JP2003031390A - 直線形ランプにおける光条の電子的除去 - Google Patents
直線形ランプにおける光条の電子的除去Info
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
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- H05B41/2858—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ランプ（３２）内の可視光条（visual striati
ons）を除去する。 【解決手段】照明システムは、システム電源（２２）と
動作接続する安定器（２６）を含み、安定器（２６）は
ランプ入力信号を発生するように設計される。ランプ入
力線（３０）は、ランプ入力信号を受信するように動作
接続される。更に、ガス放電ランプ（３２）は、ランプ
入力信号を受信するように構成されたランプ入力線（３
０）と動作接続される。振幅変調回路（３６）は、ラン
プ入力線（３０）と動作接続されるように配置され、振
幅変調回路（３６）はガス放電ランプ（３２）によって
受信されるランプ入力信号に先立って、ランプ入力信号
の振幅を周期的に変調するように構成される。振幅変調
回路（３６）を動作することによって、ランプ入力信号
の振幅が周期的に変調され、振幅変調回路がなければ発
生するであろうランプ（３２）内の可視光条を除去す
る。
ons）を除去する。 【解決手段】照明システムは、システム電源（２２）と
動作接続する安定器（２６）を含み、安定器（２６）は
ランプ入力信号を発生するように設計される。ランプ入
力線（３０）は、ランプ入力信号を受信するように動作
接続される。更に、ガス放電ランプ（３２）は、ランプ
入力信号を受信するように構成されたランプ入力線（３
０）と動作接続される。振幅変調回路（３６）は、ラン
プ入力線（３０）と動作接続されるように配置され、振
幅変調回路（３６）はガス放電ランプ（３２）によって
受信されるランプ入力信号に先立って、ランプ入力信号
の振幅を周期的に変調するように構成される。振幅変調
回路（３６）を動作することによって、ランプ入力信号
の振幅が周期的に変調され、振幅変調回路がなければ発
生するであろうランプ（３２）内の可視光条を除去す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直線形蛍光ランプ
の視覚特性を向上させることに関し、特に、ガス放電ラ
ンプ内で発生することがある可視光条を除去することに
関する。一般に、ガス放電ランプは、各々の端部に電極
を有する長尺のガス充填管を備える。電極間の電圧は、
電子の移動を加速させる。これにより、電子はガス原子
と衝突し、陽電荷担体及び陰電荷担体のガスプラズマを
形成する陽イオン及び付加電子が発生する。電子はラン
プの陽極に向かって流れ続け、陽イオンは陰極に向かっ
て流れ続ける。このため管内の放電が維持され、電極が
更に加熱される。この放電により、特定の充填ガス及び
放電の電気パラメータによって決められた波長を有する
放射線が放出される。
の視覚特性を向上させることに関し、特に、ガス放電ラ
ンプ内で発生することがある可視光条を除去することに
関する。一般に、ガス放電ランプは、各々の端部に電極
を有する長尺のガス充填管を備える。電極間の電圧は、
電子の移動を加速させる。これにより、電子はガス原子
と衝突し、陽電荷担体及び陰電荷担体のガスプラズマを
形成する陽イオン及び付加電子が発生する。電子はラン
プの陽極に向かって流れ続け、陽イオンは陰極に向かっ
て流れ続ける。このため管内の放電が維持され、電極が
更に加熱される。この放電により、特定の充填ガス及び
放電の電気パラメータによって決められた波長を有する
放射線が放出される。
【０００２】
【発明の背景】蛍光ランプは、管の内面が蛍光体で塗布
されたガス放電ランプである。蛍光体は放電からの紫外
線放射線によって励起された発光し、可視光を提供す
る。
されたガス放電ランプである。蛍光体は放電からの紫外
線放射線によって励起された発光し、可視光を提供す
る。
【０００３】蛍光ランプなどのガス放電ランプの動作
中、光条（striations）として知られる現象が発生する
ことがある。光条は、暗帯として現れる光強度区域であ
る。この現象は、ランプに望ましくないストロボ効果を
与える。光条現象の一例は図１に示され、図１はランプ
の効率を上げるためにバッファガスとして添加されたク
リプトンを採用する直線形蛍光ランプ１０を示す。図１
において、ランプ１０はランプの長さに沿って移動する
暗帯として現れる光条区域１２を有する。低温における
適用例や及びクリプトン含有ランプなどの他の状況にお
いて、ガス放電ランプ内に光条が発生することは知られ
ている。
中、光条（striations）として知られる現象が発生する
ことがある。光条は、暗帯として現れる光強度区域であ
る。この現象は、ランプに望ましくないストロボ効果を
与える。光条現象の一例は図１に示され、図１はランプ
の効率を上げるためにバッファガスとして添加されたク
リプトンを採用する直線形蛍光ランプ１０を示す。図１
において、ランプ１０はランプの長さに沿って移動する
暗帯として現れる光条区域１２を有する。低温における
適用例や及びクリプトン含有ランプなどの他の状況にお
いて、ガス放電ランプ内に光条が発生することは知られ
ている。
【０００４】光条が発生する原因に関して、様々な理論
が提案されてきた。例えば、Sullivanの米国特許第５，
００１，３８６号では、ランプ電極間の変動電荷分布の
定常波を再度強制的に供給する高周波電流の結果として
光条が発生すると考えられる、と記述されている。
が提案されてきた。例えば、Sullivanの米国特許第５，
００１，３８６号では、ランプ電極間の変動電荷分布の
定常波を再度強制的に供給する高周波電流の結果として
光条が発生すると考えられる、と記述されている。
