-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ansteuerverfahren und
eine Vorrichtung in einem Anzeige- oder Licht emittierenden System
und genauer auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern
einer kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung wie einer Elektrolumineszenzeinrichtung (nachfolgend
als EL-Einrichtung
genannt) oder dergleichen.
-
US-A-5
463 283 offenbart einen Schaltkreis zum Vorsehen von Wechselstrom
an einer Elektrolumineszenzlampe, welche durch eine Batterie versorgt
wird, wobei ein Speicherkondensator, der an eine Induktivität über eine
Diode gekoppelt ist, durch das wiederholte Laden und Entladen der
Induktivität geladen
wird, wenn ein Transistor EIN und AUS mit niedriger Frequenz durch
einen Hochfrequenzoszillator geschaltet wird. Die Ladung in dem
Speicherkondensator wird dementsprechend durch Abtasten der geladenen
Spannung für
periodisches EIN- und AUS-Schalten über eine
hohe Gleichspannung, wie 100 Volt Gleichspannung, geschwankt (dithered).
Ein Brückenschaltkreis
empfängt
zwei Paare gleicher niederfrequenter Rechteckpulssignale von entgegengesetzter
Polarität
aus einem Niederfrequenzoszillator. Jedes Signal wird auf einen
anderen von zwei Reihen geschalteten Schenkeln zweier gegenüberliegender
gleicher Zweige angelegt, wobei jeder Zweig zwischen der hohen Gleichspannung
und Masse gekoppelt ist, jeder Schenkel zwei schaltende FET-Transistoren
und eine Stromquelle enthält.
Eine elektrolumineszente Lampe wird zwischen die Schenkel in jedem
Zweig angeschlossen. Einer der Schenkel in jedem Zweig wird abwechselnd
eingeschaltet und der andere Schenkel wird ausgeschaltet, dies durch
die Rechteckwellensignale, um das Äquivalente eines Wechselstromsignals
für die
elektrolumineszente Lampe in entgegengesetzten Richtungen bereitzustellen,
wodurch somit der Wert der spitzengestuften Gleichspannung verdoppelt
wird. Auf diese Weise wird Spannung aus dem Speicherkondensator
zu einem Kondensator der EL-Lampe über den Brückenschaltkreis entladen, welcher
unabhängig
von dem Spannungsniveau des Speicherkondensators mittels des Niederfrequenzoszillators,
einem Teiler (divider) und einem Steuergerät unabhängig gesteuert wird. Kompensation
infolge einer Alterung der Lampe wird durch einen solchen Schaltkreis erzielt,
weil, sowie die EL-Lampe altert, sich die äquivalente Kapazität in ihrem
Wert reduziert und der äquivalente,
parallele Widerstand sich in seinem Wert vergrößert. Die EL-Lampe "sieht" dann eine höhere Spannung,
wodurch sie dazu neigt, das Helligkeitsniveau konstant zu halten.
-
EP-A-278
253 offenbart einen Schaltkreis zur Versorgung eines elektrolumineszenten
Panels, welches beispielsweise zur Hintergrundbeleuchtung (backlighting)
einer Flüssigkristallanzeige
in einem tragbaren Computer verwendet wird, wobei der Schaltkreis
einen selbst-kommutierenden Serienresonanzschaltkreis umfasst, welcher
als die Resonanzkomponenten das Panel und eine Induktivität in Reihe
verwendet. Infolge der ersten Hälfte
jeder Resonanzperiode erfasst ein erster Signalspeicherschaltkreis
und führt
aus einer Zuleitung gezogenen Strom durch den Resonanzschaltkreis
in einer ersten Richtung. Während
der zweiten Hälfte
jeder Resonanzperiode erfasst ein zweiter Signalspeicherschaltkreis
Strom aus dem Resonanzschaltkreis in der entgegengesetzten Richtung,
und wird operativ quer zum Resonanzschaltkreis verbunden, um diesen
Strom zu leiten.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ansteuern einer kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung
bereitzustellen, in welcher man eine Verschlechterung durch eine Änderung
durch Altern oder dergleichen behandeln kann.
-
Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ansteuern einer kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung
bereitzustellen, in welcher man eine Reduzierung der Lichtemissionsintensität infolge
einer Verschlechterung durch eine Änderung durch Altern oder dergleichen
verhindern kann.
-
Es
ist eine noch weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Ansteuern einer kapazitiven, Licht emittierenden
Einrichtung bereitzu stellen, in welcher man die vorstehenden Aufgaben
mit einem einfachen Aufbau erzielen kann, und zu einer Kostensenkung
beitragen kann.
