(57)【要約】【課題】安価で小型かつ簡易な構成でありながら、放電灯の未接続または接続不良による開放状態を良好な精度で検出することができる保護回路を備えた放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】２つの放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２に交流電圧を印加する２つのトランスＴ１，Ｔ２が実装された回路基板７に、トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２の下部側を連結するように、１本のアンテナパターンＡＰ１が形成されている。アンテナパターンＡＰ１の一端は、保護回路３内のタンク回路４に電気的に接続されている。タンク回路４は、その共振周波数をトランスＴ１，Ｔ２を駆動する周波数の５倍に設定されており、アンテナパターンＡＰ１に誘起された信号から、５次の高調波成分を抽出する。タンク回路４が抽出した信号が所定値よりも大きい場合には、トランスＴ１，Ｔ２の出力側が開放状態にあると判別して、トランスＴ１，Ｔ２の駆動を停止させる。【選択図】図１
2009283222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの昇圧トランスを含むと共に複数の出力を有する昇圧トランス群と、該昇圧トランス群を所定の駆動周波数で駆動させる少なくとも１つのブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路と、を備え、前記昇圧トランス群の前記複数の出力に接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、
前記昇圧トランス群を構成する前記昇圧トランスの２次巻線の近傍に配置され、前記昇圧トランス群の出力信号に応じて電圧が誘起されるアンテナパターンと、
該アンテナパターンに誘起された電圧信号から所定の周波数成分を抽出し、その抽出された成分に基づいて前記ブリッジ回路の作動を停止させるための保護回路と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記所定の周波数成分の周波数は、前記駆動周波数または前記駆動周波数の奇数次の高次周波数であることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記保護回路は、前記アンテナパターンに誘起された電圧信号から、前記所定の周波数成分を抽出する共振回路と、
該共振回路からの出力信号を直流信号に変換する積分回路と、
該積分回路からの出力信号と所定の基準信号とを比較する比較回路と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記共振回路は、互いに並列に接続されたインダクタとコンデンサとを有するタンク回路であることを特徴とする請求項３に記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記昇圧トランス群は、複数の前記昇圧トランスを有し、前記アンテナパターンは、前記複数の昇圧トランスに対して1本の共通のパターンとして設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記昇圧トランス群は、複数の前記昇圧トランスを有し、前記アンテナパターンは、前記昇圧トランス群を構成する複数の昇圧トランスに対して別個に設けられる複数のアンテナパターンからなり、該複数のアンテナパターンに誘起された各電圧信号が、前記保護回路に設けたれた別個の共振回路にそれぞれ入力されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記アンテナパターンは、前記昇圧トランス群を実装する実装面を有する回路基板の、前記実装面の反対側の面または内層に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置に係り、詳しくは、液晶表示装置のバックライトとして使用される複数の放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータやテレビ受像機などの表示デバイスに代表される大型の液晶表示装置には、十分な画面照度および照度の均一性を確保するために、複数の放電灯を備えた多灯式バックライトが主に使用されている。
【０００３】
また、この複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置（インバータ装置）には、高電圧を発生させる昇圧トランスが備えられているとともに、放電灯に流れる管電流を検出して、放電灯に過電流が流れないようにするための保護回路が一般的に設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１４は、特許文献１に開示されているインバータ装置１０を示す回路図である。インバータ装置１０には、放電灯（バックライト）２２に交流電圧を印加するためにロイヤー回路２３およびトランス２４から構成された出力回路２５と、出力回路２５を駆動するためのドライブ回路２６と、輝度を調整するためのＰＷＭ波形発振回路２８と、異常状態時に出力回路２５からの交流出力をオフにするための保護回路３０とが設けられている。
【０００５】
保護回路３０は、放電灯２２に流れる管電流ｉを検出し、この管電流ｉが所定の値（閾値）よりも小さい場合には、出力回路２５の交流出力をオフにするようにドライブ回路２６へ制御信号ａを出力する。ここで、管電流ｉが閾値よりも小さいということは、出力回路２５が出力した交流電流がいずれかに漏れている（過電流）か、またはバックライトが破損して電流が流れないようにオープンになっているかということである。したがって、管電流ｉを検出することによって、そのような異常状態であるか否かを判断することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８５４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、インバータ装置１０は、放電灯の本数分の保護回路３０を設けなければならないという問題がある。この点、液晶表示装置用のバックライトに使用される多灯用放電灯点灯装置には、液晶表示装置の画面の大きさに比例した数の放電灯が必要になる。特に、昨今では、液晶表示装置の更なる大型化にともない、放電灯の使用個数が増加する傾向にある。これにより、放電灯の本数に比例して多くの保護回路が必要となり、部品コストや製造コストなどが増大するという問題があった。