JPH0329160B2

JPH0329160B2 -

Info

Publication number: JPH0329160B2
Application number: JP25531085A
Authority: JP
Inventors: Eiji Shiohama
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1991-04-23
Also published as: JPS62115698A

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野］本発明は、蛍光ランプ、特に可変色蛍光ランプ
の光束、光色の両方を制御する可変色放電灯点灯
装置に関するものである。［背景技術］光束と光色を自由に選択制御できる放電灯及び
制御方法として、以下に示すような点灯装置の提
案がなされている。第６図はＵ字型の形状をした
蛍光管を使用した場合の放電灯で、外管１とステ
ム２により気密に形成された放電空間３内に、数
Torrの希ガスと水銀蒸気を封入し、内面にそれ
ぞれ異なる発光色の蛍光体を塗布した略同形状の
３本のＵ字状の内管４ａ，４ｂ，４ｃを収納して
いる。各内管４ａ，４ｂ，４ｃの一端はステム２
上に配設した３個の電極５ａ，５ｂ，５ｃの各々
の周囲に気密的に固着し、各内管４ａ，４ｂ，４
ｃの他端６はステム２上に配設した他の１個の共
通電極７の近傍に開口するように設置している。
上記共通電極７の近傍のステム２上にもう１つ電
極５ｄが配設されている。第７図は外管１を直方体形状にし、内部放電空
間３を仕切板８ａ，８ｂで仕切り、３つの放電路
を形成したものである。仕切板８ａ，８ｂの一端
は外管１の側壁９ａに接しており、この側壁９ａ
上に電極５ａ，５ｂ，５ｃが配設されている。仕
切板８ａ，８ｂの他端は外管１の側壁９ｂとは接
しておらず、開放連通空間を形成し、側壁９ｂの
共通電極７を配設している。共通電極（陰極フイ
ラメント）７の近傍にはもう１つの電極５ｄが配
設されている。外管１のうち表示面９ｃには、発
光色の異なる例えば、赤、緑、青色の蛍光体が塗
り分けられており、電極５ａと７、５ｂと７、５
ｃと７の間の各放電時に各々発光する。各電極５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，７は、外管１の側壁に配
設されることに限定する必要はなく、表示面９ｃ
の対面９ｄ上に配設してもよいことはいうまでも
ない。第８図に第６図及び第７図に示したような放電
灯を点灯する装置の回路図を示す。その構成は放
電用電源１０ａ、後述する制御回路１２′用電源
１０ｂ、限流用インピーダンス１１，１６、放電
切り替え用のスイツチ手段たるトランジスタT_r1
〜T_r4、放電切り替え時電圧発生用インダクタン
ス１３′、放電灯FL及び図示しないスタータ等か
らなるものである。動作は、放電灯FLの放電路
をトランジスタT_r1〜T_r4により順次切り替え、
その放電期間比を制御することにより、実質的に
各放電路の光束比を制御し、調色、調光を行なう
ものである。また、第９図は第８図におけるトラ
ンジスタT_r4を電極５ｄに接続せず、陰極フイラ
メント（以下陰極と称す）７の他端に接続してい
る。第１０図は上記スイツチングトランジスタT_r1
〜T_r4を駆動制御する制御回路１２′の回路例を
示すものであり、第１１図はそのタイムチヤート
を示す。この制御回路１２′は、ノアゲート、Ｄ
フリツプフロツプ等からなる３進リングカウンタ
１７と、クロツクパルス発生回路１８と、パルス
発生器１９と、アンドゲートA₁〜A₄と、トラン
ジスタQ₁〜Q₄等から構成されている。第１０図
において、制御信号の出力端２０，２１，２２，
２３はここでは各々トランジスタT_r1，T_r2，
T_r3，T_r4のベースに接続されている。ただし、
出力端２３は必ずトランジスタT_r4のベースに接
続されていなければならないが、その他の出力端
２０，２１，２２とトランジスタT_r1，T_r2，T_r3
のベースとの接続の組み合わせは限定されない。
ここで、第８図において、電極５ａと陰極７間の