-
Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale in den Ansprüchen 1 und 9 erzielt.
-
Gemäß den Lösungsschritten
oder -mitteln wird, da die an die kapazitive, Licht emittierende
Einrichtung angelegte Spannung in Übereinstimmung mit einem Absinken
der äquivalenten
Kapazität
der kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung ansteigt, eine
Verschlechterung der Ansteuereffizienz in der kapazitiven, Licht
emittierenden Einrichtung für
die angelegte Spannung kompensiert, wobei eine Alterungskompensation
für helle
und dunkle Lumineszenzsteuersignale durchgeführt werden kann, da eine Entladung
des Speicherkondensators und ein Laden des EL-Kondensators von der
Tatsache abhängt,
ob der Speicherkondensator ein gewünschtes Spannungsniveau gespeichert
hat, welches zu dem EL-Kondensator abzugeben ist, und dieses gewünschte Spannungsniveau
wird erfasst und das erfasste Signal zur Steuerung des Schaltmittels
zum Laden des EL-Kondensators verwendet.
-
1 ist
ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau eines Anzeigesystems zeigt,
an welchem das Betriebsverfahren gemäß der Erfindung angewandt ist;
-
2 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches Betriebswellenformen in jeweiligen
Abschnitten zeigt, wenn eine Lumineszenzsteuerung in dem Anzeigesystem
von 1 fixiert ist;
-
3 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches Betriebswellenformen in jeweiligen
Abschnitten zeigt, wenn die Lumineszenzsteuerung in dem Anzeigesystem
von 1 umgeschaltet wird;
-
4 ist
ein Wellenformdiagramm, welches einen Zustand eines Anlegens einer
Spannung an einer EL-Einrichtung in dem Anzeigesystem von 1 zeigt;
-
5 ist
ein äquivalentes
Schaltkreisdiagramm, welches das Verhältnis zwischen der EL-Einrichtung
und dem Kondensator Cpw in dem Anzeigesystem von 1 zeigt;
und
-
6 ist
ein Graph, welcher Entladungskennlinien des Kondensators Cpw und
Ladekennlinien der EL-Einrichtung in dem Anzeigesystem von 1 zeigt.
-
Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
-
1 zeigt
eine Ausführung
eines Anzeigesystems, auf welches das Betriebsverfahren gemäß der Erfindung
angewandt ist.
-
In 1 funktioniert
eine EL-Einrichtung 10 als eine kapazitive, Licht emittierende
Einrichtung als beispielsweise eine so genannte Illumination, welche in
einer Anzeige oder einem Bedienungspanel, beides für eine Fahrzeugstereoanlage
oder dergleichen, verwendet wird. Die EL-Einrichtung 10 ist
an einem gemeinsamen Anschlusspunkt von MOS-Transistoren Q1 und
Q2 angeschlossen und an einem gemeinsamen Anschlusspunkt von MOS-Transistoren
Q3 und Q4 eingeschlossen. Genauer ist eine Elektrode A der EL-Einrichtung 10 an
dem Anschlusspunkt einer Source-Elektrode des Transistors Q1 und
einer Drain-Elektrode des Transistors Q2 angeschlossen. Eine andere
Elektrode B ist an dem Anschlusspunkt zwischen der Source-Elektrode
des Transistors Q3 und der Drain-Elektrode des Transistors Q4 angeschlossen.
Eine Spannung, welche durch ein Stromquellenmodul 12 erzeugt
wird, welches einen Regulator enthält, wird an jede der Drain-Elektroden
der Transistoren Q1 und Q3 über
ein Induktivitätselement
oder einen Induktivitätsschaltkreis 11 und
eine Diode Di zugeführt.
Eine Drain-Elektrode eines MOS-Transistors
Q5 ist an einem Anschlusspunkt zwischen dem Induktivitätselement 11 und
der Diode Di angeschlossen. In dem Transistor Q5 ist eine Source-Elektrode an Masse
angeschlossen, und ein Steuersignal aus einem Ansteuerschaltkreis 13 wird einer
Gate-Elektrode zugeführt.
Der Ansteuerschaltkreis 13 führt individuell Steuersignale
nicht nur zu der Gatter-Elektrode des Transistors Q5, sondern auch
zu Gatter-Elektroden der Transistoren Q1 bis Q4.
