專利名稱：放電燈操作裝置、放電燈操作方法、光源裝置和顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于操作放電燈的裝置和方法。本發(fā)明還涉及包括放電燈操作裝置的光源裝置和顯示器。
背景技術(shù)：
采用液晶面板作為顯示單元的液晶顯示器已被廣泛使用。眾所周知，液晶面板不是自發(fā)光裝置。因此，液晶面板允許發(fā)自所謂背光的光源裝置的光通過，并基于視頻信號來調(diào)制經(jīng)過的光，從而顯示圖像。
目前，例如冷陰極熒光燈這樣的放電燈被廣泛地用作為液晶顯示器的光源。這種放電燈具有壽命長、工作時不用加熱等優(yōu)點。
一般地，這種放電燈由對其施加的AC電壓操作。為了將AC電壓施加到放電燈而使用了倒相器。倒相器將DC供電電壓轉(zhuǎn)換為AC供電電壓。將AC供電電壓施加到放電燈允許了放電燈的操作。例如日本專利早期公開No.Hei 10-335084公開了現(xiàn)有技術(shù)的示例。
已知當(dāng)通過AC驅(qū)動來操作放電燈時，來自放電燈的漏電流會升高。放電燈操作期間出現(xiàn)的漏電流相應(yīng)地減小了流過放電燈的電流量。這一電流減少有可能導(dǎo)致例如放電燈操作期間的亮度降低和無功功率升高。因此，優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)盡可能地減小放電燈操作期間的漏電流。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的一個實施例提供了具有以下配置的放電燈操作裝置。
具體而言，該放電燈操作裝置包括電壓施加單元，所述電壓施加單元向放電燈施加用于所述放電燈的操作的AC電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元為了點亮所述放電燈而將所述AC電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的放電燈操作期間將所述AC電壓的頻率設(shè)置為第二頻率。在該放電燈操作裝置中，所述第二頻率低于所述第一頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種光源裝置，包括電壓施加單元，所述電壓施加單元向形成光源的放電燈施加用于所述放電燈的操作的AC電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元為了點亮所述放電燈而將所述AC電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的所述放電燈操作期間將所述AC電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種具有以下配置的顯示器。
具體而言，該顯示器包括光源裝置和通過使用從所述光源裝置發(fā)出的光來顯示圖像的圖像顯示面板。此外，所述光源裝置包括形成光源的放電燈；電壓施加單元，所述電壓施加單元向所述放電燈施加用于所述放電燈的操作的AC電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的所述放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率。所述第二頻率低于所述第一頻率。
一種放電燈具有這樣的特性，其中用于放電燈的操作的較高頻率的AC電壓將提供較大的漏電流量和用于點亮所述放電燈所必需的電壓(放電啟動電壓)的較低電平。相反，用于放電燈的操作的AC電壓的較低頻率將提供減小的漏電流量和用于點亮所述放電燈所必需的電壓(放電啟動電壓)的較高電平。用于放電燈的操作的低頻AC電壓有益地對電路施加了較輕的負載，但是也導(dǎo)致了漏電流降低。即，放電燈的啟動性能和抑制漏電流的程度(二者都依賴于用于放電燈的操作的AC電壓)是折衷關(guān)系。
因此，在上述根據(jù)本發(fā)明實施例的配置中，在所述放電燈的操作被啟動時(放電燈被點亮?xí)r)，施加用于放電燈的操作的具有第一頻率的AC電壓。然后，在點亮所述放電燈之后，施加具有低于第一頻率的第二頻率的AC電壓，從而放電燈的操作繼續(xù)。即，AC電壓的頻率被切換，從而具有較高頻率的AC電壓被用來點亮所述放電燈，而具有低頻的AC電壓被用來在點亮之后操作放電燈。因此，放電燈可在很短的時間段(放電燈的點亮?xí)r間段)內(nèi)，利用較低的放電啟動電壓被平滑點亮。此外，在放電燈的操作持續(xù)期間，漏電流量被抑制。
