JPH04324287A - Luminous radiation electron tube lighting device - Google Patents

Luminous radiation electron tube lighting device

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JPH04324287A
JPH04324287A JP9379991A JP9379991A JPH04324287A JP H04324287 A JPH04324287 A JP H04324287A JP 9379991 A JP9379991 A JP 9379991A JP 9379991 A JP9379991 A JP 9379991A JP H04324287 A JPH04324287 A JP H04324287A
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JP
Japan
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filament
tube
light
heating
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9379991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Eriguchi
江里口 裕康
Akinori Hiramatsu
明則 平松
Atsushi Kamioka
上岡 淳
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suppress a change of color temperature and shortness of a life generated by changing tube voltage between a filament and an accelerating electrode. CONSTITUTION:A luminous radiation electron tube 1 is provided with a bulb 1a sealed with luminous radiation gas excited by an impact by an accelerating electron to emit light and a pair of filaments 1b provided in the bulb 1a. Accelerating voltage is applied between both the filaments 1b by a lighting power feed source 2, and an electron emitted from the one filament 1b, is attracted to the other filament 1b and accelerated. In a filament heating circuit 3, power fed to the filaments 1b is adjusted in accordance with a high/low level of tube voltage between the filaments 1b so as to hold the tube voltage to almost a fixed value.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、カソードとなるフィラ
メントと、フィラメントから放出された電子を加速する
加速用電極とが、加速電子の衝突により励起されて発光
する光放射気体および希ガスを封入したバルブ内に対置
された光放射電子管を点灯させる光放射電子管点灯装置
に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is characterized in that a filament serving as a cathode and an accelerating electrode that accelerates electrons emitted from the filament are filled with a light-emitting gas and a rare gas that emit light when excited by the collision of accelerated electrons. The present invention relates to a light-emitting electron tube lighting device for lighting a light-emitting electron tube disposed in a light-emitting bulb.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、図13に示すような構造の光
放射電子管1が知られている(たとえば、特開昭57−
130364号公報)。光放射電子管1は、ガラス等の
透光性材料により形成されたバルブ1の中に、熱電子放
出型のカソードとなるフィラメント1bと、フィラメン
ト1bから放出された電子を加速する加速用電極1cと
を対置した構成を有している。バルブ1aの内部は、水
銀蒸気などの光放射気体および希ガスであるネオンの混
合ガスが数ミリTorr程度封入されて低真空になって
いる。また、バルブ1aの内周面には、紫外線を可視光
線に変換する蛍光体(図示せず)が塗布されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting electron tube 1 having a structure as shown in FIG.
130364). The light-emitting electron tube 1 includes a filament 1b that serves as a thermionic-emitting cathode, and an accelerating electrode 1c that accelerates electrons emitted from the filament 1b, in a bulb 1 made of a transparent material such as glass. It has a configuration in which the two are placed opposite each other. The interior of the bulb 1a is filled with a mixed gas of a light emitting gas such as mercury vapor and neon, which is a rare gas, at a pressure of about several milliTorr, resulting in a low vacuum. Further, the inner peripheral surface of the bulb 1a is coated with a phosphor (not shown) that converts ultraviolet rays into visible light.

【0003】光放射電子管1を点灯させるには、フィラ
メント1bの両端間に給電することによって電子を放出
させるとともに、フィラメント1bが負極、加速用電極
1cが正極となるようにフィラメント1bと加速用電極
1cとの間に加速用電圧を印加することによって電子を
加速する。加速電子は、バルブ1aの中に封入された気
体の原子や分子に衝突することによって、電離させたり
励起したりするのであって、光放射気体が水銀蒸気であ
れば主として紫外線が放射されることになる。この紫外
線は蛍光体によって可視光線に変換され、バルブ1aか
ら可視光線が放射されるのである。この光放射電子管1
は、小形、軽量、低コスト、高効率という長所を有し、
今後、需要が増加するものとして期待されている。
In order to light up the light emitting electron tube 1, electrons are emitted by supplying power between both ends of the filament 1b, and the filament 1b and the accelerating electrode are connected so that the filament 1b becomes the negative electrode and the accelerating electrode 1c becomes the positive electrode. Electrons are accelerated by applying an accelerating voltage between the electrode and the electrode 1c. Accelerated electrons ionize or excite gas atoms and molecules sealed in the bulb 1a by colliding with them, and if the light emitting gas is mercury vapor, mainly ultraviolet rays are emitted. become. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor, and visible light is emitted from the bulb 1a. This light emitting electron tube 1
has the advantages of small size, light weight, low cost, and high efficiency.
Demand is expected to increase in the future.

【0004】ところで、光放射電子管点灯装置としては
、図14に示す構成が考えられている。この光放射電子
管点灯装置は、直流電源Eを有する。直流電源Eの両端
間には、スイッチング素子QaとインダクタLとの直列
回路が接続される。また、スイッチング素子Qbとコン
デンサCbとの並列回路の一端が、ダイオードDを介し
てスイッチング素子QaとインダクタLの一端との接続
点に接続され、上記並列回路の他端が光放射電子管1の
フィラメント1bを介してインダクタLの他端に接続さ
れる。さらに、光放射電子管1の加速用電極1cは、ダ
イオードDとスイッチング素子Qbとの接続点に接続さ
れる。各スイッチング素子Qa,Qbは、制御回路Sに
よってオン、オフ制御される。直流電源Eは、交流電源
AC(たとえば、商用交流電源を降圧して得られる)を
ダイオードブリッジよりなるブリッジ整流器REにより
整流した後、コンデンサCaによって平滑することによ
り得られる。
By the way, as a light-emitting electron tube lighting device, the configuration shown in FIG. 14 has been considered. This light emitting electron tube lighting device has a DC power source E. A series circuit of a switching element Qa and an inductor L is connected between both ends of the DC power supply E. Further, one end of the parallel circuit of the switching element Qb and the capacitor Cb is connected to the connection point between the switching element Qa and one end of the inductor L via the diode D, and the other end of the parallel circuit is connected to the filament of the light-emitting electron tube 1. It is connected to the other end of the inductor L via 1b. Further, the acceleration electrode 1c of the light emitting electron tube 1 is connected to the connection point between the diode D and the switching element Qb. Each switching element Qa, Qb is controlled on/off by a control circuit S. The DC power source E is obtained by rectifying the AC power source AC (for example, obtained by stepping down a commercial AC power source) with a bridge rectifier RE made up of a diode bridge, and then smoothing it with a capacitor Ca.

【0005】この光放射電子管点灯装置では、フィラメ
ント1bと加速用電極1cとの間に加速用電圧を印加し
て光放射電子管1を点灯させるのに先立って、まずフィ
ラメント1bの予熱を行う。すなわち、スイッチング素
子Qbをオンにした状態でスイッチング素子Qaをオン
、オフさせるのである。スイッチング素子Qaがオンで
ある期間には直流電源Eからの電流がインダクタLに流
れてインダクタLにエネルギが蓄積され、また、スイッ
チング素子Qbがオフである期間にはインダクタLに蓄
積されたエネルギによって、ダイオードD−スイッチン
グ素子Qb−フィラメント1bという経路で電流が流れ
てフィラメント1bが加熱される。このような予熱によ
って光放射電子管1が点灯可能な温度までフィラメント
1bを加熱した後、スイッチング素子Qbをオフにした
状態でスイッチング素子Qaをオン、オフ制御する。 このとき、ダイオードDを通過する電流のうち、交流成
分はコンデンサCbを通してフィラメント1bに流れる
からフィラメント1bが常時加熱され、また、直流成分
によってフィラメント1bと加速用電極1cとの間に加
速用電圧が印加されるから光放射電子管1が点灯する。
In this light-emitting electron tube lighting device, before lighting the light-emitting electron tube 1 by applying an accelerating voltage between the filament 1b and the accelerating electrode 1c, the filament 1b is first preheated. That is, the switching element Qa is turned on and off while the switching element Qb is turned on. During the period when the switching element Qa is on, the current from the DC power supply E flows through the inductor L, and energy is accumulated in the inductor L, and during the period when the switching element Qb is off, the energy accumulated in the inductor L causes the current to flow through the inductor L. , a current flows through the path of diode D, switching element Qb, and filament 1b, and the filament 1b is heated. After the filament 1b is heated to a temperature at which the light-emitting electron tube 1 can be lit by such preheating, the switching element Qa is controlled to be turned on and off while the switching element Qb is turned off. At this time, the AC component of the current passing through the diode D flows to the filament 1b through the capacitor Cb, so the filament 1b is constantly heated, and the DC component causes an acceleration voltage to be applied between the filament 1b and the acceleration electrode 1c. Since the voltage is applied, the light-emitting electron tube 1 lights up.