放電は縁色発光、電極５ｂと陰極７は赤色発光、
電極５ｃと陰極７間は青色発光とする。尚、電極
５ｄと陰極７間は発光に寄与しない放電である。
第９図における電極５ａ，５ｂ，５ｃと陰極７間
の放電についても同様とする。即ち、トランジス
タT_r1〜T_r3のいずれかがオンの時、蛍光体発光
に寄与し、トランジスタT_r4がオンの時、蛍光体
発光に寄与しないものである。次に第１０図と第１１図に基づいて動作を説明
する。クロツクパルス発生回路１８からのクロツ
クパルスを受けてパルス発生器１９からは、緑、
赤、青の発光期間に応じた時間幅で周期T₁に同
期させて、各々発光信号、、を発生させて
いる。３進リングカウンタ１７で作成されたパル
ス、、は、各々t₀〜t₁：緑色発光可能期
間、t₁〜t₂：赤色発光可能期間、t₂〜t₃：青色発
光可能期間を設定している。アンドゲートA₁〜
A₃により発光オン信号、、がＨレベルで、
しかも、その色の発光可能期間、、であれ
ば、トランジスタT_r1〜T_r3の各々についてオン
信号〜を発生させる。また、アンドゲート
A₄によりオン信号〜のいずれもトランジス
タT_r1〜T_r3のオン信号を出していない時、トラ
ンジスタT_r4のオン信号Ｘを発生させる。ここ
で、発生オン信号は、第１２図の〜のようで
あつても、トランジスタT_r1〜T_r4のオン動作は
第１１図の場合と変わらない。尚、第１０図の
〜は、第１１図及び第１２図の〜と夫々対
応している。ここで、第１１図のタイムチヤートで第８図の
点灯回路により放電灯FLを点灯させ、発光オン
信号〜のパルス幅を短くすると、電極５ｄと
陰極７間の放電時間が長くなり、放電灯FLの輝
度は下がることになる。従つて、この傾向をどん
どん押し進めていくと、理論的には電極５ｄと陰
極７間の放電のみとなり、蛍光体発光は存在しな
い。しかし、実際には電極５ｄと陰極７間の放電
の紫外線が緑、赤、青の放電路へ若干漏れ、蛍光
体発光が行なわれてしまう。即ち、この光源を大
形カラーデイスプレイ用表示素子として用いる
と、トランジスタT_r1〜T_r3をオフ状態にし、疑
似消灯状態を設定しても、若干発光しているた
め、画面のコントラストが悪いという問題があ
る。これを解決するには第９図に示すように、トラ
ンジスタT_r4を限流インピーダンス１６′を介し
て陰極７の一端に接続し、電極５ａと陰極７、電
極５ｂと陰極７、電極５ｃと陰極７間のいずれの
放電もなされない場合、陰極７へ予熱電流を流
す。これによりトランジスタT_r1〜T_r3をオフ状
態にすると、放電灯FLの蛍光体発光はなくなり、
表示画面のコントラストは向上する。しかし、電
極５ｄと陰極７間の放電がないため、陰極７への
予熱電流を流したあと、色放電を行なう場合、始
動と同じ状態になり、このため、再点弧に必要な
電圧が高くなり、色切り替え時点弧電圧発生用イ
ンダクタンスの形状、重量、コストが増大し、ま
た、トランジスタT_r1〜T_r4に高耐圧のトランジ
スタが必要となり、コスト高になるという問題が
あつた。［発明の目的］本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであ
つて、蛍光に寄与する放電が行なわれる直前に発
光に寄与しない放電を行なうことにより、色切り
替え時の点弧電圧を下げ、小形、軽量、低コスト
化することを目的とした可変色放電灯点灯装置を
提供するものである。［発明の開示］以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。第１図は本発明の実施例の点灯回路、第２図
は制御回路１２の具体回路図、第４図は点灯制御
信号のタイムチヤートを夫々示すものである。第
１図及び第２図において、トランジスタT_r1〜
T_r3の各ベースは第２図の出力端２６〜２８に接
続され、トランジスタT_r5のベースは第２図の出
力端３０に、トランジスタTr₆のベースは出力端
２９に夫々接続されている。トランジスタT_r1〜
T_r3のコレクタは、電極５ａ〜５ｃに、トランジ
スタT_r5のコレクタは限流インピーダンス１６を
介して電極５ｄへ、トランジスタT_r6のコレクタ
