(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＬランプが共振回路の蓄積要素の一つを構成するＥＬランプ駆動回路において、
固有キャパシタンスを有するＥＬランプと、
このＥＬランプに選択的にスイッチ可能に接続して共振回路を構成するとともに、エネルギーを蓄積し、かつＥＬランプのキャパシタンスに、あるいはこのキャパシタンスからエネルギーを伝達するインダクター要素と、
前記ＥＬランプと前記インダクター要素の間を選択的に前記接続し、あるいは切り離して、それによりＥＬランプのキャパシタンスに蓄積され、後に前記インダクター要素を介して回収されるエネルギーの伝達を開始するスイッチ手段と、
前記インダクター要素および前記スイッチ手段に接続され、コンデンサー出力要素を有するとともに、高ＤＣ電圧を付与し、前記共振回路にエネルギーを供給し、エネルギー損失を補填する昇圧コンバーターと
を有しており、
前記共振回路が、前記昇圧コンバーターを構成するコンデンサーと、前記ＥＬランプのキャパシタンスと、前記インダクター要素とで構成する直列共振回路であり、前記ＥＬランプのキャパシタンスと前記インダクター要素との間に配置した前記スイッチ手段を切換えることでエネルギーの前記回収を成すことを特徴とするＥＬランプ駆動回路。
【請求項２】
前記インダクター要素の一端に第１および第２スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）を並列に接続し、前記第１および第２スイッチ(Ｓ１、Ｓ２）に第３および第４スイッチ(Ｓ３、Ｓ４）をそれぞれ直列に接続し、前記第１スイッチと前記第３スイッチとの接続中点、並びに、前記第２スイッチと前記第４スイッチとの接続中点の間に前記ＥＬランプを接続してなる、前記第１〜４スイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）と前記ＥＬランプで構成されるＨ型ブリッジ回路を有しており、
（１）第１スイッチが閉から開へ、（２）第３スイッチが開から閉へ、（３）第４スイッチが閉から開へ、（４）第２スイッチが開から閉へ、と順次切り換えられる（１）〜（４）の動作と、（５）第２スイッチが閉から開へ、（６）第４スイッチが開から閉へ、（７）第３スイッチが閉から開へ、（８）第１スイッチが開から閉へ、と順次切り換えられる（５）〜（８）の動作とを繰り返す期間を有する請求項１記載のＥＬランプ駆動回路。
【請求項３】
ＥＬランプを、このＥＬランプに蓄積された電圧エネルギーの一部を回収し、かつ再循環させる共振回路のコンデンサー要素として使用する方法において、
固有キャパシタンスを有するＥＬランプと、
インダクターを含む蓄積要素と前記ＥＬランプとを、複数の選択可能なスイッチを介して接続して構成する直列共振回路と、
を備えており、
前記共振回路を始動するエネルギーの供給と、前記ＥＬランプのエネルギーの前記共振回路への回収のために、前記スイッチを切り換えてこれらのエネルギーを提供することを特徴とするＥＬランプをコンデンサー要素として使用する方法。
【請求項４】
前記インダクター要素の一端に第１および第２スイッチ（Ｓ１、Ｓ２）を並列に接続し、前記第１および第２スイッチ(Ｓ１、Ｓ２）に第３および第４スイッチ(Ｓ３、Ｓ４）をそれぞれ直列に接続し、前記第１スイッチと前記第３スイッチとの接続中点、並びに、前記第２スイッチと前記第４スイッチとの接続中点の間に前記ＥＬランプを接続してなる、前記第１〜４スイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）と前記ＥＬランプで構成されるＨ型ブリッジ回路を有しており、
（１）第１スイッチが閉から開へ、（２）第３スイッチが開から閉へ、（３）第４スイッチが閉から開へ、（４）第２スイッチが開から閉へ、と順次切り換えられる（１）〜（４）の動作と、（５）第２スイッチが閉から開へ、（６）第４スイッチが開から閉へ、（７）第３スイッチが閉から開へ、（８）第１スイッチが開から閉へ、と順次切り換られる（５）〜（８）の動作とを繰り返す期間を設ける請求項３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全体としてはEL（電界発光）ランプパネルに、そして特定的には駆動回路の放電サイクル時に散逸する恐れがある、これらパネルに蓄積されたエネルギーを回収する共振回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ELランプは電気的にはコンデンサーとして作用する。これらランプは、すべてのコンデンサーがそうであるように、エネルギーを電圧電荷として蓄積する。通常のELランプ駆動回路では、この電荷は放電サイクル時に散逸する。すなわち、失われてしまう。
