專利名稱：壓電變壓器驅動方法及電路、冷陰極管發(fā)光裝置及液晶屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及壓電變壓器的驅動方法和驅動電路、使用作為這種驅動方法和驅動電路的壓電變壓器的負載的冷陰極管的冷陰極管發(fā)光裝置、裝入這種冷陰極管發(fā)光裝置并由此控制亮度的液晶屏、裝入這種液晶屏的便攜式電話、便攜式信息終端(PDAPersonal DigitalAssistant個人數(shù)字助理)、通信終端等的液晶屏裝入設備。
背景技術：
以下，對現(xiàn)有的壓電變壓器的驅動方法進行說明。
壓電變壓器是在壓電材料上形成初級側(輸入側)和次級側(輸出側)的電極后，在初級側電極施加壓電變壓器的諧振頻率附近的交流電壓而使壓電變壓器機械振動，通過壓電效應轉換該機械振動，從次級側電極取出電信號的裝置，能以高于電磁變壓器的能量密度進行處理，所以能比電磁變壓器小型、薄型，可以實現(xiàn)高轉換效率。
此外，壓電變壓器通過電/機械轉換來進行能量轉換，所以與電磁變壓器相比較，向空間放射的電磁噪聲非常小。
壓電變壓器一般對應連接在次級側上的負載的阻抗，使表示次級側輸出的電壓與初級側輸入的電壓之比的升壓比改變，使由次級側輸出的功率與初級側輸入的功率之比表示的驅動效率同樣改變，所以能得到最大升壓比和驅動效率的驅動頻率也改變。也就是說，為了以一定的升壓比高效率地驅動壓電變壓器，必須根據所連接的負載的阻抗來設定驅動頻率。
例如，使用冷陰極管作為壓電變壓器的負載時，冷陰極管一般在點燈前表現(xiàn)出幾百兆歐姆以上的高阻抗，阻抗在點燈后急劇下降到幾百kΩ～幾十kΩ，所以為了利用壓電變壓器高效率地使冷陰極管點燈，必須在點燈開始前和點燈后使加在壓電變壓器初級側上的電壓的頻率和電壓電平改變。
使用該壓電變壓器構成換流器(inverter)電路時，至少使用不少于1個的開關(switching)元件，以壓電變壓器的諧振頻率附近的頻率形成矩形波。再有，在開關元件的輸出側和壓電變壓器的初級側之間設置濾波電路，而以使壓電變壓器的輸入電壓盡量接近正弦波的狀態(tài)來驅動壓電變壓器。
為了提高壓電變壓器的轉換效率，必須盡量使驅動壓電變壓器以外的頻率成分不輸入壓電變壓器。使用壓電變壓器構成換流器電路時，由于壓電變壓器是電容性元件，所以用現(xiàn)有的驅動方法，需要在開關元件和壓電變壓器的初級側電極之間設置使用電感的濾波電路。
這樣的現(xiàn)有技術，公知的有圖16A所示的功率轉換裝置(現(xiàn)有例1)(例如參照日本特開平10-201241號公報的第5頁、圖1(b)、圖6、圖8)，另外還有圖17所示的功率轉換裝置(現(xiàn)有例2)(例如參照日本特開平10-201245號公報的第5頁、圖4、圖5、圖9)。
這種現(xiàn)有例1、2使用壓電變壓器構成換流器電路，所以是用階梯波信號驅動壓電變壓器的方式的一個例子。
在圖16A所示的現(xiàn)有例1中，通過由充電用開關元件S1、S2、S3、S4、S5和放電用開關元件S6、S7、S8、S9、S10控制電容器C1、C2、C3的充放電的時序(timing)，來設定來自電流電源103的電壓電平。通過該電壓電平的設定和開關元件Sa、Sb、Sc、Sd的開關的時序，如圖16B所示，生成1個階梯的時間為W1的階梯狀電壓波形，加在壓電變壓器101上，將功率供給負載102。
另外，在圖17所示的現(xiàn)有例2中，開關元件Sa和Sb的共用連接部A和壓電變壓器101的一初級側電極的一側之間連接著電感104，在壓電變壓器101的兩初級側電極之間連接著電感105，電感104和電容器105構成濾波電路，將圖16B所示的階梯波整形成正弦波形。
但是，在上述現(xiàn)有例1和2中，僅僅公開了由階梯波信號驅動壓電變壓器的方式。
壓電變壓器的振動模式(vibration mode)有多種，所以在以正弦波以外的驅動波形進行驅動的情況下，由壓電變壓器的輸入部的電容成分，使無效功率增加或者高次諧波成分激勵壓電變壓器的高次振動模式的原因。
因此，作為壓電變壓器的負載使用冷陰極管的情況下，點燈冷陰極管所需要的功率之外，還通過換流器電路處理無效功率。其結果，換流器電路的效率降低，在壓電變壓器內部的電感損耗的影響引起效率降低，同時難以提高轉換效率。
另外，由高次諧波成分激勵壓電變壓器的高次振動模式時，存在與所期望的振動模式重疊而在壓電變壓器內部發(fā)生高次振動模式的失真的可能性。其結果，產生壓電變壓器的耐功率性降低和大振幅動作引起的特性的劣化等問題，成為可靠性降低的原因。
為此，存在妨礙壓電換流器的小型化、或采用了將基于壓電換流器的冷陰極管的發(fā)光裝置內置的液晶屏的通信設備的小型化的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題點而提出來的，其目的在于提供一種壓電變壓器的驅動方法及驅動電路，不使用感性元件，通過對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分的輸入電流進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率，而且抑制電磁噪聲。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種壓電變壓器的驅動方法及驅動電路，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分所激勵的高次模式進行抑制，來提高電變壓器的耐功率性和失真的可靠性。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種使用上述壓電變壓器的驅動方法及驅動電路來對冷陰極管進行發(fā)光控制的冷陰極管發(fā)光裝置、裝入這種冷陰極管發(fā)光裝置的液晶屏、及裝入這種液晶屏的便攜式電話和通信終端等的液晶裝入設備。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第1方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，到第n時間比率為止的時間比率之和被設定成小于0.5，而且到第n時間比率為止的時間比率被設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第2方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0V)的時間期間(δT)，時間比率(δ)設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值(A3、A5)相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第3方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ2T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率(δ1)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率(δ2)乘以驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位(α1V、α2V)的時間期間，第