(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷陰極管を駆動する冷陰極管駆動装置において、
上記複数の冷陰極管に対して交流電力を供給する電力供給回路と、
上記複数の冷陰極管に流れる電流を個別に調整する調整回路と、
上記各冷陰極管に流れる電流に対応する所定の物理量を所定の周期でサンプリングし、
対応するディジタルデータを出力するサンプリング回路と、
上記電力供給回路から出力される出力電流の位相に関する情報と、上記サンプリング回路によって得られた上記ディジタルデータとを比較し、位相の遅延量を算出すると共に、上記ディジタルデータの振幅のピークと上記調整回路に設定された目標電流とを比較することにより振幅差を検出し、上記位相の遅延量および上記振幅差に基づいて、上記調整回路を制御し、各冷陰極管に流れる電流を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする冷陰極管駆動装置。
【請求項２】
前記調整回路は、前記複数の冷陰極管にそれぞれ接続された電流制御電流源または電圧制御電圧源であり、
前記制御回路は、上記電流制御電流源に通じる電流または上記電圧制御電流源に印加する電圧を制御することにより、各冷陰極管に流れる電流を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の冷陰極管駆動装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記複数の冷陰極管のそれぞれに流れる電流の振幅と位相に応じて、前記調整回路を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の冷陰極管駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極管駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶ディスプレイ等においては、液晶パネルの背面にバックライトとして冷陰極管を複数個配置し、これらの冷陰極管を点灯することにより、液晶パネルを照らす光源としている。
【０００３】
バックライトとして冷陰極管を使用する場合、個々の冷陰極管の輝度が一定である必要がある。輝度が一定でない場合には、液晶ディスプレイに輝度むらが生じ、ディスプレイの場所によって明るさが一定にならないからである。なお、輝度むらが生じる主な原因は、冷陰極管とパネル間に生じる寄生容量のばらつきと考えられている。
【０００４】
従来、バックライトの輝度むらを防ぐ技術としては、例えば、特許文献１に示すような技術がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４１４６８号公報（要約書、特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に示す技術では、複数の冷陰極管に流れる電流のバランスを取るためにトランスを使用している。しかしながら、トランスは、コアおよびコイルから構成されており、一定のサイズを有することから、小型化、さらに低コスト化が困難であるという問題点がある。
【０００７】
また、冷陰極管に流れる電流のバランスを取るためには、各巻線の素子値（例えば、巻数）が同一となるようにする必要があるが、素子値はトランス毎にばらつきがあるため、バランスを取ることが困難であるという問題点もある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、小型、低コストで複数の冷陰極管の輝度を均一化することが可能な冷陰極管駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明の冷陰極管駆動装置は、複数の冷陰極管を駆動する冷陰極管駆動装置において、複数の冷陰極管に対して交流電力を供給する電力供給回路と、複数の冷陰極管に流れる電流を個別に調整する調整回路と、各冷陰極管に流れる電流に対応する所定の物理量を所定の周期でサンプリングし、対応するディジタルデータを出力するサンプリング回路と、電力供給回路から出力される出力電流の位相に関する情報と、サンプリング回路によって得られたディジタルデータとを比較し、位相の遅延量を算出すると共に、ディジタルデータの振幅のピークと調整回路に設定された目標電流とを比較することにより振幅差を検出し、位相の遅延量および振幅差に基づいて、調整回路を制御し、各冷陰極管に流れる電流を制御する制御回路と、を有する。
【００１０】
このため、本発明によれば、小型、低コストで複数の冷陰極管の輝度を均一化することが可能な冷陰極管駆動装置を提供することができる。
【００１１】
また、他の発明の冷陰極管駆動装置は、前述の発明に加えて、調整回路が、複数の冷陰極管にそれぞれ接続された電流制御電流源または電圧制御電圧源であり、制御回路が、電流制御電流源に通じる電流または電圧制御電流源に印加する電圧を制御することにより、各冷陰極管に流れる電流を制御するようにしている。このため、サンプリングされたディジタルデータに基づいて、各冷陰極管に流れる電流を簡易な構成により、正確に制御することができる。
【００１２】
