JP2008065145A

JP2008065145A - Fluorescent display tube drive circuit

Info

Publication number: JP2008065145A
Application number: JP2006244301A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Asada; 和磨浅田
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-08
Also published as: JP5107544B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent display tube driving circuit in which the flicker of display can be prevented by an extremely simple configuration. <P>SOLUTION: A DC filament voltage Vt is applied to a filament 16 of a fluorescent display tube 12 in such a manner that the polarities at both ends of the filament 16 are alternately changed over. In addition, the filament voltage Vt is based on the grounding potential common to a segment voltage Vs and a grid voltage Vs. Further, both ends of the filament 16 are connected without fail to the grounding potential when the polarities at both ends of the filament 16 change over. Namely, the electrical floating of the filament 16 including the moment of the changeover of the polarities at both ends of the filament 16 does not occur. Consequently, the potential differences between the filament 16 and a segment 14, and a grid 18 are stabilized and eventually the display of the segment 14 is stabilized. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、蛍光表示管駆動回路に関し、特に蛍光表示管のフィラメントの両端の極性が交互に切り換わるように当該フィラメントに直流電圧を印加することによって当該フィラメントを駆動する、蛍光表示管駆動回路に関する。 The present invention relates to a fluorescent display tube driving circuit, and more particularly to a fluorescent display tube driving circuit that drives a filament by applying a DC voltage to the filament so that the polarities of both ends of the filament of the fluorescent display tube are alternately switched. .

この種の蛍光表示管駆動回路として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来技術によれば、フィラメントの両端にスイッチング素子を含む２つの主電流路が接続されている。そして、波形発生器から出力される矩形波によって、これら２つの主電流路のスイッチング素子が交互にオン／オフすることにより、フィラメントに流れる電流の方向が交互に変わり、当該フィラメントに交流電圧が印加される。なお、２つの主電流路は、Ｈブリッジ回路によって構成される旨が、開示されている。 Conventionally, as this type of fluorescent display tube driving circuit, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. According to this prior art, two main current paths including switching elements are connected to both ends of the filament. Then, by switching on and off the switching elements of these two main current paths alternately by the rectangular wave output from the waveform generator, the direction of the current flowing in the filament changes alternately, and an AC voltage is applied to the filament. Is done. It is disclosed that the two main current paths are constituted by an H bridge circuit.

特開２００４−２９４９６号公報JP 2004-29496 A

しかしながら、上述の従来技術では、Ｈブリッジ回路（２つの主電流路）を構成する各スイッチング素子がオン／オフする瞬間に、タイミングによっては、当該各スイッチング素子の全てが同時にオフする可能性がある。すると、フィラメントが電気的に浮いた状態になり、当該フィラメントの電位がアノードおよびグリッド側の高い電位に引き寄せられる。そして、フィラメントとアノードおよびグリッドとの間の電位差が不安定となり、ひいてはアノードの輝度が不安定となる、つまり表示がちらつく、という問題が生じる。 However, in the above-described conventional technology, depending on the timing, all of the switching elements may be simultaneously turned off at the moment when the switching elements constituting the H-bridge circuit (two main current paths) are turned on / off. . Then, the filament is in an electrically floating state, and the potential of the filament is drawn to a high potential on the anode and grid sides. Then, the potential difference between the filament, the anode and the grid becomes unstable, and as a result, the brightness of the anode becomes unstable, that is, the display flickers.

そこで、本発明は、極めて簡単な構成で表示のちらつきを防止できる蛍光表示管駆動回路を提供することを、目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluorescent display tube driving circuit capable of preventing display flicker with a very simple configuration.

この目的を達成するために、本発明は、蛍光表示管のフィラメントの両端の極性が交互に切り換わるように当該フィラメントに直流電圧を印加することによって当該フィラメントを駆動する蛍光表示管駆動回路において、切換手段と、２値信号生成手段と、を具備する。具体的には、切換手段は、２つの２値信号に基づいて、フィラメントの一端を正極とし他端を負極とするように当該フィラメントに直流電圧を印加する第１状態と、フィラメントの一端を負極とし他端を正極とするように当該フィラメントに直流電圧を印加する第２状態と、フィラメントの両端を基準電位に接続する第３状態と、のいずれかの状態に切り換わる。そして、２値信号生成手段は、切換手段が第３状態を挟んで第１状態と第２状態とに交互に切り換わるように、つまり当該切換手段が第１状態および第２状態の一方から他方に切り換わる際に必ず第３状態を経るように、２つの２値信号を生成する。さらに、ここで言う直流電圧は、蛍光表示管のアノードおよびグリッドのそれぞれに印加される電圧と共通の基準電位を基準とする、ものである。 To achieve this object, the present invention provides a fluorescent display tube driving circuit for driving a filament by applying a DC voltage to the filament so that the polarities of both ends of the filament of the fluorescent display tube are alternately switched. Switching means and binary signal generating means. Specifically, the switching means is configured to apply a DC voltage to the filament so that one end of the filament is a positive electrode and the other end is a negative electrode based on two binary signals, and one end of the filament is a negative electrode. Then, the second state in which a DC voltage is applied to the filament so that the other end is a positive electrode and the third state in which both ends of the filament are connected to a reference potential are switched. The binary signal generating means is configured so that the switching means switches alternately between the first state and the second state across the third state, that is, the switching means is switched from one of the first state and the second state to the other. Two binary signals are generated so that the third state is surely passed when switching to. Further, the DC voltage referred to here is based on a reference potential common to the voltage applied to each of the anode and the grid of the fluorescent display tube.

