JP2008288111A - 放電灯点灯装置、照明装置、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バースト調光方式の放電灯点灯装置において、バースト調光信号のデューティ比に応じた光出力にすることで調光特性のリニアリティを改善する。
【解決手段】放電灯に電力を供給するインバータ回路を備える放電灯点灯装置であって、前記インバータ回路は、電力供給のオン期間とオフ期間の比率を決める矩形波信号よりなるバースト調光信号を入力し、前記バースト調光信号のオン期間の開始するタイミングよりも早く放電灯の始動を開始させる。放電灯の始動開始を早める時間は、放電灯の始動に要する時間と略一致させる。周囲温度の変化により放電灯の始動に要する時間が変動する場合には、それに応じて、放電灯の始動開始を早める時間を可変制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源となる放電灯を周期的に点滅させ、その点灯期間と消灯期間の時間比率を変化させることにより調光する放電灯点灯装置、及びそれを用いた照明装置、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶パネルと、その背面に設置された光源を備えるバックライト部とから構成される（図１２参照）。液晶パネルの各画素では、映像信号に応じて液晶が駆動され、バックライト部から放射された光が透過され、液晶パネル上に画像が表示される。

一般に、バックライト部の光源には冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）が用いられることが多く、これを点灯制御するための放電灯点灯装置が必要となる。この放電灯点灯装置において、ＣＣＦＬを調光する方式として、バースト調光（ＰＷＭ調光）方式がある。バースト調光方式は、光源が周期的に点滅され、その点灯期間と消灯期間との時間比率を変化させて調光する、所謂間欠点灯動作である。このため、点滅周期を適切に選択すれば、調光比を１００：１にすることも可能であり、多くの液晶表示装置のバックライト制御においてバースト調光方式が採用されている。

近年では、液晶表示装置の画面の大型化、高輝度化、均一化の要求により、装置１セット当たりに採用する灯数は増加し、使用される放電灯の管電圧はより高電圧になる傾向にある。ＣＣＦＬは３２インチサイズのバックライトに用いられるものでも管電圧がおよそ１ｋＶ（ｒｍｓ）である。このため、高インピーダンスの負荷と筐体間との寄生容量の影響が無視できず、筐体への漏れ電流の影響でランプの輝度分布に偏りが生じ、輝度が不均一となる問題がある。そこで、ＣＣＦＬよりも高出力で、管電圧が低い熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）を利用することが考えられる。ＨＣＦＬを用いれば、ＣＣＦＬに比べてランプ本数を激減させることができ、点灯回路を減らせる利点がある。また、管電圧が低いので、筐体間との寄生容量の影響が小さく、輝度の偏りも小さくなる。さらに、低ノイズであるため、液晶パネル等周辺回路への影響も小さくなる。

特許文献１（特許３，８９８，４０６号公報）には、ＣＣＦＬを周期的に点滅させ、その点灯期間と消灯期間の時間比率を変化させることにより調光する放電灯点灯装置が開示されている。この特許文献１の技術では、ＣＣＦＬに電力を供給するプッシュプルインバータを備え、直流電源からプッシュプルインバータに供給される直流電圧をバースト調光信号に基づいてオン、オフすることにより、バースト調光のオン状態、オフ状態を切り替えて放電灯を周期的に点滅させている。
特許３，８９８，４０６号公報

特許文献１の技術では、バースト調光信号がオン状態になってから、ランプを点灯させるため、ランプ電流が立上がるまでに時間が掛かることになり、実際にランプから所望の光が出るまでに遅延時間を生じてしまう。

また、特許文献１の技術では、冷陰極ランプを点滅制御しているが、例えば熱陰極ランプの場合には、図１０に示すように、予熱、始動、点灯を繰返すことになり、特に始動時に周波数を変化させて始動させるとき、実際にランプが点灯してランプ電流が流れ、光出力として有効になるまでには、バースト調光信号が立ち上がってから、（ｔ２−ｔ１）分だけ遅延時間を生じることになる。

調光出力が定格点灯付近では問題になりにくいが、例えば、調光下限付近においては、バースト調光信号のオン期間と、実際のランプ電流のオン期間とが乖離して来るため、図２の破線（ｂ）で示すようになり、バースト調光信号に応じた光出力にならないという問題がある。また、同じデューティ比でも、より光出力が減少するため、立消えしやすくなるなどの問題が生じる。

