(57)【要約】【課題】    照光を制御するランプ駆動装置において、デューティ比の制御によりランプの両端に十分な高電圧及び高電流を印加し、ランプの動作に全く影響を与えずに明るさを容易に制御できるものを提供する。【解決手段】照光制御電圧(Vdim)に応じてデューティ比が可変の低周波矩形信号(LP)を出力するデューティ制御部１０と、高周波発振信号(HP)を出力する高周波発生部２０と、ランプ駆動制御部３０と、インバータ４０とからなる。ランプ駆動制御部３０は、これら信号(LP，HP)を受信し、低周波矩形信号(LP)の不活性化区間にて、高周波発振信号(HP)を選択して矩形波信号に変換させた第１駆動信号(PUL1)と、第１駆動信号(PUL1)を反転させた第２駆動信号(PUL2)とを出力する。第１及び第２駆動信号(PUL1，PUL2)に応じてインバータ４０の第１及び第２スイッチング部(M1，M2)がオン・オフされる。【選択図】  図２
2005044674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照光制御電圧に応じてランプの照光を制御するランプ駆動装置において、
前記照光制御電圧に応じてデューティ比が可変する低周波の矩形信号を出力するデューティ制御手段と、
前記低周波の矩形信号より高い周波数を有する高周波発振信号を出力する高周波発生手段と、
前記低周波矩形信号と高周波発振信号を受信して、前記低周波矩形信号の不活性化区間の間、前記高周波発振信号を選択し、選択された高周波発振信号について矩形波信号に変換した第１駆動信号と、第１駆動信号を反転させた第２駆動信号とを出力し、前記低周波矩形信号の活性化区間の間、前記第１駆動信号と第２駆動信号は不活性化されるランプ駆動制御手段と、
前記ランプを点灯・消灯させるインバータ手段とからなり、
該インバータ手段は、第１駆動信号が活性化される度にオンされる第１スイッチング部と、第２駆動信号が活性化される度にオンされる第２スイッチング部と、一方の端子が直流供給電圧に連結されたコイルと、変圧機とから構成され、
該変圧機は、１次側の第１及び第２コイルと、１次側の第１及び第２コイルに誘起された電流によってランプ両端に高電圧が誘導される２次側コイルとから構成され、前記１次側第１及び第２コイルの一方の端子は共通に連結されて前記コイルの他方の端子に連結され、前記１次側第１及び第２コイルの他方の端子は各々前記第１スイッチング部と第２スイッチング部とに連結されており、前記第１スイッチング部が活性化されて不活性化されると前記第１次側第１コイルから直流供給電圧に逆起電力が発生して前記第２次側コイルに高電圧が誘起され、前記第２スイッチング部が活性化されて不活性化されると前記第１次側第２コイルから直流供給電圧に逆起電力が発生して前記第２次側コイルに高電圧が誘起されるものであることを特徴とするランプ駆動装置。
【請求項２】
前記デューティ制御手段は、
一端が前記直流供給電圧に連結され他端が第１ノードに連結された第１抵抗、一端が第１ノードに連結され他端が第２ノードに連結された第２抵抗、及び、一端が第２ノードに連結され他端が接地電圧に連結された充電キャパシターから構成されており、前記第１抵抗、第２抵抗及び充電キャパシターの時定数によって前記充電キャパシターに電圧を充電する充電手段と、
スイッチング制御信号を受信して前記スイッチング制御信号が活性化されると前記充電手段の充電キャパシターに充電された電圧を放電させる放電手段と、
前記充電キャパシターに充電された電圧が、直流供給電圧より小さい第１基準電圧より大きければ、前記放電手段に入力されるスイッチング制御信号を活性化させて前記放電手段によって前記充電キャパシターに充電された電圧を放電させ、前記放電手段による放電によって前記充電キャパシターに充電された電圧が、照光制御電圧の電圧値に応じて可変する第２基準電圧より小さければ、前記放電手段に入力されるスイッチング制御信号を不活性化させて前記充電キャパシターを再び充電させ、前記第２基準電圧の可変電圧値に応じて充電キャパシターの充電される時期を変更させて照光制御電圧の電圧値に応じてデューティ比が可変する低周波の矩形信号を出力する低周波発生手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のランプ駆動装置。
【請求項３】
前記低周波発生手段は、
前記直流供給電圧と接地電圧の間に直列に順次に連結された第３、第４及び第５抵抗から構成されており、前記直流供給電圧を一定の比率で分配して、前記第３抵抗と第４抵抗が共通に連結された第３ノードには前記直流供給電圧より低い電圧である第１基準電圧を出力し、前記第４抵抗と第５抵抗が共通に連結された第４ノードには前記第１基準電圧より低い電圧である第２基準電圧を出力する基準電圧発生手段と、
