JP3615601B2 - 車載モニターのバックライト駆動回路 - Google Patents

Description

【０００１】
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／ｍ^２程度、夜間用として、ロウ輝度７０ｃｄ／ｍ^２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／ｍ^２とすると、ロウ輝度モード時の輝度は７０ｃｄ／ｍ^２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／ｍ^２となる。これにデューティ調光を組み合わせて約７０ｃｄ／ｍ^２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／ｍ^２、ロウ輝度７０ｃｄ／ｍ^２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)

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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