図２はバースト調光信号のデューティ（％）と光出力比（％）の関係を示す。実線（ａ）は理想的な特性であり、破線（ｂ）は図１０の動作波形図（従来例）に示すように、バースト調光信号をそのまま駆動回路信号として用いた場合の特性である。

また、周囲温度が変化する場合には、図１０の点灯までの遅延時間（ｔ１〜ｔ２）が温度によって変化してしまうため、所望の光出力がより得られにくい。

さらに、例えば液晶表示装置などにおいて、画面の大型化に伴い、ランプが長尺化するような場合には、より大きな始動電圧が必要になるため、ランプや回路のばらつきによって、点灯までの遅延時間のばらつきが大きくなってしまう。

本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、バースト調光信号のデューティ比に応じた光出力にすることで調光特性のリニアリティを改善し、また、周囲温度の変化やランプの長尺化などにより、始動開始から点灯までの時間が変化する場合でも、調光特性のリニアティを維持するように適切に制御することを課題とする。

請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図３に示すように、放電灯ＦＬに電力を供給するインバータ回路１を備える放電灯点灯装置であって、前記インバータ回路１は、電力供給のオン期間とオフ期間の比率を決める矩形波信号よりなるバースト調光信号を入力し、図１に示すように、前記バースト調光信号のオン期間の開始するタイミングよりも早く放電灯ＦＬの始動を開始することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、バースト調光信号はオン期間の開始するタイミングが一定の周期で繰り返し、オフ期間の開始するタイミングが可変とされた矩形波信号であり、図４に示すように、バースト調光信号がまだオフ期間である状態において、直前またはそれ以前のオン期間が開始したタイミングから所定時間ｔｄだけ遅れて放電灯を始動、点灯させると共に、バースト調光信号がオン期間からオフ期間に変化したタイミングで放電灯の出力を低下または０にすることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記所定時間ｔｄは一定時間であることを特徴とする（図５）。

請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記所定時間ｔｄはバースト調光信号の一周期より短いことを特徴とする（図４）。

請求項５の発明は、請求項２または４の発明において、前記所定時間ｔｄは、放電灯が点灯するタイミングに応じて変化することを特徴とする（図６）。

請求項６の発明は、請求項２、４または５のいずれかの発明において、前記所定時間ｔｄは、バースト調光信号のオン期間、オフ期間の比率に応じて変化することを特徴とする（図８）。

請求項７の発明は、請求項２〜６のいずれかの発明において、バースト調光信号のオン期間が前記所定時間ｔｄよりも長くなる場合には、バースト調光信号のオフ期間が開始するタイミングから放電灯の始動を開始することを特徴とする（図９）。

請求項８の発明は、図３に示すように、放電灯ＦＬに電力を供給するインバータ回路１を備える放電灯点灯装置であって、前記インバータ回路１は、電力供給のオン期間とオフ期間の比率を決める矩形波信号よりなるバースト調光信号を入力し、図１１に示すように、前記バースト調光信号のオフ期間の開始するタイミングよりも遅く放電灯を消灯させることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８の発明において、バースト調光信号のオン期間が開始した後、実際にランプ電流が流れ始めるまでの時間を計測する手段を備え、前記バースト調光信号のオフ期間の開始するタイミングよりも前記計測された時間だけ遅く放電灯を消灯させることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかの発明において、放電灯は熱陰極型の蛍光灯であることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んでなる照明装置である。

請求項１２の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んでなる液晶表示装置である。

請求項１，８の発明によれば、バースト調光信号のオン期間に相当する時間をランプ電流が流れている時間とすることができるので、バースト調光信号のデューティ比に応じた光出力にすることができる。