【０００３】
ELランプ駆動回路は従来より公知であり、例示すればSupertex  HV803やToko  TK659XXがある。これら回路の一つの代表例を図１に示す。図示の回路では、成分L1、S0、D1およびC1が（６ボルト未満の）低電圧を受け取り、これをコンデンサーC1で２０〜１００ボルトの電圧に昇圧する高電圧昇圧コンバーターを構成する。また、成分S1、S2、S3およびS4がH-ブリッジ形回路を構成する。この回路を使用して、コンデンサーC1の高DC電圧を、この電圧のほぼ２倍の電圧である、ELランプコンデンサー（C  lamp）両端の高AC電圧に転換する。このAC電圧がコンデンサーC  lampを充放電し、コンデンサーC  lampに蓄積された電荷が放電サイクル時にH-ブリッジ形回路の成分S3およびS4において散逸されてしまうことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
いうまでもなく、ELランプコンデンサーC  lampから高電圧電荷として存在るこの電荷を回収し、これを再利用することによってELランプ駆動システム全体を高効率化することが有利である。すなわち、本発明は、共振回路にコンデンサーCLAMPを使用して、特に高電圧駆動される大形のELランプの場合に顕著に認められる、エネルギー損を回収する方法に関する。
【０００５】
【発明の実施の態様】
図２にELランプ駆動回路を示す。この回路では、直列共振回路をコンデンサーC1およびC  lampと、インダクターL2とによって構成した、電荷を回収する直列共振方法を利用する。図８の波形図において時間ｔ１で示すように、スイッチS1およびS4を閉じて、コンデンサーC  lampを共振回路に接続する。次に、共振ピークに達した後コンデンサーC  lampの電圧が低下すると、スイッチS1が時間ｔ２で開き、スイッチS3が時間ｔ３で閉じ、直ちにコンデンサーC  lampの放電を終了する。次に、スイッチS4が時間ｔ４で開き、スイッチS2が時間ｔ５で閉じ、共振ピークに達した後コンデンサーC  lampの電圧が低下し始めるまで共振回路によるコンデンサーC  lampの反対方向における充電が開始する。スイッチS2が時間ｔ６で開き、スイッチS4が時間ｔ７で閉じ、直ちにコンデンサーC  lampの放電を終了する。この時点で、このサイクルを反復する。すなわち、スイッチS3を時間ｔ８で開き、スイッチS1を時間ｔ９で閉じる。このサイクルが続いている間、インダクターL1、スイッチS0、ダイオードD1およびコンデンサーC1が構成する昇圧コンバーターがエネルギーを共振回路に送る。
【０００６】
従来のELランプ駆動回路と比較した場合、図２の共振電荷回収ELランプ駆動回路には３つの利点がある。第１に、コンデンサーC  lampからのエネルギーが実質的に回収され、インダクターL2を介してコンデンサーC1に移される。第２に、コンデンサーC  lampの電圧がコンデンサーC1の電圧より高くなる。第３に、コンデンサーC  lampに印加される電圧の波形が実質的により正弦波に近くなる。この正弦波形は、ELランプを駆動するために好適な波形である。
【０００７】
ELランプパネルを構成するコンデンサーC  lampを用いて共振回路を構成する方法にはさらに多くの実施例がある。図３−７および図１１−１４に、コンデンサーC  lampに対してインダクター要素（L）およびコンデンサー要素（C）を配設し、共振回路を構成する幾つかの実施例を示す。本発明は、ELランプパネルなどのコンデンサー要素を用いて共振回路を構成でき、そしてこのような共振回路を構成すると、ELランプパネルを効率よく駆動できるということを基本的認識としている。
【０００８】
図３−５に、共振回路を構成することができる別ないくつかの実施例を示す。これら実施例では、図８に示すように、また図２に関連して説明したように、スイッチS1、S2、S3およびS4を使用した同じH-ブリッジ形スイッチ配列を利用することができる。
【０００９】
