JPH031796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個の放電灯を選択的に点灯する放
電灯点灯装置に関する。

この種点灯装置は交通信号機、広告等に用いて
好適なものである。たとえば、交通信号機は光源
に電球を用いるのが一般的であるが、前記電球を
放電灯に置換えることができれば発光効率の点か
ら極めて有益である。特にけい光ランプ等の熱陰
極の放電灯は点灯装置が比較的簡単で、始動時間
が短く、また、寿命も相当に長いから前記電球と
置換えるには最適である。しかしながら、熱陰極
形の放電灯をそのまま電球と置換えるとつぎのよ
うな問題が生じることがわかつた。すなわち、熱
陰極形の放電灯を始動させるには十分なフイラメ
ント予熱が必要で、このフイラメント予熱が不足
すると放電灯が速時始動しなかつたり、寿命劣化
したりするものである。一方、交通信号機は赤、
青、黄の光源に対して共通な給電ラインと、順次
光源の付勢電圧が印加される３個の給電ラインし
か設けられていないものであり、いま、赤を例と
して述べると、光源赤の点灯前にはこの赤に対し
ては給電されておらずこの光源赤のフイラメント
予熱を行なうことができない。これに対して、フ
イラメント予熱用に格別に給電ラインを設けるこ
とも考えられるが、この場合、配線数が増えてそ
れだけ高価になり、また配線工事後の場合にはフ
イラメント予熱用の給電ラインを新たに設けなけ
ればならない。この問題は上記交通信号機の場合
に限られるものではなく、複数個の放電灯に対し
てそれぞれの放電灯に対応した給電ラインしか設
けられておらず、これら給電ラインに時分割的な
付勢電圧を印加するものにおいては同様に生じる
ものである。したがつて、この種装置においては
放電灯のフイラメント予熱をいかに行なうかが重
要な課題である。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
熱陰極形の放電灯を選択的に点灯するもので、配
線数を増すことなくフイラメント予熱を十分に行
なうことができる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。

本発明は複数個のうち１個の放電灯に対しては
間欠的に付勢電圧を印加されるが、全体の放電灯
（たとえば１台の交通信号機）については連続的
に電圧が印加されていることに着目してなされた
もので、複数個の熱陰極形の放電灯に対応して設
けられ互いに時分割的に上記放電灯の付勢電圧を
印加される複数個の給電ラインそれぞれの時分割
的な電圧を入力し、この時分割的な電圧の合成に
より上記各放電灯にフイラメント予熱電力を連続
的に出力するフイラメント予熱装置を設けたこと
を特徴とするものである。

したがつて、本発明によれば格別に配線を増さ
なくても各放電灯のフイラメント予熱を十分に行
なうことができ、速時点灯を図れるとともに短寿
命化の防止を図れるものである。

本発明は、交通信号機、広告等の光源装置とし
て好適なものである。たとえば、従来70wの電球
を用いていた交通信号機を24wのけい光ランプを
用いることにより同等の光出力を得ることがで
き、消費電力量を極めて低減できるものである。
しかしながら、本発明は、複数個の光源を選択的
に点灯するものであれば、上記用途の他にも適用
し得るものである。

本発明において給電ラインに印加される放電灯
の付勢電圧は交流電圧および直流電圧のいずれで
もよい。直流電圧の場合には交流電圧に変換する
のが好ましい。この場合、周知の高周波インバー
タを用いることができる。

また、本発明において複数個の給電ラインは、
各放電灯に対して２本すなわち合計複数対の本数
としてもよいし、複数個の放電灯に１本づつ対応
させた複数個の第１の給電ラインと各放電灯に対
して共通な第２の給電ラインとによつて構成する
ようにしてもよいものである。このように給電ラ
インを上記第１、第２の給電ラインで構成する場
合、フイラメント予熱装置を、たとえば、一端を
上記第１の各給電ラインに接続され他端を上記第
２の給電ラインに共通して接続された複数個の一
次巻線と、上記各放電灯のフイラメントに接続さ
れた複数対の二次巻線とを有するトランスによつ
て構成することができる。また、フイラメント予
熱装置を、複数個の整流器と、これら各整流器に
対して共通に設けられ複数個の出力部を有するイ
ンバータとから構成することもできる。このもの
は、給電ラインが上記のいずれにて構成されてい
る場合も適用可能であり、特に給電ラインに直流
電圧が給電される場合に好適である。しかし、フ
イラメント予熱装置は上記の他種々変形可能なも
のである。

