(57)【要約】【課題】周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力された場合でも、表示パネルでのちらつき及び干渉の発生を防止することができる放電灯駆動装置を提供する。【解決手段】放電灯駆動装置１において、放電灯３を点灯させるためのトランス５Ａを駆動する駆動回路５Ｂと、供給される信号であって周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて駆動回路５Ｂを制御する制御回路５Ｃとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯を点灯させるためのトランスを駆動する駆動回路と、
供給される信号であって周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて前記駆動回路を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする放電灯駆動装置。
【請求項２】
前記トランスに流れる電流を検出し、検出した電流をランプ電流として前記制御回路に入力するランプ電流検出回路と、
前記複数の水平同期信号の各々の前記周波数にそれぞれ応じて前記ランプ電流を変更するランプ電流変更回路と、
を備え、
前記制御回路は、入力された前記ランプ電流が一定になるように前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯駆動装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記水平同期信号の周波数の変化量が５ｋＨｚ以上であるか否かを判定し、前記変化量が５ｋＨｚ以上であると判定した場合にだけ、前記複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて前記駆動回路を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯駆動装置。
【請求項４】
前記放電灯を備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の放電灯駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電灯駆動装置は、例えば、携帯情報端末、コンピュータ及びテレビ等に使用する液晶表示装置用のバックライト装置として用いられている。この放電灯駆動装置は、複数の放電灯、それらの放電灯を点灯させる駆動回路及びその駆動回路を制御する制御回路等を備えており、表示装置である液晶パネル等の表示パネルに搭載される。
【０００３】
通常、表示パネルの表示制御回路と放電灯駆動装置の制御回路とはそれぞれ個別に動作しており、表示パネルの動作タイミングと放電灯駆動装置の点灯タイミングとは異なるため、表示画面にちらつきや干渉等が発生してしまう。このため、表示パネルの表示画質が低下してしまう。そこで、表示制御回路から出力される水平同期信号を利用し、表示パネルの動作タイミングと放電灯駆動装置の点灯タイミングとを同期させる放電灯駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、表示パネルの表示モード（例えば、１６００×１２００、１２８０×１２０４、１０２４×７６８、８００×６００及び６４０×４８０等のように解像度が異なる複数の表示モード）は多数あるため、それに応じて、周波数が異なる数種類の水平同期信号が存在している。
【特許文献１】特開平９−２６５０７４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、通常の放電灯駆動装置は水平同期信号の周波数の変化に対応していないため、水平同期信号の周波数が変化すると、放電灯駆動装置の点灯タイミングは表示パネルの動作タイミングに追従することができなくなってしまう。したがって、周波数が異なる数種類の水平同期信号が放電灯駆動装置に入力された場合には、表示画面にちらつきや干渉等が発生してしまう。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力された場合でも、表示画面のちらつき及び干渉の発生を防止することができる放電灯駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態に係る特徴は、放電灯駆動装置において、放電灯を点灯させるためのトランスを駆動する駆動回路と、供給される信号であって周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて駆動回路を制御する制御回路とを備えることである。
