(57)【要約】【課題】調光点灯方式を採用しつつカタホリシス現象の発生を抑制する。【解決手段】水銀放電ランプ点灯装置１０は、交流電力を直流電力に変換する直流電源部１と、点滅調光点灯における点灯期間には高周波電力を水銀放電ランプ１９に供給し消灯期間には高周波電力の供給を停止するインバータ部２と、水銀放電ランプ１９の電極間に高電圧を印加する昇圧部３と、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制する直流電圧成分抑制部４とを備える。【選択図】図１
2008192316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、
前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路と
を備えることを特徴とする水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記抑制回路は、選択的に直流電流を流す回路要素を含み、当該回路要素は前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されていること
を特徴とする請求項１に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記回路要素は、抵抗素子とインダクタとが直列接続されたものであること
を特徴とする請求項２に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記回路要素は、
前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されているスイッチ素子と、
点滅調光点灯における消灯期間に前記スイッチ素子をオン状態とし、点滅調光点灯における点灯期間に前記スイッチ素子をオフ状態とする制御要素と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記回路要素は、
前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されているスイッチ素子と、
前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が所定値以上であれば前記スイッチ素子をオン状態とし、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が所定値未満であれば前記スイッチ素子をオフ状態とする制御要素と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記抑制回路は、前記水銀放電ランプに供給される交流電流における負のサイクルのときの大きさを正のサイクルのときの大きさよりも小さくすること
を特徴とする請求項１に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記抑制回路は、さらに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分の大きさに応じて、前記水銀放電ランプに供給される交流電流の負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差分を変化させること
を特徴とする請求項６に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
前記交流電力供給回路は、前記水銀放電ランプの電極間に交流電圧を印加するとともに当該交流電圧の負のサイクルのときの印加時間と正のサイクルのときの印加時間とを独立して設定可能であり、
前記抑制回路は、前記水銀放電ランプの電極間に印加される交流電圧における負のサイクルのときの印加時間を正のサイクルのときの印加時間よりも短くさせるとともに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、負のサイクルのときの印加時間と正のサイクルのときの印加時間との差分を大きくさせること
を特徴とする請求項７に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項９】
前記抑制回路は、負のサイクルのときのみ前記水銀放電ランプに電流を流す第１経路と正のサイクルのときのみ前記水銀放電ランプに電流を流す第２経路とを有する回路要素を含み、当該回路要素は前記水銀放電ランプに直列接続されており、前記第１経路が第１の抵抗値を有し、前記第２経路が前記第１の抵抗値よりも小さな第２の抵抗値を有すること
を特徴とする請求項６に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項１０】
前記第１の抵抗値及び前記第２の抵抗値の少なくとも一方は可変抵抗素子により実現されており、
前記抑制回路は、さらに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、前記第１の抵抗値及び前記第２の抵抗値の差分が大きくなるように前記可変抵抗素子を制御する制御要素を備えること
を特徴とする請求項９に記載の水銀放電ランプ点灯装置。
【請求項１１】
水銀放電ランプと、
前記水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、
前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路と
