(57)【要約】  【課題】  放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出し、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御して調光精度を向上することができる調光方法及び調光装置を提供する。  【解決手段】  放電管５０は、Ｕ字形をなしており、逆極性の高周波電圧が印加されることから、屈曲位置、すなわち中点Ｐ０における電位が０Ｖになっている。そこで、屈曲位置Ｐ０に、管内部に流れている管電流によって生じる磁界を検出するための磁界検出部２０を配置する。磁界検出部２０は、磁電変換素子（ホール素子）であり、制御電流Ｉｃを対向する２端子２２ａ，２２ｃ間に流し、外部から磁束密度Ｂの磁界を受感面Ｓに垂直に作用させた場合、対向する出力端子２２ｃ，２２ｄ間に電位差（ホール出力電圧）Ｖｈが発生する。ホール出力電圧に基づいて高圧トランスへ出力する電圧を調整して放電管５０の発光強度を制御する。【選択図】        図２
2007012536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置の調光方法において、
前記放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出し、
検出した磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御すること
を特徴とする調光方法。
【請求項２】
前記放電管が筐体に支持されており、
前記放電管と前記筐体との電位差が最小の位置における管電流によって生じる磁界を検出すること
を特徴とする請求項１に記載の調光方法。
【請求項３】
放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置において、
前記放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする調光装置。
【請求項４】
前記検出手段は、
ホール効果を利用した磁電変換素子よりなり、前記放電管の周囲に設けられていること
を特徴とする請求項３に記載の調光装置。
【請求項５】
放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置において、
前記放電管に交流電圧を印加するための手段と、
前記放電管の１又は複数の位置における管電流の変化によって生じる磁界の変化を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする調光装置。
【請求項６】
前記検出手段は、
コイルよりなり、前記放電管の周囲に設けられていること
を特徴とする請求項５に記載の調光装置。
【請求項７】
前記放電管が筐体に支持されており、
前記検出手段は、
前記放電管と前記筐体との電位差が最小の位置に設けられていること
を特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の調光装置。
【請求項８】
前記筐体が接地され、かつ前記放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されており、
前記検出手段は、
前記放電管の電位が０Ｖの位置に設けられていること
を特徴とする請求項７に記載の調光装置。
【請求項９】
前記筐体が接地され、かつ前記放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されており、
前記検出手段は、
前記放電管の管軸方向中央部に設けられていること
を特徴とする請求項７に記載の調光装置。
【請求項１０】
前記放電管はＵ字形をなし、
前記検出手段は、
Ｕ字形の屈曲位置に設けられていること
を特徴とする請求項８又は請求項９に記載の調光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電媒体が封入された放電管を調光するための調光方法及び調光装置に関し、より具体的には、オフィスユースのような低輝度領域であっても、調光精度の向上を実現させるための調光方法及び調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの光源として、両端に電極が設けられた放電管（例えば蛍光灯）が用いられている。放電管は、両端の電極に高圧交流電圧を印加することによって発光する。放電管の発光強度（明るさ）は、例えば、放電管点灯・不点灯のパルス幅を制御（ＰＷＭ制御）することによって行われる。ところで、放電管には管電流が流れており、管電流が不足した場合、放電領域が電極近傍に偏ってしまう片点灯状態に陥る虞がある。換言すれば、放電管の管中央では放電が生じない状態になってしまうことがあった。
【０００３】
そこで、放電管の表面温度と発光強度との関係に着眼し、放電管の表面に伝熱材を介して温度センサのような温度検出手段を配置して管表面の温度を検出し、検出した温度に基づいて管電流を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような技術を適用すれば、放電管の表面温度の実測値に基づいて管電流を制御して発光強度を所定範囲に補正することができる。
【０００４】
また、液晶ディスプレイの大型化に伴って、放電管を長くする必要性が生じるが、対地電位差が大きくなりすぎると、漏れ電流が発生して発光強度が低下してしまうという問題があった。そこで、放電管に接続された昇圧器（２次巻線の接地端）に抵抗を接続し、その抵抗に流れる電流を検出して管電流を想定することとした点灯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このような技術を適用すれば、細径長大の放電管の点灯も可能であり、かつ調光も可能である。
