JP4363424B2

JP4363424B2 - ランプ駆動制御装置

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Publication number: JP4363424B2
Application number: JP2006205804A
Authority: JP
Inventors: 康雅井木
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: JP2008034221A

Description

本発明は、液晶表示装置やリアプロジェクション装置などの表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータやテレビ受信機などにおいて表示装置として液晶表示装置が多く用いられるようになってきている。液晶表示装置は、この背面にバックライトが設けられていて、このバックライトからの光によって表示面の明るさが確保されている。このバックライトとして用いるランプとしては、一般に蛍光管（蛍光灯）が採用されている。蛍光管は、長時間の使用によって光量が徐々に低下し、光量が初期値に対して、例えば、５０％以下になった時点を寿命としている。即ち、蛍光管は、使用時間に伴って光量が徐々に低下して行くため、カタログスペックでの寿命時には、その光量は５０％まで低下する。この寿命の判定は、一般的にユーザが判断することが困難であるため、従来のランプ駆動制御装置では、ランプの寿命を検出して例えば、アラームなどによりユーザに知らせるようにしている。
特開平１０−２２２１２９号公報特開平７−２８１１５５号公報

しかしながら、従来のランプ駆動制御装置では、蛍光管の光量が時間の経過と共に徐々に低下して行っても、ユーザが光量の低下を気付かないまま、５０％の光量になるまで使用することになるので、蛍光管が出来得る限り新品同様の光量を出射でき、ユーザが設定した輝度のまま、長時間、表示装置を使用したいと言う要望には対処することができないと言う課題がある。

なお、特許文献１の従来技術は、バックライトの輝度のばらつきやセンサ自体の感度のばらつきによる影響をキャンセルし、正確な輝度低下を把握し得るように構成したものであるが、蛍光管の光量が時間の経過と共に徐々に低下して行くので、ユーザが設定した輝度のまま、長時間、新品と同様に表示装置を使用したいと言う要望には対処することができないと言う課題がある。

また、特許文献２の従来技術は、ランプの光量を常に最適な条件で一定に保ち、かつ光量の中心値を自動的にシフトすることにより、ランプの長寿命化を図っているが、長時間使用して行くと、ランプの劣化も発生してくるので、幾らランプの光量を一定に保とうとしても、限界があり、ユーザが設定した輝度のまま、長時間、新品と同様に表示装置を使用したいと言う要望には対処することができないと言う課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、出来得る限り最大光量を新品と同様１００％に保つことができ、これにより、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定できるランプ駆動制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出するものであり、目標光量検出値＝初期光量値−第１の光量検出値＋ユーザ設定光量値という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、前記ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段とを備えたことを特徴とするランプ駆動制御装置を提供する。

この構成において、電源がオンされると、初期光量値読み込み手段は、不揮発性メモリから初期光量値を読み込む。次に、ランプ駆動手段は、前記初期光量値に従ってインバータ制御してランプを駆動させる。この時点でのランプは、使用が初めてであった場合、１００％の光量を出射するので、光量検出値読み込み手段は、１００％の光量に対する光量検出値（本来の光量）を読み込む。また、ランプが使用されていくと、光量が低下していくので、ランプ駆動手段が、幾ら初期光量値に従って、ランプをインバータ制御しても、ランプは、１００％の光量を出射することができないので、光量検出値読み込み手段は、１００％の光量に対する光量検出値（本来の光量）よりも低い光量検出値（現在の光量）を読み込む。

ここでは、光量検出値読み込み手段は、初期光量値よりも低い現在の光量検出値を検出した場合の処理について以下説明する。ユーザが自分の好みの輝度に液晶表示装置を設定するため、ユーザ指定光量が設定されると、ユーザ設定光量値読み込み手段は、ユーザ設定光量値を読み込む。このユーザ設定光量値は、ユーザが初期光量値に対して何％の光量で液晶表示装置を使用したいかを表す値になる。

