(57)【要約】【課題】冷陰極放電管が有する浮遊容量の特性により、放電・発光にばらつきが生じる恐れのある課題に対し、浮遊容量の影響を受けにくい放電灯装置を提供するものである。【解決手段】インダクタ７と共振キャパシタ８とからなる共振回路部９と、この共振回路部９に接続した放電灯部１０とを備え、放電灯部１０は冷陰極放電管１１とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオード１２で構成した容量キャンセルユニット１３とからなる放電灯装置。【選択図】図１
2010015859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタと共振キャパシタとからなる共振回路部と、
この共振回路部に接続した放電灯部とを備え、
前記放電灯部は冷陰極放電管とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオードで構成した容量キャンセルユニットとからなる放電灯装置。
【請求項２】
冷陰極放電管に対して高電位側に接続した第１の容量キャンセルユニットの耐電圧は、
低電位側に接続した第２の容量キャンセルユニットの耐電圧よりも大きくした
請求項１に記載の放電灯装置。
【請求項３】
インダクタと共振キャパシタとからなる共振回路部と、
この共振回路部に接続した放電灯部とを備え、
前記放電灯部は冷陰極放電管とその高電位側に接続した、逆並列配置の２つダイオードで構成した容量キャンセルユニットとからなる放電灯装置。
【請求項４】
インダクタと共振キャパシタとからなる共振回路部と、
この共振回路部に分流回路を介して接続した複数の放電灯部とを備え、
前記放電灯部は冷陰極放電管とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオードで構成した容量キャンセルユニットとからなる放電灯装置。
【請求項５】
インダクタと共振キャパシタとからなる共振回路部と、
この共振回路部に、逆並列配置の２つダイオードで構成した第１の容量キャンセルユニットと分流回路とを介して接続した複数の放電灯部とを備え、
前記放電灯部は冷陰極放電管とその低電位側に接続した、逆並列配置の２つダイオードで構成した第２の容量キャンセルユニットとからなる放電灯装置。
【請求項６】
共振キャパシタに直列接続した制御分圧キャパシタと、
低電位側容量キャンセルユニットの順方向接続したダイオードに直列の抵抗体とを設け、
前記共振キャパシタと前記制御分圧キャパシタとの接続点に制御回路の一方の端子を接続し、
前記ダイオードと前記抵抗体との接続点に制御回路の他方の端子を接続した
請求項１、請求項２、請求項４、および請求項５のいずれかに記載の放電灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される放電灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の放電灯装置について図面を用いて説明する。
【０００３】
図６は従来の放電灯装置の接続図であり、トランス１の二次巻線２に並列接続した共振用キャパシタ３に冷陰極放電管４を接続している。そして、主に二次巻線２のインダクタンス値と共振用キャパシタ３の容量値との、それぞれの定数により決定される共振周波数帯の中で冷陰極放電管４に高電位が加えられ、放電・発光が行われる。ここで、個々の放電装置５における冷陰極放電管４で安定した放電・発光を継続するためには、個々の放電装置５における共振周波数のばらつきを小さくすることで、変動の小さい高電位の供給が必要とされる。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−１７６５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の放電灯装置５では、冷陰極放電管（ランプ）４は高周波交流の高電圧を印加して放電発光させるというものが基本の構成である。そして、この高周波交流を印加することは、冷陰極放電管（ランプ）４と筐体（図示せず）や対地間等に浮遊容量Ｃｓを有し易いものであることから、実際に共振周波数を決定する場合には、二次巻線２のインダクタンス値と共振用キャパシタ３の容量値とに加えて、浮遊容量Ｃｓを考慮したうえで設計を行うものであった。つまり、冷陰極放電管（ランプ）４と放電灯装置５とを収納するセットの筐体（図示せず）と、冷陰極放電管（ランプ）４との間で発生する浮遊容量Ｃｓは、共振用キャパシタの容量値に対して無視できない値となるため、トランス１側から見た容量成分の値は（Ｃ＋Ｃｓ）として設計を行い、そのうえでの共振による高電位の供給が必要であるものであった。