を備えることを特徴とするバックライト装置。
【請求項１２】
液晶パネルと、
前記液晶パネルを介して光を照射する水銀放電ランプと、
前記水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、
前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路と
を備え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、水銀放電ランプ点灯装置、バックライト装置及び液晶表示装置に関し、特に、水銀放電ランプを点滅調光点灯させるにあたり、カタホリシス現象を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は液晶パネルを介して光を照射するバックライト装置を備えている。バックライト装置には水銀放電ランプを調光点灯させる水銀放電ランプ点灯装置を備えているものがある。調光点灯の方式として、例えば特許文献１は、周期的に点灯と消灯とを繰り返し、点灯期間には水銀放電ランプを高周波点灯させる調光点灯方式を提案している（このような調光点灯を、以下「点滅調光点灯」という。）。特許文献１には、点滅調光点灯を採用することにより調光範囲を拡大することができることが記載されている。
【特許文献１】特開平７−１８３０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら発明者らが研究開発を進めたところ、点滅調光点灯を採用した場合、水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が生じることが判明した。水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が生じると、水銀放電ランプ内において正イオンである水銀イオンの分布に不均衡が生じ、その結果、水銀放電ランプの輝度にムラが生じてしまう（いわゆるカタホリシス現象）。
【０００４】
そこで本発明は点滅調光点灯を採用しつつカタホリシス現象の発生を抑制することができる水銀放電ランプ点灯装置、バックライト装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る水銀放電ランプ点灯装置は、水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路とを備える。
本発明に係るバックライト装置は、水銀放電ランプと、前記水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路とを備える。
【０００６】
本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルを介して光を照射する水銀放電ランプと、前記水銀放電ランプが点滅調光点灯するように、キャパシタを介して前記水銀放電ランプに交流電力を供給する交流電力供給回路と、前記交流電力供給回路による点滅調光点灯中に前記水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されていくのを抑制する抑制回路とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、点滅調光点灯中に水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積されてゆくのを有効に抑制することができる。したがって点滅調光点灯を採用しつつカタホリシス現象の発生を抑制することができる。
また、前記抑制回路は、選択的に直流電流を流す回路要素を含み、当該回路要素は前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されていることとしてもよい。
【０００８】
上記構成によれば、回路要素を通じて直流電流が流れる。したがって水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が蓄積しようとしてもそれが放電されるので、直流電圧成分の蓄積を解消することができる。
また、前記回路要素は、抵抗素子とインダクタとが直列接続されたものであることとしてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、回路要素はローパスフィルタとして機能し、水銀放電ランプの電極間に蓄積する直流電圧成分を選択的に通過させるので、結果的に直流電圧成分の蓄積を解消することができる。
また、前記回路要素は、前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されているスイッチ素子と、点滅調光点灯における消灯期間に前記スイッチ素子をオン状態とし、点滅調光点灯における点灯期間に前記スイッチ素子をオフ状態とする制御要素とを備えることとしてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、回路要素は点滅調光点灯における消灯期間に選択的に水銀放電ランプに蓄積する直流電圧成分を通過させるので、結果的に直流電圧成分の蓄積を解消することができる。
