JPH0438382Y2 - - Google Patents
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- JPH0438382Y2 JPH0438382Y2 JP19949787U JP19949787U JPH0438382Y2 JP H0438382 Y2 JPH0438382 Y2 JP H0438382Y2 JP 19949787 U JP19949787 U JP 19949787U JP 19949787 U JP19949787 U JP 19949787U JP H0438382 Y2 JPH0438382 Y2 JP H0438382Y2
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- JP
- Japan
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- fluorescent lamp
- dimming
- brightness
- max
- maximum brightness
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この考案は液晶表示装置等の光源として好適
な、調光のダイナミツクレンジの広い蛍光灯照明
装置に関する。
な、調光のダイナミツクレンジの広い蛍光灯照明
装置に関する。
「従来の技術」
この種の蛍光灯照明装置として従来第４図に示
すものが使用されている。即ち交流信号発生器１
より交流信号がゲート回路２に供給され（第５図
Ａ）、一方、クロツク発生器３よりクロツク信号
がデユーテイ比調整回路（例えば単安定マルチバ
イプレータで構成される）４に与えられて（第５
図Ｂ）、デユーテイ比Ｄが調光比の設定値Ｐ／ｎ
（ここで、１／ｎは最小調光比を表わし、０Ｐ
ｎである。）にほぼ等しく調整されて、制御信
号としてゲート回路２に与えられる（第５図Ｃ）。
ゲート回路２はこの制御信号により入力交流信号
を接続し、そして得たバースト信号を必要に応じ
ドライバ５を介して蛍光灯６に供給する（第５図
Ｄ）。なお上記デユーテイ比Ｄ（調光比Ｐ／ｎにほ
ぼ等しい）は Ｄ＝Δ／Tc (1) で与えられる。ここでΔ及びTcはそれぞれ制御
信号のオン期間及び周期である。上記交流信号発
生器１、ゲート回路２、クロツク発生器３及びデ
ユーテイ比調整回路４より成る回路により調光回
路７が構成される。制御信号のオン期間Δは最小
値Δmin乃至上記Tcの範囲で連続的に可変され
る。しかしΔは最小値Δminを外れると不連続的
にゼロとされる。従つてこの状態では蛍光灯駆動
信号は発生されず、蛍光灯は消灯される。
すものが使用されている。即ち交流信号発生器１
より交流信号がゲート回路２に供給され（第５図
Ａ）、一方、クロツク発生器３よりクロツク信号
がデユーテイ比調整回路（例えば単安定マルチバ
イプレータで構成される）４に与えられて（第５
図Ｂ）、デユーテイ比Ｄが調光比の設定値Ｐ／ｎ
（ここで、１／ｎは最小調光比を表わし、０Ｐ
ｎである。）にほぼ等しく調整されて、制御信
号としてゲート回路２に与えられる（第５図Ｃ）。
ゲート回路２はこの制御信号により入力交流信号
を接続し、そして得たバースト信号を必要に応じ
ドライバ５を介して蛍光灯６に供給する（第５図
Ｄ）。なお上記デユーテイ比Ｄ（調光比Ｐ／ｎにほ
ぼ等しい）は Ｄ＝Δ／Tc (1) で与えられる。ここでΔ及びTcはそれぞれ制御
信号のオン期間及び周期である。上記交流信号発
生器１、ゲート回路２、クロツク発生器３及びデ
ユーテイ比調整回路４より成る回路により調光回
路７が構成される。制御信号のオン期間Δは最小
値Δmin乃至上記Tcの範囲で連続的に可変され
る。しかしΔは最小値Δminを外れると不連続的
にゼロとされる。従つてこの状態では蛍光灯駆動
信号は発生されず、蛍光灯は消灯される。
「従来技術の問題点」
液晶表示装置等が置かれる周囲光は直射日光下
から深夜の暗闇に至る広いダイナミツクレンジを
持つているため、表示装置の輝度としては一般に
300cd／m2乃至0.3cd／m2の範囲内の値に微細に調
整できるのが望ましいとされている。従つて、こ
の表示装置の光源に使用される蛍光灯照明装置と
しては調光比Ｐ／ｎを１／1000〜1000／1000の範
囲に設定できることが望ましい。しかしながら、