【０００６】
しかしながら浮遊容量Ｃｓは、筐体（図示せず）と冷陰極放電管（ランプ）４との位置関係に依存する定数であるため、同一のトランス１と、同一の冷陰極放電管（ランプ）４との組み合わせであっても、セット内における配置や位置関係が異なるごとに、設計の見直しが必要となるものであった。すなわち、セットごとの筐体の変化に応じて、同一の放電灯装置５で同一の冷陰極放電管（ランプ）４を使用するにもかかわらず、トランス１の定数設定が必要となることや、個々の冷陰極放電管（ランプ）４が有する浮遊容量Ｃｓの特性により、放電・発光にばらつきが生じる恐れのある課題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、浮遊容量の影響を受けにくい放電灯装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そしてこの目的を達成するために、
インダクタと共振キャパシタとからなる共振回路部と、
この共振回路部に接続した放電灯部とを備え、
前記放電灯部は冷陰極放電管とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオードで構成した容量キャンセルユニットとからなることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、共振用キャパシタと浮遊容量とを回路上で切り離した状態として扱うことが可能となることから、個々の冷陰極放電管４が有する浮遊容量Ｃｓの特性に共振周波数が依存しなくなり、セット間や異なる筐体での冷陰極放電管４における放電・発光にばらつきが生じにくくなることや、同一定数設定のトランスにより別のセットにおける放電灯装置５の適用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態における放電灯装置を、図を用いて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態における放電灯装置の接続図であり、トランス６の二次側巻線に当たるインダクタ７と共振キャパシタ８とからなる共振回路部９と、この共振回路部９に接続した放電灯部１０とを備えている。
【００１２】
そして、放電灯部１０は冷陰極放電管１１とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオード１２で構成した容量キャンセルユニット１３とによって構成している。
【００１３】
以上の構成により、冷陰極放電管１１とグランド１４との間に発生する浮遊容量１５の変動の影響を受け難い共振回路部９を有する回路構成の放電灯装置とすることができる。
【００１４】
これにより冷陰極放電管１１を１本もしくは複数本を備えたセットにおいて、冷陰極放電管１１ごとにそれぞれが有する浮遊容量１５の値が異なる場合であっても、セット間ごとの冷陰極放電管１１の放電・発光にばらつきを生じにくくすることができる。つまり、異なる筐体（図示せず）により生じる、浮遊容量１５のセット間ばらつきに起因した、冷陰極放電管の放電・発光にばらつきを生じにくくすることもできる。
【００１５】
また、浮遊容量１５の値による影響を共振回路部９が受け難いことから、浮遊容量１５の条件が変化する異なるセット上においても、冷陰極放電管１１が同一の製品であれば、トランス６のインダクタ７の定数と共振キャパシタ８の定数とが同一の状態で設計変更の必要もなく適用することができ、設計の簡略化が可能となる。
