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Title:
LIGHTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/098800
Kind Code:
A1
Abstract:
A lighting device (8) including a cold-cathode fluorescent tube (light source) (9) comprises an inverter circuit (16) connected to the cold-cathode fluorescent tube (9) and able to drive the cold-cathode fluorescent tube (9) by PMW dimming. The inverter circuit (16) drives the cold-cathode fluorescent tube (9) while a dimming signal in PWM dimming and a driving signal for driving the cold-cathode fluorescent tube (9) are synchronized.

Inventors:
ARAI MASAHIRO
Application Number:
PCT/JP2008/068065
Publication Date:
August 13, 2009
Filing Date:
October 03, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
ARAI MASAHIRO
International Classes:
H05B41/392; F21S2/00; F21Y103/00
Domestic Patent References:
WO2007091345A12007-08-16
Foreign References:
JP2007200901A2007-08-09
Attorney, Agent or Firm:
IKEUCHI SATO & PARTNER PATENT ATTORNEYS (OAP TOWER 8-30, Tenmabashi 1-chome, Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 26, JP)
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Claims:
光源を備えた照明装置であって、
 前記光源に接続されるとともに、PWM調光を用いて、当該光源を駆動可能に構成されたインバータ回路を備え、
 前記インバータ回路は、前記PWM調光での調光信号と前記光源を駆動するための駆動信号とを同期させた状態で、当該光源を駆動する、
 ことを特徴とする照明装置。
前記駆動信号を生成するとともに、外部から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決定したデューティ比を基に前記調光信号を生成して、前記インバータ回路の駆動制御を行う制御部が設けられている請求項1に記載の照明装置。
前記インバータ回路には、前記制御部から前記駆動信号として位相が180°互いに異なる第1及び第2の駆動信号がそれぞれ入力されて、前記光源への電力供給のオン/オフ制御を行うための第1及び第2のスイッチング部材が設けられ、
 前記制御部は、前記第1及び第2の駆動信号の一方の駆動信号を前記調光信号に同期させた状態で、当該第1及び第2の駆動信号をそれぞれ前記第1及び第2のスイッチング部材に出力する請求項2に記載の照明装置。
前記制御部には、同期用クロック信号を発生する同期用クロック信号発生部が設けられ、
 前記制御部は、前記調光信号と前記同期用クロック信号発生部からの同期用クロック信号とを同期させるとともに、その同期させた調光信号を用いて、前記駆動信号を生成する請求項2または3に記載の照明装置。
前記調光信号と前記駆動信号とでは、立ち上がりの位相が一致するように、設定されている請求項1~4のいずれか1項に記載の照明装置。
前記調光信号と前記駆動信号とでは、立ち下がりの位相が一致するように、設定されている請求項1~5のいずれか1項に記載の照明装置。
前記光源には、冷陰極蛍光管が用いられている請求項1~6のいずれか1項に記載の照明装置。
請求項1~7のいずれか1項に記載の照明装置を用いたことを特徴とする表示装置。
Description:
照明装置、及び表示装置

 本発明は、照明装置、特に冷陰極蛍光管 どを光源に使用した照明装置、及びこれを いた表示装置に関する。

 近年、例えば液晶表示装置は、在来のブ ウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有 るフラットパネルディスプレイとして、液 テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く 用されている。このような液晶表示装置に 、光を発光する照明装置(バックライト)と 照明装置に設けられた光源からの光に対し シャッターの役割を果たすことで所望画像 表示する液晶パネルとが含まれている。

 また、上記照明装置では、液晶パネルに する光源の配置の仕方によって直下型とエ ジライト型とに大別されるが、20インチ以 の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、 ッジライト型よりも高輝度・大型化を図り い直下型の照明装置が一般的に使用されて る。すなわち、直下型の照明装置は、液晶 ネルの背後(非表示面)側に、複数の線状光源 を配置して構成されており、液晶パネルのす ぐ裏側に線状光源を配置できるため、多数の 線状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、直下型の照明装置は、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。

 また、上記のような従来の直下型の照明 置では、例えば特開2002-231034号公報に記載 れているように、光源としての複数の冷陰 蛍光管を設けるとともに、各冷陰極蛍光管 対してインバータ回路を接続して、当該イ バータ回路による高周波点灯によって各冷 極蛍光管を駆動することが提案されている

 また、従来の照明装置には、例えば特開2 000-292767号公報に記載されているように、PWM(P ulse 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 ことが提案されている。すなわち、この従 の照明装置では、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 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 成することが示されている。

 しかしながら、上記のような従来の照明 置では、冷陰極蛍光管(光源)を駆動するた の駆動信号と、PWM調光での調光信号とが同 されておらず、冷陰極蛍光管の点灯動作が リッカーと視認されて、発光品位の低下を くことがあった。

 具体的にいえば、従来の照明装置では、P WM調光での調光信号は100~600Hz程度の周波数と れており、外部からの指示信号によって決 される、そのオン期間において、例えば30~6 0KHz程度の動作周波数で冷陰極蛍光管の駆動 号が照明装置の制御部からインバータ回路 出力されて、当該冷陰極蛍光管が点灯動作 行うようになっている。このような冷陰極 光管の点灯動作において、従来の照明装置 は、駆動信号と調光信号とが別々に決定さ ていた。

