JP2011181239A - 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二次側の開放状態時に、その開放電圧を高い精度で検出して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２０は、インバータトランスＴ１と、ブリッジ回路２３と、制御回路２２とを備えるとともに、そのプリント基板に、インバータトランスＴ１の二次巻線部の、一次巻線部から最も離れた高圧側Ｈ２の近傍に、高圧側Ｈ２から二次巻線部に対して遠ざかる方向に所定の距離だけ離隔させて設けられた検知パターン１７が設けられ、二次側の開放状態時に検知パターン１７に誘起される、インバータトランスＴ１の駆動周波数と同一周波数の電圧に基づいた信号を制御回路２２にフィードバックすることにより、開放電圧が制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電灯点灯装置に関し、特に、インバータトランスが搭載されるプリント基板に形成される検出用パターンによって、インバータトランスの二次側の開放状態を検出する技術に関する。

テレビジョン、パーソナルコンピュータなどの電子機器に用いられる液晶ディスプレイ装置は液晶が非発光のため、バックライト装置のような照明装置を必要とする。このバックライト装置の光源には放電灯が用いられており、そのような放電灯として冷陰極蛍光管が一般に用いられている。近年、液晶ディスプレイ装置の大型化に伴い、液晶テレビジョン装置等の大型の液晶ディスプレイ装置では、高輝度の表示を必要とするため、バックライト装置の光源には複数本の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）が用いられている。この複数本の冷陰極蛍光管を点灯させる放電灯点灯装置には、高電圧が必要であるため、インバータ回路のスイッチング部にて高周波電圧を発生させ、インバータトランスで昇圧して点灯に必要な高電圧を得て冷陰極蛍光管に印加している。

従来、放電灯点灯装置に用いられるインバータトランスは１出力型が一般的であり、１出力型の構造では、複数本の冷陰極蛍光管を点灯するために冷陰極蛍光管と同数のインバータトランスが必要となるため、大型の液晶ディスプレイ装置において、多数のインバータトランスを搭載する結果、バックライト装置が大型化してしまうという問題がある。このため、近年の放電灯点灯装置では、インバータトランスの二次巻線の両端に２本の放電灯が接続され、２本の放電灯のそれぞれの一端に逆位相の交流電圧を加えることにより２本の放電灯を点灯する方式が採用されるようになってきている（例えば、特許文献１の図５参照）。

特許文献１の図５に開示されているような放電灯点灯装置では、一般的に、インバータトランスの二次側が開放状態にあるときに、インバータトランスの二次側に過電圧が発生することを防止するための保護回路が設けられる。

図８は、従来の保護回路を設けた放電灯点灯装置の一例である放電灯点灯装置２００の回路構成を示す図である。図８に示す放電灯点灯装置２００は、制御回路２０２、制御回路２０２に接続されたフルブリッジ回路２０３、フルブリッジ回路２０３に接続されたインバータトランスＴ２０１を備えている。

放電灯点灯装置２００において、制御回路２０２（一つのＩＣにより構成されている）はフルブリッジ回路２０３を作動させ、フルブリッジ回路２０３はインバータトランスＴ２０１の一次側に駆動信号を送信し、インバータトランスＴ２０１は、その二次側の両端にそれぞれ接続された２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）を駆動（点灯）するものである。

インバータトランスＴ２０１は、リーケージ型のインバータトランスであり、一次巻線Ｗ２０１と二次巻線Ｗ２０２が設けられている。二次巻線Ｗ２０２用の２つの出力端子のそれぞれには、２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）のそれぞれの一端が接続され、２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）のそれぞれの他端は、ともにＧＮＤに接続されている（この例では、他端同士が互いに接続されるとともに、その接続点がＧＮＤに接続されている）。放電灯点灯装置２００は、インバータトランスＴ２０１の二次巻線Ｗ２０２用の２つの端子から２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）の一端のそれぞれに逆位相の交流電圧が印加され、インバータトランスＴ２０１の一つの二次巻線Ｗ２０２で２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）を駆動する構成となっている。

この二次巻線Ｗ２０２の両端のそれぞれには直列接続された２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）の一端が接続され、他端はＧＮＤに接続されている。２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）の中間点と制御回路２０２とはダイオードＤ２０１を介して接続されている。

フルブリッジ回路２０３は、直流電源からの直流電圧Ｖinを入力して、制御回路２０２からの駆動パルス信号により高周波電圧をインバータトランスＴ２０１の一次側に入力し、二次側で昇圧させる。そして、この昇圧された電圧を二次巻線Ｗ２０２に接続された２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）に印加し、２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）を放電、点灯させている。

