(57)【要約】 【課題】  輝度傾斜が少なく広範囲な輝度の調節が可能で、かつ放電管の点灯切り替え時に発生する騒音を低減した放電管点灯装置の駆動方法を提供する。【解決手段】  放電管１３を点灯する圧電トランス１２を用いた放電管点灯装置の駆動方法であって、放電管１３に交流電力を入力する圧電トランス１２と、圧電トランス１２を駆動するスイッチング駆動回路１１を備え、放電管１３の点灯と消灯の切り替え時におけるある一定期間、圧電トランス１２用の駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、連続的、または順次段階的に変化させる。【選択図】  図１
2010009916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備えた放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間に、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、連続変化させる放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項２】
前記圧電トランス用駆動信号の時分割の幅を連続変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路の１駆動周期あたりのデューティー比を、連続的に変化させた請求項１に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項３】
前記放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備えた放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、順次段階的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項４】
前記圧電トランス用駆動信号の時分割の幅を順次段階的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路の１駆動周期あたりのデューティー比を、定格点灯時とは異なる１駆動周期あたりのデューティー比で駆動する期間を少なくともひとつ設けた請求項３に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項５】
前記圧電トランス用駆動信号の駆動周波数を順次段階的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記圧電トランスの駆動周波数を、定格点灯時とは異なる駆動周波数で駆動する期間を少なくともひとつ設けた請求項３に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項６】
前記放電管に冷陰極管を用いた請求項１から５のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項７】
前記放電管に熱陰極管を用いた請求項１から５のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項８】
前記放電管に外部電極管を用いた請求項１から５のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項９】
前記放電管がＴＶ用途として使用される請求項１から８のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記放電管がモニタ用途として使用される請求項１から８のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記放電管がノート型パーソナルコンピュータの表示画面用途として使用される請求項１から８のいずれか１項に記載の放電管点灯装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電トランスを用いた放電管点灯装置に関し、特に液晶パネルを表示するためのバックライト用に好適な放電管点灯装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイは薄型、軽量などの利点により需要が急速に拡大している。
【０００３】
その中でも、液晶表示装置は小型、薄型、高効率などの優位性があり、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、モニタの映像表示などに応用され、最近では大画面テレビなどへの応用も盛んに行なわれている。
【０００４】
液晶表示装置は、液晶自体に発光性がないため、液晶パネルの背面にバックライトを設置し、その光の透過性を制御することで映像表示を行なう。
【０００５】
バックライトとして通常放電管が用いられており、バックライトを駆動させるための放電管点灯装置においては、放電管を点灯させるために外部からの直流電圧を交流電圧に変換する昇圧型インバータが必要である。近年では、インバータの構成基本である昇圧のための昇圧トランスとして、高い安全性、小型、薄型、高効率の優位性の点で圧電トランスが用いられている。
【０００６】
圧電トランスは電気エネルギーを一度機械エネルギーに変換し、それを再び電気エネルギーに変換することで高効率な昇圧トランスとして実用化されている。