即ち、本発明では、フィラメントの両端の極性が切り換わる際に、当該フィラメントの両端は、必ず、アノードおよびグリッドのそれぞれが基準とするのと同じ基準電位に接続される。従って、フィラメントの両端の極性が切り換わる際を含め、当該フィラメントとアノードおよびグリッドとの間の電位差は、常に安定している。しかも、このフィラメントの両端の極性を切り換えるという動作は、２つの２値信号によって制御される。 That is, in the present invention, when the polarities at both ends of the filament are switched, both ends of the filament are always connected to the same reference potential as the reference of the anode and the grid. Accordingly, the potential difference between the filament, the anode and the grid is always stable, including when the polarities at both ends of the filament are switched. In addition, the operation of switching the polarities at both ends of the filament is controlled by two binary signals.

なお、本発明において、２値信号生成手段は、互いに逆位相の２つの矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段と、これら２つの矩形波信号の立ち上がりのみまたは立ち下がりのみのタイミングを遅延させることによって上述の２つの２値信号を生成するタイミング変更手段と、を含むものとしてもよい。このような２値信号生成手段によって生成された２つの２値信号は、互いの立ち上がりおよび立ち下がりタイミング、ならびにデューティが異なる信号になる。 In the present invention, the binary signal generation means delays the timing of only the rising or the falling of the two rectangular wave signals and the rectangular wave signal generating means for generating two rectangular wave signals having opposite phases to each other. The timing changing means for generating the two binary signals described above may be included. The two binary signals generated by such a binary signal generating means are signals having different rising and falling timings and different duties.

また、ここで言う２つの矩形波信号のデューティは、１／２であるのが、望ましい。 Also, it is desirable that the duty of the two rectangular wave signals referred to here is 1/2.

さらに、タイミング変更手段は、これら２つの矩形波信号がそれぞれ一端に入力される２つの抵抗器と、当該２つの抵抗器の他端と基準電位との間にそれぞれ接続された２つのコンデンサと、２つの抵抗器にそれぞれ並列に接続された２つの整流素子と、を含むものとしてもよい。なお、整流素子としては、ダイオードが適当である。 Furthermore, the timing changing means includes two resistors each of which receives the two rectangular wave signals at one end, two capacitors connected between the other end of the two resistors and a reference potential, And two rectifier elements connected in parallel to the two resistors, respectively. A diode is appropriate as the rectifying element.

そして、切換手段は、フィラメントを負荷とするＨブリッジ回路を含むものであってもよい。 The switching means may include an H bridge circuit using a filament as a load.

上述したように、本発明によれば、フィラメントの両端の極性が切り換わる際を含め、当該フィラメントとアノードおよびグリッドとの間の電位差は、常に安定している。従って、フィラメントの両端の極性が切り換わる瞬間に当該フィラメントとアノードおよびグリッドとの間の電位差が不安定になるという上述した従来技術とは異なり、表示がちらつくことはない。しかも、本発明において、フィラメントの両端の極性を切り換えるという動作は、２つの２値信号という極めてシンプルな信号により制御される。つまり、本発明によれば、極めて簡単な構成で表示のちらつきを防止することができる。 As described above, according to the present invention, the potential difference between the filament, the anode, and the grid is always stable, including when the polarities at both ends of the filament are switched. Therefore, unlike the above-described conventional technique in which the potential difference between the filament, the anode, and the grid becomes unstable at the moment when the polarities at both ends of the filament are switched, the display does not flicker. Moreover, in the present invention, the operation of switching the polarities at both ends of the filament is controlled by a very simple signal of two binary signals. That is, according to the present invention, display flicker can be prevented with an extremely simple configuration.

本発明が適用された表示装置１０の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。 An embodiment of a display device 10 to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

この実施形態に係る表示装置１０は、通信機器等の各種電子機器、特にバッテリ等の直流電源を駆動電源としまたはバックアップ電源とする電子機器、に適用されるものであり、図１に示すように、セグメントタイプの蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；以下、ＶＦＤと言う。）１２を備えている。 The display device 10 according to this embodiment is applied to various electronic devices such as communication devices, particularly an electronic device using a DC power source such as a battery as a driving power source or a backup power source, as shown in FIG. A segment type fluorescent display tube (hereinafter referred to as VFD) 12 is provided.