-
Als
ein Merkmal der Ausführungsform
ist ein Ende eines Kondensators Cpw an einer Kathode der Diode Di
angeschlossen. Ein anderes Ende des Kondensators Cpw ist an Masse
angeschlossen. Das eine Ende des Kondensators Cpw wird zu einem Spannungserfassungsschaltkreis 14 als
eine Signallinie zur Überwachung
von Lade- und Entladezuständen
des Kondensators geführt.
Die Transistoren Q1 bis Q4 funktionieren als bidirektionale Leitungsschalter
zum Schalten der Spannungsenergie, welche in dem Kondensator Cpw
als ein Spannungssammelmittel zwischen den Elektroden A und B gehalten wird,
während
die Polaritäten
abwechselnd umgekehrt werden.
-
Zusätzlich zu
einer Spannung Vcpw entlang des Kondensators Cpw durch die Signalleitung
wird ein Lumineszenzsteuersignal Vc, welches als ein Lichteinschaltbefehl
aus einem (nicht gezeigten) Systemsteuerschaltkreis dient, dem Spannungserfassungsschaltkreis 14 zugeführt. Auf
der Grundlage der Spannung und des Signals erzeugt der Spannungserfassungsschaltkreis 14 ein
Steuersignal Vs für
einen PWM(Pulsbreitenmodulations-)Schaltkreis 15 und einen
EL-Steuerschaltkreis 16. Ein Bezugstaktsignal CLK mit vorbestimmter
Frequenz, welche durch einen Taktgenerator 17 erzeugt wird,
wird ebenso dem PWM-Schaltkreis 15 zugeführt. Der PWM-Schaltkreis 15 bildet
ein PWM-Signal, um den Transistor Q5 auf der Grundlage des Taktsignals
CLK und Steuersignals Vs zu steuern, und führt das PWM-Signal zu dem Aussteuerschaltkreis 13.
Der EL-Steuerschaltkreis 16 führt Signale zum Steuern der
Transistoren Q1 bis Q4 zu dem Ansteuerschaltkreis 13 auf
der Grundlage des Steuersignals Vs aus dem Spannungserfassungsschaltkreis 14 und
dem Taktsignal aus dem Taktgenerator 17.
-
Der
Ansteuerschaltkreis 13 führt ein Gate-Elektroden-Steuersignal
mit einer Spannung oder einem Strom, welcher an die Gate-Elektrode
jedes Transistors angepasst ist, auf der Grundlage des PWM-Signals
aus dem PWM-Schaltkreis 15 und den Q1- bis Q4-Steuersignalen
aus dem EL-Steuerschaltkreis 16.
-
Der
Betrieb des Anzeigesystems wird nun beschrieben.
-
2 ist
ein Zeitablaufdiagramm, welches Betriebswellenformen von jeweiligen
Abschnitten in 1 zeigt. Die Bezugszeichen und
Signalnamen, welche in 1 verwendet werden, werden für entsprechende
Wellenformen verwendet.
-
In 2 hält das Lumineszenzsteuersignal Vc
ein Niveau (niedriges Niveau) zur Bestimmung der EL-Einrichtung 10 auf
hoher Lumineszenz, nämlich
hellem Zustand. In diesem Fall stellt der Spannungserfassungsschaltkreis 14 das
Steuersignal Vs auf das hohe Niveau, bis die Spannung Vcpw des Kondensators
Cpw das hohe Niveau erreicht, welches dem niedrigen Niveau des Lumineszenzsteuersignals
Vc entspricht. Dahingegen stellt der Spannungserfassungsschaltkreis 14 das
Steuersignal Vs auf das niedrige Niveau ein, nachdem die Spannung Vcpw
des Kondensators Cpw das hohe Niveau erreicht hat, welches dem niedrigen
Niveau des Lumineszenzsteuersignals Vc entspricht.
-
Der
PWM-Schaltkreis 15 stellt das PWM-Signal auf das niedrige
Niveau ein, wenn das Niveau des pulsierenden Dreieck-Wellentaktsignals
CLK aus dem Taktgenerator 17 höher ist als das Niveau, welches
durch das Steuersignal Vs angezeigt wird. Dahingegen stellt der
PWM-Schaltkreis 15 das PWM-Signal auf das hohe Niveau ein,
wenn das Niveau des Steuersignals CLK niedriger ist als das Niveau,
welches durch das Steuersignal Vs angezeigt wird. Das hohe Niveau,
welches durch das Steuersignal Vs angezeigt wird, bleibt hinter
dem Mittelwert des Taktsignals CLK zurück und das niedrige Niveau,
welches durch das Steuersignal Vs angezeigt wird, bleibt hinter
dem Minimalwert des Taktsignals CLK zurück. Demzufolge zeigt das PWM-Signal
eine rechteckige Welle für
eine Zeitperiode, während
welcher das Steuersignal Vs auf dem hohen Niveau ist, und hält das niedrige
Niveau für
eine Zeitperiode, während welcher
das Steuersignal Vs auf dem niedrigen Niveau ist.
