JP2002313593A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータの出力側に複数の放電灯を並列接
続した構造において、点灯異常の連鎖を防止することが
できる放電灯点灯装置の提供を図る。 【解決手段】 複数放電灯２のいずれかが点灯異常を起
こすと、点灯制御回路１６が、異常点灯を起こした放電
灯２のスイッチ１４をオフし、且つ、可変抵抗部１１の
短絡スイッチ１９をオフする。そのため、インバータ１
２への入力電圧を下げてインバータ１２の出力電圧を下
げるので、正常に点灯している残りの放電灯に過負荷が
かからないようになっている。つまり、インバータ１２
の出力側に複数の放電灯２を並列接続した構造におい
て、点灯異常の連鎖を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータの出力
側に複数の放電灯を並列接続した放電灯点灯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】放電灯点灯装置には、インバータの出力
側に複数の放電灯を並列接続した構造のものがある。こ
のような構造の放電灯点灯装置においては、複数の放電
灯で一つのインバータを共有するため、回路規模が小さ
く、簡素な放電灯点灯装置を実現することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ータの出力側に複数の放電灯を並列接続する構造をとっ
た前記従来の放電灯点灯装置にあっては、複数の放電灯
のいずれか点灯異常を起こして管電流が過度に減少する
と、放電灯の負性抵抗特性よりインバータの出力電圧が
上昇してその他の正常な放電灯に過電流が流れてしまっ
ていた。そのため、いずれか１つの放電灯が点灯異常を
起こすとその他の正常であった放電灯の劣化が早まり、
点灯異常が連鎖してしまうおそれがある。

【０００４】本発明は、このような従来技術をもとに為
されたもので、インバータの出力側に複数の放電灯を並
列接続した構造において、点灯異常の連鎖を防止するこ
とができる放電灯点灯装置を提供すること目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にあっては、直流
電圧を交流に変換するインバータの出力側の一端と他端
との間に、複数の放電灯を並列接続した放電灯点灯装置
において、前記各放電灯それぞれの管電流を検出する電
流検出手段と、前記各放電灯それぞれへの電力供給を遮
断自在なスイッチと、インバータへの入力電圧を調整自
在な可変抵抗部と、前記電流検出手段で検出した管電流
に基づいていずれかの放電灯が点灯異常を起こしたと判
断すると、該点灯異常を起こした放電灯のスイッチをオ
フするとともに可変抵抗部の抵抗を上げる点灯制御手段
と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】本発明によれば、いずれかの放電灯が点灯
異常を起こすと、点灯制御手段が、異常点灯を起こした
放電灯のスイッチをオフし、且つ、可変抵抗部の抵抗を
上げてインバータの入力電圧を下げるので、正常に点灯
している残りの放電灯に過負荷がかからないようにでき
る。そのため、インバータの出力側に複数の放電灯を並
列接続した構造において、点灯異常の連鎖を防止するこ
とができる。

【０００７】なお、可変抵抗部は、抵抗と短絡スイッチ
とを並列接続して構成することが好ましい。簡素な構成
で可変抵抗部を構成できるからである。また、このよう
に構成すると、すべての放電灯が正常状態の時は短絡ス
イッチをオンしておき、放電灯の異常点灯に対応して該
異常点灯を起こした放電灯を回路から切り離した時に、
短絡スイッチをオフするのみでインバータの入力電圧を
下げてインバータの出力電圧を下げることができるの
で、複雑な制御が不要となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【０００９】図１は放電灯点灯装置の一実施形態であ
り、図２〜図４に示す液晶表示装置用バックライトとし
て用いられるランプユニットに適用した例である。

【００１０】まず、図２〜図４に示すランプユニット１
について説明する。ランプユニット１は、図示せぬ液晶
表示装置の背面に配置されて、該液晶表示装置を背面か
ら照射するいわゆるバックライトとして用いられるもの
である。このランプユニット１は、複数本の冷陰極式の
放電灯２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）と、上面に反射部材が張
り付けられた板状の基板３と、該基板３の一側から取り
付けられ、発光部収容部４ａと電極収容部４ｂとを有す
る筐体４と、該筐体４の発光部収容部４ａを覆おう拡散
板５と、該基板３に固設され、各放電灯２の両端部を保
持する一対の弾性部材６と、該基板３の各放電灯２の両
電極に対応する位置に固設された導電性のピン７と、を
備えている。