【０００５】Sullivanは、駆動交流電流上に重畳された
直流成分を送出することにより、光条問題を解決しよう
と試みている。この技術の欠点は、現在市販の代表的な
高周波安定器を取り外して、直流バイアス成分を送出で
きる固有の安定器と交換しなくてはならない点である。
また、直流バイアスを加えることにより、ランプ内の水
銀が一端に移動して不平衡光出力が生じるため、ランプ
を破損する可能性がある。また、ランプ照明システムの
波頂率を高めることで通常の光条を除去する方法も提案
されている。しかしながら、波頂率が増加するとランプ
に対する負荷も増加し、結果としてランプの寿命が短く
なる。
直流成分を送出することにより、光条問題を解決しよう
と試みている。この技術の欠点は、現在市販の代表的な
高周波安定器を取り外して、直流バイアス成分を送出で
きる固有の安定器と交換しなくてはならない点である。
また、直流バイアスを加えることにより、ランプ内の水
銀が一端に移動して不平衡光出力が生じるため、ランプ
を破損する可能性がある。また、ランプ照明システムの
波頂率を高めることで通常の光条を除去する方法も提案
されている。しかしながら、波頂率が増加するとランプ
に対する負荷も増加し、結果としてランプの寿命が短く
なる。
【０００６】従って、現在使用されている代表的な高周
波安定器を交換する必要のない既存の装置の改良又はバ
ージョンアップを行うことが有益である。
波安定器を交換する必要のない既存の装置の改良又はバ
ージョンアップを行うことが有益である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、システム電源
によって電力を供給される照明システムを提供する。こ
の照明システムはシステム電源と動作接続される安定器
を含み、安定器はランプ入力信号を発生するように設計
される。ランプ入力線は、ランプ入力信号を受信するよ
うに動作接続される。更にガス放電ランプは、ランプ入
力信号を受信するように構成されたランプ入力線に動作
接続する。振幅変調回路はランプ入力線に動作接続され
るように配置されており、この振幅変調回路は、ガス放
電ランプがランプ入力信号を受信するのに先立って、ラ
ンプ入力信号の振幅を周期的に変調するように構成され
る。振幅変調回路が動作することによりランプ入力信号
の振幅が周期的に変調され、振幅変調回路がなければラ
ンプ内に発生するであろう可視光条が除去される。
によって電力を供給される照明システムを提供する。こ
の照明システムはシステム電源と動作接続される安定器
を含み、安定器はランプ入力信号を発生するように設計
される。ランプ入力線は、ランプ入力信号を受信するよ
うに動作接続される。更にガス放電ランプは、ランプ入
力信号を受信するように構成されたランプ入力線に動作
接続する。振幅変調回路はランプ入力線に動作接続され
るように配置されており、この振幅変調回路は、ガス放
電ランプがランプ入力信号を受信するのに先立って、ラ
ンプ入力信号の振幅を周期的に変調するように構成され
る。振幅変調回路が動作することによりランプ入力信号
の振幅が周期的に変調され、振幅変調回路がなければラ
ンプ内に発生するであろう可視光条が除去される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示すように、光条区域１２
は一般の使用者にとって望ましくない視覚効果をもたら
す。この問題に対して、本発明者等は帰無仮説を適用し
て光条現象を説明し、図２に示すように、密封オルガン
パイプ１６内の定常圧力波１４としてモデル化可能な光
条の原因となる物理的現象を提案した。密封パイプの共
振周波数は、以下の式により表される。
は一般の使用者にとって望ましくない視覚効果をもたら
す。この問題に対して、本発明者等は帰無仮説を適用し
て光条現象を説明し、図２に示すように、密封オルガン
パイプ１６内の定常圧力波１４としてモデル化可能な光
条の原因となる物理的現象を提案した。密封パイプの共
振周波数は、以下の式により表される。
【０００９】
【数１】
【００１０】式中、は長さの単位、は高調波、は定量と
してのモル量、は定圧でのモル量、は非外乱ガス圧、は
圧縮区域以外のガス密度である。
してのモル量、は定圧でのモル量、は非外乱ガス圧、は
圧縮区域以外のガス密度である。
【００１１】この帰無仮説を用いて、発明者等はランプ
への入力電流を周期的に変調する回路を開発した。この
周期的な方法で電流の変調を変更することによって、光
条を発生させると考えられている反復共振周波数が干渉
され、これにより光条の出現が除去される。
への入力電流を周期的に変調する回路を開発した。この
周期的な方法で電流の変調を変更することによって、光
条を発生させると考えられている反復共振周波数が干渉
され、これにより光条の出現が除去される。
【００１２】図３は、本発明の概念を含む、例示された
ランプ照明システム２０を示す。入力電源２２は、入力
フィルタ２４を介して安定器２６に電力を供給する。ラ
ンプ入力線３０は、安定器２６からランプ３２に入力電
流信号を送る。本発明において、振幅変調回路３６は接
合部３４で入力線３０にも接続する。振幅変調回路３６
は周期的な振幅変調信号を挿入することにより、入力線
３０上の入力電流を周期的間隔で変更する。振幅変調回
路３６が動作することにより入力信号の少なくとも一部
が変更され、入力電流が変調される。
ランプ照明システム２０を示す。入力電源２２は、入力
フィルタ２４を介して安定器２６に電力を供給する。ラ
ンプ入力線３０は、安定器２６からランプ３２に入力電
流信号を送る。本発明において、振幅変調回路３６は接
合部３４で入力線３０にも接続する。振幅変調回路３６
は周期的な振幅変調信号を挿入することにより、入力線
３０上の入力電流を周期的間隔で変更する。振幅変調回
路３６が動作することにより入力信号の少なくとも一部
が変更され、入力電流が変調される。
【００１３】回路２０により達成された結果を図示する
ために、アルゴン/クリプトン蛍光ランプのランプ入力
