(57)【要約】【課題】  液晶ディスプレイ用バックライトユニットにおいて、蛍光管電流がインバータ電源に帰還しない構成でもバースト調光時に安定して電流監視が可能な検出方式を提供する。【解決手段】  インバータ電源の駆動パルスが出現する期間のみ、電流状態をラッチして異常状態を判定することにより、蛍光管電流がインバータ電源に帰還しない構成で正常動作時と異常時の変位レベルが小さい場合でもバックライトの異常状態を検出することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光管を点灯させるためのインバータ電源の駆動方法であって、
前記インバータ電源を駆動するための駆動パルスが出現している期間のみ前記蛍光管の電流状態を検出して、前記インバータ電源の出力が正常状態か異常状態かを判定し、
正常状態であると判定されている間は前記蛍光管への交流の出力を継続し、
異常状態であると判定された場合には前記蛍光管への交流の出力を停止する駆動方法。
【請求項２】
請求項１記載の駆動方法であって、
前記蛍光管からの電流値又は電圧値と、予め設定された固定の閾値との大小関係を判定して、前記インバータ電源の出力が正常状態か異常状態かを判定する駆動方法。
【請求項３】
蛍光管を点灯させるためのインバータ電源であって、
インバータトランスと、
前記インバータ電源を駆動するための駆動パルスを出力する駆動回路と、
前記インバータトランスの低圧側の電圧値と、予め設定される固定の閾値とを比較して、前記インバータ電源の出力が正常状態か異常状態かを示す状態信号を出力するコンパレータと、
前記コンパレータの状態信号を、バースト信号をトリガとして出力するフリップフロップと、
前記フリップフロップから出力される状態信号が異常状態を示す信号である場合に、前記インバータ電源を停止する信号を生成して前記駆動回路に出力するアラーム回路とを有するインバータ電源。
【請求項４】
請求項３記載のインバータ電源であって、
更に、前記駆動パルスと、前記インバータトランスの出力電流の出現のタイミングを調整するための遅延回路を備え、該遅延回路の出力信号が前記フリップフロップのクロックとして利用されるインバータ電源。
【請求項５】
直列に接続された２本の蛍光管を点灯させるためのインバータ電源であって、
２つのインバータトランスと、
前記インバータ電源を駆動するための駆動パルスを出力する駆動回路と、
前記各インバータトランスの低圧側の電圧値と、予め設定される固定の閾値とを比較して、前記インバータ電源の出力が正常状態か異常状態かを示す状態信号を出力する２つのコンパレータと、
バースト信号をトリガとして利用して、前記各コンパレータの状態信号を出力する２つのフリップフロップと、
前記各フリップフロップから出力される状態信号が異常状態を示す信号である場合に、前記インバータ電源を停止する信号を生成して前記駆動回路に出力するアラーム回路とを有するインバータ電源。
【請求項６】
請求項５記載のインバータ電源であって、
更に、前記駆動パルスと、前記インバータトランスの出力電流の出現のタイミングを調整するための遅延回路を備え、該遅延回路の出力信号が前記各フリップフロップのクロックとして利用されるインバータ電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ用バックライトに使用する蛍光管点灯用のインバータ電源及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、「直流を交流に変換し、変換された交流を蛍光管に出力するインバータ装置において、直流を交流に変換して出力する出力回路と、該出力回路を駆動するドライブ回路と、ユーザが操作する輝度調整手段に基づいて、出力回路によって変換される交流の電流量の調節を行なって蛍光管の輝度を調整する輝度調整回路と、蛍光管に流れる管電流が閾値よりも小さいことを検出した場合には、前記ドライブ回路へ制御信号を出力して出力回路の動作をオフさせる保護回路と、前記輝度調整回路からの輝度に関する情報に基づいて、輝度の変化に伴って閾値の値を変化させる調整回路とを具備することを特徴とするインバータ装置」が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８５４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶ディスプレイ用バックライトに使用する蛍光管点灯用のインバータ電源には、バックライト装置の異常状態を検知してインバータ電源を停止する保護回路を設置することが一般的である。
【０００５】
異常状態としてはインバータ電源の高圧接続部または低圧接続部の開放、蛍光管の破損等による過電圧状態やインバータ電源の高圧接続部の他電位箇所等への接触による過電流状態がある。
【０００６】
これら異常状態が持続した場合にはインバータ電源過負荷状態による破損が発生する可能性があるため、インバータ電源は保護回路を設置して異常状態発生時にインバータ電源を停止する機能が必要とされている。
【０００７】
従来の液晶ディスプレイ用バックライトユニットは蛍光管とインバータ電源は高圧と低圧それぞれを接続するのが一般的であった。
【０００８】
