(57)【要約】【課題】  液晶表示器のバックライト装置に用いられる冷陰極管等の負荷の駆動に関し、異常検出の検出精度を損なうことなく、異常検出に要する構成の簡略化を図る。【解決手段】  複数の負荷（冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ）を順次駆動する駆動装置において、時分割で前記各負荷を順次駆動する駆動部（高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８）と、前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する異常検出部（電流検出部４６、比較部６２）とを含む構成であり、各負荷の順次駆動に対応し、その負荷の異常を検出している。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷を順次駆動する駆動装置において、
時分割で前記各負荷を順次駆動する駆動部と、
前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する異常検出部とを含むことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記異常検出部が、前記各負荷に流れる電流を検出することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記異常検出部が、検出された前記電流のレベルが正常か異常かを判定することを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記異常検出部が、前記異常を所定時間又は検出タイミングで所定回数だけ継続して検出した場合、動作不良と判定することを特徴とする請求項１又は３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記負荷は、複数の冷陰極管を点灯させる冷陰極管インバータであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の駆動装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記各負荷の順次駆動を駆動タイミングによって制御し、生成された駆動タイミングにより、所定時間だけ遅延させて前記各負荷を順次駆動し、前記異常検出部は、所定時間だけ遅延させた順次駆動に合わせるように前記各負荷の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項７】
前記異常検出部は、前記負荷の電流を電圧に変換して検出する構成としたことを特徴とする請求項２又は３記載の駆動装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、複数の前記負荷を同時に駆動することも可能であり、
前記負荷が順次駆動する場合に、前記異常検出部が前記各負荷の異常を検出することを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項９】
複数の負荷を順次駆動する駆動方法において、
時分割で前記各負荷を順次駆動する処理と、
前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する処理とを含むことを特徴とする駆動方法。
【請求項１０】
前記各負荷の異常を検出する前記処理で、前記各負荷に流れる電流を検出することを特徴とする請求項９記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示器等の透過型表示デバイスの背面光源に用いられるバックライトシステムの冷陰極管等の各種負荷の駆動システムに関し、駆動源として例えば、インバータの負荷等の異常検出機能を備える駆動装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の液晶表示パネルは、コンピュータ等のデータ表示からテレビジョン受像機の映像表示にまで使用されており、斯かる用途拡大に対応するため、画像の高品位化等に応じる高い表示輝度が求められている。斯かる高輝度化に対応するため、液晶表示パネルの背面直下に平行に複数本の冷陰極管が配置される形態のバックライトシステム等が用いられているが、大型表示器を構成する液晶表示パネルでは斯かるバックライトシステムが主流である。
【０００３】
液晶表示パネルのバックライトに用いられる冷陰極管には、蛍光体やその封入ガス、放電電力等について、経年変化や各種部位の熱劣化等による寿命の問題がある。寿命末期に生起するインピーダンス変化等、特性変化に起因する異常動作の防止には、高圧回路を安全に遮断することが必要であり、故障検知やその故障検知に基づく対策を欠かすことができない。
【０００４】
斯かるバックライト装置に関する先行特許文献には例えば、次のようなものがある。
【特許文献１】特開２００２−１３４２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、複数本の冷陰極管を有するシステムにおいて、各冷陰極管の状態診断には、各個の管電流値や端子電圧値、又はその変動量等を監視する検出手段を冷陰極管毎に設置しなければならない。このような冷陰極管毎に斯かる検出手段を設置することは、コスト増加やバックライトユニットの大型化の要因となる。
【０００６】
図１は、複数の冷陰極管を備えるバックライト装置の一例を示している。このバックライト装置２は、複数の冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎからなる冷陰極管群４とともにインバータ６を備え、インバータ６には各冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎに対応して高圧制御回路８、昇圧トランス１０及びコンデンサ１２等を備えるとともに、各冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎの電流を個別に監視、検出するための電流検出回路１４が設置されており、各電流検出回路１４で検出された電流がフィードバック回路１６を通して高圧制御回路８に加えられている。このように電流検出回路１４及びフィードバック回路１６が冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎ毎に設置された構成ではコスト増加やバックライトユニットを大型化させる不都合がある。
【０００７】
