JP2000252090A

JP2000252090A - 希ガス放電灯の点灯装置

Info

Publication number: JP2000252090A
Application number: JP11056525A
Authority: JP
Inventors: Naotake Tatsumi; 尚毅辰巳
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】希ガス放電灯の外囲器サイズを変更したり、管
入力を高めたりしなくても、希ガス放電灯の光量をさら
に高めることができる希ガス放電灯の点灯装置を提供す
ること。【解決手段】内面に発光層を有する外囲器１の外周面に
帯状の一対の外部電極５，６を互いに離隔して配置して
なる希ガス放電灯ＤＬと、出力トランスＴＲの入力側に
第１，第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２、コイル電流
検出回路Ｒ１、第１，第２の駆動回路、第１の比較回路
を含む定電力化回路を備え、駆動信号の付与・停止によ
る第１，第２のスイッチング素子のスイッチング動作に
基づいて出力トランスの出力側にパルス状の高周波電圧
を発生する高周波電圧発生回路とを具備し、前記希ガス
放電灯を高周波電圧発生回路の出力側に接続し、かつ希
ガス放電灯の点灯状態における高周波電圧発生回路の入
力側の電力を、定電力化回路によってほぼ一定となるよ
うに制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は希ガス放電灯の点
灯装置に関し、特に、内面に発光層を有するガラスバル
ブの外周面に一対の帯状の外部電極を配置した希ガス放
電灯を高周波電圧発生回路に接続してなる点灯装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先に、図１１に示す希ガス
放電灯Ｌを提案した。同図において、Ａは例えばガラス
バルブにて密閉状に構成された直管状の外囲器であっ
て、その内面には希土類蛍光体，ハロリン酸塩蛍光体な
どの蛍光体よりなる発光層Ｂが形成されている。特に、
この発光層Ｂには所定の開口角を有するアパ−チャ部Ｂ
ａがほぼ全長に亘って形成されている。そして、外囲器
Ａの封着構造はガラスバルブの端部にディスク状の封着
ガラス板を封着して構成されているが、例えば単にガラ
スバルブを加熱しながら縮径加工し溶断するいわゆるト
ップシ−ルによって構成することもできる。尚、この外
囲器Ａの密閉空間には水銀などの金属蒸気を含まないキ
セノンを主成分とする希ガスが所定量封入されている。
この外囲器Ａの外周面には金属部材よりなる帯状の一対
の外部電極Ｃ，Ｄが、外囲器Ａのほぼ全長に亘って互い
に離隔して配置されている。

【０００３】この希ガス放電灯Ｌは、例えば図１２に示
す点灯装置によって点灯される。この点灯装置は、例え
ば周波数が３０ＫＨｚ，電圧が１８８０Ｖ程度の高周波
電圧を発生し、かつ出力波形がほぼ正弦波である高周波
電圧発生回路（インバ−タ回路）ＨＡと、直流電源ＥＢ
からインバ−タ回路ＨＡへの直流電力の供給をコントロ
−ルするトランジスタなどのスイッチング素子Ｑと、ス
イッチング素子Ｑに駆動信号を供給する駆動回路Ｐとか
ら構成されており、このインバ−タ回路ＨＡの出力側に
は希ガス放電灯Ｌが、外部電極Ｃ，Ｄに高周波電圧が印
加されるように接続されている。

【０００４】この点灯装置において、駆動回路Ｐからス
イッチング素子Ｑのベ−スに駆動信号を所定のタイミン
グで付与・停止すると、スイッチング素子Ｑは所定の間
隔でオン・オフ動作する。スイッチング素子Ｑがオン動
作の期間中、インバ−タ回路ＨＡが動作することによっ
て高周波電圧が出力され、希ガス放電灯Ｌの外部電極
Ｃ，Ｄに印加される。これにより、希ガス放電灯Ｌは、
熱陰極や冷陰極を用いた放電灯のように外囲器の長手方
向に沿った１つの放電路によって点灯するものとは異な
り、外部電極Ｃ，Ｄの間（外囲器Ａの長手方向に対して
ほぼ直角方向）に無数の放電路が形成されることによっ
て縞状の状態で点灯する。この状態において、希ガスの
励起線によって発光層Ｂが励起されて発光し、光は主と
してアパ−チャ部Ｂａを介して外部に放出される。

【０００５】特に、この希ガス放電灯Ｌには水銀が用い
られていないために、点灯後における光量の立ち上がり
が急峻であり、点灯と同時に光量がほぼ１００％近くに
まで達するという特徴を有している。このために、ファ
クシミリ，イメ−ジスキャナ，複写機などのＯＡ機器の
原稿読取用の光源として好適するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、この希ガス放電灯Ｌを原稿照射装置に適用した場合
には、アパ−チャ部構造の採用により発光層Ｂの放射光
の高密度化が可能となることから、原稿面照度を高める
ことができ、原稿の読み取りを確実に行うことができる
ものである。

【０００７】しかしながら、近時、ＯＡ機器は、その処
理能力を高め、事務処理の効率化を図るために、原稿の
送り速度をさらに高速化する傾向にあり、上述の希ガス
放電灯Ｌをそのまま適用すると、原稿の読み取り精度
（解像度）が損なわれるようになる。

【０００８】従って、原稿の高速化に対応するには、原
稿面の照度をさらに高めるように希ガス放電灯の光出力
（光量）を増加すればよい。例えば外囲器Ａの管径を太
くすると共に管入力（電力）を増加させれば、比較的に
容易に光量を増加させることができるものの、この種装
置では原稿面と希ガス放電灯との間隔が６〜１２ｍｍ程
度と狭いために、かかる間隔以上に太い管径の希ガス放
電灯は配置が難しくなるという問題がある。

【０００９】かといって、サイズを変更しないで希ガス
放電灯の管入力を増加させれば、ある程度の光量の増加
は期待できるものの、管入力を増加させる割りには光量
の増加割合は少なく、十分な読み取り精度が期待できな
いのみならず、管入力の増加によりインバ−タ回路ＨＡ
の負荷が大きくなる分、点灯装置のコストが高騰するよ
うになる。

【００１０】それ故に、本発明の目的は、希ガス放電灯
の外囲器サイズを変更したり、管入力を高めたりしなく
ても、希ガス放電灯の光量をさらに高めることができる
希ガス放電灯の点灯装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、内面に発光層を有し、かつ内
部空間に希ガスを封入した外囲器の外周面に金属部材よ
りなる帯状の一対の外部電極を、外囲器のほぼ全長に亘
って互いに離隔して配置してなる希ガス放電灯と、出力
トランスの入力側に第１，第２のスイッチング素子を含
む定電力化回路を備え、駆動信号の付与・停止による第
１，第２のスイッチング素子のスイッチング動作に基づ
いて出力トランスの出力側にパルス状の高周波電圧を発
生する高周波電圧発生回路とを具備し、前記希ガス放電
灯を高周波電圧発生回路の出力側に、一対の外部電極に
パルス状の高周波電圧が印加されるように接続し、かつ
希ガス放電灯の点灯状態における高周波電圧発生回路の
入力側の電力を、定電力化回路によってほぼ一定となる
ように制御することを特徴とする。