前記照光制御電圧と接地電圧の間に直列に連結された第６抵抗と第７抵抗によって前記照光制御前圧を一定の比率で分配した電圧を出力し、エミッタ端、ベース端及びコレクタ端を有し、ベース端は前記第６抵抗と第７抵抗の分配された電圧が連結され、コレクタ端は前記第１基準電圧に連結され、エミッタ端は前記第２基準電圧に連結され、前記照光制御電圧が増加するに連れて第２基準電圧が第１基準電圧へと増加するトランジスタから構成された照光制御手段と、
前記第２ノードの電圧と第１基準電圧を受信して第２ノードの電圧が第１基準電圧より大きければ活性化された第１比較信号を出力する第１比較手段と、
前記第２ノードの電圧と第２基準電圧を受信して第２ノードの電圧が第２基準電圧より小さければ活性化された第２比較信号を出力する第２比較手段と、
リセット端子、セット端子、第１出力端子及び第１出力端子の反転された信号を出力する第２出力端子を有し、リセット端子は前記第１比較信号に連結され、セット端子は前記第２比較信号に連結されており、前記第２比較信号が活性化されると第１出力端子はハイ論理値を出力し、前記第１比較信号が活性化されると第１出力端子はロー論理値を出力し、前記第１比較信号と第２比較信号が全て不活性化されると第１出力端子は以前の論理値をラッチして第１出力端子は低周波矩形信号を出力し、第２出力端子はスイッチング制御信号を出力するセット／リセットフリップフロップと
を備えたことを特徴とする請求項２に記載のランプ駆動装置。
【請求項４】
前記放電手段は、コレクタ端、ベース端及びエミッタ端を有し、コレクタ端は前記第１ノードに連結され、エミッタ端は接地電圧に連結され、ベース端はスイッチング制御信号に連結されてスイッチング制御信号が活性化されるとオンされるトランジスタからなることを特徴とする請求項２に記載のランプ駆動装置。
【請求項５】
前記ランプ駆動制御手段は、
前記直流供給電圧より小さい一定の基準電圧を出力する定電圧発生手段と、
一方の端子が前記定電圧発生手段の出力である基準電圧に連結された第８抵抗と、
一方の端子が接地電圧に連結され、他方の端子が前記第８抵抗の他方の端子に連結され、同時に前記低周波矩形信号に連結された第９抵抗と、
前記第８抵抗と第９抵抗の分配電圧を基準にスイングする前記低周波矩形信号と高周波発振信号を受信し、これらを比較して前記高周波発振信号が前記低周波矩形信号より大きければ活性化されて矩形波の駆動信号を出力する比較手段と、
前記比較手段の出力である駆動信号を電流増幅させて駆動信号の駆動能力を増加させ、第１駆動信号と、第１駆動信号を反転させた第２駆動信号とを出力する電流増幅手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のランプ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ駆動装置に関し、特に照光制御電圧の大きさに応じて外部電極放電ランプ(External Electrode Fluorescent Lamp)の明るさを調整することができるランプ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部電極放電ランプはランプ内部に電極を有しておらず、ランプ外部の両端に形成された外部電極に高電圧と高電流を印加し強い電気場によってランプ内部のガスが放電されてランプを点灯させるものとして、内部に電極が存在しないことからイオン衝撃（スパッタリング）による極損失を減らしてランプの寿命を延長することができ、容量性負荷特性を有することから輝度維持特性に優れている。
【０００３】
ランプの明るさを制御するための従来のランプ照光制御方式としては周波数制御方式とバースト（ｂｕｒｓｔ）方式がある。
【０００４】
周波数制御方式は、一般蛍光灯用インバータに使用する方式で、インバータ部のインピーダンスマッチング用コイルとキャパシタンスの共振領域で共振周波数を変えてランプの管内に流れる電流を制御し、ランプの明るさを調整するもので、これは共振帯域幅が大きいランプ駆動装置に適している。
【特許文献１】特開２０００−７８８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、外部電極放電ランプは始動時に高電圧と高電流が必要であり、点灯後にも高電圧が維持されなければ放電を開示しないことから、高い昇圧比を有するトランスによって高電圧が印加されなければならないので、インピーダンスマッチングのためにコイルとキャパシタンスによる共振が誘発されなければならない。したがって、共振帯域幅は非常に狭く設定されなければならないので、前記周波数制御方式を使用できない。
