JPH0934600A - モニタパワーセーブ回路及びモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーセーブ時における消費電力を大幅に低
減し、低消費電力化を図ったモニタパワーセーブ回路及
びモニタ装置を提供すること。 【構成】 外部から入力される同期パルスに基づいてモ
ニタ装置の主電源回路２を起動／停止するモニタパワー
セーブ回路１であって、同期パルスの入力停止から所定
時間経過後に前記主電源回路２を停止する制御回路３
と、同期パルスの入力を検出して前記主電源回路２を起
動する起動回路４とを備え、前記起動回路４は、同期パ
ルスの入力により発光する発光素子４ａと、該発光素子
５から照射される光を受光して前記主電源回路２に通電
する光スイッチ４ｂとを有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、コンピュータ
端末の表示装置に利用されるモニタ装置の消費電力を低
減化するモニタパワーセーブ回路及びモニタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、ワードプロセッサやコン
ピュータ等の情報処理装置の表示装置には、画面サイズ
が１０．４インチ程度以下の比較的小画面のものでは、
薄型で低消費電力化が容易であるという利点からＬＣＤ
（Liquid Crystal Display）が多用されつつあり、画面
サイズが１４インチ以上の中，大画面（１５〜１７〜２
１インチ程度）のものでは、製造コストの関係からＣＲ
Ｔ（Cathode Ray Tube）方式の表示装置（以下、ＣＲＴ
Ｄ）が主に利用されている。このようなＣＲＴＤでは、
ＣＲＴ自体が巨大な真空管として多量の電力を消費する
ことから、ＬＣＤと比較すると消費電力が高いものとな
っている。

【０００３】ところで、オペレータが前述の情報処理装
置を１日中操作する場合、一般に、小用による作業の中
断が発生したときでもオペレータは情報処理装置の電源
を落とすことがなく、通常、朝一番に電源がオンされた
情報端末は１日の作業が終了するまで電源がオフされる
ことがない。これは、一旦、情報処理装置の電源をオフ
した場合、情報処理装置の立ち上げから前作業状態まで
にもっていくのに手間がかかることや、ＣＲＴＤが表示
可能となるまでにかなりの時間をようすることから、作
業の復帰に手間取ることが最大の要因であると考えられ
る。

【０００４】このような慣習による無駄な電力は、極め
て多数のコンピュータを導入している企業等において、
かなりの消費電力となり、電力資源の無駄遣いにつなが
ることになる。

【０００５】以上のような観点から、ＣＲＴＤの非動作
時における消費電力をセーブするために、近時におい
て、例えば、ＶＥＳＡ提唱のＤＰＭＳ方式のサスペンド
モードに対応したパワーマネージメント機能や、米国環
境保護局（ＥＰＡ）が奨励している「Ｅｎｅｒｇｙ Ｓ
ｔｅｒ」（非動作時における消費電力が３０Ｗ以下）に
準拠したＣＲＴＤが製品化されている。

【０００６】図３は、従来のパワーセーブ機能を有する
モニタ装置の要部構成を示すブロック図である。図３に
おいて、本例のモニタ装置１１は、同期パルス検出器１
２、タイミングユニット１３、第一電源制御ユニット１
４、第二電源制御ユニット１５、第三電源制御ユニット
１６を含んで構成されている。

【０００７】同期パルス検出器１２は、コンピュータ等
の情報処理装置から出力される表示制御信号中に含まれ
る同期パルスを検出し、検出した旨の信号をタイミング
ユニット１３に出力するものである。タイミングユニッ
ト１３は、同期パルス検出器１２により検出されるべき
同期パルスが所定の時間範囲内に受信されない場合、そ
の時間に対応する電源制御ユニット１４〜１６に制御信
号を出力し、各電源制御ユニット１４〜１６がそれぞれ
管理する特定回路への通電をオフするものである。

【０００８】具体的には、例えば、１５秒間経過しても
次の同期パルスが検出されない場合、第一電源制御ユニ
ット１４にトリガパルスを出力し、１０分間経過しても
次の同期パルスが検出されない場合、第二電源制御ユニ
ット１５にトリガパルスを出力し、１時間経過しても次
の同期パルスが検出されない場合、第三電源制御ユニッ
ト１６にトリガパルスを出力する。

