(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏向ドライブ手段、ヒーターおよびこれらに電力を供給する電力供給手段を備え、１種類の節電モード信号で動作するようにしたモニターの電力節減装置であって、
外部の信号源から入力される水平同期信号及び垂直同期信号の入力状態を確認し、かつ水平同期信号または垂直同期信号の少なくとも１つが入力されないときに、前記１種類の節電モード信号を発生させるコントロールユニットと、
前記コントロールユニットと接続され、前記節電モード信号に応じて、前記電力供給手段から前記偏向ドライブ手段に供給される電力をオン・オフさせる第１スイッチングユニットと、
前記第１スイッチングユニットに接続され、該第１スイッチングユニットのオン・オフ動作と同調して同じ動作で、前記電力供給手段から前記ヒーターに供給される電力をオン・オフさせる第２スイッチングユニットと、
前記電力供給手段と前記ヒーターとの間に、前記第２スイッチングユニットと並列に接続され、前記第２スイッチングユニットがオフの時に、前記電力供給手段から前記ヒーターに印加される電圧を降下させて前記ヒーターに電力を供給する電圧降下ユニットとを備えるモニターの電力節減装置において、
前記第１スイッチングユニットは第１トランジスタと第２トランジスタとを含み、
前記第１トランジスタのベース端子は前記コントロールユニットと接続されており前記節電モード信号が入力され、
前記第１トランジスタのエミッタ端子が接地され、
前記第２トランジスタのベース端子は抵抗を介して前記第１トランジスタのコレクタ端子に接続され、
前記第２トランジスタのエミッタ端子は前記電力供給手段に接続され、
前記第２トランジスタのコレクタ端子は前記偏向ドライブ手段に接続され、
前記第２トランジスタのベース端子と前記第２トランジスタのエミッタ端子は抵抗で接続されており、かつ、
前記第２のスイッチングユニットは第３トランジスタを含み、
前記第３トランジスタのベース端子は抵抗及びダイオードを介して前記第１トランジスタのコレクタ端子と接続され、
前記第３トランジスタのエミッタ端子は前記電力供給手段に接続され、
前記第３トランジスタのコレクタ端子は前記ヒーターに接続され、
前記第３トランジスタのベース端子と前記第３トランジスタのエミッタ端子は抵抗を介して接続されていることを特徴とするモニターの電力節減装置。
【請求項２】
前記電圧降下ユニットは、前記第３トランジスタのエミッタ端子及び前記第３トランジスタのコレクタ間を接続する抵抗であることを特徴とする請求項１に記載のモニターの電力節減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニターの電力節減装置に関する。詳しくは、外部の信号源から入力される制御信号に応じて、偏向ドライブ手段に印加される電力を遮断すると共に前記ヒーターには降下された一定電圧を印加することによって、１種の節電モード信号で作動するにも関わらず消費電力は低くかつ正常状態への復帰時間も早いモニターの電力節減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモニターの電力節減装置及びその電力節減方法について図１を参照して説明する。図１は従来のモニターの電力節減装置を示した回路構成図である。
【０００３】
図1に示したように、従来モニターの電力節減装置においては、コントロールユニット（ＭＣＵ）２０は外部信号源(例えば、パソコンの本体)１０から入力される垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）と水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）の入力状態を継続的に確認し、その入力状態に応じて出力端Ｌ１及びＬ２にそれぞれ第１及節電モード信号び第２節電モード信号を出力する。モニター１内の電力供給手段３０はトランジスタを含む２つのスイッチング回路の一方を介してヒーターに接続され、かつ他方を介して偏向ドライブ手段に接続されている。また、２つのスイッチング回路の各々は、コントロールユニットの２つの出力端Ｌ１、Ｌ２のいずれか一方に接続されており、コントロールユニットより出力される節電モード信号によって前記ヒーターと偏向ドライブ手段に印加される電力をオン・オフする。
【０００４】
