变流器系统 【技术领域】
本发明涉及一种变流器系统，用于将AC输出提供给各种负载，比如用作液晶显示器的背光灯的荧光灯管。具体而言，本发明涉及一种变流器的电流检测方法，其通过磁通量的变化，检测由于变流器的电路配线的断路放电、电路配线的高压和低压部件之间的邻近放电等等所导致的电路电流的变化。进一步，本发明涉及该方法所使用的电流检测电路、异常检测方法、异常检测电路、显示设备、诸如显示设备和信息处理设备的电子设备、测试方法，以及测试设备。
背景技术
对于液晶显示器(LCD)，将荧光灯管(FL管)用作背光的光源，将变流器用作照明装置。变流器采用恒流电路来对亮度等进行调节，而FL管由恒定电流进行驱动，在诸如1.5kV的高压下，使用大约几个mA的低电流而发光。包含FL管(变流器的AC输出提供给该FL管)的电流通路对应于从变流器变压器地高压侧绕组到FL管的一段线路。由于这段电流通路经过诸如变流器变压器的绕组、印刷电路板的导线图案、连接器、配线等多个部件，所以其形状长而薄，从而很容易在外部压力作用下发生变形。对于移动电话和笔记本式个人电脑，FL管照明设备的安装空间特别狭小，从而在外部压力作用下，从变流器连接到FL管的薄配线易于变形。
当上述的变流器电流通路发生断路时，由于断路而切断了电流，然而，出现了电流通路维持的风险，原因是在FL管的电流通路中流动着高压下的恒定电流，在断开时会引起电压升高，从而会在断开点产生持续的放电。当保持着电流通路时，电流流过灯管，从而FL管保持发光。由于不能从发光状态中得知工作异常，所以延迟了该工作异常的发现。连续的此类异常状态是不可取的。
因此，对于将AC输出施加给诸如用作液晶显示器背光的荧光灯管的各种负载的变流器，希望开发出通过对电路配线的断路放电、高压和低压部件之间的介电击穿放电和接地故障放电进行检测，从而避免连续的异常，并且对此异常进行显示的设备。
对于检测变流器的工作异常，并且避免连续工作异常的技术，已有早期的专利文献，如日本专利申请公开No.6-140173，No.11-121190，No.9-113546等等。
根据文献No.6-140173，作为放电灯照明系统的保护设备，即使在异常时关闭了放电灯，也可以避免保持晶体管变流器操作的不方便，其中，监视电路利用变流器的输出来对振荡状态进行监视，并且由监视脉冲电压对由放电灯中的短路等引起的振荡状态下发生的异常进行检测，从而通过停止DC电压的输入，停止变流器的操作，并且关闭放电灯。然而，此保护设备的结构非常复杂，原因是其需要取出变流器的输出并且对其进行监视的监视电路，以及用于确定监视脉冲电压是正常还是异常的微计算机等等，并且由于将变流器的输出取出到外面，所以变流器侧需要采取措施来应对操作状态的变化。
另外，根据文献No.11-121190，作为放电灯照明设备，注意到，当要输入给放电灯的高频电压在接地和低压部件之间产生放电时，会降低高频电压的值，通过连接到放电灯的高频电压检测电阻器对高频电压进行检测，并且对高频电压进行整流，以转换为DC电压，并且当DC电压的电平处于异常电平时，停止放电灯照明设备的操作。然而，该放电灯照明设备需要直接连接到放电灯的高频电压检测电阻器，并且由高频电压检测电阻器构成的电阻分压器电路的分压比和开关晶体管的门限电平等等，确定正常时的电压和异常时(放电时)的电压的差值，因此确定是正常还是异常的精确性较低，并且在正常时，还有电平变化所导致的停止操作的风险。即使对于该放电灯照明设备，由于将高频电压检测电阻器连接到高压部件一侧，以对高频电压进行检测，因此需要特殊的措施来改变电路状态，并且取出检测电压。
此外，文献No.9-113546涉及过电流检测电路，并且公布了使用对从开关电源部件输入到负载的电流进行检测的变流器。该过电流检测电路通过过电流检测信号对开关电源部件进行控制，并使得DC输出电压从开关电源部件输入到负载，其中，基于对输入到负载的过电流的检测而生成该过电流检测信号。此过电流检测设备并不是用于对由电流通路或者负载侧发生的放电所导致的电路电流变化进行检测的设备。
同时，如果在电路配线的断开处，或者在高压和低压部件之间发生了放电，则可以检查到由于该放电所导致的电变化。当在断开处发生放电时，在变流器内部，表示放电的电压值或者电流值升高，但是变化的量较小，从而即使简单地将检测电压和参考电压相比，当异常和正常时的电平之间的差异较小时，也易于发生错误的操作，因此并不实用。为了提高断路放电或者高低压部件之间的击穿放电的检测准确度，需要具有微分电路、计时器电路等等组合的电路，然而，将这些电路添加到变流器中增大了电路复杂程度，增加了制造成本，从而导致不实用。在正常工作时和非常小的放电时波形变化量很小的情况下，即使使用了微分电路，也不能获得足够的检测准确度，从而易于发生错误操作，而缺少可靠性。
对于利用变流器对诸如FL管的负载进行驱动的情况，要保持变流器及其负载端的操作可靠性，就必须发现电流通路中发生的断路放电或者高压和低压部件之间的放电，避免连续的异常状态。但是，在文献No.6-140173、No.11-121190和No.9-113546中，并未公布这些问题，也没有提出解决这些问题的手段。
更进一步，LCD中一种由非常小的放电引起的故障是由于LCD的装配工作导致的缺陷。尽管可以通过视觉确认等等来检测这些缺陷，但是这种检测的可信度和可靠性很低。很多发生在高压部件及其接地之间的接地故障放电是由高压配线的涂覆层、配线部件之间的接合、焊接部位绝缘管的断裂所造成的，也是由LCD中半导体上的压应力所造成的。鉴于此，需要对绝缘强度进行附加的测试。另外，高压电流通路的断路放电是由焊接部位的断开、连接器的连接故障、配线的断开等等所造成的。尽管通过观察电流波形，实现了类似的放电的电检测方法，但是准备测试设备和进行测试的时间较长。更进一步，对于检查，也进行外观的视觉确认。即使对于已经进行了此类测试的产品，要对一段时间之后出现的故障进行检测也很困难的。因此，在LCD中，需要一种测试方法和测试设备，其可以容易地发现诸如断路放电和接地故障放电的故障，并且可以获得具有高可靠性的测试结果。
【发明内容】