電流信号を示す図４及び図５に注目する。図４に示すよ
うに、ランプ入力電流信号３８は従来の照明システムに
おけるものであり、本発明の振幅変調回路を実現するも
のではない。
ために、アルゴン/クリプトン蛍光ランプのランプ入力
電流信号を示す図４及び図５に注目する。図４に示すよ
うに、ランプ入力電流信号３８は従来の照明システムに
おけるものであり、本発明の振幅変調回路を実現するも
のではない。
【００１４】線４０によって図示されるように、入力信
号３８のピークは全てほぼ同等である。図５に示すよう
に、振幅変調回路を実現することによってランプ入力電
流信号４２は選択的、周期的に変化することができ、こ
のため入力信号の値又は入力信号の一部の値は、制御さ
れた方法で変調される。例えば、図５に示すように、ピ
ーク４４及びピーク４６がほぼ同じ値なのに対して、ピ
ーク４８の値はより低い値に変調されている。特に、こ
の実施例では、４４及び４６の値が約２１４mAであるの
に対して、変調されたピーク４８の値は約２００mAであ
る。すなわち、約１４mAの差が生じる。この差は、反復
共振信号によって引き起こされた可視光条を動作ランプ
から除去するのに十分である。
号３８のピークは全てほぼ同等である。図５に示すよう
に、振幅変調回路を実現することによってランプ入力電
流信号４２は選択的、周期的に変化することができ、こ
のため入力信号の値又は入力信号の一部の値は、制御さ
れた方法で変調される。例えば、図５に示すように、ピ
ーク４４及びピーク４６がほぼ同じ値なのに対して、ピ
ーク４８の値はより低い値に変調されている。特に、こ
の実施例では、４４及び４６の値が約２１４mAであるの
に対して、変調されたピーク４８の値は約２００mAであ
る。すなわち、約１４mAの差が生じる。この差は、反復
共振信号によって引き起こされた可視光条を動作ランプ
から除去するのに十分である。
【００１５】また、入力ランプ電流の周波数ではなく、
入力ランプ電流の値が変調されることにも注意すべきで
ある。特に、図５に示される時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
図４との間で変化しない。
入力ランプ電流の値が変調されることにも注意すべきで
ある。特に、図５に示される時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、
図４との間で変化しない。
【００１６】図６を参照すると、ランプに装着した別個
のモジュール、又はランプと一体化しても良い回路とし
て実現可能な本発明における振幅変調回路６０の一実施
例が示される。図６の回路６０は、変流器６２及びコン
デンサ６４を介してランプ入力線３０と接続することに
よって、ランプと直列に配置されている。この実施例で
はインダクタであるが周知の他の設計によって実現して
も良い変流器６２は、ランプ入力線３０上のランプ入力
電流の少なくとも一部を得ることにより入力線３０から
エネルギーを得るために使用される。図６には示され
ず、前出の図に開示されるが、入力線３０は安定器２６
からランプ入力信号を受信する（図３）。変流器６２に
よって得られる電流の一部は、ダイオード７０〜７６を
含む全ブリッジ整流器６８によって整流される。一実施
例において回路６０で使用される電力論理電子回路に十
分な約５ボルトの電圧８０（+ＶＤＤ）が、ツェナーダ
イオード７８によって蓄積できる。回路６０の設計によ
り所望の低電力消費条件が達成され、そのため、変流器
６２を介して十分なエネルギーが得られる。
のモジュール、又はランプと一体化しても良い回路とし
て実現可能な本発明における振幅変調回路６０の一実施
例が示される。図６の回路６０は、変流器６２及びコン
デンサ６４を介してランプ入力線３０と接続することに
よって、ランプと直列に配置されている。この実施例で
はインダクタであるが周知の他の設計によって実現して
も良い変流器６２は、ランプ入力線３０上のランプ入力
電流の少なくとも一部を得ることにより入力線３０から
エネルギーを得るために使用される。図６には示され
ず、前出の図に開示されるが、入力線３０は安定器２６
からランプ入力信号を受信する（図３）。変流器６２に
よって得られる電流の一部は、ダイオード７０〜７６を
含む全ブリッジ整流器６８によって整流される。一実施
例において回路６０で使用される電力論理電子回路に十
分な約５ボルトの電圧８０（+ＶＤＤ）が、ツェナーダ
イオード７８によって蓄積できる。回路６０の設計によ
り所望の低電力消費条件が達成され、そのため、変流器
６２を介して十分なエネルギーが得られる。
【００１７】抵抗体８４を含む信号線８２は、電圧に変
換されてシュミットトリガ９０の入力時に出現する半波
整流信号８８を送る。シュミットトリガ９０は、ほぼデ
ジタルな出力９２を発生し、フリップフロップ９４に供
給する。フリップフロップ９４は本質的には１/２分周
器であり、これによって出力信号９６は入力ランプ電流
信号の周波数の半分になる。また、図６の回路にも示す
ように、コンデンサ９７は共通である。
換されてシュミットトリガ９０の入力時に出現する半波
整流信号８８を送る。シュミットトリガ９０は、ほぼデ
ジタルな出力９２を発生し、フリップフロップ９４に供
給する。フリップフロップ９４は本質的には１/２分周
器であり、これによって出力信号９６は入力ランプ電流
信号の周波数の半分になる。また、図６の回路にも示す
ように、コンデンサ９７は共通である。
【００１８】出力信号９６は、トランジスタ９８の動作
を制御するために使用される。特に、スイッチとして作
用するトランジスタ９８及びダイオード１０２〜１０８
を含む全ブリッジインバータ１００により、入力線３０
におけるコンデンサを選択的にバイパスできる。トラン
ジスタ９８の動作は、電流入力の全周期ごとに、回路の
この部分を短絡するスイッチとして作用する。従って、
動作中、コンデンサ６４とトランジスタ９８によって規
定されるスイッチとはランプに直列に接続され、全ブリ
