(57)【要約】【課題】本発明は、損失電力を増大させることなく、かつ、管電流を制御することにより、複数の冷陰極管を等しく制御することのできる冷陰極管の点灯駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の冷陰極管の点灯駆動装置は、第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力する１入力２出力型の圧電トランスと、前記第１出力電極及び第２出力電極間に直列接続される２つの冷陰極管の間に挿入された電流検出素子と、前記電流検出素子の両端の電圧が入力される第１差動増幅器により構成される電流検出回路と、前記電流検出回路の出力と基準電圧を比較する第２差動増幅器と、前記第２差動増幅器の出力に基づき、前記冷陰極管に通流する電流が一定になるように、前記圧電トランスの駆動周波数を制御する発振回路と、前記発振回路から発振される駆動周波数に基づき前記圧電トランスに交流電圧を入力する駆動回路とを備え、前記２つの冷陰極管を点灯駆動する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力する１入力２出力型の圧電トランスと、
前記第１出力電極及び第２出力電極間に直列接続される２つの冷陰極管の間に挿入された電流検出素子と、前記電流検出素子の両端の電圧が入力される第１差動増幅器により構成される電流検出回路と、
前記電流検出回路の出力と基準電圧を比較する第２差動増幅器と、
前記第２差動増幅器の出力に基づき、前記冷陰極管に通流する電流が一定になるように、前記圧電トランスの駆動周波数を制御する発振回路と、
前記発振回路から発振される駆動周波数に基づき、前記圧電トランスに交流電圧を入力する駆動回路と
を備え、前記２つの冷陰極管を点灯駆動する冷陰極管の点灯駆動装置。
【請求項２】
前記圧電トランスは、長板状の圧電体の中央部の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向の両端に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記駆動部と前記第１出力電極間の領域と前記駆動部と前記第２出力電極間の領域が互いに逆方向に分極された発電部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極管の点灯駆動装置。
【請求項３】
前記圧電トランスは、長板状の圧電体の長手方向の一端側の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向における他端側の側面或いは上下面に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記第１出力電極から前記第２出力電極の方向に分極した発電部とを備えることを特徴とする請求項１記載の冷陰極管の点灯駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電トランスを用いて冷陰極管を点灯駆動する冷陰極管の点灯駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の冷陰極管点灯駆動装置の構成を示す図である。
図４において、１入力１出力型の圧電トランス１の出力電極１Ａには直列接続された２つの冷陰極管２Ａ、２Ｂが接続されている。
冷陰極管２Ｂの低圧側には、冷陰極管２Ａ、２Ｂに通流する管電流を検出するための電流検出素子３が接続されている。検出された管電流は整流回路４を経て差動増幅器５の反転入力端子に入力される。差動増幅器５の非反転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力されており、また、出力側には、管電流を一定にするように圧電トランス１の駆動周波数を設定する電圧制御発振回路６が接続されている。電圧制御発振回路６で設定された駆動周波数は駆動回路７に伝達され、駆動回路７から冷陰極管１の入力電極に交流電圧が印加される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、２つの出力電極を有する１入力２出力型の圧電トランスを用い、それぞれの出力電極に冷陰極管を接続して点灯させる冷陰極管点灯駆動装置もあった（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−０４５６７９号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４１８８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
