JPH0218857A - 蛍光ランプ装置 - Google Patents

蛍光ランプ装置

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JPH0218857A
JPH0218857A JP63167269A JP16726988A JPH0218857A JP H0218857 A JPH0218857 A JP H0218857A JP 63167269 A JP63167269 A JP 63167269A JP 16726988 A JP16726988 A JP 16726988A JP H0218857 A JPH0218857 A JP H0218857A
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JP
Japan
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temperature
fluorescent lamp
peltier element
drive
voltage
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JP63167269A
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Inventor
Hiroshi Sekiguchi
関口　廣志
Atsushi Sekine
関根　厚
Mitsuaki Omiya
大宮　三明
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
    • H01J61/523—Heating or cooling particular parts of the lamp

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、液晶表示素子のバ・ツクライトなどに用い
る蛍光ランプ装置に関する。
「従来の技術」 蛍光ランプを液晶表示素子のバックライトの光源として
用いる場合、表示装置の周囲の温度の−に昇と蛍光ラン
プ自体の発熱による表示装置の内部の温度の上昇とによ
って、蛍光ランプの外壁の温度が最適動作温度を超えて
しまうことがある。第４図に蛍光ランプにおける温度変
化による水銀共鳴線放射強度の変化の様子を示すが、こ
れでは最適動作温度は４０°Ｃ近辺である。そして、こ
のように蛍光ランプの外壁の温度が最適動作温度を超え
ると、蛍光ランプの水銀共鳴線放射強度が低下して輝度
が低下する。
そのため、従来は、蛍光ランプの外壁の温度が最適動作
温度を超えないように、蛍光ランプの周囲に放熱板や放
熱フィンなどを設けたり、蛍光ランプを放熱ファンによ
り空冷している。また、蛍光ランプに対してペルチェ素
子を設けて、蛍光ランプの点灯中、ペルチェ素子により
蛍光ランプを冷却する方法も考えられている。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、液晶表示素子の動作温度範囲が広がるに
つれて蛍光ランプの最適使用温度が高くなるため、蛍光
ランプの周囲に放熱板や放熱フィンなどを設けたり、蛍
光ランプを放熱ファンにより空冷する方法では、蛍光ラ
ンプの外壁の温度を常に最適動作温度に保つことは困難
で、蛍光ランプの外壁の温度が最適動作温度を超えて輝
度が低下してしまうことがある。また、蛍光ランプの点
灯中、ペルチェ素子により蛍光ランプを冷却する方法で
は、過冷却により蛍光ランプの外壁の温度が最適動作温
度を下まわり、かえって輝度が低下してしまうことがあ
る。
そこで、この発明は、蛍光ランプを冷却する手段を備え
る蛍光ランプ装置において、簡単な構成により、高温の
環境下においても確実に輝度の低下を生じないとともに
、過冷却による輝度の低下もないようにしたものである
。
「課題を解決するための手段」 この発明においては、蛍光ランプを冷却する手段として
ペルチェ素子を蛍光ランプに熱的に結合して、ペルチェ
素子が駆動されたとき蛍光ランプの一部に最冷点（最も
温度が低い点）が生じるようにするとともに、蛍光ラン
プのペルチェ素子が駆動されたとき最冷点となる部分に
、その部分の温度を検出する温度センサを配し、この温
度センサの出力にもとづいて上記の部分の温度が所定温
度以下になるようにペルチェ素子の駆動を制御する。
また、蛍光ランプに対して反射板を設けるときは、反射
