JPH11176589A

JPH11176589A - 蛍光管点灯装置

Info

Publication number: JPH11176589A
Application number: JP1267198A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Doi; 新市土肥; Haruo Ikezoe; 晴雄池添
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【構成】蛍光管１４の起動時には、直流電源Ｖ_CCを
オン／オフするスイッチＳＷ１のオン期間が十分に長く
設定され、これによって所定レベルの駆動電圧が蛍光管
１４に供給される。蛍光管１４は高輝度で確実に点灯す
る。所定期間経過すると、スイッチＳＷ１のオン期間が
徐々に短縮される。これに応じて駆動電圧のレベルが徐
々に低下し、蛍光管１４の輝度も徐々に低下する。【効果】蛍光管の駆動電圧を所定レベルに設定した後
所望のレベルまで徐々に低下させるようにしたため、蛍
光管の点灯不良を防止できるとともに、輝度の変化を目
立たなくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は蛍光管点灯装置に関
し、特にたとえばディジタルカメラに設けられたＬＣＤ
の蛍光管を点灯させる、蛍光管点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のディジタルカメラでは、ＬＣＤ
の消費電力が大きいため、カメラの動作寿命を延ばすた
めに蛍光管の駆動電圧を必要最低限のレベルに設定する
必要がある。しかし、蛍光管の起動時に駆動電圧のレベ
ルが低すぎると、蛍光管が点灯しなかったり、所望の輝
度を得るまでに時間がかかるなどの不具合が発生する恐
れがある。

【０００３】このため、平成５年９月１０日付で出願公
開された特開平５−２３４６９４号公報［Ｈ０５Ｂ４
１／４２，Ｈ０５Ｂ４１／３９２，Ｇ０２Ｆ１／１
３３，Ｇ０２Ｆ１／１３３５］では、このような不具
合の発生を防止するために、起動時に調光回路のオン期
間を十分に長くして蛍光管を高輝度で点灯させ、所定期
間経過後に調光回路のオン期間とオフ期間の比率を所望
の比率に設定して、所望の輝度を得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術では、オン期間とオフ期間との比率が瞬時に切り
換えられるため、蛍光管の輝度の変化が容易に認識され
てしまうという問題があった。それゆえに、この発明の
主たる目的は、蛍光管の点灯不良を防止できかつ起動時
の輝度の変化を目立たなくすることができる、蛍光管点
灯装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、駆動電圧
によって蛍光管を点灯させる蛍光管点灯装置において、
駆動電圧を蛍光管が初期点灯できる第１所定レベルに設
定する設定手段、駆動電圧を蛍光管が点灯状態を維持で
きる所望のレベルまで徐々に低下させる低下手段を備え
ることを特徴とする、蛍光管点灯装置である。

【０００６】第２の発明は、基準電圧に関連する第１パ
ルス幅を持つ第１パルス信号に基づいて直流電圧を生成
する生成手段、直流電圧に基づいて蛍光管を点灯する点
灯手段、および基準電圧を制御する制御手段を備える、
蛍光管点灯装置である。

【０００７】

【作用】第１の発明では、蛍光管の起動時には直流電源
をオン／オフするスイッチのオン期間が十分に長く設定
され、これによって所定レベルの駆動電圧が蛍光管に供
給される。蛍光管は高輝度で確実に初期点灯する。所定
期間経過すると、スイッチのオン期間が徐々に短縮され
る。これに応じて駆動電圧のレベルが徐々に低下し、蛍
光管の輝度も徐々に低下する。

【０００８】第２の発明では、基準電圧に関連するパル
ス幅を持つ駆動パルスによってＤＣ／ＤＣコンバータが
駆動され、これによって直流電圧のレベルが変換され
る。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流
電圧に基づいて、蛍光管が点灯される。一方、ＣＰＵは
蛍光管の点灯指示に応じて、まず基準電圧を所定レベル
に設定する。これによって、蛍光管は確実に初期点灯す
る。ＣＰＵは次に、蛍光管が点灯状態を維持できる所定
のレベルまで基準電圧を徐々に低下させる。したがっ
て、蛍光管の輝度も徐々に低下する。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、蛍光管の駆動電圧ま
たは基準電圧所定レベルに設定した後、所望レベルまで
徐々に低下させるようにしたため、蛍光管の点灯不良を
防止できるとともに、輝度の変化を目立たなくすること
ができる。この発明の上述の目的，その他の目的，特徴
および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細
な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１を参照して、この実施例の蛍光管点灯装
置１０はディジタルカメラに設けられ、１次コイルＬ１
および２次コイルＬ２を備えるＤＣ／ＡＣインバータ１
２を含む。１次コイルＬ１の一方端は直流電源Ｖ_CCと接
続され、他方端はスイッチＳＷ１を介して接地されてい
る。また、２次コイルＬ２の両端は、ＬＣＤに設けられ
た蛍光管（バックライト）１４と接続されている。スイ
ッチＳＷ１はＣＰＵ１６によって制御され、これによっ
て直流電源Ｖ_CCがオン／オフされる。２次コイルＬ２の
一方端には、直流電源Ｖ_CCのオン／オフのデューティ比
に対応するレベルをもつ駆動電圧が現れる。