【0006】上記構成から明らかなように、光放射電子
管1が点灯している状態では、スイッチング素子Qaを
オン、オフする際のオンデューティやスイッチング周波
数を制御回路Sによって変化させれば、光放射電子管1
に供給されるエネルギ量が変化するから、光放射電子管
1からの光出力を変化させて調光することができること
になる。
As is clear from the above configuration, when the light emitting electron tube 1 is lit, if the on-duty and switching frequency for turning on and off the switching element Qa are changed by the control circuit S, the light emission can be stopped. electron tube 1
Since the amount of energy supplied to the light emitting electron tube 1 changes, the light output from the light emitting electron tube 1 can be changed to perform dimming.

【0007】しかしながら、上記構成では、スイッチン
グ素子Qaのオンデューティを小さくすることによって
、光放射電子管1のフィラメント1bと加速用電極1c
との間に流れるランプ電流を減少させて光出力を小さく
すると、フィラメント1bに流れる加熱電流も減少する
から、電子の放出量が減少する。その結果、点灯状態を
維持できなくなるという問題が生じる。すなわち、図1
4に示す光放射電子管点灯装置では、光出力の低出力側
に制限があり、光出力を0〜100%の範囲で調光する
ことができないという問題がある。
However, in the above configuration, by reducing the on-duty of the switching element Qa, the filament 1b of the light-emitting electron tube 1 and the accelerating electrode 1c are
When the lamp current flowing between the filament 1b and the light output is reduced, the heating current flowing through the filament 1b also decreases, and the amount of electrons emitted decreases. As a result, a problem arises in that the lighting state cannot be maintained. That is, Figure 1
The light-emitting electron tube lighting device shown in No. 4 has a problem in that the light output is limited on the low output side and the light output cannot be dimmed in the range of 0 to 100%.

【0008】このような問題を解決するには、光出力が
低出力であるときにもフィラメント1bを適正な温度に
加熱することが考えられる。たとえば、図15のような
構成が考えられる。ここでは、直流電源Eを交番電力に
変換する交番電力発生部としてのインバータ部Iを設け
、インバータ部Iの出力の一部をフィラメント1bの加
熱に利用するように構成される。すなわち、インバータ
部Iは、直流電源Eの両端間に接続されたパワーMOS
FETなどからなる一対のスイッチング素子Qc、Qd
の直列回路を有し、スイッチング素子Qdの両端間には
コンデンサCcと加熱トランスTaの1次巻線との直列
回路が接続される。また、加熱トランスTaの1次巻線
には、コンデンサCdと出力トランスTbの1次巻線と
の直列回路が並列接続される。出力トランスTbの2次
巻線から出力される交流は、インダクタLaを介してブ
リッジ整流器REaにより整流された後、コンデンサC
eによって平滑化される。すなわち、ブリッジ整流器R
EaとコンデンサCeとによって整流平滑部Jが構成さ
れる。コンデンサCeの両端電圧は加速用電圧として、
フィラメント1bの一端と加速用電極1cとの間に印加
される。加熱トランスTaの2次巻線の両端は、コンデ
ンサCfを介してフィラメント1bに接続され、2次巻
線に誘起された交流によってフィラメント1bが加熱さ
れるようになっている。フィラメント1bの他端と加速
用電極1cとの間にはスイッチング素子Qeが接続され
る。スイッチング素子Qc、Qd、Qeは制御回路Sに
よってオン、オフ制御されるのであって、スイッチング
素子Qc、Qdは交互に選択的にオンになるように制御
される。
[0008] In order to solve this problem, it is conceivable to heat the filament 1b to an appropriate temperature even when the optical output is low. For example, a configuration as shown in FIG. 15 can be considered. Here, an inverter section I is provided as an alternating power generation section that converts a DC power source E into alternating power, and a part of the output of the inverter section I is configured to be used for heating the filament 1b. That is, the inverter section I is a power MOS connected between both ends of the DC power source E.
A pair of switching elements Qc and Qd consisting of FETs etc.
A series circuit of a capacitor Cc and a primary winding of a heating transformer Ta is connected between both ends of the switching element Qd. Further, a series circuit of a capacitor Cd and a primary winding of the output transformer Tb is connected in parallel to the primary winding of the heating transformer Ta. The alternating current output from the secondary winding of the output transformer Tb is rectified by the bridge rectifier REa via the inductor La, and then connected to the capacitor C.
smoothed by e. That is, the bridge rectifier R
A rectifying and smoothing section J is constituted by Ea and the capacitor Ce. The voltage across the capacitor Ce is the accelerating voltage,
A voltage is applied between one end of the filament 1b and the acceleration electrode 1c. Both ends of the secondary winding of the heating transformer Ta are connected to the filament 1b via a capacitor Cf, so that the filament 1b is heated by alternating current induced in the secondary winding. A switching element Qe is connected between the other end of the filament 1b and the acceleration electrode 1c. The switching elements Qc, Qd, and Qe are controlled to be turned on and off by the control circuit S, and the switching elements Qc and Qd are controlled to be alternately and selectively turned on.

【0009】この構成において点灯前にフィラメント1
bの予熱を行うには、スイッチング素子Qeをオンにし
た状態で、スイッチング素子Qc、Qdを交互に選択的
にオンにする。この動作によって、スイッチング素子Q
cがオンのときにコンデンサCc、Cdが充電され、ス
イッチング素子QdがオンのときにコンデンサCc、C
dが放電されるから、加熱トランスTaおよび出力トラ
ンスTbの2次巻線には、それぞれ交流が得られる。こ
のとき、スイッチング素子Qeはオンであるから、整流
平滑部Jの出力によってフィラメント1bに直流電流が
流れ、同時に、加熱トランスTaの2次巻線の出力によ
ってフィラメント1bに交番電流が流れる。
In this configuration, the filament 1 is
To perform the preheating of step b, with switching element Qe turned on, switching elements Qc and Qd are alternately and selectively turned on. This operation causes the switching element Q
When c is on, capacitors Cc and Cd are charged, and when switching element Qd is on, capacitors Cc and C
Since d is discharged, alternating current is obtained in the secondary windings of the heating transformer Ta and the output transformer Tb, respectively. At this time, since the switching element Qe is on, a direct current flows through the filament 1b due to the output of the rectifying and smoothing section J, and at the same time, an alternating current flows through the filament 1b due to the output of the secondary winding of the heating transformer Ta.

【0010】光放射電子管1を点灯させるのに十分な温
度までフィラメント1bが加熱されると、スイッチング
素子Qeをオフにした状態でスイッチング素子Qe、Q
dのみをオン、オフ制御する。このときには、フィラメ
ント1bには直流電流が流れず、整流平滑部Jの出力に
よってフィラメント1bと加速用電極1cとの間に加速
用電圧が印加され、光放射電子管1が点灯するのである
。このとき、フィラメント1bには加熱トランスTaの
2次巻線に誘起された交流によって加熱電流が流れるか
ら、フィラメント1bは常時加熱されることになる。
When the filament 1b is heated to a temperature sufficient to light the light emitting electron tube 1, the switching elements Qe and Q are turned off with the switching element Qe turned off.
ON/OFF control of only d. At this time, no direct current flows through the filament 1b, and an accelerating voltage is applied between the filament 1b and the accelerating electrode 1c by the output of the rectifying and smoothing section J, and the light-emitting electron tube 1 is turned on. At this time, since a heating current flows through the filament 1b due to the alternating current induced in the secondary winding of the heating transformer Ta, the filament 1b is constantly heated.

