KR900000669B1 - 방전등의 광도 제어용 작동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방전등의 광도 제어용 작동장치

제1도는 본 발명에 따른 방전등의 작동장치를 예시한 일반 배치도.

제2도는 제1도에 예시된 배치도에 따라 작동되는 램프의 전극에서 나타나는 전압형태.

제3도는 세개의 형광관으로 된 발광소자의 작동원의 상세도.

제4도-제5도는 제3도에 있는 고전압 발생기(4)의 회로도.

제6도는 제3도에 예시된 블록(26,29)중 한 블록의 회로도.

제7도는 제6도에 예시된 회로에서 발생되는 여러가지 신호와 이 신호의 조합에 의해 나타나는 램프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방전등 3, 3 : 전극

4 : 발생기 5 : 직류공급원

6 : 동기회로 7 : 전류차단회로

12 : 아아크 유지전압 15, 16, 17 : 방전동

18 : 냉전극 19 : 열전극

U4, U6 : 직류전압원 U3 : 가변전압원

20 : 코일 21, 45 : 스위치

22 : 커매스터 23, 24 : 다이오드

25 : 저항기 26, 27 : 트랜지스터

32 : 안전다이오드 46 : 변압기

40, 41, 42 : 회로 555

수동식으로 작동시켜 미리 설정된 시간이 경과하는 동안 다이리스터(thyristor)의 전도(傳導)를 제어하므로서 형광관 같은 방전등(放電燈)의 광도(光度)를 제어하도록 시스템에 관해서는 몇가지가 이미 제안되어 있다. 방전등의 광도를 자동제어하여 비데오 신호의 입력으로부터 다수의 램프에 의해 생생한 영상을 만들게될 경우 이미 공개된 유럽 특허 출원 EPO 제109 671호(1983년 11월 15일에 출원된 미국 특허 출원 제06/551,800호)에 상술된 바와 같이 고주파 발생기에 의해 각 램프를 작동시키는 방법을 고려할 수 있다.

이 방법에 있어서, 램프를 통해 흐르는 전류는 여러가지 사이클로된 기준시각이 병렬로 되어 설정된다. 기준시각에 포함된 여러 가지 사이클이 저지되므로 인하여 ＂on ＂시간을 제어하게 되는 램프의 작동 시스템에 직렬로 연결된 소자에 따라 방출된 빛의 세기가 달라진다.

상기 언급된 바 있는 작동방식의 시스템은 램프를 거의 동시에 ＂on＂ 상태로함 아울러 양호한 광이용 효율을 준다는 장점을 가지고 있다. 그러나 각각의 램프에 있어서 전류 안전용소자(안정기 : ballast)를 필요로 함과 동시에 여자(勵磁)가 될 경우 이 시간동안 안정기가 구성된 램프의 단자에 영구히 400볼트의 절단고전압(chopped`high voltage)를 가해줘야 할 필요가 있다는 단점도 가지고 있다.

이런 시스템에 있어서는 램프의 방전류(放戰流)를 조절하기가 어렵게 된다. 더우기 이런 시스템은 각각 이두개의 예열필라멘트가 구성된 형광관을 사용해야만 한다은 단점도 있다. 결과적으로 각 형광관에 대해 격리된 변압기를 각각 사용하여야 하기 때문에 복잡성이 가해지고 전체 시스템을 실현하기에 큰 어려움을 겪게되는 것이다.

미국 특허 제3,590,316호에는 다수의 방전등에 안정기로 작용하는 장치에 대해 상술되어 있다.

그러나 이 특허는 아아크(arc)의 점화 및 유리를 단일 인덕턴스 코일 하게 되는 공지형식의 작동시스템에 관한 것이다.

이에 반하여 다음에 나오는 것으로부터 알 수 있듯이 본 발명에 의한 작동시스템에는 두개의 명확한 작동원만을 필요로 하는데 그중 하나는 아아크(arc)를 점화시키는 것이고, 다른 하나는 이것을 유지시키는 것으로, 넓은 범위에 걸쳐 램프의 광도를 제어하기 위한 것이다. 상기 특허는 아아크를 형성한후 이 아아크를 두 개의 상이한 소오스에 의해 유지할 수 없게되어 있어서 장시간 조정이 불가능하므로 이 시스템을 이용하여 이동영상의 일지점의 형상을 이루도록하는 튜우브를 작동시킬 수는 없는 것이다.