【０００７】
圧電トランスの昇圧比は駆動周波数に依存する。図８は、周波数と圧電トランスの昇圧比の関係を模式的に示す図である。図８に示すように、圧電トランスからの出力を大きくする時は駆動周波数を共振周波数に近づけることで昇圧比を上げ、出力を小さくするときは共振周波数から遠ざけて昇圧比を下げて所望の出力になるように駆動周波数を制御する。
【０００８】
圧電トランスは電気エネルギーを一度機械エネルギーに変換するため素子自身が振動し、その振動により音を発生することがあるが、一般的に放電管を駆動する場合には圧電トランスは５０ｋＨｚ付近の周波数で動作しているため、放電管の定格点灯時には人間の耳にはその音は聞こえない。
【０００９】
図９は、時分割調光を模式的に示す図である。図９に示す放電管に流れる電流波形は、約５０ｋＨｚの交流で流れる電流の包絡線を示したものである。現在の放電管点灯装置では、図９に示すように、放電管の点灯（図中のＯＮ）と消灯（図中のＯＦＦ）を数百Ｈｚの周波数で交互に繰り返し、点灯と消灯の時間比率を調節する時分割調光方式が輝度の調節を行う方法として一般的に使用されている。図９のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号とは、パルス波のデューティー比を変化させて変調することである。
【００１０】
このように放電管の点灯と消灯を交互に繰り返し輝度を調節する時分割調光時や、インバータの起動時、停止時のような急激な動作変化時においては、圧電トランスの振動が急激に変化し、その結果、好ましくない振動成分により騒音が発生することがある。
【００１１】
近年では液晶バックライトの大型化に伴い、放電管の長軸化、多灯化が求められ、より大きな出力パワーを要する負荷を駆動させる必要があり、インバータ起動時、停止時、時分割調光時における圧電トランスからの騒音は大きくなる傾向にある。
【００１２】
このような背景の中、放電管点灯回路における騒音対策に関する技術が公開されている。
【００１３】
図１０は、特許文献１に記載の、調光時の電力と圧電トランスの振動振幅を示す図である。特許文献１では、液晶バックライトを駆動する放電管点灯回路において、図１０に示すように時分割調光時に少なくともふたつ以上の振幅の交流電流を圧電トランスに供給し、圧電トランスの急激な振動振幅の変化を抑えることで調光時の騒音対策としている。図１０に示す振動振幅波形は、圧電トランスの振動振幅の包絡線を示したものである。
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−２２３２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
液晶バックライトでは、放電管と、放電管の背面に設置される導光板との間に流れる漏れ電流が発生する。したがって、放電管の低圧側に流れる電流は高圧側に流れる電流に比べて漏れ電流の分小さくなり、放電管の高圧側から低圧側に行くに従って輝度が低くなるという輝度傾斜の問題が発生する。図１１は、放電管に流れる高圧側電流と低圧側電流の関係を表した図である。図１１に示すように、高圧側電流から低圧側電流を差し引いた値、すなわち漏れ電流は、低圧側電流が小さいほど大きく、低圧側電流が大きいほど小さくなる。したがって、放電管に流す電流が大きいほど、相対的に漏れ電流の影響が小さくなり、輝度傾斜の問題は軽減できる。
【００１６】
ところが、特許文献１に記載の騒音対策では、図１０に示すように放電管に流れる電流の振幅が非常に小さい期間が存在するため、この輝度傾斜の問題が顕著に起きる可能性がある。本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、輝度傾斜が少なく広範囲な輝度の調節が可能で、かつ放電管の点灯切り替え時に発生する騒音を低減する放電管点灯装置の駆動方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、放電管を点灯する圧電トランスの駆動方法であって、放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備え、スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、連続的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法を構成する。また、圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備え、スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、順次段階的に変化させた放電管点灯装置の駆動方法を構成する。よって、圧電トランスを用いたインバータにおいて、スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時に、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を連続的に、または順次段階的に変化させることで、圧電トランスの急激な振動変化を抑えられ、騒音を低減できる。
【００１８】
本発明によれば、放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備えた放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、連続変化させる放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００１９】
