(57)【要約】【課題】放電灯の部分不点灯を防止して、低温環境下においても起動時から輝度ムラのない点灯を実現できる放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、起動時に、未点灯時共振周波数特性曲線A1上の通常点灯周波数54KHz(B1)でインバータ回路を動作させて１つ以上の放電灯が点灯した後、点灯時共振周波数特性A2上の部分点灯解除周波数46KHz(B2)でインバータ回路を動作させる。これにより、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、点灯時共振周波数特性における低周波数の動作により、放電灯への印加電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大して放電灯の点灯が促進される。この後、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数54KHz(B3)によってインバータ回路を動作させる。【選択図】図５
2008135311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、
起動時に、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段を設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、
起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、
起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させ、次に、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記複数の放電灯の各電極及び管電流経路との間に静電容量を形成する接地導電体を備えている事を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記点灯時共振周波数特性における共振周波数と前記通常点灯周波数との間に前記低周波数が設定されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記未点灯時共振周波数特性における共振周波数と前記通常点灯周波数との間に前記高周波数が設定されている
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記放電灯に流れる電流値を検出する手段を備えるとともに、
前記駆動周波数制御手段は、前記検出した放電灯に流れる電流値が、前記放電灯の定格電流値を含む所定の許容範囲内の値になったときに、前記インバータの動作周波数を前記低周波数に切り替える手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記駆動周波数制御手段は、前記インバータの動作周波数を前記低周波数に切り替えた後、０．３秒から３．０秒の間の所定時間後に前記インバータの動作周波数を前記通常点灯周波数に切り替える手段を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記点灯対象となる放電灯が外部電極型蛍光管であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
前記点灯対象となる放電灯が電極に直列接続されたバラストコンデンサを有する冷陰極蛍光管であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１１】
起動後に放電灯への電圧印加期間と電圧非印加期間の比率を変化させて前記放電灯の点灯状態と消灯状態とを交互に切り替えると共に、前記電圧印加期間内において、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させて輝度調整を行うバースト調光手段を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
起動後に放電灯への電圧印加期間と電圧非印加期間の比率を変化させて前記放電灯の点灯状態と消灯状態とを交互に切り替えると共に、前記電圧印加期間内において、前記低周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させて輝度調整を行うバースト調光手段を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大画面液晶テレビ等の多灯バックライトにおける蛍光ランプ等の放電灯の部分不点灯防止機能を備えた放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大型液晶テレビ及び大型液晶ディスプレイのバックライトは、外部電極型蛍光管や冷陰極蛍光管等の放電灯を複数使用する多灯方式が用いられている。従来は、多灯方式のバックライトインバータは、１本又は２本の放電灯を１系統の制御系で制御する方式（いわゆる１ｂｙ１方式）が用いられていたが、放電灯の数に応じた複数の制御回路やトランスが必要になるため、特に十数本以上の放電灯を使用する大型バックライトの点灯装置はコスト高になっていた。
【０００３】
そこで、最近では、少ない制御系の回路と集約化された大型トランスを用いて並列接続された複数の放電灯を駆動する方式により電気回路の簡略化を図り、装置の部品点数を少なくしてコストダウンを図っている。
【０００４】
放電灯として外部電極型蛍光管（ＥＥＦＬ）を用いる場合、外部電極型蛍光管は正方向の抵抗特性を有するので、バランサー素子を使用せずに直接並列に接続して使用できる。このため、電流バランスをとるための回路部品を必要としないので少ない部品点数で放電灯点灯装置を構成できるメリットがある。
【０００５】
尚、放電灯として冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を用いる場合、冷陰極蛍光管は負性抵抗特性を有するため、蛍光管を直接並列接続して使用することが出来ないので、一般的にバランサ方式と称される手法が用いられる。これは、バラストコイルやバラストコンデンサ等を電極に直列接続した電流バランス機能を備えることにより、蛍光管を並列接続して使用できるようにするものである。
【０００６】
上記のような多灯方式の放電灯点灯装置の一例としては、特開2006-173024号公報に開示される多灯用放電灯点灯装置、特開2006-173023号公報に開示される多灯用放電灯点灯装置、特開2002-027762に開示されるインバータ装置、特開平07-245186号公報に開示される放電灯点灯装置、特開平07-211467に開示される並列多灯点灯用高周波電源装置などが知られている。
