【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライト付き液晶ディスプレイ等のバックライトの光源として使用される冷陰極管の駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パソコンなどの情報処理機器や薄型テレビジョン受像機のディスプレイ装置として、バックライト付き液晶ディスプレイが使用されている。このバックライトの光源としては、蛍光管のような冷陰極管が用いられている。また、冷陰極管を点灯させるためには、高い電圧を必要とし、その駆動装置は冷陰極管に高電圧を印加して、冷陰極管を点灯するとともに、高電圧の印加時間比（断続時間比）をＰＷＭ制御して、輝度の制御を行っている。
【０００３】
図３に従来の冷陰極管の駆動装置の一例を示す。図に示すように、従来の冷陰極管の駆動装置は、直流電圧源Ｖｄｄと、供給される入力電圧（直流電圧）Ｖｉを発振動作により交流に変換するとともに、昇圧トランスＴ１を介して高電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏを発生するＤＣ−ＡＣ発振回路４を備えている。ＤＣ−ＡＣ発振回路４の出力電圧Ｖｏは冷陰極管５に印加されている。また、電源制御回路１は直流電圧源Ｖｄｄを選択的にＤＣ−ＡＣ発振回路４に供給して、その発振動作を制御するとともに、断続の時間比をＰＷＭ制御する。
【０００４】
ＤＣ−ＡＣ発振回路４において、各電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２のゲート・ソース間には、バイアス制御回路６から電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２をオン／オフ動作させる信号電圧が印加されるようになっている。
【０００５】
また、電源制御回路１が直流電圧源Ｖｄｄを供給しているときは、例えば、電界効果トランジスタＦＥＴ１がオン作動したとすると、帰還コイルＬ４の正帰還作用によって電界効果トランジスタＦＥＴ２が逆方向にバイアスされて電界効果トランジスタＦＥＴ１は完全にオン状態となり、昇圧トランスＴ１の一次コイルＬ２と共振コンデンサＣ１とで並列共振する。
【０００６】
この共振電圧が帰還コイルＬ４に帰還され電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２は交互にオン／オフを繰り返すことになる。その結果、一次コイルＬ２、Ｌ３両端には正弦波の交流電圧が発生する。この交流電圧は昇圧トランスＴ１の一次コイル（一次側巻線）Ｌ２、Ｌ３と二次コイル（二次側巻線）Ｌ５との変成比によって昇圧され、二次コイルＬ５の両端には高い交流電圧Ｖｏが発生する。この高電圧Ｖｏは冷陰極管印加電圧として冷陰極管５に印加される。
【０００７】
ここで、直流電圧源Ｖｄｄの値は、これに応じて発生される冷陰極管印加電圧Ｖｏの大きさが、冷陰極管５の放電開始電圧Ｖｓ以上の大きさとなるように選定されているので、冷陰極管５は点灯し、ＤＣ−ＡＣ発振回路４に直流電圧源Ｖｄｄが供給されている間中、点灯を続ける。
【０００８】
また、電源制御回路１が直流電圧源Ｖｄｄを遮断すると、ＤＣ−ＡＣ発振回路４の入力電圧Ｖｉが０となるので、ＤＣ−ＡＣ発振回路４の発振動作は停止し、出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏも０となる。したがって、冷陰極管印加電圧Ｖｏが放電維持電圧Ｖｈ未満となるので、冷陰極管は消灯する。ここで、電源制御回路１により直流電圧源Ｖｄｄを断続する時間比をＰＷＭ制御すると、冷陰極管５の輝度を制御（調光）することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３５４８２３号公報
【特許文献２】特開２００２−０５６９９７号公報
【特許文献３】特開平１１−２３５０５２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の冷陰極管の駆動装置にあっては、電源制御回路１による直流電圧源Ｖｄｄの断続に応じて、ＤＣ−ＡＣ発振回路４が発振状態と発振停止状態とを繰り返すために、直流電圧源Ｖｄｄが印加される度に、ＤＣ−ＡＣ発振回路４が発振停止状態から発振動作を開始することになり、冷陰極管印加電圧Ｖｏが安定するまでに時間がかかるとともに、発振動作が始まるまでの時間などは周囲温度や直前の発振状態の影響を受け、不安定になっていた。このために、輝度を低くした場合に、ちらつきとなって現れ、輝度をあまり低くすることができないという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、ＤＣ−ＡＣ発振回路の発振状態を維持したまま、ＰＷＭ制御により輝度を制御することができる冷陰極管の駆動装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る冷陰極管の駆動装置は、供給される直流電圧を昇圧してその出力電圧を冷陰極管に印加するＤＣ−ＡＣ発振回路と、このＤＣ−ＡＣ発振回路に冷陰極管の放電開始電圧以上の大きさの出力電圧を発生させるための第１の直流電圧源と、前記ＤＣ−ＡＣ発振回路に冷陰極管の放電維持電圧未満の大きさの出力電圧を発生させるための第２の直流電圧源と、これら第１および第２の直流電圧源を選択して前記ＤＣ−ＡＣ発振回路に供給する電源制御回路とを具備し、前記第１の直流電圧源の供給時間と前記第２の直流電圧源の供給時間との比をＰＷＭ制御することを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成により、ＤＣ−ＡＣ発振回路の出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏを放電維持電圧Ｖｈ未満の大きさとして、冷陰極管を消灯させた場合においても、ＤＣ−ＡＣ発振回路は発振動作を持続しており、ＤＣ−ＡＣ発振回路の発振動作を維持しつつ、ＰＷＭ制御により輝度を制御することができる。このために、従来例の場合に見られた、発振停止状態から発振動作を開始する際の不安定な期間はなくなり、輝度を低くした場合の安定性（調光性能）を改善することができる。
