(57)【要約】【課題】放電灯の輝度を容易に調節できる放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】電極２２ａ，２２ｂを有する放電灯１８を駆動する放電灯点灯装置１０は、一方の電極２２ａに接続されてこの電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部３０と、他方の電極２２ｂに接続されてこの電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部３２とを有する。放電灯の輝度情報が入力される入力部１６も有する。制御部１４が、第１及び第２の駆動部３０，３２に接続され、入力された輝度情報に基づいて第１の高周波交流電圧と第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御して、放電灯１８の輝度を調整する。【選択図】  図３
2004241136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、
前記２つの電極のうちの一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、
前記２つの電極のうちの一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度を検出する検出部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
各々が２つの電極を有する複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、
前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
各々が２つの電極からなる複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、
前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度を検出する検出部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項７記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
各々が２つの電極を有する複数の放電灯と、前記複数の放電灯によって照射される画像表示パネルとを備えた表示装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、
前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
各々が２つの電極を有する複数の放電灯と、前記複数の放電灯によって照射される画像表示パネルとを備えた表示装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、
前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、
前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、
前記放電灯の輝度を検出する検出部と、
前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯を点灯する放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置を備えた表示装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等に使用される液晶ディスプレイは、液晶自体が発光しないために、液晶板の背後から光を照射しなければならない。そのための光の照射手段として、冷陰極管等の放電灯が液晶板のバックライトとして使用される。
【０００３】
また、液晶ディスプレイをちらつきのない均一な輝度で発光させるために、管内の両端にある電極の各々には、別々に高周波交流電圧が印加されて、放電灯を点灯させるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８２３２７号公報（第１３〜１５頁、図２７、図３３、図３９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の液晶ディスプレイの大型化や高輝度化に伴い、バックライトとして使用される放電灯として、管長の長い放電灯を多数使用することが求められている。また、液晶ディスプレイを薄く作成すると共に、放電灯を高輝度で発光させるためにも、管径の短い放電灯が使用されている。
【０００６】
液晶ディスプレイにおいてバックライトとして管長の長い放電灯を使用する場合、ディスプレイの筐体が放電灯の近くに配置され、また、放電灯の電極間には高周波交流電圧が印加されるために、放電灯と筐体との間に分布容量が存在する。従って、放電灯の電極間に高周波交流電圧を印加した場合、放電灯からこの分布容量を介してランプ電流が管外に漏洩することになる。この漏洩するランプ電流は、放電管の電極間の電圧の増加に伴い増加するので、放電灯の高電位側電極から低電位側電極に向けて輝度が低下してしまうことがある。
【０００７】
