JPH10284282A - 液晶バックライト駆動用インバータ回路 - Google Patents

液晶バックライト駆動用インバータ回路

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JPH10284282A
JPH10284282A JP9086434A JP8643497A JPH10284282A JP H10284282 A JPH10284282 A JP H10284282A JP 9086434 A JP9086434 A JP 9086434A JP 8643497 A JP8643497 A JP 8643497A JP H10284282 A JPH10284282 A JP H10284282A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】調光範囲の拡大と、調光モードで不要輻射ノイ
ズに影響を受ける信号処理を行う際の見掛け上の液晶バ
ックライトの発光輝度が変化しないように制御するこ
と。 【解決手段】液晶バックライトとしての蛍光灯１４の点
灯と消灯とのタイミングを制御してその調光制御を行う
ＰＷＭ調光回路部１１と、蛍光灯１４への電流を制御し
てその調光制御を行う電流調光回路部１５とを有し、前
記両調光回路部１１，１５によって蛍光灯１４の調光レ
ベルを制御する構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶バックライト
駆動用インバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶バックライトとして用いられる蛍光
灯のような冷陰極管における発光輝度は液晶表示パネル
を用いた機器が小型携帯型の電池駆動のものであればそ
の電池寿命の点から、あるいは屋外での使用、屋内での
使用あるいはその他の使用の態様に応じて液晶表示パネ
ルにおける表示画面の見やすさ向上の点などから調整つ
まり調光することが必要な場合がある。このようなバッ
クライトの調光を行う一つの方式として知られるパルス
幅変調（ＰＷＭ）調光は、光源を周期的に点滅させる際
にその光源の点灯と消灯との時間比率を変化させて調光
する方式であって調光範囲が５〜９５％程度まで大きく
とれるものとなっている。
【０００３】このＰＷＭ調光のための回路部を内蔵した
従来のインバータ回路としては特開平６ー３２５８９０
号公報の中で従来技術として紹介されたものがある。こ
の公報に記述されている従来技術のインバータ回路は図
５および図６を参照して説明すると、電源がコイルＬ１
を介してトランス１３の一次巻線ｎ１中点に投入されて
いてＰＷＭ調光回路部１１内の発振回路１２に入力され
る調光コントロール信号Ｓ１がローレベルで非調光モー
ドであるときは、主にトランス１３の一次巻線ｎ１とこ
れに並列のコンデンサＣ３とで決まる周波数の電圧信号
Ｓ３が帰還巻線ｎ２を介してトランジスタＱ１，Ｑ２の
ベースに与えられている。このとき、トランス１３の二
次巻線ｎ３に負荷インピーダンスであるコンデンサＣ１
を介して接続されている冷陰極管である蛍光灯１４はそ
の二次巻線ｎ３に誘起される管電圧信号Ｓ４で駆動され
ている。このとき、ＰＷＭ調光回路部１１内の発振回路
１２はそれに与えられる調光コントロール信号Ｓ１がロ
ーレベルであるためにローレベルの出力信号Ｓ２を出力
しており、そのためにトランジスタＱ３はオンしてい
る。
【０００４】次に、時刻ｔ０においてその発振回路１２
に与えられる調光コントロール信号Ｓ１がハイレベルと
なって調光モードになると、発振回路１２は周期的にハ
イレベルとローレベルを繰り返す出力信号Ｓ２を出力す
る。発振回路１２の出力信号Ｓ２がハイレベルである期
間においては、トランジスタＱ３はオフし、このトラン
ジスタＱ３がオフである期間は、トランジスタＱ１，Ｑ
２のベースにはベース電流がなくなるので、トランジス
タＱ１，Ｑ２はオフしてトランス１３の二次巻線ｎ３に
は管電圧信号Ｓ４が発生しなくなり、結果として蛍光灯
１４は点灯停止する。したがって、調光コントロール信
号Ｓ１がハイレベルとローレベルを繰り返す調光モード
の期間においては、蛍光灯１４は点灯と消灯とを繰り返
すことになり、蛍光灯１４の発光輝度は全体として低下
する方向に調光される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような図５で示さ
れる従来のＰＷＭ調光回路部１１を備えた従来のインバ
ータ回路においては、その調光範囲は５〜９５％程度と
いった限界があり、それ以上の調光範囲での調光ができ
ず、したがって、より液晶表示装置を備えた携帯情報機
器における電池電源の電力消費低減の点から一層表示画
面を暗くしたいという要望とか、逆に調光範囲をもっと