このようなバックライト装置２に対し、個々の検出手段を一本化し、異常検出する構成も考えられる。例えば、図２に示すように、各冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎに共通に単一の電流検出回路１４を設置し、フィードバック回路１６を共通化して各高圧制御回路８に振り分ける構成とすることができる。斯かる構成では、冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎのコールド側配線の一本化等を図ることができ、配線のためのスペースファクタや、検出回路コストを抑えることができるが、複数の冷陰極管４０１、４０２、４０３・・・４０Ｎ中の一つ、例えば冷陰極管４０１がインピーダンス異常となった場合には、その状態を表す変化量、即ち、電流値やその変動量は全体に対して極く微量となるため、正常か異常かの判定が非常に難しく、これが誤検出等の原因となる。即ち、電流検出回路１４の共通化は、電流検出精度を低下させることとなるため、有効な手段とは言えない。
【０００８】
また、既述の特許文献１には、液晶表示パネルに用いられるバックライト装置において、蛍光管が何らかの要因で点灯しないと、インバータ出力が異常に上昇し、放電による発火や感電の危険性があったとの課題提示とともに、その解決手段として、液晶表示パネルに用いられる液晶表示装置用バックライト照明装置において、蛍光管が寿命末期における電極の磨耗、内部高圧ガスの変動により蛍光管が点灯しなくなったり、蛍光管接続用コネクター外れやリード線断線により蛍光管の不点灯が発生した場合、インバータ出力が無負荷状態になり出力電圧が異常上昇し、放電による発火問題や修理時の接触による感電を防止するため、蛍光管の点灯、不点灯を管電流の有無で検出し管電流がない時つまり、蛍光管不点灯時強制的にインバータ出力を停止させ、出力電圧の異常上昇をさせない構成が開示されている。このような特許文献１を参照しても、本発明の課題の開示やその解決手段についての開示や示唆はない。
【０００９】
そこで、本発明は、液晶表示器のバックライト装置に用いられる冷陰極管等の負荷の駆動に関し、異常検出の検出精度を損なうことなく、異常検出に要する構成の簡略化を図ることを目的とする。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、検出精度を損なうことなく、負荷の電流を検出して異常を判定する際に電流検出の構成の簡略化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、複数の負荷（冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ）を順次駆動する駆動装置において、時分割で前記各負荷を順次駆動する駆動部（高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８）と、前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する異常検出部（電流検出部４６、比較部６２）とを含む構成である。この場合、負荷の異常は、負荷に流れる電流、負荷の端子間電圧、負荷側回路の異常等の何れであってもよい。
【００１２】
斯かる構成とすれば、冷陰極管等の複数の負荷が時分割によって順次に駆動され、その駆動時に各負荷の異常が検出される。即ち、負荷の駆動に同期して異常の検出が行われるので、異常検出の処理に負荷毎に独立したハードウェアが不要になり、異常検出の構成が簡略化されることになる。
【００１３】
上記目的を達成するためには、本発明の駆動装置において、前記異常検出部は、前記各負荷に流れる電流を検出する構成としてもよい。斯かる構成とすれば、時分割による負荷の順次駆動に同期して検出される各負荷の電流から負荷の異常を検出することができる。また、前記異常検出部は、検出された前記電流のレベルが正常か異常かを判定する構成としてもよい。また、前記異常検出部は、前記異常を所定時間又は検出タイミングで所定回数だけ継続して検出した場合、動作不良と判定する構成としてもよい。また、前記負荷は、冷陰極管に限定されるものではなく、複数の冷陰極管を点灯させる冷陰極管インバータである構成としてもよい。
【００１４】
上記目的を達成するためには、本発明の駆動装置において、前記駆動部は、前記各負荷の順次駆動を駆動タイミングによって制御し、生成された駆動タイミングにより、所定時間だけ遅延させて前記各負荷を順次駆動し、前記異常検出部は、所定時間だけ遅延させた順次駆動に合わせるように前記各負荷の異常を検出する構成としてもよい。また、前記異常検出部は、前記負荷の電流を電圧に変換して検出する構成としてもよい。また、前記駆動装置は、複数の前記負荷を同時に駆動することも可能であり、前記負荷が順次駆動する場合に、前記異常検出部が前記各負荷の異常を検出する構成としてもよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の駆動方法は、複数の負荷を順次駆動する駆動方法において、時分割で前記各負荷を順次駆動する処理と、前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する処理とを含む構成である。斯かる構成によれば、時分割による負荷の順次駆動に同期して負荷の異常を検出することができる。
【００１６】
上記目的を達成するためには、本発明の駆動方法において、前記各負荷の異常を検出する前記処理で、前記各負荷に流れる電流を検出する構成としてもよい。斯かる構成とすれば、時分割による負荷の順次駆動に同期して検出される各負荷の電流から負荷の異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１８】
(1) 液晶表示器のバックライト装置等に用いられる複数の冷陰極管等、各種の負荷の駆動に関し、複数の負荷の時分割による駆動に同期して異常を検出できるので、各負荷毎に異常検出のための構成を個別に設置することなく、各負荷毎の個別検出と同等の検出精度を実現しつつ、異常検出の構成を単一化ないし簡略化することができる。
【００１９】
(2) 液晶表示器のバックライト装置等に用いられる複数の冷陰極管等、複数の負荷の電流検出に関し、複数の負荷の時分割による選択的な駆動に同期して各負荷の電流を検出できるので、各負荷毎に電流検出のための構成を個別に設置する必要がなく、電流の個別検出と同等の検出精度を実現しつつ、電流検出の構成を単一化ないし簡略化することができる。
【００２０】
(3) 電流検出の構成の簡略化とともに、冷陰極管のコールド側配線の単純化等、複数の負荷に電流検出のために必要としていた負荷毎の負荷側配線の単一化ないし単純化を図ることができ、その配線のためのスペースファクタの低減により、装置の小型化、製造コストの低減が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の概要を示している。
【００２２】
