JP2008287979A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で安価な回路構成でありながら、複数の放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能な放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】放電灯点灯装置１０は、互いに磁気的に結合されたインダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂからなるカップルドインダクタ２０を有しており、昇圧トランスＴ１の二次側の一方端と放電灯Ｌｐ１ａの一端との間にはインダクタＬ１ａが直列に接続され、昇圧トランスＴ１の二次側の他方端と放電灯（直管）Ｌｐ１ｂの一端との間にはインダクタＬ１ｂが直列に接続され、放電灯Ｌｐ１ａと放電灯Ｌｐ１ｂの他端同士は接続されてフローティング状態の擬似Ｕ字管（Ｌｐ１ａ，Ｌｐ１ｂ）が構成されている。また、各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ａ、Ｌｐ１ｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ａ、Ｃｐ１ｂとの直列共振による定電流源が構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は放電灯点灯装置に関し、特に、複数の放電灯を駆動する放電灯点灯装置に関する。

従来、放電灯点灯装置は、１つのインバータで１本の放電灯を点灯する方式が主流であった。しかしながら、放電灯の多灯化および放電灯点灯装置の低価格化に伴い、インバータの簡素化、低価格化が望まれるようになり、１つのインバータで複数の放電灯を駆動する種々の方式が提案されている。

この種の放電灯点灯装置の一例として、放電灯の両端に差動電圧を印加することにより、放電灯をフローティング状態で駆動する放電灯点灯装置を図９に示す。図９に示す放電灯点灯装置１００では、交流電圧源Ｖａｃと出力トランスＴａ１〜Ｔａｎとでインバータが構成されており、インバータの出力トランスＴａ１〜Ｔａｎの一次側が直列接続されている。また、出力トランスＴａ１〜Ｔａｎの二次側の一方端には、複数の放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎの一端が接続され、出力トランスＴａ１〜Ｔａｎの二次側の他端は接地されている。そして、複数の放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎの他端は連結されて、パワートランスＴｏに接続されている。なお、一般に放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎと筐体との間には寄生容量Ｃｐ１０１〜Ｃｐ１０ｎが存在する。

このように構成された放電灯点灯装置１００は、複数の放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎの他端が連結されて共通のパワートランスＴｏにより駆動されているため、複数の放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎの他端をそれぞれ個別の出力トランスにより駆動する方式と比べて、出力トランスの使用数が少なくてすむと同時に、出力トランスＴａ１〜Ｔａｎの一次側が直列に接続されているため、各放電灯のインピーダンスのばらつきに依存しない駆動が可能となり、各放電灯に流れる電流の均一性が保たれている。

しかしながら、放電灯点灯装置１００は、複数の放電灯Ｌｐ１０１〜Ｌｐ１０ｎの他端のみが共通のパワートランスＴｏにより駆動されているに過ぎず、最低でも放電灯と同数の出力トランスＴａ１〜Ｔａｎと１つのパワートランスＴｏが必要であり、簡素化、低価格化のために改善の余地がある。

１つの出力トランスで複数の放電灯を駆動する方法としては、出力トランスの二次側の一端に複数の放電灯の一端を連結し、各放電灯の他端に変流器（電流検出用トランス）の二次巻線を接続して、複数の放電灯と変流器との直列回路を出力トランスの二次巻線に対して並列接続し、各変流器の一次巻線を直列に接続して閉ループを形成した放電灯点灯回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の放電灯点灯装置では、変流器の相互誘導作用により各放電灯に流れる電流のバランスが保たれている。

特開２００６−１２６５９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された放電灯点灯装置には、放電灯の本数に比例して多数の変流器を使用する必要があり、結果として、価格の低減にはつながらないことに加えて、部品点数が多い分、信頼性が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易で安価な回路構成でありながら、複数の放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。
つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るものである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に、（３）項が請求項２に、（６）項が請求項３に、（７）項が請求項４に、（８）項が請求項５に、（９）項が請求項６に、（１０）項が請求項７に、及び（１１）項が請求項８に、各々相当する。

