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JP2009301785A - Lighting device and lighting method - Google Patents

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JP2009301785A
JP2009301785A JP2008152972A JP2008152972A JP2009301785A JP 2009301785 A JP2009301785 A JP 2009301785A JP 2008152972 A JP2008152972 A JP 2008152972A JP 2008152972 A JP2008152972 A JP 2008152972A JP 2009301785 A JP2009301785 A JP 2009301785A
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JP
Japan
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lamp
cathode
heater
lighting
lighting device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008152972A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Taniguchi
茂樹 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hotalux Ltd
Original Assignee
NEC Lighting Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Lighting Ltd filed Critical NEC Lighting Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress power consumption when turning on a cold cathode type fluorescent lamp. <P>SOLUTION: This lighting device 1 includes a heater 14 provided at the outside center of the cold cathode type lamp 11 having an anode and a cathode and shorter than the lamp 11 for heating the lamp 11. In addition, the lighting device 1 includes inverters 12, 13 for applying starting voltage VS between the anode and the cathode provided at both ends of the lamp 11. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、点灯装置および点灯方法に関する。   The present invention relates to a lighting device and a lighting method.

近年、平面型のディスプレイとして液晶ディスプレイの普及が進んでいる。液晶ディスプレイのバックライト用光源としては、フィラメントなどを用いて陰極を加熱する代わりに陰極に高電圧を印加することで冷陰極アーク放電を発生させるCCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp;冷陰極蛍光ランプ)が用いられることが多い。   In recent years, a liquid crystal display has been widely used as a flat display. As a light source for a backlight of a liquid crystal display, a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) that generates a cold cathode arc discharge by applying a high voltage to the cathode instead of heating the cathode using a filament or the like is used. Often used.

CCFLでは、水銀などの発光物質がガラス管などに封入されている。封入されている発光物質の温度が低ければガラス管内の圧力も低くなり、CCFLの発光効率は低下する。   In the CCFL, a luminescent material such as mercury is enclosed in a glass tube or the like. If the temperature of the encapsulated luminescent material is low, the pressure in the glass tube will be low, and the luminous efficiency of the CCFL will be reduced.

上記のような構成を備えるCCFLに印加するための高電圧を発生する場合、電圧を任意の昇圧値に昇圧することが可能なトランスが一般的に利用される。   When generating a high voltage to be applied to the CCFL having the above-described configuration, a transformer capable of boosting the voltage to an arbitrary boost value is generally used.

しかし、CCFLの点灯開始に必要な「始動電圧」は、常温時と、常温時よりも温度が低い低温時(例えば、0℃以下)とでは大きく異なる。そのため、常温時の始動電圧に基づいて昇圧値が設計されたトランスを利用してCCFLの点灯を行った場合、低温時ではCCFLのうちの電極近傍の部分しか点灯させることができないおそれがあるという問題点がある。   However, the “starting voltage” required to start lighting the CCFL is greatly different between the normal temperature and a low temperature (for example, 0 ° C. or less) at a lower temperature than the normal temperature. Therefore, when the CCFL is turned on using a transformer whose boost value is designed based on the starting voltage at room temperature, there is a possibility that only a portion near the electrode in the CCFL can be turned on at a low temperature. There is a problem.

このような状態となることを回避するために、昇圧値を低温時の始動電圧以上まで昇圧できる昇圧機構を具備するトランスとすることが考えられる。   In order to avoid such a state, it is conceivable to use a transformer having a boosting mechanism capable of boosting the boosted value to a starting voltage at a low temperature or higher.

また、昇圧値を低温時の始動電圧以上まで昇圧する技術では、昇圧値の増大に伴って、トランスにて発生する熱量も大きなものとなってしまうという問題点がある。   Further, in the technology for boosting the boost value to a start voltage at a low temperature or higher, the amount of heat generated in the transformer increases as the boost value increases.

さらに、昇圧値を低温時の始動電圧以上まで昇圧する技術では、トランスのサイズが大型化することにより点灯装置のサイズも大きくなってしまうという問題点がある。   Furthermore, in the technology for boosting the boost value to a starting voltage at a low temperature or higher, there is a problem that the size of the lighting device increases as the size of the transformer increases.