【０００６】
図１はバースト方式の構成図を示したものである。バースト方式は主に液晶ディスプレイのバックライト(LCD's back light)の光源として用いられる冷陰極放電燈のインバータで用いられるもので、図１に示されているように、インバータ１と直流電源（Ｖｄｃ）の間にスイッチングトランジスタ（Ｓ１）を配設し、スイッチングトランジスタ（Ｓ１）のオンまたはオフされる周波数のデューティ比を変更してランプの照光を調節する方式として、この方式は冷陰極放電燈のように低電圧と低電流によって動作するランプに使用するに適している。
【０００７】
しかしながら、外部電極放電ランプは消費電力が冷陰極放電燈に比べて数倍から数十倍以上になるので、バースト方式を使用する場合、スイッチングトランジスタ（Ｓ１）の電力損失が大きくて全体的なシステムの効率が低下する問題点を有しており、バースト方式を外部電極放電ランプの照光制御方式で使用する場合、頻繁なオン／オフによるスイッチングノイズの発生によって電磁波障害及び熱が発生する問題点を有しているので、外部電極放電ランプはバースト方式を使用できない。
【０００８】
本発明の目的は、ランプの点、消灯される１周期内のデューティ（ｄｕｔｙ）比を制御することによって外部電極放電ランプの両端には十分な高電圧及び高電流を印加し、ランプの動作に全く影響を与えずにランプの明るさを容易に制御することができるランプ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明のランプ駆動装置は、照光制御電圧に応じてデューティ比が可変する低周波の矩形信号を出力するデューティ制御部と、低周波の矩形信号より高い周波数を有する高周波発振信号を出力する高周波発生部と、低周波矩形信号と高周波発振信号を受信し、低周波矩形信号の不活性化区間の間、高周波発振信号を選択し、選択された高周波発振信号について矩形波信号に変換させた第１駆動信号と第１駆動信号を反転させた第２駆動信号を出力し、低周波矩形信号の活性化区間の間、第１駆動信号と第２駆動信号は不活性化されるランプ駆動制御部と、前記ランプを点灯・消灯させるインバータ手段とを備え、該インバータ手段は、第１駆動信号が活性化される度にオンされる第１スイッチング部と、第２駆動信号が活性化される度にオンされる第２スイッチング部と、一方の端子が直流供給電圧に連結されたコイルと、変圧機とから構成され、該変圧機は、１次側第１及び第２コイルと１次側第１及び第２コイルに誘起された電流によってランプ両端に高電圧が誘導される２次側コイルから構成され、１次側第１及び第２コイルの一方の端子は共通で連結されてコイルの他方の端子と連結され、１次側第１及び第２コイルの他方の端子は各々第１スイッチング部と第２スイッチング部と連結されており、第１スイッチング部が活性化されて不活性化されると第１次側第１コイルから直流供給電圧に逆起電力が発生して第２次側コイルに高電圧が誘起され、第２スイッチング部が活性化されて不活性化されると第１次側第２コイルから直流供給電圧に逆起電力が発生して第２次側コイルに高電圧が誘起されるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は照光制御電圧の電圧値に応じてランプの点、消灯される１周期内のデューティ比を制御することによってランプの両端には十分な高電圧及び高電流を印加し、ランプの動作に全く影響を与えずにランプの明るさを容易に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明のランプ駆動装置を詳細に説明する。
【００１２】
図２は本発明のランプ駆動装置を示した構成図で、図３は図２のデューティ制御部の構成図である。
【００１３】
図２の本発明のランプ駆動装置は、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）に応じてデューティ比が可変する低周波の矩形信号（ＬＰ）を出力するデューティ制御部１０と、低周波の矩形信号（ＬＰ）より速い（高い）周波数を有する高周波発振信号（ＨＰ）を出力する高周波発生部２０と、ランプ駆動制御部３０と、ランプ５０を点灯・消灯させるインバータ４０とから構成される。ランプ駆動制御部３０は、ランプ駆動制御部３０と低周波矩形信号（ＬＰ）と高周波発振信号（ＨＰ）を受信し、低周波矩形信号（ＬＰ）の不活性化区間の間、高周波発振信号（ＨＰ）を選択し、選択された高周波発振信号（ＨＰ）について矩形波信号に変換させた第１駆動信号（ＰＵＬ１）と、第１駆動信号（ＰＵＬ１）を反転させた第２駆動信号（ＰＵＬ２）とを出力し、低周波矩形信号（ＬＰ）の活性化区間の間、第１駆動信号（ＰＵＬ１）と第２駆動信号（ＰＵＬ２）は不活性化される。