ッジ整流器１００はランプに直列に接続されることにな
る。
を制御するために使用される。特に、スイッチとして作
用するトランジスタ９８及びダイオード１０２〜１０８
を含む全ブリッジインバータ１００により、入力線３０
におけるコンデンサを選択的にバイパスできる。トラン
ジスタ９８の動作は、電流入力の全周期ごとに、回路の
この部分を短絡するスイッチとして作用する。従って、
動作中、コンデンサ６４とトランジスタ９８によって規
定されるスイッチとはランプに直列に接続され、全ブリ
ッジ整流器１００はランプに直列に接続されることにな
る。
【００１９】コンデンサ６４をバイパスすることでラン
プへの電流入力が増加するのに対し、スイッチ９８を開
くことで電流はコンデンサ６６を介して流れ、その結
果、入力電流が減少する。
プへの電流入力が増加するのに対し、スイッチ９８を開
くことで電流はコンデンサ６６を介して流れ、その結
果、入力電流が減少する。
【００２０】この実施例の電流レベル変動が非常に少な
いことは、理解されるであろう。特に、この場合は、全
体の約２１４mA中で約１４mAの減少となる。振幅を変更
することにより、本振幅変調回路設計はランプ内で発生
する共振に干渉する。
いことは、理解されるであろう。特に、この場合は、全
体の約２１４mA中で約１４mAの減少となる。振幅を変更
することにより、本振幅変調回路設計はランプ内で発生
する共振に干渉する。
【００２１】図３及び図６に例示されるこの設計ではラ
ンプシステムの波頂率を高くしないため、ランプの負荷
が増加しない。このシステムは、ランプ内の水銀を一端
に移動させることで知られている所定レベルの直流バイ
アスをも導入しない。これにより、一端に輝点、他端に
無光点を有するランプが実現する。また、図６に示され
る振幅変調回路を付加することにより、ランプの効果が
約１/２％以下だけしか減少しない。
ンプシステムの波頂率を高くしないため、ランプの負荷
が増加しない。このシステムは、ランプ内の水銀を一端
に移動させることで知られている所定レベルの直流バイ
アスをも導入しない。これにより、一端に輝点、他端に
無光点を有するランプが実現する。また、図６に示され
る振幅変調回路を付加することにより、ランプの効果が
約１/２％以下だけしか減少しない。
【００２２】別の実施例では、振幅変調回路は安定器と
一体化しても良い。この設計では、図６のダイオードブ
リッジ６８及びツェナーダイオード７８に規定された振
幅変調電源を備える必要はない。特に、安定器回路自体
からの電力は、図６の電子回路９０、９４に電力供給す
るために使用される。従って、図６の回路６０などの回
路が安定器と一体化している場合、変流器６２及び信号
線８２はシュミットトリガ９０へ入力し続けても良い。
この電力供給手順を用いることによって効率的な回路が
実現し、それによって照明システム全体の効率の減少が
約１/２％未満になる。
一体化しても良い。この設計では、図６のダイオードブ
リッジ６８及びツェナーダイオード７８に規定された振
幅変調電源を備える必要はない。特に、安定器回路自体
からの電力は、図６の電子回路９０、９４に電力供給す
るために使用される。従って、図６の回路６０などの回
路が安定器と一体化している場合、変流器６２及び信号
線８２はシュミットトリガ９０へ入力し続けても良い。
この電力供給手順を用いることによって効率的な回路が
実現し、それによって照明システム全体の効率の減少が
約１/２％未満になる。
【００２３】更に、本実施例では分圧器９４に沿ってシ
ュミットトリガ９０を使用するスイッチング技術が実現
されることが示されるが、他の設計も実現可能である。
例えば、スイッチ９８の動作を制御するためにデジタル
タイマを使用しても良い。更に、全ブリッジ整流器１０
０に沿ってスイッチ９８を含むスイッチングネットワー
クも、入力電流の振幅変調を得るために様々な設計で実
現されても良い。例えば他の実施例において、システム
内に信号を送って入力線電流を増加させることは、入力
線電流を減少させるコンデンサ６６を使用することより
も適切である。また、発明者等がこれらの設計も本発明
の範囲内であると考えていることは理解されるべきであ
る。更に本発明の全実施例は、入力ランプ電流の振幅を
調整できる他の周知の電子制御装置を使用して実現して
も良い。
ュミットトリガ９０を使用するスイッチング技術が実現
されることが示されるが、他の設計も実現可能である。
例えば、スイッチ９８の動作を制御するためにデジタル
タイマを使用しても良い。更に、全ブリッジ整流器１０
０に沿ってスイッチ９８を含むスイッチングネットワー
クも、入力電流の振幅変調を得るために様々な設計で実
現されても良い。例えば他の実施例において、システム
内に信号を送って入力線電流を増加させることは、入力
線電流を減少させるコンデンサ６６を使用することより
も適切である。また、発明者等がこれらの設計も本発明
の範囲内であると考えていることは理解されるべきであ
る。更に本発明の全実施例は、入力ランプ電流の振幅を
調整できる他の周知の電子制御装置を使用して実現して
も良い。
【００２４】これに関して、図７に示す更に他の実施例
に注目すると、振幅変調回路１１０は安定器と一体化し
て使用されても良い。特に、図７に示すように、この回
路が安定器の内部にあるため、電子回路用の別の電力を
発生させる必要はない。逆に、電力１１２は安定器から
直接供給される。この実施例では、全ブリッジ整流器１
００と共にスイッチ９８を使用する代わりに、MOSFETや
他の適切なトランジスタなどの一対のスイッチングトラ
ンジスタ１１４、１１６を使用する。
に注目すると、振幅変調回路１１０は安定器と一体化し
て使用されても良い。特に、図７に示すように、この回
路が安定器の内部にあるため、電子回路用の別の電力を
発生させる必要はない。逆に、電力１１２は安定器から
直接供給される。この実施例では、全ブリッジ整流器１
００と共にスイッチ９８を使用する代わりに、MOSFETや
他の適切なトランジスタなどの一対のスイッチングトラ