ＶＦＤ１２は、アノードとしてのセグメント１４と、このセグメント１４に対向して設けられたカソードとしてのフィラメント１６と、これらアノード１４およびフィラメント１６の間に設けられたグリッド１８と、を有している。このうち、セグメント１４およびグリッド１８は、セグメント−グリッド駆動回路（ＳＧ駆動回路）２０によって駆動され、具体的には、当該セグメント−グリッド駆動回路２０から接地電位を基準とする約＋３０［Ｖ］のセグメント電圧Ｖｓおよびグリッド電圧Ｖｇがそれぞれ供給されることによって駆動される。一方、フィラメント１８は、フィラメント駆動回路３０によって次のように駆動される。 The VFD 12 includes a segment 14 serving as an anode, a filament 16 serving as a cathode facing the segment 14, and a grid 18 disposed between the anode 14 and the filament 16. Among these, the segment 14 and the grid 18 are driven by a segment-grid drive circuit (SG drive circuit) 20, and specifically, about +30 [V] from the segment-grid drive circuit 20 with reference to the ground potential. It is driven by being supplied with the segment voltage Vs and the grid voltage Vg, respectively. On the other hand, the filament 18 is driven by the filament drive circuit 30 as follows.

即ち、フィラメント駆動回路３０は、矩形波信号生成手段としての発振回路３２を有している。この発振回路３２は、図２（ａ）および（ｂ）に示すような互いに逆位相の２つの矩形波信号Ｓ１およびＳ２を生成する。なお、これら２つの矩形波信号Ｓ１およびＳ２の周波数は、例えば５［ｋＨｚ］であり、デューティは、１／２である。また、矩形波信号Ｓ１およびＳ２のロー（Ｌ）レベルは、接地電位、つまり０［Ｖ］であり、ハイ（Ｈ）レベルは、当該接地電位を基準として例えば＋５［Ｖ］である。 That is, the filament drive circuit 30 has an oscillation circuit 32 as a rectangular wave signal generating means. The oscillation circuit 32 generates two rectangular wave signals S1 and S2 having opposite phases as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The frequency of these two rectangular wave signals S1 and S2 is, for example, 5 [kHz], and the duty is 1/2. The low (L) level of the rectangular wave signals S1 and S2 is a ground potential, that is, 0 [V], and the high (H) level is, for example, +5 [V] with respect to the ground potential.

これらの矩形波信号Ｓ１およびＳ２は、それぞれタイミング変更手段としてのタイミング変更回路３４および３６に入力される。タイミング変更回路３４および３６は、各々に入力された矩形波信号Ｓ１およびＳ２の立ち下がりのみのタイミングを遅延させることによって、当該矩形波信号Ｓ１およびＳ２のデューティを変更し、ひいては互いの立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミングをずらすものであり、具体的には図３に示すような構成とされている。なお、図３は、一方のタイミング変更回路３４のみの構成を示すが、他方のタイミング変更回路３６についても、これと全く同じ構成である。 These rectangular wave signals S1 and S2 are input to timing changing circuits 34 and 36 as timing changing means, respectively. The timing changing circuits 34 and 36 change the duty of the rectangular wave signals S1 and S2 by delaying only the falling timing of the rectangular wave signals S1 and S2 input to the respective signals, and thus the rising timing of each other and The falling timing is shifted. Specifically, the configuration is as shown in FIG. FIG. 3 shows the configuration of only one timing change circuit 34, but the other timing change circuit 36 has the same configuration.

この図３に示すように、タイミング変更回路３４は、矩形波信号Ｓ１が一端に入力される抵抗器３４０と、この抵抗器３４０の他端と接地電位との間に接続されたコンデンサ３４２と、当該抵抗器３４０に並列に接続された、言い換えれば抵抗器３６０およびコンデンサ４２から成るＣＲ積分回路（またはＣＲローパスフィルタ回路）に並列に接続された、整流素子としてのダイオード３４４と、によって構成されている。なお、ダイオード３４４は、アノード端子を抵抗器３４０の一端に接続し、カソード端子を当該抵抗器３４０の他端に接続するように、言わば矩形波信号Ｓ１の流れに対して順方向に、設けられている。 As shown in FIG. 3, the timing changing circuit 34 includes a resistor 340 to which the rectangular wave signal S1 is input at one end, a capacitor 342 connected between the other end of the resistor 340 and the ground potential, A diode 344 as a rectifier element connected in parallel to the resistor 340, in other words, connected in parallel to a CR integrating circuit (or CR low-pass filter circuit) comprising the resistor 360 and the capacitor 42. Yes. The diode 344 is provided in a forward direction with respect to the flow of the rectangular wave signal S1, so that the anode terminal is connected to one end of the resistor 340 and the cathode terminal is connected to the other end of the resistor 340. ing.

