JP2009164128A - 放電ランプの駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも１つのランプの異常を検出することができる放電ランプの駆動システムを提供する。
【解決手段】複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動するランプの駆動システムにおいて、前記複数のランプは、少なくとも２つのクラスタに分けられる。前記ランプの駆動システムは、インバータ回路と、インターフェースと、分配ユニットと、バランスユニットと、異常検出回路と、を含む。前記異常検出回路は、前記分配ユニットによって分配されない電源信号を検出して、少なくとも一つのランプの状態を測定する。又は、前記異常検出回路は、前記少なくとも２つの出力部が自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成する。又は、前記異常検出回路は、前記少なくとも２つのランプクラスタへ提供される駆動信号を比較して、少なくとも一つのランプの状態を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプの駆動システムに関し、特に液晶表示装置のバックライトモジュールの放電ランプの駆動システムに関することである。

液晶表示パネルは、放電ランプ（特に、冷陰極蛍光ランプ）をバックライトの光源で用いる。通常、冷陰極蛍光ランプは、インバータ回路によって駆動される。インバータ回路は、冷陰極蛍光ランプへ交流信号を提供する。

大型の液晶表示パネルにおいて、２つ或いは２つ以上の冷陰極蛍光ランプを設置して、液晶表示パネルの充分な輝度を確保する。前記インバータ回路は、多クラスタ（Cluster）の交流信号を出力して、ランプの駆動に必要する交流信号を供給する。

しかしながら、インバータ回路が多クラスタの交流信号を出力するので、その中の一クラスタの交流信号の出力が異常（例えば、交流信号が出力されないこと或いは短路されること）になれば、前記一クラスタの交流信号に対応されるランプを正常的に作動することができない。従って、液晶表示パネルの輝度が不均一になる。

同時に、異常な状況がランプ或いは他の素子に発生しても、全体のバックライトシステムに影響を与えることができる。例えば、ランプの破損によって抵抗が大きくなって、電流の流れが阻止される。これだけではなく、ランプの抵抗は、ランプの寿命の変わるに従って変わるので、ランプの正常的な作動及び発光效果に影響を与える。即ち、バックライトシステムに用いるランプが劣化されるので発光效果が徐々に悪くなる。

バックライトシステムにおいて、一般的に複数のランプを用いるので、その中の１つのランプが異常になっても、前記１つのランプの異常が前記バックライトシステムの電子特性（例えば、電圧及び／或いは電流）に対する影響を容易に発現することができない。故に、ランプの異常に対する検出が難しくなる。

通常、ランプの異常の検出には以下の方法が採用される。方法１：インバータ回路の出力端において、ランプで流れる総電流量を検出して、ランプに異常が発生したか否かを判断する。方法２：ランプの低電圧端の電流及び／或いは電圧を感応し、それぞれのランプで流れる電流及び／或いはそれぞれのランプに印加された電圧の検出を通して、ランプに異常が発生したか否かを判断する。

しかしながら、方法１において、１つのランプに異常が発生した場合、ランプで流れる総電流の変化量が非常に小さいので、電流の変化量の検出がにくく、全体回路の誤作動を起こすことができる。方法２において、検出回路が比較的複雑である。

本発明の目的は、少なくとも１つのランプの異常を検出することができる放電ランプの駆動システムを提供することである。

複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、前記複数のランプは、少なくとも２つのクラスタに分けられる。前記放電ランプの駆動システムは、インバータ回路と、インターフェース（Interface）と、分配ユニットと、バランスユニットと、異常検出回路と、を含む。前記インバータ回路は、前記ランプモジュールのランプへ電源信号を提供する。前記インターフェースは、前記電源信号を伝送させる。前記分配ユニットは、前記インターフェースを介して伝送された前記インバータ回路からの電源信号を受ける一方、前記電源信号を複数のランプへ分配する。前記バランスユニットは、前記複数のランプへ分配される電源信号を均衡するようにする。前記異常検出回路は、前記分配ユニットによって分配されない電源信号を検出して、少なくとも一つのランプの状態を測定する。

複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、前記ランプモジュールは複数の出力を進行し、前記複数の出力は、少なくとも２つの出力部に分けられる。前記放電ランプの駆動システムは異常検出回路を含む。前記異常検出回路は、前記ランプモジュールへ提供される１つ或いは複数の出力を検出する。前記異常検出回路は磁気素子回路を含む。前記磁気素子回路は、前記少なくとも２つの出力部が自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成する。

複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、前記ランプモジュールは、少なくとも２つのクラスタに分けられる。前記放電ランプの駆動システムは、インバータ回路及び異常検出回路を含む。前記インバータ回路は、複数の駆動信号を前記ランプモジュールのランプへ提供する。前記異常検出回路は、前記少なくとも２つのランプクラスタへ提供される駆動信号を比較して、少なくとも一つのランプの状態を測定する。

本発明の放電ランプの駆動システムにおいて、少なくとも１つのランプに異常が発生される場合、放電ランプの駆動システムは、駆動巻線が感応巻線で生成する磁束変化によって感応信号を生成する。これにより、本発明の放電ランプの駆動システムは、ランプの異常な状態を精確に測定することができる。

