JPH06243987A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH06243987A
JPH06243987A JP5025612A JP2561293A JPH06243987A JP H06243987 A JPH06243987 A JP H06243987A JP 5025612 A JP5025612 A JP 5025612A JP 2561293 A JP2561293 A JP 2561293A JP H06243987 A JPH06243987 A JP H06243987A
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JP
Japan
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discharge lamp
frequency
inverter
circuit
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP5025612A
Other languages
English (en)
Inventor
Motohiro Sugino
元洋 杉野
Ryuichi Ikeda
隆一 池田
Shuzo Matsumoto
脩三 松本
Kenji Kawabata
賢治 川端
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Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
Original Assignee
Hitachi Image Information Systems Inc
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの駆動周波数を切り替えることで
放電灯の調光を行う放電灯点灯装置の、周波数切り替え
時に発生するちらつきを解消する。 【構成】 インバータ1の駆動周波数を制御するインバ
ータ制御回路3を、発振回路31と、分周比がN、Mの
分周カウンタ32,33と、矩形波発生回路34と、可
変抵抗35と、第1〜第4のフリップフロップ36〜3
9と、ORゲート40と、インバータ駆動回路41とか
ら構成する。分周カウンタ32,33として、リセット
信号CA,CBがローレベルであるときにはカウンタの
内部状態を初期化して出力をローレベルとし、リセット
信号CA,CBがハイレベルになったときには、所定の
分周比の信号を出力するものを用い、周波数切り替え直
後のインバータ駆動信号OUTの位相を常に同一にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波点灯する放電灯
の点灯装置に係り、特に、周波数を周期的に切り替えて
調光を行う際に発生するちらつきを防止するための手段
に関する。
【0002】
【従来の技術】放電灯へ供給する高周波電力を交互に切
り替えて放電灯の調光を行うようにした装置としては、
従来より例えば特開平3−246897号公報に記載さ
れているように、インバータ駆動信号の周波数を矩形波
のハイレベルの信号及びローレベルの信号によって周期
的に切り替え、インバータの出力周波数を放電灯を点灯
する周波数と放電灯の電極を加熱する周波数とに切り替
えるようにしたものなどが知られている。この種の放電
灯点灯装置は、前記矩形波のデューティ比を制御するこ
とによって、放電灯の調光を行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術に係る放
電灯点灯装置は、インバータ駆動信号を切り替えるため
の矩形波がローレベルからハイレベルに、及びハイレベ
ルからローレベルに切り替えられた直後の放電灯を点灯
する周波数をもつ信号の位相及び電極を加熱する周波数
をもつ信号の位相について何ら考慮されていない。この
ため、図6に示すように、デューティ比がT1 /(T1
+T2 )に調整された矩形波をもって放電灯を点灯する
周波数と放電灯の電極を加熱する周波数とを切り替えた
としても、実際のインバータ駆動信号では、矩形波が切
り替えられたときの各信号の位相の相違によって、放電
灯の点灯期間が矩形波のパルス幅T1 よりも長いT1a
なったり、矩形波のパルス幅T1 よりも短いT1bになっ
たりする。
【0004】デューティ比制御による調光では、制御周
期(T1 +T2 )が一定の場合は、放電灯の点灯期間が
増加すると放電灯は明るくなり、該期間が減少すると暗
くなるので、前記矩形波が切り替えられるごとに放電灯
の点灯期間が変動すると、放電灯の明るさが変動し、こ
れがちらつきとして感じられる。
【0005】本発明は、前記従来技術の不備を解消する
ためになされたものであって、インバータ駆動信号の周
波数切り替えに起因するちらつきの無い放電灯点灯装置
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、高周波電力を放電灯に供給するインバー
