JPH0715835B2 - Fluorescent light dimmer - Google Patents

Fluorescent light dimmer

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JPH0715835B2
JPH0715835B2 JP11154687A JP11154687A JPH0715835B2 JP H0715835 B2 JPH0715835 B2 JP H0715835B2 JP 11154687 A JP11154687 A JP 11154687A JP 11154687 A JP11154687 A JP 11154687A JP H0715835 B2 JPH0715835 B2 JP H0715835B2
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signal
control signal
dimming ratio
fluorescent lamp
minimum
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勝 安居
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は液晶表示装置等の光源を調光するのに使用さ
れる螢光灯調光装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluorescent lamp dimming device used for dimming a light source such as a liquid crystal display device.

「従来の技術」 この種の螢光灯調光装置として第9図に示すものが従来
使用されている。即ち交流信号発生器1より交流信号が
ゲート回路2に供給され(第10図A)、一方、クロック
発生器3よりクロック信号がデューティ比調整回路(例
えば単安定マルチバイブレータで構成される)4に与え
られて(第10図B)、デューティ比Dが調光比の設定値
P/n(ここで、1/nは最小調光比を表わし、 である。)にほゞ等しく調整されて、制御信号としてゲ
ート回路2に与えられる(第10図C)。ゲート回路2は
この制御信号により入力交流信号を断続し、そして得た
バースト信号を螢光灯駆動信号として出力端子5に出力
する(第10図D)。
“Prior Art” As a fluorescent lamp light control device of this type, the one shown in FIG. 9 has been conventionally used. That is, the AC signal is supplied from the AC signal generator 1 to the gate circuit 2 (FIG. 10A), while the clock signal is supplied from the clock generator 3 to the duty ratio adjusting circuit (for example, a monostable multivibrator) 4. Given (Fig. 10B), the duty ratio D is the set value of the dimming ratio.
P / n (where 1 / n represents the minimum dimming ratio, Is. ) Is adjusted almost equally and is given to the gate circuit 2 as a control signal (FIG. 10C). The gate circuit 2 interrupts the input AC signal by this control signal, and outputs the obtained burst signal to the output terminal 5 as a fluorescent lamp driving signal (FIG. 10D).

「従来技術の問題点」 液晶表示装置等が置かれる周囲光は直射日光下から深夜
の暗闇に至る範囲の広いダイナミックレンジを持ってい
るため、表示装置の輝度としては一般に300cd/m2乃至0.
3cd/m2の範囲内の値に微細に調整できるのが望ましいと
されている。従って、この表示装置の光源(螢光灯)を
調光するのに使用される螢光灯調光装置としては調光比
1/nを1/1000〜1000/1000の範囲に設定できると共にその
調整ピッチも可成り小さい(例えば、1/1000程度)こと
が望ましい。しかしながら、従来の装置をこのように広
いダイナミックレンジで使おうとしても、次に述べるよ
うな不都合が生じ、実際には使用するのが困難である。
"Problems of the prior art" Since ambient light in which a liquid crystal display device is placed has a wide dynamic range from direct sunlight to darkness at midnight, the brightness of the display device is generally 300 cd / m 2 to 0. .
It is said that it is desirable to be able to finely adjust the value within the range of 3 cd / m 2 . Therefore, as a fluorescent lamp dimming device used for dimming the light source (fluorescent lamp) of this display device, the dimming ratio
It is desirable that 1 / n can be set in the range of 1/1000 to 1000/1000, and the adjustment pitch thereof is quite small (for example, about 1/1000). However, even if the conventional device is used in such a wide dynamic range, the following inconvenience occurs and it is difficult to actually use the device.

螢光灯光源のちらつきを小さくするためには制御信号の
周期はできるだけ小さいことが望ましい。ところで制御
信号のデューティ比を小さく変化して行くと、一つのバ
ースト信号に含まれる交流信号のサイクル数は次第に少
なくなる。螢光灯を点灯させるには、その寿命の点よ
り、螢光灯の対向する二つの電極A,B間を(AからB
へ、次はBからAへと)交互に放電させるのが好まし
い。従ってその駆動信号は交番信号で直流分を含まない
のが望ましい。しかし一つのバースト信号の最終の位相
と次のバースト信号の最初の位相との間には連続性は無
いので、直流分が現れる場合も起り得る。例えばバース
ト信号波形の正の期間が負の期間より大きいと言った場
合である。バースト信号に含まれるサイクル数が多い場
合には上記直流分が現れても極く僅かであり問題になら
ないが、サイクル数が数サイクル、更には半サイクルと
少なくなるとこの直流分が大きく現れる場合があり、螢
光灯の寿命を著しく短くする。従ってそのような信号を
使用することはできない。
In order to reduce the flicker of the fluorescent light source, it is desirable that the cycle of the control signal be as small as possible. By the way, if the duty ratio of the control signal is gradually changed, the number of cycles of the AC signal included in one burst signal gradually decreases. In order to turn on the fluorescent lamp, from the point of view of its life, the two electrodes A and B facing each other of the fluorescent lamp (from A to B
And then B to A). Therefore, it is desirable that the drive signal is an alternating signal and does not include a DC component. However, since there is no continuity between the final phase of one burst signal and the initial phase of the next burst signal, a DC component may appear. For example, when the positive period of the burst signal waveform is larger than the negative period. When the number of cycles contained in the burst signal is large, even if the above-mentioned DC component appears, it is very small and does not pose a problem, but if the number of cycles decreases to several cycles or even half cycles, this DC component may appear large. Yes, significantly shorten the life of the fluorescent light. Therefore, such a signal cannot be used.

