(57)【要約】【課題】両側高圧駆動方式の放電管の特性が変化した場合であっても、放電管の輝度を一定に保つことのできる放電管点灯装置を提供すること。【解決手段】放電管点灯装置は、第１のトランス及び第２のトランスのそれぞれの２次出力側の高圧部から放電管の両端へ互いに逆位相でパルス状の駆動電圧を印加して放電管を点灯させる両側駆動式の放電管点灯装置であって、放電管の管電圧を検出して第１の電圧として出力する電圧検出回路と、第１のトランスの２次出力側の出力電流を検出し、電圧に換算して第２の電圧として出力する電流検出回路と、第１の電圧を参照電圧として入力し、第２の電圧を入力電圧として入力する比較器と、比較器の出力電圧に応じて駆動電圧を制御する電圧制御回路と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトランス及び第２のトランスのそれぞれの２次出力側の高圧部から放電管の両端へ互いに逆位相でパルス状の駆動電圧を印加して放電管を点灯させる両側駆動式の放電管点灯装置であって、
前記放電管の管電圧を検出して第１の電圧として出力する電圧検出回路と、
前記第１のトランスの２次出力側の出力電流を検出し、電圧に換算して第２の電圧として出力する電流検出回路と、
前記第１の電圧を参照電圧として入力し、前記第２の電圧を入力電圧として入力する比較器と、
前記比較器の出力電圧に応じて前記駆動電圧を制御する電圧制御回路と、を備えていることを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項２】
前記電圧制御回路は、前記比較器の出力電圧に応じて、前記駆動電圧の周波数、及び／又は、デューティ比を制御することを特徴とする、請求項１に記載の放電管点灯装置。
【請求項３】
前記電圧検出回路は、検出した管電圧を分圧して前記第１の電圧として出力することを特徴とする、請求項１又は２に記載の放電管点灯装置。
【請求項４】
前記電圧検出回路は、
検出した管電圧を分圧する分圧回路と、
分圧された電圧を半波整流する整流回路と、をさらに備えていることを特徴とする、請求項３に記載の放電管点灯装置。
【請求項５】
前記分圧回路は、前記放電管の一端と第１のノードとの間に接続された第１の抵抗素子と、前記第１のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された第２の抵抗素子とを有し、
前記整流回路は、前記第１のノードと第２のノードとの間に接続されたダイオードを有し、
前記比較器の参照電圧を入力する端子は前記第２のノードに接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の放電管点灯装置。
【請求項６】
前記電圧検出回路は、整流された電圧を平滑化する平滑化回路をさらに備えていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の放電管点灯装置。
【請求項７】
前記平滑化回路は、前記第２のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された第３の抵抗素子と、前記第２のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された容量素子とを有することを特徴とする、請求項６に記載の放電管点灯装置。
【請求項８】
前記電圧検出回路は、
前記第１のノードと前記第１の抵抗素子との間に接続された第４の抵抗素子をさらに備えていることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の放電管点灯装置。
【請求項９】
前記電圧検出回路は、前記高圧部からの漏れ電圧を検出することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放電管点灯装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放電管点灯装置を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
第１のトランスの２次出力側の高圧部から第１の放電管及び第２の放電管の一端にパルス状の駆動電圧を印加するとともに、第２のトランスの２次出力側の高圧部から該第１の放電管及び該第２の放電管の他端に該駆動電圧とは逆位相の駆動電圧を印加することによって該第１の放電管及び該第２の放電管を点灯させる両側駆動式の放電管点灯装置であって、
前記第１のトランスと前記第１の放電管及び前記第２の放電管との間に設けられ、前記第１の放電管と前記第２の放電管との間で管電流の値が等しくなるようにする第１のバラスト素子と、
前記第２のトランスと前記第１の放電管及び前記第２の放電管との間に設けられ、前記第１の放電管と前記第２の放電管との間で管電流の値が等しくなるようにする第２のバラスト素子と、
前記第１の放電管及び前記第２の放電管の少なくとも一方の管電圧を検出して第１の電圧として出力する電圧検出回路と、