 このため、従来の照明装置では、PWM調光 の周波数やオン期間、あるいは駆動信号の 作周波数などによっては、上記オン期間に まれる駆動信号の数がPWM調光での周期毎に なることがあり、その冷陰極蛍光管の点灯 作がフリッカーとして視認されることがあ た。この結果、従来の照明装置では、発光 位が低下するという問題点を生じた。

 上記の課題を鑑み、本発明は、フリッカ の発生を防ぐことができる発光品位に優れ 照明装置、及びこれを用いた表示装置を提 することを目的とする。

 上記の目的を達成するために、本発明にか る照明装置は、光源を備えた照明装置であ て、
 前記光源に接続されるとともに、PWM調光を いて、当該光源を駆動可能に構成されたイ バータ回路を備え、
 前記インバータ回路は、前記PWM調光での調 信号と前記光源を駆動するための駆動信号 を同期させた状態で、当該光源を駆動する とを特徴とするものである。

 上記のように構成された照明装置では、 ンバータ回路はPWM調光での調光信号と光源 駆動するための駆動信号とを同期させた状 で、当該光源を駆動する。これにより、上 従来例と異なり、光源の点灯動作がフリッ ーとして視認されるのを防ぐことができる この結果、フリッカーの発生を防ぐことが きる発光品位に優れた照明装置を構成する とができる。

 また、上記照明装置において、前記駆動 号を生成するとともに、外部から入力され 指示信号を用いて、前記PWM調光でのデュー ィ比を決定し決定したデューティ比を基に 記調光信号を生成して、前記インバータ回 の駆動制御を行う制御部が設けられている とが好ましい。

 この場合、制御部はインバータ回路によ て上記調光信号と駆動信号とを同期させた 態で、光源の駆動を確実に行わせることが き、当該光源でのフリッカーの発生を確実 防ぐことができる。

 また、上記照明装置において、前記インバ タ回路には、前記制御部から前記駆動信号 して位相が180°互いに異なる第1及び第2の駆 動信号がそれぞれ入力されて、前記光源への 電力供給のオン/オフ制御を行うための第1及 第2のスイッチング部材が設けられ、
 前記制御部は、前記第1及び第2の駆動信号 一方の駆動信号を前記調光信号に同期させ 状態で、当該第1及び第2の駆動信号をそれぞ れ前記第1及び第2のスイッチング部材に出力 てもよい。

 この場合、上記一方の駆動信号と調光信 とが同期された状態で、光源が点灯駆動さ るので、当該光源でのフリッカーの発生を り確実に防ぐことができる。

 また、上記照明装置において、前記制御部 は、同期用クロック信号を発生する同期用 ロック信号発生部が設けられ、
 前記制御部は、前記調光信号と前記同期用 ロック信号発生部からの同期用クロック信 とを同期させるとともに、その同期させた 光信号を用いて、前記駆動信号を生成する とが好ましい。

 この場合、PWM調光での調光精度の低下を じることなく、駆動信号と調光信号とを高 度に同期させることができ、発光品位に優 た照明装置をより確実に構成することがで る。

 また、上記照明装置において、前記調光 号と前記駆動信号とでは、立ち上がりの位 が一致するように、設定されてもよい。

 この場合、上記光源でのフリッカーの発 をより容易に防ぐことができる。

 また、上記照明装置において、前記調光 号と前記駆動信号とでは、立ち下がりの位 が一致するように、設定されてもよい。

 この場合、上記光源でのフリッカーの発 をより容易に防ぐことができる。

 また、上記照明装置において、前記光源 は、冷陰極蛍光管が用いられてもよい。

 この場合、コンパクトで発光効率に優れ 照明装置を容易に構成することができる。

 また、本発明の表示装置は、上記いずれ の照明装置を用いたことを特徴とするもの ある。

 上記のように構成された表示装置では、 リッカーの発生を防ぐことができる発光品 に優れた照明装置が用いられているので、 れた表示品位を有する表示装置を容易に構 することができる。

 本発明によれば、フリッカーの発生を防 ことができる発光品位に優れた照明装置、 びこれを用いた表示装置を提供することが 能となる。

本発明の一実施形態にかかるテレビ受 装置及び液晶表示装置を説明する分解斜視 である。 上記液晶表示装置の要部構成を説明す 図である。 図2に示した照明装置の要部構成を説明 する図である。 図3に示したインバータ回路の構成例を 説明する図である。 図2に示した照明制御部の具体的な構成 を示すブロック図である。 上記照明制御部の各部での具体的な信 波形を示す波形図である。 本発明の第2の実施形態にかかる照明装 置の照明制御部の具体的な構成を示すブロッ ク図である。 図7に示した照明制御部の各部での具体 的な信号波形を示す波形図である。 本発明の照明制御部の変形例での具体 な信号波形を示す波形図である。

 以下、本発明の照明装置、及びこれを用 た表示装置の好ましい実施形態について、 面を参照しながら説明する。なお、以下の 明では、本発明を透過型の液晶表示装置に 用した場合を例示して説明する。また、各 中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の 法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表 たものではない。

