JP4950442B2 - 蛍光ランプの駆動装置、発光装置ならびに液晶テレビ - Google Patents

Description

本発明は、蛍光ランプの駆動装置に関し、特にその回路保護技術に関する。

近年、ブラウン管テレビに代えて、薄型、大型化が可能な液晶テレビの普及が進んでいる。液晶テレビは、映像が表示される液晶パネルの背面に、冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、以下ＣＣＦＬという）を複数本配置し、バックライトとして発光させている。

ＣＣＦＬの駆動には、たとえば１２Ｖ程度の直流電圧を昇圧して交流電圧として出力するインバータ（ＤＣ／ＡＣコンバータ）が用いられる。インバータは、ＣＣＦＬに流れる電流を電圧に変換して制御回路に帰還し、この帰還された電圧にもとづいてスイッチング素子のオンオフを制御している。たとえば、特許文献１には、こうしたインバータによるＣＣＦＬの駆動技術が開示される。

特開２００３−３２３９９４号公報

ここで、液晶パネルサイズの増大にともなうＣＣＦＬの本数の増加を抑えるために、Ｕ字型のＣＣＦＬが採用されるようになっている。このＵ字型ＣＣＦＬを駆動するには、２つのインバータを用い、Ｕ字型ＣＣＦＬの両端に交流電圧を互いに逆相で印加する必要がある。このようなＵ字型ＣＣＦＬの駆動回路は、２つのインバータのトランスの２次側電流を電圧に変換して帰還し、帰還された帰還電圧にもとづいてＣＣＦＬの発光を制御する。
こうした駆動回路には、ＣＣＦＬが故障したり、接続不良が発生した異常状態を検出し、必要に応じて回路保護を行う異常検出回路が設けられる。異常検出回路は、たとえば、上記帰還電圧を監視し、この帰還電圧が所定のしきい値電圧を下回ったときに回路異常と判定して回路保護を行う。

液晶テレビのメーカは、テレビの出荷前において、Ｕ字型ＣＣＦＬの故障や、接触不良などがないかの検査を行う。この検査の際、Ｕ字型ＣＣＦＬを発光させた状態で、その両端に所定の高電圧が印加されているかを検査したい場合がある。また、出荷後においても、故障のメンテナンスの際に、同様の検査を行いたい場合もある。
Ｕ字型ＣＣＦＬには１０００Ｖを超す高電圧が印加されるため、その電圧を検査するためには高圧プローブが用いられる。高圧プローブは大きな容量を持つため、電圧の検査をＣＣＦＬの一端づつ行う場合、上記帰還電圧も変動してしまう。したがって、制御回路に帰還される電圧にもとづいてＣＣＦＬが正常に駆動されているかを判定する場合に、帰還電圧が、故障により変動しているのか、高圧プローブにより変動しているのかを判別することが困難となる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、さまざまな状態において、回路異常を検出可能な蛍光ランプの駆動回路の提供にある。

本発明のある態様は、蛍光ランプの駆動装置に関する。この駆動装置は、蛍光ランプの一端に第１交流電圧を出力する第１インバータと、蛍光ランプの他端に第１交流電圧と逆相の第２交流電圧を出力する第２インバータと、第１インバータのトランスの２次側電流を電圧に変換し、第１検出電圧として出力する第１電流電圧変換回路と、第２インバータのトランスの２次側電流を電圧に変換し、第２検出電圧として出力する第２電流電圧変換回路と、第１、第２検出電圧の電位差が所定のしきい値電圧を超えたときに回路異常と判定する第１異常検出回路と、を備える。

この態様によると、通常の点灯時には、第１、第２検出電圧はほぼ等しい電圧が現れる一方、蛍光ランプのいずれかの端子がオープンとなると、第１、第２検出電圧の電位差が大きくなるため、高圧プローブの有無にかかわらず、回路異常を検出することができる。

第１異常検出回路は、第１検出電圧をしきい値電圧だけレベルシフトする第１レベルシフト回路と、第２検出電圧をしきい値電圧だけレベルシフトする第２レベルシフト回路と、第２検出電圧と第１レベルシフト回路の出力電圧とを比較する第１コンパレータと、第１検出電圧と第２レベルシフト回路の出力電圧とを比較する第２コンパレータと、第１、第２コンパレータの出力の論理和を出力するＯＲゲートと、を含み、ＯＲゲートの出力にもとづき回路異常を判定してもよい。

