JPH09283297A

JPH09283297A - 熱陰極ランプの点灯装置

Info

Publication number: JPH09283297A
Application number: JP9160696A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Morishita; 幸弘森下; Takeo Manaka; 武男間中; Tsutomu Sumitani; 力墨谷; Kazuo Yahagi; 和男矢作
Original assignee: OPUTONIKUSU KK
Current assignee: OPUTONIKUSU KK
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の熱陰極ランプの寿命末期検出回路は、
寿命末期時の負荷異常を検出するものであったが、ラン
プ長が長くなればなる程、負荷異常の変化分がランプの
温度特性の変化分や電流条件の変化分の増大に埋もれて
しまい、負荷異常が検出できなくなる問題点があった。
これを改善する。【解決手段】熱電子放射性物質を保持した一対の電極
に交流電圧を印加して駆動させる熱陰極ランプの点灯装
置において、熱陰極ランプ５のランプ電圧をランプ電圧
検出手段４が検出し、検出されたランプ電圧の波形につ
いて基準レベルに対する非対称の度合いを、非対称度検
出手段６、７が検出する。つまり、ランプ電圧の波形の
うち正側電圧波形出力を出力手段７が形成し、負側電圧
波形出力を出力手段６が形成し、両出力手段６、７から
の出力の差に基づいて、異常判定手段８がランプの負荷
異常を判定する。ランプの負荷異常が検出されたときに
は、制御回路９を介してスイッチ手段１２が熱陰極ラン
プ５への電源電圧を遮断し、電極の負荷異常に伴う異常
発熱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
イのバックライト等に用いて好適な熱陰極ランプの点灯
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイを用いた各種機器、例
えばパソコンやワープロ等においては、カラー液晶のコ
ストダウンに伴ってカラー化及び大画面化が急速に進め
られており、それに応ずる形で発光体としての蛍光ラン
プにも高輝度及び長管化の要求が強まる状況にある。こ
のような状況下では、陰極降下電圧が少なく大電流が流
せる熱陰極型の蛍光ランプが、冷陰極型のものより高輝
度化の面においては有利となる。

【０００３】ここで熱陰極型の蛍光ランプすなわち熱陰
極ランプとは、熱電子放射性物質を両電極に保持させた
ランプを言い、セミホット管を含むものである。ところ
で、この熱陰極ランプは、電極部に保持された熱電子放
射性物質が放電劣化により消耗した場合において、放電
形態が冷陰極放電に移行して異常発熱が電極部において
発生する問題点がある。この問題点を解決するため、従
来においては、放熱構造を工夫したり、温度ヒューズを
設けるなどしたりして、前記異常発熱を防止するための
何等かの構造的な保護手段を設けることで対応してい
る。

【０００４】また、前記異常発熱を防止するための他の
手段として、コスト面や保守性を考慮して、電気的な寿
命末期検出回路を設けて対応することが検討されてい
る。例えば、従来の寿命末期検出回路として、放電用の
トランスの一次側の入力電流の変化から二次側の負荷異
常を検出する方法のもの（特願平６−１１９１５１号）
や、二次側のランプ電圧の変化を絶対値的に検出して負
荷異常を検出する方法のものが考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
寿命末期検出回路は、何れの方法のものも、ランプ長が
長くなればなる程、寿命末期時において発生する負荷異
常の変化分がランプの温度特性の変化分や電流条件の変
化分の増大に埋もれてしまい、負荷異常が検出できなく
なる問題点があった。また同様に、調光した場合にも調
光に伴う温度特性の変化分や電流条件の変化分に埋もれ
てしまい、負荷異常を検出できなくなる問題点があっ
た。

【０００６】ところで、ランプの負荷異常は、熱電子放
射性物質が消耗した場合の他に、何らかの原因によって
電極のフィラメントが断線した場合にも発生し、これも
検出できるようにしておかないと、とくに多数本のラン
プを用いた場合、１本ぐらいは切れていても気が付かず
に出荷してしまう場合がある。

【０００７】従って、この発明の目的は、ランプ長があ
る程度以上となった場合や調光した場合においても確実
に電極の負荷異常を検出することができ、より信頼性の
高い熱陰極ランプの点灯装置を提供することにある。