本発明によれば、前記圧電トランス用駆動信号の時分割の幅を連続変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路の１駆動周期あたりのデューティー比を連続的に変化させた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２０】
本発明によれば、前記放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備えた放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を、順次段階的に変化させた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２１】
本発明によれば、前記圧電トランス用駆動信号の時分割の幅を順次段階的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記スイッチング駆動回路の１駆動周期あたりのデューティー比を、定格点灯時とは異なる１駆動周期あたりのデューティー比で駆動する期間を少なくともひとつ設けた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２２】
本発明によれば、前記圧電トランス用駆動信号の駆動周波数を順次段階的に変化させる放電管点灯装置の駆動方法であって、前記圧電トランスの駆動周波数を、定格点灯時とは異なる駆動周波数で駆動する期間を少なくともひとつ設けた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２３】
本発明によれば、前記放電管に冷陰極管を用いた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２４】
本発明によれば、前記放電管に熱陰極管を用いた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２５】
本発明によれば、前記放電管に外部電極管を用いた放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２６】
本発明によれば、前記放電管がＴＶ用途として使用される放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２７】
本発明によれば、前記放電管がモニタ用途として使用される放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【００２８】
本発明によれば、前記放電管がノート型パーソナルコンピュータの表示画面用途として使用される放電管点灯装置の駆動方法が得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の放電管点灯装置の駆動方法によれば、圧電トランスへのスイッチング駆動回路による圧電トランス用駆動信号の１駆動周期あたりのデューティー比を連続的に、または順次段階的に変化させる時分割動作を行うことで、圧電トランスへの急激な入力電力の変化を抑え、かつ駆動周波数を時間とともに連続的に、または順次段階的に変化させることで圧電トランスの昇圧比を少しずつ変化させ圧電トランスの出力電力の急変を抑えることができ、圧電トランスの機械的な振動の急激な変化を抑制できるため騒音を低減することができる。
【００３０】
また、駆動に大きなパワーを必要とする負荷を駆動するために圧電トランスへ大きな入力電力を入力する場合は、圧電トランスへの入力電力の印加時間を制御する手段、すなわち時分割をすることによるソフトスタートだけでは、出力が安定するまでの時間が長くなってしまう。そこで駆動周波数を変化させ昇圧比を大きくしていくことで、短い時間で出力を安定させることができる。図１２は、圧電トランスの入力電力と放電管に流れる電流を模式的に示す図である。図１２（ａ）は時分割のみによるソフトスタート時の入力電力、放電管に流れる電流の包絡線を示したものであり、電流の振幅が安定するまでに比較的長い時間を要している。一方、図１２（ｂ）は時分割に加え周波数も変化させて昇圧比を少しずつ大きくしていくソフトスタートを行った時の波形であり、入力電力は変わらないが、放電管に流れる電流の振幅が比較的早く安定することがわかる。
【００３１】
放電管に流れる電流が安定するまでに時間がかかると、時分割調光ＰＷＭ信号のデューティー比が狭い条件では、放電管に流れる電流が安定しないまま消灯期間に入ってしまい、目的とする電流を流せない問題が発生する。よって、本発明では、圧電トランスの振動振幅の急変を抑えつつ、圧電トランスの出力電力が安定するまでの時間も短縮化できるため、時分割調光ＰＷＭ信号のデューティー比が狭い条件でも点灯期間中に放電管に流れる電流が安定し、広範囲な輝度調節が可能となる。
【００３２】
さらに本発明では、時分割調光時の消灯期間には放電管に電流を流さないため、漏れ電流による輝度低下の影響を大きく受ける期間がなく、特許文献１の手段において懸念される輝度傾斜の問題も軽減できる。
【００３３】
