JPH0311596A - 直流放電灯点灯装置 - 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Ｙトζ））利用分ｔｉｌｌ：　１ 本発明は、競技場、野球場なとて使用されろ大型映像表
示装置の表示素子である直流型放電ランプを、直流点灯
さぜる直流放電灯点灯装置に関するものである。

「従来の技術」 屋外での太陽光グ）ちとて、Ａコントラストを得る表示
素子として、直流型放電ランプを用い′／：：表示装置
が開発されている。屋外での用途は強い外光のもとで、
最大輝度を高くすることて、高いコントう５スト比を１
井る１ことかできる。しかし、夕方や夜ての使用ては、
まふｊ〜さがら最大輝度を昼間の１　／　２−、　ｉ　
、′３　／’、落とす必要があり、こＱ）時、コントラ
ストは、最大輝度ではなく、最小輝度レヘル（ブラック
レヘル）か重要となる。

従来の映像友示て、輝度階調制御する方法として、輝度
制御に有効なほぼ一定直流レベルのランプ電流（主放電
電流）の流す時間幅を制御する、所謂時間幅制御を採用
している１、また、表示応答性を高めるために、表示ラ
ンプ（、」ずへて、電源投入後、い′）Ｌ主放電電流と
異なるバイパス回路より微放電電流を流し、常にかすか
に点灯させている。第６図はかかる従来例の点灯装置を
示している７ 第６図において、直流放電ランプ１のフイラメン１〜２
ぴ）一端と陽極３には限流用の抵抗４を介して直流電源
Ｅ　ａを接続して微放電回路を構成し、また、フィラメ
ント２の他端と陽極３には、直流電源Ｅ　ｌ：＋　、限
流用の抵抗５、スイッチ要素６及びダイオード０グ）直
列回路が接続され主放電回路を構成している。直流電源
Ｅト）は、第１の直流電源Ｅ　ｌ：）　＋と、スイッチ
要素７と第２の直流電源Ｅ　ｌ：＋　２及びバイパス世
のダイオード８とて構成されている。また、フィラメン
■・２は直流電源Ｆ、　ｆにて加熱されるようになって
いる。

二の回路においては、直流電源Ｆ、　２１によりランプ
１には常時微放電電流か流れるようになっており、スイ
ッチ要素６．７かオンしている間、上記微放電電流に加
えて抵抗５を介してランフ量に主放電電流が流れるよ−
）になっている。尚、スイ・ンチ要素７は、スイッチ要
素０のオン時間に比べて短く設定してあり、直流電源Ｅ
　ｈ　、に１・：１（、を力１１乙て主放電開始電圧を
得ている。

二の第６図の点灯装置にＪ）いて（−１、ランプ主放電
電流が時間幅制御されるため、ランプ調光〈輝度階調制
御）時、ランプ電流体止時間か発生し、このため、ラン
プが映像走査される笥に、ランフ。

を起動（放電破壊）させる時に、起動遅れ時間か発生し
、表示応答性が悪化する事を避けるためになされている
。これにより、ランプを走査毎に高い電圧で起動させる
必要がなくなり、より表示応答性を得ることができる５
、又、起動遅れかないことから、低輝度ての階調制御の
リニアリティが保たれ、結果として、優れた表示性を得
ることがてきる。

しかし、ランプ１に微放電電流を流して、常時かすかに
点灯させていることは、最小輝度か比較的高くなる欠点
かある。この為、夜、夕方等、周囲か暗く最高輝度を低
くしな時、コン１へラストが悪くなる欠点かある。又、
室内でのイヘント等での真暗い室内での使用は不可能に
なり、シＴｌ　−：（ アップ効果は期待しにくい。

二のように、従来の点灯装置をも′）表示装置（」　設
置場所が限られるグ（点があ−）　’／：）　、。

−れを解決する方法として、常時流す微放電電流を更に
小さくすることかできれば良いか、れは、次グ）理由に
より限界があることを実験でつかんな。

すなわち、ランプの主放電電流を時間幅制御する時に、
ランフ゛主放電電流のオフ直後に、主放電電流の供給電
源電圧以上のパルス状電圧が微放電ランプ電圧に発生し
ていることを−）きとめた。