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)之和設定成小于0.5，而且第1時間比率(δ1)及第2時間比率(δ2)設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率(R11、R12)之和(R13)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第4方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，到第n時間比率為止的時間比率之和被設定成小于0.5，而且到第n時間比率為止的時間比率被設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第5方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間(δT)，時間比率(δ)設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅(A3、A5)相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第6方案的壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于檢測信號，生成對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的驅動信號的步驟；驅動信號(T)是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ2T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率(δ1)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率(δ2)乘以驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位(α1V、α2V)的時間期間，第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)之和設定成小于0.5，而且第1時間比率(δ1)及第2時間比率(δ2)設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R3)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第1方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，控制部將到第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第2方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號(S1、S2、S11、S12、S13、S14)；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號(S3)；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V、+V)及最小電位(0V、-V)的時間期間(δT)，驅動部包括至少兩個開關元件，控制部通過對向開關元件提供的至少兩個控制信號的占空比或相位進行控制，將時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值(A3、A5)相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第3方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號(T)是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ2T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位(α1、α2)的時間期間，控制部將第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)之和設定成小于0.5，而且將第1時間比率(δ1)及第2時間比率(δ2)設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第4方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，控制部將到第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第5方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號(S1、S2、S11、S12、S13、S14)；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號(S3)；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V，+V)及最小電位(0，-V)的時間期間(δT)，驅動部包括至少兩個開關元件，控制部通過對向開關元件提供的至少兩個控制信號的占空比或相位進行控制，將時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第6方案的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ2T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率(δ1)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率(δ2)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位(α、α2)的時間期間，控制部將第1時間比率和第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將第1時間比率及第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R3)變?yōu)樽钚　?br> 為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第1方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，控制部將到第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到第n時間比率為止的時間比率生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第2方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V，+V)及最小電位(0，-V)的時間期間(δT)，控制部將時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值(A3、A5)相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)變?yōu)樽钚?