 [第1の実施形態]
 図1は、本発明の一実施形態にかかるテレビ 受信装置及び液晶表示装置を説明する分解斜 視図である。図において、本実施形態のテレ ビ受信装置1は、表示装置としての液晶表示 置2を備えており、アンテナやケーブル(図示 せず)などによりテレビ放送を受信可能に構 されている。液晶表示装置2は、表キャビネ ト3及び裏キャビネット4に収納された状態 、スタンド5によって立設されるようになっ いる。また、テレビ受信装置1では、液晶表 示装置2の表示面2aが表キャビネット3を介在 せて視認可能に構成されている。この表示 2aは、スタンド5により、重力の作用方向(鉛 方向)に平行となるように設置されている。

 また、テレビ受信装置1では、液晶表示装 置2と裏キャビネット4との間に、支持板6に取 り付けられるTVチューナー回路基板6a、後述 照明装置等のテレビ受信装置1の各部を制御 る制御回路基板6b、及び電源回路基板6cが配 置されている。そして、テレビ受信装置1で 、TVチューナー回路基板6a上のTVチューナー 受信されたテレビ放送の映像信号に応じた 像が表示面2a上に表示されるとともに、表キ ャビネット3に設けられたスピーカ3aから音声 が再生出力される。なお、裏キャビネット4 は、多数の通気孔が形成されており、照明 置や電源等で発生した熱を適切に放熱でき ようになっている。

 次に、図2を参照して、液晶表示装置2に いて具体的に説明する。

 図2は、上記液晶表示装置の要部構成を説 明する図である。図において、液晶表示装置 2には、文字及び画像などの情報を表示する 示部としての液晶パネル7と、液晶パネル7の 非表示面側(図の下側)に配置されて、当該液 パネル7を照明する照明光を発生する本発明 の照明装置8とが設けられており、これらの 晶パネル7と照明装置8とが透過型の液晶表示 装置2として一体化されている。また、液晶 示装置2では、液晶パネル7の非表示面側及び 表示面側に、透過軸が互いにクロスニコルに 配置された一対の偏光板12及び13がそれぞれ 置されている。

 照明装置8には、有底状のケーシング8aと ケーシング8aに収納された複数本の冷陰極 光管(CCFL)9が互いに等ピッチで設けられてい 。ケーシング8aの内面には、例えば反射シ ト8bが設置されており、光源としての冷陰極 蛍光管9からの光を液晶パネル7側に反射させ ことにて当該冷陰極蛍光管9の光利用効率を 向上させるようになっている。

 また、各冷陰極蛍光管9には、直管状のも 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)がケーシング8aの外側に 支持されている。また、各冷陰極蛍光管9に 、直径3.0~4.0mm程度の発光効率に優れた細管 されたものが使用されており、コンパクト 発光効率に優れた照明装置8を容易に構成す ることができるようになっている。また、各 冷陰極蛍光管9は、図示しない光源保持具に って拡散板10及び反射シート8bとの各間の距 を所定の距離に保たれた状態で、ケーシン 8aの内部に保持されている。

 さらに、複数の冷陰極蛍光管9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9では、その内部に封入され 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。

 また、上記ケーシング8aの外側には、液 パネル7を駆動する液晶駆動部14、照明装置8 制御部としての照明制御部15、及びこの照 制御部15からの制御信号を用いて、複数の各 冷陰極蛍光管9をインバータ駆動にて高周波 灯させるインバータ回路16が設置されている 。これらの液晶駆動部14、照明制御部15、及 インバータ回路16は、制御回路基板6b(図1)上 設けられており、ケーシング8aの外側と対 するように配置されている。

 また、照明装置8では、ケーシング8aの開 部を覆うように設置された拡散板10と、拡 板10の上方に設置された光学シート11とが設 られている。拡散板10は、例えば厚さ2mm程 の長方形状の合成樹脂またはガラス材を用 て構成されている。また、拡散板10は、ケー シング8a上で移動可能に保持されており、冷 極蛍光管9の発熱やケーシング8aの内部の温 上昇等の熱の影響により、当該拡散板10に 縮(塑性)変形が生じたときでも、ケーシング 8a上で移動することで変形を吸収可能になっ いる。

 光学シート11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7への上記照明光 適度に拡散して当該液晶パネル7の表示面で 表示品位を向上させるように構成されてい 。また、光学シート11には、液晶パネル7の 示面での表示品位の向上を行うためなどの リズムシート、偏光反射シートなどの公知 光学シート材が必要に応じて適宜積層され ようになっている。そして、光学シート11 、拡散板10から出射された面状光を、所定の 輝度(例えば、10000cd/m 2 )以上で、かつ、ほぼ均一な輝度を有する面 光に変換して照明光として液晶パネル7側に 射させるように構成されている。

 尚、上記の説明以外に、例えば液晶パネ 7の上方(表示面側)に当該液晶パネル7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。

 ここで、図3~図5も参照して、本実施形態 照明装置8について具体的に説明する。

 図3は、図2に示した照明装置の要部構成 説明する図である。図4は図3に示したインバ ータ回路の構成例を説明する図であり、図5 図2に示した照明制御部の具体的な構成を示 ブロック図である。

