(57)【要約】ウェイクアップ照明装置について記載される。装置は、ガス放電ランプ（１０）と、交流ランプ電流（Ｉ）の相隔たった電流バースト（５１）を生成可能な電源（１００）を有するランプドライバ（１；２）とを有する。装置は、ランプ電流が生成されないオフモードで動作可能であり、且つ、オフモードからウェイクアップモードへ切り替わるよう構成される。ウェイクアップモードで、電源（１００）は、最初に、最小デューティーサイクル値（ΔＴ）及びゼロ付近の低減された電流振幅（ＩＲ）を有する交流ランプ電流（Ｉ）を生成し、続いて、電流振幅が公称電流振幅（ＩＭ）に達するまで、デューティーサイクル（Δ）を最小バーストデューティーサイクル値（ΔＴ）で一定に保ちながら、電流振幅を段階的に増大させ、続いて、電流振幅を公称電流振幅（ＩＭ）で一定に保ちながら、デューティーサイクル（Δ）を段階的に増大させるよう動作する。
2011507179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公称光出力レベルと最低光出力レベルとの間の範囲にある可変な光レベルを有してガス放電ランプを駆動する方法であって：
一定の電流振幅を有する交流ランプ電流を生成するステップと；
前記公称光出力レベルを生成する場合に、公称電流振幅を有する前記交流ランプ電流を前記ランプに一定供給するステップと；
前記公称光出力レベルを下回る第１の範囲にある光出力レベルを有する光を生成する場合に、バースト継続時間ＴＣ及びバースト繰り返し周期Ｔを有する相隔たった電流バーストを前記ランプに供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、前記公称電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給され、実質的に電流は、連続する電流バースト間の間隔においては、前記ランプに供給されず、光出力レベルは、Δ＝ＴＣ／Ｔと定義されるバーストデューティーサイクルΔを１００パーセントと最小バーストデューティーサイクル値との間の範囲内で変化させることによって、変更される、ステップと；
前記第１の範囲を下回る第２の範囲にある光出力レベルを有する光を生成する場合に、相隔たった電流バーストを前記ランプに供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、前記公称電流振幅よりも低い低減された電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給され、実質的に電流は、連続する電流バースト間の間隔においては、前記ランプに供給されず、光出力レベルは、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクル値で一定に保ちながら、前記低減された電流振幅をゼロと前記公称電流振幅との間の範囲で変化させることによって、変更される、ステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記最小バーストデューティーサイクル値は、１％、又は例えば０．５％といった１％より低いオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
光出力レベルをゼロから前記公称光出力レベルへと段階的に増大させるために：
所定の前記最小バーストデューティーサイクル値を有する相隔たった電流バーストを前記ランプに最初に供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、ゼロ付近の前記低減された電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給される、ステップと；
続いて、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクル値で一定に保ちながら、電流振幅が前記公称電流振幅に達するまで前記低減された電流振幅を段階的に増大させることによって光出力レベルを段階的に増大させるステップと；
続いて、前記電流振幅を前記公称電流振幅で一定に保ちながら、前記バーストデューティーサイクルΔを段階的に増大させることによって光出力レベルを段階的に増大させるステップと
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記バースト繰り返し周期は、約１００Ｈｚのオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記交流ランプ電流は一定電流周波数を有し、該周波数は、望ましくは、約１００ｋＨｚのオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記交流ランプ電流は、５０パーセントに等しい一定電流デューティーサイクルを有する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ガス放電ランプ駆動ドライバであって、
バースト継続時間ＴＣ及びバースト繰り返し周波数１／Ｔを有する相隔たった電流バーストでランプ電流を生成することができる主電源を有し、前記ランプ電流は、夫々の電流バーストにおいて、前記バースト繰り返し周波数よりも高い一定の電流周波数、一定の電流振幅、及び望ましくは５０パーセントに等しい一定の電流デューティーサイクルを有する交流電流であり、
当該ドライバは、前記電流振幅を公称電流振幅値で一定に保ちながら、Δ＝ＴＣ／Ｔと定義されるバーストデューティーサイクルΔを１００パーセントと最小バーストデューティーサイクル値との間の範囲内で変化させることができ、
当該ドライバは、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクルで一定に保ちながら、前記電流振幅をゼロと前記公称電流振幅との間の範囲内で変化させることができる、ドライバ。
【請求項８】
請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう構成される、請求項７記載のドライバ。
【請求項９】
前記バーストデューティーサイクルΔから独立し且つ前記電流振幅から独立する一定のフィラメント加熱電流又は一定のフィラメント加熱電圧を供給するよう構成される電極加熱電源を更に有する、請求項７記載のドライバ。
【請求項１０】
直流電圧源と；
前記直流電圧源の各出力端子に接続される第１及び第２の直流出力ラインと；
２つの制御可能スイッチの第１の直列配置を有し、前記第１及び第２の直流出力ラインの間で前記第１の直列配置の制御可能スイッチの間の第１のブリッジ出力ノードと接続される第１ブリッジレッグと；
２つの制御可能スイッチの第２の直列配置を有し、前記第１及び第２の直流出力ラインの間で前記第２の直列配置の制御可能スイッチの間の第２のブリッジ出力ノードと接続される第２のブリッジレッグと；
前記第１のブリッジ出力ノードと前記第２のブリッジ出力ノードとの間に接続されるブリッジ対角線と；
前記第１の直列配置の制御可能スイッチ及び前記第２の直列配置の制御可能スイッチのスイッチング動作を制御するコントローラと
を有する、請求項７記載のドライバ。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記第１の直列配置の制御可能スイッチ及び前記第２の直列配置の制御可能スイッチを、夫々のスイッチが前記電流周波数に等しいスイッチング周波数で導通状態と非導通状態との間で連続的に交互に切り替えられるように制御するよう構成され、
前記第１の直列配置の制御可能スイッチは、常に１８０度の相互位相差を有して切り替えられ、前記第２の直列配置の制御可能スイッチは、常に１８０度の相互位相差を有して切り替えられ、
前記コントローラは、０から１８０度の範囲で前記第１のブリッジレッグと前記第２のブリッジレッグとの間の位相差を選択的に設定するよう構成される、請求項１０記載のドライバ。
【請求項１２】
前記コントローラは、連続する電流バースト間の間隔において、実質的に電流を前記ランプに供給しないために、前記位相差を０度に等しいように設定するよう構成される、請求項１１記載のドライバ。
【請求項１３】
前記コントローラは、電流バースト中、前記公称電流振幅を有する交流ランプ電流を生成するために、前記位相差を１８０度に等しいように設定するよう構成される、請求項１１記載のドライバ。
