JP3541644B2 - バックライト制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置におけるバックライト制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置におけるバックライト制御は、特開平６−１７８５４８号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図５に従来のバックライト制御装置を示す。図５において、ＰＷＭ制御回路２６がトランジスタＱ１をオン・オフしてパルス幅制御することにより、直流電源２１から供給される入力電圧Ｖｉｎを、電圧調整してインバータ回路２４に供給する。
インバータ回路２４は、蛍光ランプ２５と並列コンデンサＣ１１により共振回路を形成するとともに、出力トランス２８のコイルＬ１３によりトランジスタＱ２、Ｑ３のベースに正帰還をかけてトランジスタＱ２とトランジスタＱ３を交互にオン・オフさせることにより、高周波発振させ、高周波電圧を蛍光ランプ２５に供給する。
【０００４】
そして、この蛍光ランプ２５に流れる管電流は、ダイオードＤ３及びコンデンサＣ１３を介して電圧に変換される。この変換された電圧は、制御信号としてＰＷＭ制御回路２６に入力される。ＰＷＭ制御回路２６は、この制御信号に基づいてトランジスタＱ１をオン・オフ制御することにより、インバータ回路２４に与える入力電圧を調整している。
【０００５】
また、駆動回路２０には、電圧制御回路３０が設けられている。この電圧制御回路３０は、インバータ回路２４への入力電圧を検出して、この入力電圧を所定値以下に制限している。
すなわち、電圧制限回路３０の制御信号出力手段２３は、その分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によりインバータ回路２４のチョークコイルＬ１０下流側の電圧を分圧し、この分圧電圧をダイオードＤ１で整流して、トランジスタＱ４及びダイオードＤ２を介して、制御信号Ｓとしてセンスラインである信号線２７を介して電圧コントロール部２２のＰＷＭ制御回路２６に出力するのである。
このＰＷＭ制御回路２６は、信号線２７に入った制御信号に基づいて、デューティを可変して、電圧コントロール部２２の出力信号を制限する。この時、高い入力電圧時には、高い信号が発生し、ＰＷＭ制御によりデューティを制御する。従って、インバータ回路２４への入力電圧を所定以下に制限する事が出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、インバータ回路への電圧制限を調光制御回路と共通にして行う場合、一般に電圧調光（もしくは電流調光）方式と呼ばれる、インバータ回路に入力する電圧を変化させる方式では、低い輝度を得ようとして、蛍光ランプに流れる電流を小さくしていくとインバータの出力電圧が蛍光ランプの放電電圧を下回ってしまう為、広い調光範囲を得ることが困難であった。
【０００７】
また、広い調光範囲を実現できるデューティ調光方式（もしくはバースト調光方式）と呼ばれる、蛍光ランプの点灯している時間と、消灯している時間の比率を制御する方式の場合、蛍光ランプが点灯している時のインバータ出力電圧は電源電圧に比例する為、安定した電源電圧を得る為の安定化回路が必要となり、回路規模が大きくなり、全体の電力損出の増大による効率の悪化があった。
【０００８】
【課題を解決する手段】
前記課題を解決するために、本発明のバックライト制御装置は、輝度を変化させるための制御回路と、インバータ入力電圧を制御する為の制御回路とを分離し、スイッチ回路部分を共用することを特徴としたものである。
【０００９】
本発明によれば、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さく、高効率のバックライト制御装置を提供できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のバックライト制御装置は、インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期した前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数の前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、この両者の出力信号により前記スイッチ回路をオン・オフすることで、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さくする事が可能である。
【００１１】
さらに、本発明の請求項２に記載されたバックライト制御装置は、インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期した前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数の前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、この両者の出力信号の論理和で前記スイッチ回路をオン・オフすることにより、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さくする事が可能である。
【００１２】
以下に、本発明の請求項１及び請求項２に記載された発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００１３】
【実施例】
図１は本発明の一実施例におけるバックライト制御装置の回路構成図、図２は図１における調光制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図、図３は図１における入力電圧制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図、図４は図１における調光制御信号と入力電圧制御信号の論理和を取った波形を示す図を示す。
【００１４】
図１において、符号１は調光制御回路、２は入力電圧制御回路、３は論理回路、４蛍光ランプ、Ｑ１はトランジスタ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５はコイル、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は コンデンサ、Ｄ１はダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は抵抗を示す。
【００１５】
図１において、蛍光ランプ４に流れる電流を抵抗４で電圧に変換し、かつ、ダイオードＤ１とコンデンサＣ３で整流電圧として平均電圧を取り出す。この平均電圧と調光電圧Ｖｃｏｎを、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２により分圧し調光制御回路１に入力する。調光制御回路１では入力された電圧によりトランジスタＱ１を、図２に示すように、インバータ回路の発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数でデューティ制御するオン・オフする信号を出力し、トランジスタＱ１においてインバータ回路に入力する電圧の制御を行う。
すなわち、調光電圧Ｖｃｏｎを下げると、調光制御回路１に入力される電圧が下がり、調光制御回路１はトランジスタＱ１のオンしている期間を長くし、蛍光ランプ４に電流が流れている期間を増加させるように動作する。
また、逆に調光電圧Ｖｃｏｎを上げると、調光制御回路１に入力される電圧が下がり、調光制御回路１はトランジスタＱ１のオンしている期間を短くし、蛍光ランプ４に電流が流れている期間を減少させるように動作する。
このとき、蛍光ランプが点灯している期間と消灯している期間の比によって、バックライトの明るさを変化させるため、調光範囲を広くすることが可能である。