-
Das
PWM-Signal steuert den Transistor Q5 über den Ansteuerschaltkreis 13.
Das heißt,
der Ansteuerschaltkreis 13 erzeugt ein Gate-Elektroden-Steuersignal,
um den Transistor Q5 in Antwort auf das hohe Niveau des PWM-Signals
einzuschalten, und erzeugt ein Gate-Elektroden-Steuersignal, um
den Transistor Q5 in Antwort auf das niedrige Niveau des PWM-Signals
auszuschalten. Der Kondensator CPW wird in Übereinstimmung mit den Ein-/Aus-Vorgängen des
Transistors Q5 geladen. Genauer strömt dann, wenn der Transistor
Q5 in einem EIN-Zustand ist, ein Strom aus dem Stromquellenmodul 12 hauptsächlich über das
Induktivitätselement 11 und
den Transistor Q5. Wenn der Transistor Q5 in einem AUS-Zustand ist, strömt eine
Hochspannungsenergie, welche infolge einer gegenelektromotiven Kraft
durch hauptsächlich
in dem Induktivitätselement 11 gesammelter
Energie erzeugt wird, in den Kondensator CPW durch die Diode Di.
Deshalb wird in einem Übergang
von dem EIN-Zustand zu dem AUS-Zustand des Transistors Q5 der Kondensator CPW
geladen. Wenn der Transistor Q5 in dem AUS-Zustand ist, wird die
geladene Spannung im Wesentlichen gehalten. Eine momentane rapide
oder abrupte Vergrößerung von
Vcpw in dem Übergang von
AUS zu EIN des Transistors Q5 und ein Absinken von dem vergrößerten Niveau
(siehe 2) kann als ein flüchtiges Phänomen betrachtet werden.
-
Wie
in 2 gezeigt, hält,
da die Spannung Vcpw das hohe Niveau Vb entsprechend dem niedrigen
Niveau (hellen Zustand der EL-Einrichtung) des Lumineszenzsteuersignals
Vc zur Zeit t1 und t2 erreicht, das PWM-Signal das niedrige Niveau
in Zusammenarbeit mit dem Spannungserfassungsschaltkreis 14 und
dem PWM-Schaltkreis 15. Der Ladebetrieb des Kondensators
CPW wird dann für
eine Weile gestoppt und das Vb-Niveau gehalten.
-
Zur
Zeit t1 erfasst der EL-Steuerschaltkreis 16 auf der Grundlage
einer Hinterflanke des Steuersignals Vs aus dem Spannungserfassungsschaltkreis 14,
dass die Spannung Vcpw Vb erreicht hat. Der EL-Steuerschaltkreis 16 führt ein
Steuersignal zu, um den Transistor Q2 einzuschalten, beispielsweise
(0101) von vier Bits des Ansteuerschaltkreises 13 nach
dem Verstreichen einer ersten vorbestimmten Zeit von dem Erfassungszeitpunkt
(Zeit t10), und um den Transistor Q3 einzu schalten, beispielsweise (1010)
nach dem Verstreichen einer zweiten vorbestimmten Zeit (Zeit t11).
Diese Steuersignale zum Anlegen der Spannungsenergie des Kondensators
Cpw an die EL-Einrichtung 10 in der Richtung (B A) entsprechen
einem ersten Steuersignal. Zur Zeit t11 sind demzufolge die Transistoren
Q1, Q2, Q3 und Q4 jeweils ausgeschaltet, eingeschaltet, eingeschaltet
und ausgeschaltet. Der Kondensator Cpw wird entladen und die soweit
bzw. bisher geladene Spannung wird an eine Elektrode B der EL-Einrichtung 10 über den Transistor
Q3 angelegt. Das heißt,
die Spannung der Polarität
(Richtung B A), wie durch eine unterbrochene Linie in 1 dargestellt,
wird an die EL-Einrichtung 10 angelegt. Die Entladung des
Kondensators Cpw wird in dem EIN-Zustand des Transistors Q3 durchgeführt. Die
EL-Steuereinheit 16 stoppt das Steuersignal, um den Transistor
Q3 einzuschalten, nachdem eine vorbestimmte Entladungszeit T0 von dem
Start (Zeit t11) des Entladens des Kondensators Cpw vergangen ist.