また、放電灯の本数に比例して部品実装スペースが増大し、放電灯点灯装置が大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、安価で小型かつ簡易な構成でありながら、放電灯の未接続または接続不良などによる昇圧トランスの出力側の開放状態（異常状態）を良好な精度で検出する保護回路を有した、複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の放電灯点灯装置は、少なくとも１つの昇圧トランスを含むと共に複数の出力を有する昇圧トランス群と、該昇圧トランス群を所定の駆動周波数で駆動させる少なくとも１つのブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路と、を備え、前記昇圧トランス群の前記複数の出力に接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、前記昇圧トランス群を構成する前記昇圧トランスの２次巻線の近傍に配置され、前記昇圧トランス群の出力信号に応じて電圧が誘起されるアンテナパターンと、該アンテナパターンに誘起された電圧信号から所定の周波数成分を抽出し、その抽出された成分に基づいて前記ブリッジ回路の作動を停止させるための保護回路と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
この場合、前記所定の周波数成分の周波数は、前記駆動周波数または前記駆動周波数の奇数次の高次周波数であることが好ましい。
【００１１】
また、前記保護回路は、前記アンテナパターンに誘起された電圧信号から、前記所定の周波数の成分を抽出する共振回路と、該共振回路からの出力信号を直流信号に変換する積分回路と、該積分回路からの出力信号と所定の基準信号とを比較する比較回路と、を備えていることが好ましい。
【００１２】
また、前記共振回路は、互いに並列に接続されたインダクタとびコンデンサとを有するタンク回路とすることができる。
【００１３】
かかる発明によれば、複数の放電灯に対して交流電圧を印加する昇圧トランス群を構成する昇圧トランスの２次巻線の近傍に、アンテナパターンが配置されている。これにより、昇圧トランス群の２次巻線側における磁束の変化によってアンテナパターンに電圧が誘起される。このアンテナパターンに誘起される電圧は、昇圧トランス群の２次側に発生する出力電圧（振動電圧）に相当するものである。また、アンテナパターンの一端が、共振回路を備えた保護回路に接続されている。そして、その共振回路の共振周波数が、所定の周波数（好ましくは、昇圧トランス群を駆動する周波数（駆動周波数）、または、駆動周波数の奇数次の高次周波数）に設定されている。これにより、アンテナパターンに誘起された電圧信号から、保護回路によって所定の周波数成分が抽出される。
【００１４】
ここで、複数の放電灯が正常な状態で昇圧トランス群に接続されている場合に、昇圧トランス群の出力電圧に駆動周波数の高次周波数成分が発生しないように、昇圧トランス群の駆動周波数および昇圧トランス群の２次側の共振回路を構成する回路定数が所定値に設定されている。この状態において、複数の放電灯の少なくとも１本が未接続または複数の放電灯の少なくとも一本の一端が接続不良などによって昇圧トランス群の出力の一部が開放状態になったときは、昇圧トランス群の２次側の共振条件が変わることにより、駆動周波数の高次周波数成分が発生する。また、駆動周波数成分（基本波成分）の大きさも変わり得る。
【００１５】
したがって、保護回路によって基本波成分または高次周波数成分が抽出され、その抽出された成分に基づいて放電灯の接続状態を判別することができる。そして、抽出された成分に基づき開放状態にあると判別された場合には、ブリッジ回路の駆動（点灯動作）を停止することによって、放電灯点灯装置を適切に保護することができる。  
【００１６】
また、請求項５に記載の放電灯点灯装置は、前記昇圧トランス群は、複数の前記昇圧トランスを有し、前記アンテナパターンは、前記複数の昇圧トランスに対して1本の共通のパターンとして設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
かかる発明によれば、複数の放電灯を複数の昇圧トランスで点灯させる場合であっても、複数の昇圧トランスの近傍を連続して通過する1本の共通のパターンを設けることで、昇圧トランスの出力の一部が開放状態にあることを検出することができる。また、この場合、保護回路は一つでよいことから、低価格化および小型化の利点をより効果的に発揮させることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の放電灯点灯装置は、前記昇圧トランス群は、複数の前記昇圧トランスを有し、前記アンテナパターンは、前記昇圧トランス群を構成する複数の昇圧トランスに対して別個にそれぞれ設けられる複数のアンテナパターンからなり、該複数のアンテナパターンに誘起された各電圧信号が、前記保護回路に設けたれた別個の共振回路にそれぞれ入力されることを特徴とするものである。
【００１９】
かかる発明によれば、複数の昇圧トランスに対して別個にアンテナパターンを設け、各アンテナパターンに誘起される電圧信号が、一つの保護回路に設けられた別個の共振回路に入力される。これにより、昇圧トランスごとに発生し易い高次周波数が異なる場合に、共振回路の共振周波数を昇圧トランスごとに設定することが可能となる。この結果、昇圧トランスごとに開放状態を精度よく検出することができる。また、保護回路の積分回路および比較回路は共用できることから、保護回路の低価格化および小型化を実現することができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の放電灯点灯装置は、前記アンテナパターンは、前記昇圧トランス群を実装する実装面を有する回路基板の、前記実装面の反対側の面または内層に設けられていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる発明によれば、回路基板の、昇圧トランス群を実装する実装面の反対面側または内層にアンテナパターンが設けられている。これにより、アンテナパターンと、実装面に形成された高圧パターン（昇圧トランスとランプコネクタとを電気的に接続するパターン）との沿面距離を大きくすることができる。また、アンテナパターンを配置する位置の自由度が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、放電灯の未接続や接続不良、断線などによる昇圧トランスの出力側の開放状態を従来よりも安価で小型かつ簡易な構成の保護回路で検出し、異常時に放電灯の点灯回路を確実に保護することができる放電灯点灯装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置１の全体構成を示す回路図である。放電灯点灯装置１は、昇圧トランス群としての複数（本実施形態では、２つ）の昇圧トランスＴ１，Ｔ２と、昇圧トランスＴ１，Ｔ２に所定の周波数（以下、駆動周波数という）の交流信号を印加するブリッジ回路ＢＤ１と、ブリッジ回路ＢＤ１の作動を制御する制御回路２とを備えている。