さらに、本発明において、複数個の給電ライン
に時分割的に電圧を印加するとは、１個の給電ラ
インに着目したとき、この給電ラインには間欠的
に付勢電圧を印加されることであつて、２個以上
の給電ラインに電圧を印加される時間が一部重複
していてもよいし、ある給電ラインに電圧を印加
する時間とつぎの給電ラインに電圧を印加する時
間との間にわずかの休止区間があつてもよいもの
である。また、各給電ラインに電圧を印加される
順序、期間等は任意に決定されるものである。そ
して、時分割的な電圧を合成するとは、それぞれ
個々には間欠的な電圧について時間軸を共通にし
たとき、個々の電圧印加休止期間を無くすかある
いは減少させることを意味するものである。

さらにまた、熱陰極形の放電灯の個数は２個以
上複数個であればよい。また、たとえば２灯直列
接続したもの等２個以上のグループ化された放電
灯に対して共通の給電ラインによつて給電しても
よく、この場合、グループ化された放電灯を１個
の放電灯とみなすことができ、本発明はこのよう
なものをも含むものである。さらに、給電ライン
に時分割的に電圧を印加する手段は本発明と直接
関係ないが、共通の電源に対して並列的に複数個
の給電ラインを設け、これら給電ラインへの電圧
印加を時分割的に行なうようにしてもよいし、各
給電ライン別に電源を設けるようにしてもよいも
のである。

つぎに本発明の基本的構成を第１図および第２
図を参照して説明する。１，２，３はそれぞれ熱
陰極形の放電灯であり、第１図は熱陰極形の放電
灯が３個の場合を示している。４，５，６は前記
各放電灯１，２，３の定器である。これら安定器
４，５，６はチヨークコイル、リーケージトラン
ス、チヨークコイルとコンデンサとを組合わせた
もの等周知のものを用いることができるものであ
る。また、第１図において安定器４，５，６は前
記放電灯１，２，３に対応して３個設けられてい
るが、後述するように複数個の放電灯に対して１
個とすることもできるものである。７〜１０は前
記各放電灯１，２，３に対応して設けられた給電
ラインである。第１図において、給電ライン７〜
１０は各放電灯１，２，３に第１の給電ライン
７，８，９が対応して設けられ、各放電灯１，
２，３に対して共通な第２の給電ライン１０が設
けられたものである。また、前記各給電ライン７
〜１０には時分割的に前記放電灯１，２，３の付
勢電圧が印加されるもので、第１図の場合第１の
給電ライン７，８，９が前記放電灯１，２，３と
比較的遠隔して設けられた開閉装置１１，１２，
１３を介して交流電源１４に接続され、前記開閉
装置１１，１２，１３は制御装置１５によりそれ
ぞれ第２図ａ，ｂ，ｃに示すようなタイミングで
開閉されるものである。すなわち、第２図ａ，
ｂ，ｃの時間T₁，T₂，T₃はそれぞれ開閉装置１
１，１２，１３の閉成時間すなわち給電ライン
７，８，９への電圧印加時間を示すものである。
前記時間T₁，T₂，T₃閉成順序、閉成タイミング
が１個づつでなく１個と２個といつたような組合
わせ等は制御装置１５に予めプログラムされた内
容あるいは手動操作等により任意に決定されるも
のである。１６はフイラメント予熱装置である。
このフイラメント予熱装置１６は前記給電ライン
７〜１０それぞれの時分割的な電圧を入力し、こ
の時分割的な電圧の合成により、前記各放電灯
１，２，３のフイラメント予熱電力を連続的に出
力するものである。すなわち、各給電ライン７，
８，９それぞれには第２図ａ，ｂ，ｃのように間
欠的にしか電圧を印加されていないが、これらの
印加時間を合成すると、第２図ｄのように連続し
たものとなる。したがつて、フイラメント予熱装
置１６は連続して電圧を入力でき、この結果、フ
イラメント予熱電力も連続して出力できるもので
ある。なお、１７，１８，１９は必要に応じて用
いられる前記放電灯１，２，３の始動装置で、周
知のものを用いることができるものである。

