(57)【要約】【課題】周囲温度により管電流を調整するインバータにおいて、高温時には管電流を低下させ、常温以下の場合には一定の管電流が流れるようにすることにより、高温時の温度の抑制と，低温時の蛍光管の寿命低下の改善とを両立する。【解決手段】蛍光管２に流れる管電流を電流検出用抵抗３によって電圧に変換しダイオード４と平滑コンデンサ５によって整流平滑した電圧に対し、一定の電圧間に接続したサーミスタ７と分圧抵抗８の中点を、ダイオード７を介して接続する。サーミスタ７と分圧抵抗８の中点電圧は、常温では管電流を平滑した電圧より低く設定する事で管電流を一定にし、高温時のみサーミスタ７と分圧抵抗８の中点電圧は平滑した電圧より高くなり、管電流を温度に概略反比例し低下させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光管に流れる電流を検出し制御することで管電流を安定化させるインバータにおいて、前記インバータの周囲温度が設定温度を超えた場合に上記管電流を、周囲温度が上昇するにつれ低下させる機能を有し、前記インバータは前記蛍光管に直列に接続した抵抗により前記管電流を検出し、安定化させる機能を有し、一定の電圧間に接続したサーミスタと抵抗の中点を、ダイオードを介し前記管電流検出点に接続した構成を備えたことを特徴とするインバータ。
【請求項２】
請求項１記載のインバータにおいて、前記蛍光管を複数備え、前記複数の蛍光管の管電流の合計電流が流れるように接続した抵抗により前記管電流を検出し、安定化させる機能を有することを特徴とするインバータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のインバータにおいて、前記ダイオードはツェナーダイオードであることを特徴とするインバータ。
【請求項４】
入力電圧に応じて蛍光管に流れる管電流を一定に保つように制御する制御回路と、前記管電流を検出して、その値に応じた第１の電圧値を出力する管電流検出回路と、周囲の温度に応じた第２の電圧値を出力する温度検出回路とを備え、前記制御回路は、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値の内のより大きな電圧値を前記入力電圧として、前記管電流を制御することを特徴とするインバータ。
【請求項５】
請求項１〜３の内のいずれか一つに記載のインバータを用いた液晶表示装置であって、前記インバータは、液晶パネルのバックライトユニット用の蛍光管の点灯に用いられ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光管を点灯させるインバータにおける、管電流の温度制御回路に関し、特に一定温度以上において管電流を低下させる機能を有するインバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置等の駆動回路に接続された液晶パネルのバックライトユニットに用いられる蛍光管を点灯させるためにインバータが用いられている。この従来の蛍光管を点灯させるインバータにおいて、管電流を安定化させることで、輝度を安定化させる手法が一般的に用いられている。
【０００３】
図８は従来技術によるこの種のインバータの一例を示す回路図である。図８を参照すると、冷陰極管（蛍光管）２に流れる管電流を電流検出用抵抗３によって電圧に変換し整流ダイオード４と平滑コンデンサ５によって整流平滑し、制御回路６に入力することで、管電流を安定化させている。尚、符号１はトランス、１２は直流電圧源である。
【０００４】
一方で、高温における過度な温度上昇をさけるために、インバータ周囲温度に概略反比例し管電流を低下させる手段が用いられる場合もある。図９はこの例を示す回路図である。図９に示す例においては、図８における整流ダイオード４と制御回路６との間に直列にサーミスタ７を挿入することで、制御回路６へのフィードバック電圧を温度的に変化させることにより、管電流をインバータ周囲温度によって変化させている。
【０００５】
特許文献１には、上述したインバータを用いた冷陰極管点灯装置が開示されている。但し、特許文献１においては、複数の蛍光管を備え、全ての蛍光管を確実に点灯するように構成したものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２６７６７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１０は従来技術の欠点の説明に供せられる図である。図１０を参照すると、図９における温度制御を有するインバータにおいては、高温における温度上昇を抑制する機能は有するものの、低温において管電流が増加し、蛍光管の寿命を縮めてしまう欠点があった。
【０００８】
したがって、本発明は、上記欠点を解決するためになされたもので、その一技術的課題は、高温における温度上昇を抑制しつつ、低温における管電流の上昇を抑えたインバータを提供することにある。