前記第１のトランスの２次出力側の出力電流を検出し、電圧に換算して第２の電圧として出力する電流検出回路と、
前記第１の電圧を参照電圧として入力し、前記第２の電圧を入力電圧として入力する比較器と、
前記比較器の出力電圧に応じて前記両駆動電圧を制御する電圧制御回路と、を備えていることを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項１２】
前記電圧制御回路は、前記比較器の出力電圧に応じて、前記駆動電圧の周波数、及び／又は、デューティ比を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の放電管点灯装置。
【請求項１３】
前記電圧検出回路は、検出した管電圧を分圧して前記第１の電圧として出力することを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の放電管点灯装置。
【請求項１４】
前記電圧検出回路は、
検出した管電圧を分圧する分圧回路と、
分圧された電圧を半波整流する整流回路と、をさらに備えていることを特徴とする、請求項１３に記載の放電管点灯装置。
【請求項１５】
前記分圧回路は、前記放電管の一端と第１のノードとの間に接続された第１の抵抗素子と、前記第１のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された第２の抵抗素子とを有し、
前記整流回路は、前記第１のノードと第２のノードとの間に接続されたダイオードを有し、
前記比較器の参照電圧を入力する端子は前記第２のノードに接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の放電管点灯装置。
【請求項１６】
前記電圧検出回路は、整流された電圧を平滑化する平滑化回路をさらに備えていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の放電管点灯装置。
【請求項１７】
前記平滑化回路は、前記第２のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された第３の抵抗素子と、前記第２のノードに一端が接続されるとともに他端が接地された容量素子とを有することを特徴とする、請求項１６に記載の放電管点灯装置。
【請求項１８】
前記電圧検出回路は、
前記第１のノードと前記第１の抵抗素子との間に接続された第４の抵抗素子をさらに備えていることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の放電管点灯装置。
【請求項１９】
減圧コイルを有するバラスト電圧検出部をさらに備え、
前記第１のバラスト素子は、前記第１の放電管の一端に接続されたコイルと前記第２の放電管の一端に接続されたコイルから成り、
前記減圧コイルは、前記第１のバラスト素子と誘導結合して前記第１のバラスト素子の両端の電圧よりも低い電圧を生じ、
前記電流検出回路は、前記減圧用コイルの両端の電圧に基づいて、前記第１のバラスト素子に流れる電流を検出することを特徴とする、請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の放電管点灯装置。
【請求項２０】
前記電圧検出回路は、前記高圧部からの漏れ電圧を検出することを特徴とする、請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載の放電管点灯装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至２０のいずれか１項に記載の放電管点灯装置を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管点灯装置及び液晶表示装置に関し、特に、両側の入力端から駆動される放電管に対する放電管点灯装置及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置において、画面が大型化している。したがって、光源として用いられるバックライトも大型化し、使用される冷陰極管も長尺化している。一方、中型又は小型の液晶表示装置においては、冷陰極管が比較的短く、長手方向の輝度変化も小さい。したがって、これらの液晶表示装置において冷陰極管を点灯させる場合には、一方の入力端を低圧側とし、他方の高圧側の入力端から駆動パルスを入力する片側駆動方式が用いられる。
【０００３】
しかし、大型の液晶表示装置において、冷陰極管が長い場合又は冷陰極管の径が長さに比して小さい場合には、冷陰極管のインピーダンスが高くなる。したがって、冷陰極管の一方の入力端である高圧側の入力端子から駆動パルス電圧を入力して駆動した場合には、輝度傾斜が生じ、高圧側の入力端付近は明るくなり、低圧側の入力端付近は暗くなるという現象が起きる。したがって、大型の液晶表示装置においては、輝度傾斜を防止するため、冷陰極管の両側の入力端から互いに逆位相で駆動パルス電圧を印加して点灯させる両側高圧駆動方式が用いられる。
【０００４】