このパルス状電圧は、第７図に示すもので、ランプ電流
の時間幅制御される毎に発生している。、−のパルス状
電圧は、特に低温で高くなるもので、０°Ｃ以下では高
くなるという温度特性を持つものである事も′）かんだ
。

二のパルス状電圧の高さは、前述したランプ温度、主放
電電流、微放電電流か第２次要因であるか、第１次要因
は、今回我々が用いた表示素子である直流放電灯の特性
である、放電灯の形状、内部ガスの種類、圧力等て決才
るか、いずれ番ニせよ、このパルス状電圧の発生原図は
、ランプ陽極の放電現象の振動だと考えｊｏ、れている
。

もし、このパルス状電圧が、微放電電流の電源電圧以上
に達すると、微放電での点灯状態が維持できない為、ラ
ンプは立ち消えしてしまい、以降、再度電源を再投入し
て、放電開始のための始動電圧を印加しない限り、輝度
制御はおろか、微放電点灯さえできない。

従って、微放電電流を流す微放電用電源は、二の主放電
電流がオフ直後のパルス状電圧以」二の電圧を確保して
印加しないと、輝度制御ができない。ところで、このパ
ルス状電圧は前述の変化要因があるため、この変化が最
大となる要因の条件で微放電電流を下けるため、微放電
電源電圧を下けることは不可能である。逆に電源電圧を
増大させる手もあるか、電流制限用抵抗でのロスが大き
くなり、不可能である。

また、微放電電源電圧をそのままにして、単純に電流を
絞ると、今度は、微放電点灯てのランブ電圧か増大し、
結局、点灯維持をすることかてきなくなり、このｔ二め
、電源電圧を増大させるため、微放電電流（、」滅らず
ことかできない、。

−のように、主放電電流のバイパスに常時微放電電流を
流し、微放電点灯させ、ランプを走査毎に主放電電流の
時間幅制御する方式では、微放電用電源電圧か、周囲環
境て決まってしまい、微放電点灯時の輝度を下けること
は不可能であった。

１発明が解決し６１：うとする課題］ 本発明ｃＪ、上述の点に鑑みて提供したものであって、
ランプを映像走査する毎に、放電開始用始動パルスを印
加して、常時微放電の方式に代え、−のとき、従来懸念
されたランプの放電開始遅れ時間の発生に伴う表示応答
性を落とすことなく、良好な表示性を保ち−）′）、子
イスプレイの最小輝度（ブラック輝度）を大幅に下け、
表示コントラスト比を向上させることを目的としたもの
である。

「課題を解決するための手段］ 本発明の動作原Ｆ！ｌ！図を第１図及び第２図で示す。

第２図は第１図の動作チャート・図である。

表示制御回路１０から、映像の走査信号ＶＣか　６ｆ’
Ｊ　Ｈｚで出力されると、このタイミンつて、ランプ１
の輝度制御が開始される。輝度制御は表示制御回路１０
かへ走査信号Ｖ（と同時に出１３された輝度データを人
力１−１時間幅制御するＰＷＭ１ｉｉｌ路１１の出力路
行１れる。、ＰＷＭ回路１］ぴ）出力て、直流放電ラン
ブコの主放電電流の流す時間幅をスイッチ要素６で制御
している。１尚、表示制ｍ回ｌｌ！８し０、ＰＷＭＩｉ
ｌＦ　Ｉ　１　、スイ、、　チ要素６等で輝度制御手段
を構成している。

第２図（ａ）に示すように走査信号■（か出力されると
、同図（１））に示すようにタイマ２０て遅れ時間Ｔ１
を作り出し、この遅れ時間Ｔ１直後に同図りｃ）に示す
ようにタイマ２１て遅れ時間Ｔ、を作り出す。この遅れ
時間Ｔ２の間に高圧スイッチ回路２２のスインチ要素２
２：量かオンし、抵抗Ｉ−１を介してランプ１け微放電
を行うことになる１、尚、タイマ２０，２１　高圧スイ
ッチ回路２２等て微放電制御手段を構成し、ている。

