WO2003039207A1

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Publication number: WO2003039207A1
Application number: PCT/JP2002/011260
Authority: WO
Inventors: Eiji Abe; Toshiaki Siba
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corporation
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2003-05-08
Also published as: TW591973B; CN1493174A; TW200300647A; KR20040052484A; EP1441574A1; EP1441574A4

Description

明細書放電灯装置技術分野

本発明は液晶表示装置のバックライト用光源に適する放電灯装置に関し、特に、放電灯を点灯駆動するための電源装置に関する。景技術液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、カーナビゲ一シヨン装置など各種の電子機器の表示装置として広く利用されている。このような液晶表示装置においては、バックライト用光源として、発熱量の少ない冷陰極蛍光ランプが一般的に使用している。

従来、冷陰極蛍光ランプを駆動するための点灯 ·駆動回路として図 1 に示すような点灯 ·駆動回路が知られている。すなわちこの点灯 ·駆動回路は、同図（A)に示すように、直流電源 9に接続された駆動信号回路 1 0は、一対の矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 bを出力する。これらの矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 bは、インバー夕を構成する第 1及び第 2の半導体スイッチング素子 S 1 , S 2を交互に開閉駆動する。これらのスィツチング素子 S 1 , S 2は前記直流電源 9の正極端子 Vと接地 G間に互いに直列に接続されている。また、第 1及び第 2の半導体スイッチング素子のそれそれには、波形整形用の誘導素子 L 3， L 4が直列に接続されている。また、直流電源 9の正極端子 Vと接地 G間には、コンデンサ C 1およびコンデンサ C 2が直列に接続されている。パルストランス 1 2の一次卷線 L 1の入力端子は、コンデンサ C 1およびコンデンサ C 2 の接続点 Pと第 1のスィツチング素子 S 1および誘導素子 L 3からなる直列接続回路の一端 Qに接続されている。パルストランス 1 2の二次側卷線 L 2の出力端子間には外面電極蛍光ランプ 1 3が接続されている。次にこの点燈 ·駆動回路の動作を説明する。駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a , 1 1 bの制御により、スイッチング素子 S 1がオンで、スィヅチング素子 S 2がオフのときは、図 1(A)に示すように、直流電源 9の正極端子 V—スィツチング素子 S 1—誘導素子 L 3—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1—コンデンサ C 2—接地 Gの回路に電流 l aが流れる。また、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 bの制御により、スィツチング素子 S 1がオフで、スイッチング素子 S 2がオンのとき、図 1(B)に示すように、直流電源 9 の正極端子 V—コンデンサ C 1一パルストランス 1 2の一次卷線 L 1― 誘導素子 L 4—スィツチング素子 S 2—接地 Gの回路に電流 l bが流れる。駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 わの制御により、このような動作が繰り返され、パルストランス 1 2の一次卷線 L 1には電流 laおよび lbが交互に流れるため、パルストランス 1 2の二次側卷線 L 2の出力端子間には矩形波電圧が連続的に発生する。この出力電圧は外面電極蛍光ランプ 1 3に印加され、これを点燈 ·駆動する。

しかしながら、上記のような放電ランプの点灯 '駆動装置においては、スィヅチング素子 S 1 , S 2のオン ·オフ時に、抵抗成分を有する誘導素子 L 3， L 4の作用によって、急峻で高圧なサージパルスが発生するという問題がある。つまり、スィツチング素子 S 1 , S 2のオン ' オフ時に、コンデンサ C 1、コンデンサ C 2 ルス卜ランス 1 2の一次卷線 L 1および誘導素 L 3， L 4等を含む LC共振回路にいわゆるリンギング現象により振動電流が発生し、誘導素 L 3， L 4の両端に大きな電圧を有するいわゆるサージ電圧が発生する。このため、パルストランス 1 2 の一次側において、ィンバ一夕回路を構成するスィツチング素子 S 1， S 2を破壊する恐れがある。

他方レストランス 1 2の二次側卷線 L 2の出力端子間にも、第 2図に示すような高いサージパルス Sを含む電圧波形が発生し、放電ランプ 1 3に供給される。ここで、第 2図の横軸は時間軸で、 5〃 s Z d i V であり、縦軸は電圧で、 5 . O V / d i vである。このような急峻で高圧なサージパルス電圧の発生は、このため、この種放電灯装置の安全性ないし信頼性、：！寿命化が、損なわれるという不都合がある。