本发明涉及一种变流器，用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给诸如FL管等等的负载，本发明的一个目的是无需与电流通路接触而容易地对由放电引起的电路电流变化进行检测。
本发明的另外一个目的是提供一种变流器，用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给诸如FL管等等的负载，并且通过在异常时停止电源供应，而预先避免无法预见的事故。
本发明的另外一个目的是提供一种诸如信息处理设备的电子设备，提高了其显示的可靠性。
本发明的另外一个目的涉及一种使用变流器的测试方法和测试设备，该变流器用于将DC输入转换为AC输出，将AC输出提供给负载，本发明的测试方法和测试设备可以获得高可靠性的测试结果。
为了达到上述目的，根据本发明的变流器电流检测方法适用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载的变流器，通过放电导致的电路电流变化所引起的磁通量变化，对电路电流的变化进行检测。
如果在包含变流器的负载的电流通路中发生了断路放电，或者在电路配线的高压和低压部件之间发生了邻近放电，即接地故障放电，则变流器的电路电流中会出现变化，该变化使得在电路配线和变压器的铁芯间隙处的磁通量出现变化。因此，如果通过磁通量的变化来检测电路电流的变化，则无需接触电路配线和变压器就可以对电路电流的变化进行检测。以此方法，可以从该变化中得知电流通路中所产生的异常，诸如放电。
为了达到上述目的，根据本发明的变流器电流检测电路适用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载的变流器，并且具有电流检测部件30，用于通过放电引起的变流器电路电流的变化而导致的磁通量变化，对电路电流中的变化进行检测。即，使用电流检测部件对磁通量变化进行检测，从而无需接触电路配线，即可得到由于磁通量的变化所导致的电路电流的变化。因此，可以得知电流通路中所产生的异常，诸如断路放电或者接地故障放电。
为了达到上述目的，在根据本发明的变流器电流检测电路中，电路检测部件可以构造为使得检测导体(电流检测线路36)接近变压器(变流器变压器22)的铁芯间隙的空间或者变流器的电路配线(16，等等)处，从而通过检测导体检测电路配线或者变压器的铁芯间隙处的磁通量变化。根据类似的结构，如果由于电流通路的断路放电或者接地故障放电在电路电流中出现了电流变化，则在电路配线和变压器的铁芯间隙处，会出现与电路电流变化相对应的磁通量变化。如果磁通量变化作用在检测导体上，则生成高电压。由于此高电压取决于由于磁通量变化所导致的电路电流变化，所以通过该高电压可以容易地对电路电流的变化进行检测，从而可以得知电流通路中产生的异常，诸如断路放电或者接地故障放电。在此情况下，由于通过仅将检测导体放置在电路配线附近的简单结构，对磁通量变化进行检测，所以电流检测不会对变流器侧的电路产生影响，可以对电路电流的变化进行检测，其具有高准确度，而不会有错误操作，无需接触电路配线等等，并且与变流器的操作无关。另外，电路结构不复杂，也无需微分电路等等。
为了达到上述目的，根据本发明的变流器异常检测方法适用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载的变流器，通过放电导致的变流器电路电流变化所引起的磁通量变化，对电路电流的变化进行检测，并基于该检测结果，检测在包含该负载的电流通路中是否存在异常。
根据这样的结构，根据非接触而通过磁通量变化检测到的电路电流中的变化程度是否超过了预定的程度，可以容易地知道在包含该负载的电路中是否存在异常。
为了达到上述目的，根据本发明的变流器异常检测电路是变流器2的异常检测电路，变流器2将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载(FL管4)，该电路包括电流检测部件30和检测信号输出部件(比较器34)。电流检测部件通过由放电引起的变流器电路电流的变化而导致的磁通量变化，对电路电流的变化进行检测；而检测信号输出部件基于电流检测部件的检测结果而输出检测信号，该检测信号表示在包含该负载的电流通路中是否存在异常。
在这样的结构中，在将高压输出从变流器2输入到诸如FL管4的负载时，如果在变流器和负载之间的电流通路中出现了诸如断路放电或者接地故障放电的异常，则变流器的电路电流发生变化，而电路电流中的变化导致在电路配线14、16、52、54、70、72中出现磁通量变化Δφ。对于这个将高压输出给负载的变流器，即使断开了电流通路，仍然会在断开处发生放电，从而保持电路通路。在此情况下，由于持续的放电导致电路电流的变化，从而在电路配线中产生磁通量变化。另外，当由于介电击穿而在输出侧的高压和低压部件之间发生了接地故障放电时，该放电导致在电路电流中出现突变，电路电流中的变化导致在电路配线中出现磁通量的突变Δφ。通过磁通量的变化，在电流检测部件中，检测到电路电流的变化，并且取出表示该变化的高电压。由此，在检测信号输出部件中，得到了检测信号，其表示在包含FL管等等的负载的电流通路中是否存在诸如断路放电或者接地故障放电的异常。因此，可以无需接触变流器侧的电路电流和变流器电压而间接地得知在电流通路中是否存在异常。
在此情况下，由于通过磁通量的变化而对电路电流中的变化进行检测，所以可以非接触、与变流器侧的电路结构无关地、无需对变流器的电路状况进行修改而检测电路电流中的变化，并且可以对在电流通路中是否存在异常进行监视。
如上所述，根据该异常检测方法和异常检测电路，可以利用简单的结构，无需复杂的电路，对诸如电路配线的断路放电和介电击穿放电等等的工作异常进行检测，不会有错误操作。由于可以通过电路配线中的磁通量变化来检测由于放电等等所造成的电路电流的变化，所以可以精确地检测由于电路配线的断路放电、高压和低压部件之间的放电等等所导致的异常波形，检测准确度很高，另外，可以立即地检测到工作异常。另外，由于可以无需接触电路配线而对电路电流的变化进行间接检测，所以可以与变流器侧的电路配置无关地配置电流变化检测部件、检测信号输出部件和控制部件，不会影响或改变变流器或者负载的电路配置，并且无需特殊的部件或电路，比如复杂的微分电路等等。
