(57)【要約】【課題】  熱陰極蛍光ランプと回路との接続が簡素な熱陰極蛍光ランプ点灯回路およびバックライト装置を提供する。【解決手段】  一対のフィラメント２１、２２を有する熱陰極蛍光ランプ２に電力を供給する放電回路６と、フィラメント２１、２２に予熱電流を供給する予熱回路７とを具備し、予熱回路７は、第１の予熱回路７１と第２の予熱回路７２を有し、第１の予熱回路７１はフィラメント２１側に、第２の予熱回路はフィラメント２２側に配置されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のフィラメントを有する熱陰極蛍光ランプに電力を供給する放電回路と、前記フィラメントに予熱電流を供給する予熱回路とを具備し、
前記予熱回路は、第１の予熱回路と第２の予熱回路を有し、前記第１の予熱回路は一方の前記フィラメント側に、前記第２の予熱回路は他方の前記フィラメント側に配置されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプ点灯回路。
【請求項２】
一方の前記フィラメント側を高圧側としたとき、他方の前記フィラメント側には直流の予熱電流が供給されることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプ点灯回路。
【請求項３】
前記放電回路は、第１の放電回路と第２の放電回路を有し、前記第１の放電回路は一方の前記フィラメント側に、前記第２の放電回路は他方の前記フィラメント側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプ点灯回路。
【請求項４】
前記放電回路の入力側には遅延回路が配置されており、前記遅延回路は前記第１、第２の予熱回路が駆動してから所定時間後に前記放電回路を駆動させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の熱陰極蛍光ランプ点灯回路。
【請求項５】
筐体と、前記筐体内に複数並列に配置された一対のフィラメントを有する直管型の熱陰極蛍光ランプと、複数の前記熱陰極蛍光ランプの一方の前記フィラメントに沿うように前記筐体に配置された第１の基板と、複数の前記熱陰極蛍光ランプの他方の前記フィラメントに沿うように前記筐体に配置された第２の基板と、前記第１の基板または第２の基板上に配置され、前記熱陰極蛍光ランプに電力を供給する放電回路と、前記第１の基板上に配置され、一方の前記フィラメントに予熱電流を供給する第１の予熱回路と、前記第２の基板上に配置され、他方の前記フィラメントに予熱電流を供給する第２の予熱回路とを具備していることを特徴とするバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極蛍光ランプを複数点灯するのに適した点灯回路およびバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶テレビ等の液晶表示装置に用いられるバックライトは、直下型が主流である。この直下型のバックライトは、ケースの内部に蛍光ランプを複数本並列に配置した構成である。この蛍光ランプとして、一本でも大光量が得られる熱陰極蛍光ランプが注目されている。
【０００３】
熱陰極蛍光ランプを点灯するための点灯回路としては、例えば特開平８−３１５８２号公報（以下、特許文献１）がある。この特許文献１には、熱陰極蛍光ランプの予熱を１つの予熱手段で行い、熱陰極蛍光ランプの点灯を１つの点灯手段で行うことが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、熱陰極蛍光ランプの予熱を１つの予熱手段で行っているために、熱陰極蛍光ランプのフィラメントに接続するためのリード線が長くなってしまう。リード線が長くなると、電圧降下が発生して所定の予熱電流が入力されなかったり、リード線が絡まったり、接続が複雑になったりという問題が生じる。この問題は、熱陰極蛍光ランプの長尺化、ランプ本数の増大に伴い、顕著になる。
【０００６】
本発明の目的は、熱陰極蛍光ランプとの接続を簡素化可能な熱陰極蛍光ランプ点灯回路およびバックライト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の熱陰極蛍光ランプ点灯回路は、一対のフィラメントを有する熱陰極蛍光ランプに電力を供給する放電回路と、前記フィラメントに予熱電流を供給する予熱回路とを具備し、前記予熱回路は、第１の予熱回路と第２の予熱回路を有し、前記第１の予熱回路は一方の前記フィラメント側に、前記第２の予熱回路は他方の前記フィラメント側に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、熱陰極蛍光ランプとの接続を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について図面を参照して説明する。図１は、熱陰極蛍光ランプを用いたバックライト装置について説明するための図、図２は、図１のバックライト装置を裏側から見た図、図３は、本発明の第１の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図である。