미국 특허 제4,132,925호에는 램프를 방전시키도록 하기 위해 하나의 시동(始動)회로와 하나의 직류조정기로 된 시스템에 관하여 상술되어 있다. 이 시스템에 있어서 방전이 시작되자마자 시동회로는 비활성으로 되며 직류의 진폭에 의하여 램프의 광도를 제어하도록 되어 있다. 따라서, 본 특허는 본 발명의 경우에는 처럼 정전류(定電流) 지속시간 변화에 의하지 않고 전류의 진폭변화에 의해 광도를 조절하는 방식이다.

본 발명에 있어서는 비데오 영상의 행렬성분으로서, 방전등을 사용하는데 관한 것인데 이런 목적으로 미리 설정된 시간에 이런 영상으로된 발광점을 생성시킬 필요가 있으며, 이것은 위에 나온 특허에서는 실현 불가능한 것이다.

미국 특허 제4,219,760호에는 방전등의 광도조절을 위한 수동조작식 시스템에 관하여 상술되어 있으나, 이런 장치는 연속작동이 불가능하지만 본 발명에서는 특히 펄스식 작동방식을 피하고 있다.

마지막으로 프랑스 특허 제2,397,768호(미국 특허 제4,158,793호에 대응하는 특허)에서도 마찬가지로 위에 나온 바와 같이 주기적인 점화나 유지펄스를 실현 하지 못하고 있는데 전압원 외에는 연속된 전류원을 찾아 볼 수가 없다. 결국 단일 제어원에 의해 동시에 모두가 제어되는 세개의 형광관에 있어서, 각각의 광도를 별도로 제어할 수 있는 방법이 제시되어 있지 않다. 종래 기술에서 나타나는 이러한 문제점들을 해결코자 본 발명에서는 최소한 하나의 명령신호에 응답하여 최소한 하나의 방전등이 있는 최소한 하나의 발광소자의 광도를 제어할 수 있도록 하기 위하여 미리 설정된 주기적인 시간동안 전압펄스를 발생하는 발생기를 구성하여 방전등의 방전을 시동시키도록 하고, 필수적으로 일정한 자폭을 가진 직류전원을 구성하여 각 전압펄스와 동시됨을 가지고 방전 유지 전류를 램프에 부여할 수 있게 하여 유지 전류의 지속시간을 명령신호에 의해 결정할 수 있게한 방전등의 광도조절용 작동장치를 제공함에 그 목적이 있다.

방전등은 특히 제어전압이 가해지는 두 개의 전극으로 되어 있다. 만일 이 방전등이 형광형식의 조명관인 열음극형(hot cathode type)의 것이면 산화물로 한겹입힌 필라멘트로된 두 개의 음극을 만들어 전자방출을 용이하도록 하여 동시에 고전압 펄스에 있도록 할 경우 이들 전국사이에서 아아크의 점화가 가능하도록 한다. 표준 교류를 이용한 발광법에 있어서, 방전등의 단자에 구성되어 있으며 작동 회로중에 직렬로 구성된 자체 인덕턴스(조정기)로 구성된 스위치(스타아터 starter)를 개방시켜 주므로서, 고전압을 얻게 된다. 일단 아아크가 시동이 되고 나면 필라멘트의 작동은 단절되고 스타아터를 전류 제한 수단으로 사용하므로서, 여자전류(exciting current)는 합당한 값에서 방전등을 유지하게 한다. 이러한 조명장치에 있어서, 공지의 제어수단을 부착하여 전도시간이 각각 달라지는 다이리스터 같은 것에 의해 방출되는 광도를 조절할 수 있다.

방금 설명한 장치는 처음에는 순간적인 점등(點燈)이 되게 한 후 광도를 큰 범위로 변화시키고자 할 경우 한개 내지 몇개의 방전등을 작동시키는데 사용할 수 없다. 효과적인 것으로는 한편으로, 공지형식의 스타아터를 사용하여 ＂on＂에 시간적인 지연을 가져오게 하고 다른 한편으로는 다이리스터의 전도시간을 작동사이클에 대해 한정시키는 것이다. 마찬가지로 전극의 온도를 낮은 광도에서 불충분하기 때문에 이러한 장치에 의하여 형광관을 작동시키면 형광관의 수명을 상당히 단축된다.