（１）直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの一部を構成するトランスとを備え、少なくとも1つの放電灯を駆動する放電灯点灯装置において、互いに磁気的に結合された複数のインダクタからなるカップルドインダクタを有しており、前記放電灯の前記トランスの出力端に接続する一端と前記出力端との間に、前記複数のインダクタの１つを直列に接続するとともに、それぞれの前記インダクタのインダクタンスと、前記インダクタが接続される前記放電灯の寄生容量との直列共振による定電流源を構成したことを特徴とする放電灯点灯装置。

本項の放電灯点灯装置は、互いに磁気的に結合された複数のインダクタからなるカップルドインダクタを有しており、各インダクタのインダクタンスと、そのインダクタが接続される放電灯の寄生容量との直列共振により、各インダクタよりも後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源を構成したため、各放電灯の持つインピーダンスのばらつきに起因して生ずる電流のばらつきを効果的に解消することができ、放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能となる。

（２）（１）項に記載の放電灯点灯装置において、好ましくは、前記カップルドインダクタは、前記複数のインダクタをそれぞれ構成する複数の巻線を、１つの共通のコアに巻回してなるものである。
本項の放電灯点灯装置によれば、複数の独立したインダクタによる回路構成よりも簡易で安価な回路構成が実現できると共に、放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能となる。

（３）（１）〜（２）項に記載の放電灯点灯装置において、少なくとも１つの前記放電灯は、該放電灯の両端に前記複数のインダクタの１つがそれぞれ接続され、前記放電灯の一端に接続された前記インダクタが前記トランスの一方の出力端に接続され、前記放電灯の他端に接続された前記インダクタが前記トランスの他方の出力端に接続されて、フローティング状態に結線されていることを特徴とする放電灯点灯装置。

（４）（３）項に記載の放電灯点灯装置において、好ましくは、複数の前記放電灯のそれぞれは、該それぞれの放電灯の両端に前記複数のインダクタの１つがそれぞれ接続され、前記それぞれの放電灯の一端に接続された前記インダクタが前記トランスの一方の出力端に接続され、前記それぞれの放電灯の他端に接続された前記インダクタが前記トランスの他方の出力端に接続されているものである。

（５）（１）〜（２）項に記載の放電灯点灯装置において、複数の前記放電灯のそれぞれは、該それぞれの放電灯の一端に前記複数のインダクタの１つが接続され、前記それぞれの放電灯の一端に接続された前記インダクタは、前記トランスの一方の出力端に接続されており、前記それぞれの放電灯の他端および前記トランスの他方の出力端は接地されていることを特徴とする放電灯点灯装置。

（６）（１）〜（５）項に記載の放電灯点灯装置において、前記トランスの出力端と該出力端に接続された前記インダクタとの間に直列にバラスト素子を接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。

（７）（１）〜（５）項に記載の放電灯点灯装置において、前記トランスの入力側にバラスト素子を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。

（８）（６）〜（７）項に記載の放電灯点灯装置において、前記バラスト素子は、チョークコイル、コンデンサ、前記トランスの漏れインダクタンスの少なくとも１つを含むことを特徴とする放電灯点灯装置。

（９）（１）〜（８）項に記載の放電灯点灯装置において、前記トランスの自己インダクタンスと少なくとも1つの前記放電灯の寄生容量または補助容量とによる並列共振回路を構成したことを特徴とする放電灯点灯装置。

（１０）（１）〜（９）項に記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯点灯装置が液晶表示装置用のバックライト装置に組み込まれてなることを特徴とする放電灯点灯装置。

（１１）（１）〜（１０）項に記載の放電灯点灯装置において、少なくとも１つの前記放電灯は、直管、Ｕ字管、擬似Ｕ字管、またはコ字管であることを特徴とする放電灯点灯装置。

