(57)【要約】【課題】チャージポンプ回路における昇圧動作が原因となりリップル電流が発生する場合がある。そして、このリップル電流はノイズ源となってＬＥＤがちらつくことがある。【解決手段】チャージポンプ回路１３ｂによって、発光部１３ａの各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に電源電圧Ｖｏｕｔを供給し、同ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンオフさせるに際して、同ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４を時分割にて順次オンさせるとともに、オンとオンとの間に何れのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４もオフさせる区間（電源電圧Ｖｏｕｔの非供給時間）を設け、この区間においてチャージポンプ回路１３ｂを動作状態（昇圧動作を動作させる）とする。これによって、チャージポンプ回路１３ｂの動作状態にて発生し得るリップル電流がノイズ源となりＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がちらついてしまうことを防止することが可能になる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの第１コンデンサおよび第２コンデンサを有し、電源より上記第１コンデンサを充電する充電動作と同第１コンデンサの充電電荷を上記第２コンデンサに移動する移動動作とを交互に行って電源電圧を昇圧する昇圧動作および同昇圧された電源電圧を出力する出力動作を実行可能なチャージポンプ回路と、
並列に複数接続されるとともに、上記チャージポンプ回路から出力される上記電源電圧が供給されることによって発光可能な発光部と、
上記チャージポンプ回路から所定の供給時間にて上記各発光部毎に上記電源電圧を供給させるとともに、何れの発光部に対して同電源電圧を供給しない非供給時間を形成させ、同非供給時間にて上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する電源制御回路とを具備することを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
上記電源制御回路は、上記供給時間を上記各発光部毎に変更可能に形成されることを特徴とする上記請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
上記電源制御回路は、上記非供給時間を変更可能に形成されることを特徴とする上記請求項１または請求項２のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項４】
上記電源制御回路は、上記チャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出可能であるとともに、上記非供給時間であって、上記検出した電源電圧値が所定電圧値以下の場合に上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御することを特徴とする上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項５】
上記電源制御回路は、上記チャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出可能であるとともに、上記各発光部における降下電圧に対応してチャージポンプ回路を動作状態にする動作電圧値を設定可能であり、上記非供給時間であって、上記検出した電源電圧値が上記設定した動作電圧値以下の場合に上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御することを特徴とする上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項６】
上記電源制御回路は、上記各発光部を発光させた際の降下電圧値を取得可能であるとともに、上記動作電圧値を設定するにあたり、１周期前の発光時に取得した降下電圧値に対応して当該動作電圧値を設定することを特徴とする上記請求項５に記載の電源制御装置。
【請求項７】
上記電源制御回路は、上記各発光部とチャージポンプ回路との経路に配設され、オン動作時に同経路を接続するとともにオフ動作時に同経路を遮断するスイッチング回路を有し、同スイッチング回路をオンオフ動作させることによって、上記各発光部毎に電源電圧を供給させることを特徴とする上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電源制御回路。
【請求項８】
上記電源制御回路は、上記スイッチング回路をオン動作させる時間を変更することによって上記供給時間を上記各発光部毎に変更することを特徴とする上記請求項７に記載の電源制御回路。
【請求項９】
上記発光部は、ＬＥＤにて形成されることを特徴とする上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の電源制御回路。
【請求項１０】
少なくとも二つの第１コンデンサおよび第２コンデンサを有し、電源より上記第１コンデンサを充電する充電動作と同第１コンデンサの充電電荷を上記第２コンデンサに移動する移動動作とを交互に行って電源電圧を昇圧する昇圧動作および同昇圧された電源電圧を出力する出力動作を実行可能なチャージポンプ回路から上記電源電圧の供給をうけて発光可能な並列接続された複数の発光部に対する同電源電圧の供給を制御する電源制御方法であって、
上記各発光部に対して上記電源電圧が供給されるか否かを判別する電圧供給状態判別工程と、
上記電圧供給判別工程にて、何れの発光部に対して上記電源電圧が供給されていないと判別された場合に上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する電源制御工程とを具備することを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源制御装置および電源制御方法に関し、特に複数の発光部に対して供給される電源電圧を制御する電源制御装置および電源制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チャージポンプ回路から供給される電源電圧を制御しつつ、所定の負荷を動作させる電源制御装置として、液晶ディスプレイ装置の液晶バックライト制御装置がある。この液晶バックライト制御装置は、負荷として複数のＬＥＤが配設され、このＬＥＤに対してチャージポンプ回路から電源電圧を供給しオン（点灯状態）させることによりバックライト機能を実現している（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