【００１０】
本実施の形態のバックライト装置は直下型であり、その筐体はフロントフレーム１１とバックフレーム１２とで構成されている。フロントフレーム１１は、蓋体であり、その主面にはバックライトの発光面となる開口面が形成されている。バックフレーム１２は、有底開口形状の箱体であり、その底および側壁の内面には高反射性を有する反射シートが形成されている。これらフロントフレーム１１とバックフレーム１２の材料としては、アルミニウムなどの金属やポリカーボネートなどの白色プラスチックを使用することができる。
【００１１】
バックフレーム１２の内部には、直管型の熱陰極蛍光ランプ２が複数本、それぞれの管軸がほぼ平行の関係になるように横配置されている。
【００１２】
熱陰極蛍光ランプ２は、内部にアルゴン及びネオンの混合ガスと水銀、内面に蛍光体層、両端にフィラメント２１、２２が配置されてなる。このフィラメント２１、２２には熱電子放射物質として（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）Ｏを主成分とするエミッタが塗布されている。
【００１３】
バックフレーム１２の開口部分には、光学部材として拡散板３が配置されている。拡散板３としては、発光ムラを低減でき、かつ効率が下がりすぎないよう、５０％〜８５％の透過率のものを使用するのが望まれる。また、拡散シート、偏光シート、プリズムシートなどの各種光学シートをさらに配設しても良い。
【００１４】
バックフレーム１２の裏側には、第１の基板４１および第２の基板４２が、熱陰極蛍光ランプ２の両端付近に位置するように、すなわちフィラメント２１、２２付近に位置するように離間配置されている。この第１の基板４１、第２の基板４２には、それぞれコネクタ５１とコネクタ５２が接続されている。コネクタ５１には、直流電圧の入力端子である電圧端子Ｖｉｎ、調光信号の入力端子である調光端子ＤＩＭ、オンオフ信号の入力端子であるコントロール端子ＣＮＴ、コネクタ５２には電圧端子Ｖｉｎのみが設けられている。つまり、入力端子Ｖｉｎなどと比較して電圧の低い信号系の端子は、一方のコネクタにだけ設ける構成としている。
【００１５】
また、図２のように、第１の基板４１には、放電回路６、第１の予熱回路７１、遅延回路８１、ランプオンオフ制御回路８２、ＰＷＭ波形変換回路８３、ＤＣ−ＤＣコンバータ８４および予熱オンオフ制御回路８５、第２の基板４２には、第２の予熱回路７２、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６および予熱オンオフ制御回路８７が配置されている。
【００１６】
放電回路６は、熱陰極蛍光ランプ２に電力を供給し、放電を生起するための回路である。この放電回路６は、１つの回路で１本の熱陰極蛍光ランプの点灯が可能であり、すなわち、本実施の形態のように熱陰極蛍光ランプ２を８本点灯する場合には、８つの回路６１〜６８を使用する。回路６１〜６８は、図３のように、放電用トランス駆動回路、ランプ駆動制御回路および放電用トランスで構成されている。放電用トランス駆動回路は、放電用トランスを駆動させるための回路である。ランプ駆動制御回路は、放電用トランス駆動回路を制御するための回路であり、各ランプ駆動制御回路は信号線９１で結線され、同期がとられている。放電用トランスは、電圧を所望の値に変圧するためのトランスであり、その２次側は熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２１に接続されている。
【００１７】
第１の予熱回路７１は、熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２１に予熱電流を供給し、フィラメントに塗布されたエミッタの消耗を抑制するための回路である。この第１の予熱回路７１は、１つの回路で２つのフィラメントの予熱を可能としており、すなわち、本実施の形態のように熱陰極蛍光ランプを８本点灯する場合には、４つの回路７１１〜７１４を使用する。その回路７１１〜７１４は、図３のように、フィラメント予熱用トランス駆動回路、フィラメント予熱制御回路およびフィラメント予熱用トランスで構成されている。フィラメント予熱用トランス駆動回路は、フィラメント予熱用トランスを駆動するための回路である。フィラメント予熱制御回路は、フィラメント予熱用トランス駆動回路を制御するための回路である。フィラメント予熱用トランスは、電圧を所望の値に変圧するためのトランスであり、その２次側は熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２１の両端に接続されている。なお、第１の予熱回路７１の出力側には、放電回路６の出力側との接続点が設けられており、つまり、フィラメント２１は高圧側として使用される。
