(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＣＦＬにとって最適な管温度となるように管電流を事前に制御することにより、安全で長寿命なＣＣＦＬ照明を提供する。【解決手段】ＣＣＦＬ点灯後に、一定間隔時間を測定し、管温度と管電流を検出し、制御部に記憶されたＣＣＦＬの管温度に対応する最適な管電流値データと比較し、最適な管温度となるように管電流値を制御する管温度制御装置。周囲温度によって大きく変化するＣＣＦＬの管温度が最適な値になるよう、管温度が飽和する前に管電流値を制御することによって、周囲温度に合わせた最適な輝度での点灯を可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＣＦＬの管温度制御方法において、点灯後に一定間隔時間を測定し、その時間の管温度と管電流を検出し、ＣＣＦＬの管温度に対応する最適な管電流値と比較し、最適飽和温度となるよう事前に管電流を制御することによって管温度を制御する方法。
【請求項２】
上述の管温度制御を、管温度が飽和する前に行い、一定間隔時間とその時の管温度から傾きを算出することで、管の飽和温度を予測することを特徴とした管温度制御方法。
【請求項３】
ＣＣＦＬの管温度制御装置であり、時間を測定する手段と、管温度を検出する温度センサと、管電流を検出する手段と、ＣＣＦＬの管温度に対応する最適な管電流値データを記憶する手段と、記憶されたデータと比較し最適な管温度となるように管電流値を制御するプログラム制御部を有する管温度制御装置。
【請求項４】
上述の管温度制御装置を有したＣＣＦＬ照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、冷陰極蛍光管（以下、ＣＣＦＬと記す）を用いた照明器に関するものである。【０００２】本発明は、ＣＣＦＬ管温度制御方法に関し、管温度の予測処理を行い、ＣＣＦＬにとって最適な管温度となるよう事前に管電流を制御することにより、安全で長寿命なＣＣＦＬ照明を提供するものである。
【背景技術】
【０００３】ＣＣＦＬは、液晶パネル用バックライトなどで長年の実績がある光源である。【０００４】長寿命で消費電力も小さく、高輝度の光を放つため、近年では蛍光灯や白熱電球の置き換えとして一般照明用途への応用が広がっている。【０００５】ＣＣＦＬの点灯用に使われるインバータ回路は、直流電圧からＣＣＦＬを駆動するための高電圧の高周波交流電圧を出力するＤＣ−ＡＣインバータである。【０００６】図１に従来のＣＣＦＬ用ＤＣ−ＡＣインバータの回路ブロック図を示す。図１において、２は交流電源１から直流電源を生成する回路部である。３は２から入力される直流電圧により動作する発振回路であり、トランジスタ等で高周波発振動作を行う。３の出力電圧は４のトランスによって昇圧され、５のＣＣＦＬの駆動に必要な高電圧の高周波交流電圧を供給する。【０００７】従来のＤＣ−ＡＣインバータ動作において、ＣＣＦＬにかかる高周波交流電圧の周波数は図１の３で設定され、電圧値は４のトランスによって決まるので、固定の周波数・電圧での駆動が主流である。【０００８】ＣＣＦＬの管電流、すなわち輝度は、この固定されたインバータの発振周波数と管電圧によって決まる。【０００９】しかし、ＣＣＦＬの輝度特性は周囲温度によっても大きく変化する。図２にＣＣＦＬの輝度立ち上がりと周囲温度の関係を示す。点灯直後の輝度は低いが、管があたためられると次第に明るくなる。管の飽和温度は周囲温度によって異なり、管温度に比例した輝度に飽和する。【００１０】図３にＣＣＦＬの最適温度特性を示す。周囲温度が高くても低くても発光効率が悪くなり輝度が低下する傾向にある。ＣＣＦＬの管温度も同様の特性であり、効率よく点灯させるためには管温度が最適となるように管電流を設定する必要がある。
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】しかしながら、従来の固定周波数発振のＤＣ−ＡＣインバータでは、温度など外的環境に関わらず管電流が設定されているため、周囲温度を考慮した最適な動作ができない。
【００１２】特に、一般照明用途において、天井に埋め込むダウンライトなどに数多く使われており、放熱がうまくなされておらずＣＣＦＬが異常加熱してしまった場合、本来の寿命を確保できず、焼損などの危険な事故が発生してしまうことがある。また、冷気にさらされた場合も同様に輝度が低下し、ＣＣＦＬの寿命を短くしてしまう。
