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Patent Searching and Data


Title:
DISCHARGE LAMP OPERATING DEVICE, ILLUMINATION DEVICE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/156015
Kind Code:
A1
Abstract:
A series circuit having a diode (D1) and a resistor (R1) is connected in parallel to a filament (FL1). A series circuit having a diode (D2) and a resistor (R2) is connected in parallel to a filament (FL2). The filaments (FL1, FL2) are preheated by a preheat current supplied via preheat capacitors (C4, C5) from secondary windings (T22-1, T22-2) of a preheat transformer (T2). Detection circuits (11, 12) detect DC voltage components of the preheat capacitors (C4, C5). Comparators (13, 14) compare DC voltage components of the preheat capacitors (C4, C5) to a reference voltage.Upon detection of an error in the filaments (FL1, FL2), the comparators (13, 14) make a control circuit (15) protect an inverter circuit.

Inventors:
NARUO MASAHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060637
Publication Date:
December 24, 2008
Filing Date:
June 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELEC WORKS CO LTD (JP)
NARUO MASAHIRO (JP)
International Classes:
H05B41/24; H02M7/48
Foreign References:
JP2003249391A2003-09-05
JP2002141184A2002-05-17
JPS6386396A1988-04-16
Other References:
See also references of EP 2160079A4
Attorney, Agent or Firm:
KOTANI, Etsuji et al. (2nd Floor 2-2, Nakanoshima 2-chome,Kita-ku, Osaka-shi, Osaka 05, JP)
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Claims:
 フィラメントを有する放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、
 直流電源部からの出力を高周波出力に変換し、前記放電灯に供給するインバータ回路と、
 前記フィラメントに予熱電流を供給するための予熱巻線と、前記予熱巻線と前記フィラメントとの間に接続された予熱用コンデンサとを含むフィラメント予熱回路と、
 直列接続された整流素子と抵抗とを含み、前記フィラメントに並列接続された直列回路と、
 前記予熱用コンデンサの直流電圧成分を検出する検出回路と、
 前記検出回路の出力を基準電圧と比較する比較器と、
 前記比較器の出力を受けて前記インバータ回路の出力を制限若しくは前記インバータ回路の動作を停止させる制御回路とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
 前記検出回路は、前記フィラメントの少なくとも一端の電圧の直流電圧成分を検出することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
 前記検出回路は、前記フィラメントの一端に接続された第1の検出回路と、前記フィラメントの他端に接続された第2の検出回路とを備え、
 前記比較器は、前記第1及び第2の検出回路のうち一方の検出回路の検出電圧を基準電圧とし、前記第1及び第2の検出回路の検出電圧同士を比較することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
 前記整流素子と直列接続される抵抗の抵抗値をR、前記フィラメントの熱間抵抗をRhとすると、R>Rhであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
 前記インバータ回路は、前記直流電源部側を1次とし、前記放電灯側を2次とするトランスを含むことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
 前記トランスは絶縁トランスであることを特徴とする請求項5記載の放電灯点灯装置。
 請求項1~6のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする照明装置。
 請求項1~6のいずれかに記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
Description:
放電灯点灯装置、照明装置、及 液晶表示装置

 本発明は、フィラメントを有する放電灯 高周波点灯する放電灯点灯装置、これを用 た照明装置、及び液晶表示装置に関するも である。

 近年、パーソナルコンピュータ、OA機器 液晶テレビ等の液晶表示装置、及び看板灯 の照明装置においては、表示面を背面から 明する光源(バックライト)が多く用いられる 。中でも広い発光面を高輝度に照明するため に、反射板上に配置された複数本の放電灯と 、放電灯の上方に配置された拡散板とを備え る直下型バックライトが知られている。

 液晶表示装置の分野では画面の大型化、 輝度化、及び均一化が要求されている。こ ため、装置1セット当たりに採用される放電 灯の数は増加し、使用される放電灯の管電圧 はより高電圧になる傾向にある。例えば、CCF L(Cold Cathode Fluorescent Lamp)による32インチサ ズのバックライトにおいては、管電圧はお そ1kVrmsである。このため、高インピーダン 負荷と筐体との間の寄生容量の影響が無視 きず、筐体への漏れ電流の影響で放電灯の 度分布に偏りが生じ、輝度が不均一になる いう問題が発生する。

 そこで、CCFLよりも高出力で、管電圧の低 い熱陰極蛍光ランプ(HCFL:Hot Cathode Fluorescent  Lamp)を利用することが考えられる。HCFLを用い れば、CCFLに比べて放電灯の本数を激減させ ことができ、点灯回路を減らすことができ 。また、管電圧が低く、放電灯と筐体との の寄生容量に流れる漏れ電流が小さくなる め、放電灯の輝度の偏りも小さくなる。さ に低ノイズであるため、周辺回路への影響 小さくなる。

