JP2007094266A - 表示装置用の放電管点灯装置 - Google Patents

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豊美 山下
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Abstract

【課題】放電管からの赤外線放射を抑制し、リモートコントローラによる制御不能な状態を解消する。
【解決手段】放電管点灯装置(10)の電力制御装置(3)は、インバータ(4)の出力電力を、給電開始直後の第１の期間中に第１の電力に制御し、第１の期間に続く第２の期間中に第２の電力に制御し、第２の期間に続く第３の期間中に第３の電力に制御する。第２の期間において第３の期間の平均電力より高い電力レベルを有する第１発振期間と第３の期間の平均電力より低い電力レベルを有する第２発振期間又は休止期間と反復出力させることによって、画面表示後の初期における輝度の低下を抑制しながら、第１の期間以後の第２及び第３の期間に放電管からの赤外線放出を抑制する。放電管点灯装置(10)を組み込む表示装置は、第２及び第３の期間から、赤外線信号を用いた遠隔制御によってチャンネル切り替え等のリモートコントローラによる制御を良好に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電管点灯装置、特に放電管から放出される光に含まれる赤外線を抑制できる表示装置用の放電管点灯装置に関する。
冷陰極蛍光管（CCFL Cold Cathode Fluorescent Lamp）等のアルゴンを含む放電ガス及び水銀が充填された放電管は、従来から液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示装置のバックライト用光源として広く使用されている。放電管は、ネオンガス、アルゴンガス及びキセノンガス等の希ガス及び水銀が充填されたガラス管と、その内部に配置された一対の電極と、ガラス管の内壁に被覆された蛍光膜とを備える。放電管の一対の電極には導入線の一端が接続され、導入線の他端はガラス管の両端から外部に導出される。一対の電極間に電圧を印加すると、一方の電極から電子が放出され、ガラス管内の水銀原子に電子が衝突して紫外線を発生する。この紫外線は、ガラス管の内壁に形成された蛍光膜により可視光線に波長変換される。
図８は、放電管をバックライト用光源として備えた表示装置及びリモートコントローラの一例として、液晶テレビ等の表示装置及びリモートコントローラ(8)を示す。表示装置は、ディスプレイ(1)と放電管点灯装置(30)を備え、放電管点灯装置(30)は、その内部にバックライト用光源として図示しない放電管を有する。表示装置は、リモートコントローラ(8)からの赤外線信号(21)によりチャンネル切り替え等の遠隔制御が可能な赤外線受信装置(6)を通常備えている。赤外線受信装置(6)は、リモートコントローラ(8)から送信される略９１０nm波長の赤外線信号(21)を感知するフォトトランジスタ等の受光素子を備える。
この種の従来の表示装置では、放電管から放出される赤外線により、赤外線受信装置(6)の受信動作が影響を受けて、ディスプレイ(1)に画面表示された表示期間の初期に、リモートコントローラ(8)により良好に遠隔制御を行えない問題があった。放電管から放出される光(22)として可視光線の他に放電管内に充填された放電ガス（アルゴンガス）が発する波長９１０nm程度の赤外線が含まれている。放電管の一対の電極に管電圧を印加して放電管を点灯させると、放電管から放出される光(22)がディスプレイ(1)の表示画面から外部に放出され、その一部が地面で反射して赤外線受信装置(6)に達する。その結果、赤外線受信装置(6)は、リモートコントローラ(8)の赤外線信号(21)と放電管から放出される光(22)に含まれる赤外線とを区別して認識できず、ディスプレイ(1)の画面が表示された表示期間の初期に、リモートコントローラ(8)により表示装置を迅速に制御(チャンネル切り替え等)できない不具合が生じていた。この対策として、例えば下記特許文献１に示されるように、バックライトに隣接して赤外線を遮断する赤外カットシート等の付加部品を設けることが考えられた。
特開２００２−３２３８６０公報
しかしながら、赤外カットシート等の付加部品を設けると、表示装置のコストが高くなる問題がある。また、可視光を減衰させずに赤外線のみを選択的にカットすること自体困難であり、この点からも赤外カットシート等の付加部品を設けることは実用的でない。
