JP3802923B2

JP3802923B2 - バックライト装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP3802923B2
Application number: JP2006024069A
Authority: JP
Inventors: 裕井上; 将樹清水; 修基大谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2006156413A

Description

本発明は、蛍光管を駆動するバックライト装置、及び当該バックライト装置から発せられた光を液晶パネルに照射し、画像を表示する液晶表示装置に関する。

二つの昇圧トランスを用いて被駆動体を駆動するインバータ回路の従来例として、特許文献１には次のような技術が開示されている。

すなわち、当該従来例は、図２０に示すように、１次巻線３０９ａ、２次巻線３０５ａ及び帰還巻線３０６を有する昇圧トランス３０１ａと、一対のプッシュプル駆動用トランジスタ３０２ａ、３０３ａを有する一方のインバータ回路３０４ａと、１次巻線３０９ｂ及び２次巻線３０５ｂを有する昇圧トランス３０１ｂと一対のプッシュプル駆動用トランジスタ３０２ｂ、３０３ｂを有する他方のインバータ回路３０４ｂとを備え、昇圧トランス３０１ａの帰還巻線３０６を他方のインバータ回路３０４ｂの自励発振にも使用している構成のインバータ回路３０８が記載されており、当該インバータ回路３０８により蛍光管３０７の両端に接続された２次巻線３０５ａ及び２次巻線３０５ｂの間に逆相の交流電圧が印加するものである。
実開平５−９０８９７号公報

上述した従来例のインバータ回路３０８は、一方のインバータ回路３０４ａに備えられた昇圧トランス３０１ａの帰還巻線のみを使用して両側の昇圧トランスの２次巻線からの出力の位相を逆相にさせようとしており、もう一方の昇圧トランスの帰還巻線は使用していない。このような構成では二つのインバータ回路３０４ａ、３０４ｂの２次巻線３０５ａと３０５ｂから出力される電圧の位相が安定して逆相にできず、駆動がアンバランスになり、蛍光管３０７を両端が均一な輝度に点灯することができない。

つまり、被駆動体の両端に接続したインバータ回路の出力電圧を逆相になるよう制御するインバータ回路を上述の従来の技術のように構成した場合は、互いのインバータ３０４ａ、３０４ｂの有する発振周波数が異なるために、位相差が生じ、発振が不安定になる。したがって、被駆動体の両端の電位が安定して逆相にできないという課題が発生する。

そこで、このような課題に鑑みて本発明のインバータ回路においては、被駆動体の両端での電位を安定して逆相にし、被駆動体の電力効率が向上するインバータ回路を提供することを目的としている。

また、このようなインバータ回路を用いて駆動されるものとしては、従来例にも記載したとおり蛍光管がある。蛍光管は、その輝度が一端から他端まで均一であることが望ましいが、上記の従来の技術を用いて蛍光管を点灯したのでは、両端での位相が安定して逆相にならず、両端側での輝度が一定にならないという課題が生じることは前述のとおりである。

そこで、このような課題に鑑みて本発明の蛍光管駆動装置においては、蛍光管の両端に印加する電位を安定して逆相にすることにより、蛍光管の発光輝度のアンバランスを是正し、全体にほぼ均一に発光し、更に、蛍光管の発光効率が向上する蛍光管駆動装置を提供することを目的としている。

また、例えば透過型の液晶表示装置等のように表示装置の照明装置としてバックライト装置が用いられるが、バックライト装置の光源には主に蛍光管が用いられている。このようなバックライト装置においては、表示画面に輝度むらを生じさせないようにするために、画面全面にわたって均一な輝度が要求される。しかしながら、従来の技術を用いてバックライト装置を駆動するようにすると、蛍光管の両端にかかる電圧を安定して逆相にできないことから、両端側での輝度が一定にならず、画面全面にわたって均一な輝度を得ることが難しくなる。

そこで、このような課題に鑑みて本発明のバックライト装置においては、蛍光管の両端に印加する電位を安定して逆相にすることにより、蛍光管の両端側での発光輝度のアンバランスを是正し、全体的に均一な輝度の発光分布を有し、更に高発光効率を有することが可能なバックライト装置を提供することを目的としている。

さらに、液晶表示装置においては、表示画面全体を安定して階調付けて精細な画質を提供することが求められるが、液晶表示装置の光源となるバックライト装置の輝度が画面全面にわたって一定でなければ、精細な画質を提供することが難しいという課題がある。

そこで、このような課題に鑑みて本発明の液晶表示装置においては、液晶表示装置のバックライト装置に用いられる蛍光管の両端に印加する電位を安定して逆相にすることにより、蛍光管の両端側での発光輝度のアンバランスを是正し、全体的に均一な面状の発光を得て、それに基づいて精細な画質であり、更に高発光効率の液晶表示装置を提供することを目的としている。

本発明においては、入力電圧を高電圧に変換するインバータトランスが実装されたインバータ回路を、一対にして長尺管状の蛍光管の両端部近辺に配置し、当該一対のインバータ回路により前記蛍光管を駆動するようにした。

言い換えれば、前記一対のインバータトランスのうち、一方のインバータトランスを前記蛍光管の一端の近辺に配置し、他方のインバータトランスを前記蛍光管の他端の近辺に配置するものである。

上記構成によれば、バックライト装置が大型化した場合でも、高電圧となるインバータトラスの２次巻線と蛍光管との接続線が長くなって電力損失が大きくなってしまうということを防止することができ、また、浮遊容量といった不確定要素の影響によるノイズが発生してしまうことを防止することができる。

前記一対のインバータ回路における各インバータ回路は、それぞれ前記蛍光管の端部より外側に配置することが好ましい。
また、長手方向が略同方向となるように並列に配列された複数の前記蛍光管を備え、前記一対のインバータ回路を複数有して、前記複数の蛍光管を駆動するようにした場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。

また、前記一対のインバータトランスは、それぞれ高電圧を出力するための複数の二次巻線を有し、前記複数の蛍光管における隣合う蛍光管の同一端側が、前記一対のインバータトランスにおける一方のインバータトランスの複数の二次巻線に接続する構成とすれば、少ない部品点数で、蛍光管の両端の輝度を一定にすることができ、複数の被駆動体を均一な輝度で面状に発光させることができる。

そして、上記バックライト装置と、液晶パネルとを備えた液晶表示装置とする。

本発明によれば、バックライトが大型化した場合でも、高電圧を供給するインバータトランスの二次巻線と蛍光管との接続線が長くなって電力損失が大きくなってしまうということを防止することができる。さらに、浮遊容量といった不確定要素の影響によるノイズが発生してしまうことを防止することができる。

本件特許出願は、優先権を主張する基礎出願である日本国特許出願、特願２００２−２２８５９５号に記載されている内容を全て含むものであり、上記特許出願に記載された事項は、本件特許出願の内容の一部をなすものとする。

明細書中のインバータトランスとの用語は、上記基礎出願における変圧トランスに相当する意味で用いている。すなわち、基礎出願では、変圧トランスを、いわゆるＤＣからＡＣへの変換を行うインバータの意味と、１次側のＡＣから２次側のＡＣへの変換の意味での昇圧及び降圧変換も含む意味で用いている。本件明細書中においては、インバータトランスとの用語は、１次側と２次側の巻数比を異ならせた変圧トランスの意味も含む。

また、高次巻線とは、１次巻線以外の、変圧（昇圧及び降圧を含む）用巻線であり、２次巻線、３次巻線、帰還巻線等を含む。また、１次側で自励発振に用いる高次巻線とは、帰還巻線又は自励発振用の１次巻線以外の高次巻線、例えば３次巻線のいずれも含む。また、例えば自励発振に用いない３次巻線とは、非自励発振用の３次巻線を言う。

本発明を概して説明すると以下の通りである。

本発明の蛍光管点灯装置は、被駆動体の両端に一対設けたインバータ回路において、被駆動体の両端にかかる交流電圧が互いに逆位相の関係を維持するように、互いのインバータ回路が間接的に接続されるような手段を有することを特徴としている。「間接的に接続される」との用語は、互いのインバータ回路の間においてキャリア（電子・正孔）の移動を伴わない接続であることを意味するものである。具体的には、コイル、トランス等に代表される誘導結合効果を利用したインバータ回路間の接続に例示される方法等である。

また本発明の蛍光管点灯装置は、上記の「間接的接続」手段として、
1)互いのインバータ回路の自励発振に用いない高次巻線同士に関わる結合、或いは、2)互いのインバータ回路のチョークコイル同士に関わる結合等に代表される、いわゆる各インバータ回路にある少なくとも１つ同士の巻線の誘導結合を利用したことを特徴としている。

また本発明の蛍光管点灯装置は、上記『巻線の誘導結合』の手段として、1)においては直接結合、トランス仲介結合、並列コイル近接接合等、2)においてはトランス仲介結合、並列コイル近接接合、トランス化結合、単純近接接合を用いたことを特徴としている。