【０００９】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、前記インバータを液晶パネルのバックライトユニットの蛍光管の点灯に用いた液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、蛍光管に流れる電流を検出し制御することで管電流を安定化させるインバータにおいて、前記インバータの周囲温度が設定温度を超えた場合に上記管電流を、周囲温度が上昇するにつれ低下させる機能を有し、前記インバータは前記蛍光管に直列に接続した抵抗により前記管電流を検出し、安定化させる機能を有し、一定の電圧間に接続したサーミスタと抵抗の中点を、ダイオードを介し前記管電流検出点に接続した構成を備えたことを特徴とするインバータが得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記インバータにおいて、前記蛍光管を複数備え、前記複数の蛍光管の管電流の合計電流が流れるように接続した抵抗により前記管電流を検出し、安定化させる機能を有することを特徴とするインバータが得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記いずれか一つのインバータにおいて、前記ダイオードはツェナーダイオードであることを特徴とするインバータが得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、入力電圧に応じて蛍光管に流れる管電流を一定に保つように制御する制御回路と、前記管電流を検出して、その値に応じた第１の電圧値を出力する管電流検出回路と、周囲の温度に応じた第２の電圧値を出力する温度検出回路とを備え、前記制御回路は、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値の内のより大きな電圧値を前記入力電圧として、前記管電流を制御することを特徴とするインバータが得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記いずれか一つのインバータを用いた液晶表示装置であって、前記インバータは、液晶パネルのバックライトユニット用の蛍光管の点灯に用いられていることを特徴とする液晶表示装置が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の本発明の実施の形態の説明において、図８及び図９で示される従来技術によるインバータの構成部位と同じ部位は、同様な符号で示されている。
【００１６】
本発明の液晶表示装置の一例は、一面が開口もしくは窓を備えた筐体内に組み込まれた液晶パネルと、液晶パネルを駆動させる駆動回路と、筐体の一面とは反対側の他面の内側に設けられたバックライトユニットと、これを点灯させるためのインバータとを備えている。バックライトユニットは、冷陰極管である複数の蛍光管と、蛍光管からの光を集中させる反射板と、液晶パネル全体を均一の輝度で光らせるために集中した反射板からの光を導く板状の導光板とを備えている。
【００１７】
インバータが供給するエネルギーによって、蛍光管を点灯させ、その光を反射板によって導光板のある方向に集中させ、導光板により液晶全体を一定の輝度で照らすことができる。一方、液晶パネルは、駆動回路によって光を透過させるか否かを決定し、これによって画面の表示内容が決定される。
【００１８】
本発明の一例による液晶表示装置は従来のものとはそのインバータの構成が異なる構成であるので、以下の説明においては、インバータについてのみ説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態によるインバータを示す図である。図２は図１のインバータの動作説明に供せられる図である。
【００２０】
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態によるインバータ１０は、直流電圧源１２と、直流電圧源１２の両端に接続された制御回路６と、この制御回路６に両端が接続されたトランス１と、トランス１の一端に接続された蛍光管２とを備えている。
【００２１】
また、インバータ１０は、管電流検出回路として、蛍光管２の他端にアノードが接続された整流ダイオード４と、蛍光管２の他端に、一端が接続され他端は接地された電流検出用抵抗３と、整流ダイオード４のカソード側に一端が接続され他端は接地された平滑コンデンサ５とを備えている。
【００２２】
さらに、インバータは、温度検出回路として、サーミスタ７と、分圧抵抗８と、サーミスタ７及び分圧抵抗８の中点にアノードが接続された整流ダイオード９とを備え、整流ダイオード４のカソード側と、整流ダイオード９のカソード側は接続されて、この接続された部分は、制御回路６に接続されている。
【００２３】
このような構成の本発明の第１の実施の形態によるインバータ１０において、トランス１の一端に接続された蛍光管２に流れる管電流を電流検出用抵抗３によって電圧に変換し、整流ダイオード４と平滑コンデンサ５によって整流平滑し、制御回路６に第１の電圧値として入力する。一方で、一定の電圧間に接続したサーミスタ７と分圧抵抗８の中点を、整流ダイオード９を介して制御回路６に第２の電圧値として入力する。
【００２４】
常温時、サーミスタ７と分圧抵抗８の中点の電圧（第２の電圧値）は、管電流を整流平滑した電圧（第１の電圧値）よりも低く設定することで、制御回路６に影響を与えず管電流を一定に保つ。
【００２５】
高温時においては、サーミスタ７の抵抗値が低下することにより、サーミスタ７と分圧抵抗８の中点の電圧（第２の電圧値）は、管電流を整流平滑した電圧（第１の電圧値）よりも高くなる。このため制御回路６への入力電圧は見かけ上管電流が増加したことと、同様の状態になるため結果的に管電流を低下させる動作となる。
【００２６】
すなわち、図２に示すように、サーミスタ７と分圧抵抗８によって設定されるインバータ周囲温度を超えた場合にのみ、管電流は周囲温度に概略反比例し低下していく。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態によるインバータを示す回路図である。図３に示す本発明の第２の実施の形態によるインバータ２０は、図１の本発明の第１の実施の形態によるインバータ１０の整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を接続したものである。
【００２８】