以下、図面に基づいて放電ランプの駆動システムに対して説明する。

図１は、本発明に係る表示装置（例えば、液晶表示装置）のバックライトモジュールに用いられる放電ランプの駆動システム１００の構成図である。前記放電ランプの駆動システム１００は、電源供給ユニット１１と、インターフェース１２と、分配ユニット１３と、バランスユニット１４と、ランプモジュール１５と、を含む。前記電源供給ユニット１１は、前記インターフェース１２、前記分配ユニット１３及びバランスユニット１４を介して前記ランプモジュール１５へ電源信号（例えば、交流信号）を提供する。

前記ランプモジュール１５は、複数のランプＬを含む。前記複数のランプＬは、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）或いは他のランプである。

前記電源供給ユニット１１は、インバータ回路１１１と、保護回路１１２と、異常検出回路１１３と、を含む。本実施形態において、インバータ回路１１１は、ランプモジュール１５を駆動する電源信号を生成する一方、その電源信号を出力する。異常検出回路１１３は、前記インバータ回路１１１から出力された電源信号を検出して少なくとも１つのランプＬの状態を測定する一方、前記ランプＬの状態の情報を前記保護回路１１２へ出力する。前記保護回路１１２は、前記異常検出回路１１３からのランプＬの状態の情報に基づいて全体の放電ランプの駆動システム１００に対して保護（例えば、インバータ回路１１１の作動を停止させること等）を実施する。

前記インターフェース１２は、１つ或いは複数の経路（高電圧線或いは他の電力伝送線）１２１、１２２を含み、電源信号を電源供給ユニット１１から分配ユニット１３へ伝送させる。前記分配ユニット１３は、前記インターフェース１２を介してインバータ回路１１１が提供する電源信号を受ける一方、前記電源信号を複数のランプＬへ伝送させる。前記バランスユニット１４は、複数のバランス素子Ｂを含み、前記各ランプＬに提供される電流（例えば、交流信号）を均衡するようにする。その中、各バランス素子Ｂは、コンデンサー、誘電子或いは他の素子であることができる。

本実施形態において、異常検出回路１１３の電源信号を検出して前記複数のランプＬの状態を測定する。前記電源信号は、インバータ回路１１１の少なくとも１つの変圧器によって生成される。

前記分配ユニット１３は導体によって構成された導線である。前記分配ユニット１３は、前記インターフェース１２の経路１２１、１２２に接続される入力端及び前記入力端に接続される複数の回路出力端（即ち、出力が入力より多い任意の電子素子）含むことができる。インバータ回路１１１は、２つの駆動信号（同極性或いは逆極性）を生成して２つのランプクラスタ（Cluster）Ｓ１、Ｓ２を駆動する。前記２つの駆動信号は、前記インターフェース１２及び分配ユニット１３を介してランプモジュール１５に伝送される。例えば、インバータ回路１１１が２つの同極性の駆動信号を生成する場合、同一時刻ｔ（ｔは実数の範囲内で変化）において、前記２つの駆動信号は振幅及び位相が全て同期である。また、前記２つの駆動信号は逆極性の信号であることもできる。例えば、インバータ回路１１１が２つの逆極性の駆動信号を生成する場合、同一時刻ｔにおいて、前記２つの駆動信号は振幅が同じで、位相が異なる。または、上述した同極性或いは逆極性の駆動信号の同一時刻における振幅は、同じこともでき、異なることもできる。本発明において、インバータ回路１１１が生成する駆動信号の数量は２つにだけ限定するのではない。

本実施形態において、逆極性の２つの駆動信号で前記ランプモジュール１５の２つのランプクラスタＳ１、Ｓ２を駆動する。前記２つのランプクラスタＳ１、Ｓ２中の任意の１つのランプＬに異常が発生すれば、前記ランプＬが属するランプクラスタの抵抗が変わるようになる。これに従って、このランプクラスタを駆動する信号も変わるようになる。この時、異常検出回路１１３は、前記変化された駆動信号と他の駆動信号とを比較して、前記ランプの異常による駆動信号の変化を測定した後、異常信号を前記保護回路１１２へ出力させる。本発明において、各クラスタのランプの個数は、同じこともでき、異なることもできる。また、ランプモジュール１５の複数のランプＬは少なくとも２つのクラスタに分けられる。

放電ランプの駆動システム１００の配置を改変することができる。特に分配ユニット１３と、バランスユニット１４と、ランプモジュール１５との接続関係を改変することができる。図２に示したように、図２の放電ランプの駆動システム１００Ａの構成は、図１の放電ランプの駆動システム１００の構成と基本的に似ている。その異なるところは、図２の放電ランプの駆動システム１００Ａにおいて、バランスユニット１４がランプモジュール１５の低電圧端に接続されることである。

