放电灯点亮装置、照明装置、及液晶显示装置的制作方法

专利名称：放电灯点亮装置、照明装置、及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对具有灯丝(filament)的放电灯进行高频点亮的放电灯点亮装置、 使用该放电灯点亮装置的照明装置以及液晶显示装置。
背景技术：
近年来，在个人电脑、OA设备(office automation device)、液晶电视等液晶显示 装置以及广告牌灯等照明装置中，多使用从背面照亮显示面的光源(背光，backlight)。 其中，众所周知有一种为了高亮度地照亮较宽的发光面，而具备配置于反射板上的多个放 电灯和配置于放电灯的上方的扩散板(diffuser plate)的直下式背光(directbacklight)。
在液晶显示装置的领域，要求画面大型化、高亮度化以及均匀化。因此，存在每一组 (set)装置中所采用的放电灯的数量增加，所使用的放电灯的管电压(tubevoltage)成 为更高电压的倾向。例如，在CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp,冷阴极荧光灯) 的32英寸尺寸的背光中，管电压为约lkVrms。因此，无法忽视高阻抗负载与筐体之间 的寄生电容的影响，在向筐体泄漏的电流的影响下会出现放电灯的亮度分布产生偏差，存 在亮度不均匀的问题。
-对此，考虑利用比CCFL输出高、且管电压低的热阴极荧光灯(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp)。如果使用HCFL，则与CCFL相比可使放电灯的个数锐减，且可 减少点亮电路。而且，因管电压低、流经放电灯与筐体之间的寄生电容的泄漏电流变小， 所以放电灯的亮度的偏差也会变小。此外，因噪音低，所以对周边电路的影响也减小。
然而，在利用转换电路对HCFL进行高频点亮的放电灯点亮装置中，在无负载状态(放 电灯已脱落的状态)或寿命末期等，当放电灯的灯丝断线时，如果继续进行转换电路的振 荡，则输出部及插座部分会产生高电压，从而存在发生触电等危险。因此，当发生了上述 异常情况时， 一般强制性地停止转换电路的振荡。
日本专利公报第3858317号(以下称作"专利文献l")中公开了如下结构为了对 放电灯的一对灯丝进行预热，在其中一个灯丝的非电源侧端子与另一个灯丝的非电源侧端 子之间连接谐振电容(电容CI)，检测放电灯的芯柱(stem)间的电压，当该检测出的电压超过表示灯丝断线的指定值时，停止转换电路或降低转换电路的输出。
然而，如专利文献l所示，在将谐振电容兼作为预热用电容的放电灯点亮装置中，灯 丝的电流由谐振特性所决定。但是，灯丝具有如果被加热其电阻值会增大的特性。因此， 当恒流流过灯丝时，电压会根据电阻值而增高，即使灯丝正常，芯柱间的电压也会出现较 大的变动。因而，用于检测芯柱间的电压的比较器的检测阈值，必须设定为高出正常状态 下的芯柱间的电压的变动范围。由此，专利文献l的放电灯点亮装置中，存在灯丝的断线 的检测精度低的问题。
当将放电灯用于液晶电视用的背光时，因要求背光的薄型化，所以放电灯存在更加细 管化的倾向。此外，因液晶电视要求背光具有长寿命，所以灯丝的预热条件受到严格限制。 因此，较为理想的是采用可与放电灯点亮装置的谐振特性独立地规定灯丝的预热电流的放 电灯点亮装置。
对此，日本专利公开公报特开平10-284275号(以下称作"专利文献2")中公开了 一种放电灯点亮装置，在使用预热变压器使预热电流流到灯丝的线圈预热方式的放电灯点 亮装置中，使直流电流流经放电灯的灯丝，并根据该直流电流的有无来检测灯丝的断线。 在该放电灯点亮装置中，可与谐振特性独立地规定预热电流，但根据灯丝的电阻值，灯丝 的预热电流会发生变化，从而芯柱间的电压变化小。
然而，在专利文献2所示的放电灯点亮装置中，为了使直流电流流经灯丝，在直流电 源部与灯丝之间连接有电阻。此时，如果考虑到放电灯的启动电压等的应力(stress)，