２つのスイッチング回路の一方は、バッファトランジスタＱ１とスイッチングトランジスタＱ２と抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とを備えている。バッファトランジスタＱ１のベース端子は前記出力端Ｌ１に接続されており第１節電モード信号が入力され、バッファトランジスタＱ１のエミッタ端子は接地されている。また、スイッチングトランジスタＱ２のベース端子は抵抗Ｒ１を通じてバッファトランジスタＱ１のコレクタ端子に接続され、スイッチングトランジスタＱ２のエミッタ端子は電力供給手段３０に接続され、スイッチングトランジスタＱ２のコレクタ端子は偏向ドライブ手段に接続され、かつスイッチングトランジスタＱ２のエミッタ端子とベース端子の間には抵抗Ｒ２が接続されている。
【０００５】
２つのスイッチング回路の他方は、バッファトランジスタＱ３とスイッチングトランジスタＱ４と抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とを備えている。バッファトランジスタＱ３のベース端子は出力端Ｌ２に接続されており第２節電モード信号が入力され、バッファトランジスタＱ３のエミッタ端子は接地されている。また、スイッチングトランジスタＱ４のベース端子は抵抗Ｒ３を通じてバッファトランジスタＱ３のコレクタ端子に接続され、スイッチングトランジスタＱ４のエミッタ端子は電力供給手段３０に接続され、スイッチングトランジスタＱ４のコレクタ端子はヒーターに接続され、かつスイッチングトランジスタＱ４のエミッタ端子とベース端子の間には抵抗Ｒ４が接続されている。
【０００６】
２種類の節電モード信号（第１節電モード信号、第２節電モード信号）はそれぞれヒーター又は偏向ドライブ手段に接続されたスイッチング回路に入力される。スイッチングトランジスタＱ２及びスイッチングトランジスタＱ４は、それぞれ、電力供給手段３０からヒーター及び偏向ドライブ手段に供給される電力をオン・オフし、バッファトランジスタＱ１及びバッファトランジスタＱ３は、それぞれ、スイッチングトランジスタＱ２及びスイッチングトランジスタＱ４の動作を制御する。
【０００７】
従来のモニターの電力節減装置では、３種類の節電モード、即ち、垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）だけ入力される場合（第１節電モード）、水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）だけ入力される場合（第２節電モード）及び垂直同期信号と水平同期信号が全て入力されない場合（第３節電モード)がある。モニターの電力節減装置の動作を３種類の節電モードの各々に対して説明すると次のとおりある。
【０００８】
まず、正常動作の際、即ち、垂直同期信号と水平同期信号とがすべて正常的に入力される場合には、前記コントロールユニット２０は２つの出力端Ｌ１、Ｌ２にハイレベル（例えば、５Ｖ）の信号を出力する。したがって、前記バッファトランジスタＱ１及びバッファトランジスタＱ３はオン状態となり、これにより前記スイッチングトランジスタＱ２及びスイッチングトランジスタＱ４のベース電圧がエミッタ電圧より低くなってスイッチングトランジスタＱ２及びスイッチングトランジスタＱ４もオン状態となる。そうすると、ヒーター及び偏向ドライブ手段に電力が供給され、モニターが正常的に動作することになる。
【０００９】
第１節電モードとして、外部信号源１０から垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）だけ入力される場合には、コントロールユニット２０は水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）が入力されないことを感知して、偏向ドライブ手段側のバッファトランジスタＱ１のベース端子に接続された出力端Ｌ１にローレベル（例えば、０Ｖ）の信号を出力する。ローレベルの信号により、バッファトランジスタＱ１はオフ状態となり、これによりスイッチングトランジスタＱ２もオフ状態となって、偏向ドライブ手段への電力供給が遮断される。しかし、ヒーターへの電力供給は保たれている。
【００１０】
第２節電モードとして、外部信号源１０から水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）だけ入力される場合には、コントロールユニット２０は垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）が入力されないことを感知して、ローレベルの信号を偏向ドライブ手段側のバッファトランジスタＱ１のベース端子に接続された出力端Ｌ１に出力する。その後の動作は第１節電モードと同じである。
【００１１】
第３節電モードとして、外部信号源１０から垂直同期信号及び水平同期信号の双方が入力されない場合に、コントロールユニット２０はこれを感知して２つの出力段Ｌ１、Ｌ２のすべてに対してローレベルの信号を出力する。こうすると、ヒーター及び偏向ドライブ手段の双方の電力供給が遮断される。
【００１２】