【０００８】
本発明の実施の形態に係る特徴では、周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて駆動回路を制御することによって、トランスは水平同期信号に同期して駆動し、放電灯の点灯タイミングが表示パネルの動作タイミングと同期するので、周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力された場合でも、ちらつき及び干渉が表示画面に発生することは防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力された場合でも、表示画面のちらつき及び干渉の発生を防止することができる放電灯駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の一形態について図１ないし図６を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、本発明の実施の一形態に係る放電灯駆動装置１は、本体ケース２と、本体ケース２の内部に設けられた複数の放電灯３と、本体ケース２に設けられ各放電灯３から出射された光を拡散させる拡散板４と、本体ケース２の外面にそれぞれ設けられ各放電灯３を駆動制御する放電灯制御回路５とを備えている。なお、拡散板４の外面には、例えば、液晶パネル等の表示パネル６が設けられており、さらに、本体ケース２の外面には、表示パネル６を駆動制御する表示制御回路７が設けられている。
【００１２】
本体ケース２は、開口部を有する箱型形状に形成されており、その内部に各放電灯３を収容している。これらの放電灯３は、本体ケース２の開口部からその内部にいれられ、それぞれ平行に並べられて本体ケース２の内部に設置されている。拡散板４は、本体ケース２の開口部を塞ぐ蓋材として本体ケース２に設けられている。
【００１３】
図２に示すように、放電灯制御回路５は、表示制御回路７から供給される数種類の水平同期信号にそれぞれ同期させて各放電灯３を駆動制御する回路である。この放電灯制御回路５は、各放電灯３を点灯させるための複数のトランス５Ａと、それらのトランス５Ａをそれぞれ駆動する複数の駆動回路５Ｂと、それらの駆動回路５Ｂを数種類の水平同期信号にそれぞれ同期させて制御する制御回路５Ｃとを備えている。
【００１４】
ここで、数種類の水平同期信号は、周波数が異なる複数の水平同期信号である。水平同期信号の周波数は、表示パネル６の表示モード（例えば、１６００×１２００、１２８０×１２０４、１０２４×７６８、８００×６００及び６４０×４８０等のように解像度が異なる複数の表示モード）毎に異なっている。
【００１５】
表示パネル６は、表示制御回路７により駆動制御され、表示制御回路７から供給された映像信号に基づいて表示画面に画像を表示する。表示制御回路７は、映像信号に基づいて表示パネル６による画像表示を制御する表示制御メイン回路７Ａと、その表示制御メイン回路７Ａ及び放電灯制御回路５に周波数が異なる数種類の水平同期信号を供給する水平同期回路７Ｂとを備えている。
【００１６】
次いで、放電灯制御回路５について詳しく説明する。
【００１７】
図３及び図４に示すように、放電灯制御回路５は、前述の各トランス５Ａ、各駆動回路５Ｂ及び制御回路５Ｃに加え、水平同期回路７Ｂにより供給された水平同期信号を増幅する増幅回路５１と、その増幅回路５１により増幅された水平同期信号を２つの信号、すなわち第１同期信号（信号１）及び第２同期信号（信号２）に分ける信号分岐回路５２と、その信号分岐回路５２により分けられた第１同期信号を整形する信号整形回路５３と、信号分岐回路５２により分けられた第２同期信号の周波数を判定し、判定した周波数に基づいて、制御回路５Ｃに入力する制御同期信号を設定する周波数設定回路５４と、トランス５Ａに流れる電流を検出し、その電流をランプ電流（検出電流）として制御回路５Ｃに入力するランプ電流検出回路５５と、周波数設定回路５４により設定された制御同期信号の周波数に基づいてランプ電流を変更するランプ電流変更回路５６とを備えている。
【００１８】
トランス５Ａは、磁心となるコアと、そのコアに巻回された１次巻線５ａと、コアに巻回された２つの２次巻線５ｂとにより構成されている（図４参照）。２次巻線５ｂの巻数は１次巻線５ａの巻数より多い。これにより、トランス５Ａは昇圧用のトランスとなり、１次巻線５ａが低圧側となり、２次巻線５ｂが高圧側となる。
