WO2006043361A1 - 冷陰極管駆動装置 - Google Patents

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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a cold cathode tube driving device.
  • CCFLs cold cathode fluorescent lamps
  • a liquid crystal display panel in a liquid crystal television receiver (hereinafter referred to as a liquid crystal TV) or a liquid crystal monitor.
  • a liquid crystal TV liquid crystal television receiver
  • a liquid crystal monitor for example, see Patent Document 1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device.
  • the inverter circuit 101 generates a high-frequency voltage
  • the step-up transformer 102 boosts the high-frequency voltage by the inverter circuit 101 and applies the boosted high-frequency voltage to the cold cathode tube 103.
  • the resonant capacitor 104 is a capacitor that forms a resonant circuit together with the secondary winding of the step-up transformer 102.
  • the inverter circuit 101 acquires the voltage drop at the resistor 105 via the diode D, detects the conduction current value of the cold cathode tube 103 based on the voltage drop, and based on the value, the inverter circuit 101 Control the lamp current.
  • the lamp current of the cold cathode tube 103 is also directly detected by the low-pressure part force of the cold cathode tube 103.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device for a long cold cathode tube.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device for a plurality of long cold cathode tubes.
  • the low-voltage side wire 106b is directly connected to the ground in the vicinity of the cold-cathode tube 103, and the low-voltage side force of the cold-cathode tube 103 cannot directly detect the lamp current value.
  • the conduction current of the secondary winding of the transformer 102 is detected as the lamp current from the voltage drop across the resistor 111.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-213994 (FIG. 1)
  • the conduction current value of the secondary winding of the transformer 102 is indirectly detected as a lamp current value.
  • the current that conducts the stray capacitance Cf between the electrodes of the cold cathode tube 103 and the stray capacitance between the cold cathode tube 103 and a structure such as a panel is included in the detected current value. It is difficult to accurately detect and accurately control the lamp current, lamp light quantity, etc.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and indirectly and accurately detects a lamp current value of a cold cathode tube, and accurately controls a lamp current, a lamp light amount, and the like.
  • An object is to obtain a cold cathode tube driving device.
  • the present invention is configured as follows.
  • a cold-cathode tube driving device is lit by an inverter circuit that generates a high-frequency voltage, a step-up transformer that boosts the high-frequency voltage generated by the inverter circuit, and a high-frequency voltage that has been boosted by the boost transformer.
  • a cold cathode tube, a series circuit having a reactance element connected in parallel to the cold cathode tube, a conduction current value of the series circuit and a secondary current value of the step-up transformer, and a lamp current value of the cold cathode tube A synthesis circuit that indirectly detects And a control circuit for controlling the lamp current of the cold cathode tube by controlling the inverter circuit based on the lamp current value indirectly detected by the combining circuit.
  • the cold cathode tube driving device may be configured as follows.
  • the synthesis circuit synthesizes the conduction current value of the series circuit with the secondary current value of the step-up transformer at a rate that cancels the conduction current value of the stray capacitance that exists in parallel with the cold cathode tube.
  • the cold cathode tube driving device may be as follows in addition to the! / And misalignment of the cold cathode tube driving device.
  • a resonant capacitor that forms a resonant circuit with the secondary winding of the boosting transformer is used as the reactance element of the series circuit.
  • the resonant capacitor is used as the reactance element of the series circuit, it is possible to reduce the number of elements newly provided when providing the series circuit having the reactance element connected in parallel to the cold cathode tube.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a cold cathode tube driving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the secondary current value of the step-up transformer and the conduction current value of the series circuit in the cold cathode tube driving device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the cold cathode tube driving device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a cold-cathode tube drive device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional cold cathode tube driving device for a long cold cathode tube.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional cold-cathode tube driving device for a plurality of long cold-cathode tubes.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a cold-cathode tube driving device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an inverter circuit 1 is a circuit that is connected to a DC power source and generates a high-frequency voltage.
  • the step-up transformer 2 is a transformer that steps up the high-frequency voltage generated by the inverter circuit 1.
  • the cold cathode tube 3 has one end connected to one end of the secondary winding of the step-up transformer 2 and the other end connected to a nearby ground (a ground line, a structure serving as a ground, etc.).
  • a nearby ground a ground line, a structure serving as a ground, etc.