 図3に示すように、照明装置8には、複数 各冷陰極蛍光管9の駆動制御を行うための上 照明制御部15と、冷陰極蛍光管9毎に設けら 、照明制御部15からの制御信号(駆動信号)を 基に対応する冷陰極蛍光管9を点灯駆動するCC FL駆動回路としての上記インバータ回路16と 設置されている。このインバータ回路16は、 各冷陰極蛍光管9の長手方向での一端部側に 置されており、対応する冷陰極蛍光管9に対 て、上記一端部側から電流を供給するよう 成されている。

 また、インバータ回路16には、後に詳述 るように、例えばハーフブリッジタイプの のが用いられており、インバータ回路16は、 上記駆動信号に基づいて、PWM調光を用いて、 対応する冷陰極蛍光管9を駆動可能に構成さ ている。

 また、照明装置8において、上記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、140Hz)である。また、PWM調光のオン 間において、各冷陰極蛍光管9への供給電流( ランプ電流)、すなわち各冷陰極蛍光管9の具 的な動作周波数(光源の駆動周波数)には、30 ~60KHz程度の範囲内の値(例えば、33.9KHz)が選択 されている。

 さらに、照明装置8は、冷陰極蛍光管9毎 設けられて、対応する冷陰極蛍光管9を流れ ランプ電流値を検出するランプ電流検出回 RCを備えており、照明装置8では、各ランプ 流検出回路RCにて検出されたランプ電流値 各冷陰極蛍光管9に応じて設置されたフィー バック回路FBを経て照明制御部15に出力され るようになっている。

 また、照明制御部15には、外部からの指 信号として、例えば照明装置8の発光面の輝 を変更する調光指示信号が入力されるよう なっており、液晶表示装置2では、ユーザが 液晶パネル7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、照明 制御部15には、例えば液晶表示装置2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 に構成されている。そして、照明制御部15 、入力された調光指示信号を用いて、PWM調 でのデューティ比を決定するとともに、各 陰極蛍光管9への供給電流の目標値を決定す ようになっている。

 その後、照明制御部15は、決定した目標 を基に各インバータ回路16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9に流れるランプ電流値が変化する。 の結果、各冷陰極蛍光管9から出射される出 光の光量が、調光指示信号に応じて変化し 、照明装置8の発光面での輝度及び液晶パネ ル7の表示面での輝度がユーザの操作指示に じて適切に変更される。

 また、各冷陰極蛍光管9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FBを介して、 明制御部15に検出電流値としてフィードバッ クされる。そして、照明制御部15では、検出 流値と、上記調光指示信号を基に決定され 供給電流の目標値とを用いたフィードバッ 制御が実行されることにより、ユーザが所 する輝度での表示が維持される。

 図4に例示するように、インバータ回路16 は、トランス16aと、照明制御部15に接続さ るとともに、トランス16aの一次巻線側で互 に直列に設けられた第1及び第2のスイッチン グ部材16b、16cと、第1のスイッチング16bに接 された駆動電源16dとを備えたハーフブリッ タイプのものが用いられている。

 第1及び第2の各スイッチング部材16b、16c は、例えば電界効果トランジスタ(FET)が用い られており、後に詳述するように、照明制御 部15から上記駆動信号として位相が180°互い 異なる第1及び第2の駆動信号がそれぞれ入力 されることによって、トランス16aの二次巻線 側に接続された冷陰極蛍光管9への電力供給 オン/オフ制御を行うようになっている。

 そして、インバータ回路16は、対応する 陰極蛍光管9(図3)を高周波点灯するようにな ている。すなわち、トランス16aの二次巻線 は、いずれかの冷陰極蛍光管9の高電圧側端 子が接続されており、第1及び第2のスイッチ グ部材16b、16cが照明制御部15からの第1及び 2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16aは、対応する冷陰極 蛍光管9に電力供給を行い、当該冷陰極蛍光 9を点灯動作させる。

 また、図5に示すように、照明制御部15に 、駆動信号発生部15aと、調光信号生成部15b 、信号同期部15cと、駆動信号出力部15dとが けられており、上記調光指示信号を基に、 冷陰極蛍光管9に接続されたインバータ回路 16への第1及び第2の駆動信号を生成して出力 るようになっている。

 また、照明制御部15の各部には、例えばIC やLSIなどが用いられており、照明制御部15は 記第1及び第2の駆動信号のうち、例えば第1 駆動信号と調光信号生成部15bで生成された 光信号とが同期するように、インバータ回 16を駆動制御するように構成されている。 まり、インバータ回路16は、PWM調光での調光 信号と冷陰極蛍光管9を駆動するための駆動 号(第1の駆動信号)とを同期させた状態で、 該冷陰極蛍光管9を駆動するようになってい 。

 具体的にいえば、照明制御部15では、駆 信号発生部15aは冷陰極蛍光管(光源)9を駆動 るための駆動信号を発生するものであり、 述したように、例えば33.9KHzの所定の駆動信 を発生し、信号同期部15cに出力するように っている。尚、この駆動信号発生部15aには 照明制御部15に含まれたICやLSIなどのクロッ ク信号発生部を用いることができる。