つぎに作用を述べる。いま、給電ライン７に付
勢電圧が印加されているとすると、放電灯１は点
灯するが、このとき、フイラメント予熱装置１６
にも電圧を入力され、フイラメント予熱電力を出
力する。したがつて、点灯している放電灯１のフ
イラメントが加熱されるのはもちろん、消灯して
いる放電灯２，３のフイラメントは予熱される。
ついで、給電ライン８に電圧が印加されると、放
電灯２に付勢電圧が印加されるが、放電灯２のフ
イラメントはこれ以前に予熱されているから、速
時点灯し得、また、いわゆるコールドスタートに
より寿命が劣化するといつたことがない。放電灯
２が点灯している期間すなわち給電ライン８に電
圧が印加されている期間、フイラメント予熱装置
１６にも電圧が入力されるから、消灯している放
電灯１，３のフイラメントは予熱される。以後、
フイラメント予熱装置１６は第２図ｄに示すよう
に連続した電圧を入力されるから、いずれの放電
灯が点灯している期間にても消灯している放電灯
のフイラメントは予熱されるものである。なお、
第１図のものにおいて、フイラメント予熱装置１
６の入力を各安定器４，５，６の出力側から得る
ことも可能である。

第３図を参照して本発明の具体的一実施例を説
明する。第１図と同じ部分には同じ符号を付し説
明を省略する。本実施例において安定器４，５，
６はそれぞれチヨークコイルからなるものであ
る。また、フイラメント予熱装置１６は第１の給
電ライン７，８，９のそれぞれと第２の給電ライ
ン１０との間に設けられた３個の一次巻線２１，
２２，２３と、上記放電灯１，２，３に対応する
複数対の二次巻線２４〜２９とを有するトランス
によつて構成されているものである。

本実施例において、フイラメント予熱装置１６
は前記各一次巻線２１，２２，２３のいずれかに
電圧を印加されていれば二次巻線２４〜２９のす
べてにフイラメント予熱電力を出力するから、放
電灯１，２，３のうちいずれかの放電灯が付勢さ
れている期間、消灯している他の放電灯はフイラ
メントを予熱されるものである。

第４図は本発明の他の具体的実施例を示すもの
である。本実施例において複数個たとえば３個の
第１の給電ライン１０１，１０２，１０３には直
流電圧を印加されるもので、給電ライン１０１，
１０２，１０３は開閉装置１０４，１０５，１０
６を介して直流電源１０７の正極に接続されてい
る。また、第２の給電ライン１０８は前記直流電
源１０７の負極に接続されている。前記開閉装置
１０４，１０５，１０６は第１図と同様な制御装
置１０９によつて制御されるものである。１１
０，１１１，１１２はそれぞれ安定器としてのイ
ンバータで給電された直流電圧を高周波交流電圧
に変換して、それぞれ放電灯１１３，１１４，１
１５を付勢するとともに、各放電灯１１３，１１
４，１１５の安定機能をも有するものである。本
実施例におけるフイラメント予熱装置１１６は前
記第１の給電ライン１０１，１０２，１０３に対
応した３個の整流器１１７，１１８，１１９と、
これら整流器１１７，１１８，１１９の出力側に
設けられ前記放電灯１１３，１１４，１１５に対
応した３個の出力部１２０，１２１，１２２を有
するインバータ１２３とを有してなるものであ
る。

つぎに、本実施例の作用を述べる。各給電ライ
ン１０１，１０２，１０３に時分割的に電圧が印
加されると、対応するインバータ１１０，１１
１，１１２は電圧を印加されている間作動して放
電灯１１３，１１４，１１５を点灯する。一方、
フイラメント予熱装置１１６は、いずれの給電ラ
イン１０１，１０２，１０３に電圧が印加されて
いても整流器１１７，１１８，１１９を介してイ
ンバータ１２３に給電されるから、点灯している
放電灯のフイラメント加熱はもちろん消灯してい
る放電灯のフイラメント予熱を行なうことができ
るものである。なお、本実施例においては、前記
インバータ１１０，１１１，１１２等の構成部品
をプリント配線板（図示しない。）上に載置する
ことができ、この場合、第１の給電ライン１０
１，１０２，１０３および第２の給電ライン１０
８を配線パターンとすることができる。