【０００８】また、この発明の他の目的は、負荷として
のランプが複数本となった場合においても簡単な構成
で、然も、確実にランプの負荷異常を検出することがで
きる熱陰極ランプの点灯装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、熱電子放射性物質を保持した
一対の電極に交流電圧を印加して駆動させる熱陰極ラン
プの点灯装置において、この熱陰極ランプのランプ電圧
を検出するランプ電圧検出手段と、上記検出されたラン
プ電圧の波形について基準レベルに対する非対称の度合
いを検出する非対称度検出手段と、上記非対称度検出手
段からの出力に基づいて熱陰極ランプの負荷異常を検出
する異常検出手段と、を有することを特徴とする熱陰極
ランプの点灯装置である。

【００１０】請求項２の発明は、上記非対称度検出手段
が、検出されたランプ電圧の波形のうち正側電圧に対応
した正側波形出力を形成する正側波形出力手段と、上記
検出されたランプ電圧の波形のうち負側電圧に対応した
負側波形出力を形成する負側波形出力手段と、から成
り、異常検出手段は上記正側波形出力手段および負側波
形出力手段からの出力の差に基づいて熱陰極ランプの負
荷異常を検出することを特徴とする、請求項１記載の熱
陰極ランプの点灯装置である。

【００１１】請求項３の発明は、異常検出手段によって
熱陰極ランプの負荷異常があると検出されたときに、異
常検出手段からの出力をうけて熱陰極ランプへの電源電
圧を遮断するスイッチ手段を備えたことを特徴とする、
請求項１または２記載の熱陰極ランプの点灯装置であ
る。

【００１２】請求項４の発明は、異常検出手段によって
熱陰極ランプの負荷異常が検出されたときに、異常検出
手段からの出力をうけて熱陰極ランプを取換えるべき表
示を点灯する表示手段を備えたことを特徴とする、請求
項１、２、または３記載の熱陰極ランプの点灯装置であ
る。

【００１３】請求項５の発明は、上記正側波形出力手段
および負側波形出力手段は、演算増幅器を主体とするア
ナログ処理回路であることを特徴とする、請求項２記載
の熱陰極ランプの点灯装置である。

【００１４】請求項６の発明は、非対称度検出手段は、
検出されたランプ電圧の波形を（２ｎ＋１）／２遅延さ
せて基の波形と加算処理する回路であることを特徴とす
る、請求項１記載の熱陰極ランプの点灯装置である。

【００１５】請求項７の発明は、熱陰極ランプは複数本
が設けられ、対応して複数のランプ電圧検出手段が設け
られ、各ランプ電圧検出手段からのランプ電圧波形が、
別個に入力される時分割多重回路を経て、まとめて非対
称度検出手段に入力されることを特徴とする、請求項
１記載の熱陰極ランプの点灯装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の第一実施形態を、図１
乃至図５に示す。

【００１７】まず図１に、この第一実施形態の全体回路
図を示す。

【００１８】図において１で示される部分が放電用のト
ランスで、トランス１は、図示せずもフェライトコア及
びボビンからなり、そのボビンには、例えば、５個の一
次側の端子１ａ〜１ｅが設けられると共に、２個の二次
側の端子１ｆ，１ｇが設けられている。端子１ａと端子
１ｂの間に駆動用のコイルが捲かれ、同様に端子１ｃと
端子１ａの間に駆動用のコイルが捲かれると共に、端子
１ｅと端子１ｄの間に帰還用のコイルが捲かれ、更に、
端子１ｆと端子１ｇの間に出力用のコイルが捲かれてい
る。従って、トランス１においては、各コイルがフェラ
イトコアを介して磁気的に結合した状態とされているの
で、駆動用のコイルに電流が導通した場合には、その巻
線比に応じた出力が二次側端子１ｆ，１ｇ間に発生す
る。

【００１９】トランス１の一次側に設けられるドライブ
回路３は、２個のスイッチング素子で構成され、スイッ
チング素子として例えばＦＥＴ（ｎチャンネル型ＭＯＳ
形電界効果トランジスタ）が用いられる。ＦＥＴ３５の
ドレインがトランス１の端子１ｂに接続され、ＦＥＴ３
６のドレインが端子１ｃに接続され、ＦＥＴ３５のゲー
トが端子１ｅに接続され、ＦＥＴ３６のゲートが端子１
ｄに接続される。また、ＦＥＴ３５及び３６の夫々のソ
ースが接地される。尚、抵抗３１〜３４は、ゲートバイ
アス用の抵抗である。また、ＦＥＴ３５のドレインとＦ
ＥＴ３６のドレインとの間に、例えば、共振用のコンデ
ンサ１４が接続される。従って、トランス１とドライブ
回路３及びコンデンサ１４により、例えば、６０ＫＨｚ
程度の高圧出力を発生する自励式の高周波変換回路が構
成される。