  • the cold cathode tube 3 is a discharge tube that emits fluorescence when electrons moving between both electrodes collide with an enclosed gas or the like.
  • the resonance capacitor 4 is a reactance element that forms a resonance circuit together with the secondary winding of the step-up transformer 2.
  • Resistor 5 is a resistor element connected in series with resonant capacitor 4. It is a child.
  • One end of the resonance capacitor 4 is connected to one end of the cold cathode tube 3, and the other end of the resonance capacitor 4 is connected to one end of the resistor 5.
  • the other end of the resistor 5 is connected to the ground.
  • the resonance capacitor 4 and the resistor 5 constitute a series circuit 6 connected in parallel to the cold cathode tube 3.
  • the resistor 7 is a resistance element connected in series to the secondary winding of the step-up transformer 2. One end of the resistor 7 is connected to the other end of the secondary winding of the step-up transformer 2, and the other end of the resistor 7 is connected to the ground.
  • the synthesis circuit 8 is a circuit that indirectly detects the lamp current iL of the cold cathode tube 3 by synthesizing the conduction current value i2 of the series circuit 6 and the secondary current value i1 of the step-up transformer 2. is there.
  • one end of the resistor R1 is connected to one end of the resistor 7 and the other end of the secondary winding of the step-up transformer 2, and the other end of the resistor R1 is one end of the resistor R2 and one end of the resistor R3.
  • the other end of the resistor R2 is connected to the other end of the resonant capacitor 4 and one end of the resistor 5.
  • the other end of the resistor R3 is connected to the ground. That is, one end of the resistor R1 and the other end of the resistor R2 are two input ends of the synthesis circuit 8, and a connection point between the other end of the resistor R1 and one end of the resistor R2 is one output end of the synthesis circuit 8. Is done.
  • the control circuit 9 is a circuit that controls the inverter circuit 1 based on the lamp current value indirectly detected by the synthesis circuit 8, and controls the lamp current, lamp power, and the like of the cold cathode tube 3. is there. Since the lamp current changes due to individual differences in the cold cathode tubes 3 and the environmental temperature, the control circuit 9 controls the inverter circuit 1 so that the lamp current remains constant so that the lamp current does not change due to these factors. To do.
  • the control circuit 9 is a circuit that supplies a gate signal to a switching element (not shown) in the inverter circuit 1 to control PWM (Pulse Width Modulation).
  • PWM Pulse Width Modulation
  • stray capacitance Cf is generated between both electrodes of the cold cathode tube 3 due to the cold cathode tube 3 itself and a narrow installation interval between the cold cathode tube 3 and a structure such as a panel. .
  • the value of the stray capacitance Cf mainly depends on the clearance of the cold cathode tube 3 and a structure such as a panel chassis serving as a ground.
  • the inverter circuit 1 generates a high-frequency voltage having a predetermined frequency and applies it to the primary winding of the step-up transformer 2.
  • the step-up transformer 2 boosts the high-frequency voltage generated by the inverter circuit 1.
  • the voltage induced in the secondary winding of the step-up transformer 2 is applied to the cold cathode tube 3 and the like. As a result, the lamp current iL is conducted and the cold cathode tube 3 emits light.
  • control circuit 9 controls the inverter circuit 1 based on the value of the lamp current iL detected indirectly by the synthesis circuit 8, and controls the lamp current iL, the lamp power, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the secondary current value il of the step-up transformer 2 and the conduction current value i2 of the series circuit 6 in the cold cathode tube driving device according to the embodiment of the present invention. As shown in Fig. 2, the phase of the current value i2 is shifted from the phase force of the current value il.
  • the combined current value i3 is approximately (—il X R7 / (Rl + R3) +12 X R5 / (R2 + R3)). That is, the weighted differential force combined current value i3 between the conduction current value il of the resistor 7 and the conduction current value i2 of the resistor 5 is obtained.
  • the ratio of the combination of the conduction current value il of the resistor 7 and the conduction current value i2 of the resistor 5 can be adjusted by the ratio of the resistance values R5 and R7 of the resistors 5 and 7. Therefore, the values of the resistors R5 and R7 may be adjusted at the time of trial manufacture or manufacturing of the liquid crystal panel, for example, so that the lamp current iL and the conduction current i3 of the resistor R3 are synchronized with each other or coincide with each other. Also, the resistors R5 and R7 may be variable resistors for easy adjustment. Alternatively, the resistance values R1, R2, and R3 may be adjusted instead of or in addition to the resistance values R5 and R7.
