KR20030044844A - 압전 트랜스의 구동 회로, 냉음극관 발광 장치, 액정 패널및 액정 패널 장착 기기 - Google Patents
압전 트랜스의 구동 회로, 냉음극관 발광 장치, 액정 패널및 액정 패널 장착 기기 Download PDFInfo
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Abstract
압전 트랜스에 접속된 모든 냉음극선의 점등을 확실하게 하고, 정상 점등시에 각 냉음극선의 휘도차를 저감하여, 신뢰성과 성능을 향상시킨 압전 트랜스의 구동 회로를 제공한다. 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과, 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되며, 각각의 냉음극관의 출력 상태를 검출하는 냉음극관 출력 검출 회로가 설치되어, 냉음극관 출력 검출 회로로부터의 검출 신호에 기초하여 압전 트랜스가 구동 제어된다. 이것에 의해, 압전 트랜스는, 1개의 냉음극관에 대한 동작과 같은 동작을 행할 수 있다.
Description
본 발명은, 압전 트랜스의 구동 회로, 압전 트랜스의 부하로서 냉음극관을 사용한 냉음극관 발광 장치, 이러한 냉음극관 발광 장치가 장착되어 그것에 의해 휘도 제어되는 액정 패널, 이러한 액정 패널이 장착된 기기에 관한 것이다.
이하에, 도면을 참조하면서 종래의 압전 트랜스, 및 압전 트랜스의 구동 회로에 대해 설명한다.
압전 트랜스는, 압전 재료에 1차측(입력측), 및 2차측(출력측)의 전극을 형성하여, 1차측 전극에 압전 트랜스의 공진주파수 근방의 교류 전압을 인가해 압전 트랜스를 기계적으로 진동시키고, 이 기계적 진동을 압전 효과에 의해 변환하여, 2차측 전극으로부터 고전압으로 취출하는 것이며, 전자(電磁) 트랜스보다도 소형화, 박형화가 가능하여, 높은 변환 효율을 실현할 수 있다.
도 14는, 2차측 1출력 타입의 종래의 압전 트랜스(101)의 사시도이다. 도 14에서, 압전 트랜스(101)는, 티탄산지르콘산납(PZT) 등의 압전 세라믹 재료로 이루어지는 직사각형 판(105)에, 두께 방향 주면(主面)의 거의 반 정도에 상대하여, 1차측(입력측) 전극으로서 전극(102)과 전극(103)이, 또 길이 방향의 한 쪽 단면에 2차측(출력측) 전극(104)이 형성되어 구성된다. 직사각형 판(105)은 전극(102)과 전극(103)을 이용하여 미리 두께 방향으로 분극되어 있고, 1차측 전극과 전극(104)를 이용하여 미리 길이 방향으로 분극되어 있다. 1차측 전극인 전극(102)과 전극(103) 사이에 압전 트랜스(101)의 길이 방향으로 신축(伸縮)하는 진동의 공진주파수 근방의 교류 전압을 인가하면, 압전 트랜스(101)는 길이 방향으로 신축하는 기계적 진동을 여진(勵振)하고, 이 기계적 진동이 압전 효과에 의해 전압으로 변환되어, 1차측 전극과 2차측 전극의 임피던스 비에 따른 전압으로서, 2차측 전극인 전극(104)으로부터 출력된다.
또한, 도 15는, 2차측 2출력 타입의 압전 트랜스(111)의 사시도이다. 도 15에서, 압전 트랜스(111)는, 압전 세라믹 재료로 이루어지는 직사각형 판(116)에, 길이 방향의 거의 중앙부에, 두께 방향으로 상대하여 1차측 전극인 전극(112)과 전극(113)이, 또 길이 방향의 한 쪽 단면에 2차측 전극으로서 전극(114), 길이 방향의 다른 쪽 단면에 전극(115)이 형성되어 구성된다. 직사각형 판(116)은 전극(112)과 전극(113)을 이용하여 미리 두께 방향으로 분극되어 있고, 1차측 전극과, 전극(114), 전극(115)을 이용하여 미리 길이 방향으로 분극되어 있다. 1차측 전극인 전극(112)과 전극(113) 사이에 압전 트랜스(111)의 길이 방향으로 신축하는 진동의 공진주파수 근방의 교류 전압을 인가하면, 압전 트랜스(111)는 길이 방향으로 신축하는 기계적 진동을 여진하고, 이 기계적 진동이 압전 효과에 의해 전압으로 변환되어, 1차측 전극과 2차측 전극과의 임피던스 비에 따른 전압으로서, 2차측 전극인 전극(114) 및 전극(115)으로부터 출력된다.
압전 트랜스는 일반적으로, 2차측에 접속된 부하의 임피던스에 의해, 1차측에 입력된 전압에 대한 2차측으로 출력되는 전압을 나타내는 승압비가 변화하고, 또, 1차측에 입력되는 전력에 대한 2차측으로 출력되는 전력에 의해 나타나는 구동 효율도 마찬가지로 변화하기 때문에, 최대 승압비나 구동 비율이 얻어지는 구동 주파수도 변화한다.
예를 들면, 압전 트랜스의 부하로서 냉음극관을 이용한 경우, 일반적으로 냉음극관은, 점등하기까지는, 수 백㏁ 이상의 고임피던스를 나타내고, 점등 후에는 수 백Ω에서 수 십Ω까지 임피던스가 급격하게 저하한다. 또, 냉음극관을 점등시키기 위해 수 ㎸ 이상의 전압이, 또 정상 점등 시에도 수 백V 내지 수 ㎸의 전압이필요하며, 압전 트랜스를 이용해 효율 좋은 냉음극관을 점등시키기 위해서는, 점등 개시 전과 점등 후에 압전 트랜스의 1차측에 인가하는 교류 전압의 주파수와 전압 레벨을 변화시키지 않으면 안된다.
그것을 위한 종래 기술로는, 일본국 특개평 6-167694호 공보에 기재된 냉음극관 구동 장치가 알려져 있고, 도 16에, 동 공보에 개시되어 있는 구동 장치의 블록도를 도시한다.
