JPH09161973A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は蛍光放電管等の光源を有する光源装
置に関し、光源へ駆動電流を供給するリード線の断線に
よる障害を未然に防止することを目的としている。 【解決手段】 電極間に流れる放電電流によって光を発
生する光源２と、光源２に駆動電流を供給する電源回路
４と、駆動電流に重畳されるノイズ成分を検出するノイ
ズ検知手段６と、ノイズ成分の大きさが所定値を越えた
ときに光源２への駆動電流の供給を停止するように制御
する制御手段８とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、電極間
に流れる放電電流によって光を発生する蛍光放電管等の
光源を有する光源装置に関し、さらに詳しくは、ＬＣＤ
（液晶ディスプレイ）の背景光を発生させるのに適した
安全性に優れた光源装置に関する。

【０００２】近年、可搬型パーソナルコンピュータ等の
電子装置における表示モジュールとして、ＬＣＤが実用
に供されている。ＬＣＤは、マトリクス状光スイッチを
構成する液晶パネルと、液晶パネルに一様な光を照射す
るための光源装置とを備えており、安全性に優れた光源
装置の提供が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】従来、少なくとも一対の電極を有し電極
間に流れる放電電流によって光を発生する蛍光放電管、
冷陰極管その他の光源と、光源の電極に接続され光源に
駆動電流を供給する電源回路とを備えた光源装置が公知
である。

【０００４】光源として例えば蛍光放電管が使用されて
いる場合、その放電電流を生じさせるためには高電圧が
必要であり、電源回路は通常昇圧用のトランスを含む。
この場合、電源回路と光源の配線を簡略化するために、
トランスの二次側巻線は直接光源に接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電源回路と光源を接続
する比較的細い配線が例えば機械的ストレスにより断線
すると、断線箇所は高インピーダンスとなって高電圧が
印加され、アーク放電が生じる。この放電状態が継続す
ると、放電による熱で周辺のプリント配線板や他の部品
が発煙したり、異臭が発生して危険な状態となる。

【０００６】しかしながら、上述した断線が起きたとし
ても、光源へ供給される駆動電流は大きくは変化しない
ので、断線による障害を未然に防止することができない
という問題があった。

【０００７】よって、本発明の目的は、光源へ駆動電流
を供給するリード線の断線による障害を未然に防止する
ことができる光源装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によると、少なく
とも一対の電極を有し該電極間に流れる放電電流によっ
て光を発生する光源と、該光源の電極に接続され該光源
に駆動電流を供給する電源回路と、該光源及び電源回路
に接続され、上記駆動電流に重畳されるノイズ成分を検
出するノイズ検知手段と、上記ノイズ成分の大きさが所
定値を越えたときに上記光源への上記駆動電流の供給を
停止するように上記電源回路を制御する制御手段とを備
えた光源装置が提供される。

【０００９】本発明の光源装置は、公知の光源及び電源
回路に加えて、特定構成のノイズ検知手段及び制御手段
を備えているので、光源へ駆動電流を供給するリード線
の断線を容易に検出することができ、断線による障害を
未然に防止することができるようになる。断線検出の動
作原理の詳細については後述する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面に沿って詳細に説明する。図１は本発明の光源装
置の基本構成を示す図である。符号２は少なくとも一対
の電極を有する光源を表しており、この光源２は電極間
に流れる放電電流によって光を発生する。

【００１１】ＬＣＤの背景光を発生するのに適した光源
２は、例えば、駆動電流を供給される少なくとも一対の
電極と、電極が封入される管と、管の内壁に塗布される
蛍光物質とを有する蛍光放電管からなる。管の内部には
例えば水銀蒸気が所定の圧力で封入されている。光源２
としては、冷陰極管や他の放電管も採用可能である。

【００１２】電源回路４は、光源２の電極に接続され
て、光源２に駆動電流を供給する。電源回路４は望まし
くは定電流出力回路を含む。この場合、光源２の電極間
には電極間インピーダンスに応じた電圧が印加される。
例えば、光源２への駆動電流供給当初は電極間インピー
ダンスは高いので、電極間には高電圧が印加され、これ
により電極間に放電が生じ放電電流が流れ始めると、電
極間インピーダンスが低くなり一定の駆動電流が光源２
へ供給されるようになり、一定輝度の光が得られるよう
になる。