図３に、H-ブリッジ形スイッチ内にインダクターL3およびコンデンサーC  lampを配設して構成した直列共振回路を示す。また、図９に、コンデンサーC  lamp両端の電圧およびこの回路のコンデンサーC1の電圧波形を示す。この波形は、コンデンサーC  lamp両端に印加する電圧の極性を変えると、転換が平滑化することを別にすれば、図８の波形と全く同じである。これは、一つの有利な作用効果である。というのは、ELランプを駆動するためにはより正弦波に近い波形が好ましいからである。この作用効果は、スイッチS1、S2、S3およびS4のタイミングを調節することによってもう少し改善することができる。
【００１０】
図４は、コンデンサーC  lampを中心にして対称になるようにインダクターL3を２つのインダクターL3およびL4に分割したことを別にすれば、図３と同じ回路を示す。この回路により生じる波形も図９に示す。すなわち、回路の対象性がある特定のデザインおいて重要と考えられない場合には、図４の回路は図３の回路よりもすぐれたものではない。
【００１１】
図５に、H-ブリッジ形スイッチ内にインダクターL5およびコンデンサーC  lampを配設して構成した並列共振回路を示す。図１０に、この回路により生じた波形を示す。この実施例には、前記の波形図の場合と同様に、コンデンサーC1の電圧よりもコンデンサーC  lamp両端の電圧が高くなる作用効果はないが、波形がより正弦波に近くなる。
【００１２】
図６に、USP５，３１３，１４１に開示されている駆動回路と同様に、インダクターL6およびコンデンサーC  lampによって構成した並列共振回路を示す。なお、本発明の共振回路は、上記の昇圧器やH-ブリッジ形回路以外の回路によっても駆動することができる。
【００１３】
図７に、図６の並列共振回路を直列共振回路で置き換えた点を別にすれば、図６の回路と同様な回路を示す。
【００１４】
図１１および図１２に、それぞれ、図７および図６と同様なELランプ駆動回路を示す簡略化した回路図を示す。なお、前記の昇圧コンバーター/インバーターの代わりに一般的なAC源を利用している。
【００１５】
図１３および図１４に、それぞれ、図３および図５と同様なELランプ駆動回路を示す簡略化した回路図を示す。なお、前記の昇圧コンバーターの代わりに一般的なDC源を利用している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ELランプコンデンサーから電荷を回収するために使用できる代表的なELランプ駆動回路の従来例を示す回路図である。
【図２】直列共振回路を利用したELランプ駆動回路の概略図である。
【図３】直列共振回路をH-ブリッジ式回路内に配設したELランプ駆動回路の第１実施例の概略図である。
【図４】分割直列共振回路をH-ブリッジ式回路内に配設したELランプ駆動回路の第２実施例の概略図である。
【図５】並列共振回路をH-ブリッジ式回路内に配設したELランプ駆動回路の概略図である。
【図６】並列共振回路を利用したELランプ駆動回路の別な実施例を示す概略図である。
【図７】直列共振回路を利用したELランプ駆動回路の別な実施例を示す概略図である。
【図８】図２に示すELランプ駆動回路が発生する代表的な波形を示す波形図である。
【図９】図３及び図４に示すELランプ駆動回路が発生する代表的な波形を示す波形図である。
【図１０】図５に示すELランプ駆動回路が発生する代表的な波形を示す波形図である。
【図１１】図７と同様なELランプ駆動回路であって、昇圧コンバーター/インバーターの代わりに一般的なAC源を使用したELランプ駆動回路を示す簡略回路図である。
【図１２】図６と同様なELランプ駆動回路であって、昇圧コンバーター/インバーターの代わりに一般的なAC源を使用したELランプ駆動回路を示す簡略回路図である。
【図１３】図３と同様なELランプ駆動回路であって、昇圧コンバーターの代わりに一般的なDC源を使用したELランプ駆動回路を示す簡略回路図である。
【図１４】図５と同様なELランプ駆動回路であって、昇圧コンバーターの代わりに一般的なDC源を使用したELランプ駆動回路を示す簡略回路図である。
【符号の説明】
S0、S1、S2、S3、S4：スイッチ
C1：コンデンサー
C  lamp：コンデンサー
L1、L２、L3、L4、L5：インダクター
D1:ダイオード
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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