【００１４】
また、本発明に係る冷陰極管の駆動装置は、前記電源制御回路は、前記第１の直流電圧源を選択するタイミングを前記ＤＣ−ＡＣ発振回路の発振動作に同期させる同期回路を有することを特徴とするものである。
【００１５】
かかる構成により、電源制御回路が第１の直流電圧源を選択するタイミングを、ＤＣ−ＡＣ発振回路における発振動作と同期させると、出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏにおける放電開始電圧Ｖｓへの立ち上がりを安定させ、輝度を低くした場合のちらつきをなくすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る冷陰極管の駆動装置の一実施例を示す回路図である。図において、前記図３と同様のものは同一符号を付して示す。
【００１７】
２は切換スイッチであり、第１の直流電圧源Ｖ１と第２の直流電圧源Ｖ２とを切り換え、選択的にＤＣ−ＡＣ発振回路４に供給する。また、切換スイッチ２の切換動作は電源制御回路１により制御される。３は電源制御回路１における切換のタイミングを制御する同期回路である。
【００１８】
ここで、第１の直流電圧源Ｖ１の値は、発生する冷陰極管印加電圧Ｖｏの大きさを冷陰極管５の放電開始電圧Ｖｓ以上の大きさとするための値に選ばれており、第２の直流電圧源Ｖ２の値は、発生する冷陰極管印加電圧Ｖｏの大きさを冷陰極管５の放電維持電圧Ｖｈ未満の大きさとするための値に選ばれている。
【００１９】
すなわち、切換スイッチ２が第１の直流電圧源Ｖ１側に接続されている時には、ＤＣ−ＡＣ発振回路４の入力電圧ＶｉはＶ１となり、発生される出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏは冷陰極管５の放電開始電圧Ｖｓ以上の大きさとなる。このため、冷陰極管５は点灯し、切換スイッチ２により第１の直流電圧源Ｖ１が選択されている間中、点灯を続ける。
【００２０】
また、切換スイッチ２が第２の直流電圧源Ｖ２側に接続されると、ＤＣ−ＡＣ発振回路４の入力電圧ＶｉはＶ２となるので、発生される出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏは冷陰極管５の放電維持電圧Ｖｈ未満の大きさとなる。このため、冷陰極管５は消灯し、切換スイッチ２により第２の直流電圧源Ｖ２が選択されている間中、消灯を続ける。この時、冷陰極管５は消灯するが、ＤＣ−ＡＣ発振回路４はその出力電圧Ｖｏが低くなるだけで、発振動作は持続している。
【００２１】
ここで、電源制御回路１は第１の直流電圧源Ｖ１の供給時間と第２の直流電圧源Ｖ２の供給時間との比をＰＷＭ制御し、輝度の制御を行う。
【００２２】
図２に各部の波形図を示す。図に示されるように、ＤＣ−ＡＣ発振回路４の入力電圧ＶｉがＶ２となり、冷陰極管５が消灯している間も、ＤＣ−ＡＣ発振回路４は発振動作を持続している。このため、従来のような、発振停止状態から発振動作を開始する際の不安定な期間はなくなり、輝度を低くした場合の安定性（調光性能）を改善することができる。
【００２３】
また、同期回路３は、入力電圧Ｖｉの立ち上がり（図２中のイ）を発振波形のゼロクロス点（図２中のロ）に同期させる。このように、電源制御回路１が第１の直流電圧源Ｖ１を選択するタイミングを、ＤＣ−ＡＣ発振回路４における発振動作と同期させると、出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏにおける放電開始電圧Ｖｓへの立ち上がりを安定させ、輝度を低くした場合のちらつきをなくすことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る冷陰極管の駆動装置によれば、供給される直流電圧を昇圧してその出力電圧を冷陰極管に印加するＤＣ−ＡＣ発振回路と、このＤＣ−ＡＣ発振回路に冷陰極管の放電開始電圧以上の大きさの出力電圧を発生させるための第１の直流電圧源と、前記ＤＣ−ＡＣ発振回路に冷陰極管の放電維持電圧未満の大きさの出力電圧を発生させるための第２の直流電圧源と、これら第１および第２の直流電圧源を選択して前記ＤＣ−ＡＣ発振回路に供給する電源制御回路とを具備し、前記第１の直流電圧源の供給時間と前記第２の直流電圧源の供給時間との比をＰＷＭ制御するようにしているので、ＤＣ−ＡＣ発振回路の出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏを放電維持電圧Ｖｈ未満の大きさとして、冷陰極管を消灯させた場合においても、ＤＣ−ＡＣ発振回路は発振動作を持続しており、ＤＣ−ＡＣ発振回路の発振動作を維持しつつ、ＰＷＭ制御により輝度を制御することができ、従来例の場合に見られた、発振停止状態から発振動作を開始する際の不安定な期間をなくし、輝度を低くした場合の安定性（調光性能）を改善することができる。
【００２５】