 しかし、HCFLをインバータ回路により、高 周波点灯する放電灯点灯装置では、無負荷状 態(放電灯が外れた状態)又は寿命末期等にお て、放電灯のフィラメントが断線した場合 インバータ回路の発振が継続されると、出 部及びソケット部分に高電圧が発生し、感 等の危険が生じる虞がある。このため、上 のような異常発生時にはインバータ回路の 振を強制的に停止することが一般的に行わ ている。

 特許文献1には、放電灯の一対のフィラメ ントを予熱するために、一方のフィラメント の非電源側端子と他方のフィラメントの非電 源側端子との間に共振コンデンサ(コンデン C1)を接続し、放電灯のステム間の電圧を検 し、それがフィラメントの断線を示す所定 を超えた場合にインバータ回路を停止又は 力を低下させる構成が開示されている。

 ところで、特許文献1のように、共振コン デンサが予熱用コンデンサと兼用された放電 灯点灯装置では、フィラメントの電流は共振 特性によって決まる。しかしながら、フィラ メントは加熱されると抵抗値が大きくなる特 性を有している。そのため、フィラメントに 定電流を流した場合、抵抗値に応じて電圧が 高くなるため、フィラメントが正常であって も、ステム間の電圧が大きく変動する。した がって、ステム間の電圧を検出するための比 較器の検出閾値は、正常状態におけるステム 間の電圧の変動範囲よりも高く設定しなけれ ばならない。このため、特許文献1の放電灯 灯装置では、フィラメントの断線の検出精 が低いという問題がある。

 放電灯が液晶テレビ用のバックライトに 用される場合、バックライトの薄型化が望 れるため、放電灯はより細管化の傾向にあ 。さらに、液晶テレビではバックライトの 寿命が望まれるため、フィラメントの予熱 件の制約が厳しい。そのため、放電灯点灯 置の共振特性とは独立してフィラメントの 熱電流を定めることができる放電灯点灯装 を採用することが好ましい。

 そこで、特許文献2では、予熱トランスを 用いてフィラメントに予熱電流を流す巻線予 熱方式の放電灯点灯装置において、放電灯の フィラメントに直流電流を流し、この直流電 流の有無によりフィラメントの断線を検出す る放電灯点灯装置が開示されている。この放 電灯点灯装置では、共振特性とは独立して予 熱電流を定めることができるが、フィラメン トの抵抗値によって、フィラメントの予熱電 流が変化するため、ステム間の電圧変化は小 さい。

 しかしながら、特許文献2に示す放電灯点 灯装置では、フィラメントに直流電流を流す ために、直流電源部とフィラメントとの間に 抵抗が接続されている。この場合、放電灯の 始動電圧等のストレスを考慮すると、抵抗を 複数個直列にする必要があり、部品点数が増 大するという問題が発生する。

 また、前記直流電源部と放電灯負荷とを 縁する必要がある場合、フィラメントの断 を検出するための電源部が別途必要となり 部品点数が増大するという問題が生じる。

 本発明の目的は、部品点数を増大すること くフィラメントの断線を安全に検出するこ ができる放電灯点灯装置、照明装置、及び 晶表示装置を提供することである。

特許第3858317号公報

特開平10-284275号公報

 本発明による放電灯点灯装置は、フィラ ントを有する放電灯を点灯する放電灯点灯 置であって、直流電源部からの出力を高周 出力に変換し、前記放電灯に供給するイン ータ回路と、前記フィラメントに予熱電流 供給するための予熱巻線と、前記予熱巻線 前記フィラメントとの間に接続された予熱 コンデンサとを含むフィラメント予熱回路 、直列接続された整流素子と抵抗とを含み 前記フィラメントに並列接続された直列回 と、前記予熱用コンデンサの直流電圧成分 検出する検出回路と、前記検出回路の出力 基準電圧と比較する比較器と、前記比較器 出力を受けて前記インバータ回路の出力を 限若しくは前記インバータ回路の動作を停 させる制御回路とを備えることを特徴とす 。

 また、本発明による照明装置は上記の放 灯点灯装置を備えることを特徴とする。

 また、本発明による液晶表示装置は、上 の放電灯点灯装置を備えることを特徴とす 。

本発明の実施の形態1による放電灯点灯 装置の回路図である。 図1に示す放電灯点灯装置の動作説明図 である。 フィラメントの抵抗値の変化に対する 熱用コンデンサの直流電圧成分の変化を示 ている。 図1に示す放電灯点灯装置に用いられる 検出回路と比較器との回路図を示している。 本発明の実施の形態2による放電灯点灯 装置の回路図を示している。 本発明の実施の形態3による放電灯点灯 装置における検出回路の回路図を示している 。 本発明の実施の形態4による放電灯点灯 装置の回路図を示している。 図7に示す放電灯点灯装置の動作説明図 である。 本発明の実施の形態による液晶表示装 の構成図を示している。

 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1による放電灯 灯装置の回路図である。直流電源部DCは、所 定の直流電圧を出力する電源回路により構成 され、例えば商用交流電圧を全波整流する整 流回路と、全波整流された商用交流電圧を昇 圧して平滑化する昇圧チョッパ回路とを含む 。

