(57)【要約】【課題】トランスの磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置、及びこれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】冷陰極蛍光管（放電管）２０ａ〜２０ｈと、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに接続されるトランスを有するとともに、ＰＷＭ調光を用いて、当該放電管を駆動可能に構成されたＣＣＦＬ駆動回路（インバータ回路）Ｔと、外部から指示信号が入力されるとともに、入力された指示信号を用いて、ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定してＣＣＦＬ駆動回路Ｔの駆動制御を行う制御部３０を備えたバックライト装置において、制御部３０は、トランス側から冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度とする。【選択図】図２
2009123386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管と、
前記放電管に接続されるトランスを有するとともに、ＰＷＭ調光を用いて、当該放電管を駆動可能に構成されたインバータ回路と、
外部から指示信号が入力されるとともに、入力された指示信号を用いて、前記ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定して前記インバータ回路の駆動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記トランス側から前記放電管に供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度とした、
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記制御部は、決定した前記ＰＷＭ調光でのデューティ比に基づいて、前記少なくとも一方の速度の大きさを変更する請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記制御部は、決定した前記ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間が短くなるにつれて、前記少なくとも一方の速度を大きい速度とする請求項１または２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記制御部には、前記少なくとも一方の速度と、前記ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間とを関連付けたルックアップテーブルが用いられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライト装置を用いたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置、特に冷陰極蛍光管などの放電管を使用したバックライト装置、及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば家庭用のテレビ受信装置では、液晶表示装置に代表されるように、在来のブラウン管に比べ薄型、軽量等の多くの特長を有するフラットな表示部としての液晶パネルを備えた表示装置が主流になりつつある。このような液晶表示装置には、光を発光するバックライト装置と、バックライト装置に設けられた光源からの光に対してシャッターの役割を果たすことで、所望画像を表示する液晶パネルとが設けられている。そして、テレビ受信装置では、テレビ放送の映像信号に含まれた文字、画像等の情報を液晶パネルの表示面上に表示するようになっている。
【０００３】
また、上記バックライト装置では、液晶パネルに対する光源の配置の仕方によって直下型とエッジライト型とに大別されるが、２０インチ以上の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、エッジライト型よりも高輝度・大型化を図り易い直下型のバックライト装置が一般的に使用されている。すなわち、直下型のバックライト装置は、液晶パネルの背後（非表示面）側に、複数の光源を配置して構成されており、液晶パネルのすぐ裏側に光源を配置できるため、多数の光源を使用することが可能となり、高輝度が得やすく高輝度・大型化に適している。また、直下型のバックライト装置は、装置内部が中空構造であるため、大型化しても軽量であることからも、高輝度・大型化に適している。
【０００４】
また、上記のような従来の直下型のバックライト装置では、例えば下記特許文献１に記載されているように、光源としての複数の冷陰極蛍光管を設けるとともに、各冷陰極蛍光管に対してインバータ回路を接続して、当該インバータ回路による高周波点灯によって各冷陰極蛍光管を駆動することが提案されている。
【０００５】
また、従来のバックライト装置には、例えば下記特許文献２に記載されているように、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光を用いて、冷陰極蛍光管を点灯駆動することにより、発光面から液晶パネルへの入射光の光量を調整して、液晶表示装置の表示面での明るさ（輝度）を制御することが提案されている。すなわち、この従来のバックライト装置では、在来の電流調光に比べて、発光面での調光範囲、すなわち調整可能な輝度範囲が大きいＰＷＭ調光を用いることにより、表示性能（明るさ）に優れた液晶表示装置を構成することが示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３１０３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような従来のバックライト装置では、冷陰極蛍光管（放電管）は、インバータ回路に設けられたトランスを介在させて、電力が供給されるようになっている。つまり、この従来のバックライト装置では、トランスの二次側が冷陰極蛍光管に接続されており、冷陰極蛍光管では、外部から要求された発光量に応じて決定された電流（ランプ電流）がトランスの二次側から供給されるよう構成されている。
