JP2001015284A - Lighting device of rare gas discharge lamp - Google Patents

Lighting device of rare gas discharge lamp

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JP2001015284A
JP2001015284A JP11182640A JP18264099A JP2001015284A JP 2001015284 A JP2001015284 A JP 2001015284A JP 11182640 A JP11182640 A JP 11182640A JP 18264099 A JP18264099 A JP 18264099A JP 2001015284 A JP2001015284 A JP 2001015284A
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gas discharge
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device for rare gas discharge lamp capable of stabilizing the change in the photo-quantity of discharge lamp after stopping its operation. SOLUTION: A rare gas discharge lamp D is structured so that a pair of band-shaped external electrodes 5 and 6 are arranged on the peripheral surface of an envelope in such a way as isolated from one another, and a lighting device for this discharge lamp is equipped with a high-frequency voltage generating circuit HC including an output transformer TR having a primary coil TRP and secondary coil TRS and a first switching element S1 in series connection with the primary coil and generating a pulse-form high-frequency voltage on the output side of the output transformer on the basis of the switching operation of the element S1 and a DC/DC converter CV having a function to control the output to approx. a constant power. The DC/DC converter is connected with the input side of the high-frequency voltage generating circuit while the rare gas discharge lamp is connected with the output side, and the power on the input side of this circuit in the condition that the lamp is lighted up, is controlled so as to be approx. constant by the constant power generating function of the DC/DC converter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for a rare gas discharge lamp, and more particularly to a rare gas discharge lamp in which a pair of strip-shaped external electrodes are arranged on the outer peripheral surface of a glass bulb having a light emitting layer on the inner surface. The present invention relates to an improvement of a lighting device connected to a circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、先に、図12に示す希ガス
放電灯DL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ーチャ部
(発光層の未形成部)Ba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ー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。
2. Description of the Related Art The applicant has previously proposed a rare gas discharge lamp DL shown in FIG. In the figure, A is a straight tubular envelope which is hermetically sealed by a glass bulb, for example, and a light emitting layer B made of a phosphor such as a rare earth phosphor or a halophosphate phosphor is provided on the inner surface thereof. Is formed. In particular,
In the light emitting layer B, an aperture portion (a portion where the light emitting layer is not formed) Ba having a predetermined opening angle is formed over substantially the entire length. The sealing structure of the envelope A is formed by sealing a disk-shaped sealing glass plate to an end of a glass bulb. It can also be constituted by a top seal. A predetermined amount of a rare gas mainly composed of xenon, which does not contain metal vapor such as mercury, is sealed in the enclosed space of the envelope A. A pair of band-shaped external electrodes C and D made of a metal member are provided on the outer peripheral surface of the envelope A.
Are spaced apart from each other over substantially the entire length of the.

【0003】この希ガス放電灯DLは、例えば図13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(インバータ回路)HAと、直流電源E
Bからインバータ回路HAへの直流電力の供給をコント
ロールするトランジスタなどのスイッチング素子QA
と、スイッチング素子QA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、このインバータ回路HAの
出力側には希ガス放電灯DL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。
[0003] The rare gas discharge lamp DL is lit by, for example, a lighting device shown in FIG. This lighting device generates, for example, a high frequency voltage (inverter circuit) HA having a frequency of about 30 KHz and a voltage of about 1880 V and an output waveform of substantially a sine wave, and a DC power supply E.
Switching element QA such as a transistor for controlling the supply of DC power from B to inverter circuit HA
And a drive circuit P for supplying a drive signal to the switching element QA. The rare gas discharge lamp DL is provided on the output side of the inverter circuit HA so that a high-frequency voltage is applied to the external electrodes C and D. It is connected to the.

【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QAのベー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QAは所定
の間隔でオン・オフ動作する。スイッチング素子QAが
オン動作の期間中、インバータ回路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DLの外
部電極C,Dに印加される。これにより、希ガス放電灯
DL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、
光は主としてアパーチャ部Baを介して外部に放出され
る。
In this lighting device, when a drive signal is applied to and stopped at a predetermined timing from the drive circuit P to the base of the switching element QA, the switching element QA turns on and off at predetermined intervals. During the period in which the switching element QA is on, the high frequency voltage is output by the operation of the inverter circuit HA and applied to the external electrodes C and D of the rare gas discharge lamp DL. Thus, unlike the rare gas discharge lamp DL, which is lit by a single discharge path along the longitudinal direction of the envelope, like a discharge lamp using a hot cathode or a cold cathode, the external electrodes C and D Since a myriad of discharge paths are formed between them (in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the envelope A), the light is lit in a striped state. In this state,
The light emitting layer B is excited by a rare gas excitation line to emit light,
Light is mainly emitted outside through the aperture Ba.

【0005】特に、この希ガス放電灯DL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,イメージスキャナ,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。
[0005] In particular, since no mercury is used in the rare gas discharge lamp DL, the amount of light rises sharply after lighting, and the amount of light reaches almost 100% simultaneously with lighting. ing. For this reason, it is suitable as a light source for document reading of OA equipment such as a facsimile, an image scanner, and a copying machine.

【0006】例えばこの希ガス放電灯DLを上述の原稿
照射装置に適用した場合には、アパーチャ部構造の採用
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、原稿の読み取り性
を改善できるものである。
For example, when the rare gas discharge lamp DL is applied to the above-described document irradiating apparatus, the illuminance of the document surface can be reduced by adopting the aperture structure so that the density of the radiated light of the light emitting layer B can be increased. Therefore, the readability of the document can be improved.

【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DL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。このために、一層
の照度アップが求められている。
However, recently, OA equipment has tended to further increase the document feeding speed in order to increase the processing capacity and increase the efficiency of office work, so that the rare gas discharge lamp DL is used as it is. If applied, the reading accuracy (resolution) of the original document will be impaired. For this reason, a further increase in illuminance is required.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、本出願人は、
先に図14に示す希ガス放電灯の点灯装置を提案した。
この点灯装置はパルス状の高周波電圧を発生する高周波
電圧発生回路HBの出力側に希ガス放電灯DLが、外部
電極C,Dに高周波電圧が印加されるように接続して構
成されている。この高周波電圧発生回路HBは、例えば
一次コイルTRa,二次コイルTRb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TRaに直
列的に接続された電界効果形トランジスタ(FET)な
どのスイッチング素子S1と、一次コイルTRaとスイ
ッチング素子S1との直列回路に並列的に接続されたコ
ンデンサCAと、スイッチング素子S1にほぼ方形波の
駆動信号を付与するための駆動回路PDとから構成され
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the applicant has
Previously, a lighting device for a rare gas discharge lamp shown in FIG. 14 was proposed.
This lighting device is configured such that a rare gas discharge lamp DL is connected to an output side of a high-frequency voltage generating circuit HB that generates a pulsed high-frequency voltage so that a high-frequency voltage is applied to the external electrodes C and D. The high-frequency voltage generation circuit HB includes, for example, an output transformer TR having a primary coil TRa and a secondary coil TRb, and a switching element S1 such as a field effect transistor (FET) connected in series to the primary coil TRa of the output transformer TR. , A capacitor CA connected in parallel to a series circuit of the primary coil TRa and the switching element S1, and a drive circuit PD for applying a substantially square-wave drive signal to the switching element S1.

【0009】特に、上述の駆動回路PDには駆動信号の
デューティ比を変更できるようにPWM(Pulse Wid
th Modulation )機能が付与されており、スイッチン
グ素子S1をオン動作させる駆動タイミングが、後述す
る繰り返し波形の1周期(T)内において希ガス放電灯
DLに流れるランプ電流Ibの方向が反転する跳ね返り
期間(T2)内に設定されている。
In particular, a PWM (Pulse Widget) is provided in the drive circuit PD so that the duty ratio of the drive signal can be changed.
th Modulation) function, and the drive timing for turning on the switching element S1 is a rebound period in which the direction of the lamp current Ib flowing through the rare gas discharge lamp DL is reversed within one cycle (T) of a repetitive waveform described later. (T 2 ).

【0010】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、高周波高電圧発生回路HBの入力側
に直流電源EBを接続すると、コンデンサCAは充電さ
れる。この状態で、駆動回路PDからスイッチング素子
S1のゲートに図15(a)に示す方形波の駆動信号を
印加すると、スイッチング素子S1は同図(b)及び図
16(a)に示すように時点t1,t2,t3・・・でオ
ン,オフ動作する。スイッチング素子S1がオン状態に
なると、コンデンサCA,直流電源EBから出力トラン
スTRの一次コイルTRaには同図(c)に示すように
電流(コイル電流Ic)が流れ、出力トランスTRの一
次コイルTRaには電磁エネルギーが蓄積される。次
に、スイッチング素子S1がオフ状態になると、蓄積さ
れた電磁エネルギーの作用に基づいて二次コイルTRb
には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C,Dに印加されることによって、外部電極
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15(d)及び図16(b)に示すようにラン
プ電流Ibが流れる。このランプ電流Ibは、繰り返し
周期におけるそれぞれの1周期(T)の前半部分の期間
1に流れると共に、希ガス放電灯DLに蓄積された電
荷がランプ電流Ibとして跳ね返り期間T2に、期間T1
の方向とは逆方向に流れるようになる。この跳ね返り期
間T2の間にスイッチング素子S1に駆動信号を付与す
ると、図15(c)に示すように、時点t1,t3・・・
においてコイル電流Icにパルス的な電流が流れる。こ
の電流に関連してランプ電流Ibには図15(d)及び
図16(b)において斜線で示すランプ電流Ibjが、
期間T2に流れるランプ電流に重畳されて流れる。尚、
スイッチング素子S1への駆動信号の付与タイミングを
跳ね返り期間T2の範囲外に遅らせると、ランプ電流I
bは単なる減衰振動となり、斜線で示すランプ電流Ib
jは流れなくなる。これによって、希ガス放電灯DLは
図15(e)に示すように発光(φ)し、ランプ電流I
bjの増加に対応して明るさφも同図において斜線(φ
j)で示すように増加される。尚、スイッチング素子S
1への駆動信号の付与タイミングは跳ね返り期間T2
早い時期ほど、点灯装置への入力をことさらに増やさな
くても斜線で示すランプ電流Ibjを効果的に増加させ
ることができる。
The lighting device thus configured operates as follows. First, when the DC power supply EB is connected to the input side of the high frequency high voltage generation circuit HB, the capacitor CA is charged. In this state, when the square wave drive signal shown in FIG. 15A is applied from the drive circuit PD to the gate of the switching element S1, the switching element S1 is turned on at the point in time as shown in FIG. 15B and FIG. On, off operations are performed at t 1 , t 2 , t 3 . When the switching element S1 is turned on, a current (coil current Ic) flows from the capacitor CA and the DC power supply EB to the primary coil TRa of the output transformer TR as shown in FIG. Accumulates electromagnetic energy. Next, when the switching element S1 is turned off, the secondary coil TRb based on the action of the stored electromagnetic energy.
Generates a pulsed high-frequency voltage, and the rare gas discharge lamp DL
Is applied to the external electrodes C and D, a discharge is generated between the external electrodes, and the rare gas discharge lamp DL is turned on. As shown in FIGS. The current Ib flows. The lamp current Ib, with flow in the period T 1 of the first half of each one period of the repetition period (T), the recoil period T 2 as a stored charge lamp current Ib to rare gas discharge lamp DL, the period T 1
Flows in the direction opposite to the direction of. When applying a driving signal between the recoil period T 2 to the switching element S1, as shown in FIG. 15 (c), the time t 1, t 3 ···
, A pulse current flows through the coil current Ic. In relation to this current, the lamp current Ibj indicated by oblique lines in FIGS. 15D and 16B is included in the lamp current Ib.
Flow is superimposed on the lamp current flowing in the period T 2. still,
Delaying applying timing of the drive signal to the switching element S1 outside the bounce period T 2, the lamp current I
b is merely a damped oscillation, and the lamp current Ib indicated by oblique lines
j stops flowing. As a result, the rare gas discharge lamp DL emits light (φ) as shown in FIG.
In response to the increase in bj, the brightness φ is also indicated by oblique lines (φ
j). The switching element S
As earlier applied timing of the driving signals is rebound period T 2 of the to 1, without increasing the input to the lighting device deliberately can increase the lamp current Ibj the shaded effectively.