ところで、上記遅れ時間Ｔ１は、次の走査化号ＶＣか入
るまでの周期］　６　、７　ｍ５ｅｃ（６０ＨＺの場合
）との関１系か規制され、（１６，７＋ｎ５ｅｃ−Ｔ、
ｍ５ｅｃ）ぴ）間で２ランプ１が直流電源Ｅ　ａて、点
灯開始し、微放電するのに充分な時間である必要がある
。この様子は第３図に示すような実験データから決定さ
れる。第３１１は、電源Ｅ　ａの値とラン１］の始動時
間との関係を示している。電源Ｅａの電圧値が５００Ｖ
なら、０　、５　ｔｎｓｅｃ印加すると、ランプ１が々
内勤する。ことを示す。

又、走査信号Ｖ（は、大型映像装置のバワーオ〉・がな
され、システノ＼か起動された後は、常に出力されてい
るものである。なぜなら、本発明は、二の走査信号■（
て各表示素子のランフ゛を起動しており、そのための基
準信号であり、６０　Ｈｚ周波数の走査信号＼ｌ（の周
期に対して第３図て示される適当な時間幅と位相をも−
）Ｔ２パルス（タイマ２１の出力）て、ランプ１を周期
的に微放電させ、−度微放電させた後、電源Ｅε１の電
圧値よりはるかに低い低電圧の直流電源Ｖ１て主放電電
流の時間幅を制御するようにしているかｔ）である。も
し、表示制御回路１０かｊｌ、の輝度データに関連して
輝度がゼロになる毎に、走査信号Ｖ（か消滅しｆ＝すす
ると問題がある。なぜなら、最初のパルス状の走査信号
Ｖｃから、次の走査信号ＶＣまでの１６７ｍ５ｅｃ間、
タイマ２１の出力パルス１゛２か出力されないため、映
像発生に１周期の遅れか発生ずるからである。この現象
か頻繁に生しると、映像かさ゛ら−）く。

以上の動作から、ランプ］グ）輝度制御か周期的に６０
８７．で行われる毎に、その制御開始ｒノ、前にランプ
１を微放電状！ルにしておく。このよつにすれば、従来
例のように、主放電電流をスイッチ要素６でオフ直後、
主放電用電源Ｖ、もしくは微放電用電源Ｅａの電圧より
高いパルス状電圧か発生して微放電点灯が維持できない
といつな穴点かなくなる。

又、微放電点灯が、］、　６　、７　ｍ５ｅｃ間の２〜
３１゜Ｓｅｅの僅かな時間でよいことから、主放電電流
か流れないブランク時の輝度レベルか従来と比ｌ゛＼約
１，１５に低減されることとなり、コン）・ラスト比か
大幅に改善されることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する５、第
４図に実施例含、第５図にその動作状態を夫々示ず。ラ
ンプ］は、Ｒ，＋−；、Ｂの３原色蛍光放電路と１つの
フィラメント２て構成された複音型放電灯である。この
実施例ては、Ｒ，＋−ｘ、Ｒの３放電灯構成であるか、
Ｒ，Ｇ、Ｒ，Ｇｔ７）４放電路であっても差し支えない
。各放電路は、説明上主放電電流の時間幅制御のデフ−
−デイ比を５０％−）まり、毎ザイクル８　、８　＋ｎ
５ｅｃて点灯させる。

又、本実施例て（、ｌ、３放電路をず八、て同時に一括
して微放電点灯さＩ！−る制御を行っている。これは高
圧スイッチ回路２２ぴ）数を増加さぜないためて、表示
装置全体び〕構成を簡素化できるためである。

