JP2002359097A - バックライトの調光装置 - Google Patents

バックライトの調光装置

Info

Publication number
JP2002359097A
JP2002359097A JP2001162228A JP2001162228A JP2002359097A JP 2002359097 A JP2002359097 A JP 2002359097A JP 2001162228 A JP2001162228 A JP 2001162228A JP 2001162228 A JP2001162228 A JP 2001162228A JP 2002359097 A JP2002359097 A JP 2002359097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimming
current
burst
tube
dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001162228A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4686901B2 (ja
Inventor
Teruki Numata
映樹 沼田
Masao Yamazaki
雅夫 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001162228A priority Critical patent/JP4686901B2/ja
Publication of JP2002359097A publication Critical patent/JP2002359097A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4686901B2 publication Critical patent/JP4686901B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 バックライトの動的な輝度変調を行う際、バ
ースト調光方式では最大輝度が低く、かつ応答が遅い。 【解決手段】 調光回路が2つの独立した制御入力に応
じており、第1の制御ではバースト調光により広い範囲
を、第2の制御では電流調光により高速で輝度が応答す
ることとし、「動的輝度変調=±0%」時における静的
調光の最大値をバーストDUTY100%で動作させる
事を特徴としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ノート型パソコ
ンやデッスクトップパソコン、液晶テレビ等に多用され
ている液晶表示パネルのバックライト装置に関し、とく
に液晶表示パネルを背部から照明する光源として駆動回
路手段により点灯する蛍光管を備えたもので、映像の再
生の際、映像の明るさやコントラスト応じて動的に輝度
変調を行う構成のバックライトの調光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パソコンなどの情報処理機器や薄
型テレビのディスプレイ装置として、バックライト付き
液晶ディスプレイが使用されている。このバックライト
の光源としては、冷陰極管等の蛍光管が用いられてい
る。蛍光管を点灯させるには高圧の交流電圧を印加する
必要があり、入力電源から供給される低電圧の直流電圧
を蛍光管が点灯可能な高圧の交流電圧に変換するDC/
ACインバータなどの蛍光管点灯装置が必要となる。
【0003】ディスプレイモニタや、テレビへの要求性
能としては、周囲の明るさが大きく変化することなどを
理由に、ユーザーによる輝度調節の可変範囲は広く求め
られ、例えば10〜100%などの調光範囲が要求され
る場合がある。このようなユーザーの操作による調光制
御を以下、静的調光と呼ぶこととする。
【0004】また、動画映像の再生の際、映像シーンの
明るさやコントラストに応じて動的にバックライトの輝
度制御を行って画質の改善が行われている(特開200
1−27889号公報参照)。以下この制御を動的輝度
変調と呼び、前記静的調光と区別する。
【0005】一般に蛍光管の光量を変化させる方法とし
ては、図3に示すように、「電流調光方式」或いは、
「バースト調光方式」が知られている。
【0006】「電流調光方式」は、インバーター回路の
入力直流電圧、又は入力電流をDC−DCコンバーター
等で変化させてインバータートランス二次側に接続され
る蛍光管の電流を変化させて連続的に調光する方式であ
る。既述のとおり、ユーザーによる輝度調節の可変範囲
は広く求められ、例えば10〜100%などの調光範囲
が要求される場合がある。蛍光管の輝度は管電流にほぼ
比例するが、蛍光管の管電流保証範囲は10〜100%
まで広くないことがある。例えば、15インチクラスの
液晶ディスプレイによく使用されている、長さ330m
m、直径2.6mm程度の冷陰極管では、メーカーの保
証している管電流値は、2〜5mArmsなどとなってい
る。この場合、10〜100%の調光範囲を実現しよう
とすると0.5〜5mArmsの管電流値にしなければなら
ず、下限では保証管電流値を大きく下回る。従って、管
電流値を連続的に制御する電流調光方式では、低輝度側
の調光に制限があるという問題があった。
【0007】一方、「バースト調光方式」は、インバー
ター回路の発振動作を強制的にON/OFFして、ON
期間とOFF期間の割合(これを「デューティー比」と
いう)を変化させることにより調光を行う方式である。
この方式には、調光信号のレベルに応じて調光パルスの
ON期間とOFF期間の割合を変える周波数固定のPW
M方式と、ON期間が固定で、発振周波数を変化させて