また本発明の蛍光管点灯装置は、互いのインバータ回路の駆動が逆位相（インバータ間逆相）の関係にあることを特徴としている。

上記した蛍光管点灯装置のいずれかの構成によれば、被駆動体の両端に印加する電圧が安定して逆相になるため、被駆動体の両端に安定した同一周波数で逆位相の交流電圧を印加することが可能となる。

また、本発明の蛍光管点灯装置は、各インバータ回路が２つの出力端子を有する場合は、互いの出力が逆位相の関係にあること（インバータ内逆相）を特徴としている。

また、本発明の蛍光管点灯装置において、上記インバータ間逆相の方法として、1)２つの一入力一出力型インバータトランスの１次巻線が互いに逆巻、2)１つの一入力二出力型インバータトランスの２次巻線が互いに逆巻、3)２つの一入力二出力型インバータトランスにおいて、インバータトランス内の２次巻線が互いに逆巻であり、インバータトランス間の２次巻線が互いに逆巻であること、のいずれかを特徴とする。

上記した蛍光管点灯装置のいずれかの構成によれば、各インバータ回路内でトランス誘導効果によってコア等に発生する電気的または磁気的ノイズをキャンセルし合い、被駆動体の両端に発生するノイズを消去することができる。

ここで、被駆動体には、例えばシーズヒータ、ニクロムヒータなどのヒータ類、及び蛍光管等が使用できる。もし、シーズヒータやニクロムヒータに上記インバータ回路のいずれかを用いた場合には、シーズヒータの両端での発熱状態を一様にできるため、均一な発熱状態が必要な状況での使用に優れ、さらに、蛍光管に上記インバータ回路を用いた場合には、蛍光管の両端で均一な輝度の発光が得られることになるため、輝度の均一性が要求される状況での使用に優れる。

また、被駆動体の両端のインバータ回路の帰還巻線同士を接続する手段は、被駆動体を直線状に配置し両端のインバータ回路を被駆動体の端部に配置する場合には、被駆動体の長さ分だけ引き回す必要が生じることになるが、帰還巻線同士を接続する手段の長さが長くなると電力損失及びノイズが発生するといった問題を生じる場合がある。

ノイズが問題となる場合の具体例をあげると、大型の液晶表示装置のバックライト装置に用いられる蛍光管に上記したいずれかのインバータ回路を用いて蛍光管を駆動するようにすると、帰還巻線同士を接続した接続線からノイズが発生し、液晶パネルの表示画面の映像に悪影響を及ぼすような問題が発生する。

この問題を解決するには、被駆動体の両端のインバータ回路の帰還巻線同士を接続した接続線に印加される電圧を低いものとすることが望ましく、電圧が低ければノイズも小さいものとすることができ、同時に電力損失も低減することができる。

そこで本発明の蛍光管点灯装置は、蛍光管の両端がそれぞれ、自励発振に用いる３次巻線を有するインバータトランスの２次巻線と、自励発振に用いない３次巻線を有するインバータトランスの２次巻線とによって接合されることを特徴としている。

また本発明の蛍光管点灯装置は、上記間接接続に用いる３次巻線の巻数は自励発振に用いる３次巻線より少ないことを特徴としている。

上記した蛍光管点灯装置のいずれかの構成によれば、多灯式の蛍光管点灯装置における複数本の蛍光管に掛かる電力バランスを均等化することが可能となる他、インバータ回路間の結合度合いを制御して蛍光管点灯装置全体に掛かるノイズの強弱を制御することが可能となる。

また、本発明の蛍光管点灯装置は、上記蛍光管点灯装置を複数個用いて平行配列された蛍光管にかかる交流電圧が、１本ごとに又は１蛍光管点灯装置が駆動する蛍光管の本数ごとに、その位相を反転させるように、各蛍光管点灯装置間を間接接続することを特徴としている。

また、本発明の蛍光管点灯装置は、上記『間接的接続』の手段として、1)互いの蛍光管点灯装置の自励発振に用いない３次巻線同士に関わる結合、或いは、2)互いの蛍光管点灯装置のチョークコイル同士に関わる結合等に代表される、いわゆる各蛍光管点灯装置にある少なくとも１つ同士の巻線の誘導結合を利用したことを特徴としている。

また、本発明の蛍光管点灯装置は、上記『巻線の誘導結合』の手段として、1)においては直接結合、トランス仲介結合、並列コイル近接接合等、2)においてはトランス仲介結合、並列コイル近接接合、トランス化結合、単純近接接合を用いたことを特徴としている。

上記した蛍光管点灯装置のいずれかの構成によれば、蛍光管点灯装置の駆動の同期をとることが可能となり、蛍光管点灯装置のノイズやフリッカなどを解消することができる。

そして、このような蛍光管点灯装置は、例えば透過型の液晶表示装置の液晶パネルを照明するバックライト装置のように、全面にわたって輝度の均一性を求められる場所に使用すると非常に好適である。

そこで、本発明のバックライト装置においては、上記したいずれかの蛍光管点灯装置と、該蛍光管点灯装置が備える蛍光管と対向して配置され蛍光管が発する光を蛍光管側に反射する反射板と、前記蛍光管の前記反射板の配置側とは相対する側に対向して配置される光拡散板とを備えたことを特徴とするバックライト装置とする。若しくは、上記したいずれかの蛍光管点灯装置と、該蛍光管点灯装置が備える蛍光管が発する光を面状の光に変換する導光板と、を備えたことを特徴とするバックライト装置とする。このように構成すれば、蛍光管の両端の輝度が一定になることから、より均一な輝度で面状に発光するバックライト装置とすることができる。

そして、このようなバックライト装置を液晶表示装置に使用した場合には、バックライト装置の均一な輝度に基づいて、良好な画質の液晶表示装置を提供することが可能である。そこで、本発明の液晶表示装置においては、バックライト装置の光拡散板の蛍光管配置側とは相対する側に、バックライト装置から発せられる光の透過度を変化させ所定の画像を表示する液晶パネルを設けたことを特徴とする液晶表示装置とする。

また、バックライト装置の導光板の面状の光を発する面と対向して、光の透過度を変化させ所定の画像を表示する液晶パネルを設けたことを特徴とする液晶表示装置とする。

このように構成すれば、バックライト装置から均一な面状の発光が提供されることから、表示画面全体の輝度を均一化でき、それに基づいて高い画質の液晶表示装置とすることができる。

以下、本発明に係るインバータ回路に関する具体的な実施の形態について図面を参照しつつ説明を行う。以下においては、インバータ回路により駆動される被駆動体として蛍光管を例にし、この蛍光管を駆動する蛍光管駆動装置に本発明に係るインバータ回路を用いた場合の実施の形態を図１から図１２までに基づいて説明する。

まず、本発明の第１の実施の形態による蛍光管点灯装置について、図１から図３までを参照しつつ説明を行う。図１は、本実施の形態による蛍光管点灯装置の主要部の回路構成例を示す図である。図１に示すように、２個のインバータトランス２、５又３、４を一組として構成したインバータ回路Ａ、Ｂを、被駆動体である２本の蛍光管１５、１６の両端にそれぞれ設けた構成を有する。ここで、各蛍光管１５、１６のそれぞれの両端に接続したインバータトランス２、５又は３、４のうち、自励発振に使用していない昇圧トランスの帰還巻線両端同士を互いに接続する構成（ＬＮ）を有している。

図１に示す装置の主要構成要素は、２つのインバータ回路Ａ，Ｂと２本の蛍光管１５、１６である。さらに、インバータ回路Ａ、Ｂは直流電源入力端子１（１ａ、１ｂ）、インバータトランス２〜５、チョークコイル６，７、トランジスタ８〜１１、共振コンデンサ１２、１３、フィルター用コンデンサ１４などを有している。これらの構成要素のうち、インバータトランス２〜５に関しては、発振回路の一部を構成する１次巻線Ｌ１、Ｌ１’、蛍光管に高電圧を供給する２次巻線Ｌ２（Ｌ２−１〜Ｌ２−２’）、トランジスタ８〜１１をスイッチすることができる３次巻線Ｌ３−２、Ｌ３−２’によって構成されている。

次に、図１に示すインバータ回路Ａ、Ｂのそれぞれの動作原理についてインバータ回路Ａを例に説明する。蛍光管用インバータ回路は、一般的に、蛍光管に交流(周波数は例えば数１０Ｈｚ〜数１０ｋＨｚ)の高電圧(例えば数１００〜数１０００Ｖ)を供給することを目的とする。そこで、まず入力端子１ａから入力された直流電圧を交流電圧に変換するために、発振回路(トランス２、３、チョークコイル６及び共振コンデンサ１２によって構成される)を設け、直流を交流に変換している。その周波数は、主に、トランス２，３の主インダクタンス及びチョークコイル６及び共振コンデンサ１２等の各定数によって決定される。

次に、入力電圧の高電圧への変換は、インバータトランス２、３によって行うことが可能である。すなわち、各インバータトランスの１次巻線Ｌ１に対する２次巻線Ｌ２の巻数比を、数１０〜数１００倍にすることにより、数１０Ｖの電圧を２次巻線において数１００〜数１０００Ｖに変換することが可能となる。