この第１異常検出回路によれば、第１コンパレータによって、第２検出電圧が第１検出電圧よりもしきい値電圧以上高い状態を検出し、第２コンパレータによって第１検出電圧が第２検出電圧よりもしきい値電圧以上高い状態を検出することができる。

第１レベルシフト回路および第２レベルシフト回路はそれぞれ、第１検出電圧または第２検出電圧が入力されるボルテージフォロア回路と、ボルテージフォロア回路の出力端子に一端が接続される抵抗と、抵抗に定電流を流す定電流源と、を含み、抵抗と定電流源の接続点からレベルシフトした電圧を出力してもよい。
この場合、第１、第２レベルシフトはそれぞれ、第１、第２検出電圧を、第１、第２抵抗の電圧降下分だけレベルシフトすることができる。

第１、第２電流電圧変換回路はそれぞれ、トランスの２次側電流を整流する半波整流回路と、半波整流回路の出力を平滑化するフィルタと、を含み、フィルタ回路の出力電圧を第１、第２検出電圧としてコンパレータへと出力してもよい。

第２異常検出回路は、第１検出電圧と第２しきい値電圧とを比較する第３コンパレータと、第２検出電圧と第２しきい値電圧とを比較する第４コンパレータと、第３、第４コンパレータの出力の論理和を出力するＯＲゲートと、を備えてもよい。

第１検出電圧および第２検出電圧の少なくとも一方が、所定の第２しきい値電圧より低いとき回路異常と判定する第２異常検出回路をさらに備えてもよい。
蛍光ランプの両端子に異常が発生した場合においては、第１、第２検出電圧はほぼ同じ電圧となるため、第１異常検出回路では回路異常が検出できない場合がある。蛍光ランプの両端子に異常が発生した場合、第１、第２検出電圧はいずれも低電圧となるため、第２しきい値電圧と比較することにより、両端子に異常が発生した場合にも、回路異常を検出することができる。

蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプであってもよい。さらに、この冷陰極蛍光ランプはＵ字型であってもよい。

本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、上述の駆動装置と、駆動装置の第１、第２インバータから出力される第１、第２交流電圧が両端に印加されたＵ字型の蛍光ランプと、を備える。

本発明のさらに別の態様は、液晶テレビである。この液晶テレビは、液晶パネルと、液晶パネルの背面に配置される複数の上記発光装置と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係る蛍光ランプの駆動装置によれば、さまざまな状態において、回路異常を検出することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置２００の構成を示す回路図である。図２は、図１の発光装置２００が搭載される液晶テレビ３００の構成を示すブロック図である。液晶テレビ３００は、アンテナ３１０と接続される。アンテナ３１０は、放送波を受信して受信部３０４に受信信号を出力する。受信部３０４は、受信信号を検波、増幅して、信号処理部３０６へと出力する。信号処理部３０６は、変調されたデータを復調して得られる画像データを液晶ドライバ３０８に出力する。液晶ドライバ３０８は、画像データを走査線ごとに液晶パネル３０２へと出力し、映像、画像を表示する。液晶パネル３０２の背面には、バックライトとして複数の発光装置２００が配置されている。本実施の形態に係る発光装置２００は、このような液晶パネル３０２のバックライトとして好適に用いることができる。以下、図１に戻り、発光装置２００の構成および動作について詳細に説明する。

本実施の形態に係る発光装置２００は、ＣＣＦＬ２０とその駆動装置を含む。ＣＣＦＬ２０は、液晶パネル３０２の背面に配置されるＵ字型の蛍光ランプであり、その両端をそれぞれ第１端子２１ａ、第２端子２１ｂという。駆動装置は、ＤＣ／ＡＣコンバータであり、直流電源２２から出力される直流電圧Ｖｄｃを交流電圧に変換して昇圧し、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ、第２端子２１ｂにそれぞれ、第１交流電圧Ｖａｃ１、第２交流電圧Ｖａｃ２を印加して発光輝度を制御する。

駆動装置は、制御回路１００、第１インバータ１０ａ、第２インバータ１０ｂ、第１半波整流回路１６ａ、第２半波整流回路１６ｂ、第１フィルタ１８ａ、第２フィルタ１８ｂ、直流電源２２、抵抗Ｒ１６ａ、Ｒ１６ｂを含む。

