(57)【要約】【課題】ＡＣ波形の出力電圧における非対称性に起因するＣＣＦＬ管の一方の端子側の水銀濃度の減少を抑制した電界発光ランプを駆動するための駆動回路及び照明システムを提供すること。【解決手段】電界発光ランプを駆動するための、駆動回路が開示される。駆動回路は、電界発光ランプを駆動するための、交流（ＡＣ）出力電圧波形をある出力端に提供するＡＣ電圧発生器と、ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御する、コントローラとを含む。コントローラは、ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するように動作可能である。一実施形態では、ＡＣ電圧発生器はトランスを含む。【選択図】  図２
2006310260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界発光ランプを駆動するための交流（ＡＣ）波形の出力電圧を供給するＡＣ電圧発生器と、前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラと、を含む電界発光ランプを駆動するための駆動回路において、
前記コントローラは、前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するように動作可能であることを特徴とする電界発光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項２】
前記コントローラは前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を所定時間間隔で反転するように動作されることを特徴とする請求項１に記載の電界発光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項３】
前記所定時間間隔は固定された時間間隔であることを特徴とする請求項２に記載の電界発光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項４】
前記所定時間間隔は制御可能に可変であることを特徴とする請求項２に記載の電界発光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項５】
前記コントローラは、前記電界発光ランプの連続した点灯過程で前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するために動作されることを特徴とする請求項１に記載の電界発光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項６】
電界発光ランプを駆動するための交流（ＡＣ）波形の出力電圧を駆動回路の出力端に提供するＡＣ電圧発生器、及び、
前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラであって、前記コントローラは、第１の動作モードにおける前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性が、第２の動作モードにおける前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性とは相対的に反転されているような二つの動作モードを有するコントローラ、
を含むことを特徴とする電界発光ランプを駆動する駆動回路。
【請求項７】
前記コントローラの動作モードは、固定の時間間隔又は制御可能に可変な時間間隔のどちらかに間欠的に変化することを特徴とする請求項６に記載の電界発光ランプを駆動する駆動回路。
【請求項８】
前記コントローラの動作モードが前記電界発光ランプの連続的な点灯過程で変化することを特徴とする請求項６に記載の電界発光ランプを駆動する駆動回路。
【請求項９】
前記ＡＣ電圧発生器は、第１と第２の一次巻線と二次巻線を有するトランスを含み、前記ＡＣ波形の出力電圧は正の半サイクルと負の半サイクルを含み、前記正の半サイクルと負の半サイクルは入力電圧源による前記一次巻線の通電に起因するように前記トランスの一次巻線と関連を有し、前記第１の動作モードでは前記正と負の半サイクルはそれぞれ前記第１と第２の一次巻線の通電に因るものとなり、前記第２の動作モードでは前記正と負の半サイクルはそれぞれ前記第２と第１の一次巻線の通電に因るものとなることを特徴とする請求項６に記載の電界発光ランプを駆動する駆動回路。
【請求項１０】
前記駆動回路は、前記一次巻線のどちらかが通電されるオン状態と前記一次巻線のどちらもが通電されないオフ状態とを有し、かつ連続的なオン状態に対して前記コントローラは前記一次巻線と前記半サイクルの関係を反転するために動作されることを特徴とする請求項９に記載の電界発光ランプを駆動する駆動回路。