トランスの昇圧値を大きくすることを回避するために、CCFL内の発光物質の温度を高くして、CCFL点灯時の発光効率を向上させる技術が考えられている。   In order to avoid increasing the boosted value of the transformer, a technique has been considered in which the temperature of the luminescent material in the CCFL is increased to improve the luminous efficiency when the CCFL is turned on.

例えば、CCFLを覆うランプカバーの外側にヒータを設け、当該ヒータでCCFLを加熱することで、低温雰囲気においてもCCFL内部の温度を高くして、CCFL点灯までの時間を短縮させる液晶表示装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, a liquid crystal display device is disclosed in which a heater is provided outside a lamp cover that covers the CCFL, and the CCFL is heated by the heater, thereby increasing the temperature inside the CCFL even in a low temperature atmosphere and shortening the time until the CCFL is lit. (For example, refer to Patent Document 1).

また、例えば、円環状のCCFLのほぼ全周に沿ってヒータが配置された低電圧放電装置にて当該ヒータを覆う保温材をさらに設けることにより、CCFLの加熱効率を向上させる低電圧放電装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開平08−036177号公報 特開平08−017401号公報
Further, for example, there is provided a low-voltage discharge device that improves the heating efficiency of the CCFL by further providing a heat insulating material that covers the heater in the low-voltage discharge device in which the heater is disposed along substantially the entire circumference of the annular CCFL. (For example, refer to Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 08-036177 Japanese Patent Laid-Open No. 08-017401

特許文献1に開示された技術によれば、CCFL内部の温度が上昇し、放電経路が形成されやすくなる。しかしながら、ヒータはランプカバー越しにCCFLを加熱するため、放電経路の形成に十分寄与することができないおそれがあるという問題点がある。   According to the technique disclosed in Patent Document 1, the temperature inside the CCFL rises and a discharge path is easily formed. However, since the heater heats the CCFL through the lamp cover, there is a problem that it may not be able to sufficiently contribute to the formation of the discharge path.

また、特許文献1および2に開示された技術によれば、ヒータのサイズがCCFLの外形全体とほぼ同じサイズに構成されている。そのため、CCFL点灯用の点灯装置の小型化が困難となってしまうおそれがあるという問題点がある。   Further, according to the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, the size of the heater is configured to be approximately the same as the entire outer shape of the CCFL. For this reason, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the lighting device for CCFL lighting.

さらに、特許文献1および2に開示された技術によれば、ヒータが具備する発熱体もCCFL全体に対応して配置されているため、CCFL点灯時の点灯装置の電力消費を低減することができないという問題点もある。   Furthermore, according to the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the heating element included in the heater is also arranged corresponding to the entire CCFL, the power consumption of the lighting device when the CCFL is lit cannot be reduced. There is also a problem.

本発明は、上述した課題を解決する点灯装置および点灯方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the lighting device and lighting method which solve the subject mentioned above.

上記課題を解決するために、本発明の点灯装置は、陽極と陰極とを有する冷陰極型の発光対象物を点灯する点灯装置であって、前記発光対象物の外部の中央に設けられており、該発光対象物の長さよりも短い、該発光対象物を加熱するヒータと、前記陽極と前記陰極との間に前記発光対象物を点灯させるための始動電圧を印加するインバータとを有する。   In order to solve the above problems, a lighting device of the present invention is a lighting device for lighting a cold cathode type light emitting object having an anode and a cathode, and is provided in the center outside the light emitting object. And a heater that heats the light emitting object shorter than the length of the light emitting object, and an inverter that applies a starting voltage for lighting the light emitting object between the anode and the cathode.

上記課題を解決するために、本発明の点灯方法は、陽極と陰極とを有する冷陰極型の発光対象物を点灯する点灯装置における点灯方法であって、前記発光対象物の外部の中央に設けられており該発光対象物の長さよりも短いヒータにより、該発光対象物を加熱する処理と、前記陽極と前記陰極との間に前記発光対象物を点灯させるための始動電圧を印加する処理とを有する。   In order to solve the above problems, a lighting method of the present invention is a lighting method in a lighting device for lighting a cold cathode type light emitting object having an anode and a cathode, and is provided at the center outside the light emitting object. A process of heating the light emitting object with a heater shorter than the length of the light emitting object, and a process of applying a starting voltage for lighting the light emitting object between the anode and the cathode; Have

本発明によれば、ランプの陽極と陰極との間に電圧値の高い始動電圧を印加する両側高圧方式のインバータを用いた点灯装置において、ランプの中央部分にヒータを配置する。   According to the present invention, in a lighting device using a double-sided high-voltage inverter that applies a starting voltage having a high voltage value between an anode and a cathode of a lamp, a heater is disposed at the center of the lamp.

このように、ヒータをランプ全体ではなくランプの中央近傍の一部に対応して配置する構成としたため、ヒータのサイズを小型化することが可能となり、点灯装置の小型化が容易となる。   As described above, since the heater is arranged not corresponding to the entire lamp but to a part near the center of the lamp, the size of the heater can be reduced, and the lighting device can be easily reduced in size.

また、本発明によれば、ヒータのサイズをより小型化することができるため、ランプ点灯時の点灯装置の電力消費を低減することが可能となる。   In addition, according to the present invention, the size of the heater can be further reduced, so that it is possible to reduce the power consumption of the lighting device when the lamp is lit.

以下、本発明の実施形態に従った点灯装置(点灯方法を含む)を説明する。   Hereinafter, a lighting device (including a lighting method) according to an embodiment of the present invention will be described.

まず、点灯装置1の構成を説明する。   First, the configuration of the lighting device 1 will be described.

図1に示すように、点灯装置1は、ランプ11と、インバータ12および13と、ヒータ14と、ランプキャップ15および16とを有する。   As shown in FIG. 1, the lighting device 1 includes a lamp 11, inverters 12 and 13, a heater 14, and lamp caps 15 and 16.

ランプ11は、冷陰極型のCCFLであって「発光対象物」である。なお、点灯装置1が発光対象とするランプ11の数は任意でよい。   The lamp 11 is a cold cathode type CCFL and is a “light emitting object”. Note that the number of lamps 11 that the lighting device 1 is to emit light may be arbitrary.

図2に示すように、ランプ11は、ガラス管111と、蛍光体被膜112と、陽極113と、陰極114とを有する。   As shown in FIG. 2, the lamp 11 includes a glass tube 111, a phosphor coating 112, an anode 113, and a cathode 114.

ガラス管111は、石英ガラスなどの材料で構成され、所定形状(例えば、円筒状)に形成されている。   The glass tube 111 is made of a material such as quartz glass and has a predetermined shape (for example, a cylindrical shape).

ガラス管111の内部には、発光物質である水銀と、少なくとも1種類以上の希ガス(例えば、アルゴン)とが封入されている。なお、希ガスは、ランプ11の発光効率(後述の2次電子eSによる発光物質の励起効率)を向上させることを目的として封入される。 Inside the glass tube 111, mercury which is a luminescent substance and at least one kind of rare gas (for example, argon) are sealed. The rare gas is enclosed for the purpose of improving the luminous efficiency of the lamp 11 (excitation efficiency of the luminescent substance by secondary electrons e S described later).

また、ガラス管111の内部表面には、蛍光体被膜112が形成されている。蛍光体被膜112は、ガラス管111内に封入された水銀原子からの紫外線が照射された場合、可視光を放出する。   In addition, a phosphor coating 112 is formed on the inner surface of the glass tube 111. The phosphor coating 112 emits visible light when irradiated with ultraviolet rays from mercury atoms enclosed in the glass tube 111.

また、ガラス管111の長手方向の両端には、一対の放電電極である陽極113と陰極114とが設けられている。   A pair of discharge electrodes, an anode 113 and a cathode 114, are provided at both ends of the glass tube 111 in the longitudinal direction.

陽極113は、陰極114から放出された2次電子eSを収集する役割を果たす。 The anode 113 serves to collect the secondary electrons e S emitted from the cathode 114.

陰極114は、例えば、熱陰極蛍光ランプにてエミッタとして用いられる材料(例えば、タングステン)に比べて沸点が低い水銀などで構成される。   The cathode 114 is made of, for example, mercury having a lower boiling point than a material (for example, tungsten) used as an emitter in a hot cathode fluorescent lamp.

ガラス管111のうちに封入された希ガスイオンGIが陰極114に衝突することにより、陰極114を構成する水銀原子から2次電子eSが放出される。 When the rare gas ions GI enclosed in the glass tube 111 collide with the cathode 114, secondary electrons e S are emitted from mercury atoms constituting the cathode 114.