本発明は、以上のように構成したため、簡易で安価な回路構成でありながら、複数の放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能な放電灯点灯装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における放電灯点灯装置１０の回路構成を示す図である。放電灯点灯装置１０は、図示しないブリッジ回路等により直流電圧を交流電圧に変換して昇圧するインバータ１５を備えており、図１に示すインバータ１５では、直流電圧から変換された昇圧前の交流電圧出力が、交流電圧源Ｖａｃとして模式的に示されている。また、インバータ１５は、昇圧トランスＴ１を備え、交流電圧源Ｖａｃは、昇圧トランスＴ１の一次側の両端に接続されている。放電灯点灯装置１０は、さらに、互いに磁気的に結合された２つのインダクタＬ１ａおよびインダクタＬ１ｂを有しており、昇圧トランスＴ１の二次側の一方端（一方の出力端）と放電灯（直管）Ｌｐ１ａの一端との間にはインダクタＬ１ａが直列に接続され、昇圧トランスＴ１の二次側の他方端（他方の出力端）と放電灯（直管）Ｌｐ１ｂの一端との間にはインダクタＬ１ｂが直列に接続されている。そして、放電灯Ｌｐ１ａと放電灯Ｌｐ１ｂの他端同士は接続されて１つの擬似Ｕ字管（Ｌｐ１ａ，Ｌｐ１ｂ）が構成されており、放電灯点灯装置１０は、両端がインダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂを介して昇圧トランスＴ１の両端にそれぞれ接続され、フローティング状態に結線された１つの擬似Ｕ字管（Ｌｐ１ａ，Ｌｐ１ｂ）を駆動する構成となっている。昇圧トランスＴ１の二次側の中点は接地されており、また、各放電灯Ｌｐ１ａ、Ｌｐ１ｂは、例えば筐体等の放電灯点灯装置１０の他の構成要素との間に寄生容量Ｃｐ１ａおよびＣｐ１ｂを有している。

ここで、カップルドインダクタ２０は、各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂをそれぞれ構成する巻線を１つの共通のコアに巻回してなるものであり、インダクタＬ１ａの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ａの持つ寄生容量Ｃｐ１ａとの直列共振条件と、インダクタＬ１ｂの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ｂとの直列共振条件を満足するように、各回路定数が設定されている。ここで、寄生容量Ｃｐ１ａおよびＣｐ１ｂの各容量値は近似しているので、各インダクタを構成する巻線の巻数は一般的には同一としてよいが、各インダクタを構成する巻線の巻数を個別に設定することで、直列共振点を微調整し、最適化することが可能である。

次に、放電灯点灯装置１０の動作について、図２を用いて説明する。
図２は、図１の回路構成図を等価的に置き換えた原理回路図であり、各符号は図１に対応している。ただし、左右に記した２つの電圧源Ｖａｃ２は、昇圧トランスＴ１により交流電圧源Ｖａｃの電圧を昇圧変換した後、昇圧トランスＴ１の二次側の両端に現れる電圧を模式的に示した同一の高周波電圧源である。また、電圧源Ｖａｃ２の正負の記号は、２つの電圧源Ｖａｃ２が互いに逆位相であり、２つの放電灯Ｌｐ１ａ、Ｌｐ１ｂからなる擬似Ｕ字管が、高圧差動駆動（以下、フローティング駆動ともいう）されることを表している。

放電灯点灯装置１０において、電圧源Ｖａｃ２が正の半サイクル（すなわち、図２の左右の電圧源Ｖａｃ２の位相が、図２に示す正負の記号で表される状態）においては、電流は、Ｌ１ａ→Ｌｐ１ａ→Ｌｐ１ｂ→Ｌ１ｂ→Ｖａｃ２の順に流れ、負の半サイクル（すなわち、図２に示した左右の電圧源Ｖａｃ２が、図２に示す正負の記号とは逆の位相にある状態）においては、逆の経路をたどり、Ｌ１ｂ→Ｌｐ１ｂ→Ｌｐ１ａ→Ｌ１ａ→Ｖａｃ２の順に流れる。

ここで、放電灯点灯装置１０では、カップルドインダクタ２０を構成するインダクタＬ１ａの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ａの持つ寄生容量Ｃｐ１ａとが直列共振条件を満足するように回路定数が設定されているため、インダクタＬ１ａの後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源が構成されている。同様に、寄生容量Ｃｐ１ａおよびＣｐ１ｂの各容量値が近似していることから、カップルドインダクタ２０を構成するもう１つのインダクタＬ１ｂについても、インダクタＬ１ｂを構成する巻線の巻数をインダクタＬ１aを構成する巻線の巻数と等しくし、インダクタＬ１ｂの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ｂとが直列共振条件を満足するように回路定数が設定されているため、インダクタＬ１ｂの後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源が構成されている。