上記高圧なサージパルス対策として、スィヅチング素子 S I , S 2 として、前記サージ電圧を超える耐圧を有する半導体素スィツチング素子に代替 · 変更する手段がある。しかし、サージ電圧を超える耐圧を有する半導体素スイッチング素子は、素子自体が大型化するため、液晶表示装置のバックライトとして望まれるコンパクト化に対応できない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、点灯時における高圧なサージパルスの発生を抑制ないし低減し、安全性、かつ安定性に優れた放電灯装置の提供を目的とする。発明の開示本発明の放電灯装置は、直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスィツチング素子と、これらの各スィツチング素子に直列に接続された誘導素子と、一次巻線および二次卷線を有し、前記一次卷線が前記直流電源に接続され、前記スイッチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスィツチング素子に並列接続されたツエナダイオード素子と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の放電灯装置は、直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスイツチング素子と、これらの各スィツチング素子にそれそれ直列に接続された第 1及び第 2の誘導素子と、一次巻線および二次卷線を有し、前記一次卷線が前記直流電源に接続され、前記スイッチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスィツチング素子に直列接続された第 1の一方向性電流素子と、この第 1の一方向性電流素子および前記第 2の誘導素子に並列接続された第 2の一方向性電流素子と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の'放電灯装置は、直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスイツチング素子と、これらの各スィッチング素子にそれそれ直列に接続された第 1及び第 2の誘導素子と、一次巻線および二次卷線を有し、前記一次卷線が前記直流電源に接続され、前記スイッチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスイッチング素子に直列接続された第 1の一方向性電流素子と、この第 1の一方向性電流素子に並列接続された第 2の一方向性電流素子と、を有することを特徴とするものである。

さらに、本発明の放電灯装置においては、前記一方向性電流素子が、ダイオード素子、トランジス夕素子、 M O S F E T素子、フォト力ブラの群から選んだ少なくとも 1種であることを特徴とするものである。

このように構成された本発明の放電灯装置においては、スイッチング素子のオン ·オフ時に装置内を所定の方向（矢印 Ia、 lb)に流れる電流回路に、一方向性電流素子を設けることにより、逆方向の電流の流れを力ヅトないし抑制する。これによつて、パルストランスの一次卷線側の回路におけるリンキング現象の発生を防止することができる。また、これらの一方向性電流素子は、リンキング現象により発生したサージ電圧をスィッチング素子に対してバイパスすることにより、半導体スィヅチング素子の破壊を防止することができる。図面の簡単な説明第 1図（A)(B)は従来の放電灯装置の構成及び動作を説明するためのブロック図である。

第 2図は第 1図の放電灯装置により発生される電圧波形図である。

第 3図は本発明の放電灯装置に用いられる外部電極蛍光ランプの一例を示す縦断面図である。

第 4図は第 1の実施例に係る放電灯装置の概略構成を示す回路図である。

第 5図は、上記放電灯装置におけるルストランス 1 2の二次巻線 L 2に現れる電圧波形である。

第 6図は、本発明の第 2の実施例に係る放電灯装置の概略構成を示す回路図である。

第 7図は、上記放電灯装置におけるパルストランス 1 2の二次側に発生する電圧波形図を示す図である。

第 8図（A ) ( B ) は本発明の第 3の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成及び駆動動作を説明するための回路図である。

第 9図は上記第 3·の実施例における、パルストランス 1 2の二次卷線 L 2側に発生する電圧波形 A及び電流波形 Bを示す図である。

第 1 0図は、本実施例に係る放電灯装置と従来の放電灯装置について、ランプ入力電力と相対光束との関係を比較したグラフである。

第 1 1図は、駆動信号発生回路 1 1の出力パルスと調光率との関係を示すパルス波形図である。

発明の詳細な説明以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第 3図は本発明の放電灯装置に用いられる放電灯の一例を示す縦断面図である。この放電灯は、内壁面に蛍光体皮膜 1が形成され、かつキセノンを主体とした希ガス（放電媒体）が気密に封入されたガラス管 2 と、前記ガラス管 2の一端側にリード端子 3を導出して封装された内部電極 4と、前記ガラス管 2の外周面に、管軸方向ほぼ全長に亘つて所要のピツチで螺旋状に卷回された外部電極 5 とを有する外部電極蛍光ランプでめる。