【０００５】
また、管電流を検出する検出コイルを放電管への配線上に設け、検出コイルの出力を整流し、整流した出力電圧の上昇を検出することによって放電管が末期（寿命）に至ったと判断する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。このような技術を適用すれば、放電管の寿命を判断することができ、また、管末期に負荷回路を流れる異常電流による回路部品の損傷の発生や管末期に至った放電管の点滅による照明効果の低下を防止することが可能である。
【特許文献１】特開昭６０−５９６９９号公報
【特許文献２】実開平６−１９２９９号公報
【特許文献３】特開平６−２０７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示された技術においては、それぞれ抵抗及び検出コイルで検出される電流は、あくまで、回路に流れる電流（２次電流）であって本来の管電流ではない。つまり、従来の技術は、予め２次電流と管電流との比率を規定しておき、検出した２次電流から管電流を推定しているにすぎない。
【０００７】
また、放電管と放電管周囲の導電物（例えば放電管を支持するためのシャーシ）との間には浮遊容量が生じており、浮遊容量の温度変化によって放電管のインピーダンスが変動する。したがって、上述した比率は温度によって変動するため、正確な管電流を推定することは極めて困難であった。このことから、管電流の推定が不十分であるために管電流が不足し、ピンク放電が生じて信頼性及び寿命に致命的な悪影響を及ぼすことがあった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出し、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御することにより、調光精度を向上することができる調光方法及び調光装置の提供を目的とする。
【０００９】
また本発明は、放電管が筐体に支持されている場合に、放電管と筐体との電位差が最小の位置における管電流、すなわち最も放電が生じ難い位置における管電流によって生じる磁界を検出することにより、検出した磁界に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる調光方法及び調光装置の提供を目的とする。
【００１０】
また本発明は、ホール効果を利用した磁電変換素子を放電管の周囲に設ける構成とすることにより、磁電変換素子に発生する電位差に基づいて、管電流によって生じる磁界の磁束密度から管電流を定量的に検出することができる調光装置の提供を目的とする。
【００１１】
また本発明は、コイルを放電管の周囲に設ける構成とすることにより、コイルの両端に生じる電磁誘導による電位差に基づいて、管電流の変化によって生じる磁界の磁束密度の変化から管電流の変化を定量的に検出することができる調光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明に係る調光方法は、放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置の調光方法において、前記放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出し、検出した磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御することを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、放電媒体が封入された放電管の１又は複数の位置に流れる管電流により放電管の管外に生じる磁界を検出する。磁界は放電管の１又は複数の位置における管電流を反映していることから、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御する。例えば、管電流の正側と負側とが対称であるとは限らないので、正側と負側とが非対称である場合、正側及び負側の各ピーク値を求め、その平均値を算出して正側と負側のピーク値を同一にさせるようにフィードバック制御を行う。これにより、放電管の寿命が著しく短くなってしまうことを防止する。また、管電流は、次数の異なる複数の波形から構成されており、管電流の実効値に相当する電圧の実効値を検出し、その実効値が大きくなるようにフィードバック制御を行う。
【００１４】
第２発明に係る調光方法は、第１発明において、前記放電管が筐体に支持されており、前記放電管と前記筐体との電位差が最小の位置における管電流によって生じる磁界を検出することを特徴とする。
【００１５】
第２発明にあっては、放電管が筐体に支持されている場合、放電管と筐体との電位差が最小の位置における管電流によって生じる磁界を検出する。放電管と筐体との間には浮遊容量が生じることから、管電流の一部は浮遊容量を介して筐体に漏れてしまう。この漏れ電流によって放電管の発光が抑制されることになるので、最も放電が生じ難い位置、つまり、放電管と筐体との電位差が最小の位置の管電流に基づく磁界を検出し、検出した磁界に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握する。
【００１６】
第３発明に係る調光装置は、放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置において、前記放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第３発明にあっては、検出手段が、放電媒体が封入された放電管の１又は複数の位置に流れる管電流により放電管の管外に生じる磁界を検出する。そして、磁界は放電管の１又は複数の位置における管電流を反映していることから、制御手段は、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御する。
