JP2002289385A - 放電灯駆動装置 - Google Patents

放電灯駆動装置

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JP2002289385A
JP2002289385A JP2001084033A JP2001084033A JP2002289385A JP 2002289385 A JP2002289385 A JP 2002289385A JP 2001084033 A JP2001084033 A JP 2001084033A JP 2001084033 A JP2001084033 A JP 2001084033A JP 2002289385 A JP2002289385 A JP 2002289385A
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pulse transformer
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series
switching element
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Eiji Abe
英治 阿部
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 点灯時におけるチラツキやリンキングの発生
や低消費電力化などの問題が解消され、安定性がすぐ
れ、かつ精細に調光した輝度の光を得ることができる放
電灯駆動装置の提供。 【解決手段】 駆動信号回路１０と、前記駆動信号回路
１０が出力する駆動信号１１ａ，１１ｂ側に対応した第
１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と、前記各ス
イッチング素子Ｓ１，Ｓ２に直列に介挿させた抵抗成分
を有する素子Ｌ３，Ｌ４と、前記駆動信号回路１０から
出力する第３の駆動信号１１ｃに応答して開閉する第３
のスイッチング素子Ｓ３及び抵抗成分を有する素子Ｌ５
が直列に接続され、パルストランス１２の一次側Ｌ１へ
並列接続に配置されたチラツキ防止回路１４と、前記パ
ルストランス１２の二次側Ｌ２端子間に接続配置された
放電電極の少なくとも一方が発光管外周面に設けられた
蛍光ランプ１３とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度化が図ら
れ、かつ安定した点灯が可能なバックライト用光源など
に適する放電灯駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえばパーソナルコンピューター、ナ
ビゲーションなどに使用される液晶表示装置は、パーソ
ナルコンピューターなどの普及とともに、高性能、長寿
命化が要求されている。そして、それらの構成におい
て、バックライト用光源として、一般的に、冷陰極蛍光
ランプを使用しているが、光源系のさらなる高性能化も
期待されている。
【０００３】この期待に対応して、図１０に構成例を一
部切り欠き横断面的に示す外面電極蛍光ランプが開発さ
れている。すなわち、内壁面に蛍光体皮膜１が形成さ
れ、かつキセノンを主体とした希ガス（放電媒体）が気
密に封入されたガラス管２と、前記ガラス管２の一端側
にリード端子３を導出して封装された内部電極４と、前
記ガラス管２の外周面に、管軸方向ほぼ全長に亘って所
要のピッチで螺旋状に捲装された外部電極５とを有する
外面電極蛍光ランプが使用されつつある。
【０００４】ここで、ガラス管２は、外径１．２〜１
０．０ｍｍ程度、長さ５０〜６００ｍｍ程度で、放電媒
体として、たとえばキセノンガスを主体とした希ガスが
封入されている。なお、図１０において、５ａは外部電
極５のリード端子、６は外部電極５の捲装面を被覆する
透光性の熱収縮チューブで、外部電極５の捲装位置ズレ
防止などの機能を呈する。
【０００５】上記外面電極蛍光ランプは、リード端子３
を介して内部電極４、およびリード端子５ａを介して外
部電極５に、電圧供給線７，８を介して電源９側から所
要の矩形波電圧（たとえば１〜３ＫＶ）を印加すると、
両電極４、５による放電が開始し、ガラス管２内で紫外
線を放射する。こうして放射された紫外線が、ガラス管
２内壁面の蛍光体皮膜１によって可視光線に変換され、
発光効率が良好で、安定した点灯が行われる蛍光ランプ
として機能する。
【０００６】上記のような外面電極蛍光ランプを使用す
るバックライト用光源おいては、従来、図１１及び図１
２に示すような点灯・駆動回路の構成が採られている。
すなわち、直流電源９に直列に接続され、一対の矩形波
駆動信号（パルス信号）１１ａ，１１ｂを出力する駆動
信号回路１０と、前記出力される矩形波駆動信号１１
ａ，１１ｂを第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ
２を介して入力するパルストランス１２と、前記パルス
トランス１２の二次側Ｌ２端子間に接続配置された外面
電極蛍光ランプ１３とを有する放電灯駆動装置が使用さ
れている。
【０００７】ここで、矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを
出力する駆動用信号回路（インバータ駆動信号ユニッ