为了达到上述目的，在根据本发明的变流器异常检测电路中，变流器也可以构造为在工作异常时，在接收到检测信号时，控制部件(变流器控制部件20)停止变流器的操作。由于在电路通路中发生了诸如断路放电或者接地故障放电的异常时停止变流器的操作，所以可以保护变流器和负载免受可以连续的工作异常，并且可以提高变流器的安全性和可靠性。
为了达到上述目的，根据本发明的显示设备具有变流器电流检测电路或者变流器异常检测电路，并且在异常时显示变流器操作停止或者异常。
显示设备的显示包括图像显示、蜂鸣器的声音、其它的声音信息提示等等。该显示设备从检测信号输出部件接收检测信号，并且在工作异常的时候执行下列操作：
(1)对诸如断路放电和接地故障放电的工作异常进行显示；
(2)对变流器操作的停止进行显示；
(3)对(1)或者(2)之一进行显示，或者对(1)和(2)两者进行显示。
从这些显示中，可以容易地对工作异常和变流器操作的停止进行检测，从而尽快地采取必要的措施。
根据这样的结构，在工作异常时，对工作异常或者变流器操作的停止进行显示，所以可以从显示中，容易地对工作异常和变流器操作的停止进行检测，从而改善了保护功能，并且增强了变流器操作的可靠性。
为了达到上述目的，根据本发明的电子设备，诸如信息处理设备，具有变流器电流检测电路、变流器异常检测电路或者显示设备。根据这样的信息处理设备，可以利用本发明的变流器构成照明设备，用于驱动诸如放电管等等的照明负载；以及供电系统，诸如供电电路等等。另外，如果使用此变流器电流检测电路和/或异常检测电路来构成信息处理设备，则可以检测诸如断路放电和接地故障放电的工作异常，或者可以避免连续的工作异常，可以对工作异常或者变流器操作的停止进行显示，并且可以容易地进行操作状态的确认，从而有利于保护信息处理侧的显示设备。另外，可以增强各种电路的供电设备的可靠性，可以保护信息处理设备不受供电系统连续工作异常的影响，从而有利于操作的可靠性。
为了达到上述目的，根据本发明的测试方法适用于将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载的变流器，并且包括如下步骤：通过由放电引起的变流器电路电流的变化而导致的磁通量变化，对变流器电路电流的变化进行检测；基于电路电流变化的检测结果，确定在包含该负载的电流通路中是否存在异常。
为了达到上述目的，根据本发明的测试设备具有将DC输入转换为AC输出，并且将AC输出提供给负载的变流器；以及电流检测部件，其通过由放电引起的变流器电路电流的变化而导致的磁通量变化，对变流器的电路电流的变化进行检测，并基于检测结果，确定在包含该负载的电路中是否存在异常。
根据这样的结构，通过磁通量的变化，检测由电流通路中的断路放电或者接地故障放电所导致的电路电流的变化，基于检测结果，可以容易地对诸如断路放电或者接地故障放电的异常进行检测，并且具有高的准确度。另外，根据此测试，可以判断是否存在异常，而不会对由变流器提供电源的负载侧的电流通路产生电的影响。
因此，根据该测试方法和测试设备，给包含负载(变流器的AC输出提供给了该负载)的电流通路提供电源，并且进行测试。由此，可以容易地检测到在电流通路中是否存在诸如断路放电或者接地故障放电的异常，并且可以获得具有高可靠性的测试结果。这样，可以提高诸如FL管和液晶显示单元的各种产品的可靠性。
【附图说明】
通过下面的说明和附图，可以更好地理解本发明的上述和其它目的、特征和附带的优点。附图中：
图1是根据本发明的变流器电流检测方法、其电流检测电路、异常检测方法以及异常检测电路实施例的FL管照明设备的电路图；
图2显示的是FL管照明设备的电流检测部件的一个示例；
图3A显示的是在FL管照明设备正常工作时的波形图；
图3B显示的是在FL管照明设备工作异常时的波形图；
图4是一个电路图，显示了异常时的FL管照明设备；
图5A显示的是将变流器变压器的初级绕组用作电流检测点、作为电流检测点的另一个部分的电路图；
图5B显示的是将变流器变压器的次级绕组用作电流检测点、作为电流检测点的另一个部分的电路图；
图6A显示的是将铁芯用作电流检测部件的情况时的透视图；
图6B显示的是将缠绕在铁芯上的电流检测线用作电流检测部件的情况时的透视图；
图6C显示的是将缠绕在电路配线上的电流检测线用作电流检测部件的情况时的透视图；
图7显示的是电流检测部件的另外一个实施例；
图8显示的是用于检测变流器变压器铁芯间隙处的泄漏磁通的结构；
图9显示的是根据本发明的显示设备实施例的电路图；
图10显示的是工作异常确认处理的流程图；
图11A显示的是使用了变流器的移动电话的透视图，作为根据本发明的信息处理设备的一个实施例；
图11B显示的是使用了变流器的笔记本式个人电脑的透视图，作为根据本发明的信息处理设备的另外一个实施例；
图12显示的是根据本发明的测试设备的实施例；
图13显示的是测试过程的流程图；以及
图14显示的是根据本发明的电流检测部件的实验结果。
【具体实施方式】
参考图1，对根据本发明的变流器电流检测方法、其电流检测电路、异常检测方法、异常检测电路的实施例进行描述。图1显示的是根据本发明实施例的FL管照明设备。该FL管照明设备构成了用作液晶显示器(LCD)的背光灯的FL管照明设备。
FL管照明设备1包括变流器2，用于将DC输入转换为AC输出；FL管4，作为负载，将AC输出供应给该负载；异常检测电路6，连接到变流器2，用于对电路配线中的断路放电和介电击穿放电进行检测。
变流器2具有DC输入端8、10，用于接收DC输入。将DC输入端8、10连接到DC电源12，由此输入要转换成为AC输出的DC输入。DC电源12包括多种DC电源，诸如电池、AC-DC转换器等等。将电路配线14、16连接到DC输入端8、10，从而形成DC输入电流的电流通路，并且将输入平滑电容器18连接到电路配线14、16。例如，电路配线14、16由印刷电路板上的导体图案构成，而输入平滑电容器18构成了滤波器，用于去除包含在DC输入中的电压脉动等的波动成分，对波动的DC输入进行平滑，以使其稳定。通过DC输入端8、10和电路配线14、16，将DC输入输送到变流器控制部件20。例如，变流器控制部件20包括(未在图中显示)由用作开关元件的多个晶体管构成的推挽式(push-pull)变流器电路部件、驱动电路部件、开关控制器等等，并且其也在反馈电路中构成了振荡电路，该振荡电路包括变流器变压器22的初级绕组24等等。在本实施例中，变流器控制部件20包括开关26，用于将电源转接到电路配线14。根据输入到用作变流器控制部件20的控制输入部件的锁存输入端28的控制输入，开关26从外部接入电源。可以将诸如通用控制IC(TI、TL5001等等)的公知设备用作变流器控制部件20，可以从市场上获得这些通用控制IC，从而省略描述其详细的电路配置。