第５図は本発明の他の実施例を示すもので、本
実施例のフイラメント予熱装置２００は第４図示
のものの整流器１１７，１１８，１１９に代えて
全波整流器２０１，２０２，２０３を設けたもの
である。２０４は出力部２０５，２０６，２０７
を有するインバータである。また、２１２は必要
に応じて設けられる平滑用のコンデンサである。
本実施例におけるフイラメント予熱装置２００は
第１図示のように給電ラインに交流電圧を印加さ
れるものに対して好適であり、トランスで構成さ
れるものに比し小形化できる点で有効である。こ
の場合、平滑用のコンデンサ２１２は全波整流器
２０１，２０２，２０３からの出力のリツプル低
減に有効であり、さらに、一個の給電ラインから
つぎの給電ラインに電圧を印加するまでの時間に
わずかな休止期間がある場合この休止期間を補償
するのに有効である。

第６図はさらに他の実施例を示すものである。
第１図と同じ部分には同じ符号を付して説明を省
略する。本実施例において給電ライン３０〜３５
は各放電灯１，２，３に対して２個づつ設けられ
ており、それぞれ開閉装置３６，３７，３８を介
して電源１４に接続されている。前記開閉装置３
６，３７，３８それぞれは連動する一対の接点を
有し制御装置１５により制御されるものである。
また、本実施例におけるフイラメント予熱装置２
００′は各整流装置２０１，２０２，２０３の一
方の入力端が共通でなく個別になつている点以外
は第５図示のものと同様である。本実施例の作用
は容易に理解できるので説明を省略する。なお、
本実施例の場合、交流電源１４は共通でなく個別
に設けるようにしてもよい。

第７図はさらに他の実施例を示すものである。
本実施例においても第１図と同じ部分には同じ符
号を付してある。本実施例においては安定器４０
が放電灯１，２，３に対して共通なものである。
すなわち、安定器４０は開閉装置４１の電源１４
側に設けられており、開閉装置４１が給電ライン
７，８，９のいずれかを交流電源１４に選択的に
接続することにより、安定器４０は付勢される放
電灯と交流電源１４との間に介在することになる
のである。

以上詳述したように本発明は、複数個の熱陰極
形の放電灯に対応した複数個の給電ラインを設
け、これら給電ラインに互いに時分割的に放電灯
の付勢電圧を印加するものであつて、前記各給電
ラインそれぞれの時分割的な電圧を入力し、この
時分割的な電圧の合成により前記各放電灯それぞ
れのフイラメント予熱電力を連続的に出力するフ
イラメント予熱装置を設けたので、格別に配線数
を増さなくても十分なフイラメント予熱を行なう
ことができ、放電灯の速時点灯を図れ、また、放
電灯の寿命劣化を軽減し得る放電灯点灯装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロツク図、
第２図は第１図の作用を示す図、第３図は本発明
の具体的一実施例を示す回路図、第４図は本発明
のさらに他の実施例を示す回路図、第５図は本発
明の他の実施例の要部を示す回路図、第６図およ
び第７図は本発明のさらに他の実施例を示す回路
図である。 １，２，３……熱陰極形の放電灯、４，５，
６，４０，１１０，１１１，１１２……安定器、
７，８，９，１０，３０，３１，３２，３３，３
４，３５，１０１，１０２，１０３，１０８……
給電ライン、１６，１１６，２００，２００′…
…フイラメント予熱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の熱陰極形の放電灯と、 これら放電灯の安定器と、 上記各放電灯に対応して設けられ互いに時分割
   的に上記放電灯の付勢電圧を印加される複数個の
   給電ラインと、 これら各給電ラインそれぞれの時分割的な電圧
   を入力しこの時分割的な電圧の合成により上記各
   放電灯のフイラメント予熱電力を連続的に出力す
   るフイラメント予熱装置と、 を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２ 前記複数個の給電ラインは前記複数個の放電
   灯それぞれに対応した複数個の第１の給電ライン
   と、上記各放電灯に対して共通な第２の給電ライ
   ンとからなるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲１記載の放電灯点灯装置。 ３ 前記フイラメント予熱装置は、一端を前記第
   １の給電ラインに接続され、他端を前記第２の給
   電ラインに接続された複数個の一次巻線と、前記
   複数個の放電灯の各フイラメントに対応する複数
   対の二次巻線とを有するトランスによつて構成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲２記載
   の放電灯点灯装置。 ４ 前記フイラメント予熱装置は、複数個の整流
   器と、これら整流器の出力側に設けられ複数個の
   出力部を有するインバータとからなるものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲１または２記載
   の放電灯点灯装置。