【００１８】
第４発明に係る調光装置は、第３発明において、前記検出手段は、ホール効果を利用した磁電変換素子よりなり、前記放電管の周囲に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
第４発明にあっては、検出手段がホール効果を利用した磁電変換素子であって、放電管の周囲に設ける。磁電変換素子は、例えば、Ｓｉ，ＧａＡｓなどの半導体で作成された受感部に４つの端子を取り付けたホール素子であって、一の対向する２端子間に制御電流を流し、磁界を受感面に垂直に作用させた場合、他の対向する出力端子間に電位差が発生する。電位差は、制御電流及び磁束密度の積に比例することから、管電流に基づく磁界を定量的に検出することができる。透磁率が高いフェライトのような磁性体を用いるようにすれば、発生した磁界が外部に漏磁せず、より大きな磁界の検出が可能となることから、管電流の検出精度が向上する。
【００２０】
第５発明に係る調光装置は、放電媒体が封入された放電管の調光を行う調光装置において、前記放電管に交流電圧を印加するための手段と、前記放電管の１又は複数の位置における管電流の変化によって生じる磁界の変化を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された磁界に基づいて前記放電管の発光強度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第５発明にあっては、放電管に交流電圧を印加する形態において、検出手段が、放電媒体が封入された放電管の１又は複数の位置に流れる管電流の変化により放電管の管外に生じる磁界の変化を検出する。磁界は放電管の１又は複数の位置における管電流の変化を反映していることから、制御手段は、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御する。放電管に印加された交流電圧によって、その周期と同じ交流電流が管電流として流れることになるので、管電流自体ではなく管電流の変化に基づく磁界を検出する。
【００２２】
第６発明に係る調光装置は、第５発明において、前記検出手段は、コイルよりなり、前記放電管の周囲に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
第６発明にあっては、検出手段がコイルであって、放電管の周囲に設ける。これにより、管電流の変化による磁界の変化に基づいてコイルの両端には、電磁誘導による電位差が発生する。例えば、導線を円状又は螺旋状に巻き付けたトロイダルコイル、導線を放電管に巻き付けたコイルなどである。透磁率が高いフェライトのような磁性体をコイルの軸芯に挿入するようにすれば、発生した磁界が外部に漏磁せず、より大きな磁界の検出が可能となることから、管電流の検出精度が向上する。
【００２４】
第７発明に係る調光装置は、第３発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記放電管が筐体に支持されており、前記検出手段は、前記放電管と前記筐体との電位差が最小の位置に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
第７発明にあっては、放電管が筐体に支持されている場合、放電管と筐体との電位差が最小の位置に検出手段を配置する。放電管と筐体との間には浮遊容量が生じることから、管電流の一部は浮遊容量を介して筐体に漏れてしまう。この漏れ電流によって放電管の発光が抑制されることになるので、最も放電が生じ難い位置、つまり、放電管と筐体との電位差が最小の位置に検出手段を配置することで、その位置における管電流に基づく磁界を検出し、検出した磁界に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握する。
【００２６】
第８発明に係る調光装置は、第７発明において、前記筐体が接地され、かつ前記放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されており、前記検出手段は、前記放電管の電位が０Ｖの位置に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
第８発明にあっては、筐体が接地され、かつ放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されている場合、放電管の電位が０Ｖの位置に検出手段を配置する。放電管の電位が０Ｖとなる位置が最も浮遊容量の影響を受け難い位置となるので、この位置に検出手段を配置することによって、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握する。
【００２８】
第９発明に係る調光装置は、第７発明において、前記筐体が接地され、かつ前記放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されており、前記検出手段は、前記放電管の管軸方向中央部に設けられていることを特徴とする。
【００２９】
第９発明にあっては、筐体が接地され、かつ放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されている場合、放電管の管軸方向中央部に検出手段を配置する。管軸方向の中央部（中点）が最も浮遊容量の影響を受け難い位置となるので、この位置に検出手段を配置することによって、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握する。
【００３０】
