JP3615601B2 - 車載モニターのバックライト駆動回路 - Google Patents
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Description
本発明は、調光可能な車載モニターのバックライト駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ナビゲーションモニターを中心として、車載液晶モニターの市場が活況を呈している。この液晶モニターに要求される重要な機能の一つとして、輝度調整いわゆる調光機能がある。昼間、特に太陽光のもとでは画面を見やすくするために、画面輝度を増やす必要があるのに対し、夜間はまぶしくならないように画面輝度を落として暗くする必要がある。具体的には、昼間用として、ハイ輝度400cd/m2程度、夜間用として、ロウ輝度70cd/m2程度が望ましい。
【0003】
こうした要求を満たすために、従来より用いられている方法がデューティ調光と呼ばれるものであり、バックライト駆動回路を周期的にオン・オフさせて、輝度を低下させる方法である。第4図は、従来の調光機能付きバックライト駆動回路の回路図例である。インバータトランス1と発振用トランジスタ2、3及び結合コンデンサ4により、数10KHzの発振を行い、インバータトランス1の二次側に高電圧の交流を発生させ、バラストコンデンサ5を介して蛍光管6を点灯させる。ここで、7はトランジスタ2、3のベースバイアス抵抗、8はチョークコイル、9は電源バイパスコンデンサである。また、トランジスタ10はバックライト駆動回路をオン・オフするための制御用トランジスタであり、トランジスタ10がオンの時にはバックライト駆動回路はオフ、トランジスタ10がオフの時にはバックライト駆動回路はオンする。今、デューティ比決定用の発振回路11をオン・オフするためのスイッチ12をオフすると、トランジスタ10は常にオフとなりバックライト駆動回路は100%点灯状態となるので、ハイ輝度モードとなる。一方、スイッチ12をオンすると、発振回路11のオン・オフのデューティ比によってバックライト駆動回路のオン・オフ比が決定され、結果としてデューテイ比によって適当な明るさを設定することができる。これがロウ輝度モードである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の方法は、蛍光管の始動性を悪化させることなく輝度を低下させる方法であるが、実用上大きな問題点をかかえている。それは、ロウ輝度モード時に、インバータトランスやチョークコイルが、オン・オフする周波数に対応して振動し、耳障りな雑音として聞こえてしまうことである。これを低減するために、オン・オフする周波数を、可聴周波数からなるべく離すことが考えられるが、高めの周波数に設定するとバックライト駆動回路そのものの発振周波数と近くなって動作が不安定になる。一方、低めの周波数に設定するとフリッカー現象が観測されるようになる。そこで、本発明のバックライト駆動回路においては、デューティ調光による輝度調整に加えて、バックライト駆動回路の電源供給部に抵抗を挿入する方法を併用し、ロウ輝度モード時に充分輝度を低下させながら、デューティ調光による振動音を大幅に低減させた実用的なバックライト駆動回路を提供しようとするものである。
【0005】
デューティー比決定用の発振回路をオン・オフする第2のスイッチ手段によりバックライトの輝度調整を行う車載モニターのバックライト駆動回路において、前記バックライト駆動回路の電源供給部は、抵抗と、当該抵抗をオン・オフすることにより電源電圧を可変する第1のスイッチ手段とを有し、前記バックライトの高輝度時においては、前記第1のスイッチ手段をオン、前記第2のスイッチ手段をオフとし、前記バックライトの低輝度時においては、前記バックライト始動時は前記第1のスイッチ手段をオン、前記第2のスイッチ手段をオンとし、前記バックライト始動後は、前記第1のスイッチ手段をオフ、前記第2のスイッチ手段をオンとすることを特徴とする。
【0006】
【実施例】
第1図は、本発明のバックライト駆動回路の一実施例を示す回路図であり、第4図と同一部分は同一符号で示した。バックライト駆動回路の基本動作は第1図と同様である。すなわち、インバータトランス1と発振用トランジスタ2、3及び結合コンデンサ4により、数10KHzの発振を行い、インバータトランス1の二次側に高電圧の交流を発生させ、バラストコンデンサ5を介して蛍光管6を点灯させる。また、トランジスタ10はバックライト駆動回路をオン・オフするための制御用トランジスタであり、トランジスタ10がオンの時にはバックライト駆動回路はオフ、トランジスタ10がオフの時にはバックライト駆動回路はオンする。しかし、第1図においては、第4図と違って電源供給部にスイッチ13でオン・オフ可能な抵抗14を挿入している。スイッチ13をオンすると抵抗14は無視され、電源電圧が低下することなくバックライト駆動回路に供給される。また、この時スイッチ13に連動してスイッチ12がオフするように組み合わせておけばデューティ調光も働かず、ハイ輝度モードとなる。一方、スイッチ13をオフすると抵抗14によって電圧降下が起こり、バックライト駆動回路に供給される電圧が下がって輝度が低下する。この時、スイッチ13に連動してスイッチ12がオンするように組み合わせておけばデューティ調光が働くので、輝度が一層低下し、ロウ輝度モードとなる。この時、当然抵抗14のみで輝度調整できればよいが、実際には電圧降下による低温始動性が問題となり、あまり大きくすることはできない。この点を7インチクラスの液晶モニターに用いられるバックライト駆動回路を例にとり説明する。