，基于所設定的時間比率生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第3方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ12T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率(δ1)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率(δ2)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位()的時間期間，控制部將第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)之和設定成小于0.5，而且將第1時間比率(δ1)及第2時間比率(δ2)設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第4方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由驅動信號的周期(T)分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，控制部將到第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到第n時間比率為止的時間比率生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第5方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期(T)乘以預定的時間比率(δ)而得到的、電平為最大電位(2V，+V)及最小電位(0，-V)的時間期間(δT)，控制部將時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅(A3、A5)相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅(A1)的比率(R1、R2)之和(R3)變?yōu)樽钚?，基于所設定的時間比率生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的第6方案的冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從次級側電極輸出；冷陰極管，與壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從檢測部輸出的檢測信號，生成用于對壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從控制部輸出的控制信號，向壓電變壓器提供驅動信號；驅動信號是具有第1時間期間(δ1T)和第2時間期間(δ2T)的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率(δ1)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率(δ2)乘以驅動信號的周期(T)而得到的、電平為最大電位和最小電位之間的電位(α1V、α2V)的時間期間，控制部將第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)之和設定成小于0.5，而且將第1時間比率(δ1)及第2時間比率(δ2)設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率(R11、R12)之和(R13)變?yōu)樽钚?，基于所設定的第1時間比率(δ1)和第2時間比率(δ2)生成控制信號。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的液晶屏，其特征在于，內置第1至第6方案的冷陰極管發(fā)光裝置，通過冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的液晶屏裝入設備，其特征在于，裝入了本發(fā)明涉及的液晶屏。
根據本發(fā)明上述第1至第3方案的壓電變壓器的驅動方法及驅動電路，可以不使用感性元件，就能對壓電變壓器的驅動信號中所含的、驅動頻率以外的高次諧波成分的輸入電流的值進行控制，由此可以提高壓電變壓器的驅動效率而且可以抑制電磁噪聲。
根據本發(fā)明上述第4至第6方案的壓電變壓器的驅動方法及驅動電路，可以不使用感性元件，就能對壓電變壓器的驅動信號中所含的、由驅動頻率以外的高次諧波成分激勵的高次振動模式進行抑制，由此可以提高壓電變壓器耐功率性以及失真的可靠性。
采用上述壓電變壓器的驅動電路，在液晶屏中內置了對冷陰極管控制發(fā)光的冷陰極管發(fā)光裝置，通過將該液晶屏裝入便攜式電話和通信終端等設備中，可以實現(xiàn)設備的小型化而且可以提高可靠性。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。
圖2A是表示從圖1的驅動部4向壓電變壓器1加矩形波驅動信號的一個例子的波形圖。
圖2B是表示通過傅里葉(Fourier)變換由頻率成分計算的各振動模式的振幅A的變化，相對圖2A所示的時間比率δ的變化的曲線圖。
圖2C是3次振動模式的振幅A3相對圖2B所示的1次振動模式的振幅A1的比率R1、5次振動模式的振幅A5相對圖2B所示的1次振動模式的振幅A1的比率R2、以及將R1與R2之和規(guī)格化的值R3的曲線圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式2涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。
圖4是圖3的驅動電路的各部信號的時序圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式2涉及的壓電變壓器驅動電路的變化例的方框圖。
圖6圖5的驅動電路的各部信號的時序圖。
圖7是表示本發(fā)明實施方式3涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。
圖8圖7的驅動電路的各部信號的時序圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式4涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。
圖10A是表示從圖9的驅動部34向壓電變壓器1上加矩形波驅動信號的一個例子的波形圖。
圖10B是表示相對圖10A的第1時間比率δ1設定為0.21時的第2時間比率δ2的變化，3次振動模式的振幅與1次振動模式的振幅的比率R11、5次振動模式的振幅與1次振動模式的振幅的比率R12、以及將R1與R2之和規(guī)格化的值R13的曲線圖。
圖11是用于說明本發(fā)明實施例5的、表示圖1的壓電變壓器1的構成的斜視圖和表示λ(1波長)振動模式的位移分布的波形圖。
圖12是表示用于說明本發(fā)明實施例5的、圖11所示的壓電變壓器1的導納的頻率特性的曲線圖。
圖13A是表示本發(fā)明實施例5的、從圖1的驅動部4向壓電變壓器1加矩形波驅動信號的一個例子的波形圖。