ト）１０は、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ
２、前記第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の
少なくとも一方側に、必要に応じて、直列介挿させた抵
抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ４を介してパルストランス
１２の一次端子Ｌ１側に接続する。つまり、駆動信号回
路１０から出力される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂ
は、第１のスイッチング素子Ｓ１がオンで、第２のスイ
ッチング素子Ｓ２がオフのときはコンデンサＣ２側（矢
印Ａ）に、また、第１のスイッチング素子Ｓ１がオフ
で、第２のスイッチング素子Ｓ２がオンのときはコンデ
ンサＣ１側（矢印Ｂ）にと、交互に繰り返して電流が流
れ、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２が電源として
機能し、パルストランス１２に入力される構成を採って
いる。
【０００８】また、上記外面電極蛍光ランプの複数個を
並列ないし平面的に配置し、発光面を広大化するバック
ライト用光源も知られている。図１３は、この点灯・駆
動回路の構成を示したものであり、直流電源（図示省
略）に直列に接続される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂ
を出力する駆動信号回路１０と、前記駆動信号回路１０
から出力された矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを分岐
し、それぞれ入力する並列に配置された複数のパルスト
ランス１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、前記各パルストラン
ス１２ａ，１２ｂ，１２ｃの二次側Ｌ２端子間に、それ
ぞれ接続配置された外面電極蛍光ランプ１３ａ、１３
ｂ、１３ｃとを有する放電灯駆動装置が使用されてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記、
従来の放電灯駆動装置の場合は、次のような不具合があ
る。先ず、図１１及び図１２に図示した放電灯点灯方式
の場合、たとえばガラス管外径３．２ｍｍ、長さ１７０
ｍｍ、ランプ入力Ｖｐ−ｐ２０００Ｖの外面電極蛍光ラ
ンプ１３を点灯・駆動すると、駆動信号回路１０から出
力される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂは、図１４に示
すタイミングチャートのように、第１，第２のスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ２を介してパルストランス１２へ交互
に入力電流が流れる。
【００１０】つまり、第１のスイッチング素子Ｓ１のオ
ン・オフ動作と、第２のスイッチング素子Ｓ２ のオ
フ・オン動作との連動的な繰り返しで、外面電極蛍光ラ
ンプ１３に矩形波電圧が印加されてランプ１３が点灯す
る。換言すると、外面電極蛍光ランプ１３に対しては、
図１５に示すような電圧波形および電流波形（パルスト
ランス波形）の電力が印加・入力される。
【００１１】ところで、液晶表示装置においては、その
表示機能の向上ないし表示品位の向上などの要求に対応
し、バックライト光源部における調光が重視されてい
る。すなわち、液晶表示装置においては、表示する画像
や表示する場所などによって、明るさなどを適度に選択
・設定することにより、より効果的な画像表示が可能と
なる。ここで、より効果的な画像表示の可能化は、液晶
表示装置の機能向上、あるいは応用分野などの拡大とな
って、液晶表示装置の実用性をさらに高めることにな
る。
【００１２】しかしながら、図１１，１２に示す従来の
放電灯点灯方式の場合は、図１５に示したように、ラン
プ電流は、ほぼ一定で安定した波形であるが、ランプ電
圧に変動が認められ、いわゆるチラツキ現象を生じる。
ここで、スイッチング後の電圧波形は、パルストランス
１２のＬとコンデンサＣ１，Ｃ２の共振回路によってＬ
Ｃ発振し、たとえばｆ＝１／（２π√ＬＣ）の式による
共振周波数で共振することに起因するといえる。こうし
た不都合な現象に伴って、ランプ電圧及びランプ電流の
制御による調光にも限界があり、図１６に示すように調
光率は、１％程度に過ぎない。つまり、調光は１００：
１が限界であった。
【００１３】一方、図１３に図示した放電灯点灯方式の
場合は、各外面電極蛍光ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
に対して、前記図１４に示すタイミングチャートで、ま
た、図１５に示したようなランプ電圧が印加されるとと
もに、入力電流波形が同じタイミングで入力電流として
流れる。つまり、並列ないし平面的に配置したパルスト
ランス１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び外面電極蛍光ランプ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃを含む各ユニットは、同時的に