螢光灯駆動信号に含まれる直流分を小さくするために
は、バースト信号に含まれるサイクル数をできるだけ大
きくした方がよいが、しかし螢光灯の放電時定数から交
流信号の周波数は40KHz程度が限度である。調光比を最
小(1/n)に設定するために、デューティ比Dを1/nに設
定した場合に、バースト信号に含まれるサイクル数をα
とすれば、ゲート信号のオン時間Δは、 Δ=α×T (1) である。ここでTは交流信号(周波数をfとする)の周
期であり、T=1/fである。デューティ比Dを可変し
て、1/n〜n/nの範囲で調光できるためには、ゲート回路
2の制御信号の周期(クロック信号の周期に等しい)Tc
は、 Tc=Δ×n=αTn (2) でなければならない。従って、制御信号の周波数fcは、 となる。最小調光比1/nを小さく設定するためにはnを
大きくしなければならず、そのため(3)式より周波数
fcを小さくしなければならないが、しかし、螢光灯のち
らつきを小さくするためにはfcは例えば50Hz程度より小
さくすることは不可である。いま一例として、 を与えれば、最小調光比1/nは(3)式より となる。最小調光比1/nを更に小さくするためには、バ
ースト信号に含まれるサイクル数αをα=4より更に小
さくしなければならないが、そのようにして行くと、多
数のバースト信号で構成される駆動信号波形の正の期間
の和と負の期間の和との間の不平衡、つまり螢光灯にお
いて電極AからBへ放電する時間の合計とBからAへ放
電する時間の合計との間の不平衡が増々大きくなり、螢
光灯の寿命を増々低下させる恐れがある。
In order to reduce the DC component contained in the fluorescent lamp drive signal, although better to maximize the number of cycles included in the burst signal, but the frequency of the AC signal from the discharge time constant of the fluorescent lamp approximately 40K Hz Is the limit. In order to set the dimming ratio to the minimum (1 / n), when the duty ratio D is set to 1 / n, the number of cycles included in the burst signal is α
Then, the on-time Δ of the gate signal is Δ = α × T (1). Here, T is the period of the AC signal (frequency is f), and T = 1 / f. In order that the duty ratio D can be varied and dimming can be performed in the range of 1 / n to n / n, the cycle of the control signal of the gate circuit 2 (equal to the cycle of the clock signal) T c
Must be T c = Δ × n = αT n (2) Therefore, the frequency f c of the control signal is Becomes In order to set the minimum dimming ratio 1 / n small, n must be increased.
It is necessary to reduce f c , but in order to reduce the flickering of the fluorescent lamp, f c cannot be smaller than about 50 Hz, for example. As an example, Is given, the minimum dimming ratio 1 / n can be calculated from equation (3). Becomes In order to further reduce the minimum dimming ratio 1 / n, the number of cycles α included in the burst signal must be made smaller than α = 4. However, if this is done, it is composed of a large number of burst signals. Between the sum of the positive period and the sum of the negative period of the drive signal waveform, that is, the total time of discharging from electrodes A to B and the total time of discharging from B to A in the fluorescent lamp. The imbalance between them may increase and the life of the fluorescent lamp may decrease.

またバースト信号の立上り及び立下りにおける交流信号
(周波数f)の位相が0,πまたはその整数倍とは限ら
ず、波形の山、谷の途中で切断されて、不連続的にゼロ
とされる。このような信号で螢光灯を駆動すると、バー
スト信号に含まれるサイクル数αが小さい場合には一般
に螢光灯調光装置の電力効率が悪化する恐れがある。
Further, the phase of the AC signal (frequency f) at the rising and falling edges of the burst signal is not limited to 0, π or an integral multiple thereof, but is cut off in the middle of the peaks and valleys of the waveform and becomes discontinuously zero. . When the fluorescent lamp is driven by such a signal, the power efficiency of the fluorescent lamp dimming device may generally be deteriorated when the cycle number α included in the burst signal is small.

このように、従来の技術では最小調光比を小さくする
と、螢光灯に対する交流駆動が不完全となり、寿命を低
下させると共に電力効率を悪化させる恐れがあるため、
最小調光比を小さく設定できない欠点があった。
As described above, in the conventional technique, when the minimum dimming ratio is reduced, AC driving for the fluorescent lamp becomes incomplete, which may shorten the life and deteriorate the power efficiency.
There is a drawback that the minimum dimming ratio cannot be set small.

ところで、液晶表示装置も寿命の点よりその表示には交
流駆動が行われるが、情報のリフレッシュ或いは走査駆
動などのために、その駆動周波数は30〜300Hzが用いら
れる。螢光灯調光装置は最小調光比1/nを小さくしよう
とすれば上述のように制御信号の周波数fcは例えば50Hz
程度にまで低下させねばならない。この調光装置で駆動
され単独ではフリッカのない螢光灯照明装置を液晶表示
装置に光源として使用すると、照明装置の駆動周波数、
つまりバースト信号の繰り返し周波数(制御信号の周波
数fcに等しい)と液晶の駆動周波数とが同程度の大きさ
となるため、相互の間に干渉が生ずる。しかし調光比P/
nが小さい場合はあまり問題にならないが、調光比P/nを
大きくして行くとフリッカが現れ、次第に大きくなり、
妨害を与える。その理由は、調光比を大きくするほど、
液晶表示の明るさが増し、フリッカが目につき易いため
である。
By the way, the liquid crystal display device is also driven by alternating current for its display from the viewpoint of life, but its driving frequency is 30 to 300 Hz for refreshing information or scanning driving. In order to reduce the minimum dimming ratio 1 / n in the fluorescent light control device, the frequency f c of the control signal is, for example, 50 Hz as described above.
It must be reduced to a certain degree. When a fluorescent lamp lighting device driven by this light control device and having no flicker by itself is used as a light source in a liquid crystal display device, the driving frequency of the lighting device,
That is, since the repetition frequency of the burst signal (equal to the frequency f c of the control signal) and the drive frequency of the liquid crystal have the same magnitude, interference occurs between them. However, the dimming ratio P /
If n is small, it does not matter much, but as the dimming ratio P / n is increased, flicker appears and gradually increases.
Give interference. The reason is that the larger the dimming ratio,
This is because the brightness of the liquid crystal display is increased and flicker is easily noticeable.