【００１２】又、本発明の第２の発明は、内面に発光層
を有し、かつ内部空間に希ガスを封入した外囲器の外周
面に金属部材よりなる帯状の一対の外部電極を、外囲器
のほぼ全長に亘って互いに離隔して配置すると共に、外
囲器の外周面に透光性の絶縁部材を、外部電極が被覆さ
れるように装着してなる希ガス放電灯と、出力トランス
の入力側に第１，第２のスイッチング素子を含む定電力
化回路を備え、駆動信号の付与・停止による第１，第２
のスイッチング素子のスイッチング動作に基づいて出力
トランスの出力側にパルス状の高周波電圧を発生する高
周波電圧発生回路とを具備し、前記希ガス放電灯を高周
波電圧発生回路の出力側に、一対の外部電極にパルス状
の高周波電圧が印加されるように接続し、かつ希ガス放
電灯の点灯状態における高周波電圧発生回路の入力側の
電力を、定電力化回路によってほぼ一定となるように制
御することを特徴とする。

【００１３】又、本発明の第３の発明は、内面に発光層
を有し、かつ内部空間に希ガスを封入した外囲器の外周
面に金属部材よりなる帯状の一対の外部電極を、外囲器
のほぼ全長に亘って互いに離隔して配置してなる希ガス
放電灯と、出力トランスの入力側に第１，第２のスイッ
チング素子を含む定電力化回路及び出力トランスの出力
側に希ガス放電灯に流れるランプ電流のピ−ク電流を検
出するピ−ク電流検出回路を備え、駆動信号の付与・停
止による第１，第２のスイッチング素子のスイッチング
動作に基づいて出力トランスの出力側にパルス状の高周
波電圧を発生する高周波電圧発生回路とを具備し、前記
希ガス放電灯を高周波電圧発生回路の出力側に、一対の
外部電極にパルス状の高周波電圧が印加されるように接
続し、かつ希ガス放電灯の点灯状態における高周波電圧
発生回路の入力側の電力を、定電力化回路によってほぼ
一定となるように制御すると共に、ピ−ク電流検出回路
で検出したピ−ク電流を定電力化回路にフィ−ドバック
することによりピ−ク電流をほぼ一定となるように制御
することを特徴とする。

【００１４】又、本発明の第４の発明は、前記出力トラ
ンスの一次コイルの、第１のスイッチング素子側とア−
スとの間にダイオ−ドを逆方向に接続したことを特徴と
し、第５の発明は、前記高周波電圧発生回路は、少なく
とも、一次，二次コイルを有する出力トランスと、出力
トランスの一次コイルに直列的に接続した第１，第２の
スイッチング素子及び出力トランスの一次コイルに流れ
る電流を検出するコイル電流検出回路を含む定電力化回
路とから構成したことを特徴とする。

【００１５】又、本発明の第６の発明は、前記定電力化
回路は、少なくとも、出力トランスの一次コイルに直列
的に接続した第１，第２のスイッチング素子と、第２の
スイッチング素子に直列的に接続したコイル電流検出回
路と、ほぼ一定の時間間隔で信号を出力する発振回路
と、第１のスイッチング素子をオン動作させるために発
振回路からの信号に基づいて駆動信号を出力する第１の
駆動回路と、コイル電流検出回路にて検出したコイル電
流に対応する出力電圧と基準電圧とを比較する第１の比
較回路と、第１の比較回路においてコイル電流検出回路
の出力電圧が基準電圧に到達した時に出力される信号に
基づいて第２のスイッチング素子をオフ動作させた後、
予め設定された一定時間後に第２のスイッチング素子を
オン動作させる駆動信号を出力する第２の駆動回路とか
ら構成したことを特徴とする。

【００１６】又、本発明の第７の発明は、前記コイル電
流検出回路は出力トランスの一次コイルに直列的に接続
し、一端を第１の比較回路の反転入力端子に接続した抵
抗からなり、コイル電流に対応する抵抗の端子電圧が、
第１の比較回路の非反転入力端子に接続した基準電源の
基準電圧に達した際に、第１の比較回路からの出力信号
によって第１の駆動回路をリセットし、第２の駆動回路
をセットすることを特徴とし、第８の発明は、前記第１
の駆動回路を第１のフリップフロップ回路にて、第２の
駆動回路を単安定マルチバイブレ−タにて構成したこと
を特徴とし、第９の発明は、前記第２のスイッチング素
子のオフ期間を、出力トランスの二次コイル側の実効イ
ンダクタンスと希ガス放電灯が点灯した状態の実効静電
容量とにより発生するランプ電流の自由振動の最初の１
周期以内に設定したことを特徴とする。

【００１７】又、本発明の第１０の発明は、前記ピ−ク
電流検出回路は、少なくとも、出力トランスの二次コイ
ルに直列的に接続したインピ−ダンス素子と、インピ−
ダンス素子の端子電圧を直流に変換するダイオ−ドと、
ダイオ−ドに直列的に接続したコンデンサとからなり、
検出したピ−ク電流を第２の駆動回路にフィ−ドバック
し、ピ−ク電流の大きさに応じて第２の駆動回路から出
力される駆動信号の出力タイミングを変更可能に構成し
たことを特徴とする。

【００１８】さらに、本発明の第１１の発明は、前記第
２の駆動回路は、少なくとも、セット端子に第１の比較
回路の出力を、Ｑバ−端子に第２のスイッチング素子を
それぞれ接続した第２のフリップフロップ回路と、出力
側を第２のフリップフロップ回路のリセット端子に接続
すると共に、反転入力端子にピ−ク電流検出回路の出力
側を接続した第２の比較回路と、基準電源に接続した抵
抗とコンデンサとの直列回路と、第２の比較回路の非反
転入力端子に、直列回路における抵抗とコンデンサとの
接続点と共に接続したスイッチング素子と、第２のフリ
ップフロップ回路のＱ端子とスイッチング素子との間に
接続したインバ−タ素子とからなり、ピ−ク電流検出回
路の検出電圧の大きさに応じて、検出電圧と直列回路の
コンデンサに充電される電圧との比較によって第２の比
較回路から出力される信号の出力タイミングを変更し、
第２のフリップフロップ回路から第２のスイッチング素
子に付与される駆動信号の付与タイミングを変更するこ
とを特徴とし、第１２の発明は、前記第１，第２の比較
回路を第１，第２のオペアンプにて構成したことを特徴
とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる希ガス放電
灯の点灯装置の第１の実施例について図１〜図４を参照
して説明する。同図において、ＤＬは希ガス放電灯であ
って、次のように構成されている。即ち、１は例えばガ
ラスバルブにて密閉状に構成された直管状の外囲器であ
って、その内面には希土類蛍光体，ハロリン酸塩蛍光体
などの蛍光体よりなる発光層２が形成されている。特
に、この発光層２には所定の開口角を有するアパ−チャ
部２ａがほぼ全長に亘って形成されている。そして、外
囲器１の封着構造はガラスバルブの端部にディスク状の
封着ガラス板を封着して構成されているが、例えば単に
ガラスバルブを加熱しながら縮径加工し溶断するいわゆ
るトップシ−ルによって構成することもできる。尚、こ
の外囲器１の密閉空間には水銀などの金属蒸気を含まな
いキセノンを主成分とする希ガスが所定量封入されてい
る。