【００１８】
また、第２の予熱回路７２も、第１の予熱回路７１と同様、４つの回路７２１〜７２４で構成されており、その出力側は熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２２の両端に接続されている。
【００１９】
このように、熱陰極蛍光ランプ２の予熱回路を第１の予熱回路７１と第２の予熱回路７２とに分け、フィラメント２１側に第１の予熱回路７１、フィラメント２２側に第２の予熱回路７２を配置することにより、それぞれのフィラメント２１、２２を予熱するための予熱電流供給リード線を短くすることができるため、熱陰極蛍光ランプ２との接続を簡素化することができる。つまり、従来、特許文献１のように予熱回路が一つである場合、ランプ個々にはフィラメントを予熱するために、長い予熱電流供給リード線が必要であった。そのため、リード線が長いほど、また高周波であるほど、電圧降下が発生して所定の予熱電流が入力されず、フィラメント２１、２２で予熱電流の入力が変化するなどが発生したり、リード線が絡まったり、接続が複雑になったりという問題が発生していたが、本発明によりその問題は解消される。
【００２０】
次に、熱陰極蛍光ランプ点灯回路の駆動例を説明する。
【００２１】
コネクタ５１、５２の入力端子Ｖｉｎには２４Ｖ、調光端子ＤＩＭには０〜３．３Ｖ（デューティ比を２０〜１００％に調整可能）、コントロール端子ＣＮＴには５Ｖと０Ｖの直流電圧が入力される。
【００２２】
放電回路６を構成する回路６１〜６８には、入力端子Ｖｉｎの直流電圧と、ＰＷＭ波形変換回路８３によってＰＷＭ波形に変換された調光端子ＤＩＭの調光信号と、遅延回路８１、ランプオンオフ制御回路８２によって制御されたコントロール端子ＣＮＴのオンオフ信号とが入力される。これらの入力は、各回路によって、４００〜１２００Ｖｒｍｓ、７０〜１５０ｍＡｒｍｓ、６０〜６５Ｈｚの交流に変換され、熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２１に入力される。なお、遅延回路８１は、フィラメントが予熱電流により十分に温まった後に、放電回路６から熱陰極蛍光ランプ２に電力供給を行うようにするための回路であり、例えばランプの予熱開始後から３〜１０ｓ程度の遅延時間が設定されたタイマー回路を使用できる。
【００２３】
一方、第１の予熱回路７１を構成する回路７１１〜７１４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ８４により２４Ｖから２０Ｖに直流変換されたコネクタ５１の入力端子Ｖｉｎの直流電圧と、予熱オンオフ制御回路８５によって制御されたコントロール端子ＣＮＴのオンオフ信号とが入力される。この入力は、各回路によって、２〜３Ｖｒｍｓ、４００〜５００ｍＡｒｍｓ、２０〜４０ｋＨｚの交流に変換され、熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２１の両端に入力される。また、第２の予熱回路７２を構成する回路７２１〜７２４には、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６により直流変換されたコネクタ５２の入力端子Ｖｉｎの直流電圧と、予熱オンオフ制御回路８７によって制御されたコネクタ５１のコントロール端子ＣＮＴのオンオフ信号とが入力される。この入力は、第１の予熱回路７１と同様に交流変換され、熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２２の両端に入力される。なお、コネクタ５１のコントロール端子ＣＮＴのオンオフ信号は、第１の基板４１と第２の基板４２間に架設された信号線９２により伝送されている。
【００２４】
上述のような駆動により、エミッタの消耗を抑制するようにフィラメント２１、２２を予熱しつつ、熱陰極蛍光ランプ２を点灯することができる。
【００２５】
したがって、第１の実施の形態では、予熱回路を、第１の予熱回路７１と第２の予熱回路７２とに分け、第１の予熱回路７１はフィラメント２１に、第２の予熱回路７２はフィラメント２２に近接するように第１の基板４１上と第２の基板４２上とにそれぞれ実装したことにより、第１の予熱回路７１とフィラメント２１、および第２の予熱回路７２とフィラメント２２の接続を短いリード線で行うことができるため、熱陰極蛍光ランプ２との接続を簡素化することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２７】