請求項２の発明によれば、遅延手段を用いながら、放電灯の始動開始のタイミングを早めることができる。

請求項３の発明によれば、遅延時間を固定としたことで遅延手段の構成を簡単化できる。

請求項４の発明によれば、遅延時間を短く設定することで遅延時間の精度を高くできる。

請求項５，９の発明によれば、周囲温度の変化により始動開始から点灯までの時間が変化する場合でも、バースト調光信号のデューティ比に応じた光出力にすることができる。

請求項６，７の発明によれば、バースト調光信号のオン期間が長い場合でも誤動作なく制御できる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る放電灯点灯装置に用いるインバータ回路１の回路構成を図３に示す。直流電源Ｅは所定の直流電圧を出力する電源であり、例えば商用交流電源を全波整流し、周知の昇圧チョッパ回路により平滑化して出力する回路などで構成できる。直流電源Ｅにはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は例えばパワーＭＯＳＦＥＴよりなり、駆動回路２の出力により高周波で交互にオンオフ駆動される。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点とグランド間には、インダクタＬとコンデンサＣ１の直列回路が接続されている。コンデンサＣ１の両端には直流カット用のコンデンサＣ２を介して熱陰極放電灯ＦＬが接続されている。インダクタＬとコンデンサＣ１，Ｃ２は熱陰極放電灯ＦＬの点灯時インピーダンスと共に共振回路を構成する。ここで、直流カット用のコンデンサＣ２の容量を共振用のコンデンサＣ１に比べて十分大きくすれば、共振には殆ど寄与しない。また、コンデンサＣ２の値を適宜設定することで、幅広い電流調光特性を得ることも可能である。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動周波数は前記共振回路の負荷時共振周波数よりも高く設定されている。したがって、駆動周波数が高くなるにつれて、ランプ電流は減少するように制御される。

共振用のインダクタＬには一対の２次巻線が設けられている。各２次巻線はそれぞれ予熱コンデンサＣ３，Ｃ４を介して熱陰極放電灯ＦＬのフィラメントに接続されている。熱陰極放電灯ＦＬの消灯中であっても、インダクタＬとコンデンサＣ１の共振回路に共振電流が流れることにより、インダクタＬの２次巻線には高周波電圧が誘起されるから、予熱コンデンサＣ３，Ｃ４を介して熱陰極放電灯ＦＬの各フィラメントに予熱電流が供給される。また、熱陰極放電灯ＦＬの点灯中にもインダクタＬに共振電流が流れることにより、予熱電流は常に流れ続けることになる。

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の駆動周波数ｆｓｗは、駆動回路２に供給されるバースト調光信号（厳密に言えばバースト調光信号に基づいて作成される駆動回路信号）に応じて高／低に切り替えられる。バースト調光信号は数１００Ｈｚ程度でオン期間とオフ期間を繰り返すＰＷＭ信号（矩形波信号）であり、そのオン期間（Ｈレベル期間）では駆動周波数ｆｓｗを低くすることでインバータ回路１の発振出力を増大させて熱陰極放電灯ＦＬを点灯させ、オフ期間（Ｌレベル期間）では駆動周波数ｆｓｗを高くすることでインバータ回路１の発振出力を減少させて熱陰極放電灯ＦＬを消灯させる。そして、オン期間とオフ期間の時間比率を調節することにより調光を行う。調光の比率はバースト調光信号の一周期（オン期間＋オフ期間）に対するオン期間の割合（バースト・デューティ）で設定する。

図１は本実施形態の動作説明のための波形図である。本実施形態では、バースト調光信号のほかに、駆動回路信号を生成しており、この駆動回路信号に基づいてインバータ回路１の駆動周波数を切り替えている。駆動回路信号は立ち上がりエッジ（アップエッジ）のみがバースト調光信号よりも位相が進んでおり、立ち下がりエッジ（ダウンエッジ）の位相はバースト調光信号の立ち下がりと一致させている。

図１に示すように、バースト調光信号の立ち上がりより若干早めに駆動回路信号をオン状態に立ち上げることで、最終的にバースト調光信号のパルス幅にほぼ一致したランプ電流波形が得られる。早めるタイミングとしては、始動に必要な時間分（ｔ２−ｔ１）だけ早めれば良い。これより早く始動を開始すると、実際のバースト調光信号のパルス幅より広いデューティのランプ電流波形となり、反対に遅い場合には、実際のバースト調光信号のパルス幅より狭いデューティのランプ電流波形となる。

