JP3446099B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP3446099B2 JP2000179153A JP2000179153A JP3446099B2 JP 3446099 B2 JP3446099 B2 JP 3446099B2 JP 2000179153 A JP2000179153 A JP 2000179153A JP 2000179153 A JP2000179153 A JP 2000179153A JP 3446099 B2 JP3446099 B2 JP 3446099B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやワードプロセッサー等に使用される液晶表示装
置の背面光源として用いる外部電極式の放電灯を点灯さ
せる放電灯点灯装置に関し、より詳しくは矩形波直流電
圧で放電灯を調光点灯する放電灯点灯装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、放電灯を調光点灯するための放電
灯点灯回路として特開平6−310294号公報、特開
平7−73987号公報及び特開平9−223592号
公報記載のものが存在する。しかしながら、上記公報記
載の放電灯点灯装置で点灯させる放電灯はすべて内部電
極式の放電灯であり、ガラスバルブの外面にバルブ軸に
沿って1対の帯状電極を設けて構成される外部電極式の
放電灯を調光点灯するための放電灯点灯装置は殆ど存在
しないのが現状である。 【0003】本願発明者は、外部電極式の放電灯には矩
形波直流電圧の印加による矩形波点灯が最も安定点灯を
することを見出し、出願をした。この出願に係る発明
は、主として外部電極が導電性材料よりなる線材を外囲
器であるガラスバルブ外面にバルブ軸方向に沿って螺旋
状に巻着した片極外部電極式の放電灯に好適で、その1
例を図8を参照にして説明する。2次側巻線13に出力
電流を発生するパルストランス1と、この出力電流が通
電されて矩形波点灯する外部電極式の放電灯18と、パ
ルストランス1の1次側には直流電源2と、直流電源2
から出力される直流電圧を矩形波に整形するスイッチン
グ回路19と、調光回路5と、調光回路5からの調光パ
ルス(調光信号)とスイッチングパルスを同期させる同
期回路20とより構成されている。そして、調光パルス
がオンのときに、図4(b)及び図5(b)に示すよう
に同一パルス幅の安定波形にランプ電圧は維持される。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の放電灯
点灯装置であると、調光パルスのオン期間中は放電灯に
同一パルス幅の電圧が印加され、線材を螺旋状に巻着し
たような電極面積の狭い外部電極を有する放電灯につい
ては、始動時に高い電圧を印加しなくても初期点灯が容
易で安定点灯を行うという長所がある。しかしながら、
1対の帯状外部電極をガラスバルブ外面に略全長に亘た
り離隔対設して形成された電極面積の広い放電灯につい
ては、点灯初期電圧を高くしなければ、初期点灯時にち
らつき等の点灯むらを生じる場合があり、電極面積の広
い外部電極式の放電灯のランプ電圧波形としては好まし
くないという欠点があった。このように、電極面積の広
い外部電極式の放電灯は、始動時に始動用の高い電圧を
必要とする。つまり、始動時の点灯むらを無くするため
には、高圧の始動用パルスを発生させることが必要とな
り、調光パルスの立ち上がり直後の一定時間のゲート電
圧波形のパルス幅を、後の定常動作時よりもパルス幅を
広くし、始動時に高圧直流電圧を放電灯に印加して放電
灯を安定点灯させる必要性がある。 【0005】本発明は上記要望に応えるもので、1次側
にパルス幅調整回路を設け、調光回路と調光パルス発生
回路からの出力を入力し、調光パルス立ち上がり後一定
期間のゲート電圧波形のパルス幅を広くすることによ
り、電極面積の広い外部電極式の放電灯の初期点灯時の
印加電圧を高圧にし、放電灯の始動時におけるちらつき
を無くし安定点灯させるための放電灯点灯装置を提供す
ることを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1記載の発明は、ガラスバルブ
外面の略全長にわたって離間対設して設けられた一対の
外面電極を有する放電灯と、この放電灯の外面電極間に
高圧の矩形波直流電圧を印加する2次巻線が接続された
パルストランスと、このパルストランスの1次側に所定
に接続された直流電源と、この直流電源から前記パルス
トランスの1次側に接続された直流電源と、この直流電
源から前記パルストランスの1次側に所定の周波数の矩