さらに、１次巻線側を流れる電流の方向をトランジスタ８、９によって制御するために、インバータトランス２、３には３次巻線Ｌ３を設けている。つまりトランジスタ８、９のベース側に交互に適当な電圧を加えられるように、２次巻線Ｌ２に対する３次巻線Ｌ３の巻数比によって適当に降圧させる。これにより３次巻線に発生する数Ｖ程度の交流電圧波形によって、トランジスタ８、９は交互にオン／オフ状態を繰り返し、インバータ回路Ａを安定駆動させることが可能となる。尚、１つのインバータ回路に複数のインバータトランスを用いる場合、使用する３次巻線は通常１つで十分である。

以上がインバータ回路の一般的な駆動原理であるが、このように、トランジスタ８、９にスイッチング作用を与える手段がインバータトランスの３次巻線Ｌ３−２、Ｌ３−２’によって供給されるインバータ回路の駆動方式を一般的に自励式と呼ぶ。（以下、このような役割を実際に担う３次巻線とそうでない３次巻線を区別するために、『自励発振用３次巻線』と『非自励発振用３次巻線』と使い分けることにする。）
そして、本発明における蛍光管点灯装置の構成としては以下の通りである。図１に示す２本の蛍光管を有するインバータ回路において、例えば蛍光管１５に関しては、トランス２の１次巻線とトランス４の１次巻線とは逆相になっており、一方、トランス２の２次巻線とトランス５の２次巻線とは同相になっている。蛍光管１５とともに配置されている蛍光管１６に関しては、トランス３の１次巻線とトランス５の１次巻線は逆相であり、一方、トランス３の２次巻線とトランス４の２次巻線とは同相になっている。加えて、非自励発振用３次巻線は、トランス３と４又は２と５とが逆相となるように間接接続されている。

上記の関係、すなわち、１本の蛍光管の両端に接続される両トランス３、４の１次巻線と２次巻線とのうちいずれか一方が同相、他方が逆相になっており、互いのインバータ回路が非自励発振用３次巻線を用いて間接接続されている場合には、この３次巻線は蛍光管の両端に印加される交流電圧が逆相になるようにするために、インバータＡとＢとを同相で同期をとるように間接接続している。

本発明の第１の実施の形態による蛍光管点灯装置は、図１に示すように、蛍光管１５，１６のそれぞれの両端に接続された２つのインバータ回路Ａ、Ｂにおいて、インバータ回路Ａ、Ｂそれぞれに設けられた非自励発振用３次巻線同士を互いに接続した構成（ＬＮ）をとっている点を特徴とする。これにより、インバータ回路Ａ、Ｂの間に電気的結合を形成せずに、インバータトランス２、４の２次巻線Ｌ２及び３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−１’間の誘導効果によって互いの位相を同調させるように作用させることができる。これにより、インバータ回路Ａ、Ｂの間を、誘導効果により「間接的に接続する」ことができる。

蛍光管１５、１６への接続に関しては、蛍光管１５、１６のそれぞれの両端に印加される電圧が互いに逆位相の関係になるように、インバータ回路Ａ、Ｂのそれぞれからインバータトランスの２次巻線Ｌ２の一端子を引き出して接続すれば良い。

以上のような回路構成により、蛍光管１５、１６には、波形歪みのない交流波形であり、かつ、十分な高電圧をかけることができるため、安定して蛍光管を駆動させることができる。また、蛍光管の電力に対する発光効率も、インバータトランス１個で蛍光管１本を駆動させる場合に比べて、約１０％程向上させることが可能となる。

尚、インバータ回路間の接続方法としては、図２（ａ）の破線部Ｍのように非自励発振用巻線同士の直接接続する構成が部品点数を増やさずにすむため簡便な方法であるが、本実施の形態による「間接的接続方法」は、図２（ａ）に示す方法に限定されるものではない。その他、破線部Ｍにおいて、図２（ｂ）に示すようにトランスを仲介してさらにその誘導効果を利用した構成（トランス仲介結合）や、図２（ｃ）に示すように非自励発振用３次巻線に並列に接続したコイルＣＬ１、ＣＬ２を互いに近接させて配置した構成（コイル近接）を用いることも可能であり、これらの構成も本発明の範囲に含まれるものである。

また、インバータ回路間の間接接続方法としては、蛍光管の両端に逆位相電圧がかかる構成であれば、逆相でも同相でも良い。但し、電子部品及びインバータ基板の配線パターンなどの回路設計の共通化あるいはトランスの電気的／磁気的ノイズ対策等の影響を考慮すると、逆相接続により上記の効果を得ることができ、また、上記の影響を低減することもできるので好ましい。

尚、蛍光管１５，１６のそれぞれにかかる高圧交流電圧は、互いに逆相であれば、互いの蛍光管から発生する輻射ノイズをキャンセルし合うことができ、ノイズを低減させることが可能となる。また、上述の原理は、蛍光管の駆動本数が２本より多くても良く、この場合でも本発明の範囲内である。

また、蛍光管１５、１６のインバータトランスの接続方法について、例えば蛍光管１５がインバータトランス２及び４を介して、蛍光管１６がインバータトランス３及び５を介して接続された場合、互いの蛍光管１５、１６の仕様や性能が同じであっても、互いの明るさが同じにならない場合がある。これは、蛍光管１５が非自励発振用３次巻線Ｌ３−１，Ｌ３−１’を有するインバータトランス同士によって接続され、蛍光管１６が自励発振用３次巻線Ｌ３−２，Ｌ３−２’を有するインバータトランス同士によって接続されているためである。つまり、インバータトランスにかかる電力がその３次巻線を自励発振に用いるか否かによって異なるため、蛍光管１５、１６のそれぞれにかかる電力が異なってしまうことがあるためである。

そこで、本実施の形態においては、蛍光管１５、１６とその両端に接続されるインバータトランス２、５、３、４との組合せを以下のようにすることで、二本の蛍光管１５、１６にかかる電力を均等化させる工夫がなされている。すなわち、図１に示すように、蛍光管１５の一方の端子はインバータ回路Ａの非自励発振用３次巻線Ｌ３−１を有するインバータトランス２の２次巻線Ｌ２−１と接続し、蛍光管１５の他方の端子はインバータ回路Ｂの自励発振用３次巻線Ｌ３−２’を有するインバータトランス５の２次巻線Ｌ２−１’と接続させている。同様に、蛍光管１６についても同様なインバータトランスとの組合せを与える(図１参照)）。

蛍光管１５、１６と２つのインバータトランスの組合せを上記のように選択することにより、２本の蛍光管１５、１６に印加される電力が均等になる方向に調整される。従って、２本の蛍光管が同じ仕様、性能であればほぼ同じ明るさになるため、例えば、バックライト装置の照明用に本実施の形態による蛍光管点灯装置を用いた場合の輝度ムラを改善することができる。

また、本実施の形態による蛍光管点灯装置は、インバータ回路間の間接接続が可能であるとともに、一方のインバータ回路のノイズが他方に伝播しやすくなる可能性がある。例えばデューティー調光方式による調光手段を採用した場合、一方のインバータ回路の始動時に発するリップルノイズが他方に伝播し、より高電圧、高電流のリップルノイズが生じうる。

そこで、本実施の形態による蛍光管点灯装置において、非自励発振用３次巻線の巻数を、自励発振用３次巻線よりも少なくするのが好ましい。自励発振用３次巻線には、通常、トランジスタのベース(又はゲート)がＯＮ状態になるように、最大で数Ｖ程度の交流起電力を起こす必要があるが、非自励発振用３次巻線にはそれほど大きな起電力を起こす必要がなく、巻数が０．５ターン程度であってもその役割を果たすことができる。またこの巻数は現状のトランス設計技術でも製作可能であり、インバータ回路間の間接接続の役割を果たすことは十分可能である。更にこの方法は３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−１’にかかる電圧が低電圧ですむため、インバータトランスの３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−１’にかかる電力を削減する方法としても有効である。これにより、蛍光管点灯装置の内部に発生し得る電圧又は電流ノイズを極力抑えることが可能となり、同時にインバータ回路間の間接接続にかかる電力を最小限に抑えることができる。

さらに、インバータ回路においては、上述の通りその内部自身にもノイズを発生する場合があり、特にインバータトランス２〜５から発生する磁界が他の電子部品(液晶パネル等)にノイズに起因する悪影響を与える可能性もある。

そこで、本実施の形態による蛍光管点灯装置では、各インバータ回路Ａ、Ｂ毎に発生するノイズを抑制するために、２つのインバータトランス２、３の２次巻線Ｌ２の出力が互いに逆位相になるようにすることを特徴としている。具体的には、図１において、インバータトランス２、３の並列接続された１次巻線Ｌ１同士を互いに逆巻にしたり、１次巻線Ｌ１の両端子を互いに入れ換えて接続したり、あるいは２次巻線を互いに逆巻にするという方法が考えられる。

以上において説明したように、本実施の形態による蛍光管点灯装置によれば、一方のインバータ回路が他方のインバータ回路に与えるノイズを低減することもできるため、蛍光管点灯装置全体のノイズも減少し、他の電子部品に与えるノイズ等の悪影響も少なくなる。尚、本実施の形態におけるインバータトランスの仕様においては別段限定する条件はなく、例えば、閉磁型／開磁型といったコアの設計に対して限定されるものではない。