図８に示すように、制御回路２０２は、三角波回路（発振回路）２１０、エラーアンプ回路２１１、ＰＷＭ回路２１２、及びロジック回路２１３を備えている。この制御回路２０２は、三角波回路２１０からの三角波出力をＰＷＭ回路２１２に入力して、２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）のそれぞれに印加される交流電圧が分圧されてエラーアンプ回路２１１の反転入力部に入力されるようになっている。エラーアンプ回路２１１は、放電灯に応じた出力電圧をＰＷＭ回路２１２に出力し、ＰＷＭ回路２１２は、三角波出力とエラーアンプ回路２１１の出力電圧を比較してパルス信号をロジック回路２１３に出力する。ロジック回路２１３は、三角波回路２１０の出力パルス信号とＰＷＭ回路２１２からの出力パルス信号により、フルブリッジ回路２０３へ入力するゲート信号を供給する。

ロジック回路２１３のゲート信号によりフルブリッジ回路２０３が動作し、インバータトランスＴ２０１の一次側の一次巻線Ｗ２０１に交流電流を流して、二次巻線Ｗ２０２に昇圧された電圧を誘起させて２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）を駆動する。

制御回路２０２には、放電灯の調光を行うためのバースト信号を供給するバースト回路(図示略)が設けられている。この回路からの出力は、バースト信号となり、この信号によって、放電灯の電流をフィードバック制御するエラーアンプの反転入力をプルアップさせ、トランスの一次側を非作動にして、放電灯を断続的に作動させて調光ができるようになっている。

また、インバータトランスＴ２０１の二次側の両端に接続された２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）で分圧された信号が、それぞれ、ダイオードＤ２０１を介して制御回路２０２のエラーアンプ回路２１１及び過電圧保護回路(図示略)に供給される。インバータトランスＴ２０１の二次側が半開放状態（２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）のうちのどちらか１本の放電灯が抜けた開放状態）、あるいは、コネクタオープン（２本の放電灯（Ｌａ２０１，Ｌａ２０２）の両方がランプコネクタに未接続である開放状態）などの開放状態になった場合は、その開放電圧を２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）で分圧された信号の電圧値が上昇し、この電圧が制御回路２０２にフィードバックされることで、フルブリッジ回路２０３の作動が停止される。

特開２００５−１２１７６号公報（図５）

ここで、図８に示した放電灯点灯装置２００には、次のような問題があった。すなわち、放電灯装置２００では、インバータトランスＴ２０１の二次側の開放電圧を検出するために、インバータトランスＴ２０１の二次側の両端のそれぞれに２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）を設ける必要がある。これらのコンデンサには高い耐圧を要求される高圧コンデンサを用いる必要があるため、部品コストが高騰する要因となり、コストダウンが困難である。

また、放電灯点灯装置２００では、インバータトランスＴ２０１の二次側の開放状態を検出する方法として、インバータトランスＴ２０１の二次側の両端に設けられた２つのコンデンサ（Ｃ２０１、Ｃ２０２）により分圧された出力電圧のみを検出してフィードバック制御するようにしているため、放電灯点灯装置２００の動作制御上、半開放状態とコネクタオープンとの切り分けができず、放電灯点灯時の開放電圧をそれぞれの開放状態に応じた適切な電圧値に調整することができず、精度の高いフィードバック制御が困難である。

尚、インバータトランスＴ２０１の二次側の開放状態を検出する従来の手段として、三次巻線を備えたインバータトランスを用い、二次側の開放状態時に三次巻線に誘起される電圧をフィードバックする場合もあるが、このような放電灯点灯装置も、放電灯点灯装置２００と同様の問題を有している。

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、インバータトランスの二次側の開放状態時に、その開放電圧を高い精度で検出して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。

以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）ボビン、該ボビンの巻芯部の外周に巻回された一次巻線から構成される一次巻線部、及び、該ボビンの巻芯部の外周に巻回された二次巻線から構成される二次巻線部を含むインバータトランスと、前記インバータトランスが搭載されるプリント基板と、該インバータトランスを所定の駆動周波数で駆動するブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路とを備え、前記インバータトランスは、前記二次巻線部の少なくとも一端側が高圧側として構成され、該高圧側に放電灯の一端を接続して前記放電灯に交流電圧を印加することにより、前記放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、前記プリント基板は、該プリント基板に搭載された前記インバータトランスの前記二次巻線部の、前記一次巻線部から最も離れた前記高圧側の近傍に、該高圧側から前記二次巻線部に対して遠ざかる方向に所定の距離だけ離隔させて設けられた、第１の検知パターンを有しており、前記インバータトランスの二次側の開放状態時に前記第１の検知パターンに誘起される前記駆動周波数と同一周波数の電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、開放電圧を制御することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項１）。