【0011】図15の構成では、スイッチング素子Qc
、Qdのスイッチング周波数を変化させれば、出力トラ
ンスTbの2次巻線に誘起される交流の周波数が変化す
るから、インダクタLaのインピーダンスが変化して光
放射電子管1のフィラメント1bと加速用電極1cとの
間に流れる管電流を変化させることができる。すなわち
、光放射電子管1の光出力を調節して調光することがで
きるのである。また、スイッチング素子Qc、Qdのス
イッチング周波数を変化させても、加熱トランスTaに
よってフィラメント1bに供給される電力にはあまり変
化がないから、フィラメント1bに対する加熱電流をほ
ぼ一定に保つことができるのである。その結果、フィラ
メント1bから十分な量の電子が放出されるように加熱
電流を設定しておけば、光出力が低出力になってもフィ
ラメント1bから十分な量の電子を放出させることがで
きるのであって、光出力を0〜100%の範囲で制御で
きることになる。
In the configuration of FIG. 15, the switching element Qc
, if the switching frequency of Qd is changed, the frequency of the alternating current induced in the secondary winding of the output transformer Tb changes, so the impedance of the inductor La changes and the filament 1b of the light-emitting electron tube 1 and the accelerating electrode 1c can be changed. In other words, the light output of the light emitting electron tube 1 can be adjusted to achieve dimming. Furthermore, even if the switching frequencies of the switching elements Qc and Qd are changed, the power supplied to the filament 1b by the heating transformer Ta does not change much, so the heating current to the filament 1b can be kept almost constant. . As a result, if the heating current is set so that a sufficient amount of electrons are emitted from the filament 1b, a sufficient amount of electrons can be emitted from the filament 1b even if the optical output becomes low. Therefore, the optical output can be controlled within the range of 0 to 100%.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】上記構成では、光出力
が0〜100%の範囲になるように調光することができ
るのであるが、管電流が比較的少ない特定の領域におい
て、希ガスによる発光が生じるという問題が生じる。た
とえば、希ガスがネオンであると、赤色に発光するので
ある。この現象について考察する。
[Problems to be Solved by the Invention] With the above configuration, it is possible to adjust the light output so that it is in the range of 0 to 100%, but in a specific region where the tube current is relatively low, the rare gas A problem arises in that light emission occurs. For example, when the rare gas is neon, it emits red light. Let's consider this phenomenon.

【0013】フィラメント1bの両端に印加する電圧を
一定とした場合には、図16に示すように、光出力は管
電流にほぼ比例することになる。また、管電圧は、図1
7に示すように、管電流に応じて変化する。すなわち、
管電圧は、管電流が比較的多い領域ではほぼ一定である
が、管電流が30%前後の領域では高くなるのである。 一方、管電圧と光出力の色温度とには、図18に示すよ
うな関係があり、管電圧が上昇すると色温度が下がる傾
向がある。したがって、管電流が比較的低い特定の領域
において、赤色の発光が生じるのである。
When the voltage applied to both ends of the filament 1b is kept constant, the optical output is approximately proportional to the tube current, as shown in FIG. In addition, the tube voltage is shown in Figure 1.
7, it changes depending on the tube current. That is,
The tube voltage is almost constant in a region where the tube current is relatively large, but becomes high in a region where the tube current is around 30%. On the other hand, there is a relationship between the tube voltage and the color temperature of the light output as shown in FIG. 18, and as the tube voltage increases, the color temperature tends to decrease. Therefore, red light emission occurs in specific regions where the tube current is relatively low.

【0014】また、管電圧が上昇すると色温度が下がる
という問題以外にも、次のような問題が生じる。すなわ
ち、管電圧が上昇する主な原因は、陰極降下の上昇によ
るものであって、管電圧が上昇するときにはフィラメン
ト1bの周囲の電界の強さが、管電圧が低いときよりも
大きくなっているから、光放射気体のイオンが大きな力
で加速されてフィラメント1bに衝突することになる。 その結果、フィラメント1bをターゲットとするスパッ
タリング現象が生じ、フィラメント1bに被着された電
子放射物質が飛散するという問題が生じるのである。電
子放射物質が飛散すると、寿命が短くなり、また、バル
ブ1aの内周面が黒化して発光輝度が低下する。
[0014] In addition to the problem that the color temperature decreases as the tube voltage increases, the following problems occur. That is, the main cause of the increase in tube voltage is due to the increase in cathode drop, and when the tube voltage increases, the strength of the electric field around the filament 1b is greater than when the tube voltage is low. Therefore, the ions of the light emitting gas are accelerated with a large force and collide with the filament 1b. As a result, a sputtering phenomenon occurs with the filament 1b as a target, causing the problem that the electron emitting material attached to the filament 1b is scattered. When the electron emitting material scatters, the life of the bulb 1a is shortened, and the inner circumferential surface of the bulb 1a becomes black, resulting in a decrease in luminance.

【0015】管電圧は、調光を行う場合だけでなく、周
囲温度や経時変化によっても変動して上述のような問題
が生じることになる。本発明は上記問題点の解決を目的
とするものであり、光放射電子管を点灯させる際に、調
光量や周囲温度や経時変化などによってフィラメントと
加速電極との管電圧が変化することによって生じる色温
度の変化や短命化を抑制した光放射型電子管点灯装置を
提供しようとするものである。
[0015] The tube voltage varies not only when dimming is performed, but also due to ambient temperature and changes over time, causing the above-mentioned problems. The present invention aims to solve the above-mentioned problem, which occurs when the tube voltage between the filament and the accelerating electrode changes due to the amount of dimming, ambient temperature, changes over time, etc. when lighting a light-emitting electron tube. The present invention aims to provide a light emitting electron tube lighting device that suppresses changes in color temperature and shortening of life.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、上
記目的を達成するために、カソードとなるフィラメント
と、フィラメントから放出された電子を加速する加速用
電極とが、加速電子の衝突により励起されて発光する光
放射気体を封入したバルブ内に対置された光放射電子管
を点灯させる光放射電子管点灯装置において、フィラメ
ントと加速用電極との間にフィラメントから放出された
電子を加速する加速用電圧を印加する点灯用給電手段と
、フィラメントと加速用電極との間の管電圧を検出する
とともに管電圧の高低に応じてフィラメント加熱手段か
らのフィラメントに供給する加熱用の電力を増減させる
ことによって管電圧をほぼ一定に保つフィラメント加熱
手段とを具備している。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, a filament serving as a cathode and an accelerating electrode for accelerating electrons emitted from the filament are arranged so that collision of accelerated electrons causes In a light-emitting electron tube lighting device that lights a light-emitting electron tube placed oppositely in a bulb filled with a light-emitting gas that emits light when excited, an acceleration device that accelerates electrons emitted from the filament is placed between a filament and an acceleration electrode. By detecting the tube voltage between the lighting power supply means that applies voltage, the filament and the accelerating electrode, and increasing or decreasing the heating power supplied to the filament from the filament heating means according to the level of the tube voltage. The tube is equipped with filament heating means for keeping the tube voltage approximately constant.

【0017】請求項2の発明では、点灯用給電手段は、
交番電力を発生させる交番電力発生部を備え、フィラメ
ント加熱手段は、交番電力発生部の出力の一部をフィラ
メントに供給する加熱トランスと、加熱トランスからフ
ィラメントへの電力供給を入切するスイッチ要素と、光
放射電子管の管電圧に応じてスイッチ要素のオン時間を
調節する加熱期間制御回路とにより構成されているので
ある。
[0017] In the invention of claim 2, the lighting power supply means includes:
The filament heating means includes an alternating power generation section that generates alternating power, and the filament heating means includes a heating transformer that supplies part of the output of the alternating power generation section to the filament, and a switch element that turns on and off the power supply from the heating transformer to the filament. , and a heating period control circuit that adjusts the on time of the switch element according to the tube voltage of the light emitting electron tube.

【0018】請求項3の発明では、フィラメント加熱手
段は、光放射電子管の管電圧により給電され高周波電力
を出力する高周波発生回路と、光放射電子管の管電圧に
応じて高周波発生回路の出力電力を調節する電力制御回
路とを備え、高周波発生回路の出力部に設けた加熱トラ
ンスを介してフィラメントに高周波電力を供給するので
ある。
In the third aspect of the invention, the filament heating means includes a high frequency generating circuit which is powered by the tube voltage of the light emitting electron tube and outputs high frequency power, and a high frequency generating circuit which outputs high frequency power according to the tube voltage of the light emitting electron tube. The filament is supplied with high-frequency power through a heating transformer provided at the output section of the high-frequency generating circuit.

【0019】[0019]

【作用】請求項1の構成によれば、管電流が変化しても
フィラメントへの供給電力を調節することによって管電
圧をほぼ一定に保つので、管電流の変化に伴って管電圧
が変化することによる発光色の色温度の変化を抑制する
ことができるのである。また、管電圧の上昇に伴うフィ
ラメントをターゲットとしたスパッタリング現象を抑制
できるのであって、バルブの黒化やフィラメントの短命
化を抑制できるのである。
[Operation] According to the structure of claim 1, even if the tube current changes, the tube voltage is kept almost constant by adjusting the power supplied to the filament, so the tube voltage changes as the tube current changes. This makes it possible to suppress changes in the color temperature of the emitted light due to this. Furthermore, it is possible to suppress the sputtering phenomenon that targets the filament due to an increase in tube voltage, and it is possible to suppress blackening of the bulb and shortening of the life of the filament.

