JP4566169B2 - 発光装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光管の固有振動数を変化させることにより共振現象による唸り音の発生を防止する発光装置及び該発光装置をバックライトとして搭載した表示装置に関する。

近年、様々な表示装置が実用化されているが、表示装置の一種である液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力を特徴とし、近年ではその表示品位の向上により、従来のＣＲＴに替わるディスプレイとして普及しつつある。液晶表示装置は、自己発光型のデバイスとは異なり、液晶パネルの背面にバックライトとしての発光装置を配置する必要がある。

近年の大型化、大画面化に伴って、バックライト装置に使用される光源としてのＣＣＦＬの長管化は避けられない。そこで、ＣＣＦＬの端部及び中間部をランプクリップで支持するようにした直射型のバックライト装置が実用化されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照。）。
特開２００５−９３４３７号公報 特開２００４−２４７２７７号公報

ところで、光源としての発光管の調光周波数が発光管の固有振動数に重なった場合、共振現象が発生して発光管の振動が増幅される。発光管の振動が大きくなった場合、その振動がシャーシに伝播し、唸り音として聞こえるという問題があった。

特に、バックライト装置においては、輝度調整を行なうべく、調光周波数には幅（領域）が存在し、固有振動数と同一の周波数となってしまうことがある。また、表示装置に用いるバックライト装置は、発光管の本数が多く、それぞれの発光管の固有振動数に個体差があり、このことも固有振動数が調光周波数と一致する要因の１つである。

以上のことから、唸り音を防止するには、調光周波数を固有振動数から大きくずらす必要があるが、調光周波数に制限領域を設ければ、輝度の調整領域に制限がかかることになる。したがって、輝度の調整領域に制限をかけることなく、共振現象の発生を防止することができる技術が必要である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、発光管の管壁に張力を作用させることによって、発光管の固有振動数を未固定のときの固有振動数と異ならせ、発光管の調光周波数との共振現象の発生を防止することで唸り音の発生を防止することができる発光装置及び該発光装置を備える表示装置の提供を目的とする。

また本発明は、従来からの構成要素を増加させることはなく、低コストでの対応が可能な発光装置及び該発光装置を備える表示装置の提供を目的とする。

本発明に係る発光装置は、１又は複数の発光管がシャーシに固定された発光装置において、前記シャーシに係止するための係止部と、前記発光管を把持する把持部とを有する複数のランプクリップを備え、一の発光管を３つ以上の把持部によって把持してあり、前記発光管の両端側に位置する２つの把持部の間に配置された少なくとも１つの把持部は、前記２つの把持部を結ぶ直線上から偏位して配置され、前記発光管の固有振動数が未固定のときの固有振動数と異なるように、前記発光管の管壁に張力が作用された状態で前記発光管が前記シャーシに固定されていることを特徴とする。

本発明にあっては、発光管の管壁に張力を作用させることによって、発光管の固有振動数を未固定のときの固有振動数と異なるようにする。発光管の管壁に作用させる張力の大きさによって、発光管の固有振動数が決定されることから、張力の大きさを適宜調整して、発光管の固有振動数を所望の値とすることができる。
本発明にあっては、発光管を配置するためのシャーシに係止するための係止部と、発光管を把持する把持部とを有する複数のランプクリップを設ける。また、一の発光管を３つ以上の把持部によって把持し、発光管の両端側に位置する２つの把持部の間に配置された少なくとも１つの把持部を、両端側に位置する２つの把持部を結ぶ直線上から偏位して配置する。これにより、一の発光管を把持する把持部が一直線上から偏位するようになり、発光管の管壁には応力が作用する。この応力によって、発光管の管壁に張力を作用させることができる。把持部の配置位置に特徴があることから、形状が同一の１種類のランプクリップでの対応が可能である。

本発明に係る発光装置は、前記発光管の固有振動数が、前記発光管に印加される電圧の周波数の領域外の値を有するように、前記発光管の管壁に張力が作用された状態で前記発光管が前記シャーシに固定されていることを特徴とする。

本発明にあっては、発光管に印加される電圧の周波数の領域外の値を有するように、発光管の固有振動数を調整する。これにより、発光管の調光周波数が発光管の固有振動数に重なることはなく、共振現象の発生を防止することができる。したがって、共振現象に起因する唸り音の発生を防止することが可能である。

