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JP2000150191A - 冷陰極管駆動装置 - Google Patents

冷陰極管駆動装置

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Publication number
JP2000150191A
JP2000150191A JP10323164A JP32316498A JP2000150191A JP 2000150191 A JP2000150191 A JP 2000150191A JP 10323164 A JP10323164 A JP 10323164A JP 32316498 A JP32316498 A JP 32316498A JP 2000150191 A JP2000150191 A JP 2000150191A
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JP
Japan
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cathode tube
ambient temperature
cold
tube
cold cathode
Prior art date
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Pending
Application number
JP10323164A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Noma
隆嗣 野間
Yasuyuki Morishima
靖之 森島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/041Temperature compensation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness

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  • Inverter Devices (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲温度が変化しても冷陰極管の輝度をほぼ
一定に保つことができるような冷陰極管駆動装置を提供
する。 【解決手段】 周囲温度検出手段6によって周囲温度を
検出し、駆動周波数制御手段5は検出された周囲温度に
応じて動作周波数を変化させ、その周波数で駆動手段4
がトランジスタ3を駆動し、トランジスタ3の出力によ
り圧電トランス1から冷陰極管20に電圧が印加され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は冷陰極管点灯装置
に関し、特に、圧電トランスを用いて液晶バックライト
用冷陰極管を点灯させるような冷陰極管点灯装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より冷陰極管の輝度を制御するため
に、冷陰極管の管電流を一定に制御する方法が用いられ
ている。特に、圧電トランスを用いて冷陰極管を点灯さ
せる場合、圧電トランス特性の温度依存などを補償する
ために、管電流をモニタし、この管電流を目標一定値に
制御する方法が必要となる。このような方法としては、
たとえば特開平6−167694号公報に開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷陰極
管の輝度は、図5に示すように周囲温度に依存し、冷陰
極管の設計にもよるものの周囲温度50℃程度が最も輝
度が高く、それよりも低温域では温度が低くなると輝度
も低下する。このため、冷陰極管の管電流を一定に制御
しても、周囲温度が変化すると輝度を一定にすることが
できないという問題点があった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、周
囲温度が変化しても輝度を一定にできるような冷陰極管
駆動装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
冷陰極管を流れる管電流を一定に制御することで冷陰極
管の輝度を制御する冷陰極管装置において、周囲温度を
検出する周囲温度検出手段と、検出された周囲温度に応
じて冷陰極管を流れる管電流値を変化させる駆動手段と
を備えて構成される。
【0006】請求項2に係る発明では、さらに1次側電
極間に印加された交流電圧を電圧変換し、2次側電極に
接続された冷陰極管を点灯させる圧電トランスを含む。
【0007】請求項3に係る発明では、請求項1の周囲
温度検出手段は、温度上昇に伴って抵抗値が低下するサ
ーミスタを含む。
【0008】請求項4に係る発明では、請求項1の周囲
温度検出手段は、トランジスタのベース・エミッタ電圧
の温度特性を利用しかつベース・エミッタ電圧の温度特
性の補償用としてサーミスタを使用する。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施の形態
のブロック図である。図1において、冷陰極管点灯装置
10は、圧電トランス1とコイル2とトランジスタ3と
駆動手段4と駆動周波数制御手段5と周囲温度検出手段
6とから構成されている。圧電トランス1の1次側電極
