(57)【要約】【課題】複数の放電管の両端を共通接続して並列駆動するものにおいて、放電管の断線異常を精度高く検出しうる構成を提供する。【解決手段】照明装置１は、複数の放電管１０を備えると共に、その複数の放電管１０の一端側の電極が第１共通接続ライン２１に接続され、他端側の電極が第２共通接続ライン２２に共通接続されている。また、第１共通接続ライン２１に接続され、第１共通接続ライン２１に対し交流電圧を印加するインバータ回路６と、第２共通接続ライン２２に接続され、第１共通接続ライン２１に印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を第２共通接続ライン２２に印加するインバータ回路７とが設けられている。さらに第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルの絶対値と、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルの絶対値との差に基づき放電管１０の断線異常を検出する異常検出回路８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、
他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、
一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第１共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに対し交流電圧を印加する第１交流電源と、
一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第２共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２交流電源と、
前記第１共通接続ラインに印加される電圧レベルと、前記第２共通接続ラインに印加される電圧レベルとに基づき前記放電管の断線異常を検出する異常検出回路と、
を備えたことを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項２】
前記異常検出回路は、
前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値に対応した第１信号を発生させる第１信号生成回路と、
前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値に対応した第２信号を発生させる第２信号生成回路と、
前記第１信号と前記第２信号とに基づき、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値と、前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値との差分に対応した差分信号を出力する差分回路と、
前記差分信号を、基準レベルと比較する比較回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の放電管点灯装置。
【請求項３】
前記第１信号生成回路は、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧を分圧し、分圧比に応じた電圧を出力する第１分圧回路を備え、その第１分圧回路からの出力電圧に基づいて前記第１信号を生成し、
前記第２信号生成回路は、前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧を、前記第１分圧手段と同一の分圧比で分圧し、その分圧比に応じた電圧を出力する第２分圧回路を備え、その第２分圧回路からの出力電圧に基づいて前記第２信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の放電管点灯装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放電管点灯装置と、
複数の放電管と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放電管点灯装置と、複数の前記放電管とを備えたバックライト装置と、
液晶パネルと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第１共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに対し交流電圧を印加する第１交流電源と、一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第２共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２交流電源と、を備えた放電管点灯装置において、
前記第１共通接続ラインに印加される電圧レベルと、前記第２共通接続ラインに印加される電圧レベルとに基づき前記放電管の断線を検出することを特徴とする放電管点灯装置における異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電管点灯装置、照明装置、液晶表示装置、及び放電管点灯装置における異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インバータ回路を用いて放電管を点灯させる点灯装置が提供されている。例えば、片側高圧駆動方式と呼ばれるものでは、放電管の一方の電極側だけに高電圧を印加し、他の電極側はＧＮＤ（グラウンド）レベルとして放電管を点灯させるようにしている。
【特許文献１】特開平６−２２２７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、放電管の片側だけに高電圧を印加して放電管を点灯させると、放電管の高電圧を印加されていない低圧側は輝度が低くなり、放電管の高圧側と低圧側で輝度むらが生じることがある。このように片側高圧駆動方式では輝度むらが大きい等の理由から、放電管の両端を逆位相の高電圧で駆動する、いわゆる両端高圧駆動方式と呼ばれる方式が提供されている。この方式は放電管の各電極にかかる電圧を低減できるため、高電圧を必要とする長尺の放電管などの駆動に有利である。両端高圧駆動方式の例としては例えば図６に示すようなものがある。この装置では、放電管の両側にインバータ回路１０１、１０２を設け、放電管２００の両端に逆位相の高電圧を印加するようにしている。