【００１６】
また、インバータ回路に入力される電圧を抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とで分圧した電圧として取り出し、この検出電圧を入力電圧制御回路２に入力する。入力電圧制御回路２では、図３に示すように、この電圧によりトランジスタＱ１をインバータ回路の発振周波数の２倍の周波数でデューティ制御するオン・オフ信号を出力し、トランジスタＱ１においてインバータ回路に入力される電圧をあらかじめ設定した値に制限を行う。
【００１７】
また、調光制御回路１と入力電圧制御回路２から出力されるオン・オフ信号を、図４に示すように論理回路３で論理和を取ることにより、異なる制御をトランジスタＱ１のみで行う事が出来る。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のバックライト制御装置によれば、電源電圧の変動が大きい機器においても、インバータ回路には安定な電圧が供給され、広範囲な調光を行うことが可能であり、安価で高性能なバックライト制御装置とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるバックライト制御装置の回路構成図
【図２】図１における調光制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図
【図３】図１における入力電圧制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図
【図４】図１における調光制御信号と入力電圧制御信号の論理和を取った波形を示す図
【図５】従来のバックライト制御装置の回路構成図
【符号の説明】
１ 調光制御回路
２ 入力電圧制御回路
３ 論理回路
４ 蛍光ランプ
Ｑ１ トランジスタ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ コイル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
Ｄ１ ダイオード
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置におけるバックライト制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置におけるバックライト制御は、特開平６−１７８５４８号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図５に従来のバックライト制御装置を示す。図５において、ＰＷＭ制御回路２６がトランジスタＱ１をオン・オフしてパルス幅制御することにより、直流電源２１から供給される入力電圧Ｖｉｎを、電圧調整してインバータ回路２４に供給する。
インバータ回路２４は、蛍光ランプ２５と並列コンデンサＣ１１により共振回路を形成するとともに、出力トランス２８のコイルＬ１３によりトランジスタＱ２、Ｑ３のベースに正帰還をかけてトランジスタＱ２とトランジスタＱ３を交互にオン・オフさせることにより、高周波発振させ、高周波電圧を蛍光ランプ２５に供給する。
【０００４】
そして、この蛍光ランプ２５に流れる管電流は、ダイオードＤ３及びコンデンサＣ１３を介して電圧に変換される。この変換された電圧は、制御信号としてＰＷＭ制御回路２６に入力される。ＰＷＭ制御回路２６は、この制御信号に基づいてトランジスタＱ１をオン・オフ制御することにより、インバータ回路２４に与える入力電圧を調整している。
【０００５】
また、駆動回路２０には、電圧制御回路３０が設けられている。この電圧制御回路３０は、インバータ回路２４への入力電圧を検出して、この入力電圧を所定値以下に制限している。
すなわち、電圧制限回路３０の制御信号出力手段２３は、その分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によりインバータ回路２４のチョークコイルＬ１０下流側の電圧を分圧し、この分圧電圧をダイオードＤ１で整流して、トランジスタＱ４及びダイオードＤ２を介して、制御信号Ｓとしてセンスラインである信号線２７を介して電圧コントロール部２２のＰＷＭ制御回路２６に出力するのである。
このＰＷＭ制御回路２６は、信号線２７に入った制御信号に基づいて、デューティを可変して、電圧コントロール部２２の出力信号を制限する。この時、高い入力電圧時には、高い信号が発生し、ＰＷＭ制御によりデューティを制御する。従って、インバータ回路２４への入力電圧を所定以下に制限する事が出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、インバータ回路への電圧制限を調光制御回路と共通にして行う場合、一般に電圧調光（もしくは電流調光）方式と呼ばれる、インバータ回路に入力する電圧を変化させる方式では、低い輝度を得ようとして、蛍光ランプに流れる電流を小さくしていくとインバータの出力電圧が蛍光ランプの放電電圧を下回ってしまう為、広い調光範囲を得ることが困難であった。
【０００７】
また、広い調光範囲を実現できるデューティ調光方式（もしくはバースト調光方式）と呼ばれる、蛍光ランプの点灯している時間と、消灯している時間の比率を制御する方式の場合、蛍光ランプが点灯している時のインバータ出力電圧は電源電圧に比例する為、安定した電源電圧を得る為の安定化回路が必要となり、回路規模が大きくなり、全体の電力損出の増大による効率の悪化があった。
【０００８】
【課題を解決する手段】
前記課題を解決するために、本発明のバックライト制御装置は、輝度を変化させるための制御回路と、インバータ入力電圧を制御する為の制御回路とを分離し、スイッチ回路部分を共用することを特徴としたものである。
【０００９】
本発明によれば、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さく、高効率のバックライト制御装置を提供できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のバックライト制御装置は、インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期した前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数の前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、この両者の出力信号により前記スイッチ回路をオン・オフすることで、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さくする事が可能である。
【００１１】
さらに、本発明の請求項２に記載されたバックライト制御装置は、インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期した前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数の前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、この両者の出力信号の論理和で前記スイッチ回路をオン・オフすることにより、広い調光範囲を実現することが出来、また、電源電圧の変動に対してもインバータ出力電圧を安定に制御する事が可能で、回路規模も小さくする事が可能である。
【００１２】
以下に、本発明の請求項１及び請求項２に記載された発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００１３】
【実施例】
図１は本発明の一実施例におけるバックライト制御装置の回路構成図、図２は図１における調光制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図、図３は図１における入力電圧制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図、図４は図１における調光制御信号と入力電圧制御信号の論理和を取った波形を示す図を示す。
