JPH0521178A - 放電ランプ高周波点灯装置 - Google Patents

放電ランプ高周波点灯装置

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JPH0521178A
JPH0521178A JP17134891A JP17134891A JPH0521178A JP H0521178 A JPH0521178 A JP H0521178A JP 17134891 A JP17134891 A JP 17134891A JP 17134891 A JP17134891 A JP 17134891A JP H0521178 A JPH0521178 A JP H0521178A
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JP
Japan
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discharge lamp
current
lamp
heating
zero field
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JP17134891A
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English (en)
Inventor
Katsuhide Misono
勝秀 御園
Miho Saito
美保 斉藤
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電ランプの長寿命化および放電ランプの効
率を向上させた放電ランプ高周波点灯装置を提供する。 【構成】 点灯回路11で高周波電力を蛍光ランプ1に供
給し、蛍光ランプ1を始動点灯させる。陰極降下電圧の
最初のピーク電圧に対応したときのランプ電流が、ゼロ
電界放出電流IC を表す。ランプ電流波形および最大瞬
時ランプ電流から、%ゼロ電界放出電流演算回路14で%
ゼロ電界放出電流を演算する。%ゼロ電界放出電流の割
合を比較回路15で比較し、30%以下の場合は加熱制御
回路16で加熱電流を増加させて、フィラメント4の加熱
を大きくする。大きい場合は、加熱制御回路16で加熱電
流を停止させて、フィラメント4の加熱を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱電力を供給しなが
ら放電ランプを点灯させる放電ランプ高周波点灯装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高周波点灯回路に放電ランプを接
続し、放電ランプを安定して点灯させるために、放電ラ
ンプに一定量の加熱電流を供給しながら、放電ランプを
点灯させる構成のものが知られている。
【0003】そして、加熱電流の条件を決定するに際し
ては、開発段階で寿命試験を行ない、点灯時間に対する
黒化程度やエミッタ残量を評価したり、電極温度を測定
するなどして、適切な加熱電流を決めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、一般に放電ラン
プの製造条件により、エミッタの活性化、排気レベルま
たは電極などの個々の特性は微妙に変化するにも拘ら
ず、加熱電流は設計時のまま一定である。
【0005】すなわち、エミッタの仕事関数の高低に従
って、加熱電流を変化する必要がある。たとえば、始動
時はエミッタの表面が荒されて仕事関数が高くなり、仕
事関数の低い状態に回復するまで数分から数十分かかる
といわれている(Waymouth,J.F.,:Electric Discharge
Lamps,MIT Press(1971))。したがって、始動直後は、仕
事関数が高いため、スポット温度や陰極降下電圧が高く
なり、加熱電流を増やしてゼロ電界放出電流を増やし、
局部的に電極温度が高くなることや陰極降下電圧の上昇
を防止する必要がある。反対に、放電ランプの安定点灯
後は過度の加熱電流を減少させ、エミッタの蒸発を抑制
することが望ましい。
【0006】また、電極の状態である電子放出能力は、
点灯時間の経時的劣化にともない変化するので、電極の
状態に対応させた加熱電流を供給することが望ましい。
【0007】さらに、近年の省電力の観点からは、放電
ランプの安定点灯時の加熱電力は、最小の状態であるこ
とが望ましい。
【0008】したがって従来の点灯方式では、放電ラン
プの短寿命化、放電ランプの効率(lm/Win)の低下
を生じている問題を有している。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、放電ランプの長寿命化および放電ランプの効率を向
上させた放電ランプ高周波点灯装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の放電ラン
