JP2009277642A - ランプ制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶表示パネルの低輝度照明及びランプの消費エネルギー節約等の要求を同時に満足させるランプ制御システムを提供すること。
【解決手段】少なくとも2つのランプを駆動するランプ制御システムは、制御回路と電源変換回路と共振変圧器回路とスイッチモジュールとを含む。前記制御回路は、一組のスイッチ信号を受け、それに基づき制御信号を出力する。前記電源変換回路は制御回路に接続され、前記制御回路及び前記スイッチモジュールからの制御信号に基づき交流信号を出力する。前記共振変圧器回路は前記電源変換回路に接続され、前記交流信号に基づき少なくとも二組の電気信号を出力し、ランプを駆動する。前記スイッチモジュールは、前記電源変換回路に接続され、他の一組のスイッチ信号に基づき、前記電源変換回路から前記共振変圧器回路への交流信号の出力を制御する。これにより前記共振変圧器回路の複数のランプへの電気信号出力を制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、ランプ制御システムに関し、特に液晶表示装置のバックライトに用いるランプ制御システムに関する。
液晶表示パネルのバックライト光源として、放電灯(Discharge Lamp)、例えば冷陰極蛍光ランプ(CCFL)などが多く採用されている。通常、冷陰極蛍光ランプは、インバーター回路により生成された交流信号によって駆動される。
十分な輝度を確保するために大型の液晶表示パネルにおいて、2つ或いは2つ以上の冷陰極蛍光ランプを設置する。従って、インバーター回路は複数組の交流信号を出力して、前記複数のランプを駆動する。しかしながら、通常、1つの入力制御信号がインバーター回路を制御するから、前記インバーター回路から出力する複数組の交流信号が完全に同じとなる。
図1は、従来のランプ制御システム10の応用図である。前記ランプ制御システム10は、スイッチ信号を受け、且つ前記スイッチ信号に基づいて、二組の同じ電気信号を出力することによって第一ランプ10A及び第二ランプ10Bを同時に駆動する。
前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bは、上述した電気信号だけにより、同時に点灯或いは消灯されるから、液晶表示パネルが比較的低い輝度を要求する場合(即ち、一つのランプだけ点灯される場合)や、液晶表示パネルの低輝度の照明及びランプの消費エネルギーの節約等の要求を同時に満足させることができない。
本発明の目的は、液晶表示パネルが比較的低い輝度を要求する場合、液晶表示パネルの低輝度の照明及びランプの消費エネルギーの節約等の要求を同時に満足させることができるランプ制御システムを提供することである。
本発明の少なくとも2つのランプを駆動するランプ制御システムは、制御回路と、電源変換回路と、共振変圧器回路と、スイッチモジュールと、を含む。前記制御回路は、一組のスイッチ信号を受ける一方、前記スイッチ信号に基づいて制御信号を出力する。前記電源変換回路は、制御回路に電気接続され、前記制御回路及び前記スイッチモジュールからの制御信号に基づいて交流信号を出力する。前記共振変圧器回路は、前記電源変換回路に電気接続され、前記交流信号に基づいて少なくとも二組の電気信号を出力して、それぞれ少なくとも2つのランプを駆動する。前記スイッチモジュールは、前記電源変換回路に電気接続され、他の一組のスイッチ信号に基づいて、前記電源変換回路から前記共振変圧器回路への交流信号の出力を制御する。これによって、前記共振変圧器回路の複数のランプへの電気信号の出力を制御する。
本発明において、二組の外部スイッチ信号を通じてランプ制御システムで複数個のランプをそれぞれ制御する。特に、液晶表示パネルが比較的低輝度を必要な場合などは、一つのランプの照明で輝度の要求を満足させることができる。だから、照明の要求を満足させると同時に、消費エネルギーを節約することができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るランプ制御システムに対して詳細に説明する。
図2は、本発明のランプ制御システム20の応用図である。図2に示したように、第一ランプ10A及び第二ランプ10Bは、前記ランプ制御システム20に電気接続されている。前記ランプ制御システム20は、第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号を受ける一方、前記第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号に基づいて第一電気信号及び第二電気信号を出力して、前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bを駆動する。
図3は、本発明の第一実施形態に係るランプ制御システム20Aの構成図である。本実施形態の液晶表示装置は、第一ランプ10A及び第二ランプ10Bを含む。前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bは、前記ランプ制御システム20Aにそれぞれに電気接続されている。ランプとして、冷陰極蛍光ランプ或いは他のタイプのランプを用いることができる。
前記ランプ制御システム20Aは、制御回路201Aと、スイッチモジュール202Aと、電源変換回路203Aと、共振変圧器回路204Aと、を含む。