 直流電源部DCの負極は1次側基準電位G1(グ ンド)に接続されている。直流電源部DCの正 と負極との間には、直列接続されたスイッ ング素子Q1,Q2により構成されたハーフブリ ジ回路が接続されている。スイッチング素 Q1,Q2は、例えばパワーMOSFETにより構成され、 制御回路15からの出力を、ドライバ16を介し 受け、高周波で交互にオン・オフする。ス ッチング素子Q2の両端には、直流カット用コ ンデンサC8を介して、絶縁トランスT1の1次巻 T11が接続されている。

 なお、スイッチング素子Q1,Q2、直流カッ 用コンデンサC8、及び絶縁トランスT1は、イ バータ回路I1を構成する。インバータ回路I1 は、直流電源部DCからの出力を高周波出力に 換し、放電灯FLに供給する。

 絶縁トランスT1の2次巻線T12には、コンデ サC3と予熱トランスT2の1次巻線T21との直列 路が並列接続されている。予熱トランスT2は 、インバータ回路I1の出力を受ける1次巻線T21 と、1次巻線T21に磁気結合された一対の2次巻 T22-1,T22-2とを備える。2次巻線T22-1は、予熱 コンデンサC4を介してフィラメントFL1に接続 されている。2次巻線T22-2は、予熱用コンデン サC5を介してフィラメントFL2に接続されてい 。

 放電灯FLはフィラメントFL1,FL2を有する熱 極型の蛍光ランプである。コンデンサC3、 熱用コンデンサC4,C5及び予熱トランスT2によ フィラメント予熱回路が構成されている。

 絶縁トランスT1の2次巻線T12には、共振回 I2が接続されている。共振回路I2は、インダ クタL1、及びコンデンサC1,C2を備えている。 振回路I2には、放電灯FLが接続されており、 ンバータ回路I1から出力された高周波出力 放電灯FLに供給する。共振回路I2のコンデン C2は、インダクタL1とフィラメントFL1の端子 Aとの間に接続されている。共振回路I2のコン デンサC1は、フィラメントFL2の端子Cとインダ クタL1との間に接続されている。

 端子Bは、予熱用コンデンサC4を介して2次 巻線T22-1に接続されている。また、端子Dは、 予熱用コンデンサC5を介して2次巻線T22-2に接 されている。

 フィラメントFL1の端子Aと端子Bとの間に 、ダイオードD1(整流素子の一例)と抵抗R1と 直列回路が並列接続されている。ダイオー D1はアノードがコンデンサC2に接続され、カ ードが抵抗R1に接続されている。

 また、フィラメントFL2の端子Cと端子Dと 間にはダイオードD2と抵抗R2との直列回路が 列接続されている。ダイオードD2は、アノ ドが絶縁トランスT1に接続され、カソードが 抵抗R2に接続されている。

 ここで、端子Cの電位を2次側基準電位G2と し、2次側基準電位G2を基準に高圧側、低圧側 と呼んでいる。したがって、フィラメントFL1 は高圧側のフィラメントとなり、フィラメン トFL2は低圧側のフィラメントとなる。2次側 準電位G2は、絶縁トランスT1によって、1次側 基準電位G1と絶縁されている。

 検出回路11は、予熱用コンデンサC4に並列 接続され、予熱用コンデンサC4の直流電圧成 を検出する。これにより、フィラメントFL1 断線が検出される。検出回路12は、予熱用 ンデンサC5に並列接続され、予熱用コンデン サC5の直流電圧成分を検出する。これにより フィラメントFL2の断線が検出される。

 比較器13は、検出回路11の出力を基準電圧 (図示せず)と比較する。また、比較器14は、 出回路12の電圧を基準電圧(図示せず)と比較 る。ここで、基準電圧としては、断線を検 するうえで予め定められた好ましい電圧を 用することができる。

 制御回路15は、例えばスイッチング素子Q1 ,Q2を駆動するための駆動信号を生成し、比較 器13,14からの出力にしたがって、駆動信号の 振周波数を変化させる又は駆動信号の発振 停止させる。ここで、駆動信号としては、 えばPWM信号を採用することができる。

 予熱用コンデンサC4,C5に充電される直流 圧の極性は、ダイオードD1,D2の向きによって 決まる。フィラメントFL1,FL2が端子A~Dのいず の端子から外れた場合であっても、予熱用 ンデンサC4,C5は同じ極性に充電される。なお 、検出回路11,12は、予熱用コンデンサC4,C5に 電される直流電圧成分の極性を考慮して構 すればよいので、ダイオードD1,D2の向きは特 に限定されない。