【００１１】つまり、スイッチＳＷ１に、図２（Ａ）に
示すような６３．５マイクロ秒の周期をもつスイッチン
グパルスが与えられると、このスイッチングパルスのハ
イレベル期間だけスイッチＳＷ１がオンされる。これに
応じて直流電源Ｖ_CCからの直流電圧（ＤＣ電圧）が１次
コイルＬ１に蓄えられる。スイッチングパルスがローレ
ベルとなるとスイッチＳＷ１がオフされ、この瞬間１次
コイルＬ１に蓄えられたエネルギが２次コイルＬ２から
放出される。つまり、スイッチングパルスの立ち下がり
に同期して、図２（Ｂ）に示すように２次コイルＬ２の
端子電圧が瞬間的に立ち上がる。

【００１２】スイッチングパルスのデューティ比が変化
しても、立ち下がり周期は一定であるので、２次コイル
Ｌ２の端子電圧の立ち上がり周期は変化することがな
い。しかし、オン期間が長くなるほど１次コイルＬ１の
エネルギは大きくなるので、端子電圧の立ち上がり時の
電圧レベルはオン期間に比例して高くなる。このような
端子電圧が、蛍光管１４の駆動電圧となる。蛍光管１４
は駆動電圧が立ち上がるときだけ発光し、そのときの輝
度は立ち上がりの時の駆動電圧のレベルに比例する。換
言すれば、スイッチングパルスのデューティ比が大きけ
れば蛍光管１４の輝度は高くなるが、デューティ比が小
さくなると輝度は低下する。

【００１３】システムコントローラ１８はＬＣＤオン／
オフスイッチ２０およびメインスイッチ２２と接続され
ている。オペレータがＬＣＤオン／オフスイッチ２０を
オン側にセットし、メインスイッチ２２によってカメラ
モードをセットしたとき、あるいはカメラモードがセッ
トされた状態でＬＣＤオン／オフスイッチ２０をオフ側
からオン側に切り換えたとき、システムコントローラ１
８がＣＰＵ１６に制御信号を与える。これに応じてＣＰ
Ｕ１６は図３に示すフロー図を処理する。

【００１４】まずステップＳ１でスイッチＳＷ１のオン
時間を６．２０マイクロ秒にセットし、次にステップＳ
３で蛍光管を３秒間（第１所定期間）初期点灯させる。
図２（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、スイッチン
グパルスの立ち上がり周期は６３．５マイクロ秒に固定
されているので、点灯開始時スイッチＳＷ１は約９．８
％（第１の比率）のデューティ比でオン／オフされる。
このとき、駆動電圧は第１所定レベルに設定される。直
流電源Ｖ_CCの電圧が６．０Ｖの場合、蛍光管１４は最初
の３秒間０．８ワットで点灯する。

【００１５】ＣＰＵ１６は続いて、ステップＳ５でスイ
ッチＳＷ１のオン時間を７０ナノ秒だけ短縮し、次にス
テップＳ７でオン時間が５．７１マイクロ秒まで短縮さ
れたかどうか判断する。ここで“ＮＯ”であれば、ＣＰ
Ｕ１６はステップＳ９で、蛍光管１４を更新されたデュ
ーティ比で０．５秒間（第２所定期間）点灯させ、処理
をステップＳ５に戻す。したがって、ステップＳ５〜Ｓ
９の処理が７回繰り返され、つまり蛍光管１４の調光が
７回実行され、これによって輝度が徐々に低下する。つ
まり、駆動電圧が第２所定期間ごとに第２所定レベルず
つ低下する。なお、Ｎ回目の調光時のスイッチＳＷ１の
オン期間は、図４（Ｂ）に示すように（６．２０−０．
０７Ｎ）マイクロ秒である。