本発明に係る表示装置は、上述した各発明のいずれか１つの発光装置を表示パネルの背面側に配置したことを特徴とする。

本発明にあっては、上述した各発明のいずれか１つの発光装置を搭載していることから、雑音となる唸り音の発生がなく、雑音の煩わしさから解放することができる。

本発明によれば、発光管の管壁に張力を作用させることによって、発光管の固有振動数を未固定のときの固有振動数から変化させ、発光管の調光周波数が発光管の固有振動数に重なることをなくし、共振現象の発生を防止することで唸り音の発生を防止することができる。

本発明によれば、従来からの構成要素を増加させることはなく、既存の発光装置のランプクリップを変更することで対応が可能、つまり低コストでの対応が可能である。さらに、適用機種に制限はなく、汎用性に優れる等、優れた効果を奏する。

まず、本発明の根幹をなす発光管の固有振動数を変化させるための原理について簡単に説明する。

図１は本発明による発光管の固有振動数を変化させるための原理を説明するための図であり、実線は本発明による発光管を、二点鎖線は従来の発光管を示す。
図１（ａ）に示すように、発光管１０の管壁に応力を作用させて発光管を”く”の字状に変形させる。応力の具体的な形態については後述するが、発光管１０の管壁に作用させた応力によって、発光管１０の管壁に張力を作用させることができる。

発光管１０を振動系と考えると、発光管１０の管壁に作用させた張力によって、発光管１０の振動子としてのバネ係数が変化するころから、図１（ｂ）に示すように、発光管１０の固有振動数が変化する（Ｆ１→Ｆ２）。なお、バネ係数は、発光管１０の剛性及び張力などによって決定される。張力が大きくなるに従って固有振動数も大きくなることから、所望の固有振動数となるように、発光管１０の管壁に作用させる張力を適宜設定することで、共振現象を防止して唸り音の発生を防止することが可能である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

（実施の形態１）
図２及び図３は本発明に係る表示装置を示す斜視図であり、図２は表示面側、図３は裏面側の斜視図である。なお、図３においては、本発明の特徴がわかるようにキャビネットが取り外された状態を示す。
本発明に係る表示装置は、背面側にバックライト装置１が配置された液晶パネル２が前面キャビネット及び背面キャビネットによって形成された空間内に配置されている。液晶パネル２及びバックライト装置１は、モジュール化され、液晶パネル２の外寸と適合する寸法を有するアルミニウム合金などの板材５に固定されている。板材５の中央下側にはブーメラン状のスタンド６が取り付けられている。なお、スタンド６は表示装置の重量を支持できるように高強度な金属で形成されている。

板材５には、制御部５１、チューナ部５２、液晶駆動ユニット５３、第１点灯回路ユニット５４ａ、第２点灯回路ユニット５４ｂ、電源ユニット５５が配置されている。これら各種ユニットは、表示装置を立てた状態での重量バランスを考慮してその配置位置が決められる。

本発明に関連するユニットとしては、バックライト装置１を構成する発光管１０，１０，…の両電極に高電圧を供給するための第１点灯回路ユニット５４ａ及び第２点灯回路ユニット５４ｂである。第１点灯回路ユニット５４ａ及び第２点灯回路ユニット５４ｂは、発光管を点灯させるのに必要な高圧まで昇圧させるとともに、フリッカを抑制するために周波数（調光周波数）を調整する機能を有する。電源ユニット５５は、電源ケーブルによって供給される電源の電圧を変換する変圧回路を備えており、必要な電圧に変圧して各種ユニットに供給する。

図４は本発明の実施の形態１に係る発光装置としてのバックライト装置を示す斜視図であり、図５は図４の要部断面図である。
本発明の実施の形態１に係るバックライト装置１は、前面が開口された直方体状のバックライトシャーシ１１の内側面に図示しない反射シートが配置されている。反射シートは、例えば、アルミなどの光反射性に優れた材料からなり、ＣＣＦＬなどの発光管１０からの出射光を前面に反射させるようにしてある。

バックライトシャーシ１１には、複数の貫通孔１１ａ，１１ａ，…が形成されており、この貫通孔１１ａ，１１ａ，…にランプクリップ３０ａ，３０ｂ，…が挿入され、ランプクリップ３０ａ，３０ｂ，…がバックライトシャーシ１１に固定されている。