如上所述，本發(fā)明的實施例允許在放電燈操作期間有效地抑制漏電流，而不會惡化放電燈的啟動性能。因此，該實施例允許例如提高放電燈的亮度和由于減小無功功率而提高功率轉(zhuǎn)換效率。


圖1示出了作為本發(fā)明實施例的放電燈的燈驅(qū)動電路的配置示例；圖2是用于說明與點亮頻率f1和操作保持頻率f2的設(shè)置有關(guān)的條件的示意圖；圖3示出了可將由本實施例的燈驅(qū)動電路操作的放電燈應(yīng)用為其光源的液晶顯示器的配置示例；圖4示出了放電燈的基本結(jié)構(gòu)；以及圖5示出了放電燈的驅(qū)動AC電壓的頻率、漏電流量以及放電啟動電壓之間的關(guān)系。
具體實施例方式
在描述實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式(實施例)之前，下面參考圖4和5描述實現(xiàn)本發(fā)明的背景。
圖4示出了放電燈1，它是冷陰極熒光燈。放電燈1包括通過將光學(xué)透明的絕緣材料(例如玻璃)加工為中空圓柱形而形成的密封容器2。密封容器2的內(nèi)部基本上是真空密閉空間，并且例如水銀氣體被裝入其中，作為發(fā)光氣體。密封容器2的內(nèi)表面涂有熒光材料。
電極3a和3b被提供在柱狀密封容器2的內(nèi)部空間的縱軸兩端。電極3a和3b通過導(dǎo)電材料被引到密封容器2的外部，從而被耦合到例如由倒相器電路等形成的在后面將要描述的燈驅(qū)動電路。
圖4還示出了除放電燈1之外的相鄰導(dǎo)體5。相鄰導(dǎo)體5例如是放電燈1周邊的具有導(dǎo)電性的架或框。相鄰導(dǎo)體5與放電燈1之間的距離使得相鄰導(dǎo)體5可被認為是在物理上與放電燈1相鄰的部件。相鄰導(dǎo)體5連接到地。
為了操作放電燈1，具有較高電平(例如大約1000V)的AC電壓通過倒相器電路等被施加到放電燈1。事實上，AC電源(驅(qū)動AC電壓)的各個極的輸出端耦合到放電燈1的電極3a和3b。
驅(qū)動AC電壓的施加導(dǎo)致位移電流在密封容器2中的電極3a和3b之間流動。因此導(dǎo)致電子和汞原子彼此碰撞的等離子體狀態(tài)，這導(dǎo)致放電燈1發(fā)光。
在開始施加驅(qū)動AC電壓以點亮放電燈1后，出現(xiàn)了以下狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
具體而言，響應(yīng)于開始施加驅(qū)動AC電壓，電極3a和3b開始釋放電子，這生成了密封容器2內(nèi)部的電流。該電流的一部分作為漏電流泄漏到密封容器2外部，并流到相鄰導(dǎo)體5中，相鄰導(dǎo)體5與放電燈1相鄰并且具有地電勢。
如圖4所示，漏電流的出現(xiàn)隨著時間從一個電極側(cè)(3a，3b)向另一電極側(cè)(3b，3a)行進。當(dāng)漏電流到達另一電極側(cè)時，電流在密封容器2中的電極3a和3b之間流動，因此開始發(fā)光(工作)。從開始施加驅(qū)動AC電壓到實際點亮放電燈1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表明漏電流對于點亮放電燈1來說是必需的。
圖5示出了放電啟動電壓的電平、漏電流量和驅(qū)動AC電壓的頻率之間的關(guān)系。放電啟動電壓的電平是指用于點亮放電燈1的最小必要驅(qū)動AC電壓的電平。當(dāng)驅(qū)動AC電壓的電平低于某個電平時，在密封容器2中就很難獲得用于點亮放電燈1所必需的狀態(tài)，因此不能點亮。
如圖5所示，放電啟動電壓的電平具有隨驅(qū)動AC電壓的頻率變高而降低的特性。這一特性的原因是因為驅(qū)動AC電壓的頻率升高導(dǎo)致等同于例如密封容器2中的電極3a和3b之間的工作函數(shù)下降的效果，因此電子很容易被釋放。
相反，漏電流量隨著驅(qū)動AC電壓的頻率變高而增加，這是由于阻抗降低所致。
目前，圖4所示的放電燈1被廣泛用作為例如液晶顯示器的背光(光源)，因為它例如不需要加熱并且壽命很長。但是，使用放電燈1作為液晶顯示器的光源會有以下問題。
