(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波駆動回路と、１次巻線が前記高周波駆動回路に並列に接続される複数のトランスとを備え、各トランスの２次巻線にＵ字型放電管の端子を接続される放電管点灯回路において、
２つのＵ字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第１・第２の電極と、前記２つのＵ字型放電管の他方の端子がそれぞれ共通に接続される第３の電極とを備え、
第１・第２の電極に印加する電圧が同極性で、且つ前記第３の電極に印加する電圧が前記第１・第２の電極に印加する電圧とは逆極性となるように、第１のトランスの２次巻線を第１の電極に、第２のトランスの２次巻線を第２の電極に、第３のトランスの２次巻線を第３の電極にそれぞれ接続したことを特徴とする放電管点灯回路。
【請求項２】
前記第３のトランスは、前記第１・第２のトランスよりも、２次巻線の線径が大きいものである請求項１に記載の放電管点灯回路。
【請求項３】
前記第３のトランスは、前記第１・第２のトランスよりも、コア断面積が大きいものである請求項１または２に記載の放電管点灯回路。
【請求項４】
前記第１〜第３のトランスの２次巻線から前記第１〜第３の各電極部分周辺に分布する寄生容量と、前記各トランスの漏れインダクタンスとにより前記２つのＵ字型放電管のそれぞれに共振電圧を供給する請求項１〜３のいずれか１項に記載の放電管点灯回路。
【請求項５】
前記第１〜第３のトランスは、閉磁路を形成する共用の磁性体コアを備え、
前記共用の磁性体コアに前記第１〜第３のトランスの２次巻線をそれぞれ巻回して一体に構成してなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の放電管点灯回路。
【請求項６】
前記共用の磁性体コアに１つまたは２つの１次巻線を巻回して、その１次巻線を前記第１〜第３のトランスの２次巻線に共通に結合させた請求項５に記載の放電管点灯回路。
【請求項７】
前記共用の磁性体コアに１つの１次巻線を巻回して、該１次巻線を前記第１〜第３のトランスの２次巻線に共通に結合させた請求項６に記載の放電管点灯回路であって
前記共用の磁性体コアは少なくとも３つの磁脚を有し、前記第１〜第３のトランスの２次巻線を互いに異なる磁脚にそれぞれ巻回し、前記１次巻線を、前記２次巻線が巻回されたいずれかの磁脚、または２次巻線が巻回されていない他の磁脚に巻回した記載の放電管点灯回路。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の放電管点灯回路、および当該放電管点灯回路によって駆動される冷陰極管をバックライトに備えた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷陰極管などの放電管を点灯させる放電管点灯回路に関する。特には、Ｕ字型放電管または擬似Ｕ字型放電管（以下、擬似Ｕ字型放電管も単にＵ字型放電管という。）を点灯させる放電管点灯回路に関する。また、その放電管点灯回路を備えてバックライトを構成した電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大型液晶ディスプレイなどのバックライトに冷陰極管（放電管）が用いられる。放電管には、Ｕ字型放電管や擬似Ｕ字型放電管などが用いられる。Ｕ字型放電管は、１本の長尺な放電管を中央で屈曲させたものである。また、擬似Ｕ字型放電管は２本のＩ字型放電管を接続したものである。この種のディスプレイのバックライトには、通常、Ｕ字型放電管が複数個、例えば画面サイズが３０〜４０インチクラスの液晶ディスプレイ用のバックライトでは１０数個、設けられる。【０００３】
特許文献１には、Ｕ字型放電管を点灯するための放電管点灯回路が開示されている。【０００４】
ここで、上記文献を参考にした放電管点灯回路の簡易構成例を説明する。図１には２つのＵ字型放電管を点灯する放電管点灯回路を示している。バックライト１０１は放電管点灯回路１０５にＵ字型放電管１０２Ａ，１０２Ｂを接続したものである。Ｕ字型放電管１０２Ａは２本のＩ字型放電管１０３Ａ，１０３Ｂを互いに接続し、擬似Ｕ字型放電管としたものである。また、Ｕ字型放電管１０２Ｂは２本のＩ字型放電管１０３Ｃ，１０３Ｄを互いに接続し、擬似Ｕ字型放電管としたものである。【０００５】
各Ｉ字型放電管１０３Ａ〜１０３Ｄの電力供給用電極１０４Ａ〜１０４Ｄには、それぞれ放電管点灯回路１０５の共振用のコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１ＤとトランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｄを接続している。トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｄはそれぞれ、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｄの出力電圧の極性がＵ字型放電管１０２Ａ，１０２Ｂの両端で逆になるように接続している。また、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｄの１次側では、１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｄを並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路１１０に接続している。【０００６】
高周波駆動回路１１０はインバータであり、各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｄを介して交流電圧をＵ字型放電管１０２Ａ，１０２Ｂに供給する。トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｄは１次側電圧を巻数比に応じて昇圧し、所定の２次側出力電圧（１〜２ｋＶ）とする。Ｕ字型放電管１０２Ａ，１０２Ｂには両端子にそれぞれ逆極性の２次側出力電圧を印加し、両端子に印加する２次側出力電圧の振幅を足し合わせた２〜４ｋＶ程度の駆動電圧によって駆動する。【０００７】