 また、調光信号生成部15bには、デューテ 比決定部15b1が設けられており、このデュー ティ比決定部15b1が外部からの調光指示信号( 示信号)を使用して、冷陰極蛍光管9毎に、PW M調光におけるPWM周期でのオン期間とオフ期 とのデューティ比を決定する。そして、調 信号生成部15bは、決定したデューティ比に づいて、例えば上記140Hzの調光周波数を有す る調光信号を生成して、信号同期部15cに出力 するようになっている。

 また、信号同期部15cは、駆動信号発生部1 5aからの駆動信号と調光信号生成部15bからの 光信号を同期させて、その同期結果である 期信号(すなわち、駆動信号に同期した調光 信号)を駆動信号出力部15dに出力する。

 また、駆動信号出力部15dには、インバー 回路16の第1及び第2のスイッチング部材16b及 び16c(図4)に対して、第1及び第2の駆動信号を れぞれ出力する第1及び第2の駆動信号出力 15d1、15d2が設けられている。これらの第1及 第2の駆動信号出力部15d1、15d2は、信号同期 15cからの同期信号を用いて、冷陰極蛍光管9 正弦波状の駆動電流が供給されるように、 記第1及び第2の駆動信号を生成するように っている。

 つまり、第1の駆動信号出力部15d1は、信 同期部15cからの同期信号を用いて、第1の駆 信号を生成して、第1のスイッチング部材16b に出力する。また、第2の駆動信号出力部15d2 、第1の駆動信号出力部15d1が生成した第1の 動信号の位相を180°ずらすことにより、第2 駆動信号を生成して、第2のスイッチング部 材16cに出力する。このように、第1及び第2の イッチング部材16b、16cに対して、180°位相 互いに異なる第1及び第2の駆動信号が入力さ れることにより、駆動電源16d(図4)から冷陰極 蛍光管9に対して、正弦波状の駆動電流が供 される。

 以下、図6も参照して、上記のように構成 された本実施形態の液晶表示装置2の動作に いて具体的に説明する。なお、以下の説明 は、照明装置8の照明制御部15でのインバー 回路16の駆動制御動作について主に説明する 。

 図6は、上記照明制御部の各部での具体的 な信号波形を示す波形図である。尚、図6で 、図面の簡略化のために、図6(b)及び図6(c)に 示す調光信号よりも周波数が遙かに大きい、 図6(a)、図6(d)、及び図6(e)に示す駆動信号のパ ルス数を少なくして図示している。

 本実施形態の照明制御部15では、駆動信 発生部15aは図6(a)に例示するように、例えば ューティ比が50%で、33.9KHzの矩形状の駆動信 号を発生させる。そして、駆動信号発生部15a は、発生した駆動信号を信号同期部15cに出力 する。

 また、調光信号生成部15bでは、デューテ 比決定部15b1が照明制御部15に入力された調 指示信号に基づいて、デューティ比を決定 る。そして、調光信号生成部15bは、図6(b)に 示すように、決定したデューティ比(オン期 A、オフ期間B)を基に、例えば140Hzの調光信号 を生成して、信号同期部15cに出力する。

 また、信号同期部15cでは、駆動信号発生 15aからの駆動信号と調光信号生成部15bから 調光信号とを同期させて、図6(c)に示す同期 信号を生成して、第1の駆動信号出力部15d1に 力する。具体的には、信号同期部15cは、駆 信号の立ち上がりの位相と調光信号の立ち がりの位相とが一致するように、これらの 動信号及び調光信号に基づき同期信号を生 する。また、この同期信号では、駆動信号 242個分のパルスに対応する周期と駆動信号 243個分のパルスに対応する周期との交互の 期で、当該同期信号が立ち上がるようにな ている。

 すなわち、駆動信号の周波数及び調光信 の周波数は、それぞれ33900Hz及び140Hzである とから、これらの駆動信号及び調光信号を 期させるためには、調光信号の1個分のパル スの周期に、約242.143(=33900/140)個分の駆動信 のパルスを含ませればよい。したがって、 号同期部15cでは、上記のように、同期信号 周期を若干異ならせて、当該同期信号を生 している。

 なお、このように、同期信号の周期を若 異ならせているので、本実施形態の照明装 8では、上記PWM調光での調光信号の周波数(14 0Hz)が維持されるように、例えばオン期間が めて微少な時間(1/33900(秒))交互にずらされて いる。但し、上記のように、オン期間が極め て微少な時間だけずらされているので、冷陰 極蛍光管9の点灯動作がフリッカーとして視 されることはない。

 また、駆動信号出力部15dでは、第1の駆動 信号出力部15d1が信号同期部15cからの同期信 を用いて、図6(d)に示す第1の駆動信号を生成 する。具体的には、第1の駆動信号出力部15d1 、同期信号の立ち上がりの位相と第1の駆動 信号の立ち上がりの位相とが一致するように 、当該第1の駆動信号を生成する。また、第1 駆動信号出力部15d1は、トランス16aの二次巻 線側から冷陰極蛍光管9に供給される駆動電 が正弦波状となるように、デューティ比を 宜変更して、第1の駆動信号を生成する。

