JP2002075675A

JP2002075675A - 放電灯駆動装置

Info

Publication number: JP2002075675A
Application number: JP2000259025A
Authority: JP
Inventors: Eiji Abe; 英治阿部; Toshihiro Shibata; 利弘芝田
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】点灯時における外面電極蛍光ランプのチラツ
キ発生などの問題が解消され、効率よく、かつ安定性の
すぐれた発光を得ることができる放電灯駆動装置の提
供。【解決手段】直流電源７に直列に接続される矩形波ス
イッチング回路８と、前記矩形波スイッチング回路８か
ら出力される駆動信号Ａ、Ｂを入力するパルストランス
９と、前記パルストランス９の二次側端子間に、並列に
接続配置された少なくとも一方の放電電極が発光管外周
面に設けられ複数個の蛍光ランプ１０ａ、１０ｂ、１０
ｃとを有することを特徴とする放電灯駆動装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、安定した点灯が可
能なバックライト用光源などに適する放電灯駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばパーソナルコンピューター、ワ
ードプロセッサーなどに使用される液晶表示装置は、パ
ーソナルコンピューターなどの普及とともに、高性能、
長寿命化が要求されている。そして、それらの構成にお
いては、バックライト用光源として、一般的に、冷陰極
蛍光ランプを使用しているが、バックライト用光源系の
さらなる高性能化も期待されている。

【０００３】この期待に対応して、図２に構成例を一部
横断面的に示す外面電極蛍光ランプが開発されている。
すなわち、内壁面に蛍光体皮膜１が形成され、かつ希ガ
スなどの放電媒体が気密に封入されたガラス管２と、前
記ガラス管２の一端側にリード端子３を導出して封装さ
れた内部電極４と、前記ガラス管２の外周面に、管軸方
向ほぼ全長に亘って所要のピッチで螺旋状に捲装された
外部電極５とを有する外面電極蛍光ランプが使用されつ
つある。

【０００４】ここで、ガラス管２は、外径１．２〜１
０．０ｍｍ程度、長さ５０〜６００ｍｍ程度で、放電媒
体としてたとえばキセノンガスを主体とした希ガス、も
しくは水銀−希ガス系が封入されている。なお、図２に
おいて、５ａは外部電極５のリード端子、６は外部電極
５の捲装面を被覆する透光性の熱収縮チューブである。

【０００５】上記外面電極蛍光ランプは、リード端子３
を介して内部電極４、およびリード端子５ａを介して外
部電極５に、所要の矩形波電圧（たとえば１〜３ＫＶ）
を印加し、矩形波スイッチング回路およびパルストラン
スを介して入力電流を流すと、両電極４、５による放電
が開始し、ガラス管２内で紫外線を放射する。こうして
放射された紫外線がガラス管２内壁面の蛍光体皮膜１に
よって可視光線に変換され、発光効率が良好で、安定し
た点灯が行われる蛍光ランプとして機能する。

【０００６】上記のような外面電極蛍光ランプの複数個
を並列ないし平面的に配置し、発光面を広大化するバッ
クライト用光源おいては、図３に示すような点灯・駆動
回路を基本とした構成が採られる。すなわち、直流電源
７に直列に接続される矩形波スイッチング回路８と、前
記矩形波スイッチング回路８から出力される駆動信号を
入力するパルストランス９と、前記パルストランス９の
二次側Ｌ_２端子間に、並列に接続配置された外面電極蛍
光ランプ１０とを有する放電灯駆動装置が使用されてい
る。

【０００７】ここで、矩形波スイッチング回路（インバ
ータ駆動信号ユニット）８は、スイッチング機構（トラ
ンジスタもしくはスイッチ）１１ａ、１１ｂを介してパ
ルストランス９の一次端子Ｌ_１側に接続する。つまり、
矩形波スイッチング回路（あるいは駆動信号回路）８か
ら出力される駆動信号Ａ、Ｂは、トランジスタ１１ａの
スイッチオン作用時で、トランジスタ１１ｂがオフ作用
時のときはコンデンサＣ_２側に、また、トランジスタ１
１ａがオフ作用時で、トランジスタ１１ｂがオン作用時
のときはコンデンサＣ_１側にと、交互に繰り返して電流
が流れ、コンデンサＣ_１およびコンデンサＣ_２が電源と
して機能して、パルストランス９に入力される構成を採
っている。

【０００８】そして、この放電灯点灯方式の場合、外面
電極蛍光ランプ１０を点灯・駆動すると、駆動信号回路
８から出力される駆動信号Ａ、Ｂは、各スイッチング機
構（トランジスタなど）１１ａ、１１ｂを介してパルス
トランス９から、外面電極蛍光ランプ１０に入力電流が
流れる。つまり、外面電極蛍光ランプ１０に対して、所
定の電圧波形および電流波形（パルストランス波形）の
電力が印加・入力される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バックライ
トの光量増大化、もしくは発光面の広大化ないし一様性
など、バックライト用光源についての性能アップも要求
されつつある。このような要求ないし要望に対応して、
上記外面電極蛍光ランプ１０の複数個を、平面的に配置
する試みもなされている。しかし、この場合は、個々の
外面電極蛍光ランプ１０ごとに、パルストランス９を設
置する必要があり、部品点数の増加に伴いコストアップ
を招来するだけでなく、駆動装置の大形化ともなる。さ
らに、加えて、並列ないし平面的に配置した外面電極蛍
光ランプ１０同士の干渉により、チラツキが発生するな
どの問題がある。