このようにＵ字型放電管の両端子に逆極性の電圧を印加することで、Ｕ字型放電管の駆動に必要な駆動電圧を両端子から分散して供給し、各端子に接続されるトランスの定格出力電圧の低減を可能にしている。また、複数のＵ字型放電管の端子を全て独立したトランスに接続しているために、各Ｕ字型放電管の両端電圧を所定の駆動電圧にし、他のＵ字型放電管の点灯に影響されることなくＵ字型放電管を点灯させている。【０００８】
なお、このＵ字型放電管は起動点灯時（最初の点灯時）に高い起動電圧を必要とするが、継続点灯している間は起動電圧より低い駆動電圧で点灯させることができるために、トランスの昇圧比を低く設定しておき、起動点灯時の電圧不足分を補うために、２次巻線の漏れインダクタンスと直列共振するコンデンサを各トランスに設け、この直列共振の共振点近傍で昇圧比が高くなる特性を利用して起動させるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−５０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、液晶ディスプレイの大型化に伴い、液晶ディスプレイに設けるＵ字型放電管の設置本数は増加する傾向にある。上記構成の放電管点灯回路では、Ｕ字型放電管の端子と同数のトランスと共振用コンデンサが必要であり、Ｕ字型放電管の設置本数の増加に従い、トランスや共振用コンデンサなどの部品点数も増やす必要があった。【００１０】
部品点数の増加は、製造コスト、部品コスト、装置サイズをそれぞれ増大させ、また、信頼性を低下させる問題があり、したがってその抑制が課題となっていた。また、部品点数の増加はトランスの実装面積の大型化も引き起こし、Ｕ字型放電管の設置本数の制約になってしまう問題もあった。【００１１】
そこで、本発明の目的は、部品点数を削減した簡易な構成の放電管点灯回路を提供して、放電管点灯回路の信頼性向上とコストダウンを図り、Ｕ字型放電管の設置本数を増やして電子装置のバックライトを高輝度化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明は、高周波駆動回路と、１次巻線が前記高周波駆動回路に並列に接続される複数のトランスとを備え、各トランスの２次巻線にＵ字型放電管の端子を接続される放電管点灯回路において、２つのＵ字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第１・第２の電極と、前記２つのＵ字型放電管の他方の端子がそれぞれ共通に接続される第３の電極とを備え、第１・第２の電極に印加する電圧が同極性で、且つ前記第３の電極に印加する電圧が前記第１・第２の電極に印加する電圧とは逆極性となるように、第１のトランスの２次巻線を第１の電極に、第２のトランスの２次巻線を第２の電極に、第３のトランスの２次巻線を第３の電極にそれぞれ接続したことを特徴とする。【００１３】
したがって、従来よりもトランスの数を低減することができる。即ち、２つのＵ字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第１・第２の電極（以下、独立電極という。）に、それぞれ第１・第２のトランスを接続し、２つのＵ字型放電管の他方の端子をそれぞれ共通に接続する第３の電極（以下、共通電極という。）に第３のトランスひとつのみを接続することで、この２つのＵ字型放電管に接続するトランスを合計で３つに低減することができ、部品点数を抑制できる。このように放電管点灯回路を構成し、第３のトランスの２次巻線を共通電極を介して並列に各Ｕ字型放電管に接続しても、各Ｕ字型放電管の他方の独立電極には、第１・第２のトランスからそれぞれ独立した２次側出力電圧を印加するので、各Ｕ字型放電管を同時に連続して点灯させることができる。また、共振用コンデンサを設ける場合にも、共振用コンデンサの数を各端子に１つ、即ち２つのＵ字型放電管で合計して３つに低減することができ、部品点数を抑制できる。【００１４】
また、本発明の前記第３のトランスは、前記第１・第２のトランスよりも、２次巻線の線径が大きいものである。【００１５】
本構成の放電管点灯回路では、共通電極用の第３のトランスは、２つのＵ字型放電管それぞれに電流を供給するため合成電流が流れる。そこで、共通電極用の第３のトランスの２次巻線の線径を、独立電極用の第１・第２のトランスの２次巻線の線径よりも大きくすることで、第３のトランスでの銅損を抑制し、その２次巻線に生じる発熱を抑制できる。【００１６】
また、前記第３のトランスは、前記第１・第２のトランスよりも、コア断面積が大きいものである。【００１７】
したがって、共通電極用の第３のトランスのコア断面積を、独立電極用の第１・第２のトランスのコア断面積よりも大きくすることで、第３のトランスでの鉄損を抑制して、そのコアに生じる発熱を抑制できる。【００１８】
また、本発明は、前記第１〜第３のトランスの２次巻線から前記第１〜第３の各電極部分周辺に分布する寄生容量と、前記各トランスの漏れインダクタンスとにより前記２つのＵ字型放電管のそれぞれに共振電圧を供給する。【００１９】
したがって、各Ｕ字型放電管の両端子に共振用のコンデンサを設ける必要が無くなり、部品点数をさらに抑制することができる。【００２０】
また、本発明の前記第１〜第３のトランスは、閉磁路を形成する共用の磁性体コアを備え、当該共用の磁性体コアに前記第１〜第３のトランスの２次巻線をそれぞれ巻回して一体に構成してなる。【００２１】
したがって、各トランスを一体にモジュール化して形成し、磁性体コアの部品点数、およびトランスの実装面積をそれぞれ低減できる。【００２２】
また、本発明は、前記共用の磁性体コアに１つまたは２つの１次巻線を巻回して、その１次巻線を前記第１〜第３のトランスの２次巻線に共通に結合させる。【００２３】
したがって、１次巻線の数を低減することができ、この一体にモジュール化した第１〜第３のトランスを簡易な構成にし、製造工程における１次巻線の巻回作業を容易にできる。【００２４】
また、この発明は、前記共用の磁性体コアに１つの１次巻線を巻回して、当該１次巻線を前記第１〜第３のトランスの２次巻線に共通に結合させる、また、前記共用の磁性体コアは少なくとも３つの磁脚を有し、前記第１〜第３のトランスの２次巻線を互いに異なる磁脚にそれぞれ巻回し、前記１次巻線を、前記２次巻線が巻回されたいずれかの磁脚、または２次巻線が巻回されていない他の磁脚に巻回してなる。【００２５】