米ナショナルセミコンダクター社の製品：ＬＭ２７９４のデータシート［平成１４年１０月２２日検索］インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｉｏｎａｌ．ｃｏｍ／ｄｓ／ＬＭ／ＬＭ２７９４．ｐｄｆ＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した電源制御装置において、チャージポンプ回路は、内部に２つのコンデンサを備え、このコンデンサ間にて電荷を移動させることにより、入力電圧を２倍に増加させた出力電圧を取得する昇圧動作と、昇圧された電源電圧をＬＥＤに対して出力する出力動作を行う。ここで、このチャージポンプ回路における昇圧動作が原因となりリップル電流が発生する場合がある。そして、このリップル電流はノイズ源となってＬＥＤがちらつくことがある。
【０００５】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、チャージポンプ回路の昇圧動作によってＬＥＤがちらつくことを防止することが可能な電源制御装置および電源制御方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、少なくとも二つの第１コンデンサおよび第２コンデンサを有し、電源より上記第１コンデンサを充電する充電動作と同第１コンデンサの充電電荷を上記第２コンデンサに移動する移動動作とを交互に行って電源電圧を昇圧する昇圧動作および同昇圧された電源電圧を出力する出力動作を実行可能なチャージポンプ回路と、並列に複数接続されるとともに、上記チャージポンプ回路から出力される上記電源電圧が供給されることによって発光可能な発光部と、上記チャージポンプ回路から所定の供給時間にて上記各発光部毎に上記電源電圧を供給させるとともに、何れの発光部に対して同電源電圧を供給しない非供給時間を形成させ、同非供給時間にて上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する電源制御回路とを具備する構成としてある。
【０００７】
上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、チャージポンプ回路に少なくとも二つの第１コンデンサおよび第２コンデンサを備えさせる。そして、当該チャージポンプ回路では、電源より第１コンデンサを充電する充電動作と、第１コンデンサの充電電荷を第２コンデンサに移動させる移動動作とを交互に行って電源電圧を昇圧する昇圧動作を実行するとともに、この昇圧された電源電圧を出力する出力動作を実行する。そして、このチャージポンプ回路から出力される電源電圧は、並列に複数接続された発光部に供給され、同発光部は発光する。ここで、チャージポンプ回路にて昇圧動作が行われると、電源電圧にリップル電流が発生する場合がある。
【０００８】
このリップル電流はノイズ源となり、発光部の発光にちらつきが発生する場合がある。そこで、電源制御回路は、チャージポンプ回路から所定の供給時間にて各発光部毎に上記電源電圧を供給させる際に、何れの発光部に対して同電源電圧を供給しない非供給時間を形成させる。また、この非供給時間にてチャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する。すなわち、供給時間においては、チャージポンプ回路の昇圧動作は非動作状態になる。従って、発光部の発光時は昇圧動作が非動作状態となるため、この昇圧動作によって発生するリップル電流が発光のちらつきの原因となることを回避することが可能になる。
【０００９】
各発光部は製造誤差等が原因となり光度にばらつきが発生する。この光度のばらつきを解消することが可能な手法の一例として、請求項２にかかる発明は、上記請求項１に記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記供給時間を上記各発光部毎に変更可能に形成される構成としてある。
上記のように構成した請求項２にかかる発明においては、電源制御回路を各発光部毎に電源電圧を供給する供給時間を変更可能に形成する。そして、例えば、予め認識可能な発光部の光度のばらつきに対応して供給時間を変更する。これによって、各発光部における光度を略一定にすることが可能になる。
【００１０】
非供給時間を適宜変更することができると、発光部における光度の調整を行ったり、発光部にて消費される消費電力の調整を行うことが可能となり好適である。そこで、請求項３にかかる発明は、上記請求項１または請求項２のいずれかに記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記非供給時間を変更可能に形成される構成としてある。
上記のように構成した請求項３にかかる発明においては、電源制御回路にて形成する非供給時間を変更可能にする。
【００１１】
ここで、非供給時間にて昇圧動作を動作状態とする際に、電源電圧に余裕がある場合（例えば、昇圧させる前の電源電圧で発光部を発光させることが可能な場合）その時点では昇圧動作は必要無い場合がある。すなわち、チャージポンプ回路を動作状態にする必要はない。そこで、請求項４にかかる発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記チャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出可能であるとともに、上記非供給時間であって、上記検出した電源電圧値が所定電圧値以下の場合に上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明においては、電源制御回路にてチャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出する。そして、非供給時間であって、この検出した電源電圧値が所定電圧値以下の場合にチャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する。これによって、非供給時間であっても昇圧動作を省略することができエネルギー効率を向上させることが可能になる。
【００１２】
ここで、非供給時間にて昇圧動作を動作状態とする際に、電源電圧に余裕がある場合（例えば、昇圧させる前の電源電圧で次に発光させる発光部にて必要となる動作電圧を賄える場合）その時点では昇圧動作は必要無い。すなわち、チャージポンプ回路を動作状態にする必要はない。そこで、請求項５にかかる発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記チャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出可能であるとともに、上記各発光部における降下電圧に対応してチャージポンプ回路を動作状態にする動作電圧値を設定可能であり、上記非供給時間であって、上記検出した電源電圧値が上記設定した動作電圧値以下の場合に上記チャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明においては、電源制御回路にてチャージポンプ回路が出力する電源電圧値を検出可能にする。また、各発光部における降下電圧に対応してチャージポンプ回路を動作状態にするための動作電圧値を設定可能にする。そして、非供給時間であって、検出した電源電圧値が設定した動作電圧値以下の場合にチャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する。これによって、非供給時間であっても昇圧動作を省略することができエネルギー効率を向上させることが可能になる。ここで、上述した動作電圧は、発光部での降下電圧、電流源での降下電圧、コンデンサが放電により低下する電圧などを含んでいる。