도 16에서, 무안정 멀티바이브레이터(206)로부터의 출력 신호를 전류 증폭 회로(207)로 증폭하고, 필요에 따라 권선 트랜스(208)로 더 전압을 승압하여 압전 트랜스(201)의 1차측에 인가한다. 압전 트랜스(201)의 2차측 출력에는 부하로서 냉음극관(202)이 접속되어 있고, 냉음극관(202)에 흐르는 전류를 부하 전류 검출 회로(209)에 의해 검출하고, 검출한 전류 레벨을 전압으로 변환하여, 교류 전압 정류 회로(210)를 통해, 적분 회로(204)의 한 쪽의 입력 단자에 입력하고, 다른 쪽의 입력 단자에는, 가변 전압 장치(203)로부터의 신호를 공급함으로써, 적분 회로(204)로부터 전압 레벨 시프트 회로(205)를 통해, 무안정 멀티바이브레이터(206)의 발진 주파수가 제어된다.
압전 트랜스(201)의 부하인 냉음극관(202)을 점등시키기 위해, 가변 전압 장치(203) 및 전압 레벨 시프트 회로(205) 등에 의해 압전 트랜스(201)에 인가하는 전압을 설정하고, 압전 트랜스(201)의 구동 주파수를 소인(掃引)하여, 냉음극관(202)을 점등시킨다. 점등 후, 압전 트랜스(201)의 구동 주파수를 더욱 소인하고, 더욱이 부하 전류 검출 회로(209) 등에 의해 검출된 전류 레벨에 따라,가변 전압 장치(203) 및 전압 레벨 시프트 회로(205) 등에 의해 압전 트랜스(201)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 냉음극관(202)의 발광 휘도가 조정된다.
압전 트랜스에, 냉음극관 등의 복수의 부하를 접속하는 경우, 예를 들면, 일본국 특개평 8-45679호 공보 등에 개시되어 있는데, 도 17에 도시하는 바와 같이, 도 14의 2차측 1출력 타입의 압전 트랜스(101)를 이용하여, 압전 트랜스(101)의 2차측 전극(104)에 냉음극관(120)과 냉음극관(121)을 직렬로 접속하는 방식이 있다. 이 경우, 냉음극관 1관당, 점등을 시작할 때까지는 수 ㎸의 전압을, 또 정상 점등 시에는 수 백V의 전압을 냉음극관의 양단에 부여하지 않으면 안되기 때문에, 압전 트랜스(101)의 출력으로서는, 접속하는 냉음극관의 본수만큼 높은 전압을 출력할 필요가 있다.
그 때문에, 압전 트랜스(101)와 냉음극관(120)의 접속 부분이나 배선, 및 회로 기판을 고전압에 견딜 수 있는 구성으로 하지 않으면 안된다고 하는 문제가 있다. 또한, 회로 기판 상에서의 압전 트랜스를 포함한 회로부품의 실장에 대해서, 고전압에 의한 절연 파괴를 회피하고, 안전성을 높이기 위해 각 부품간의 거리를 넓히지 않으면 안되기 때문에, 실장 밀도를 높이는데 한계가 있어, 압전 트랜스나 회로 부품을 소형화하여도, 회로 기판을 포함한 시스템으로서는, 소형화, 공간을 줄일 수 없다는 문제가 있다.
또, 도 14의 2차측 1출력 타입의 압전 트랜스를 이용해서, 압전 트랜스에 복수의 냉음극관을 접속하는 다른 종례예로서, 도 18에 도시하는 바와 같이, 압전 트랜스(101)의 2차측 전극인 전극(104)에 냉음극관(120)과 냉음극관(121)을 병렬로접속하는 방식도 있다. 이 경우, 냉음극관(120)과 냉음극관(121)의 임피던스의 편차에 의해, 점등 개시 시간에 편차가 생긴다. 예를 들면, 최초에 냉음극관(120)이 점등을 시작하면, 냉음극관(120)의 임피던스가 급격하게 저하함으로써, 압전 트랜스(101)의 승압비가 내려가, 최초에 점등을 시작한 냉음극관(120) 이외의 냉음극관(121)이, 점등 개시 가능한 전압 레벨을 유지할 수 없어, 한 쪽의 냉음극관만 점등할 수 없게 되는 문제도 있다.
또한, 도 15의 2차측 2출력 타입의 압전 트랜스(111)를 이용하여, 압전 트랜스에 복수의 냉음극관을 접속하는 다른 종례예로서, 일본국 특개평 8-45679호 공보에 개시되어 있는 도 19에 도시하는 바와 같은 방식이 있다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 압전 트랜스(111)의 2차측 전극인 전극(114), 전극(115)에, 직렬로 접속한 냉음극관(120)과 냉음극관(121)을 접속하는 방식으로, 도 18에 나타난 방식과는 다르며, 냉음극관(120)과 냉음극과(121)의 임피던스 편차에 의해, 한 쪽의 냉음극관만이 점등하고, 다른 쪽의 냉음극관이 점등하지 않는 상태는 회피할 수 있다.