【００１６】
上記の構成は図２（ａ）に示す等価回路により共振周波数帯での回路状態の関係を簡略化して説明することができる。ここで、インダクタ７と共振キャパシタ８とからなる共振回路部９は図１に示す放電灯装置の接続図と同様である。これに対して順方向バイアスが加わった場合、ダイオード１２は図２（ａ）に示すキャパシタ１６として代用することができる。そして、このキャパシタ１６の容量値Ｃｄは、共振キャパシタ８の容量値をＣ、浮遊容量１５の容量値をＣｓとすると
Ｃｄ＜＜Ｃｓ
Ｃｄ＜＜Ｃ
の関係が成立する。
【００１７】
ここで仮にＣとＣｓとは近いオーダーの値であっても、ＣｓとＣｄとは直列接続となるために、共振回路部９からみた、キャパシタ１６の容量値Ｃｄを含めた放電灯部１０の容量値Ｃ１は
Ｃ１＜＜Ｃ
の関係が成立することとなる。
【００１８】
つまり、浮遊容量１５の容量値Ｃｓの変動は、図２（ｂ）に示す放電灯部１０の容量値Ｃ１を変動させる要因であるものの、そのＣ１は共振キャパシタ８の容量値Ｃよりも非常に小さな値であるため、インダクタ７と共振キャパシタ８とによる共振周波数に対するＣ１による影響は非常に小さなものとなる。
【００１９】
実際にはキャパシタ１６には並列となる形で順バイアス方向の抵抗Ｄｒが存在するため完全に上記の関係にはならない部分もあるが、ＣとＣｄおよびＣｓとの関係性は概ね維持されることから、容量値の関係性としてはＣとＣｓとを切り離した状態としたうえで、共振回路部９から、放電灯部１０へ順バイアス抵抗Ｄｒを通じて電力の供給を行うことができるものである。
【００２０】
また、図１に示すダイオード１２に相当する図２（ａ）に示すキャパシタ１６の容量値Ｃｄもまた、図２（ｂ）に示す放電灯部１０の容量値Ｃ１を変動させる要因であるものの、上記の場合と同様に共振周波数に対するＣ１による影響は非常に小さなものとなる。
【００２１】
よって、図１に示す共振回路部９の共振周波数が変動しないため、特定の周波数における共振電圧も変動することなく冷陰極放電管１１へ電力を供給することができ、発光状態のばらつきを低減できるものである。
【００２２】
あるいは、より厳密な点灯状態の設定を求める場合においては、図２（ａ）に示す浮遊容量１５の容量値Ｃｓやキャパシタ１６の容量値Ｃｄを予め想定される値として考慮し、浮遊容量１５へ流入するリーク電流を踏まえたうえで回路定数を決定することで、より最適に近い点灯条件を得ることができ、かつ発光状態のばらつきを抑制できるものである。実際には容量値Ｃｄは使用する品番によりほぼ正確に特定できるため、容量値Ｃｓの値を想定することで、一つの設計条件において多くのセット上での最適に近い点灯条件を得ることができるものである。
【００２３】
つまり、放電灯部１０を収納、設置している筐体（図示せず）が異なるセット上であっても、同一の回路定数で最適に近い点灯条件を得ることができるものである。
【００２４】
ここで、冷陰極放電管１１における電位の分布は、トランス６側からトランス６の反対側へ遠ざかるにしたがって徐々に低下する。よって、冷陰極放電管１１に対してグランド１４側となる低電位側に接続した容量キャンセルユニット１３の耐電圧は、冷陰極放電管１１に対してトランス６側となる高電位側に接続した容量キャンセルユニット１３の耐電圧よりも小さいもので構わない。これにより、低電位側に接続した容量キャンセルユニット１３の小型化や低コスト化が可能である。
【００２５】
また、冷陰極放電管１１における電位の分布は、トランス６側からトランス６の反対側へ遠ざかるにしたがって徐々に低下することで、冷陰極放電管１１とグランド１４との間に発生する浮遊容量１５の大きさもまた、トランス６側からトランス６の反対側へ遠ざかり低電位側へ向かうにしたがって小さくなる。よって、共振回路部９へ及ぼす影響度も小さくなるため、その影響度を抑える低電位側に接続した容量キャンセルユニット１３を除去しても構わない。
【００２６】
これにより、少ない部品点数によってインダクタ７と共振キャパシタ８とによる共振周波数の変動を抑制することができる。
【００２７】