【0011】この点灯装置によれば、希ガス放電灯DL
の点灯状態において、スイッチング素子S1のオフ動作
後の期間T1に流れるランプ電流Ibの方向が反転する
跳ね返り期間T2内にスイッチング素子S1をオン動作
させているために、高周波電圧発生回路HBの入力電流
をことさらに増加させなくても、跳ね返り期間T2に流
れるランプ電流をIbj分だけ増加させることができ、
これに伴って、明るさ(光量)φもφj分だけ増加させ
ることができる。従って、OA機器の原稿照射装置に適
用した場合には、原稿面照度を高めることができ、原稿
の送り速度の高速化にも対応が可能となる。
According to this lighting device, the rare gas discharge lamp DL
Of the lighting state, for the direction of the lamp current Ib flowing in the period T 1 of the post-OFF operation of the switching element S1 is a switching element S1 is turned on in the rebound period T 2 for inverting, high-frequency voltage generating circuit HB without increasing the input current deliberately, it is possible to increase the lamp current flowing through the rebound period T 2 by Ibj min,
Along with this, the brightness (light amount) φ can be increased by φj. Therefore, when applied to a document irradiating device of an OA device, the illuminance of the document surface can be increased, and it is possible to cope with an increase in the document feeding speed.

【0012】しかしながら、動作状態において、高周波
電圧発生回路HBの入力電圧(出力トランスTRの一次
コイルTRa側の電圧)Vccが電源変動などによって
高くなると、コイル電流Icは図15(c)において点
線で示すように時点t2での電流値が高くなる。これに
伴って、ランプ電流Ib,光量φも同図(d),(e)
において点線で示すように増加することになる。従っ
て、OA機器の稼働中に電源変動が生じたりすると、再
生品位が損なわれるという問題が生ずる。
However, when the input voltage (voltage on the primary coil TRa side of the output transformer TR) Vcc of the high-frequency voltage generating circuit HB increases in the operating state due to power fluctuations, the coil current Ic is indicated by a dotted line in FIG. current value at time t 2 as shown is high. Along with this, the lamp current Ib and the light amount φ are also shown in FIGS.
, As shown by the dotted line. Therefore, if the power supply fluctuates during the operation of the OA equipment, there arises a problem that the reproduction quality is impaired.

【0013】又、この点灯装置は希ガス放電灯DLが点
灯後における光量の立ち上がり性に優れていることか
ら、OA機器の原稿照射装置に適用した場合、OA機器
の稼働とほぼ同時に原稿の読み取り動作を行なうことが
できるものであるが、例えば5分間程度動作させた後の
照度が点灯直後の照度に比較して5%程度低下するため
に、時間の経過と共に読み取り精度が変化してしまい、
再生品位が損なわれるという問題もある。
Also, since this lighting device is excellent in the rising property of the amount of light after the rare gas discharge lamp DL is turned on, when it is applied to a document irradiation device of an OA device, a document is read almost simultaneously with the operation of the OA device. Although the operation can be performed, for example, the illuminance after operating for about 5 minutes is reduced by about 5% as compared with the illuminance immediately after lighting, so that the reading accuracy changes over time,
There is also a problem that reproduction quality is impaired.

【0014】具体的には、希ガス放電灯DLは、上述の
ように外部電極C,Dに高周波電圧を印加することによ
って外囲器(ガラスバルブ)Aを介して外部電極間に放
電が生起されて点灯されるのであるが、この際に、ガラ
スバルブが放電などによって例えば100°C程度にま
で温度上昇する。このために、発光層Bの発光特性が損
なわれるようになったり、高周波電圧発生回路HBの特
性に影響を及ぼしたりすることになり、照度が5%程度
も低下するようになる。従って、点灯装置の動作後にお
ける希ガス放電灯DLの光量の安定化が求められてい
る。
Specifically, in the rare gas discharge lamp DL, a discharge is generated between the external electrodes via the envelope (glass bulb) A by applying a high-frequency voltage to the external electrodes C and D as described above. At this time, the temperature of the glass bulb rises to, for example, about 100 ° C. due to electric discharge or the like. For this reason, the light-emitting characteristics of the light-emitting layer B are impaired or the characteristics of the high-frequency voltage generating circuit HB are affected, and the illuminance is reduced by about 5%. Therefore, there is a demand for stabilization of the light amount of the rare gas discharge lamp DL after the operation of the lighting device.

【0015】それ故に、本発明の目的は、動作後におけ
る希ガス放電灯の光量変動を安定化できる希ガス放電灯
の点灯装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rare gas discharge lamp lighting device capable of stabilizing the light quantity fluctuation of the rare gas discharge lamp after operation.

【0016】[0016]

【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、一次
コイル,二次コイルを有する出力トランス及びそれの一
次コイルに直列的に接続した第1のスイッチング素子を
含み、第1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二次コイル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、出力をほぼ一定
の電力に制御し得る機能を有するDC/DCコンバータ
とを具備し、前記高周波電圧発生回路の入力側にDC/
DCコンバータを、出力側に希ガス放電灯をそれぞれ接
続し、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、DC/DCコンバータの定電力
化機能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。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a metal member on an outer peripheral surface of an envelope having a light emitting layer on an inner surface and a rare gas sealed in an inner space. A rare gas discharge lamp having a pair of band-shaped external electrodes spaced apart from each other over substantially the entire length of an envelope, an output transformer having a primary coil and a secondary coil, and a primary coil thereof. A high-frequency voltage generating circuit that includes a first switching element that is electrically connected, and that generates a pulsed high-frequency voltage on the secondary coil side of the output transformer based on the switching operation of the first switching element; A DC / DC converter having a function of controlling power, and a DC / DC converter provided on the input side of the high-frequency voltage generation circuit.
The DC converter is connected to the rare gas discharge lamp on the output side, and the power on the input side of the high frequency voltage generating circuit in the lighting state of the rare gas discharge lamp is made substantially constant by the constant power function of the DC / DC converter. Is controlled.

【0017】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、一次コイル,
二次コイルを有する出力トランス、それの一次コイルに
直列的に接続した第1のスイッチング素子及び第1のス
イッチング素子に周波数,デューティ比が一定の駆動信
号を付与する第1の駆動回路を含み、第1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二
次コイル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、出力をほぼ一定の電力に制御し得る機能
を有するDC/DCコンバータとを具備し、前記高周波
電圧発生回路の入力側にDC/DCコンバータを、出力
側に希ガス放電灯をそれぞれ接続し、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、
DC/DCコンバータの定電力化機能によってほぼ一定
となるように制御することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a pair of band-shaped external electrodes made of a metal member are provided on the outer peripheral surface of an envelope having a light emitting layer on the inner surface and a rare gas sealed in the inner space, A rare gas discharge lamp, which is arranged so as to be separated from each other over substantially the entire length of the envelope, and a translucent insulating member is mounted on the outer peripheral surface of the envelope so as to cover the external electrodes, Primary coil,
An output transformer having a secondary coil, a first switching element connected in series to the primary coil thereof, and a first drive circuit for applying a drive signal having a constant frequency and duty ratio to the first switching element; A high-frequency voltage generating circuit for generating a pulsed high-frequency voltage on the secondary coil side of the output transformer based on the switching operation of the first switching element, and a DC / DC converter having a function of controlling the output to a substantially constant power A DC / DC converter is connected to the input side of the high-frequency voltage generation circuit, and a rare gas discharge lamp is connected to the output side, and the power on the input side of the high-frequency voltage generation circuit when the rare gas discharge lamp is turned on is connected. ,
The DC / DC converter is controlled so as to be substantially constant by a constant power function.

【0018】又、本発明の第3の発明は、前記DC/D
Cコンバータは、少なくとも、入力・出力間に接続した
コイルとダイオードとの直列回路と、コイルに流れる電
流をスイッチング制御する第2のスイッチング素子と、
第2のスイッチング素子に流れる電流を検出する電流検
出回路と、第2のスイッチング素子に、PWM制御され
た駆動信号を付与する第2の駆動回路と、コイルの蓄積
エネルギーをダイオードを介して蓄積するコンデンサと
から構成し、電流検出回路での検出電流を第2の駆動回
路にフィードバックすることにより第2のスイッチング
素子に流れる電流のピーク値がほぼ一定となるように制
御することを特徴とし、第4の発明は、前記DC/DC
コンバータが昇圧型コンバータであることを特徴とし、
第5の発明は、前記第1の駆動回路から出力される駆動
信号のデューティ比を60%以上に設定したことを特徴
とする。
Further, the third invention of the present invention relates to the DC / D
The C converter includes at least a series circuit of a coil and a diode connected between the input and the output, a second switching element that controls switching of a current flowing through the coil,
A current detection circuit for detecting a current flowing through the second switching element, a second driving circuit for applying a PWM-controlled drive signal to the second switching element, and accumulating energy stored in the coil via a diode And controlling the current flowing through the second switching element to have a substantially constant peak value by feeding back the current detected by the current detection circuit to the second drive circuit. The invention of Claim 4 is the DC / DC
The converter is a boost converter,
A fifth invention is characterized in that the duty ratio of the drive signal output from the first drive circuit is set to 60% or more.

【0019】又、本発明の第6の発明は、前記DC/D
Cコンバータは、少なくとも、入力・出力間に接続した
第3のスイッチング素子とコイルと第1のダイオードと
の直列回路と、第3のスイッチング素子の出力側と接地
間に逆方向に接続した第2のダイオードと、第3のスイ
ッチング素子とは導電型が異なり、かつコイルに流れる
電流をスイッチング制御する第2のスイッチング素子
と、第2のスイッチング素子に流れる電流を検出する電
流検出回路と、第2,第3のスイッチング素子に、PW
M制御された駆動信号を付与する第2の駆動回路と、第
2の駆動回路と第2のスイッチング素子又は第3のスイ
ッチング素子との間に接続した第2の駆動回路からの駆
動信号の極性を反転させるための反転回路と、コイルに
蓄積された電磁エネルギーを第1,第2のダイオードを
介して蓄積するコンデンサとから構成し、第3のスイッ
チング素子を第2のスイッチング素子のスイッチング動
作に応じてスイッチング動作させると共に、電流検出回
路での検出電流を第2の駆動回路にフィードバックする
ことにより第2のスイッチング素子に流れる電流のピー
ク値がほぼ一定となるように制御することを特徴とし、
第7の発明は、前記DC/DCコンバータが昇降圧型コ
ンバータであることを特徴とする。
Further, the sixth invention of the present invention provides the DC / D
The C converter includes at least a series circuit of a third switching element, a coil, and a first diode connected between an input and an output, and a second circuit connected in an opposite direction between an output side of the third switching element and ground. A second switching element for controlling the switching of the current flowing through the coil, a current detecting circuit for detecting the current flowing to the second switching element, and a second switching element for controlling the current flowing through the coil. , A third switching element, PW
A second drive circuit for providing a drive signal under M control, and a polarity of the drive signal from the second drive circuit connected between the second drive circuit and the second switching element or the third switching element And a capacitor for storing the electromagnetic energy stored in the coil via the first and second diodes. The third switching element is used for the switching operation of the second switching element. And performing a switching operation in response thereto, and controlling the current detected by the current detection circuit to be fed back to the second drive circuit so that the peak value of the current flowing through the second switching element becomes substantially constant.
A seventh invention is characterized in that the DC / DC converter is a buck-boost converter.