  • the current value il of the resistor 7 includes the component of the conduction current iC of the stray capacitance Cf as described above. Therefore, the phase of the current value il of the resistor 7 is deviated from the phase of the lamp current iL. For this reason, the composite circuit 8 obtains the difference between the current value il and the current value i2 that is out of phase with the current value il as described above, so that the conduction of the stray capacitance Cf at the current value il of the resistor 7 is obtained. Part or all of the components of the current iC are canceled out, and a current value closer to the lamp current value iL than the current value il of the resistor 7 is obtained as the combined current value i3.
  • the combined circuit 8 obtains the combined current value i3, and this current value is detected as the voltage across the resistor R3.
  • the control circuit 9 detects the voltage across the resistor R3 via the diode D and sets the combined current value i3 based on the detected voltage as the indirectly detected lamp current value iL, and based on the lamp current value iL. Inverter circuit 1 is controlled.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the cold cathode tube driving device according to the embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 in order to verify the effect of the cold cathode tube driving device, the measured waveform of the lamp current value iL directly measured by inserting a resistor on the low voltage side of the cold cathode tube 3 of the circuit shown in Fig. 1 and the composite circuit The measured waveform of the combined current i3 at 8 is compared.
  • the secondary current value il of step-up transformer 2 and the current value i2 of series circuit 6 are synthesized at a predetermined ratio, so that the lamp current value iL directly measured is substantially synchronized and similar.
  • the combined current i3 is obtained.
  • the series circuit 6 having the capacitor 4 is connected in parallel to the cold cathode tube 3, and the combined circuit 8 is a conduction current value of the series circuit 6.
  • the lamp current value iL of the cold cathode tube 3 is indirectly detected by combining i2 and the secondary current value il of the boost transformer 2.
  • the control circuit 9 controls the inverter circuit 1 based on the lamp current value i L detected indirectly by the synthesis circuit 8 to control the lamp current of the cold cathode tube 3.
  • the effect of the conduction current iC of the stray capacitance Cf on the indirectly detected current value iL is reduced by the synthesis circuit 8, so that the lamp current value iL of the cold cathode tube 3 is indirectly It is possible to accurately detect and accurately control the lamp current, the lamp light quantity, and the like. Further, when a plurality of cold cathode tubes 3 are used as a backlight, the amount of light of each cold cathode tube 3 can be accurately controlled, so that the occurrence of luminance spots on the liquid crystal display panel can be suppressed.
  • the synthesis circuit 8 exists in parallel with the cold cathode tube 3.
  • the conduction current value i2 of the series circuit 6 is combined with the secondary current value il of the step-up transformer 2 at a rate that cancels the conduction current value iC of the existing stray capacitance Cf.
  • the resonant capacitor 4 that forms a resonant circuit together with the secondary winding of the boosting transformer 2 is used as the reactance element of the series circuit 6.
  • the cold cathode tube driving device is a device that drives a plurality of cold cathode tubes.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the cold cathode tube driving device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Each of the drive units 21 -i includes a step-up transformer 2, a cold cathode tube 3, a series circuit 6, a resistor 7, a synthesis circuit 8, and a diode D, which are the same as those in FIG.
  • the control circuit 9 controls the inverter circuit 1 based on the lamp current value indirectly detected by the synthesis circuit 8 in the drive units 21-l to 21-n! The lamp current, lamp power, etc. of the cold cathode tubes 3 in the drive units 21-1 to 21-n are controlled.
  • FIG. 5 Other configurations in FIG. 5 are the same as those given the same reference numerals in the first embodiment (FIG. 1), and thus the description thereof is omitted. Further, the operation of each drive unit 21-i is the same as the operation of the similar circuit portion in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained even when a plurality of cold-cathode tubes 3 are lit. That is, when a plurality of cold cathode fluorescent lamps 3 are used as a backlight, the amount of light of each cold cathode fluorescent lamp 3 can be accurately controlled, so that the occurrence of luminance spots on the liquid crystal display panel can be suppressed.
  • a plurality of cold cathode fluorescent lamps 3 are used as a backlight, the amount of light of each cold cathode fluorescent lamp 3 can be accurately controlled, so that the occurrence of luminance spots on the liquid crystal display panel can be suppressed.