なお、ここでは１本の冷陰極放電管１１を有した形態の放電灯部１０に関して説明したが、複数の冷陰極放電管１１と、それぞれの冷陰極放電管１１の両側もしくは高電位側に接続した容量キャンセルユニット１３とからなる放電灯部としても構わない。
【００２８】
この場合は前述したとおり、冷陰極放電管１１ごとにそれぞれが有する浮遊容量１５の値が異なる場合であっても、共振周波数のばらつきを抑制できることから、冷陰極放電管１１が１本の場合と同様にセット間ごとの冷陰極放電管１１の放電・発光にばらつきを生じにくくすることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は本発明の第二の実施形態における放電灯装置の接続図であり、トランス６の二次側巻線に当たるインダクタ７と共振キャパシタ８とからなる共振回路部９と、この共振回路部９に分流回路１７を介して接続した並列の放電灯部１０とを備えている。
【００３０】
そして、放電灯部１０は冷陰極放電管１１とその両側に接続した、逆並列配置の２つダイオード１２で構成した容量キャンセルユニット１３とによって構成している。
【００３１】
この構成により、容量キャンセルユニット１３によるセット間ごとの冷陰極放電管１１の点灯状態のばらつきを抑制する効果に加え、分流回路１７であるバランサーによる個々のセット内における複数の冷陰極放電管１１の点灯状態を平均化させる効果との相乗効果により、極めて安定した点灯状態を得ることが可能となる。
【００３２】
ここで、分流回路１７はキャパシタ（図示せず）やインダクタ（図示せず）により構成しているが、分流回路１７内の素子は浮遊容量１５のような変動値ではないため、分流回路１７の定数を考慮したうえで共振回路部９の定数を決定することで、任意の共振電圧を得ることができる。或いは、分流回路１７の中の個別の回路は、共振回路部９と放電灯部１０とを接続するうえで直列成分のキャパシタとし、かつ分流回路１７に対する放電灯部１０の直列の容量成分よりも小さなものとすることにより、分流回路１７と放電灯部１０とが共振回路部９の共振周波数に対して及ぼす影響をより小さくすることができる。
【００３３】
つまり、図４に示すように、分流回路１７の容量値をＣｘ、放電灯部１０の容量値をＣｙとした場合、ＣｘおよびＣｙの合成値は
Ｃｘ・Ｃｙ／（Ｃｘ＋Ｃｙ）
となり、ここで
Ｃｘ＜Ｃｙ
とすれば
Ｃｘ・Ｃｙ／（Ｃｘ＋Ｃｙ）＜Ｃｙ
とすることができ、先述のように共振キャパシタ８の容量値Ｃは
Ｃ＞＞Ｃｙ
であり、
Ｃｘ・Ｃｙ／（Ｃｘ＋Ｃｙ）
となる部分においては、共振回路部９の共振周波数に対して及ぼす影響をより小さくすることができるものである。
【００３４】
（実施の形態３）
図５は本発明の第三の実施形態における放電灯装置の接続図であり、トランス６の二次側巻線に当たるインダクタ７と共振キャパシタ８とからなる共振回路部９と、この共振回路部９に逆並列配置の２つダイオード１２で構成した第１の容量キャンセルユニット１８と分流回路１７とを介して接続した複数の放電灯部１９とを備えている。
【００３５】
そして、放電灯部１９は冷陰極放電管１１とその低電位側である、冷陰極放電管１１に対するトランス６の方向とは反対側に接続した、逆並列配置の２つダイオード１２で構成した第２の容量キャンセルユニット１３とによって構成している。
【００３６】
この構成とすることで、第１の容量キャンセルユニット１８により、分流回路１７の容量成分をはじめとして、放電灯部１９の容量成分を、以上に述べた場合と同様に共振回路部９に対して影響を及ぼさない状態とすることができる。特にこの構成においては、分流回路１７および放電灯部１９は共に第１の容量キャンセルユニット１８に対し共振回路部９とは反対側に位置することとなり、分流回路１７および放電灯部１９は共振回路部９の共振周波数の変動に対する影響を非常に小さくすることができる。よって、共振回路部９の共振周波数は分流回路１７が伴う場合においても、インダクタ７と共振キャパシタ８との定数により共振周波数の決定が可能となる。また当然ながら、冷陰極放電管１１による浮遊容量１５による影響を受け難いため、共振回路部９は安定した共振周波数で安定した共振電圧を冷陰極放電管１１に供給できることとなる。