また、他の発明の冷陰極管駆動装置は、前述の発明に加えて、制御回路が、複数の冷陰極管のそれぞれに流れる電流の振幅と位相に応じて、調整回路を制御するようにしている。このため、振幅を調整することにより、各冷陰極管に流れる電流を所望の値にするように制御することが可能となるとともに、位相を調整することにより、適切な制御を行って電力ロスの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、小型、低コストで複数の冷陰極管の輝度を均一化することが可能な冷陰極管駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る冷陰極管駆動装置を有する液晶ディスプレイ装置の構成例を示す図である。この図に示すように、液晶ディスプレイ装置は、液晶パネル１、液晶駆動回路２、冷陰極管駆動回路１０、および、複数の冷陰極管１４を主要な構成要素としている。
【００１６】
ここで、液晶パネル１は、液晶駆動回路２の制御に応じて、液晶の一部の分子の配列状態を変更することにより、冷陰極管１４から放射される光を透過または遮断することで、文字および画像を表示する。
【００１７】
液晶駆動回路２は、例えば、液晶パネル１の背面に設けられているＴＦＴ（Thin Film Transistor）を駆動することにより、所望の文字または画像を表示させる駆動回路である。
【００１８】
冷陰極管駆動回路１０は、液晶パネル１の背面に設けられているバックライトとしての複数の冷陰極管１４を駆動し、点灯させる回路である。なお、冷陰極管駆動回路１０の詳細な構成については後述する。
【００１９】
冷陰極管１４は、管内壁に蛍光体が塗布され、管両端に電極が取り付けられ、バッファーガスとしてのアルゴンと適量の水銀が封入されている。管両端の電極間に高電圧を印加すると、管内に残存する電子が陽極に引かれて高速に移動する間にアルゴン分子と衝突し、衝突電離増殖した陽イオンが陰極に衝突し、陰極から２次電子を叩き出して放電が開始する。放電により流れる電子は水銀原子と衝突し、励起した水銀が紫外線を放射する。この紫外線が蛍光体を励起し、蛍光体固有の可視光線を発光する。なお、図１の例では、複数の冷陰極管１４が垂直方向に並べて配置されているが、これは一例であり、水平方向に並べて配置することも可能である。なお、以下では、個々の冷陰極管１４を示す場合は、冷陰極管１４−１〜１４−ｎと称する。それぞれの冷陰極管１４−１〜１４−ｎはほぼ同一の電流−輝度特性を有している。
【００２０】
図２は、図１に示す冷陰極管駆動回路１０の概略の構成例を示す図である。この図に示すように、冷陰極管駆動回路１０は、コントローラＩＣ（Integrated Circuit）１１、トランス１２、および、コンデンサ１３−１〜１３−ｎを主要な構成要素としている。
【００２１】
ここで、コントローラＩＣ１１は、ドライバ２０、制御回路２１、電流制御電流源（ＣＣＣＳ（Current Controlled Current Source））２２−１〜２２−ｎ、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２３、および、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器２４を主要な構成要素としている。なお、コントローラＩＣ１１は、例えば、全部またはその一部がモノリシックＩＣとして構成されており、プラスティックまたはセラミックス製のケースの中に収納されている。
【００２２】
ここで、電力供給回路の一部としてのドライバ２０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて、図示せぬバイポーラトランジスタまたはＦＥＴ（Field Effect Transistor）をスイッチングし、図示せぬ直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換してトランス１２の一次巻線に供給する。なお、交流電力の周波数は、例えば、５０ｋＨｚである。
【００２３】
制御回路としての制御回路２１は、ドライバ２０を制御するとともに、Ａ／Ｄ変換器２４から出力されるディジタルデータ（各冷陰極管に流れる交流電流に対応するデータ）に応じて、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎを制御する。
【００２４】
調整回路としてのＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎは、制御回路２１から供給される制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎに応じた交流電流を冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流す交流電流源である。具体的には、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎは、例えば、制御回路２１から供給される制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎをα（α＞１）倍した交流電流（α・ｉｃ１〜α・ｉｃｎ）をそれぞれ流す。
【００２５】
ＭＵＸ２３は、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎのいずれかを選択し、Ａ／Ｄ変換器２４に接続するスイッチの役割を有している。
【００２６】