特許文献１記載の発明のように、複数の冷陰極管を直列接続して点灯駆動する場合は、複数の冷陰極管に通流する管電流は一定であり、かつ、複数の冷陰極管を等しく制御することができる。しかし、例えば、２つの冷陰極管を使用する場合は１つの冷陰極管を点灯する場合と比較して圧電トランスの出力電力を２倍にする必要があり、液晶パネルの筐体との寄生容量による損失電力は１灯の場合の４倍になるという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２記載の発明のように、１入力２出力型の圧電トランスのそれぞれの出力電極に１灯ずつ冷陰極管を接続させる場合には、液晶パネルの筐体との寄生容量による損失電力は１灯の場合の２倍で済むものの、それぞれの冷陰極管に通流する管電流を制御できないという課題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、消費電力を増大させることなく、すなわち、損失電力を増大させることなく、かつ、管電流を制御することにより、複数の冷陰極管を等しく制御することのできる冷陰極管の点灯駆動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷陰極管の点灯駆動装置は、第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力する１入力２出力型の圧電トランスと、前記第１出力電極及び第２出力電極間に直列接続される２つの冷陰極管の間に挿入された電流検出素子と、前記電流検出素子の両端の電圧が入力される第１差動増幅器により構成される電流検出回路と、前記電流検出回路の出力と基準電圧を比較する第２差動増幅器と、前記第２差動増幅器の出力に基づき、前記冷陰極管に通流する電流が一定になるように、前記圧電トランスの駆動周波数を制御する発振回路と、前記発振回路から発振される駆動周波数に基づき、前記圧電トランスに交流電圧を入力する駆動回路とを備え、前記２つの冷陰極管を点灯駆動する。
【０００９】
また、前記圧電トランスは、長板状の圧電体の中央部の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向の両端に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記駆動部と前記第１出力電極間の領域と前記駆動部と前記第２出力電極間の領域が互いに逆方向に分極された発電部とを備える。
【００１０】
また、前記圧電トランスは、長板状の圧電体の長手方向の一端側の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向における他端側の側面或いは上下面に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記第１出力電極から前記第２出力電極の方向に分極した発電部とを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による冷陰極管の点灯駆動装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
なお、従来装置と同一または同等部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の冷陰極管の点灯駆動装置の回路構成を示す図である。
圧電トランス１０は、１入力２出力型であり、一対の入力電極１１Ａ、１１Ｂと、対向配置される一対の第１出力電極１２及び第２出力電極１３とを備える。詳細については図２を用いて後述する。
【００１３】
図１に示すように、圧電トランス１０の入力電極１１Ａには、電圧制御発振回路６で設定された駆動周波数に基づいて駆動回路７から交流電圧が印加され、一方、入力電極１１Ｂは、ＧＮＤに接続されている。なお、駆動回路によっては、入力電極Ａと入力電極Ｂそれぞれに入力する方式もあり、圧電トランス１０への入力方法は図１に限定されるものではない。
第１出力電極１２及び第２出力電極１３間には、２つの冷陰極管１４、１５が直列接続されている。
【００１４】
また、２つの冷陰極管１４、１５の間には管電流を検出するための電流検出素子１６が挿入されており、この電流検出素子１６の両端には第１差動増幅器１７の反転入力端子及び非反転入力端子がそれぞれ接続されている。第１差動増幅器の出力端子は整流回路４を介して第２差動増幅器１８の反転入力端子に接続されている。なお、この第２差動増幅器１８は、従来の差動増幅器５と同一のものであるが、第１差動増幅器１７と区別して説明するために別の符号を用いる。また、第２差動増幅器１８の基準電圧Ｖｒｅｆは、直流電源から供給される電圧を抵抗による分圧やツェナーダイオード等を介して生成されるものである。
【００１５】
図２は、本発明の冷陰極管の点灯駆動装置に用いる圧電トランスの構成を示す図である。
図２に示すように、１入力２出力型の圧電トランス１０の入力電極１１Ａ、１１Ｂは、長板状の圧電体の中央部の上下面に配設されており、第１出力電極１２及び第２出力電極１３は、圧電体の長手方向の両端に対向して配設されている。
圧電トランス１０は、入力電極１１Ａ、１１Ｂに挟まれた領域において圧電体の厚さ方向に分極された駆動部１０Ａと、駆動部１０Ａと第１出力電極１２間の領域と駆動部１０Ａと第２出力電極１３間の領域が互いに逆方向に分極された２つの発電部１０Ｂを駆動部１０Ａの両側に備える。
【００１６】
この圧電トランス１０は、λ／２モードまたは３λ／２モードの入力電圧により、第１出力電極１２及び第２出力電極１３から互いに逆位相の交流電圧を出力する。