 もっとも、予熱トランスT2の偏磁を抑制 るためには、図1に示すように、予熱トラン T2の出力が一方の極性ではダイオードD1の順 方向となり、他方の極性ではダイオードD2の 方向となるように、ダイオードD1,D2の向き 互いに逆極性にすることが好ましい。つま 、本放電灯点灯装置では、予熱トランスT2の 出力がフィラメントFL1,FL2の断線検出用の直 電源としても兼用されており、フィラメン FL1,FL2の等価抵抗が高くなると、予熱トラン T2からダイオードD1,D2と抵抗R1,R2とを介して 熱用コンデンサC4,C5が充電される。

 図2は、図1に示す放電灯点灯装置の動作 明図である。ここでは、高圧側のフィラメ トFL1の断線時の動作について説明するが、 圧側のフィラメントFL2の断線時の動作も基 的に同じである。図中の矢印は、直流電流 流れを示す。

 フィラメントFL1の等価抵抗をRf1とする。 常時における等価抵抗Rf1と抵抗R1との関係 Rf1≪R1とする。予熱トランスT2からダイオー D1、抵抗R1を介して予熱用コンデンサC4に流 る直流電流により予熱用コンデンサC4が充 されても、予熱トランスT2の出力の極性が反 転したときに予熱用コンデンサC4の充電電荷 フィラメントを介して放電される。そのた 、予熱用コンデンサC4に直流電圧成分はほ んど残らない。したがって、正常時には予 用コンデンサC4の直流電圧成分はほぼ0であ 。

 今、フィラメントFL1が断線し、フィラメ トFL1の等価抵抗Rf1が増大したとする。以下 フィラメントFL1の断線には、フィラメントF L1の切断、フィラメントFL1の端子外れ、及び 子A~Dの接触不良等が含まれる。そうすると 予熱トランスT2からダイオードD1、抵抗R1を して予熱用コンデンサC4に流れる直流電流 より予熱用コンデンサC4が充電され、予熱ト ランスT2の極性が反転したときに予熱用コン ンサC4の充電電荷は、フィラメントFL1を介 て放電されない、或いは正常時に比べて放 されにくくなる。その結果、予熱用コンデ サC4に直流電圧成分が発生する。この直流電 圧成分を検出することによってフィラメント FL1の断線が検出可能になる。

 図3は、フィラメントの抵抗値の変化に対 する、予熱用コンデンサの直流電圧成分の変 化を示している。横軸は、フィラメントFL1の 等価抵抗Rf1を示し、縦軸は予熱用コンデンサ C4の直流電圧成分を示す。等価抵抗Rf1がR1/10 りから直流電圧成分が上昇していることが かる。なお、図3においては、R1=1kωである。 抵抗R1を過度に小さい値にすると、正常動作 のフィラメントFL1の抵抗でも予熱用コンデ サC4に直流電圧成分が発生する。そこで、 ィラメントFL1の熱間抵抗をRhとすると、少な くともR1>Rhで、実用上はR1>10×Rhとするこ が好ましい。

 図4は、図1に示す放電灯点灯装置に用い れる検出回路11と比較器13との回路図を示し いる。検出回路11は、抵抗R41とコンデンサC4 1とを含み、予熱用コンデンサC4の電圧を平滑 化する。比較器13は、フォトカプラPC1と、ツ ナーダイオードZD1とを備えている。ツェナ ダイオードZD1は、アノードがフォトカプラP C1に接続され、カソードがコンデンサC41に接 されている。フォトカプラPC1は、1次側がツ ェナーダイオードZD1に接続され、2次側が制 回路15に接続されている。

 コンデンサC41の直流電圧がツェナーダイ ードZD1の電圧を超えるとツェナーダイオー ZD1がオンとなり、フォトカプラPC1がオンす 。これを受けて制御回路15はインバータ回 I1を保護する。

 このように、本実施の形態による放電灯 灯装置によれば、フィラメントFL1,FL2と並列 に、ダイオードD1,D2と抵抗R1,R2との直列回路 接続し、予熱用コンデンサC4,C5が直流電圧成 分を検出しているため、2次側に別途、直流 源部を設ける必要がなく、簡素な構成でフ ラメントFL1,FL2の断線を検出することができ 。

 また、特許文献2に示すように直流電源部 からフィラメントに直流電流を流すための抵 抗が不要となるため、部品数を削減できると 共に、フィラメントの断線を安全に検出する ことができる。

 なお、図1においては、絶縁トランスT1の2 次巻線T12に、直流カット用のコンデンサC3を して予熱トランスT2を接続しているが、予 トランスT2の2次巻線T22-1,T22-2を絶縁トランス T1の2次側に設けてもよい。或いは、スイッチ ング素子Q2のソース・ドレイン間に、直流カ ト用のコンデンサC3を介して予熱トランスT2 を接続してもよい。更に、図1において、ス ッチング素子Q1,Q2は、フィラメント予熱回路 のスイッチング素子とインバータ回路I1のス ッチング素子とを兼用しているが、本発明 これに限定されない。すなわち、別途、フ ラメント予熱回路用のスイッチング素子を け、制御回路15がこのスイッチング素子を ンバータ回路I1と独立に制御してもよい。ま た、図1において、共振回路I2を省いてもよい 。なお、これらの変形例は、以下の各実施の 形態においても適用可能である。