この原理について、図３を用いて説明する。
図３（ａ）は、カップルドインダクタ２０の任意のインダクタ（Ｌ１ａまたはＬ１ｂ）と、それに接続される放電灯の寄生容量（Ｃｐ１ａまたはＣｐ１ｂ）との直列共振条件を説明する回路図、図３（ｂ）はそのベクトル図を示している。図３（ａ）において、カップルドインダクタ２０の任意のインダクタのインピーダンスをｊωＬとし、寄生容量をＣｐとすると、ωＬ＝１／ωＣｐの条件下で直列共振条件を満足し、負荷インピーダンスＺ^*（図３中の“・”付きの符号Ｚに相当する。以下、他の符号についても同様）に流れる電流Ｉ^*は、Ｉ^*＝Ｖac^*／ｊωＬとなる。つまり、負荷インピーダンスＺ^*に流れる電流は、負荷インピーダンスＺ^*および寄生容量Ｃｐに依存せず、定電流源が構成されることになる。また、図３（ｂ）のベクトル図において、電圧源Ｖac^*を基準にとると、負荷インピーダンスＺ^*に流れる電流Ｉ^*は電圧源Ｖac^*より９０°の位相遅れとなり、寄生容量に流れる電流Ｉcp^*はインピーダンスＺ^*に流れる電流Ｉ^*より９０°の位相進みとなる。

以上のように、放電灯点灯装置１０は、カップルドインダクタ２０を構成する各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂの持つインダクタンスとそれに直列に接続された放電灯Ｌｐ１ａ、Ｌｐ１ｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ａ、Ｃｐ１ｂとがω＝２πｆ（ｆは交流電圧源Ｖａｃの交流周波数）においてそれぞれ直列共振条件を満足するように回路定数を設定することで、各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂの後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源を構成することが可能となるため、簡易で安価な回路構成でありながら、各放電灯の持つインピーダンスのばらつきに起因して生ずる電流のばらつきを解消することができ、放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能となる。

尚、本実施形態において、放電灯点灯装置１０によって駆動される放電灯は、放電灯Ｌｐ１ａの一端と放電灯Ｌｐ１ｂの一端とを接続した擬似Ｕ字管で構成されているが、このような擬似Ｕ字管の代わりに、１本の直管、Ｕ字管、あるいはコ字管など、他の形状の放電灯で構成するものであってもよい。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態における放電灯点灯装置１０ａの回路構成を示す図である。図４において、図１と共通する構成要素には同一符号を付している。

放電灯点灯装置１０ａは、放電灯点灯装置１０と同様のインバータ１５及びその構成要素である昇圧トランスＴ１を備えている。放電灯点灯装置１０ｂは、さらに、互いに磁気的に結合されたｎ個（ｎ＞２）のインダクタＬ１ａ〜Ｌｎｂを有しており、昇圧トランスＴ１の二次側の一方端（一方の出力端）と放電灯（直管）Ｌｐ１ａ〜Ｌｐｎａの一端との間には、それぞれインダクタＬ１ａ〜Ｌｎａが直列に接続され、昇圧トランスＴ１の二次側の他方端（他方の出力端）と放電灯（直管）Ｌｐ１ｂ〜Ｌｐｎｂの一端との間には、それぞれインダクタＬ１ｂ〜Ｌｎｂが直列に接続されている。そして、放電灯Ｌｐ１ａと放電灯Ｌｐ１ｂの他端同士は接続され、同様に、放電灯Ｌｐ２ａ、・・・、Ｌｐｎａの他端は、Ｌｐ２ｂ、・・・、Ｌｐｎｂの他端とそれぞれ接続されて、ｎ個の擬似Ｕ字管（Ｌｐ１ａ，Ｌｐ１ｂ）〜（Ｌｐｎａ，Ｌｐｎｂ）が構成されている。