【０００４】
ところで、上記のような両側高圧駆動方式の装置において放電管２００の断線検出を行おうとした場合、図６に示すように、放電管２００の一方の端子に印加される電圧レベルＶＡを検出し、これを基準レベルと比較することにより断線判断を行う方法が考えられる。即ち、放電管２００が断線状態となった場合、負荷のインピーダンス変化に伴い、電圧レベルＶＡが上昇するため、この上昇を検知することにより断線判断を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、図７のように管数が多い多灯並列駆動方式の場合、上記検出方法では精度高い検出が困難となる。即ち、このような多灯並列駆動方式の場合、１つの放電管２００が断線しても、負荷のインピーダンス変化が小さく、そのため、複数の放電管２００の一端側の共通接続ラインの電圧レベルＶＡの上昇度合いも小さくなる。この共通接続ラインの電圧レベルＶＡは、放電管の断線以外にも温度などの影響を受けて変化するため、断線による電圧上昇が小さいと、断線に起因する電圧上昇なのか、温度変動に起因する電圧上昇なのかを区別できなくなり（即ち、これらを区別する閾値設定が困難となり）、その結果、誤検出を招く虞がある。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、複数の放電管の両端を共通接続して並列駆動するものにおいて、放電管の断線異常を精度高く検出しうる構成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】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、放電管点灯装置において、
複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、
他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、
一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第１共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに対し交流電圧を印加する第１交流電源と、
一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第２共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２交流電源と、
前記第１共通接続ラインに印加される電圧レベルと、前記第２共通接続ラインに印加される電圧レベルとに基づき前記放電管の断線異常を検出する異常検出回路と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の放電管点灯装置において、前記異常検出回路が、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値に対応した第１信号を発生させる第１信号生成回路と、前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値に対応した第２信号を発生させる第２信号生成回路と、前記第１信号と前記第２信号とに基づき、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値と、前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値との差分に対応した差分信号を出力する差分回路と、前記差分信号を、基準レベルと比較する比較回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の放電管点灯装置において、前記第１信号生成回路は、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧を分圧し、分圧比に応じた電圧を出力する第１分圧回路を備え、その第１分圧回路からの出力電圧に基づいて前記第１信号を生成し、前記第２信号生成回路は、前記第２共通接続ラインに印加される交流電圧を、前記第１分圧手段と同一の分圧比で分圧し、その分圧比に応じた電圧を出力する第２分圧回路を備え、その第２分圧回路からの出力電圧に基づいて前記第２信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、照明装置において、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放電管点灯装置と、複数の放電管と、が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、液晶表示装置において、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放電管点灯装置と、複数の前記放電管とを備えたバックライト装置と、液晶パネルと、が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第１共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに対し交流電圧を印加する第１交流電源と、一方の端子側が接地されると共に、他方の端子側が前記第２共通接続ラインに接続され、前記第１共通接続ラインに印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２交流電源と、を備えた放電管点灯装置の断線検出方法において、前記第１共通接続ラインに印加される電圧レベルと、前記第２共通接続ラインに印加される電圧レベルとに基づき前記放電管の断線を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
＜請求項１、４、５、６の発明＞
