CN101496452A - 照明装置及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的照明装置(1)包含：具有发射热电子的灯丝电极(7)的热阴极荧光灯(2)；检测灯丝电极(7)发射的电磁波的光学传感器(3)；及根据光学传感器(3)的检测结果控制热阴极荧光灯(2)的驱动的驱动电路(5)。利用上述构成，能提供可迅速检测出热阴极荧光灯的异常的照明装置。
Description
技术领域
本发明涉及以光学方式检测热阴极荧光灯发生的异常的照明装置及以该照明装置作为背光源的液晶显示装置。
背景技术
背光源在液晶TV、液晶显示器、液晶监示器等的液晶显示面板(下称LCD面板)中用作为用于显示视频的光源，具有对LCD面板整个表面提供光的作用。用于这样的背光源的发光元件，有热阴极荧光灯(Hot Cathode FluorescentLamp：HCFL元件)、冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL元件)等荧光灯、LED元件等。
由于热阴极荧光灯在发光效率方面优于其他发光元件，能以较低的电压得到高亮度的光，所以广为利用。热阴极荧光灯在其内壁面涂敷有荧光体的圆筒形玻璃管两端内部设有灯丝电极，BaO·CaO·SrO等的发射极被保持在该灯丝电极。
下面说明热阴极荧光灯发光的结构。热阴极荧光灯的点灯开始前，使电流流过灯丝电极进行预热时，热电子就从发射极发射到玻璃管内。然后在设于玻璃管的两端内部的灯丝电极间加上高电压时，热电子被阳极吸引，开始放电，在撞击封装于内部的水银时辐射紫外线。紫外线激励涂敷于玻璃管内壁面的荧光体，发射荧光体固有的可见光。
然而，热阴极荧光灯在其寿命末期时，由于灯丝电极的发射极的消耗、飞散等原因，发射极的枯竭的灯丝电极的阴极电压降上升，灯丝电极达到非常高的温度，烧成通红。另外，即使在热阴极荧光灯的寿命末期以外时期，也有可能发生灯丝电极断线等异常。在灯丝电极断线时，引起局部的电弧放电，灯丝电极温度升高。
这样，在热阴极荧光灯发生异常时，因灯丝电极的温度升高，所以对例如用于塞住热阴极荧光灯的玻璃管两端开口部的由合成树脂形成的灯座等周边构件，施予超过耐热限度的热量，可能会引起周边构件的变形、熔解、发烟等。另外，将热阴极荧光灯例如用作为液晶显示装置的背光源时，对构成液晶显示装置的构件、电路等，也带来灯丝电极发射的热量的影响。因此，在热阴极荧光灯发生异常时，希望通过立即检测出异常，控制热阴极荧光灯的驱动，来抑制灯丝电极的发热。
因此，为解决上述的问题，专利文献1和专利文献2中记述了用于在热阴极荧光灯发生异常时、检测灯丝电极发射的热量的手段。
专利文献1中记述了将各温度熔丝和电极电连接到荧光管两端的引线上的结构。当荧光管到达寿命末期时，该荧光管的一方电极温度上升，当电极温度超过温度熔丝的额定温度时，温度熔丝被熔断。然后，通过温度熔丝被熔断来切断对荧光管提供的电流。其结果，能保护安装荧光管的背光源单元、液晶电视内的电子零件不发生因热产生的不良情况。
另外。专利文献2中记述了在直管形荧光灯的两端的灯座部附近设置热感测传感器的结构。由于直管形荧光灯温度上升，在热感测传感器检测出的温度超过基准温度时，使逆变电路的输出降低，阻碍对荧光灯的电流供给。其结果，能防止灯座部的温度上升到灯座部的热变形温度。
专利文献1；日本国公开专利公报“特开平6-67175号公报(平成6年3月11日公开)”
专利文献2；日本国公开专利公报“特开平11-238591号公报(平成11年8月31日公开)”
但是，专利文献1和专利文献2记述的技术，为检测出热阴极荧光灯的异常，使用温度熔丝和热感测传感器(下面将两者合并称作温度传感器)，通过由任一个器件检测出灯丝电极发射的热量，来检测热阴极荧光灯的异常。
即，上述现有的技术中，由灯丝电极辐射的热量从灯丝电极传递到温度传感器，通过由温度传感器检测出该热量，来检测在热阴极荧光灯发生了异常。因此，现有的结构中，在热量传递到温度传感器之前的期间，不能检测出光源的异常。