このように構成されたタイミング変更回路３４および３６からは、それぞれ図２（ｃ）および（ｄ）に誇張して示すような互いにデューティの異なる２つの２値信号Ｄ１およびＤ２が出力される。即ち、一方のタイミング変更回路３４からは、デューティが１／２よりも大きい、例えばデューティ比が５１［％］の、２値信号Ｄ１が出力される。そして、他方のタイミング変更回路３６からは、当該一方の２値信号Ｄ１とはデューティが逆の、つまりデューティ比が４９［％］の、２値信号Ｄ２が出力される。なお、これらの２値信号Ｄ１およびＤ２についても、矩形波信号Ｓ１およびＳ２と同様、ロー（Ｌ）レベルは接地電位であり、ハイ（Ｈ）レベルは当該接地電位を基準として＋５［Ｖ］であることは、言うまでもない。 From the timing change circuits 34 and 36 configured in this way, two binary signals D1 and D2 having different duties as shown exaggeratedly in FIGS. 2 (c) and 2 (d) are output. That is, one timing changing circuit 34 outputs a binary signal D1 having a duty larger than ½, for example, a duty ratio of 51 [%]. The other timing changing circuit 36 outputs a binary signal D2 having a duty opposite to that of the one binary signal D1, that is, a duty ratio of 49 [%]. As for the binary signals D1 and D2, as in the rectangular wave signals S1 and S2, the low (L) level is the ground potential, and the high (H) level is +5 [V] with respect to the ground potential. Needless to say, there is.

これら２つの２値信号Ｄ１およびＤ２は、切換手段としての切換回路３８に入力される。切換回路３８は、直流モータ制御用のＩＣ（Integrated Circuit）を転用したものであり、具体的には、図４に示すように、フィラメント１６を負荷とするＨブリッジ回路３８０と、入力信号としての２つの２値信号Ｄ１およびＤ２に基づいて当該Ｈブリッジ回路３８０を制御する制御回路３８２と、を有している。 These two binary signals D1 and D2 are input to a switching circuit 38 as switching means. The switching circuit 38 is a diversion of a DC motor control IC (Integrated Circuit). Specifically, as shown in FIG. 4, an H bridge circuit 380 having the filament 16 as a load and an input signal as an input signal are used. And a control circuit 382 for controlling the H bridge circuit 380 based on the two binary signals D1 and D2.

Ｈブリッジ回路３８０は、４つのスイッチング素子、例えばＮチャンネル型電解効果トランジスタ（Field Effect Transistor；以下、ＦＥＴと言う。）３８４，３８６，３８８および３９０を、有している。このうち２つのＦＥＴ３８４および３８６のドレイン端子には、接地電位を基準とする＋５［Ｖ］の直流のフィラメント電圧Ｖｆが印加されている。そして、これら２つのＦＥＴ３８４および３８６のソース端子は、それぞれ他のＦＥＴ３８８および３９０のドレイン端子に接続されている。さらに、これら他のＦＥＴ３８８および３９０のソース端子は、接地電位に接続されている。そして、ＦＥＴ３８４のソース端子とＦＥＴ３８８のドレイン端子との接続点に、フィラメント１６の一端Ｆ１が接続されており、ＦＥＴ３８６のソース端子とＦＥＴ３９０のドレイン端子との接続点に、当該フィラメント１６の他端Ｆ２が接続されている。 The H-bridge circuit 380 includes four switching elements, for example, N-channel field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) 384, 386, 388, and 390. Of these, the DC filament voltage Vf of +5 [V] with respect to the ground potential is applied to the drain terminals of the two FETs 384 and 386. The source terminals of these two FETs 384 and 386 are connected to the drain terminals of the other FETs 388 and 390, respectively. Further, the source terminals of these other FETs 388 and 390 are connected to the ground potential. One end F1 of the filament 16 is connected to the connection point between the source terminal of the FET 384 and the drain terminal of the FET 388, and the other end F2 of the filament 16 is connected to the connection point between the source terminal of the FET 386 and the drain terminal of the FET 390. Is connected.

制御回路３８２は、上述したタイミング変更回路３４および３６から入力される２つの２値信号Ｄ１およびＤ２に基づいて、図５に示すように、正モード、逆モード、接地モードおよび開放モードという４つの動作を選択的に行う。 Based on the two binary signals D1 and D2 input from the timing change circuits 34 and 36 described above, the control circuit 382 has four modes, ie, a normal mode, a reverse mode, a ground mode, and an open mode, as shown in FIG. Perform actions selectively.