このソフトスタート、ソフトエンドの効果は放電管の点灯と消灯の切り替え時のみならず、圧電トランスの出力開放時においても同様の効果がある。圧電トランスの出力開放時において、スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時に、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を連続的に、または順次段階的に変化させることで、圧電トランスの急激な振動変化を抑えられ、騒音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の放電管点灯装置の駆動方法は、放電管に交流電力を入力する圧電トランスと、圧電トランスを駆動するスイッチング駆動回路を備える放電管点灯装置の駆動方法であって、スイッチング駆動回路による圧電トランスの駆動開始、停止の切り替え時の一定期間、圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を連続的に、または順次段階的に変化させる。
【００３５】
また、放電管としては、ＴＶ用途、モニタ用途、ノート型パーソナルコンピュータの表示画面用等として用いられている、冷陰極管、熱陰極管、外部電極管が好ましい。
【００３６】
以下に、図面を用いながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００３７】
(実施の形態１)
図１は、本発明による放電管点灯装置の駆動方法の構成を示す図である。図２は、スイッチング駆動回路の例を示す図である。図３は、スイッチング駆動回路の各電界効果トランジスタを制御するゲート信号を示す図である。
【００３８】
圧電トランス１２に入力する電圧を制御するスイッチング駆動回路１１は、例えば、図２に示すように電界効果トランジスタで構成される。図２は、例としてＰチャネルの電界効果トランジスタをハイサイドに、Ｎチャネルの電界効果トランジスタをローサイドに配置したフルブリッジ回路構成となっている。各電界効果トランジスタのオン、オフを制御するゲート信号は図３のようになっており、Ｐチャネル電界効果トランジスタ１９，Ｎチャネル電界効果トランジスタ２２が同時にオンすると図２の実線矢印の方向に電流が流れ、Ｐチャネル電界効果トランジスタ２０，Ｎチャネル電界効果トランジスタ２１が同時にオンすると図２の点線矢印の方向に電流が流れ、圧電トランスに交流電流を入力する方式となっている。一般的には圧電トランス１２と直列にコイル２３を接続し、圧電トランス１２には正弦波の交流電流を入力するように構成する。
【００３９】
圧電トランス１２が駆動されると、圧電トランス１２によって昇圧された出力に応じた電流が放電管１３に流れる。
【００４０】
放電管１３に流れる電流を予め設定した値に制御するために、負荷電流比較回路１４にて放電管１３に流れる電流の値を電圧の値に変換し、基準電圧Ｖｒｅｆと比較して周波数掃引発振回路１５に周波数を調節する電圧を入力する。
【００４１】
放電管１３に流れる電流が予め設定した値よりも小さい場合は、圧電トランス１２の昇圧比を上げるために、図８に示すように、共振周波数付近に駆動周波数を近づける。
【００４２】
図８に示すように、圧電トランス１２は共振周波数よりも高周波側で高効率な特性を示す。したがって、一般的に放電管１３を点灯させる際の駆動周波数は、圧電トランス１２の共振周波数よりも高周波側に動作点を置くことから、放電管１３の電流が小さい場合は駆動周波数を低くする方向にシフトさせる。
【００４３】
周波数掃引発振回路１５において、駆動周波数を高い周波数から低い周波数にスイープすることで、所定の電流値になるまで駆動周波数を調整する。
【００４４】
周波数掃引発振回路１５から出力された駆動周波数を決定する信号は、ゲート信号出力回路１７に入力される。ゲート信号出力回路１７は、スイッチング駆動回路１１の電界効果トランジスタをスイッチングするためのゲート信号を出力する。
【００４５】
また、インバータ起動停止信号と時分割調光ＰＷＭ信号は遅延回路１８によって遅延され、それぞれインバータ起動停止遅延信号と時分割調光ＰＷＭ遅延信号になりゲート信号出力のＯＮ，ＯＦＦを一定時間遅延させて制御する。
【００４６】
さらに、スイッチング駆動回路１１を制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比と駆動周波数を外部から調節する外部制御回路１６を設ける。外部制御回路１６は、時分割調光の点灯・消灯を制御する時分割調光ＰＷＭ信号や、インバータの起動、停止を制御するインバータ起動停止信号をトリガにして、スイッチング駆動回路１１の１駆動周期あたりのデューティー比、駆動周波数をそれぞれ決定するデューティー設定端子Ｖｄｕｔｙと周波数掃引発信回路１５の周波数設定端子Ｖｆｒｅｑの電圧を制御する。外部制御回路においてソフトスタート、ソフトエンドの開始と停止のタイミングや、時分割の幅を決定する。
【００４７】
図４は、実施の形態１に記載のインバータ起動、停止時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図である。図４（ａ）は、インバータ起動時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図を示すものである。ゲート信号の出力開始時に、スイッチング駆動回路１１を制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比を時間とともに連続的に広げ、圧電トランス１２の入力電力を次第に大きくしていき、かつ駆動周波数も高い方から低いほうへ時間とともに連続的に変化させて昇圧比を次第に大きくしていくソフトスタートを行っている。図に記載のスイッチング駆動回路１１のゲート信号は、ローサイドのＮチャネル電界効果トランジスタ２１およびＮチャネル電界効果トランジスタ２２を制御するゲート信号である。
