JPH10302979A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH10302979A
JPH10302979A JP10741297A JP10741297A JPH10302979A JP H10302979 A JPH10302979 A JP H10302979A JP 10741297 A JP10741297 A JP 10741297A JP 10741297 A JP10741297 A JP 10741297A JP H10302979 A JPH10302979 A JP H10302979A
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JP
Japan
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discharge
discharge lamp
lighting device
control means
glass tube
Prior art date
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Abandoned
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JP10741297A
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English (en)
Inventor
Eiju Yano
英寿 矢野
Takashi Ueno
貴史 上野
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Harison Denki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数領域や放電電流領域においても、発光
輝度の低下を招来することなく、常時、所定の高輝度発
光を呈する放電灯点灯装置の提供。 【解決手段】 ガラス管1内に封有放電媒体および前記
ガラス管1の両端部にそれぞれ封装された一対の放電電
極2,2′を有する放電灯6と、前記放電灯6の一方の
放電陰極2に一端が直列に接続する電流制御手段7と、
前記電流制御手段7の他端に一端が直列に接続し、他方
の放電電極2′に接続する電圧発生手段5とを有する放
電灯点灯装置であって、前記電流制御手段7が、そのイ
ンピーダンス位相角θ= tan-1(X/R)としたとき、(た
だし Rは抵抗成分, Xはリアクタンス成分) −30°<θ<30° を満たすように調整されたことを特徴とする放電灯点灯
装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、安定した高輝度な
いし明るさを発光する放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばパーソナルコンピューター、ワ
ードプロセッサー、液晶テレビなどの液晶表示装置にお
いては、液晶バックライト用光源として、一般的に、冷
陰極放電灯点灯装置が使用されている。すなわち、図4
に要部構成を示すような冷陰極放電灯点灯装置が知られ
ている。図4において、1は放電媒体(希ガス,水銀な
ど)を封有するガラス管(たとえば外径 2.0mm,内径
1.4mm,長さ 200mm)、2,2′は前記ガラス管1の両
端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極、3,3′は前
記冷陰極2,2′に接続してガラス管1外部から所要の
電力を供給する導入線である。なお、図示を省略した
が、ガラス管1内壁面には、蛍光層が形成されており、
また、前記冷陰極2,2′は、Ni製の円筒電極などであ
り、前記ガラス管1の端部に封止・導入した導入線3,
3′の先端を、前記Ni電極に溶接し、電気的および機械
的に接続・保持して放電電極として機能させる構成を採
っている。 さらに、4はバラストとして機能させるコ
ンデンサー、5は電圧発生装置であり、コンデンサー4
および電圧発生装置5は、高周波の正弦波電圧で点灯す
る高周波点灯回路を形成している。
【0003】図5は、高周波点灯回路の概略構成を示す
回路図の一例で、電源側コイル5aに対応する出力側コイ
ル5bに発生する高電圧が、コンデンサー4を介して冷陰
極放電灯6に印加される構成と成っている。そして、冷
陰極放電灯6に印加された電流は、電流検知回路5cで検
出され、トランジスタ素子5dのベース側に接続された制
御回路5eに帰還させられ、トランジスタ素子5dの発振を
制御し、出力側コイル5bから印加する高電圧・電流を制
御するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記高
周波の正弦電圧で放電灯を点灯する方式は、発光効率の
向上などを図れる利点を有する反面、特定の周波数領域