【請求項１１】
所定の入力電圧源と結合させるための入力端と、
第１及び第２の一次巻線と二次巻線を有するトランスを含む交流（ＡＣ）電圧発生器であって、前記トランスが駆動回路の出力端に正の半サイクルと負の半サイクルを含むＡＣ波形の出力電圧を生成し、前記正の半サイクルと前記負の半サイクルは、前記入力電圧源による前記一次巻線の通電に起因するように、前記トランスの前記一次巻線と関係を有するＡＣ電圧発生器と、
前記一次巻線と前記ＡＣ波形の出力電圧の前記半サイクルの間の関係を制御するコントローラであって、第１の動作モードでは前記正と負の半サイクルがそれぞれ前記第１と前記第２の一次巻線の通電に因るものとなり、第２の動作モードでは前記正と負の半サイクルがそれぞれ前記第２と前記第１の一次巻線の通電に因るものとなり、それによって前記第１の動作モードでは前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性が前記第２の動作モードでの前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性に対して相対的に反転されるコントローラと、
を含むことを特徴とする冷陰極蛍光ランプを駆動するための駆動回路。
【請求項１２】
電界発光ランプを駆動するための交流（ＡＣ）出力電圧波形をある出力端に提供するＡＣ電圧発生器と、前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラと、を含む電界発光ランプを駆動する駆動回路、及び、
前記駆動回路の出力端と結合された電界発光ランプ、を含む照光システムであって、
前記コントローラは前記ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するように動作可能とされることを特徴とする照光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界発光ランプ用の駆動回路に関する。典型的な用途では本発明は、一般的に冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）と呼称される型の電界発光ランプを駆動するために用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＦＬのような電界発光ランプは、液晶ディスプレイ、スキャナ、フォトコピー機等の照明用を含む多様な用途に用いられている。これらのランプ自体は、小さく、比較的効率が良く、安価である。しかしながら、このランプは、ランプを点灯し、点灯後のランプの発光を維持するために、充分高い出力電圧を提供できる特別な駆動回路により駆動されなければならない。
【０００３】
ＣＣＦＬ型の電界発光ランプを駆動するために一般的に用いられている従来技術の駆動回路１００が、図１に示されている。この駆動回路１００は交流（ＡＣ）電圧源１０２とトランス１０４を含む。この駆動回路１００はＣＣＦＬ１０８負荷に接続されるものとしてここに示されている。
【０００４】
図１に示される型式の従来技術の駆動回路では、従来技術のプッシュプル型の構成を用いたＡＣ電圧源１０２にトランス１０４が一般的に接続されている。動作時に、ＡＣ電圧源１０２はトランス１０４の一次巻線１１０及び１１２に入力電流を生成し、それによって電界発光ランプを駆動するための駆動回路１００の出力端１１６にＡＣ波形の出力電圧１１４（高電圧ＡＣ波形の出力電圧の形で）を生成する。図１に示されるように、生成されたＡＣ波形の出力電圧１１４は、正の半サイクル１１８と負の半サイクル１２０とを含む。
【０００５】
図１に示される型式の従来技術の駆動回路では、一次巻線１１０及び１１２の各々の巻線に流れる電流は一定の方向を有する。これは、電流が点Ａから点Ｂ又は点Ｃのどちらかに交互に流れるか、又はそうでなければ、点Ｂ及び点Ｃから点Ａに交互に流れることを意味する。このようにして、これらの電流の方向は、動作中に変化することはない。また、一次巻線に対するＡＣ波形の出力電圧の極性と位相の関係は、同様に変化することはない。正の半サイクルは一次巻線の一つの電流に常に起因し、負の半サイクルは一次巻線の他方の電流に常に起因する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１に示される型式の従来技術の駆動回路は、充分満足に動作するとしても、長期の使用はＣＣＦＬの使用可能時間の短縮をもたらすであろう。このような使用時間の低下は、出力電圧波形１１４の正の半サイクル１１８及び負の半サイクル１２０が一次巻線１１０及び１１２と固定された関係を有することの結果として生じる。更に具体的には、上記の固定された関係の結果として、入力電圧を一次巻線に供給するために用いられる部品の特性が時間と共に変動する場合（又は充分に整合していない場合）、又は、特に一次巻線の特性が変化する場合には、出力電圧波形に歪みが発生する。そのような歪みは、一般的にＡＣ波形の出力電圧が非対称になることに帰着し、その場合、ある半サイクルのピークの大きさが、他の半サイクルのピークの大きさと異なる（即ちより大きいかより小さいか）ようになる。
