JP2002164190A - 陰極放電管の駆動装置及び方法 - Google Patents

陰極放電管の駆動装置及び方法

Info

Publication number
JP2002164190A
JP2002164190A JP2000356154A JP2000356154A JP2002164190A JP 2002164190 A JP2002164190 A JP 2002164190A JP 2000356154 A JP2000356154 A JP 2000356154A JP 2000356154 A JP2000356154 A JP 2000356154A JP 2002164190 A JP2002164190 A JP 2002164190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
discharge tube
cathode discharge
driving
piezoelectric transformer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000356154A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakatsuka
宏 中塚
Takeshi Yamaguchi
健 山口
Katsu Takeda
克 武田
Katsunori Moritoki
克典 守時
Kojiro Okuyama
浩二郎 奥山
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000356154A priority Critical patent/JP2002164190A/ja
Priority to KR10-2001-0070659A priority patent/KR100463093B1/ko
Priority to US09/987,869 priority patent/US6509700B2/en
Priority to TW095129019A priority patent/TW200704286A/zh
Publication of JP2002164190A publication Critical patent/JP2002164190A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/24—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/2825—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage
    • H05B41/2827—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage using specially adapted components in the load circuit, e.g. feed-back transformers, piezoelectric transformers; using specially adapted load circuit configurations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極放電管の点灯装置において、簡単な構成
により、放電開始電圧の低電圧化を可能とする陰極放電
管の駆動装置及び方法を提供する。 【解決手段】 陰極放電管の点灯開始時において、陰極
放電管の陰極から電流が流れる時定数よりも緩やかな時
定数となるように陰極放電管の印加電圧を増加させてい
くことにより陰極放電管を点灯させる。これにより、陰
極放電管の点灯開始電圧を低下させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、表
示パネル等の光源として使用されている陰極放電管の駆
動装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノートパソコンを中心とする液晶
表示装置にはバックライト装置としては、比較的電力が
少なく、発光効率の良い冷陰極型蛍光放電管や熱陰極型
蛍光放電管が使用されている。
【０００３】従来、これらの陰極放電管を点灯させる陰
極放電点灯装置においては、ＤＣ／ＡＣインバータ回路
によって直流電圧が交流電圧に変換され、この交流電圧
を用いて冷陰極放電管又は熱陰極放電管が点灯されるよ
うになっている。放電開始電圧は冷陰極放電管の方が高
く、また、冷陰極放電管の長さが長いほど放電開始電圧
は高電圧化する。
【０００４】冷陰極放電管を点灯させる冷陰極放電装置
の従来の回路構成を図１６に示す。図１６に示すよう
に、冷陰極放電装置はインバータ回路３１１を備える。
インバータ回路３１１はトランジスタ等のスイッチング
素子３０４ａ、３０４ｂと、入力電圧を高圧電圧に変換
する昇圧トランス３０２とにより構成される。スイッチ
ング素子３０４ａ、３０４ｂを交互にスイッチングする
ことにより直流電源３０７からの直流電圧から交流電圧
を生成する。この交流電圧は昇圧トランス３０２によっ
て高圧交流電圧に変換され、冷陰極放電管２１０に供給
される。
【０００５】このときの、点灯開始時の動作について図
１７を用いて説明する。図１７の（ａ）は冷陰極放電管
２１０の両端電圧（管電圧）の包絡線を、図１７の
（ｂ）は冷陰極放電管２１０に流れる電流（管電流）の
包絡線を示した図である。冷陰極放電管２１０を点灯す
る際には、冷陰極放電管２１０に昇圧トランス３０２の
２次側に発生する高圧交流電圧が印加される。このと
き、冷陰極放電管２１０の点灯前では、冷陰極放電管２
１０の両端電圧は上昇するが（図１７の（ａ）参照）、
無負荷に近い状態であるため、電流は流れない（図１７
の（ｂ）参照）。その後、さらに冷陰極放電管２１０の
両端電圧が上昇し、点灯開始電圧に達すると、一気に電
流が流れ始め、それに反し電圧は低下し始める。以降、
冷陰極放電管２１０は負性抵抗を示すため、管電圧は低
下し、管電流は上昇し、設定電流（点灯を維持するため
に必要な所定の電流）となる。陰極放電管２１０の場
合、流れ込む電流を制限するため、コンデンサのような
電流制御素子３０１が冷陰極放電管に直列に接続されて
いる。つまり、冷陰極放電管２１０の点灯開始には、点
灯維持に必要な電圧よりも大幅に高い印加電圧が必要と
なる。また、この点灯維持電圧、点灯開始電圧は冷陰極
放電管２１０が長尺化するほど高くなる傾向にある。
【０００６】一般に、この放電開始電圧を低くする方法
として、陰極放電装置において、冷陰極放電管（又は熱
陰極放電管）の周辺に近接導体を接地して放電開始電圧
を低くする方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】放電開始電圧を低下さ
せるために陰極放電管の周囲に近接導体を接地する方法
では、高圧電圧が入力される電極と近接導体の間には電
位差を生じるため、放電促進効果により放電開始電圧の
低電圧化の効果がある。しかしながら、陰極放電点灯装
置では他方の陰極と近接導体は接地されているので、そ
れらの間には電位差を生じないため、従来例で示したよ
うな放電促進効果を生じない。従って、従来例として示
した放電装置では、タウンゼント放電から始まるグロー
放電は陰極放電管の高圧側電極からＧＮＤ側電極に向か
い全管放電に達する。このように、従来の放電装置で
は、高圧側の電極のみに放電促進効果を生じ、他方の電
極には表れないために、放電開始電圧を低くする方法と
しては、未だ不十分である。
【０００８】また、上記の課題を解決するものとして特
開平８−３１５８８号公報に開示された方法がある。特
開平８−３１５８８号公報では、近接導体を高圧交流電
圧の中点電位に接続して近接導体の電位を中点電位にす
ることにより、両方の電極からタウンゼント放電を誘発
し、放電開始電圧の低電圧化を行う方法が提案されてい
る。しかしながら、この方式を用いた場合は、冷陰極放
電管が長尺化するに従い点灯維持電圧も高電圧化してし
まい、近接導体と冷陰極放電管との間の浮遊容量によ
り、リーク電流が生じてしまう。その結果、輝度の低
下、及び無効電力による放電装置の大型化などの問題も
生じてくるといった問題もある。また、放電管を流れる
電流検出が困難であるという問題もある。
【０００９】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、陰極放電管が長尺化した場合においても
陰極放電管の点灯装置の特性を低下させることなく、簡
単な方法により放電開始電圧を低電圧化可能な陰極管放
電点灯装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の陰極