【０００９】第一電源制御ユニット１４は、トリガパル
スが入力されると、ＣＲＴＤの表示画像を消して暗状態
を維持する（しかし、ＣＲＴＤは依然としてオン状態に
ある）、いわゆる、スクリーンセーバーモードと呼ばれ
る映像非表示状態となるようにＣＲＴＤを制御する。

【００１０】また、第二電源制御ユニット１５は、トリ
ガパルスが入力されると、同期パルスの入力によってＣ
ＲＴＤが即座にアクティブな状態に復帰するように、Ｃ
ＲＴのヒータ部分にだけ電流を流し、それ以外（後述す
るマイクロプロセッサを除く）の電源をオフする、いわ
ゆる、サスペンドモードと呼ばれる状態となるようにＣ
ＲＴＤを制御する。

【００１１】同様に、第三電源制御ユニット１６は、ト
リガパルスが入力されると、ＣＲＴのヒータ部分に供給
する電流を含むほとんどすべての電源をオフする、いわ
ゆる、アクティブオフモードと呼ばれる状態となるよう
にＣＲＴＤを制御する。この場合、アクティブであるこ
とが必要な回路は、同期パルスの検出に基づいて電源の
オン・オフ動作を制御するマイクロプロセッサを含む回
路だけとなる。上記の構成において、同期パルスが入力
されなくなってから１５秒経過すると、第一電源制御ユ
ニット１４によってＣＲＴＤの動作モードが、通常動作
モードからスクリーンセーバーモードに切り替わり、ス
クリーンセーバーモードでは、通常動作モード時の約２
０％の消費電力が低減される。

【００１２】そして、同期パルスが入力されなくなって
から１０分経過すると、第二電源制御ユニット１５によ
ってＣＲＴＤの動作モードが、スクリーンセーバーモー
ドからサスペンドモードに切り替わり、サスペンドモー
ドでは、通常動作モード時の８０〜９０％の消費電力が
低減される。

【００１３】さらに、同期パルスが入力されなくなって
から１時間経過すると、第三電源制御ユニット１６によ
ってＣＲＴＤの動作モードが、サスペンドモードからア
クティブオフモードに切り替わり、アクティブオフモー
ドでは、通常動作モード時の約９５％の消費電力が低減
される。

【００１４】これによって、１７インチ程度のＣＲＴＤ
では、１００Ｗ程度の消費電力を有するものが一般的で
あるため、前述のアクティブオフモード時における消費
電力は、４〜５Ｗ程度となっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
「Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｅｒ」対応ＣＲＴＤにあっては、
アクティブオフモード時においても、同期パルスの検出
に基づいて電源のオン・オフ動作を制御するマイクロプ
ロセッサを含む回路には、通電しておく必要があるた
め、前述の回路構成による低消費電力化は限界に近い状
態にあり、さらなる低消費電力化が極めて難しいという
問題点があった。

【００１６】ヨーロッパの規格である「ＮＵＴＥＫ ｓ
ｐｅｃ Ａ」では、ＣＲＴＤのパワーセーブ時における
消費電力を５Ｗ以下にすることが要求されており、この
規格を安定してクリアするためには、消費電力が３Ｗ以
下、好ましくは１Ｗ程度に抑えることが望ましい。

【００１７】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、パワーセーブ時における消
費電力を大幅に低減し、低消費電力化を図ったモニタパ
ワーセーブ回路及びモニタ装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する発明
の構成は、図１に示すように、外部から入力される同期
パルスに基づいてモニタ装置の主電源回路２を起動／停
止するモニタパワーセーブ回路１であって、同期パルス
の入力停止から所定時間経過後に前記主電源回路２を停
止する制御回路３と、同期パルスの入力を検出して前記
主電源回路２を起動する起動回路４と、を備え、前記起
動回路４は、同期パルスの入力により発光する発光素子
４ａと、該発光素子４ａから照射される光を受光して前
記主電源回路２に通電する光スイッチ４ｂと、を有する
ように構成している。

