JP3975727B2

JP3975727B2 - 平板型光源装置

Info

Publication number: JP3975727B2
Application number: JP2001349566A
Authority: JP
Inventors: 太郎本田; 賢治川端
Original assignee: 日立ライティング株式会社
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2003151788A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面状に発光する放電装置等の平板型光源、特にテレビ、ゲーム機、カーナビゲーションシステム等の情報映像機器やワープロ等のＯＡ機器などの液晶パネル用バックライトに使用して好適な平板型光源およびそれを用いた照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電を用いた光源、例えば照明用や表示用の蛍光ランプや平板型光源装置等を駆動するには種々の方法がある。従来の液晶バックライトを点灯するインバータによる駆動方法は、例えば特開昭６３−１１０９６２に示されているように数１０ｋＨｚの正弦波を用いて蛍光ランプを点灯させる構成になっている。放電管は管径が３〜６ｍｍ程度の冷陰極や熱陰極蛍光ランプが用いられ、放電管の内部には、例えば水銀とアルゴンが封入されており、放電で発生する紫外線が蛍光体を励起、発光させ、液晶パネルを照明して文字や画像を表示する。
【０００３】
一般の照明用ランプは商用周波数である５０あるいは６０Ｈｚを用いて点灯するのが一般的であるが、数１０ｋＨｚで点灯するランプもある。
【０００４】
また平板型光源の駆動方法は、例えば特開平９−１９９２８５に記載されているように、数１０ｋＨｚのパルス電圧を用いて点灯させる構成になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記駆動方法を用いた平板型光源装置では、平板型光源点灯後も始動電圧に近い電圧を印加し続けると放電が一様に広がらず電極の一部に放電電流が集中し輝度が不均一になる他、短寿命の原因にもなる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題点を解決した信頼性の高い高出力の平板型光源装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、以下の構成により上記目的を達成する。すなわち、まず平板型光源の始動電圧以上の電圧を出力し、平板型光源が始動した後、平板型光源の放電維持電圧以上の電圧範囲内で一旦印加電圧を低下させ、その後印加電圧を上げて所望の明るさが得られる電圧を印加する。このように平板型光源始動直後に放電電流が一様に広がらない状態になっていても電圧を下げることにより一様に広がり、その後は電圧を上昇させても放電の広がりを維持することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による平板型光源装置の一実施例を示した回路図である。図中１は直流電源、２は電圧調整回路、３は矩形波発生回路、４は平板型光源、５は電流検出回路、６は基準電圧発生回路、７は制御回路、３４は抵抗、３５はトランジスタである。上記電圧調整回路２はスイッチングトランジスタ２１、抵抗２２、抵抗２３、チョークコイル２４、ダイオード２５およびコンデンサ２６で構成されている。また、上記矩形波発生回路３はトランジスタ２７および２８、その駆動回路２９およびトランス３０で構成されている。上記基準電圧発生回路直流６は電源３１、抵抗３２およびコンデンサ３３で構成されている。
【０００９】
図２は図１の回路図の動作説明図である。同図（ａ）は平板型光源４の出力電圧、同図（ｂ）は基準電圧発生回路６の出力電圧、同図（ｃ）は電圧調整回路２の出力電圧である。
【００１０】
直流電源１の出力する直流電圧はスイッチングトランジスタ２１でチョッピングされ、チョークコイル２４、ダイオード２５、コンデンサ２６によって平滑され、矩形波発生回路３に入力される。この時の入力電圧は制御回路７からの制御信号によって制御され、矩形波発生回路３に入力される。矩形波発生回路３は、入力された電圧を駆動回路２９によってトランジスタ２７とトランジスタ２８を交互にＯＮ／ＯＦＦさせることにより矩形波に変換し、トランス３０で昇圧した後、平板型光源４に出力し平板型光源４を点灯させる。
【００１１】
平板型光源４に流れる電流は電流検出回路５で電圧に変換され制御回路７にフィードバックされる。制御回路７では電流検出回路５の出力電圧と基準電圧発生回路６の出力電圧を比較し両者が等しくなるようにトランジスタ３５の駆動信号となる出力パルスのデューティー比を調整する。制御回路７の出力電圧がハイ期間はトランジスタ３５がオンし、スイッチングトランジスタ２１もオンする。
【００１２】
従って、電流検出回路５の検出電流が少ない場合には制御回路７の出力パルスのデューティー比を大きく、電流検出回路５の検出電流が多い場合には制御回路７の出力パルスのデューティー比が小さくなるように動作する。電圧調整回路２の出力電圧は直流電源１の出力電圧とスイッチングトランジスタ２１の駆動デューティー比で決まるため基準電圧発生回路６の出力電圧を変化させることにより平板型光源４に印加される電圧を調整することができる。
【００１３】
次に回路動作図２を用いて回路動作を説明する。平板型光源４に印加される電圧は図２（ａ）に示すように、まず放電可能な電圧を印加する期間（ｔ１）、放電維持電圧以上の電圧範囲内で一旦印加電圧を低下させ、放電を一様に広げる期間（ｔ２）、再度所望の明るさが得られるまで印加電圧を上昇させる期間（ｔ３）の３つの期間を経て通常点灯（ｔ４）に移行する。
【００１４】
ｔ１の期間において、電流検出回路５の検出電流が零であるため制御回路７から出力されるデューティー比は大きくなり平板型光源４には大きな電圧が印加され放電を開始する。
【００１５】
ｔ２の期間において、平板型光源４の放電開始に伴い電流検出回路５は電流を検出し基準電圧発生回路６の出力電圧との比較を行うが、放電開始直後の基準電圧は低いため制御回路７から出力されるデューティー比は低くなり平板型光源４に印加される電圧も急激に低くなる。ただしこの時平板型光源４に印加される電圧は放電維持可能電圧以内である必要がある。この印加電圧低下により、平板型光源４の放電を一様に広げることができる。
【００１６】
ｔ３の期間において、基準電圧発生回路６から出力される基準電圧（図２（ｂ））は徐々に上昇するため、電流検出回路５の検出電圧もそれに合わせ上昇するように制御回路７から出力されるデューティー比も徐々に大きくなる。それにより平板型光源に印加される電圧も徐々に上昇し、所望の明るさが得られるまで印加電圧を調整することができる。
【００１７】
以上の行程を経て平板型光源４は通常点灯に移行（ｔ４）する。このように平板型光源に流れる電流を検出し、可変可能な基準電圧と比較することで平板型光源始動直後に一度印加電圧を低下させ、放電を一様に広げた後に、再度所望の明るさが得られるまで印加電圧を上昇させることを特徴とする平板型光源装置を提供することができる。
【００１８】
【発明の効果】
始動直後に平板型光源の放電維持電圧以上の電圧範囲内で一旦印加電圧を低下させ、放電を一様に広げた後に、再度所望の明るさが得られるまで印加電圧を上昇させることで、輝度が均一な放電を可能とし、かつ長寿命な平板型光源装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による平板型光源装置の回路図。
【図２】本発明の一実施例による平板型光源装置の動作説明図。
【符号の説明】
１…直流電源、２…電圧調整回路、３…矩形波発生回路、４…平板型光源、５…電流検出回路、６…基準電圧発生回路、７…制御回路、２１…スイッチングトランジスタ、２２…抵抗、２３…抵抗、２４…チョークコイル、２…ダイオード、２６…コンデンサ、２７…トランジスタ、２８…トランジスタ、２９…駆動回路、３０…トランス、３１…直流電源、３２…抵抗、３３…コンデンサ、３４…抵抗、３５…トランジスタ。