放電燈1具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電極被放置在其縱軸兩端，如圖4所示，因此電極之間存在物理空間距離。放電燈1的放電啟動電壓的電平(用于啟動放電的最小必要驅(qū)動AC電壓的電平)依賴于電極之間的空間距離而改變。具體而言，較長的空間距離需要較高的電壓電平。這意味著為了適當(dāng)?shù)夭僮鞣烹姛?，實際的驅(qū)動AC電壓的電平需要在設(shè)置時考慮到依賴于放電燈1的縱軸長度(即電極之間的空間距離)的放電啟動電壓的電平。如果放電燈1的縱軸較長，則驅(qū)動AC電壓的電平需要相應(yīng)地被設(shè)置為更高的電平。這導(dǎo)致與最近液晶顯示器的顯示面板的尺寸增加相關(guān)聯(lián)的嚴重問題。
當(dāng)圖4所示的放電燈1被用作為液晶顯示器的背光時，放電燈1一般被放置為使得其縱軸與液晶面板的水平方向平行。因此，液晶顯示器的液晶面板的尺寸增加導(dǎo)致放電燈1的縱軸長度增加。
如果放電燈1的縱軸變長，則電極3a和3b之間的物理距離也變大，因此放電啟動電壓的電平相應(yīng)變高。因此，實際上，很難使用傳統(tǒng)的燈驅(qū)動電路(倒相器電路等)中使用的驅(qū)動AC電壓的電平來啟動放電燈1的操作。因此，在用于大型液晶顯示器的背光的燈驅(qū)動電路中，需要向放電燈1施加具有比傳統(tǒng)電壓電平更高的電平的驅(qū)動AC電壓。
但是，驅(qū)動AC電壓的較高電平相應(yīng)地導(dǎo)致燈驅(qū)動電路上的更重負荷，這就需要改變燈驅(qū)動電路以便應(yīng)對更重的負荷。具體而言，需要通過例如選擇較高擊穿電壓的產(chǎn)品作為燈驅(qū)動電路中的各個元件并且增大例如倒相變壓器等元件的尺寸來減輕電路上的負荷。但是，這些改變造成了燈驅(qū)動電路的尺寸和成本增加等問題。
但是，如果驅(qū)動AC電壓的頻率被設(shè)置為較高的值，則可以抑制與放電燈1的長度增加相關(guān)聯(lián)的放電啟動電壓的電平的升高。這是因為放電啟動電壓的電平的特性是隨著驅(qū)動AC電壓的頻率變高而降低，如圖5所示。此外，驅(qū)動AC電壓的更高頻率提供了更大量的漏電流，如上所述，這對于啟動放電來說是必需的，因此獲得了可更容易地啟動放電的狀態(tài)。即，提高驅(qū)動AC電壓的頻率即使當(dāng)放電燈1的長度很長時也能允許有利的放電啟動操作。
雖然來自放電燈1的漏電流對于點亮放電燈1來說是必需的，但是它對于在點亮后保持操作狀態(tài)卻是不需要的。此外，漏電流來自于應(yīng)當(dāng)在密封容器2中的電極之間流動的電流向外部的泄漏，因此漏電流的出現(xiàn)相應(yīng)地減小了密封容器2中的電流量。因此，優(yōu)選地，放電燈1的靜態(tài)操作期間的漏電流應(yīng)盡可能地小，因為漏電流是放電燈的操作亮度降低和無功功率增加所導(dǎo)致的功耗升高的一個因素。
但是，在傳統(tǒng)裝置中，從燈驅(qū)動電路生成的驅(qū)動AC電壓的頻率是固定的。因此，如果驅(qū)動AC電壓的頻率被設(shè)置為上述的較高值，則在點亮后維持放電燈1的操作狀態(tài)時的漏電流必然很大。
因此，現(xiàn)有設(shè)備很難在提高亮度和降低功耗的操作期間同時獲得操作啟動性能的改善和漏電流的減小。
鑒于上述技術(shù)背景，本發(fā)明的實施例提出了這樣的一種配置，其允許放電燈的操作，并且可同時獲得操作期間的操作啟動性能改善和漏電流減小。
再次參考圖5，使用這樣的假設(shè)來進行考慮頻率fH和fL被設(shè)置為驅(qū)動AC電壓的頻率。頻率fH和fL都具有某個預(yù)定值，并且具有相對關(guān)系fH＞fL。因此，頻率fH和fL可被認為分別是驅(qū)動AC電壓的高頻和低頻。
驅(qū)動AC電壓的頻率是類似于頻率fH這樣的高頻的條件提供了較大的漏電流量和較低的放電啟動電壓的電平，因此適合于如上所述地點亮放電燈1。但是，這一條件對于維持放電燈1的操作來說是不利的，因為該條件提供了較大的漏電流量。
相反，驅(qū)動AC電壓的頻率是類似于頻率fL這樣的低頻的條件對于點亮來說是不利的，因為放電啟動電壓較高，但是對于維持操作來說是有利的，因為漏電流量較小。應(yīng)當(dāng)注意，放電啟動電壓與點亮放電燈1所需的驅(qū)動電壓的電平的最小值是相對應(yīng)的，在點亮之后，即使用低于放電啟動電壓的驅(qū)動AC電壓也能維持燈的操作。
從上面的描述中可以獲得關(guān)于放電燈的操作的以下結(jié)論。具體而言，對于操作的啟動來說，驅(qū)動AC電壓的高頻是有利的，因為它提供了易于啟動操作的狀態(tài)。相反，對于維持操作來說，驅(qū)動AC電壓的低頻是有利的，因為它提供了降低了的漏電流量。