この発明の目的は、最小調光比1/nを従来より小さく設
定でき、つまり調光のダイナミックレンジを従来より大
幅に拡大できると共に、液晶表示装置にフリッカが生ず
る恐れのない螢光灯調光装置を提供することにある。
An object of the present invention is to set the minimum dimming ratio 1 / n smaller than the conventional one, that is, the dynamic range of dimming can be greatly expanded as compared with the conventional one, and a fluorescent lamp dimming that does not cause flicker in the liquid crystal display device. To provide a device.

「問題点を解決するための手段」 この発明の螢光灯調光装置には、螢光灯の最小点灯時間
を1周期とするクロック発生器と、0乃至n(nは正の
整数で、1/nは最小調光比を表わす)の整数Pを設定す
る調光比設定器と、クロック発生器のクロック信号をn
個計数する毎にリセットされるカウンタと、そのカウン
タの計数値Rの最大ビットから最小ビットに至るビット
配列順序を逆転して得た数値R′と調光比設定器の設定
値Pとを比較し、P>R′のときオンとなり、 のときオフとなる制御信号を出力する比較器と、その制
御信号のオン期間に、クロック信号と同期して、そのク
ロック信号の周期Tと時間長の等しいオン信号を交互に
出力する第1、第2出力端子をもつ分配論理回路と、そ
の第1、第2出力端子の出力が制御信号として供給され
る度に、極性が反転する螢光灯駆動信号を出力するイン
バータとが設けられる。
"Means for Solving Problems" In the fluorescent light control device of the present invention, a clock generator having a minimum lighting time of the fluorescent lamp as one cycle, and 0 to n (n is a positive integer, 1 / n represents the minimum dimming ratio) and the dimming ratio setter for setting the integer P of
A counter that is reset each time it counts is compared with a numerical value R'obtained by reversing the bit arrangement sequence from the maximum bit to the minimum bit of the count value R of the counter and the setting value P of the dimming ratio setting device. When P> R ', it turns on, A comparator that outputs a control signal that is turned off at the time of, and a first output that alternately outputs an on signal having the same time length as the period T of the clock signal in synchronization with the clock signal during the on period of the control signal. A distribution logic circuit having a second output terminal and an inverter that outputs a fluorescent lamp driving signal whose polarity is inverted every time the outputs of the first and second output terminals thereof are supplied as a control signal are provided.

「実施例」 この発明による螢光灯調光装置からは、以下に詳述され
るが、完全に交流化され、直流分を含まない螢光灯駆動
信号が出力される。螢光灯はその駆動信号の正、負の極
性に応じて、電極Aから電極Bへ、或いは電極Bから電
極Aへ放電する。螢光灯が点灯する最小の時間幅は駆動
信号のその正または負の半波の時間幅にほゞ等しく、最
小点灯時間と名付ける。
"Embodiment" As will be described in detail below, a fluorescent lamp dimmer according to the present invention outputs a fluorescent lamp drive signal that is completely converted into an alternating current and does not include a direct current component. The fluorescent lamp discharges from the electrode A to the electrode B or from the electrode B to the electrode A according to the positive or negative polarity of the drive signal. The minimum duration of time that the fluorescent light will illuminate is approximately equal to the duration of its positive or negative half-wave of the drive signal and is termed the minimum duration of lighting.

第1図はこの発明の実施例を示すブロック系統図であ
る。クロック発生器3よりクロック信号が制御信号発生
回路6に与えられる。クロック信号の周期Tは螢光灯の
最小点灯時間に等しく設定される。最小調光比を1/n
(nは整数)とするとき、調光比P/n(P=0〜nの整
数)の分子の数値Pがあらかじめ調光比設定器7に設定
され、調光比設定器7はその設定値Pを制御信号発生回
路6に与える。
FIG. 1 is a block system diagram showing an embodiment of the present invention. A clock signal is applied from the clock generator 3 to the control signal generation circuit 6. The period T of the clock signal is set equal to the minimum lighting time of the fluorescent lamp. Minimum dimming ratio 1 / n
(N is an integer), the numerical value P of the numerator of the dimming ratio P / n (P = 0 to n) is preset in the dimming ratio setting device 7, and the dimming ratio setting device 7 sets the value. The value P is given to the control signal generation circuit 6.

いま最小調光比を1/7(従ってn=7)とするとき、設
定調光比P/nを1/7,2/7,……,7/7と順次変化させた場
合、制御信号発生回路6からそれぞれ第2図のC,D,…
…,Iに示す制御信号Cが出力される。なお同図でAはク
ロック信号、Bはクロック信号を1/2に分周した信号で
ある。
When the minimum dimming ratio is set to 1/7 (hence n = 7), if the set dimming ratio P / n is sequentially changed to 1/7, 2/7, ..., 7/7, the control signal From the generating circuit 6, the C, D, ...
.., I is output as the control signal C. In the figure, A is a clock signal, and B is a signal obtained by dividing the clock signal by half.

同図C(P/n=1/7の場合)では制御信号Cはクロック信
号(周波数fk,周期T=1/fk)に同期して、クロック信
号がn=7個入力する度に、時間幅Tの方形波を出力す
る。単位時間における方形波の個数Nは N=fk/n=fk/7 (5) で与えられる。制御信号Cの周波数fcはfc=N=fk/7で
ある。
In the same figure C (when P / n = 1/7), the control signal C is synchronized with the clock signal (frequency f k , period T = 1 / f k ) and every n = 7 clock signals are input. , Square wave of time width T is output. The number N of square waves in a unit time is given by N = fk / n = fk / 7 (5). The frequency f c of the control signal C is f c = N = f k / 7.