【０００７】
ところが、上記のような従来のバックライト装置では、インバータ回路のトランスが磁歪振動を発生して、この磁歪振動に起因するノイズ音が外部に漏れ出ることがあった。具体的にいえば、従来のバックライト装置では、冷陰極蛍光管がオンまたはオフされるときや、ＰＷＭ調光でのデューティ比によるオン/オフが切り替わるときに、トランスの内部において、トランスコア（鉄心）に鎖交する磁界が急激に変化することにより、磁歪振動が生じて、ノイズ音として聞こえることがあった。
【０００８】
上記の課題を鑑み、本発明は、トランスの磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置、及びこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明にかかるバックライト装置は、放電管と、
前記放電管に接続されるトランスを有するとともに、ＰＷＭ調光を用いて、当該放電管を駆動可能に構成されたインバータ回路と、
外部から指示信号が入力されるとともに、入力された指示信号を用いて、前記ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定して前記インバータ回路の駆動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記トランス側から前記放電管に供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度としたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記のように構成されたバックライト装置では、制御部はトランス側から放電管に供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度とする。これにより、上記従来例と異なり、トランスの磁歪振動の発生を抑えることが可能となり、この磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができる。
【００１１】
また、上記バックライト装置において、前記制御部は、決定した前記ＰＷＭ調光でのデューティ比に基づいて、前記少なくとも一方の速度の大きさを変更することが好ましい。
【００１２】
この場合、上記トランスの磁歪振動の程度に応じて、放電管への供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を変更することが可能となり、当該速度の大きさを適切に定めて、ノイズ音をより適切に抑制することができる。
【００１３】
また、上記バックライト装置において、前記制御部は、決定した前記ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間が短くなるにつれて、前記少なくとも一方の速度を大きい速度とすることが好ましい。
【００１４】
この場合、ＰＷＭ調光でのデューティ比において、短いオン時間が選択されたときでも、上記放電管から発光される光の光量不足が発生するのを防ぐことができる。
【００１５】
また、上記バックライト装置において、前記制御部には、前記少なくとも一方の速度と、前記ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間とを関連付けたルックアップテーブルが用いられてもよい。
【００１６】
この場合、制御部は上記オン時間を決定した後、少なくとも一方の速度を即座に定めることができ、当該制御部での処理速度を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の表示装置は、上記いずれかのバックライト装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１８】
上記のように構成された表示装置では、トランスの磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置が用いられているので、低騒音な表示装置を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トランスの磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置、及びこれを用いた表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のバックライト装置、及びこれを用いた表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する概略断面図であり、図２は上記バックライト装置の要部構成を説明する図である。図１において、本実施形態の液晶表示装置１には、図１の上側が視認側（表示面側）として設置される表示部としての液晶パネル２と、液晶パネル２の非表示面側（図１の下側）に配置されて、当該液晶パネル２を照明する照明光を発生する本発明のバックライト装置３とが設けられている。
【００２２】
液晶パネル２は、液晶層４と、液晶層４を狭持する一対の透明基板５、６と、透明基板５、６の各外側表面上にそれぞれ設けられた偏光板７、８とを備えている。また、液晶パネル２には、当該液晶パネル２を駆動するためのドライバ９、及びフレキシブルプリント基板１１を介してドライバ９に接続された駆動回路１０が設けられており、液晶パネル２では、液晶層４を画素単位に駆動可能に構成されている。そして、液晶パネル２では、液晶層４によって偏光板７を介して入射された上記照明光の偏光状態が変調され、かつ、偏光板８を通過する光量が制御されることにより、所望画像が表示される。