つまり、陰極114は、水銀の金属蒸気を放出して、ランプ11の点灯に必要な2次電子eSを供給する役割を果たす。 In other words, the cathode 114 plays a role of releasing secondary metal e S necessary for lighting the lamp 11 by releasing mercury metal vapor.

2次電子eSと希ガス原子GAとの衝突によって、陽極113〜陰極114の間に2次電子eSを導く放電経路が形成されることにより、ランプ11が点灯する。 Due to the collision between the secondary electrons e S and the rare gas atoms GA, a discharge path for guiding the secondary electrons e S is formed between the anode 113 and the cathode 114, and the lamp 11 is turned on.

図1に示したインバータ12、13は、ランプ11を挟んで対向配置されている。   The inverters 12 and 13 shown in FIG. 1 are arranged to face each other with the lamp 11 in between.

インバータ12および13それぞれは、例えば、トランスを具備する電源回路(例えば、他励共振型の電源回路)で構成されており、直流電圧を交流電圧へ変換する。   Each of the inverters 12 and 13 is composed of, for example, a power supply circuit including a transformer (for example, a separately excited resonance type power supply circuit), and converts a DC voltage into an AC voltage.

インバータ12および13は、ランプ11の陽極113または陰極114それぞれと接続されており、トランスで昇圧した交流電圧(始動電圧VS)を陽極113または陰極114へ供給することによりランプ11を点灯する役割を果たす。   The inverters 12 and 13 are connected to the anode 113 or the cathode 114 of the lamp 11, respectively, and serve to turn on the lamp 11 by supplying an alternating voltage (starting voltage VS) boosted by a transformer to the anode 113 or the cathode 114. Fulfill.

ここでいう「始動電圧VS」とは、ランプ11の点灯を開始させるために必要な電圧値を有する電圧である。   The “starting voltage VS” here is a voltage having a voltage value necessary for starting the lamp 11 to start lighting.

なお、インバータ12および13は、商用電力を整流回路により直流電圧へ一旦変換し、当該直流電圧を商用電力よりも高い周波数の交流電圧へ変換するものでもよい。   Inverters 12 and 13 may convert the commercial power into a DC voltage once by a rectifier circuit and convert the DC voltage into an AC voltage having a frequency higher than that of the commercial power.

なお、以下では、インバータ12と13とが協働して陽極113〜陰極114間へ始動電圧VSを印加する両側高圧方式である場合を例に挙げて説明する。この場合、インバータ12は、スレーブインバータとして機能するインバータ13が出力する始動電圧VSの周波数を制御するマスタインバータとして機能する。なお、インバータ12は、インバータ13に対して、始動電圧VSの周波数を制御するための制御信号SSを出力する。   In the following, a case where the inverters 12 and 13 cooperate to apply the starting voltage VS between the anode 113 and the cathode 114 will be described as an example. In this case, the inverter 12 functions as a master inverter that controls the frequency of the starting voltage VS output from the inverter 13 that functions as a slave inverter. The inverter 12 outputs a control signal SS for controlling the frequency of the starting voltage VS to the inverter 13.

ヒータ14は、ランプ11の中央部分の外側の近傍に配置されている。ヒータ14は、外部から供給された電気エネルギを用いて熱を発生する発熱体を具備しており、ランプ11の中央部分の近傍を加熱する役割を果たす。   The heater 14 is disposed in the vicinity of the outside of the central portion of the lamp 11. The heater 14 includes a heating element that generates heat using electric energy supplied from the outside, and plays a role of heating the vicinity of the central portion of the lamp 11.

なお、本発明の点灯装置1においては、ヒータ14を配置する位置がランプ11の点灯始動特性に大きく影響を及ぼす。以下、ランプ11とヒータ14との位置関係について詳細に説明する。   In the lighting device 1 of the present invention, the position at which the heater 14 is disposed greatly affects the lighting start characteristics of the lamp 11. Hereinafter, the positional relationship between the lamp 11 and the heater 14 will be described in detail.