【請求項１４】
前記コントローラは、電流バースト中、低減された電流振幅を有する交流ランプ電流を生成するために、前記位相差を０から１８０度の間の値を有するように設定するよう構成される、請求項１１記載のドライバ。
【請求項１５】
前記ブリッジ対角線は、ランプ出力端子及び誘導手段の直列配置と、前記ランプ出力端子と並列に配置される容量手段とを有する、請求項１０記載のドライバ。
【請求項１６】
カップリング変圧器を更に有し、
前記ブリッジ対角線は、望ましくは直流デカップリングキャパシタと直列に前記カップリング変圧器の一次巻線を有し、
ランプ出力端子は、前記カップリング変圧器の二次巻線と直列に配置される、請求項１０記載のドライバ。
【請求項１７】
内部空間を有するランプ管と、前記内部空間内に配置される２つの電極フィラメントとを有するタイプの熱陰極蛍光ランプを駆動する請求項１０記載のドライバであって、夫々の電極フィラメントは、前記ランプ管を越える外側に延在する２つの電極端子を設けられている、ドライバにおいて：
電極加熱電流をランプ電極フィラメントに供給する少なくとも１つの電極加熱電源を更に有し、該電極加熱電源は、前記主電源から入力電力を得るようブリッジ出力ノードに結合される第１の入力端子を有する、ドライバ。
【請求項１８】
前記電極加熱電源は、該電極加熱電源の前記第１の入力端子に接続される一次巻線と、前記電極加熱電源の加熱出力端子に結合される二次巻線とを有する変圧器を有する、請求項１７記載のドライバ。
【請求項１９】
前記電極加熱電源は、前記一次変圧器巻線と基準電位との間に配置されるキャパシタを更に有する、請求項１８記載のドライバ。
【請求項２０】
前記電極加熱電源は、前記二次変圧器巻線と前記加熱出力端子との間に結合される電圧レギュレータを更に有する、請求項１８記載のドライバ。
【請求項２１】
ガス放電ランプと、交流ランプ電流の相隔たった電流バーストを生成可能な電源を有するランプドライバとを有するウェイクアップ照明装置であって、
当該装置は、ランプ電流が生成されないオフモードで動作可能であり、且つ、該オフモードからウェイクアップモードへ切り替えるよう構成され、
前記ウェイクアップモードで、前記電源は：
最初に、最小デューティーサイクル値及びゼロ付近の低減された電流振幅を有する交流ランプ電流を生成し；
続いて、ランプ振幅が公称電流振幅に達するまで、デューティーサイクルを前記最小デューティーサイクル値で一定に保ちながら、前記ランプ振幅を段階的に増大させ；
続いて、前記ランプ振幅を前記公称電流振幅で一定に保ちながら、前記デューティーサイクルを段階的に増大させる
よう動作する、ウェイクアップ照明装置。
【請求項２２】
前記ガス放電ランプは、お互いに実質的に並列に配置される複数の管部を有し、該管部は軸長さを有し、前記管部の数は偶数であり、夫々の管部は内部空間を有し、前記管部は、１つの管部の内部空間が少なくとも１つの他の管部の内部空間と常に通じているように、横方向の管部によってお互いと結合され、
当該装置は、導電性の外部補助電極を更に有し、該外部補助電極は、前記管部の外側に配置され、前記管部の前記軸長さに対応する軸方向の広がりを有し、全ての管部に容量結合され、基準電圧レベルに結合される、請求項２１記載のウェイクアップ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、蛍光ランプの分野に関し、より具体的には、蛍光ランプを有する調光可能な光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＥＤ及びガス放電ランプ等の他のタイプの光源によって従来の白熱ランプを置換する一般的傾向が存在する。ＬＥＤ及びガス放電ランプは、互いに、幾つかの利点及び欠点を有しており、設計者は、自身の設計配慮に応じて、ＬＥＤ又はガス放電ランプのいずれかを用いるよう選択することができる。
【０００３】
白熱ランプ、ＬＥＤ又はガス放電ランプ等の光源は、公称ランプ電力及び公称光出力を得るよう、公称ランプ電圧及び公称ランプ電流による公称動作のために設計される。もし、ある状況で、ユーザがもっと光を欲するならば、ユーザは、現在のランプをより強いランプによって、すなわち、より高い光出力を有する異なったタイプのランプによって、置換することができる。反対に、もし、ユーザが減光したいならば、ユーザは、ランプをより小さい光出力を有する他のランプによって置換することができる。しかし、これは極めて厄介であり、故に、ランプを減光することができるよう、すなわち、光出力が公称光出力より低いように公称電力を下回る電力によりランプを駆動するよう、一般的要望が存在する。
【０００４】
本発明は、特に、低減された電力で、すなわち、減光された状態で、ガス放電ランプを駆動する分野に関する。
【０００５】
ガス放電ランプは負性抵抗特性を有し、従って、バラスト装置がランプを駆動するために必要とされる。原理上は、直流電流によりガス放電ランプを駆動することが可能であるが、通常、電子バラストは高周波ランプ電流を提供する。減光は、例えば、ランプ電流の大きさを低減することによって、又はあるデューティーサイクルでランプのオン及びオフを切り替えることによって、達成され得る。
【０００６】
幾つかの問題及び欠点は、とりわけ特定の使用に依存して、特に、ランプが公称光出力の１％より低い極めて低いレベルに減光されることが望まれる場合に、ガス放電ランプを減光するための様々なメカニズムに関連する。本発明に係る特定の光生成装置は所謂ウェイクアップ光であり、これは、例えばクロックによってトリガされて、自身の光出力をゼロから最大まで段階的に増大させる装置である。このような用途に係る問題の１つは、点灯に関連する。点灯のために、ガス放電ランプは比較的高い電圧を要する。結果として、ランプが、ゼロに近い光出力を有した減光状態で点灯されるべき場合に、ランプは、点灯時に光フラッシュを生じさせてから、光出力を所望の調光レベルまで下げうる。このような光フラッシュは望ましくない。
【０００７】
更なる問題は、極めて低い調光レベルでランプ安定性を保つことは大変困難である点である。
【０００８】
更なる問題は色に関連する。低減された光出力を有するランプがその光出力の色を変えうることが、実際上、見受けられる。
【０００９】
フィラメント電極を有するガス放電ランプの場合に、電極は、電極を最適な動作温度に保つために、電極加熱電流を供給される必要がある。しかし、一般的な電子バラストでは、フィラメントは点灯相においてしか加熱されず、減光中、フィラメントの温度は低くなり過ぎることがある。従って、別個の電極加熱回路を設ける必要があるが、このような回路は複雑で且つ比較的高価である傾向がある。比較的簡単な実施形態で、電極加熱回路は、ランプ電圧から自身の電源を得る。通常、ランプ電圧は、整流された幹線電源から得られる、従って、幹線電源の電圧変動の影響を受けやすい、直流電圧を含む。ランプ電流の大きさを低減することによる減光の場合には、得られた加熱電力も低減される。デューティーサイクル減光の場合には、ランプ電流は定期的に中断される。これは電極加熱を中断する。従って、電極加熱は実際上変化しうる。これは望ましくない。電極が過剰に加熱される場合は、陰極温度は過度に高く、陰極はエミッタ物質（バリウム）を喪失し、しばらくの後、ランプは赤みがかった輝きを有して焼き付く。他方、電極が十分に加熱されない場合は、陰極温度は過度に低く、ランプは極めて急速に暗くなる。いずれの場合にも、結局のところ、電極の寿命は、実質的に、たった数時間（不十分な加熱）又は数百時間（過熱）まで縮められる。
【００１０】
リニア・ガス放電ランプでは、電極は、長手方向のランプ管の対向する端部に配置される。所謂コンパクト・ガス放電ランプでは、ランプ管は折り畳まれていると考えることができ、従って、ランプは、隣同士で平行に配置されている偶数個の管部を有し、一方、ランプ電極を備えるランプ端部は、ランプの同じ長手方向の端部で隣同士に配置されている。このようなタイプのランプでは、極めて低い調光レベルを有するウェイクアップ光としての用途の場合に、不安定性の問題が発生することがあり、このとき、当該ランプは、ウェイクアップ・シーケンスの開始時に、電極に近いランプ部分からしか光を放射しない。この部分は、ランプの他方の端部に向かって電極から離れる方向に比較的ゆっくりと大きくなる。他方、中間の管部は光を放射しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願第２００６／０２１４６０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、特に、上記の問題に対する解決策を提供することを目的とする。具体的に、本発明は、ガス放電ランプのための設計及びこのランプを駆動する電子ドライバのための設計を提供し、これにより、公称光出力が約３００ルクスのオーダーである場合に、ランプが０ルクスにちかい極めて低い光レベルを放射するよう駆動され得ることを目的とする。