図９のグラフは、従来の表示装置の放電管への供給電力（平均電力のレベル）の推移を示す。図９に示すように、従来技術の表示装置では、第１の期間及び第２の期間も、第３の期間と同様に一定の交流電力が放電管に供給され、表示装置のスイッチがオン後からオフまで、ディスプレイ(1)に画面が表示されない非表示期間と、ディスプレイ(1)に画面が表示される表示期間とを区別せずに、表示装置に設定される交流電力が継続して放電管に供給されていた。ここで、第１の期間は、ディスプレイ(1)の非表示期間を指称し、ディスプレイ(1)のセットアップが完了して画面表示された時又はこの画面表示よりも前の時点に終わる期間を示す。第２の期間は、第１の期間の終期に始まり、ディスプレイ(1)のセットアップが完了して画面表示された表示期間の初期を含む期間を示す。第３の期間は、第２の期間の終期に始まり、放電管に所定の定格入力（電圧、電流、又は電力）が供給される期間である。
これに対し、本特許出願人は、図１０に示すように、放電管への供給電力において、第１の期間の平均電力が第３の期間の平均電力（定格電力）よりも大きくなるように第１の期間の交流電力を制御し、第１の期間に続く第２の期間に第３の期間の平均電力より小さい第２の期間の平均電力となるように交流電力を制御し、その後、第２の期間に続く第３の期間に第３の期間の平均電力（放電管に供給される所定の定格電力）となるように交流電力を制御する放電管点灯装置（未公開）を開発した。この放電管点灯装置では、定格電力よりも大きい平均電力を第１の期間に供給するため、放電管内の温度が短時間で高温に上昇し、放電管内に多量の水銀蒸気を分散させることができる。よって、放電管内に充填された放電ガスが発する赤外線が放電管内に多量に存在する水銀蒸気に衝突して効率よく吸収され、画面表示された表示期間初期（第１の期間以後）に放電管からの赤外線放射を良好に抑制することができる。従って、ディスプレイ(1)に画面表示される直後から、リモートコントローラ(8)によるチャンネル切り替え等の表示装置を制御することが可能となる。
しかしながら、図１０に示す放電管に供給する電力の制御方法では、第１の期間以後に放電管からの赤外線放射を良好に抑制することが可能であるが、第２の期間に放電管に供給する平均電力が第３の期間に供給する平均電力よりも小さくするため、第２の期間における放電管の輝度が低下する難点がある。
そこで、本発明は、第２の期間における放電管の輝度低下を抑制しながらディスプレイ(1)の画面表示された第１の期間以後に放電管からの赤外線放射を良好に抑制することができ、リモートコントローラ(8)による制御不能な状態を抑制又は解消できる表示装置用の放電管点灯装置を提供することを目的とする。
本発明の表示装置用の放電管点灯装置は、ディスプレイ(1)と、アルゴンを含む放電ガス及び水銀が充填された放電管(2)と、放電管(2)に出力電力を供給する電力発生装置(4)と、電力発生装置(4)の出力電力を制御する電力制御装置(3)とを備える。電力制御装置(3)は、放電管(2)への給電開始直後で、ディスプレイ(1)の非画面表示期間を含む第１の期間に、電力発生装置(4)の出力電力を制御する第１の電力制御手段と、第１の期間に続くディスプレイ(1)の画面表示期間を含む第２の期間に、電力発生装置(4)の出力電力を制御する第２の電力制御手段と、ディスプレイ(1)の画面表示期間で、第２の期間に続く定常画面表示状態である第３の期間に、電力発生装置(4)の出力電力を制御する第３の電力制御手段とから構成される。第２の電力制御手段は、第１発振期間と第２発振期間を反復出力するように構成され、各第１発振期間の平均電力は第３の期間の平均電力よりも高い電力レベルであり、各第２発振期間の平均電力は第３の期間の平均電力よりも低い電力レベルある。
電力発生装置(4)の第２の電力制御手段は、第２の期間中に、第３の期間の平均電力よりも高い平均電力を発生させる第１発振期間と、電力発生装置(4)に第３の期間の平均電力よりも低い平均電力を発生させる第２発振期間とを反復継続して発生させる。第２の期間に第３の期間の平均電力よりも平均電力の低い第２発振期間を設けて、第２の期間での赤外線の発生自体を抑制し、放電管(2)外への赤外線の放出を抑制することができる。また、第２の期間に第３の期間の平均電力よりも平均電力が高い第１発振期間を設けて、第２の期間の平均電力を第３の期間の平均電力以上とし、画面表示後の初期における輝度の低下を抑制することができる。
本発明の表示装置用の放電管点灯装置によれば、第２及び第３の期間に放電管からの赤外線放出を抑制し、画面表示された第１の期間以後における輝度の低下を抑制しながらリモートコントローラによる制御を確実に行うことができる。