【0020】又、本発明の第8の発明は、前記DC/D
Cコンバータは、少なくとも、一次コイル,二次コイル
を有するコイルと、コイルの一次コイルに直列的に接続
した第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電流検出回路と、第2のスイッチ
ング素子に、PWM制御された駆動信号を付与する第2
の駆動回路と、コイルの二次コイルと高周波電圧発生回
路との間に接続したダイオードと、コイルに蓄積された
電磁エネルギーをダイオードを介して蓄積するコンデン
サとから構成し、電流検出回路での検出電流を第2の駆
動回路にフィードバックすることにより第2のスイッチ
ング素子に流れる電流のピーク値がほぼ一定となるよう
に制御することを特徴とする。
An eighth invention of the present invention is directed to the above-mentioned DC / D
The C converter includes at least a coil having a primary coil and a secondary coil, a second switching element connected in series to the primary coil of the coil, a current detection circuit connected in series to the second switching element, A second switching element for applying a PWM-controlled drive signal to the second switching element;
And a diode connected between the secondary coil of the coil and the high-frequency voltage generating circuit, and a capacitor that stores the electromagnetic energy stored in the coil via the diode. The current is fed back to the second drive circuit so that the peak value of the current flowing through the second switching element is controlled to be substantially constant.

【0021】さらに、本発明の第9の発明は、前記第2
の駆動回路は、少なくとも、ほぼ一定の周波数の信号を
出力する発振器と、入力信号が基準電圧に達した際にハ
イレベルの信号を出力する比較回路と、発振器及び比較
回路からの出力信号によってセット,リセットされるフ
リップフロップ回路とから構成し、電流検出回路での検
出電流に基づく電圧が基準電圧に達した際に比較回路か
ら出力される信号により第2のスイッチング素子をオフ
状態に制御することにより第2のスイッチング素子に流
れる電流のピーク値をほぼ一定にすることを特徴とし、
第10の発明は、前記第1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。
Further, a ninth invention of the present invention is the above-mentioned second invention.
Is at least set by an oscillator that outputs a signal having a substantially constant frequency, a comparison circuit that outputs a high-level signal when an input signal reaches a reference voltage, and an output signal from the oscillator and the comparison circuit. And a flip-flop circuit to be reset, and when the voltage based on the current detected by the current detection circuit reaches a reference voltage, the second switching element is controlled to be turned off by a signal output from the comparison circuit. Wherein the peak value of the current flowing through the second switching element is made substantially constant,
In a tenth aspect of the present invention, the off-period of the first switching element is controlled by a free oscillation of a lamp current generated by an effective inductance on the secondary coil side of the output transformer and an effective capacitance when the rare gas discharge lamp is turned on. Is set within the first one cycle of.

【0022】[0022]

【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5を参照
して説明する。尚、図12〜図16に示す先行技術と同
一部分には同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略
する。
Next, a first embodiment of a lighting device for a rare gas discharge lamp according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the prior art shown in FIGS. 12 to 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0023】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ーチャ部2
a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
ップシールによって構成することもできる。尚、この外
囲器1の密閉空間には後述するように水銀などの金属蒸
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。
In FIG. 1, DL is a rare gas discharge lamp, which is constructed as follows. That is, reference numeral 1 denotes a straight tubular envelope which is hermetically constituted by a glass bulb, for example, and a light emitting layer 2 made of a phosphor such as a rare earth phosphor or a halophosphate phosphor is formed on the inner surface thereof. ing. In particular,
The light emitting layer 2 has an aperture 2 having a predetermined opening angle.
a is formed over substantially the entire length. The sealing structure of the envelope 1 is configured by sealing a disk-shaped sealing glass plate to an end of a glass bulb. It can also be constituted by a top seal. A predetermined amount of a rare gas containing xenon as a main component which does not contain a metal vapor such as mercury is sealed in the closed space of the envelope 1 as described later.

【0024】この外囲器1の外周面にはシート構体3が
密着するように巻回されている。このシート構体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
性の透光性シート4と、この透光性シート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
性シート4の一方の面及び外部電極5,6の一方の面に
付与された接着層9とから構成されている。尚、シート
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ーチャ部2aから第1の
開口部7を介して外部に放出される。
A sheet structure 3 is wound around the outer peripheral surface of the envelope 1 so as to be in close contact therewith. This seat structure 3
For example, an insulative translucent sheet 4 having substantially the same length as the entire length of the envelope 1 and a metal bonded to one surface of the translucent sheet 4 at a predetermined interval from each other. A pair of band-shaped external electrodes 5 and 6 made of a member, terminals 51 and 61 extending from ends of the external electrodes 5 and 6, one surface of the light transmitting sheet 4 and one of the external electrodes 5 and 6 And an adhesive layer 9 provided on the surface of the substrate. When the seat structure 3 is attached to the envelope 1, the external electrodes 5,
6, a first opening 7 is formed between one side edge and a second opening 8 is formed between the other side edge, and light from the light emitting layer 2 mainly emits the aperture 2a. From the outside through the first opening 7.

【0025】上述のシート構体3は外囲器1の外周面
に、外部電極5,6が外囲器1と透光性シート4との間
に位置するように装着(巻回)されている。このシート
構体3の外囲器1への装着は、例えば図6に示すように
行われる。まず、シート構体3をステージ10に展開状
態で配置する。次に、このシート構体3における透光性
シート4の一端4aに外囲器1を配置すると共に、外囲
器1が一対の従動ローラ11,11にて透光性シート4
に押しつけられるようにセットした上で、ステージ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、外囲器1は透光性シート4の上において相対的に
転動し、その外周面にはシート構体3が巻回されること
により装着が行われる。尚、シート構体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、透光性シート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。
The above-mentioned sheet structure 3 is mounted (wound) on the outer peripheral surface of the envelope 1 so that the external electrodes 5 and 6 are located between the envelope 1 and the light-transmitting sheet 4. . The attachment of the seat structure 3 to the envelope 1 is performed, for example, as shown in FIG. First, the sheet structure 3 is arranged on the stage 10 in a developed state. Next, the envelope 1 is disposed at one end 4a of the translucent sheet 4 in the sheet structure 3, and the envelope 1 is moved by the pair of driven rollers 11, 11.
Stage so that it can be pressed against
Is slightly moved in the M direction, and then moved in the N direction. Then, the envelope 1 relatively rolls on the translucent sheet 4, and the outer peripheral surface of the envelope 1 is wound with the sheet structure 3 to be mounted. In the sheet structure 3, the external electrodes 5 and 6 are adhered to the outer peripheral surface of the envelope 1 by using an adhesive layer 9 formed on the surface, and the light-transmitting sheet 4
Is adhered to the outer peripheral surface of the envelope 1 at the time of winding by using the adhesive layer 9 formed on one side thereof, and the respective ends 4a and 4b are overlapped by the second opening 8 and adhered. Have been.

【0026】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、アパーチャ部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。尚、場合によっては、外囲
器1の肉厚はそれの上限を逸脱して設定することも可能
である。
As a constituent member of the envelope 1 of the rare gas discharge lamp DL, for example, lead having a volume resistivity of 1 × 10 9 Ωcm or more at 150 ° C. and containing silicon oxide and boron oxide as main components is used. A borosilicate glass-based material (hereinafter, referred to as BFK glass for convenience) is preferable. The BFK glass is made of, for example, silicon oxide (67.6%), alumina (4
%), Boron oxide (18%), sodium oxide (1%),
It is composed of potassium oxide (8%), lithium oxide (1%), titanium oxide (0.4%) and the like. In addition, lead glass, barium glass, or the like can be used. This barium glass is made of, for example, an oxide of silicic acid, alumina, boric acid, potassium, barium, calcium, or the like. The thickness of these glasses is 0.2-0.7mm
(Preferably in the range of 0.4 to 0.7 mm). However, when the wall thickness is less than 0.4 mm, especially less than 0.2 mm, the mechanical strength of the envelope 1 is extremely reduced, and the defect rate due to glass breakage in the production process by mass production equipment increases. And conversely,
When the thickness exceeds 0.7 mm, a striped discharge state is visually observed, and the light emitted from the aperture portion 2a may flicker. Therefore, it is desirable to set the thickness of the envelope 1 within the above range. In some cases, the wall thickness of the envelope 1 can be set outside the upper limit thereof.

【0027】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。この範囲内では始動特性,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、アパーチャ部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。尚、希ガ
ス放電灯の用途,要求などによっては、希ガスの封入圧
力は上記範囲から逸脱して設定することも可能である。
A rare gas mainly composed of xenon gas is sealed in the inner space of the envelope 1, and the sealed pressure is set, for example, in the range of 83 to 200 torr. Within this range, the starting characteristics, light output (original surface illuminance),
The effect of improving flicker is obtained. However,
When the filling pressure is less than 83 Torr, the effect of improving the light output becomes insufficient. Conversely, when the filling pressure exceeds 200 Torr, not only the starting characteristics are impaired, but also a striped discharge state is visually observed. The light emitted from the aperture 2a may be flickered. Therefore, it is desirable to set the rare gas charging pressure within the above range. The rare gas charging pressure can be set out of the above range depending on the use and requirements of the rare gas discharge lamp.

【0028】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
ルを有するユー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ー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。尚、希ガス放電灯の
用途,要求などによっては付着量は上記範囲から逸脱さ
せることも可能である。
Further, the light emitting layer 2 may be composed of only one type of phosphor or a mixture of two or more types depending on the use of the rare gas discharge lamp. For example, in the case of a three-wavelength-band emission type, for example, a europium-activated barium magnesium aluminate phosphor having an emission spectrum in a blue region, a cerium / terbium-activated lanthanum phosphate phosphor having an emission spectrum in a green region, a red region And a mixture of europium-activated yttrium and gadolinium borate phosphors having an emission spectrum, the amount of which is 5 to 30 m / cm 2 .
g. In this range, a sufficient amount of light (light output) can be obtained, but if the amount of adhesion is less than 5 mg, the illuminance of the original surface becomes insufficient due to insufficient amount of light. It becomes difficult to form a light emitting layer. Therefore, it is desirable that the amount of the light-emitting layer 2 attached be set within the above range. It is to be noted that the amount of adhesion can be deviated from the above range depending on the use and requirements of the rare gas discharge lamp.

【0029】一方、上述の希ガス放電灯DLを点灯させ
る点灯装置は、図1に示すように、例えば直流電源E1
に接続され、出力をほぼ一定の電力に制御し得る機能を
有するDC/DCコンバータCVと、DC/DCコンバ
ータCVの出力側に接続され、パルス状の高周波電圧を
発生する高周波電圧発生回路HCと、高周波電圧発生回
路HCの出力側に接続された希ガス放電灯DLとから構
成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the lighting device for lighting the rare gas discharge lamp DL is, for example, a DC power supply E1.
And a high-frequency voltage generating circuit HC connected to the output side of the DC / DC converter CV and generating a pulsed high-frequency voltage. And a rare gas discharge lamp DL connected to the output side of the high frequency voltage generation circuit HC.