本実施形態において、前記制御回路201Aは、第一スイッチ信号を受ける一方、前記第一スイッチ信号に基づいて制御信号を出力する。前記第一スイッチ信号は、デジタル方形波信号或いは電源信号(例えば、直流信号)であることができる。
前記スイッチモジュール202Aは、前記制御回路201Aに電気接続され、第二スイッチ信号に基づいて制御信号の出力を制御する。
前記電源変換回路203Aは、前記制御回路201A及び前記スイッチモジュール202Aに電気接続され、第一電源変換回路203A1及び第二電源変換回路203A2を含む。その中、前記第一電源変換回路203A1は、前記制御回路201Aに直接電気接続され、制御信号に基づいて第一交流信号を出力する。前記第二電源変換回路203A2は、スイッチモジュール202Aを介して前記制御回路201Aに電気接続され、前記スイッチモジュール202Aからの制御信号に基づいて第二交流信号を出力する。
前記共振変圧器回路204Aは、第一変圧器204A1及び第二変圧器204A2を含む。前記第一変圧器204A1の1次巻線は、前記第一電源変換回路203A1に電気接続され、2次巻線は、前記第一ランプ10Aに電気接続される。前記第一変圧器204A1は、前記第一交流信号に基づいて第一電気信号を出力して、前記第一ランプ10Aを駆動する。
前記第二変圧器204A2の1次巻線は、前記第二電源変換回路203A2に電気接続され、2次巻線は、前記第二ランプ10Bに電気接続される。前記第二変圧器204A2は、前記第二交流信号に基づいて第二電気信号を出力して、前記第二ランプ10Bを駆動する。
図4は、本発明の第一実施形態に係るランプ制御システムのタイミングチャート図である。各々のランプの最大輝度を200ニト(Nits)と仮定する。時間t1で、第一スイッチ信号がオン状態に、第二スイッチ信号がオフ状態になる。この場合、前記スイッチモジュール202Aが前記第二電源変換回路203A2と前記制御回路201Aとの間の電気接続を切断するので、前記制御回路201Aからの制御信号が前記第二電源変換回路203A2に伝送することができない。従って、前記第一ランプ10Aだけが点灯される。
時間t2で、第一スイッチ信号がオン状態に、第二スイッチ信号がオン状態になる。この場合、前記スイッチモジュール202Aがオンされ、前記第二電源変換回路203A2と前記制御回路201Aとが電気接続される。従って、前記制御回路201Aからの制御信号が前記第一電源変換回路203A1及び前記第二電源変換回路203A2に伝送されるから、前記第一ランプ10A及び前記第二ランプ10Bが全部点灯される。
時間t3で、第一スイッチ信号がオフ状態に、第二スイッチ信号がオン状態になる。この場合、前記制御回路201Aからの制御信号が前記第一電源変換回路203A1及び前記第二電源変換回路203A2に伝送されないため、前記第一ランプ10A及び前記第二ランプ10Bが全部消灯される。
時間t4で、第一スイッチ信号がオフ状態に、第二スイッチ信号がオフ状態になる。この場合、前記制御回路201Aからの制御信号が前記第一電源変換回路203A1及び前記第二電源変換回路203A2に伝送されないため、前記第一ランプ10A及び前記第二ランプ10Bが全部消灯される。
換言すれば、第一スイッチ信号は、全体ランプの点灯を制御し、第二スイッチ信号は、第二ランプの点灯だけを制御する。従って、第一スイッチ信号と異なる第二スイッチ信号の出力により、低輝度及びエネルギーの節約を実現することができる。例えば、2つのランプを同時に点灯すれば、ランプの最大輝度は400Nitsであり、2つのランプの中の1つだけを点灯すれば、ランプの最大輝度は200Nitsである。
本実施形態において、第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号を実際上の要求に従って設定することができる。例えば、時間t(tは実数の範囲内で変化する)で、前記第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号の振幅、位相を同期或いは非同期にし、且つ極性を同極性或いは逆極性に設定することができる。
又は、ランプ制御システム20Aから出力される電気信号の振幅、位相を同期或いは非同期にし、且つ極性を同極性或いは逆極性に設定することができる。
又は、ランプ制御システム20Aから出力される電気信号が各ランプの点灯或いは消灯することを制御することができるから、全ランプを同時に作動しないようにすることもできる。
本実施形態における電気信号は2つにだけ限定されるわけではない。
図5は、本発明の第二実施形態に係るランプ制御システム20Bの構成図である。本実施形態において、液晶表示装置は、第一ランプ10A及び第二ランプ10Bを含む。前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bは、前記ランプ制御システム20Bにそれぞれに電気接続される。ランプとして、冷陰極蛍光ランプ或いは他のタイプのランプを用いることができる。
前記ランプ制御システム20Bは、制御回路201Bと、スイッチモジュール202Bと、電源変換回路203Bと、共振変圧器回路204Bと、を含む。
本実施形態において、前記制御回路201Bは、第一スイッチ信号を受ける一方、前記第一スイッチ信号に基づいて制御信号を出力する。前記第一スイッチ信号は、デジタル方形波信号或いは電源信号(例えば、直流信号)であることができる。
前記電源変換回路203Bは、前記制御回路201Bに電気接続され、前記制御回路201Bからの制御信号に基づいて交流信号を出力する。