【００１１】ここで、弾性部材６には、所定位置に半円
形状に切り欠かれた図示せぬ保持部が設けられていて、
放電灯２がはめ込み自在となっている。

【００１２】また、ピン７には、その先端にスリ割り部
７ａが設けられており、このスリ割り部７ａに、弾性部
材６で保持された放電灯２のリード線８が挿入可能とな
っている。スリ割り部７ａに挿入されたリード線８は、
はんだ付けによって（図４ｂ参照）、ピン７と電気的に
接続する。なお、スリ割り部７ａのかしめによる接続で
あってもよい。

【００１３】さらに、基板３の下面には、後述する放電
灯点灯装置の点灯回路（インバータ，点灯制御回路等）
が取り付けられ、上記ピン７を介して、複数の放電灯２
とこの点灯回路とが接続されている。

【００１４】筐体４の電極収容部４ｂの上面は、閉塞し
ており、高電圧となる放電灯２の電極部分が露出しない
ようになっている。そのため、従来のように絶縁部材で
放電管電極部分を保護することなく、基板３に筐体４を
被せるのみで安全性が確保される。

【００１５】このランプユニット１の組立工程は以下の
よう行う。

【００１６】まず、基板３に、一側から弾性部材６およ
びピン７を固設し、他側から点灯回路（インバータ，点
灯制御回路等）を取り付ける。そして、基板３の他側
で、ピン７と点灯回路とを接続する。次に、弾性部材６
の図示せぬ保持部に放電管２をはめ込み、該放電管２の
リード線８をピン７のスリ割り部７ａに挿入する。挿入
されたリード線８をピン７にはんだ付けして、ピン７を
介して、放電管２と点灯回路（インバータ，点灯回路
等）とを電気的に接続する。最終的に、上記ユニット化
された基板３に対して、発光部収容部４ａが拡散板５で
覆われた筐体４を被せて締結固定することでランプユニ
ット１の組立が完了する。

【００１７】実際に、放電灯２を点灯すると、放電灯２
から発せられた光は、直接または反射板で反射して拡散
板５に向かい、拡散板５を通過する際に四方に拡散され
て図示せぬ液晶表示装置を背面から照射するようになっ
ている。

【００１８】次に、図１に示す放電灯点灯装置１０につ
いて説明する。

【００１９】放電灯点灯装置１０は、可変抵抗部１１
と、インバータ１２と、バラストコンデンサ１３（１３
Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）と、放電灯２（２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ）と、スイッチ１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ）と、
電流検出手段としての電流検出素子１５（１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃ）と、点灯制御手段としての点灯制御回路１
６とを、備え、複数の冷陰極放電灯２（２Ａ，２Ｂ，２
Ｃ）を並列駆動するものである。より詳細に説明する
と、以下のように接続されている。

【００２０】図示せぬ直流電源に接続される電源端子１
７は、抵抗１８と短絡スイッチ１９とを並列接続して構
成した可変抵抗部１１を介して、インバータ１２のベー
ス抵抗２０，２１に接続されている。

【００２１】インバータ１２は、いわゆる共振型プッシ
ュプル式であり、二個のベース抵抗２０，２１と、二個
のトランジスタ２２，２３と、コンデンサ２４と、コア
２６および一次側巻線２７およびベース巻線２８および
二次側巻線２９を有するインバータトランス２５と、を
備えている。トランジスタ２２，２３のエミッタは互い
に接地され、コレクタ間にはコンデンサ２４と、インバ
ータトランス２５の一次巻線２７と、が並列に接続され
ている。また２つのトランジスタ２２，２３のベースに
はインバータトランス２５のベース巻線２８が接続され
ている。

【００２２】このインバータ１２の出力側（つまり、イ
ンバータトランス２５の二次側巻線２９の一端と他端と
の間）には、複数の放電灯２が、それぞれバラストコン
デンサ１３およびスイッチ１４および電流検出素子１５
を介して、並列接続されている。