サンプリング回路としてのＡ／Ｄ変換器２４は、ＭＵＸ２３によって選択されたＣＣＣＳに流れる電流（すなわち、冷陰極管に流れる電流）に対応する物理量（例えば、冷陰極管に流れる電流に応じた電圧値）をサンプリングし、対応するディジタルデータに変換して出力する。
【００２７】
電力供給回路の一部としてのトランス１２は、昇圧トランスであり、ドライバ２０から供給される出力電圧（交流電圧）を一次巻線と二次巻線の巻数比に応じて昇圧し、出力する。昇圧トランスの一次巻線の一方はドライバ２０の出力端子に接続され、他方は接地されている。また、トランス１２の二次巻線の一方は接地され、他方はコンデンサ１３−１〜１３−ｎの一方の端子にそれぞれ接続される。
【００２８】
コンデンサ１３−１〜１３−ｎは、一方の端子がトランス１２の二次巻線の高圧側に接続され、他方が冷陰極管１４−１〜１４−ｎの一方の端子に接続されている。なお、コンデンサ１３−１〜１３−ｎは、冷陰極管１４−１〜１４−ｎが点灯時には負性抵抗特性となり、系が不安定となるため、負性抵抗特性を打ち消し、系を安定させるために挿入している。
【００２９】
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００３０】
図１に示す液晶ディスプレイ装置の電源が投入されると、液晶駆動回路２は、入力された映像信号に基づいて液晶パネル１のＴＦＴに駆動電圧を印加して液晶パネル１に画像を表示させる。
【００３１】
このとき、コントローラＩＣ１１の制御回路２１は、ドライバ２０の動作を開始させる。その結果、ドライバ２０は、スイッチング動作を開始し、図示せぬ直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。ドライバ２０から出力された交流電圧は、トランス１２に供給され、そこで巻数比に応じて昇圧される。
【００３２】
トランス１２から出力された交流電力は、コンデンサ１３−１〜１３−ｎを介して、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに印加される。冷陰極管１４−１〜１４−ｎは、印加された電圧が放電電圧を上回った場合には、放電を開始する。放電が始まると、冷陰極管１４−１〜１４−ｎからは、可視光（白色光）が放射される。放射された可視光は、液晶パネル１の液晶の状態に応じて透過または遮断される。その結果、液晶駆動回路２の駆動に応じた所定の文字または可視映像として表示される。
【００３３】
ところで、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流は、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎにも流れる。ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎには、制御回路２１から供給される制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎに応じた交流電流が流れる。この結果、冷陰極管１４−１〜１４−ｎには、制御電流に応じた交流電流が流れることになる。制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎを決定する方法について以下に説明する。
【００３４】
点灯開始時には、制御回路２１は、予め設定されている電流波形に基づく制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎをＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに供給する。すなわち、制御回路２１には図示せぬメモリが内蔵されており、当該メモリには点灯開始時用の電流波形を示すデータ（正弦波を示すデータ）が予め格納されている。制御回路２１はメモリに格納されている電流波形を示すデータに基づいて制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎを供給する。
【００３５】
その結果、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎには、予め設定された点灯開始時用の制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎが通じ、冷陰極管１４−１〜１４−ｎには、それに応じた電流（例えば、制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎをα倍した電流）が流れる。
【００３６】
ところで、冷陰極管１４−１〜１４−ｎにそれぞれ流れる電流は、浮遊容量の影響または冷陰極管１４−１〜１４−ｎの特性等により一定ではない。そこで、コントローラＩＣ１１は、これらの電流が等しくなるように調整する。また、ドライバ２０から出力される電流と、制御回路２１によって検出される電流とは、位相が一致していない場合がある。すなわち、制御回路２１によって検出される電流は、遅延を有している場合がある。そのような場合には、当該遅延した電流波形に基づいて電流の制御を行うと、制御が正確に行われない場合がある。そこで、制御回路２１は、全ての冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流が目標値となるとともに、これらが等しくなって輝度が等しくなるように制御する。また、制御回路２１は、検出される電流の遅延量を検出し、当該遅延量を補正するために進相した制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎをＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに供給することにより、制御が適切になされるようにする。