본 발명을 첨부된 도면에 따라 설명한다. 제1도는 본 발명에 의한 광도조절에 사용되는 방전등이 개략배치도이다. 방전등(1)에는 두개의 전극(2,3)이 있다. 발생기(4)는 전극에다 일정한 주기적인 시간으로 전압펄스를 공급하여, 방전등에 방전을 시작할 수 있게 한 것이다.

마찬가지로 이들 전에 연결되어 있는 것을 직류공급원(5)이다. 이런 시스템에 있어서, 발생기(4)가 보내는 각 전압펄스 사이에서 직류공급원(5)의 공급하는 전류의 공급시간(Te)에 따라 각 시동펄스가 나타나는데 이때 두 개의 신호는 동시성이 있다. 제1도에서 블록(block) (6)은 동기회로 (synchronization circuit)로서 발생기(4)로부터 전압펄스가 방전등(1)에 보내졌다는 정보를 받게되면 전류공급원(5)을 작동시키는 회로이다. 이미 설명한 바와 같이 전류 공급원(5)으로부터 오는 전류공급 지속시간에 따라 방전등에서 방출되는 광도는 달라진다. 이런 지속시간은 소요의 광도의 함수로서, 전류공급원(5)에서 오는 전류의 차단하는 회로(7)에서 가해진 명령 신호에 의하여 제어된다.

제2도는 방전등(1)의 전극(2,3)의 전압을 나타낸 것인데 첫번째의 경우은 극히 작은 광도(제2a도)이고, 두번째의 경우는 최대에 가까운 광도(제2b도)이다. 첫번째 경우에 있어서는 발생기(4)에서 보내지는 것으로서, 일정한 시간마다 반복(Tr)되는 펄스(10)가 극히 짧은 지속시간(Tc)의 마이크 유지전압(11)에 따라 나타나며, 두번째 경우에 있어서는 동일한 펄스(10)가 지속시간(Tc)이 두개의 펄스사이에서 차지할 수 있는 거의 모든 공간을 차지하게 되는 아아크 유지전압(12)에 따라 나타난다. 여기서 주목해야할 것은 이러한 시스템에 있어서는 전류공급원(5)에서 보내지는 직류의 진폭이 근본적으로 일정하게 유지될 경우 지속시간 변화와 관계가 있다는 점이다. 가장 작은 광도를 나타내는 경우는 전압(11)의 공급지속시간(Tc)이 0인 경우이고, (제2a도), 최대광도를 나타내는 경우는 Tc=Tr인 경우이다(제2b도), 방전등의 광도는 두가지의 시동 펄스사이에 유지전류를 가하는 시간에 따라 달라지며, 이 지속시간은 명령신호에 의하여 제어된다는 것을 알수 있다.

이런 명령신호는 전위차계 같은 단순한 수동식 조절방식에 의하여 발생시킬 수 있다. 마찬가지로 음향같은 낮은 주파수의 신호에 의해서는 발생시킬 수 있다. 그러나 본 발명은 고정된 것이거나 이동되는 것이던간에 흑백 또는 칼라로된 영상이나 문자를 재현하여 나타내는데 그 주용도가 있다.

이 경우에 있어서, 비데오로부터 명령신호로 받는다. 제1도는 단일의 방전등, 바람직하게는백색광을 내는 형광관으로 되어 있는 발광소자를 예시한 것이다.

이 소자와 여기에 관련된 제어장치는 한무리의 점으로 구성된 영상의 일부의 한 발광점을 이룬다. 또 다시 여러무리의 발광점은 다수의 관중이 모인 관람석 같은 행렬식으로 나열된 것 같은 대규모 칫수의 영상을 형성한다. 이러한 용도에 사용함에 있어서, 알 수 있는 것으로 각 발광소자에 대해서 유지전류(5)의 공급원에 상응 하도록 하므로서, 영상을 구성하게 되는 여러 가지 정도의 빛에 부합하게끔 방전등의 광도를 독자적으로 변화시킬 수 있도록 해야 한다는 점이다. 따라서, 운동경기 결과, 광고물 동화(動畵)또는 전류유지 공급원을 제어하는 명령신호를 가지고 있는 자기테이프, 기록디스크, 또는 카메라에 의한 사건의 재촬영장면 등의 내용을 나타낼 수 있다.