広くして消費電力の可変幅を大きくしたいという要望に
沿うものではなかった。
【０００６】また、携帯情報機器の場合、液晶画面上に
置いたタブレットを入力手段とすることが多い。タブレ
ットとは２枚の透明導電膜を上下にわずかの空間を開け
て対向させたものであり、ペンなどで液晶画面上をタッ
チすることにより上下の透明導電膜が接触し、そのとき
の導電膜間の抵抗値を測定することによって位置検出を
行うようになっている。このような位置検出に係る信号
に蛍光灯から放出されるノイズが重畳したのでは正確な
位置検出ができなくなってしまうので、従来では調光モ
ードにおける発振回路１２の出力信号Ｓ２がハイレベル
である期間内つまり蛍光灯が点灯停止している期間つま
り例えば時刻ｔ０〜ｔ１内にその位置検出信号が出力さ
れるようにしてそのノイズの影響をなくしているが、こ
の場合には調光モードであるために、位置検出の都度、
液晶画面の輝度が調光されて低下するので、液晶表示画
面に操作上の違和感があり位置検出操作がしづらくなる
という課題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
液晶バックライト駆動用インバータ回路においては、液
晶バックライトの点灯と消灯とのタイミングを制御して
その調光制御を行うＰＷＭ調光回路部と、液晶バックラ
イトへの電流を制御してその調光制御を行う電流調光回
路部とを有し、前記両調光回路部によって液晶バックラ
イトの調光レベルを制御することによって液晶バックラ
イトの調光範囲の拡大を可能として上述の課題を解決し
ている。
【０００８】本発明の請求項２に係る液晶バックライト
駆動用インバータ回路においては、液晶バックライトの
点灯と消灯とのタイミングを制御してその調光制御を行
うＰＷＭ調光回路部と、液晶バックライトへの電流を制
御してその調光制御を行う電流調光回路部とを有し、不
要輻射ノイズの影響を受ける信号処理を行う特定のタイ
ミングにおいて前記ＰＷＭ調光回路部によって液晶バッ
クライトの駆動を停止する一方で、前記ＰＷＭ調光回路
部による調光で低下した輝度を前記電流調光回路部によ
って補償することにより見掛け上の液晶バックライトの
発光輝度の変化を抑制することによって上述の課題を解
決している。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態に係る液晶バックライト駆動用インバータ回路
について説明する。
【００１０】実施の形態１ 図１は本実施の形態１の液晶バックライト駆動用インバ
ータ回路（以下、単にインバータ回路という）の回路図
であり、同図を参照して、本実施の形態のインバータ回
路においては、調光のための回路部として液晶バックラ
イトの点灯と消灯とのタイミングを制御してその調光制
御を行うＰＷＭ調光回路部１１に加えて、液晶バックラ
イトとしての蛍光灯１４への管電流を制御してその調光
制御を行う電流調光回路部１５とを有し、両調光回路部
１１，１５によって蛍光灯１４の調光レベルを制御する
ようにしたことに特徴がある。電流調光回路部１５内に
おいては負荷インピーダンスであるコンデンサＣ１に対
して複数のコンデンサＣ２１〜Ｃ２ｎがそれぞれスイッ
チＳＷ１１〜ＳＷ１ｎの開閉で並列接続可能にされてい
るとともに、このスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１ｎが調光コ
ントロール信号Ｓ５によって任意に選択的に開閉駆動可
能にされている。その他の構成は、従来の図５で示され
るインバータ回路と同様である。
【００１１】以下、図２を参照して本実施の形態１のイ
ンバータ回路の動作について説明する。このインバータ
回路の基本動作は図５を参照して説明したが、再度説明
すると、電源がコイルＬ１を介してトランス１３の一次
巻線ｎ１中点に投入されていてＰＷＭ調光回路部１１内
の発振回路１２に入力される調光コントロール信号Ｓ１
がローレベルで非調光モードであるときは、主にトラン
ス１３の一次巻線ｎ１とこれに並列のコンデンサＣ３と
で決まる周波数の電圧信号Ｓ３が帰還巻線ｎ２を介して
トランジスタＱ１，Ｑ２のベースに与えられている。こ
のとき、トランス１３の二次巻線ｎ３に負荷インピーダ
ンスであるコンデンサＣ１を介して接続されている冷陰
極管である蛍光灯１４はその二次巻線ｎ３に誘起される
管電圧信号Ｓ４で駆動されている。このとき、ＰＷＭ調
光回路部１１内の発振回路１２はそれに与えられる調光
コントロール信号Ｓ１がローレベルであるためにローレ
ベルの出力信号Ｓ２を出力しており、そのためにトラン
ジスタＱ３はオンしている。
【００１２】次に、時刻ｔ０で発振回路１２に与えられ
る調光コントロール信号Ｓ１がハイレベルとなって調光
モードになると、発振回路１２は周期的にハイレベルと