【0020】請求項2の構成によれば、点灯用給電手段
の出力の一部を加熱トランスを介してフィラメントの加
熱用として流用するので、フィラメント加熱手段の構成
が簡単になるのである。請求項3の構成によれば、光放
射電子管の管電圧をフィラメント加熱手段の電源とする
から、フィラメント加熱手段への電源の供給経路と管電
圧の検出経路とを共用化できるという利点があり、しか
も、管電圧が高くフィラメントへの供給電力を増加させ
る場合には、フィラメント加熱手段の電源電圧が高くな
っているから、必要な電力が得やすくなるのである。
According to the second aspect of the present invention, a part of the output of the lighting power supply means is used for heating the filament via the heating transformer, so that the structure of the filament heating means is simplified. According to the configuration of claim 3, since the tube voltage of the light emitting electron tube is used as the power source for the filament heating means, there is an advantage that the power supply route to the filament heating means and the tube voltage detection route can be shared. Moreover, when the tube voltage is high and the power supplied to the filament is increased, the power supply voltage of the filament heating means is high, making it easier to obtain the necessary power.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

(実施例1)本実施例では、図1に示すように、図13
に示した光放射電子管1とは異なり、バルブ1aの中に
一対のフィラメント1bを対置した構成としている。す
なわち、この光放射電子管1は加速用電圧が交流である
場合に使用されるのであり、両フィラメント1bが加速
用電極としても共用されるのである。その結果、各時点
で負極になっているフィラメント1bから電子が放出さ
れ、正極になっているフィラメント1bが加速用電極と
して機能する。
(Example 1) In this example, as shown in FIG.
Unlike the light-emitting electron tube 1 shown in FIG. 1, a pair of filaments 1b are placed opposite each other in a bulb 1a. That is, this light-emitting electron tube 1 is used when the accelerating voltage is alternating current, and both filaments 1b are also used as accelerating electrodes. As a result, electrons are emitted from the filament 1b which is a negative electrode at each time point, and the filament 1b which is a positive electrode functions as an accelerating electrode.

【0022】両フィラメント1bの各一端には両フィラ
メント1bの間に加速用電圧を印加する点灯用給電手段
である点灯用給電源2が接続され、各フィラメント1b
には各フィラメント1bの両端間に加熱用の電力を供給
するフィラメント加熱手段であるフィラメント加熱回路
3が接続される。点灯用給電源2は商用交流電源などの
交流電源ACを電源とし、出力電流が調節可能な交番出
力が得られるように構成される。フィラメント加熱回路
3には、光放射電子管1の両フィラメント1bの間の管
電圧が入力されており、管電圧に応じてフィラメント1
bに供給する加熱用の電力を変化させるように構成され
る。すなわち、図2に示すように、この種の光放射電子
管1では、管電圧がフィラメント1bへの加熱用の電力
に依存して変化するという知見に基づいて加熱用の電力
を制御しているのであって、フィラメント加熱回路3に
より検出された管電圧の高低に応じてフィラメント1b
への加熱用電力を増減させて管電圧を制御することによ
って、管電圧をほぼ一定な適正範囲に保つようになって
いる。要するに、管電圧が上昇すればフィラメント1b
への供給電力を増加させ、管電圧が下降すればフィラメ
ント1bへの供給電力を減少させるのである。ここにお
いて、図1のフィラメント加熱回路3では、光放射電子
管1の管電圧を1本の線路で検出しているが、点灯用給
電源2とフィラメント加熱回路3との接地側は共通接続
されているものとして線路を省略している。
A lighting power supply 2, which is a lighting power supply means for applying an accelerating voltage between both filaments 1b, is connected to one end of each filament 1b.
A filament heating circuit 3, which is filament heating means for supplying heating power between both ends of each filament 1b, is connected to the filament heating circuit 3. The lighting power source 2 is powered by an AC power source AC such as a commercial AC power source, and is configured to provide an alternating output with adjustable output current. The tube voltage between both filaments 1b of the light-emitting electron tube 1 is input to the filament heating circuit 3, and the filament 1 is adjusted according to the tube voltage.
It is configured to change the heating power supplied to b. That is, as shown in FIG. 2, in this type of light-emitting electron tube 1, the heating power is controlled based on the knowledge that the tube voltage changes depending on the heating power to the filament 1b. Therefore, the filament 1b is heated according to the level of the tube voltage detected by the filament heating circuit 3.
By controlling the tube voltage by increasing or decreasing the heating power supplied to the tube, the tube voltage is kept within a substantially constant appropriate range. In short, if the tube voltage increases, filament 1b
If the tube voltage decreases, the power supplied to the filament 1b is decreased. Here, in the filament heating circuit 3 of FIG. 1, the tube voltage of the light emitting electron tube 1 is detected by one line, but the ground sides of the lighting power supply 2 and the filament heating circuit 3 are commonly connected. The railway line is omitted as it is assumed that there is a line.

【0023】図3に示す回路は、図1に構成に対応する
具体回路である。点灯用給電源2は、交流電源ACより
直流電力を得る直流電源部2cと、直流電源部2cの直
流出力を交番電力に変換する交番電力発生部であるイン
バータ部2aと、インバータ部2aの出力の周波数やオ
ンデューティを制御する制御回路2bとを備える。直流
電源部2cは、交流電源ACより入力される交流をダイ
オードブリッジよりなるブリッジ整流器RE1 で整流
した後、コンデンサC1 によって平滑化する。インバ
ータ部2aは、直流電源部2cの両端間に接続された一
対のスイッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路を備え
、一方のスイッチング素子Q2 の両端間には、コンデ
ンサC2 と加熱トランスT1 の1次巻線とスイッチ
ング素子Q3 との直列回路が接続される。さらに、コ
ンデンサC2 と加熱トランスT1 の1次巻線との接
続点にはインダクタL1 を介して一方のフィラメント
1bの一端が接続され、スイッチング素子Q2 とスイ
ッチング素子Q3 との接続点には他方のフィラメント
1bの一端が接続される。スイッチング素子Q1 ,Q
2 は制御回路2bによって交互に選択的にオンになる
ように制御される。要するに、インバータ部2bは、ス
イッチング素子Q1 ,Q2 、コンデンサC2 、イ
ンダクタL1 により構成されるのであり、制御回路2
bによって、制御されるのであって、スイッチング素子
Q1 がオンのときにコンデンサC2 に充電され、ス
イッチング素子Q2がオンのときにコンデンサC2 が
放電されることによって、光放射電子管1の両フィラメ
ント1bの間に交流電圧を印加することができるのであ
る。光放射電子管1に対してインダクタL1 を介して
加速用電圧が印加されているから、スイッチング素子Q
1 、Q2 のスイッチング周波数やオンデューティを
制御すれば、光放射電子管1の管電流を制御して調光す
ることができる。
The circuit shown in FIG. 3 is a specific circuit corresponding to the configuration shown in FIG. The lighting power supply 2 includes a DC power supply unit 2c that obtains DC power from an AC power supply AC, an inverter unit 2a that is an alternating power generation unit that converts the DC output of the DC power supply unit 2c into alternating power, and an output of the inverter unit 2a. and a control circuit 2b that controls the frequency and on-duty of. The DC power supply unit 2c rectifies the AC input from the AC power supply AC with a bridge rectifier RE1 made of a diode bridge, and then smoothes it with a capacitor C1. The inverter section 2a includes a series circuit of a pair of switching elements Q1 and Q2 connected between both ends of a DC power supply section 2c, and a capacitor C2 and a primary winding of a heating transformer T1 are connected between both ends of one switching element Q2. A series circuit of the line and switching element Q3 is connected. Furthermore, one end of one filament 1b is connected to the connection point between the capacitor C2 and the primary winding of the heating transformer T1 via the inductor L1, and the other filament 1b is connected to the connection point between the switching element Q2 and the switching element Q3. One end of 1b is connected. Switching elements Q1, Q
2 are controlled to be alternately and selectively turned on by the control circuit 2b. In short, the inverter section 2b is composed of switching elements Q1, Q2, a capacitor C2, and an inductor L1, and the control circuit 2
b, the capacitor C2 is charged when the switching element Q1 is on, and the capacitor C2 is discharged when the switching element Q2 is on, so that both filaments 1b of the light-emitting electron tube 1 are An alternating current voltage can be applied between them. Since an accelerating voltage is applied to the light emitting electron tube 1 via the inductor L1, the switching element Q
By controlling the switching frequency and on-duty of the light-emitting electron tube 1 and Q2, the tube current of the light-emitting electron tube 1 can be controlled and dimmed.