この実施の形態では、第２の予熱回路として、コネクタ４２の入力端子Ｖｉｎからの直流電圧を変換する直流電源回路１０を接続し、その直流電源回路１０の出力側を各熱陰極蛍光ランプ２のフィラメント２２の両端に並列接続している。すなわち、フィラメント２１には交流、フィラメント２２には直流の予熱電流を供給する構成としている。これにより、熱陰極蛍光ランプ２との接続をさらに簡素化することができるとともに、回路構成部品を削減することができる。なお、このような構成は、放電回路６と接続されず、低圧側とされたフィラメント２２側だからこそ実現可能であり、放電回路６と接続され、高圧側とされたフィラメント２１側では実現不可能である。
【００２８】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態のバックライト装置を裏側から見た図、図６は、本発明の第３の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図である。
【００２９】
この実施の形態では、放電回路６を第１の放電回路６１と第２の放電回路６２とに分け、第１の放電回路６１をフィラメント２１側に、第２の放電回路６２をフィラメント２２側に配置している。すなわち、第１の基板４１に、第１の放電回路６１（回路６１１〜６１４）と第１の予熱回路７１（回路７１１〜７１４）、第２の基板４２に、第２の放電回路６２（回路６２１〜６２４）と第２の予熱回路７２（回路７２１〜７２４）を配置している。これにより、第１の実施の形態と同様の効果が得られるほか、図６に示すように、放電回路６と予熱回路７の回路構成部品が第１の基板４１と第２の基板４２とに分配されるため、一方の基板の部品集中を回避でき、両基板上における回路構成部品の配置設計の自由度を高めることができる。また、特に熱を発しやすいトランスが第１の基板４１、第２の基板４２に均等分配されるため、第１の基板４１と第２の基板４２近辺の温度を均一化することができる。つまり、本構成は、熱陰極蛍光ランプ２の長尺化に伴ってトランスが大型化したときなどに、特に有利である。
【００３０】
また、信号線９４を遅延回路８１とランプオンオフ制御回路８２の間に接続したので、第１の基板４１上の回路６１１〜６１４と第２の基板４２上の回路６２１〜６２４を点灯開始後、ほぼ同じタイミングで駆動させることができる。そのため、点灯タイミングが大きく異なるランプが出現しにくくなり、保護回路が異常と判断したことによる誤動作を抑制することができる。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００３２】
熱陰極蛍光ランプ２としては、その形状は直線状に限定されず、例えば、Ｓ字やＬ字等のランプであってもよい。要は、一対のフィラメント２１、２２が十分な距離をおいて離間配置される熱陰極蛍光ランプの場合、本発明は特に有効である。
【００３３】
また、熱陰極蛍光ランプ２は、一対のフィラメント２１、２２の他に、さらにフィラメントを有する構成であってもよい。
【００３４】
コネクタ５１、５２は、一つにまとめても良い。
【００３５】
図２や図５の信号線９２や信号線９４を、第１の基板４１のランプオンオフ制御回路８２や予熱オンオフ制御回路８５の後、かつ各回路に枝分かれする前の線と接続して、第２の基板４２のランプオンオフ制御回路８７や予熱オンオフ制御回路８８を省略する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】熱陰極蛍光ランプを用いたバックライト装置について説明するための図。
【図２】図１のバックライト装置を裏側から見た図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の熱陰極蛍光ランプ点灯回路について説明するための図。
【図６】本発明の第３の実施の形態のバックライト装置を裏側から見た図。
【符号の説明】
【００３７】
１１  フロントフレーム
１２  バックフレーム
２  蛍光ランプ
２１、２２  フィラメント
４１  第１の基板
４２  第２の基板
５１、５２  コネクタ
６  放電回路
６１〜６８  回路
７１  第１の予熱回路
７１１〜７１４  回路
７２  第２の予熱回路
７２１〜７２４  回路
【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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