 (実施の形態2)
 図5は、本発明の実施の形態2による放電灯 灯装置の回路図を示している。本実施の形 では、予熱用コンデンサC4,C5の直流電圧成分 を検出するために、2次側基準電位G2を基準と したときの端子B,Dの直流電圧成分を検出する ことを特徴とする。

 端子Bには、2次側基準電位G2に対する直流 電圧成分を検出する検出回路11bが接続されて いる。また、端子Dには、2次側基準電位G2に する直流電圧成分を検出する検出回路12dが 続されている。

 検出回路11bは、抵抗R1b,R2b、及びコンデン サC1bを備えている。抵抗R1bは、抵抗R2bとコン デンサC1bとの並列回路に直列接続されている 。抵抗R1b,R2b、及びコンデンサC1bの時定数は 入力された高周波電圧を平滑化して、その 流電圧成分を検出して出力できるような値 設定されている。

 検出回路12dは、抵抗R1d,R2d、及びコンデン サC1dを備えている。抵抗R1dは、抵抗R2dとコン デンサC1dとの並列回路に直列接続されている 。抵抗R1d,R2d、及びコンデンサC1dの時定数は 入力された高周波電圧を平滑化して、その 流電圧成分を検出して出力できるような値 設定されている。

 検出回路11b,12dの入力インピーダンスはフ ィラメントFL1,FL2の等価抵抗に比べて高い値 設定されている。

 <フィラメントFL2の断線時の動作説明>
 フィラメントFL2が断線していない場合、フ ラメントFL2の等価抵抗は十分小さい。また フィラメントFL2にはダイオードD2と抵抗R2と が接続されている。そのため、ダイオードD2 抵抗R2との直列回路によって生じる直流電 成分は、大部分がフィラメントFL2により消 され、フィラメントFL2の端子Dの直流電圧成 はほぼ0となる。その結果、検出回路12dの出 力もほぼ0となる。

 フィラメントFL2が断線し、フィラメントF L2の等価抵抗が増大した場合、ダイオードD2 抵抗R2とが接続されているため、フィラメン トFL2は、ダイオードD2と抵抗R2との直流回路 よって生じる直流電圧成分を消費し切れな なる。そのため、直流電圧成分が予熱用コ デンサC5に充電され、端子Dに直流電圧成分 発生する。端子Dの電圧は、検出回路12dによ て平滑化され、その直流電圧成分が比較器1 4に入力される。

 比較器14は、検出回路12dの出力が基準電 を超えた場合にフィラメントFL2が断線した 判断し、制御回路15に異常判定信号を出力す る。制御回路15は、異常判定信号が入力され と、放電灯点灯装置が危険なモードになら いような所定の発振周波数に駆動信号を変 させる、又は発振を停止させ、インバータ 路I1を保護する。

 <フィラメントFL1の断線時の動作説明>
 フィラメントFL1が断線していない場合、フ ラメントFL1の等価抵抗が十分小さく、ダイ ードD1と抵抗R1とが接続されているため、ダ イオードD1と抵抗R1との直列回路によって生 る直流電圧成分は、大部分がフィラメントFL 1により消費される。そのため、フィラメン FL1の端子Bの直流電圧成分はほぼ0となり、検 出回路11bの出力もほぼ0となる。

 フィラメントFL1が断線し、フィラメントF L1の等価抵抗が増大した場合、ダイオードD1 抵抗R1とが接続されているため、フィラメン トFL1は、ダイオードD1と抵抗R1との直列回路 よって生じる直流電圧成分を消費し切れな なる。そのため、直流電圧成分が予熱用コ デンサC4に充電され、端子Bに直流電圧成分 発生する。検出回路11bは、端子Bの電圧を平 化し、その直流電圧成分を比較器13に出力 る。比較器13は、検出回路11bの出力が基準電 圧を超えたときフィラメントが断線したと判 断し、制御回路15に異常判定信号を出力する 制御回路15は、異常判定信号が入力される 、放電灯点灯装置が危険なモードにならな ように駆動信号の発振周波数に変化させる 又は駆動信号の発振を停止させ、インバー 回路I1を保護する。

 以上のように、実施の形態2による放電灯 点灯装置によれば、予熱トランスT2により電 と負荷との間を絶縁した場合であっても、 ィラメントFL1,FL2の断線を検出し、インバー タ回路I1を保護することができ、安全性を高 ることができる。

 また、放電灯FLの寿命末期にフィラメン FL1,FL2のいずれか一方のエミッタが消耗して 電灯FLに整流作用が現れた場合、端子A、Bに ほぼ同等の直流電圧成分が発生する。この直 流電圧成分は、検出回路11bによって検出され る。この場合、比較器13を2つの基準電圧を備 えるウィンドウコンパレータにより構成する 。そして、比較器13は、端子Bの直流電圧成分 が2つの基準電圧の範囲内であれば放電灯FLが 寿命末期に到達していないと判断し、2つの 準電圧の範囲外となった場合に放電灯FLが寿 命末期であると判断し、制御回路15に異常判 信号を出力し、インバータ回路I1を保護さ る。これにより、放電灯FLの寿命末期の保護 も可能である。