冷陰極管の形状がＵ字型、コの字型、又は擬似Ｕ字型である場合においても、長さが管径に比して長くなるため、両側高圧駆動方式が用いられる。擬似Ｕ字型とは、複数の放電管を直列に接続して、始端と終端に高圧を印加する方式をいう。
【０００５】
管電流を検出して制御する方法として、特許文献１において、トランスの２次側に流れる電流を検出して、２次側電流を一定値となるよう駆動する方法が記載されている。
【０００６】
特許文献２において、温度により変化した冷陰極管の特性を補償する冷陰極管点灯装置が記載されている。特許文献２に記載された冷陰極管点灯装置においては、温度検出回路によって冷陰極管の温度を検出し、冷陰極管の管壁温度に基づいて冷陰極管の管電流が求められ、管電流が所定値となるように駆動パルス電圧の周波数又はデューティ比が変更されることにより、冷陰極管の輝度を高い精度で一定に保つことができる。
【０００７】
特許文献３において、管電圧を分圧した電圧と参照電圧とを比較し、参照電圧を超える場合には比較器の出力を反転させて、インバータの出力を停止する保護回路を有する熱陰極管点灯装置が記載されている。
【０００８】
また、特許文献４において、インバータ部の出力電圧を検出し、ランプの電力を制御する回路を有する放電管点灯装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平０６−０１９２９９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４４７２８号公報
【特許文献３】特開平１０−１０６７８１号公報
【特許文献４】特開２００４−３３５４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、液晶表示装置のバックライトにおいて、輝度を一定に保持するために、片側駆動方式では、低圧側の電流を直接検出して、入力側を制御して、管電流を一定に制御する方法が採用されている。しかし両側高圧駆動方式では、冷陰極管の両入力端にいずれも高電圧の駆動パルスが印加され、片側駆動方式の場合のように低圧側に抵抗などの電流検出回路を直接挿入できないため、同冷陰極管の管電流を直接検出することが困難であり、バックライトの冷陰極管の輝度を一定に保つことが容易でないという課題があった。
【００１１】
このような問題点の解決方法として、特許文献１に記載された方法においては、検出されるトランスの２次側の電流は、冷陰極管に流れる管電流と共振コンデンサに流れる電流とを含む。したがって、トランスの２次側の電流値が一定となるように制御した場合であっても、冷陰極管特性の経時変化又は温度特性によって共振コンデンサに流れる電流と冷陰極管の管電流の割合も変化し、管電圧も変化するため、冷陰極管の管電流の変化を検出できないため、輝度を一定に保つことが困難となる。
【００１２】
また、冷陰極管の管電流は、温度のみならず、経時変化による劣化によっても変動し得る。しかしながら、特許文献２に記載された冷陰極管点灯装置の温度検出素子によると、温度による冷陰極管の特性の変化しか補償されない。さらに特許文献３の場合は、保護回路の役割のみで、管電流自体を制御するものではない。
【００１３】
また、特許文献４に記載された放電管点灯装置においては、管電圧のみ検出しており、直接管電流の検出を行っていないことから、精度よく放電管の輝度を一定に保つことが困難である。
【００１４】
そこで、両側高圧駆動方式の放電管の特性が変化した場合であっても、放電管の輝度を一定に保つことのできる放電管点灯装置、及び、かかる放電管点灯装置を有する液晶表示装置を提供することが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の視点に係る放電管点灯装置は、
第１のトランス及び第２のトランスのそれぞれの２次出力側の高圧部から放電管の両端へ互いに逆位相でパルス状の駆動電圧を印加して放電管を点灯させる両側駆動式の放電管点灯装置であって、
放電管の管電圧を検出して第１の電圧として出力する電圧検出回路と、
第１のトランスの２次出力側の出力電流を検出し、電圧に換算して第２の電圧として出力する電流検出回路と、
第１の電圧を参照電圧として入力し、第２の電圧を入力電圧として入力する比較器と、
比較器の出力電圧に応じて駆動電圧を制御する電圧制御回路と、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る放電管点灯装置によると、両側高圧駆動方式の放電管の特性が変化した場合であっても、放電管の輝度を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施例における、放電管の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施例における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図６】従来の放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の放電管点灯装置における