【００２３】
バックライト装置３には、図１の上側（液晶パネル２側）が開口した有底状のケース１２と、ケース１２の液晶パネル２側に設置された枠状のフレーム１３とが設けられている。また、ケース１２及びフレーム１３は、金属または合成樹脂によって構成されており、フレーム１３の上方に液晶パネル２が設置された状態で、断面Ｌ字状のベゼル１４にて狭持されている。これにより、バックライト装置３は、液晶パネル２に組み付けられて、当該バックライト装置３からの照明光が液晶パネル２に入射される透過型の液晶表示装置１として一体化されている。
【００２４】
また、バックライト装置３は、ケース１２の開口部を覆うように設置された拡散板１５と、拡散板１５の上方で液晶パネル２側に設置された光学シート１７と、ケース１２の内面に設けられた反射シート１９とを備えている。また、バックライト装置３では、反射シート１９の上方に、放電管としての複数、例えば８本の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈが、互いに平行に配列されている。また、これらの各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈは、その長手方向に直交する直交方向（図１の左右方向）で一定の間隔（ピッチ）寸法をおいて等間隔に配列されており、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈからの光が液晶パネル２に対向配置されるバックライト装置３の発光面から上記照明光として出射されるようになっている。
【００２５】
拡散板１５は、例えば厚さ２ｍｍ程度の長方形状の合成樹脂またはガラス材を用いて構成されており、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈからの光（反射シート１９で反射された光を含む。）を拡散して、光学シート１７側に出射する。また、拡散板１５は、その四辺側がケース１２の上側に設けられた枠状の表面上に載置されており、弾性変形可能な押圧部材１６を介在させてケース１２の当該表面とフレーム１３の内面とで狭持された状態でバックライト装置３の内部に組み込まれている。さらに、拡散板１５では、その略中央部が反射シート１９上に設置された透明な支持部材（図示せず）にて支えられており、ケース１２の内側に撓むのが防がれている。
【００２６】
また、拡散板１５は、ケース１２と押圧部材１６との間で移動可能に保持されており、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの発熱やケース１２の内部の温度上昇などの熱の影響により、当該拡散板１５に伸縮（塑性）変形が生じたときでも、押圧部材１６が弾性変形することにて当該塑性変形が吸収されて、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈからの光の拡散性を極力低下しないようになっている。また、合成樹脂に比べて熱に強いガラス材の拡散板１５を用いる場合の方が、上記熱の影響による反り、黄変、熱変形等が生じ難い点で好ましい。
【００２７】
光学シート１７には、例えば厚さ０．２ｍｍ程度の合成樹脂フィルムにて構成された拡散シートが含まれており、液晶パネル２への上記照明光を適度に拡散して当該液晶パネル２の表示面での表示品位を向上させるように構成されている。また、光学シート１７には、液晶パネル２の表示面での表示品位の向上を行うためなどのプリズムシート、偏光シートなどの公知の光学シート材が必要に応じて適宜積層されるようになっている。そして、光学シート１７は、拡散板１５から出射された光を、所定の輝度（例えば、１００００ｃｄ／ｍ2）以上で、かつ、ほぼ均一な輝度を有する面状光に変換し照明光として液晶パネル２側に入射させるように構成されている。なお、上記の説明以外に、例えば液晶パネル２の上方（表示面側）に当該液晶パネル２の視野角を調整するための拡散シートなどの光学部材を適宜積層してもよい。
【００２８】
また、光学シート１７では、例えば液晶表示装置１の実使用時に上側となる、図１の左端辺側の中央部に、同図の左側に突出した突出部が形成されている。そして、光学シート１７では、上記突出部だけが弾性材１８を介在させてフレーム１３の内面と押圧部材１６とで狭持されており、当該光学シート１７は、バックライト装置３の内部に伸縮可能な状態で組み込まれている。これにより、光学シート１７では、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの発熱等の上記の熱の影響により、伸縮（塑性）変形が生じたときでも、上記突出部を基準とした自由な伸縮変形が可能となり、シワや撓みなどが当該光学シート１７に発生するのが極力防がれるように構成されている。この結果、液晶表示装置１では、光学シート１７の撓み等に起因して、輝度ムラなどの表示品位の低下が液晶パネル２の表示面に発生するのを極力防止できるようになっている。
【００２９】
反射シート１９は、例えば厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度のアルミニウムや銀などの光反射率の高い金属薄膜により構成されており、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの光を拡散板１５に向かって反射する反射板として機能するようになっている。これにより、バックライト装置３では、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈから発光された光を拡散板１５側に効率よく反射して当該光の利用効率及び拡散板１５での輝度を高めることができる。なお、この説明以外に、上記金属薄膜に代えて、合成樹脂製の反射シート材を使用したり、例えばケース１２の内面に光反射率の高い白色等の塗料を塗布することによって当該内面を反射板として機能させたりすることもできる。
【００３０】