第１０発明に係る調光装置は、第８発明又は第９発明において、前記放電管はＵ字形をなし、前記検出手段は、Ｕ字形の屈曲位置に設けられていることを特徴とする。
【００３１】
第１０発明にあっては、放電管がＵ字形をなし、Ｕ字形の屈曲位置に検出手段を配置する。放電管の形状がＵ字形の場合、逆極性の周期的電圧が印加されることから、折り返し位置（屈曲位置）の電位が０Ｖとなる。そこで、屈曲位置に、管内部に流れている管電流に基づく磁界を検出するための検出手段を配置することにより、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、放電媒体が封入された放電管の１又は複数の位置に流れる管電流により放電管の管外に生じる磁界を検出し、検出した磁界に基づいて放電管の発光強度を制御することとしたので、管電流を確実かつ正確に検出することができ、調光精度を向上することができる。例えば、放電管の１又は複数の位置に流れる管電流により放電管の管外に生じる磁界を検出するようにすれば、この磁界が放電管のその位置における管電流を反映する。また、放電管に交流電圧を印加する場合には、管電流自体ではなく、放電管の１又は複数の位置に流れる管電流の変化により放電管の管外に生じる磁界の変化を検出するようにすれば、この磁界の変化がその位置における管電流の変化を反映する。つまり、放電管に印加された交流電圧によって、その周期と同じ交流電流が管電流として流れることになるので、管電流自体ではなく管電流の変化を検出するようにしてもよい。
【００３３】
本発明によれば、放電管が筐体に支持されている場合に、放電管と筐体との電位差が最小の位置における管電流によって生じる磁界を検出することとしたので、最も放電が生じ難い位置における管電流に基づく磁界を検出し、検出した磁界に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００３４】
本発明によれば、ホール効果を利用した磁電変換素子を放電管の周囲に設ける構成としたので、磁電変換素子に発生する電位差に基づいて、管電流によって生じる磁界の磁束密度から管電流を定量的に検出することができる。
【００３５】
本発明によれば、コイルを放電管の周囲に設ける構成としたので、コイルの両端に生じる電磁誘導による電位差に基づいて、管電流の変化によって生じる磁界の磁束密度の変化から管電流の変化を定量的に検出することができる。透磁率が高いフェライトのような磁性体を用いることによって、発生した磁束が外部に漏磁せず、より大きな磁界の検出が可能となって管電流の検出精度を向上することができ、管電流が小さい場合、例えばオフィスユースのような低輝度領域であっても、管電流の正確に検出して調光精度を向上することができる。
【００３６】
本発明によれば、放電管が筐体に支持されている場合、放電管と筐体との電位差が最小の位置、すなわち最も放電が生じ難い位置に検出手段を配置する構成としたので、その位置における管電流に基づく磁界を検出し、検出した磁界に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００３７】
本発明によれば、筐体が接地され、かつ放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されている場合、放電管の電位が０Ｖの位置に検出手段を配置する構成としたので、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００３８】
本発明によれば、筐体が接地され、かつ放電管に極性が相補的な周期的電圧が供給されている場合、放電管の管軸方向中央部に検出手段を配置する構成としたので、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００３９】
本発明によれば、放電管がＵ字形をなしている場合、屈曲位置の電位が０Ｖとなることから、Ｕ字形の屈曲位置に検出手段を配置する構成としたので、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる等、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００４１】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る調光装置が搭載された放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図である。
本発明の実施形態１に係る放電灯点灯装置１は、本発明に係る調光装置１０、高圧トランス部３０及び放電管５０を備えている。
【００４２】
高圧トランス部３０は、２つの高圧トランス３０ａ，３０ｂから構成され、本例では極性が反対の高周波電圧がそれぞれ出力される。換言すれば、位相の異なる交流電圧が高圧トランス３０ａ，３０ｂから出力される。高圧トランス３０ａ，３０ｂは、２つの巻線（１次線，２次線）から構成され、１次線に印加された電圧Ｖ１を電圧Ｖ２に昇圧する。昇圧率（Ｖ２／Ｖ１）は１次線と２次線との巻数比から決定される。高圧トランス３０ａ，３０ｂの２次側に放電管５０が接続されており、高圧トランス３０ａ，３０ｂは、昇圧した電圧Ｖ２を放電管５０のそれぞれの電極間に印加する。放電管５０は交流回路におけるインピーダンスとして作用する。
【００４３】
放電管５０は、図２に示すように、管の中央が屈曲したＵ字形をなしており、上述したように高圧トランス３０ａ，３０ｂによって逆極性の高周波電圧が印加されることから、屈曲位置、すなわち中点Ｐ０における電位が０Ｖになっている。そこで、屈曲位置Ｐ０に、管内部に流れている管電流によって生じる磁界を検出するための磁界検出部２０を配置する。
【００４４】