、放電管の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例に係る放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る放電管点灯装置における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施例における、放電管の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施例に係る放電管点灯装置における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の第５の実施例に係る放電管点灯装置における電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の第６の実施例に係る放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る放電管点灯装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、説明の便宜上、図面を参照し、参照符号を（  ）内に付記するものの、これらは専ら理解を助けるためのものであり、本実施形態を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態の放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、放電管点灯装置（６０）は、第１のトランス（３５）及び第２のトランス（３１）のそれぞれの２次出力側の高圧部から放電管（３７）の両端へ互いに逆位相でパルス状の駆動電圧を印加して放電管を点灯させる両側駆動式の放電管点灯装置である。放電管点灯装置（６０）は、電圧検出回路（５０）、電流検出回路（４０）、比較器（４１）、及び、電圧制御回路（１０）を備えている。
【００２０】
電圧検出回路（５０）は、放電管（３７）の管電圧を検出して第１の電圧として出力する。電圧検出回路（５０）は、検出した管電圧を分圧して第１の電圧として出力するようにしてもよい。電圧検出回路（５０）は、検出した管電圧を分圧する分圧回路と、分圧された電圧を半波整流する整流回路と、をさらに備えていてもよい。
【００２１】
電流検出回路（４０）は、第１のトランス（３５）の２次出力側の出力電流を検出し、電圧に換算して第２の電圧として出力する。
【００２２】
比較器（４１）は、第１の電圧を参照電圧として入力し、第２の電圧を入力電圧として入力する。
【００２３】
電圧制御回路（１０）は、比較器（４１）の出力電圧に応じて駆動電圧を制御する。電圧制御回路（１０）は、比較器（４１）の出力電圧に応じて、駆動電圧の周波数、及び／又は、デューティ比を制御するようにしてもよい。
【００２４】
図２は、電圧検出回路（５０（図２においては５０Ａ））の詳細な構成を示す。図２を参照すると、分圧回路は、放電管（３７）の一端とノード（Ｎ１）との間に接続された抵抗素子（Ｒ１）と、ノード（Ｎ１）に一端が接続されるとともに他端が接地された抵抗素子Ｒ２とを有する。整流回路は、ノード（Ｎ１）とノード（Ｎ２）との間に接続されたダイオード（Ｄ１）としてもよい。比較器（４１）の参照電圧Ｖｒｅｆを入力する端子はノード（Ｎ２）に接続されている。
【００２５】
電圧検出回路（５０）は、整流された電圧を平滑化する平滑化回路をさらに備えていてもよい。図２を参照すると、平滑化回路は、ノード（Ｎ２）に一端が接続されるとともに他端が接地された抵抗素子（Ｒ３）と、ノード（Ｎ２）に一端が接続されるとともに他端が接地された容量素子（Ｃ１）とを有していてもよい。
【００２６】
図４を参照すると、電圧検出回路（５０（図４においては５０Ｂ））は、ノード（Ｎ１）と抵抗素子（Ｒ１）との間に接続された抵抗素子（Ｒ４）をさらに備えていてもよい。高耐圧の抵抗素子を不要とすることができるからである。
【００２７】
図５を参照すると、電圧検出回路（５０（図５においては５０Ｃ））は、高圧部からの漏れ電圧を検出するようにしてもよい。高耐圧の抵抗素子を不要とすることができるからである。
【００２８】
また、本発明の液晶表示装置は、上記の放電管点灯装置（６０）を備えていることが好ましい。
【００２９】
本実施形態の放電管点灯装置（６０）は、２つのインバータを備え、電流検出回路（４０）に加えて放電管の管電圧を検出する電圧検出回路（５０）を有し、電流検出回路（４０）によって検出されたトランス（３５）の２次側に流れる放電管（３７）への入力電流を電圧に換算した値と、放電管（３７）の管電圧の分圧値とを比較し、放電管（３７）の電圧変化に応じて管電流を制御する。
【００３０】
すなわち、本実施形態の放電管点灯装置（６０）は、電圧検出回路（５０）の出力電圧と電流検出回路（４０）による出力電圧とを比較し、駆動電圧の周波数、及び／又は、デューティ比を変更して、放電管（３７）への入力電流（ＩＨ）を調整することによって、放電管（３７）の出力電流（ＩＬ）が一定となるようにする。
【００３１】