则需要串联多个电阻，发生零部件个数增加的问题。
而且，在需要将所邻直流电源部与放电灯负载绝缘时，必须另外设置用于检测灯丝的 断线的电源部，同样发生零部件个数增加的问题。
本发明的目的在于提供一种无需增加零部件个数，就能安全地检测灯丝的断线的放电 灯点亮装置、具备该放电灯点亮装置的照明装置以及液晶显示装置。

发明内容
本发明所提供的放电灯点亮装置，对具有灯丝的放电灯进行点亮，包括将来自直流 电源部的输出转换为高频输出，并供给至所述放电灯的转换电路；包含用于向所述灯丝供 给预热电流的预热线圈以及连接于所述预热线圈与所述灯丝之间的预热用电容的灯丝预 热电路；包含串联连接的整流元件与电阻，且并联连接于所述灯丝的串联电路；检测所述 预热用电容的直流电压成分的检测电路；将所述检测电路的输出与基准电压进行比较的比较器；以及接收所述比较器的输出，限制所述转换电路的输出或停止所述转换电路的动作 的控制电路。
而且，本发明所提供的照明装置包括上述放电灯点亮装置。 而且，本发明所提供的液晶显示装置包括上述放电灯点亮装置。


图l是本发明的实施例1的放电灯点亮装置的电路图。 图2是图1所示的放电灯点亮装置的动作说明图。
图3表示相对于灯丝的电阻值的变化的预热用电容的直流电压成分的变化。
图4表示图l所示的放电灯点亮装置中所使用的检测电路与比较器的电路图。
图5表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的电路图。
图6表示本发明的实施例3的放电灯点亮装置中的检测电路的电路图。
图7表示本发明的实施例4的放电灯点亮装置的电路图。
图8是图7所示的放电灯点亮装置的动作说明图。
图9表示本发明的实施方式的液晶显示装置的结构图。
具体实施例方式
(实施例1)
图1是本发明的实施例1的放电灯点亮装置的电路图。直流电源部DC由输出指定的 直流电压的电源电路构成，例如包含对商用交流电压进行全波整流的整流电路、以及对经 全波整流的商用交流电压进行升压并平滑化(smooth)的升压斩波电路(boost chopper circuit)。
直流电源部DC的负极连接于初级侧基准电位Gl (接地)。直流电源部DC的正极 与负极之间，连接有由串联连接的开关元件Ql、Q2构成的半桥电路(halfbridgecircuit)。 开关元件Ql、 Q2例如由功率MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)构成，经由驱动器16接收来自控制电路 15的输出，并以高频交替进行导通、断开。开关元件Q2的两端经由直流截断用电容C8 连接有绝缘变压器Tl的初级线圈Tll。
另外，开关元件Ql、 Q2、直流截断用电容C8以及绝缘变压器Tl构成转换电路 (inverter circuit) II。转换电路II将来自直流电源部DC的输出转换为高频输出，并供给至放电灯FL。
在绝缘变压器Tl的次级线圈T12并联连接有电容C3和预热变压器T2的初级线圈 T21的串联电路。预热变压器T2包括接收转换电路I1的输出的初级线圈T21、以及与初 级线圈T21磁耦合的一对次级线圈T22-l、 T22-2。次级线圈T22-1经由预热用电容C4 连接于灯丝FL1。次级线圈T22-2经由预热用电容C5连接于灯丝FL2。
放电灯FL是具有灯丝FL1、 FL2的热阴极型荧光灯(hot cathode type fluorescent lamp)。由电容C3、预热用电容C4、 C5及预热变压器T2构成灯丝预热电路。
在绝缘变压器Tl的次级线圈T12连接有谐振电路12。谐振电路12包括感应器Ll、 及电容C1、 C2。在谐振电路I2连接有放电灯FL，将从转换电路I1输出的高频输出供给 至放电灯FL。谐振电路I2的电容C2连接于感应器L1与灯丝FL1的端子A之间。谐振 电路12的电容Cl连接于灯丝FL2的端子C与感应器Ll之间。
