JPH07220888A

JPH07220888A - 放電管の駆動装置

Info

Publication number: JPH07220888A
Application number: JP6024798A
Authority: JP
Inventors: Toru Abe; 徹阿部; Shigeru Sadamura; 茂定村; Toshiyuki Tamakai; 俊之玉飼
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】圧電トランスを用いることにより小型・薄型
化が可能な、放電管の駆動装置を提供する。【構成】放電管２０を駆動する駆動装置１０におい
て、圧電トランス１８に一対の電極３８、４０を形成し
て、この電極に励振手段１６から周期的に反転する電圧
を印加する。これにより、圧電トランスから圧電効果に
より高電圧を取り出し、放電管を点弧させ、且つこれを
継続的に点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イに用いられる冷陰極管の如き放電管の駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶ディスプレイ等にあって
は、液晶自体が発光しないことからこの表示用の光源、
例えばバックライトとして冷陰極管のような放電管が用
いられている。この放電管は、小型で消費電力も少ない
ことから小型・薄型化が求められている例えばノート型
パーソナルコンピュータ等に広く採用されている。

【０００３】この放電管を駆動するためには、これ自体
の長さや直径にもよるが一般的には数１００〜数キロボ
ルトの高い電圧が要求され、この高電圧を発生させるた
めには一般の電磁型トランスを用いた場合、１次巻線が
数ターンであっても高圧を発生させる２次側には数１０
０〜数１０００ターンもの２次巻線を施さなければなら
ない。そのために、この種の巻線型トランスを用いた場
合には、巻線を多数巻回させねばならないことから駆動
装置自体の小型化及び低コスト化に対して限界が生じて
しまうという問題がある。

【０００４】そこで、上記した小型化・低コスト化に対
して限界のある電磁型トランスに代えて、構造が非常に
簡単なため小型化・低コスト化が可能で、しかも銅損も
鉄損も生じない圧電トランスが注目されてきた。この圧
電トランスは、単なる板状のセラミックスよりなり、上
記電磁型トランスが２つの巻線間で生ずる磁束を媒体に
して高電圧を発生させるのに対して、交流入力電圧を機
械的な振動に変え、更にこの機械的な振動から圧電効果
により電荷を発生させて高電圧を得るものである。この
圧電トランスの原理は、例えば１９８０年６月号の雑誌
「電子科学」の「圧電セラミック素子を利用した直流高
圧電源」（６７ページ〜７３ページ）に示されている。

【０００５】図１３はローゼン型の圧電トランスを示す
斜視図であり、上記原理を、図１３を参照して説明する
と２は例えばジルコン酸チタン酸鉛よりなるセラミック
ス製の板状圧電セラミックス素子であり、このセラミッ
クス素子２の図中左半分の上下面に例えば銀焼付けなど
により成形された幅広の入力電極４、５の対を形成し、
右半分の端面にも同様に例えば銀焼付けなどにより成形
された幅狭の出力電極６を形成する。そして、圧電セラ
ミックス素子の左半分及び右半分にそれぞれ矢印で示す
方向に直流電圧を印加して予め分極処理を行なってお
く。ここで左半分は駆動部と称し、右半分を発電部と称
し、それぞれは電磁型トランスの１次側、２次側に対応
する。

【０００６】このように形成した圧電トランスにおい
て、入力電極４、５側に交流電源８よりトランスの長さ
方向の固有共振周波数と同じ周波数の交流電圧Ｖｉを印
加するとこのトランスはその長さ方向に強い機械振動を
生じ、この時、発電部においては圧電効果により電荷が
発生し、出力電極６と一方の入力電極、例えば入力電極
５との間に出力電圧Ｖｏが生ずることになる。