同様に動作しており、原理的には、図１１及び図１２に
示す回路構成の場合と同様に作動し、また、同様な不具
合を呈する。
【００１４】上記のように、外面電極蛍光ランプ１３を
点灯する従来の放電灯駆動装置の場合は、その回路構成
がチラツキやリンキングなどを起こし易く、また、ラン
プの輝度調節（調光）にも限界があり、液晶表示ユニッ
ト用に望まれている特性、換言すると安定した輝度ない
し同じ入力での輝度アップなどの高性能化、低消費電力
化（省エネルギー化）、さらには調光範囲の拡大化など
に、十分対応できていない状況にある。
【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、点灯時におけるチラツキなどの発生、低消費電力化
などの問題が解消され、広い範囲で調光が可能で、かつ
安定性のすぐれた発光を得ることができる放電灯駆動装
置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流
電源に直列に接続される駆動信号回路と、前記駆動信号
回路から出力される一対の矩形波駆動信号を入力する少
なくとも１個のパルストランスと、前記駆動信号回路が
出力する矩形波駆動信号に対応して介挿させた第１及び
第２のスイッチング素子と、前記第１，第２のスイッチ
ング素子及びパルストランス一次側の間に直列に介挿さ
せた一方向に電流を流す一方向性電流素子と、前記駆動
信号回路から出力する第３の駆動信号に応答して開閉す
る第３のスイッチング素子及び抵抗成分を有する素子が
直列に接続され、前記パルストランスの一次側へ並列接
続に配置されたチラツキ防止回路と、前記パルストラン
スの二次側端子間に接続配置された放電電極の少なくと
も一方が発光管外周面に設けられた蛍光ランプとを具備
していることを特徴とする放電灯駆動装置である。
【００１７】請求項２の発明は、直流電源に直列に接続
される駆動信号回路と、前記駆動信号回路から出力され
る一対の矩形波駆動信号を入力する少なくとも１個のパ
ルストランスと、前記駆動信号回路から出力する矩形波
駆動信号に対応して介挿させた第１及び第２のスイッチ
ング素子と、前記各スイッチング素子及びパルストラン
ス一次側の間に直列に介挿させた抵抗成分を有する素子
と、前記パルストランス一次側に接続する抵抗成分を有
する素子側へ直列に介挿させた一方向に電流を流す一方
向性電流素子と、前記駆動信号回路から出力する第３の
駆動信号に応答して開閉する第３のスイッチング素子及
び抵抗成分を有する素子が直列に接続され、前記パルス
トランスの一次側へ並列接続に配置されたチラツキ防止
回路と、前記パルストランスの二次側端子間に接続配置
された放電電極の少なくとも一方が発光管外周面に設け
られた蛍光ランプとを具備していることを特徴とする放
電灯駆動装置である。
【００１８】請求項３の発明は、請求項２記載の放電灯
駆動装置において、第１のスイッチング素子がオンに動
作したときの電流が流れる抵抗成分を有する素子、及び
第２のスイッチング素子がオンに動作したときの電流が
流れる抵抗成分を有する素子とを各別に介挿させてある
ことを特徴とする。
【００１９】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の放電灯駆動装置２おいて、一方向性
電流素子がダイオード素子、トランジスタ素子、ＭＯＳ
ＦＥＴ素子、フォトカプラーの群から選んだ少なくとも
１種であることを特徴とする。
【００２０】請求項１ないし請求項４の発明に係る放電
灯駆動装置は、次の点で特徴付けられる。すなわち、パ
ルストランスの二次コイル側に、少なくとも一方の放電
電極が発光管外周面に設けられた外面電極蛍光ランプを
接続し、一次コイル側に抵抗などを介して高周波パルス
電圧を供給して、前記外面電極蛍光ランプを点灯駆動す
る放電灯駆動装置に係るものである。そして、矩形波駆
動信号を流す回路に、一方向に電流を流す一方向性素子
（整流素子）を介挿させ、ランプ電流のリンキング発生
の抑制・防止、及び輝度の向上などを図ること、また、
駆動信号回路から出力する第３の駆動信号に応答して開
閉する第３のスイッチング素子及び抵抗成分を有する素
子の直列な接続回路を、パルストランスの一次コイル側
へ並列接続に配置してチラツキ防止を図ることを骨子と
する。ここで、一方向に電流を流す一方向性素子（整流
素子）だけでなく、抵抗成分を有する素子を併せて介挿
させると、さらなる安定性の向上を図れる。
【００２１】請求項１ないし請求項４の発明において、
直流電源に直列に接続される矩形波駆動信号を出力する
駆動信号回路は、たとえばマイクロコンピュータと、発
振器などとを具備したものである。そして、複数個のパ
ルストランスを並列に配置した回路構成を採った場合
は、各パルストランスに対し、駆動信号回路から出力さ
れる矩形波駆動信号（矩形波・パルス）の位相を、たと
えば１〜２０μｓｅｃ程度シフトさせることが好まし
い。
【００２２】請求項１ないし請求項４の発明において、
駆動信号回路から出力される矩形波駆動信号を入力する
パルストランスは、この種放電灯の点灯駆動に、一般的
に使用されているもので、リケージインダクタンスが
０．１〜３０％程度である。そして、矩形波駆動信号
は、バラストとして機能するコンデンサを介して一次側