以下、本発明による表示装置用の放電管点灯装置の一実施の形態を図１〜図７を用いて説明する。
図１に示すように、例えば液晶テレビ等の表示装置は、液晶パネル等の周知の装置から成るディスプレイ(1)と、ディスプレイ(1)のバックライト用光源として機能する放電管(2)と、放電管(2)を本発明に従って点灯させる放電管点灯装置(10)と、直流電源(5)から放電管点灯装置(10)に供給される電力をオン・オフ制御するスイッチ(7)と、リモートコントローラ（遠隔制御装置）(8)からの赤外線信号（制御信号）(21)を受信してスイッチ(7)をオン・オフさせる信号を出力する赤外線受信装置(6)とを備える。放電管(2)は、放電管(2)内に放電用ガスとしてアルゴンガス及び水銀が充填された冷陰極蛍光管であり、放電管(2)の点灯初期にアルゴンガスによる波長９１０nm程度の赤外線が不可避的に放出される。直流電源(5)は、商用交流を整流して直流電力を出力し、放電管点灯装置(10)を介して放電管(2)に所定の電力を供給する。赤外線受信装置(6)は、フォトトランジスタ等の受光素子から構成され、リモートコントローラ(8)から出力される９１０nm近傍の赤外線信号と放電ガスが発する９１０nm近傍の波長の赤外線とを区別することができず、混乱が生じる。なお、ディスプレイ(1)、放電管(2)、放電管点灯装置(10)、スイッチ(7)及び赤外線受信装置(6)は、表示装置の本体に一体的に組み込まれる。
放電管点灯装置(10)は、直流電源(5)からの直流電力を交流電力に変換して放電管(2)へ電力を供給するインバータ（電力発生装置）(4)と、インバータ(4)の出力電力、即ち放電管(2)へ供給する電力を本発明に従って制御する電力制御装置(3)とを備える。電力制御装置(3)は、プログラム制御可能なワンチップマイクロコンピュータ又はディスクリート回路等により構成され、スイッチ(7)のオン後に続く第１の期間中に放電管(2)に供給する第１の電力（以下、第１の期間における平均電力を第１の期間の平均電力とする）を制御する第１の電力制御手段と、第１の期間に続く第２の期間中に放電管(2)に供給する第２の電力を第１の期間の平均電力より小さい第２の期間の平均電力（第２の期間における平均電力）に制御する第２の電力制御手段と、第２の期間後の第３の期間中（定格電力供給期間）に放電管(2)に供給する第３の電力を第１の期間の平均電力よりも小さい第３の期間の平均電力（放電管(2)に供給する所定の定格電力）に制御する第３の電力制御手段とを備える。放電管点灯装置(10)は、同一の回路をプログラム制御により第１の電力制御手段、第２の電力制御手段及び第３の電力制御手段として機能させるが、第１の電力制御手段、第２の電力制御手段及び第３の電力制御手段を電力制御装置(3)内にそれぞれ別の回路によって構築してもよい。
本発明は、放電管(2)に供給する定格電力を制御する技術ではなく、画面表示される表示期間の初期を含む第２の期間において第１発振期間と第２発振期間とを反復出力して、第２の期間の各第１発振期間の平均電力（電力レベル）が放電管(2)に供給する定格電力よりも高く、第２の期間の各第２発振期間の平均電力（電力レベル）が放電管(2)に供給する定格電力よりも低い点に特徴がある。図２に示すように、本実施の形態では、第１の期間と第２の期間の初期とがディスプレイ(1)の画面の非表示期間に含まれる。第１の期間は、表示装置のスイッチ(7)がオンしてインバータ(4)を通じて放電管(2)に交流電力が印加される初期の期間を示し、スイッチ(7)がオンした第１の時点に始まり、ディスプレイ(1)のセットアップが完了して画面表示された時又はこの画面表示よりも前の第２の時点に終わる期間を示す。従って、第１の期間は、ディスプレイ(1)に画面が表示されない非表示期間内をいう。第１の期間は、例えば１０秒間に設定される。第２の期間は、第１の期間の終期、即ち第２の時点に始まり、ディスプレイ(1)のセットアップが完了して画面表示された表示期間の初期を含む期間を示す。第２の時点がディスプレイ(1)のセットアップが完了する前であれば、第２の期間は、非表示期間とその後の表示期間とを含む。第２の期間は、例えば１０秒間に設定される。第３の期間は、第２の期間の終期、即ち第３の時点に始まり、放電管(2)に所定の定格電力が供給され続ける期間を示す。放電管(2)に供給する定格電力は、必ずしも一定ではなく、例えば室内照明の明るさ等の条件に応じてデューティ比等を制御することができる。条件に応じた定格電力の制御技術は、周知の技術であり、説明を省略する。