したがって、本実施形態の放電管点灯装置（６０）によると、温度のみならず、放電管（３７）の経時劣化等により放電管（３７）の特性が変化して管電圧が変化した場合であっても、放電管（３７）の出力電流（ＩＬ）を一定に保つことができる。したがって、本実施形態に係る放電管点灯装置（６０）を、冷陰極管点灯装置として液晶表示装置の光源に用いた場合には、冷陰極管の輝度を一定に保つことができる。
【実施例１】
【００３２】
本発明の第１の実施例に係る放電管点灯装置について図面を参照して説明する。
【００３３】
（構成）
図１は、本実施例に係る放電管点灯装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、放電管点灯装置６０は、電圧制御回路１０、駆動回路２５、ＮＯＴ素子２７、トランス３１、３５、電流検出回路４０、電圧検出回路５０、比較器４１、及び調光回路４２を備えている。放電管３７は、トランス３１、３５の出力側に接続される。
【００３４】
電圧制御回路１０は、比較器４１の出力電圧に応じた周波数で発振する。駆動回路２５は、電圧制御回路１０によって規定されるパルス電圧を出力する。トランス３１、３５は、互いに逆位相で放電管３７にパルス電圧を印加する。電圧検出回路５０は、放電管３７の電圧を検出し、検出した電圧を分圧して比較器４１の参照電圧Ｖｒｅｆを入力する端子へ出力する。比較器４１は、電流検出回路４０と電圧検出回路５０の出力を比較する。
【００３５】
なお、電圧制御回路１０は、駆動電圧パルスの周波数のみならず、デューティ比を変更するようにしてもよい。
【００３６】
図２は、電圧検出回路５０Ａの回路構成を示す図である。図２を参照すると、電圧検出回路５０Ａは、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ダイオードＤ１、及び、容量素子（コンデンサ）Ｃ１を備えている。
【００３７】
（動作）
図２を参照しつつ、電圧検出回路５０の動作について詳しく説明する。抵抗素子Ｒ１、Ｒ２は、放電管３７の出力電圧を分圧する。分圧された電圧はダイオードＤ１によって半波整流され、抵抗素子Ｒ３及び容量素子Ｃ１によって平滑化されて、比較器４１の参照電圧（基準電圧）Ｖｒｅｆの入力端子へ入力される。電流検出回路４０は、トランス３５の出力電流を入力し、検出した電流は電圧に変換して比較器４１の入力端子へ出力する。電圧制御回路１０は、参照電圧である電圧検出回路５０Ａの出力電圧と等しくなるように駆動パルス電圧の周波数、及び／又は、デューティ比を変更する。
【００３８】
電圧検出回路５０は、例えば、放電管３７の出力電圧が６００Ｖの場合に、比較器４１の参照電圧Ｖｒｅｆを０．６Ｖとなるようにする。このとき、電圧制御回路１０は０．６Ｖとなるようにトランス３５の出力電流（すなわち、放電管３７への入力電流（ＩＨ））を調整し、一例として、トランス３５の出力電流が６ｍＡとなるように制御する。
【００３９】
温度、又は、放電管３７の経時変化による劣化により、放電管３７の入力電流（ＩＨ）が一定のまま、出力電圧が６５０Ｖに上昇した場合には、比較器４１の参照電圧Ｖｒｅｆは０．６５Ｖとなる。電圧制御回路１０は、参照電圧Ｖｒｅｆ（＝０．６５Ｖ）に対応してトランス３５の出力電流が６．５ｍＡとなるようにパルス電圧を駆動し、放電管３７の出力電流（ＩＬ）が一定となるように制御する。
【００４０】
図６は、従来の放電管点灯装置１６０の構成を示すブロック図である。図６を参照すると、放電管点灯装置１６０においては、比較器１４１の参照電圧Ｖｒｅｆは一定とされ、トランス１３５の２次側から一定の出力電流（すなわち、放電管１３７への入力電流）が電流検出回路１４０へ流れるように制御される。
【００４１】
図７は、放電管点灯装置１６０における、放電管１３７の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。従来の放電管点灯装置１６０によると、放電管１３７への入力電流（ＩＨ）は一定となるものの、放電管１３７の出力電流（ＩＬ）は、管電圧の上昇に伴って低下し、放電管１３７の輝度も低下する。
【００４２】
一方、本実施例に係る放電管点灯装置６０においては、放電管３７の管電圧に基づいて、放電管３７への入力電流（ＩＨ）が決定される。図３は、本実施例に係る放電管点灯装置６０における、放電管の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。本実施例の放電管点灯装置６０によると、温度のみならず、経時劣化によって管電圧が上昇した場合においても、入力電流（ＩＨ）を増加させることによって、出力電流（ＩＬ）は一定に保たれ、放電管３７の輝度も一定に保たれる。
【００４３】
なお、放電管３７に接続される抵抗素子Ｒ１のインピーダンスを数ＭΩ程度とすることによって、電圧検出回路５０へ流入する電流を抑制し、放電管３７の入力電流（ＩＨ）及び出力電流（ＩＬ）に対する影響を無視できるようにすることができる。Ｒ１は、図４のように、複数の抵抗素子を直列に接続し、検出された管電圧を分圧しても良い。高耐圧の抵抗素子を用いることなく、電圧検出回路５０を構成することができる。したがって、抵抗素子として用いる部品の選定が容易となる。また、比較器４１は、電圧制御回路１０とともに、１チップで構成してもよい。
