(57)【要約】【課題】調光制御において、複数本の放電灯のうち指定調光率に応じた本数の放電灯だけ点灯させると共にそのランプ電流を絞る制御により、幅広い範囲の調光制御ができるようにする。【解決手段】この放電灯点灯装置では、複数の放電灯１ａ〜１ｃと、複数の放電灯各々にランプ電流を供給する電源回路２０ａ〜２０ｃと、外部からの調光指令を入力し、電源回路に対して複数の放電灯各々の点灯／消灯制御を行う制御回路２１とを備え、制御回路２１が調光指令に基づき指定調光率に対応するランプ電流になるようにランプ電流を制御し、かつ指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯を消灯させる調光制御をし、幅広い調光を可能にする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電灯と、
前記複数の放電灯各々を点灯する電源回路と、
外部からの調光指令を入力し、前記電源回路に対して前記複数の放電灯各々の点灯／消灯制御を行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記調光指令に基づき指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに前記複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯を消灯させる制御機能を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
複数の放電灯と、
前記複数の放電灯各々を点灯する電源回路と、
外部からの調光指令を入力し、前記電源回路に対して前記複数の放電灯各々の点灯、消灯、点灯時の輝度制御を行う制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記調光指令に基づき指定調光率に対応する輝度になるように制御し、かつ指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに前記複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯を消灯させる制御機能を有することを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調光機能を備えた放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、図９に示すような３本の放電灯１ａ〜１ｃにより液晶ユニット１５を側端面から照明するエッジライト方式の液晶バックライト装置１６に用いられる調光機能を備えた放電灯点灯装置は、図１０に示すように、１００％フル点灯から照明光量を絞り画面を暗くする調光を行うとき、全放電灯１ａ〜１ｃの輝度を調光指令に応じて均一に低下させる制御を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の放電灯点灯装置では、放電灯各々の放電維持可能な電流には下限値（例えば２０％）があるため、調光制御において複数本の放電灯各々に対する輝度を指定調光率に応じて均一に暗くする制御では、図１０に示したように２０％を切る低い調光率での点灯ができない問題点があった。
【０００４】
しかしながら、複数本の放電灯それぞれの放電維持可能な電流の下限値がそれぞれの１００％点灯時の２０％であるとすれば、１灯だけ残して下限値まで電流を絞れば、３灯全灯点灯時の１００％の光量に対して約７％（＝２０％／３００％）まで調光できることになる。
【０００５】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたもので、調光制御において、複数本の放電灯のうち指定調光率に応じた本数の放電灯だけ点灯させると共にその電流を制御することにより、幅広い調光制御ができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明はまた、調光制御において複数本の放電灯のうち指定調光率に応じた本数の放電灯だけを点灯させておき、残りの放電灯は消灯させる制御により、回路構成をシンプルにして使用放電灯数分の１まで段階的に調光ができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の放電灯点灯装置は、複数の放電灯と、前記複数の放電灯各々を点灯する電源回路と、外部からの調光指令を入力し、前記電源回路に対して前記複数の放電灯各々の点灯／消灯制御を行う制御回路とを備え、前記制御回路は、前記調光指令に基づき指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに前記複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯を消灯させる制御機能を有するものである。
【０００８】
請求項１の発明の放電灯点灯装置では、調光指令に基づき指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯だけ点灯させ、残りの放電灯は消灯させることにより、シンプルな制御によって幅広い調光が行える。
【０００９】
請求項２の発明の放電灯点灯装置は、複数の放電灯と、前記複数の放電灯各々を点灯する電源回路と、外部からの調光指令を入力し、前記電源回路に対して前記複数の放電灯各々の点灯、消灯、点灯時の輝度制御を行う制御回路とを備え、前記制御回路は、前記調光指令に基づき指定調光率に対応する輝度になるように制御し、かつ指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに前記複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯を消灯させる制御機能を有するものである。