次に、図２のフローチャートに示す動作手順に従って、本発明の表示装置用の放電管点灯装置の動作を説明する。まず、ステップ５０で表示装置のスイッチ(7)をオンすると、ディスプレイ(1)に電力が供給され、ディスプレイ(1)のセットアップ動作が開始する（ステップ５１）。ただし、ディスプレイ(1)のセットアップ動作は、直ちに完了せず、ディスプレイ(1)が画面表示されるまでには一定の遅延時間（ディレイ）が設けられる。
画面表示されるまでの間（第１の期間）、放電管点灯装置(10)は、放電管(2)に供給される平均電力が放電管(2)に供給する定格電力よりも大きい第１の電力を供給する（ステップ５２）。表示装置のスイッチ(7)をオンすると、電力制御装置(3)からインバータ(4)に第１の信号が入力され、インバータ(4)の動作が開始する。インバータ(4)の出力電力は、電力制御装置(3)からの信号によって制御され、ディスプレイ(1)が画面表示されるまでの第１の期間、放電管(2)は第１の電力が供給される。
一定の遅延時間が経過すると、ディスプレイ(1)のセットアップ動作が完了し（ステップ５３）、ディスプレイ(1)が画面表示される（ステップ５５）。電力制御装置(3)は、ステップ５５のディスプレイ(1)の画面表示と同時に又はこれよりも少し前に、インバータ(4)に第２の信号を与える。これにより、放電管(2)に供給される電力は、第３の期間の平均電力よりも高い電力レベルを有する第１発振期間と、第３の期間の平均電力よりも低い電力レベルを有する第２発振期間とを反復出力する第２の電力となる（ステップ５４）。第２の期間に放電管(2)に供給される平均電力は、第３の期間の平均電力以上に設定される。本発明の実施例では、第１発振期間の平均管電流（管電流レベル）が１０.０mArms、第２発振期間の管電流（管電流レベル）は０.０mArmsに設定され、後述のデューティ比にて第１発振期間と第２発振期間とを反復出力する。そして、第２の期間の平均管電流は５.０mArmsになるように、第２の電力が制御される。
ディスプレイ(1)に画面が表示されてから所定の時間が経過した後、電力制御装置(3)は、インバータ(4)に第３の信号を与える。これにより、放電管(2)に供給される電力は、平均電力が第１の期間の平均電力よりも小さい第３の電力（放電管(2)に供給する定格電力）となる（ステップ５６）。放電管(2)の点灯初期では、後述する電力制御手段による管電圧又は管電流の変化の他に、放電ガスのインピーダンス等の影響により、管電流又は管電圧が変化し易い。電力制御装置(3)は、第３の期間の終わる表示装置のスイッチ(7)オフ（ステップ５７）し表示装置がオフされるまでの間、インバータ(4)の出力電力を定格電力に制御する。本発明の実施例では、第３の期間の平均管電流５.０mArmsで一定となるように出力電力が制御される。
図３に示すように、インバータ(4)は、出力トランス(9)と発振回路(18)とを備え、出力トランス(9)は、センタタップ付の一次巻線(11)、二次巻線(12)及び帰還巻線(13)を有する。二次巻線(12)の両端には、バラストコンデンサ(17)を介して放電管(2)が接続される。バラストコンデンサ(17)は、点灯初期に付与される高電圧により放電管(2)に流れる過電流を制限する機能を有する。発振回路(18)は、一次巻線(11)、帰還巻線(13)、トランジスタ（スイッチング素子）(14,15)及びコンデンサ(16)による正帰還増幅回路として構成される。一次巻線(11)の両端に一対のトランジスタ(14,15)とコンデンサ(16)とがそれぞれ並列に接続され、一方のトランジスタ(14)のベースと他方のトランジスタ(15)のベースとはそれぞれ帰還巻線(13)の一端と他端に接続される。
また、インバータ(4)は、発振回路(18)を構成する一方のトランジスタ(14)のエミッタと他方のトランジスタ(15)のエミッタとの接続点にスイッチを構成するトランジスタ(23)が接続される。一方のトランジスタ(14)のベース及び他方のトランジスタ(15)のベースは、それぞれ抵抗(24,25)を介して電力制御装置(3)の正の出力端子に接続される。一方のトランジスタ(14)のエミッタと他方のトランジスタ(15)のエミッタとの接続点は、トランジスタ(23)のコレクタに接続され、トランジスタ(23)を介して接地される。