放電管の駆動装置は、陰極放電管に交流電圧を印加する
ことによってその陰極放電管を駆動する駆動装置におい
て、陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加
手段と、その電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手
段とを備える。電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時に
おいて、陰極放電管の立ち上がり速度よりも遅い速度で
陰極放電管に印加する交流電圧を上昇させるように、電
圧印加手段の出力を制御する。
【００１１】本発明に係る第２の陰極放電管の駆動装置
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動装置において、陰極放電管に
印加する交流電圧を出力する電圧印加手段と、電圧印加
手段の出力を制御する電圧制御手段とを備える。電圧制
御手段は、陰極放電管の点灯時において、交流電圧によ
り陰極放電管を半点灯させ、その半点灯後に、陰極放電
管の立ち上がり速度よりも遅い速度で前記交流電圧を上
昇させるように、電圧印加手段の出力を制御する。
【００１２】本発明に係る第３の陰極放電管の駆動装置
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動装置において、陰極放電管に
印加する交流電圧を出力する電圧印加手段と、電圧印加
手段の出力を制御する電圧制御手段とを備える。電圧制
御手段は、陰極放電管の点灯時において、交流電圧によ
り陰極放電管を半点灯させ、その半点灯の状態を一定期
間保持し、その後に、陰極放電管が放電を開始する電圧
まで前記交流電圧を上昇させるように、電圧印加手段の
出力を制御する。
【００１３】上記の陰極放電管の駆動装置において、電
圧制御手段は半点灯の状態において前記交流電圧を段階
的に変化させるようにしてもよい。また、調光を点灯・
消灯を繰り返して制御を行う場合、電圧制御手段は調光
時の点灯時間を、最初の点灯開始時の点灯時間よりも短
くするようにしてもよい。
【００１４】本発明に係る第１の陰極放電管の駆動方法
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動方法であって、陰極放電管の
点灯時において、陰極放電管の立ち上がり速度よりも遅
い速度で陰極放電管に印加する交流電圧を上昇させる。
【００１５】本発明に係る第２の陰極放電管の駆動方法
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動方法であって、陰極放電管の
点灯時において、交流電圧により陰極放電管を半点灯さ
せ、その半点灯後に、陰極放電管の立ち上がり速度より
も遅い速度で交流電圧を上昇させる。
【００１６】本発明に係る第３の陰極放電管の駆動方法
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動方法であって、陰極放電管の
点灯時において、交流電圧により陰極放電管を半点灯さ
せ、その半点灯の状態を一定期間保持し、その後に、陰
極放電管が放電を開始する電圧まで交流電圧を上昇させ
る。
【００１７】本発明に係る第４の陰極放電管の駆動装置
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動装置において、陰極放電管に
印加する交流電圧を出力する電圧印加手段と、電圧印加
手段の出力を制御する電圧制御手段とを備える。電圧制
御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰極放電管に
印加する交流電圧を陰極放電管の点灯の瞬間において電
圧変化の突出部が現れないように緩やかに上昇させるよ
うに、電圧印加手段の出力を制御する。
【００１８】本発明に係る第５の陰極放電管の駆動装置
は、陰極放電管に交流電圧を印加することによってその
陰極放電管を駆動する駆動装置において、陰極放電管に
印加する交流電圧を出力する電圧印加手段と、電圧印加
手段の出力を制御する電圧制御手段とを備える。電圧制
御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰極放電管に
印加する交流電圧の上昇速度を遅くすることにより陰極
放電管の点灯開始電圧を低下させるように前記電圧印加
手段の出力を制御する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照し、本発
明に係る陰極放電管の駆動装置及び方法の実施形態につ
いて詳細に説明する。
【００２０】（第１の実施形態）図１は、本発明に係る
冷陰極放電管の駆動装置の第１の実施形態のブロック図
である。図１に示すように冷陰極放電管の駆動装置（以
下「駆動装置」という。）は、冷陰極放電管２１０に所
望の交流電力を供給する圧電トランス２０１を備えてい
る。
【００２１】この圧電トランス２０１は、ローゼン型圧
電トランスであり、図２に示すような構造を有する。圧
電トランス２０１は低インピーダンス部１０１と高イン
ピーダンス部１０２とからなる。低インピーダンス部１
０１は昇圧用として用いる場合の入力部となる。低イン
ピーダンス部１０１の圧電体１０５は厚み方向に分極が
施されており、厚み方向の主面に電極１０３Ｕ、１０３
Ｄが配置されている。一方、高インピーダンス部１０２
は昇圧用として用いる場合の出力部となる。高インピー
ダンス部１０２の圧電体１０８は長さ方向に分極されて
おり、長さ方向の端面に電極１０４が配置されている。
【００２２】この圧電トランス２０１において、入力部
１０１の電極１０３Ｕ、１０３Ｄに、出力側機械的振動
の共振周波数に合わせた電圧が印加されると、（逆）圧
電効果により電気エネルギーが機械エネルギー変換さ
れ、長さ方向の縦振動が励振される。出力部１０２では
圧電効果により機械エネルギーが電気エネルギーに変換
され、電圧が発生する。出力部２３２では分極方向が長
さ方向であり、その長さは厚みに比べて大きいので電極
１０４から高電圧を容易に得ることができる。
【００２３】図３は圧電トランスの共振周波数近傍の集
中定数近似等価回路を示した図である。図３に示すよう
に、圧電トランスの等価回路は、入力側、出力側の束縛
容量Cd1、Cd2、入力側の力係数Ａ１、出力側の力係数Ａ
２、等価質量m、等価コンプライアンスC、等価機械抵抗
Rmで表わされる。本実施形態の圧電トランスでは、力係
数Ａ１は力係数Ａ２よりも大きく、図３中の２つの等価
理想変成器で昇圧される。さらに圧電トランスは等価質
量mと等価コンプライアンスCからなる直列共振回路を含
むため、特に負荷抵抗の値が大きい場合に出力電圧は変
成器の変成比以上に大きな値となる。
【００２４】図１に戻り、冷陰極放電管の駆動装置の構
成について詳細に説明する。冷陰極放電管の駆動装置
は、圧電トランス２０１の他に、ドライブ回路２０２、
波形整形回路２０３、可変発振回路２０４、発振制御回
路２０５、起動制御回路２０６、比較回路２０７、電流
検出回路２０８及び帰還抵抗２０９を備えている。
【００２５】可変発振回路２０４は圧電トランス２０１
を駆動する交流駆動信号を発生する。可変発振回路２０
４の出力は波形整形回路２０３に入力される。波形整形
回路２０３は、圧電トランス２０１の駆動周波数以外の
成分を低減し、ドライブ回路２０２に所望の交流信号を
入力する。波形整形回路２０３の出力は、ドライブ回路
２０２で圧電トランス２０１を駆動するのに充分なレベ
ルに電圧増幅され、圧電トランス２０１の１次側電極に
入力される。圧電トランス２０１の電圧効果により昇圧
された出力電圧は圧電トランス２０１の２次側電極から
取り出される。
【００２６】圧電トランス２０１の２次側電極から出力
された高圧電圧は、冷陰極放電管２１０と帰還抵抗２０
９との直列回路に印加される。帰還抵抗２０９の両端に
発生する電圧は電流検出回路２０８に入力され、冷陰極
放電管２１０に流れる電流を電圧値により検出し、比較
回路２０７に直流の検出信号を出力する。比較回路２０
７は、電流検出回路２０８の出力電圧と、所定の設定電
圧（Vref）とを比較する。設定電圧（Vref）は、電流検
出回路２０８からの出力電圧値を設定するものであり、
この電流検出回路２０８の出力電圧値を一定に制御する
ことで菅電流を一定（輝度を一定）にすることが可能と
なる。比較結果に基き、電流検出回路２０８の出力電圧
が設定電圧（Vref）よりも小さいとき（すなわち、管電
流が設定値よりも小さいとき）は駆動周波数を共振周波
数に近づけるような制御信号を発振制御回路２０５に送
る。電流検出回路２０８の出力電圧が設定電圧（Vref）
よりも大きいとき（管電流が設定値よりも大きいとき）
は、駆動周波数を共振周波数から離すように発振制御回
路２０５に制御信号を送る。