【００３７】
以上のことから、第二の実施形態、および第三の実施形態においては、セット間の冷陰極放電管１１の点灯状態のばらつきを抑制する効果に加え、分流回路１７であるバランサーによる複数の冷陰極放電管１１の点灯状態を平均化させる効果との相乗効果により、極めて安定した点灯状態を得ることが可能となる。
【００３８】
またここでは、共振キャパシタ８に直列接続した制御分圧キャパシタ２０と、低電位側の容量キャンセルユニット１３におけるダイオード１２のうち順方向接続のものに対して直列の抵抗体２１を設けている。そして、共振キャパシタ８と制御分圧キャパシタ２０との接続点に制御回路２３の一方の端子を接続し、ダイオード１２と抵抗体２１との接続点に制御回路２３の他方の端子を接続している。これは、冷陰極放電管１１におけるランプ電流をより安定化させるものであり、規定の共振周波数において得られる共振電圧が共振周波数の変動に伴い変化した場合の安定化を補償するものであるが、上述の容量キャンセルユニット１３による点灯状態の安定化に加え、更なる安定化を可能とするものである。そして、容量キャンセルユニット１３によって変動水準を小さく抑制していることから、比較的小さな領域での安定化機能を有する制御でも十分な安定化を可能とするものである。
【００３９】
上記の安定化補償の一例としては図５に示すように、冷陰極放電管１１の低電位側の容量キャンセルユニット１３を、その接地側に抵抗体２１を接続することにより冷陰極放電管１１に流れる電流の検出に利用している。この場合、非検出電流は冷陰極放電管１１の低電位側に直接接続した部分のものであるため、冷陰極放電管１１の低電位側の容量キャンセルユニット１３の接地部ＥＬとトランス６のインダクタ７の接地部ＥＴとの間に生じる接地間インピーダンス（図示せず）による電流波形ひずみの影響を受け難い状態で電流の検出ができるものである。これにより正確な電流検出が可能となるものである。特に冷陰極放電管１１が大型で電流値も大きく、電流検出の精度が要求される場合においては正確な電流検出が可能な点において有効である。
【００４０】
また、電流検出のための抵抗体２１はそれぞれの冷陰極放電管１１に対応させても構わないが、複数の冷陰極放電管１１に対し抵抗体２１を１つに集約させたうえで機能させても構わない。
【００４１】
以上のように、容量キャンセルユニット１３にダイオード１２を用いることにより、大電流をランプに流す状態において、回路上の特にランプでの浮遊容量を、共振周波数に対する影響を及ぼさないようにすることができるものである。
【００４２】
ここで、放電灯部１９における放電管は冷陰極放電管を例にとって説明したが、熱陰極放電管や外部陰極放電管等の様々な放電管に対して適用が可能なものである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の放電灯装置は、冷陰極放電管個別の特性差やそれに関係する分布容量からの影響を受けにくい、安定し点灯状態を確保することができる効果を有し、各種電子機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一の実施形態における放電灯装置の接続図
【図２】（ａ）本発明の第一の実施形態における放電灯装置の第一の回路図、（ｂ）本発明の第一の実施形態における放電灯装置の第二の回路図
【図３】本発明の第二の実施形態における放電灯装置の接続図
【図４】本発明の第二の実施形態における放電灯装置の回路図
【図５】本発明の第三の実施形態における放電灯装置の回路図
【図６】従来の放電灯装置の回路図
【符号の説明】
【００４５】
６  トランス
７  インダクタ
８  共振キャパシタ
９  共振回路部
１０  放電灯部
１１  冷陰極放電管
１２  ダイオード
１３  容量キャンセルユニット
１４  グランド
１５  浮遊容量
【図１】
2010015859.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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