【００１３】
米国特許出願第２００６／０２１４６０５号（特許文献１）は、蛍光ランプの減光方法を開示する。公称動作（すなわち、１００％光出力）で、ランプは、一定の振幅及び比較的高い周波数で交流ランプ電流により駆動される。ランプを減光する場合に、ランプ電流振幅は、交流電流振幅より低いある変調周波数を有する鋸波により変調される。これにより、電流振幅は、夫々の鋸波周期において、最大値から最小値へゆっくりと低減される。更に減光する場合に、最小値は下げられるが、最大値は保たれる。更に減光するために、ある減光レベルが達成されると、最小値がゼロに等しいか又はゼロに近い限界値に達するまで、最大値及び最小値は両方とも下げられ、一方、変調度は一定に保たれる。更に一層減光するために、最小値は一定に保たれるが、最大値は下げられ、一方、鋸波のランプ角度は一定に保たれる。これにより、夫々の鋸歯周期において、最小値を有する電流部分の存続期間は増大し、実際の鋸歯部分は狭められる。
【００１４】
この既知の技術の１つの欠点は、広い減光範囲にわたって、公称値よりも低い電流が用いられ、結果として色の偏移を生ずる点である。更に、この既知の技術は振幅変調手段を必要とする点も欠点である。
【００１５】
本発明の特定の目的は、実質的に一定な色の放射光を得ながら、比較的簡単な実施手段を用いて広い範囲にわたる調光を提供可能な調光方法及び装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更なる特定の目的は、調光レベルから独立した実質的に一定な電極加熱を可能にする比較的簡単な手段を設けられたランプ調光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明は、公称光出力と所定の減光閾値との間の第１の調光範囲で一定のランプ電流振幅を有するデューティーサイクル減光を適用すること、及び、前記減光閾値を下回る第２の調光範囲で一定のデューティーサイクルを有する振幅調光を適用することを提案する。減光閾値は、例えば、約０．５％の光出力レベルであってよく、第２の調光範囲は、例えば、前記減光閾値と０．０１％又はそれより低い光出力レベルとの間であってよい。
【００１８】
更なる有利な詳細は、従属請求項に記述されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電子ドライバを概略的に表すブロック図である。
【図２】ドライバ用主電源を概略的に表すブロック図である。
【図３】Ａ及びＢは、本発明に従うドライバのランプ電流源の動作を概略的に表すグラフである。
【図４】Ａ〜Ｅは、本発明に従うドライバの調光動作を表す時間グラフである。
【図５】ブリッジレッグ間の可変な位相差によるブリッジの動作を表す時間グラフである。
【図６】本発明に従うウェイクアップ光の動作を表す時間グラフである。
【図７】電極加熱手段を備える電子ドライバの好ましい実施形態を概略的に表すブロック図である。
【図８】電極加熱手段を備える電子ドライバの他の好ましい実施形態を概略的に表すブロック図である。
【図９Ａ】コンパクト・ガス放電ランプの斜視図を概略的に示す。
【図９Ｂ】本発明に従う外部電極の好ましい実施形態の略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の上記の及び他の態様、特徴及び利点は、更に、図面を参照して１又はそれ以上の好ましい実施形態に係る以下の記載によって説明される。図面中、同じ参照符号は、同じ又は類似する部分を示す。
【００２１】
図１は、ガス放電ランプ１０を駆動する電子ドライバ１の幾つかの特徴を概略的に表すブロック図である。ランプ１０は熱陰極蛍光ランプであり、内部空間１２を有するランプ管１１と、内部空間１２の中に配置されている２つの電極フィラメント１３及び１４（夫々、第１の電極フィラメント１３及び第２の電極フィラメント１４）とを有する。各電極フィラメントは、夫々、ランプ管１１を越える外部に延在する２つの電極端子１５、１７及び１６、１８を設けられている。
【００２２】
ドライバ１は、ランプ電極端子１５、１６、１７及び１８の夫々に接続されている出力端子２１、２２、２３及び２４を有する。具体的に、第１の出力端子２１は、第１のランプ電極フィラメント１３の第１の電極端子１５に接続され、第２の出力端子２２は、第２のランプ電極フィラメント１４の第１の電極端子１６に接続され、第３の出力端子２３は、第１のランプ電極フィラメント１３の第２の電極端子１７に接続され、第４の出力端子２４は、第２のランプ電極フィラメント１４の第２の電極端子１８に接続されている。
【００２３】
ドライバ１は、ランプ電流、具体的にパルス状ランプ電流を生成する主電源１００を有する。パルス状ランプ電流のパルス幅は、デューティーサイクル、ひいては平均光出力を変化させるために、変更されてよい。主電源１００の第１の主出力端子１０１は、第１のドライバ出力端子２１に、ひいては、第１のランプ電極フィラメント１３の第１の電極端子１５に接続され、主電源１００の第２の主出力端子１０２は、第２のドライバ出力端子２２に、ひいては、第２のランプ電極フィラメント１４の第１の電極端子１６に接続されている。
【００２４】
ドライバ１は、ランプ電極フィラメント１３及び１４を加熱する電極加熱手段３０及び４０を更に有する。具体的に、第１のランプ電極フィラメント１３のための電極加熱電流を生成する第１の電極加熱電源３０は、第１のランプ電極フィラメント１３に電極加熱電流を供給するために、第１及び第３のドライバ出力端子２１及び２３の夫々に接続されている第１の出力端子３１及び３２を有する。同様に、第２のランプ電極フィラメント１４のための電極加熱電流を生成する第２の電極加熱電源４０は、第２のランプ電極フィラメント１４に電極加熱電流を供給するために、第２及び第４のドライバ出力端子２２及び２４の夫々に接続されている第２の出力端子４１及び４２を有する。
【００２５】
図２は、主電源１００の実施形態の詳細を概略的に表すブロック図である。図２には、簡単のため、２つの電極加熱電源３０及び４０は図示されていない。電極加熱電流を生成する電極加熱電源はそれ自体が知られていることが分かっている。
【００２６】
主電源１００は、第１及び第２の直流（ＤＣ）電力ライン１０７及び１０８の間に配置されているフルブリッジ・トポロジーを有する。第１のブリッジレッグ１１０は、第１及び第２のＤＣ電力ライン１０７及び１０８の間に接続されている２つの制御可能なスイッチ１１１及び１１２の第１の直列配置と、これらの２つのスイッチの間の第１のブリッジ出力ノードＡとを有する。第２のブリッジレッグ１２０は、第１及び第２のＤＣ電力ライン１０７及び１０８の間に接続されている２つの制御可能なスイッチ１２１及び１２２の第２の直列配置と、これら２つのスイッチの間の第２のブリッジ出力ノードＢとを有する。ブリッジ対角線１３０は、２つの出力ノードＡ及びＢの間に接続されており、誘導手段１３１及び１３２並びに容量手段１３３の直列配置を有する。対称性のために、誘導手段には、第１のインダクタ１３１及び第２のインダクタ１３２の直列配置が含まれ、これら２つのインダクタの間に容量手段１３３が配置されている。主電源１００の主出力端子１０１及び１０２は、容量手段１３３と並列に配置されている。第１及び第２のＤＣ電力ライン１０７及び１０８は、ＤＣ電圧源１０６、通常、整流された幹線電源の電圧、に接続されている。
【００２７】