【００２７】発振制御回路２０５は、比較回路２０７か
らの出力に従って、圧電トランス２０１の駆動周波数の
制御を行うために可変発振回路２０４を制御する。
【００２８】また、起動制御回路２０６は冷陰極放電管
２１０が点灯するまでの間、発振制御回路２０５に制御
信号を出力する。起動制御回路２０６は冷陰極放電管２
１０が点灯するまでの間動作し、圧電トランス２０１の
駆動周波数の制御を行う発振制御回路２０５に制御信号
を出力する。冷陰極放電管２１０が点灯するまでの間、
比較回路２０７は動作を停止している。また冷陰極放電
管２１０が点灯すると、起動制御回路２０６の動作は停
止し、比較回路２０７の出力信号により発振制御回路２
０５は動作が制御される。
【００２９】以上のように構成される駆動装置は、冷陰
極放電管２１０を点灯させる際に、冷陰極放電管２１０
に対する印加電圧を、その印加電圧の上昇の時定数が陰
極放電管２１０の立ち上がり時定数よりも大きくなるよ
うに緩やかに上昇させる。すなわち、冷陰極放電管２１
０に対する印加電圧の上昇速度を、陰極放電管２１０の
立ち上がり速度よりも遅くなるように印加電圧を上昇さ
せる。これにより、陰極放電管の点灯電圧を従来のもの
より低下させることができる。
【００３０】図１５を用いて、本発明に係る陰極放電菅
の駆動装置の制御の考え方について説明する。図１５に
おいて、点灯開始電圧Ｖ1は、ある冷陰極菅に対して点
灯を開始する電圧レベル以上の電圧を比較的急激に上昇
させながら印加したときに、陰極菅の電極間に電流が流
れ始める電圧である。点灯開始電圧Ｖ２は同じ冷陰極菅
を点灯させるために最低限必要な電圧レベルである。圧
電トランスの場合、実際に点灯開始電圧Ｖ１に達するま
でに振動の振幅が除々に大きくなるために瞬時にＶ１に
達することはない（電磁トランスの場合でも同様。）。
ここでは、電圧印加開始から点灯開始時電圧Ｖ１に達
し、電圧が低下し、定電流制御されるまでの動作を冷陰
極管の立ち上がりとする。そのときの経過時間を立ち上
がり時間（時定数）とする。したがって、冷陰極管の立
ち上がり速度は、電圧印加開始から点灯開始電圧Ｖ2以
上の電圧を冷陰極管に印加したときの点灯までの時間Ｔ
on1までの電圧変化の傾きを意味する。本実施形態で
は、この立ち上がり速度を従来に比べ遅くする。
【００３１】図１５の曲線Ｂは、比較的速い速度で印加
電圧を上昇させたときの電圧変化を示し、曲線Ａは点灯
開始電圧が電圧Ｖ2となるように比較的遅い速度で印加
電圧を上昇させたときの電圧変化を示す。図に示すよう
に、遅い速度で印加電圧を上昇させることにより、点灯
開始電圧を低下させることができる。
【００３２】電圧を比較的急速に上昇させた場合、曲線
Ｂに示すように、印加電圧は点灯開始電圧Ｖ1に到達
後、急激に降下し、その後、緩やかに変化する。すなわ
ち、電圧変化において突出部Ｘが見られる。この突出部
Ｘは、陰極管が点灯した瞬間に大きな電力が陰極管に対
し供給されている場合に現れるものであり、曲線Ａのよ
うに、比較的急激に電圧を印加し、点灯開始電圧が高く
なる場合は、点灯した瞬間において大きな電力が供給さ
れることとなるため、突出部Ｘが現れる。比較的急激に
電圧を変化させるとは、そのような突出部Ｘが現れるよ
うに電圧を変化させることであり、このときの点灯開始
電圧をＶ1とする。
【００３３】これに対し、本発明によれば、比較的緩や
かに印加電圧を上昇させる。つまり、点灯開始電圧Ｖ２
に達した後、突出部Ｘが現れず緩やかに下降していくよ
うに印加電圧を制御する。すなわち、電圧上昇の立ち上
がり速度を十分小さくする。このように制御することに
より、点灯開始電圧を低くでき、また、陰極管が点灯し
た瞬間に供給される電力が小さくなるため、曲線Ａのよ
うに突出部Ｘは現れることがない。すなわち、本実施形
態においては、突出部Ｘが現れないように緩やかに電圧
を変化させることにより点灯開始電圧の低下を図ってい
る。
【００３４】具体例として、長さ４００mm、直径３．０
mmの冷陰極管を用いて駆動した結果、従来の点灯方法
（すなわち、曲線Ｂ、Ｔon1は０．１ms）では、点灯開
始電圧は１６００Ｖrmsであったのに対し、本実施形態
の方法（曲線Ａ、Ｔon2は１ms（従来の約１０倍））で
は、点灯開始電圧は１２５０Ｖrmsであり、点灯開始電
圧が大幅に低減された。
【００３５】以下、このような管電圧の制御を実現する
ための駆動装置の動作を詳細に説明する。
【００３６】図４は圧電トランスの一般的な昇圧比の周
波数特性を示した図である。図４の曲線Ｐ１は冷陰極放
電管の点灯前の昇圧比の変化を示す曲線であり、曲線Ｐ
２は冷陰極放電管の点灯時の昇圧比を示す曲線である。
このように、圧電トランス２０１の昇圧比は負荷及び周
波数により変化する。本実施形態では、このような圧電
トランスの特性、すなわち、圧電トランス２０１の負荷
が変化したときに昇圧比の周波数特性が変化するという
特性を利用する。図５に本実施形態での圧電トランス２
０１の昇圧比の変化を示す。図５において、曲線ＰＴ１
は冷陰極放電管２１０の点灯前の昇圧比、曲線ＰＴ２は
タウンゼント放電時の昇圧比、曲線ＰＴ３はグロー放電
時（点灯時）の昇圧比を示す。
【００３７】本実施形態の駆動装置では、陰極放電管２
１０を点灯する際には、圧電トランス２０１の駆動周波
数を共振周波数より高い周波数から低い周波数へ共振周
波数に近づけるように挿引していく。図６の（ａ）は駆
動周波数を共振周波数に近づけるよう挿引を行ったとき
の管電圧の変化を包絡線で示した図であり、図６の
（ｂ）はこのときの管電流の変化を包絡線で示した図で
ある。
【００３８】本実施形態の駆動装置の点灯動作を以下に
説明する。まず、圧電トランス２０１に対して、起動制
御回路２０６により、共振周波数より高い所定の周波数
をスタート周波数（f0）として、この周波数（f0）から
共振周波数に向けての圧電トランス２０１の駆動周波数
の挿引を開始する。その結果、圧電トランス２０１の２
次側電極からは曲線ＰＴ１の昇圧比に対応した高圧電圧
（V0）が出力される。駆動周波数をf0から順次低周波数
側にシフトしていき、駆動周波数が所定の周波数faに達
すると、曲線ＰＴ１の昇圧比に対応した電圧（Va）が圧
電トランスの２次側から出力され、冷陰極放電管２１０
はタウンゼント放電を開始する。冷陰極放電管２１０の
点灯（グロー放電）が開始するまでは、冷陰極放電管２
１０の等価回路は可変容量で表すことができる。そのた
め、圧電トランス２０１からは曲線ＰＴ２に対応する電
圧が出力される（実際には電圧の増加に従い、負荷が変
化するため、順次昇圧比曲線は変化していく。）。この
とき帰還抵抗２０９には微量の電流しか流れておらず、
冷陰極放電管２１０は半点灯の状態となる。
【００３９】さらに駆動周波数を共振周波数に近づけて
いき、駆動周波数が所定の周波数fbに達すると、圧電ト
ランス２０１の２次側出力が冷陰極放電管２１０の点灯
開始電圧（Vb）になり冷陰極放電管２１０は点灯する。
そして、帰還抵抗２０９に大きな電流が流れはじめ、起
動制御回路２０６の動作は停止し、比較回路２０７から
の出力に基き管電流が設定値となるよう発振制御回路２
０５が動作を行う。冷陰極放電管２１０が点灯状態にあ
るときは、冷陰極放電管２１０の等価回路は抵抗と容量
の並列回路で表され、電流の増加と共に電圧が減少する
負性抵抗特性を示す。
【００４０】冷陰極放電管２１０は負性抵抗の特性を示
すため、圧電トランス２０１の２次側出力電力が大きく
なるに従い、冷陰極放電管２１０の両端電圧は低下して
いく。そして、設定電流となるまで電流が増加し、駆動
周波数がfc、管電圧がVcとなる。
【００４１】冷陰極放電管２１０の点灯の結果、圧電ト
ランス２０１の昇圧比は曲線ＰＴ２に示す特性を示し、
圧電トランスの２次側出力電圧もそれに対応し、Vcとな
る。
【００４２】なお、本実施形態では冷陰極放電管２１０
の両端にかかる電圧（管電圧）を低いレベルから時間的
に連続的に増加させていくことで、放電管の低電圧点灯
を行ったが、管電圧を図１１に示すように段階的に増加
させてもよい。すなわち、管電圧を点灯開始電圧（Vb）
以下の所定のレベルまで直線的に増加させ、一旦、その
電圧レベルを所定期間保持し、その後に、再度、直線的
に電圧レベルを上昇させていく方法でも同様の効果を得
ることができる。この場合、最初に印加する電圧レベル
は、タウンゼント放電が発生し、かつ、グロー放電に変
化しない範囲の電圧レベルであれば同様の効果を得るこ
とができ、さらに点灯開始までの時間を短縮できるとい
う効果も得ることができる。
【００４３】また、図４及び図５に示すように、圧電ト
ランスの昇圧比の周波数特性は冷陰極放電管点灯開始前
では、周波数に対して共振周波数付近では急峻に変化す
るため、共振周波数に近づくほど周波数の挿引速度を低
下させることで電圧変化の割合をほぼ一定にすることに
より、冷陰極放電管の点灯遅れによる過電圧の危険性を