図１において、時刻ｔ１までは予熱状態であり、時刻ｔ２でバースト調光信号が立ち上がるよりも所定時間（ｔ２−ｔ１）だけ早い時刻ｔ１で駆動回路信号がＨレベルに立ち上がり、このタイミングでインバータ回路１の動作を予熱動作から始動動作に切り替える。具体的には、スイッチング周波数を予熱時の高い周波数から無負荷共振周波数に近い始動時の周波数に低下させる。これによりランプ電圧は上昇して行き、時刻ｔ２でランプ電流が流れ始める。このため、始動に必要な時間遅れに関わらず、時刻ｔ２でバースト調光信号がＨレベルに立ち上がるタイミングからランプ電流が流れ始めることになる。

また、時刻ｔ３でバースト調光信号がＬレベルに立ち下がると、駆動回路信号もＬレベルに立ち下がり、このタイミングでインバータ回路１の動作を点灯動作から予熱動作に切り替える。具体的には、スイッチング周波数を点灯時の低い周波数から予熱時の高い周波数に上昇させる。これにより、共振電圧が低下することで放電灯ＦＬは消灯（立ち消え）するが、ランプ電圧は印加されたままであり、放電灯ＦＬが絶縁状態となることでランプ電流が停止する。このとき、共振用のインダクタＬにはコンデンサＣ１との間で共振電流が流れ続けているので、フィラメントの予熱電流は消灯期間中にも流れ続ける。

以上の動作により、バースト調光信号のオン期間にはランプ電流が流れており、バースト調光信号のオフ期間にはランプ電流が停止している。また、フィラメントの予熱電流は常に流れ続けている。本実施形態では、バースト調光信号のオン期間とランプ電流の通電時間とが精度良く一致しているので、図２の実線（ａ）に示すように、バースト・デューティ（％）と光出力比（％）は精度良く一致している。図２の光出力比（％）はランプ電流の実効値と置き換えても良い。

図１の駆動回路信号は、後述するように、駆動回路２の中で生成することもできるが、例えば、バースト調光信号を発生している側で予め（ｔ２−ｔ１）分の遅延時間を見越した駆動回路信号を発生することで、結果的に所望のランプ電流の時間幅とすることができる。例えば、液晶表示装置の映像信号処理回路により図１のバースト調光信号を映像更新周期に同期させて生成させている場合、その映像信号処理回路のタイミング信号を用いて、図１の駆動回路信号を生成しても良い。あるいは、映像信号処理回路により映像更新周期に同期させて図１の駆動回路信号を先に生成し、その立ち上がりエッジのみを遅延させて図１のバースト調光信号を生成してもよい。

なお、バースト調光信号としては、オン期間、オフ期間のＨ、Ｌレベルが完全に反転した実施形態も考えられるが、その場合には、信号全体を論理回路などで反転することで、駆動回路信号以降については図１と同じ波形となるようにすれば良い。以下の実施形態においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態では、インバータ回路１の側で駆動回路信号を生成するために、駆動回路２の内部に図５に示すような信号変換回路３を付加して、バースト調光信号から駆動回路信号を生成するものである。インバータ回路１の回路図は図３と同じである。

図５に示す信号変換回路３は、バースト調光信号を遅延回路４で遅延させてＲＳフリップフロップ６のセット信号Ｓとして入力している。ＲＳフリップフロップ６は、セット信号Ｓの立ち上がりエッジでのみ出力Ｑをセットするため、図４のバースト調光信号のｔ２（Ｎ−１）のタイミングが駆動回路信号のｔ１（Ｎ）のタイミングを決定することになる。

また、バースト調光信号を論理反転回路５により論理反転させてＲＳフリップフロップのリセット信号Ｒとして入力している。ＲＳフリップフロップ６は、リセット信号Ｒの立ち上がりエッジでのみ出力Ｑをリセットするため、図４のバースト調光信号のｔ３（Ｎ）のタイミングが、そのまま、駆動回路信号のｔ３（Ｎ）のタイミングになる。

図４において、ｔ１は予熱状態から始動状態への切り替わりのタイミング、ｔ２は始動状態から点灯状態への切り替わりのタイミング、ｔ３は点灯状態から予熱状態への切り替わりのタイミングであり、（Ｎ）はＮ番目（Ｎは２以上の整数）のバースト調光信号に対応することを意味している。