【０００７】ここで出力無負荷時の出力電圧Ｖｏは次式
で表される。Ｖｏ＝Ｖｉ・（４／π² ）・Ｑｍ・Ｋ₃₁・Ｋ₃₃・Ｌ／ＴここでＱｍ：振動の良好度、Ｋ₃₁：横効果振動の電気機
械結合係数、Ｋ₃₃：縦効果振動の電気機械結合係数、
Ｌ：圧電トランスの全長の１／２、Ｔ：厚さをそれぞれ
示す。すなわち形状比Ｌ／Ｔを大きくする程、高い出力
電圧を得ることができる。このような圧電トランスを用
いた装置として、例えば特開昭５１−７５３９８号公報
や特開昭５２−１１３５７８号公報に開示された技術が
知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５１−７５３９
８号に開示された技術は、液晶表示ランプの点灯に圧電
効果を有する素子を用いる点が開示されており、また、
特開昭５２−１１３５７８号公報にはガス放電区間の点
弧及び作動に関して高周波電圧を、圧電セラミック素子
を用いて発生させる点が開示されている。

【０００９】しかしながら、上記２つの公報ともに単な
る原理的な開示に止まり、具体的な駆動回路構成につい
ては全く開示されていない。特に、連続的な放電を可能
ならしめるための十分な回路構成は全く開示されていな
い。

【００１０】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、圧電トランスを用いることにより小型・薄型
化が可能な、放電管の駆動装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、放電管を駆動する駆動装置において、
圧電トランスと、この圧電トランスの入力電極に加わる
電圧を周期的に反転させる励振手段とを備え、前記圧電
トランスの出力を前記放電管に供給するように構成した
ものである。

【００１２】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、圧電ト
ランスに設けた一対の入力電極には励振手段により周期
的に反転された電圧が印加される。するとこの圧電トラ
ンスは電歪効果により強い機械的振動を生じ、更に、こ
の機械的振動の圧電効果により電圧が発生する。この場
合、圧電トランスのいわゆる駆動部よりも発電部側の静
電容量が小さいので高い出力電圧が得られ、この出力電
圧により放電管が点弧される。放電が開始されると圧電
トランスと放電管の特性の交点で安定して放電が継続さ
れることになる。

【００１３】特に、圧電トランスの出力の一部を帰還さ
せて、これにより上記励振手段を自己励振させる自励方
式とすると、温度や経時変化等によって圧電トランスの
固有共振周波数が変化してもそれに追従させて印加電圧
の周波数も変えることができ、安定した出力を得ること
ができる。また、放電管の管電流を検出する管電流検出
部を設けてこの検出値により管電流を制御することによ
り放電管からの発光量を調整することができる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明に係る放電管の駆動装置の一例
を示すブロック構成図、図２は図１に示すブロックの主
要部である自励方式の励振回路の回路構成図、図３は図
１に示す電流検出回路の回路構成図、図４は放電管と圧
電トランスの特性を示す特性曲線である。図示するよう
にこの放電管の駆動装置１０は、直流電源１２からの直
流電圧Ｖ１を任意の電圧に昇圧或いは降圧するチョッパ
ー回路１４を有しており、このチョッパー回路１４の出
力電圧Ｖ２は本発明の特長とする励振手段としての励振
回路１６に入力される。

【００１５】この励振回路１６は、圧電トランス１８に
対して周期的に反転する電圧Ｖ３を印加するものであ
る。圧電トランス１８は、後述するように圧電セラミッ
ク素子よりなり、上記した電圧の印加により出力側に高
い電力を発生させるものである。この圧電トランス１８
の出力を例えば冷陰極管などの放電管２０に印加するこ
とによりこれを点弧し且つ放電を継続させるようになっ
ている。

【００１６】この放電管２０には、これに流れる電流を
検出するために管電流検出部として管電流検出回路２２
が接続されており、この検出値は上記圧電トランス１８
の出力を制御して前記放電管２０の発光量を調節する発
光量制御部２２に接続されている。具体的には、この発
光量制御部２２は、上記管電流検出回路２２からの検出
値を示す電圧と基準電圧２４との差電圧を増幅する誤差
増幅回路２６と、この回路２６からの誤差電圧を基に出
力パルス幅が変化される、例えばパルス幅変調を用いた
パルス幅制御回路（ＰＷＭ）２８とよりなり、この制御
回路２８より出力される制御信号により上記チョッパー
回路のパルス幅を制御して出力電圧Ｖ２を調整するよう
になっている。