各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈには、直管状の蛍光ランプタイプのものが用いられており、その両端部に設けられた電極部（図示せず）がケース１２の外側にて支持されている。また、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈには、直径３．０〜４．０ｍｍ程度の発光効率に優れた細管化されたものが使用されており、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈは、図示しない光源保持具によって拡散板１５及び反射シート１９との各間の距離を所定距離に保たれた状態で、ケース１２の内部に保持されている。さらに、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈは、その長手方向が重力の作用方向と直交する方向に平行となるように、配置されている。これにより、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈでは、その内部に封入された水銀（蒸気）が重力の作用により長手方向の一方の端部側に集まるのが防がれて、ランプ寿命が大幅に向上されている。
【００３１】
また、バックライト装置３には、図２も参照して、複数の各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの駆動制御を行うための制御部３０と、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈ毎に設けられ、制御部３０からの駆動信号を基に対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈを点灯駆動するＣＣＦＬ駆動回路Ｔとが設置されている。このＣＣＦＬ駆動回路Ｔは、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの長手方向での一端部側に設置されており、対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに対して、上記一端部側から電流を供給するよう構成されている。また、ＣＣＦＬ駆動回路Ｔは、後に詳述するように、上記駆動信号を基づいて、ＰＷＭ調光を用いて、対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈを駆動可能に構成されている。
【００３２】
さらに、バックライト装置３は、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈ毎に設けられて、対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈを流れたランプ電流値を検出するランプ電流検出回路ＲＣを備えており、バックライト装置３では、各ランプ電流検出回路ＲＣにて検出されたランプ電流値が各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに応じて設置されたフィードバック回路ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５、ＦＢ６、ＦＢ７、及びＦＢ８を経て制御部３０に出力されるようになっている。
【００３３】
また、制御部３０には、外部からの指示信号として、例えばバックライト装置３の発光面の輝度を変更する調光指示信号が入力されるようになっており、液晶表示装置１では、ユーザが液晶パネル２の表示面での輝度（明るさ）を適宜変更可能に構成されている。すなわち、制御部３０には、例えば液晶表示装置１側に設けられたリモートコントローラ等の操作入力器（図示せず）から調光指示信号が入力されるように構成されている。そして、制御部３０は、入力された調光指示信号を用いて、ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定するとともに、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流の目標値を定める。また、この供給電流の目標値を定めるときに、制御部３０は、当該供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度が緩やかな速度となるように上記目標値を決定するようになっている（詳細は後述。）。
【００３４】
その後、制御部３０は、決定した目標値を基に各ＣＣＦＬ駆動回路Ｔへの駆動信号を生成して出力することにより、対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに流れるランプ電流値が変化する。この結果、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈから出射される出射光の光量が、調光指示信号に応じて変化して、バックライト装置３の発光面での輝度及び液晶パネル２の表示面での輝度がユーザの操作指示に応じて適切に変更される。
【００３５】
また、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに実際に供給されたランプ電流値は、対応するランプ電流検出回路ＲＣ及びフィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８を介して、制御部３０に検出電流値としてフィードバックされる。そして、制御部３０では、検出電流値と、上記調光指示信号を基に決定された供給電流の目標値とを用いたフィードバック制御が実行されることにより、ユーザが所望する輝度での表示が維持される。
【００３６】
ここで、図３及び図４も参照して、ＣＣＦＬ駆動回路Ｔ及び制御部３０について具体的に説明する。
【００３７】
図３は図２に示したＣＣＦＬ駆動回路の構成例を説明する図であり、図４は図２に示した制御部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００３８】
