JPH04345790A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイのバ
ックライトとして用いられる照明装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、携帯用の小型テレビとして液晶デ
ィスプレイを用いた液晶テレビが広く普及している。

【０００３】ところで、このような液晶テレビでは、室
内などの周囲が暗い場所でも画面をはっきり表示させる
ため、液晶ディスプレイに対して熱陰極管などで代表さ
れる放電灯をバックライトとして組み込んだ照明装置を
設けている。

【０００４】ところが、このような照明装置のバックラ
イトとして用いられる放電灯は、液晶ディスプレイに比
べ、寿命が短いため、長時間使用していると放電灯が劣
化し、液晶ディスプレイ画面での表示品質が著しく損な
われることがある。

【０００５】そこで、従来、バックライト用放電灯の劣
化を事前に知る方法として、放電灯の管電圧を監視し、
この管電圧の変動から寿命末期の劣化状態を検出するこ
とが考えられている。

【０００６】図５は、このような放電灯の寿命末期の検
出回路の一例を示すもので、電源１にインバータなどで
構成される放電灯駆動回路２を接続し、この放電灯駆動
回路２の出力側に放電灯３を接続する。そして、放電灯
３に抵抗４と５の直列回路を接続し、この直列回路の抵
抗５の両端にコンデンサ６、ダイオード７、抵抗８の直
列回路を接続し、この抵抗８に並列にコンデンサ９を接
続して、ダイオード７と抵抗８の接続点Ｂに、放電灯３
の管電圧に応じた抵抗４と５の接続点Ａの分割電圧をコ
ンデンサ６、ダイオード７を介して出力するようにして
いる。また、ダイオード７と抵抗８の接続点Ｂの出力は
、トランジスタ１０に与えられていて、放電灯３の劣化
にともない抵抗４と５の接続点Ａの分割電圧が上昇し、
接続点Ｂの電位が所定値に達すると、トランジスタ１０
がオンし、これに続けてトランジスタ１１がオンし、こ
れらトランジスタ１０、１１は正帰還によりオン状態を
保持する。この場合、トランジスタ１０、１１はカット
オフ回路を構成しており、このカットオフ回路の動作に
より放電灯駆動回路２に対してカットオフ信号が与えら
れ、放電灯駆動回路２の動作をオフにして放電灯３の点
灯を停止するようにしている。

【０００７】ところで、放電灯３は、回路を構成する部
品のバラツキや環境条件により管電圧が変動することが
知られている。従って、放電灯３の管電圧を検出して寿
命末期を検出する従来の装置にあっては、これらバラツ
キ要素により寿命末期を正確に検出できないおそれがあ
る。

【０００８】そこで、従来では、これら部品のバラツキ
や環境条件などのバラツキ要素を事前に見越して回路を
設計することで、放電灯３の寿命末期状態を検出可能に
するようにしている。即ち、上述した装置の場合は、抵
抗４と５の接続点Ａの出力電圧の変動許容範囲を広く設
定することで、バラツキ要素を吸収するようにしている
。

【０００９】しかし、このように抵抗４と５の接続点Ａ
の出力電圧の変動許容範囲を広くすると、放電灯３の正
常状態と寿命末期状態が重なり合うところがあり、この
状態では、寿命末期状態であるにもかかわらず正常と判
断されることがあり、正確な寿命末期の検出ができない
欠点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の照明
装置にあっては、放電灯の管電圧に応じた電圧変動の許
容範囲を広く設定すると、正常状態と寿命末期状態の出
力状態が接近してしまうことがあり回路設計が著しく難
しくなる問題点があった。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、バラツキ要素を十分に吸収して正確な寿命末期を検出
できるようにした照明装置を提供することを目的とする
。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、交
流電力が供給され点灯される放電灯の管電圧にツェナー
ダイオードによる電圧を重畳して出力するとともに、こ
の出力を所定極性方向にクランプして出力し、このクラ
ンプされた出力が放電灯の寿命末期にともない所定のし
きい値に達すると放電灯に供給される交流電力を停止し
て該放電灯の点灯を停止するように構成している。

【００１３】

【作用】この結果、本発明によれば放電灯の正常時と寿
命末期で検出されるクランプ出力の絶対差を大きく取る
ことが可能になるので、部品のバラツキや環境条件など
のバラツキ要素を吸収でき、高精度の寿命末期検出を実
現できることになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