【００２０】図において２で示される部分が熱陰極ラン
プのフィラメント加熱用のトランスで、トランス２は、
図示せずもフェライトコア及びボビンからなり、そのボ
ビンには、例えば、２個の一次側の端子２ａ，２ｂが設
けられると共に、４個の二次側の端子２ｃ〜２ｆが設け
られている。端子２ａと端子２ｂの間に駆動用のコイル
が捲かれ、同様に端子２ｃと端子２ｄの間に第一の出力
用のコイルが捲かれると共に、端子２ｅと端子２ｆの間
に第二の出力用コイルが捲かれる。従って、トランス２
においては、各コイルがフェライトコアを介して磁気的
に結合した状態とされているので、駆動用のコイルに電
流が導通した場合には、その巻線比に応じた出力が二次
側の端子２ｃ，２ｄ間及び２ｅ，２ｆ間の夫々に発生す
る。

【００２１】フィラメント加熱用のトランス２の一次側
には、ＦＥＴ１６が設けられ、ＦＥＴ１６のドレインが
トランス２の端子２ｂに接続され、ＦＥＴ１６のソース
が接地される。ＦＥＴ１６のゲートから端子１６ａが導
出され、この端子１６ａには、発振回路１８において形
成された例えば、１５０ＫＨｚ程度の周波数で所定のデ
ューテイレシオとされた矩形波信号が供給される。ま
た、トランス２の一次側の端子２ａと２ｂとの間にノイ
ズ吸収用のコンデンサ１７が接続される。従って、トラ
ンス２，ＦＥＴ１６，コンデンサ１７及び発振回路１８
により、例えば、１５０ＫＨｚ程度の二つの高周波出力
が絶縁した形で発生する他励式の高周波変換回路が構成
される。

【００２２】図において５で示されるのが例えば、外形
６．２φ程度でランプ長５００ミリ程度の熱陰極ラン
プである。熱陰極ランプ５は、熱電子放射性物質が塗布
された２個のフィラメントを有しており、一方のフィラ
メントの両端から端子５ａ及び５ｂが導出され、他方の
フィラメントの両端から端子５ｃ及び５ｄが導出されて
いる。

【００２３】放電用のトランス１の二次側の端子１ｆに
電流制限用のコンデンサ１５の一端が接続され、コンデ
ンサ１５の他端が熱陰極ランプ５の一方のフィラメント
の端子５ａに接続されると共に、ランプ電圧検出回路４
に接続される。また、トランス１の二次側の端子１ｇが
接地されると共に、熱陰極ランプ５の他方のフィラメン
トの端子５ｄに接続される。トランス２の二次側の端子
２ｃとフィラメントの端子５ｃとが接続され、トランス
２の二次側の端子２ｄとフィラメントの端子５ｄとが接
続される。同様にトランス２の二次側の端子２ｅとフィ
ラメントの端子５ｂとが接続され、トランス２の二次側
の端子２ｆとフィラメントの端子５ａとが接続される。

【００２４】ランプ電圧検出回路４は、直列に接続され
た複数の抵抗から成り、分圧比が例えば１００：１とな
る接続点から出力端子４ａが導出されている。ランプ電
圧検出回路４が熱陰極ランプ５と並列となるように挿入
され、熱陰極ランプ５に印加される電圧に対して１／１
００となる電圧が出力端子４ａに発生する。出力端子４
ａから取り出されたランプ電圧波形信号が正側波形出力
回路７と負側波形出力回路６との夫々に供給される。

【００２５】正側波形出力回路７において、基準電位に
対してランプ電圧波形信号の正側波形部分に応じた出力
が形成され、この出力が検出回路８の一方の入力端子に
供給される。負側波形出力回路６において、基準電位に
対してランプ電圧波形信号の負側波形部分に応じた出力
が形成され、この出力が検出回路８の他方の入力端子に
供給される。

【００２６】検出回路８は、正側波形出力回路７からの
出力と負側波形出力回路６からの出力とを比較し、例え
ば、その差が所定のしきい値を越える場合にはハイレベ
ルな出力を形成し、しきい値を越えない場合には、ロー
レベルな出力を形成する。検出回路８において形成され
た出力が制御回路９の入力端子９ａに供給される。