【００２３】バラストコンデンサ１３は、インバータト
ランス２５で昇圧された出力電圧を、点灯始動時には高
電圧のまま放電灯２に印加するとともに、点灯始動後に
は低電圧（点灯維持電圧）に下げるものである。

【００２４】電流検出素子１５は、スイッチ１４を介し
て放電灯２に接続されており、該放電灯２の管電流値を
検出するものである。この管電流値は検出ラインｅ，
ｆ，ｇを通じて点灯制御回路１６に入力される。

【００２５】点灯制御回路１６は、検出ラインｅ，ｆ，
ｇを通じて入力された管電流値を受け取って、該管電流
値に基づいて各放電灯２Ａ，２Ｂ，２Ｃの点灯状態が正
常点灯か異常点灯かを判断する。この点灯制御回路１６
は、管電流値が所定値より下回るか、若しくは、管電流
とインバータ１２の出力電圧との位相差が所定値よりも
大きくなった時に、異常点灯と判断して遮断信号を生成
するようになっている。

【００２６】そして、点灯制御回路１６は、いずれかの
放電灯の異常点灯と判断して生成した遮断信号により、
制御ラインａ，ｂ，ｃを通じて異常点灯を起こした放電
灯２のスイッチ１４をオフし、またこれと同時に、上記
遮断信号によって制御ラインｄを通じて可変抵抗部１１
の短絡スイッチ１９をオフするようになっている。

【００２７】以下、３本の放電灯２のうちいずれかが点
灯異常を起こした場合の、放電灯点灯装置１０の動作を
図５および図６をもとに説明する。

【００２８】図５は、放電灯がスローリークを起こした
際の、管電流の時間変位を示した図である。なお、分図
ａは正常時の管電流であり、分図ｂは異常時の管電流で
ある。

【００２９】仮に一つの放電灯２Ｂがスローリークした
場合、放電灯２Ｂの管電流は図５ｂのように減少する。
すると、点灯制御回路１６は予め設定された管電流値を
下回った時点で、放電灯２Ｂの寿命末期と判断して、該
放電灯２Ｂのスイッチ１４Ｂをオフする。

【００３０】ここで、スイッチ１４Ｂをオフしたこと
で、図６に示すようにインバータ１２の出力電圧が昇圧
するため、残りの正常に点灯している放電灯２Ａ，２Ｃ
に、過剰な電流が流れて、放電灯２Ａ，２Ｃに異常点灯
が連鎖してしまうおそれがある。

【００３１】しかしながら、本実施形態の放電灯点灯装
置１０においては、このような異常点灯の連鎖が起こら
ないように、該放電灯２Ｂのスイッチ１４Ｂをオフした
際に、点灯制御回路１６が、可変抵抗部１１の短絡スイ
ッチ１９をオフしてインバータ１２に供給する直流電圧
を低下させることで、インバータ１２の出力電圧も低下
する。そのため、残りの正常点灯している放電灯２Ａ，
２Ｃに過電流が供給されずに、異常点灯の連鎖が防止さ
れる。なお、抵抗１８は、２本の放電灯２Ａ，２Ｃを点
灯するのに適切な入力電圧となるように、ベース抵抗２
０，２１の抵抗値を上げるものであり、例えば、ベース
抵抗２０，２１自身を可変抵抗式のものとしてもよい。

【００３２】このように本実施形態によれば、放電灯２
Ｂの異常点灯に対応して該放電灯２Ｂを回路から切り離
した際に、インバータ１２の出力電圧を低下させるた
め、正常に点灯している放電灯２Ａ，２Ｃに過電流が供
給されない。そのため、異常点灯の連鎖が防止される。

【００３３】以下、本実施形態の効果について要約す
る。

【００３４】（１）電圧リークが防止される 本実施形態によれば、異常点灯を起こした放電管２Ｂに
は、スイッチ１４Ｂによって、インバータ１２の出力電
圧の供給が遮断されるので、点灯異常を起こした放電灯
２Ｂからの電圧リークが防止される。また、通常、放電
灯２Ｂが点灯異常を起こして寿命末期となるとその電極
部分が極めて高温になり、点灯回路や液晶に悪影響を及
ぼすおそれがあるが、点灯異常を起こした放電灯２Ｂへ
の電力供給が遮断されるので、そのような加熱による悪
影響の心配が無くなる。