したがって、複数の１次巻線を備えず、１次巻線の構成精度の違いによらずに各２次巻線に流れる電流を定めることができ、２次側出力を安定化できる。また、独立電極に接続される２つの２次巻線それぞれを１次巻線の巻回されていない磁脚に設けることで、それぞれの２次側出力を均等化できる。【００２６】
また、本発明は上記の放電管点灯回路、および当該放電管点灯回路によって駆動される冷陰極管をバックライトに備えて電子装置を構成する。【００２７】
したがって、簡易な構成でトランスの実装面積を低減した放電管点灯回路を用いて、より多くのＵ字型放電管をバックライトに用いることができる。
【発明の効果】
【００２８】
Ｕ字型放電管の電力供給用の端子の数、および各端子に接続するトランス、各端子に接続する共振用コンデンサの数を抑制してＵ字型放電管点灯回路を提供でき、部品点数の増加を抑えて製造コストや部品コスト、装置の大型化を抑制できる。また、高圧出力部の信頼性の低下を防ぐことができる。これにより、従来Ｕ字型放電管の設置本数の制約となっていたトランスおよびコンデンサの実装面積を小さくして、Ｕ字型放電管の設置本数を増やすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のバックライトの構成を説明する図である。
【図２】第１の実施形態のバックライトおよび放電管点灯回路を説明する図である。
【図３】各トランスの２次側出力波形を説明する波形図である。
【図４】第２の実施形態の放電管点灯回路およびトランスモジュールの構成を説明する構成図である。
【図５】第３の実施形態の放電管点灯回路およびトランスモジュールの構成を説明する構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，２１，１０１−バックライト
２，１０２−Ｕ字型放電管
３，１０３−Ｉ字型放電管
４，１０４−電力供給用電極
５，２５，１０５−放電管点灯回路
６−コネクタ
８−電流検知回路
１０，１１０−高周波駆動回路
２２−Ｅ字型磁性体コア
２３−ボビン
２４−２次側端子
２６−１次側端子
２７−仕切り部
Ｃ１−共振用コンデンサ
Ｔ１−トランス
Ｔ２，Ｔ３−トランスモジュール
Ｎ１−１次巻線
Ｎ２−２次巻線
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、第１の実施形態として４つのＵ字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。なお、液晶ディスプレイ装置に用いられるバックライトでは、実際には数個〜１０数個のＵ字型放電管を設ける構成が一般的であるが、ここでは説明の煩雑を避けるために簡易な構成、４つのＵ字型放電管を設ける構成により説明を行う。【００３２】
図２は、本実施形態の放電管点灯回路の回路構成を示す図である。このバックライト１は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、Ｕ字型放電管２Ａ〜２Ｄと放電管点灯回路５を備えている。Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂはコネクタ６Ａを介して放電管点灯回路５に接続し、Ｕ字型放電管２Ｃ，２Ｄはコネクタ６Ｂを介して放電管点灯回路５に接続している。【００３３】
コネクタ６Ａは電力供給用電極４Ａ〜４Ｄを含み、電力供給用電極４Ａを介してＩ字型放電管３ＡをトランスＴ１Ａに、電力供給用電極４Ｄを介してＩ字型放電管３ＤをトランスＴ１Ｃに接続している。この電力供給用電極４Ａ，４Ｄはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極４Ｂおよび電力供給用電極４Ｃはそれぞれ実装基板上でトランスＴ１Ｂに接続している。この電力供給用電極４Ｂおよび電力供給用電極４Ｃは実装基板に設けた接続線（不図示）とともに共通電極を構成している。なお、この実施形態ではコネクタ内では電力供給用電極４Ｂおよび電力供給用電極４Ｃを接続しないで実装基板上で接続するが、コネクタ内で接続するようにしても当然本発明は実施できる。【００３４】
またコネクタ６Ｂは、コネクタ６Ａと同様な構成であり、Ｉ字型放電管３ＥをトランスＴ１Ｄに、Ｉ字型放電管３ＦとＩ字型放電管３ＧをトランスＴ１Ｅに、Ｉ字型放電管３ＨをトランスＴ１Ｆにそれぞれ接続している。電力供給用電極４Ｆおよび電力供給用電極４Ｇは一組の共通電極を構成している。また、電力供給用電極４Ｅ，４Ｈはそれぞれ独立電極である。【００３５】
４つのＵ字型放電管２Ａ〜２Ｄは、それぞれ２本のＩ字型放電管から擬似Ｕ字型放電管を構成している。Ｕ字型放電管２ＡはＩ字型放電管３ＡとＩ字型放電管３Ｂの一端同士を互いに接続したものであり、Ｕ字型放電管２ＢはＩ字型放電管３ＣとＩ字型放電管３Ｄの一端同士を互いに接続したものであり、Ｕ字型放電管２ＣはＩ字型放電管３ＥとＩ字型放電管３Ｆの一端同士を互いに接続したものであり、Ｕ字型放電管２ＤはＩ字型放電管３ＧとＩ字型放電管３Ｈの一端同士を互いに接続したものである。これらのＩ字型放電管３Ａ〜３Ｈは液晶パネル（不図示）の背面に等間隔に配置している。【００３６】
放電管点灯回路５は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源（不図示）から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路５はコネクタ６Ａ，６Ｂ、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆ、１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆと２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｆを有するトランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆ、電流検知回路８Ａ〜８Ｄ、高周波駆動回路１０を備えている。【００３７】