主電源１００は、対応するスイッチ１１１、１１２、１２１及び１２２の制御端子に接続されている制御出力９１、９２、９３及び９４を有するコントローラ９０を更に有する。コントローラ９０は、第１のスイッチ１１１が開き（非導通）、一方、第２のスイッチ１１２が閉じられ（導通）、あるいは、第１のスイッチ１１１が閉じられ、一方、第２のスイッチ１１２が開くように、第１のブリッジレッグ１１０の２つの制御可能なスイッチ１１１及び１１２のための制御信号を生成する。これらのスイッチ１１１及び１１２は、両方が同時に閉じられることを防ぐよう僅かな遅延を有して、略同時に開閉される。両方のスイッチは５０％のデューティーサイクルで開かれ、これにより、それらは閉じられない限り開いている。スイッチング周波数（以降、「ブリッジスイッチング周波数」と呼ぶ。）は、一例として、１００ｋＨｚのオーダーであってよい。
【００２８】
コントローラ９０は、同様にして、第２のブリッジレッグ１２０の２つの制御可能なスイッチ１２１及び１２２のための制御信号を生成する。第２のブリッジレッグ１２０のためのスイッチング周波数は、第１のブリッジレッグ１１０と全く同じである。動作パラメータとして、コントローラ９０は、２つのレッグ１１０及び１２０の間の位相差Δφを変更することができる。２つのレッグ１１０及び１２０が全く同相で動作する場合に（Δφ＝０°）、ノードＡ及びＢは常に相互に同じ電位を有するので、ランプ１０には電流が流れない。この状況は図３Ａに表されている。２つのレッグ１１０及び１２０が、全く位相が一致することなく動作する場合に（Δφ＝１８０°）、ノードＡ及びＢは、交互に、反対の供給ライン電圧電位にあり、スイッチング周波数を有する交流ランプ電流Ｉがランプ１０に流れる。この状況は図３Ｂに表されている。第１の状態で、第１及び第４のスイッチ１１１及び１２２は閉じられ（導通、すなわち、オン）、第２及び第３のスイッチ１１２及び１２１は開いている（オフ）。その場合に、ランプ電流はノードＡからノードＢに流れる（図３で正電流として示されている。）。第２の状態で、第１及び第４のスイッチ１１１及び１２２は開き、第２及び第３のスイッチ１１２及び１２１は閉じられる。これにより、ランプ電流はノードＢからノードＡに流れる（図３Ｂで負電流として示されている。）。インダクタ１３１及び１３２並びにキャパシタ１３３は共振回路として動作し、ランプ電流の振幅ＩＭはスイッチング周波数に依存する。この電流は、実際の表示を表すためではなく、簡単のために、ブロック電流として図示されていることが分かる。
【００２９】
図４Ａは、最大光出力の場合のランプ動作を概略的に表すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸はランプ電流を表す。２つのブリッジレッグ１１０及び１２０は１８０°の位相差で連続して動作するので、略一定の振幅ＩＭの高周波ランプ電流は絶えず生成される。
【００３０】
コントローラ９０は、ランプの所望調光レベルを示す入力信号Ｓｉｎを受信する入力端子９５を有する。実施例では、入力信号Ｓｉｎは、例えばポテンショメータを有する、ユーザにより作動される回転装置９６によって、生成され得る。入力信号Ｓｉｎは、代替的に、コントローラ９０の外部の又はコントローラ９０と一体の制御装置（例えば、タイマ）によって生成されてよいことが分かる。ウェイクアップ光の場合、所望の入力レベルは、所定時間範囲内（通常、約３０分程度）でゼロから１００％まで段階的に上昇する。
【００３１】
ユーザが光出力を低減したいと望む場合は、コントローラ９０は、図４Ｂに表されるデューティーサイクルモードで動作し始める。図４Ｂは、図４Ａのグラフに相当するグラフである。このデューティーサイクルモードで、コントローラ９０は、ブリッジスイッチング周波数（例えば、約１００ｋＨｚのオーダー）よりも低い繰り返し周波数（例えば、約１００Ｈｚのオーダー）で、０°と１８０°との間で位相差Δφを周期的に切り替える。これにより、ランプは、零ランプ電流（Δφ＝０°）と、公称電流振幅ＩＭに等しい略一定の電流振幅の交流ランプ電流のバースト５１（Δφ＝１８０°）とを交互に供給される。図４Ｂで、スイッチング周期の継続時間はＴと表され、一方、交流ランプ電流の電流バース５１の継続時間はＴＣと表される。デューティーサイクルΔは、Δ＝ＴＣ／Ｔと定義される。
【００３２】
位相差Δφが１８０°に等しい電流バースト中、デューティーサイクルは５０％に等しいことが分かる。これは、電流フローが、１つの方向に、逆方向と等しい時間長さの間流れることを意味する。より大きな時間スケールで、平均電流ＩＡＶは、ＩＡＶ＝Δ・ＩＭと表され得る。平均光出力は平均電流に比例するので、平均光出力ＬＡＶは、ＬＡＶ＝Δ・ＬＭと表され得る。なお、ＬＭは公称又は最大光出力を表す。
【００３３】
従って、光出力は、デューティーサイクルΔを変更（低減）することによって、変更（減光）され得る。本発明の重要な利点は、光出力が電流バースト中にのみ生成され、一方、電流バースト間の時間期間に光出力は実質的に存在しないことである。電流バーストにおいて電流は常に公称振幅を保つので、電流バースト中の光出力特性は常に公称光出力特性に等しい。具体的に、光の色は一定のままである。相隔たった電流バーストでランプを動作させることによって、光は実際に時間において淡くなり、すなわち、強さにおいて減光されるが、その他の側面では同じままである。
【００３４】
更に、減光は、デューティーサイクルを低減することによって達成される。図４Ｃは、光出力が更に低減された状況の、図４Ｂに相当するグラフである。
【００３５】
デューティーサイクルΔを低減することによる更なる減光は、デューティーサイクルΔが所定の閾値ΔＴに達するまで行われる。この状況は、図４Ｄに概略的に表されている。閾デューティーサイクルΔＴは決定的ではなく、例えば、１％又はそれより低い（例えば、０．５％）オーダーであってよい。Δ＝ΔＴの場合に、平均光出力ＬＡＶは、ＬＡＶ＝ΔＴ・ＬＭと表され得る。
【００３６】
可能な実施形態で、閾ΔＴは、図４Ｄに表されるような、ただ１つの全転流サイクルを繰り返すランプ電流に対応する。実際の実施形態で、１００ｋＨｚのブリッジスイッチング周波数及び１００Ｈｚの繰り返し周波数の場合に、閾ΔＴは１％に等しいよう選択されてよい。これは、１０ブリッジスイッチング周期を有するバースト５１に対応する。デューティーサイクルの更なる低減により、回避することが困難である、例えばコントローラの精度に起因するデューティーサイクルの変動は、光出力の可視的な変動をもたらしうる。
【００３７】
ユーザが更に一層光出力を低減したいと望む場合、コントローラ９０は、Δ＝ΔＴに等しいデューティーサイクルを保持するが、図４Ｅに表されるように、電流振幅Ｉを、公称値ＩＭよりも低い値ＩＲまで下がる。光出力特性の如何なる偏差（特に、光の色）も、かかる偏差が受け入れられやすい極めて小さい光出力についてのみ起こる。
【００３８】
電流振幅の低減は、電源１０６の出力を低下させることによって達成され得る。しかし、これは、制御可能な電源を必要とする。好ましい実施形態で、電流振幅は、２つのブリッジレッグ１１０及び１２０の間の位相差Δφを変化させることによって変更される。この原理は、図５に表されている。このグラフの上の部分で、第１のブリッジレッグ１１０のスイッチ１１１及び１１２が５０％のデューティーサイクルで且つお互いに１８０°の位相差を有して切り替えられ、第２のブリッジレッグ１２０のスイッチ１２１及び１２２が５０％のデューティーサイクルで且つお互いに１８０°の位相で切り替えられ、２つのレッグ１１０及び１２０の間には位相差Δφが存在していることが分かる。グラフは、更に、第１のＤＣ電力ライン１０７の電圧と第２のＤＣ電力ライン１０８の電圧との間を往復するノードＡでの電圧を示し、且つ、第１のＤＣ電力ライン１０７の電圧と第２のＤＣ電力ライン１０８の電圧との間を往復するノードＢでの電圧を示すとともに、ノードＡでの電圧とノードＢでの電圧との間には同じ位相差Δφがあることを示す。グラフは、更に、２つのノードＡ及びＢの間の電圧差ＶＡ−ＶＢを示しており、この電圧差がランプ電流Ｉを駆動する。
【００３９】
ランプ電圧の極めて小さなデューティーサイクルにより、ランプは点灯する機会を得ず、容量的にのみ動作する。従って、ランプは比較的大きなインピーダンスを提供し、回路の挙動は主として共振タンク（図２の１３１、１３２及び１３３）によって決定される。ノードＡ及びＢの間の回路は共振し、一方、ブリッジレッグのスイッチング周波数は共振周波数に近いので、ノードＡ及びＢの間のブリッジ対角線１３０を流れる電流は、ノードＡ及びＢの間の電圧とほぼ同相な正弦波形状の電流である。従って、並列キャパシタ１３３（図２）の両端に生ずる電圧は、ノードＡ及びＢの間の電圧とほぼ同相の正弦波形状の電圧である。この電圧がランプ電流を決定することから、容量性ランプ電流も、図５の一番下の曲線によって概略的に表されているように、ノードＡ及びＢの間の電圧とほぼ同相の正弦波形状の電流である。