第１節電モード及び前記第２節電モードにおいては、偏向ドライブ手段に印加される電力を遮断することによって消費電力を節減し、一方、ヒーターへの電力供給をそのまま保持することによって正常状態への復帰時間を速くする。しかし、ヒーターへの電力供給がそのまま保持されることにより、電力節減の効果は若干劣るという短所がある。
【００１３】
第３節電モードにおいては、偏向ドライブ手段だけではなくヒーターへの電力供給も遮断することによって消費電力を大幅に節減できる反面、正常状態への復帰のためにはヒーターを再び加熱しなければならないので復帰時間が遅くなるという短所がある。
【００１４】
即ち、第１節電モード及び第２節電モードの場合は、正常状態への復帰時間は約３秒程度で速い反面、消費電力が約１０Ｗ程度となり若干高いという問題がある。第３節電モードの場合は、消費電力は約５Ｗ未満である反面、正常状態への復帰時間は第１節電モード及び第２節電モードの場合の２倍以上かかるという問題がある。
【００１５】
さらに、従来のこのようなモニターの電力節減装置において、コントロールユニットは、外部信号源から入力される垂直同期信号及び水平同期信号の入力状態を継続的に確認し、その入力状態によって３つの節電モードのうちいずれか１つを判断した後、出力端Ｌ１及びＬ２にそれぞれ第１節電モード信号及び第２節電モード信号を出力する機能を遂行することとなるため、かかる機能を具現するためのコントロールユニットの設計及び製造が若干複雑だという問題もある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、消費電力を５Ｗ未満に減少させるとともに正常状態への復帰時間は速く、かつ１種類の節電モード信号で動作することができるように改良されたモニターの電力節減装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明にかかるモニターの電力節減装置は、偏向ドライブ手段、ヒーターおよびこれらに電力を供給する電力供給手段を備え、１種類の節電モード信号で動作するようにしたモニターの電力節減装置であって、外部の信号源から入力される水平同期信号及び垂直同期信号の入力状態を確認し、かつ水平同期信号または垂直同期信号の少なくとも１つが入力されないときに、１種類の節電モード信号を発生させるコントロールユニットと、コントロールユニットと接続され、節電モード信号に応じて、電力供給手段から偏向ドライブ手段に供給される電力をオン・オフさせる第１スイッチングユニットと、第１スイッチングユニットに接続され、該第１スイッチングユニットのオン・オフ動作と同調して同じ動作で、電力供給手段からヒーターに供給される電力をオン・オフさせる第２スイッチングユニットと、電力供給手段とヒーターとの間に、第２スイッチングユニットと並列に接続され、第２スイッチングユニットがオフの時に、電力供給手段からヒーターに印加される電圧を降下させてヒーターに電力を供給する電圧降下ユニットとを備えるモニターの電力節減装置にかかる。そして、第１スイッチングユニットは第１トランジスタと第２トランジスタとを含み、第１トランジスタのベース端子はコントロールユニットと接続されており節電モード信号が入力され、第１トランジスタのエミッタ端子が接地され、第２トランジスタのベース端子は抵抗を介して第１トランジスタのコレクタ端子に接続され、第２トランジスタのエミッタ端子は電力供給手段に接続され、第２トランジスタのコレクタ端子は偏向ドライブ手段に接続され、第２トランジスタのベース端子と第２トランジスタのエミッタ端子は抵抗で接続されており、かつ、第２のスイッチングユニットは第３トランジスタを含み、第３トランジスタのベース端子は抵抗及びダイオードを介して第１トランジスタのコレクタ端子と接続され、第３トランジスタのエミッタ端子は電力供給手段に接続され、第３トランジスタのコレクタ端子はヒーターに接続され、第３トランジスタのベース端子と第３トランジスタのエミッタ端子は抵抗を介して接続されていることを特徴とする。
【００２０】
この際、電圧降下ユニットは、第３トランジスタのエミッタ端子及びコレクタ端子の間に接続された抵抗であることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明をより詳しく説明する。図２は本発明に係るモニターの電力節減装置の構成を示したブロック図である。
【００２３】
図２に示されたように、本発明に係るモニターの電力節減装置は、外部信号源１０から制御信号の入力を受けるコントロールユニット（ＭＣＵ）２０、コントロールユニット２０と接続されコントロールユニット２０から出力される節電モード信号によって偏向ドライブ手段に供給される電力をオン・オフする第１スイッチングユニット４０、第１スイッチングユニット４０と接続されヒーターに供給される電力をオン・オフする第２スイッチングユニット５０、及び、第２スイッチングユニット５０がオフされたときに降下された電圧で電力を前記ヒーターに供給する電圧降下ユニット６０を備える。