【０００７】
ＡＣ波形の出力電圧における非対称性は、ＣＣＦＬ内の水銀（Ｈｇ）の不均一な分布を起こさせる傾向があり、その場合、より大きい電圧を有する半サイクルを供給する一次巻線に接続されたＣＣＦＬ管の一方の端子側の水銀濃度が時間と共に減少する。深刻な場合には、ＣＣＦＬ管の一端での黒化につながり、ＣＣＦＬを用いる装置（例えば液晶ディスプレイ、スキャナ、フォトコピー機）の能力に悪影響を及ぼし、装置が使用不能になることがある。
【０００８】
上記に鑑みて、以上に言及した問題を解決する駆動回路を提供することは、望ましいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電界発光ランプ用の駆動回路を提供することを目的とする。一般的にいえば、本発明の駆動回路は、制御可能に反転可能な極性と位相とを有するＡＣ波形の出力電圧を提供する。このようにして、本発明の第１の実施形態によれば、電界発光ランプを駆動するための駆動回路であって、交流（ＡＣ）波形の出力電圧を出力端に提供するＡＣ電圧発生器、及び、ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラを含む電界発光ランプを駆動する駆動回路において、前記コントローラはＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するように動作可能である駆動回路が、提供される。
【００１０】
このコントローラによるＡＣ波形の出力電圧の極性と位相の反転は、電界発光ランプの点灯過程の間に発生し、それはＣＣＦＬがスイッチオンされた時である。代替案として、コントローラによるＡＣ波形の出力電圧の極性及び位相の反転は、点灯過程の後の電界発光ランプの動作中に発生してもよく、その場合その反転は、周期的あるいは規則的な時間間隔で起こるように制御される。どちらの場合にもＡＣ波形の出力電圧は、反転の発生後は異なる極性と位相とを有する。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、電界発光ランプを駆動するための交流（ＡＣ）波形の出力電圧を駆動回路の出力端に提供するＡＣ電圧発生器、及び、ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラであって、前記コントローラは、第１の動作モードにおけるＡＣ波形の出力電圧の位相と極性が第２の動作モードにおけるＡＣ波形の出力電圧の位相と極性に対して相対的に反転されるような、二つの動作モードを有する、電界発光ランプを駆動するための駆動回路が提供される。
【００１２】
任意の適切なＡＣ電圧発生器を使用し得る。一つの適切なＡＣ電圧発生器は、磁気トランス又はセラミック圧電トランスのようなトランスを含むものであってもよい。磁気トランスを含む実施形態では、第１と第２の一次巻線と二次巻線とを含み得る。そのような実施形態では、ＡＣ波形の出力電圧は、所定の入力電圧源による一次巻線の通電に起因するように、トランスの一次巻線との相関性を有し、従って第１の動作モードでは、正と負の半サイクルはそれぞれ第１と第２の一次巻線の通電に因るものとなり、第２の動作モードでは、正と負の半サイクルはそれぞれ第２と第１の一次巻線の通電に因るものとなるようになされた、正の半サイクルと負の半サイクルを含む。
【００１３】
好ましい態様においては、第１と第２の一次巻線は、センタータップ付き一次巻線とされた二重巻線である。
【００１４】
一実施形態によれば、ＡＣ波形の出力電圧は、第１又は第２の一次巻線のどちらかの通電により付勢された、磁気トランスの二次巻線により生成される。このようにして一実施形態では、ＡＣ波形の出力電圧の正の半サイクルは第１又は第２の一次巻線のどちらかの通電により生成され、他方負の半サイクルは他の一次巻線の通電により生成される。
【００１５】
コントローラは、「回路の一次側」又は「回路の二次側」に配置される。この点に関して、本明細書全体を通して用語「回路の一次側」の言及は一次巻線の少なくとも一方を含む回路に言及していることが理解されるべきであり、他方用語「回路の二次側」の言及は二次巻線を含む回路に言及していることが理解されるべきである。
【００１６】
