JP2004227864A

JP2004227864A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2004227864A
Application number: JP2003012643A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Mizoguchi; 智宏溝口
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】平行に複数本配置されている放電灯を点灯するのに、各放電灯の配置位置による管電流値の差異を軽減する。
【解決手段】複数台のインバータトランス７〜１０各々の２次巻線から平行に配列された複数本の放電灯１１〜１４各々の電極部に放電電力を給電して点灯させる際に、隣接する放電灯間で放電電力が互いに逆位相で同じ側の電極部ａ〜ｄに入力する結線構成にした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば液晶バックライトに用いる放電灯点灯装置では、図７に示すように、複数本の放電灯１１〜１４を並列に配置し、それらの放電灯１１〜１４の同じ側に位置する電極を接地し、他方の同じ側に位置する電極ｍ〜ｐ各々をインバータトランス７〜１０の２次巻線各々に接続している。そして、インバータトランス７〜１０の２次巻線各々は同じ位相の高周波電力を放電灯１１〜１４の電極各々に印加するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６１−１２６５５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の放電灯点灯装置では、平行に配置された放電灯１１〜１４の同一方向の電極部ｍ〜ｐから放電電力が供給され、また図８の波形図に示したように、隣り合ういずれの放電灯間でも電極に印加される放電電力が同位相であるため、次のような問題点があった。その１つは、複数のインバータトランス７〜１０各々に接続されている放電灯１１〜１４はバックライト内での配置位置により管電流値に差異が発生し、各放電灯の輝度にばらつきを発生させる点である。また、放電灯からの漏れ電流が大きくなる構造を有するバックライトにおいては、放電灯の放電電力を供給する電極部ｍ〜ｐ側とＧＮＤ（グランド）に接続されている（接地されている）電極部側とで輝度差が生じ、バックライト輝度が均一にならない点である。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、平行に複数本配置されている放電灯を点灯するのに、各放電灯の配置位置による管電流値の差異を軽減することができる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明はまた、各放電灯の放電電力を供給する電極部とＧＮＤ側電極部との間で輝度差が発生しても、全放電灯による照明面全体の輝度を均一にできる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、前記複数本の放電灯の同じ側に位置する電極各々を接地し、他の同じ側に位置する電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間で互いに逆位相になるように接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の発明の放電灯点灯装置では、平行に配列された複数本の放電灯を点灯させる際に、隣接する放電灯間で放電電力を互いに逆位相で同じ側の電極部に入力することにより、配置位置による放電灯間での管電流値の差異を軽減する。
【０００９】
請求項２の発明は、直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、前記複数本の放電灯について、列の片端から１本置きに同じ側に位置する電極各々を接地し、残りの１本置きの放電灯については、反対側に位置する電極各々を接地し、前記複数本の放電灯すべての接地されていない側の電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間ですべて同位相になるように接続したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の放電灯点灯装置では、平行に配列された複数本の放電灯を点灯させる際に、隣接する放電灯間で放電電力を同位相にして、互いに反対側の電極部に入力することにより、放電電力の供給側電極部とＧＮＤ側電極部とで輝度差があっても照明面全体として輝度を均一にする。
【００１１】