ンジスタ１１４、１１６を使用する。
【００２５】この設計において、入力線３０を介してコ
ンデンサ１１８と並列に配置されるドレインによって、
信号は接続されたゲート及び電源の間で周期的に送られ
る。両トランジスタ１１４、１１６が「オン」状態の場
合、これらはRDS値によって決まる非常に低い抵抗を有
する抵抗器として作用する。この状態で、入力ランプ電
流はコンデンサ１１８を短絡する。トランジスタが「オ
フ」の場合、これらはランプ入力電流をコンデンサ１１
８を介して強制的に流すブロック機構として作用する。
トランジスタ１１４、１１６が接続し、これらがｎチャ
ンネルの装置であり、ゲートを介して送られる電圧がゼ
ロである場合、内部のダイオードは全ての電流を遮断す
るように作用し、その結果、開スイッチと同様の配置と
なる。
ンデンサ１１８と並列に配置されるドレインによって、
信号は接続されたゲート及び電源の間で周期的に送られ
る。両トランジスタ１１４、１１６が「オン」状態の場
合、これらはRDS値によって決まる非常に低い抵抗を有
する抵抗器として作用する。この状態で、入力ランプ電
流はコンデンサ１１８を短絡する。トランジスタが「オ
フ」の場合、これらはランプ入力電流をコンデンサ１１
８を介して強制的に流すブロック機構として作用する。
トランジスタ１１４、１１６が接続し、これらがｎチャ
ンネルの装置であり、ゲートを介して送られる電圧がゼ
ロである場合、内部のダイオードは全ての電流を遮断す
るように作用し、その結果、開スイッチと同様の配置と
なる。
【００２６】ゲートは、例えば、ゲートと電源との間に
５ボルトを印加することによって「オン」にされても良
い。この時点で再び、トランジスタは小さい値の抵抗器
として作用し、それによってコンデンサ１１８を短絡す
る。ｎチャンネル装置の抵抗を十分に低くすることによ
って、トランジスタ１１４、１１６のチャンネルを介す
る電圧降下は、内部のダイオードがオンになる程には十
分に高くならず、その結果、トランジスタ１１４、１１
６は単に抵抗要素として作用する。従って、例えば２０
０mAの電流が回路内を流れ、２オームのトランジスタが
使用される場合、各々のトランジスタでは０．４ボルト
の電圧降下しか発生しないであろう。このため、非常に
低電圧なシステムとなる。内部のダイオードがオンにな
る程にトランジスタの電流や抵抗が高い場合、システム
の電圧は、ダイオードの電圧降下に加えてトランジスタ
１１４、１１６のRDS値を含むであろう。
５ボルトを印加することによって「オン」にされても良
い。この時点で再び、トランジスタは小さい値の抵抗器
として作用し、それによってコンデンサ１１８を短絡す
る。ｎチャンネル装置の抵抗を十分に低くすることによ
って、トランジスタ１１４、１１６のチャンネルを介す
る電圧降下は、内部のダイオードがオンになる程には十
分に高くならず、その結果、トランジスタ１１４、１１
６は単に抵抗要素として作用する。従って、例えば２０
０mAの電流が回路内を流れ、２オームのトランジスタが
使用される場合、各々のトランジスタでは０．４ボルト
の電圧降下しか発生しないであろう。このため、非常に
低電圧なシステムとなる。内部のダイオードがオンにな
る程にトランジスタの電流や抵抗が高い場合、システム
の電圧は、ダイオードの電圧降下に加えてトランジスタ
１１４、１１６のRDS値を含むであろう。
【００２７】本発明の一面は、回路の効率に不要な影響
を及ぼすことなく光条問題を解決することにある。前述
の回路はこの目的を達成する。
を及ぼすことなく光条問題を解決することにある。前述
の回路はこの目的を達成する。
【００２８】図８を参照すると、信号接続点１３３を介
してランプ１３０の一部として一体化した、前述の実施
例の設計を取り入れた振幅変調回路モジュール１３２を
有するランプ１３０が図示されている。この設計におい
て、最終使用者は安定器の改良を必要とすることなくラ
ンプを購入する。図９は、接続プロング１３６で振幅変
調回路モジュール１３４がランプ１３０に差し込まれて
いるランプ１３０を図示する。図１０は、振幅変調回路
１３８が安定器１４０と一体化する設計を示す。この設
計によって、前述の通り、振幅変調回路１３８内の電源
の必要条件が満足される。
してランプ１３０の一部として一体化した、前述の実施
例の設計を取り入れた振幅変調回路モジュール１３２を
有するランプ１３０が図示されている。この設計におい
て、最終使用者は安定器の改良を必要とすることなくラ
ンプを購入する。図９は、接続プロング１３６で振幅変
調回路モジュール１３４がランプ１３０に差し込まれて
いるランプ１３０を図示する。図１０は、振幅変調回路
１３８が安定器１４０と一体化する設計を示す。この設
計によって、前述の通り、振幅変調回路１３８内の電源
の必要条件が満足される。
【００２９】図１１は、複数のランプ１４４、１４６、
１４８に電力を供給するために使用する共用のインバー
タ又は安定器１４２と一体化した振幅変調回路１４０を
有するシステムを図示する。この設計によって、単一の
振幅変調回路１４０は、複数のランプから可視光条を除
去するために使用できる。
１４８に電力を供給するために使用する共用のインバー
タ又は安定器１４２と一体化した振幅変調回路１４０を
有するシステムを図示する。この設計によって、単一の
振幅変調回路１４０は、複数のランプから可視光条を除
去するために使用できる。
【００３０】前述のように、更に本発明は様々な形態に
よって実現されても良い。前述の実施例において、部品
名及び/又は図６及び図７の回路に対する値は、以下を
含む。
よって実現されても良い。前述の実施例において、部品
名及び/又は図６及び図７の回路に対する値は、以下を
含む。
【００３１】
変流器インダクタ６２（２つの結合した１．０インダクタ）..１００uH；１mH
コンデンサ６６...........................................２２uF
各々のダイオード７２〜７６..........................Ｄ１Ｎ４１４８