【００１３】ノイズ検知手段６は、光源２及び電源回路
４に接続されて、光源２の駆動電流に重畳されるノイズ
成分を検出する。制御手段８は、ノイズ検知手段６によ
って検出されたノイズ成分の大きさが所定値を越えたと
きに光源２への駆動電流の供給を停止するように電源回
路４を制御する。

【００１４】図２は光源２の駆動電流波形の例を示す図
である。光源２が蛍光放電管である場合において、断線
が生じていないときの駆動電流波形は、例えば図２の
（Ａ）に示されるように正弦波である。このＡＣ駆動電
流の周波数は蛍光放電管の種類にもよるが通常５０Ｈｚ
乃至１ＫＨｚの範囲にある。

【００１５】発明者の実験及び観察の結果、断線が生じ
ると、図２の（Ｂ）に示されるように、ＡＣ駆動電流の
零レベル近傍においてアーク放電に起因すると推測され
る比較的高周波数のノイズ成分が重畳されていることが
明らかになった。

【００１６】そこで、この発明の以下の実施形態では、
光源の駆動電流に重畳されるノイズ成分を検出するため
に、微分回路及び比較器を含むノイズ検知手段を採用す
る。適当なカットオフ周波数を有するハイパスフィルタ
を用いてノイズ成分を検出することもできる。

【００１７】図３は本発明の光源装置の第１実施形態を
示す図である。以下の説明では、光源２は一対の電極を
有する蛍光放電管であるとする。電源回路４は、１２Ｖ
程度のＤＣ電圧を出力するＤＣ電圧発生回路１２と、回
路１２からのＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換して出力するＤ
Ｃ／ＡＣ変換回路１４と、回路１４からのＡＣ電圧を昇
圧して定電流で出力する高電圧定電流回路１６とを含
む。

【００１８】高電圧定電流回路１６は、図示はしないが
昇圧用のトランスを有しており、その二次側巻線として
提供されるリード線１８及び２０によって駆動電流が高
電圧定電流回路１６から光源２の電極へ供給される。

【００１９】ノイズ検知手段６は、高電圧定電流回路１
６と光源２とを接続する一方のリード線２０の途中に設
けられる抵抗２２を含む。抵抗２２の第１端はダイオー
ド２４のアノードに接続され、ダイオード２４のカソー
ドは抵抗２６の第１端とキャパシタ２８の第１端とに接
続される。キャパシタ２８の第２端は抵抗３０の第１端
と比較器３４の第１入力ポートとに接続される。

【００２０】比較器３４の第２入力ポートは基準電圧源
３２の正極に接続され、基準電圧源３２の負極は抵抗２
２，２６及び３０のそれぞれの第２端に接続される。ダ
イオード２４は抵抗２２に流れる駆動電流の波形を半波
整流するためのものである。抵抗２６及び３０並びにキ
ャパシタ２８は微分回路を構成する。

【００２１】この微分回路の回路定数を適当に設定する
ことによって、光源２の駆動電流に重畳されるノイズ成
分の大きさはこの微分回路の出力電圧に反映される。比
較器３４は、微分回路の出力電圧を基準電圧源３２から
の基準電圧（参照電圧）と比較して、微分回路の出力電
圧が基準電圧を越えたときにパルスを出力する。

【００２２】制御手段８は、比較器３４から出力される
パルスをカウントするカウンタ回路３６と、カウンタ回
路３６の出力信号を受けあらかじめ定められたプログラ
ムに従って演算を行うＣＰＵ３８とを含む。

【００２３】ＣＰＵ３８は、例えば、カウンタ回路３６
のカウント数が所定数を越えたときにノイズ成分の大き
さに基づきリード線１８及び２０の少なくともいずれか
が断線したものと判断し、ＤＣ電圧発生回路１２におけ
るＤＣ電圧の発生を停止させる。

【００２４】ＣＰＵ３８はこのような制御を行った後、
カウンタ回路３６へリセット信号を送り、カウンタ回路
３６におけるカウント数を０にリセットする。この実施
形態によると、光源２へ供給される駆動電流に重畳され
たノイズ成分を検出し、その検出結果に基づいてリード
線１８及び２０の少なくともいずれか一方が断線したと
判断するようにし、その場合に電源回路４から光源２へ
の駆動電流の供給を停止するようにしているので、断線
による障害を未然に防止することができる。