図３に例示するように、ＣＣＦＬ駆動回路Ｔには、トランスＴ１と、制御部３０に接続されるとともに、トランスＴ１の一次巻線側の設けられたトランジスタＴ２、Ｔ３を具備したインバータ回路が用いられており、ＣＣＦＬ駆動回路Ｔは、接続された冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈを高周波点灯させるようになっている。すなわち、トランスＴ１の二次巻線には、いずれかの冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの高電圧側端子が接続されており、トランジスタＴ２、Ｔ３が制御部３０からの駆動信号を基にスイッチング動作を行うことにより、トランスＴ１は、対応する冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに電力供給を行い、当該冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈを点灯動作させる。
【００３９】
また、図４に示すように、制御部３０には、デューティ比決定部３１と、供給電流決定部３２と、駆動信号出力部３３とが設けられており、上記調光指示信号を基に、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈに接続されたＣＣＦＬ駆動回路Ｔへの駆動信号を生成して出力するようになっている。これらのデューティ比決定部３１、供給電流決定部３２、及び駆動信号出力部３３は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成されている。また、制御部３０には、ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間と、上記供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度とを予め関連付けたＬＵＴ（Look Up Table；ルックアップテーブル）３４が設けられている。そして、制御部３０では、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈがオンまたはオフされるとき及びＰＷＭ調光でのデューティ比が変更されるときに、対応するＣＣＦＬ駆動回路Ｔに含まれたトランスＴ１での磁歪振動の発生を大幅に抑制して、前記磁歪振動に起因するノイズ音が生じるのを極力抑えるようになっている。
【００４０】
具体的にいえば、制御部３０では、デューティ比決定部３１は外部からの調光指示信号（指示信号）を使用して、冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈ毎に、ＰＷＭ調光におけるＰＷＭ周期でのオン期間とオフ期間とのデューティ比を決定して、供給電流決定部３２に通知する。
【００４１】
供給電流決定部３２は、デューティ比決定部３１から通知されたデューティ比に基づいて、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流の目標値と、オン期間での目標値に達するまでの立ち上がり速度、及びオン期間からオフ期間に切り替わるときでの目標値から零になるまでの立ち下がり速度を決定する。詳細には、供給電流決定部３２は、デューティ比決定部３１からのデューティ比のオン時間を使用して、ＬＵＴ３４から上記立ち上がり速度及び立ち下がり速度を取得する。そして、供給電流決定部３２は、決定した供給電流の目標値、立ち上がり速度、及び立ち下がり速度を駆動信号出力部３３に出力する。
【００４２】
以上のように、供給電流決定部３２がＬＵＴ３４を用いて立ち上がり速度及び立ち下がり速度を決定しているので、制御部３０では上記オン時間が決定された後、立ち上がり速度及び立ち下がり速度を即座に決定することができ、当該制御部３０での処理速度を向上させることができる。
【００４３】
また、ＬＵＴ３４において、予め関連付けられているオン時間と供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度とのデータは、バックライト装置３の実製品を用いた試験やシミュレーションなどで予め把握されたものが用いられている。また、これらのデータは、バックライト装置３で調光可能なオン時間、つまりデューティ比のオン比（例えば、１５〜１００％）の所定単位（例えば、１％単位）で決定されており、上述の磁歪振動の程度に応じて、適切な立ち上がり速度及び立ち下がり速度の値が選択されている。そして、本実施形態のバックライト装置３では、上記ノイズ音を抑制しつつ、所定の光量を確保できるようになっている（詳細は後述。）。
【００４４】
駆動信号出力部３３は、供給電流決定部３２からの供給電流の目標値、立ち上がり速度、及び立ち下がり速度を基に、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈのＣＣＦＬ駆動回路への駆動信号（ＰＷＭ調光信号）を生成して、出力する。
【００４５】
以下、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置１の動作について、図５及び図６を参照して具体的に説明する。尚、以下の説明では、バックライト装置３の制御部３０での供給電流の決定動作について主に説明する。
【００４６】
図５は上記バックライト装置での動作例を説明する図であり、図５（ａ）は上記制御部で決定されるＰＷＭ調光でのデューティ比を示す信号の波形図であり、図５（ｂ）は図１に示した冷陰極蛍光管に供給される供給電流の波形図である。図６は上記バックライト装置での別の動作例を説明する図であり、図６（ａ）は上記制御部で決定されるＰＷＭ調光でのデューティ比を示す信号の波形図であり、図６（ｂ）は図１に示した冷陰極蛍光管に供給される供給電流の波形図である。尚、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示す供給電流の波形は、当該供給電流の包絡線を示している。