両側高圧方式によりランプ11を点灯させる場合、ランプ11の中央部分の放電経路が最も形成されにくい。そのため、本発明の点灯装置1では、ヒータ14をランプ11中央に配置することが好適である。   When the lamp 11 is lit by the double-sided high-pressure method, the discharge path in the center portion of the lamp 11 is most difficult to be formed. Therefore, in the lighting device 1 of the present invention, it is preferable to arrange the heater 14 at the center of the lamp 11.

より具体的には、ランプ11の軸方向の全長が50cmである場合、ランプ11の端から25cmの位置にヒータ14を配置することが最も好ましい。   More specifically, when the total length of the lamp 11 in the axial direction is 50 cm, it is most preferable to arrange the heater 14 at a position 25 cm from the end of the lamp 11.

また、ヒータ14が具備する発熱体の長さは、ランプ11点灯時の消費電力を低減するために、ランプ11の全長よりも短く構成されている。このような構成の下で、ランプ11の点灯始動特性の改善効果をさらに得るためには、CCFLの全長に対するヒータ14が具備する発熱体の大きさの割合は、例えば、20%程度でもよい。なお、上述したように、ヒータ14の中央位置とランプ11の中央位置とを一致させることが最も好ましい。   Further, the length of the heating element included in the heater 14 is configured to be shorter than the total length of the lamp 11 in order to reduce power consumption when the lamp 11 is turned on. Under such a configuration, in order to further obtain the effect of improving the lighting start characteristics of the lamp 11, the ratio of the size of the heating element of the heater 14 to the total length of the CCFL may be, for example, about 20%. As described above, the center position of the heater 14 and the center position of the lamp 11 are most preferably matched.

なお、ランプ11の外部表面とヒータ14の発熱体との間の配置については、ランプ11の外部表面にヒータ14の発熱体が直接触れないように配置すればよい。   Note that the arrangement between the outer surface of the lamp 11 and the heating element of the heater 14 may be arranged so that the heating element of the heater 14 does not directly touch the outer surface of the lamp 11.

ランプキャップ15または16は、ランプ11が具備する陽極113または陰極114をそれぞれ保持するための保持機構を有しており、ランプ11を点灯装置1へ装着する役割を果たす。   The lamp cap 15 or 16 has a holding mechanism for holding the anode 113 or the cathode 114 included in the lamp 11, and plays a role of attaching the lamp 11 to the lighting device 1.

また、ランプキャップ15は、陽極113と接触する端子を有し、陽極113とインバータ12とを接続する。また、ランプキャップ16は、陰極114と接触する端子を有し、陰極114とインバータ13とを接続する。   The lamp cap 15 has a terminal that contacts the anode 113, and connects the anode 113 and the inverter 12. The lamp cap 16 has a terminal that contacts the cathode 114, and connects the cathode 114 and the inverter 13.

つぎに、上記構成を有する点灯装置1が、ランプ11を点灯する動作を説明する。   Next, an operation in which the lighting device 1 having the above configuration lights the lamp 11 will be described.

ヒータ14を具備しない一般的な点灯装置では、低温時にランプ11を点灯する際、両側高圧式のインバータ12および13により陽極113〜陰極114の間に印加される始動電圧が低温時(例えば、0℃以下)の始動電圧値よりも低い場合、ランプ11の両端に設けられた電極付近の一部分しか放電しない場合がある。これは、ランプ11の中央部分では希ガス原子GAの気体温度が低く、希ガス原子GAの圧力も低くなってしまうためである。   In a general lighting device that does not include the heater 14, when the lamp 11 is lit at a low temperature, the starting voltage applied between the anode 113 and the cathode 114 by the high-voltage inverters 12 and 13 on both sides is low (for example, 0). If it is lower than the starting voltage value (° C. or lower), only a portion near the electrodes provided at both ends of the lamp 11 may be discharged. This is because the gas temperature of the rare gas atoms GA is low in the central portion of the lamp 11 and the pressure of the rare gas atoms GA is also low.

本発明の点灯装置1では、ヒータ14が、ランプ11の中央部分の近傍を加熱している。当該加熱により、ランプ11中央部分の近傍におけるガラス管111内部の希ガス原子GAの気体温度が上昇する。なお、ヒータ14で過熱した際、ランプ11の外部表面温度が、例えば、25℃程度まで上昇するように加熱することが好ましい。   In the lighting device 1 of the present invention, the heater 14 heats the vicinity of the central portion of the lamp 11. Due to the heating, the gas temperature of the rare gas atom GA inside the glass tube 111 in the vicinity of the central portion of the lamp 11 is increased. In addition, when the heater 14 overheats, it is preferable to heat the external surface temperature of the lamp 11 so as to rise to about 25 ° C., for example.