放電管が断線状態となった場合、その異常となった放電管のラインのストレー容量の影響により、第１共通接続ラインに印加される電圧レベルと、第２共通接続ラインに印加される電圧レベルの差に変化が生じる。この電圧レベルの差は、周囲温度の影響を受けにくく、放電管の異常時の影響を受けやすいため、請求項１の発明では、この電圧レベルの差の変化を利用して、放電管の異常を、周囲温度の影響を受けずに精度高く検出することができる。
【００１４】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、電圧レベルの差の変化に基づいて断線異常を検出しうる好適な構成となる。
【００１５】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、高圧となる第１共通接続ライン及び第２共通接続ラインの印加電圧をそれぞれ分圧し、その分圧された出力電圧に基づいて異常検出できるため、異常検出回路を小型化しやすく、装置全体の低コスト化、コンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る照明装置の概念的に例示する回路図である。図２は、図１の照明装置の具体的構成を例示する回路図である。図３は、ストレー容量について概念的に説明する説明図であり、図４は、図１の照明装置１をバックライト装置として用いた液晶表示装置を示す概略断面図である。
【００１７】
１．全体構成
まず、図１を参照して、本発明の概要を説明する。
照明装置１は、後述する液晶表示装置のバックライト装置として構成されるものである。この照明装置１には、並設される複数の長手状の放電管１０が設けられており、この複数の放電管１０は並列接続されており、一端側のインバータ回路６と、他端側のインバータ回路７によって、両端に逆位相の交流電圧を印加する両側高圧駆動方式の構成となっている。なお、照明装置１から複数の放電管１０を除いた部分が放電管点灯装置に相当する。
【００１８】
各放電管１０の一端側の電極は第１共通接続ライン２１に共通接続されており、他端側の電極は、第２共通接続ライン２２に共通接続されている。また、各放電管１０の両端にはバラストコンデンサＣ０がそれぞれ設けられており、放電管１０の管電流の安定化が図られている。
【００１９】
第１共通接続ライン２１には、インバータ回路６（インバータ回路６は、第１交流電源に相当する）が接続されている。インバータ回路６はトランスＴ１と一次側の駆動回路４とを有している。インバータ回路６は、プッシュプルインバータ回路などの公知のインバータ回路によって構成されている。トランスＴ１の二次側は、一方の端子側が接地され、他方の端子側が第１共通接続ライン２１に接続され、第１共通接続ライン２１に対し交流電圧を印加する構成をなしている。
【００２０】
第２共通接続ライン２２には、インバータ回路７（インバータ回路７は第２交流電源に相当する）が接続されている。インバータ回路７は、トランスＴ２と一次側の駆動回路５とを有している。インバータ７も、プッシュプルインバータ回路などの公知のインバータ回路によって構成されている。トランスＴ２の二次側は、一方の端子側が接地され、他方の端子側が第２共通接続ライン２２に接続されている。このインバータ回路７は、第１共通接続ライン２１に印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を第２共通接続ライン２２に印加する構成をなしている。
【００２１】
２．異常検出回路
本実施形態に係る照明装置１では、第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルと、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルとに基づき放電管１０の異常を検出する異常検出回路８を備えている。以下、各部について詳述する。
【００２２】
異常検出回路８は、第１信号生成回路に相当する電圧検知回路１２を備えている。電圧検知回路１２は、第１共通接続ライン２１に印加される交流電圧の絶対値に対応した第１信号を発生させるものである。
【００２３】
図２には、電圧検出回路１２の一例を示している。この電圧検出回路１２は、コンデンサＣ１、Ｃ２を備えており、このコンデンサＣ１、Ｃ２は、第１共通接続ライン２１とグランドとの間に直列接続されており、これらコンデンサＣ１、Ｃ２により、第１共通接続ライン２１に印加される交流電圧を分圧し、分圧比に応じた電圧Ｖ３を出力する第１分圧回路が構成されている。そして、ダイオードＤ１、コンデンサＣ３、ツェナーダイオードＤ２が設けられており、分圧比に応じた出力電圧Ｖ３を整流し、第１信号として差分回路（差分器）１６に出力している。
【００２４】
また、同様に、第２信号発生回路に相当する電圧検知回路１４が設けられている。電圧検知回路１４も、電圧検知回路１２と同様の構成をなしており、第２共通接続ライン２２に印加される交流電圧の絶対値に対応した第２信号を発生させている。
【００２５】
電圧検知回路１４も電圧検知回路１２と同様に、第２共通接続ライン２２とグランドとの間に直列接続されるコンデンサＣ４、Ｃ５を有し、このコンデンサＣ４、Ｃ５により、第２分圧回路が構成されている。第２分圧回路は、第２共通接続ライン２２に印加される交流電圧を、コンデンサＣ１、Ｃ２による分圧比と同一の分圧比で分圧し、その分圧比に応じた電圧Ｖ４を出力するようになっている。そして、ダイオードＤ３、コンデンサＣ６、ツェナーダイオードＤ４が設けられており、分圧比に応じた出力電圧Ｖ３を整流し、第２信号として差分回路１６に出力している。
【００２６】
電圧検知回路１２からの出力電圧（第１信号）と、電圧検知回路１４からの出力電圧（第２信号）は、差分回路１６に入力されるようになっており、この差分回路１６は、電圧検知回路１２からの出力電圧（第１信号）と、電圧検知回路１４からの出力電圧（第２信号）の差分電圧を出力する構成をなしている。差分信号は、第１共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値と、第２共通接続ラインに印加される交流電圧の絶対値との差分に対応した信号を出力する構成をなしている。
【００２７】