また、図１に示すようなインバータ回路はあくまでも基本構成であり、本実施の形態に対し、若干の改良、改善を加えたインバータ回路でも同様の機能を果たす。例えば、調光回路やランプ破損等に伴うエラー検出回路等の付加機能を追加した場合や、トランジスタ８、９のベース端子にはいずれか一方だけを入力端子１に接続し、調光時の発振ノイズを低減させる改良を施したインバータ回路に関しても本発明の範疇に入るものである。

次に、本実施の形態の変形例による蛍光管点灯装置について図３を参照しつつ説明を行う。図３は、蛍光管点灯装置におけるインバータトランスに一入力二出力タイプ(以下「２ｉｎ１型」と称する。)を用いた場合の構成例を示す図である。インバータトランス２、３は、それぞれ２つの３次巻線を有しており、一方は自励発振用３次巻線Ｌ３−２、Ｌ３−２’、他方は非自励発振用３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−１’として用いている。

図３に示すように、本実施の形態の変形例による蛍光管点灯装置の主要構成要素としては、２つのインバータ回路Ａ、Ｂと２本の蛍光管１５、１６を有している。インバータ回路Ａ、Ｂは、直流電源入力端子１（１ａ、１ｂ）と、インバータトランス２、３と、チョークコイル６、７と、トランジスタ８〜１１と、共振コンデンサ１２，１３と、フィルター用コンデンサ１４とを有して構成される。これらの構成要素のうち、インバータトランス２、３は、１次巻線Ｌ１、Ｌ１’、２つの２次巻線Ｌ２−１、Ｌ２−１’、Ｌ２−２、Ｌ２−２’、２つの３次巻線Ｌ３−１，Ｌ３−２（Ｌ３−１’、Ｌ３−２’）を含んで構成されている。尚、本変形例による蛍光管点灯装置は、自励発振用３次巻線をＬ３−２、Ｌ３−２’とし、非自励発振用３次巻線をＬ３−１、Ｌ３−１’として用いている。

このような構成を有する蛍光管点灯装置においても、図１に示す蛍光管点灯装置の構成の場合と同様の利点を有する。

以上のような回路構成により、蛍光管１５、１６には、波形歪みのない交流波形であり、かつ、十分な高電圧をかけることができるため、安定して蛍光管を駆動させることができる。

また、本実施の形態による蛍光管点灯装置によれば、例えば、インバータトランス２、３の非自励発振用３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−１’の巻数を自励発振用３次巻線Ｌ３−２、Ｌ３−２’の巻数より少なくすることにより、一方のインバータ回路が他方のインバータ回路に与えるノイズを低減することもできる。また、各インバータトランス２、３の２つの２次巻線Ｌ２−１、Ｌ２−２を互いに逆巻で設計することにより、逆相駆動した蛍光管１５、１６に発生する輻射ノイズがキャンセルし合い、蛍光管点灯装置全体のノイズも減少し、他の電子部品に与えるノイズ等の悪影響も少なくなる。

尚、インバータ回路間の接続方法としては、図１の場合と同様に、図２（ａ）の破線部Ｍのように非自励発振用巻線同士の直接接続する構成が部品点数を増やさずにすむため簡便な方法であるが、本変形例による「間接的接続方法」は、図２（ａ）に示す方法に限定されるものではない。その他、破線部Ｍにおいて、図２（ｂ）に示すようにトランスを仲介してさらにその誘導効果を利用した構成や、図２（ｃ）に示すように非自励発振用３次巻線に並列に接続したコイルＣＬ１、ＣＬ２を互いに近接させて配置した構成を用いることも可能であり、これらの構成も本発明の範囲に含まれるものである。

尚、本実施形態では１つのインバータトランスに２つの３次巻線Ｌ３−１、Ｌ３−２を設けているが、その巻線の数は２つに限定されるものではなく、必要に応じて３つ以上設けても良い。（詳細は第５の実施形態（図１１）参照。）
次に、本発明の第２の実施の形態による蛍光管点灯装置について、図４及び図５を参照しつつ説明を行う。

図４は、本発明に係る蛍光管点灯装置の主要回路図を表した第２の実施形態である。インバータトランスには２ｉｎ１型を採用しており、蛍光管両端に互いに逆位相の電圧がかかるように、その両端がインバータトランスの一端にそれぞれ接続した構成であって、更に各インバータ回路の自励発振用３次巻線に対し、それぞれ並列に設けたコイル等によって、互いに接続することで互いのインバータ回路を間接的接続した構成としている。

図４の主な構成要素は、２つのインバータ回路Ａ、Ｂと２本の蛍光管１５、１６である。そして、インバータ回路Ａ、Ｂは、直流電源入力端子１ａ、２ｉｎ１型のインバータトランス２，３、チョークコイル５、６、トランジスタ８，９、８’、９’、共振コンデンサ１１，１２、フィルター用コンデンサ１４などにより構成されている。このうち、インバータトランス２、３については、１次巻線Ｌ１、Ｌ１’、２次巻線Ｌ２−１、Ｌ２−１’，Ｌ２−２、Ｌ２−２’３次巻線Ｌ３−１，Ｌ３−１’、Ｌ３−２、Ｌ３−２’によって構成される。そして、本実施の形態においては自励発振用３次巻線をＬ３−２、Ｌ３−２’として用いている。

本実施の形態による蛍光管点灯装置では、インバータ回路Ａ、Ｂの間を間接的に接合する手段として、破線部Ｍ内の構成例としていくつかの実施例を挙げる。この実施例は、各インバータ回路Ａ，Ｂの自励発振用３次巻線Ｌ３−２、Ｌ３−２’から引き出した二端子間に、並列にコイル又はトランスを介して接続することを特徴としている。より具体的な構造としては、図５（ａ）に示すように、破線部Ｍ内においてトランスの２つの巻線Ｌ４、Ｌ４’を介して接続する構成（トランス仲介結合）が挙げられる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、２つのトランスを介して接続する構成とすることも可能である。図５（ｂ）のような２つのトランスを利用する利点について、真っ直ぐに伸びた直管型の蛍光灯を例にして説明する。図５（ａ）のように、トランス１つのみの場合には、インバータＡ，Ｂのいずれかにのみトランスを実装することになり、インバータＡとＢとの電力が均等にならないため、蛍光管の両端で輝度差が生じやすい。しかしながら、図５（ｂ）に示すように２つのトランスを利用すれば、インバータＡ，Ｂに１つずつトランスが実装できるため、両インバータ回路Ａ，Ｂに電力を均等に割振ることができ、蛍光管の左右の輝度バランスを保つことができる。さらに、本実施例における２つのトランスにおいて、出力側の巻線Ｌ５、Ｌ５’の巻数を入力側の巻線Ｌ４、Ｌ４’より少なくすることにより、出力巻線Ｌ５、Ｌ５’（図５（ｂ））に印加される電圧を低くする作用が働き、互いのインバータ回路Ａ、Ｂ間に伝わる電圧成分のうち余分なノイズ成分を極力抑えることが可能となる。さらに、入力側と出力側との巻線Ｌ４、Ｌ５、Ｌ４’、Ｌ５’のいずれか１つが互いに逆巻になるようにすれば、互いのトランスに発生するノイズ成分がキャンセルし合い、互いのインバータ回路Ａ、Ｂを安定に発振させることが可能となる。

また、図５（ｃ）に示すように、単に、インバータトランス２、３の自励発振用巻線のそれぞれに並列にコイルＣＬ４、ＣＬ４’を接続し、互いのコイルＣＬ４、ＣＬ４’を近接して配置（コイル近接）しても良い。この構成によっても、互いのコイルＣＬ４、ＣＬ４’のコアから発生する磁界によってコイルＣＬ４、ＣＬ４’にかかる誘導起電力の電圧位相が同調化され、蛍光管両端に印加される交流電流が逆位相で駆動するため、第１の実施の形態による蛍光管点灯装置と同様に、蛍光管の両端駆動が可能となる。

また、互いのインバータ回路ＡＢを逆相駆動させたい場合は、図５（ａ）のように、互いの自励発振用３次巻線に並列に接続した巻線(Ｌ４又はＬ４’)を逆巻で接続すれば良い。これにより、インバータ回路Ａ，Ｂの部品構成、配線パターンを共通化させながらも、容易に両端駆動が可能となる。