放電管点灯回路５の高周波駆動回路１０は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状の１次側電圧を生成し、この１次側電圧を各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆに印加するものである。具体的には、ハーフブリッジ型やフルブリッジ型のスイッチング回路を用いて、５０％オンデューティ比の矩形波になるよう１次側電圧を制御する。なお、この制御の詳細については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を除く、一般的なスイッチング制御を行えばよく、オンデューティ比も５０％に限られるものではない。【００３８】
また、放電管点灯回路５のトランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆは、それぞれの１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆを並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路１０に接続したものである。ここでは、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆそれぞれの１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆの巻き終わり端をグランドに接続している。この接続の方法は、適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、第３のトランスであるトランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅは共通電極に接続している。このトランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅは２次巻線の巻き始め端を共通電極に、巻き終わり端をそのままグランドに接続している。なお、この巻き終わり端とグランドとの間に電流検知回路を接続してもよい。一方、第１・第３のトランスであるトランスＴ１Ａ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｄ，Ｔ１Ｆは独立電極に接続している。このトランスＴ１Ａ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｄ，Ｔ１Ｆは２次巻線の巻き終わり端を独立電極に、巻き始め端と接地との間に電流検知回路８Ａ〜８Ｄを接続している。このようにトランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆを構成することで、共通電極に接続されるトランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅの２次側の交流出力電圧の極性と、独立電極に接続されるトランスＴ１Ａ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｄ，Ｔ１Ｆの２次側の交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。また、共通電極に接続されるトランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅの１次巻線および２次巻線の線径は、他のトランスの線径よりも大きくしている。また、トランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅのコア断面積は、他のトランスのコア断面積よりも大きくしている。このように構成することで、合成電流の流れるトランスＴ１Ｂ，Ｔ１Ｅの１次巻線および２次巻線による銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。【００３９】
また、放電管点灯回路５のコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆは、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの２次巻線と接地との間に接続している。これらコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆは、バックライトの起動点灯時に、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆそれぞれの漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧をＵ字型放電管２Ａ〜２Ｄに印加する。なお、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆを必ずしも放電管点灯回路５に設ける必要は無く、２次側出力電圧の周波数が高い場合には、各トランスの２次巻線からコネクタ６Ａ，６Ｂ周辺、およびＵ字型放電管に分布する寄生容量をコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆの代わりに用いることで共振電圧を得ることも可能である。【００４０】
また、放電管点灯回路５の電流検知回路８Ａ〜８Ｄは、Ｕ字型放電管２Ａ〜２Ｄの管電流を検出するものであり、管電流を安定化するために用いる。管電流の安定化のための構成については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を除く、一般的な構成を用いればよい。【００４１】
以上の構成により、本実施形態のバックライト１および放電管点灯回路５はＵ字型放電管２Ａ〜２Ｄを点灯させる。なお、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆについては各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの出力特性が略一致するように巻数、巻数比、１次側と２次側の結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｆの静電容量も、各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの出力特性を略一致させるように調整すると好ましい。【００４２】
次に、継続点灯時の動作について説明する。【００４３】
高周波駆動回路１０は、電子装置の電源部から供給される直流電流をハーフブリッジ型などのスイッチング回路（不図示）によりスイッチングして各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆに印加する。【００４４】