また、本発明に係る冷陰極管の駆動装置によれば、前記電源制御回路は、前記第１の直流電圧源を選択するタイミングを前記ＤＣ−ＡＣ発振回路の発振動作に同期させる同期回路を有するようにしているので、出力電圧（冷陰極管印加電圧）Ｖｏにおける放電開始電圧Ｖｓへの立ち上がりを安定させ、輝度を低くした場合のちらつきをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷陰極管の駆動装置の一実施例を示す回路図。
【図２】図１における各部の波形を示す波形図。
【図３】従来の冷陰極管の駆動装置を示す回路図。
【符号の説明】
１ 電源制御回路
２ 切換スイッチ
３ 同期回路
４ ＤＣ−ＡＣ発振回路
５ 冷陰極管
６ バイアス制御回路
Ｖ１ 第１の直流電圧源
Ｖ２ 第２の直流電圧源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold-cathode tube driving device used as a light source of a backlight such as a liquid crystal display with a backlight.
[0002]
[Prior art]
Generally, a liquid crystal display with a backlight is used as a display device for an information processing device such as a personal computer or a thin television receiver. A cold cathode tube such as a fluorescent tube is used as the light source of the backlight. Moreover, in order to light a cold cathode tube, a high voltage is required, and the driving device applies a high voltage to the cold cathode tube to light the cold cathode tube and applies a high voltage application time ratio (intermittent time). The luminance is controlled by PWM control.
[0003]
FIG. 3 shows an example of a conventional cold cathode tube driving device. As shown in the figure, the conventional cold-cathode tube driving device converts a DC voltage source Vdd and a supplied input voltage (DC voltage) Vi into AC by an oscillating operation and a high voltage via a step-up transformer T1. (Cold-cathode tube applied voltage) DC-AC oscillation circuit 4 for generating Vo is provided. The output voltage Vo of the DC-AC oscillation circuit 4 is applied to the cold cathode tube 5. Further, the power supply control circuit 1 selectively supplies the DC voltage source Vdd to the DC-AC oscillation circuit 4 to control the oscillation operation and to PWM control the intermittent time ratio.
[0004]
In the DC-AC oscillation circuit 4, a signal voltage for turning on / off the field effect transistors FET1 and FET2 is applied from the bias control circuit 6 between the gate and source of each field effect transistor FET1 and FET2. Yes.
[0005]
When the power supply control circuit 1 supplies the DC voltage source Vdd, for example, if the field effect transistor FET1 is turned on, the field effect transistor FET2 is biased in the reverse direction by the positive feedback action of the feedback coil L4. Thus, the field effect transistor FET1 is completely turned on, and resonates in parallel between the primary coil L2 of the step-up transformer T1 and the resonance capacitor C1.