因此，在本實施例中驅(qū)動放電燈以使其操作時，驅(qū)動AC電壓的頻率依賴于放電燈的狀態(tài)而在高頻和低頻之間改變。具體而言，為了啟動放電燈的操作，設(shè)置相應(yīng)的高頻。相反，為了在操作啟動之后繼續(xù)和維持放電燈的操作，設(shè)置相應(yīng)的低頻。因此，在操作啟動時，漏電流升高而放電啟動電壓降低，這提供了有利于啟動放電燈1的操作的條件，因此提供了有利的啟動性能。相反，當(dāng)維持放電燈的操作時，漏電流被充分抑制，這允許有效的電流量被保留在放電燈1中。即，本實施例可增強放電燈的亮度并減小功耗，而不會降低有利的啟動性能。
圖1示出了作為本實施例的放電燈的燈驅(qū)動電路的配置示例。該燈驅(qū)動電路可在用于點亮放電燈的頻率和用于維持點亮之后的操作的頻率之間改變驅(qū)動AC電壓的頻率。
圖1的燈驅(qū)動電路中的振蕩驅(qū)動電路10通過分別激勵來導(dǎo)通和關(guān)斷晶體管Q1和Q2。振蕩驅(qū)動電路10包括作為其內(nèi)部組件的第一振蕩電路10a、第二振蕩電路10b、開關(guān)10c和驅(qū)動電路10d。
第一振蕩電路10a生成具有預(yù)定頻率f1的振蕩信號。第二振蕩電路10b生成具有低于頻率f1的預(yù)定頻率f2的振蕩信號。開關(guān)10c選擇由第一和第二振蕩電路10a和10b生成的振蕩信號之一，并且選出的信號被輸入到驅(qū)動電路10d。開關(guān)10c根據(jù)從后面將描述的檢測電路12輸出的檢測信號對信號進行切換。
驅(qū)動電路10d利用輸入振蕩信號來產(chǎn)生驅(qū)動信號(柵極驅(qū)動電壓)，并將驅(qū)動信號施加到晶體管Q1和Q2的柵極。由于所施加的驅(qū)動信號，晶體管Q1和Q2被交替導(dǎo)通和關(guān)斷，其切換周期依賴于輸入振蕩信號的頻率。
MOSFET被選擇作為晶體管Q1和Q2。晶體管Q1的漏極連接到倒相變壓器11中的原線圈的一端。晶體管Q1的源極連接到處于地電勢的晶體管Q2的漏極。晶體管Q2的源極連接到倒相變壓器11的原線圈的另一端。倒相變壓器11的原線圈具有中央抽頭，該中央抽頭連接到提供具有預(yù)定電平的DC供電電壓Vcc的電源。在該電路中，DC供電電壓Vcc被記為電容器C1兩端的電壓。
此外，電容器C2與倒相變壓器11的原線圈并聯(lián)。因此，例如原線圈和電容器C2形成了并聯(lián)諧振電路。
倒相變壓器11的副線圈的一端連接到放電燈1的電極3a。副線圈的另一端經(jīng)由檢測電路12耦合到放電燈1的電極3b。雖然未在圖5中示出，但是與圖4所示結(jié)構(gòu)類似，相鄰導(dǎo)體5被放置在放電燈1附近。
檢測電路12包括例如檢測電阻器，并且檢測流過由倒相變壓器11的副線圈和放電燈1形成的電路的電流。檢測電路12輸出檢測信號，該檢測信號指示放電燈1是否已進入操作狀態(tài)，以及流過該電路的電流量是否大于等于某個值。振蕩驅(qū)動電路10的開關(guān)10c依賴于該檢測信號來實現(xiàn)切換操作。具體而言，當(dāng)指示電流量小于某個值(放電燈1尚未點亮)的檢測信號被輸出時，開關(guān)10c選擇來自第一振蕩電路10a的振蕩信號，并將其輸出到驅(qū)動電路10d。相反，當(dāng)指示電流量大于等于某個值(放電燈1已被點亮)的檢測信號被輸出時，開關(guān)10c選擇來自第二振蕩電路10b的振蕩信號，并將其輸出到驅(qū)動電路10d。
這樣構(gòu)造的燈驅(qū)動電路的操作如下所述。
作為燈驅(qū)動電路的基本操作，振蕩驅(qū)動電路10將具有頻率f1和f2之一的驅(qū)動信號施加到晶體管Q1和Q2。因此，晶體管Q1和Q2以依賴于頻率f1或f2的切換周期交替導(dǎo)通和關(guān)斷。頻率f1和f2的數(shù)量級是幾十千赫。響應(yīng)于晶體管Q1和Q2的通/斷操作，電流沿正/負方向流過倒相變壓器11的原線圈，引起依賴于倒相變壓器11的副線圈中的切換周期的AC電壓。該AC電壓作為驅(qū)動AC電壓被施加到放電燈1，從而驅(qū)動放電燈1的操作。如上所述，圖1所示的燈驅(qū)動電路采用倒相器配置，該倒相器被饋以DC供電電壓Vcc，并將其轉(zhuǎn)換為頻率為例如幾十千赫的AC供電電壓，從而AC供電電壓允許放電燈1進行操作。