ここで、ガラス管 2は、外径 1 . 2〜 1 0 . 0 mm程度、長さ 5 0〜 7 5 O ram程度で、たとえばキセノンガスを主体とした希ガスが放電媒体として封入されている。なお、図において、 5 aは外部電極 5のリード端子、 6は外部電極 5の表面を被覆する透光性の熱収縮チューブで、外部電極 5の位置ズレ防止と電気的絶縁などの機能を有する。

この外部電極蛍光ランプにおいて、電源 9から電圧供給線 7， 8を介して、内部電極 4および外部電極 5間にたとえば 1〜3 K Vの矩形波電圧を印加すると、両電極 4， 5による放電が開始し、ガラス管 2内で紫外線を放射する。放射された紫外線は、ガラス管 2内壁面の蛍光体皮膜 1によって可視光線に変換される。

第 4図は本発明の放電灯装置の第 1の実施例を示す回路図である。同図において、 1 0は直流電源（図示省略）に接続される矩形波駆動信号を出力する駆動信号回路、 S I , S 2はインバー夕回路を構成する半導体スィツチング素子で、前記駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a , 1 1 bにより交互に開閉制御される。すなわち、矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 b同じ繰り返し周波数で位相が 1 8 0度異なる矩形波であり、一方が高レベル（H ) のときは他方が低レベルである。また、 1 2は一次卷線 L 1および二次卷線 L 2を有するパルストランス、 1 3はパルストランス 1 2の二次卷線 L 2端子間に接続配置された外部電極蛍光ランプである。

スィツチング素子 S 1， S 2は前記直流電源のプラス端子 Vと接地 G 間に互いに直列に接続されている。また、第 1及び第 2の半導体スイツチング素子のそれそれには、誘導素子 L 3 , L 4が直列に接続されている。また、直流電源 9の端子 Vと接地 G間には、コンデンサ C 1およびコンデンサ C 2が直列に接続されている。パルストランス 1 2の一次卷線 L 1の入力端子は、コンデンサ C 1およびコンデンサ C 2の接続点 P と第 1のスィツチング素子 S 1および誘導素子 L 3からなる直列接続回路の一端 Qに接続されている。そして、半導体スィツチング素子 S 2に対して並列に、このスイッチング素子 S 2の耐圧以下の V f (順方向電圧）を有するツエナダイオード素子 D 1を含む回路が接地されている。次にこの放電灯装置の動作を説明する。駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a , 1 1 bの制御により、スィツチング素子 S 1がオンで、スイッチング素子 S 2がオフのときは、直流電源端子 V— スィツチング素子 S 1一誘導素子 L 3—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1—コンデンサ C 2—接地 Gの回路に電流 I aが流れる。また、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a ， 1 1 bの制御により、スイッチング素子 S 1がオフで、スイッチング素子 S 2がオンのとき、直流電源端子 V—コンデンサ C 1—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1一誘導素子 L 4—スィヅチング素子 S 2—接地 G の回路に電流 l b が流れる。

駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a ， 1 1 bの制御により、このような動作が繰り返され、パルストランス 1 2の一次卷線 L 1には電流 laおよび lbが交互に流れるため、パルストランス 1 2 の二次側卷線 L 2の出力端子間には矩形波電圧が連続的に発生する。この出力電圧は外面電極蛍光ランプ 1 3に印加され、これを点燈 ·駆動する。

ここで、パルストランス 1 2の一次卷線 L 1側には、上記のように、スィヅチング素子 s i 、 S 2のオン ·オフにより、電流 laおよび lbが交互に流れるが、この電流通路に挿入されている誘導素子 L 3 , L 4の作用によりリンギングが生じ、大きなサージ電圧が発生する。ところで、上述のように、スィツチング素子 S 2と並列に接続され、一端が接地されたツエナダイオード素子 D 1の V f は、通常の点灯動作中にパルストランス 1 2の一次端子 L 1側に正規に誘起するサージ成分を含まない電圧値以上で、かつ半導体スイッチング素子 S 2 (もしくは半導体スイッチング素子 S 1 ) の耐圧以下に設定されている。このため、半導体スイッチング素子 S 1， S 2の交互切り替え駆動で、所要の駆動信号をパルストランス 1 2に入力する過程において、急峻なサージパルスが発生すると、この電圧に基づくパルス電流は電流 lb に重畳されてスィツチング素子 S 2側に流れるが、ヅェナダイォード素子 D 1が導通するためこのツエナダイオード素子 D 1介して接地回路にバイパスされる。したがって、半導体スィツチング素子 S 2の耐圧を超えるような大きなサージパルスが発生しても、半導体スィツチング素子 S 2を損傷することはない。なお、半導体スィツチング素子 S 1がオン、 S 2がオフのときに流れる電流 I bにサージパルスに基づく電流が重畳された場合は、コンデンサ C 2を介して接地に流れるため、半導体スィツチング素子 S 1を破壊することはない。