【００２０】この外囲器１の外周面にはシ−ト構体３が
密着するように巻回されている。このシ−ト構体３は、
例えば外囲器１の全長とほぼ同程度の長さを有する絶縁
性の透光性シ−ト４と、この透光性シ−ト４の一方の面
に互いに所定の間隔だけ離隔配置して接着された金属部
材よりなる帯状の一対の外部電極５，６と、この外部電
極５，６の端部から導出された端子５１，６１と、透光
性シ−ト４の一方の面，外部電極５，６の面に付与され
た接着層９とから構成されている。尚、シ−ト構体３の
外囲器１への装着状態において、外部電極５，６の一方
の側縁部間には第１の開口部７が、他方の側縁部間には
第２の開口部８がそれぞれ形成されており、発光層２か
らの光は主としてアパ−チャ部２ａから第１の開口部７
を介して外部に放出される。

【００２１】上述のシ−ト構体３は外囲器１の外周面
に、外部電極５，６が外囲器１と透光性シ−ト４との間
に位置するように装着（巻回）されている。このシ−ト
構体３の外囲器１への装着は、例えば図５に示すように
行われる。まず、シ−ト構体３をステ−ジ１０に展開状
態で配置する。次に、このシ−ト構体３における透光性
シ−ト４の一端４ａに外囲器１を配置すると共に、外囲
器１が一対の従動ロ−ラ１１，１１にて透光性シ−ト４
に押しつけられるようにセットした上で、ステ−ジ１０
を若干Ｍ方向に移動させた後、Ｎ方向に移動させる。す
ると、シ−ト構体３は透光性シ−ト４の上において相対
的に転動し、その外周面にはシ−ト構体３が巻回される
ことにより装着が行われる。尚、シ−ト構体３におい
て、外部電極５，６はその表面に形成された接着層９を
利用して外囲器１の外周面に接着されており、透光性シ
−ト４はそれの一方に形成された接着層９を利用して巻
回時に外囲器１の外周面に接着されると共に、それぞれ
の端部４ａ，４ｂは第２の開口部８で重ね合わされて接
着されている。

【００２２】上述の希ガス放電灯ＤＬの外囲器１の構成
部材としては、例えば１５０°Ｃにおける体積抵抗率が
１×１０⁹Ωｃｍ以上であり、酸化珪素，酸化硼素を主
成分とする鉛を含まない硼珪酸ガラス系（以下、便宜的
にＢＦＫガラスと呼称する）が好適する。このＢＦＫガ
ラスは、例えば酸化珪素（６７．６％），アルミナ（４
％），酸化硼素（１８％），酸化ナトリウム（１％），
酸化カリウム（８％），酸化リチウム（１％），酸化チ
タン（０．４％）などから構成されている。この他に
も、鉛ガラスやバリウムガラスなどが適用できる。この
バリウムガラスは、例えば珪酸，アルミナ，硼酸，カリ
ウム，バリウム，カルシウムなどの酸化物などから構成
されている。これらガラスの肉厚は０．２〜０．７ｍｍ
の範囲（好ましくは０．４〜０．７ｍｍの範囲）に設定
されている。しかしながら、肉厚が０．４ｍｍ未満、特
に０．２ｍｍ未満になると、外囲器１の機械的な強度が
極端に低下するために、量産設備による生産工程でのガ
ラス破損に伴う不良率が増加するようになるし、逆に、
肉厚が０．７ｍｍを超えると、縞状の放電状態が目視さ
れ、アパ−チャ部２ａから放出される光にチラツキが生
ずることがある。従って、外囲器１の肉厚は上記範囲内
に設定することが望ましい。

【００２３】又、この外囲器１の内部空間にはキセノン
ガスを主成分とする希ガスが封入されており、その封入
圧力は例えば８３〜２００トルの範囲に設定されてい
る。この範囲では始動特性，光出力（原稿面照度），チ
ラツキに関する改善効果が得られる。しかしながら、封
入圧力が８３トル未満になると、光出力に対する改善効
果が不十分になるし、逆に、封入圧力が２００トルを超
えると、始動特性が損なわれるのみならず、縞状の放電
状態が目視され、アパ−チャ部２ａから放出される光に
チラツキが生ずることがある。従って、希ガスの封入圧
力は上記範囲内に設定することが望ましい。

【００２４】さらには、発光層２は、希ガス放電灯の用
途によって、使用する蛍光体が１種のみにて構成された
り、２種以上を混合して構成されたりする。例えば三波
長域発光形の場合には、例えば青色領域に発光スペクト
ルを有するユ−ロピウム付活アルミン酸バリウム・マグ
ネシウム蛍光体，緑色領域に発光スペクトルを有するセ
リウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体，赤色領
域に発光スペクトルを有するユ−ロピウム付活硼酸イッ
トリウム・ガドリウム蛍光体を混合してなる混合蛍光体
にて形成され、その付着量は１ｃｍ²当たり５〜３０ｍ
ｇの範囲に設定されている。この範囲では十分の光量
（光出力）が得られるものの、その付着量が５ｍｇ未満
になると、光量不足によって原稿面照度が不十分になる
し、逆に、付着量が３０ｍｇを超えると、均質な発光層
の形成が困難になる。従って、発光層２の付着量は上記
範囲内に設定することが望ましい。

【００２５】一方、パルス状の高周波電圧を発生する高
周波電圧発生回路は、例えば一次コイルＴＲｐ，二次コ
イルＴＲｓを有する出力トランスＴＲと、出力トランス
ＴＲの一次コイルＴＲｐと直流電源Ｅ１との間に直列的
に接続された第１のスイッチング素子Ｓ１と、出力トラ
ンスＴＲの一次コイルＴＲｐと第１のスイッチング素子
Ｓ１の間とア−スとの間に逆方向に接続された第１のダ
イオ−ドＤ１と、出力トランスＴＲの一次コイルＴＲｐ
に直列的に接続された第２のスイッチング素子Ｓ２と、
第２のスイッチング素子Ｓ２に直列的に接続されたコイ
ル電流検出回路Ｒ１と、ほぼ一定の時間間隔で信号を出
力する発振回路ＯＳＣと、第１のスイッチング素子Ｓ１
をオン動作させるために発振回路ＯＳＣからの信号に基
づいて駆動信号を出力し、第１のスイッチング素子Ｓ１
のゲ−トに駆動信号を付与する第１の駆動回路ＦＦ１
と、第２のスイッチング素子Ｓ２のゲ−トに接続され、
第２のスイッチング素子Ｓ２をオフ動作させた後、予め
設定された一定時間後に第２のスイッチング素子Ｓ２を
オン動作させる駆動信号を出力する第２の駆動回路ＭＭ
と、反転入力端子（−）にコイル電流検出回路Ｒ１の出
力を、非反転入力端子（＋）に基準電源Ｅ２をそれぞれ
接続し、かつその出力側が第１の駆動回路ＦＦ１のリセ
ット端子Ｒ及び第２の駆動回路ＭＭの入力側に接続され
た第１の比較回路ＯＰ１とから構成されている。