次に、目標光量検出値算出手段は、初期光量値と光量検出値とユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出する。即ち、初期光量値が１００％の光量値であり、光量検出値が９０％の光量値であり、ユーザ設定光量値が例えば８０％の光量値であるとすると、ユーザ設定光量値が８０％の光量値に設定されても、ランプの使用時間による劣化により、初期光量値（１００％）から光量検出値（９０％）を差し引いた差光量（１０％）の分の光量が減衰しているので、実際はユーザの希望する８０％の光量で液晶表示装置は表示されない。

そこで、目標光量検出値算出手段は、概念的に、８０％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９０％の目標光量検出値を算出する。即ち、ランプが劣化して光量が１０％低下しているが、９０％の目標光量検出値になるようにランプ駆動手段がランプをインバータ制御するので、光量が１０％低下していても、ユーザが８０％のユーザ設定光量値に設定すれば、新品当時の光量の８０％を達成することができる。

次に、目標光量検出値判定手段は、前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する。例えば、ランプが新品当時の光量に比べて、現在の光量が１０％低下しており、このときにユーザが８０％の光量に設定してユーザ設定光量値が８０％であると仮定すると、補正光量が１０％になり、この結果９０％の光量（ランプが劣化している状態での９０％の光量）が得られるように、ランプ駆動手段は、ランプに印加する電圧および電流を増加させ、つまり出力電力を増加させることになるが、ランプの定格電圧または／および定格電流を超えると、ランプが破損するので、これを防止するためにリミット値が設けられている。

目標光量検出値を達成するために、ランプの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えると、ランプは破損するので、リミット値としては、ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの、限界目標光量検出値が設定される。

したがって、目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたとき、ランプの破損を防止するためにも、リミット値適用手段は、前記リミット値をランプ駆動手段のインバータ制御に適用する。例えば、目標光量検出値が、８８％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９８％の目標光量検出値であり、リミット値（限界目標光量検出値）が９５％であると仮定すると、この９５％のリミット値をランプ駆動回路のインバータ制御に適用する。これにより、ランプ駆動回路３は、その９５％のリミット値に応じた電圧および電流をランプに印加してランプを駆動させる。これにより、ランプに印加される電圧および電流が定格内に抑えられ、ランプの破損を防止できる。

一方、目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときは、インバータ設定値算出手段は、光量検出値が目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出する。例えば、８０％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９０％の目標光量検出値は、９５％のリミット値以下であるので、目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定され、インバータ設定値算出手段は、光量検出値が９０％の目標光量検出値になるように、ランプ駆動手段のインバータ設定値（電圧および電流）を算出する。

そして、インバータ設定値適用手段は、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用し、これにより、ランプ駆動手段は、そのインバータ設定値に従ってランプをインバータ制御して駆動させる。このようにしてランプが、駆動され、表示装置のバックライトとして使用される。装置の電源がオフされたときは、本処理は終了するが、電源がオフされていないときは、次に説明する処理に移る。

ところで、ランプの取り換え時期が来たか否かを判定するため、駆動電力判定手段は、ランプに供給される駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する。目標光量検出値を達成するために、ランプの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えると、ランプは破損するので、前記所定値としては、ランプが破損しない範囲の最大許容電力を示すことになる。

ランプに供給される駆動電力が所定値を超えていないと判定された場合は、前記の処理に戻り、以下同様な処理を行うが、ランプに供給される駆動電力が所定値を超えていると判定された場合には、このままではランプが破損してしまうので、警告信号出力手段は、ランプの交換時期を示す警告を発生するための警告信号を出力し、これにより、ランプの交換時期の警告を行うことが可能になる。また、このような警告手段により、蛍光管の交換時期を警告した後、制御部の電源自動オフ手段は、所定時間後に装置の電源をオフする。

この構成によれば、ランプが使用されて行って光量が低下しても、新品当時の光量になるように補正でき、これにより、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定でき、表示装置の輝度調整を精度良く行うことができる。また、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定できるようにするため、ランプへの駆動電力を大きくすることになるが、駆動電力が所定値を超えたときには、ランプの交換時期を示す警告を発生するようにしたので、ユーザはランプの寿命および交換時期を知ることができて便利になり、また、ランプを交換すれば、常に新品の光量の状態で、表示装置の映像を観ることができる。