電力制御装置(3)は、出力電流制御装置(28)とデューティ比制御装置(27)とにより構成される。出力電流制御装置(28)は、スイッチ(7)を介して直流電源(5)の正の端子に接続されたコレクタとインバータ(4)の正の出力端子に接続されたエミッタとを有するトランジスタ(19)と、トランジスタ(19)のベースに出力端子が接続された増幅回路(26)とを備え、増幅回路(26)の制御端子１(100)に入力される信号（図２の第１〜第３の信号の振幅制御信号）に応じてインバータ(4)の出力電流（出力電圧）の振幅を制御する。デューティ比制御装置(27)は、増幅回路(26)の制御端子２(101)に入力される信号（図２の第１〜第３の信号のデューティ比制御信号）に応じてトランジスタ(23)のベースに出力信号を印加する。電力制御装置(3)の正の出力端子はトランジスタ(19)のエミッタに接続される。
増幅回路(26)の制御端子１(100)に入力される電圧を高くすると、電力制御装置(3)の出力電圧の振幅が増加し、結果としてインバータ(4)の出力電圧（放電管(2)に供給される電圧）の振幅が高くなる(又は管電流の振幅が大きくなる)。一方、増幅回路(26)の制御端子１(100)に入力される電圧を低くすると、電力制御装置(3)の出力電圧の振幅が低下し、結果としてインバータ(4)の出力電圧の振幅が低くなる（又は管電流の振幅が小さくなる）。従って、放電管(2)に供給される各期間における平均電力又は管電流を制御することができる。通常のシステムでは、管電流を検出する検出抵抗を設け（図示せず）、その検出抵抗の電位が設定値になるように電力制御装置(3)の出力電圧を制御することにより、管電流が設定値になるように制御される。
また、デューティ比制御装置(27)からの出力信号に基づいてトランジスタ(23)がオフすると、一次巻線(11)、帰還巻線(13)、トランジスタ(14,15)及びコンデンサ(16)から構成される発振回路(18)の発振が停止し、即ち放電管(2)に供給する交流電力は休止期間に入る。即ち、インバータ(4)の出力電圧がゼロ（管電流がゼロ）となる。デューティ比制御装置(27)は、インバータ(4)の出力電力、即ち放電管(2)に供給する交流電力の発振期間（第１発振期間）と休止期間（第２発振期間）を制御する。具体的には、トランジスタ(23)のベースにデューティ比制御装置(27)からオン信号が入力されると、トランジスタ(23)がオン状態となって発振回路(18)が発振し、放電管(2)に交流電力が供給される（第１発振期間）。一方、トランジスタ(23)のベースにデューティ比制御装置(27)からオフ信号が入力されてトランジスタ(23)がオフ状態になると、発振回路(18)の発振が停止して放電管(2)への交流電力の供給が停止する（休止期間）。従って、デューティ比制御装置(27)により第１発振期間、即ちインバータ(4)から交流電力が出力される期間のデューティ比［（発振期間）／（発振期間＋休止期間）］を変える、また発振期間＋休止期間を一定として発振期間を変えることにより、放電管(2)に印加される各期間の平均電力（又は平均管電流）を制御することができる。
図４は、インバータ(4)の出力電力（又は管電流）を制御する概念図を示す。第２の期間において増幅回路(26)の制御端子１(100)に入力される電圧を低くすると、電力制御装置(3)の出力電圧が低下し、結果としてインバータ(4)から出力される交流電力の振幅（又は管電流の振幅）が小さくなる。第２の期間においてデューティ比制御装置(27)からの出力信号に基づいてトランジスタ(23)を一定期間略一定の間隔で間欠的にオフすると、発振期間と休止期間とが形成される。発振期間のデューティ比を大きくする、換言すれば休止期間を小さくすると、インバータ(4)から出力されるその期間の平均電力（又はその期間の平均管電流）が増加する。第１から第３の各期間におけるデューティ比は、例えば電力制御装置(3)に内蔵されるタイマ回路等の制御手段により設定される。また、通常、デューティ周波数は数百Hzに設定される。
本発明の実施例において、図５(a）に示すように、電力制御装置(3)は、第２の期間中に、デューティ比制御装置(27)により、インバータ(4)に出力電力（又は管電流）を発生させない休止期間（第２発振期間）とインバータ(4)に出力電力を発生させる発振期間（第１発振期間）とを反復して（休止期間と発振期間からなる電力波形を同周期で繰り返して）発生させると共に、出力電流制御装置(28)により、インバータ(4)の出力電力の発振期間の電力レベルを徐々に低下させて、発振期間の管電流レベルを徐々に低下させる。また、第２の期間における発振期間の長さを徐々に長く且つ第２の期間における休止期間の長さを徐々に短くする（言い換えると、第２の期間におけるデューティ比を徐々に大きくする）。この結果、図４に示すように、管電流を制御することができる。