防ぐことができる。
【００４４】なお、冷陰極放電管の調光のための制御に
おいて、調光を冷陰極放電管の点灯、消灯を繰り返すこ
とによって行う場合、最初の点灯開始時の点灯時間より
も２度目以降の点灯時間を短くすることができる。冷陰
極放電管の点灯・消灯により調光を行う場合、上記の様
な方法を用いることで、駆動時の輝度のバラツキや、点
灯遅れの問題も防止することができ、冷陰極放電管の幅
広い制御を行うことができるという効果も得ることがで
きる。
【００４５】また、本実施の形態では、冷陰極放電管用
の駆動装置で説明を行ったが、熱陰極放電管に対して同
様の駆動を行っても同様の効果を得ることができる。こ
の場合、圧電トランスは降圧タイプの圧電トランスを用
いる必要がある。
【００４６】なお、本実施の形態では図６に示すように
冷陰極放電管２１０の両端にかかる電圧を低いレベルか
ら直線的に増加していくことで、放電管の低電圧点灯を
実現したが、図７に示すように、点灯開始前の管電圧を
ステップ状に変化させてもよい。すなわち、点灯開始前
において管電圧を保持する期間を設けてもよい。すなわ
ち、図７に示すように、点灯開始電圧（Vb）以下の所定
の電圧Vsまで電圧を増加した後、所定の期間の間、その
電圧（Vb）を保持し、その後、電圧レベルを上昇させて
も同様の効果を得ることができる。この場合、最初に印
加する電圧レベル（Vb）は、タウンゼント放電が発生す
るが、グロー放電には到達しない電圧レベルであるのが
好ましく、さらに点灯開始までの時間を短縮できる。ま
た、管電圧を保持する期間を２つ以上設けて、すなわち
複数段のステップ状に管電圧を変化させるようにしても
よい。図８に示すように２段階に管電圧を変化させても
よい。この場合、ステップ状に管電圧を変化させること
により、点灯瞬間時における突出部は発生するが、その
大きさを小さくすることができ、点灯開始電圧を低下さ
せることができる。
【００４７】（第２の実施形態）図９は、本発明に係る
冷陰極放電管の駆動装置の第２の実施形態のブロック図
である。本実施形態の駆動装置において、第１の実施形
態の駆動装置と異なる点は、圧電トランス２０１に対す
る過電圧保護回路を設けた点である。過電圧保護回路
は、比較回路２１１と、分圧抵抗２１５ａ、２１５ｂと
からなる。
【００４８】図９に示すように、過電圧保護を行うた
め、圧電トランス２０１の２次側に、冷陰極放電管２１
０と並列に分圧抵抗２１５ａ、２１５ｂが接続されてい
る。分圧抵抗２１５ｂの両端には、圧電トランス２０１
の２次側から出力される電圧に比例した電圧が発生す
る。分圧抵抗２１５ｂの両端電圧は比較回路２１１に入
力される。比較回路２１１は、設定電圧（Vref1）と、
分圧抵抗２１５ｂからの入力電圧を比較する。設定電圧
（Vref1）は、圧電トランス２０１に対して過電圧が印
加されたと判断する基準電圧値に設定される。設定電圧
（Vref1）よりも大きな電圧が入力されると、圧電トラ
ンス２０１の駆動周波数の挿引を停止するような制御信
号を発振制御回路２０５に出力する。
【００４９】このように、圧電トランス２０１に対する
過電圧保護回路を設けることにより、冷陰極放電管２１
０が点灯しなかった場合に、圧電トランス２０１が共振
周波数近傍での駆動で大振幅動作となったときの歪みに
よる破壊を防ぐことができる。その他の制御について
は、第１の実施形態で説明した冷陰極放電管２１０の駆
動方法と同様に行われる。
【００５０】以上のようにして圧電トランスの駆動を行
うことで、冷陰極放電管の点灯開始時における圧電トラ
ンスの破損を防ぐことができ、信頼性の高い圧電トラン
ス式インバータ装置を提供することができる。
【００５１】（第３の実施形態）図１０は、本発明に係
る冷陰極放電管の駆動装置の第３の実施形態のブロック
図である。第１の実施形態と異なる点は、波形整形回路
２０３、可変発振回路２０４及び発振制御回路２０５の
代わりに、圧電トランス２０１を固定周波数で駆動する
ために、発振回路２１３と、圧電トランス２０１の入力
電圧を制御する電圧制御回路２１２とを有している点で
ある。本実施形態の駆動装置では、発振回路２１３と電
圧制御回路２１２により、圧電トランス２０１の駆動を
共振周波数近傍の周波数fdriveに固定して電圧制御を行
うことで、圧電トランス２０１の効率の良い駆動を実現
できる。
【００５２】図１１の（a）は放電開始前の圧電トラン
ス２０１の昇圧比の周波数特性を、図１１の（b）は冷
陰極放電管２１０がタウンゼント放電を行っている時の
圧電トランス２０１の昇圧比の周波数特性を、図１１の
（c）は冷陰極管２１０の点灯時の圧電トランス２０１
の昇圧比の周波数特性を示している。図１１の（ｄ）
は、本実施形形態の冷陰極放電管の駆動方法による管電
圧の時間変化を示した図である。
【００５３】本実施形態の冷陰極放電管の駆動方法で
は、駆動周波数を共振周波数近傍の周波数fdriveに固定
し、圧電トランス２０１の入力電圧をゆっくりと増加さ
せていくことで、圧電トランス２０１の２次側出力電圧
を図１１の（ｄ）に示すように増加させていく。このと
き、圧電トランス２０１の２次側出力電圧を、第１の実
施形態と同様に、冷陰極放電管２１０の立ち上がり速度
よりも遅い速度で増加させていく。これにより、低い点
灯開始電圧で冷陰極放電管２１０を点灯させることがで
きる。
【００５４】以下に本実施形態の駆動装置の点灯動作を
説明する。図１０に示す冷陰極放電管の駆動装置におい
て、冷陰極放電管２１０を点灯する際に、起動制御回路
２０６は、圧電トランス２０１の駆動電圧が、冷陰極放
電管２１０の点灯開始に必要な電圧よりも低い電圧V0か
ら放電開始電圧Vbまで徐々に上昇するように、電圧制御
回路２１２に対して制御信号を出力する。その結果、圧
電トランス２０１の２次側電極からは、圧電トランス２
０１の１次側電極に入力された電圧を、固定の駆動周波
数（fdrive）に対応した昇圧比倍された高圧電圧が出力
される。さらに、周波数を固定したまま駆動電圧を徐々
に増加していき、２次側出力電圧がVaに達すると冷陰極
放電管２１０はタウンゼント放電を開始する。冷陰極放
電管２１０の点灯（グロー放電）が開始するまでは、冷
陰極放電管２１０の等価回路は可変容量で表すことがで
きる。そのため、圧電トランス２０１からは曲線ＰＴ２
（図５参照）にしたがい電圧が出力される（実際には電
圧の増加に従い、負荷が変化するため、順次昇圧比曲線
は変化していく。）。このとき帰還抵抗２０９には微量
の電流しか流れておらず、冷陰極放電管２１０は半点灯
の状態である。さらに駆動電圧を増加していき、圧電ト
ランス２０１の２次側出力が冷陰極放電管２１０の点灯
開始電圧（Vb）になると、冷陰極放電管２１０は点灯す
る。そして、帰還抵抗２０９に電流が流れはじめると、
起動制御回路２０６の動作は停止し、比較回路２０７か
らの出力により管電流が設定値となるよう電圧制御回路
２１２が制御される。
【００５５】冷陰極放電管２１０が点灯状態にあるとき
は、冷陰極放電管２１０の等価回路は抵抗と容量の並列
回路で表され、電流の増加と共に電圧が減少する負性抵
抗特性を示す。冷陰極放電管は負性抵抗の特性を示すた
め、圧電トランスの２次側出力電力が大きくなるに従
い、冷陰極放電管の両端電圧は低下していく。そして、
設定電流となるまで電流が増加し、管電圧がVcとなる。
【００５６】図１２は、本実施形態の駆動方法による管
電圧の時間的変化（曲線Ａ）と、従来の駆動方法による
管電圧の時間的変化（曲線Ｂ）とを比較した図である。
図に示すように、本実施形態における点灯開始電圧V2
は、従来の点灯開始電圧V1よりも低い値となっている。
具体的には、本実施の形態における冷陰極放電管の駆動
方法を用いた場合、直径3mm、長さ390mmの冷陰極放電管
において、点灯開始電圧はピーク−ピークの値で3.5kVp
pであった。従来の点灯方式を用いた場合、点灯開始電
圧は4.5kVppであったので、1.0kVpp点灯開始電圧の低電
圧化を行うことができた。
【００５７】なお、本実施の形態では冷陰極放電管２１
０の両端にかかる電圧を低いレベルから徐々に増加して
いくことで、放電管の低電圧点灯を実現したが、図７に
示すように、点灯開始前の管電圧をステップ状に変化さ
せてもよい。すなわち、点灯開始前において管電圧を保
持する期間を設けてもよい。すなわち、図７に示すよう
に、点灯開始電圧（Vb）以下の所定の電圧Vsまで電圧を
増加した後、所定の期間の間、その電圧（Vb）を保持
し、その後、電圧レベルを上昇させても同様の効果を得
ることができる。この場合、最初に印加する電圧レベル
（Vb）は、タウンゼント放電が発生するが、グロー放電
には到達しない電圧レベルであるのが好ましく、さらに
点灯開始までの時間を短縮できる。また、管電圧を保持
する期間を２つ以上設けて、すなわち、複数段のステッ
プ状に管電圧を変化させるようにしてもよい。例えば、
図８に示すように２段階に管電圧を変化させてもよい。