請求項２の発明は、表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段と、を備えたことを特徴とするランプ駆動制御装置を提供する。

次に、目標光量検出値算出手段は、初期光量値と光量検出値とユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出し、目標光量検出値判定手段は、前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する。例えば、ランプが新品当時の光量に比べて、現在の光量が１０％低下しており、このときにユーザが８０％の光量に設定してユーザ設定光量値が８０％であると仮定すると、補正光量が１０％になり、この結果９０％の光量（ランプが劣化している状態での９０％の光量）が得られるように、ランプ駆動手段は、ランプに電圧および電流を増加させ、つまり出力電力を増加させることになるが、ランプの定格電圧または定格電流を超えると、ランプが破損するので、これを防止するためにリミット値が設けられている。

したがって、目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたとき、ランプの破損を防止するためにも、リミット値適用手段は、前記リミット値をランプ駆動手段のインバータ制御に適用する。例えば、目標光量検出値が、８８％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９８％の目標光量検出値であり、リミット値（限界目標光量検出値）が９５％であると仮定すると、この９５％のリミット値をランプ駆動回路のインバータ制御に適用する。これにより、ランプ駆動手段は、その９５％のリミット値に応じた電圧および電流をランプに印加してランプを駆動させる。これにより、ランプに印加される電圧および電流が定格内に抑えられ、ランプの破損を防止できる。

ランプに供給される駆動電力が所定値を超えていないと判定された場合は、前記の処理に戻り、以下同様な処理を行うが、ランプに供給される駆動電力が所定値を超えていると判定された場合には、このままではランプが破損してしまうので、警告信号出力手段は、ランプの交換時期を示す警告を発生するための警告信号を出力し、これにより、ランプの交換時期の警告を行う。また、このような警告手段により、蛍光管の交換時期を警告した後、制御部の電源自動オフ手段は、所定時間後に装置の電源をオフする。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記目標光量検出値算出手段は、概念的に、目標光量検出値＝初期光量値−光量検出値＋ユーザ設定光量値という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出するので、使用時間の経過に連れてランプの光量が低下しても、新品のランプの光量に補正することができる。さらに、請求項２の発明において、前記目標光量検出値判定手段は、前記ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定するので、ランプに印加される電圧および電流を定格内に抑えることが可能になる。

請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれかの発明において、前記目標光量検出値が前記初期光量値として前記不揮発性メモリに記憶される。この構成によれば、補正された目標光量検出値は、不揮発性メモリに記憶され、次回に電源がオンされたときに、不揮発性メモリから読み出され、初期光量値とされる。

以上のように本発明によれば、表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に、前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出するものであり、目標光量検出値＝初期光量値−第１の光量検出値＋ユーザ設定光量値という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、前記ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段と、を備えたので、ランプが使用されて行って光量が低下しても、新品当時の光量になるように補正でき、これにより、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定でき、表示装置の輝度調整を精度良く行うことができる。また、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定できるようにするため、ランプへの駆動電力を大きくすることになるが、駆動電力が所定値を超えたときには、ランプの交換時期を示す警告を発生するようにしたので、ユーザはランプの寿命および交換時期を知ることができて便利になり、また、ランプを交換すれば、常に新品の光量の状態で、表示装置の映像を観ることができる。

また、本発明によれば、表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段と、を備えたので、ランプが使用されて行って光量が低下しても、新品当時の光量になるように補正でき、これにより、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定でき、表示装置の輝度調整を精度良く行うことができる。また、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定できるようにするため、ランプへの駆動電力を大きくすることになるが、駆動電力が所定値を超えたときには、ランプの交換時期を示す警告を発生するようにしたので、ユーザはランプの寿命および交換時期を知ることができて便利になり、また、ランプを交換すれば、常に新品の光量の状態で、表示装置の映像を観ることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るランプ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

このランプ駆動制御装置は、不揮発性メモリ１、制御部２、ランプ駆動回路３、表示装置（図２参照）のバックライト用のランプとしての蛍光管４、光センサ５、光量検出回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、ユーザ指定光量設定回路８、および警告手段９を含み構成されている。不揮発性メモリ１には、制御部２の処理に必要なプログラムやデータが記憶されていると共に、液晶表示装置が新品の状態、つまり蛍光管が新品の状態で、静的に、もしくは工場での学習により得られた１００％の光量の値（初期光量値）が記憶されている。

