説明

液晶バックライト駆動装置

【課題】
液晶バックライトに設けられた複数の点灯ブロックを個々に制御する構成において、各点灯ブロックを制御する回路の規模低減に有効な液晶バックライト駆動装置を提供する。
【解決手段】
液晶バックライトを点灯ブロックBL1〜BL4に分割し、各点灯ブロックに電力供給を行うフルブリッジ回路をスイッチング素子Q1およびQ2で構成されるハイサイド側のスイッチング部と、スイッチング素子Q3およびQ4で構成されるローサイド側のスイッチング部とに分割し、ローサイド側のスイッチング部を点灯ブロックBL1〜BL4にそれぞれ設け、ハイサイド側のスイッチング部を各点灯ブロックに共通で使用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、液晶バックライト駆動装置に関し、特に、画質の改善に有効な液晶バックライト駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶TVに代表される液晶ディスプレイの動画性能を向上させる手法として、液晶バックライトの光源を複数のブロックに分割し、この分割したブロックごとに点灯タイミングを制御する手法が検討されている。この手法は、例えば、下記の文献に記載されている。
【特許文献1】特開2005−99367号公報 この特許文献1には、同文献の図1に記載されたように、4つのブロックに分割されたバックライト32〜35が駆動回路28〜31によってそれぞれ独立に駆動される構成が示されている。
【0003】
しかし、この特許文献1に記載された構成では、点灯ブロックの数に応じた駆動回路が必要になるため、バックライト駆動部の回路規模が大きくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明は、液晶バックライトに設けられた複数の点灯ブロックを個々に制御する構成において、各点灯ブロックを制御する回路の規模低減に有効な液晶バックライト駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックのそれぞれにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路を備えた液晶バックライト制御装置において、前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられたことを特徴とする。
【0006】
このように、ブリッジ回路を機能分割し、一方の機能グループを各点灯ブロックで共有し、他方の機能グループを各点灯ブロックのそれぞれに設けることで、各点灯ブロックに対する独立制御を可能にしつつ、片側の機能グループが共通化されるため、各点灯ブロックごとにブリッジ回路を設ける場合に比べて、回路規模の低減が図られる。
【0007】
ここで、ブリッジ回路は、フルブリッジでもハーフブリッジでも良く、ブリッジ回路の機能分割は、ハイサイドとローサイドで分割しても良く、負荷に供給する電力、電圧、電流の極性が異なるグループで分割しても良い。ブリッジ回路を構成するスイッチング部はFET等のスイッチング素子で構成しても良くダイオード等の整流素子で構成しても良い。
【0008】
また、各点灯ブロックは、冷陰極管や熱陰極管等の蛍光管で構成しても良く、LED等の半導体デバイスで構成しても良い。点灯ブロックに蛍光管を用いる場合には、インバータトランスを介して前記ブリッジ回路の出力を蛍光管に供給すれば良く、LEDを用いる場合には、平滑フィルタを介して前記ブリッジ回路の出力をLEDに供給すれば良い。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3および第4のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御されることを特徴とする。
【0010】
このように、ブリッジ回路を4つのスイッチング素子で構成されたフルブリッジ回路とし、このフルブリッジ回路を負荷の両極側それぞれで左右に分割することにより、左側または右側のスイッチング素子対のいずれか一方を各点灯ブロックで共通とし、他方を各点灯ブロックの個々に設ければ、いずれか一方を共通にした構成で各点灯ブロックを個別に制御することができる。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3および第4のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第2のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御されることを特徴とする。
【0012】
このように、ブリッジ回路を4つのスイッチング素子で構成されたフルブリッジ回路とし、このフルブリッジ回路を負荷のハイサイドとローサイドのそれぞれで上下に分割することにより、上側または下側のスイッチング素子対のいずれか一方を各点灯ブロックで共通とし、他方を各点灯ブロックの個々に設ければ、いずれか一方を共通にした構成で各点灯ブロックを個別に制御することができる。
【0013】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第3のスイッチング素子は、前記第1および第2のスイッチング素子のそれぞれと導通経路を形成するタイミングで制御され、前記各点灯ブロックごとに設けられた第3のスイッチング素子にはそれぞれ環流素子が接続されることを特徴とする。
【0014】
このように、ブリッジ回路を3つのスイッチング素子と環流素子とで構成されたフルブリッジ回路とし、このフルブリッジ回路を負荷のハイサイドとローサイドのそれぞれで上下に分割することにより、上側または下側のスイッチング素子対のいずれか一方を各点灯ブロックで共通とし、他方を各点灯ブロックの個々に設ければ、いずれか一方を共通にした構成で各点灯ブロックを個別に制御することができる。