具体地说，当将温度传感器配备于热阴极荧光灯的外部空间时，在该空间的温度到达温度传感器的检测温度之前的期间，温度传感器不能检测出热阴极荧光灯的异常。另外，当将温度传感器设置于热阴极荧光灯的外表面时，在热阴极荧光灯的表面温度到达温度传感器的检测温度之前的期间，温度传感器也不能检测出热阴极荧光灯的异常。
如上所述，专利文献1和专利文献2所述的技术，由于通过检测灯丝电极发射的热量来检测热阴极荧光灯的异常，所以难以迅速地检测在热阴极荧光灯发生了异常。其结果，存在的问题是，灯丝电极发射的热传递到设于热阴极荧光灯周边的周边构件，引起周边构件的熔解、发烟等。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供可迅速检测出热阴极荧光灯的异常的照明装置。
本发明的照明装置，为解决上述问题，其中，包含：具有发射热电子的灯丝电极的光源；对所述灯丝电极发射的电磁波进行检测的光学传感器；及根据光学传感器的检测结果来控制所述光源的驱动的驱动单元。
在具有发射热电子的灯丝电极的光源发生异常时，该灯丝电极发射与正常时不同的电磁波。因此，利用上述结构，本发明的照明装置中通过由光学传感器检测出该灯丝电极发射的电磁波，从而能根据该检测结果来控制驱动电路。例如光学传感器的检测结果为灯丝电极发射的电磁波是光源发生异常时发射的电磁波的情况中，该驱动单元根据该检测结果停止光源的驱动。此外，作为驱动单元进行的光源驱动的控制，不仅是停止驱动，而且还可根据灯丝电极发射的电磁波，进行暂时停止，或减少输出等。
现有的结构中，由于通过检测灯丝电极发射的热量来检测光源的异常，所以在灯丝电极发射的热量到达传感器之前不能检测出光源的异常。与此不同的是，本发明的照明装置，由于通过由光学传感器检测灯丝电极发射的电磁波来检测光源的异常，所以就能迅速检测出光源发生的异常。其结果，在本发明的照明装置的周边设有由树脂等形成的周边构件时，能抑制因光源的灯丝电极产生的热量引起该周边构件变形、熔解、发烟等情况。
另外，本发明的照明装置中，也可为所述光源在圆筒状的玻璃管的两端内部具有所述灯丝电极，所述玻璃管的内壁面在所述灯丝电极附近以外的部分涂敷有荧光体。
在光源的玻璃管的内壁面，为使光源发光涂敷有荧光体。但当玻璃管的内壁面涂敷有荧光体时，灯丝电极发射的电磁波的一部分被荧光体遮挡。另外，涂敷于灯丝电极附近的玻璃管内壁面的荧光体对光源的发光贡献不大。因此，利用本发明的上述结构，能够抑制灯丝电极发射的电磁波被涂敷于玻璃管内壁面的荧光体吸收。因此，光学传感器能以更高精度、可靠地检测灯丝电极发射的电磁波。
另外，本发明的照明装置中，也可以是所述光学传感器检测波长为约570nm～约590nm的可见光的强度变化的结构。
当光源发生异常时，灯丝电极发射与正常时不同的橙色区域的可见光。由于该橙色区域的可见光波长为约570nm～约590nm的范围内，因此希望光学传感器可检测出波长为约570nm～约590nm的可见光的强度变化。因此，利用本发明的上述结构，在光源发生异常时，光学传感器能检测出灯丝电极发射的橙色区域的可见光。其结果，本发明的照明装置在光源发生异常时，光学传感器能可靠地检测出异常，控制该光源的驱动。
另外，由于光学传感器检测约570nm～约590nm的可见光的强度变化的结构，所以与用现有的温度传感器检测光源的异常的结构相比较，能比较自由地配置光学传感器。
另外，本发明的照明装置中，也可以在所述光学传感器检测出波长约570nm～约590nm的可见光的强度超过预定的阈值时，所述驱动单元停止所述光源的驱动。
光源发生异常时，灯丝电极发射超过预定的阈值的约570nm～约590nm波长的可见光。因此，利用本发明的上述结构，当光学传感器检测出波长约570nm～约590nm的可见光的强度超过预定的阈值时，根据所述驱动单元根据检测结果使光源的驱动停止。由此，本发明的照明装置在光源发生异常时，光学传感器能可靠地检测出异常，控制该光源的驱动。
另外，本发明的照明装置中，也可以是所述光学传感器检测波长为约0.8μm～约10μm的红外线的强度变化的结构。