【００１３】
発光部における降下電圧値は、例えば、周囲温度等の外部要因にて変動する場合がある。このとき、適宜、外部要因に応じた降下電圧値に基づいて動作電圧値を設定できると好適である。そこで、請求項６にかかる発明は、上記請求項５に記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記各発光部を発光させた際の降下電圧値を取得可能であるとともに、上記動作電圧値を設定するにあたり、１周期前の発光時に取得した降下電圧値に対応して当該動作電圧値を設定する構成としてある。
上記のように構成した請求項６にかかる発明においては、電源制御回路にて各発光部を発光させた際の降下電圧値を取得可能する。そして、電源制御回路では、上述した動作電圧値を設定するにあたり、１周期前の発光時に取得した降下電圧値に対応して当該動作電圧値を設定する。
【００１４】
電源制御回路の具体的構成の一例として、請求項７にかかる発明は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記各発光部とチャージポンプ回路との経路に配設され、オン動作時に同経路を接続するとともにオフ動作時に同経路を遮断するスイッチング回路を有し、同スイッチング回路をオンオフ動作させることによって、上記各発光部毎に電源電圧を供給させる構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明においては、電源制御回路に各発光部とチャージポンプ回路との経路に配設され、オン動作時に同経路を接続するとともにオフ動作時に同経路を遮断するスイッチング回路を備えさせる。そして、このスイッチング回路をオンオフ動作させることによって、各発光部毎にチャージポンプ回路の電源電圧を供給させる。
【００１５】
かかる電源制御回路にて上述した各発光部毎に電源電圧の供給時間を変更する手法として、請求項８にかかる発明は、上記請求項７に記載の電源制御装置において、上記電源制御回路は、上記スイッチング回路をオン動作させる時間を変更することによって上記供給時間を上記各発光部毎に変更する構成としてある。
上記のように構成した請求項８にかかる発明においては、電源制御回路にてスイッチング回路をオン動作させる時間を変更することにより、供給時間を各発光部毎に変更可能にする。
【００１６】
このようにチャージポンプ回路から電源電圧の供給を受けて発光部を発光させる態様として液晶バックライトがある。液晶バックライトに本電源制御回路を適用した場合の発光部の具体的構成の一例として、請求項９にかかる発明は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の電源制御装置において、上記発光部は、ＬＥＤにて形成される構成としてある。
上記のように構成した請求項９にかかる発明においては、発光部をＬＥＤにて形成する。
【００１７】
また、チャージポンプ回路から発光部に対して電源電圧を供給しない非供給時間にてチャージポンプ回路の昇圧動作を動作状態に制御する手法は必ずしも実体のある電源制御装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。このため、請求項１０にかかる発明は、上述した電源制御装置を実現する方法を提供するものである。すなわち、必ずしも実体のある電源制御装置に限らず、電源制御方法としても有効であることに相違はない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、チャージポンプ回路の昇圧動作時に発生するリップル電流がノイズ源となり発光部がちらついてしまう現象を回避することが可能な電源制御装置を提供することができる。
また、請求項２にかかる発明によれば、光度のばらつきを低減することが可能になる。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、非供給時間を変更することによって、発光部の光度調整や消費電力調整を行うことが可能になる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、エネルギー効率を向上させることが可能になる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、エネルギー効率を向上させることが可能になる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、リアルタイムに動作電圧を設定することが可能になり、よりエネルギー効率を向上させることが可能になる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、電源制御回路の具体的構成の一例を提示することができる。
【００１９】
さらに、請求項８にかかる発明によれば、各発光部毎に電源電圧の供給時間を変更する具体的手法の一例を提示することができる。
さらに、請求項９にかかる発明によれば、発光部に適用して好適な具体的構成の一例を提示することができる。
さらに、請求項１０にかかる発明によれば、チャージポンプ回路の昇圧動作時に発生するリップル電流がノイズ源となり発光部がちらついてしまう現象を回避することが可能な電源制御方法を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）液晶ディスプレイ装置の概略構成：
（２）チャージポンプ回路の動作制御：
（３）まとめ：
【００２１】
（１）液晶ディスプレイ装置の概略構成：
図１は、本発明にかかる電源制御装置を適用する液晶ディスプレイ装置の概略構成を示した概略構成図である。同図において、液晶ディスプレイ装置１０は液晶パネル１１と、同液晶パネル１１を駆動する液晶ドライバー回路１２と、同液晶パネル１１のバックライトを制御する液晶バックライト制御回路１３とから構成されている。これらの回路は通常、ＬＣＤモジュールとして１つのユニットにて組み込まれている。また、図示していないが、液晶ディスプレイ装置１０には、ＬＣＤモジュールの他に電源ユニットやアナログディスプレイ互換インターフェースやコントロール回路が備えられ、これらの各機器は液晶ディスプレイ用の筐体に収容されている。ここで、電源ユニットは液晶パネル１１等に電源を供給するものであり、アナログディスプレイ互換インターフェースは、当該液晶ディスプレイ装置１０が接続されるパーソナルコンピュータのビデオカードから出力されるアナログ形式の映像信号をＬＣＤモジュールにて処理可能なデジタル信号に変換する。また、コントロール回路は画面の明るさやコントラスト、表示位置調整を行う制御回路である。
【００２２】