各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆには高周波駆動回路１０の出力電圧である矩形波状の１次側電圧が印加され、各トランスは１次側電圧を巻数比に応じて昇圧し、所定の２次側出力電圧とする。具体的には正電圧出力期間に１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｆの巻き始め端から巻き終わり端に励磁電流が流れるようにしている。これにより各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆのコアの磁束は時間とともに増加し、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｆには、巻き終わり端から巻き始め端の方向に電流が流れる。一方、負電圧出力期間には各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆのコアの磁束は時間とともに減少し、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｆには巻き始め端から巻き終わり端の方向に電流が流れる。トランスＴ１ＢとトランスＴ１Ｅは、巻き始め端と巻き終わり端を他のトランスとは逆に接続しているために、他のトランスとは逆極性の２次側出力電圧を出力する。また、共通電極にＩ字型放電管３Ｂ，３Ｃ、Ｉ字型放電管３Ｆ，３Ｇが接続されるので、共通電極に接続されるトランスＴ１ＢとトランスＴ１Ｅには、独立電極に接続されるトランスＴ１Ａ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｄ，Ｔ１Ｆに対して（２倍の）合成電流が流れる。【００４５】
ここで、図３に各トランスの２次側出力電圧の電圧波形について示す。（Ａ）は、トランスＴ１Ａの２次側出力電圧Ｖａの電圧波形である。（Ｂ）は、トランスＴ１Ｂの２次側出力電圧Ｖｂの電圧波形である。（Ｃ）は、トランスＴ１Ｃの２次側出力電圧Ｖｃの電圧波形である。
各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｃの２次側出力電圧Ｖａ〜Ｖｃはそれぞれ等しい周波数の正弦波波形を示し、独立電極に接続されるトランスＴ１ＡとトランスＴ１Ｃの２次側出力電圧Ｖａ，Ｖｃは、それぞれ同位相の正弦波波形を示す。また、共通電極に接続されるトランスＴ１Ｂの２次側出力電圧Ｖｂは、２次側出力電圧Ｖａ，Ｖｃとは逆極性、即ち位相が１８０度ずれた正弦波波形を示す。なお、ここで図示していないトランスＴ１Ｄ〜Ｔ１Ｆの２次側出力電圧の電圧波形は、それぞれトランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｃの２次側出力電圧の電圧波形Ｖａ〜Ｖｃと同様である。【００４６】
Ｕ字型放電管２Ａの両端子には、それぞれ逆極性の２次側出力電圧Ｖａ，Ｖｂが印加される。したがって両端子間電圧は、２次側出力電圧Ｖａ，Ｖｂ同士の電圧振幅（１〜２ｋＶ）を足し合わせた電圧振幅（２〜４ｋＶ）になり、２次側出力電圧Ｖａ，Ｖｂの２倍の駆動電圧が印加されることになる。また、Ｕ字型放電管２Ｂ，２Ｃ，２Ｄも同様に、両端子にそれぞれ逆極性の２次側出力電圧が印加され、両端子間に高い駆動電圧が印加されることになる。【００４７】
Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂには共通電極から単一の２次側出力電圧Ｖｂを印加するが、独立電極に印加する２次側出力電圧Ｖａまたは２次側出力電圧Ｖｂは、Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂにとって独立したものであるので、共通電極に並列にＵ字型放電管２Ａ，２Ｂを接続していても、Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂをそれぞれ点灯させることができる。また、Ｕ字型放電管２Ｃ，２Ｄも同様に点灯させることができる。【００４８】
以上の構成により従来構成の放電管点灯回路に比べて、高圧用のトランスと共振用のコンデンサの数を３／４にでき、簡易な構成でトランスとコンデンサの実装面積を小さくした放電管点灯回路を提供できる。したがって、放電管点灯回路の実装基板の面積が同じであってもより多くの放電管をバックライトとして配置することが可能になる。その場合には、より高輝度な液晶ディスプレイ装置を構成することができる。また、高信頼性を必要とする高圧出力部の部品点数が削減されるために、従来より高圧出力部の信頼性が高まる。【００４９】
また、単一のコネクタに２つのＵ字型放電管を一緒に接続することができる。従来はＵ字型放電管同士の隣接する端子間の絶縁を維持するために、Ｕ字型放電管ごとに個別のコネクタが必要であった。しかしながら本発明の構成では、異なるＵ字型放電管の端子であっても、例えば共通電極である電力供給用電極４Ｂ，４Ｃを隣接した状態で接続することで、異なるＵ字型放電管の端子同士が同電位になり、単一のコネクタに２つのＵ字型放電管を接続しても絶縁を確保できるようになる。この構成により、放電管点灯回路全体としてのコネクタ数を低減でき、接続の作業工程を簡易にし、また作業工程数を減らすことが可能になる。また、各Ｕ字型放電管の駆動電圧を両端子に分散させるので、各トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆの定格出力電圧を小さくでき、トランスＴ１Ａ〜Ｔ１Ｆとして簡易な構成のものを用いることができる。【００５０】
なお、ここでは４つのＵ字型放電管によりバックライトを構成した例を示したが、より多くのＵ字型放電管によりバックライトを構成してもよく、２つのＵ字型放電管の共通電極に一つのトランスを設けるようにバックライトを構成することで本発明は実施できる。【００５１】
またこの実施形態では、１次側の回路構成として高周波駆動回路に並列にトランスを接続する例を示したが、本発明はどのような１次側の回路構成であっても実施できる。２次側の回路構成が、共通電極と独立電極に印加される電圧が互いに逆極性になるものであればよい。【００５２】
