JPH0332199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、複数の放電路を有する１つの放電
灯、または複数本の放電灯を順次高速で点灯せし
める放電灯点灯回路に関するものである。

［背景技術］ 発光色の異なる３本の内管を有し、各々の内管
を順次高速で切り換えて各々相互の発光期間比率
を可変とすることにより可変色ランプとした蛍光
ランプを我々は特願昭58−131593号として既に出
願している。これは第８図に示すように、外管１
とステム２によつて気密に形成された放電空間内
に、略Ｕ字状に曲成し内面に各々赤、緑、青の発
光を有する蛍光体を塗布した３本の内管３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂを配設したものである。該内管３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂの各々の一端は陽極４の回りにガラス溶
着により気密に固定され、他端は電子放射性物質
を塗布した共通陰極５の近傍に開口している。

第９図はこのようなランプ（放電灯FL）の基
本点灯回路例を示すものであり、直流電源DCの
陽極端には放電路選択スイツチSWが接続され、
スイツチSWの３個の端子ｘ，ｙ，ｚは各々放電
灯FLの３個の陽極４ｘ，４ｙ，４ｚと接続され
ている。また、直流電源DCの陰極端は限流用抵
抗Ｒを介して放電灯FLの陰極５と接続されてい
る。第１０図はこのような点灯回路での点灯タイ
ムチヤートを示すものであり、放電路選択スイツ
チSWで３つの放電路を順次切り換えるようにし
ている。図ではt₀〜t₂を白色、t₂〜t₄を黄色とし
た例を示している。つまり、周期Ｔを３放電に分
割して内管３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを時分割点灯させ、
その分割比を変えることで相互の光束比を変化さ
せて色を変えている。

このような例では、陰極５を３つの放電で共通
にしているので、色相（光束比）を変えても、陰
極５に流れる電流はほぼ一定に保たれるため、変
色応答性、寿命等にとつて有利であり、３つの放
電路に対する限流要素も共通にできるため、点灯
回路を小型化、低コスト化することができるもの
である。

ところで、第９図の点灯回路では直流電源DC
から放電灯FLを点灯しており、実用上、商用交
流電源からの点灯が望ましい。しかしながら、そ
の場合には十分に平滑された直流電源を用いなけ
れば各周期（t₀〜t₁，t₁〜t₂，…）間での放電電
流が変動し、発光にチラツキを生じる。従つて、
リツプル率の小さい直流を得るために極めて大容
量の平滑コンデンサを要し、点灯回路が大型、高
価格の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、交流電源にて複数の放電路による可変色発
光をチラツキなしに行わしめると共に、大容量の
平滑コンデンサを不要とすることで、小型化、低
コスト化を図つた放電灯点灯回路を提供すること
を目的としたものである。

［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図は本発明の基本ブロツク図を示すもの
であり、放電灯FLは限流要素（限流インピーダ
ンス）を介して交流電源ACに接続してある。ま
た、スイツチ手段たる放電路選択スイツチSWが
限流インピーダンスと放電灯FLとの間に挿入さ
れ、スイツチSWの各端子ｘ，ｙ，ｚは放電灯FL
の陽極４ｘ，４ｙ，４ｚにそれぞれ接続されてい
る。また、交流電源ACには周期設定回路６が接
続してあり、この周期設定回路６によつて交流電
源ACを基準にした周期を設定するものである。
つまり、交流電源ACと同期をとつて同期信号を
次段の時分割回路７に出力するものである。時分
割回路７は周期設定回路６からの同期信号にて交
流電源ACの半波を一周期として放電路選択スイ
ツチSWを所望の分割比率で時分割制御するもの
である。放電灯FLは従来例と同様に放電路であ
る３つの内管３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを有している。