【００１９】また、他の発明の構成は、電源スイッチの
オン動作に伴って外部交流電源電圧を所定の直流電圧に
変換して出力するシステム電源と、前記システム電源か
ら出力される電圧信号に基づいて外部交流電源及び主電
源回路を接続する電源接続回路と、主電源回路からの電
力供給により起動し、当該主電源回路を含む電源部分の
制御を行う電源制御回路と、外部から入力される同期パ
ルスの有無を常時検出する同期パルスモニタ回路と、を
備え、前記電源制御回路は、前記同期パルスモニタ回路
による同期パルスの検出無し状態から所定時間経過後に
前記電源接続回路に出力される電圧信号を停止して外部
交流電源及び主電源回路の接続を遮断してなり、前記同
期パルスモニタ回路は、前記電源制御回路の非動作中に
も外部から入力される同期パルスの有無を検出し、同期
パルスを検出した場合には前記電源接続回路を起動して
なるように構成している。この場合、前記システム電源
からの出力電圧を所定時間後に停止する時定数回路を備
えることが好ましい。さらに、他の発明の構成は、上記
モニタパワーセーブ回路を有するようにモニタ装置を構
成している。

【００２０】

【作用】同期パルスの入力停止から所定時間経過する
と、制御回路により主電源回路が停止される。そして、
再び同期パルスが入力されると、起動回路の発光素子が
発光し、この光を受光することにより主電源回路に通電
する光スイッチにより当該主電源回路が起動される。こ
れによって、パワーセーブモード時には制御回路におけ
る電力消費も抑えることができる。

【００２１】また、他の発明では、同期パルスの入力停
止から所定時間経過すると、電源制御回路により電源接
続回路に外部交流電源と主電源回路との接続が遮断され
る。そして、同期パルスモニタ回路により同期パルスが
再び検出されると、電源接続回路を起動し、外部光量電
源及び主電源回路が接続され、主電源回路から電源制御
回路に電力供給が行われる。すなわち、パワーセーブモ
ード時には、電源制御回路における電力消費を抑えるこ
とができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
して説明する。図２は、本発明一実施例におけるモニタ
パワーセーブ回路１の要部構成を示す回路図である。な
お、図２において、図１のブロック図と同一要素部分に
は同一符号を付して説明する。

【００２３】図２に示すように、本実施例のモニタパワ
ーセーブ回路１は、主電源回路２と、電源制御回路（制
御回路）３と、電源接続回路（起動回路）４と、システ
ム電源５と、時定数回路６と、主電源ラッチ回路７と、
同期パルスモニタ回路８とを含むように構成されてお
り、図示しないモニタ装置（ＣＲＴＤ）に内蔵されてい
る。

【００２４】主電源回路２は、外部の交流電源電圧を変
圧し、モニタ装置内のＣＲＴや後述する電源制御回路３
を含む各回路に供給するものである。電源制御回路３
は、マイクロプロセッサを含む電源管理用マイコンであ
り、後述する同期パルスモニタ回路８による同期パルス
の検出結果に基づいてスイッチＳＷ２のオン・オフ開閉
動作を制御し、この結果、主電源回路２のオン・オフを
行うものである。

【００２５】電源接続回路４は、トライアックカプラに
より構成されており、電圧が印加されて通電されること
によりトライアックカプラ内の発光素子（この場合、Ｌ
ＥＤ：Light Emitting Diode）４ａが発光し、光スイッ
チ４ｂがオンして外部交流電源線と主電源回路２とを接
続する。すなわち、電源接続回路４に通電中は外部交流
電源線と主電源回路２とは常に接続状態となる。

【００２６】システム電源５は、抵抗Ｒ１、コンデンサ
Ｃ１、ダイオードＤ１、ツェナーダイオードＺ１、バイ
ポーラトランジスタＱ１から構成され、モニタ装置の主
電源スイッチＳＷ１をオンすると、後述する時定数回路
６，ダイオードＤ４及び抵抗Ｒ３を介して電源接続回路
４に電源電圧（５Ｖ）を印加し、外部交流電源線と主電
源回路２とを接続するためのものである。

【００２７】時定数回路６は、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ
２、ダイオードＤ２、バイポーラトランジスタＱ２から
構成され、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２による時定数に
よって決定される所定時間（コンデンサＣ２が充電され
るまでの時間）だけシステム電源５から印加される電源
電圧をパスし、所定時間経過後にバイポーラトランジス
タＱ２がオフして通電をカットする。