や放電電流領域において、放電電流波形が非対称となっ
て、発光輝度が低下するという現象が認められる。より
具体的に例示すると、内径 1.4mm,長さ 200mmのガラス
管を発光管本体とし、発光管本体内に、放電媒体として
ガス圧 8×103 PaのAr−Ne−Hgを封有するとともに、発
光管本体の両端部に一対の冷陰極を封入して成る放電灯
に、管電流実効値 2.0mAの高周波正弦電圧で点灯した場
合、図6にに示すごとく、管電圧および放電電流波形が
非対称となって発光輝度が低下したり、また、図7に示
すように、点灯周波数が20 kHzもしくは30 kHz管電流 3
mA付近で10〜40%程度も輝度が低下する。
【0005】さらに、上記放電点灯における輝度低下
は、点灯周波数や発光管本体を成すガラス管の内径など
にも影響される。たとえば本発明者らの実験によると、
内径を1〜 4.5mmの範囲で変えた長さ 200mmのガラス管
を発光管本体とし、発光管本体内に、放電媒体としてガ
ス圧 8×103 PaのAr−Ne−Hgを封有した構成の放電灯に
ついて、高周波点灯方式で点灯を行ったところ、図8に
示すごとく、内径の小さいほど、高い周波数域まで輝度
低下の現象が認められる。図8において〇印は安定点灯
(輝度低下なし)、×印は不安定点灯(輝度低下)で曲
線Aを境界にして分けられる。
【0006】上記管電圧の非対象化、放電電流波形の非
対象化に伴う輝度低下に対して、点灯回路(インバータ
ー)の点灯周波数を高くすることも試みられているが、
この場合は漏れ電流による損失が大きくなるので、効率
の点で問題がある。
【0007】いずれにしても、前記発光輝度低下の現象
は、さらなる発光効率の向上、放電灯のコンパクト化な
どを目的とし、発光管を細径化するほど発生し易い傾向
にあり、結果的に、液晶表示装置の小型化や薄型化を制
約する恐れがある。
【0008】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、周波数領域や放電電流領域においても、発光輝度の
低下を招来することなく、常時、所定の高輝度発光を呈
する放電灯点灯装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ガラ
ス管内に封有放電媒体および前記ガラス管の両端部にそ
れぞれ封装された一対の放電電極を有する放電灯と、前
記放電灯の一方の放電陰極に一端が直列に接続する電流
制御手段と、前記電流制御手段の他端に一端が直列に接
続し、他方の放電電極に接続する電圧発生手段とを有す
る放電灯点灯装置であって、前記電流制御手段が、その
インピーダンス位相角θ= tan-1(X/R)としたとき、
(ただし Rは抵抗成分, Xはリアクタンス成分) −30°<θ<30° を満たすように調整されたことを特徴とする放電灯点灯
装置である。
【0010】上記本発明は、一方の放電陰極側にバラス
トとして、コンデンサーを介挿した従来の点灯方式にお
いて、前記コンデンサーの代りに抵抗を介挿する方式を
採ったことに特徴付けられる。すなわち、従来の点灯方
式における問題点の解消を目的として鋭意検討を重ねた
結果、一方の放電陰極側にバラストとして抵抗を介挿
し、かつこの抵抗を主体とする電流制御手段のインピー
ダンス位相角θを、θ= tan-1(X/R)としたとき(ただ
し式中、 Rは抵抗成分、 Xはリアクタンス成分)、−30
°<θ<30°に設定すると、点灯する放電灯の放電電流
波形が対称波形となって、輝度の低下現象などが回避も
しくは低減することを見出し、本発明に至ったものであ
る。
【0011】上記本発明では、いわゆるバラストとして
コンデンサーの代りに抵抗を用い、かつそのインピーダ
ンス位相角θを所定の範囲内に調整したことによって、
輝度低下の現象が解消されるので、放電管の細径化など
も可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図3を参照して実施
例を説明する。
【0013】図1は実施例に係る放電灯点灯装置の要部
構成を示す回路図である。図1において、1は放電媒体
(希ガス,水銀など…たとえばAr-Ne-Hg)を 8×103 Pa
程度封有するガラス管(たとえば外径 2.0mm,内径 1.4
mm,長さ 200mm)である。また、2,2′は前記ガラス
管1の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極、3,
3′は前記冷陰極2,2′に接続してガラス管1外部か
ら所要の電力を供給する導入線である。
【0014】なお、図示を省略したが、前記ガラス管1
の内壁面には、蛍光体層が形成されており、また、前記
冷陰極2,2′は、Ni製の円筒電極などであり、前記ガ
ラス管1の端部に封止・導入した導入線3,3′の先端
を、前記Ni電極に溶接し、電気的および機械的に接続・
保持して放電電極として機能させる構成を採っている。