【００４７】
図５（ａ）の信号５１に示すように、制御部３０では、デューティ比決定部３１が入力された調光指示信号を用いて、ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定する。具体的には、デューティ比決定部３１は、ＰＷＭ周期でのオン時間Ａ及びオフ時間Ｂを決定して、そのオン／オフ比（例えば、８０（％）／２０（％））を供給電流決定部３２に出力する。
【００４８】
続いて、供給電流決定部３２は、デューティ比決定部３１からオン比として８０％が入力されると、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流の目標値を定めるとともに、ＬＵＴ３４を参照して、供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度を取得する。そして、図５（ｂ）の供給電流の包絡線５２に示すように、供給電流決定部３２は、ＬＵＴ３４からの立ち上がり速度を用いて、ＰＷＭ周期のオン時間の開始時点である時点ｔ１と供給電流の目標値ｂに達するまでの時点ｔ２との間の時間ａを決定する。また、供給電流決定部３２は、ＬＵＴ３４からの立ち下がり速度を用いて、供給電流の目標値ｄ（＝ｂ）である時点ｔ３と上記オン時間の終了時点である時点ｔ４との間の時間ｃを決定する。そして、供給電流決定部３２は、決定した目標値ｂ、ｄと、時間ａ、ｃと、上記オン／オフ比を駆動信号出力部３３に出力する。
【００４９】
尚、上記時間ａ、ｃの具体的な値は０．５（ｍ秒）であり、供給電流の目標値ｂ、ｄの具体的な値は６（ｍＡ）である。
【００５０】
また、ＰＷＭ調光の具体的な周波数は、１００〜６００Ｈｚ程度の範囲内の値（例えば、２００Ｈｚ）である。また、ＰＷＭ調光のオン期間において、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流（ランプ電流）、すなわち各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈの具体的な動作周波数には、３０〜６０ＫＨｚ程度の範囲内の値（例えば、５０ＫＨｚ）が選択されている。
【００５１】
また、調光指示信号が変更されると、図６（ａ）の信号５３に示すように、デューティ比決定部３１変更された調光指示信号を用いて、ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定する。具体的には、デューティ比決定部３１は、ＰＷＭ周期でのオン時間Ｃ及びオフ時間Ｄを決定して、そのオン／オフ比（例えば、５０（％）／５０（％））を供給電流決定部３２に出力する。
【００５２】
続いて、供給電流決定部３２は、デューティ比決定部３１からオン比として５０％が入力されると、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流の目標値を定めるとともに、ＬＵＴ３４を参照して、供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度を取得する。そして、図６（ｂ）の供給電流の包絡線５４に示すように、供給電流決定部３２は、ＬＵＴ３４からの立ち上がり速度を用いて、ＰＷＭ周期のオン時間の開始時点である時点ｔ５と供給電流の目標値ｆに達するまでの時点ｔ６との間の時間ｅを決定する。また、供給電流決定部３２は、ＬＵＴ３４からの立ち下がり速度を用いて、供給電流の目標値ｈ（＝ｆ）である時点ｔ７と上記オン時間の終了時点である時点ｔ８との間の時間ｇを決定する。そして、供給電流決定部３２は、決定した目標値ｈ、ｆと、時間ｅ、ｇと、上記オン／オフ比を駆動信号出力部３３に出力する。
【００５３】
尚、上記時間ｅ、ｇの具体的な値は０．１（ｍ秒）であり、供給電流の目標値ｆ、ｈの具体的な値は６（ｍＡ）である。
【００５４】
以上のように構成された本実施形態のバックライト装置３では、制御部３０は、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に例示したように、トランスＴ１側から各冷陰極蛍光管（放電管）２０ａ〜２０ｈに供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度を緩やかな速度としている。これにより、本実施形態のバックライト装置３では、上記従来例と異なって、トランスＴ１の磁歪振動の発生を抑えることが可能となり、この磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができる。
【００５５】
尚、本願発明の発明者による検証試験では、上記のように立ち上がり速度及び立ち下がり速度を緩やかな速度した場合、供給電流の供給及び停止を急峻な速度で行った場合（供給電流を零と目標値との間で瞬時に変更した場合）に比べ、３ｄＢ（デシベル）程度、ノイズ音を抑制できることが確かめられた。
【００５６】
また、本実施形態の液晶表示装置１では、トランスＴ１の磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置３が用いられているので、低騒音な液晶表示装置１を容易に構成することができる。
【００５７】