제3도는 제1도에 일관적으로 도시된 바 있는 제어장치의 회로이다. 제3도에 있는 소자는 유리벽의 내부를 상이한 형광물질(pixel)로 코우팅하여 적색, 녹색 및 청색의 삼원색을 나타내도록 한 관으로 된 세개의 방전등(15,16,17)으로 구성되어 있다. 각 관에는 냉전극(cold electrode)(18)과 열전극(hot electrode)(19)이 필라멘트 형태로 구성되어 있다.

각 필라멘트는 보편적인 작동원(U5)에 의하여 영구하게 작동되게 되어 있다. 각 관에 대한 가열 전력은 1와트이다. 이 필라멘트를 발광성 산화물로 도포하여 음극으로 사용한다. 전자관의 경우와 동일한 방식으로 음극을 가열용 필라멘트와 격리시켜 간접 가열시키는 방식도 고려할 수 있다.

본 발명에 의한 장치에서 관1개당 단지 하나의 가열된 필라멘트를 사용하고 있다는 장점을 쉽사리 알 수 있는 것이다. 효과적이라고 생각할 수 있는 것은 전극(18)이 가열되면, 여기에서 제시된 원리에 따라 작동시키기 위해 전극(18,19)을 전지식으로 격리시켜야 하기 때문에 실제관 수자 보다 많은 가열전류원을 필요로 한다는 점이다. 어떠한 경우에서라도 경험에 의하면 단일의 활성 필라멘트를 사용하는 것 만으로도 소요의 전자방출을 시킬 수 있고, 관의 단자에 고전압을 가하는 순간에 아아크가 시동될 수 있다는 것이다. 만일 보통의 경우처럼 두 개의 필라멘트가 있는 관을 구할 수 있다면 단지 한쪽만 가열하면 된다.

제3도에 있는 발생기(4)는 제1도에서도 나온것으로서, 모든 방전등에 동시에 방전을 시작하게 하는 펄스를 가하는 것이다. 이들 펄스는 발생기(4)의 단자(S,ψ)에서 나타난다. 그 다음에는 발생기(4)의 두가지 가능한 구체적인 예를 나타낸 제4도와 제5도에 대해 설명하기로 한다. 제4도에 나온 발생기(4)는 필수적으로 직류전압원(U4),코일(20), 스위치(21) 및 캐패시터(22)로 되어 있다. 이런 시스템에 있어서, 스위치(21)를 폐쇄시키는 동안 전류형태로 코일(21)에 축적된 에너지는 스위치(21)가 개방되면 캐패시터(22)의 단자에서 전압형태로 나타난다. 축적된 에너지량은 전압(U4), 코일(20)의 인덕턴스 및 축적기간(t₁-t₀, 여기서 t₀는 스위치(21)의 폐쇄순간이고, t₁는 스위치(21)의 개방 순간임)에 의하여 결정된다.

축적된 에너지는 다음과 같은 관계식으로 나타낼 수 있다.

윗식에서 U4=상수 자기(磁氣)에너지를 C인 캐패시트(22)의 용량(C)으로 변환시키면, 여기서 얻은 고전압(U_s)의 값을 제어할 수 있게 된다. 에너지 수득량을 다음과 같은 관계식으로 나타내어 에너지 변환이 E_acc=E_rest가 된다면

고전압 값을 얻게된다.

따라서, 실제적인 예를 들자면 U4가 12볼트이고, 코일의 L값이 25mH이며 스위치(21)의 폐쇄시간이 100μs이고, 캐패시터의 C값이 120pF라고 하면 단자(S,ψ)에서 나타나는 고전압은 700V가 된다. 소자(20,22)에서 형성된 LC회로의 진동을 피하여 개패시터(22)의 방전을 U4로 변환 시키자면 다이오우드(23)를 회로에 설치한다. 스위치(21)를 MOSFET 형식의 트랜지스터로 구성하여 단자에서 발생하는 고전압에 견딜 수 있도록 한다.