【００５８】なお、本実施の形態では、冷陰極放電管の
調光については明記していないが、調光を冷陰極放電管
の点灯、消灯を繰り返すことによって行う場合、最初の
点灯開始時の点灯時間よりも２度目以降の点灯時間を短
くすることができる。冷陰極放電管の点灯・消灯により
調光を行う場合、上記の様な方法を用いることで、駆動
時の輝度のバラツキや、点灯遅れの問題も防止すること
ができ、冷陰極放電管の幅広い制御を行うことができる
という効果も得ることができる。
【００５９】また、本実施の形態では、冷陰極放電管用
の駆動装置で説明を行ったが、熱陰極放電管に対して同
様の駆動を行っても同様の効果を得ることができる。こ
の場合、圧電トランスは降圧タイプの圧電トランスを用
いる必要がある。
【００６０】（第４の実施形態）図１３は、冷陰極放電
管の駆動装置の第４の実施形態のブロック図である。第
３の実施形態のものと異なる点は、圧電トランス２０１
に対する過電圧保護回路を設けた点である。過電圧保護
回路は、比較回路２１４と、分圧抵抗２１５ａ、２１５
ｂとからなる。
【００６１】圧電トランス２０１の過電圧保護を行うた
め、圧電トランス２０１の２次側に冷陰極放電管２１０
と並列に分圧抵抗２１５ａ、２１５ｂが接続される。分
圧抵抗２１５ｂの両端には、圧電トランス２０１の２次
側から出力される電圧に比例した電圧が発生する。分圧
抵抗２１５ｂの電圧は比較回路２１４に入力される。比
較回路２１４は設定電圧（Vref1）と分圧抵抗２１５ｂ
からの入力電圧とを比較する。設定電圧（Vref1）は、
圧電トランス２０１に対して過電圧が印加されたと判断
する基準電圧値に設定される。比較回路２１４は設定電
圧（Vref1）よりも大きな電圧が入力されると圧電トラ
ンス２０１の駆動電圧の増加を停止するように電圧制御
回路２１２に制御信号を出力する。
【００６２】このように、圧電トランス２０１の過電圧
保護回路を設けることにより、冷陰極放電管２１０が点
灯しなかった場合に、圧電トランス２０１が駆動電圧増
加により大振幅動作となったときでも、歪みによる破壊
を防止できる。その他の制御については、前述の実施形
態で説明した冷陰極放電管の駆動方法と同様である。
【００６３】このようにして、圧電トランスの駆動を行
うことで、冷陰極放電管の点灯開始時における圧電トラ
ンスの破損を防ぐことができ、信頼性の高い圧電トラン
ス式インバータ装置を提供することができる。
【００６４】（第５の実施形態）本実施形態の駆動装置
が、前述の実施形態の駆動装置と異なる点は、昇圧トラ
ンスとして電磁式のトランスを用いている点であり、入
力電圧の制御により冷陰極放電管の点灯開始時の制御、
及び点灯時の制御を行なう点である。
【００６５】図１４は、本発明に係る冷陰極放電管の駆
動装置の第５の実施形態のブロック図である。本実施形
態の駆動装置はインバータ回路３１０を備える。
【００６６】インバータ回路３１０は、トランジスタ等
のスイッチング素子３０４ａ、３０４ｂと入力電圧を高
圧電圧に変換する昇圧トランス３０２、スイッチングの
周波数を発生する波形発生回路３０９、及び、入力の電
圧の制御を行う電圧制御回路３０８により構成される。
スイッチング素子３０４ａ、３０４ｂを交互にスイッチ
ングすることにより、直流電源３０７からの直流電圧か
ら交流電圧を生成する。この交流電圧は昇圧トランス３
０２によって高圧交流電圧に電圧変換され、冷陰極放電
管２１０に供給される。
【００６７】電圧制御回路３０８は冷陰極放電管２１０
が点灯するまでは、昇圧トランス３０２に入力される電
圧がゆっくりと増加するように制御を行い、冷陰極放電
管２１０が点灯後は冷陰極放電管２１０を流れる電流が
一定となるよう制御を行う。
【００６８】電磁式の昇圧トランス３０２は、１次巻線
と２次巻線の巻数比により１次側から入力された電圧と
２次側から出力される電圧の比（昇圧比）が決定され
る。
【００６９】電圧制御回路３０８は、図６、図７及び図
８に示すように冷陰極放電管２０１の両端電圧が増加す
るように波形発生回路３０９、スイッチング素子３０４
ａ、３０４ｂの動作を制御する。本実施形態において
も、冷陰極管２１０に印加される電圧（すなわち昇圧ト
ランス３０２の出力）は、印加電圧の上昇が前述の実施
形態と同様に冷陰極管１０８の立ち上がりよりも緩やか
になるように、印加電圧を増加させていく。
【００７０】以下、電圧制御回路３０８の動作の詳細に
ついて図６を用いて説明する。冷陰極放電管２１０の駆
動装置の始動時に、入力電圧V0が昇圧トランス３０２に
入力される。昇圧トランス３０２において、その巻数比
分に応じて昇圧された電圧が２次側から出力される（こ
のとき、冷陰極放電管２１０はタウンゼント放電は起こ
っていない。）。そして、入力電圧をV0から少しづつ増
加していき、管電圧が所定値Vaとなると、冷陰極放電管
２１０はタウンゼント放電を開始する。さらに電圧を上
げていくと、半点灯の状態にあった冷陰極放電管２１０
が電圧Vbで点灯を開始する。以降、冷陰極放電管２１０
は負性抵抗特性を示す。そのため、入力電圧を上げてい
くと管電圧は低下し、管電流が増加していく。その後、
入力電圧は、冷陰極放電管２１０を流れる電流が冷陰極
放電管２１０の設定値となるような値に制御される。
【００７１】なお、本実施形態では冷陰極放電管２１０
の両端にかかる電圧を低いレベルから直線的に増加して
いくことで、放電管２１０の低電圧点灯を実現したが、
図７及び図８に示すように段階的に管電圧の電圧レベル
を高くしていく方法でも同様の効果を得ることができ
る。この場合、最初に印加する電圧レベルは少なくとも
タウンゼント放電が発生し、グロー放電に変化するまで
の電圧レベルであれば同様の効果を得ることができ、さ
らに点灯開始までの時間を短縮できるという効果も得る
ことができる。
【００７２】また、本実施の形態においても、第２及び
第４の実施形態と同様に、冷陰極放電管２１０の両端電
圧を検出し、その検出した電圧に基いて冷陰極放電管２
１０に過電圧が印加されないように印加電圧を制御する
保護回路を設けることもできる。
【００７３】また、本実施の形態では、冷陰極放電管の
調光については明記していないが、調光を冷陰極放電管
の点灯、消灯を繰り返すことによって行う場合、最初の
点灯開始時の点灯時間よりも２度目以降の点灯時間を短
くしてもよい。冷陰極放電管の点灯・消灯により調光を
行う場合、上記の様な方法を用いることで、駆動時の輝
度のバラツキや、点灯遅れの問題も防止することがで
き、冷陰極放電管の幅広い制御を実現できるという効果
がある。
【００７４】また、本実施の形態では、冷陰極放電管用
の駆動装置で説明を行ったが、熱陰極放電管に対して同
様の駆動を行っても同様の効果を得ることができる。こ
の場合は、電磁式トランスは降圧タイプのトランスを用
いる必要がある。
【００７５】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明に係る陰極放
電管の駆動装置は、陰極放電管の立ち上がり速度よりも
印加電圧の増加をゆっくりと行う。これにより、タウン
ゼント放電を発生させ、その度合いを徐々に大きくして
いくことで、陰極放電管の点灯開始電圧の低電圧化が図
れる。
【００７６】その結果、液晶のバックライト用に用いら
れる冷陰極放電管が長尺化して、点灯開始電圧が高電圧
化しても点灯開始時に過電圧が印加されることが防止さ
れ、回路の安全設計が可能となる。また液晶バックライ
ト用のインバータの場合、現在注目を集めている圧電ト
ランス式インバータにおいて、点灯開始電圧が高電圧化
していくと高電圧を発生するために圧電トランスの振幅
が大きくなり、大振幅により信頼性低下の原因となる
が、点灯開始電圧を従来の方式で点灯を行うよりも低電
圧化が実現できれば、素子の負担も軽減できる。
【００７７】さらに、電磁トランスなどで主に用いられ
る熱陰極放電管においても、点灯開始電圧を低くできる
ことで、昇圧トランスの小型化が図れる。
【００７８】このように、本発明の駆動装置によれば、
高い信頼性で小型の陰極放電管点灯装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る冷陰極放電管の駆動装置の第１
の実施形態のブロック図。
【図２】 冷陰極放電管の駆動装置に用いる圧電トラン
スの構成図。
【図３】 圧電トランスの共振周波数付近での等価回路
図。
【図４】 一般的な圧電トランスの負荷の変化による昇
圧比の周波数特性を示す図。
【図５】 第１の実施形態での駆動方法による負荷の変
化に対する圧電トランスの昇圧比の周波数特性を示す
図。
【図６】 （ａ）第１の実施形態の駆動装置で冷陰極放
電管の駆動を行った場合の管電圧の時間的変化を示す
図、及び、（ｂ）管電流の時間的変化を示す図。
【図７】 （ａ）点灯開始までの管電圧を段階的（一段
階）に変化させて制御するときの管電圧の時間的変化を