그러나, 냉음극관(120)과 냉음극관(121)의 접속부와, 1차측 전극의 한 쪽의 전극(113)이 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 미점등 상태는 피할 수 있지만, 정상 점등시의 2개의 냉음극관의 임피던스 차에 의한 휘도의 차가 생기는 동시에, 압전 트랜스(111)는, 2개의 2차측 전극(114, 115)으로부터 항상 다른 전력을 계속 공급하는 불안정한 동작을 하지 않으면 안되는 문제도 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 압전 트랜스에 복수의 냉음극관을 접속하는 경우에, 모든 냉음극관의 점등을 확실히 하는 동시에, 정상 점등시에 각 냉음극관의 휘도차를 인식 불가능한 정도까지 저감하여, 신뢰성과 성능을 향상시킨 압전 트랜스의 구동 회로, 이러한 압전 트랜스의 구동 회로를 이용한 냉음극관 발광 장치, 이러한 내음극관 발광장치가 장착되어 그것에 의해 휘도가 제어되는 액정 패널, 이러한 액정 패널이 장착된 기기를 공급하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 제1 압전 트랜스 구동 회로는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로로서, 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 부하와, 복수의 부하에 직렬로 접속되고, 각각의 부하 출력 상태를 검출하는 부하 상태 검출부를 구비하며, 부하 상태 검출부에서의 검출 신호에 기초하여 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 압전 트랜스의 부하를 냉음극관으로 한 경우, 복수의 냉음극관 임피던스가 각각 다르더라도, 정상 점등시에서의 각 냉음극관의 휘도차가 작고, 또, 점등 개시시에서의 냉음극관의 미점등도 일어나기 어렵다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 제2 압전 트랜스의 구동 회로는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로로서, 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 부하와, 복수의 부하에 직렬로 접속되고, 각각의 부하의 출력 상태를 전기적으로 분리하여 검출하는 부하 상태 검출부를 구비하며, 부하 상태 검출부로부터의 출력 신호에 기초하여 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 압전 트랜스의 부하를 냉음극관으로 한 경우, 제1 압전 트랜스의 구동 회로에 더해, 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호가 서로 영향을 주고받는 비율을 제어할 수 있기 때문에, 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호의 내-노이즈성을 함께 향상시킬 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 제3 압전 트랜스의 구동 회로는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로로서, 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 부하와, 복수의 부하에 직렬로 접속되고, 각각의 부하 출력 상태를 검출하는 부하 상태 검출부와, 부하 상태 검출부로부터의 검출 신호에서의 압전 트랜스의 구동 주파수 근방의 주파수 성분만을 선택 출력하는 주파수 선택부를 구비하며, 주파수 선택부로부터의 신호에 기초하여 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 압전 트랜스의 부하를 냉음극관으로 한 경우, 제1 압전 트랜스의 구동 회로의 이점에 더해, 불필요한 고주파 성분을 제거할 수 있어, 압전 트랜스의 구동 제어 및 냉음극관의 휘도 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 냉음극관 발광 장치는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을변환하여 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스와, 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과, 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와, 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 복수의 냉음극관 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 액정 패널은, 내장의 냉음극관 발광 장치에 의해 휘도가 제어되는 액정 패널로서, 냉음극관 발광 장치는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스와, 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과, 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와, 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 복수의 냉음극관 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 냉음극관의 점등 개시시나 점등시의 부하 변동에 따라서, 압전 트랜스의 출력 전압이 변화하기 때문에, 액정 패널에 탑재된 다른 회로계로의 악영향을 해소할 수 있다. 또, 냉음극관으로의 출력 전압이 거의 정현파상이기 때문에, 냉음극관의 점등에 기여하지 않는 불필요한 주파수 성분도 저감할 수 있다. 또, 액정 패널의 가장자리부 등의 좁은 장소에서도 탑재할 수 있어, 액정 패널 자체의 소형, 경량화에도 연계된다. 또, 냉음극관의 점등 불량이 적어지고, 압전 트랜스의 안정 구동이 가능해지기 때문에, 액정 패널 자체의 고신뢰성, 고성능화에도연계된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 액정 패널 장착 기기는, 내장의 냉음극관 발광 장치에 의해 휘도가 제어되는 액정 패널이 장착된 기기로서, 냉음극관 발광 장치는, 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여 2차측 전극으로 출력하는 압전 트랜스와, 압전 트랜스의 2차측 전극에 접속된 복수의 냉음극관과, 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와, 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 복수의 냉음극관 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 냉음관의 본 수가 적어도, 액정 화면의 고휘도화를 실현할 수 있는 동시에, 냉음극관의 점등에, 전자 트랜스가 아니라, 압전 트랜스를 이용함으로써, 전자 노이즈의 발생을 제어할 수 있기 때문에, 기기로의 노이즈나 혼변조에 의한 악영향을 해소할 수 있다.
제1 내지 제3 압전 트랜스의 구동 회로, 본 발명에 관한 냉음극관 발광 장치, 액정 패널, 및 액정 패널 장착 기기에서, 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 압전체 길이 방향에서의 양 단면에 설치되고, 2차측 전극 근방에서의 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일 방향인 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 2개의 2차측 전극으로부터, 진폭이 거의 같아서, 위상이 180도 다른 교류 전압을 출력할 수 있다.
또, 제1 내지 제3 압전 트랜스의 구동 회로, 본 발명에 관한 냉음극관 발광장치, 액정 패널, 및 액정 패널 장착 기기에서, 압전 트랜스의 부하를 냉음극관으로 한 경우, 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 냉음극관으로의 인가 전압이 거의 제로가 되는 위치가, 냉음극관의 내부가 아니라, 냉음극관의 접속부로 되기 때문에, 항상 휘도가 저하되어 어두워지는 부분을 없앨 수 있다.