光源发生异常时，由于从灯丝电极产生热量，发射与正常时不同的强度的红外线。按照灯丝电极产生的热量不同，红外线的辐射强度各异。为检测该辐射强度的差异，希望红外线的波长为约4μm～约10μm之间。但是，即使采用0.8μm的红外线遥控器用的传感器，通过提高传感器的输出增益使灯丝电极发射的红外线的强度差变得明显，也能检测光源的异常。因此，能廉价地构成照明装置。从而，利用本发明的上述结构，光学传感器能检测出光源异常时灯丝电极发射的红外线，能在光源发生异常时，可靠地控制光源的驱动。
另外，由于光学传感器是检测约0.8μm～约10μm的红外线的强度变化的结构，因此与用现有的温度传感器检测光源的异常的结构相比较，光学传感器能比较自由地配置。
另外，本发明的照明装置中，也可为所述光学传感器检测出波长约0.8μm～约10μm的红外线的强度超过预定的阈值时，所述驱动单元停止所述光源的驱动。
光源发生异常时，灯丝电极发射超过预定阈值的约0.8μm～约10μm波长的红外线。因此，利用本发明的上述结构，当检测出波长约0.8μm～约10μm的红外线的强度超过预定的阈值时，驱动单元就根据上述检测结果使光源的驱动停止。由此，本发明的照明装置在光源产生异常时，光学传感器能可靠地检测异常，控制该光源的驱动。
另外，本发明的照明装置中，也可以具有通知单元，该通知单元在所述驱动单元停止所述光源的驱动时，用于对外部通知该光源发生了异常。
利用上述结构，可对本发明的照明装置的使用者通知光源发生了异常。例如，在本发明的照明装置设置于液晶显示装置中时，通过将光源异常的情况显示于该液晶显示装置中，能使该液晶显示装置的使用者知道光源发生异常。其结果，在光源发生异常时，可立即采取措施，能抑制因灯丝电极发出的热量对设于照明装置周边的周边构件带来的影响。
另外，本发明的照明装置中，也可为所述光源在所述玻璃管的内壁面的未设有荧光体的部分设置紫外线吸收单元。
为使光源发光，使灯丝电极放电，由该放电辐射的紫外线激励玻璃管内壁面上涂敷的荧光体，通过这样发出荧光体固有的可见光。但是，在例如本发明的照明装置的周边设有用树脂形成的周边构件时，若紫外线照射该周边构件，周边构件就劣化。因此，利用本发明的上述结构，能由紫外线吸收单元吸收光源辐射的紫外线，即使是在本发明的照明装置的周边设有由树脂等形成的周边构件时，也能防止该周边构件的劣化。
另外，本发明的照明装置中，也可为所述光源的所述玻璃管的至少两端利用保持台被保持，所述光学传感器安装在所述保持台。
由于光源由圆筒形的玻璃管所构成，故一般用保持台等保持。另外，光学传感器设置在光源的玻璃管的外壁面或光源的外部空间，在设置于光源的外部空间时，用光学传感器保持台等保持。因此，利用本发明的上述结构，通过共用保持光源的保持台与光学传感器保持台，能减少构成本发明的照明装的构件。另外，由于能将光学传感器设置于灯丝电极的附近，所以能高灵敏度地检测光源发生的异常。
本发明的液晶显示装置，其特征在于具有上述的照明装置作为背光源。
利用上述结构，在液晶显示装置中所设的背光源发生异常时，能与光学传感器的设置位置无关地、迅速且可靠地检测出光源发生的异常。
本发明的照明装置，如上所述，其中包含：具有发射热电子的灯丝电极的光源；检测所述灯丝电极发射的电磁波的光学传感器；及根据所述光学传感器的检测结果控制所述光源的驱动的驱动单元。
在具有发射热电子的灯丝电极的光源发生异常时，该灯丝电极发射与正常时不同的电磁波。因此，利用上述结构，本发明的照明装置中，通过由光学传感器检测该灯丝电极发射的电磁波，能根据检测结果控制驱动电路。例如，光学传感器的检测结果为灯丝电极发射的电磁波是在光源发生异常时发射的电磁波时，该驱动单元根据该检测结果，停止光源的驱动。此外，作为驱动单元进行的光源驱动的控制，不仅是停止驱动，而且还可根据灯丝电极发射的电磁波，进行暂时停止，或减少输出等。