形波電圧を発生させる発振回路と、この回路の矩形波電
圧出力の周波数より低周波のパルスを調光パルスとして
出力する調光パルス発生回路と、この調光パルス発生回
路の出力周波数を設定する設定手段と、この設定手段に
基づいて設定された周波数の調光パルス幅の所定時間、
前記所定周波数の矩形波電圧を出力する調光回路と、こ
の調光回路から出力された調光パルスを立ち上がりの最
初のパルスから所定個数のパルスについて前記発振回路
から出力される所定周波数の矩形波電圧のパルス幅より
広いパルス幅にした矩形波電圧出力と同期周波数のスイ
ッチングパルスを出力して前記パルストランスの1次巻
線に直流電圧を供給するパルス幅調整回路とを具備して
なることを特徴とする。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の1例
について図を参照にして説明する。図1は本発明放電灯
点灯装置の実施の形態の1例における回路図である。図
1において、放電灯点灯装置はパルストランス1の1次
側には直流電源2と、発振回路3と、調光パルス発生回
路4と、調光回路5と、パルス幅調整回路6及び電力増
幅回路7とを備え、2次側には放電灯8を備えて構成さ
れている。 【0008】具体的に説明すると、直流電源2の正極に
はパルストランス1の1次巻線9の一端が接続され、ま
た、発振回路3に直流電源が印加可能に接続されてい
る。発振回路3は、周波数20〜100kHzの高周波
でオンオフ動作をし、この発振回路3からはスイッチン
グ周波数20〜100kHzの矩形波を出力する。 【0009】調光パルス発生回路4は、調光周波数60
〜1500Hzのパルスを発生する回路であり、外付け
の可変抵抗器により分圧された電圧値により、例えば図
4(a)、図5(a)及び図6(b)に示す所定幅の調
光パルス(調光信号)を発生する。 【0010】調光回路5は発振回路3とAND接続さ
れ、発振回路3からの出力を調光パルス(調光信号)に
よりオンオフし、従来回路相当のゲート電圧波形(ゲー
トパルス)を生成する。また、発振回路3からの出力パ
ルスと調光パルス(調光信号)を同期させ、放電灯8の
ちらつきを抑制するようにする。 【0011】パルス幅調整回路6は、調光回路5と調光
パルス発生回路4からの出力を入力し、調光パルス(調
光信号)立ち上がり後一定時間のゲート電圧波形のパル
ス幅を広くする。つまり、ランプの長さ、管径、及びラ
ンプ無点灯放置時間によりパルス幅を広くすると共に、
広いパルス幅の出力時間を設定するように構成されてい
る。 【0012】電力増幅回路7は、2個のトランジスタ1
0、11よりなるプッシュプル回路よりなり、パルス幅
調整回路6はこのプッシュプル回路を介してスイッチン
グ素子12に接続し、さらにパルストランス1の1次巻
線9と接続されている。 【0013】パルストランス1の2次巻線13は外部電
極式の放電灯8と接続されている。すなわち、図2及び
図3に示すように放電灯8は、ガラスバルブ14の外面
にバルブ軸方向に沿って1対の帯状電極15を離隔対設
し、ガラスバルブ14の内面のうち帯状電極15を設け
ていない部分にバルブ軸方向に沿ってアパーチャ16を
有して蛍光体被膜17が形成されているものを用いる。
2次巻線13の他方の端子と放電灯8の他方の端子は接
地されている。 【0014】次の動作について説明する。直流電源2が
投入されると、発振回路3に直流電圧が印加され、発振
回路3は周波数20〜100KHzの高周波でオンオフ
動作をし、この発振回路3からは矩形波を調光回路5に
出力する。また、直流電源2が投入されると、図6
(a)及び(b)に示すように調光パルス発生回路4か
らは調光周波数60〜1500Hzの調光パルス(調光
信号)を調光回路5及びパルス幅調整回路6に出力す
る。電源2を投入直後からの調光パルス(調光信号)
は、定常状態よりも広くする。調光回路5に入力された
発振回路3からの出力を調光パルス(調光信号)でオン
オフし、従来回路相当のゲート電圧波形(ゲートパル
ス)を生成する(図4(b)参照)。調光回路5から出
力された従来回路相当のゲート電圧波形(ゲートパル
ス)(図4(b)参照)と調光パルス発生回路4から出
力される調光パルス(調光信号)は、パルス幅調整回路
6に入力され、ランプの長さ、管径、及びランプ無点灯
放置時間によりパルス幅を広くすると共に、広いパルス
幅の出力時間を設定し、パルス幅調整回路6でパルス幅
を調整された矩形波直流電圧を調光回路5から出力す
る。出力された矩形波直流電圧は、トランジスタ10、
11で増幅し、図4(c)に示すような矩形波信号にな
る。この矩形波信号電圧をスイッチング素子12のゲー
トに印加し、この矩形波パルスでスイッチング素子12
