JPH04215299A - 可変色放電灯点灯装置 - Google Patents

可変色放電灯点灯装置

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JPH04215299A
JPH04215299A JP40208590A JP40208590A JPH04215299A JP H04215299 A JPH04215299 A JP H04215299A JP 40208590 A JP40208590 A JP 40208590A JP 40208590 A JP40208590 A JP 40208590A JP H04215299 A JPH04215299 A JP H04215299A
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JP
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lighting
period
signal
discharge lamp
circuit
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JP40208590A
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Katsunobu Hamamoto
勝信 濱本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の発光色を混合し
て調色を行う可変色放電灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発光色が異なる複数の放電灯を所
定のタイミングで切り換え点灯することにより任意の発
光色を得るようにしたこの種の可変色放電灯点灯装置は
、図11、図12に示す点灯制御回路と、図13、図1
4に示すカラーディスプレィ装置用可変色放電灯と、図
15に示す可変色放電灯点灯装置の基本的な回路によっ
て構成されたものが特開昭62−14695号に見られ
るようにある。
【0003】図13、図14に示す可変色放電灯は3本
のガラス管よりなるU字型部1A、1B、1Cと、直方
体部2とで構成され、U字型部1A、1B、1Cの内面
には夫々異なる発光色(例えば、赤色、緑色、青色とす
る)を持つ蛍光体が塗布されており、それぞれのU字型
部1A、1B、1Cの一端には陽極3A、3B、3Cが
設置されている。
【0004】一方U字型部1A、1B、1Cの開口した
他端部は、連通孔5A、5B、5Cを介して直方体部2
と接続している。直方体部2内は共通放電空間となって
おり、各陽極3A、3B、3Cと対をなす共通陰極4が
設けられている。また共通放電空間に設けられた共通陰
極4の側方には発光に寄与しない補助陽極3Dが設けら
れている。
【0005】図15はこのような可変色放電灯点灯装置
の基本回路例を示しており、直流電源8電圧を、放電路
を切り換えるスイッチ回路7、限流要素6A、6B、6
C及び6Dを介して各陽極3A、3B、3C及び補助陽
極3Dに印加して、放電路の切り換えタイミングを制御
することで発光色を変化させるようになっている。上記
スイッチ回路7は図11に示すようにスイッチング素子
9A、9A’、9B、9B’、9C、9C’及び9D、
9D’等により形成され、同図に示す点灯制御回路によ
ってオンデュティ、オフデュティを可変とする。尚ST
はスタータである。
【0006】次に図11、図12に示す点灯制御回路の
動作を説明する。図11に示す点灯制御回路はクロック
パルスジェネレータPGと、各色の点灯可能期間を設定
するリングカウンタからなる点灯可能期間設定回路10
と、各色の発光を制御する点灯制御信号を発生する点灯
信号発生装置SGa乃至SGcと、アンドゲートA1乃
至A4、ノットゲートI1乃至I3からなるゲート回路
GCとで形成されている。
【0007】点灯可能期間設定回路10は図12に示す
ように、ワンショットフリップフロップF1乃至F4等