この時、第２の期間の平均電力は、図５(a）の一点鎖線で示すように、第１の期間の平均電力に比べて低く、第３の期間の平均電力以上とする。これによって、画面表示された第１の期間以後での輝度の低下を抑制することができる。
尚、本発明の実施例における休止期間は、第３の期間の平均電力よりも低い電力レベルを有する第２発振期間として、電力の供給を停止（休止）するように構成される。更に、第１発振期間の電力レベルは、第３の期間の平均電力よりも高く設定される。
さらに、インバータ(4)の出力電力において第２の期間の初期の第１発振期間の電力レベルと第１の期間の終期の発振期間の電力レベルが略等しく、第２の期間の終期の第１発振期間の電力レベルと第３の期間の初期の発振期間の電力レベルが略等しいことが望ましい。第１の期間の平均電力（又は平均管電流）から第１の期間のよりも低い第３の期間の平均電力（又は平均管電流）に円滑に推移させる緩衝的な役割を第２の期間に果たすことができる。
図５(a)、(b)及び(c)の実線は、本発明の実施例による放電管点灯装置の管電流レベル、比較例の放電管点灯装置の管電流レベル及び従来技術の放電管点灯装置の管電流レベルを示す。なお、放電管(2)へ供給される電力レベルも同様の波形となる。
また、図６は、本発明の実施例、比較例及び従来技術をそれぞれ用いた表示装置の赤外線放射強度を示す。
また、図７は、本発明の実施例、比較例及び従来の各放電管点灯装置を用いた表示装置の輝度立ち上がりを示す。なお、図５〜図７はそれぞれスイッチ(7)のオン後の経過時間に対する変化を示し、第１の期間を１０秒間、第２の期間を１０秒間に設定した。本発明の実施例の放電管点灯装置では、インバータ(4)の出力電力を、管電流が第１の期間を１０.０mArms、第３の期間を５.０mArmsに設定し、デューティ比は、第１及び第３の期間を共に１００%で一定になるように設定した。第２の期間を平均管電流が５.０mArmsとなるように、発振期間の管電流レベルを１０.０mArmsから５.０mArmsまで徐々に低下させた。また、第２の期間におけるデューティ比を５０%から徐々に大きくした。これに対し、従来技術の放電管点灯装置では、インバータ(4)の出力電力を、管電流が第１の期間から第３の期間まで５.０mArms、デューティ比を１００%で一定になるように設定した。また、比較例の放電管点灯装置では、インバータ(4)の出力電力を、管電流が第１の期間を１０.０mArms、第２及び第３の期間を５.０mArmsに設定し、デューティ比は、第１、第２及び第３の期間を１００%で一定になるように設定した。
図６に示すように、赤外線の放出強度は、本発明の実施例の放電管点灯装置を用いた表示装置が最も低く、比較例の放電管点灯装置を用いた表示装置、従来技術を用いた放電管点灯装置を用いた表示装置の順番に高くなる。
また、図７に示すように、表示装置の輝度立ち上がりは、本発明の実施例の放電管点灯装置を用いた表示装置と比較例の放電管点灯装置を用いた表示装置が従来技術を用いた放電管点灯装置に比べて向上したことがわかる。従って、画面表示された第１の期間以後における輝度の低下を抑制することができる。
以上の事柄より、本発明の実施例の放電管点灯装置は、比較例の放電管点灯装置と同じ第２の期間の平均電力を供給するため、同じような輝度の立ち上がりとなり、画面表示された第１の期間以後における輝度の低下を抑制することができる。しかしながら、本発明の実施例での第２の期間では、比較例の赤外放出量を大幅に低減することができる。これは、第２の期間の第１発振期間で発生した放電ガスが発する赤外線を休止期間（第２発振期間）で効果的に吸収できるため、結果的に第２の期間全域で赤外線を低減できることを示す。
第１の期間は、放電管(2)の管壁温度を上昇させて、赤外線放出を抑制するのに十分な水銀蒸気を発生する期間であるから、放電管(2)へ供給される第１の電力の最適値は、実験的に確認できる。例えば、放電管(2)へ供給される第１の電力は大きければ大きいほど第２の期間の赤外線抑制効果は大きい。しかしながら、第１の期間にあまり大きい第１の電力を投入すると、放電管(2)のランプ寿命が低減するため、適当な供給電力に設定する必要がある。同様に、第２の期間の第１発振期間（発振期間）と第２発振期間（停止期間）におけるデューティ比や放電管(2)への供給される電力レベル（又は管電流レベル）の最適値も実験的に確認することができる。第１の期間から第２の期間に切り替えるタイミングは、事前に設定できるが、ディスプレイ(1)のセットアップ動作完了時等の動作を検知する図示しない検知手段により切り替えてもよい。また、図３に示す放電管点灯装置(10)は、自励発振回路を用いるが、他励発振回路を用いることもできる。従って、発振回路(18)の発振を停止する手段も図３の回路に限定されない。
