(57)【要約】【課題】  面光源上において高輝度の部分の偏在を是正することのできる放電管点灯装置を提供する。【解決手段】  バランスコイルＴ１の１次側巻線と２次側巻線のうち、一方の電流値が増加し、他方の電流値が減少した場合、バランスコイルＴ１の磁束には不均衡が生じて、相殺されない磁束が生じる。この磁束は、バランスコイルＴ１において、電流値の増加した巻線においては電流値を減少させる働きをし、電流値の減少した巻線においては、電流値を増加させる働きをして、これら２つの巻線を流れる電流値の乖離を抑制する。そして、バランスコイルＴ１を介して、トランスＴ２、トランスＴ３に電圧が供給される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両電極から電圧供給されることにより点灯する放電管を備え、前記放電管の一方の電極に供給される電圧の位相が前記放電管の他方の電極に供給される電圧の位相と逆である、放電管点灯装置において、前記放電管の一方の電極に電圧を供給する第１電圧供給手段と、前記放電管の他方の電極に電圧を供給する第２電圧供給手段と、発振器の発振周波数に同期して発生するパルス電圧が供給されると前記第１電圧供給手段と前記第２電圧供給手段とに電流を供給するとともに前記第１電圧供給手段に供給される電流値と前記第２電圧供給手段に供給される電流値との乖離を抑制する等電流供給手段と、を備えることを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項２】
前記第１電圧供給手段と前記第２電圧供給手段とが、それぞれ、変圧器で構成されてなり、前記等電流供給手段が、一端から前記第１電圧供給手段の１次側巻線の一端に電流を供給するとともに前記第２電圧供給手段の１次側巻線の一端に電流を供給し、前記第１電圧供給手段の２次側巻線から前記放電管の一方の電極に電圧を供給するとともに前記第２電圧供給手段の２次側巻線から前記放電管の他方の電極に電圧を供給する、ことを特徴とする請求項１に記載の放電管点灯装置。
【請求項３】
前記等電流供給手段が、１次側巻線の一端と２次側巻線の一端とから前記パルス電圧が供給されるとともに１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対１である第１トランスであり、前記第１電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第１トランスの１次側巻線の他端と接続され、２次側巻線の一端から前記放電管の一方の電極に電圧を供給する変圧器で構成され、前記第２電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第１トランスの２次側巻線の他端と接続され、２次側巻線の一端から前記放電管の他方の電極に電圧を供給する変圧器で構成される、ことを特徴とする請求項２に記載の放電管点灯装置。
【請求項４】
Ｎを正数として、前記等電流供給手段が１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対Ｎの第２トランスと、１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対Ｎの第３トランスと、で構成され、前記第２トランスの２次側巻線の一端が前記第３トランスの２次側巻線の一端と接続され、前記第２トランスの２次側巻線の他端が前記第３トランスの２次側巻線の他端と接続され、前記第２トランスの１次側巻線の一端と前記第３トランスの１次側巻線の一端とから前記パルス電圧が供給されてなり、前記第１電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第２トランスの１次側巻線の他端と接続されて２次側巻線の一端から前記放電管の一方の電極に電圧を供給するトランスであり、前記第２電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第３トランスの１次側巻線の他端と接続されて２次側巻線の一端から前記放電管の他方の電極に電圧を供給するトランスである、ことを特徴とする請求項２に記載の放電管点灯装置。
【請求項５】
第１インダクタと第２インダクタとを備え、前記等電流供給手段と前記第１電圧供給手段と第１インダクタとを任意の順序で直列接続し、前記等電流供給手段と前記第２電圧供給手段と第２インダクタとを任意の順序で直列接続する、ことを特徴とする、請求項１または請求項２のいずれかに記載の放電管点灯装置。
【請求項６】
前記第１電圧供給手段の１次側巻線の他端と、前記第２電圧供給手段の１次側巻線の他端と、に接続されたインダクタを備える、ことを特徴とする請求項２に記載の放電管点灯装置。
【請求項７】
前記等電流供給手段の他端に接続されたインダクタを備えることを特徴とする請求項２に記載の放電管点灯装置。
【請求項８】
前記放電管を複数備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の放電管点灯装置。
【請求項９】