【0024】一方、加熱トランスT1 は、各フィラメ
ント1bにそれぞれ接続される一対の2次巻線を備えて
いる。また、スイッチング素子Q3は、加熱期間制御回
路3aによってオン、オフ制御される。すなわち、フィ
ラメント加熱回路3は、加熱トランスT1 、スイッチ
要素であるスイッチング素子Q3 、加熱期間制御回路
3aによって構成されている。
On the other hand, the heating transformer T1 includes a pair of secondary windings connected to each filament 1b. Further, the switching element Q3 is controlled on and off by the heating period control circuit 3a. That is, the filament heating circuit 3 includes a heating transformer T1, a switching element Q3 which is a switching element, and a heating period control circuit 3a.

【0025】加熱期間制御回路3aは、光放射電子管1
の管電圧を検出し、管電圧があらかじめ設定された設定
電圧以上であると、スイッチング素子Q3 をオンにし
フィラメント1bに電力を供給してフィラメント1bを
加熱する。すなわち、管電圧の上昇に伴ってフィラメン
ト1bへの供給電力を増大させて管電圧を下げるのであ
る。また、管電圧が設定電圧未満であると、スイッチン
グ素子Q3 をオフにしフィラメント1bへの電力供給
を停止する。すなわち、管電圧が下降すると、フィラメ
ント1bへの供給電力を減少させて管電圧を上げるので
ある。このような制御を行うことによって、管電圧をほ
ぼ一定に保つことができるのである。ここにおいて、光
放射電子管1を点灯させる前には、フィラメント1bか
らの電子の放出量が不十分であって管電圧が設定電圧よ
りも高い状態になっているから、スイッチング素子Q3
 がオンになりフィラメント1bに電力が供給されて予
熱が行われるのである。フィラメント1bが加熱されて
十分な量の電子が放出されるようになると、光放射電子
管1は自動的に点灯する。
The heating period control circuit 3a includes a light emitting electron tube 1
When the tube voltage is equal to or higher than a preset voltage, the switching element Q3 is turned on to supply electric power to the filament 1b and heat the filament 1b. That is, as the tube voltage increases, the power supplied to the filament 1b is increased to lower the tube voltage. Further, if the tube voltage is less than the set voltage, the switching element Q3 is turned off and power supply to the filament 1b is stopped. That is, when the tube voltage decreases, the power supplied to the filament 1b is reduced to increase the tube voltage. By performing such control, the tube voltage can be kept almost constant. Here, before the light-emitting electron tube 1 is turned on, the amount of electrons emitted from the filament 1b is insufficient and the tube voltage is higher than the set voltage, so the switching element Q3
is turned on, power is supplied to the filament 1b, and preheating is performed. When the filament 1b is heated and a sufficient amount of electrons are emitted, the light emitting electron tube 1 is automatically turned on.

【0026】以上のような構成によって、たとえば、周
囲温度が変化した場合には、図4に示すような制御が行
われる。すなわち、図4(a)の左半部に示すように周
囲温度が低い状態から右半部に示すように周囲温度が上
昇したとすれば、フィラメント1bへの加熱用の電力を
制御していない場合には、図4(b)のように、管電圧
が段階的に下がることになる。一方、本実施例の場合に
は、周囲温度が低く電子の放出量が不十分であって、図
4(e)のように管電圧が設定された基準電圧SLより
高いときには、加熱期間制御回路3aから図4(c)の
ような制御電圧が発生してスイッチング素子Q3 がオ
ンになる。すなわち、フィラメント1bに対して図4(
d)のように大きな電力が供給されることになる。した
がって、管電圧は徐々に低下し、基準電圧SLに達する
ことになる。このとき、図4(c)のようにスイッチン
グ素子Q3 はオン、オフを交互に繰り返すように制御
され、図4(d)のように加熱用の電力が適正な状態に
保たれる。ここで、周囲温度が上昇すると、フィラメン
ト1bからの電子の放出量が増加するから、図4(e)
のように、管電圧が基準電圧SLよりも下がり、図4(
c)のようにスイッチング素子Q3 がオフになって、
図4(d)のようにフィラメント1bへの電力供給が停
止する。したがって、管電圧が徐々に増加し、再び基準
電圧SL付近で安定するのである。このように、管電圧
がほぼ一定に保たれるから、色温度の変化や短命化が抑
制されるのである。
With the above configuration, for example, when the ambient temperature changes, control as shown in FIG. 4 is performed. That is, if the ambient temperature rises from a low ambient temperature as shown in the left half of FIG. 4(a) to as shown in the right half, the power for heating the filament 1b is not controlled. In this case, the tube voltage will decrease in stages as shown in FIG. 4(b). On the other hand, in the case of this embodiment, when the ambient temperature is low and the amount of electron emission is insufficient and the tube voltage is higher than the set reference voltage SL as shown in FIG. 4(e), the heating period control circuit 3a generates a control voltage as shown in FIG. 4(c), turning on the switching element Q3. That is, for the filament 1b in FIG.
A large amount of power will be supplied as shown in d). Therefore, the tube voltage gradually decreases and reaches the reference voltage SL. At this time, the switching element Q3 is controlled to alternately turn on and off as shown in FIG. 4(c), and the heating power is maintained at an appropriate state as shown in FIG. 4(d). Here, as the ambient temperature rises, the amount of electrons emitted from the filament 1b increases, so as shown in FIG. 4(e)
As shown in FIG. 4(
As shown in c), switching element Q3 is turned off,
As shown in FIG. 4(d), the power supply to the filament 1b is stopped. Therefore, the tube voltage gradually increases and stabilizes around the reference voltage SL again. In this way, since the tube voltage is kept almost constant, changes in color temperature and shortening of lifespan are suppressed.

【0027】(実施例2)本実施例は、図5に示すよう
に、実施例1と比較すると、加熱トランスT1 の1次
巻線に直列接続していたスイッチング素子Q3 を省略
し、代わりに加熱トランスT1 の2次巻線にそれぞれ
スイッチング素子Q31, Q32を介してフィラメン
ト1bを接続した点で相違している。両スイッチング素
子Q31, Q32は、加熱期間制御回路3aによって
オン、オフ制御されるのであって、オン時にはフィラメ
ント1bに加熱用の電力が供給されるから、実施例1と
同様の動作を行うのである。本実施例は、実施例1とは
、スイッチング素子Q31, Q32の挿入箇所が異な
るのみであって、他の構成および動作は実施例1と同様
であるから説明を省略する。
(Embodiment 2) As shown in FIG. 5, in comparison with Embodiment 1, this embodiment omits the switching element Q3 connected in series with the primary winding of the heating transformer T1, and replaces it with The difference is that a filament 1b is connected to the secondary winding of the heating transformer T1 via switching elements Q31 and Q32, respectively. Both switching elements Q31 and Q32 are controlled on and off by the heating period control circuit 3a, and when they are on, heating power is supplied to the filament 1b, so they perform the same operation as in the first embodiment. . This embodiment differs from Embodiment 1 only in the insertion points of switching elements Q31 and Q32, and the other configurations and operations are the same as in Embodiment 1, so explanations thereof will be omitted.