プ高周波点灯装置は、放電ランプの電極を加熱する加熱
電力を供給しながら、高周波点灯回路により前記放電ラ
ンプを点灯させる放電ランプ高周波点灯装置において、
前記放電ランプのゼロ電界放出電流を検出する検出手段
と、このゼロ電界放出電流に従い前記放電ランプの電極
への加熱電流および加熱電圧のうち少なくとも一方を制
御する制御手段とを備えたものである。
【0011】請求項2記載の放電ランプ高周波点灯装置
は、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置におい
て、検出手段は、放電ランプへのランプ電流波形の変化
によりゼロ電界放出電流を検出するものである。
【0012】請求項3記載の放電ランプ高周波点灯装置
は、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置におい
て、放電ランプは低圧ガスが封入され、検出手段はこの
低圧ガスの発光位相によりゼロ電界放出電流を検出する
ものである。
【0013】
【作用】請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置は、
検出手段は放電ランプのゼロ電界放出電流を検出し、放
電ランプの電極への加熱電流および加熱電圧のうち少な
くとも一方を制御手段で制御するため、加熱電流および
加熱電圧を適正に制御できるので、放電ランプの長寿命
化および放電ランプの効率を向上する。
【0014】請求項2記載の放電ランプ高周波点灯装置
は、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置におい
て、放電ランプへのランプ電流波形の変化によりゼロ電
界放出電流を検出するため、簡単な構成で、放電ランプ
の長寿命化および放電ランプの効率を向上する。
【0015】請求項3記載の放電ランプ高周波点灯装置
は、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置におい
て、放電ランプは低圧ガスが封入され、この低圧ガスの
発光位相によりゼロ電界放出電流を検出するので、簡単
な構成で、放電ランプの長寿命化および放電ランプの効
率を向上する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の放電ランプ高周波点灯装置の
一実施例を図面を参照して説明する。
【0017】図1において、1は放電ランプとしての蛍
光ランプで、この蛍光ランプ1は管径25.5mm、長さ
1198mmで、この蛍光ランプ1の端部にステム2が形
成され、このステム2にはウェルズ3,3が植設されて
いる。また、これらウェルズ3,3間には、バリウム
(Ba)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(S
r)の酸化物が塗布されたトリプルコイル型の電極とし
てのフィラメント4が配設されている。さらに、ウェル
ズ3,3にはそれぞれ端子電極5,5が取り付けられて
いる。そして、蛍光ランプ1内には、希ガスとしてのア
ルゴン(Ar)が2.5Torrの圧力で水銀(Hg)とと
もに封入されている。
【0018】一方、11は高周波点灯回路で、この高周波
点灯回路11は1kHz から100kHzの範囲の周波数、た
とえば42kHzの高周波電力を蛍光ランプ1に供給す
る。
【0019】また、蛍光ランプ1の端子電極5には、検
出手段としてのランプ電流検出回路12およびゼロ電界放
出電流検出回路13が接続され、それぞれランプ電流およ
びゼロ電界放出電流を検出する。さらに、これらのラン
プ電流検出回路12およびゼロ電界放出電流検出回路13に
は、瞬時最高ランプ電流およびゼロ電界放出電流から%
ゼロ電界放出電流(Per Cent Zoro Field Emitition Cu
rrent )を演算する%ゼロ電界放出電流演算回路14が接
続されている。そして、この%ゼロ電界放出電流演算回
路14は、比較回路15を介して制御手段としての加熱制御
回路16に接続され、この加熱制御回路16はたとえば比較
回路15で%ゼロ電界放出電流が、30%以下に低下した
ら加熱電流を増加させるようになっている。
【0020】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
【0021】まず。点灯回路11で高周波電力を蛍光ラン
プ1に供給し、蛍光ランプ1を始動点灯させる。
【0022】また、このように蛍光ランプ1を高周波で
点灯させると、陰極降下電圧VK 波形とランプ電流IL
波形とは、図2に示すようになる。すなわち、一般に、
陰極降下電圧VK の最初のピーク電圧VC に対応したと
きのランプ電流IL が、ゼロ電界放出電流IC を表すが
(Sheunkelars,H.J.W.,et al:5th International Sympo