【0030】この点灯装置において、高周波電圧発生回
路HC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に直列的に接続された第1のスイッチング
素子S1と、第1のスイッチング素子S1に一定の周波
数(例えば50〜100KHz),一定のデューティ比
(例えば60%以上の固定デューティ)の駆動信号V1
を付与するための第1の駆動回路PDとから構成されて
いる。尚、第1のスイッチング素子S1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
って構成されている。又、第1の駆動回路PDとして
は、例えば周波数,デューティ比がほぼ一定のパルス発
振器が好適する。
In this lighting device, the high-frequency voltage generating circuit HC includes, for example, a primary coil TRp and a secondary coil TRs.
An output transformer TR, a first switching element S1 connected in series to the primary coil TRp of the output transformer TR, and a constant frequency (for example, 50 to 100 KHz) and a constant duty ratio applied to the first switching element S1. (For example, a fixed duty of 60% or more) drive signal V 1
And a first drive circuit PD for providing the same. The first switching element S1 is configured by, for example, an N-channel field effect transistor (FET). As the first drive circuit PD, for example, a pulse oscillator having a substantially constant frequency and duty ratio is suitable.

【0031】この高周波電圧発生回路HC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D
L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1の駆動
回路PDからの駆動信号V1に基づく第1のスイッチン
グ素子S1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、好ましくはランプ電
流の方向が反転する跳ね返り期間T2の間に設定されて
いる。
In this high-frequency voltage generating circuit HC, the secondary coil TRs of the output transformer TR has a rare gas discharge lamp D
L is connected so that a pulsed high-frequency voltage is applied to the external electrodes 5 and 6, and one of the external electrodes 5 and 6 is grounded. In particular, the state first OFF period of the switching element S1 based on the driving signal V 1 of the the first driving circuit PD is the effective inductance and a rare gas discharge lamp DL in the secondary coil TRs side of the output transformer TR is turned on within the first period of the free oscillation of the lamp current generated by the effective capacitance, which is preferably set between the recoil period T 2 in which the direction of the lamp current reverses.

【0032】又、点灯装置において、DC/DCコンバ
ータCVは、例えば入力(直流電源E1の出力側)と出
力(高周波電圧発生回路HCの入力側)との間に接続さ
れたコイルL1,ダイオードD1の直列回路と、コイル
L1の出力側(コイルL1,ダイオードD1の接続点)
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と接地との間に接続された電流検出
回路Rと、第2のスイッチング素子S2に駆動信号V2
を付与する第2の駆動回路CTと、第2のスイッチング
素子S2のオン動作時にコイルL1に蓄積された電磁エ
ネルギーがそれのオフ動作時にダイオードD1を介して
蓄積(充電)されるコンデンサC1とから構成されてい
る。このDC/DCコンバータCVは入力電圧Vccと
出力電圧Vcとが Vcc<Vc の関係を有する昇圧
型コンバータに構成されている。尚、第2のスイッチン
グ素子S2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、又、電流検出回路Rは
抵抗によってそれぞれ構成されている。
In the lighting device, the DC / DC converter CV includes, for example, a coil L1 and a diode D1 connected between an input (the output side of the DC power supply E1) and an output (the input side of the high-frequency voltage generation circuit HC). And the output side of coil L1 (connection point of coil L1 and diode D1)
, A current detection circuit R connected between the second switching element S2 and the ground, and a drive signal V 2 connected to the second switching element S2.
And the capacitor C1 in which the electromagnetic energy stored in the coil L1 when the second switching element S2 is turned on is stored (charged) via the diode D1 when the second switching element S2 is turned off. It is configured. This DC / DC converter CV is configured as a boost converter in which an input voltage Vcc and an output voltage Vc have a relationship of Vcc <Vc. The second switching element S2 is constituted by, for example, an N-channel field effect transistor (FET), and the current detection circuit R is constituted by a resistor.

【0033】このDC/DCコンバータCVにおいて、
第2の駆動回路CTはPWM制御機能を有しており、例
えば図2に示すように一定周波数のパルス信号VS が出
力される発振器OSCと、反転入力端子(−)に基準電
源(基準電圧)E2が、非反転入力端子(+)に電流検
出回路Rの出力がそれぞれ接続された比較回路OPと、
セット端子Sに発振器OSCの出力側が、リセット端子
Rに比較回路OPの出力側がそれぞれ接続されたフリッ
プフロップ回路FFと、入力側がフリップフロップ回路
FFの出力端子Qに、出力側が第2のスイッチング素子
S2のゲートにそれぞれ接続されたドライバー回路DR
1とから構成されている。尚、比較回路OPは、例えば
オペアンプにて構成されている。
In this DC / DC converter CV,
The second drive circuit CT has a PWM control function. For example, as shown in FIG. 2, an oscillator OSC that outputs a pulse signal VS of a constant frequency and a reference power supply (reference voltage) are connected to an inverting input terminal (-). E2 is a comparison circuit OP in which the output of the current detection circuit R is connected to the non-inverting input terminal (+),
The output terminal of the oscillator OSC is connected to the set terminal S, the flip-flop circuit FF whose output terminal of the comparison circuit OP is connected to the reset terminal R, the input terminal is connected to the output terminal Q of the flip-flop circuit FF, and the output terminal is the second switching element S2. Driver circuits DR connected to respective gates
And 1. Incidentally, the comparison circuit OP is constituted by, for example, an operational amplifier.

【0034】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、DC/DCコンバータCVの入力側
に直流電源E1を接続すると、第2の駆動回路CTにお
ける発振器OSCからは図7(a)に示すように一定周
波数のパルス信号VSが時点t11,t14・・・にて出力
され、フリップフロップ回路FFのセット端子Sに付与
される。これによりフリップフロップ回路FFの出力端
子Qからは同図(b)に示すようにパルス信号VSの立
ち上がりによってハイレベルとなる信号VQが出力さ
れ、ドライバー回路DR1を介して第2のスイッチング
素子S2のゲートに駆動信号V2として付与される。
The lighting device thus configured operates as follows. First, DC / when DC converter to connect the DC power supply E1 to the input side of the CV, the second driving circuit from the oscillator OSC in CT 7 pulse signal V of constant frequency as shown in (a) S is the time t 11, are output at t 14 ... and are applied to the set terminal S of the flip-flop circuit FF. Thus from the output terminal Q of the flip-flop circuit FF output signal V Q to the high level by the rising of the pulse signal V S as shown in FIG. 5 (b) is, the second switching element via the driver circuit DR1 It is given as a drive signal V 2 to the gates of S2.

【0035】駆動信号V2の付与された第2のスイッチ
ング素子S2は同図(c)に示すように時点t11にてオ
ン状態になり、コイルL1を介して第2のスイッチング
素子S2,電流検出回路Rには同図(d)に示すように
ほぼ直線的に増加する電流IS2が流れる。電流検出回路
Rの端子電圧VR(VR=IS2・R)は抵抗値Rが一定で
あることから、電流IS2の増加に伴って高くなる。電流
S2が一定の電流値(ピーク値)IS2Pに達した際に、
端子電圧VRはVR=IS2P・Rとなる。比較回路OPの
基準電圧E2は、予め、電流IS2が一定のピーク電流値
S2Pに達した際に生ずる電圧VRに相当する電圧値に設
定されている。従って、電流IS2が一定のピーク電流値
S2Pに達すると、その端子電圧VRは比較回路OPの基
準電圧E2に達する。これにより、比較回路OPからは
同図(e)に示すように時点t12にてハイレベルの信号
Pが出力され、フリップフロップ回路FFはリセット
され、出力端子Qの信号VQは同図(b)に示すように
時点t12にてロウレベルとなり、第2のスイッチング素
子S2は同図(c)に示すように時点t12にてオフ状態
になると同時に、第2のスイッチング素子S2に流れる
電流IS2も同図(d)に示すように時点t12にて流れな
くなる。
The second switching element S2 granted drive signal V 2 is turned on at time t 11 as shown in FIG. (C), the second switching element S2 via the coil L1, the current A current I S2 that increases almost linearly flows through the detection circuit R as shown in FIG. Current detecting circuit terminal voltage of the R V R (V R = I S2 · R) from the resistance value R is constant, increases with increasing current I S2. When the current I S2 reaches a certain current value (peak value) I S2P ,
Terminal voltage V R becomes V R = I S2P · R. The reference voltage E2 of the comparison circuit OP is set in advance to a voltage value corresponding to the voltage V R generated when the current I S2 reaches a certain peak current value I S2P . Therefore, when the current I S2 reaches a certain peak current value I S2P, the terminal voltage V R reaches the reference voltage E2 of the comparator circuit OP. Thus, from the comparator circuit OP is the output signal V P of the high level at time t 12 as shown in FIG. (E) is, the flip-flop circuit FF is reset, the signal V Q of the output terminal Q the drawing goes low at time t 12 as shown in (b), the second switching element S2 is simultaneously turned off at time t 12 as shown in FIG. (c), flowing through the second switching element S2 current I S2 also not flow at time t 12 as shown in FIG. (d).

【0036】時点t12において、第2のスイッチング素
子S2がオフ状態になった際に、コイルL1の出力側に
は同図(f)に示すように直流電源E1の電圧Vccよ
り高い電圧V(コイルL1に蓄積された電磁エネルギ
ー)が発生し、時点t13においてほぼ電圧Vccにまで
降下し、時点t14における発振器OSCからの信号VS
によって第2のスイッチング素子S2が再びオン状態に
なることによってコイルL1の出力側の電圧Vは0レベ
ルとなる。一方、第2のスイッチング素子S2が時点t
11にてオン状態になると、コイルL1には同図(g)に
示すようにほぼ直線的に増加する電流IL1が流れ、時点
12において最大となる。この時点t12において、第2
のスイッチング素子S2がオフ状態になることによって
コイルL1に蓄積された電磁エネルギーがダイオードD
1を介してコンデンサC1に蓄積(充電)され、時点t
13において流れなくなる。これによって、コンデンサC
1から高周波電圧発生回路HCに電圧Vcが出力され
る。
[0036] At time t 12, when the second switching element S2 is turned off, the output side of the coil L1 drawing (f) to a voltage higher than the voltage Vcc of the DC power source E1 as shown V ( electromagnetic energy) generated accumulated in the coil L1, and drops to approximately the voltage Vcc at time t 13, the signal V S from the oscillator OSC at time t 14
As a result, the second switching element S2 is turned on again, so that the voltage V on the output side of the coil L1 becomes 0 level. On the other hand, the second switching element S2
When turned on at 11, to the coil L1 current I L1 which increases as substantially linearly shown in FIG. (G) flows, a maximum at time t 12. At this point t 12, the second
When the switching element S2 is turned off, the electromagnetic energy accumulated in the coil L1 causes the diode D
1 is stored (charged) in the capacitor C1 through the time t
Stops flowing at 13 . Thereby, the capacitor C
1 outputs the voltage Vc to the high-frequency voltage generation circuit HC.