磁気トランスを含む実施形態に関して、またコントローラが回路の一次側に配置された実施形態では、コントローラは、入力電圧源とトランスの一次巻線の間の異なる導電経路を選択するように構成することができる。この形式では、トランスは選択された導電経路を経由して一次巻線に入力電圧源を交互に供給するように構成されたプッシュプル型のインバータであってもよい。このプッシュプル型のインバータは任意の適切な構成を有してよい。一つの適切な構成はロイヤー型のインバータである。
【００１７】
一実施形態では、選択可能な導電経路は第１と第２の導電経路を有する。この実施形態では、第１の導電経路はそれぞれの方向に交互に第１と第２の一次巻線を通って電流が通過できるように制御可能なスイッチを含み、従って第１の一次巻線に印加される電圧波形が第２の一次巻線に印加される電圧波形とは相対的に反対の極性と位相を有する。第２の導電経路は、第１の導電経路により提供される方向とは逆のそれぞれの方向に交互に第１と第２の一次巻線を通って電流が通過できるように制御可能なスイッチを含む。この実施形態では、一次巻線の電流の方向の反転はＡＣ波形の出力電圧の極性と位相とが同様に反転されることとなる。この型式の反転は、一次巻線と出力電圧波形の半サイクルの間の関係を修正する。
【００１８】
トランスを含む実施形態であって、コントローラが回路の二次側に配置される場合には、コントローラは二次側に印加される電圧波形とは相対的にＡＣ波形の出力電圧の極性を逆に反転するように動作可能である。この実施形態によれば、第１の動作モードではＡＣ波形の出力電圧は二次巻線に印加される電圧波形と実質的に同じ極性と位相を有し、第２の動作モードではＡＣ波形の出力電圧は、実質上、二次巻線に印加される電圧波形とは相対的に反転された極性と位相を有する。このようにして、コントローラは、二次巻線に印加される電圧波形とは相対的に、ＡＣ波形の出力電圧の極性と位相とを反転するように動作可能である。こうしてこの実施形態では、一次巻線とＡＣ波形の出力電圧の半サイクルの間の関係の修正は、二次巻線に印加される電圧波形の極性及び位相と、ランプに供給される結果としてのＡＣ電圧波形の極性と位相の間の関係の修正を含む。
【００１９】
コントローラが回路の一次側又は回路の二次側のどちらに配置されているかに関わりなく、コントローラは動作の第１のモードと第２のモードの間を周期的に切り換えて、モードの切り換えが時間間隔をおいて発生するように構成される。一実施形態では、モード切り換えの間の時間間隔は固定され、従ってモード切り換えは規則的な時間間隔で発生する。他の実施形態では、モード切り換えの間の時間間隔は制御可能に可変であり、従ってモード切り換えは制御可能な時間間隔で発生する。
【００２０】
上記を考慮して、本発明のさらに別の態様に従えば、冷陰極蛍光ランプを駆動するための駆動回路であって、
入力電圧源と結合させるための入力端と、
第１と第２の一次巻線と二次巻線とを有するトランスを含む交流（ＡＣ）電圧発生器であって、トランスが駆動回路の出力端に正の半サイクルと負の半サイクルを含むＡＣ波形の出力電圧を生成し、正の半サイクルと負の半サイクルが入力電圧源による一次巻線の通電に起因するようにトランスの一次巻線との関係を有するＡＣ電圧発生器と、
一次巻線とＡＣ波形の出力電圧の半サイクルの間の関係を制御するコントローラであって、第１の動作モードでは正と負の半サイクルがそれぞれ第１と第２の一次巻線の通電に起因し、第２の動作モードでは正と負の半サイクルがそれぞれ第２と第１の一次巻線の通電に起因し、従って第１の動作モードではＡＣ波形の出力電圧の位相と極性が第２の動作モードでのＡＣ波形の出力電圧の位相と極性に対して相対的に反転されるように制御するコントローラと、
を含む冷陰極蛍光ランプを駆動するための駆動回路が提供される。
【００２１】
最後に、本発明の他の態様に従えば、
電界発光ランプを駆動するための、交流（ＡＣ）出力電圧波形を出力端に提供するＡＣ電圧発生器と、ＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を制御するコントローラと、を含む電界発光ランプを駆動する駆動回路、及び、
駆動回路の出力端に結合された電界発光ランプ、を含む照明システムであって、
前記コントローラはＡＣ波形の出力電圧の位相と極性を反転するように動作可能とされていることを特徴とする照明システムが提供される。
【００２２】
ＣＣＦＬ型電界発光ランプを駆動する本発明の実施形態の適用に関しては、本発明はＣＣＦＬ内部のＨｇの不均一な分布を防止又は少なくともその開始を遅延させ、従って繰り返される点灯後のＣＣＦＬの一端での黒化の問題を軽減することが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図２は本発明の一実施形態に従う駆動回路２００の単純化したブロックダイアグラムを示す。この駆動回路２００は、交流（ＡＣ）電圧発生器２０４と、コントローラ２０２を含む。ＡＣ電圧発生器２０４は電界発光ランプ２１０を駆動するためのＡＣ波形の出力電圧２０８を出力端２０６に提供する。