前記放電管が冷陰極管である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の放電管点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管を高周波で点灯させる放電管点灯装置に関し、特に、多灯放電管点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータ等の表示部に、バックライトを備えた液晶表示装置が用いられている。このような液晶表示装置のうち、特に、液晶テレビなどの大型面光源においては、面光源の輝度が均一であることが要求される。このため、片側高電圧駆動方式の場合は、冷陰極管ごとに流れる電流を検出して制御回路に帰還し、管電流を一定に保つ機構が設けられていた。
【０００３】
しかし、冷陰極管のサイズが長くなると、冷陰極管の放電電圧が高くなり、また、冷陰極管のインピーダンスも高くなることから、冷陰極管の高圧側と低圧側とで輝度の差が生じ発光面における均一な発光の実現が望まれていた。
【０００４】
そこで、近年、面光源の両側から電流を供給して冷陰極管を駆動する両側高電圧駆動方式によって、冷陰極管の両極板から電圧を供給する方式が用いられるようになってきた。
【０００５】
しかしながら、両電極から供給される電圧のバランスをとることは困難であり、バランスが悪いと発光量に偏りが発生し、面光源の輝度を均一にすることができなかった。
【０００６】
このような問題点に鑑み、従来は、両側高電圧駆動方式とトランス２次側に互いに１８０度位相の異なる２つの共振回路構成を含む高効率インバータ回路との組み合わせにおいて生じる出力アンバランスを、高耐圧の電流トランスを介して出力を結合し、これらの共振回路の共振周波数を一致させることによって、出力のアンバランスを補正する面光源用放電管並列点灯システムが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２０３３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の面光源用放電管並列点灯システムにおいては、トランス２次側から出力される電流を、電流トランスを介して結合させるのに、昇圧後の電圧に使用可能な高耐圧の電流トランスを使用しなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来の課題を解決するために、本発明は、両電極から電圧供給されることにより点灯する放電管を備え、放電管の一方の電極に供給される電圧の位相が放電管の他方の電極に供給される電圧の位相と逆である、放電管点灯装置において、放電管の一方の電極に電圧を供給する第１電圧供給手段と、放電管の他方の電極に電圧を供給する第２電圧供給手段と、発振器の発振周波数に同期して発生するパルス電圧が供給されると第１電圧供給手段と第２電圧供給手段とに電流を供給するとともに第１電圧供給手段に供給される電流値と第２電圧供給手段に供給される電流値との乖離を抑制する等電流供給手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、第１電圧供給手段と第２電圧供給手段とが、それぞれ、変圧器で構成されてなり、等電流供給手段が、一端から第１電圧供給手段の１次側巻線の一端に電流を供給するとともに第２電圧供給手段の１次側巻線の一端に電流を供給し、第１電圧供給手段の２次側巻線から放電管の一方の電極に電圧を供給するとともに第２電圧供給手段の２次側巻線から放電管の他方の電極に電圧を供給することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、等電流供給手段が、１次側巻線の一端と２次側巻線の一端とからパルス電圧が供給されるとともに１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対１である第１トランスであり、第１電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第１トランスの１次側巻線の他端と接続され、２次側巻線の一端から放電管の一方の電極に電圧を供給する変圧器で構成され、第２電圧供給手段が、１次側巻線の一端が第１トランスの２次側巻線の他端と接続され、２次側巻線の一端から放電管の他方の電極に電圧を供給する変圧器で構成されることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、Ｎを正数として、等電流供給手段が１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対Ｎの第２トランスと、１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対Ｎの第３トランスと、で構成され、第２トランスの２次側巻線の一端が第３トランスの２次側巻線の一端と接続され、第２トランスの２次側巻線の他端が第３トランスの２次側巻線の他端と接続され、第２トランスの１次側巻線の一端と第３トランスの１次側巻線の一端とからパルス電圧が供給されてなり、第１電圧供給手段が、１次側巻線の一端が前記第２トランスの１次側巻線の他端と接続されて２次側巻線の一端から放電管の一方の電極に電圧を供給するトランスであり、第２電圧供給手段が、１次側巻線の一端が第３トランスの１次側巻線の他端と接続されて２次側巻線の一端から放電管の他方の電極に電圧を供給するトランスであることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は、第１インダクタと第２インダクタとを備え、等電流供給手段と第１電圧供給手段と第１インダクタとを任意の順序で直列接続し、等電流供給手段と第２電圧供給手段と