具体的には、一方の２値信号Ｄ１がハイレベルであり、他方の２値信号Ｄ２がローレベルであるとき、制御回路３８２は、正モードとなり、図６に示すように、ＦＥＴ３８４および３９０をオン（ＯＮ）すると共に、ＦＥＴ３８６および３８８をオフ（ＯＦＦ）するように、これらＦＥＴ３８４，３８６，３８８および３９０を制御する。これによって、同図に点線の矢印３９２で示すように、フィラメント電圧Ｖｆの印加点から、ＦＥＴ３８４→フィラメント１６→ＦＥＴ３９０→接地電位、という経路で直流電流が流れる。 Specifically, when one of the binary signals D1 is at a high level and the other binary signal D2 is at a low level, the control circuit 382 enters a positive mode and turns on the FETs 384 and 390 as shown in FIG. The FETs 384, 386, 388, and 390 are controlled to turn on (ON) and turn off the FETs 386 and 388. As a result, as indicated by a dotted arrow 392 in the figure, a DC current flows from the application point of the filament voltage Vf through the path of FET 384 → filament 16 → FET 390 → ground potential.

これとは反対に、一方の２値信号Ｄ１がローレベルであり、他方の２値信号Ｄ２がハイレベルであるとき、制御回路３８２は、逆モードとなり、図７に示すように、ＦＥＴ３８４および３９０をオフすると共に、ＦＥＴ３８６および３８８をオンする。これによって、同図に点線の矢印３９４で示すように、フィラメント電圧Ｖｆの印加点から、ＦＥＴ３８６→フィラメント１６→ＦＥＴ３８８→接地電位、という経路で直流電流が流れる。 On the other hand, when one binary signal D1 is at a low level and the other binary signal D2 is at a high level, the control circuit 382 is in the reverse mode, and FETs 384 and 390, as shown in FIG. And FETs 386 and 388 are turned on. As a result, as indicated by a dotted arrow 394 in the figure, a direct current flows from the application point of the filament voltage Vf through a path of FET 386 → filament 16 → FET 388 → ground potential.

さらに、２つの２値信号Ｄ１およびＤ２がいずれもハイレベルであるとき、制御回路３８２は、接地モードとなり、図８に示すように、ＦＥＴ３８４および３８６をオフすると共に、ＦＥＴ３８８および３９０をオンする。これによって、同図に点線の矢印３９６および３９６で示すように、フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２が接地電位に接続される。 Further, when the two binary signals D1 and D2 are both at the high level, the control circuit 382 enters the ground mode, turns off the FETs 384 and 386 and turns on the FETs 388 and 390 as shown in FIG. As a result, the two ends F1 and F2 of the filament 16 are connected to the ground potential, as indicated by dotted arrows 396 and 396 in FIG.

そして、２つの２値信号Ｄ１およびＤ２がいずれもローレベルであるとき、制御回路３８２は、開放モードとなり、図９に示すように、全てのＦＥＴ３８４，３８６，３８８および３９０をオフする。これによって、フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２は開放される。 When the two binary signals D1 and D2 are both at the low level, the control circuit 382 enters the open mode and turns off all the FETs 384, 386, 388, and 390 as shown in FIG. Thereby, both ends F1 and F2 of the filament 16 are opened.

このように２つの２値信号Ｄ１およびＤ２に基づいて制御回路３８２が各ＦＥＴ３８４，３８６，３８８および３９０を制御することによって、フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２には、それぞれ図２（ｅ）および（ｆ）に示すような電圧が印加される。即ち、一方の２値信号Ｄ１がハイレベルであり、他方の２値信号Ｄ２がローレベルである、正モードのとき、フィラメント１６には、その一端Ｆ１を正極とし、他端Ｆ２を負極として、フィラメント電圧Ｖｆが印加される。そして、一方の２値信号Ｄ１がローレベルであり、他方の２値信号Ｄ２がハイレベルである、逆モードのとき、フィラメント１６には、一端Ｆ１を負極とし、他端Ｆ２を正極として、フィラメント電圧Ｖｆが印加される。さらに、２つの２値信号Ｄ１およびＤ２がいずれもハイレベルである、接地モードのとき、フィラメント１６は、接地電位とされる。そして、正モードと逆モードとは、５［ｋＨｚ］という上述した矩形波信号Ｓ１およびＳ２の周波数に従って交互に繰り返され、その際、必ず、接地モードを経由する。つまり、フィラメント１６は、常に接地電位またはフィラメント電圧（電位）Ｖｆに維持され、電気的に浮くことはない。 In this way, the control circuit 382 controls the FETs 384, 386, 388 and 390 based on the two binary signals D1 and D2, so that both ends F1 and F2 of the filament 16 are respectively shown in FIGS. A voltage as shown in f) is applied. That is, in the positive mode where one binary signal D1 is at a high level and the other binary signal D2 is at a low level, the filament 16 has one end F1 as a positive electrode and the other end F2 as a negative electrode. A filament voltage Vf is applied. When one of the binary signals D1 is at a low level and the other binary signal D2 is at a high level, the filament 16 has one end F1 as a negative electrode and the other end F2 as a positive electrode. A voltage Vf is applied. Further, in the ground mode in which the two binary signals D1 and D2 are both at the high level, the filament 16 is set to the ground potential. The normal mode and the reverse mode are alternately repeated according to the frequency of the above-described rectangular wave signals S1 and S2 of 5 [kHz], and at that time, always pass through the ground mode. That is, the filament 16 is always maintained at the ground potential or the filament voltage (potential) Vf and does not float electrically.