 放電灯FLが寿命末期に到達していない場 、予熱トランスT2の2次巻線T22-1,T22-2は、交流 矩形波電圧を出力しており、基本的には直流 電圧成分は0である。そのため、フィラメン FL1,FL2には交流電圧が印加される。この状態 おいて、端子A,Bの直流電圧成分はどちらも ぼ0、すなわち、端子A,Bの電位は等しくなっ ている。

 一方、放電灯FLが寿命末期に到達して、 電灯FLに整流作用が現れた場合、放電灯FLの 端電圧(フィラメントFL1とフィラメントFL2と の間の電圧)が正負非対象になる。すなわち 放電灯FLの両端に直流電圧成分が発生する。 この直流電圧成分の極性は、フィラメントFL1 とフィラメントFL2とのうち、どちらのエミッ タが消耗したかによって決定される。ここで は、端子Cが接地されているので、端子A,Bに 流電圧成分が発生する。そのため、検出回 11bをウィンドウコンパレータにより構成す ことで、放電灯FLが寿命末期に到達して端子 Bに正又は負の直流電圧成分が発生したとし も、それを検出することが可能となり、放 灯FLの寿命を確実に検出することが可能とな る。

 具体的には、ウインドウコンパレータの2 つの基準電圧のうち一方の基準電圧を、放電 灯FLが寿命末期に到達した場合に端子Bに発生 することが想定される正の直流電圧成分の値 に設定し、他方の基準電圧を、放電灯FLが寿 末期に到達した場合に端子Bに発生すること が想定される負の直流電圧成分の値に設定す ればよい。

 なお、フィラメントFL1が断線した場合に 子Bに現れる直流電圧成分の極性は、ダイオ ードD1の極性によって決定される。そのため ウインドウコンパレータの2つの基準電圧の うち一方の基準電圧は、フィラメントFL1の断 線の判定と、放電灯FLの寿命末期の判定とに 用されることになる。

 したがって、図5においては、放電灯FLの 命末期の検出と、フィラメントFL1の断線の 出との区別ができない。これに対して、上 の実施の形態1または次の実施の形態3では 熱用コンデンサC4の電圧変化を検出すること で、放電灯FLが寿命末期に到達しているか否 にかかわらず、フィラメントFL1の断線を確 に検出することが可能である。

 なお、図5においては、検出回路11bを端子 Bに接続したが、端子Aに接続してもよい。

 (実施の形態3)
 実施の形態3の放電灯点灯装置は、フィラメ ントの断線検出と、放電灯FLの寿命末期の検 とのうちフィラメントの断線検出のみを検 可能な構成を採用したことを特徴とする。 6は、本発明の実施の形態3による放電灯点 装置における検出回路11a,11bの回路図を示し いる。ここで、フィラメントFL1に対する検 回路11aを図示しているが、フィラメントFL2 ついても、検出回路11aと同様の構成を有す 検出回路を採用してもよい。

 検出回路11aは、抵抗R1a,R2a,R3a、コンデン C1a、及び直流電源部V1を備えている。抵抗R1a は、コンデンサC1aを介して2次側基準電位G2に 接続されている。コンデンサC1aは、比較器13 の-端子に接続されている。抵抗R2aはコンデ サC1aに並列接続されている。抵抗R3aは、一 が比較器13´の-端子に接続され、他端が直 電源部V1を介して2次側基準電位G2に接続され ている。

 検出回路11bは、抵抗R1b,R2b、及びコンデン サC1bを備えている。抵抗R2bは比較器13´の+端 に接続されている。抵抗R1bはコンデンサC1b 介して2次側基準電位G2に接続されている。 抗R2bはコンデンサC1bに並列接続されている

 図6の回路では、フィラメントFL1の端子A,B の直流電圧成分を検出回路11a,11bでそれぞれ 出し、それらを比較器13´で比較している。 た、フィラメントFL1の断線の有無を容易に 別可能とするために、検出回路11aにより検 された端子Aの検出電圧Vaは、直流電源部V1 よる直流電圧が重畳される。そして、検出 圧Vaを比較器13´の基準電圧とする。また、 出回路11bにより検出された端子Bの検出電圧 Vbとする。

 フィラメントFL1の断線が無ければ、予熱 コンデンサC4の直流電圧成分はほぼ0となる このとき、端子Aと端子Bとの直流電圧成分 差はほとんどないので、直流電源部V1による バイアスにより、Va>Vbとなる。