さらに、7はバラストとして機能させる抵抗、5は電
圧発生装置(電源)であり、抵抗7および電圧発生装置
5は、ガラス管1内の冷陰極2,2′に高周波の正弦波
電圧を印加し、点灯する高周波点灯回路を形成してい
る。
【0015】図2は、高周波点灯回路の概略構成を示す
回路図の一例で、電源側コイル5aに対応する出力側コイ
ル5bに発生する高電圧が、抵抗7を介して放電灯6に印
加される構成と成っている。そして、放電灯6に印加さ
れた電流は、電流検知回路5cで検出され、トランジスタ
素子5dのベース側に接続された制御回路5eに帰還させら
れ、トランジスタ素子5dの発振を制御し、出力側コイル
5bから印加する高電圧・電流を制御するようになってい
る。
【0016】なお、上記高周波点灯回路の構成において
は、バラストとして機能する抵抗7が、この抵抗7に因
るインピーダンス位相角θとしたとき、θ= tan-1(X/
R)において、−30°<θ<30°となるように、前記抵
抗7の抵抗値 Rおよび高周波点灯回路の抵抗値 Xが相対
的に調整設定されている。具体的には、抵抗7の抵抗値
Rを100kΩ、高周波点灯回路の抵抗値 X 10kΩ、インピ
ーダンス位相角θ 5°= tan-1(X/R)に調整・設定され
ている。
【0017】上記高周波点灯回路によって、管電流実行
値 2.0mAの高周波正弦電圧で点灯した場合、図3にに示
すごとく、管電圧波形および放電電流波形はいずれも対
称でうり、また、発光強度の波形も対形であって発光輝
度が低下する現象が全面的に認められなかった。つま
り、放電管を細径化した場合でも、また、印加する高周
波正弦電圧の周波数を10 kHz〜 100 kHzの範囲で変えて
も、発光輝度が低下しない安定した点灯が可能であり、
放電管の細径化が可能なことに伴って、たとえば液晶バ
ックライトのコンパクト化など容易に図れる。
【0018】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。たとえば、ガラス管の管径や
長さ、封有する放電媒体の種類や組成などは、放電灯の
用途に応じて任意に選択できる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、電流制限手段(バラス
ト)として抵抗体を使用したことにより、管電圧、放電
電流および発光強度の各波形が対称形となり、輝度低下
の現象が全面的に解消ないし大幅に回避される。すなわ
ち、細径化しても、発光輝度ないし発光強度の低下など
を招来しない安定した点灯が可能な放電灯点灯装置を提
供できるので、たとえば液晶表示装置の小型化や薄型化
に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の放電灯点灯装置の概略構成を示す回路
図。
【図2】実施例の放電灯点灯装置の回路構成を示す回路
図。
【図3】実施例の放電灯点灯装置における管電圧、管電
流および発光強度の各波形例を示す特性図。
【図4】従来の放電灯点灯装置の概略構成を示す回路
図。
【図5】従来の放電灯点灯装置の回路構成を示す回路
図。
【図6】従来の放電灯点灯装置における管電圧、管電流
および発光強度の各波形例を示す特性図。
【図7】従来の放電灯点灯装置において、印加する高周
波ごとによる管電流と発光輝度の関係例を示す特性図。
【図8】従来の放電灯点灯装置において、放電管の管径
と点灯周波数による点灯安定・不安定の関連性例を示す
特性図。
【符号の説明】
1……ガラス管 2,2′……冷陰極 3,3′……導入線 4……電流制御手段(コンデンサー) 5……電圧発生装置(電源) 6……放電灯 7……電流制御手段(抵抗)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス管内に封有放電媒体および前記ガ
    ラス管の両端部にそれぞれ封装された一対の放電電極を
    有する放電灯と、 前記放電灯の一方の放電陰極に一端が直列に接続する電
    流制御手段と、 前記電流制御手段の他端に一端が直列に接続し、他方の
    放電電極に接続する電圧発生手段とを有する放電灯点灯
    装置であって、 前記電流制御手段が、そのインピーダンス位相角θ= t
    an-1(X/R)としたとき、(ただし Rは抵抗成分, Xはリ
    アクタンス成分) −30°<θ<30° を満たすように調整されたことを特徴とする放電灯点灯
    装置。
JP10741297A 1997-04-24 1997-04-24 放電灯点灯装置 Abandoned JPH10302979A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000047808A (ko) * 1998-12-01 2000-07-25 추후제출 유전체 배리어 방전 램프

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