【００３７】
つぎに、コントローラＩＣ１１の動作についてより詳細に説明する。ＭＵＸ２３は、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎを、例えば、昇順に順次選択し、Ａ／Ｄ変換器２４に接続する。Ａ／Ｄ変換器２４は、ＭＵＸ２３によって選択されたＣＣＣＳに流れる電流を所定のサンプリングレートでサンプリングし、ディジタルデータに変換して制御回路２１に供給する。なお、Ａ／Ｄ変換器２４のサンプリングレートとしては、例えば、位相を精度よく調整するためには、ドライバ２０から出力される交流電力の周波数よりも高い周波数であることが望ましい。また、位相を精度よく調整する必要がなく、電流の振幅のみを調整する場合、これよりも低い周波数であってもよい。
【００３８】
図３は、図２に示すブロック図の各部の波形を示す図である。図３（Ａ）は、ドライバ２０の出力電流の波形を示している。ドライバ２０の出力電流は正弦波となっている。図３（Ｂ）は、制御回路２１によって検出される冷陰極管１４−１に流れる電流の波形を示している。この例では、検出される電流は、ドライバ２０の出力電流に比較して、位相がτだけ遅延し、また、振幅のピークが目標電流ｉｐ１と比較してβだけ小さくなっている。なお、目標電流ｉｐ１とはＣＣＣＳ２２−１に流れる電流の目標値である。
【００３９】
制御回路２１は、ドライバ２０を制御しており、ドライバ２０から出力される出力電流の位相に関する情報を有している（例えば、その時点における出力電流の位相情報または波形情報をディジタルデータとして有している）。したがって、制御回路２１は、ドライバ２０から出力される出力電流の位相と、Ａ／Ｄ変換器２４から供給されるディジタルデータとを比較することにより、位相の遅延量τを算出する。また、制御回路２１は、Ａ／Ｄ変換器２４から供給されるディジタルデータの振幅のピークと、対応する目標電流とを比較することにより、振幅差βを検出する。
【００４０】
つぎに、制御回路２１は、図示せぬメモリに記憶されている点灯開始時用の波形データの位相を、上述の遅延量τだけ進めるとともに、振幅が等しくなるように調整し（例えば、ｉｃ１の場合はα・ｉｃ１＝ｉｐ１となるように振幅を調整し）、これを制御電流ｉｃ１（図３（Ｃ）参照）としてＣＣＣＳ２２−１に供給する。この結果、ＣＣＣＳ２２−１には、制御電流ｉｃ１をα倍した振幅値を有する電流が流れるため、図３（Ｃ）に示すように、ＣＣＣＳ２２−１にはドライバ２０の出力電流と位相が等しく、また、目標電流であるｉｐ１と同じ振幅を有する電流α・ｉｃ１が流れる。なお、位相の調整量と、振幅の調整量とは、ＣＣＣＳ毎に制御パラメータとして図示せぬメモリに格納され、当該パラメータを利用することにより、その後も継続して制御を行うことができる。
【００４１】
上述のような処理は、全ての冷陰極管１４−１〜１４−ｎに対して行われる。その結果、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに流れる電流は、ドライバ２０から出力される電流と位相が等しくなり、また、振幅が目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎと等しくなる。目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎは、例えば、実装状態において各冷陰極管の輝度が等しくなるように設定されているので、冷陰極管１４−１〜１４−ｎの輝度は等しくなる。
【００４２】
以上に説明したように、以上の実施の形態によれば、各冷陰極管に流れる電流を検出してディジタルデータに変換し、当該ディジタルデータに応じて制御を行うようにしたので、各冷陰極管に流れる電流を精度良く検出し、それに応じて電流値を正確に制御することが可能になる。その結果、冷陰極管１４−１〜１４−ｎの輝度むらを防止することができる。液晶パネル１に表示される画像は輝度むらのない、きれいな画像となる。
【００４３】
また、コントローラＩＣ１１は、モノリシックＩＣとして構成することが可能である。このため、本実施の形態によれば、前述のように冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を正確に制御するのみならず、部品数の削減により装置のサイズを小型化し、また、ローコストにて装置を製造することが可能になる。したがって、液晶表示装置自体のコストおよびサイズを小型化することができる。
【００４４】
なお、以上の実施の形態では、点灯開始時に位相および振幅を検出して制御を行うようにしたが、例えば、点灯開始から所定の時間（数分または数十分）が経過した場合に、このような制御を行うことで、定常状態における特性を調整し、定常状態において輝度むらの無い画像を得ることができる。また、使用開始時からの積算使用時間（例えば、数百時間単位）で上述のような処理を実行し、これに基づいて調整を行えば、各冷陰極管の経年変化による特性の差を吸収し、経年変化が生じた場合でも輝度むらの無い画像を得ることができる。
【００４５】