第２図は点灯回路の具体回路図を示し、第３図
は第２図に示されている周期設定回路６と時分割
回路７とからなる制御回路８の具体回路図であ
り、第４図は回路各部の電流または電圧波形を示
すものである。第２図において、交流電源ACは
ダイオードブリツジDB₁にて全波整流されるとと
もに、平滑コンデンサC₁で平滑される。平滑コ
ンデンサC₁又はダイオードブリツジDB₁のプラス
側は３つの放電路を有する放電灯FLの各陽極４
ｘ，４ｙ，４ｚにトランジスタTr₁，Tr₂，Tr₃を
介してそれぞれ接続され、平滑コンデンサC₁又
はダイオードブリツジDB₁のマイナス側は、限流
抵抗Ｒを介して放電灯FLの共通陰極５に接続さ
れている。また、交流電源ACからは変圧器Ｔを
介して降圧した後、ダイオードブリツジDB₂で全
波整流して平滑コンデンサC₂で平滑し、制御回
路８に電源を供給している。そして、制御回路８
からはトランジスタTr₁〜Tr₃に制御信号が出力
される。第３図に示される制御回路８は上述のよ
うに周期設定回路６と時分割回路７とから構成さ
れ、周期設定回路６はダイオードd₁，d₂、トラン
ジスタTr₄、フリツプフロツプ９等から構成さ
れ、時分割回路７はフリツプフロツプ１０〜１
２、トランジスタTr₅〜Tr₇等から構成されてい
る。尚、第３図のａ〜ｄは第２図のａ〜ｄに対応
している。

次に動作を説明する。ここで第４図ａは交流電
源ACの波形を示し、第４図ｂは平滑コンデンサ
C₁の両端電圧V_Dを示す。また、第４図ｃ〜ｉの
イ〜トは第３図のイ〜ト点の電圧波形を示し、第
４図ｊは放電灯FLの放電電流I₁を示すものであ
る。まず、変圧器Ｔの２次側の交流を全流整流し
た電圧イから電源周期と同期したパルス状電圧ロ
をトランジスタTr₄にて形成する。このパルス状
電圧ロはワンシヨツトフリツプフロツプ（4528）
９の入力端Ａに入力され、コンデンサC₃と抵抗r₄
とに応じた時定数で定まる幅を持つたパルス出力
ハが出力端Ｑより出力され、同時にその反転出力
ニが反転出力端より出力される。パルス出力ハ
は時分割回路７のフリツプフロツプ１０の入力端
Ａに入力され、同じくコンデンサC₄と可変抵抗
Vr₁で定まる幅のパルス出力ホが得られる。ここ
で可変抵抗Vr₁によつてパルス幅を可変としてい
る。フリツプフロツプ１０の反転出力端より出
力されるパルス出力ホの反転信号は、フリツプフ
ロツプ１１の入力端Ａに入力され、パルス出力ホ
がＨレベルからＬレベルに移つた時点から、フリ
ツプフロツプ１１の出力はコンデンサC₅と可変
抵抗Vr₂で定まるパルス出力ヘを出力する。同様
にしてフリツプフロツプ１２からはパルス出力ト
が得られる。パルス出力ハの反転信号ニはフリツ
プフロツプ１１，１２の端子Ｃに入力され、各周
期毎にリセツトするようにしている。各パルス出
力ホ，ヘ，トは、トランジスタTr₅〜Tr₇で各々
反転、増幅して主回路（点灯回路）のトランジス
タTr₁〜Tr₃へのベース信号を得ている。つまり、
交流電源ACの半波の間に第４図ｇ〜ｉに示すよ
うに順次パルス出力ホ，ヘ，トが出力されて、ト
ランジスタTr₅〜Tr₇、Tr₁〜Tr₃を時分割制御し
て放電灯FLの放電路に放電電流を切り換えて流
すようにしている。

放電灯FLの１つの放電路を流れる電流I₁は、
トランジスタTr₁の導通期間、つまりパルス出力
ホがＨレベルの期間のみ流れ、第４図ｊに示すよ
うにコンデンサC₁の両端電圧V_D応じて凹凸のあ
る電流となる。ここで、電圧V_Dを交流成分のな
い完全な直流にするためには、コンデンサC₁を
極めて大きなものにする必要があり、回路が大
型、高価になつてしまう。一方、コンデンサC₁
の容量を小さくするとリツプル率が大きくなるた
め、放電路の切り換えを交流電源ACと同期せず
に行つた場合には、パルス出力ホ，ヘ，トは第５
図に示すような波形となり、電流I₁は第５図ｆの
ように波形がバラバラの形になる。従つて、放電
灯FLの発光量が毎サイクル変化し、チラツキの
原因となる。そのため、回路を小型、低コストに
保ち、且つ放電灯FLのチラツキをなくすために
は、本発明のように、交流電源ACの周期と放電
路切り換えの周期とを同期させることは極めて大
きな効果をもたらすものである。

