專利名稱：發(fā)光元件控制電路、使用它的發(fā)光裝置及液晶顯示器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制熒光燈或LED(發(fā)光二極管)的驅(qū)動的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型、大型化的液晶顯示器正取代陰極射線顯像管電視而逐漸 普及。液晶顯示器在顯示影像的液晶屏的背面配置有多根冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent L卿，以下稱CCFU或夕卜部電極熒光燈(External Electrode Fluorescent Lamp,以下稱EEFL)，使之作為背光燈發(fā)光。或者，也開始使用LED來取代熒光燈作為背光 燈。 為進(jìn)行CCFL、EEFL的驅(qū)動，使用將例如12V左右的直流電壓升壓，并作為交流電壓 進(jìn)行輸出的逆變器(DC/AC轉(zhuǎn)換器)。逆變器將流過CCFL的電流轉(zhuǎn)換成電壓反饋到控制電 路，基于該反饋電壓控制開關(guān)元件的接通和斷開。例如專利文獻(xiàn)1 3中公開了這樣的基 于逆變器的CCFL的驅(qū)動技術(shù)?！矊＠墨I(xiàn)1〕日本特開2003-323994號公報
〔專利文獻(xiàn)2〕日本特開平7-231697號公報
〔專利文獻(xiàn)3〕日本特開2007-143261號公報

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕 討論控制電路基于從微計算機輸出的同步用的時鐘信號來生成用于使逆變器進(jìn)
行點燈的驅(qū)動信號或突發(fā)(burst)調(diào)光用的脈沖信號的情況。微計算機所提供的時鐘信號
的頻率有時會因微計算機的錯誤動作等而發(fā)生較大變動或者中斷的情況。此時，控制電路
若基于時鐘信號驅(qū)動逆變器，則熒光燈的亮度會不穩(wěn)定，畫面出現(xiàn)閃爍。 在驅(qū)動熒光燈以外的發(fā)光元件、例如驅(qū)動LED的LED驅(qū)動器的控制電路中也存在
同樣的問題。 本發(fā)明是鑒于這樣的課題而研發(fā)的，其例示性目的之一在于提供一種在來自外部
的同步用的時鐘信號發(fā)生變動的狀況下穩(wěn)定地驅(qū)動發(fā)光元件的技術(shù)?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕 本發(fā)明的一個方案涉及一種生成用于驅(qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動信號的控制電路。該控 制電路包括外部同步振蕩器，接收來自外部的同步時鐘信號，生成與同步時鐘信號同步的 外部同步周期信號；內(nèi)部振蕩器，與同步時鐘信號非同步地生成具有預(yù)定頻率的內(nèi)部周期 信號；驅(qū)動信號生成部，在外部同步周期信號的頻率處于預(yù)定的范圍內(nèi)時，基于外部同步周 期信號生成驅(qū)動信號，而在外部同步周期信號的頻率脫離預(yù)定的范圍時，基于內(nèi)部周期信 號生成驅(qū)動信號。 所謂"同步信號"，除周期性的脈沖信號(矩形波信號)夕卜，還包括周期性的三角波 信號、鋸齒波信號、正弦波信號等。另外，所謂"發(fā)光元件"，泛指CCFL或EEFL等熒光燈、有
3機EL (Electro Luminance)元件或LED等被周期性信號驅(qū)動的器件。 根據(jù)該方案，在同步時鐘信號的頻率發(fā)生變動、或者同步時鐘信號中斷了的情況
下，也能基于來自內(nèi)部振蕩器的信號生成驅(qū)動信號，所以能穩(wěn)定地驅(qū)動發(fā)光元件。 外部同步振蕩器可以是使同步時鐘信號變倍或分頻的PLL(鎖相環(huán))電路?？刂?br> 電路可以還包括頻率監(jiān)視部，其監(jiān)視PLL電路內(nèi)部的、取與外部同步周期信號的頻率相應(yīng)
的電平的信號，并將之與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較。驅(qū)動信號生成部可以根據(jù)頻率監(jiān)視部的比