第２インダクタとを任意の順序で直列接続することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、第１電圧供給手段の１次側巻線の他端と、第２電圧供給手段の１次側巻線の他端と、に接続されたインダクタを備えることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明は、等電流供給手段の他端に接続されたインダクタを備えることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明は、放電管を複数備えることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明は、用いられる放電管が冷陰極管であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の放電管点灯装置によれば、トランスによる昇圧前に電流を分流するため、電流の分流に用いるバランスコイルは高耐圧でなくてもよい。
【００１８】
さらに、このバランスコイルにより、出力を精度良くバランスさせることによって放電管を均一に発光させ、均一な輝度を有する面光源を備えた放電管点灯装置を提供することができる。
【００１９】
バランスコイルが、複数のトランスを用いて構成される場合には、２つのインバータ回路を形成し、これらのインバータ回路を放電管の電極付近にそれぞれ配置することができる。このように配置することによって、電極からインバータ回路までの距離を短くすることができる。これにより、電線と他の金属部分との間に生ずる浮遊容量による電流値の変動を抑制することができるとともに配線が容易になる。
【００２０】
さらに、本放電管点灯装置においては、共振回路によらず、発振器によって放電管に対する電圧印加のタイミングが設定されるので、巻線や冷陰極管の寄生容量等の影響を受けずに、放電管の輝度を均一に安定的に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施例を図面とともに詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の実施例における放電管点灯装置の構成例の概略図である。本実施例に示す放電管点灯装置は、主要な構成部分として、液晶パネル１ａ、インバータ回路２ａ、ＤＣ電源３ａを備える。液晶パネル１ａの内部には、複数の冷陰極管が配されたバックライトが設けられている。インバータ回路２ａは、主要な構成部分として、トランス４ａ、トランス４ｂ、バランスコイル５ａ、高周波発振回路６ａを備え、ＤＣ電源３ａから供給される電圧がトランス４ａ，トランス４ｂで昇圧されて液晶パネル１ａの内部に配された冷陰極管に供給される。
【００２３】
バランスコイル５ａは、高周波発振回路６ａから供給された電流をトランス４ａ、トランス４ｂに供給する。このバランスコイル５ａは、１次側巻線と２次側巻線との巻線比が、１対１の変圧器であり、バランスコイル５ａからトランス４ａに供給される電流値とバランスコイル５ａからトランス４ｂに供給される電流値との乖離を抑制する。液晶パネル１ａの内部に配された冷陰極管には、トランス４ａ，トランス４ｂを通じて電圧が供給され、両側の電極に電圧が印加される。この両側の電極から印加される電圧は各トランスにおける１次側巻線と２次側巻線との巻き線方向が逆に設定されることによって、１８０度、位相が異なる。
【００２４】
次に、この放電管点灯装置の具体的な回路構成の一例を図を用いて説明する。図２は、この放電管点灯装置の構成例を示す回路図である。インバータ回路１には、バランスコイルＴ１、トランスＴ２、トランスＴ３が設けられている。バランスコイルＴ１は、１次側巻線と２次側巻線との巻線比が１対１の変圧器である。
【００２５】
ここで、バランスコイルＴ１の１次側巻線と２次側巻線のうち、一方の電流値が増加し、他方の電流値が減少した場合、バランスコイルＴ１の磁束には不均衡が生じて、相殺されない磁束が生じる。この磁束は、バランスコイルＴ１において、電流値の増加した巻線においては電流値を減少させる働きをし、電流値の減少した巻線においては、電流値を増加させる働きをして、これら２つの巻線を流れる電流値の乖離を抑制する。そして、バランスコイルＴ１を介して、トランスＴ２、トランスＴ３に電圧が供給される。ここで、トランスＴ２、トランスＴ３は巻線比が等しい。
【００２６】
発振器Ｏｓ１、発振器Ｏｓ２がオンオフするタイミングに同期して、電源から供給される電圧が、バランスコイルＴ１、トランスＴ２、トランスＴ３に供給される。ここで、発振器Ｏｓ１と発振器Ｏｓ２とが発振するタイミングは、放電管の管電流値が一定になるように発振するタイミングを調整する調整回路（図示しない）により、調整されており、これらの発振器が発振するタイミングが調整されことにより、放電管の管電流値は一定に保たれる。
【００２７】
上記構成により、接点Ｐ１には、図３（Ａ）に示す電圧波形を有する電圧が発生し、接点Ｐ２には、図３（Ｂ）で示す電圧波形を有する電圧が発生する。これにより、接点Ｐ１と接点Ｐ２の間には、図３（Ｃ）に示す電圧波形の電圧が発生する。接点Ｐ１と接点Ｐ２の間を流れる電流は、バランスコイルＴ１の１次側巻線と２次側巻線とで等しく保たれることから、トランスＴ２とトランスＴ３からも等しい電圧が発生することになる。これにより、トランスＴ２の２次側の点Ａにおいては、図３（Ｄ）に示す電圧波形を有する電圧が発生することになる。また、トランスＴ３の２次側の点Ｂにおいては、図３（Ｅ）に示す電圧波形を有する電圧が発生することになる。