また、放電灯の両電極間に印加された電圧の変動や、放電灯周囲の温度変化により、ランプ電流量が変化して放電灯の輝度が変動することがある。このような輝度の変化は、放電灯を交換した際の管長の僅かな変化によって生じることもある。従って、所定の高周波交流電圧を印加しているにもかかわらず、放電管の輝度が安定しないこともある。
【０００８】
そこで、特許文献１には、管軸方向の輝度を均一にするために、放電灯の管外に電極が設けられた放電灯が開示されている。この放電灯では、電極間にはコイルによって位相をずらした高周波電圧を印加することによって、管軸方向の輝度分布がほぼ均一になるように発光させている。
【０００９】
本発明の課題は、放電管の輝度を容易に調整できる放電灯点灯装置を提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの課題は、印加電圧や周辺環境の変動に対しても一定の輝度で放電灯を発光可能とする放電灯駆動装置を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる課題は、放電管を所定の輝度で安定して発光可能な放電灯点灯装置を含む表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記２つの電極のうちの一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記放電灯点灯装置においては、入力部に入力された輝度情報に基づいて第１の高周波交流電圧と第２の高周波交流電圧との位相差を変化させると、位相差に応じて放電灯の電極間に印加される電圧が変化して、放電灯を流れる電流が変化する。この電流の変化に応じて、放電灯の発光輝度を変化させることができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の放電灯点灯装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００１５】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、放電灯は最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、放電灯は発光しない。
【００１６】
請求項３記載の本発明は、２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記２つの電極のうちの一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度を検出する検出部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記放電灯点灯装置においては、放電灯の輝度に応じて第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を変化させることができ、この位相差に応じて放電灯の電極間に印加される電圧が変化して、放電灯を流れる電流が変化する。従って、放電灯の発光輝度を変化させることができる。
【００１８】
請求項４記載の本発明は、請求項３記載の放電灯点灯装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００１９】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、放電灯は最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、放電灯は発光しない。
【００２０】
請求項５記載の本発明は、各々が２つの電極を有する複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２１】
上記放電灯点灯装置においては、入力部からの出力に応じて第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を変化させると、位相差に応じて放電灯の電極間に印加される電圧が変化して、放電灯を流れる電流が変化する。従って、放電灯の発光輝度を変化させることができる。
【００２２】
請求項６記載の本発明は、請求項５記載の放電灯点灯装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００２３】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、放電灯は最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、放電灯は発光しない。
【００２４】
請求項７記載の本発明は、各々が２つの電極からなる複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度を検出する検出部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２５】
上記放電灯点灯装置においては、放電灯の輝度に応じて第１の高周波交流電圧と第２の高周波交流電圧との位相差を制御して放電灯の両電極間の電圧を調整できる。従って、放電灯を流れる電流を変えることができ、放電灯の輝度を変更できる。
【００２６】