第１インバータ１０ａは、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａに第１交流電圧Ｖａｃ１を出力する。同様に、第２インバータ１０ｂは、ＣＣＦＬ２０の第２端子２１ｂに、第１交流電圧Ｖａｃ１と逆相の第２交流電圧Ｖａｃ２を出力する。第１インバータ１０ａ、第２インバータ１０ｂは、いずれも一般的なＤＣ／ＡＣコンバータであって同一の構成であるため、第１インバータ１０ａについて説明する。第１インバータ１０ａは、第１スイッチングトランジスタ１２ａ、第１トランス１４ａを含む。第１トランス１４ａの一次側コイルの一端には直流電源２２から出力される直流電圧Ｖｄｃが印加される。たとえば、この直流電圧Ｖｄｃは１２Ｖ程度である。

第１スイッチングトランジスタ１２ａは、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であって、ソースが接地され、ドレインが第１トランス１４ａの一次側コイルに接続される。第１スイッチングトランジスタ１２ａのゲートは第１出力端子１０２ａと接続され、制御回路１００から出力される第１スイッチング信号Ｖｓｗ１が入力される。

第１スイッチングトランジスタ１２ａが第１スイッチング信号Ｖｓｗ１によってオンオフを繰り返すことにより、第１トランス１４ａにエネルギが蓄えられ、２次側コイルには、ＤＣ／ＡＣ変換された第１交流電圧Ｖａｃ１が出力される。この第１交流電圧Ｖａｃ１は、１０００Ｖ以上の高電圧である。
同様に、第２スイッチング信号Ｖｓｗ２によって第２スイッチングトランジスタ１２ｂのオンオフが制御され、第１交流電圧Ｖａｃ１と逆相の第２交流電圧Ｖａｃ２が生成される。

第１電流電圧変換回路１５ａは、第１インバータ１０ａの第１トランス１４ａの２次側電流を電圧に変換し、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１として出力する。同様に、第２電流電圧変換回路１５ｂは、第２インバータ１０ｂの第２トランス１４ｂの２次側電流を電圧に変換し、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力する。第１電流電圧変換回路１５ａ、第２電流電圧変換回路１５ｂは同様の構成であるため、ここでは第１電流電圧変換回路１５ａについてその構成を説明する。

第１電流電圧変換回路１５ａは、第１半波整流回路１６ａ、第１フィルタ１８ａを含む。第１半波整流回路１６ａは、ダイオードＤ１０ａ、ダイオードＤ１２ａ、抵抗Ｒ１０ａ、抵抗Ｒ１２ａを含み、ダイオードＤ１０ａ、ダイオードＤ１２ａによって第１トランス１４ａの２次側電流が整流される。抵抗Ｒ１０ａ、Ｒ１２ａには整流された電流が流れるため、電圧降下が発生する。抵抗Ｒ１０ａ、Ｒ１２ａによる電圧降下は、第１帰還電圧Ｖｆｂ１として出力される。また、抵抗Ｒ１２ａによる電圧降下Ｖｘ１は、第１フィルタ１８ａに出力される。

第１帰還電圧Ｖｆｂ１は、抵抗Ｒ１６ａを介して電圧帰還端子１０６に帰還される。同様に、第２半波整流回路１６ｂからは、第２帰還電圧Ｖｆｂ２が出力され、抵抗Ｒ１６ｂを介して電圧帰還端子１０６に帰還される。電圧帰還端子１０６には、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と第２帰還電圧Ｖｆｂ２を合成した電圧、すなわち平均電圧が帰還電圧Ｖｆｂとして帰還される。帰還電圧Ｖｆｂは、パルス幅変調器３０へと入力される。パルス幅変調器３０は、帰還電圧Ｖｆｂが所定の基準電圧Ｖｒｅｆに近づくようにデューティ比が調節されるパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号（以下、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍという）を出力する。ドライバ回路３２は、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍにもとづいて第１スイッチングトランジスタ１２ａ、第２スイッチングトランジスタ１２ｂを交互にオンオフする。基準電圧Ｖｒｅｆは、ＣＣＦＬ２０の発光輝度に応じて決定される。

