(57)【要約】【課題】カットオフ電圧の設定の自由度を高くする。低消費電力とする。入力電圧を全てフィラメントへの電圧として使用する。【解決手段】スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とを直流電圧（入力電圧）Ｖｉの入力ラインＬ１と接地ラインＬ２との間に直列に接続する。スイッチＳＷ１に抵抗ＲとダイオードＤ２とダイオードＤ１との直列接続回路を並列に接続する。ダイオードＤ１は定電圧素子として用い、ダイオードＤ２は逆流防止素子として用いる。ダイオードＤ１に並列にコンデンサＣ１を接続する。ダイオードＤ１のアノードとコンデンサＣ１との接続点ＰＡにフィラメント用端子Ｆ１を接続する。コンデンサＣ２をフィラメント用端子Ｆ２と接地ラインＬ２との間に接続する。制御回路１３によりスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を周期的に互いに逆方向にオン／オフする。【選択図】  図１
2005181413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出するカソードと、このカソードから放出された電子を受けるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードから放出される電子を制御するグリッドとを備えた蛍光表示装置に付設される蛍光表示装置の電源回路であって、
直流電圧の入力ラインと接地ラインとの間に互いに直列に接続された第１および第２のスイッチング素子と、
互いに直列に接続された抵抗と逆流防止素子と定電圧素子とからなり、前記第１のスイッチング素子に並列に接続された直列接続回路と、
前記定電圧素子の入力端と出力端との間に接続された第１のコンデンサと、
前記定電圧素子の入力端と前記第１のコンデンサとの接続点に接続された第１の端子と、
第２の端子と前記接地ラインとの間に接続された第２のコンデンサと、
前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子とを交互にオン／オフする制御手段とを備え、
前記第１のスイッチング素子は、前記第２のスイッチング素子よりも前記直流電圧の入力ライン側として接続されており、
前記逆流防止素子は、前記定電圧素子よりも前記直流電圧の入力ライン側として接続されており、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記カソードが接続される
ことを特徴とする蛍光表示装置の電源回路。
【請求項２】
電子を放出するカソードと、このカソードから放出された電子を受けるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードから放出される電子を制御するグリッドとを備えた蛍光表示装置に付設される蛍光表示装置の電源回路であって、
直流電圧の入力ラインと接地ラインとの間に互いに直列に接続された第１および第２のスイッチング素子と、
前記直流電圧の入力ラインと前記接地ラインとの間に互いに直列に接続された第３および第４のスイッチング素子と、
互いに直列に接続された抵抗と逆流防止素子と定電圧素子とからなり、前記第１のスイッチング素子に並列に接続された直列接続回路と、
前記定電圧素子の入力端と出力端との間に接続された第１のコンデンサと、
前記定電圧素子の入力端と前記第１のコンデンサとの接続点に接続された第１の端子と、
前記第３のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子との接続点と第２の端子との間に接続された第２のコンデンサと、
前記第１のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子とを第１のスイッチング素子対とし、前記第２のスイッチング素子と前記第３のスイッチング素子とを第２のスイッチング素子対とし、この第１のスイッチング素子対と第２のスイッチング素子対とを交互にオン／オフする制御手段とを備え、
前記第１のスイッチング素子は、前記第２のスイッチング素子よりも前記直流電圧の入力ライン側として接続されており、
前記第３のスイッチング素子は、前記第４のスイッチング素子よりも前記直流電圧の入力ライン側として接続されており、
前記逆流防止素子は、前記定電圧素子よりも前記直流電圧の入力ライン側に接続されており、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に前記カソードが接続される