现有的结构中，由于通过检测灯丝电极发射的热量来检测光源的异常，所以在灯丝电极发射的热量到达传感器之前不可能检测出光源的异常。与此不同的是，本发明的照明装置，由于通过由光学传感器检测灯丝电极发射的电磁波来检测光源的异常，所以能迅速检测出光源发生的异常。其结果，在本发明的照明装置的周边设有由树脂等形成的周边构件时，能抑制因光源的灯丝电极产生的热量引起该周边构件变形、熔解、发烟等情况。
附图说明
图1示出本发明的第1实施方式的照明装置的概要构成的方框图。
图2示出上述照明装置中的驱动电路主要部分结构的方框图。
图3示出上述照明装置中具备用于将热阴极荧光灯的异常对外部通知的信号生成部的结构的方框图。
图4示出在上述照明装置的热阴极荧光灯的正常时和异常时，热阴极荧光灯的各部中辐射的光的波长与辐射强度的关系曲线图，(a)表示热阴极荧光灯正常时的曲线图，(b)表示热阴极荧光灯异常时的曲线图。
图5示出使用上述照明装置的液晶显示装置的概要构成的剖视图。
图6是与图5的液晶显示装置成正交方向的剖视图。
图7示出本发明的第2实施方式的照明装置的概要构成的方框图。
图8示出在上述照明装置的热阴极荧光灯在正常时和异常时的玻璃管的灯丝电极附近的管壁温度图，(a)表示热阴极荧光灯正常时的管壁温度，(b)表示热阴极荧光灯异常时的管壁温度。
图9示出热阴极荧光灯的管壁温度为0，25，50，75，100，150，200度时，以200度的红外线的辐射强度为100％时的各温度的红外线的相对辐射强度的曲线。
图10示出上述照明装置中设置于玻璃管内壁面的灯丝电极附近的紫外线吸收滤光膜的方框图。
标号说明
1、11照明装置
2、12热阴极荧光灯(光源)
3、13光学传感器
4检测电路
5驱动电路(驱动单元)
6玻璃管
7灯丝电极
8控制部
9开关电路
10串联LC皆振电路
14透明部
15紫外线吸收滤光膜(紫外线吸收单元)
16信号生成部(通知单元)
101液晶显示装置
102面光源装置
103光学片
104液晶显示面板
具体实施方式
根据图1～图10说明本发明的实施方式之一如下。
本发明的照明装置利用设置在热阴极荧光灯中的灯丝电极发射的与正常时不同的电磁波，来检测出热阴极荧光灯的异常。所谓与正常不同的电磁波，有橙色区域的可见光或红外线等。以下的实施方式中，说明检测橙色区域的可见光的照明装置与检测红外线的照明装置。
[第1实施方式]
首先，参照图1～图6，说明用灯丝电极发射的橙色区域可见光检测热阴极荧光灯的异常的本发明的第1实施方式所涉及的照明装置。图1示出本实施方式的照明装置1的概要构成的方框图。
本实施方式的照明装置1，如图1所示，由热阴极荧光灯2(光源)，光学传感器3，检测电路4，和驱动电路5(驱动单元)构成。
本实施方式的照明装置1适合用作为将视频显示于液晶TV、液晶显示器、液晶监示器等液晶显示面板上的背光源。
热阴极荧光灯2由玻璃管6和灯丝电极7构成。玻璃管6呈圆筒形，整个内壁面上涂敷有RGB的3波长荧光体。玻璃管6的两端部内侧，设有涂敷了电子放射性物质的线圈形的灯丝电极7，利用未图示的灯座塞住玻璃管6的两端的开口部。此外，作为上述电子放射性物质，优选使用Ba、Ca、Sr等碱土类金属的氧化物、碱土类金属的钨酸盐等。
热阴极荧光灯2在例如发生灯丝电极7的熔断、灯丝电极7上所涂敷的电子放射性物质的枯竭等异常时，灯丝电极7发射与正常时不同的橙色区域的可见光。
光学传感器3，是在热阴极荧光灯2发生异常时，能检测出灯丝电极7发射的橙色区域的可见光波长的传感器，分别设置于在玻璃管6的两端所设的灯丝电极7的附近。因灯丝电极7发射的橙色区域的可见光波长在波长约570nm～约590nm范围内，故希望光学传感器3是能检测出波长约570nm～约590nm的可见光的强度变化的传感器。此外，作为光学传感器3当然也可用光电二极管或光电晶体管。
此外，光学传感器3也可安装于热阴极荧光灯2的玻璃管6外壁面上，也可在热阴极荧光灯2的外部空间中利用光学传感器保持台来保持。另外，光学传感器3无需设置于灯丝电极7的附近，即使在玻璃管6的中央部，也能检测出灯丝电极7发射的电磁波。