の一方は接地され、他方には交流電圧が与えられる。圧
電トランス1はその交流電圧を電圧変換して2次側電極
に接続された冷陰極管20に供給する。コイル2を介し
て入力電圧がトランジスタ3のドレインに与えられ、圧
電トランス1の1次側電極の他方がトランジスタ3のド
レインに接続され、ソースは接地される。トランジスタ
3は駆動手段4によって駆動されてオン,オフし、交流
電圧が圧電トランス1の1次側電極の他方に与えられ
る。駆動周波数制御手段5は冷陰極管20の管電流を検
出し、駆動手段4の動作周波数を変化させることによっ
て、冷陰極管20に流れる交流電流を所望の値に制御す
る。周囲温度検出手段6は周囲温度を検出して冷陰極管
20の目標設定値を可変する。
【0010】次に、図1に示したこの発明の一実施形態
の具体的な動作について説明する。トランジスタ3がオ
ンすると入力電源からのエネルギーがコイル2に蓄えら
れ、トランジスタ3がオフしたときに、このエネルギー
が圧電トランス1の入力静電容量とコイル2のインダク
タと共振波形として圧電トランス1に印加される。圧電
トランス1は1次側に印加された電圧を昇圧して2次側
電極に出力し、この交流電圧を利用して冷陰極管20を
点灯させる。
【0011】駆動周波数制御手段5は冷陰極管20の管
電流を検出し、この管電流値が一定となるように発振周
波数を変化させる。駆動手段4はこの周波数でトランジ
スタ3を駆動する。周囲温度検出手段6は周囲温度を検
出し、駆動周波数制御手段5の目標管電流設定値を変更
する。
【0012】図2はこの発明の一実施形態の周囲温度−
目標管電流値の関係を示す。図2に示すように、周囲温
度が低下すると、同一管電流を流していた場合には前述
の図5に示すように輝度が低下する。しかし、周囲温度
検出手段6の作用により管電流設定値が多くなるため、
結局冷陰極管20の輝度はほぼ常温と同等に維持され
る。
【0013】一方、周囲温度が上昇すると輝度も上昇す
る。しかし、周囲温度検出手段6の作用により管電流設
定値が少なくなるため、結局冷陰極管20の輝度はほぼ
常温と同等に維持される。このようにして、周囲温度が
変化したときの冷陰極管の輝度変化を小さく保つことが
できる。
【0014】図3はこの発明の他の実施形態のブロック
図である。図3において、冷陰極管20の管電流は整流
回路8に与えられ、電流電圧変換された後に整流され、
比較器9の比較入力端に与えられる。比較器9は整流回
路8の出力電圧と基準電圧とを比較する。ここで、基準
電圧としては、図3に示すように抵抗51と52とサー
ミスタ6とによって一定電圧を分圧した信号が用いられ
る。
【0015】比較器9の出力は積分器10に与えられ
る。積分器10は位相補償により電流制御を安定化する
ためのものであり、どのように構成されていても構わな
いが、ここでは簡単のためにCR1次LPFと考えてお
けばよい。積分器10の出力はVCO7に与えられる。
VCO7は入力電圧が高くなると出力周波数を高くし、
入力電圧が低くなると出力周波数を低下させる。また、
VCO7の出力周波数範囲は、圧電トランス1の周波数
−昇圧比カーブの右側、つまり周波数が高くなると圧電
トランスの昇圧比が小さくなる周波数領域に設定され
る。VCO7の出力は駆動手段4によりトランジスタ3
を駆動するのに適した信号に変換されて圧電トランス1
に出力される。
【0016】次に、図3に示した冷陰極管駆動装置の動
作について説明する。まず、周囲温度が一定の場合を考
える。定常状態より何らかの外乱により冷陰極管20の
電流が増加した場合を考える。管電流が増加すると整流
回路8の出力が増加し、基準電圧よりも大きくなって比
較器9の出力が「H」レベルとなる。このとき、積分時
定数で決まる速度で積分器10の出力がゆっくりと大き
くなり、VCO7の出力周波数、つまり圧電トランス1
の駆動周波数が上昇する。今、圧電トランスは周波数−
昇圧比カーブの右側の領域を用いて駆動されているた
め、駆動周波数が高くなると圧電トランス1の昇圧比が
低下する。これにより、冷陰極管20の管電流が減少
し、最初の外乱を抑制する方向に制御される。外乱によ
り冷陰極管20の管電流が減少した場合には逆方向の制
御がかかり、やはり一定目標電流(整流回路8の出力=
基準電圧の条件を満たすときの管電流)に管電流が収束
するように制御される。
【0017】次に、上述の制御がかかっているときに、
周囲温度が低下した場合を考える。サーミスタ6は温度
が下がると抵抗値が上がる特性をもっている。このた
め、サーミスタ6の抵抗値が大きくなり、比較器9の反
転入力端子に印加される分圧電圧、つまり基準電圧が高
くなる。この回路は、「整流回路8出力=基準電圧」を
満たすように制御されるため、整流回路8の出力が大き
くなり、つまり冷陰極管20の管電流が増加する。
【0018】周囲温度が上昇した場合には、上述の逆で
管電流が減少することは容易にわかる。一方で先に述べ
たように、周囲温度50℃以下の温度範囲では、周囲温
度が高いほど冷陰極管20の輝度が高くなるため、上述
の管電流の増減を打ち消す方向となり、輝度変化を小さ
く保つことができる。
【0019】なお、この発明の実施形態では、周囲温度
50℃以上の領域では、設定管電流の変化の方向が冷陰
極管20の固有の輝度の温度特性を増長させる方向とな
り、この発明の実施形態を用いない場合よりも輝度変化
が大きくなってしまうおそれがある。しかしながら、液
晶バックライトが必要な電子機器(ノートパソコンやビ
デオムービーなど)は、周囲温度の上限が50℃程度で