【００１７】ここで、本発明の特長とする励振回路１６
と圧電トランス１８との回路構成を図２も参照して説明
する。図示するようにこの励振回路１６は、自励式の励
振回路であり、２つのトランジスタ、例えばＰＮＰトラ
ンジスタよりなる第１のスイッチトランジスタ３０とＮ
ＰＮトランジスタよりなる第２のスイッチトランジスタ
３２をコレクタ同士結合することにより相補形出力とし
て構成される。上記第１のスイッチトランジスタ３０の
エミッタは、電圧Ｖ２が印加される一方の端子Ａ１に接
続され、第２のスイッチトランジスタ３２のエミッタ
は、他方の端子Ａ２に接続される。上記２つのトランジ
スタ３０、３２のベース電流を制御するために例えばＰ
ＮＰトランジスタよりなるトランジスタ３４が設けられ
る。

【００１８】上記端子Ａ１には、第１の抵抗Ｒ１及び第
１のダイオードＤ１を介して上記第２のスイッチトラン
ジスタ３２のベースに接続され、この第１のダイオード
Ｄ１の順方向は上記ベース側になるように介設される。
また、上記第１のスイッチトランジスタ３０のベースは
第２の抵抗Ｒ２を介して上記トランジスタ３４のコレク
タに接続されると共にこのコレクタにはこのコレクタ側
を順方向とした第２のダイオードＤ２が上記第１の抵抗
Ｒ１と第１のダイオードＤ１の接続点との間で接続され
ている。また、このトランジスタ３４のエミッタは、端
子Ａ２に接続されると共にこのベースは第３の抵抗Ｒ３
に接続されている。

【００１９】一方、圧電トランス１８は、図１３に示し
たと同様に構成されており、例えばジルコン酸チタン酸
鉛等を焼成してなる薄板状の圧電セラミック素子３６を
有している。このセラミック素子３６の長さ、幅、厚み
は例えばそれぞれ２８ｍｍ、７．５ｍｍ、２．０ｍｍ程
度に設定されている。このセラミック素子３６の図中左
側の駆動部の上下面には例えば銀焼付け等により得られ
た一対の入力電極３８、４０が形成される。また、セラ
ミック素子３６の右半分である発電部の端面には出力電
極４４が形成され、離間させて帰還電極４２が並設され
る。各電極３８、４０、４４の面積は、これらの電極相
互間で形成される静電容量を最適な値に設定するように
規定される。上記一方の入力電極３８は、上記端子Ａ１
に接続され、他方の入力電極４０は、上記第１及び第２
のスイッチトランジスタ３０、３２の両コレクタの接続
点に接続される。また、上記帰還電極４２は上記第３の
抵抗Ｒ３に接続される。また、上記端子Ａ１は、管電流
検出回路２２を介して前記放電管２０の一方の電極４６
に接続され、上記出力電極４４は他方の電極４８に接続
されている。

【００２０】一方、上記管電流検出回路２２は、図３に
示すようにその順方向が相互に逆方向となるように並列
接続された一対のダイオードＤ３、Ｄ４よりなり、上記
セラミック素子３６の出力電極４４側が順方向となるよ
うに設けたダイオードＤ３に直列に可変抵抗Ｒ５を接続
し、この可動端子５０から電流値を示す検出電圧を出力
するようになっている。

【００２１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、直流電源１２からの直流
電圧Ｖ１は、チョッパー回路１４にてパルス幅制御回路
２８からの制御信号により昇圧或いは降圧されて直流電
圧Ｖ２を出力し、この電圧は励振回路１６へ入力され
る。この励振回路１６は圧電トランス１８に対して周期
的に反転する電圧Ｖ３を印加し、圧電トランス１８を伸
縮振動させる。すると圧電トランス１８では圧電効果に
よって電圧が発生し、その一部は自励用帰還信号として
上記励振回路１６に戻され、大部分は放電管２０に供給
されてこれを点弧し、且つ放電を継続させることにな
る。

【００２２】この時の放電管の管電流は、管電流検出回
路２２にて検出され、この検出電圧は誤差増幅回路２６
にて基準電圧２４と比較され、誤差電圧を出力する。こ
の誤差電圧に基づいてパルス幅制御回路２８は、パルス
幅変調を行なって制御信号を形成し、これを上述のよう
にチョッパー回路１４へ供給することによって出力電圧
Ｖ２を制御し、放電管２０における発光量を調整するこ
とになる。