【０００７】
また、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）や外部電極型蛍光管（ＥＥＦＬ）を放電灯として用いた場合、これらの冷陰極蛍光管や外部電極型蛍光管は、低温環境では管内部のガスが活性化されにくくなるため、放電開始電圧が上昇し、放電灯が点灯しにくくなる性質がある。また長時間点灯させずに冷暗所に保管されると、ランプ自身が放電開始を可能とするための初期電子を生成することができず、点灯させるためには、通常の点灯開始電圧よりも、更に高い放電開始電圧を必要とする性質がある。
【０００８】
複数の放電灯を並列接続して点灯させる外部電極型蛍光管（ＥＥＦＬ）の場合、並列接続された放電灯に点灯遅れ時間や、点灯開始電圧特性、暗黒放置後の始動性等に差があった場合に、全ての管が同時に点灯しない場合がある。並列接続した蛍光管で、点灯に時間遅れがあると、先に点灯した蛍光管により、管電圧が低下してしまうため、時間遅れがある蛍光管は放電を開始できず不点灯になり、若しくは、電極付近でのみ放電する半点灯状態になって、バックライトの輝度ムラが発生する。
【０００９】
また、放電灯が不点灯となる原因の一つに暗黒点灯がある。外部電極型放電管や冷陰極放電管等の放電灯は、始動時に放電のきっかけとなる初期電子を生成することができず、明るいところでは周囲の光によって管内に初期電子が生成されて通電後直ちに点灯するが、暗いところでは点灯が不能若しくは困難になる。放電のきっかけとなる初期電子としては、熱電子、光電子、高電界により放出される電子、自然界の宇宙線などがあるが、外部からの光が存在しない場所に放電灯を置いた場合は、光電子が存在しないため点灯が困難になる。
【００１０】
このため、暗黒点灯では、高い点灯開始電圧を必要とするので、起動時における点灯開始電圧を高くするため、及び、電極部からの放電をし易くするために、起動時のみに動作周波数を高い周波数にシフトして点灯後に通常の周波数に戻す方式が知られている。一般に、バックライトの金属筐体やリフレクタが放電灯の電極との間で静電容量を形成し、高周波放電を促進する近接導体の役目をする。またこの場合、点灯後は所定の通常点灯周波数に周波数を戻す。
【特許文献１】特開２００６−１７３０２４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７３０２３号公報
【特許文献３】特開２００２−０２７７６２号公報
【特許文献４】特開平０７−２４５１８６号公報
【特許文献５】特開平０７−２１１４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、放電灯点灯装置の起動時に動作周波数を高い周波数にシフトして点灯させる手法で複数の放電灯が並列接続されたＬＣＤパネルを点灯させると放電灯の特性ばらつきにより不点灯または半点灯の放電灯が存在し、画面で見て部分的に輝度ムラを発生させる場合がある。
【００１２】
すなわち、低温環境下で起動した場合に、並列接続された放電灯の一部（１〜数本）が不点灯となり、ＴＶ画面で輝度ムラを発生するという問題がある。部分不点灯は、放電灯の点灯開始時間、暗黒始動性、管電圧等の特性バラツキに起因して並列接続した場合に発生する。放電灯特性による選別やランク分けは困難であるため、同一パネルで起動特性に差異のある放電灯が混在するため低温時に部分不点灯が発生しやすい。
【００１３】
部分不点灯が発生すると、パネルが十分にウオームアップして全放電灯が完全に点灯するまで時間がかかり、画面の輝度ムラが長時間保持されて画面の品質が損なわれてしまう。
【００１４】
このように、放電灯が点灯しにくくなる低温環境において部分不点灯の問題が顕在する。このような部分不点灯を解消する手段としては以下の方法が知られている。
・起動時に蛍光管に印加される電圧を高くする。
・起動時に蛍光管に印加される電圧を高くすると共に高電圧が印可される時間を長くする。
・起動時に短時間大電流を流す。
【００１５】
しかしながら、これらの方法では以下の問題がある。
【００１６】
起動時の印加電圧を高くする方法では、通常動作電圧に対して２倍程度の出力電圧を出すため、トランスの絶縁耐圧が必要になりトランスの小型化、薄型化が難しくなる。また、高電圧を出す為に巻き数比を高くすると通常動作時の効率が低下しトランスの発熱が増大するという問題がある。
【００１７】
起動時に大電流を流す方法では、２０％程度の電流アップでは部分不点灯は解消されない。また、定常動作時の効率を考慮して設計されたトランスでは、通常動作において定格電流の１５０％前後の過大電流を流せる能力がない。そのため、低温環境下における部分不点灯を完全に無くすことは困難であった。
【００１８】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電灯の部分不点灯を防止して、低温環境下においても起動時から輝度ムラのない点灯を実現できる放電灯点灯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、起動時に、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段を設けた。
【００２０】
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。
【００２１】
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、通常点灯周波数でインバータ回路が動作した後、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。
【００２２】
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づいて前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧が生じ、１つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスの両端に印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。
【００２３】
また、本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、前記複数の放電灯の各電極との間に静電容量を形成する接地導電体と、起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた。
【００２４】