バックライトシャーシ１１の短辺側には、発光管１０の端部を上方から覆うランプホルダ１２が設けられている。ランプホルダ１２は、バックライトシャーシ１１に装着された状態で発光管１０に嵌合する形状の切抜き部１２ａを有している。もちろん、ランプホルダ１２によってランプクリップ３０ａ，３０ｂ，…が覆われる。このように、発光管１０の端部及びランプクリップ３０ａ，３０ｂ，…が隠蔽され、発光管寿命末期における両端部分の黒化現象による輝度ムラ、及びランプクリップ３０ａ，３０ｂ，…の形状による輝度ムラを低減する。

また、ランプホルダ１２の上面には段部１２ｂを有しており、この段部１２ｂには、拡散板１３及び光学シート１４が配置され、拡散板１３及び光学シート１４の面積より小さな面積の開口部を有する枠体１５を上側から配置し、枠体１５がビスでバックライトシャーシ１１に取り付けられる。

ランプクリップ３０ａ，３０ｂ（区別が不要なときは３０とする）は、図６に示すように、平面視が長方形の台部３１の上部に、発光管１０を把持するための２つの把持部３２，３２が配置されている。また、把持部３２，３２を設けた面の反対面側の台部３１には、バックライトシャーシ１１に係止するための２つの係止部３３，３３が配置されている。

図４に示すように、一の発光管１０を３つ以上の把持部（ここでは、３２ａ，３２ｂ，３２ａ）によって把持する場合、発光管１０の端部を支持するランプクリップ３０ａと、発光管の中間部を支持するランプクリップ３０ｂとの形状を適宜設定することによって、発光管１０の管壁に応力を作用させて発光管１０を”く”の字状に変形させる。

本例では、図５に示したように、発光管１０の中間部の位置に配置するランプクリップ３０ｂの台部３１ｂの厚みＢを、発光管１０の端部の位置に配置するランプクリップ３０ａの台部３１ａの厚みＡより厚くする。これにより、発光管１０には、図５の上側方向に作用する応力が加わることになる。

発光管１０に作用した応力によって、発光管１０の管壁に張力が作用し、発光管１０の固有振動数が変化する。具体的には、張力によって、張力が未作用のときと比べて発光管１０の固有振動数が上昇する。この特性を利用し、発光管１０の固有振動数を、発光管１０に印加される高周波の調光周波数の領域と重ならないように、調光周波数の領域外に変化させる。したがって、共振現象を防止して唸り音の発生を防止することができる。

上述した如く、本実施の形態の主旨は、ランプクリップの配置位置に応じて、その台部の厚みを変更し、発光管１０の管壁に張力を作用させる構成とすることにより、発光管１０の固有振動数を変化させることにある。このように、発光管１０を強制的に変形させ張力を作用させる。それによって固有振動数を上方に変化させることができる。

また、従来からの構成要素であるランプクリップの台部の厚みを変更することによって発光管１０の固有振動数を変化させることから、構成要素が増加することはなく、低コストでの対応が可能である。さらに、既存のバックライト装置のランプクリップを変更することで、唸り音の発生を防止することができることから、適用機種に制限はなく、汎用性に優れる。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２に係る発光装置としてのバックライト装置を示す平面図である。
本発明の実施の形態２に係るバックライト装置の構成は実施の形態１と略同一であるが、すべてのランプクリップ４０ａ，４０ｂ，…の形状を同一とする。ランプクリップ４０ａ（４０ｂ）は、平面視が長方形の台部４１ａ（４１ｂ）の上部に、発光管１０を把持するための２つの把持部４２ａ（４２ｂ）が配置され、把持部４２ａ（４２ｂ）を設けた面の反対面側の台部４１ａ（４１ｂ）には、バックライトシャーシ１１に係止するための２つの係止部４３ａ（４３ｂ）が配置されている。

実施の形態１では、発光管１０の中間部の位置に配置するランプクリップ３０ｂの台部３１ｂの厚みＢを、発光管１０の端部の位置に配置するランプクリップ３０ａの台部３１ａの厚みＡより厚くしたが、本実施の形態では台部４１ａ，４１ｂの厚みを同一のものを用いる。

通常、一の発光管１０を３つ以上の把持部によって把持する場合、把持部の位置が一直線上になるように配置するが、本例では、一の発光管１０を把持する把持部（ここでは、４２ａ，４２ｂ，４２ａ）を一直線上から偏位して配置する。つまり、発光管１０の中間部を把持する把持部４２ｂの位置を、発光管１０の端部を把持する２つの把持部４２ａ，４２ａを結ぶ直線Ｌ（二点鎖線で示す）上から偏位させる。これにより、発光管１０には、図７の上側方向に作用する応力が加わることになる。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