【００２３】ここで上記励振回路１６における動作を具
体的に説明する。図２において、まず端子Ａ１、Ａ２に
直流電圧Ｖ２が印加されると第１の抵抗Ｒ１、第１のダ
イオードＤ１を通って第２のスイッチトランジスタ３２
のベースに電流が流れ、このトランジスタ３２がオンと
なり、これにより圧電トランス１８の入力電極３８、４
０に電圧Ｖ３（Ｖ２）が印加されて、この部分の入力容
量が充電される。

【００２４】この充電により帰還電極４２には負の電圧
が発生し、この電圧によって第３の抵抗Ｒ３を介してト
ランジスタ３４のベースは順バイアスされ、このトラン
ジスタ３４はオンとなる。すると、このトランジスタ３
４のオンにより第１のスイッチトランジスタ３０はオン
となり、第２のスイッチトランジスタ３２はオフとな
り、圧電トランス１８の入力容量は放電されることにな
る。この放電により帰還電極４２には正の電圧が発生す
るので第３の抵抗Ｒ３を介してトランジスタ３４のベー
スが逆バイアスされ、このトランジスタ３４がオフする
ため、第１のスイッチトランジスタ３０はオフとなり、
第２のスイッチトランジスタ３０は再度オンとなる。以
後、同じ動作が繰り返し行なわれ、圧電トランス１８の
入力電極３８、４０には高周波電圧が印加される。この
結果、入力電極３８と出力電極４４との間には昇圧され
た高周波電圧が発生し、この高周波電圧が電極４６、４
８に供給されて冷陰極管等の放電管２０を発光させるこ
とになる。

【００２５】この場合、入力電極３８、４０への印加電
圧の反転動作は、圧電トランス１８に設けた帰還電極４
２に発生する電圧により行なう、自励の発振動作であ
る。従って、動作周波数は圧電トランス１８自身の固有
共振周波数によって決定される。このため、温度変化や
経時変化或いは負荷の変動により圧電トランス１８の共
振周波数が変動したとしても、それに追従して動作周波
数も変化するので、常に効率が最適となる周波数で圧電
トランスを駆動させることができる。

【００２６】また、図４に示すように圧電トランスの出
力電流と出力電圧との関係は、出力電流が増加するとな
だらかに出力電圧も低下する特性を有しており、また、
放電管の電流と電圧との関係は、図示の様な特性である
点から急激に電圧が変化するような特性となっている。
従って、非放電時には圧電トランスからは高い出力電圧
が出力されてその結果放電管２０における放電が開始さ
れ、一旦放電が開始されると圧電トランス１８からの出
力電圧は低下し、以後、圧電トランスの特性曲線と放電
管の特性曲線との交点Ｐにおいて安定して放電が継続的
に行なわれることになる。

【００２７】また、特性曲線から明らかなように圧電ト
ランス１８からは大電流をとることはできないが、無負
荷で高電圧を発生することができるので、冷陰極管のよ
うな負特性を有する放電管２０の特性に非常に合致して
いる。更には、上述のように圧電トランス１８からは大
電流がとれないことから、例えば２次側である放電管側
が短絡しても過度の短絡電流が流れず、従って、電磁型
トランスを用いた場合に必要とされる保護回路を設ける
必要がない。

【００２８】また、放電管２０が適用される液晶ディス
プレイのバックライトでは、バックライトの明るさを調
整する調光機能を必要とする例が多いが、本実施例では
前述のように操作者が可変抵抗Ｒ５の値を適切に変化さ
せることにより、チョッパー回路１４からの出力電圧Ｖ
２の値が変化し、管電流を増減、すなわち発光量を増減
することができる。例えば、出力電圧Ｖ２を大きくすれ
ば、励振回路１６からの出力電圧Ｖ３も大きくなり、こ
の結果、圧電トランス１８から放電管２０への供給電力
が大きくなって管電流も増加することになる。