さらに、本発明の第１の実施の形態による蛍光管点灯装置と同様に、各インバータ回路内でインバータトランスの２出力が互いに逆相になるようにすることも可能である。また、インバータトランスに１ｉｎ１型を採用した場合も本発明の範疇に入るものであり。その場合には、蛍光管の両端に接続するインバータトランスは自励発振用３次巻線を有するものと非自励発振用３次巻線を有するものとの組合せにすることもできる。このようにすれば、上記第１の実施の形態による蛍光管点灯装置の場合と同様の効果を発揮することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態による蛍光管点灯装置について図面を参照しつつ説明を行う。図６は、本実施の形態による蛍光管点灯装置の構成例を示す図である。図６に示す構造は、２つのインバータ回路ＡとＢとの同期手段として、１次巻線Ｌ１、Ｌ１’の各々から引き出されたセンタータップＣＴ１、ＣＴ２の各々と入力端子１ａとの間に設けられたチョークコイル（図示せず）同士が間接接続されており、この間接接続はインバータＡ，Ｂが逆相駆動されるように構成されている第１の構成と、インバータ回路Ａ，Ｂ内の２次巻線Ｌ２−１とＬ２−１’、Ｌ２−２とＬ２−２’とが、それぞれ逆巻になっている第２の構成とを特徴とする。これによりコアの磁場がキャンセルされる。

本実施の形態による蛍光管点灯装置は、上記第１の構成を有することにより、部品点数を増加させずに（簡単な構成で）蛍光管の両端に印加される電圧の逆相化が可能である。また、上記第２の構成を有することにより、コアで発生する磁場を除去する。インバータ回路内のノイズを低減することができる。

本実施の形態の他の変形例による蛍光管点灯装置としては、インバータ回路Ａ、Ｂの間を間接的に接合する手段として、破線部Ｍ内に構成として４つの構成例を挙げることができる。これらの４つの構成例は、各インバータ回路Ａ、Ｂの同期手段として、それぞれのセンタータップに対して、お互いが関連付けされて同期がとれるように、チョークコイル同士の間接接続構造を設けた点を特徴としている。

より具体的な間接接続構造としては、図７（ａ）に示すように（コイル近接型）、破線部Ｍ内においてコイルＣＬ１、ＣＬ２を近接配置させることによるコイル近接形の構成を有している。また、図７（ｂ）に示すように２つのトランスを介して間接的に接続するトランス仲介型の構成とすることも可能である。この構成によれば、図７（ａ）におけるコイル２つの構成からトランス１つの構成に部品点数を削減することができる。また、図７（ｃ）に示すように、２つのトランスＴ１、Ｔ２を介して接続する構成とすることも可能である。図７（ｃ）に示す構成（トランス仲介型）は、例えば、直管型の蛍光管を点灯させるためにインバータ回路Ａ，Ｂが離れた位置にある場合、トランス１つではインバータＡ，Ｂのいずれかに実装してしまうと、両インバータの電力バランスが崩れ、蛍光管の両端の明るさが均等にならないので、トランスを２つ用いて両インバータに１つずつトランスを実装することにより、両インバータ回路Ａ、Ｂに電力を均等に割振ることができ、蛍光管の左右の輝度バランスを保つことができるという利点がある。従って、図７（ｃ）に示す構成は、直線的に延びた直管式のランプの両端を駆動する場合にその技術的効果を表す。

さらに、本実施例における２つのトランスにおいて、出力側の巻線Ｌ５’の巻数を入力側の巻線Ｌ４’よりも少なくすることにより、出力巻線Ｌ５’に印加される電圧を降圧する作用が働き、互いのインバータ回路Ａ、Ｂ間に伝わる電圧成分のうち余分なノイズ成分を極力抑えることが可能となる。また、入力側と出力側との巻線が互いに逆巻になるように構成すれば、互いのトランスに発生するノイズ成分がキャンセルし合うため、互いのインバータ回路Ａ、Ｂを安定に発振させることが可能となる。

また、図７（ｄ）に示すような型であっても、間接接続に用いる巻線を少なくして弱い誘導結合で結合させることもできる。図７（ｄ）に示す構成では、２つの巻線ＣＬ３１、ＣＬ４１が対を形成しトランスを構成している。このようにすると、互いのインバータ回路に発生するノイズを極力抑えつつ同期をとることができる。

また、インバータ回路間の間接接続方法としては、蛍光管の両端に逆位相電圧がかかる構成であれば、逆相でも同相でも良く、本発明の範疇とする。

次に、本発明の第４の実施の形態による蛍光管点灯装置について図面を参照しつつ説明を行う。図８は、本実施の形態による蛍光管点灯装置の構成例を、２ｉｎ１タイプを例にして説明した図である。図８に示すように、本実施の形態による蛍光管点灯装置は、１次巻線Ｌ１’とＬ３’とを有する降圧トランス３、５を介して、インバータＡとインバータＢとが間接的に接続されている構成を有している。

インバータＡ、Ｂのそれぞれにおいては、１次巻線の電圧よりも小さくした電圧を２次巻線から取り出す降圧トランス３、５側の１次巻線Ｌ１’、Ｌ３’が、インバータトランス（昇圧トランス）側の１次巻線Ｌ１、Ｌ３とそれぞれ並列接続されている。１次巻線Ｌ１’、Ｌ３’はそれぞれ降圧させるための２次巻線Ｌ２−２、Ｌ２−２’とでトランス３、５を構成する。そして、この２次巻線Ｌ２−２、Ｌ２−２’が互いに間接あるいは直接的に接続されたことを特徴としている。

本実施の形態による蛍光管点灯装置では、間接接続の手段として、互いのインバータ回路Ａ、Ｂからそれぞれ引き出した発振回路の一部を構成しているトランス１次巻線Ｌ１’、Ｌ３’を有するトランス３，５の２次巻線Ｌ２−２，Ｌ２−２’を介して間接接続している。つまり、これらの１次巻線Ｌ１’、Ｌ３’を有するトランス３、５の各２次巻線Ｌ２−２、Ｌ２−２’をインバータ回路Ａ，Ｂの位相が反転するように接続された構成を有している。つまり、本来は蛍光管の両端に昇圧接続するべき手段であるトランスの２次巻線を、蛍光管の電力供給には使用せずに、間接接続に用いているのが本変形例の特徴である。

上記のような構成を形成することで、降圧トランス３、５の各１次巻線Ｌ１’、Ｌ３’にはそれぞれ、昇圧トランス２、４の１次巻線Ｌ１、Ｌ３と同様に、センタータップＣＴ１’、ＣＴ２’から流れる電流の方向がトランジスタ８〜１１のスイッチング状況に応じて絶えず変動し、それによるトランスのコア磁束の変動によって降圧トランス３、５の２次巻線Ｌ２−２、Ｌ２−２’には交流電圧波形が生じる。そして、これらの２次巻線同士が図８のように結合されることにより互いのインバータ回路の位相が逆位相で同期化されて、昇圧トランス２、４の２次巻線Ｌ２−１、Ｌ２−１’には逆位相の高電圧が発生する。したがって、これらの二端子を蛍光管１５の両端に接続することにより、蛍光管１５を安定した周波数で駆動することが可能となる。また、蛍光管１６についても同様な原理で可能である。

以上の構成により、昇圧トランス２の１次巻線Ｌ１にセンタータップＣＴ１を介して流れる電流の向きと、昇圧トランス４の１次巻線Ｌ３にセンタータップＣＴ２を介して流れる電流の向きとが逆になるように動作するため、同相に巻回された昇圧トランス２の２次巻線Ｌ２−１と昇圧トランス４の２次巻線Ｌ２−１’との間には、逆相の交流電流を、その電圧波形に歪みを生じさせることなく生成することができる。

従って、蛍光管１５、１６の両端に一対のインバータ回路を設けて、蛍光管を並列駆動させる場合に、各インバータ回路の蛍光管に接続した２次巻線に生じる電圧を逆相に同期をとって制御することができるので、各蛍光管の両端に差分電圧を均等な大きさで印加することができ、蛍光管の長さが長くても明るさを均等にすることができる。

尚、上記の例では、降圧トランス同士を接続するために２次巻線を用いたが、降圧トランスに対してさらに帰還巻線（３次巻線）を設け、帰還巻線同士を接続しても良い。

また、降圧トランス３、５の２次巻線同士の結合方法は前述と同様に直接結合にとどまらず、コイル、トランス等を介した結合であっても良く、本発明の範疇に属するものである。

次に、本発明の第５の実施の形態による蛍光管点灯装置について図９から図１２までを参照しつつ説明する。本実施の形態による蛍光管点灯装置では、蛍光管両端のインバータ回路間での間接接続手段を用いた第一の構成と、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成を有している点を特徴としている。

図９に示す蛍光管点灯装置では、上記第一、第二の構成は以下の通りである。つまり、蛍光管両端のインバータ回路間での間接接続手段である第一の構成は、インバータ回路Ａ又はＢの自励発振用３次巻線に並列接続された巻線を有するトランス７１又は７３と、インバータ回路Ｃ又はＤの同じく自励発振用３次巻線に並列接続された巻線を有するトランス７５又は７７とが、前記巻線に対向する巻線によって接続された手段ＬＮ１又はＬＮ２を指している。一方、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成は、インバータ回路Ａ、Ｂの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ３又は、インバータ回路Ｃ、Ｄの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ４の少なくともいずれか一方を構成している。

上記第一の構成ＬＮ１、ＬＮ２接続方法については、インバータ回路ＡとＣ、又はＢとＤの位相が同相あるいは逆相されるように駆動されていればいずれでも良く、蛍光管５１〜５４の各々がその両端にかかる電圧が逆相になるように接続すればよい。