【0015】
また、請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1のスイッチング部は、第1のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第2のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記各点灯ブロックごとに設けられた第2のスイッチング素子にはそれぞれ環流素子と逆流防止素子とが設けられることを特徴とする。
【0016】
このように、ブリッジ回路を2つのスイッチング素子で構成されたハーフブリッジ回路とし、このハーフブリッジ回路を負荷のハイサイドとローサイドのそれぞれで上下に分割することにより、上側または下側のスイッチング素子対のいずれか一方を各点灯ブロックで共通とし、他方を各点灯ブロックの個々に設ければ、いずれか一方を共通にした構成で各点灯ブロックを個別に制御することができる。この場合は、第2のスイッチング素子側に点灯ブロック側からのリーク経路となる環流素子と、他の点灯ブロックへの逆流を防止する逆流防止素子を設ける。
【0017】
請求項6記載の発明は、液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックに電力供給を行う交流電源と、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する手段とを備えた液晶バックライト制御装置において、前記各点灯ブロックは、前記光源を構成するランプを備え、前記交流電源は、前記各点灯ブロックごとに設けられたトランスと、該各トランスに電気的に接続された電力供給源とを備えるとともに、前記各トランスの二次巻線が前記ランプに接続され、一次巻線が前記交流電源に対して直列に配置され、前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各トランスの機能制限を行う手段を備えたことを特徴とする。
【0018】
このように、各点灯ブロックごとにトランスを設け、これらのトランスの一次側を直接接続することで、各点灯ブロック間の電流バランスが調整されるとともに、該各トランスの機能制限を可能とする構成により、各点灯ブロックごとの点灯状態を独立に制御することができる。
【0019】
請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、前記各トランスの制限を行う手段は、該各トランスの一次巻線をバイパスするバイパス路と、前記バイパス路に設けられたスイッチ素子とを具備することを特徴とする。
【0020】
このように、各トランスの一次巻線をバイパス可能とすることで、バイパスしたトランスの二次側出力を停止させることができるため、各点灯ブロックの点灯状態をトランス単位で制御することができる。
【0021】
請求項8記載の発明は、請求項6記載の発明において、前記各トランスの制限を行う手段は、該各トランスの一次側に結合させた3次巻線と、前記3次巻線の開放と短絡を制御する手段とを具備することを特徴とする。
【0022】
このように、各トランスに結合させた3次巻線を制御することで、該3次巻線を短絡したトランスの二次側出力を停止させることができるため、各点灯ブロックの点灯状態をトランス単位で制御することができる。
【0023】
また、請求項9記載の発明は、液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックに電力供給を行う交流電源と、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する手段とを備えた液晶バックライト制御装置において、前記各点灯ブロックは、前記光源を構成する複数のランプと、該各ランプ間の電流バランスを調整するバランサとを備え、前記交流電源は、前記各点灯ブロックごとに設けられたトランスを備え、前記各点灯ブロックに供給される電力は、前記トランスと前記バランサを介して前記複数のランプに与えられ、前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各点灯ブロックごとに電力供給状態を制御することを特徴とする。
【0024】
このように、各点灯ブロックごとに交流電源を設けることで、該各点灯ブロックの個別制御を可能とし、該各点灯ブロック内にバランサを設けることで、該各点灯ブロック内の電流バランスを調整することができるため、トランスを複数のランプで共有した構成においても、各点灯ブロックの個別制御と点灯ブロック内の電流バランス調整が可能となる。
【0025】
ここで、バランサとしては、分流トランスの原理を応用した電流バランス方式、トランスのリーケージインダクタンスと共振コンデンサを利用したリーケージバランス方式、コンデンサ分圧を利用したコンデンサバランス方式等の公知のバランス手法を用いることができる。尚、バランサの実施例としては、米国特許公開2005/0093471号公報、特開2004−335443号公報が参照できる。
【0026】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、前記交流電源は、前記トランスにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路をさらに備え、前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられ、前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各第2のスイッチングを制御することで前記各点灯ブロックごとに電力供給状態を制御し、該点灯タイミングに該当した点灯ブロック内の電流バランスは、該点灯ブロック内に設けられた前記バランサにより調整されることを特徴とする。
【0027】