制御部２は、装置全体を制御するものであって、特に、本実施形態の特徴とする構成要素として、電源がオンされると、不揮発性メモリ１に初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段２１と、前記初期光量値に従ってランプ駆動回路３により駆動された蛍光管４に対して光量検出回路６により検出した光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段２２と、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段２３と、前記初期光量値と前記光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出するものであり、概念的に、目標光量検出値＝初期光量値−光量検出値＋ユーザ設定光量値という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段２４と、蛍光管４への印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段２５と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値をランプ駆動回路３のインバータ制御に適用するリミット値適用手段２６と、前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、前記光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段２７と、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段２８と、蛍光管４の駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段２９と、蛍光管４の駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、蛍光管４の交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段３０とを備えている。

ランプ駆動回路３は、制御部２からの制御信号に従って蛍光管４をインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段である。光センサ５は、蛍光管４からの光を受光して電気信号に変換するものであり、フォトダイオードやＣＤＳなどの受光素子で実現される。光量検出回路６は、光センサ５からの電気信号により蛍光管４の光量を検出する光量検出手段である。Ａ／Ｄ変換回路７は、光量検出回路６からの光量を示すアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を制御部２に与えるものである。ユーザ指定光量設定回路８は、ユーザが図示しない操作部を操作して指定された光量の値が設定されるものである。なお、ここでは光量で説明しているが、光量に代わり輝度でも良い。

警告手段９は、蛍光管４の交換時期を示すインジケータや、交換時期が来たことを示すメッセージを表示させる表示部などに相当するものであり、制御部２の警告信号出力手段３０からの警告信号に応答して、インジケータを点灯させたり、メッセージを表示部に表示させたりすることによって、蛍光管４の交換時期の警告を行うものである。

図２は本実施形態において液晶表示装置の液晶表示モジュールと光センサとを示す分解斜視図である。図２において、液晶表示モジュール１０は、ＬＣＤパネル１１と拡散シート１２と集光シート１３とバックライトとしての蛍光管４と導光板１５と反射シート１６とから構成されている。光センサ５は、センサプリント基板１８に取り付けられており、センサプリント基板１８は基板取付部１７に取り付けられ、基板取付部１７はドーナツクッション１９を介して反射シート１６側に取り付けられる。したがって、光センサ５は、反射シート１６から漏れてくる蛍光管４からの光量を検出する。なお、光センサ５の位置は、図２に示すような位置に限らず、蛍光管４からの光を受光できる位置であれば何れでも良い。

図３は本実施形態のランプ駆動制御装置において蛍光管の駆動制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートおよび図１、図２を参照して蛍光管の駆動制御について説明する。

先ず、図示しない電源キーがユーザにより押下されると、制御部２は装置の電源をオンする。これにより、制御部２の初期光量値読み込み手段２１は、電源がオンされたことを検知し（ステップＳ１）、不揮発性メモリ１から初期光量値（製品初期輝度の値）を読み込む（ステップＳ２）。次に、ランプ駆動回路３は、前記初期光量値に従ってインバータ制御に関する制御値（電圧と電流）を決定し、蛍光管４を駆動させる。

この時点での蛍光管４は、使用が初めてであった場合、１００％の光量を出射するので、制御部２の光量検出値読み込み手段２２は、光センサ５、光量検出回路６、およびＡ／Ｄ変換回路７の各処理を経て、１００％の光量に対する光量検出値（本来の光量）を読み込む（ステップＳ３）。また、蛍光管４が使用されていくと、光量が低下していくので、ランプ駆動回路３が、幾ら初期光量値に従って、蛍光管４をインバータ制御しても、蛍光官４は、１００％の光量を出射することができないので、光量検出値読み込み手段２２は、１００％の光量に対する光量検出値（本来の光量）よりも低い光量検出値（現在の光量）を読み込む（ステップＳ３）。