請求項８記載の本発明は、請求項７記載の放電灯点灯装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００２７】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、放電灯は最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、放電灯は発光しない。
【００２８】
請求項９記載の表示装置は、各々が２つの電極を有する複数の放電灯と、前記複数の放電灯によって照射される画像表示パネルとを備えた表示装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度情報が入力される入力部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記入力部に入力された輝度情報に基づいて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の交流高周波電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２９】
上記表示装置は、表示パネルの輝度を、入力部に入力された輝度情報に基づいて第１の高周波交流電圧と第２の高周波交流電圧との間の位相差を変更するだけで、放電灯の両電極間に印加される電圧を変更でき、放電灯の輝度を調整できる。
【００３０】
請求項１０記載の本発明は、請求項９記載の表示装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００３１】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、表示パネルは最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、表示パネルは発光しない。
【００３２】
請求項１１記載の表示装置は、各々が２つの電極を有する複数の放電灯と、前記複数の放電灯によって照射される画像表示パネルとを備えた表示装置であって、前記複数の放電灯の各々に対して、前記放電灯の一方の電極に接続されて前記一方の電極に第１の高周波交流電圧を印加する第１の駆動部と、前記放電灯の他方の電極に接続されて前記他方の電極に第２の高周波交流電圧を印加する第２の駆動部と、前記放電灯の輝度を検出する検出部と、前記第１の駆動部及び第２の駆動部に接続されて、前記検出部の出力に応じて前記第１の高周波交流電圧と前記第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００３３】
上記構成により、放電灯の輝度に応じて第１の高周波交流電圧と第２の高周波交流電圧との間の位相差を変更でき、放電灯の電極間に印加される電圧が変化して放電灯の輝度が変化するので、画像表示パネルの発光強度を変更できる。
【００３４】
請求項１２記載の本発明は、請求項１１記載の表示装置であって、前記制御部は、位相差を０度から１８０度まで変更可能とすることを特徴とする。
【００３５】
従って、位相差が１８０度のとき、放電灯の両電極間の電圧を最大とすることができ、表示パネルは最高輝度で発光する。位相差が０度の時は、放電灯に印加された電圧がゼロとなり、表示パネルは発光しない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
【００３７】
図１に、本発明による放電灯点灯装置を含む放電灯装置の構成を示す。図１の放電灯装置１０は、ｎ個（ｎは２以上の自然数）の放電灯ユニット１２と、各放電灯ユニット１２を制御する制御部１４と、入力部１６とを有する。なお、本発明の放電灯点灯装置は、画像表示パネルを備えた表示装置に適用可能であり、画像表示パネルは、放電灯を発する光によって照射されるものである。
【００３８】
放電灯ユニット１２は、ユニットに装着された放電灯１８を点灯するための装置である。放電灯１８は、図２に示すように、冷陰極管からなる。放電灯１８は、内部に蛍光体が塗布された細長いガラス管２０と、ガラス管２０内部の両端にそれぞれ設けられた電極２２ａ，２２ｂとからなり、ガラス管２０の内部に低圧の水銀が封止されている。なお、本発明の放電灯点灯装置により点灯される放電灯は、図２に示す直管形に限らず、Ｌ字形、Ｗ字形、コの字形などの適宜の形状を採るものである。また、本発明は、内部にキセノンなどの不活性ガスが封入されている放電灯も点灯させるものである。
【００３９】
放電灯ユニット１２は、第１の駆動部３０と、第２の駆動部３２とを有する。
【００４０】
第１の駆動部３０には、電源電圧Ｖｉｎが供給される。また、第１の駆動部３０は、放電灯１８の一方の電極２２ａに接続される。第１の駆動部３０は、入力された電源電圧Ｖｉｎを第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１に変換し、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を放電灯１８の一方の電極２２ａに印加する。第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１は、例えば、実効電圧が５００〜１０００Ｖｒｍｓであり、周波数は３０〜１００ｋＨｚ、好ましくは６０ｋＨｚである。なお、本実施の形態において、電源電圧Ｖｉｎは直流であり、第１の駆動部３０は、後述するインバータ回路を有する。しかし、電源電圧Ｖｉｎは、交流でもよく、この場合は、第１の駆動部３０は、コンバータ回路を有し、コンバータ回路の出力がインバータ回路に供給されるようになっている。