端子B经由预热用电容C4连接于次级线圈T22-l。而且，端子D经由预热用电容 C5连接于次级线圈T22-2。
灯丝FL1的端子A与端子B之间并联连接有二极管Dl (整流元件的一例)与电阻 Rl的串联电路。二极管D1的阳极(anode)连接于电容C2，阴极(cathode)连接于电 阻R1。
而且，灯丝FL2的端子C与端子D之间并联连接有二极管D2与电阻R2的串联电路。 二极管D2的阳极连接于绝缘变压器Tl，阴极连接于电阻R2。
在此，将端子C的电位设为次级侧基准电位G2，以次级侧基准电位G2为基准而称 作为高压侧、低压侧。因此，灯丝FL1成为高压侧的灯丝，灯丝FL2成为低压侧的灯丝。 次级侧基准电位G2通过绝缘变压器Tl与初级侧基准电位Gl绝缘。
检测电路11并联连接于预热用电容C4，检测预热用电容C4的直流电压成分。由此， 检测出灯丝FL1的断线。检测电路12并联连接于预热用电容C5，检测预热用电容C5的 直流电压成分。由此，检测出灯丝FL2的断线。
比较器13将检测电路11的输出与基准电压(未图示)进行比较。而且，比较器14 将检测电路12的电压与基准电压(未图示)进行比较。在此，作为基准电压，可采用适 合检测断线的、预先决定的电压。
控制电路15生成例如用于驱动开关元件Q1、 Q2的驱动信号，依据来自比较器13、 14的输出，改变驱动信号的振荡频率或停止驱动信号的振荡。在此，作为驱动信号，可采 用例如PWM信号。充电至预热用电容C4、 C5的直流电压的极性是由二极管D1、 D2的方向所决定的。 即便在灯丝FL1、 FL2已从端子A至D中的任一个端子脱落的情况下，预热用电容C4、 C5也以相同的极性被充电。另外，检测电路ll、 12只要考虑充电至预热用电容C4、 C5 的直流电压成分的极性而构成即可，因此二极管D1、 D2的方向未作特别限定。
不过，为了抑制预热变压器T2的偏磁，如图l所示，较为理想的是使二极管Dl、 D2的方向彼此极性相反地配置，使得预热变压器T2输出的其中之一的极性为二极管Dl 的正向、另一极性为二极管D2的正向。也就是，在本放电灯点亮装置中，预热变压器T2 的输出被兼作为灯丝FL1、 FL2的断线检测用的直流电源，当灯丝FL1、 FL2的等价电 阻(equivalent resistance)增高时，从预热变压器T2经由二极管D1、 D2与电阻R1、 R2，预热用电容C4、 C5被进行充电。
图2是图l所示的放电灯点亮装置的动作说明图。在此，对高压侧的灯丝FL1断线时 的动作进行说明，而低压侧的灯丝FL2断线时的动作也基本上相同。图中的箭头表示直》t 电流的流动。
设灯丝FL1的等价电阻为Rfl。正常时的等价电阻Rfl与电阻Rl的关系设为 Rfl Rl。即便利用从预热变压器T2经由二极管D1、电阻R1流经预热用电容C4的直 流电流对预热用电容C4进行充电，当预热变压器T2的输出的极性反转时，预热用电容 C4的充电电荷也会经由灯丝而放电。所以，预热用电容C4中几乎不会残留直流电压成分。 因此，正常时预热用电容C4的直流电压成分大致为0。
现在，假设灯丝FL1断线，灯丝FLl的等价电阻Rfl增大。以下，灯丝FL1的断线 包含灯丝FL1的切断、灯丝FL1的端子脱落、以及端子A至D的接触不良等情况。这样， 利用从预热变压器T2经由二极管Dl、电阻Rl流经预热用电容C4的直流电流对预热用 电容C4进行充电，当预热变压器T2的极性反转时，预热用电容C4的充电电荷则不会经 也灯丝FL1放电，或者与正常时相比变得难以放电。其结果是预热用电容C4中产生直流 电压成分。通过检测该直流电压成分可检测到灯丝FL1的断线。