【００４０】
容量性ランプ電流は、幾らかの光を発生させる。当業者には当然のことながら、このようにして達成される最大電流振幅（電流曲線のピーク）は、０°≦Δφ≦１８０°の範囲で位相差Δφに比例する。同様に、電流振幅の平均は位相差Δφに比例する。従って、位相差Δφを変更することによって、平均電流振幅、ひいては、光出力を変更することが可能である。
【００４１】
デューティーサイクルが高ければ、従って、光出力が大きければ、ランプは点灯を達成することが分かる。その場合に、ランプ電流は、形状が三角波形状に近づく。
【００４２】
ウェイクアップ光の場合、コントローラ９０による動作はまさに反対である。初期状態で、ランプはオフである。例えばクロックによって決定される或る時点で、コントローラ９０は、レッグ位相差Δφを０°付近に設定することによって、Δ＝ΔＴに設定されたデューティーサイクル及びゼロ付近の電流振幅を有して動作を開始する（図４Ｂ）。時間の関数として、コントローラ９０は、電流振幅が公称値ＩＭに達するまで、すなわち、レッグ位相差Δφが１８０°に達するまで、デューティーサイクルを一定に保ちながら、レッグ位相差Δφを増大させることによって、電流振幅を増大させる（図４Ｄ）。レッグ位相差Δφが１８０°に達した時点から、依然として時間の関数として、コントローラ９０は、最終的にデューティーサイクルが１００％に等しくなるまで、電流振幅を一定に保ちながら、デューティーサイクルを増大させる（図４Ｃ及び図４Ｂ）。かかるウェイクアップ動作は、図６に概略的に表されている。図６で、上のグラフは、時間の関数として位相差Δφを示し、一方、下のグラフは、時間の関数としてデューティーサイクルを示す。
【００４３】
図６で、位相差Δφ及びデューティーサイクルは、時間の関数として線形に増大するように示されていることが分かる。しかし、設計配慮に従って、これらのパラメータの二次時間導関数はゼロに等しくなくてよい。例えば、位相差Δφ及びデューティーサイクルは指数的に増大してよい。
【００４４】
更に、上述されるような減光プロシージャ又はウェイクアッププロシージャの実施は、容易に且つ低コストで、コントローラ９０の適切なプログラミング、すなわち、ソフトウェア実施によって、達成され得る。
【００４５】
上述されるように、電極加熱電源３０及び４０は、別個の定電流源として実施されてよい。その場合に、ランプ電流が流れていない時間期間の間、コントローラ９０が全てのスイッチ１１１、１１２、１２１及び１２２をオフ状態に保つことが可能である。しかし、デューティーサイクルの変更及び電流振幅の変更が上述されるようにレッグ位相差の変更によって実施される場合については、本発明は、ノードＡ又はＢから電力を得る電極加熱電源の比較的簡単な実施を提供する。
【００４６】
図７は、本発明に従って適合されるドライバ２の、図２に相当するブロック図である。具体的に、電極加熱電源３０及び４０は本発明に従って実施される。簡単のために、コントローラ９０及びＤＣ電源１０６は図７には図示されない。ランプ１０と並列な容量手段は、２つのキャパシタ１３３及び１３４の直列配置として実施されることが分かる。
【００４７】
第１の電極加熱電源３０は、第１の入力端子３３と第２の入力端子３４との間に結合されている一次変圧器巻線５１と、第１の電極加熱電源３０の出力端子３１及び３２に結合されている二次変圧器巻線５２とを有する第１の変圧器５０を有する。図示される好ましい実施形態で、電圧レギュレータ７１は、二次変圧器巻線５２と出力端子３１及び３２との間に結合されている。第２の入力端子３４は、ＤＣデカップリングのために設計されたキャパシタ３５を介して接地ライン１０８に結合されている。このデカップリングキャパシタ３５のキャパシタンスは、スイッチング周波数及び一次変圧器巻線５１のインダクタンスに関連して比較的高く選択され、これにより、実際上、このキャパシタの両端での如何なる電圧リップルもほとんどゼロである。
【００４８】
同様に、第２の電極加熱電源４０は、第１の入力端子４３と第２の入力端子４４との間に結合されている一次変圧器巻線６１と、第２の電極加熱電源４０の出力端子４１及び４２に結合されている二次変圧器巻線６２とを有する第２の変圧器６０を有する。図示される好ましい実施形態で、電圧レギュレータ７２は、二次変圧器巻線６２と出力端子４１及び４２との間に結合されている。第２の入力端子４４は、第２のデカップリングキャパシタ４５を介して接地ライン１０８に結合されている。
【００４９】
ランプはブリッジノードＡ及びＢに直接には接続されていないので、２つの高周波（ＨＦ）変圧器５０及び６０はレベルシフタとして働く。直列キャパシタ３５及び４５は、一次変圧器巻線５１及び６１を駆動することに関しては、ＤＣオフセットが何らの問題も構成しないという効果を有する。
【００５０】
ＨＦ変圧器５０及び６０は、ブリッジノードＡ及びＢでの高電圧を、ランプ陰極加熱に適した、よりずっと低い電圧に変換する。通常の陰極加熱定格は、２６Ｗ  ＰＬ−Ｃランプに関して、４Ｖ及び３２０ｍＡである。陰極加熱電力が、ランプに依存する正確な値で可能な限り一定に保たれることが極めて重要である。加熱出力電圧が高すぎる場合、陰極温度は高くなり過ぎ、陰極はエミッタ物質（通常、バリウム）を喪失し、ランプの寿命は数百時間にまで縮まる。加熱出力電圧が低すぎる場合、陰極温度は低くなり過ぎて、陰極を暗くし、ランプの寿命をたった数時間にまで縮める。ブリッジノードＡ及びＢは、図５に示されるように、高周波高電圧を連続して伝え、これにより、変圧器５０及び６０並びにランプ電極１３及び１４は一定電圧を供給されることが分かる。
【００５１】
陰極加熱電圧の正確さを向上させるために、望ましくは、各電極加熱電源３０、４０は、図示されるように、電圧レギュレータ７１、７２を有する。各電圧レギュレータ７１、７２は、整流器（例えば、ダイオードブリッジ）と、バッファ（例えば、キャパシタ）と、安定器とを有する。これは、ＤＣ電源１０６の出力電圧の起こり得る変動を相殺するのに望ましい。しかし、ＤＣ電源１０６が十分に安定な電圧を供給する場合は、このような電圧レギュレータは省かれてよい。
【００５２】
本発明に従うドライバで、電極加熱電力は、調光レベルを設定するためにコントローラ９０によって設定されるデューティーサイクルに関わりなく、且つ、調光レベルを設定するためにコントローラ９０によって設定されるランプ電流振幅に関わりなく、略一定に保たれる。
【００５３】
上記で、スイッチ１１１、１１２、１２１及び１２２の動作は、ランプ電流の動作及び加熱電流の生成しか考慮せずに記載された。これに関して、スイッチの正確なタイミングは、短絡を防ぐために直列に配置されている２つのスイッチのオン周期の間に幾らかの「不感時間（dead  time）」がなければならないという事実は別として、必須ではない。その条件が満足される場合に、次のスイッチが導通状態とされる正確なタイミングは本質的ではない。しかし、好ましい実施形態で、スイッチが導通状態とされる前に、このスイッチにかかる電圧がゼロになっているとする。これは、そうでない場合には、電力損失がスイッチングに起因して生ずるからである。説明として、より詳細な記載が、スイッチ１１１及び１１２のスイッチングに関して与えられる。
【００５４】
第１段階で、第１のスイッチ１１１がオンであり、第２のスイッチ１１２がオフであると仮定される。電流は第１のスイッチ１１１及び一次変圧器巻線５１を流れ、ノードＡはライン１０７の高電圧にある。
【００５５】