sium on Sceience&Tech.of Light Sources No.79(198
9)) 、このピーク電圧VC 位相で、ランプ電流IL にゼ
ロ電界放出電流IC がステップ状に生ずる。したがっ
て、ランプ電流IL 波形および最大瞬時ランプ電流IOP
から、%ゼロ電界放出電流((IC/IOP)×100)を
演算することができる。
【0023】そこで、ゼロ電界放出電流検出回路13で、
ランプ電流ILを微分してゼロ電界放出電流IC を検出
するとともに、ランプ電流検出回路12で最大瞬時ランプ
電流IOPを検出し、これらゼロ電界放出電流IC および
最大瞬時ランプ電流IOPから、%ゼロ電界放出電流演算
回路14で%ゼロ電界放出電流IC を検出する。
【0024】そして、この%ゼロ電界放出電流IC の割
合を比較回路15で比較し、30%以下の場合は、加熱制
御回路16で加熱電流を増加させて、フィラメント4の加
熱を大きくする。 反対に、%ゼロ電界放出電流IC の
割合を比較回路15で比較し、大きい場合は、加熱制御回
路16で加熱電流を停止させて、フィラメント4の加熱を
停止する。
【0025】次に、他の実施例を、図3および図4を参
照して説明する。
【0026】これは、図4に示すように、ランプソケッ
ト21に半円筒状に形成された突出部22と、この突出部22
に対向してこの突出部22とともに円筒を形成して蛍光ラ
ンプ1を挿入する半円筒状の嵌合部23とを有している。
そして、それぞれの突出部22および嵌合部23の内面に
は、ITO(Indium Trioxide (I2 3 ))などの透
明導電膜24,25が形成されている。
【0027】さらに、図3に示すように、透明導電膜2
4,25には検出手段としての陰極降下電圧検出回路26が
接続され、この陰極降下電圧検出回路26は%ゼロ電界放
出電流演算回路14に接続されている。なお、この図3に
示す回路は、図1に示す回路において、ゼロ電界放出電
流検出回路13に代えて、陰極降下電圧検出回路26を接続
したものである。
【0028】そうして、蛍光ランプ1の装着時は、突出
部22から嵌合部23を取り外し、ランプソケット21に蛍光
ランプ1を取り付けた後、再び、突出部22に嵌合部23を
装着して、蛍光ランプ1の周囲に透明導電膜24,25を接
触位置させる。また、蛍光ランプ1の取り外し時には、
反対の操作を行なう。
【0029】そして、蛍光ランプ1を高周波で点灯させ
ると、上述のように、陰極降下電圧VK 波形とランプ電
流IL 波形とは、図2に示すようになる。すなわち、一
般に、陰極降下電圧VK の最初のピーク電圧VC に対応
したときのランプ電流IL が、ゼロ電界放出電流IC を
表す。したがって、透明導電膜24,25と端子電極5との
間で間接的に陰極降下電圧検出回路26で検出された陰極
降下電圧VK の最初のピーク電圧VC から、%ゼロ電界
放出電流((IC/IOP)×100)を演算することがで
きる。
【0030】この%ゼロ電界放出電流IC の割合を比較
回路15で比較し、図1の構成の場合と同様に、加熱制御
回路16で加熱電流を制御する。
【0031】さらに、他の実施例を図5および図6を参
照して説明する。
【0032】この実施例は、図5に示すように、蛍光ラ
ンプ1の近傍に光センサ31を配設し、この光センサ31
に、検出手段としてのアルゴン発光検出回路32を接続
し、このアルゴン発光検出回路32を%ゼロ電界放出電流
演算回路14に接続したものである。なお、この図5に示
す回路は、図1に示す回路において、ゼロ電界放出電流
検出回路13に代えて、アルゴン発光検出回路32を接続し
たものである。
【0033】そして、蛍光ランプ1を高周波で点灯させ
ると、アルゴン発光Aとランプ電流IL 波形とは、図6
に示すようになる。すなわち、アルゴン発光が出現した
ときの位相に対応したときのランプ電流IL が、ゼロ電
界放出電流IC を表す(Sheunkelars,H.J.W.,et al:5th
International Symposium on Sceience&Tech.of Light
Sources No.79(1989)) 、。したがって、アルゴン発光
出現時の位相および最大瞬時ランプ電流IOPから、%ゼ
ロ電界放出電流((IC/IOP)×100)を演算するこ
とができる。
【0034】この%ゼロ電界放出電流IC の割合を比較
回路15で比較し、図1の構成の場合と同様に、加熱制御
回路16で加熱電流を制御する。
【0035】また、封入された希ガスは、アルゴン(A
r)に限られず、ネオン(Ne)、クリプトン(K
r)、キセノン(Xe)およびこれらの混合ガスでも良
いが、蛍光体の発光に影響を受けにくい波長を検出する
必要がある。
【0036】また、上記実施例では、蛍光ランプ1に管
径25.5mmのものを用いているが、17mm、32mmあ
るいは38mmのものでも良く、フィラメント4はトリプ