本発明の実施例の液晶テレビでは、ディスプレイ(1)から放出される赤外線の相対放射強度が６０a.u.より低い値であれば、赤外線受信装置(6)は、放電管(2)から放出される赤外線による影響を受けない。図６に示すように、本発明の実施例の放電管点灯装置を用いた表示装置は、スイッチ(7)のオン後に１０秒間経過したディスプレイ(1)のセットアップの完了時点から１〜２秒間程度で赤外線の放射強度が６０a.u.以下まで大きく低下して十分に抑制される。これに対し、従来の放電管点灯装置を用いた表示装置は、第２の期間の平均電流が５.０mArmsに一定且つ継続して出力されるように設定され、第２の期間に休止期間が設けられないため、第２の期間において放電管(2)から赤外線が放出され続ける。比較例の放電管点灯装置を用いた表示装置は、従来技術の放電管点灯装置を用いた表示装置に対し、赤外線の放射強度を大きく低下させることができる。しかし、比較例の放電管点灯装置を用いた表示装置は、第２の期間の初期に赤外線の放射強度が６０a.u.以下まで低下せず、画面表示直後の５秒間程度は、リモートコントローラ(8)によりディスプレイ(1)の制御ができない不具合が生じる。そこで、比較例の放電管点灯装置を用いた表示装置では、第２の期間の出力電流値を５.０mArmsよりも更に低い出力電流値に設定すれば、第２の期間での赤外線の放射強度を下げることができる。しかしながら、第２の期間の平均電力が小さくなり、第１の期間以後における輝度が更に低下してしまう。
このように、実施例による放電管点灯装置(10)では、第２の期間における放電管(2)に供給する電力を、第３の期間の平均電力よりも高い電力レベルを有する第１発振期間と、第３の期間の平均電力よりも低い電力レベルを有する第２発振期間とを反復出力することにより、ディスプレイ(1)が画面表示された直後から、リモートコントローラ(8)の赤外線信号を表示装置に送信してチャンネル切り替え等の制御を行えることが分かる。従来の放電管点灯装置を用いた表示装置では、リモートコントローラ(8)により切り替え制御できない期間が、ディスプレイの画面表示後の初期状態に１０秒間程度、気温が低い場合では、その倍以上あったが、本発明の表示装置用の放電管点灯装置を用いることによりその不具合を解消することができる。
本発明は、図１〜図７に示す上記実施例に限定されず、他の形態でも実施可能であり、特許請求の範囲に該当する全ての変更を包含する。第２の期間の第２発振期間の電力レベルは、第３の期間の平均電力以下であればよく、実施例のように停止（休止）しなくてもよい。
また、電力制御装置(3)は、表示装置の非表示期間内に第１の期間から第２の期間への切り替えを行ったが、表示装置の非表示期間と表示期間との切り替えと第１の期間から第２の期間への切り替えとを同時に行ってもよい。
また、第１の期間の平均電力は、放電管(2)内の管壁温度をより短時間に上昇させるため、本発明の実施例に示す第１の期間の平均管電流１０.０mArmsよりも高く設定してもよい。放電管(2)の寿命が低下する等の問題はあるが、第１の期間の平均電力を例えば第１の期間の平均管電流１５.０mArms程度になるように高く設定してもよい。
また、第２の期間の第１発振期間の電力レベルは大きいことが望ましく、第１の期間の平均電力以上でもよい。第１発振期間の電力レベルを上げて、放電管(2)内の管壁温度をより短時間に上昇させることができる。その結果、短時間で多量の水銀蒸気を放電管(2)内に充填することができ、水銀蒸気に放電ガスが発する赤外線を衝突させて、赤外線を吸収することができる。また、第２の期間の平均電力を一定にしたとき、第２発振期間の電力レベルを下げるか又は休止期間を延長して更なる赤外線吸収効果を得ることができる。
また、第１の期間から第３の期間における管電流又はデューティ比等の数値は、本発明を限定するものではない。
更に、ディスプレイ(1)のセットアップに設けられる遅延時間は、第１の期間、第２の期間及び第３の期間と共に適宜設定してよい。
また、インバータ(4)の出力電力の制御期間は、第１の期間、第２の期間又は第３の期間に限定されず、第４の期間等の他の期間を適宜設けてもよい。
また、第１の期間又は第３の期間にも適宜休止期間を設けてもよい。第１の期間から第３の期間に設けられた休止期間は同じ時間でなくてもよく、それぞれ独立に制御してもよい。