ここでは、光量検出値読み込み手段２２は、初期光量値（光量が１００％のときの光量値）よりも低い現在の光量検出値（現在の光量が９０％のときの光量値）を検出した場合の処理について以下説明する。

ユーザが自分の好みの明るさに液晶表示装置を設定するため、図示しない操作部を操作して、ユーザ指定光量設定回路８にユーザ指定光量を設定する。なお、光量に代わり輝度を設定しても良いが、ここでは、光量を設定するものとして説明する。ユーザ指定光量設定回路８にユーザ指定光量が設定されると、制御部２のユーザ設定光量値読み込み手段２３は、ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値をユーザ指定光量設定回路８から読み込む（ステップＳ４）。このユーザ設定光量値は、ユーザが初期光量値に対して何％の光量で液晶表示装置を使用したいかを表す値になる。

次に、制御部２の目標光量検出値算出手段２４は、初期光量値と光量検出値とユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出する（ステップＳ５）。即ち、初期光量値が１００％の光量値であり、光量検出値が９０％の光量値であり、ユーザ設定光量値が例えば８０％の光量値であるとすると、ユーザ設定光量値が８０％の光量値に設定されても、蛍光菅４の使用時間による劣化により、初期光量値（１００％）から光量検出値（９０％）を差し引いた差光量（１０％）の分の光量が減衰しているので、実際はユーザの希望する８０％の光量で液晶表示装置は表示されない。

そこで、目標光量検出値算出手段２４は、概念的に、８０％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９０％の目標光量検出値を算出する。即ち、蛍光管４が劣化して光量が１０％低下しているが、９０％の目標光量検出値になるようにランプ駆動回路３が蛍光管４をインバータ制御するので、光量が１０％低下していても、ユーザが８０％のユーザ設定光量値に設定すれば、新品当時の光量の８０％を達成することができる。なお、補正された目標光量検出値は、不揮発性メモリ１に記憶され、次回に電源がオンされたときに、不揮発性メモリ１から読み出され、初期光量値とされる。

次に、制御部２の目標光量検出値判定手段２５は、前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する（ステップＳ６）。例えば、蛍光管４が新品当時の光量に比べて、現在の光量が１０％低下しており、このときにユーザが８０％の光量に設定してユーザ設定光量値が８０％であると仮定すると、補正光量が１０％になり、この結果９０％の光量（蛍光管４が劣化している状態での９０％の光量）が得られるように、ランプ駆動回路３は、蛍光管４に電圧または／および電流を増加させ、つまり出力電力を増加させることになるが、蛍光管４の定格電圧または定格電流を超えると、蛍光管４が破損するので、これを防止するためにリミット値が設けられている。

目標光量検出値を達成するために、蛍光管４の印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えると、蛍光管４は破損するので、リミット値としては、蛍光管４への印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値が設定される。

したがって、目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたとき（ステップＳ６）、蛍光管４の破損を防止するためにも、制御部２のリミット値適用手段２６は、前記リミット値をランプ駆動回路３のインバータ制御に適用する（ステップＳ７）。例えば、目標光量検出値が、８８％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９８％の目標光量検出値であり、リミット値（限界目標光量検出値）が９５％であると仮定すると、この９５％のリミット値をランプ駆動回路３のインバータ制御に適用する。これにより、ランプ駆動回路３は、その９５％のリミット値に応じた電圧および電流を蛍光管４に印加して蛍光管４を駆動させる（ステップＳ８）。これにより、蛍光管４に印加される電圧および電流が定格内に抑えられ、蛍光管４の破損を防止できる。

一方、目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたとき（ステップＳ６）、制御部２のインバータ設定値算出手段２７は、光量検出値が目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出する（ステップＳ９）。例えば、８０％のユーザ設定光量値に１０％の差光量を加えて補正した９０％の目標光量検出値は、９５％のリミット値以下であるので、目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定され（ステップＳ６）、制御部２のインバータ設定値算出手段２７は、光量検出回路６による光量検出値が９０％の目標光量検出値になるように、ランプ駆動回路３のインバータ設定値（電圧および電流）を算出する（ステップＳ９）。

そして、制御部２のインバータ設定値適用手段２８は、前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用し（ステップＳ１０）、これにより、ランプ駆動回路３は、そのインバータ設定値に従って蛍光管４をインバータ制御して駆動させる（ステップＳ８）。このようにして蛍光管４が、駆動され、液晶表示装置のバックライトとして使用される。装置の電源がオフされたときは（ステップＳ１１）、本処理は終了するが、電源がオフされていないときは、次に説明するステップＳ１２の処理に移る。

ところで、蛍光管４の取り換え時期が来たか否かを判定するため、制御部２の駆動電力判定手段２９は、蛍光管４に供給される駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１２）。目標光量検出値を達成するために、蛍光管４の印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えると、蛍光管４は破損するので、前記所定値としては、蛍光管４が破損しない範囲の最大許容電力を示すことになる。

蛍光管４に供給される駆動電力が所定値を超えていないと判定された場合は、ステップＳ６の処理に戻り、以下同様な処理を行うが、蛍光管４に供給される駆動電力が所定値を超えていると判定された場合には、このままでは蛍光管４が破損してしまうので、制御部２の警告信号出力手段３０は、蛍光管４の交換時期を示す警告を発生するための警告信号を警告手段５に出力し、これに応答して、警告手段９は、蛍光管４の交換時期の警告を行う（ステップＳ１３）。警告手段９としてインジケータを用いた場合は、インジケータの点灯により、蛍光管４の交換時期をユーザに知らせる。また、警告手段９として、画像を表示させる表示部や操作部の操作内容などを表示させる表示部を用いた場合には、蛍光管４の交換時期が来たことを示すメッセージを表示部に表示させることにより、蛍光管４の交換時期をユーザに知らせる。このような警告手段９により、蛍光管４の交換時期を警告した後、制御部２の電源自動オフ手段３１は、所定時間後に装置の電源をオフする（ステップＳ１４）。

以上説明したように本実施形態によれば、蛍光管４が使用されて行って光量が低下しても、新品当時の光量になるように補正でき、これにより、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定でき、表示装置の輝度調整を精度良く行うことができる。また、ユーザ設定光量が新品当時の１００％の初期光量値に対する光量に設定できるようにするため、蛍光管４への駆動電力を大きくすることになるが、駆動電力が所定値を超えたときには、蛍光管４の交換時期を示す警告を発生するようにしたので、ユーザは蛍光管４の寿命および交換時期を知ることができて便利になり、また、蛍光管４を交換すれば、常に新品の光量の状態で、表示装置の映像を観ることができる。

前述したように、蛍光管（蛍光灯）４は徐々に光量が減少していくため、カタログスペックでの寿命時には、その光量は５０％にまで減少する。そこで、本実施形態では、光量を検知し、光量を制御することにより、出来得る限り、新品同様の光量での液晶表示装置の映像を観ることを可能とすることを目指している。新品当時の光量（１００％）は、静的に、もしくは工場での学習により、不揮発性メモリ１に記憶されているものとして、現在の光量が１００％からどれだけ減少しているかを算出する。この算出結果を元に、ランプ駆動回路３でのインバータ制御の動作を変え、蛍光管４の光量を調整している。このとき、リミットとなる値を決めておき、それを超えてしまう場合には、光量の追従を中止する。

これにより、蛍光管４に過大な電圧や電流を流すことを無くすようにしている。これは安全装置として働き、また蛍光管４の寿命の検知が可能となる。光量の調整は、逐一前回の調整値を初期光量値として不揮発性メモリ１に記憶させておき、電源をオンしたときに、先ず、その初期光量値でランプ駆動回路３を駆動する。この後、光量を計測し、光量を追従させるようにしている。また、新品当時の初期光量値のデータを何らかの理由によって欠損してしまった場合には、予め決まられた初期光量値を以って新品当時の光量とすることで、万が一の場合のでたらめな光量調整を回避することができる。

なお、本実施形態では、液晶テレビやパーソナルコンピュータのモニタ装置などに用いられる表示装置として液晶表示装置におけるバックライトとして用いる蛍光管の光量制御について説明したが、リアプロジェクション装置のバックライトとして用いる蛍光管の光量制御についても、本実施形態と同様な光量制御を適用することができる。また、バックライト用のランプとして蛍光管を例に挙げて説明したが、蛍光管に限らず、その他、バックライトの照明に用いることができるランプであれば何れでも良い。

本発明のランプ駆動制御装置は、液晶テレビ、パーソナルコンピュータのモニタ装置、リアプロジェクション装置などのバックライトとして用いられるランプの光量制御に利用可能である。

本発明の一実施形態に係るランプ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。前記実施形態において液晶表示装置の液晶表示モジュールと光センサとを示す分解斜視図である。前記実施形態のランプ駆動制御装置において蛍光管の駆動制御を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１不揮発性メモリ
２制御部
３ランプ駆動回路（ランプ駆動手段）
４蛍光管（ランプ）
６光量検出回路（光量検出手段）
９警告手段
２１初期光量値読み込み手段
２２光量検出値読み込み手段
２３ユーザ設定光量値読み込み手段
２４目標光量検出値算出手段
２５目標光量検出値判定手段
２６リミット値適用手段
２７インバータ設定値算出手段
２８インバータ設定値適用手段
２９駆動電力判定手段
３０警告信号出力手段

Claims

表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、
電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、
前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、
前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、
前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、
ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、
前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出するものであり、
目標光量検出値＝初期光量値−第１の光量検出値＋ユーザ設定光量値
という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、
前記ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、
前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、
前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、
前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、
前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、
前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、
前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、
前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段と、
を備えたことを特徴とするランプ駆動制御装置。
表示装置のバックライトとして使用するランプを駆動させると共に前記ランプの光量を制御するランプ駆動制御装置において、
電源がオンされると、不揮発性メモリに記憶された初期光量値を読み込む初期光量値読み込み手段と、
前記ランプの光量を検出する光量検出手段と、
前記ランプをインバータ制御して駆動させるランプ駆動手段と、
前記初期光量値に従って前記ランプ駆動手段により駆動された前記ランプに対して前記光量検出手段により検出した第１の光量検出値を読み込む光量検出値読み込み手段と、
ユーザにより設定された光量値であるユーザ設定光量値を読み込むユーザ設定光量値読み込み手段と、
前記初期光量値と前記第１の光量検出値と前記ユーザ設定光量値とに基づいて目標光量検出値を算出する目標光量検出値算出手段と、
前記目標光量検出値が予め定めたリミット値を越えているか否かを判定する目標光量検出値判定手段と、
前記目標光量検出値がリミット値を越えていると判定されたときに、前記リミット値を前記ランプ駆動手段のインバータ制御に適用するリミット値適用手段と、
前記目標光量検出値がリミット値を越えていないと判定されたときに、インバータ制御後の第２の光量検出値が前記目標光量検出値になるようなインバータ設定値を算出するインバータ設定値算出手段と、
前記算出されたインバータ設定値をインバータ制御に適用するインバータ設定値適用手段と、
前記ランプの駆動電力が所定値を超えたか否かを判定する駆動電力判定手段と、
前記ランプの駆動電力が所定値を超えたと判定されたときに、前記ランプの交換時期を示す警告を発生させるための警告信号を出力する警告信号出力手段と、
前記警告信号に応答して警告を発生させる警告手段と、
前記警告手段により、前記警告を発生させた後、所定時間後に電源をオフする電源自動オフ手段と、
を備えたことを特徴とするランプ駆動制御装置。
前記目標光量検出値算出手段は、目標光量検出値＝初期光量値−第１の光量検出値＋ユーザ設定光量値という演算を行うことにより、目標光量検出値を算出し、
前記目標光量検出値判定手段は、前記ランプへの印加電圧が定格電圧を超え、または／および印加電流が定格電流を超えるまでの限界目標光量検出値がリミット値として設定され、前記目標光量検出値が前記リミット値を越えているか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載のランプ駆動制御装置。
前記目標光量検出値が前記初期光量値として前記不揮発性メモリに記憶されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のランプ駆動制御装置。