希ガス原子GAの気体温度の上昇により、希ガス原子GAの圧力も高くなる、つまり、希ガス原子GAが有する運動エネルギも大きなものとなっている。   As the gas temperature of the rare gas atom GA rises, the pressure of the rare gas atom GA also increases, that is, the kinetic energy of the rare gas atom GA is large.

また、ヒータ11でランプ11を加熱した状態において、インバータ12および13は、陽極113と陰極114との間にランプ11点灯用の始動電圧VSを印加する。陽極113〜陰極114間に印加する始動電圧VSの値は、本発明の点灯装置1においては常温時の始動電圧値でよい。   In the state where the lamp 11 is heated by the heater 11, the inverters 12 and 13 apply the starting voltage VS for lighting the lamp 11 between the anode 113 and the cathode 114. The starting voltage VS applied between the anode 113 and the cathode 114 may be the starting voltage value at room temperature in the lighting device 1 of the present invention.

この場合、当該始動電圧VSによりガラス管111内に電界が発生し、図3(a)に示すように、始動電圧VSの印加前からガラス管111内にもともと存在する電子(以下、「初期電子e0」という)が加速される。 In this case, an electric field is generated in the glass tube 111 by the starting voltage VS, and as shown in FIG. 3A, electrons originally present in the glass tube 111 before application of the starting voltage VS (hereinafter referred to as “initial electrons”). e 0 ") is accelerated.

加速された初期電子e0は、ヒータ14の加熱により大きな運動エネルギを有する希ガス原子GAに衝突し、希ガス原子GAを電離させる。 The accelerated initial electrons e 0 collide with noble gas atoms GA having a large kinetic energy due to the heating of the heater 14 and ionize the noble gas atoms GA.

当該電離により、図3(b)に示すように、ガラス管111の内部では正イオン化された希ガスイオンGIおよび電離電子eI(プラズマ)が発生する。このプラズマは、ガラス管111内で放電電流が通流する経路である「放電経路」としての役割を果たす。 By the ionization, as shown in FIG. 3B, positive ionized rare gas ions GI and ionized electrons e I (plasma) are generated inside the glass tube 111. This plasma serves as a “discharge path”, which is a path through which a discharge current flows in the glass tube 111.

さらに、希ガスイオンGIは陰極114へ向かって加速されて、陰極114へ衝突する。当該衝突により、図3(c)に示すように、陰極114から2次電子eSが放出される。 Further, the rare gas ions GI are accelerated toward the cathode 114 and collide with the cathode 114. As a result of the collision, secondary electrons e S are emitted from the cathode 114 as shown in FIG.

当該2次電子eSは、インバータ12および13が印加している始動電圧VSにより陽極113へ向かって加速され、希ガス原子GAと衝突する。 The secondary electrons e S are accelerated toward the anode 113 by the starting voltage VS applied by the inverters 12 and 13, and collide with the rare gas atoms GA.

当該2次電子eSと希ガス原子GAとの衝突によって、新たな希ガスイオンGIがさらに発生する。新たな希ガスイオンGIは、陰極114へ衝突し、陰極114からの新たな2次電子eSの放出に寄与する。 New rare gas ions GI are further generated by the collision between the secondary electrons e S and the rare gas atoms GA. New rare gas ions GI collide with the cathode 114 and contribute to the emission of new secondary electrons e S from the cathode 114.

また、図3(c)に示した2次電子eSがガラス管111内に封入された水銀原子HGと衝突することにより、当該水銀原子HGが励起される。励起された水銀原子HGがエネルギを放出して基底状態に戻る際に、紫外線が放出される。そして、水銀原子HGからの紫外線は蛍光体被膜112に照射され、ランプ11から可視光が放出される。 Further, when the secondary electrons e S shown in FIG. 3C collide with the mercury atoms HG enclosed in the glass tube 111, the mercury atoms HG are excited. When the excited mercury atom HG releases energy and returns to the ground state, ultraviolet rays are emitted. Then, the ultraviolet rays from the mercury atoms HG are applied to the phosphor coating 112, and visible light is emitted from the lamp 11.