【００２６】この高周波電圧発生回路において、出力ト
ランスＴＲの二次コイルＴＲｓには希ガス放電灯ＤＬ
が、その外部電極５，６にパルス状の高周波電圧が印加
されるように接続されており、外部電極５，６のうち一
方の外部電極６が接地されている。特に、第２の駆動回
路ＭＭからの駆動信号に基づくスイッチング素子Ｓ２の
オフ期間は、出力トランスＴＲの二次コイルＴＲｓ側の
実効インダクタンスと希ガス放電灯ＤＬが点灯した状態
の実効静電容量とにより発生するランプ電流の自由振動
の最初の１周期以内、好ましくは自由振動の最初のピ−
ク点からランプ電流の方向が反転する跳ね返り期間の間
に設定されている。

【００２７】又、高周波電圧発生回路において、定電力
化回路は、例えば第１，第２のスイッチング素子Ｓ１，
Ｓ２と、コイル電流検出回路Ｒ１と、第１の比較回路Ｏ
Ｐ１と、第１の駆動回路ＦＦ１と、第２の駆動回路ＭＭ
とから構成されている。そして、第１のスイッチング素
子Ｓ１は、例えばＰチャンネルの電界効果形トランジス
タ（ＦＥＴ）などによって、第２のスイッチング素子Ｓ
２は、例えばＮチャンネルの電界効果形トランジスタ
（ＦＥＴ）などによって構成されており、コイル電流検
出回路Ｒ１は抵抗によって構成されている。又、第１の
駆動回路ＦＦ１は、例えば第１のフリップフロップ回路
にて、第２の駆動回路ＭＭは、例えば単安定マルチバイ
ブレ−タにて構成されている。さらに、第１の比較回路
ＯＰ１は、例えば第１のオペアンプによって構成されて
いる。

【００２８】このように構成された点灯装置は次のよう
に動作する。まず、図６（ａ）に示すように、発振回路
ＯＳＣから所定の周波数で矩形波信号（或いはパルス信
号）がｔ₁，ｔ₄のタイミングで継続的に繰り返し出力
される。その度に、矩形波信号によって第１の駆動回路
ＦＦ１がセットされる。これによって、第１の駆動回路
ＦＦ１からは同図（ｂ）に示すようにｔ₁〜ｔ₄期間の
うちｔ₁〜ｔ₂期間のみがハイレベルとなる駆動信号が
第１のスイッチング素子Ｓ１のゲ−トに印加される。こ
の駆動信号の付与によって第１のスイッチング素子Ｓ１
は同図（ｃ）に示すように時点ｔ₁でオン状態になる。

【００２９】一方、第２のスイッチング素子Ｓ２は、第
１のスイッチング素子Ｓ１がオン状態になる時点ｔ
₁で、図６（ｄ）に示す第２の駆動回路ＭＭからの駆動
信号によって、同図（ｅ）に示すようにオン状態になっ
ている。従って、直流電源Ｅ１から第１のスイッチング
素子Ｓ１，出力トランスＴＲの一次コイルＴＲｐ，第２
のスイッチング素子Ｓ２，コイル電流検出回路Ｒ１より
なる閉回路に電力が供給される。同回路には、同図
（ｆ）に示すように、時点ｔ₁からほぼ直線的に増加す
る電流（コイル電流）Ｉｃが流れ、出力トランスＴＲの
一次コイルＴＲｐには電磁エネルギ−が蓄積されると共
に、コイル電流検出回路Ｒ１には抵抗とコイル電流Ｉｃ
による電圧降下（出力電圧＝Ｉｃ・Ｒ１）が生ずる。

【００３０】この出力電圧は第１の比較回路ＯＰ１の反
転入力端子（−）に印加される。この比較回路ＯＰ１の
非反転入力端子（＋）にはコイル電流Ｉｃが予め設定さ
れた電流（Ｉ）に到達した際に生ずる電圧（Ｉ・Ｒ１）
に対応する電圧が基準電源（基準電圧）Ｅ２として印加
されており、コイル電流検出回路Ｒ１の出力電圧はこの
基準電圧Ｅ２と比較される。コイル電流検出回路Ｒ１の
出力電圧が時間の経過と共に高くなり、時点ｔ₂で基準
電圧Ｅ２に達すると、第１の比較回路ＯＰ１の出力側に
はハイレベルの信号が出力されると共に、第１の駆動回
路ＦＦ１のリセット端子Ｒ及び第２の駆動回路ＭＭに入
力される。これによって、第１の駆動回路ＦＦ１はリセ
ットされ、その出力は図６（ｂ）に示すように時点ｔ₂
でロウレベルとなり、第１のスイッチング素子Ｓ１は同
図（ｃ）に示すように時点ｔ₂でオフ状態になる。これ
と同時に、第２の駆動回路ＭＭの出力は同図（ｄ）に示
すように時点ｔ₂でロウレベルとなり、第２のスイッチ
ング素子Ｓ２も同図（ｅ）に示すように時点ｔ₂でオフ
状態になる。

【００３１】次に、第２のスイッチング素子Ｓ２がオフ
状態になると、出力トランスＴＲの一次コイルＴＲｐに
蓄積された電磁エネルギ−の作用に基づき、二次コイル
ＴＲｓには一次コイルＴＲｐと二次コイルＴＲｓとの卷
線比によるパルス状の高周波電圧が発生し、希ガス放電
灯ＤＬの外部電極５，６に印加される。そして、外部電
極５，６間には放電が生起され、希ガス放電灯ＤＬは点
灯状態になり、図６（ｇ）に示すようにほぼ時点ｔ₂か
らランプ電流Ｉｂが流れ始めると共に、希ガス放電灯Ｄ
Ｌがコンデンサを形成する関係で同放電灯に電荷が蓄積
される。ランプ電流Ｉｂが０になると、希ガス放電灯Ｄ
Ｌに蓄積された電荷が再びランプ電流として最初の期間
の方向とは逆方向に流れるようになる。尚、この逆方向
の期間を便宜的に跳ね返り期間と呼称する。

【００３２】一方、第２のスイッチング素子Ｓ２が時点
ｔ₂でオフ状態に反転した後、第２の駆動回路ＭＭは図
６（ｄ）に示すように予め設定された一定時間後の時点
ｔ₃で自動的にハイレベルに反転し、第２のスイッチン
グ素子Ｓ２に駆動信号が付与される。このために、第２
のスイッチング素子Ｓ２は同図（ｅ）に示すように時点
ｔ₃でオン状態になる。この際（時点ｔ₃）に、出力ト
ランスＴＲの一次コイルＴＲｐには第２のスイッチング
素子Ｓ２，コイル電流検出回路Ｒ１，第１のダイオ−ド
Ｄ１よりなる閉回路にコイル電流がパルス的に流れる。
このコイル電流に基づいて出力トランスＴＲの二次コイ
ルＴＲｓには電力が供給される関係で、跳ね返り期間中
に流れるランプ電流に同図（ｇ）において斜線で示すラ
ンプ電流が重畳される。