【００２５】
また、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次側（出力側）には、２ピンタイプのランプコネクタＣＮ１,ＣＮ２を介して、２つの放電灯（本実施形態では、冷陰極管；ＣＣＦＬ）が直列接続されて構成された一対の放電灯（擬似Ｕ字管）Ｌａ１，Ｌａ２がそれぞれ接続されている（以下、一対の放電灯Ｌａ１，Ｌａ２を、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２という。）。これにより、昇圧トランスＴ１，Ｔ２からの出力信号（昇圧された電圧）が、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２に印加される。
【００２６】
以上の構成により、正常な状態においては、制御回路２からの信号に基づく昇圧トランスＴ１，Ｔ２からの出力信号により、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２を所定の輝度で点灯させることができる。
【００２７】
また、電灯点灯装置１は、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２の未接続あるいは接続不良などの開放状（異常状態）を検出するために、アンテナパターンＡＰ１と保護回路３とを備えている。アンテナパターンＡＰ１は、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の出力信号を、２次巻線側から漏洩する磁束の変化に伴って誘起される電圧信号として検出するものである。保護回路３は、アンテナパターンＡＰ１に誘起された電圧から駆動周波数成分（基本波成分）または駆動周波数の高次周波数成分（高調波成分）を抽出し、その抽出された成分に基づいて開放状態であるか否かを判別するためのものである。なお、以下では、高次周波数成分を保護回路３により抽出する実施の形態について説明するが、これに限定されるものではない。
【００２８】
次に、各回路の構成及び動作について説明する。
【００２９】
昇圧トランスＴ１，Ｔ２は、例えば、２ｉｎ１タイプのリーケージ型インバータトランスである。昇圧トランスＴ１,Ｔ２には、図２に示すように、直列接続された２つの１次巻線Ｗｐ１, Ｗｐ２および２次巻線Ｗｓ１, Ｗｓ２が、１次側および２次側にそれぞれ巻回されている。そして、２次巻線Ｗｓ１, Ｗｓ２の一端（高圧側）は、昇圧トランスＴ１，Ｔ２を実装する回路基板７上に形成された４本の配線パターンおよびランプコネクタＣＮ１,ＣＮ２を介して放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２に接続されている。この構成により、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の１次側にブリッジ回路ＢＤ１から交流信号が印加されると、１次側と２次側との巻数比に応じて昇圧された電圧が２次側に誘起され、その昇圧された電圧（出力信号）が放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２に印加される。
【００３０】
また、各２次巻線Ｗｓ１, Ｗｓ２の他端(低圧側) は、並列に接続された抵抗とコンデンサを介してアース端にそれぞれ接続されている。この抵抗の両端電圧が、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２を構成する各放電灯に流れる電流（管電流）に相当する信号として、ダイオードを介して制御回路２にフィードバックされる。
【００３１】
ブリッジ回路ＢＤ１は、例えば、ＰＭＯＳＦＥＴとＮＭＯＳＦＥＴとからなる直列回路が並列接続されたＨブリッジ構成からなるものである。ブリッジ回路ＢＤ１には、直流電源から電圧Ｖinと、制御回路２からゲート信号が入力される。そして、ブリッジ回路ＢＤ１は、ゲート信号に基づいて、周波数が駆動周波数の交流信号を、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の１次側に出力する。
【００３２】
制御回路２は、例えば、発振回路(三角波回路)と、ＰＷＭ回路と、エラーアンプ回路と、ロジック回路とを備えている（図示せず）。発振回路は、所定の三角波信号および所定のパルス信号を、ＰＷＭ回路およびロジック回路にそれぞれ出力する。エラーアンプ回路には、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２の管電流を電圧に変換した信号が入力され、電灯Ｌａ１，Ｌａ２に所定の電流を流すための出力信号をＰＷＭ回路に出力する。ＰＷＭ回路は、発振回路からの三角波信号およびエラーアンプ回路からの出力信号に基づいて変調されたパルス信号をロジック回路に出力する。そして、ロジック回路は、発振回路からのパルス信号およびＰＷＭ回路からの変調されたパルス信号により、ブリッジ回路ＢＤ１の作動を制御するためのゲート信号を生成し、そのゲート信号をブリッジ回路ＢＤ１へ出力する。
【００３３】
また、制御回路２は、後述する保護回路３からの出力信号に応じて、ブリッジ回路ＢＤ１の動作を停止する停止回路（図示せず）を備えている。停止回路は、保護回路３からの出力信号に基づいて、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の出力側が、放電灯の未接続または接続不良などによって開放状態にあると判断した場合には、例えば、ロジック回路によるブリッジ回路ＢＤ１へのゲート信号の供給を停止するように構成されている。
【００３４】