次に、第２の実施形態として２つのＵ字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。また、本実施形態では第１の実施形態で示したトランスではなく複数のトランスを単一の磁性体コアに設けたトランスモジュールを用いる構成により説明を行う。【００５３】
図４（Ａ）に回路構成を示すバックライト２１は液晶ディスプレイ装置に用いられるものでありＵ字型放電管２Ａ，２Ｂと放電管点灯回路２５を備えている。Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂはコネクタ６Ａを介して放電管点灯回路２５に接続している。コネクタ６Ａは電力供給用電極４Ａ〜４Ｄを含み、電力供給用電極４Ａ，４Ｄはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極４Ｂおよび電力供給用電極４Ｃは実装基板に設けた接続線（不図示）とともに共通電極を構成している。【００５４】
放電管点灯回路２５は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源（不図示）から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路２５はコネクタ６Ａ、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃ、１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃと２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃを１対の磁性体コアに巻回してなるトランスモジュールＴ２、電流検知回路８Ａ，８Ｂ、高周波駆動回路１０を備えている。【００５５】
ここで、放電管点灯回路２５のトランスモジュールＴ２の詳細構成を図４（Ｂ），４（Ｃ）に示す。同図（Ｂ）は概観図であり、同図（Ｃ）は断面図である。トランスモジュールＴ２は、２つのＥ字型磁性体コア２２Ａ，２２Ｂと、３つのボビン２３Ａ〜２３Ｃと、１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃと、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃとを備えている。Ｅ字型磁性体コア２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ３つの磁脚を有する相似な形状であり、互いの３つの磁脚同士をつき合わせて閉磁路を構成するものである。つき合わせる３つの磁脚それぞれには管状のボビン２３Ａ〜２３Ｃを挿通している。【００５６】
このボビン２３Ａ〜２３Ｃは外周方向に周回する複数の仕切り部２７を有し、仕切り部２７により仕切られた複数の領域のうち一端の領域に１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃを巻回している。また、複数の仕切り部２７により細かく仕切られた他端側の領域に巻線を順に引き出しながら巻回して２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃを構成している。ここでは仕切り部２７により２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃを巻回する領域を仕切ることで、重なった２次巻線間に大きな電位差が生じることを抑制している。また各ボビン２３Ａ〜２３Ｃはそれぞれ１次側端子２６と２次側端子２４とを２つづつ備え、それぞれに１次巻線Ｎ１、２次巻線Ｎ２の両端を接続している。具体的には１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃの巻き始め端（ここでは図左側端とする。）を、１次側端子２６Ａ，２６Ｃ，２６Ｅに接続し、１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃの巻き終わり端（ここでは図右側端とする。）を、１次側端子２６Ｂ，２６Ｄ，２６Ｆに接続している。また、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの巻き始め端（ここでは図左側端とする。）を、２次側端子２４Ａ，２４Ｃ，２４Ｅに接続し、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの巻き終わり端（ここでは図右側端とする。）を、２次側端子２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆに接続している。【００５７】
同図（Ａ）に示すように１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃは巻き始め端に接続された１次側端子２６Ａ，２６Ｃ，２６Ｅ同士を接続することで並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路１０に接続している。また、トランスモジュールＴ２それぞれの１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃは巻き終わり端に接続された１次側端子２６Ｂ，２６Ｄ，２６Ｆを介してグランドに接続している。なお、以上の接続の方法は適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、トランスモジュールＴ２の２次巻線Ｎ２Ｂは巻き始め端に接続された２次側端子２４Ｃを介して共通電極に接続している。一方、２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃは巻き終わり端に接続された２次側端子２４Ｂ，２４Ｆを介して独立電極に接続している。なお、それぞれの２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの巻き終わり端とグランドとの間に電流検知回路を接続してもよく、ここでは２次側端子２４Ａ，２４Ｅと接地との間に電流検知回路８Ａ，８Ｂを接続している。このようにトランスモジュールＴ２を構成することで、共通電極に接続される２次巻線Ｎ２Ｂからの交流出力電圧の極性と、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃからの交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。【００５８】
