス成分と L C共振回路を構成する第 2の共振用のコン デンサ 2 4が接続されている。 そして第 2のインバ一夕トランス 2 2の 2次卷線 2 5の一端は G N Dに接地され、 他端は誘電体バリア放電ランプ 1の他方の電極 4に接続されている。 次に、 このように構成された誘電体バリァ放電ランプ用の点灯装置の動作を説 明する。 入力端子 1 1に直流電圧が印加されると、 インダク夕 1 2を通して第 1 のィンバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7に電流が流れる。 同時に入力端子 1 1 に印加された直流電圧は抵抗 1 3を介してトランジスタ 1 4のペースに印加され る。 この入力電圧はトランジスタ 1 4により増幅され、 その増幅された出力電流 は第 1のインバー夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7に供給される。この出力電流は、 第 1のィンバ一夕トランス 1 6のリアクタンスと共振コンデンサ 2 0とで構成さ れる共振回路において、 これらの L C値により決定される周波数で共振し、 イン バ—夕トランス 1 6の 3次卷線 1 9の端子間に電圧が誘起される。 この誘起され た電圧はィンバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7と 3次卷線 1 9の卷数比に応じ た電圧となる。 このとき、 インバー夕トランス 1 6の 3次卷線 1 9には、 1 次卷 線 1 7に流れる電流の方向と同一方向に電流が流れ、 この電流はトランジスタ 1 4、 1 5のベース電極に入力され自助発振を起す。 この結果、 これらのトランジ ス夕 1 4、 1 5は、 共振周波数で交互に導通される。 このとき発振周波数は、 ィ ンバ一夕トランス 1 6の 1次卷線 1 7と 3次卷線 1 9のリアクタンスと共振用コ ンデンサ 2 0、 さらにはィンバ一夕トランス 1 6の 2次側から返還されるリアク タンス分で決定される。 また、 このときのインバー夕回路の出力は、 インバー夕 トランス 1 6の 1次卷線 1 7と 2次巻線 1 8との卷数比だけ昇圧され、 共振周波 数で振幅が変化する交流電圧が出力される。 この交流電圧は、 第 1のインバー夕 トランス 1 6の 2次卷線 1 8および第 2のィンパ一夕トランス 2 2の 2次卷線 2 5の両端間に出力される。 ここで、 第 1のインバー夕トランス 1 6の 2次卷線 1 8に出力される交流電圧波形と、 第 2のインバ一夕トランス 2 2の 2次卷線 2 5 に出力される交流電圧波形とは、 それらの位相が反転している。 したがって、 誘 電体バリア放電ランプ 1の一対の電極 3、 4間には、 これらの各交流電圧振幅の 和に相当する電位差が与えられる。 換言すれば、 誘電体バリア放電ランプ 1の点 灯に必要な電位差の半分の電圧を発生するィンバ一夕回路を用いることができる ため、 漏れ電流による輝度傾斜のない放電ランプの点灯が可能となる。
第 1 2図は本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置のさらに他の実施形態 を示す回路図である。 この実施形態の点灯装置においても、 第 1 1図の実施形態 と同様に、 自励発振を利用した共振型ロイヤーインバー夕回路により構成されて いる。 しかしこの実施形態においては、 第 1 1図の実施形態における第 2のイン バー夕トランス 2 2が省略されている。 この点を除いては、 両実施形態はほぼ同 じ回路構成となっている。 このため、 第 1 2図においては、 第 1 1図の構成部分 と対応する構成部分には同一符号を付して説明は省略し、 以下では相違する部分 について説明する。
インパー夕トランス 3 1は 1入力 2出力型トランスであり、 2次卷線 3 2はそ の中間タップ 3 3が G N Dに接地されている。 そしてこの 2次側卷線 3 2は、 中 間タップ 3 3の両側で巻き方向が互いに逆になるように巻回されると共に、 これ ら両側の卷回数はそれそれ 1次卷線 1 7の卷回数よりも多く巻き、 電圧を昇圧し ている。 これにより、 2次側卷線 3 2の 2つの出力端には、 互いに位相が 1 8 0 度異なる昇圧された電圧波形が得られる。
これらの出力電圧は誘電体パリア放電ランプ 1の両電極 3、 4に印加され、 第 1 1図の場合と同様に、 これらの電圧の振幅よりも大きな電圧により放電ランプ 1を点灯駆動することができる。 なお、 ィンバ一夕トランス 3 1の 1次卷線 1 7 および 3次卷線 1 9は、 第 1 1図のィンバ一夕トランス 1 6と同じ構成となって いる。
