(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷陰極蛍光管を点灯するためにそれぞれの冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路と昇圧トランスを具え、マスタ制御回路とそれぞれの駆動回路を制御する複数のスレーブ制御回路とによって制御される多灯用インバータユニットにおいて、
それぞれの冷陰極蛍光管の出力を検出してその点灯状態を判定し、点灯された冷陰極蛍光管を駆動する駆動する駆動回路を制御するスレーブ制御回路にマスタ制御回路の同期信号を入力するためのスイッチ手段を具えたことを特徴とする多灯用インバータユニット。
【請求項２】
複数の冷陰極蛍光管を点灯するためにそれぞれの冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路と昇圧トランスを具え、マスタ制御回路とそれぞれの駆動回路を制御する複数のスレーブ制御回路とによって制御される多灯用インバータユニットにおいて、
点灯開始時はスレーブ制御回路が点灯開始周波数で発振して駆動回路を駆動し、それぞれの冷陰極蛍光管の出力を検出してその点灯状態を判定し、点灯された冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路を制御するスレーブ制御回路にマスタ制御回路の同期信号を入力して定常周波数で発振させるためのスイッチ手段を具えたことを特徴とする多灯用インバータユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）駆動用の発振周波数を点灯前と点灯後で変える駆動方式が用いられるインバータユニットに関するもので、特に複数のＣＣＦＬを同期をとって点灯させる多灯用インバータユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置のディスプレイのバックライト用などとしてＣＣＦＬ管が用いられており、その点灯（駆動および制御）にインバータユニットが必要となる。ＣＣＦＬは点灯開始前と点灯後では内部インピーダンスが大きく変化する特性を有し、
1．点灯開始時は高電圧を必要とするが、管電流は微小でよい、
2．点灯後は点灯を維持させるためにある程度の電流が必要となる、
という要求がある。
【０００３】
この２つの状態は図３に示したようになる。点灯開始時には、ＣＣＦＬ管の両端には高電圧（電流は微小）が必要であるので、この点灯開始時の共振周波数に近い周波数を利用し、高電圧を得る方法が一般に採られる。点灯後は点灯を維持させる電流を流せばよいが、点灯後の共振周波数に近い周波数を使用すれば、回路特性上効率が良くなることが知られている。バックライト用インバータではこの特性を利用した駆動（回路）方式が採用されるようになっている。
【０００４】
そのような駆動方式を実現するためには、
1．ＣＣＦＬのインピーダンス変化に追随して、自動的に上記の共振周波数を変化させて動作させる方法、
2．強制的に上記の共振周波数に駆動周波数を設定して動作させる方法、
とがある。本発明は、上記の共振周波数あるいはその近傍の周波数に外部から強制的に駆動周波数を設定し、所望の電圧、効率を得ようとするものである。ただし、この方式によると、共振周波数の近傍では急峻な立ち上がりを示しており、周波数の変化に応じて管電流も変化するので、
1．設定した周波数が変動した場合、管電流が大きく変化する、
2．本来回路が有している共振周波数はＣＣＦＬのインピーダンス、昇圧トランスのインダクタンス等の回路のばらつきによって変動するので、それによっても間電流が大きく変化することになる、
といった問題も生じる。
【０００５】
複数のＣＣＦＬを用いる多灯式インバータが非同期で動作すると、
1、非同期であることから、位相ずれ、周波数ずれが生じ、その結果隣接する管同士でフリッカ、ビート等の異常点灯が生じる、
2．位相反転（180°の位相差）が生じた場合、隣接する管の高圧の端子間の電位差が最大となることから、放電の危険が生じる。同期を掛ければ、フリッカ、ビートの発生が抑えられ、同位相とすることで電位差が0となって放電の危険もなくなる。
【０００６】
