JPH0715836B2 - 螢光灯調光装置 - Google Patents

螢光灯調光装置

Info

Publication number
JPH0715836B2
JPH0715836B2 JP28584687A JP28584687A JPH0715836B2 JP H0715836 B2 JPH0715836 B2 JP H0715836B2 JP 28584687 A JP28584687 A JP 28584687A JP 28584687 A JP28584687 A JP 28584687A JP H0715836 B2 JPH0715836 B2 JP H0715836B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
transistor
fluorescent lamp
frequency
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP28584687A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01128396A (ja
Inventor
勝 安居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hosiden Corp
Original Assignee
Hosiden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hosiden Corp filed Critical Hosiden Corp
Priority to JP28584687A priority Critical patent/JPH0715836B2/ja
Publication of JPH01128396A publication Critical patent/JPH01128396A/ja
Publication of JPH0715836B2 publication Critical patent/JPH0715836B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (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である螢光灯を調光す
るのに使用される螢光灯調光装置に関する。
「従来の技術」 この種の螢光灯調光装置として従来第5図に示すものが
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6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6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、0Pnで
ある。)にほぼ等しく調整されて、制御信号としてゲー
ト回路2に与えられる(第6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に供給す
る(第6図D)。デューティ比D(調光比P/nにほぼ等
しい)は D=Δ/Tc (1) で支えられる。ここでΔ及びTcはそれぞれ制御信号のオ
ン期間及び周期である。
「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
P/nを1/1000〜1000/1000の範囲に設定できることが望ま
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。
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 (2) 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 (3) 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(5)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。
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、小さな調
光比を得るために制御信号のオン期間Δを小さく設定し
たために上記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。従って制御信号の
オン期間Δが小さく、バースト信号のサイクル数αが数
サイクル以下となるような信号を使用することはできな
い。
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
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。従って電力効率の
点からもαを小さくするのは望ましくない。
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α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程が限度である。
以上述べた理由により(5)式でα=4,fc50Hz,f40
kHzとすれば、最小調光比1/nは となり、目標としている1/n=1/1000にはほど遠い。
このように、従来の技術ではバースト信号に含まれるサ
イクル数αを小さくして最小調光比1/n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。
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。
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。
「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、可変周波数発振器と、
その可変周波数発振器の出力により駆動される単安定マ
ルチバイブレータと、上記可変周波数発振器の出力を2
分の1に分周する分周回路と、その分周回路の出力によ
り上記単安定マルチバイブレータの出力を交互に分配す
る分配回路と、その分配回路の二つの出力により駆動さ
れ、出力を螢光灯へ供給するインバータとが設けられ
る。そして上記単安定マルチバイブレータの出力パルス
幅は上記可変周波数発振器の最小周期と等しく設定され
る。
「実施例」 この発明の螢光灯調光装置は第1図に示すように、可変
周波数発振器1より周波数f、周期Tのクロック信号A
が単安定マルチバイブレータ2及び1/2分周回路3に供
給される(第2図A)。1/2分周回路3では入力された
クロック信号Aが1/2に分周され、周波数f/2の分周信号
B(第2図B)及びその極性を反転した分周信号がそ
れぞれアンドゲート4a及び4bの一方の入力端子に供給さ
れる。一方、単安定マルチバイブレータ2はクロック信
号Aの方形波の前縁で駆動されて、時間幅Δのパルス信
号Cがアンドゲート4a,4bの他方の入力端子に出力され
る(第2図C)。アンドゲート4aではパルス信号Cと分
周信号Bとのアンドがとられて、論理B×Cの分配信号
D(第2図D)がインバータ5に供給される。一方、ア
ンドゲート4bではパルス信号Cと分周信号とのアンド
がとられて、論理×Cの分配信号E(第2図E)がイ
ンバータ5に供給される。アンドゲート4a,4bはパルス
信号Cを1/2分周回路3の出力B,に基ずき交互に分配
する分配回路4を構成していることが分る。一方の分配
出力Dは抵抗器R1を介してトランジスタQ1のベースに供
給され、他方の分配出力Eは抵抗器R2を介してトランジ
スタQ2のベースに供給される。トランジスタQ1及びQ2
各コレクタはそれぞれトランスTの1次巻線の一端及び
他端に接続され、トランジスタQ1、Q2のエミッタはそれ
ぞれ接地される。トランスTの1次巻線の中点は抵抗器
R3を介して直流電源端子+B(以下単に+Bとも言う)
に接続され、2次巻線の一端は出力端子5aに接続され、
2次巻線の他端はコンデンサCを介して出力端子5bに接
続される。トランジスタQ1、Q2は分配出力D、Eにより
Δ時間だけ交互にオンとされ、+Bより抵抗器R3、1次
巻線の半分を通じて各トランジスタに電流が流れる。こ
れにより出力端子5a,5b間には第2図Fに示すように、
交流半波の極性を交互に反転する螢光灯駆動信号Fが得
られる。その交流半波の繰返し周波数fDはクロック信号
Aの周波数fに等しい。トランジスタQ1、Q2、トランス
T、コンデンサC、抵抗器R1、R2、R3よりなる回路は分
配信号D、Eで制御されて直流電源の電力を交流電力に
変換するインバータである。
可変周波数発振器1の周波数fを増加させて行くと周期