【００２８】主電源ラッチ回路７は、抵抗Ｒ４、ダイオ
ードＤ４、バイポーラトランジスタＱ３、スイッチＳＷ
２から構成され、電源制御回路３によるスイッチＳＷ２
の開閉動作制御により、スイッチＳＷ２がオンすると、
主電源回路２から電源接続回路４に電源電圧を印加して
電源接続回路４をオン状態とし、電源接続回路４により
外部交流電源線と主電源回路２とを接続して電源オン状
態を保つためのものである。

【００２９】同期パルスモニタ回路８は、抵抗Ｒ５〜Ｒ
９、コンデンサＣ３、ダイオードＤ６，Ｄ７、バイポー
ラトランジスタＱ４，Ｑ５、フォトカプラＰから構成さ
れ、フォトカプラＰによりモニタ装置に入力される映像
信号中に含まれる水平同期信号（Ｈ．ＳＹＮＣ）を検出
し、水平同期信号を検出すると、フォトカプラＰからバ
イポーラトランジスタＱ５のベースに“Ｌ”が印加され
てバイポーラトランジスタＱ５がオンする。これによっ
て、システム電源５から出力される電源電圧を（時定数
回路６を介さずに）電源接続回路４に印加する。

【００３０】一方、水平同期信号を検出しない場合に
は、フォトカプラＰ内のＬＥＤは点灯しないので、フォ
トカプラＰからバイポーラトランジスタＱ５のベースに
“Ｈ”が印加されるため、バイポーラトランジスタＱ５
はオフ状態を維持し、同期パルスモニタ回路８から電源
接続回路４には電源電圧が印加されない。

【００３１】次に、上述実施例の作用について、１．電
源投入時、２．パワーセーブモード時、３．通常モード
復帰時に分けてそれぞれ説明する。

【００３２】（電源投入時のシーケンス）まず、主電源
スイッチＳＷ１をオンすると、バイポーラトランジスタ
Ｑ１がオンしてシステム電源５から電源電圧が出力され
る。この電源電圧は、時定数回路６のバイポーラトラン
ジスタＱ２を介して電源接続回路４のトライアックカプ
ラをトリガする。すると、主電源回路２に交流電源線が
接続されて主電源回路２に電源が投入される。このと
き、抵抗Ｒ１０を介してパワーインジケータとなる発光
ダイオードＬＥＤ１が点灯し、モニタ装置が電源オン状
態になったことを外部に報知する。

【００３３】主電源回路２がオンすると、電源制御回路
３を含むモニタ装置の各回路に電源電圧を供給し、電源
制御回路３によりスイッチＳＷ２がオンされる。する
と、バイポーラトランジスタＱ３のベースに“Ｈ”が印
加されてオンし、電源接続回路４のトライアックカプラ
に電源電圧が供給されて主電源回路２がオン状態に維持
されてラッチ機能が働く。

【００３４】ここで、バイポーラトランジスタＱ１から
電源接続回路４に印加されていた電源電圧は、時定数回
路Ｒ１，Ｃ１の時定数により設定される時間が経過する
と、バイポーラトランジスタＱ２のオフと共に停止する
ため、電源接続回路４への電源電圧供給は主電源回路２
からの電源電圧供給だけとなる。これによって、トライ
アックカプラに対する過剰な電源電圧の供給は抑えら
れ、主電源ラッチ回路７のラッチ機能による通電により
電源オン状態が維持されることになる。

【００３５】（パワーセーブモード時のシーケンス）電
源制御回路３では、外部から入力される水平同期信号を
常にモニタしており、水平同期信号が途絶えてから予め
設定された所定時間経過後にスイッチＳＷ２をオフして
バイポーラトランジスタＱ３をオフする。この結果、電
源接続回路４に対する電源電圧の印加は停止されてモニ
タ装置はパワーセーブモードとなる。パワーセーブモー
ドとなると、主電源回路２はオフし、電源制御回路３に
供給される電源電圧も停止する。すなわち、モニタ装置
には従来のパワーセーブ時において電力消費の要因とな
っていた電源制御回路３による電力消費が完全に抑えら
れることになる。