較結(jié)果，選擇外部同步周期信號和內(nèi)部周期信號中的一者。另外，分頻、變倍也包括1倍的情況。 頻率監(jiān)視部可以監(jiān)視與設(shè)在PLL電路中的循環(huán)濾波器的輸出相應(yīng)的信號。此時， 通過使循環(huán)濾波器的頻率特性最優(yōu)化，能夠調(diào)節(jié)屏蔽同步時鐘信號的頻率變動的期間。
預(yù)定的范圍的上限和下限可以分別被設(shè)定磁滯。 發(fā)光元件可以是熒光燈，驅(qū)動信號生成部可以基于外部同步周期信號和內(nèi)部周期 信號來生成熒光燈的點燈用的脈沖信號。 發(fā)光元件可以是熒光燈，驅(qū)動信號生成部可以基于外部同步周期信號和內(nèi)部周期 信號來生成熒光燈的突發(fā)調(diào)光用的脈沖信號。 本發(fā)明的另一方案是一種發(fā)光裝置。該發(fā)光裝置包括熒光燈；對熒光燈提供驅(qū) 動電壓的逆變器。逆變器包含有上述任一種控制電路。
本發(fā)明的再一個方案是一種液晶顯示器裝置。該液晶顯示器裝置包括液晶屏；
配置在液晶屏的背面的多個上述發(fā)光裝置。
根據(jù)該方案，能夠抑制畫面的閃爍。 另外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的構(gòu)成要素以及表現(xiàn)形式在方法、裝
置、系統(tǒng)等之間相互轉(zhuǎn)變的方案，作為本發(fā)明的實施方式也是有效的。〔發(fā)明效果〕 通過本發(fā)明，能夠在來自外部的同步用的時鐘信號發(fā)生變動的狀況下穩(wěn)定地驅(qū)動 發(fā)光元件。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示安裝圖1的發(fā)光裝置的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖3是表示實施方式的控制電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖4是表示圖3的外部同步振蕩器和頻率監(jiān)視部的結(jié)構(gòu)例的電路圖。 圖5是表示圖3的控制電路的動作的時序圖。〔標(biāo)號說明〕 10. . . H橋電路，12...變壓器，14...電流檢測部，16...電壓檢測部，20...控制電 路，IS...電流檢測信號，VS...電壓檢測信號，21...驅(qū)動信號生成部，50...驅(qū)動頻率振蕩 器，52...外部同步振蕩器，54...內(nèi)部振蕩器，56...頻率監(jiān)視部，58...選擇器，60...突 發(fā)頻率振蕩器，62...外部同步振蕩器，64...內(nèi)部振蕩器，66...頻率監(jiān)視部，68...選擇 器，70...突發(fā)調(diào)光用比較器，CKl...第一時鐘信號，CK2...第二時鐘信號，IOO...逆變器， 200...發(fā)光裝置，210. ..CCFL，220...微計算機，300...液晶顯示器，302...液晶屏。
具體實施例方式
下面基于優(yōu)選的實施方式參照

本發(fā)明。對于各附圖中所示的相同或等同
的結(jié)構(gòu)要件、部件、處理標(biāo)注相同的標(biāo)號，并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。另外，實施方式只是例 示，并非限定本發(fā)明，實施方式中所記述的所有特征及其組合，不一定就是本發(fā)明的本質(zhì)特征。 在本說明書中，所謂"部件A與部件B相連接"的狀態(tài)，除部件A與部件B物理地 直接連接的情形外，還包括部件A與部件B經(jīng)由不對電連接狀態(tài)產(chǎn)生影響的其他部件間接 相連接的情形。 同樣，所謂"部件C被設(shè)在部件A與部件B之間"的狀態(tài)，除部件A與部件C、或部 件B與部件C直接相連接的情形外，還包括經(jīng)由不對電連接狀態(tài)產(chǎn)生影響的其他部件間接 相連接的情形。 圖1是表示本發(fā)明實施方式的發(fā)光裝置200的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示安裝圖 1的發(fā)光裝置200的液晶顯示器300的結(jié)構(gòu)的框圖。首先參照圖2說明液晶顯示器300整 體的結(jié)構(gòu)。液晶顯示器300與天線310相連接。