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。
【００２５】
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、前記高周波数でインバータ回路が動作した後、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。
【００２６】
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づく前記高周波数の電圧が放電灯に印加され、放電灯の各電極との間に静電容量を形成する前記接地導電体によって放電が促進される。これによって１つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスに印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、点灯しにくい放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。
【００２７】
また、本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と１つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、前記複数の放電灯の各電極及び管電流経路との間に静電容量を形成する接地導電体と、起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させ、次に、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた。
【００２８】
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。
【００２９】
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、前記高周波数でインバータ回路が動作した後、前記通常点灯周波数でインバータ回路が動作し、次いで、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。
【００３０】
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づく前記高周波数の電圧が放電灯に印加され、放電灯の各電極及び管電流経路との間に静電容量を形成する前記接地導電体によって放電が促進される。これによって１つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスに印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の放電灯点灯装置によれば、共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するため、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、放電灯に印加される電圧が増大して放電灯の点灯が促進されるので、複数の放電灯を並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯が不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯が点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００３３】
図１は本発明の第１実施形態における放電灯点灯装置を示すブロック図である。図において、101は放電灯点灯装置で、８つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）Q1〜Q4,Q21〜Q24と、コンデンサC1,C21、インバータトランスT1,T21、電流検出用の抵抗器R1,R21、駆動制御回路11,21、電流検出回路12,22、発振回路13、点灯時周波数シフト回路15、放電灯Lamp-1〜Lamp-n(nは自然数)から構成され、フルブリッジのインバータ回路を備えている。本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nとして、例えば、外部電極型蛍光管(External Electrode Fluorescent Lamp)を使用している。
【００３４】
ＦＥＴQ1のドレインは直流電源Vcc1の正極とＦＥＴQ3のドレインに接続され、直流電源Vcc1の負極は接地されている。ＦＥＴQ1のソースはＦＥＴQ2のドレインに接続されると共にコンデンサC1を介してトランスT1の一次巻線の一端に接続され、ＦＥＴQ2のソースは接地されている。
【００３５】
また、ＦＥＴQ3のソースはＦＥＴQ4のドレインに接続されると共にトランスT1の一次巻線の他端に接続されている。トランスT1の二次巻線の一端は並列接続された放電灯Lamp-1〜Lamp-nの一端に接続され、二次巻線の他端は電流検出回路12に接続されると共に抵抗器R1を介して接地されている。これにより、電流検出回路12は抵抗器R1の端子間電圧によって放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流値を検出することができる。また、電流検出回路12は検出結果を駆動制御回路11と点灯時周波数シフト回路15に出力する。
【００３６】
各ＦＥＴQ1〜Q4のゲートは駆動制御回路11に接続され、各ＦＥＴQ1〜Q4は駆動制御回路11から出力される制御信号によってオン・オフの切換が行われる。すなわち、駆動制御回路11は、発振回路13によって発振される交流信号の周波数に基づく制御信号を各ＦＥＴQ1〜Q4のゲートに対して出力し、各ＦＥＴQ1〜Q4をスイッチング動作させてインバータトランスT1の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、インバータトランスT1の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。発振回路13の発振周波数（インバータ駆動周波数）は起動時および定常状態時においては通常点灯周波数である５４ＫＨｚに設定されている。従って、 起動時および定常状態時においては、駆動制御回路11は５４ＫＨｚの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各ＦＥＴQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
【００３７】