磁界検出部２０は、図２に示すように、ホール効果を利用した磁電変換素子（ホール素子）であり、Ｓｉ，ＧａＡｓなどの半導体で作成された厚さｄの受感部２１に４つの端子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを取り付けたものである。制御電流Ｉｃを対向する２端子２２ａ，２２ｃ間に流し、外部から磁束密度Ｂの磁界を受感面Ｓに垂直に作用させた場合、対向する出力端子２２ｃ，２２ｄ間に電位差Ｖｈが発生する。電位差Ｖｈは、ホール出力電圧であり、数式（１）に示すように、制御電流Ｉｃ及び磁束密度Ｂの積に比例する。なお、Ｒｈはホール係数であり、受感部２１に用いた材料の物性によって規定される。また、開口部を有し、透磁率が高いフェライトのような磁性体からなる磁気コア２３を設け、その開口部に受感部２１を配置するようにすれば、発生した磁界が外部に漏磁せず、より大きな磁界の検出が可能となることから、管電流の検出精度が向上するため好ましい。
【００４５】
【数１】
2007012536.tif 000003
【００４６】
検出されたホール出力電圧は調光装置１０へ帰還され、調光装置１０は、ホール出力電圧に基づいて高圧トランス３０へ出力する電圧を調整して放電管５０の発光強度を制御する（詳細は後述する）。
【００４７】
次に、磁界検出部２０の配置位置について説明する。図３は磁界検出部の配置位置を説明するための説明図である。なお、理解を容易にするため、放電管５０が直管型の場合について説明する。
放電管５０と放電管周囲の導電物（例えば放電管を支持するためのシャーシ）８０との間には浮遊容量Ｃ１，Ｃ２，…，ＣＮが生じている。シャーシ８０は一般的に接地（ＧＮＤ）されており、管電流の一部は浮遊容量Ｃ１，Ｃ２，…，ＣＮを介してシャーシ８０に漏れてしまう（漏れ電流）。浮遊容量は、温度、放電管５０とシャーシ８０との距離などによって決定され、例えば距離が短い位置における浮遊容量は増大する。つまり、浮遊容量は、放電管５０の位置に応じた値を有することになることから、磁界検出部２０の配置位置によって浮遊容量の影響度合いが相違する。
【００４８】
周波数ｆの交流電圧（Ｖｅｘｐ（ｊ２πｆｔ）：ｊは虚数）が放電管５０に印加されている場合、放電管５０の位置Ｐ１における電位をＶ１、浮遊容量をＣ１とすると、位置Ｐ１から浮流容量Ｃ１を介して放電管外部へ漏れる電流ＩＬ１は数式（２）で表わされる。このことから、位置Ｐ１に流れ込む管電流をＩ１、位置Ｐ１から流れ出る管電流をＩ２とすると、数式（３）の関係を導出することができる。
【００４９】
同様に、放電管５０の位置Ｐ２における電位をＶ２、浮遊容量をＣ２とすると、位置Ｐ２から浮流容量Ｃ２を介して放電管外部へ漏れる電流ＩＬ２は数式（４）で表わされる。このことから、位置Ｐ２に流れ込む管電流をＩ２、位置Ｐ２から流れ出る管電流をＩ３とすると、数式（５）の関係を導出することができる。
【００５０】
【数２】
2007012536.tif 000004
【００５１】
ここで、浮遊容量Ｃ１と浮遊容量Ｃ２とが同一であった場合であっても、Ｖ１＞Ｖ２の関係を有することから、位置Ｐ１における漏れ電流ＩＬ１は、位置Ｐ２における漏れ電流ＩＬ２より大きくなる（ＩＬ１＞ＩＬ２）。つまり、位置Ｐ１では、位置Ｐ２よりも浮遊容量の影響度合いが大きく、漏れ電流の影響を受け易い。
【００５２】
また、数式（３）及び（５）より、数式（６）の関係を導出することができ、位置Ｐ１では、位置Ｐ２における浮遊容量の影響を間接的に受けていることと等価であることがわかる。
【００５３】
【数３】
2007012536.tif 000005
【００５４】
上述したように、電極から離隔するにつれて浮遊容量の影響を受け難くなって漏れ電流が減少する。したがって、本例のように、両極に逆極性の電圧が印加されている場合は、管軸方向に対して中点（電位が０Ｖとなる）の位置が最も浮遊容量の影響を受け難い位置となり、この位置に磁界検出部２０を配置することが好ましい。
【００５５】
つまり、電極付近に磁界検出部２０を設置した場合、放電領域が電極近傍に偏った片点灯状態に陥った場合であっても、磁界検出部２０にて管電流によって生じた磁界が検出されるため、放電管５０が正常状態で点灯していると判断してしまう可能性がある。一方、管軸方向に対して中点に磁界検出部２０を設置し、中点にて管電流によって生じた磁界が検出されたか否かを判断するようにすれば、片点灯状態を正常状態として判断してしまうことはなく、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００５６】
次に、調光装置１０による放電管５０の発光強度制御について説明する。
図４は磁界検出部にて検出された電圧（その電圧値は管電流に相当する）の概略を示す電圧波形であり、図５は調光装置の構成の一例を示す回路図である。
磁界検出部２０にて検出された電圧は、図４に示すように、一般的に、正側と負側とが対称であるとは限らない。正側と負側とが非対称である場合、放電管の寿命が著しく短くなってしまうことから、調光装置１０は、正側及び負側のピーク値ＶＰ及びＶＮを求め、その平均値（ＶＰ＋ＶＮ）／２を算出して正側と負側のピーク値を同一にさせるようにフィードバック制御を行う。
【００５７】
例１．整流素子を用いる例
図５（ａ）に示すように、調光装置１０は、磁界検出部２０にて検出された電圧（その電圧値は管電流に相当する）を増幅するためのオペアンプ１１と、増幅された電圧値を平均化する平均化回路１２とを備えている。平均化回路１２は、具体的には、オペアンプ１１の出力を整流器（ダイオード）１３ａ，１３ｂにてそれぞれ順方向及び逆方向に整流し、それぞれの出力をキャパシタ及び抵抗で構成されたＣＲ回路１４ａ，１４ｂにて正側及び負側のピーク値ＶＰ及びＶＮを抽出する。そして、抽出したピーク値ＶＰ及びＶＮを抵抗１５ａ，１５ｂで平均化する（（ＶＰ＋ＶＮ）／２）。
【００５８】