ここで、放電管への供給される電力は、管電流が流れたときの電力を示すが、説明上、管電流が同じ場合に管電圧が一定となると仮定して説明した。従って、放電管の点灯初期には管壁温度が低いため、同じ管電流としても放電管の点灯初期の管電圧が高くなり、時間の経過と共に管壁温度が上昇して管電圧は低下し、管壁温度が安定するに伴い管電圧が安定することは考慮しないものとした。
本発明は、液晶テレビに限定されず、例えばパーソナルコンピュータ、ナビゲーションディスプレイ、ビデオモニタ又はアミューズメントディスプレイ等の表示装置用の放電管点灯装置に適用することも可能である。
本発明は、バックライトに赤外線を発生する放電管を用いる液晶テレビ等の表示装置用の放電管点灯装置に適用できる。
本発明の表示装置用の放電管点灯装置及びリモートコントローラの一実施例を示す概略図 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の一実施例の動作を示すフローチャート 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の電力制御装置及びインバータの一実施例を示す電気回路図 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の一実施例による第１から第３の期間における管電流を示す波形図 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の一実施例による第１から第３の期間における管電流のレベル及びデューティ比の推移を示す波形図 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の一実施例による赤外線抑制効果を示すグラフ 本発明の表示装置用の放電管点灯装置の一実施例による輝度立ち上がり特性を示すグラフ 放電管をバックライト用光源として備えた表示装置及びリモートコントローラを示す斜視図 従来の放電管点灯装置による放電管への供給電力の推移を示すグラフ 本出願人が開発した放電管点灯装置の放電管への供給電力の推移を示すグラフ
符号の説明
(1)・・ディスプレイ、 (2)・・放電管、 (3)・・電力制御装置、 (4)・・電力発生装置（インバータ）、

Claims (7)

  1. ディスプレイと、アルゴンを含む放電ガス及び水銀が充填された放電管と、該放電管に出力電力を供給する電力発生装置と、該電力発生装置の出力電力を制御する電力制御装置とを備え、
    前記電力制御装置は、
    前記放電管への給電開始直後で、前記ディスプレイの非画面表示期間を含む第１の期間に前記電力発生装置の出力電力を制御する第１の電力制御手段と、
    前記第１の期間に続く前記ディスプレイの画面表示期間を含む第２の期間に前記電力発生装置の出力電力を制御する第２の電力制御手段と、
    前記ディスプレイの画面表示期間で、前記第２の期間に続く定常画面表示状態である第３の期間に前記電力発生装置の出力電力を制御する第３の電力制御手段とから構成され、
    前記第２の電力制御手段は、第１発振期間と第２発振期間を反復出力するように構成され、
    前記各第１発振期間の平均電力は、前記第３の期間の平均電力よりも高い電力レベルであり、
    前記各第２発振期間の平均電力は、前記第３の期間の平均電力よりも低い電力レベルである表示装置用の放電管点灯装置。
  2. 前記第２の期間において、前記第１発振期間と前記第２発振期間とを合わせた周期は一定であり、前記第１発振期間での電力レベルを徐々に低下させると共に、前記第２発振期間を徐々に短縮する請求項１に記載の放電管点灯装置。
  3. 前記第１の期間の平均電力は、前記第２の期間の平均電力以上である請求項１又は２に記載の放電管点灯装置。
  4. 前記第２の期間の平均電力は、前記第３の期間の平均電力以上である請求項１〜３の何れか１項に記載の放電管点灯装置。
  5. 前記第２の電力制御手段は、前記第２発振期間において、電力の供給を停止する請求項１〜４の何れか１項に記載の放電管点灯装置。
  6. 前記第３の電力制御手段は、前記第３の期間に放電管に流れる管電流が設定された電流値になるように、電力発生装置の出力電力を制御する請求項１〜５の何れか１項に記載の放電管点灯装置。
  7. 前記第１の電力制御手段は、前記第１の期間の平均電力において、前記第３の期間の平均電力を超える請求項１〜６の何れか１項に記載の放電管点灯装置。
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