圖13B是表示通過傅里葉變換由頻率成分計算的各振動模式的振幅A的變化，相對圖13A所示的時間比率δ的變化的曲線圖。
圖13C是輸入電流的3次成分A3相對圖13B所示的1次成分A1的比率R1、5次成分A5相對圖13B所示的1次成分A1的比率R2、以及將R1和R2之和規(guī)格化的值R3的曲線圖。
圖14是表示本發(fā)明實施例6涉及的液晶屏的內部構成的示意性圖。
圖15是表示本發(fā)明實施例7涉及的作為液晶屏裝入設備的便攜式電話的外觀構成的示意性圖。
圖16A是表示根據現(xiàn)有例1的壓電變壓器的驅動電路的構成例的電路圖。
圖16B是表示對圖16A的壓電變壓器101加電壓的波形圖。
圖17是表示根據現(xiàn)有例2的壓電變壓器的驅動電路的構成例的電路圖。
具體實施例方式
以下，參照

有關本發(fā)明的較佳實施方式。
(實施方式1)圖1是表示本發(fā)明實施方式1涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。在圖1中，1是壓電變壓器，2是負載，3是控制部，4是驅動部，5是檢測部。
圖2A是表示從驅動部4向壓電變壓器1加矩形波驅動信號的一個例子的波形圖。在圖2A中，矩形波驅動信號的周期T相當于壓電變壓器的驅動頻率的倒數(shù)，驅動信號的電位為最大電位(2V)及最小電位(0V)的時間期間是δT。也就是說，δ表示驅動信號的電平為最大電位和最小電位的時間與驅動信號的周期T的比率。
圖2B是表示通過傅里葉變換由頻率成分計算的各振動模式的振幅A的變化，相對圖2A所示的時間比率δ的變化的曲線圖。在圖2B中，A1是表示振幅A的變化相對激勵壓電變壓器的振動模式即1次(基本)振動模式的時間比率δ的變化，A3表示振幅A的變化相對3次振動模式的時間比率δ的變化，A5表示振幅A的變化相對5次振動模式的時間比率δ的變化圖2C是表示更高次振動模式的3次振動模式的振幅A3相對圖2B所示的1次振動模式的振幅A1的比率R1、5次振動模式的振幅A5相對圖2B所示的1次振動模式的振幅A1的比率R2、及將R1和R2之和規(guī)格化的值R3的曲線圖。
如圖2C所示，由于時間比率δ為0.4(40％)左右時R3最小，所以如果將時間比率δ設定為0.4左右，則與δ為0.5(加在壓電變壓器1上的矩形波驅動信號的占空比)時比較，3次振動模式和5次振動模式的頻率成分可以變小。
接著，對基于如上求得的時間比率δ驅動壓電變壓器1的電路動作進行說明。
在圖1中，通過控制部3設定壓電變壓器1的驅動頻率和施加電壓(圖2A的電位V)，基于如圖2C所示求出的時間比率δ生成控制信號，通過該控制信號，驅動部4以圖2A所示的振幅形狀的電壓波形向壓電變壓器1的初級側電極提供功率。從驅動部4提供的功率由壓電變壓器1升壓后輸出，向負載2提供功率。檢測部5檢測負載2的輸出狀態(tài)，將對應該輸出狀態(tài)的檢測信號送至控制部3?？刂撇?基于來自檢測部5的檢測信號，對驅動頻率或施加電壓進行控制，以便使負載2的輸出狀態(tài)一定或變化。
在如上工作的元件構成的電路中，負載2使用冷陰極管時，冷陰極管在點燈開始前為不小于幾百MΩ的高阻抗，點燈時由于阻抗急劇降低到幾百kΩ，所以壓電變壓器1的諧振頻率和升壓比的頻率特性變化。為此，控制部3對應冷陰極管的點燈狀態(tài)、即阻抗的變化，對驅動頻率和施加電壓進行設定，來進行冷陰極管的點燈控制以及點燈時的亮度控制。
如以上所述，根據本實施例，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分所激勵的高次模式進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本實施方式的驅動電路并非只有圖1所示的構成元件可以實現(xiàn)，只要其他構成元件能滿足圖1的構成元件所實現(xiàn)的功能即可。
此外，本實施方式說明了在用1次振動模式激勵壓電變壓器的情況下，考慮3次振動模式和5次振動模式對1次振動模式的影響來設定時間比率δ的值，但本發(fā)明并不限定考慮到5次振動模式為止的高次模式影響的比例。
此外，激勵壓電變壓器的振動模式不限于1次振動模式，只要考慮對比激勵的振動模式高的高次振動模式的影響來設定時間比率δ的值，就可以得到同樣的效果。
再有，可以使用微計算機和存儲器等數(shù)據存儲裝置等的外圍設備，對采用基于從圖1的檢測部5來的檢測信號的控制部3的、壓電變壓器1的驅動頻率和驅動電壓的設定通過軟件進行處理，另外驅動部4能夠由輸出驅動電壓波形的D/A轉換器等和運算放大器等放大器構成。
(實施方式2)圖3是表示本發(fā)明實施方式2涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。另外，在圖3中，具有與圖1所示的實施方式1構成和功能相同的部分附加同一符號，并省略其說明。
在圖3中，驅動部14由第1開關元件16、第2開關元件17、電阻元件R1和電阻元件R2串聯(lián)連接而構成。另外，壓電變壓器1的一初級側電極與接地電位連接。向第1開關元件16的柵極加從控制部13來的第1控制信號S1，向第2開關元件17的柵極加從控制部13來的第2控制信號S2，從電阻R1和R2的共用連接部輸出驅動信號S3。
接著，在圖3的基礎上參照圖4對如上構成的壓電變壓器的驅動電路的動作進行說明。圖4是圖3的驅動電路的各部信號的時序圖。另外，圖4中，由第1控制信號S1、S1’的“導通”和“斷開”表示第1開關元件16處于導通和斷開狀態(tài)，由第2控制信號S2、S2’的“導通”和“斷開”表示第2開關元件17處于導通和斷開狀態(tài)。
以圖4所示的時序關系，從控制部13向第1開關元件16提供第1控制信號S1，向第2開關元件17提供第2控制信號S2時，在壓電變壓器1的初級側電極加驅動信號S3，該驅動信號S3具備最大電位2V的時間期間為δT，中間電位V的時間期間為(1-2δ)T，最小電位0的時間期間為δT的電壓波形。
另外，從控制部13向第1開關元件16提供占空比和相位不同于S1的第1控制信號S1’，向第2開關元件17提供占空比和相位不同于S2的第2控制信號S2時，在壓電變壓器1的初級側電極加驅動信號S3’，該驅動信號S3’具備最大電位2V的時間期間為δ’T，中間電位V的時間期間為(1-2δ’)T，最小電位0的時間期間為δ’T的電壓波形。
如圖4所示，通過改變第1控制信號和第2控制信號的占空比，可以改變加在壓電變壓器1上的驅動信號的電壓波形。
與實施方式例1一樣，通過控制部13設定壓電變壓器1的驅動頻率和施加電壓(圖4的中間電位V)，基于如圖2C所示求出的時間比率δ生成圖4所示的第1控制信號S1和第2控制信號S2，通過該第1控制信號S1和第2控制信號S2，驅動部14以圖4所示的振幅形狀的電壓波形向壓電變壓器1的初級側電極提供功率。從驅動部14提供的功率由壓電變壓器1升壓后輸出，向負載2提供功率。檢測部5檢測負載2的輸出狀態(tài)，將對應該輸出狀態(tài)的檢測信號送至控制部13?？刂撇?3基于來自檢測部5的檢測信號，對驅動頻率或施加電壓進行控制，以便使負載2的輸出狀態(tài)一定或變化。
在如上工作的元件構成的電路中，負載2使用冷陰極管時，與實施方式1一樣，控制部13對應冷陰極管的點燈狀態(tài)、即阻抗的變化，對驅動頻率和施加電壓進行設定，來進行冷陰極管的點燈控制以及點燈時的亮度控制。