 フィラメントFL1が断線した場合、予熱用 ンデンサC4に直流電圧成分が発生し、図6に すダイオードD1の極性では端子Bの直流電圧 分が端子Aの直流電圧成分よりも上昇する。 このとき、Va<Vbとなるように検出回路11a,11b の回路定数が設定されている。これにより、 放電灯FLに異常が発生した場合、比較器13´の 出力が反転するので、制御回路15にインバー 回路I1を保護させることができる。

 一方、放電灯FLが寿命末期に到達し、放 灯FLに整流作用が現れた場合、フィラメント FL1が断線していなければ、端子A,B間の直流電 圧成分はほぼ0であるため、Va>Vbとなる。よ って、放電灯FLの寿命末期が検出されない。

 このように本実施の形態による放電灯点 装置によれば、直流電源部V1によってフィ メント断線検出の基準電圧が決定されるの 、フィラメントの断線のみを検出すること 可能となる。

 なお、図6において、放電灯FLの寿命末期 検出する場合は、検出回路11a及び11bの少な ともいずれか一方の出力が入力されるウイ ドウコンパレータを別途、設ければよい。 して、ウインドウコンパレータは、検出回 11a又は検出回路11bの出力が、2つの基準電圧 の範囲外となった場合、放電灯FLが寿命末期 到達したと判断して、制御回路15に異常判 信号を出力する。そして、制御回路15は、イ ンバータ回路I1を保護動作に移行させればよ 。これにより、寿命末期において放電灯FL 保護することが可能となる。

 (実施の形態4)
 図7は、本発明の実施の形態4による放電灯 灯装置の回路図を示している。実施の形態4 よる放電灯点灯装置は、複数の放電灯を直 接続させたことを特徴とする。なお、本実 の形態において、実施の形態1~3と同一のも は説明を省略する。図7の場合、2個の放電 FLa,FLbが直列接続されている。放電灯FLaは、 ィラメントFLa1,FLa2を備えている。フィラメ トFLa1は端子A1と端子B1との間に接続されて る。フィラメントFLa2は端子C1と端子E1との間 に接続されている。

 放電灯FLbは、フィラメントFLb1,FLb2を備え いる。フィラメントFLb1は、端子A2と端子B2 の間に接続されている。フィラメントFLb2は 端子C2と端子E2との間に接続されている。

 フィラメントFLa2とフィラメントFLb1とは 子C1及び端子A2を介して接続されている。端 E1は、ダイオードD3と抵抗R3との直列回路を して端子B2に接続されている。

 予熱トランスT2は、一対の2次巻線T22-1,T22- 2に加えて、更に1つの2次巻線T22-3を備えてい 。2次巻線T22-3は、一端が端子B2に接続され 他端がコンデンサC6を介して端子E1に接続さ ている。

 コンデンサC6には、検出回路17が並列に接 続されている。検出回路17は、フィラメントF La2,FLb1の断線を検出するために、コンデンサC 6の直流電圧成分を比較器18に出力する。

 比較器18は、検出回路17からの出力が所定 の基準電圧(図略)を超えた場合、フィラメン FLa2,FLb1が断線したと判定して、異常判定信 を制御回路15に出力する。制御回路15は、異 常判定信号が入力されると、インバータ回路 I1を保護する。

 フィラメントFLa2,FLb1が断線した場合、コ デンサC6に充電される直流電圧成分の極性 、ダイオードD3の向きによって決定される。 また、フィラメントFLa2,FLb1のうちどちらが断 線しても、コンデンサC6は同じ極性で充電さ る。そのため、検出回路17は、コンデンサC6 に充電される直流電圧成分の極性を考慮して 構成すればよいので、ダイオードD3の向きは に限定されない。

 図8は、図7に示す放電灯点灯装置の動作 明図である。図中の矢印は直流電流の向き 示している。フィラメントFLa2,FLb1が断線し いない場合、直流電流によりコンデンサC6が 充電されても、2次巻線T22-3の極性が反転した ときにコンデンサC6の充電電荷はフィラメン FLa2,FLb1を介して放電される。そのため、コ デンサC6は直流電圧成分によりほとんど充 されない。したがって、正常時には、コン ンサC6の直流電圧成分はほぼ0である。

 今、フィラメントFLa2が断線したとする。 そうすると、直流電流によりコンデンサC6が 電され、2次巻線T22-3の極性が反転したとき 、コンデンサC6の充電電荷は、フィラメン FLa2を介して放電されない、或いは正常時に べて放電されにくくなる。

 その結果、コンデンサC6に直流電圧成分 発生する。この直流電圧成分を検出するこ によってフィラメントFLa2の断線を検出する とができる。

 このように、実施の形態4による放電灯点 灯装置によれば、2つのフィラメントFLa2,FLb1 断線を、ダイオードD3と抵抗R3との1つの直列 回路と、1つのコンデンサC6と、1つの検出回 17と、1つの比較器18により検出することがで きるため、部品点数を増大することなく2つ フィラメントFLa2,FLb1の断線を検出すること できる。