調光比をP/n=2/7に設定した場合には同図Dに示すよう
に、制御信号Cは、同図Cの場合の隣接する方形波のほ
ゞ中間位置にクロック信号に同期して新しく1個の方形
波(*印を付して示す)が追加された波形となる。制御
信号Cにおける方形波の繰り返し周期は一定ではない
が、単位時間当たりの方形波の個数を意味するものとし
て、引き続き「周波数」なる用語を用いるものとすれ
ば、制御信号の周波数fcはfc=2N=2fk/7となる。
When the dimming ratio is set to P / n = 2/7, as shown in D of the same figure, the control signal C is synchronized with the clock signal at approximately the middle position of the adjacent square waves in the case of C of the same figure. Then, a new square wave (marked with *) is added. Although the repetition period of the square wave in the control signal C is not constant, if the term “frequency” is continuously used to mean the number of square waves per unit time, the frequency f c of the control signal is f c = 2N = 2f k / 7.

調光比をP/n=3/7に設定した場合には、同図Eに示すよ
うに、同図Dにおいて、隣接する方形波の間隔の内、最
も長い間隔の中間位置にクロック信号に同期して新しく
1個の方形波(*印を付して示す)が追加される。制御
信号の周波数fcはfc=3N=3fk/7となる。
When the dimming ratio is set to P / n = 3/7, as shown in FIG. 6E, the clock signal is set to the middle position of the longest interval among the adjacent square wave intervals as shown in FIG. A new square wave (marked with *) is added in synchronization. The frequency f c of the control signal is f c = 3N = 3f k / 7.

調光比をP/n=4/7に設定した場合には同図Fに示すよう
に、同図Eの方形波における最大の隣接間隔の中間にク
ロック信号に同期して、新しい方形波(*印を付して示
す)が追加される。この追加された方形波は次のnT区間
の最初の方形波と繋げられるので、単位時間当たりの方
形波の個数、つまり制御信号の周波数fcは同図Eの場合
と同じである。
When the dimming ratio is set to P / n = 4/7, a new square wave (in the middle of the maximum adjacent interval in the square wave of FIG. (Marked with *) is added. Since this added square wave is connected to the first square wave of the next nT section, the number of square waves per unit time, that is, the frequency f c of the control signal is the same as in the case of FIG.

調光比をP/n=5/7に設定した場合には、同図Gに示すよ
うに、同図Fの隣接する方形波の最大の間隔の一つに新
しい方形波が1個(nT区間当たり)追加される。追加さ
れた方形波は前後の方形波と繋げられるので、nT区間に
おける方形波の個数は同図Fの場合より1個減少して2
個となる。従って制御信号の周波数fcはfc=2N=2fk/7
となる。
When the dimming ratio is set to P / n = 5/7, one new square wave (nT) is added to one of the maximum intervals of adjacent square waves in FIG. Per section) will be added. Since the added square wave is connected to the square waves before and after it, the number of square waves in the nT section is reduced by one from the case of F in the figure, and 2
It becomes an individual. Therefore, the frequency f c of the control signal is f c = 2N = 2f k / 7
Becomes

調光比をP/n=6/7に設定した場合には同図Hに示すよう
に、同図Gの隣接する方形波の最大間隔の一つの中間に
時間長Tの新しい方形波が追加され、その追加された方
形波は前後の方形波と繋げられ、nT区間における方形波
の個数が1個減少して1個となり、制御信号の周波数fc
はfc=N=fk/7となる。
When the dimming ratio is set to P / n = 6/7, a new square wave with time length T is added in the middle of one of the maximum intervals of adjacent square waves in FIG. The added square wave is connected to the square waves before and after, and the number of square waves in the nT section is decreased by one to become one, and the frequency f c of the control signal is increased.
Is f c = N = f k / 7.

調光比をP/n=7/7に設定した場合(同図I)には、同図
Hの場合と同様に方形波が1個追加され、前後の方形波
と繋げられ、制御信号Cは全ての方形波が繋げられて直
流信号となる。
When the dimming ratio is set to P / n = 7/7 (I in the same figure), one square wave is added as in the case of H in the same figure, and it is connected to the square waves before and after the control signal C. Is a DC signal with all square waves connected.

以上述べたように、制御信号Cにおいては、調光比の設
定値P/nが最小調光比1/nより1/nピッチで増加するにつ
れて、各nT区間において隣接する方形波(時間長T)の
最大間隔の一つのほゞ中央位置にクロック信号に同期し
て1個の方形波(時間長T)が追加される。制御信号の
周波数fcは、一般に の範囲では、Pの増加と共に増加し、 fc=P×N=P×fk/n (6) となる。またP>n/2ではfcは fc=(n−P)×N=(n−P)×fk/n (7) となり、Pが増加するにつれて減少する。
As described above, in the control signal C, as the set value P / n of the dimming ratio increases by 1 / n pitch from the minimum dimming ratio 1 / n, the adjacent square wave (time length) in each nT section is increased. One square wave (time length T) is added in synchronization with the clock signal at one center position of the maximum interval of T). The frequency f c of the control signal is generally In the range of, f increases with P, and f c = P × N = P × f k / n (6). Further, when P> n / 2, f c becomes f c = (n−P) × N = (n−P) × f k / n (7), and decreases as P increases.

n=8のとき、調光比P/nを変化させた場合の制御信号
Cの波形及び制御信号の周波数fcを第3図に示す。n=
7の場合の第2図と同様であるので説明は省略する。
FIG. 3 shows the waveform of the control signal C and the frequency f c of the control signal when the dimming ratio P / n is changed when n = 8. n =
Since it is the same as FIG. 2 in the case of No. 7, its explanation is omitted.