なお、以上の実施の形態では、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎを利用するようにしたが、例えば、電圧制御電流源としてのＶＣＣＳ（Voltage Controlled Current Source）を用いることも可能である。その場合、制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎの代わりに、制御電圧ｖｃ１〜ｖｃｎによってこれらのＶＣＣＣＳを制御することになる。その結果、例えば、Ｄ／Ａ変換器の出力電圧を直接供給することができる。
【００４６】
また、以上の実施の形態では、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる交流電流の正側（冷陰極管１４−１〜１４−ｎからグランドに流れる側）および負側（グランドから冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる側）の双方において、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに流れる電流を制御するようにしたが、例えば、正側または負側の一方であってもよい。そのような構成によれば、電流を制御する精度は多少落ちるものの、コントローラＩＣ１１として片側電源のチップを使用することができることから、装置のコストを更に低減することができる。
【００４７】
また、以上の実施の形態では、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎをＭＵＸ２３によって選択し、選択されたＣＣＣＳに流れる電流をＡ／Ｄ変換器２４によって検出するようにしたが、例えば、マルチチャンネルのＡ／Ｄ変換器を使用したり、または、マルチポートのＡ／Ｄ変換器を使用して内部的にポートを選択したりすることにより、ＭＵＸ２３を省略することも可能である。
【００４８】
また、以上の実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器２４は、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに流れる電流の波形自体をサンプリングするようにしたが、例えば、位相について考慮しない場合には、ＣＣＣＳ２２−１〜２２−ｎに流れる電流を低域通過フィルタによって平滑化し、電流のＲＭＳ（Root Mean Square）を検出し、当該値に基づいて振幅のみを制御するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、Ａ／Ｄ変換器２４のサンプリング周波数を低く設定することができ、Ａ／Ｄ変換器２４として廉価なものを使用できるので、装置全体のコストを低減できる。
【００４９】
つぎに、図４を参照して、本発明の更に詳細な実施の形態の一例について説明する。
【００５０】
図４は、本発明の更に詳細な構成例を示す図である。なお、この図の例では、図２の場合とは異なり、正側の電流のみを制御する回路が示してある。図４において、図２と共通する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図４の例では、図２の場合と比較して、コントローラＩＣ１１がコントローラＩＣ３１に置換されている。また、冷陰極管１４−１〜１４−ｎとグランドとの間にダイオード１５−１〜１５−ｎが挿入されるとともに、冷陰極管１４−１〜１４−ｎとコントローラＩＣ３１との間にダイオード１６−１〜１６−ｎが挿入されている。その他の構成は、図２の場合と同様である。
【００５２】
ここで、ダイオード１５−１〜１５−ｎは、アノード端子が接地され、カソード端子が冷陰極管１４−１〜１４−ｎの一方の端子に接続されている。これらのダイオード１５−１〜１５−ｎは、負側（グランドから冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる側）の電流のみを通じ、正側については遮断する機能を有している。
【００５３】
ダイオード１６−１〜１６−ｎは、アノードが冷陰極管１４−１〜１４−ｎの一方の端子に接続され、コントローラＩＣ３１に接続されている。これらのダイオード１６−１〜１６−ｎは、正側（冷陰極管１４−１〜１４−ｎからグランドに流れる側）の電流のみを通じ、負側については遮断する機能を有している。すなわち、正側の電流のみがコントローラＩＣ３１に流入する。
【００５４】
コントローラＩＣ３１は、ドライバ４０、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎ、スイッチ４２−１〜４２−ｎ、抵抗４３−１〜４３−ｎ、ＭＵＸ４４、Ａ／Ｄ変換器４５、位相差計算器４６、シーケンサ４７、メモリ４８、振幅差計算器４９、および、制御回路５０を主要な構成要素としている。
【００５５】
ここで、電力供給回路の一部としてのドライバ４０は、シーケンサ４７の制御に応じて交流電力を出力するとともに、出力している交流電力の電流波形を位相差計算器４６に供給する。
【００５６】
調整回路としてのカレントミラー回路４１−１〜４１−ｎは、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）またはＭＯＳ（Metal-Oxide Semiconductor）−ＦＥＴ等によって構成される電流制御電流源であり、制御回路５０から供給される制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎと同じ電流を通じる。なお、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎは、バイポーラトランジスタによって構成されてもよい。