このように、交流電源を構成するブリッジ回路を機能分割し、一方の機能グループを各点灯ブロックで共有し、他方の機能グループを各点灯ブロックのそれぞれに設けることで、各点灯ブロックに対する独立制御を可能にしつつ、片側の機能グループが共通化されるため、各点灯ブロックごとにブリッジ回路を設ける場合に比べて、回路規模の低減が図られる。この場合、各点灯ブロック内の電流バランスもブリッジ分割単位で調整される。
【0028】
請求項11記載の発明は、複数の点灯ブロックで構成された液晶バックライトと、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する点灯制御部と、該点灯タイミングに基づいて前記各点灯ブロックのそれぞれにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路とを備えた液晶バックライト制御装置において、前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられたことを特徴とする。
【0029】
このように、ブリッジ回路を機能分割し、一方の機能グループを各点灯ブロックで共有し、他方の機能グループを各点灯ブロックのそれぞれに設けることで、各点灯ブロックに対する独立制御を可能にしつつ、片側の機能グループが共通化されるため、各点灯ブロックごとにブリッジ回路を設ける場合に比べて、回路規模の低減が図られる。
【0030】
請求項12記載の発明は、請求項11記載の発明において、前記点灯制御部は、前記点灯タイミングに基づいて該当する点灯ブロックに対応した前記第2のスイッチング部を制御するとともに、前記各点灯ブロックごとに出力される点灯タイミングのそれぞれに協働させて前記第1のスイッチング部を制御することを特徴とする。
【0031】
このように、第2のスイッチング部を個別のタイミングで制御し、第1のスイッチング部をこれら個別のタイミングに協働させて制御することで、第1のスイッチング部を共有した状態で各点灯ブロックのそれぞれにブリッジ動作による電力供給を行うことができる。協働の手法としては、第1のスイッチング部を常時動作可能に設定する方法であっても、第2のスイッチング部に出力される各点灯タイミングの論理和を取る方法であっても良い。
【0032】
請求項13記載の発明は、請求項12記載の発明において、前記各点灯ブロックごとに出力される点灯タイミングは、映像信号のフレーム周期内に前記各点灯ブロックを順次点灯させる期間を有し、少なくとも該順次点灯期間は前記第1のスイッチング部が動作可能状態に設定されることを特徴とする。
【0033】
このように、各点灯ブロックの順次点灯期間を設けることで、この順次点灯動作を液晶の走査方向に対応させれば、動画表示能力の向上が図られ、各点灯ブロックを固定の点灯位相差で駆動すればフリッカやノイズ対策が図られる。そして、少なくともこの順次点灯期間中は、第1のスイッチング部を動作可能状態にしておくことで、第2のスイッチング部がどのような点灯タイミングで駆動される場合であっても、第1のスイッチング部と第2のスイッチング部とを協働させることができる。
【0034】
尚、順次点灯の実施例としては、特開2005−99367号公報の記載が参照でき、固定位相制御の実施例としては、特開平11−3039号公報、米国特許6501234号の記載が参照できる。
【0035】
請求項14記載の発明は、請求項12記載の発明において、前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに出力された点灯タイミングの論理和に基づいて制御されることを特徴とする。
【0036】
このように、第1のスイッチング部を各点灯タイミングの論理和に基づき制御することで、第2のスイッチング部がどのような点灯タイミングで駆動される場合であっても、第1のスイッチング部と第2のスイッチング部とを協働させることができるとともに、いずれの点灯ブロックも駆動されない期間は、第1のスイッチング部が自動的に停止状態となるため、電力消費を抑えることができる。
【0037】
請求項15記載の発明は、請求項11記載の発明において、前記各点灯ブロックに流れる電流値をそれぞれ検出する手段をさらに具備し、前記点灯制御部は、前記第1のスイッチング部を制御する第1の制御パターンを出力する手段と、前記検出した電流値に基づいて前記第2のスイッチング部を制御する第2の制御パターンを出力する手段とを具備し、前記点灯ブロックごとに出力される第2の制御パターンは、それぞれ前記第1の制御パターンとの相対関係で決定されることを特徴とする。
【0038】
このように、各点灯ブロックの電流制御を共通側スイッチング部を制御する第1の制御パターンと個別側スイッチング部を制御する第2の制御パターンとの相対関係で行うことで、両極対称の波形を用いて各点灯ブロックへの電力供給を行うことができる。この構成はフルブリッジ回路を分割する場合に有効である。
【0039】
請求項16記載の発明は、請求項15記載の発明において、前記点灯制御部は、前記第1の制御パターンと前記第2の制御パターンのデューティを同一に設定し、これらの位相関係を調整することを特徴とする。
【0040】
このように、同一デューティの位相差制御とすることで、ブリッジを分割した構成においても各点灯ブロックへ電力供給量を簡易に制御することができる。この方法に関する実施例については、特公平7−118915号公報、米国特許6259615号の記載が参照できる。
【0041】
請求項17記載の発明は、請求項11記載の発明において、前記点灯タイミングは、点灯開始タイミングと点灯終了タイミングを含み、前記点灯制御部は、前記点灯開始タイミングでは該当する点灯ブロックの電力供給量を徐々に増加させるとともに、前記点灯終了タイミングでは該当する点灯ブロックの電力供給量を徐々に減少させることを特徴とする。
【0042】
