JPH05144585A - 光放射電子管点灯装置 - Google Patents

光放射電子管点灯装置

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JPH05144585A
JPH05144585A JP30948791A JP30948791A JPH05144585A JP H05144585 A JPH05144585 A JP H05144585A JP 30948791 A JP30948791 A JP 30948791A JP 30948791 A JP30948791 A JP 30948791A JP H05144585 A JPH05144585 A JP H05144585A
Authority
JP
Japan
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lamp
voltage
lamp current
light emitting
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP30948791A
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English (en)
Inventor
Akinori Hiramatsu
明則 平松
Hiroyasu Eriguchi
裕康 江里口
Atsushi Kamioka
淳 上岡
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光放射電子管を調光点灯させる光放射電子管点
灯装置において、調光レベルを変えたときの赤色発光や
ちらつき、立ち消えを無くすと共に、調光レベルの変化
に要する時間を短縮する。 【構成】光放射電子管Gをフィラメントfの両端に一定
の電圧を印加して調光したときに、ランプ電圧が最大値
を示すランプ電流の近傍でのランプ電流の時間変化率
を、ランプ電圧が最大値を示すランプ電流の近傍以外で
のランプ電流の時間変化率よりも小さく設定した。 【効果】赤色発光、ちらつき、立ち消え等の現象を防止
できると共に、調光レベルの変化に要する時間を短縮す
ることができるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管内に封入した光放射
気体を加速電子の衝突によって励起して発光させるよう
にした光放射電子管を点灯し、且つ低光束まで調光可能
な光放射電子管点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、特開昭57−130364号公報
に開示されているように、光放射電子管が知られてい
る。光放射電子管の概略構成を図5に示す。光放射電子
管Gは、内部に低圧の光放射気体が封入され、透光性を
有する管体4と、この管体4内に配設された熱電子放射
型のカソード5と、アノード6とで構成されている。こ
の光放射電子管Gは、管体4内を完全な真空状態とする
のではなく、水銀蒸気などのような光放射気体とネオン
成分が数mTorr程度存在する低真空状態としてい
る。そして、熱電子放射型のカソード5より放射された
電子をカソード5、アノード6間に印加された電子加速
用電圧による電界によって加速して、水銀蒸気などより
なる光放射気体に加速電子を衝突させることにより、水
銀などを電離及び励起して紫外線放射を起こさせるよう
になっている。一方、管体4の内面には、紫外線を可視
光に変換する紫外線励起型の蛍光体が塗布されており、
この蛍光体によって紫外線から可視光への変換が行わ
れ、透光性の管体4を介して所望の可視光が得られるよ
うになっている。この光放射電子管は、小型・軽量・低
コスト・高効率のランプとして注目されている。
【0003】光放射電子管をフィラメント両端に一定の
電圧を印加して調光した場合、ランプ電流と光出力の関
係は図6のようになり、ランプ電流とランプ電圧の関係
は図7のようになる。また、ランプ電圧と色温度の関係
は図8のようになる。つまり、光放射電子管は調光して
光束を絞って行くと、ランプ電流が30%程度のところ
でランプ電圧が急激に上昇する。すると、色温度が低下
し、赤色発光となる。また、光放射電子管のフィラメン
ト加熱電力とランプ電圧の関係は図9のようになる。し
たがって、フィラメント加熱電力によってランプ電圧を
制御できる。以上の特性から、フィラメント加熱電力の
制御によってランプ電圧の上昇を抑制でき、光放射電子
管の赤色発光を防止できる。
【0004】そこで、低光束まで調光可能な光放射電子
管点灯装置として、図10に示すような点灯装置が提案
