図面 (/)

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図面 (3)

構成

複数の放電灯に流れる管電流をそれぞれ検出し、基準電圧と比較した結果に従って各々チョッピング調光を行うことにより各放電灯に流れる管電流の実効値を等しくする。

効果

複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、調光により輝度下げたときにも均一な輝度を維持する装置を実現できる。

概要

背景

実開昭61−57500 号公報に、トランスインダクタンス共振コンデンサの値でほぼ決まる周波数で、一対のスイッチ素子を交互に開閉動作させて直流電圧高周波交流電圧に変換し、トランスで昇圧して放電灯印加して放電灯を始動させ、その後、バラスト素子の作用により、放電灯を安定点灯させる構成の放電灯点灯装置が示されている。これは一般にプッシュプル方式高周波インバータとして知られている。

概要

複数の放電灯に流れる管電流をそれぞれ検出し、基準電圧と比較した結果に従って各々チョッピング調光を行うことにより各放電灯に流れる管電流の実効値を等しくする。

複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、調光により輝度下げたときにも均一な輝度を維持する装置を実現できる。

目的

本発明の目的は、複数の放電灯を点灯させた場合に各放電灯が均一な明るさとなるように自動調光できる放電灯点灯装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

直流電源と、前記直流電源の電流電圧交流に変換して複数の放電灯電流を供給する複数のDC/AC変換器と、前記複数のDC/AC変換器の動作を断続し、その断続のデューティを変化させて調光を行う調光制御回路と、前記複数の放電灯を流れる電流のピーク値を検出する複数の管電流検出器と、前記管電流検出器の検出結果を基準値と比較し、両者の差を打ち消す方向に前記DC/AC変換器の動作を断続するデューティに差を与える複数の明るさ補正回路具備したことを特徴とする放電灯点灯装置

請求項2

請求項1において、上記基準値を変化させることにより前記複数の放電灯を調光する放電灯点灯装置。

請求項3

請求項1または2に記載の上記放電灯点灯装置を用いた液晶バックライト

技術分野

0001

本発明は放電灯点灯装置係り、特に、複数の放電灯を用いるバックライト用インバータのように、均一な明るさを要求される点灯装置に関する。

背景技術

0002

実開昭61−57500 号公報に、トランスインダクタンス共振コンデンサの値でほぼ決まる周波数で、一対のスイッチ素子を交互に開閉動作させて直流電圧高周波交流電圧に変換し、トランスで昇圧して放電灯に印加して放電灯を始動させ、その後、バラスト素子の作用により、放電灯を安定点灯させる構成の放電灯点灯装置が示されている。これは一般にプッシュプル方式高周波インバータとして知られている。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで上記従来技術は、上記放電灯点灯装置の各素子のばらつきにより管電流にばらつきが生じる。放電灯が同一の場合、放電灯の輝度は管電流により決まるため、複数の放電灯点灯装置を用いるとき、放電灯点灯装置の素子のばらつきにより各放電灯の明るさが均一にならないという問題があった。

0004

本発明の目的は、複数の放電灯を点灯させた場合に各放電灯が均一な明るさとなるように自動調光できる放電灯点灯装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

上記目的を達成するため、本発明は各放電灯点灯装置に接続されている放電灯の管電流を、管電流検出器により管電流に対応した電圧に変換し、この電圧と基準電圧との差に応じて各放電灯点灯装置の明るさ補正回路で、DC/AC変換器の動作を断続するデューティを変化させて調光を行う。

0006

すなわち、複数の放電灯点灯装置の各々に設けられた管電流検出回路により、管電流に対応した検出電圧が得られる。この検出電圧は、各々の放電灯点灯装置の素子のばらつきにより差が生じる。この検出電圧を基準電圧と比較し、基準電圧との差に応じて各々のチョッパ制御回路が働き、チョッピングオンデューティを調節する。この時、管電流の多い放電灯点灯装置にあるチョッパ回路ほどチョッピングのオンデューティを短くし、各々の管電流の実効値を均一にすることにより、調光を絞ったときにおいても各放電灯の均一な輝度を実現できる。

0007

図1に本発明の一実施例の回路図を示す。図1で1は直流電源、2は電源端子、3はチョッピングトランジスタ10,ベース抵抗11,ダイオード12によって構成されるチョッパ回路、4はチョークコイル13,ベース抵抗14,発振トランジスタ15および16,共振コンデンサ17,トランス18,バラストコンデンサ19によって構成される点灯回路、5は放電灯、6は管電流検出抵抗20,ダイオード21および22,コンデンサ23によって構成される管電流検出器、7は管電流に応じた検知電圧を伝達する検知電圧信号線、8は誤差増幅器24,抵抗25および26,電圧比較器27,基準三角波発生器28によって構成されるチョッパ回路動作信号発生器、9はチョッパ回路の動作を制御する制御信号線である。

0008

また、29は基準電圧源、30は基準電圧源端子、31は電源端子、32はチョッパ回路でチョッパ回路3と同様の部品により構成される。33は点灯回路で点灯回路4と同様の部品により構成される。34は放電灯で放電灯5と同一の仕様である。35は管電流検出器で管電流検出器6と同様の部品により構成される。36は管電流に応じた検知電圧を伝達する検知電圧信号線、37はチョッパ回路動作信号発生器でチョッパ回路動作信号発生器8と同様の部品により構成される。38はチョッパ回路の動作を制御する制御信号線、39は基準電圧源端子である。