本項に記載の放電灯点灯装置によれば、そのプリント基板が、第１の検知パターンを有しており、インバータトランスの二次側の開放状態時に第１の検知パターンに誘起されるインバータトランスの駆動周波数と同一周波数の開放電圧に基づいた信号を制御回路にフィードバックすることにより、この開放電圧を制御するために、高圧コンデンサまたは三次巻線を要することなく、開放電圧を高精度に制御することができる。
そして、高圧コンデンサが不要であることによって、部品及び実装工数の削減により製造コストを大幅に低減できる。また、インバータトランスに三次巻線が不要であることによって、三次巻線の巻線スペース及び二次巻線との絶縁スペースが削除できるため、インバータトランスの小型化が可能になる。更に、三次巻線及びその巻線工数がなくなるため、製造コストが低減し、インバータトランスの小型化に伴い、そのボビン及びコアのコストも低減される。
加えて、三次巻線を含むインバータトランスを用いた放電灯点灯装置から、本発明に係る放電灯点灯装置に切り替える場合でも、インバータトランスの変更は、ボビン、コア等に対する最小限の変更で済み、その他の部品は既存の部品を使用できるため、開発コストを殆ど要しない。
また、第１の検知パターンは、プリント基板上に設けられており、インバータトランスは、（通常はインバータトランスに設けられるボス等により）、プリント基板上に高精度に位置決めされて搭載されるため、インバータトランス（特に、その二次巻線部）と第１の検知パターンとの相対位置にばらつきがなく、開放電圧を高精度に検知することが可能となる。

また、本項に記載の放電灯点灯装置において、第１の検知パターンは、プリント基板に搭載されたインバータトランスの二次巻線部の、一次巻線部から最も離れた高圧側の近傍に、該高圧側の位置から前記二次巻線部に対して遠ざかる方向に所定の距離だけ離隔させて設けられるものであり、これによって、一次巻線部に発生する電圧の影響を受けることなく、二次巻線部に発生する開放電圧を高精度に検知することが可能となる。この際、前記所定の距離は、開放電圧を高精度に検知することと、二次巻線部と第１の検知パターンとの間の絶縁距離を確保することとのバランスを考慮しつつ、放電灯点灯装置の仕様等に応じて適切な距離が設定されるものであり、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。

また、本項に記載の放電灯点灯装置は、その第１の検知パターンにより、インバータトランスの駆動周波数と同一周波数の開放電圧を検知するものであるため、例えば、アーク放電、コロナ放電などの高次の周波数成分を検知する場合と比較して、第１の検知パターンの形状を比較的簡素な形状（例えば、四角形状、円形状）とすることができ、プリント基板のパターン設計上有利である。尚、本発明において、インバータトランスの駆動周波数とは、放電灯点灯装置が安定動作している間の周波数（例えば、５０ｋＨｚ程度）だけではなく、放電灯点灯装置の始動時等にシフトアップされた周波数（例えば、７０ｋＨｚ程度）も含むものである。

（２）（１）項に記載の放電灯点灯装置において、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端側が高圧側として構成され、両方の高圧側のそれぞれに放電灯の一端を接続して前記放電灯に交流電圧を印加することにより、前記放電灯を点灯することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項２）。
本項に記載の放電灯点灯装置において、インバータトンラスの二次巻線部の両端側には、互いに同位相の交流電圧が発生するものであっても、または、互いに逆位相の交流電圧が発生するものであってもよい。

（３）（２）項に記載の放電灯点灯装置において、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端側に互いに逆位相の交流電圧が発生し、前記プリント基板は、該プリント基板に搭載された前記インバータトランスの前記二次巻線部における交流電圧の中点電位部の近傍に設けられた第２の検知パターンをさらに有しており、前記インバータトランスの二次側の半開放状態時に前記第２の検知パターンに誘起される電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、開放電圧を制御することを特徴とする放電灯点灯装置（請求項３）。

本項に記載の放電灯点灯装置によれば、全開放状態時に加えて、両方の高圧側のそれぞれに接続された放電灯の一端のどちらか一方が抜けた半開放状態時に、二次巻線部の両端間の出力バランスがくずれるために正常動作時における二次巻線部の中点電位部近傍に発生する異常電圧を第２の検知パターンにより検知し、これによって、開放電圧を制御することが可能となる。
尚、本項に記載の放電灯点灯装置において、二次巻線の巻線状態が二次巻線部の全体にわたって均等巻きである場合には、第２の検知パターンは、インバータトランスの二次巻線部における巻芯軸方向の中央部近傍に形成されるものである。

（４）（２）または（３）項に記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯は２本の直管によって構成されており、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端のそれぞれには、前記２本の直管のそれぞれの一端が接続され、前記２本の直管のそれぞれの他端は、ともにＧＮＤに接続されるか、または、ＧＮＤに接続されることなく互いに接続されていることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項４）。