【００１９】
トランス５Ａの１次巻線５ａには、駆動回路５Ｂが接続されている（図４参照）。また、トランス５Ａの２つの２次巻線５ｂには、共振用のコンデンサが並列にそれぞれ接続されている。さらに、トランス５Ａの２つの２次巻線５ｂの高圧端子には、放電灯３がコネクタ３ａ（図４参照）を介してそれぞれ接続されている。放電灯３としては、例えば冷陰極放電灯を用いる。なお、放電灯３の高圧側電極がコネクタ３ａに接続されており、放電灯３の低圧側電極は接地されている。
【００２０】
駆動回路５Ｂは、直流電源からの直流電圧を交流電圧、すなわち高圧高周波の交流電圧に変換し、その交流電圧をトランス５Ａに供給する。これに応じて、トランス５Ａは、電圧を昇圧するための駆動を行うことになる。
【００２１】
増幅回路５１は、水平同期回路７Ｂから入力された水平同期信号の振幅を後処理のために増加させる回路である。この増幅回路５１は、比較器であるコンパレータＣＯＭＰ１を備えており、増幅した水平同期信号を信号分岐回路５２に入力する。
【００２２】
信号分岐回路５２は、増幅回路５１から入力された水平同期信号を第１同期信号及び第２同期信号に分け、それらの第１同期信号及び第２同期信号の各々のパルス幅を制御回路５Ｃに合わせて最適化する回路である。この信号分岐回路５２は、比較器であるコンパレータＣＯＭＰ２を備えており、パルス幅を最適化した第１同期信号を信号整形回路５３に入力し、パルス幅を最適化した第２同期信号を周波数設定回路５４に入力する。
【００２３】
信号整形回路５３は、信号分岐回路５２から入力された第１同期信号に対し、制御回路５Ｃに入力するためのピーク電圧制限等を含む波形整形を行い、制御回路５Ｃに入力する回路である。この信号整形回路５３は、比較器である２つのコンパレータＣＯＭＰ３、ＣＯＭＰ４を備えており、波形整形後の第１同期信号を制御回路５Ｃに入力する。
【００２４】
周波数設定回路５４は、信号分岐回路５２から入力された第２同期信号の周波数を判定し、制御回路５Ｃに入力する制御同期信号を設定する回路である。この周波数設定回路５４は、比較器である７つのコンパレータＣＯＭＰ５〜ＣＯＭＰ１１及び２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を備えており、設定した制御同期信号を制御回路５Ｃ及びランプ電流変更回路５６に入力する。
【００２５】
ランプ電流検出回路５５は、トランス５Ａの２次巻線５ｂに流れる電流を検出し、検出した電流をランプ電流として制御回路５Ｃに入力してフィードバックする回路である。このランプ電流検出回路５５は、ダイオードに加え、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４を備えており、トランス５Ａの２つの２次巻線５ｂのどちらか一方の低圧端子に接続されている。
【００２６】
ランプ電流変更回路５６は、周波数設定回路５４から入力された制御同期信号の周波数（すなわち、水平同期信号の周波数）に基づいて、制御回路５Ｃに入力するランプ電流を変更する回路である。このランプ電流変更回路５６は、比較器である１つのコンパレータＣＯＭＰ１２、２つのトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４及び２つのランプ電流設定抵抗Ｒ５、Ｒ６を備えている。
【００２７】
例えば、図５に示すように、波形Ａでは、制御同期信号の周波数が４０ｋＨｚ〜５５ｋＨｚの範囲内にある場合には、ランプ電流変更回路５６は動作せずにランプ電流を変更しない。制御同期信号の周波数が５６ｋＨｚ〜６３ｋＨｚの範囲内にある場合には、ランプ電流変更回路５６は、２つのトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をオン状態にし、ランプ電流検出回路５５の４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４に２つのランプ電流設定抵抗Ｒ５、Ｒ６をそれぞれ並列に接続することにより、ランプ電流を変更する。なお、波形Ａはランプ電流変更回路５６が放電灯制御回路５に設けられている場合の波形であり、波形Ｂはランプ電流変更回路５６が放電灯制御回路５に設けられていない場合の波形である（比較例）。
【００２８】