によって形成されており、各ワンショットフリップフロ
ップF1乃至F4にそれぞれ発生するパルスのパルス幅
は、外付けのコンデンサC1乃至C4及び抵抗R1乃至
R4にて設定される。各色の点灯可能期間は図16のタ
イムチャートに示すように、外付け抵抗R2、R3によ
って期間TR(赤色の期間)、TG(緑色の期間)がそ
れぞれ設定され、クロックパルスジェネレータPGにて
発生されたクロックパルスによって設定される繰り返し
周期をTとすればTB(青色の期間)もTB=T−(T
R+TG)と決定される。
【0008】図16の(a)、(b)、(c)に示す各
色の点灯可能期間TR、TG、TBの設定信号はそれぞ
れ2入力のアンドゲートA1乃至A3の一入力となり、
点灯信号発生装置SGa乃至SGcの出力信号がアンド
ゲートA1乃至A3の他方の入力となる。各アンドゲー
トA1乃至A3の出力信号が上記スイッチ回路7のスイ
ッチング素子9A’、9B’、9C’を順次オン駆動し
、放電路を切り換える。
【0009】ここで各アンドゲートA1乃至A3の出力
信号が図17(a)乃至(c)に示すような信号になる
ように、点灯信号発生装置SGa乃至SGcの出力信号
を設定した場合、アンドゲートA4の出力信号は図17
(d)に示す信号となる。この信号はアンドゲートA1
乃至A3の出力信号のすべてが”L”のとき”H”とな
る信号であり、いかなる発光も行われない期間のみ、前
記スイッチ回路7のスイッチング素子9D’をオン状態
とする。
【0010】この点灯休止区間において、発光に寄与し
ない補助陽極3Dと共通陰極4の間で放電が行われる。 尚図11及び図15の7a乃至7dはスイッチ回路7の
スイッチ出力端子を示す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
従来例の可変色放電灯点灯装置においては、各色の点灯
信号の立ち上がりはそれぞれの点灯可能期間設定信号の
立ち上がりと、同期しており、例えば赤色の点灯信号が
、点灯可能期間TRに対して100%の信号で、緑色の
点灯信号が、発光可能期間TGに対して非常に小さい場
合、つまり緑色のみ深調光された場合、赤色と緑色の発
光間には発光の休止区間が存在せず、そのため十分な再
点弧独電圧と、予熱電流とを得ることができず、深調光
時に点灯が不安定になるという問題があった。
【0012】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは複数の放電灯の少なくとも
1灯のみ深調光を行っても他灯の点灯状態に影響されず
、ちらつきの少ない点灯が行え、しかも回路構成が簡単
である可変色放電灯点灯装置を提供するにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、発光色の異なる複数の放電灯にそれぞ
れ直列に接続されたスイッチング素子にて形成された点
灯回路と、上記各放電灯に順次電圧を印加する点灯電源
部と、上記各スイッチング素子に導通信号を与える点灯
制御回路を具備した可変色放電灯点灯装置において、上
記各スイッチング素子の導通信号の周期を分割して上記
器各放電灯の点灯可能期間を割当て、それぞれ割り当て
られた点灯可能期間内で、上記各スイッチング素子の導
通信号のデューティを立ち上がり側で可変することによ
り各スイッチング素子のオン期間を制御する上記点灯制
御回路を設けたものである。
【0014】
【作用】本発明によれば、各スイッチング素子の導通信
号の周期を分割して上記器各放電灯の点灯可能期間を割
当て、それぞれ割り当てられた点灯可能期間内で、上記
各スイッチング素子の導通信号のデューティを立ち上が
り側で可変することにより各スイッチング素子のオン期
間を制御する上記点灯制御回路を設けたので、十分な無
負荷時電圧を十分な時間だけ放電灯に印加させることが
でき、結果放電灯の再点弧動作を安定させ、深調光時の
放電灯のちらつきを減少できる。
【0015】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。 (実施例1) 図1、図3は本発明の実施例1の点灯制御回路、主回路