（５）（２）または（３）項に記載の放電灯点灯装置において、前記放電灯は１本のＵ字管によって構成されており、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端のそれぞれには、前記１本のＵ字管の両端のそれぞれが接続されることを特徴とする放電灯点灯装置（請求項５）。

本発明は、以上のように構成したことにより、簡易で安価な回路構成でありながら、二次側の開放状態時に、その開放電圧を高い精度で検出して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可能となる。

本発明の第１実施形態における放電灯点灯装置を模式的に示す回路構成図である。 図１に示す放電灯点灯装置に用いられるインバータトランスを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示す放電灯点灯装置において、検知回路の一例を具体的に示す回路構成図である。 図１に示す放電灯装置の一次巻線の両端の電圧波形を示す図であり、（ａ）は、本発明に係るフィードバック制御をしない場合の二次側開放時、（ｂ）は、本発明に係るフィードバック制御をした場合の二次側開放時における図である。 図１に示す検知パターンに誘起される電圧波形を示す図であり、（ａ）は、正常動作時、（ｂ）は、本発明に係るフィードバック制御をしない場合の二次側開放時、（ｃ）は、本発明に係るフィードバック制御をした場合の二次側開放時における図である。 本発明の第２実施形態における放電灯点灯装置を模式的に示す回路構成図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図６に示す放電灯点灯装置において、検知回路の例を具体的に示す回路構成図である。 従来の放電灯点灯装置の一例の概略の回路構成を示す図である。

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実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における放電灯点灯装置２０の概略の回路構成を示す図である。図１に示す放電灯点灯装置２０は、制御回路２２、制御回路２２に接続されたフルブリッジ回路２３、フルブリッジ回路２３に接続されたインバータトランスＴ１を備えている。

放電灯点灯装置２０は、例えば大型液晶ＴＶ用に好適な放電灯点灯装置またはその一部に相当するものであり、制御回路２２（一つのＩＣにより構成されている）はフルブリッジ回路２３の作動を制御し、フルブリッジ回路２３はインバータトランスＴ１の一次巻線Ｗ１に所定の駆動周波数を有する駆動信号を送信し、インバータトランスＴ１は、二次巻線Ｗ２に接続された２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）を駆動する。

本実施形態で用いられるインバータトランスＴ１は、その二次巻線部の両端側が高圧側として構成されており、二次巻線Ｗ２の両端子Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに、２本の直管から構成される放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）のそれぞれの一端が接続されている。また、２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）のそれぞれの他端は、ともにＧＮＤに接続されている（この例では、他端同士が互いに接続されるとともに、その接続点がＧＮＤに接続されている）。また、後述するように、放電灯点灯装置２０は、二次巻線Ｗ２の一方の高圧側Ｈ２に、検知パターン（第１の検知パターン）１７を有しており、検知パターン１７は、検知回路２４を介して制御回路２２に接続される。

制御回路２２は、図８に示した従来の放電灯点灯装置２００の制御回路２０２と同様な構成を有するため、詳細な図示および説明は省略する。

フルブリッジ回路２３は、直流電源からの電圧Ｖin（図示は省略する）を入力して、制御回路２２からの駆動パルス信号により、インバータトランスＴ１の一次巻線部を構成する一次巻線Ｗ１に高周波電圧を入力し、二次巻線Ｗ２で昇圧させる。そして、この昇圧された電圧を二次巻線Ｗ２に接続された２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）に印加し、２本の放電灯を放電、点灯させている。また、放電灯点灯装置２０には、インバータトランスＴ１の二次側にリーケージインダクタンスと容量による共振回路が構成されている。

放電灯点灯装置２０は、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗ２の両端Ｈ１、Ｈ２に接続された２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）の一端のそれぞれに逆位相の交流電圧が印加され、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗ２で２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）を駆動する構成となっている。

ここで、図１に示すインバータトランスＴ１の構成の詳細について、図２を参照して説明する。図２に示すインバータトランスＴ１は、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライト材からなる２つのＵ型コア２Ａ、２Ｂと、例えば液晶ポリマー等の合成樹脂により矩形筒状に成形されたボビン３と、ボビン３の外周に巻回された一次巻線Ｗ１及び二次巻線Ｗ２からそれぞれ構成される一次巻線部４及び二次巻線部５を備えている。一次巻線部４及び二次巻線部５は、ボビン３の巻芯部１０の中心軸方向に沿って所定の間隔を空けて配設されている。