天線310接收廣播波，將接收信號輸出給 接收部304。接收部304對接收信號進(jìn)行檢波、放大后輸出到信號處理部306。信號處理部 306將對被調(diào)制了的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)而得到的圖像數(shù)據(jù)輸出到液晶驅(qū)動器308。液晶驅(qū)動器 308將圖像數(shù)據(jù)按各掃描線輸出到液晶屏302，顯示影像、圖像。在液晶屏302的背面配置 有多個發(fā)光裝置200作為背光燈。本實施方式的發(fā)光裝置200可以合適地作為這樣的液晶 屏302的背光燈來使用。下面回到圖1詳細(xì)說明發(fā)光裝置200的結(jié)構(gòu)和動作。
本實施方式的發(fā)光裝置200包括CCFL210、第一逆變器100a、第二逆變器100b、微 計算機220。微計算機220控制發(fā)光裝置200和液晶顯示器300整體。微計算機220自己 或者利用外部電路生成用于設(shè)定CCFL210的驅(qū)動頻率(點燈頻率)的第一時鐘信號CK1和 用于設(shè)定突發(fā)調(diào)光的頻率的第二時鐘信號CK2，輸出給控制電路20。CCFL210配置在液晶屏 302的背面。第一逆變器100a、第二逆變器100b是DC/AC轉(zhuǎn)換器，將從直流電源輸入來的 輸入電壓Vin變換成交流電壓并升壓，分別向CCFL210的第一端子212、第二端子214供給 第一驅(qū)動電壓Vdrvl 、第二驅(qū)動電壓Vdrv2。第一驅(qū)動電壓Vdrvl 、第二驅(qū)動電壓Vdrv2是彼 此反相的交流電壓。 在圖1中，表示了一個CCFL210，但也可以并排配置多個。另外，也可以僅對 CCFL210的一端(212)側(cè)供給驅(qū)動電壓Vdrvl，而使另一端(214)側(cè)接地，或者CCFL210也 可以是"U"字形的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解電路布局中存在各種各樣的變形例。
下面說明本實施方式的第一逆變器100a、第二逆變器100b的結(jié)構(gòu)。第一逆變器 100a、第二逆變器100b是同樣的結(jié)構(gòu)，所以下面不將兩者相區(qū)別地統(tǒng)稱為逆變器100來進(jìn) 行說明。 逆變器IOO包括H橋電路10、變壓器12、電流檢測部14、電壓檢測部16、控制電路 20、電容器C10。 H橋電路10包括第一高側(cè)晶體管腿1、第一低側(cè)晶體管ML1、第二高側(cè)晶體管腿2、 第二低側(cè)晶體管ML2這四個功率晶體管。 第一高側(cè)晶體管MH1的一端連接于被施加輸入電壓的輸入端子102，另一端連接
5于變壓器12的初級繞組12a的第一端子。第一低側(cè)晶體管ML1的一端連接于電位被固定 的接地端子，另一端連接于初級繞組12a的第一端子。第二高側(cè)晶體管MH2的一端連接于 輸入端子102，另一端經(jīng)由用于阻止直流的電容器C10而連接于初級繞組的第二端子。第二 低側(cè)晶體管ML2的一端連接于接地端子，另一端經(jīng)由用于阻止直流的電容器C10連接于初 級繞組12a的第二端子。 另外，也可以用半橋電路來取代H橋電路10。對于包含H橋電路IO和變壓器12
的電路布局，也可以進(jìn)行各種各樣的變形，這樣的變形例也包含在本發(fā)明中。 電流檢測部14連接于變壓器12的次級繞組12b，將流過次級繞組12b的電流、即
流過CCFL210的燈電流變換成電壓，作為電流檢測信號IS輸出。電流檢測部14也可以包
含將燈電流轉(zhuǎn)換成電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換電路和除去電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出的高頻分量
的低通濾波器。 電壓檢測部16生成與被施加于第一端子212 —端的驅(qū)動電壓Vdrvl相應(yīng)的電壓 檢測信號VS。例如電壓檢測部16利用電阻分壓或電容器分壓，生成與驅(qū)動電壓Vdrvl成比 例的電壓檢測信號VS。 控制電路20基于反饋來的電流檢測信號IS和電壓檢測信號VS，控制H橋電路10 的第一高側(cè)晶體管MH1、第一低側(cè)晶體管ML1、第二高側(cè)晶體管MH2、第二低側(cè)晶體管ML2的 導(dǎo)通和截止。通過H橋電路10的控制，變壓器12的初級繞組12a被供給開關(guān)電壓。其結(jié)果， 由變壓器12進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，連接于次級繞組12b的CCFL210被供給第一驅(qū)動電壓Vdrvl。