Wenn der Transistor Q3 demzufolge ausgeschaltet ist, kann die Spannung
nicht an die EL-Einrichtung 10 über den Transistor Q3 angelegt
werden. Da die Spannung Vcpw infolge der Entladung des Kondensators
Cpw unterhalb des Vb-Niveaus
fällt,
setzt der Spannungserfassungsschaltkreis 14 das Steuersignal
Vs auf das hohe Niveau zurück.
Das PWM-Signal zeigt deshalb wieder eine Rechteckform und der Ladebetrieb
des Kondensators Cpw wird erneut gestartet.
-
Ebenso
erfasst zur Zeit t2 der EL-Steuerschaltkreis 16 durch die
Hinterflanke des Steuersignals Vs aus dem Spannungserfassungsschaltkreis 14,
dass die Spannung Vcpw Vb erreicht hat. Nach dem Ablauf der ersten
vorbestimmten Zeit ausgehend von dem Erfassungszeitpunkt führt der EL-Steuerschaltkreis 16 anschließend ein
Steuersignal zum Einschalten beispielsweise des Transistors Q4 (0001)
dem Ansteuerschaltkreis 13 zu (Zeit t20). Nach dem Ablauf
der zweiten vorbestimmten Zeit von dem Erfassungszeitpunkt an, führt der
EL-Steuerschaltkreis 16 ein Steuersignal zum Einschalten
beispielsweise des Transistors Q1 und zum Ausschalten beispielsweise
des Transistors Q2 (1000) dem Ansteuerschaltkreis 13 zu
(zur Zeit t21). Diese Steuersignale für die Transistoren zum Anlegen
der Spannungsenergie des Kondensators Cpw an die EL-Einrichtung 10 in
der (A B) Richtung entspricht dem zweiten Steuersignal. Die Transistoren
Q1, Q2, Q3 und Q4 sind deshalb jeweils zur Zeit t21 eingeschaltet,
ausgeschaltet, ausgeschaltet und eingeschaltet. Der Kondensator
Cpw wird entladen, und die bis dahin geladene Spannung wird an eine
Elektrode A der EL-Einrichtung 10 durch den Transistor
Q1 angelegt. Das heißt,
die Spannung mit der Polarität
(Richtung A B), wie durch abwechselnd lange und kurze Strichlinien
in 1 gezeigt, wird an die EL-Einrichtung 10 angelegt.
Das Entladen des Kondensators Cpw wird in dem EIN-Zustand des Transistors
Q1 durchgeführt.
Der EL-Steuerschaltkreis 16 stoppt das Steuersignal, um
den Transistor Q1 nach dem Ablauf der vorbestimmten Entladezeit
TGT0 seit dem Start (Zeit t21) der Entladung des Kondensators Cpw
einzuschalten. Wenn der Transistor Q1 demzufolge ausgeschaltet wird,
kann die Spannung nicht an die EL-Einrichtung 10 über den
Transistor Q1 angelegt werden. Da die Spannung Vcpw unterhalb des
Vb-Niveaus durch die Entladung des Kondensators Cpw fällt, setzt
der Spannungserfassungsschaltkreis 14 das Steuersignal
Vs auf das hohe Niveau. Das PWM-Signal zeigt deshalb wieder eine
Rechteckform, und der Ladebetrieb des Kondensators Cpw wird wieder
gestartet.
-
Der
Kondensator Cpw wird demzufolge für die vorbestimmte Zeit T0
jedes Mal dann entladen, wenn er auf das Vb-Niveau geladen wurde.
Die Entladespannung des Kondensators wird abwechselnd an die EL-Einrichtung 10 in
der (B A) Richtung, wie zur Zeit t11 gezeigt, und in (A B) Richtung,
wie zur Zeit t21 gezeigt, angelegt.
-
2 zeigt
einen Fall, in welchem das Lumineszenzsteuersignal Vc ein festes
Niveau (ein dem hellen Zustand der EL-Einrichtung entsprechendes Niveau)
hält und
das System ansteuert. 3 zeigt den Betrieb, in welchem
das Lumineszenzsteuersignal Vc von einem Niveau auf das andere Niveau
geschaltet wird.
-
In 3 wird
als ein Beispiel des Umschaltbetriebs ein Fall, in welchem das Niveau
des Lumineszenzsteuersignals Vc zur Zeit tc geändert wird und ein Niveau (niedriges
Niveau) Vd entsprechend einem dunklen Zustand von dem Niveau bestimmt wird,
welches dem hellen Zustand der EL-Einrichtung entspricht, gezeigt.