表示装置の電源か投入されると、各電源ＶＥｆ、Ｅａが
立ぢ上かり、フィラメント２は予熱される。一方、表示
制御回路１０から、走査信号Ｖ（が第５図＜８＞に示す
ように６０Ｈｚて発生ずる。走査信号■（桟、Ｆ−’　
Ｗ　Ｍ回路１１て走査順に１にい、第５図（ａ）〜（ｃ
）に示すよ−１にフリップフロップＶＣ．、、　Ｖ．１
１を内部発生し、輝度テーク（今、５０９６デユーテイ
比相当）に相当すイ，時間幅８．８＋ｎｑ（・〈・を各
走査信号■（に同期し、て発生し、定電流回路２３１、
、　　２　３ｃ．　２　Ｂ□のスイッチ要素であるトラ
ンジスタ６、、・・を一定時間動作させる。

一方、走査信号■（は、アイソレータ２・１て絶縁され
、タイマ２ｏ．ｑ＋て走査信号ｖ（発生後、Ｔ．グ）時
間遅れの後、高圧スイッチ要素２２のスイッチ要素２２
２１を時間Ｔ，／こけオンさぜ、各放電路Ｉ蒙，Ｇ，Ｂ
を同時に微放電させる。この微放電制御開始から（］　
６　、７　　ＴＩ＋ｎｓｃｃ陸、まず、放電路Ｒに主放
電電流か定電流量ｉ￥８２３．、により流れ、続いて、
放電路Ｇ，Ｂと主放電電流か定電流回路２３．、２Ｂ．
を介して流れる７この様子を第５図（ｅ）〜（８）にラ
ンプ電圧波形例として示している。

このような制（卸においては、各放電路１−：　、　Ｇ
Ｂ（ｌｉ７＋主放電時間８　、　８　＋ｎｓｅｃ（ｉ　
ｉ二ｌ、各放電ｑｆ４　ＦＦ．　、　（’．；２ Ｂは完全に消灯し、従来例のようなパルス状電圧の発生
もなく、点灯維持グ）不安定性といった問題もない。ま
た、全放電路の主放電時間かセロ、つまり、制御輝度が
セロとなる表示画面のブラック輝度は、わずかな（１　
６　、７　　Ｔ，）＋ｎｓｅｃの微放電輝度となり、フ
ラッタ輝度（」、従来例に比ｌ＼、大幅に低減できるも
のである。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、周期的な輝度制御信号により直
流放電ランフ゛をパルス幅制御して輝度制御する輝度制
御手段と、直流放電ランプを始動さぜるに充分な時間で
あって、上記輝度制御の開始以前の所定時間だけ微放電
回路をオン制御する微放電制御手段とを備えた乙のであ
るから、各放電路の主放電時間後は、各放電路は完全に
消灯し、従来例のようなパルス状電圧の発生もなく、点
灯維持の不安定性といった問題もないものてあり、また
、全放電路の主放電時間かゼロ、つまり、制御輝度かセ
［）となる表示画面のブラック輝度は、輝Ｊイタ制御開
始曲り）微放電ｊ−でいるわずかな時間の微放電輝度と
なり、フラ・ツク輝度は、ｂＹ来例に比ｌ＼、大幅に低
減することができる効果を奏する乙のである７

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例０）ブロック図、第２図は同上
のタイツ＼チャー１へ、第３図は同」二の特性図、第４
図は同上の具体実施例を示すフロン２図、第５図は同上
の動作説明図、第（′）図（」従来例の回路図、第７図
は同上の動作波形図である。 ］は直流放電ランプ、２はフィラメント、３は陽極、４
，５は抵抗、Ｅ　２＋は微放電用直流電源、Ｖｌは主放
電用直流電源である６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つのフィラメントと、少なくとも１つの陽極を
   具備し各陽極に対して独立に発光する放電路を有する直
   流放電ランプと、直流電源を限流抵抗を介して直流放電
   ランプに印加して有効な輝度を得るための主放電電流を
   流す主放電回路と、直流放電ランプを微放電状態にして
   主放電電流を流すための微放電回路とを有し、周期的な
   輝度制御信号により直流放電ランプをパルス幅制御して
   輝度制御する輝度制御手段と、直流放電ランプを始動さ
   せるに充分な時間であって、上記輝度制御の開始以前の
   所定時間だけ微放電回路をオン制御する微放電制御手段
   とを備えたことを特徴とする直流放電灯点灯装置。