さらに、駆動制御回路11には電流検出回路12から出力される電圧が入力されている。この電圧はインバータトランスT1の二次巻線を流れる電流に比例して変化するものであり、また、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流は二次巻線に流れる電流に対応して変化するので、駆動制御回路11電流検出回路12から出力される電圧に基づいて各ＦＥＴQ1〜Q4の動作を制御してトランスT1の二次巻線から発生する電力すなわちランプ電流を制御する。これにより、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの輝度調整が行われる。
【００３８】
点灯時周波数シフト回路15は、起動後、電流検出回路12によって検出された放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流が定格電流値を含む所定の許容範囲内（例えば、定格電流値の７０％以上の範囲）になったときに、発振回路13の周波数を通常点灯周波数から所定の低周波数に切り換えて駆動制御回路11を動作させ、この後０．３秒から３．０秒までの間の所定時間後に発振回路13の周波数を通常点灯周波数に切り換える。
【００３９】
ＦＥＴQ21のドレインは直流電源Vcc21の正極とＦＥＴQ23のドレインに接続され、直流電源Vcc21の負極は接地されている。ＦＥＴQ21のソースはＦＥＴQ22のドレインに接続されると共にコンデンサC21を介してトランスT21の一次巻線の一端に接続され、ＦＥＴQ22のソースは接地されている。
【００４０】
また、ＦＥＴQ23のソースはＦＥＴQ24のドレインに接続されると共にトランスT21の一次巻線の他端に接続されている。トランスT21の二次巻線の一端は並列接続された放電灯Lamp-1〜Lamp-nの他端に接続され、二次巻線の他端は電流検出回路22に接続されると共に抵抗器R21を介して接地されている。これにより、電流検出回路22は抵抗器R21の端子間電圧によって放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流値を検出することができる。また、電流検出回路22は検出結果を駆動制御回路21に出力する。尚、トランスＴ１とＴ２１の出力は逆位相になるように出力される。
【００４１】
各ＦＥＴQ21〜Q24のゲートは駆動制御回路21に接続され、各ＦＥＴQ21〜Q24は駆動制御回路21から出力される制御信号によってオン・オフの切換が行われる。すなわち、駆動制御回路21は、発振回路13によって発振される交流信号の周波数に基づく制御信号を各ＦＥＴQ21〜Q24のゲートに対して出力し、各ＦＥＴQ21〜Q24をスイッチング動作させてインバータトランスT21の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、インバータトランスT21の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。起動時および定常状態時においては、駆動制御回路21は５４ＫＨｚの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各ＦＥＴQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。さらに、駆動制御回路21には電流検出回路22から出力される電圧が入力されている。この電圧はインバータトランスT21の二次巻線を流れる電流に比例して変化するものであり、また、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流は二次巻線に流れる電流に対応して変化するので、駆動制御回路21電流検出回路22から出力される電圧に基づいて各ＦＥＴQ21〜Q24の動作を制御してトランスT21の二次巻線から発生する電力すなわちランプ電流を制御する。これにより、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの輝度調整が行われる。尚、駆動制御回路21においては放電灯Lamp-1〜Lamp-nの他端側電極への印加電圧の位相が一端側電極への印加電圧の位相を反転した位相すなわち１８０度ずれた位相になるように各ＦＥＴQ21〜Q24のオン・オフ状態の切換えを行っている。
【００４２】
図２は点灯時周波数シフト回路15の一例を示すブロック図、図３は点灯時周波数シフト回路15の一例を示す回路図である。図２において、151はバッファ＆ホールド＆ディレー回路、152は微分回路、153はスイッチ回路である。
【００４３】
バッファ＆ホールド＆ディレー回路151は、電流検出回路12から入力する管電流検出電圧すなわち放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流を検出してこれを電圧に変換したものを入力し、この電圧を一時的に保持し、所定時間遅延させて微分回路152に出力する。微分回路152は入力した電圧を微分してスイッチ回路153に出力する。スイッチ回路153は微分回路152から入力した電圧が所定の閾値電圧以上である間、スイッチング素子をオン状態にしてコンデンサCXの一端を接地する。コンデンサCXの他端は発振回路13のＣＴ端子すなわち発振周波数を設定するためのコンデンサ接続端子に接続されている。さらに発振回路13のＣＴ端子はコンデンサCTを介して接地されている。
【００４４】
図３に示すように、点灯時周波数シフト回路15は、コンデンサ161〜164,CX、ＮＰＮ型のトランジスタ165,166、ダイオード167,168、抵抗器169〜172によって構成されている。コンデンサ161の一端は電源+Vccの入力端子とトランジスタ165のコレクタ及びダイオード168のカソードに接続され、他端は接地されている。
【００４５】
トランジスタ165のベースは電流検出回路12から出力される管電流検出電圧V1の入力端子に接続され、エミッタはダイオード167のアノードに接続されると共に抵抗器169を介して接地されている。ダイオード167のカソードは抵抗器170の一端に接続され、抵抗器170の他端はダイオード168のアノードとコンデンサ162,163のそれぞれの一端に接続されている。コンデンサ162の他端は接地され、コンデンサ163の他端は抵抗器172の一端に接続されると共に、抵抗器171を介して接地されている。抵抗器172の他端はトランジスタ166のベースに接続されると共にコンデンサ164を介して接地されている。トランジスタ166のコレクタはコンデンサCXの一端に接続され、エミッタは接地されている。コンデンサCXの他端は発振回路13のＣＴ端子に接続されている。
【００４６】