タと、該インバータの制御回路とを有し、該インバータ
制御回路から出力されるインバータ駆動信号の周波数を
周期的に切り替えることによって前記放電灯の調光を行
う放電灯点灯装置において、前記インバータ制御回路
に、周波数切り替え直後の前記インバータ駆動信号の位
相を常に同一にする手段を備えた。
【0007】
【作用】周波数切り替え直後のインバータ駆動信号の位
相を常に同一にすると、位相の変動に起因する矩形波の
パルス幅と放電灯点灯期間との不一致が解消される。し
たがって、放電灯の明るさが安定し、ちらつきのない調
光が可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は第1実施例に係る放電灯点灯装置の回路図
であって、インバータ1と、放電灯2と、インバータ制
御回路3とから構成されている。
【0009】インバータ1は、直流電源11と、スイッ
チング素子12〜15と、二次側に放電灯2を接続した
トランス16と、コンデンサ17〜19とからなる。
【0010】インバータ制御回路3は、周波数fの信号
を発生する発振回路31と、該発振回路31の出力信号
を夫々異なった分周比N、Mで分周する分周カウンタ3
2,33と、矩形波発生回路34と、該矩形波発生回路
34のデューティ比を制御する可変抵抗35と、第1〜
第4のフリップフロップ36〜39と、第2及び第3の
フリップフロップ37,38の出力信号OA,OBを選
択的に出力するORゲート40と、第4のフリップフロ
ップ39の出力信号OCを入力してインバータ駆動信号
OUTを出力するインバータ駆動回路41とからなる。
インバータ駆動信号OUTは、前記インバータ1の各ス
イッチング素子12〜15のベースにベースバイアスと
して供給される。前記分周カウンタ32,33として
は、リセット信号CA,CBがローレベルであるときに
はカウンタの内部状態を初期化して出力をローレベルと
し、リセット信号CA,CBがハイレベルになったとき
には、所定の分周比の信号を出力するものが用いられ
る。
【0011】以下、図2に基づいて、図1の回路の動作
を説明する。矩形波発生回路34の出力信号P1がロー
レベルのとき、分周カウンタ33のリセット信号CBは
ローレベルとなり、第3のフリップフロップ38の出力
信号OBもローレベルとなる。一方、分周カウンタ32
のリセット信号はハイレベルになるので、第2のフリッ
プフロップ37の出力端に周波数がf/Nの出力信号O
Aが出力される。したがって、第4のフリップフロップ
39から出力されるインバータ駆動回路41の入力信号
OCの周波数はf/2Nとなり、インバータ1はf/2
Nの周波数で駆動される。
【0012】矩形波発生回路34の出力信号P1がハイ
レベルとなったときには、これとは逆に、分周カウンタ
32のリセット信号CAがローレベルとなって、第2の
フリップフロップ37の出力信号OAがローレベルとな
り、分周カウンタ33のリセット信号がハイレベルにな
って、第3のフリップフロップ38の出力端に周波数が
f/Mの出力信号OBが出力される。したがって、第4
のフリップフロップ39から出力されるインバータ駆動
回路41の入力信号OCの周波数はf/2Mとなり、イ
ンバータ1はf/2Mの周波数で駆動される。
【0013】リセット信号CA,CBがローレベルとな
るごとに各分周カウンタ32,33の内部状態は初期化
されるので、切り替わり後の出力は常に同じ位相とな
る。したがって、矩形波発生回路34から出力される矩
形波信号P1のローレベルのパルス幅と第4のフリップ
フロップ39から出力される周波数がf/2Nの出力信
号の出力期間、及び矩形波発生回路34から出力される
矩形波信号P1のハイレベルのパルス幅と第4のフリッ
プフロップ39から出力される周波数がf/2Mの出力
信号の出力期間とが、夫々常に相等しくなる。
【0014】よって、各分周カウンタ32,33の分周
比N,M及び発振回路31の出力周波数fを、例えばf
/2Nで放電灯2が点灯し、f/2Mで放電灯2が消灯
されかつ電極加熱を行うように選定すると、矩形波発生
回路34の出力信号P1のデューティ比による放電灯2
の調光が行えると共に、周波数切り替え直後の位相の変
動に起因する矩形波P1のパルス幅と放電灯点灯期間と
の不一致が解消されるので、放電灯の明るさが安定し、
ちらつきのない調光が可能となる。
【0015】図3は、第2実施例に係る放電灯点灯装置
の回路図である。前記第1実施例では、1つの発振回路
31の出力を異なる分周比N,Mを有する2つの分周カ
ウンタ32,33にて分周し、異なる周波数を得ている
のに対し、本実施例は、発振周波数の異なる2つの発振
回路を備えたことを特徴とする。
【0016】図3において、符号51,52はそれぞれ
発振周波数がf1 、f2 である発振回路、53はNOT
ゲート、54はフリップフロップを示し、その他図1と
対応する部分にはそれと同一の符号が表示されている。
発振回路51,52は、発振停止信号がローレベルの
間、発振を停止する機能を有し、発振停止信号がハイレ
ベルとなって発振を開始する際には、常に同じ位相で発