[0006]
This resonance voltage is fed back to the feedback coil L4, and the field effect transistors FET1 and FET2 are alternately turned on and off. As a result, a sinusoidal AC voltage is generated across the primary coils L2, L3. This AC voltage is boosted by the transformation ratio between the primary coils (primary windings) L2 and L3 of the step-up transformer T1 and the secondary coil (secondary winding) L5, and a high AC voltage is applied to both ends of the secondary coil L5. Vo occurs. The high voltage Vo is applied to the cold cathode tube 5 as a cold cathode tube applied voltage.
[0007]
Here, the value of the DC voltage source Vdd is selected so that the magnitude of the cold cathode tube applied voltage Vo generated in accordance therewith is equal to or greater than the discharge start voltage Vs of the cold cathode tube 5. The cold cathode tube 5 is lit and continues to be lit while the DC voltage source Vdd is supplied to the DC-AC oscillation circuit 4.
[0008]
When the power supply control circuit 1 cuts off the DC voltage source Vdd, the input voltage Vi of the DC-AC oscillation circuit 4 becomes 0, so that the oscillation operation of the DC-AC oscillation circuit 4 stops and the output voltage (cold cathode tube) The applied voltage (Vo) is also zero. Therefore, since the cold cathode tube applied voltage Vo is less than the sustaining voltage Vh, the cold cathode tube is turned off. Here, when the power control circuit 1 performs PWM control of the time ratio at which the DC voltage source Vdd is intermittently connected, the luminance of the cold cathode tube 5 can be controlled (dimmed).
[0009]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-354823 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-056897 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-235052
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cold-cathode tube driving device described above, the DC-AC oscillation circuit 4 repeats the oscillation state and the oscillation stop state in response to the intermittent connection of the DC voltage source Vdd by the power supply control circuit 1. Each time the DC voltage source Vdd is applied, the DC-AC oscillation circuit 4 starts the oscillation operation from the oscillation stop state, and it takes time until the cold cathode tube applied voltage Vo is stabilized, and the oscillation operation The time until the start was unstable due to the influence of the ambient temperature and the previous oscillation state. For this reason, there is a problem that when the luminance is lowered, it appears as flickering and the luminance cannot be lowered too much.
[0011]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and the object of the present invention is to control the luminance by PWM control while maintaining the oscillation state of the DC-AC oscillation circuit. It is to provide a cold-cathode tube driving device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a cold-cathode tube driving device according to the present invention includes a DC-AC oscillation circuit that boosts a supplied DC voltage and applies the output voltage to the cold-cathode tube, and this DC- A first DC voltage source for causing the AC oscillation circuit to generate an output voltage greater than or equal to the discharge start voltage of the cold cathode tube; and the DC-AC oscillation circuit having a magnitude less than the sustain voltage of the cold cathode tube. A second DC voltage source for generating an output voltage; and a power supply control circuit that selects and supplies the first and second DC voltage sources to the DC-AC oscillation circuit. The ratio between the supply time of the DC voltage source and the supply time of the second DC voltage source is PWM-controlled.
[0013]
With such a configuration, the DC-AC oscillation circuit oscillates even when the output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo of the DC-AC oscillation circuit is less than the sustaining voltage Vh and the cold cathode tube is turned off. The luminance can be controlled by PWM control while maintaining the oscillation operation of the DC-AC oscillation circuit. For this reason, the unstable period when starting the oscillation operation from the oscillation stop state, which is seen in the case of the conventional example, is eliminated, and the stability (dimming performance) when the luminance is lowered can be improved. .
[0014]
In the cold-cathode tube driving device according to the present invention, the power supply control circuit includes a synchronization circuit that synchronizes the timing for selecting the first DC voltage source with the oscillation operation of the DC-AC oscillation circuit. It is a feature.
[0015]
With this configuration, when the timing at which the power supply control circuit selects the first DC voltage source is synchronized with the oscillation operation in the DC-AC oscillation circuit, the discharge start voltage Vs at the output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo is reached. The rise can be stabilized and the flicker can be eliminated when the brightness is lowered.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a cold-cathode tube driving device according to the present invention. In the figure, the same components as those shown in FIG.
[0017]
Reference numeral 2 denotes a change-over switch that switches between the first DC voltage source V1 and the second DC voltage source V2 and selectively supplies the DC-AC oscillation circuit 4. The switching operation of the selector switch 2 is controlled by the power supply control circuit 1. Reference numeral 3 denotes a synchronization circuit for controlling the switching timing in the power supply control circuit 1.