但是，由于随着远离灯丝电极7，检测出的橙色区域的可见光波长的辐射强度降低，所以光学传感器3最好设置于灯丝电极7的附近。具体地说，光学传感器3的光接收部，最好在通过灯丝电极7的中心，并以相对于玻璃管6的管壁的任意的垂线作为0度的情况下，设置在离该中心的±20度的范围内，且距玻璃管6的外壁面的距离0～约5mm以内。
另外，光学传感器3的前段中也可设置使约570nm～约590nm波长的光通过的多个滤光膜，使灯丝电极7发射的电磁波通过该光学滤光膜。这样一来，灯丝电极7发射的电磁波，只通过约570nm～约590nm波长的光，到达光学传感器3。其结果，光学传感器3能够仅检测出约570nm～约590nm波长的电磁波，能精度更高地且可靠地检测出热阴极荧光灯2的异常。
检测电路4用于根据光学传感器3的检测结果来控制驱动电路5的动作。作为检测电路4，优选使用生成5V左右的脉冲的电路、或从0V的低电平输出到5V的高电平输出进行开关的电路等。例如在光学传感器3检测出灯丝电极7发射橙色区域的可见光波长时，检测电路4使驱动电路5停止热阴极荧光灯2的驱动。此外，作为由检测电路4进行的驱动电路5的控制，不只是停止热阴极荧光灯2的驱动，还可根据光学传感器3检测出的灯丝电极7发射的电磁波使热阴极荧光灯2暂时停止或减少输出。
驱动电路5用于驱动热阴极荧光灯2，由检测电路4所控制。作为驱动电路5，优选采用使用了半桥式开关电路的串联LC振荡电路那样的逆变电路。这里，参照图2和图3说明驱动电路5的具体结构。图2示出本实施方式的照明装置1中的驱动电路5主要部分的结构方框图。图3示出照明装置1中具备用于将热阴极荧光灯2的异常对外部通知的信号生成部16的结构方框图。
驱动电路5如图2所示，由控制部8，开关电路9，和串联LC振荡装置10构成。
控制部8接收由检测电路4发送来的驱动电路控制信号，来转换由2个FET构成的开关电路9的ON、OFF状态，控制对串联LC振荡装置10供给的电压，从而控制热阴极荧光灯2的驱动。此外，控制部8不限于上述结构，只要能控制热阴极荧光灯2的驱动即可，当然也可以是通过调节对控制部8的电源供给来控制热阴极荧光灯2驱动的结构。
另外，如图3所示，本实施方式的照明装置1也可以进一步具备生成报警信号的信号生成部16(通知单元)，该报警信号用于在检测电路4对驱动电路5发送停止热阴极荧光灯2的驱动的信号作为驱动电路控制信号时，向外部通知热阴极荧光灯2发生异常或停止驱动热阴极荧光灯2。
在本实施方式的照明装置1被设置于外部装置时，例如照明装置1被设置于液晶显示装置时，报警信号使照明装置1发生异常的情况显示于该液晶显示装置，从而能对该液晶显示装置的使用者等通知照明装置1发生异常。其结果，热阴极荧光灯2发生异常时，能立即采取措施，能抑制灯丝电极7发出的热对设置在照明装置1的周边的周边构件带来的影响。
这里，参照图4(a)和图4(b)说明热阴极荧光灯2的正常时和异常时灯丝电极7发射的电磁波。图4示出在热阴极荧光灯的正常时和异常时，热阴极荧光灯2的各部中辐射的光的波长与辐射强度的关系曲线图，(a)表示热阴极荧光灯2正常时的曲线图，(b)表示热阴极荧光灯2异常时的曲线图。
热阴极荧光灯2是正常时，如图4(a)所示，热阴极荧光灯2的两端设置的灯丝电极7附近和热阴极荧光灯2的中心部分，发射的电磁波的波长与辐射强度的关系是一致的。但在热阴极荧光灯2发生异常时，如图4(b)所示，从热阴极荧光灯2的两端设置的灯丝电极7的附近发射的电磁波的波长与辐射强度的关系，和热阴极荧光灯2中心部分发射的电磁波的波长与辐射强度的关系变得不同。
这是因为在热阴极荧光灯2发生异常时，灯丝电极7成为高温，灯丝电极7发射橙色区域的可见光。此外，在热阴极荧光灯2起动时，预热灯丝电极7时有时也发射橙色区域的可见光波长，因此需要避免热阴极荧光灯2的起动时与异常发生时两者的混淆。由于热阴极荧光灯2起动时预热灯丝电极7的时间一般为1～3秒左右，所以作为避免混淆的方法，也可在橙色区域的可见光发射持续5秒以上时，检测作为热阴极荧光灯2的异常。另外，也可以在照明装置1中附加使热阴极荧光灯2起动时停止检测电路4的动作的开关电路。这样一来，即使光学传感器3在热阴极荧光灯2起动时检测出橙色区域的可见光，也不作为热阴极荧光灯2发生异常来控制热阴极荧光灯2的驱动。