第 5図は、上記放電灯装置におけるレストランス 1 2の二次卷線 L 2に現れる電圧波形である。第 2図に示した従来の放電灯装置における電圧波形と比較して、サージパルスが大幅に低減している。すなわち、半導体スィツチング素子 S 1， S 2のオン ·オフ時に発生する急峻な高圧サージパルスは、容易かつ確実に、接地側に逃がされるため、前記高圧サージパルスによる半導体スィツチング素子 S 1， S 2の損傷など回避され、安定的な点灯動作が維持される。

第 6図は、本発明の第 2の実施例に係る放電灯装置の概略構成を示す回路図である。同図において、第 4図に示した放電灯装置と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略し、以下では異なる部分について説明する。

矩形波信号を出力する駆動信号回路（ィンバ一夕駆動信号ュニット） 1 0は、半導体スィッチング素子 S 1、 S 2を介してパルストランス 1 2の一次卷線 L 1側に接続されている。半導体スィツチング素子 S 1には誘導素子 L 3が直列に接続されている。そして、他方の半導体スイツチング素子 S 2には第 1の一方向性電流素子 D 2及び誘導素子 L 5が直列に接続されている。また、一方向性電流素子 D 2及び誘導素子 L 5の直列接続回路に、第 2の一方向性電流素子 D 3が並列接続されている。ここで、第 2の一方向性電流素子 D 3の極性は、第 1の一方向性電流素子 D 2に対して逆極性に接続されている。なお、一方向性電流素子 D 2、D 3は、たとえばダイオード素子などであり、また、誘導素子 L 5は、たとえばコイルなどである。

このような放電灯装置の基本的な動作は第 1の実施例と同じである。すなわち、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a , 1 1 bの制御により、スィツチング素子 S 1がオンで、スィヅチング素子 S 2がオフのときは、直流電源端子 V—スィツチング素子 S 1—誘導素子 L 3—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1—コンデンサ C 2—接地 Gの回路に電流 l aが流れる。また、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 bの制御により、スィツチング素子 S 1がオフで、スイッチング素子 S 2がオンのとき、直流電源端子 V—コンデンサ C 1—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1一第 1の一方向性電流素子 D 2—誘導素子 L 5—スィツチング素子 S 2—接地 Gの回路に電流 l bが流れる。

ここで、半導体スイッチング素子 S 1， S 2の交互切り替え駆動により、パルストランス 1 2の一次巻線 L 1側に急峻なサージパルスが発生すると、このサージパルスに基づくパルスが重畳された電流 I bが第 1 の一方向性電流素子 D 2および誘導素子 L 5を介して半導体スィッチング素子 S 2方向に流れるが、誘導素子 L 5の両端に発生した逆方向の誘起電圧により、第 2の一方向性電流素子 D 3に電流 I cが流れる。これによって、サージパルスが重畳された電流 I aの一部は、一方向性電流素子 D 2、誘導素子 L 5および第 2の一方向性電流素子 D 3からなる並列回路内においてそのエネルギーが吸収され、半導体スィツチング素子 S 2 を損傷することはない。

また、半導体スィツチング素子 S 2に直列に接続された第 1の一方向性電流素子 D 2により、反対方向の電流の流れを阻止するため、リンギングの防止もできる。

第 7図は、上記放電灯装置におけるパルストランス 1 2の二次側に発生する電圧波形図を示す図である。同図から、この放電灯装置においては、出力電圧波形カーにおけるサージ電圧 Sが第 2図に示した従来装置に比較して大幅に抑制されていることがわかる。また、第 5図に示した実施例に比較しても、サージ電圧 Sの大きさがより低くなつていることがわかる。