また、前記回路要素は、前記水銀放電ランプの電極間に並列接続されているスイッチ素子と、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が所定値以上であれば前記スイッチ素子をオン状態とし、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が所定値未満であれば前記スイッチ素子をオフ状態とする制御要素とを備えることとしてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、回路要素は直流電圧成分が所定値以上であれば選択的に水銀放電ランプに蓄積する直流電圧成分を通過させるので、結果的に直流電圧成分の蓄積を解消することができる。
また、前記抑制回路は、前記水銀放電ランプに供給される交流電流における負のサイクルのときの大きさを正のサイクルのときの大きさよりも小さくすることとしてもよい。
【００１２】
発明者らの研究によれば、水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が生じる原因は、点滅調光点灯をしたときにランプ電流の負のサイクルの総量が正のサイクルの総量よりも大きくなるからであることが判明した。上記構成によれば、水銀放電ランプに供給される交流電流における負のサイクルのときの大きさが正のサイクルのときの大きさよりも小さいので、点滅調光点灯をしたときのランプ電流の不均衡を抑制することができる。その結果、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分を抑制することができる。なお本明細書では、交流電流における負のサイクルのときの大きさとは、負のサイクルのときの電流波形を時間積分して得られる値を指すこととする。同様に、交流電流における正のサイクルのときの大きさとは、正のサイクルのときの電流波形を時間積分して得られる値を指すこととする。
【００１３】
また、前記抑制回路は、さらに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分の大きさに応じて、前記水銀放電ランプに供給される交流電流の負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差分を変化させることとしてもよい。
上記構成によれば、調光度合の変更などにより水銀放電ランプの電極間に蓄積しようとする直流電圧成分の大きさが変化したとしても、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分を有効に抑制することができる。
【００１４】
また、前記交流電力供給回路は、前記水銀放電ランプの電極間に交流電圧を印加するとともに当該交流電圧の負のサイクルのときの印加時間と正のサイクルのときの印加時間とを独立して設定可能であり、前記抑制回路は、前記水銀放電ランプの電極間に印加される交流電圧における負のサイクルのときの印加時間を正のサイクルのときの印加時間よりも短くさせるとともに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、負のサイクルのときの印加時間と正のサイクルのときの印加時間との差分を大きくさせることとしてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、水銀放電ランプに供給される交流電流の負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差分を大きくすることができる。したがって、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分を有効に抑制することができる。
また、前記抑制回路は、負のサイクルのときのみ前記水銀放電ランプに電流を流す第１経路と正のサイクルのときのみ前記水銀放電ランプに電流を流す第２経路とを有する回路要素を含み、当該回路要素は前記水銀放電ランプに直列接続されており、前記第１経路が第１の抵抗値を有し、前記第２経路が前記第１の抵抗値よりも小さな第２の抵抗値を有することとしてもよい。
【００１６】
上記構成によれば、水銀放電ランプに供給される交流電流における負のサイクルのときの大きさを正のサイクルのときの大きさよりも小さくすることができる。
また、前記第１の抵抗値及び前記第２の抵抗値の少なくとも一方は可変抵抗素子により実現されており、前記抑制回路は、さらに、前記水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、前記第１の抵抗値及び前記第２の抵抗値の差分が大きくなるように前記可変抵抗素子を制御する制御要素を備えることとしてもよい。
【００１７】
上記構成によれば、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分が大きいほど、水銀放電ランプに供給される交流電流の負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差分を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。図２は、水銀放電ランプ点灯装置に係る信号波形の一例を示す図である。
水銀放電ランプ点灯装置１０は、直流電源部１、インバータ部２、昇圧部３及び直流電圧成分抑制部４を備える。
【００１９】
直流電源部１は、ローパスフィルタ(L.P.F)１１、整流部(RECTIFIER)１２、力率改善部(POWER-FACTOR CORRECTION)１３及び直流電圧変換部(DC/DC CONVERTER)１４を備える。この構成により直流電源部１は、交流電力を直流電力に変換するとともに１００Ｖの交流電圧を所望の直流電圧に変換することができる。