【００５７】
スイッチ４２−１〜４２−ｎは、ＦＥＴまたはＭＯＳ−ＦＥＴによって構成されており、シーケンサ４７の制御に応じてオンまたはオフの状態になる。これらがオンの状態になると、抵抗４３−１〜４３−ｎが接地されるので、冷陰極管１４−１〜１４−ｎを流れる電流は抵抗４３−１〜４３−ｎを経由してグランドに流れる。一方、これらがオフの状態になると、冷陰極管１４−１〜１４−ｎを流れる電流は抵抗４３−１〜４３−ｎを経由してカレントミラー回路４１−１〜４１−ｎに流れる。
【００５８】
抵抗４３−１〜４３−ｎは、冷陰極管１４−１〜１４−ｎを流れる電流を検出するための検出抵抗である。これらの抵抗４３−１〜４３−ｎに生じた電圧降下がＭＵＸ４４に入力される。
【００５９】
ＭＵＸ４４は、シーケンサ４７の制御に応じて抵抗４３−１〜４３−ｎのいずれかを選択し、Ａ／Ｄ変換器４５に接続するスイッチの役割を有している。
【００６０】
Ａ／Ｄ変換器４５は、ＭＵＸ４４によって選択された抵抗に生じた電圧降下をサンプリングし、対応するディジタルデータに変換して位相差計算器４６とメモリ４８に供給する。
【００６１】
位相差計算器４６は、ドライバ４０から出力されている交流電力を示す情報と、Ａ／Ｄ変換器４５から供給されるデータの位相を比較し、Ａ／Ｄ変換器４５から供給されるデータの位相差（遅延量（図３（Ｂ）のτ参照））を計算し、制御回路５０に通知する。
【００６２】
制御回路の一部としてのシーケンサ４７は、内蔵しているメモリに格納されているプログラムに応じてコントローラＩＣ３１の各部を制御する。具体的には、シーケンサ４７は、ドライバ４０を制御して交流電力を発生させる。また、シーケンサ４７は、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を測定する際には、スイッチ４２−１〜４２−ｎをオンの状態にし、それ以外の場合にはオフの状態にする。また、シーケンサ４７は、ＭＵＸ４４を制御して電流を測定する対象となる抵抗を選択する。さらに、シーケンサ４７は、制御回路５０を制御して、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに所定の電流が流れるようにする。
【００６３】
メモリ４８は、例えば、半導体メモリによって構成され、Ａ／Ｄ変換器４５から供給された各冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流に対応するディジタルデータを格納する。
【００６４】
振幅差計算器４９は、メモリ４８に記憶されている各冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を示すディジタルデータと、目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎとをそれぞれ比較し、これらの差（振幅差）を計算して制御回路５０に通知する。
【００６５】
制御回路の一部としての制御回路５０は、シーケンサ４７の制御に応じて、振幅差計算器４９から供給される振幅差と、位相差計算器４６から供給される位相差に応じた制御電流ｉｃ１〜ｉｃｎを出力してカレントミラー回路４１−１〜４１−ｎに供給し、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を制御する。
【００６６】
なお、その他の構成は、図２の場合と同様である。
【００６７】
つぎに、図５に示すフローチャートを参照して、図４に示す実施の形態の動作について説明する。図５は、例えば、冷陰極管の点灯時において実行される処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００６８】
ステップＳ１０：シーケンサ４７は、処理回数をカウントするための変数ｉに初期値１を代入する。
【００６９】
ステップＳ１１：シーケンサ４７は、変数ｉの値に対応するスイッチをオンの状態とし、それ以外はオフの状態とする。例えば、ｉ＝１の場合にはスイッチ４２−１がオンの状態となり、それ以外はオフの状態となる。
【００７０】
ステップＳ１２：シーケンサ４７は、ＭＵＸ４４を制御し、ステップＳ１１においてオンの状態としたスイッチに対応する抵抗を選択させる。この結果、Ａ／Ｄ変換器４５は、ＭＵＸ４４によって選択された抵抗に生じた電圧をサンプリングしてディジタルデータに変換し、メモリ４８に供給する。例えば、ｉ＝１の場合には、抵抗４３−１に生じた電圧（冷陰極管１４−１に流れる電流に対応する電圧）に対応するディジタルデータがＡ／Ｄ変換器４５によって生成される。
【００７１】
ステップＳ１３：メモリ４８は、ステップＳ１２においてサンプリングされたディジタルデータを格納する。例えば、ｉ＝１の場合には、冷陰極管１４−１を流れる電流に対応するディジタルデータがメモリ４８の所定の領域に格納される。
【００７２】