図３は、図１に係る放電ランプの駆動システム１００の第一形態の具体的な回路図である。その中、インバータ回路１１１は、少なくとも１つの変圧器を含む。本実施形態において、前記インバータ回路１１１は、２つの変圧器を含む。前記２つの変圧器は、それぞれ対応される２次巻線Ｗ１、Ｗ２を含む。前記２つの変圧器は、高電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿１及びＯＵＴＰＵＴ＿３を介して駆動信号を出力して、対応するランプモジュール１５の奇数順位及び偶数順位のランプを駆動する。各巻線は２つの端部を含む。その中、一端部が他の端部より高電圧の信号を出力するので、前記一端部を高電圧端と言い、他の端部を低電圧端と言う。

本実施形態において、異常検出回路１１３は、電圧感知回路１１３ａと、電流検出回路１１３ｃと、を含む。前記電流検出回路１１３ｃは、変圧器の２次巻線Ｗ１、Ｗ２の低電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿２とＯＵＴＰＵＴ＿４から出力する駆動信号を受ける一方、前記駆動信号に対して検出を実施する。前記駆動信号は逆極性の信号である。しかしながら、本発明において、駆動信号は逆極性の駆動信号にだけ限定するのではない。電流検出回路１１３ｃは、自身が受けた駆動信号の異同に対して検出を実施する。これにより、ランプに異常が発生するか否かを測定する。

電圧感知回路１１３ａは、電圧の異常を検出して、その電圧の異常信号を保護回路１１２へ出力する。前記保護回路１１２は、前記電圧の異常信号を受けると、前記インバータ回路１１１に対して保護を実施する。同様に、前記電流検出回路１１３ｃも電流の異常を検出して、電流の異常信号を保護回路１１２へ出力する。前記保護回路１１２が前記電流の異常信号を受けると、前記インバータ回路１１１に対して保護を実施する。

本実施形態において、分配ユニット１３ａ及びバランスユニット１４ａは、図１の分配ユニット１３及びバランスユニット１４と同じである。前記分配ユニット１３ａ及びバランスユニット１４ａは、全てバランス用回路板１６に統合されている。

図４は、図１に係る放電ランプの駆動システム１００の第二形態の具体的な回路図である。前記電流検出回路１１３ｃは、変圧器の２次巻線Ｗ１、Ｗ２の高電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿１とＯＵＴＰＵＴ＿３から出力される駆動信号を受ける一方、前記駆動信号に対して検出を実施する。本実施形態において、変圧器の２次巻線Ｗ１、Ｗ２の高電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿１とＯＵＴＰＵＴ＿３から出力される駆動信号は逆極性の駆動信号である。しかしながら、駆動信号は逆極性の駆動信号にだけ限定するのではない。前記電流検出回路１１３ｃは、自身が受けた駆動信号の異同に対して検出を実施する。これにより、ランプに異常が発生するか否かを測定する。

以下、電流検出回路に対して説明する。

図５は、本発明に係る電流検出回路３０の構成図である。即ち、図５の電流検出回路３０は、図３及び図４の電流検出回路１１３ｃの一実施形態である。前記電流検出回路３０は、磁気素子回路３００及び信号検出回路３１０を含む。前記磁気素子回路３００は、入力端ＩＮＰＵＴ＿1、ＩＮＰＵＴ＿２及び出力端ＯＵＴＰＵＴ＿５、ＯＵＴＰＵＴ＿６に接続されている。ある１つのランプに異常が発生すれば、少なくとも１つの駆動信号が変わる。これにより、前記磁気素子回路３００の磁束も変わる。前記磁気素子回路３００は前記磁束の変化に基づいて感応信号を生成する。前記信号検出回路３１０は、前記感応信号に基づいて異常信号を生成する一方、前記異常信号を保護回路１１２へ出力する。

図６Ａは、図５の具体的な回路図である。その中、磁気素子回路３００は、少なくとも２つの駆動信号巻線と１つの感応巻線とを含む。各巻線は１つのコイル或いは直列に接続された複数のコイルを含むことができる。本実施形態において、第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とは駆動信号巻線であり、第三磁気素子巻線３０６は感応巻線である。

前記第一磁気素子巻線３０２、第二磁気素子巻線３０４及び第三磁気素子巻線３０６は磁心或いは他の素子に結合されることができる。前記２つの駆動信号巻線はそれぞれ対応される駆動信号の入力端とランプクラスタとの間に接続される。本実施形態において、前記第一磁気素子巻線３０２は、信号入力端ＩＮＰＵＴ＿1と信号出力端ＯＵＴＰＵＴ＿５との間に接続され、前記第二磁気素子巻線３０４は、信号入力端ＩＮＰＵＴ＿２と信号出力端ＯＵＴＰＵＴ＿６との間に接続される。若し、前記磁気素子回路３００において、磁束の変化が検出されれば、前記第三磁気素子巻線３０６は感応信号を生成する。前記感応信号としては電流信号である。

第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とのコイルの比例の設定は以下の原則に基づく。即ち、全部のランプが正常に作動する時、前記第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４との前記第三磁気素子巻線３０６で生成する磁束が相殺される。

