JPH0256593A - 光源装置及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は透過型画像表示板に使用するバックライト装置
及び画像表示装置に関する。

〔従来の技術〕

画−象表示用に透過形液晶パネル等の画像表示板を用い
た画像表示装置では光源として螢、光放電管等のバック
ライト装置を使用するのが一般的である。螢光放電管は
一般的に低価格で、色温度が高く高輝度で、高効率であ
る為、画像表示装置で多く使用されているが、欠点とし
て低温時、特に氷点下以下の輝度が極９：ｕに１１℃下
してしまっていた。

第２図に、従来の画像表示装置に使用されている冷陰（
セ螢光放電管を用いたバックライト装置の温度−輝度特
性の一例である特性図を示す。

同図で解る！１ｔは、低温下での輝度が極端に低下し、
摂氏マイナス２０度付近では常温時の約１／４になって
しまっている４１である。

従来、このような螢光放電管を使用したバックライト装
置の欠点を補う方法として、一般的には周囲温度に応じ
てバックライト装置に投入する電力を可変する方法があ
った。具体的な構成の一例を第３図に示す。同図には、
点灯回路１７への印加電圧を周囲温度に応じて可変する
事により螢光放電管１８への投入電力の可変を実現して
いる。

印加電圧の可変は可変抵抗１６により電源１４からの電
圧を定電圧電源１５にて行なっている。又、他の従来技
術として特開昭５８−８０２９９の中では、高周波イン
バータの発振周波数を周囲温度に応じて可変抵抗によっ
て可変させる事で、低温下に於る管電流を補償していた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者の定電圧電源２を使用した印加電圧を可変する方法
は、基本的には、電源１の電圧を定電圧電源２にて分圧
する方法である為、定電圧電源２に１１↑る損失が大き
い。画像表示装置の中でも屋内で使用される機器類等は
、使用する電源の自由度が比較的大きく、機器類の電力
損失が大きくても重大な問題とはならない。ところが、
屋外で使用されるような４Ｍｍ類、例えばポケットテレ
ビ、ビデオカメラに内蔵されている電子ビューファイン
ダ等は、バッテリを使用する以外、電源供給を受ける方
法がない場合が大きい。その為、前者の従来例では電力
損失の大きさが重大な問題となっていた。そこで後者の
従来技術のように、発振周波数を周囲温度に応じて可変
するｑ工により負荷側に押入されているインピーダンス
素子のインピーダンスを変化させ、管電流を増減させる
方法が考えだされていた。同方法では前者のような電力
損失を生ずる工１ｆが少ないが、周囲温度を検出する温
度検出器と、前記温度検出器の変化に応じて手動にて可
変抵抗７を可変する必要があった。更に低温下の管電流
補償を十分行なう為には発振周波数の可変幅を広くとる
必要があり、独立した発振回路が必要となりトランジス
タによる自励式では可変幅を広くとる事は困難であった
。

そこで本発明は、このような従来の透過型画像表示板を
用いた画像表示装置の問題点を解決しようとす・るもの
で、その目的とするところは、バックライトとじて使用
する螢光放電管の管電流制限用に使用するコンデンサの
温度特性により、少なくとも低温下にて前記螢光放電管
の輝度補償を行なう事にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題を解決する為、本発明のバックライト装置は、
螢光放電管を使用したバックライト装置に／ｌ全て、前
記螢光放電管の管’ＫＬ　９Ｍ　ＩＩＪ限用に前記螢光
放電管と直列にコンデンサを接続し、前記コンデンサの
容量値の温度係数が、少なくとも常温以下の任意の温度
領域に於て、負の温度係数を示すものであるη１をｆ、
ｙ徴とする。

又、かかるバックライト装置を内蔵させた画像表示装置
が構成される。

〔実施例〕

ｆｆｊ　１図に、本発明のバックライト装置の点灯回路
を示す、同図に於て、バックライトには、冷陰極螢光放
電管１２を使用しており、回路形式は自励式ブシュプル
回路を採用している。以下回路動作を説明する。