ステップＳ１４：制御回路５０は、振幅差計算器４９から供給された振幅差と、目標電流とを比較して振幅の補正量を計算する。具体的には、振幅差計算器４９は、メモリ４８に格納されているディジタルデータと、目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎのうち対応するものを比較することにより、振幅差を求めて制御回路５０に供給する。制御回路５０は、供給された振幅差を参照して、対応する冷陰極管に流れる電流の補正量を算出する。例えば、ｉ＝１の場合、制御回路５０は、目標電流をｉｐ１とした場合に、ｉｃ１＝ｉｐ１となるように、ｉｃ１を決定する。
【００７３】
ステップＳ１５：位相差計算器４６は、ドライバ４０から出力される電流に関する情報と、Ａ／Ｄ変換器４５から供給されるディジタルデータとを比較し、位相差としての遅延量を算出する。
【００７４】
ステップＳ１６：制御回路５０は、位相差計算器４６から供給された遅延量に基づく位相の補正量と、ステップＳ１４において計算した振幅の補正量とを補正パラメータとして内部のメモリに記憶する。なお、このような補正パラメータは、カレントミラー回路毎に分けて格納される。
【００７５】
ステップＳ１７：シーケンサ４７は、ステップＳ１１においてオンの状態としたスイッチをオフの状態にする。すると、冷陰極管に流れる電流は、カレントミラー回路に流入することになる。制御回路５０は、記憶された補正パラメータに基づいて、各カレントミラー回路を制御するので、ステップＳ１７の処理が完了した冷陰極管については、所望の振幅であって、所望の位相の電流が流れることになる。
【００７６】
ステップＳ１８：シーケンサ４７は、処理の回数をカウントする変数ｉの値を１インクリメントする。
【００７７】
ステップＳ１９：シーケンサ４７は、変数ｉの値が冷陰極管の数を示すｎの値より大きいか否かを判定し、大きい場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ１１に戻って、前述の場合と同様の処理を繰り返す。
【００７８】
以上の処理の結果、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎに流れる電流は、ドライバ４０から出力される交流電流と位相が等しくなる。また、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎに流れる電流の振幅は、予め設定された目標電流の値と等しくなる。これにより、冷陰極管１４−１〜１４−ｎの輝度が一定となるので、輝度むらの発生を防止できる。
【００７９】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、各冷陰極管に流れる電流をディジタルデータに変換して検出し、これに応じて制御を行うようにしたので、各冷陰極管に流れる電流を精度良く検出し、それに応じて電流値を正確に制御することが可能になる。これにより、冷陰極管１４−１〜１４−ｎの輝度むらを防止することができる。液晶パネル１に表示される画像は輝度むらのない、きれいな画像となる。
【００８０】
また、コントローラＩＣ３１は、モノリシックＩＣとして構成することが可能である。このため、本実施の形態によれば、前述のように冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を正確に制御するのみならず、部品数の削減により装置のサイズを小型化し、また、ローコストにて装置を製造することが可能になる。したがって、液晶表示装置自体のコストおよびサイズを小型化することに貢献できる。
【００８１】
また、本発明の実施の形態では、点灯開始時に位相および振幅を検出して制御を行うようにしたが、例えば、点灯開始から所定の時間（数分または数十分）が経過した場合に、このような制御を行うことで、定常状態における特性を調整し、定常状態において輝度むらの無い画像を得ることができる。また、使用開始時からの積算使用時間（例えば、数百時間単位）で上述のような処理を実行し、これに基づいて調整を行えば、各冷陰極管の経年変化による特性の差を吸収し、経年変化が生じた場合でも輝度むらの無い画像を得ることができる。
【００８２】
また、以上の実施の形態では、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎを冷陰極管１４−１〜１４−ｎの低圧側に挿入するようにしたので、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎを構成するトランジスタとして、耐圧が低いものを使用することができるので、コストを低減することができる。また、耐圧が低いトランジスタは、高いトランジスタに比較すると、高周波特性が良いので、高い周波数まで電流バランスを保つことが可能になる。
【００８３】
また、コントローラＩＣ３１をモノリシックＩＣ化することにより、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎを構成するトランジスタの相対的な特性を揃えることができるので、素子のばらつきを抑制することで、電流のバランスをより高めることができる。また、モノリシックＩＣ化することにより、これらのトランジスタを熱的に結合することができるので、温度の変化によって電流のバランスが崩れることを防止できる。
【００８４】
なお、上述の実施の形態は、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く、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。
【００８５】