このように制御信号発生回路6は調光比P/n(最小調光
比1/nと、調光比P/nの分子P)が与えられると共にクロ
ック信号(周期T)が与えられると、P=1の場合はク
ロック信号をn個受信する度に時間幅Tの方形波を出力
し、以後Pが1ずつ増加する毎に、その前の制御信号に
おけるnT区間内の隣接する方形波の最大間隔の一つのほ
ゞ中央位置に、クロック信号に同期して時間幅Tの1個
の方形波を追加した信号を出力する。制御信号の周波数
fcでは(6)式、またP>n/2では(7)で表わされる。
In this way, when the control signal generation circuit 6 is supplied with the dimming ratio P / n (the minimum dimming ratio 1 / n and the numerator P of the dimming ratio P / n) and the clock signal (cycle T), When P = 1, a square wave with a time width T is output every time n clock signals are received, and every time P increases by 1, the adjacent square wave in the nT section in the control signal before that is output. A signal to which one square wave having a time width T is added is output in synchronization with the clock signal at approximately one center position of the maximum interval. Control signal frequency
f c is Is expressed by equation (6), and when P> n / 2 is expressed by equation (7).

このような制御信号発生回路6は例えば次のように構成
される。即ち、第1図に示すように、クロック信号を2
進のカウンタ6aで計数する。カウンタ6aはクロック信号
をn個(1/nは最小調光比)計数する度にゼロにリセッ
トされる。カウンタ6aの計数出力(10進数で表わしたと
きRとする)の最上位ビット(MSB)から最下位ビット
(LSB)に至るビットの配列順序を逆にした2進数信号
(10進数で表わしたときR′とする)が比較器6bの一方
の入力に与えられ、また他方の入力には調光比設定器7
より設定値P(0〜nの整数)が与えられる。比較器6b
はこれら二つの入力信号を比較し、 P>R′ (8) であればオン信号(例えば高レベルの信号)を出力し、 であればオフ信号(例えば低レベルの信号)を出力す
る。この比較器6bの出力が既に述べた制御信号Cに他な
らない。次にそれにつき述べよう。
Such a control signal generation circuit 6 is configured as follows, for example. That is, as shown in FIG.
It is counted by the counter 6a. The counter 6a is reset to zero each time it counts n clock signals (1 / n is the minimum dimming ratio). A binary signal (when expressed as a decimal number) in which the order of arrangement of bits from the most significant bit (MSB) to the least significant bit (LSB) of the count output of the counter 6a (denoted by R when expressed as a decimal number) is reversed. R ') is applied to one input of the comparator 6b, and the dimming ratio setter 7 is applied to the other input.
A set value P (an integer of 0 to n) is given by the above. Comparator 6b
Compares these two input signals and outputs an ON signal (for example, a high level signal) if P> R ′ (8), If so, an off signal (for example, a low level signal) is output. The output of the comparator 6b is the control signal C already described. Let's talk about it next.

一例として調光比の設定値をP/n=0,1/8,2/8,……,8/8
に変化させた場合を考えよう。カウンタ6aはn=8個の
クロック信号毎にゼロにリセットされる。23=8である
から、カウンタ6aは2進3桁となる。第4図Aに示すよ
うに、クロック信号がカウンタ6aに入力するとその計数
出力(2進数)は同図Bに示すようになる。括弧内は10
進数で表わした値Rである。カウンタ6aの計数出力(2
進数)のビット配列順序を逆転すると同図Cに示す2進
数が得られる。括弧内は10進数で表わした値R′であ
る。この逆転で得た2進数信号が比較器6bの一方の入力
端子に与えられる。比較器6bはこの入力R′と他方の入
力端子の入力Pとを比較し、P>R′或いは に従って、時間幅Tのそれぞれオン信号、オフ信号を出
力する。同図Dには比較器6bの出力Cをオン信号のみに
○印を付して示してある。(○印の無い箇所はオフ信号
である。)P=0では、常に であるから、出力Cは常にオフである。
As an example, set the dimming ratio to P / n = 0,1 / 8,2 / 8, ..., 8/8
Consider the case of changing to. The counter 6a is reset to zero every n = 8 clock signals. Since 2 3 = 8, the counter 6a has binary 3 digits. As shown in FIG. 4A, when the clock signal is input to the counter 6a, its count output (binary number) becomes as shown in FIG. 4B. 10 in parentheses
It is a value R expressed in a decimal number. Count output of counter 6a (2
By reversing the bit arrangement order of the (adic number), the binary number shown in FIG. The value in parentheses is the value R'expressed in decimal. The binary signal obtained by this inversion is given to one input terminal of the comparator 6b. The comparator 6b compares this input R'with the input P of the other input terminal, and P> R 'or Accordingly, the ON signal and the OFF signal having the time width T are output. In FIG. 6D, the output C of the comparator 6b is shown only by turning on the ON signal. (Locations without circles are off signals.) When P = 0, always Therefore, the output C is always off.

ではR′=0のとき、P>R′を満足し、C=1(○
印、つまりオン信号を意味する)となる。
Then, when R '= 0, P>R' is satisfied, and C = 1 (○
Means the ON signal).

では(R′=0のときは勿論)更にR′=1のときもP
>R′を満足し、C=1となる。
Then (of course, when R '= 0), when R' = 1, P
> R ′ is satisfied, and C = 1.

では(R′=0,1のときは勿論)更にR′=2のときも
P>R′を満足し、C=1となる。
Then (of course, when R '= 0,1), when R' = 2, P> R 'is satisfied and C = 1.