第６図は他の実施例を示すものであり、また、
第７図はこの実施例の動作を示す電圧、電流波形
のタイムチヤートの一例である。これは、限流イ
ンピーダンスとして、インダクタンスＬを用いた
もので、このインダクタンスＬは交流電源ACと
ダイオードブリツジDB₁との間に挿入接続してい
る。それ以外の構成は第２図の場合とほぼ同じで
あるが、ダイオードブリツジDB₁で整流した後の
電圧は平滑しないか、あるいはコンデンサを挿入
する場合は極めて容量の小さいものを用いる。制
御回路８は第３図と全く同じである。

第７図ｄ，ｅ，ｆに示すパルス出力ホ，ヘ，ト
のようなパターンでトランジスタTr₁〜Tr₃を
各々オンオフさせたとき、ダイオードブリツジ
DB₁の出力電圧V_Dは第７図ｂのように放電路切
り換えの瞬間に高圧パルスを生じる。これは、第
７図ｃに示すように放電路が切り換わる瞬間に一
旦電流I_Dがゼロになろうとするためであり、イン
ダクタンスＬから高圧パルスが生じることによ
る。各放電路に流れる電流I₁〜I₃は第７図ｇ，
ｈ，ｉのようになり、各波形の凹凸は第４図の場
合よりも大きいが、周期的な波形となるので放電
灯FLのチラツキは生じない。このように、本実
施例では、平滑コンデンサをなくし限流インピー
ダンスをインダクタンスＬとすることで、抵抗Ｒ
を用いた場合よりも損失が小さい。また、放電路
切り換えの瞬間に高圧パルスが生じるため、低い
電源電圧でも点灯維持（放電路切り換え）がで
き、従つて、ランプ電圧と電源電圧との差を小さ
くすることができ、回路損失をさらに小さくでき
るものである。尚、両実施例共に第８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、限流要素としての限流用抵抗Ｒあ
るいはインダクタンスＬを共通化（１つに）でき
るという効果がある。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、交流電源と、交流電源
と同期をとつて同期信号を出力する周期設定回路
と、複数の放電路に限流要素を介して流す放電電
流を所定周期内で切り換えて複数の放電路により
可変色発光させるスイツチ手段と、周期設定回路
からの同期信号により駆動されて交流電源の半波
を一周期として上記スイツチ手段を時分割制御す
る時分割回路とを具備したものであるから、周期
設定回路にて交流電源と同期をとり、この同期信
号を時分割回路に入力し、複数の放電路を切り換
えるスイツチ手段を同期信号にて駆動して時分割
制御することで、同じ放電路毎に流れる放電電流
が同じ波形となるため、大容量の平滑コンデンサ
を用いることなしに、交流電源を電源として複数
の放電路によりチラツキなく可変色発光させるこ
とができ、しかも、大容量の平滑コンデンサを不
要としているため、回路の小型化、低コスト化を
図ることができる効果を奏するものである。ま
た、第８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ことにより、限
流用抵抗あるいはインダクタンス等の限流要素を
共通化（１つに）できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本構成を示すブ
ロツク図、第２図は同上の点灯回路の具体回路
図、第３図は同上の制御回路の具体回路図、第４
図は同上のタイムチヤート、第５図は同上の同期
をとらない場合のタイムチヤート、第６図は同上
の他の実施例の点灯回路の具体回路図、第７図は
同上のタイムチヤート、第８図は放電灯の斜視
図、第９図は従来例の回路図、第１０図は同上の
タイムチヤートである。 ６は周期設定回路、７は時分割回路、ACは交
流電源、Ｌはインダクタンスを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源と、交流電源と同期をとつて同期信
   号を出力する周期設定回路と、複数の放電路に限
   流要素を介して流す放電電流を所定周期内で切り
   換えて複数の放電路により可変色発光させるスイ
   ツチ手段と、周期設定回路からの同期信号により
   駆動されて交流電源の半波を一周期として上記ス
   イツチ手段を時分割制御する時分割回路とを具備
   して成る放電灯点灯回路。 ２ 上記限流要素をインダクタンスとしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放電灯点
   灯回路。