【００１５】図１において、２１はインバータ制御回路
、２３はインバータ、２４は放電灯、２５は寿命末期検
出回路を示している。

【００１６】インバータ制御回路２１は、インバータ２
３の動作をオンさせると共に、後述する放電灯２５の寿
命末期検出によりインバータ２３の動作をオフさせるも
ので、電源Ｂ１　が供給される端子ｔ１　に抵抗２１１
、コンデンサ２１２、抵抗２１３の直列回路を介してア
ースを接続し、抵抗２１１とコンデンサ２１２の接続点
をトランジスタ２１４のベースに接続している。トラン
ジスタ２１４は、エミッタ、コレクタの間に抵抗２１５
、コンデンサ２１６の並列回路を接続し、同トランジス
タ２１４のエミッタをトランジスタ２１７、２１８のエ
ミッタにそれぞれ接続し、さらに同トランジスタ２１４
のコレクタをトランジスタ２１７のベース、トランジス
タ２１９のコレクタに接続している。そして、トランジ
スタ２１７のコレクタをトランジスタ２１９のベースに
接続すると共に、コンデンサ２２０を介して共通線２２
１に接続し、同トランジスタ２１７のベースを抵抗２２
２、２２３の直列回路を介して共通線２２１に接続し、
これら抵抗２２２、２２３の接続点をトランジスタ２１
９のベースに接続し、このトランジスタ２１９のエミッ
タを抵抗２２４を介して共通線２２１に接続している。

【００１７】インバータ２３はトランジスタ２３１、２
３２およびトランス２３３を有するロイヤー型のものが
用いられる。この場合、トランジスタ２３１のベースを
抵抗２３４を介して上述のトランジスタ２１８のコレク
タに接続するとともにトランス２３３の３次巻線２３３
３の−方端子に接続し、同トランジスタ２３１のコレク
タをトランス２３３の１次巻線２３３１の一方端子に接
続し、同トランジスタ２３１のエミッタを上述の共通線
２２１に接続している。また、トランジスタ２３２のベ
ースをトランス２３３の３次巻線２３３３の他方端子に
接続し、同トランジスタ２３１のコレクタをトランス２
３３の１次巻線２３３１の他方端子に接続し、同トラン
ジスタ２３２のエミッタを上述の共通線２２１に接続し
ている。トランス２３３は１次巻線２３３１、２次巻線
２３３２、３次巻線２３３３を有し、１次巻線２３３１
の間にコンデンサ２３５を接続するとともに１次巻線２
３３１の中点にリアクトル２３６を介して電源Ｂ２　が
供給される端子ｔ２　を接続し、２次巻線２３３２にコ
ンデンサ２３７を介して放電灯２４を接続している。

【００１８】放電灯２４は、図示しない液晶ディスプレ
イのバックライトとして用いられるもので、ここでは熱
陰極管が使用されている。

【００１９】寿命末期検出回路２５は、放電灯２４と並
列に抵抗２５１、２５２、ツェナーダイオード２５３の
直列回路を接続する。この場合、抵抗２５１と２５２は
等しい抵抗値のものが使用されている。そして、抵抗２
５２に並列に抵抗２５４とコンデンサ２５５の並列回路
と図示極性のダイオード２５６の直列回路を接続し、ダ
イオード２５６と抵抗２５２の接続点に抵抗２５７を介
して電源Ｂ３　が供給される端子ｔ３　を接続している
。この場合、電源Ｂ３　は、電源Ｂ２　に比べ十分に高
電圧のものが用いられる。そして、抵抗２５４とコンデ
ンサ２５５の並列回路とダイオード２５６の接続点に図
示極性ダイオード２５８、抵抗２５９を介して上述した
インバータ制御回路２１のトランジスタ２１４のコレク
タを接続する。

【００２０】次に、以上のように構成した実施例の動作
を説明する。

【００２１】いま、端子ｔ１　に電源Ｂ１　が供給され
ると、トランジスタ２１８がオンし、インバータ２３の
トランジスタ２３１がオン可能となる。この状態から、
電源Ｂ２がインバータ２３に供給されると、トランジス
タ２３１、２３２が交互にオンオフ動作されるようにな
り、これによりトランス２３３の２次巻線２３３２に交
流電力が出力され、放電灯２４が点灯される。なお、こ
こでのインバータ２３の詳細な動作説明は、既に周知な
ので省略する。