此外，從上面的描述可以很清楚，本實施例采用包括兩個振蕩電路10a和10b的振蕩驅(qū)動電路10，從而晶體管Q1和Q2的通/斷操作的頻率可在頻率f1和f2之間切換。根據(jù)燈驅(qū)動電路的操作，晶體管Q1和Q2的通/斷操作的頻率與被施加到放電燈1的驅(qū)動AC電壓的頻率相對應(yīng)。因此，可以說在本實施例中，驅(qū)動AC電壓的頻率可在頻率f1和f2之間切換。
此外，由于上述依賴于來自檢測電路12的檢測信號的開關(guān)10c的切換操作，驅(qū)動AC電壓的頻率以如下方式進行切換當(dāng)放電燈1未被點亮?xí)r，其被設(shè)置為頻率f1，而當(dāng)放電燈1已被點亮?xí)r，其被設(shè)置為頻率f2。更具體而言，在本實施例中，當(dāng)放電燈1的操作被啟動，從而放電燈1從不操作狀態(tài)轉(zhuǎn)為操作狀態(tài)時，具有較高頻率f1的驅(qū)動AC電壓被施加到放電燈1。相反，當(dāng)放電燈1的操作在操作啟動之后被維持時，具有較低頻率f2的驅(qū)動AC電壓被施加到放電燈1。以此方式，本實施例獲得了這樣的配置，其依賴于放電燈1處于操作還是不操作狀態(tài)來改變驅(qū)動AC電壓的頻率。注意，此后，頻率f1將也被稱為點亮頻率，頻率f2將也被稱為操作保持頻率。
由于用于改變驅(qū)動AC電壓的頻率的配置依賴于放電燈1的操作/不操作狀態(tài)，因此可使用除了檢測電路檢測放電燈1中的電流傳導(dǎo)的存在的配置之外的另一配置。例如，這樣的配置也是可用的，其中用于切換頻率的時間設(shè)置是利用時間常數(shù)電路等實現(xiàn)的，在時間常數(shù)電路中，估計從開始向放電燈1施加驅(qū)動AC電壓到啟動放電燈1的操作之間的時間段，從而頻率基于時間設(shè)置而被切換。但是，已知實際放電燈1的啟動具有溫度依賴性。即，從開始施加驅(qū)動AC電壓到操作和電流傳導(dǎo)的啟動之間的時間段依賴于溫度而改變。因此，僅設(shè)置時間常數(shù)以便改變驅(qū)動AC電壓的頻率的配置涉及這樣的可能性，即頻率切換的定時與放電燈的實際操作狀態(tài)不匹配，因此操作變得不穩(wěn)定。因此，本實施例采用這樣的配置，其中檢測電路12檢測放電燈1中電流傳導(dǎo)的存在，以便改變頻率。
參考圖2描述用于設(shè)置本實施例中驅(qū)動AC電壓的頻率f1和f2的條件。此外，還將描述被施加到放電燈1的驅(qū)動AC電壓的電平的設(shè)置。圖2示出了與驅(qū)動AC電壓的頻率相關(guān)聯(lián)的漏電流量和驅(qū)動AC電壓的電平以及放電啟動電壓。圖中，驅(qū)動AC電壓的頻率在橫坐標上示出，而漏電流量、驅(qū)動AC電壓的電平以及放電啟動電壓在縱坐標上示出。圖2所示的驅(qū)動AC電壓的電平指示應(yīng)被實際設(shè)置在燈驅(qū)動電路中的驅(qū)動AC電壓的電平。與圖5類似，圖2所示的放電啟動電壓的電平指示用于啟動放電燈1的放電的最小必要驅(qū)動AC電壓。
需要這樣設(shè)置點亮頻率f1，以使得至少可獲得大于等于用于啟動操作的最小必要量的某個漏電流量。在圖2中，坐標a的縱坐標值與被定義為用于點亮的必要量的漏電流量相對應(yīng)。因此，點亮頻率f1被設(shè)置為坐標a的橫坐標值。
此外，與點亮頻率f1相關(guān)聯(lián)的放電啟動電壓具有由坐標b指示的電平。同樣如上所述，放電啟動電壓指示用于啟動放電的最小必要電壓的電平。因此，如果放電啟動電壓的電平被直接用作實際的驅(qū)動AC電壓的電平，則實際電壓的電平就會沒有用于誤差的裕度。因此，如果實際施加的驅(qū)動AC電壓的電平由于任意原因而變得低于預(yù)定電平，則不能按預(yù)期產(chǎn)生放電的啟動。因此，在本實施例中，驅(qū)動AC電壓的電平被設(shè)置為由坐標e指示的電平，該電平比對應(yīng)于坐標b的電平大某個電平，從而確保了用于誤差的裕度。
在本實施例中，即使大于放電啟動電壓的電平的電平被用作為驅(qū)動AC電壓的電平以便獲得某個裕度，該驅(qū)動AC電壓的電平仍低于傳統(tǒng)電壓的電平。點亮頻率f1僅被臨時用來啟動操作，因此可被設(shè)置為高于傳統(tǒng)頻率的頻率。該高頻提供了降低的放電啟動電壓。因此，可以使用小于等于傳統(tǒng)電壓的電平的驅(qū)動AC電壓的電平，即使該驅(qū)動AC電壓的電平大于放電啟動電壓的電平某個裕度時也是如此。
操作保持頻率f2可被如下設(shè)置。