ことを特徴とする蛍光表示装置の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛍光表示装置に付設される電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光表示装置は、少なくとも一方が透明な真空容器（外囲器）の中でカソードから放出される電子をアノード上に塗布された蛍光体に衝突させてこの蛍光体を発光させ、所望のパターンを表示する電子管である。この蛍光表示装置は、通常では、電子の働きを制御するためのグリッドを備えた３極構造のものが最も多く用いられている。
【０００３】
〔従来例１〕
図９は、従来の一般的な蛍光表示管およびこの蛍光表示管に付設された回路を示すブロック図である（特許文献１参照）。同図において、１は蛍光表示管、１００はこの蛍光表示管１に付設された電源回路である。蛍光表示管１は、真空排気された外囲器２内に、蛍光体３が塗布された複数のアノード電極４からなるアノード５と、アノード５の上面に対向配置されたカソード６と、アノード５とカソード６との間に配置されてカソード６から放出される電子を制御するグリッド７とを備えている。アノード５はアノード基板８上に形成されている。
【０００４】
ここで、カソード６は電子放出材料が塗布されたフィラメントであり、センタータップ付きのトランス９を介して交流電源１０に接続されるとともに、トランス９のセンタータップを通して接地（ＧＮＤ）されている。これにより、カソード６間（端子Ｆ１−Ｆ２間）に、交流のフィラメント電圧Ｅｆが印加される。
【０００５】
グリッド７はメッシュ状に形成され、昇圧回路１１からの直流電圧ＶDD2 の供給を受ける。各アノード電極４は駆動回路１２に接続されている。駆動回路１２も昇圧回路１１からの直流電圧ＶDD2 の供給を受ける。昇圧回路１１は入力電圧Ｖｉ（直流電圧）を昇圧してアノード／グリッド用の直流電圧ＶDD2 を作る。駆動回路１２は、入力される表示データに基づいて個々のアノード電極４に印加する正電圧のオン／オフを制御する。
【０００６】
〔従来例２〕
図１０はアノード／グリッド用の直流電圧ＶDD2 を作るとともにフィラメントをパルス駆動する電源回路を示すブロック図、図１１は図１０の電源回路の動作を示す波形図である（特許文献２参照）。この電源回路１００において、２０はロジック電源であり、入力電圧（直流電圧）Ｖｉから直流電源ＶCCを生成する。２１は基準発振器であり、図１１（ａ）に示すような基準クロック信号を生成する。２２は２分周回路であり、基準クロック信号の周波数を１／２にした図１１（ｂ）のような外部クロック信号を生成する。
【０００７】
２３はフィラメントドライバであり、入力電圧Ｖｉをスイッチングして、出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２から互いに相補な差動パルス電圧Ｐ１，Ｐ２を出力する（図１１（ｃ），（ｄ））。フィラメントドライバ２３からの差動パルス電圧Ｐ１，Ｐ２はフィラメント６に与えられる。これにより、フィラメント６間（端子Ｆ１−Ｆ２間）に、交流のフィラメント電圧Ｅｆが印加される。２４は昇圧回路であり、フィラメントドライバ２３から出力された差動パルス電圧Ｐ１，Ｐ２を昇圧整流し、アノード／グリッド用の直流電圧ＶDD2 として出力する。
【０００８】
〔カットオフ電圧〕
蛍光表示管において、アノード電位の消灯レベルよりもフィラメント電位が低くなると、漏れ発光が生じる虞れがある。すなわち、フィラメント電位はアノード電位の消灯レベルよりも高くする必要があり、このフィラメント電位をカットオフ電圧と呼んでいる。
【０００９】
図９において、フィラメント６の一端とＧＮＤとの間の平均電圧（フィラメントＦ１端子側平均電圧）とフィラメント６の他端とＧＮＤとの間の平均電圧（フィラメントＦ２端子側平均電圧）とは等しく、このフィラメント６の平均電圧がカットオフ電圧とされる。このカットオフ電圧はトランス９のセンタータップとＧＮＤとの間に接続されている抵抗ＲＣ１の値によって調整することが可能である。
【００１０】