【0037】このようにDC/DCコンバータCVから
高周波電圧発生回路HCに電圧Vcが供給された状態に
おいて、第1の駆動回路PDから図8(a)に示すよう
にほぼ一定の周波数で一定のデューティ比の信号V1
出力されると、第1のスイッチング素子S1は同図
(b)に示すように時点t1にてオン状態になる。これ
により、DC/DCコンバータCVから出力トランスT
Rの一次コイルTRpを介して第1のスイッチング素子
S1には同図(c)に示すようにほぼ直線的に増加する
コイル電流Icが流れる。次に、同図(a)に示すよう
に時点t2にて信号V1がロウレベルになると、第1のス
イッチング素子S1は同図(b)に示すように時点t2
にてオフ状態になる。
In the state where the voltage Vc is supplied from the DC / DC converter CV to the high-frequency voltage generating circuit HC, the first driving circuit PD supplies a constant voltage at a substantially constant frequency as shown in FIG. When the signal V 1 of the duty ratio is output, the first switching element S1 is turned on at time t 1 as shown in FIG. (b). Thereby, the output transformer T is output from the DC / DC converter CV.
Through the primary coil TRp of R, a coil current Ic that increases substantially linearly flows through the first switching element S1 as shown in FIG. Next, FIG when the signal V 1 is at the low level at time t 2 as shown in (a), the first switching element S1 point as shown in FIG. (B) t 2
To turn off.

【0038】第1のスイッチング素子S1が時点t2
てオフ状態になると、出力トランスTRの一次コイルT
Rpに蓄積された電磁エネルギーの作用に基づき、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D
Lは点灯状態になり、図8(d)に示すようにほぼ時点
2からランプ電流Ibが流れ始めると共に、希ガス放
電灯DL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DLに蓄積された電荷が再びランプ電流として最初
の期間T1(図16参照)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(T2)を便宜的に跳
ね返り期間と呼称する。これに伴って、希ガス放電灯D
Lは同図(e)に示すように発光(φ)を呈する。
[0038] When the first switching element S1 is turned off at time t 2, the primary coil T of the output transformer TR
Based on the action of the electromagnetic energy stored in Rp, the secondary coil TRs has a primary coil TRp and a secondary coil TRs.
A high frequency voltage in the form of a pulse is generated according to the winding ratio and applied to the external electrodes 5 and 6 of the rare gas discharge lamp DL. And
A discharge is generated between the external electrodes 5 and 6, and the rare gas discharge lamp D
L becomes lit, the charge in the discharge lamp is accumulated substantially with the lamp current Ib begins to flow from the time t 2, in relation to a rare gas discharge lamp DL form the capacitor as shown in FIG. 8 (d) . When the lamp current Ib becomes 0, the electric charge accumulated in the rare gas discharge lamp DL again flows as the lamp current in a direction opposite to the direction of the first period T 1 (see FIG. 16). The period (T 2 ) in the reverse direction is referred to as a bounce period for convenience. Accordingly, the rare gas discharge lamp D
L exhibits light emission (φ) as shown in FIG.

【0039】又、第1の駆動回路PDの出力信号V1
周波数が一定であり、オンデューティ比が60%以上の
一定値に設定されている関係で、図8(a)に示すよう
に時点t2でロウレベルになった後、時点t3にて再びハ
イレベルになる。その結果、第1のスイッチング素子S
1は同図(b)に示すように時点t3において再びオン
状態になる。これによって、出力トランスTRの一次コ
イルTRaには同図(c)に示すように時点t3におい
てパルス的にコイル電流が流れた後に、ほぼ直線的に増
加する。このパルス的な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(T2)に流れるランプ電流に同図
(d)において斜線で示すランプ電流Ibjが重畳され
ると共に、同図(e)において斜線で示す光量φjが重
畳される。
As shown in FIG. 8A, the output signal V 1 of the first drive circuit PD has a constant frequency and the on-duty ratio is set to a constant value of 60% or more. after becoming a low level at time t 2, again at a high level at time t 3. As a result, the first switching element S
1 is turned on again at time t 3 as shown in FIG. Thus, the primary coil TRa of the output transformer TR after pulsed manner the coil current at time t 3 as shown in FIG. 3 (c) flows, increases almost linearly. Since electric power is supplied to the secondary coil TRs of the output transformer TR based on the pulse-like coil current, the lamp current flowing during the rebound period (T 2 ) is indicated by the hatched lamp current in FIG. In addition to the superimposition of Ibj, the light amount φj indicated by oblique lines in FIG.

【0040】特に、図8(b)に示すように、第1のス
イッチング素子S1がオフ状態からオン状態に反転する
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T2の間)に設定されているため
に、上述の斜線で示す電流Ibjを、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。しかしなが
ら、デューティ比が60%未満になると、時点t3にお
けるランプ電流の自由振動成分が小さくなるために、十
分にランプ電流の重畳効果が得られなくなる。以下、時
点t3以降も時点t1〜t3期間と同様な動作が継続的に
繰り返し行なわれる。
In particular, as shown in FIG. 8 (b), the time point t 3 at which the first switching element S1 is inverted from the off state to the on state is determined by the effective inductance and the rare gas on the secondary coil TRs side of the output transformer TR. since the discharge lamp DL is set within the first period of the free oscillation of the lamp current generated by the effective capacitance of a state in which lighting (preferably between recoil period T 2 in which the direction of the lamp current reverses) In addition, the current Ibj indicated by the diagonal lines can be effectively superimposed on the free oscillation component of the lamp current. However, when the duty ratio is less than 60%, the free oscillation component of the lamp current at the time point t 3 becomes small, so that the effect of superimposing the lamp current cannot be sufficiently obtained. Hereinafter, the same operation and the time point t 1 ~t 3 period is also the time t 3 or later is continuously repeated.

【0041】ところで、電源変動などにより電圧Vcc
が高くなると、第2のスイッチング素子S2に流れる電
流IS2は図7(d)において点線で示すように時点t12
より早い時点t12Xにて一定のピーク値IS2Pに達する。
これにより、電流検出回路Rの電圧VRは基準電圧E2
に達し、比較回路OPからは同図(e)において点線で
示すように時点t12Xにてハイレベルの信号VPが出力さ
れる結果、フリップフロップ回路FFの出力信号VQ
同図(b)において点線で示すように時点t12Xにてロ
ウレベルとなり、第2のスイッチング素子S2は同図
(c)において点線で示すように時点t12Xにてオフ状
態になる。これにより、コイルL1の出力側には同図
(f)において点線で示すように電圧Vccより高い電
圧Vが発生される。一方、第2のスイッチング素子S2
が時点t12Xでオフ状態になるまで、コイルL1には同
図(g)において点線で示すようにほぼ直線的に増加す
る電流IL1が流れ、時点t12Xにおいて最大となる。こ
の時点において、第2のスイッチング素子S2がオフ状
態になると、コイルL1に蓄積された電磁エネルギーが
ダイオードD1を介してコンデンサC1に蓄積(充電)
される。このように電圧Vccが高くなると、第2のス
イッチング素子S2のオン期間が短くなり、逆に、電圧
Vccが低くなると、第2のスイッチング素子S2のオ
ン期間が長くなるように制御される。これによって、D
C/DCコンバータCVの出力がほぼ一定の電力となる
ように制御される。
By the way, when the voltage Vcc is
Becomes higher, the current I S2 flowing through the second switching element S2 becomes the time t 12 as shown by the dotted line in FIG.
At a earlier point in time t 12X, a constant peak value I S2P is reached.
As a result, the voltage VR of the current detection circuit R becomes equal to the reference voltage E2.
Reached, from comparison circuit OP result signal V P of the high level at time t 12X as indicated by a dotted line in FIG. (E) is output, the output signal V Q of the flip-flop circuit FF is drawing (b ), Becomes low level at time t 12X as shown by the dotted line, and the second switching element S2 is turned off at time t 12X as shown by the dotted line in FIG. As a result, a voltage V higher than the voltage Vcc is generated on the output side of the coil L1 as shown by a dotted line in FIG. On the other hand, the second switching element S2
Until is turned off at time t 12X , a current I L1 that increases almost linearly flows through the coil L1 as shown by the dotted line in FIG. 3G , and reaches a maximum at time t 12X . At this time, when the second switching element S2 is turned off, the electromagnetic energy stored in the coil L1 is stored (charged) in the capacitor C1 via the diode D1.
Is done. As described above, when the voltage Vcc increases, the on-period of the second switching element S2 is shortened. Conversely, when the voltage Vcc decreases, the on-period of the second switching element S2 is controlled to be prolonged. This gives D
The output of the C / DC converter CV is controlled so as to have a substantially constant power.

【0042】このようにDC/DCコンバータCVによ
る高周波電圧発生回路HCへの供給電力の定電力化は、
基本的にはコイルL1を介して第2のスイッチング素子
S2に流れる電流IS2のピーク電流を一定値IS2Pに制
御することによって行われる。ここで、コイルL1のイ
ンダクタンスをL1、電流をIS2P、第2のスイッチング
素子S2のスイッチング周波数をfとすると、DC/D
CコンバータCVから出力される電力Pは P=0.5
1・IS2P 2・f なる式で表される。この電力Pは、
コイルL1のインダクタンスL1がほぼ一定である上
に、スイッチング周波数fもほぼ一定値に設定されてい
ることから、コイルL1を介して第2のスイッチング素
子S2に流れる電流IS2に依存することになる。従っ
て、電流IS2のピーク電流が常に一定値IS2Pになるよ
うに制御することによって定電力化を図ることができる
ものである。このために、希ガス放電灯DLの明るさは
ほぼ一定に維持される。
As described above, the constant power supply to the high-frequency voltage generation circuit HC by the DC / DC converter CV is performed as follows.
This is basically performed by controlling the peak current of the current I S2 flowing through the second switching element S2 via the coil L1 to a constant value I S2P . Here, assuming that the inductance of the coil L1 is L 1 , the current is I S2P , and the switching frequency of the second switching element S2 is f, DC / D
Power P output from C converter CV is P = 0.5
L 1 · I S2P 2 · f This power P is
On the inductance L 1 of the coil L1 is substantially constant, since it is set to a substantially constant value even switching frequency f, to be dependent on the current I S2 flowing in the second switching element S2 via the coil L1 Become. Therefore, constant power can be achieved by controlling the peak current of the current I S2 so as to always be a constant value I S2P . For this reason, the brightness of the rare gas discharge lamp DL is maintained substantially constant.

【0043】この実施例によれば、DC/DCコンバー
タCVにおける第2の駆動回路CTは、電流検出回路R
からフィードバックされた信号に基づき、電流検出回路
Rにて検出された電流IS2のピーク電流が常に一定値I
S2Pになるように、第2のスイッチング素子S2にPW
M変調された信号V2が付与されるように構成されてい
るために、直流電源の電圧変動,負荷の変動などに影響
されることなく、出力をほぼ一定の電力に制御すること
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。
According to the present embodiment, the second drive circuit CT in the DC / DC converter CV includes the current detection circuit R
The peak current of the current I S2 detected by the current detection circuit R based on the signal fed back from the
PW is applied to the second switching element S2 so as to be S2P.
For M modulated signal V 2 is configured to be applied, the voltage fluctuation of the DC power source, without being affected such as variation in the load can be controlled substantially constant power output. Therefore, the amount of light of the rare gas discharge lamp DL can be stabilized.

【0044】又、DC/DCコンバータCVが定電力化
機能を有するために、高周波電圧発生回路HCの回路構
成を、出力トランスTR,第1のスイッチング素子S
1,第1の駆動回路PDにて簡素に構成することができ
る。特に、第1の駆動回路PDは、その出力信号V1
スイッチング周波数,デューティ比が一定値に固定され
る関係で、安価な単なる発振器にて構成することがで
き、点灯装置のコストを低減できる。
Since the DC / DC converter CV has a constant power function, the circuit configuration of the high frequency voltage generation circuit HC is changed to the output transformer TR, the first switching element S
1. The first drive circuit PD can be simply configured. In particular, the first driving circuit PD, in relation to the switching frequency of the output signal V 1, the duty ratio is fixed at a constant value, can be configured at low cost simply oscillator, it is possible to reduce the cost of the lighting device .