【００２９】図２は励振回路１６を自励発振させる一例
を示したが、これに変えて図５に示す構成で自励発振さ
せるようにしてもよい。この自励発振の回路は、図２に
示す回路において正負を逆転させたものである。すなわ
ち、入力電極の内の一方の入力電極３８を端子Ａ１では
なく、第１及び第２のスイッチトランジスタ３０、３２
の両コレクタの接続点に接続し、他方の入力電極４０を
端子Ａ２側に接続する。そして、放電管２０の一方の電
極４６も管電流検出回路２２を介して、端子Ａ１ではな
く端子Ａ２側に接続する。また、トランジスタ３４とし
てはＮＰＮトランジスタが用いられ、そのエミッタが端
子Ａ２側に接続される。尚、他の素子の接続状態は図２
に示す場合と同様である。

【００３０】この場合の動作を説明すると、まず、端子
Ａ１、Ａ２に直流電圧Ｖ２が印加されると第１の抵抗Ｒ
１、第１のダイオードＤ１を通って第２のスイッチトラ
ンジスタ３２のベースに電流が流れ、このトランジスタ
３２がオンとなるが、帰還電極４２に正の電圧が発生
し、このため第３の抵抗Ｒ３を介してトランジスタ３４
のベースが順バイアスされるのでこのトランジスタ３４
はオンとなる。このトランジスタ３４がオンされると、
第１のスイッチトランジスタ３０がオンになり、第２の
スイッチトランジスタ３２がオフになって圧電トランス
４２の入力容量は充電される。この充電により、帰還電
極４２に負の電圧が発生し、これにより第３の抵抗Ｒ３
を介してトランジスタ３４のベースは逆バイアスされて
オフとなる。

【００３１】このトランジスタ３４がオフになると第１
のスイッチトランジスタ３０が逆バイアスされてオフと
なり、第２のスイッチトランジスタ３２のベースには電
流が流れこのトランジスタ３２はオンとなる。これによ
り圧電トランス１８の入力電極３８、４０間の入力容量
が放電され、帰還電極４２に正の電圧が発生する。以
後、同じ動作が繰り返し行なわれることになり、放電管
２０が継続的に点灯される。この自励方式の励振回路も
図２において説明したと同様な作用効果を発揮すること
ができる。

【００３２】図２、図５で示した例は２石のスイッチト
ランジスタで圧電トランスを励振したものであるが、図
６に示した例は１石のスイッチトランジスタ（ここでは
電界効果型トランジスタ）によるものである。チョーク
コイル５１、スイッチトランジスタ３１、圧電トランス
３６の等価回路により、Ｅ級増幅回路が構成されてい
る。Ｅ級増幅回路は１９７５年に米国のＮ．Ｏ．Ｓｏｋ
ａｌらにより提案されたもので、日刊工業新聞社発行
倉石源三郎著「増幅のはなし」の１５３ページから１５
５ページに説明されている。自励発振のメカニズムは前
述した例と同様であるが、励振部がＥ級動作であるため
圧電トランスへの入力電圧は半波正弦波状の電圧波形と
なり、スイッチトランジスタの損失が少なく、圧電トラ
ンスへの入力電圧の共振周波数成分の振幅値が図２、図
５に示した例より大きい。従って、同じ直流電圧Ｖ２に
対して、より高い出力電圧Ｖｏを発生することができ
る。また、この実施例では圧電トランス３６に帰還電極
４２を設けずに、出力電極４４から自励用帰還信号を得
ているが、この方法でも自励発振は可能である。

【００３３】図７は、図６に示す実施例における冷陰極
管放電時の圧電トランスの入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏ
の実際の波形を示したものである。ここで、直流電圧Ｖ
２は２０［Ｖ］、励振周波数は１２２［ＫＨｚ］で、圧
電トランスの寸法は全長２８［ｍｍ］、幅７．５［ｍ
ｍ］、厚さ１．０［ｍｍ］である。入力電圧Ｖｉの波形
は前述した様に半波正弦波状であり、Ｅ級動作している
ことがわかる。出力電圧Ｖｏは冷陰極管の放電維持電圧
にクランプされ、管電流は圧電トランスの内部インピー
ダンスにより制限されるため、従来の冷陰極管駆動回路
に用いられていた電磁トランスと冷陰極管の間のバラス
トコンデンサが不要となる。

