JPH06314077A - 放電点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源設備容量を定常時の最大表示電力にまで
低く設定でき、電源設備容量を増やすことなく、放電管
の始動初期の点灯条件も満足させること。 【構成】 表示素子として用いる放電管１０(1) と、こ
の放電管に電源電圧を供給する電源部１１と、前記放電
管の電流を限流するための限流素子Ｒ11と、階調制御信
号にて前記放電管を点滅制御するためのスイッチ手段Ｓ
Ｗ1 とを具備した放電点灯回路において、電源部１１の
電源電圧を始動初期と定常時とで自動的に切り換わる構
成とすると共に、始動初期の一定期間は前記電源部１１
からの電源電圧を高い値に設定しかつ前記階調制御信号
の点滅制御期間の点灯デューティを低くし、電源設備容
量を低く設定するための制御手段１３を設けた構成とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、野球場，競馬
場，競技場等に設置される大型映像表示装置の表示用放
電管の放電点灯回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示装置としては白熱ランプ，蛍
光ランプ，発光ダイオードなどの発光素子や、透過光も
しくは反射光を開閉する液晶表示素子などの表示素子か
ら成る画素を、マトリクス状に多数配置して表示面を形
成したものが知られている。このような表示装置は、例
えば野球場，競馬場，競技場，遊園地等のスコアボード
や各種の表示用又は屋外広告用の大型表示装置として、
或いは大型テレビ又は薄型テレビの映像画面として用い
られている。

【０００３】大型映像表示装置では、図５に示すように
枠体１に複数の表示ユニット２をマトリクス状に配置し
て表示画面を構成している。

【０００４】図６に表示ユニット２の詳細を示す。表面
板３には、マトリクス状に孔が形成され、この孔から放
電管４の頭部が突出して設けられている。放電管４の基
部はホルダー５に係合され、放電管４に対する点滅制御
のための回路がホルダー５の後方のケース６に設けられ
ている。ケース６の背面には、各回路のラインに接続す
るようコネクタ等が設けられている。

【０００５】点滅制御のための回路は、例えば、図７に
示すように構成されている。即ち、映像信号が端子２１
を介してＡ／Ｄ変換器２２へ到来し、ディジタル信号に
変換され信号処理部２３へ送られる。一方、端子２４を
介してタイミングパルス発生回路２５には、映像信号に
同期した同期信号が与えられており、映像信号に同期し
た所定周波数のパルスが作成される。このパルスは信号
処理部２３へ与えられ、ここで上記ディジタル信号がデ
ータ化され、当該パルスに応じた速度で、例えば、各表
示ユニット２に対応して階調制御部２６(1) 〜２６(n)
が設けられている階調制御回路２６へ送られる。階調制
御回路２６は、上記ディジタルデータに基づくパルス幅
制御によって各放電管４に対し点滅制御を行い、それぞ
れの放電管４について階調（調光）制御がなされる。

【０００６】ところで、放電管の温度特性として、始動
初期の放電管が冷えた状態では、管電圧が高いので、始
動初期にはそれに見合った分だけ、電源電圧を高くし
て、放電させる必要がある。放電管が温まった状態で
は、管電圧は下がり、放電を維持できるので、定常の電
源電圧に下げても良い。このため、通常、電源投入から
放電管が所望の温度に温まるまでの期間は電源電圧を制
御することが行われる。即ち、始動初期に電源電圧を上
げ、３０分位経過したら放電管が温まった段階と見なし
て定常の電源電圧まで数十Ｖ下げる。

【０００７】放電管は電源電圧によって抵抗を限流素子
として点灯するが、始動初期には、電源電圧が上がった
分だけ電流も増え、電源から見た電力は上昇する。定電
流の場合であっても、電源電圧が上がった分だけ、電源
から見た電力が大きくなるため、電源設備容量が増加す
るという問題があった。特に、多数の放電管を使用する
大型映像表示装置では、電源設備容量の増加分は何ｋＶ
Ａにまで達する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の放
電点灯回路では、放電管を点灯するための電源電圧を始
動初期に高くして放電管の温度が低い時に点灯し易く
し、温度が高くなった後に電源電圧を低くして定常の電
源電圧とする方法を採っている。このとき、放電管は抵
抗を限流素子として点灯するが、始動初期に電源電圧を
大きくすると、その分電力が大きくなり、点灯システム
の電源設備容量が増加してしまうという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は上記の問題に鑑み、電源
設備容量を定常時の最大電力にまで低く設定でき、電源
設備容量を増やすことなく、放電管の始動初期の点灯条
件も満足できる放電点灯回路を提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の放電点灯回路
は、表示素子として放電点灯を行う放電管と、この放電
管に点灯用電圧を印加する電源部と、前記放電管に直列
接続され、放電管の電流を限流するための限流素子と、
階調制御信号にて点滅制御期間ごとに前記放電管を点滅
制御するためのスイッチ手段と、前記放電管の始動初期
の一定期間は前記電源部からの電源電圧を高く設定する
とともに前記階調制御信号の点滅制御期間の点灯デュー
ティを低く設定するための制御手段とを具備したもので
ある。