Anstelle des Vc-Niveaus bisher, vergleicht der Spannungserfassungsschaltkreis 14 das
Vd-Niveau mit der Spannung Vcpw nach der Zeit tn, und erfasst, dass
die Spannung Vcpw das Vd-Niveau erreicht hat, um das Steuersignal
Vs auf das niedrige Niveau zu setzen. Die Entladezeit T0 des Kondensators
Cpw ist unabhängig
von dem Lumineszenzsteuersignal oder dergleichen konstant.
-
Die
Spannung des Niveaus, welches der bestimmten Lumineszenz entspricht,
wird somit auf den Kondensator Cpw geladen, und die Spannung kann aus
dem Kondensator Cpw auf die EL-Einrichtung 10 entladen
werden.
-
Der
besondere Betrieb und die besondere Wirkung, welche durch Vorsehen
des Kondensators Cpw in der vorliegenden Ausführungsform erzielt wird, wird
nun nachfolgend genauer beschrieben.
-
In 4 steigt
ein elektrisches Potential VA der Elektrode A der EL-Einrichtung 10 bei
der Entladezeiteinteilung in der (A B) Richtung und fällt in der Entladezeiteinteilung
in der (B A) Richtung, wobei die Richtungen vorstehend beschrieben
sind. Dahingegen steigt ein elektrisches Potential VB der Elektrode B
der EL-Einrichtung 10 bei der Entladezeiteinteilung in
der (B A) Richtung und fällt
bei der Entladezeiteinteilung in der (A B) Richtung, wobei die Richtungen ebenfalls
vorstehend beschrieben sind. Die Potentiale VA und VB weisen deshalb
die Relation (gegenüberliegende
Phasenrelation) auf, in welchem sich diese relativ zu den entgegen
gesetzten Polaritäten ändern. Ein
Entlade-Intervall in der (B A) Richtung und ein Entlade-Intervall
in der (A B) Richtung sind gleich. Die ersten und zweiten Steuersignale
entsprechen deshalb diesen Relationen. Wenn jedes der Potentiale
VA und VB eine Rechteckwellenform aufweist, in welchen Spitzen-zu-Spitzen-Spannungen
von diesen beispielsweise jeweils 250 Volt sind, wenn die hohe Lumineszenz
der EL-Einrichtung 10 bestimmt ist, weist eine Spannung
VA-B zwischen den Elektroden der EL-Einrichtung 10 eine
Rechteckwelle auf, in welcher der Maximalwert gleich 250 Volt ist, und
der Minimalwert gleich –250
Volt ist, so dass eine Spitzen-zu-Spitzen-Spannung von VA-B 500 Volt ist. Die EL-Einrichtung 10 emittiert Licht
mit einer Intensität
(Lumineszenz) entsprechend den Spitzen-zu-Spitzen-Spannungen.
-
Wenn
das Lumineszenzsteuersignal Vc an dem hohen Niveau ist, das heißt, wenn
die niedrige Lumineszenz oder ausgeschaltetes Licht der EL-Einrichtung 10 bestimmt
ist, sinken die Spitzen-zu-Spitzen-Spannungen. Wie vorstehend erwähnt, kommt dies
daher, das die Spannung an dem der bestimmten Lumineszenz entsprechenden
Niveau in dem Kondensator Cpw geladen wird und die geladene Spannung
aus dem Kondensator Cpw entladen wird.
-
Unter
Betrachtung der rechten Seite von 4 wird ein
Zustand, in welchem die EL-Einrichtung 10 für eine lange
Zeit betrieben wird, beispielsweise für 1000 Stunden, verstanden.
Gemäß diesem Zustand
sind die jeweiligen Spitzen-zu-Spitzen-Spannungen
der Potentiale VA, VB und die Spannung VA-B zwischen
den Elektroden größer als die
beim Beginn. Dies kommt daher, weil es nötig ist, mit einer Situation
von der Art zurecht zu kommen, in welcher die Lichtemissionseffizienz
(Lichtemissions-Intensität
oder Lumineszenz für
die Spitzen-zu-Spitzen-Spannung,
welche angelegt ist) infolge der Verschlechterung oder dergleichen
der EL-Einrichtung 10 im Vergleich zum Beginn absinkt. Das
heißt,
um dieselbe Lichtemissions-Intensität wie die zu Beginn zu erhalten,
wird die Spitzen-zu-Spitzen-Spannung
um eine Menge erhöht,
welche der Reduktion der Lichtemissions-Intensität entspricht. In der Ausführungsform
ist eine Erhöhung
der Spitzen-zu-Spitzen-Spannung
durch manuelle Einstellung nicht ausgeschlossen (beispielsweise
wird ein Ausgangsspannungswert des Stromquellenmoduls 12 durch
einen Einstellknopf des Moduls geändert), aber sie wird automatisch
und genau durch eine Konstruktion durchgeführt, welche von dem Kondensator Cpw
zum Laden und Entladen begleitet wird.