示す図、及び、（ｂ）管電流の時間的変化を示す図。
【図８】 （ａ）点灯開始までの管電圧を段階的（二段
階）に変化させて制御するときの管電圧の時間的変化を
示す図、及び、（ｂ）管電流の時間的変化を示す図。
【図９】 本発明に係る冷陰極放電管の駆動装置の第２
の実施形態のブロック図。
【図１０】 本発明に係る冷陰極放電管の駆動装置の第
３の実施形態のブロック図。
【図１１】 （ａ）放電開始前の圧電トランスの周波数
特性、（ｂ）タウンゼント放電時の圧電トランスの周波
数特性、（ｃ）冷陰極点灯時の圧電トランスの周波数特
性、（ｄ）第３の実施形態の駆動装置で冷陰極放電管の
駆動を行った場合の管電圧の時間的変化を示す図。
【図１２】 本発明の冷陰極放電管の駆動装置における
駆動電圧の変化を従来例と比較した図。
【図１３】 本発明に係る冷陰極放電管の駆動装置の第
４の実施形態のブロック図。
【図１４】 本発明に係る冷陰極放電管の駆動装置の第
５の実施形態のブロック図。
【図１５】 本発明の冷陰極放電管の駆動制御を説明す
るための図。
【図１６】 従来の冷陰極放電管の駆動装置のブロック
図。
【図１７】 （ａ）従来の駆動装置で冷陰極放電管の駆
動を行った場合の管電圧の時間的変化を示す図、及び、
（ｂ）管電流の時間的変化を示す図。
【符号の説明】
２０１ 圧電トランス ２０２ ドライブ回路 ２０３ 波形整形回路 ２０４ 可変発振回路 ２０５ 発振制御回路 ２０６ 起動制御回路 ２０７ 比較回路 ２０８ 電流検出回路 ２０９ 帰還抵抗 ２１０ 冷陰極放電管 ２１１ 比較回路 ２１５ａ、２１５ｂ分圧抵抗 ２１２ 電圧制御回路 ２１３ 発振回路
フロントページの続き (72)発明者 武田 克 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 守時 克典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 奥山 浩二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA19 BA01 CB02 DD04 DE02 EB06 HA06 3K098 CC01 CC40 CC62 DD18 DD22 DD43 EE25 FF04

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陰極放電管に交流電圧を印加することに
    よってその陰極放電管を駆動する駆動装置において、 陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加手段
    と、該電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手段とを
    備え、 該電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰極
    放電管の立ち上がり速度よりも遅い速度で前記陰極放電
    管に印加する交流電圧を上昇させるように、前記電圧印
    加手段の出力を制御することを特徴とする陰極放電管の
    駆動装置。
  2. 【請求項２】 陰極放電管に交流電圧を印加することに
    よってその陰極放電管を駆動する駆動装置において、 陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加手段
    と、該電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手段とを
    備え、 該電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、前記
    交流電圧により陰極放電管を半点灯させ、その半点灯後
    に、陰極放電管の立ち上がり速度よりも遅い速度で前記
    交流電圧を上昇させるように前記電圧印加手段の出力を
    制御することを特徴とする陰極放電管の駆動装置。
  3. 【請求項３】 陰極放電管に交流電圧を印加することに
    よってその陰極放電管を駆動する駆動装置において、 陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加手段
    と、該電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手段とを
    備え、 該電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、前記
    交流電圧により陰極放電管を半点灯させ、その半点灯の
    状態を一定期間保持し、その後に、陰極放電管が放電を
    開始する電圧まで前記交流電圧を上昇させるように、前
    記電圧印加手段の出力を制御することを特徴とする陰極
    放電管の駆動装置。
  4. 【請求項４】 前記電圧制御手段は、半点灯の状態にお
    いて前記交流電圧を段階的に変化させることを特徴とす
    る請求項３記載の陰極放電管の駆動装置。
  5. 【請求項５】 陰極放電管点灯開始時において、調光を
    点灯・消灯を繰り返して制御を行う場合、前記電圧制御
    手段は、調光時の点灯時間を、最初の点灯開始時の点灯
    時間よりも短くするように制御することを特徴とする請
    求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の陰極放電
    管の駆動装置。
  6. 【請求項６】 前記電圧印加手段は、所定の周波数の電
    圧信号を出力する発振回路と、圧電効果を利用し、所定
    の周波数特性にしたがい入力した電圧を昇圧して出力す
    る圧電トランスとからなり、 前記電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰
    極放電管に印加する交流電圧の周波数を高い方から低い
    方へ挿引し、その際、圧電トランスの出力電圧が、陰極
    放電管の立ち上がり速度よりも遅い速度で上昇するよう
    に前記発振回路の出力の周波数を制御することを特徴と
    する請求項１記載の陰極放電管の駆動装置。
  7. 【請求項７】 前記電圧制御手段は、前記発振回路の出
    力の周波数の挿引において、圧電トランスの共振周波数
    に近づくほど、周波数の挿引速度を減少させるように前
    記発振回路の出力を制御することを特徴とする請求項６
    記載の陰極放電管の駆動装置。
  8. 【請求項８】 前記電圧制御手段は、前記交流電圧によ
    り最初に陰極放電管にタウンゼント放電を開始させ、そ
    の後に、陰極放電管に印加する交流電圧の周波数を高い
    方から低い方へ挿引するように前記発振回路の出力を制
    御することを特徴とする請求項６記載の陰極放電管の駆
    動装置。
  9. 【請求項９】 前記電圧制御手段は、陰極放電管にタウ
    ンゼント放電を開始させるために交流電圧を２段階以上
    のステップ状に変化させながら上昇させるように前記発
    振回路の出力を制御することを特徴とする請求項８記載
    の陰極放電管の駆動装置。
  10. 【請求項１０】 前記電圧印加手段は、圧電効果を利用
    し、入力した電圧を昇圧して出力する圧電トランスを備
    え、 前記電圧制御手段は、前記圧電トランスの入力電圧の周
    波数を所定の周波数に固定し、かつ、圧電トランスの出
    力電圧が陰極放電管の立ち上がり速度よりも遅い速度で
    上昇するように前記圧電トランスの入力電圧を制御する
    ことを特徴とする請求項１記載の陰極放電管の駆動装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記電圧制御手段は、陰極放電管の点
    灯前において、陰極放電管にタウンゼント放電を開始さ
    せるために圧電トランスの入力電圧を２段階以上のステ
    ップ状に変化させながら上昇させるように、該圧電トラ
    ンスの入力電圧を制御することを特徴とする請求項１０
    記載の陰極放電管の駆動装置。
  12. 【請求項１２】 前記圧電トランスの出力電圧を検出
    し、その検出した電圧に基き、その圧電トランスの出力
    電圧を、所定値を超えないように制御する過電圧保護手
    段をさらに備えたことを特徴とする請求項６ないし請求
    項１１のいずれか１つに記載の陰極放電管の駆動装置。
  13. 【請求項１３】 前記電圧印加手段は１次巻線と２次巻
    線の比により昇圧比が定まる電磁トランスを備えたこと
    を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに
    記載の陰極放電管の駆動装置。