インバータ部２は、調光部(DIMMER)１５、PWM生成部(PWM GENERATOR)１６、駆動部(DRIVER)１７、MOSトランジスタＱ１、Ｑ２及びフィードバック部１８を備える。
【００２０】
調光部１５は、ユーザから調光度合を受け付け、受け付けた調光度合に応じたデューティ比を有する矩形波（図２：DIMMER（Ｓ１１））を生成する。DIMMER（Ｓ１１）の周波数は、６０Ｈｚから３００Ｈｚまでの範囲内における所定の周波数である。DIMMER（Ｓ１１）のハイレベル期間２１は点滅調光点灯の点灯期間に対応し、ローレベル期間は点滅調光点灯の消灯期間に対応している。
【００２１】
フィードバック部１８は、調光部１５により生成されたDIMMERＳ１１に基づいて矩形波（図２：VFB1（Ｓ１２））を生成する。VFB1（Ｓ１２）は、調光部１５により生成されたDIMMER（Ｓ１１）と水銀放電ランプ１９に流れるランプ電流に相当する信号との差分に相当する。水銀放電ランプ１９に流れるランプ電流に相当する信号は、ダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗素子ＲＦ１、ＲＳ１及びキャパシタＣＦ１を含む回路要素により生成される。
【００２２】
PWM生成部１６は、パルス幅変調(Pulse Width Modulation)により２つの矩形波（図２：PWM1（Ｓ１３）、PWM2（Ｓ１４））を生成する。図２のPWM1（Ｓ１６）及びPWM2（Ｓ１７）は、区間２３のPWM1（Ｓ１３）、PWM2（Ｓ１４）を拡大したものである。PWM生成部１６は、三角波内部電圧信号（Ｓ１５）の電圧レベルとVFB1（Ｓ１２）の電圧レベルとの比較結果からPWM1（Ｓ１６）及びPWM2（Ｓ１７）を生成する。PWM1（Ｓ１６）及びPWM2（Ｓ１７）の周波数は、３０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの範囲内における所定の周波数である。またPWM1（Ｓ１６）とPWM2（Ｓ１７）との間の位相差は１８０°である。PWM1（Ｓ１３）は駆動部１７を介してMOSトランジスタＱ１のゲートに供給される。PWM2（Ｓ１４）は駆動部１７を介してMOSトランジスタＱ２のゲートに供給される。
【００２３】
MOSトランジスタＱ１、Ｑ２は直流電圧変換部１４とグラウンドとの間に直列接続されており、MOSトランジスタＱ１はPWM1（Ｓ１３）に基づいてオン状態及びオフ状態となり、MOSトランジスタＱ２はPWM2（Ｓ１４）に基づいてオン状態及びオフ状態となる。
このような構成により、インバータ部２は点滅調光点灯における点灯期間には高周波電力を水銀放電ランプに供給し、点滅調光点灯における消灯期間には高周波電力の供給を停止することができる。
【００２４】
昇圧部３は、ハイパスフィルタとしてのキャパシタＣＣ１、昇圧トランスＴＲ１及びハイパスフィルタとしてのキャパシタＣＣ２を備える。このような構成により、昇圧部３は水銀放電ランプ１９の電極間に高電圧を印加することができる。
直流電圧成分抑制部４は、抵抗素子ＲＫ１とインダクタＬＫ１とを備える。抵抗素子ＲＫ１とインダクタＬＫ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。抵抗素子ＲＫ１の抵抗値は、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値（ランプ電圧／ランプ電流）よりも十分大きい（例えば、１０ＭΩ）。また、３０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの範囲内における所定の周波数におけるインダクタＬＫ１のインピーダンスは、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値よりも十分大きい。
【００２５】
水銀放電ランプ１９にはキャパシタＣＣ２を介して電力が供給される。キャパシタＣＣ２には水銀放電ランプ１９の電極が直接接続されているので、直流電圧成分抑制部４が設けられていなければ、水銀放電ランプ１９を点滅調光点灯したときにキャパシタＣＣ２に電荷が蓄積される。その結果、水銀放電ランプ１９の電極間に直流電圧成分が発生する。このような問題を解消するために、本実施の形態では、直流電圧成分抑制部４が設けられている。上記の構成により、直流電圧成分抑制部４は直流電流を流すので水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制することができ、かつ、高周波電流を流しにくいので直流電圧成分抑制部４に高周波電流が流れることによる電力損失を抑制することができる。また直流電圧成分抑制部４は、抵抗素子ＲＫ１やインダクタＬＫ１のように一般的な回路部品からなり、特別な回路部品を含まない。したがって安価に直流電圧成分の抑制を図ることができる。
【００２６】
なお水銀放電ランプ１９は、例えば冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）や外部電極蛍光ランプ（誘電体バリア放電ランプ：External Electrode Fluorescent Lamp）等の、主に液晶表示装置のバックライト装置に用いられる、ランプ外形が１．８〜６．０ｍｍ程度の発光管である。
実施の形態１に係る水銀放電ランプ点灯装置１０は、図１０に示すように、例えば、液晶表示装置５３の構成要素であるバックライト装置５２に用いられる。
【００２７】