Tは次第に減少し、螢光灯駆動信号Fの交流半波の間隔
はつまって行く。上記周波数fを最大値fmaxに設定した
場合の第2図A〜Fと対応する各信号波形を第3図A〜
Fに示してある。螢光灯駆動信号Fの交流半波の相互間
隔はゼロとなり連続した交流信号が得られる。当然なが
ら、その交流半波の繰返し周波数はクロック信号Aの最
大周波数fmaxに等しい。パルス信号Cの時間幅Δ(交流
半波の時間幅と等しい)はクロック信号Aの最小周期T
min=1/fmaxに等しく選定されている。即ち Δ=Tmin=1/fmax (7) 第2図において、駆動信号Fによる調光比P/nは P/nΔ/T=Δ×f (8) と表わされる。交流半波の繰返し周波数fDは上式より、 fD=f=(P/n)/Δ (9) と表わされる。この式に(7)式の関係を代入すればfD
は、 fD=f=(P/n)fmax (10) と表わされる。
即ち、交流半波の繰返し周波数fDは調光比P/nに比例し
て大きくなる。一例としてfmax=60kHz(従ってΔ=16.
7μs)P/n=100/1000とすれば、fD=f=(P/n)fmax
=6000Hzとなる。交流半波の繰返し周波数fDを更に増加
させて行けば、調光比P/nは増々大きくなる。従って表
示装置のフリッカが目につき易い明るい状態、つまり調
光比P/nがある程度大きい状態では、交流半波の繰返し
周波数fDは液晶表示素子の駆動周波数(30〜300Hz)よ
り可成大きくされ、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。
最小調光比1/nを1/1000に設定する場合には、fmax=60k
Hzとすれば、交流半波の繰返し周波数fDは最小値fDmin
をとり、 fDmin=fmin=(1/n)fmax=60Hz (11) となる。
クロック信号Aの周波数f(=fD)を最大値fmax(=f
Dmax)に設定した第3図の場合には、調光比P/nは当然
ながら1に等しくなければならないが、(8)式にf=
fmax、Δ=1/fmaxを代入すればD=1となり、矛盾のな
いことが確められる。
上記の数値例より分るように、クロック信号Aの周波数
fを60Hzより60kHzの間で連続的に可変すれば、調光比P
/nを1/1000〜1000/1000の間で連続的に調整できる。な
お可変周波数発振器1は電圧制御発振器(VCO)で構成
してもよい。
インバータ5の変形例 第1図のインバータ5はトランスTを用いて構成されて
いるが、しかしトランスを用いずに構成することもでき
る。その例を第4図に示す。即ち、分配信号Dは反転回
路N1を通じてトランジスタQ1のベースに供給され、分配
信号Eは反転回路N2を通じてトランジスタQ2のベースに
供給される。トランジスタQ1、Q2の各エミッタは接地さ
れ、各コレクタはそれぞれ抵抗器R1及びR2を介して直流
電源端子+B0(以下単に+B0という)に接続される。ト
ランジスタQ1のコレクタは抵抗器R3を介してトランジス
タQ3のベースに接続され、トランジスタQ3のエミッタは
接地され、そのコレクタは抵抗器R4とR5の直列回路を通
じて+Bに接続される。一方、トランジスタQ2のコレク
タは抵抗器R6を通じてトランジスタQ4のベースに接続さ
れ、そのコレクタは抵抗器R7とR8の直列回路を通じて+
Bに接続される。
p−n−pトランジスタQ5のエミッタは+Bに接続さ
れ、そのコレクタは抵抗器R9を介してn−p−nトラン
ジスタQ6のコレクタに接続され、トランジスタQ6のエミ
ッタは接地され、同様にp−n−pトランジスタQ7のエ
ミッタは+Bに接続され、そのコレクタは抵抗器R10
介してn−p−nトランジスタQ8のコレクタに接続さ
れ、そのエミッタは接地される。トランジスタQ5のベー
スは抵抗器R7とR8との接続点に接続され、トランジスタ
Q6のベースは抵抗器R11を介してトランジスタQ1のコレ
クタに接続される。一方トランジスタQ7のベースは抵抗
器R4とR5との接続点に接続され、トランジスタQ8のベー
スは抵抗器R12を介してトランジスタQ2のコレクタに接
続される。トランジスタQ6,Q8の各コレクタはそれぞれ
出力端子5a,5bに接続される。
分配信号Dが高レベルになると、反転回路N1の出力は低
レベルとなってトランジスタQ1はオフとなる。これによ
り、トランジスタQ3,Q6のベースには+B0よりバイヤス
電流が供給され、両トランジスタはオンとされる。トラ
ンジスタQ3がオンとなれば抵抗器R4とR5の接続点の電位
は+Bの電位より低下し、トランジスタQ7にベース電流
が供給されてオンとされる。
一方分配信号Eは低レベルであるので、インバータN2
出力は高レベルであり、トランジスタQ2はオンとされ
る。これにより、トランジスタQ4,Q8のベースはほぼゼ
ロボルトとされ、両トランジスタはオフとされる。トラ
ンジスタQ4がオフであれば、トランジスタQ5のベースに
はそのエミッタと同じく+Bの電圧が印加されるのでト
ランジスタQ5はオフとされる。
分配信号Dが高レベルの期間では、+Bより電流が、ト
ランジスタQ7−抵抗器R10−負荷(出力端子5a,5b間に接
続される)−トランジスタQ6−接地、の経路で流れる。
分配信号Eが高レベルの期間は、トランジスタQ1〜Q8
オン,オフ状態は上記と逆となり、+Bより電流が、ト
ランジスタQ5−抵抗器R9−負荷−トランジスタQ8−接
地、の経路で流れる。従って負荷を流れる電流の方向は
前と反対になる。
分配信号D,Eが共に低レベルの期間は、トランジスタ
Q1,Q2は共にオンとされ、他のトランジスタは全てオフ
とされる。従って負荷に供給される電圧,電流は共にゼ
ロとなる。
抵抗器R9,R10は電流制限抵抗であり、それぞれに並列
にコンデンサを付加してもよい。
「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、クロック信号の最小周期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、調光装置のダイナミッ
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fDは調光比に比例して大きくなる。この調光比
を増加させて結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fDは液晶表示素子の駆動周波数(30〜30
0Hz)より例えば1桁以上大きくなり、両周波数の差が
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。
【図面の簡単な説明】
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
ック図、第2図は第1図における要部の信号の波形図、
第3図は第1図においてクロック信号Aの周期が最小で
ある場合の要部の信号の波形図、第4図は第1図のイン
バータ5の他の実施例を示す回路図、第5図は従来の螢
光灯調光装置のブロック図、第6図は第5図の要部の信
号の波形図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可変周波数発振器と、 その可変周波数発振器の出力により駆動される単安定マ
    ルチバイブレータと、 上記可変周波数発振器の出力を2分の1に分周する分周
    回路と、 その分周回路の出力により上記単安定マルチバイブレー
    タの出力を交互に分配する分配回路と、 その分配回路の二つの出力により駆動され、出力を螢光
    灯へ供給するインバータと、 を具備し、上記単安定マルチバイブレータの出力パルス
    幅は上記可変周波数発振器の最小周期と等しくされてい
    る螢光灯調光装置。
JP28584687A 1987-11-11 1987-11-11 螢光灯調光装置 Expired - Lifetime JPH0715836B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28584687A JPH0715836B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 螢光灯調光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28584687A JPH0715836B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 螢光灯調光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01128396A JPH01128396A (ja) 1989-05-22
JPH0715836B2 true JPH0715836B2 (ja) 1995-02-22