ここで、制御同期信号の周波数が５６ｋＨｚ〜６３ｋＨｚの範囲内にある場合には、波形Ａの入力電圧は波形Ｂの入力電圧より大きくなっている。したがって、ランプ電流変更回路５６が放電灯制御回路５に設けられている場合の放電灯駆動装置１は、ランプ電流変更回路５６が放電灯制御回路５に設けられていない場合に比べ、制御同期信号の周波数変化に応じた入力電圧の低下が抑えられるので、各放電灯３の輝度低下を抑えることが可能になる。
【００２９】
制御回路５Ｃは、周波数設定回路５４から入力された制御同期信号の周波数に基づいて、信号整形回路５３から入力された第１同期信号に同期させて駆動回路５Ｂを制御する。さらに、制御回路５Ｃは、ランプ電流検出回路５５から入力されたランプ電流（検出電流）が略一定になるように駆動回路５Ｂを制御する。制御回路５Ｃには、直流電源が接続されている。なお、制御同期信号、すなわち水平同期信号が放電灯制御回路５に入力されない場合には、制御回路５Ｃは自己周波数（固定周波数）に基づいて駆動回路５Ｂを制御する。
【００３０】
次に、放電灯駆動装置１の点灯動作について説明する。
【００３１】
まず、水平同期回路７Ｂにより、周波数が異なる数種類の水平同期信号のうちの１つの水平同期信号（例えば、８０ｋＨｚ、９６ｋＨｚ又は１２０ｋＨｚ）が増幅回路５１に入力される。図６に示すように、増幅回路５１は、水平同期信号を受信し（ステップＳ１）、その水平同期信号を増幅する（ステップＳ２）。増幅された水平同期信号は信号分岐回路５２に入力される。
【００３２】
信号分岐回路５２は、入力された水平同期信号を第１同期信号及び第２同期信号に分け、第１同期信号及び第２同期信号の各々のパルス幅を制御回路５Ｃに合わせて最適化し、最適化後の第１同期信号を信号整形回路５３に入力し、さらに、最適化後の第２同期信号を周波数設定回路５４に入力する（ステップＳ３）。
【００３３】
信号整形回路５３は、入力された第１同期信号に対してピーク電圧制限等を含む波形整形を行い、波形整形後の第１同期信号を制御回路５Ｃに入力する（ステップＳ４）。また、周波数設定回路５４は、入力された第２同期信号の周波数が何Ｈｚであるかを判定し、判定した周波数に基づいて、制御回路５Ｃに入力する制御同期信号の周波数を設定し、その制御同期信号を制御回路５Ｃ及びランプ電流変更回路５６に入力する（ステップＳ５）。
【００３４】
例えば、第２同期信号の周波数が８０ｋＨｚ又は９６ｋＨｚであると判定した場合には、制御同期信号の周波数を４８ｋＨｚ（９６ｋＨｚの１／２）に設定し、その制御同期信号を制御回路５Ｃに入力する。また、第２同期信号の周波数が１２０ｋＨｚであると判定した場合には、制御同期信号の周波数を６０ｋＨｚ（１２０ｋＨｚの１／２）に設定し、その制御同期信号を制御回路５Ｃに入力する。なお、水平同期信号の周波数の１／２が放電灯３の点灯周波数（ランプ駆動周波数）である。
【００３５】
ランプ電流変更回路５６は、入力された制御同期信号の周波数に基づいて、２つのトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をオン状態にし、制御回路５Ｃに入力するランプ電流（検出電流）を変更する（ステップＳ６）。
【００３６】
制御回路５Ｃは、周波数設定回路５４から入力された制御同期信号の周波数に基づいて、信号整形回路５３から入力された第１同期信号に同期させて駆動回路５Ｂを制御する（ステップＳ７）。さらに、制御回路５Ｃは、ランプ電流検出回路５５から入力されたランプ電流（検出電流）が略一定になるように駆動回路５Ｂを制御する（ステップＳ８）。なお、そのランプ電流は、ランプ電流変更回路５６により制御同期信号の周波数、すなわち水平同期信号の周波数に応じて変更される。
【００３７】
このようにして、各放電灯３は表示パネル６の表示動作に同期して点灯する。すなわち、各トランス５Ａは、表示制御回路７の水平同期回路７Ｂから入力された水平同期信号に同期して駆動するので、各放電灯３の点灯タイミングは表示パネル６の動作タイミングと同期することになる。また、周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力され、水平同期信号の周波数が変化しても、各トランス５Ａは、変化した水平同期信号に同期して駆動するので、各放電灯３の点灯タイミングは表示パネル６の動作タイミングと同期することになる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて各駆動回路５Ｂを制御することによって、各トランス５Ａは水平同期信号に同期して駆動し、各放電灯３の点灯タイミングが表示パネル６の動作タイミングと同期するので、周波数が異なる数種類の水平同期信号が入力された場合でも、表示画面のちらつき及び干渉の発生を防止することができる。その結果として、表示パネル６の表示画質の低下を抑えることができる。