近年はバックライトユニットの構造簡略化を目的として2本の蛍光管を1組とし、2本1組の蛍光管の低圧側同士を接続して2本1組の蛍光管高圧側にインバータ電源から位相を反転した電圧を供給する方式が実用化されてきている。
【０００９】
低圧接続部開放の監視について、従来の蛍光管接続方式の場合はインバータ電源に帰還する蛍光管電流がゼロになることを監視することで検出が可能であった。しかしながら蛍光管電流がインバータ電源に帰還されない方式ではインバータトランスの低圧側電流で電流監視を実施する必要があるが、インバータトランスの低圧側電流には蛍光管からバックライトパネルへのリーク電流が含まれるため蛍光管低圧側同士の接続が解放した場合にもゼロにはならず、バースト信号によるバックライトの輝度変更を考慮すると異常検出の閾値を設定することは非常に困難である。
【００１０】
上述の特許文献１インバータでは閾値を変更する際に使用するバーストＯＮ信号の波高値の変動により閾値が変動するため、精度が実使用に耐えうるかは個別の事例ごとで確認が必要である。
【００１１】
本発明は、例えば上述の蛍光管電流がインバータ電源に帰還しない構成で、正常動作時と異常時の変位レベルが小さい場合でもバースト調光時に安定した電流監視が可能な検出方式を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、例えば、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インバータ電源の出力の異常状態を高い精度で安定して検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に従うインバータ電源は、異常電圧、異常電流の判定閾値を固定とし、バーストＯＮ期間だけの異常監視結果を有効に利用することができる。
【００１５】
本発明のインバータ電源の異常電流検出部は、例えば、インバータトランス低圧側電流を電流−電圧変換し、異常閾値をリファレンスに設定したコンパレータで比較して異常状態をデジタル符号化し、インバータ電源の駆動パルスをトリガとしてフリップフロップでラッチする構成とする。
【００１６】
本構成により、バーストONの期間だけが判定の対象となり、平均化する場合に発生するバーストＯＦＦ期間の検出電圧低下マージンを必要としないため、検出閾値をより高精度に設定が可能となる。
【００１７】
すなわち、インバータトランスの低圧側電流を平均化せず、バーストＯＮ期間だけが判定の対象となるため、平均化した場合に発生するバーストＯＦＦ期間の検出電圧誤差がなく、検出閾値をより高精度に設定することが可能となる。その結果、２本の蛍光管の低圧端子同士を接続した１対の蛍光管高圧端子と、位相反転した１対の高圧端子を有するインバータ電源を接続する方式においても、インバータトランスの低圧側電流で低圧接続部開放の異常を検出することが可能となる。
【００１８】
かかるバックライト用インバータ電源の実施の形態を、以下に、より具体的に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明のインバータ電源の１実施例を説明するブロック図を示す。
【００２０】
本実施例のインバータ電源３４は液晶ディスプレイ用バックライトに使用する蛍光管１、２を点灯させるために直流電圧を交流電圧に変換する電源である。
インバータ電源３４は直流電圧を交流電圧に変換するブリッジ回路８をインバータトランス９、１０で昇圧し、高圧出力端子３、４を介して蛍光管１、２に交流高圧電圧を供給する。
【００２１】
インバータトランス９、１０は出力の極性が反転してあり、１つのブリッジ回路８で駆動されるため出力位相は反転しており、直列接続している蛍光管１、２を両端駆動する構成となっている。なお、本実施例ではインバータトランス９、１０の出力端子の極性を反転しているが、入力端子の極性を反転しても効果は同様である。
【００２２】
インバータトランス９、１０の出力電流はそれぞれ抵抗１１、１２によって電圧に変換され、ダイオード１３、１４によってそれぞれ半波整流された後、ダイオード２１、２２で合成され電流比較デューティ制御回路２５に入力される。
【００２３】
電流比較デューティ制御回路２５は、該入力電圧が一定となるように出力パルス幅を制御して、電圧パルスを、AND回路１０を介して駆動回路7に出力する。
【００２４】
駆動回路７は電流比較デューティ制御回路２５からの出力パルスを基にブリッジ回路８のスイッチ素子の構成に応じた駆動パルスを生成する。
【００２５】
AND回路１０は、電流比較デューティ制御回路２５の出力と、バックライトの輝度を調整するバースト信号５と、異常発生時にインバータ電源を停止する信号を生成するアラーム回路２６の出力とのANDをとるためのものであり、これにより、調光制御とインバータの停止制御を実現している。
【００２６】
アラーム回路２６は、電流異常判定結果であるフリップフロップ３１、３２の出力を基にインバータ電源停止信号を生成して停止信号をＡＮＤ回路１０に送出することができる。正常状態の間は、アラーム回路２６は、インバータ電源運転のための信号をＡＮＤ回路１０に出力する。
【００２７】
アラーム回路２６はインバータ電源が起動した直後の一定時間はこのインバータ電源停止信号の送出を保留する機能を有し、インバータ電源の確実な起動を確保している。また、異常発生によりインバータ電源が一旦停止するとＡＮＤ回路１０のからの出力パルスは停止するため、インバータ電源は停止状態を維持することとなる。
