(57)【要約】【課題】ランプオープンを判定する閾値電流を固定にした自励式インバータ装置においては、インバ−タ出力がランプオープンになったということを判断することが困難であり、ノイズの影響による誤動作が起こる可能性があるという課題がある。【解決手段】本発明の自励式インバータ制御装置１００は、インバータ出力トランスに流れる管電流を検出する管電流検出回路５と、調光ＰＷＭパルスのデューティーの変化に基づき管電流の異常検出を制御する制御部６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光ＰＷＭパルスに基づき冷陰極管の点灯／不点灯を制御する液晶表示装置用の自励式インバータ制御装置において、
インバータ出力トランスに流れる管電流を検出する管電流検出回路と、
前記調光ＰＷＭパルスのデューティーの変化に基づき前記管電流の異常検出を制御する制御部と
を備える自励式インバータ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記調光ＰＷＭパルスの調光デューティーが増加するに従い、前記管電流の異常検出の閾値電流を線形的に増加させることを特徴とする請求項１記載の自励式インバータ制御回路。
【請求項３】
前記制御部は、
前記調光ＰＷＭパルスの調光デューティーが増加するに従い、前記管電流の異常検出の閾値電流を指数関数的に増加させることを特徴とする請求項１記載の自励式インバータ制御回路。
【請求項４】
調光ＰＷＭパルスに基づき冷陰極管の点灯／不点灯を制御する液晶表示装置用の自励式インバータ制御方法において、
インバータ出力トランスに流れる管電流を検出するステップと、
前記調光ＰＷＭパルスのデューティーの変化に基づき前記管電流の異常検出を制御するステップと
を備える自励式インバータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶テレビ、液晶ディスプレイ等のバックライト用自励式インバータ制御装置、自励式インバータ制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶を用いた映像機器は、冷陰極管等を用いるバックライトで発光し画像表示を行っている。インバータ回路は、バックライトを制御／駆動するための信号を作成する回路である。通常、バックライトの明るさを制御するには、インバータ回路の入力直流電圧もしくは入力電流を変化させて冷陰極管に流れる管電流を変化させて調光する電流（電圧）調光方式と、ＰＷＭパルスにより発振周波数の発振／停止を制御するバースト調光（ＰＷＭ調光）方式とがある。
【０００３】
前者は、インバータからのノイズ（可聴音）が小さく安定であるという利点があるものの調光範囲が狭いという欠点がある。一方後者は、調光範囲が広いという利点があり車載用ディスプレイ等広い調光範囲が要求される映像機器で主に使用されている。
【０００４】
また、インバータ回路の方式には、大きく自励式インバータ回路と他励式インバータ回路がある。以前は前者の自励式インバータ回路が主に用いられてきたが、冷陰極管を多数使用する場合の経済性や安全面から現在では主に後者の他励式インバータ回路が多く用いられている。しかし現在でも一部の商品では回路の簡素化やコストの面から自励式インバータ回路が引き続き用いられている。
【０００５】
他励式インバータ回路は、制御ＩＣにてフィードバックループを構成している関係上保護機能が制御ＩＣにて用意されており、冷陰極管への接続コネクタ−が外れたり冷陰極管が折れたりして冷陰極管が点灯しなくなった時（以下ランプオープンと称する）にインバ−タ回路の出力を強制的に停止させることが容易にできる。しかし自励式インバータ回路は、そのようなフィードバックループがないために管電流を検出してインバ−タ回路の出力を強制的に停止させるようなことが行われている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶テレビや液晶ディスプレイ等が家庭で用いられる場合は調光範囲も限られているが、車載用等として用いられる場合は、昼と夜でバックライトの明るさが大きく変わるため、調光範囲も１０％以下から１００％付近までと広範囲に渡る。そのため従来のようにランプオープンを判定する閾値電流を固定にした自励式インバータ装置においては、インバ−タ出力がランプオープンになったということを判断することが非常に困難であり、調光を絞った際に特に車載機器のように外来ノイズが多い機器の場合はノイズの影響による誤動作が起こる可能性があるという課題がある。
【０００８】
この様子を、図６及び図７を用いて説明する。
【０００９】
図６は、自励式インバータ制御回路において調光デューティーが小さい場合を重視してランプオープン判定閾値電流を設定した例で、（ａ）は冷陰極管が点灯している正常時の検出電流、（ｂ）は冷陰極管が点灯していないランプオープン時の検出電流、（ｃ’）はランプオープン判定用の閾値電流、（ｄ’）はこの調光デューティー以上では管電流が正常時のものかランプオープン時のものかを正しく検出できない境界点である。
【００１０】
図７は、自励式インバータ制御回路において調光デューティーが大きい場合を重視してランプオープン判定閾値電流を設定した例で、（ａ）は冷陰極管が点灯している正常時の検出電流、（ｂ）は冷陰極管が点灯していないランプオープン時の検出電流、（ｃ”）はランプオープン判定用の閾値電流、（ｄ”）はこの調光デューティー以下では管電流が正常時のものかランプオープン時のものかを正しく検出できない境界点である。