이때 지이멘스사(Siemens Co)로부터 구입할 수 있는 BUZ 50A의 식별부호를 가진 소자를 사용할 수 있다. 이 트랜지스터의 제어는 제3도에 있는 블록(26)에 의하여 도선(32)를 거쳐 제어가 가능하며, 이것은 미리 설정된 시간 간격으로 폭이 t₁-t₀인 펄스를 공급하는 것이다. 이런 블록의 구체적인 것에 대해서는 다음에 설명이 되어 있다.

제5도에 나온 발생기(4)는 30개 이상의 방전등을 작동시킬 수 있는 한가지 해결점이다. 이것은 900V의 직류전압원(U6)과 스위치(45)로 되어있다. 도선(32)에 의하여 변압기(46)를 거쳐서 이 스위치(45)를 제어한다. 블록(26)(제3도)에 의하여 제어펄스가 방출되면 스위치(45)는 폐쇄되고, 극히 짧은 시간동안(5us)출력단자(S,ψ)에 고전압(U6)에 가해진다.

제3도를 보면 알 수 있는 것은 발생기(4)에 의하여 단자 S와 ψ에 방출된 고전압 펄스톤 다이오우드(24)와 저항기(25)를 거쳐 방전동에 가해진다는 점이다. 이들 저항기(25)는 방전등이 점화되는 순간에 방전등에 아아크 전류를 제한하는 것이다.

이런 방식에 의하여 단일 발생기에 의한 모든 방전등이 점등되는 것이다. 이런 방식을 쓰지 않으면 방전등이 각기 상이한 시동특성을 부여한다는 사실로부터 최소의 전압펄스를 필요로 하는 방전등만이, 점등이 된다. 효과적으로 방전등의 단자에 있는 장력은 아아크가 일단 설정되고 나면, 방전등을 점등하는데 필요한 것보다 훨씬 작아지게 된다. 그러나 사전에 주의를 하지 않으면 상당한 전류가 흐르게 된다.

이 전류가 시동전압이 기타 형광관의 작동에 필요한 값을 얻지 못하도록 하는 한편 1차로 작동된 방전등을 파괴하게 된다. 제3도에서도 마찬가지로 방전등(15,16,17)에 있어서, 제1도에서 설명한 바와 같은 방전을 유지할 수 있는 직류전원이 있다.

여기서는, 5개정도의 방전등이 있어서 각 방전등의 광도를 독자적으로 조절한다. 전원(5)은 모두가 공통적인 전압원(U1)에 의하여 에너지를 받는다. 전류원(5)은 필수적으로 두개의 트랜지스터(26,27)을 중속 배치한 것으로 되어 있다.

트랜지스터(26), 베이스는 블록(29)에서 오는 명령신호에 따라 저항기(28)를 통해 활성화 된다. 트랜지스터(26), 베이스에 신호가 있으면, 전류원(5)에 의하여 도면의 화살표 방향으로 전류가 공급되며 방전등의 광도는 신호가 가해지는 동안 시간에 따라 달라진다. 전원(5)에는 안전 다이오우드(32)가 있어서, 전원이 전류를 공급하지 않을 때는 트랜지스터(26)가 파괴되지 않도록 보호하는 역할을 한다.

마찬가지로 명백하게 알 수 있는 것은 트랜지스터(27)의 방출회로중에 직렬로 구성된 전위차계(30)에 대해 작용을 하게 하므로서, 각 전원에서 공급되는 전류를 개별적으로 조절할 수 있다는 점이다. 이렇게 되면 동일한 지속시간을 가진 명령신호를 모두가 받게될 때 각 방전등에서 방출된 발광전도에는 균형이 취해진다. 마찬가지로, 모든 전원에서 오는 전류를 동일한 시간에 동일한 량만큼 조절할수 있다. 이렇게 하자면 모든전원에(5) 공통적인 가변전압원(U3)에 의하여 트랜지스터(25)의 집전장치를 활성화 시켜야 한다.

3-6볼트 범위인 전압(U3)만으로도 일반적으로, 필요로 하는 정도만큼 충족시킬 수 있고 주위의 발광정도에 따라 방전등에서 나오는 광도를 채택할 수 있다. 60V직류의 공급전압(U1)이면, 본 발명에 의한 장치에서 방전등에 약40볼트 정도의 아아크 전압을 발생시킬 수 있다. 결국 전원(5)과 펄스 발생기 (4)를 격리시킬 필요가 있으므로, 제3도의 회로는 두가지 다이오우드(24,31)를 결합시킨 것이다. 다이오우드(24)는 고전압 발생기의 공통도선을 통하여 한쪽 방전등의 전원(5)이 다른쪽 방전등을 작동시키지 못하게 통제하는 것이다.