Claims

直流電源を電源とし、高周波高電圧の駆動電圧を発生させる駆動手段と、前記駆動手段の出力電圧によって駆動される平板型光源とを具備し、前記駆動手段はまず前記平板型光源の始動電圧以上の電圧を出力し、前記平板型光源が始動した後、前記平板型光源の放電維持電圧以上の電圧範囲内で一旦印加電圧を低下させ、その後、前記平板型光源の放電電流が集中しない範囲内で前記印加電圧を上げて所望の明るさが得られる電圧を印加することを特徴とする平板型光源装置。
直流電源を電源とし、高周波高電圧の駆動電圧を発生させる駆動手段と、前記駆動手段の出力電圧によって駆動される平板型光源とを具備し、前記駆動手段はまず前記平板型光源の始動電圧以上の電圧を出力し、前記平板型光源が始動した後、前記平板型光源の放電が一様に広がる電圧まで一旦前記印加電圧を変化させ、その後、前記平板型光源の放電電流が集中しない範囲内で前記印加電圧を上げて所望の明るさが得られる電圧を印加することを特徴とする平板型光源装置。
請求項１または２記載の平板型光源装置において、前記駆動手段は、電圧調整手段と矩形波発生手段を具備し、前記直流電源の出力電圧は前記電圧調整手段を介して前記矩形波発生手段に入力され、かつ前記電圧調整手段の出力電圧によって前記矩形波発生手段の出力を制御し、前記矩形波発生手段の出力が前記平板型光源に印加されることを特徴とする平板型光源装置。
請求項３記載の平板型光源装置において、前記矩形波発生手段は１次巻線に中点を有したトランスと１次巻線の両端にそれぞれ接続された第１，第２のスイッチング手段を具備し、前記電圧調整手段の出力は、前記トランスの１次巻線の中点と、前記第１および第２のスイッチング手段の他の端子に接続され、前記スイッチング手段を交互にＯＮ／ＯＦＦすることで前記トランスの２次巻線から矩形波を出力し、前記平板型光源に前記矩形波を印加することを特徴とする平板型光源装置。
請求項３または４記載の平板型光源装置は、前記矩形波発生手段の出力と前記平板型光源の接続経路中に前記平板型光源に流れる出力電流を検出する検出手段を具備し、前記検出手段で検出した前記出力電流を前記電圧調整手段にフィードバックして、前記出力電流をあらかじめ設けられた基準値と比較して一定に制御する機能と、前記基準値を変化させることで印加電圧を制御する機能を有することを特徴とする平板型光源装置。