上記構成により、図４に示すように、ランプ電流が放電灯Lamp-1〜Lamp-nの定格電流値を含む所定の許容範囲内になったときに微分回路152から微分信号が出力されて、スイッチング素子が所定時間、例えば０．５秒の間オン状態に保持され、発振回路13のＣＴ端子に接続されるキャパシタンスはコンデンサCTとコンデンサCXを並列接続したキャパシタンスとなり、４６ＫＨｚの周波数の信号が発振回路13から駆動制御回路11,21に出力される。これにより、駆動制御回路11,21は４６ＫＨｚの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各ＦＥＴQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
【００４７】
起動時および定常状態時においては、スイッチ回路153のスイッチング素子がオフ状態であるので、発振回路13のＣＴ端子にはコンデンサCTのみが接続された状態となり、発振回路13から５４ＫＨｚの周波数の信号が駆動制御回路11,21に出力され、駆動制御回路11,21は、５４ＫＨｚの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各ＦＥＴQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
【００４８】
例えば、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯して電流が流れたことが電流検出用の抵抗器R1で検出される。これにより電流検出回路12から管電流検出電圧（約５V）が点灯時周波数シフト回路15に入力され、これをバッファで受けて、整流して数μFのコンデンサでホールドする。さらに、コンデンサの入力側に直列に設けられている抵抗器によって遅延させる。この遅延した信号を微分して電流が流れ始めた立ち上がりを取り出す。微分信号の立ち上がりでスイッチング素子を導通させて発振回路の時定数を所定の時間のみ切り替える。一例としては、起動時に５４ＫＨｚで起動して、管電流が定格電流（例えば１００ｍAｒｍｓ）の約７０％（７０ｍArma）以上の電流が流れると、低周波数４６ＫＨｚに切り替わり、約０．５秒間維持した後に通常点灯周波数５４ＫＨｚに戻す動作を行う。
【００４９】
尚、スイッチ回路153のスイッチング素子をオン状態にする時間は回路や放電灯Lamp-1〜Lamp-nの特性等を考慮して、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行するように０．３秒から３．０秒の間の時間に適宜設定することが好ましい。
【００５０】
また、本実施形態では、図５に示す放電灯点灯装置101の共振周波数特性に基づいて上記の発振周波数（インバータ回路の動作周波数）を設定している。すなわち、通常点灯周波数f0は、放電灯点灯装置101の未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2との間に設定されている。本実施形態では、起動時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が５４ＫＨｚの点B1における電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加された後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に駆動制御回路11が動作する周波数を４６ＫＨｚに切り換えて、点灯時共振周波数特性曲線A2上の周波数４６ＫＨｚの点B2における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して全放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯状態になるように促進し、この後、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数５４ＫＨｚの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
【００５１】
図６に示すように、外部電極型蛍光管（ＥＥＦＬ）の等価回路は、両端電極のそれぞれに直列接続されたキャパシタンスCa1,Ca2と放電灯部分Lampで構成される。
【００５２】
放電灯に印加される電圧VLは、キャパシタンスCa1,Ca2が分担する電圧Vca1,Vca2と放電灯部分Lampが分担する電圧Vlampで構成される。
【００５３】
起動時に部分不点灯が発生したときに、インバータ回路出力の周波数を下げることにより、キャパシタンスCa1,Ca2が分担する電圧Vca1.Vca2と放電灯部分Lampが分担する電圧Vlampの比率が変わる。放電灯部分Lampの電圧Vlampは、電流と温度が一定であれば、周波数が変わっても、ほぼ一定である。キャパシタンスCa1.Ca2が分担する電圧Vca1.Vca2は、周波数が下がるとＸｃ＝１／ωＣの関係で高くなる。
【００５４】
すなわち、動作周波数を下げることにより放電灯負荷全体にかかる電圧VLは上昇する。不点灯の放電灯があると、不点灯の放電灯には電流が流れていないので、キャパシタンスCa1.Ca2による電圧降下は発生せず、上記電圧ＶＬが放電灯部分Lampにかかる。すなわち、動作周波数を下げることにより不点灯の放電灯両端の電圧を上げて点灯しやすくする。
【００５５】
キャパシタンスCa1,Ca2が３９ｐF、放電灯部分Lampの電圧Vlampが１２５５Vrms、放電灯を流れる電流が５ｍＡｒｍｓとして、差動駆動の場合を例に計算すると、図７に示すように、駆動制御回路11,21の動作周波数を通常点灯周波数５４KHｚから部分点灯解除周波数である低周波数４６KHｚに下げることにより、キャパシタンスCa1,Ca2の分担する電圧Vca1.Vca2は２カ所合計で約１３０Vrms上昇して、不点灯の放電灯を点灯しやすくする若しくは不点灯の度合いを改善して画面の輝度ムラを改善する。
【００５６】
また、駆動制御回路11,21の動作周波数を下げることにより、全放電灯点灯時の共振周波数特性のゲインが高い部分で動作させることになり、放電灯に印加される電圧を上げたり、電流を増やして部分不点灯を解消するための性能を得ることができる。
【００５７】
前述したように、本実施形態によれば、共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性曲線A1から点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後、インバータ回路は低周波数４６ＫＨｚによって動作するため、未点灯時共振周波数特性曲線A1に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯Lamp-1〜Lamp-nが存在しても、点灯時共振周波数特性曲線A2における低周波数４６ＫＨｚの動作により、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加される電圧が増大して放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。