図１０に示す液晶表示装置５３は、例えば３２型液晶テレビであり、液晶パネル５２とバックライト装置５１とを備える。
液晶パネル５２は、カラーフィルタ基板、液晶、ＴＦＴ基板、駆動モジュール等（図示せず）を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
バックライト装置５１は、１個又は複数個の水銀放電ランプ点灯装置１０と、１６本の水銀放電ランプ１９を含む。１個又は複数個の水銀放電ランプ点灯装置１０は、１６本の水銀放電ランプ１９を点滅調光点灯させる電子機器である。
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。実施の形態２は、直流電圧成分抑制部４の構成が実施の形態１と異なる。これ以外の構成については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００２８】
直流電圧成分抑制部４は、抵抗素子ＲＫ１、ＲＫ２、キャパシタＣＫ１、トランジスタＴ１及びインバータ素子ＮＥＧ１Ａを備える。抵抗素子ＲＫ１とトランジスタＴ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。抵抗素子ＲＫ１の抵抗値は、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値（ランプ電圧／ランプ電流）よりも十分大きい（例えば、１０ＭΩ）。さらにトランジスタＴ１にはキャパシタＣＫ１が並列接続されている。インバータ素子ＮＥＧ１Ａは、調光部１５により生成された矩形波（図２：DIMMER（Ｓ１１））を反転させる。インバータ素子ＮＥＧ１Ａにより生成された反転信号は抵抗素子ＲＫ２を介してトランジスタＴ１のベースに供給される。したがってトランジスタＴ１はスイッチ素子として機能し、点滅調光点灯における消灯期間にオン状態となり、点滅調光点灯における点灯期間にオフ状態となる。このような構成により、直流電圧成分抑制部４は、消灯期間にトランジスタＴ１をオン状態にして直流電流を流すので水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制することができ、かつ、点灯期間にトランジスタＴ１をオフ状態にするので直流電圧成分抑制部４に高周波電流が流れることによる電力損失を抑制することができる。
［実施の形態３］
図４は、本発明の実施の形態３に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。実施の形態３は、直流電圧成分抑制部４の構成が実施の形態１と異なる。これ以外の構成については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００２９】
直流電圧成分抑制部４は、抵抗素子ＲＫ１、ＲＫ２、キャパシタＣＫ１、トランジスタＴ１を備える。抵抗素子ＲＫ２とトランジスタＴ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。また抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。抵抗素子ＲＫ１、ＲＫ２の抵抗値は、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値（ランプ電圧／ランプ電流）よりも十分大きい（例えば、１０ＭΩ）。抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とからなる直列接続体は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさに基づいて電圧信号を生成する。生成された電圧信号はトランジスタＴ１のベースに供給される。したがってトランジスタＴ１はスイッチ素子として機能し、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさが所定値以上であればオン状態となり、所定値未満であればオフ状態となる。ここで所定値は抵抗素子ＲＫ１の抵抗値、キャパシタＣＫ１の容量値及びトランジスタＴ１の閾値により定まる。このような構成により、直流電圧成分抑制部４は、直流電圧成分の大きさが所定値以上であればトランジスタＴ１をオン状態にして直流電流を流すので水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制することができ、かつ、直流電圧成分の大きさが所定値未満であればトランジスタＴ１をオフ状態にするので直流電圧成分抑制部４に高周波電流が流れることによる電力損失を抑制することができる。
［実施の形態４］
図５は、本発明の実施の形態４に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。実施の形態４は、直流電圧成分抑制部４の構成が実施の形態１と異なる。これ以外の構成については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００３０】