図３は、パルス幅変調器３０の構成例を示す回路図である。パルス幅変調器３０は、誤差増幅器４０、ＰＷＭコンパレータ４２、オシレータ４４、ＡＮＤゲート４６を含む。誤差増幅器４０の反転入力端子には、帰還電圧Ｖｆｂが入力され、非反転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。誤差増幅器４０は、帰還電圧Ｖｆｂと基準電圧Ｖｒｅｆの誤差を増幅してＰＷＭコンパレータ４２に出力する。ＰＷＭコンパレータ４２は、誤差増幅器４０から出力される誤差電圧Ｖｅｒｒと、オシレータ４４から出力される周期電圧Ｖｏｓｃを比較し、ハイレベルまたはローレベルとなるＰＷＭ信号Ｖｐｗｍを出力する。帰還電圧ＶｆｂはＣＣＦＬ２０に流れる電流に応じて変化するため、帰還電圧Ｖｆｂが所定の基準電圧Ｖｒｅｆに近づくようにＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのパルス幅を制御することにより、ＣＣＦＬ２０の発光輝度を所望の値に調節することができる。

ＡＮＤゲート４６は、ＰＷＭコンパレータ４２から出力されるＰＷＭ信号Ｖｐｗｍと、後述する第１異常検出回路３４から出力される第１異常検出信号ＳＩＧ１、第２異常検出回路３６から出力される第２異常検出信号ＳＩＧ２の論理積を出力する。第１異常検出信号ＳＩＧ１、ＳＩＧ２は、回路に異常が発生したときにハイレベルとなる。第１異常検出信号ＳＩＧ１、ＳＩＧ２のすくなくとも一方がハイレベルのとき、ＡＮＤゲート４６の出力Ｖｐｗｍ’はローレベルに固定され、第１スイッチングトランジスタ１２ａ、第２スイッチングトランジスタ１２ｂのスイッチング動作が停止する。

また、オシレータ４４の発振周波数は、駆動周波数ｆ１と、駆動周波数ｆ１よりも高い起動周波数ｆ２が切り替えられるように構成される。ＣＣＦＬ２０のインピーダンスは、発光状態と非発光状態において変化するため、２つの状態で同じ周波数で第１インバータ１０ａ、第２インバータ１０ｂを駆動したのでは効率が悪化することになる。そこで、オシレータ４４は、非発光時においては高い周波数で発振し、発光時においては低い周波数で発振するよう制御される。オシレータ４４には、第１異常検出信号ＳＩＧ１、第２異常検出信号ＳＩＧ２が入力されており、少なくとも一方がハイレベルとなると、その発振周波数を起動周波数ｆ２に設定し、それ以外のとき駆動周波数ｆ１に設定する。

図１に戻る。第１フィルタ１８ａは、抵抗Ｒ１４ａ、キャパシタＣ１０ａを含む１次ローパスフィルタである。第１フィルタ１８ａは、第１半波整流回路１６ａにより出力される第１トランス１４ａの２次側電流に対応した電圧Ｖｘ１の高周波成分を除去し、平滑化して第１検出電圧Ｖｄｅｔ１として出力する。第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と比例した電圧となっている。

第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は、制御回路１００の第１検出電圧端子１０４ａに入力される。同様に、第２電流電圧変換回路１５ｂから出力される第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は、第２検出電圧端子１０４ｂに入力される。第１検出電圧Ｖｄｅｔ１、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は、第１異常検出回路３４、第２異常検出回路３６へとそれぞれ入力される。第１異常検出回路３４、第２異常検出回路３６は、ＣＣＦＬ２０のオープン、ショートなどの回路異常を検出するために設けられ、異常を検出したとき第１異常検出信号ＳＩＧ１、第２異常検出信号ＳＩＧ２はハイレベルとなる。

第１異常検出回路３４は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の電位差が所定のしきい値電圧Ｖｔｈ１を超えたときに回路異常と判定する。図４は、第１異常検出回路３４の構成を示す回路図である。第１異常検出回路３４は、第１レベルシフト回路５０、第１コンパレータ５８、第２レベルシフト回路６０、第２コンパレータ６８、ＯＲゲート７０を含む。第１レベルシフト回路５０は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１を第１しきい値電圧Ｖｔｈ１だけ高電位側にレベルシフトした電圧Ｖｄｅｔ１’を出力する。第２レベルシフト回路６０は、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２を第１しきい値電圧Ｖｔｈ１だけ高電位側にレベルシフトした電圧Ｖｄｅｔ２’を出力する。