なお、第 6図の実施例においては、第 2の一方向性電流素子 D 3は一方向性電流素子 D 2及び誘導素子 L 5の直列接続回路に並列に接続したが、誘導素子 L 5自体の端子間に並列に接続しても同様な効果が得られる。第 8図（A ) ( B ) は本発明の第 3の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成及び駆動動作を説明するための回路図である。同図においては、第 4図または第 6図に示す実施例と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、以下においてはこれらの実施例と異なる部分を中心に説明する。

駆動信号回路（インバー夕駆動信号ユニット） 1 0は位相が異なる矩形波信号 7 a , 7 bを一対のスイッチング素子 S 1 , S 2に供給し、これらを交互にオン · オフ制御する。一対のスィツチング素子 S 1， S 2 は直流電源 Vと接地 G間に直列接続され、これらをオン，オフ制御することにより、直流電源 Vからパルストランス 1 2の一次卷線 L 1側に流れる電流の方向を交互に切り替える。直流電源 Vと接地 G間にはまた、第 1および第 2のコンデンサ C 1、 C 2が直列に接続されている。これらの第 1および第 2のコンデンサ C l、 C 2の接続点 Pには、パルストランス 1 2の一次巻線 L 1の一方の端子が接続されている。直列に接続されたスィツチング素子 S 1、 S 2の間には、第 1および第 2の一方向電流素子 D 1、 D 2が同じ極性で直列に接続されている。そしてこれらの一方向電流素子 D 1、 D 2の接続点 Qには、パルストランス 1 2の一次卷線 L 1の他方の端子が接続されている。

このような放電灯装置の基本的な動作は第 1あるいは第 2の実施例と同じである。すなわち、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a , 1 1 bの制御により、スィヅチング素子 S 1がオンで、スィヅチング素子 s 2がオフのときは、直流電源端子 V—スイツチング素子 S 1一第 1の一方向電流素子 D 1—パルストランス 1 2の一次卷線 L 1 一コンデンサ C 2—接地 Gの回路に電流 I aが流れる。また、駆動信号回路 1 0から出力される矩形波駆動信号 1 1 a， 1 1 bの制御により、スィツチング素子 S 1がオフで、スィヅチング素子 S 2がオンのとき、直流電源端子 V—コンデンサ C 1—パルストランス 1 2の一次巻線 L 1 一第 2の一方向性電流素子 D 2—スィツチング素子 S 2—接地 Gの回路に電流 lbが流れる。

上記電流 I a、 lb の流路には、たとえばダイオード素子などの一方向電流素子 D 1、D 2が直列に揷入されているため、これらの電流 I a、 lbに対して逆方向の電流は力ットされる。すなわち、上記電流 I a、 I bの流れに付随して、回路の共振現象による逆方向の振動電流が流れる、いわゆるリンキング現象が完全に抑圧される。

第 9図は上記第 3の実施例における、パルストランス 1 2の二次卷線 L 2側に発生する電圧波形 A及び電流波形 Bを示す図である。同図の横軸は時間であり、目盛りは 5〃 s e _{C /} d i v、縦軸は電圧 Vおよび電流 Aであり、目盛りはそれぞれ 5 0 O V/d i vおよび 1 OmA/d i Vである。

この実施例にかかる放電灯装置においては、リンキングの発生を防止できるだけでなく、従来の装置に比較して放電灯に供給されるランプ電流のピーク値も高くなり、放電ランプの発光効率が上がることが確認された。第 1 0図は、本実施例に係る放電灯装置と従来の放電灯装置について、ランプ入力電力と相対光束との関係を比較したグラフである。同図において曲線 Cは本実施例を、また、曲線 cは従来例をそれそれ示す。さらに、上記の実施例の放電灯装置においては、リンキングの発生を防止でき、安定な駆動電圧を放電灯に供給できる結果、放電ランプの調光率を変化させた場合においても安定な調光制御が実現できる。すなわち、この種の放電ランプに要求される性能の一つに調光性能がある。ここで、調光性能とは放電ランプの輝度調整の性能を意味し、最大輝度に対する任意の輝度の比を調光率という。たとえば、自動車用の放電ランプの場合、調光率 2 %まで安定して点灯することが要求される。