インバータ４０は、第１駆動信号（ＰＵＬ１）が活性化される度にオンされる第１スイッチング部（Ｍ１）と、第２駆動信号（ＰＵＬ２）が活性化される度にオンされる第２スイッチング部（Ｍ２）と、一方の端子が直流供給電圧（Ｖｄｃ）に連結されたコイル（Ｌ）と、変圧機（Ｔ）とから構成される。この変圧機（Ｔ）は、１次側の第１及び第２コイル（Ｔ１１、Ｔ１２）と、１次側第１及び第２コイル（Ｔ１１、Ｔ１２）に誘起された電流によってランプ５０両端に高電圧が誘導される２次側コイル（Ｔ２）とから構成され、１次側第１及び第２コイル（Ｔ１１、Ｔ１２）の一方の端子は共通に連結されてコイル（Ｌ）の他方の端子と連結され、１次側第１及び第２コイル（Ｔ１１、Ｔ１２）の他方の端子は各々第１スイッチング部（Ｍ１）と第２スイッチング部（Ｍ２）とに連結されており、第１スイッチング部（Ｍ１）が活性化されて不活性化されると１次側第１コイル（Ｔ１１）から直流供給電圧（Ｖｄｃ）に逆起電力が発生して２次側コイル（Ｔ２）に高電圧が誘起され、第２スイッチング部（Ｍ２）が活性化されて不活性化されると１次側の第２コイル（Ｔ１２）から直流供給電圧（Ｖｄｃ）に逆起電力が発生して２次側コイル（Ｔ２）に高電圧が誘起される。
【００１４】
デューティ制御部１０は、充電部１１と、放電部（ＴＲ１）と、低周波発生部１２とから構成される。充電部１１は、一端が直流供給電圧（Ｖｄｃ）に連結され他端が第１ノード（Ｎ１）に連結された第１抵抗（Ｒ１）と、一端が第１ノード（Ｎ１）に連結され他端が第２ノード（Ｎ２）に連結された第２抵抗（Ｒ２）と、一端が第２ノード（Ｎ２）に連結され他端が接地電圧（Ｖｓｓ）に連結された充電キャパシター（ＣＡＰ）とから構成されており、第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）及び充電キャパシター（ＣＡＰ）の時定数によって充電キャパシター（ＣＡＰ）に電圧を充電する。放電部（ＴＲ１）は、スイッチング制御信号（ＳＷＣ）を受信してスイッチング制御信号（ＳＷＣ）が活性化されると充電部１１の充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧を放電させる。低周波発生部１２は、充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧が、直流供給電圧（Ｖｄｃ）より小さい第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）よりも大きければ、放電部（ＴＲ１）に入力されるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）を活性化させて該放電部（ＴＲ１）によって充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧を放電させ、また、放電部（ＴＲ１）による放電によって充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧が、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）の電圧値に応じて可変する第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より小さければ、放電部（ＴＲ１）に入力されるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）を不活性化させて充電キャパシター（ＣＡＰ）を再び充電させ、第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）の可変電圧値に応じて充電キャパシター（ＣＡＰ）の充電される時期を変更させ、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）の電圧値に応じてデューティ比が可変する低周波の矩形信号（ＬＰ）を出力する。
【００１５】