下面說明控制電路20的結(jié)構(gòu)。圖3是表示實施方式的控制電路20的結(jié)構(gòu)的電路 圖?？刂齐娐?0是具有驅(qū)動信號生成部21、驅(qū)動頻率振蕩器50、突發(fā)頻率振蕩器60，并被 一體集成在一個半導(dǎo)體襯底上的功能IC。 驅(qū)動信號生成部21包括第一誤差放大器22、第二誤差放大器24、反饋部26、 P麗 電路28、邏輯部30、驅(qū)動器32、驅(qū)動頻率振蕩器50、突發(fā)頻率振蕩器60、突發(fā)調(diào)光用比較器 70。 第一誤差放大器22的非反相輸入端子被輸入從電流檢測部14反饋來的電流檢測 信號IS，反相輸入端子被輸入預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref ?；鶞?zhǔn)電壓Vref是根據(jù)CCFL210的發(fā) 光亮度而決定的。第一誤差放大器22輸出與電流檢測信號IS同基準(zhǔn)電壓Vref的誤差相 應(yīng)的誤差電壓Verrl。 第二誤差放大器24的非反相輸入端子被輸入從電壓檢測部16反饋來的電壓檢測 信號VS，反相輸入端子被輸入預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref 。第二誤差放大器24輸出與電壓檢測 信號VS同基準(zhǔn)電壓Vref的誤差相應(yīng)的誤差電壓Verr2。 反饋部26將兩個誤差電壓Verrl、Verr2中的一者作為誤差電壓Verr輸出。當(dāng)誤 差電壓Verrl被選擇時，進(jìn)行反饋控制使得燈電流趨近于目標(biāo)值，而當(dāng)誤差電壓Verr2被選 擇時，進(jìn)行反饋控制使得燈電壓趨近于目標(biāo)值。 P麗電路28接收來自反饋部26的誤差電壓Verr和由驅(qū)動頻率振蕩器50生成的 周期信號CT。 P麗電路28生成具有與周期信號CT相應(yīng)的頻率，且具有與誤差電壓Verr相 應(yīng)的占空比的驅(qū)動P麗信號。周期信號CT是脈沖信號、鋸齒波、或者三角波的某一種，或者 是它們的組合。以下為理解方便，說明周期信號CT是三角波或鋸齒波(以下簡稱三角波) 時的情況。為與周期信號CT相區(qū)別，對矩形波狀的脈沖周期信號賦予標(biāo)號CTP。周期信號CT是由后述的驅(qū)動頻率振蕩器50生成的。周期信號CT具有CCFL210的驅(qū)動頻率(點燈頻 率)，例如被設(shè)定在30kHz 90kHz范圍內(nèi)。 P麗電路28例如是包含P麗用的比較器的結(jié)構(gòu)。P麗電路28將誤差電壓Verr與 從驅(qū)動頻率振蕩器50輸出的三角波狀的周期信號CT進(jìn)行比較，基于兩個信號相交叉的定 時生成P麗信號Spwm。 邏輯部30基于P麗信號Spwm生成要提供給構(gòu)成H橋電路10的多個晶體管的驅(qū) 動信號。驅(qū)動器32從邏輯部30接收驅(qū)動信號，驅(qū)動H橋電路10。關(guān)于P麗電路28和邏輯 部30，可以采用各種各樣的結(jié)構(gòu)，例如可以使用專利文獻(xiàn)3所記載的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動頻率振蕩器50被輸入來自微計算機220的第一時鐘信號CK1。驅(qū)動頻率振蕩 器50包括外部同步振蕩器52、內(nèi)部振蕩器54、頻率監(jiān)視部56、選擇器58。外部同步振蕩器 52接收第一時鐘信號CK1，生成與第一時鐘信號CK1同步的三角波狀的周期信號(外部同 步周期信號)C乙EXT。另外，外部同步振蕩器52除外部同步周期信號C乙EXT外還輸出與之 同步的脈沖狀的外部同步周期信號CTP_EXT。 內(nèi)部振蕩器54是與第一時鐘信號CK1無關(guān)地自主振蕩的振蕩器，生成具有預(yù)定頻
率的三角波狀的周期信號(內(nèi)部周期信號)CT_INT。另外，內(nèi)部振蕩器54除內(nèi)部周期信號