従来の装置をこのように広いダイナミツクレンジ
で使おうとしても、次に述べるような不都合が生
じ、実際には使用するのが困難である。
から深夜の暗闇に至る広いダイナミツクレンジを
持つているため、表示装置の輝度としては一般に
300cd／m2乃至0.3cd／m2の範囲内の値に微細に調
整できるのが望ましいとされている。従つて、こ
の表示装置の光源に使用される蛍光灯照明装置と
しては調光比Ｐ／ｎを１／1000〜1000／1000の範
囲に設定できることが望ましい。しかしながら、
従来の装置をこのように広いダイナミツクレンジ
で使おうとしても、次に述べるような不都合が生
じ、実際には使用するのが困難である。
調光比を最小（１／ｎ）に設定するために、デ
ユーテイ比Ｄを１／ｎに設定した場合に、バース
ト信号に含まれるサイクル数をαとすれば、制御
信号のオン期間Δは、 Δ＝α×Ｔ (2) である。ここでＴは交流信号（周波数をｆとす
る）の周期であり、Ｔ＝１／ｆである。デユーテ
イ比Ｄを可変して、１／ｎ〜ｎ／ｎの範囲で調光
できるためには、ゲート回路２の制御信号の周期
（クロツク信号の周期に等しい）Tcは、 Tc＝Δ×ｎ＝αTn (3) でなければならない。従つて、制御信号の周波数
fcは、 fc＝１／Tc＝ｆ／αn (4) 上式を変形すれば最小調光比１／ｎは １／ｎ＝fcα／ｆ (5) となる。(5)式を基に最小調光比１／ｎをどの程度
まで小さくできるか考えてみよう。
ユーテイ比Ｄを１／ｎに設定した場合に、バース
ト信号に含まれるサイクル数をαとすれば、制御
信号のオン期間Δは、 Δ＝α×Ｔ (2) である。ここでＴは交流信号（周波数をｆとす
る）の周期であり、Ｔ＝１／ｆである。デユーテ
イ比Ｄを可変して、１／ｎ〜ｎ／ｎの範囲で調光
できるためには、ゲート回路２の制御信号の周期
（クロツク信号の周期に等しい）Tcは、 Tc＝Δ×ｎ＝αTn (3) でなければならない。従つて、制御信号の周波数
fcは、 fc＝１／Tc＝ｆ／αn (4) 上式を変形すれば最小調光比１／ｎは １／ｎ＝fcα／ｆ (5) となる。(5)式を基に最小調光比１／ｎをどの程度
まで小さくできるか考えてみよう。
最小調光比１／ｎを小さく設定するためには(5)
式より周波数fcを小さくしなければならないが、
しかし、蛍光灯のちらつきが発生するのでfcは例
えば50Hz程度より小さくすることは不可である。
式より周波数fcを小さくしなければならないが、
しかし、蛍光灯のちらつきが発生するのでfcは例
えば50Hz程度より小さくすることは不可である。
蛍光灯を点灯させるには、その寿命の点より、
蛍光灯の対向する二つの電極Ａ，Ｂ間を（Ａから
Ｂへ、次はＢからＡへと）交互に放電させるのが
好ましい。従つてその駆動信号は交番信号で直流
分を含まないのが望ましい。しかし一つのバース
ト信号の最終の位相と次のバースト信号の最初の
位相との間には連続性は無いので、直流分が現れ
る場合も起り得る。例えばバースト信号波形の正
の期間が負の期間より大きいと言つた場合であ
る。バースト信号に含まれるサイクル数が多い場
合には上記直流分が現れても極く僅かであり問題
にならないが、小さな調光比を得るために制御記
号のオン期間Δを小さく設定したために上記サイ
クル数が数サイクル、更には半サイクルと少なく
なるとこの直流分が大きく現れる場合があり、蛍
光灯の寿命を著しく短くする。従つて制御信号の
オン期間Δが小さく、バースト信号のサイクル数
αが数サイクル以下となるような信号を使用する
ことはできない。
蛍光灯の対向する二つの電極Ａ，Ｂ間を（Ａから
Ｂへ、次はＢからＡへと）交互に放電させるのが
好ましい。従つてその駆動信号は交番信号で直流
分を含まないのが望ましい。しかし一つのバース
ト信号の最終の位相と次のバースト信号の最初の
位相との間には連続性は無いので、直流分が現れ
る場合も起り得る。例えばバースト信号波形の正
の期間が負の期間より大きいと言つた場合であ
る。バースト信号に含まれるサイクル数が多い場
合には上記直流分が現れても極く僅かであり問題
にならないが、小さな調光比を得るために制御記
号のオン期間Δを小さく設定したために上記サイ
クル数が数サイクル、更には半サイクルと少なく
なるとこの直流分が大きく現れる場合があり、蛍
光灯の寿命を著しく短くする。従つて制御信号の
オン期間Δが小さく、バースト信号のサイクル数