本実施形態において、第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とのコイルの比例は、同一時刻ｔ（ｔは変数である）におけるランプクラスタＳ１及びランプクラスタＳ２へ出力される駆動信号の振幅に逆比例される。言い換えれば、第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とのコイルの比例は、ランプクラスタＳ１の総抵抗とランプクラスタＳ２の総抵抗にほとんど比例されるように設置される。特に、第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とのコイルの比例は、ランプクラスタＳ１に提供される電流値とランプクラスタＳ２に提供される電流値に逆比例される。例えば、ランプクラスタＳ１に提供される総電流をＩ_１とし、ランプクラスタＳ２に提供される総電流をＩ_２とすれば、第一磁気素子巻線３０２と第二磁気素子巻線３０４とのコイルの比例関係はＩ_２：Ｉ_１である。第三磁気素子巻線３０６の回数は異常感応信号の強さを影響することができるので、前記第三磁気素子巻線３０６の回数の選択は、前記電流検出回路３０が出力の異常を検出し、且つ誤作動を進行しないようにすることを基準にする。

本実施形態において、信号検出回路３１０は感応信号を検出する。前記信号検出回路３１０は整流回路３１２及び抵抗Ｒ１を含む。前記整流回路３１２は、４つの節点ａ、ｂ、ｃ及びｄを含む。前記節点ａと節点ｃとは相向し、節点ｂと節点ｄとは相向する。節点ｂと節点ｄは、それぞれ前記第三磁気素子巻線３０６の両端に接続される。前記抵抗Ｒ１の一端は前記節点ａに接続され、他端は接地され、且つ前記抵抗Ｒ１の両端は前記保護回路１１２に接続される。前記整流回路３１２は、４つのダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を含む。前記ダイオードＤ１の陰極は節点ａに接続され、陽極は節点ｂに接続される。前記ダイオードＤ２の陰極は節点ｂに接続され、陽極は節点ｃに接続される。前記ダイオードＤ３の陽極は節点ｃに接続され、陰極は節点ｄに接続される。前記ダイオードＤ４の陽極は節点ｄに接続され、陰極は節点ａに接続される。本発明の実施形態において、前記整流回路３１２は他のスイッチ素子によって構成されることもできる。本実施形態において、異常信号としては電圧信号である。即ち、抵抗Ｒ１の両端の電圧である。

全てのランプＬが正常に作動する場合、２つのクラスタの駆動信号が磁気素子回路３００で生成する磁束は相殺されて、第三磁気素子巻線３０６に感応信号が生成されないので、信号検出回路３１０は異常信号を出力しない。即ち、抵抗Ｒ１の両端の電圧がゼロである。

少なくとも１つのランプＬに異常が発生した場合、２つのクラスタの駆動信号が磁気素子回路３００で生成する磁束は相殺されないので、前記磁気素子回路３００の磁束に変化が発生し、第三磁気素子巻線３０６に感応信号が生成される。この時、整流回路３１２のダイオードＤ１及びダイオードＤ３がオン状態、或いはダイオードＤ２及びダイオードＤ４がオン状態にされて、抵抗Ｒ１の両端に電圧が生成される。即ち、信号検出回路３１０に異常信号が生成される。保護回路１１２は前記抵抗Ｒ１の両端の電圧信号に基づいて相応な保護動作（例えば、全体の回路の作動を停止させること）を実施する。

図６Ｂ及び図６Ｃの信号検出回路３１０ａ及び３１０ｂは、図６Ａの整流回路３１０に関する他の実施形態である。図６Ｄの電流検出回路３０ａは、図６Ａの電流検出回路３０の他の実施形態である。前記電流検出回路３０ａは同極性の信号を受けることができる。

図７は、図３の電流検出回路１１３ｃの第一形態である電流検出回路１１３ｄの具体的な回路図である。その中、変圧器の２次巻線の低電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿２は、入力端ＩＮＰＵＴ＿１を介して前記電流検出回路１１３ｄの巻線Ｗ３に接続される。他の変圧器の２次巻線の低電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿４は、入力端ＩＮＰＵＴ＿２を介して前記電流検出回路１１３ｄの巻線Ｗ４に接続される。巻線Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５は磁心或いは他の素子に結合されることができる。任意のランプＬの異常は巻線Ｗ５の磁束を改変させる。この時、電流検出回路１１３ｄは異常信号を生成する一方、前記異常信号を保護回路１１２へ出力する。

図８は、図３の電流検出回路１１３ｃの第二形態である電流検出回路１１３ｅの具体的な回路図である。その中、変圧器の２次巻線の低電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿２は、前記電流検出回路１１３ｅの増幅器Ａ１の入力端に接続される。他の変圧器の２次巻線の低電圧出力端ＯＵＴＰＵＴ＿４は、インバータＩＮ１に接続され、前記インバータＩＮ１は前記電流検出回路１１３ｅの増幅器Ａ２の入力端に接続される。差動増幅器Ｃ１は増幅器Ａ１、Ａ２の出力端に接続され、増幅器Ａ１が出力する信号と増幅器Ａ２が出力する信号とに対して比較を行う。前記増幅器Ａ１と増幅器Ａ２とが出力する信号の振幅差が予定値を超過すれば、差動増幅器Ｃ１は異常信号を生成する一方、前記異常信号を保護回路１１２へ出力する。