【００３９】
さらに、トランス５Ａに流れる電流を検出し、検出した電流をランプ電流として制御回路５Ｃに入力するランプ電流検出回路５５と、複数の水平同期信号の各々の周波数にそれぞれ応じてランプ電流を変更するランプ電流変更回路５６とを設け、制御回路５Ｃは、入力されたランプ電流が一定になるように駆動回路５Ｂを制御することから、各放電灯３に供給される入力電力の低下が抑えられ、各放電灯３の輝度が略一定に維持されるので、表示パネル６の輝度低下を防止することができる。なお、各放電灯３の輝度は、輝度変化が視認されない程度に維持される。
【００４０】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００４１】
例えば、前述の実施の形態では、ステップＳ５において、周波数設定回路５４は、水平同期信号、すなわち第２同期信号の周波数を判定し、判定した周波数に基づいて制御同期信号を設定し、制御回路５Ｃに入力しているが、これに限るものではなく、例えば、第２同期信号の周波数を判定し、さらに、第２同期信号の周波数の変化量が５ｋＨｚ以上であるか否かを判定し、その変化量が５ｋＨｚ以上であると判定した場合にだけ、第２同期信号の周波数に基づいて制御同期信号を設定し、制御回路５Ｃに入力するようにしてもよい。なお、変化量が５ｋＨ以上でないと判定した場合には、制御同期信号を設定せず、さらに制御回路５Ｃに入力しない。
【００４２】
ここで、図７に示すように、ちらつきが発生する度合を示すちらつき度合は、水平同期信号の周波数の変化量の増加に応じて指数関数的に減少する。なお、ちらつき度合が大きい程、表示パネル６の表示画質は悪化する。水平同期信号の周波数の変化量が５ｋＨｚ以上である場合には、ちらつき度合はゼロに近づき、略ゼロになっている。
【００４３】
したがって、水平同期信号の周波数の変化量が５ｋＨｚ以上であるか否かを判定し、その変化量が５ｋＨｚ以上であると判定した場合にだけ、周波数が異なる複数の水平同期信号にそれぞれ同期させて各駆動回路５Ｂを制御することによって、放電灯制御回路５を構成する多数の素子の動作精度に関係なく、放電灯制御回路５が精度良く動作するので、確実にちらつき度合を減少させることができ、その結果として、表示画面のちらつきの発生を防止することができる。なお、素子の動作精度は、素子を量産する量産時の製造ばらつきに依存する。
【００４４】
また、前述の実施の形態では、周波数が８０ｋＨｚ、９６ｋＨｚ又は１２０ｋＨｚである３種類の水平同期信号が放電灯制御回路５に入力されているが、これに限るものではなく、例えば、その３種類の水平同期信号に、周波数が６０ｋＨｚである水平同期信号を加えるようにしてもよく、水平同期信号の種類数は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の一形態に係る放電灯駆動装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す放電灯駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１及び図２に示す放電灯駆動装置が備える放電灯制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す放電灯制御回路の概略構成を示す回路図である。
【図５】制御同期信号の周波数と入力電力との関係を説明するための説明図である。
【図６】図１及び図２に示す放電灯駆動装置の点灯動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】水平同期信号の周波数の変化量とちらつき度合との関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１        放電灯駆動装置
３        放電灯
５Ａ      トランス
５Ｂ      駆動回路
５Ｃ      制御回路
５５      ランプ電流検出回路
５６      ランプ電流変更回路
【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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