다이오우드(31)는 발생기(4)에서 오는 고전압 펄스가 전원(5)쪽으로 전달되지 못하게 하는 것이다. 방금 설명한 기능을 가진 발광소자는 일반적으로 구주 특허 출원서 EPO 제109,671호에 명시된 배치방식에 따라 상호간에 나란히 배치된 세개의 형광관으로 구성되어 있다.

여기서 알 수 있는 것은 세개의 형광관(15,16,17)속으로 전류가 유입되는 동안 시간을 조정함에 있어서, 가시(可視)음영의 전체 스펙트럼에 대해 변화되는 색상을 얻을 수 있다. 소자앞쪽에 설치된 무광택 유리를 이용하여 삼원색을 추가로 혼합할 수 있다. 이러한 색 혼합을 어떤 일정거리에서, 소자를 관찰해 보면 자연적으로 나타난다.

이러한 소자로부터 설계되는 색조나 상이한 색깔이 수 또는 색깔이 선명도는 소자를 형성하는 형광관 각각이 발휘하는 색조의 수에 따라 달라진다. 본 발명에서 제시하는 바에 따라 구성하므로서, 최소한 관 1개당2⁵=32의 광도를 얻을 수 있다.

결국, 형광관 하나가 31라는 광도를 내게 되면 상이한 색깔을 내는 세개의 형광관은 2¹⁵=32,768이라는 상이한 색조를 내게된다.

이러한 구성을 하므로서, 형광관이 내는 32가지의 상이한 주기에 상응하는 32가지의 색조를 두개의 연속된 고전압 펄스사이의 시간간격에서, 얻을 수 있게 된다. 그러나, 눈의 감도곡선을 고려할 경우 눈으로 볼 수 있는 소자의 조명표면 단위 면적당 방출되는 다수의 칸델라(candela)로 나타낸 휘도(輝度)는 형광관 들뜸상태(excitation), 지속시간과 일치함수 관계가 성립되지 않는다. Weber는 주간조명의 경우에 있어서, 다음과 같은 변환 곡선 관계식을 추천하고 있는 한편

야간 조명의 경우에 있어서는 wyszeoky는 다음과 같은 관계식을 제시하고 있다.

위의 식에서 L은 휘도이고, S는 광원이 들뜨는 상태를 나타내는 상대적인 값이다. 이러한 구성은 형광관이 작동되는 시간으로 부터 들뜸상태의 상대적인 값을 측정하므로서, 위에 나온 법칙을 이용하는 것이다.

고전압펄스의 주기성에 관해서도 설명이 되어야 한다. 위에서 설명한 구성을 비데오 신호로부터 오는 동적인 영상을 재현하는데 적용하는 특수한 경우에 있어서, 알 수 있는 것을 점영상(청구범위에서는 발광소자로인용됨)을 선명하게 해야 하는데, 다시 말하자면 점영상이 선주파수가 50Hz인 경우 최소한 1초의 1/25마다(60Hz의 선주파수의 경우 1초의 1/30) 새로운 정보를 수신할 수 있어야 40ms마다 고전압펄스를 반복하게 된다는 점이다. 그러나 이런 주기성을 20ms이하로 해야만, 영상 명멸현상(image flickering)을 피할 수 있고, 이런 현상을 비월(imterlacing)공정에 의하여 감소시킬수 있다. 제6도는 제3도에 나온 블럭(26,29)을 실현할수 있는 회로도이다. 이 회로는 공지된 세개의 회로 555(40,41,42)로 구성되어 있다.