例２．スイッチング素子を用いる例
または、図５（ｂ）に示すように、調光装置１０は、磁界検出部２０にて検出された電圧（その電圧値は管電流に相当する）を増幅するためのオペアンプ１１と、増幅された電圧値を平均化する平均化回路１６とを備えている。平均化回路１６は、具体的には、オペアンプ１１の出力をスイッチング素子１７ａ，１７ｂによって正側及び負側のピーク値ＶＰ及びＶＮをサンプリングする。なお、放電管に印加される電圧に同期するパルスＴ１，Ｔ２によってスイッチング素子１７ａ，１７ｂのオン／オフが制御される。その他の構成は図５（ａ）と同様であり、例１と同様にサンプリングされたピーク値ＶＰ及びＶＮを平均化する（（ＶＰ＋ＶＮ）／２）。
【００５９】
上述した２例のようにして得た平均値（ＶＰ＋ＶＮ）／２に基づいて、調光装置１０は、放電管５０に印加する電圧にオフセットをかけて出力する。これにより、正側と負側とが対称の管電流が流れることになるので、放電管５０の寿命が延びる。
【００６０】
また、点灯直後のように放電管温度が低い場合、管内に封入された励起物質の反応が鈍いことから、放電管５０のインピーダンスに比べて浮遊容量のインピーダンスが小さくなって片点灯状態に陥る可能性が高まるが、本実施形態では不具合箇所となる中点に流れる管電流によって生じる磁界を検出し、検出した磁界に基づいて真の片点灯状態であるか否かを確実に判断することができ、その結果に基づいて放電管の発光強度を制御するので、発光強度を所定範囲に正確に補正することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、両極に逆極性の電圧が印加されており、管軸方向中点の位置に磁界検出部２０を配置する形態について説明したが、印加する電圧にオフセットがかけられている場合は、漏れ電流の漏れ先の電位、つまりシャーシの電位（通常は０Ｖ（ＧＮＤ））に対応する放電管の位置に磁界検出部２０を配置することが好ましい。
【００６２】
図６、図７及び図８は磁界検出部の配置位置の他の例を説明するための説明図である。なお、シャーシの電位は０Ｖ（ＧＮＤ）であるとする。
図６に示すように、放電管５０の両方の電極に逆極性の電圧が印加されているが、その絶対値が異なる場合、つまり、交流電圧の振幅Ｖ０を越えないオフセット電圧Ｖ１がかけられている場合、シャーシ８０と同電位、つまり電位が０Ｖである放電管５０の位置は、放電管の中点Ｐ０ではなく、オフセット電圧Ｖ１に応じて中点Ｐ０からずれる。この場合、上述と同様に、漏れ電流は放電管の０Ｖの位置Ｐ１からシャーシ８０へ流れ易い。つまり、この場合も電位が０Ｖの位置Ｐ１が最も放電が生じ難い位置である。換言すれば、上述した例と相違する点は、放電管の中点Ｐ０ではないということであり、放電管５０の電位を観点にすると上述と同様である。そこで、電位が０Ｖの位置Ｐ１に磁界検出部２０を配置して、この位置Ｐ１に管電流が流れているか否かを検出できるようにすることが好ましい。これにより、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００６３】
また、図７に示すように、放電管５０の両方の電極に正極性の電圧が印加されている場合、つまり、交流電圧の振幅Ｖ０を越える正のオフセット電圧Ｖ２がかけられている場合、シャーシ８０と同電位、つまり０Ｖである放電管５０の位置は存在しない。この場合、漏れ電流は、シャーシの電位との電位差が最小の位置、すなわち電位が低い側の電極の位置Ｐ２からシャーシ８０へ流れ易い。つまり、電位が低い側の電極の位置Ｐ２が最も放電が生じ難い位置である。そこで、位置Ｐ２に磁界検出部２０を配置して、この位置に管電流が流れているか否かを検出できるようにすることが好ましい。これにより、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００６４】
さらに、図８に示すように、放電管５０の両方の電極に負極性の電圧が印加されている場合、つまり、交流電圧の振幅を越える負のオフセット電圧Ｖ３がかけられている場合、シャーシ８０と同電位、つまり０Ｖである放電管５０の位置は存在しない。この場合、漏れ電流は、シャーシの電位との電位差が最小の位置、すなわち電位が高い側の電極の位置Ｐ３からシャーシ８０へ流れ易い。つまり、電位が高い側の電極の位置Ｐ３が最も放電が生じ難い位置である。そこで、位置Ｐ３に磁界検出部２０を配置して、この位置に管電流が流れているか否かを検出できるようにすることが好ましい。これにより、正常状態で点灯しているのか否かを正確に把握することができる。
【００６５】
（実施形態２）
実施形態１では、最も放電が生じ難い位置（電位が０Ｖの位置、又は電位が０Ｖに最も近い位置）に磁界検出部２０を配置する形態について示したが、必ずしも放電が生じ難い位置に配置する必要はなく、放電管の１又は複数の位置に磁界検出部２０を配置するようにしてもよく、そのようにしたものが実施形態２である。
【００６６】
本発明の実施形態２に係る調光装置が搭載された放電灯点灯装置の構成は図１と同様であるので、その構成の説明は省略するが、本実施形態では、図９に示すように、放電管５０の任意の位置に、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎを配置する。なお、ここでは放電管５０が直管型であるとして説明する。
【００６７】
各磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎでは、それぞれの配置位置における管電流に基づいた磁界によって、ホール出力電圧が検出され、調光装置１０へ出力される。調光装置１０は、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎによって得たホール出力電圧を管電流値に変換する。つまり、放電管の複数の位置、つまり磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎが配置された位置における管電流値に基づいて高圧トランス３０へ出力する電圧を調整して放電管５０の発光強度を制御する。