CT_INT外還輸出與之同步的脈沖狀的內(nèi)部周期信號CTP_INT。內(nèi)部周期信號CT_INT的頻
率是任意的，但優(yōu)選是在第一時鐘信號CK1的頻率的額定值(設(shè)計值)附近。選擇器58被輸入外部同步周期信號CT_EXT、CTP_EXT對和內(nèi)部周期信號CT_INT、
CTP_INT對，并基于控制信號CNT選擇一對進(jìn)行輸出。頻率監(jiān)視部56監(jiān)視外部同步振蕩器
52，判斷外部同步振蕩器52的振蕩頻率是否脫離預(yù)定的范圍，并生成與判斷結(jié)果相應(yīng)的控
制信號CNT?？刂菩盘朇NT在頻率處于預(yù)定范圍內(nèi)時為有效(assert) (l)，在脫離預(yù)定范圍
時為無效(negate) (0)。選擇器58在振蕩頻率處于預(yù)定范圍內(nèi)時選擇外部同步周期信號
C乙EXT，在脫離預(yù)定范圍時選擇內(nèi)部周期信號CT_INT。 選擇器58將所選擇的一個周期信號CT輸出給P麗電路28。 控制電路20具有突發(fā)調(diào)光功能。所謂突發(fā)調(diào)光，是通過使CCFL210間歇地開、關(guān) 而調(diào)節(jié)外觀上的亮度的功能。 反饋部26被輸入突發(fā)調(diào)光用的脈沖信號(以下稱為突發(fā)脈沖)BST。突發(fā)脈沖BST 具有60 300Hz程度的頻率，并且具有與亮度相應(yīng)的占空比。突發(fā)脈沖BST為高電平時 CCFL210點燈，為低電平時CCFL210滅燈。 反饋部26在突發(fā)脈沖BST為高電平時原樣輸出誤差電壓Verr，而在其為低電平時 使誤差電壓Verr移位為預(yù)定的電位。通過使誤差電壓Verr移位，后級的P麗電路28所生 成的P麗信號Spwm的占空比變成0% (100% ) ， CCFL210滅燈。 突發(fā)脈沖BST是由突發(fā)頻率振蕩器60和突發(fā)調(diào)光用比較器70生成的。突發(fā)頻率 振蕩器60生成突發(fā)調(diào)光用的三角波或鋸齒波狀的周期信號BCT。圖3中作為一例表示有三 角波的周期信號BCT。 突發(fā)頻率振蕩器60被輸入來自微計算機220的第二時鐘信號CK2。突發(fā)頻率振蕩 器60包括外部同步振蕩器62、內(nèi)部振蕩器64、頻率監(jiān)視部66、選擇器68，是與驅(qū)動頻率振 蕩器50同樣的結(jié)構(gòu)。 外部同步振蕩器62接收第二時鐘信號CK2，生成與第二時鐘信號CK2同步的三角波狀或鋸齒波狀的周期信號(外部同步周期信號)BCT—EXT。內(nèi)部振蕩器64是與第二時鐘 信號CK2無關(guān)地自主振蕩的振蕩器，生成具有預(yù)定頻率的三角波狀的周期信號(內(nèi)部周期 信號)BCT_INT。內(nèi)部周期信號CT_INT的頻率是任意的，但優(yōu)選是在第二時鐘信號CK2頻率 的額定值(設(shè)計值)附近。 選擇器68基于來自頻率監(jiān)視部66的控制信號選擇外部同步周期信號CT_EXT和
內(nèi)部周期信號CT_INT中的一者，作為突發(fā)調(diào)光用的周期信號BCT輸出。 突發(fā)調(diào)光用比較器70將突發(fā)調(diào)光用的周期信號BCT與設(shè)定調(diào)光電平的電壓Vdim
進(jìn)行比較，進(jìn)行限幅。從突發(fā)調(diào)光用比較器70輸出占空比根據(jù)調(diào)光電平而變化的突發(fā)脈沖
BST。 圖4是表示圖3的外部同步振蕩器52和頻率監(jiān)視部56的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
外部同步振蕩器52包括磁滯比較器80、第一分頻器82、第二分頻器84、相位比較 器86、電荷泵電路88、循環(huán)濾波器90、 V/I轉(zhuǎn)換電路92、充放電電路96。
磁滯比較器80對來自外部的第一時鐘信號CK1進(jìn)行整形。也可以用施密特緩沖 器來代替比較器，在第一時鐘信號CK1的占空比穩(wěn)定時，也可以省略磁滯比較器80。