图3表示相对于灯丝的电阻值的变化的预热用电容的直流电压成分的变化。横轴表示 灯丝FLl的等价电阻Rfl，纵轴表示预热用电容C4的直流电压成分。可知直流电压成分 从等价电阻Rfl为Rl/10的附近开始上升。另夕卜，在图3中，Rl=lkQ。当将电阻R1设 为过小的值，则即便是正常动作时的灯丝FL1的电阻，预热用电容C4中也会产生直流电 压成分。对此，较为理想的是，将灯丝FLl的热电阻设为Rh时，至少Rl〉Rh,且实际 使用时使Rl〉10xRh。图4表示图1所示的放电灯点亮装置中所使用的检测电路11与比较器13的电路图。 检测电路11包含电阻R41与电容C41，对预热用电容C4的电压进行平滑化。比较器13 包含光电耦合器(Photocoupler) PC1、及稳压二极管(齐纳二极管，Zener diode) ZD1。 稳压二极管ZD1的阳极连接于光电耦合器PC1，阴极连接于电容C41。光电耦合器PC1 的初级侧连接于稳压二极管ZD1，次级侧连接于控制电路15。
当电容C41的直流电压超过稳压二极管ZD1的电压时，稳压二极管ZD1导通，光电 耦合器PC1导通。于是，控制电路15保护转换电路I1。
这样，根据本实施例的放电灯点亮装置，将二极管D1、 D2和电阻R1、 R2的串联电 路与灯丝FL1、 FL2并联连接，预热用电容C4、 C5检测直流电压成分，因此无须另外在 次级侧设置直流电源部，以简单的结构便可检测灯丝FL1、 FL2的断线。
而且，因不需要如专利文献2所示的那样用于使直流电流从直流电源部流到灯丝的电 阻，所以可削减零部件数，并且可安全地检测灯丝的断线。
另外，在图1中，经由直流截断用的电容C3将预热变压器T2连接于绝缘变压器T1 的次级线圈T12,但也可将预热变压器T2的次级线圈T22-l、 T22-2设置在绝缘变压器 Tl的次级侧。或者，也可经由直流截断用的电容C3将预热变压器T2连接于开关元件Q2 的源极(source)-漏极(drain)间。此外，在图1中，开关元件Ql、 Q2兼作为灯丝预 热电路的开关元件与转换电路I1的开关元件，但本发明并不限定于此。即，也可另外设置 灯丝预热电路用的开关元件，控制电路15与转换电路I1独立地控制该开关元件。而且， 图1中也可省略谐振电路I2。另外，它们的变形例也可适用于以下的各实施例中。
(实施例2)
图5表示本发明的实施例2的放电灯点亮装置的电路图。本实施例的特征为为了检 测预热用电容C4、 C5的直流电压成分，检测以次级侧基准电位G2为基准时的端子B、 D的直流电压成分。
在端子B连接有检测针对次级侧基准电位G2的直流电压成分的检测电路11b。而且， 在端子D连接有检测针对次级侧基准电位G2的直流电压成分的检测电路12d。
检测电路lib包括电阻Rlb、 R2b以及电容Clb。电阻Rlb串联连接于电阻R2b与 电容Clb的并联电路。电阻Rlb、 R2b以及电容Clb的时间常数被设定为可对所输入的 高频电压进行平滑化、检测并输出其直流电压成分的值。
检测电路12d包括电阻Rld、 R2d以及电容Cld。电阻Rld串联连接于电阻R2d与
9电容Cld的并联电路。电阻Rld、 R2d以及电容Cld的时间常数被设定为可对所输入的 高频电压进行平滑化、检测并输出其直流电压成分的值。
检测电路llb、 12d的输入阻抗(input impedance)被设定为高于灯丝FL1、 FL2 的等价电阻的值。
<灯丝FL2断线时的动作说明>
当灯丝FL2未断线时，灯丝FL2的等价电阻足够小。而且，灯丝FL2上连接有二极 管D2与电阻R2。因此，由二极管D2与电阻R2的串联电路所产生的直流电压成分，大 部分会被灯丝FL2所消耗，灯丝FL2的端子D的直流电压成分大致为0。其结果，检测 电路12d的输出也大致为0。
当灯丝FL2断线、灯丝FL2的等价电阻增大时，因连接有二极管D2与电阻R2，所 以灯丝FL2不能消耗完由二极管D2与电阻R2的直流电路所产生的直流电压成分。因此， 直流电压成分会被充电至预热用电容C5，在端子D产生直流电压成分。端子D的电压被 检测电路12d平滑化，其直流电压成分被输入至比较器14。
比较器14，在检测电路12d的输出超过基准电压时，判断灯丝FL2已断线，并向控 制电路15输出异常判定信号。控制电路15当被输入异常判定信号时，使驱动信号变化为 不让使放电灯点亮装置处于危险模式的指定的振荡频率，或者停止振荡，以此保护转换电 路Il。