図２は、液晶バックライト制御回路１３の概略構成を示した概略構成図である。同図において、液晶バックライト制御回路１３は、発光部１３ａと、チャージポンプ回路１３ｂと、主制御回路１３ｃとを有する構成となっている。ここで、発光部１３ａには、液晶パネル１１のバックライトとして機能する図示しない複数のＬＥＤが備えられているとともに、チャージポンプ回路１３ｂは、この発光部１３ａが備える各ＬＥＤを発光させるための電源電圧を各ＬＥＤに対して供給可能になっている。また、主制御回路１３ｃは、発光部１３ａの各ＬＥＤの発光制御や、チャージポンプ回路１３ｂ等の電源電圧の出力を制御する電源制御を実行する。
【００２３】
図３および図４は、チャージポンプ回路１３ｂの概略構成を示した概略構成図である。図において、本実施形態におけるチャージポンプ回路１３ｂは、入力電圧Ｖｉｎに対し２倍の出力電圧となる電源電圧Ｖｏｕｔを得るために２個のコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を備える構成を採用している。ここで、チャージポンプ回路１３ｂの動作について説明する。スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が閉じて、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が開いているとき、端子１３ｂ１から入力される入力電圧Ｖｉｎは、コンデンサＣ１と繋がり、コンデンサＣ１に入力電圧Ｖｉｎと等しい電圧値になる充電が行われる。一方、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が開き、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が閉じているときは、これまでコンデンサＣ１に充電されていた入力電圧ＶｉｎがコンデンサＣ１を持ち上げる形で繋がるため、コンデンサＣ１には入力電圧Ｖｉｎの２倍の電圧が発生する。
【００２４】
さらに、コンデンサＣ１の＋側端子は、コンデンサＣ２とスイッチＳＷ３を通して繋がるため、コンデンサＣ２には入力電圧Ｖｉｎの２倍の電圧が充電される。そして、コンデンサＣ２に充電された電荷が電源電圧Ｖｏｕｔとして端子１３ｂ２から出力される。このスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉制御は、スイッチ動作制御回路１３ｂ４によって実行される。ここで、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉動作によってコンデンサＣ１に入力電圧Ｖｉｎを充電するとともに、このコンデンサＣ１の充電電荷をコンデンサＣ２に移動させて、コンデンサＣ２に対して電源電圧Ｖｏｕｔを入力電圧Ｖｉｎの２倍に昇圧させた電荷を充電させる動作が本発明にかかる「昇圧動作」に該当し、コンデンサＣ２に充電された電荷を電源電圧Ｖｏｕｔとして出力する動作が本発明にかかる「出力動作」に該当する。
【００２５】
また、本実施形態においては、スイッチ動作制御回路１３ｂ４は、端子１３ｂ３を介して主制御回路１３ｃよりイネーブル信号Ｅを入力可能になっている。このイネーブル信号Ｅは、当該チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を制御するためのものであり、図５に示すとおり、イネーブル信号ＥがＨレベルの場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉動作を実行可能状態とし、イネーブル信号ＥがＬレベルの場合に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉動作を実行不可状態に制御する。すなわち、イネーブル信号ＥがＨレベルの場合、チャージポンプ回路１３ｂでは、上述した「昇圧動作」および「出力動作」がともに動作状態となり、イネーブル信号ＥがＬレベルの場合には、当該チャージポンプ回路１３ｂでは「昇圧動作」が非動作状態となる。但し、かかる場合においても「出力動作」は動作状態である。このように、本実施形態においては、イネーブル信号ＥのＨ／Ｌレベルを制御することによって、チャージポンプ回路１３ｂの動作を制御することが可能になっている。
【００２６】
本実施形態においては、チャージポンプ回路１３ｂにて「昇圧動作」が行われない状態を当該チャージポンプ回路１３ｂが「非動作状態」であると表現し、「昇圧動作」が行われる状態を当該チャージポンプ回路１３ｂが「動作状態」であると表現する。ここで、チャージポンプ回路１３ｂが動作状態の場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチング動作に起因して出力される電源電圧Ｖｏｕｔにリップル電流が含まれる可能性があり得る。このようなリップル電流はノイズ源となる。そして、このノイズ源が要因となり、電源電圧Ｖｏｕｔの供給を受けて動作する発光部１３ａにて発光がちらつくことがあり得る。そこで、本実施形態では、ノイズ源による発光部１３ａへの影響を低減させるために、発光部１３ａにて何れのＬＥＤも発光していない状態において、チャージポンプ回路１３ｂを動作状態とする。一方、発光部１３ａにて何れかのＬＥＤが発光している状態において、チャージポンプ回路１３ｂを非動作状態とする。これによって、上述したノイズ源による発光部１３ａへの影響を低減させることを可能にする。
【００２７】
（２）チャージポンプ回路の動作制御：
図６は、液晶バックライト制御回路１３の内部構成を示した内部構成図である。同図において、発光部１３ａは４つのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４を備える構成となっており、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４は並列接続されている。むろん、接続されるＬＥＤの数は特に限定されるものではない。また、チャージポンプ回路１３ｂと、発光部１３ａの接続経路には定電流制御回路１４が配設されており、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に定電流が流れるように構成されている。そして、主制御回路１３ｃには、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４、スイッチング制御回路１３ｃ１、ＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２が配設される構成になっている。ここで、上述したＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の発光色は特に限定されるものではないが、バックライト機能としては白色ＬＥＤを適用すると好ましい。
【００２８】