このような調光率の制御は、上記の本発明の放電灯装置においては、駆動信号発生回路 1 0の出力パルスの単位時間あたりの個数を変化させることにより行われる。

第 1 1図は、駆動信号発生回路 1 1の出力パルスと調光率との関係を示すパルス波形図である。同図（A )は、調光率が 1 0 0 %における駆動信号 1 1 a (または 1 1 b ) の波形図である。駆動信号 1 1 aの繰り返し周波数を例えば 2 0 k H zとすると、その繰返し周期は 5 0 ^ sである。今、この駆動信号 1 1 aに対して、単位時間として 0 . 0 1 s (繰り返し周波数で 1 0 0 H z ) を設定すると、単位時間当たりの駆動信号発生回路 1 1の出力パルス個数は 2 0 0個となる。すなわち、調光率 1 0 0 %においては、駆動信号 1 1 aは、単位時間当たり 2 0 0個のパルスを繰り返し周波数 1 0 0 H zで繰り返している。

第 1 1図（B )は、調光率が 5 %のときの駆動信号 1 1 a (または 1 1 b )の波形図である。この場合の駆動信号発生回路 1 1の出力パルスは、単位時間当たり 1 0個である。

第 1 1図（ C )は、調光率が 1 %のときの駆動信号 1 1 a (または 1 1 b )の波形図である。この場合の駆動信号発生回路 1 1の出力パルスは、単位時間当たり 1個である。

第 1 1図（B ) ( C )の波形図から明らかなように、調光時においては、単位時間当たりのパルスの個数は、第 1 1図（A )に示す調光率が 1 0 0 %の場合より少ないが、同じ調光率においては、単位時間当たりのパルスの個数およびそれらのタイミングも常に一定であり、単位時間ごとに繰り返される。なお、仮に単位時間当たりのパルスの個数あるいは夕ィミングが単位時間ごとに変化すると、チラツキの原因となる。

駆動信号発生回路 1 0は図示しないが、例えば内蔵するマイクロコンピュー夕により、その出力信号である駆動信号 1 1 aおよび 1 1 bの単位時間当たりの個数が、所望の調光率となるように制御される。上記のように、単位時間当たりのパルス数が制御された駆動信号回路

1 0の出力駆動信号 1 1 a、 1 1わにより、半導体スィツチング素子 S 1、 S 2を制御することにより、パルストランス 1 2の二次卷線 L 2に調光制御信号により所望の調光率に応じて単位時間当たりのパルス数が制御変調された矩形波交流電圧波が得られる。

第 1図に示した従来の装置において上記のような調光制御を適用した場合、調光率が小さいときに、内部電極近傍で発光にちらつきを生じるという問題があった。しかし上記の実施例においては、この範囲の調光率変化に対しても安定な点燈動作が確認された。

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、蛍光ランプは、一方の放電電極が発光管内に封装され、他方の放電電極が発光管外周面に配置された外面電極蛍光ランプが用いられたが、両放電電極が発光管外周面に離隔して対向配置された構成のいずれでもよい。

また、上記各実施例においては、 1個の駆動信号回路 1 0により 1個のパルストランス 1 2を駆動する場合について説明したが、 1個の駆動信号回路 1 0により、複数のパルストランスを同時に駆動し、それそれに放電灯を接続してもよい。

また、一方向に電流を流す一方向性電流素子としては、たとえばダイオード素子、トランジスタ素子、 M O S F E T素子、フォト力ブラなどが挙げられる。

Claims

請求の範囲

1 . 直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスィツチング素子と、これらの各スィツチング素子の少なくも一方に直列に接続された誘導素子と、一次巻線および二次卷線を有し、前記一次卷線が前記直流電源に接続され、前記スィツチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスィツチング素子に並列接続されたヅヱナダイォ一ド素子と、を有することを特徴とする放電灯装置。

2 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 1のコンデンサを介して前記直流電源に接続され、前記一次巻線の他端は前記第 1及び第 2のスィツチング素子の接続点に接続されていることを特徴とする請求項 1 記載の放電灯装置。

3 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 2のコンデンサを介して接地されていることを特徴とする請求項 2記載の放電灯装置。