【００１０】なお、パルストランス９の二次側Ｌ_２端子
間に接続配置された外面電極蛍光ランプ１０は、それぞ
れコンデンサ成分を持っているため、バラストコンデン
サの有無に拘わらず点灯できる。

【００１１】また、前記外面電極蛍光ランプ１０のチラ
ツキ発生などは、安定した高品質の画像を要求される液
晶表示装置などのバックライト光源に不向き化する。つ
まり、矩形波点灯駆動することにより、発光効率の向上
が図れると云う外面電極蛍光ランプの特長を十分生かせ
ないことになる。そして、このチラツキ発生は、装着す
る外面電極蛍光ランプの構成に拘わらず（一方の放電電
極が発光管外周面に設けられている場合、あるいは両放
電電極が発光管外周面に互いに分離して設けられている
場合）、いずれの場合も安定した発光を損なうことにな
る。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、点灯時における外面電極蛍光ランプのチラツキ発生
などの問題が解消され、効率よく、かつ安定性のすぐれ
た発光を得ることができる放電灯駆動装置の提供を目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流
電源に直列に接続される矩形波スイッチング回路と、前
記矩形波スイッチング回路から出力される駆動信号を入
力するパルストランスと、前記パルストランスの二次側
端子間に、並列に接続配置された少なくとも一方の放電
電極が発光管外周面に設けられ複数個の蛍光ランプとを
有する放電灯駆動装置である。

【００１４】すなわち、請求項１の発明に係る放電灯駆
動装置は、少なくとも一方の放電電極が発光管外周面に
設けられた外部電極蛍光ランプの複数個を同時に安定点
灯させるために、ランプ電流パルス幅が最適化されるこ
とを骨子とする。換言すると、放電灯駆動装置の回路部
品点数などを増やすことに伴うコンパクト化への支障を
避ける一方、１個のパルストランスに対し、複数個の外
面電極蛍光ランプを並列配置し、ランプ電流パルス幅の
変化を抑制・制御することにより、チラツキのない安定
した点灯を可能とするものである。

【００１５】請求項１の発明において、直流電源に直列
に接続される矩形波スイッチング回路は、たとえばマイ
クロコンピュータと発振器などとを具備したものであ
る。また、この矩形波スイッチング回路から出力される
駆動信号を入力するパルストランスは、この種放電灯の
点灯駆動に、一般的に使用されているもので、リケージ
インダクタンスが０．１〜３０％程度である。そして、
矩形波スイッチング回路からの駆動信号は、バラストと
して機能するコンデンサを介して一次側コイルに駆動信
号が入力され、二次側コイルとの間で高電圧化された矩
形波パルス電力が各外面電極蛍光ランプに入力する。

【００１６】つまり、駆動信号回路から出力される駆動
信号Ａ、Ｂは、各スイッチング機構の一方がオンで他方
がオフのときは（要すればインダクタンス成分を持つ回
路素子を介して）第２コンデンサ側に、また、一方がオ
フで他方がオンのときは第１のコンデンサ側にと、交互
に繰り返して矩形波パルス電流が流れ、結果的に、両コ
ンデンサが電源として機能してパルストランスに入力さ
れる。そして、パルストランスで高電圧化された矩形波
パルス電力が、各外面電極蛍光ランプに入力する構成を
採っている。

【００１７】ここで、インダクタンス成分を持つ回路素
子としては、たとえばコイル、抵抗、コンデンサなどが
挙げられる。また、外面電極蛍光ランプは、一方の放電
電極が発光管内に封装され、他方の放電電極が発光管外
周面に配置された構成、あるいは両放電電極が発光管外
周面に離隔して対向配置された構成のいずれでもよい。

【００１８】請求項１の発明では、少なくとも一方の放
電電極が発光管外周面に設けられて成る外面電極蛍光ラ
ンプの複数個を、共通の矩形波スイッチング回路によっ
て駆動・点灯するに当たって、各蛍光ランプに対するラ
ンプ電流幅の変化が抑制ないし制御されて、最適なパル
ス幅のランプ電流が供給される。つまり、同タイミング
で各駆動信号が蛍光ランプ側に出力され、同時に点灯す
るとき、最適なパルス幅のランプ電流が流れるため、全
体的に安定したチラツキのない点灯が容易に維持され
る。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、図１を参照して実施例を説明
する。