【００１１】
図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すようにノイズの影響でインバータトランスが無負荷（つまりランプオープン）になっても一定量の管電流が検出される。
【００１２】
そのため、図６のように調光が暗い側にあわせて（調光デューティーが小さい場合を重視して）（ｃ’）の閾値を設定すると調光が明るい場合に、（ｄ’）以上の調光デューティーの領域では常に閾値以上の電流が流れるためランプオープン状態を正しく検出することができない。
【００１３】
一方、図７のように調光が明るい側にあわせて（調光デューティーが大きい場合を重視して）（ｃ”）の閾値を設定すると調光が暗い場合に、（ｄ”）以下の調光デューティーの領域では常に閾値以下の電流が流れるためランプオープン状態でないにも関わらずランプオープン状態と誤検出してしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明のインバータ制御装置は、調光ＰＷＭパルスに基づき冷陰極管の点灯／不点灯を制御する液晶表示装置用の自励式インバータ制御装置において、
インバータ出力トランスに流れる管電流を検出する管電流検出回路と、前記調光ＰＷＭパルスのデューティーの変化に基づき前記管電流の異常検出を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、調光デューティー（明るさ）の変化に応じてランプオープン判定閾値電流を変化させることで、調光デューティーが変化してもランプオープン判定の誤検出が少ない安定した自励式インバータ制御回路及び自励式インバータ制御方法を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係わる自励式インバータ制御装置の一例を示したブロック図
【図２】本発明の実施例１に係わる自励式インバータ制御装置の管電流検出回路の一例を示した内部回路図
【図３】本発明の実施例１に係わる自励式インバータ制御装置の動作概念図
【図４】本発明の実施例２に係わる自励式インバータ制御装置の一例を示したブロック図
【図５】本発明の実施例２に係わる自励式インバータ制御装置の動作概念図
【図６】従来の自励式インバータ制御回路の調光デューティーが小さい場合を重視してランプオープン判定用の閾値電流を設定した場合の動作概念図
【図７】従来の自励式インバータ制御回路の調光デューティーが大きい場合を重視してランプオープン判定用の閾値電流を設定した場合の動作概念図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の自励式インバータ制御装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係わる自励式インバータ制御装置の一例を示したブロック図である。
【００１９】
図１の自励式インバータ制御装置１００は、調光ＰＷＭパルスに基づき自励式インバータ回路４に入力する電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する調光制御回路１と、液晶パネルモジュール２と、液晶パネルモジュール２を光らせるバックライト３と、バックライト３を駆動する自励式インバータ回路４と、インバ−タ出力トランスに流れる管電流を検出する管電流検出回路５と、自励式インバータ制御装置１００全体を制御する制御部６と、管電流検出用抵抗器７、リモコン等のＵｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＩ）８とで構成される。また、制御部６は、調光制御回路１に調光ＰＷＭパルスを出力するマイコン１１と、マイコン１１から出力された調光ＰＷＭパルスを平滑化しランプオープン判定用の閾値電流に変換する管電流閾値変換回路１２と、管電流検出回路５で検出された管電流と管電流閾値変換回路１２から出力されたランプオープン判定用の閾値電流とを比較し比較結果をマイコン１１に出力する管電流比較回路１３とで構成される。また、自励式インバータ回路４には、コレクタ共振型発振回路が用いられている。
【００２０】
図２は、管電流検出回路５の構成図の一例である。管電流検出回路５は、整流ダイオード２１と、平滑コンデンサ２２と、分圧回路２３とで構成させる。
【００２１】
図３は、本発明の実施例１における自励式インバータ制御装置１００の動作概念図である。
【００２２】
図３において（ａ）は管電流検出回路５で検出される冷陰極管が点灯している正常時の電流、（ｂ）は管電流検出回路５で検出される冷陰極管が点灯していないランプオープン時の電流、（ｃ１）はランプオープン判定用の閾値電流である。
【００２３】
以下に、自励式インバータ制御装置１００の具体的な動作を説明する。
【００２４】
冷陰極管が正常に点灯している場合は、自励式インバータ回路４のインバ−タトランスの出力〜バックライト３（冷陰極管）〜ＧＮＤ１〜ＧＮＤ２〜管電流検出抵抗器７〜自励式インバータ回路４のインバ−タトランスのループで管電流が流れる。管電流検出用抵抗器７の両端には交流電圧が発生し、整流ダイオード１１、平滑コンデンサ１２、分圧回路１３からなる管電流検出回路５にて直流電圧に変換する。
【００２５】