このバックライト装置３０は、図示しない液晶表示器等の透過型表示デバイスの背面側光源として構成され、各種負荷の駆動装置としてインバータ回路３２を備えるとともに、複数の負荷の一例として冷陰極管群３４を備えて冷陰極管インバータを構成し、冷陰極管群３４は冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎで構成されている。この場合、インバータ回路３２は、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ等の各負荷に対する電源装置である。このインバータ回路３２は、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対応し、その駆動部として高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８及びコンデンサ４０等を備えるとともに、各高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎの動作を選択的に制御する時分割制御処理部４２を備えている。高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎは、直流入力を例えば、高周波交流に変換し、それを高圧化するために昇圧トランス３８に加える。この実施形態では、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎが照明ユニットとして構成されている。
【００２３】
斯かる構成によれば、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎが時分割制御処理部４２によって所定時間毎に動作し、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎから所定時間毎に順次に発生する駆動電圧が昇圧トランス３８及びコンデンサ４０を通して各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ毎に印加され、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎが所定時間毎に順次に駆動される構成である。各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの各点灯時間を短い時間に設定すれば、視覚が持つ残像現象により各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを同時点灯させた状態に見做すことができる。
【００２４】
そして、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの一方の電極、この実施形態では各コールド側電極４４が共通に接続されているとともに、接続によって共通化された各コールド側電極４４に電流検出部４６が接続されている。この電流検出部４６は、電流のレベルの異常を検出する異常検出部を構成している。この場合、複数の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対し、唯一の電流検出部４６が設置されている。この電流検出部４６は、各コールド側電極４４を通して各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流を個別に検出するとともに、その検出情報を帰還回路４８を通して時分割制御処理部４２に帰還させる。この電流検出部４６は、例えば、電流を電圧レベルに変換して取り出し、この電圧レベルを制御情報として時分割制御処理部４２に加える。即ち、電流検出部４６は、電流の異常を検出し、この検出出力が異常を表す制御情報として時分割制御処理部４２に取り込まれる。この場合、時分割制御処理部４２は、所定の時間間隔で高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎを選択的に動作状態に制御して各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを所定時間毎に順次に点灯させるとともに、点灯している冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに同期して電流検出部４６から電流を取り込む構成である。即ち、時分割によって冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの駆動タイミングとして点灯タイミングと電流の検出タイミングが同期し、点灯中の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流が冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ毎に検出され、監視される。
【００２５】
斯かる構成によれば、時分割制御処理部４２の点灯シーケンスにより、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎから順次に所定時間毎に駆動電圧を出力させ、各駆動電圧が昇圧トランス３８及びコンデンサ４０を通して加えられる冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎが順次に点灯することになる。点灯中に冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに流れる電流は、共通の帰還回路４８に流れて電流検出部４６に検出され、例えば、電圧レベルに変換されて時分割制御処理部４２にフィードバックされ、監視される。
【００２６】
このように、時分割による冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの順次点灯に応じて冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの個々の電流を監視するので、電流検出部４６に検出される電流は各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの個別の電流であって、図２に示した従来の電流検出のように加算されることなく、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流の変化量を高精度に検出できるので、正常か異常かの判定が容易になるとともに、判定精度を向上させることができる。従前の微量な変化量による誤検出を防止できるとともに、複数の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対して単一の電流検出部４６を設置すればよく、帰還回路４８も単純化できるため、回路構成の簡略化を図ることができる。この場合、インパルス駆動等の、常に時分割駆動されるインピーダンス装置等では、通常状態で常に電流監視、フィードバックが可能となり、特に有効な手段となる。即ち、負荷の駆動タイミングに同期して異常が検出され、この実施形態では、電流のレベルから正常か異常かを検出しているが、電圧のレベルから正常か異常かを検出してもよい。