【００１１】

【作用】本発明によれば、始動初期の電源電圧を高くし
て放電管を点灯し易くすると同時に、始動初期の点灯デ
ューティを低くするよう制御するので、放電管の始動初
期の点灯条件も満足できる一方、放電点灯回路の電源設
備容量を、定常時の最大電力にまで低くすることが可能
である。

【００１２】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の放電点灯回路を示すブロック図
である。

【００１３】図１においては、主電源部１１は制御信号
にて出力電圧を切り換えることが可能な直流電源であ
り、すべての放電管１０(1) 〜１０(n) に直流電圧を供
給する構成となっている。主電源部１１の出力電圧は、
切換制御回路１３からの制御信号によって、始動初期の
一定期間は電圧Ｖ1 に、定常時には電圧Ｖ1 より低い電
圧Ｖ2 となるように切り換えられる。また、全ての放電
管１０(1) 〜１０(n) のフィラメントに対し、フィラメ
ント電源部１２からカソード加熱用の電圧が印加され
る。各放電管についての放電制御回路は全て同様である
ので、放電管１０(1)についての回路を例として説明す
る。主電源部１１から供給された電圧は、抵抗Ｒ11及び
スイッチＳＷ1 を介して放電管１０(1) に印加される。
スイッチＳＷ1 は階調制御回路１４からの階調制御信号
ｃ（この信号ｃは、階調に応じてパルス幅が制御されか
つ最大パルス幅が制限された信号である）によってオン
・オフ制御されるようになっている。この階調制御信号
ｃによって、パルス幅の長い期間は、スイッチＳＷ1 の
オン期間が長くなり、放電管１０(1) の明るさが増加
し、またパルス幅の短い期間はスイッチＳＷ1 のオン期
間が短くなり、放電管１０(1) の明るさが減少するよ
う、調光制御される。

【００１４】階調制御回路１４は、図７に示した階調制
御回路２６と同等な機能を有し、図示しない信号処理部
からの映像データに基づいてパルス幅制御された階調制
御信号ｃを出力する。クロック発生回路１５には、切換
制御回路１３から最大パルス幅Ｔ1 （始動初期）又はＴ
2 （定常時）を設定するための最大パルス幅設定信号ａ
が入力される。切換制御回路１３から出力される信号ａ
は始動初期の一定期間はオン，定常時にはオフの０，１
の信号である。クロック発生回路１５はこの信号ａを入
力し、最大パルス幅の１階調分のパルス幅をクロック信
号ｂとして出力する。ここでクロック発生回路１５が入
力した信号ａがオンのときは最大パルス幅Ｔ1 、オフの
ときは最大パルス幅Ｔ2 のそれぞれの１階調分のパルス
幅をクロック信号ｂとして出力する。階調制御回路１５
はクロック信号ｂを入力し、この１クロックを１階調分
のパルス幅として始動初期の一定期間にはパルスａの最
大幅Ｔ1 によって制限された階調制御信号ｃを出力し、
定常時にはパルスａの最大幅Ｔ2 によって制限された階
調制御信号ｃを出力する。なお、切換制御回路１３で
は、電源電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の切換えと、最大パルス幅Ｔ1
，Ｔ2 の切換えが同期して行われるようになってい
る。

【００１５】図２は、クロック信号ｂと階調制御信号ｃ
とのタイミングを示している。Ｔは点滅制御期間（階調
点灯の制御期間）を示し、点線のパルスの幅Ｔ1 は始動
初期に設定される最大パルス幅であり、実線のパルスの
幅Ｔ2 は定常時に設定される最大パルス幅である。階調
制御信号ｃは、クロック信号ｂのクロックパルス幅が切
り換えられることでＴ1 とＴ2 に変更され制御期間Ｔに
おける映像信号の輝度に応じてそのパルス幅が変化する
信号である。