【0045】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T2に、第1のスイッチング素子S1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
8(d)において斜線で示すランプ電流Ibjが有効に
重畳される。このために、高周波電圧発生回路HC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(e)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。
Further, the lamp current Ib in the lighting state of the rare gas discharge lamp DL is free oscillation due to the effective inductance on the secondary coil TRs side of the output transformer TR and the effective capacitance in the state where the rare gas discharge lamp DL is turned on. Although than is flowing based on, the bounce period T 2 in which the direction of the lamp current reverses, on the basis of the pulse-like coil current generated when the first switching element S1 is turned on again, hatched in FIG. 8 (d) Is superimposed effectively. For this reason, the lamp current can be substantially increased without further increasing the input current of the high-frequency voltage generation circuit HC, and accordingly, the brightness is also indicated by oblique lines in FIG. Can be further increased. Accordingly, not only the amount of light of the rare gas discharge lamp DL can be increased, but also the efficiency of the lighting device can be increased, and for example, it is possible to cope with an increase in the document feeding speed in the OA equipment.

【0046】特に、第1の駆動回路PDの出力信号V1
のオンデューティ比は60%以上に設定されているため
に、跳ね返り期間T2においてパルス的なコイル電流に
基づいて流れる電流Ibjをランプ電流に有効に重畳さ
せることができ、希ガス放電灯DLの光量を増加させる
ことができる。しかしながら、この範囲外では跳ね返り
期間T2にランプ電流を効果的に増加させることができ
なくなるし、光量の増加も期待できなくなる。
In particular, the output signal V 1 of the first drive circuit PD
ON for duty ratio which is set to 60% or more, it is possible to effectively superimpose the current Ibj flowing based on the pulse-like coil current in the rebound period T 2 in the lamp current, the rare gas discharge lamp DL The amount of light can be increased. However, It can not be increased to the recoil period T 2 the lamp current effective in this range, it is no longer possible to expect an increase in light intensity.

【0047】図9は本発明にかかるDC/DCコンバー
タCV1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〜図2に示す実施例と同じである。異なる点
は、直流電源E1とコイルL1との間に第3のスイッチ
ング素子S3を直列的に接続すると共に、第1のドライ
バー回路DR1の出力側と第3のスイッチング素子S3
のゲートとの間に反転機能を有する第2のドライバー回
路DR2を接続したことと、第3のスイッチング素子S
3の出力側と接地との間に第2のダイオードD2を逆方
向に接続したことである。尚、DC/DCコンバータC
V1は昇降圧型コンバータにて構成されており、Vcc
<Vc,Vcc>Vc のいずれの動作も可能である。
又、第1のドライバー回路DR1は第2の駆動回路CT
に含まれるドライバー回路DR1を便宜的に第2の駆動
回路CTのブロック外に記載したものである。さらに、
第3のスイッチング素子S3は、例えばPチャンネルの
電界効果形トランジスタ(FET)などによって構成さ
れている。
FIG. 9 shows a second embodiment of the DC / DC converter CV1 according to the present invention, and the basic configuration is the same as the embodiment shown in FIGS. The difference is that the third switching element S3 is connected in series between the DC power supply E1 and the coil L1, and the output side of the first driver circuit DR1 and the third switching element S3
A second driver circuit DR2 having an inversion function is connected between the third switching element S
That is, the second diode D2 is connected in the opposite direction between the output side of No. 3 and the ground. Note that the DC / DC converter C
V1 is composed of a buck-boost converter, and Vcc
Any operation of <Vc, Vcc> Vc is possible.
Further, the first driver circuit DR1 is connected to the second driver circuit CT1.
Is described outside the block of the second drive circuit CT for convenience. further,
The third switching element S3 is configured by, for example, a P-channel field-effect transistor (FET).

【0048】このように構成されたDC/DCコンバー
タCV1は次のように動作する。尚、このDC/DCコ
ンバータCV1の基本的な動作は図1〜図2に示す第1
の実施例とほぼ同じである。
The DC / DC converter CV1 thus configured operates as follows. The basic operation of the DC / DC converter CV1 is the first operation shown in FIGS.
This is almost the same as the embodiment.

【0049】まず、DC/DCコンバータCV1の入力
側に直流電源E1を接続すると、第2の駆動回路CTに
おける発振器OSCからは図10(a)に示すように一
定周波数のパルス信号VSが時点t11,t14・・・にて
出力され、フリップフロップ回路FFのセット端子Sに
付与される。これによってフリップフロップ回路FFの
出力端子Qからはパルス信号VSの立ち上がりによって
ハイレベルとなる信号VQが出力され、第1のドライバ
ー回路DR1を介して第2のスイッチング素子S2のゲ
ートに駆動信号V2として付与されると同時に、第3の
スイッチング素子S3のゲートには第2のドライバー回
路DR2によって極性の反転された駆動信号が付与され
る。これによって、第2,第3のスイッチング素子S
2,S3は同図(b),(c)に示すように時点t11
てオン状態になる。
First, when the DC power supply E1 is connected to the input side of the DC / DC converter CV1, a pulse signal V S of a constant frequency is output from the oscillator OSC in the second drive circuit CT as shown in FIG. are output at t 11 , t 14, ... and are applied to the set terminal S of the flip-flop circuit FF. This signal V Q to the high level by the rising of the pulse signal V S is outputted from the output terminal Q of the flip-flop circuit FF, the gate to the drive signal of the second switching element S2 via the first driver circuit DR1 At the same time it is given as V 2, to the gate of the third switching element S3 inverted driving signal polarity is applied by the second driver circuit DR2. Thereby, the second and third switching elements S
2, S3 the figure (b), the ON state at time t 11 as shown in (c).

【0050】第2,第3のスイッチング素子S2,S3
がオン状態になると、第3のスイッチング素子S3,コ
イルL1を介して第2のスイッチング素子S2,電流検
出回路Rには同図(d)に示すようにほぼ直線的に増加
する電流IS2が流れ、一定のピーク電流値IS2Pに達し
た際に、端子電圧VRはVR=IS2P・Rとなる。比較回
路OPの基準電圧E2は、予め、電流IS2が一定のピー
ク電流値IS2Pに達した際に生ずる電圧VRに相当する電
圧値に設定されている。従って、電流IS2が一定のピー
ク電流値IS2Pに達すると、その端子電圧VRは比較回路
OPの基準電圧E2に達する。これにより、比較回路O
Pからは同図(e)に示すように時点t12にてハイレベ
ルの信号VPが出力され、フリップフロップ回路FFは
リセットされ、出力端子Qの信号VQは時点t12にてロ
ウレベルとなる。このために、第2,第3のスイッチン
グ素子S2,S3は同図(b),(c)に示すように時
点t12にてオフ状態になると同時に、第2のスイッチン
グ素子S2に流れる電流IS2も同図(d)に示すように
時点t12において流れなくなる。
Second and third switching elements S2, S3
Is turned on, the current I S2 that increases almost linearly through the third switching element S3 and the coil L1 to the second switching element S2 and the current detection circuit R as shown in FIG. When the current reaches a certain peak current value I S2P , the terminal voltage V R becomes V R = I S2P · R. The reference voltage E2 of the comparison circuit OP is set in advance to a voltage value corresponding to the voltage V R generated when the current I S2 reaches a certain peak current value I S2P . Therefore, when the current I S2 reaches a certain peak current value I S2P, the terminal voltage V R reaches the reference voltage E2 of the comparator circuit OP. Thereby, the comparison circuit O
From P signal V P of the high level at time t 12 as shown in FIG. (E) is output, the flip-flop circuit FF is reset, the signal V Q of the output terminal Q and low at time t 12 Become. For this, the second, third switching elements S2, S3 the figure (b), at the same time turned off at time t 12 as shown in (c), the current flowing through the second switching element S2 I S2 even longer flows at time t 12 as shown in FIG. (d).

【0051】時点t12において、第2,第3のスイッチ
ング素子S2,S3がオフ状態になった際に、コイルL
1の出力側には同図(f)に示すように直流電源E1の
電圧Vccより高い電圧Vが発生し、第1のダイオード
D1を介してコンデンサC1に充電される。このため
に、コンデンサC1の端子電圧(出力電圧)Vcは同図
(g)に示すように時点t12からコンデンサC1への充
電が開始され、時点t13にて電圧Vがほぼ0Vレベルに
まで降下することによって充電も終了する。時点t13
降はコンデンサC1から高周波電圧発生回路HCに電力
が供給されることにより、端子電圧Vcは徐々に降下す
ることになる。
[0051] At time t 12, when the second, third switching elements S2, S3 is turned off, the coil L
A voltage V higher than the voltage Vcc of the DC power supply E1 is generated at the output side of the DC power supply E1, and the capacitor C1 is charged via the first diode D1 as shown in FIG. For this, the terminal voltage (output voltage) Vc of the capacitor C1 is charged to the capacitor C1 from time t 12 as shown in FIG. (G) is started at time t 13 to the voltage V approximately 0V level The charging is terminated by falling. By the time t 13 after the power is supplied from the capacitor C1 to the high frequency voltage generating circuit HC, the terminal voltage Vc will be gradually descends.

【0052】この実施例によれば、直流電源E1とコイ
ルL1との間に第3のスイッチング素子S3を接続し、
第2のスイッチング素子S2に合わせてスイッチング動
作されるように構成されているために、第2のスイッチ
ング素子S2のオフ動作時には第3のスイッチング素子
S3もオフ状態になり、図10(f)に示すように電圧
Vに直流電源E1の電圧Vccがバイアス電圧として現
われなくなる。従って、仮に直流電源E1に電源変動が
生じたとしても、コイルL1の出力側に生ずる電圧Vへ
の影響を抑制でき、より望ましい定電力化が実現でき
る。
According to this embodiment, the third switching element S3 is connected between the DC power supply E1 and the coil L1,
Since the switching operation is performed in accordance with the second switching element S2, the third switching element S3 is also turned off when the second switching element S2 is turned off, and FIG. As shown, the voltage Vcc of the DC power supply E1 does not appear as the bias voltage in the voltage V. Therefore, even if the power supply fluctuates in the DC power supply E1, the influence on the voltage V generated on the output side of the coil L1 can be suppressed, and more desirable constant power can be realized.

【0053】図11は本発明にかかるDC/DCコンバ
ータCV2の第3の実施例を示すものであって、基本的
な構成は図1〜図2に示す実施例と同じである。異なる
点は、コイルL1を一次コイルLpと二次コイルLsと
から構成したことと、コイルL1の一次コイルLpに第
2のスイッチング素子S2を直列的に接続したことと、
コイルL1の二次コイルLsを第1のダイオードD1を
介して高周波電圧発生回路HCの入力側に接続したこと
である。
FIG. 11 shows a third embodiment of the DC / DC converter CV2 according to the present invention. The basic configuration is the same as that of the embodiment shown in FIGS. The difference is that the coil L1 is composed of the primary coil Lp and the secondary coil Ls, that the second switching element S2 is connected to the primary coil Lp of the coil L1 in series,
That is, the secondary coil Ls of the coil L1 is connected to the input side of the high-frequency voltage generation circuit HC via the first diode D1.