このように、放電灯点灯装置１０ａは、擬似Ｕ字管（Ｌｐｉａ，Ｌｐｉｂ）（ｉ＝１〜ｎ）の両端をインダクタＬｉａ、Ｌｉｂ（ｉ＝１〜ｎ）を介して昇圧トランスＴ１の両端にそれぞれ接続し、それぞれフローティング状態に結線されるとともに昇圧トランスＴ１の二次側の出力端に対して並列に接続された複数の放電灯（擬似Ｕ字管）を、１つの昇圧トランスＴ１により駆動する構成となっている。また、本電灯点灯装置１０ａにおいても、昇圧トランスＴ１の二次側の中点は接地されており、また、放電灯Ｌｐ１ａ〜Ｌｐｎａ、Ｌｐ１ｂ〜Ｌｐｎｂは、例えば筐体等の放電灯点灯装置１０の他の構成要素との間に、それぞれ寄生容量Ｃｐ１ａ〜Ｃｐｎａ、Ｃｐ１ｂ〜Ｃｐｎｂを有している。

放電灯点灯装置１０ａにおいて、カップルドインダクタ２０ａは、各インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂをそれぞれ構成する巻線を１つの共通のコアに巻回してなるものであり、インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂが互いに磁気的に結合されていることによって、各インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂを構成する巻線中を流れる電流同士を平衡化する作用を有している。さらに、本実施形態では、各インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂの持つインダクタンスと、各インダクタインダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂが直列に接続される放電灯Ｌｐ１ａ〜Ｌｐｎａ、Ｌｐ１ｂ〜Ｌｐｎｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ａ〜Ｃｐｎａ、Ｃｐ１ｂ〜Ｃｐｎｂとがそれぞれ直列共振条件を満足するように、各回路定数が設定されており、放電灯点灯装置１０と同様に、各インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂの後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源が構成されている。

図５は、図４の回路構成図を等価的に置き換えた原理回路図であり、各符号は図４に対応しおり、図２と共通する構成要素には同一符号を付している。放電灯点灯装置１０ａにおいて、電圧源Ｖａｃ２が正の半サイクル（すなわち、図５の左右の電圧源Ｖａｃ２の位相が、図５に示す正負の記号で表される状態）においては、電流は、Ｌｉａ→Ｌｐｉａ→Ｌｐｉｂ→Ｌｉｂ→Ｖａｃ２（ｉ＝１〜ｎ）の順に流れ、負の半サイクル（すなわち、図５に示した左右の電圧源Ｖａｃ２が、図５に示す正負の記号とは逆の位相にある状態）においては、逆の経路をたどり、Ｌｉｂ→Ｌｐｉｂ→Ｌｐｉａ→Ｌｉａ→Ｖａｃ２（ｉ＝１〜ｎ）の順に流れる。

以上のように構成された放電灯点灯装置１０ａは、簡易で安価な回路構成でありながら、各放電灯の持つインピーダンスのばらつきに起因して生ずる電流のばらつきを解消することができ、昇圧トランスＴ１の出力端に対して並列に接続された複数の放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能なものである。

尚、本実施形態においても、放電灯点灯装置１０ａによって駆動される各放電灯は、擬似Ｕ字管の代わりに、１本の直管、Ｕ字管、あるいはコ字管など、他の形状の放電灯で構成するものであってもよい。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態における放電灯点灯装置１０ｂの回路構成を示す図である。図６において、図１と共通する構成部分には同一符号を付している。

放電灯点灯装置１０ｂは、放電灯点灯装置１０と同様のインバータ１５及びその構成要素である昇圧トランスＴ１を備えている。放電灯点灯装置１０ｂは、さらに、互いに磁気的に結合された２つのインダクタＬ１ａおよびインダクタＬ１ｂを有しており、昇圧トランスＴ１の二次側の一方端（一方の出力端）と放電灯（直管）Ｌｐ１ａの一端との間にはインダクタＬ１ａが直列に接続されるとともに、昇圧トランスＴ１の二次側の同一の一方端と放電灯（直管）ＬＰ１ａの一端との間にインダクタＬ１ｂが直列に接続されている。そして、放電灯Ｌｐ１ａと放電灯Ｌｐ１ｂの他端および昇圧トランスＴ１の二次側の他方端（他方の出力端）は、接地されている。また、放電灯Ｌｐ１ａ、Ｌｐ１ｂは、例えば筐体等の放電灯点灯装置１０の他の構成要素との間に寄生容量Ｃｐ１ａ、Ｃｐ１ｂを有している。