また、共通電極に接続される２次巻線Ｎ２ＢをＥ字型磁性体コアの中央の磁脚に挿通したボビン２３Ｂに設け、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２ＣをＥ字型磁性体コアの両端の磁脚に挿通したボビン２３Ａ，２３Ｃに設けている。また、同図（Ｃ）に矢印で図示する２つの閉磁路が生じ、２次巻線Ｎ２Ａと２次巻線Ｎ２Ｃが異なる閉磁路に構成されるため、それぞれ独立して電圧を出力する。この構成により、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃの出力特性を均等化している。また、２次巻線Ｎ２Ｂの線径を他の２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃの線径よりも大きくしている（図では明示していない）。また、中央の磁脚のコア断面積を、他の両端の磁脚のコア断面積よりも大きくしている（図では明示していない）。このように構成することで、合成電流の流れる２次巻線Ｎ２Ｂによる銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。【００５９】
このようにトランスモジュールＴ２に３つの２次巻線および３つの１次巻線を設けてモジュール化することで、部品点数およびトランスの実装面積をそれぞれ低減している。【００６０】
また、同図（Ａ）に示す放電管点灯回路２５の高周波駆動回路１０は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状の１次側電圧を生成し、この１次側電圧をトランスＴ２の１次巻線Ｎ１Ａ〜Ｎ１Ｃに印加する。【００６１】
また、放電管点灯回路２５のコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃは、トランスモジュールＴ２の各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃと接地との間に接続している。これらコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃは、バックライトの起動点灯時に、トランスモジュールＴ２の漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧をＵ字型放電管２Ａ，２Ｂに印加する。【００６２】
以上の構成により、本実施形態のバックライト２１および放電管点灯回路２５はＵ字型放電管２Ａ，２Ｂを点灯させる。なお、トランスモジュールＴ２については各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの出力特性が略一致するように巻数、巻数比、１次側との結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃの静電容量も、各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの出力特性を略一致させるように調整すると好ましい。【００６３】
なお、ここでは、独立電極や共通電極に接続される２次側端子を互い違いにすることで、独立電極や共通電極に印加する交流出力電圧の極性を逆極性にする例を示したが、本発明はこのような構成に限らず、例えば２次側端子の接続は順に、２次側端子２４Ａ，２４Ｃ，２４Ｅを電力供給用電極に接続し、２次側端子２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆをグランドに接続し、２次巻線の巻回方向を互い違いに逆にするようにしても良い。なお、本実施形態においては、１つのトランスにつき１次側端子を２つ、２次側端子を２つとしたが、２次巻線のグランド端子を１次側端子として配置し、１次側端子を１つとしても構わない。【００６４】
次に第３の実施形態として、１次巻線の回路構成をより簡易にした、２つのＵ字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。また、この放電管点灯回路では、トランスモジュールとして第２の実施形態で示したトランスモジュールＴ２と同様な磁性体コアとボビンと２次巻線とを備え、１つの１次巻線のみを設けたトランスモジュールＴ３を用いる。【００６５】
図５（Ａ）に回路構成を示すバックライト４１は液晶ディスプレイ装置に用いられるものでありＵ字型放電管２Ａ，２Ｂと放電管点灯回路４５を備えている。Ｕ字型放電管２Ａ，２Ｂはコネクタ６Ａを介して放電管点灯回路４５に接続している。【００６６】
コネクタ６Ａは電力供給用電極４Ａ〜４Ｄを含み、電力供給用電極４Ａ，４Ｄはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極４Ｂおよび電力供給用電極４Ｃは実装基板に設けた接続線（不図示）とともに共通電極を構成している。【００６７】
放電管点灯回路４５は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源（不図示）から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路４５はコネクタ６Ａ、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃ、１次巻線Ｎ１Ａと２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｆを１対の磁性体コアに巻回してなるトランスモジュールＴ３、電流検知回路８Ａ，８Ｂ、高周波駆動回路１０を備えている。【００６８】
ここで、放電管点灯回路４５のトランスモジュールＴ３の詳細構成を図５（Ｂ）に示す。同図（Ｂ）は概観図である。トランスモジュールＴ３は、２つのＥ字型磁性体コア２２Ａ，２２Ｂと、３つのボビン２３Ａ〜２３Ｃと、１次巻線Ｎ１と、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃとを備えている。Ｅ字型磁性体コア２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ３つの磁脚を有する相似な形状であり、互いの３つの磁脚同士をつき合わせて閉磁路を構成するものである。つき合わせる３つの磁脚それぞれには管状のボビン２３Ａ〜２３Ｃを挿通している。【００６９】