ローレベルとを繰り返す出力信号Ｓ２を出力する。発振
回路１２の出力信号Ｓ２がハイレベルである期間におい
ては、トランジスタＱ３はオフし、このトランジスタＱ
３がオフである期間は、トランジスタＱ１，Ｑ２のベー
スにはベース電流がなくなるので、トランジスタＱ１，
Ｑ２はオフしてトランス１３の二次巻線ｎ３には管電圧
信号Ｓ４が発生しなくなり、結果として蛍光灯１４は点
灯停止する。したがって、調光コントロール信号Ｓ１が
ハイレベルとローレベルを繰り返す調光モードの期間に
おいては、蛍光灯１４は点灯と消灯とを繰り返すことに
なり、蛍光灯１４の発光輝度は全体として低下する方向
に調光されることになる。このときの調光レベルは非調
光モードにおけるレベルＬ０からレベルＬ１となる。
【００１３】このような調光モードにおいては調光コン
トロール信号Ｓ５がローレベルであるときは例えばコン
デンサＣ２１〜Ｃ２ｎのうちの任意の個数のコンデンサ
に対応するスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１ｎがオンしている
ものとする。そして、さらに蛍光灯１４の発光輝度を低
下させたい場合では、調光コントロール信号Ｓ５によっ
て、コンデンサＣ２１〜Ｃ２ｎのうち、適当な個数分を
コンデンサＣ１に並列接続させるよう、時刻ｔ１でスイ
ッチＳＷ１１〜ＳＷ１ｎの開閉を制御する。これによっ
て、蛍光灯１４に接続される負荷インピーダンスが増大
する結果、該蛍光灯１４への管電流が減少するために、
その発光輝度が低下し調光レベルはＬ２に低下する。調
光レベルを上げる場合はその逆の動作となる。したがっ
て、本実施の形態１においては調光コントロール信号Ｓ
１によるＰＷＭ調光回路部１１による調光レベルの調整
は５〜９５％可能であるが、さらに電流調光回路部１５
におけるコンデンサＣ２１〜Ｃ２ｎのコンデンサＣ１へ
の接続の選択によって任意に調光可能となり、その調光
範囲が大幅に拡大できるとともに、例えば調光レベルを
極端に低下させることで、管電流を抑えて蛍光灯１４の
発光輝度を超低輝度にすることによりバックライトとし
ての蛍光灯１４での消費電力を極めて低く抑えることが
できる。
【００１４】実施の形態２ 図３は本発明の実施の形態２に係るインバータ回路の回
路図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付し
ている。本実施の形態２においては、実施の形態１と基
本的には同様の回路構成であるが、液晶バックライトと
しての蛍光灯１４の点灯と消灯とのタイミングを制御し
てその調光制御を行うＰＷＭ調光回路部１１に加えて、
その蛍光灯１４への管電流を制御してその調光制御を行
う電流調光回路部１５とを有し、不要輻射ノイズの影響
を受ける信号例えばペンタッチ位置の検出信号の処理を
行う特定のタイミングにおいてＰＷＭ調光回路部１１に
よって蛍光灯１４の駆動を停止する一方で、ＰＷＭ調光
回路部１１による調光で低下した輝度を電流調光回路部
１５によって補償することにより見掛け上の蛍光灯１４
の発光輝度の変化を抑制するようにしたことに特徴があ
る。そのため本実施の形態２における電流調光回路部１
５における調光動作は実施の形態１とは異なっている。
すなわち、電流調光回路部１５内においては、実施の形
態１と同様にコンデンサＣ１に並列にコンデンサＣ２が
スイッチＳＷ１の開閉で接続可能となっているととも
に、そのスイッチＳＷ１の開閉を調光コントロール信号
Ｓ５で行わせるようになっている。図３のインバータ回
路における各部の信号については図４で示されている。
図４において調光コントロール信号Ｓ１、ＰＷＭ調光回
路部１１内の発振回路１２の出力信号Ｓ２、電圧信号Ｓ
３、管電圧信号Ｓ４については既に説明した通りであ
り、また調光コントロール信号Ｓ５も実施の形態１で説
明したものであるが、本実施の形態２の場合ではこの調
光コントロール信号Ｓ５が以下に説明するように実施の
形態１とは意味が異なる。
【００１５】以下、本実施の形態２のインバータ回路の
動作について説明するが、その基本動作は実施の形態１
と同様であるのでその詳しい説明は省略する。
【００１６】本実施の形態２においては、このインバー
タ回路が例えば液晶画面を備えた携帯情報機器における
液晶バックライトである蛍光灯駆動用として備えられる
ものである場合に、その液晶画面上にペンタッチされた
位置での位置検出信号Ｓ６が出力される特定のタイミン
グにおいては蛍光灯１４とかそれの接続リードなどから
発生する不要輻射ノイズの影響を受けないように、発振
回路１２の出力信号Ｓ２がハイレベルである期間つまり
蛍光灯１４が発光を停止している期間にその位置検出信
号Ｓ６が出力されるようになっている。そして、このと
きは上述したように調光コントロール信号Ｓ１はハイレ