すなわち、冷陰極管１４、１５の高圧側には互いに逆位相の交流電圧が印加され、同時に点灯駆動される。そして、これら２つの冷陰極管１４、１５に通流する管電流は、電流検出素子１６の両端において電圧値として検出され、冷陰極管１４の低圧側には第１差動増幅器１７の反転入力端子に入力され、冷陰極管１５の低圧側の電圧値が第１差動増幅器１７の非反転入力端子に入力される。
【００１７】
第１差動増幅器１７の出力は、整流器４を介して第２差動増幅器１８の反転入力端子に入力されるので、この第２差動増幅器１８において基準電圧Ｖｒｅｆに対する管電流（第１差動増幅器１７の検出電圧）の大小関係を比較し、出力Ｖｃｔｒが電圧制御発振回路６に入力され、電圧制御発振回路６において、管電流が一定になるように駆動周波数を設定すれば、２つの冷陰極管１４、１５を等しく制御することができる。また、１つの冷陰極管を点灯駆動する場合と同一の出力電圧で２つの冷陰極管１４、１５を同時に点灯駆動でき、この結果、出力電力の増大も回避でき、損失電力を最小限に抑えることができる。
【００１８】
なお、本発明で用いる圧電トランス１０は、図２に示すものに限定されず、図３に示すものでもよい。
すなわち、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す圧電トランス１０は、入力電極１１Ａ及び１１Ｂが長板状の圧電体の長手方向の一端側の上下面に配設され、圧電体の厚さ方向に分極された駆動部１０Ａと、第１出力電極１２及び第２出力電極１３が圧電体の長手方向における他端側の側面（図３（ａ））或いは上下面（図３（ｂ））に対向して配設され、第１出力電極１２から第２出力電極１３の方向に分極した発電部１０Ｂとを備える。このような圧電トランス１０を長手方向のλモードや幅方向のλ／２モード等で駆動すればよい。
また、図２及び図３では、説明を簡略にする為、圧電トランスは、駆動部が１層の単板型圧電トランスのように説明したが、当然ながら単板型圧電トランスに限定されるわけではなく、駆動部が厚み方向に積層された構造をもつ積層型圧電トランスであってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の冷陰極管の点灯駆動装置は、第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力する１入力２出力型の圧電トランスと、前記第１出力電極及び第２出力電極間に直列接続される２つの冷陰極管の間に挿入された電流検出素子と、前記電流検出素子の両端の電圧が入力される第１差動増幅器により構成される電流検出回路と、前記電流検出回路の出力と基準電圧を比較する第２差動増幅器と、前記第２差動増幅器の出力に基づき、前記冷陰極管に通流する電流が一定になるように、前記圧電トランスの駆動周波数を制御する発振回路と、前記発振回路から発振される駆動周波数に基づき、前記圧電トランスに交流電圧を入力する駆動回路とを備え、前記２つの冷陰極管を点灯駆動するので、２つの冷陰極管を等しく制御することができる。また、１つの冷陰極管を点灯駆動する場合と同一の出力電圧で２つの冷陰極管を同時に点灯駆動でき、この結果、出力電力の増大も回避でき、損失電力を最小限に抑えることができる。
【００２０】
また、前記圧電トランスは、長板状の圧電体の中央部の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向の両端に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記駆動部と前記第１出力電極間の領域と前記駆動部と前記第２出力電極間の領域が互いに逆方向に分極された発電部とを備えるので、第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力することができ、低出力電圧で制御性に優れた冷陰極管の点灯駆動装置を提供することができる。
【００２１】
また、前記圧電トランスは、長板状の圧電体の長手方向の一端側の上下面に入力電極が配設され、前記圧電体の厚さ方向に分極された駆動部と、前記圧電体の長手方向における他端側の側面或いは上下面に前記第１出力電極及び第２出力電極が対向して配設され、前記第１出力電極から前記第２出力電極の方向に分極した発電部とを備えるので、第１出力電極及び第２出力電極から互いに逆位相の交流電圧を出力することができ、低出力電圧で制御性に優れた冷陰極管の点灯駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷陰極管の点灯駆動装置の回路構成を示す図である。
【図２】本発明の圧電トランスの構造を概略的に示す図である。
【図３】本発明で用いる他の形態の圧電トランスの構造を概略的に示す図である。
【図４】従来の冷陰極管点灯駆動装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
４  整流回路、６  電圧制御発振回路、７  駆動回路、１０  圧電トランス、１０Ａ  駆動部、１０Ｂ  発電部、１１Ａ、１１Ｂ  入力電極、１２  第１出力電極、１３  第２出力電極、１４、１５  冷陰極管、１６  電流検出素子、１７第１差動増幅器、１８  第２差動増幅器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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