コイルに矩形波駆動信号が入力され、二次側コイルとの
間で高電圧化された電力が蛍光ランプに入力する。
【００２３】つまり、駆動信号回路から出力される一対
の矩形波駆動信号は、対応するスイッチング素子、及び
スイッチング素子の一方側に、要すれば、直列介挿させ
た抵抗成分を有する素子を介してパルストランスの一次
端子側に接続する。そして、一方の矩形波駆動信号の出
力に対応するスイッチング素子がオンで、他方のスイッ
チング素子がオフのときは、パルストランスの一次側を
介してコンデンサ側（図１参照・矢印Ａ）にと電流が流
れ、パルストランスに入力される。このとき、他方の矩
形波駆動信号の出力は、対応するスイッチング素子がオ
フしているため、パルストランス側へ電流が流れない。
ここで、スイッチング素子としては、たとえばトランジ
スタ素子、ＭＯＳＦＥＴ素子、フォトカプラーなどが挙
げられる。
【００２４】逆に、他方の矩形波駆動信号の出力に対応
するスイッチング素子がオンで、一方のスイッチング素
子がオフのときは、コンデンサ側、パルストランスの一
次側を介して他方のスイッチ側（図２参照・矢印Ｂ）に
と電流が流れ、パルストランスに入力される。このと
き、一方の矩形波駆動信号の出力に対応するスイッチン
グ素子がオフしているため、このスイッチング素子を介
してコンデンサ側に電流が流れない。
【００２５】上記回路構成における矩形波駆動信号の流
れに対して、たとえばダイオード素子など一方向に電流
を流す素子を直列に介挿してあるため、前記矢印Ａ，Ｂ
方向の流れ以外の電流の流れがカットないし抑制され
る。つまり、上記パルストランスから出力し、蛍光ラン
プに負荷されるランプ電圧、電流波形において、たとえ
ば負の電流が流れた瞬間に、正の電流が流れるリンキン
グ発生の現象が全面的に回避・解消される。
【００２６】なお、要すれば（請求項２の態様）、一方
向電流素子と併用して直列に介挿させる抵抗成分を有す
る素子としては、たとえば抵抗値０．０５〜１０Ω程度
の抵抗素子、インダクタ素子などが挙げられ。また、一
方向に電流を流す素子としては、たとえばダイオード素
子、トランジスタ素子、ＭＯＳＦＥＴ素子、フォトカプ
ラーなどが挙げられる。ここで、一方向に電流を流す素
子の直列介挿は、パルストランスのコイル捲きの方向に
対応して、直列介挿の位置及び方向を選定する。つま
り、コイル捲きの方向が変わるとランプ電圧が反転する
ので、直列介挿の位置及び電流の流れ方向を選択する必
要がある。
【００２７】請求項１ないし請求項４の発明において、
パルストランスの一次側へ並列接続に配置されたチラツ
キ防止回路は、第３のスイッチング素子及び抵抗成分を
有する素子の直列接続で構成される。ここで、第３のス
イッチング素子及び抵抗成分を有する素子の構成は、前
記矩形波駆動用信号回路の構成に使用したものと同様
で、たとえばトランジスタ、抵抗値０．０５〜１０Ω程
度の抵抗素子などが挙げられ。
【００２８】そして、チラツキ防止回路は、駆動信号回
路から出力する第３の駆動信号に応答して、第３のスイ
ッチング素子が適宜開閉して一次コイル側へのパルス波
形電流及び電圧を制御する。つまり、ランプ電流だけで
なく、ランプ電圧の変動などを防止（ランプ電圧を一定
化）し、点灯動作時における蛍光ランプのチラツキ発生
を全面的に防止・解消するとともに、０．５％の調光率
を可能にして、２００：１の範囲内で調光できる。さら
に言及すると、パルストランスの１次側に並列接続した
チラツキ防止回路の抵抗成分を有する素子にも電流が流
れるため、スイッチング後の電圧波形における共振がな
くなり、蛍光ランプのチラツキ発生を全面的に防止され
る。こうした意味で、チラツキ防止回路の抵抗成分を有
する素子は、チラツキ防止回路及びパルストランスの一
次コイル側をそれぞれ適度に電流が流れるような定数を
有するものが選ばれる。
【００２９】請求項１ないし請求項４の発明において、
蛍光ランプは、外面電極蛍光ランプが装着される。ここ
で、外面電極蛍光ランプは、一方の放電電極が発光管内
に封装され、他方の放電電極が発光管外周面に配置され
た構成、両放電電極が発光管外周面に離隔して対向配置
された構成のいずれでもよい。
【００３０】請求項１ないし請求項４の発明では、少な
くとも一方の放電電極が発光管（ガラス管）外周面に設
けられている外面電極蛍光ランプを、矩形波駆動信号に
よって駆動・点灯するに当たって、蛍光ランプに対し、
たとえば負波形のランプ電流が流れた瞬間に、正波形の
ランプ電流が流れる現象が回避・解消される。つまり、
リンキングの発生がなくなって、安定した高輝度の点灯
が維持されるだけでなく、低消費電力化なども図られ
る。
【００３１】また、上記矩形波駆動信号による駆動・点
灯に当たり、パルストランスの一次（一次コイル）側
に、この一次コイルと並列して配置したチラツキ防止回
路によって、ランプ入力電圧などの変動・変化が抑制さ
れるので、点灯中のチラツキ発生も解消される。そし
て、このチラツキ発生の解消ないし防止に伴って、調光
が行われ易くなり、微小差の精細な調光を行える。
【００３２】
【発明の実施形態】以下、図１，図２，図３，図４，図
５，図６，図７，図８及び図９を参照して実施例を説明
する。
【００３３】図１及び図２は、第１の実施例に係る放電
灯駆動装置の概略構成及び駆動動作を説明するための回