ベルになっていて調光モードにされているので、この状
態のままでは液晶画面をペンタッチするごとに蛍光灯１
４の発光輝度が低下してペン使用者に違和感を与えるる
ことになってしまう。そこで、本実施の形態２において
は、このときは調光コントロール信号Ｓ５が調光コント
ロール信号Ｓ１がハイレベルになると同時にハイレベル
になって、スイッチＳＷ１をオフにする。そのため、蛍
光灯１４に対する負荷インピーダンスが小さくなって管
電流が増大し、蛍光灯１４の発光輝度が高まる。このと
きのＰＷＭ調光回路部１１による調光レベルはＬ１であ
り、電流調光回路部１５による補正調光レベルはＬ２で
あり、全体としての調光レベルはＬ３となる。その結
果、蛍光灯１４の発光輝度は非調光モードにおいても調
光モードにおいても同一となり、液晶画面にペンタッチ
しても液晶画面が暗くなることがなくなり、その操作上
の違和感が解消されることになる。
【００１７】なお、こうした携帯情報機器においては、
ペンタッチ位置の検出信号のみならず、見掛け上の輝度
を全く変化させることなく他の不要輻射ノイズに敏感な
信号処理を誤動作なく正確に行うことができることにな
る。
【００１８】なお、本実施の形態２においては、見掛け
上の輝度の変化が全くないようにしているが、電流調光
回路部１５による補正調光レベルを任意に制御すること
でその見掛け上の輝度の変化を任意に抑制しても構わな
い。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よると次の効果を得られる。
【００２０】請求項１の発明によれば、液晶バックライ
トの点灯と消灯とのタイミングを制御してその調光制御
を行うＰＷＭ調光回路部と、液晶バックライトへの電流
を制御してその調光制御を行う電流調光回路部とを有
し、前記両調光回路部によって液晶バックライトの調光
レベルを制御することから、液晶バックライトの調光範
囲の拡大が可能となって例えばＰＷＭ調光によって液晶
バックライトの発光輝度を下げ、さらに液晶バックライ
トの電流を抑えて超低発光輝度にすることにより液晶バ
ックライトの消費電力を極めて低く抑えることができる
ようになる。
【００２１】請求項２の発明によれば、液晶バックライ
トの点灯と消灯とのタイミングを制御してその調光制御
を行うＰＷＭ調光回路部と、液晶バックライトへの電流
を制御してその調光制御を行う電流調光回路部とを有
し、不要輻射ノイズの影響を受ける信号処理を行う特定
のタイミングにおいて前記ＰＷＭ調光回路部によって液
晶バックライトの駆動を停止する一方で、前記ＰＷＭ調
光回路部による調光で低下した輝度を前記電流調光回路
部によって補償することにより見掛け上の液晶バックラ
イトの発光輝度の変化を抑制することから、見掛け上は
液晶バックライトの発光輝度を全く変化させることなく
不要輻射ノイズに敏感な信号処理を誤動作なく正確に行
うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図。
【図２】実施の形態１の動作説明に供する信号タイミン
グチャート。
【図３】本発明の実施の形態２の回路図。
【図４】実施の形態２の動作説明に供する信号タイミン
グチャート。
【図５】従来の回路図。
【図６】図５の動作説明に供する信号タイミングチャー
ト。
【符号の説明】
１１ ＰＷＭ調光回路部 １２ 発振回路 １３ トランス １４ 蛍光灯 １５ 電流調光回路部 Ｓ１ 調光コントロール信号 Ｓ５ 調光コントロール信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液晶バックライトの点灯と消灯とのタイミ
    ングを制御してその調光制御を行うＰＷＭ調光回路部
    と、液晶バックライトへの電流を制御してその調光制御
    を行う電流調光回路部とを有し、前記両調光回路部によ
    って液晶バックライトの調光レベルを制御することを特
    徴とする液晶バックライト駆動用インバータ回路。
  2. 【請求項２】液晶バックライトの点灯と消灯とのタイミ
    ングを制御してその調光制御を行うＰＷＭ調光回路部
    と、液晶バックライトへの電流を制御してその調光制御
    を行う電流調光回路部とを有し、不要輻射ノイズの影響
    を受ける信号処理を行う特定のタイミングにおいて前記
    ＰＷＭ調光回路部によって液晶バックライトの駆動を停
    止する一方で、前記ＰＷＭ調光回路部による調光で低下
    した輝度を前記電流調光回路部によって補償することに
    より見掛け上の液晶バックライトの発光輝度の変化を抑
    制することを特徴とする液晶バックライト駆動用インバ
    ータ回路。
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