本実施形態では、バースト調光信号は「オン期間の開始するタイミングが一定の周期で繰り返し、オフ期間の開始するタイミングが可変とされた矩形波信号であること」を有効に利用したものであり、バースト調光信号の立ち上がりエッジを所定の遅延時間ｔｄだけ遅延させた信号により駆動回路信号をオン状態に立ち上げると共に、バースト調光信号の立ち下がりエッジにより駆動回路信号をオフ状態に立ち下げることにより、バースト調光信号から駆動回路信号を生成するものである。

すなわち、バースト調光信号がまだオフ期間である状態において、直前のオン期間が開始したタイミングｔ２（Ｎ−１）から所定の遅延時間ｔｄ遅れてｔ１（Ｎ）で放電灯ＦＬを始動、点灯させると共に、バースト調光信号がオン期間からオフ期間に変化したタイミングｔ３（Ｎ）で放電灯ＦＬの出力を低下または０にする。

遅延時間ｔｄの長さは、遅延回路４の時定数設定用の外付け抵抗Ｒｄ、外付けコンデンサＣｄの値で調整できる。図５のように抵抗Ｒｄ、コンデンサＣｄを固定しておけば、常に一定の遅延時間を生成することができ、回路が簡単に構成できる。

ここで、遅延時間ｔｄのとり得る値としては、図４に例示したｔｄ以外にも、ｔｄ＋ｎ×Ｔ（ｎは１以上の整数、Ｔはバースト調光信号の一周期）だけ遅延させてもほぼ同じ制御が可能だが、遅延時間のばらつきを最小にするためには、短く設定するのが良く、したがって、遅延時間ｔｄはバースト調光信号の１周期よりも短くなる。バースト調光信号の１周期とは、図４のｔ２（Ｎ−１）〜ｔ２（Ｎ）の時間である。

なお、ここでは回路図は図示しないが、バースト調光信号のデューティ比に応じて、抵抗Ｒｄ、コンデンサＣｄのいずれかが変化するように構成すれば、調光レベルの変化に応じて、遅延時間ｔｄを変化させることが可能となる（後述の実施形態４参照）。例えば、定格出力（１００％出力）に近づくほど遅延時間ｔｄが長くなるように制御すれば、バースト調光信号のオン期間の幅が広がって行っても遅延時間ｔｄを越えることがなくなるため、ランプ消灯のためのリセット信号Ｒとランプ点灯のためのセット信号Ｓのタイミングが重なって供給されることがない。これにより、フリップフロップ６の不正な動作を防止できる。

（実施形態３）
本実施形態では、インバータ回路１の側で駆動回路信号を生成するために、駆動回路２の内部に図６に示すような信号変換回路３を付加して、バースト調光信号から駆動回路信号を生成するものである。インバータ回路１の回路図は図３と同じであり、各部の動作波形は図４と同じである。

図６に示す信号変換回路３は、実施形態２の構成（図５）において、ランプ電流の有無を検出するランプ電流検出回路７と積分回路８を付加し、駆動回路信号のアップエッジで積分を開始し、駆動回路信号のダウンエッジで積分をリセットし、ランプ電流検出回路７からのトリガ信号でそれまでの積分値をホールドするサンプル＆ホールド機能を付加したものである。また、積分回路８の直流出力を受けて、遅延回路４の遅延時間ｔｄを変化させる回路を付加している。ここでは、遅延回路４の外付け抵抗Ｒｄを可変抵抗（例えば制御入力可変のトランジスタ）としている。なお、ランプ電流検出回路７は、例えば、ランプ電流をカレントトランスで検出し直流変換した検出値と、予め定めた任意の基準値との大小関係を比較するなどすれば良い。

図７は図６の信号変換回路３の動作波形図である。図中、（ａ）は図４の駆動回路信号がＨレベルとなるタイミングｔ１（Ｎ）、（ｂ）は図４のランプ電流が流れ始めるタイミングｔ２（Ｎ）、（ｃ）は図４のランプ電流が流れ終わるタイミングｔ３（Ｎ）に相当する。また、（ｄ）はランプ電流検出回路７のトリガ信号を受けたときの積分回路８の積分値である。

本実施形態では、ランプ電流により放電灯の点灯の有無を確認した上で、遅延時間ｔｄを調整している。例えば、周囲温度が低くなって、始動に要する時間が長くなるような場合にも、その分だけ、遅延時間ｔｄの幅を狭くするように制御することで、任意のバースト調光信号に対するランプ電流の時間幅をバースト調光信号のオン期間の幅と略一致させることができる。反対に、始動に要する時間が短くなる場合には、遅延時間ｔｄを長くすることで、やはり、任意のバースト調光信号に対するランプ電流の時間幅をバースト調光信号のオン期間の幅と略一致させることができる。