αが数サイクル以下となるような信号を使用する
ことはできない。
またバースト信号の立上り及び立下りにおける
交流信号の位相が０，πまたはその整数倍とは限
らず、波形の山、谷の途中で切断されて、不連続
的にゼロとされる。このような信号で蛍光灯を駆
動すると、バースト信号に含まれるサイクル数α
が小さい場合には一般に蛍光灯照明装置の電力効
率が悪化する恐れがある。従つて電力効率の点か
らもαを小さくするのは望ましくない。
交流信号の位相が０，πまたはその整数倍とは限
らず、波形の山、谷の途中で切断されて、不連続
的にゼロとされる。このような信号で蛍光灯を駆
動すると、バースト信号に含まれるサイクル数α
が小さい場合には一般に蛍光灯照明装置の電力効
率が悪化する恐れがある。従つて電力効率の点か
らもαを小さくするのは望ましくない。
蛍光灯駆動信号に含まれる直流分を小さくする
ためには、バースト信号に含まれるサイクル数α
をできるだけ大きくした方がよい。そのためには
交流信号の周波数を大きくしなければならない
が、しかし蛍光灯の放電時定数から40KHz程度が
限度である。
ためには、バースト信号に含まれるサイクル数α
をできるだけ大きくした方がよい。そのためには
交流信号の周波数を大きくしなければならない
が、しかし蛍光灯の放電時定数から40KHz程度が
限度である。
以上述べた理由により(5)式でα＝４、fc50
Hz、ｆ40KHzとすれば、最小調光比１／ｎは １／ｎ＝fc×α／ｆ50×４／40×103＝１／200(6
) となり、目標としている１／ｎ＝１／1000にはほ
ど遠い。
Hz、ｆ40KHzとすれば、最小調光比１／ｎは １／ｎ＝fc×α／ｆ50×４／40×103＝１／200(6
) となり、目標としている１／ｎ＝１／1000にはほ
ど遠い。
このように、従来の技術ではバースト信号に含
まれるサイクル数αを小さくして最小調光比１／
ｎを小さくすると、蛍光灯に対する交流駆動が不
完全となり、寿命を低下させると共に電力効率を
悪化させる恐れがあるため、最小調光比を小さく
設定できない欠点があつた。
まれるサイクル数αを小さくして最小調光比１／
ｎを小さくすると、蛍光灯に対する交流駆動が不
完全となり、寿命を低下させると共に電力効率を
悪化させる恐れがあるため、最小調光比を小さく
設定できない欠点があつた。
この考案の目的は、最小調光比１／ｎを従来よ
り小さく設定でき、つまり調光のダイナミツクレ
ンジを従来より大幅に拡大できる液晶用蛍光灯照
明装置を提供することにある。
り小さく設定でき、つまり調光のダイナミツクレ
ンジを従来より大幅に拡大できる液晶用蛍光灯照
明装置を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」
この考案の液晶用照明装置には、
(a) 第１最大輝度を持つ高輝度用の第１蛍光灯
と、 (b) 上記第１最大輝度より小さい第２最大輝度を
もつ低輝度用の第２蛍光灯と、 (c) 上記第１蛍光灯を上記第１最大輝度乃至第１
最小輝度（しかし上記第２最大輝度より小さ
い）の範囲で調光できる第１調光回路と、 (d) 上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度乃至第２
最小輝度の範囲で調光できる第２調光回路と が設けられ、上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度
に保持した状態で上記第１蛍光灯が調光され、ま
た上記第１蛍光灯を消灯させた状態で上記第２蛍
光灯が調光される。
と、 (b) 上記第１最大輝度より小さい第２最大輝度を
もつ低輝度用の第２蛍光灯と、 (c) 上記第１蛍光灯を上記第１最大輝度乃至第１
最小輝度（しかし上記第２最大輝度より小さ
い）の範囲で調光できる第１調光回路と、 (d) 上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度乃至第２
最小輝度の範囲で調光できる第２調光回路と が設けられ、上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度
に保持した状態で上記第１蛍光灯が調光され、ま
た上記第１蛍光灯を消灯させた状態で上記第２蛍
光灯が調光される。
「実施例」
この考案の実施例を第１図に、第４図と対応す