板をペルチェ素子の放熱側に配して反射板に放熱板を兼
ねさせることができる。
「作　用」 上述したように蛍光ランプの輝度は外壁の温度によって
左右されるが、高温の環境下においては外壁のうちの最
冷点の温度が輝度を決定する。上記のように構成した、
この発明の蛍光ランプ装置においては、高温の環境下に
おいては最冷点の温度が所定温度を超えないようにペル
チェ素子によりｉ１２光ランプが冷却されるので、高温
の環境下において輝度が低下するのが確実に阻止される
。また、ペルチェ素子による冷却により最冷点の温度が
所定温度より低くなったときには、ペルチェ素子の駆動
が停止し、あるいは）１１１えられて蛍光ランプ、のそ
れ以にの冷却が阻止されるので、過冷却による輝度の低
下もない。
反射板に放熱板を７１にねさせるときは、特別にペルチ
ェ素子のだめの放熱板を設ける７ｖ・要がない。
「実施例」 第１図は、この発明の蛍光ランプ装置の一例である。
この例における蛍光ランプ装置は、蛍光ランプ１０、反
射板２０、ペルチェ素子３０、温度センサ４０および駆
動制御１１回路５０を備える。
蛍光ランプ１０は、この例においてはＵ字型蛍光ランプ
で、ランプ駆動回路６０により駆動される。反射板２０
は、この例においては放熱効果のある材料により形成さ
れて放熱板を兼ね、蛍光ランプｌＯと対向して配される
。
ペルチェ素子３０は、蛍光ランプ１０の中間部（両脚部
の間の部分）において、吸熱側（コールＦ’４Ｊイｌ”
）　３１が熱伝導コンパウンド７０により蛍光ランプＩ
Ｏに取り付けられることにより蛍光ランプ１０と熱的に
結合され、放熱側（ホント杉イド）３２が反射板２０と
接して反射板２０上に配される。後述するようにペルチ
ェ素子３０が駆動されたとき、ペルチェ素子３０は吸熱
側３１から蛍光ランプＩＯを冷却して蛍光ランプ１０の
中間部に強制的に最冷点を発生させる。
温度センサ４０は、蛍光ランプ１０の中間部のペルチェ
素子３０が駆動されたとき最冷点となる部分１１におい
て、部分１１と接して、または微小な距離を隔てて、熱
伝導コンパウンド７０により蛍光ランプＩＯに取すイ」
けられ、部分１１の温度を検出する。温度センサ４０と
しては、例えば、絶対温度ピにつき１ｕＡの率の、温度
に比例した電流が出力されるものが用いられる。
駆動制御回路５０は、温度センサ４０の出力にもとづい
て蛍光ランプｌＯの部分１１の温度が所定温度以下にな
るようにペルチェ素子３０の駆動を制御するもので、そ
の所定温度は、蛍光ランプ１０の最適動作温度ないしそ
の近辺の温度、例えば４（］’Ｃにされる。
この例においては、駆動制御回路５０は、例えば１５Ｖ
の直流電圧が得られる直流電源５１と、この直？Ａ電ｔ
Ｘ５１からの直流電圧をペルチェ素子３０に適合した例
えば２．５ｖの直流電圧に変換してペルチェ素子３０に
供給する駆動回路５２と、温度センサ４０の出力電流を
電圧に変換する増幅回路５３と、上記の所定温度に相当
する基準電圧、すなわち蛍光ランプ１０の部分２の温度
が所定温度のときに増幅回路５３の出力の検出電圧Ｖ（
＋が示す値と等しい値の基準電圧Ｖ「が得られる基４＃
、電圧発生回路５４と、検出電圧Ｖｄを基準電圧Ｖ「と
比較して、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒを超えるときに
は駆動回路５２からペルチェ素子３０に上記の直流電圧
を出力させ、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒ以下のときに
は駆動口ｅＩ５２からペルチェ素子３０への駆動電圧の
供給を阻止する比較回路５５とにより、構成される。
上述した例の蛍光ランプ装置においては、蛍光ランプ装
置の周囲の温度が低く、しかも蛍光ランプ１０の点灯開
始時などであって蛍光ランプ１０自体の発熱が低いため
に、蛍光ランプ］Ｏの部分１１の温度が上記の所定温度
以下であるときには、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒ以下
となって、ペルチェ素子３０が駆動されず、蛍光ランプ
１０はペルチェ素子３０により冷却されないが、蛍光ラ
ンプ装置の周囲の温度が高く、蛍光ランプ１０自体の発
熱とも相まって、蛍光ランプ１０の部分１１の温度が所
定温度を超えると、検出電圧Ｖｄが基！？雷電圧ｒを超
えることにより、ペルチェ素子３０が駆動されて蛍光ラ
ンプ１０が冷却され、蛍光ランプ１００部分１１が最冷
点となって部分１１の温度が所定温度以下になる。従っ