【００２７】図２に正側波形出力回路６，負側波形出力
回路７及び検出回路８の一例としての具体回路を示す。
これらの回路が、ランプ電圧波形の非対称度を検出する
手段になる。

【００２８】この図において、７で示されるのが正側波
形出力回路であり、６で示されるのが負側波形出力回路
であり、８で示されるのが検出回路である。

【００２９】正側波形出力回路７が演算増幅器７１，コ
ンデンサ７２，７５，抵抗７３及びダイオード７４によ
り構成される。正側波形出力回路７において、基準レベ
ルを基準とし、ランプ電圧波形信号の正側ピーク値に応
じた信号が直流化されて出力される。尚、図示せずも演
算増幅器７１の電源端子の夫々には、所定の正及び負の
電源電圧が供給される。

【００３０】負側波形出力回路６が演算増幅器６１，コ
ンデンサ６２，６５，抵抗６３及びダイオード６４によ
り構成される。正側波形出力回路６において、基準レベ
ルを基準としてランプ電圧波形信号の負側ピーク値に応
じた信号が直流化されて出力される。尚、図示せずも演
算増幅器６１の電源端子の夫々には、所定の正及び負の
電源電圧が供給される。

【００３１】検出回路８は、演算増幅器８２，同一抵抗
値の抵抗８１，８３から成る反転回路と、演算増幅器８
７，抵抗８４，８５，８６，８９及びコンデンサ８８か
ら成る減算回路と、演算増幅回路６６，７６，基準電圧
源６７，７７及びダイオード６８，７８から成る２系統
の比較回路により構成されている。尚、図示せずも演算
増幅器８２，８７，６６，７６の電源端子の夫々には、
所定の正及び負の電源電圧が供給される。

【００３２】演算増幅器８２においてランプ電圧波形信
号の負側ピーク値に応じた信号が反転され、その出力が
抵抗８５を介して演算増幅器８７の反転入力端子に供給
される。演算増幅器８７の非反転入力端子には、抵抗８
４を介してランプ電圧波形信号の正側ピーク値に応じた
信号が供給されるため、演算増幅器８７において夫々の
信号が減算される。従って、基準レベルに対して対称で
ピーク電圧の絶対値が等しい波形の場合には、演算増幅
器８７の出力は略々基準レベルに保持される。また、基
準レベルに対して非対称でピーク電圧の絶対値が等しく
ない波形の場合には、演算増幅器８７の出力はピーク電
圧の差に応じ、然も、大きい方の極性とされた信号が出
力される。演算増幅器８７の出力が、比較動作をする演
算増幅器６６の反転入力端子に供給されると共に、比較
動作をする演算増幅器７６の非反転入力端子に供給され
る。

【００３３】演算増幅器７６の反転入力端子には、マイ
ナス端子が接地された基準電圧源７７のプラス端子が接
続されているため、演算増幅器８７からの正側出力に対
して基準電圧源７７の電圧＋Ｔｈ１をしきい値として比
較動作がなされ、しきい値を越える場合においてのみハ
イレベルな出力が形成される。また、演算増幅器６６の
非反転入力端子には、プラス端子が接地された基準電圧
源６６のマイナス端子が接続されているため、演算増幅
器８７からの負側出力に対して基準電圧源６６の電圧−
Ｔｈ１をしきい値として比較動作がなされ、しきい値を
越える場合においてのみハイレベルな出力が形成され
る。演算増幅器６６及び７６の出力が夫々のダイオード
６８，７８を介して端子９ａから取り出される。

【００３４】制御回路９は、例えば、抵抗９１及びコン
デンサ９２からなる時定数回路が接続されたＮＡＮＤ回
路９３と抵抗９４，９６が接続されたサイリスタ９５に
より構成されている。抵抗９１の一端が電源入力端子１
０に接続され、抵抗９１の他端が一端が接地されたコン
デンサ９２の他端に接続される。この接続点がＮＡＮＤ
回路９３の一方の入力端子に接続される。また、抵抗９
４の一端が電源入力端子１０に接続され、抵抗９４の他
端がサイリスタ９５のアノードに接続される。この接続
点がＮＡＮＤ回路９３の他方の入力端子に接続される。
サイリスタ９４のカソードが接地され、ゲートが抵抗９
６を介して接地されると共に、サイリスタ９４のゲート
から端子９ａが導出されている。ＮＡＮＤ回路９３の出
力が制御回路９の出力としてスイッチ回路１２の制御端
子に供給される。