このようにインバー夕トランス 3 1として、 1 入力 2出力型トランスを用いる ことにより、 1 次側が完全に共通となり、 第 1 1図のように、 2個のトランスを 用いた場合と比べ、 コアボリュームが増えるため安定性がよくなる。
第 1 3図は本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置のさらに他の実施形態 を示す回路図である。 この実施形態においては、 第 1 2図に示した点灯装置によ り複数本の誘電体バリア放電ランプ 1を並列に駆動している。 平行に配列された 複数本の誘電体バリァ放電ランプ 1の両端には、 複数本の誘電体バリァ放電ラン プ 1に直行する方向に平行に配置された一対の棒状の導電性シリコンゴムで構成 される電極 4 1、 4 2が設けられている。複数本の誘電体バリア放電ランプ 1は、 それらの両端部が導電性シリコンゴム電極 4 1、 4 2に形成された複数の孔に揷 入されている。 一対の棒状の電極 4 1、 4 2はそれらの反対側の端部において、 ィンバ一夕トランス 3 1の 2次卷線 3 2の両端に接続されている。 電極 4 1、 4 2は導電性シリコンゴムの伸縮性により、 誘電体バリア放電ラン プ 1を構成するランプバルブの外周面に密着して、 外部電極を形成すると共に、 複数本の誘電体バリア放電ランプ 1両端の電極を相互に接続する。これによつて、 複数本の誘電体パリア放電ランプ 1は、 インバー夕トランス 3 1の 2次側卷線 3 2に並列に接続されることになる。
このように構成された本発明の点灯装置によれば、 従来のこの種の誘電体パリ ァ放電ランプに一般に用いられているランプバルブの外周面にアルミテープを巻 きつけて形成する電極部を省略することができる。また、このような構成により、 従来このような複数本の誘電体バリア放電ランプ 1の同時駆動に必要とされた、 中継基板、 リード線あるいは導電性金具を必要としないため、 電極部の構造を極 めて簡素化することができる。
また、 一対の棒状の電極 4 1、 4 2はそれらの反対側の端部において、 インバ —夕トランス 3 1の 2次卷線 3 2の両端に接続することにより、 導電性シリコン ゴムの有する抵抗値による電位差が打ち消され、 複数本の誘電体ノ、"リア放電ラン プのそれそれに印加される高電圧が等しくなる。 このため、 管電流等にばらつき が生じることなく、 全ての放電ランプをほぼ均一な輝度により点灯できるという 利点がある。
第 1 4図は本発明の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置のさらに他の実施形態を 示す回路図である。 この実施形態においては、 互いに直列に接続された 2本の誘 電体バリア放電ランプ 1— 1、 1—2が駆動される。 これらの放電ランプ 1— 1、 1一 2の一端には共通の電極 3が設けられ、 他端にはそれそれ独立した電極 4— 1、 4— 2が設けられている。 そしてこれらの独立した電極 4— 1、 4— 2には 高周波電源 5、 6の高圧側端子が接続されている。 これらの高周波電源 5、 6の 低圧側端子は第 3第に示した実施例と同様に、 G N Dに接地されている。 これら の高周波電源 5、 6は、 具体的には、 第 1 1図、 第 1 2図に示したインパ一夕回 路が用いられる。 また、 共通の電極 3は、 第 1 3図に示した導電性シリコンゴム 電極 4 1あるいは 4 2を用いることができる。 なお、 電極 4一 1、 4 - 2として は従来のこの種の誘電体バリァ放電ランプに一般に用いられているランプバルブ の外周面にアルミテープを卷きつけて形成してもよい。 本発明によれば、 出力電圧の低い高周波電源を用いて、 誘電体バリア放電ラン プに必要な高電圧出力を供給することにより、 高圧駆動における漏洩電流に起因 する輝度傾斜を防止し、 ランプバルブの管軸に沿ってほぼ均一で十分な輝度が得 られる誘電体バリァ放電ランプの点灯装置が得られる。

Claims

請求の範囲
1 . 内部に放電用ガスが封入されたランプバルブの両端部外面に一対の電極が 形成された誘電体バリァ放電ランプと、 この放電ランプの前記一対の電極のそれ それと接地電位間に接続された第 1及び第 2の高周波電圧源とを備え、 前記第 1 及び第 2の高周波電圧源は、 前記放電ランプの一対の電極に互いに位相が異なる 第 1および第 2の高周波電圧を供給することを特徴とする誘電体バリア放電ラン プ点灯装置。
2 . 前記第 1及び第 2の高周波電圧は、 同じ周波数の正弦波電圧であることを 特徴とする請求項 1記載の誘電体ノ、'リァ放電ランプ点灯装置。