図１０において、フィラメント６の一端とフィラメントドライバ２３の出力端子ＯＵＴ１との間の平均電圧（フィラメントＦ１端子側平均電圧）とフィラメント６の他端とフィラメントドライバ２３の出力端子ＯＵＴ２との間の平均電圧（フィラメントＦ２端子側平均電圧）とは等しく、このフィラメント６の平均電圧がカットオフ電圧とされる。このカットオフ電圧はＦ１−ＯＵＴ１間に接続されている抵抗ＲＣ２およびＦ２−ＯＵＴ２間に接続されている抵抗ＲＣ３の値によって調整することが可能である。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２６０５６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来例１の回路（図９）では、抵抗ＲＣ１によってカットオフ電圧を調整することができるが、このカットオフ電圧は端子Ｆ１，Ｆ２とトランス９のセンタータップとの間の平均電圧よりも小さくすることができず、カットオフ電圧の設定の自由度が低かった。
従来例２の回路（図１０）では、カットオフ電圧を調整するための抵抗ＲＣ２，ＲＣ３がフィラメント６と直列に接続されているため、この抵抗ＲＣ２，ＲＣ３での電圧降下により、入力電圧Ｖｉを全てフィラメント６への電圧として使用することができなかった。また、抵抗ＲＣ２，ＲＣ３によって消費される電力が大きく、これにフィラメント６で消費される電力が加わって大電力となり、フィラメントドライバ２３としてその電力に耐え得る定格とサイズのものを使用しなければならず、コストがアップするという問題が生じていた。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、カットオフ電圧の設定の自由度が高く、低消費電力で、かつ入力電圧を全てフィラメントへの電圧として使用することが可能な蛍光表示装置の電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために本発明は、直流電圧の入力ラインと接地ラインとの間に互いに直列に接続された第１および第２のスイッチング素子と、互いに直列に接続された抵抗と逆流防止素子と定電圧素子とからなり、第１のスイッチング素子に並列に接続された直列接続回路と、定電圧素子の入力端と出力端との間に接続された第１のコンデンサと、定電圧素子の入力端と第１のコンデンサとの接続点に接続された第１の端子と、第２の端子と接地ラインとの間に接続された第２のコンデンサと、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを交互にオン／オフする制御手段とを設け、第１のスイッチング素子を第２のスイッチング素子よりも直流電圧の入力ライン側として接続し、逆流防止素子を定電圧素子よりも直流電圧の入力ライン側として接続し、第１の端子と第２の端子との間にカソードを接続するようにしたものである。
【００１５】
この発明によれば、第１のスイッチング素子がオフ、第２のスイッチング素子がオンとされると、直流電圧（Ｖｉ）の入力ラインから抵抗と逆流防止素子と定電圧素子との直列接続回路を通して接地ラインへ電流が流れ、定電圧素子に並列に接続されている第１のコンデンサの充電電圧（Ｖc1）が定電圧素子の両端に生じる定電圧（ＶＦ）と等しくなり、第１の端子と接地ラインとの間の電圧がＶc1となる。次に、第１のスイッチング素子がオン、第２のスイッチング素子がオフとされると、第１のコンデンサの充電電圧Ｖc1に第１のスイッチング素子を介する直流電圧Ｖｉがプラスされ、第１の端子と接地ラインとの間の電圧がＶｉ＋Ｖc1となる。一方、第２の端子と接地ラインとの間の電圧は、フィラメントを介する第２のコンデンサの充放電により、第１のスイッチング素子のオンデューティをＤonとした場合、Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1となる。これにより、第１の端子と第２の端子との間に接続されるカソード（フィラメント）に電圧幅Ｖｉの矩形波状の電圧（交流のフィラメント電圧）が印加される。この場合、カットオフ電圧は、Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1となり、ＤonとＶc1によってカットオフ電圧を任意に設定することができる。また、カソードに加わる実効電圧ｅｆは、ｅｆ＝Ｖｉ・〔（１−Ｄon）・Ｄon）1/2〕となり、Ｄonによって、ｅｆ≦０．５Ｖｉの範囲で任意に設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カットオフ電圧がＶｉ・Ｄon＋Ｖc1となり、ＤonとＶc1によってカットオフ電圧を任意に設定することができ、カットオフ電圧の設定の自由度が高くなる。
また、フィラメントに電圧幅Ｖｉの矩形波状の電圧が印加されるものとなり、直流電圧（入力電圧）Ｖｉを全てフィラメントへの電圧として使用することが可能となる。
また、入力電圧Ｖｉのフィラメントへの供給通路に抵抗が存在しないので、この抵抗での電力消費がなく、低消費電力となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔実施の形態１〕