【００３３】特に、第２の駆動回路ＭＭがロウレベルに
なってから再びハイレベルに反転する時点ｔ₃が、出力
トランスＴＲの二次コイルＴＲｓ側の実効インダクタン
スと希ガス放電灯ＤＬが点灯した状態の実効静電容量と
により発生するランプ電流の自由振動の最初の１周期以
内（好ましくはランプ電流の方向が反転する跳ね返り期
間の間）に設定されているために、ランプ電流の自由振
動成分に有効に重畳させることができる。尚、第２のス
イッチング素子Ｓ２への駆動信号の付与タイミングが時
点ｔ₃より大きく遅れると、ランプ電流Ｉｂは図６
（ｇ）において点線で示すような減衰振動となり、斜線
で示すランプ電流は流れなくなる。このようにランプ電
流の重畳によって、希ガス放電灯ＤＬは同図（ｈ）に示
すように発光し、ランプ電流の重畳に対応して明るさも
同図（ｈ）において斜線で示すように増加される。尚、
以上の一連の動作は発振回路ＯＳＣから矩形波信号が出
力される度に、時点ｔ₄以降も、時点ｔ₁〜ｔ₄期間と
同様な動作が継続的に繰り返し行なわれる。

【００３４】この点灯装置において、高周波電圧発生回
路の入力側の電力の定電力化は、基本的には第１，第２
のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のオン動作時に流れるコ
イル電流Ｉｃが予め設定された電流値（Ｉ）に達する毎
に、第１，第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をオフ動
作させると共に、第１のスイッチング素子Ｓ１がオフ期
間中（ｔ₂〜ｔ₄期間中）に第２のスイッチング素子Ｓ
２をオン動作させることによって行われる。ここで、出
力トランスＴＲの一次コイルＴＲｐのインダクタンスを
Ｌｐ、コイル電流をＩｃ、スイッチング周波数をｆとす
ると、入力側の電力ＰはＰ＝０．５Ｌｐ・Ｉｃ₂・ｆ
なる式で表される。この電力Ｐは出力トランスＴＲの
一次コイルＴＲｐのインダクタンスＬｐがほぼ一定であ
る上に、スイッチング周波数ｆも発振回路ＯＳＣの発振
周波数によって一義的に固定されることから、コイル電
流Ｉｃに依存することになる。このために、動作時にコ
イル電流Ｉｃを、常に一定の電流（Ｉ）となるようにス
イッチング制御することによってほぼ定電力化を達成す
ることができる。

【００３５】例えば電源変動によって直流電源Ｅ１の電
圧が高くなった場合には、コイル電流Ｉｃは図６（ｆ）
において点線で示すように大きな勾配で増加するように
流れ、時点ｔ₂より早い時点ｔ_fで設定電流値（Ｉ）に
達することになり、コイル電流検出回路Ｒ１の出力電圧
も設定値（Ｉ・Ｒ₁＝Ｅ２）に達することになる。尚、
コイル電流Ｉｃが設定電流値（Ｉ）に達するタイミング
が前後にずれても、ト−タルの電流量は同じとなる。コ
イル電流検出回路Ｒ１の出力電圧が設定値に達すると、
第１の比較回路ＯＰ１からの信号により第２の駆動回路
ＭＭの出力信号は同図（ｄ）において点線で示す時点ｔ
_fでロウレベルに反転する結果、第２のスイッチング素
子Ｓ２は同図（ｅ）において点線で示す時点ｔ_fでオフ
状態になり、一定時間後に、第２の駆動回路ＭＭからの
出力信号に基づいて再びオン状態となる。しかも、これ
らは時点ｔ₁〜ｔ₄までの期間内で処理され、時点ｔ₄
からは時点ｔ₁〜ｔ₄までの期間と同様の動作が繰り返
されることになる。従って、電源変動があってもコイル
電流のト−タルの電流量が同じであることから、出力ト
ランスＴＲの一次コイルＴＲｐに蓄積される電磁エネル
ギ−は正常電圧の場合とほぼ同じになる結果、電力Ｐ
（＝０．５Ｌｐ・Ｉｃ₂・ｆ）はほぼ一定に維持され
る。尚、逆に、直流電源Ｅ１の電圧が低下した場合には
コイル電流Ｉｃが設定電流値（Ｉ）に達するタイミング
が遅れ、出力トランスＴＲへの電磁エネルギ−の蓄積時
間が長くなるだけであり、同様に定電力化される。

【００３６】又、直流電源Ｅ１の電圧が高くなった場合
でも、希ガス放電灯ＤＬの明るさはほぼ一定に維持され
る。上述のように出力トランスＴＲに蓄積される電磁エ
ネルギ−量が電源変動に関係なくほぼ一定に保たれる関
係で、直流電源Ｅ１の電圧が高くなった場合には、第２
のスイッチング素子Ｓ２が図６（ｅ）において点線で示
す時点ｔ_fでオフ状態になると、この時点から同図
（ｇ）において二点鎖線で示すようにランプ電流Ｉｂが
流れるようになる。このようにランプ電流Ｉｂは流れる
タイミングが若干早くなっただけであり、電流量として
は同じであるために、同図（ｈ）において二点鎖線で示
すように発光状態も発光ピ−クのタイミングが早くなっ
ただけであり、発光量も同じである。

【００３７】この実施例によれば、高周波電圧発生回路
には出力トランスＴＲの一次コイルＴＲｐに直列的に接
続された第１，第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２、コ
イル電流検出回路Ｒ１を含む定電力化回路が組み込まれ
ているために、高周波電圧発生回路の入力側の電力を直
流電源の電圧変動に影響されることなくほぼ一定に制御
することができる。従って、希ガス放電灯ＤＬの光量を
安定化させることができる。

【００３８】特に、第２のスイッチング素子Ｓ２のスイ
ッチング周波数ｆは第１のスイッチング素子Ｓ１のスイ
ッチング制御に関連する発振回路ＯＳＣの発振周波数に
よって一義的に決定されることから、発振回路ＯＳＣの
発振周波数を一定にすることにより出力トランスＴＲの
一次コイルＴＲｐに流れるコイル電流Ｉｃを制御するだ
けで、高周波電圧発生回路の入力側の定電力化を比較的
に精度よく達成することができる。

【００３９】さらには、希ガス放電灯ＤＬの点灯状態に
おけるランプ電流Ｉｂは出力トランスＴＲの二次コイル
ＴＲｓ側の実効インダクタンスと希ガス放電灯ＤＬが点
灯した状態の実効静電容量とによる自由振動に基づいて
流れるのであるが、ランプ電流の方向が反転する跳ね返
り期間に、第２の駆動回路ＭＭからの信号によって第２
のスイッチング素子Ｓ２が再びオン動作する際に生ずる
パルス的なコイル電流に基づき、図６（ｇ）において斜
線で示すランプ電流が重畳される。このために、高周波
電圧発生回路の入力電流をことさらに増加させなくて
も、実質的にランプ電流を増加させることができ、これ
に伴って、明るさも同図（ｈ）において斜線で示すよう
にさらに増加させることができる。従って、希ガス放電
灯ＤＬの光量増加のみならず、点灯装置の効率も高める
ことができ、例えばＯＡ機器における原稿の送り速度の
高速化にも対応が可能となる。