路図である。図１及び図２において、１０は前記直流電
源（図示省略）に直列に接続される矩形波駆動信号を出
力する駆動信号回路、１２は前記駆動信号回路１０から
出力される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを交互に入力
するパルストランスである。
【００３４】また、１３は前記パルストランス１２の二
次側Ｌ２端子間に接続配置された外面電極蛍光ランプ、
１４は前記パルストランス１２の一次端子Ｌ１側へ並列
に接続配置されたチラツキ防止回路である。なお、チラ
ツキ防止回路１４は、前記駆動信号回路１０から出力さ
れる駆動信号１１ｃによって開閉・制御される第３のス
イッチング素子Ｓ３、及び第３のスイッチング素子Ｓ３
に直列し接続した抵抗成分を有する素子Ｌ５で形成され
ている。さらに、外面電極蛍光ランプ１３は、上記図１
０に図示した場合と同様の構成と成っている。
【００３５】ここで、矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを
出力する駆動信号回路（インバータ駆動信号ユニット）
１０は、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を
介してパルストランス１２の一次端子Ｌ１側に接続す
る。また、前記パルストランス１２の一次端子Ｌ１側に
対し、共通して接続する側に、第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ２に直列して、抵抗成分を有する素子
Ｌ３，Ｌ４が介挿され、かつ一方の抵抗成分を有する素
子Ｌ４側には、一方向に電流を流す一方向性素子Ｄが直
列に介挿されている。
【００３６】つまり、駆動信号回路１０から出力される
一対の矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂは、対応する第１
及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２、これら第１及
び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の一方側に直列介
挿させた抵抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ４を介して、パ
ルストランス１２の一次端子側Ｌ１に接続する構成と成
っている。
【００３７】図１及び図２に図示した放電灯駆動装置に
おいて、チラツキ防止回路１４の第３のスイッチング素
子Ｓ３をオンとした場合は、次のように動作するととも
に、０．５〜１０％の調光が達成される。矩形波駆動信
号１１ａの出力に対応する第１のスイッチング素子Ｓ１
をオンに、また、第２のスイッチング素子Ｓ２をオフに
設定する。この設定においては、抵抗成分を有する素子
Ｌ３、チラツキ防止回路１４及び並列接続しているパル
ストランス１２の一次Ｌ１側を介してコンデンサＣ１，
Ｃ２側（矢印Ａ）にと電流が流れ、パルストランス１２
に入力される。
【００３８】逆に、他方の矩形波駆動信号１１ｂの出力
に対応する第２のスイッチング素子Ｓ２がオンで、第１
のスイッチング素子Ｓ１がオフのときは、コンデンサＣ
１、チラツキ防止回路１４及び並列接続しているパルス
トランス１２の一次Ｌ１側、一方向性素子Ｄ及び抵抗成
分有する素子Ｌ４を介して第２のスイッチＳ２側（矢印
Ｂ）にと電流が流れ、パルストランス１２に入力され
る。
【００３９】つまり、矩形波駆動信号１１ｂの出力は、
対応する第２のスイッチング素子Ｓ ２がオフしているた
め、一方向性素子Ｄ及び抵抗成分有する素子Ｌ４を介し
て第２のスイッチＳ２側に電流が流れない。また、矩形
波駆動信号１１ａ出力は、対応する第１のスイッチング
素子Ｓ１がオフしているため、この第１のスイッチング
素子Ｓ１を介して抵抗成分を有する素子Ｌ３側に電流が
流れない。しかしいずれの場合も、パルストランス１２
の一次Ｌ１側、コンデンサＣ１，Ｃ２側には電流が流れ
る。
【００４０】一方、図１及び図２に図示した放電灯駆動
装置において、チラツキ防止回路１４の第３のスイッチ
ング素子Ｓ３をオフとした場合は、次のように動作する
とともに、１０〜１００％の調光が達成される。すなわ
ち、矩形波駆動信号１１ａの出力に対応する第１のスイ
ッチング素子Ｓ１をオンに、また、第２のスイッチング
素子Ｓ２をオフに設定する。この設定においては、抵抗
成分を有する素子Ｌ３及びパルストランスの一次側Ｌ１
を介してコンデンサＣ２側（矢印Ａ）にと電流が流れ、
パルストランス１２に入力される。このとき、他方の矩
形波駆動信号１１ｂの出力は、対応する第２のスイッチ
ング素子Ｓ２がオフしているため、パルストランス１２
側へ電流が流れない。
【００４１】逆に、他方の矩形波駆動信号１１ｂの出力
に対応する第２のスイッチング素子Ｓ２がオンで、第１
のスイッチング素子Ｓ１がオフのときは、コンデンサＣ
１側、パルストランス１２の一次側Ｌ１、一方向性素子
Ｄ及び抵抗成分有する素子Ｌ ４を介して第２のスイッチ
Ｓ２側（矢印Ｂ）にと電流が流れ、パルストランス１２
に入力される。このとき、一方の矩形波駆動信号１１ａ
出力は、対応する第１のスイッチング素子Ｓ１がオフし
ているため、コンデンサＣ２側に電流が流れない。