如以上所述，根據本實施例，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分所激勵的高次模式進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率、耐功率性和失真的可靠性。另外，可以通過簡單的構成實現(xiàn)壓電變壓器的驅動電路。
另外，驅動部14使用圖3所示構成以外的圖5所示的構成也可以得到同樣的效果。在圖5所示的變化例中，驅動部14由第1開關元件16和第2開關元件17串聯(lián)連接的第1串聯(lián)連接體、以及電容器C1和電容器C2串聯(lián)連接的第2串聯(lián)連接體并聯(lián)連接構成。此時，第1控制信號S1、S1’、第2控制信號S2、S2’的時序關系如圖6所示。
(實施方式3)圖7是表示本發(fā)明實施方式3涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。另外，在圖7中，具有與圖1所示的實施方式1構成和功能相同的部分附加同一符號，并省略其說明。
在圖7中，驅動部24由第1開關元件26和第2開關元件27串聯(lián)連接的第1串聯(lián)連接體、以及第3開關元件28和第4開關元件29串聯(lián)聯(lián)接而成的第2串聯(lián)連接體構成，第1開關元件26和第2開關元件27的共用連接部(第1串聯(lián)連接體的輸出部)與壓電變壓器1的一側的初級電極連接，第3開關元件28和第4開關元件29的共用連接部(第2串聯(lián)連接體的輸出部)與壓電變壓器1的另一側的初級電極連接。
從控制部23向第1開關元件26的柵極提供第1控制信號S11，向第2開關元件27的柵極提供第2控制信號S12，向第3開關元件28的柵極提供第3控制信號S13，還向第4開關元件29的柵極提供第4控制信號S14，向壓電變壓器1的初級電極之間加驅動信號S3。
接著，在圖7的基礎上參照圖8對如上構成的壓電變壓器的驅動電路的動作進行說明。圖8是圖7示出的驅動電路的各部信號的時序圖。另外，圖8中，由第1控制信號S11的“導通”和“斷開”表示第1開關元件26處于導通和斷開狀態(tài)，由第2控制信號S12的“導通”和“斷開”表示第2開關元件27處于導通和斷開狀態(tài)，由第3控制信號S13、S13’的“導通”和“斷開”表示第3開關元件28處于導通和斷開狀態(tài)，由第4控制信號S14、S14’的“導通”和“斷開”表示第4開關元件29處于導通和斷開狀態(tài)。
從控制部23以圖8所示的時序關系向第1開關元件26的柵極提供第1控制信號S11、向第2開關元件27的柵極提供第2控制信號S12、向第3開關元件28的柵極提供第3控制信號S13、或向第4開關元件29的柵極提供第4控制信號S14時，在壓電變壓器1的初級側電極之間加驅動信號S3，該驅動信號S3具有最大電位+V的時間期間為為δT，中間電位0的時間期間為(1-2δ)T，最小電位-V的時間期間為δT的電壓波形。其中，第1控制信號S11和第2控制信號S12存在邏輯相互反轉的關系，第3控制信號S13和第4控制信號S14存在邏輯相互反轉的關系。另外，第3控制信號S13、第4控制信號S14相對于第1控制信號S11、第2控制信號S12有相位差。
另外，從控制部23向第1開關元件26的柵極提供第1控制信號S11、向第2開關元件27的柵極提供第2控制信號S12、向第3開關元件28的柵極提供相位與S1 3不同的第3控制信號S13’、向第4開關元件29的柵極提供相位與S14不同第4控制信號S14’時，在壓電變壓器1的初級側電極之間加驅動信號S3，該驅動信號S3具有最大電位+V的時間期間為為δ’T，中間電位0的時間期間為(1-2δ’)T，最小電位-V的時間期間為δ’T的電壓波形。
如圖8所示，通過使第3控制信號、第4控制信號相對第1控制信號、第2控制信號的相位改變，可以使加在壓電變壓器1上的驅動信號的電壓波形改變。
與實施方式例1一樣，通過控制部23設定壓電變壓器1的驅動頻率和施加電壓(圖8的電位V)，基于如圖2C所示求出的時間比率δ生成圖8所示的第1控制信號S11、第2控制信號S12、第3控制信號S13和第4控制信號S14，通過這些控制信號S11、S12、S13和S14，驅動部24以圖8所示的振幅形狀的電壓波形向壓電變壓器1的初級側電極提供功率。從驅動部24提供的功率由壓電變壓器1升壓后輸出，向負載2提供功率。檢測部5檢測負載2的輸出狀態(tài)，將對應該輸出狀態(tài)的檢測信號送至控制部23。控制部23基于來自檢測部5的檢測信號，對驅動頻率或施加電壓進行控制，以便使負載2的輸出狀態(tài)一定或變化。
在如上工作的元件構成的電路中，負載2使用冷陰極管時，控制部23對應冷陰極管的點燈狀態(tài)、即阻抗的變化，對驅動頻率和施加電壓進行設定，來進行冷陰極管的點燈控制以及點燈時的亮度控制。
如以上所述，根據本實施例，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分所激勵的高次模式進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，根據本實施方式，如圖8所示，作為加在壓電變壓器1上的電壓，相對驅動電路的接地電平、即0電位，可以賦予正負的電位+V、-V，所以與實施方式1和實施方式2比較，由于在不工作時，不在壓電變壓器1上加電壓所以可以抑制無用的功率損耗，而且由于驅動信號僅從電路的接地電平、即電位0變化至+V或者從0變化至-V，所以比從0變化到2V的第1和第2實施方式相比較，開關噪聲可以變小。
因此，根據本實施方式，在實現(xiàn)第1和第2實施方式的優(yōu)點之外，還可以實現(xiàn)進一步控制噪聲產生的壓電變壓器的驅動電路。
(實施方式4)圖9是表示本發(fā)明實施方式4涉及的壓電變壓器驅動電路的一構成例的方框圖。另外，在圖9中，具有與圖1所示的實施方式1構成和功能相同的部分附加同一符號，并省略其說明。
本實施方式，基于來自控制部33的控制信號，從驅動部34向壓電變壓器1的初級側電極上施加的驅動信號的電壓波形與實施方式1不同。
圖10A是表示從驅動部34向壓電變壓器1加矩形波驅動信號的一個例子的波形圖。在圖10A中，矩形波驅動信號的周期T相當于壓電變壓器1的驅動頻率的倒數(shù)，將第1時間比率定義為δ1、第2時間比率定義為δ2時，驅動信號的電位為最大電位2V或最小電位0的時間期間為δ1T，驅動信號的電位為α1V或α2V的時間期間為δ2T。其中，α1是滿足1＜α1＜2關系的系數(shù)、α2是滿足0＜α2＜1關系的系數(shù)。
圖10B是表示相對第1時間比率δ1設定為0.21時的第2時間比率δ2的變化，3次振動模式的振幅對1次振動模式的振幅的比率R11、5次振動模式的振幅對1次振動模式的振幅的比率R12、以及將R1和R2之和規(guī)格化的值R13的曲線圖。
如圖10B所示，由于將第1時間比率δ1設定為0.21時，第2時間比率δ2為0.17左右R13最小，所以，如果將第2時間比率δ2設定為0.17左右，則與加在壓電變壓器上的矩形波驅動信號的占空比為0.5的情況相比較，可以使3次振動模式和5次振動模式的頻率成分變小，而且與第1或第2實施方式相比較，高次振動模式的影響小。
接著，對基于如上得到的第1時間比率δ1和第2時間比率δ2來驅動壓電變壓器1的電路動作進行說明。