第１レベルシフト回路５０は、ボルテージフォロア回路５２、定電流源５４、抵抗Ｒ５６を含む。ボルテージフォロア回路５２は、出力端子が反転入力端子に接続された演算増幅器を用いて構成されており、非反転入力端子に入力された第１検出電圧Ｖｄｅｔ１をそのまま出力する。抵抗Ｒ５６の一端は、ボルテージフォロア回路５２の出力端子に一端が接続される。定電流源５４は、抵抗Ｒ５６の他端に接続され、所定の定電流Ｉｃ１を流す。抵抗Ｒ５６には、その抵抗値と定電流Ｉｃ１の積で与えられる電圧降下ΔＶ１が発生するため、抵抗Ｒ５６と定電流源５４の接続点からは、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１をΔＶ１＝Ｒ５６×Ｉｃ１だけレベルシフトした電圧が出力される。本実施の形態では、ΔＶ１＝Ｖｔｈ１となるように抵抗値および定電流値を設定する。第２レベルシフト回路６０は、第１レベルシフト回路５０と同様の構成となっており、ボルテージフォロア回路６２、定電流源６４、抵抗６６を含む。

第１コンパレータ５８は、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２と第１レベルシフト回路５０の出力電圧Ｖｄｅｔ１’とを比較する。第２コンパレータ６８は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２レベルシフト回路６０の出力電圧Ｖｄｅｔ２’とを比較する。ＯＲゲート７０は、第１コンパレータ５８および第２コンパレータ６８の出力信号の論理和を第１異常検出信号ＳＩＧ１として出力する。

図５は、第２異常検出回路３６の構成を示す回路図である。第２異常検出回路３６は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２しきい値電圧Ｖｔｈ２とを比較する第３コンパレータ７２と、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２と第２しきい値電圧Ｖｔｈ２とを比較する第４コンパレータ７４と、第３コンパレータ７２、第４コンパレータ７４の出力信号の論理和を出力するＯＲゲート７６と、を含む。第２異常検出回路３６は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１および第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の少なくとも一方が、所定の第２しきい値電圧Ｖｔｈ２より低いとき回路異常と判定し、ハイレベルの第２異常検出信号ＳＩＧ２を出力する。

以上のように構成された発光装置２００の動作について説明する。
ＣＣＦＬ２０は、その自体に故障が生じたり、あるいは第１端子２１ａ、第２端子２１ｂの接触状態が不良となると、Ｕ字型のＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ側半分、あるいは第２端子２１ｂ側半分、あるいは両方とも発光しない状態となる。そこで、制御回路１００は、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２をモニタすることにより、こうした回路異常を検出する。

図６は、発光装置２００の発光状態における第１検出電圧Ｖｄｅｔ１、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の一例を示す。条件ＣＯＮＤ１は、発光装置２００に回路異常がなく、ＣＣＦＬ２０が正常に点灯する状態を表している。ＣＣＦＬ２０が正常点灯する場合、制御回路１００は、第１端子２１ａ側の第１帰還電圧Ｖｆｂ１と、第２端子２１ｂ側の第２帰還電圧Ｖｆｂ２の平均電圧である帰還電圧Ｖｆｂが所定の基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように帰還がかかるため、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と第２帰還電圧Ｖｆｂ２は所定の電圧値に等しくなる。本実施の形態において、所定の電圧値は、０．９Ｖである。

上述の第１異常検出回路３４に設定される第１しきい値電圧Ｖｔｈ１を０．７Ｖ、第２異常検出回路３６に設定される第２しきい値電圧Ｖｔｈ２を０．４５Ｖとすると、条件ＣＯＮＤ１のとき、ΔＶ＜Ｖｔｈ１であるため、第１異常検出回路３４から出力される第１異常検出信号ＳＩＧ１はローレベルとなる。また、Ｖｄｅｔ１＞Ｖｔｈ２、Ｖｄｅｔ２＞Ｖｔｈ２であるため、第２異常検出回路３６から出力される第２異常検出信号ＳＩＧ２もローレベルであるため、ＣＣＦＬ２０の発光が継続される。

