(57)【要約】【課題】バラスト素子の値を、安定状態におけるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、管長の長い蛍光ランプやランプ電流を増やした蛍光ランプにおいても、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという問題を発生させない点灯装置を提供する。【解決手段】複数の蛍光ランプのそれぞれに直列に接続される複数のバラスト素子と、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に、一定の電力を供給する１つの電源回路とを備え、当該複数の蛍光ランプを同時に点灯させる点灯装置であって、始動時において、複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御することを特徴とする。【選択図】図７
2007280646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光ランプのそれぞれに直列に接続される複数のバラスト素子と、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に、一定の電力を供給する１つの電源回路とを備え、当該複数の蛍光ランプを同時に点灯させる点灯装置であって、
始動より点灯状態に至るまでの始動時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記始動時以降の定常点灯状態である定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御すること
を特徴とする点灯装置。
【請求項２】
前記複数のバラスト素子は、キャパシタであり、
前記電源回路が、
前記始動時において、供給する電力の駆動周波数を、前記定常時における当該駆動周波数よりも低くすることにより、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御すること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項３】
前記複数のバラスト素子は、インダクタであり、
前記電源回路が、
前記始動時において、供給する電力の駆動周波数を、前記定常時における当該駆動周波数よりも高くすることにより、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御すること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項４】
前記電源回路は、
前記駆動周波数を切り換えるにあたり、滑らかに変更すること
を特徴とする請求項２及び３の何れか１項に記載の点灯装置。
【請求項５】
前記複数のバラスト素子は、
前記始動時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該始動時におけるインピーダンス値以上である複数の第１バラスト素子と、
前記定常時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該定常時におけるインピーダンス値以上であり、かつ前記複数の第１バラスト素子の前記始動時において生じる対応するそれぞれのインピーダンス値よりも小さい複数の第２バラスト素子と、
前記始動時において、前記複数の第１バラスト素子をそれぞれ有効に接続し、前記定常時において、前記複数の第２バラスト素子をそれぞれ有効に接続するように制御する接続切り換え手段とを含むこと
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項６】
前記複数のバラスト素子はそれぞれ、素子温度が高くなるほど静電容量値が大きくなる特性を持つ素子であること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項７】
前記電源回路は、
前記始動時において、供給する電力の設定電流値を、前記定常時における当該設定電流値よりも低くすること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項８】
前記電源回路は、
始動時の後で前記定常時の前である輝度上昇時において、供給する電力の設定電流値を、前記定常時における当該設定電流値よりも高くすること
を特徴とする請求項７に記載の点灯装置。
【請求項９】
前記点灯装置は、さらに、
前記輝度上昇時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも小さくなるように制御すること
を特徴とする請求項８に記載の点灯装置。
【請求項１０】
前記点灯装置において、前記始動時期間の最後、及び、前記定常時の期間の最初は、それぞれ、始動より予め決められた一定の時間が経過した時であること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項１１】
前記点灯装置は、さらに、
温度を測定する測定手段を備え、
前記点灯装置において、測定手段により測定された温度に応じて、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定すること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項１２】
前記点灯装置は、さらに、
ランプ電流、トランス出力電圧、及び、駆動周波数を測定する測定手段を備え、
前記点灯装置において、測定手段により測定されたランプ電流、トランス出力電圧、駆動周波数に基づいて、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定すること
を特徴とする請求項１に記載の点灯装置。
【請求項１３】
前記点灯装置は、さらに、
ランプ電流とトランス出力電圧との位相差を検出する検出手段を備え、
前記点灯装置において、前記位相差が３０度〜６０度になるように、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定すること
を特徴とする請求項１２に記載の点灯装置。
【請求項１４】
複数の蛍光ランプと、
請求項１〜１３の何れか１項に記載の点灯装置とを含むこと
を特徴とするバックライトユニット。
【請求項１５】
複数の蛍光ランプと、当該複数の蛍光ランプのそれぞれに直列に接続された複数のバラスト素子と、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に、一定の電力を供給する１つの電源回路とを備えるランプユニットにおいて、当該複数の蛍光ランプを同時に点灯させる点灯方法であって、
始動より点灯状態に至るまでの始動時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記始動時以降の定常点灯状態である定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御すること
を特徴とする点灯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビのバックライト、及び当該バックライト等に用いる点灯装置に関し、特に、１つの電源回路を用いて複数の蛍光ランプを良好に点灯させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶テレビのバックライトに用いるランプは、主に冷陰極蛍光ランプ（以下「ＣＣＦＬ」）や外部電極型蛍光ランプ（以下「ＥＥＦＬ」）等の蛍光ランプである。
ＥＥＦＬを用いる場合には、複数のランプを１個の電源回路を用いて点灯させる多灯点灯方式が一般的である。
ＣＣＦＬを用いる場合には、従来よりランプ１本毎に電源回路が１つ必要であるとされていたが、最近ではコスト削減等の目的で、３２インチワイド型以下の大きさの液晶テレビのバックライトにおいては、多灯点灯方式が主流になってきている。
【０００３】
このような多灯点灯方式においては、ランプ１本毎に、コンデンサ（キャパシタ）やコイル（インダクタ）等のバラスト素子を直列に接続し、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に定電流制御による電力を供給する。ただし、ＥＥＦＬの場合は電極部分がキャパシタの特性を持ちバラスト素子と同等の働きをするので、別途バラスト素子を接続しなくてもよい。
【０００４】
蛍光ランプの特性は、点灯した瞬間から輝度が上昇して安定状態に到るまでの間において時間的に変化し、また安定状態においても変動する。例えばランプ電圧は、高い状態からスタートし、安定状態にはそれよりも低い値になり、また安定状態においては温度やガス圧の変動に伴って多少の変動がある。そこでバラスト素子によりランプ電圧の変化及び変動による電流変化を抑え、定電流特性を改善しているのである。なお、このようなバラスト素子による効果を十分に得るためには、バラスト素子によって生じるインピーダンス値が蛍光ランプの等価抵抗値と同等以上であることが望ましい。
【０００５】
また定電流特性をさらに改善するには、バラスト素子によって生じるインピーダンス値をランプの等価抵抗値よりも十分に大きくすればよい。
ところが、このインピーダンス値を大きくすると、それだけ電源回路の出力電圧も高くなるので、トランスの巻数比を増加させなければならないことになるが、トランスの巻数比をあまり増加させると、トランスやスイッチング素子の損失が大きくなる原因となるため実用的ではない。従ってバラスト素子によって生じるインピーダンス値が、トランスとスイッチング回路の性能の範囲内においてなるべく高くなるように設計するとよいことになる。
【０００６】
近年、液晶テレビは著しく大型化が進んでいる。ここで大型の液晶テレビに用いるような管長が長い蛍光ランプの場合には、管長が短い蛍光ランプよりもランプ電圧が高いので、より一層高いトランス出力電圧が必要になる。そのため、長い蛍光ランプの場合には、バラスト素子によって生じるインピーダンス値がより低くなるように設計する必要が生じ、また始動から安定状態に到るまでは時間的に短いので安定状態において最適な特性が得られるように設計すべきである点等を考慮して、バラスト素子の値（容量又はインダクタンス）を、安定状態におけるインピーダンス値が、蛍光ランプの等価抵抗値と同等になるように設計することが一般的な手法となっている。
【０００７】
特許文献１に、多灯点灯回路において、輝度立ち上がりを改善するために、駆動周波数変更する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１０７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、３２インチワイド型を越える液晶テレビに用いるような長い蛍光ランプの場合や、３２インチワイド型以下の液晶テレビにおいてもランプの本数を減らす為にランプ電流を増やした場合等において、安定状態における特性に合わせてバラスト素子をギリギリの値に設計すると、全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという問題が発生することがわかった。
【０００９】
このような問題が発生するのは、以下のような理由によるものと思われる。
理想的に全ての蛍光ランプの順抵抗等の特性が全て同じならば、１個の電源回路から並列に電圧をかけると、各蛍光ランプには同じ量の電流が流れ、全管が一斉に点灯するはずである。
ところが、蛍光ランプはガス圧やガス成分の個体差による特性のバラツキが大きいので、順抵抗が小さいランプに多くの電流が流れ、順抵抗が大きい蛍光ランプに流れる電流がその分減少して点灯が遅れたり点灯しなかったりする。このような蛍光ランプ毎の特性のバラツキによる悪影響は、本来はバラスト素子により緩和されているのであるが、管長が長くなったりランプ電流が増えたりすることによって始動時や始動直後と安定状態との差がある程度以上になると、安定状態の等価抵抗値に合わせて設計されたバラスト素子では、蛍光ランプ毎の特性のバラツキによる影響を十分に緩和することができなくなるのである。また、バラスト素子を始動時に適する値になるように設計変更すれば、このような問題を回避することができそうであるが、多少なりとも始動時に合わせてバラスト素子の値を設計すると、今度は安定状態において最適な特性が得られなくなるのでこれも望ましくない。
【００１０】