では(R′=0,1,2のときは勿論)更にR′=3のとき
もP>R′を満足し、C=1となる。(以下同様であ
る。)第4図から明らかなようにPが1ずつ増加するに
従って、nT区間の前の出力Cにおいてオフである期間の
内、最長の期間の一つの中央位置に新しく1個のオン信
号(時間幅T)が追加される。この追加されたオン信号
を同図Dでは*印を付して示している。P=8では新し
くオン信号が1個追加され、常にC=1となる。
Then (of course, when R '= 0,1,2), when R' = 3, P> R 'is satisfied, and C = 1. (The same applies to the following.) As is clear from FIG. 4, as P increases by 1, a new one is created at the center position of one of the longest periods in the output C before the nT section. ON signal (time width T) of is added. This added ON signal is indicated by * mark in FIG. When P = 8, one new ON signal is added, and C = 1 always.

n=7の場合はカウンタ6aがクロック信号がn=7個入
力する毎にゼロにリセットされる点を除けば第4図のn
=8の場合と同様である。以上述べたように制御信号発
生回路6はカウンタ6aと比較器6bとにより容易に構成す
ることができる。
In the case of n = 7, except that the counter 6a is reset to zero every time n = 7 clock signals are input, n in FIG.
= 8 is the same. As described above, the control signal generating circuit 6 can be easily configured by the counter 6a and the comparator 6b.

制御信号発生回路6の出力、つまり制御信号Cと、クロ
ック信号(周期T)とが分配論理回路8に与えられ、分
配論理回路8は第5図乃至第7図に示すように、制御信
号のオン期間に、クロック信号と同期して、そのクロッ
ク信号の周期Tと時間長の等しいオン信号M及びQをそ
れぞれ第1、第2出力端子8a,8bより出力する。第5図
は第2図Dに示したn=7,P=2の場合であり、第6図
は第3図Hに示したn=8,P=6の場合であり、また第
7図は第3図Jに示したn=P=8の場合である。
The output of the control signal generation circuit 6, that is, the control signal C and the clock signal (cycle T) are given to the distribution logic circuit 8, and the distribution logic circuit 8 outputs the control signal of the control signal C as shown in FIGS. During the ON period, ON signals M and Q having the same time length as the period T of the clock signal are output from the first and second output terminals 8a and 8b in synchronization with the clock signal. FIG. 5 shows the case of n = 7 and P = 2 shown in FIG. 2D, FIG. 6 shows the case of n = 8 and P = 6 shown in FIG. 3H, and FIG. Shows the case of n = P = 8 shown in FIG. 3J.

このように動作する分配論理回路8は例えば第1図に示
したように構成される。即ち、クロック信号を1/2に分
周した信号Aがカウンタ6aのLSB出力端子より供給され
る。(しかしこの信号Aはクロック信号3aを別にフリッ
プフロップ(図示せず)で1/2に分周して得てもよ
い。)この信号Aとその反転信号がそれぞれアンドゲ
ート8c,8dの一方の入力端子に与えられ、それらの他方
の入力端子には制御信号Cが与えられる。制御信号Cの
反転信号とクロック信号3aとがアンドゲート8eに与え
られ、その出力信号Eがフリップフロップ回路8lに与え
られ、フリップフロップ回路8lは入力信号Eを1/2に分
周した信号Fを出力する。アンドゲート8cの出力ACはア
ンドゲート8f,8iそれぞれの一方の入力端子に与えら
れ、アンドゲート8dの出力Cがアンドゲート8g,8hそ
れぞれの一方の入力端子に与えられ、フリップフロップ
回路8lの出力Fがアンドゲート8f,8gの他方の入力端子
に与えられ、出力Fの反転信号がアンドゲート8h,8i
の他方の入力端子に与えられる。アンドゲート8f,8hか
らはそれぞれACF,Cで表わされる信号がオアゲート
8jに与えられ、その出力から M=ACF+C (10) で表わされる信号Mが第1出力端子8aに与えられる。一
方アンドゲート8g,8iからはそれぞれCF,ACで表わさ
れる信号がオアゲート8kに与えられ、その出力から Q=CF+AC (11) で表わされる信号Qが第2出力端子8bに与えられる。
The distribution logic circuit 8 which operates in this manner is configured as shown in FIG. 1, for example. That is, the signal A obtained by dividing the clock signal in half is supplied from the LSB output terminal of the counter 6a. (However, this signal A may be obtained by dividing the clock signal 3a into 1/2 by a flip-flop (not shown) separately.) This signal A and its inverted signal are respectively supplied to one of the AND gates 8c and 8d. A control signal C is applied to the other input terminal. The inverted signal of the control signal C and the clock signal 3a are given to the AND gate 8e, the output signal E thereof is given to the flip-flop circuit 8l, and the flip-flop circuit 8l divides the input signal E into 1/2. Is output. The output AC of the AND gate 8c is given to one input terminal of each AND gate 8f, 8i, the output C of the AND gate 8d is given to one input terminal of each AND gate 8g, 8h, and the output of the flip-flop circuit 8l. F is given to the other input terminal of AND gates 8f and 8g, and the inverted signal of output F is AND gates 8h and 8i.
Applied to the other input terminal of. Signals represented by ACF and C are OR gates from AND gates 8f and 8h, respectively.
8j, and from its output, a signal M represented by M = ACF + C (10) is applied to the first output terminal 8a. On the other hand, the signals represented by CF and AC are applied to the OR gate 8k from the AND gates 8g and 8i, respectively, and the signal Q represented by Q = CF + AC (11) is applied to the second output terminal 8b from its output.

分配論理回路8の各部の信号をn=8,P=2の場合を例
として第8図に示してある。同図より明らかなように、
分配論理回路8は制御信号Cのオン信号を第1、第2の
出力M,Qに分配して交互にT時間ずつ出力している。制
御信号CをMとQに分配していることは次の(12)式か
らもよく理解できよう。
The signals of the respective parts of the distribution logic circuit 8 are shown in FIG. 8 by taking the case of n = 8 and P = 2 as an example. As is clear from the figure,
The distribution logic circuit 8 distributes the ON signal of the control signal C to the first and second outputs M and Q and alternately outputs them for each T time. It can be well understood from the following equation (12) that the control signal C is distributed to M and Q.