0009

図1は放電灯を2本接続する回路構成を示す。点線で示した部分は放電灯を3本接続する回路構成を示したもので、この実施例では点線部分を含まない回路構成での動作を説明する。

0010

チョッパ回路3および32は電源端子2および31を介して直流電源から直流電圧を供給される。チョッパ回路3および32は供給された直流電圧をチョッパ回路動作信号発生器8および37から入力される動作信号にしたがってチョッピングする。

0011

これらの波形図2に示す。図2において、(a)はチョッパ回路動作信号発生器8から入力される動作信号波形、(d)はチョッパ回路動作信号発生器37から入力される動作信号波形を示す。

0012

点灯回路4はいわゆるプッシュプル方式電圧共振型回路で、発振トランジスタ15および16が交互にオンオフしてトランス18の一次巻線交流電圧を発生し、トランス18の1次巻線と共振コンデンサ17の間で共振電流が流れて、正弦波発振を行う。そしてトランス18で昇圧してバラストコンデンサ19を介して放電灯5に高周波高電圧を印加して点灯させ点灯維持を行う。

0013

この時、放電灯5に印加される高周波高電圧はトランスインダクタンス,共振コンデンサ,バラストコンデンサ、等によりばらつく。特にトランスインダクタンスのばらつきは一般に大きいため、点灯周波数が大きくばらつく。そのためバラストコンデンサのインピーダンスが大きくばらつき、放電灯に供給される電流のばらつきが大きくなる。このため、プッシュプル方式電圧共振型回路のみでは輝度のばらつきが一般に大きい。

0014

点灯回路4には図2(a)に示すチョッパ回路動作信号波形によってチョッピングされた不連続な電圧波形が入力され、断続的な管電流を放電灯5に供給する。図2(b)は放電灯5の管電流波形である。点灯回路33および放電灯34も同様の動作を行う。

0015

管電流検出器6は、管電流検出抵抗20の抵抗値がRオームであり、放電灯5にIアンペアの電流が流れているとすると、管電流検出抵抗20の両端に発生する電圧はIRボルトとなる。管電流は交流のため、ダイオード21および22で整流、コンデンサ23で平滑した直流電圧を、チョッパ回路動作信号発生器8に検知電圧として出力する。管電流検出器35も同様の動作を行う。

0016

チョッパ回路動作信号発生器8は、管電流検出器6から入力された検知電圧と基準電圧源端子30を介して基準電圧源29から入力された基準電圧の差電圧に比例した電圧が誤差増幅器24から出力され、電圧比較器27に入力される。電圧比較器27は入力された電圧と三角基準波発生器28の出力電圧との比較を行い、上記した図2(a)の波形を出力する。チョッパ回路動作信号発生器37も同様の動作を行う。

0017

例えば、点灯回路4および33の各素子がばらつき、放電灯5および34に流れる管電流のピーク値がAおよびBとすると、管電流波形は図2(b)および(e)のようになり、管電流検出器6および35はAおよびBに比例した検知電圧を出力する。チョッパ回路動作信号発生器8にある誤差増幅器24は、検知電圧と基準電圧とを比較し図2(c)の(イ)に示すような電圧を出力する。電圧比較器27は図2(c)の(イ)に示す電圧と三角基準波発生器28の出力電圧との比較を行い、図2(a)の波形を出力する。同様にしてチョッパ回路動作信号発生器37の誤差増幅器は検知電圧と基準電圧とを比較し、図2(c)の(ロ)に示すような電圧を出力する。この電圧により、チョッパ回路動作信号発生器37は図2(d)の波形を出力する。

0018

このように管電流検出器6および35の出力電圧と、基準電圧源からの基準電圧とを比較することにより、放電灯に流れる管電流のピーク値が高いほど、チョッパ回路動作信号のオンデューティは短くなる。結果として図2(b)および(e)のように管電流の実効値αおよびβは同一となる。管電流の実効値が等しいとき、放電灯5および34の輝度は等しくなる。また、基準電圧源の電圧を調整することにより、放電灯の輝度を均一に保ちながら調光を絞ることができる。同様に、図1破線で示したような放電灯を3本接続する回路構成、またはそれ以上の複数の放電灯を接続する回路であっても、放電灯の輝度は等しくなる。

0019

図1に示した回路にしたとき、チョッパ回路動作信号発生器にある誤差増幅器に入力される基準電圧が、各放電灯点灯装置に共通であるため、放電灯の輝度のばらつき要因は、放電灯の管電流対輝度特性,管電流検出抵抗,基準三角波発生器のばらつきのみに依存するが、通常これらのばらつきは小さいため、均一な輝度を得られる放電灯点灯装置を実現することができる。

0020

従って、本発明を左右両方に放電灯を設けたバックライト型液晶表示装置などにおいて実施すると、画面の明るさのバランスを失うことなく、輝度調整を行うことが可能である。

発明の効果

0021

本発明によれば、複数の放電灯を点灯させたときに均一な輝度を得ることができる。

図面の簡単な説明

0022

図1本発明の一実施例の回路図。
図2本発明の一実施例の動作説明図。

--

0023

1…直流電源、3,32…チョッパ回路、4,33…点灯回路、5,34…放電灯、6,35…管電流検出器、8,37…チョッパ回路動作信号発生器、29…基準電圧源。

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