【0054】このDC/DCコンバータCV2の基本的
な動作は図1〜図2に示す実施例とほぼ同じであるが、
次の点の動作が異なる。即ち、図7(c)に示すように
時点t12にて第2のスイッチング素子S2がオフ状態に
なると、コイルL1に蓄積された電磁エネルギーの作用
に基づき、二次コイルLsには図10(f)に示すよう
に一次コイルLpと二次コイルLsとの卷線比による電
圧Vが発生し、第1のダイオードD1を介して同図
(g)に示すようにコンデンサC1に蓄積(充電)され
ることである。
The basic operation of the DC / DC converter CV2 is almost the same as that of the embodiment shown in FIGS.
The following operations are different. That is, when the second switching element S2 at time t 12 as shown in FIG. 7 (c) is turned off, based on the action of the electromagnetic energy accumulated in the coil L1, the secondary coil Ls 10 ( As shown in f), a voltage V is generated by the winding ratio between the primary coil Lp and the secondary coil Ls, and is accumulated (charged) in the capacitor C1 via the first diode D1 as shown in FIG. Is to be done.

【0055】この実施例によれば、コイルL1は一次コ
イルLpと二次コイルLsとによって絶縁トランス形式
に構成されている関係で、第2のスイッチング素子S2
がオフ状態になった際に、二次コイルLsに発生する電
圧Vには、第2の実施例と同様に、直流電源E1の電圧
Vccがバイアス電圧として現われなくなる。従って、
仮に直流電源E1に電源変動が生じたとしても、二次コ
イルLsに発生する電圧Vへの影響を抑制でき、より望
ましい定電力化が実現できる。
According to this embodiment, since the coil L1 is constituted by the primary coil Lp and the secondary coil Ls in the form of an insulating transformer, the second switching element S2
Is turned off, the voltage Vcc of the DC power supply E1 does not appear as a bias voltage in the voltage V generated in the secondary coil Ls, as in the second embodiment. Therefore,
Even if the power supply fluctuates in the DC power supply E1, the influence on the voltage V generated in the secondary coil Ls can be suppressed, and more desirable constant power can be realized.

【0056】又、このDC/DCコンバータCV2では
入力側と出力側とが、コイルL1の一次コイルLpと二
次コイルLsとによって磁気的に結合されているため
に、入力電圧Vccと出力電圧Vcとが Vcc<V
c,Vcc>Vc のいずれの状態でも動作させること
ができる。
In the DC / DC converter CV2, the input side and the output side are magnetically coupled by the primary coil Lp and the secondary coil Ls of the coil L1, so that the input voltage Vcc and the output voltage Vc And Vcc <V
It can be operated in any state of c, Vcc> Vc.

【0057】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3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、DC/DCコンバータの第2の駆動回路は第2のス
イッチング素子に流れる電流のピーク値を一定値に制御
する機能を有するものであれば、図示例に制約されな
い。又、スイッチング素子の駆動回路はスイッチング素
子の導電型に応じて適宜の回路を適用できる。又、ダイ
オードは単方向性素子を意味し、一般的なダイオード素
子の他に、トランジスタなどを単方向性素子として使用
したものも含むものである。又、点灯装置に組み込まれ
る希ガス放電灯において、外囲器に装着される絶縁部材
は透光性シートの他に、熱収縮性樹脂チューブを適用し
たりすることもできるし、或いは省略することもできる
し、発光層はアパー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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the first to third switching elements can be transistors other than FETs.
Further, the second driving circuit of the DC / DC converter is not limited to the illustrated example as long as it has a function of controlling the peak value of the current flowing through the second switching element to a constant value. Further, as a driving circuit of the switching element, an appropriate circuit can be applied according to the conductivity type of the switching element. The diode means a unidirectional element, and includes a diode using a transistor or the like as a unidirectional element in addition to a general diode element. Further, in the rare gas discharge lamp incorporated in the lighting device, a heat-shrinkable resin tube other than the translucent sheet may be used as the insulating member attached to the envelope, or may be omitted. Alternatively, the light emitting layer may be formed on the entire inner surface of the envelope without the aperture portion, or a deformed portion such as a sawtooth shape may be formed on the side edge of the external electrode. Further, in the form of the external electrode, the band shape means that the overall shape is a band shape, and includes a shape in which a deformed portion, a hole, or the like exists in a side edge portion or a portion other than the side edge portion. And

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、DC/D
Cコンバータにおける第2の駆動回路は、電流検出回路
からフィードバックされた信号に基づき、電流検出回路
にて検出された電流のピーク電流が常に一定値になるよ
うに、第2のスイッチング素子にPWM変調された信号
が付与されるように構成されているために、直流電源の
電圧変動,負荷の変動などに影響されることなく、出力
をほぼ一定の電力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。
As described above, according to the present invention, DC / D
The second drive circuit in the C converter applies PWM modulation to the second switching element based on the signal fed back from the current detection circuit so that the peak current of the current detected by the current detection circuit always becomes a constant value. Since the output signal is configured to be applied, the output can be controlled to a substantially constant power without being affected by fluctuations in the voltage of the DC power supply, fluctuations in the load, and the like. Therefore, the amount of light of the rare gas discharge lamp DL can be stabilized.

【0059】又、DC/DCコンバータが定電力化機能
を有するために、高周波電圧発生回路の回路構成を、出
力トランス,第1のスイッチング素子,第1の駆動回路
にて簡素に構成することができる。特に、第1の駆動回
路は、その出力信号のスイッチング周波数,デューティ
比が一定値に固定される関係で、安価な単なる発振器に
て構成することも可能となり、点灯装置のコストを低減
できる。
Further, since the DC / DC converter has a constant power function, the circuit configuration of the high frequency voltage generating circuit can be simply configured by an output transformer, a first switching element, and a first drive circuit. it can. In particular, the first driving circuit can be configured with a simple inexpensive oscillator because the switching frequency and the duty ratio of the output signal are fixed to fixed values, and the cost of the lighting device can be reduced.

【0060】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1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
イル電流に基づいて流れる電流がランプ電流に重畳され
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。
Further, the lamp current in the lighting state of the rare gas discharge lamp flows on the basis of free vibration caused by the effective inductance of the secondary coil of the output transformer and the effective capacitance in the lighting state of the rare gas discharge lamp. However, during the bounce period in which the direction of the lamp current is reversed, a current flowing based on a pulsed coil current generated when the first switching element turns on again is superimposed on the lamp current. Therefore, the lamp current can be substantially increased without further increasing the input current of the high-frequency voltage generation circuit, and accordingly, the brightness can be increased. Therefore, not only the amount of light of the rare gas discharge lamp can be increased, but also the efficiency of the lighting device can be increased. For example, it is possible to cope with an increase in the document feeding speed in the OA equipment.

【0061】特に、高周波電圧発生回路における第1の
駆動回路の出力信号のオンデューティ比を60%以上に
設定すれば、跳ね返り期間においてパルス的なコイル電
流に基づいて流れる電流をランプ電流に有効に重畳させ
ることができ、希ガス放電灯の光量を増加させることが
できる。
In particular, if the on-duty ratio of the output signal of the first drive circuit in the high-frequency voltage generating circuit is set to 60% or more, the current flowing based on the pulsed coil current during the rebound period can be effectively used as the lamp current. They can be superposed, and the amount of light of the rare gas discharge lamp can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す第2の駆動回路の回路ブロック図。FIG. 2 is a circuit block diagram of a second driving circuit shown in FIG.

【図3】図1に示す希ガス放電灯の縦断面図。FIG. 3 is a vertical sectional view of the rare gas discharge lamp shown in FIG.

【図4】図3に示す希ガス放電灯に適用したシート構体
の展開図。
FIG. 4 is a development view of a sheet structure applied to the rare gas discharge lamp shown in FIG.

【図5】図4のX−X断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line XX of FIG. 4;

【図6】図3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。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view for explaining the method for manufacturing the rare gas discharge lamp shown in FIG.

【図7】図1におけるDC/DCコンバータの動作説明
図であって、同図(a)は第2の駆動回路における発振
器の出力タイミング図、同図(b)は第1のドライバー
回路の出力タイミング図、同図(c)は第2のスイッチ
ング素子の動作タイミング図、同図(d)は第2のスイ
ッチング素子に流れる電流図、同図(e)は比較回路の
出力タイミング図、同図(f)はコイルの出力側の電圧
図、同図(g)はコイルに流れる電流図。
7A and 7B are explanatory diagrams of the operation of the DC / DC converter in FIG. 1, wherein FIG. 7A is an output timing chart of an oscillator in a second drive circuit, and FIG. 7B is an output timing chart of the first driver circuit; FIG. 3C is an operation timing chart of the second switching element, FIG. 4D is a current chart flowing through the second switching element, and FIG. 4E is an output timing chart of the comparison circuit; (F) is a voltage diagram on the output side of the coil, and (g) is a current diagram flowing through the coil.

【図8】図1における高周波電圧発生回路の動作説明図
であって、同図(a)は第1の駆動回路の出力タイミン
グ図、同図(b)は第1のスイッチング素子の動作タイ
ミング図、同図(c)は出力トランスの一次コイルに流
れるコイル電流図、同図(d)はランプ電流図、同図
(e)は発光波形図。
FIGS. 8A and 8B are explanatory diagrams of the operation of the high-frequency voltage generating circuit in FIG. 1, wherein FIG. 8A is an output timing diagram of a first drive circuit, and FIG. 8B is an operation timing diagram of a first switching element; (C) is a diagram of a coil current flowing through the primary coil of the output transformer, (d) is a diagram of a lamp current, and (e) is a diagram of a light emission waveform.

【図9】本発明の第2の実施例を示すDC/DCコンバ
ータの電気回路図。
FIG. 9 is an electric circuit diagram of a DC / DC converter showing a second embodiment of the present invention.

【図10】図9に示すDC/DCコンバータの動作説明
図であって、同図(a)は第2の駆動回路における発振
器の出力タイミング図、同図(b)は第2のスイッチン
グ素子の動作タイミング図、同図(c)は第3のスイッ
チング素子の動作タイミング図、同図(d)は第2のス
イッチング素子に流れる電流図、同図(e)は比較回路
の出力タイミング図、同図(f)はコイルの出力側の電
圧図、同図(g)はコンデンサの端子電圧図。
10A and 10B are explanatory diagrams of the operation of the DC / DC converter shown in FIG. 9, wherein FIG. 10A is an output timing chart of an oscillator in a second drive circuit, and FIG. FIG. 9C is an operation timing chart of the third switching element, FIG. 9D is a current chart of the current flowing through the second switching element, and FIG. 9E is an output timing chart of the comparison circuit. FIG. 7F is a voltage diagram on the output side of the coil, and FIG. 7G is a terminal voltage diagram of the capacitor.

【図11】本発明の第3の実施例を示すDC/DCコン
バータの電気回路図。
FIG. 11 is an electric circuit diagram of a DC / DC converter according to a third embodiment of the present invention.

【図12】先行技術にかかる希ガス放電灯の縦断面図。FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a rare gas discharge lamp according to the prior art.

【図13】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。
FIG. 13 is an electric circuit diagram of a lighting device for a rare gas discharge lamp according to the prior art.

【図14】先行技術にかかる他の希ガス放電灯の点灯装
置の電気回路図。
FIG. 14 is an electric circuit diagram of another rare gas discharge lamp lighting device according to the prior art.

【図15】図14の動作説明図であって、同図(a)は
駆動回路の出力タイミング図、同図(b)はスイッチン
グ素子の動作タイミング図、同図(c)はコイル電流
図、同図(d)はランプ電流図、同図(e)は発光波形
図。
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of the operation of FIG. 14, wherein FIG. 15A is an output timing diagram of a drive circuit, FIG. 15B is an operation timing diagram of a switching element, FIG. (D) is a lamp current diagram, and (e) is a light emission waveform diagram.