 また、第2の駆動信号出力部15d2は、第1の 動信号出力部15d1にて生成された第1の駆動 号を用いて、図6(e)に示す第2の駆動信号を生 成する。すなわち、第2の駆動信号出力部15d2 、第1の駆動信号出力部15d1からの第1の駆動 号を、180°位相をずらすことによって第2の 動信号を生成する。そして、第1及び第2の 動信号出力部15d1、15d2は、位相が180°互いに なる第1及び第2の駆動信号をそれぞれ第1及 第2のスイッチング部材16b、16cに同時に出力 する。これにより、正弦波状の駆動電流が、 冷陰極蛍光管9に供給される(図示せず)。

 尚、図6(d)及び図6(e)に実線及び点線にて すように、第1及び第2の駆動信号は、図6(c) 示した同期信号(調光信号)のオン期間の間の み、第1及び第2のスイッチング部材16b、16cに れぞれ出力され、オフ期間の間は出力され い。また、第1の駆動信号の立ち上がり時に 駆動電流が立ち上がりを開始し、第2の駆動 号の立ち上がり時に当該駆動電流は立ち下 りを開始する。

 以上のように構成された本実施形態の照 装置8では、インバータ回路16は上記PWM調光 の調光信号と冷陰極蛍光管(光源)9を駆動す ための駆動信号とを同期させた状態で、当 冷陰極蛍光管9を駆動している。これにより 、本実施形態の照明装置8では、上記従来例 異なり、冷陰極蛍光管(光源)9の点灯動作が リッカーとして視認されるのを防ぐことが きる。この結果、本実施形態では、フリッ ーの発生を防ぐことができる発光品位に優 た照明装置を構成することができる。

 また、本実施形態の照明装置8では、照明 制御部15は図6(c)~図6(e)に示したように、上記 1及び第2の駆動信号のうち、第1の駆動信号 調光信号に同期させた状態で、当該第1及び 第2の駆動信号をそれぞれ第1及び第2のスイッ チング部材16b、16cに出力している。これによ り、冷陰極蛍光管9でのフリッカーの発生を 実に防ぐことができる。

 また、本実施形態の液晶表示装置2では、 フリッカーの発生を防ぐことができる発光品 位に優れた照明装置8が用いられているので 優れた表示品位を有する液晶表示装置2を容 に構成することができる。

 尚、上記の説明では、照明制御部15内に 動信号発生部15aを設けて、駆動信号を発生 せる構成について説明したが、本実施形態 これに限定されるものではなく、例えば外 から液晶駆動部14に入力される映像信号に含 まれた水平同期信号や垂直同期信号を使用し て、当該駆動信号を生成することもできる。

 [第2の実施形態]
 図7は、本発明の第2の実施形態にかかる照 装置の照明制御部の具体的な構成を示すブ ック図である。図において、本実施形態と 記第1の実施形態との主な相違点は、同期用 ロック信号を発生する同期用クロック信号 生部を制御部に設けるとともに、制御部は 光信号と同期用クロック信号とを同期させ とともに、その同期させた調光信号を用い 、駆動信号を生成した点である。なお、上 第1の実施形態と共通する要素については、 同じ符号を付して、その重複した説明を省略 する。

 すなわち、図7に例示するように、本実施 形態の照明装置8の照明制御部25には、調光信 号生成部25aと、同期用クロック信号発生部25b と、信号同期部25cと、駆動信号出力部25dとが 設けられており、第1の実施形態と同様に、 記調光指示信号を基に、各冷陰極蛍光管9に 続されたインバータ回路16への第1及び第2の 駆動信号を生成して出力するようになってい る。

 また、照明制御部25の各部には、例えばIC やLSIなどが用いられており、照明制御部25は 記第1及び第2の駆動信号のうち、例えば第1 駆動信号と調光信号生成部25aで生成された 光信号とが同期するように、インバータ回 16を駆動制御するように構成されている。 して、インバータ回路16は、第1の実施形態 同様に、PWM調光での調光信号と冷陰極蛍光 9を駆動するための駆動信号(第1の駆動信号) を同期させた状態で、当該冷陰極蛍光管9を 駆動するようになっている。

 具体的にいえば、照明制御部25において 調光信号生成部25aには、デューティ比決定 25a1が設けられており、このデューティ比決 部25a1が外部からの調光指示信号(指示信号) 使用して、冷陰極蛍光管9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 ーティ比を決定する。そして、調光信号生成 部25aは、決定したデューティ比に基づいて、 例えば上記140Hzの調光周波数を有する調光信 を生成して、信号同期部25cに出力するよう なっている。

 また、同期用クロック信号発生部25bは、 光信号生成部25aで生成された調光信号と同 させるための同期用クロック信号を発生す 。また、同期用クロック信号発生部25bは、 生した同期用クロック信号を信号同期部25c び駆動信号出力部25dに出力する。この同期 クロック信号は、冷陰極蛍光管9の駆動信号 よりも大きい周波数、例えば1MHzの周波数を する矩形状の信号であり、後に詳述するよ に、上記駆動信号に変換される。