【００３４】図６の回路構成からチョークコイル５１、
スイッチトランジスタ３１、第１の抵抗を除いた図８の
回路構成でも自励発振させることができるが、この例で
は、圧電トランスの入力電圧と帰還信号の位相関係が、
図６の例とは１８０°異なる必要があるため、同じ圧電
トランスを用いた場合、半波長モードで自励発振する。
従って、発振周波数は図６の例の半分である６１［ＫＨ
ｚ］となる。半波長モードとは圧電トランスの全長で半
波長の波が定在する動作モードであり、全波長モード
（これまでの図２、図５、図６に示した例は全波長モー
ド）は１波長の波が定在する動作モードである。図８の
例を全波長モードとするには、圧電トランスの分極方向
をこれまでの電極３８から電極４０へ向かう図示の矢印
方向から正反対にすれば良い。即ち、電極３８を端子Ａ
２に接続し、電極４０をスイッチトランジスタ３０、３
２のエミッタに接続すれば、全波長モードの１２２［Ｋ
Ｈｚ］で自励発振する。

【００３５】また、以上の実施例にあっては、図１に示
すように放電管２０の発光量を調節するためには発光量
制御部２２からの制御信号をチョッパー回路１４に供給
し、この出力電圧Ｖ２を増減するようにしたが、これに
限定されず、例えば、図９に示すように構成してもよ
い。

【００３６】すなわちこの調光方式にあっては、図１に
示す回路において用いたチョッパー回路１４を用いない
で、パルス幅制御回路２８の制御信号を励振回路１６へ
供給するようになっている。また、パルス幅制御回路２
８へは、圧電トランス１６の帰還電極４２に発生する電
圧の一部を同期信号として供給するようになっている。

【００３７】この回路構成によれば、パルス幅制御回路
２８は圧電トランス１８より同期信号を受けて、圧電ト
ランス１８の自己共振周波数でその搬送波を発振させて
いる。このパルス幅制御回路２８では、この搬送波と誤
差増幅回路２６からの誤差電圧を比較し、管電流を大き
くする時は図１０（Ａ）に示すようにデューティ比の大
きい駆動信号を制御信号として励振回路２６に送り、管
電流を小さくする時は図１０（Ｂ）に示すようにデュー
ティ比の小さい駆動信号を制御信号として励振回路１６
に送るようになっている。

【００３８】ここで、デューティ比Ｄは次の式のように
表される。Ｄ＝Ｔ_ON／ＴＴ_ONはパルス幅であり、Ｔはパルス間隔である。この場
合、デューティ比の最大を０．５とすれば、搬送波の振
幅成分はデューティ比に略比例するため、圧電トランス
１８から放電管２０への供給電力は、基準電圧２４を変
えることによってデューティ比を変えて調整することが
できる。

【００３９】尚、以上の実施例にあっては、圧電トラン
ス１８に帰還電極４２を設けて、或いは設けないでこの
トランス１８に発生した電力の一部を励振回路１６に帰
還させて発振させるようにした、いわゆる自励方式につ
いて説明したが、これに代えて、例えば図１１及び図１
２に示すような他励方式を用いてもよい。これらの両回
路の圧電トランス１８とスイッチトランジスタ３０、３
２の接続状態は、帰還電極を除いた点以外は図２に示す
場合と同じである。

【００４０】図１１に示す回路構成にあっては、第１の
スイッチトランジスタ３０としてＰＮＰトランジスタを
用い、第２のスイッチトランジスタ３２としてはタイプ
の異なるＮＰＮトランジスタを用いており、これら各ト
ランジスタ３０、３２のベースに例えば水晶発振器より
なる発振部５２の出力をバッファ５４を介して共通に接
続している。

【００４１】このように構成することにより発振部５２
からの発振周波数で定まる周期で、第１及び第２のスイ
ッチトランジスタ３０、３２は交互にオン・オフされ、
この結果、圧電トランス１８の入力電極３８、４０に上
記周期で電圧が印加されて出力電極４４側に高電圧を発
生させることができる。