上記第二の構成ＬＮ３、ＬＮ４接続方法についても、インバータ回路ＡとＢの位相が同相或いは逆相されるように駆動されていればいずれでも良いが、蛍光管５１〜５４にかかる交流電圧の位相が、一本又は一蛍光管点灯装置の有する蛍光管本数毎に反転するように接続することが望ましい。つまり、例えば一蛍光管点灯装置内にある蛍光管５１、５２にかかる交流電圧の位相が互いに逆位相の場合には、間接接続手段ＬＮ３又はＬＮ４はインバータ回路ＡとＢ又はＣとＤが同位相で駆動するように接続すれば、蛍光管５１〜５４に印加される交流電圧の位相は常に一本ずつ反転する。また逆に、一蛍光管点灯装置内にある蛍光管５１、５２にかかる交流電圧の位相が互いに同位相の場合には、間接接続手段ＬＮ３又はＬＮ４はインバータ回路ＡとＢ又はＣとＤが逆位相で駆動するように接続すれば、蛍光管５１〜５４に印加される交流電圧の位相は２本ずつ、つまり一蛍光管点灯装置が有する蛍光管本数ごとに、反転する。このように、蛍光管にかかる交流電圧の位相を、一本又は一蛍光管点灯装置の有する蛍光管本数ごとに反転させることにより、蛍光管から発生する不要輻射ノイズを互いに打ち消し合う事が可能となり、低ノイズの蛍光管点灯装置をあたえることが出来る。

尚、このような蛍光管にかかる交流電圧の位相を順次反転するための具体的方法としては、上記の方法の他にトランスの２次巻線の蛍光管への接続端子とＧＮＤ端子を各２次巻線ごとに順次入れ替えるといった方法でも可能である。従って、上記蛍光管の位相反転手段のために、各インバータ回路Ａ〜Ｄの２つの２次巻線Ｌ２−１、Ｌ２−２を互いに逆巻にする方法は必ずしも必要ではなく、同じ方向に巻回したものでも良く、本発明の範囲内とする。

尚、これらの間接接続手段ＬＮ１〜４についてはいずれか１つであれば欠けていてもインバータ回路Ａ〜Ｄの同期は取れるので問題はないが、インバータ回路間の同期強化等の必要に応じて４つ全てを具備する構成としても良い。

上記構成を有する蛍光管点灯装置によれば、例えば、蛍光管から液晶パネルへ飛びこむノイズも低減させることが可能となるため、その応用範囲と効果は一層広くかつ高くなる。

次に、本実施の形態の第一変形例による蛍光管点灯装置について図１０を参照しつつ説明を行う。本実施の形態の第一変形例による蛍光管点灯装置は、蛍光管両端のインバータ回路同士の間接接続手段である第一の構成は、インバータ回路Ａ、Ｃの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ１、とインバータ回路Ｂ、Ｄの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ２とを指している。一方、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成は、インバータ回路Ａ又はＣの自励発振用３次巻線に並列接続された巻線を有するトランス７１又は７５と、インバータ回路Ｂ又はＤの同じく自励発振用３次巻線に並列接続された巻線を有するトランス７３又は７７とが、前記巻線に対向する巻線によって接続された手段ＬＮ３又はＬＮ４を構成している。つまり、前述の本来の実施形態（図９）における第一の構成と第二の構成の手段がそれぞれ入れ替わった構成である。したがって、その効果も図９と同様な効果を有する。

また本第一変形例も、先の実施形態と同様に、間接接続手段を逆相化させるか同相化させるかの判断は、蛍光管５１〜５４に印加される交流電圧の位相の反転状況に合わせて設計すれば良く、同相化でも逆相化でもいずれでも適宜対応させるものとする。このような構成を有する蛍光管点灯装置によれば、蛍光管から発生する不要輻射成分が蛍光管の間で打ち消し合うので、蛍光灯から例えば液晶パネルへのノイズを低減させることが可能となる。

尚、これらの間接接続手段ＬＮ１〜４についてはいずれか１つであれば欠けていてもインバータ回路Ａ〜Ｄの同期は取れるので問題はないが、インバータ回路間の同期強化等の必要に応じて４つ全てを構成しても良い。

次に、本実施の形態の第二変形例による蛍光管点灯装置について図１１を参照しつつ説明を行う。本実施の形態の第二変形例による蛍光管点灯装置では、インバータトランスに３つの３次巻線を設けており、そのうちの一つを自励発振用３次巻線として使用しているため、残り２つが非自励発振用３次巻線として使用可能である。このため蛍光管両端のインバータ回路同士の間接接続手段である第一の構成も、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成のいずれも、これら非自励発振用３次巻線を使用することができる。従って、蛍光管両端のインバータ回路同士の間接接続手段である第一の構成は、インバータ回路Ａ、Ｃの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ１、とインバータ回路Ｂ、Ｄの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ２とを指している。一方、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成は、インバータ回路Ａ、Ｂの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ３、とインバータ回路Ｃ、Ｄの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ４を構成している。図９と手段は異なるものの各間接接続手段の目的はそれぞれ同じであるので、その効果も図９と同様な効果を有する。

また本第二変形例も、先の実施の形態と同様に、間接接続手段を逆相化させるか同相化させるかの判断は、蛍光管５１〜５４に印加される交流電圧の位相の反転状況に合わせて設計すれば良く、同相化でも逆相化でもいずれでも適宜対応させることができる。このような構成を有する蛍光管点灯装置によれば、蛍光管から発生する不要な輻射成分が蛍光管の間で打ち消し合うので、蛍光灯から例えば液晶パネルへのノイズを低減させることが可能となる。

次に、本実施の形態の第三変形例による蛍光管点灯装置について図１２を参照しつつ説明を行う。本実施形態の第三変形例による蛍光管点灯装置では、蛍光管両端のインバータ回路同士の間接接続手段である第一の構成は、インバータ回路Ａ、Ｃの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ１、とインバータ回路Ｂ、Ｄの非自励発振用３次巻線の両端同士を接続する手段ＬＮ２とを指している。一方、蛍光管点灯装置間の間接接続手段を用いた第二の構成は、インバータ回路ＡとＢ又はＣとＤのチョークコイル同士による間接接続手段９０又は９０’を構成している。図９と手段は異なるものの各間接接続手段の目的はそれぞれ同じである（９０、９０’はＬＮ３、ＬＮ４に対応）ので、その効果も図９と同様な効果を有する。

また本第三変形例も、先の実施形態と同様に、間接接続手段を逆相化させるか同相化させるかの判断は、蛍光管５１〜５４に印加される交流電圧の位相の反転状況に合わせて設計すれば良く、同相化でも逆相化でもいずれでも適宜対応させるものとする。このような構成を有する蛍光管点灯装置によれば、蛍光管から発生する不要な輻射成分が蛍光管の間で打ち消し会うので、蛍光灯から例えば液晶パネルへのノイズを低減させることが可能となる。

尚、図１２における間接接続手段９０又は９０’では、インバータ回路ＡとＢ又はＣとＤの接続方法として、トランスの各巻線をチョークコイルとして用いるトランス化結合の構成をとっているが、第三の実施形態（図７（ａ）〜（ｄ））と同様な例による構成を取っても良い。

尚、これらの間接接続手段ＬＮ１、ＬＮ２、９０、９０’についてはいずれか１つであれば欠けていてもインバータ回路Ａ〜Ｄの同期は取れるので問題はないが、インバータ回路間の同期強化等の必要に応じて４つ全てを構成しても良い。

以上、第５の実施形態について説明したが、蛍光管両端のインバータ回路同士の間接接続手段としての第一の構成、蛍光管点灯装置間の間接接続手段としての第二の構成のいずれも、インバータ回路内にある各種巻線を用いて、それらに発生する誘導起電力から発生する磁束を介して互いのインバータ回路に発生する共振周波数を伝達し合った結果、互いのインバータ回路の共振周波数を共鳴させて同期化をさせる原理を用いている。したがって上記第一、第二のいずれの構成にも、上述した各種巻線を用いることができ、本発明の範疇とするところである。又上記第二の構成については、３つ以上の蛍光管点灯装置に置ける非自励発振用３次巻線等を並列に接続することによっても、３つ以上の蛍光管点灯装置を間接接続させることが可能であり、蛍光管点灯装置の員数は限定されることなく、本発明の範疇に入るものである。また、一蛍光管点灯装置が有し得る蛍光管の本数については特に限定されることはない。その場合でも上記第二の構成における蛍光管点灯装置の位相の同相／逆相の選択については、蛍光管に印加される電圧の位相が一本毎或いは一蛍光管点灯装置が有する蛍光管本数毎に反転されているように間接接続されていればいずれでも良く、これも本発明の範囲内とする。