なお、図２に示す態様では、制御回路３８２が開放モードになることない。開放モードは、この実施形態の表示装置１０を備えた電子機器が待機状態にあるとき、いわゆるスタンバイ時に、有効化される。即ち、スタンバイ時には、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）から上述した発振回路３２にスタンバイ信号Ｒが与えられる。これを受けて、発振回路３２は、矩形波信号Ｓ１およびＳ２として、それぞれローレベル信号を生成する。すると、当然に、２つの２値信号Ｄ１およびＤ２がいずれもローレベルとなり、これに応じて、制御回路３８２は開放モードになる。開放モードにおいては、上述したように、フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２が開放されるので、当該フィラメント１６は電気的に浮いた状態になる。これによって、セグメント１４およびグリッド１８からフィラメント１６への電流の流れが完全に遮断され、スタンバイ時における消費電流が低減される。 In the embodiment shown in FIG. 2, the control circuit 382 does not enter the open mode. The open mode is activated at the time of so-called standby when the electronic apparatus including the display device 10 of this embodiment is in a standby state. That is, at the time of standby, a standby signal R is given to the oscillation circuit 32 described above from a CPU (Central Processing Unit) (not shown). In response, the oscillation circuit 32 generates low level signals as the rectangular wave signals S1 and S2. Then, naturally, the two binary signals D1 and D2 are both at the low level, and the control circuit 382 enters the open mode accordingly. In the open mode, as described above, both ends F1 and F2 of the filament 16 are opened, so that the filament 16 is in an electrically floating state. Thereby, the current flow from the segment 14 and the grid 18 to the filament 16 is completely cut off, and the current consumption during standby is reduced.

以上のように、この実施形態によれば、フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２の極性が切り換わる瞬間を含め、当該フィラメント１６が電気的に浮くことはない。従って、フィラメント１６とセグメント１４およびグリッド１８のそれぞれとの間の電位差は、常に安定しており、よって、フィラメントの両端の極性が切り換わる瞬間にフィラメントとアノードおよびグリッドとの間の電位差が不安定になるという上述した従来技術とは異なり、セグメント１４の表示がちらつくことはない。しかも、このようにセグメント１４の表示のちらつきを防止しつつフィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２の極性を切り換えるという動作は、互いに逆位相の２つの矩形波信号Ｓ１およびＳ２を基に極めて簡単な構成のタイミング変更回路３４および３６によって生成された２つの２値信号Ｄ１およびＤ２により制御される。つまり、この実施形態によれば、極めて簡単な構成でセグメント１４の表示のちらつきを防止することができる。 As described above, according to this embodiment, the filament 16 does not float electrically, including the moment when the polarities of both ends F1 and F2 of the filament 16 are switched. Therefore, the potential difference between the filament 16 and each of the segment 14 and the grid 18 is always stable, so that the potential difference between the filament, the anode and the grid is unstable at the moment when the polarities at both ends of the filament are switched. Unlike the above-described conventional technology, the display of the segment 14 does not flicker. Moreover, the operation of switching the polarities of the ends F1 and F2 of the filament 16 while preventing the flickering of the display of the segment 14 in this way has an extremely simple configuration based on the two rectangular wave signals S1 and S2 having opposite phases. It is controlled by two binary signals D1 and D2 generated by the timing changing circuits 34 and 36. That is, according to this embodiment, the flickering of the display of the segment 14 can be prevented with a very simple configuration.

なお、上述の如くフィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２の極性が切り換わる瞬間に当該フィラメント１６の両端Ｆ１およびＦ２が接地電位に接続されることによって、当該フィラメント１６から熱電子が放出されなくなり、これが原因でセグメント１４の表示がちらつくのではないかと、懸念される。しかしながら、フィラメント１６が接地電位に接続されても、それが瞬間的な場合には、それまでの余熱によって当該フィラメント１６から熱電子が継続して放出される。そして、このときの熱電子の放出量は、フィラメント１６にフィラメント電圧Ｖｆが印加されているときよりも少ないが、当該フィラメント１６とセグメント１４およびグリッド１８のそれぞれとの電位差は却って大きくなるため、セグメント１４に対する熱電子の衝突エネルギは大きくなる。つまり、フィラメント１６が接地電位に接続されることによる熱電子放出量の減衰分は、当該フィラメント１６とセグメント１４およびグリッド１８のそれぞれとの電位差が大きくなることによる熱電子エネルギの増大分によって補償される。ゆえに、フィラメント１６が接地電位に接続されても、セグメント１４の表示がちらつくことはない。 As described above, at the moment when the polarities of both ends F1 and F2 of the filament 16 are switched, both ends F1 and F2 of the filament 16 are connected to the ground potential. Therefore, there is a concern that the display of the segment 14 may flicker. However, even if the filament 16 is connected to the ground potential, if it is instantaneous, thermal electrons are continuously emitted from the filament 16 due to the remaining heat. The amount of emitted thermoelectrons at this time is smaller than when the filament voltage Vf is applied to the filament 16, but the potential difference between the filament 16 and each of the segment 14 and the grid 18 becomes larger. The collision energy of thermoelectrons with respect to 14 increases. That is, the attenuation amount of the thermoelectron emission amount due to the filament 16 being connected to the ground potential is compensated by the increase in the thermoelectron energy due to the increase in potential difference between the filament 16 and each of the segment 14 and the grid 18. The Therefore, even if the filament 16 is connected to the ground potential, the display of the segment 14 does not flicker.