ここで、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４は、上述した接続経路に各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に対応して配設され、スイッチング制御回路１３ｃ１が出力する所定の制御信号に基づいて開閉制御されることにより、オンオフ動作可能になっている。かかる場合、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオン動作すると、接続経路が導通し、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に電流が流れて、同ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４は発光する。さらに、各スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４は、ＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２に接続される。このＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２は、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４のオンオフ状態に基づいて、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオン（点灯状態）もしくはオフ（消灯状態）しているかを判別可能になっている。このＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２は、チャージポンプ回路１３ｂのスイッチ動作制御回路１３ｂ４に接続されるとともに、上述したイネーブル信号Ｅをスイッチ動作制御回路１３ｂ４に出力可能になっている。
【００２９】
このとき、当該ＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２は、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４に基づいて全てのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオフしていると判別した場合に、イネーブル信号ＥをＨレベルに制御するとともに、何れかのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオンしている場合には、イネーブル信号ＥをＬレベルに制御する。従って、全てのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオフの場合に、チャージポンプ回路１３ｂは動作状態となり、一方、何れかのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオンしている場合に、チャージポンプ回路１３ｂは非動作状態になる。これにより、チャージポンプ回路１３ｂが動作することによって発生するノイズによるＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の発光に対する影響を低減させることが可能になる。
【００３０】
図７は、スイッチング制御回路１３ｃ１が各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に出力する制御信号のタイミングチャートである。同図において、本実施形態におけるスイッチング制御回路１３ｃ１は、１０ｋＨｚの高周波信号が生成可能であるとともに、この生成した高周波信号を制御信号Ｓａ〜Ｓｄとしてスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４に出力可能になっている。すなわち、制御信号Ｓａはスイッチ回路ＳＷ１１に出力され、制御信号Ｓｂはスイッチ回路ＳＷ１２に出力され、制御信号Ｓｃがスイッチ回路ＳＷ１３に出力され、制御信号Ｓｄはスイッチ回路ＳＷ１４に出力される。また、本実施形態においては、１０ｋＨｚの制御信号Ｓａ〜Ｓｄを生成すると、この制御信号Ｓａ〜Ｓｄをスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４毎に時分割により出力する。従って、この制御信号Ｓａ〜Ｓｄによるスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４のオンオフ動作によって、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４は、個別にオンすることになる。
【００３１】
そして、本実施形態においては、全てのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオフさせるため、スイッチング制御回路１３ｃ１は、各制御信号Ｓａ〜Ｓｄの間に、何れの制御信号Ｓａ〜Ｓｄも出力しない区間Ｘを形成する制御を行う。すなわち、この区間Ｘでは、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフとなるため、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４にチャージポンプ回路１３ｂの電源電圧が供給されなくなることになる。従って、区間Ｘを形成する時間が、本発明にかかる非供給時間に該当する。また、制御信号Ｓａ〜Ｓｄがオンしている時間が、本発明にかかる供給時間に該当する。そして、図８に示すように、ＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２によって、この区間Ｘに対応してイネーブル信号ＥがＨレベルに制御され、かかるイネーブル信号Ｅを入力したスイッチ動作制御回路１３ｂ４によって、チャージポンプ回路１３ｂが動作状態に制御される。むろん、この区間Ｘの時間間隔、すなわち、非供給時間は、スイッチング制御回路１３ｃ１における制御によって適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００３２】
ここで、かかる場合に主制御回路１３ｃにて行われる制御処理の処理内容を図９のフローチャートに示す。同図において、最初にスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４の開閉状態を取得する（ステップＳ１００）。そして、全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。ここで、全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であると判別した場合、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の全てはオフ（消灯状態）であるため、イネーブル信号Ｅをオンにして、Ｈレベルにすることによって、チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を動作状態に制御する（ステップＳ１１０）。一方、何れかのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオン状態であると判別した場合、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の何れかがオン（点灯状態）であるため、イネーブル信号Ｅをオフにして、Ｌレベルにすることによって、チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を非動作状態に制御する（ステップＳ１１５）。ここで、上述したステップＳ１００〜Ｓ１１５までの処理はＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２にて行われる。