前記スイッチモジュール202Bは、前記電源変換回路203Bに電気接続され、第二スイッチ信号に基づいて前記電源変換回路203Bから前記共振変圧器回路204Bへの前記交流信号の出力を制御する。これにより、前記共振変圧器回路204Bから前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bへの電気信号の出力が制御される。
前記共振変圧器回路204Bは、第一変圧器204B1及び第二変圧器204B2を含む。前記第一変圧器204B1及び第二変圧器204B2の1次巻線は、それぞれ前記電源変換回路203B及びスイッチモジュール202Bに電気接続され、前記第一変圧器204B1及び第二変圧器204B2の2次巻線は、それぞれ前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bに対応するように電気接続される。
前記共振変圧器回路204Bは、前記電源変換回路203Bからの交流信号及びスイッチモジュールからの交流信号に基づいて第一電気信号及び第二電気信号を出力して、前記第一ランプ10A及び第二ランプ10Bをそれぞれに駆動させる。本実施形態の効果は図4を参照する。
本実施形態においても、第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号を実際上の要求に従って設定することができる。例えば、時間t(tは実数の範囲内に変化する)で、前記第一スイッチ信号及び第二スイッチ信号の振幅、位相を同期或いは非同期にし、且つ極性を同極性或いは逆極性に設定することができる。
又は、ランプ制御システム20Bから出力される電気信号の振幅、位相を同期或いは非同期にし、且つ極性を同極性或いは逆極性に設定することができる。
又は、ランプ制御システム20Aから出力される電気信号が各ランプの点灯或いは消灯を制御することができるから、全ランプを同時に作動させないこともできる。
本実施形態における電気信号は2つにだけ限定されるわけではない。
本発明において、二組の外部スイッチ信号を通じてランプ制御システムで複数個のランプ(例えば、冷陰極蛍光ランプ)をそれぞれに制御する。特に、液晶表示パネルが比較的低輝度を必要とする場合、一つのランプの照明で輝度の要求を満足させることができる。したがって、照明の要求を満足させる同時に、消費エネルギーを節約することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
従来のランプ制御システムの応用図である。 本発明のランプ制御システムの応用図である。 本発明の第一実施形態に係るランプ制御システムの構成図である。 本発明の第一実施形態に係るランプ制御システムのタイミングチャート図である。 本発明の第二実施形態に係るランプ制御システムの構成図である。
符号の説明
20A ランプ制御システム
201A 制御回路
202A スイッチモジュール
203A 電源変換回路
203A1 第一電源変換回路
203A2 第二電源変換回路
204A 共振変圧器回路
204A1 第一変圧器
204A2 第二変圧器
10A 第一ランプ
10B 第二ランプ

Claims (6)

  1. 複数のランプを駆動するランプ制御システムにおいて、
    制御信号を出力する制御回路と、
    前記制御回路に接続され、前記制御回路からの制御信号に基づいて交流信号を出力する電源変換回路と、
    前記電源変換回路及びランプの間に接続され、前記交流信号を前記ランプの駆動に必要な電気信号に変換させる共振変圧器回路と、
    前記電源変換回路に接続され、前記電源変換回路から前記共振変圧器回路への交流信号の出力を制御し、前記共振変圧器回路から前記複数のランプへの電気信号の出力を制御するスイッチモジュールと、を含むことを特徴とするランプ制御システム。
  2. 前記制御回路は、第一スイッチ信号に基づいて制御信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のランプ制御システム。
  3. 前記共振変圧器回路は、
    1次巻線が前記電源変換回路に接続され、2次巻線が少なくとも1つのランプに接続され、前記電源変換回路からの交流信号を前記少なくとも1つのランプの駆動に必要な電気信号に変換させる第一変圧器と、
    1次巻線が前記電源変換回路に接続され、2次巻線が他のランプに接続され、前記電源変換回路からの交流信号を前記他のランプの駆動に必要な電気信号に変換させる第二変圧器と、を含むことを特徴とする請求項2に記載のランプ制御システム。
  4. 前記スイッチモジュールは、前記電源変換回路と第二変圧器との間に接続され、第二スイッチ信号に基づいて前記第二変圧器へ交流信号の出力を制御することを特徴とする請求項3に記載のランプ制御システム。
  5. 前記電源変換回路は、
    前記第一変圧器に接続され、前記制御回路からの制御信号を第一交流信号に変換するとともに、前記第一交流信号を前記第一変圧器へ出力する第一電源変換回路と、
    前記第二変圧器に接続され、前記制御回路からの制御信号を第二交流信号に変換するとともに、前記第二交流信号を前記第二変圧器へ出力する第二電源変換回路と、を含むことを特徴とする請求項3に記載のランプ制御システム。
  6. 前記スイッチモジュールは、前記制御回路と第二電源変換回路との間に接続され、第二スイッチ信号に基づいて前記第二電源変換回路へ制御信号の出力を制御することを特徴とする請求項5に記載のランプ制御システム。
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