図９は、図１の放電ランプの駆動システム１００の第三形態の具体的な回路図である。即ち、図９に示したように、電流検出回路１１３ｃはインバータ回路１１１の変圧器の１次巻線に接続されることもできる。前記インバータ回路１１１は、変圧器Ｔ１及び変圧器Ｔ２を含む。前記変圧器Ｔ１及び変圧器Ｔ２は、それぞれランプモジュール１５の不同なランプクラスタを駆動する。前記電流検出回路１１３ｃの入力端ＩＮＰＵＴ＿１及びＩＮＰＵＴ＿２は、それぞれ変圧器Ｔ１及びＴ２の一端に対応されるように接続される。ここでの変圧器の一端は、変圧器の低電圧端或いは高電圧端である。即ち、前記電流検出回路１１３ｃの入力端ＩＮＰＵＴ＿１及びＩＮＰＵＴ＿２は変圧器Ｔ１及びＴ２の低電圧端或いは高電圧端に接続されることができる。前記電流検出回路１１３ｃは、異常電流を検出し、前記異常電流を保護回路１１２へ出力する。前記保護回路１１２は、前記電流検出回路１１３ｃからの異常電流を受けと、インバータ回路１１１に対して保護を実施する。

同様に、図３の電流検出回路１１３ｃはランプモジュール１５の出力を検出することもできる。図１０を参照すると、節点ＯＵＴ＿１及びＯＵＴ＿２はランプモジュール１５の出力である。本実施形態において、ランプモジュール１５は節点ＯＵＴ＿１及びＯＵＴ＿２を介して逆極性の信号を前記電流検出回路１１３ｃへ出力する。また、前記ランプモジュール１５は同極性の信号を前記電流検出回路１１３ｃへ出力することもできる。即ち、図１１を参照すると、節点ＯＵＴ＿１及びＯＵＴ＿２はランプモジュール１５の出力である。ランプモジュール１５は節点ＯＵＴ＿１及びＯＵＴ＿２を介して同極性の信号を前記電流検出回路１１３ｃへ出力する。

図１２乃至図１４に示したように、各節点ＯＵＴ＿１及びＯＵＴ＿２には、１つ或いは複数のランプを接続させることができる。第一磁気素子巻線３０２及び第二磁気素子巻線３０４の巻線の比例は、節点ＯＵＴ＿１に接続されたランプの出力数量及び節点ＯＵＴ＿２に接続されたランプの出力数量に逆比例される。

本発明において、電流検出回路は放電ランプの駆動システムの他の素子から信号を獲得することもできる。即ち、図１８を参照すると、電流検出回路１１３ｃはバランス用回路板１６ａから信号を獲得する。各電流検出回路１１３ｃの入力に１つ或いは複数のバランス用回路板１６ａの出力を接続させることができる。各バランス用回路板１６ａの出力は、前記バランス用回路板１６ａの上のバランス素子と電気接続或いは磁気接続されることができる。

また、本実施形態において、バランス用回路板１６ａはフラッシュオーバ(Flashover)が発生することを防止することができる。バランス用回路板１６ａにおけるバランスユニットは、コンデンサー（Capacitance）バランス構造、誘導子バランス構造、Ｊｉｎバランス（Jin Balance）構造或いは他の構造であることができる。前記コンデンサーバランス構造において、コンデンサーをバランス素子で用いる。前記誘導子バランス構造において、誘導子をバランス素子で用いる。前記Ｊｉｎバランス構造において、変圧器をバランス素子で用いる。コンデンサーバランス用回路において、コンデンサー素子をバランス用回路板の表面に実装する。この時、前記コンデンサー素子は表面実装素子（ＳＭＤ）である。或いは、コンデンサー素子をバランス用回路板に挿入して実装することもできる。この時、前記コンデンサー素子は挿入実装素子（Ｄｉｐ）である。本実施形態において、分配ユニット１３とバランスユニット１４とはバランス用回路板（例えば、プリント基板、ＰＣＢ）に統合され、前記バランス用回路板にはランプＬ或いはインターフェース１２を連結するコネクタ以外、ＳＭＤ或いはＤｉｐのようなバックライトモジュールを保護する他の素子は必要ない。ＳＭＤ素子は、コンデンサー、ウエハーのような電気回路素子である。前記電気回路素子の電極（或いはピン）はバランス用回路板の表面に熔接され、前記バランス用回路板を挿通することではない。Ｄｉｐ素子もバランス用回路板（例えば、ＰＣＢ）に形成され、その電極（或いはピン）は前記バランス用回路板を挿通した状態に溶接される。本実施形態において、バランスユニット１４は、複数のコンデンサーがインサート成型された多層構造である。前記多層構造は、絶縁媒介によって隔離された複数の導電層を含む。