コア２Ａ、２Ｂは、それぞれの一方の脚がボビン３の中央孔に挿入され、ボビン３の外側に配置される他方の脚とともに、コア２Ａ、２Ｂの対向面を突き合わせて接合することにより、一体のＵＵ型コア２を構成するものである。また、ボビン３には、一次巻線用入力端子１４ａ，１４ｂ及び二次巻線用出力端子１６ａ，１６ｂが植設されている。

ボビン３は、巻芯部１０を分割する複数のフランジを有しており、第１のフランジ１１ａと第２のフランジ１１ｂの間には、一次巻線部４が形成される第１の巻芯部１０ａ（図２（ｂ）の点線部）が設けられ、第２のフランジ１１ｂと第３のフランジ１１ｃの間には、一次巻線部４と二次巻線部５との間の絶縁距離を形成する空間溝部１２ａが設けられている。また、第３のフランジ１１ｃと第５のフランジ１１ｅの間には、二次巻線部５が形成される第２の巻芯部１０ｂ（図２（ｂ）の点線部）が設けられている。さらに、第２の巻芯部１０ｂは、複数（図２では７個）の第４のフランジ１１ｄによって分割されており、二次巻線部５は分割巻きにて巻回される。

ボビン３の両端には、第１のフランジ１１ａによって仕切られた第１の端子台１３ａと第５のフランジ１１ｅによって仕切られた第２の端子台１３ｂが設けられており、さらに、ボビン３の、第２のフランジ１１ｂから第３のフランジ１１ｃにまたがる部分の一方の側面には第３の端子台１３ｃが設けられている。

第１の端子台１３ａには一次巻線用入力端子１４ａ，１４ｂが、第２の端子台１３ｂ及び第３の端子台１３ｃには、それぞれ二次巻線用出力端子１６ｂ，１６ａが植設されている。すなわち、一次巻線用入力端子１４ａ，１４ｂは、ボビン３の一端に配置されて巻芯部１０の中心軸方向に延び、二次巻線用出力端子１６ａ，１６ｂは、ボビン３の一方の側面から一次巻線用入力端子１４ａ，１４ｂに対して直角方向に延びている。

そして、インバータトランスＴ１において、二次巻線Ｗ２の高圧側の一端Ｈ１は、二次巻線部５の第３のフランジ１１ｃ付近に配置されるように構成されて、一次巻線部４に対して近い側の二次巻線用出力端子１６ａに接続され、他端Ｈ２は、第５のフランジ１１ｅ付近に配置されるように構成されて、一次巻線部４に対して遠い側の二次巻線用出力端子１６ｂに接続される。

ここで、放電灯点灯装置２０は、そのプリント基板（図示は省略する）に設けられた検知パターン（第１の検知パターン）１７を有しており、この検知パターン１７は、インバータトランスＴ１がプリント基板上に搭載されたときに、インバータトランスＴ１の二次巻線部５の、一次巻線部４に対して最も離れた（すなわち、本実施形態では、近いほうの高圧側Ｈ１ではなく遠い方の）高圧側Ｈ２の近傍となる位置に形成されている。さらに、検知パターン１７は、高圧側Ｈ２から二次巻線部５に対して遠ざかる方向に所定の距離だけ離隔させて設けられるものであり、本実施形態では、検知パターン１７を略四角形状とするとともに、二次巻線部５の第５のフランジ１１ｅ側の最外端から、検知パターン１７の二次巻線部５に最も近い一辺までの距離を１ｍｍ程度とすることによって、この距離（絶縁距離）が確保されている。そして、検知パターン１７は、その全体がボビン３の端子台１３ｂの下面にほぼ覆われる程度の大きさに形成されており、検出用パターン１７から、インバータトランスＴ１の外側に向かって配線パターン１８が引き出されている。

尚、本発明に係る検知パターン１７は、形成位置に関する上記の条件を満たす限り、その形状及び大きさは、任意の適切なものとすることができる。例えば、検知パターン１７の形状を円形状とするものであっても、または、端子台１３ｂの下面から（二次巻線部５から遠ざかる方向に）露出するものであってもよい。

通常、インバータトランスＴ１は、ボビン３から下方に突出したボス２１がプリント基板に形成されたガイド孔に嵌めこまれることによって位置決めされ、一次巻線用入力端子１４ａ，１４ｂと二次巻線用出力端子１６ａ，１６ｂとがプリント基板に形成された接続用パッドに半田付けされることによって固定される。

放電灯点灯装置２０は、そのプリント基板の所定の位置に検知パターン１７を設けることにより、インバータトランスＴ１の二次側が開放状態のときに、検知パターン１７に誘起されるインバータトランスＴ１の駆動周波数と同一周波数の異常電圧を検知し、検出抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１からなる検知回路２４（図３参照）を介して、この異常電圧を整流した電圧信号を制御回路２２にフィードバックすることによって、インバータトランスＴ１の二次側に過電圧が発生しないように、その開放電圧を制御するものである。