【００２８】
このような電圧波形を有する電圧が冷陰極管の両電極に供給されることになり、冷陰極管に振幅の等しい逆位相の電圧が両極から印加されることになる。
【００２９】
さらに、冷陰極管の電極からインバータ回路までの距離を短くし、冷陰極管に電圧を供給する電線と液晶パネル１ａを支持する金属製パネルとの間に生じる浮遊容量を減少させて、インバータ回路２ａから冷陰極管に流れる電流値の減少を抑制することもできる。このような放電管点灯装置の一例を図４に示す。図４において、インバータ回路２、インバータ回路３は、直流電圧を交流電圧に変換して冷陰極管に供給する回路である。
【００３０】
図２において、使用した符号と同一の符号を付した部分は、図２に示す部分と同一である。トランスＴ４と、トランスＴ５とは、巻線比が１対Ｎのトランスである（Ｎは正数）。トランスＴ５の２次側巻線の一端とトランスＴ４の２次側巻線の一端とが接続され、トランスＴ５の２次側巻線の他端とトランスＴ４の２次側巻線の他端とが接続されている。
【００３１】
前述の磁束の働きにより、トランスＴ５の１次側巻線、トランスＴ４の１次側巻線には等しい電流が流れ、トランスＴ５の２次側巻線とトランスＴ４の２次側巻線には電流が流れないことになり、トランスＴ５の１次側巻線に流れる電流値とトランスＴ４の１次側巻線に流れる電流値との間の乖離の発生は抑制される。このように、バランスコイルＴ１に代えて、トランスＴ４とトランスＴ５を用いても、バランスコイルＴ１と同様の動作をさせることができる。
【００３２】
さらに、図５に示すように、トランスＴ４の２次側巻線とトランスＴ５の２次側巻線との一端を接地してもよい。
【００３３】
また、図６に示すように、インダクタＬ１をバランスコイルＴ１とトランスＴ２との間に配置し、インダクタＬ２をバランスコイルＴ１とトランスＴ３との間に配置しても良い。このインダクタＬ１とバランスコイルＴ１とトランスＴ２との接続順序は任意である。また、このインダクタＬ２とバランスコイルＴ１とトランスＴ３との接続順序は任意である。
【００３４】
従来、結合度の悪い、洩れ磁束の多いトランスが用いられていた機器において、結合度の良い、洩れ磁束の少ないトランスを用いなければならないことがあったが、減少するインダクタンスを補完する必要があった。このように構成すれば、トランスＴ２に結合度の良い、洩れ磁束の少ない変圧器を用いる場合には、インダクタＬ１によりインダクタンスの減少分を補完することができる。また、トランスＴ３に結合度の良い、洩れ磁束の少ない変圧器を用いる場合には、インダクタＬ２によりインダクタンスの減少分を補完することができる。すなわち、この構成によれば、トランスＴ２、トランスＴ３に結合度の良い、洩れ磁束の少ない変圧器を用いることができる。
【００３５】
さらに、トランスＴ２の１次側巻線の一端がバランスコイルＴ１の１次側巻線の一端と接続され、トランスＴ３の１次側巻線の一端がバランスコイルＴ１の２次側巻線の一端と接続されるときには、トランスＴ２の１次側巻線の他端とトランスＴ３の１次側巻線の他端とにインダクタを接続すれば、このインダクタの有するインダクタンスにより、インダクタンスの減少分が補完されるため、トランスＴ２とトランスＴ３とに、結合度の良い、洩れ磁束の少ない変圧器を用いることができる。
【００３６】
また、トランスＴ２の１次側巻線の一端がバランスコイルＴ１の１次側巻線の一端と接続され、トランスＴ３の１次側巻線の一端がバランスコイルＴ１の２次側巻線の一端と接続されるときには、バランスコイルＴ１の１次側巻線の他端と接続されたバランスコイルＴ１の２次側巻線の他端にインダクタを接続すれば、このインダクタの有するインダクタンスにより、インダクタンスの減少分が補完されるため、トランスＴ２とトランスＴ３とに、結合度の良い、洩れ磁束の少ない変圧器を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明にかかる放電管点灯装置によれば、面光源における輝度分布の偏りを防止し、バランスの良く発光させることができる。特に、本発明を液晶表示装置のバックライトに用いると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例における放電管点灯装置の概略図
【図２】実施例における放電管点灯装置の構成例を示す図
【図３】実施例における放電管点灯装置の動作を示す波形図
【図４】実施例における放電管点灯装置の構成例を示す図
【図５】実施例における放電管点灯装置の構成例を示す図
【図６】実施例における放電管点灯装置の構成例を示す図
【符号の説明】
【００３９】
１、２、３  インバータ回路
Ｔ１  バランスコイル
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５  トランス
Ｏｓ１、Ｏｓ２  発振器
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  接点
Ａ、Ｂ  点
Ｌ１、Ｌ２  インダクタ
【図１】
2007188660.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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