比較回路１８は、差分信号を、基準レベルＶ０と比較する構成をなしている。この差分信号は、電圧Ｖ１の絶対値と電圧Ｖ２の絶対値の差に対応するものであり、いずれかの放電管のラインに断線が生じると、この電圧Ｖ１の絶対値と電圧Ｖ２の絶対値の差が大きくなる。電圧Ｖ１の絶対値と電圧Ｖ２の絶対値の差が大きくなると差分信号も大きくなるため、この差分信号が閾値となる基準レベルＶ０を超えたときに比較回路から異常検出を示す信号が出力され、制御回路２に入力されることとなる。
【００２８】
図３に示すように、いずれかの放電管１０が断線状態となった場合、その異常となった放電管１０のラインのストレー容量の影響により、第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルＶ１の絶対値と、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルＶ２の絶対値との差に変化が生じる。この電圧レベルの絶対値の差は、周囲温度の影響を受けにくく、断線時においてストレー容量の影響を受けやすいため、この電圧レベルの絶対値の差を検出するようにすれば、温度の影響を受けずに断線を精度高く検出できることとなる。
【００２９】
制御回路２は、各インバータ回路６、７と電気的に接続されており、異常検出回路にて断線が検出された場合、即ち、比較回路１８にて異常検出信号がなされた場合には、各インバータ回路６、７に対して駆動停止信号を出力する。各インバータ回路６、７は、駆動停止信号を受けた場合、各駆動回路４、５の駆動が停止されるようになっている。
【００３０】
また、上記の放電管点灯装置と、複数の放電管１０とを備えた照明装置１とを用いて図４のような液晶表示装置１００を構成することができる。液晶表示装置１００は、放電管１０の間を均等に仕切る反射仕切板３２が設けられ、放電管１０と液晶パネル３０の間には、拡散板３３、拡散シート２４、集光シート３５などが配置されている。なお、ここに示す液晶表示装置はあくまで一例であり、上述の照明装置１をバックライト装置として液晶表示を行う構成であれば他の構成であってもよい。
【００３１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５によって説明する。
図５は、実施形態２に係る照明装置を概念的に示す回路図である。
実施形態２の構成は、異常検出回路４０が、第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルＶ１と第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルＶ２との加算に対応した加算信号を出力し、その加算信号を基準レベルと比較することで断線検出を行っている点が実施形態１と異なっている。なお、異常検出回路４０以外の構成は実施形態１と同様なので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図５では、図１に示すものを一部省略して示している。
【００３２】
異常検出回路４０は、第１共通接続ライン２１の電圧をコンデンサＣ７，Ｃ８により分圧し、加算回路（加算器）３０に出力する一方、第２共通接続ライン２２の電圧をコンデンサＣ９、Ｃ１０により、コンデンサＣ７，Ｃ８による分圧比と同一の比率で分圧し加算回路３０に出力している。第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルと、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルとは、互いに同一周波数かつ逆位相のものであるため、加算回路３０からの出力は、第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルＶ１の絶対値と、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルＶ２の絶対値の差に対応したものとなる。
【００３３】
従って、加算回路からの出力を比較回路３０にて基準電圧と比較することにより、第１共通接続ライン２１に印加される電圧レベルＶ１の絶対値と、第２共通接続ライン２２に印加される電圧レベルＶ２の絶対値の差に変化が生じたかを把握することができる。比較回路４０からの出力は異常検出信号をして制御回路２に入力され、制御回路２は、この入力に応じて図示しないインバータ回路の駆動を停止することとなる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３４】
（１）上記実施形態の構成では、電圧Ｖ１、Ｖ２をそれぞれ分圧し、その出力電圧に基づいて断線検出を行っていたが、電圧Ｖ１、Ｖ２のレベルに対応した検出であればこれ以外であってもよい。例えば、電圧レベルＶ１、Ｖ２に対応して変化する電流を入力信号として断線検出を行うようにしてもよい。具体的には、トランスＴ１、Ｔ２のそれぞれの二次側のコイルとグランド間にそれぞれ電流検出回路を設け、この電流検出回路の検出値に基づいて断線検出を行うようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態１に係る照明装置を概念的に例示する回路図
【図２】図１の照明装置の具体的構成を例示する回路図
【図３】ストレー容量について概念的に説明する説明図
【図４】図１の照明装置をバックライト装置として用いた液晶表示装置を例示する概略断面図
【図５】実施形態２に係る照明装置を概念的に例示する回路図
【図６】単灯駆動方式における従来の断線検出方法を説明する説明図
【図７】多灯駆動方式における従来の断線検出方法を説明する説明図
【符号の説明】
【００３６】
１…照明装置
６…インバータ回路（第１交流電源）
７…インバータ回路（第２交流電源）
８…異常検出回路
１０…放電管
１２…電圧検出回路（第１信号生成回路）
１４…電圧検出回路（第２信号生成回路）
１６…差分回路
１８…比較回路
２１…第１共通接続ライン
２２…第２共通接続ライン
１００…液晶表示装置
【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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