【００３６】（通常モード復帰時のシーケンス）パワー
セーブモードの状態では、バイポーラトランジスタＱ１
からバイポーラトランジスタＱ２及びＱ５のエミッタ端
子に電源電圧が供給されている。しかし、前述したよう
に、フォトカプラＰに水平同期信号が入力されない限
り、バイポーラトランジスタＱ５はオンしない。ここ
で、フォトカプラＰ内の発光ダイオードに水平同期信号
が供給されると、前述したように、フォトカプラＰの出
力が“Ｌ”となってバイポーラトランジスタＱ５をオン
し、電源接続回路４のトライアックカプラをトリガす
る。すると、、主電源回路２がオンとなって電源制御回
路３が起動し、電源制御回路３によりスイッチＳＷ２が
オンされて通常動作モードのシーケンスに復帰する。

【００３７】すなわち、本実施例でのパワーセーブモー
ド時において消費される電流は、バイポーラトランジス
タＱ１のベースに接続されているツェナーダイオードＺ
１に流れるツェナー電流のみとなる。この結果、図２に
示す回路により消費される消費電力を測定した場合、そ
の消費電力は０．７５Ｗであった。

【００３８】このように、本実施例では、電源制御回路
３をオフしない従来例のものと比較して大幅に低消費電
力化を図ることができ、また、本実施例では、水平同期
信号の入力部分にフォトカプラＰを用いるとともに、電
源接続回路４にトライアックカプラを用いることによ
り、無接点化を図ることができ、回路の信頼性を高める
ことができる。

【００３９】なお、上記実施例では、通常動作モード時
において、無駄な電力消費を抑えるために時定数回路６
を設けているが、時定数回路６の有無は、本発明の要旨
に影響するものではない。また、各回路を構成する半導
体素子等は、それぞれの機能を損なわない範囲で種々変
更可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、パワーセーブモード時
において、従来必要であった電源制御回路（制御回路）
への電力供給をなくすことができるため、パワーセーブ
モード時に電源制御回路（制御回路）による電力消費を
抑えることができる。これによって、「ＮＵＴＥＫ ｓ
ｐｅｃ Ａ」における基準を楽にクリアする低消費電力
化を図ったモニタパワーセーブ回路の提供及びこのモニ
タパワーセーブ回路を有するモニタ装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモニタパワーセーブ回路の機能ブロッ
ク図。

【図２】本実施例におけるモニタパワーセーブ回路の要
部構成を示す回路図。

【図３】従来のパワーセーブ機能を有するモニタ装置の
要部構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ モニタパワーセーブ回路 ２ 主電源回路 ３ 制御回路 ４ 起動回路 ５ システム電源 ６ 時定数回路 ７ 主電源ラッチ回路 ８ 同期パルスモニタ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部から入力される同期パルスに基づいて
   モニタ装置の主電源回路を起動／停止するモニタパワー
   セーブ回路であって、 同期パルスの入力停止から所定時間経過後に前記主電源
   回路を停止する制御回路と、 同期パルスの入力を検出して前記主電源回路を起動する
   起動回路と、 を備え、 前記起動回路は、同期パルスの入力により発光する発光
   素子と、 該発光素子から照射される光を受光して前記主電源回路
   に通電する光スイッチと、 を有することを特徴とするモニタパワーセーブ回路。
2. 【請求項２】電源スイッチのオン動作に伴って外部交流
   電源電圧を所定の直流電圧に変換して出力するシステム
   電源と、 前記システム電源から出力される電圧信号に基づいて外
   部交流電源及び主電源回路を接続する電源接続回路と、 主電源回路からの電力供給により起動し、当該主電源回
   路を含む電源部分の制御を行う電源制御回路と、 外部から入力される同期パルスの有無を常時検出する同
   期パルスモニタ回路と、 を備え、 前記電源制御回路は、前記同期パルスモニタ回路による
   同期パルスの検出無し状態から所定時間経過後に前記電
   源接続回路に出力される電圧信号を停止して外部交流電
   源及び主電源回路の接続を遮断してなり、 前記同期パルスモニタ回路は、前記電源制御回路の非動
   作中にも外部から入力される同期パルスの有無を検出
   し、同期パルスを検出した場合には前記電源接続回路を
   起動してなることを特徴とするモニタパワーセーブ回
   路。
3. 【請求項３】前記システム電源からの出力電圧を所定時
   間後に停止する時定数回路を備えることを特徴とする請
   求項２記載のモニタパワーセーブ回路。
4. 【請求項４】請求項１〜請求項３記載のモニタパワーセ
   ーブ回路を有することを特徴とするモニタ装置。