ツェナーダイオード７８.....................５ボルト、Ｄ１Ｎ４７４０
抵抗器８４.............................................１００Ｋ
シュミットトリガ９０..................National Semi ＣＤ４０１０６
コンデンサ９１.........................................１００mF
フリップフロップ９４...................National Semi ＣＤ４０１３
トランジスタ９８.....................................ＩＲＦ５１０
ダイオードブリッジ１０２〜１０８各................Ｄ１Ｎ４１４８
コンデンサ１１８.........................................２２mF
トランジスタ１１４、１１６....................Fairchild ６３０３Ｎ
【００３２】また、付加的な平衡部品を図６及び図７の
回路に加えても良いことは理解されるであろう。更に、
提示された値に対して様々なランプが使用されても良い
が、本発明のランプは、６０ヘルツ周期の線１２０/２
７７Vacの電力供給において動作する。この場合、本ラ
ンプは希ガス充填型Ｔ８直線形蛍光ランプなどのガス放
電ランプであっても良い。
回路に加えても良いことは理解されるであろう。更に、
提示された値に対して様々なランプが使用されても良い
が、本発明のランプは、６０ヘルツ周期の線１２０/２
７７Vacの電力供給において動作する。この場合、本ラ
ンプは希ガス充填型Ｔ８直線形蛍光ランプなどのガス放
電ランプであっても良い。
【００３３】本発明では主に蛍光ランプに関して述べら
れているが、ここで説明された回路はどの種類のガス放
電ランプを制御するために使用されても良い。ここに含
まれる本発明の範囲から逸脱することなく前述の回路で
所定の変更を行っても良く、そのため、上記説明に含ま
れる全ての事項又は添付の図面に示される全ての事項は
例示であり限定的なものではないと解釈されるべきであ
る。
れているが、ここで説明された回路はどの種類のガス放
電ランプを制御するために使用されても良い。ここに含
まれる本発明の範囲から逸脱することなく前述の回路で
所定の変更を行っても良く、そのため、上記説明に含ま
れる全ての事項又は添付の図面に示される全ての事項は
例示であり限定的なものではないと解釈されるべきであ
る。
【図１】 一般の使用者に対してストロボ効果を生じる
光条区域を有する代表的な蛍光ランプを示す図。
光条区域を有する代表的な蛍光ランプを示す図。
【図２】 密封オルガンパイプ内の定常圧力波を示す
図。
図。
【図３】 本発明の概念を実現するシステムを示す高次
図。
図。
【図４】 標準のアーク電流駆動関数又はランプ入力電
流を示す図。
流を示す図。
【図５】 本発明の概念を用いることによって得られる
ランプ入力電流を示す図。
ランプ入力電流を示す図。
【図６】 本発明の振幅変調回路を、より詳細に示す
図。
図。
【図７】 振幅変調回路の更なる実施例を示す図。
【図８】 ランプと一体化した振幅変調回路を示す図。
【図９】 ランプに接続するモジュールとしての振幅変
調回路を示す図。
調回路を示す図。
【図１０】 安定器内に挿入された振幅変調回路を示す
図。
図。
【図１１】 単一の振幅変調回路と共に複数のランプが
動作するシステムを示す図。
動作するシステムを示す図。
２０…照明システム、２２…システム電源、２６…安定
器、３０…ランプ入力線、３２…ガス放電ランプ、３６
…振幅変調回路、６０…振幅変調電子回路、８０…振幅
変調電源、９８…スイッチ機構、１４４…ガス放電ラン
プ、１４６…第２ガス放電ランプ
器、３０…ランプ入力線、３２…ガス放電ランプ、３６
…振幅変調回路、６０…振幅変調電子回路、８０…振幅
変調電源、９８…スイッチ機構、１４４…ガス放電ラン
プ、１４６…第２ガス放電ランプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ルイス・ロバート・ネロン
アメリカ合衆国、オハイオ州、ブレックス
ビル、タナジャー・オーバル、8058番
Ｆターム(参考） 3K072 AA01 AB02 AC03 AC11 CA02
GB01 HA07 HA08 HA09 HB02
Claims (13)
- 【請求項１】 システム電源（２２）によって電力を供
給される照明システム（２０）において、 前記システム電源（２２）と動作接続し、ランプ入力信
号を発生するように設計された安定器（２６）と、 前記ランプ入力信号を受信するように動作接続されたラ
ンプ入力線（３０）と、 前記ランプ入力信号を受信するように前記ランプ入力線
と動作接続されたガス放電ランプ（３２）と、 前記ランプ入力線（３０）と動作接続され、前記ガス放
電ランプに受信される前記ランプ入力信号に先立って振
幅変調信号を送出することによって前記ランプ入力信号
の振幅を周期的に変調するように構成される振幅変調回
路（３６）とを具備し、前記ランプ入力信号の振幅を周
期的に変調することで前記ランプ（３２）内の可視光条
を除去する照明システム。 - 【請求項２】 前記振幅変調回路は、 振幅変調電源（８０）によって電力を供給される振幅変
調電子回路（６０）と、 前記振幅変調電子回路によって動作制御されるスイッチ
ング機構（９８）とを有する請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記安定器（２６）によって電力を供給
される少なくとも第２のガス放電ランプ（１４６）を更
に具備し、前記安定器（２６）と一体化した前記振幅変
調回路（３６）は、前記ガス放電ランプ（１４４）及び
前記少なくとも第２のガス放電ランプ（１４６）の前記
入力ランプ信号を周期的に変調する請求項１記載のシス
テム。 - 【請求項４】 前記振幅変調回路は、 前記ランプ入力線（３０）の電流から電圧を発生する振