【００６８】
本実施形態では、放電管５０の任意の位置に磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎを配置したことから、実施形態１とは異なり、たとえ磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎのすべての位置に管電流が流れていると検出した場合であっても、正常状態で点灯していると判断することはできない。つまり、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎの配置位置が必ずしも最も放電が生じ難い位置とは限らないためである。
【００６９】
そこで、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎの配置位置における管電流値から最も放電が生じ難い位置における管電流値を推定し、推定した管電流値に基づいて正常状態で点灯しているのか否かを把握する。例えば、放電管５０の駆動条件によって、最も放電が生じ難い位置が決定される（例えば上述の図３，図６，図７，図８など）ので、その条件における磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎの配置位置における管電流値と、最も放電が生じ難い位置における管電流値との関係を求め、その関係をメモリなどの記憶手段に記憶しておくことで、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎによって得たそれぞれの配置位置における管電流値に基づいて最も放電が生じ難い位置における管電流値を推定することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、放電管５０に複数の位置に、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎを配置するようにしたが、放電管５０の少なくとも一箇所に磁界検出部を配置するようにしてもよい。もちろん、配置する磁界検出部の個数を多くすることにより、最も放電が生じ難い位置における管電流値の推定精度が向上することはいうまでもなく、また複数の磁界検出部を等間隔に配置することによって様々な駆動条件に対応できる。
【００７１】
また、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎの配置位置における管電流値と、最も放電が生じ難い位置における管電流値との関係をメモリなどの記憶手段に予め記憶しておく形態について説明したが、磁界検出部２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎの配置位置における管電流値をデータサンプルとして、管電流の位置に対する関数を最小二乗法によって算出するようにしてもよい。そして、算出した関数から、最も放電が生じ難い位置における管電流値を推定する。関数については、放電管の特性に応じて適宜選択できるようにしておく。
【００７２】
（実施形態３）
実施形態１及び実施形態２では、管内部に流れている管電流によって生じる磁界を検出するための磁界検出部２０としてホール素子を用いて管電流自体を検出する形態について示したが、例えば、トロイダルコイルを用い、管電流の変化をトロイダルコイルにて検出するようにしてもよく、そのようにしたものが実施形態３である。
【００７３】
本発明の実施形態３に係る調光装置が搭載された放電灯点灯装置の構成は図１と同様であるので、その構成の説明は省略するが、図１０に示すように、磁界検出部２０は、円筒形の磁気コア２４に銅線のよう導線２５を円状又は螺旋状に巻き付けたトロイダルコイルである。導線２５をただ巻いただけのコイルよりも、透磁率が高いフェライトのような磁性体をコイル芯にすることによって、コイルで発生する磁界が外部に漏磁しないようにして、より大きな磁界を発生させることができる。
【００７４】
トロイダルコイルは、コイル面における磁束の増減に基づいて導線２５の両端２５ａ，２５ｂ間に電圧を誘起する。本例では、トロイダルコイルが放電管５０の周囲に配置されていることから、管電流によって管の周方向に磁界が発生し、この磁界の強さ（磁束）の変化を電圧（誘起電圧）として検出する。つまり、導線２５の両端２５ａ，２５ｂが、上述した出力端子２２ｃ，２２ｄとして機能する。
【００７５】
検出された誘起電圧は調光装置１０へ帰還され、調光装置１０は、誘起電圧に基づいて高圧トランス３０へ出力する電圧を調整して放電管５０の発光強度を制御する。つまり、放電管５０には交流電圧が印加されており、その周期と同じ交流電流が管電流として流れることになるので、管電流自体ではなく、管電流の変化を検出するようにしても実施形態１及び２と同様な処理を行うことができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、磁界検出部２０としてトロイダルコイルを用いたが、図１１に示すように、放電管５０の周辺に、周方向に沿って導線が円状又は螺旋状に巻き付けられたコイル２６を用いてもよく、この場合も電流の変化を検出することを実験にて確認した。
【００７７】
（実施形態４）
図１２は薄型面光源としてのバックライトへの適用例を示す斜視図である。
本発明の実施形態４に係るバックライト５は、管の中央が屈曲したＵ字形の複数の放電管５０，５０，…を備えており、その屈曲位置に、磁界検出部２０がそれぞれ配置されている。磁界検出部２０は、放電管５０をバックライトのシャーシ８０に固定するための役割を兼用する。