在变流器2中，用于检测工作异常的异常检测电路6包括电流检测部件30，用于检测电路电流；电流变化检测部件32，用于检测由于放电所导致的电路电流变化；以及比较器34，用作异常确认装置，用于确认所检测的电路电流的变化程度是否异常。
电流检测部件30用于通过由变流器2的电路配线16中的电路电流变化所导致的磁通量变化，对电路电流的变化进行检测。在本实施例中，将变流器2的电路配线16侧(其低电势侧)设定为电流检测点。在电流检测部件30中，将电流检测线36用作检测导体，其通过电路配线16中的磁通量变化Δφ，对电路电流的变化进行检测。在此情况下，DC输入电流id是与所要检测的电路电流变化相联系的检测目标。将电流检测线36布置在电路配线16的附近，其间的间距使得可以对所产生的磁通量变化Δφ进行检测。
下面，参考图2对电流检测部件30进行描述。图2显示的是电流检测部件30的一个示例。电流检测部件30由电流检测线36构成，电流检测线36具有与印刷电路板38上的电路配线16相同的线路图案，在本实施例中，电路配线16和电流检测线36的线路图案构成平行的图案。即，所布置的电流检测线36具有与直线形式的电路配线16平行的直线段，由DC输入电流id中的变化所导致的电路配线16的磁通量变化Δφ作用于电流检测线36。在此，标号“a”表示电流检测线36的宽度，标号“b”表示电流检测线36的长度，电流检测线36和电路配线16之间设定有预定的绝缘间距D。通过使得绝缘间距更窄，可以增强检测磁通量变化Δφ的灵敏度。
电流检测线36具有检测端40、42，用于取出通过磁通量变化Δφ的作用所生成的电压，并且将检测端40、42上获得的检测电压输入到电流变化检测部件32，用于检测电路电流中的变化。在本实施例中，电流变化检测部件32具有用作转换部件的二极管44，用于对将要转换为DC电平的检测电压进行整流，将二极管44连接到电流检测部件30的检测端40侧，而在二极管44的阴极侧和检测端44之间连接了作为滤波电路的电容器46和构成检测电平调节部件的电阻器48。例如，对于二极管44，使用具有短的反向恢复时间的肖特基二极管，以对由于断路放电等等所导致的电流变化进行检测。将如上所述配置的电流变化检测部件32用作电流一电压转换部件，以将电路电流中的变化转换成为DC电压的变化，从而在电容器46和电阻器48处，获得对应于电路电流变化的DC电压，其中的电压电平表示电路电流的变化，在此情况下，为DC输入电流id的变化。
将来自电流变化检测部件32的检测信号输入到构成检测信号输出部件的比较器34。和用于对检测信号进行放大的放大部件一样，比较器34是一个判断部件，基于所检测电路电流的变化程度，确认是否存在工作异常，并将检测信号与一个表示工作异常的预定电平进行比较。此时，该预定电平表示参考电平，使用该参考电平，可以确认存在工作异常，例如，诸如电路配线的断路放电、电路配线的高压和低压部件之间的邻近放电(介电击穿放电)等等。只要可以对变流器的工作是异常还是正常进行确认，可以将该预定电平设定为任意的电平，诸如正常工作时的电平、比正常工作时的电平略高的电平等等。因此，比较器34对检测信号和预定电平进行比较，输出检测信号Vs，当检测电压电平不高于该预定电平时，检测信号Vs变为表示正常的低(L)电平；当检测电压电平高于该预定电平时，检测信号Vs变为表示异常的高(H)电平。将检测信号Vs输入到变流器控制部件20的锁存输入端28，用于在正常时保持变流器控制部件20的操作，而在异常时停止变流器控制部件20的操作。在本实施例中，在异常时，通过输入到锁存输入端28的检测信号Vs而断开开关26。从而，切断了变流器控制部件20的电源，从而控制变流器2的操作，使其处于关闭状态。
另外，将电路配线52、54连接到变流器变压器22的次级绕组50，从而构成输出电流的电流通路。将镇流电容器56插入到电路配线52中，并且连接到作为AC输出端的连接器58，同时将恒流检测电阻器60插入到另一个电路配线54中，并且连接到作为AC输出端的连接器62。将作为负载的FL管4连接到各个连接器58、62，构成LCD 64的背光灯。镇流电容器56构成了稳流部件，用于稳定FL管4中的灯管电流，将恒流检测电阻器60所检测的灯管电流输入到变流器控制部件20侧，用于保持灯管电流恒定。因此，根据变流器控制部件20的开关动作，由其DC-AC转换动作生成AC，同时，由于变流器变压器22的升压，将高压的高频输出提供给了变流器变压器22的次级绕组50。分别通过电路配线52、54和连接器58、62，将此高压输出提供给FL管4。本实施例说明了将一个FL管4连接到一个次级绕组50的情况。然而，也可以同时安装多个FL管，并且在此情况下，为每一个FL管安装镇流电容器56。
下面，参考图3和图4对FL管照明设备的操作进行描述。图3A显示的是在正常状态下的工作波形，图3B示的是在异常下的工作波形，图4显示的是在电流通路中发生断路放电或者接地故障放电的情况。
如上所述，在利用变流器2由恒定电流驱动FL管4时，使用恒定的驱动电流驱动FL管4。对于正常工作的情况，AC输出的工作波形是图3A所示的正弦波形nw，但是，例如，如果在电路配线54中发生了如图4所示的断路，则在断路的部位66发生放电，从而保持了电流通路。在如上所述的异常工作时，工作波形将是异常波形，其包含正常时的正弦波形nw以及在其上叠加的放电波形dw，如图3B所示。放电波形dw表示缓变AC输出的基本波形上发生突变的噪声(高频)，具有高频成分，然而，此类波形成分不会导致电路电流的电流强度增加，而是仅导致电路电流变化增量的增加。另外，根据正常工作时的正弦波形nw的电平变化，放电波形dx周期性地发生。如上所述的现象不仅发生在电流波形上，也发生在电压波形上，然而，根据试验，确认了电流波形的变化大于电压波形的变化。