【００２７】
この実施形態では、通常の点灯動作と冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流検出を同時に行っており、即ち、時分割による点灯シーケンスに同期して電流検出を行っている。そこで、他の実施形態としては、通常点灯と電流検出とを別個のシーケンスとしてもよい。この場合、通常の点灯動作として各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを同時に点灯させるスタティック点灯を行い、この点灯シーケンスと別の故障検出（電流検出）のシーケンスに切り換え、このシーケンスにおいて、上記実施形態で述べた電流検出を行ってもよい。
【００２８】
このように何れの構成を採用しても、例えば、複数の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを液晶表示器等の透過型表示デバイスの背面に直接配置するバックライトシステムにおいて、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの個々の故障を検出するために、個々の駆動部であるインバータ回路３２の高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎを時分割駆動することで、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに個別に電流検出部４６を設置したのと同等の個別検出が実現され、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの中の任意のもののインピーダンス測定を唯一の電流検出部４６で行うことができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の概要を示している。
【００３０】
この第２の実施形態のバックライト装置３０において、駆動装置としてインバータ回路３２、その複数の負荷として冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ、その駆動部として高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８及びコンデンサ４０の構成及び動作は第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略している。
【００３１】
映像表示制御部４９は、例えば、テレビ受像機、ディスプレイ装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の映像系に設置されており、図示しない液晶表示器の映像表示の制御を行うものである。そして、インバータ回路３２の時分割制御処理部４２には、波形整形・タイミング生成部５０が設置されており、この波形整形・タイミング生成部５０は、既述の映像表示制御部４９から映像同期信号ＶS を受け、これを同期信号として点灯タイミング（駆動タイミング）、検出タイミングパルス、波形整形による鋸歯状波電圧Ｖｔ、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎに対する制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮを生成するとともに、出力停止信号を受けて動作停止等を行う。
【００３２】
負荷の異常を検出する異常検出部としての電流検出部４６には、抵抗等からなる電流検出素子５２とともにレベル検出部５３が設置されている。この実施形態では、電流検出素子５２が各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎのコールド側電極４４と接地点との間に接続され、電流検出素子５２には各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流が電圧に変換されて取り出され、これがレベル検出部５３により整流や平滑等の処理を経て電流変化を表すレベル情報として取り出される。これが検出電圧である。この検出電圧は冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの輝度制御と異常検出に用いられる。電流検出素子５２はトランジスタ等の能動素子で構成してもよい。
【００３３】
そこで、インバータ回路３２には、検出電圧から輝度制御に必要な情報を取得するため、誤差増幅器５４が設置されている。この誤差増幅器５４には、検出電圧が加えられているとともに、制御部５６から発せられた輝度可変情報である輝度可変電圧がディジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ）５８を通してアナログ値に変換されて加えられている。制御部５６は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、駆動タイミング及び検出タイミングを設定するとともに、検出された例えば、電流のレベルが正常であるか否かを判定する判定部を構成している。検出電圧は、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの輝度を表しているので、誤差増幅器５４では、その基準値である輝度可変電圧との差である誤差電圧が得られる。この誤差電圧は鋸歯状波電圧Ｖｔと比較器６０で比較され、誤差電圧のレベルに応じたパルス幅を持つパルス幅変調出力ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）が得られ、波形整形・タイミング生成部５０に加えられる。即ち、誤差増幅器５４及び比較器６０では、基準輝度に対応するパルス幅に対し、誤差電圧に応じたパルス幅の制御であるデューティ（Duty）制御が実行される。そして、映像同期信号ＶS から生成された検出タイミングと同期してパルス幅変調出力ＰＷＭとして各高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎに対応する制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮが出力され、これら制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮにより冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎが順次に点灯することになる。