【0028】(実施例3)本実施例は、図6に示すよう
に、図13に示した光放射電子管1を用いたものであっ
て、加速用電圧を直流として点灯させるように構成され
ている。したがって、インバータ部2aの出力は、出力
トランスT2によって降圧され、ダイオードD1 ,D
2 によって整流され、コンデンサC3 によって平滑
化された後、光放射電子管1のフィラメント1bと加速
用電極1cとの間に印加される。ここにおいて、フィラ
メント1bの両端には、結合トランスT3 の2次巻線
の両端が接続され、この2次巻線に設けたセンタタップ
にスイッチング素子Q4 を介してコンデンサC3 の
一端が接続される。フィラメント1bへの加熱用の電力
を供給する加熱トランスT1 の2次巻線の一端は結合
トランスT3 の1次巻線の一端に接続され、加熱トラ
ンスT1 の2次巻線の他端は制御トランスT4 の1
次巻線を介して結合トランスT3 の1次巻線の他端に
接続される。制御トランスT4 の2次巻線は、加熱期
間制御回路3aに接続される。加熱期間制御回路3aは
、光放射電子管1の管電圧を所定の設定電圧と比較する
比較器CPと、比較器CPに対する基準電圧を発生させ
る基準電源SVとからなる。この比較器CPの出力によ
ってダイオードブリッジよりなるブリッジ整流器RE2
 の直流端間に接続されたスイッチング素子Q3 をオ
ン、オフ制御する。また、比較器CPはヒステリシスを
有しており、光放射電子管1の管電圧が設定範囲の上限
値以上になってスイッチング素子Q3 がオンになると
、管電圧が下限以下になるまではその状態を維持する。 制御トランスT4 の2次巻線は、ブリッジ整流器RE
2 の交流端に接続されるのであって、スイッチング素
子Q3 がオンのときには、制御トランスT4 の1次
巻線のインダクタンスが小さくなり、加熱トランスT1
 から結合トランスT3 に供給される電力が大きくな
る。逆に、スイッチング素子Q3 がオフであると、結
合トランスT3 に供給される電力が小さくなる。要す
るに、管電圧が上昇すれば、フィラメント1bへの供給
電力を増大させることによって管電圧を下げ、管電圧が
下降すれば、フィラメント1bへの供給電力を低減させ
ることによって管電圧を上げるのである。ここにおいて
、スイッチング素子Q4 は、光放射電子管1の点灯前
にオフにしておくことによって、加速用電圧を印加しな
い状態で予熱を行うために設けられており、点灯後には
常時オンになる。他の構成および動作は実施例1と同様
であるから説明を省略する。
(Embodiment 3) As shown in FIG. 6, this embodiment uses the light emitting electron tube 1 shown in FIG. There is. Therefore, the output of the inverter section 2a is stepped down by the output transformer T2, and the output voltage of the inverter section 2a is stepped down by the output transformer T2.
After being rectified by C2 and smoothed by a capacitor C3, it is applied between the filament 1b of the light-emitting electron tube 1 and the accelerating electrode 1c. Here, both ends of the secondary winding of a coupling transformer T3 are connected to both ends of the filament 1b, and one end of a capacitor C3 is connected to a center tap provided on the secondary winding via a switching element Q4. One end of the secondary winding of the heating transformer T1 that supplies power for heating the filament 1b is connected to one end of the primary winding of the coupling transformer T3, and the other end of the secondary winding of the heating transformer T1 is connected to the control transformer. 1 of T4
It is connected to the other end of the primary winding of the coupling transformer T3 via the secondary winding. The secondary winding of the control transformer T4 is connected to the heating period control circuit 3a. The heating period control circuit 3a includes a comparator CP that compares the tube voltage of the light emitting electron tube 1 with a predetermined set voltage, and a reference power supply SV that generates a reference voltage for the comparator CP. The output of this comparator CP causes a bridge rectifier RE2 consisting of a diode bridge.
The switching element Q3 connected between the DC terminals of the switching element Q3 is controlled to be turned on or off. In addition, the comparator CP has hysteresis, so that when the tube voltage of the light emitting electron tube 1 exceeds the upper limit of the setting range and the switching element Q3 is turned on, the state remains until the tube voltage falls below the lower limit. maintain. The secondary winding of the control transformer T4 is connected to the bridge rectifier RE.
When the switching element Q3 is on, the inductance of the primary winding of the control transformer T4 becomes small, and the heating transformer T1
The power supplied to the coupling transformer T3 increases. Conversely, when the switching element Q3 is off, the power supplied to the coupling transformer T3 decreases. In short, if the tube voltage increases, the tube voltage is lowered by increasing the power supplied to the filament 1b, and if the tube voltage decreases, the tube voltage is increased by reducing the power supplied to the filament 1b. Here, the switching element Q4 is provided to perform preheating without applying an accelerating voltage by turning off the light-emitting electron tube 1 before lighting it, and is always turned on after lighting. The other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, so their explanations will be omitted.

【0029】(実施例4)上記各実施例では、インバー
タ部2aの出力の一部をフィラメント1bの加熱用に流
用していたが、本実施例では、図7に示すように、光放
射電子管1の管電圧を電源としてフィラメント加熱回路
3を作動させる。また、フィラメント加熱回路3はイン
バータ回路によって構成されている。すなわち、光放射
電子管1の管電圧によってフィラメント加熱回路3の電
源を得るようにしているから、管電圧を検出する線路と
給電用の線路とが兼用されるのであり、しかも、予熱時
には高い管電圧が得られることによって、予熱用の電力
が得やすくなるものである。さらに、管電圧が高くなっ
てフィラメント1bへの供給電力を増加させる必要があ
るときにも、加熱用の電力が得やすくなるのである。光
放射電子管1としては、両極にフィラメント1bを有し
た交流用のものが用いられている。なお、フィラメント
加熱回路3の電源は別途に設けてもよい。他の構成およ
び動作は実施例1と同様であるから説明を省略する。
(Embodiment 4) In each of the above embodiments, a part of the output of the inverter section 2a was used for heating the filament 1b, but in this embodiment, as shown in FIG. The filament heating circuit 3 is operated using the tube voltage of 1 as a power source. Further, the filament heating circuit 3 is constituted by an inverter circuit. That is, since the power for the filament heating circuit 3 is obtained from the tube voltage of the light emitting electron tube 1, the line for detecting the tube voltage is also used as a power supply line, and moreover, the high tube voltage is used during preheating. By obtaining this, it becomes easier to obtain electric power for preheating. Furthermore, even when the tube voltage increases and it is necessary to increase the power supplied to the filament 1b, it becomes easier to obtain heating power. As the light-emitting electron tube 1, an alternating current tube having filaments 1b at both poles is used. Note that the power source for the filament heating circuit 3 may be provided separately. The other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, so their explanations will be omitted.

【0030】(実施例5)本実施例は、実施例4におけ
るフィラメント加熱回路3の具体例であって、点灯用給
電源2は、直流出力が得られるように構成されている。 したがって、図8に示すように、図13に示した構成の
光放射電子管1を用いている。また、フィラメント1b
において点灯用給電源2の負極に接続された一端とは反
対側の一端を接地し、接地極と加速用電極1cとの間に
平滑用のコンデンサC4 を接続している。このコンデ
ンサC4 の両端電圧がフィラメント加熱回路3の電源
になるのである。
(Embodiment 5) This embodiment is a specific example of the filament heating circuit 3 in Embodiment 4, and the lighting power source 2 is constructed so as to obtain a DC output. Therefore, as shown in FIG. 8, a light emitting electron tube 1 having the configuration shown in FIG. 13 is used. Also, filament 1b
One end opposite to the one end connected to the negative electrode of the lighting power supply 2 is grounded, and a smoothing capacitor C4 is connected between the ground electrode and the acceleration electrode 1c. The voltage across this capacitor C4 becomes the power source for the filament heating circuit 3.

【0031】フィラメント加熱回路3は、スイッチング
レギュレータ用の集積回路IC1 (たとえば、NEC
製のμPC494)を主構成要素とするものであって、
8番端子と11番端子とから矩形波が出力されるように
なっている。出力信号の周波数は、コンデンサC6 と
抵抗R6 とにより決定され、オンデューティは0〜1
00%の範囲で制御可能となっている。8番端子と11
番端子とから出力される矩形波は、反転回路IC2 (
たとえば、NEC製のμPC4049)を通して反転さ
れるとともに波形整形がなされ、MOSFETよりなる
スイッチング素子Q5 がオン、オフ制御される。スイ
ッチング素子Q5 は、加熱トランスT1 の1次巻線
に対してダイオードD5 を介して直列に接続され、こ
の直列回路はコンデンサC4 の両端間に接続される。 また、加熱トランスT1 の1次巻線にはコンデンサC
5 が並列に接続される。スイッチング素子Q5 がオ
ンになると加熱トランスT1 の1次巻線に電流が流れ
ると同時にコンデンサC5 が充電され、スイッチング
素子Q5 がオフになると1次巻線に蓄えられたエネル
ギが放出されるとともに、コンデンサC5 に蓄積され
た電荷が放出されるのである。したがって、加熱トラン
スT1 の2次巻線には交流電圧が誘起される。すなわ
ち、加熱トランスT1 、スイッチング素子Q5 、ダ
イオードD5 、コンデンサC5 によって1石式のイ
ンバータ回路よりなる高周波発生回路3bが構成され、
高周波発生回路3bの出力が、集積回路IC1 および
反転回路IC2 を主構成要素とする電力制御回路3c
の出力によって制御されるのである。ここにおいて、ス
イッチング素子Q5 のオン時間が長いほど加熱トラン
スT1 の2次巻線からの出力電力が大きくなる。
The filament heating circuit 3 is a switching regulator integrated circuit IC1 (for example, NEC
The main component is μPC494) manufactured by
A rectangular wave is output from the 8th terminal and the 11th terminal. The frequency of the output signal is determined by the capacitor C6 and the resistor R6, and the on-duty is 0 to 1.
It can be controlled within a range of 0.00%. Terminal 8 and 11
The rectangular wave output from the number terminal and the inverting circuit IC2 (
For example, the signal is inverted and waveform-shaped through a μPC4049 (manufactured by NEC), and a switching element Q5 made of a MOSFET is controlled on and off. The switching element Q5 is connected in series with the primary winding of the heating transformer T1 via a diode D5, and this series circuit is connected across the capacitor C4. In addition, a capacitor C is connected to the primary winding of the heating transformer T1.
5 are connected in parallel. When the switching element Q5 is turned on, current flows through the primary winding of the heating transformer T1 and at the same time the capacitor C5 is charged. When the switching element Q5 is turned off, the energy stored in the primary winding is released and the capacitor C5 is charged. The charge accumulated in C5 is released. Therefore, an alternating current voltage is induced in the secondary winding of the heating transformer T1. That is, the heating transformer T1, the switching element Q5, the diode D5, and the capacitor C5 constitute a high frequency generation circuit 3b consisting of a single-stone inverter circuit.
The output of the high frequency generation circuit 3b is a power control circuit 3c whose main components include an integrated circuit IC1 and an inverting circuit IC2.
It is controlled by the output of Here, the longer the on-time of the switching element Q5, the greater the output power from the secondary winding of the heating transformer T1.