なお、ランプ11は、一旦点灯してしまえば、自己発熱により安定的に点灯状態を維持する。以上で、点灯装置1が、ランプ11を点灯する動作が終了する。   Note that once the lamp 11 is turned on, the lamp 11 is stably lit by self-heating. Thus, the operation of the lighting device 1 to turn on the lamp 11 is completed.

以上説明したように、本発明によれば、点灯装置1は、ランプ11を点灯する際、放電経路が形成されにくいランプ11の中央部分の近傍を加熱するように構成されている。   As described above, according to the present invention, the lighting device 1 is configured to heat the vicinity of the central portion of the lamp 11 where the discharge path is difficult to be formed when the lamp 11 is lit.

当該加熱により、ランプ11中央部分の近傍におけるガラス管111内部の温度上昇により、ガラス管111の圧力が高くなり希ガス原子GAが有する運動エネルギも大きくなる。そのため、陰極114から2次電子eSが放出されやすくなる。 Due to the heating, the temperature inside the glass tube 111 in the vicinity of the central portion of the lamp 11 increases the pressure of the glass tube 111 and the kinetic energy of the rare gas atoms GA increases. Therefore, secondary electrons e S are easily emitted from the cathode 114.

さらに、陰極114からの2次電子eSの放出が促進されることにより、当該2次電子eSによる希ガス原子GAの電離も促進される。このため、ランプ11の中央部分においても、2次電子eSの放電経路が形成されやすくなる。 Furthermore, by promoting the emission of secondary electrons e S from the cathode 114, the ionization of the rare gas atoms GA by the secondary electrons e S is also promoted. For this reason, a discharge path for the secondary electrons e S is easily formed even in the central portion of the lamp 11.

つまり、ランプ11の端部近傍だけでなく、ランプ11の中央部分においても冷陰極アーク放電が発生しやすくなり、ランプ11を正常に点灯させることが容易となる。   That is, cold cathode arc discharge is likely to occur not only in the vicinity of the end portion of the lamp 11 but also in the central portion of the lamp 11, and the lamp 11 can be easily lit normally.

また、本発明によれば、ヒータ14はガラス管111の中央部分の近傍を加熱するように構成されている。そのため、ヒータ14のサイズを小型化することが可能となり、点灯装置1の小型化が容易となる。   According to the present invention, the heater 14 is configured to heat the vicinity of the central portion of the glass tube 111. Therefore, the size of the heater 14 can be reduced, and the lighting device 1 can be easily reduced in size.

また、本発明によれば、ヒータ14が具備する発熱体を、ガラス管111全体ではなくガラス管111の中央近傍の一部に対応して配置するため、発熱体のサイズをより小型化することができる。そのため、ランプ11点灯時の点灯装置1の電力消費を低減することが可能となる。   In addition, according to the present invention, since the heating element included in the heater 14 is arranged corresponding to a part near the center of the glass tube 111 instead of the entire glass tube 111, the size of the heating element can be further reduced. Can do. Therefore, it becomes possible to reduce the power consumption of the lighting device 1 when the lamp 11 is lit.

なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形が可能である。   Various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

ヒータ14を配置する位置は、ランプ11の中央部分の近傍に限らず、ランプ11を点灯する際に、放電が起こりづらい任意の箇所とするように構成してもよい。   The position where the heater 14 is disposed is not limited to the vicinity of the central portion of the lamp 11, and may be configured to be an arbitrary place where it is difficult for discharge to occur when the lamp 11 is turned on.

ランプ11を構成するガラス管111の外形が円筒状以外(例えば、円環状やU字状)である場合にも、本発明の点灯装置1による点灯が可能である。   Even when the outer shape of the glass tube 111 constituting the lamp 11 is other than a cylindrical shape (for example, an annular shape or a U shape), the lighting device 1 of the present invention can be used for lighting.

ランプ11の外形が円環状である場合、図4に例示するように、ランプ11において放電が最も発生しにくい箇所に対応して、加熱用のヒータ14を配置してもよい。   When the outer shape of the lamp 11 is an annular shape, as illustrated in FIG. 4, a heater 14 for heating may be disposed corresponding to a place where the discharge is least likely to occur in the lamp 11.