をそれぞれ示しており、図1の点灯制御回路は無安定マ
ルチバイブレータM0と、タイマIC1312、132
1、1331及びタイマIC外付け抵抗R11、R21
、R31、同じく外付けコンデンサC11、C21、C
31とからなる単安定マルチバイブレータと、トリガ回
路TC21、TC31とで構成される点灯可能期間設定
部14と、タイマIC1312、1322、1332と
、タイマIC外付けの可変抵抗R12、R22、R32
、同じく外付けコンデンサC12、C22、C32とか
らなる単安定マルチバイブレータと、ノットゲートI1
乃至I3、アンドゲートA1乃至A3とから構成される
点灯信号設定部15とで構成される。
【0016】以下同図の点灯制御回路について、図2の
タイムチャートを用いて説明する。点灯可能期間設定部
14では図2(a)に示す無安定マルチバイブレータM
0の出力信号がタイマIC1311のトリガパルスとな
り、■番トリガ端子に入力する。抵抗R11と、コンデ
ンサC11の接続点はタイマIC1311の■、■番端
子に接続されており、図2(b)に示す■番出力端子の
出力信号のオンデューティTaは抵抗R11、コンデン
サC11によって決定される。タイマIC1311の図
2(b)に示す出力信号はトリガ回路TC21を介して
タイマIC1321のトリガパルスとなる。
【0017】図2(c)に示すタイマIC1321の出
力信号はタイマIC1311の出力信号の立ち下がりに
よって立ち上がり、同様に抵抗R21、コンデンサC2
1によって決定されるオンデューティTbの信号となる
。タイマIC1321の出力信号は同様にトリガ回路T
C31を介してタイマIC1331のトリガパルスとな
り、抵抗R31、 コンデンサC31によって決定され
るオンデューティTcの出力信号(図2(d))がタイ
マIC1331から出力される。タイマIC1311、
1321、1331の外付け抵抗R11、R21、R3
1、同じくコンデンサC11、C21、C31の値は固
定で、無安定マルチバイブレータM0の周期Tを3分割
し、T=Ta+Tb+Tcとなるような値に予め設定す
る。
【0018】一方、点灯信号設定部15のタイマIC1
312は無安定マルチバイブレータM0の出力信号をト
リガパルスとし、外付け可変抵抗R12と、コンデンサ
C12によって、タイマIC1312の出力信号(図2
(e))のオンデューティtaが決まる。タイマIC1
312と1311は両者とも無安定マルチバイブレータ
M0の出力信号をトリガパルスとしているため、両者の
出力信号の立ち下がりのタイミングは同じである。同様
にタイマIC1322、1332はそれぞれトリガ回路
TC21、TC31の出力信号をトリガパルスとしてお
り、それぞれ外付け可変抵抗R22、R32及びコンデ
ンサC22、C32によって、それぞれの出力信号(図
2(f)、(g))のオンデューティtb、tcを決定
している。またタイマIC1322の出力信号の立ち下
がりのタイミングはタイマIC1321の出力信号の立
ち上がりのタイミングと同じである。
【0019】点灯信号設定部15のタイマIC1312
、1322、1332の出力信号はそれぞれノットゲー
トI1、I2、I3で反転され、2入力のアンドゲート
A1乃至A3の一入力となっている。また点灯可能期間
設定部14のタイマIC1311、1321、1331
の出力信号はアンドゲートA1乃至A3の他方の入力と
なり、各アンドゲートA1乃至A3の出力信号(図2(
h)乃至(j))は夫々端子a、b、cの信号となる。 点灯信号設定部15のタイマIC1312、1322、
1332の■番リセット端子にはそれぞれ点灯可能期間
設定部14のタイマIC1311、1321、1331
の■番出力端子を接続しており、点灯可能期間設定部1
4の各タイマIC1311、1321、1331の出力
信号のオンデューティTa、Tb、Tcと点灯信号設定
部14のタイマIC1312、1322の出力信号のオ
ンデューティta、tb、tcとの関係はTa≧ta、
Tb≦tb、Tc>tcとなる。