図１５を参照すると、本実施形態で、バランスユニット１４は、複数のコンデンサーを具備する多層構造のプリント基板１６ｂを含む。各コンデンサーの２つの電極は前記プリント基板１６ｂの内層に形成され、前記電極は任意の貫通孔Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを介して対応されるランプに接続される。

図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、本実施形態におけるプリント基板１６ｂは、４つの層ＬＲ＿１〜ＬＲ＿４を含み、その上には導電素子が形成されている。前記導電層ＬＲ＿１〜ＬＲ＿４は絶縁媒介ＤＬＲ＿１〜ＤＬＲ＿３によって隔離される。

図１６Ｂにおいて、各コンデンサーは２つの金属層を含む。前記２つの金属層は、プリント基板１６ｂの第二、第三導電層ＬＲ＿２、ＬＲ＿３の対応の位置に形成される。前記コンデンサーは、電子をしばらく貯蓄する作用を奏する。垂直に隣接している２つの金属層はコンデンサー（例えば、Ｃ_１）の２つの電極である。その中、１つの電極は貫通孔（Ｅ_１）に連結され、他の電極は高電圧線１２１、１２２に接続される。前記高電圧線１２１、１２２はインバータ回路１１１に接続された導線である。

図１９Ａ〜１９Ｄは、本発明のプリント基板１６ｂの各層の表示図である。図１９Ａ〜１９Ｄのプリント基板１６ｂにおいて、各貫通孔１９１〜１９８は、ＬＲ＿１層の上表面からＬＲ＿２層、ＬＲ＿３層を通してＬＲ＿４層の下表面まで延伸される。各貫通孔は、ＬＲ＿１〜ＬＲ＿４の各層における導電材料によって充填された貫通孔である。本発明において、インターフェース１２の高電圧線１２１、１２２は貫通孔１９７及び１９８に接続される。他の各貫通孔１９１〜１９６はランプモジュール１５のランプに接続される。高電圧線１２１、１２２が逆極性の信号を伝送する場合、貫通孔１９７及び１９８に連結された任意の２つの隣接する貫通孔も逆極性の信号をランプへ伝送する。

図１９Ａにおいて、プリント基板１６ｂの最上層ＬＲ＿１にコネクタの以外、他の素子（例えば、ＳＭＤ素子、Ｄｉｐ素子等）は設けられない。

図１９Ｂにおいて、プリント基板１６ｂの第二層ＬＲ＿２は複数の金属層Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５及びＰ１６を含む。前記金属層は、全て印刷銅箔によって形成される。図１９Ｂに示したように、前記複数の金属層は、全て２つの区域を含み、且つ狹い導線によって連結される。金属層Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１５は、それぞれ貫通孔１９１、１９３，１９５に対応されるように連結され、金属層Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１６は全て貫通孔１９８に連結される。

図１９Ｃにおいて、プリント基板１６ｂの第三層ＬＲ＿３は複数の金属層Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５及びＰ２６を含む。前記金属層は、全て印刷銅箔によって形成される。金属層Ｐ２１、Ｐ２３、Ｐ２５は、全て貫通孔１９８に連結され、金属層Ｐ２２、Ｐ２４、Ｐ２６は、貫通孔１９２、１９４，１９６に対応されるように連結される。

図１９Ｄにおいて、プリント基板１６ｂの最下層ＬＲ＿４にはどんな素子（例えば、ＳＭＤ素子、Ｄｉｐ素子等）も設けられない。

相同な高電圧線１２１、１２２に接続された不同なコンデンサーの電極は不同な層に位置することもできる。

図２０Ａ〜２０Ｄは、本発明のプリント基板１６ｂの他の実施形態の各層の表示図である。図２０Ａ〜２０Ｄのプリント基板１６ｂにおいて、各貫通孔２０１〜２０９は、ＬＲ＿１層の上表面からＬＲ＿２層、ＬＲ＿３層を通してＬＲ＿４層の下表面まで延伸される。各貫通孔は、ＬＲ＿１〜ＬＲ＿４の各層における導電材料によって充填された貫通孔である。本発明において、インターフェース１２の高電圧線１２１、１２２は貫通孔２０７及び２０８に接続される。他の各貫通孔２０１〜２０６はランプモジュール１５のランプに接続される。高電圧線１２１、１２２が逆極性の信号を伝送する場合、貫通孔２０７及び２０８に連結された任意の２つの隣接する貫通孔も逆極性の信号をランプへ伝送する。

図２０Ａにおいて、プリント基板１６ｂの最上層ＬＲ＿１にはどんな素子（例えば、ＳＭＤ素子、Ｄｉｐ素子等）も設けられない。

図２０Ｂにおいて、プリント基板１６ｂの第二層ＬＲ＿２は、複数の金属層Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５及びＰ１６を含む。前記金属層は、全て印刷銅箔によって形成される。前記金属層Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１５及びＰ１６は、それぞれ貫通孔２０１、２０３，２０５及び２０６に対応するように連結され、前記金属層Ｐ１２、Ｐ１４は、それぞれ貫通孔２０８、２０９に対応されるように連結される。