従来、複数のＣＣＦＬの駆動回路の同期の掛け方としては、マスタ（制御回路）によってスレーブ（制御回路）を制御する方式が採用されている。すなわち、マスタ（制御回路）がスレーブ（制御回路）の発振周波数を制御している。従来品は全てのスレーブを点灯開始前周波数から点灯後定常周波数に同時に切り換えているが、負荷であるＣＣＦＬの特性によって点灯完了までの時間にばらつきが生じる。あるスレーブはＣＣＦＬ点灯したにもかかわらず点灯開始時の周波数で発振させられ、あるいはスレーブがＣＣＦＬが点灯していないにもかかわらず点灯後の周波数で発振させられてしまう。これによって、ＣＣＦＬに適切な電力が印加されず、ＣＣＦＬが点灯しないという現象も生じる。
【０００７】
また、点灯後に一時的に点灯開始周波数で動作する期間が生じることになる。ＣＣＦＬおよび昇圧トランスを含めた回路のばらつきを考慮すると、点灯開始周波数で動作させると、正常に動作する範囲が狭まって実質的に正常な動作が不可能になる場合も生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、多灯用インバータにおいて同期を掛けることによって生じる上記のような問題を解決して、すべてのＣＣＦＬが確実に点灯を開始し、正常に点灯動作を継続することができる多灯用インバータユニットを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マスタ（制御回路）からの点灯後定常周波数による同期を掛ける時期を制御することによって、上記の課題を解決するものである。
【００１０】
すなわち、複数の冷陰極蛍光管を点灯するためにそれぞれの冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路と昇圧トランスを具え、マスタ制御回路とそれぞれの駆動回路を制御する複数のスレーブ制御回路とによって制御される多灯用インバータユニットにおいて、それぞれの冷陰極管の出力を検出してその点灯状態を判定し、点灯された冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路を制御するスレーブ制御回路にマスタ制御回路の同期信号を入力するためのスイッチ手段を具えたことに特徴を有するものである。
【００１１】
あるいは、複数の冷陰極蛍光管を点灯するためにそれぞれの冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路と昇圧トランスを具え、マスタ制御回路とそれぞれの駆動回路を制御する複数のスレーブ制御回路とによって制御される多灯用インバータユニットにおいて、点灯開始時はスレーブ制御回路が点灯開始周波数で発振して駆動回路を駆動し、一定時間が経過した後に、定常周波数で発振させるために冷陰極蛍光管を駆動する駆動回路を制御するスレーブ制御回路にマスタ制御回路の同期信号を入力するためのタイマを具えたことに特徴を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
点灯開始時の共振周波数を個々のスレーブ（制御回路）の発振周波数として昇圧トランスで高い電圧を得てＣＣＦＬを点灯させる。複数のＣＣＦＬが点灯した状態では点灯継続時の共振周波数をスレーブ（制御回路）の発振周波数とし、かつこの周波数はマスタ（制御回路）から同期を掛けられて発振させられる。前者は点灯したスレーブから順次マスタによる同期を掛けられて制御されるが、後者はすべてのＣＣＦＬが点灯するのに十分な期間が経過した時点でマスタの同期が掛かるようになる。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の実施例を示すブロック図である。２系統のドライバー部によって２つのＣＣＦＬ（CCFL1、CCFL2）が点灯されるものであり、それぞれのドライバー部12A、12Bはスレーブ11A、スレーブ11Ｂによって制御される。CCFL1とCCFL2の電流が検出されてフィードバック検出回路13A、フィードバック検出回路13Bに入力され、基準値と比較されてＣＣＦＬの点灯状態を判別する。その出力がスイッチSW1、SW2のオン−オフを行う。
【００１４】
