(57)【要約】【課題】インバータ間の信号伝達のための配線を省略可能とし、薄型軽量で安価に多灯点灯が可能な放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】複数の放電ランプＮ１，Ｎ２，…，Ｎｎに高周波のランプ電流を供給するための複数のインバータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，…，Ｈｎを備え、上記インバータＨ１，Ｈ２間で伝達される信号は、当該インバータＨ１，Ｈ２間に配置される放電ランプＮ１の電流を変化させることで伝達される。インバータＮ１に高圧側を接続された放電ランプＮ１の低圧側には、放電ランプＮ１の状態を検出する状態検出手段と、放電ランプＮ１の電流を検出するランプ電流検出手段とを備え、上記状態検出手段とランプ電流検出手段のうち少なくとも一方の出力変化に応じて、当該放電ランプＮ１に電流を供給するインバータＮ１以外の少なくとも１つのインバータＮ２の出力を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電ランプに高周波のランプ電流を供給するための複数のインバータを備え、上記インバータ間で伝達される信号は、当該インバータ間に配置される放電ランプの電流を変化させることで伝達されることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
上記各々のインバータは、少なくとも放電ランプの低圧側に、放電ランプの状態を検出する状態検出手段と、放電ランプの電流を検出するランプ電流検出手段とを備え、上記状態検出手段とランプ電流検出手段のうち少なくとも一方の出力変化に応じて、当該放電ランプに電流を供給するインバータ以外の少なくとも１つのインバータの出力を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
上記インバータの出力を制御することで、少なくとも最初に放電ランプの状態が変化したインバータの出力が制御されることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
放電ランプは熱陰極ランプであり、放電ランプの状態を検出する状態検出手段は、少なくともエミレス検出手段またはフィラメント断線検出手段のいずれかを含むことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
上記状態検出手段とランプ電流検出手段の回路の一部または全てを兼用したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
いずれかのインバータに調光器が接続され、上記調光器が接続されたインバータに高圧側を接続された放電ランプの低圧側に、当該放電ランプの電流を検出するランプ電流検出手段を備え、上記ランプ電流検出手段の出力変化に応じて当該放電ランプに電流を供給するインバータ以外の少なくとも１つのインバータの出力を制御することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
上記ランプ電流検出手段は、ランプ電流の実効値、ランプ電流の包絡線、あるいはランプ電流の周波数のいずれかに応じた信号を出力することを特徴とする請求項６記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
上記調光器からインバータへの入力信号には、調光信号の他に少なくとも１つ以上の他の信号が含まれていることを特徴とする請求項６または７に記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
上記放電ランプは直管型であり、上記複数のインバータは放電ランプの両端近傍に配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
上記放電ランプの両端近傍に配置される複数のインバータは、それぞれ同一基板上に実装されていることを特徴とする請求項９記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
上記同一基板上に実装された複数のインバータに接続される放電ランプは、高圧側と低圧側が交互に配置されることを特徴とする請求項１０記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
上記各々のインバータは、放電ランプの高圧側に、放電ランプの状態を検出する第２の状態検出手段を備え、上記第２の状態検出手段の出力変化に応じて当該放電ランプに電流を供給するインバータの出力を制御することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んで成る照明器具。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んで成る液晶表示用バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のインバータを用いて複数の放電灯を高周波点灯させる放電灯点灯装置、及びこれを用いた照明器具、液晶表示用バックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４は特許文献１（特開平７−２６３１５６号公報）に開示された放電灯点灯装置のブロック図である。放電ランプ１０はインバータ１５により高周波のランプ電流を供給される。ランプ電流検出手段１１およびランプ電圧検出手段１２のいずれか一方の出力により寿命末期判定手段１３において寿命末期の判定を行い、寿命末期が判定されたときは、制御手段１４によりインバータ１５の出力を停止または低下させる。
【０００３】
この従来例では、ランプ電流検出手段１１は放電ランプ１０の低圧側の状態を検出し、ランプ電圧検出手段１２は放電ランプ１０の高圧側の状態を検出していることになる。これらの検出手段により放電ランプ１０の低圧側、高圧側の状態をそれぞれ検出し、信号配線を用いて制御手段１４へ検出信号を伝達し、インバータ１５の出力を制御している。放電ランプ１０の寿命末期判定時に出力を停止または低下させるインバータ１５は、当然のことながら、その放電ランプ１０に電流を供給しているインバータ１５である。