如果由于所述的放电而保持了电流通路，则在电路电流中(包括变流器变压器22的输出电流i2、变流器变压器22的输入电流i1、DC输入电流id、变流器控制部件20内的驱动电流等等)发生急剧变化，从而在构成电流通路的电路配线14、16周围产生了强烈的磁通量变化Δφ，表示电路电流中的突变。因此，通过电流检测线36检测到了突变的磁通量变化Δφ，并且在电流检测线36的两端生成了表示电路电流变化的高电压。由于通过二极管44对该高电压进行整流，并且由电容器46进行平滑，从而在放电时，可以获得一个DC电压，其电平表示电流中的突变。将该DC电压输入到比较器34，与预定电平进行比较，因此，比较器34获得检测信号Vs，其表示工作是正常还是异常。
当将检测信号Vs输入到变流器控制部件20的锁存输入端28作为停止操作的输出时，变流器控制部件20的开关26变成关断状态，从而停止变流器的操作，取消AC输出，从而将FL管4转换为不发光状态，同时，中断连续的放电。结果，将变流器2和FL管4从连续的工作异常中释放出来。
对于放电68，如图4中的虚线所示，是由于介电击穿等等而导致的，由AC输出侧的高压部件和壳体上的低压部件之间的邻近放电等等所造成，此时的工作波形变为异常波形，包括正常工作时的正弦波形nw，以及其上叠加的放电波形dw，如图3B所示，和断路放电的情况一样。
在此情况下，电路配线16中电路电流的突变导致发生磁通量变化Δφ。通过电流检测部件30的电流检测线36对磁通量变化Δφ进行检测，因此，比较器34获得表示工作异常的检测信号。结果，停止变流器控制部件20的操作，并且取消AC输出，从而将FL管4转换为不发光状态，同时，中断了连续的放电。同样地，将变流器2和FL管4从连续的工作异常中释放出来。
对于本实施例，由于将电流检测部件30安装在变流器控制部件20的电流输入侧，所以可以通过磁通量变化Δφ，检测到由输出侧电流通路中的断路放电、介电击穿放电等等造成的工作异常而导致的输入电流急剧变化，从而在检测端40、42产生表示工作异常的高压。即，与在高压侧检测工作异常的情况相比，本实施例易于进行绝缘，从而具有良好的安全性。
另外，由于具有电流检测线36与电路配线16平行排列的简单结构，通过磁通量变化Δφ对电路电流的变化进行检测，可以生成表示电路电流急剧变化的电压，并且可以利用高电压输出电路电流的变化。即，电路电流变化的检测灵敏度很高，并且可以很准确地检测工作异常。
另外，尽管可以从电压变化中检测到放电等等的工作异常，但是，通过磁通量变化Δφ对电路电流的变化进行检测，从而提高了检测的准确度。即，在由于放电所导致的波形变化中，电流波形的变化要大于电压波形的变化，而磁通量变化Δφ是由电流变化所造成的，从而通过磁通量变化Δφ，提高了对工作异常进行检测的准确度。
当通过磁通量变化Δφ对电路电流的变化进行检测时，可以容易地通过非常简单的配置对磁通量变化Δφ进行检测，该简单配置具有电流检测线36，其与电路配线16平行排列，另外，无需对变流器2侧的电路状态进行任何改变，即可安装电流检测线36，并且可以相应于检测端40、42处生成的高电压，与变流器侧电路无关地对电流变化检测部件32和比较器34的电路结构进行配置，从而可以容易地对电路结构进行设计。
另外，电流变化检测部件32可以利用简单的电路配置和处理，比如二极管44的整流、电容器46的平整等等，获得DC电压，其具有足够的电平来确定在检测端40、42处所获得的高压是正常，还是由放电所造成的工作异常。即，可以生成DC电压，以不同的电平清楚地表示是正常工作，还是由放电所导致的工作异常。因此，比较器34可以容易地设定参考电平，以清楚地区分正常工作和异常工作，从而检测的准确度高，可以无错误操作地对工作异常进行检测。
当将由比较器34所获得的检测信号Vs输入到变流器控制部件20的锁存输入端28时，在工作异常时停止变流器控制部件20的操作，从而可以保护诸如变流器2、FL管4和LCD 64等的负载不受连续工作异常的影响。
同时，根据试验，对于在电流检测线36生成了与断路放电或者介电击穿放电无关的检测电压的情况，可以确认，可以通过在其中设定电路条件，例如，利用具有短的反向恢复时间的肖特基二极管(用作电流变化检测部件32的二极管44)，具有0.1MΩ到5MΩ电阻值的电阻器48，具有0.0015μF到5μF的静电电容的电容器46等等，电流检测线36可以检测到由于非常小的放电引起的电路电流变化所导致的电压变化。因此，可以对诸如断路放电、介电击穿放电或者接地故障放电等的异常状况进行检测，并且可以容易地避免由于在打开电源等等时的过电流所导致的错误操作。此时，尽管以实验中所使用的二极管44、电容器46、电阻器48等具体电路条件为例，但是可以对其进行任意的设定，并且本发明不局限于此电路条件。
下面，参考图5对电流检测点进行描述，在该电流检测点处对电路电流的变化进行检测。图5A显示的是将电流检测点设定到变流器变压器的初级侧的情况，图5B显示的是将电流检测点设定到变流器变压器的次级侧的情况。
如图5A所示，与图1所示的电路配线16不同，将电流检测点设定到分别与变流器变压器22的初级绕组24相连接的电路配线70、72，将电流检测部件30安装在电路配线72中，将电流检测线36布置在电路配线72的附近。另外，如图5B所示，可以将与变流器变压器22的次级绕组50相连接的电路配线52、54设定为电流检测点，并且，例如，将电流检测部件30安装在电路配线54中，并可以将电流检测线36布置在电路配线54的附近。当将电流检测线36布置在电路配线72的附近时，可以通过磁通量变化Δφ对工作异常进行检测，从而停止变流器操作，而磁通量变化Δφ是由于变流器变压器22的初级绕组24一侧的电路配线70、72中流动的初级电流(即输入电流i1)的变化而引起的。