低周波発生部１２は、基準電圧発生部１３と、照光制御部１４と、第１比較部（ＣＯＭＰ１）と、第２比較部（ＣＯＭＰ２）と、セット／リセットフリップフロップ１５とから構成される。基準電圧発生部１３は、直流供給電圧（Ｖｄｃ）と接地電圧（Ｖｓｓ）の間に直列に順次に連結された第３、第４及び第５抵抗（Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）から構成されており、直流供給電圧（Ｖｄｃ）を一定の比率で分配して、第３抵抗（Ｒ３）と第４抵抗（Ｒ４）が共通に連結された第３ノード（Ｎ３）には直流供給電圧（Ｖｄｃ）より低い電圧である第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）を出力し、第４抵抗（Ｒ４）と第５抵抗（Ｒ５）が共通に連結された第４ノード（Ｎ４）には第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より低い電圧である第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）を出力する。照光制御部１４は、第６抵抗（Ｒ６）及び第７抵抗（Ｒ７）と、エミッタ端、ベース端及びコレクタ端を有するトランジスタ（ＴＲ２）とから構成されている。照光制御部１４において、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）と接地電圧（Ｖｓｓ）の間に直列に連結された第６抵抗（Ｒ６）と第７抵抗（Ｒ７）によって照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を一定の比率で分配した電圧（Ｖａ）を出力しており、トランジスタ（ＴＲ２）のベース端は第６抵抗（Ｒ６）と第７抵抗（Ｒ７）の分配された電圧（Ｖａ）が連結され、コレクタ端は第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）に連結され、エミッタ端は第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）に連結され、これにより、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）が増加するに連れて第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）が第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）へと増加する。第１比較部（ＣＯＭＰ１）は、第２ノード（Ｎ２）の電圧と第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）を受信して第２ノード（Ｎ２）の電圧が第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より大きければ活性化された第１比較信号（ＣＰ１）を出力する。第２比較部（ＣＯＭＰ２）は、第２ノード（Ｎ２）の電圧と第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）を受信して第２ノード（Ｎ２）の電圧が第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より小さければ活性化された第２比較信号（ＣＰ２）を出力する。セット／リセットフリップフロップ１５は、リセット端子（Ｒ）、セット端子（Ｓ）、第１出力端子（Ｑ）及び第１出力端子（Ｑ）の反転された信号を出力する第２出力端子（ＱＢ）を有し、リセット端子（Ｒ）は第１比較信号（ＣＰ１）に連結され、セット端子（Ｓ）は第２比較信号（ＣＰ２）に連結されており、第２比較信号（ＣＰ２）が活性化されると第１出力端子（Ｑ）はハイ論理値を出力し、第１比較信号（ＣＰ１）が活性化されると第１出力端子（Ｑ）はロー論理値を出力する。第１比較信号（ＣＰ１）と第２比較信号（ＣＰ２）が全て不活性化されると第１出力端子（Ｑ）は、以前の論理値をラッチして低周波矩形信号（ＬＰ）を出力し、第２出力端子（ＱＢ）はスイッチング制御信号（ＳＷＣ）を出力する。
【００１６】
放電部（ＴＲ１）は、コレクタ端、ベース端及びエミッタ端を有するトランジスタから構成されており、コレクタ端は第１ノード（Ｎ１）に連結され、エミッタ端は接地電圧（Ｖｓｓ）に連結され、ベース端はスイッチング制御信号（ＳＷＣ）に連結されてスイッチング制御信号（ＳＷＣ）が活性化されるとオンされる。
【００１７】
ランプ駆動制御部３０は、直流供給電圧（Ｖｄｃ）より小さい一定の基準電圧（Ｖｒ）を出力する定電圧発生部３１と、一方の端子が定電圧発生部３１の出力である基準電圧（Ｖｒ）に連結された第８抵抗（Ｒ８）と、一方の端子が接地電圧（Ｖｓｓ）に連結され、他方の端子が第８抵抗（Ｒ８）の他方の端子に連結され、同時に低周波矩形信号（ＬＰ）に連結された第９抵抗（Ｒ９）と、比較部３２と、電流増幅部３３とから構成される。比較部３２は、第８抵抗（Ｒ８）と第９抵抗（Ｒ９）の分配電圧を基準にスイングする低周波矩形信号（ＬＰ）と高周波発振信号（ＨＰ）を受信し、これらを比較して高周波発振信号（ＨＰ）が低周波矩形信号（ＬＰ）より大きければ活性化されて矩形波の駆動信号（ＤＰ）を出力する。電流増幅部３３は、比較部３２の出力である駆動信号（ＤＰ）を電流増幅させて駆動信号（ＤＰ）の駆動能力を増加させ、第１駆動信号（ＰＵＬ１）と第１駆動信号（ＰＵＬ１）を反転させた第２駆動信号（ＰＵＬ２）を出力する。