【０００４】
図１５は特許文献２（特開平７−１０６０８３号公報）に開示された放電灯点灯装置の回路図である。インバータ１５のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を高周波でオンオフさせることにより直流電源Ｖｄｃを高周波電圧に変換し、直流カット用コンデンサＣ２を介して共振用インダクタＬ１と共振用コンデンサＣ１の直列回路に印加することにより、共振用コンデンサＣ１の両端に高周波の共振電圧を得て、これを電流トランスＣＴを介して放電ランプ１０に印加している。また、スイッチング素子Ｑ２の両端に直流カット用コンデンサＣ３を介して予熱トランスＴ１の１次巻線を接続し、その２次巻線により放電ランプ１０の各電極のフィラメントを予熱している。電流トランスＣＴの２次巻線出力は、電流帰還回路１６を介して制御回路１８にフィードバックされて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を制御することによりランプ電流を一定に制御している。また、電流トランスＣＴの２次巻線出力に半波放電検出回路１７を接続し、半波放電を検出すると、制御回路１８によりインバータ１５の出力を低下または停止させて、回路を保護している。
【０００５】
図１６は特許文献３（特開２００８−１０７６６９号公報）に開示された液晶表示用バックライト装置の概略構成図である。バックライト装置の冷陰極管Ｆ１〜Ｆ４は画面上側から画面下側に向かって複数本配列され、管軸が画面の水平方向に沿うように配置されている。冷陰極管Ｆ１〜Ｆ４の両端近傍にはインバータ回路基板Ｋ１，Ｋ２が配置されている。冷陰極管Ｆ１，Ｆ３の高圧側電極は基板Ｋ１上に実装されたインバータＨ１，Ｈ３により高周波交流電圧を印加され、低圧側電極は基板Ｋ２側で接地されている。冷陰極管Ｆ２，Ｆ４の高圧側電極は基板Ｋ２上に実装されたインバータＨ２，Ｈ４により高周波交流電圧を印加され、低圧側電極は基板Ｋ１側で接地されている。ＷはインバータＨ１，Ｈ３とインバータＨ２，Ｈ４の同期用配線である。この従来例では、冷陰極管Ｆ１〜Ｆ４の高圧側、低圧側が交互に配置されていることにより、バックライト面の輝度を均一化することができる。
【特許文献１】特開平７−２６３１５６号公報
【特許文献２】特開平７−１０６０８３号公報
【特許文献３】特開２００８−１０７６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１４、図１５の従来例では、放電ランプの低圧側に配置された検出回路からの検出信号を用いてインバータを停止したり、調光したりしている。インバータの制御は、検出回路から出力された検出信号の配線をインバータ側まで引き回すことで行っている。このため、配線が長くなると、コストが高くなったり、あるいは、配線がノイズの影響を受けて誤動作を引き起こす可能性がある。特にランプが多数灯点灯されるような場合や、ランプの長尺化に伴う大型装置において、これらの課題が顕著になる。
【０００７】
図１６の従来例では、ランプの高圧側、低圧側が交互に配置されることで、バックライト面の輝度は均一化されるものの、例えばランプに異常が発生した場合に、インバータに接続された高圧側で検出できれば、同一基板上のインバータを停止させれば済むが、低圧側で異常が検出された場合には、反対側のインバータ回路基板に信号を伝達するための配線の引き回しが必要となる。
【０００８】
また、液晶表示用バックライト装置の場合であれば、上記回路制御信号や異常検出信号を伝達する他にも、例えば、同期信号やランプのオン・オフ信号といった様々な信号をインバータ間でやり取りする必要があり、それらの信号をやり取りするために、コネクタやフラット・ケーブルといった余分な部材が必要となり、更にコストが高くなる。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、インバータ間の信号伝達のための配線を省略可能とし、薄型軽量で安価に多灯点灯が可能な放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、複数の放電ランプＮ１，Ｎ２，…，Ｎｎに高周波のランプ電流を供給するための複数のインバータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，…，Ｈｎを備え、上記インバータＨ１，Ｈ２間で伝達される信号は、当該インバータＨ１，Ｈ２間に配置される放電ランプＮ１の電流を変化させることで伝達されることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、図２に示すように、上記各々のインバータＨ１は、少なくとも放電ランプＮ１の低圧側に、放電ランプＮ１の状態を検出する状態検出手段１ａと、放電ランプＮ１の電流を検出するランプ電流検出手段１ｂとを備え、上記状態検出手段１ａとランプ電流検出手段１ｂのうち少なくとも一方の出力変化（ＯＲ回路１ｃの出力）に応じて、当該放電ランプＮ１に電流を供給するインバータＨ１以外の少なくとも１つのインバータＨ２の出力を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記インバータＨ２の出力を制御することで、少なくとも最初に放電ランプＮ１の状態が変化したインバータＨ１の出力が制御されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、図３に示すように、放電ランプは熱陰極ランプＮ１，Ｎ２であり、放電ランプの状態を検出する状態検出手段は、少なくともエミレス検出手段またはフィラメント断線検出手段１ｄ，２ｄのいずれかを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれかの発明において、図５に示すように、上記状態検出手段とランプ電流検出手段１ｂ，２ｂの回路の一部または全てを兼用したことを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