請求項３の発明は、直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、前記複数本の放電灯について、列の片端から１本置きに同じ側に位置する電極各々を接地し、残りの１本置きの放電灯については、反対側に位置する電極各々を接地し、前記複数本の放電灯すべての接地されていない側の電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間で互いに逆位相になるように接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明の放電灯点灯装置では、平行に配列された複数本の放電灯を点灯させる際に、隣接する放電灯間で放電電力を互いに逆位相で、かつ互いに反対側の電極部に入力することにより、配置位置による放電灯間での管電流値の差異を軽減し、また、放電電力の供給側電極部とＧＮＤ側電極部とで輝度差があっても照明面全体として輝度を均一にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の回路構成を示し、図４は複数本の放電灯の電力供給電極部ａ〜ｄの電力波形を示している。
【００１４】
複数本の放電灯１１〜１４はそれらの放電電力供給側電極部ａ〜ｄ、ＧＮＤ側電極部が共に同じ側に位置するように平行に揃えてある。
【００１５】
複数台のインバータトランス７〜１０各々は、入力側の１次巻線と出力側の２次巻線及び３次巻線を有している。インバータトランス７〜１０各々の１次巻線には中間タップが設けてあり、各中間タップが直流電源１にチョークコイル３を介して並列に接続してある。
【００１６】
１つのインバータトランス７の１次巻線に対して、そのインダクタンス成分とＬＣ共振回路を構成する共振用コンデンサ６と、当該インバータトランス７を駆動させるためにそれぞれのエミッタが接地されている１対のスイッチングトランジスタ４，５のコレクタ８，９が共に並列に接続してある。インバータトランス７の３次巻線の両端各々は、スイッチングトランジスタ４，５各々のベースに接続してある。一方のスイッチングトランジスタ４のベースはまた、抵抗１，２を介して直流電源Ｖｉｎに接続してある。
【００１７】
インバータトランス７〜１０各々の２次巻線の一端（図において下側）は接地し、他端（図において上側）は放電灯１１〜１４各々の電力供給側電極部ａ〜ｄ各々に接続してある。
【００１８】
複数台のインバータトランス７〜１０各々の１次巻線については、前記１対のスイッチングトランジスタ４，５のコレクタ間に、隣接するトランス間で互いに逆位相になるように、かつ並列に接続してある。
【００１９】
次に、上記構成の放電灯点灯装置の放電灯点灯動作について説明する。直流電源Ｖｉｎが投入されると、コンデンサ６とインバータトランス７のインダクタンス成分とでＬＣ共振が発生し、３次巻線に交流電流が流れる。この３次巻線の交流電流によって１対のスイッチングトランジスタ４，５のベースに互いに逆位相の電流が流れてこれらのスイッチングトランジスタ４，５を交互にオン／オフさせる。
【００２０】
これによってインバータトランス７〜１０各々の１次巻線には共振周波数による交流が流れる。この結果、インバータトランス７〜１０各々の２次巻線には昇圧された交流が流れ、これによって放電灯１１〜１４各々を放電点灯させる。
【００２１】
このときの放電灯１１〜１４の放電電力供給側電極部ａ〜ｄの入力波形は図４に示すものとなり、互いに隣接する放電灯間で電極部の入力波形が逆位相となる。これにより、第１の実施の形態の放電灯点灯装置では、配置位置による各放電灯の管電流値差を軽減することができる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施の形態の放電灯点灯装置について、図２、図５を用いて説明する。図２に示すように、第２の実施の形態の放電灯点灯装置は、複数本の放電灯１１〜１４の放電電力供給側電極部ｅ〜ｈを隣接する放電灯間で互いに反対側の位置に設定し、それぞれの電極部ｅ〜ｈにインバータトランス７〜１０の２次巻線各々の放電電力出力端を接続することを特徴とする。
【００２３】
この第２の実施の形態の場合、インバータ回路部分は、図７に示した従来回路と同様の結線であり、複数台のインバータトランス７〜１０の１次巻線各々は１対のスイッチングトランジスタ４，５及びコンデンサ６に対して同じ極性になるように接続してある。この第２の実施の形態の放電灯点灯装置における放電電力供給側電極部ｅ〜ｈ各々の入力波形は図５に示すものとなる。
【００２４】
これにより、第２の実施の形態の放電灯点灯装置では、平行に配列された複数本の放電灯１１〜１４において、いずれの隣接する放電灯間では、一方の放電灯の放電電力供給側電極部に他方の放電灯のＧＮＤ側電極部が隣接することになり、各放電灯の放電電力供給側電極部とＧＮＤ側電極部との間で輝度差が発生しても、照明面全体では明暗を相互に補い合って均一な輝度で照明できる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施の形態の放電灯点灯装置について、図３、図６を用いて説明する。第３の実施の形態の特徴は、図１に示した第１の実施の形態のインバータ回路構成と図２に示した第２の実施の形態の放電灯の配置とを組み合わせたことを特徴とする。
【００２６】
すなわち、平行に配置した複数本の放電灯１１〜１４について、列の片端から１本置きに同じ側に位置する電極部各々を接地し、残りの１本置きの放電灯については、反対側に位置する電極部各々を接地し、複数本の放電灯１１〜１４すべての接地されていない側の電極部ｉ〜ｌ各々を複数台のインバータトランス７〜１０各々の２次巻線の放電電力の出力端各々に接続し、かつ、複数台のインバータトランス７〜１０各々の１次巻線を１対のスイッチングトランジスタ４，５のコレクタ間に、２次巻線の放電電力出力が隣接する放電灯間で互いに逆位相になるように接続している。