条件ＣＯＮＤ２に示すように、第１端子２１ａ側がオープンとなった場合、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ側に流れる電流、すなわち第１トランス１４ａの２次側電流が低下するため、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は０．３Ｖまで低下する。このとき、第１帰還電圧Ｖｆｂ１も同様に低下する。パルス幅変調器３０は、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と第２帰還電圧Ｖｆｂ２の平均値が基準電圧Ｖｒｅｆに近づくように帰還をかけるため、第２帰還電圧Ｖｆｂ２が上昇し、これにともなって第２検出電圧Ｖｄｅｔ２も上昇することになる。第１帰還電圧Ｖｆｂ１は第１検出電圧Ｖｄｅｔ１に比例し、第２帰還電圧Ｖｆｂ２は第２検出電圧Ｖｄｅｔ２に比例するため、第１帰還電圧Ｖｆｂ１と第２帰還電圧Ｖｆｂ２の平均値が等しいとき、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の平均値も等しくなる。その結果、条件ＣＯＮＤ２のときの第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は、１．５Ｖとなる。

条件ＣＯＮＤ２においては、ΔＶ＞Ｖｔｈ１となるため、第１異常検出回路３４によって回路異常が検出され、第１異常検出信号ＳＩＧ１がハイレベルとなる。また、Ｖｄｅｔ１＜Ｖｔｈ２となるため、第２異常検出回路３６によっても回路異常が検出され、第２異常検出信号ＳＩＧ２がハイレベルとなる。その結果、パルス幅変調器３０から出力されるＰＷＭ信号Ｖｐｗｍ’がローレベルに固定され、第１インバータ１０ａ、第２インバータ１０ｂのスイッチング動作が停止され、回路保護が実行される。また、このとき、オシレータ４４の発振周波数は、起動周波数ｆ２に設定される。

条件ＣＯＮＤ３に示すように、第１端子２１ａ、第２端子２１ｂの両側ともにオープンとなった場合、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ側に流れる電流と第２端子２１ｂ側に流れる電流はいずれも低下するため、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１および第２検出電圧Ｖｄｅｔ２はいずれも０．３Ｖ付近まで低下する。したがって、条件ＣＯＮＤ３においては、Ｖｄｅｔ１＜Ｖｔｈ２、Ｖｄｅｔ２＜Ｖｔｈ２が成り立つため、第２異常検出信号ＳＩＧ２がハイレベルとなる。この場合も、条件ＣＯＮＤ２と同様に第１インバータ１０ａ、第２インバータ１０ｂのスイッチング動作が停止され、オシレータ４４の周波数が起動周波数ｆ２に設定される。

次に、液晶テレビ３００の検査工程などにおいて、発光装置２００の発光中に、第１端子２１ａおよび第２端子２１ｂに印加される第１交流電圧Ｖａｃ１、第２交流電圧Ｖａｃ２を高圧プローブを用いて測定する際の回路動作について説明する。条件ＣＯＮＤ４〜ＣＯＮＤ６はそれぞれ、条件ＣＯＮＤ１〜ＣＯＮＤ３に対応しており、第１端子２１ａに高圧プローブが接触されている点が異なっている。

条件ＣＯＮＤ４においては、条件ＣＯＮＤ１と同様にＣＣＦＬ２０が正常点灯の状態を示している。この状態において第１交流電圧Ｖａｃ１を測定するために、第１端子２１ａ（第２端子２１ｂでも同様である）に高圧プローブを接触させると、高圧プローブの寄生容量によって第１帰還電圧Ｖｆｂ１が上昇し、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は設定値の０．９Ｖより高い１Ｖ程度となる。このとき、第２帰還電圧Ｖｆｂ２、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は低下する方向に帰還がかかり、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は０．８Ｖとなる。

条件ＣＯＮＤ４のとき、条件ＣＯＮＤ１のときと同様にΔＶ＜Ｖｔｈ１であるため、第１異常検出回路３４から出力される第１異常検出信号ＳＩＧ１はローレベルとなる。また、Ｖｄｅｔ１＞Ｖｔｈ２、Ｖｄｅｔ２＞Ｖｔｈ２であるため、第２異常検出回路３６から出力される第２異常検出信号ＳＩＧ２もローレベルであるため、ＣＣＦＬ２０の発光が継続される。