このように、点灯開始と終了で電力供給量を徐々に変化させる駆動方法を用いることにより、点灯ブロックの光源として蛍光管を利用する場合であっても好適に駆動することができる。
【0043】
請求項18記載の発明は、請求項17記載の発明において、前記点灯制御部は、前記第1のスイッチング部を制御する第1の制御パターンを出力する手段と、前記第2のスイッチング部を制御する第2の制御パターンを出力する手段とを具備し、前記各点灯ブロックに供給される電力供給量は、前記第1の制御パターンと前記第2の制御パターンとの相対関係で決定され、該相対関係を徐々に変化させることで前記電力供給量を徐々に変化させることを特徴とする。
【0044】
このように、制御パターンの相対関係を徐々に変化させることで、点灯開始と終了時の電力供給量を好適に変化させることができる。
【0045】
請求項19記載の発明は、請求項17記載の発明において、前記点灯制御部は、前記電力供給量を徐々に変化させている間は前記第1のスイッチング部を動作可能状態に制御することを特徴とする。
【0046】
このように、電力供給量を変化させている間は第1のスイッチング部を動作可能状態とすることで、各点灯ブロックをより確実に駆動させることができる。
【0047】
請求項20記載の発明は、請求項11記載の発明において、前記点灯制御部は、前記各点灯ブロックの点灯タイミングを固定の位相差で出力することを特徴とする。
【0048】
このように、各点灯ブロックの点灯制御を固定の位相差で行うことで、フリッカ、電流リップル、ノイズ等を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【0049】
以上説明したように、本発明によれば、液晶バックライトに設けられた複数の点灯ブロックを個々に制御する構成において、各点灯ブロックを制御する回路の規模低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0050】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【0051】
図1は、第1の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図(a)に示すように、本液晶バックライト駆動装置は、液晶パネル10の背面にバックライト光源として分割配置された点灯ブロックBL1〜BL4と、これら分割配置された各点灯ブロックを制御するバックライト制御部16で構成される。
【0052】
同図(a)において、画像処理部14は、所定のフレーム周期で入力される映像信号VDに基づいて所定の画像処理を行い、その結果として、液晶パネル10を制御する信号を液晶制御部12に出力し、点灯ブロックBL1〜BL4を制御する信号をバックライト制御部16に出力する。
【0053】
液晶制御部12は、画像処理部14の出力信号に基づいて、液晶パネル10を構成する液晶素子の配向を制御することで、表示映像を構成する各画素の色彩や階調を設定し、バックライト制御部16は、画像処理部14の出力信号に基づいて、点灯ブロックBL1〜BL4の光量や点灯状態を制御することで、該当する表示領域の光量やバックライトのON/OFFを制御する。
【0054】
ここで、点灯ブロックBL1〜BL4は、液晶の走査方向に沿って4つのブロックに分割され、バックライト制御部16は、液晶制御部12が制御する液晶領域に対応する点灯ブロックの点灯状態を制御することで、液晶の遷移状態を避けたバックライトの順次点灯による疑似インパルス駆動型の動画改善が行われる。
【0055】
この分割された点灯ブロックBL1〜BL4は、同図(b)に示すように、光源となるランプL1〜L4を備え、これらのランプは、スイッチング素子Q1〜Q4で構成されたフルブリッジ回路とトランスTR1〜TR4により駆動される。
【0056】
ここで、フルブリッジ回路は、スイッチング素子Q1およびQ2で構成されるハイサイド側のスイッチング部と、スイッチング素子Q3およびQ4で構成されるローサイド側のスイッチング部とに分割され、ローサイド側のスイッチング部が点灯ブロックBL1〜BL4にそれぞれ設けられ、ハイサイド側のスイッチング部が各点灯ブロックに共通で使用される。
【0057】
尚、分割したブリッジ回路を流れる電流は、図中の点線HSおよびLSで示すように、ハイサイド側は、スイッチング素子Q1、トランスTR1、スイッチング素子Q4の方向に流れ、ローサイド側は、スイッチング素子Q3、トランスTR1、スイッチング素子Q2の方向に流れ、その結果、負荷となるランプに対して交流電流が供給される。この動作は各点灯ブロックで同様である。
【0058】
図2は、図1に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。同図に示すように、各点灯ブロックBL1〜BL4を駆動するフルブリッジ回路は、各点灯ブロックで共有される共通側と、各点灯ブロックのそれぞれに接続される個別側に分割された構成を有し、共通側のスイッチング素子対は制御信号S0で駆動され、個別側のスイッチング素子対は制御信号S1〜S4でそれぞれ駆動される。
【0059】
バックライト制御部16には、フルブリッジ回路の制御信号S0〜S4に対応したポートP0〜P4が設けられ、これらのポートから各スイッチング素子対を制御する信号S0〜S4が出力される。
【0060】
また、各点灯ブロックBL1〜BL4には、ランプL1〜L4を流れる電流を検出するための抵抗R1〜R4が設けられ、検出された電流値は、バックライト制御部16の対応ポートP1〜P4に入力される。この入力された電流値に基づいて、各点灯ブロックごとに調光制御が行われる。
【0061】
図3は、図2に示したブリッジ回路の動作例を示す回路図およびタイミングチャートである。同図(a)に示すように、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子Q1〜Q4への制御入力をA〜Dとすると、これらA〜Dの制御信号の相対関係によって負荷LOADに供給される電力量が決定される。