第１の実施の形態による整流ダイオード９においては、管電流が低下を始める設定温度や低下の傾きを変えるには、サーミスタの抵抗値を変える必要があるが、サーミスタは一般に細かい定数がない。しかしながら、第２の実施の形態においては、整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を接続したので、ツェナー電圧を細かく設定できるので、設定温度や傾きを容易に変更可能であり、設計の自由度が増すという効果を備えている。なお、このような効果以外には、本発明の第２の実施の形態によるインバータ２０においては、図１に示す本発明の第１の実施の形態によるインバータ１０と同様な効果が得られる。
【００２９】
（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態によるインバータを示す回路図である。図１及び図３に示す第１及び第２の実施の形態によるインバータ１０，２０においては、一本の蛍光管２の電流制御に対する物であるが、図４の本発明の第３の実施の形態のインバータ３０においては、蛍光管２に並列にもう一つの蛍光管２´を使用している。この場合の蛍光管２，２´を複数使用した場合には、液晶表示装置の液晶パネルの画面をより明るく表示することができる。
【００３０】
なお、本発明の第３の実施の形態によるインバータ３０において、本発明の第１及び第２の実施の形態によるインバータ１０，２０と、同様の効果が得られることは明らかである。
【００３１】
（第４の実施の形態）
図５は本発明の第４の実施の形態によるインバータを示す回路図である。図５に示した第４の実施の形態によるインバータ４０では、図４に示した本発明の第３の実施の形態におけるインバータ３０の蛍光管２，２´への入力用のトランス１に更にもう一つのトランス１´を、入力用のトランス１と並列設けている。
【００３２】
複数の蛍光管を点灯する場合に、トランスの電力の問題や管電流のバランス精度の問題からトランスを複数使用しなければならない場合があり、このような場合においては、より管電流を安定化することができる。本発明の第４の実施の形態においても、蛍光管２，２´を複数使用した第３の実施の形態におけるインバータ３０と同様の効果が得られることは明らかである。
【００３３】
（第５の実施の形態）
図６は本発明の第５の実施の形態によるインバータを示す回路図である。図５に示す本発明の第５の実施の形態によるインバータ５０は、図４に示す本発明の第３の実施の形態のインバータ３０と同様に蛍光管２に並列にもう一つの蛍光管２´を使用した構成であるが、図３に示す本発明の第２の実施の形態によるインバータ２０と同様に、整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を用いている点で異なっている。このように、整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を接続したので、ツェナー電圧を細かく設定できるので、設定温度や傾きを容易に変更可能であり、設計の自由度が増すという効果を備えている。なお、本発明の第１及び第３の実施の形態によるインバータ３０と、同様の効果が得られることは明らかである。
【００３４】
（第６の実施の形態）
図７は本発明の第６の実施の形態によるインバータを示す回路図である。図７に示す本発明の第６の実施の形態によるインバータ６０では、図５に示した本発明の第４の実施の形態における蛍光管２，２´への入力用のトランス１に更にもう一つのトランス１´を、入力用のトランス１と並列設けた点で同様であるが、図３に示す本発明の第２の実施の形態によるインバータ２０と同様に、整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を用いている点で異なっている。このように、整流ダイオード９の代わりに、逆方向にツェナーダイオード１１を接続したので、本発明の第２及び第５の実施の形態によるものと同様に、ツェナー電圧を細かく設定できるので、設定温度や傾きを容易に変更可能であり、設計の自由度が増すという効果を備えている。この本発明の第６の実施の形態によるインバータ６０の場合も、トランス１，１′と蛍光管２，２´を複数使用した本発明の第４の実施の形態におけるインバータ４０と同様の効果が得られることは明らかである。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、設定温度以下の温度においては管電流を一定に保ち、設定温度以上においては、概略周囲温度に反比例して管電流が低下するインバータが実現でき、このことにより、高温時に温度上昇を抑制しつつ、管の寿命低下を抑制することが可能となるインバータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図２】図１のインバータの管電流―周囲温度特性を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態によるインバータを示す回路図である。
【図８】管電流を一定に制御する従来のインバータの一例を示す回路図である。
【図９】温度により管電流を制御する従来型のインバータの他の例を示す回路図である。
【図１０】図８及び図９のインバータの管電流―周囲温度特性を示す図である。
【符号の説明】
１，１´    トランス
２，２´    蛍光管
３    電流検出用抵抗
４    整流ダイオード
５    平滑コンデンサ
６    制御回路
７    サーミスタ
８    分圧抵抗
９    整流ダイオード
１０，２０，３０，４０，５０，６０，１００，１１０    インバータ
１１    ツェナーダイオード
１２    直流電圧源
【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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