る部分には同じ符号を付して示し、重複説明は省
略する。この照明装置には、第１最大輝度L1
maxをもつ高輝度用の第１蛍光灯６ａと、第１
最大輝度L1maxより小さい第２最大輝度L2max
をもつ低輝度用の第２蛍光灯６ｂと、第１蛍光灯
６ａを第１最大輝度L1max〜第１最小輝度L1min
（しかし、L1min＜L2max）の範囲で調光できる
第１調光回路７ａと、第２蛍光灯６ｂを第２最大
輝度L2max〜第２最大輝度L2minの範囲で調光で
きる第２調光回路７ｂとが設けられる。
る部分には同じ符号を付して示し、重複説明は省
略する。この照明装置には、第１最大輝度L1
maxをもつ高輝度用の第１蛍光灯６ａと、第１
最大輝度L1maxより小さい第２最大輝度L2max
をもつ低輝度用の第２蛍光灯６ｂと、第１蛍光灯
６ａを第１最大輝度L1max〜第１最小輝度L1min
（しかし、L1min＜L2max）の範囲で調光できる
第１調光回路７ａと、第２蛍光灯６ｂを第２最大
輝度L2max〜第２最大輝度L2minの範囲で調光で
きる第２調光回路７ｂとが設けられる。
第２図に示すように、第２蛍光灯６ｂを第２最
大輝度L2maxに保持した状態で第１蛍光灯６ａ
は第１調光回路７ａにより調光され（第１区間）、
また第１蛍光灯６ａを消灯させた状態で第２蛍光
灯６ｂは第２調光回路７ｂにより調光される（第
２区間）。
大輝度L2maxに保持した状態で第１蛍光灯６ａ
は第１調光回路７ａにより調光され（第１区間）、
また第１蛍光灯６ａを消灯させた状態で第２蛍光
灯６ｂは第２調光回路７ｂにより調光される（第
２区間）。
いま第１最大輝度L1maxに対する第２最大輝
度L2maxの比を L2max／L1max＝１／ｘ (7) とし、第２蛍光灯６ｂに対する最小調光比を１／
ｙとすれば L2min／L2max＝１／ｙ (8) と表わせる。
度L2maxの比を L2max／L1max＝１／ｘ (7) とし、第２蛍光灯６ｂに対する最小調光比を１／
ｙとすれば L2min／L2max＝１／ｙ (8) と表わせる。
上記第１区間より第２区間に移る際に第１蛍光
灯６ａは消灯されるが、この不連続的な輝度の変
化があまり目立たない程度に第１最小輝度L1min
は第２最大輝度L2maxに比べて小さく設定され
る。従つて、 L1min／L1max＜L2max／L1max＝１／ｘ (9) つまり、第１蛍光灯６ａに対する最小調光比
L1min／L1maxは１／ｘより小さい。上記したよ
うに第１、第２蛍光灯６ａ，６ｂを調光した場合
の照明装置全体としての最小調光比１／ntは近似
的に １／nt＝L2min／L1max＋L2max＝L2min／L2max・L2max／
L1max／１＋Ｌ２max／L1max＝１／ｙ・１／ｘ／１＋１
／ｘ＜１／xy(10) と表わされる。いまｘ＝ｙ＝32とすれば、 １／nt＜１／1024となり、容易に目標値（１／
ｎ＝１／1000）を越えることができる。
灯６ａは消灯されるが、この不連続的な輝度の変
化があまり目立たない程度に第１最小輝度L1min
は第２最大輝度L2maxに比べて小さく設定され
る。従つて、 L1min／L1max＜L2max／L1max＝１／ｘ (9) つまり、第１蛍光灯６ａに対する最小調光比
L1min／L1maxは１／ｘより小さい。上記したよ
うに第１、第２蛍光灯６ａ，６ｂを調光した場合
の照明装置全体としての最小調光比１／ntは近似
的に １／nt＝L2min／L1max＋L2max＝L2min／L2max・L2max／
L1max／１＋Ｌ２max／L1max＝１／ｙ・１／ｘ／１＋１
／ｘ＜１／xy(10) と表わされる。いまｘ＝ｙ＝32とすれば、 １／nt＜１／1024となり、容易に目標値（１／
ｎ＝１／1000）を越えることができる。
第１図では第１、第２蛍光灯を設けたが、同様
にして輝度の異なる蛍光灯の種類を更に増加させ
れば、より小さな最小調光比１／ntを得ることが
できる。
にして輝度の異なる蛍光灯の種類を更に増加させ
れば、より小さな最小調光比１／ntを得ることが
できる。
第１図の第１、第２蛍光灯６ａ，６ｂはそれぞ
れ１本の蛍光灯でもよいが、一般的には複数本で
構成される。第３図はそれぞれ３本の蛍光灯を使
用した例である。
れ１本の蛍光灯でもよいが、一般的には複数本で
構成される。第３図はそれぞれ３本の蛍光灯を使
用した例である。
第１図において交流信号１ａ，１ｂはいずれか