또한, 제2 압전 트랜스의 구동 회로, 본 발명에 관한 냉음극관 발광 장치, 액정 패널, 및 액정 패널 장착 기기에서, 부하 상태 검출부는, 발광 다이오드 및 포토 트랜지스터로 이루어지는 광아이솔레이터를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 압전 트랜스의 부하를 냉음극관으로 한 경우, 유도성 소자를 이용해 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호를 전기적으로 분리하는 구성이 아니기 때문에, 복수의 냉음극관의 임피던스 차가 큰 경우에도, 노이즈 발생 요인이 없고, 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호의 내-노이즈성을 모두 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 냉음극관 발광 장치, 액정 패널, 및 액정 패널 장착 기기에서, 압전 트랜스 및 제어부는, 복수의 냉음극관 각각의 한 쪽의 전극에 근접하여 배치된 제1 기판에 실장되고, 냉음극관 출력 검출부는, 복수의 냉음극관 각각의 다른 쪽의 전극에 근접하여 배치된 제2 기판에 실장되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 압전 트랜스를 중심으로 한 비교적 큰 전력을 취급하는 부분과, 냉음극관 출력 검출부를 중심으로 한 미소 전력을 취급하는 부분을, 각각 다른 기판을 이용하여 분리함으로써, 냉음극관 출력 검출부에서의 냉음극관에 흐르는 전류 검출 능력을 높이는 동시에, 냉음극관 출력 검출부로부터 출력되는 검출 신호에의 노이즈, 특히 그라운드 라인의 접근에 의한 노이즈의 혼입을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도,
도 2는 도 1의 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 액정 패널의 내부 구성을 도시하는 개략도,
도 6는 본 발명의 실시 형태 5에 관한 휴대 전화의 개략 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 형태 6에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 8은 본 발명의 실시 형태 7에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20) 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 9는 본 발명의 실시 형태 8에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도,
도 10은 도 9의 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20) 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 11은 본 발명의 실시 형태 9에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도,
도 12는 도 11의 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예, 및 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예를 도시하는 블록도,
도 13은 본 발명의 실시 형태 10에 관한 액정 패널의 내부 구성을 도시하는 개략도,
도 14는 종래의 2차측 1출력 타입의 압전 트랜스의 개략 구성을 도시하는 사시도,
도 15는 종래 2차측 2출력 타입의 압전 트랜스의 개략 구조를 도시하는 사시도,
도 16은 종래의 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도,
도 17은 도 14의 압전 트랜스와 냉음극관을 직렬로 접속한 냉음극관 점등 장치의 개략 구성도,
도 18은 도 14의 압전 트랜스와 냉음극관을 병렬로 접속한 냉음극관 점등 장치의 개략 구성도,
도 19는 도 15의 압전 트랜스와 냉음극관을 직렬로 접속한 냉음극관 점등 장치의 개략 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 압전 트랜스2, 3 : 1차측 전극
4, 5 : 2차측 전극6 : 직사각형 판
7, 8 : 냉음극관10 : 구동 주파수 제어 회로
11 : 입력 전력 제어 회로12 : 제어 신호 선택 회로
20 : 냉음극관 출력 검출 회로21, 22, 23, 26, 29 : 저항
24 : 차동 증폭기25 : 커런트 트랜스
27 : 다이오드28 : 광아이솔레이터
30 : 액정 패널31 : 인버터 회로
32 : 제1 기판33 : 제2 기판
40 : 휴대 전화
이하, 본 발명의 적절한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시 형태 1)
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 1에서, 1은 2차측 2출력 타입의 압전 트랜스, 2, 3은 압전 트랜스(1)의 1차측 전극, 4, 5는 압전 트랜스(1)의 2차측 전극, 7, 8은 냉음극관, 10은 구동 주파수 제어 회로(DFCC), 11은 입력 전력 제어 회로(IPCC), 20은 냉음극관 출력 검출 회로(ODC)이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 압전 트랜스의 구동 회로에서, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 내부 구성예도 나타내는 블록도이다. 도 2에서, 냉음극관 출력 검출 회로(20)는, 저항(21, 22, 23)과, 차동 증폭기(24)로 구성된다.
이어서, 도 1 및 도 2에 도시한 구동 회로의 동작에 대해서 설명한다.
구동 주파수 제어 회로(10)로부터 출력되는 구동 주파수와 전압 레벨의 신호를 기초로, 입력 전력 제어 회로(11)는, 압전 트랜스(1)에 교류 전력을 공급한다. 압전 트랜스(1)의 1차측 전극 2와 3 사이의 임피던스와 2차측 전극 4와 5 사이의 임피던스의 비에 따라, 입력 전압에 대해 상승된 전압이 2차측 전극인 전극(4, 5)으로부터 출력된다. 압전 트랜스(1)를 구성하는 2차측 전극(4, 5)이, 직사각형판(6)의 길이 방향의 중앙부에 형성되어 있는 1차측 전극(2, 3)에 대해, 대칭적으로 형성되어 있는 동시에, 2차측 전극(4, 5) 근방의 분극 방향은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 직사각형 판(6)의 길이 방향에서 같은 방향으로 분극되어 있기 때문에, 2개의 2차측 전극(4, 5)에서는, 진폭이 거의 같고, 위상이 180도 다른 교류 전압이 출력된다. 출력된 변환 전압은 냉음극관(7), 냉음극관(8)에 인가되어, 각각의 임피던스에 따라 전류가 흐른다.
또한, 도 2에서, 냉음극관(7)과 냉음극관(8) 사이에 저항(21)이 접속되고, 저항(21)의 양단의 전위가 저항(22), 저항(23)을 통해, 차동 증폭기(24)로 검출된다. 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)는, 냉음극관 출력 회로(20)로부터의 신호에 기초하여, 압전 트랜스(1)의 구동 주파수 혹은 입력 전압을 제어하고, 압전 트랜스(1)을 구동 제어한다.
예를 들면, 6W의 냉음극관을 이용한 경우, 정상 점등시에는, 하나의 냉음극관에 흐르는 전류는 10㎃로, 인가 전압은 600V가 된다. 또한, 점등 개시 전은, 인가 전압은 1㎸ 내지 1.5㎸의 값이 된다. 압전 트랜스(1)에 접속되는 냉음극관(7, 8)의 임피던스 변화에 따라, 압전 트랜스(1)의 출력 전력이 변화하기 때문에, 필요한 전압, 전류, 전력에 대응하도록 그 형상 설계가 행해진다.
또한, 구동 주파수는, 일반적으로 40㎑ 내지 80㎑ 정도이며, 구동 주파수의 하한치는, 가청 영역에 들어가지 않는 값으로 결정되고, 구동 주파수의 상한치는, 냉음극관을 실장하는 시스템과의 관계로 결정된다. 냉음극관 단체(單體)에서는, 구동 주파수가 높을수록 휘도 효율이 높아지고, 전자 트랜스의 경우, 약 100㎑ 이상으로 구동하면 변환 효율이 저하하지만, 압전 트랜스의 경우, 100㎑ 이상으로 구동하여도 효율 저하는 없다. 그러나, 냉음극관을 액정 패널 등에 실장할 때에, 냉음극 사이와 평행하게 반사판을 설치하기 때문에, 냉음극관과 반사판 사이에 부유 용량이 발생한다. 구동 주파수가 높을 경우, 이 부유 용량을 통해 냉음극관으로부터 반사판에 전류가 흐르고, 압전 트랜스로부터 전력을 공급해도, 냉음극관이 아니라 반사판 쪽으로 전류가 흘러, 압전 트랜스로부터 본 전력에 대한 휘도 효율이 저하하기 때문에, 그것에 의해 구동 주파수의 상한치가 결정된다.