【００３４】
また、インバータ回路３２には、電流検出部４６の検出電圧が正常値の範囲にあるか否かを検出するウインドコンパレータとして比較部６２が設置されている。この比較部６２には第１及び第２の比較器６４、６６が設置され、各比較器６４、６６に検出電圧が加えられているとともに、比較器６４には基準電圧源６８から上限基準電圧ＶH （異常／正常の判定基準値）、比較器６６には基準電圧源７０から下限基準電圧ＶL （異常／正常の判定基準値）が設定されている。そこで、下限基準電圧ＶL 以上で上限基準電圧ＶH 以下の場合には比較器６４、６６に正常を表す出力が得られ、その検出電圧が上限基準電圧ＶH を超えると、比較器６４に異常を表す出力が得られ、また、その検出電圧が下限基準電圧ＶL を下回ると、比較器６６に異常を表す出力が得られる。上限基準電圧ＶH 、下限基準電圧ＶL は、基準電圧源６８、７０を可変電圧源で構成し、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに流れる電流を表す検出電圧の正常範囲である上限レベルと下限レベルに応じて任意に設定される。各基準電圧ＶH 、ＶL は各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに異常が生じているか否かを検出可能なレベルに設定されているので、比較部６２には、検出電圧が下限基準電圧ＶL 以上で上限基準電圧ＶH 以下の範囲±ΔＶ以内にある場合、正常を表す比較出力、検出電圧が下限基準電圧ＶL 以上で上限基準電圧ＶH 以下の範囲±ΔＶ以内にない場合、異常を表す比較出力が得られる。
【００３５】
そして、制御部５６では、波形整形・タイミング生成部５０から検出タイミングパルスを受けて冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの点灯順序に同期して検出電圧の比較結果を比較部６２から取り込み、比較部６２の比較結果が異常を表している場合には出力停止信号を発生し、波形整形・タイミング生成部５０の動作を停止させる。この場合、比較部６２の比較結果が正常を表している場合には、波形整形・タイミング生成部５０の動作を維持させることになる。この場合、制御部５６には比較部６２の比較結果を受け、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの何れのものが異常か否か等、故障診断コードの発行、液晶表示器の表示の維持／停止等の異常か正常かを表すステータスＶｃを発生させ、映像表示制御部４９等に加えられるように構成してもよい。
【００３６】
このバックライト装置３０の動作について、図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。図５において、横軸に時間ｔ、各パルスにおいて、Ｌは低レベル、Ｈは高レベル区間を示している。
【００３７】
波形整形・タイミング生成部５０には、図５の（Ａ）に示す映像同期信号が加えられ、この映像同期信号により図５の（Ｅ）に示す検出タイミングパルスが発生する。この実施形態では、映像同期信号として垂直同期信号が用いられており、検出タイミングパルスは、その降下又は立上りを垂直同期信号の立下りに同期させ、垂直同期信号の１周期ＴH に２．５周期でデューティ幅５０％のパルスで構成されている。そして、図５の（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、検出タイミングパルスの立上り又は降下に対応して立ち上がるＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３が生成される。図示しないが、同様にＰＷＭ４・・・ＰＷＭＮが生成される。
【００３８】
ここで、時点ｔ0 では映像同期信号の立ち下がりに同期して検出タイミングパルスが立ち下がり、この検出タイミングパルスで設定される時点ｔ0 から時点ｔ1 の時間Ｔ0 の経過後、図５の（Ｂ）に示すように、ＰＷＭ１が立ち上がり、所定の点灯時間ＴONを経て立ち下がる。この点灯時間ＴONで冷陰極管３４１が点灯し、消灯時間ＴOFF で冷陰極管３４１が消灯する。また、検出タイミングパルスの時点ｔ1 から時点ｔ2 の時間Ｔ1 の経過後、図５の（Ｃ）に示すように、ＰＷＭ２が立ち上がり、同様に、ＰＷＭ２の高レベル区間で冷陰極管３４２が点灯し、その低レベル区間で消灯する。また、検出タイミングパルスの時点ｔ2 から時点ｔ3 の時間Ｔ2 の経過後、図５の（Ｄ）に示すように、ＰＷＭ３が立ち上がり、同様に、ＰＷＭ３の高レベル区間で冷陰極管３４３が点灯し、その低レベル区間で消灯する。このような動作が連鎖的に順次に繰り返され、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎが点灯することになる。例えば、映像同期信号の１走査期間を例えば、６０Ｈｚの信号で時間１６．５ｍＳ程度に設定すれば、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎはこの時間１６．５ｍＳの経過を待って順次に点灯することになる。
【００３９】
各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの各点灯時間ＴONは、電流検出素子５２に検出される検出電圧により制御され、これにより、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの輝度制御が行われることは既述の通りである。即ち、点灯時間ＴONの長短により、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの重複点灯時間が調整され、輝度が加減される。
【００４０】
そして、図５の（Ｅ）に示すように、検出タイミングパルスの時間Ｔ1 が冷陰極管３４１の電流検出期間、時間Ｔ2 が冷陰極管３４２の電流検出期間、時間Ｔ3 が冷陰極管３４３の電流検出期間に設定されており、各時間Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・において、点灯する冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流が検出され、その電流値から対応する冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの何れのものに異常があるか否かを検出し、判定する。この判定結果に基づき、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの何れかに異常が生じている場合には、出力停止信号が制御部５６から波形整形・タイミング生成部５０に発せられ、点灯停止となる。この場合、故障診断コードや液晶表示器に対して故障を表すステータスＶｃを出力し、それを映像表示制御部４９に加え、透過型表示デバイスの表示部に表示させる。