【００４２】上記矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂの出
力、すなわち、蛍光ランプ１３に対する矩形波電圧・電
流は、抵抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ４に隣接し、たと
えばダイオード素子など一方向に電流を流す素子Ｄを直
列に介挿してあるため、前記矢印Ａ，Ｂ方向の流れ以外
の電流の流れがカットないし抑制される。一方、蛍光ラ
ンプ１３に対する矩形波電圧・電流は、第３のスイッチ
ング素子Ｓ３がオンのとき、前記矢印Ａ，Ｂ方向の流れ
がチラツキ防止回路１４及びパルストランス１２の一次
側Ｌ１を介して分岐的に流れる。
【００４３】つまり、上記チラツキ防止回路１４の関
与、換言すると、第３のスイッチング素子Ｓ３のオン・
オフと矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂの出力とは、図３
及び図４に示すようなタイミングで行われる。そして、
前記チラツキ防止回路１４は、第３のスイッチング素子
Ｓ３に直列接続する抵抗成分を有する素子Ｌ５による電
流調整によって、パルストランス１２及びコンデンサＣ
１，Ｃ２によるＬＣ共振がなくなり、蛍光ランプ１３に
負荷される電圧・電流は、図５に示すごとく、ほとんど
変動のない一定のランプ電圧及びランプ電流が安定的に
供給される。
【００４４】したがって、点灯中ないし点灯時における
発光のチラツキ発生が解消し、図６に示すように、最小
調光率０．５％の微小差の調光を容易に行える。しか
も、たとえば負の電流が流れた瞬間に、正の電流が流れ
るリンキング発生の現象も、全面的に回避・解消（ロス
の低減、低消費電力）される。また、このとき蛍光ラン
プ１３中央部の明るさも従来の点灯駆動方式の場合に較
べて１０％以上の輝度アップであった。
【００４５】なお、上記放電灯駆動装置では、抵抗成分
を有する素子Ｌ３，Ｌ４を第１及び第２のスイッチング
素子Ｓ１，Ｓ２に直列に介挿するとともに、一方の抵抗
成分を有する素子Ｌ４側に、一方向に電流を流す一方向
性素子Ｄを直列に介挿させた構成の場合を説明した。し
かし、この構成において、抵抗成分を有する素子Ｌ３，
Ｌ４の直列介挿を省略しても、同様に、発光のチラツキ
発生、及びリンキング発生の現象が全面的に回避・解消
（ロスの低減、低消費電力）され、輝度のアップも認め
られる。
【００４６】図７及び図８は、第２の実施例に係る放電
灯駆動装置の概略構成及び駆動動作を説明するための回
路図である。図７及び図８において、１０は前記直流電
源（図示省略）に直列に接続される矩形波駆動信号を出
力する駆動信号回路、１２は前記駆動信号回路１０から
出力される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを交互に入力
するパルストランスである。
【００４７】また、１３は前記パルストランス１２の二
次側Ｌ２端子間に接続配置された外面電極蛍光ランプ、
１４は前記パルストランス１２の一次端子Ｌ１側へ並列
に接続配置されたチラツキ防止回路である。なお、チラ
ツキ防止回路１４は、前記駆動信号回路１０から出力さ
れる駆動信号１１ｃによって開閉・制御される第３のス
イッチング素子Ｓ３、及び第３のスイッチング素子Ｓ３
に直列して抵抗成分を有する素子Ｌ５で形成されてい
る。さらに、外面電極蛍光ランプ１３は、上記図１０に
図示した場合と同様の構成と成っている。
【００４８】ここで、矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを
出力する駆動信号回路（インバータ駆動信号ユニット）
１０は、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を
介してパルストランス１２の一次端子Ｌ１側に接続し、
また、前記パルストランス１２の一次端子Ｌ１側に対
し、共通して接続する側に、前記第１及び第２のスイッ
チング素子Ｓ１，Ｓ２に直列して抵抗成分を有する素子
Ｌ３，Ｌ４が介挿されている。ここでは、パルストラン
ス１２のコイリングが逆方向で、ランプ電圧が逆転する
のを避けるため、第１のスイッチング素子Ｓ１のパルス
トランス１２の一次端子Ｌ１側に、一方向に電流を流す
一方向性素子Ｄが直列に介挿されている。
【００４９】つまり、駆動信号回路１０から出力される
一対の矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂは、対応する第１
及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２、前記第１及び
第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２に直列介挿させた抵
抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ ４を介してパルストランス
１２の一次端子側Ｌ１に接続する一方、第１のスイッチ
ング素子Ｓ１とコンデンサＣ１との間には、一方向性素
子Ｄが直列に介挿された構成となっている他は、第１の
実施例の場合と同様な回路構成となっている。
【００５０】そして、この放電灯点灯方式の場合も、矩