電源１が回路にチョークコイル２を介して投入された状
態から説明する。まず電源投入時、　トランジスタ８が
通電しているとする。電流はコレクタ巻線４に流れ、同
時にベース巻線５に電圧が誘起され、　トランジスタ８
はさらに通電方向にドライブされる。そしてトランジス
タ８はベース巻線の正帰還作用によって急速に飽和状態
となり電源１より電圧がコレクタ巻線４の両端に印加さ
れる為、コア磁束は直線的に増加し、コアは飽和するに
至る。トランス３が飽和すると電流は急増しベース巻線
５によって与えられる駆動電圧によって制限される値に
達し、その後、コレクタ巻線４の両端の電圧は降下し、
トランジスタ８はスイッチオフを開始する。その為、ト
ランス３には前と逆の方向の誘起電圧が生じ、これに結
合している）・ランジスタフのコレクタ巻線４にも同様
に電圧が誘起し、その結果トランジスタ７が通電開始す
る。

そしてトランジスタ７は急速にスイッチオンされると共
にトランジスタ８はスイッチオフされる。

以後はトランジスタ７のスイッチオン時と同様な動作を
し、以下このようなサイクルが繰返され、連続発振が生
ずる事になる。連続発振により生じた電圧は、２次巻線
である負荷巻線６にコレクタ巻線４との巻線比に応じた
電圧を発生され、管電流を制限する電流制限用コンデン
サ１１を介し冷陰極螢光放電管１２を点灯させる。冷陰
極螢光放電管１２の輝度と管電流との関係は比例関係に
あり、管電流を増加させれば輝度も上界する。従って輝
度を上昇させる為には管電流を制限している電流制限用
コンデンサ１１の静電容量を大きくし、インピーダンス
を下げれば良い事が解る。本発明では、電流制限用コン
デンサ１１に低温度静電容量値が常温に対して数１０％
以上大きくなるコンデンサを使用した。尚、ここでは常
温とは摂氏プラス１０度から３０度の間の任意の温度と
定義する。

第４図に本発明に使用したコンデンサの周囲温度に対す
る静電容量変化率性を示す。前記コンデンサは、チタン
酸ストロンチウム系を主材としたセラミックコンデンサ
であり、容量のキュリー点を摂氏マイナス数１０度付近
に選んでおり、低温時、特に摂氏マイナス２０度イリ近
の容量変化が常温（例えば摂氏プラス２５度）に対して
プラス３０％以上大きくなっている。−殻間には前記コ
ンデンサのような特性のものは、ＹＮ型、又はＹ５Ｓ型
、Ｙ５Ｔ型、Ｄ型と呼ばれている。第５図には前記コン
デンサを使用して低温時、管電流を増加させる事により
輝度の向上させた結果を示す。

実線のグラフは第２図の従来特性を比較用に載せたもの
である。第５図によ、ると、低温時、特に摂氏マイナス
２０度付近の輝度は従来に較べ約２倍と゛なり、摂氏零
度付近でも３０％位の大幅な輝度の向上となっている。

従って本発明により低温時の輝度が大幅に補償されてい
る事が解る。

本発明では、第４図で示した例の他に第６図に示すよう
な常温以上で様々な温度特性を示すものであっても良い
。グラフ（ａ）は第４図で説明したコンデンサの温度特
性であり比較用に載せである。グラフ（ｂ）は常温以下
ではグラフ（ａ）と同特性であるが、常温以上では略平
担な温度特性を示す。又、グラフ（Ｃ）は同様に常温以
下ではグラフ（ａ）と同特性を示すが、常温以上では正
の温度係数に変化する特性を示している。グラフ（ｂ）
の特性をもったコンデンサを使用した時の効果は、高温
時の輝度の低下を軽減するものである。即ち第５図の中
で示されているように従来特性では高温時（４０度以上
）に於て、輝度が低下するが、第６図のグラフ（ａ）の
温度特性のコンデンサでは輝度をより低下させる事にな
ってしまう。従って、グラフ（ｂ）の温度特性のコンデ
ンサを使用すれば、輝度の高温時での低下の影響をやや
低減できるが、効果は少ない。そこでグラフ（Ｃ）のよ
うな温度特性のコンデンサを使用する事により高温時の
輝度低下も大幅に改善する事が可能となる。第７図には
、前記の温度特性の異なる数種のコンデンサを使用した
時の温度−輝度特性を示す。同図に於て、低温時の輝度
補償効果は第２図の時と同様であるが、高温時、特に摂
氏４０度以上では大きな１度補償効果が表われている。