如上所述，雖然至少某個漏電流量是點亮燈所必需的，但是在點亮之后維持燈的操作時，該漏電流卻是不必要的。因此，優(yōu)選地，在操作期間盡可能地減小漏電流。因此，操作保持頻率f2被設(shè)置為提供足夠小的漏電流量的頻率，以便在例如放電燈1的亮度和功耗方面獲得所希望的改善。具體而言，在圖2中，由坐標c指示的漏電流量被定義為提供所希望的改善的量，并且對應(yīng)于坐標c的頻率被設(shè)置為操作保持頻率f2。
以下兩種方法可用作為設(shè)置與操作保持頻率f2相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動AC電壓的電平的方法。
在一種方法中，設(shè)置與由坐標e指示的電平相同的電壓的電平，其中由坐標e指示的電平是針對點亮頻率f1設(shè)置的。即，設(shè)置由圖2中的坐標f所指示的電平。在此情形下，不需要響應(yīng)于驅(qū)動AC電壓(振蕩信號)的頻率在頻率f1和f2之間的切換來改變驅(qū)動AC電壓的電平。因此，燈驅(qū)動電路可以不變地輸出具有恒定電平的驅(qū)動AC電壓，因此，電路的配置可被相應(yīng)地簡化，這減輕了電路設(shè)計的負擔(dān)并抑制了成本增加。
在另一設(shè)置方法中，電平被設(shè)置為低于由坐標e指示的電平，該電平是針對點亮頻率f1設(shè)置的，但是不會給維持放電燈1的操作帶來任何問題。如上所述，放電啟動電壓與操作的維持沒有特定聯(lián)系，因此低于放電啟動電壓的電平的電平可被用作為驅(qū)動AC電壓的電平。在圖2中，與坐標g相對應(yīng)的電平被用作為這樣的電平，該電平低于由坐標e指示的電平，但是不會給保持放電燈1的操作帶來任何問題。
如果操作時的驅(qū)動AC電壓的電平被如此設(shè)置為低于啟動操作時的電平，則在放電燈正常操作時，驅(qū)動AC電壓的電平可被恒定地維持在適當(dāng)?shù)牡碗娖?。因此，例如可獲得功耗的降低。此外，被恒定地施加到放電燈1和預(yù)定電路的電壓的電平也被降低，因此，電路組件上的負載也由于其所經(jīng)受的電壓而降低，這有助于例如延長壽命。作為用于在用于點亮的電平和用于維持操作的電平之間切換驅(qū)動AC電壓的電平的配置，例如可以使用這樣的配置，其中被輸入到倒相電路的DC供電電壓Vcc的電平是可變的?；蛘撸绻娐肪哂袌D1的配置，則對施加到晶體管Q1和Q2的驅(qū)動電壓的脈寬進行調(diào)制也可以改變驅(qū)動AC電壓的電平。
圖3是簡要示出了液晶顯示器100的配置的示意圖，液晶顯示器100作為這樣的顯示器的示例，該顯示器可應(yīng)用基于上述實施例的放電燈的燈驅(qū)動電路的光源裝置。
圖中所示的液晶顯示器100包括作為顯示屏的液晶顯示面板102，以及被提供在液晶顯示面板102背面的背光單元103。眾所周知，液晶顯示面板102是通過以下方法形成的在玻璃基板之間封入液晶層，并根據(jù)預(yù)定分辨率以矩陣形式排列由半導(dǎo)體器件形成的像素開關(guān)。
背光單元103包括作為光源的以預(yù)定圖案排列的某些放電燈1。例如，預(yù)備與液晶顯示面板102的尺寸相兼容的若干個放電燈1，并且沿面板102的列方向以預(yù)定間隔排列，從而使放電燈1的縱軸與液晶顯示面板102的屏幕的水平方向平行。這些放電燈1的操作所產(chǎn)生的白光在被散射后，從液晶顯示面板102的后部被向其前部發(fā)射。
背光單元103中包括的放電燈1由背光驅(qū)動器104驅(qū)動發(fā)光。背光驅(qū)動器104基于從電源105提供的DC電壓Vcc來操作。
液晶顯示面板102中的像素開關(guān)由顯示控制器101驅(qū)動。顯示驅(qū)動器101接收用于顯示的視頻信號，并根據(jù)輸入的視頻信號來實現(xiàn)液晶顯示面板102的水平/垂直掃描驅(qū)動，從而控制像素開關(guān)的通/斷操作。因此，實現(xiàn)了這樣的驅(qū)動，使得與像素開關(guān)相對應(yīng)的液晶層的極化方向改變，從而調(diào)制從液晶顯示面板102的后部去往其前部的穿過液晶顯示面板102的光。這樣，圖像被顯示在液晶顯示面板102的屏幕上。
在圖3中，應(yīng)用了被示為本實施例的燈驅(qū)動電路的光源裝置可被認為是作為包括在背光單元103中的光源的必要數(shù)量的放電燈1與具有圖1的配置并操作這些放電燈1的燈驅(qū)動電路的組合?？蔀楸彻鈫卧?03中每個實際準備的放電燈1單獨提供背光驅(qū)動器104中包括的具有圖1的配置的燈驅(qū)動電路?；蛘撸粋€燈驅(qū)動電路可被并行連接到多個放電燈1，從而多個放電燈1可由一個燈驅(qū)動電路操作。