【００３５】スイッチ回路１２の一方の端子が電源入力
端子１０に接続され、他方の端子がチョークコイル１３
の一端に接続される。チョークコイル１３の他端がトラ
ンス１の一次側の端子１ａに接続される。スイッチ回路
１２は、その制御端子がローレベルの時オンし、ハイレ
ベルの時オフする構成とされている。

【００３６】以下、この発明の第一実施形態の動作に関
して図３、図４、および図５を参照しながら具体的に説
明する。

【００３７】図３のＡに示すように電源入力端子１０
に、例えば、ＤＣ１２Ｖが供給され、電源電圧がコンデ
ンサ１１により平滑され、この電源電圧がフィラメント
加熱用のトランス２の端子２ａに供給されると共に、抵
抗９１を介してコンデンサ９２に充電される。ＮＡＮＤ
回路９３の一方の入力端子には時間の経過と共に図３の
Ｂに示すＳ１の電圧が発生し、所定のしきい値Ｔｈ２
を越えるまで図３のＣ示すようにＮＡＮＤ回路９３の出
力Ｓ２がハイレベルに保持される。出力Ｓ２がハイレベ
ルであることからスイッチ回路１２はＯＦＦであり、従
って、放電用のトランス１の端子１ａには、電源投入の
タイミングから所定の区間において電源電圧が供給され
ることがなく、端子１ｆ及び１ｇ間には高圧が発生しな
い。

【００３８】一方、ランプ放電に先立って、フィラメン
ト加熱用のトランス２に電源電圧が供給されることで、
予熱動作が開始され、熱陰極ランプ５の両端が加熱され
る。ＮＡＮＤ回路９３の他方の入力端子には、サイリス
タ９５がオン状態とならない限り抵抗９４を介して電源
電圧が供給される。所定のタイミング、例えば、電源投
入から１〜２秒後において抵抗９１とコンデンサ９２と
の接続点の電圧Ｓ１が所定のしきい値Ｔｈ２を越える
と、図３のＣに示すようにＮＡＮＤ回路９３の出力Ｓ２
が反転してローレベルとなり、スイッチ回路１２がオン
する。スイッチ回路１２がオンすると電源電圧が放電用
のトランス１の端子１ａに供給されて自励発振が開始
し、端子１ｆ及び１ｇ間には高圧が発生し、フィラメン
トが通電加熱状態のままで熱陰極ランプ５が点灯する。
尚、図３のＤは、ランプ電圧検出回路４の出力端子４ａ
から得られるランプ電圧波形信号の包絡線を示す。

【００３９】図３のＤに示すランプ電圧波形を、拡大図
である図４および図５において説明する。

【００４０】まず、ランプ電圧検出回路４の出力端子４
ａから得られるランプ電圧波形熱陰極ランプ５が正常点
灯状態の場合には、例えば、図４に示す電圧波形がラン
プ電圧検出回路４の出力端子４ａに発生する。このよう
に基準レベルに対して対称でピーク電圧の絶対値｜Ｖ＋
｜，｜Ｖ−｜が等しい波形の場合、すなわち｜Ｖ＋｜−｜Ｖ−｜＝０の場合には、検出回路８の出力は略々基準レベルに保持
される。従って、サイリスタ９５は、正常点灯状態にお
いて決してオンすることがなく、ＮＡＮＤ回路９３のの
出力Ｓ２がローレベルに維持されてスイッチ回路１２が
オン状態とされ、放電が継続する。尚、熱陰極ランプ５
の環境温度が変化した場合や、電源入力端子１０に供給
する電圧を変化させて調光を行った場合には、図４に示
すランプ電圧波形が略々電圧軸方向（図面中縦方向）に
伸長若しくは圧縮するだけで、基準レベルに対して対称
でピーク電圧の絶対値｜Ｖ＋｜，｜Ｖ−｜が等しい波
形であるため、検出回路８の出力は前述と同様に略々基
準レベルに保持され、サイリスタ９５が正常点灯状態に
おいて決してオンすることがない。

