JP3038717B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP3038717B2
JP3038717B2 JP2221489A JP2221489A JP3038717B2 JP 3038717 B2 JP3038717 B2 JP 3038717B2 JP 2221489 A JP2221489 A JP 2221489A JP 2221489 A JP2221489 A JP 2221489A JP 3038717 B2 JP3038717 B2 JP 3038717B2
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【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明は照明装置に関し、例えば液晶表示装置のバツ
クライトを供給する照明装置に適用して好適なものであ
る。
B発明の概要 本発明は、照明装置において、高い周波数で駆動する
ようになされた蛍光管を間欠的に点灯させ、その点灯す
る期間及び消灯する期間を制御することにより、簡易な
構成で蛍光管の明るさを制御することができる。
C従来の技術 従来、この種の照明装置においては、蛍光管の明るさ
を可変調整し得るようになされたものがある。
すなわち第4図において、1は全体として照明装置を
示し、出力トランス2においては、入力端の一端に電源
電圧を受けると共に他端にスイツチングトランジスタ3
を接続する。
スイツチングトランジスタ3は、発振回路4から出力
される所定周波数の駆動信号を受け、これによりオンオ
フ動作を繰り返すようになされている。
従つて第5図に示すように、出力トランス2において
は、当該スイツチングトランジスタ3のオンオフ動作に
応動して2次電圧が誘起され、当該2次電圧を蛍光管5
に出力することにより、蛍光管5を点灯し得るようにな
されている。
このとき出力トランス2に印加する電圧を可変制御す
れば、出力トランス2から出力される2次電圧の波高値
が変化し、これにより蛍光管5の明るさを調整し得るよ
うになされている。
これに対して第6図の構成の照明装置8においては、
コンデンサ9で接地されるようになされたDC−DCコンバ
ータ回路10に電源電圧を受け、その出力電圧をコイル11
を介して出力トランス12の1次側巻線に設けられた中間
タツプに出力する。
出力トランス12の1次側巻線は、それぞれスイツチン
グトランジスタ13及び14に接続されると共に、コンデン
サ15で接続されるようになされている。
さらに出力トランス12は、帰還用の巻線16を有し、当
該巻線16の出力をトランジスタ13及び14に出力すると共
に、当該巻線16に抵抗17を介してDC−DCコンバータ回路
10の出力電圧を印加することにより、トランジスタ13及
び14に所定のバイアス電圧を与えるようになされてい
る。
かくしてトランジスタ13及び14は、出力トランス12の
インダクタンス及び抵抗17の抵抗値で決まる周期で、交
互に動作を繰り返し、これにより第7図に示すように、
当該出力トランス12のインダクタンス及びコンデンサ15
の容量で決まる期間T1で、電圧の立ち上がり及び立ち下
がりを交互に繰り返す2次出力電圧が得られるようにな
されている。
従つて、コンデンサ19を介して蛍光管5に2次出力電
圧を印加することにより、蛍光管5を点灯し得、DC−DC
コンバータ回路10の出力電圧を可変制御して、蛍光管5
の明るさを制御し得る。
D発明が解決しようとする問題点 ところで第4図の構成においては、出力トランス2の
形状が大型化すると共に、蛍光管5に印加される2次出
力電圧が矩形波でなることから、不要輻射を避け得な
い。
また、蛍光管5の管軸方向に明るさのむらが生じる欠
点がある。
これに対して第6図の構成によれば、不要輻射及び明
るさのむらを低減し得るのに対し、DC−DCコンバータ回
路10が必要なことから、全体の構成が複雑化する問題が
ある。
この問題を解決する1つの方法として、DC−DCコンバ
ータ回路10を省略して、2次出力電圧を出力トランス12
のタツプ切り換えで切り換える方法が考えられる。
ところがこの方法の場合、蛍光管5の明るさを連続的
に調整することが困難になる。
これに対して、2次出力電圧が立ち上がり及び立ち下
がる期間T1を可変して、蛍光管5の明るさを制御する方
法が考えられる。
ところがこの方法の場合、期間T1を可変制御するため
にトランジスタ13及び14に2つの異なる制御信号を与え
なければならず、このため全体の構成が煩雑化し、解決
策としては未だ不十分な問題がある。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易の構成で、蛍光管の明るさを調整することがで
きる照明装置を提案しようとするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、高い
第1の周波数の駆動信号を発生して当該駆動信号VOUT
よつて蛍光管5を点灯駆動する点灯駆動手段40と、オン
期間及びオフ期間のデユーテイ比が可変の低い第2の周
波数の矩形波信号でなるオンオフ制御信号SOSCを発生し
て当該オンオフ制御信号によつて点灯駆動手段40をオン
オフ制御することにより、蛍光管5を第2の周波数で間
欠的に点灯駆動させ、これにより蛍光管5の明るさを調