されている(特願平2−405554号参照)。この従
来例は、ランプ電力供給回路1とフィラメント加熱回路
2をそれぞれDC−DCコンバータにより構成してい
る。まず、ランプ電力供給回路1は、直流電源Eと、第
1のトランスT1 の1次側と、第1のスイッチング素子
1 の直列接続からなる閉ループと、第1のトランスT
1 の2次側と、ダイオードD1 と、コンデンサC 4 、光
放射電子管Gの並列回路の直列接続からなる閉ループ
と、第1のスイッチング素子Q1 をON/OFFする制
御回路10とから構成されている。直流電源Eは、商用
交流電源VsをダイオードブリッジDB1 で全波整流
し、コンデンサC1 で平滑して、直流電圧を得ている。
スイッチング素子Q1 がON/OFFされることによ
り、第1のトランスT1 の1次側には矩形波電圧が印加
され、これにより、第1のトランスT1 の2次側に誘起
された矩形波電圧がダイオードD1 を介してコンデンサ
4 に充電される。
【0005】次に、フィラメント加熱回路2は、直流電
源Eと、第2のトランスT2 の1次側と、第2のスイッ
チング素子Q4 の直列接続から成る閉ループと、第2の
トランスT2 の2次側と、ダイオードD2 と、コンデン
サC6 、フィラメントfの並列回路の直流接続から成る
閉ループと、第2のスイッチング素子Q4 をON/OF
Fする制御回路20とから構成されている。スイッチン
グ素子Q4 がON/OFFされることにより、第2のト
ランスT2 の1次側には矩形波電圧が印加され、これに
より、第2のトランスT2 の2次側に誘起された矩形波
電圧がダイオードD2 を介してコンデンサC6 に充電さ
れる。
【0006】以下、この従来例の動作について説明す
る。まず、始動時は、ランプ電力供給回路1は動作させ
ず、フィラメント加熱回路2によってフィラメントfを
放電開始可能な適正な温度まで加熱する。その後、ラン
プ電力供給回路1が調光信号に従って動作し、所望の光
束を得られるようにランプGに電力を供給する。その
際、フィラメント加熱回路2はフィラメントfが放電維
持に必要な温度になるように、適正な電力をフィラメン
トfに供給している。さらに、ランプ電圧がフィラメン
ト加熱回路2の制御回路20のランプ電圧フィードバッ
ク端子3にフィードバックされていて、ランプ電圧が赤
色発光の強いレベルになった場合、フィラメント加熱電
力を増加させるようになっている。これによって、ラン
プ電圧の上昇を防いで、赤色発光を抑制するものであ
る。
【0007】この従来例には、光放射電子管への供給電
力を低下させて出力光束を絞った場合に、赤色発光が強
いレベルにランプ電圧が上昇すると、フィラメント加熱
電力を増加する方向に制御するので、調光時の光色変化
を小さくすることができるという効果がある。また、ラ
ンプが低温のときや始動直後のランプ電圧が高いときの
赤色発光も防ぐことができるという効果がある。さら
に、ランプ電圧の増減に応じてフィラメント加熱電力を
増減すれば、ランプ電圧を一定化させることができ、こ
れにより色温度の変化を無くすことができ、光色の一定
化が可能になるという効果がある。
【0008】しかしながら、この従来例において、調光
信号を急激に変化させ、ランプ電力供給回路1の出力が
急変すると、強い赤色発光が発生したり、ランプのちら
つき・立ち消えが起きた。これは、図7のランプ電圧が
高い範囲を通る際、フィラメント加熱電力制御の効果が
追従できず、図11に示すように、ランプ電圧が上昇す
るためである。
【0009】そこで、別の従来例では、図12に示すよ
うに、調光信号の変化の伝達を一定時間遅延させる手段
を付加している。ランプ電圧に応じてフィラメント加熱
電力を制御してランプ電圧を一定化させる手段は、図1
0に示した点灯装置と同様であるが、図12の従来例で
は、さらに調光信号の変化の伝達を一定時間遅延させる
ための調光信号遅延回路7を付加したものである。すな
わち、図13のように、或る時刻t1 に調光信号が5%
から100%へ瞬時に変化した場合、調光信号遅延回路
7を設けることにより、図14のように、ランプ電流I
は5%から100%へ遅延時間T1 で直線的に変化す
る。このときの変化率は、図14の直線の傾きdI/d
T=α1 で表される。また、一般的な信号遅延方式であ
るコンデンサと抵抗の時定数を使用した場合、ランプ電
流Iの変化は、図15のようになり、ランプ電流Iは5
%から100%へ遅延時間T2 で変化する。しかしなが
ら、これらの図14や図15の遅延特性を用いた場合に
は、ランプの赤色発光やちらつき、立ち消えを防止する
ために要する調光信号の変化の遅延時間T1 ,T2 は長
く、使用者にとって不快であると共に、用途によっては