図２０Ｃにおいて、プリント基板１６ｂの第三層ＬＲ＿３は、複数の金属層Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５及びＰ２６を含む。前記金属層は、全て印刷銅箔によって形成される。金属層Ｐ２１、Ｐ２３、Ｐ２５は、全て貫通孔２０７に連結され、金属層Ｐ２２、Ｐ２４、Ｐ２６は、それぞれ貫通孔２０２、２０４に対応するように連結され、金属層Ｐ２６は、貫通孔２０９に連結される。

図２０Ｄにおいて、プリント基板１６ｂの最下層ＬＲ＿４にはどんな素子（例えば、ＳＭＤ素子、Ｄｉｐ素子等）も設けられない。貫通孔２０７、２０８、２０９と図２０Ａ〜２０Ｄにおける導線とは、本実施形態における分配ユニット１３である。

本発明におけるバランスユニット１４は本実施形態の４つの導電層を具備するプリント基板１６ｂにだけ限定されることではない。例えば、図１７に示したように、バランスユニット１４は、複数のコンデンサーＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、・・・、Ｃ_ｎを含む。前記複数のコンデンサーの電極はＬＲ＿２〜ＬＲ＿５に形成され、隣接する２つの電極は不同な層に位置する。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

本発明に係る放電ランプの駆動システムの実施形態の構成図である。 本発明に係る放電ランプの駆動システムの他の実施形態の構成図である。 図１の放電ランプの駆動システムの第一形態の具体的な回路図である。 図１の放電ランプの駆動システムの第二形態の具体的な回路図である。 本発明に係る電流検出回路の構成図である。 図５の電流検出回路の複数の実施形態である。 図５の電流検出回路の複数の実施形態である。 図５の電流検出回路の複数の実施形態である。 図５の電流検出回路の複数の実施形態である。 図３の電流検出回路の第一形態の具体的な回路図である。 図３の電流検出回路の第二形態の具体的な回路図である。 図１の放電ランプの駆動システムの第三形態の具体的な回路図である。 ランプモジュールと電流検出回路との第一形態の具体的な回路図である。 ランプモジュールと電流検出回路との第二形態の具体的な回路図である。 ランプモジュールと電流検出回路との第三形態の具体的な回路図である。 ランプモジュールと電流検出回路との第四形態の具体的な回路図である。 ランプモジュールと電流検出回路との第五形態の具体的な回路図である。 本発明に係るバランス用回路板の斜視図である。 図１５のバランス用回路板の断面図である。 図１５のバランス用回路板の断面図である。 本発明に係る他の形態のバランス用回路板の断面図である。 本発明に係るバランス用回路板と異常検出回路との配置関係図である。 本発明に係るバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係るバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係るバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係るバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係る他の形態のバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係る他の形態のバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係る他の形態のバランス用回路板の各層の表示図である。 本発明に係る他の形態のバランス用回路板の各層の表示図である。

符号の説明

１００ 放電ランプの駆動システム
１１ 電源供給ユニット
１１１ インバータ回路
１１２ 保護回路
１１３ 異常検出回路
１２ インターフェース
１３ 分配ユニット
１４ バランスユニット
Ｂ バランス素子
１５ ランプモジュール
Ｓ１ ランプクラスタ
Ｓ２ ランプクラスタ
Ｌ ランプ

Claims (26)