第２段階で、スイッチ１１１及び１１２は両方ともオフである。電流は一次変圧器巻線５１を流れ続け、電流経路は、ＭＯＳＦＥＴ１１２のボディダイオード（又はスイッチ１１２と並列に配置された別個のダイオード）によって閉成されている。結果として、ノードＡでの電圧は下がる。これは、第２のスイッチ１１２に並列な負荷キャパシタ（図示せず。）の放電と見なされ得ることが分かる。かかる負荷キャパシタは、ＭＯＳＦＥＴ１１２のドレイン及びソースの間の寄生キャパシタンス、又はノードＡに取り付けられた負荷の容量成分、すなわち、一次変圧器巻線５１と並列なキャパシタによって構成されてよい。かかる負荷キャパシタは、ノードＡで見られるインダクタンスとともに共振回路を形成することが分かる。このインダクタンスは、一次変圧器巻線５１のインダクタンスに等しい。なお、望ましくは、ノードＡで見られるインダクタンスを増大させるために、一次変圧器巻線５１と直列に配置される小さなインダクタ（図示せず。）が存在する。望ましくは、（漏れインダクタンスを提供する）このインダクタは、一次変圧器巻線５１と直列に接続される更なる構成要素を有する必要性を回避するように、変圧器デバイスに組み込まれる。
【００５６】
（ノードＡで見られるインダクタンス及び負荷キャパシタのＬＣ時間によって決定される）或る時間遅延の後、ノードＡでの電圧はゼロに達する。それは、この時間遅延が短すぎない場合に有利である。これは、ノードＡでのｄＶ／ｄｔの高い値により、電波雑音が発せられるためである。次いで、すなわち、幾らか後に、第２のスイッチ１１２はオンに切り替えられ、第１のスイッチ１１１はオフのままである。このようにして、第２のスイッチ１１２はオンに切り替えられ、一方、このスイッチの両端に電圧は存在しない。このとき、第１のスイッチ１１１がオフであり且つ第２のスイッチ１１２がオンである第３段階で、電流は第２のスイッチ１１２及び一次変圧器巻線５１を流れており、ノードＡはライン１０７の高電圧にある。この電流は、第１段階に対して逆方向に流れる。
【００５７】
第４段階で、スイッチ１１１及び１２２は両方ともオフである。電流は一次変圧器巻線５１を流れ続け、電流経路は、ＭＯＳＦＥＴ１１１のボディダイオード（又はスイッチ１１１と並列に配置された別個のダイオード）によって閉成されている。結果として、ノードＡでの電圧は上がる。これは、第２のスイッチ１１２に並列な負荷キャパシタ（図示せず。）の充電と見なされ得ることが分かる。
【００５８】
（先と同じく、ノードＡで見られるインダクタンス及び負荷キャパシタのＬＣ時間によって決定される）或る時間遅延の後、ノードＡでの電圧はライン１０７の高電圧レベルに達する。次いで、すなわち、幾らか後に、第１のスイッチ１１１はオンに切り替えられ（一方、このスイッチの両端に電圧は存在せず）、上記の動作が繰り返される。
【００５９】
スイッチにかかる電圧が零に等しい場合にこのスイッチを非導通状態から導通状態に切り替えることは、「零電圧スイッチング」と呼ばれる。
【００６０】
上記で、ブリッジスイッチ１１１、１１２及び１２１、１２２（図５参照）の高周波スイッチングは、電流バーストのスイッチング（図４Ｂ参照）とは無関係に記載されている。特に、閾デューティーサイクルΔＴに近い低デューティーサイクルで、バースト５１におけるブリッジスイッチングサイクルの数は極めて低い。この数は１０（Δ＝１％の場合）又は５（Δ＝０．５％の場合）に等しくなりうる。高周波ブリッジスイッチングの位相に対するバースト５１の開始の正確なタイミングにおける小さな変動は、ランプ及びその共振タンクシステムの開始条件の変動を引き起こし、平均ランプ電流の小さな変動、ひいては、ランプの光出力の小さいが可視的な変動（フリッカ）を生じさせる。
【００６１】
この問題を回避するために、ブリッジのデューティーサイクル・スイッチングは、望ましくは、ブリッジの高周波スイッチングに同期する。
【００６２】
このような同期は、ブリッジのデューティーサイクル・スイッチングを決定する低周波クロック信号と、ブリッジの高周波スイッチングを決定する高周波クロック信号とが同じ発生源から得られる場合に、達成され得る。
【００６３】
ブリッジの高周波スイッチングを決定する高周波クロック信号が自走である場合、かかる同期は、バースト５１が開始されるべきときを決定する低周波クロック信号に応答して、バースト５１の実際の開始が、高周波クロック信号の所定の相、例えば、高／低遷移又は低／高遷移まで、遅延される場合に、達成され得る。
【００６４】
好ましくないフリッカの他の発生源は、電源１０６によって与えられることがある。この電源１０６は適切且つリップルのない真のＤＣ電圧を供給する場合もある。その場合に、電源１０６はリップルを生じさせない。しかし、電源１０６が電力を幹線電源から整流及びバッファリングの後に得る場合は、電源１０６の出力が電源周波数の２倍の周波数を有する小さなリップルを示すことは、実際上、不可避である。バースト５１のまさに開始時に、電源１０６の出力電圧の瞬時値は、ランプが点灯するのに必要な時間に影響を及ぼす。この瞬時値が若干高い場合は、ランプは若干速く点灯し、ランプ電流は若干より長く存在し、全体として光出力は若干高くなる。０．５％のデューティーサイクルで、１μ秒の小さな点灯遅延がバースト長のほぼ２％（すなわち、光出力の２％の変動）に相当しうることを考えると、このような変動は低デューティーサイクルで可視的である。
【００６５】
この問題を回避するために、ブリッジのデューティーサイクル・スイッチングは、望ましくは、幹線電源の周波数に同期する。
【００６６】
図９Ａは、全体として参照符号９０１によって示されるコンパクト・ガス放電ランプの斜視図を概略的に示す。ランプ９０１は、ランプ基台９０２と、互いに並行に配置されている４つの管部９１１、９１２、９１３及び９１４とを有する。図中、管の軸方向は垂直方向を向いている。この方向は「長手方向」とも呼ばれる。管は、ランプ基台９０２の上面９０３から垂直に上方へと延在する。各ランプ部は２つの端部、すなわち、ランプ基台９０２に近い近位端及びランプ基台９０２から離れた遠位端を有する。第１のランプ電極フィラメント９２１は、第１のランプ部９１１の近位端に配置されている。第１及び第２のランプ部９１１及び９１２は、それらの遠位端に近い第１のブリッジ部９３１によって相互接続されている。第２及び第３の管部９１２及び９１３は、それらの近位端に近い第２のブリッジ部９３２によって相互接続されている。第３及び第４の管部９１３及び９１４は、それらの遠位端に近い第３のブリッジ部９３３によって相互接続されている。第２の電極フィラメント９２２は、第４の管部９１４の近位端に配置されている。各電極フィラメントは、基台９０２を通って下方へと延在する２つの電極端子を設けられ、夫々、ランプ基台９０２の底面から延在する対応するコネクタに結合されている。これらは、簡単のため、図９Ａには図示されない。このようなランプの例は、フィリップスから市販されているＰＬ−Ｃランプである。従って、このランプ設計についての更なる説明はここでは必要とされない。
【００６７】
極めて低い減光の場合に、例えば、ウェイクアップ光を起動する場合に、更なる問題は、夫々の電極９２１及び９２２に近い第１の管部９１１の近位部及び第４の管部９１４の近位部でしか光が発生しないという状況が起こりうることである。これは、動作条件が適切な放電を引き起こすには不十分であり、容量性電流が管部のガラスエンベロープを介して流れているという事実によって引き起こされると信じられている。徐々に、かかる光発生部分は、第１及び第４の管部９１１及び９１４の遠位部へと広がり、次いで、第２及び第３の管部９１２及び９１３が光を発生し始めるが、第２及び第３の管部９１２及び９１３が全く光出力に寄与しないことも起こり得る。全体として、ランプは、不規則且つ不安定な挙動を示しうる。
【００６８】
この問題を除去し又は少なくとも小さくするよう、本発明に従うランプ９０１は、管部９１１、９１２、９１３及び９１４の外部に配置されている外部補助電極９５０を設けられる。補助電極９５０は導電性であり、管部の軸（方向の）長さに対応する軸（方向の）広がりを有し、４つの管部９１１、９１２、９１３及び９１４をお互いに結合する容量結合として働き、全ての管部の全長にわたってガス放電を発生させる助けをする。容量結合は、補助電極９５０が全ての管９１１、９１２、９１３及び９１４と機械的に接している場合に、最適である。
【００６９】
補助電極９５０は、電気的に浮いており、すなわち、電子ドライバの如何なる部材とも電気的に接続されていない。しかし、補助電極９５０が基準電圧に接続されている場合に、改善された効果が得られる。このような基準電圧のための適切な発生源は、接地、又はランプ電極の１つである。好ましい実施形態で、補助電極９５０は、ランプ電極電位間の中途の電圧に接続されている。望ましくは、補助電極９５０は、２つのキャパシタ１３３及び１３４の間のノードに接続されている。