【００１０】
請求項２の発明の放電灯点灯装置では、調光指令に基づき指定調光率に対応する輝度になるように制御し、かつ指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯だけ点灯させ、かつそれらの輝度を暗くし、残りの放電灯は消灯させることにより、幅広い調光を可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の第１の実施の形態の放電灯点灯装置の回路構成を示している。本実施の形態の放電灯点灯装置は、従来同様、図９に示すような例えば３本の放電灯１ａ〜１ｃにより液晶ユニット１５を側端面から照明するエッジライト方式の液晶バックライト装置１６として用いられる調光機能を備えたものである。本実施の形態の放電灯点灯装置は、複数本、ここでは３本の放電灯１ａ，１ｂ，１ｃそれぞれに対してインバータ回路２０ａ〜２０ｃにより高圧高周波電力を供給する構成である。
【００１２】
インバータ回路２０ａ〜２０ｃそれぞれは、ロイヤーインバータ回路であり、対となる２つの発振トランジスタ７，７と、両発振トランジスタ７，７のベースに供給する電流を制御するベース抵抗１０と、ベース用巻線として３次巻線５を設けたインバータトランス２と、コンデンサ６によって構成されている。
【００１３】
各インバータトランス２はセンタータップの設けられた１次巻線４、ランプ電流を供給する２次巻線３、そして上述した３次巻線５から構成されている。
【００１４】
各ベース抵抗１０の一端は直流電源１２に接続し、その他端は駆動用スイッチ９を介して、インバータトランス２の３次巻線５から発振トランジスタ７に戻る接続線に接続してある。インバータトランス２の１次巻線４の中間タップは、直流電源１２にインダクタ８を介して接続してある。
【００１５】
各駆動用スイッチ９をなすトランジスタのベースには調光制御回路２１からの調光制御信号線２２ａ〜２２ｃ各々がベース抵抗１１を介して接続してある。調光指令が入力されない限り、調光制御回路２１は各駆動用スイッチ９を導通させる制御信号を出力している。
【００１６】
このようなインバータ回路２０ａ〜２０ｃそれぞれは、直流電源１２が印加されると、インダクタ８を通してインバータトランス２の１次巻線４に電流が流れ、同時に直流電源１２から出力された電圧がベース抵抗１０、駆動用スイッチ９を通じて発振トランジスタ７，７のベースに印加される。
【００１７】
インバータトランス２の１次巻線４と３次巻線５のリアクタンスと共振コンデンサ７とで共振し、インバータトランス２の３次巻線５の端子間にインバータトランス２の１次巻線４と３次巻線５の巻数比だけ昇圧された高電圧が誘起され、同時に、３次巻線５には１次巻線４に流れる電流の方向と同一方向に電流が流れて自励発振し、共振周波数で発振トランジスタ７，７を交互に導通させる。インバータトランス２は、その１次巻線４と２次巻線３との巻数比だけ１次巻線４に流れる電流の電圧を昇圧し、この結果として、放電灯１ａ〜１ｃ各々に高圧高周波電流を供給して点灯させる。
【００１８】
調光制御回路２１は通常はオペアンプを用いた論理回路で構成されるが、ここでは機能を分かりやすくするためにデジタル回路として示してある。この調光制御回路２１は、外部から入力される調光指令信号Ｓを入力端子２３で受けて、表１に示す比較を行い、その比較結果に応じた点灯本数Ｎと輝度を決定し、これに基づいて生成した調光制御信号を調光制御信号線２２ａ〜２２ｃに出力する。
【００１９】
【表１】
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調光制御信号は、負論理では１パルス周期に対するＬ（ローレベル）期間のデューティを調光指令に応じた比率に調整したパルス信号である。なお、正論理の回路であれば、１パルス周期に対するＨ（ハイレベル）期間のデューティを調光指令に応じた比率に調整することになる。
【００２０】
次に、上記構成の第１の実施の形態の放電灯点灯装置の点灯動作について、図２〜図５を用いて説明する。
【００２１】
（１）全点灯時
全点灯時には、調光指令Ｓは１００％指令であり、これに対して制御回路２１は放電灯１ａ〜１ｃ３灯全部に１００％点灯制御信号を出力する。この場合、３灯のインバータ回路２０ａ〜２０ｃそれぞれの駆動スイッチ９にはデューティ１００％の信号が出力され、インバータ回路２０ａ〜２０ｃそれぞれはフルパワーで動作し、各放電灯１ａ〜１ｃを１００％の輝度で点灯させる。
【００２２】
（２）１００％〜６０％調光時
外部から１００％〜６０％の調光指令Ｓ（０Ｖ〜第１の設定電圧までの調光電圧）が制御回路２１に与えられると、制御回路２１は図２のフローチャートのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３の制御により、図３、図４におけるＡ区間の調光動作を行い、３灯点灯で、かつ、各灯の点灯デューティを調光指令Ｓと合わせる。
【００２３】
これにより、放電灯１ａ〜１ｃの全灯が均一に１００〜６０％の輝度で点灯し、装置全体の実質輝度も１００〜６０％に調光される。このときの３灯の点灯状態は、図５（ａ）に示すように３灯点灯である。
【００２４】
（３）６０％〜４５％調光時
外部から６０％〜４５％の調光指令Ｓ（第１の設定電圧〜第２の設定電圧の調光電圧）が制御回路２１に与えられると、制御回路２１は図２のフローチャートのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５の制御により、図３、図４におけるＢ区間の調光動作を行い、放電灯１ａの１灯は消灯し、残りの放電灯１ｂ，１ｃの２灯を点灯させ、それぞれの点灯デューティを調光指令Ｓと合わせる。
【００２５】
これにより、放電灯１ｂ，１ｃの２灯が均一に６０〜４５％の輝度で点灯し、装置全体の実質輝度は４０〜３０％（＝１２０〜９０％／３００％）に調光される。このときの３灯の点灯状態は、図５（ｂ）に示すものである。