整する明るさ調整手段20Aとを具え、明るさ調整手段20A
は、第1段トランジスタ回路23の出力端に接続された第
2段トランジスタ回路29からオンオフ制御信号SOSCを得
ると共に、オンオフ制御信号SOSCを時定数回路31、32を
通じて第1段トランジスタ回路23の入力端に帰還するこ
とにより、時定数回路31、32の時定数によつて決まる第
2の周波数で第1段トランジスタ回路23及び第2段トラ
ンジスタ回路29を発振動作させてオンオフ制御信号SOSC
を形成し、かつ第1のトランジスタ回路23の動作点電圧
を明るさ調整用可変抵抗器21から、可変できるように、
供給することによりオンオフ制御信号SOSCのデユーテイ
比を調整できるようにする。
F作用 明るさ調整手段20Aにおいて、第1段トランジスタ回
路23の出力端に接続された第2段トランジスタ回路29か
ら得られるオンオフ制御信号SOSCを時定数回路31、32を
通じて第1段トランジスタ回路23の入力端に帰還するこ
とにより蛍光管5を間欠的に点灯させ、その点灯する期
間及び消灯する期間のデユーテイ比を第1段トランジス
タ回路23の動作点電圧を明るさ調整用可変抵抗器21か
ら、可変できるように、供給することにより制御するよ
うにしたことにより、簡易な構成で蛍光管5の明るさを
調整することができる照明装置20を得ることができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
第6図との対応部分に同一符号を付して示す第1図に
おいて、20は全体として照明装置を示し、液晶表示装置
のバツクライト用に用いるようにしたものである。
すなわち発振回路20Aにおいて、明るさ調整用の可変
抵抗器21は、抵抗22と並列に接続されて、電源電圧VCC
を分圧するようになされ、これにより当該可変抵抗器21
を調整してトランジスタ23のベース電圧を可変制御し得
るようになされている。
トランジスタ23は、エミツタ抵抗25を有し、コレクタ
電圧を抵抗27及び28で分圧してトランジスタ29に与える
ようになされている。
これに対してトランジスタ29のコレクタはは、抵抗30
を介してトランジスタ27のエミツタ抵抗25に接続される
と共に、コンデンサ31及び抵抗32を介してトランジスタ
27のベースに接続され、これにより当該トランジスタ29
の出力信号がトランジスタ23に帰還されるようになされ
ている。
従つて第2図及び第3図に示すように、可変抵抗21を
調整することにより、トランジスタ29を介してデユーテ
イ比の可変する発振出力信号SOSC(第2図(A)及び第
3図(A))を得ることができる。
この実施例においては、発振出力信号SOSCの周波数を
約800〔Hz〕に選定すると共に、発振出力信号SOSCの立
ち上がり及び立ち下がりで波形が鈍るようになされてい
る。
これに対してトランジスタ13及び14は、抵抗33を介し
て発振出力信号SOSCを受けるようになされ、これにより
当該発振出力信号SOSCの信号レベルが立ち上がると、コ
ンデンサ34の容量及び出力トランス35のインダクタンス
で決まる周波数で、出力トランス35を駆動するようにな
されている。
この実施例においては、蛍光管5を駆動する当該周波
数が、蛍光管5の発光効率が最も良くなる周波数40〔kH
z〕になるように、コンデンサ34の容量及び出力トラン
ス35のインダクタンスが選定されている。
これにより出力トランス35においては、当該周波数の
2次出力電圧VOUT(第2図(B)及び第3図(B))が
得られ、これにより発振出力信号SOSCの信号レベルが立
ち上がると、蛍光管5が点灯するようになされている。
かくして発振出力信号SOSCの信号レベルに応動して、
蛍光管5を間欠的に点灯することができる。
従つて発振出力信号SOSCの信号レベルが立ち上がる
と、蛍光管5が点灯するようにしたことから、蛍光管5
の点灯する期間TON及び消灯する期間TOFFとの比を、発
振出力信号SOSCのデユーテイ比に応じて制御することが
でき、これにより蛍光管5の明るさを可変制御すること
ができる。
因に、発振出力信号SOSCの周波数を約800〔Hz〕の高
い周波数に選定すれば、蛍光管5が間欠的に点灯する場
合でも、実際上違和感の無い状態で蛍光管5の明るさを
調整することができる。
さらに液晶表示装置のバツクライトに用いて、フレー
ム周波数が60〔Hz〕の映像信号を表示する場合でも、表
示画面上のフリツカを実用上十分な範囲で抑圧すること
ができた。
かくして、発振出力信号SOSCのデユーテイ比を制御す
るだけの簡易な構成で、蛍光管5の明るさを調整するこ
とができる。
さらに、出力トランス35を駆動する周波数を従来より
格段的に高い40〔KHz〕に選定したことにより、小型形
状の出力トランス35で蛍光管5を駆動することができ
る。
また、発振出力信号SOSCの波形を鈍らせたことによ
り、出力トランス35のコアの振動を低減し得、当該コア
の振動により生じる異音(すなわちコア鳴きでなる)を
未然に防止することができる。
かくしてこの実施例において、発振回路20Aは、所定
周波数の発振出力信号SOSCを出力する発振回路を構成す
るのに対し、抵抗33、コンデンサ19、34、トランジスタ
13、14、出力トランス35は、発振出力信号SOSCの周波数
より高い周波数で蛍光管5を駆動すると共に、発振出力
信号SOSCの信号レベルに基づいて、該蛍光管5の駆動を