放電灯点灯装置１０ｂにおいて、カップルドインダクタ２０は、各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂをそれぞれ構成する巻線を１つの共通のコアに巻回してなるものであり、インダクタＬ１ａの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ａの持つ寄生容量Ｃｐ１ａとの直列共振条件と、インダクタＬ１ｂの持つインダクタンスと放電灯Ｌｐ１ｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ｂとの直列共振条件を満足するように各回路定数が設定され、放電灯点灯装置１０と同様に、各インダクタＬ１ａ、Ｌ１ｂの後段のインピーダンスに電流値が依存しない定電流源を構成している。

以上のように構成された放電灯点灯装置１０ｂは、簡易で安価な回路構成でありながら、各放電灯の持つインピーダンスのばらつきに起因して生ずる電流のばらつきを解消することができ、放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能なものである。尚、放電灯点灯装置１０ｂによって駆動される放電灯の灯数は２に限定されるものではなく、２以上の任意の数の放電灯を同様の構成により駆動することができる。

図７は、本発明の第４の実施形態における放電灯点灯装置１０ｃの回路構成を示す図である。放電灯点灯装置１０ｃは、図４に示す放電灯点灯装置１０ａと同様の構成を備えており、以下では、図４と共通する構成要素には同一符号を付し、主として放電灯点灯装置１０ａとの相違点を説明する。

図７に示す放電灯点灯装置１０ｃにおいて、昇圧トランスＴ１の二次側の一方端とインダクタＬ１ａ〜Ｌｎａとの間には、バラスト素子Ｂａ１が直列に接続され、昇圧トランスＴ１の二次側の他方端とインダクタＬ１ｂ〜Ｌｎｂとの間には、バラスト素子Ｂａ２が直列に接続されている。このバラスト素子Ｂａ１、Ｂａ２は、チョークコイル、コンデンサ、昇圧トランスＴ１の漏れインダクタンスの少なくとも１つからなるものである。

このように構成した放電灯点灯装置１０ｃは、放電灯点灯装置１０ａと同様の作用効果を奏することに加えて、バラスト素子Ｂａ１、Ｂａ２の作用により、負性抵抗特性を有する冷陰極管などの放電灯を安定して点灯させることができる。

尚、本実施形態においては、バラスト素子Ｂａ１、Ｂａ２を、それぞれ昇圧トランスＴ１の二次側の一方端とインダクタＬ１ａ〜Ｌｎａとの間、および昇圧トランスＴ１の二次側の他方端とインダクタＬ１ｂ〜Ｌｎｂとの間に接続しているが、バラスト素子は、例えば昇圧トランスＴ１の一次側を構成する一次巻線に直列に接続することにより、昇圧トランスＴ１の入力側に設けるものであってもよい。

（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態における放電灯点灯装置１０ｄの回路構成を示す図である。放電灯点灯装置１０ｄは、図４に示す放電灯点灯装置１０ａと同様の構成を備えており、以下では、図４と共通する構成要素には同一符号を付し、主として放電灯点灯装置１０ａとの相違点を説明する。

図８に示す放電灯点灯装置１０ｄは、昇圧トランスＴ１の二次側の自己インダクタンスＬｓｓと放電灯が筐体間に持つ寄生容量Ｃｐｃとで並列共振条件を満足するように、昇圧トランスＴ１が設計されていることを特徴とするものである。ここで、寄生容量Ｃｐｃは、各放電灯が筐体間に持つ寄生容量Ｃｐ１ａ〜Ｃｐｎａ、Ｃｐ１ｂ〜Ｃｐｎｂの合成容量を表している。このように構成した放電灯点灯装置１０ｄは、放電灯点灯装置１０ａと同様の作用効果を奏することに加えて、各インダクタＬ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂから各放電灯Ｌｐ１ａ〜Ｌｐｎａ、Ｌｐ１ｂ〜Ｌｐｎｂの持つ寄生容量Ｃｐ１ａ〜Ｃｐｎａ、Ｃｐ１ｂ〜Ｃｐｎｂへ流れるリーク電流を低減することができるため、点灯効率を高めることが可能となる。

尚、本実施形態においては、並列共振回路を昇圧トランスＴ１の二次側の自己インダクタンスＬｓｓと放電灯が筐体間に持つ寄生容量Ｃｐｃによる並列共振回路としたが、このような並列共振回路は、寄生容量Ｃｐｃの位置に補助容量を接続し、昇圧トランスＴ１の二次側の自己インダクタンスＬｓｓと、寄生容量Ｃｐｃと補助容量との合成容量とによる構成とするものであってもよい。