直流電圧成分抑制部４は、抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とを備える。抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。抵抗素子ＲＫ１の抵抗値は、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値（ランプ電圧／ランプ電流）よりも十分大きい（例えば、１０ＭΩ）。抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とからなる直列接続体は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさに基づいて電圧信号BALを生成する。生成された電圧信号BALはPWM生成部２６に供給される。電圧信号BALは、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制するようにPWM生成部２６を制御する信号として機能する。
【００３１】
図６は、水銀放電ランプ点灯装置に係る信号波形及びランプ電流の一例を示す図である。
PWM生成部２６は、三角波内部電圧信号（Ｓ２１）の電圧レベルとVFB1の電圧レベルとの比較結果からPWM1（Ｓ２２）を生成し、三角波内部電圧信号（Ｓ２１）の電圧レベルとVFB2の電圧レベルとの比較結果からPWM2（Ｓ２３）を生成する。このようにPWM生成部２６はVFB1とVFB2という２つの電圧レベルを用いることにより、水銀放電ランプ１９の電極間に印加される交流電圧の負のサイクルのときの印加時間と正のサイクルのときの印加時間とを独立して設定することができる。なお、VFB1は実施の形態１で説明したものと同様であり、VFB2はVFB1の電圧レベルからBALの電圧レベルに応じた電圧レベルを差し引いて得られたものである。そうするとMOSトランジスタＱ２のオン期間の長さは、MOSトランジスタＱ１のオン期間の長さよりも短くなる。その結果、水銀放電ランプ１９に供給されるランプ電流Ｉｌａ（Ｓ２４）の負のサイクルの大きさ（３２）は正のサイクルの大きさ（３１）よりも小さくなる。
【００３２】
発明者らの研究によれば、水銀放電ランプの電極間に直流電圧成分が生じる原因は、水銀放電ランプに印加される交流電圧が負のサイクルのときに始動しやすいからであることが判明した（図９参照）。図９は点滅調光点灯をしたときのランプ電流を示す図である。ランプ電流Ｉｌａ（Ｓ３１）は、点灯期間４１に流れ、消灯期間４２に停止する。ランプ電流Ｉｌａ（Ｓ３２）は、ランプ電流Ｉｌａ（Ｓ３１）の区間４３を拡大したものである。水銀放電ランプに印加される交流電圧が負のサイクルのときに始動するということは、ランプ電流Ｉｌａ（Ｓ３２）が負のサイクルから始まるということである。
【００３３】
点滅調光点灯をすれば水銀放電ランプ１９の始動が周期的に繰り返されるので、長いスパンで見るとランプ電流の負のサイクルの総量が正のサイクルの総量よりも大きくなる。このようにランプ電流の負のサイクルと正のサイクルとで不均衡が生じ、その結果、水銀放電ランプ１９の電極間に直流電圧成分が生じることになる。
このような構成により、水銀放電ランプ１９に供給される高周波電流における負のサイクルのときの大きさが正のサイクルのときの大きさよりも小さくなる。さらに高周波電流における負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差分は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさに応じて定められる。したがって、点滅調光点灯をしたときのランプ電流の不均衡を抑制することができ、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制することができる。
［実施の形態５］
図７は、本発明の実施の形態５に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。実施の形態５は、直流電圧成分抑制部４の構成が実施の形態１と異なる。これ以外の構成については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００３４】
直流電圧成分抑制部４は、ダイオードＤ３、Ｄ４と抵抗素子ＲＫ１とを備える。ダイオードＤ３、Ｄ４は、ランプ電流が正のサイクルのときのみダイオードＤ３が電流を流しランプ電流が負のサイクルのときのみダイオードＤ４が電流を流すように並列接続されている。ダイオードＤ４には抵抗素子ＲＫ１が直列接続されているがダイオードＤ３には抵抗素子は直列接続されていない。なお抵抗素子ＲＫ１の抵抗値は、点滅調光点灯をしたときに生じるランプ電流の負のサイクルと正のサイクルとの不均衡に基づいて定められる。このような構成により水銀放電ランプ１９に供給される交流電力における負のサイクルのときの大きさを正のサイクルのときの大きさよりも小さくすることができる。したがって、水銀放電ランプの電極間の直流電圧成分を抑制することができる。
［実施の形態６］
図８は、本発明の実施の形態６に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。実施の形態６は、直流電圧成分抑制部４の構成が実施の形態１と異なる。これ以外の構成については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００３５】