【００２４】
コントローラ２０２は、ＡＣ波形の出力電圧２０８の位相と極性を制御し、ＡＣ波形の出力電圧２０８の位相と極性を反転するように動作することができる。本発明では、コントローラ２０２はＡＣ波形の出力電圧２０８の位相と極性を反転するように動作することができるので、第１の動作モード（モード「１」）でのＡＣ波形の出力電圧２０８の位相と極性は第２の動作モード（モード「２」）におけるＡＣ波形の出力電圧２０８の位相と極性に対して反転されている。
【００２５】
図３は、一実施形態に従う駆動回路２００のブロックダイアグラムを示す。ここに示されるこの駆動回路２００はＡＣ電圧発生器２０４とコントローラ２０２を含む。ここに示されるＡＣ電圧発生器２０４は、駆動回路２００の出力端３０４に接続された電界発光ランプ２１０（ここではＣＣＦＬ３０２として示される）を駆動するために適切な特性を有する、ＡＣ波形の出力電圧を提供するためのトランス３００を含む。しかしながら以下の記述は、トランス３００を有するＡＣ電圧発生器２０４を含む実施形態が記述されているにもかかわらず、本発明がこの態様に限定される必要はないことが認識されるべきである。特に、ＡＣ出力電圧発生器２０４はトランス３００以外のものを用いて実施し得ることが認識されるべきである。
【００２６】
図示された実施形態では、入力電圧源３０６はコントローラ２０２に接続されている。一実施形態では、入力電圧源は＋１２ＶＤＣ電圧源である。
【００２７】
ここに示されるように、トランス３００（ここでは、センタータップ付きのトランスとして示されている）は、第１の一次巻線３０８、第２の一次巻線３１０及び二次巻線３１２を含む。図示された実施形態ではトランス３００は、正の半サイクル３１６と負の半サイクル３１８を含むＡＣ波形の出力電圧３１４を駆動回路２００の出力端３０４に供給する。この実施形態では、各々の半サイクル３１６、３１８は、コントローラ２０２の制御の下で入力電圧源３０６による一次巻線の通電に起因するように一次巻線３０８、３１０のいずれか一つに関連している。
【００２８】
コントローラ２０２は、一次巻線３０８、３１０とＡＣ波形の出力電圧３１４の半サイクル３１６、３１８の間の関係を制御する動作を可能にされており、従って、第１の動作モードでは正の半サイクル３１６と負の半サイクル３１８は第１の一次巻線３０８と第２の一次巻線３１０のそれぞれの通電に因るものであり、第２の動作モードでは正の半サイクル３１６と負の半サイクル３１８は第２の一次巻線３１０と第１の一次巻線３０８のそれぞれの通電に因るものとなる。
【００２９】
図３に示された実施形態では、一次巻線３０８、３１０とＡＣ波形の出力電圧３１４の半サイクル３１６、３１８間の関係は、トランス３００の第１の一次巻線３０８又は第２の一次巻線３１０のどちらかで電流の方向を反転させることにより制御される。この反転は、コントローラ２０２を第１の動作モードと第２の動作モードを周期的に切り換えることに起因する。例えばその反転は、入力電圧源３０６を一次巻線３０８、３１０に交互に結合させることにより実現させ、第１の一次巻線３０８と第２の一次巻線３１０内の電流は第１の動作モードではノード３２０からノード３２２へ及びノード３２０からノード３２４へ交互に流れ、一方コントローラ２０２が動作モードを第２の動作モードに切り換えた後は、一次巻線３０８、３１０への入力電圧源３０６の交互の接続は第１の一次巻線３０８と第２の一次巻線３１０内の電流をノード３２２からノード３２０へ、及びノード３２４からノード３２０へ交互に流れるようになる。上述したように、一次巻線３０８、３１０内の電流の方向は反転されるので、その巻線の通電に因る出力電圧波形３１４の半サイクルの極性（及びこれに従う位相も）も反転される。結果として、出力端３０４間の出力電圧波形３１４の極性と位相（すなわちＣＣＦＬ３０２に印加される電圧波形の極性と位相）は、一次巻線３０８、３１０の電流の流れる方向の周期的反転の結果として、周期的に反転される。
【００３０】
コントローラ２０２の動作モードの周期的切り換えをサポートするコントローラ２０２の例を図４に示す。図示されるコントローラ２０２は、タイマーモジュール４００及びスイッチングモジュール４０２を含む。タイマーモジュール４００及びスイッチングモジュール４０２は、任意の好ましい構成を有してよい。図示された構成では、タイマーモジュール４００は、スイッチングモジュール４０２にクロック信号４０４を提供する。ここに示されるスイッチングモジュール４０２は、クロック信号４０４に応答して、クロック信号４０４が「ハイ」（「Ａ」）である時には、負荷がこれらの出力端４０６、４０８間に配置された場合、入力電圧源３０６と、コントローラ２０２の出力端４０６、４０８の間に第１の導電経路（ＩＡ）を形成する。他方、クロック信号４０４が「ロー」（「Ｂ」）である時には、負荷がこれらの出力端４０６、４０８間に配置された場合、入力電圧源３０６とコントローラ２０２の出力端４０６、４０８の間に第２の導電経路（ＩＢ）を形成する。