【0062】
即ち、同図(b)および(c)に示すように、制御信号A〜Dのスイッチングデューティを一定条件とし、制御信号AとBのON状態を交互に切り替えるとともに、制御信号CとDのON状態を交互に切り替えることで、制御信号AとDの重なりによって負荷LOADにハイサイドの電力が供給され、制御信号BとCの重なりによって負荷LOADにローサイドの電力が供給される。
【0063】
即ち、制御信号AとBのペアに対する制御信号CとDのペアの位相を変化させることで、負荷LOADに供給する電力量を制御することができる。負荷LOADに大きな電力を供給する場合は、同図(b)に示すように、両ペアの重なりを大きくすれば良く、負荷LOADに小さな電力を供給する場合は、同図(c)に示すように、両ペアの重なりを小さくすれば良い。
【0064】
このような電力供給量の制御を各点灯ブロックごとに検出した電流値に基づいて、各点灯ブロックごとに行うことにより、点灯ブロック間の輝度バランスを調整する制御や、映像のシーンに応じて点灯ブロックごとに輝度を変化させるシーン制御を行うことができる。
【0065】
図4は、図2に示した液晶バックライト制御装置の点灯制御例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、図2に示した映像信号VDのフレーム周期を「Frame」で示すと、この例では、各点灯ブロックをフレーム周期内で順次点灯させるバックライトの順次点灯制御が行われる。
【0066】
このとき、各点灯ブロックの点灯タイミングは、制御信号S1、S2、S3、S4として、それぞれ分割したブリッジ回路の個別側のスイッチング素子対、即ち、図2のS1、S2、S3、S4で示したスイッチング素子対に、各スイッチング素子対を動作可能状態とするバースト信号として入力される。
【0067】
また、共通側のスイッチング素子対には、図4に示す制御信号S0が各スイッチング素子対を動作可能状態とするバースト信号として入力され、この共通側のバースト信号は、各点灯ブロックのバースト信号がS1、S2、S3、S4の順に順次点灯している間ON状態に設定される。この信号は、バースト信号S1、S2、S3、S4の論理和を取ることで生成することができる。
【0068】
バースト信号S1、S2、S3、S4として出力される順次点灯のタイミングは、各点灯ブロックが対応する表示領域の液晶遷移タイミングを避けて設定され、液晶の状態が安定したタイミングでバックライトを点灯させ、その後、液晶のホールド特性による残像を解消するために、一定時間経過した後に再びバックライトを消灯する。このとき、各点灯ブロックの点灯タイミングは所定の固定位相差で順次点灯させる構成としても良い。
【0069】
ここで、各点灯ブロック内に設けられたランプを駆動する信号は、バースト信号S0とバースト信号S1〜S4の双方がONとなる期間、同図中のS1’〜S4’で示すように、フルブリッジ動作による交流電力がランプに供給される。
【0070】
このとき、駆動電力S1’〜S4’は、バースト信号S1〜S4の立ち上がり部分では、ランプへの供給電力が徐々に増加する図中「SBtop」で示したソフトスタート制御でランプを駆動し、バースト信号S1〜S4の立ち下がり部分では、ランプへの供給電力が徐々に減少する図中「SBlast」で示したソフトストップ制御でランプを駆動する。
【0071】
このとき共通側のバースト信号S0は、バースト信号S1〜S4がONの間だけでなく、個別側のソフトスタート制御およびソフトストップ制御が駆動している間はON状態が維持される。よって、同図に示すように、バースト信号S0は、フレーム信号に同期してON状態となり、各点灯ブロックの順次点灯シーケンスが一巡する間はON状態に維持され、最後の駆動電力S4’のソフトストップ制御が終了した後にOFF状態となる。
【0072】
図5は、図4に示したソフトスタート制御とソフトストップ制御の実行例を示すタイミングチャートである。同図(a)に示すように、ソフトスタート制御を行う場合は、図2に示したフルブリッジ回路の制御信号AおよびBのデューティを固定とし、制御信号CおよびDのデューティを徐々に増加させることで、負荷LOADへの供給電力を徐々に増加する構成とすれば良い。
【0073】
また、同図(b)に示すように、ソフトストップ制御を行う場合は、図2に示したフルブリッジ回路の制御信号AおよびBのデューティを固定とし、制御信号CおよびDのデューティを徐々に減少させることで、負荷LOADへの供給電力を徐々に減少する構成とすれば良い。
【0074】
図6は、図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。同図に示す点灯タイミングは、図4よりも各点灯ブロックの点灯タイミングが短い場合の例である。
【0075】
ここで、バースト信号S0は、バースト信号S1〜S4の論理和で生成されるとともに、駆動電力S1’〜S4’のソフトストップ終了まではON状態を維持するようパルスの後端が延長されるため、同図に示すように、駆動電力S1’〜S4’のソフトスタート開始と同時にON状態となり、駆動電力S1’〜S4’のソフトストップ終了と同時にOFF状態となる。
【0076】
図7は、図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。同図に示す制御例は、バックライトの起動中は常時共通側のバースト信号S0をON状態にすることで、個別側の順次点灯シーケンスに対応させた例である。この場合は、共通側のバースト信号S0をバックライトの起動信号BLに連動させれば良い。
【0077】
図8は、図2に示した液晶バックライト制御装置の電流センス例を示すタイミングチャートである。同図に示す例は、順次点灯シーケンスに一定の休止期間が生じた場合等、各点灯ブロックの電流検出が困難となった場合に、電流センス用のバースト信号S1〜S4を順次出力することで、各点灯ブロックの電流検出を可能にした例である。この場合は、電流検出に十分な短いバースト信号で良い。