【００４１】次に、熱陰極ランプ５が寿命末期状態の場
合には、例えば、図５に示す電圧波形がランプ電圧検出
回路４の出力端子４ａに発生する。すなわち、陰極の降
下電圧が増大し、ピーク電圧の絶対値よりも｜Ｖ＋｜が
大きくなる。このようにして、基準レベルに対して非対
称でピーク電圧の絶対値｜Ｖ＋｜，｜Ｖ−｜が異なる
波形の場合には、絶対値｜Ｖ＋｜と｜Ｖ−｜の差すなわ
ち｜Ｖ＋｜−｜Ｖ−｜が、前述した基準電圧源６７，７
７により決定される所定のしきい値｜Ｔｈ１｜を越えた
場合、すなわち｜Ｖ＋｜−｜Ｖ−｜≧｜Ｔｈ１｜の場合に検出回路８の出力がハイレベルとなる。従っ
て、サイリスタ９５がオンし、ＮＡＮＤ回路９３の出力
が図３のＣに示すようにハイレベルに反転してスイッチ
回路１２がオフ状態とされ、電源電圧が遮断されて放電
が停止し、寿命末期に伴い異常放電が生じて異常発熱す
るのを防止する。この場合には、制御回路９にサイリス
タが用いられているため、熱陰極ランプ５が正常なラン
プに交換されて電源電圧が再投入されるまでスイッチ回
路１２がオンすることがない。

【００４２】また、熱陰極ランプ５のフィラメントが熱
電子放射性物質を残留させた状態で、万が一、どちらか
一方が断線した場合においても、断線した側の陰極降下
電圧の変化を検出して、電源電圧を遮断して放電を停止
することが可能となる。（他の実施形態）尚、この発明の第一実施形態の検出回
路８においては、演算増幅器８２，抵抗８１，８３から
成る反転回路を負側波形出力回路６側に挿入する構成に
ついて説明したが、他の実施形態では、演算増幅器８
２，抵抗８１，８３から成る反転回路を正側波形出力回
路７側に挿入する構成としても良く、また、反転回路を
用いず、正側波形出力回路７及び負側波形出力回路６か
らの信号を加算回路を用いて直接加算する構成としても
良い。

【００４３】また、第一実施形態では、検出回路８によ
って熱陰極ランプ５の寿命が末期であると検出されたと
きに、熱陰極ランプ５への電源電圧が遮断されるもので
あったが、他の実施形態では、熱陰極ランプ５を取換え
るべき表示を行ってもよい。すなわち、検出回路８から
の出力をうけて熱陰極ランプ５を取換えるべき表示を点
灯する表示手段を設けるものとしてもよい。

【００４４】また、この発明の第一実施形態において
は、正側波形出力回路７，負側波形出力回路６及び検出
回路８として演算増幅器を主体とした図２に示す回路群
にてアナログ処理する構成について説明したが、図６に
示す第二実施形態のようにディジタル処理する構成とし
ても良く、以下にその構成と動作について説明する。

【００４５】図６において４ａで示されるのが図１と同
様にランプ電圧検出回路４からのランプ電圧信号が取り
出される端子である。ランプ電圧信号がローパスフィル
タ５６に供給され、ローパスフィルタ５６においてサン
プリング周波数の１／２以下の周波数帯域となるように
ランプ電圧信号が帯域制限される。ローパスフィルタ５
６の出力がＡ／Ｄ変換回路５７に供給される。Ａ／Ｄ変
換回路５７において、ランプ電圧信号がアナログ・ディ
ジタル変換され、所定ビットのディジタルデータとされ
る。Ａ／Ｄ変換回路５７において形成されたランプ波形
データが加算器５９の一方の入力端子に供給されると共
に、１／２周期遅延回路５８を介して加算器５９の他方
の入力端子に供給される。従って、加算器５９の夫々の
入力端子には、（２ｎ＋１）／２（但し、ｎ＝整数）毎
に夫々異なる極性のランプ波形データが交互に発生す
る。これらのランプ波形データが加算されることによ
り、正側波形と負側波形との比較処理がなされる。

【００４６】なお、これらローパスフィルタ５６、Ａ／
Ｄ変換回路５７、１／２周期遅延回路５８、および加算
器５９が、ランプ電圧波形の非対称度を検出する手段を
構成する。

【００４７】比較処理がなされた結果の波形差データが
マイクロコンピータ６０に供給される。マイクロコンピ
ータ６０内においてソフトウェア的に比較処理がなさ
れ、波形差データの最大値が所定しきい値｜Ｔｈ１｜
を越えないか監視され、しきい値｜Ｔｈ１｜を越える
場合には、マイクロコンピータ６０においてハイレベル
な検出信号が形成される。このマイクロコンピータ６０
において形成された信号が端子９ａを介して制御回路９
に供給される。従って、前述した図２に示す回路群と同
様の動作が実現される。