 また、信号同期部25cは、調光信号生成部2 5aからの調光信号と同期用クロック信号発生 25bからの同期用クロック信号を同期させて その同期結果である同期信号(すなわち、同 期用クロック信号に同期した調光信号)を駆 信号出力部25dに出力する。

 また、駆動信号出力部25dには、第1の実施 形態と同様に、インバータ回路16の第1及び第 2のスイッチング部材16b及び16c(図4)に対して 第1及び第2の駆動信号をそれぞれ出力する第 1及び第2の駆動信号出力部25d1、25d2が設けら ている。これらの第1及び第2の駆動信号出力 部25d1、25d2は、同期用クロック信号発生部25b らの同期用クロック信号と信号同期部25cか の同期信号を用いて、冷陰極蛍光管9に正弦 波状の駆動電流が供給されるように、上記第 1及び第2の駆動信号を生成するようになって る。

 つまり、第1の駆動信号出力部25d1は、同 用クロック信号発生部25bからの同期用クロ ク信号と信号同期部25cからの同期信号を用 て、第1の駆動信号を生成して、第1のスイッ チング部材16bに出力する。また、第2の駆動 号出力部25d2は、第1の駆動信号出力部25d1が 成した第1の駆動信号の位相を180°ずらすこ により、第2に駆動信号を生成して、第2のス イッチング部材16cに出力する。この結果、第 1の実施形態と同様に、駆動電源16d(図4)から 陰極蛍光管9に対して、正弦波状の駆動電流 供給される。

 以下、図8も参照して、上記のように構成 された本実施形態の液晶表示装置2の動作に いて具体的に説明する。なお、以下の説明 は、照明装置8の照明制御部25でのインバー 回路16の駆動制御動作について主に説明する 。

 図8は、図7に示した照明制御部の各部で 具体的な信号波形を示す波形図である。尚 図8では、図面の簡略化のために、図8(a)及び 図8(c)に示す調光信号よりも周波数が遙かに きい、図8(b)に示す同期用クロック信号のパ ス数と図8(d)及び図8(e)に示す駆動信号のパ ス数を少なくして図示している。

 本実施形態の照明制御部25では、調光信 生成部25aのデューティ比決定部25a1が当該照 制御部25に入力された調光指示信号に基づ て、デューティ比を決定する。そして、調 信号生成部25aは、図8(a)に示すように、決定 たデューティ比(オン期間A、オフ期間B)を基 に、例えば140Hzの調光信号を生成して、信号 期部25cに出力する。

 また、同期用クロック信号発生部25bは図8 (b)に示すように、例えばデューティ比が50%で 、1MHzの矩形状の同期用クロック信号を発生 せる。そして、同期用クロック信号発生部25 bは、発生した同期用クロック信号を信号同 部25c及び駆動信号出力部25dに出力する。

 また、信号同期部25cでは、調光信号生成 25aからの調光信号と同期用クロック信号発 部25bからの同期用クロック信号とを同期さ て、図8(c)に示す同期信号(調光信号)を生成 て、第1の駆動信号出力部25d1に出力する。 体的には、信号同期部15cは、調光信号の立 上がりの位相と同期用クロック信号の立ち がりの位相とが一致するように、これらの 光信号及び同期用クロック信号に基づき同 信号を生成する。

 また、駆動信号出力部25dでは、同期用ク ック信号発生部25bからの同期用クロック信 と信号同期部25cからの同期信号を用いて、 8(d)に示す第1の駆動信号を生成する。具体 には、第1の駆動信号出力部25d1は、同期信号 の立ち上がりの位相と第1の駆動信号の立ち がりの位相とが一致するように、当該同期 号の立ち上がりを基準に同期用クロック信 をカウントすることにより、33.9KHzの上記第1 の駆動信号を生成する。

 但し、第1の駆動信号出力部25d1は、第1の 動信号において、同期信号の周期内で、1パ ルスの周波数を33.9KHzよりも若干大きい周波 とすることによって、当該第1の駆動信号の ち上がりの位相と同期信号の立ち上がりの 相とを常に一致させるようになっている。

 つまり、上述したように、調光信号の1個 分のパルスの周期に、約242.143(=33900/140)個分 駆動信号のパルスを含ませる必要があるこ から、同期信号の周期内で、第1の駆動信号 1パルスだけ、その周波数を33.9KHz+4.85KHz(≒33 900×0.143)として、第1の駆動信号の立ち上がり の位相と同期信号の立ち上がりの位相とを常 に一致させている。これにより、本実施形態 の照明制御部25では、第1の実施形態のものと 異なり、PWM調光でのオン期間が極めて微少な 時間交互にずれることを防ぐことができる。

 さらに、第1の駆動信号出力部25d1は、第1 実施形態と同様に、トランス16aの二次巻線 から冷陰極蛍光管9に供給される駆動電流が 正弦波状となるように、デューティ比を適宜 変更して、第1の駆動信号を生成する。