【0078】
図9は、各点灯ブロック内に複数のランプを設ける場合の第1の構成例を示す回路図である。この例では、点灯ブロックBL1内の構成例を示したが、図2に示した他の点灯ブロックBL2〜BL4についても同様な構成を取ることで、ブリッジ回路の分割数を抑えた構成で、各点灯ブロック内の電流バランスと、各点灯ブロックの独立点灯制御を行うことができる。尚、この各点灯ブロック内に複数のランプを設ける構成は、ブリッジ回路を分割せずに各点灯ブロックごとにブリッジ回路を設ける場合にも有用である。
【0079】
同図(a)は、4つのランプL1a〜L1dを分流トランスCTa〜CTcを介して高圧トランスTR1に接続した例である。この例では、分流トランスCTbがランプL1aとL1bの電流バランスを調整し、分流トランスCTcがランプL1cとL1dの電流バランスを調整し、分流トランスCTaが分流トランスCTbとCTcを流れる電流バランスを調整することで、ランプL1a〜L1dの電流バランスが均一となる。
【0080】
同図(b)は、ランプL1aを高圧トランスTR1aで駆動し、ランプL1bを高圧トランスTR1bで駆動し、各トランスが共通のブリッジ回路に接続される場合の例である。この構成では、ランプL1aを流れる電流がトランスTR1aのリーケージインダクタンスと共振コンデンサC1aの共振作用で調整され、ランプL1bを流れる電流がトランスTR1bのリーケージインダクタンスと共振コンデンサC1bの共振作用で調整され、両ランプの電流バランスが両共振作用によって調整される。
【0081】
図10は、各点灯ブロック内に複数のランプを設ける場合の第2の構成例を示す回路図である。同図に示す構成も他の点灯ブロックBL2〜BL4に適用可能である。
【0082】
同図(a)は、一次側が1入力、二次側が2出力のツイントランスTR1を利用して、このトランスの各二次出力にランプL1aとL1bをそれぞれ接続し、このトランスの二次側で閉ループを構成することで、各ランプの電流バランスを調整する例である。この閉ループ内を流れる電流は、閉ループ内に配置されたカレントトランスCT1によって検出される。
【0083】
同図(b)は、ツイントランスTR1の各二次巻線の両端それぞれにランプを接続することで、ツイントランス一個当たり4本のランプを接続する場合の例である。この場合は、ランプL1aとL1bで閉ループを形成し、ランプL1cとL1dで閉ループを形成する。
【0084】
ここで、ツイントランスTR1の各二次巻線を同一の巻数および同一の結合係数で一次巻線と結合させれば、各閉ループの電流バランスは、この一次巻線に流れる電流で調整される。各閉ループの電流は、該各ループ内に設けられたカレントトランスCT1、CT2でそれぞれ検出される。
【0085】
図11は、第2の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図(a)は図1(a)と同一構成であるため説明を省略する。本実施形態では、同図(b)に示すように、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子Q1〜Q4を電源電圧側のQ1、Q2と、GND側のQ3、Q4に分割し、Q1とQ2のペアを各点灯ブロックBL1〜BL4に共通接続し、Q3とQ4のペアを各点灯ブロックBL1〜BL4に個別に接続する。
【0086】
このように分割したブリッジ回路を流れる電流は、図中の点線HSおよびLSで示すように、ハイサイド側は、スイッチング素子Q1、トランスTR1、スイッチング素子Q4の方向に流れ、ローサイド側は、スイッチング素子Q2、トランスTR1、スイッチング素子Q3の方向に流れ、その結果、負荷となるランプに対して交流電流が供給される。この動作は各点灯ブロックで同一である。
【0087】
図12は、図11に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。同図に示すように、各点灯ブロックBL1〜BL4を駆動するフルブリッジ回路は、各点灯ブロックで共有される共通側と、各点灯ブロックのそれぞれに接続される個別側に分割された構成を有し、共通側のスイッチング素子対は制御信号S0aおよびS0bで駆動され、個別側のスイッチング素子対は制御信号S1〜S4でそれぞれ駆動される。
【0088】
ここで、個別側のスイッチング素子対は、制御信号S1〜S4が入力されるFETと環流ダイオードD1a〜D4aとで構成され、トランスTR1〜TR4の一次巻線の中間タップに接続される。この環流ダイオードD1a〜D4aがブリッジ回路によるPWM制御が行われる際に、トランスTR1〜TR4の一次側リークインダクタンスの環流路として機能する。
【0089】
共通側のスイッチング素子対は、ダイオードD1c〜D4cおよびD1b〜D4bを介してトランスTR1〜TR4に接続され、ハイサイドおよびローサイドの電流路を形成する。ダイオードD1c〜D4cおよびD1b〜D4bは、他の点灯ブロックへの逆流防止素子としても機能する。その他は、図2と同様に構成される。
【0090】
図13は、図12に示したブリッジ回路の動作例を示すタイミングチャートである。同図中の「S0a_Carrier」に示すように、制御信号S0aは、幅THのパルスデューティで定義され、「S0b_Carrier」に示すように、制御信号S0bは、幅TLのパルスデューティで定義され、「S1_Carrier」に示すように、制御信号S1〜S4は、S0aに対応する部分が幅TH、S0bに対応する部分が幅TLのパルスデューティで定義され、その結果として、トランスTR1〜TR4に図中「Vin」で示すキャリア周期TCの交流電力が供給される。供給電力量の調整は、「S0a_Carrier」と「S0b_Carrier」と「S1_Carrier」のデューティで行うことができる。