【００３１】
タイマーモジュール４００及びスイッチングモジュール４０２の実施形態の回路図は、図５に示されている。
【００３２】
図５に示されるタイマーモジュール４００は、コンデンサ５０４、５０６、抵抗５０８、５１０、５１２及びインバータ５１４を備える、従来技術のクロックジェネレータ５００（ここでは集積回路５０２として示される）を含む。クロックジェネレータ５００はクロック信号５１６及び反転されたクロック信号５１８を提供するように構成されている。図示された実施形態では、クロック信号５１６は、第１の期間に論理「ハイ」状態を、第２の期間に論理「ロー」状態を、交互に提供する。この場合、第１と第２の期間はコンデンサ５０６と抵抗５１０の値により設定され、従ってこれらの部品により固定された値を有する。しかしながら、これらの期間が固定される必要はないことが、理解されるべきである。特に、いくつかの実施形態ではこれらの期間は制御可能に変更されてもよい。
【００３３】
図５に示されるスイッチングモジュール４０２は、トランジスタ５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０、抵抗５３２、５３４及び出力端４０６、４０８を含む。
【００３４】
トランジスタ５２０、５２２、５２４、５２６、５２８、５３０は、クロック信号５１６、５１８の状態に応じて、導電経路を選択的に提供するように構成されている。この点に関して、クロック信号５１６が「ハイ」状態である場合、トランジスタ５２２、５２４、５２６は入力電圧源３０６がノード４０８、４０６間に有効に印加されるように導電経路を形成し、従ってノード４０８は入力電圧源のレベルに近づき、ノード４０６は接地される。他方、クロック信号５１６が「ロー」状態である場合、トランジスタ５２０、５２８、５３０は入力電圧源３０６がノード４０８、４０６間に有効に印加されるように導電経路を形成し、従ってノード４０６は入力電圧源のレベルに近づき、ノード４０８は接地される。
【００３５】
ＡＣ電圧発生器２０４の実施形態は図６に示される（ここではトランス３００を含むように示される）。図示された実施形態では、ＡＣ電圧発生器２０４はノード４０６、４０８の状態に応答する双自己共振回路を含む。第１の自己共振回路はトランジスタ６０４、６１０を含む。第２の自己共振回路はトランジスタ６０６、６０８を含む。この場合には、各々の自己共振回路は、約５０ｋＨｚのスイッチング周波数を有する、従来技術のロイヤー型発振器である。ロイヤー型発振器の動作は当業者には周知であり、従って本発明の目的に関しては詳細には記述しない。
【００３６】
図６に示される部品用語中、インダクタＬ１はＡＣ電圧発生器の高周波数発振をノード４０６、４０８から隔離する。図示された実施形態ではＬ１は２００μＨの値を有する。
【００３７】
コンデンサＣ１は、ＤＣ入力をＡＣ電圧発生器２０４に安定させるため、及び例えば過度の負荷がＡＣ電圧発生器３０４に適用された場合に起因するリップル電圧を除去又は削減するために、ノード４０６、４０８間に付加されたフィルタ用コンデンサである。ノード４０６、４０８での極性は入れ替えることができるので、Ｃ１はＡＣコンデンサである。図示された実施形態では、Ｃ１は５０Ｖで１００μＦの値を有する。
【００３８】
コンデンサＣ２は、回路の切り換え周波数を制御する発振用コンデンサである。Ｃ２のキャパシタンスの値が高いほど切り換え周波数は低くなり、逆に値が低いほど周波数は高くなる。図示された実施形態ではＣ２は２５０Ｖで０．０４７μＦの値を有する。
【００３９】
Ｃ３は、ＡＣ電圧発生器３０４の出力電流を制御するために用いられる出力制限用コンデンサである。Ｃ３のキャパシタンスが高いほど出力電流は大きくなり、逆に低いほど出力電流は小さくなる。ＡＣ電圧発生器により生成されたＡＣ波形の出力電圧は高電圧波形なので、Ｃ３はそれに適合した電圧の定格を持たなければならない。例えば実効値１５５０Ｖの起動電圧を必要とするＣＣＦＬに対しては、Ｃ３は一般的に３ｋＶの定格を持たなければならない。図示された実施形態ではＣ３は３ｋＶで３３ｐＦの値を有する。
【００４０】
基本的に、また図６から見られるように、ノード４０６がノード４０８に対して相対的に正であれば、トランジスタ６０４、６１０が導通しない一方でトランジスタ６０６、６０８が交互に導通する。この動作モードでは、図７に示されるように、電流はノード３２０からノード３２２、及びノード３２４へ交互に流れる。しかしながら、図８に示されるように、ノード４０８がノード４０６に対して相対的に正であれば、トランジスタ６０４、６１０が導通する一方でトランジスタ６０６、６０８は導通しない。この動作モードでは、電流はノード３２２及びノード３２４からノード３２０へ交互に流れる。