4 . 前記第 1及び第 2のスィツチング素子は半導体スィツチング素子であることを特徴とする請求項 3記載の放電灯装置。

5 . 前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号は、同じ繰り返し周波数で位相が 1 8 0度異なる矩形波であることを特徴とする請求項 4記載の放電灯装置。

6 . 前記第 2のスィツチング素子に並列接続されたヅェナダイォード素子は、前記直流電源に対して逆方向となるように接続され、かつ、前記第 2のスィツチング素子の耐圧より低い逆方向電圧を有することを特徴とする請求項 5記載の放電灯装置。

7 . 直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスイッチング素子と、これらの各スィツチング素子にそれそれ直列に接続された第 1及び第 2の誘導素子と、一次卷線および二次卷線を有し、前記一次卷線が前記直流電源に接続され、前記スイッチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスイッチング素子に直列接続された第 1 の一方向性電流素子と、この第 1の一方向性電流素子および前記第 2の誘導素子に並列接続された第 2の一方向性電流素子と、を有することを特徴とする放電灯装置。

8 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 1のコンデンサを介して前記直流電源に接続され、前記一次卷線の他端は前記第 1及び第 2のスィツチング素子の接続点に接続されていることを特徴とする請求項 7 記載の放電灯装置。

9 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 2のコンデンサを介して接地されていることを特徴とする請求項 8記載の放電灯装置。

1 0 . 前記第 1及び第 2のスィツチング素子は半導体スィツチング素子であることを特徴とする請求項 9記載の放電灯装置。

1 1 . 前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号は、同じ繰り返し周波数で位相が 1 8 0度異なる矩形波であることを特徴とする請求項 1 0記載の放電灯装置。

1 2 . 前記第 2のスィツチング素子に直列接続された第 1の一方向性電流素子は、前記直流電源に対して順方向となるように接続され、前記第 2の一方向性電流素子は、前記直流電源に対して逆方向となるように接続されていることを特徴とする請求項 1 1記載の放電灯装置。

1 3 .前記一方向性電流素子は、ダイオード素子、トランジスタ素子、 M O S F E T素子、フォトカプラーの群から選んだ少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 1 2記載の放電灯装置。

1 4 . 前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号は、調光制御信号により、 P W M変調されていることを特徴とする請求項 1 3記載の放電灯装置。

1 5 .本発明の放電灯装置は、直流電源に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号により交互に開閉制御され、前記直流電源の端子間に直列に接続された第 1及び第 2のスィッチング素子と、これらの各スィツチング素子にそれそれ直列に接続された第 1及び第 2の誘導素子と、一次卷線および二次卷線を有し、前記一次巻線が前記直流電源に接続され、前記スイッチング素子により、電流の方向が交互に切り替えられるパルストランスと、このパルストランスの二次側端子間に接続配置された放電灯と、前記第 2のスィツチング素子に直列接続された第 1の一方向性電流素子と、この第 1の一方向性電流素子に並列接続された第 2の一方向性電流素子と、を有することを特徴とする放電灯装置。

1 6 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 1のコンデンサを介して前記直流電源に接続され、前記一次卷線の他端は前記第 1及び第 2 のスィツチング素子の接続点に接続されていることを特徴とする請求項 1 5記載の放電灯装置。

1 7 . 前記パルストランスの一次卷線の一端は第 2のコンデンサを介して接地されていることを特徴とする請求項 1 6記載の放電灯装置。

1 8 . 前記第 1及び第 2のスィツチング素子は半導体スィツチング素子であることを特徴とする請求項 1 7記載の放電灯装置。

1 9 . 前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号は、同じ繰り返し周波数で位相が 1 8 0度異なる矩形波であることを特徴とする請求項 1 8記載の放電灯装置。

2 0 . 前記第 2のスィツチング素子に直列接続された第 1の一方向性電流素子は、前記直流電源に対して順方向となるように接続され、前記第 2の一方向性電流素子は、前記直流電源に対して逆方向となるように接続されていることを特徴とする請求項 1 9記載の放電灯装置。

2 1 .前記一方向性電流素子は、ダイォード素子、トランジス夕素子、 M 0 S F E T素子、フォト力ブラの群から選んだ少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 2 0記載の放電灯装置。

22. 前記駆動信号回路から出力される一対の駆動信号は、調光制御信号により、 PWM変調されていることを特徴とする請求項 2 1記載の放電灯装置。