次に、図４及び図５を参照して、本実施形態における放電灯点灯装置２０において、開放電圧の制御動作の一例について説明する。図４は、インバータトランスＴ１の二次側の全開放状態（２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）の両方がランプコネクタに接続されていない場合）において、インバータトランスＴ１の一次巻線部４の両端に印加される電圧波形を示す図であり、図４（ａ）は、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックしない場合、図４（ｂ）は、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックした場合を示している。

検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックしない場合、図４（ａ）に示すように、電圧波形のデューティ比は最大の状態となっている（オン時間は約５μｓ）が、一方、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックした場合には、図４（ｂ）に示すように、電圧波形のデューティ比は減少し（オン時間は約２．５μｓ）、制御回路２２にフィードバックされる電圧信号に応じて、インバータトランスＴ１に投入される電力を減少させ、二次側に発生する開放電圧を抑制するための制御が良好に機能していることが分かる。

このことは、さらに、図５に示す検知パターン１７に誘起される電圧波形から確認することができる。ここで、図５（ａ）は、正常動作時（インバータトランスＴ１の二次巻線部５の両端に接続された２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）の両方がランプコネクタに正常に接続されている場合）において、検知パターン１７に誘起される電圧波形を示し、図５（ｂ）は、インバータトランスＴ１の二次側の全開放状態（２本の放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）の両方がランプコネクタに接続されていない場合）において、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックしない場合に、検知パターン１７に誘起される電圧波形を示し、図５（ｃ）は、インバータトランスＴ１の二次側の全開放状態において、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックした場合に、検知パターン１７に誘起される電圧波形を示している。

図５（ａ）に示すように、正常動作時に、検知パターン１７に誘起される電圧は、ピーク値で約１１．４Ｖ程度の値である。これに対して、二次側の全開放状態時に、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックしないと、インバータトランスＴ１の二次側に異常に高い開放電圧が発生し、それに伴って、図５（ｂ）に示すように、検知パターン１７には、ピーク値で約２４．６Ｖを示す高い電圧が誘起される。一方、検知パターン１７に誘起される電圧を制御回路２２にフィードバックした場合、図５（ｃ）に示すように、検知パターン１７に誘起される電圧は、ピーク値で約１４．２Ｖまで低下し、これによって、インバータトランスＴ１の二次側に開放電圧が低下するように、フィードバック制御されていることが分かる。

このように本実施形態における放電灯点灯装置２０では、そのプリント基板の所定の位置に検知パターン１７を設けたことによって、インバータトランスＴ１の二次側が開放状態のときに誘起される異常電圧を、インバータトランスＴ１の一次側の影響を受けることなく、検知パターン１７により高精度に検知し、放電灯点灯装置２０の動作をフィードバック制御することが可能となるため、インバータトランスＴ１の二次側の開放電圧を、開放状態に応じた適切な電圧値に調整することができる。

また、放電灯点灯装置２０における検知パターン１７は、プリント基板上に他の配線パターンを形成する工程と同時にパターンとして追加するだけでよく、プリント基板のサイズは従来と同等でよい上、既存の部品をそのまま用いることができるため、新たな部品あるいは新たな作業工程を追加する必要はない。また、放電灯点灯装置２０では、インバータトランスＴ１の二次巻線部の両端のそれぞれに２つのコンデンサ（放電灯点灯装置２００のＣ２０１、Ｃ２０２）を設ける必要がなく、三次巻線部を備えたインバータトランスを用いる必要もないため、部品コストおよび作業工数を低減することができる。

また、検知パターン１７は、基板製作時に他の配線パターンと一緒にプリント基板に形成されるため、位置精度が高く、また、インバータトランスＴ１はボビン３の下方部に突出したボス２１がプリント基板に形成されたガイド孔に嵌め込まれることによって位置決めされるため、インバータトランスＴ１と検知パターン１７との間の寸法精度が高い。これによって、検知パターン１７は、高い検出精度でもって異常電圧を検出することができる。このように、本実施形態による放電灯点灯装置２０は、簡易で安価な回路構成でありながら二次側の開放状態時に、その開放電圧を高い精度で検出して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。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態における放電灯点灯装置３０の概略の回路構成を示す図である。本実施形態における放電灯点灯装置３０は、中点電圧用の検知パターン（第２の検知パターン）２７と、検知パターン２７の追加に対応する検知回路２８を備える点で、上述した第１実施形態における放電灯点灯装置２０と異なるものであり、以下の説明では、第１実施形態と重複する部分の説明は省略し、その相違点のみを詳述する。