【００４１】
図示された実施形態では、ノード４０６、４０８の相対的な極性はコントローラ２０２の制御の下で反転するので、ＣＣＦＬを通るＡＣ波形の出力電圧の極性及び位相は同様に反転する。有利なことに、ＡＣ波形の出力電圧の極性（及び位相）は極めて短時間に反転するので、ＣＣＦＬの切り換えは観察できるものではない。
【００４２】
以上に記述された実施形態は規則的な（又はプログラム可能な）時間間隔でコントローラ２０２の周期的なモード切り換えを提供するコントローラ２０２を含むにもかかわらず、全ての実施形態がそのような能力を有することは必須ではない。特にＣＣＦＬの一端での黒化は、一般的に約数百時間の動作の後に明らかになるので、ＣＣＦＬがスイッチオンされる時にいつでもＣＣＦＬを通るＡＣ波形の出力電圧の極性と位相を反転することはこの問題の解決につながる。
【００４３】
ＣＣＦＬ３０２がスイッチオンされる時にＣＣＦＬ３０２を通るＡＣ波形の出力電圧の極性と位相を反転する駆動回路１００の一実施形態は、図９に示される。この実施形態では、一次側回路が従来技術のものである一方で、二次側回路は図示されるように構成されている。
【００４４】
図示された実施形態に従えば、駆動回路１００（又はＣＣＦＬを用いるデバイス）がスイッチオンされる時はいつでも二次側回路がリレー７００により一度スイッチオンされる。この場合、駆動回路１００はオン／オフスイッチ７０２を用いてスイッチ「オン」又は「オフ」される。
【００４５】
使用時には、オン／オフスイッチ７０２を「オン」位置に切り換える（即ちスイッチ７０２が閉じられる時）ことにより、駆動回路１００がスイッチ「オン」される時はいつでもトランス７１２の二次巻線７１０とＣＣＦＬ３０２の端部７０４、７０６間の接続は反転される。この場合、ＣＣＦＬ３０２の端部７０４、７０６と、トランス７１２の二次巻線７１０の間の接続の反転は、コイル７１４の通電に応じるリレー７００を用いて達成され、従ってリレーコイル７１４が通電される時は回路の分岐７１６はリレースイッチ７２０を経由して端部７０６に接続され、回路の分岐７１８はリレースイッチ７２２を経由して端部７０４に接続される。他方、コイル７１４が通電されない時は、端子７０４、７０６と回路の分岐７１６、７１８の間の接続は反転され、従って回路の分岐７１６はリレースイッチ７２０を経由して端部７０４に接続され、回路の分岐７１８はリレースイッチ７２２を経由して端部７０６に接続される。
【００４６】
図示された実施形態では、リレー７２４はオン／オフスイッチ７０２に応じる双安定リレーであり、従ってリレースイッチ７２６はオン／オフスイッチ７０２が「オン」位置に切り替わる時にはいつでも接点７２８と７３０の間を切り換える。
【００４７】
図示された構成では、リレースイッチ７２６の位置はインバータ７３２の入力が「ハイ」（即ち、＋Ｖに対して接続される）であるか、「ロー」（即ち、０Ｖに対して接続される）であるかを決定する。
【００４８】
インバータ７３２の入力が「ハイ」である場合、トランジスタ７３４は「スイッチオフ」され、従ってリレー７００のコイル７１４は通電されない。そのような条件では、リレースイッチ７２０、７２２は端部７０４、７０６をそれぞれ回路の分岐７１６、７１８に接続するように位置される。他方、インバータ７３２の入力が「ロー」である場合、トランジスタ７３４は「スイッチオン」され、従ってリレー７００のコイル７１４は通電される。そのような条件では、端部７０４、７０６はそれぞれ回路の分岐７１８、７１６に接続される。
【００４９】
以上の記述、及び図９に示された実施形態によれば、コイル７１４の通電はリレースイッチ７２６の位置に依存することが認識される。結果として、リレースイッチ７２０、７２２の位置は同様にリレースイッチ７２６の位置に依存する。このようにして、ＣＣＦＬ３０２の端部７０４、７０６とトランス７１２の二次巻線７１０の間の接続の反転は、オン／オフスイッチ７０２の連続した「オン」位置への切り換えにより同様に制御される双安定リレー７２４により制御される。以上に記載した構成の結果として、オン／オフスイッチ７０２が「オン」に切り替わる時は常に、トランス７１２の二次巻線７１０と交差するＣＣＦＬ３０２の端子７０４、７０６の接続の反転は、ＣＣＦＬ３０２の二つの端部間の出力電圧波形の極性と位相が反転させられる原因となる。
【００５０】