본 실시 형태에 의하면, 압전 트랜스(1)의 1차측 전극의 한 쪽의 전극(3)은 접지되어 있지만, 냉음극관(7)과 냉음극관(8)의 접속 부분은, 도 19의 방식과는 다르며, 접지하지 않고 있지 않기 때문에, 2개의 냉음극관임에도 불구하고, 압전 트랜스(1)는, 1개의 냉음극관에 대한 동작과 마찬가지 동작을 하게 된다. 따라서, 2개의 냉음극관 각각의 임피던스가 달라져도, 정상 점등시에는 휘도차는 인식할 수 있는 레벨보다는 충분히 작고, 또 점등 개시시에서의 한 쪽의 냉음극관만 점등되는 동작도 일어나기 어렵다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 1에 도시한 구성 요소로 이루어지는 구동 회로 만으로 한정하지 않고, 도 1의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있다면 상관없다.
또한, 냉음극관 출력 검출 회로(20)으로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치등을 이용해서, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 2)
도 3은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도이다. 또한, 도 3에서, 도 2와 같은 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 구성이, 실시 형태 1의 그것과는 다르다.
도 3에서, 본 실시 형태의 냉음극관 출력 검출 회로(20)는, 커런트 트랜스(25)와, 저항(26)으로 구성된다.
이어서, 도 3에 도시한 구동 회로의 동작에 대해서 설명한다.
압전 트랜스(1)를 구동 제어하는 수순은, 상기 실시 형태 1과 동일하다. 냉음극관(7)과 냉음극관(8) 사이에, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 커런트 트랜스(25)의 1차측 권선이 접속된다. 커런트 트랜스(25)의 1차측 권선에 흐르는 전류에 따라서, 커런트 트랜스(25)의 2차측 권선에 유도된 전류가 저항(26)에 의해 전압으로 변환되고, 그것이 제어 신호로서 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 구동 제어에 사용된다.
본 실시 형태에 의하면, 상기 실시 형태 1에서의 효과에 더해, 냉음극관 출력 검출 회로(20)에서, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류와 검출 신호가, 커런트 트랜스(25)에 의해 전기적으로 분리되기 때문에, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류와 검출 신호가 서로 영향을 주고받는 비율을 억제할 수 있고, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류와 검출 신호의 내-노이즈성을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 3에 도시한 구성 요소로 이루어지는 구동 회로만으로 한정되지 않고, 도 3의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관 없다.
또한, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 3)
도 4는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도이다. 또한, 도 4에서, 도 1, 도 2 및 도 3과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 실시 형태가, 실시 형태 1 및 실시 형태 2와 다른 것은, 제어 신호 선택 회로(12)를 설치하며, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)가, 냉음극관 출력 검출 회로(20)에서 검출된 신호를, 제어 신호 선택 회로(CSCC)(12)를 통해 수신하는 점에 있다.
냉음극관의 정상 점등시에, 2개의 냉음극관(7, 8)의 임피던스 차에 따라서는, 압전 트랜스(1)의 출력 신호의 주파수 성분 이외의 고주파가 중첩되는 경우가 있어, 제어 신호의 품질을 저하시킨다.
본 실시 형태에서의 제어 신호 선택 회로(12)에 의해, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 신호 중, 압전 트랜스(1)의 출력 신호의 주파수(압전 트랜스(1)의 구동주파수) 성분만을 선택 혹은 추출함으로써, 압전 트랜스(1)의 출력 신호 주파수 성분만을 제어 신호로서 이용할 수 있기 때문에, 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서의 효과에 더해, 압전 트랜스의 구동 제어 및 냉음극관의 휘도 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 4에 도시한 구성 요소로 이루어지는 구동 회로만으로 한정하지 않고, 도 4의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관없다.
또한, 실시 형태 1 및 실시 형태 2의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 4)
도 5에, 본 발명의 실시 형태 4로서, 상기 실시 형태 1, 실시 형태 2, 혹은 실시 형태 3의 압전 트랜스의 구동 회로를, 액정 디스플레이나 액정 모니터 등의 액정 패널의 백라이트인 냉음극관을 구동하는 인버터 회로로서 이용한 경우의 내부 구성을 나타낸다.
도 5에서, 30은 액정 패널, 31은 인버터 회로, 7, 8은 냉음극관이다.
종래의 전자 방식 트랜스에서는, 냉음극관 점등 개시시의 고전압을 항상 출력하여 두지 않으면 안되었다. 그러나, 압전 트랜스를 이용함으로써, 냉음극관의점등 개시시나 점등 시의 부하 변동에 따라서, 압전 트랜스의 출력 전압이 변화하기 때문에, 액정 패널에 탑재된 다른 회로계로의 악영향을 해소할 수 있다. 또, 냉음극관으로의 출력 전압이 거의 정현파 형상이기 때문에, 냉음극관의 점등에 기여하지 않는 불필요한 주파수 성분도 저감할 수 있다.
또, 전자 트랜스보다도 압전 트랜스 쪽이, 단위 체적당 취급할 수 있는 전기 에너지가 크기 때문에, 체적을 저감할 수 있고, 또한 압전 트랜스는 직사각형 판의 길이 진동을 이용하기 때문에, 그 형상으로부터 박형화에도 유리하다. 그 결과, 액정 패널의 가장자리부 등의 좁은 장소에도 탑재할 수 있어, 액정 패널 자체의 소형, 경량화에도 연계된다.