間接接続に３次巻線を用いる場合に、３次巻線の巻数は、自励発振に用いる３次巻線の巻線より少ない。例えば、図１においては、間接接続に用いる３次巻線Ｌ３−１の巻数は例えば０．５〜３巻程度と少なくても良い。一方、自励発振に用いる３次巻線Ｌ３−２の巻数は、例えばトランジスタ８，９のベース側をオンさせる程度の巻数例えば数巻である。このように、巻数の差をつけることにより、蛍光灯への印加電圧の制御が低い電圧でも可能となり、ノイズの影響を低減することができる。尚、図３に示すように、同じトランス内における３次巻線に関しても、自励発振に用いる３次巻線と間接接続に用いる３次巻線とで、図１の場合と同様に巻数を変化させることが可能である。

尚、これまで間接接続手段として図示してきた実施例は全て、各インバータ回路の同じ部分の巻線同士に関わる結合であるが、間接接続手段の定義はインバータ回路間のキャリアの移動を伴わない、誘導結合効果による結合である。したがって、これまで示した各種巻線（つまり、自励発振に用いない３次巻線、チョークコイル、被駆動体の電力供給に用いない２次巻線、自励発振に用いる３次巻線に並列接続された巻線等）のうち間接接続可能な適当な組合せによる結合も間接接続とみなすものである。例えば、「自励発振に用いない３次巻線」と「被駆動体の電力供給に用いない２次巻線」との直接接続であっても良く、「チョークコイル」と「自励発振に用いる３次巻線に並列接続された巻線」とのトランス化結合であっても良い。

以上において第１の実施形態から第５の実施形態として説明した蛍光管点灯装置の応用例として、例えば透過型の液晶表示装置のように背面から均一な面状の光を要求する表示装置に用いられるバックライト装置に応用した例について説明する。
＜バックライトとしての実施例＞
本実施例によるバックライト装置は、大きく分類すると２つに分類でき、その一つは表示画面となる個所と対向して蛍光管を設け、蛍光管から発せられた光を光拡散板で拡散して面状の均一な光として表示画面を照明する所謂直下式バックライト装置であり、他の一つは表示画面の側方に蛍光管を設け、導光板によって蛍光管の光を表示画面を照明する均一な面状の光に変換して表示画面を照明する所謂サイドエッジ式バックライト装置である。

第１の実施の形態から第５の実施の形態において説明した蛍光管点灯装置は、いずれの方式のバックライト装置にも応用可能であり、以下、第６の実施形態として図１３〜図１５を参照して直下式バックライト装置への応用例について説明し、第７の実施形態として図１６〜図１７を参照してサイドエッジ式バックライト装置への応用例について説明する。

図１３は、本発明の第６の実施の形態による直下式バックライト装置に使用される回路の構成例を示す図であり、本発明の第１の実施の形態による蛍光管点灯装置を複数設け、複数の蛍光管に関して同期をとり同時駆動する構成を示している。図１３においてｎは自然数を示しており、ｎは使用状態によって設計者が最適な値（すなわち、蛍光管の本数）を選択するものである。

また、図１４は本実施の形態による直下式バックライト装置の正面図であり、図１５は図１４中のＸ−Ｘ矢視断面を示す図である。尚、本発明の第４の実施の形態における図１４及び図１５においては、図５にいうｎ値が３の場合（すなわち、蛍光管の本数が６本の場合）を示しているが、これは一例にすぎず、蛍光灯の本数は用途に応じて適宜変更可能である。

図１３に示すように、本実施の形態による蛍光管点灯装置は、入力端子１、２と、インバータ回路Ａ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２、…、Ａｎ−Ｂｎとを有しており、それぞれのインバータ回路には、間接接続手段として、前記第一の構成ＬＮ１〜ＬＮｎと、前記第二の構成ＬＮａ、ＬＮｂと、蛍光灯１５、１６とが設けられている。

図１４、図１５に示すように、直下式バックライト装置３０は、上記第１の実施の形態に記載した３組の蛍光管点灯装置を直流電源に並列に接続して設け、各蛍光管１５、１６を所定の幅だけ離間させて均一に配置し、その蛍光管１５、１６を収容するシールド枠３１と、このシールド枠３１と蛍光管１５、１６との間に形成された反射板３２と、蛍光管１５、１６の反射板３２配置側とは相対する側に対向配置された光拡散板３３と、蛍光管１５、１６の両端を固定するための両端固定具３４と、蛍光管１５、１６の中央を固定するための中央固定具３５とを有する。

蛍光管点灯装置に関して既に説明した部分を除く各部の構成について説明すると、シールド枠３１は、一方が開口する箱体の外周に開口側とは相対する方向に延設した鍔部を備えた形状のものであり、例えば鉄、アルミニウム又はマグネシウム合金からなる板材をプレス加工によって加工することにより形成することができる。

また、反射板３２は、例えば高反射率材料を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなるフィルムにより形成されるものであり、蛍光管から発せられた光のうち反射板３２配置側に放出された光の大部分を蛍光管側に反射するものである。尚、この反射板３２には、別の態様として、高反射率材料の塗装をシールド枠３１に施して形成したものを用いることも可能である。

光拡散板３３は、例えばアクリルやポリカーボネートの透明材料に高拡散率の材料を含有して形成され、蛍光管１５、１６から入射面に入射された光を均一に拡散し、入射面と対向する位置の放射面から放射する。

また、両端固定具３４は、蛍光管１５、１６の両端を所定の位置に配置するために支持するものであり、インバータ回路Ａ、Ｂはこの両端固定具３４よりも外側であってシールド部３１との間に配置される。そして、中央固定具３５は、長尺化した蛍光管１５、１６が、その自重等により撓むのを防止する。

以上のように構成されている直下式バックライト装置３０の動作について以下に説明する。インバータ回路Ａ、Ｂに直流電流を印加すると、上記の各実施の形態に記載したように、インバータ回路Ａ、Ｂは自励発振が行われ、蛍光管１５、１６の両端に逆相の正弦波状の電圧が安定して印加される。それによって、蛍光管１５、１６の両端の輝度は均一化される。そして、蛍光管から発せられた光は光拡散板３３の入射面に入射されて拡散され、放射面から放出される。このとき、各蛍光管の両端の輝度が均一化されていることから、光拡散板３３の放射面から放出される光が全面にわたって均一に放出されることになる。

以上のように、本実施の形態による蛍光管点灯装置によれば、面状の均一な輝度の光を光拡散板３３から放出する直下式バックライト装置３０を構成することができる。尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態に記載した蛍光管点灯装置を用いた例について記載したが、第２から第５の実施の形態による蛍光管点灯装置を用いても同様の効果を得ることができる。

また、インバータ回路Ａ、Ｂの配置位置についても種々の変形が可能であり、例えば、シールド枠３１の反射板３２配置側とは相対する側にインバータ回路を設けても良い。但し、高電圧となる２次巻線と蛍光管１５、１６との接続線が長くなると電力損失が大きくなり、かつ、浮遊容量といった不確定要素も影響し易くなりノイズ発生原因ともなりうるため、蛍光管１５、１６の両端になるべく近い個所に設けることが好ましい。

図１６は本発明の第７の実施の形態による蛍光管点灯装置を用いたバックライト装置の正面図であり、図１７は図１６中のＹ−Ｙ矢視断面を示す図である。尚、第６の実施の形態における図１６及び図１７においては、図１３でのｎ値が２の場合（すなわち、蛍光管の本数が４本の場合）を示しているが、これはあくまで一例にすぎず、それ以上の本数であってもそれ以下の本数であっても良い。

サイドエッジ式バックライト装置４０は、図１６に示すように、一方に開口部を有する箱状の筐体４４の内部の側方に蛍光管１５、１６を配置し、第１の実施の形態による２組の蛍光管点灯装置を直流電源に並列に接続するとともに、筐体４４の内部に蛍光管１５、１６と対向して配置される導光板４１と、蛍光管１５、１６の周囲を覆い、かつ、導光板４１の配置方向には開口を有する反射板４２と、導光板４１の放射面と相対する側の面と対向して設けられる背面反射板４３と、を設ける構成としたものである。

既に説明した蛍光管点灯装置を除く各部の構成について説明すると、導光板４１は所定の厚みを有するアクリル或いはポリカーボネートなどの高透過率の材料からなり、両側方に配置された蛍光管１５、１６の光を側面から入射し、放射面４５から略面状の均一な光を放射するものである。

そして、反射板４２及び背面反射板４３は、例えば内側に高反射率材料を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなるフィルムを備えた板材や、高反射率の塗装を板材に施した構成からなるのであり、蛍光管から発せられた光を、可能な限り減衰することなく導光板４１側に反射するものである。

以上のように形成したエッジライト式バックライト装置４０の動作について説明すると、インバータ回路Ａ、Ｂに直流電流を印加すると、上記の各実施の形態において記載したように、インバータ回路Ａ、Ｂは自励発振を行い、蛍光管１５、１６の両端に逆相の正弦波状の電圧が安定して印加される。それによって、蛍光管１５、１６の両端の輝度は均一化される。各蛍光管は同期がとられているため、いずれの蛍光管においても両端の輝度は均一化される。

そして、蛍光管から発せられた光は導光板４１の入射面に入射されて拡散され、放射面４５から放出される。このとき、各蛍光管の両端の輝度が均一化されていることから、導光板の放射面の両端での輝度も均一なものとなる。