アンテナパターンＡＰ１は、図２に示すように、回路基板７の表面（昇圧トランスＴ１，Ｔ２の実装される実装面）に細線状の配線パターンとして、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｗｓ１, Ｗｓ２の近傍に形成されている。アンテナパターンＡＰ１は、その一端は開放された状態であり、他端は保護回路３内の、後述するタンク回路４に接続されている。また、アンテナパターンＡＰ１は、昇圧トランスＴ１の２次巻線Ｗｓ１の下部および昇圧トランスＴ２の２次巻線Ｗｓ２の下部を連結するように形成されている。したがって、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｗｓ１, Ｗｓ２側から回路基板７側に漏れる磁束の変化にともなって、アンテナパターンＡＰ１に電圧が誘起され、その誘起された電圧が保護回路３に入力される。このアンテナパターンＡＰ１に誘起された電圧は、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次側に発生する振動電圧に相当する。なお、アンテナパターンＡＰ１の一端は、グランド（ＧＮＤ）に接地されていてもよい。
【００３５】
保護回路３は、図１に示すように、アンテナパターンＡＰ１に誘起された電圧信号から、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の駆動周波数の高次周波数成分を抽出する共振回路としてのタンク回路４と、タンク回路４により抽出された交流信号(タンク回路４からの出力信号)を直流信号に変換する積分回路５と、積分回路５からの出力信号と所定の基準信号とを比較する比較回路６とを備えている。
【００３６】
タンク回路４は、並列に接続されたコンデンサＣ１とインダクタＬ１とから構成され、コンデンサＣ１の容量成分とインダクタＬ１のインダクタンス成分とで決定される共振周波数を有する共振回路である。このタンク回路４の共振周波数は、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の駆動周波数の高次（例えば、５次）の振動周波数に設定されている。タンク回路４の一端は、アンテナパターンＡＰ１の他端に接続され、タンク回路４の他端はアース端に接続されている。そして、アンテナパターンＡＰ１に接続されたタンク回路４の一端は、ダイオードＤ１を介して積分回路５の入力端に接続されている。これにより、アンテナパターンＡＰ１に誘起された電圧信号のうち、タンク回路４の共振周波数に相当する成分、すなわち、駆動周波数の高次周波数成分がタンク回路４により抽出され、その抽出された成分が積分回路５に入力される。
【００３７】
積分回路５は、例えば、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２とから構成され、タンク回路４により抽出された交流信号を直流信号に変換するものである。積分回路５の出力端は、比較回路６の入力端に接続されており、積分回路５からの出力信号（直流信号）が比較回路に入力される。
【００３８】
比較回路６は、例えば、コンパレータＣＰ１と抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とから構成されている。積分回路５の出力端は、抵抗Ｒ２を介してコンパレータＣＰ１の非反転入力端子（＋端子）に接続されている。また、コンパレータＣＰ１の反転入力端子（−端子）には、抵抗Ｒ２とＲ３とによって分圧された基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。これにより、積分回路５からの出力信号(直流信号)が基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、両者の差分が比較器６から出力される。比較回路６の出力端は、制御回路２内の停止回路に接続されており、比較回路６からの出力信号（差分出力）が制御回路２に送信される。制御回路２は、前述したように、比較回路６（保護回路３）からの出力信号に基づいて（例えば、積分回路５からの出力信号が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい場合に）、ブリッジ回路ＢＤ１の動作を停止させる。なお、比較回路６は、差分出力に代えて、ブリッジ回路ＢＤ１の動作を停止させるための信号（差分出力に基づく停止信号）を制御回路２に送信するように構成してもよい。
【００３９】
（保護動作の原理）
次に、本発明の特徴的部分であるアンテナパターンＡＰ１および保護回路６による保護動作について詳しく説明する。
【００４０】
図３（ａ）,（ｂ）は、放電灯群Ｌａ１を含めた昇圧トランスＴ１の２次側の等価回路を示している。図３（ａ）は、放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されている場合に対応しており、図３（ｂ）は放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されていない場合に対応している。
【００４１】
放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されている場合には、図３（ａ）に示すように、相互インダクタンスＭ、昇圧トランスの２次側のリーケージインダクタンスＬｅ２、および昇圧トランスの２次側の付加容量Ｃｏとランプの寄生容量Ｃｓとの合成容量によって共振回路が構成される。一方、放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されていない場合には、図３（ｂ）に示すように、相互インダクタンスＭ、昇圧トランスＴ１の２次側のリーケージインダクタンスＬｅ２、および昇圧トランスＴ１の２次側の付加容量Ｃｏによって共振回路が構成される。いずれの等価回路とも、並列共振回路と直列共振回路とが混在した共振回路である。なお、２次側のリーケージインダクタンスＬｅ１は、共振には実質的に関与しない回路定数である。
【００４２】
図４（ａ）,（ｂ）は、昇圧トランスＴ１の２次側に発生する振動電圧の波形（横軸：時間、縦軸：電圧）を概念的に示しており、図４（ａ）は放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されている場合、図４（ｂ）は放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されていない場合の波形を示している。
【００４３】