【００４８】
図４（ｂ）は、インバータ停止時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図を示すものである。インバータ起動停止信号がＯＮからＯＦＦに切り替わると同時に、スイッチング駆動回路１１を制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比を時間とともに連続的に狭めていくことにより圧電トランス１２への入力電力を次第に小さくしていき、かつ駆動周波数も低い方から高い方へ時間とともに連続的に変化させていき昇圧比を次第に小さくしていくソフトエンドを行っている。インバータ起動停止遅延信号がＯＮからＯＦＦに切り替わるとゲート信号の出力が停止される。このように、遅延回路１８によって遅延されている期間に圧電トランス用駆動信号の時分割の幅と駆動周波数を変化させてソフトエンドを行う。
【００４９】
図５は、実施の形態１に記載の時分割調光時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図である。図５は、時分割調光時における、本発明の駆動方式の模式図を示したものである。ゲート信号の出力開始時には、スイッチング駆動回路１１を制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比を時間とともに連続的に広げ、圧電トランス１２の入力電力を次第に大きくしていき、かつ駆動周波数も高い方から低いほうへ時間とともに連続的に変化させて昇圧比を次第に大きくしていくソフトスタートを行っている。一方、時分割調光ＰＷＭ信号がＯＮからＯＦＦに切り替わると、スイッチング駆動回路１１を制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比を時間とともに連続的に狭めていくことにより圧電トランスへの入力電力を小さくしていき、かつ駆動周波数も低い方から高い方へ時間とともに連続的に変化させていき昇圧比を小さくしていくソフトエンドを行っている。時分割調光ＰＷＭ遅延信号がＯＮからＯＦＦに切り替わるとゲート信号の出力が停止される。
【００５０】
このようにすることで、圧電トランス１２へ急激な入力電力の変化が抑えられ、かつ圧電トランス１２の出力電流の急激な変化を抑制することができ、圧電トランス１２の振動の急変も緩和されて騒音レベルも低減できる。また、時分割機能と周波数制御機能を同時に行うことにより、ソフトスタート、ソフトエンドの時間を短縮することができるため、時分割調光時においてより狭いデューティー比で安定して点灯することができ、輝度の広範囲な調節が可能となる。さらに、時分割調光時の消灯期間は、放電管１３に電流が流れないため漏れ電流の影響が少なく、輝度傾斜の問題も軽減できる。
【００５１】
（実施の形態２)
図６は、実施の形態２に記載のインバータ起動、停止時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図である。図６（ａ）は、インバータ起動時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図を示したものである。ゲート信号の出力開始時に、スイッチング駆動回路１１の電界効果トランジスタを制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比と駆動周波数を、定格点灯時とは異なる設定で駆動する期間を設けることで、圧電トランス１２への入力電力と昇圧比を順次段階的に大きくしていく。この期間は少なくとも１つ存在し、図６（ａ）では消灯状態から定格点灯の間にふたつの期間を設けている。
【００５２】
図６（ｂ）は、インバータ停止時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図を示すものである。インバータ起動停止信号がＯＮからＯＦＦに切り替わると同時に、スイッチング駆動回路１１の電界効果トランジスタを制御するゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比と駆動周波数を、定格点灯時とは異なる設定で駆動する期間を設けることで、圧電トランス１２への入力電力と昇圧比を順次段階的に小さくしていく。この期間は少なくとも１つ存在し、図６（ｂ）ではふたつの期間を設けている。
【００５３】
図７は、実施の形態２に記載の時分割調光時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図である。ゲート信号の出力開始時には、定格点灯時とは異なる１駆動周期あたりのデューティー比、駆動周波数で駆動する期間を設けることで、圧電トランス１２への入力電力と昇圧比を順次段階的に大きくしていく。また、時分割調光ＰＷＭ信号がＯＮからＯＦＦに切り替わる際には、定格点灯時とは異なるゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比、駆動周波数で駆動する期間を設けることで、圧電トランス１２への入力電力と昇圧比を順次段階的に小さくしていく。時分割調光ＰＷＭ遅延信号がＯＮからＯＦＦに切り替わると、ゲート信号の出力は停止する。