また、上述した従来技術においては、Ｈブリッジ回路を構成する各スイッチング素子がオン／オフする瞬間に、タイミングによっては、当該各スイッチング素子の全てが同時にオンする可能性もある。この場合、いわゆる貫通電流が流れるため、各スイッチング素子が発熱したり、或いは当該各スイッチング素子を含む駆動回路全体の効率が低下したりする等の、不都合が生じる。 In the above-described prior art, all the switching elements may be turned on at the same time, depending on the timing, at the moment when the switching elements constituting the H-bridge circuit are turned on / off. In this case, since a so-called through current flows, each switching element generates heat, or the efficiency of the entire drive circuit including each switching element is reduced.

これに対して、この実施形態においては、Ｈブリッジ回路３８０を構成する全てのＦＥＴ３８４，３８６，３８８および３９０が同時にオンすることはない。従って、貫通電流が流れることもなく、また、当該貫通電流が流れることによる不都合も生じない。 On the other hand, in this embodiment, not all FETs 384, 386, 388 and 390 constituting the H-bridge circuit 380 are turned on simultaneously. Therefore, no through current flows, and no inconvenience occurs due to the flow of the through current.

なお、この実施形態においては、矩形波信号Ｓ１およびＳ２の周波数、つまりフィラメント１６に印加される電圧の周波数を、５［ｋＨｚ］としたが、これに限らない。例えば、１［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］の範囲内で適宜決定すればよい。 In this embodiment, the frequency of the rectangular wave signals S1 and S2, that is, the frequency of the voltage applied to the filament 16 is 5 [kHz], but is not limited thereto. For example, what is necessary is just to determine suitably in the range of 1 [kHz]-100 [kHz].

また、２値信号Ｄ１およびＤ２のデューティ比、つまりフィラメント１６に印加されるパルス電圧のデューティ比を、５１［％］および４９［％］としたが、これについても、例えば４０［％］〜６０［％］の範囲内で適宜決定すればよい。 In addition, the duty ratio of the binary signals D1 and D2, that is, the duty ratio of the pulse voltage applied to the filament 16, is 51 [%] and 49 [%]. What is necessary is just to determine suitably within the range of [%].

さらに、フィラメント電圧Ｖｆを＋５［Ｖ］とし、セグメント電圧Ｖｓおよびグリッド電圧Ｖｇをそれぞれ＋３０［Ｖ］としたが、これ以外の電圧値としてもよい。ただし、いずれについても、接地電位を基準とすることが、肝要である。 Furthermore, although the filament voltage Vf is +5 [V] and the segment voltage Vs and the grid voltage Vg are each +30 [V], other voltage values may be used. However, in any case, it is important to use the ground potential as a reference.

そして、ＶＦＤ１２は、セグメントタイプに限らず、ドットマトリックスタイプやグラフィックタイプ等の他タイプのものを採用してもよい。 The VFD 12 is not limited to the segment type, but may be another type such as a dot matrix type or a graphic type.

また、タイミング変更回路３４および３６については、矩形波信号Ｓ１およびＳ２の立ち上がりタイミングのみを遅延させることとしたが、立ち下がりタイミングのみを遅延させてもよい。この場合、例えば図３に示したダイオード３４４の向きを反対にすればよい。勿論、図３以外の構成によって、当該タイミング変更回路３４および３６を実現してもよい。 For the timing change circuits 34 and 36, only the rising timings of the rectangular wave signals S1 and S2 are delayed, but only the falling timings may be delayed. In this case, for example, the direction of the diode 344 shown in FIG. 3 may be reversed. Of course, the timing changing circuits 34 and 36 may be realized by a configuration other than that shown in FIG.

そして、切換回路３８については、直流モータ制御用のＩＣを転用することとしたが、これに限らない。即ち、他のＩＣを用いてもよいし、個別の電子部品を組み合わせることによって当該切換回路３８を実現してもよい。また、スイッチング素子としてのＦＥＴ３８４，３８６，３８８および３９０に代えて、トランジスタ（バイポーラトランジスタ）を採用してもよい。 The switching circuit 38 uses a DC motor control IC, but is not limited thereto. That is, another IC may be used, and the switching circuit 38 may be realized by combining individual electronic components. A transistor (bipolar transistor) may be employed instead of the FETs 384, 386, 388, and 390 serving as switching elements.