分配論理回路8の第1、第2の出力M,Qは制御信号とし
てインバータ9に与えられ、インバータ9より第5図
E、第6図E、第7図E及び第8図Nに示すような半波
長がTに等しく、完全に交流化され、直流分を含まない
螢光灯駆動信号が出力される。
The first and second outputs M and Q of the distribution logic circuit 8 are given to the inverter 9 as control signals, and are output from the inverter 9 as shown in FIGS. 5E, 6E, 7E and 8N. The half-wavelength is equal to T, the AC signal is completely converted into AC, and a fluorescent lamp driving signal containing no DC component is output.

インバータ9は例えば第1図のように構成される。即
ち、分配論理回路8の第1、第2出力M,Qがそれぞれ抵
抗器9a,9bを介してトランジスタ9c,9dのベースに与えら
れる。トランジスタ9c,9dのエミッタは共通電位点に接
続され、それぞれのコレクタは変成器9eの第1巻線の一
端及び他端に接続され、その第1巻線の中点は直流電源
端子+Bに接続される。変成器9eの第2巻線の両端は出
力端子5a及び5bに接続される。入力信号M,Qによりトラ
ンジスタ9c,9dは交互にオンとされ、出力端子9f,9g間に
は上述した螢光灯駆動信号が出力される。
The inverter 9 is configured, for example, as shown in FIG. That is, the first and second outputs M and Q of the distribution logic circuit 8 are given to the bases of the transistors 9c and 9d via the resistors 9a and 9b, respectively. The emitters of the transistors 9c and 9d are connected to a common potential point, their collectors are connected to one end and the other end of the first winding of the transformer 9e, and the middle point of the first winding is connected to the DC power supply terminal + B. To be done. Both ends of the second winding of the transformer 9e are connected to the output terminals 5a and 5b. The transistors 9c and 9d are alternately turned on by the input signals M and Q, and the above-mentioned fluorescent lamp drive signal is output between the output terminals 9f and 9g.

これまでの説明ではn=7または8の場合を例として述
べたが、同様にn>1000とすることもできる。カウンタ
6aを10桁とし、クロック信号3aがn=1024(=210)個
入力する度にリセットするようにすれば、最小調光比1/
nは1/1024となる。螢光灯駆動信号(インバータ出力)
の最高の周波数は第7図より明らかなようにクロック信
号周波数fkの1/2であるから、螢光灯の放電時定数を考
慮して、クロック信号3aの周波数をfk=80KHzとすれ
ば、調光比P/nを最小調光比1/nに設定した場合の制御信
号Cの周波数fcは fc=N=fk/n=80×103/102478.1Hz (13) となる。次に交流化された螢光灯駆動信号の交流半波の
繰り返し周波数f0を求める。調光比をP/nとすれば、第
5図乃至第7図から明らかなように、nT区間当たりの制
御信号Cのオン期間の合計は、P×Tであり、従って
正、負の交流半波の個数の合計はnT区間当たりP個であ
る。よって、交流半波の繰り返し周波数f0は f0=P/nT=(P/n)×fk=P×N (14) となる。上記の例では f0=P×NP×78.1(P=0,1,2,…1024) (15) となる。このように交流半波の繰り返し周波数f0は調光
比P/nに比例して大きくなる。従って液晶表示素子の駆
動周波数(30〜300Hz)より次第に遠ざかり(例えばP
=100ではf07810Hzとなる)相互の周波数の間に目で
感じられるような干渉が生じなくなり、フリッカが発生
しない。
Although the case where n = 7 or 8 has been described as an example in the above description, n> 1000 can be similarly set. counter
If 6a is set to 10 digits and is reset every time n = 1024 (= 2 10 ) clock signals 3a are input, the minimum dimming ratio 1 /
n becomes 1/1024. Fluorescent lamp drive signal (inverter output)
As is clear from Fig. 7, the maximum frequency of is equal to 1/2 of the clock signal frequency f k . Therefore, considering the discharge time constant of the fluorescent lamp, the frequency of the clock signal 3a is set to f k = 80K Hz . Then, the frequency f c of the control signal C when the dimming ratio P / n is set to the minimum dimming ratio 1 / n is f c = N = f k / n = 80 × 10 3 /102478.1Hz (13) Becomes Next, the repetition frequency f 0 of the AC half-wave of the fluorescent lamp driving signal that has been converted into an alternating current is obtained. Assuming that the dimming ratio is P / n, as is clear from FIGS. 5 to 7, the total ON period of the control signal C per nT section is P × T, and therefore positive and negative AC The total number of half waves is P per nT section. Therefore, the repetition frequency f 0 of the AC half wave is f 0 = P / nT = (P / n) × f k = P × N (14). In the above example, f 0 = P × NP × 78.1 (P = 0,1,2, ... 1024) (15). In this way, the AC half-wave repetition frequency f 0 increases in proportion to the dimming ratio P / n. Therefore, the driving frequency of the liquid crystal display element (30 to 300 Hz) is gradually increased (for example, P
= 100 becomes f 0 7810Hz) There is no visual interference between the mutual frequencies, and flicker does not occur.

この発明では、上記のフリッカを防止機能に加えて、ク
ロック発生器3の周波数をフリッカが発生しないように
微調または可変する機能を併用することもできる。
In the present invention, in addition to the flicker prevention function described above, a function of finely adjusting or varying the frequency of the clock generator 3 so that flicker does not occur can be used together.