【００４２】また、図１２に示す回路構成にあっては、
第１のスイッチトランジスタ３０及び第２のスイッチト
ランジスタ３２として共に同じタイプ、例えばＮＰＮ型
のトランジスタを用いており、一方のトランジスタ、図
示例にあっては第１のスイッチトランジスタ３０のベー
スに発振部５２の出力をインバータ５６を介して入力
し、他方の第２のスイッチトランジスタ３２のベースに
は発振部５２の出力をバッファ５８を介して入力してい
る。この場合にも、図９に示す回路と同様に動作し、圧
電トランス１８の出力電極４４側に高電圧を発生させる
ことができる。

【００４３】更に、本実施例においては圧電トランス１
８として薄板状に成形されたローゼン型圧電トランスを
用いたが、この形状に限定されるものではなく、既知の
種々の圧電トランスの形状で実施することができる。

【００４４】尚、上記実施例においては、放電管として
液晶ディスプレイのバックライトに用いる冷陰極管を例
にとって説明したが、この種の放電管に限定されず、他
の全ての放電管にも適用し得るのは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電管の
駆動装置によれば次のように優れた作用効果を発揮する
ことができる。従来の電磁型トランスを用いた場合と比
較して小型・薄型化できるのみならず、巻線を用いない
ので巻線短絡による異常発熱、発煙を防止できる。ま
た、圧電トランスの内部インピーダンスで出力電流を制
限できるためバラストコンデンサが不要となり、出力短
絡時でも過度の短絡電流が流れない。圧電トランスの出
力の一部を帰還させて自励発振により圧電トランスを励
振した場合には、常に圧電トランスの自己共振周波数で
駆動させることができ、効率的な駆動を行なうことがで
きる。また、発光量制御部を設けた場合には、管電流を
制御して放電管の発光量を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電管の駆動装置の一例を示すブ
ロック構成図である。

【図２】図１に示すブロックの主要部である自励方式の
励振回路の回路構成図である。

【図３】図１に示す電流検出回路の回路構成図である。

【図４】放電管と圧電トランスの特性を示す特性曲線で
ある。

【図５】自励方式の他の励振回路の回路構成図である。

【図６】自励方式の更に他の励振回路の回路構成図であ
る。

【図７】図６に示す実施例における圧電トランスの入力
電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏの実際の動作波形図である。

【図８】自励方式の更に他の励振回路の回路構成図であ
る。

【図９】本発明に係る放電管の他の駆動装置の一例を示
すブロック構成図である。

【図１０】管電流を検出して発光量を調節する時の制御
信号の波形を示す図である。

【図１１】他励方式の励振回路を示すブロック図であ
る。

【図１２】他励方式の他の励振回路を示すブロック図で
ある。

【図１３】圧電トランスの動作原理を示す動作原理図で
ある。

【符号の説明】

１０駆動装置１２直流電源１６励振回路（励振手段）１８圧電トランス２０放電管２２発光量制御部２４基準電圧２６誤差増幅回路２８パルス幅制御回路３０第１のスイッチトランジスタ３２第２のスイッチトランジスタ３３、３４、３５トランジスタ３６圧電セラミックス素子３８、４０入力電極４２帰還電極４４出力電極５０可動端子５２発振部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電管を駆動する駆動装置において、圧
電トランスと、この圧電トランスの入力電極に加わる電
圧を周期的に反転させる励振手段とを備え、前記圧電ト
ランスの出力を前記放電管に供給するように構成したこ
とを特徴とする放電管の駆動装置。
【請求項２】前記励振手段は、前記圧電トランスに設
けた帰還電極に発生する電力を帰還させることにより自
己励振する自励方式であることを特徴とする請求項１記
載の放電管の駆動装置。
【請求項３】前記励振手段は、前記圧電トランスに設
けた出力電極に発生する電力の一部を帰還させることに
より自己励振する自励方式であることを特徴とする請求
項１記載の放電管の駆動装置。
【請求項４】前記圧電トランスと前記励振手段とで、
Ｅ級動作回路が構成されていることを特徴とする請求項
１乃至３記載の放電管の駆動装置。
【請求項５】前記放電管の管電流を検出する管電流検
出部と、この検出部の検出結果に基づいて前記圧電トラ
ンスへの入力を制御して発光量を調節する発光量制御部
とを備えるように構成したことを特徴とする請求項１乃
至４記載の放電管の駆動装置。