ON期間とOFF期間のデューティー比を変えて調光す
る周波数調光(PFM)方式とがある。
【0008】具体的には、蛍光管に交流電流を流してい
る間は管電流を最大(例えば、5mArms)にし、トラ
ンスを駆動する周波数よりも低い周波数(一般に200
Hz〜400Hz)で入力電源電圧を断続させ、そのデ
ューティー比(オン デューティー)Ton/(Ton+To
ff)ただし、Tonは入力電源電圧のオン時間、Toffは
入力電源電圧のオフ時間]を制御することにより、管電
流の平均値を制御して広いユーザー調光範囲を実現す
る。例えば、バースト調光回路のデューティー比が10
0%のとき管電流は最大値5mArmsとなるようにし、
ついでデューティー比を10%に絞ると、蛍光管に流れ
る平均電流は0.5mArmsになる。また、入力電源電圧
がオンの期間は管電流が5mArmsであり、オフの期間
は管電流が0mArmsであるから、蛍光管の保証電流値
範囲(2〜5mArms)内での使用となっている。つま
り、このようなバースト調光方式のインバータを用いれ
ば、蛍光管の保証電流値を満足しながら静的調光範囲1
0〜100%などの広い調光範囲を実現できる。
【0009】従来、前記動的輝度変調を行う際はバース
ト調光方式によって行われることがあった。この一例の
ブロック図を図2に示し、動作時の管電流波形を図5に
示す。しかしバースト調光方式を用いた場合、動的輝度
変調が無変調のとき、静的調光上限のDUTYを90%程度
に制限する必要がある。理由は動的輝度変調=±0%時
に、今後起こりうる動的輝度変調の可変範囲を確保して
おくためである。この様子を図4に示す。このとき例え
ばDUTY90%で平均管電流値=5mAと設定した場
合、オフ期間での管電流は0mA、オン期間では オン期間の管電流=5mA/90%=5.55mA となり、オン期間では蛍光管が指定する最適な管電流値
=5mAを超過しているため、5mA連続点灯時に比べ
発光効率が低下してしまう。それは一般に蛍光管の管電
流と輝度の関係は図7に示すとおり発光効率が最大とな
る管電流i0が存在し、これを超過して管電流を増加さ
せると発光効率が低下するためである。つまり平均管電
流をi0=5mAと設定した場合においてもバースト調
光方式では輝度が低くなってしまう。
【0010】また、これら「電流調光」と「バースト調
光」を組み合わせた一般技術例として、特開平10―1
12396号公報に開示されている。これは電流調光方
式及びバースト調光方式を利用してノイズ低減を目的と
している。手段としては、調光回路を有する蛍光管灯点
灯装置において、調光信号により管が定格最大電流値以
下の所定電流値を超えて点灯する時は電流調光方式で動
作し、それ以下の時はバースト調光方式で動作するよう
にする。
【0011】電流調光動作とバースト調光動作の切替
は、調光信号を増幅した直流信号を定電流制御ループに
印加して調光をおこなっている電流調光の定電流制御ル
ープにバースト調光のためのパルス電流又は電圧を印加
することによって行う。そして、バースト調光のために
前記定電流制御ループに印加されるバースト電圧波形と
して、設定された入力調光信号レベルに応じて0〜約5
0%のデューティー比のパルスを出力するパルス幅変調
又は該パルス幅変調とパルス振幅変調の併用された波形
を用いるというものである。これは本発明の目的、つま
り発光効率の高くかつ応答の速いバックライト装置の提
供とは異なり、また手段も異なるため、参考技術として
示した。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従って従来のバースト
調光の構成では、静的調光の上限での最大DUTYは9
0%程度で制限されるため、平均管電流を等しく設定し
DUTY100%で動作させた場合に比べ輝度が低いと
いう課題があった。
【0013】また動的輝度変調の制御入力に対する輝度
変調の応答の速さはバースト周波数(一般に200Hz
〜400Hz)に制限を受けるため、応答遅れが画面の
パカツキとなって可視される可能性があった。本発明は
前記課題に鑑み、発光効率が高くかつ調光範囲が広く、
動的輝度変調に高速で応答するバックライト装置を提供
しようというものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のバックライト装置は静的調光をバースト調光
方式で行い、動的輝度変調を電流調光方式でDC的に制
御することで「動的輝度変調=±0%」時における静的
調光の最大値をバーストDUTY100%で動作させ、
動的輝度変調に対し高速な応答を可能とする事を特徴と
したものである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、調光回路を有する蛍光管灯点灯装置において、前記
調光回路は二つの独立した調光制御入力に対応し、第一
の調光制御入力に対してはバースト調光方式で動作し、
第二の調光制御入力に対しては、電流調光方式で動作す
る事を特徴としたもので、「動的輝度変調=±0%」時
にバースト調光のDUTY100%での動作することに
より発光効率の高くかつ調光範囲の広く、動的輝度変調
に高速で応答するバックライト装置を実現しうるもので
ある。以下に、本発明の一実施形態について図1と図6
を用いて説明する。
【0016】(実施の形態1)図1において1は例えば
マイクロコンピュータを用いた調光制御演算装置であ
り、バックライト装置2へ調光制御信号を出力する。そ
の内部は静的調光制御信号処理部1aと、動的輝度変調
信号処理部1bから成る。静的調光制御信号制御部1a
は、ユーザーにより設定された輝度の情報を電気信号に
変えバースト調光器3に対し出力する。動的輝度変調部