【００４１】
斯かる構成によれば、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの何れかに異常が生じた場合、駆動電圧を印加され続けることによる高圧電極から不測の放電発生や斯かる放電発生による不測の事態を防止できる。インバータ回路３２に異常電流が流れることに起因する素子発熱や、短絡発生や、過大電流による発煙発火事故等を未然に防止できる。
【００４２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の概要を示している。
【００４３】
この第３の実施形態のバックライト装置３０において、駆動装置としてインバータ回路３２、その負荷として冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ、その駆動部として高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８及びコンデンサ４０の構成及び動作は第１の実施形態と同様であるので、その説明は省略している。
【００４４】
映像表示制御部４９は例えば、テレビ受像機、ディスプレイ装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の映像系に設置されており、映像垂直同期信号出力部７２、輝度制御部７４等を備えている。映像垂直同期信号出力部７２には垂直同期信号が出力され、輝度制御部７４には輝度制御信号が出力される。
【００４５】
インバータ回路３２には、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎに対する駆動出力としてＰＷＭ出力を発生する駆動出力発生部としてのＰＷＭ発生部７６が設置されている。このＰＷＭ発生部７６は、映像垂直同期信号を受けることにより、映像垂直同期信号に同期したＰＷＭ出力を発生し、このＰＷＭ出力のパルス幅が輝度制御部７４からの輝度制御信号によって制御される。そこで、複数の遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎは、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの各点灯開始を所定の時間間隔だけ個別に遅延させて順次に点灯させるために冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対応して設置されている。遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎには、制御部８０から所定の時間間隔で遅延動作を生じさせるスイッチング信号に応動し、単一のＰＷＭ出力から冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対応する制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮが生成される。この場合、各遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎに対するＰＷＭ出力の配分はワイアードオア（Wired-Or）結線で構成されている。各遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎは、単一のＰＷＭ出力からスイッチング信号に応動して所定の時間間隔で導通し、所定時間ずつ遅延して制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮを生成する回路であればどのようなものでもよく、例えば、Ｄ−ＦＦ、ゲート回路等で構成することができる。
【００４６】
そして、検出タイミングパルス生成部８２は、遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎからの制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮを受け、これらの論理積（ＡＮＤ）条件の成立等により、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの点灯タイミング（駆動タイミング）と合致する電流の検出タイミングを表す検出タイミングパルスを生成する。生成された検出タイミングパルスは、制御部８０において、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの峻別情報に用いられる。
【００４７】
制御部８０は、第２の実施形態における制御部５６に対応するものであって、マイクロコンピュータ等で構成され、電流計測、異常判定として過電流検出や開放検出を行って異常か正常かを判定する判定部を構成しており、異常の継続時間の計測や異常回数の計数を実行するためのカウンタを内蔵している。この制御部８０では、垂直同期信号を受け、この垂直同期信号を検出タイミングパルスの計数リセットに用いることにより、垂直同期信号を起点として検出タイミングパルスを計数し、１垂直同期期間ＴH で複数の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを順次に点灯させるとともに、点灯する冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの各点灯期間に電流検出情報を取り込む構成である。
【００４８】
そこで、この実施形態では、負荷である各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに流れる電流により、負荷の異常を検出する異常検出部としての電流検出部４６の電流検出素子５２に発生する検出電圧は、レベル検出部としての整流／フィルタ回路８４によって直流レベル信号に変換された後、アナログ・ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）８６でディジタル信号に変換されて制御部８０に加えられている。従って、制御部８０では、既述したように、電流計測として各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎに対応した検出電圧レベルから過電流又は開放等の異常判定が行われる。そして、制御部８０から発せられたエラーコード通知が映像表示制御部４９に加えられ、エラーコードとして表示される。このコード表示は音声で行ってもよい。