放電灯点灯装置３０は、そのプリント基板（図示は省略する）に設けられた検知パターン（第２の検知パターン）２７をさらに有しており、この検知パターン２７は、インバータトランスＴ１がプリント基板上に搭載されたときに、インバータトランスＴ１の二次巻線部５における交流電圧の中点電位部の近傍となる位置に形成されている。
尚、図６には、検知パターン２７が円形状のパターンとして示されているが、本発明は、検知パターン２７の形状及び大きさによって限定されるものではなく、検知パターン２７として、任意の適切な形状及び大きさのパターンを使用できるものである。

また、インバータトランスＴ１の二次巻線部５における交流電圧の中点電位部は、インバータトランスＴ１の二次巻線Ｗ２が均等巻きされている場合には、二次巻線部５における巻芯軸方向の幾何学的中央部に略一致するが、本実施形態におけるインバータトランスＴ１は、二次巻線Ｗ２が均等巻きされておらず、その中点電位部が幾何学的中央部からずれている場合を含むものである。

ここで、検知回路２８は、その基本構成を図７（ａ）に示すように、検出抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１からなる、検知パターン１７のための検知回路要素の出力端と、検出抵抗Ｒ２及びダイオードＤ２からなる検知パターン２７のための検知回路要素の出力端とを接続し、その接続点を制御回路２２に接続したものである。これによって、常に、検出抵抗Ｒ１によって検出される電圧と検出抵抗Ｒ２によって検出される電圧がそれぞれ整流され、いずれか高い方の電圧が制御回路２２にフィードバックされることになる。
また、検知回路２８は、図７（ｂ）に示すように、抵抗Ｒ２及びダイオードＤ２からなる検知パターン２７のための検知回路要素の出力端を、ボルテージフォロアに接続されたオペアンプ２９及びダイオードＤ３を介して、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ１からなる検知パターン１７のための検知回路要素の出力端と接続するものであってもよく、これによって、検知パターン２７に誘起される電圧を、より確実に制御回路２２にフィードバックすることができる。

放電灯点灯装置３０では、放電灯（Ｌａ１，Ｌａ２）のどちらか一方が抜けた半開放状態（例えば、放電灯Ｌａ１が抜けた半開放状態）において、二次巻線Ｗ２の両端間の出力バランスがくずれるため、二次巻線Ｗ２の一方端（放電灯が開放状態になっている側）には正常よりも大きな交流電圧が発生する一方、他端（放電灯が開放状態になっていない側）にはほとんど電圧が発生しないため、正常動作時における二次巻線部５の中点電位部でそれぞれの電圧が打ち消しあうことが無く、半開放状態による高い電圧が発生する。そして、検出用パターン２７は、この半開放状態における異常電圧を検知するものである。

放電灯点灯装置３０は、このように、検知パターン１７に加えて、プリント基板の所定の位置に中点電位用の検知パターン２７を設けたことによって、半開放状態のときに誘起される異常電圧を検知パターン２７により検出し、放電灯点灯装置３０の動作をフィードバック制御することが可能となるため、インバータトランスＴ１の二次側が全開放状態の場合だけなく、半開放状態の場合にも、開放電圧をそれぞれの開放状態に応じた適切な電圧値に調整することができる。

尚、上述した実施形態を通じて、プリント基板における検知ターン１７、２７の形成面は、その検知精度に鑑みれば、インバータトランスＴ１の実装面とすることが望ましいが、設計仕様等に応じて、プリント基板の内層面あるいは裏面（実装面ではない反対面）であってもよい。

以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、例えば以下に記載したような、種々の変形や応用が可能である。

インバータトランスを構成するコア形状は、ＵＵ型に限定されるものではなく、ＣＩ型など、他のコア形状であってもよく、また、コア材質も、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトに限定されるものではなく、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系あるいはＭｎ−Ｚｎ系とＮｉ−Ｚｎ系フェライトの組み合わせなどが適用可能である。

また、放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態の回路構成に限定されるものではなく、様々な構成が適用可能である。例えば、ブリッジ回路はハーフブリッジ回路であってもよく、または、プッシュプル回路であってもよい。

また、第１実施形態における放電灯点灯装置２０において、二次巻線Ｗ２の一端側Ｈ１を低圧側としてＧＮＤに接続し、他端側Ｈ２のみを高圧側として、１本の放電灯の一端を接続するものであってもよい。
さらに、本発明に係るインバータトランスの二次巻線部は、２つの二次巻線要素のそれぞれの両端側を高圧側と低圧側とし、これら２つの二次巻線要素の低圧側同士をＧＮＤに接続してなるものであってもよく、この場合、それぞれの二次巻線要素の高圧側である二次巻線部の両端側に接続された放電灯に、同位相の電圧を印加するものであってもよい。この際、本発明に係るインバータトランスは、所謂ツイン・トランスのような一体のトランス部品として構成されるものであってもよく、または、複数のトランス部品を接続して構成されるものであってもよい。