グラフ（１）、　（２）、　（３）は第６図のグラフ（
ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）に対応しており、グラフ（３
）では、高温時に於て、完全に輝度補償がされている。

従ってコンデンサの温度特性によって、低温時だけでな
く、高温時の輝度補償がされる事が理解できる。コンデ
ンサ単体にて前述のような温度特性を示す事が望ましい
が、温度特性の異なるコンデンサを複数個使用する事に
よって、同様の効果を期待できる。本発明の実施例に於
て低温時の補償効果を更に改善する為には常温以下に於
て、温度係数がより大きなコンデンサを使用する事で実
現できる。更に本発明の効果を最大に発揮する為には、
管電流制限用コンデンサの温度係数が冷陰極螢光放電管
の温度−輝度特性と完全に逆特性を示している事である
。

又、第８図、第９図には第１図に示した本発明のバック
ライト装置の点灯回路の中で、管電流制限用コンデンサ
の接続法に多少改良を加えた例を示す。両図共に発振用
トランス１９の２次側のみを示し、１次側の回路は省略
する。

第８図では、管電流制限用コンデンサに第４図の温度特
性をもったＹＮ型等のセラミックコンデンサ２０と、温
度変化に対する静電容量変化率の小さなＳＬ型等のセラ
ミックコンデンサ２１を直列に接続した例を示す。同図
の効果は管電流制限用コンデンサである２０．２１の合
成コンデンサ静電容量値の低温時に於る変化の上限を制
限する事により、極低温時、無制限に管電流が冷陰極螢
光放電管２２に流れるのを防止する事にある。

第９図では第８図とは逆にＹＮ型等のセラミックコンデ
ンサ２０とＳ　Ｌ　Ｗ等のセラミックコンデンサ２１を
））６列に接続した例である。同図の効果は合成コンデ
ンサの静電容量値の高温時に於る変化の下限を制限し、
高温時、冷陰極螢光放電管２２に流す管電流の下限を制
限する事である。

本発明では、バックライト点灯回路として自励式ブシュ
プル回路を示したが、他励式であっても又、シングル回
路であっても全く同じ効果が得られる。又、螢光放電管
に、冷陰極螢光放電管の例を示したが、熱陰極螢光放電
管であっても全く同じ効果となる。

又、本発明のバックライト装置の実施例では、管電流制
限用のコンデンサの温度特性を利用したわけであるが、
抵抗又は、サーミスター等の温度−インピーダンス変換
素子であれば全て、置換、又は組合せる事により、低温
時、又は高温時の輝度補償効果が期待できる。

第１０図には、本発明のバックライト装置を使用した画
像表示装置のブロック図を示す。同図は画像表示装置の
中でも、ビデオカメラに使用されている電子ビューファ
インダに、カラー液晶パネルを用いたカラー液晶電子ビ
ューファインダの例である。

入力２３にはビデオコンポジット信号を入力し、一部は
輝度信号とカラー信号を分離するＹ−Ｃ分離回路２４に
入力され色復調回路２５を通り、ＲｌＧ、Ｂの三色の原
色信号を作り出す。そして、前記原色信号は液晶パネル
２７上のカラーフィルタの配列に合わせて、三原色のロ
ーテーションを行うＲＧＢローテーション回路２６を通
り液晶パネル２７に入力される。又、入力２３に入力さ
れたビデオコンポジット信号のもう一部は同期分瞑を回
路２８及び同期回路２９を通り同期信号を作り出す。そ
して、液晶パネル２７を駆動する為に必要なりロックを
作る為にクロック発生回路３０を通りレベルシフト回路
３１を介して液晶パネル２７へ入力される。ここでは液
晶パネル２７は内部にシフト１／ジスタ及びドライバを
内蔵したアクティブマトリクス型を使用した。