如上所述，本实施方式的照明装置1包含：具有发射热电子的灯丝电极7的热阴极荧光灯2；检测灯丝电极7发射的电磁波的光学传感器3；和根据光学传感器3的检测结果来控制热热阴极荧光灯2的驱动的驱动电路5。
这样一来，本实施方式的照明装置1通过由光学传感器3检测出灯丝电极7发射的电磁波来检测热阴极荧光灯2的异常，因此能迅速检测出热阴极荧光灯2发生的异常。其结果，在本实施方式的照明装置1的周边设置有由树脂形成的周边构件时，能抑制因热阴极荧光灯2的灯丝电极7产生的热量引起该周边构件变形、熔解、发烟等情况。这样，照明装置1中由于能在检测出热阴极荧光灯2发生异常后迅速停止驱动电路的动作，所以不仅能防止热阴极荧光灯2发生异常造成的问题，而且能防止驱动电路5的无负载工作、超负载工作等问题。
下面参照图5和图6说明使用本实施方式的照明装置1的液晶显示装置。图5示出使用本实施方式的照明装置1的液晶显示装置101的概要结构图的剖视图。图6是与图5的液晶显示装置101成正交的方向的剖视图。
液晶显示装置101如图5所示，由多个本实施方式的照明装置1构成的面光源装置102、光学片103、和液晶显示面板104所构成。图4中为简单起见，说明面光源装置102具有4根照明装置1的结构，但照明装置1的数目不受此限。
液晶显示装置101中，在面光源装置102平行地设有多个照明装置1，在面光源装置102的上表面依次层叠有光学片103和液晶显示面板104。即，面光源装置102起到液晶显示装置101中的背光源的作用。面光源装置102中所设的多个照明装置1中，光学传感器3分别设于照明装置1的热阴极荧光灯2的灯丝电极7附近，各光学传感器3与一个检测电路4连接。检测电路4与一个驱动电路5连接，驱动电路5控制面光源装置102中所设的全部照明装置1的热阴极荧光灯2的驱动。
此外，作为液晶显示面板104，优选采用使用TFT的有源矩阵型的彩色液晶面板。另外，图5和图6中记述了直下型的背光源装置，但本实施方式的照明装置1也可适用于使用导光板和光学片的边缘型背光源装置。
另外，液晶显示装置101中的照明装置1的热阴极荧光灯2，其结构也可如图6所示，由灯保持台105所保持，光学传感器3装在灯保持台105上。作为灯保持台105，优选采用例如具有插入热阴极荧光灯2的灯丝电极7部分的插座的树脂壳体，或安装插座的印刷基板等。此外，热阴极荧光灯2与驱动电路5通过灯保持台105相连接。
热阴极荧光灯2由于用圆筒形玻璃管6来构成，所以一般用保持台等来保持。另外，光学传感器3设置于热阴极荧光灯2的玻璃管6的外壁面或热阴极荧光灯2的外部空间，在设于热阴极荧光灯2的外部空间时，用光学传感器保持台等来保持。
因此，通过将热阴极荧光灯2保持在灯保持台105，并且安装光学传感器3，能公用保持热阴极荧光灯2的保持台与光学传感器保持台，可减少构成本实施方式的照明装置1的构件。另外，由于能将光学传感器3设置于灯丝电极7的附近，所以能高灵敏度地检测热阴极荧光灯2发生的异常。
[第2实施方式]
下面参照图7和图8说明用灯丝电极发射的红外线检测热阴极荧光灯的异常的本发明的第2实施方式的照明装置11。图7示出本实施方式的照明装置11的概要构成的方框图。
本实施方式的照明装置11如图7所示，由热阴极荧光灯12，红外线传感器13，检测电路4和驱动电路5构成。此外，对于具有与第1实施方式的照明装置1的构成要素相同功能的构成要素，标注相同的标号，并在这里省略其说明。
热阴极荧光灯12与第1实施方式的热阴极荧光灯2相同，是在玻璃管6的内壁面涂敷有RGB的3波长荧光体的结构，但在玻璃管6两端的灯丝电极7附近，具有未涂敷荧光体的透明部14。图7是透明部14设置于玻璃管6的内壁面全周上的结构，但本发明当然不限于此，也可以只是接近于红外线传感器13的部分。即，当荧光体被涂敷于热阴极荧光灯12的玻璃管6的整个内壁面上时，灯丝电极7发射的红外线大部分被荧光体吸收，所以，透明部14只要是能使灯丝电极7发射的红外线不通过荧光体而到达红外线传感器13的结构就可。