【００７８】
また、放電管がＵ字形であることから、放電管に電力を供給するための供給回路８５は、筐体の一方の辺側に設ければよい。なお、一般的に、供給回路８５はシャーシ８０の外側に配置される。一方、直管型の放電管を用いた場合は、筐体の両方の辺側に供給回路を設けなければならない。したがって、放電管がＵ字形のものを用いることで、供給回路の配置位置を一箇所に集約することができ、小型化が要望されるバックライト用途では特に有用である。
【００７９】
なお、上述した各実施形態では、調光装置１０が、磁界検出部２０から出力されるホール出力電圧（誘起電圧）の正側及び負側のピーク値を求め、その平均値を算出して正側と負側のピーク値を同一にさせるようにフィードバック制御を行うような場合について説明したが、本発明の主旨は、放電管の１又は複数の位置における管電流によって生じる磁界を検出してホール出力電圧（誘起電圧）に変換し、変換したホール出力電圧（誘起電圧）に基づいて放電管の発光強度を制御することにあり、その制御について限定されるものではない。以下、電圧波形を違う観点で見た場合の調光装置の一例について説明する。
【００８０】
図１３は調光装置の構成の他の一例を示すブロック図である。
磁界検出部２０から出力される電圧波形は、一般的に、次数の異なる複数の波形から構成されている。したがって、ホール出力電圧（誘起電圧）の実効値を検出し、その実効値が大きくなるようにフィードバック制御を行う。これは、ホール出力電圧（誘起電圧）が管電流の実効値に相当するためである。
【００８１】
例１．
図１３（ａ）に示すように、調光装置１０は、磁界検出部２０から出力されるホール出力電圧（その電圧値は管電流に相当する）を増幅するためのオペアンプ５１と、増幅された電圧波形から２次波を検出するために２次波検出回路５２と３次波を検出するために３次波検出回路５３とを備えている。２次波検出回路５２及び３次波検出回路５３が検出した各波形に基づいて、調光装置１０は、２次波が減少し、かつ３次波が増加するように放電管５０に印加する電圧を制御する。２次波はピーク値が大きくても、実効値が小さいことから、２次波より３次波が多く含まれるように制御することで、実効値を大きくすることができる。
【００８２】
例２．
または、図１３（ｂ）に示すように、調光装置１０は、磁界検出部２０から出力されるホール出力電圧（その電圧値は管電流に相当する）を増幅するためのオペアンプ５１と、増幅された電圧の実効値を検出する実効値検出回路５４と遅延回路５５とを備えている。調光装置１０は、遅延回路５５における遅延量を制御することによって、遅延によって実効値が増加する方向に作用したか、減少する方向に作用したかどうかを判断して、実効値が最大となるようにフィードバック制御を行う。このように、遅延回路５５における遅延量を最適化することで、実効値を大きくすることができる。なお、遅延回路５５はサンプルホールド回路であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態１に係る調光装置が搭載された放電灯点灯装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１における放電管及び放電管の近傍の様子を示す斜視図である。
【図３】磁界検出部の配置位置を説明するための説明図である。
【図４】磁界検出部にて検出された電圧の概略を示す電圧波形である。
【図５】調光装置の構成の一例を示す回路図である。
【図６】磁界検出部の配置位置の他の例を説明するための説明図である。
【図７】磁界検出部の配置位置の他の例を説明するための説明図である。
【図８】磁界検出部の配置位置の他の例を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態２における放電管及び放電管の近傍の様子を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態３における放電管及び放電管の近傍の様子を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態３における放電管及び放電管の近傍の様子を示す他の斜視図である。
【図１２】薄型面光源としてのバックライトへの適用例を示す斜視図である。
【図１３】調光装置の構成の他の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  放電灯点灯装置
５  バックライト
１０  調光装置
１１  オペアンプ
１２，１６  平均化回路
２０，２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎ  磁界検出部
３０  高圧トランス部
５０  放電管
８０  シャーシ
５１  オペアンプ
５２  ２次波検出回路
５３  ３次波検出回路
５４  実効値検出回路
５５  遅延回路
Ｃ１，Ｃ２，…，ＣＮ  浮遊容量
【図１】
2007012536.tif 000006
【図２】
2007012536.tif 000007
【図３】
2007012536.tif 000008
【図４】
2007012536.tif 000009
【図５】
2007012536.tif 000010
【図６】
2007012536.tif 000011
【図７】
2007012536.tif 000012
【図８】
2007012536.tif 000013
【図９】
2007012536.tif 000014
【図１０】
2007012536.tif 000015
【図１１】
2007012536.tif 000016
【図１２】
2007012536.tif 000017
【図１３】
2007012536.tif 000018