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る電源回路の一実施の形態の要部を示す回路図である。
【００１８】
この電源回路３００は、制御回路１３と昇圧回路１４とカットオフ回路１５を備えており、入力端子Ｐｉｎと出力端子Ｐｏｕｔとフィラメント用端子Ｆ１，Ｆ２を有している。入力端子Ｐｉｎには直流電圧（入力電圧）Ｖｉが与えられる。出力端子Ｐｏｕｔからはアノード／グリッド用の直流電圧ＶDD2 が出力される。フィラメント用端子Ｆ１，Ｆ２間には蛍光表示管１のカソード（フィラメント）６が接続される。
【００１９】
カットオフ回路１５は、第１のスイッチＳＷ１と、第２のスイッチＳＷ２と、抵抗Ｒと、ダイオードＤ１，Ｄ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを備えている。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２とは直流電圧Ｖｉの入力ラインＬ１と接地ラインＬ２（ＧＮＤ）との間に直列に接続されている。この直列接続において、スイッチＳＷ１は直流電圧Ｖｉの入力ラインＬ１側とされ、スイッチＳＷ２は接地ラインＬ２側とされている。また、スイッチＳＷ１には、抵抗ＲとダイオードＤ２とダイオードＤ１との直列接続回路が並列に接続されている。
【００２０】
このカットオフ回路１５において、ダイオードＤ１は定電圧素子として用いられ、ダイオードＤ２は逆流防止素子として用いられる。ダイオードＤ２はダイオードＤ１よりも直流電圧Ｖｉの入力ラインＬ１側に設けられている。すなわち、ダイオードＤ２のアノードが抵抗Ｒを介して電源電圧Ｖｉの入力ラインＬ１に接続され、ダイオードＤ２のカソードがダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードがスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２との接続点に接続されている。なお、抵抗Ｒは、ダイオードＤ１，Ｄ２を流れる順方向電流の設定用抵抗として用いられる。
【００２１】
コンデンサＣ１はダイオードＤ１に並列に接続されている。すなわち、コンデンサＣ１の一端がダイオードＤ１のアノード（定電圧素子の入力端）に、コンデンサＣ１の他端がダイオードＤ１のカソード（定電圧素子の出力端）に接続されており、ダイオードＤ１のアノードとコンデンサＣ１との接続点ＰＡにフィラメント用端子Ｆ１が接続されている。コンデンサＣ２はフィラメント用端子Ｆ２と接地ラインＬ２との間に接続されている。
【００２２】
制御回路１３は、直流電圧Ｖｉを動作電源とし、カットオフ回路１５のスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を周期的に互いに逆方向にオン／オフする。すなわち、「スイッチＳＷ１をオンとした時にはスイッチＳＷ２をオフとし、スイッチＳＷ１をオフとした時にはスイッチＳＷ２をオンとする」という動作を周期的に繰り返す。昇圧回路１４は、直流電圧Ｖｉを昇圧し、アノード／グリッド用の直流電圧ＶDD2 を生成する。
【００２３】
なお、制御回路１３において、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を周期的に互いに逆方向にオン／オフする際のスイッチング周期Ｔやデューティ比（オンデューティ、オフデューティ）は調整することが可能である。スイッチング周期Ｔは、スイッチＳＷ１がオンしている時間（＝スイッチＳＷ２がオフしている時間）をｔon、スイッチＳＷ１がオフしている時間（＝スイッチＳＷ２がオンしている時間）をｔoff とすると、Ｔ＝ｔon＋Ｔoff として表される。また、スイッチＳＷ１のオンデューティＤonは、Ｄon＝ｔon／Ｔとして表される。スイッチＳＷ１のオフデューティＤoff は、Ｄoff ＝ｔoff ／Ｔ＝（Ｔ−ｔon）／Ｔ＝１−Ｄonとして表される。
【００２４】
〔フィラメント電圧〕
〔Ｆ１−ＧＮＤ間の波形〕
制御回路１３のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフ制御によってフィラメント用端子Ｆ１に現れる電圧波形（Ｆ１−ＧＮＤ間の波形）を図２に示す。
【００２５】
スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンとされると、抵抗Ｒ，ダイオードＤ２，ダイオードＤ１，スイッチＳＷ２の経路で電流が流れ、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖc1はダイオードＤ１の順方向電圧ＶＦと等しくなる。したがって、ｔoff の期間、Ｆ１−ＧＮＤ間の電圧はＶc1＝ＶＦとなる。
【００２６】
スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフとされると、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖc1にスイッチＳＷ１を介する直流電圧Ｖｉがプラスされ、接続点ＰＡの電位がＶｉ＋Ｖc1となる。したがって、ｔonの期間、Ｆ１−ＧＮＤ間の電圧はＶｉ＋Ｖc1となる。この場合、接続点ＰＡの電位がＶｉよりも高くなるが、ダイオードＤ２による逆流防止によって入力ラインＬ１側に電流が流れ込むことはない。
【００２７】
〔Ｆ２−ＧＮＤ間の波形〕
制御回路１３のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフ制御によってフィラメント用端子Ｆ２に現れる電圧波形（Ｆ２−ＧＮＤ間の波形）を図３に示す。
【００２８】
スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフとされると、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖc1にスイッチＳＷ１を介する直流電圧Ｖｉがプラスされ、接続点ＰＡの電位がＶｉ＋Ｖc1となる。これにより、フィラメント６に電流Ｉｆ１が流れ、この電流（充電電流）Ｉｆ１によってコンデンサＣ２が充電される。
スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンとされると、接続点ＰＡの電位がＶc1に戻されるため、フィラメント６にコンデンサＣ２からの放電電流Ｉｆ２が流れる。
【００２９】
スイッチＳＷ１がオンしてコンデンサＣ２に充電される電流Ｉｆ１・ＤonとスイッチSＷ２がオンしてコンデンサＣ２から放電される電流Ｉｆ２・Ｄoff とは等しい。Ｉｆ１・Ｄon＞Ｉｆ２・Ｄoff の場合、Ｖc2は上がるがＩｆ２が増加し、結果的にＶc2を下げる。Ｉｆ１・Ｄon＜Ｉｆ２・Ｄoff の場合、Ｖc2は下がるがＩｆ１が増加し、結果的にＶc2を上げる。結局、Ｖc2は一定値を保とうとするので、Ｉｆ１・Ｄon＝Ｉｆ２・Ｄoff となる。
【００３０】
Ｉｆ１・Ｄon＝Ｉｆ２・Ｄoff となるので、（Ｖｉ＋Ｖc1−Ｖc2）・Ｄon＝（Ｖc2−Ｖc1）・（１−Ｄon）となり、この式を展開すると、Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1・Ｄon−Ｖc2Ｄon＝Ｖc2−Ｖc2・Ｄon−Ｖc1＋Ｖc1・Ｄonとなり、Ｖｉ・Ｄon＝Ｖc2−Ｖc1となる。したがって、Ｖc2＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1となり、Ｆ２−ＧＮＤ間の電圧はｔoff の期間、ｔonの期間ともに、Ｖc2＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1となる。
【００３１】
〔Ｆ１−Ｆ２間の波形〕
フィラメント用端子Ｆ１−Ｆ２間の電圧波形（Ｆ１−Ｆ２間の波形）は、フィラメント用端子Ｆ２に印加される電圧Ｖc2＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1を基準とすると、図４に示すような電圧波形となる。すなわち、フィラメント６の両端に印加される電圧は、制御回路１３によるスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフ制御によって、電圧幅をＶｉとする矩形波状の電圧（交流のフィラメント電圧）とされる。
【００３２】
〔フィラメント電圧の実効値〕
スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフのときのフィラメント６の両端に印加される実効電圧をｅｆ１とすると、ｅｆ１＝（Ｖｉ＋Ｖc1−Ｖc2）・Ｄon1/2 として求められる。この式にＶc2＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1を代入すると、
ｅｆ１＝（Ｖｉ＋Ｖc1−Ｖｉ・Ｄon−Ｖc1）・Ｄon1/2
＝Ｖｉ・（１−Ｄon）・Ｄon1/2  ・・・・（１）