또한, 종래의 압전 트랜스에서는 복수의 냉음극관을 점등시키는 경우에는, 본 수분의 고전압을 발생시킬 필요가 있거나, 복수의 냉음극관 내에서 점등 불량이 발생하거나, 압전 트랜스를 불안정한 부하 상태로 구동시키지 않으면 안되었지만, 본 실시 형태를 이용함으로써, 냉음극관의 점등 불량이 적어, 압전 트랜스의 안정 구동이 가능하기 때문에, 액정 패널 자체의 고신뢰성, 고성능화에도 연관된다.
(실시 형태 5)
본 발명의 실시 형태 5로서, 상기 실시 형태 4에 관한 액정 패널을 휴대 전화에 탑재한 경우의 외관 구성을 도 6에 도시한다. 실시 형태 4에 의한 액정 패널, 즉 실시 형태 1 내지 실시 형태 3에 의한 압전 트랜스의 구동 회로를 내장된 액정 패널(30)을, 기기로서 예를 들면, 휴대 전화(40)에 탑재함으로써, 하나의 압전 트랜스로 복수의 냉음극관을 점등시킬 수 있기 때문에, 액정 화면의 고휘도화를실현할 수 있다.
또한, 냉음극관의 점등에, 전자 트랜스가 아니라, 압전 트랜스를 이용함으로써, 전자 노이즈 발생을 억제할 수 있기 때문에, 기기로의 노이즈나 혼변조에 의한 악영향을 해소할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 실시 형태 4에 관한 액정 패널을 휴대 전화에 탑재한 경우에 대해서 설명하지만, 이 외에, 정보 휴대 단말이나 통신 단말 등에 탑재하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시 형태 6)
도 7은, 본 발명의 실시 형태 6에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도이다. 또한, 도 7에서, 도 1, 도 2 및 도 3과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 구성이, 실시 형태 1 및 실시 형태 2의 그것과는 다르다.
도 7에서, 본 실시 형태의 냉음극관 출력 검출 회로(20)는, 다이오드(27)와, 광아이솔레이터(포토커플러)(28)와, 저항(29)으로 구성된다.
이어서, 도 7에 도시한 구동 회로의 동작에 대해서 설명한다.
압전 트랜스(1)를 구동 제어하는 수순은, 상기 실시 형태 1 및 실시 형태 2와 동일하다. 냉음극관(7)과 냉음극관(8) 사이에, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 다이오드(27)와 광아이솔레이터(28)가 접속되어 있다. 또, 다이오드(27)는, 광아이솔레이터(28)의 입력측에 내장되어 있는 발광 다이오드와 병렬로, 또한 전류가흐르는 방향이 서로 역방향이 되도록 접속되어 있다. 광아이솔레이터(28)에 내장되어 있는 발광 다이오드에 흐르는 전류에 따른 강도의 광이 포토 트랜지스터로 수광되고, 포토 트랜지스터에 의해 광전 변화된 전류가, 저항(29)에 의해 검출 신호로서 전압으로 변환된다. 그 검출 신호가, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 구동 제어에 이용된다.
본 실시 형테에 의하면, 상기 실시 형태 1에서의 효과에 더해, 실시 형태 2의 경우와 마찬가지로, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류와 검출 신호를 전기적으로 분리할 수 있다.
또, 냉음극관 출력 검출 회로(20)에 유도성 소자를 이용하면, 냉음극관(7)과 냉음극관(8)의 임피던스 차가 큰 경우나, 유도성 소자의 특성에 의해서는, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류의 시간 변동에 대한 미분 성분이, 검출 신호 측에서의 노이즈 발생 요인이 될 가능성이 있다.
그러나, 본 실시 형태에 의하면, 냉음극관 출력 검출 회로(20)에 유도성 소자를 이용하지 않고 구성함으로써 노이즈 발생 요인이 없고, 또한 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류와 검출 신호를 전기적으로 분리할 수 있기 때문에, 내-노이즈성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 7에 도시한 구성 요소로 이루어지는 구동 회로 만으로 한정하지 않고, 도 7의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관없다.
또한, 실시 형태 1 및 실시 형태 2의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)으로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 7)
도 8은, 본 발명의 실시 형태 7에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시한는 블록도이다. 또한, 도 8에서, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 7과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 본 실시 형태가, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 및 실시 형태 6과 다른 것은, 제어 신호 선택 회로(12)를 설치하고, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)가, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로 검출된 신호를, 제어 신호 선택 회로(CSSC)(12)를 통해 수신하는 점에 있다.
상기 실시 형태 3과 마찬가지로, 제어 신호 선택 회로(12)에 의해, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 신호 중, 압전 트랜스(1)의 출력 신호의 주파수(압전 트랜스(1)의 구동 주파수) 성분만을 선택 혹은 추출함으로써, 압전 트랜스(1)의 출력 신호의 주파수 성분만을 제어 신호로서 이용할 수 있기 때문에, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 및 실시 형태 6에서의 효과에 더해, 압전 트랜스의 구동 제어 및 냉음극관의 휘도 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 8에 도시한 구성 요소로 이루어진 구동 회로만으로 한정되지 않고, 도 8의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관없다.
또한, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 실시 형태 3, 및 실시 형태 6의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 8)
도 9는, 본 발명의 실시 형태 8에 관한 압전 트랜스의 구동 회로의 한 구성예를 도시한 블록도이다. 도 10은, 도 9에서의 냉음극관 출력 검출 회로(20)가, 다이오드(27)와, 광아이솔레이터(포트커플러)(28)와 저항(29)으로 구성된 예를 나타낸 도면이다.