 また、第2の駆動信号出力部25d2は、第1の 動信号出力部25d1にて生成された第1の駆動 号を用いて、図8(e)に示す第2の駆動信号を生 成する。すなわち、第2の駆動信号出力部25d2 、第1の駆動信号出力部25d1からの第1の駆動 号を、180°位相をずらすことによって第2の 動信号を生成する。そして、第1及び第2の 動信号出力部25d1、25d2は、位相が180°互いに なる第1及び第2の駆動信号をそれぞれ第1及 第2のスイッチング部材16b、16cに同時に出力 する。これにより、正弦波状の駆動電流が冷 陰極蛍光管9に供給される(図示せず)。

 尚、図8(d)及び図8(e)に実線及び点線にて すように、第1及び第2の駆動信号は、第1の 施形態のものと同様に、図8(c)に示した同期 号(調光信号)のオン期間の間のみ、第1及び 2のスイッチング部材16b、16cにそれぞれ出力 され、オフ期間の間は出力されない。また、 第1の駆動信号の立ち上がり時に駆動電流が ち上がりを開始し、第2の駆動信号の立ち上 り時に当該駆動電流は立ち下がりを開始す 。

 以上の構成により、本実施形態では、上 第1の実施形態と同様な作用・効果を奏する ことができる。また、本実施形態の照明装置 8では、照明制御部25が上記調光信号と同期用 クロック信号とを同期させるとともに、その 同期させた同期信号(調光信号)を用いて、第1 及び第2の駆動信号(駆動信号)を生成している ので、PWM調光での調光精度の低下を生じるこ となく、駆動信号と調光信号とを高精度に同 期させることができ、発光品位に優れた照明 装置8をより確実に構成することができる。

 尚、上記の実施形態はすべて例示であっ 制限的なものではない。本発明の技術的範 は特許請求の範囲によって規定され、そこ 記載された構成と均等の範囲内のすべての 更も本発明の技術的範囲に含まれる。

 例えば、上記の説明では、本発明を透過 の液晶表示装置に適用した場合について説 したが、本発明の照明装置はこれに限定さ るものではなく、光源の光を利用して、画 、文字などの情報を表示する非発光型の表 部を備えた各種表示装置に適用することが きる。具体的には、半透過型の液晶表示装 、あるいは液晶パネルをライトバルブに用 た投写型表示装置に本発明の照明装置を好 に用いることができる。

 また、上記の説明以外に、本発明は、レ トゲン写真に光を照射するシャウカステン るいは写真ネガ等に光を照射して視認をし くするためのライトボックスや、看板や駅 内の壁面などに設置される広告等をライト ップする発光装置の照明装置として好適に いることができる。

 また、上記の説明では、冷陰極蛍光管を いた場合について説明したが、本発明の光 はこれに限定されるものではなく、熱陰極 光管やキセノン蛍光管などの他の放電蛍光 、あるいはU字管や擬似U字管などの非直管 の放電蛍光管を使用することもできる。さ には、直線状に配列された複数の発光ダイ ード(LED)などの他の発光素子も用いることが できる。

 すなわち、本発明は、光源に接続される ともに、PWM調光を用いて、当該光源を駆動 能に構成されたインバータ回路を備え、イ バータ回路は、PWM調光での調光信号と光源 駆動するための駆動信号とを同期させた状 で、当該光源を駆動するものであればよく 光源の種類、設置数、駆動方式、あるいは ンバータ回路の構成等は何等上記のものに 定されない。

 具体的には、上記の説明では、ハーフブ ッジタイプのインバータ回路を用いた場合 ついて説明したが、例えば4個のスイッチン グ部材を有する、フルブリッジタイプのイン バータ回路に適用することが可能である。こ のようなフルブリッジタイプのインバータ回 路に適用する場合には、4個のいずれかのス ッチング部材に出力される駆動信号を上記 光信号と同期させればよい。

 また、上記キセノン蛍光管等の水銀レス 放電蛍光管を用いた場合には、重力の作用 向に平行に配列された放電管を有する長寿 な照明装置を構成することができる。

 また、上記の説明では、図6または図8に したように、上記調光信号と駆動信号にお て、それらの立ち上がりの位相が一致する うに設定して、これらの調光信号と駆動信 とを同期させる構成について説明したが本 明はこれに限定されるものではなく、調光 号及び駆動信号の各立ち上がりの位相及び 立ち下がりの位相の少なくとも一方が一致 るように設定されていればよい。

 具体的にいえば、例えば図9(a)に示す調光 信号と、図9(b)に示す(第1の)駆動信号とにお て、同図9に示すように、立ち上がりの位相 び立ち下がりの位相の双方が一致するよう 設定してもよい。

 また、上記の説明では、冷陰極蛍光管の 手方向での一端部側にインバータ回路を設 して、当該冷陰極蛍光管に対して、上記一 部側から電流を供給する構成について説明 たが、本発明はこれに限定されるものでは く、冷陰極蛍光管の長手方向での一端部側 び他端部側の各々にインバータ回路を設置 て、当該冷陰極蛍光管に対して、一端部側 び他端部側の双方から電流を供給する構成 もよい。

 本発明は、フリッカーの発生を防ぐこと できる発光品位に優れた照明装置、及びこ を用いた表示装置に対して有用である。