【００４０】図７〜図８は本発明の第２の実施例を示す
ものであって、基本的な構成は図１に示す希ガス放電灯
の点灯装置と同じである。異なる点は、出力トランスＴ
Ｒの出力側にピ−ク電流検出回路を設け、その検出信号
を第２の駆動回路ＭＭにフィ−ドバックしたことであ
る。

【００４１】このピ−ク電流検出回路は、例えば出力ト
ランスＴＲの二次コイルＴＲｓと希ガス放電灯ＤＬとに
直列接続された抵抗Ｒ２と、希ガス放電灯ＤＬと抵抗Ｒ
２との接続点とア−スとの間に接続された第２のダイオ
−ドＤ２とコンデンサＣ１との直列回路と、コンデンサ
Ｃ１に並列接続された放電用の抵抗Ｒ３とから構成され
ている。

【００４２】一方、第２の駆動回路ＭＭは、例えば反転
入力端子（−）にピ−ク電流検出回路の出力が接続され
た第２の比較回路ＯＰ２と、セット端子Ｓに第１の比較
回路ＯＰ１の出力側が、Ｑバ−端子に第２のスイッチン
グ素子Ｓ２のゲ−トが、リセット端子Ｒに第２の比較回
路ＯＰ２の出力側がそれぞれ接続された第２のフリップ
フロップ回路ＦＦ２と、基準電源Ｖｃｃに接続された抵
抗Ｒ４とコンデンサＣ２との直列回路と、第２の比較回
路ＯＰ２の非反転入力端子（＋）に抵抗Ｒ４とコンデン
サＣ２との接続点と共に接続されたトランジスタＴｒ
と、トランジスタＴｒのベ−スと第２のフリップフロッ
プ回路ＦＦ２のＱ端子との間に接続されたインバ−タ素
子ＩＮＶとから構成されている。

【００４３】この点灯装置の動作は、基本的には図１に
示す点灯装置と同じであり、異なる点は、ピ−ク電流検
出回路によって検出したピ−ク電流の大きさに基づい
て、本来的に一定の長さに設定された第２の駆動回路Ｍ
Ｍのオフ時間の長さを適宜に調整可能に動作させること
である。

【００４４】この点について図７〜図１０を参照して説
明する。図９（ｂ）に示すように時点ｔ₂でコイル電流
Ｉｃが設定値に達すると、第１の比較回路ＯＰ１からの
出力信号が第１の駆動回路ＦＦ１のリセット端子Ｒ及び
第２の駆動回路ＭＭにおける第２のフリップフロップ回
路ＦＦ２のセット端子Ｓに入力され、第１のスイッチン
グ素子Ｓ１はオフ状態になる。一方、第２の駆動回路Ｍ
Ｍにおける第２のフリップフロップ回路ＦＦ２のＱバ−
端子は同図（ａ）に示すように時点ｔ₂でロウレベル
に、Ｑ端子はハイレベルになる。従って、第２のスイッ
チング素子Ｓ２は時点ｔ₂でオフ状態になると共に、ト
ランジスタＴｒはＱ端子の信号がインバ−タ素子ＩＮＶ
で反転されてベ−スがロウレベルになることによってオ
フ状態になる。

【００４５】第２のスイッチング素子Ｓ２のオフ動作に
よって、希ガス放電灯ＤＬには時点ｔ₂から図９（ｃ）
に示すようなランプ電流Ｉｂが流れる。そして、同図
（ａ）に示すように時点ｔ₃で第２の駆動回路ＭＭにお
ける第２のフリップフロップ回路ＦＦ２のＱバ−端子が
再びハイレベルになると、第２のスイッチング素子Ｓ２
は再びオン状態になる。この際（時点ｔ₃）に、同図
（ｂ）に示すようにパルス的なコイル電流Ｉｃが流れる
ことに起因して、跳ね返り期間におけるランプ電流Ｉｂ
に同図（ｃ）において斜線で示すパルス的なランプ電流
（以下、ピ−ク電流と呼称する）が重畳される。このピ
−ク電流は図７に示す矢印方向に流れる。このピ−ク電
流はピ−ク電流検出回路の抵抗Ｒ２に電圧を発生させ、
第２のダイオ−ドＤ２を介してコンデンサＣ１に充電さ
れる。コンデンサＣ１の端子電圧はピ−ク電流の変化に
応じて高くなり、第２の比較回路ＯＰ２の反転入力端子
に入力される。

【００４６】一方、第２の駆動回路ＭＭにおけるトラン
ジスタＴｒがオフ状態になると、コンデンサＣ２は図１
０（ａ）に示すように基準電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４を介
して充電される。その充電時間ＴはコンデンサＣ２の容
量と抵抗Ｒ４の抵抗値とによる時定数（Ｃ２・Ｒ４）に
よって決定され、一定時間に設定されている。例えば時
間Ｔ₁において、コンデンサＣ２の端子電圧（基準電
圧）がコンデンサＣ１の検出電圧（端子電圧）Ｖ₁に達
すると、第２の比較回路ＯＰ２の出力は同図（ｂ）に示
す時点ｔ₃でハイレベルとなり、第２のフリップフロッ
プ回路ＦＦ２はリセットされる。これによって、第２の
フリップフロップ回路ＦＦ２のＱバ−がハイレベル、Ｑ
端子がロウレベルの初期状態に戻り、第２のスイッチン
グ素子Ｓ２はオン状態になり、トランジスタＴｒもオン
状態になって、コンデンサＣ２の電荷がトランジスタＴ
ｒを介して放電される。

【００４７】ところで、例えばコンデンサＣ１の検出電
圧が検出電圧Ｖ₁より高い検出電圧Ｖ₂になると、比較
基準となるコンデンサＣ２の端子電圧が検出電圧Ｖ₂に
達する時間はＴ₂となり、検出電圧Ｖ₁の時に比較する
と、到達に要する時間が長くなる。このために、第２の
比較回路ＯＰ２からハイレベルの信号が出力される時間
が図１０（ｂ）において点線で示すように遅れ、オフ時
間も長くなる。その結果、第２の駆動回路ＭＭのオフ期
間後におけるハイレベルへの反転時点は図９（ａ）にお
いて点線で示すように時点ｔ₃より遅れることになる。
これに伴って、第２のスイッチング素子Ｓ２のオン動作
も遅れ、第２のスイッチング素子Ｓ２のオン動作による
パルス的なコイル電流Ｉｃも同図（ｂ）において点線で
示すように遅れたタイミングで流れることになる。この
パルス的なコイル電流Ｉｃに基づいてランプ電流Ｉｂの
跳ね返り期間に重畳されるパルス的なランプ電流も同図
（ｃ）において点線で示すように実線位置から遅れたタ
イミングで重畳されると共に、そのピ−ク高さＨも低く
なる。