本発明は、バラスト素子の値を、安定状態におけるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、管長の長い蛍光ランプやランプ電流を増やした蛍光ランプにおいても、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという問題を発生させない点灯装置、バックライトユニット、及び点灯方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置は、複数の蛍光ランプのそれぞれに直列に接続される複数のバラスト素子と、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に、一定の電力を供給する１つの電源回路とを備え、当該複数の蛍光ランプを同時に点灯させる点灯装置であって、始動より点灯状態に至るまでの始動時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記始動時以降の定常点灯状態である定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るバックライトユニットは、複数の蛍光ランプと、上記点灯装置とを含むことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る点灯方法は、複数の蛍光ランプと、当該複数の蛍光ランプのそれぞれに直列に接続された複数のバラスト素子と、蛍光ランプとバラスト素子との各組に並列に、一定の電力を供給する１つの電源回路とを備えるランプユニットにおいて、当該複数の蛍光ランプを同時に点灯させる点灯方法であって、始動より点灯状態に至るまでの始動時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記始動時以降の定常点灯状態である定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
課題を解決するための手段に記載した構成により、始動時と定常時とのランプのインピーダンスの変化に追従してバラスト素子によって生じるインピーダンス値を変化させることができる。
従って、バラスト素子の値を、安定状態におけるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、管長の長い蛍光ランプやランプ電流を増やした蛍光ランプにおいても、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという問題を解決できる。
【００１４】
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記複数のバラスト素子は、キャパシタであり、前記電源回路が、前記始動時において、供給する電力の駆動周波数を、前記定常時における当該駆動周波数よりも低くすることにより、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御することを特徴とすることもできる。
【００１５】
これにより、バラスト素子がキャパシタンスの場合に、キャパシタンスの容量は固定したままで、始動時において駆動周波数を定常時における駆動周波数よりも低くすることにより、ランプのインピーダンスの変化に追従してバラスト素子によって生じるインピーダンス値を変化させることができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記複数のバラスト素子は、インダクタであり、前記電源回路が、前記始動時において、供給する電力の駆動周波数を、前記定常時における当該駆動周波数よりも高くすることにより、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御することを特徴とすることもできる。
【００１６】
これにより、バラスト素子がリアクタンスの場合に、キャパシタンスの容量は固定したままで、始動時において駆動周波数を定常時における駆動周波数よりも高くすることにより、ランプのインピーダンスの変化に追従してバラスト素子によって生じるインピーダンス値を変化させることができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記電源回路は、前記駆動周波数を切り換えるにあたり、滑らかに変更することを特徴とすることもできる。
【００１７】
これにより、駆動周波数を滑らかに変更させることができるので、バラスト素子によって生じるインピーダンス値をランプ電圧の変化に追従させると共に、切り換え時の明るさの急峻な変化を緩和して、利用者に驚かせたり違和感を感じさせることがない。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記複数のバラスト素子は、前記始動時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該始動時におけるインピーダンス値以上である複数の第１バラスト素子と、前記定常時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該定常時におけるインピーダンス値以上であり、かつ前記複数の第１バラスト素子の前記始動時において生じる対応するそれぞれのインピーダンス値よりも小さい複数の第２バラスト素子と、前記始動時において、前記複数の第１バラスト素子をそれぞれ有効に接続し、前記定常時において、前記複数の第２バラスト素子をそれぞれ有効に接続するように制御する接続切り換え手段とを含むことを特徴とすることもできる。
【００１８】
これにより、駆動周波数を固定したままで、始動時と定常時とにおいてバラスト素子の接続を切り換えることにより、ランプのインピーダンスの変化に追従してバラスト素子によって生じるインピーダンス値を変化させることができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記複数のバラスト素子はそれぞれ、素子温度が高くなるほど静電容量値が大きくなる特性を持つ素子であることを特徴とすることもできる。
【００１９】
これにより、温度特性を持つ素子をバラスト素子とすることにより、ランプのインピーダンスの変化に追従してバラスト素子によって生じるインピーダンス値を変化させることができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記電源回路は、前記始動時において、供給する電力の設定電流値を、前記定常時における当該設定電流値よりも低くすることを特徴とすることもできる。
【００２０】
これにより、始動時において、供給する電力の設定電流を定常時よりも低くするので、始動時にインピーダンス値を大きくすることによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることができ、始動時の電圧が下がるため安全管理上有利であると共に、製品コストの削減に寄与することができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記電源回路は、始動時の後で前記定常時の前である輝度上昇時において、供給する電力の設定電流値を、前記定常時における当該設定電流値よりも高くすることを特徴とすることもできる。
【００２１】
これにより、輝度上昇時において、供給する電力の設定電流を定常時よりも高くするので、輝度上昇にかかる時間を短縮することができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記点灯装置は、さらに、前記輝度上昇時において、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、前記定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも小さくなるように制御することを特徴とすることもできる。
【００２２】
これにより、輝度上昇時において、バラスト素子によって生じるインピーダンス値が定常時よりも小さくすることができるので、輝度上昇時に設定電流を大きくすることによる電源回路の負荷の増大を抑えることができ、輝度上昇時の電圧が下がるため安全管理上有利であると共に、製品コストの削減に寄与することができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記点灯装置において、前記始動時期間の最後、及び、前記定常時の期間の最初は、それぞれ、始動より予め決められた一定の時間が経過した時であることを特徴とすることもできる。
【００２３】
これにより、各期間の変わり目のタイミングを、予め時間を決めておきタイマ等により行わせることができ、点灯開始から定常時に到るまでの制御を常に同じタイミングで行わせることができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記点灯装置は、さらに、温度を測定する測定手段を備え、前記点灯装置において、測定手段により測定された温度に応じて、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定することを特徴とすることもできる。
【００２４】
これにより、ランプ周囲の温度に応じて駆動周波数を変更することができるので、バックライトユニットの内部温度を考慮しながら設計する必要がない分だけ設計が容易になり、かつ、より細やかで適した制御を行うことができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記点灯装置は、さらに、ランプ電流、トランス出力電圧、及び、駆動周波数を測定する測定手段を備え、前記点灯装置において、測定手段により測定されたランプ電流、トランス出力電圧、駆動周波数に基づいて、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定することを特徴とすることもできる。
【００２５】
これにより、トランス出力電圧とランプトータル電流とに応じて駆動周波数を変更することができるので、バックライトユニットの内部温度を考慮しながら設計する必要がない分だけ設計が容易になり、かつ、より細やかで適した制御を行うことができる。
ここで、点灯装置、及びバックライトユニットにおいて、前記点灯装置は、さらに、ランプ電流とトランス出力電圧との位相差を検出する検出手段を備え、前記点灯装置において、前記位相差が３０度〜６０度になるように、前記複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値を設定することを特徴とすることもできる。
【００２６】
これにより、電圧−電流位相差が３０度〜６０度になるように駆動周波数を調整することができるので、バックライトユニットの内部温度を考慮しながら設計する必要がない分だけ設計が容易になり、かつ、より細やかで適した制御を行うことができる。さらに、定常時においても常にランプインピーダンスとバラストインピーダンスとをマッチングさせることができるので、常に応答性の優れた周波数調整が実現できる。
【００２７】
また、電圧−電流位相差が常に３０度〜６０度の範囲内になるので、ランプの点灯状態が不安定にはならず、且つ、ランプ電圧が高くなりすぎないので好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（実施の形態１）
＜概要＞
本発明の実施の形態１は、１つの電源回路を用いて複数のＣＣＦＬを点灯させる液晶テレビのバックライトにおいて、複数のＣＣＦＬのそれぞれに直列にキャパシタをバラスト素子として接続し、始動時において、駆動周波数を定常時において適切な値よりも小さくすることにより、複数のバラスト素子のそれぞれによって生じるインピーダンス値が、定常時における対応するそれぞれのインピーダンス値よりも大きくなるように制御して、全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという不具合を無くし、さらに、始動時において、供給する電力の設定電流を定常時よりも小さくすることにより、始動時にインピーダンス値を大きくすることによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることを特徴とする。
【００２９】
＜構成＞
図１は、バックライトユニット１０及び液晶表示パネル３０を含む液晶テレビ１の概要を示す図である。ここで液晶テレビ１は、３２インチワイド型、又はこれを越える大型の液晶テレビである。