ルコイルに限らずダブルコイルやスティックコイルでも
良い。
【0037】上記いずれの実施例でも、始動時および安
定点灯時の仕事関数の高低、点灯時間の経時的劣化に合
わせて、加熱電流を増やしてゼロ電界放出電流を増や
し、局部的に電極温度が高くなることや陰極降下電圧の
上昇を防止したり、反対に、蛍光ランプ1の安定点灯後
は過度の加熱電流を減少させ、エミッタの蒸発を抑制す
るので、蛍光ランプ1の短寿命化、蛍光ランプ1の効率
(lm/Win)の低下を防止できる。
【0038】
【発明の効果】請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装
置によれば、検出手段で放電ランプのゼロ電界放出電流
を検出し、放電ランプの電極への加熱電流および加熱電
圧のうち少なくとも一方を制御手段で制御するため、加
熱電流および加熱電圧を適正に制御できるので、放電ラ
ンプの長寿命化および放電ランプの効率を向上できる。
【0039】請求項2記載の放電ランプ高周波点灯装置
によれば、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置に
おいて、検出手段は放電ランプへのランプ電流波形の変
化によりゼロ電界放出電流を検出するため、簡単な構成
で、放電ランプの長寿命化および放電ランプの効率を向
上できる。
【0040】請求項3記載の放電ランプ高周波点灯装置
によれば、請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置に
おいて、放電ランプは低圧ガスが封入され、検出手段は
この低圧ガスの発光位相によりゼロ電界放出電流を検出
するので、簡単な構成で、放電ランプの長寿命化および
放電ランプの効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放電ランプ高周波点灯装置の一実施例
を示すブロック図である。
【図2】同上ランプ電流および陰極降下電圧の波形図で
ある。
【図3】他の実施例の放電ランプ高周波点灯装置を示す
ブロック図である。
【図4】同上ランプソケットを示す分解斜視図である。
【図5】また他の実施例の放電ランプ高周波点灯装置を
示すブロック図である。
【図6】同上ランプ電流およびアルゴン発光の波形図で
ある。
【符号の説明】
1 放電ランプとしての蛍光ランプ 4 電極としてのフィラメント 12 検出手段としてのランプ電流検出回路 13 検出手段としてのゼロ電界放出電流検出回路 16 制御手段としての加熱制御回路 26 検出手段としての陰極降下電圧検出回路 32 検出手段としてのアルゴン発光検出回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電ランプの電極を加熱する加熱電力を
    供給しながら、高周波点灯回路により前記放電ランプを
    点灯させる放電ランプ高周波点灯装置において、 前記放電ランプのゼロ電界放出電流を検出する検出手段
    と、 このゼロ電界放出電流に従い前記放電ランプの電極への
    加熱電流および加熱電圧のうち少なくとも一方を制御す
    る制御手段とを備えたことを特徴とした放電ランプ高周
    波点灯装置。
  2. 【請求項2】 検出手段は、放電ランプへのランプ電流
    波形の変化によりゼロ電界放出電流を検出することを特
    徴とした請求項1記載の放電ランプ高周波点灯装置。
  3. 【請求項3】 放電ランプは低圧ガスが封入され、 検出手段はこの低圧ガスの発光位相によりゼロ電界放出
    電流を検出することを特徴とした請求項1記載の放電ラ
    ンプ高周波点灯装置。
JP17134891A 1991-07-11 1991-07-11 放電ランプ高周波点灯装置 Pending JPH0521178A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8217942B2 (en) 2004-08-26 2012-07-10 Intel Corporation Subdividing geometry images in graphics hardware

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217942B2 (en) 2004-08-26 2012-07-10 Intel Corporation Subdividing geometry images in graphics hardware
US8462159B2 (en) 2004-08-26 2013-06-11 Intel Corporation Subdividing geometry images in graphics hardware

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