「発明の効果」 この発明によれば、最小調光比1/nを小さく設定して
も、螢光灯駆動信号の正の半波と負の半波とは必ず交互
に繰り返されるものとなり、従来のように正の期間の和
と負の期間の和との間に不平衡が生じ、螢光灯の寿命を
低下させる恐れは全くない。また螢光灯駆動信号を構成
している最小単位である交流半波はクロック信号に同期
し、クロック信号周期Tに等しい時間長をもち、波形の
立上り、立下り共ゼロであるから、最小調光比1/nを小
さくしても、従来のようにバースト信号の立上り及び立
下りにおいて波形がその山または谷の途中で切断され、
不連続的にゼロとなり、螢光灯調光装置の電力効率を悪
化させることも無い。従ってこの発明によれば最小調光
比を従来より可成り小さく設定することが可能となり、
装置のダイナミックレンジを大幅に拡大することができ
る。この発明によれば、螢光灯駆動信号の交流半波の繰
り返し周波数f0は調光比に比例して大きくなる。この調
光比を増加させて液晶表示が明るくなり、フリッカが目
につき易い条件になったとしても、そのとき上記交流半
波の繰り返し周波数f0は液晶表示素子の駆動周波数(30
〜300Hz)より例えば1桁以上大きくなり、周波数相互
の差が大きくなって、従来のようにフリッカが発生する
ことはない。
[Effect of the Invention] According to the present invention, even if the minimum dimming ratio 1 / n is set small, the positive half-wave and the negative half-wave of the fluorescent lamp drive signal are always repeated alternately, There is no possibility that the life of the fluorescent lamp will be shortened due to the imbalance between the sum of the positive period and the sum of the negative period as in the conventional case. The AC half-wave, which is the minimum unit that constitutes the fluorescent lamp drive signal, is synchronized with the clock signal, has a time length equal to the clock signal period T, and both the rising and falling edges of the waveform are zero. Even if the optical ratio 1 / n is reduced, the waveform is cut in the middle of the peaks or valleys at the rising and falling of the burst signal as in the past.
It becomes zero discontinuously and does not deteriorate the power efficiency of the fluorescent light control device. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to set the minimum dimming ratio to be considerably smaller than the conventional one,
The dynamic range of the device can be greatly expanded. According to the present invention, the repetition frequency f 0 of the AC half-wave of the fluorescent lamp driving signal increases in proportion to the dimming ratio. Even if the liquid crystal display is brightened by increasing the dimming ratio and the flicker becomes a conspicuous condition, at that time, the repetition frequency f 0 of the AC half wave is equal to the driving frequency of the liquid crystal display element (30
.About.300 Hz), for example, by one digit or more, the difference between frequencies becomes large, and flicker does not occur unlike the conventional case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の螢光灯調光装置の実施例を示すブロ
ック系統図、第2図は調光比P/nを1/7〜7/7の間で変化
させた場合の第1図における制御信号Cの波形図、第3
図は調光比P/nを1/8〜8/8の間で変化させた場合の第1
図における制御信号Cの波形図、第4図は第1図の制御
信号発生回路6をカウンタと比較器とで構成した場合の
動作原理を説明するための図、第5図、第6図及び第7
図は調光比P/nをそれぞれ2/7,6/8及び8/8に設定した場
合の第1図の分配論理回路8、インバータ9の各出力信
号の波形図、第8図は第1図の分配論理回路8の動作を
説明するための要部の波形図、第9図は従来の螢光灯調
光装置のブロック系統図、第10図は第9図の要部の動作
波形図である。
FIG. 1 is a block system diagram showing an embodiment of a fluorescent lamp dimming device of the present invention, and FIG. 2 is a first diagram when a dimming ratio P / n is changed between 1/7 and 7/7. 3 is a waveform diagram of the control signal C in the figure,
The figure shows the first when the dimming ratio P / n is changed between 1/8 and 8/8.
FIG. 4 is a waveform diagram of the control signal C in the figure, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle when the control signal generating circuit 6 of FIG. 1 is configured by a counter and a comparator, FIG. 5, FIG. 7th
The figure shows the waveform diagram of each output signal of the distribution logic circuit 8 and the inverter 9 in FIG. 1 when the dimming ratio P / n is set to 2/7, 6/8 and 8/8, respectively. FIG. 1 is a waveform diagram of an essential part for explaining the operation of the distribution logic circuit 8 in FIG. 1, FIG. 9 is a block system diagram of a conventional fluorescent lamp dimming device, and FIG. 10 is an operational waveform of the essential part in FIG. It is a figure.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】螢光灯の最小点灯時間を1周期とするクロ
ック発生器と、 0乃至n(nは正の整数で、1/nは最小調光比を表わ
す)の整数Pを設定する調光比設定器と、 上記クロック発生器のクロック信号をn個計数する毎に
リセットされるカウンタと、 そのカウンタの計数値Rの最大ビットから最小ビットに
至るビット配列順序を逆転して得た数値R′と上記調光
比設定器の設定値Pとを比較し、P>R′のときオンと
なり、 のときオフとなる制御信号を出力する比較器と、 その制御信号のオン期間に、上記クロック信号と同期し
て、そのクロック信号の周期Tと時間長の等しいオン信
号を交互に出力する第1、第2出力端子をもつ分配論理
回路と、 上記第1、第2出力端子の出力が制御信号として供給さ
れる度に、極性が反転する螢光灯駆動信号を出力するイ
ンバータと、 を具備する螢光灯調光装置。
1. A clock generator having a minimum lighting time of a fluorescent lamp as one cycle, and an integer P of 0 to n (n is a positive integer, 1 / n represents a minimum dimming ratio). The dimming ratio setter, the counter reset every time the clock signal of the clock generator is counted n, and the bit arrangement order from the maximum bit to the minimum bit of the count value R of the counter are obtained by reversing the order. The numerical value R'is compared with the set value P of the dimming ratio setting device, and when P> R ', it is turned on, And a comparator that outputs a control signal that is turned off when the control signal is ON, and that alternately outputs an ON signal whose period is equal to the period T of the clock signal in synchronization with the clock signal during the ON period of the control signal. A distribution logic circuit having a second output terminal, and an inverter that outputs a fluorescent lamp driving signal whose polarity is inverted every time the outputs of the first and second output terminals are supplied as a control signal. Fluorescent light control device.
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