図２は、バックライトユニット１０の概略を示す図である。ここでバックライトユニット１０は、液晶テレビ１に用いる直下型のバックライトユニットであり、点灯装置（不図示）と、長方形をした１枚の反射板２１とこれを囲む４枚の側板２２とからなる外囲器と、外形φ３ｍｍ、内径φ２ｍｍ、ランプ長８２０ｍｍのＣＣＦＬ２０が１６本と、外囲器の開口部に順に設けられた拡散板２３、拡散シート２４、及びレンズシート２５とを有する。なお、図２は、拡散板２３、拡散シート２４、およびレンズシート２５を破断して示した図である。  ここで反射板２１及び側板２２は、内側面に銀などを蒸着した反射膜（不図示）が形成されているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなる板材である。
【００３０】
また、ＣＣＦＬ２０は外囲器の長辺方向と平行に、短辺方向に対して等間隔で収納されている。
液晶表示パネル３０は、カラーフィルター基板、液晶、ＴＦＴ基板等からなり、外部からの画像信号に基づき、駆動モジュール（不図示）で駆動されて、カラー画像を形成する。
【００３１】
図３は、実施の形態１の点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
ここで、バラスト素子であるキャパシタＣの容量（キャパシタンス）を８．２ｐＦとする。
始動より点灯状態に至るまで（以下「始動時」という）において、駆動周波数はｆ１、設定電流はＡ１である。ここでは、始動時は電源ＯＮから１０秒後までの期間とし、駆動周波数ｆ１は４９ｋＨｚであり、設定電流Ａ１は４．５ｍＡである。
【００３２】
始動より所定の時間が経過して管内温度が上昇し常温安定点灯状態となった時（以下「定常時」という）において、駆動周波数はｆ２であり、設定電流はＡ２である。ここでは、定常時は電源ＯＮから９０秒経過以降とし、駆動周波数ｆ２は６５ｋＨｚ、設定電流Ａ２は５ｍＡである。
また、始動時の後で定常時の前の管内温度が上昇している時（以下「輝度上昇時」という）において、駆動周波数をｆ１からｆ２へ滑らかに徐々に低くし、かつ設定電流をＡ１からＡ２へ滑らかに徐々に高くしており、このように、始動時と定常時との変わり目において、駆動周波数と設定電流とを同期させて滑らかに切り換えることにより、バラスト素子によって生じるインピーダンス値をランプ電圧の変化に追従させると共に、切り換え時の明るさの急峻な変化を緩和して、利用者に驚かせたり違和感を感じさせたりすることのないようにしている。ここでは、輝度上昇時は電源ＯＮから１０秒後から電源ＯＮから９０秒後までの期間とする。
【００３３】
ここで、上記駆動周波数ｆ１、ｆ２、設定電流Ａ１、Ａ２の各値の設計方法について説明する。
図４は、本願の実施の形態１に用いたものと同型のＣＣＦＬ（外形φ３ｍｍ、内径φ２ｍｍ、ランプ長８２０ｍｍ、ランプ電流５ｍＡ）を、３００ｋΩの値となるバラスト素子を直列に接続して点灯させ、設定電流を５ｍＡとした場合の定常時における電流制御特性を示す図である。図４によれば、電源出力が一定条件のもとに、ランプ内部のガス圧力やランプ温度の変動によりランプ電圧が変動したときの電流変化が分かる。
【００３４】
また図４から、ランプ電流５ｍＡのときのランプ電圧は１６００Ｖであることがわかる。またこのときのランプ等価抵抗値は約３００ｋΩであり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値とほぼ等しくなることが分かる。
図４から、ランプ電圧が１０％低い１４４０Ｖ付近のランプ電流は約５．５ｍＡであり、ランプ電圧が１０％高い１７６０Ｖ付近のランプ電流は約４．５ｍＡとであることが分かる。一般的に、ランプ電圧のバラツキは１０％程度であり、ランプ電流の±０．５ｍＡ程度の変動は、バックライトユニットの輝度均整度からみて許容範囲である。なおここでバラスト素子とランプの直列回路とに印加されているトランス出力電圧Ｖｏｕｔは２２００Ｖ程度となる。
【００３５】
そこで本願の実施の形態１では、定常時におけるランプ電流に相当する設定電流Ａ２を５ｍＡとし、定常時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「３００ｋΩ」程度とすることにより、バラスト素子の値を、定常時におけるインピーダンス値が、定常時における蛍光ランプの等価抵抗値と同等になるように設計することができる。
バラスト素子によって生じるインピーダンス値は、キャパシタＣの容量と駆動周波数ｆとによって決まり、これらの関係は以下の式によって表されることが一般に知られている。
Ｚ＝１／２πｆＣ・・・式１
よって式１を用いて、インピーダンス値を「３００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ２とラスト素子であるキャパシタＣの容量とを計算より求めることができる。
【００３６】
本願の実施の形態１では、キャパシタＣの容量を８．２ｐＦ、駆動周波数ｆ２を６５ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝１／（２π×６５×１０３×８．２／１０１２）≒２９９×１０３」となり、定常時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「３００ｋΩ」とほぼ一致する。
図５は、図４で用いたものと同型のＣＣＦＬを、設定電流を５ｍＡとし、３００ｋΩ、及び４００ｋΩのインピーダンス値となるバラスト素子を直列に接続して点灯させたそれぞれの場合の、点灯させた直後のランプ温度が低い状態における電流制御特性を示す図である。
【００３７】
図５から、ランプ電流が５ｍＡのときのランプ電圧は、バラスト素子によって生じるインピーダンス値が３００ｋΩの場合も４００ｋΩの場合も２０００Ｖであり、定常時におけるランプ電圧１６００Ｖよりも４００Ｖ高いことが分かる。またこのときのランプ等価抵抗値は約４００ｋΩであることが分かる。図４、図５から、ランプの温度が低い状態では定常時よりも常にランプ電圧が高いことが分かる。
【００３８】
図５から、インピーダンス値が３００ｋΩの場合には、ランプ電圧が１０％低い１８００Ｖ付近のランプ電流は約５．９ｍＡであり、ランプ電圧が１０％高い２２００Ｖ付近のランプ電流は約３．７ｍＡとであることが分かる。このように、インピーダンス値が３００ｋΩの場合には、ランプ電圧の変動は約２．２ｍＡあり、定常時と比べ２倍以上となってしまう。
【００３９】
また図５から、インピーダンス値が４００ｋΩの場合には、ランプ電圧が１０％低い１８００Ｖ付近のランプ電流は約５．５ｍＡであり、ランプ電圧が１０％高い２２００Ｖ付近のランプ電流は約４．５ｍＡとであることが分かる。このように、インピーダンス値が４００ｋΩの場合には、ランプ電圧の変動は±０．５ｍＡあり、定常時と比べ同程度である。
【００４０】
なおここでは約２５００Ｖであり、定常時よりも３００Ｖ程度上昇している。
図６は、図５において示した設定電流を５ｍＡとしインピーダンス値が４００ｋΩの場合の電流制御特性と、設定電流値のみを１０％低下させて４．５ｍＡとした場合の電流制御特性とを示す図である。
設定電流値を１０％低下させたときには、出力電圧を同じく１０％程度低くすることができる。
【００４１】
図６より、設定電流値を１０％低下させても、電流の均整度は、ほとんど低下しないことが分かる。
そこで本願の実施の形態１では、始動時におけるランプ電流に相当する設定電流Ａ１を４．５ｍＡとし、始動時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「４００ｋΩ」程度とすることにより、バラスト素子の値を、始動時におけるインピーダンス値が、蛍光ランプの等価抵抗値と同等になるように設計することができる。
【００４２】
よって式１を用いて、インピーダンス値を「４００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ１とバラスト素子であるキャパシタＣの容量とを計算より求めることができる。
ここで、キャパシタＣの容量は先に８．２ｐＦと決めたので、駆動周波数ｆ１を４９ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝１／（２π×４９×１０３×８．２／１０１２）≒３９６×１０３」となり、始動時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「４００ｋΩ」とほぼ一致する。
【００４３】
なお上記設定電流Ａ２の値「５ｍＡ」は、必要な輝度を得るという観点から設定された値であり、上記設定電流Ａ１の値「４．５ｍＡ」は、設定電流Ａ２を１０％削減した値である。
また、キャパシタＣの容量、及び駆動周波数ｆ１、ｆ２の値は、規格上最もランプ電圧が高くなる周囲温度条件に基づいて設計することが望ましい。一般に周囲温度が低いほどランプ電圧が高くなるので、規格上最も低い温度、例えば０度の時のランプ電圧に基づいて、始動時と定常時とのそれぞれにおけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を決め、さらにこれらに基づいて、キャパシタＣの容量、及び駆動周波数ｆ１、ｆ２の値を設計するとよい。
【００４４】
図７は、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１１の回路の一例を示す図である。
図７に示すように、実施の形態１の点灯装置１１の回路は、制御ＩＣ２（汎用ＰＷＭ−ＩＣ）、スイッチＱ１〜Ｑ４と共振フィルタＬＲ１とキャパシタＣＲ１とを含み直流電源ＶＤＤを電源とするインバータ点灯回路、ロジックゲートＩＣ１からなるインバータ駆動制御回路、タイマ１（ＴＩＭＥＲ１）と抵抗ＲＦ３とキャパシタＣＳ１とトランジスタＱ５と抵抗ＲＦ２とからなり周波数設定端子ＲＴに接続された周波数変更回路、及びインバータ部の共振フィルタ出力に接続された昇圧トランスＴＲ１を含み、昇圧トランスＴＲ１の２次側出力に、ランプＬＡ１〜ＬＡ１６のそれぞれにバラスト素子ＣＢ１〜ＣＢ１６が直列に接続された直列回路が並列に接続されている。
【００４５】
また昇圧トランスＴＲ１の２次電圧は、分圧キャパシタＣＶ１、ＣＶ２によって低電圧に逓倍され、電圧検出回路ＶＤ１に入力されている。
また昇圧トランスＴＲ１の２次側の一方は接地され、その接地側に流れる電流を検出する検出手段ＲＳ１が接続されており、ここで検出された電流値信号が制御ＩＣ２のフィードバック端子（ＯＰ−）に入力され、目標値信号（ＶＡＩＭ）がフィードバック端子（ＯＰ＋）に入力されている。
【００４６】
タイマ１は、点灯装置１１の回路に電源が投入されると動作を始め、所定の時間Ｔｓ１が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、所定の時間Ｔｓ１が経過すると出力がＨｉｇｈとなりこれを維持する。所定の時間Ｔｓ１は、ランプが全管確実に点灯する時間に多少のマージンを加えた時間であり、ここでは１０秒である。
制御ＩＣ２では、この電流値信号と目標値信号（ＶＡＩＭ）を比較し、目標値との誤差信号を生成し、その誤差信号によってスイッチングＯＮ時間をコントロールすることにより、トランス電流が一定となるようなフィードバックループ回路を構成し、定電流制御を実現している。
【００４７】
ここで、インバータの動作周波数は、抵抗ＲＦ１とキャパシタＣＦ１で決定される。抵抗ＲＦ１に流れる電流により、キャパシタＣＦ１に充電される電流が決定され、キャパシタ充電時間が駆動周波数を決定する。例えば抵抗ＲＦ１に流れる電流が増加すると、キャパシタＣＦ１に充電される電流も増加し、駆動周波数は高くなる。
インバータ駆動制御回路は、フルブリッジ回路となっており、それぞれのスイッチはＦＥＴドライバで駆動されている。
【００４８】
共振フィルタでは、フルブリッジ回路の出力波形を正弦波に近づける処理を行っている。
フルブリッジ回路のスイッチ素子のＯＮ/ＯＦＦタイミングは制御ＩＣ２によって決定されているが、駆動回路の効率を向上させるために、ゼロ電圧スイッチング動作を行う必要があり、そのため、ロジックゲートＩＣ１でスイッチ駆動信号の信号処理を行っている。
【００４９】
＜動作＞
図８（ａ）〜（ｅ）は、図７に示した点灯装置１１の動作を模式的に示す図である。
図８（ａ）においては、４つのスイッチＱ１〜Ｑ４からなるブリッジ回路と、ブリッジ回路の負荷として接続されているＬＣ共振回路を含む負荷部と、電源ＶＤＤとを模式的に示している。
【００５０】
以下に、図８（ｂ）〜（ｅ）を用いて、フルブリッジ回路の動作を説明する。
（１）図８（ｂ）に示すように、状態Ａにおいて、スイッチＱ２、Ｑ３はＯＦＦであり、スイッチＱ１、Ｑ４がＯＮすると、負荷部に電流が図中の矢印の向きに（右から左へ）流れる状態となる。