以上のように、本実施の形態によれば、面状の均一な輝度の光を導光板４１の放射面４５から放出するサイドエッジ式バックライト装置４０とすることができる。尚、本実施の形態においては、第１の実施の形態に記載した蛍光管点灯装置を用いた例について記載したが、第２から第５の実施の形態に記載した蛍光管点灯装置を用いても同様の効果を得ることができる。尚、第７の実施の形態についても、インバータ回路Ａ、Ｂの配置位置が図示したものに限られないことは勿論である。

またこのように第６、７の実施形態に示すバックライト装置では蛍光管の形状は直管型を前提としているが、本発明全般においてその形状を限定するものではなく、例えばＬ字、Ｕ字、コ字管等についても適当に用いてやれば良い。ただ、直管型はその形状から蛍光管の両端に接続する２インバータ回路間の距離が存在し、ランプ長が大きいほどその距離は大きくなるので、これまで示してきた間接接続が有効になるのは言うまでも無い。

更に、このようなバックライト装置においては、蛍光管の配置は垂直方向より水平配置にすると良い。水平配置の方が、蛍光管内部の水銀分布がどちらかの電極に偏ることなく一様になるため、蛍光管寿命が伸びるためである。したがって、これによりバックライト装置の発光輝度分布を一様に制御し、かつバックライト装置としての寿命も延ばすことが可能となる。

以上には、直下式バックライト装置における実施の形態と、サイドエッジ式バックライト装置における実施の形態とを示したが、これらのバックライト装置の放射面と対向して液晶パネルを配置し液晶表示装置を構成するようにすると、バックライト装置から放射される光の均一性が高いことから、画面全体にわたって輝度が均一な画質の良い液晶表示装置を構成することができる。

次にＬＣＤとしての実施形態について説明する。

この液晶表示装置にかかる実施の形態として、直下式バックライト装置を用いた例を第８の実施の形態として、サイドエッジ式バックライト装置を用いた例を第９の実施の形態として説明する。
＜直下式の場合＞
図１８は、本発明の第８の実施の形態によるＬＣＤの構成例を示す側面図である。尚、直下式バックライト装置の構成は第６の実施の形態において説明した構成と同様であるため説明を省略する。液晶表示装置５０は、図１８に示すように、直下式バックライト装置３０の光拡散板３３の反射板３２配置側とは相対する側（すなわち、光拡散板３３からの光の放射面側）に光学シート５２と、液晶パネル５１とがこの順に配置されている。そして、液晶パネル５１には図示しない液晶パネルの駆動装置が接続され、液晶パネルの駆動装置から液晶パネル５１の各画素の階調信号が出力され、表示画面に所望の画像を表示する。

各部の構成例について説明すると、液晶パネル５１は、透過型の液晶パネルであればいずれのものでも使用することができ、例えばＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式のものを用いることができる。また、光学シート５２は、液晶パネル５１の種類などによって要求される機能は異なるが、一般的には偏光フィルムや光拡散フィルムなどが含まれる。但し、液晶パネル５１が光学シート５２を要しない仕様のものであれば、光学シート５２を省略できる。

上記のように形成した液晶表示装置５０に備えられた直下式バックライト装置３０から均一な面状の光が液晶パネル５１に照射されるため、画面全体が均一な輝度を有する画質の高い画像を表示できる。
＜エッジライト式の場合＞
図１９は、本発明の第９の実施の形態による液晶表示装置の構成例を示す側面図である。尚、サイドエッジ式バックライト装置の構成に関しては、上記の第７の実施の形態において説明したものと同様であるため説明を省略する。

液晶表示装置６０は、図１９に示すように、サイドエッジ式バックライト装置４０の放射面４５と対向して、光学シート５２、液晶パネル５１の順に配置されている。尚、光学シート５２、液晶パネル５１については第６の実施の形態において説明したものと同様であり、液晶パネル５１には図示しない液晶パネルの駆動装置が取り付けられ、液晶パネル５１の各画素の階調を調整する点も同様である。

上記の構成を有する液晶表示装置６０に備えられたサイドエッジ式バックライト装置４０からほぼ均一な面状の光が液晶パネル５１に照射されるため、画面全体が均一な輝度を有する画質の高い画像を表示することができる。

またこのように第８、９の実施形態に示す液晶表示装置では蛍光管の形状は直管型を前提としているが、本発明全般においてその形状を限定するものではなく、例えばＬ字、Ｕ字、コ字管等についても適当に用いてやれば良い。ただ、直管型はその形状から蛍光管の両端に接続する２インバータ回路間の距離が存在し、ランプ長が大きいほどその距離は大きくなるので、これまで示してきた間接接続が有効になるのは言うまでも無い。

更に、このような液晶表示装置においては、蛍光管の配置は地面に対し、垂直方向より水平配置にすると良い。水平配置の方が、蛍光管内部の水銀分布がどちらかの電極に偏ることなく一様になるため、蛍光管寿命が伸びるためである。したがって、これにより液晶表示装置の発光輝度分布を一様に制御し、かつ液晶表示装置としての寿命も延ばすことが可能となる。

以上説明したとおり、本発明にかかるインバータ回路を用いると、被駆動体の両端にかかる電圧を安定して逆相にすることができるため、被駆動体の両端の出力の均一化を図ることができる。

また、本発明にかかる蛍光管駆動装置は、蛍光管の両端にかかる電圧を安定して逆相にすることができることから、蛍光管の両端の輝度を均一に駆動できる蛍光管駆動装置とすることができる。

また、本発明にかかる蛍光管駆動装置は、互いインバータ回路を逆相で接続することにより、互いに共通仕様のインバータ回路を用いても蛍光管の両端の輝度を均一に駆動できる蛍光管駆動装置とすることができる。

また、本発明にかかる蛍光管駆動装置は、２本以上の蛍光管の明るさが均一である蛍光管駆動装置とすることができる。

また、本発明にかかる蛍光管駆動装置は、各インバータ回路内部のノイズを低減できるため、低ノイズの蛍光管駆動装置とすることができる。

また、本発明にかかる蛍光管駆動装置は、インバータ回路間に伝わるノイズを低減させることができるため、低ノイズの蛍光管駆動装置とすることができる。

さらに、本発明にかかるバックライト装置においては、バックライト装置に用いた蛍光管の両端が均一な輝度に発光されることから、均一な面状の発光を提供できるバックライト装置とすることができる。

またさらに、本発明にかかる液晶表示装置においては、バックライト装置から均一な面状の発光が提供されることから、表示画面全体の輝度を均一化でき、それに基づいて高い画質の液晶表示装置とすることができる。

本発明は、液晶表示装置等の非発光型ディスプレイにおけるバックライト装置として利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第１の実施形態のインバータ回路を接続する接続方法の構成を示す図である。本発明の第１の実施形態の変形例に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第２の実施形態に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第２の実施形態のインバータ回路を接続する接続方法の構成を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第２の実施形態のインバータ回路を接続する接続方法の構成を示す図である。本発明の第４の実施形態に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第５の実施形態に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第５の実施形態の第一変形例に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第５の実施形態の第二変形例に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の第５の実施形態の第三変形例に係る蛍光管点灯装置の回路図である。本発明の蛍光管点灯装置を並列に複数配列した蛍光管点灯装置の接続例である。本発明の第６の実施形態に係るバックライト装置の正面図である、本発明の第６の実施形態に係るバックライト装置の断面図である。本発明の第７の実施形態に係るバックライト装置の正面図である。本発明の第７の実施形態に係るバックライト装置の断面図である。本発明の第８の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。本発明の第９の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。従来の蛍光管点灯装置の回路図例である。

Claims

入力電圧を高電圧に変換するインバータトランスが実装されたインバータ回路を、一対にして長尺管状の蛍光管の両端部近辺に配置し、当該一対のインバータ回路により前記蛍光管を駆動するバックライト装置。
入力電圧を高電圧に変換するインバータトランスを実装したインバータ回路を、一対にして長尺管状の蛍光管の両端に接続し、当該蛍光管を駆動するバックライト装置であって、
前記一対のインバータ回路のうち、一方のインバータ回路を前記蛍光管の一端の近辺に配置し、他方のインバータ回路を前記蛍光管の他端の近辺に配置したことを特徴とするバックライト装置。
前記一対のインバータ回路における各インバータ回路を、それぞれ前記蛍光管の端部より外側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
長手方向が略同方向となるように並列に配列された複数の前記蛍光管を備え、
前記一対のインバータ回路を複数有して、前記複数の蛍光管を駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のバックライト装置。
長手方向が略同方向となるように並列に配列された複数の前記蛍光管を備え、
前記一対のインバータ回路におけるインバータトランスは、それぞれ高電圧を出力するための複数の二次巻線を有し、
前記複数の蛍光管における隣合う蛍光管の同一端側が、前記一対のインバータ回路における一方のインバータ回路に実装されたインバータトランスの複数の二次巻線に接続されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のバックライト装置。
請求項１乃至５の何れかに記載のバックライト装置と、液晶パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。