条件ＣＯＮＤ５は、条件ＣＯＮＤ２と同様に、第１端子２１ａ側がオープンとなった場合に相当する。このとき、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ側に流れる電流、すなわち第１トランス１４ａの２次側電流が低下するため、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は、正常点灯時の０．９Ｖから低下する。条件ＣＯＮＤ５では、第１端子２１ａに高圧プローブが接触しているため、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は、条件ＣＯＮＤ２の０．３Ｖよりも高い０．６Ｖ程度の値となる。このとき、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は、パルス幅変調器３０による帰還によって正常点灯時の０．９Ｖよりも上昇し、１．２Ｖ程度となる。

条件ＣＯＮＤ５の場合、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２はいずれも第２しきい値電圧Ｖｔｈ２より高いため、第２異常検出回路３６により回路異常を検出することができないが、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の電位差ΔＶは、０．６Ｖとなるため、ΔＶ＞Ｖｔｈ１が成り立ち、第１異常検出回路３４により回路異常を検出することができる。

条件ＣＯＮＤ６は、条件ＣＯＮＤ３と同様に、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ、第２端子２１ｂがオープンとなった場合であり、第１端子２１ａに高圧プローブを接触させた場合を示している。第１端子２１ａ、第２端子２１ｂがともにオープンとなると、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２は正常点灯時の０．９Ｖから、０．３Ｖ程度まで低下する。一方、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１は、第１端子２１ａに高圧プローブの寄生容量が接続されるため、０．３Ｖまでは低下せずに０．７Ｖ程度まで低下する。この場合、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の電位差ΔＶは０．４Ｖであるため、第１異常検出回路３４による回路異常の検出は行われないが、Ｖｄｅｔ２＜Ｖｔｈ２となるため、第２異常検出回路３６によって回路異常を検出することができる。

このように、本実施の形態に係る発光装置２００によれば、条件ＣＯＮＤ１、ＣＯＮＤ４に示すように、ＣＣＦＬ２０が正常に点灯する場合には、回路異常の検出を行うことなく発光を継続する。また、条件ＣＯＮＤ２、ＣＯＮＤ３、ＣＯＮＤ６に示すように、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ、第２端子２１ｂのいずれかまたは両端がオープンとなった場合には、第２異常検出回路３６により回路異常を検出することができる。また、条件ＣＯＮＤ５のように、ＣＣＦＬ２０の第１端子２１ａ、第２端子２１ｂのいずれか一端のみがオープンとなり、オープン側の端子に高圧プローブを接触させた場合、第２異常検出回路３６による回路異常の検出ができないが、第１異常検出回路３４によって第１検出電圧Ｖｄｅｔ１と第２検出電圧Ｖｄｅｔ２の電位差をモニタすることにより、高圧プローブを用いた検査時等においても、回路異常を好適に検出することができる。

なお、第１異常検出回路３４、第２異常検出回路３６でそれぞれ設定される第１しきい値電圧Ｖｔｈ１、第２しきい値電圧Ｖｔｈ２は、各条件ＣＯＮＤ１〜ＣＯＮＤ６において、第１検出電圧Ｖｄｅｔ１、第２検出電圧Ｖｄｅｔ２を実測し、その実測値にもとづいて回路異常が検出可能なように設定してもよい。

実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態において、制御回路１００は、すべて一体集積化されていてもよく、あるいは、その一部がディスクリート部品やチップ部品で構成されていてもよい。また、制御回路１００は、第１スイッチングトランジスタ１２ａ、第２スイッチングトランジスタ１２ｂを含んで集積化されてもよい。どの部分をどの程度集積化するかは、発光装置２００の仕様、コストや占有面積などによって決めればよい。

本実施の形態において、ロジック回路のハイレベル、ローレベルの論理値の設定は一例であって、インバータなどによって適宜反転させることにより自由に変更することが可能である。

本発明の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。 図１の発光装置が搭載される液晶テレビの構成を示すブロック図である。 図１のパルス幅変調器の構成例を示す回路図である。 図１の第１異常検出回路の構成を示す回路図である。 図１の第２異常検出回路の構成を示す回路図である。 発光装置の発光状態における第１検出電圧、第２検出電圧の値を示す図である。