此外，因灯丝电极7附近不是热阴极荧光灯12的有效发光区域，所以即使不在透明部14涂敷荧光体也几乎不对热阴极荧光灯12的发光亮度带来影响。
红外线传感器13是检测长波长范围的非可见光的部件，分别设于设置在玻璃管6两端的灯丝电极7的附近。红外线传感器13如上所述，是检测长波长范围的非可见光的部件，只要是能检测波长约0.8μm～约10μm的红外线的强度变化的结构即可。这样，作为红外线传感器13可使用检测波长0.8μm左右的廉价的红外线遥控器用的传感器。此外，在使用检测波长0.8μm左右的传感器作为红外线传感器13时，因灯丝电极7发射的红外线量少，容易引起由噪声等产生的误动作。因此，希望利用放大器对使用红外线传感器13检测的红外线进行放大。
另外，红外线传感器13虽然不一定要设置于灯丝电极7的附近，但随着远离灯丝电极7，检测的红外线的辐射强度减小，所以最好靠近灯丝电极7。
这里，说明通过由红外线传感器13检测红外线来检测热阴极荧光灯12的异常的结构。首先，参照图8(a)和(b)说明热阴极荧光灯12正常时和异常时灯丝电极7产生的热量。图8示出热阴极荧光灯12在正常时和异常时的玻璃管6的灯丝电极7附近的管壁温度的图，(a)表示热阴极荧光灯12正常时的管壁温度，(b)表示热阴极荧光灯12异常时的管壁温度。
例如设热阴极荧光灯12的结构为周围温度25度，管径15.5mm，管长820mm，以灯电流150mA、灯丝电流50mA驱动热阴极荧光灯12时，热阴极荧光灯12正常时的玻璃管6的灯丝电极7附近的管壁温度如图8(a)所示为约70度左右。另外，热阴极荧光灯12异常时，如图8(b)所示，玻璃管6的灯丝电极7附近的管壁温度为150度以上的高温。
这样，热阴极荧光灯12正常时和异常时，灯丝电极7产生的热量不同。另外，随着灯丝电极7产生的热量不同，红外线的辐射强度不同。因此，本实施方式的照明装置11中，利用热阴极荧光灯12在正常时和异常时的灯丝电极7产生的温度差，通过测定红外线的辐射强度的差，检测热阴极荧光灯2的异常。
参照图9说明热阴极荧光灯12的灯丝电极7附近的管壁温度的差与红外线辐射强度之间的关系。图9示出热阴极荧光灯12的管壁温度为0，25，50，100，150，200度的情况下，以200度的红外线的辐射强度作为100％时的各温度的红外线的相对辐射强度的曲线。
此外，图9示出的管壁温度与辐射的红外线的分光分布，是利用根据普朗克的辐射法则的下式算得的。式中忽略玻璃的红外线吸收。
[数学式1]
E(λ·T)＝(C1/λ5)·[1/{exp(C2/λT)-1}]
式中，E为辐射能量密度(W/m2)，λ为波长(m)，T为绝对温度(K)，C1为普朗克辐射第一常数＝3.7415×10-15(W/m2)，C2为普朗克辐射第二常数＝1.43879×10-2(m/K)。
如图9所示，随着热阴极荧光灯12的管壁温度上升，辐射的红外线的辐射强度也增大。通过检测该各温度的辐射强度的差，红外线传感器13检测出热阴极荧光灯12的异常。
此外，从图9的曲线看出，在波长约4μm～约10μm范围内，包含各温度的辐射强度的峰值，由于各温度下辐射的红外线量增多，辐射强度的差异明显，所以作为红外线传感器13，最好用检测波长约4μm～约10μm的传感器。若红外线传感器13的检测波长为约4μm～约10μm，则由于发射的红外线量增多，能忽略噪声等引起的误动作。另外，因热阴极荧光灯12在正常时和异常时的红外线量的对比量也接近2倍，所以能高精度地检测出热阴极荧光灯12是否异常。
另外，热阴极荧光灯12如图10所示，也可采用在热阴极荧光灯12的透明部14粘贴膜状的紫外线吸收滤光膜15(紫外线吸收单元)的结构。
为使热阴极荧光灯12发光，由灯丝电极7引起放电，该放电引起辐射的紫外线激励玻璃管6内壁面上涂敷的荧光体，通过这样发出荧光体固有的可见光。但例如在本实施方式的照明装置11的周围设有由树脂等形成的周边构件时，当紫外线照射到该周边构件时，会使该周边构件劣化。