【００７０】
補助電極については、幾つかの形状が可能である。図９Ａの実施形態で、補助電極９５０は、第２のブリッジ部９３２を収めるための凹部を備えた長方形ブロックの形状を有する。それは、その２つの主表面が全ての管部と接するように設計され得る。図９Ｂは、平板９１１として形成され、ここでは参照符号９６０で示される補助電極の好ましい実施形態の略斜視図である。補助電極９６０は、図９Ａの板状の実施形態のように配置されること、すなわち、一方の側にある第１及び第２の管部９１１及び９１２と他方の側にある第３及び第４の管部９１３及び９１４との間に延在することを意図されている。平板９６０は、第２のブリッジ部９３２を収容する凹部９６５を有する。平面９６１は、第１及び第４の管部９１１及び９１４の間の距離より僅かに狭い厚みを有する。ランプへの補助電極９６０の堅固な固定のために、平面９６１は、凹部９６５と反対側にある前部垂直エッジ９６６から延在するリップ９６２、９６３及び９６４を設けられている。これらのリップは、管部の半径に対応する半径に実質的に従って、全て同じ方向で、弓なりに曲げられている。リップは全てが同じサイズを有してよい。図示される実施形態で、電極９６０は、約１８０°にわたって管部の周囲に取り付けられている２つのより小さなＵ字形状のリップ９６２と、隣接する管部まで延在する２つのより大きなＪ字形状のリップ９６４とを有する。電極９６０の一番下のリップ９６３は、このリップ９６３が１８０°より広く管部の周りに取りけられるように、平面９６１に向かって曲げられている端部を有する。
【００７１】
補助電極９６０は、第１又は第４の管部、すなわち、電極を有する管部のいずれか１つの周りにリップにより配置される。いずれの管部に取り付けられるのかは、リップが曲げられている方向に依存する。図示される実施形態で、これは第４の管部９１４である。リップは、平面９６１が実質的にその全長にわたって管部９１４と機械的に接するように、管部９１４に補助電極９６０を堅固に固定する。平面９６１は、ほとんど如何なる横方向の力も伴わずに、Ｊ字形状のリップ９６４によって板に保持されている隣接する管部９１３とも機械的に接している。
【００７２】
略平坦である代わりに、補助電極は波状の断面を有してよく、これにより、管部の長さに沿って多数の離散した点で管部と接する。代替の実施形態で、補助電極は、管部間の中央の空間に配置され、図示されているように固体ロッド又は中空ロッドとして実施される略円形な外側断面を有してよい。また、補助電極は、管部の周囲の周りにらせん状に巻かれているワイヤとして実施されることも可能である。また、補助電極は、夫々が対応する管部の周囲にらせん状に巻かれている４つの電極ワイヤを有することも可能である。また、補助電極は、管部間の中央の空間に配置されている円筒形ブラシとして実施されることも可能である。
【００７３】
本発明は、図面及び上記説明で詳細に図示及び記載をされてきたが、当業者には当然のことながら、図示及び記載は例示であって、限定として考えられるべきではない。本発明は、開示されている実施形態に限定されない。むしろ、様々な変形及び改良が、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の技術的範囲の中で可能である。
【００７４】
例えば、ドライバの電源は、ＡＣ幹線電力を整流する整流器と、整流器と第１及び第２のＤＣ電力ラインとの間に配置され、整流されたＡＣ電力を安定したＤＣ電力へと変換する前置調節器及び変換器とを有することが可能である。
【００７５】
更に、図示及び記載をされている好ましい実施形態で、ドライバはフルブリッジ・トポロジーを有する。しかし、例えば、出力電圧を変更可能な電源１０６と協働するハーフブリッジ・トポロジー等の他のトポロジーを用いて、例えば、フライバック又はバックコンバータを用いて、本発明を実施することが可能である。
【００７６】
更に、図示及び記載をされている好ましい実施形態で、ランプ出力端子１０１及び１０２はブリッジ対角線１３０で接続されて、これにより、各ランプ電極は、接地に対して変化する電圧を受け取る。電波障害を防ぐために、一方のランプ電極を固定電圧レベル（望ましくは、接地）に保つことが望ましい。これは、図８の実施形態で達成される。図８で、ランプ出力端子１０１及び１０２は、カップリング変圧器８１０によりブリッジ対角線１３０に接続されている。図示される実施形態で、ブリッジ対角線１３０は、カップリング変圧器８１０の一次巻線８１１及びＤＣデカップリングキャパシタ８２０の直列配置を有する。カップリング変圧器８１０の二次巻線８１２は、接地に接続されている一方の端部と、１つの主出力端子１０１に共振インダクタ１３１を介して接続されている他方の端部とを有する。他の主出力端子１０２は接地に接続されている。
【００７７】
開示されている実施形態に対する他の変形例は、請求される本発明の実施に際して、図面、明細書及び特許請求の範囲の検討から、当業者によって理解及び達成され得る。特許請求の範囲において、語「有する（comprising）」は他の要素又はステップを除くわけではなく、不定冠詞「１つの（a又はan）」は複数個を除くわけではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に挙げられている幾つかの事項の機能を満たしてよい。或る手段が相互に異なる従属請求項で挙げられている単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に用いられ得ないことを示しているわけではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として供給される適切な媒体（例えば、光学記録媒体又はソリッドステート記録媒体等）に記憶／分布してよいが、他の形態で（例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電話通信を介して）分配されてもよい。特許請求の範囲中の如何なる参照符号も、その技術的範囲を限定するよう解釈されるべきではない。
【００７８】
上記で、本発明は、本発明に従う装置の機能ブロックを表すブロック図を参照して説明されてきた。当然、これらの機能ブロックのうちの１又はそれ以上はハードウェアで実施されてよく、このとき、かかる機能ブロックの機能が個々のハードウェアコンポーネントによって実行される。しかし、これらの機能ブロックのうちの１つ又はそれ以上はソフトウェアで実施されることも可能であり、従って、かかる機能ブロックの機能は、コンピュータプログラムの１若しくはそれ以上のプログラム行又はプログラム可能な装置（例えば、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ等）によって実行される。
【図１】
2011507179.tif 000003
【図２】
2011507179.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2011507179.tif 000010
【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
2011507179.tif 000016
【図９Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月15日(2010.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公称光出力レベルと最低光出力レベルとの間の範囲にある可変な光レベルを有してガス放電ランプを駆動する方法であって：
一定の電流振幅を有する交流ランプ電流を生成するステップと；
前記公称光出力レベルを生成する場合に、公称電流振幅を有する前記交流ランプ電流を前記ランプに一定供給するステップと；
前記公称光出力レベルを下回る第１の範囲にある光出力レベルを有する光を生成する場合に、バースト継続時間ＴＣ及びバースト繰り返し周期Ｔを有する相隔たった電流バーストを前記ランプに供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、前記公称電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給され、実質的に電流は、連続する電流バースト間の間隔においては、前記ランプに供給されず、光出力レベルは、Δ＝ＴＣ／Ｔと定義されるバーストデューティーサイクルΔを１００パーセントと最小バーストデューティーサイクル値との間の範囲内で変化させることによって、変更される、ステップと；