3 . 前記第 1及び第 2の高周波電圧は、 同一の周期で、 極性が互いに異なり、 かつ、 同一振幅であることを特徴とする請求項 2記載の誘電体パリア放電ランプ 点灯装置。
4 . 前記第 1及び第 2の高周波電圧は、 直流電源を入力とするインバー夕回路 により構成されることを特徴とする請求項 1乃至 3記載のいずれかに記載の誘電 体バリァ放電ランプ点灯装置。
5 . 前記インバー夕回路は、 前記直流電源からの直流電圧が供給されるスイツ チング回路と、 このスイッチング回路の出力が供給される 1次卷線、 中間タップ が前記接地電位に接続された 2次卷線および前記スィツチング回路の入力側への フィードパック信号を発生する 3次卷線とを有するインバー夕トランスとを備え、 前記第 1及び第 2の高周波電圧は中間夕ップが接地され、その両側の巻線に互い に位相が反転した交流電圧を発生する前記ィンバ一夕トランスの 2次卷線により 供給されることを特徴とする請求項 4記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
6 . 前記ランプパルプの内面には蛍光体被膜が形成されていることを特徴とす る請求項 5に記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
7 . 前記第 1及び第 2の高周波電圧は、 ほぼ同じ周波数のパルス波形電圧を出 力することを特徴とする請求項 1記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
8 . 前記第 1及び第 2の高周波電圧は、 ほぼ同一の振幅で、 互いに極性が反転 していることを特徴とする請求項 7記載の誘電体ノ N'リァ放電ランプ点灯装置。
9 . 前記誘電体バリァ放電ランプは互いに並列若しくは直列に接続された複数 本の誘電体バリア放電ランプにより構成されていることを特徴とする請求項 5に 記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
1 0 . 前記複数本の誘電体バリア放電ランプは、互いにほぼ並行に配列され、そ れらの両端部は、前記誘電体パリァ放電ランプの管軸方向を横切る方向に延長配 置された 1 対の導電性シリコンゴムにより形成された電極内に挿入支持され、前 記 1 対の導電性シリコンゴムにより形成された電極は、前記インバー夕トランス の 2次巻線の出力端にそれそれ接続されることを特徴とする請求項 9に記載の誘 電体バリァ放電ランプ点灯装置。
1 1 . 前記誘電体バリア放電ランプの管軸方向を横切る方向に延長配置された 1 対の導電性シリコンゴムにより形成された電極は、それらの延長方向における、 互いに反対側の端部において前記ィンバ一夕トランスの 2次巻線の出力端に接続 されていることを特徴とする請求項 1 0に記載の誘電体パリァ放電ランプ点灯装
1 2 . 前記ランプバルブの内面には蛍光体被膜が形成されていることを特徴と する請求項 1 1に記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
1 3 . 直流電圧が供給されるトランジスタスイッチング回路と、 このスイッチ ング回路の出力が供給される 1次卷線、 中間タップが前記接地電位に接続された 2次卷線および前記スイツチング回路の入力側へのフィードバック信号を発生す る 3次卷線とを有する 1入力 2出力型のインバー夕トランスとを備え、 このイン バー夕トランスの前記中間夕ップの両側における巻線の出力端には、互いに位相 が反転した交流電圧が発生するように構成されていることを特徴とする誘電体パ リア放電ランプ点灯装置。
1 4 . 前記ィンバ一夕 卜ランスの 2次卷線の出力端には、それそれほぼ並行に 配置された 1対の導電性シリコンゴムにより形成された細長い電極のそれそれが 接続され、これらの一対の電極内には、ほぼ並行に配列された複数本の誘電体バリ ァ放電ランプの両端部が挿入支持されることを特徴とする請求項 1 3に記載の誘 電体バリァ放電ランプ点灯装置。
1 5 . 前記 1 対の導電性シリコンゴムにより形成された電極は、それらの長手 方向に関して、互いに反対側の端部において前記ィンバ一夕トランスの 2次卷線 の出力端に接続されていることを特徴とする請求項 1 4に記載の誘電体バリア放 電ランプ点灯装置。
1 6 . 前記ランプバルブの内面には蛍光体被膜が形成されていることを特徴と する請求項 1 5に記載の誘電体バリァ放電ランプ点灯装置。
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