【００３３】
上述した実施形態においては、制御信号Ｓａ〜Ｓｄは、１０ｋＨｚの高周波信号にて形成した。これにより、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４は、一定の供給時間間隔によってチャージポンプ回路１３ｂから電源電圧Ｖｏｕｔの供給を受けるとともに、定電流制御回路１４によって定電流が流れて発光する。すなわち、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４は同一の動作条件にて発光することになる。従って、発光能力が異なるＬＥＤがあった場合、これらのＬＥＤを時分割にて点灯させると、バックライトがちらついてしまう。これは、ＬＥＤの製造時誤差等による光度のばらつきが原因となる。ここで、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４において、このような光度のばらつきがある場合、上述した同一の動作条件にて発光させると、バックライトがちらついてしまうことになる。そこで、本実施形態においては、制御信号Ｓａ〜Ｓｄの信号幅を変更することによって、すなわち、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に対する電源電圧Ｖｏｕｔの供給時間を変更することによって、上述した明るさのばらつきを解消する手法を採用する。
【００３４】
図１０は、制御信号Ｓａ〜Ｓｄの信号幅を変更した場合のタイミングチャートである。ここでは、変更後の制御信号を制御信号Ｓａ１〜Ｓｄ１とした。同図において、制御信号Ｓａ１は、スイッチ回路ＳＷ１１に出力され、制御信号Ｓｂ１は、スイッチ回路ＳＷ１２に出力され、制御信号Ｓｃ１は、スイッチ回路ＳＷ１３にに出力され、制御信号Ｓｄ１はスイッチ回路ＳＷ１４に出力される。ここで、本実施形態においては、ＬＥＤ１３ａ２とＬＥＤ１３ａ４の光度が弱いとする。そこで、かかる場合は、制御信号Ｓｂ１，Ｓｄ１の信号幅を長くする（図においては、制御信号Ｓｂ１を１０μｓｅｃ＊１．０４とし、制御信号Ｓｄ１を１０μｓｅｃ＊１．１としている）。これによって、ＬＥＤ１３ａ２，１３ａ４の光度が強くなるように調整する。むろん、この変更度合いは後述するとおり、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００３５】
図１１は、信号幅を変更した制御信号Ｓａ１〜Ｓｄ１を出力可能なスイッチング制御回路１３ｃ１の構成を示した構成図である。同図において、スイッチング制御回路１３ｃ１には、制御信号Ｓａ１〜Ｓｄ１に対応し、その信号幅を規定するための外付け可変抵抗器１３ｃ１１〜１３ｃ１４が配設されている。かかる構成において、スイッチング制御回路１３ｃ１は、外付け可変抵抗器１３ａ１１〜１３ａ４の抵抗値を入力するとともに、この抵抗値に基づいて制御信号Ｓａ１〜Ｓｄ１の信号幅を形成する。従って、全ての制御信号Ｓａ１〜Ｓｄ１の信号幅を一定に形成する場合は、各抵抗値を一定に設定すれば良いし、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４において光度のばらつきがある場合は、このばらつきに基づいて対応する外付け抵抗１３ｃ１１〜１３ｃ１４の抵抗値を適宜変更すれば良い。このように、抵抗値を適宜変更することにより、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の光度のばらつきを解消し、時分割にオンさせたとしても、バックライトがちらついてしまうことを防止することが可能になる。
【００３６】
上述した実施形態においては、全てのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオフの場合に、チャージポンプ回路１３ｂを動作状態に制御するとともに、何れかのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオンの場合に、チャージポンプ回路１３ｂを非動作状態に制御することにより、チャージポンプ回路１３ｂが動作することにより発生し得るリップル電流がノイズ源となってＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４にちらつきが発生してしまうことを防止した。ここで、この実施形態では、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４が全てのオフの場合にチャージポンプ回路１３ｂを動作状態として昇圧動作を行わせるが、昇圧動作する際に、チャージポンプ回路１３ｂの電源電圧Ｖｏｕｔが所定の設定値以下の場合にのみ、この昇圧動作を行わせるようにしても良い。そこで、かかる場合の液晶バックライト制御回路１３ｃの内部構成を図１２の内部構成図に示す。同図においては、電源電圧検出回路１３ｃ３にて抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源電圧Ｖｏｕｔの電圧値を入力するとともに、この入力した電圧値が所定の設定値以下の場合に制御信号Ｓ２をオン（Ｈレベル）させるようにする。そして、図１３のタイミングチャートに示すように、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４が全てオフ状態（制御信号Ｓ１がＨレベル）であって、電源電圧Ｖｏｕｔが設定値以下の場合（制御信号Ｓ２がＨレベル）にのみ、チャージポンプ回路１３ｂを動作状態とするようにイネーブル信号ＥのＨ／Ｌレベルを制御する。
【００３７】
ここで、かかる場合に主制御回路１３ｃにて行われる制御処理の処理内容を図１４のフローチャートに示す。同図において、最初にスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４の開閉状態を取得する（ステップＳ２００）。そして、全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。ここで、全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であると判別した場合、制御信号Ｓ１をオンにして、Ｈレベルにする（ステップＳ２１０）。一方、何れかのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオン状態であると判別した場合、制御信号Ｓ１をオフにして、Ｌレベルにする（ステップＳ２１５）。次に、電源電圧検出回路１３ｃ３にて抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してチャージポンプ回路１３ｂが出力する電源電圧Ｖｏｕｔを取得するとともに（ステップＳ２２０）、同検出した電源電圧Ｖｏｕｔが所定の設定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ２２５）。取得した電源電圧Ｖｏｕｔが設定値以下の場合は制御信号Ｓ２をオンにして、Ｈレベルにする（ステップＳ２３０）。