振を開始するような構成になっている。
【0017】本第3実施例の放電灯点灯装置において
は、矩形波発生回路34の出力がハイレベルのときに
は、発振回路51が周波数f1 の信号を出力し、インバ
ータ1はf1 /2の周波数で駆動され、矩形波発生回路
34の出力がローレベルとなると、発振回路52が一定
の位相から周波数f2 を出力する動作を開始するため、
インバータ1はf2 /2の周波数で駆動される。
【0018】したがって、インバータ1は、矩形波発生
回路34の出力レベルに応じてf1/2,f2 /2の周
波数で交互に駆動されるので、発振回路51,52の発
振周波数f1 ,f2 をそれぞれ放電灯2の点灯周波数及
び放電灯2の電極加熱周波数の2倍に選べば、矩形波発
生回路34から出力される矩形波のデューティ比による
放電灯の調光を行うことができる。また、周波数切り替
え直後の位相が常に同一となるので、矩形波のパルス幅
と放電灯点灯期間との不一致が解消され、ちらつきのな
い調光が可能となる。
【0019】図4は、第3実施例に係る放電灯点灯装置
の回路図である。図4において、符号61は入力するデ
ィジタル値n,mにより分周比の変化するプログラムカ
ウンタ、62はセレクト信号により2つのディジタル値
のうちのどちらか一方を出力するデータセレクタ、63
はTフリップフロップ、64,65はそれぞれ異なる周
波数の出力信号を発振する発振回路を示し、その他図3
と対応する部分にはそれと同一の符号が表示されてい
る。
【0020】この図から明らかなように、本例の放電灯
点灯装置は、インバータ1を駆動する2つの周波数の割
合を、発振回路64,65の出力パルスの数をカウント
し、それぞれのパルス数がディジタル値n,mで定めら
れた数となるまでの期間だけ発振を継続することで制御
するものである。本実施例においても、第2実施例と同
様に、発振回路64,65のどちらか一方が動作してい
る間は、他方の発振回路は停止しているので、発振回路
が発振を開始する場合の位相が常に一定となるようにす
ることで、インバータの駆動周波数が切り替わるときの
位相を常に一定とすることができる。よって、ディジタ
ル値n,mを放電灯2の点灯期間及び電極加熱期間に対
応させて適当な値に設定することで、ちらつきのない調
光が可能となる。
【0021】図5は、第4実施例に係る放電灯点灯装置
の回路図である。図5において、符号71は放電灯の点
灯周波数を発生する発振回路、72は放電灯の電極加熱
周波数を発生する発振回路、73は調光の制御周期を発
生するタイミングパルス発生回路、74〜76はSRフ
リップフロップ(以下、SRFFという)、77〜80
はANDゲート、81,82は立上り検出回路、83は
ディジタル入力kの値によって分周比が変化し、CLR
入力によりリセットする機能を有するプログラムカウン
タを示し、その他図1と対応する部分にはそれと同一の
符号が表示されている。
【0022】タイミングパルス発生回路73の出力がハ
イレベルとなると、SRFF74がセットされ、AND
ゲート77により、発振回路71の出力が立上り検出回
路81に入力される。発振回路71の出力が立ち上がる
と、SRFF75がセットされると同時に、SRFF7
4がリセットされる。SRFF75の出力がハイレベル
レベルとなると、ANDゲート79により、発振回路7
1の出力はプログラムカウンタ83及びORゲート40
に供給される。SRFF76は、SRFF74がセット
された時にリセットされているため、ANDゲ−ト80
の出力はローレベルであり、インバータ駆動回路41へ
は、発振回路71の出力が供給される。
【0023】発振回路71の出力パルスは、プログラム
カウンタ83によってカウントされ、そのパルス数がデ
ィジタル値により設定された点灯パルス数kとなるとプ
ログラムカウンタ83の出力がハイレベルとなり、SR
FF75がリセットされるので、ANDゲート80によ
り、インバータ駆動回路41へのパルスの供給が停止す
る。また、これと同時に、ANDゲート78によって、
発振回路72の出力が立上り検出回路82に供給される
ので、発振回路72の出力が立ち上がると、インバータ
駆動回路41には、タイミングパルス発生回路73の出
力が次にハイレベルとなるまでの間、発振回路72の出
力が供給されることとなる。
【0024】以上の説明のように、インバータ駆動回路
41には、タイミングパルス発生回路73の出力が立ち
上がってから、発振回路71の出力が立ち上がるまでの
間パルスは供給されず、発振回路71の出力が立ち上が
ってからk個のパルスが供給された後、再び、発振回路
72の出力が立ち上がるまでの間パルスの供給が停止
し、発振回路72の出力が立ち上がってから、タイミン
グパルス発生回路73の出力が立ち上がるまでの間、発
振回路72の出力が供給される。したがって、発振回路
71の出力がインバータ駆動回路41に供給される期間
と、その位相は常に同じであり、発振回路71の発振周
波数を放電灯の点灯周波数、発振回路72の発振周波数
を放電灯の電極加熱周波数とすれば、点灯を行っている
期間が常に一定となると同時に、切り替わり後の位相も