【００４８】また、図７にこの発明の第三実施形態を示
す。

【００４９】第一実施形態においては、放電用のトラン
ス１の負荷として、熱陰極ランプ５が一本接続された場
合について説明したが、この第三実施形態ではトランス
１の負荷として複数本の熱陰極ランプ５が接続される場
合について説明する。

【００５０】図７は、例えば、４本の熱陰極ランプ５を
点灯させる熱陰極ランプの点灯装置に適用した場合を示
すもので、図示せずも、放電用のトランス１の端子１ｆ
に４個の電流制限用のコンデンサ１５の一端が夫々に接
続され、それらコンデンサ１５の夫々の他端が４本の熱
陰極ランプ５の夫々のフィラメント５ａの端子に接続さ
れる。尚、フィラメント加熱用のトランス２は、第一実
施形態では２並列出力でありこの２出力が１本の熱陰極
ランプ５の１対のフィラメントに供給されるものであっ
たが、この第三実施形態では図示せずも８並列出力に増
設されており、この８出力が４本の熱陰極ランプ５の４
対のフィラメントの夫々に供給される。図７において、
４本の熱陰極ランプの夫々に並列にランプ電圧検出回路
４１〜４４が接続される。ランプ電圧検出回路４１〜４
４の夫々から１／１００の分圧出力が取り出され、スイ
ッチ回路２３の４個の入力端子の夫々に供給される。

【００５１】この図において、２１で示されるのが分周
回路である。分周回路２１には、ＦＥＴ１６を駆動する
発振回路１８において形成された同一の信号、例えば、
１５０ＫＨｚ程度の周波数で所定のデューテイレシオと
された矩形波信号が供給される。分周回路２１において
矩形波信号が分周され、例えば、１／２５６の矩形波信
号が形成される。分周回路２１の出力がカウンタ回路２
２に供給される。カウンタ回路２２は、例えば、３ビッ
トの２進カウンタとされ、この３ビット出力がスイッチ
回路２３の制御端子の夫々に供給される。スイッチ回路
２３は、３個の制御端子の状態に応じて４個の入力端子
を選択し、取り出した信号を端子４ａに出力する。従っ
て、端子４ａを介して４本のランプ電圧信号が時分割で
負側波形出力回路６及び正側波形出力回路７の夫々に供
給される。

【００５２】負側波形出力回路６及び正側波形出力回路
７の夫々において第一実施形態と同様に処理がなされ、
その出力の夫々が検出回路８に供給され、検出回路８に
おいても第一実施形態と同様の処理がなされる。

【００５３】即ち、熱陰極ランプ５が複数本になって
も、複数のランプ電圧検出回路４１、４２、４３、４４
からのランプ電圧波形が、分周回路２１，カウンタ回路
２２及びスイッチ回路２３からなる時分割多重回路に別
個に入力され、この時分割多重回路を経てまとめて、負
側波形出力回路６及び正側波形出力回路７からなる非対
称度検出手段へ出力することができる。従って、分周回
路２１，カウンタ回路２２及びスイッチ回路２３を増設
するのみで、以降の負側波形出力回路６及び正側波形出
力回路７などの回路を共通にして対応することができ
る。

【００５４】尚、この発明の他の実施形態においては、
ランプ電圧検出回路４を熱陰極ランプ５の本数に応じて
設ける（４１、４２、４３）構成について説明したが、
１個のランプ電圧検出回路４を用いて、電流制限用のコ
ンデンサとの各接続点とをスイッチ回路により切替える
ようにしても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２、
３、４、５、６、または７の発明によれば、熱陰極ラン
プのランプ電圧の波形についての非対称の度合いからラ
ンプの負荷異常を検出するので、ランプ電圧の波形全体
が温度条件や電流条件の変化によって常に変動するもの
であっても、これら温度条件や電流条件の変化に影響さ
れることなくランプの負荷異常を検出できる。従って、
ランプ長がある程度以上となった場合や調光した場合に
おいても、温度特性の変化分や電流条件の変化分に埋も
れてしまうことがなく、確実にランプの負荷異常を検出
することができ、さらに、また請求項３の発明によれ
ば、熱陰極ランプの電極の負荷異常があると検出された
ときに、熱陰極ランプへの電源電圧を遮断するので、寿
命末期にともなう異常発熱を防止できる。