【００１８】
上記の構成による本発明のランプ駆動装置の動作は以下の通りである。デューティ制御部１０の入力である照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）は外部から印加される電圧として０Ｖから５Ｖの電圧に可変する。例えば照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）が０Ｖであれば照光制御部１４のトランジスタ（ＴＲ２）はオフされ、基準電圧発生部１３は第３抵抗（Ｒ３）、第４抵抗（Ｒ４）及び第５抵抗（Ｒ５）の抵抗値の比によって直流供給電圧（Ｖｄｃ）より小さい第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）と第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より小さい第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）を出力する。照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）が０Ｖから順次に増加すれば第６抵抗（Ｒ６）及び第７抵抗（Ｒ７）の分配電圧（Ｖａ）は増加してトランジスタ（ＴＲ２）のベースに流れる電流が増加し、トランジスタ（ＴＲ２）のオン抵抗は減少する。トランジスタ（ＴＲ２）のオン抵抗の減少によって第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）は第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）へと増加する。照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）が５Ｖに増加すれば第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）は第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）からトランジスタ（ＴＲ２）の臨界電圧(threshold voltage)を減算した電圧になる。
【００１９】
図４ａは照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）が０Ｖである場合の本発明のランプ駆動装置の動作波形図を示したもので、図４ｂと図４ｃは照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を０Ｖから順次に増加させた場合の動作波形図であり、図４ｂの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２’）は図４ａの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より大きい電圧を有する場合の動作波形図で、図４ｃの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２”）は図４ｂの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２’）より大きい電圧を有する場合の動作波形図である。
【００２０】
図４ａの動作を以下に説明する。直流供給電圧（Ｖｄｃ）と接地電圧（Ｖｓｓ）の間に直列に連結された第１抵抗（Ｒ１）、第２抵抗（Ｒ２）及び充電キャパシター（ＣＡＰ）に流れる電流によって充電キャパシター（ＣＡＰ）の第２ノード（Ｎ２）に充電が行われる。充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電される充電電圧（Ｖｃａｐ）が基準電圧発生部１３の第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より大きければ、すなわちｔ１からｔ２時間においては、第１比較部（ＣＯＭＰ１）の出力である第１比較信号（ＣＰ１）はハイ(high)論理値を出力し、第２比較部（ＣＯＭＰ２）の出力である第２比較信号（ＣＰ２）はロー(low)論理値を出力する。セット／リセットフリップフロップ１５の出力である第１出力端子（Ｑ）における低周波の矩形信号（ＬＰ）はロー論理値を出力し、第２出力端子（ＱＢ）におけるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）はハイ論理値を出力する。