放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されている正常動作時は、図４（ａ）に示すように、昇圧トランスＴ１の駆動周波数に対応する正弦波形、すなわち基本波に不要な高調波成分が重畳されない波形となるように、駆動周波数および回路定数が調整されている。具体的には、１次の並列共振周波数と１次の直列共振周波数との略中間に駆動周波数を設定することにより、高調波成分の発生を抑制している。このように設定された状態において、放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に接続されていない状態になると、並列共振回路および直列共振回路の共振周波数のそれぞれが変化し、図４（ｂ）に示すように、歪んだ波形、すなわち基本波に高調波成分が重畳された波形となる。つまり、放電灯群Ｌａ１がランプコネクタＣＮ１に正常に接続されていない開放状態では、昇圧トランスＴ１の２次側に発生する振動電圧には駆動周波数の高次周波数成分が重畳されることになる。
【００４４】
この昇圧トランスＴ１の２次側に発生する振動電圧は、アンテナパターンＡＰ１による誘導電圧として検出される。そして、誘導電圧が保護回路３内のタンク回路４に入力される。ここで、タンク回路４の共振周波数は、駆動周波数の高次周波数のうちのいずれかの周波数（駆動周波数のいずれかの倍数）に合わせられている。したがって、開放状態においては、アンテナパターンＡＰ１に誘導された電圧信号から、駆動周波数の高次周波数のうちのタンク回路４の共振周波数に略一致する周波数の振動電圧がタンク回路４によって抽出され、タンク回路４の両端には正常動作時よりも大きな電圧信号が発生する。
【００４５】
タンク回路４で発生した電圧信号は、積分回路５により直流信号に変換された後、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子（＋）に入力される。コンパレータＣＰ１は、非反転入力端子（＋）に入力された電圧信号と反転入力端子（−）に入力された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。基準電圧Ｖｒｅｆを所定の電圧に設定することにより、放電灯群Ｌａ１が未接続あるいは接続不良などによる開放状態にあることを判別することができる。具体的には、コンパレータＣＰ１からの差分信号が、所定値（例えば、１．０Ｖ）よりも大きい場合に、開放状態にあると判別することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、アンテナパターンＡＰ１が、２つの昇圧トランスＴ１，Ｔ２に対して共通の１本の導体パターンとして配置されている。これにより、２つの放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２のうちの少なくとも１本の放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２の一端とランプコネクタＣＮ１，ＣＮ２のピンとの間が開放状態にあれば、高次周波数成分がアンテナパターンＡＰ１に誘起される。したがって、複数の放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２を有する場合であっても、共通のアンテナパターンＡＰ１および保護回路３０を用いて、開放状態であることを検出することができる。昇圧トランスＴ１，Ｔ２の数が３つ以上の場合も同様である。
【００４７】
（試作例）
次に、保護回路３の構成および保護動作をより具体的に説明するために、ブリッジ回路ＢＤ１に５個の昇圧トランスＴ１〜Ｔ５を並列に接続してなる放電灯点灯装置１を試作した結果について説明する。
【００４８】
正常動作時の昇圧トランスＴ１〜Ｔ５の駆動周波数を４１ｋＨｚとし、タンク回路４の共振周波数を、駆動周波数４１ｋＨｚの５倍（５次高調波）に相当する２００ｋＨｚに設定した。また、タンク回路４の共振周波数２００ｋＨｚにおけるインピーダンスを大きくするために、インダクタＬ１のインダクタンス値を１ｍＨ〜１０ｍＨの間で設定した。
【００４９】
図５〜図８は、タンク回路４の出力電圧波形（図１に示すＡ部の電圧波形）を示す図であり、インダクタＬ１のインダクタンス値が１．０３ｍＨ，３ｍＨ，５．１ｍＨ，１０ｍＨの場合の出力電圧波形をそれぞれ示している。また、各図の（ａ）はすべての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に正常に接続されている場合（正常動作状態）、（ｂ）はすべての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタに接続されていない場合(全開放状態)、（ｃ）は放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つが対応するランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に接続されていない場合、（ｄ）は放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つの一方端が対応するランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５のピンに接続されていない場合の電圧波形を示している。
【００５０】
正常動作状態では、図５（ａ）〜図８（ａ）に示すように、高次周波数成分の発生が抑制されているため、タンク回路４のＡ部の出力電圧は、インダクタＬ１のインダクタンス値が１０ｍＨ（図８）の場合を除いて約０Ｖとなった。インダクタンス値が１０ｍＨの場合には、図８（ａ）に示すように、Ａ部の平均電圧は１．６８Ｖo-p（zero-to-peak）であり、比較的大きな値を示した。これは、インダクタンス値が大きすぎてノイズを多く拾ってしまったためであると考えられる。
【００５１】
全開放状態、すなわち全ての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に接続されていない場合には、図５（ｂ）〜図８（ｂ）に示すように、インダクタＬ１のインダクタンス値によらず、いずれも約４Ｖo-p（zero-to-peak）前後の平均電圧となった。
【００５２】
放電灯群Ｌａ１（放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つ）がランプコネクタＣＮ１に接続されていない場合には、図５（ｃ）〜図８（ｃ）のように、インダクタＬ１のインダクタンス値が３ｍＨ（図６）と５．１ｍＨ（図７）の場合には、約１０Ｖo-p（zero-to-peak）前後の平均電圧となった。しかしながら、インダクタンス値が１．０３ｍＨの場合には、図５（ｂ）のように、Ａ部の平均電圧は５．９０Ｖo-p（zero-to-peak）であり、比較的小さな値となった。これは、インダクタンス値が小さすぎて検出感度が小さかったためであると考えられる。これに対して、インダクタンス値が１０ｍＨの場合には、図８（ａ）のように、Ａ部の平均電圧は１６．０Ｖo-p（zero-to-peak）であり、比較的大きな値を示した。これは、インダクタンス値が大きすぎてノイズを多く拾ってしまっためであると考えられる。