また、本実施形態のバックライト装置３では、図５及び図６に示したように、供給電流決定部３２がＰＷＭ調光でのデューティ比に基づき立ち上がり速度及び立ち下がり速度の大きさを変更している。つまり、図５（ｂ）の包絡線５２及び図６（ｂ）の包絡線５４で例示したように、供給電流の波形の鈍化の程度を、上記デューティ比に応じて変化させている。これにより、本実施形態のバックライト装置３では、トランスＴ１の磁歪振動の程度に応じて、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈへの供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度を変更して、これらの速度の大きさを適切に定めて、ノイズ音をより適切に抑制することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態のバックライト装置３では、図５及び図６に示したように、供給電流決定部３２はＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間が短くなるにつれて、立ち上がり速度及び立ち下がり速度を大きい速度としている。これにより、本実施形態のバックライト装置３では、ＰＷＭ調光でのデューティ比において、短いオン時間が選択されたときでも、各冷陰極蛍光管２０ａ〜２０ｈから発光される光の光量不足が発生するのを防ぐことができる。すなわち、本実施形態のバックライト装置３では、デューティ比のオン比が最小（例えば、１５％）のときに、供給電流の波形の鈍化が最小限となるように構成されているので、オン時間が短いときでも、所定の光量として最低限必要な光量を確保できるようになっている。
【００５９】
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６０】
例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明のバックライト装置はこれに限定されるものではなく、光源の光を利用して、画像、文字などの情報を表示する非発光型の表示部を備えた各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型の液晶表示装置、あるいは液晶パネルをライトバルブに用いた投写型表示装置に本発明のバックライト装置を好適に用いることができる。
【００６１】
また、上記の説明以外に、本発明は、レントゲン写真に光を照射するシャウカステンあるいは写真ネガ等に光を照射して視認をし易くするためのライトボックスや、看板や駅構内の壁面などに設置される広告等をライトアップする発光装置のバックライト装置として好適に用いることができる。
【００６２】
また、上記の説明では、冷陰極蛍光管（放電管）への供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の双方の速度を緩やかな速度とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度とするものであればよい。
【００６３】
但し、上記実施形態のように、立ち上がり速度及び立ち下がり速度の双方の速度を緩やかな速度とする場合の方が、ＰＷＭ調光でのオン直後及びオフ直後において、トランスの磁歪振動及びこれに起因するノイズ音を確実に抑えることができる点で好ましい。
【００６４】
また、上記の説明では、冷陰極蛍光管を用いた場合について説明したが、本発明の放電管はこれに限定されるものではなく、熱陰極蛍光管やキセノン蛍光管などの他の放電蛍光管、あるいはＵ字管や擬似Ｕ字管などの非直管状の放電蛍光管を使用することもできる。
【００６５】
すなわち、本発明は、放電管に接続されるトランスを有するとともに、ＰＷＭ調光を用いて、当該放電管を駆動可能に構成されたインバータ回路、及び外部から指示信号が入力されるとともに、入力された指示信号を用いて、ＰＷＭ調光でのデューティ比を決定してインバータ回路の駆動制御を行う制御部を備え、制御部はトランス側から放電管に供給される供給電流の立ち上がり速度及び立ち下がり速度の少なくとも一方の速度を緩やかな速度とするものであればよく、放電管の種類、設置数、駆動方式、あるいはインバータ回路の構成等は何等上記のものに限定されない。また、上記キセノン蛍光管などの水銀レスの放電蛍光管を用いた場合には、重力の作用方向に平行に配列された放電管を有する長寿命なバックライト装置を構成することができる。
【００６６】
また、上記の説明では、冷陰極蛍光管の長手方向での一端部側にＣＣＦＬ駆動回路（インバータ回路）を設置して、当該冷陰極蛍光管に対して、上記一端部側から電流を供給する構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷陰極蛍光管の長手方向での一端部側及び他端部側の各々にインバータ回路を設置して、当該冷陰極蛍光管に対して、一端部側及び他端部側の双方から電流を供給する構成でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、トランスの磁歪振動に起因するノイズ音を抑制することができるバックライト装置、及びこれを用いた低騒音な表示装置に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する概略断面図である。
【図２】上記バックライト装置の要部構成を説明する図である。
【図３】図２に示したＣＣＦＬ駆動回路の構成例を説明する図である。
【図４】図２に示した制御部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図５】上記バックライト装置での動作例を説明する図であり、（ａ）は上記制御部で決定されるＰＷＭ調光でのデューティ比を示す信号の波形図であり、（ｂ）は図１に示した冷陰極蛍光管に供給される供給電流の波形図である。
【図６】上記バックライト装置での別の動作例を説明する図であり、（ａ）は上記制御部で決定されるＰＷＭ調光でのデューティ比を示す信号の波形図であり、（ｂ）は図１に示した冷陰極蛍光管に供給される供給電流の波形図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  液晶表示装置
３  バックライト装置
２０ａ〜２０ｈ  冷陰極蛍光管（放電管）
３０  制御部
Ｔ  ＣＣＦＬ駆動回路（インバータ回路）
Ｔ１  トランス
【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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