となる。
【００３３】
スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンのときのフィラメント６の両端に印加される実効電圧をｅｆ２とすると、ｅｆ２＝（Ｖc2−Ｖc1）・Ｄoff 1/2 ＝（Ｖc2−Ｖc1）・（１−Ｄon）1/2  として求められる。この式にＶc2＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1を代入すると、
ｅｆ２＝（Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1−Ｖc1）・（１−Ｄon）1/2
＝Ｖｉ・Ｄon・（１−Ｄon）1/2  ・・・・（２）
となる。
【００３４】
フィラメント６の両端に印加されるフィラメント電圧の実効値ｅｆは、ｅｆ＝（ｅｆ１2 ＋ｅｆ２2 ）1/2として求められる。この式の両辺を２乗すると、ｅｆ2 ＝〔Ｖｉ・（１−Ｄon）・Ｄon1/2 〕2 ＋〔Ｖｉ・Ｄon・（１−Ｄon）1/2 〕2 ＝Ｖｉ2 ・（１−Ｄon）2 ・Ｄon＋Ｖｉ2 ・Ｄon2 ・（１−Ｄon）＝Ｖｉ2 ・（１−Ｄon）・Ｄon・〔（１−Ｄon）＋Ｄon〕＝Ｖｉ2 ・（１−Ｄon）・Ｄonとなる。この式より、フィラメント６の両端に印加されるフィラメント電圧の実効値ｅｆは、
ｅｆ＝Ｖｉ・〔（１−Ｄon）・Ｄon〕1/2 ・・・・（３）
となる。
【００３５】
上記（３）式において、フィラメント電圧の実効値ｅｆが最大となる条件はＤon＝０．５の時であり、この時のフィラメント電圧の実効値ｅｆはｅｆ＝０．５Ｖｉとなる。これから分かるように、本実施の形態において、フィラメント電圧の実効値ｅｆは、スイッチＳＷ１のオンデューティＤonによって、ｅｆ≦０．５Ｖｉの範囲で任意に設定することが可能である。
【００３６】
〔カットオフ電圧〕
この電源回路３００において、フィラメント用端子Ｆ１の平均電圧（フィラメントＦ１端子側平均電圧）ＶＦ１は、
ＶＦ１＝（Ｖｉ＋Ｖc1）・Ｄon＋Ｖc1・（１−Ｄon）
＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1  ・・・・（４）
となり、フィラメント用端子Ｆ２の平均電圧（フィラメントＦ２端子側平均電圧）ＶＦ２は、
ＶＦ２＝Ｖc2
＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1  ・・・・（５）
となり、したがってカットオフ電圧はフィラメント用端子Ｆ１，Ｆ２で同一となる。このカットオフ電圧は、上記（４），（５）式から分かるように、コンデンサＣ１の充電電圧Ｖc1、すなわちダイオードＤ１の順方向電圧ＶＦとスイッチＳＷ１のオンデューティＤonによって任意に設定することができる。
【００３７】
本実施の形態では、上述したようにカットオフ電圧がＶｉ・Ｄon＋Ｖc1とされるので、フィラメント用端子とトランスのセンタタップとの間の平均電圧よりもカットオフ電圧を小さくすることができなかった従来例１と比べ、カットオフ電圧を低く設定することが可能となり、カットオフ電圧の自由度が増大する。
また、本実施の形態では、フィラメント６に電圧幅Ｖｉの矩形波状の電圧が印加されるので、入力電圧Ｖｉの全てがフィラメント６への電圧として使用されるものとなる。また、入力電圧Ｖｉのフィラメント６への供給通路に抵抗が存在しないので、この抵抗での電力消費がなく、低消費電力となる。これにより、回路部品の電圧定格・電流定格・消費電力容量を低減でき、部品の小型化とコストダウンを図ることが可能となる。
【００３８】
〔実施の形態２〕
図１に示した電源回路３００の応用例を図５に示す。この電源回路３００’では、直流電圧Ｖｉの入力ラインＬ１と接地ラインＬ２との間に、第３のスイッチＳＷ３と第４のスイッチＳＷ４とを直列に接続している。この直列接続回路において、スイッチＳＷ３は直流電圧Ｖｉの入力ラインＬ１側とし、スイッチＳＷ４は接地ラインＬ２側としている。そして、このスイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４との接続点とフィラメント用端子Ｆ２との間に、コンデンサＣ２を接続している。
【００３９】
また、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ４とを第１のスイッチ対とし、スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ３とを第２のスイッチ対とし、制御装置１３’により、第１のスイッチ対（ＳＷ１，ＳＷ４）および第２のスイッチ対（ＳＷ２，ＳＷ３）を周期的に交互に逆方向にオン／オフするようにしている。