【００４１】
第２の駆動部３２にも、電源電圧Ｖｉｎが供給される。また、第２の駆動部３２は、放電灯１８の一方の電極２２ｂに接続される。第２の駆動部３２も、インバータ回路を有する。第２の駆動部３２は、入力された電源電圧Ｖｉｎを第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２に変換し、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を放電灯１８の他方の電極２２ｂに印加する。本実施の形態において、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２は、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と同一の周波数を有する。また、電源電圧Ｖｉｎ２が交流の場合は、第２の駆動部３２もコンバータ回路を有し、コンバータ回路の出力がインバータ回路に供給されるようになっている。
【００４２】
また、第１の駆動部３０は、位相制御信号を第２の駆動部３２に供給して、位相制御信号に基づき、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１に対して所定の位相差に制御する。
【００４３】
制御部１４は、各放電灯ユニット１２に対して接続され、入力部１６からの出力に基づき、第１および第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２の発振周波数、波高値及びデューティ比をそれぞれ制御する。入力部１６は、例えば、キーボードや調整つまみを有する。入力部１６によってユーザが放電灯１８の輝度を自由に設定できる。
【００４４】
次に、第１の駆動部３０及び第２の駆動部３２の詳細を、図３を参照して説明する。
【００４５】
第１の駆動部３０は、発振器４０と、インバータ回路４２と、位相制御回路４４と、電流検出器４６とを有する。発振器４０は、外部から入力される基準クロックＰ０に基づいて発振し、例えば、所定周期の三角波を第１の発振信号φ１としてインバータ回路４２と位相制御回路４４とへ出力する。
【００４６】
インバータ回路４２は、トランス４８と、スイッチング回路５０と、スイッチングドライバ５２とを含む。トランス４８は、１次巻線Ｔ１１と２次巻線Ｔ１２とからなる。２次巻線Ｔ１２には、コンデンサＣ１が並列に接続されている。また、２次巻線Ｔ１２の一端は、コイルＬ１を介して放電灯１８の一方の電極２２ａに接続されている。コンデンサＣ１とコイルＬ１とは、トランスの２次巻線側にてＬＣ共振回路を構成する。
【００４７】
スイッチング回路５０は、４つのスイッチング素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４が順に端子Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３，Ｎ１４を各々の間に介して直列に接続されてブリッジを構成し、端子Ｎ１１と端子Ｎ１３との間にトランスの１次巻線Ｔ１１が接続されている。端子Ｎ１４には、電源電圧Ｖｉｎが印加され、端子Ｎ１２は接地される。
【００４８】
スイッチングドライバ５２は、例えば、内部に比較器（図示せず）を有し、発振信号の三角波形を比較器にて基準値と比較することによって、スイッチング回路５０の各スイッチング素子Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の開閉を制御する駆動信号Ｋ１１、Ｋ１２、Ｋ１３、Ｋ１４を生成する。
【００４９】
従って、インバータ回路４２は、入力された直流の電源電圧Ｖｉｎを、発振信号φ１により生成される駆動信号Ｋ１１、Ｋ１２、Ｋ１３、Ｋ１４によってスイッチング回路を駆動することにより、トランス４８の１次巻線側Ｔ１１に交流電流を流す。次に、２次側巻線Ｔ１２に発生した電圧をＬＣ共振回路で正弦波に変換して第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を生成する。このように、インバータ回路４２は、他励発振動作を継続し、トランス４８の２次巻線Ｔ１２に生じる第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を、放電灯１８の一方の電極２２ａに印加する。
【００５０】
位相制御回路４４は、第１の発振信号φ１の位相を任意量遅延させ、位相をシフトさせた第２の発振信号φ２を位相制御信号として出力する。位相制御回路４４の詳細は後述する。電流検出器４６は、放電灯１８を流れる電流を検出する。電流検出器４６の詳細は後述する。
【００５１】
一方、第２の駆動部３２は、インバータ回路５４を有する。インバータ回路５４は、トランス５６と、スイッチング回路５８と、スイッチングドライバ６０とを含む。なお、インバータ回路５４の各構成要素５６，５８，６０は、第１の駆動部３０のインバータ回路４２の対応する各構成要素と同様な構成を有するので、詳細な説明は省略する。従って、インバータ回路５４は、インバータ回路４２と同様に、第１の駆動部３０から供給される位相制御信号φ２と同期して、スイッチングドライバ６０からスイッチング回路５８の各駆動信号を生成し、スイッチング回路５８のスイッチング動作により、電源電圧Ｖｉｎから第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を生成する。このように、インバータ回路５４は、第１の駆動部３０のインバータ回路４２と同様に他励発振動作を継続して、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を、放電灯１８の他方の電極２２ｂに印加する。