【００４４】
（効果）
本実施例の放電管点灯装置６０は、電流検出回路４０以外に、電圧検出回路５０Ａを有し、放電管３７の電圧を分圧した電圧と放電管３７に対する入力電流を電圧換算した値を比較することにより、放電管３７の出力電流が一定となるように制御する。したがって、温度のみならず、放電管３７の経時劣化によって放電管３７の特性が変化し、管電圧が変化した場合であっても、放電管３７の出力電流（ＩＬ）を一定に保つことができる。すなわち、本実施例に係る放電管点灯装置６０を、冷陰極管点灯装置として液晶表示装置の光源に用いた場合には、冷陰極管輝度を一定に保つことができる。
【実施例２】
【００４５】
本発明の第２の実施例について図面を参照して説明する。図５は、放電管点灯装置６０の電圧検出回路５０として設けられた電圧検出回路５０Ｃの構成を示す回路図である。図５を参照すると、本実施例に係る電圧検出回路５０Ｃと図２及び図４に示した電圧検出回路５０Ａ及び５０Ｂとは、管電圧検出方法として、プリント基板のパターンを高圧部に接続する代わりに、高圧部からの漏れ電圧を検出するようにした点において相違する。
【００４６】
抵抗素子Ｒ１、Ｒ２は、高圧部からの漏れ電圧を分圧する。ダイオードＤ１は、分圧された電圧を半波整流する。抵抗素子Ｒ３及び容量素子Ｃ１はダイオードＤ１の出力を平滑化して、比較器４１の参照電圧Ｖｒｅｆの入力端子に入力する。以上の構成によると、第２の実施例と同様に、高耐圧の抵抗素子を用いることなく、電圧検出回路５０Ｃを構成することができる。
【００４７】
以上の記載は実施例に基づいて行ったが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。例えば、放電管は熱陰極管でもよく、放電管に基づく任意の照明に対して本発明に係る放電管点灯装置を用いることができる。また、１本の放電管の両端に高電圧を印加する場合に限らず、直列に接続された複数の放電管の始端と終端に高電圧を印加する場合にも、本発明に係る放電管点灯装置を用いることができる。さらに、インバータは他励方式の両側駆動の場合に限らず、自励方式の両側駆動の場合にも、本発明に係る放電管点灯装置を用いることができる。
【実施例３】
【００４８】
本発明に係る放電管点灯装置は、放電管の本数が複数である場合にも適用することができる。そこで、以下の実施例３〜６において、放電管の本数が複数の場合における放電管点灯装置について説明する。
【００４９】
複数の放電管に対する放電管点灯装置は、例えば、特開２００７−０５９１５５号公報（「特許文献５」という。以下同じ。）に記載されている。
【００５０】
特許文献５の図１を参照すると、特許文献５の冷陰極管点灯装置は、複数の冷陰極管の両側の入力端から駆動する場合、管電流制御手段として、冷陰極管の各両側のバラスト素子に流れる各電流を検出し、各電流の加算器に基づいて管電流を求め、管電流が所定値となるように各他励式インバータに対して駆動パルスの周波数やＤｕｔｙを設定する。
【００５１】
さらに、特許文献５の冷陰極管点灯装置においては、冷陰極管の温度を検出する温度検出手段が設けられ、管電流検出手段は、各バラスト素子に流れる各電流及び温度検出手段で検出された冷陰極管の温度に基づいて各冷陰極管に流れる管電流を検出し、管電流を所定値に制御することにより、冷陰極管の輝度を一定に保つ。
【００５２】
ところで、冷陰極管の管電流は温度のみならず、経時変化による劣化によっても変動し得る。しかしながら、特許文献５に記載された冷陰極管点灯装置においては、温度検出素子によって温度特性による劣化が補償されるにすぎないという問題がある。
【００５３】
そこで、複数の放電管に対する放電管点灯装置において、放電管の特性が変化した場合であっても、放電管の輝度を一定に保つことのできるようにすることが課題となる。実施例３〜６の放電管点灯装置は、かかる課題を解決するものである。
【００５４】
図８は、本発明の第３の実施例に係る放電管点灯装置８０の構成を示すブロック図である。図８を参照すると、放電管点灯装置８０は、バラスト素子３２、３６、電流検出回路４０、電圧検出回路７０、比較器４１及び電圧制御回路１０を有している。
【００５５】
トランス３１及び３５の出力側にはバラスト素子３２及び３６を介して、放電管３７及び３８が接続されている。トランス３１及び３５には互いに逆位相の電圧が入力されることから、放電管３７及び３８には互いに逆位相の電圧が印加される。比較器４１は、電流検出回路４０の出力と電圧検出回路７０の出力とを比較する。電圧制御回路１０は、比較器４１からの出力電圧に応じて駆動電圧の周波数を制御する。
【００５６】
図９は、本実施例に係る放電管点灯装置８０における電圧検出回路７０Ａ（図８の７０）の構成を示す回路図である。図９を参照して、電圧検出回路７０の動作について詳しく説明する。電圧検出回路７０Ａは、一例として、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、ダイオードＤ１及び容量素子Ｃ１を含む。