在圖9中，通過控制部33設定壓電變壓器1的驅動頻率和施加電壓(圖10A的電位V，系數(shù)α1、α2)，基于如圖10B所示求出的第1時間比率δ1和第2時間比率δ2生成控制信號，通過該控制信號，驅動部34以圖10A所示的振幅形狀的電壓波形向壓電變壓器1的初級側電極提供功率。從驅動部34提供的功率由壓電變壓器1升壓后輸出，向負載2提供功率。檢測部5檢測負載2的輸出狀態(tài)，將對應該輸出狀態(tài)的檢測信號送至控制部33?？刂撇?3基于來自檢測部5的檢測信號，對驅動頻率或施加電壓進行控制，以便使負載2的輸出狀態(tài)一定或變化。
在如上工作的元件構成的電路中，負載2使用冷陰極管時，冷陰極管在點燈開始前為不小于幾百MΩ的高阻抗，點燈時由于阻抗急劇降低到幾百kΩ，所以壓電變壓器31的諧振頻率和升壓比的頻率特性變化。為此，控制部33對應冷陰極管的點燈狀態(tài)、即阻抗的變化，對驅動頻率和施加電壓進行設定，來進行冷陰極管的點燈控制以及點燈時的亮度控制。
如以上所述，根據本實施例，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分所激勵的高次模式進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本實施方式的驅動電路并非僅圖9所示的構成元件可以實現(xiàn)，只要其他構成元件能滿足圖9的構成元件所實現(xiàn)的功能即可。
此外，本實施方式說明了在用1次振動模式激勵壓電變壓器的情況下，考慮3次振動模式和5次振動模式對1次振動模式的影響來設定關于第1時間比率δ1和第2時間比率δ2的值，但本發(fā)明并不限定考慮到5次振動模式為止的高次模式影響的比例。
此外，激勵壓電變壓器的振動模式不限于1次振動模式，只要考慮對比激勵的振動模式高的高次振動模式的影響，來設定第1時間比率δ1和第2時間比率δ2的值，就可以得到同樣的效果。
再有，可以使用微計算機和存儲器等數(shù)據存儲裝置等的外圍設備，對采用基于從圖9的檢測部5來的檢測信號的控制部3的、壓電變壓器1的驅動頻率和驅動電壓的設定通過軟件進行處理，另外，驅動部34能夠由輸出如圖10A輸出的驅動電壓波形的D/A轉換器等和運算放大器等放大器構成。
再有，本實施方式中，雖然構成為決定驅動信號的電平為最大電位及最小電位的時間與驅動信號的周期T的比率δ1、以及驅動信號的電平為最大電位及最小電位之間的電位的時間與驅動信號的周期T的比率δ2，即，設定n為2，構成為決定驅動信號的電平為從最大電位及最小電位向中間電位依次改變的電位即第n(n＝2)的時間為止相對驅動信號的周期T的比率δ1和δ2，但也可以設定n不小于3，構成為決定驅動信號的電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止相對驅動信號的周期的比率δ1、δ2、…、δn。
(實施方式5)本發(fā)明實施方式5使用實施方式1說明過的參照圖1所示的壓電變壓器的驅動電路。本實施方式與實施方式1不同之處在于，在實施方式1中，決定時間比率δ，以便將作為更高次振動模式的3次振動模式的振幅A3和5次振動模式的振幅A5相對1次振動模式的振幅A1的比率R1和R2之和規(guī)格化所得的值R3最小，而在本實施方式中，以2次振動模式驅動壓電變壓器，決定時間比率δ，以便將作為更高次的輸入電流值的3次成分(A3)和輸入電流的5次成分(A5)相對1次成分(A1)的比率(R1)和(R2)之和規(guī)格化所得的值R3最小。
圖11是表示圖1的壓電變壓器1的構成的斜視圖和表示λ(1波長)振動模式的位移分布的波形圖。在圖11中，131U是初級側上電極，131D是初級側下電極，132是次級側電極，133是壓電體，140是低阻抗部，141是高阻抗部。另外，134表示壓電變壓器1的λ(1波長)振動模式的位移分布。
接著，對圖11所示的壓電變壓器的動作進行說明。當電信號(驅動信號)輸入低阻抗部140的初級側電極131U、131D時，通過逆壓電效果，激勵壓電變壓器1的長度方向的延伸振動。所激勵的振動在高阻抗部141由壓電效果再轉換成電信號，從次級側電極132輸出。
圖12是表示圖11所示的壓電變壓器1的導納的頻率特性的曲線圖。在圖12中，壓電變壓器1的振動模式有多種。另外，不激勵4次或6次的振動模式(具體而言，不激勵不低于4次的偶數(shù)次振動模式)。此時，所輸入的電信號蓄積在壓電變壓器1上，作為無效功率返回電源。
為此，利用2次振動模式以圖13A所示的驅動波形來驅動壓電變壓器1時，高次諧波成分的6次(圖13B為A3)、10次(圖13B為A5)的成分由于壓電變壓器1的輸入電容成分，作為無效功率輸入。
圖13A是表示從圖1的驅動部4加在壓電變壓器1上的矩形波驅動信號一個例子的波形圖。在圖13A中，矩形波驅動信號的周期T相當于壓電變壓器1的驅動頻率的倒數(shù)，將驅動信號的電位為最大電位(2V)及最小電位(0)的時間期間設為δT。也就是說，δ表示驅動信號的電平為最大電位及最小電位的時間與驅動信號的周期T的比率。
圖13B是表示通過傅里葉變換由頻率成分計算的各振動模式的振幅A的變化，相對于圖13A所示的時間比率δ的變化的曲線圖。在圖13B中，A1表示壓電變壓器的輸入電流的1次成分相對時間比率δ的變化，A3表示3次成分相對時間比率δ的變化，A5表示5次成分相對時間比率δ的變化。
圖13C是輸入電流的3次成分值A3相對圖13B所示的1次成分值A1的比率R1、5次成分值A5相對圖13B所示的1次成分值A1的比率R2、以及將R1和R2之和規(guī)格化的值R3的曲線圖。
如圖13C所示，由于時間比率δ為0.4(40％)左右時R3變得最小，所以如果將時間比率δ設定為0.4左右，則與δ為0.5(加在壓電變壓器1上的矩形波驅動信號的占空比為0.5)時比較，高次的輸入電流成分可以變小，能夠高效工作。其結果，壓電變壓器的感性損耗可以減小，可以高效率地工作。另外，由于可以減少發(fā)熱，所以可以使壓電變壓器的可靠性提高。
接著，對基于如上求得的時間比率δ驅動壓電變壓器1的電路動作進行說明。
在圖1中，通過控制部3設定壓電變壓器1的驅動頻率和施加電壓(圖13A的電位V)，基于如圖13C所示求出的時間比率δ生成控制信號，通過該控制信號，驅動部4以圖13A所示的振幅形狀的電壓波形向壓電變壓器1的初級側電極提供功率。從驅動部4提供的功率由壓電變壓器1升壓后輸出，向負載2提供功率。檢測部5檢測負載2的輸出狀態(tài)，將對應該輸出狀態(tài)的檢測信號送至控制部3?？刂撇?基于來自檢測部5的檢測信號，對驅動頻率或施加電壓進行控制，以便使負載2的輸出狀態(tài)一定或變化。
在如上工作的元件構成的電路中，負載2使用冷陰極管時，冷陰極管在點燈開始前為不小于幾百MΩ的高阻抗，點燈時由于阻抗急劇降低到幾百kΩ，所以壓電變壓器1的諧振頻率和升壓比的頻率特性變化。為此，控制部3對應冷陰極管的點燈狀態(tài)、即阻抗的變化，對驅動頻率和施加電壓進行設定，來進行冷陰極管的點燈控制以及點燈時的亮度控制。
如以上所述，根據本實施例，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分的輸入電流值進行抑制，提高壓電變壓器的驅動效率、耐功率性和失真的可靠性。
另外，本實施方式的驅動電路并非僅僅圖1所示的構成元件可以實現(xiàn)，只要其他構成元件能滿足圖1的構成元件所實現(xiàn)的功能即可。
此外，激勵壓電變壓器的振動模式不限于2次振動模式，只要考慮對比激勵的振動模式高的高次振動模式和輸入電容成分導致的無用功率的影響來設定時間比率δ的值，就可以得到同樣的效果。