（実施形態４）
本実施形態では、インバータ回路１の側で駆動回路信号を生成するために、駆動回路２の内部に図８に示すような信号変換回路３を付加して、バースト調光信号から駆動回路信号を生成するものである。インバータ回路１の回路図は図３と同じであり、各部の動作波形は図４または図９のようになる。図４はバースト調光信号のオン期間が短い場合の動作波形図、図９はバースト調光信号のオン期間が長い場合の動作波形図である。

図８に示す信号変換回路３は、実施形態２の構成（図５）において、バースト調光信号のバースト・デューティ（一周期に占めるオン期間の割合）に応じた直流電圧を生成するＤｕｔｙ／Ｖ変換回路９を付加したものである。また、Ｄｕｔｙ／Ｖ変換回路９の直流出力を受けて、遅延回路４の遅延時間ｔｄを変化させる回路を付加している。ここでは、遅延回路４の外付け抵抗Ｒｄを可変抵抗（例えば制御入力可変のトランジスタ）としている。

バースト調光信号のオン期間が遅延時間ｔｄよりも短い場合には、これまで説明してきた動作（図４参照）で調光特性のリニアリティの改善は可能だが、バースト調光信号のオン期間が遅延時間ｔｄよりも長くなると、ランプ消灯のタイミングより前に、始動を開始するというモードが発生してしまう。そこで、バースト調光信号のオン期間が遅延時間ｔｄよりも長くなる期間ｔａでは、図８のＤｕｔｙ／Ｖ変換回路９によって、遅延回路４の外付け抵抗Ｒｄの値を変更することで、遅延時間をｔｄからｔｄ＋ｔａに伸ばし、ｔａの期間は実質的に周波数を一定のまま固定する。

次に、ｔ１（Ｎ）でランプを消灯させる方向（周波数を高める方向）に制御するのであるが、ｔ２（Ｎ）とｔ１（Ｎ）の期間が短いため、十分にランプ電流を０にすることができず、実質的に調光の途中で、再び定格点灯に戻る動作が繰り返されることになる。このため、定格付近においても光出力がジャンプすることなく、調光特性のリニアリティを維持することができる。

これまでの説明は、放電ランプとして熱陰極ランプを前提として説明してきたが、冷陰極ランプであっても原理は同じであり、異なる点としては、予熱モードがないため、点灯、消灯の繰り返しになる。

また、ランプの本数は１灯に限らず、複数灯であってもよい。複数灯の場合は、全てのランプが同時にオン、オフする場合もあれば、スキャニング制御のように、点灯開始のタイミングをずらしても良いことは言うまでもない。

以上、説明したきた放電灯点灯装置を照明器具や、液晶表示装置のバックライト点灯装置として用いることで、バースト調光信号のオン、オフ波形に対応した光出力を得ることができ、調光特性のリニアリティを改善することができる。

（実施形態５）
図１１は図１の動作波形図の一変形例である。本実施形態では、バースト調光信号がＨレベルに立ち上がってから実際にランプ電流が流れ始めるまでの時間（ｔ２−ｔ１）を計測し、その計測時間を記憶しておいて、バースト調光信号がＬレベルに立ち下がってから、記憶しておいた計測時間の経過を待って、ランプ電流を停止させるように制御する。すなわち、点灯開始が遅れた分だけ消灯を遅らせることによりバースト調光信号のＨレベル期間に応じた時間幅のランプ電流を流すことができる。

具体的な回路構成については特に図示しないが、コンデンサの充放電を用いたタイマー回路（例えば、バースト調光信号がＨレベルになるとコンデンサを所定の時定数で充電開始し、ランプ電流が流れ始めると、コンデンサの充電を停止して電圧を保持し、バースト調光信号がＬレベルに変化すると前記コンデンサを前記時定数で放電開始させ、充電開始時の電位に戻ると、放電灯を消灯させるような回路構成）により簡単に実現できる。なお、このように制御することで、光出力としては所望のレベルを得ることができるが、バースト調光信号のタイミングに対して、常に遅延状態での光出力となるため、特に液晶表示装置において、液晶の映像信号などと合わせて使用する際には、実施形態１や２で述べたように、バースト調光信号とランプ電流のタイミングが一致するのがより望ましい。