【００２７】
これにより、第３の実施の形態の放電灯点灯装置では、第２の実施の形態の場合と同様に、平行に配列された複数本の放電灯１１〜１４において、いずれの隣接する放電灯間でも一方の放電灯の放電電力供給側電極部に他方の放電灯のＧＮＤ側電極部が隣接することになり、各放電灯の放電電力供給側電極部とＧＮＤ側電極部との間で輝度差が発生しても、照明面全体では明暗を相互に補い合って均一な輝度で照明できる。また、第１の実施の形態の場合と同様に、放電灯１１〜１４の放電電力供給側電極部ｉ〜ｌの入力波形は図６に示すものとなり、互いに隣接する放電灯間で電極部の入力波形が逆位相となり、配置位置による各放電灯の管電流値差を軽減することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、特にインバータトランスの台数、放電灯の灯数は加減できるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、平行に複数本配置されている放電灯を点灯するのに、各放電灯の配置位置による管電流値の差異を軽減することができる。
【００３０】
また本発明によれば、各放電灯の放電電力を供給する電極部とＧＮＤ側電極部との間で輝度差が発生しても、全放電灯による照明面全体の輝度を均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の回路図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の回路図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における複数本の放電灯各々の放電電力供給側電極部の入力波形図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における複数本の放電灯各々の放電電力供給側電極部の入力波形図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における複数本の放電灯各々の放電電力供給側電極部の入力波形図。
【図７】従来例の回路図。
【図８】従来例における複数本の放電灯各々の放電電力供給側電極部の入力波形図。
【符号の説明】
Ｖｉｎ直流電源
１，２抵抗
３チョークコイル
４，５スイッチングトランジスタ
６コンデンサ
７〜１０インバータトランス
１１〜１４放電灯

Claims

直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、
前記複数本の放電灯の同じ側に位置する電極各々を接地し、他の同じ側に位置する電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、
前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間で互いに逆位相になるように接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。
直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、
前記複数本の放電灯について、列の片端から１本置きに同じ側に位置する電極各々を接地し、残りの１本置きの放電灯については、反対側に位置する電極各々を接地し、
前記複数本の放電灯すべての接地されていない側の電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、
前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間ですべて同位相になるように接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。
直流電源を入力するための中間タップを有する１次巻線と、一端が接地され、他端から高周波電力を出力するための２次巻線と、スイッチング信号を出力するための３次巻線とを有するインバータトランスを複数台設置し、複数本の放電灯を並列させ、前記複数本の放電灯各々の片側の電極を接地し、当該複数本の放電灯各々の他側の電極を前記複数台のインバータトランス各々の２次巻線の高周波電力の出力端に接続し、エミッタ接地の１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を並列に接続し、前記複数台のうちの少なくとも１台のインバータトランスの３次巻線の両端を前記１対のスイッチングトランジスタ各々のベースに接続した放電灯点灯装置であって、
前記複数本の放電灯について、列の片端から１本置きに同じ側に位置する電極各々を接地し、残りの１本置きの放電灯については、反対側に位置する電極各々を接地し、
前記複数本の放電灯すべての接地されていない側の電極各々を前記複数台のインバータトランスの２次巻線の高周波電力の出力端各々に接続し、
前記複数台のインバータトランス各々の１次巻線を前記１対のスイッチングトランジスタのコレクタ間に、前記２次巻線の高周波出力が隣接する放電灯間で互いに逆位相になるように接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。