幅変調電源（８０）と、 前記振幅変調電源によって電力を供給される振幅変調電
子回路（６０）と、 前記振幅変調電子回路（６０）によって動作制御される
スイッチング機構（９８）とを有する請求項１記載のシ
ステム。 - 【請求項５】 前記振幅変調回路（３６）は前記ランプ
（３２）内で一体的に構成される請求項１記載のシステ
ム。 - 【請求項６】 前記振幅変調回路（３６）は、前記安定
器と前記ランプの間に接続されるモジュールである請求
項１記載のシステム。 - 【請求項７】 前記振幅変調回路（３６）は前記安定器
内で一体的に構成される請求項１記載のシステム。 - 【請求項８】 前記振幅変調回路（３６）は、ガス放電
ランプに接続されたモジュール、又はガス放電ランプと
一体化したモジュールとして使用するために構成される
場合、前記システムの効果を約１/２％以下だけ減少さ
せる請求項１記載のシステム。 - 【請求項９】 前記振幅変調回路（３６）は、前記シス
テム（２０）の効果を約１/２％未満だけ減少させる請
求項１記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記振幅変調信号を送出することによ
り、ランプ入力信号の電流値が変調されるが、周波数は
変化しない請求項１記載のシステム。 - 【請求項１１】 ランプ中に発生する可視光条を除去す
るランプ照明システム（２０）のガス放電ランプ（３
２）に信号を送る方法であって、 安定器（２６）によってランプ入力信号を発生し、 ランプ入力線（３０）を介して前記ガス放電ランプ（３
２）に前記ランプ入力信号を送り、 振幅変調回路（３６）から前記ランプ入力信号へ周期的
振幅変調信号を挿入し、前記ランプ入力信号のピーク値
は前記可視光条を除去するために変更される請求項１記
載の方法。 - 【請求項１２】 前記周期的振幅変調信号を挿入するこ
とにより、前記ランプ入力信号の反復共振信号が変更さ
れる請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 振幅変調信号を送出することにより、
ランプ入力信号の電流値が変調されるが、周波数は変化
しない請求項１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/874,588 US6465972B1 (en) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | Electronic elimination of striations in linear lamps |
| US09/874588 | 2001-06-05 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031390A true JP2003031390A (ja) | 2003-01-31 |
| JP2003031390A5 JP2003031390A5 (ja) | 2005-10-13 |
| JP4115170B2 JP4115170B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=25364123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002163663A Expired - Fee Related JP4115170B2 (ja) | 2001-06-05 | 2002-06-05 | 直線形ランプにおける光条の電子的除去 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6465972B1 (ja) |
| EP (1) | EP1265461A3 (ja) |
| JP (1) | JP4115170B2 (ja) |
| CN (1) | CN100459823C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018150182A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-27 | 株式会社日本触媒 | ハロゲン元素含有量の少ない環状水素化シラン |
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|---|---|---|---|---|
| WO2004049768A1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Symmetric cancelling anti-striation circuit |
| US20050168171A1 (en) | 2004-01-29 | 2005-08-04 | Poehlman Thomas M. | Method for controlling striations in a lamp powered by an electronic ballast |
| US7382099B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-06-03 | General Electric Company | Striation control for current fed electronic ballast |
| DE102005013898A1 (de) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer ersten und einer zweiten darin einsetzbaren Lampe |
| US7830096B2 (en) * | 2007-10-31 | 2010-11-09 | General Electric Company | Circuit with improved efficiency and crest factor for current fed bipolar junction transistor (BJT) based electronic ballast |