は限流インピーダンス１６′を介して陰極７の一
端に夫々接続されている。また、クロツクパルス
発生回路１８からのクロツクパルスに同期してワ
ンパルスを出力するワンシヨツトフリツプフロツ
プ１５と、このフリツプフロツプ１５からの出力
と３進リングカウンタ１７からの出力との論理積
をとるアンドゲートG₁〜G₃等から構成される制
御手段を制御回路１２に設けている。パルス発生
器１９は従来と同様に任意幅のパルスを発生する
ものであり、電源投入時はクロツクパルスに同期
して作動する。他の構成は従来と同様である。
尚、電極５ａ〜５ｃと陰極７との距離よりも、電
極５ｄと陰極７との距離の方が十分小さく設定し
てある。次に動作を第２図乃至第４図により説明する。
尚、第３図は第２図の一部をブロツク図で表現し
たものである。また、第４図の〜〓は第２図及
び第３図の〜〓の波形を示すものである。ま
ず、クロツクパルスを入力として、３進リング
カウンタ１７により、緑色、赤色、青色の放電可
能期間、、を設定する。一方、クロツクパ
ルスを入力としてワンシヨツトフリツプフロツ
プ１５によりクロツクパルスに同期した、クロツ
クパルスに周期T₁に比べ十分短い時間幅T₂のパ
ルスを出力する。このパルスによりトランジ
スタT_r5がオンする。、、のパルスとパル
スを反転させたパルスとをアンドゲートG₁
〜G₃でアンドをとることにより、緑、赤、青の
放電可能期間はT₁−T₂となり、トランジスタT_r5
のターンオフ直後から放電可能となる。色放電時
間を決めるクロツクパルスに同期したパルスを
発生させるパルス発生器１９以後は第１０図に示
した従来と同じである。第１図のトランジスタ
T_r1〜T_r3がオンする直前にトランジスタT_r5が短
期間オンして限流インピーダンス１６を介して電
極５ｄと陰極７との間を放電させるものであり、
また、トランジスタT_r1〜T_r3，T_r5のいずれもが
オンしていない時、トランジスタT_r6がオンして
限流インピーダンス１６′を介して陰極７に電流
が流すようにしているものである。従つて、色放
電の直前に電極間距離の短い電極５ｄと陰極７間
を短期間放電させることにより、色放電の再点弧
電圧が低減され、色放電再点弧電圧発生用インダ
クタンス２５は小形軽量化され、トランジスタ
T_r1〜T_r3，T_r5，T_r6の耐圧も低減され、装置の
小形、低コスト化が図れるものである。また、表
示面疑似消灯状態では、陰極７に電流が流れるた
め、表示面は発光せず、コントラストは良好とな
る。しかも、限流要素を調製することによりトラ
ンジスタT_r1〜T_r3，T_r5，T_r6のいずれがオンし
ても、陰極７には常に一定の電流が流れ、放電灯
FLの寿命が良好となるものである。第５図は制御回路１２の他の実施例を示し、点
灯回路は第１図と同じである。第５図では緑、
赤、青の各色について各々128階調の階調表現可
能な構成となつている。その動作はカウンタ３１
出力をROM３２のアドレスA₀〜A₈の入力とし、
ROM３２のアドレスA₉はトランジスタT_r1、A₁₀
はトランジスタT_r2、A₁₁はトランジスタT_r3をオ
ンするためのパルス発生器１９の出力に接続され
ている。ROM３２の動作を第１表に示す。A₀〜
A₈のアドレスが0128256の時には、クロツクパル
スの周期に応じた期間でトランジスタT_r5がオン
する。また、A₀〜A₈が511までカウントされる
と、０に戻り再びカウントされる。例えば、A₀
〜A₈が129〜255の間で、パルス発生器１９によ
り、A₁₀にカウント129（あるいは128でもよい）
に同期させてＨレベルを入力すると、A₁₀＝１の
間トランジスタT_r2がオンし、A₁₀＝０となると、
トランジスタT_r6がオンする。ROM３２出力D₀
〜D₄は、トランジスタT_r1〜T_r3，T_r5，T_r6のオ
ン信号出力となるよう各々接続されており、
ROM３２の動作中は必ずD₀〜D₄の１つがＨレベ
ルで、２つ以上が同時にＨレベルとなることがな
いように設定されている。この第５図に示した構
成により、上記実施例の効果に加え、回路素子数
を低減できるものである。尚、両実施例共に第６