、図７に示すように、いずれかのインバータＨ１に調光器Ｌが接続され、上記調光器Ｌが接続されたインバータＨ１に高圧側を接続された放電ランプＮ１の低圧側に、当該放電ランプＮ１の電流を検出するランプ電流検出手段１ｂを備え、上記ランプ電流検出手段１ｂの出力変化に応じて当該放電ランプＮ１に電流を供給するインバータＨ１以外の少なくとも１つのインバータＨ２の出力を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、図８または図９に示すように、上記ランプ電流検出手段は、ランプ電流の実効値、ランプ電流の包絡線、あるいはランプ電流の周波数のいずれかに応じた信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項６または７の発明において、上記調光器ＬからインバータＨ１への入力信号には、調光信号の他に少なくとも１つ以上の他の信号が含まれていることを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかの発明において、図１０に示すように、上記放電ランプＮ１〜Ｎ４は直管型であり、上記複数のインバータＨ１〜Ｈ４は放電ランプＮ１〜Ｎ４の両端近傍に配置されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、図１０に示すように、上記放電ランプＮ１〜Ｎ４の両端近傍に配置される複数のインバータＨ１，Ｈ３；Ｈ２，Ｈ４は、それぞれ同一基板Ｋ１；Ｋ２上に実装されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、図１０に示すように、上記同一基板Ｋ１；Ｋ２上に実装された複数のインバータＨ１，Ｈ３；Ｈ２，Ｈ４に接続される放電ランプＮ１〜Ｎ４は、高圧側と低圧側が交互に配置されることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１〜１１のいずれかの発明において、図１１に示すように、上記各々のインバータＨ１，Ｈ２は、放電ランプＮ１，Ｎ２の高圧側に、放電ランプＮ１，Ｎ２の状態を検出する第２の状態検出手段３ａ，４ａを備え、上記第２の状態検出手段３ａ，４ａの出力変化に応じて当該放電ランプＮ１，Ｎ２に電流を供給するインバータＨ１，Ｈ２の出力を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んで成る照明器具である（図１２）。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の放電灯点灯装置を含んで成る液晶表示用バックライト装置である（図１３）。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明によれば、インバータを制御するための信号の代わりにランプ電流を流用するため、各インバータへの信号配線を削減でき、薄型軽量で安価に点灯装置を構成できる。また、余分な配線がないことで、ノイズに起因する誤動作を抑制できる。
【００２５】
請求項２，３の発明によれば、低圧側の検出回路の検出出力に応じて他のインバータを制御し、最後に異常の発生したランプのインバータを制御することで、異常状態がランプの低圧側で検出されても、異常の発生したランプのインバータを特別な配線なしで停止することができる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、異常状態でランプの点灯が継続する状態を回避でき、回路へのストレスを低減できる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、検出回路を兼用することで、更に回路を省略することができる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、調光信号を各インバータに配線する必要がないため、安価に点灯装置を構成できる。また、余分な配線がないことで、ノイズに起因する調光の誤動作を抑制できる。
【００２９】
請求項７の発明によれば、ランプ電流検出手段が必ずしもランプ電流に比例した大きさを出力する必要がなく、例えば、周波数検出などでも良いため、調光範囲が広く、全点灯と調光点灯で振幅差が大きい場合にも対応できる。
【００３０】
請求項８の発明によれば、ランプ電流のオン、オフだけに限らず、振幅やデューティといった２種類以上の情報を同時に伝達することができ、伝達信号に２種類以上の信号を複合することで、異常検出や調光レベルの他に、ランプを特定する情報を伝達することもできる。
【００３１】
請求項９の発明によれば、ランプの両端近傍にインバータを配置することで、ランプまでの配線を最短とすることができる。
【００３２】
請求項１０の発明によれば、ランプの両端近傍に配置される複数のインバータは同一基板上に実装されているので、ランプが複数灯でもインバータ回路基板は２枚で済む。
【００３３】
請求項１１の発明によれば、同一基板上に実装された複数のインバータに接続される放電ランプは、高圧側と低圧側が交互に配置されることで、調光下限付近において、ユニット筐体への漏れ電流などの要因により、同一ランプ上での輝度が不均一になる場合であっても、光源全体での均斉度の低下を抑制することができる。また、各基板に実装されるインバータの台数がほぼ均等になることで、装置全体の重量的なバランスが取れる。
【００３４】
請求項１２の発明によれば、高圧側での異常検出時に、異常ランプを駆動しているインバータを直接停止することができ、放電ランプの高圧側、低圧側の両方で異常検出を掛けるため、より安全性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の回路図である。複数のインバータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，…，Ｈｎと、複数の放電ランプＮ１，Ｎ２，…，Ｎｎとを備え、各インバータ間にランプが配置された構成となっている。インバータＨ１でランプＮ１を、インバータＨ２でランプＮ２を、インバータＨｎでランプＮｎを点灯する。ｎは２以上の整数である。
【００３６】