【００２４】
外部信号源１０は、例えばパソコン本体の如く映像信号等を出力して、モニター１を制御する装置である。ただし、必ずしもパソコン本体に限定されるものではない。
【００２５】
コントロールユニット２０は外部信号源１０から入力される信号のうち節電モードと関連づけられた制御信号をチェックする。望ましくは、制御信号は垂直同期信号及び水平同期信号であり、コントロールユニット２０は、垂直同期信号及び水平同期信号のうちいずれか１つ又は２つ全部が入力されないとき、節電モード信号を出力する。節電モード信号は第１スイッチングユニット４０に入力される。
【００２６】
第１スイッチングユニット４０はコントロールユニット２０から節電モード信号の入力を受けると、電力供給手段３０から偏向ドライブ手段に印加される電力をオフさせる。これと共に、第２スイッチングユニット５０は、第２スイッチングユニット５０を介して電力供給手段３０からヒーターに印加される電力をオフさせる。即ち、第１スイッチングユニット４０と第２スイッチングユニット５０はオン・オフ動作を概ね同時に行う。
【００２７】
電圧降下ユニット６０は、第２スイッチングユニット５０がオフ状態にある間、電力供給手段３０の出力電圧を降下させてヒーターに印加する。これにより、ヒーターには正常状態時より低い電圧で電力が供給されるので、消費電力を節減させることができるだけでなく、正常状態への復帰の際にヒーターを加熱する時間が短くなるので速く正常状態に復帰させることができる。
【００２８】
図３は本発明に係るモニターの電力節減装置の一例を示した模式図である。本実施例において、外部信号源１０から入力される制御信号は、垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）及び水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）である。コントロールユニット２０は、垂直同期信号及び水平同期信号の入力状態を継続的に感知して、そのうちの少なくともいずれか１つの入力がない時に、節電モード信号を出力する。
【００２９】
本実施例において、第１スイッチングユニット４０は、バッファトランジスタとしての第１トランジスタＱ１０とスイッチング素子（スイッチングトランジスタ）としての第２トランジスタＱ２０とを含んでいる。第２スイッチングユニット５０は、バッファトランジスタを第１スイッチングユニット４０の第１トランジスタＱ１０で兼用しており、スイッチング素子（スイッチングトランジスタ）としての第３トランジスタＱ３０を含んでいる。電圧降下ユニット６０は、第２スイッチングユニット５０の両端に接続された抵抗Ｒ５０である。
【００３０】
第１スイッチングユニット４０の第１トランジスタＱ１０においては、そのベース端子がコントロールユニット２０に接続されて節電モード信号を受け、そのエミッタ端子が接地されている。
【００３１】
第２トランジスタＱ２においては、そのベース端子が抵抗Ｒ１０を通じて第１トランジスタＱ１０のコレクタ端子に接続され、かつ、そのエミッタ端子が電力供給手段３０に接続され、そのコレクタ端子は偏向ドライブ手段に接続されており、更に、第２トランジスタＱ２のエミッタ端子とベース端子の間には抵抗Ｒ２０が接続されている。
【００３２】
第３トランジスタＱ３０においては、そのベース端子は抵抗Ｒ３０とダイオードとを通じて第１トランジスタＱ１０のコレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は電力供給手段に接続され、そのコレクタ端子はヒーターに接続されており、また第３トランジスタＱ３のエミッタ端子とそのベース端子の間には、抵抗Ｒ４０が接続されている。
【００３３】
図３に示されたように、第１トランジスタＱ１０はｎｐｎ型トランジスタであり、第２トランジスタＱ２０及び第３トランジスタＱ３０はｐｎｐ型トランジスタである。
【００３４】
以下、モニターの電力節減装置の動作及びその作用を説明すると次のとおりである。正常動作の際、即ち、外部信号源１０から垂直同期信号と水平同期信号とが全て入力されている状態では、コントロールユニットはハイレベル（例えば５Ｖ）の節電モード信号を第１トランジスタＱ１０のベース端子に出力する。そうすると、第１トランジスタＱ１０はオン状態となり、第１トランジスタＱ１０のコレクタ端子にベース端子が接続された第２トランジスタＱ２０及び第３トランジスタＱ３０もオン状態となる。これにより、ヒーター及び偏向ドライブ手段に電力が供給されモニター１は正常に動作することになる。