がオンオフを繰返す。スイッチング素子12がオンする
ことでパルストランス1にエネルギーを貯め、オフした
瞬間に高い電圧を2次側に発生させ、放電灯8を点灯さ
せる。パルストランス1に貯めるエネルギーが少ないと
放電灯8が点灯しない場合があるので、点灯初期は貯め
るエネルギーを多くするために、パルス幅調整回路6で
パルス幅を調光パルスがオン後の一定期間は広く設定す
る。 【0015】デューティ比が2〜3%以下の調光パルス
による動作においては、調光パルス内に広いパルス幅の
ゲートパルスが入力しない事態が生じるため、パルス幅
調整回路6により図5(a)、(c)に示すゲート動作
をさせる。すなわち、調光パルスがオフしたとき、定常
動作より広いパルス幅の電圧がゲート電圧に印加しなく
てもパルス幅調整回路6によりスイッチングパルスの所
定個数の範囲内に於ける広いパルス幅のパルスでスイッ
チング素子12をオンさせるため、調光を低くした場合
でも放電灯8は安定点灯する。 【0016】本実施の形態の放電灯点灯装置における調
光時の放電灯のちらつき評価を図7に示す。比較のため
に、図8に示す従来の調光式放電灯点灯装置であって1
対の帯状外部電極を設けたアパーチャ形の放電灯を用い
たものに関しても調光時の放電灯ちらつき評価をした。
点灯状態は目視により確認し、図中、○は安定点灯を、
△はちらつきを、×は点滅等の大きなちらつきを表わ
す。調光パルス(調光信号)のオン期間とオフ期間との
デューティ比別に放電灯の点灯状態を確認した。尚、調
光周波数は100Hzに設定して行った。図7より、従
来方式だとデューティ比50%の調光よりちらつき発生
が開始したのに対し、本実施の形態における放電灯点灯
装置はデューティ比が1%まで調光が可能になる。 【0017】 【発明の効果】本発明は、パルストランスの1次側にパ
ルス幅調整回路を設けたので、従来不可能であった電極
面積の広い帯状電極を有する外部電極式の放電灯を初期
点灯時から安定点灯可能にしたという効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】放電灯点灯回路の実施の形態の1例における回
路構成図である。 【図2】図1の回路に用いる放電灯を示す一部切欠正面
図である。 【図3】図2の放電灯の断面図である。 【図4】動作波形図である。 【図5】動作波形図である。 【図6】動作波形図である。 【図7】調光時の放電灯のちらつき状態を表に示した図
である。 【図8】従来の調光式放電灯点灯装置の概略構成図であ
る。 【符号の説明】 1 パルストランス 2 直流電源 3 発振回路 4 調光パルス発生回路 5 調光回路 6 パルス幅調整回路 7 電力増幅回路 8 放電灯
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−308870(JP,A) 特開 平11−97196(JP,A) 特開 平11−26183(JP,A) 特開 平11−299250(JP,A) 特開 平10−284265(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/392 H05B 41/24

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ガラスバルブ外面の略全長にわたって離
    間対設して設けられた一対の外面電極を有する放電灯
    と、この放電灯の外面電極間に高圧の矩形波直流電圧を
    印加する2次巻線が接続されたパルストランスと、この
    パルストランスの1次側に接続された直流電源と、この
    直流電源から前記パルストランスの1次側に所定の周波
    数の矩形波電圧を発生させる発振回路と、この回路の矩
    形波電圧出力の周波数より低周波のパルスを調光パルス
    として出力する調光パルス発生回路と、この調光パルス
    発生回路の出力周波数を設定する設定手段と、この設定
    手段に基づいて設定された周波数の調光パルス幅の所定
    時間、前記所定周波数の矩形波電圧を出力する調光回路
    と、この調光回路から出力された調光パルスを立ち上が
    りの最初のパルスから所定個数のパルスについて前記発
    振回路から出力される所定周波数の矩形波電圧のパルス
    幅より広いパルス幅にした矩形波電圧出力と同期周波数
    のスイッチングパルスを出力して前記パルストランスの
    1次巻線に直流電圧を供給するパルス幅調整回路とを具
    備してなることを特徴とする放電灯点灯装置。
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