1. 複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、
   前記複数のランプは、少なくとも２つのクラスタに分けられ、
   前記放電ランプの駆動システムは、
   前記ランプモジュールのランプへ電源信号を提供するインバータ回路と、
   前記電源信号を伝送させるインターフェースと、
   前記インターフェースを介して伝送された前記インバータ回路からの電源信号を受ける一方、前記電源信号を複数のランプへ分配する分配ユニットと、
   前記複数のランプへ分配される電源信号を均衡するようにするバランスユニットと、
   前記分配ユニットによって分配されない電源信号を検出して、少なくとも一つのランプの状態を測定する異常検出回路と、を含むことを特徴とする放電ランプの駆動システム。
2. 前記電源信号は、インバータ回路が生成する電流信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
3. 前記電源信号は、少なくとも２つの駆動信号を含み、前記駆動信号は、前記ランプモジュールのランプを駆動し、前記異常検出回路は、前記少なくとも２つの駆動信号を比較して、ランプの異常による駆動信号の変化を測定することを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
4. 前記２つの駆動信号は、逆極性の駆動信号であることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプの駆動システム。
5. 前記異常検出回路は、磁気素子回路を含み、前記磁気素子回路は、前記駆動信号の前記磁気素子回路での磁束の変化に基づいて感応信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の放電ランプの駆動システム。
6. 前記磁気素子回路は、少なくとも２つの駆動信号巻線と、感応信号巻線と、を含み、
   前記少なくとも２つの駆動信号巻線は、対応される駆動信号をそれぞれ受け、
   前記感応信号巻線は、前記駆動信号が前記感応信号巻線の自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の放電ランプの駆動システム。
7. 前記駆動信号巻線の回数の比例は、対応されるランプクラスタで流れる電流値にほとんど逆比例されることを特徴とする請求項６に記載の放電ランプの駆動システム。
8. 前記異常検出回路は、差動増幅器をさらに含み、前記差動増幅器は同一時刻の少なくとも２つの駆動信号の振幅差に基づいて感応信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の放電ランプの駆動システム。
9. 前記異常検出回路は前記インバータ回路における変圧器の２次巻線に接続され、前記電源信号は前記変圧器の２次巻線の低電圧端或いは高電圧端で検出されることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
10. 前記異常検出回路は前記インバータ回路における変圧器の１次巻線に接続され、前記電源信号は前記変圧器の１次巻線の低電圧端或いは高電圧端で検出されることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
11. 前記電源信号は前記インターフェースによって伝送され、前記異常検出回路は前記インターフェースを介して電源信号を獲得することを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
12. 前記バランスユニットは、多層構造にインサート成型された複数のコンデンサーを含み、前記多層構造は、絶縁媒介によって隔離された複数の導電層を含むことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
13. 前記コンデンサーは、２つの金属板を含み、前記２つの金属板は、それぞれ前記多層構造における２つの導電層に位置することを特徴とする請求項１２に記載の放電ランプの駆動システム。
14. 前記コンデンサーは、電極になる２つの金属板を含み、隣接される２つのコンデンサーの電極は前記多層構造における不同な導電層にそれぞれに位置することを特徴とする請求項１２に記載の放電ランプの駆動システム。
15. 前記分配ユニットと前記バランスユニットとが１つのプリント基板に統合されることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの駆動システム。
16. 複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、
    前記ランプモジュールは複数の出力を具備し、前記複数の出力は、少なくとも２つの出力部に分けられ、
    前記放電ランプの駆動システムは、
    前記複数のランプへ分配される電源信号を均衡するようにするバランスユニットと、
    前記ランプモジュールへ提供される１つ或いは複数の出力を検出する異常検出回路と、を含み、
    前記異常検出回路は、磁気素子回路を含み、前記磁気素子回路は、前記少なくとも２つの出力部が前記磁気素子回路の自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成することを特徴とする放電ランプの駆動システム。
17. 前記磁気素子回路は、少なくとも２つの駆動信号巻線と、感応信号巻線と、を含み、
    前記少なくとも２つの駆動信号巻線は、それぞれ前記少なくとも２つの出力部に対応されるように接続され、
    前記感応信号巻線は、前記少なくとも２つの出力部が前記感応信号巻線の自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成することを特徴とする請求項１６に記載の放電ランプの駆動システム。
18. 前記少なくとも２つの駆動信号巻線の回数の比例は、前記少なくとも２つの出力部の出力数量にほとんど逆比例されることを特徴とする請求項１７に記載の放電ランプの駆動システム。
19. 前記放電ランプのシステムは、ランプモジュールへ電源信号を提供する電源供給ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の放電ランプの駆動システム。
20. 前記バランスユニットは、多層構造にインサート成型された複数のコンデンサーを含み、前記多層構造は、絶縁媒介によって隔離された複数の導電層を含むことを特徴とする請求項１９に記載の放電ランプの駆動システム。
21. 前記コンデンサーは、２つの金属板を含み、前記２つの金属板は、それぞれ前記多層構造における２つの導電層に位置することを特徴とする請求項１６に記載の放電ランプの駆動システム。
22. 複数のランプによって構成されたランプモジュールを駆動する放電ランプの駆動システムにおいて、
    前記ランプモジュールは、少なくとも２つのクラスタに分けられ、
    前記放電ランプの駆動システムは、
    前記ランプモジュールのランプへ電源信号を提供するインバータ回路と、
    前記複数のランプへ分配される電源信号を均衡するようにするバランスユニットと、
    前記少なくとも２つのランプクラスタへ提供される駆動信号を比較して、少なくとも一つのランプの状態を測定する前記異常検出回路と、を含むことを特徴とする放電ランプの駆動システム。
23. 前記異常検出回路は、前記少なくとも２つの駆動信号が自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成する磁気素子回路を含むことを特徴とする請求項２２に記載の放電ランプの駆動システム。
24. 磁気素子回路は、少なくとも２つの駆動信号巻線と、感応信号巻線と、を含み、
    前記少なくとも２つの駆動信号巻線は、対応される前記駆動信号をそれぞれに受け、
    前記感応信号巻線は、前記駆動信号が前記感応信号巻線の自身で生成する磁束の変化に基づいて感応信号を生成することを特徴とする請求項２２に記載の放電ランプの駆動システム。
25. 前記少なくとも２つの駆動信号巻線の巻線比例は、同一時刻の前記少なくとも２つの駆動信号の振幅にほとんど逆比例されることを特徴とする請求項２４に記載の放電ランプの駆動システム。
26. 前記異常検出回路は、前記バランスユニット、前記インバータ回路、或いはランプモジュールから駆動信号を獲得することを特徴とする請求項２２に記載の放電ランプの駆動システム。
    
    
    
    

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