形波駆動信号１１ａ，１１ｂに対する第１及び第２のス
イッチング素子Ｓ１，Ｓ２のオン・オフ（もしくはオフ
・オン）の設定、及びチラツキ防止回路１４における第
３のスイッチング素子Ｓ３のオン・オフの設定によっ
て、基本的には、第１の実施例の場合と同様の作用、効
果を呈する。
【００５１】図９は、第３の実施例係る放電灯駆動装置
の概略構成及び駆動動作を説明するための回路図であ
る。図９において、１０は前記直流電源（図示省略）に
直列に接続される矩形波駆動信号を出力する駆動信号回
路、１２ａ，１２ｂ，１２ｃは前記駆動信号回路１０に
対して並列に配置され、駆動信号回路１０から出力され
る矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを交互に入力するパル
ストランスである。ここで、矩形波駆動信号１１ａ，１
１ｂ用の回路は、抵抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ ４をス
イッチング素子Ｓ１，Ｓ２に直列に介挿するとともに、
一方の抵抗成分を有する素子Ｌ４側には一方向に電流を
流す一方向性素子Ｄを直列に介挿させた構成としてあ
る。
【００５２】また、１４は前記パルストランス１２の一
次端子Ｌ１側へ並列に接続配置されたチラツキ防止回路
である。ここで、チラツキ防止回路１４は、前記駆動信
号回路１０から出力される駆動信号１１ｃによって開閉
・制御される第３のスイッチング素子Ｓ３、及び第３の
スイッチング素子Ｓ３に直列して抵抗成分を有する素子
Ｌ５で形成されている。さらに、１３ａ，１３ｂ，１３
ｃは前記各パルストランス１２ａ，１２ｂ，１２ｃの二
次側Ｌ２端子間にそれぞれ接続配置された外面電極蛍光
ランプである。なお、外面電極蛍光ランプ１３は、上記
図１０に図示した場合と同様の構成と成っている。
【００５３】つまり、第３の実施例は、駆動信号回路１
０から出力される矩形波駆動信号１１ａ，１１ｂを複数
に分岐し、複数個の蛍光ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
を同タイミング的に点灯駆動できる構成としたものであ
る。この実施例は、基本的には、前記第１の実施例の場
合と同様の構成を採っているので、詳細な構成上の説明
は省略する。
【００５４】そして、この放電灯駆動装置の場合は、各
外面電極蛍光ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃに対して、
所要の入力電圧・電流波形が、同じタイミングで入力電
流として流れる。つまり、並列ないし平面的に配置した
各パルストランス１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び外面電極
蛍光ランプ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを含む各ユニット
は、同時的に同様に動作しており、原理的には、前記図
１及び図２に示す回路構成の場合と同様に作動し、ま
た、同様な効果を呈する。
【００５５】なお、上記各例示の放電灯駆動装置では、
抵抗成分を有する素子Ｌ３，Ｌ４を第１及び第２のスイ
ッチング素子Ｓ１，Ｓ２に直列に介挿するとともに、一
方の抵抗成分を有する素子Ｌ４側には、一方向に電流を
流す一方向性素子Ｄを直列に介挿させた構成の場合を説
明した。しかし、この構成において、抵抗成分を有する
素子Ｌ３，Ｌ４の直列介挿を省略しても、チラツキの発
生やリンキング発生などの現象が全面的に回避・解消
（ロスの低減、低消費電力）され、かつ細かい調光が可
能なこと、さらには輝度のアップも認められる。
【００５６】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、蛍光ランプ数は、２個も
しくは４個以上であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】請求項１ないし請求項４の発明によれ
ば、矩形波駆動信号によって、外面電極蛍光ランプを駆
動・点灯するに当たり、蛍光ランプに供給されるランプ
電流によるチラツキやリンキングを起こさないような回
路構成を採っている。そして、この回路構成に伴って、
従来の回路構成の場合に比較して、精細な調光が可能
で、かつ蛍光ランプの発光輝度を１０％以上向上させる
こともできる。
【００５８】ここで、チラツキ現象の解消、精細な調光
性、輝度アップなどは、バックライト光源としての使用
で、液晶表示ユニットの高画質化などに寄与するだけで
なく、たとえば輝度を同程度に設計・設定する場合、ラ
ンプ電流の低減、低消費電力となり、また、この低消費
電力化は、発熱の低減・抑制を図れるため、筐体などの
高温化などを防ぎ、安定した点灯を維持する放電灯駆動
装置を提供できる。
【００５９】このように、安定した点灯が容易に維持さ
れること、所要の精細な調光が得られることなどは、バ
ックライト用光源として、液晶表示装置の高性能化ない
し高品質化に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成
及び回路動作を説明するための回路図。
【図２】第１の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成