첫번째 회로(40)는 제7a도에 그 형태가 예시되어 있는 바와 같이 출력(3)에 대하여 나타나는 짧은 펄스(50)를 발생하는 펄스 발생기이다. 펄스의 반복주기(Tr)는 R₀+R`<sub>0</sub>및 C<sub>O</sub>로 나타내어지는 값들에 따라 달라진다. R<sub>0</sub>값을 변화시켜 이 값을 조절할 수 있다. 펄스(50)의 강하 가장자리에서 점화되어 R<sub>1</sub>+R`₁및 C₁의 주어진 값에 의하여 결정되는 량만큼 각 펄스를 연장시키는 단안정 멀티 바이브레이터(monostable multi-vibrator)인 회로(41)를 펄스(50)가 다시 제어하게 된다. R₁을 변화시 이 값을 조절할 수 있다. 여기서 발생되는 펄스(제7b도)는 회로(41)의 출력(3)부분에서 픽엎되어 도선(32)을 거쳐 제4도의 발생기(4)의 스위치(21) 또는 제5도의 발생기(4)의 변압기(46)를 제어하게 되는데, 이들 요소중 어느 한가지를 택하느냐에 따라 달라진다.

따라서, 이런 특수한 예에서 제6도의 회로(40,41)에 의하여 제3도의 블록(26)이 구성되어 폭이 t₁-t₀인 펄스(51)를 발생시킨다. 이어서, 펄스(51)는 단안정 멀티바이브레이터중인 회로(42)를 제어하게 되며, 이 단안정 멀티바이브레이터는 펄스(51)의 강하 가장자리에서 점화되어 R₂+R`₂및 C₂로 주어진 값으로 결정되는 량만큼 각 펄스를 연장시킨다.

이때 나타나는 제7c도에 있는 지속시간(T_c)에서의 펄스(52)가 회로(42)의 출력(3)에서 나타나서 도선(33)을 거쳐 제3도에 있는 바와 같은 전류발생기(45)의 스위치를 제어하면서 형광관(15)에 전류를 공급한다.

펄스(52)는 다름아닌 제3도의 블록(29)에서 오는 명령신호인데 블록(29)은 제6도의 회로(42)에 의하여 이런 특수한 예에서처럼 형성되며, 이 회로는 형광관의 시동펄스 발생기와 동시성을 가지는 기능을 가지고 있다. 제3도에 있는 발광소자의 세개의 관(15,16,17)에 유지전류를 공급하기 위해서는 제6도에 있는 것과 동일한 두개의 회로(42)를 더 구성할 필요가 있다.

이들 두개의 추가회로(42)는 도선(34,35)에 의하여 다른 두개의 발생기(5)에 가해진다. 제6도에는 회로(40)의 출력에서 새로운 펄스(50)가 나타나는 순간 단안정 멀티바이브레이터(42)를 복귀시키는 트랜지스터 (60)로 구성된 회로 하나가 있는 것을 알 수 있는데, 이것은 아직 끝나지 않는 펄스(52)에 다른 펄스(50)가 나타낸 것인데, 이 전압을 제7a도, 제7b도 및 제7c에 예시된 전압형태를 조합한 것이다. 따라서 고전압펄스(10)는 펄스(51)의 하강 가장자리와 일치하며, 변조전압(13)(또는 아아크의 유지전압)은 펄스(52)와 일치한다.

제6도의 회로도는 명령신호인 전위차계 조정기(R₂)에 의하여 광도를 변화시킬 수 있다. 여기서, 명백한 것은 명령신호가 텔레비젼 카메라 거같은 것에 의하여 제공되는 정보형태인 경우에는 이러한 조정을 완전히 상이한 방식으로, 실현할 수 있다는 것이다. 이 경우에 있어서, 카메라는 출력에서 애널로그(analog)신호를 공급하고, 이 신호를 애널로그 디지틀 변환기(A/D converter)에 의하여 디지틀(digital)신호로 변환된다. 따라서, 변화기의 출력에서, 위에 나온 식(1)과 (2)에 따라 보정된 2⁵=32개의 값을 구할수 있게 되고, 이 가운데서, 하나는 정확한 순간에 분석되는 점의 광도에 상응하게 된다. 이어서, 디지털 정보를 계수로 전달되고, 이 제수기는 출력에서 이 순간에 본석되는 광도에 상응하는 지속시간을 회복시킨다. 결국, 이 신호는 유지 전원을 제어하게 되는 것이다.