【００５６】また請求項４の発明によれば、熱陰極ラン
プの寿命が末期であると検出されたときに、熱陰極ラン
プを取換えるべき表示を点灯するので、熱陰極ランプの
ユーザーに取換えるべき旨を明確に伝えることができ
る。

【００５７】また請求項７の発明によれば、熱陰極ラン
プは複数本が設けられても、各ランプ電圧波形が時分割
多重回路を経て、まとめて時分割で処理がなされるた
め、簡単な装置構成で確実に寿命末期を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態に係る装置の全体回路
図である。

【図２】図１の要部を示す詳細回路図である。

【図３】図１の動作を示す波形図である。

【図４】図３のＤのランプ電圧波形が正常である場合の
拡大図である。

【図５】図３のＤのランプ電圧波形が寿命末期である場
合の拡大図である。

【図６】この発明の第二実施形態に係る装置の要部を示
す回路図である。

【図７】この発明の第三実施形態に係る装置の要部を示
す回路図である。

【符号の説明】

５熱陰極ランプ４ランプ電圧検出回路（ランプ電圧検出手段）６負側波形出力回路（非対称度検出手段としてのアナ
ログ処理回路である負側波形出力手段）７正側波形出力回路（非対称度検出手段としてのアナ
ログ処理回路である正側波形出力手段）８検出回路（異常検出手段）１２スイッチ回路（スイッチ手段）２１分周回路（時分割多重回路の一部を構成する）２２カウンタ回路（時分割多重回路の一部を構成す
る）２３スイッチ回路（時分割多重回路の一部を構成す
る）５６ローパスフィルタ（非対称度検出手段としての加
算処理回路の一部を構成する）５７Ａ／Ｄ変換回路（非対称度検出手段としての加算
処理回路の一部を構成する）５８１／２周期遅延回路（非対称度検出手段としての
加算処理回路の一部を構成する）５９加算器（非対称度検出手段としての加算処理回路
の一部を構成する）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢作和男東京都台東区東上野１丁目19番11号オプトニクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱電子放射性物質を保持した一対の電極に
交流電圧を印加して駆動させる熱陰極ランプの点灯装置
において、この熱陰極ランプのランプ電圧を検出するラ
ンプ電圧検出手段と、上記検出されたランプ電圧の波形
について基準レベルに対する非対称の度合いを検出する
非対称度検出手段と、上記非対称度検出手段からの出力
に基づいて熱陰極ランプの負荷異常を検出する異常検出
手段と、を有することを特徴とする、熱陰極ランプの点
灯装置。
【請求項２】上記非対称度検出手段は、検出されたラン
プ電圧の波形のうち正側電圧に対応した正側波形出力を
形成する正側波形出力手段と、上記検出されたランプ電
圧の波形のうち負側電圧に対応した負側波形出力を形成
する負側波形出力手段と、から成り、異常検出手段は上
記正側波形出力手段および負側波形出力手段からの出力
の差に基づいて熱陰極ランプの負荷異常を検出すること
を特徴とする、請求項１記載の熱陰極ランプの点灯装
置。
【請求項３】異常検出手段によって熱陰極ランプの負荷
異常が検出されたときに、異常検出手段からの出力をう
けて熱陰極ランプへの電源電圧を遮断するスイッチ手段
を備えたことを特徴とする、請求項１または２記載の熱
陰極ランプの点灯装置。
【請求項４】異常検出手段によって熱陰極ランプの負荷
異常が検出されたときに、異常検出手段からの出力をう
けて熱陰極ランプを取換えるべき表示を点灯する表示手
段を備えたことを特徴とする、請求項１、２、または３
記載の熱陰極ランプの点灯装置。
【請求項５】上記正側波形出力手段および負側波形出力
手段は、演算増幅器を主体とするアナログ処理回路であ
ることを特徴とする、請求項２記載の熱陰極ランプの点
灯装置。
【請求項６】非対称度検出手段は、検出されたランプ電
圧の波形を（２ｎ＋１）／２遅延させて基の波形と加算
処理する回路であることを特徴とする、請求項１記載の
熱陰極ランプの点灯装置。
【請求項７】熱陰極ランプは複数本が設けられ、対応し
て複数のランプ電圧検出手段が設けられ、各ランプ電圧
検出手段からのランプ電圧波形が、別個に入力される時
分割多重回路を経て、まとめて非対称度検出手段に入力
されることを特徴とする、請求項１記載の熱陰極ランプ
の点灯装置。