<灯丝FL1断线时的动作说明>
当灯丝FL1未断线时，因灯丝FL1的等价电阻足够小，且连接有二极管D1与电阻 Rl，所以由二极管Dl与电阻Rl的串联电路所产生的直流电压成分，大部分会被灯丝FL1 所消耗。因此，灯丝FL1的端子B的直流电压成分大致为0，检测电路llb的输出也大 致为0。
当灯丝FL1断线、灯丝FL1的等价电阻增大时，因连接有二极管D1与电阻R1，所 以灯丝FL1不能消耗完由二极管Dl与电阻Rl的串联电路所产生的直流电压成分。因此， 直流电压成分会被充电至预热用电容C4，端子B中产生直流电压成分。检测电路llb将 端子B的电压平滑化，并将其直流电压成分输出至比较器13。比较器13在检测电路llb 的输出超过基准电压时判断为灯丝已断线，并向控制电路15输出异常判定信号。控制电 路15当被输入异常判定信号时，使驱动信号的振荡频率变化以使放电灯点亮装置不会处 于危险模式，或者使驱动信号的振荡停止，从而保护转换电路Il。
如以上所示，根据实施例2的放电灯点亮装置，即便在利用预热变压器T2使电源与负载之间绝缘的情况下，也能检测出灯丝FL1、 FL2的断线，保护转换电路II，可提高 安全性。
而且，当在放电灯FL的寿命末期，灯丝FL1、 FL2中的任一个发射极(emitter) 消耗而在放电灯FL中出现整流作用时，端子A、 B中会产生大致相等的直流电压成分。 该直流电压成分由检测电路llb检测。此时，由包括两个基准电压的窗口比较器(window comparator)构成比较器13。而且，比较器13，如果端子B的直流电压成分处于两个基 准电压的范围内，则判断为放电灯FL未达到寿命末期，而当端子B的直流电压成分超出 两个基准电压的范围时，则判断为放电灯FL处于寿命末期，并向控制电路15输出异常判 定信号，保护转换电路Il。由此，也能进行放电灯FL的寿命末期的保护。
在放电灯FL未达到寿命末期时，预热变压器T2的次级线圈T22-l、 T22-2输出交流 矩形波电压，直流电压成分基本为0。因此，灯丝FL1、 FL2被施加交流电压。在该状态 下，端子A、 B的直流电压成分均大致为0，即，端子A、 B的电位相等。
另一方面，当放电灯FL达到寿命末期、放电灯FL中出现整流作用时，放电灯FL 的两端电压(灯丝FL1与灯丝FL2之间的电压)呈正负非对称。即，放电灯FL的两端 会产生直流电压成分。该直流电压成分的极性是由灯丝FL1与灯丝FL2之中的哪一个的 发射极已消耗而决定的。在此，因端子C接地，所以端子A、 B中会产生直流电压成分。 因此，通过由窗口比较器构成检测电路llb，即便放电灯FL达到寿命末期并在端子B中 产生正或负的直流电压成分，也能检测到该情况，能够可靠地检测出放电灯FL的寿命。
具体而言，可将窗口比较器的两个基准电压中的其中一个基准电压设定为假设在放电 灯FL达到寿命末期时在端子B中所产生的正的直流电压成分的值；将另一个基准电压设 定为假设在放电灯FL达到寿命末期时在端子B中所产生的负的直流电压成分的值即可。
另外，当灯丝FL1断线时端子B中所出现的直流电压成分的极性由二极管Dl的极性 所决定。因此，窗口比较器的两个基准电压中的其中一个基准电压兼用于灯丝FL1的断线 的判定及放电灯FL的寿命末期的判定。
因此，在图5中，无法区别放电灯FL的寿命末期的检测与灯丝FL1的断线的检测。 对此，通过在上述实施例1或下一实施例3中检测预热用电容C4的电压变化，从而无论 放电灯FL是否达到寿命末期，均能够可靠地检测灯丝FL1的断线。
另外，在图5中，将检测电路llb连接于端子B，但也可连接于端子A。
(实施例3)实施例3的放电灯点亮装置以采用在灯丝的断线检测与放电灯FL的寿命末期的检测 中仅能检测灯丝的断线的结构为特征。图6表示本发明的实施例3的放电灯点亮装置中的 检测电路lla、 llb的电路图。在此，图示了针对灯丝FLl的检测电路lla，而关于灯丝 FL2，也可采用具有与检测电路lla相同结构的检测电路。