-
Der
Betrieb durch die Konstruktion, welche von dem Kondensator Cpw begleitet
wird, kann wie nachfolgend beschrieben werden.
-
5 ist
eine Schaltdiagramm, welches die Relation zwischen der EL-Einrichtung 10 und
dem Kondensator Cpw zeigt. Ein Ende eines äquivalenten Kondensators CEL der EL-Einrichtung 10 und ein Ende
des Kondensators Cpw sind über
einen Schalter S verbunden. Das andere Ende des äquivalenten Kondensators CEL und das andere Ende des Kondensators Cpw
sind über
einen Widerstand R verbunden. Wenn der Schalter S in einen Zustand
geschlossen wird, in welchem die Spannung des Kondensators Cpw gleich
zu V1 ist und die des äquivalenten
Kondensators CEL gleich zu V2 ist, werden
die nachfolgenden Gleichungen durch ein Invarianzprinzip der Ladungsmenge
erfüllt. i = (V1 – V2)(1/R)exp(–t/RC) (1) C = CpwCEL/(Cpw
+ CEL) (2) VCPW =
(CpwV1 + CELV2)/(Cpw + CEL)
+ ((V1 – V2)CEL)e–t/RC/(Cpw + CEL) (3) VCEL =
(CpwV1 + CELV2)/(Cpw + CEL) – ((V1 – V2)CEL)e–t/RC/(Cpw + CEL) (4)
-
VCPW und VCEL sind
Spannungen in flüchtigen Zuständen von
Cpw und CEL, nachdem der Schalter S geschlossen
wurde, und sie sind in derselben Richtung wie V1 und V2.
-
Das
Schließen
des Schalters S entspricht einer Zeit, in welcher der Transistor
Q1 oder Q3 eingeschaltet ist, und der Kondensator Cpw entladen ist (eine
vorbestimmte Entladezeit ausgehend von t11 und t21 unter Bezugnahme
auf 2). V1 entspricht einer Entladespannung des Kondensators
Cpw unmittelbar vor der Entladung.
-
Der
Entladevorgang des Kondensators Cpw und der Ladebetrieb der EL-Einrichtung 10 (äquivalenter
Kondensator CEL) werden in Übereinstimmung mit
den flüchtigen
Eigenschaften ausgeführt,
wie sie durch die vorstehenden Gleichungen gezeigt werden. Kurz
gesagt, wird in der EL-Einrichtung 10 eine beim Laden konstante
Zeit durch die Selbstkapazität und
die Kapazität
des Kondensators Cpw bestimmt. In einem Anfangszustand, in welchem
keine Verschlechterung der EL-Einrichtung 10 vorliegt,
ist die Kapazität
der EL-Einrichtung relativ groß,
und die beim Laden konstante Zeit demzufolge groß. Wie durch eine durchgezogene
Linie VCELO in 6 dargestellt,
zeigt die geladene Spannung der EL-Einrichtung 10 deshalb
eine sanfte Ladungskurve, welche eine relativ kleine Spannung V0
zu einem Zeitpunkt zeigt, nachdem eine vorbestimmte Ladezeit T0
(Entladezeit des Kondensators Cpw) ausgehend vom Start (t = 0) des
Ladens vergangen ist. Wenn die EL-Einrichtung 10 sich jedoch
anschließend
verschlechtert, wird die Kapazität
der EL-Einrichtung kleiner als die zur Anfangszeit, und die Ladezeitkonstante
sinkt dann. Wie durch eine abwechselnd lange und kurze Strichlinie
VCELn in 6 dargestellt,
zeigt die geladene Spannung der EL-Einrichtung 10 eine steilere
Ladekurve, welche Vn größer als
die Spannung V0 zu einem Zeitpunkt zeigt, nachdem die Ladezeit T0
vergangen ist, welche dieselbe wie die an der Anfangszeit von dem
Beginn des Ladens an ist.