應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于上述實施例的配置。例如，在圖1的配置中，燈驅(qū)動電路包括第一振蕩電路10a、第二振蕩電路10b和開關(guān)10c；驅(qū)動AC電壓的頻率在分別對應(yīng)于操作的啟動和操作的維持的第一振蕩電路10a的頻率f1與第二振蕩電路10b的頻率f2之間逐步切換。但是，除此之外，也可使用僅具有一個振蕩電路的電路配置，在該電路配置中，對應(yīng)于放電燈1中的電流導(dǎo)通狀況，頻率以連續(xù)方式在頻率f1和f2之間改變。
此外，雖然圖3示出了作為顯示器示例的液晶顯示器，但是本發(fā)明也可被應(yīng)用于采用需要光源的顯示裝置的其他顯示器。在基于本發(fā)明實施例的配置的顯示器中，當(dāng)顯示面板的尺寸變大時，上述優(yōu)點變得更加顯著。但是，不論顯示面板尺寸如何，都能類似地獲得亮度增加和功耗減小等優(yōu)點。
放電燈不僅可被用作為液晶顯示器的光源，而且可被用作為例如照明器的光源，并且本發(fā)明的實施例可被應(yīng)用為用于驅(qū)動照明器的光源的電路或裝置。此外，雖然上述實施例采用了冷陰極管作為放電燈，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于在驅(qū)動電壓頻率、漏電流量和放電啟動電壓之間的關(guān)系方面具有與冷陰極管類似的特性的其他放電燈。
本申請包含與2005年7月28日向日本專利局提交的日本專利申請JP2005-218672有關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用而被包含于此。
權(quán)利要求
1.一種放電燈操作裝置，包括電壓施加裝置，所述電壓施加裝置向放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓；以及頻率設(shè)置裝置，所述頻率設(shè)置裝置為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的放電燈操作裝置，其中所述第一頻率是基于所述交流電壓的這樣的頻率定義的所述頻率使得所述交流電壓的用于啟動所述放電燈的放電所必需的最小電平小于等于預(yù)定電平。
3.如權(quán)利要求1所述的放電燈操作裝置，其中所述第一頻率是基于所述交流電壓的這樣的頻率定義的所述頻率使得響應(yīng)于施加所述交流電壓而從所述放電燈生成的漏電流量大于等于預(yù)定量。
4.如權(quán)利要求1所述的放電燈操作裝置，其中所述第二頻率是基于所述交流電壓的這樣的頻率定義的所述頻率使得響應(yīng)于施加所述交流電壓而從所述放電燈生成的漏電流量小于等于預(yù)定量。
5.如權(quán)利要求1所述的放電燈操作裝置，其中所述電壓施加裝置基于在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時所述交流電壓的用于啟動所述放電燈的放電所必需的最小電平，來設(shè)置應(yīng)被施加到所述放電燈的交流電壓的施加電平。
6.如權(quán)利要求1所述的放電燈操作裝置，其中所述電壓施加裝置基于在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時所述交流電壓的用于啟動所述放電燈的放電所必需的最小電平，來設(shè)置第一施加電平，所述第一施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平，以及所述電壓施加裝置將低于所述第一施加電平的預(yù)定電平設(shè)置為第二施加電平，所述第二施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第二頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平。
7.一種放電燈操作方法，包括在點亮所述放電燈時，向所述放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓，所述交流電壓具有第一頻率；以及在所述放電燈點亮之后維持所述放電燈的操作時，向所述放電燈施加具有低于所述第一頻率的第二頻率的交流電壓。