例えば、ランプＮ１をインバータＨ１によって消灯した場合、ランプＮ１の電流を信号代わりに用いることで、インバータＨ２によってランプＮ２を消灯する。同様に、ランプＮ２の電流を信号代わりに用いることで（図示しない）ランプＮ３を消灯し、これらの動作が繰り返されることで、結果的にランプＮｎまでの全てのランプを消灯することができる。
【００３７】
本例によれば、インバータを制御するための信号の代わりにランプ電流を流用するため、各インバータへの信号配線を削減でき、薄型軽量かつ安価に点灯装置を構成できる。また、コネクタやフラット・ケーブルといった信号配線用の部材を削減することができるので、部品コストを低減できる。
【００３８】
（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２の回路図である。図１の構成をランプが２灯の場合について、より具体的に示したものである。インバータＨ１の出力はランプＮ１の高圧側電極に接続されており、ランプＮ１の低圧側電極は検出回路１に接続されている。検出回路１は、状態検出回路１ａとランプ電流検出回路１ｂを備えており、各検出回路１ａ，１ｂの検出出力はＯＲ回路１ｃを介してインバータＨ２に入力されている。インバータＨ２の出力はランプＮ２の高圧側電極に接続されており、ランプＮ２の低圧側電極は検出回路２に接続されている。検出回路２は、状態検出回路２ａとランプ電流検出回路２ｂを備えており、各検出回路２ａ，２ｂの検出出力はＯＲ回路２ｃを介してインバータＨ１に入力されている。
【００３９】
ここで、ランプＮ１，Ｎ２の低圧側電極とはグランド電位に近い電極であり、高圧側電極とはグランド電位に対して正負両極性に高電圧を印加される電極である。ランプＮ１の低圧側に配置された状態検出回路１ａでランプＮ１の異常を検出した場合、ＯＲ回路１ｃの出力によりインバータＨ２を停止させる。すると、ランプＮ２の低圧側に配置されたランプ電流検出回路２ｂによりランプＮ２の消灯が検出され、ＯＲ回路２ｃの出力によりインバータＨ１を停止させる。逆に、ランプＮ２の低圧側に配置された状態検出回路２ａでランプＮ２の異常を検出した場合、ＯＲ回路２ｃの出力によりインバータＨ１を停止させる。すると、ランプＮ１の低圧側に配置されたランプ電流検出回路１ｂによりランプＮ１の消灯が検出され、ＯＲ回路１ｃの出力によりインバータＨ２を停止させる。
【００４０】
本実施形態では、ランプＮ１，Ｎ２の低圧側に検出回路１，２を配置することにより、検出回路１，２を簡単に構成できる。図２の更に具体的な回路構成を図３に示す。
【００４１】
図３において、Ｖｄｃは直流電源であり、例えば商用交流電源を全波整流器と昇圧チョッパ回路により整流平滑して電解コンデンサを充電した直流電圧として供給される。直流電源Ｖｄｃの正極は電源線Ｓ１、負極はグランド線Ｇ１に接続されている。インバータＨ１とＨ２の間は、電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１で接続されている。
【００４２】
以下、インバータＨ１の回路構成について説明する。直流電源Ｖｄｃには、ＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１２の両端には、直流カット用コンデンサＣ１１、共振用インダクタＬ１１、共振用コンデンサＣ１２の直列回路が接続されている。共振用インダクタＬ１１は一対の２次巻線を備えている。一方の２次巻線は予熱用コンデンサＣ１３を介して熱陰極ランプＮ１の高圧側電極ａ１−ｂ１に接続されており、他方の２次巻線は予熱用コンデンサＣ１４を介して熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２に接続されている。
【００４３】
スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２は制御回路２ｅにより高周波で交互にオンオフされる。これにより、共振用インダクタＬ１１と共振用コンデンサＣ１２の直列回路には、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２の接続点から直流カット用コンデンサＣ１１を介して高周波電圧が印加され、共振用コンデンサＣ１２の両端には共振作用により昇圧された高周波交流電圧が発生する。コンデンサＣ１２の非接地側端子が接地側端子に対して正電位のときには、熱陰極ランプＮ１の高圧側電極ａ１→熱陰極ランプＮ１→低圧側電極ｃ１→ランプ電流検出回路１ｂ→グランド線Ｇ１を介してランプ電流が流れて、ランプ電流検出回路１ｂにより熱陰極ランプＮ１のランプ電流を検出できる。また、コンデンサＣ１２の非接地側端子が接地側端子に対して負電位のときには、上記とは逆方向の経路でランプ電流が流れる。
【００４４】
インバータＨ１は熱陰極ランプＮ２の状態検出回路として断線検出回路２ｄを備えている。断線検出回路２ｄは熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２間の断線の有無を検出するものであり、直流電源Ｖｄｃの正極から抵抗Ｒ２１→電極ｃ２→電極ｄ２→抵抗Ｒ２２→抵抗Ｒ２３を介して、直流電源Ｖｄｃの負極に至る経路で直流電流を流し、コンデンサＣ２５を充電する。正常時にはコンデンサＣ２５の充電電圧が基準電圧Ｖ２１よりも高いことにより、コンパレータＣＰ２１の出力はＬレベルとなっている。熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２間が断線すると、コンデンサＣ２５を充電する直流電流が遮断されるので、コンデンサＣ２５の充電電圧が低下し、基準電圧Ｖ２１よりも低くなると、コンパレータＣＰ２１の出力はＨレベルとなる。これにより、熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２の断線を検出できる。
【００４５】