（２）図８（ｃ）に示すように、その後の状態Ｂにおいて、スイッチＱ２はＯＦＦのままであり、スイッチＱ４はＯＮからＯＦＦへ切り換わり、スイッチＱ１はＯＮのままであり、スイッチＱ３の内部ダイオードを介して負荷電流が回生する状態となる。そして状態Ｃの直前までこのままの状態で負荷電流が図中の矢印の向きに（右から左へ）回生する状態となる。
【００５１】
（３）図８（ｄ）に示すように、その後の状態Ｃにおいて、スイッチＱ４はＯＦＦのままであり、スイッチＱ３はＯＮのままであり、スイッチＱ１がＯＮからＯＦＦへ切り換わり、スイッチＱ２がＯＦＦからＯＮへ切り換わると、状態Ｂの電流とは逆方向に電流が転流し始め、やがて、負荷部に電流が状態Ｂの時とは逆方向である図中の矢印の向きに（左から右へ）流れる状態となる。
【００５２】
（４）図８（ｅ）に示すように、その後の状態Ｄにおいて、スイッチＱ４はＯＦＦのままであり、スイッチＱ２はＯＮからＯＦＦへ切り換わり、スイッチＱ３はＯＮのままであり、スイッチＱ１の内部ダイオードを介して負荷電流が図中の矢印の向きに（左から右へ）回生する状態となる。
上記のような動作を行わせることにより、各スイッチのＯＮの直前に、ドレイン−ソース電圧が０Ｖとなる状態からドレイン電流が発生するため、スイッチのターンＯＮ時のスイッチングロスを低減することができるという効果がある。
【００５３】
なお、上記のようなスイッチングタイミングを与えるスイッチング駆動信号は、ロジックゲートＩＣ１、制御ＩＣ２において生成される。
また、実際には、各状態の切り替わりの際に、スイッチングタイミングにデットタイムを設けてスイッチが同時にＯＮしないように調整するタイミング調整回路が備えられている。
【００５４】
図９は、始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図７に示したような点灯装置１１の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
以下に、図７に示した点灯装置１１の回路の動作について説明する。
（１）点灯装置１１の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力されると同時に、タイマ１が動作を始め、所定の時間Ｔｓ１が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、トランジスタＱ５がＯＦＦしたままである。ここではタイマ１が電源ＯＮから１０秒間出力をＬｏｗに維持する。
【００５５】
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数ｆ１は４９ｋＨｚとなり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約４００ｋΩとなる。
（２）所定の時間Ｔｓ１が経過すると輝度上昇時となり、タイマ１の出力がＨｉｇｈとなり、トランジスタＱ５がＯＮする。ここでは電源ＯＮから１０秒経過後にタイマ１の出力がＨｉｇｈとなる。
【００５６】
なお、トランジスタＱ５のＯＮは、抵抗ＲＦ３とキャパシタＣＳ１とからなる１次遅れ回路（ＲＣ回路）によりゆっくりと行われ、キャパシタＣＦ１の充電電流がゆっくりと増加し、滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなる。
ここで、抵抗ＲＦ３とキャパシタＣＳ１とからなる１次遅れ回路の回路定数を適当な値に設定することにより、インバータ回路の動作周波数の変化の度合いを調整することができる。ここでは８０秒間かけて滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなる。
【００５７】
滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなることにより、駆動周波数は４９ｋＨｚ（ｆ１）から６５ｋＨｚ（ｆ２）へと滑らかに変化し、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約４００ｋΩから約３００ｋΩへと滑らかに変化する。
（３）トランジスタＱ５が完全にＯＮすると定常時となり、周波数設定端子ＲＴには抵抗ＲＦ１と並列に抵抗ＲＦ２が接続され、キャパシタＣＦ１の充電電流が増加し、インバータの動作周波数が高くなる。ここでは電源ＯＮから９０秒経過するとトランジスタＱ５が完全にＯＮする。
【００５８】
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１と抵抗ＲＦ２との合成抵抗とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数は６５ｋＨｚ（ｆ２）となり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約３００ｋΩとなる。
よって、駆動周波数が始動時には低く定常時には高く設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時だけ高くすることができる。
【００５９】
なお、フィードバック端子（ＯＰ＋）に入力される目標値信号（ＶＡＩＭ）を、例えば動作周波数の制御と同様の方法やマイコン等によって変化させることにより、設定電流値を任意に変更することができる。
ここでは、目標値信号（ＶＡＩＭ）を変化させて、始動時には設定電流が４．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、輝度上昇時には設定電流が４．５ｍＡから５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、定常時には設定電流が５ｍＡとなるように定電流制御を行うとよい。
【００６０】
また、抵抗ＲＦ１と並列に接続された抵抗をタイマの出力によりゆっくりと切断する周波数変更回路を用いれば、インバータの動作周波数を高い状態から低い状態に滑らかに変化させて、駆動周波数を滑らかに低くすることもできる。
また、上記のような抵抗ＲＦ１と並列に接続された抵抗をタイマの出力によりゆっくりと接続又は切断する周波数変更回路を複数組み合わせることにより、インバータの動作周波数を滑らかに自在に変化させることができ、駆動周波数を滑らかに自在に変化させて、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を、任意に制御することが可能である。
【００６１】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、駆動周波数が始動時には低く定常時には高く設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時には高く定常時には低くできるので、定常時においてバラスト素子によるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという不具合を無くすことができ、同時に、設定電流を始動時において定常時よりも低くするので、始動時にバラスト素子によるインピーダンス値を大きくすることによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることができる。
（実施の形態２）
＜概要＞
本発明の実施の形態２は、実施の形態１と同様に、１つの電源回路を用いて複数のＣＣＦＬを点灯させる液晶テレビのバックライトにおいて、複数のＣＣＦＬのそれぞれに直列にキャパシタをバラスト素子として接続し、実施の形態１の特徴に、さらに、始動直後から定常時の輝度に到るまでの輝度上昇時は、輝度が上昇するまでの時間を短縮するために、設定電流を定常時より大きくし、さらに、輝度上昇時に設定電流を大きくすることによる電源回路の負荷の増大を抑えるために、駆動周波数を定常時よりも大きくしてインピーダンス値を小さくするものである。
【００６２】
＜構成＞
以下、実施の形態１との差分のみについて説明する。
図１０は、実施の形態２の点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
始動時においては、実施の形態１と同様に、駆動周波数はｆ１、設定電流はＡ１である。ここでは、始動時は電源ＯＮから１０秒後までの期間とし、駆動周波数ｆ１は４９ｋＨｚであり、設定電流Ａ１は４．５ｍＡである。
【００６３】
定常時においては、実施の形態１と同様に、駆動周波数はｆ２であり、最適な設定電流はＡ２である。ここでは、定常時は電源ＯＮから６０秒経過以降とし、駆動周波数ｆ２は６５ｋＨｚ、設定電流Ａ２は５ｍＡである。
輝度上昇時においては、駆動周波数はｆ３であり、最適な設定電流はＡ３である。ここでは、輝度上昇時は電源ＯＮ後１０秒から電源ＯＮ後６０秒までの期間とし、駆動周波数ｆ３は９８ｋＨｚ、設定電流Ａ３は５．５ｍＡである。
【００６４】
また、駆動周波数を、輝度上昇時の初期においてｆ１からｆ３へ滑らかに徐々に高くし、定常時の初期においてｆ３からｆ２へ滑らかに徐々に低くし、また設定電流を、輝度上昇時の初期においてＡ１からＡ３へ滑らかに徐々に高くし、定常時の初期においてＡ３からＡ２へ滑らかに徐々に低くしている。このように、各状態の変わり目において、駆動周波数と設定電流とを同期させて滑らかに切り換えているのは、切り換え時の急峻な明るさの変化を緩和して、利用者に驚かせたり違和感を感じさせたりすることのないようにするためである。
【００６５】
上記駆動周波数ｆ１、ｆ２、設定電流Ａ１、Ａ２の各値の設計方法は、実施の形態１と同様である。
ここで、上記駆動周波数ｆ３、設定電流Ａ３の各値の設計方法について説明する。
本願の実施の形態２では、輝度上昇時におけるランプ電流に相当する設定電流Ａ２を５．５ｍＡとし、輝度上昇時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「２００ｋΩ」程度とすることにより、バラスト素子の値を、定常時におけるインピーダンス値よりも小さくする。
【００６６】
よって式１を用いて、インピーダンス値を「２００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ３とバラスト素子であるキャパシタＣの容量とを計算より求めることができる。
ここで、キャパシタＣの容量は先に８．２ｐＦと決めたので、駆動周波数ｆ３を９８ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝１／（２π×９８×１０３×８．２／１０１２）≒１９８×１０３」となり、輝度上昇時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「２００ｋΩ」とほぼ一致する。
【００６７】
なお図６より、設定電流値を１０％低下させても、電流の均整度は、ほとんど低下しないことが分かっているので、上記設定電流Ａ３の値「５．５ｍＡ」は、設定電流Ａ２を１０％増加した値としている。
図１１は、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げ、続いて滑らかにインピーダンス値を上げることができる点灯装置１２の回路の一例を示す図である。
【００６８】
図１１に示す実施の形態２の点灯装置１２の回路は、図７に示す実施の形態１の点灯装置１１の回路と比べて、周波数変更回路の構成のみが異なっている。
実施の形態２の周波数変更回路は、実施の形態１の周波数変更回路を２つ変列に繋げたような構成であり、タイマ２（ＴＩＭＥＲ２）と抵抗ＲＦ５とキャパシタＣＳ２とトランジスタＱ６と抵抗ＲＦ４とからなる第２周波数変更回路と、タイマ３（ＴＩＭＥＲ３）と抵抗ＲＦ７とキャパシタＣＳ３とトランジスタＱ７と抵抗ＲＦ６とからなる第３周波数変更回路とが、並列に周波数設定端子ＲＴに接続されている。
【００６９】
タイマ２は、点灯装置１２の回路に電源が投入されると動作を始め、所定の時間Ｔｓ２が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、所定の時間Ｔｓ２が経過するまで出力がＨｉｇｈとなり、さらに所定の時間Ｔｓ３が経過すると出力がＬｏｗとなり、これを維持する。
タイマ３は、点灯装置１２の回路に電源が投入されると動作を始め、所定の時間Ｔｓ２が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、所定の時間Ｔｓ２が経過すると出力がＨｉｇｈとなりこれを維持する。
【００７０】
所定の時間Ｔｓ２は、電源ＯＮからランプが全管確実に点灯するまでの時間に多少のマージンを加えた時間であり、ここでは１０秒である。
また所定の時間Ｔｓ３は、所定の時間Ｔｓ２から管内温度が上昇し常温安定点灯状態となるまでの時間に多少のマージンを加えた時間であり、ここでは５０秒である。
＜動作＞