【００５７】
放電管３８の出力電圧を抵抗素子Ｒ１及びＲ２で分圧し、分圧した電圧をダイオードＤ１で半波整流し、抵抗素子Ｒ３及び容量素子Ｃ１を用いて平滑化し、比較器４１の参照電圧Ｖｒｅｆ端子に入力する。トランス３５の出力電流は、電流検出回路４０を介して比較器４１の入力端子に接続し、電流検出回路４０で検出された電流値を電圧に変換し、参照電圧である電圧検出回路７０Ａの出力電圧に等しくなるように駆動パルス電圧の周波数を変更する。ここで、トランス３５の出力電流値として、複数の放電管３７及び３８に流れる電流の総和を検出し、バラスト素子３６によって各放電管に均等に電流が流れるように制御する。
【００５８】
一例として、放電管３８の出力電圧が６００Ｖの時に比較器４１の基準電圧が０．６Ｖとなるように設定する。このとき、電流検出回路４０は、０．６Ｖとなるようにトランス３５の出力電流を調整する。これにより、バラスト素子３６への入力電流、すなわち、放電管３７及び３８への入力電流（ＩＨ）が調整される。例えば、放電管の本数が２本である場合に、トランス３５の出力電流が１２ｍＡとなるように制御すると、バラスト素子３６によって電流値は均等に分割され、放電管１本当りの入力電流は６ｍＡとなる。
【００５９】
この状態において、温度又は経時変化による劣化により、放電管３８の出力電圧が６５０Ｖに上昇すると比較器４１の参照電圧は０．６５Ｖとなる。このとき、電圧制御回路１０は、参照電圧０．６５Ｖに対応して、トランスの出力電流が１３ｍＡに変化するように駆動、すなわち、放電管１本辺りの入力電流（ＩＨ）が６．５ｍＡに変化するように駆動パルス電圧を制御し、放電管の出力電流（ＩＬ）を一定に維持する。
【００６０】
図１０は、本実施例における、放電管の入出力電流と管電圧との関係を概略的に示す図である。本実施例の放電管点灯装置８０によると、放電管の管電圧に基づいて放電管への入力電流（ＩＨ）が決定されることから、温度のみならず経時劣化により管電圧が上昇した場合にも放電管への入力電流（ＩＨ）を増加し、出力電流（ＩＬ）を一定に保つことができる。このとき、放電管の輝度も一定に保つことができる。
【００６１】
また、放電管３８に接続された抵抗素子Ｒ１の抵抗値を数ＭΩとし、管電圧検出回路７０Ａに電流がほとんど流入しないようにすることにより、放電管３８の入力電流（ＩＨ）及び出力電流（ＩＬ）に影響を及ぼさないようにすることもできる。さらに、比較器４１は、電圧制御回路１０とともに１チップで構成することもできる。
【００６２】
本実施例の放電管点灯装置８０は、電流検出回路４０とは別に、電圧検出回路７０を有し、放電管３８自体の電圧を分圧した電圧と、トランス３５に流れる電流を電圧換算した値とを比較し、放電管３８の出力電流を所定値に制御する。したがって、温度のみならず、放電管の経時劣化により放電管の特性が変化し、管電圧が変化した場合においても、放電管の出力電流（ＩＬ）を一定に保持することができる。ゆえに、本実施例の放電管点灯装置８０を冷陰極管点灯装置として液晶表示装置の光源に用いた場合には、冷陰極管輝度を一定に保つことができる。
【００６３】
本実施例の放電管点灯装置８０は、バラスト素子３２及び３６を有することから、各放電管に流れる管電流の値を等しくすることができる。したがって、本実施形態の放電管点灯装置８０を備えた液晶表示装置において、面内輝度を均一にすることができる。
【００６４】
特許文献５の冷陰極管点灯装置（特許文献５の図１）においては、放電管の両端にあるバラスト素子の電圧を検出するために電圧検出部、除算器及び加算器を放電管の両端に設けることにより、電流値を決定する。一方、本実施例の放電管点灯装置８０によると、トランス３５に流れる電流を検出する回路及び電圧検出部をそれぞれ１つにすることで、簡単で安価な構造に基づいて、放電管の輝度を安定化することができる。
【００６５】
なお、電圧制御回路１０は、駆動パルス電圧の周波数を制御する代わりに、デューティ比を制御するようにしてもよい。
【００６６】
また、放電管３７及び３８は、熱陰極管及び冷陰極管のいずれでもよく、本実施例の放電管点灯装置８０は、放電灯管に基づくいずれの照明に対しても適用することができる。また、本実施例の放電管点灯装置８０は、１本の放電管の両端に電圧を印加する場合のみならず、直列に接続された複数の放電管の始端と終端に高電圧を印加する場合にも適用することができる。さらに、インバータが他励方式の両側駆動の場合だけでなく、自励方式の両側駆動の場合にも、本実施例の放電管点灯装置８０を適用することができる。
【実施例４】
【００６７】
本発明の第４の実施例に係る放電管点灯装置８０について、図面を参照して説明する。図１１は、本実施例に係る放電管点灯装置８０における電圧検出回路７０Ｂ（図８の７０）の構成を示す回路図である。図９に示した第３の実施例の電圧検出回路７０Ａとの相違点は、管電圧を検出するために高圧部に接続される抵抗素子を、直列に接続され複数の抵抗素子Ｒ１及びＲ４とし、検出された管電圧を分圧する点にある。