8.一種光源裝置，包括電壓施加裝置，所述電壓施加裝置向形成光源的放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓；以及頻率設(shè)置裝置，所述頻率設(shè)置裝置為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后維持所述放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
9.如權(quán)利要求8所述的光源裝置，其中所述電壓施加裝置基于在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時所述交流電壓的用于啟動所述放電燈的放電所必需的最小電平，來設(shè)置第一施加電平，所述第一施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平，以及所述電壓施加裝置將低于所述第一施加電平的預(yù)定電平設(shè)置為第二施加電平，所述第二施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第二頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平。
10.一種包括光源裝置和通過使用從所述光源裝置發(fā)出的光來顯示圖像的圖像顯示面板的顯示器，所述光源裝置包括形成光源的放電燈；電壓施加裝置，所述電壓施加裝置向所述放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓；以及頻率設(shè)置裝置，所述頻率設(shè)置裝置為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后維持所述放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述電壓施加裝置基于在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時所述交流電壓的用于啟動所述放電燈的放電所必需的最小電平，來設(shè)置第一施加電平，所述第一施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第一頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平，以及所述電壓施加裝置將低于所述第一施加電平的預(yù)定電平設(shè)置為第二施加電平，所述第二施加電平是在所述交流電壓的頻率被設(shè)置為所述第二頻率時應(yīng)被施加到所述放電燈的所述交流電壓的電平。
12.一種放電燈操作裝置，包括電壓施加單元，所述電壓施加單元被配置為向所述放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元被配置為為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的所述放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
13.一種光源裝置，包括電壓施加單元，所述電壓施加單元被配置為向形成光源的放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元被配置為為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后維持所述放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率，所述第二頻率低于所述第一頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種放電燈操作裝置，包括電壓施加單元，所述電壓施加單元向放電燈施加用于所述放電燈的操作的交流(AC)電壓；以及頻率設(shè)置單元，所述頻率設(shè)置單元為了點亮所述放電燈而將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第一頻率，并且在所述點亮之后的放電燈操作期間將所述交流電壓的頻率設(shè)置為第二頻率。在該放電燈操作裝置中，所述第二頻率低于所述第一頻率。
文檔編號G02F1/133GK1905773SQ200610103580
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者宇佐美義彥, 古川德昌 申請人:索尼株式會社