因此，通过将紫外线吸收滤光膜15粘贴到热阴极荧光灯12的透明部14，能由紫外线吸收滤光膜15吸收热阴极荧光灯12辐射的紫外线，即使在本实施方式的照明装置11的周边设置有由树脂等形成的周边构件时，也能防止该周边构件的劣化。
此外，紫外线吸收滤光膜15不限于上述结构，只要是抑制灯丝电极7发射的紫外线辐射到热阴极荧光灯12的外部的结构即可。
此外，本实施方式的热阴极荧光灯12可用来取代第1实施方式的照明装置1中的热阴极荧光灯2。本实施方式的热阴极荧光灯12为抑制灯丝电极7发射的红外线的吸收而设有透明部14，而在第1实施方式的照明装置1中，当在玻璃管6的内壁面上涂敷有荧光体时，也由该荧光体部分地遮挡了灯丝电极7发射的橙色区域的可见光波长。灯丝电极7附近的玻璃管6内壁面上涂敷的荧光体，对热阴极荧光灯的发光贡献不大。
因此，通过将本实施方式的热阴极荧光灯12应用于第1实施方式的照明装置1，能够抑制玻璃管6内壁面上涂敷的荧光体吸收灯丝电极7发射的橙色区域的可见光波长。因此，第1实施方式的光学传感器3能精度更高地、可靠地检测灯丝电极7发射的电磁波。另外，在透明部14粘贴紫外线吸收滤光膜15的结构的热阴极荧光灯12也可适用于第1实施方式的照明装置1。
本发明不限于上述的各实施方式，在权利要求项所示的范围内可作各种变更，适当组合不同实施方式中各自揭示的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
工业上的实用性
本发明适合用作为用于将视频显示在液晶TV、液晶显示器、液晶监示器等的液晶显示面板上的背光源。
Claims (10)
1.一种照明装置，其特征在于，包含：
具有发射热电子的灯丝电极的光源；
对所述灯丝电极发射的电磁波进行检测的光学传感器；及
根据光学传感器的检测结果来控制所述光源的驱动的驱动单元。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
所述光源在圆筒状的玻璃管的两端内部具有所述灯丝电极，
所述玻璃管的内壁面在所述灯丝电极附近以外的部分涂敷有荧光体。
3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
所述光学传感器检测波长为约570nm～约590nm的可见光的强度变化。
4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，
所述光学传感器检测出波长约570nm～590nm的可见光的强度超过预定的阈值时，所述驱动单元停止所述光源的驱动。
5.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，
所述光学传感器检测波长为约0.8μm～约10μm的红外线的强度变化。
6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，
所述光学传感器检测出波长约0.8μm～约10μm的红外线的强度超过预定的阈值时，所述驱动单元停止所述光源的驱动。
7.如权利要求4或6所述的照明装置，其特征在于，
具有通知单元，该通知单元在所述驱动单元停止所述光源的驱动时，用于对外部通知该光源发生了异常。
8.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，
所述光源在所述玻璃管的内壁面的未设有荧光体的部分设置有紫外线吸收单元。
9.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，
所述光源的所述玻璃管的至少两端利用保持台被保持，
所述光学传感器安装在所述保持台。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，
具有权利要求1至9的任一项所述的照明装置作为背光源。
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