不都合が生じるという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、光放射電子管を調光点灯させる光放射電子管点灯装
置において、調光レベルを変えたときの赤色発光やちら
つき、立ち消えを無くすと共に、調光レベルの変化に要
する時間を短縮することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、図1に示すように、ネオン成分と共に
管内に封入した光放射気体を加速電子の衝突によって励
起して発光させるようにした光放射電子管Gを点灯させ
る光放射電子管点灯装置において、光放射電子管Gをフ
ィラメントfの両端に一定の電圧を印加して調光したと
きに、ランプ電圧が最大値を示すランプ電流の近傍での
ランプ電流の時間変化率を、ランプ電圧が最大値を示す
ランプ電流の近傍以外でのランプ電流の時間変化率より
も小さく設定したことを特徴とするものである。
【0012】ここで、光放射電子管点灯装置が、少なく
ともランプ電圧が赤色発光の強いレベルに上昇している
間、フィラメント加熱電力を増加させて、ランプ電圧を
所定値以内に抑えるランプ電圧制限手段を備えていた
り、あるいは、ランプ電圧が上昇すると、フィラメント
加熱電力を増加させ、ランプ電圧が下降するとフィラメ
ント加熱電力を減少させて、ランプ電圧を所定値近傍に
一定化させるランプ電圧一定化手段を備えている場合に
は、各手段による制御機能が追従できる範囲内で、ラン
プ電圧が最大値を示すランプ電流の近傍でのランプ電流
の時間変化率を小さく設定し、それ以外のランプ電流領
域では、ランプ電流の時間変化率を大きく設定すること
が好ましい。
【0013】
【作用】本発明では、光放射電子管Gをフィラメントf
の両端に一定の電圧を印加して調光したときに、ランプ
電圧が最大値を示すランプ電流の近傍でのランプ電流の
時間変化率を、ランプ電圧が最大値を示すランプ電流の
近傍以外でのランプ電流の時間変化率よりも小さく設定
したので、赤色発光、ちらつき、立ち消え等の現象が生
じやすいランプ電流の範囲ではランプ電流を緩やかに変
化させて、これらの現象が生じないようにすることがで
き、それ以外のランプ電流の範囲では、ランプ電流を速
やかに変化させて、光出力を速やかに変化させることが
できるものである。
【0014】
【実施例】本発明の光放射電子管点灯装置の基本構成を
図1に示す。この点灯装置は、交流電源Vsと、光放射
電子管Gと、光放射電子管Gに適正な電力を供給するラ
ンプ電力供給回路1と、フィラメントfに適正な加熱電
力を供給するフィラメント加熱回路2とからなる。始動
時には、フィラメント加熱回路2によってフィラメント
fが放電開始に必要な温度まで加熱される。そのとき
は、ランプ電力供給回路1は動作しない。その後は、フ
ィラメント加熱回路2は点灯維持のために適正なフィラ
メント加熱電力を供給する。ランプ電力供給回路1は調
光信号にしたがって、所望の光出力が得られる電力を光
放射電子管Gに供給する。そして、ランプ電圧はフィラ
メント加熱回路2のランプ電圧フィードバック端子3に
フィードバックされ、ランプ電圧が赤色発光の強いレベ
ルになった場合、フィラメント加熱電力を増加させ、ラ
ンプ電圧を下げて、赤色発光を防ぐものである。さら
に、この点灯装置は、調光信号に基づいて調光される。
その際、ランプ電力供給回路1の出力は、調光信号の変
化を受けて、出力変化設定回路8によって設定された時
間変化で変化する。
【0015】図2は調光信号の時間変化の一例を示して
いる。この例のように、調光信号が5%から100%へ
瞬時に変化する場合において、光放射電子管Gの赤色発
光、ちらつき、立ち消えは、図7に示すように、ランプ
電圧がピーク値を取るランプ電流X(%)を通過する際
に発生する。したがって、調光時の赤色発光、ちらつ
き、立ち消えを防止するためには、ランプ電流X(%)
の近傍で、フィラメント加熱電力制御の効果が追従でき
るようなランプ電流Iの時間変化(dI/dT)であれ
ば良い。
【0016】図14のような従来の遅延特性を用いれ
ば、調光時の赤色発光、ちらつき、立ち消えを防止でき
るが、ランプ電流Iの時間変化率(dI/dt)は常に
α1 であり、5%から100%への変化には時間T1
要する。また、従来の他の遅延特性として、図15のよ
うなCR回路の遅延特性を用いれば、ランプ電流の5〜
X(%)での変化率がその他の範囲での変化率より大き
くなっているので、ランプ電流X(%)近傍での変化率
を小さくするためには、5%から100%へのランプ電
流変化に要する時間T2 が長くなり、結果的に、T2
1 となる。
