放电灯操作装置、放电灯操作方法、光源装置和显示器制造方法及图纸

技术编号:3693195 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种放电灯操作装置,包括:电压施加单元,所述电压施加单元向放电灯施加用于所述放电灯的操作的交流(AC)电压;以及频率设置单元,所述频率设置单元为了点亮所述放电灯而将所述交流电压的频率设置为第一频率,并且在所述点亮之后的放电灯操作期间将所述交流电压的频率设置为第二频率。在该放电灯操作装置中,所述第二频率低于所述第一频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于操作放电灯的装置和方法。本专利技术还涉及包括放电灯操作装置的光源装置和显示器。
技术介绍
采用液晶面板作为显示单元的液晶显示器已被广泛使用。众所周知,液晶面板不是自发光装置。因此,液晶面板允许发自所谓背光的光源装置的光通过,并基于视频信号来调制经过的光,从而显示图像。目前,例如冷阴极荧光灯这样的放电灯被广泛地用作为液晶显示器的光源。这种放电灯具有寿命长、工作时不用加热等优点。一般地,这种放电灯由对其施加的AC电压操作。为了将AC电压施加到放电灯而使用了倒相器。倒相器将DC供电电压转换为AC供电电压。将AC供电电压施加到放电灯允许了放电灯的操作。例如日本专利早期公开No.Hei 10-335084公开了现有技术的示例。已知当通过AC驱动来操作放电灯时,来自放电灯的漏电流会升高。放电灯操作期间出现的漏电流相应地减小了流过放电灯的电流量。这一电流减少有可能导致例如放电灯操作期间的亮度降低和无功功率升高。因此,优选地,应当尽可能地减小放电灯操作期间的漏电流。
技术实现思路
考虑到上述问题,本专利技术的一个实施例提供了具有以下配置的放电灯操作装置。具体而言,该放电灯操作装置包括电压施加单元,所述电压施加单元向放电灯施加用于所述放电灯的操作的AC电压;以及频率设置单元,所述频率设置单元为了点亮所述放电灯而将所述AC电压的频率设置为第一频率,并且在所述点亮之后的放电灯操作期间将所述AC电压的频率设置为第二频率。在该放电灯操作装置中,所述第二频率低于所述第一频率。根据本专利技术的另一实施例,提供了一种光源装置,包括电压施加单元,所述电压施加单元向形成光源的放电灯施加用于所述放电灯的操作的AC电压;以及频率设置单元,所述频率设置单元为了点亮所述放电灯而将所述AC电压的频率设置为第一频率,并且在所述点亮之后的所述放电灯操作期间将所述AC电压的频率设置为第二频率,所述第二频率低于所述第一频率。根据本专利技术的另一实施例,提供了一种具有以下配置的显示器。具体而言,该显示器包括光源装置和通过使用从所述光源装置发出的光来显示图像的图像显示面板。此外,所述光源装置包括形成光源的放电灯;电压施加单元,所述电压施加单元向所述放电灯施加用于所述放电灯的操作的AC电压;以及频率设置单元,所述频率设置单元为了点亮所述放电灯而将所述交流电压的频率设置为第一频率,并且在所述点亮之后的所述放电灯操作期间将所述交流电压的频率设置为第二频率。所述第二频率低于所述第一频率。一种放电灯具有这样的特性,其中用于放电灯的操作的较高频率的AC电压将提供较大的漏电流量和用于点亮所述放电灯所必需的电压(放电启动电压)的较低电平。相反,用于放电灯的操作的AC电压的较低频率将提供减小的漏电流量和用于点亮所述放电灯所必需的电压(放电启动电压)的较高电平。用于放电灯的操作的低频AC电压有益地对电路施加了较轻的负载,但是也导致了漏电流降低。即,放电灯的启动性能和抑制漏电流的程度(二者都依赖于用于放电灯的操作的AC电压)是折衷关系。因此,在上述根据本专利技术实施例的配置中,在所述放电灯的操作被启动时(放电灯被点亮时),施加用于放电灯的操作的具有第一频率的AC电压。然后,在点亮所述放电灯之后,施加具有低于第一频率的第二频率的AC电压,从而放电灯的操作继续。即,AC电压的频率被切换,从而具有较高频率的AC电压被用来点亮所述放电灯,而具有低频的AC电压被用来在点亮之后操作放电灯。因此,放电灯可在很短的时间段(放电灯的点亮时间段)内,利用较低的放电启动电压被平滑点亮。此外,在放电灯的操作持续期间,漏电流量被抑制。如上所述,本专利技术的实施例允许在放电灯操作期间有效地抑制漏电流,而不会恶化放电灯的启动性能。