【００３５】
節電モードの際、即ち、外部信号源１０から垂直同期信号及び水平同期信号のうちいずれか１つまたは２つ全部が入力されない時、コントロールユニットはローレベル（例えば０Ｖ）の節電モード信号を第１トランジスタＱ１０のベース端子に出力する。そうすると、第１トランジスタＱ１０はオフ状態となり、第２トランジスタＱ２０及び第３トランジスタＱ３０もそれぞれエミッタ端子とベース端子の間に電圧差がないのでオフ状態となる。第３トランジスタＱ３０がオフ状態となると、ヒーターは抵抗Ｒ５０を通じて電力の供給を受けるようになる。
【００３６】
一般的に正常状態でヒーターに供給される電圧及び電流はそれぞれ約６Ｖ及び約３３０ｍＡであるが、節電モードにおいて抵抗Ｒ５０を通じて電力が供給される場合には、抵抗Ｒ５０においてＲ５０（Ω）×３３０（ｍＡ）だけの電圧降下が発生する。したがって、節電モードの際にヒーターには約１．５Ｖ〜約２Ｖの電圧で電力が供給される。これにより、節電モードにおいてヒーターを加熱しておくことによって正常状態に速く復帰させることができると共に、正常状態の電圧より低い電圧で電力を供給することによって消費電力を節減することができる。
【００３７】
節電モードの状態において、外部信号源１０から垂直同期信号及び水平同期信号が全部入力されると、再び正常状態に復帰しなければならないが、この際、コントロールユニット２０は第１トランジスタＱ１０のベース端子にハイレベルの節電モード信号を出力して第１トランジスタＱ１０をオン状態とし、これにより第２トランジスタＱ２０及び第３トランジスタＱ３０もオン状態となってヒーター及び偏向ドライブ手段に正常的に電力を供給することになる。
【００３８】
上記実施例による場合には、消費電力の観点からみると図１の従来モニターの電力節減装置における第３節電モードに比べては電力節減の効果が劣るが、第１節電モード及び第２節電モードに比べては電力節減の効果が非常に優れている。さらに、正常状態への復帰時間の側面からみると、従来のモニターの電力節減装置における第１節電モード及び第２節電モードに比べては若干遅いが、第３節電モードに比べては非常に速く正常状態に復帰する。
【００３９】
上記のようなモニターの電力節減装置を用いた電力節減方法は、まず、外部信号源から入力される水平同期信号及び垂直同期信号の入力状態を確認して水平同期信号及び垂直同期信号のうち少なくともいずれか１つの入力がない時、節電モード信号を発生させる第１段階と、節電モード信号が入力されると偏向ドライブ手段及びヒーターの双方に供給される電力をオフさせる第２段階と、電力供給手段からの電圧を電圧降下させ、降下させた電圧をヒーターに印加する第３段階と、水平同期信号及び垂直同期信号の入力状態を確認し、かつ水平同期信号及び垂直同期信号のすべてが入力されるとき、節電モード信号の発生を中断してヒーター及び偏向ドライブ手段に正常電力を供給する第４段階でなっている。
【００４０】
本発明によるモニターの電力節減装置及びその電力節減方法は１種の節電モード信号で動作するので、回路の構成が簡単でコントロールユニットの機能が単純化される。したがって、ハードウェア的にもソフトウェア的にもこれを製造することが簡略化される。
【００４１】
【発明の効果】
前記したとおり、本発明に係るモニターの電力節減装置及びその電力節減方法を使用する場合には次のような効果を得ることができる。まず第１に、１つの節電モードにより動作するので、ハードウェア的だけではなくソフトウェア的にも単純化される。したがって、これを製造する工程が簡略となり、また、単純化に伴って製造費用を節減することもできる。第２に、節電モードの際にヒーター及び偏向ドライブ手段に供給される正常電力を遮断しながらヒーターには降下された電圧を印加することによって、消費電力は一般的に５Ｗ未満に減少させるとともに正常状態への復帰時間の速さを改善するモニターの電力節減装置及び方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のモニターの電力節減装置を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明に係るモニターの電力節減装置の構成を示したブロック図である。
【図３】図３は、本発明に係るモニターの電力節減装置の一例を示した模式図である。
【符号の説明】
１    モニター
１０    外部信号源
２０    コントロールユニット
３０    電力供給手段
４０    第１スイッチングユニット
５０    第２スイッチングユニット
６０    電圧降下手段
【図１】
0003676750.tif 000002
【図２】
0003676750.tif 000003
【図３】
0003676750.tif 000004