另外，如果将电流检测线36布置在电路配线54附近，则可以通过磁通量变化Δφ对输出电流i2的变化进行检测，这里的磁通量变化Δφ是由于流经电路配线54的输出电流i2(变流器变压器22的次级电流)的变化造成的，在工作异常时，可以停止变流器操作，从而可以保护诸如变流器2、FL管4等等负载不受诸如放电等的连续工作异常的影响。在此情况下，与变流器变压器22的输入侧的波形变化相比，输出侧的波形变化较大，放电波形的变化值显著增大。由于此原因，电路电流变化和磁通量变化较大，从而提高了检测的准确度。
下面，参考图6对电流检测部件30的其它实施例进行描述。图6A显示的是利用铁芯构成的电流检测部件30，图6B显示的是通过将电流检测线36缠绕在铁芯上而构成的电流检测部件30，图6C显示的是通过将电流检测线36缠绕在电路配线16、54或者72上而构成的电流检测部件30。
关于电流检测部件30的实施例，以图6A所示为例，将环形铁芯74安装在电流检测部件30中。允许电路配线16、54或者72和电流检测线36通过铁芯74，在电流检测线36、电路配线16、54或者72以及铁芯74中形成了通过磁通φ的公共磁路。利用铁芯74，通过构成铁芯74的磁性材料的导磁性μ，可以强化磁通变化Δφ，从而可以提高检测端40、42的检测电压，提高检测的灵敏度。
另外，例如，可以如图6B所示，将电流检测线36缠绕在铁芯74上。此时，由圈数N对作用在电流检测线36上的磁通量变化Δφ进行加强，并且提高了检测端40、42中所产生的检测电压，从而输出较高的检测电压。此时，可以将电路配线16、54或者72缠绕在铁芯74上。另外，可以将圆柱形铁芯用作铁芯74，并且即使使用了圆柱形铁芯，也可以在电路配线16、54或者72和电流检测线36中形成公共磁路。
另外，例如，如图6C所示，可以将电流检测线36缠绕在电路配线16、54或者72上好几圈，从而电路配线16、54或者72中的磁通量变化Δφ可以作用在电流检测线36上。使用此配置，可以在检测端40、42之间输出与电流检测线36的圈数相对应的检测电压。利用不具有铁芯74的结构，降低了部件的数目，从而可以以较低的成本制造电流检测部件30。根据没有铁芯74的变流器2异常检测电路6，如图1、4、5所示，可以获得此处所得到的效果。
下面，参考图7和图8对电流检测部件30的另外一个实施例进行描述。图7显示的是位于变流器变压器附近的电流检测部件30，图8显示的是由放电电流所导致的磁通量变化的检测。
由于变流器2中使用的变流器变压器22具有位于铁芯23中的间隙25，并且使得间隙25位于印刷电路板38一侧。因此，通过布线图，将电流检测部件36布置在间隙25处的印刷电路板38上。即，电流检测部件36位于印刷电路板38上，其具有比铁芯23的间隙“w”窄的宽度“a”，和长度“b”，变流器变压器22的铁芯23横跨印刷电路板38，而电流检测线36位于间隙25的部位。尽管将电流检测线36的长度“b”设定为大于铁芯23的宽度“d”，也可以将其设定为相等的长度(b＝d)。另外，对于变流器变压器22，其具有初级绕组24和次级绕组50。将初级绕组24的端子24a和24b连接到变流器控制部件20，将次级绕组50的一个端子50a连接到镇流电容器56(图1)，将另外一个端子50b连接到恒流检测电阻器60。
在这样的结构中，例如，如果在变流器变压器22的次级绕组50侧的电流通路中发生了放电，如图8所示，则在间隙25中由其放电电流生成了显著的磁通量变化Δφ。此磁通量变化Δφ作用到间隙25和接近间隙25的电流检测线36，并且由电流检测线36检测到，并且对所检测的电压进行输出，该电压处于表示电路电流(id)变化的高电平。将所检测的电压输入到电流变化检测部件32，用于变流器控制等等。
下面，参考图9对根据本发明的显示设备的实施例进行描述。图9显示的是使用了根据本发明的变流器异常检测电路的显示设备。
在该显示设备中，变流器2和异常检测电路6的配置、操作和效果与参考图1到8所描述的相同。
对于图9中的显示设备，安装了LCD 64和指示器76，它们构成了显示部件，在异常工作时，对异常进行显示，并且安装了处理器78，作为LCD 64和指示器76的显示控制部件。处理器78构成了处理部件，用于执行存储在存储部件(未显示)中的用于显示工作异常的控制程序，其中，将由比较器34所获得的检测信号Vs输入到处理器78，将键盘80连接到处理器78，通过键盘80，输入用于执行工作异常确认处理的指令。在LCD 64中安装有显示驱动部件82，以在接收到处理器78的显示控制输出时，执行预定的显示，在指示器76中安装有显示驱动部件84。
下面参考图10对显示设备的操作进行描述。图10显示的是工作异常确认处理的流程图。在工作异常的确认处理中，通过开始该处理，确认变流器是否处于工作异常确认模式(步骤S1)。此时，当操作了键盘80的特定按键或者指定到多个按键的指令时，设定为工作异常确认模式。在本例中，当启动电源时，自动设定为工作异常确认模式，可以对变流器2的异常进行确认。当建立了工作异常确认模式时，对来自比较器34的检测信号34进行接收，并且判断是否检测到了工作异常(步骤S2)。
在正常状态时，在LCD 64或者指示器76上显示不存在工作异常，即正常工作(步骤S3)。当从显示正常工作起经过了预定时间后，或者管理员通过键盘80指示取消显示操作时，取消显示操作(步骤S4)，之后，返回步骤S1。
当在步骤S2检测到工作异常时，在LCD 64或者指示器76上对工作异常进行显示，并且同时显示停止变流器2的操作(步骤S5)。管理员对这些显示进行确认，并且执行必要的处理。例如，当从开始显示工作异常起经过预定的时间后，或者管理员通过键盘80指示取消显示操作时，取消显示(步骤S6)，之后，返回步骤S1。在此，当对工作异常进行显示时，显示取消将不起作用，除非管理员使用了改进处理。
当FL管4(即LCD 64的光源)熄灭时，很难识别LCD 64的显示内容。尽管当显示工作异常或者变流器2停止工作时，通过指示器76可以容易地对异常进行确认或者停止变流器2，但还是可以使用LCD 64来显示工作异常或者变流器2的停止操作。当FL管处于不发光状态，并且可以对此状态的显示进行确认时，通常不需要指示器76。如果同时使用LCD64和指示器76进行显示，可以提高停止操作及其显示的可靠性。