[0018]
Here, the value of the first DC voltage source V1 is selected to be a value for setting the magnitude of the generated cold cathode tube applied voltage Vo to be equal to or greater than the discharge start voltage Vs of the cold cathode tube 5, The value of the DC voltage source V2 of 2 is selected as a value for making the magnitude of the generated cold cathode tube applied voltage Vo smaller than the discharge sustaining voltage Vh of the cold cathode tube 5.
[0019]
That is, when the changeover switch 2 is connected to the first DC voltage source V1 side, the input voltage Vi of the DC-AC oscillation circuit 4 is V1, and the generated output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo is cold. It becomes a magnitude equal to or higher than the discharge start voltage Vs of the cathode tube 5. For this reason, the cold cathode fluorescent lamp 5 is lit and continues to be lit while the first DC voltage source V1 is selected by the changeover switch 2.
[0020]
When the changeover switch 2 is connected to the second DC voltage source V2 side, the input voltage Vi of the DC-AC oscillation circuit 4 becomes V2, so that the generated output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo is The voltage is less than the discharge sustaining voltage Vh of the cold cathode tube 5. For this reason, the cold-cathode tube 5 is extinguished and is kept off while the second DC voltage source V2 is selected by the changeover switch 2. At this time, the cold-cathode tube 5 is extinguished, but the DC-AC oscillation circuit 4 continues the oscillation operation only by the output voltage Vo being lowered.
[0021]
Here, the power supply control circuit 1 performs PWM control on the ratio of the supply time of the first DC voltage source V1 and the supply time of the second DC voltage source V2 to control the luminance.
[0022]
FIG. 2 shows a waveform diagram of each part. As shown in the figure, the DC-AC oscillation circuit 4 continues the oscillation operation while the input voltage Vi of the DC-AC oscillation circuit 4 becomes V2 and the cold cathode tube 5 is turned off. For this reason, there is no unstable period when the oscillation operation is started from the oscillation stop state as in the prior art, and the stability (dimming performance) when the luminance is lowered can be improved.
[0023]
The synchronizing circuit 3 synchronizes the rising edge of the input voltage Vi (a in FIG. 2) with the zero cross point (b in FIG. 2) of the oscillation waveform. Thus, when the timing at which the power supply control circuit 1 selects the first DC voltage source V1 is synchronized with the oscillation operation in the DC-AC oscillation circuit 4, the discharge start voltage at the output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo It is possible to stabilize the rise to Vs and eliminate flicker when the luminance is lowered.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the cold cathode tube driving device of the present invention, the DC-AC oscillation circuit that boosts the supplied DC voltage and applies the output voltage to the cold cathode tube, and the DC-AC A first DC voltage source for causing the oscillation circuit to generate an output voltage greater than or equal to the discharge start voltage of the cold cathode tube; and an output having a magnitude less than the discharge sustain voltage of the cold cathode tube to the DC-AC oscillation circuit. A second DC voltage source for generating a voltage; and a power supply control circuit that selects and supplies the first and second DC voltage sources to the DC-AC oscillation circuit. Since the ratio between the supply time of the voltage source and the supply time of the second DC voltage source is PWM-controlled, the output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo of the DC-AC oscillation circuit is set to the discharge sustain voltage Vh. The cold cathode tube was extinguished as a size less than In this case, the DC-AC oscillation circuit continues the oscillation operation, and the luminance can be controlled by PWM control while maintaining the oscillation operation of the DC-AC oscillation circuit. It is possible to eliminate the unstable period when starting the oscillation operation from the oscillation stop state and improve the stability (dimming performance) when the luminance is lowered.
[0025]
According to the cold cathode tube driving device of the present invention, the power supply control circuit has a synchronization circuit that synchronizes the timing of selecting the first DC voltage source with the oscillation operation of the DC-AC oscillation circuit. Thus, the rise to the discharge start voltage Vs at the output voltage (cold cathode tube applied voltage) Vo can be stabilized, and flicker can be eliminated when the luminance is lowered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a cold-cathode tube driving device according to the present invention.
2 is a waveform diagram showing waveforms at various parts in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply control circuit 2 Changeover switch 3 Synchronous circuit 4 DC-AC oscillation circuit 5 Cold cathode tube 6 Bias control circuit V1 1st DC voltage source V2 2nd DC voltage source