1bは、映像の再生の際、映像の明るさやコントラスト
に応じて動的に輝度変調を行う際にバックライト装置に
対し輝度変調信号を出力する。
【0017】バックライト装置2において、バースト調
光器3では静的調光信号処理部1aからの入力信号に応
じてPWM波形を乗算器5に対し出力する。また、動的
輝度変調部1bからの信号は電流調光器4へ入力され、
NFB信号と加算された後、前記乗算器b5へ入力され
る。乗算器5では前記二つの入力信号を乗算し結果をイ
ンバータ6へ出力する。インバータ6は電源8から電力
供給を受け、前記乗算器5からの制御信号を基に蛍光管
7を駆動する。蛍光管7の管電流は管電流検出抵抗9に
て電圧変換され、乗算器5へNFB信号として帰還され
る。
【0018】かかる構成によれば図6に示すとおり、例
えば静止映像を出画している時など動的輝度変調が行わ
れていないとき、ユーザーが調光制御を最大に設定した
場合、静的調光制御部は最大値を出力するためバースト
調光器3はDUTY100%の信号をインバーター6へ
出力し、蛍光管はDUTY100%で駆動を受けるた
め、発光効率の高い状態で発光を行うことができる。
【0019】また、この状態において電源8電圧の変動
など何らかの外乱により蛍光管電流が減少又は増加しよ
うとした場合においても、電流調光器4の側に帰還がか
かるため蛍光管電流は一定に保たれ、安定した輝度を得
ることができる。また動的輝度変調信号発生部1bから
の信号は電流調光器4にて制御するため高速の応答を実
現できる。
【0020】
【発明の効果】以上の様に、本発明のバックライトの調
光装置によれば、静止画出画時など動的輝度変調度がゼ
ロのときに発光効率の低下或いは輝度低下が発生しな
い。また動的輝度変調に対して早い応答を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例によるバックライト装置
の概略構成図
【図2】従来の静的調光と動的輝度変調に対応したバッ
クライト装置の概略構成図
【図3】電流調光方式とバースト調光方式における管電
流波形の相違を示す図
【図4】従来のバックライト装置において動的輝度変調
をバースト調光方式で行う場合の管電流波形図
【図5】従来のバックライト装置における静的調光と動
的輝度変調の組み合わせによる管電流波形図
【図6】本発明のバックライト装置における静的調光と
動的輝度変調の組み合わせによる管電流波形図
【図7】蛍光管の管電流と輝度の関係を示す特性図
【符号の説明】
1 調光制御演算装置 1a ユーザー調光信号発生部 1b 動的輝度変調信号発生部 2 バックライト装置 3 バースト調光器 4 電流調光器 5 乗算器 6 インバーター 7 蛍光管 8 電源 9 管電流検出抵抗
フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA23Z FA41Z FD22 LA30 2H093 NC42 NC59 ND08 3K098 CC41 CC56 CC70 DD22 DD35 DD42 EE14 EE17 EE31 EE32 EE40 FF04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 調光回路を有する蛍光管点灯装置におい
    て、前記調光回路は二つの独立した調光制御入力に対応
    し、第一の調光制御入力に対してはバースト調光方式で
    動作し、第二の調光制御入力に対しては、電流調光方式
    で動作する事を特徴とするバックライトの調光装置。
  2. 【請求項2】 第一の調光制御に対しては広い調光範囲
    を実現し、第二の調光制御入力に対しては高速に輝度が
    応答することを特徴とする請求項1記載のバックライト
    の調光装置。
JP2001162228A 2001-05-30 2001-05-30 バックライトの調光装置 Expired - Fee Related JP4686901B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001162228A JP4686901B2 (ja) 2001-05-30 2001-05-30 バックライトの調光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001162228A JP4686901B2 (ja) 2001-05-30 2001-05-30 バックライトの調光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002359097A true JP2002359097A (ja) 2002-12-13
JP4686901B2 JP4686901B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=19005393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001162228A Expired - Fee Related JP4686901B2 (ja) 2001-05-30 2001-05-30 バックライトの調光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4686901B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927989B2 (en) 2002-12-25 2005-08-09 Rohm Co., Ltd. DC-AC converter and controller IC for the same