【００５３】
放電灯群Ｌａ１（放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つ）の一方端がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５のピンに接続されていない場合にも、図６（ｄ）〜図８（ｄ）のように、インダクタＬ１のインダクタンス値が１．０３ｍＨの場合を除いて、Ａ部の平均電圧は、１．４Ｖo-p（zero-to-peak）以上となった。しかしながら、インダクタンス値が１．０３ｍＨの場合には、図５（ｂ）のように、Ａ部の平均電圧は、１．１６Ｖo-p（zero-to-peak）であり、比較的小さな値となった。これは、インダクタンス値が小さすぎて検出感度が小さかったためであると考えられる。
【００５４】
以上の結果により、インダクタＬ１のインダクタンス値をおよそ３ｍＨ〜５ｍＨに設定することにより、開放状態を精度よく検出できることがわかる。
【００５５】
次に、コンパレータＣＰ１の非反転入力（＋）の電圧波形（図１に示すＢ部の電圧波形）について説明する。図９および図１０は、Ｂ部の電圧波形を示すグラフであり、インダクタＬ１のインダクタンス値が３ｍＨ、５．１ｍＨの場合の電圧波形をそれぞれ示している。また、各図の（ａ）は、すべての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に正常に接続されている場合（正常動作状態）、（ｂ）はすべての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に接続されていない場合（全開放状態）、（ｃ）は放電灯群Ｌａ１（放電灯群Ｌａ１〜ＬａＮのうちの１つ）がランプコネクタＣＮ１に接続されていない場合、（ｄ）は放電灯群Ｌａ１（放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つ）の一方端がランプコネクタＣＮ１の１つのピンに接続されていない場合の電圧波形を示している。
【００５６】
放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５の接続状態の違いにおけるＢ部の実効電圧（直流電圧）は、図９および図１０に示すように、インダクタＬ１のインダクタ値が３ｍＨの場合、（ａ）９０．１ｍＶ、（ｂ）６．５２Ｖ、（ｃ）８．０８Ｖ、（ｄ）１．９３Ｖとなり、インダクタＬ１のインダクタ値が５．０１ｍＨの場合、（ａ）１５３ｍＶ、（ｂ）８．０８Ｖ、（ｃ）８．０８Ｖ、（ｄ）２．８１Ｖとなった。
【００５７】
以上の結果により、コンパレータＣＰ１の反転入力端子（−）の基準電圧Ｖｒｅｆを例えば１Ｖに設定すれば、すべての放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に接続されていない場合、放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つがランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に接続されていない場合、放電灯群Ｌａ１〜Ｌａ５のうちの１つの一方端がランプコネクタＣＮ１〜ＣＮ５の１つのピンに接続されていない場合のどの状態であっても、開放状態として確度よく検出することができる。
【００５８】
このように、放電灯点灯装置１では、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎ（ｎは任意の数）の２次側に発生する振動電圧が、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの２次巻線Ｗｓ１〜Ｗｓｎの近傍に配置されたアンテナパターンＡＰ１によって誘導電圧として検出されて、その誘導電圧が保護回路３のタンク回路４に入力される。また、タンク回路４は、その共振周波数が、放電灯群Ｌａ１〜ＬａｎがランプコネクタＣＮ１〜ＣＮｎに正常に接続されていない開放状態の時に発生する高調波のいずれかの周波数（駆動周波数のいずれかの高次周波数）に合わせられている。これにより、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎも出力側が開放状態にある場合のような異常時には、アンテナパターンＡＰ１に検出された誘導電圧のうち、タンク回路４の共振周波数に略一致する高次周波数の振動電圧がタンク回路４によって抽出される。そして、タンク回路４の両端には、正常時よりも大きな電圧信号が発生する。したがって、タンク回路４によって抽出される信号により、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの出力側が開放状態にあることを検出することができる。
【００５９】
また、アンテナパターンＡＰ１が、回路基板７上において複数の昇圧トランスＴ１〜Ｔｎに対して共通の１本の導体パターンとして配置され、かつ、タンク回路４を有する保護回路３が、すべての放電灯群Ｌａ１〜ＬａＮに対して共通の１つの保護回路３として設けられている。このため、放電灯点灯装置１では、従来の放電灯点灯装置と比較して、ランプ電流の異常を検出するために必要な回路の部品点数を大幅に減らすことが可能となる。これにより、良好な検出精度を保ちながら、従来よりも安価な構成の検出回路を実現することができる。また、回路構成が簡素化されるため、部品の実装面積を小さくすることができ、放電灯点灯装置の小型化が可能となる。
【００６０】
（変形例）
なお、本実施形態では、タンク回路４の共振周波数が、正常動作時の昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの駆動周波数の５倍に設定されているが、必ずしもこの設定に限定されるものではなく、駆動周波数の奇数倍（駆動周波数または前記駆動周波数の奇数次の高次周波数）であればよく、各種回路構成に合わせて最適な周波数に設定すればよい。なお、駆動周波数の奇数倍の周波数には、各周波数の近傍が含まれるものであり、正常状態と開放状態との判別が可能なレベルの信号を抽出できる周波数であればよい。
【００６１】