【００２６】
（４）４５％〜２０％調光時
外部から調光指令として４５％〜２０％の調光指令Ｓ（第２の設定電圧〜輝度最小となる設定電圧の調光電圧）が制御回路２１に与えられると、制御回路２１は図２のフローチャートのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６の制御により、図３、図４におけるＣ区間の調光動作を行い、放電灯１ａ，１ｃの２灯を消灯させ、残りの放電灯１ｂの１灯だけを点灯させ、その点灯デューティを調光指令Ｓと合わせる。
【００２７】
これにより、１灯の放電灯１ｂだけが４５〜２０％の輝度で点灯し、装置全体の実質輝度は１５〜７％（＝４５〜２０％／３００％）に調光される。このときの３灯の点灯状態は、図５（ｃ）に示すものである。
【００２８】
これにより、図３に示したように、従来であれば装置全体での実質輝度がフル点灯時の約２０％になるまでしか調光できなかったが、本実施の形態によれば同じ性能の放電灯を使用しながらも、従来の１／３である約７％までの低い輝度まで実質輝度を調整でき、調光範囲を広げることができる。
【００２９】
さらに一般には、例えば、従来であればＮ本の放電灯（あるいは同時に点灯／消灯される放電灯の組数がＮ組の放電灯）について装置全体での実質輝度がフル点灯時の約２０％になるまでしか調光できなかったものが、本実施の形態の放電灯点灯装置では、同じ性能の放電灯を使用しながらも、従来の約２０％に対してその１／Ｎになる低い輝度まで実質輝度を調整でき、調光範囲を広げることができるのである。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態の放電灯点灯装置について、図１、図６〜図８を用いて説明する。第２の実施の形態の特徴は、外部からの調光指令に対して、３灯を段階的に消灯させ、輝度を段階的に調整する、シンプル化された調光機能にある。したがって、第２の実施の形態の放電灯点灯装置の回路構成は、図１に示した第１の実施の形態と共通する。そして、制御回路２１の機能構成がシンプル化され、図７に示すように、調光指令が「明」、「中間」、「暗」の３段階であり、それぞれに応じて３灯全灯点灯、２灯点灯、１灯点灯の制御を行うように構成されている。
【００３１】
この第２の実施の形態の放電灯点灯装置による調光動作について説明する。図７、図８において、調光指令Ｓとして「明」が入力されれば、制御回路２１は放電灯１ａ〜１ｃの３灯全灯をデューティ１００％で点灯させる制御信号を出力する（図６のフローチャートにおけるステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００３２】
調光指令Ｓが「中間」であれば、制御回路２１は放電灯１ａを消灯させ、残りの放電灯１ｂ，１ｃの２灯について、デューティ１００％で点灯させる制御信号を出力する（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５）。
【００３３】
そして調光指令Ｓが「暗」であれば、制御回路２１は放電灯１ａ，１ｃの２灯を消灯させ、残りの放電灯１ｂの１灯だけをデューティ１００％で点灯させる制御信号を出力する（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６）。
【００３４】
この第２の実施の形態によれば、３灯−２灯−１灯の点灯／消灯の切り替えだけで３段階の調光ができ、回路をシンプル化して多段調光できる。
【００３５】
なお、上記の第１、第２の実施の形態の放電灯点灯装置において、放電灯数は３灯に限定されることはなく、さらに多くの本数を点灯させる放電灯点灯装置についても同様に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、調光指令に基づき指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯だけ点灯させ、残りの放電灯は消灯させることにより、シンプルな制御によって幅広い調光が行える。
【００３７】
請求項２の発明によれば、調光指令に基づき指定調光率に対応する輝度になるように制御し、かつ指定調光率が所定の調光率よりも低くなったときに複数の放電灯のうちの該当本数の放電灯だけ点灯させて、それらの輝度を制御し、かつ残りの放電灯は消灯させることにより、幅広い調光を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放電灯点灯装置の回路ブロック図。
【図２】上記の実施の形態による調光動作のフローチャート。
【図３】上記の実施の形態による調光動作時の調光電圧と実質輝度との関係を示す説明図。
【図４】上記の実施の形態による調光動作の制御波形図。
【図５】上記の実施の形態の放電灯点灯装置の調光動作時の各放電灯の点灯／消灯状態の推移を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の放電灯点灯装置による調光動作のフローチャート。
【図７】上記の実施の形態による調光動作時の調光電圧と実質輝度との関係を示す説明図。
【図８】上記の実施の形態による調光動作の制御波形図。
【図９】従来例の放電灯点灯装置の側面図。
【図１０】従来例の放電灯点灯装置による調光動作時の調光電圧と実質輝度との関係を示す説明図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｃ  放電灯
２０ａ〜２０ｃ  インバータ回路
２１  制御回路
２２ａ〜２２ｃ  調光制御信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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