（実施形態６）
上述の実施形態１〜５のいずれかに記載の放電灯点灯装置は、複数本の放電灯を用いた輝度調節機能付きの液晶表示装置に搭載することができる。図１２は液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。例えば、内面が鏡面加工された筐体１０の内部に、複数本の放電灯ＦＬを隣接して略等間隔に配置し、さらに各放電灯ＦＬの表面に液晶パネル１１を配置したものである。なお、液晶パネル１１の背面にプリズムシートのような光拡散板を配置することにより画面各部の輝度分布を均一化することができる。

本発明のバースト調光方式は、液晶表示装置がＣＲＴより劣る動画表示性能によって引き起こされる、動画の輪郭がぼやけた様な表示（動画ボケ、エッジブルアという）の改善手段に応用可能であり、その場合、バースト調光信号は液晶表示装置の画素更新周期に応じて周期を設定されることになる。

なお、本発明の放電灯点灯装置の用途は液晶表示装置に限定されるものではなく、放電灯を用いた調光機能付き照明装置にも搭載できることは言うまでもない。

本発明の実施形態１の動作波形図である。 本発明の実施形態１と従来例の調光特性を示す特性図である。 本発明の実施形態１の回路図である。 本発明の実施形態２の動作波形図である。 本発明の実施形態２の要部構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の要部構成を示す回路図である。 本発明の実施形態３の動作波形図である。 本発明の実施形態４の要部構成を示す回路図である。 本発明の実施形態５の動作波形図である。 従来例の動作説明のための波形図である。 図１の一変形例を示す動作波形図である。 本発明の液晶表示装置の構成を例示する分解斜視図である。

符号の説明

１ インバータ回路
２ 駆動回路
３ 信号変換回路
４ 遅延回路
５ 論理反転回路
６ ＲＳフリップフロップ
ＦＬ 放電灯

Claims (12)

1. 放電灯に電力を供給するインバータ回路を備える放電灯点灯装置であって、前記インバータ回路は、電力供給のオン期間とオフ期間の比率を決める矩形波信号よりなるバースト調光信号を入力し、前記バースト調光信号のオン期間の開始するタイミングよりも早く放電灯の始動を開始することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. バースト調光信号はオン期間の開始するタイミングが一定の周期で繰り返し、オフ期間の開始するタイミングが可変とされた矩形波信号であり、バースト調光信号がまだオフ期間である状態において、直前またはそれ以前のオン期間が開始したタイミングから所定時間遅れて放電灯を始動、点灯させると共に、バースト調光信号がオン期間からオフ期間に変化したタイミングで放電灯の出力を低下または０にすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 前記所定時間は一定時間であることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 前記所定時間はバースト調光信号の一周期より短いことを特徴とする請求項２または３記載の放電灯点灯装置。
5. 前記所定時間は、放電灯が点灯するタイミングに応じて変化することを特徴とする請求項２または４記載の放電灯点灯装置。
6. 前記所定時間は、バースト調光信号のオン期間、オフ期間の比率に応じて変化することを特徴とする請求項２、４または５のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
7. バースト調光信号のオン期間が前記所定時間よりも長くなる場合には、バースト調光信号のオフ期間が開始するタイミングから放電灯の始動を開始することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
8. 放電灯に電力を供給するインバータ回路を備える放電灯点灯装置であって、前記インバータ回路は、電力供給のオン期間とオフ期間の比率を決める矩形波信号よりなるバースト調光信号を入力し、前記バースト調光信号のオフ期間の開始するタイミングよりも遅く放電灯を消灯させることを特徴とする放電灯点灯装置。
9. バースト調光信号のオン期間が開始した後、実際にランプ電流が流れ始めるまでの時間を計測する手段を備え、前記バースト調光信号のオフ期間の開始するタイミングよりも前記計測された時間だけ遅く放電灯を消灯させることを特徴とする請求項８記載の放電灯点灯装置。
10. 放電灯は熱陰極型の蛍光灯であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んでなる照明装置。
12. 請求項１〜１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んでなる液晶表示装置。

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