【００２２】なお、放電灯２４の起動時には、電源Ｂ１
　がトランジスタ２１４のエミッタに供給されるととも
に、コンデンサ２１２、抵抗２１３を通してトランジス
タ２１４のベース電流が流れるので、同トランジスタ２
１４がオンし、トランジスタ２１７のベース・エミッタ
間をショートするようになり、インバータ２３の動作の
カットオフが阻止される。その後、コンデンサ２１２、
抵抗２１３の時定数によりベース電流がトランジスタ２
１４のオン状態を維持できなくなるまで減少すると、ト
ランジスタ２１４がオフし、通常状態に移行される。

【００２３】この状態で、放電灯２４の管電圧は、抵抗
２５１、２５２、ツェナーダイオード２５３の直列回路
に与えられ、抵抗２５１、２５２の分圧点Ａに図２（ａ
）に示す出力が発生する。この場合、分圧点Ａの出力電
圧は、放電灯２４の管電圧を抵抗２５１と２５２により
低電圧変換したものに、ツェナーダイオード２５３によ
る直流電圧Ｖｚ　が重畳されたものからなっている。

【００２４】そして、この分圧点Ａでの出力電圧は、抵
抗２５４、コンデンサ２５５、ダイオード２５６から構
成されるクランプ回路に供給される。すると、このクラ
ンプ回路で電源Ｂ３　により負方向にクランプされ、ク
ランプ点Ｂに図２（ｂ）に示すように、直流電圧（Ｖｚ
＋ＶＦ２）をピークの基準（上側ピーク）とした出力が
発生する。

【００２５】ここで、放電灯２４が寿命末期になると、
正常時の２〜４倍程度の管電圧を呈するものとすると、
図２（ｃ）に示すしきい値ＶＢＤが設定される。このし
きい値ＶＢＤは、上述したインバータ２３の動作をカッ
トオフするためのインバータ制御回路２１のトランジス
タ２１７をオンするためのしきい値でもある。

【００２６】しかして、放電灯２４が正常の場合は、放
電灯２４の管電圧は、それ程変化しないので、クランプ
点Ｂの出力電圧もしきい値ＶＢＤに達することがない。 ところが、放電灯２４が寿命末期に近づき、その管電圧
が上昇して図２（ｄ）の破線で示すようにクランプ点Ｂ
の出力電圧がしきい値ＶＢＤに達すると、この時の電位
により抵抗２５９を介してダイオード２５８がオンして
制御回路２１のトランジスタ２１７がオンする。すると
、トランジスタ２１９のベースに電源Ｂ１　が与えられ
、同トランジスタ２１９もオンする。

【００２７】これによりトランジスタ２１７のベースが
負側に引っ張られるので、正帰還状態となり、トランジ
スタ２１７、２１９がともにオン状態に保持される。そ
して、トランジスタ２１７、２１９がオン状態になると
、トランジスタ２１８のベース電位が電源Ｂ１　により
上昇するため、トランジスタ２１８のベース・エミッタ
電位が０Ｖになり、同トランジスタ２１８がオフし、イ
ンバータ２３の動作がカットオフされ、放電灯２４の点
灯が停止される。

【００２８】従って、このようにすれば放電灯２４の管
電圧を抵抗２５１、２５２により低電圧変換して、ツェ
ナーダイオード２５３による直流電圧をＶｚを重畳し、
これをクランプ回路に与えて上側ピーク基準の負方向に
クランプしたものとして出力するとともに、この出力が
、放電灯２４の寿命末期によりしきい値ＶＢＤに達した
状態でインバータ２３の動作をカットオフして放電灯２
４の点灯を停止するようにしたので、放電灯２４の正常
時の検出電圧と寿命末期での検出電圧の絶対差を大きく
取ることが可能となり、これにより部品のバラツキや環
境条件などのバラツキ要素を吸収でき、高精度の寿命末
期検出を実現できるようになる。