【００５２】
なお、図３のインバータ回路４２，５４は、何れもフルブリッジタイプであるが、これに限らず、ハーフブリッジタイプの他励発振器や、ロイヤータイプの自励発振器を使用することもできる。
【００５３】
次に、図４を参照して、位相制御回路４４について説明する。
【００５４】
位相制御回路４４は、基準信号生成回路６０と、周波数逓倍回路６２と、位相シフト回路６４と、波形整形回路６６とを有する。基準信号生成回路４４は、発振器４０からの第１の発振信号φ１に基づいて、第１の発振信号と同一周期のパルス列信号Ｐｓを生成する。周波数逓倍回路６２は、基準信号生成回路４４からのパルス列信号Ｐｓの周波数を逓倍数ｍで逓倍する。従って、パルス列信号Ｐｓの１周期内に、ｍ個の周波数逓倍信号Ｐｍが生成される。
【００５５】
位相シフト回路６４は、例えば、カウンタからなり、パルス列信号Ｐｓと周波数逓倍信号Ｐｍとが入力される。位相シフト回路６４は、パルス列信号Ｐｓの入力によってカウント値がリセットされ、周波数逓倍信号Ｐｍの入力毎にカウント値を１つずつインクリメントする。また、位相シフト回路６４には、制御部１４から予め逓倍数ｍ未満のシフト値ｊが入力されている。このシフト値ｊは、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２との位相差φｄに対応した値であり、０から１８０度までの範囲内の適宜の値を、放電灯の所望の輝度と高周波交流電圧の波高値とに応じて取り得る。そして、位相シフト回路６４のカウント値がシフト値ｊに達すると、位相シフト回路６４は、パルスＰｃを波形整形回路６６に向けて出力する。そして、次のパルス列信号Ｐｓが入力されると、カウント値はリセットされ、再び周波数逓倍信号Ｐｍに基づいたカウント値のインクリメントを開始する。
【００５６】
波形整形回路６６は、位相シフト回路６４からのパルスＰｃに基づいた三角波を第２の発振信号φ２として再生する。この第２の発振信号φ２は、位相制御信号として第２の駆動部５４に出力される。
【００５７】
このようにして、位相制御回路４４は、入力された発振信号φ１の位相を位相差φｄ分だけシフトさせた第２の発振信号φ２を第２の駆動部５４１に対して提供する。尚、さらなる実施の形態では、位相制御回路４４に基準信号生成回路６０を設けずに、直接基準クロックＰ０を周波数逓倍回路６２に入力させて周波数逓倍信号Ｐｍを生成することもできる。
【００５８】
次に、図５を参照して、電流検出器について説明する。
【００５９】
電流検出器４６は、放電灯１８の一方の電極２２ａと電気的に接続された端子Ｎ１００と接地面Ｇとの間に、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ２及びコンデンサＣ１０とが、それぞれ並列に接続されている。また、ダイオードＤ２及びコンデンサＣ１０は、端子Ｎ１０２を介して直列に接続されている。さらに、ダイオードＤ１は、アノードが端子Ｎ１００に接続され、カソードが接地されている。また、ダイオードＤ２は、カソードが端子Ｎ１００に接続されている。端子Ｎ１０２は、比較器７０の一方の入力端子に接続され、比較器７０の他方の入力端子は制御部１４に接続されている。
【００６０】
電流検出器４６の上記構成により、放電灯１８を流れるランプ電流Ｉは電圧に変換されて比較器７０の一方の入力端子に入力される。比較器７０の他方の入力端子には、制御部１４からの放電灯１８の所望の輝度に対応した基準電圧Ｖｓが入力される。比較器７０は、ランプ電流Ｉに対応した出力電圧と、基準電圧Ｖｓとを比較して、その結果を位相調整信号θ１として位相制御回路４４に向けて出力する。
【００６１】
本実施例において、電流検出器４６は、第１の駆動部３０の内部に設けたが、これに替えて、第２の駆動部３２の内部に設けて、インバータ回路５４を流れる電流を検出するように接続し、放電灯１８のランプ電流Ｉを検出することもできる。
【００６２】
次に、放電灯点灯装置の動作を、図６を参照しながら説明する。
【００６３】
制御部１４は、入力部１６を介して放電灯１８の点灯が指示されると、各放電灯ユニット１２への電源電圧Ｖｉｎの印加を開始すると共に、放電灯１８の輝度に対応した第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１の波高値Ｖ１及び周波数と、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２との位相差φｄとに関する情報を放電灯ユニット１２に送る。
【００６４】
最初に、発振器４０は、図６（ｂ）に示す周期Ｔの基準クロックＰ０に基づいて、周期Ｔの三角波を第１の発振信号φ１として生成し（図６（ｃ）参照）、発振信号φ１をスイッチングドライバ５２と位相制御回路４４とに向けて出力する。
【００６５】