また、本実施形態では、アンテナパターンＡＰ１は、回路基板７において、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎが実装される実装面に配置されているが、必ずしも実装面に配置する必要はない。図１１に示すように、回路基板７ａにおいて、アンテナパターンＡＰ１を昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの実装面とは反対側の面(反対面)で、かつ、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの２次巻線Ｗｓ１〜Ｗｓｎの近傍に配置する構成であってもよい。または、アンテナパターンＡＰ１は、図示していないが、回路基板７の内層で、かつ、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの２次巻線Ｗｓ１〜Ｗｓｎの近傍に配置する構成であってもよい。アンテナパターンＡＰ１を、回路基板７の反対面または内層に配置する構成をとることにより、実装面に配置される高圧パターン（図２および図１１に示す各４本の配線パターン）と、反対面または内層に配置されるアンテナパターンＡＰ１との沿面距離を大きくすることができる。また、他の配線パターンがアンテナパターンＡＰ１と同層に配置されないため、アンテナパターンＡＰ１の配置の自由度が大きくなる。
【００６２】
また、本実施形態では、放電灯群Ｌａ１〜ＬａＮは２本の放電灯が直列接続された擬似Ｕ字管としたが、本実施形態で使用される放電灯の種類はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｕ字管などであってもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、放電灯群Ｌａ１〜ＬａＮの各放電灯同士の接続はフローティング状態としているが、それぞれがアース端に接続されてもよい。
【００６４】
また、複数本の放電灯が２次側に接続された一つの昇圧トランスＴ１も、本発明における昇圧トランス群に含まれるものである。
【００６５】
また、本実施形態では、昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの２次巻線Ｗｓ１〜Ｗｓｎの低圧側は、それぞれ並列に接続された抵抗とコンデンサを介してアース端に接続されている。そして、この抵抗の両端電圧が、放電灯に流れる電流が電圧に変換された信号として、ダイオードを介して制御回路２のエラーアンプ回路へフィードバックされるように構成されているが、これに限定されない。単に昇圧トランスＴ１〜Ｔｎの２次巻線Ｗｓ１〜Ｗｓｎの低圧側同士が接続されているだけの構造であってもよい。  
【００６６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯装置１ａの全体構成を示す回路図である。なお、以下の説明において、上述した放電灯点灯装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００６７】
放電灯点灯装置１ａは、昇圧トランス群としての複数（本実施形態では、２つ）の２ｉｎ１タイプの昇圧トランスＴ１，Ｔ２と、昇圧トランスＴ１，Ｔ２に対して個別に交流信号を印加する複数（本実施形態では、２つ）のブリッジ回路ＢＤ１，ＢＤ２と、ブリッジ回路ＢＤ１，ＢＤ２の駆動を制御する制御回路２とを備えている。昇圧トランスＴ１，Ｔ２は、２ピンタイプのランプコネクタＣＮ１，ＣＮ２を介して、複数（本実施形態では、２組）の放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２にそれぞれ接続されている。放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２は、直列接続された２本の放電灯（ＣＣＦＬ）からそれぞれ構成されている。
【００６８】
また、放電灯点灯装置１ａは、複数（本実施形態では、２本）のアンテナパターン（枝アンテナパターン）ＡＰ２，ＡＰ３と、保護回路３ａとを備えている。保護回路３ａは、複数（本実施形態では、２つ）のタンク回路４ａ，４ｂと、積分回路５と、比較回路６とを備えている。
【００６９】
一方のアンテナパターンＡＰ２は、昇圧トランスＴ１の２次巻線Ｗｓ１の近傍に配置されている。アンテナパターンＡＰ２は、図２に示すアンテナパターンＡＰ１と同様に、その一端が開放された状態であり、他端が昇圧トランスＴ１の下部を通って、一方のタンク回路４ａに接続されている。なお、アンテナパターンＡＰ２の一端は、グランド（ＧＮＤ）に接地されていてもよい。
【００７０】
また、他方のアンテナパターンＡＰ３は、昇圧トランスＴ２の２次巻線Ｗｓ２の近傍に配置されている。アンテナパターンＡＰ３は、図２に示すアンテナパターンＡＰ１と同様に、その一端が開放された状態であり、他端が昇圧トランスＴ２の下部を通って他方のタンク回路４ｂに接続されている。なお、アンテナパターンＡＰ３の一端は、グランド（ＧＮＤ）に接地されていてもよい。
【００７１】
タンク回路４ａ，４ｂの一端は、アンテナパターンＡＰ２，ＡＰ３にそれぞれ接続されるとともに、ダイオードＤ１，Ｄ２を介して共通の積分回路５の入力端にそれぞれ接続されている。また、積分回路５の入力端は、共通の比較回路６の入力端に接続されている。
【００７２】
以上のように構成された放電灯点灯装置１ａにおいても、昇圧トランスＴ１，Ｔ２の２次側に接続される二つの放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２のうちの少なくとも１本の放電灯の一端とランプコネクタＣＮ１，ＣＮ２のピンとの間が開放状態にあることを検出することができる。すなわち、放電灯点灯装置１と同様な作用・効果を奏するものである。
【００７３】
また、放電灯点灯装置１ａでは、アンテナパターンＡＰ２，ＡＰ３が昇圧トランスＴ１，Ｔ２のそれぞれの２次巻線Ｗｓ１，Ｗｓ２の近傍に別個に配置され、かつ、それぞれのアンテナパターンＡＰ２，ＡＰ３が別個の独立したタンク回路４ａ，４ｂに接続されている。これにより、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２ごとに異常時に発生する高次周波数が異なる場合に、タンク回路４ａ，４ｂの共振周波数をそれぞれの高次周波数に合わせて個別に設定できる。このため、放電灯群Ｌａ１，Ｌａ２ごとの開放状態をより精度よく検出することが可能となる。
【００７４】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係る放電灯点灯装置１ｂの全体構成を示す回路図である。なお、以下の説明において、上述した放電灯点灯装置１と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００７５】