ある場合が多く、実使用上には問題とならない。
【0020】図4はこの発明のさらに他の実施形態を示
す回路図である。図4において、管電流は整流回路8に
よって電流電圧変換の後に整流され、抵抗51と52と
サーミスタ6とからなる分圧回路で分圧されてトランジ
スタ11のベースに与えられる。トランジスタ11のエ
ミッタは接地され、コレクタはVCO7に接続される。
VCO7はトランジスタ11のコレクタ電流が多くなる
と周波数が高くなり、その出力はトランジスタ3に与え
られる。
【0021】次に、図4に示した冷陰極管駆動装置の動
作について説明する。管電流が何らかの外乱により増加
した場合、整流回路8による整流電圧が上昇し、トラン
ジスタ11のベース電流およびコレクタ電流が増加する
ため、VCO7の駆動周波数が高くなる。今、圧電トラ
ンス1は周波数が高くなると昇圧比が低くなる領域を使
用しているとすれば、昇圧比の低下に伴い管電流が減少
し、管電流を一定に保つ方向に制御がかかる。
【0022】トランジスタ11のベース・エミッタ間電
圧は−2.5mV/℃程度の温度係数をもっている。こ
のため、周囲温度が上昇すると、一定コレクタ電流を流
すために必要な整流電圧が低くなる。つまり、高温にな
るほど管電流が減少する。これは管の温度−輝度特性を
補正する方向の特性であり、一般にベース・エミッタ間
電圧の温度特性のみを用いて温度補償すると、補償がか
かり過ぎることになる。つまり、高温になるほど管の輝
度が低下する現象が発生する。そこで、ここでもサーミ
スタ6を利用してベース・エミッタ間電圧の温度特性を
補償すると、温度−輝度特性の比較的フラットな冷陰極
管点灯装置を実現できる。
【0023】なお、今回開示された実施の形態は全ての
点で例示であって、制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
【0024】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、周囲
温度を検出してその周囲温度に応じて冷陰極管を流れる
管電流を変化させるようにしたので、周囲温度が変化し
ても冷陰極管の輝度をほぼ一定に保つことができる。特
に、管電流を検出して管電流を一定に制御することが必
要な圧電トランスを用いた冷陰極管点灯装置に利用する
と効果が大きくなる。
【0025】また、周囲温度の上昇に応じて管電流を低
下させる手段としてサーミスタを用いることにより、安
価で簡便な設計が可能となる。さらに、トランジスタの
ベース・エミッタ間電圧の温度特性を利用することで
も、周囲温度変化による管輝度の変化を補償できる。こ
の場合、ベース・エミッタ間電圧の特性を緩和するため
にサーミスタを用いるのが良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の冷陰極管駆動装置の電
気回路図である。
【図2】この発明の一実施形態における周囲温度検出手
段の温度−目標管電流設定値特性を示す図である。
【図3】この発明の第2の実施形態の電気回路図であ
る。
【図4】この発明の第3の実施形態の電気回路図であ
る。
【図5】冷陰極管の温度−輝度特性を示す図である。
【符号の説明】
1 圧電トランス 2 コイル 3,11 トランジスタ 4 駆動手段 5 駆動周波数制御手段 6 周囲温度検出手段 7 VCO 8 整流回路 9 比較器 10 積分器 20 冷陰極管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H02M 3/24 H01L 41/08 A Fターム(参考) 2H093 NC46 NC57 ND02 ND07 NE06 3K072 AA01 AA19 BA03 BC07 EB04 EB07 GA02 GB04 GC04 HA06 HB03 5H007 AA06 AA07 BB03 CA02 CB07 DA03 DA05 DB01 DC08 5H730 AS11 AS15 DD04 EE48 FG05 XX38

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷陰極管を流れる管電流を一定に制御す
    ることで前記冷陰極管の輝度を制御する冷陰極管装置に
    おいて、 周囲温度を検出する周囲温度検出手段、および前記周囲
    温度検出手段によって検出された周囲温度に応じて前記
    冷陰極管を流れる管電流値を変化させる駆動手段を備え
    た、冷陰極管駆動装置。
  2. 【請求項2】 さらに、1次側電極間に印加された交流
    電圧を電圧変換し、2次側電極に接続された冷陰極管を
    点灯させる圧電トランスを備えた、請求項1に記載の冷
    陰極管駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記周囲温度検出手段は、温度上昇に伴
    って抵抗値が低下するサーミスタを含むことを特徴とす
    る、請求項1に記載の冷陰極管駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記周囲温度検出手段は、トランジスタ
    のベース・エミッタ電圧の温度特性を利用しかつ前記ベ
    ース・エミッタ電圧の温度特性の補償用としてサーミス
    タを使用することを特徴とする、請求項1に記載の冷陰
    極管駆動装置。
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