このように、実施の形態２のような構成とした場合も、発光管１０に作用した応力によって、発光管１０の菅壁に張力が作用し、張力が未作用のときと比べて発光管１０の固有振動数が上昇する。したがって、発光管１０の固有振動数を、調光周波数の領域外に変化させることによって、共振現象を防止して唸り音の発生を防止することができる。

上述した如く、本実施の形態の主旨は、一の発光管１０を３つ以上の把持部によって把持し、その発光管１０を把持する把持部の配置位置を直線上から偏位させ、発光管１０の管壁に張力を作用させる構成とすることにより、発光管１０の固有振動数を変化させることにある。このように、発光管１０を強制的に変形させ張力を作用させる。それによって固有振動数を上方に変化させることができる。

また、本実施の形態では、把持部の配置位置はランプクリップの配置位置でもあり、ランプクリップの配置位置に特徴があることから、ランプクリップを配置するためのバックライトシャーシ１１の貫通孔１１ｂを適宜設定することで、形状が同一の１種類のランプクリップでの対応が可能であり、ランプクリップを製造するための金型を１種類とすることができ、実施の形態１と比較して金型費を削減することができる。

なお、実施の形態では、ランプクリップに２つの把持部が設けられている形態を示したが、ランプクリップに設ける把持部の数は、１、３，４、…であってもよく、その数が限定されるものではない。

また、ランプクリップに設けた複数の把持部のそれぞれが異なる発光管を把持する形態を示したが、ランプクリップの複数の把持部のうちの２つ以上の把持部が、同一の発光管を把持するような形態であってもよい。

さらに、実施の形態１では、発光管１０の中間部の位置に配置するランプクリップ３０ｂの台部３１ｂの厚みＢを、発光管１０の端部の位置に配置するランプクリップ３０ａの台部３１ａの厚みＡより厚くする形態を示したが、発光管の端部の位置に配置するランプクリップの台部の厚みを、発光管の中間部の位置に配置するランプクリップの台部の厚みより厚くするようにしても、発光管の管壁に張力を作用させることができる。

以上、本発明に係る発光装置及び表示装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施の形態に係る発明の構成及び機能に様々な変更又は改良を加えることが可能である。

本発明による発光管の固有振動数を変化させるための原理を説明するための図である。 本発明に係る表示装置を示す斜視図である。 本発明に係る表示装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る発光装置としてのバックライト装置を示す斜視図である。 図４の要部断面図である。 ランプクリップを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る発光装置としてのバックライト装置を示す平面図である。

符号の説明

１ バックライト装置
２ 液晶パネル
１０ 発光管
１１ バックライトシャーシ
１１ｂ 貫通孔
３０（３０ａ，３０ｂ） ランプクリップ
３１（３１ａ，３１ｂ） 台部
３２（３２ａ，３２ｂ） 把持部
３３（３３ａ，３３ｂ） 係止部
４０ａ，４０ｂ ランプクリップ
４１ａ，４１ｂ 台部
４２ａ，４２ｂ 把持部
４３ａ，４３ｂ 係止部
５４ａ 第１点灯回路ユニット
５４ｂ 第２点灯回路ユニット

Claims (3)

1. １又は複数の発光管がシャーシに固定された発光装置において、
   前記シャーシに係止するための係止部と、前記発光管を把持する把持部とを有する複数のランプクリップを備え、
   一の発光管を３つ以上の把持部によって把持してあり、
   前記発光管の両端側に位置する２つの把持部の間に配置された少なくとも１つの把持部は、前記２つの把持部を結ぶ直線上から偏位して配置され、
   前記発光管の固有振動数が未固定のときの固有振動数と異なるように、前記発光管の管壁に張力が作用された状態で前記発光管が前記シャーシに固定されていること
   を特徴とする発光装置。
2. 前記発光管の固有振動数が、前記発光管に印加される電圧の周波数の領域外の値を有するように、前記発光管の管壁に張力が作用された状態で前記発光管が前記シャーシに固定されていること
   を特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 請求項１又は２に記載の発光装置を表示パネルの背面側に配置したことを特徴とする表示装置。

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