【００２０】図１は、実施例に係る放電灯駆動装置の概
略構成を示す回路図である。図１において、７は直流電
源、８は前記直流電源７に直列に接続される矩形波スイ
ッチング回路、９は、前記矩形波スイッチング回路８か
ら出力される駆動信号を入力するパルストランスであ
る。また、１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、前記パルストラ
ンス９の二次側Ｌ_２端子間に並列し、かつバラストコン
デンサ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して接続配置された
外面電極蛍光ランプである。

【００２１】ここで、矩形波スイッチング回路（インバ
ータ駆動信号ユニット）８は、スイッチング機構（トラ
ンジスタもしくはスイッチ）１１ａ、１１ｂおよびイン
ダクタンス成分を持つ回路素子１３を介してパルストラ
ンス９の一次端子Ｌ_１側に接続している。そして、矩形
波スイッチング回路８から出力された駆動信号は、イン
ダクタンス成分を持つ回路素子１３を介してパルストラ
ンス９の一次端子Ｌ_１側に供給される。

【００２２】つまり、矩形波スイッチング回路８から出
力される駆動信号Ａ、Ｂは、対応するスイッチング機構
１１ａ、１１ｂ側に出力され、スイッチング機構１１ａ
がオンに作用し、スイッチング機構１１ｂがオフに作用
したときはコンデンサＣ_２側に、また、スイッチング機
構１１ａがオフに作用し、スイッチング機構１１ｂがオ
ンに作用したときはコンデンサＣ_１側にと、交互に繰り
返して電流が流れ、各コンデンサＣ_１、Ｃ_２が電源とし
て機能して、パルストランス９に入力される。

【００２３】次ぎに、この放電灯駆動装置の点灯・駆動
について説明する。外面電極蛍光ランプ１０ａ、１０
ｂ、１０ｃを点灯するために、矩形波スイッチング回路
８を動作させると、矩形波スイッチング回路８から駆動
信号Ａ、Ｂが出力されて、スイッチング機構１１ａ、１
１ｂおよびインダクタンス成分を持つ回路素子１３を介
してパルストランス９に入力電流が流れる。

【００２４】つまり、矩形波スイッチング回路８から出
力された電圧波形および電流波形の電力は、パルストラ
ンス９の一次端子Ｌ_１側に入力して高電圧化され、適正
な波形パルス電流・電圧として二次側Ｌ_２に出力し、外
面電極蛍光ランプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃに印加され
る。したがって、外面電極蛍光ランプ１０ａ、１０ｂ、
１０ｃに対しては、常時、パルス幅が一定の入力電流波
形の入力電流が流される。なお、この実施例では、パル
ストランス９の一次端子Ｌ_１側に介挿したインダクタン
ス成分を持つ回路素子１３によって、より容易に適正な
電圧波形および電流波形に抑制・制御されてパルストラ
ンス９の一次端子Ｌ_１側に入力する。

【００２５】上記したように、この実施例においては、
各外面電極蛍光ランプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃに、ラン
プ電流パルス幅がほぼ一定の電力が入力されることによ
り、結果的には、チラツキの発生など解消された安定し
た光源として機能する。

【００２６】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、外面電極蛍光ランプ数
は、２個もしくは４個以上であってもよいし、さらに、
外面電極蛍光ランプは、対をなす放電電極がともに発光
管の外周面に設けられている構成を採っていてもよい
し、構成の異なる種類の組み合わせでもよい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、共通の矩形波
スイッチング回路によって、複数個の外面電極蛍光ラン
プを駆動・点灯するに当たり、複数個の外面電極蛍光ラ
ンプに対する矩形波駆動信号が共通のパルストランスに
よって、外面電極蛍光ランプの矩形波点灯に適するラン
プ電流パルス化して出力される。つまり、矩形波駆動信
号は、最終的にランプ電流パルスの変動を起こさないよ
うに制御されて、各外面電極蛍光ランプ側に出力される
ので、チラツキの発生も解消され、安定した点灯が容易
に行われる放電灯駆動装置が提供される。

【００２８】ここで、外面電極蛍光ランプなどのチラツ
キの発生を解消できること、安定した点灯が容易に維持
されること、また、直流電源・回路部の大形化を要しな
いことなどは、バックライト用光源として、液晶表示装
置の高性能化ないし高品質化に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る放電灯駆動装置の概略構成を示す
回路図。

【図２】外部電極蛍光ランプの要部構成例を示す一部横
断面図。

【図３】従来の放電灯駆動装置の概略構成を示す回路
図。

【符号の説明】

７……直流電源８……矩形波スイッチング回路９……パルストランス１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ……外面電極蛍光ランプ１１ａ、１１ｂ……スイッチング機構１２ａ、１２ｂ、１２ｃ……バラストコンデンサ１３……インダクタンス成分を持つ回路素子Ａ、Ｂ……駆動信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源に直列に接続される矩形波スイ
ッチング回路と、前記矩形波スイッチング回路から出力
される駆動信号を入力するパルストランスと、前記パル
ストランスの二次側端子間に、並列に接続配置された少
なくとも一方の放電電極が発光管外周面に設けられ複数
個の蛍光ランプとを有することを特徴とする放電灯駆動
装置。