前記第１の範囲を下回る第２の範囲にある光出力レベルを有する光を生成する場合に、相隔たった電流バーストを前記ランプに供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、前記公称電流振幅よりも低い低減された電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給され、実質的に電流は、連続する電流バースト間の間隔においては、前記ランプに供給されず、光出力レベルは、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクル値で一定に保ちながら、前記低減された電流振幅をゼロと前記公称電流振幅との間の範囲で変化させることによって、変更される、ステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記最小バーストデューティーサイクル値は、１％、又は例えば０．５％といった１％より低いオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
光出力レベルをゼロから前記公称光出力レベルへと段階的に増大させるために：
所定の前記最小バーストデューティーサイクル値を有する相隔たった電流バーストを前記ランプに最初に供給するステップであって、前記ランプは、夫々の電流バーストにおいて、ゼロ付近の前記低減された電流振幅を有する前記交流ランプ電流を一定供給される、ステップと；
続いて、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクル値で一定に保ちながら、電流振幅が前記公称電流振幅に達するまで前記低減された電流振幅を段階的に増大させることによって光出力レベルを段階的に増大させるステップと；
続いて、前記電流振幅を前記公称電流振幅で一定に保ちながら、前記バーストデューティーサイクルΔを段階的に増大させることによって光出力レベルを段階的に増大させるステップと
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記バースト繰り返し周期は、約１００Ｈｚのオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記交流ランプ電流は一定電流周波数を有し、該周波数は、望ましくは、約１００ｋＨｚのオーダーである、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ガス放電ランプ駆動ドライバであって、
バースト継続時間ＴＣ及びバースト繰り返し周波数１／Ｔを有する相隔たった電流バーストでランプ電流を生成することができる主電源を有し、前記ランプ電流は、夫々の電流バーストにおいて、前記バースト繰り返し周波数よりも高い一定の電流周波数、一定の電流振幅、及び望ましくは５０パーセントに等しい一定の電流デューティーサイクルを有する交流電流であり、
当該ドライバは、前記電流振幅を公称電流振幅値で一定に保ちながら、Δ＝ＴＣ／Ｔと定義されるバーストデューティーサイクルΔを１００パーセントと最小バーストデューティーサイクル値との間の範囲内で変化させることができ、
当該ドライバは、前記バーストデューティーサイクルΔを前記最小バーストデューティーサイクルで一定に保ちながら、前記電流振幅をゼロと前記公称電流振幅との間の範囲内で変化させることができる、ドライバ。
【請求項７】
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう構成される、請求項６記載のドライバ。
【請求項８】
前記バーストデューティーサイクルΔから独立し且つ前記電流振幅から独立する一定のフィラメント加熱電流又は一定のフィラメント加熱電圧を供給するよう構成される電極加熱電源を更に有する、請求項６記載のドライバ。
【請求項９】
直流電圧源と；
前記直流電圧源の各出力端子に接続される第１及び第２の直流出力ラインと；
２つの制御可能スイッチの第１の直列配置を有し、前記第１及び第２の直流出力ラインの間で前記第１の直列配置の制御可能スイッチの間の第１のブリッジ出力ノードと接続される第１ブリッジレッグと；
２つの制御可能スイッチの第２の直列配置を有し、前記第１及び第２の直流出力ラインの間で前記第２の直列配置の制御可能スイッチの間の第２のブリッジ出力ノードと接続される第２のブリッジレッグと；
前記第１のブリッジ出力ノードと前記第２のブリッジ出力ノードとの間に接続されるブリッジ対角線と；
前記第１の直列配置の制御可能スイッチ及び前記第２の直列配置の制御可能スイッチのスイッチング動作を制御するコントローラと
を有する、請求項６記載のドライバ。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記第１の直列配置の制御可能スイッチ及び前記第２の直列配置の制御可能スイッチを、夫々のスイッチが前記電流周波数に等しいスイッチング周波数で導通状態と非導通状態との間で連続的に交互に切り替えられるように制御するよう構成され、
前記第１の直列配置の制御可能スイッチは、常に１８０度の相互位相差を有して切り替えられ、前記第２の直列配置の制御可能スイッチは、常に１８０度の相互位相差を有して切り替えられ、
前記コントローラは、０から１８０度の範囲で前記第１のブリッジレッグと前記第２のブリッジレッグとの間の位相差を選択的に設定するよう構成される、請求項９記載のドライバ。
【請求項１１】
前記ブリッジ対角線は、ランプ出力端子及び誘導手段の直列配置と、前記ランプ出力端子と並列に配置される容量手段とを有する、請求項９記載のドライバ。
【請求項１２】
カップリング変圧器を更に有し、
前記ブリッジ対角線は、望ましくは直流デカップリングキャパシタと直列に前記カップリング変圧器の一次巻線を有し、
ランプ出力端子は、前記カップリング変圧器の二次巻線と直列に配置される、請求項９記載のドライバ。
【請求項１３】
内部空間を有するランプ管と、前記内部空間内に配置される２つの電極フィラメントとを有するタイプの熱陰極蛍光ランプを駆動する請求項９記載のドライバであって、夫々の電極フィラメントは、前記ランプ管を越える外側に延在する２つの電極端子を設けられている、ドライバにおいて：
電極加熱電流をランプ電極フィラメントに供給する少なくとも１つの電極加熱電源を更に有し、該電極加熱電源は、前記主電源から入力電力を得るようブリッジ出力ノードに結合される第１の入力端子を有する、ドライバ。
【請求項１４】
ガス放電ランプと、交流ランプ電流の相隔たった電流バーストを生成可能な電源を有するランプドライバとを有するウェイクアップ照明装置であって、
当該装置は、ランプ電流が生成されないオフモードで動作可能であり、且つ、該オフモードからウェイクアップモードへ切り替えるよう構成され、
前記ウェイクアップモードで、前記電源は：
最初に、最小デューティーサイクル値及びゼロ付近の低減された電流振幅を有する交流ランプ電流を生成し；
続いて、ランプ振幅が公称電流振幅に達するまで、デューティーサイクルを前記最小デューティーサイクル値で一定に保ちながら、前記ランプ振幅を段階的に増大させ；
続いて、前記ランプ振幅を前記公称電流振幅で一定に保ちながら、前記デューティーサイクルを段階的に増大させる
よう動作する、ウェイクアップ照明装置。
【請求項１５】
前記ガス放電ランプは、お互いに実質的に並列に配置される複数の管部を有し、該管部は軸長さを有し、前記管部の数は偶数であり、夫々の管部は内部空間を有し、前記管部は、１つの管部の内部空間が少なくとも１つの他の管部の内部空間と常に通じているように、横方向の管部によってお互いと結合され、
当該装置は、導電性の外部補助電極を更に有し、該外部補助電極は、前記管部の外側に配置され、前記管部の前記軸長さに対応する軸方向の広がりを有し、全ての管部に容量結合され、基準電圧レベルに結合される、請求項１４記載のウェイクアップ照明装置。
【国際調査報告】
2011507179.tif 000018
2011507179.tif 000019
2011507179.tif 000020