또한, 도 9 및 도 10에서, 도 1, 도 2, 도 3, 도 7 및 도 8과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에서, 압전 트랜스(1), 구동 주파수 제어 회로(10), 및 입력 전력 제어 회로(11)가, 제1 기판(32) 상에 실장되고, 냉음극관 출력 검출 회로(20)는, 제1 기판(32)과는 다른 제2 기판(33) 상에 실장되어 있다. 압전 트랜스(1)를 중심으로 한 비교적 큰 전력을 취급하는 부분과, 냉음극관 출력 검출 회로(20)를 중심으로 한 미소 전력을 취급하는 부분을, 각각 다른 기판을 이용하여 분리함으로써, 냉음극관 출력 검출 회로에서의 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류 검출 능력을 높이는 동시에, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터 출력되는 검출 신호로의 노이즈,특히 그라운드 라인의 근접에 의한 노이즈의 혼입을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 9 및 도 10에 도시한 구성 요소로 이루어진 구동 회로만으로 한정되지 않고, 도 9 및 도 10의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관없다.
또한, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 실시 형태 3, 실시 형태 6, 및 실시 형태 7의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 9)
도 11은, 본 발명의 실시 형태 9에 관한 압전 트랜스 구동 회로의 한 구성예를 도시하는 블록도이다. 도 12는, 도 11에서의 냉음극관 출력 검출 회로(20)가, 다이오드(27)와, 광아이솔레이터(포트커플러)(28)와, 저항(29)으로 구성된 예를 나타낸 도면이다.
또한, 도 11 및 도 12에서, 도 1, 도 2, 도 3, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
도 11 및 도 12에서, 압전 트랜스(1), 구동 주파수 제어 회로(10), 및 입력 전력 제어 회로(11)가, 제1 기판(32) 상에 실장되고, 냉음극관 출력 검출 회로(20) 및 제어 신호 선택 회로(12)는, 제1 기판(32)과는 다른 제2 기판(33) 상에 실장되어 있다. 압전 트랜스(1)를 중심으로 한 비교적 큰 전력을 취급하는 부분과, 냉음극관 출력 검출 회로(20)를 중심으로 한 미소 전력을 취급하는 부분을, 각각 다른 기판을 이용하여 분리함으로써, 냉음극관 출력 검출 회로에서의 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류 검출 능력을 높이는 동시에, 냉음극관 출력 검출 회로(20)에서 출력되는 검출 신호로의 노이즈, 특히 그라운드 라인의 근접에 의한 노이즈의 혼입을 억제할 수 있다.
더해서, 상기 실시 형태 3 및 실시 형태 7과 마찬가지로, 제어 신호 선택 회로(12)에 의해, 냉음극관 출력 검출 회로(20)의 신호 중, 압전 트랜스(1)의 출력 신호 주파수(압전 트랜스(1)의 구동 주파수) 성분만을 선택 혹은 추출함으로써, 압전 트랜스(1)의 출력 신호 주파수 성분만을 제어 신호로서 이용할 수 있기 때문에, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 실시 형태 6, 실시 형태 7 및 실시 형태 8에서의 효과에 더해, 압전 트랜스의 구동 제어 및 냉음극관의 휘도 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 도 11 및 도 12에 도시한 구성 요소로 이루어지는 구동 회로만으로 한정하지 않고, 도 11 및 도 12의 구성 요소가 수행하는 기능을 다른 구성 요소로 수행할 수 있으면 상관없다.
또한, 실시 형태 1, 실시 형태 2, 실시 형태 3, 실시 형태 6, 실시 형태 7, 및 실시 형태 8의 경우와 마찬가지로, 냉음극관 출력 검출 회로(20)로부터의 신호에 기초한, 구동 주파수 제어 회로(10) 및 입력 전력 제어 회로(11)에 의한 압전 트랜스의 구동 주파수, 입력 전압의 설정을, 마이크로컴퓨터나, 메모리 등 데이터 축적 장치 등의 주변 장치 등을 이용하여, 소프트적으로 처리하는 것도 가능하다.
(실시 형태 10)
도 13에, 본 발명의 실시 형태 10으로서, 상기 실시 형태 8, 혹은 실시 형태(9)의 압전 트랜스의 구동 회로를, 액정 디스플레이나 액정 모니터 등의 액정 패널의 백라이트인 냉음극관을 구동하는 인버터 회로로서 이용한 경우의 내부 구성을 나타낸다.
도 13에서, 7, 8은 냉음극관, 30은 액정 패널, 32는 인버터 회로 중, 압전 트랜스, 구동 주파수 제어 회로, 및 입력 전력 제어 회로를 중심으로 한 회로 요소가 실장된 제1 기판이며, 33은 인버터 회로 중, 냉음극관 출력 검출 회로만, 또는 냉음극관 촐력 검출 회로 및 제어 신호 선택 회로를 중심으로 한 회로 요소가 실장된 제2 기판이다. 제1 기판(32)은, 냉음극관(7, 8)의 한 쪽의 전극에 접근하여 배치되고, 제2 기판(32)은, 냉음극관(7, 8)의 다른 쪽 전극에 접근하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에 의한 액정 패널은, 도 6에 도시하는 실시 형태 5에 의한 휴대 전화에 탑재된다.
또한, 도 13에서, 도 5, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 의하면, 상기 실시 형태 4에서의 효과에 더해, 압전 트랜스, 구동 주파수 제어 회로, 및 입력 전력 제어 회로를 중심으로 한 비교적 큰 전력을 취급하는 제1 기판(32)과, 냉음극관 출력 검출 회로만, 또는 냉음극관 출력 검출 회로 및 제어 신호 선택 회로를 중심으로 한 미소 전력을 취급하는 제2 기판(33)을 분리함으로써, 실시 형태 8 및 실시 형태 9의 경우와 마찬가지로, 냉음극관(7, 8)에 흐르는 전류 검출 능력을 높이는 동시에, 검출 신호로의 노이즈, 특히 그라운드라인의 근접에 의한 노이즈의 혼입을 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 복수의 냉음극관의 임피던스가, 각각 다르더라도, 정상 점등시의 휘도차가 적고, 또 점등 개시시에서의 냉음극관의 미점등도 일어나기 힘들다.