  • the force that uses the resonant capacitor 4 as the reactance element of the series circuit 6 instead, the series circuit 6 is provided independently of the resonant capacitor 4. It may be.
  • the current value il (voltage value VI) and the current value i2 (voltage value V2) are combined with three resistors Rl, R2, and R3.
  • the current value il (voltage value VI) and current value i2 (voltage value V2) may be synthesized using active elements such as transistors and operational amplifiers! .
  • the present invention is applicable to, for example, a cold cathode tube driving device for driving each of a plurality of long cold cathode tubes constituting a backlight of a liquid crystal display panel of about 20 inches or more.

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Abstract

　この冷陰極管駆動装置は、高周波電圧を生成するインバータ回路１と、インバータ回路１により生成された高周波電圧を昇圧する昇圧トランス２と、昇圧トランス２による昇圧後の高周波電圧により点灯する冷陰極管３と、冷陰極管３に対して並列に接続されリアクタンス素子４を有する直列回路６と、直列回路６の導通電流値ｉ２と昇圧トランス２の二次側電流値ｉ１とを合成し冷陰極管３のランプ電流値ｉＬを間接的に検出する合成回路８と、合成回路８により間接的に検出されたランプ電流値ｉＬに基づいてインバータ回路１を制御して、冷陰極管３のランプ電流を制御する制御回路９とを備える。

Description

冷陰極管駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、冷陰極管駆動装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、液晶テレビジョン受像機（以下、液晶 TVと 、う）、液晶モニタなどにおける液 晶ディスプレイパネルのバックライトには、複数の冷陰極管（CCFL : Cold Cathode Fl uorescent Lamp )が使用されている（例えば特許文献 1参照）。
[0003] 図 4は、従来の冷陰極管駆動装置を示す回路図である。図 4に示す装置では、イン バータ回路 101は、高周波電圧を発生し、昇圧トランス 102は、インバータ回路 101 による高周波電圧を昇圧し、昇圧後の高周波電圧を冷陰極管 103に印加する。共振 コンデンサ 104は、昇圧トランス 102の二次卷線とともに共振回路を構成するコンデ ンサである。
[0004] インバータ回路 101は、抵抗 105での降下電圧をダイオード Dを介して取得し、そ れに基づいて冷陰極管 103の導通電流値を検出し、その値に応じて冷陰極管 103 のランプ電流などを制御する。
[0005] 上述のような回路構成により冷陰極管 103の低圧部力も直接に冷陰極管 103のラ ンプ電流が検出される。
[0006] 中型以下の液晶ディスプレイパネルでは、冷陰極管 103が比較的短ぐ冷陰極管 1 03の両極に接続される 2本のワイヤ 106a, 106bの配設による浮遊容量の影響が小 さいため、冷陰極管 103の両極に接続される 2本のワイヤ 106a, 106bの一方が他 方へ纏められる。
[0007] 一方、近年開発されて!、るワイド画面、大型の液晶ディスプレイパネルでは、長尺 な冷陰極管 103が使用されワイヤ 106a, 106bが長くなることに起因して、冷陰極管 103の両極に接続される 2本のワイヤ 106a, 106bの一方が他方へ纏められると、浮 遊容量が大きくなり、漏れ電流が増加し、輝度の低下、インバータ回路 101の出力に 対するランプ電力の効率が低下してしまう。 [0008] そのため、長尺な冷陰極管 103が使用される場合には、冷陰極管 103の両極に接 続される 2本のワイヤ 106a, 106bの一方を他方へ纏めずに、低圧側のワイヤ 106b は、冷陰極管 103の根元近傍にグランドとして筐体等に直接接続される。図 6は、長 尺な冷陰極管のための従来の冷陰極管駆動装置を示す回路図である。また、図 7は 、複数本の長尺な冷陰極管のための従来の冷陰極管駆動装置を示す回路図である