【００１６】スイッチＳＷ１のオン期間が５．７１マイ
クロ秒まで低下すると、ＣＰＵ１６はステップＳ７で
“ＹＥＳ”と判断し、ステップＳ１１でこの状態での蛍
光管１４の点灯を維持し、処理を終了する。したがっ
て、調光が終了したときスイッチングパルスは図４
（Ｃ）に示すように変化する。つまり、スイッチングパ
ルスのデューティ比は約９．０％（所望の比率）まで低
下し、蛍光管１４は０．７Ｗで点灯し続ける。

【００１７】このように、スイッチＳＷ１は当初約９．
８％のデューティ比でオン／オフされ、その後デューテ
ィ比が徐々に短縮されるため、駆動電圧は、第１所定レ
ベルから所望のレベルまで徐々に低下する。換言すれ
ば、蛍光管１４はまずに高輝度で確実に初期点灯し、そ
の後輝度が、蛍光管１４が点灯状態を維持できる所望の
レベルまで徐々に低下する。したがって、蛍光管１４の
点灯不良を防止できるとともに、輝度の変化を目立たな
くすることができる。

【００１８】なお、この実施例の蛍光管１４はいわゆる
平面管である。また、図３のステップＳ１およびＳ３が
設定手段であり、ステップＳ５〜ステップＳ９が低下手
段である。また、スイッチＳＷ１がスイッチング手段で
あり、ＤＣ／ＡＣインバータ１２が生成手段である。図
５を参照して、ディジタルカメラに適用される他の実施
例の蛍光管点灯装置１０は、電池電源に基づく直流電圧
を受けるＤＣ／ＤＣコンバータ２４を含む。ＤＣ／ＤＣ
コンバータ２４は昇圧回路によって構成され、入力され
た直流電圧を昇圧し、昇圧電圧をＤＣ／ＡＣインバータ
２８に与える。ＤＣ／ＡＣインバータ２８は昇圧電圧を
高圧の交流電圧に変換し、交流電圧をＬＣＤに設けられ
た蛍光管１４に与える。これによって、昇圧電圧に対応
する輝度で蛍光管１４が点灯する。なお、この実施例の
蛍光管１４は、いわゆる直管である。

【００１９】ＤＣ／ＡＣインバータ２８においては、コ
イルＬ３の一方端がＤＣ／ＤＣコンバータ２４と接続さ
れ、コイルＬ３の他方端が、トランス２８ａに設けられ
た一時コイルＬ４の中点と接続される。一次コイルＬ４
の一方端と他方端との間には、トランジスタＴ１および
Ｔ２が介挿され、トランジスタＴ１およびＴ２の接続点
は接地されている。また、トランジスタＴ１のベースと
トランジスタＴ２のベースとの間にはコイルＬ６が介挿
され、トランジスタＴ１のベースはさらに、抵抗Ｒ２を
介してコイルＬ３の他方端と接続される。

【００２０】一方、トランス２８ａに設けられた二次コ
イルＬ５の一方端はコンデンサＣ３を介して蛍光管１４
の一方端と接続され、コイルＬ５の他方端は蛍光管１４
の他方端と直接接続される。コイルＬ５の他方端はま
た、接地される。昇圧電圧に基づいて抵抗Ｒ１を流れる
電流によって、トランジスタＴ１がオンされ、コイルＬ
４の中点から一方端に向かって電流が流れる。これによ
ってコイルＬ４の一方端から他方端に向けて起電力が誘
導される。一方、トランジスタＴ２のベースと抵抗Ｒ１
との間にコイルＬ６が介挿されているため、トランジス
タＴ２はトランジスタＴ１よりも遅れてオンされる。こ
れに応答して、上述の誘導起電力に基づく電流がコイル
Ｌ４の一方端から他方端に流れ、トランジスタＴ２を介
して接地面に流れ込む。したがって、今度はコイルＬ４
の他方端から一方端に向けて、起電力が誘導される。つ
まり、コイルＬ４には、互いに逆向きの誘導起電力が交
互に発生する。このような一次側の交流電圧によって二
次コイルＬ５に高圧の交流電圧が発生し、この交流電圧
が蛍光管１４に供給される。

【００２１】ＤＣ／ＤＣコンバータ２４およびＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ制御回路２６は、図６に示すように構成さ
れる。つまり、入力端子Ｓ１と出力端子Ｓ２との間にコ
イルＬ６およびダイオードＤ１が直列接続され、ダイオ
ードＤ１の入力端とアースとの間にトランジスタＴ３
が、ダイオードＤ１の出力端とアースとの間にコンデン
サＣ３が、それぞれ介挿される。出力端子Ｓ２はまたオ
ペアンプ２６ｂのマイナス入力端と直接接続されるとと
もに、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３を介して、オペア
ンプ２６ｂの出力端と接続される。オペアンプ２６ｂの
出力端は、コンパレータ２６ａの一方入力端と接続さ
れ、コンパレータ２６ａの出力端はトランジスタＴ３の
ベースと接続される。オペアンプ２６ｂのプラス入力端
には基準電圧が与えられ、コンパレータ２６ａの他方入
力端には三角波が入力される。