ランプ電流検出回路２ｂは、熱陰極ランプＮ２のランプ電流の有無を検出する回路である。熱陰極ランプＮ２が点灯しているときは、熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２から抵抗Ｒ２４，Ｒ２５を介してグランド線Ｇ１にランプ電流が流れることによりダイオードＤ２２を介してコンデンサＣ２６が充電される。正常点灯時には、コンデンサＣ２６の充電電圧は基準電圧Ｖ２２よりも高いことにより、コンパレータＣＰ２２の出力はＬレベルとなっている。熱陰極ランプＮ２が消灯すると、コンデンサＣ２６の充電電圧が低下し、基準電圧Ｖ２２よりも低くなると、コンパレータＣＰ２２の出力はＨレベルとなる。これにより、熱陰極ランプＮ２の消灯を検出できる。
【００４６】
ランプ電流検出回路２ｂにより熱陰極ランプＮ２の消灯が検出されたとき、または、断線検出回路２ｄにより熱陰極ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２間の断線が検出されたときには、ＯＲ回路２ｃの出力がＨレベルとなることにより、制御回路２ｅはスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２を共にオフとするか、あるいは、スイッチング周波数を共振周波数よりも十分に高く設定することにより、熱陰極ランプＮ１を消灯する。
【００４７】
インバータＨ２の回路構成については、電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１を介してインバータＨ１から電源供給されている点を除けば、インバータＨ１と同じ回路構成であるので、重複する説明は省略する。インバータＨ２では、ランプ電流検出回路１ｂにより熱陰極ランプＮ１の消灯が検出されたとき、または、断線検出回路１ｄにより熱陰極ランプＮ１の低圧側電極ｃ１−ｄ１間の断線が検出されたときに、ＯＲ回路１ｃの出力がＨレベルとなることにより、制御回路１ｅはスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２を共にオフとするか、あるいは、スイッチング周波数を共振周波数よりも十分に高く設定することにより、熱陰極ランプＮ２を消灯する。
【００４８】
なお、電源投入後、すべてのランプの予熱、始動、点灯のシーケンスが完了するまでの間は、各制御回路１ｅ，２ｅはＯＲ回路１ｃ，２ｃからのＨレベル信号を無視するように構成しておくことは言うまでもない。すなわち、各制御回路１ｅ，２ｅは、電源投入後、予め定められた時間は無負荷共振周波数よりも十分に高い予熱周波数でインバータを発振動作させて各ランプのフィラメントを予熱し、予め定められた時間の経過後に、無負荷共振周波数に近い始動周波数でインバータを発振動作させて各ランプを始動し、その後、点灯時共振周波数よりも高い点灯時周波数でインバータを発振動作させて各ランプを安定に点灯させる。以上のシーケンスが完了した後、各制御回路１ｅ，２ｅはＯＲ回路１ｃ，２ｃからの信号を監視し、Ｈレベルの信号が入力されると、インバータの発振を停止させるのである。
【００４９】
図４は動作説明のための波形図である。ここでは、熱陰極ランプＮ１、Ｎ２の点灯中に、熱陰極ランプＮ１の低圧側電極ｃ１−ｄ１間に断線が生じた場合に、熱陰極ランプＮ２のランプ電流を利用して検出信号を伝達することで、熱陰極ランプＮ１を消灯する動作について説明する。図中、（ａ）はＯＲ回路１ｃの出力、（ｂ）は制御回路１ｅの制御信号、（ｃ）はランプ電流検出回路２ｂのコンパレータＣＰ２２のマイナス側入力、（ｄ）は制御回路２ｅの制御信号である。Ａ点は熱陰極ランプＮ１の低圧側電極ｃ１−ｄ１間の断線発生タイミング、Ｂ点はインバータＮ１の発振停止タイミングを示す。
【００５０】
図３の回路において、通常点灯中、すなわち、熱陰極ランプＮ１の低圧側電極ｃ１−ｄ１間のフィラメントが非断線の場合は、直流電源Ｖｄｃ→抵抗Ｒ１１→低圧側電極ｃ１−ｄ１間のフィラメント→抵抗Ｒ１２→抵抗Ｒ１３の経路で電流が流れるため、コンデンサＣ１５には基準電圧Ｖ１１よりも高い充電電圧が発生する。次に、熱陰極ランプＮ１の低圧側電極ｃ１−ｄ１間のフィラメントに断線が発生した場合、上記経路が断たれるため、コンデンサＣ１５の充電がなくなり、コンデンサＣ１５の充電電圧は基準電圧Ｖ１１よりも低くなる。その結果、コンパレータＣＰ１１の出力がＬレベルからＨレベルに変化する（図４（ａ））。
【００５１】
一方、上記フィラメント断線の有無に関わらず、ランプ電流は流れ続けるため、ランプ電流検出回路１ｂの出力であるコンパレータＣＰ１２はＬレベルを出力しているが、ＯＲ回路１ｃによって、コンパレータＣＰ１１の出力とコンパレータＣＰ１２の出力の論理和を取るため、コンパレータＣＰ１１のＨ出力によって、ＯＲ回路１ｃの出力もＨレベルとなる。このＨレベル信号を受けて、制御回路１ｅはインバータＨ２のスイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２のスイッチング動作を停止させる（図４（ｂ））。
【００５２】
ここで、本発明に特徴的なのが、ランプＮ１に異常を生じたインバータＨ１ではなく、正常に点灯しているランプＮ２のインバータＨ２を停止させる点である。なお、この時点では、ランプＮ１は点灯を継続している。
【００５３】
上記動作によりインバータＨ２のスイッチング動作が停止することで、ランプＮ２が消灯することになる。ランプＮ２が消灯すると、ランプ電流検出回路２ｂのコンパレータＣＰ２２の検出入力電圧が低下する（図４（ｃ））ため、コンパレータＣＰ２２の出力がＬレベルからＨレベルに変化する。このとき、ランプＮ２の低圧側電極ｃ２−ｄ２間は断線していないので、コンパレータＣＰ２１の出力はＬレベルのままだが、コンパレータＣＰ２２の出力がＨレベルのため、ＯＲ回路２ｃの出力はＨレベルとなる。このＨレベル信号を受けて、インバータＨ１のスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２のスイッチングを停止する（図４（ｄ））。
【００５４】
以上の動作により、インバータＨ１，Ｈ２の間で異常検出のための配線をすることなく、異常の発生したランプＮ１のインバータＨ１を停止させることができる。
【００５５】
なお、実施形態では、状態検出回路がフィラメント断線状態を検出する場合を例示したが、これに限ったものではなく、例えば、無負荷状態や、ランプ寿命末期のエミレス状態、あるいはスローリークやランプ破損といった、他の異常状態を検出しても良いことは言うまでも無い。