図１２は、始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図１１に示したような点灯装置１２の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
【００７１】
以下に、図１１に示した点灯装置１２の回路の動作について説明する。
（１）点灯装置１２の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力される。
同時に、タイマ２とタイマ３とが動作を始め、所定の時間Ｔｓ２が経過するまで出力をＬｏｗに維持する。ここではタイマ２とタイマ３とが電源ＯＮから１０秒間出力をＬｏｗに維持する。
【００７２】
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数ｆ１は４９ｋＨｚとなり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約４００ｋΩとなる。
（２）所定の時間Ｔｓ２が経過すると輝度上昇時となり、タイマ２とタイマ３との出力がＨｉｇｈとなり、トランジスタＱ６とトランジスタＱ７とがＯＮする。ここでは、電源ＯＮから１０秒経過後にタイマ２とタイマ３との出力がＨｉｇｈとなる。
【００７３】
なお、トランジスタＱ６のＯＮは、抵抗ＲＦ５とキャパシタＣＳ２とからなる１次遅れ回路（ＲＣ回路）によりゆっくりと行われ、同様にトランジスタＱ７のＯＮは、抵抗ＲＦ７とキャパシタＣＳ３とからなる１次遅れ回路（ＲＣ回路）によりゆっくりと行われ、キャパシタＣＦ１の充電電流がゆっくりと増加し、滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなる。
【００７４】
ここで、抵抗ＲＦ５とキャパシタＣＳ２とからなる１次遅れ回路の回路定数と、抵抗ＲＦ７とキャパシタＣＳ３とからなる１次遅れ回路の回路定数とを適当な値に設定することにより、インバータ回路の動作周波数の変化の度合いを調整することができる。ここでは５秒間かけて滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなる。
滑らかにインバータ回路の動作周波数が高くなることにより、駆動周波数は４９ｋＨｚ（ｆ１）から９８ｋＨｚ（ｆ３）へと滑らかに変化し、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約４００ｋΩから約２００ｋΩへと滑らかに変化する。
【００７５】
（３）トランジスタＱ６とトランジスタＱ７とが完全にＯＮすると、周波数設定端子ＲＴには抵抗ＲＦ１と並列に抵抗ＲＦ４と抵抗ＲＦ６とが接続されることになり、キャパシタＣＦ１の充電電流が増加し、インバータの動作周波数が高くなる。ここでは電源ＯＮから１５秒経過するとトランジスタＱ６とトランジスタＱ７とが完全にＯＮする。
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１と抵抗ＲＦ４と抵抗ＲＦ６との合成抵抗とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数は９８ｋＨｚ（ｆ３）となり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約２００ｋΩとなる。
【００７６】
（４）さらに所定の時間Ｔｓ３が経過すると定常時となり、タイマ２の出力がＬｏｗとなり、トランジスタＱ６がＯＦＦする。ここでは、電源ＯＮから６０秒経過後にタイマ２の出力がＬｏｗとなる。
なお、トランジスタＱ６のＯＦＦは、抵抗ＲＦ５とキャパシタＣＳ２とからなる１次遅れ回路（ＲＣ回路）によりゆっくりと行われ、キャパシタＣＦ１の充電電流がゆっくりと減少し、滑らかにインバータ回路の動作周波数が低くなる。
【００７７】
滑らかにインバータ回路の動作周波数が低くなることにより、駆動周波数は９８ｋＨｚ（ｆ３）から６５ｋＨｚ（ｆ２）へと滑らかに変化し、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約２００ｋΩから約３００ｋΩへと滑らかに変化する。ここでは５秒間かけて滑らかにインバータ回路の動作周波数が低くなる。
（５）トランジスタＱ６が完全にＯＦＦすると、周波数設定端子ＲＴには抵抗ＲＦ１と並列に抵抗ＲＦ４とが接続されることになり、キャパシタＣＦ１の充電電流が減少し、インバータの動作周波数が低くなる。ここでは電源ＯＮから６５秒経過するとトランジスタＱ６が完全にＯＦＦする。
【００７８】
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１と抵抗ＲＦ４との合成抵抗とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数は６５ｋＨｚ（ｆ２）となり、バラスト素子によって生じるインピーダンス値は約３００ｋΩとなる。
よって、駆動周波数が始動時には低く、輝度上昇時には高く、定常時には中間に設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時には高く、輝度上昇時には低く、定常時には中間にすることができる。
【００７９】
なお、実施の形態１と同様に、フィードバック端子（ＯＰ＋）に入力される目標値信号（ＶＡＩＭ）を、例えば動作周波数の制御と同様の方法やマイコン等によって変化させることにより、設定電流値を任意に変更することができる。
ここでは、目標値信号（ＶＡＩＭ）を変化させて、始動時には設定電流が４．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、輝度上昇時の始めには設定電流が４．５ｍＡから５．５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、輝度上昇時には設定電流が５．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、定常時の始めには設定電流が５．５ｍＡから５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、定常時には設定電流が５ｍＡとなるように定電流制御を行うとよい。
【００８０】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、駆動周波数が始動時には低く定常時には高く設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時には高く定常時には低くできるので、定常時においてバラスト素子によるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという不具合を無くすことができ、同時に、設定電流を始動時において定常時よりも低くするので、始動時にバラスト素子によるインピーダンス値を大きくすることによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることができる。
【００８１】
さらに、本発明の実施の形態２によれば、設定電流を輝度上昇時において定常時よりも高くするので、輝度上昇に係る時間を短縮することができ、また駆動周波数が輝度上昇時には定常時より高く設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を輝度上昇時には低くできるので、輝度上昇時に設定電流を増加させことによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることができる。
（変形例１）
＜概要＞
実施の形態１及び２は、駆動周波数変更のタイミング制御にタイマを用いているので、タイマの時間設定をバックライトユニットの内部温度を考慮しながら設計する必要があり、タイマの時間設定に手間がかかる。
【００８２】
そこで変形例１では、実施の形態１及び２のように駆動周波数変更のタイミング制御にタイマを用いずに、ランプ周囲の温度を測定し、これに応じて駆動周波数を変更することで、設計を容易にし、かつ、より細やかで適した制御を行うことを特徴とする。
＜構成＞
以下、実施の形態１との差分のみについて説明する。
【００８３】
本発明の変形例１は、実施の形態１の周波数変更回路の代わりに、ランプ周囲の温度を測定し、測定した温度に応じて、インバータの動作周波数を設定する周波数調整回路を備える。
なお、周波数調整回路は、サーミスタなどでも容易に実現できるが、マイコンのデータテーブル計算を用いて精度を高くすることができる。
【００８４】
図１３は、ランプの温度に応じて、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１３の回路の一例を示す図である。
図１３に示すように、変形例１の点灯装置１３の回路は、実施の形態１の周波数変更回路の代わりに、ランプ周囲の温度を測定する温度センサＴＣＫ１とマイクロコンピュータＭＰＵとＯＰアンプＩＣ３とダイオードＤ１と抵抗ＲＦ２とからなり周波数設定端子ＲＴに接続された周波数調整回路を備えている。
【００８５】
ここで、制御ＩＣ２の周波数設定端子ＲＴにはＯＰアンプＩＣ３の出力が抵抗ＲＦ２を介して接続され、ＯＰアンプＩＣ３の入力はマイクロコンピュータＭＰＵの出力端子に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力にはダイオードＤ１が直列に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力電流を整流している。ＯＰアンプＩＣ３の出力にダイオードＤ１を接続することによって、ＯＰアンプＩＣ３の出力電圧が制御ＩＣ２の周波数設定端子ＲＴの電圧よりも高くなっても、ＯＰアンプＩＣ３から電流が出力されないので、ＯＰアンプＩＣ３からはシンク電流のみが出力される。
【００８６】
また、マイクロコンピュータＭＰＵには温度センサＴＣＫ１が接続されている。
始動時には周囲温度が低くランプのインピーダンスが高いが、マイクロコンピュータＭＰＵは、駆動周波数を低く設定するように出力する。
また輝度上昇時には始動からだんだんと周囲温度が上昇するが、マイクロコンピュータＭＰＵは、これに合わせて駆動周波数をだんだんと上昇させるように制御することで、ランプの不安定状態を回避する。
【００８７】
上記のような構成によって、温度センサＴＣＫ１によりランプ周囲の温度が検知でき、マイクロコンピュータＭＰＵにより周囲温度に合わせた駆動周波数を設定することができる。
なお、マイクロコンピュタＭＰＵは処理速度をさほど必要としないため、小規模な汎用のマイコンによって実現が可能であり、また、液晶テレビ内において別の処理を行っているマイコンに割り込み処理を行わせることによっても実現が可能である。
【００８８】
＜動作＞
（１）点灯装置１３の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力される。
同時に、マイクロコンピュータＭＰＵが動作を始め、ランプ周囲の温度が低くランプのインピーダンスが高いので、マイクロコンピュータＭＰＵは、ランプ周囲の温度が低いことを認識して、駆動周波数を低く設定するように制御信号を出力する。なお、電源が投入された時に既にランプ周囲の温度が高い場合には、電源が投入されてから一定期間は、駆動周波数を低く設定するように制御信号を出力し、より確実に全管を一斉に点灯させるようにしてもよい。
【００８９】
（２）ランプが全管点灯すると輝度上昇時となり、だんだんとランプ周囲の温度が上昇するにつれてランプのインピーダンスが低くなるので、マイクロコンピュータＭＰＵは、ランプ周囲の温度がだんだんと上昇することを認識して、温度の上昇に合わせて駆動周波数を上昇させるように制御信号を出力する。
（３）ランプ周囲の温度が安定すると定常時となり、ランプ周囲の温度が高くランプのインピーダンスが高いので、マイクロコンピュータＭＰＵは、ランプ周囲の温度が高いことを認識して、駆動周波数を高く設定するように制御信号を出力する。
【００９０】
このようにして、ランプの不安定状態を回避することができる。
また、同様の構成においてデータテーブルの設定を変えるだけで、実施の形態２のような制御を行わせることもできる。
また、フィードバック端子（ＯＰ＋）に入力される目標値信号（ＶＡＩＭ）を、ランプの温度に応じてマイクロコンピュータＭＰＵによって変化させることにより、設定電流値をランプの温度に応じて変更することができる。
【００９１】