【００２５】また、特にこの実施形態では、カウンタ回
路３６が比較器３４の出力パルス数をカウントし、その
カウント数が所定数を越えたときに断線が発生したと判
断するようにしているので、断線以外の原因で発生した
単発的なノイズ等により電源回路４から光源２への駆動
電流の供給が停止させられる恐れはなく、誤動作を防止
することができる。

【００２６】図４は本発明の光源装置の第２実施形態を
示す図である。この実施形態は、光源２への駆動電流の
供給を開始してからの経過時間を計測しこの経過時間が
所定時間を越えるまでは制御手段８による制御を制限す
る手段が付加的に設けられている点で特徴付けられる。
具体的には次の通りである。

【００２７】電源回路４から光源２へ駆動電流が供給さ
れ始めるのと同時に、ＤＣ電圧発生回路１２からの起動
パルスがタイマー回路４０へ供給される。タイマー回路
４０は、光源２への駆動電流の供給開始時点からの経過
時間が所定時間（例えば１０秒）を越えるまでは、ノイ
ズ検知手段６によりノイズ成分が検出されて光源２への
駆動電流の供給を停止すべきであると判断されたとして
もこれを無視するようにＣＰＵ３８を制御する。

【００２８】一般に、光源２へ駆動電流を供給し始めた
ときには、高電圧定電流回路１６の動作が不安定になり
がちであり、このような場合断線が発生していないにも
かかわらずノイズ成分が検出される恐れがあるが、この
実施形態によると、光源２への駆動電流の供給を開始し
てから所定時間が経過するまでは制御手段８による制御
が制限されるので、誤動作を防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
光源へ駆動電流を供給するリード線の断線による障害を
未然に防止することができる光源装置の提供が可能にな
るという効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源装置の基本構成を示す図である。

【図２】光源の駆動電流波形の例を示す図である。

【図３】本発明の光源装置の第１実施形態を示す図であ
る。

【図４】本発明の光源装置の第２実施形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

２ 光源 ４ 電源回路 ６ ノイズ検知手段 ８ 制御手段 ３６ カウンタ回路 ４０ タイマー回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の電極を有し該電極間に
   流れる放電電流によって光を発生する光源と、 該光源の電極に接続され該光源に駆動電流を供給する電
   源回路と、 該光源及び電源回路に接続され、上記駆動電流に重畳さ
   れるノイズ成分を検出するノイズ検知手段と、 上記ノイズ成分の大きさが所定値を越えたときに上記光
   源への上記駆動電流の供給を停止するように上記電源回
   路を制御する制御手段とを備えた光源装置。
2. 【請求項２】 上記ノイズ検知手段は、上記電源回路か
   ら上記光源へ上記駆動電流を供給するために配線される
   リード線の途中に設けられる抵抗と、該抵抗の両端間電
   圧を微分して出力する微分回路と、該微分回路の出力電
   圧を基準電圧と比較して上記出力電圧が上記基準電圧を
   越えたときにパルスを出力する比較器とを含み、 上記制御手段は上記比較器の出力に基づいて上記ノイズ
   成分の大きさが上記所定値を越えたことを判断する請求
   項１に記載の光源装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は上記比較器から出力され
   るパルスをカウントするカウンタ回路を含み、 該制御手段は、上記カウンタ回路のカウント数が所定数
   を越えたときに上記ノイズ成分の大きさが上記所定値を
   越えたと判断する請求項２に記載の光源装置。
4. 【請求項４】 上記光源への上記駆動電流の供給を開始
   してからの経過時間を計測し、該経過時間が所定時間を
   越えるまでは上記制御手段による制御を制限する手段を
   さらに備えた請求項１に記載の光源装置。
5. 【請求項５】 上記電源回路は、ＤＣ電圧を出力する第
   １の回路と、該第１の回路からのＤＣ電圧をＡＣ電圧に
   変換して出力する第２の回路と、該第２の回路からのＡ
   Ｃ電圧を昇圧して定電流で出力する第３の回路とを含
   み、 上記駆動電流は該第３の回路から上記光源へ供給される
   請求項１に記載の光源装置。
6. 【請求項６】 上記光源は、上記電極が封入される管
   と、該管の内壁に塗布される蛍光物質とをさらに有する
   蛍光放電管である請求項１に記載の光源装置。