常に一定となるので、周波数切り替わりによるちらつき
の無い放電灯の調光をディジタル入力値kによって行う
ことができる。
【0025】ただし、タイミングパルス発生回路73の
発振周波数は、発振回路71、72の発振周波数よりも
充分に低く、同時に人間の目にちらつきを感じさせない
程度の周波数に設定される。
【0026】なお、以上の各実施例では、インバータ1
にスイッチング素子を4個使用した、一般にフルブリッ
ジ型インバータと呼ばれる回路を示して説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スイッ
チング素子が2個で構成されるハーフブリッジ型インバ
ータについても同様に実施することができる。その際に
は、インバータ駆動回路6の出力を2本とすればよい。
また、放電灯の点灯回路も1灯用ではなく、多灯用の構
成にしてもよい。
【0027】また、インバータ1の駆動周波数について
も、上記各実施例に示した放電灯の点灯周波数と放電灯
の電極加熱周波数の2種類に限定されるものではなく、
放電灯の点灯時の明るさや電極加熱時に電極に流れる電
流が異なる2つ以上の周波数を切り替えるものでもよ
い。
【0028】さらに、制御回路の構成も、各実施例の構
成に限定されるものではなく、例えばORゲート40を
セレクタやスイッチ等に置き換えてもよい。
【0029】加えて、直流電源1の構成は、電池等の直
流電源以外に、交流電源を整流して得た直流電源等でも
よい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数切り替え直後のインバータ駆動信号の位相が常に
同一になるので、位相の変動に起因する矩形波のパルス
幅と放電灯点灯期間との不一致が解消され、インバータ
の駆動周波数を切り替えるデューティ比を制御して放電
灯に供給する電力を制御しても、放電灯の明るさが安定
し、ちらつきのない調光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る放電灯点灯回路の回路図であ
る。
【図2】第1実施例に係る放電灯点灯回路の動作を説明
するタイミング図である。
【図3】第2実施例に係る放電灯点灯回路の回路図であ
る。
【図4】第3実施例に係る放電灯点灯回路の回路図であ
る。
【図5】第4実施例に係る放電灯点灯回路の回路図であ
る。
【図6】従来例に係る放電灯点灯回路の動作説明図であ
る。
【符号の説明】
1 インバータ 2 放電灯 3 インバータ制御回路 11 直流電源 12〜15 スイッチング素子 16 トランス 31,51,52,64,65,71,72 発振回路 32,33 分周カウンタ 34 矩形波発生回路 35 可変抵抗 36〜39,54 フリップフロップ 40 ORゲート 41 インバータ駆動回路 53 NOTゲート 61 プログラムカウンタ 62 データセレクタ 63 Tフリップフロップ 73 タイミングパルス発生回路 74〜76 SRフリップフロップ 77〜80 ANDゲート 81,82 立上り検出回路 83 プログラムカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 脩三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 川端 賢治 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日立 製作所リビング機器事業部ライティング本 部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電力を放電灯に供給するインバー
    タと、該インバータの制御回路とを有し、該インバータ
    制御回路から出力されるインバータ駆動信号の周波数を
    周期的に切り替えることによって前記放電灯の調光を行
    う放電灯点灯装置において、前記インバータ制御回路
    に、周波数切り替え直後の前記インバータ駆動信号の位
    相を常に同一にする手段を備えたことを特徴とする放電
    灯点灯装置。
JP5025612A 1993-02-15 1993-02-15 放電灯点灯装置 Pending JPH06243987A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002071814A1 (fr) * 2001-03-01 2002-09-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dispositif de commande d'une lampe a decharge
US6788006B2 (en) * 2002-05-31 2004-09-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Discharge lamp ballast with dimming
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