【００５８】
尚、本実施形態では、通常点灯周波数f0を５４ＫＨｚに設定し、部分点灯解除周波数である低周波数を４６ＫＨｚに設定したが、これに限定されることはない。例えば、部分点灯解除周波数である低周波数は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数である低周波数を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数にした場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数である低周波数を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。
【００５９】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００６０】
図８は第２実施形態における放電灯点灯装置102を示すブロック図である。図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２実施形態と第１実施形態との相違点は、外部電極型蛍光管（ＥＥＦＬ）からなる複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nのそれぞれに代えて両端電極のそれぞれにバラストコンデンサと呼ばれるキャパシタンス42を直列接続した冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）41を放電灯として用いたことである。本実施形態の構成によっても前述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
【００６２】
図９は第３実施形態における放電灯点灯装置103を示すブロック図である。図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第３実施形態と第１実施形態との相違点は、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けるとともに、起動時周波数切換回路16を設けたことである。
【００６３】
起動時周波数切換回路16は、装置起動時において発振回路13の発振周波数を所定時間、通常点灯周波数よりも高い高周波数に設定する。本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、起動時周波数６０ＫＨｚで起動した後、部分点灯解除周波数（低周波数）４６ＫＨｚに移行して動作し、この後、通常点灯周波数f0で動作する。本実施形態では、起動時に６０ＫＨｚで起動して、管電流が定格電流（例えば１００ｍAｒｍｓ）の約７０％（７０ｍＡｒｍｓ）以上の電流が流れると、低い周波数４６ＫＨｚに切り替わり、約０．５秒間維持した後に通常の点灯周波数５４ＫＨｚに戻す動作を行う。
【００６４】
これにより、起動時周波数６０ＫＨｚで起動したときは未点灯時共振周波数特性曲線A1上における点Ｂ４の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しやすくなる。さらに、高周波数である起動周波数６０ＫＨｚの電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されると、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路と接地導電体31との間で放電が生じて、これによっても放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進される。この後、部分点灯解除周波数（低周波数）４６ＫＨｚでの動作に移行するため、点灯時共振周波数特性曲線A2上の点Ｂ３の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、第１実施形態で説明したように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行する。この後、通常点灯周波数(f0)５４ＫＨｚでの動作に移行し点灯時共振周波数特性曲線A2上の点Ｂ２の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯状態が維持される。
【００６５】
上記のように通常点灯周波数(f0)５４ＫＨｚよりも高い周波数６０ＫＨｚを起動時周波数とした場合、特に効果があるのは、暗黒点灯が改善されると共に近接接地導電体から放電電流が流れやすくなるためである。すなわち、全ての放電灯が未点灯の場合、周波数を上げると起動時の放電灯電極間電圧が上昇して何れかの放電灯が点灯し、点灯した放電灯の光によって暗黒点灯が改善され、未点灯の放電灯も点灯する。また、放電灯の近傍に接地導電体を備えている場合、近接接地導電体と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくなる。
【００６６】
従って、上記のように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。
【００６７】
尚、本実施形態では、起動時周波数（高周波数）を６０ＫＨｚに設定し、通常点灯周波数f0を５４ＫＨｚに設定し、部分点灯解除周波数（低周波数）を４６ＫＨｚに設定したが、これに限定されることはない。例えば、起動時周波数（高周波数）は、未点灯時共振周波数特性曲線A1上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、起動時周波数（高周波数）を、未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1以上の周波数に設定した場合、高周波数から低周波数に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは起動時周波数（高周波数）を未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定した方がよい。また、部分点灯解除周波数（低周波数）は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数（低周波数）を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数に設定した場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数（低周波数）を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。