下面，参考图11对根据本发明的信息处理设备、电子设备等等进行描述。图11A显示的是根据本实施例的移动电话，图11B显示的是根据本实施例的笔记本式个人电脑。这些移动电话和笔记本式个人电脑构成了信息处理设备、电子设备等等，其使用了根据本发明的变流器异常检测电路或者显示设备。
对图11A和11B中所显示的信息处理设备、电子设备等等，在移动电话86或者笔记本式个人电脑88的壳体90中安装了FL管4，作为用作显示设备的LCD 64的背光灯。另外，除了图1或图4所示的根据本发明的变流器2和变流器2的异常检测电路6用作FL管4的驱动设备之外，还具有处理器78，用作运算和控制部件；键盘80等等。在此情况下，将用作显示单元的指示器76安装在移动电话86或者笔记本式个人电脑88的壳体90中，用于其维护，也可以将其安装在壳体90的外面。
使用此配置，在移动电话86或者笔记本式个人电脑88等等的信息处理设备、电子设备等等中，可以对分别由变流器2的电路配线14、16，电路配线52、54，电路配线70、72的断路放电、介电击穿放电等的工作异常进行监视，并且当信息处理设备停止工作时，可以保护信息处理设备、电子设备等等不受连续工作异常的影响。另外，由于在LCD 64或者指示器76上对工作异常或者停止操作进行显示，所以可以从其显示中快速地检测到工作异常或者停止操作，从而实现高可靠性的信息处理设备、电子设备等等。另外，可以从显示的内容中，容易地对变流器2的电路配线14、16等等的断路放电、介电击穿放电等进行检测，因此，可以快速地采取必要的措施，从而，提供具有高安全性的信息处理设备、电子设备等等。
下面，参考图12和图13对根据本发明的测试方法和测试设备的实施例进行描述。图12显示的是根据本实施例的测试设备，图13是测试过程的流程图。
将液晶显示单元92用作测试对象。在此情况下，液晶显示单元92具有LCD 64和FL管4，FL管4具有连接器58和62，而LCD 64具有连接器94。
本液晶显示单元92的测试设备96具有变流器2，其具有前面图1所述的异常检测电路6，也具有前面图9所述的处理器78和显示驱动部件82和84。将显示驱动部件84的输出提供给显示器98，并且在显示器98上显示测试结果。其它的结构与图1和图9中所示的结构相同。
在对液晶显示单元92进行测试时，将测试设备96的变流器2的交流输出部件连接到连接器58和62，将显示驱动部件82的输出部件连接到连接器94。
参考图13所示的流程图，如果开始进行测试，则确定是否将FL管4连接到了测试设备96上(步骤S11)，如果已经连接了FL管4，则启动从变流器2到FL管4的电源供应(步骤S12)。作为供电的结果，确定电路电流中的变化是否大于预定的程度(步骤S13)。如果在作为负载的FL管4侧的电流通路中没有发生断路放电或者接地故障放电，则不会发生由于放电电流所导致的电路电流变化，并且电路电流中的变化处于预定程度之下。按照前面描述的方法，对电路电流的变化进行检测。此时，从比较器34将异常检测电路6的检测输出提供给处理器78，处理器78确认装置92处于正常状态，并且在显示器98上显示表示正常状态的确认结果，作为测试结果(步骤S14)。另一方面，如果在作为负载的FL管4一侧的电流通路中，发生了断路放电或者接地故障放电，则由此放电电流在电流通路中导致了很大的变化，而该变化大于上述的预定程度。按照上面所述的方法对电路电流的变化的进行检测。在此情况下，将异常检测电路6的检测输出提供给变流器控制部件20，并且停止变流器输出。同时，将该检测输出从比较器34输入到处理器78，处理器78确认装置92处于异常状态，并且在显示器98上显示表示异常状态的确认结果，作为测试结果(步骤S15)。然后，在停止供电以后(步骤S16)，从测试设备96中移走已经完成测试的液晶显示单元92，将下一个液晶显示单元92连接到测试设备96，并且进行相同的测试。
根据上述的测试设备和测试方法，对于液晶显示单元92，无需增加测试处理的次数，无需进行特殊的准备，即可进行测试。另外，可以在将液晶显示单元92的照明状态设定为与实际使用状态相同的情况下进行测试。因此，可以快速和高准确度地对是否有断路放电或者接地故障放电，甚至连接器58、62和94是否有异常进行测试。此外，可以在生产线上进行测试。因此，有助于实现具有高可靠性的产品。
在上述的测试设备中，电流检测部件30位于变流器控制部件20的输入侧的电路配线16处。然而，本发明不局限于本结构。电流检测部件30可以位于变流器变压器22的次级侧的电路配线52或者54处，通过由于电路电流的变化所导致的磁通量变化Δφ，对电路电流的变化进行检测，同时可以对FL管4的异常、电流通路的放电等等进行确认。如上所述，对于提高检测的准确度而言，对变流器变压器22的次级侧的电路电流中的变化进行检测是很有利的。
另外，除了上述的变流器电流检测方法、电流检测电路、异常检测方法、异常检测电路、显示设备、信息处理设备、测试方法以及测试设备之外，本发明还包括其它实施例和多种类型的电子设备。
(a)根据本发明的实施例，比较器34用于将检测电压与预定电平相比较，以输出检测信号，尽管将比较器34作为检测信号输出部件的示例，以在电路电流中的变化大于一个预定电平时输出表示工作异常的检测信号，但也可以将开关晶体管或者开关电路用作检测信号输出部件，该开关晶体管或者开关电路在接收到检测信号的电平后处于导通或者断开状态。
(b)可以配置为在对检测端40、42处获得的检测电压进行整流，或者取出特定的频率成分之后，将其转换成为数字信号，然后将数字信号输入到图9所示的处理器78，而将处理器78用作检测信号输出部件，从而确认在变流器2中是否发生了工作异常，并且将确认输出提供给变流器控制部件20的锁存输入端，作为控制输入，从而可以停止变流器2的操作。在此情况下，当停止操作时，在LCD 64或者指示器76上对诸如放电等的工作异常及其状态进行显示。
(c)尽管图2所示的电路配线16和电流检测线36由印刷电路板上的导体图案构成，但也可以使用线条而不是导体图案来构成电路配线16和电流检测线36。当使用线条时，将电路配线16和电流检测线36捆扎起来，以使电路配线16侧的磁通量变化Δφ作用到电流检测线36上。