또한, 본 발명에 의하면, 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호가 서로 영향을 주고받는 비율을 억제할 수 있기 때문에, 냉음극관에 흐르는 전류와 검출 신호의 내-노이즈성을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 압전 트랜스의 출력 신호의 주파수 성분만을 제어 신호로써 이용할 수 있기 때문에, 압전 트랜스의 구동 제어와 냉음극관의 휘도 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 구동 회로가 적용되고, 냉음극관을 발광 제어하는 냉음극관 발광 장치를 액정 패널에 내장함으로써, 냉음극관의 점등 개시시나 점등시의 부하 변동에 따라서, 압전 트랜스의 출력 전압이 변화하기 때문에, 액정 패널에 탑재된 다른 회로계로의 악영향을 해소할 수 있다. 또, 냉음극관으로의 출력 전압이 거의 정현파 형상이기 때문에, 냉음극관의 점등에 기여하지 않는 불필요한 주파수 성분도 저감할 수 있다. 또, 액정 패널의 가장자리부 등의 좁은 장소에도 탑재할 수 있어, 액정 패널 자체의 소형, 경량화에도 연관된다.
또한, 본 발명의 구동 회로가 적용되고, 냉음극관을 발광 제어하는 냉음극관발광 장치를 액정 패널에 내장하고, 이 액정 패널을 휴대 전화, 정보 휴대 단말, 통신 단말 등의 기기에 장착함으로서, 냉음극관의 본 수가 적더라도, 액정 화면의 고휘도화를 실현할 수 있는 동시에, 냉음극관 점등에, 전자 트랜스가 아니라, 압전 트랜스를 이용함으로써, 전자 노이즈의 발생을 제어할 수 있기 때문에, 기기로의 노이즈나 혼변조에 의한 악영향을 해소할 수 있다.
Claims (27)
- 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로에 있어서,상기 압전 트랜스의 2차측에 접근된 복수의 부하와,상기 복수의 부하에 직렬로 접속되고, 각각의 부하의 출력 상태를 검출하는 부하 상태 검출부를 구비하며,상기 부하 상태 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여 상기 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일 방향인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 부하가 냉음극관인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제3항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로에 있어서,상기 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 부하와상기 복수의 부하에 직렬로 접속되고, 각각의 부하의 출력 상태를 전기적으로 분리하여 검출하는 부하 상태 검출부를 구비하며,상기 부하 상태 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여 상기 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제5항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제5항에 있어서, 상기 부하가 냉음극관인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제5항에 있어서, 상기 부하 상태 검출부는, 발광 다이오드 및 포토 트랜지스터로 이루어지는 광아이솔레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여, 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스의 구동 회로에 있어서,상기 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 부하와,상기 복수의 부하에 직렬로 연결되고, 각각의 부하의 출력 상태를 검출하는 부하 상태 검출부와,상기 부하 상태 검출부로부터의 검출 신호에서의 상기 압전 트랜스의 구동 주파수 근방의 주파수 성분만을 선택하는 주파수 선택부를 구비하며,상기 주파수 선택부로부터의 신호에 기초하여 압전 트랜스를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 트랜스의 구동 회로.
- 제10항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 제10항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 압전 트랜스의 구동 회로.
- 압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스와,상기 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과,상기 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와,상기 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 상기 복수의 냉음극관의 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 냉음극관 발광 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 냉음극관 발광 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 냉음극관 발광 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 발광 다이오드 및 포토 트랜지스터로 이루어지는 광 아이솔레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉음극관 발광 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 압전 트랜스 및 상기 제어부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 한 쪽의 전극에 근접하여 배치된 제1 기판에 실장되고, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 다른 쪽 전극에 근접하여 배치된 제2 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 냉음극관 발광 장치.
- 내장의 냉음극관 발광 장치에 의해 휘도가 제어되는 액정 패널에 있어서,상기 냉음극관 발광 장치는,압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스와,상기 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과,상기 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와,상기 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 상기 복수의 냉음극관의 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 액정패널.
- 제18항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 액정 패널.
- 제18항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 액정 패널.
- 제18항에 있어서, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 발광 다이오드 및 포트 트랜지스터로 이루어지는 광아이솔레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
- 제18항에 있어서, 상기 압전 트랜스 및 상기 제어부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 한 쪽의 전극에 근접하여 배치된 제1 기판에 실장되고, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 다른 쪽 전극에 근접하여 배치된 제2 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
- 내장의 냉음극관 발광 장치에 의해 휘도가 제어되는 액정 패널이 장착된 기기에 있어서,상기 냉음극관 발광 장치는,압전체에 1차측 전극 및 2차측 전극이 형성되고, 1차측 전극으로부터 입력된 교류 전압을 변환하여 2차측 전극으로부터 출력하는 압전 트랜스와,상기 압전 트랜스의 2차측에 접속된 복수의 냉음극관과,상기 복수의 냉음극관에 직렬로 접속되고, 각각의 냉음극관에 흐르는 전류를 전기적으로 분리하여 검출하는 냉음극관 출력 검출부와,상기 냉음극관 출력 검출부로부터의 검출 신호에 기초하여, 상기 복수의 냉음극관 발광 제어를 행하는 제어부를 적어도 구비한 것을 특징으로 하는 액정 패널 장착 기기.
- 제23항에 있어서, 상기 압전 트랜스의 2차측 전극은, 직사각형 형상의 상기 압전체의 길이 방향에서의 양단면에 설치되고, 상기 2차측 전극의 근방에서의 상기 압전체의 분극 방향은 길이 방향에서 동일 방향인 것을 특징으로 하는 액정 패널 장착 기기.
- 제23항에 있어서, 상기 냉음극관의 개수가 2n(n은 1 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 액정 패널 장착 기기.
- 제23항에 있어서, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 발광 다이오드 및 포토 트랜지스터로 이루어지는 광아이솔레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널장착 기기.
- 제23항에 있어서, 상기 압전 트랜스 및 상기 제어부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 한 쪽의 전극에 근접하여 배치된 제1 기판에 실장되고, 상기 냉음극관 출력 검출부는, 상기 복수의 냉음극관 각각의 다른 쪽 전극에 근접하여 배치된 제2 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 액정 패널 장착 기기.
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