ハイ論理値を有するスイッチング制御信号（ＳＷＣ）によってバイポーラトランジスタから構成された放電部（ＴＲ１）はオンされ、充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧（Ｖｃａｐ）は第２抵抗（Ｒ２）と放電部（ＴＲ１）を通って接地電圧（Ｖｓｓ）へ放電を始める。放電によって充電キャパシター（ＣＡＰ）の充電電圧（Ｖｃａｐ）が第１基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より小さく、第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より大きければ、すなわちｔ２からｔ３時間においては、第１比較部（ＣＯＭＰ１）の出力である第１比較信号（ＣＰ１）はロー論理値を出力し、第２比較部（ＣＯＭＰ２）の出力である第２比較信号（ＣＰ２）はロー論理値を出力する。したがって、セット／リセットフリップフロップ１５の出力である第１出力端子（Ｑ）における低周波矩形信号（ＬＰ）は、以前状態と同一な論理値であるロー論理値を出力し、第２出力端子（ＱＢ）におけるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）は、以前状態の論理値であるハイ論理値を出力する。ハイ論理値を有するスイッチング制御信号（ＳＷＣ）によって放電部（ＴＲ１）は継続してオンされ、充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された電圧（Ｖｃａｐ）は放電部（ＴＲ１）によって継続して放電される。継続的な放電によって充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電された充電電圧（Ｖｃａｐ）が第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より小さくなれば、つまりｔ３時間において、第１比較部（ＣＯＭＰ１）の出力である第１比較信号（ＣＰ１）は以前状態と同一のロー論理値を出力し、第２比較部（ＣＯＭＰ２）の出力である第２比較信号（ＣＰ２）はハイ論理値を出力する。セット／リセットフリップフロップ１５の第１出力端子（Ｑ）における低周波矩形信号（ＬＰ）はハイ論理値を出力し、第２出力端子（ＱＢ）におけるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）はロー論理値を出力する。ロー論理値を有するスイッチング制御信号（ＳＷＣ）によって放電部（ＴＲ１）はオフされ、直流電圧（Ｖｄｃ）が充電キャパシター（ＣＡＰ）に充電され始める。充電キャパシター（ＣＡＰ）の充電電圧（Ｖｃａｐ）が第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より大きければ、ｔ４時間において第２比較部（ＣＯＭＰ２）の出力である第２比較信号（ＣＰ２）はロー論理値を出力し、これによってセット／リセットフリップフロップ１５の第１出���端子（Ｑ）における低周波矩形信号（ＬＰ）は以前状態と同一なハイ論理値を出力し、第２出力端子（ＱＢ）におけるスイッチング制御信号（ＳＷＣ）はロー論理値を出力する。スイッチング制御信号（ＳＷＣ）は充電キャパシター（ＣＡＰ）の充電電圧（Ｖｃａｐ）が第１基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より大きくなるまで、つまりｔ４時間からｔ５時間の間には、継続してロー論理値を有するようになり放電部（ＴＲ１）は継続してオフされる。
【００２１】
上記のような方法によって照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を０Ｖから５Ｖに増加させることについて説明する。図４ｂに示されているように、第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２’）が図４ａの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２）より大きい電圧を有するようになると、低周波矩形信号（ＬＰ）はｔ１からｔ３時間の間ロー論理値を有するので、図４ａの低周波矩形信号（ＬＰ）に比べてロー論理値を有する区間は減少する。図４ｃに示されているように、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を図４ｂよりさらに増加させると第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２”）は図４ｂの第２基準電圧（Ｖｒｅｆ２’）よりさらに大きい電圧を有するようになり、低周波矩形信号（ＬＰ）のロー論理値を有する区間はさらに減少するようになる。つまり、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を０Ｖから５Ｖに増加させるに連れて低周波矩形信号（ＬＰ）のデューティ比が可変して低周波矩形信号（ＬＰ）のロー論理値を有する区間は減少するようになる。