【００３８】
また、設定値以下ではない場合は制御信号Ｓ２をオフにして、Ｌレベルにする（ステップＳ２３５）。ここで、制御信号Ｓ１およびＳ２が両方ともにＨレベルか否かを判別し（ステップＳ２４０）、両方ともにＨレベルの場合は、イネーブル信号Ｅをオンにして、Ｈレベルにすることによって、チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を動作状態に制御する（ステップＳ２４５）。一方、制御信号Ｓ１およびＳ２の何れかがＬレベルの場合は、イネーブル信号Ｅをオフにして、Ｌレベルにすることによって、チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を非動作状態に制御する（ステップＳ２５０）。ここで、ステップＳ２００〜Ｓ２１５までの処理はＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２にて行われ、ステップＳ２２０〜Ｓ２３５までの処理は電源電圧検出回路１３ｃ３にて行われ、ステップＳ２４０〜Ｓ２５０までの処理は判別回路１３ｃ４にて行われる。
【００３９】
このように、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４のオンオフ状態に対応して、チャージポンプ回路１３ｂにおける昇圧動作を制御する場合に、電源電圧Ｖｏｕｔが出力可能な電圧値を考慮することによって、電源電圧Ｖｏｕｔが所定の設定値より大きい場合は、チャージポンプ回路１３ｂの昇圧動作を非動作状態とする。これにより、エネルギー効率を向上させることが可能となるとともに、チャージポンプ回路１３ｂの動作回数を少なくすることができるため、よりノイズの低減を図ることが可能になる。ここで、電源電圧Ｖｏｕｔの電源値を取得する手法は、特に限定されるものではなく、上述した実施形態のように電源電圧Ｖｏｕｔを直接取得する態様であっても良いし、図１５に示すように、定電流回路入力電圧検出回路１３ｃ５によって定電流回路１４に入力される入力電圧によって間接的に取得する態様であっても良い。
【００４０】
また、上述した本実施形態においては、電源電圧Ｖｏｕｔもしくは定電流制御回路１４の入力電圧に基づいて、チャージポンプ回路１３ｂの動作を制御する態様を示した。ここで、時分割によりＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンさせる場合においては、オンさせるＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に必要な電源電圧、すなわち、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンする際に降下する降下電圧、定電流制御回路１４での降下電圧、コンデンサＣ２が放電により低下する電圧を含んだ動作電圧を当該ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に供給することができれば良い。従って、本実施形態のように個別にＬＥＤ１３ａ１〜ＬＥＤ１３ａ４をオンさせる場合、電源電圧Ｖｏｕｔは、次にオンさせるＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の動作電圧分を有していれば良い。そこで、チャージポンプ回路１３ｂの動作を制御するに際してこの動作電圧を考慮することが可能な液晶バックライト制御回路１３ｃの内部構成を図１６の内部構成図に示す。同図においては、主制御回路１３ｃに動作電圧設定値発生回路１３ｃ５配設し、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に対応した動作電圧値をスイッチング制御回路１３ｃ１に対して出力可能な構成にしてある。
【００４１】
ここで、動作電圧設定値発生回路１３ｃ５には図１７に示すように、各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４における動作電圧を設定するための外付け可変抵抗１３ｃ５１〜１３ｃ５４が配設されている。ここで、外付け可変抵抗１３ｃ５１はその抵抗値を変更することによりＬＥＤ１３ａ１における動作電圧値を設定可能になっている。また、外付け可変抵抗１３ｃ５２はその抵抗値を変更することによりＬＥＤ１３ａ２の動作電圧を設定可能になっている。同様に、外付け可変抵抗１３ｃ５３はＬＥＤ１３ａ３および外付け可変抵抗１３ｃ５４はＬＥＤ１３ａ４の動作電圧値を設定可能になっている。そして、この外付け可変抵抗１３ｃ５１〜１３ｃ５４にて設定された動作電圧値がスイッチング制御回路１３ｃ１に入力され、同スイッチング制御回路１３ｃ１は、この入力した動作電圧値を制御信号Ｓ４を介して電源電圧検出回路１３ｃ３に入力する。このとき、スイッチング制御回路１３ｃ１は、時分割において次にオンさせるＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の動作電圧値を当該制御信号Ｓ４にて入力させることになる。
【００４２】
各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の動作電圧値を動作電圧設定値発生回路１３ｃ５にて設定し、同設定した動作電圧値をスイッチング制御回路１３ｃ１に出力する手法は、上述したように外付け可変抵抗１３ｃ５１〜１３ｃ５４を利用して固定的に設定して出力する手法に限定されるものではない。例えば、本実施形態のように時分割にてＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンさせる場合、１周期前のオンの際のＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４における降下電圧値に基づいて可変的に動作電圧値を設定して出力するようにしても良い。かかる場合の液晶バックライト制御回路１３の内部構成を図１８の内部構成図に示す。同図においては、動作電圧設定値回路１３ｃ５に対してＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４が出力する電圧を検出可能な配線を行う。
【００４３】