  14. 【請求項１４】 前記圧電トランスの出力電圧を検出
    し、その検出した電圧に基き、その圧電トランスの出力
    電圧を、所定値を超えないように制御する過電圧保護手
    段をさらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の陰
    極放電管の駆動装置。
  15. 【請求項１５】 陰極放電管に交流電圧を印加すること
    によってその陰極放電管を駆動する駆動方法であって、 陰極放電管の点灯時において、陰極放電管の立ち上がり
    速度よりも遅い速度で前記陰極放電管に印加する交流電
    圧を上昇させることを特徴とする陰極放電管の駆動方
    法。
  16. 【請求項１６】 陰極放電管に交流電圧を印加すること
    によってその陰極放電管を駆動する駆動方法であって、 陰極放電管の点灯時において、前記交流電圧により陰極
    放電管を半点灯させ、その半点灯後に、陰極放電管の立
    ち上がり速度よりも遅い速度で前記交流電圧を上昇させ
    ることを特徴とする陰極放電管の駆動方法。
  17. 【請求項１７】 陰極放電管に交流電圧を印加すること
    によってその陰極放電管を駆動する駆動方法であって、 陰極放電管の点灯時において、前記交流電圧により陰極
    放電管を半点灯させ、その半点灯の状態を一定期間保持
    し、その後に、陰極放電管が放電を開始する電圧まで前
    記交流電圧を上昇させることを特徴とする陰極放電管の
    駆動方法。
  18. 【請求項１８】 前記半点灯の状態において、交流電圧
    を段階的に変化させることを特徴とする請求項１７記載
    の陰極放電管の駆動方法。
  19. 【請求項１９】 陰極放電管点灯開始時において、調光
    を点灯・消灯を繰り返して制御を行う場合は、調光時の
    点灯時間を、最初の点灯開始時の点灯時間よりも短くす
    るように制御することを特徴とする請求項１６ないし請
    求項１８のいずれか１つに記載の陰極放電管の駆動方
    法。
  20. 【請求項２０】 圧電効果を利用し、所定の周波数特性
    にしたがい入力した電圧を昇圧して出力する圧電トラン
    スを用いて陰極放電管を駆動する場合は、 陰極放電管の点灯時において、陰極放電管に印加する交
    流電圧の周波数を高い方から低い方へ挿引し、その際、
    圧電トランスの出力電圧を陰極放電管の立ち上がり速度
    よりも遅い速度で上昇させることを特徴とする請求項１
    ５記載の陰極放電管の駆動方法。
  21. 【請求項２１】 前記周波数の挿引において、圧電トラ
    ンスの共振周波数に近づくほど、周波数の挿引速度を減
    少させるようにすることを特徴とする請求項２０記載の
    陰極放電管の駆動方法。
  22. 【請求項２２】 最初に、前記交流電圧により陰極放電
    管にタウンゼント放電を開始させ、その後に、陰極放電
    管に印加する交流電圧の周波数を高い方から低い方へ挿
    引することを特徴とする請求項２０記載の陰極放電管の
    駆動方法。
  23. 【請求項２３】 陰極放電管にタウンゼント放電を開始
    させるために交流電圧を２段階以上のステップ状に変化
    させながら上昇させることを特徴とする請求項２１記載
    の陰極放電管の駆動装置。
  24. 【請求項２４】 圧電効果を利用し、入力した電圧を昇
    圧して出力する圧電トランスを用いて陰極放電管を駆動
    する場合は、 前記圧電トランスの入力電圧の周波数を所定の周波数に
    固定し、かつ、圧電トランスの出力電圧が陰極放電管の
    立ち上がり速度よりも遅い速度で上昇させることを特徴
    とする請求項１５記載の陰極放電管の駆動方法。
  25. 【請求項２５】 前記電圧制御手段は、陰極放電管の点
    灯前において、陰極放電管にタウンゼント放電を開始さ
    せるために圧電トランスの入力電圧を２段階以上のステ
    ップ状に変化させながら上昇させるように、該圧電トラ
    ンスの入力電圧を制御することを特徴とする請求項２４
    記載の陰極放電管の駆動方法。
  26. 【請求項２６】 さらに、前記圧電トランスの出力電圧
    を検出し、その検出した電圧に基き、その圧電トランス
    の出力電圧を、所定値を超えないように制御することを
    特徴とする請求項２０ないし請求項２５のいずれか１つ
    に記載の陰極放電管の駆動方法。
  27. 【請求項２７】 １次巻線と２次巻線の比により昇圧比
    が定まる電磁トランスにより前記陰極放電管を駆動する
    ことを特徴とする請求項１５ないし請求項１９のいずれ
    か１つに記載の陰極放電管の駆動方法。
  28. 【請求項２８】 さらに、前記圧電トランスの出力電圧
    を検出し、その検出した電圧に基き、その圧電トランス
    の出力電圧を、所定値を超えないように制御することを
    特徴とする請求項２７記載の陰極放電管の駆動方法。
  29. 【請求項２９】 陰極放電管に交流電圧を印加すること
    によってその陰極放電管を駆動する駆動装置において、 陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加手段
    と、該電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手段とを
    備え、 該電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰極
    放電管に印加する交流電圧を陰極放電管の点灯の瞬間に
    おいて電圧変化の突出部が現れないように緩やかに上昇
    させるように、前記電圧印加手段の出力を制御すること
    を特徴とする陰極放電管の駆動装置。
  30. 【請求項３０】 陰極放電管に交流電圧を印加すること
    によってその陰極放電管を駆動する駆動装置において、 陰極放電管に印加する交流電圧を出力する電圧印加手段
    と、該電圧印加手段の出力を制御する電圧制御手段とを
    備え、 該電圧制御手段は、陰極放電管の点灯時において、陰極
    放電管に印加する交流電圧の上昇速度を遅くすることに
    より陰極放電管の点灯開始電圧を低下させるように前記
    電圧印加手段の出力を制御することを特徴とする陰極放
    電管の駆動装置。
JP2000356154A 2000-11-22 2000-11-22 陰極放電管の駆動装置及び方法 Pending JP2002164190A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000356154A JP2002164190A (ja) 2000-11-22 2000-11-22 陰極放電管の駆動装置及び方法
KR10-2001-0070659A KR100463093B1 (ko) 2000-11-22 2001-11-14 음극 방전관의 구동 장치 및 방법
US09/987,869 US6509700B2 (en) 2000-11-22 2001-11-16 Apparatus and method for driving a cathode discharge tube
TW095129019A TW200704286A (en) 2000-11-22 2001-11-21 Method for driving a cathode discharge tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000356154A JP2002164190A (ja) 2000-11-22 2000-11-22 陰極放電管の駆動装置及び方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002164190A true JP2002164190A (ja) 2002-06-07

Family

ID=18828449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000356154A Pending JP2002164190A (ja) 2000-11-22 2000-11-22 陰極放電管の駆動装置及び方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6509700B2 (ja)
JP (1) JP2002164190A (ja)
KR (1) KR100463093B1 (ja)