【００２９】次に、図３は本発明の他の実施例を示して
いる。

【００３０】この場合、インバータ制御部２６は、電源
Ｂ１　が供給される端子ｔ１　に抵抗２６１を介してト
ランジスタ２６２のコレクタ、トランジスタ２６３のベ
ースに接続している。また、トランジスタ２６２のエミ
ッタを抵抗２６４を介して接地し、ベースをトランジス
タ２６３のコレクタに接続するとともに、抵抗２６５、
コンデンサ２６６の並列回路を介して接地している。ま
た、トランジスタ２６３のエミッタを端子ｔ１　に接続
するとともに、トランジスタ２６７のエミッタに接続し
、このトランジスタ２６７のベースを抵抗２６８を介し
てトランジスタ２６２のベース、トランジスタ２６９の
エミッタに接続している。そして、トランジスタ２６９
のベースをコンデンサ２７０、抵抗２７１の直列回路を
介して同トランジスタ２６９のコレクタに接続し、同コ
レクタを抵抗２７２を介して負電源Ｂ４が供給される端
子ｔ４　に接続している。

【００３１】一方、寿命末期検出回路２８は、放電灯２
４と並列に抵抗２８１、２８２、ツェナーダイオード２
８３の直列回路を接続している。そして、抵抗２８２に
並列にコンデンサ２８４と図示極性のダイオード２８５
の直列回路を接続し、ダイオード２８５と抵抗２８２の
接続点に上述の抵抗２７２を介して負電源Ｂ４　が供給
される端子ｔ４　を接続している。そして、コンデンサ
２８４とダイオード２８５の接続点に図示極性ダイオー
ド２８６、抵抗２８７を介して上述したインバータ制御
回路２６のトランジスタ２６９のエミッタを接続する。

【００３２】その他の部分は、上述した図１と同様であ
り、同一部分には同符号を付して説明を省略する。

【００３３】しかして、この場合は、負電源Ｂ４　によ
り正方向にクランプされ、クランプ点Ｂに図４（ａ）に
示すように、直流電圧（−Ｖｚ）をピークの基準（下側
ピーク）とした出力が発生する。そして、放電灯２４が
寿命末期になって、その管電圧が上昇して図４（ｂ）の
破線で示すようにクランプ点Ｂの出力電圧がしきい値Ｖ
ＢＤに達すると、この時の電位によりダイオード２８６
がオンして制御回路２６のトランジスタ２６２、２６３
がオンし、トランジスタ２６７がオフして、インバータ
２３の動作がカットオフされ、放電灯２４の点灯が停止
される。

【００３４】従って、このようにしても、上述した実施
例と同様にして放電灯２４の正常時の検出電圧と寿命末
期での検出電圧の絶対差を大きく取ることが可能となり
、部品のバラツキや環境条件などのバラツキ要素を吸収
でき、高精度の寿命末期検出を実現することができる。

【００３５】なお、本発明は、上記実施例にのみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる
。

【００３６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、交流電力が供
給され点灯される放電灯の管電圧にツェナーダイオード
による電圧を重畳して出力するとともに、この出力を所
定極性方向にクランプして出力し、このクランプされた
出力が放電灯の寿命末期にともない所定のしきい値に達
すると、放電灯に供給される交流電力を停止して該放電
灯の点灯を停止するようにしたものであるから、放電灯
の正常時と寿命末期で検出されるクランプ出力の絶対差
を大きく取ることが可能となり、部品のバラツキや環境
条件などのバラツキ要素を吸収でき、正確で高精度の寿
命末期検出を実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成を示す図。

【図２】図１に示す回路を説明するための波形図。

【図３】本発明の他の実施例の回路構成を示す図。

【図４】図３に示す回路を説明するための波形図。

【図５】従来の照明装置の一例の回路構成を示す図。

【符号の説明】

２１、２６…インバータ制御回路、２３…インバータ、
２４…放電灯、２５、２７…寿命末期検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　交流電力が供給され点灯される放電灯
   と、この放電灯の管電圧にツェナーダイオードによる電
   圧を重畳して出力する出力手段と、この出力手段の出力
   を所定極性方向にクランプして出力するクランプ手段と
   、このクランプ手段でクランプされた出力が放電灯の寿
   命末期にともない所定のしきい値に達すると上記放電灯
   に供給される交流電力を停止して該放電灯の点灯を停止
   する制御手段とを具備したことを特徴とする照明装置。