检测电路lla包括电阻Rla、 R2a、 R3a、电容Cla以及直流电源部VI。电阻Rla 经由电容Cla连接于次级侧基准电位G2。电容Cla连接于比较器13'的一 (负)端子。 电阻R2a并联连接于电容Cla。电阻R3a的一端连接于比较器13'的一(负)端子，另一 端经由直流电源部VI连接于次级侧基准电位G2。
检测电路llb包括电阻Rlb、R2b以及电容Clb。电阻R2b连接于比较器13'的+ (正) 端子。电阻Rlb经由电容Clb连接于次级侧基准电位G2。电阻R2b并联连接于电容Clb。
在图6的电路中，用检测电路lla、 llb分别检测灯丝FLl的端子A、 B的直流电压 成分，并用比较器13'对它们进行比较。而且，为了能够容易地判别出有无灯丝FL1的断 线，在检测电路lla检测出的端子A的检测电压Va上重叠有直流电源部VI的直流电压。 而且，将检测电压Va设为比较器13'的基准电压。并且，将检测电路llb检测出的端子B 的检测电压设为Vb。
当没有灯丝FL1的断线时，预热用电容C4的直流电压成分大致为0。此时，端子A 与端子B的直流电压成分之差几乎不存在，因此通过直流电源部V1的偏压(bias) ， Va 〉Vb。
当灯丝FL1断线时，预热用电容C4中会产生直流电压成分，图6所示的二极管Dl 的极性为端子B的直流电压成分比端子A的直流电压成分更加上升。此时，设定检测电路 lla、 llb的电路常数，使得Va〈Vb。由此，当放电灯FL发生异常时，比较器13'的输 出反转，因此可使控制电路15保护转换电路I1。
另一方面，当放电灯FL达到寿命末期、在放电灯FL中出现整流作用时，如果灯丝 FL1未断线，则端子A、 B间的直流电压成分大致为0,因此Va〉Vb。由此，未检测到 放电灯FL的寿命末期。
这样，根据本实施例的放电灯点亮装置，由直流电源部VI决定灯丝断线检测的基准 电压，因此可仅检测灯丝的断线。
另夕卜，在图6中，在检测放电灯FL的寿命末期时，可另外设置输入检测电路lla及 lib中的至少其中之一的输出的窗口比较器(window comparator)。而且，窗口比较器 在检测电路lla或检测电路lib的输出超出两个基准电压的范围时，判断为放电灯FL已达到寿命末期，并向控制电路15输出异常判定信号。接着，控制电路15让转换电路II 移至保护动作即可。由此，在寿命末期可保护放电灯FL。
(实施例4)
图7表示本发明的实施例4的放电灯点亮装置的电路图。实施例4的放电灯点亮装置 的特征为使多个放电灯串联连接。另外，在本实施例中，与实施例l至3相同的部分省略 说明。在图7的情况下，串联连接有两个放电灯FLa、 FLb。放电灯FLa包括灯丝FLal、 FLa2。灯丝FLal连接于端子Al与端子Bl之间。灯丝FLa2连接于端子Cl与端子El 之间。
放电灯FLb包括灯丝FLbl、 FLb2。灯丝FLbl连接于端子A2与端子B2之间。灯 丝FLb2连接于端子C2与端子E2之间。
灯丝FLa2与灯丝FLbl经由端子Cl及端子A2连接。端子El经由二极管D3与电 阻R3的串联电路连接于端子B2。
预热变压器T2除了一对次级线圈T22-l、 T22-2夕卜，还具备一个次级线圈T22-3。次 级线圈T22-3的其中一端连接于端子B2，另一端经由电容C6连接于端子El。
在电容C6并联连接有检测电路17。检测电路17为了检测灯丝FLa2、 FLbl的断线， 将电容C6的直流电压成分输出至比较器18。
比较器18，当来自检测电路17的输出超过指定的基准电压(图略)时，判定为灯丝 FLa2、 FLbl断线，并将异常判定信号输出至控制电路15。控制电路15当被输入异常判 定信号时，保护转换电路Il。 -
当灯丝FLa2、 FLbl断线时，充电至电容C6的直流电压成分的极性由二极管D3的 方向所决定。而且，即便灯丝FLa2、 FLbl中的任一个断线，电容C6也以相同的极性被 充电。因此，检测电路17，只要考虑到充电至电容C6的直流电压成分的极性来构成即可， 所以二极管D3的方向未作特别限定。