図及び第７図に示すような１つの放電灯の内部の
放電路を切り換えるようにしたが、複数の放電灯
を切り換える場合にも適用できるものである。こ
のような点灯方式とすることにより、放電灯点灯
装置に用いられる限流要素（第１図に示す抵抗１
１）を共通化（１つに）でき、限流要素の個数を
減らすことができるという効果がある。

【表】［発明の効果］本発明は上述のように、所定の色が夫々塗布さ
れて発光に寄与する複数の放電路と発光に寄与し
ない放電路と陰極フイラメント回路とを切り替え
るスイツチ手段と、各放電路のオン時間を任意に
可変設定可能で、所定周期内で順次時分割で繰り
返し上記スイツチ手段を切り替えて複数の放電路
により所定の色を可変色発光させる制御回路とを
有する可変色放電灯点灯装置において、発光に寄
与する放電路及び発光に寄与しない放電路のいず
れもがオンしない時に陰極フイラメント回路をオ
ンさせると共に、発光に寄与する放電路がオンす
る直前に発光に寄与しない放電路をオンさせる制
御手段を上記制御回路に設けたものであるから、
制御手段により発光に寄与する放電路及び発光に
寄与しない放電路のいずれもがオンしない時に陰
極フイラメント回路をオンさせると共に、発光に
寄与する放電路がオンする直前に発光に寄与しな
い放電路をオンさせることにより、複数の放電路
により所定周期内で順次時分割で繰り返し上記ス
イツチ手段を切り替えて所定の色を可変色発光さ
せる場合に、色放電の再点弧電圧が低減され、色
放電再点弧電圧発生用のインダクタンスも小形軽
量化され、また、スイツチ手段のスイツチング素
子も耐圧が低減されて、装置の小形、低コスト化
を図ることができ、発光に寄与する放電路及び発
光に寄与しない放電路のいずれもがオンしない時
に陰極フイラメント回路をオンさせることで、発
光に寄与する放電路及び発光に寄与しない放電路
がいずれもオンしない時の表示面疑似消灯状態で
は陰極に電流が流れるため、表示面は発光せずコ
ントラストは良好となる効果を奏するものであ
る。また、第６図及び第７図に示すような１つの
放電灯の内部の放電路を切り換えるような方式に
限らず、複数の放電灯を切り換える場合にも適用
できるものであり、このような点灯方式とする及
び時分割点灯させることにより、放電灯点灯装置
に用いられる限流要素を共通化（１つに）でき、
限流要素の個数を減らすことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の放電灯点灯回路図、
第２図は同上の制御回路の具体回路図、第３図は
同上の一部をブロツク化した図、第４図は同上の
タイムチヤート、第５図は同上の他の実施例のブ
ロツク回路図、第６図は放電灯の斜視図、第７図
は形状を異にした放電灯の斜視図、第８図は従来
例の放電灯点灯回路図、第９図は他の従来例の放
電灯点灯回路図、第１０図は従来例の制御回路の
具体回路図、第１１図及び第１２図は従来例のタ
イムチヤートである。５ａ〜５ｄは電極、７は陰極、１２は制御回路
を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１所定の色が夫々塗布されて発光に寄与する複
数の放電路と発光に寄与しない放電路と陰極フイ
ラメント回路とを切り替えるスイツチ手段と、各
放電路のオン時間を任意に可変設定可能で、所定
周期内で順次時分割で繰り返し上記スイツチ手段
を切り替えて複数の放電路により所定の色を可変
色発光させる制御回路とを有する可変色放電灯点
灯装置において、発光に寄与する放電路及び発光
に寄与しない放電路のいずれもがオンしない時に
陰極フイラメント回路をオンさせると共に、発光
に寄与する放電路がオンする直前に発光に寄与し
ない放電路をオンさせる制御手段を上記制御回路
に設けて成る、とを特徴とする可変色放電灯点灯
装置。２発光に寄与しない放電路の電極間距離は、発
光に寄与する放電路の電極間距離に比べて小さく
し、発光に寄与しない放電路のオン期間は、発光
に寄与する放電路のオン可能期間に比べて十分小
さくしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の可変色放電灯点灯装置。