又、入力３２にはビデオカメラ本体から電力が供給され
る。供給された電力はスイッチング電源回路３３により
各部に必要な電圧を作り出す。更に入力３２は本発明バ
ックライト装置の点灯回路３４にも直接接続されており
、バックライト点灯回路３４に電力供給を行い、冷陰極
螢光放電管３５を点灯させる。又、スイッチング電源回
路３３は点灯口ｉ／３３４と共ｍｌ′Ｂ７路として、人
力３２から供給される電力の効率化を画っても良い。バ
ックライト点灯回路３４は前述の説明通り、電流制限用
コンデンサの温度特性により、低温時及び高温時の輝度
補償を行なう。

以上のように画像表示装置として電子ビューファインダ
の例を示したが、他の応用範囲としては、ビデオカメラ
同様、屋外へ持出する事が多い、液晶デイスプレィ内蔵
型ビデオテープレコーダ類、又は液晶テレビ機器類等は
当然台まれ、更に、投射型液晶表示装置等の光源部にも
応用可能である。

又、透過をの表示素子として液晶表示素子を使用した製
品を主に説明してきたが、他の３ｎ過型の表示素子の光
源にも全て応用可能である。

〔発明の効果〕

以」二述べたように本発明のバックライト装置は、低温
時の螢光放電管の輝度低下を管電流制限用コンデンサに
温１−７をもたせる事によって軽減し、輝度低下により
画像表示装置１グの表示内容が視認１ＴＩＩ　難となっ
ていた問題を解決した。その際、本発明では、−点の部
品の追加もせず、又調整も必要とせず、輝度の温度補償
を行っており製品の小型化、高信頼性に大きく貢献して
いる。更に輝度低下の生ずる温度環境下に於てのみ管電
流を増加する方式である為、常温時の電力損失はなく、
省電力化に対して最適な方式であり、屋外等で使用する
機器では必ず問題となるバッテリの使用時間を伸ばす事
が”ｆ　ｒｊ：である。又、バッテリの使用時間を従来
と同じとすればバッテリの小型化ができる為、屋外等で
使用する機器にとって最重要課題である製品の小りｖ化
に大きく貢献する事となる。又、輝度低下の補償１の変
更は温度特性の異なるコンデンサに変更するだけで済む
為、様々な特性の異なる螢光管に対応する事が可能とな
る。

ンサを使用した時の温度−輝度特性図。

第８図は本発明の別の実施例の一部を示すバックライト
点灯回路図。

第９図は本発明の別の実施例の一部を示すバックライト
点灯回路図。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する為のバックライト
装置の点灯回路図。 第２図はｆノＣ来のバックライト装置の温度−輝度特性
図。 第３図は従来のバックライト装置のブロック図。 第４図は本発明に使用したコンデンサの温度−静電容量
変化１．デ性図。 第５図は第４図の特性図で示されているコンデンサを使
用した時の温度−輝度特性図。 第６図は本発明のバックライト装置で使用したコンデン
サの温度−輝度特性を改良した例を示す１、テ性図。 第７図は第６図の特性図で示されているコンデせた画像
表示装置のブロック図。 １３・・・コンデンサ ９．１０・・・抵抗 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　上柳雅誉　化１名 第１図 第２図 箒４図 第６図 第７図 第８図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）螢光放電管を使用したバックライト装置に於て、
   前記螢光放電管の管電流制限用に前記螢光放電管と直列
   にコンデンサを接続し、前記コンデンサの容量値の温度
   係数が、少なくとも常温以下の任意の温度領域に於て、
   負の温度係数を示すものである事を特徴とするバックラ
   イト装置。
2. （２）請求項１記載のバックライト装置を内蔵させた事
   を特徴とする画像表示装置。