【００１４】
図１において、符号１は調光制御回路、２は入力電圧制御回路、３は論理回路、４蛍光ランプ、Ｑ１はトランジスタ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５はコイル、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は コンデンサ、Ｄ１はダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は抵抗を示す。
【００１５】
図１において、蛍光ランプ４に流れる電流を抵抗４で電圧に変換し、かつ、ダイオードＤ１とコンデンサＣ３で整流電圧として平均電圧を取り出す。この平均電圧と調光電圧Ｖｃｏｎを、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２により分圧し調光制御回路１に入力する。調光制御回路１では入力された電圧によりトランジスタＱ１を、図２に示すように、インバータ回路の発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数でデューティ制御するオン・オフする信号を出力し、トランジスタＱ１においてインバータ回路に入力する電圧の制御を行う。
すなわち、調光電圧Ｖｃｏｎを下げると、調光制御回路１に入力される電圧が下がり、調光制御回路１はトランジスタＱ１のオンしている期間を長くし、蛍光ランプ４に電流が流れている期間を増加させるように動作する。
また、逆に調光電圧Ｖｃｏｎを上げると、調光制御回路１に入力される電圧が下がり、調光制御回路１はトランジスタＱ１のオンしている期間を短くし、蛍光ランプ４に電流が流れている期間を減少させるように動作する。
このとき、蛍光ランプが点灯している期間と消灯している期間の比によって、バックライトの明るさを変化させるため、調光範囲を広くすることが可能である。
【００１６】
また、インバータ回路に入力される電圧を抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とで分圧した電圧として取り出し、この検出電圧を入力電圧制御回路２に入力する。入力電圧制御回路２では、図３に示すように、この電圧によりトランジスタＱ１をインバータ回路の発振周波数の２倍の周波数でデューティ制御するオン・オフ信号を出力し、トランジスタＱ１においてインバータ回路に入力される電圧をあらかじめ設定した値に制限を行う。
【００１７】
また、調光制御回路１と入力電圧制御回路２から出力されるオン・オフ信号を、図４に示すように論理回路３で論理和を取ることにより、異なる制御をトランジスタＱ１のみで行う事が出来る。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のバックライト制御装置によれば、電源電圧の変動が大きい機器においても、インバータ回路には安定な電圧が供給され、広範囲な調光を行うことが可能であり、安価で高性能なバックライト制御装置とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるバックライト制御装置の回路構成図
【図２】図１における調光制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図
【図３】図１における入力電圧制御回路の出力信号とインバータ発振波形を示す図
【図４】図１における調光制御信号と入力電圧制御信号の論理和を取った波形を示す図
【図５】従来のバックライト制御装置の回路構成図
【符号の説明】
１ 調光制御回路
２ 入力電圧制御回路
３ 論理回路
４ 蛍光ランプ
Ｑ１ トランジスタ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ コイル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
Ｄ１ ダイオード
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 抵抗
Claims (2)
- インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期して前記スイッチ回路のオン・オフを行い、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数で前記スイッチ回路のオン・オフを行うことを特徴とするバックライト制御装置。
- インバータへの電源電圧供給をオン・オフするスイッチ回路と、インバータに供給される電圧を検出する電圧検出手段と、蛍光ランプに流れる電流を検出する電流検出手段と、これらの検出手段からの信号により前記スイッチ回路を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振に同期して前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、また、前記電流検出手段からの検出信号に基づいて、インバータの発振周波数の数分の一から数十分の一の周波数で前記スイッチ回路のオン・オフ信号を出力し、この両者の出力信号の論理和で前記スイッチ回路をオン・オフすることを特徴とするバックライト装置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27838797A JP3541644B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | バックライト制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27838797A JP3541644B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | バックライト制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122937A JPH11122937A (ja) | 1999-04-30 |
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Family
ID=17596641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27838797A Expired - Fee Related JP3541644B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | バックライト制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| CN101151792B (zh) | 2005-03-31 | 2010-08-11 | 富士通株式会社 | 交流电源装置 |
| EP2059098A1 (en) | 2006-11-16 | 2009-05-13 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Discharge lamp lighting apparatus |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27838797A patent/JP3541644B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11122937A (ja) | 1999-04-30 |
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