【００５６】
また、実施形態では異常発生時にインバータを停止させる例を説明したが、これに限らず、例えば、異常発生時に出力を低下させるように調光動作モードへ移行させても構わない。あるいは、断線や無負荷、スローリーク等といった異常の状態に応じて、インバータ出力を変化させても良い。例えば、インバータ出力の振幅や周波数を変化させたり、パルスを重畳するような形態としても構わない。
【００５７】
本実施形態では、インバータ２台とランプ２本という最小の組み合わせで説明したが、３灯以上の多数灯の構成としても構わない。多数灯の場合、全灯を消灯または調光させたい場合には、いずれかのランプ（仮にＭ本目とする）の異常検出信号を受けて、Ｍ＋１本目のランプのインバータを消灯または調光などすれば良い。ただし、最後には必ず異常の発生したＭ本目のランプを点灯しているＭ台目のインバータを消灯または調光させる必要がある。
【００５８】
ランプとして、実施形態に示すような直管が並列的に配置され、かつ、インバータがランプの両側に配置されるような場合に、インバータ間の配線を削減するためには、インバータの数は好ましくは、偶数台とすることが好ましいが、これに限ったものではない。ランプの本数やインバータの台数により、適宜変更可能である。
【００５９】
（実施形態２’）
図５は本発明の実施形態２の一変形例の回路図である。本例は、状態検出回路（断線検出回路）とランプ電流検出回路を兼用したものである。図５が図３と異なる点は、図３の各々のインバータＨ１，Ｈ２から断線検出回路２ｄ，１ｄとＯＲ回路２ｃ，１ｃを省略した点である。
【００６０】
本実施形態では、状態検出回路（断線検出回路）の機能をランプ電流検出回路により兼用しており、例えば、ランプが点灯中に破損してランプ電流が流れなくなったときに、破損ランプのインバータを停止するものである。具体的には、ランプＮ１が破損してランプ電流が流れなくなると、ランプ電流検出回路１ｂによりランプＮ１の消灯が検出されて、制御回路１ｅによりインバータＨ２の発振動作が停止する。これによりランプＮ２が消灯し、ランプ電流検出回路２ｂによりランプＮ２の消灯が検出されて、制御回路２ｅによりインバータＨ１の発振動作が停止する。同様に、ランプＮ２が破損してランプ電流が流れなくなると、ランプ電流検出回路２ｂによりランプＮ２の消灯が検出されて、制御回路２ｅによりインバータＨ１の発振動作が停止する。これによりランプＮ１が消灯し、ランプ電流検出回路１ｂによりランプＮ１の消灯が検出されて、制御回路１ｅによりインバータＨ２の発振動作が停止する。したがって、ランプＮ１またはＮ２のいずれが破損しても、インバータＨ１，Ｈ２の発振動作を共に停止させることができる。
【００６１】
本例によれば、状態検出回路をランプ電流検出回路と兼用することで、回路構成を簡単化でき、部品点数を削減できる。
【００６２】
（実施形態２”）
図６は本発明の実施形態２の他の変形例の回路図である。図２において、ランプＮ１，Ｎ２をランプ群Ｎ１’，Ｎ２’に置き換えた点が異なる。本例は、１つのインバータでランプの並列点灯が可能な場合の例であり、例えば、ＥＥＦＬなどの外部電極を有するランプでの回路例である。回路の基本的な動作はこれまで述べてきたのと同じである。
【００６３】
以上の実施形態では、各々のインバータＨ１，Ｈ２，…がハーフブリッジ型である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の回路方式を用いても良いことは言うまでもない。以下の各実施形態においても同様である。
【００６４】
（実施形態３）
図７は本発明の実施形態３の回路図である。本実施形態は、ランプ電流を調光信号の伝達に利用した例である。図２からの変更点として、インバータＨ１に調光器Ｌの信号を入力しており、インバータＨ１により給電されるランプＮ１の低圧側から状態検出回路１ａ、ＯＲ回路１ｃを削除し、インバータＨ２により給電されるランプＮ２の低圧側から状態検出回路２ａ、ランプ電流検出回路２ｂ、ＯＲ回路２ｃを削除したものである。実施形態２と違い、信号の伝達が一方向であり、最後に調光信号が入力されているインバータＨ１に戻る必要がない点が異なる。
【００６５】
図８は図７における各部の波形であり、（ａ）は調光器ＬからインバータＨ１に入力される調光信号、（ｂ）はランプＮ１の電流波形、（ｃ）はランプ電流検出回路１ｂの出力波形、（ｄ）はランプＮ２の電流波形である。
【００６６】
調光器Ｌにより、図８（ａ）の調光信号（周期Ｂ、デューティＡ／Ｂ％、振幅Ｃ）がインバータＨ１に入力されると、その調光信号に応じてインバータＨ１が駆動されることにより、図８（ｂ）に示すような周期Ｂ、デューティＡ／Ｂ％、振幅Ｅのランプ電流波形が流れる。なお、オン期間のＡ期間中における点灯周波数は、予め回路で任意に設定されたものである。また、一点鎖線以降では、調光信号が周期Ｂ、デューティＡ’／Ｂ％、振幅Ｄになるため、その調光信号に応じて、インバータＨ１が駆動され、図８（ｂ）に示すように、周期Ｂ、デューティＡ’／Ｂ％、振幅Ｆのランプ電流波形となる。同時に、ランプ電流検出回路１ｂによって、ランプ電流の包絡線を検出するように構成することで、図８（ｃ）に示すように、図８（ａ）とほぼ同じ波形を得ることができる。この図８（ｃ）の波形を調光信号としてインバータＨ２を駆動することで、ランプＮ２は図８（ｄ）に示すようなランプ電流波形となり、点灯の周期や振幅など、ほぼランプＮ１と同じ動作とすることができる。
【００６７】
調光信号の波形は、図８（ａ）に示したようなＰＷＭ、振幅の両方の情報が入った信号である必要はなく、いずれか一方だけの信号でもよい。振幅のみの情報が入った調光信号の場合であれば、図９に示すような動作波形になる。図９は図７における各部の波形の別の例であり、先述と同じく、（ａ）は調光器ＬからインバータＨ１に入力される調光信号、（ｂ）はランプＮ１の電流波形、（ｃ）はランプ電流検出回路１ｂの出力波形、（ｄ）はランプＮ２の電流波形である。
【００６８】