【００６８】
本実施例の電圧検出回路７０Ｂは、高耐圧の抵抗素子を用いることなく実現することができることから、部品選定の自由度が増す。なお、放電管点灯装置８０の動作及びその他の効果については、実施例３と同様である。
【実施例５】
【００６９】
本発明の第５の実施例に係る放電管点灯装置８０について、図面を参照して説明する。図１２は、本実施例に係る放電管点灯装置８０における電圧検出回路７０Ｃ（図８の７０）の構成を示す回路図である。
【００７０】
本実施例の電圧検出回路７０Ｃは、第３の実施例の電圧検出回路７０Ａ（図９）及び第４の実施例の電圧検出回路７０Ｂ（図１１）と、次の点において相違する。すなわち、本実施例においては、電圧検出回路７０Ｃは、プリント基板のパターンを高圧部に接続する代わりに、高圧部近傍でパターンを止め、高圧部からの漏れ電圧を検出し、その漏れ電圧を抵抗素子Ｒ１及びＲ２で分圧し、分圧された電圧をダイオードＤ１で半波整流し、抵抗素子Ｒ３及びコンデンサＣ１で平滑化し、比較器４１の参照電圧（Ｖｒｅｆ）端子に入力する。
【００７１】
このとき、電圧検出回路７０Ｃは、第４の実施例の電圧検出回路７０Ｂ（図１１）と同様に、高耐圧の抵抗素子を用いることなく実現することができる。なお、放電管点灯装置地８０の動作及びその他の効果については、実施例３と同様である。
【実施例６】
【００７２】
本発明の第６の実施例に係る放電管点灯装置９０について、図面を参照して説明する。図１３は、本実施例に係る放電管点灯装置９０の構成を示すブロック図である。図１３を参照すると、放電管点灯装置９０は、電圧制御回路１０、駆動回路２５、トランス３１及び３５、バラスト素子３２、３６、バラスト電圧検出部３９、電流検出回路４０、電圧検出回路７０、比較器４１及び電圧制御回路１０を有している。
【００７３】
トランス３１及び３５の出力側にはバラスト素子３２及び３６を介して、放電管３７及び３８が接続されている。トランス３１及び３５には互いに逆位相の電圧が入力され、これらの出力部はバラスト素子３２及び３６に接続されている。すなわち、放電管３７及び３８には、互いに逆位相で電圧が印加される。
【００７４】
バラスト電圧検出部３９は、バラスト素子３６で生じる電圧を検出し、電流検出回路４０に出力する。比較器４１は、電流検出回路４０の出力と電圧検出回路７０の出力とを比較する。電圧制御回路１０、比較器４１からの出力電圧に応じて駆動電圧の周波数を制御する。
【００７５】
バラスト素子３６は、トランス３５の出力電流が均一となるように分流する。バラスト電圧検出部３９は、バラスト素子３６の両端に発生する電圧を検出する。電圧制御回路１０は、バラスト電圧検出部３９から出力された電圧と電圧検出回路７０の出力とを比較することによって、バラスト素子３４に流れる電流を決定する。これにより、放電管３７及び３８に対する入力電流が決定される。
【００７６】
本実施例の放電管点灯装置８０は、電流検出回路４０とは別に、電圧検出回路７０を有し、放電管３８自体の電圧を分圧した電圧と、バラスト素子３６の両端に発生する電圧をバラスト電圧検出部３９により検出した電圧とを比較し、放電管３８への入力電流（ＩＨ）が所定値となるように制御する。したがって、温度のみならず、放電管の経時劣化により放電管の特性が変化し、管電圧が変化した場合においても、放電管の出力電流（ＩＬ）を一定に保持することができる。ゆえに、本実施例の放電管点灯装置８０を、冷陰極管点灯装置として液晶表示装置の光源に用いた場合には、冷陰極管輝度を一定に保つことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０、１１０  電圧制御回路
２５、１２５  駆動回路
２７、１２７  ＮＯＴ素子
３１、３５、１３１、１３５  トランス
３２、３６  バラスト素子
３７、３８、１３７  放電管
３９  バラスト電圧検出部
４０、１４０  電流検出回路
４１、１４１  比較器（コンパレータ）
４２、１４２  調光回路
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ  電圧検出回路
６０、８０、９０、１６０  放電管点灯装置
Ｃ１  容量素子（コンデンサ）
Ｄ１  ダイオード
Ｎ１、Ｎ２  ノード
Ｒ１〜Ｒ４  抵抗素子
【図１】
2010232156.tif 000003
【図２】
2010232156.tif 000004
【図３】
2010232156.tif 000005
【図４】
2010232156.tif 000006
【図５】
2010232156.tif 000007
【図６】
2010232156.tif 000008
【図７】
2010232156.tif 000009
【図８】
2010232156.tif 000010
【図９】
2010232156.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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