て、高温の環境下においても蛍光ランプ１０の輝度が低
下することがない。
第３図は、ペルチェ素子３０、温度センサ４０および駆
動制御回路５０による温度制御を行わない場合における
蛍光ランプ装置の周囲温度の変化に対する蛍光ランプ１
０の輝度の変化を実測して示したもので、この場合には
前述したように周囲温度が４０“Ｃ近辺より高くなるに
つれて輝度が低下するが、ペルチェ素子３０、温度セン
サ４０および駆動制御回路５０による温度制御がなされ
る」−述した例の蛍光ランプ装置においては、上記の所
定温度を４０°Ｃにした場合における蛍光ランプ装置の
周囲温度の変化に対する蛍光ランプｌＯの輝度の変化を
実測して第２図に示したように、周囲温度がｔ　ｏ　ｏ
　’ｃであっても輝度が低下しない。
また、上述した例の蛍光ランプ装置においては、ペルチ
ェ素子３０により蛍光ランプ１０が冷却されて蛍光ラン
プ１０の部分１１の温度が上記の所定温度以下になると
、検出電圧Ｖｄが基準電圧■「以下になることにより、
ペルチェ素子３０の駆動が停止してペルチェ素子３０に
よる蛍光ランプｌＯの冷却が阻止される。従って、蛍光
ランプ１０の過冷却による輝度の低下も生しない。
図示した例のように反射板２０をペルチェ素子３０の放
熱側３２に配して反射板２０に放熱板を兼ねさせるとき
は、特別にペルチェ素子３ｏのための放熱板を設ける必
要がなく、蛍光ランプ装置のコストダウンがはかれる。
図示した例の駆動制御回路５０は、温度センサ４０によ
り検出される蛍光ランプ１０の最冷点となる部分１１の
温度が所定温度以下のときにはペルチェ素子３０を駆動
せず、部分１１の温度が所定温度を超えるときにペルチ
ェ素子３０を駆＋）＋する、オンオフ的な駆動制御を行
う場合であるが、ｆＡ度センサ４０により検出される蛍
光ランプ１０の最冷点となる部分１１の温度と所定温度
との差に応じてペルチェ素子３０の駆りＪ電圧を変化さ
せ、ペルチェ素子３０による蛍光ランプｌＯの冷Ｕ＋の
度合を変える、リニアな駆動制御コロを行うようにして
もよく、その場合でも上述した効果を生じる。
また、図示していないが、蛍光ランプが直管型である場
合にも、この発明を適用することができ、同様の効果が
得られる。
「発明の効果」 上述したように、この発明によれば、高温の環境下にお
いても確実に輝度の低下を生じないとともに、過冷却に
よる輝度の低下もない。しかも、蛍光ランプのペルチェ
素子が駆動されたときに最冷点となる部分の温度を検出
して、その部分の温度が所定温度以下になるようにペル
チェ素子の駆動を制御するので、駆動制御回路が簡単に
なるとともに、蛍光ランプ装置の周囲の温度を検出して
制御する場合のように制御の時間的な遅れを生じること
がない。さらに、同様の理由により、伝熱径路などの復
雑な工１算を必要としないので、駆動制御回路の設計が
容易になる。また、高温でのランプ電力の増加がなく、
消費電力が低減するとともに、高温の環境下での輝度の
変化による蛍光ランプの寿命の短縮もない。
反１・１板をペルチェ素子の放熱側に配して反射板に放
熱板を兼ねさせるときは、特別にペルチェ素子のための
放熱板を設ける必要がなく、蛍光ランプ装置のコストダ
ウンがはかれる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の蛍光ランプ装置の一例を示す図、第
２図はこの発明による場合の周囲温度と輝度相対値との
関係を示す図、第３図はこの発明によらない場合の周囲
温度と輝度相対値との関係を示す図、第４図は蛍光ラン
プにおける温度変化による水銀共鳴線放射強度の変化の
様子を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）蛍光ランプと、 吸熱側において上記蛍光ランプに熱的に結合され、上記
    蛍光ランプの一部に強制的に最冷点を発生させるペルチ
    ェ素子と、 上記最冷点となる部分において上記蛍光ランプに近接し
    て配され、上記最冷点となる部分の温度を検出する温度
    センサと、 この温度センサの出力にもとづいて上記最冷点となる部
    分の温度が所定温度以下になるように上記ペルチェ素子
    の駆動を制御する駆動制御回路と、を備える蛍光ランプ
    装置。
  2. （２）上記ペルチェ素子の放熱側に放熱板を兼ねた反射
    板を備える、 請求項１に記載の蛍光ランプ装置。
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