次にこの動作について説明する。ＶＣＣが印加されると各々のＩＣ化された制御回路（マスタ、スレーブ）が発振を始める。マスタ10は点灯後の定常周波数で発振し、スレーブは点灯開始周波数で発振を開始する。このときスイッチSW1、SW2はオフとなっているので、同期は掛からない状態となっている。スレーブ11A、スレーブ11Bによって点灯開始周波数でドライバー部12A、12Bを動作させ、昇圧トランスに電圧を印加する。トランスで昇圧された電圧がCCFLに印加されると、２つのCCFLは点灯を開始するが、上記のようにCCFL、昇圧トランスを含めた回路のばらつきによって点灯を完了する時間に差が出てしまう。
【００１５】
以下、図においてCCFL1が先に点灯した場合を説明する。CCFL1が点灯するとCCFLのLo側に電流が発生する。この電流をフィードバック検出回路13Aで検知し、スイッチSW1をオンさせる。SW1がオンすると、マスタ10で発振している定常周波数がスレーブ11Aに重畳され、スレーブ11Ａはマスタと同じ周波数で発振させられる。このとき、スレーブ11Bにはマスタの周波数同期がかかっていないので、スレーブ11Bで発振している点灯開始周波数によってCCFLが駆動されている。
【００１６】
CCFL2が点灯すると、CCFL2のLo側に電流が発生し、フィードバック検出回路13Bの出力によってSW2をオンさせる。SW2のオンにより、マスタで発振している定常周波数がスレーブ11Bに重畳され、CCFL2は定常周波数で駆動されるようになる。これによって、CCFL1とCCFL2はマスタの周波数と同じ周波数で駆動され、周波数同期がかかった状態となる。
【００１７】
図２は、本発明の他の実施例を示すブロック図である。２系統のドライバー部によって２つのＣＣＦＬ（CCFL1、CCFL2）が点灯されるものであり、それぞれのドライバー部はスレーブ21Ａ、スレーブ21Ｂによって制御される。スレーブ21Aとスレーブ21Bはマスタ（制御回路）20とスイッチSW1を介して接続されており、スイッチSW1はタイマー回路24によって制御される。
【００１８】
次にこの動作について説明する。ＶＣＣが印加されると各々のＩＣ化された制御回路（マスタ、スレーブ）が発振を始める。マスタ20は点灯後の定常周波数で発振し、スレーブ21A、21Bは点灯開始周波数で発振を開始する。タイマー回路24は一定の時間が経過するとSW1をオンさせる機能を持たせてある。ここで、SW1はオフとなっているので、同期は掛からない状態となっている。スレーブ21A、スレーブ21Bによって点灯開始周波数でドライバー部22A、22Bを動作させ、昇圧トランスに電圧を印加する。トランスで昇圧された電圧がCCFLに印加されると、２つのCCFLは点灯を開始するが、上記のようにCCFL、昇圧トランスを含めた回路のばらつきによって点灯を完了する時間に差が出てしまう。
【００１９】
以下、図においてCCFL1が先に点灯した場合を説明する。CCFL1が点灯するとCCFLのLo側に電流が発生し、この電流をフィードバックしてスレーブ21Aを定常周波数に切り換えて発振させる。CCFL2が点灯すると、CCFL2のLo側に電流が発生し、これをフィードバックしてスレーブ21Bの発振周波数を定常周波数に切り換える。まだこの状態ではスレーブ21Aとスレーブ21Bは同期していない。タイマー回路24で設定した時間が経過するとスイッチがオンとなり、マスタで発振している定常周波数がスレーブ21A、スレーブ21Bに重畳され、CCFL1、CCFL2は定常周波数で駆動されるようになる。これによって、CCFL1とCCFL2はマスタ20の周波数と同じ周波数で駆動され、周波数同期がかかった状態となる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、多灯用インバータにおいて同期を掛けることによって生じる未点灯などの問題を解決して、すべてのＣＣＦＬが確実に点灯を開始し、正常に点灯動作を継続することができる多灯用インバータユニットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示すブロック図
【図２】  本発明の他の実施例を示すブロック図
【図３】  冷陰極蛍光管の動作の説明図
【符号の説明】
10、20：マスタ（制御回路）
11、21：スレーブ制御回路
12、22：ドライバー部
13：フィードバック検出回路
24：タイマー回路
【図１】
0004104870.tif 000002
【図２】
0004104870.tif 000003
【図３】
0004104870.tif 000004