再有，雖然沒有例示比激勵壓電變壓器的振動模式還高的高次振動模式的情況，但在輸入電壓波形的高次諧波成分之中有激勵振動的成分和不激勵振動的成分的情況下，如果將時間比率δ的值設定成輸入壓電變壓器的輸入電流(含無效電流)的高次諧波成分變得最小，則可以得到同樣的效果。
再有，可以使用微計算機和存儲器等數(shù)據存儲裝置等的外圍設備，通過軟件進行處理對采用基于從圖1的檢測部5來的檢測信號的控制部3的、壓電變壓器1的驅動頻率和驅動電壓的設定，另外，驅動部4能夠由輸出圖13A所示的驅動電壓波形的D/A轉換器等和運算放大器等放大器構成。
再有，本實施方式中，雖然構成為決定驅動信號的電平為最大電位及最小電位的時間相對驅動信號的周期T的比率δ，但也可以如實施方式4所示，構成決定驅動信號的電平為最大電位及最小電位的時間相對驅動信號的周期T的比率δ1、以及驅動信號的電平為最大電位及最小電位之間的電位的時間相對驅動信號的周期T的比率δ2，即，設定n為2，構成為決定驅動信號的電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的第n(n＝2)的時間為止相對驅動信好的周期T的比率δ1和δ2。
再有，也可以設定n不小于3，構成為決定驅動信號的電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止相對驅動信號的周期的比率δ1、δ2、…、δn。
(實施方式6)圖14是表示本發(fā)明實施例6涉及的液晶屏的內部構成的示意性圖。本實施方式的液晶屏41搭載在液晶顯示器或液晶監(jiān)視器上，將實施方式1至5的任意一種壓電變壓器的驅動電路，用作對作為液晶屏41的背光的冷陰極管42進行驅動的換流器電路43使用。另外，由冷陰極管42和換流器電路43構成冷陰極管發(fā)光裝置。
在現(xiàn)有的電磁方式的變壓器中，必須常時地輸出冷陰極管的點燈開始時的高電壓。但是，根據本實施方式，通過使用壓電變壓器，壓電變壓器的輸出電壓根據冷陰極管的點燈開始和點燈時的負載變動而改變，所以可以解除對液晶屏所搭載的其它電路的不良影響。
另外，由于與電磁變壓器相比較，壓電變壓器的每個單位可以處理的電能較大，所以可以減小體積，更由于壓電變壓器使用矩形板的長度振動，所以該形狀有利于薄型化，還有利于液晶屏自身的小型和減輕重量。
(實施方式7)圖15是表示本發(fā)明實施例7涉及的作為液晶屏裝入設備的便攜式電話的外觀構成的示意性圖。本實施方式的便攜式電話50搭載了實施方式6的液晶屏41。
根據本實施方式，例如通過在便攜式電話50中搭載內置有實施方式1至5的任意一個實施方式涉及的壓電變壓器的驅動電路的液晶屏41，在實現(xiàn)設備小型化的同時可以提高可靠性。
另外，雖然在本實施方式中說明了在便攜式電話上搭載液晶屏的情況，但其它搭載在便攜式信息終端和通信終端的情況也可以得到同樣的優(yōu)點。
如以上說明，根據本發(fā)明，可以不使用感性元件，對由壓電變壓器的驅動信號所包含的、驅動頻率以外的高次諧波成分的輸入電流所激勵的高次模式進行抑制，來提高壓電變壓器的驅動效率，而且通過抑制由驅動頻率以外的高次諧波成分激勵的高次振動模式，可以提高壓電變壓器的耐功率性和失真的可靠性。
另外，將通過本發(fā)明的驅動電路對冷陰極管進行發(fā)光控制的冷陰極管發(fā)光裝置內置在液晶屏中，通過將該液晶屏裝入便攜式電話、信息便攜式終端、通信終端等設備中，可以實現(xiàn)設備小型化，而且可以提高可靠性。
權利要求
1.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，到上述第n時間比率為止的時間比率之和被設定成小于0.5，而且到上述第n時間比率為止的時間比率被設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 2.如權利要求1所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
3.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 4.如權利要求3所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
5.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 6.如權利要求5所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
7.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，到上述第n時間比率為止的時間比率之和被設定成小于0.5，而且到上述第n時間比率為止的時間比率被設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 8.如權利要求7所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
9.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 10.如權利要求9所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
11.一種壓電變壓器的驅動方法，該被驅動的壓電變壓器在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載，其特征在于，具備檢測對上述負載的輸出狀態(tài)，生成檢測信號的步驟；及基于上述檢測信號，生成對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的上述驅動信號的步驟；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 12.如權利要求11所記載的壓電變壓器的驅動方法，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
13.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 14.如權利要求13所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
15.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述驅動部包括至少兩個開關元件，上述控制部通過對向上述開關元件提供的至少兩個控制信號的占空比或相位進行控制，將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 16.如權利要求15所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
17.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 18.如權利要求17所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
19.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 20.如權利要求19所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