【0017】そこで、本発明の一実施例では、出力変化
設定回路8による出力変化を、図3に示すように設定し
ている。前述したように、ランプ電流X(%)の近傍で
の変化率が重要であり、図3の設定例では、ランプ電流
X(%)の近傍では、ランプ電流の時間変化率α3 は、
図14に示した直線的な時間変化率α1 に対して、α 3
<α1 と設定している。そして、ランプ電流X(%)の
近傍以外のランプ電流の時間変化率α2 やα4 は、α2
>α1 、α4>α1 と設定している。その結果、赤色発
光、ちらつき、立ち消えを防止でき、かつ、ランプ電流
の5%から100%への変化に要する時間がT1 からT
3 へ短縮される。
【0018】また、本発明の他の実施例では、出力変化
設定回路8による出力変化を、図4に示すように設定し
ている。この実施例では、時間Tによるランプ電流Iの
変化がI=Aexp(T)+B(A,B:定数)の軌跡
を描くように設定したものであり、ランプ電流X(%)
での時間変化率α5 をα5≦α1 とし、且つ、ランプ電
流の5%から100%への変化に要する時間T4 をT4
≦T1 としたものである。その結果、赤色発光、ちらつ
き、立ち消えを防止でき、且つ、ランプ電流の5%から
100%への変化に要する時間がT1 からT4 へ短縮さ
れる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、光放射電子管への供給
電力を調整して調光する際に、一定の電圧でフィラメン
トを加熱しながら、ランプ電圧が最大値となるランプ電
流を通過する急激な調光を行うときに発生する赤色発
光、ちらつき、立ち消え等の現象を防止できると共に、
ランプ電流の時間変化が一定である遅延手段や、コンデ
ンサと抵抗の時定数を利用してランプ電流の時間変化を
遅延させる手段で、上記の現象を防止する場合に比べ
て、調光レベルの変化に要する時間を短縮することがで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光放射電子管点灯装置のブロック回路
図である。
【図2】本発明の点灯装置に入力される調光信号の時間
変化を示す説明図である。
【図3】本発明に用いる出力変化設定回路の一実施例を
示す特性図である。
【図4】本発明に用いる出力変化設定回路の他の実施例
を示す特性図である。
【図5】本発明の点灯装置に用いる光放射電子管の概略
構成を示す斜視図である。
【図6】光放射電子管のランプ電流と光出力の関係を示
す図である。
【図7】光放射電子管のランプ電流とランプ電圧の関係
を示す図である。
【図8】光放射電子管のランプ電圧と色温度の関係を示
す図である。
【図9】光放射電子管のフィラメント加熱電力とランプ
電圧の関係を示す図である。
【図10】第1の従来例の回路図である。
【図11】第1の従来例の問題点を説明するための図で
ある。
【図12】第2の従来例の回路図である。
【図13】第2の従来例に入力される調光信号の時間変
化を示す説明図である。
【図14】第2の従来例に用いる遅延特性の一例を示す
図である。
【図15】第2の従来例に用いる遅延特性の他の例を示
す図である。
【符号の説明】
1 ランプ電力供給回路 2 フィラメント加熱回路 8 出力変化設定回路 G 光放射電子管 f フィラメント

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネオン成分と共に管内に封入した光放
    射気体を加速電子の衝突によって励起して発光させるよ
    うにし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、光放射電子管をフィラメント両端に一定の
    電圧を印加して調光したときに、ランプ電圧が最大値を
    示すランプ電流の近傍でのランプ電流の時間変化率を、
    ランプ電圧が最大値を示すランプ電流の近傍以外でのラ
    ンプ電流の時間変化率よりも小さく設定したことを特徴
    とする光放射電子管点灯装置。
JP30948791A 1991-11-25 1991-11-25 光放射電子管点灯装置 Pending JPH05144585A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003311926A (ja) * 2002-04-08 2003-11-06 Nordson Corp ランプ制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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