【図16】図15の拡大図であって、同図(a)はスイ
ッチング素子の動作タイミング図、同図(b)はランプ
電流図。
16 is an enlarged view of FIG. 15, wherein FIG. 16A is an operation timing chart of the switching element, and FIG. 16B is a lamp current chart.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外囲器 2 発光層 2a アパーチャ部 3 シート構体 4 透光性シート(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(基準電圧) HC 高周波電圧発生回路 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 S3 第3のスイッチング素子 PD 第1の駆動回路 CT 第2の駆動回路 CV,CV1,CV2 DC/DCコンバータ R 電流検出回路(抵抗) L1 コイル Lp 一次コイル Ls 二次コイル C1 コンデンサ D1,D2 ダイオード DR1,DR2 ドライバー回路 OSC 発振器 OP 比較回路 FF フリップフロップ回路 Reference Signs List 1 envelope 2 light emitting layer 2a aperture 3 sheet structure 4 translucent sheet (insulating member) 5, 6 external electrode 7 first opening 8 second opening DL rare gas discharge lamp E1 DC power supply E2 reference power supply (Reference voltage) HC High-frequency voltage generating circuit TR Output transformer TRp Primary coil TRs Secondary coil S1 First switching element S2 Second switching element S3 Third switching element PD First drive circuit CT Second drive circuit CV , CV1, CV2 DC / DC converter R Current detection circuit (resistance) L1 coil Lp Primary coil Ls Secondary coil C1 Capacitor D1, D2 Diode DR1, DR2 Driver circuit OSC oscillator OP Comparison circuit FF Flip-flop circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、一次コイル,二
次コイルを有する出力トランス及び出力トランスの一次
コイルに直列的に接続した第1のスイッチング素子を含
み、第1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二次コイル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、出力をほぼ一定の
電力に制御し得る機能を有するDC/DCコンバータと
を具備し、前記高周波電圧発生回路の入力側にDC/D
Cコンバータを、出力側に希ガス放電灯をそれぞれ接続
し、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、DC/DCコンバータの定電力化
機能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。
1. A pair of band-shaped external electrodes made of a metal member is provided on an outer peripheral surface of an envelope having a light emitting layer on an inner surface and a rare gas sealed in an inner space over substantially the entire length of the envelope. A rare gas discharge lamp disposed apart from each other, an output transformer having a primary coil and a secondary coil, and a first switching element connected in series to the primary coil of the output transformer; A high-frequency voltage generating circuit for generating a pulsed high-frequency voltage on the secondary coil side of the output transformer based on a switching operation; and a DC / DC converter having a function of controlling the output to a substantially constant power. DC / D on input side of high frequency voltage generation circuit
The C converter is connected to a rare gas discharge lamp on the output side, and the power on the input side of the high-frequency voltage generating circuit in the lighting state of the rare gas discharge lamp is made substantially constant by the constant power function of the DC / DC converter. A lighting device for a rare gas discharge lamp, characterized in that:
【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、一次コイル,二次コイルを有する出力ト
ランス、出力トランスの一次コイルに直列的に接続した
第1のスイッチング素子及び第1のスイッチング素子に
周波数,デューティ比が一定の駆動信号を付与する第1
の駆動回路を含み、第1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二次コイル側にパル
ス状の高周波電圧を発生する高周波電圧発生回路と、出
力をほぼ一定の電力に制御し得る機能を有するDC/D
Cコンバータとを具備し、前記高周波電圧発生回路の入
力側にDC/DCコンバータを、出力側に希ガス放電灯
をそれぞれ接続し、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、DC/DCコンバ
ータの定電力化機能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。
2. A pair of band-shaped external electrodes made of a metal member is provided on an outer peripheral surface of an envelope having a light emitting layer on an inner surface and a rare gas sealed in an inner space over substantially the entire length of the envelope. A rare gas discharge lamp having a light-transmitting insulating member mounted on the outer peripheral surface of the envelope so as to cover the external electrode, and an output having a primary coil and a secondary coil. A first switching element connected in series to a primary coil of a transformer and an output transformer, and a first switching element for applying a drive signal having a constant frequency and a constant duty ratio to the first switching element.
A high frequency voltage generating circuit for generating a pulsed high frequency voltage on the secondary coil side of the output transformer based on the switching operation of the first switching element, and a function of controlling the output to a substantially constant power DC / D with
A DC / DC converter is connected to the input side of the high-frequency voltage generation circuit, and a rare gas discharge lamp is connected to the output side, and the input side of the high-frequency voltage generation circuit when the rare gas discharge lamp is lit is provided. A lighting device for a rare gas discharge lamp, wherein the power is controlled to be substantially constant by a constant power function of a DC / DC converter.
【請求項3】 前記DC/DCコンバータは、少なくと
も、入力・出力間に接続したコイルとダイオードとの直
列回路と、コイルに流れる電流をスイッチング制御する
第2のスイッチング素子と、第2のスイッチング素子に
流れる電流を検出する電流検出回路と、第2のスイッチ
ング素子に、PWM制御された駆動信号を付与する第2
の駆動回路と、コイルの蓄積エネルギーをダイオードを
介して蓄積するコンデンサとから構成し、電流検出回路
での検出電流を第2の駆動回路にフィードバックするこ
とにより第2のスイッチング素子に流れる電流のピーク
値がほぼ一定となるように制御することを特徴とする請
求項1又は2に記載の希ガス放電灯の点灯装置。
3. The DC / DC converter includes at least a series circuit of a coil and a diode connected between an input and an output, a second switching element for controlling a current flowing through the coil, and a second switching element. A current detection circuit for detecting a current flowing through the second switching element and a second switching element for applying a PWM-controlled drive signal to the second switching element.
And a capacitor that accumulates the energy stored in the coil via a diode, and feeds back the current detected by the current detection circuit to the second drive circuit so that the peak of the current flowing through the second switching element is increased. 3. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 1, wherein the value is controlled so as to be substantially constant.
【請求項4】 前記DC/DCコンバータが昇圧型コン
バータである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。
4. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 3, wherein the DC / DC converter is a step-up converter.
【請求項5】 前記第1の駆動回路から出力される駆動
信号のデューティ比を60%以上に設定したことを特徴
とする請求項2に記載の希ガス放電灯の点灯装置。
5. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 2, wherein a duty ratio of a drive signal output from the first drive circuit is set to 60% or more.
【請求項6】 前記DC/DCコンバータは、少なくと
も、入力・出力間に接続した第3のスイッチング素子と
コイルと第1のダイオードとの直列回路と、第3のスイ
ッチング素子の出力側と接地間に逆方向に接続した第2
のダイオードと、第3のスイッチング素子とは導電型が
異なり、かつコイルに流れる電流をスイッチング制御す
る第2のスイッチング素子と、第2のスイッチング素子
に流れる電流を検出する電流検出回路と、第2,第3の
スイッチング素子に、PWM制御された駆動信号を付与
する第2の駆動回路と、第2の駆動回路と第2のスイッ
チング素子又は第3のスイッチング素子との間に接続し
た第2の駆動回路からの駆動信号の極性を反転させるた
めの反転回路と、コイルに蓄積された電磁エネルギーを
第1,第2のダイオードを介して蓄積するコンデンサと
から構成し、第3のスイッチング素子を第2のスイッチ
ング素子のスイッチング動作に応じてスイッチング動作
させると共に、電流検出回路での検出電流を第2の駆動
回路にフィードバックすることにより第2のスイッチン
グ素子に流れる電流のピーク値がほぼ一定となるように
制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の希ガ
ス放電灯の点灯装置。
6. The DC / DC converter includes at least a series circuit of a third switching element, a coil, and a first diode connected between an input and an output, and a circuit between an output side of the third switching element and a ground. Connected in the opposite direction to the second
A second switching element for controlling the switching of the current flowing through the coil, a current detecting circuit for detecting the current flowing to the second switching element, and a second switching element for controlling the current flowing through the coil. , A second driving circuit for applying a PWM-controlled driving signal to the third switching element, and a second driving circuit connected between the second driving circuit and the second switching element or the third switching element. An inverting circuit for inverting the polarity of the drive signal from the drive circuit; and a capacitor for storing the electromagnetic energy stored in the coil via the first and second diodes. The switching operation is performed in accordance with the switching operation of the second switching element, and the current detected by the current detection circuit is fed back to the second drive circuit. Lighting apparatus noble gas discharge lamp according to claim 1 or 2 peak value of the current flowing through the second switching element by clause and controls to be substantially constant.
【請求項7】 前記DC/DCコンバータが昇降圧型コ
ンバータであ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。
7. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 6, wherein the DC / DC converter is a step-up / step-down converter.
【請求項8】 前記DC/DCコンバータは、少なくと
も、一次コイル,二次コイルを有するコイルと、コイル
の一次コイルに直列的に接続した第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電流
検出回路と、第2のスイッチング素子に、PWM制御さ
れた駆動信号を付与する第2の駆動回路と、コイルの二
次コイルと高周波電圧発生回路との間に接続したダイオ
ードと、コイルに蓄積された電磁エネルギーをダイオー
ドを介して蓄積するコンデンサとから構成し、電流検出
回路での検出電流を第2の駆動回路にフィードバックす
ることにより第2のスイッチング素子に流れる電流のピ
ーク値がほぼ一定となるように制御することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の希ガス放電灯の点灯装置。
8. The DC / DC converter includes at least a coil having a primary coil and a secondary coil, a second switching element connected in series to the primary coil of the coil, and a serial connection to the second switching element. A current detection circuit connected to the second switching element, a second drive circuit that applies a PWM-controlled drive signal to the second switching element, a diode connected between the secondary coil of the coil and the high-frequency voltage generation circuit, A capacitor that stores the electromagnetic energy stored in the coil via a diode, and feeds back the current detected by the current detection circuit to the second drive circuit so that the peak value of the current flowing through the second switching element is reduced. 3. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 1, wherein the lighting device is controlled to be substantially constant.
【請求項9】 前記第2の駆動回路は、少なくとも、ほ
ぼ一定の周波数の信号を出力する発振器と、入力信号が
基準電圧に達した際にハイレベルの信号を出力する比較
回路と、発振器及び比較回路からの出力信号によってセ
ット,リセットされるフリップフロップ回路とから構成
し、電流検出回路での検出電流に基づく電圧が基準電圧
に達した際に比較回路から出力される信号により第2の
スイッチング素子をオフ状態に制御することにより第2
のスイッチング素子に流れる電流のピーク値をほぼ一定
にすることを特徴とする請求項3又は8に記載の希ガス
放電灯の点灯装置。
9. The second driving circuit includes: an oscillator that outputs at least a signal having a substantially constant frequency; a comparison circuit that outputs a high-level signal when an input signal reaches a reference voltage; A flip-flop circuit that is set and reset by an output signal from the comparison circuit. The second switching is performed by a signal output from the comparison circuit when a voltage based on the current detected by the current detection circuit reaches a reference voltage. By controlling the element to the off state, the second
9. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 3, wherein a peak value of a current flowing through the switching element is substantially constant.
【請求項10】 前記第1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又は2に記載の希ガ
ス放電灯の点灯装置。
10. The free oscillation of lamp current generated by the effective inductance of the secondary coil side of the output transformer and the effective capacitance of the rare gas discharge lamp when the off-period of the first switching element is turned on. The lighting device for a rare gas discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the lighting device is set within the first one cycle.
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