さらに、本発明の点灯装置1は、上述の両側高圧方式により始動電圧VSをランプ11へ印加する場合に限らず、片側高圧方式により始動電圧VSを印加する場合にも適用可能である。   Furthermore, the lighting device 1 of the present invention is not limited to the case where the starting voltage VS is applied to the lamp 11 by the above-described double-sided high voltage method, but can also be applied to the case where the starting voltage VS is applied by the one-side high voltage method.

片側高圧方式では、インバータ12または13のどちらか一方を用いて、ランプ11が具備する陽極113または陰極114のどちらか一方に、始動電圧VSを印加する。   In the one-side high voltage method, the starting voltage VS is applied to either the anode 113 or the cathode 114 included in the lamp 11 using either the inverter 12 or 13.

この場合、陽極113または陰極114のうちで始動電圧VSが印加されない電極側(グラウンド)のガラス管111の端部にて、放電が最も起こりにくくなる。   In this case, discharge is least likely to occur at the end of the glass tube 111 on the electrode side (ground) to which the starting voltage VS is not applied among the anode 113 and the cathode 114.

そのため、例えば、陽極113側から始動電圧VSをランプ11へ印加する場合であれば、図5に示すように、ランプ11が具備する陰極114側の端部近傍にヒータ14を配置すればよい。   Therefore, for example, in the case where the starting voltage VS is applied to the lamp 11 from the anode 113 side, the heater 14 may be arranged near the end portion on the cathode 114 side included in the lamp 11 as shown in FIG.

本発明の実施形態に従った点灯装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lighting device according to embodiment of this invention. 図1に示したランプの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lamp | ramp shown in FIG. (a)ヒータによる加熱中に、始動電圧を印加したときのランプ内部の第1の状態を示す図である。(b)始動電圧を印加したときのランプ内部の第2の状態を示す図である。(c)始動電圧を印加したときのランプ内部の第3の状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the 1st state inside a lamp when a starting voltage is applied during the heating by a heater. (B) It is a figure which shows the 2nd state inside a lamp | ramp when a starting voltage is applied. (C) It is a figure which shows the 3rd state inside a lamp | ramp when a starting voltage is applied. ランプの外形が円環状である場合の、点灯装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a lighting device in case the external shape of a lamp | ramp is an annular | circular shape. 始動電圧の印加方式が片側高圧方式である場合の、点灯装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a lighting device in case the application system of a starting voltage is a one side high voltage | pressure system.

符号の説明Explanation of symbols

1 点灯装置
11 ランプ
111 ガラス管
112 蛍光体被膜
113 陽極
114 陰極
12、13 インバータ
14 ヒータ
15、16 ランプキャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lighting device 11 Lamp 111 Glass tube 112 Phosphor film 113 Anode 114 Cathode 12, 13 Inverter 14 Heater 15, 16 Lamp cap

Claims (2)

陽極と陰極とを有する冷陰極型の発光対象物を点灯する点灯装置であって、
前記発光対象物の外部の中央に設けられており、該発光対象物の長さよりも短い、該発光対象物を加熱するヒータと、
前記陽極と前記陰極との間に前記発光対象物を点灯させるための始動電圧を印加するインバータとを有する点灯装置。
A lighting device for lighting a light emitting object of a cold cathode type having an anode and a cathode,
A heater that is provided at the center of the outside of the light emitting object and that is shorter than the length of the light emitting object and that heats the light emitting object;
A lighting device comprising: an inverter that applies a starting voltage for lighting the light emitting object between the anode and the cathode.
陽極と陰極とを有する冷陰極型の発光対象物を点灯する点灯装置における点灯方法であって、
前記発光対象物の外部の中央に設けられており該発光対象物の長さよりも短いヒータにより、該発光対象物を加熱する処理と、
前記陽極と前記陰極との間に前記発光対象物を点灯させるための始動電圧を印加する処理とを有する点灯方法。
A lighting method in a lighting device for lighting a cold cathode type luminescent object having an anode and a cathode,
A process of heating the light emitting object with a heater that is provided in the center of the outside of the light emitting object and is shorter than the length of the light emitting object;
A lighting method comprising: applying a starting voltage for lighting the light emitting object between the anode and the cathode.
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