【００１３】本発明は、上記の課題を解決するもので、ＣＣＦＬの点灯後に、管の飽和温度を予測し、最適な管温度となるよう事前に管電流を調整することにより、安全でかつＣＣＦＬ本来の寿命を確保したＣＣＦＬ照明を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】この目的を達成するために、本発明は、ＣＣＦＬ点灯後の一定間隔時間とその時の管温度から、管の飽和温度を予測することを大きな特徴とする。
【００１５】図４に管の飽和温度を予測するための手段を示す。一定間隔時間とその時の管温度から傾きを算出することで、管の飽和温度を予測する。図４のＢのように、算出された傾きが最適飽和温度よりも大きいほど管温度ひいては周囲温度が高く、Ａのように傾きが小さいほど周囲温度が低い環境であることが予測される。
【００１６】本発明の管温度制御方法においては、予測された管温度に基づいて管電流を事前に決定する。そのために、最適な管温度毎の管電流値を記憶する記憶手段と、ある一定間隔時間を測ってその時の管温度と管電流を検出する手段を有する。また、最適な管温度と管電流値と現在の管温度と管電流値を比較し、管電流を決定する制御部も有する。
【発明の効果】
【００１７】本発明の管温度制御方法によれば、ＣＣＦＬ管温度に適した管電流すなわち輝度を得ることができるので、ＣＣＦＬ管にとって厳しい管電流での点灯を避けることができる。
【００１８】また、ＣＣＦＬ管温度から周囲温度すなわち周辺の環境を予測できるので、ＣＣＦＬ照明が設置されている環境に適した点灯ができ、ＣＣＦＬの異常な熱の発生や温度低下といった不安定な動作を抑えることが可能となる。
【００１９】また、本発明は予測処理であるので、管温度が飽和する前にＣＣＦＬの点灯動作を決定することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】図５を参照して、本発明の概要を説明する。図５は本発明における回路ブロック図である。
【００２１】図５は、従来のＤＣ−ＡＣインバータに、温度検出機能とＣＣＦＬ管電流検出機能と管電流を決定するプログラム制御部を加えたものである。
【００２２】図５の６は温度センサで、ＣＣＦＬ管で一番高温となる電極部分の温度を検出する。
【００２３】ＣＣＦＬの管電流は７の電流検知抵抗によって検出される。
【００２４】図５の８のプログラム制御部はタイマーと記憶媒体を有しており、時間テーブルごとに最適な管温度と管電流が対応づけられて記憶されている。そして、設定された時間を測り、記憶された管温度・管電流と、検出された管温度・管電流を比較する。
【００２５】プログラム制御部は、比較したデータに基づき、発振回路に最適な周波数信号を与え、発振回路がその周波数でスイッチングすることによって管電流が変化する。
【００２６】図６にプログラム制御部が行う、比較と管電流決定という主に２つの処理のフローチャートを示す。ある一定間隔時間ごとに検出した管温度と管電流をその時間での最適な管温度と管電流と比較し、管電流を上げたり下げたりすることで、ＣＣＦＬにとって最適な管温度に近づけていく。この制御は、管温度が飽和するまでの期間で実行される。
【００２７】上述したように、管温度に応じて、ＣＣＦＬ管に供給される管電流値を変化するように制御することで、最適な管電流を管温度が飽和する前に選択することができる。このようにして、ＣＣＦＬ管は最適な管温度に飽和しつづける。
【００２８】また、時間テーブルと対応する最適な管温度と管電流は、管の長さや太さなど種類によって異なるので、比較する最適データを管の種類に合わせて選択することにより、様々な種類のＣＣＦＬ管に対応することができる。つまり、プログラムの変更だけで対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のＤＣ−ＡＣインバータの回路ブロック図
【図２】ＣＣＦＬの輝度立ち上がりと周囲温度
【図３】ＣＣＦＬの周囲温度と輝度特性
【図４】本発明の実施手段を示すＣＣＦＬ管の飽和予測方法
【図５】本発明の実施形態を示す回路ブロック図
【図６】本発明のプログラム制御部が実施する処理のフローチャート
【符号の説明】
【００３０】１・・・・交流電源
２・・・・直流電源を生成する回路部
３・・・・発振回路
４・・・・トランス
５・・・・冷陰極管（ＣＣＦＬ）
６・・・・温度センサ
７・・・・電流検知抵抗
８・・・・プログラム制御部
【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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