符号の説明

１００ 制御回路、 ３００ 液晶テレビ、 ３０２ 液晶パネル、 １０ａ 第１インバータ、 １０ｂ 第２インバータ、 １５ａ 第１電流電圧変換回路、 １５ｂ 第２電流電圧変換回路、 ２００ 発光装置、 ３４ 第１異常検出回路、 ３６ 第２異常検出回路、 ５０ 第１レベルシフト回路、 ５２ ボルテージフォロア回路、 ５４ 定電流源、 ５６ 抵抗、 ５８ 第１コンパレータ、 ６０ 第２レベルシフト回路、 ６２ ボルテージフォロア回路、 ６４ 定電流源、 ６６ 抵抗、 ６８ 第２コンパレータ、 ７０ ＯＲゲート、 Ｖａｃ１ 第１交流電圧、 Ｖａｃ２ 第２交流電圧、 Ｖｄｅｔ１ 第１検出電圧、 Ｖｄｅｔ２ 第２検出電圧。

Claims (9)

1. 蛍光ランプの駆動装置であって、
   その１次側コイルが第１スイッチングトランジスタと接続され、その２次側コイルが前記蛍光ランプの一端と接続された第１トランスと、
   その１次側コイルが第２スイッチングトランジスタと接続され、その２次側コイルが前記蛍光ランプの他端と接続された第２トランスと、
   前記第１トランスの前記２次側コイルに流れる電流を第１検出電圧に変換する第１電流電圧変換回路と、
   前記第２トランスの前記２次側コイルに流れる電流を第２検出電圧に変換する第２電流電圧変換回路と、
   前記第１検出電圧に比例する第１帰還電圧と前記第２検出電圧に比例する第２帰還電圧との平均電圧である帰還電圧が所定の基準電圧に近づくように、前記第１スイッチングトランジスタおよび前記第２スイッチングトランジスタを駆動することにより、前記蛍光ランプの一端に第１交流電圧を発生させ、前記蛍光ランプの他端に前記第１交流電圧と逆相の第２交流電圧を発生させるドライバ回路と、
   前記第１、第２検出電圧の電位差が所定の第１しきい値電圧を超えたときに回路異常と判定する第１異常検出回路と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記第１異常検出回路は、
   前記第１検出電圧を前記第１しきい値電圧だけレベルシフトする第１レベルシフト回路と、
   前記第２検出電圧を前記第１しきい値電圧だけレベルシフトする第２レベルシフト回路と、
   前記第２検出電圧と前記第１レベルシフト回路の出力電圧とを比較する第１コンパレータと、
   前記第１検出電圧と前記第２レベルシフト回路の出力電圧とを比較する第２コンパレータと、
   前記第１、第２コンパレータの出力の論理和を出力するＯＲゲートと、
   を含み、前記ＯＲゲートの出力にもとづき回路異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第１レベルシフト回路および前記第２レベルシフト回路はそれぞれ、
   前記第１検出電圧または前記第２検出電圧が入力されるボルテージフォロア回路と、
   前記ボルテージフォロア回路の出力端子に一端が接続される抵抗と、
   前記抵抗に定電流を流す定電流源と、
   を含み、前記抵抗と前記定電流源の接続点からレベルシフトした電圧を出力することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記第１、第２電流電圧変換回路はそれぞれ、
   前記トランスの２次側電流を整流する半波整流回路と、
   前記半波整流回路の出力を平滑化するフィルタと、
   を含み、前記フィルタの出力電圧を前記第１、第２検出電圧として前記第１異常検出回路へと出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
5. 前記第１検出電圧および前記第２検出電圧の少なくとも一方が、所定の第２しきい値電圧より低いとき回路異常と判定する第２異常検出回路をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
6. 前記第２異常検出回路は、
   前記第１検出電圧と前記第２しきい値電圧とを比較する第３コンパレータと、
   前記第２検出電圧と前記第２しきい値電圧とを比較する第４コンパレータと、
   前記第３、第４コンパレータの出力の論理和を出力するＯＲゲートと、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
8. 請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置と、
   前記駆動装置の前記第１、第２インバータから出力される前記第１、第２交流電圧が両端に印加されたＵ字型の蛍光ランプと、
   を備えることを特徴とする発光装置。
9. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面に配置される複数の請求項８に記載の発光装置と、
   を備えることを特徴とする液晶テレビ。

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