【００４８】又、ピ−ク電流検出回路の検出電圧が検出
電圧Ｖ₁より低くなると、比較基準となるコンデンサＣ
２の端子電圧が低い検出電圧に達する時間はＴ₁より短
くなり、検出電圧Ｖ₁の時に比較すると、到達に要する
時間が短くなる。このために、第２の比較回路ＯＰ２か
らハイレベルの信号が出力される時間が図１０（ｂ）に
おいて二点点線で示すように早くなり、オフ時間も短く
なる。その結果、第２の駆動回路ＭＭのオフ期間後にお
けるハイレベルへの反転時点は図９（ａ）に示す時点ｔ
₃より早くなる。これに伴って、第２のスイッチング素
子Ｓ２のオン動作も早くなり、第２のスイッチング素子
Ｓ２のオン動作によるパルス的なコイル電流Ｉｃも同図
（ｂ）に示す時点ｔ₃より早くなる。このパルス的なコ
イル電流Ｉｃに基づいてランプ電流Ｉｂの跳ね返り期間
に重畳されるパルス的なランプ電流も同図（ｃ）に示す
実線位置から早いタイミング位置で重畳されると共に、
そのピ−ク高さＨも逆に高くなる。

【００４９】このピ−ク電流は高周波電圧発生回路，希
ガス放電灯ＤＬにおける諸条件などによって影響を受
け、そのピ−ク値Ｈが変動することがある。特に、ピ−
ク値Ｈが不所望に大きくなると、第２のスイッチング素
子Ｓ２が破壊されたり、或いは希ガス放電灯ＤＬの明る
さが不安定になることがあるし、逆に小さくなり過ぎる
と、明るさの改善効果が小さくなる。従って、上述のよ
うにピ−ク電流検出回路の検出電圧を第２の駆動回路Ｍ
Ｍにフィ−ドバックすると共に、基準電源Ｖｃｃ及びコ
ンデンサＣ２，抵抗Ｒ４の時定数を適宜に設定すること
によって、ピ−ク電流を適切な値に制御することがで
き、ピ−ク電流が不所望に大きいことによる第２のスイ
ッチング素子Ｓ２の破壊を防止できる上に、希ガス放電
灯ＤＬの明るさを増加でき、かつ安定化を図ることがで
きる。

【００５０】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えば第１，第２のスイッチング素子
はＦＥＴの他、トランジスタなども利用可能である。
又、第１の駆動回路は発振回路からの出力によってハイ
レベルの駆動信号を出力し、リセット信号でロウレベル
に反転しうる機能を有するものであれば、フリップフロ
ップ以外の回路素子を適用することもできる。又、第２
の駆動回路は第２のスイッチング素子のオフ期間をほぼ
一定にできるような駆動信号を付与できれば、単安定マ
ルチバイブレ−タ以外の回路素子を適用することもでき
る。又、点灯装置に組み込まれる希ガス放電灯におい
て、それの発光層はアパ−チャ部を省略して外囲器の内
面全体に形成することもできるし、外部電極の側縁部に
鋸歯状などの異形部を形成したりすることもできる。さ
らには、外部電極の形態において、帯状とは全体として
の形態が帯状であることを意味し、側縁部や側縁部でな
い部分に異形部，孔などが存在したりするものも含まれ
るものとする。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高周波電
圧発生回路には出力トランスの一次コイルに直列的に接
続された第１，第２のスイッチング素子、コイル電流検
出回路を含む定電力化回路が組み込まれているために、
高周波電圧発生回路の入力側の電力を直流電源の電圧変
動に影響されることなくほぼ一定に制御することができ
る。従って、希ガス放電灯の光量を安定化させることが
できる。

【００５２】特に、第２のスイッチング素子のスイッチ
ング周波数は第１のスイッチング素子のスイッチング制
御に関連する発振回路の発振周波数によって一義的に決
定されることから、発振回路の発振周波数を一定にする
ことにより出力トランスの一次コイルに流れるコイル電
流を制御するだけで、高周波電圧発生回路の入力側の定
電力化を比較的に精度よく達成することができる。

【００５３】さらには、希ガス放電灯の点灯状態におけ
るランプ電流は出力トランスの二次コイル側の実効イン
ダクタンスと希ガス放電灯が点灯した状態の実効静電容
量とによる自由振動に基づいて流れるのであるが、ラン
プ電流の方向が反転する跳ね返り期間に、第２の駆動回
路からの信号によって第２のスイッチング素子が再びオ
ン動作する際に生ずるパルス的なコイル電流に基づきパ
ルス的なランプ電流が重畳される。このために、高周波
電圧発生回路の入力電流をことさらに増加させなくて
も、実質的にランプ電流を増加させることができ、これ
に伴って、明るさもさらに増加させることができる。従
って、希ガス放電灯の光量増加のみならず、点灯装置の
効率も高めることができ、例えばＯＡ機器における原稿
の送り速度の高速化にも対応が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す点灯装置の電気回
路図。

【図２】図１に示す希ガス放電灯の縦断面図。

【図３】図２に示す希ガス放電灯に適用したシ−ト構体
の展開図。

【図４】図２のＸ−Ｘ断面図。

【図５】図２に示す希ガス放電灯の製造方法を説明する
ための縦断面図。

【図６】図１の動作説明図であって、同図（ａ）は発振
回路の出力タイミング図、同図（ｂ）は第１の駆動回路
の出力タイミング図、同図（ｃ）は第１のスイッチング
素子の動作タイミング図、同図（ｄ）は第２の駆動回路
の出力タイミング図、同図（ｅ）は第２のスイッチング
素子の動作タイミング図、同図（ｆ）はコイル電流図、
同図（ｇ）はランプ電流図、同図（ｈ）は発光波形図。

【図７】本発明の第２の実施例を示す点灯装置の電気回
路図。

【図８】図７に示す第２の駆動回路の具体的な電気回路
図。

【図９】図７に示す点灯装置の動作説明図であって、同
図（ａ）は第２の駆動回路の出力タイミング図、同図
（ｂ）はコイル電流図、同図（ｃ）は第２の駆動回路の
オフ時間によってパルス的なランプ電流のピ−ク値が変
化することを示すランプ電流図。

【図１０】図７〜図８に示す第２の駆動回路の動作説明
図であって、同図（ａ）はピ−ク電流検出回路の検出電
圧の大きさにより第２の駆動回路におけるコンデンサの
充電時間の長さが異なることを示す図、同図（ｂ）は上
述のコンデンサの充電時間の長さにより第２の駆動回路
のオフ時間が変更されることを示す図。