Claims (17)

1. 최소한 하나의 명령신호에 응답하여 최소한 하나의 방전등이 있는 최소한 하나의 발광소자의 광도를 제어하기 위하여 미리 설정된 주기적 시간동안 전압펄스를 발생하는 발생기를 구성하여 방전등의 방전을 시동시키도록 하고, 필수적으로 일정한 진폭을 가진 직류전원을 구성하여 각 전압펄스와 동시성을 가지고 방전 유지전류를 램프에 부여할 수 있게하여, 유지전류의 지속시간을 명령신호에 의하여 결정할 수 있게한 방전등의 광도 제어용 작동장치.
2. 제1항에 있어서, 저전압원, 코일 및 스위치를 직열로 연결하고, 방전등의 단자를 스위치단자에 연결하여, 각 스위치가 폐쇄될 때 방전등에 전압펄스를 공급하도록 한 전압펄스 발생기로된 작동장치.
3. 제2항에 있어서, 스위치단자에 구성한 캐패시터를 전압펄스를 발생기에 포함시켜, 전압펄스 진폭을 제어가능한 값으로 제한 할 수 있게한 작동장치.
4. 제1항에 있어서, 고전압원과 스위치를 직열로 연결한, 전압펄스 발생기를 구성하여 각 스위치를 폐쇄될 때 방전등에 전압펄스를 공급하도록 한 작동장치.
5. 제2항에 또는 제4항에 있어서, 램프의 단자를 직열로 구성된 저항을 거쳐 전압펄스 발생기단자에 연결하여, 방전등에 전류를 제한 하도록한 작동장치.
6. 제1항에 있어서. 각 전압펄스가 나온후에 전압펄스를 분리시키는 시간 간격을 초과하지 않고 최소한 32가지의 상이한 값을 가지는 시간 주기동안 유지전류를 가하도록 한 작동장치.
7. 제1항에 있어서, 이 펄스를 분리시키는 간격을 20ms이하가 되게한 작동장치.
8. 제1항에 있어서, 백색광을 방출하는 형광방전관을 포함하는 각각의 소자로 된 한무 발광소자를 제어하도록 구성하고, 형광방전관의 수 만큼 많은 유지전류 공급원을 구성하여, 각 방전관이 방출하는 광도를 독자적으로 제어하도록 한 작동장치.
9. 제1항에 있어서, 각각이 상이한 삼원색의 광을 방출하는 최소한 세개의 형광방전관으로, 구성된 발광소자를 제어하도록 구성하고, 형광방전관의 수만큼 많은 유지전류 공급원을 구성하여, 각 방전관이 방출하는 광도를 독자적으로 제어하도록 하므로서, 전체 가시 스팩트럼에 대하여 변하는 색상의 발광출력을 얻도록 한 작동장치.
10. 제1항에 있어서, 각각의 상이한 삼원색의 빛을 방출하는 최소한 세개의 형광방전관이 구성된 하나의 발광소자를 다수 제어하도록 구성하고, 방전관의 수 만큼 유지전류 공급원을 구성하여, 각 방전관이 방출하는 광도를 독자적으로 제어하도록 하므로서, 전체 가시 스펙트럼에 대해 변하는 색상의 점으로된 메트릭스를 나타내게 한 작동장치.
11. 제1항에 있어서, 형광방전관 형태를 제어되는 방전관을 다수 구성하고, 각 방전관에는 공통의 전원에 의하여 영구하게 작동되는 단일의 유효 필라멘트를 구성하여서 된 작동장치.
12. 제11항에 있어서, 모든 방전관에 공통적인 전압펄스 발생기 하나를 구성해서된 작동장치.
13. 제11항에 있어서, 방전관의 수 만큼 많은 유지전류 공급원을 구성하고, 각 공급원에는 해당 방전관속으로 흐르는 전류의 진폭을 수동식으로, 조정할 수 있는 수단을 구성해서 된 작동장치.
14. 제13항에 있어서, 유지전류 공급원에 의하여 작동되는 모든 방전광 속에서, 전류 진폭을 동시에 조절할 수 있는 공통수단을 유지전류 공급원에 구성해서된 작동장치.
15. 제13항에 있어서, 공통의 전압원에 의하여 유지전류 공급원을 작동시키도록 한 작동장치
16. 제13항에 있어서, 전압펄스 발생기와 방전관의 한쪽 전극사이에 직열로 연결시킨 1차 다이오우드와 해당 유지전류 공급원과 이 전극 사이에 직열로 연결시킨 2차 다이오우드를 각 방전관에 구성해서 된 작동장치
17. 제14항에 있어서, 메트릭스 형식으로, 흑백 또는 다색의 표시가 되도록 한 작동장치.

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