【００５４】
図７では、例として定格点灯時とは異なるゲート信号の１駆動周期あたりのデューティー比、駆動周波数で駆動する期間をふたつ設けたが、この期間は少なくともひとつ以上存在すればよい。
【００５５】
また、駆動に大きなパワーを必要とする負荷を駆動するために圧電トランス１２へ大きな入力電力を入力する場合は、圧電トランス１２への入力電力の印加時間を制御する手段、すなわち時分割をすることによるソフトスタートだけでは、出力が安定するまでの時間が長くなってしまう。そこで駆動周波数を変化させ昇圧比を大きくしていくことで、短い時間で出力を安定させることができる。図１２は、圧電トランス１２の入力電力と放電管１３に流れる電流を模式的に示す図である。図１２（ａ）は時分割のみによるソフトスタート時の入力電力、放電管１３に流れる電流の包絡線を示すものであり、電流の振幅が安定するまでに比較的長い時間を要している。一方、図１２（ｂ）は時分割に加え周波数も変化させて昇圧比を少しずつ大きくしていくソフトスタートを行った時の波形であり、入力電力は変わらないが、放電管に流れる電流の振幅が比較的早く安定することができる。
【００５６】
このようにすることで、圧電トランス１２への急激な入力電力の変化が抑えられ、かつ圧電トランス１２の出力電流の急激な変化を抑制することができ、圧電トランス１２の振動の急変も緩和されて騒音レベルも低減できる。また、時分割機能と周波数制御機能を同時に行うことにより、ソフトスタート、ソフトエンドの時間を短縮することができるため、時分割調光時においてより狭いデューティー比で安定して点灯することができ、輝度の広範囲な調節が可能となる。さらに、時分割調光時の消灯期間は、放電管１３に電流が流れないため漏れ電流の影響が少なく、輝度傾斜の問題も軽減できる。
【００５７】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然成しえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は照明装置、特に液晶パネルを表示するためのバックライト用の圧電トランスを用いた放電管点灯装置の駆動方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による放電管点灯装置の駆動方法の構成を示す図。
【図２】スイッチング駆動回路の例を示す図。
【図３】スイッチング駆動回路の各電界効果トランジスタを制御するゲート信号を示す図。
【図４】実施の形態１に記載のインバータ起動、停止時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図。図４（ａ）は、インバータ起動時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図。図４（ｂ）は、インバータ停止時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図。
【図５】実施の形態１に記載の時分割調光時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図。
【図６】実施の形態２に記載のインバータ起動、停止時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図。図６（ａ）は、インバータ起動時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図。図６（ｂ）は、インバータ停止時における、本発明の放電管点灯装置の駆動方法の模式図。
【図７】実施の形態２に記載の時分割調光時のソフトスタート、ソフトエンドを模式的に示す図。
【図８】周波数と圧電トランスの昇圧比の関係を模式的に示す図。
【図９】時分割調光を模式的に示す図。
【図１０】特許文献１に記載の、調光時の電力と圧電トランスの振動振幅を示す図。
【図１１】放電管に流れる高圧側電流と低圧側電流の関係を表した図。
【図１２】圧電トランスの入力電力と放電管に流れる電流を模式的に示す図。図１２（ａ）は時分割のみによるソフトスタート時の入力電力、放電管に流れる電流の包絡線を示す図。図１２（ｂ）は時分割に加え周波数も変化させて昇圧比を少しずつ大きくしていくソフトスタートを行った時の波形。
【符号の説明】
【００６０】
１１    スイッチング駆動回路
１２    圧電トランス
１３    放電管
１４    負荷電流比較回路
１５    周波数掃引発信回路
１６    外部制御回路
１７    ゲート信号出力回路
１８    遅延回路
１９    Ｐチャネル電界効果トランジスタ
２０    Ｐチャネル電界効果トランジスタ
２１    Ｎチャネル電界効果トランジスタ
２２    Ｎチャネル電界効果トランジスタ
２３    コイル
【図１】
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【図２】
2010009916.tif 000004
【図３】
2010009916.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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