【0091】
また、各点灯ブロックの点灯タイミングを決めるバースト信号は、点灯効率の向上や映像のチラツキ改善等を意図して、同図中「S1_Burst_Frame_Sync」に示すように、映像フレームの周期に同期させても良く、「S1_Burst_Carrier_Sync」に示すように、「S0a_Carrier」または「S0b_Carrier」または「S1_Carrier」のいずれかに同期させても良い。
【0092】
図14は、第3の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図(a)は図1(a)と同一構成であるため説明を省略する。本実施形態では、同図(b)に示すように、ハーフブリッジ回路を構成するスイッチング素子Q1およびQ2をハイサイド側のQ1とローサイド側のQ2に分割し、ハイサイド側のQ1を各点灯ブロックBL1〜BL4に共通接続し、ローサイド側のQ2を各点灯ブロックBL1〜BL4に個別に接続する。
【0093】
このように分割したブリッジ回路を流れる電流は、図中の点線HSおよびLSで示すように、ハイサイド側は、スイッチング素子Q1、コンデンサC1、トランスTR1の方向に流れ、ローサイド側は、トランスTR1、コンデンサC1、スイッチング素子Q2の方向に流れ、その結果、負荷となるランプに対して交流電流が供給される。この動作は各点灯ブロックで同一である。
【0094】
図15は、図14に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。同図に示すように、各点灯ブロックBL1〜BL4を駆動するハーフブリッジ回路は、各点灯ブロックで共有される共通側と、各点灯ブロックのそれぞれに接続される個別側に分割された構成を有し、共通側のスイッチング素子は制御信号S0で駆動され、個別側のスイッチング素子は制御信号S1〜S4でそれぞれ駆動される。
【0095】
ここで、個別側のスイッチング素子には、環流ダイオードD1a〜D4aが接続され、この環流ダイオードD1a〜D4aがブリッジ回路によるPWM制御が行われる際に、トランスTR1〜TR4の一次側リークインダクタンスの環流路として機能する。
【0096】
共通側のスイッチング素子は、ダイオードD1b〜D4bとコンデンサC1〜C4を介してトランスTR1〜TR4に接続され、このダイオードD1b〜D4bが他の点灯ブロックへの逆流防止素子として機能する。その他は、図2と同様に構成される。
【0097】
図16は、図15に示したブリッジ回路の動作例を示すタイミングチャートである。同図中の「S0_Carrier」に示すように、制御信号S0は、幅THのパルスデューティで定義され、「S1_Carrier」に示すように、制御信号S1〜S4は、幅TLのパルスデューティで定義され、その結果として、トランスTR1〜TR4に図中「Vin」で示すキャリア周期TCの交流電力が供給される。供給電力量の調整は、「S0_Carrier」と「S1_Carrier」のデューティで行うことができる。
【0098】
また、各点灯ブロックの点灯タイミングを決めるバースト信号は、図13と同様に、映像フレームの周期に同期させても良く、制御信号S0またはS1に同期させても良い。
【0099】
図17は、第4の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図(a)は図1(a)と同一構成であるため説明を省略する。本実施形態では、同図(b)に示すように、昇圧側DCDCコンバータにより、5つのLEDデバイスを直列接続した光源LED1〜LED4が駆動される。
【0100】
ここで、昇圧側DCDCコンバータのスイッチング回路を構成するスイッチング素子Q1およびQ2をハイサイド側のQ1とローサイド側のQ2に分割し、ローサイド側のQ2を各点灯ブロックBL1〜BL4に共通接続し、ハイサイド側のQ1を各点灯ブロックBL1〜BL4に個別に接続する。
【0101】
このように分割したブリッジ回路を流れる電流は、図中の点線HSおよびLSで示すように、ハイサイド側は、インダクタL、スイッチング素子Q1、平滑コンデンサC1、LED1の方向に流れ、ローサイド側は、インダクタL、スイッチング素子Q2の方向に流れ、その結果、LED1には、スイッチング素子Q1とQ2のスイッチングデューティに応じた電圧が印加される。この動作は各点灯ブロックで同一である。
【0102】
図18は、図17に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。同図に示すように、各点灯ブロックBL1〜BL4を駆動するスイッチング回路は、各点灯ブロックで共有される共通側と、各点灯ブロックのそれぞれに接続される個別側に分割された構成を有し、共通側のスイッチング素子は制御信号S0で駆動され、個別側のスイッチング素子は制御信号S1〜S4でそれぞれ駆動される。その他は、図2と同様に構成される。
【0103】
図19は、図18に示したスイッチング回路の動作例を示すタイミングチャートである。同図中の「S0_Carrier」に示すように、制御信号S0は、幅TLのパルスデューティで定義され、「S1_Carrier」および「S2_Carrier」に示すように、制御信号S1〜S4は、幅THのパルスデューティで定義され、その結果として、LED1〜4に所定の電圧が供給される。供給電圧の調整は、制御信号S1〜S4のデューティで行うことができる。
【0104】
また、各点灯ブロックに共通のタイミングとなるバースト信号は、同図中の「S0_Burst」に示すように、例えば常時ONに設定され、各点灯ブロックの点灯タイミングを決めるバースト信号は、同図中の「S1_Burst」および「S2_Burst」に示すように、それぞれ独自のタイミングで出力される。尚、この各点灯ブロックの点灯タイミングを決めるバースト信号は、図13と同様に、映像フレームの周期に同期させても良く、制御信号S0またはS1に同期させても良い。