第一分頻器82以預(yù)定的分頻比(例如1/2)對從磁滯比較器80輸出的第一時鐘 信號CK1'進(jìn)行分頻。第二分頻器84以預(yù)定的分頻比(例如1/2)對外部同步振蕩器52所 生成的脈沖周期信號CTP—EXT進(jìn)行分頻。相位比較器86比較第一時鐘信號CK1"與脈沖周 期信號CTP'的相位差，根據(jù)比較結(jié)果輸出上升(up)信號或下降(down)信號。電荷泵電路 88包含晶體管M1、M2，當(dāng)上升信號UP有效(assert)時，對電容器Cl充電，當(dāng)下降信號DOWN 有效(assert)時，使電容器C2放電。 循環(huán)濾波器90是包含電容器C2和電阻Rl的低通濾波器，除去電容器Cl所產(chǎn)生 的電壓(頻率設(shè)定電壓Vf)的高頻分量。循環(huán)濾波器90的結(jié)構(gòu)并不特別限定，可以是電容 器、電阻、電感器的任意組合的無源濾波器，也可以是有源濾波器。另外，循環(huán)濾波器90可 以被內(nèi)置在IC中，也可以用外裝的芯片部件來構(gòu)成。 V/I轉(zhuǎn)換電路92將頻率設(shè)定電壓Vf轉(zhuǎn)換成電流If 。 V/I轉(zhuǎn)換電路92包括運算放 大器94、晶體管Ql、電阻R2。運算放大器94成立虛短路，所以電阻R2被施加頻率設(shè)定電壓 Vf 。其結(jié)果，晶體管Ql、 Q2及電阻R2中流過頻率設(shè)定電流If 。
If = Vf/R2 充放電電路96利用頻率設(shè)定電流If對電容器C3充電、放電。晶體管Q2 Q6形 成電流鏡電路，復(fù)制頻率設(shè)定電流If或使之反向。 電容器C3被流過晶體管Q3的充電電流Ic充電，被流過晶體管Q5的電流Id與Ic 的差分(Id-Ic)放電。晶體管M3控制晶體管Q5的柵極電位。電流Id、Ic都與頻率設(shè)定電 流If成比例，其值是根據(jù)晶體管的尺寸比而設(shè)定的。 比較器97將電容器C3的電壓C乙EXT與預(yù)定的上側(cè)閾值電壓VH進(jìn)行比較，當(dāng)C乙 EXT超過VH時，使復(fù)位信號R有效，使RS鎖存器99復(fù)位。另外，比較器98將電壓CT_EXT 與預(yù)定的下側(cè)閾值電壓VL進(jìn)行比較，當(dāng)CT_EXT低于VL時，使置位信號S有效，使RS鎖存 器99置位。 RS鎖存器99的輸出信號Q為高電平時，晶體管M3成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Q5成為 截止?fàn)顟B(tài)，電容器C3被以充電電流Ic充電。當(dāng)電容器C3的電位CT—EXT因充電而達(dá)到閾
8值電壓VH時，RS鎖存器99的輸出信號Q成為低電平，晶體管M3截止，晶體管Q5成為導(dǎo)通， 電容器C3被以(Id-Ic)放電。當(dāng)電容器C3的電位C乙EXT因放電而下降，低于閾值電壓VL 時，RS鎖存器99的輸出信號Q再次切換成高電平。 通過如上這樣電容器C3反復(fù)充放電，三角波狀的周期信號CT_EXT和脈沖狀的周 期信號CTP_EXT被生成。兩個周期信號中的一者或兩者被提供給其它電路。
在外部同步振蕩器52中，周期信號CT—EXT的頻率與頻率設(shè)定電流If、換言之是與 頻率設(shè)定電壓Vf成比例。因此，頻率監(jiān)視部56通過監(jiān)視頻率設(shè)定電壓Vf ，來判斷外部同步 振蕩器52的振蕩頻率是否脫離預(yù)定的范圍。 頻率監(jiān)視部56將頻率設(shè)定電壓Vf與確定頻率范圍的上限的上限電壓VFH和確定 頻率范圍的下限的下限電壓VFL至少這兩者相比較。并且在VFL < Vf < VFH時使控制信 號CNT有效(1)，而在Vf > VFH或Vf < VHL時使控制信號CNT無效。 更優(yōu)選的是，上限電壓VFH、下限電壓VFL分別被設(shè)定磁滯。例如上限電壓VFH在 控制信號CNT為1時成為由外部所設(shè)定的電壓Vsetl，而在控制信號CNT為0時成為在頻率 監(jiān)視部56內(nèi)部所生成的基準(zhǔn)電壓Vrefl。這里，Vsetl > Vrefl。 同樣地，下限電壓VFL在控制信號CNT為1時成為由外部所設(shè)定的電壓Vset2，而 在控制信號CNT為0時成為在頻率監(jiān)視部56內(nèi)部所生成的基準(zhǔn)電壓Vref2。這里，Vset2 < Vref2。 在本實施方式中，設(shè)第一時鐘信號CK1的頻率穩(wěn)定時的頻率設(shè)定電壓Vf的值為 1. 5V，并設(shè)Vrefl = 1. 6V， Vref2 = 1. 4V。 例如頻率監(jiān)視部56可以包括將頻率設(shè)定電壓Vf與Vsetl、Vrefl、Vref2、Vset2進(jìn) 行比較的四個比較器CMP1 CMP4，和基于四個比較器的輸出信號生成控制信號CNT的邏輯 部57。 另外，外部同步振蕩器62和頻率監(jiān)視部66也可以是與圖4中相同的結(jié)構(gòu)。