【００６８】
また、本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けたが、この接地導電体31は、上記のように接地導電体31（近接接地導電体）を放電灯の近傍に備えることによって、接地導電体31と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくするものであるので、接地導電体31を設けない構成であっても従来例に比べて放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯を促進できることは言うまでもない。
【００６９】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
【００７０】
図１２は第４実施形態における放電灯点灯装置104を示すブロック図である。図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４実施形態と第１実施形態との相違点は、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けるとともに、起動時周波数切換回路14を設けたことである。
【００７１】
起動時周波数切換回路14は、装置起動時において発振回路13の発振周波数を所定時間、通常点灯周波数よりも高い高周波数６０ＫＨｚに設定した後に通常点灯周波数５４ＫＨｚに設定する。
【００７２】
本実施形態では、図１３乃至図１５に示すように、起動時周波数６０ＫＨｚで起動した後、一旦、通常点灯周波数５４ＫＨｚnに移行し、さらに点灯時周波数シフト回路15の制御によって部分点灯解除周波数（低周波数）４６ＫＨｚに移行して動作し、この後、通常点灯周波数(f0)５４ＫＨｚで動作する。本実施形態では、起動時に６０ＫＨｚで起動して、管電流が定格電流（例えば１００ｍAｒｍｓ）の約５０％（５０ｍＡｒｍｓ）流れると、通常点灯周波数５４ＫＨｚに切り替わった後、管電流として定格電流（例えば１００ｍAｒｍｓ）の約７０％（７０ｍＡｒｍｓ）以上の電流が流れると低い周波数４６ＫＨｚに切り替わり、約０．５秒間維持した後に通常の点灯周波数５４ＫＨｚに戻す動作を行う。尚、図１５において、VaはトランスT1の駆動電圧波形を表し、Vbは電流検出回路12から出力される感電流検出電圧波形を表し、Vcは点灯時周波数シフト回路15における終段トランジスタ166のコレクタ電圧波形を表している。
【００７３】
これにより、起動時周波数６０ＫＨｚで起動したときは未点灯時共振周波数特性曲線A1上における点Ｂ４の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しやすくなる。さらに、高周波数である起動周波数６０ＫＨｚの電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されると、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路と接地導電体31との間で放電が生じて、これによっても放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進される。この後、通常点灯周波数５４ＫＨｚでの動作に移行して点灯時共振周波数特性曲線A2上の点Ｂ２の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加された後すぐに、部分点灯解除周波数（低周波数）４６ＫＨｚでの動作に移行するため、点灯時共振周波数特性曲線A2上の点Ｂ３の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、第１実施形態で説明したように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行する。この後、通常点灯周波数(f0)５４ＫＨｚでの動作に移行し点灯時共振周波数特性曲線A2上の点Ｂ２の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯状態が維持される。
【００７４】
従って、上記のように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。
【００７５】
尚、本実施形態では、起動時周波数（高周波数）を６０ＫＨｚに設定し、通常点灯周波数f0を５４ＫＨｚに設定し、部分点灯解除周波数（低周波数）を４６ＫＨｚに設定したが、これに限定されることはない。例えば、起動時周波数（高周波数）は、未点灯時共振周波数特性曲線A1上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、起動時周波数（高周波数）を、未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1以上の周波数に設定した場合、高周波数から低周波数に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは起動時周波数（高周波数）を未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定した方がよい。また、部分点灯解除周波数（低周波数）は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数（低周波数）を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数に設定した場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数（低周波数）を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。
【００７６】
また、本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けたが、この接地導電体31は、上記のように接地導電体31（近接接地導電体）を放電灯の近傍に備えることによって、接地導電体31と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくするものであるので、接地導電体31を設けない構成であっても従来例に比べて放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯を促進できることは言うまでもない。