放電灯点灯装置１ｂは、昇圧トランス群としての２つの２ｉｎ１タイプの昇圧トランスＴ１，Ｔ１’と、昇圧トランスＴ１，Ｔ１’に対して個別に交流信号を印加する２つのブリッジ回路ＢＤ１，ＢＤ１’と、ブリッジ回路ＢＤ１，ＢＤ１’の駆動を制御する制御回路２とを備えている。昇圧トランスＴ１，Ｔ１’は、２ピンタイプのランプコネクタＣＮ１，ＣＮ２を介して、１組の放電灯群Ｌａ１’の両側接続端にそれぞれ接続されている。
【００７６】
放電灯群Ｌａ１’は、互いに平行に配置された２本の放電灯（ＣＣＦＬ）から構成されている。放電灯群Ｌａ１’の一方の放電灯は、その両端が、ＣＮ１，ＣＮ２の一方のピンを介して、２つの昇圧トランスＴ１，Ｔ１’のそれぞれの２次巻線の一方の高圧側にそれぞれ接続されている。放電灯群Ｌａ１’の他方の放電灯は、その両端が、ＣＮ１，ＣＮ２の他方のピンを介して、２つの昇圧トランスＴ１，Ｔ１’のそれぞれの２次巻線の他方の高圧側にそれぞれ接続されている。
【００７７】
また、放電灯点灯装置１ｂは、２本のアンテナパターン（枝アンテナパターン）ＡＰ４，ＡＰ５と、保護回路３ａとを備えている。保護回路３ａは、２つのタンク回路４ａ，４ｂと、積分回路５と、比較回路６とを備えている。
【００７８】
アンテナパターンＡＰ４,ＡＰ５および保護回路３ａの構成は、放電灯点灯装置１ａにおけるアンテナパターンＡＰ２，ＡＰ３および保護回路３ａとそれぞれ同様な構成となっている。アンテナパターンＡＰ４,ＡＰ５は、昇圧トランスＴ１，Ｔ１’の２次巻線の近傍にそれぞれ配置されている。
【００７９】
つまり、アンテナパターンＡＰ４は、昇圧トランスＴ１の２次巻線の近傍に配置され、その一端は開放された状態であり、他端は昇圧トランスＴ１の下部を通って、保護回路３ａのタンク回路４aに接続されている。また、アンテナパターンＡＰ５は、昇圧トランスＴ１’の２次巻線の近傍に配置され、その一端は開放された状態であり、他端は昇圧トランスＴ２の下部を通って、保護回路３ａのタンク回路４ｂに接続されている。なお、アンテナパターンＡＰ４，ＡＰ５の一端は、グランド（ＧＮＤ）にそれぞれ接地されていてもよい。
【００８０】
以上のように構成された放電灯点灯装置１ｂにおいても、昇圧トランスＴ１，Ｔ１’の２次側に接続される放電灯群Ｌａ１’のうちの少なくとも１本の放電灯の一端とランプコネクタＣＮ１,ＣＮ２のピンとの間が開放状態にあることを検出することができ、放電灯点灯装置１ｂと同様な作用・効果を奏するものである。  
【００８１】
〔その他の実施形態〕
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
【００８２】
例えば、昇圧トランスＴ１，Ｔ２は、必ずしも２ｉｎ１タイプでなくてもよく、複数のシングルトランスで構成されるものであってもよいし、４ｉｎ１タイプであってもよい。また、２ｉｎ１トランスは、差動トランスでも同相トランスでもよい。
【００８３】
また、ブリッジ回路ＢＤ１，ＢＤ２はフルブリッジ回路に限定されるものではなく、直列接続された２つのスイッチング素子からなるハーフブリッジ回路でも、プッシュプル回路でもよい。
【００８４】
また、保護回路３,３ａのコンパレータＣＰ１の論理は正論理でも負論理でもよく、コンパレータはＯＰアンプであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置の全体構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置の一部を示す斜視図である。
【図３】昇圧トランスの２次側の等価回路図であり、（ａ）は放電灯が接続されている状態、（ｂ）は放電灯が接続されていない状態である。
【図４】昇圧トランスの２次側に発生する振動電圧の波形図であり、（ａ）は放電灯が接続されている状態、（ｂ）は放電灯が接続されていない状態である。
【図５】タンク回路におけるインダクタンスが１．０３ｍＨの場合の検出電圧の波形図である。
【図６】タンク回路におけるインダクタンスが３ｍＨの場合の検出電圧の波形図である。
【図７】タンク回路におけるインダクタンスが５．１ｍＨの場合の検出電圧の波形図である。
【図８】タンク回路におけるインダクタンスが１０ｍＨの場合の検出電圧の波形図である。
【図９】タンク回路におけるインダクタンスが３ｍＨの場合の検出電圧を積分した波形図である。
【図１０】タンク回路におけるインダクタンスが５．１ｍＨの場合の検出電圧を積分した波形図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯装置の変形例の一部を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る放電灯点灯装置の全体構成を示す回路図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る放電灯点灯装置の全体構成を示す回路図である。
【図１４】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１ａ，１ｂ  放電灯点灯装置
２  制御回路
３，３ａ  保護回路
４，４ａ，４ｂ  タンク回路
５  積分回路
６  比較回路
７，７ａ  回路基板
ＡＰ１，ＡＰ２  アンテナ回路
ＢＤ１，ＢＤ１’，ＢＤ２  ブリッジ回路
ＣＮ１，ＣＮ２  ランプコネクタ
Ｌａ１，Ｌａ１’，Ｌａ２  放電灯
Ｔ１，Ｔ１’，Ｔ２  昇圧トランス
Ｗｐ１，Ｗｐ２  昇圧トランスの１次巻線
Ｗｓ１，Ｗｓ２  昇圧トランスの２次巻線
【図１】
2009283222.tif 000003
【図２】
2009283222.tif 000004
【図３】
2009283222.tif 000005
【図４】
2009283222.tif 000006
【図５】
2009283222.tif 000007
【図６】
2009283222.tif 000008
【図７】
2009283222.tif 000009
【図８】
2009283222.tif 000010
【図９】
2009283222.tif 000011
【図１０】
2009283222.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009283222.tif 000014
【図１３】
2009283222.tif 000015
【図１４】
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