 (液晶表示装置)
 図9は、本発明の実施の形態による液晶表示 装置の構成図を示している。液晶パネルLCPの 背面(直下)には、バックライトBLが配置され いる。バックライトBLは、筐体21と、筐体21 上方に設置された反射板22と、反射板22の上 に配置された放電灯1~8と、放電灯1~8の上方 設置された拡散板23と、拡散板23の上方に配 置された、プリズムシート等の1又は複数の 学シート24とを備えている。

 また、筐体21の背面には、放電灯1~8を点 する放電灯点灯装置10が設置されている。放 電灯点灯装置10としては、実施の形態1~4のい れかの放電灯点灯装置を採用することがで る。反射板22は、放電灯1~8の光を前面に指 させる。拡散板23は、放電灯1~8及び反射板22 らの光を拡散させ、前面への照明光の輝度 布を平均化する。

 本実施の形態による液晶表示装置によれ 、液晶パネルLCPの各画素では、映像信号に じて液晶が駆動され、バックライトBLから 射された光が透過され、液晶パネルLCP上に 像が表示される。

 なお、実施の形態1~4に示す放電灯点灯装 を照明装置に適用してもよい。なお、照明 置の全体構成図は、実施の形態1~4に示す放 灯点灯装置の全体構成図と同様であるため 図示を省略する。

 (本発明の纏め)
 (1)本発明による放電灯点灯装置は、フィラ ントを有する放電灯を点灯する放電灯点灯 置であって、直流電源部からの出力を高周 出力に変換し、前記放電灯に供給するイン ータ回路と、前記フィラメントに予熱電流 供給するための予熱巻線と、前記予熱巻線 前記フィラメントとの間に接続された予熱 コンデンサとを含むフィラメント予熱回路 、直列接続された整流素子と抵抗とを含み 前記フィラメントに並列接続された直列回 と、前記予熱用コンデンサの直流電圧成分 検出する検出回路と、前記検出回路の出力 基準電圧と比較する比較器と、前記比較器 出力を受けて前記インバータ回路の出力を 限若しくは前記インバータ回路の動作を停 させる制御回路とを備えることを特徴とす 。

 この構成によれば、フィラメントと並列 、ダイオードと抵抗との直列回路を接続し 予熱用コンデンサが直流電圧成分を検出し いるため、2次側に別途、直流電源部を設け る必要がなく、簡素な構成でフィラメントの 断線を検出することができる。

 また、特許文献2に示すように直流電源部 からフィラメントに直流電流を流すための抵 抗が不要となるため、部品数を削減できると 共に、フィラメントの断線を安全に検出する ことができる。

 (2)また、上記構成において、前記検出回 は、前記フィラメントの少なくとも一端の 圧の直流電圧成分を検出することが好まし 。

 この構成によれば、フィラメントの少な とも一端の電圧の直流電圧成分を検出する とで、フィラメントの断線を検出すること できる。

 (3)また、上記構成において、前記検出回 は、前記フィラメントの一端に接続された 1の検出回路と、前記フィラメントの他端に 接続された第2の検出回路とを備え、前記比 器は、前記第1及び第2の検出回路のうち一方 の検出回路の検出電圧を基準電圧とし、前記 第1及び第2の検出回路の検出電圧同士を比較 ることが好ましい。

 この構成によれば、フィラメントの両端 電圧の直流電圧成分をそれぞれ検出して比 するようにしたので、放電灯の寿命末期の 流作用に関係なく、フィラメントの断線や 電灯の接続不良を確実に検出できる。

 (4)前記整流素子と直列接続される抵抗の 抗値をR、前記フィラメントの熱間抵抗をRh すると、R>Rhであることが好ましい。

 この構成によれば、フィラメントの正常 と異常時とにおいて、予熱用コンデンサに れる直流電圧成分の差を大きくすることが き、フィラメントの異常の検出精度を高く ることができる。

 (5)前記インバータ回路は、前記直流電源 側を1次とし、前記放電灯側を2次とするト ンスを含むことが好ましい。

 この構成によれば、インバータ回路はト ンスを備えているため、高電圧の放電灯を 灯することができる。そのため、細管又は 尺のランプの放電灯を点灯することが可能 なり、照明装置及び液晶表示装置の大面積 及び薄型化が容易となる。

 (6)前記トランスは絶縁トランスであるこ が好ましい。

 この構成によれば、インバータ回路は絶 トランスを備えているため、直流電源部と 電灯とが絶縁され、感電を防止することが きる。

 (7)本発明の照明装置は、(1)~(6)のいずれか に記載の放電灯点灯装置を備えることを特徴 とする。

 この構成によれば、(1)~(6)のいずれかに記 載の放電灯点灯装置を備える照明装置を提供 することができる。

 (8)本発明の液晶表示装置は、(1)~(6)のいず れかに記載の放電灯点灯装置を備えることを 特徴とする。

 この構成によれば、(1)~(6)のいずれかに記 載の放電灯点灯装置を備える液晶表示装置を 提供することができる。