[0009] これらの場合には、低圧側のワイヤ 106bが冷陰極管 103近傍のグランドに直接接 続され、冷陰極管 103の低圧側力 直接にランプ電流値を検出することができない ため、昇圧トランス 102の二次卷線の導通電流を、ランプ電流として、抵抗 111での 降下電圧から検出している。
[0010] 特許文献 1：特開 2004— 213994号公報（図 1 )
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] し力しながら、長尺な冷陰極管のための従来の冷陰極管駆動装置では、トランス 10 2の二次卷線の導通電流値をランプ電流値として間接的に検出するため、冷陰極管 103の両極間の浮遊容量 Cfや冷陰極管 103とパネルなどの構造物との間の浮遊容 量を導通する電流が検出される電流値に含まれてしま ヽ、ランプ電流値を正確に検 出してランプ電流、ランプ光量等を正確に制御することが困難である。
[0012] 本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、冷陰極管のランプ電流値を間 接的に、正確に検出して、ランプ電流、ランプ光量等を正確に制御することができる 冷陰極管駆動装置を得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
[0014] 本発明に係る冷陰極管駆動装置は、高周波電圧を生成するインバータ回路と、ィ ンバータ回路により生成された高周波電圧を昇圧する昇圧トランスと、昇圧トランスに よる昇圧後の高周波電圧により点灯する冷陰極管と、冷陰極管に対して並列に接続 されリアクタンス素子を有する直列回路と、直列回路の導通電流値と昇圧トランスの 二次側電流値とを合成し冷陰極管のランプ電流値を間接的に検出する合成回路と、 合成回路により間接的に検出されたランプ電流値に基づいてインバータ回路を制御 して、冷陰極管のランプ電流を制御する制御回路とを備える。
[0015] これにより、間接的に検出される電流値における、浮遊容量の導通電流の影響が 合成回路により低減されるため、冷陰極管のランプ電流値を間接的に、正確に検出 して、ランプ電流、ランプ光量等を正確に制御することができる。
[0016] また、本発明に係る冷陰極管駆動装置は、上記の冷陰極管駆動装置に加え、次の ようにしてもよい。つまり、合成回路は、冷陰極管に対して並列に存在する浮遊容量 の導通電流値を打ち消す割合で、昇圧トランスの 2次側電流値に直列回路の導通電 流値を合成する。
[0017] これにより、浮遊容量の導通電流成分が検出電流値から除去されるため、冷陰極 管のランプ電流値を間接的に、より正確に検出して、ランプ電流、ランプ光量等をより 正確に制御することができる。
[0018] また、本発明に係る冷陰極管駆動装置は、上記の冷陰極管駆動装置の!/、ずれカゝ に加え、次のようにしてもよい。つまり、直列回路のリアクタンス素子として、昇圧トラン スの二次卷線とともに共振回路を形成する共振コンデンサが使用される。
[0019] これにより、共振コンデンサを直列回路のリアクタンス素子に利用するため、冷陰極 管に対して並列に接続されリアクタンス素子を有する直列回路を設ける際に新たに 設ける素子を少なくすることができる。
発明の効果
[0020] 本発明によれば、冷陰極管のランプ電流値を間接的に、正確に検出して、ランプ電 流、ランプ光量等を正確に制御する冷陰極管駆動装置を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態に係る冷陰極管駆動装置の構成を示す回路図で ある。
[図 2]図 2は、本発明の実施の形態に係る冷陰極管駆動装置における昇圧トランスの 2次側電流値と直列回路の導通電流値との関係について説明する図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施の形態に係る冷陰極管駆動装置の効果を説明するため の図である。 [図 4]図 4は、従来の冷陰極管駆動装置を示す回路図である。
[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 2に係る冷陰極管駆動装置の構成を示す回路図 である。
[図 6]図 6は、長尺な冷陰極管のための従来の冷陰極管駆動装置を示す回路図であ る。
[図 7]図 7は、複数本の長尺な冷陰極管のための従来の冷陰極管駆動装置を示す回 路図である。
符号の説明
[0022] 1 インバータ回路
2 昇圧トランス
3 冷陰極管
4 共振コンデンサ（リアクタンス素子）
6 直列回路
8 合成回路
9 制御回路
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
[0024] 実施の形態 1.