【００２２】出力端子Ｓ２から出力された昇圧電圧は、
オペアンプ２６ｂによって基準電圧と演算され、それぞ
れの差に応じた直流電圧が出力される。この直流電圧が
コンパレータ２６ａによって三角波と比較され、これに
よってトランジスタＴ３のスイッチングパルス（第１パ
ルス信号）が生成される。トランジスタＴ３がオン／オ
フされることによって、入力端子Ｓ１から入力された直
流電圧から交流電圧が生成され、この交流電圧がダイオ
ードＤ１によって生成されるとともに、整流電圧がコン
デンサＣ３によって平滑される。このようにして得られ
た昇圧電圧が、オペアンプ２６ｂにフィードバックされ
る。つまり、昇圧電圧は、最終的に基準電圧と同じレベ
ルに収束する。このため、電池電源の電圧が低下し、入
力端子Ｓ１に与えられる直流電圧が低下したとしても、
昇圧電圧が基準電圧と一致するように、トランジスタＴ
３に与えられるスイッチングパルスのパルス幅（第１パ
ルス幅）が調整される。このように、昇圧電圧は常に基
準電圧と一致し、換言すれば基準電圧が変化すれば、こ
れに応答して昇圧電圧も変化する。

【００２３】図５に戻って、基準電圧は、ＰＷＭ信号
（第２パルス信号）を抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１か
らなる積分回路３０で積分することによって得られる。
ＰＷＭ信号のパルス幅（第２パルス幅）は、ＣＰＵ１６
によって制御される。つまり、オペレータがＬＣＤオン
／オフスイッチ２０，メインスイッチ２２および輝度調
整ボタン３２を操作すれば、システムコントローラ１８
がＣＰＵ１６に指示を与え、この指示に応答してＣＰＵ
１６がＰＷＭ信号のパルス幅を制御する。

【００２４】ＣＰＵ１６は、オペレータがＬＣＤオン／
オフスイッチ２０をオン側にセットし、メインスイッチ
２２によってカメラモードをセットしたとき、あるいは
カメラモードがセットされた状態でＬＣＤオン／オフス
イッチ２０をオフ側からオン側に切り換えたとき、図７
に示すフロー図の処理を開始する。まずステップＳ１で
ＰＷＭ信号のパルス幅を６．２０マイクロ秒（所定の
幅）にセットし、ステップＳ３でＰＷＭ信号を３秒間
（第１所定期間）出力する。これによって、基準電圧
は、初めの３秒間、蛍光管１４が初期点灯できる第１所
定レベルに設定される。ＣＰＵ１６は次に、ステップＳ
５でＰＷＭ信号のパルス幅を７０ナノ秒短縮し、ステッ
プＳ７で、更新されたＰＷＭ信号を０．５秒間（第２所
定期間）出力する。ステップＳ９では、パルス幅が５．
７１マイクロ秒（所定の幅）となったかどうか判断し、
“ＮＯ”であればステップＳ５に戻るが、“ＹＥＳ”で
あればステップＳ１１に進む。このようにパルス幅を徐
々に短縮することによって、基準電圧は第２所定レベル
ずつ低下し、ステップＳ９で“ＹＥＳ”と判断された時
点で、基準電圧は蛍光管が点灯状態を維持できる所望の
レベルとなる。

【００２５】ＣＰＵ１６はその後、ステップＳ１１で輝
度の変更指示があったかどうか判断する。つまり、オペ
レータによって輝度調整ボタン３２が押されたかどうか
判断する。“ＮＯ”であれば、ステップＳ１５で現パル
ス幅のＰＷＭ信号をそのまま出力し、ステップＳ１１に
戻るが、“ＹＥＳ”であれば、ステップＳ１３でパルス
幅を変更し、ステップＳ１５に進む。このように、輝度
調整ボタン３２の操作に応じて、ＰＷＭ信号のパルス幅
が調整されることによって、基準電圧が変化し、蛍光管
１４の輝度が変化する。

