JP4835519B2 - 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置、液晶表示装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態1の構成を示すブロック図である。インバータ回路1は直流電圧を高周波電力に変換して放電灯FLに供給する。放電灯FLは冷陰極蛍光ランプ(CCFL)でも良いし、熱陰極蛍光ランプ(HCFL)でも良い。制御回路2は外部からPWM信号3を受けてインバータ回路1の出力を制御する。制御回路2はスイッチ手段SW1とSW2を備えており、これらは検出タイミング回路4により同期して切り替え制御される。
図2は本発明の実施形態2の回路図である。本実施形態では、放電灯FLとして、熱陰極蛍光ランプ(HCFL)を用いており、検出回路はランプ電圧Vlaを検出している。インバータ回路1の制御には駆動回路8による周波数制御方式を用いている。駆動回路8は図示しない検出タイミング回路から調光方式切替信号Sを入力し、この信号SがHレベルのときはバースト調光方式を選択し、Lレベルのときは周波数調光による連続調光方式を選択する。
図5は異常検出のタイミングをランプ初始動時に適用した場合の動作波形図である。回路構成は実施形態1または2と同様で良い。ランプ外れ等の不具合があれば、ランプ電圧が異常に上昇するから、これを検出してインバータ回路1の発振を停止させるものである。初始動の時刻t1から任意の一定期間、例えば時刻t2までの間、周波数調光による連続点灯状態にしておき、この期間、ランプ電圧を検出閾値Vdと比較する。時刻t1からt2までの間で異常検出が掛からない場合は、時刻t2で周波数調光による連続点灯状態からバースト調光状態(間欠点灯状態)に切り替わって、PWM信号に応じたオン・オフの点灯を行う。
図6は異常検出のタイミングをランプ初始動時に適用した場合において、全点灯状態から徐々にPWM信号に応じた調光点灯状態へ連続的に変化させた場合の動作波形図である。初始動時においては、全点灯状態を維持した方が安定点灯を得られやすい。これは、温度的に早く安定状態になりやすい、などの理由による。
図7は異常検出のタイミングをランプ初始動時に適用した場合において、PWM信号のデューティに応じた周波数での調光点灯状態から徐々に全点灯状態に連続的に変化させた場合の動作波形図である。周波数調光による連続点灯状態では、調光状態の方が全点灯状態に比べるとランプ電圧が大きくなるため、より早く異常検出を掛けることができ、ストレスが低減される。
図8は異常検出のタイミングを任意の期間に適用した場合の動作波形図である。任意の期間としては、例えば、PWM信号のN周期毎(Nは整数)とすれば、検出のタイミング設定が容易となる。また、毎時刻とすればタイマや時計と連動して検出のタイミング設定が可能となる。さらに、映像信号の切替りのタイミング(例えばCMが入った瞬間など)とすれば、バースト調光状態から異常検出のための周波数調光による連続点灯状態に移行する際の画像の変化が目立ちにくい。
図9は本発明の実施形態5の回路図である。本実施形態では、液晶表示装置等の外部回路から与えられる調光信号がPWM信号ではなく、DC信号である場合の回路構成を示している。例えばDC信号の0〜5Vが調光下限(0%)から調光上限(100%)に相当する場合について説明する。
図11は本発明の実施形態6の動作波形を示す。回路ブロック図は図1と同様である。本実施形態では、比較器6の信号を受けたインバータ回路1における信号処理が実施形態1とは相違する。実施形態1では、連続調光方式の期間に異常を検出して、インバータ回路1の出力を停止する例について述べたが、本実施形態では、連続調光方式の期間に、ランプ電流の指令値と実際に流れているランプ電流とを比ベ、ランプ電流が指令値と相違している場合に、インバータ回路1の出力を可変させて、放電灯FLの出力を指令値と一致させる制御について述ベる。
上述の実施形態1〜6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13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14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15を配置したものである。なお、液晶パネル15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。本発明の液晶表示装置を用いれば、光源となる放電灯FLのランプ外れや接触不良等の異常を精度良く検出でき、また、異常検出時に画面の輝度が変化しないので、画面のちらつきが視認されることはなく、表示品位を高く維持できる。
1 インバータ回路
2 制御回路
3 PWM信号
4 検出タイミング回路
5 電圧(電流)検出回路
6 比較器
7 PWM/DC変換回路
SW1 スイッチ手段(調光方式切替用)
SW2 スイッチ手段(異常検出ON/OFF用)
Claims (10)
- 直流電圧を高周波に変換して放電灯に供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路に、オン期間とオフ期間の比で調光を行うPWM信号を入力し、該PWM信号に応じて放電灯を点滅させる間欠点灯状態から、連続点灯状態で前記間欠点灯状態の平均光出力と同等の光出力となるようにインバータ回路の出力を任意のタイミングで切り替える検出タイミング設定手段と、
前記検出タイミング設定手段により連続点灯状態に切り替えた状態で、放電灯の電圧、電流の少なくとも一つを検出する検出手段とを有することを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記検出手段の出力と、前記PWM信号に応じた直流電圧との差に応じて、インバータ回路の出力を可変または停止する手段を有することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
- 検出タイミング設定手段は、始動直後から任意の一定期間、放電灯を連続点灯状態に切り替えることを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
- 検出タイミング設定手段により連続点灯状態に切り替えた状態で、定格点灯状態から前記PWM信号に応じた光出力となるまでインバータ回路の出力を連続的に変化させることを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
- 検出タイミング設定手段により連続点灯状態に切り替えた状態で、前記PWM信号に応じた光出力から定格点灯状態までインバータ回路の出力を連続的に変化させることを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
- 検出タイミング設定手段は、前記PWM信号に応じて一定期間毎に放電灯を連続点灯状態に切り替えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 検出タイミング設定手段は、一定時刻毎に放電灯を連続点灯状態に切り替えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 放電灯は液晶表示装置のバックライトであり、前記PWM信号は液晶表示装置の映像信号から変換された信号であり、検出タイミング設定手段は、映像信号に応じて放電灯を連続点灯状態に切り替えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
- 請求項1〜8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。
- 請求項1〜9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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