ユーザーがリモコン等のＵＩ８を通してバックライト３の明るさの設定を変更した場合やその他昼夜等の環境情報等によりバックライト３の明るさが自動制御された場合、変更／制御された明るさ情報がＵＩ８等からマイコン１１に伝えられ、マイコン１１は変更／制御された明るさ情報に基づき調光ＰＷＭパルスを発生させ、その調光デューティーを制御する。この調光デューティーに応じて調光制御回路１で自励式インバータ回路４をＯＮ／ＯＦＦしており、調光デューティーに応じて自励式インバータ回路４のインバータトランスに流れる管電流が変化することになる。すなわち調光デューティーが大きい場合（明るさが明るく設定／制御された場合）は管電流が大きく、調光デューティーが小さい場合（明るさが暗く設定／制御された場合）は管電流が小さく検出されることになる（図３（ａ））。
【００２６】
一方、ランプオープンになった場合は、ノイズの影響により一定量の管電流が検出され、管電流検出回路５に一定電圧が出力される（図３（ｂ））。自励式インバータは常に発振しており、その発振期間は調光ＰＷＭパルスのデューティーに比例する。そのためノイズも調光ＰＷＭパルスのデューティーに比例することになる。
【００２７】
管電流検出回路５で検出された管電流が、正常時のもの（図３（ａ））か、ランプオープン時のもの（図３（ｂ））かは、管電流比較回路１３で管電流検出回路５の出力電圧と管電流閾値変換回路１２の出力電圧とを比較し判断する。管電流閾値変換回路１２は、ＬＰＦと電圧変換回路で構成され、ユーザーによるバックライト３の明るさの設定変更等に基づきマイコン１１で発生された調光ＰＷＭパルスを管電流比較回路１３で比較するランプオープン判定用の閾値電流に変換し出力する。つまり、ランプオープン判定用の閾値電流は、調光ＰＷＭパルスのデューティーに応じて線形的に変化する。このときこの閾値電流は、正常時の管電流とランプオープン時の管電流の中間にくるように設定すると誤動作が発生しにくくてよい（図３（ｃ１））。
【００２８】
管電流比較回路１３は、管電流検出回路５から出力された管電流が管電流閾値変換回路１２から出力されたランプオープン判定用の閾値電流よりも大きい場合は、通常点灯していると判断する。逆に、管電流検出回路５から出力された管電流が管電流閾値変換回路１２から出力されたランプオープン判定用の閾値電流よりも小さい場合は異常状態として調光制御回路１をＯＦＦ状態とし、自励式インバ−タ回路５の出力を強制的に停止させる。
【００２９】
以上の構成により、本実施例１の自励式インバータ制御回路１００によれば、調光デューティー（明るさ）の変化に応じて、ランプオープン判定用の閾値電流を変化するように管電流閾値変換回路１２で変換することで、調光デューティーが変化してもランプオープン判定の誤検出が少ない安定したインバータ制御回路を提供することできる。
【実施例２】
【００３０】
図４は、本発明の実施例２における自励式インバータ制御回路の構成図の一例である。実施例１と同じ構成のものには同じ番号を付しており、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００３１】
図５は、本発明の実施例２における自励式インバータ制御回路の動作概念図である。
【００３２】
図５において（ａ）は管電流検出回路５で検出される冷陰極管が点灯している正常時の検出電流、（ｂ）は管電流検出回路５で検出される冷陰極管が点灯していないランプオープン時の検出電流、（ｃ２）はランプオープン判定用の閾値電流である。
【００３３】
実施例１では、調光ＰＷＭパルスを管電流閾値変換回路１２にて変換し、ランプオープン判定用の閾値電流を作成していたが、マイコン１１では調光情報を持っているので、調光情報を基に直接Ｄ／Ａコンバータにて管電流閾値を出力する。
【００３４】
なお、図４ではマイコン内蔵のＤ／Ａコンバータを使用しているが、外付けＤ／Ａコンバータを用いてもよい。
【００３５】
このような構成にすると図５（ｃ２）のランプオープン判定用の検出電流閾値は、マイコンから自由に設定することができるため、図５（ｃ２）に示すような略指数関数的に非線形にも設定ができる。非線形にできると調光ＰＷＭパルスのデューティーが小さい時と大きい時でノイズに対する誤検出の判定マージンを変えることができ、調光デューティーが変化してもランプオープン判定の誤検出がより少ない安定したインバータ制御回路を提供することできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の自励式インバータ制御装置、自励式インバータ制御方法によれば、調光デューティー（明るさ）の変化に応じてランプオープン判定閾値電流を変化させることで、調光デューティーが変化してもランプオープン判定の誤検出が少ない安定した自励式インバータ制御回路及び自励式インバータ制御方法を提供することできるので、自励式インバータ制御に有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１    調光制御回路
２    液晶パネルモジュール
３    バックライト
４    自励式インバータ回路
５    管電流検出回路
６、１６    制御部
７    管電流検出用抵抗器
８    Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＩ）
１１、３１    マイコン
１２    管電流閾値変換回路
１３    管電流比較回路
２１    整流ダイオード
２２    平滑コンデンサ
２３    分圧回路
１００、２００    自励式インバータ制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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