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る冷陰極管駆動装置の構成を示す回路図であ る。図 1において、インバータ回路 1は、直流電源に接続され高周波電圧を生成する 回路である。また、昇圧トランス 2は、インバータ回路 1により生成された高周波電圧を 昇圧するトランスである。
[0025] また、冷陰極管 3は、一端を昇圧トランス 2の二次卷線の一端に接続され、他端を近 傍のグランド (グランドライン、グランドとなる構造物など）に接続された冷陰極管 (CC
FL)である。冷陰極管 3は、放電管であって、両極間を移動する電子が封入ガス等に 衝突して蛍光を発光する管である。
[0026] また、共振コンデンサ 4は、昇圧トランス 2の二次卷線とともに共振回路を形成するリ ァクタンス素子である。抵抗 5は、共振コンデンサ 4に対して直列に接続された抵抗素 子である。共振コンデンサ 4の一端は、冷陰極管 3の一端に接続され、共振コンデン サ 4の他端は、抵抗 5の一端に接続される。抵抗 5の他端は、グランドに接続される。 この共振コンデンサ 4および抵抗 5により、冷陰極管 3に対して並列に接続された直 列回路 6が構成される。
[0027] また、抵抗 7は、昇圧トランス 2の二次卷線に対して直列に接続された抵抗素子で ある。抵抗 7の一端は、昇圧トランス 2の二次卷線の他端に接続され、抵抗 7の他端 は、グランドに接続される。
[0028] また、合成回路 8は、直列回路 6の導通電流値 i2と昇圧トランス 2の二次側電流値 i 1とを合成し冷陰極管 3のランプ電流 iLを間接的に検出する回路である。
[0029] 合成回路 8において、抵抗 R1の一端は、抵抗 7の一端と昇圧トランス 2の二次卷線 の他端に接続され、抵抗 R1の他端は、抵抗 R2の一端および抵抗 R3の一端に接続 される。抵抗 R2の他端は、共振コンデンサ 4の他端および抵抗 5の一端に接続され る。抵抗 R3の他端は、グランドに接続される。つまり、抵抗 R1の一端および抵抗 R2 の他端が、合成回路 8の 2つの入力端とされ、抵抗 R1の他端と抵抗 R2の一端の接 続点が、合成回路 8の 1つの出力端とされる。
[0030] また、制御回路 9は、合成回路 8により間接的に検出されたランプ電流値に基づい てインバータ回路 1を制御して、冷陰極管 3のランプ電流、ランプ電力等を制御する 回路である。冷陰極管 3の個体差、環境温度などによってランプ電流が変化するため に、制御回路 9は、これらの要因によってランプ電流が変化しないように、ランプ電流 が一定になるようにインバータ回路 1を制御する。例えば、制御回路 9は、インバータ 回路 1内の図示せぬフルブリッジ構成のスイッチング素子へゲート信号を供給して P WM (Pulse Width Modulation)制御する回路である。この実施の形態では、制御回 路 9は、ダイオード Dを介して合成回路 8の抵抗 Rl, R2, R3の接続点に接続される
[0031] さらに、冷陰極管 3自体、冷陰極管 3とパネルなどの構造物との設置間隔の狭さな どに起因して、冷陰極管 3の両極間には、浮遊容量 Cfが生じる。この浮遊容量 Cfの 値は、主に、冷陰極管 3と、グランドとなるパネルシャーシなどの構造物とのクリアラン スの大きさに依存する。 [0032] 次に、上記装置の動作について説明する。
[0033] インバータ回路 1は、所定の周波数の高周波電圧を生成し、昇圧トランス 2の一次 卷線に印加する。昇圧トランス 2は、インバータ回路 1により生成された高周波電圧を 昇圧する。昇圧トランス 2の二次卷線に誘起した電圧は、冷陰極管 3等へ印加される 。これにより、ランプ電流 iLが導通し、冷陰極管 3が発光する。
[0034] そして、制御回路 9は、合成回路 8により間接的に検出されるランプ電流 iLの値に 基づいて、インバータ回路 1を制御し、ランプ電流 iL、ランプ電力等を制御する。
[0035] ここで、合成回路 8によるランプ電流値 iLの検出について説明する。
[0036] 点灯直後、抵抗 7および昇圧トランス 2の二次側には、ランプ電流、浮遊容量 Cfの 導通電流などが合成された電流が流れ、電流値が ilとなる。
[0037] また、直列回路 6には共振コンデンサ 4が存在するため、直列回路 6の導通電流の 位相は、抵抗 7の導通電流、つまり昇圧トランス 2の二次側電流の位相からずれる。こ の位相のずれる量は、約（90+45)度となる。図 2は、本発明の実施の形態に係る冷 陰極管駆動装置における昇圧トランス 2の 2次側電流値 ilと直列回路 6の導通電流 値 i2との関係について説明する図である。図 2に示すように、電流値 i2の位相は、電 流値 ilの位相力 ずれる。