【００４０】
すなわち、制御装置１３’により、「第１のスイッチ対（ＳＷ１，ＳＷ４）を同時にオンとした時には第２のスイッチ対（ＳＷ２，ＳＷ３）を同時にオフとし、第１対のスイッチ対（ＳＷ１，ＳＷ４）を同時にオフとした時には第２のスイッチ対（ＳＷ２，ＳＷ３）を同時にオンとする」という動作を周期的に繰り返すようにしている。
【００４１】
図６、図７、図８に図２、図３、図４に対応するＦ２−ＧＮＤ間の波形、Ｆ２−ＧＮＤ間の波形、Ｆ１−Ｆ２間の波形を示す。これらの波形から分かるように、実施の形態２においても実施の形態１と同様にして、矩形波状の電圧（交流のフィラメント電圧）がフィラメント６に印加される。但し、この場合、フィラメント６に印加される矩形波状の電圧の電圧幅は２・Ｖｉとされる。
【００４２】
この実施の形態２において、第１のスイッチ対（ＳＷ１，ＳＷ４）と第２のスイッチ対（ＳＷ２，ＳＷ３）のオンオフデューティ比が同じ場合には、Ｖc1＝Ｖc2となる。また、フィラメント用端子Ｆ１，Ｆ２の平均電圧ＶＦ１，ＶＦ２は、ＶＦ１＝ＶＦ２＝Ｖｉ・Ｄon＋Ｖc1となる。また、フィラメント電圧の実効値ｅｆは、ｅｆ＝（２・Ｄon）1/2 となる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態１，２において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はトランジスタやＦＥＴなどのスイッチング素子が用いられる。また、第１のスイッチＳＷ１に接続する抵抗ＲとダイオードＤ２とダイオードＤ１との直列接続回路において、抵抗ＲはダイオードＤ１とＤ２との間に設けてもよく、スイッチＳＷ１とＳＷ２との接続点とダイオードＤ１との間に設けてもよい。また、ダイオードＤ１を定電圧素子として、ダイオードＤ２を逆流防止素子として用いたが、これらの素子はダイオードに限られるものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る電源回路の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す回路図である。
【図２】実施の形態１においてフィラメント用端子Ｆ１に現れる電圧波形（Ｆ１−ＧＮＤ間の波形）を示す図である。
【図３】実施の形態１においてフィラメント用端子Ｆ２に現れる電圧波形（Ｆ２−ＧＮＤ間の波形）を示す図である。
【図４】実施の形態１においてフィラメント用端子Ｆ１−Ｆ２間の電圧波形（Ｆ１−Ｆ２間の波形）を示す図である。
【図５】本発明に係る電源回路の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す回路図である。
【図６】実施の形態２においてフィラメント用端子Ｆ１に現れる電圧波形（Ｆ１−ＧＮＤ間の波形）を示す図である。
【図７】実施の形態２においてフィラメント用端子Ｆ２に現れる電圧波形（Ｆ２−ＧＮＤ間の波形）を示す図である。
【図８】実施の形態２においてフィラメント用端子Ｆ１−Ｆ２間の電圧波形（Ｆ１−Ｆ２間の波形）を示す図である。
【図９】従来の一般的な蛍光表示管およびこの蛍光表示管に付設された回路を示すブロック図である。
【図１０】アノード／グリッド用の直流電圧を作るとともにフィラメントをパルス駆動する従来の電源回路を示すブロック図である。
【図１１】この電源回路の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…蛍光表示管、２…外囲器、３…蛍光体、４…アノード電極、５…アノード、６…カソード（フィラメント）、７…グリッド、８…アノード基板、１２…駆動回路、１３，１３’…制御回路、１４…昇圧回路、１５，１５’…カットオフ回路、Ｌ１…入力ライン、Ｌ２（ＧＮＤ）…接地ライン、ＳＷ１…第１のスイッチ、ＳＷ２…第２のスイッチ、ＳＷ３…第３のスイッチ、ＳＷ４…第４のスイッチ、Ｒ…抵抗、Ｄ１…ダイオード（逆流防止素子），Ｄ２…ダイオード（定電圧素子）、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、Ｐｉｎ…入力端子、Ｐｏｕｔ…出力端子、Ｆ１，Ｆ２…フィラメント用端子、３００，３００’…電源回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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