例えば、図４に示す実施の形態では、カレントミラー回路４１−１〜４１−ｎを構成するトランジスタとしてはＦＥＴまたはＭＯＳ−ＦＥＴを使用したが、例えば、バイポーラ型のトランジスタを使用してもよい。
【００８６】
また、図４に示す実施の形態では、正側のカレントミラー回路のみを設けるようにしたが、正側と負側の双方のカレントミラー回路を設けるようにしてもよい。また、負側のみのカレントミラー回路のみを設けるようにしてもよい。正側と負側の双方のカレントミラー回路を設けた場合には、電流を制御する精度を高めることができる。また、正側または負側の一方のみを設ける場合には、電流を制御する精度は落ちるものの、回路を簡略化すすることにより、装置の製造コストを低減することができる。
【００８７】
また、図４に示す実施の形態では、スイッチ４２−１〜４２−ｎを設けて、冷陰極管１４−１〜１４−ｎを流れる電流を抵抗４３−１〜４３−ｎを経由して直接グランドに流入させ、電流を測定するようにした。しかしながら、例えば、これらのスイッチを設けずに、抵抗４３−１〜４３−ｎを経由してカレントミラー回路４１−１〜４１−ｎに流入する電流を直接測定することも可能である。スイッチ４２−１〜４２−ｎを設けた場合には、制御回路５０の制御の影響を受けない状態において、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を求めることができる。これにより、電流を制御する精度を向上させることができる。
【００８８】
また、図４に示す実施の形態では、スイッチ４２−１〜４２−ｎを順次オンの状態とし、オンの状態のスイッチに接続されている抵抗に現れる電圧を検出するようにしたが、例えば、これらを全てオンの状態とし、ＭＵＸ４４で抵抗を選択するようにしてもよい。
【００８９】
また、図２および図４に示す実施の形態では、冷陰極管１４−１〜１４−ｎに流れる電流を制御するようにしたが、これ以外の種類の負荷に流れる電流を制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎとしては、同一の値を用いるようにしても、異なる値としてもよい。目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎが等しい場合には、これらをまとめて一本化し、データ量を削減することにより、装置の製造コストを低減できる。また、異なる値と用いる場合には、各冷陰極管の電流−輝度特性を考慮して、最適な電流を個々の冷陰極管毎に設定できるので、輝度むらを一層低減することができる。
【００９１】
また、目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎをユーザがマニュアル操作で設定可能としてもよい。そのような実施の形態によれば、ユーザが目視によって確認しながら輝度を調整することができるので、より細かな調整を行うことができるとともに、経年変化が生じた場合でも目視によって確認しながら再設定を行うことができる。
【００９２】
また、目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎを、経年変化等も考慮して設定するようにしてもよい。具体的には、電流−輝度特性が経年的に変化する場合には、使用開始からの通算使用時間をメモリに記憶しておき、当該通算使用時間に応じて目標電流ｉｐ１〜ｉｐｎを設定するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、経年変化の影響による輝度の変化を抑えることが可能になる。
【００９３】
また、図２および図４に示すブロック図は一例であって、本発明がこのような回路にのみ限定されるものではないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、例えば、液晶ディスプレイに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶ディスプレイの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す冷陰極管駆動回路の概略の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示す回路の各部の電流波形を示す図であり、（Ａ）はドライバの出力電流波形を示し、（Ｂ）は制御回路２１によって検出される電流波形を示し、（Ｃ）は制御電流とカレントミラー回路に流れる電流を示している。
【図４】図１に示す冷陰極管駆動回路の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す実施の形態において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９６】
１２  トランス（電力供給回路の一部），２０  ドライバ（電力供給回路の一部），２１  制御回路（制御回路），２２−１〜２２−ｎ  ＣＣＣＳ（調整回路），２４  Ａ／Ｄ変換器（サンプリング回路），４１−１〜４１−ｎ  カレントミラー回路（調整回路），４５  Ａ／Ｄ変換器（サンプリング回路），４７  シーケンサ（制御回路の一部），５０  制御回路（制御回路の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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