21.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述驅動部包括至少兩個開關元件，上述控制部通過對向上述開關元件提供的至少兩個控制信號的占空比或相位進行控制，將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 22.如權利要求21所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
23.一種壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換，從上述次級側電極輸出至負載；檢測部，檢測對上述負載的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 24.如權利要求23所記載的壓電變壓器的驅動電路，其特征在于，上述負載是冷陰極管。
25.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
26.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚。谒O定的上述時間比率生成上述控制信號。
27.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
28.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
29.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚。谒O定的上述時間比率生成上述控制信號。
30.一種冷陰極管發(fā)光裝置，其特征在于，具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
31.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
32.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述時間比率生成上述控制信號。
33.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
34.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚。谒O定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
35.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述時間比率生成上述控制信號。
36.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚。谒O定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
37.一種液晶屏裝入設備，所裝入的液晶屏內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
38.一種液晶屏裝入設備，所裝入的液晶屏內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述時間比率生成上述控制信號。
39.一種液晶屏裝入設備，所裝入的液晶屏內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各輸入電流的值相對激勵上述壓電變壓器的頻率的輸入電流的值的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
40.一種液晶屏裝入設備，所裝入的液晶屏內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有由上述驅動信號的周期分別乘以到第n(n是不小于1的自然數(shù))時間比率為止的時間比率而得到的、電平為從最大電位及最小電位向中間電位順次改變的電位的到第n時間期間為止的時間期間，上述控制部將到上述第n時間比率為止的時間比率之和設定成小于0.5，而且將到上述第n時間比率為止的時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的到上述第n時間比率為止的時間比率生成上述控制信號。
41.一種液晶屏裝入設備，所裝入的液晶屏內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有上述驅動信號的周期乘以預定的時間比率而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，上述控制部將上述時間比率設定成小于0.5，且使更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述時間比率生成上述控制信號。
42.一種液晶屏，內置冷陰極管發(fā)光裝置，通過上述冷陰極管發(fā)光裝置進行亮度控制，其特征在于，上述冷陰極管發(fā)光裝置具備壓電變壓器，在壓電體上形成初級側電極和次級側電極，對從上述初級側電極輸入的驅動信號進行轉換后從上述次級側電極輸出；冷陰極管，與上述壓電變壓器的次級側電極連接；檢測部，檢測對上述冷陰極管的輸出狀態(tài)來生成檢測信號；控制部，基于從上述檢測部輸出的檢測信號，生成用于對上述壓電變壓器的驅動頻率和輸入功率進行控制的控制信號；及驅動部，基于從上述控制部輸出的控制信號，向上述壓電變壓器提供上述驅動信號；上述驅動信號是具有第1時間期間和第2時間期間的矩形波信號，該第1時間期間是第1時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為最大電位及最小電位的時間期間，該第2時間期間是第2時間比率乘以上述驅動信號的周期而得到的、電平為上述最大電位和上述最小電位之間的電位的時間期間，上述控制部將上述第1時間比率和上述第2時間比率之和設定成小于0.5，而且將上述第1時間比率及上述第2時間比率設定成更高次的各振動模式的振幅相對激勵上述壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚?，基于所設定的上述第1和第2時間比率生成上述控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電變壓器的驅動方法，不使用感性元件，就可以對壓電變壓器的驅動信號中所包含的、由驅動頻率以外的高次諧波成分激勵的高次振動模式進行抑制，由此可以提高壓電變壓器的驅動效率、基于耐電性和失真的可靠性。加在壓電變壓器的初級側電極上的驅動信號是矩形波信號，該矩形波信號具有驅動信號的周期T乘以預定的時間比率δ而得到的、電平為最大電位(2V)及最小電位(0V)的時間期間δT，時間比率δ設定成小于0.5，而且更高次的各振動模式的振幅相對激勵壓電變壓器的振動模式的振幅的比率之和變?yōu)樽钚　?br> 文檔編號G09G3/34GK1505251SQ2003101180
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月24日 優(yōu)先權日2002年11月25日
發(fā)明者武田克, 中宏 申請人:松下電器產業(yè)株式會社