【００４９】
このような各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの点灯及び電流検出については、例えば、図７の（Ａ）及び（Ｅ）に示すように、垂直同期信号に対応して検出タイミングパルスが生成されるとともに、遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８Ｎには例えば、図７の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３が得られる。図示しないが、同様の処理で制御出力ＰＷＭ４・・・ＰＷＭＮが生成される。各制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３において、点灯時間ＴONと消灯時間ＴOFF とが交互に設定され、図７の（Ｅ）において、Ｔ0 は検出タイミングパルスの半周期間で設定される遅延時間、時間Ｔ1 は冷陰極管３４１の電流検出期間、時間Ｔ2 は冷陰極管３４２の電流検出期間、時間Ｔ3 は冷陰極管３４３の電流検出期間である。
【００５０】
次に、制御部８０等による電流検出及びエラーコード出力処理について、図８を参照して説明する。図８は、制御部８０における処理内容を示している。
【００５１】
この処理では垂直同期信号があるか否か、カウンタの計数値ｎが冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの本数Ｎか、それ以上の数であるか否かが判定され（ステップＳ１）、最初の垂直同期信号（Ｓｙｎｃ）の到来で計数リセット（ｎ＝１）とし（ステップＳ２）、また、最初の垂直同期信号でない場合には検出タイミングパルスが到来したか否かを判定し（ステップＳ３）、この検出タイミングパルスの到来に応じて電流検出を行ってエラー判定を行う（ステップＳ４）。電流検出は、既述した検出電圧に変換して行われ、そのレベルの異常によりエラー発生か否かを判定する。
【００５２】
このエラー判定の結果、異常がない場合には、カウンタの計数値ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【００５３】
また、エラー判定の結果、異常と判定された場合には、カウンタに蓄積されているエラー積算値Ｅ（ｎ）をインクリメント｛Ｅ（ｎ）＝Ｅ（ｎ）＋１｝し（ステップＳ６）、この積算値Ｅ（ｎ）が所定値であるエラー基準値（Threshold ）を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。その積算値Ｅ（ｎ）がエラー基準値（Threshold ）を超えていないとき、ステップＳ１に戻り、また、その積算値Ｅ（ｎ）がエラー基準値（Threshold ）を超えたとき、異常が発生している冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎのｎ番目のものの動作を停止し（ステップＳ８）た後、エラーコード出力を発し（ステップＳ９）、復帰処理待機となる（ステップＳ１０）。
【００５４】
斯かる構成によれば、複数の負荷である冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの時分割による順次点灯に同期して各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流が点灯期間で検出され、そのレベルの異常が判定される。そのレベルの異常が所定回数だけ生じたとき、故障と判定し、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの駆動を停止させている。この場合、点灯タイミングと検出タイミングとを同期させているので、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎから異常が生じているものを特定し、その交換等により正常化することができる。
【００５５】
この実施形態では、各高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎの停止制御は、例えば、その前段に設置されている遅延処理部７８１、７８２、７８３・・・７８ＮをＯＦＦ状態にし、その出力を停止させる制御（Output Disable）によって実行されている。
【００５６】
そして、この実施形態では、制御部８０を構成するマイクロコンピュータが垂直同期信号を契機として被制御対象である冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの峻別情報であるＩＤを取得しながら、エラーを監視する。この場合、ｎ番目の冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎのエラー回数Ｅ（ｎ）を記録し、エラー積算値が一定量を超えたら該当箇所の駆動部、即ち、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎの該当するものを停止させ、エラーコードを出力して映像表示制御部４９に通知する構成としており、このような処理により、単発エラーでの誤処理が防止され、異常検出の信頼性が高められている。
【００５７】
また、この実施形態において、冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの輝度制御は、映像表示制御部４９における輝度制御部７４の輝度制御出力によって実行され、制御出力ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３・・・ＰＷＭＮを形成するためのＰＷＭ出力のデューティ制御により同様に行われる。
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係るパーソナルコンピュータの概要を示している。
【００５８】
このパーソナルコンピュータ９０は、表示部９２に透過型表示デバイスが用いられ、その背面には背面光源として既述した第１、第２又は第３の実施形態に係るバックライト装置３０が内蔵されている。
【００５９】
斯かる構成とすれば、バックライト装置３０による光源の時分割駆動とともにその駆動タイミングに同期して各光源の電流を監視し、その異常を常に監視することができる。しかも、光源の監視のための特別な駆動期間を設定する必要がなく、通常点灯動作において、異常監視を行うことができ、異常状態にある光源を継続的に動作させることがないので、例えば、情報処理装置に実施してその安全性が高く、信頼性の高い動作を実現することができる。
【００６０】
以上説明した実施形態について、その変形例を以下に列挙する。
【００６１】