【００１６】次に、図３及び図４を参照して本実施例の
特徴的な動作を説明する。まず、始動初期には、切換制
御回路１３によって主電源部１１の電源電圧はＶ1 に切
り換えられ、同時にクロック発生回路１５から出力され
るクロック信号は最大パルス幅Ｔ1 の１周期分に切り換
えられる。そして、所定時間が経過し、定常の点灯状態
となった時に、主電源部１１の電源電圧はＶ2 （Ｖ2 ＜
Ｖ1 ）に切り換えられ、同時にクロック発生回路１５か
ら出力されるクロック信号は最大パルス幅はＴ2 （Ｔ2
＞Ｔ1 ）に切り換えられる。

【００１７】図３は放電管１０(1) 〜１０(n) の温度対
管電圧特性を示している。横軸に温度を、縦軸に管電圧
をとってある。図３に示すように、始動初期には放電管
は冷えた状態であるので管電圧は高く、温度の上昇とと
もに管電圧は低下する特性となっている。ＶB1は始動初
期の管電圧を、ＶB2は定常時の管電圧を示している。始
動初期，及び定常時に、管電圧ＶB1，ＶB2に対応して各
放電管には供給する電源電圧Ｖ1 ，Ｖ2 が供給される
が、この電源電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は管電圧ＶB1，ＶB2よりも
高い電圧である。

【００１８】図４は放電管の点灯時間と点灯用電力の関
係を示すもので、点線にて示す電力Ｐ1 と点灯時間Ｔ1
が始動初期状態、実線の電力Ｐ2 と点灯時間Ｔ2 が定常
時状態を示す。これらは両者共に表示最大出力状態を示
している。ここで、電力Ｐ1は、始動初期状態において
主電源部１１から電源電圧Ｖ1 を出力したときの電源か
ら見た電力を示し、また電力Ｐ2 は、定常時状態におい
て主電源部１１から電源電圧Ｖ2 を出力したときの電源
から見た電力を示している。図４に示すように、始動初
期には、電源電圧をＶ1 と大きく設定すると同時に放電
管の点滅制御期間Ｔにおける点灯デューティを低く設定
する。

【００１９】ここで、Ｐ1 ×Ｔ1 ＝Ｐ2 ×Ｔ2 を満足
するように制御する。即ち、点滅制御期間Ｔごとに、始
動初期の電力量はその後の定常時の表示電力量の最大値
に一致するように制御する。Ｐ1 ×Ｔ1 ＝Ｐ2 ×Ｔ2
で分かるように、点灯システムの電力設備容量は始動初
期と定常時とで差がなく同一とすることができる。換言
すれば、電源設備容量を、定常時の最大表示電力に維持
し、設備容量を増やすことなく、放電管の始動初期の点
灯条件も満足させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電源
設備容量を定常時の最大表示電力にまで低く設定でき、
電源設備容量を増やすことなく、放電管の始動初期の点
灯条件も満足することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の放電点灯回路を示すブロッ
ク図。

【図２】図１の動作を説明するタイミングチャート。

【図３】放電管の温度対管電圧特性を示すグラフ。

【図４】始動初期と定常時における点灯時間と電力の関
係を示す図。

【図５】大型映像表示装置を示す斜視図。

【図６】大型映像表示装置の要部構成を示す斜視図。

【図７】大型映像表示装置に用いられる放電管の点灯制
御回路のブロック図。

【符号の説明】

１０(1) 〜１０(n)…放電管 １１…主電源部 １３…切換制御回路 １４…階調制御回路 １５…クロック発生回路 Ｒ11〜Ｒ1n…限流用抵抗（限流素子） ＳＷ1 〜ＳＷn …スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示素子として放電点灯を行う放電管と、 この放電管に点灯用電圧を印加する電源部と、 前記放電管に直列接続され、放電管の電流を限流するた
   めの限流素子と、 階調制御信号にて点滅制御期間ごとに前記放電管を点滅
   制御するためのスイッチ手段と、 前記放電管の始動初期の一定期間は前記電源部からの電
   源電圧を高く設定するとともに前記階調制御信号の点滅
   制御期間の点灯デューティを低く設定するための制御手
   段とを具備したことを特徴とする放電点灯回路。
2. 【請求項２】前記限流素子は、抵抗であることを特徴と
   する請求項１記載の放電点灯回路。
3. 【請求項３】前記制御手段は、始動初期の点滅制御期間
   の電力量を、定常時の点滅制御期間の最大電力量と同等
   とすることを特徴とする請求項１記載の放電点灯回路。