| US7679294B1 (en) | 2007-12-05 | 2010-03-16 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Method and system to eliminate fluorescent lamp striations by using capacitive energy compensation |
| US7679293B2 (en) | 2007-12-20 | 2010-03-16 | General Electric Company | Anti-striation circuit for current-fed ballast |
| US8258712B1 (en) | 2008-07-25 | 2012-09-04 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Ballast circuit for reducing lamp striations |
| US9307623B1 (en) | 2013-07-18 | 2016-04-05 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Method to control striations in a lamp powered by an electronic ballast |
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|---|---|---|---|---|
| US4705991A (en) * | 1981-06-04 | 1987-11-10 | U.S. Philips Corporation | Method of operating a high-pressure metal vapor discharge lamp and circuit arrangement for carrying out this method |
| WO1986006572A1 (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Herrick Kennan C | Apparatus and method for forming segmented luminosity in gas discharge tubes |
| US5001386B1 (en) | 1989-12-22 | 1996-10-15 | Lutron Electronics Co | Circuit for dimming gas discharge lamps without introducing striations |
| EP0439861A1 (en) * | 1990-01-29 | 1991-08-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement |
| JP3129630B2 (ja) * | 1995-04-19 | 2001-01-31 | ハリソン東芝ライティング株式会社 | ネオン放電ランプ点灯回路装置 |
| DE69524752T2 (de) * | 1995-09-25 | 2002-08-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Schaltungsanordnung zum Vorkommen von Streifen |
| WO1998036622A1 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement |
| US6121732A (en) * | 1997-05-06 | 2000-09-19 | Inshore Holdings, Llc | Neon lamp power supply for producing a bubble-free discharge without promoting mercury migration or premature core saturation |
-
2001
- 2001-06-05 US US09/874,588 patent/US6465972B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-23 EP EP02253633A patent/EP1265461A3/en not_active Ceased
- 2002-06-05 JP JP2002163663A patent/JP4115170B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-05 CN CNB021224439A patent/CN100459823C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018150182A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-27 | 株式会社日本触媒 | ハロゲン元素含有量の少ない環状水素化シラン |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1390083A (zh) | 2003-01-08 |
| US6465972B1 (en) | 2002-10-15 |
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| CN100459823C (zh) | 2009-02-04 |
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