【0020】端子a、b、cの信号、つまり点灯回路1
1のスイッチング素子19A、19B、19Cの導通信
号はそれぞれ予め設定された点灯可能期間Ta、Tb、
Tc内でオンデューティを変化させ、各導通信号のオン
デューティを小さくする場合には導通信号の立ち下がり
側より削られることになる。次に図3に示す主回路につ
いて説明する。
【0021】同図において点灯電源部を構成するインバ
ータ回路11は、商用電源ACを直流に変換する電源回
路16と、スイッチング素子17A、17Bと、スイッ
チング素子17A、17Bを駆動する駆動回路12とで
構成される直列インバータからなり、点灯回路18は3
原色の発光色(以下R、G、Bと略する)を持つ放電灯
L1乃至L3と各放電灯L1乃至L3にそれぞれダイオ
ードブリッジDB1乃至DB3を介して直列に挿入され
たスイッチング素子19A乃至19Cとからなる。
【0022】ここで、駆動回路12の駆動周波数は一定
であり、また放電灯L1乃至L3の発光色をそれぞれR
、G、Bとする。スイッチング素子19A乃至19Cの
入力端子a、b、cは上記のように図2(h)乃至(j
)の導通信号が入力し、各スイッチング素子19A乃至
19Cはそれぞれ導通信号によってオン、オフを繰り返
す。図2(h)乃至(j)に示す信号によるコンデンサ
C1両端の出力波形は図2(k)のようになる。
【0023】ここで図4に示す共振カーブからも分かる
ように、インバータ回路11の駆動周波数が一定でも点
灯時と無負荷時のコンデンサC1の両端電圧は無負荷時
の電圧のほうが高い。R、G、Bの各放電灯L1乃至L
3の点灯可能期間は予めTa、Tb、Tcと設定してお
り、例えばGの放電灯L2の点灯期間(Tb−tb)を
小さくした場合、つまりGの放電灯L2に対して深調光
を行った場合に各放電灯L1乃至L3に直列に挿入され
たスイッチング素子19A乃至19Cへの導通信号は立
ち上がり側より削って行くため、RとGの放電灯L1、
L2の点灯間の休止区間はtbとなる。
【0024】点灯期間(Tb−tb)を小さくした場合
、休止区間tbは大きくなるため、この休止期間tbの
無負荷時の高電圧が十分な期間、Gの放電灯L3に印加
されることになる。以上のように本実施例では周期Tを
3分割し、各放電灯L1乃至L3の点灯可能期間Ta、
Tb、Tcを設定し、各放電灯L1乃至L3にそれぞれ
直列に接続したスイッチング素子19A乃至19Dの導
通信号を立ち上がり側から削るため、放電灯L1乃至L
3の少なくとも1灯だけ深調光を行った場合でも、十分
な大きな無負荷時電圧が十分な期間印加され、放電灯L
1乃至L3の再点弧時に放電が不安定になることが無く
、深調光時にちらつきの無い安定した混色光が得られる
【0025】図3の主回路の共振条件の違いにより休止
区間の無負荷電圧を上昇させるものであるが、主回路の
点灯電源部としては直列インバータに限らず、図5に示
すようにプッシュプルインバータからなるインバータ回
路11を用い、この場合トランス20で昇圧した高周波
電圧をダイオードブリッジDB4で直流に変換して、放
電灯L1乃至L3に印加するようにしても良い。また図
6に示す一石式インバータのトランス20の昇圧による
ものでもよい。さらにインバータ回路11以外としては
図7に示すように商用電源を昇圧トランス21で昇圧し
て放電灯L1乃至L3に印加するような点灯電源部を用
いても良い。
【0026】(実施例2) 図8は実施例2の点灯制御回路を示しており、この実施
例の点灯可能期間設定部14は無安定マルチバイブレー
タM0と、カウンタ回路22と、ノットゲートI4、I
5と、アンドゲートA4乃至A6と、ノアゲートN1と
で構成され、点灯信号設定部15はトリガ回路TC12
、TC22、TC32と、タイマIC1312、132
2、1332及びタイマIC外付けの可変抵抗R12、
R22、R32、同じく外付けコンデンサC12、C2
2、C32とからなる単安定マルチバイブレータと、ア
ンドゲートA1乃至A3と、ノットゲートI1乃至I3
とで構成されている。
【0027】以下図8の点灯制御回路の動作について図