-
Das
heißt,
durch Vorsehen der Konstruktion des Kondensators Cpw, wie in 5 gezeigt,
in der EL-Einrichtung 10 kann, wenn die EL-Einrichtung 10 sich
verschlechtert, ein vergrößertes Verhältnis der geladenen
Spannung angehoben werden, wodurch der Betrieb realisiert wird,
welcher dem einer Spannung äquivalent
ist, welche größer als
die Anfangsspannung ist, an die EL-Einrichtung 10 angelegt
wird. Zu dem Zeitpunkt, nachdem die vorbestimmte Zeit T0 vergangen
ist, steuert die Spannung Vn, welche größer als die Anfangsspannung
V0 ist, die EL-Einrichtung 10 an,
wodurch eine der reduzierten Lichtemissionseffizienz entsprechende
Menge kompensiert wird, und dieselbe Lumineszenz aufrechterhalten wird
wie die anfängliche.
-
Um
dieselbe Lumineszenz, wie die anfängliche, aufrecht zu erhalten,
ist es nötig,
die Ladespannung (Vb oder Vd) auf demselben Niveau wie dem Anfangsniveau
in dem Kondensator Cpw aufrecht zu erhalten. Es gibt eine entgegen
gesetzte Relation zwischen dem Ansteigen eines Vergrößerungsverhältnisses
der geladenen Spannung in der EL-Einrichtung 10 infolge
des Absinkens der Ladezeitkonstante und dem Anheben eines Verkleinerungsverhältnisses
der entladenen Spannung des Kondensators Cpw infolge des Absinkens
der Entladezeitkonstante. In 6 zeigt
eine durchgezogene Linie VCPEO die Entladespannungskennlinie
des Kondensators Cpw zur Anfangszeit und eine abwechselnd lange
und kurze Strichlinie VCPWn zeigt Entladespannungskennlinien
des Kondensators Cpw nach der Verschlechterung der EL-Einrichtung.
Genauer gesagt, ist es, um der Entladung aus dem Kondensator Cpw
auf die EL-Einrichtung 10 etwas Spielraum zu geben, erwünscht, die
Kapazität
des Kondensators Cpw größer als
die äquivalente
Kapazität
der EL-Einrichtung 10 vorzusehen. Bevorzugter ist es, die
Kapazität
des Kondensators Cpw auf einen Wert einzustellen, welcher etwa zweimal
oder dreimal so groß wie
die äquivalente
Kapazität
der EL-Einrichtung 10 ist. Um die Verschlechterung der
EL-Einrichtung 10 genauer zu kompensieren, ist es erforderlich,
nicht nur die Reduzierung der äquivalenten
Kapazität
der Einrichtung zu betrachten, sondern auch eine Vergrößerung des äquivalenten
Widerstands.
-
In
einer Ausführungsform
wird die Kompensationsverschlechterung der EL-Einrichtung 10 automatisch
und genau durch die Konstruktion ausgeführt, welche von dem Kondensator
Cpw begleitet wird, und ist ebenfalls sehr einfach. Die Erfindung trägt demzufolge
zur Senkung von Kosten und zur Verbesserung des Ertrags bei.
-
Obwohl
das Anzeigesystem zum Durchführen
einer Beleuchtung einer Fahrzeugstereoanlage als ein Beispiel beschrieben
wurde, kann die vorliegende Erfindung nicht auf das Anzeigesystem
beschränkt
werden, sondern kann offensichtlich ebenso auf andere Systeme angewandt
werden.
-
Obwohl
im Grunde nur die EL-Einrichtung in der Ausführungsform beschrieben wurde,
kann die Erfindung auch auf andere kapazitive, Licht emittierende
Einrichtungen anstelle der EL-Einrichtung angewandt werden. Wie
vorstehend erwähnt,
kann die Erfindung nicht auf die Komponentenelemente der Ausführungsform
beschränkt
werden, sondern kann ordnungsgemäß in einem
Konstruktionsbereich durch eine Fachperson modifiziert werden.
-
Wie
vorstehend genauer beschrieben, wird gemäß der Erfindung, da die an
die kapazitive, Licht emittierende Einrichtung angelegte Spannung
in Übereinstimmung
mit dem Absinken der äquivalenten
Kapazität
der kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung ansteigt, die Verringerung
der Ansteuereffizienz der kapazitiven, Licht emittierenden Einrichtung
für die
angelegte Spannung kompensiert, und es ist möglich, die Verschlechterung
infolge der Änderungen
durch Altem oder dergleichen der kapazitiven, Licht emittierenden
Einrichtung zu behandeln.