【図１１】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。

【図１２】先行技術にかかる希ガス放電灯の点灯装置の
電気回路図。

【符号の説明】

１外囲器２発光層２ａアパ−チャ部３シ−ト構体４透光性シ−ト（絶縁部材）５，６外部電極７第１の開口部８第２の開口部ＤＬ希ガス放電灯Ｅ１直流電源Ｅ２基準電源Ｄ１第１のダイオ−ドＴＲ出力トランスＴＲｐ一次コイルＴＲｓ二次コイルＳ１第１のスイッチング素子Ｓ２第２のスイッチング素子Ｒ１コイル電流検出回路（抵抗）Ｒ２抵抗（ピ−ク電流検出回路）Ｄ２第２のダイオ−ド（ピ−ク電流検出回路）Ｃ１コンデンサ（ピ−ク電流検出回路）ＯＳＣ発振回路ＦＦ１第１の駆動回路（フリップフロップ回路）ＦＦ２第２のフリップフロップ回路ＭＭ第２の駆動回路（単安定マルチバイブレ−タ）ＯＰ１第１の比較回路（オペアンプ）ＯＰ２第２の比較回路（オペアンプ）ＴｒトランジスタＲ４抵抗（直列回路）Ｃ２コンデンサ（直列回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器の外周面に金属部材よりなる帯状
の一対の外部電極を、外囲器のほぼ全長に亘って互いに
離隔して配置してなる希ガス放電灯と、出力トランスの
入力側に第１，第２のスイッチング素子を含む定電力化
回路を備え、駆動信号の付与・停止による第１，第２の
スイッチング素子のスイッチング動作に基づいて出力ト
ランスの出力側にパルス状の高周波電圧を発生する高周
波電圧発生回路とを具備し、前記希ガス放電灯を高周波
電圧発生回路の出力側に、一対の外部電極にパルス状の
高周波電圧が印加されるように接続し、かつ希ガス放電
灯の点灯状態における高周波電圧発生回路の入力側の電
力を、定電力化回路によってほぼ一定となるように制御
することを特徴とする希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項２】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器の外周面に金属部材よりなる帯状
の一対の外部電極を、外囲器のほぼ全長に亘って互いに
離隔して配置すると共に、外囲器の外周面に透光性の絶
縁部材を、外部電極が被覆されるように装着してなる希
ガス放電灯と、出力トランスの入力側に第１，第２のス
イッチング素子を含む定電力化回路を備え、駆動信号の
付与・停止による第１，第２のスイッチング素子のスイ
ッチング動作に基づいて出力トランスの出力側にパルス
状の高周波電圧を発生する高周波電圧発生回路とを具備
し、前記希ガス放電灯を高周波電圧発生回路の出力側
に、一対の外部電極にパルス状の高周波電圧が印加され
るように接続し、かつ希ガス放電灯の点灯状態における
高周波電圧発生回路の入力側の電力を、定電力化回路に
よってほぼ一定となるように制御することを特徴とする
希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項３】内面に発光層を有し、かつ内部空間に希
ガスを封入した外囲器の外周面に金属部材よりなる帯状
の一対の外部電極を、外囲器のほぼ全長に亘って互いに
離隔して配置してなる希ガス放電灯と、出力トランスの
入力側に第１，第２のスイッチング素子を含む定電力化
回路及び出力トランスの出力側に希ガス放電灯に流れる
ランプ電流のピ−ク電流を検出するピ−ク電流検出回路
を備え、駆動信号の付与・停止による第１，第２のスイ
ッチング素子のスイッチング動作に基づいて出力トラン
スの出力側にパルス状の高周波電圧を発生する高周波電
圧発生回路とを具備し、前記希ガス放電灯を高周波電圧
発生回路の出力側に、一対の外部電極にパルス状の高周
波電圧が印加されるように接続し、かつ希ガス放電灯の
点灯状態における高周波電圧発生回路の入力側の電力
を、定電力化回路によってほぼ一定となるように制御す
ると共に、ピ−ク電流検出回路で検出したピ−ク電流を
定電力化回路にフィ−ドバックすることによりピ−ク電
流をほぼ一定となるように制御することを特徴とする希
ガス放電灯の点灯装置。
【請求項４】前記出力トランスの一次コイルの、第１
のスイッチング素子側とア−スとの間にダイオ−ドを逆
方向に接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項５】前記高周波電圧発生回路は、少なくと
も、一次，二次コイルを有する出力トランスと、出力ト
ランスの一次コイルに直列的に接続した第１，第２のス
イッチング素子及び出力トランスの一次コイルに流れる
電流を検出するコイル電流検出回路を含む定電力化回路
とから構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項６】前記定電力化回路は、少なくとも、出力
トランスの一次コイルに直列的に接続した第１，第２の
スイッチング素子と、第２のスイッチング素子に直列的
に接続したコイル電流検出回路と、ほぼ一定の時間間隔
で信号を出力する発振回路と、第１のスイッチング素子
をオン動作させるために発振回路からの信号に基づいて
駆動信号を出力する第１の駆動回路と、コイル電流検出
回路にて検出したコイル電流に対応する出力電圧と基準
電圧とを比較する第１の比較回路と、第１の比較回路に
おいてコイル電流検出回路の出力電圧が基準電圧に到達
した時に出力される信号に基づいて第２のスイッチング
素子をオフ動作させた後、予め設定された一定時間後に
第２のスイッチング素子をオン動作させる駆動信号を出
力する第２の駆動回路とから構成したことを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載の希ガス放電灯の点灯装
置。
【請求項７】前記コイル電流検出回路は出力トランス
の一次コイルに直列的に接続し、一端を第１の比較回路
の反転入力端子に接続した抵抗からなり、コイル電流に
対応する抵抗の端子電圧が、第１の比較回路の非反転入
力端子に接続した基準電源の基準電圧に達した際に、第
１の比較回路からの出力信号によって第１の駆動回路を
リセットし、第２の駆動回路をセットすることを特徴と
する請求項６に記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項８】前記第１の駆動回路を第１のフリップフ
ロップ回路にて、第２の駆動回路を単安定マルチバイブ
レ−タにて構成したことを特徴とする請求項６又は７に
記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項９】前記第２のスイッチング素子のオフ期間
を、出力トランスの二次コイル側の実効インダクタンス
と希ガス放電灯が点灯した状態の実効静電容量とにより
発生するランプ電流の自由振動の最初の１周期以内に設
定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項１０】前記ピ−ク電流検出回路は、少なくと
も、出力トランスの二次コイルに直列的に接続したイン
ピ−ダンス素子と、インピ−ダンス素子の端子電圧を直
流に変換するダイオ−ドと、ダイオ−ドに直列的に接続
したコンデンサとからなり、検出したピ−ク電流を第２
の駆動回路にフィ−ドバックし、ピ−ク電流の大きさに
応じて第２の駆動回路から出力される駆動信号の出力タ
イミングを変更可能に構成したことを特徴とする請求項
３に記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項１１】前記第２の駆動回路は、少なくとも、
セット端子に第１の比較回路の出力を、Ｑバ−端子に第
２のスイッチング素子をそれぞれ接続した第２のフリッ
プフロップ回路と、出力側を第２のフリップフロップ回
路のリセット端子に接続すると共に、反転入力端子にピ
−ク電流検出回路の出力側を接続した第２の比較回路
と、基準電源に接続した抵抗とコンデンサとの直列回路
と、第２の比較回路の非反転入力端子に、直列回路にお
ける抵抗とコンデンサとの接続点と共に接続したスイッ
チング素子と、第２のフリップフロップ回路のＱ端子と
スイッチング素子との間に接続したインバ−タ素子とか
らなり、ピ−ク電流検出回路の検出電圧の大きさに応じ
て、検出電圧と直列回路のコンデンサに充電される電圧
との比較によって第２の比較回路から出力される信号の
出力タイミングを変更し、第２のフリップフロップ回路
から第２のスイッチング素子に付与される駆動信号の付
与タイミングを変更することを特徴とする請求項１０に
記載の希ガス放電灯の点灯装置。
【請求項１２】前記第１，第２の比較回路を第１，第
２のオペアンプにて構成したことを特徴とする請求項６
又は７又は１１に記載の希ガス放電灯の点灯装置。