(d)可以由检测器电路实现电流变化检测部件32的电流变化检测，使用二极管44、电容器46和电阻器48对检测端40、42的检测电压进行整流、平滑以及输出，对由于断路放电或者介电击穿放电所导致的电路电流变化中包含的对应于放电的成分进行检测和输出。
(e)如果变流器控制部件20不具有操作停止部件，则可以在变流器控制部件20的DC输入侧提供开关电路作为取消变流器2的操作的控制部件，其在工作异常时通过检测电压Vs取消与变流器控制部件20有关的电源供应。
(f)尽管将变流器控制部件20作为控制部件的示例，但也可以使用处理器78作为控制部件，对变流器控制部件20的电源进行控制，并且在工作异常时停止变流器的工作。
(g)尽管将变流器2作为现有技术，其由恒定电流进行驱动，或者输出较低的电流，存在本发明所要解决的问题，但是本发明不局限于该变流器。
(h)根据本发明的实施例，变流器变压器22的初级绕组24由单绕组构成，以便于对本发明进行描述，但是并不排除用于将反馈信号输出给变流器控制部件20中的推挽式变流器电路的各个晶体管的绕组，并且本发明的变流器异常检测电路包括多种变流器。
(i)该变流器异常检测电路具有电流变化检测部件，而电流变化检测部件可以包含整流部件，用于对通过磁通量变化获得的波动电压进行整流；以及平滑部件，用于对由整流部件获得的整流电压进行平滑。根据这样的结构，可以从电流检测线所生成的电压中，高度准确地获得电平与电路电流的变化成比例的检测信号，因此可以检测到由非常小的放电所导致的电路电流变化，从而提高了检测的准确度。
(j)在该变流器异常检测电路中，电流变化检测部件包含整流部件，用于对通过磁通量变化获得的波动电压进行整流，该整流部件可以由肖特基二极管构成。与高速二极管相比，由于肖特基二极管具有短的反向恢复时间，所以可以对由于放电所导致的电路电流变化和由于放电所导致的噪声成分进行整流，以输出DC成分，从而可以对由于非常小的放电所导致的电路电流变化进行检测，因此，提高了检测的精确度，避免了错误操作。
(k)在该变流器异常检测电路中，电流变化检测部件可以具有滤波器，以对由于断路放电、介电击穿放电等所导致的电流变化进行提取。根据这样的结构，可以准确地检测除瞬态电流变化(例如，当接通电源时)之外的放电所导致的电路电流变化，从而避免错误操作。
(1)在该变流器异常检测电路中，电流变化检测部件可以具有分离的元件，包括彼此独立的一部分电路配线14、16、52、54、70、72和电流检测线36。根据这样的结构，将电流变化检测部件安装在变流器2的电路配线中，例如，安装在电路配线14、16、52、54、70、72中的任意位置，从而可以保护变流器等等，不受诸如放电等连续工作异常的影响，因此，提高了可靠性。
(m)在该变流器异常检测电路中，可以将电流变化检测部件安装在下面的任意位置：从DC输入端到负载的电路配线、电路配线的DC输入侧、一部分在变流器的变流器变压器22的初级绕组上，一部分在次级绕组上，或者安装在DC输入侧、初级绕组和次级绕组的任意组合位置。根据这样的结构，可以在电路配线14、16、52、54、70、72中的任意位置，对诸如放电等的工作异常进行检测。
(n)在变流器异常检测电路中，异常检测电路可以采取如下结构：在控制部件中包含显示驱动部件，将其输出提供给指示器，从而对工作异常进行显示。根据这样的结构，通过对变流器的工作异常和变流器操作停止进行显示，可以容易地捕捉异常状态。
(o)在变流器异常检测电路中，可以由单个IC构成变流器控制部件20、电流变化检测部件32和比较器34。根据这样的结构，可以通过一个IC而增强变流器异常检测电路的可靠性，并且，可以提高用作变流器的组成部分的控制IC的商业价值，同时，降低了部件的数量。
(p)在变流器异常检测电路中，可以提供铁芯74，其形成了电路配线14、16、52、54、70、72和电流检测线36的公共磁路。即，如果使用铁芯74形成了电路配线16、54、72和电流检测线36的公共磁路，则可以通过铁芯74将电路配线16、54、72侧的磁通量变化Δφ有效作用在电流检测线36上。在此情况下，由于通过铁芯74的导磁性加强了磁通量，以作用在电流检测线36上，所以可以提高电路电流变化的检测准确度，从而在工作异常时，进一步增强了变流器2或者负载的保护功能。可以通过作为公共磁路的铁芯74的磁性材料的导磁性，对磁通量变化进行强化，从而提高电流变化检测的灵敏度。
(q)在信息处理设备中，可以将变流器用作供电设备或者FL管照明设备。根据这样的结构，可以提供具有高可靠性的信息处理设备。
(r)可以构成具有变流器异常检测电路的照明设备。根据这样的结构，可以实现对变流器的断路放电和介电击穿放电的检测、停止操作及其显示，从而提供具有高可靠性的照明设备。
此外，参考图14对电流检测部件30的实验结果进行描述。在此情况下，对于电流检测线36(图2)，即检测导体的线路图案，在将电流检测线36的宽度“a”设定为a＝10mm的情况下，改变电流检测线36的长度“b”，同时将电路配线16和电流检测线36之间的距离“D”分别设定为D＝0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.5mm，将图14所示的电压输入到电流变化检测部件32。从实验结果可以看出，在电流检测线36的宽度a＝10mm、长度b＝10mm时，如果将电路配线16和电流检测线36之间的距离“D”设定为D＝0.5mm，可以确认，通过放电电流所获得的检测电压是2V。根据此检测电压，可以确认，可以对由于放电所导致的电路电流变化进行高准确度的检测。
尽管在前面对实现本发明的最优模式、目的、配置以及操作和效果进行了详细描述，但是本发明并不局限于实现本发明的这些实施例，对于本领域技术人员，很显然可以基于在本发明的权利要求书和详细说明中公布的本发明实旨和精神，进行各种改进或变化，而这样的变化或者改进，以及各种推导出的结构、改进的实例等等包含在本发明的范围内，不应对书面说明以及附图进行限制性的理解。
在此整体地引入日本专利申请No.2002-212666和No.2003-183034，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，作为参考。