停止制御する駆動回路40を構成する。
以上の構成において、発振回路20Aから出力される発
振出力信号SOSCは、可変抵抗21を調整することにより、
デユーテイ比が変化するように制御される。
当該発振出力信号SOSCは、トランジスタ13及び14に出
力され、発振出力信号SOSCの信号レベルが立ち上がる
と、コンデンサ34の容量及び出力トランス35のインダク
タンスで決まる周波数で、出力トランス35が駆動され、
これにより蛍光管5は発振出力信号SOSCの周波数で間欠
的に点灯する。
このとき、発振出力信号SOSCのデユーテイ比が変化す
るように制御し得ることから、蛍光管5の点灯する期間
TON及び消灯する期間TOFFとの比を制御することがで
き、これにより蛍光管5の明るさを可変制御することが
できる。
以上の構成によれば、発振出力信号SOSCのデユーテイ
比を可変制御して、高い周波数で駆動するようになされ
た蛍光管5の点灯及び消灯する期間TON及びTOFFを制御
することにより、全体として簡易な構成で、簡易に明る
さを調整することができる照明装置を得ることができ
る。
従つて液晶表示装置のバツクライトに適用して、液晶
表示装置全体の構成を小型化することができる。
なお上述の実施例においては、周波数800〔Hz〕の発
振出力信号SOSCのデユーテイ比を可変制御する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、発振出力信号S
OSCの周波数は実用上十分な範囲で種々の周波数に選定
することができる。
実際上、この種の照明装置においては、発振出力信号
SOSCの周波数を200〔Hz〕から800〔Hz〕の範囲で、蛍光
管5を駆動する周波数に応じて選定すれば、実用上蛍光
管5の間欠的な点灯を認識し得ない状態で明るさを調整
することができた。
さらに上述の実施例においては、蛍光管5を周波数40
〔kHz〕で駆動する場合について述べたが、駆動する周
波数はこれに限らず、必要に応じて種々の周波数に選定
することができる。
さらに上述の実施例においては、出力トランスに帰還
用の巻線を設けた自励型の駆動回路で蛍光管を駆動する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の
駆動回路を広く適用することができる。
さらに上述の実施例においては、本発明を液晶表示装
置のバツクライトを供給する照明装置に適用した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、種々の照明装
置に広く適用することができる。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、明るさ調整手段におい
て、第1段トランジスタ回路の出力端に接続された第2
段トランジスタ回路から得られるオンオフ制御信号を時
定数回路を通じて第1段トランジスタ回路の入力端に帰
還することにより蛍光管を間欠的に点灯させ、その点灯
する期間及び消灯する期間のデユーテイ比を第1段トラ
ンジスタ回路の動作点電圧を明るさ調整用可変抵抗器か
ら、可変できるように、供給することにより制御するよ
うにしたことにより、簡易な構成で蛍光管の明るさを調
整し得るような照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による照明装置を示す接続
図、第2図及び第3図はその動作の説明に供する信号波
形図、第4図は従来の照明装置を示す接続図、第5図は
その動作の説明に供する信号波形図、第6図は従来の他
の照明装置を示す接続図、第7図はその動作の説明に供
する信号波形図である。 1、8、20……照明装置、5……蛍光管、20A……発振
回路、40……駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/38 - 41/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高い第1の周波数の駆動信号を発生して当
    該駆動信号によつて蛍光管を点灯駆動する点灯駆動手段
    と、 オン期間及びオフ期間のデユーテイ比が可変の低い第2
    の周波数の矩形波信号でなるオンオフ制御信号を発生し
    て当該オンオフ制御信号によつて上記点灯駆動手段をオ
    ンオフ制御することにより、上記蛍光管を上記第2の周
    波数で間欠的に点灯駆動させ、これにより上記蛍光管の
    明るさを調整する明るさ調整手段と を具え、上記明るさ調整手段は、 上記第1段トランジスタ回路の出力端に接続された第2
    段トランジスタ回路から上記オンオフ制御信号を得ると
    共に、上記オンオフ制御信号を時定数回路を通じて上記
    第1段トランジスタ回路の入力端に帰還することによ
    り、上記時定数回路の時定数によつて決まる上記第2の
    周波数で上記第1段トランジスタ回路及び上記第2段ト
    ランジスタ回路を発振動作させて上記オンオフ制御信号
    を形成し、かつ上記第1のトランジスタ回路の動作点電
    圧を明るさ調整用可変抵抗器から可変できるように供給
    することにより上記オンオフ制御信号の上記デユーテイ
    比を調整できる ことを特徴とする照明装置。
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