直流電圧成分抑制部４は、ダイオードＤ３、Ｄ４、可変抵抗素子ＺＫ１、抵抗素子ＲＫ１及びキャパシタＣＫ１を備える。ダイオードＤ３、Ｄ４は、ランプ電流が正のサイクルのときのみダイオードＤ３が電流を流しランプ電流が負のサイクルのときのみダイオードＤ４が電流を流すように並列接続されている。ダイオードＤ４には可変抵抗素子ＺＫ１が直列接続されている。また抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とは直列接続されており、この直列接続体が水銀放電ランプ１９の電極間に並列接続されている。抵抗素子ＲＫ１の抵抗値は、水銀放電ランプ１９の等価抵抗値（ランプ電圧／ランプ電流）よりも十分大きい（例えば、１０ＭΩ）。抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とからなる直列接続体は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさに基づいて電圧信号を生成する。生成された電圧信号は可変抵抗素子ＺＫに供給される。電圧信号は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制するように可変抵抗素子ＺＫの抵抗値を制御する信号として機能する。
【００３６】
このような構成により、水銀放電ランプ１９に供給される高周波電流における負のサイクルのときの大きさが正のサイクルのときの大きさよりも小さくなる。さらに高周波電流における負のサイクルのときの大きさと正のサイクルのときの大きさとの差は、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさに応じて定められる。したがって、点滅調光点灯をしたときのランプ電流の不均衡を抑制することができ、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を抑制することができる。
【００３７】
以上、本発明に係る水銀放電ランプ点灯装置、バックライト装置及び液晶表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態１乃至６における水銀放電ランプ１９は、冷陰極型、熱陰極型、外部電極型のいずれのタイプにも適用可能である。
（２）実施の形態１乃至６では、水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分を常時抑制することとしているが、本発明はこれに限らない。例えば、１時間毎などのように所定時間毎に定期的に抑制したり、電源オンやチャンネル操作（液晶テレビに適用した場合）などのようにイベント毎に抑制したりしてもよい。
（３）実施の形態４、６では、抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とからなる直列接続体により水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさを検出しているが、本発明はこれに限られない。一般に水銀放電ランプ１９の電極間の直流電圧成分の大きさは、環境温度や調光度合などの所定のパラメータに応じて変動する。したがって所定のパラメータを検出し、所定の規則に従って直流電圧成分の大きさを求めることとしてもよい。このようにすれば、抵抗素子ＲＫ１とキャパシタＣＫ１とからなる直列接続体を省くことができるので、直列接続体に高周波電流が流れることによる電力損失を省くことができる。なおこの方法は、電極間の直流電圧成分を直接検出することができない外部電極型の水銀放電ランプに有用である。
（４）実施の形態１乃至６では、昇圧部３はハイパスフィルタとしてのキャパシタＣＣ１、ＣＣ２を備えている。このようにハイパスフィルタを備えることで、昇圧トランスＴＲ１に流れる低周波電流成分（直流成分を含む）を抑制することができる。したがって昇圧トランスＴＲ１のコアにギャップなしタイプのコア（例えば、トロイダルコア）を採用したとしても、昇圧トランスＴＲ１のコアが磁気飽和するような事態を防止することができる。なおハイパスフィルタとしては、キャパシタのみに限られず、ＬＣフィルタやＬＣバンドパスフィルタでも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、液晶テレビ等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図２】水銀放電ランプ点灯装置に係る信号波形の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図６】水銀放電ランプ点灯装置に係る信号波形及びランプ電流の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る水銀放電ランプ点灯装置の回路構成図である。
【図９】点滅調光点灯をしたときのランプ電流を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    直流電源部
２    インバータ部
３    昇圧部
４    直流電圧成分抑制部
１１    ローパスフィルタ
１２    整流部
１３    力率改善部
１４    直流電圧変換部
１５    調光部
１６、２６    PWM生成部
１７    駆動部
１８    フィードバック部
１９    水銀放電ランプ
【図１】
2008192316.tif 000003
【図２】
2008192316.tif 000004
【図３】
2008192316.tif 000005
【図４】
2008192316.tif 000006
【図５】
2008192316.tif 000007
【図６】
2008192316.tif 000008
【図７】
2008192316.tif 000009
【図８】
2008192316.tif 000010
【図９】
2008192316.tif 000011
【図１０】
2008192316.tif 000012