【００７７】
さらにまた、上記各実施形態において輝度調整（調光）を行う場合、特に周知のバースト調光（デューティー調光、或いは時比率調光とも称する）を行う場合においても起動時と同様に電圧印加時におけるインバータ動作周波数を変化させることにより放電灯の点灯促進を図ることができる。尚、この場合、バースト調光時に点灯時周波数シフト回路15を用いると共に点灯時周波数シフト回路15におけるバッファ＆ホールド＆ディレー回路151の時定数を小さく設定する、すなわちコンデンサ162を静電容量の小さいものに切り換えることにより時定数を小さくする必要がある。
【００７８】
すなわち、バースト調光においては、放電灯への電圧印加期間と電圧非印加期間の比率を変化させて放電灯の点灯状態と消灯状態とを交互に切り替えることにより放電灯の輝度調整を行っている。このとき、電圧印加期間内において、図１６或いは図１７に示すようにインバータ動作周波数を変化させることにより点灯促進を図ることができる。
【００７９】
図１６に示すバースト調光波形では電圧印加期間において上記第１実施形態の起動時と同じように周波数を変化させている。つまり、電圧印加開始時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が５４ＫＨｚの点B1における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加した後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に駆動制御回路11が動作する周波数を４６ＫＨｚに切り換えて、点灯時共振周波数特性曲線A2上の周波数４６ＫＨｚの点B2における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して全放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯状態になるように促進し、この後、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数５４ＫＨｚの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
【００８０】
図１７に示すバースト調光波形では、
電圧印加開始時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が４６ＫＨｚの点B1における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加した後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数５４ＫＨｚの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
【００８１】
尚、上記実施形態では放電灯Lamp-1〜Lamp-n,41の両電極側にインバータ回路を設けたが、例えば第４実施形態の変形例としては、図１８に示す第５実施形態の放電灯点灯装置105のように放電灯Lamp-1〜Lamp-n,41の一方の電極側のみにインバータ回路を設け他方の電極を接地する構成にしても良いし、図１９に示す第６実施形態の放電灯点灯装置106のように周知のハーフブリッジ駆動方式や、図２０に示す第７実施形態の放電灯点灯装置107のように周知のプッシュプル駆動方式としても、前述したと同様の作用効果を得ることができることは言うまでもない。
【００８２】
また、点灯周波数を変化させる場合、段階的に周波数を変化させても良いし、連続スキャンによって点灯周波数を変化させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図２】本発明の第１実施形態における点灯時周波数シフト回路の一例を示すブロック図
【図３】本発明の第１実施形態における点灯時周波数シフト回路の一例を示す回路図
【図４】本発明の第１実施形態における点灯周波数の変移を示す図
【図５】本発明の第１実施形態における共振周波数特性曲線と点灯周波数の関係を示す図
【図６】本発明の第１実施形態における外部電極型蛍光管の等価回路および各部の印加電圧を説明する図
【図７】本発明の第１実施形態における放電灯への印加電圧と点灯周波数との関係を説明する図
【図８】本発明の第２実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図９】本発明の第３実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図１０】本発明の第３実施形態における点灯周波数の変移を示す図
【図１１】本発明の第３実施形態における共振周波数特性曲線と点灯周波数の関係を示す図
【図１２】本発明の第４実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図１３】本発明の第４実施形態における点灯周波数の変移を示す図
【図１４】本発明の第４実施形態における共振周波数特性曲線と点灯周波数の関係を示す図
【図１５】本発明の第４実施形態における各部の電圧波形を示す図
【図１６】本発明の一実施形態におけるバースト調光制御の一例を説明する図
【図１７】本発明の一実施形態におけるバースト調光制御の一例を説明する図
【図１８】本発明の第５実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図１９】本発明の第６実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【図２０】本発明の第７実施形態の放電灯点灯装置を示すブロック図
【符号の説明】
【００８４】
101〜107…放電灯点灯装置、Q1〜Q4,Q21〜Q24…電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、C1,C21…コンデンサ、T1,T21…インバータトランス、R1,R21…電流検出用の抵抗器、11,21…駆動制御回路、12,22…電流検出回路、13…発振回路、14,16…起動時周波数切換回路、15…点灯時周波数シフト回路、Lamp-1〜Lamp-n…放電灯、31…接地導電体、41…冷陰極蛍光管、42…バラストコンデンサ。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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