图8是图7所示的放电灯点亮装置的动作说明图。图中的箭头表示直流电流的方向。 当灯丝FLa2、 FLbl未断线时，即便基于直流电流电容C6被充电，当次级线圈T22-3的 极性反转时电容C6的充电电荷会经由灯丝FLa2、 FLbl放电。因此，电容C6中几乎未 被直流电压成分充电。由此，正常时电容C6的直流电压成分大致为0。
现在，假设灯丝FLa2断线。这样，当基于直流电流电容C6被充电，次级线圈T22-3 的极性反转时，电容C6的充电电荷不能经由灯丝FLa2放电，或者与正常时相比变得难
13以放电。
其结果，电容C6中产生直流电压成分。通过检测该直流电压成分就能检测出灯丝 FLa2的断线。
如此，根据实施例4的放电灯点亮装置，可利用二极管D3与电阻R3的一个串联电 路、 一个电容C6、 一个检测电路17以及一个比较器18检测出两个灯丝FLa2、 FLbl的 断线，因此无须增加零部件个数便可检测两个灯丝FLa2、 FLbl的断线。
(液晶显示装置)
图9表示本发明的实施方式的液晶显示装置的结构图。液晶面板LCP的背面(正下 方)配置有背光BL。背光BL包括筐体21、设置于筐体21的上方的反射板22、配置于 反射板22的上方的放电灯1至8、设置于放电灯1至8的上方的扩散板(diffuser plate) 23、及配置于扩散板23的上方的棱镜片(prism sheet)等一个或多个光学片(叩tical sheets) 24。
而且，在筐体21的背面设置有点亮放电灯1至8的放电灯点亮装置10。作为放电灯 点亮装置IO，可采用实施例l至4中任一个放电灯点亮装置。反射板22使放电灯1至8 的光指向前面。扩散板23使来自放电灯1至8及反射板22的光扩散，并将朝向前面的照 明光的亮度分布平均化。
根据本实施方式的液晶显示装置，在液晶面板LCP的各像素中，根据映像信号驱动 液晶，从背光BL放射的光被透射，并在液晶面板LCP上显示图像。
另外，也可将实施例l至4所示的放电灯点亮装置适用于照明装置。另外，照明装置 的整体结构图与实施例1至4所示的放电灯点亮装置的整体结构图相同，因此省略图示。
(本发明的总结)
(1)本发明的放电灯点亮装置对具有灯丝的放电灯进行点亮，包括将来自直流电 源部的输出转换为高频输出，并供给至所述放电灯的转换电路；包含用于向所述灯丝供给 预热电流的预热线圈、以及连接于所述预热线圈与所述灯丝之间的预热用电容的灯丝预热 电路；包含串联连接的整流元件和电阻，且并联连接于所述灯丝的串联电路；检测所述预 热用电容的直流电压成分的检测电路；将所述检测电路的输出与基准电压进行比较的比较 器；以及接收所述比较器的输出，限制所述转换电路的输出或停止所述转换电路的动作的 控制电路。根据该结构，与灯丝并联连接二极管和电阻的串联电路，预热用电容检测直流电压成 分，因此无须另外在次级侧设置直流电源部，以简单的结构便可检测灯丝的断线。
而且，因不需要如专利文献2所示的那样用于使直流电流从直流电源部流到灯丝的电 阻，所以可削减零部件数，并且可安全地检测灯丝的断线。
(2) 而且，上述结构中，较为理想的是，所述检测电路检测所述灯丝的至少一端的 电压的直流电压成分。
根据该结构，通过检测灯丝的至少一端的电压的直流电压成分，可检测灯丝的断线。
(3) 而且，上述结构中，较为理想的是，所述检测电路包括连接于所述灯丝的其中 一端的第l检测电路以及连接于所述灯丝的另一端的第2检测电路，所述比较器将所述第 l检测电路以及第2检测电路中的其中一个检测电路的检测电压作为基准电压，对所述第 1检测电路及第2检测电路的检测电压进行比较。
根据该结构，因为分别检测并比较灯丝的两端的电压的直流电压成分，所以能够与放 电灯的寿命末期的整流作用无关地、可靠地检测灯丝的断线或放电灯的连接不良。