【0032】ところで、集積回路IC1 は、14番端
子であるリファレンス端子から5Vの基準電圧が出力さ
れており、光放射電子管1の管電圧を可変抵抗器VRに
よって分圧した電圧を2番端子に入力し、基準電圧を1
番端子に入力することによって、1番端子と2番端子と
の入力電圧の差に応じて出力信号のオンデューティを制
御する。すなわち、可変抵抗器VRにより分圧された電
圧が基準電圧よりも高く、かつその差が大きくなるほど
、オンデューティが小さくなるように構成されている。 この出力は反転回路IC2 によって反転されるから、
管電圧が高くなるにつれてスイッチング素子Q5 のオ
ン時間が長くなるのであって、結果的にフィラメント1
bへの加熱用の電力が増大するのである。すなわち、光
放射電子管1の管電圧が上昇するとフィラメント1bへ
の加熱用の電力が増大し、管電圧を下げるのである。逆
に管電圧が下降すれば加熱用の電力が減少して管電圧を
上げるように動作する。集積回路IC1の4番端子には
、基準電圧を抵抗R7 ,R8 によって分圧した電圧
が印加され、集積回路IC1 の出力信号のオンデュー
ティの下限値を制限することによって、フィラメント1
bへの供給電力が過大になるのを防止している。
By the way, in the integrated circuit IC1, a reference voltage of 5V is outputted from the reference terminal which is the 14th terminal, and a voltage obtained by dividing the tube voltage of the light emitting electron tube 1 by the variable resistor VR is outputted to the 2nd terminal. Input the reference voltage to 1
By inputting the signal to the terminal No. 1, the on-duty of the output signal is controlled according to the difference in input voltage between the No. 1 terminal and the No. 2 terminal. That is, the voltage divided by the variable resistor VR is higher than the reference voltage, and the larger the difference, the smaller the on-duty becomes. Since this output is inverted by the inverting circuit IC2,
As the tube voltage increases, the on time of the switching element Q5 becomes longer, and as a result, the filament 1
This increases the amount of power used to heat b. That is, when the tube voltage of the light-emitting electron tube 1 increases, the electric power for heating the filament 1b increases, thereby lowering the tube voltage. Conversely, if the tube voltage decreases, the heating power decreases and the tube voltage increases. A voltage obtained by dividing the reference voltage by resistors R7 and R8 is applied to the No. 4 terminal of the integrated circuit IC1, and by limiting the lower limit of the on-duty of the output signal of the integrated circuit IC1, the filament 1
This prevents the power supplied to b from becoming excessive.

【0033】以上の構成によれば、光放射電子管1の管
電圧をほぼ一定に保つことができ、色温度の変化を抑制
するとともに、寿命の短命化を抑制することができるの
である。また、1石式のインバータ部の電源を光放射電
子管1の管電圧によって得ることができ、この管電圧は
比較的低電圧(通常は41V以下、望ましくは20V以
下に設定される)であるから、スイッチング素子Q5 
として高耐圧のものを用いる必要がないのである。
According to the above configuration, the tube voltage of the light-emitting electron tube 1 can be kept substantially constant, and changes in color temperature can be suppressed, as well as shortening of the life span. In addition, the power source for the single-stone inverter section can be obtained from the tube voltage of the light emitting electron tube 1, and this tube voltage is a relatively low voltage (usually set to 41 V or less, preferably 20 V or less). , switching element Q5
There is no need to use one with high breakdown voltage.

【0034】(実施例6)実施例5では、フィラメント
加熱回路3を1石式のインバータ部を用いて構成してい
たが、本実施例は、図9に示すように、ハーフブリッジ
式のインバータ部を用いたものである。また、光放射電
子管1としては、一対のフィラメント1bが対置された
交流点灯用のものを用いている。
(Embodiment 6) In Embodiment 5, the filament heating circuit 3 was constructed using a single-stone type inverter section, but in this embodiment, as shown in FIG. 9, a half-bridge type inverter section was used. This is the one using the part. The light-emitting electron tube 1 used is one for AC lighting, in which a pair of filaments 1b are placed opposite each other.

【0035】すなわち、フィラメント加熱回路3は、光
放射電子管1の管電圧を電源とするのであって、管電圧
をダイオードブリッジからなるブリッジ整流器RE3 
によって全波整流した後、コンデンサC8 によって平
滑化して直流電源を得ている。コンデンサC8 の両端
間には一対のスイッチング素子Q6 、Q7 の直列回
路が接続され、各スイッチング素子Q6 、Q7 は電
力制御回路3cによって交互に選択的にオンになるよう
に制御される。 スイッチング素子Q7 の両端間には、コンデンサC7
 、インダクタL2 、加熱トランスT1 の1次巻線
の直列回路が接続される。加熱トランスT1 は一対の
2次巻線を備え、各2次巻線が光放射電子管1の各フィ
ラメント1bにそれぞれ接続される。電力制御回路3c
は、光放射電子管1の管電圧をコンデンサC8 の両端
電圧により検出しており、上記各実施例と同様に管電圧
が上昇すれば、フィラメント1bへの供給電力を増加さ
せることによって、管電圧を下げるように制御する。フ
ィラメント1bへの供給電力は、スイッチング素子Q6
 、Q7 のスイッチング周波数やオンデューティを制
御することによって制御される。ここに、フィラメント
加熱回路3の電源を、光放射電子管1の管電圧によって
得ているから、管電圧が高くフィラメント1bへの供給
電力を増加させる必要があるときには、加熱用の電力が
得やすくなるのである。
That is, the filament heating circuit 3 uses the tube voltage of the light emitting electron tube 1 as a power source, and converts the tube voltage into a bridge rectifier RE3 consisting of a diode bridge.
After full-wave rectification by C8, DC power is obtained by smoothing by capacitor C8. A series circuit of a pair of switching elements Q6 and Q7 is connected between both ends of the capacitor C8, and each switching element Q6 and Q7 is controlled to be alternately and selectively turned on by the power control circuit 3c. A capacitor C7 is connected between both ends of the switching element Q7.
, an inductor L2, and a series circuit of the primary winding of the heating transformer T1 are connected. The heating transformer T1 includes a pair of secondary windings, each of which is connected to each filament 1b of the light-emitting electron tube 1, respectively. Power control circuit 3c
The tube voltage of the light-emitting electron tube 1 is detected by the voltage across the capacitor C8, and as in each of the above embodiments, when the tube voltage increases, the tube voltage is increased by increasing the power supplied to the filament 1b. control to lower it. The power supplied to the filament 1b is supplied to the switching element Q6.
, Q7 by controlling the switching frequency and on-duty. Here, the power for the filament heating circuit 3 is obtained from the tube voltage of the light emitting electron tube 1, so when the tube voltage is high and it is necessary to increase the power supplied to the filament 1b, it is easier to obtain heating power. It is.