なお、ランプ電流検出回路によって検出される波形としては、電流の包絡線で説明を行ったが、これに限ったものではなく、ランプ電流の実効値や平均値、あるいは、周波数を検出する形態でも構わない。要は、その検出した波形を利用して、別のインバータで当該波形を再生できさえすれば良い。
【００６９】
また、調光器の調光信号として、図８のＢの周期を（図示しない）映像信号と一致させれば、映像の更新とランプの点滅の同期がとれることで、液晶表示装置の動画の表示品質を改善できる。さらに、調光器の調光信号を単純にランプのオン・オフ信号の電圧として使用しても良い。あるいは、それらの組み合わせであっても良いことは言うまでもない。
【００７０】
そのほか、調光信号の別の利用方法として、例えば、調光信号の特定の箇所にパルスを重畳したり、あるいは、伝達すべきデジタル信号に応じてオン／オフを切り替えるなどして、調光レベルの他に、制御するランプを特定するような用途にも利用可能である。
【００７１】
ここで、伝達信号の中に、ランプを特定する信号を重畳する例は、本実施形態のみではなく、例えば、先述の実施形態２の異常検出時にも有効であるのは言うまでもない。すなわち、伝達信号の中に、ランプを特定する信号を重畳することで、配線することなく、任意の基板上で異常ランプの特定が可能になるため、照明装置やバックライト装置において、どの箇所で異常が発生したかを特定したり、あるいは、液晶表示装置上に異常ランプの番号等を表示するなどして、ユーザーに知らせることができる。
【００７２】
（実施形態４）
図１０は本発明の実施形態４の回路図である。本実施形態では、ランプＮ１〜Ｎ４の両端近傍にプリント基板Ｋ１，Ｋ２を配置し、奇数番目のインバータＨ１，Ｈ３が第１の基板Ｋ１上に実装され、偶数番目のインバータＨ２，Ｈ４が第２の基板Ｋ２上に実装され、ランプＮ１〜Ｎ４の高圧側と低圧側が交互に配置されている。ランプＮ１，Ｎ３の高圧側電極に接続されるインバータＨ１，Ｈ３が実装された基板Ｋ１には、ランプＮ２，Ｎ４の低圧側電極に接続される検出回路２，４が実装されており、ランプＮ２，Ｎ４の高圧側電極に接続されるインバータＨ２，Ｈ４が実装された基板Ｋ２には、ランプＮ１，Ｎ３の低圧側電極に接続される検出回路１，３が実装されている。
【００７３】
インバータＨ１の出力はランプＮ１の高圧側電極に接続されており、ランプＮ１の低圧側電極は検出回路１に接続されている。検出回路１は、状態検出回路１ａとランプ電流検出回路１ｂを備えており、各検出回路１ａ，１ｂの検出出力はＯＲ回路１ｃを介してインバータＨ２に入力されている。
【００７４】
インバータＨ２の出力はランプＮ２の高圧側電極に接続されており、ランプＮ２の低圧側電極は検出回路２に接続されている。検出回路２は、状態検出回路２ａとランプ電流検出回路２ｂを備えており、各検出回路２ａ，２ｂの検出出力はＯＲ回路２ｃを介してインバータＨ３に入力されている。
【００７５】
インバータＨ３の出力はランプＮ３の高圧側電極に接続されており、ランプＮ３の低圧側電極は検出回路３に接続されている。検出回路３は、状態検出回路３ａとランプ電流検出回路３ｂを備えており、各検出回路３ａ，３ｂの検出出力はＯＲ回路３ｃを介してインバータＨ４に入力されている。
【００７６】
インバータＨ４の出力はランプＮ４の高圧側電極に接続されており、ランプＮ４の低圧側電極は検出回路４に接続されている。検出回路４は、状態検出回路４ａとランプ電流検出回路４ｂを備えており、各検出回路４ａ，４ｂの検出出力はＯＲ回路４ｃを介してインバータＨ１に入力されている。
【００７７】
今、ランプＮ１の低圧側電極に配置された状態検出回路１ａでランプＮ１の異常を検出した場合、ＯＲ回路１ｃの出力によりインバータＨ２を停止させる。すると、ランプＮ２の低圧側電極に配置されたランプ電流検出回路２ｂによりランプＮ２の消灯が検出され、ＯＲ回路２ｃの出力によりインバータＨ３を停止させる。以下、同様にランプＮ３の低圧側電極に配置されたランプ電流検出回路３ｂによりランプＮ３の消灯が検出され、ＯＲ回路３ｃの出力によりインバータＨ４を停止させる。さらに、ランプＮ４の低圧側電極に配置されたランプ電流検出回路４ｂによりランプＮ４の消灯が検出され、ＯＲ回路４ｃの出力によりインバータＨ１を停止させる。これにより、ランプＮ１の異常が検出されると、最終的にインバータＨ１を停止させることができる。他のランプＮ２，Ｎ３，Ｎ４に異常が発生した場合についても同様である。
【００７８】
基板Ｋ１，Ｋ２間は、電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１で接続されており、直流電源は基板Ｋ１，Ｋ２のいずれかに設けられている。基板Ｋ１，Ｋ２間には、低圧側検出回路の検出信号を反対側の基板上のインバータに伝達するための信号配線は設けられていないが、放電ランプを介して流れるランプ電流を切ることにより、反対側の基板上のインバータに検出信号を伝達することができる。
【００７９】
このように、多灯用のインバータにおいて、低圧側検出回路の出力を信号配線を用いて高圧側に伝達する代わりに、他のインバータのランプ電流を利用して検出信号を伝達することにより、配線を少なくすることができ、配線数の削減による低コスト化や対ノイズ性の向上を図ることができる。
【００８０】
（実施形態５）
図１１は本発明の実施形態５の回路図である。図２と異なる点は、高圧側にも新たに状態検出回路３ａ，４ａを付加した点である。状態検出回路３ａはランプＮ１の高圧側電極のフィラメントの異常（断線）を検出したり、高圧側電極の対地電圧を検出して、無負荷、エミレスなどの異常状態を検出し、インバータＨ１を直接停止させる。状態検出回路４ａはランプＮ２の高圧側電極のフィラメントの異常（断線）を検出したり、高圧側電極の対地電圧を検出して、無負荷、エミレスなどの異常状態を検出し、インバータＨ２を直接停止させる。
【００８１】
状態検出回路３ａはインバータＨ１と同一基板Ｋ１上に実装され、状態検出回路４ａはインバータＨ２と同一基板Ｋ２上に実装され、高圧側での異常検出時には、その異常ランプを駆動しているインバータを直接停止することができるので、配線の引き回しがほとんど無く、ノイズに起因する誤動作を生じにくい。
【００８２】
その他の構成及び動作については、図２の実施形態と同様であり、放電ランプの高圧側、低圧側の両方で異常検出を掛けるため、より安全性が高くなる。