9のタイムチャートに基づいて説明する。まず図9(a
)に示す点灯可能期間設定部14の無安定マルチバイブ
レータM0の出力信号は周期Tのカウンタ回路22のク
ロックパルスとなり、カウンタ回路22の出力Qa、Q
bは図9(b)(c)に示すようにイの区間でそれぞれ
”H”、”L”となる。ロの区間では出力Qaは”L”
となり、出力Qbは”H”となる。ハの区間では出力Q
a、Qbが同時に”H”となる期間Tbがあり、この期
間Tbを除けば、両者共”L”となる。この動作では出
力Qa、QbがアンドゲートA5の入力となっており、
このアンドゲートA5の出力は、図9(h)に示すよう
に区間ハの期間Tbに対応する幅の信号となる。
【0028】この信号はカウンタ回路22のリセット信
号となっているため、区間ハにおいて、カウンタ回路2
2の出力Qa、Qbが期間Tbのみ”H”となった後、
リセットされて出力Qa、Qbは”L”となる。カウン
タ回路22の出力QaはノットゲートI4に入力し、こ
のノットゲートI4の出力(図9(d))と、出力Qb
がアンドゲートA5に入力する。またカウンタ回路22
の出力QbはノットゲートI5に入力し、このノットゲ
ートI5の出力(図9(f))と、出力Qaがアンドゲ
ートA4に入力する。アンドゲートA4、A5の出力信
号は図9(g)(e)に示すようになり、どちらもオン
デューティTの信号となる。このアンドゲートA4、A
5の出力信号は端子a、bに出力される導通信号の点灯
可能期間設定信号となる。またアンドゲートA4、A5
の出力信号はノアゲートN1の入力信号となり、ノアゲ
ートN1の出力信号(図9(i))は、オンデューティ
Tの信号であり、端子cに出力される信号の点灯可能期
間設定信号となる。
【0029】図9(g)(e)(i)に示す各点灯可能
期間設定信号はそれぞれ点灯信号設定部15のトリガ回
路TC12、TC22、TC32によって信号立ち上が
り時にタイマIC1312、1322、1332をトリ
ガする。各タイマ1312、1322、1332の出力
はそれぞれの外付け抵抗R12、R22、R32、及び
コンデンサC12、C22、C32によって決定され、
図9(j)乃至(l)に示す信号ta乃至tcが出力さ
れる。各タイマIC1312、1322、1332の出
力信号はそれぞれノットゲートI1乃至I3を介してア
ンドゲートA1乃至A3の一入力端に入力する。
【0030】一方アンドゲートA1乃至A3の他の入力
端には点灯可能期間設定信号が入力しており、端子a、
b、cの信号は図9(m)乃至(o)に示すようになる
。このように構成された点灯制御回路は図3、図5乃至
図7の主回路に用いることができ、実施例1の回路と異
なる点は各点灯可能期間設定信号が全てオンデューティ
Tで周期3Tの信号であるが、各点灯可能期間は周期3
Tの1/3に等分しなくても良く、点灯可能期間設定方
法はいずれでもよい。
【0031】(実施例3) 図10は実施例3の点灯制御回路を示しており、この実
施例の点灯可能期間設定部14は無安定マルチバイブレ
ータM0と、タイマIC1311、1321、1331
、1341及びタイマIC外付けの可変抵抗R11、R
21、R31、R41、同じくコンデンサC11、C2
1、C31、C41からなる単安定マルチバイブレータ
と、トリガ回路TC21、TC31、TC41とからな
る。点灯信号設定部15はタイマIC1312、132
2、1332、1342及びタイマIC外付けの可変抵
抗R12、R22、R32、R42、同じくコンデンサ
C12、C22、C32、C42からなる単安定マルチ
バイブレータと、ノットゲートI1乃至I4と、アンド
ゲートA1乃至A4とからなる。
【0032】この点灯制御回路の動作は実施例1の回路
動作と同じであるが、出力端子はa乃至dとなり、実施
例1、2が3灯用の点灯制御回路であるのに対して、本
実施例の回路は4灯用回路を構成する。本実施例回路に
よって、例えばR、G、B及びY(黄色)の混色光制御
を行うことができ、Yを加えることで、調色範囲が増加
する利点がある。また本実施例では点灯回路のスイッチ
ング素子へのオン信号の信号幅が小さくてもちらつきに