一方のものを共用することもできる。クロツク発
生器３ａ，３ｂについても同様である。
一方のものを共用することもできる。クロツク発
生器３ａ，３ｂについても同様である。
これまでの説明では、調光回路では交流信号が
ゲート回路を通じてバースト信号に変換され、そ
のバースト信号の繰り返し周期Tcに対するオン
時間Δの比、つまりデユーテイ比が可変されて調
光が行われるものとした。しかし、この考案は調
光回路を上記の場合に限定するものではなく、他
の適当な回路を用いてもよい。
ゲート回路を通じてバースト信号に変換され、そ
のバースト信号の繰り返し周期Tcに対するオン
時間Δの比、つまりデユーテイ比が可変されて調
光が行われるものとした。しかし、この考案は調
光回路を上記の場合に限定するものではなく、他
の適当な回路を用いてもよい。
「考案の効果」
この考案によれば、高輝度用の第１蛍光灯と低
輝度用の第２蛍光灯とを順次調光することによ
り、照明装置全体の最小調光比を従来より極めて
小さく（例えば１／1000）することができ、調光
のダイナミツクレンジを大幅に拡大することが可
能である。
輝度用の第２蛍光灯とを順次調光することによ
り、照明装置全体の最小調光比を従来より極めて
小さく（例えば１／1000）することができ、調光
のダイナミツクレンジを大幅に拡大することが可
能である。
第１図はこの考案の液晶用照明装置の実施例を
示すブロツク図、第２図は第１図の照明装置の調
光による輝度の変化を示す図、第３図は第１図の
第１蛍光灯６ａ及び第２蛍光灯６ｂをそれぞれ３
本の蛍光灯で構成した場合の照明装置の回路図、
第４図は従来の液晶用照明装置のブロツク図、第
５図は第４図の要部の信号波形図である。
示すブロツク図、第２図は第１図の照明装置の調
光による輝度の変化を示す図、第３図は第１図の
第１蛍光灯６ａ及び第２蛍光灯６ｂをそれぞれ３
本の蛍光灯で構成した場合の照明装置の回路図、
第４図は従来の液晶用照明装置のブロツク図、第
５図は第４図の要部の信号波形図である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 第１最大輝度をもつ高輝度用の第１蛍光灯と、 上記第１最大輝度より小さい第２最大輝度をも
つ低輝度用の第２蛍光灯と、 上記第１蛍光灯を上記第１最大輝度乃至第１最
小輝度（しかし上記第２最大輝度より小さい）の
範囲で調光できる第１調光回路と、 上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度乃至第２最
小輝度の範囲で調光できる第２調光回路とを具備
し、 上記第２蛍光灯を上記第２最大輝度に保持した
状態で上記第１蛍光灯を調光し、 上記第１蛍光灯を消灯させた状態で上記第２蛍
光灯を調光する液晶用照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19949787U JPH0438382Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19949787U JPH0438382Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103867U JPH01103867U (ja) | 1989-07-13 |
| JPH0438382Y2 true JPH0438382Y2 (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=31489945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19949787U Expired JPH0438382Y2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0438382Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP19949787U patent/JPH0438382Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01103867U (ja) | 1989-07-13 |
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