ここで実施の形態１のような制御を行わせる場合には、目標値信号（ＶＡＩＭ）をランプの温度に応じて変化させて、始動時には設定電流が４．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、輝度上昇時には設定電流が４．５ｍＡから５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、定常時には設定電流が５ｍＡとなるように定電流制御を行うとよい。
また、実施の形態２のような制御を行わせる場合には、目標値信号（ＶＡＩＭ）をランプの温度に応じて変化させて、始動時には設定電流が４．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、輝度上昇時の始めには設定電流が４．５ｍＡから５．５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、輝度上昇時には設定電流が５．５ｍＡとなるように定電流制御を行い、定常時の始めには設定電流が５．５ｍＡから５ｍＡへと滑らかに変化するように電流制御を行い、定常時には設定電流が５ｍＡとなるように定電流制御を行うとよい。
【００９２】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例１によれば、実施の形態１と同様の制御を行なった場合には実施の形態１と同様の効果が得られ、実施の形態２と同様の制御を行なう場合には実施の形態２と同様の効果が得られ、さらに、ランプ周囲の温度に応じて駆動周波数と設定電流値を制御するので、設計が容易であり、周辺温度に応じた細やかな制御を行うことができる。
（変形例２）
＜概要＞
変形例２では、実施の形態１及び２のように駆動周波数変更のタイミング制御にタイマを用いず、また変形例１のように温度センサーを用いずに、トランス出力電圧とランプトータル電流とを検出し、これに応じて駆動周波数を変更することで、設計を容易にし、かつ、より細やかで適した制御を行うことを特徴とする。
【００９３】
＜構成＞
以下、変形例１との差分のみについて説明する。
本発明の変形例２は、変形例１の周波数調整回路の代わりに、トランス出力電圧とランプトータル電流を検出し、これらの検出値からランプのインピーダンス値を算出し、これらの検出値からランプのインピーダンス値を算出して、これに応じて駆動周波数を変更する周波数調整回路を備える。
【００９４】
図１４は、トランス出力電圧とランプトータル電流に応じて、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１４の回路の一例を示す図である。
図１４に示すように、変形例２の点灯装置１４の回路は、変形例１の周波数調整回路の代わりに、マイクロコンピュータＭＰＵIIとＯＰアンプＩＣ３とダイオードＤ１と抵抗ＲＦ２とからなり周波数設定端子ＲＴに接続された周波数調整回路を備えている。
【００９５】
ここで、制御ＩＣ２の周波数設定端子ＲＴには、変形例１と同様に、ＯＰアンプＩＣ３の出力が抵抗ＲＦ２を介して接続され、ＯＰアンプＩＣ３の入力はマイクロコンピュータＭＰＵIIの出力端子に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力には、変形例１と同様に、ダイオードＤ１が直列に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力電流を整流している。
また、マイクロコンピュータＭＰＵIIには昇圧トランスＴＲ１の２次側出力電圧の検出信号ＶＳＮＳと、昇圧トランスの２次側巻線電流の検出信号ＩＳＮＳが入力されている。
【００９６】
バラスト素子ＣＢ１〜ＣＢ１６の個々の値Ｃは既知であるため、各バラスト素子によって生じるインピーダンス値は駆動周波数ｆから求められる。
例えばバラスト素子１つ当たりのインピーダンス値ＺＢは、ＺＢ＝１／２πｆＣ  である。
このインピーダンス値ＺＢと昇圧トランスの２次側巻線電流の検出信号ＩＳＮＳとから、バラスト電圧ＶＢが求まる。
【００９７】
ＶＢ＝ＺＢ×（ＩＳＮＳ／Ｎ）    ただしＮ＝１６（ランプ本数）
バラスト電圧ＶＢと昇圧トランスＴＲ１の２次側出力電圧の検出信号ＶＳＮＳとから、ランプ電圧Ｖｌａが求まる。
Ｖｌａ＝√（ＶＳＮＳ２  −  ＶＢ２）  （直角三角形の関係から導出）
よって、ランプインピーダンスＺＬＡは、Ｖｌａ／（ＩＳＮＳ／Ｎ）で求まる。
【００９８】
マイクロコンピュータＭＰＵIIでは、ランプインピーダンスＺＬＡに応じて周波数を制御する補正信号Ｖ−ＦＲＥＱを出力し、バラストインピーダンスＺＢをランプインピーダンスＺＬＡより常に大きくなるように制御を行う。
上記のような構成によって、トランス出力電圧とランプトータル電流とを検出することにより、リアルタイムでランプインピーダンスを算出でき、マイクロコンピュータＭＰＵIIによりランプインピーダンスに合わせた駆動周波数を設定することができる。
【００９９】
なお、この補正制御の速度はランプ温度上昇によるものであり、急峻でないため比較的ゆっくりの制御で十分である。
例えば１秒間に数十回程度の演算を行うことができれば、ランプインピーダンスの変化にも応答が可能であるので、８ビット程度の小規模な汎用のマイコンでも実現が可能であり、また、演算処理が始動時と輝度上昇時とにおいて行われ、定常時においてはほとんど行われないこともあり、液晶テレビ内において別の処理を行っているマイコンを兼用することも可能である。
【０１００】
＜動作＞
（１）点灯装置１４の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力される。
同時に、マイクロコンピュータＭＰＵIIが動作を始め、マイクロコンピュータＭＰＵIIは、トランス出力電圧とランプトータル電流とにより、ランプが全管点灯すると認識されるまで、駆動周波数を低く設定するように制御信号を出力する。
【０１０１】
（２）ランプが全管点灯すると輝度上昇時となり、マイクロコンピュータＭＰＵIIは、トランス出力電圧とランプトータル電流とにより、だんだんとランプインピーダンスが低くなることを認識して、ランプインピーダンスの低下に合わせて、駆動周波数を上昇させるように制御信号を出力する。
（３）トランス出力電圧とランプトータル電流とが安定すると定常時となり、マイクロコンピュータＭＰＵIIは、トランス出力電圧とランプトータル電流とにより、ランプインピーダンスが低いことを認識して、駆動周波数を高く設定するように制御信号を出力する。
【０１０２】
このようにして、ランプの不安定状態を回避することができる。
また、変形例１と同様に、データテーブルの設定を変えるだけで、実施の形態２のような制御を行わせることもできる。
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例２によれば、実施の形態１と同様の制御を行なった場合には実施の形態１と同様の効果が得られ、実施の形態２と同様の制御を行なう場合には実施の形態２と同様の効果が得られ、さらに、トランス出力電圧とランプトータル電流との変化に応じて駆動周波数と設定電流値を制御するので、設計が容易であり、周辺温度に応じた細やかな制御を行うことができる。
（変形例３）
＜概要＞
変形例３では、実施の形態１及び２のように周波数変更のタイミング制御にタイマを用いずに、トランス出力電圧とランプ電流の位相を検出し、電圧−電流位相差が４５度になるように駆動周波数を調整することで、設計を容易にし、かつ、より細やかで適した制御を行うことを特徴とする。
【０１０３】
＜構成＞
以下、変形例１との差分のみについて説明する。
本発明の変形例３は、変形例１の周波数調整回路の代わりに、トランス出力電圧とランプ電流の位相を検出し、電圧−電流位相差が４５度になるように駆動周波数を調整する周波数調整回路を備える。
【０１０４】
図１５は、トランス出力電圧とランプ電流の位相を検出し、電圧−電流位相差が一定になるように駆動周波数を調整することができる点灯装置１５の回路の一例を示す図である。
図１５に示すように、変形例３の点灯装置１５の回路は、変形例１の周波数調整回路の代わりに、トランス電圧の位相を検出する電圧位相検出器ＰＤ１とランプ電流の位相を検出する電流位相検出器ＰＤ２と電流位相検出器ＰＤ２の検出信号の位相を一定量θｄだけ遅らせる遅延回路ＤＥＬＡＹ１と電圧位相検出器ＰＤ１及び遅延回路ＤＥＬＡＹ１の出力の位相を比較し位相差を出力する位相差検出器ＰＣ１とＯＰアンプＩＣ３とダイオードＤ１と抵抗ＲＦ２とからなり周波数設定端子ＲＴに接続された周波数調整回路を備えている。
【０１０５】
ここで、制御ＩＣ２の周波数設定端子ＲＴには、変形例１と同様に、ＯＰアンプＩＣ３の出力が抵抗ＲＦ２を介して接続され、ＯＰアンプＩＣ３の入力は、位相差検出器ＰＣ１の出力端子に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力には、変形例１と同様に、ダイオードＤ１が直列に接続され、ＯＰアンプＩＣ３の出力電流を整流している。
ここで、電圧位相検出器ＰＤ１、及び電流位相検出器ＰＤ２は、入力信号のゼロクロスのタイミングを検出する回路である。
【０１０６】
トランス出力には、ランプとバラスト素子とを含む負荷回路が接続されているが、ランプのインピーダンスとバラスト素子のインピーダンスの関係から、その電流と電圧の位相差が求められる。
特に、ランプインピーダンスＺＬＡとバラストインピーダンスＣＢが等しいとき、負荷回路の電流と電圧との位相差が４５度となる特性がある。
【０１０７】
従ってこの位相差が４５度の時には、ランプ電圧Ｖｌａとバラスト電圧ＶＢとが等しい状態であるので、ランプインピーダンスＺＬＡとバラストインピーダンスＣＢとがマッチングしている状態であるといえるので、変形例３では常にこの位相差が常に４５度になるように駆動周波数を制御する。
ここで位相差をθとすると、
θ＝ａｔａｎ（ＺＬＡ／ＣＢ）        （ａｔａｎはアークタンジェント）
上式から、θが一定であれば、ランプインピーダンスとバラストインピーダンスの比率も一定であることが分かる。
【０１０８】
変形例３では、バラスト素子がキャパシタであるので、負荷電流は電圧に対して進んでいる。
遅延回路ＤＥＬＡＹ１は、電圧に対して進んでいる電流信号を、θｄだけ遅らせる。
位相差検出器ＰＣ１は、θｄだけ遅れた電流信号と電圧信号との位相を比較して位相差を検出し、この位相差を０とするように、位相差に応じた補正信号を出力する。
【０１０９】
そして補正信号に応じて駆動周波数が変更されるので、フェーズロックループが形成され、負荷電流は常に電圧に対してθｄだけ遅れるように制御される。
変形例３では、マイコンなどを用いて時分割処理により制御を行う場合よりも、よりリアルタイムに制御ができるので、周波数調整における応答性が優れている。
なお、除算など時間がかかる演算が不要なため、小規模な汎用のマイコンで実現したとしても高速な応答が可能である。
【０１１０】
＜動作＞
（１）点灯装置１５の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力される。
同時に、電圧位相検出器ＰＤ１、電流位相検出器ＰＤ２、遅延回路ＤＥＬＡＹ１、及び位相差検出器ＰＣ１が動作を始め、電圧−電流位相差が４５度になるように位相差検出器ＰＣ１が制御信号を出力し駆動周波数を調整する。
【０１１１】
点灯初期はランプインピーダンスが高いので、位相差検出器ＰＣ１は駆動周波数を低く設定するように制御信号を出力し、バラストインピーダンスが高くなる。
（２）ランプが全管点灯すると輝度上昇時となるが、常に電圧−電流位相差が４５度になるように制御信号を出力するので、ランプインピーダンスがだんだんと低くなるのに応じて駆動周波数が高くなり、バラストインピーダンスはだんだんと低くなる。
【０１１２】
（３）ランプ周囲の温度が安定すると定常時となり、定常時はランプインピーダンスが低いので、位相差検出器ＰＣ１は駆動周波数を高く設定するように制御信号を出力し、バラストインピーダンスが低くなる。
このようにして、始動時や輝度上昇時だけでなく、定常時においてランプインピーダンスに変動があった場合にもバラストインピーダンスを適正値に制御することができ、ランプの不安定状態を回避することができる。
【０１１３】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例３によれば、電圧−電流位相差が４５度になるように駆動周波数を調整することができ、常にランプインピーダンスＺＬＡとバラストインピーダンスＣＢとをマッチングさせることができるので、実施の形態１と同様の効果が得られ、さらに、常に応答性の優れた周波数調整が実現できる。
【０１１４】
なお、変形例３では、電圧−電流位相差が４５度になるように駆動周波数を調整しているが、４５度に限られるわけではなく、電圧−電流位相差がある値又はある範囲内になるように調整すればよい。例えば３０度〜６０度の何れかの値になるように駆動周波数を調整してもよいし、３０度〜６０度の範囲内になるように駆動周波数を調整してもよい。