(4) 较为理想的是，当设与所述整流元件串联连接的电阻的电阻值为R、所述灯丝 的热电阻为Rh时，R〉Rh。
根据该结构，能够增大在灯丝正常时与异常时的预热用电容中所出现的直流电压成分 之差，可提高灯丝的异常的检测精度。
(5) 较为理想的是，所述转换电路包括将所述直流电源部侧作为初级、将所述放电 灯侧作为次级的变压器。
根据该结构，因转换电路包括变压器，所以能够点亮高电压的放电灯。因此，能够点 亮细管状或长形的放电灯，易于实现照明装置及液晶显示装置的大面积化及薄型化。
(6) 较为理想的是所述变压器为绝缘变压器。
根据该结构，因转换电路包括绝缘变压器，所以可使直流电源部与放电灯绝缘，可防 止触电。
(7) 本发明的照明装置包括(1)至(6)中任一项所述的放电灯点亮装置。 根据该结构，可提供一种包括(1)至(6)中任一项所述的放电灯点亮装置的照明装置。
(8) 本发明的液晶显示装置包括(1)至(6)中任一项所述的放电灯点亮装置。 根据该结构，可提供一种包括(1)至(6)中任一项所述的放电灯点亮装置的液晶显
示装置。
权利要求
1.一种放电灯点亮装置，对具有灯丝的放电灯进行点亮，其特征在于包括转换电路，将来自直流电源部的输出转换为高频输出，并供给至所述放电灯；灯丝预热电路，包含用于向所述灯丝供给预热电流的预热线圈、以及连接于所述预热线圈与所述灯丝之间的预热用电容；串联电路，包含串联连接的整流元件与电阻，且并联连接于所述灯丝；检测电路，检测所述预热用电容的直流电压成分；比较器，将所述检测电路的输出与基准电压进行比较；以及控制电路，接收所述比较器的输出，限制所述转换电路的输出或停止所述转换电路的动作。
2. 根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于所述检测电路检测所述灯丝 的至少一端的电压的直流电压成分。
3. 根据权利要求1所述的放电灯点亮装置，其特征在于，所述检测电路包括连接于所述灯丝的其中一端的第1检测电路以及连接于所述灯丝的 另一端的第2检测电路；所述比较器，将所述第l检测电路及第2检测电路的其中之一检测电路的检测电压作 为基准电压，对所述第1检测电路及第2检测电路的检测电压进行比较。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的放电灯点亮装置，其特征在于当设与所述整 流元件串联连接的电阻的电阻值为R、所述灯丝的热电阻为Rh时，R>Rh。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的放电灯点亮装置，其特征在于所述转换电路 包括将所述直流电源部一侧作为初级、将所述放电灯一侧作为次级的变压器。
6. 根据权利要求5所述的放电灯点亮装置，其特征在于所述变压器为绝缘变压器。
7. —种照明装置，其特征在于包括如权利要求1至6中任一项所述的放电灯点亮装
8.—种液晶显示装置，其特征在于包括如权利要求1至6中任一项所述的放电灯点
全文摘要
本发明提供一种放电灯点亮装置、照明装置以及液晶显示装置。在本发明中，将二极管(D1)与电阻(R1)的串联电路并联连接于灯丝(FL1)，将二极管(D2)与电阻(R2)的串联电路并联连接于灯丝(FL2)。灯丝(FL1、FL2)从预热变压器(T2)的次级线圈(T22-1、T22-2)经由预热用电容(C4、C5)被供给预热电流，从而被进行预热。检测电路(11、12)检测预热用电容(C4、C5)的直流电压成分。比较器(13、14)将基准电压与预热用电容(C4、C5)的直流电压成分进行比较。而且，比较器(13、14)当检测出灯丝(FL1、FL2)的异常时，让控制电路(15)保护转换电路。
文档编号H05B41/24GK101690409SQ20088001938
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月11日 优先权日2007年6月20日
发明者鸣尾诚浩 申请人:松下电工株式会社