【００３５】（２）点灯異常の連鎖が防止される 本実施形態のよれば、点灯異常となった放電灯２Ｂのス
イッチ１４Ｂをオフした際に、インバータ１２への入力
電圧を下げてインバータ１２の出力電圧を下げるので、
正常点灯している放電灯２Ａ，２Ｃへの異常点灯の連鎖
が防止される。

【００３６】（３）インバータ１２の出力電圧の調整が
簡単である 本実施形態によれば、インバータ１２の出力電圧の調整
が、可変抵抗部１１の短絡スイッチ１９がオンオフのみ
で行われるため、インバータ１２の出力電圧の調整が簡
単である。

【００３７】（４）異常点灯を確実に検出できる 本実施形態によれば、該管電流値および管電流とイ
ンバータ１２の出力電圧との位相差、の双方を異常点灯
の判断基準としているため、異常点灯を起こした放電灯
２を確実に検出できる。

【００３８】（５）組立・取外効率がアップする 本実施形態の放電灯点灯装置１０のユニット構造によれ
ば、複数放電灯２と点灯回路との電気的接続を、従来の
ように長いリード線を介さずに、基板３に固設されたピ
ン７を介して行っているため、複雑な配線の取り回しが
不要になり、ランプユニット１の組立効率および放電灯
２の取外効率がアップする。そのため、寿命をむかえて
回路から切り離された放電灯２Ｂの取り外が簡易である
とともに新品の放電灯の取付も即座に完了する。

【００３９】（６）ユニットコストが削減される また、一般にシリコン線など高価な素材で形成されるリ
ード線８を、短く構成できるので、ランプユニット１の
組立コストが削減される。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、いずれかの放電灯の点
灯異常が起こると、点灯制御回路が、異常点灯を起こし
た放電灯のスイッチをオフし、且つ、可変抵抗部の抵抗
を上げてインバータの入力電圧を下げるので、正常に点
灯している残りの放電灯に過負荷がかからないようにで
きる。そのため、インバータの出力側に複数の放電灯を
並列接続した構造において、点灯異常の連鎖を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放電灯点灯装置の一実施形態を示す回路図。

【図２】図１の放電灯点灯装置のユニット構造を示すラ
ンプユニットの概略図。

【図３】図２中ＳＡ−ＳＡ断面図。

【図４】分図ａは図２中ＳＢ−ＳＢ断面図であって、分
図ｂは分図ａ中のピンのスリ割り部の拡大断面図。

【図５】放電灯の管電流の時間変位を示す概略図であっ
て、分図ａは正常点灯している放電灯の管電流の時間変
位を示す図であり、分図ｂはスローリークを起こした放
電灯の管電流の時間変位を示す図である。

【図６】インバータの出力インピーダンスと出力電圧と
の関係を示す概略図。

【符号の説明】

２ 放電灯 １０ 放電灯点灯装置 １１ 可変抵抗部 １２ インバータ １４ スイッチ １５ 電流検出素子（電流検出手段） １６ 点灯制御回路（点灯制御手段） １８ 抵抗 １９ 短絡スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA19 AB02 BC03 CA16 DD04 EA06 EA07 EB07 GA01 GB14 GC03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧を交流に変換するインバータの
   出力側の一端と他端との間に、複数の放電灯を並列接続
   した放電灯点灯装置において、 前記各放電灯それぞれの管電流を検出する電流検出手段
   と、前記各放電灯それぞれへの電力供給を遮断自在なス
   イッチと、インバータへの入力電圧を調整自在な可変抵
   抗部と、前記電流検出手段で検出した管電流に基づいて
   いずれかの放電灯が点灯異常を起こしたと判断すること
   により該点灯異常を起こした放電灯のスイッチをオフす
   るとともに可変抵抗部の抵抗値を上げる点灯制御手段
   と、を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 可変抵抗部は、抵抗と短絡スイッチとを
   並列接続してなることを特徴とする請求項１記載の放電
   灯点灯装置。