【００２８】
なお、本実施例ではアラーム回路２６には電流異常を検知するフリップフロップ３１、３２のみ接続しているが、インバータ電源には過電圧異常検知回路等、インバータ電源個別仕様に基づいた保護回路を接続することもできる。
【００２９】
コンデンサ１７、１８は、ダイオード１５、１６を介してインバータトランス９、１０の出力電流のピーク値を保持する。抵抗１９、２０は放電用の抵抗である。
【００３０】
抵抗２３、２４は、基準電圧６を分圧して電流異常検出の閾値を設定しており、コンパレータ２９、３０は、この閾値電圧とインバータトランス９、１０の出力電流のピーク値とを比較して、フリップフロップ３１、３２に電流監視状態を示す信号を符号化して送出する。
【００３１】
本実施例では、蛍光管１、２の開放時にインバータトランス９、１０出力電流が通常時よりも減少することを検出する実施例であり、インバータトランス９、１０の出力電流のピーク値が閾値よりも高い状態で論理符号：Hとなる構成としている。
【００３２】
フリップフロップ３１、３２のトリガクロックはAND回路２７で生成するバースト信号５と駆動パルスのＡＮＤ信号とする。
【００３３】
通常のインバータ電源ではバースト調光時の騒音を低減する目的でバーストターンオフの電流波形を緩やかにしており、フリップフロップ３１、３２のトリガクロックを駆動パルスとした場合には波形整形部分を電流低下と誤検出する可能性があるため、本実施例ではトリガクロックとしてバースト信号５と駆動パルスのＡＮＤ信号を使用しているが、バースト調光の波形整形を実施していない場合には、駆動パルスをトリガクロックとしても効果は同様である。
【００３４】
遅延回路２８は、駆動パルスとインバータトランス９、１０の出力電流の出現のタイミングを調整する目的で挿入しており、インバータトランス９、１０の出力電流が出現するタイミングに駆動パルスのエッジが出現するように遅延時間をもたせている。
【００３５】
このような構成とすることでフリップフロップ３１、３２出力は、正常動作かつ調光ＯＮ時に論理符号：Ｈ、正常動作かつ調光ＯＦＦ時も論理符号：Ｈ、異常動作かつ調光ＯＮ時に論理符号：Ｌ、異常動作かつ調光ＯＦＦ時も論理符号：Ｌとなり、調光ＯＮ期間のみ電流異常監視を実現することになる。
【００３６】
このように、バースト調光ＯＮ時のみ電流を監視する検出方式を提供することによって、蛍光管電流がインバータ電源に帰還しない構成で正常動作時と異常時の変位レベルが小さい場合でもバックライトの異常状態を検出することが可能となる。
【００３７】
本発明によれば、2本の蛍光管の低圧端子同士を接続した１対の蛍光管高圧端子と、位相反転した１対の高圧端子を有するインバータ電源を接続する方式においても、インバータトランスの低圧側電流で低圧接続部開放の異常を検出することが可能となる。
【００３８】
以上、本発明に従うインバータ電源の実施例を説明した。かかるインバータ電源は、例えば、液晶ディスプレイ用バックライト装置に適用することができる。図２に、上記インバータ電源３４を備える液晶ディスプレイ用バックライト装置３５の構成を模式的に示す。
【００３９】
液晶ディスプレイ用バックライト装置３５は、複数本のランプ３９と、複数本のランプ３９を点灯させるためのインバータ電源３４とを有する。2本1組のランプは低圧接続ケーブル６により低圧側同士を接続しており、それぞれの高圧側を高圧ケーブル３６、高圧コネクタ３７５を介してインバータ電源３４に接続される。インバータ電源３４は2本1組の高圧側にから位相を反転した電圧を供給している。
【００４０】
以上、本発明に従うインバータ電源及びそれを備える液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形例や改良例を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に従うインバータ電源構成を説明するブロック図である。
【図２】インバータ電源を備えるバックライト装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２    蛍光管
３、４    高圧出力端子
５        バースト信号
６        基準電圧
７        駆動回路
８        ブリッジ回路
９、１０    インバータトランス
１１、１２  抵抗
１３、１４  ダイオード
１５、１６  ダイオード
１７、１８  コンデンサ
１９、２０  抵抗
２１、２２  ダイオード
２３、２４  抵抗
２５      電流比較デューティ制御回路
２６      アラーム回路
２７      ＡＮＤ回路
２８      遅延回路
２９、３０  コンパレータ
３１、３２  フリップフロップ
３３        ＯＲ回路
３４      インバータ電源
３５      バックライト装置
３６      高圧ケーブル
３７      高圧コネクタ
３８      低圧接続ケーブル
３９      ランプ（複数本）
【図１】
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【図２】
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