[0038] 合成回路 8では、抵抗 7の両端電圧 VI (=— R7 X il, R7は抵抗 7の抵抗値とする )と抵抗 5の両端電圧 V2 (=R5 X i2, R5は抵抗 5の抵抗値とする）に応じて、合成電 流値 i3が、略（— il X R7/ (Rl +R3) +12 X R5/ (R2+R3) )となる。つまり、抵抗 7の導通電流値 ilと抵抗 5の導通電流値 i2との重み付け差分力 合成電流値 i3とな る。
[0039] また、抵抗 7の導通電流値 ilと抵抗 5の導通電流値 i2との合成の割合は、抵抗 5, 7 の抵抗値 R5, R7の比率で調整可能である。したがって、この抵抗 R5, R7の値は、 例えば、ランプ電流 iLと抵抗 R3の導通電流 i3とが同期し一致または相似となるように 、液晶パネル試作時あるいは製造時に調整すればよい。また、調整し易いように、抵 抗 R5, R7を可変抵抗としてもよい。あるいは、抵抗値 R5, R7の代わりに、あるいは 抵抗値 R5, R7に加えて、抵抗値 Rl, R2, R3を調整するようにしてもよい。
[0040] 他方、抵抗 7の電流値 ilには、上述したように、浮遊容量 Cfの導通電流 iCの成分 が含まれるため、その分、抵抗 7の電流値 ilの位相は、ランプ電流 iLの位相からずれ ている。このため、合成回路 8において、電流値 ilと、電流値 ilから位相のずれた電 流値 i2との差分を上述のようにして得ることで、抵抗 7の電流値 ilにおける浮遊容量 Cfの導通電流 iCの成分の一部または全部が打ち消され、合成電流値 i3として、抵抗 7の電流値 ilよりランプ電流値 iLに近い電流値が得られる。
[0041] このようにして合成回路 8では、合成電流値 i3が得られ、この電流値が、抵抗 R3の 両端電圧として検出される。
[0042] 制御回路 9は、ダイオード Dを介して抵抗 R3の両端電圧を検出し、それに基づく合 成電流値 i3を、間接的に検出したランプ電流値 iLとし、そのランプ電流値 iLに基づ いて、インバータ回路 1を制御する。
[0043] 図 3は、本発明の実施の形態に係る冷陰極管駆動装置の効果を説明するための図 である。図 3では、冷陰極管駆動装置の効果を立証するために図 1に示す回路の冷 陰極管 3の低圧側に抵抗を挿入して直接測定したランプ電流値 iLの実測波形と、合 成回路 8での合成電流 i3の実測波形とを比較している。図 3に示すように、昇圧トラン ス 2の二次側電流値 ilと直列回路 6の電流値 i2とを所定の割合で合成することで、直 接測定したランプ電流値 iLと略同期かつ相似した合成電流 i3が得られている。
[0044] 以上のように、上記実施の形態 1によれば、コンデンサ 4を有する直列回路 6が、冷 陰極管 3に対して並列に接続され、合成回路 8が、直列回路 6の導通電流値 i2と昇 圧トランス 2の二次側電流値 ilとを合成し冷陰極管 3のランプ電流値 iLを間接的に検 出する。そして、制御回路 9は、合成回路 8により間接的に検出されたランプ電流値 i Lに基づいてインバータ回路 1を制御して、冷陰極管 3のランプ電流を制御する。
[0045] これにより、間接的に検出される電流値 iLにおける、浮遊容量 Cfの導通電流 iCの 影響が合成回路 8により低減されるため、冷陰極管 3のランプ電流値 iLを間接的に、 正確に検出して、ランプ電流、ランプ光量等を正確に制御することができる。さらに、 複数の冷陰極管 3をバックライトとして使用する場合に、各冷陰極管 3の光量を正確 に制御できるため、液晶ディスプレイパネルの輝度斑の発生を抑制することができる
[0046] さらに、上記実施の形態 1によれば、合成回路 8は、冷陰極管 3に対して並列に存 在する浮遊容量 Cfの導通電流値 iCを打ち消す割合で、昇圧トランス 2の 2次側電流 値 ilに直列回路 6の導通電流値 i2を合成する。
[0047] これにより、浮遊容量 Cfの導通電流成分 iCが除去された電流値 i3が検出されるた め、冷陰極管 3のランプ電流値 iLを間接的に、より正確に検出して、ランプ電流、ラン プ光量等をより正確に制御することができる。
[0048] さらに、上記実施の形態 1によれば、直列回路 6のリアクタンス素子として、昇圧トラ ンス 2の二次卷線とともに共振回路を形成する共振コンデンサ 4が使用される。
[0049] これにより、共振コンデンサ 4を直列回路 6のリアクタンス素子に利用するため、冷陰 極管 3に対して並列に接続されリアクタンス素子を有する直列回路 6を設ける際に新 たに設ける素子を少なくすることができる。
[0050] 実施の形態 2.