【００８３】
（実施形態６）
図１２は本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具の例である。器具本体２０のソケットには複数の熱陰極ランプＮ１〜Ｎ４が装着されており、器具本体２０の前面には光拡散板を兼ねたランプカバー２１が装着される。器具本体２０の裏面には、インバータを実装した基板Ｋ１，Ｋ２が配置されている。基板Ｋ１，Ｋ２間は電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１で接続されており、図示しない電源基板から電力供給されている。
【００８４】
ランプの調光については、オン・オフの比率を変化させる、いわゆるバースト調光（図８）でも良いし、あるいは、照明器具で広く一般的に用いられる周波数調光（図９）でも良い。あるいは、それらの組み合わせであっても良いことは言うまでもない。
【００８５】
（実施形態７）
図１３は本発明の放電灯点灯装置を用いた液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。液晶パネルＬＣＰの背面（直下）にバックライトが配置されており、バックライトは、筐体２２と、この上に設置された反射板２３及び複数の熱陰極ランプＮ１〜Ｎ４と、その上方に設置された拡散板２５、プリズムシート等の光学シート２６とから構成されている。また、筐体２２の背面に熱陰極ランプＮ１〜Ｎ４を点灯するインバータの基板Ｋ１，Ｋ２が設置されている。基板Ｋ１，Ｋ２間は電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１で接続されており、図示しない電源基板から電力供給されている。反射板２３は各熱陰極ランプＮ１〜Ｎ４の照射光を有効に前面に指向させるものである。拡散板２５は熱陰極ランプＮ１〜Ｎ４及び反射板２３からの光を拡散させて前面への照明光の明るさ分布を平均化する機能を有する。
【００８６】
実施形態６の照明器具または実施形態７の液晶表示用バックライト装置では、実施形態１〜５の点灯装置を用いることにより、各実施形態の効果が得られる。すなわち、基板Ｋ１，Ｋ２からランプ電極への配線の最短化が可能となる。これにより、ノイズを低減する効果がある。また、ランプ本数が増加しても、インバータの基板Ｋ１，Ｋ２をユニットの両側に配置すれば、基板Ｋ１，Ｋ２間は電源線Ｓ１とグランド線Ｇ１の２本で済み、グランド線Ｇ１を器具アースで兼用すれば、基板Ｋ１，Ｋ２間の配線は電源線１本だけで済む。すなわち、器具の導電性フレームを配線に活用することで薄型化を達成することができる。
【００８７】
器具の両側に配置されるインバータは、モジュール化が可能であり、両側の回路基板Ｋ１，Ｋ２を共通化できる。また、ランプ本数が増加しても、同じ構成のインバータを流用可能である。
【００８８】
また、インバータを器具の両側に配置できることにより、照明器具または液晶表示用バックライト装置の重量バランスが良くなる。ランプの本数が奇数本であっても、器具の両側に配置されたインバータを奇数台（左）、偶数台（右）のような構成とすることで重量バランスを維持できる。
【００８９】
なお、ランプの配置が液晶表示装置に対して垂直方向の場合には、上記モジュールを上下にほぼ均等に配置すれば良いことは言うまでもない。そのように配置することによって、これまで述べたように、ランプへの配線を短くできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態１の構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明の実施形態２の構成を示すブロック回路図である。
【図３】本発明の実施形態２の詳細な構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態２の動作を説明するための波形図である。
【図５】本発明の実施形態２の一変形例の詳細な構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態２の他の変形例の構成を示すブロック回路図である。
【図７】本発明の実施形態３の構成を示すブロック回路図である。
【図８】本発明の実施形態３の動作を説明するための波形図である。
【図９】本発明の実施形態３の別の動作を説明するための波形図である。
【図１０】本発明の実施形態４の構成を示すブロック回路図である。
【図１１】本発明の実施形態５の構成を示すブロック回路図である。
【図１２】本発明の実施形態６の照明器具の概略構成を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態７の液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図１４】従来例１の概略構成を示すブロック回路図である。
【図１５】従来例２の構成を示す回路図である。
【図１６】従来例３の概略構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｈ１，Ｈ２，…，Ｈｎ  インバータ
Ｎ１，Ｎ２，…，Ｎｎ  放電ランプ
【図１】
2010045005.tif 000003
【図２】
2010045005.tif 000004
【図３】
2010045005.tif 000005
【図４】
2010045005.tif 000006
【図５】
2010045005.tif 000007
【図６】
2010045005.tif 000008
【図７】
2010045005.tif 000009
【図８】
2010045005.tif 000010
【図９】
2010045005.tif 000011
【図１０】
2010045005.tif 000012
【図１１】
2010045005.tif 000013
【図１２】
2010045005.tif 000014
【図１３】
2010045005.tif 000015
【図１４】
2010045005.tif 000016
【図１５】
2010045005.tif 000017
【図１６】
2010045005.tif 000018