以上説明したように、本発明に係る放電灯点灯装置は、簡易で安価な回路構成でありながら、複数の放電灯に流れる電流を均一に制御することが可能な放電灯点灯装置であり、液晶表示装置用のバックライト装置として好適に適用することができる。

なお、本発明に係る放電灯点灯装置の構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲で種々の変更が可能である。例えば、第２（及び第４、第５）の実施形態のように、多数の放電灯を駆動する場合は、１組の昇圧トランスＴ１およびカップルドインダクタ２０ａを含むユニットを複数用いて構成することができる。また、第４、第５の実施形態においても、それぞれの放電灯点灯装置１０ｃ、１０ｄで駆動される放電灯を、直管、Ｕ字管、コ字管など、他の形状の放電灯であってもよい。

本発明の第１の実施形態における放電灯点灯装置１０の回路構成図である。 図１の回路構成図を等価的に置き換えた原理回路図である。 （ａ）は、カップルドインダクタの任意のインダクタと、それに接続される放電灯の寄生容量との直列共振条件を説明する回路図、（ｂ）はそのベクトル図である。 本発明の第２の実施形態における放電灯点灯装置の回路構成図である。 図４の回路構成図を等価的に置き換えた原理回路図である。 本発明の第３の実施形態における放電灯点灯装置の回路構成図である。 本発明の第４の実施形態における放電灯点灯装置の回路構成図である。 本発明の第５の実施形態における放電灯点灯装置の回路構成図である。 １つのインバータで複数の放電灯を駆動する方式の従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路構成図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ：放電灯点灯装置、１５：インバータ、２０、２０ａ：カップルドインダクタ、Ｃｐ１ａ〜Ｃｐｎａ，Ｃｐ１ｂ〜Ｃｐｎｂ，Ｃｐ：寄生容量、Ｌ１ａ〜Ｌｎａ、Ｌ１ｂ〜Ｌｎｂ：インダクタ、Ｌｐ１ａ〜Ｌｐｎａ，Ｌｐ１ｂ〜Ｌｐｎｂ：放電灯（直管）、（Ｌｐ１ａ，Ｌｐ１ｂ）〜（Ｌｐｎａ，Ｌｐｎｂ）：放電灯（擬似Ｕ字管）、Ｔ１：昇圧トランス（トランス）、Ｖａｃ：交流電圧源、Ｖａｃ２：電圧源、Ｂａ１，Ｂａ２：バラスト素子、Ｌｓｓ：自己インダクタンス

Claims (8)

1. 直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの一部を構成するトランスとを備え、少なくとも1つの放電灯を駆動する放電灯点灯装置において、互いに磁気的に結合された複数のインダクタからなるカップルドインダクタを有しており、前記放電灯の前記トランスの出力端に接続する一端と前記出力端との間に、前記複数のインダクタの１つを直列に接続するとともに、それぞれの前記インダクタのインダクタンスと、前記インダクタが接続される前記放電灯の寄生容量との直列共振による定電流源を構成したことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 少なくとも１つの前記放電灯は、該放電灯の両端に前記複数のインダクタの１つがそれぞれ接続され、前記放電灯の一端に接続された前記インダクタが前記トランスの一方の出力端に接続され、前記放電灯の他端に接続された前記インダクタが前記トランスの他方の出力端に接続されて、フローティング状態に結線されていることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
3. 前記トランスの出力端と該出力端に接続された前記インダクタとの間に直列にバラスト素子を接続した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。
4. 前記トランスの入力側にバラスト素子を設けた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。
5. 前記バラスト素子は、チョークコイル、コンデンサ、前記トランスの漏れインダクタンスの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３または４に記載の放電灯点灯装置。
6. 前記トランスの自己インダクタンスと少なくとも1つの前記放電灯の寄生容量または補助容量とによる並列共振回路を構成した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。
7. 前記放電灯点灯装置が液晶表示装置用のバックライト装置に組み込まれてな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。
8. 少なくとも１つの前記放電灯は、直管、Ｕ字管、擬似Ｕ字管、またはコ字管であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。
   

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