ボビン２３Ｂには、仕切り部２７により仕切られた複数の領域のうち一端の領域に１次巻線Ｎ１を巻回している。この１次巻線Ｎ１は、巻き始め端（ここでは図左側端とする。）を、１次側端子２６Ｃに接続し、巻き終わり端（ここでは図右側端とする。）を、１次側端子２６Ｄに接続している。また、ボビン２３Ａ〜２３Ｃのそれぞれには、複数の仕切り部２７により細かく仕切られた（他端側の）領域に巻線を順に引き出しながら巻回して２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃを構成し、その巻き始め端（ここでは図左側端とする。）を、２次側端子２４Ａ，２４Ｃ，２４Ｅに接続し、２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの巻き終わり端（ここでは図右側端とする。）を、２次側端子２４Ｂ，２４Ｄ，２４Ｆに接続している。なお、本実施形態においても第２の実施形態と同様、１次側端子を増やし、２次巻線のグランドを１次側端子として配置しても構わない。【００７０】
同図（Ａ）に示すように１次巻線Ｎ１は巻き始め端に接続された１次側端子２６Ｃを介して高周波駆動回路１０に接続している。また、１次巻線Ｎ１は巻き終わり端に接続された１次側端子２６Ｄを介してグランドに接続している。なお、この接続の方法は適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、トランスモジュールＴ３の２次巻線Ｎ２Ｂは巻き始め端に接続された２次側端子２４Ｃを介して共通電極に、巻き終わり端に接続された２次側端子２４Ｄを介してグランドに接続している。一方、２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃは巻き終わり端に接続された２次側端子２４Ｂ，２４Ｆを介して独立電極に、巻き始め端に接続された２次側端子２４Ａ，２４Ｅと接地との間に電流検知回路８Ａ，８Ｂを接続している。このようにトランスモジュールＴ３を構成することで、共通電極に接続される２次巻線Ｎ２Ｂからの交流出力電圧の極性と、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃからの交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。【００７１】
また、共通電極に接続される２次巻線Ｎ２Ｂと１次巻線Ｎ１をＥ字型磁性体コアの中央の磁脚に挿通したボビン２３Ｂに設け、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２ＣをＥ字型磁性体コアの両端の磁脚に挿通したボビン２３Ａ，２３Ｃに設けている。また、同図（Ｂ）に矢印で図示する２つの閉磁路が生じ、２次巻線Ｎ２Ａと２次巻線Ｎ２Ｃが異なる閉磁路に構成されるため、それぞれ独立して電圧を出力する。この構成により、独立電極に接続される２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃの出力特性を均等化している。また、２次巻線Ｎ２Ｂの線径を他の２次巻線Ｎ２Ａ，Ｎ２Ｃの線径よりも大きくしている（図には明示していない）。また、中央の磁脚のコア断面積を、他の両端の磁脚のコア断面積よりも大きくしている（図には明示していない）。このように構成することで、合成電流の流れる２次巻線Ｎ２Ｂによる銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。【００７２】
このようにトランスモジュールＴ３に１つの１次巻線を設けてモジュール化することで、１次巻線の部品点数を削減している。【００７３】
また、同図（Ａ）に示す放電管点灯回路２５の高周波駆動回路１０は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状の１次側電圧を生成し、この１次側電圧をトランスＴ３の１次巻線Ｎ１に印加する。【００７４】
また、放電管点灯回路２５のコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃは、トランスモジュールＴ３の各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃと接地との間に接続している。これらコンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃは、バックライトの起動点灯時に、トランスモジュールＴ３の漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧をＵ字型放電管２Ａ，２Ｂに印加する。【００７５】
以上の構成により、本実施形態のバックライト４１および放電管点灯回路４５はＵ字型放電管２Ａ，２Ｂを点灯させる。なお、トランスモジュールＴ３については各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの出力特性が略一致するように巻数、巻数比、１次側との結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサＣ１Ａ〜Ｃ１Ｃの静電容量も、各２次巻線Ｎ２Ａ〜Ｎ２Ｃの出力特性を略一致させるように調整すると好ましい。【００７６】
なお、本発明は用いるトランス、およびトランスモジュールの構成によらずに実施でき、例えば特開２００１−１２６９３７に開示された、１次巻線用の１つの磁脚と２次巻線用の３つの磁脚とを備えるトランスモジュールの構成や、第３の実施形態で示した構成とは逆に、ボビン２３Ａとボビン２３Ｃにそれぞれ個別の１次巻線を巻回し、ボビン２３Ｂには１次巻線を巻回しないようなトランスモジュールの構成であっても好適に実施できる。また、複数の１次巻線を多重に巻回して、３より多くの１次巻線を設ける構成であっても好適に実施できる。
【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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