ここで、電圧−電流位相差を例えば３０度〜６０度としたのは、３０度より小さいと、ランプ電圧が低い点はよいが、ランプの点灯状態が不安定になるので好ましくなく、また、６０度より大きいと、ランプの点灯状態が不安定にはならない点はよいが、ランプ電圧が高くなるので好ましくないと思われるためである。（変形例４）
＜概要＞
上記各実施の形態、及び各変形例では、駆動周波数を変更することによりバラスト素子のインピーダンス値を変更したが、本発明の変形例４は、ランプ毎に複数のバラスト素子を備え、これらの接続を切り換えることにより当該インピーダンス値を変更を行うことを特徴とする。
【０１１５】
＜構成＞
以下、実施の形態１との差分について説明する。
図１６は、変形例４の点灯装置の出力における駆動周波数と駆動電流との変化の概略を示す図である。
図１７は、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、インピーダンス値を下げることができる点灯装置１６の回路の一例を示す図である。
【０１１６】
本発明の変形例４は、実施の形態１のバラスト素子ＣＢ１〜ＣＢ１６の代わりにバラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ４８、周波数変更回路の代わりにタイマ４（ＴＩＭＥＲ４）と接続切り換え器ＳＷとを備える。
タイマ４は、点灯装置１６の回路に電源が投入されると動作を始め、所定の時間Ｔｓ４が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、所定の時間Ｔｓ４が経過すると出力がＨｉｇｈとなりこれを維持する。所定の時間Ｔｓ１は、ランプが全管確実に点灯する時間に多少のマージンを加えた時間であり、ここでは１０秒である。
【０１１７】
接続切り換え器ＳＷは、例えば８００Ｖ〜２ｋＶ程度の用途に応じた電圧に耐える高耐圧用のリレースイッチであり、タイマ４の出力がＬｏｗの時には、バラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２をそれぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続し、タイマ４の出力がＨｉｇｈの時には、バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８をそれぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続する。
【０１１８】
バラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２は、始動時において接続切り換え器ＳＷによって、それぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続される始動時用の素子であり、始動時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該始動時におけるインピーダンス値と同等かそれ以上である。ここでは、バラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２のキャパシタの容量をそれぞれ８．２ｐＦとする。
【０１１９】
バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８は、輝度上昇時及び定常時において接続切り換え器ＳＷによって、それぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続される輝度上昇時及び定常時用の素子であり、輝度上昇時及び定常時において生じるそれぞれのインピーダンス値が、それぞれに直列に接続される蛍光ランプの当該定常時におけるインピーダンス値と同等かそれ以上であり、かつ、その容量がバラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２の容量よりも大きい。
ここでは、バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８のキャパシタの容量をそれぞれ１０．９ｐＦとする。
【０１２０】
駆動周波数はｆ１に固定であり、ここでは４９ｋＨｚとする。
始動時において、設定電流はＡ１である。ここでは、始動時は電源ＯＮから１０秒後までの期間とし、駆動周波数は４９ｋＨｚであり、設定電流Ａ１は実施の形態１と同じく４．５ｍＡである。
輝度上昇時及び定常時において、設定電流はＡ２である。ここでは、輝度上昇時及び定常時は電源ＯＮから１０秒経過以降とし、駆動周波数は４９ｋＨｚ、設定電流Ａ２は実施の形態１と同じく５ｍＡである。
【０１２１】
実施の形態１と同様の理由で、始動時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「４００ｋΩ」程度とし、輝度上昇時及び定常時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「３００ｋΩ」程度とする。
よって式１を用いて、インピーダンス値を「４００ｋΩ」程度となるように、バラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２であるキャパシタＣの容量を計算より求めることができる。
【０１２２】
ここで、駆動周波数は４９ｋＨであるので、キャパシタＣの容量を８．２ｐＦ、とすることにより、「Ｚ＝１／（２π×４９×１０３×８．２／１０１２）≒３９６×１０３」となり、始動時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「４００ｋΩ」とほぼ一致する。
同様に式１を用いて、インピーダンス値を「３００ｋΩ」程度となるように、バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８であるキャパシタＣの容量を計算より求めることができる。
【０１２３】
ここで、駆動周波数は４９ｋＨであるので、キャパシタＣの容量を１０．９ｐＦ、とすることにより、「Ｚ＝１／（２π×４９×１０３×１０．９／１０１２）≒３９８×１０３」となり、輝度上昇時及び定常時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「３００ｋΩ」とほぼ一致する。
＜動作＞
図１８は、始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図１７に示したような点灯装置１６の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
【０１２４】
以下に、図１７に示した点灯装置１６の回路の動作について説明する。
（１）点灯装置１６の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力されると同時に、タイマ４が動作を始め、所定の時間Ｔｓ４が経過するまで出力をＬｏｗに維持し、接続切り換え器ＳＷがバラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２をそれぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続する。ここではタイマ４が電源ＯＮから１０秒間出力をＬｏｗに維持する。
【０１２５】
このときのインバータ回路の動作周波数は、抵抗ＲＦ１とキャパシタＣＦ１とにより決定され、駆動周波数は４９ｋＨｚとなり、バラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２によって生じるインピーダンス値は約４００ｋΩとなる。
（２）所定の時間Ｔｓ４が経過すると輝度上昇時となり、タイマ４の出力がＨｉｇｈとなり、接続切り換え器ＳＷがバラスト素子ＣＢ１７〜ＣＢ３２をそれぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６から切り離し、バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８をそれぞれランプＬＡ１〜ＬＡ１６に直列に接続する。
ここでは電源ＯＮから１０秒経過後にタイマ４の出力がＨｉｇｈとなる。
【０１２６】
このときのインバータ回路の動作周波数は４９ｋＨｚのままであり、バラスト素子ＣＢ３３〜ＣＢ４８によって生じるインピーダンス値は約３００ｋΩとなる。
（３）ランプ周囲の温度が安定すると定常時となり、インピーダンス値は約３００ｋΩのまま維持される。
よって、駆動周波数が始動時には低く、輝度上昇時及び定常時には高く設定されるため、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時だけ高くすることができる。
【０１２７】
なお、変形例４では、２種類のバラスト素子を、始動時と輝度上昇時及び定常時とで使い分けたが、所定のバラスト素子を常時接続しておき、他のバラスト素子を接続したり切断したりして２つ以上のバラスト素子の組み合わせを変えることにより、容量を変更してもよい。
また、実施の形態２のように、輝度上昇時におけるバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値を「２００ｋΩ」程度とする場合には、
３種類以上のバラスト素子を使い分けてもよいし、３つ以上のバラスト素子の組み合わせを変えることにより、容量を変更してもよい。
【０１２８】
ここで式１を用いて、インピーダンス値を「２００ｋΩ」程度となるように、３つめのバラスト素子であるキャパシタＣの容量を計算より求めることができる。
ここで、駆動周波数は４９ｋＨであるので、キャパシタＣの容量を１６．４ｐＦ、とすることにより、「Ｚ＝１／（２π×４９×１０３×１６．４／１０１２）≒１９８×１０３」となり、輝度上昇時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「２００ｋΩ」とほぼ一致する。
【０１２９】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例４によれば、駆動周波数を変えることなく、バラスト素子によって生じるインピーダンス値を始動時には高く定常時には低くできるので、定常時においてバラスト素子によるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという不具合を無くすことができ、同時に、設定電流を始動時において定常時よりも低くするので、始動時にバラスト素子によるインピーダンス値を大きくすることによって顕著となる電源回路の負荷の増大を抑えることができる。
【０１３０】
また、駆動周波数を変える必要がないので、駆動周波数を固定することができ、インバータ回路の電力変換効率を高くすることができる。
（変形例５）
＜概要＞
上記各実施の形態、及び各変形例では、バラスト素子がキャパシタであるが、本発明の変形例５は、バラスト素子がインダクタであることを特徴とする。この違いにより、上記各実施の形態、及び各変形例と、駆動周波数の高低の関係が逆転する点のみが異なる。
【０１３１】
＜構成＞
変形例５の構成は、上記各実施の形態、及び各変形例のバラスト素子がキャパシタからインダクタに置き換わったものである。
以下、実施の形態１との差分について説明する。
図１９は、実施の形態１におけるバラスト素子をインダクタに変更した場合の、点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
【０１３２】
ここでは、バラスト素子であるインダクタＬのインダクタンスを１．６Ｈとする。
始動時において、駆動周波数はｆ４、設定電流はＡ１である。ここでは、始動時は電源ＯＮから１０秒後までの期間とし、駆動周波数ｆ４は４０ｋＨｚであり、設定電流Ａ１は実施の形態１と同じく４．５ｍＡである。
定常時において、駆動周波数はｆ５であり、設定電流はＡ２である。ここでは、定常時は電源ＯＮから９０秒経過以降とし、駆動周波数ｆ５は３０ｋＨｚ、設定電流Ａ２は実施の形態１と同じく５ｍＡである。
【０１３３】
また、輝度上昇時において、駆動周波数をｆ４からｆ５へ滑らかに徐々に低くし、かつ設定電流をＡ１からＡ２へ滑らかに徐々に高くしており、このように、始動時と定常時との変わり目において、駆動周波数と設定電流とを同期させて滑らかに切り換えることにより、バラスト素子によって生じるインピーダンス値をランプ電圧の変化に追従させると共に、切り換え時の明るさの急峻な変化を緩和して、利用者に驚かせたり違和感を感じさせたりすることのないようにしている。ここでは、輝度上昇時は電源ＯＮから１０秒後から電源ＯＮから９０秒後までの期間とする。