ＣＣＦＬ３０２がスイッチオンされる時は常にＣＣＦＬ３０２に印加されるＡＣ波形の出力電圧の極性と位相を反転させる駆動回路１００の他の実施形態は、図１０に示される。この実施形態では、論理デバイス８０２、８０４はバッテリー８０６から連続した電力を受け入れる。この実施形態に従えば、ＤＣ電力（ここでは、＋１２ＶＤＣとして示される）がコントローラ２０２に提供される時はいつでも、クロック信号が論理デバイス８０２（ここではＱ型フリップフロップとして示される）にコンデンサ８１０、抵抗８１２、ダイオード８１４を経由して提供され、そのデバイスの出力端８０８の状態を切り換えさせる。理解できるように、論理デバイス８０２の出力端８０８が「ハイ」である時はいつでもトランジスタ８１６は「スイッチオフ」される。これに反して、論理デバイス８０２の出力端８０８が「ロー」の時はいつでもトランジスタ８１６は「スイッチオン」される。図９を参照して記述された実施形態の場合のように、トランジスタ８１６が「スイッチオン」である時はいつでもコイル７１４は通電され、トランジスタ８１６が「スイッチオフ」である時はいつでも通電されない。同様に、リレースイッチ７２０、７２２の位置はコイル７１４に依存し、従ってトランス７１２の二次巻線７１０への端部７０４、７０６の接続はコイル７１４が通電されているか通電されていないかに依存して変化する。
【００５１】
図１０を参照して述べられる実施形態は一例である。駆動回路１００の他の実施形態では、クロック信号の生成を必ずしもコントローラ２０２への電力の提供に応じたものとする必要がないことを理解すべきである。特に、本発明の他の実施形態は、ＡＣ電圧発生器２０４の出力端２０６間でＣＣＦＬ３０２の端部７０４、７０６の接続を反転し、それによりＣＣＦＬの二つの端部間の出力電圧波形の極性と位相を同様に反転させるために単に手動で起動されるスイッチングメカニズムを用い得る。代替案として、クロック信号が例えばタイマーを用いて周期的に生成されてもよい。
【００５２】
本発明の実施形態が、異なる長さを有するＣＣＦＬと共に用いるのに適していることが考案される。従って、本発明が、例えばフォトコピー機、ファクシミリ機械、フラットパネルディスプレイ等の、ＣＣＦＬを用いる多様なデバイス及び装置での適用を見いだすことが期待される。さらに、ＣＣＦＬ管の一端における黒化の問題は、一般的に比較的長いＣＣＦＬ（例えば、約１ｍ以上の長さを有するＣＣＦＬ）においてより顕著であるので、本発明を用いることによる改善効果は、比較的長いＣＣＦＬにおいてより有意義であることが期待される。
【００５３】
以上に記述された実施形態は単なる例であることが認識されるべきである。また、上記の詳細な説明は望ましい実施形態と使用の方法を参照しているにもかかわらず、本発明がこれらの望ましい実施形態と使用の方法に限定されることを意図していないことが当業者により認識されるべきである。むしろ、本発明は範囲が広く、添付の請求項に記載されたような事項によってのみ限定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は電界発光ランプの従来技術の駆動回路の動作を示す単純化したブロックダイアグラムである。
【図２】図２は本発明の１実施形態に従う駆動回路の単純化したブロックダイアグラムである。
【図３】図３は本発明の１実施形態に従う駆動回路のブロックダイアグラムである。
【図４】図４は本発明に従う駆動回路と共に用いるのに適したコントローラの一実施形態の概要図である。
【図５】図５は図４に示されるコントローラの実施形態と共に用いるタイマーモジュールとスイッチングモジュールを示す図である。
【図６】図６は図３に示される駆動回路の実施形態と共に用いるのに適したＡＣ電圧発生器の概要図である。
【図７】図７は第１の動作のモードを表わす導電経路を伴う図６の概要図である。
【図８】図８は第２の動作のモードを表わす導電経路を伴う図６の概要図である。
【図９】図９は本発明の他の実施形態に従う、駆動回路を示す図である。
【図１０】図１０は本発明の他の実施形態に従う、駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、２００  駆動回路
２０２          コントローラ
２０４          ＡＣ電圧発生器
２０６          出力端
２０８          ＡＣ波形の出力電圧
２１０          電界発光ランプ
【図１】
2006310260.tif 000003
【図２】
2006310260.tif 000004
【図３】
2006310260.tif 000005
【図４】
2006310260.tif 000006
【図５】
2006310260.tif 000007
【図６】
2006310260.tif 000008
【図７】
2006310260.tif 000009
【図８】
2006310260.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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