TW (1) TW200704286A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044302A1 (ja) * 2008-10-14 2010-04-22 シャープ株式会社 表示装置用照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US7880397B2 (en) 1998-12-11 2011-02-01 Monolithic Power Systems, Inc. Method for starting a discharge lamp using high energy initial pulse

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI222266B (en) * 2002-02-14 2004-10-11 Kazuo Kohno Self oscillation circuits
JP3653078B2 (ja) * 2002-12-12 2005-05-25 東光株式会社 スイッチング定電流電源装置
US7034607B2 (en) * 2003-04-28 2006-04-25 Toko Kabushiki Kaisha Switching constant-current power device
JP4244893B2 (ja) * 2004-09-14 2009-03-25 セイコーエプソン株式会社 周波数制御による放電ランプの点灯
DE102007026912B4 (de) * 2007-06-12 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Stromversorgung einer induktiven Last
KR101088974B1 (ko) 2008-06-25 2011-12-01 파나소닉 전공 주식회사 무전극방전등 점등장치 및 조명 기구
US20150024152A1 (en) 2013-07-19 2015-01-22 Agilent Technologies, Inc. Metal components with inert vapor phase coating on internal surfaces
US10767259B2 (en) 2013-07-19 2020-09-08 Agilent Technologies, Inc. Components with an atomic layer deposition coating and methods of producing the same

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03283297A (ja) * 1990-03-29 1991-12-13 Toshiba Lighting & Technol Corp 放電灯点灯装置
DE69510835T2 (de) * 1994-01-27 2000-03-16 Hitachi Metals Ltd Gerät zum Steuern einer Entladungslampe und piezoelektrischer Wandler dafür
KR950035530A (ko) * 1994-05-24 1995-12-30 김종기 전자식 방전등용 점등장치
JPH0831588A (ja) 1994-07-13 1996-02-02 Sony Corp 陰極放電管点灯装置
JP3119154B2 (ja) * 1995-07-06 2000-12-18 日立金属株式会社 圧電トランス及びそれを用いた電力変換装置
JP2842526B2 (ja) * 1996-08-01 1999-01-06 日本電気株式会社 圧電トランスの駆動回路
JP2982804B2 (ja) * 1998-01-16 1999-11-29 サンケン電気株式会社 放電灯点灯装置
JP3173585B2 (ja) * 1998-02-27 2001-06-04 日本電気株式会社 圧電トランスの駆動方法及び駆動回路
JP3050203B2 (ja) * 1998-04-27 2000-06-12 株式会社村田製作所 圧電トランスインバータ
JPH10312890A (ja) * 1998-05-22 1998-11-24 Kosei Japan:Kk 電子式放電管点灯装置
JP3237614B2 (ja) * 1998-06-19 2001-12-10 日本電気株式会社 圧電トランスの駆動方法及び駆動回路
JP2000308358A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電トランスの駆動方法及びその装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7880397B2 (en) 1998-12-11 2011-02-01 Monolithic Power Systems, Inc. Method for starting a discharge lamp using high energy initial pulse
WO2010044302A1 (ja) * 2008-10-14 2010-04-22 シャープ株式会社 表示装置用照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020040556A (ko) 2002-05-30
KR100463093B1 (ko) 2004-12-23
TW200704286A (en) 2007-01-16
US6509700B2 (en) 2003-01-21
US20020070674A1 (en) 2002-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6975077B2 (en) High intensity discharge lamp ballast apparatus
US20020135319A1 (en) Method and system for driving a capacitively coupled fluorescent lamp
CN101686594B (zh) 高压放电灯点亮装置和使用该高压放电灯点亮装置的灯具
KR100961315B1 (ko) 희가스 형광 램프 점등 장치
US20100244716A1 (en) High pressure discharge lamp ballast with adaptive filament heating control based on lamp age
JP2002164190A (ja) 陰極放電管の駆動装置及び方法
JP2005513755A (ja) 一つ以上のランプを点灯する回路
JP4650795B2 (ja) 高圧放電灯点灯装置
EP1897418A2 (en) Method for driving an inverter of a gas discharge supply circuit
JP2007273439A (ja) 高圧放電灯点灯装置及び始動方法
US5424613A (en) Method of operating a gas-discharge lamp and protecting same from overload
JP2010080137A (ja) 高圧放電灯点灯装置、照明器具
JP2010080138A (ja) 高圧放電灯点灯装置、照明器具
Doshi et al. Low frequency architecture for multilamp CCFL systems with capacitive ignition
JP3446099B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP4690296B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP2004215463A (ja) 電源装置、バックライト装置、および液晶表示装置
KR101181142B1 (ko) 희가스 형광 램프 점등 장치
JP5348497B2 (ja) 高圧放電灯点灯装置、プロジェクタ及び高圧放電灯の始動方法
JP2000058280A (ja) 圧電トランスの駆動方法
JP4703626B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP4398180B2 (ja) 放電灯駆動装置
JP2010055915A (ja) 高圧放電灯点灯装置、光源装置及び高圧放電灯の始動方法
Doshi et al. 26.1: Low‐Frequency Square‐Wave Drive for Large Screen LCD‐TV Backlighting Systems
KR20070029382A (ko) 전원공급방법 및 그 장치와, 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치