【００２６】なお、図７のステップＳ１が設定手段であ
り、ステップＳ５〜Ｓ９が低下手段である。また、ステ
ップＳ３，Ｓ７およびＳ１５が出力手段であり、積分回
路３０が積分手段である。さらに、輝度調整ボタン３２
が指示手段であり、図７のステップＳ１３が変更手段で
ある。この実施例によれば、蛍光管１４は、初めに高輝
度で確実に点灯し、その後輝度が点灯状態を維持できる
レベルまで徐々に低下する。したがって、蛍光管１４の
点灯不良を防止できるとともに輝度の変化を目立たなく
することができる。

【００２７】なお、図１実施例ではスイッチＳＷ１のオ
ン／オフのデューティ比によって蛍光管１４の駆動電圧
を制御するようにしたが、直流電源Ｖ_CCと１次コイルＬ
１との間にＤＣ電圧を変化させる制御回路を設け、スイ
ッチＳＷ１を一定のデューティ比でオン／オフするよう
にしてもよいことはもちろんである。また、図１実施例
ではスイッチＳＷ１のオン時間を短縮するとき、所定時
間間隔で所定量ずつオン時間を変えるようにしている
が、時間間隔および短縮幅の一方または両方を変動させ
てもよい。図５実施例においても、基準電圧を低下させ
るときに、ＰＷＭ信号のパルス幅を所定の時間間隔でか
つ所定量ずつ短縮しているが、時間間隔および短縮幅の
一方または両方を変動させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】図１実施例の動作の一部を示す波形図である。

【図３】図１実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【図４】図１実施例の動作の他の一部を示す波形図であ
る。

【図５】この発明の他の実施例を示す図解図である。

【図６】図５実施例の一部を示す回路図である。

【図７】図５実施例の動作の一部を示すフロー図であ
る。

【符号の説明】

１０ …蛍光管点灯装置１２，２８…ＤＣ／ＡＣインバータ１４ …蛍光管１６ …ＣＰＵ２４ …ＤＣ／ＤＣコンバータ２６ …ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路３０ …積分回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動電圧によって蛍光管を点灯させる蛍光
管点灯装置において、前記駆動電圧を前記蛍光管が初期点灯できる第１所定レ
ベルに設定する設定手段、および前記駆動電圧を前記蛍
光管が点灯状態を維持できる所望のレベルまで徐々に低
下させる低下手段を備えることを特徴とする、蛍光管点
灯装置。
【請求項２】前記設定手段は第１所定期間前記第１所定
レベルを維持し、前記低下手段は第２所定期間毎に第２所定レベルずつ前
記駆動電圧を低下させる、請求項１記載の蛍光管点灯装
置。
【請求項３】直流電源をオン／オフするスイッチング手
段、および前記直流電源のオン期間およびオフ期間の比
率に対応するレベルをもつ前記駆動電圧を前記直流電源
の出力に基づいて生成する生成手段をさらに備え、前記設定手段は前記スイッチング手段によって前記直流
電源を第１の比率でオン／オフし、前記低下手段は前記オン期間および前記オフ期間の比率
を所望の比率まで徐々に変化させる、請求項１または２
記載の蛍光管点灯装置。
【請求項４】基準電圧に関連する第１パルス幅を持つ第
１パルス信号に基づいて直流電圧を生成する生成手段、前記直流電圧に基づいて蛍光管を点灯する点灯手段、お
よび前記基準電圧を制御する制御手段を備える、蛍光管
点灯装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記基準電圧を前記蛍光
管が初期点灯できる第１所定レベルに設定する設定手
段、および前記基準電圧を前記蛍光管が点灯状態を維持
できる所望のレベルまで徐々に低下させる低下手段を含
む、請求項４記載の蛍光管点灯装置。
【請求項６】前記設定手段は、第１所定期間前記第１所
定レベルを維持し、前記低下手段は、第２所定期間毎に第２所定レベルずつ
前記基準電圧を低下させる請求項５記載の蛍光管点灯装
置。
【請求項７】第２パルス信号を出力する出力手段、およ
び前記第２パルス信号を積分して前記基準電圧を生成す
る積分手段をさらに備え、前記設定手段は前記第２パルス信号の第２パルス幅を所
定の幅に設定し、前記低下手段は前記第２パルス幅を所望の幅まで徐々に
変化させる、請求項５または６記載の蛍光管点灯装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記蛍光管の輝度の変更
を指示する指示手段、および前記指示手段の出力に応じ
て前記基準電圧を変更する変更手段を含む、請求項４な
いし７のいずれかに記載の蛍光管点灯装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかに記載の蛍光
管点灯装置を備える、ディジタルカメラ。