(1) 各実施形態では、複数の負荷として冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎを例示したが、本発明の駆動装置及びその方法は、異常検出の対象として冷陰極管に限定されるものではなく、本発明は、複数の冷陰極管を点灯させる冷陰極管インバータ、アクチュエータ等の光源以外の負荷を駆動する場合の異常検出にも幅広く適用できるものである。
【００６２】
(2) 各実施形態では、異常検出として各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電流レベルを例示したが、各冷陰極管３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎの電極等の電圧レベルを監視することもでき、また、異常の形態としては、冷陰極管等の負荷の異常だけでなく、負荷回路や、高圧制御回路３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ、昇圧トランス３８、コンデンサ４０等駆動部側の異常監視にも適用できる。
【００６３】
(3) 実施形態では、電流計測、異常判定を行う手段として単一の制御部５６、８０を例示したが、電流レベル等のレベルの判定、故障か否かの判定を独立した判定部で構成してもよく、本発明は、マイクロコンピュータ等で構成する単一の制御部５６、８０に限定されるものではない。
【００６４】
次に、以上述べた本発明の駆動装置及びその方法の各実施形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。
【００６５】
（付記１）  複数の負荷を順次駆動する駆動装置において、時分割で前記各負荷を順次駆動する駆動部と、前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する異常検出部とを含むことを特徴とする駆動装置。
【００６６】
（付記２）  前記異常検出部が、前記各負荷に流れる電流を検出することを特徴とする付記１記載の駆動装置。
【００６７】
（付記３）  前記異常検出部が、検出された前記電流のレベルが正常か異常かを判定することを特徴とする付記２記載の駆動装置。
【００６８】
（付記４）  前記異常検出部が、前記異常を所定時間又は検出タイミングで所定回数だけ継続して検出した場合、動作不良と判定することを特徴とする付記１又は３記載の駆動装置。
【００６９】
（付記５）  前記負荷は、複数の冷陰極管を点灯させる冷陰極管インバータであることを特徴とする付記１、２、３又は４記載の駆動装置。
【００７０】
（付記６）  前記駆動部は、前記各負荷の順次駆動を駆動タイミングによって制御し、生成された駆動タイミングにより、所定時間だけ遅延させて前記各負荷を順次駆動し、前記異常検出部は、所定時間だけ遅延させた順次駆動に合わせるように前記各負荷の異常を検出することを特徴とする付記１記載の駆動装置。
【００７１】
（付記７）  前記異常検出部は、前記負荷の電流を電圧に変換して検出する構成としたことを特徴とする付記２又は３記載の駆動装置。
【００７２】
（付記８）  前記駆動装置は、複数の前記負荷を同時に駆動することも可能であり、
前記負荷が順次駆動する場合に、前記異常検出部が前記各負荷の異常を検出することを特徴とする付記１記載の駆動装置。
【００７３】
（付記９）  複数の負荷を順次駆動する駆動方法において、時分割で前記各負荷を順次駆動する処理と、前記各負荷の駆動時に、前記各負荷の異常を検出する処理とを含むことを特徴とする駆動方法。
【００７４】
（付記１０）  前記各負荷の異常を検出する前記処理で、前記各負荷に流れる電流を検出することを特徴とする付記９記載の駆動方法。
【００７５】
（付記１１）  前記各負荷の異常を検出する前記処理で、検出された前記電流のレベルが正常か異常かを判定することを特徴とする付記１０記載の駆動方法。
【００７６】
（付記１２）  前記各負荷の異常を検出する前記処理で、前記異常を所定時間又は検出タイミングで所定回数だけ継続して検出した場合、動作不良と判定することを特徴とする付記９又は１１記載の駆動方法。
【００７７】
（付記１３）  前記負荷は、複数の冷陰極管を点灯させる冷陰極管インバータであることを特徴とする付記９、１０、１１又は１２記載の駆動方法。
【００７８】
（付記１４）  前記各負荷を順次駆動を駆動タイミングによって制御し、生成された駆動タイミングにより、所定時間だけ遅延させて前記各負荷を順次駆動し、前記各負荷の異常を検出する前記処理で、所定時間だけ遅延させた順次駆動に合わせるように前記各負荷の異常を検出することを特徴とする付記９記載の駆動方法。
【００７９】
（付記１５）  前記各負荷の異常を検出する前記処理で、前記負荷の電流を電圧に変換して検出することを特徴とする付記１０又は１１記載の駆動方法。
【００８０】
（付記１６）  時分割で前記各負荷を同時に駆動することも可能であり、
前記負荷が順次駆動する場合に、前記各負荷の異常を検出することを特徴とする付記９記載の駆動方法。
【００８１】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、複数の冷陰極管に限らず、複数の負荷を駆動する駆動システムに関し、その異常を各負荷の時分割駆動に同期して検出するので、各負荷毎に異常検出のための構成を設置したのと同等の異常検出機能を実現でき、異常検出のための構成の簡略化とともに、複数の負荷を駆動する各種の駆動システムの信頼性の向上に寄与し、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来のバックライト装置の構成を示す回路図である。
【図２】従来の他のバックライト装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るパーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
３２  インバータ回路（駆動装置）
３４１、３４２、３４３・・・３４Ｎ  冷陰極管（負荷）
３６１、３６２、３６３・・・３６Ｎ  高圧制御回路（駆動部）
３８  昇圧トランス（駆動部）
４６  電流検出部（異常検出部）
６２  比較部（異常検出部）
【図１】
2005197177.tif 000003
【図２】
2005197177.tif 000004
【図３】
2005197177.tif 000005
【図４】
2005197177.tif 000006
【図５】
2005197177.tif 000007
【図６】
2005197177.tif 000008
【図７】
2005197177.tif 000009
【図８】
2005197177.tif 000010
【図９】
2005197177.tif 000011