因此,该实施例允许例如提高放电灯的亮度和由于减小无功功率而提高功率转换效率。附图说明图1示出了作为本专利技术实施例的放电灯的灯驱动电路的配置示例;图2是用于说明与点亮频率f1和操作保持频率f2的设置有关的条件的示意图;图3示出了可将由本实施例的灯驱动电路操作的放电灯应用为其光源的液晶显示器的配置示例;图4示出了放电灯的基本结构;以及图5示出了放电灯的驱动AC电压的频率、漏电流量以及放电启动电压之间的关系。具体实施例方式在描述实现本专利技术的最佳模式(实施例)之前,下面参考图4和5描述实现本专利技术的背景。图4示出了放电灯1,它是冷阴极荧光灯。放电灯1包括通过将光学透明的绝缘材料(例如玻璃)加工为中空圆柱形而形成的密封容器2。密封容器2的内部基本上是真空密闭空间,并且例如水银气体被装入其中,作为发光气体。密封容器2的内表面涂有荧光材料。电极3a和3b被提供在柱状密封容器2的内部空间的纵轴两端。电极3a和3b通过导电材料被引到密封容器2的外部,从而被耦合到例如由倒相器电路等形成的在后面将要描述的灯驱动电路。图4还示出了除放电灯1之外的相邻导体5。相邻导体5例如是放电灯1周边的具有导电性的架或框。相邻导体5与放电灯1之间的距离使得相邻导体5可被认为是在物理上与放电灯1相邻的部件。相邻导体5连接到地。为了操作放电灯1,具有较高电平(例如大约1000V)的AC电压通过倒相器电路等被施加到放电灯1。事实上,AC电源(驱动AC电压)的各个极的输出端耦合到放电灯1的电极3a和3b。驱动AC电压的施加导致位移电流在密封容器2中的电极3a和3b之间流动。因此导致电子和汞原子彼此碰撞的等离子体状态,这导致放电灯1发光。在开始施加驱动AC电压以点亮放电灯1后,出现了以下状态转换。具体而言,响应于开始施加驱动AC电压,电极3a和3b开始释放电子,这生成了密封容器2内部的电流。该电流的一部分作为漏电流泄漏到密封容器2外部,并流到相邻导体5中,相邻导体5与放电灯1相邻并且具有地电势。如图4所示,漏电流的出现随着时间从一个电极侧(3a,3b)向另一电极侧(3b,3a)行进。当漏电流到达另一电极侧时,电流在密封容器2中的电极3a和3b之间流动,因此开始发光(工作)。从开始施加驱动AC电压到实际点亮放电灯1的状态转换表明漏电流对于点亮放电灯1来说是必需的。图5示出了放电启动电压的电平、漏电流量和驱动AC电压的频率之间的关系。放电启动电压的电平是指用于点亮放电灯1的最小必要驱动AC电压的电平。当驱动AC电压的电平低于某个电平时,在密封容器2中就很难获得用于点亮放电灯1所必需的状态,因此不能点亮。如图5所示,放电启动电压的电平具有随驱动AC电压的频率变高而降低的特性。这一特性的原因是因为驱动AC电压的频率升高导致等同于例如密封容器2中的电极3a和3b之间的工作函数下降的效果,因此电子很容易被释放。相反,漏电流量随着驱动AC电压的频率变高而增加,这是由于阻抗降低所致。目前,图4所示的放电灯1被广泛用作为例如液晶显示器的背光(光源),因为它例如不需要加热并且寿命很长。但是,使用放电灯1作为液晶显示器的光源会有以下问题。放电灯1具有这样的结构,其中电极被放置在其纵轴两端,如图4所示,因此电极之间存在物理空间距离。放电灯1的放电启动电压的电平(用于启动放电的最小必要驱动AC电压的电平)依赖于电极之间的空间距离而改变。具体而言,较长的空间距离需要较高的电压电平。这意味着为了适当地操作放电灯1,实际的驱动AC电压的电平需要在设置时考虑到依赖于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯操作装置,包括:电压施加装置,所述电压施加装置向放电灯施加用于所述放电灯的操作的交流电压;以及频率设置装置,所述频率设置装置为了点亮所述放电灯而将所述交流电压的频率设置为第一频率,并且在所述点亮之后的放电灯操作期间将所述交流电压的频率设置为第二频率,所述第二频率低于所述第一频率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:宇佐美義彦古川德昌
申请(专利权)人:索尼株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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