また、第１及び第２実施形態における放電灯点灯装置２０、３０において、２本の直管により構成される放電灯は、一端がインバータトランスの二次巻線部の両端に接続される２本の放電灯のそれぞれの他端が、ＧＮＤに接続されることなく互いに接続されるものであってもよい。

さらに、第１及び第２実施形態における放電灯点灯装置２０、３０において、インバータトランスの二次巻線部の両端に接続される放電灯の構成は、２本の直管による構成に限定されず、１本のＵ字管またはコ字管により構成され、インバータトランスの二次巻線部の両端のそれぞれに、Ｕ字管またはコ字管の両端のそれぞれが接続されるものであってもよい。この場合、インバータトランスの二次側負荷の半開放状態は、１本のＵ字管またはコ字管のいずれかの一端が開放状態の場合である。

２：ＵＵ型コア、２Ａ，２Ｂ：Ｕ型コア、３：ボビン、４：一次巻線部、５：二次巻線部、１０：巻芯部、１０ａ：第１の巻芯部、１０ｂ：第２の巻芯部、１１ａ：第１のフランジ、１１ｂ：第２のフランジ、１１ｃ：第３のフランジ、１１ｄ：第４のフランジ、１１ｅ：第５のフランジ、１２ａ：空間溝部、１３ａ：第１の端子台、１３ｂ：第２の端子台、１３ｃ：第３の端子台、１４ａ，１４ｂ：一次巻線用入力端子、１６ａ，１６ｂ：二次巻線用出力端子、１７：検知パターン（第１の検知パターン），２７：検知パターン（第２の検知パターン）、１８：配線パターン、２０，３０：放電灯点灯装置、２２：制御回路、２３：フルブリッジ回路、２４、２８：検知回路、２９：オペアンプ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３：ダイオード、Ｈ１，Ｈ２：二次巻線部の高圧側、Ｌａ１，Ｌａ２：放電灯、Ｒ１，Ｒ２：検出抵抗、Ｔ１：インバータトランス、Ｗ１：一次巻線、Ｗ２：二次巻線

Claims (5)

1. ボビン、該ボビンの巻芯部の外周に巻回された一次巻線から構成される一次巻線部、及び、該ボビンの巻芯部の外周に巻回された二次巻線から構成される二次巻線部を含むインバータトランスと、前記インバータトランスが搭載されるプリント基板と、該インバータトランスを所定の駆動周波数で駆動するブリッジ回路と、該ブリッジ回路の作動を制御する制御回路とを備え、前記インバータトランスは、前記二次巻線部の少なくとも一端側が高圧側として構成され、該高圧側に放電灯の一端を接続して前記放電灯に交流電圧を印加することにより、前記放電灯を点灯する放電灯点灯装置であって、
   前記プリント基板は、該プリント基板に搭載された前記インバータトランスの前記二次巻線部の、前記一次巻線部から最も離れた前記高圧側の近傍に、該高圧側から前記二次巻線部に対して遠ざかる方向に所定の距離だけ離隔させて設けられた、第１の検知パターンを有しており、
   前記インバータトランスの二次側の開放状態時に前記第１の検知パターンに誘起される前記駆動周波数と同一周波数の電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、開放電圧を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端側が高圧側として構成され、両方の高圧側のそれぞれに放電灯の一端を接続して前記放電灯に交流電圧を印加することにより、前記放電灯を点灯す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. 前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端側に互いに逆位相の交流電圧が発生し、前記プリント基板は、該プリント基板に搭載された前記インバータトランスの前記二次巻線部における交流電圧の中点電位部の近傍に設けられた第２の検知パターンをさらに有しており、前記インバータトランスの二次側の半開放状態時に前記第２の検知パターンに誘起される電圧に基づいた信号を前記制御回路にフィードバックすることにより、開放電圧を制御することを特徴とする請求項２に記載の放電灯点灯装置。
4. 前記放電灯は２本の直管によって構成されており、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端のそれぞれには、前記２本の直管のそれぞれの一端が接続され、前記２本の直管のそれぞれの他端は、ともにＧＮＤに接続されるか、または、ＧＮＤに接続されることなく互いに接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の放電灯点灯装置。
5. 前記放電灯は１本のＵ字管によって構成されており、前記インバータトランスの前記二次巻線部の両端のそれぞれには、前記１本のＵ字管の両端のそれぞれが接続されることを特徴とする請求項２または３に記載の放電灯点灯装置。