本発明の実施の形態 2に係る冷陰極管駆動装置は、複数本の冷陰極管を駆動す る装置である。図 5は、本発明の実施の形態 2に係る冷陰極管駆動装置の構成を示 す回路図である。図 5において、駆動部 21— i (i= l, · · · , η, η> 1)は、インバータ 回路 1から出力される高周波電圧を元にして、それぞれ、 1本の冷陰極管 3を駆動す る回路である。駆動部 21 -iは、それぞれ、図 1と同様の昇圧トランス 2、冷陰極管 3、 直列回路 6、抵抗 7、合成回路 8およびダイオード Dを有する。この実施の形態 2では 、制御回路 9は、駆動部 21— l〜21—nにおける合成回路 8により間接的に検出さ れたランプ電流値に基づ!/、てインバータ回路 1を制御して、駆動部 21— 1〜 21— n における冷陰極管 3のランプ電流、ランプ電力等を制御する。
[0051] なお、図 5におけるその他の構成については、実施の形態 1 (図 1)の同符号を付し たものと同様であるので、その説明を省略する。また、各駆動部 21— iの動作につい ても、実施の形態 1における同様の回路部分の動作と同様であるので、その説明を 省略する。
[0052] 以上のように、上記実施の形態 2によれば、複数本の冷陰極管 3を点灯させる場合 でも実施の形態 1と同様の効果が得られる。つまり、複数の冷陰極管 3をバックライトと して使用する場合に、各冷陰極管 3の光量を正確に制御できるため、液晶ディスプレ ィパネルの輝度斑の発生を抑制することができる。 [0053] なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限 定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更 が可能である。
[0054] 例えば、上述の実施の形態 1, 2では、直列回路 6のリアクタンス素子として共振コン デンサ 4を利用している力 その代わりに、共振コンデンサ 4とは独立に、直列回路 6 を設けるようにしてもよい。
[0055] また、上述の実施の形態 1, 2では、電流値 il (電圧値 VI)と電流値 i2 (電圧値 V2) とを、 3つの抵抗 Rl, R2, R3で構成される合成回路 8で合成している力 その代わり に、トランジスタやオペアンプなどの能動素子を使用して電流値 il (電圧値 VI)と電 流値 i2 (電圧値 V2)とを合成するようにしてもよ!ヽ。
産業上の利用可能性
[0056] 本発明は、例えば、 20インチ程度以上の液晶ディスプレイパネルのバックライトを 構成する複数の長尺な冷陰極管のそれぞれ駆動するための冷陰極管駆動装置に 適用可能である。

Claims

請求の範囲
高周波電圧を生成するインバータ回路と、
上記インバータ回路により生成された高周波電圧を昇圧する昇圧トランスと、 上記昇圧トランスによる昇圧後の高周波電圧により点灯する冷陰極管と、 上記冷陰極管に対して並列に接続されリアクタンス素子を有する直列回路と、 上記直列回路の導通電流値と上記昇圧トランスの二次側電流値とを合成し上記冷 陰極管のランプ電流値を間接的に検出する合成回路と、
上記合成回路により間接的に検出されたランプ電流値に基づいて上記インバータ 回路を制御して、上記冷陰極管のランプ電流を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする冷陰極管駆動装置。
前記合成回路は、前記冷陰極管に対して並列に存在する浮遊容量の導通電流値 を打ち消す割合で、前記昇圧トランスの 2次側電流値に前記直列回路の導通電流値 を合成することを特徴とする請求項 1記載の冷陰極管駆動装置。
前記直列回路のリアクタンス素子は、前記昇圧トランスの二次卷線とともに共振回 路を形成する共振コンデンサであることを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の 冷陰極管駆動装置。
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