ついては良好であるため、灯数を増やしても影響はない
【0033】尚実施例1、2に3灯用の点灯制御回路を
、実施例3に4灯用の点灯制御回路を示したが、各放電
灯の点灯周期を分割し、各放電灯の点灯可能期間を割り
当て、各点灯信号のデューティを立ち上がり側から削る
制御を行う回路であるならば、どのような回路構成でも
良く、また放電灯の数も限定されるものではない。また
放電灯の種類は可変色を達成するものであれば、なんで
も良く、白色放電灯にカラーフィルターを装着したもの
、また昼白色、電球色等でも良い。
【0034】
【発明の効果】本発明は、発光色の異なる複数の放電灯
にそれぞれ直列に接続されたスイッチング素子にて形成
された点灯回路と、上記各放電灯に順次電圧を印加する
点灯電源部と、上記各スイッチング素子に導通信号を与
える点灯制御回路を具備した可変色放電灯点灯装置にお
いて、上記各スイッチング素子の導通信号の周期を分割
して上記器各放電灯の点灯可能期間を割当て、それぞれ
割り当てられた点灯可能期間内で、上記各スイッチング
素子の導通信号のデューティを立ち上がり側で可変する
ことにより各スイッチング素子のオン期間を制御する上
記点灯制御回路を設けたものであるから、十分な無負荷
時電圧を十分な時間だけ放電灯に印加させることができ
、結果放電灯の再点弧動作を安定させ、深調光時の放電
灯のちらつきを減少できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の点灯制御回路を示す回路図
である。
【図2】本発明の実施例1の動作説明用タイムチャート
である。
【図3】図1の点灯制御回路を用いる主回路の回路図で
ある。
【図4】図3のインバータ回路の動作特性図である。
【図5】点灯電源部の一例を示す回路図である。
【図6】点灯電源部の一例を示す回路図である。
【図7】点灯電源部の一例を示す回路図である。
【図8】本発明の実施例2の点灯制御回路を示す回路図
である。
【図9】本発明の実施例2の動作説明用タイムチャート
である。
【図10】本発明の実施例3の点灯制御回路を示す回路
図である。
【図11】従来例の点灯制御回路の回路構成図である。
【図12】図11の点灯可能期間設定回路の回路図であ
る。
【図13】放電灯の斜視図である。
【図14】図13の放電灯の構成説明図である。
【図15】図11の点灯制御回路を用いる主回路の回路
図である。
【図16】図11、図15の回路の動作説明用タイムチ
ャートである。
【図17】図11、図15の回路の動作説明用タイムチ
ャートである。
【符号の説明】
14    点灯可能期間設定部 15    点灯信号設定部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発光色の異なる複数の放電灯にそれぞれ直
    列に接続されたスイッチング素子にて形成された点灯回
    路と、上記各放電灯に順次電圧を印加する点灯電源部と
    、上記各スイッチング素子に導通信号を与える点灯制御
    回路を具備した可変色放電灯点灯装置において、上記各
    スイッチング素子の導通信号の周期を分割して上記器各
    放電灯の点灯可能期間を割当て、それぞれ割り当てられ
    た点灯可能期間内で、上記各スイッチング素子の導通信
    号のデューティを立ち上がり側で可変することにより各
    スイッチング素子のオン期間を制御する上記点灯制御回
    路を設けて成ることを特徴とする可変色放電灯点灯装置
JP40208590A 1990-12-14 1990-12-14 可変色放電灯点灯装置 Withdrawn JPH04215299A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07183092A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Nec Corp 調光装置

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