ハイ輝度モード時の輝度を400cd/m2とすると、ロウ輝度モード時の輝度は70cd/m2程度が目標となる。抵抗14の限界は低温始動性から約3オームであり、マージンを見て2オームに設定する。この時の輝度は約140cd/m2となる。これにデューティ調光を組み合わせて約70cd/m2を実現している。一方、この調光をデューティ調光のみで行うことは可能ではあるが、前述の振動ノイズが大きく、許容限を越えている。しかし、本発明の組み合わせを用いるとデューティ調光時の振動ノイズは、バックライト駆動回路のエネルギーが抵抗14で抑制されているため、デューティ調光のみの時に比べて約3dB改善され許容限以下に押さえ込むことが可能になる。第2図は、本発明のバックライト駆動回路の別の一実施例を示す回路図であり、第1図と同一部分は同一符号で示した。第2図は、抵抗14のオン・オフをトランジスタスイッチで行っているものである。パワートランジスタ15は抵抗14をオン・オフするためのパワートランジスタで、トランジスタ16はパワートランジスタ15の制御用トランジスタ、抵抗17、18は電流制限用抵抗、スイッチ19はトランジスタ16のオン・オフ用スイッチである。今、スイッチ19をオンすると、トランジスタ16がオンすなわちパワートランジスタ15がオンして、抵抗14が無視され電源電圧が低下することなくバックライト駆動回路に供給される。この時スイッチ19に連動してスイッチ12がオフするように組み合わせておけばデューティ調光も働かず、ハイ輝度モードとなる。一方、スイッチ19をオフすると、トランジスタ16がオフすなわちパワートランジスタ15がオフして抵抗14が有効となり、電圧降下が起こってバックライト駆動回路に供給される電圧が下がり、輝度が低下する。この時、スイッチ19に連動してスイッチ12がオンするように組み合わせておけばデューティ調光も働いて輝度が一層低下し、ロウ輝度モードとなる。その他の動作は第1図と同様であり、ハイ輝度400cd/m2、ロウ輝度70cd/m2を実現することができる。実際、7インチクラスのバックライト駆動回路では電源電流が1アンペア程度となるので、小型スイッチでは限界があり、第2図のトランジスタスイッチの方が実用的である。
【0007】
第3図は、本発明のバックライト駆動回路のさらに別の一実施例を示す回路図であり、第2図と同一部分は同一符号で示した。第3図においては、低温始動性のマージン確保を図っている。蛍光管を点灯させる基本動作及び調光動作は第2図と同様であるが、第3図においては、時定数用コンデンサ20を、電源と制御用トランジスタ16の電流制限用抵抗18との間に追加している。この場合、スイッチ19がオフしていても、電源投入時には、時定数用コンデンサ20と電流制限用抵抗18で決定されるわずかな時間だけ制御用トランジスタ16がオン、すなわちパワートランジスタ15がオンするため、一瞬、電源電圧が低下することなくバックライト駆動回路に供給され、始動性が大幅に改善される。これは、車載液晶モニターの性能の重要項目の一つである製品の低温側動作温度範囲拡大に寄与する。
【0008】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明のバックライト駆動回路においては、デューティ調光に加えて、電源供給部に抵抗を挿入するという極めて簡単な方法を組み合わせることによって、ロウ輝度モード時の輝度を充分低下させた上、始動性も問題なく、またデューティ調光に特有の振動ノイズも大幅に低減させた、極めて実用性の高い調光機能を実現することができる。本発明の利用により、車載液晶モニターの商品力を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバックライト駆動回路の一実施例を示す回路図。
【図2】本発明のバックライト駆動回路の別の一実施例を示す回路図。
【図3】本発明のバックライト駆動回路のさらに別の一実施例を示す回路図。
【図4】従来の調光機能付きバックライト駆動回路の回路図例。
【符号の説明】
1 インバータトランス
2 発振用トランジスタ
3 発振用トランジスタ
4 結合コンデンサ
5 バラストコンデンサ
6 蛍光管
7 ベースバイアス抵抗
8 チョークコイル
9、 電源バイパスコンデンサ
10 制御用トランジスタ
11 発振回路
12 スイッチ
13 スイッチ
14 抵抗
15 パワートランジスタ
16 制御用トランジスタ
17 電流制限用抵抗
18 電流制限用抵抗
19 スイッチ
20 時定数用コンデンサ
Claims (1)
- デューティー比決定用の発振回路をオン・オフする第2のスイッチ手段によりバックライトの輝度調整を行う車載モニターのバックライト駆動回路において、
前記バックライト駆動回路の電源供給部は、抵抗と、当該抵抗をオン・オフすることにより電源電圧を可変する第1のスイッチ手段とを有し、
前記バックライトの高輝度時においては、前記第1のスイッチ手段をオン、前記第2のスイッチ手段をオフとし、
前記バックライトの低輝度時においては、前記バックライト始動時は前記第1のスイッチ手段をオン、前記第2のスイッチ手段をオンとし、前記バックライト始動後は、前記第1のスイッチ手段をオフ、前記第2のスイッチ手段をオンとすることを特徴とする車載モニターのバックライト駆動回路。
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- 1995-10-30 JP JP28169495A patent/JP3615601B2/ja not_active Expired - Fee Related
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