スイッチングドライバ５２は、例えば、時刻０から時刻Ｔ／２の間は、駆動信号Ｋ１１、Ｋ１３のみがＨｉｇｈとなって（図６（ｄ）〜（ｇ）参照）、スイッチング素子Ｓ１１及びＳ１３が閉じるとともにスイッチング素子Ｓ１２及びＳ１４が開く。従って、端子Ｎ１１からＮ１３に向かう電流の向きを正方向とすると、時刻０から時刻Ｔ／２の間、トランス４８の１次巻線側Ｔ１２では、端子Ｎ１１からＮ１３に向けて、正方向に電流が流れる（図６（ｈ）参照）。次に、時刻Ｔ／２から時刻Ｔの間は、駆動信号Ｋ１２、Ｋ１４のみがＨｉｇｈとなって（図６（ｄ）〜（ｇ）参照）、スイッチング素子Ｓ１２及びＳ１４が閉じるとともにスイッチング素子Ｓ１１及びＳ１３が開く。従って、時刻Ｔ／２から時刻Ｔの間、トランス４８の１次巻線側Ｔ１２では、先ほどとは逆方向に端子Ｎ１３からＮ１１に向けて電流が流れる（図６（ｈ）参照）。上記動作を１周期毎に繰り返すことによって、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１が生成されるので、第１の駆動部３０は、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を放電灯１８の一方の電極２２ａに印加する（図６（ｉ）参照）。
【００６６】
一方、位相制御回路４４に入力された第１の発振信号φ１は、基準信号生成回路４４により、発振信号φ１と同期がとられると共に同一周期Ｔのパルス列信号Ｐｓを生成する（図６（ｊ）参照）。
【００６７】
この周期Ｔのパルス列信号Ｐｓは、周波数逓倍回路６２によって例えば、２５６逓倍されて、Ｔ／２５６を１周期とする周波数逓倍信号Ｐｍを出力する（図６（ｋ）参照）。
【００６８】
次に、位相シフト回路６４は、パルス列信号Ｐｓの入力によってリセットされた後、周波数逓倍信号Ｐｍの入力毎にカウント値を１つずつインクリメントする。カウント値が所定のシフト値ｊに達すると、位相シフト回路６４は、パルスＰｃを波形整形回路６６に向けて出力する（図６（ｌ）参照）。従って、パルスＰｃは、パルス列信号Ｐｓに対して時間Ｔｄ１だけ遅れて立ち上がるパルスとなる。
【００６９】
波形整形回路６６は、パルスＰｃを基準として第１の発振信号φ１と同一の三角波を第２の発振信号φ２として再生する（図６（ｍ）参照）。そして、波形整形回路６６は、発振信号φ２を第２の駆動部５４に供給する。
【００７０】
第２の駆動部５４では、インバータ回路５４によって、発信信号φ２に基づいて、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２が生成される。従って、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２は、第１の高周波電圧Ｖｏｕｔ１に対して位相がφｄだけシフトする。このようにして生成された第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２が放電灯１８の一方の電極２２ｂに印加される（図６（ｎ）参照）。
【００７１】
従って、放電灯１８には、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２との電位差が、電圧Ｖｔとして電極２２ａ，２２ｂ間に印加されることになる（図６（ｏ）参照）。この電圧Ｖｔによって放電灯１８を流れる電流Ｉが確定され、放電灯１８は、この電流Ｉに応じた輝度で発光する。放電灯１８の両電極２２ａ，２２ｂ間の電圧Ｖｔは、両高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２の位相差φｄによって実効電圧が変化する。すなわち、位相差φｄが１８０゜の場合、電圧Ｖｔは最大になり、放電灯の輝度は最大となる。一方、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２とが同位相となるとき、放電灯１８の電極２２ａ，２２ｂ間の印加電圧はゼロとなり、放電灯１８は発光しない。
【００７２】
従って、位相差φｄを変更するだけで、放電灯１８の両電極２２ａ，２２ｂ間に印加される電圧を自在に変えることができ、電圧の変化に応じて放電灯の輝度を容易に変更できる。
【００７３】
また、電流検出器４６は、放電灯１８を流れる電流Ｉを検出する。従って、放電灯１８周囲の温度変化や、放電灯１８の電圧Ｖｔの不意の変動によって電流Ｉが変化して輝度が変化した場合、電流Ｉを、所望の輝度に対応させた基準電圧Ｖｓと比較して、輝度の変化を補償すべく位相差調整信号θ１を位相制御回路４４に向けて出力する。位相差調整信号θ１によって、位相制御回路４４は、位相シフト回路でのシフト値ｊを増減するだけで位相差φｄを変更でき、放電灯１８に印加される電圧Ｖｔを変えて輝度を調整できる。
【００７４】
また、上記構成では、インバータ回路の発信周波数を一定に保持した状態で、放電灯の電流をサイン波形に維持できる。また、インバータ回路のスイッチング回路の各スイッチ素子のオン・オフを５０％のデューティ比で動作できるので、電源電圧Ｖｉｎを効率良く使用できる。
【００７５】
次に、さらなる本発明の実施の形態となる放電灯点灯装置を含む放電灯装置１００を、図７を参照して説明する。
【００７６】
放電灯装置１００は、ｎ個の放電灯ユニット１１２と、各放電灯ユニット１１２を制御する制御部１１４と、入力部１１６とを有する。放電灯ユニット１１２は、ユニットに装着された放電灯１１８を点灯するための装置である。各放電灯ユニット１１２は、第１の駆動部１３０と、第２の駆動部１３２とを有する。
【００７７】