本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of one Embodiment of this invention. 図１における各主要部の電気信号の態様を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the aspect of the electrical signal of each principal part in FIG. 図１におけるタイミング変更回路の詳細な構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of a timing change circuit in FIG. 1. 図１における切換回路の詳細な構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of the switching circuit in FIG. 同切換回路の入力信号に対する動作を示す一覧である。It is a list which shows the operation | movement with respect to the input signal of the same switching circuit. 同切換回路の正モードの動作を示す図解図である。It is an illustration figure which shows operation | movement of the positive mode of the same switching circuit. 同切換回路の逆モードの動作を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the operation | movement of the reverse mode of the same switching circuit. 同切換回路の接地モードの動作を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the operation | movement of the earthing | grounding mode of the same switching circuit. 同切換回路の開放モードの動作を示す図解図である。It is an illustration figure which shows operation | movement of the open mode of the same switching circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１０表示装置
１２ＶＦＤ
１４セグメント
１６フィラメント
１８グリッド
３０フィラメント駆動回路
３２発振回路
３４，３６タイミング変更回路
３８切換回路 10 Display device 12 VFD
14 segment 16 filament 18 grid 30 filament drive circuit 32 oscillation circuit 34, 36 timing change circuit 38 switching circuit

Claims

蛍光表示管のフィラメントの両端の極性が交互に切り換わるように該フィラメントに直流電圧を印加することによって該フィラメントを駆動する蛍光表示管駆動回路において、
上記直流電圧は上記蛍光表示管のアノードおよびグリッドのそれぞれに印加される電圧と共通の基準電位を基準とし、
２つの２値信号に基づいて、上記フィラメントの一端を正極とし他端を負極とするように該フィラメントに上記直流電圧を印加する第１状態と、該フィラメントの一端を負極とし他端を正極とするように該フィラメントに該直流電圧を印加する第２状態と、該フィラメントの両端を上記基準電位に接続する第３状態と、のいずれかの状態に切り換わる切換手段と、
上記切換手段が上記第３状態を挟んで上記第１状態と上記第２状態とに交互に切り換わるように上記２つの２値信号を生成する２値信号生成手段と、
を具備することを特徴とする、蛍光表示管駆動回路。 In a fluorescent display tube driving circuit for driving the filament by applying a DC voltage to the filament so that the polarities at both ends of the filament of the fluorescent display tube are alternately switched,
The DC voltage is based on a reference potential common to the voltage applied to the anode and grid of the fluorescent display tube,
Based on two binary signals, a first state in which the DC voltage is applied to the filament so that one end of the filament is a positive electrode and the other end is a negative electrode, and one end of the filament is a negative electrode and the other end is a positive electrode. Switching means for switching to any one of a second state in which the DC voltage is applied to the filament and a third state in which both ends of the filament are connected to the reference potential;
Binary signal generating means for generating the two binary signals so that the switching means switches alternately between the first state and the second state across the third state;
A fluorescent display tube driving circuit comprising:

上記２値信号生成手段は、互いに逆位相の２つの矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段と、該２つの矩形波信号の立ち上がりのみまたは立ち下がりのみのタイミングを遅延させることによって上記２つの２値信号を生成するタイミング変更手段と、を含む、請求項１に記載の蛍光表示管駆動回路。 The binary signal generation means includes a rectangular wave signal generation means for generating two rectangular wave signals with opposite phases, and delays the timing of only the rising or the falling of the two rectangular wave signals. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 1, further comprising timing changing means for generating a binary signal.

上記２つの矩形波信号のデューティは１／２である、請求項２に記載の蛍光表示管駆動回路。 The fluorescent display tube driving circuit according to claim 2, wherein the duty of the two rectangular wave signals is ½.

上記タイミング変更手段は、上記２つの矩形波信号がそれぞれ一端に入力される２つの抵抗器と、該２つの抵抗器の他端と上記基準電位との間にそれぞれ接続された２つのコンデンサと、該２つの抵抗器にそれぞれ並列に接続された２つの整流素子と、を含む、請求項２または３に記載の蛍光表示管駆動回路。 The timing changing means includes two resistors to which the two rectangular wave signals are respectively input at one end, two capacitors connected between the other end of the two resistors and the reference potential, The fluorescent display tube driving circuit according to claim 2, further comprising two rectifying elements connected in parallel to the two resistors, respectively.

上記切換手段は上記フィラメントを負荷とするＨブリッジ回路を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の蛍光表示管駆動回路。 5. The fluorescent display tube driving circuit according to claim 1, wherein the switching means includes an H bridge circuit using the filament as a load.