KR100881500B1 (ko) 2003-05-23 2009-02-05 로무 가부시키가이샤 직류-교류 변환 장치, 및 교류 전력 공급 방법
US7521877B2 (en) 2006-03-03 2009-04-21 Minebea Co., Ltd. Dimmer circuit for a discharge lighting apparatus
JP5035422B2 (ja) * 2008-08-21 2012-09-26 株式会社村田製作所 放電管点灯装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186972A (ja) 2013-03-25 2014-10-02 Yamaha Corp 制御信号生成装置及び音響信号処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10284282A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Sharp Corp 液晶バックライト駆動用インバータ回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10284282A (ja) * 1997-04-04 1998-10-23 Sharp Corp 液晶バックライト駆動用インバータ回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927989B2 (en) 2002-12-25 2005-08-09 Rohm Co., Ltd. DC-AC converter and controller IC for the same
KR100881500B1 (ko) 2003-05-23 2009-02-05 로무 가부시키가이샤 직류-교류 변환 장치, 및 교류 전력 공급 방법
US7521877B2 (en) 2006-03-03 2009-04-21 Minebea Co., Ltd. Dimmer circuit for a discharge lighting apparatus
JP5035422B2 (ja) * 2008-08-21 2012-09-26 株式会社村田製作所 放電管点灯装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4686901B2 (ja) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7903081B2 (en) Backlight driver, display apparatus having the same and method of driving backlight
EP2149872B1 (en) Method and apparatus for driving a backlight assembly
US20080136355A1 (en) Backlight driving apparatus for non-emissive display device
US8289268B2 (en) Apparatus and method for improving video quality of display device
JP2010134438A (ja) 表示装置および表示装置のイメージ輝度調整方法
US7521877B2 (en) Dimmer circuit for a discharge lighting apparatus
JP4686901B2 (ja) バックライトの調光装置
JP2002056996A (ja) 液晶バックライト調光方式
US20090267530A1 (en) Backlight module for displays
JP4686902B2 (ja) バックライト装置
JPH09230304A (ja) 液晶バックライト駆動回路
KR20060117737A (ko) 백라이트 구동 회로 및 그것의 휘도 조절 방법
JP3076184B2 (ja) 液晶表示装置
JP4419501B2 (ja) 液晶表示装置
JP2005203338A (ja) 連続駆動照明ユニットにより形成される照明装置
KR100497372B1 (ko) 엘씨디 모니터에서 휘도 제어 방법 및 그 장치
KR100334754B1 (ko) 냉음극 형광등용 인버터
JP3064795B2 (ja) 背面照光装置
KR101411721B1 (ko) 백라이트 유닛 구동 장치 및 그 구동 방법
KR20060083325A (ko) 영상표시기기의 휘도제어장치 및 방법
KR100467592B1 (ko) 디스플레이 장치 및 방법
JPH11126696A (ja) 液晶ディスプレイのバックライト用インバータ
KR20040032304A (ko) 복합디밍제어방식의 냉음극형광램프용 인버터
KR100483382B1 (ko) 액정표시장치용직류-교류인버터
KR20010002828A (ko) 냉음극관 램프의 구동 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080425

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20080513

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110118

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110131

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees