JP5080504B2 - インバータの制御回路、ならびにそれを用いた発光装置ならびにディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、蛍光ランプなどに駆動電圧を供給するインバータに関し、特に蛍光ランプの輝度を調節する調光制御技術に関する。

近年、ブラウン管テレビに代えて、薄型、大型化が可能な液晶テレビの普及が進んでいる。液晶テレビは、映像が表示される液晶パネルの背面に、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp、以下ＣＣＦＬという）や、外部電極蛍光ランプ（External Electrode Fluorescent Lamp、以下、ＥＥＦＬという）を複数本配置し、バックライトとして発光させている。

ＣＣＦＬやＥＥＦＬの駆動には、たとえば１２Ｖ程度の直流電圧を昇圧して交流電圧として出力するインバータ（ＤＣ／ＡＣコンバータ）が用いられる。インバータは、ＣＣＦＬに流れる電流を電圧に変換して制御回路に帰還し、この帰還電圧にもとづいてスイッチング素子のオンオフを制御している。たとえば、特許文献１には、インバータによるＣＣＦＬの駆動技術が開示される。

ここで、蛍光ランプの輝度を調節する調光を行うために、インバータの制御回路に調光機能を設ける場合がある。調光には、蛍光ランプおよびインバータを搭載する機器を設計するセットメーカによって設定されるものと、機器を使用するユーザがその機器を使用する際に設定する２種類がある。これらの調光の手法としては、蛍光ランプに流れる電流（以下、ランプ電流という）を制御するアナログ調光制御（電流調光制御）と、蛍光ランプの発光を間欠的に行うバースト調光制御などがある。
特開２００３−３２３９９４号公報

制御回路は、ランプ電流に応じた帰還電圧と所定の調光基準電圧との誤差電圧に応じてデューティ比が変化するパルス変調信号を生成し、トランスに供給するスイッチング電圧のオン・オフ時間を制御する。アナログ調光では、調光基準電圧を変化させることによって、ランプ電流を調節するが、従来は制御回路の外部において、アナログの調光基準電圧を生成し、制御回路に対して基準電圧として供給するのが一般的であった。

アナログ調光では、輝度を離散的に切り替える場合がある。この場合、絶対的な輝度の正確さよりもむしろ、相対的な輝度の正確さが要求される。すなわち、調光基準電圧の複数の電圧レベルの相対的な精度が要求されることになる。従来のように、調光基準電圧を制御回路の外部で生成する場合、相対精度の高い電圧を生成するのが困難であった。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、相対的な輝度を正確に調節可能なインバータの制御回路の提供にある。

本発明のある態様は、蛍光ランプの駆動用インバータの制御回路に関する。この制御回路は、所定の基準電圧を生成する基準電圧源と、蛍光ランプの電流に応じた帰還電圧を受け、当該帰還電圧が基準電圧に近づくようにデューティ比が調節されるパルス信号を生成するパルス変調器と、パルス信号にもとづいてスイッチング回路を駆動し、本制御回路の外部に設けられるトランスにスイッチング電圧を供給するドライバと、を備える。基準電圧源は、第１電流を生成する第１電流源と、複数の出力端子を有し、第１電流をコピーして、複数の出力端子から複数の第１コピー電流を出力する第１カレントミラー回路と、複数の第１コピー電流それぞれの経路上に設けられた複数の第１スイッチと、一端の電位が固定され、第１カレントミラー回路から出力される複数の第１コピー電流の経路上に設けられた変換抵抗と、外部から制御信号を受け、当該制御信号にもとづいて複数の第１スイッチのオン、オフを制御するデコーダ回路と、含み、変換抵抗に生ずる電圧降下に応じた電圧を、基準電圧として出力する。

この態様によると、複数の第１コピー電流の合成電流は、ミラー比に応じて離散的に調節される。したがって、変換抵抗に生ずる電圧降下も、離散的に制御されることになる。カレントミラー回路のミラー比は、相対的なばらつきが小さいため、基準電圧の相対精度を高めることができ、正確な調光が可能となる。

第１電流源は、一端の電位が固定された第１抵抗と、一端が第１抵抗の他端に接続された第１トランジスタと、一方の入力端子が第１抵抗の他端に接続され、他方の入力端子に所定の基準電圧が入力され、出力端子が第１トランジスタの制御端子に接続された第１演算増幅器と、を含んでもよい。第１抵抗と、変換抵抗を共通の半導体基板上にペアリングして形成してもよい。
この場合、第１抵抗と第２抵抗の抵抗値は連動して変動することになる。したがって、第１抵抗の抵抗値が変動し、併せて第１コピー電流の合成電流が変動しても、合成電流の変動量をキャンセルするように第２抵抗の抵抗値が変動するため、相対値のみでなく、絶対値のばらつきも抑制できる。

制御回路はさらに、第２電流を生成する第２電流源と、少なくともひとつの出力端子を有し、第２電流をコピーして、出力端子から少なくともひとつの第２コピー電流を出力する第２カレントミラー回路と、少なくともひとつの第２コピー電流の経路上に設けられた少なくともひとつの第２スイッチと、を備えてもよい。第２コピー電流を変換抵抗に供給し、デコーダ回路は、第１スイッチに加えて、第２スイッチのオン、オフを制御してもよい。
この場合、第２電流を調節することによって、調光の度合い（調節量）を変化させることが可能となる。

第２カレントミラー回路は、２つの出力端子を有し、２つの第２コピー電流を生成するように構成され、一方の第２コピー電流は、変換抵抗に流れ込む向きに、他方の第２コピー電流は、変換抵抗から流れ出る向きに生成されてもよい。
この場合、第２電流を調節することにより、基準となる輝度に対する変化の割合を変化させることができる。

第１カレントミラー回路から出力される複数の第１コピー電流の合成電流は、第１スイッチによって３段階に調節され、デコーダ回路は、合成電流が最小のときに、一方の第２コピー電流の経路上に設けられた第２スイッチをオンし、合成電流が最大のときに、他方の第２コピー電流の経路上に設けられた第２スイッチをオンしてもよい。

第２電流源は、一端の電位が固定された第２抵抗と、一端が第２抵抗の他端に接続された第２トランジスタと、一方の入力端子が第２抵抗の他端に接続され、他方の入力端子に所定の基準電圧が入力され、出力端子が第２トランジスタの制御端子に接続された第２演算増幅器と、を含んでもよい。第２抵抗を、本制御回路が形成される半導体基板の外部に、チップ部品として設けてもよい。
この場合、第２抵抗の抵抗値に応じて、基準となる輝度に対する変化の割合を変化させることができる。

本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、蛍光ランプと、２次コイルに蛍光ランプが接続されるトランスと、蛍光ランプに流れる電流に応じた帰還電圧を生成する帰還回路と、蛍光ランプの輝度を調節するための制御信号と帰還電圧とを受け、トランスの１次コイルにスイッチング電圧を供給する上述の制御回路と、を備える。

この態様によると、蛍光ランプの相対的な輝度を、正確に調節できる。

本発明のさらに別の態様は、ディスプレイ装置である。この装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面にバックライトとして配置される上述の発光装置と、発光装置に蛍光ランプの輝度を調節するための制御信号を出力するホストプロセッサと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るインバータの制御回路によれば、蛍光ランプの相対的な輝度を、正確に制御できる。

本発明の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。 図１の発光装置が搭載される液晶テレビの構成を示すブロック図である。 調光基準電圧を生成する基準電圧源の構成を示す回路図である。 第２抵抗の抵抗値と、α、βの関係を示す図である。

符号の説明

２…基準電圧源、４…パルス変調器、６…誤差増幅器、８…ＰＷＭコンパレータ、１０…オシレータ、１２…ドライバ、１４…スイッチング回路、１６…トランス、１８…整流平滑回路、Ｒｓｅｎｓｅ…検出抵抗、２２…調光電圧生成部、２４…第１電流源、２６…第１演算増幅器、２８…第１カレントミラー回路、３０…調光電圧補正部、３２…第２電流源、３４…第２演算増幅器、３６…第２カレントミラー回路、３８…バッファ回路、４０…デコーダ回路、Ｒ１…第１抵抗、Ｒ２…第２抵抗、Ｒ３…変換抵抗、１００…制御回路、１０２…調光制御端子、２００…発光装置、２０２…ランプ、２０４…インバータ。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが部材Ｂに接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置２００の構成を示す回路図である。図２は、図１の発光装置２００が搭載される液晶テレビ３００の構成を示すブロック図である。液晶テレビ３００は、アンテナ３１０と接続される。アンテナ３１０は、放送波を受信して受信部３０４に受信信号を出力する。受信部３０４は、受信信号を検波、増幅して、信号処理部３０６へと出力する。信号処理部３０６は、変調されたデータを復調して得られる画像データを液晶ドライバ３０８に出力する。液晶ドライバ３０８は、画像データを走査線ごとに液晶パネル３０２へと出力し、映像、画像を表示する。液晶パネル３０２の背面には、バックライトとして複数の発光装置２００が配置されている。信号処理部３０６は、液晶テレビ３００発光装置２００の発光輝度を制御するために、調光制御信号Ｓｄｉｍを出力する。

本実施の形態に係る図１の発光装置２００は、このような液晶パネル３０２のバックライトとして好適に用いることができる。以下、図１に戻り、発光装置２００の構成および動作について詳細に説明する。

本実施の形態に係る発光装置２００は、ランプ２０２、インバータ２０４、を含む。ランプ２０２は、液晶パネル３０２の背面に配置される。インバータ２０４は直流の入力電圧Ｖｉｎを交流電圧に変換、昇圧し、ランプ２０２に供給する。図１において、ランプ２０２は１つ示されているが、複数を並列に配置してもよい。以下、本実施の形態に係るインバータ２０４の構成について説明する。

インバータ２０４は、スイッチング回路１４、トランス１６、検出抵抗Ｒｓｅｎｓｅ、整流平滑回路１８、制御回路１００を含む。

スイッチング回路１４は、Ｈブリッジ回路やハーフブリッジ回路であり、制御回路１００からの駆動信号Ｓ１にもとづいたスイッチング電圧Ｖｓｗを、トランス１６の1次コイルに供給する。トランス１６の２次コイルには、駆動対象のランプ２０２が接続される。検出抵抗Ｒｓｅｎｓｅは、ランプ２０２のランプ電流の経路上に設けられ、ランプ電流に応じた検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを発生させる。整流平滑回路１８は検出電圧Ｖｓｅｎｓｅを、整流し、平滑化し、ランプ電流の振幅に比例した帰還電圧Ｖｆｂを生成する。帰還電圧Ｖｆｂは制御回路１００の帰還端子１０４に入力される。

本実施の形態に係る発光装置２００は、ランプ２０２の輝度を３段階で切り替えるために、ランプ電流Ｉｌａｍｐを３段階で切り替える。本実施の形態に係る制御回路１００は輝度を安定化するために、ランプ電流Ｉｌａｍｐに応じた帰還電圧Ｖｆｂが、調光基準電圧Ｖｄｉｍと一致するように、フィードバック制御を行う。

制御回路１００は、ホストプロセッサである図２の信号処理部３０６から、輝度を指示するための調光制御信号Ｓｄｉｍを受ける。調光制御信号Ｓｄｉｍは２ビットのデジタル信号であり、制御回路１００は調光制御信号Ｓｄｉｍに応じて、調光基準電圧Ｖｄｉｍを３段階で切り替える。

制御回路１００は、基準電圧源２、パルス変調器４、ドライバ１２を含む。基準電圧源２は、調光制御信号Ｓｄｉｍに対応した調光基準電圧Ｖｄｉｍを生成する。調光基準電圧Ｖｄｉｍは、標準となる第１基準値Ｖ１と、第１基準値Ｖ１よりも相対的にα％高い第２基準値Ｖ２と、第１基準値Ｖ１よりも相対的にβ％小さい第３基準値Ｖ３で切り替えられる。

パルス変調器４は、ランプ電流Ｉｌａｍｐに応じた帰還電圧Ｖｆｂを受け、帰還電圧Ｖｆｂが調光基準電圧Ｖｄｉｍに近づくようにデューティ比が調節されるパルス信号Ｓ２を生成する。パルス変調器４は、誤差増幅器６、ＰＷＭコンパレータ８、オシレータ１０を含むパルス幅変調器である。誤差増幅器６は、帰還電圧Ｖｆｂと調光基準電圧Ｖｄｉｍとの誤差を増幅し、誤差電圧Ｖｅｒｒを生成する。オシレータ１０は、三角波またはのこぎり波の周期信号Ｓ３を生成する。ＰＷＭコンパレータ８は、周期信号Ｓ３を誤差電圧Ｖｅｒｒと比較し、誤差電圧Ｖｅｒｒを利用して周期信号Ｓ３をスライスする。その結果、２つの信号の交点ごとにハイ、ローが切り替わるパルス信号Ｓ２が生成される。パルス信号Ｓ２のパルス幅は、誤差電圧Ｖｅｒｒの大きさに応じて変化する。

ドライバ１２は、パルス信号Ｓ２にもとづいてスイッチング回路１４を駆動し、トランス１６の１次コイルにスイッチング電圧Ｖｓｗを供給する。

図３は、調光基準電圧Ｖｄｉｍを生成する基準電圧源２の構成を示す回路図である。基準電圧源２は、調光電圧生成部２２、調光電圧補正部３０、デコーダ回路４０、バッファ回路３８を含む。

調光電圧生成部２２は、調光基準電圧Ｖｄｉｍを生成する。調光電圧生成部２２は、第１電流源２４、第１カレントミラー回路２８、複数の第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃ、変換抵抗Ｒ３を含む。
第１電流源２４は、第１電流Ｉ１を生成する。第１カレントミラー回路２８は、複数の出力端子Ｐ１〜Ｐ３を有し、第１電流Ｉ１をコピーして、複数の出力端子Ｐ１〜Ｐ３から複数の第１コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃを出力する。第１カレントミラー回路２８は、ベースおよびエミッタが共通に接続されたＰＮＰ型のバイポーラトランジスタＱ３〜Ｑ６を含む。トランジスタＱ３は、第１電流Ｉ１の経路上に設けられ、トランジスタＱ４〜Ｑ６には、第１電流Ｉ１が複製されたコピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃがそれぞれ流れる。コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃの電流値は、トランジスタＱ３〜Ｑ６のサイズ比に応じて決定される。

複数の第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃは、複数の第１コピー電流Ｉｃ１ｂ、Ｉｃ１ｃそれぞれの経路上に設けられる。

変換抵抗Ｒ３は、一端の電位が固定されており、第１カレントミラー回路２８から出力される複数の第１コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃの経路上に設けられる。変換抵抗Ｒ３には、第１コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃの合成電流に比例した電圧降下が発生する。基準電圧源２は、この電圧降下を調光基準電圧Ｖｄｉｍとして出力する。

デコーダ回路４０は、調光制御信号Ｓｄｉｍを受け、これにもとづいて第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃのオン、オフを制御する。デコーダ回路４０は、調光制御信号Ｓｄｉｍにより設定される輝度に応じて第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃを以下のように制御する。
（１）標準輝度
ＳＷ１ｂ：オン、 ＳＷ１ｃ：オフ、 合成電流：Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｂ
（２）最大輝度（＋α％）
ＳＷ１ｂ：オフ、 ＳＷ１ｃ：オン、 合成電流：Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｃ
（３）最小輝度（−β％）
ＳＷ１ｂ：オフ、 ＳＷ１ｃ：オフ、 合成電流：Ｉｃ１ａ

第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃのオン、オフの組み合わせに応じて、合成電流が３段階で切り替えられ、調光基準電圧Ｖｄｉｍが３段階で変化する。

第１カレントミラー回路２８のトランジスタＱ３〜Ｑ６をペアリングして構成した場合、ミラー比のばらつきは非常に小さくなる。したがって、コピー電流Ｉｃ１ａ、Ｉｃ１ｂ、Ｉｃ１ｃの相対的な大きさのばらつきを抑制することが可能となる。

α、βと、各コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃには、以下の関係が成り立つ。
１＋α／１００＝（Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｃ）／（Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｂ）
１−β／１００＝Ｉｃ１ａ／（Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｂ）
したがって、Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃの比率が一定に保たれれば、αおよびβの値も一定に保つことができる。つまり、本実施の形態に係る制御回路１００によれば、相対的な輝度を正確に調節可能することができる。

図３の基準電圧源２は更に以下の特徴を備えている。第１電流源２４は、第１演算増幅器２６、第１抵抗Ｒ１、第１トランジスタＱ１を含む。
第１抵抗Ｒ１は、一端の電位が固定される。第１トランジスタＱ１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであって、エミッタが第１抵抗Ｒ１の他端に接続される。第１演算増幅器２６の反転入力端子は第１抵抗Ｒ１の他端と接続され、非反転入力端子には所定の基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。第１演算増幅器２６の出力端子は、第１トランジスタＱ１の制御端子（ベース）に接続される。

第１電流源２４は、
Ｉ１＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１
で与えられる第１電流Ｉ１を生成する。

第１抵抗Ｒ１と変換抵抗Ｒ３を、共通の半導体基板上にペアリング（近傍配置）して形成するのが望ましい。この場合、調光基準電圧Ｖｄｉｍのばらつきを抑制できる。この理由を説明する。第１抵抗Ｒ１と変換抵抗Ｒ３をペアリングすると、２つの抵抗値はそれぞれの設計値に対して同じ割合で変化する。いま、第１抵抗Ｒ１、変換抵抗Ｒ３の抵抗値が、ともに設計値に対してγ倍になったと仮定する。

この場合、第１電流Ｉ１は、設計値の１／γ倍の値となる。第１カレントミラー回路２８は、１／γ倍された第１電流Ｉ１をコピーするから、各コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃも、設計値の１／γ倍となる。その結果、変換抵抗Ｒ３に流れ込むコピー電流Ｉｃ１の合成電流も設計値の１／γ倍となる。
ここで、変換抵抗Ｒ３に発生する電圧降下は、コピー電流の合成電流と変換抵抗Ｒ３の抵抗値の積で与えられる。変換抵抗Ｒ３の抵抗値は設計値のγ倍であるから、電圧降下は、γ×１／γ＝１となり、抵抗値のばらつきが相殺される。

したがって、図３の基準電圧源２によれば、調光基準電圧Ｖｄｉｍの相対値に加えて、絶対値のばらつきも抑制することができる。

また、変形例では、第１抵抗Ｒ１を外付け抵抗としてもよい。この場合、第１電流Ｉ１の値を任意に調節できるため、調光基準電圧Ｖｄｉｍの値を調節することができる。

図３の基準電圧源２は、さらに調光電圧補正部３０を備えることを特徴とする。調光電圧補正部３０は、上述の定数α、βの値を補正するために設けられる。調光電圧補正部３０は、第２電流源３２、第２カレントミラー回路３６、第２スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂを含む。

基準電圧源２は、第２電流Ｉ２を生成する。第２カレントミラー回路３６は、２つの出力端子Ｐ４、Ｐ５を有し、第２電流Ｉ２をコピーして、出力端子Ｐ４、Ｐ５から第２コピー電流Ｉｃ２ａ、Ｉｃ２ｂを出力する。第２カレントミラー回路３６は、トランジスタＱ７〜Ｑ１１を含む。

第２スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂはそれぞれ、第２コピー電流Ｉｃ２ａ、Ｉｃ２ｂの経路上に設けられる。第２コピー電流Ｉｃ２ａ、Ｉｃ２ｂは、変換抵抗Ｒ３に供給される。デコーダ回路４０は、第１スイッチＳＷ１ｂ、ＳＷ１ｃに加えて、第２スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂのオン、オフを制御する。

一方の第２コピー電流Ｉｃ２ａは、変換抵抗Ｒ３に流れ込む向きに生成され、他方の第２コピー電流Ｉｃ２ｂは、変換抵抗Ｒ３から流れ出る向きに生成される。

第２コピー電流Ｉｃ２ａ、Ｉｃ２ｂは、第１コピー電流Ｉｃ１ａ〜Ｉｃ１ｃと合成される。デコーダ回路４０は、最小輝度に設定する際に、一方の第２コピー電流Ｉｃ２ａの経路上に設けられた第２スイッチＳＷ２ａをオンする。デコーダ回路４０は、最大輝度に設定する際に、他方の第２コピー電流Ｉｃ２ｂの経路上に設けられた第２スイッチＳＷ２ｂをオンする。

すなわち、調光電圧補正部３０を設けた場合、回路は以下の状態となる。
（１）標準輝度
ＳＷ１ｂ：オン、 ＳＷ１ｃ：オフ、 ＳＷ２ａ：オフ、 ＳＷ２ｂ：オフ、
合成電流：Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｂ
（２）最大輝度（＋α％）
ＳＷ１ｂ：オフ、 ＳＷ１ｃ：オン、 ＳＷ２ａ：オン、 ＳＷ２ｂ：オフ
合成電流：Ｉｃ１ａ＋Ｉｃ１ｃ＋Ｉｃ２ａ
（３）最小輝度（−β％）
ＳＷ１ｂ：オフ、 ＳＷ１ｃ：オフ、 ＳＷ２ａ：オフ、 ＳＷ２ｂ：オン
合成電流：Ｉｃ１ａ−Ｉｃ２ｂ

第２電流源３２は、第１抵抗Ｒ１、第２トランジスタＱ２、第２演算増幅器３４を含み、第１電流源２４と同様に構成される。第２電流源３２は、
Ｉ２＝Ｖｒｅｆ／Ｒ２
で与えられる第２電流Ｉ２を生成する。第２抵抗Ｒ２は、チップ部品として設けられる。

調光電圧補正部３０を設けない場合、Ｉ２＝０であるから、Ｉｃ１ｂ＝Ｉｃ２ｂ＝０となって、上述のようにα、βは、第１カレントミラー回路２８のミラー比に応じて設定される。
第２コピー電流Ｉｃ２ａは、αの値に影響し、Ｉｃ２ａを大きくすると、αが大きくなる。また、第２コピー電流Ｉｃ２ｂは、βの値に影響し、Ｉｃ２ｂを大きくすると、βが大きくなる。

調光電圧補正部３０を設け、第２電流Ｉ２の値を調節することにより、α、βの値を調節することができる。第２電流Ｉ２の値は、第２抵抗Ｒ２の値を変更することにより調節することができる。

図４は、第２抵抗Ｒ２の抵抗値と、α、βの関係を示す図である。抵抗値Ｒ２が無限大のとき、Ｉ２＝０となり、調光電圧補正部３０による調光量の調節が無効化される。図４における縦軸、横軸の値は例示である。

図４の例では、たとえば第２抵抗Ｒ２を２８０ｋΩとした場合、α＝１０％、β＝−１５％に設定することができる。第２抵抗Ｒ２を５６０ｋΩとした場合、α＝２０％、β＝−２０％に設定することができる。このように、調光電圧補正部３０を設けることにより、調光量を変更することが可能となる。なお、図４の曲線は、カレントミラー回路のミラー比に応じて自由に変更することができる。いいかれば、所望の曲線が得られるように、第１カレントミラー回路２８、第２カレントミラー回路３６のミラー比を設定すればよい。

実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について説明する。

実施の形態では、３段階で調光を行う場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。調光の段数は、第１カレントミラー回路２８により生成される第１コピー電流Ｉｃの個数により設定可能である。

また、複数の第１コピー電流Ｉｃのいずれの経路上に、第１スイッチを設けてもよい。たとえば、すべての第１コピー電流Ｉｃ上に、第１スイッチを設けてもよい。また、第１スイッチのオン、オフは、第１コピー電流Ｉｃの合成電流が、所望のバッファ回路３８の輝度に対応するように制御すればよい。

実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を離脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。

本発明は、各種照明技術に利用できる。

Claims (8)

1. 蛍光ランプの駆動用インバータの制御回路であって、
   所定の基準電圧を生成する基準電圧源と、
   前記蛍光ランプの電流に応じた帰還電圧を受け、当該帰還電圧が前記基準電圧に近づくようにデューティ比が調節されるパルス信号を生成するパルス変調器と、
   前記パルス信号にもとづいて、スイッチング回路を駆動し、本制御回路の外部に設けられるトランスにスイッチング電圧を供給するドライバと、
   を備え、
   前記基準電圧源は、
   第１電流を生成する第１電流源と、
   複数の出力端子を有し、前記第１電流をコピーして、前記複数の出力端子から複数の第１コピー電流を出力する第１カレントミラー回路と、
   前記複数の第１コピー電流それぞれの経路上に設けられた複数の第１スイッチと、
   一端の電位が固定され、前記第１カレントミラー回路から出力される前記複数の第１コピー電流の経路上に設けられた変換抵抗と、
   外部から制御信号を受け、当該制御信号にもとづいて前記複数の第１スイッチのオン、オフを制御するデコーダ回路と、
   含み、前記変換抵抗に生ずる電圧降下に応じた電圧を、前記基準電圧として出力することを特徴とする制御回路。
2. 前記第１電流源は、
   一端の電位が固定された第１抵抗と、
   一端が前記第１抵抗の他端に接続された第１トランジスタと、
   一方の入力端子が前記第１抵抗の他端に接続され、他方の入力端子に所定の基準電圧が入力され、出力端子が前記第１トランジスタの制御端子に接続された第１演算増幅器と、
   を含み、
   前記第１抵抗と、前記変換抵抗を共通の半導体基板上にペアリングして形成したことを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
3. 第２電流を生成する第２電流源と、
   少なくともひとつの出力端子を有し、前記第２電流をコピーして、前記出力端子から少なくともひとつの第２コピー電流を出力する第２カレントミラー回路と、
   前記少なくともひとつの第２コピー電流の経路上に設けられた少なくともひとつの第２スイッチと、
   をさらに備え、前記第２コピー電流は前記変換抵抗に供給され、前記デコーダ回路は、前記第１スイッチに加えて、前記第２スイッチのオン、オフを制御することを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
4. 前記第２カレントミラー回路は、２つの出力端子を有し、２つの第２コピー電流を生成するように構成され、
   一方の第２コピー電流は、前記変換抵抗に流れ込む向きに、他方の第２コピー電流は、前記変換抵抗から流れ出る向きに生成されることを特徴とする請求項３に記載の制御回路。
5. 前記第１カレントミラー回路から出力される前記複数の第１コピー電流の合成電流は、前記第１スイッチによって３段階に調節され、
   前記デコーダ回路は、前記合成電流が最小のときに、前記一方の第２コピー電流の経路上に設けられた第２スイッチをオンし、前記合成電流が最大のときに、前記他方の第２コピー電流の経路上に設けられた第２スイッチをオンすることを特徴とする請求項４に記載の制御回路。
6. 前記第２電流源は、
   一端の電位が固定された第２抵抗と、
   一端が前記第２抵抗の他端に接続された第２トランジスタと、
   一方の入力端子が前記第２抵抗の他端に接続され、他方の入力端子に所定の基準電圧が入力され、出力端子が前記第２トランジスタの制御端子に接続された第２演算増幅器と、
   を含み、
   前記第２抵抗を、本制御回路が形成される半導体基板の外部に、チップ部品として設けたことを特徴とする請求項３に記載の制御回路。
7. 蛍光ランプと、
   ２次コイルに前記蛍光ランプが接続されるトランスと、
   前記蛍光ランプに流れる電流に応じた帰還電圧を生成する帰還回路と、
   前記蛍光ランプの輝度を調節するための制御信号と前記帰還電圧と、を受け、前記トランスの１次コイルに前記スイッチング電圧を供給する請求項１から６のいずれかに記載の制御回路と、
   を備えることを特徴とする発光装置。
8. 液晶パネルと、
   液晶パネルの背面にバックライトとして配置される請求項７に記載の発光装置と、
   前記発光装置に蛍光ランプの輝度を調節するための制御信号を出力するホストプロセッサと、
   を備えることを特徴とするディスプレイ装置。

Images