【０１３４】
ここで、上記駆動周波数ｆ４、ｆ５の各値の設計方法について説明する。
実施の形態１と同じ理由で、始動時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「４００ｋΩ」程度とし、定常時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「３００ｋΩ」程度と
する。
【０１３５】
バラスト素子によって生じるインピーダンス値は、インダクタＬのインダクタンスと駆動周波数ｆとによって決まり、これらの関係は以下の式によって表されることが一般に知られている。
Ｚ＝２πｆＬ・・・式２
よって式２を用いて、インピーダンス値を「４００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ４とバラスト素子であるインダクタＬのインダクタンスとを計算より求めることができる。
【０１３６】
本願の変形例５では、インダクタＬのインダクタンスを１．６Ｈ、駆動周波数ｆ４を４０ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝２π×４０×１０３×１．６）≒４０２×１０３」となり、バラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「４００ｋΩ」とほぼ一致する。
同様に、インピーダンス値を「３００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ５とバラスト素子であるインダクタＬのインダクタンスとを計算より求めることができる。
【０１３７】
本願の変形例５では、インダクタＬのインダクタンスを１．６Ｈ、駆動周波数ｆ５を３０ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝２π×３０×１０３×１．６）≒３０１×１０３」となり、バラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「３００ｋΩ」とほぼ一致する。
以下、実施の形態２との差分について説明する。
【０１３８】
図２０は、実施の形態２におけるバラスト素子をキャパシタからインダクタに変更した場合の、点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
実施の形態２と同じ理由で、輝度上昇時におけるバラスト素子によって生じるインピーダンス値を「２００ｋΩ」程度とする。
上記と同様に、インピーダンス値を「２００ｋΩ」程度となるように、駆動周波数ｆ６とバラスト素子であるインダクタＬのインダクタンスとを計算より求めることができる。
【０１３９】
本願の変形例５では、キャパシタＣの容量を８．２ｐＦ、駆動周波数ｆ６を２０ｋＨｚとすることにより、「Ｚ＝２π×２０×１０３×１．６）≒２０１×１０３」となり、輝度上昇時にバラスト素子によって生じさせたいインピーダンス値「２００ｋΩ」とほぼ一致する。
＜動作＞
変形例５の動作は、上記各実施の形態、及び各変形例と、駆動周波数の高低の関係が逆転する点のみが異なり、その他は同しであるので、その説明を省略する。
【０１４０】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例５によれば、バラスト素子がインダクタであっても、上記各実施の形態、及び各変形例と同様に実現でき、同様の効果が得られる。
（変形例６）
＜概要＞
上記各実施の形態、及び各変形例では、駆動周波数を変更することによりバラスト素子のインピーダンス値を変更したが、変形例６は、ランプ毎に温度特性を持つバラスト素子を備え、温度変化にともなって当該インピーダンス値が変更することを特徴とする。
【０１４１】
＜構成＞
以下、実施の形態１との差分のみについて説明する。
本発明の変形例６は、実施の形態１の周波数変更回路が不要であり、ランプ毎に温度特性を持つバラスト素子を備える。
図２１は、変形例６の点灯装置１７の回路の一例を示す図である。
【０１４２】
図２１に示すように、変形例６の点灯装置１７の回路は、実施の形態１の周波数変更回路がなく、さらに、バラスト素子ＣＢ１〜ＣＢ１６の代わりにバラスト素子ＣＢ４９〜ＣＢ６４を備えている。
バラスト素子ＣＢ４９〜ＣＢ６４はそれぞれ、例えば、フィルムキャパシタ等であり、素子温度が高くなるほど静電容量値が大きくなる特性を持つ素子である。
【０１４３】
ここでは、バラスト素子によって生じるインピーダンス値が、２５℃付近で４００ｋΩ程度、６０℃付近で３００ｋΩ程度となるように設計することが望ましいが、定常時のランプの温度が６０℃程度なので、定常時に合わせて６０℃付近でインピーダンス値が３００ｋΩ程度となるように駆動周波数を決め。２５℃付近でインピーダンス値が４００ｋΩ以上になればよい。
【０１４４】
＜動作＞
（１）点灯装置１７の回路に電源が投入されると始動時となり、制御ＩＣ２が起動し、スイッチング駆動信号が出力される。
点灯初期はバラスト素子ＣＢ４９〜ＣＢ６４の温度が低いので、バラストインピーダンスが高い。
【０１４５】
（２）ランプが全管点灯すると輝度上昇時となり、だんだんとバラスト素子ＣＢ４９〜ＣＢ６４の温度が上昇するにつれてだんだんとバラストインピーダンスが低くなる。
（３）ランプ周囲の温度が安定すると定常時となり、バラスト素子ＣＢ４９〜ＣＢ６４の温度が高いので、バラストインピーダンスが低くなる。
このようにして、ランプの不安定状態を回避することができる。
【０１４６】
＜まとめ＞
以上のように、本発明の変形例６によれば、バラスト素子の温度に応じてバラストインピーダンスが変化するので、設計が容易であり、温度に応じて細やかな制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、バックライトが用いられている液晶ディスプレイを備えるカーナビ、ノートパソコン、携帯情報端末、液晶モニター、液晶テレビ受像機等に広く適用することができ、特に、３２インチワイド型に用いる７２０ｍｍのランプ以上の長さのランプを用いる場合や、７２０ｍｍ以下の長さのランプであっても、ランプ本数を減らしてランプ電流を増やす場合に効果がある。本発明によって、バラスト素子の値を、安定状態におけるインピーダンス値が最適な特性になるように設計しつつ、管長の長い蛍光ランプやランプ電流を増やした蛍光ランプにおいても、始動時において全管が一斉に点灯せずにバラバラと始動したり、一部の蛍光ランプが点灯しないという問題の発生を抑えることができるので、これらの製品の低消費電力化、長寿命化、高品質化、製品コスト及び製造コストの削減等に寄与することができ、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】バックライトユニット１０及び液晶表示パネル３０を含む液晶テレビ１の概要を示す図である。
【図２】バックライトユニット１０の概略を示す図である。
【図３】実施の形態１の点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
【図４】本願の実施の形態１に用いたものと同型のＣＣＦＬを、３００ｋΩの値となるバラスト素子を直列に接続して点灯させ、設定電流を５ｍＡとした場合の定常時における電流制御特性を示す図である。
【図５】図４で用いたものと同型のＣＣＦＬを、設定電流を５ｍＡとし、３００ｋΩ、及び４００ｋΩのインピーダンス値となるバラスト素子を直列に接続して点灯させたそれぞれの場合の、点灯させた直後のランプ温度が低い状態における電流制御特性を示す図である。
【図６】図５において示した設定電流を５ｍＡとしインピーダンス値が４００ｋΩの場合の電流制御特性と、設定電流値のみを１０％低下させて４．５ｍＡとした場合の電流制御特性とを示す図である。
【図７】一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１１の回路の一例を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、図７に示した点灯装置の動作を模式的に示す図である。
【図９】始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図７に示したような点灯装置１１の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
【図１０】実施の形態２の点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
【図１１】一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げ、続いて滑らかにインピーダンス値を上げることができる点灯装置１２の回路の一例を示す図である。
【図１２】始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図１１に示したような点灯装置１２の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
【図１３】ランプの温度に応じて、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１３の回路の一例を示す図である。
【図１４】トランス出力電圧とランプトータル電流に応じて、一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、滑らかにインピーダンス値を下げることができる点灯装置１４の回路の一例を示す図である。
【図１５】トランス出力電圧とランプ電流の位相を検出し、電圧−電流位相差が一定になるように駆動周波数を調整することができる点灯装置１５の回路の一例を示す図である。
【図１６】変形例４の点灯装置の出力における駆動周波数と駆動電流との変化の概略を示す図である。
【図１７】一定期間だけバラスト素子によって生じるインピーダンス値を上げ、インピーダンス値を下げることができる点灯装置１６の回路の一例を示す図である。
【図１８】始動以降のランプ電圧Ｒｌａの変化と、図１７に示したような点灯装置１６の回路における駆動周波数ｆｒｅｑと、バラスト素子によって生じるインピーダンス値Ｚの変化との関係を示す図である。
【図１９】実施の形態１におけるバラスト素子をインダクタに変更した場合の、点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
【図２０】実施の形態２におけるバラスト素子をキャパシタからインダクタに変更した場合の、点灯装置の出力における駆動周波数と設定電流との変化の概略を示す図である。
【図２１】変形例６の点灯装置１７の回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１          液晶テレビ
１０        バックライトユニット
１１〜１７  点灯装置
２０        ＣＣＦＬ
２１        反射板
２２        側板
２３        拡散板
２４        拡散シート
２５        レンズシート
３０        液晶表示パネル
【図１】
2007280646.tif 000003
【図２】
2007280646.tif 000004
【図３】
2007280646.tif 000005
【図４】
2007280646.tif 000006
【図５】
2007280646.tif 000007
【図６】
2007280646.tif 000008
【図７】
2007280646.tif 000009
【図８】
2007280646.tif 000010
【図９】
2007280646.tif 000011
【図１０】
2007280646.tif 000012
【図１１】
2007280646.tif 000013
【図１２】
2007280646.tif 000014
【図１３】
2007280646.tif 000015
【図１４】
2007280646.tif 000016
【図１５】
2007280646.tif 000017
【図１６】
2007280646.tif 000018
【図１７】
2007280646.tif 000019
【図１８】
2007280646.tif 000020
【図１９】
2007280646.tif 000021
【図２０】
2007280646.tif 000022
【図２１】
2007280646.tif 000023