第１の駆動部１３０は、インバータ回路を内部に有し、外部から供給される電源電圧Ｖｉｎから第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を生成する。次に、第１の駆動部１３０は、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１を放電灯１１８の一方の電極１２２ａに印加する。第２の駆動部１３２も、インバータ回路を内部に有し、外部から供給される電源電圧Ｖｉｎから第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を生成する。次に、第２の駆動部１３２は、第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２を放電灯１１８の一方の電極１２２ｂに印加する。制御部１１４は、第１の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１と第２の高周波交流電圧Ｖｏｕｔ２との位相差φｄを設定する位相差信号を第１及び第２の駆動部１３０，１３２の各々に与える。
【００７８】
このように、上記放電灯装置１００においても、電極の各々に印加される高周波交流電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２の位相差φｄを変更するだけで、放電灯１１８に印加される電圧を変更でき、故に各放電灯１１８の輝度を自在に変更できる。
【００７９】
更に、図１及び図７に示す放電灯点灯装置を、液晶パネルなどの表示装置のバックライトとして装着すると、表示装置全体に亘り、均一な輝度で発光させることができると共に、表示装置の明るさを自在に変更できる。また、表示装置周辺の温度変化などの外部要因による表示装置の輝度むらや輝度の変動を防止することができる。
【００８０】
なお、何れの実施形態においても、放電灯装置に複数の放電灯を装着する場合、各放電灯ユニット１２，１１２の第１の駆動部３０，１３０を、互いに同期させても、或いは非同期であってもよい。放電灯ユニットを同期させる場合は、第１の駆動部に与える基準クロックＰ０を共通にすれば良い。又は、１の放電灯ユニットにて生成される発振信号φ１を他の放電灯ユニットに供給することもできる。
【００８１】
なお、上記実施の形態においては、放電灯を流れる電流を変えるために、放電灯の両電極間に印加される電圧の各々の位相を制御した。上記方法に対して、各電極に印加される電圧を、インバータ回路の出力のデューティ比を変更して変化させるなどの方法を組み合わせて、放電灯に印加される電圧を変えて放電灯の輝度を変えることもできる。
【００８２】
また、各放電灯ユニットには、１の放電灯が装着されていたが、各放電灯ユニットにおいて、複数の放電灯を装着することもでき、この場合の放電灯の接続方法は、直列、又は並列の何れであっても良い。
【００８３】
更に、上記実施例では、放電灯点灯装置の構成を中心に記載したが、本発明の放電灯点灯装置は、画像表示装置に限らず、光の照射を必要とする適宜の装置に対して使用することができる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項８記載の放電灯点灯装置によれば、２つの電極を有する放電灯の電極間に印加される電圧を、一方の電極に印加される第１の高周波交流電圧と、他方の電極に印加される第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御するだけで変更できる。このように放電灯の電極間の電圧が変化すると、それに応じて放電灯の電流も変化するので、放電灯の輝度を容易に変更できる。
【００８５】
また、各駆動部の発信周波数を一定に維持しつつ、外部から供給される電力を継続的に放電灯に供給しながらも放電灯の電極間の電圧を変更できる。
【００８６】
請求項９乃至請求項１２記載の表示装置によれば、放電灯に印加される電圧を、一方の電極に印加される第１の高周波交流電圧と他方の電極に印加される第２の高周波交流電圧との間の位相差を制御するだけで変更でき、これによって放電灯の輝度を変化させることができる。従って、画像表示パネルの輝度を容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置を示すブロック図である。
【図２】図１の放電灯点灯装置に装着される放電灯を説明する図である。
【図３】図１に示す放電灯点灯装置の放電灯ユニットの詳細を示すブロック図である。
【図４】図３に示す位相制御装置を示すブロック図である。
【図５】図３に示す電流検出器を示すブロック図である。
【図６】図１に示す放電灯点灯装置の動作を説明する電圧波形図である。
【図７】本発明に係る別の放電灯点灯装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０    放電灯点灯装置
１４    制御部
１６    入力部
１８    放電灯
３０    第１の駆動部
３２    第２の駆動部
４４    位相制御回路
【図１】
2004241136.tif 000003
【図２】
2004241136.tif 000004
【図３】
2004241136.tif 000005
【図４】
2004241136.tif 000006
【図５】
2004241136.tif 000007
【図６】
2004241136.tif 000008
【図７】
2004241136.tif 000009