以上是控制電路20的結(jié)構(gòu)，下面說明其動作。 從微計算機220供給來的第一時鐘信號CK1的頻率有時會發(fā)生較大變動或者中 斷。在這樣的情況下，若驅(qū)動頻率振蕩器50僅基于第一時鐘信號CK1來生成周期信號CT， 則CCFL210的亮度會變動，顯示器的顯示畫面會出現(xiàn)閃爍。 通過實施方式的控制電路20，能夠解決該問題。圖5是表示圖3的控制電路20的 動作的時序圖。在時刻tO tl期間，從外部供給著頻率穩(wěn)定的第一時鐘信號CKl。另外， 通過內(nèi)部振蕩器54生成著預(yù)定頻率的內(nèi)部周期信號CTP_INT。 在時刻tO tl期間，外部同步振蕩器52內(nèi)部的頻率設(shè)定電壓Vf被穩(wěn)定在預(yù)定 值(1. 5V)，由于其處在預(yù)定的范圍內(nèi)，所以頻率監(jiān)視部56將控制信號CNT設(shè)定為高電平。 其結(jié)果，P麗電路28等電路塊被供給與第一時鐘信號CK1同步的信號CT_EXT、 CTP_EXT。
若在時刻tl第一時鐘信號CK1的頻率變高，則外部同步振蕩器52的頻率設(shè)定電 壓Vf的值開始上升，在時刻t2超過閾值電壓Vsetl。此時，控制信號CNT變成低電平，P麗 電路28被供給內(nèi)部信號CT_INT、 CTP_INT。 之后在時刻t3，第一時鐘信號CKl的頻率恢復(fù)到原來的額定值。于是，外部同步振 蕩器52的頻率設(shè)定電壓Vf開始收斂于原本應(yīng)成為的值(1. 5V)。當(dāng)在時刻t4低于第一基 準(zhǔn)電壓Vrefl時，控制信號CNT成為高電平，P麗電路28被供給外部同步信號CT_EXT、CTP_EXT。 這樣，通過實施方式的控制電路20，即使來自外部的第一時鐘信號CK1的頻率發(fā) 生變動、外部同步周期信號CT_EXT、 CTP_EXT的頻率成為預(yù)期外的值，也能通過立刻切換成 與第一時鐘信號CK1非同步地生成的內(nèi)部周期信號C乙INT、CTPJNT，而生成穩(wěn)定的P麗信 號Spwm。其結(jié)果，能夠使CCFL210持續(xù)地點燈，能夠抑制畫面的閃爍。 另外，能夠根據(jù)外部同步振蕩器52的循環(huán)濾波器90的截止頻率，調(diào)節(jié)第一時鐘信 號CK1的頻率發(fā)生變動時的頻率設(shè)定電壓Vf的傾斜度。因此，只要使截止頻率最優(yōu)化，就 能屏蔽掉極短時間的頻率變動。具體來說，比如在圖5的時序圖中，假如第一時鐘信號CK1 的頻率在時刻t2以前恢復(fù)到原來的頻率，則控制電路20能夠屏蔽時刻tl t2期間的頻 率變化。 進(jìn)而，通過將以往設(shè)置在控制電路20外部的PLL電路集成到控制電路20內(nèi)部，能 夠減少外裝部件的個數(shù)，能夠削減安裝面積和成本。 實施方式只是例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解對其各構(gòu)成要素和各處理過程的組 合可以進(jìn)行各種變形，并且這些變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 關(guān)于控制電路20，說明了對驅(qū)動頻率振蕩器50和突發(fā)頻率振蕩器60這兩方設(shè)置 兩個振蕩器(即外部同步振蕩器和內(nèi)部振蕩器)的情況，但也可以是對其任一方設(shè)置兩個 振蕩器，對另一方僅設(shè)置內(nèi)部振蕩器的結(jié)構(gòu)。 另外，關(guān)于作為驅(qū)動對象的發(fā)光元件，在實施方式中以熒光燈為例進(jìn)行了說明，但 本發(fā)明的控制電路20還能適用于其它發(fā)光元件、例如LED等的驅(qū)動電路。即，在LED的驅(qū) 動中，也是利用脈沖調(diào)制，生成用于使提供給LED的驅(qū)動電流或驅(qū)動電壓時分地開關(guān)的驅(qū) 動信號。在該情況下，當(dāng)作為驅(qū)動信號的源頭的同步信號是從微計算機等外部供給來的信 號時，能夠合適地使用本發(fā)明的控制電路，其也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