【0036】両スイッチング素子Q6 、Q7 への制
御信号は、トランスなどを介して電気的な絶縁を施すこ
となく、スイッチング素子Q6 、Q7 に対して直接
入力することができる。なお、本実施例にはハーフブリ
ッジ式のインバータ部を開示しているが、4個のスイッ
チング素子をブリッジ回路を構成するように接続したフ
ルブリッジ式のインバータ部を用いても同様に動作する
Control signals to both switching elements Q6 and Q7 can be input directly to switching elements Q6 and Q7 without providing electrical insulation via a transformer or the like. Note that although a half-bridge type inverter section is disclosed in this embodiment, a full-bridge type inverter section in which four switching elements are connected to form a bridge circuit may be used to operate in the same manner.

【0037】(実施例7)上記各実施例で示したように
、フィラメント1bの加熱には加熱トランスT1 が必
要である。加熱トランスT1 を小型化するとともに高
い電力伝達効率を得るためには、加熱トランスT1を高
周波用に構成するのが望ましい。したがって、フィラメ
ント1bへの加熱用には高周波電力を用いることになる
のであって、フィラメント1bに供給される電流波形に
歪みがあると、輻射ノイズが発生することになる。そこ
で、本実施例では、図10ないし図12に示すように、
フィラメント加熱回路3からフィラメント1bに至る経
路において、ノイズフィルタNFを挿入しているのであ
る。このノイズフィルタNFは、フィラメント1bへの
加熱用の電力の基本波成分は通過させるが、高調波成分
は阻止するように構成されている。このようなノイズフ
ィルタNFを用いたことによって、輻射ノイズが低減さ
れるのである。
(Embodiment 7) As shown in each of the above embodiments, a heating transformer T1 is required to heat the filament 1b. In order to downsize the heating transformer T1 and obtain high power transmission efficiency, it is desirable to configure the heating transformer T1 for high frequency use. Therefore, high frequency power is used to heat the filament 1b, and if the current waveform supplied to the filament 1b is distorted, radiation noise will occur. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 10 to 12,
The noise filter NF is inserted in the path from the filament heating circuit 3 to the filament 1b. This noise filter NF is configured to pass the fundamental wave component of the electric power for heating the filament 1b, but to block the harmonic wave component. By using such a noise filter NF, radiation noise is reduced.

【0038】[0038]

【発明の効果】上述のように、請求項1の構成によれば
、管電流が変化してもフィラメントへの供給電力を調節
することによって管電圧をほぼ一定に保つので、管電流
の変化に伴って管電圧が変化することによる発光色の色
温度の変化を抑制することができるという利点がある。 また、管電圧の上昇に伴うフィラメントをターゲットと
したスパッタリング現象を抑制できるのであって、バル
ブの黒化やフィラメントの短命化を抑制できるという効
果を奏する。
As described above, according to the structure of claim 1, even if the tube current changes, the tube voltage is kept almost constant by adjusting the power supplied to the filament. Accordingly, there is an advantage that a change in the color temperature of the emitted light color due to a change in the tube voltage can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the sputtering phenomenon that targets the filament due to an increase in tube voltage, and has the effect of suppressing blackening of the bulb and shortening of the life of the filament.

【0039】請求項2の構成によれば、点灯用給電手段
の出力の一部を加熱トランスを介してフィラメントの加
熱用として流用するので、フィラメント加熱手段の構成
が簡単になるという効果がある。請求項3の構成によれ
ば、光放射電子管の管電圧をフィラメント加熱手段の電
源とするから、フィラメント加熱手段への電源の供給経
路と管電圧の検出経路とを共用化できるという利点があ
り、しかも、管電圧が高くフィラメントへの供給電力を
増加させる場合には、フィラメント加熱手段の電源電圧
が高くなっているから、必要な電力が得やすくなるので
ある。
According to the second aspect of the present invention, a part of the output of the lighting power supply means is used for heating the filament via the heating transformer, so that the structure of the filament heating means is simplified. According to the configuration of claim 3, since the tube voltage of the light emitting electron tube is used as the power source for the filament heating means, there is an advantage that the power supply route to the filament heating means and the tube voltage detection route can be shared. Moreover, when the tube voltage is high and the power supplied to the filament is increased, the power supply voltage of the filament heating means is high, making it easier to obtain the necessary power.

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

【図1】実施例1を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment.

【図2】実施例1の動作原理に関する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram regarding the operating principle of the first embodiment.

【図3】実施例1を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing the first embodiment.

【図4】実施例1の動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment.

【図5】実施例2を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment.

【図6】実施例3を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment.

【図7】実施例4を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment.

【図8】実施例5を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment.

【図9】実施例6を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment.

【図10】実施例7を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a seventh embodiment.

【図11】実施例7を示す他の回路図である。FIG. 11 is another circuit diagram showing Example 7.

【図12】実施例7を示すさらに他の回路図である。FIG. 12 is yet another circuit diagram showing Example 7.

【図13】本発明に係る光放射電子管を示す斜視図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view showing a light-emitting electron tube according to the present invention.

【図14】従来例を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図15】他の従来例を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing another conventional example.

【図16】光放射電子管の動作特性を示す説明図である
FIG. 16 is an explanatory diagram showing operating characteristics of a light-emitting electron tube.

【図17】光放射電子管の動作特性を示す説明図である
FIG. 17 is an explanatory diagram showing operating characteristics of a light-emitting electron tube.

【図18】光放射電子管の動作特性を示す説明図である
FIG. 18 is an explanatory diagram showing operating characteristics of a light-emitting electron tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  光放射電子管 1a  バルブ 1b  フィラメント 1c  加速用電極 2  点灯用給電源 3  フィラメント加熱回路 1. Light-emitting electron tube 1a Valve 1b Filament 1c Acceleration electrode 2 Power supply for lighting 3 Filament heating circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  カソードとなるフィラメントと、フィ
ラメントから放出された電子を加速する加速用電極とが
、加速電子の衝突により励起されて発光する光放射気体
を封入したバルブ内に対置された光放射電子管を点灯さ
せる光放射電子管点灯装置において、フィラメントと加
速用電極との間にフィラメントから放出された電子を加
速する加速用電圧を印加する点灯用給電手段と、フィラ
メントと加速用電極との間の管電圧を検出するとともに
管電圧の高低に応じてフィラメント加熱手段からのフィ
ラメントに供給する加熱用の電力を増減させることによ
って管電圧をほぼ一定に保つフィラメント加熱手段とを
具備することを特徴とする光放射電子管点灯装置。
Claim 1: A light emitting device in which a filament serving as a cathode and an acceleration electrode that accelerates electrons emitted from the filament are placed opposite each other in a bulb filled with a light emitting gas that emits light when excited by collisions with the accelerated electrons. In a light-emitting electron tube lighting device for lighting an electron tube, a lighting power supply means for applying an acceleration voltage for accelerating electrons emitted from the filament between a filament and an acceleration electrode; The filament heating means detects the tube voltage and keeps the tube voltage substantially constant by increasing or decreasing the heating power supplied to the filament from the filament heating means in accordance with the level of the tube voltage. Light emitting electron tube lighting device.
【請求項2】  点灯用給電手段は、交番電力を発生さ
せる交番電力発生部を備え、フィラメント加熱手段は、
交番電力発生部の出力の一部をフィラメントに供給する
加熱トランスと、加熱トランスからフィラメントへの電
力供給を入切するスイッチ要素と、光放射電子管の管電
圧に応じてスイッチ要素のオン時間を調節する加熱期間
制御回路とにより構成されて成ることを特徴とする請求
項1記載の光放射電子管点灯装置。
2. The lighting power supply means includes an alternating power generation section that generates alternating power, and the filament heating means comprises:
A heating transformer that supplies part of the output of the alternating power generator to the filament, a switch element that turns on and off the power supply from the heating transformer to the filament, and an on-time adjustment of the switch element according to the tube voltage of the light-emitting electron tube. 2. The light emitting electron tube lighting device according to claim 1, further comprising a heating period control circuit.
【請求項3】  フィラメント加熱手段は、光放射電子
管の管電圧により給電され高周波電力を出力する高周波
発生回路と、光放射電子管の管電圧に応じて高周波発生
回路の出力電力を調節する電力制御回路とを備え、高周
波発生回路の出力部に設けた加熱トランスを介してフィ
ラメントに高周波電力を供給することを特徴とする請求
項1記載の光放射電子管点灯装置。
3. The filament heating means comprises a high-frequency generation circuit that is powered by the tube voltage of the light-emitting electron tube and outputs high-frequency power, and a power control circuit that adjusts the output power of the high-frequency generation circuit according to the tube voltage of the light-emission electron tube. 2. The light-emitting electron tube lighting device according to claim 1, further comprising: a heating transformer provided at the output section of the high-frequency generating circuit to supply high-frequency power to the filament.
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