【００２２】
したがって、デューティ制御部１０は、充電キャパシター（ＣＡＰ）の充電電圧（Ｖｃａｐ）の充・放電と照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）を可変とすることで数百Ｈｚのデューティ比が可変する低周波矩形信号（ＬＰ）を出力する。
【００２３】
ランプ駆動制御部３０の定電圧発生部３１は、直流供給電圧（Ｖｄｃ）より小さい一定の基準電圧（Ｖｒ）である５Ｖを出力し、低周波矩形信号（ＬＰ）は、基準電圧（Ｖｒ）と接地電圧（Ｖｓｓ）の間に直列に連結された第８抵抗（Ｒ８）及び第９抵抗（Ｒ９）によってこれら抵抗の抵抗値の比によって決められる分配電圧を基準にスイングする。例えば第８抵抗（Ｒ８）及び第９抵抗（Ｒ９）が同一な値を有すれば低周波矩形信号（ＬＰ）は２．５Ｖを基準にスイングする矩形波信号となる。比較部３２は、高周波発生部２０から出力される約５０〜６０ｋＨｚの高周波発振信号（ＨＰ）と、低周波矩形信号（ＬＰ）とを比較し、高周波発振信号（ＨＰ）が低周波矩形信号（ＬＰ）より大きければ活性化されて矩形波の駆動信号（ＤＰ）を出力する。つまり、比較部３２の出力である駆動信号（ＤＰ）は、図４ａに示されているように、ｔ１からｔ３区間であるところの、低周波矩形信号（ＬＰ）がロー論理値を有する区間において高周波発振信号（ＨＰ）をそのまま出力し、ｔ３からｔ５区間であるところの、低周波矩形信号（ＬＰ）がハイ論理値を有する区間においてロー論理値を有するようになる。ランプ駆動制御部３０の電流増幅部３３は、比較部３２の出力である駆動信号（ＤＰ）を電流増幅させて駆動信号（ＤＰ）の駆動能力を増加させ、第１駆動信号（ＰＵＬ１）と、第１駆動信号（ＰＵＬ１）を反転させた第２駆動信号（ＰＵＬ２）を出力する。インバータ４０の第１スイッチング部（Ｍ１）と第２スイッチング部（Ｍ２）は、各々第１駆動信号（ＰＵＬ１）と第２駆動信号（ＰＵＬ２）によってオンまたはオフされ、第１スイッチング部（Ｍ１）がオンからオフになると変圧機（Ｔ）の１次側第１コイル（Ｔ１１）には逆起電力が発生し、このような逆起電力によって変圧機（Ｔ）の２次側コイル（Ｔ２）に高電圧が誘起され、ランプ５０は図４ａに示されているようにｔ１からｔ３区間において点灯される。同様に、第２スイッチング部（Ｍ２）のオンまたはオフによって変圧機（Ｔ）の１次側第２コイル（Ｔ１２）には逆起電力が発生し、このような逆起電力によって変圧機（Ｔ）の２次側コイル（Ｔ２）に高電圧が誘起されてランプ５０はｔ１からｔ３区間において点灯される。駆動信号（ＤＰ）がロー論理値を有する区間であるｔ３からｔ４区間においては、第１駆動信号（ＰＵＬ１）と第２駆動信号（ＰＵＬ２）は全てロー論理値を有するようになり、ランプ５０は消灯される。
【００２４】
したがって、本発明のランプ駆動装置は、照光制御電圧（Ｖｄｉｍ）の電圧値を可変させて、ランプ５０の点・消灯される１周期内のデューティ比を調整し、ランプ５０の明るさを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のバースト方式を使用するランプ駆動装置の構成図である。
【図２】本発明のランプ駆動装置の構成図である。
【図３】図２の低周波数発生部の構成図である。
【図４ａ】本発明のランプ駆動装置の動作タイミング図である。照光制御電圧が０Ｖである場合を示す。
【図４ｂ】照光制御電圧を増加させた場合を示す、図４ａと同様の図である。
【図４ｃ】照光制御電圧をさらに増加させた場合を示す、図４ａ〜４ｂと同様の図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：デューティ制御部
２０：高周波発生部
３０：ランプ駆動制御部
４０：インバータ
５０：ランプ
Ｖｄｉｍ：照光制御電圧
ＬＰ：矩形信号
ＨＰ：高周波発振信号
ＰＵＬ１：第１駆動信号
ＰＵＬ２：第２駆動信号
Ｍ１：第１スイッチング部
Ｍ２：第２スイッチング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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