基于實施方式以特定的語句說明了本發(fā)明，但實施方式僅是表示本發(fā)明的原理、 應(yīng)用，在不脫離權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明思想的范圍內(nèi)，可以對實施方式進(jìn)行很多變形 和配置的變更。
權(quán)利要求
一種生成用于驅(qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動信號的控制電路，包括外部同步振蕩器，接收來自外部的同步時鐘信號，生成與所述同步時鐘信號同步的外部同步周期信號；內(nèi)部振蕩器，與上述同步時鐘信號非同步地生成具有預(yù)定頻率的內(nèi)部周期信號；驅(qū)動信號生成部，在上述外部同步周期信號的頻率處于預(yù)定的范圍內(nèi)時，基于上述外部同步周期信號生成上述驅(qū)動信號，而在上述外部同步周期信號的頻率脫離預(yù)定的范圍時，基于上述內(nèi)部周期信號生成上述驅(qū)動信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于上述外部同步振蕩器是使上述同步時鐘信號變倍或分頻的PLL(鎖相環(huán))電路； 上述控制電路還包括頻率監(jiān)視部，其監(jiān)視上述PLL電路內(nèi)部的、取與上述外部同步周期信號的頻率相應(yīng)的電平的信號，并將之與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較；上述驅(qū)動信號生成部根據(jù)上述頻率監(jiān)視部的比較結(jié)果，選擇上述外部同步周期信號和上述內(nèi)部周期信號中的一者。
3. 如權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于上述頻率監(jiān)視部監(jiān)視與設(shè)在上述PLL電路中的循環(huán)濾波器的輸出相應(yīng)的信號。
4. 如權(quán)利要求l所述的控制電路，其特征在于 上述預(yù)定的范圍的上限和下限分別被設(shè)定磁滯。
5. 如權(quán)利要求1至4的任一項所述的控制電路，其特征在于 上述發(fā)光元件是熒光燈；上述驅(qū)動信號生成部基于上述外部同步周期信號和上述內(nèi)部周期信號來生成上述熒 光燈的點燈用的脈沖信號。
6. 如權(quán)利要求1至4的任一項所述的控制電路，其特征在于 上述發(fā)光元件是熒光燈；上述驅(qū)動信號生成部基于上述外部同步周期信號和上述內(nèi)部周期信號來生成上述熒 光燈的突發(fā)調(diào)光用的脈沖信號。
7. —種發(fā)光裝置，包括 熒光燈；和對上述熒光燈提供驅(qū)動電壓的逆變器；其中，上述逆變器包含有權(quán)利要求1至4的任一項所述的控制電路。
8. —種液晶顯示器裝置，包括 液晶屏；和配置在上述液晶屏的背面的多個權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件的控制電路、使用了它的發(fā)光裝置、以及液晶顯示器裝置。在來自外部的同步用的時鐘信號發(fā)生變動的狀況下，發(fā)光亮度會變得不穩(wěn)定?？刂齐娐飞捎糜隍?qū)動發(fā)光元件的驅(qū)動信號。外部同步振蕩器(52、62)接收來自外部的同步時鐘信號(CK1、CK2)，生成與時鐘信號(CK1)同步的外部同步周期信號。內(nèi)部振蕩器(54)與同步時鐘信號(CK1、CK2)非同步地生成具有預(yù)定頻率的內(nèi)部周期信號。驅(qū)動信號生成部在外部同步周期信號的頻率處于預(yù)定范圍內(nèi)時，基于外部同步周期信號生成驅(qū)動信號，而當(dāng)其脫離了預(yù)定范圍時，基于內(nèi)部周期信號生成驅(qū)動信號。
文檔編號H05B41/36GK101765288SQ20091026216
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者菊池弘基 申請人:羅姆股份有限公司