そして、同動作電圧設定値発生回路１３ｃ５では、スイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４が閉動作し、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４が発光される毎に、この電圧を入力する。動作電圧設定値発生回路１３ｃ５は、この入力した電圧を１周期前のＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４での降下電圧値として記憶する。このとき、動作電圧設定値発生回路１３ｃ５にサンプルホールド回路を配設し、このサンプルホールド回路にて記憶する。かかる場合、定電流制御回路１４での降下電圧、コンデンサＣ２が放電することにより低下する電圧などは、可変電圧Ｖｏｆｆｓｅｔにて予め設定しておく。そして、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の何れかをオンさせる場合、動作電圧設定値発生回路１３ｃ５は、サンプルホールド回路に記憶した対応するＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の降下電圧値と電圧Ｖｏｆｆｓｅｔとを動作電圧値として、スイッチング制御回路１３ｃ１に対し出力する。
【００４４】
図１９は、かかる場合に主制御回路１３ｃにて行われる制御処理の処理内容を示したフローチャートである。同図においては、最初にスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４の開閉状態を取得する（ステップＳ３００）。全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であるか否かを判別する（ステップＳ３０５）。そして、全てのスイッチ回路ＳＷ１１〜ＳＷ１４がオフ状態であると判別した場合は、電源電圧検出回路１３ｃ３にて電源電圧Ｖｏｕｔの電圧値を入力するとともに、動作電圧設定値発生回路１３ｃ５から次にオンになるＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンさせるために必要となる動作電圧値を入力する（ステップＳ３１０）。
【００４５】
一方、ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がオン状態である場合は、動作電圧設定値発生回路１３ｃ５にて、オン状態になっているＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４の降下電圧値を入力し、この降下電圧値に基づいて、動作電圧値を設定する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３１０にて電源電圧Ｖｏｕｔと、動作電圧値を入力すると、この入力した電源電圧Ｖｏｕｔが動作電圧値以上であるか否かを判別し（ステップＳ３１５）、電源電圧Ｖｏｕｔが動作電圧値より低い場合は、イネーブル信号Ｅをオンにして、Ｈレベルとし、チャージポンプ回路１３ｂを動作状態に制御させる（ステップＳ３２０）。一方、電源電圧Ｖｏｕｔが動作電圧値以上の場合は、イネーブル信号Ｅをオフにして、Ｌレベルとし、チャージポンプ回路１３ｂを非動作状態に制御させる（ステップＳ３２５）。
【００４６】
上述した主制御回路１３ｃに配設されるＬＥＤオフ検出回路１３ｃ２、電源電圧検出回路１３ｃ３、判別回路１３ｃ７は、上述してきた各機能を実現することができれば良く、その実現方法は特に限定されない。従って、論理回路、ＯＰアンプ等を用いたハードウェアにて実現可能にしても良いし、ソフトウェアにて実行可能にしても良い。また、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせて実現可能としても良い。
【００４７】
（３）まとめ：
このように、チャージポンプ回路１３ｂによって、発光部１３ａの各ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４に電源電圧Ｖｏｕｔを供給し、同ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４をオンオフさせるに際して、同ＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４を時分割にて順次オンさせるとともに、オンとオンとの間に何れのＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４もオフさせる区間（電源電圧Ｖｏｕｔの非供給時間）を設け、この区間においてチャージポンプ回路１３ｂを動作状態（昇圧動作を動作させる）とする。これによって、チャージポンプ回路１３ｂの動作状態にて発生し得るリップル電流がノイズ源となりＬＥＤ１３ａ１〜１３ａ４がちらついてしまうことを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電源制御装置を適用する液晶ディスプレイ装置の概略構成を示した概略構成図である。
【図２】液晶バックライト制御回路の概略構成を示した概略構成図である。
【図３】チャージポンプ回路の概略構成を示した概略構成図である。
【図４】チャージポンプ回路の概略構成を示した概略構成図である。
【図５】イネーブル信号等のタイミングチャートである。
【図６】液晶バックライト制御回路の内部構成を示した内部構成図である。
【図７】スイッチング制御回路が出力する制御信号のタイミングチャートである。
【図８】イネーブル信号等のタイミングチャートである。
【図９】主制御回路における制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１０】スイッチング制御回路が出力する制御信号の変形例を示したタイミングチャートである。。
【図１１】スイッチング制御回路の構成を示した構成図である。
【図１２】液晶バックライト制御回路の内部構成を示した内部構成図である。
【図１３】制御信号等のタイミングチャートである。
【図１４】液晶バックライト制御回路の内部構成を示した内部構成図である。
【図１５】主制御回路における制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【図１６】液晶バックライト制御回路の内部構成を示した内部構成図である。
【図１７】液晶バックライト制御回路の内部構成を示した内部構成図である。
【図１８】スイッチング制御回路の構成を示した構成図である。
【図１９】主制御回路における制御処理の処理内容を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…液晶ディスプレイ装置
１１…液晶パネル
１２…液晶ドライバー回路
１３…液晶バックライト制御回路
１３ａ…発光部
１３ａ１〜１３ａ４…ＬＥＤ
１３ｂ…チャージポンプ回路
１３ｂ１〜１３ｂ３…端子
１３ｂ４…スイッチ動作制御回路
１３ｃ…主制御回路
１３ｃ１…スイッチング制御回路
１３ｃ２…ＬＥＤオフ検出回路
１３ｃ３…電源電圧検出回路
１３ｃ４…判別回路
１３ｃ５…動作電圧設定値発生回路
１４…定電流制御回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004164915.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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