及び他の回路動作を説明するための回路図。
【図３】第１の実施例に係る放電灯駆動装置においてチ
ラツキ防止回路のスイッチング素子をオンとしたときの
矩形波駆動信号のタイミングチャート図。
【図４】第１の実施例に係る放電灯駆動装置においてチ
ラツキ防止回路のスイッチング素子をオフとしたときの
矩形波駆動信号のタイミングチャート図。
【図５】第１の実施例に係る放電灯駆動装置において蛍
光ランプに印加されるランプ電圧及びランプ電流示す波
形図。
【図６】第１の実施例に係る放電灯駆動装置における蛍
光ランプの調光性を示す特性図。
【図７】第２の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成
及び回路動作を説明するための回路図。
【図８】第２の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成
及び他の回路動作を説明するための回路図。
【図９】第３の実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成
を示す回路図。
【図１０】外部電極蛍光ランプの要部構成例を示す断面
図。
【図１１】従来の放電灯駆動装置の概略構成及び回路動
作を説明するための回路図。
【図１２】従来の放電灯駆動装置の概略構成及び他の回
路動作を説明するための回路図。
【図１３】従来の他の放電灯駆動装置の概略構成を示す
回路図。
【図１４】放電灯駆動装置における矩形波駆動信号のタ
イミング及びスイッチング素子のオン・オフのタイミン
グをそれぞれ示す波形図。
【図１５】従来の放電灯駆動装置において蛍光ランプに
印加されるランプ電圧及びランプ電流示す波形図。
【図１６】従来の放電灯駆動装置における蛍光ランプの
調光性を示す特性図。
【符号の説明】
９……直流電源 １０……駆動信号回路 １１ａ，１１ｂ……矩形波駆動信号 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ……パルストランス １３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ……外面電極蛍光ランプ １４……チラツキ防止回路 Ｓ１，Ｓ２…，Ｓ３…スイッチング素子 Ｌ３，Ｌ４…，Ｌ５…抵抗成分を有する素子 Ｄ……一方向性電流素子 Ａ，Ｂ……電流方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直流電源に直列に接続される駆動信号回
    路と、前記駆動信号回路から出力される一対の矩形波駆
    動信号を入力する少なくとも１個のパルストランスと、
    前記駆動信号回路が出力する矩形波駆動信号に対応して
    介挿させた第１及び第２のスイッチング素子と、前記第
    １，第２のスイッチング素子及びパルストランス一次側
    の間に直列に介挿させた一方向に電流を流す一方向性電
    流素子と、前記駆動信号回路から出力する第３の駆動信
    号に応答して開閉する第３のスイッチング素子及び抵抗
    成分を有する素子が直列に接続され、前記パルストラン
    スの一次側へ並列接続に配置されたチラツキ防止回路
    と、前記パルストランスの二次側端子間に接続配置され
    た放電電極の少なくとも一方が発光管外周面に設けられ
    た蛍光ランプと、を具備していることを特徴とする放電
    灯駆動装置。
  2. 【請求項２】 直流電源に直列に接続される駆動信号回
    路と、前記駆動信号回路から出力される一対の矩形波駆
    動信号を入力する少なくとも１個のパルストランスと、
    前記駆動信号回路から出力する矩形波駆動信号に対応し
    て介挿させた第１及び第２のスイッチング素子と、前記
    各スイッチング素子及びパルストランス一次側の間に直
    列に介挿させた抵抗成分を有する素子と、前記パルスト
    ランス一次側に接続する抵抗成分を有する素子側へ直列
    に介挿させた一方向に電流を流す一方向性電流素子と、
    前記駆動信号回路から出力する第３の駆動信号に応答し
    て開閉する第３のスイッチング素子及び抵抗成分を有す
    る素子が直列に接続され、前記パルストランスの一次側
    へ並列接続に配置されたチラツキ防止回路と、前記パル
    ストランスの二次側端子間に接続配置された放電電極の
    少なくとも一方が発光管外周面に設けられた蛍光ランプ
    と、を具備していることを特徴とする放電灯駆動装置。
  3. 【請求項３】 第１のスイッチング素子がオンに動作し
    たときの電流が流れる抵抗成分を有する素子、及び第２
    のスイッチング素子がオンに動作したときの電流が流れ
    る抵抗成分を有する素子とを各別に介挿させてあること
    を特徴とする請求項２記載の放電灯駆動装置。
  4. 【請求項４】 一方向性電流素子が、ダイオード素子、
    トランジスタ素子、ＭＯＳＦＥＴ素子、フォトカプラー
    の群から選んだ少なくとも１種であることを特徴とする
    請求項１ないし請求項３いずれか一記載の放電灯駆動装
    置。
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