Family

ID=17696831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28584687A Expired - Lifetime JPH0715836B2 (ja) 1987-11-11 1987-11-11 螢光灯調光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0715836B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03170910A (ja) * 1989-08-01 1991-07-24 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置のバックライト駆動回路
KR100483382B1 (ko) * 1997-07-25 2005-08-29 삼성전자주식회사 액정표시장치용직류-교류인버터
CN1209742C (zh) 2000-06-15 2005-07-06 夏普株式会社 液晶显示装置、照明装置和照明装置的驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01128396A (ja) 1989-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6075325A (en) Inverter and method for driving a plurality of cold cathode tubes in parallel
US20100123405A1 (en) Feedback circuit for dc/ac inverter
US7907115B2 (en) Digitally synchronized integrator for noise rejection in system using PWM dimming signals to control brightness of cold cathode fluorescent lamp for backlighting liquid crystal display
JPH0715836B2 (ja) 螢光灯調光装置
JPH10213789A (ja) 液晶表示装置
JP2843231B2 (ja) 発光手段用点灯装置
JPH07183092A (ja) 調光装置
JP3315744B2 (ja) 調光用放電灯点灯装置
JPH0524157Y2 (ja)
JP3074778U (ja) 冷陰極蛍光管点灯装置
JPH09223592A (ja) 蛍光灯調光装置及びこの装置を有する液晶表示装置
JPH0980377A (ja) 画像表示装置の調光装置
JP2598149B2 (ja) 放電灯点灯装置
JPH06267685A (ja) ランプ点灯回路
JPS6329495A (ja) 冷陰極放電管の駆動方法
KR940009515B1 (ko) 방전등 제어시스템
JPH06243987A (ja) 放電灯点灯装置
JP2003173892A (ja) 調光制御装置
JPH06175100A (ja) 液晶用バックライト
KR100483382B1 (ko) 액정표시장치용직류-교류인버터
JP4650815B2 (ja) 放電ランプ点灯用電源装置及びそれを備えた映像表示機器
JPH02199796A (ja) 放電灯点灯装置
JPS63292820A (ja) パルス発生回路
JPS62163290A (ja) 可変色光源装置
JPH0715835B2 (ja) 蛍光灯調光装置