【0105】
図20は、第5の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図に示すように、各点灯ブロックBL1〜BL3には、トランスTR1〜TR3の二次巻線がそれぞれ接続され、各トランスの一次巻線が交流電源20に直列接続される。これら一次巻線には、一対のスイッチング素子で構成されたバイパス路が設けられ、各バイパス路はバックライト制御部16に接続される。
【0106】
ここで、バックライト制御部16からの制御信号S1〜S2により、バイパス路がクローズとなったトランスは、一次巻線の入力がゼロ電圧になってランプが消灯し、バイパス路がオープンとなったトランスは、一次巻線に交流電源20からの電圧が供給されてランプが点灯する。
【0107】
このように、バックライト制御部16からの制御信号によって、トランスTR1〜TR3の入力電圧を制御することで、各点灯ブロックBL1〜BL3の点灯制御を独立に行うことができる。尚、各点灯ブロック間の電流バランスは、各トランスの一次巻線が直列接続されていることで調整される。
【0108】
図21は、第6の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。同図に示すように、各トランスTR1〜TR3の一次巻線に三次巻線を結合させ、この三次巻線に印加する電圧を制御することで、各点灯ブロックBL1〜BL3の点灯状態を制御する構成としても良い。この場合は、三次巻線の入力をゼロ電圧とすればランプが消灯し、入力を開放すればランプが点灯する。その他は、図20と同様に構成される。
【0109】
図22は、第7の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。図21に示した三次巻線の制御は、同図に示すように構成しても良い。その他は、図21と同様に構成される。
【0110】
図23は、図2に示したブリッジ回路のより詳細な動作例を示す回路図およびタイミングチャートである。同図(a)に示すように、ブリッジ回路を構成する共通側スイッチング素子への制御入力をAおよびBとし、個別側スイッチング素子への制御入力をC〜Fとすると、点灯ブロックBL1への出力L1outは、共通側スイッチング素子の制御信号AおよびBに対する個別側スイッチング素子の制御信号CおよびDの位相差に基づく重なり量φ1によって決定され、点灯ブロックBL2への出力L2outは、共通側スイッチング素子の制御信号AおよびBに対する個別側スイッチング素子の制御信号EおよびFの位相差に基づく重なり量φ2によって決定される。
【0111】
このような電力供給量の制御を各点灯ブロックごとに検出した電流値に基づいて、各点灯ブロックごとに行うことにより、点灯ブロック間の輝度バランスを調整する制御や、映像のシーンに応じて点灯ブロックごとに輝度を変化させるシーン制御を行うことができる。
【0112】
図24は、図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。同図に示す制御例は、点灯ブロックBL1〜BL4の点灯開始タイミングθ1〜θ4と点灯デューティX1%〜X4%とを各点灯ブロックでそれぞれ独立に制御した例である。
【0113】
同図に示すように、点灯タイミングを決定するS1〜S4の立ち上がりは、図2に示した画像処理部14からの要求に応じてそれぞれ独立の位相θ1〜θ4とすることが可能である。さらに、点灯タイミングS1〜S4で決まる点灯期間が各点灯ブロックで同じであっても、実際の電力供給デューティX1%〜X4%を画像処理部14からの要求に応じてそれぞれ独立に制御することも可能である。
【0114】
このように、点灯ブロックごとの独立性を高めることで、映像シーンに応じたシーン適合型のバックライト制御を行うことが可能になる。
【0115】
図25は、図1に示した液晶バックライト駆動装置の他の制御構成を示す回路ブロック図である。同図に示す例は、各点灯ブロックBL1〜BL4の光源となるランプL1〜L4を差動駆動する場合の例である。
【0116】
同図に示すように、ブリッジ回路を分割した構成で差動駆動を行う場合には、制御信号S0で駆動される共通側のスイッチング素子対をトランスTR11とトランスTR12の一端に互いが逆極性となるよう接続するとともに、点灯ブロックBL1については、制御信号S11およびS12でそれぞれ駆動される個別側のスイッチング素子対をトランスTR11とトランスTR12の他端に互いが逆極性となるようそれぞれ接続する。
【0117】
点灯ブロックBL2についても同様に、制御信号S21およびS22でそれぞれ駆動される個別側のスイッチング素子対をトランスTR21とトランスTR22の他端に互いが逆極性となるようそれぞれ接続する。
【0118】
バックライト制御部16には、フルブリッジ回路の制御信号S0、S11、S12、S21、S22に対応したポートP0、P11、P12、P21、P22が設けられ、これらのポートから各スイッチング素子対を制御する信号S0、S11、S12、S21、S22が出力される。
【0119】
また、各点灯ブロックBL1、BL2には、ランプL1、L2の両極を流れる電流を検出するための抵抗R11、R12、R21、R22が設けられ、検出された電流値は、バックライト制御部16の対応ポートP11、P12、P21、P22に入力される。この入力された電流値に基づいて、各点灯ブロックごとに調光制御が行われる。点灯ブロックBL3およびBL4についても点灯ブロックBL1およびBL2と同様に構成する。
【0120】
図26は、図25に示した液晶バックライト制御装置の点灯制御例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、図2に示した映像信号VDのフレーム周期を「Frame」で示すと、この例では、各点灯ブロックをフレーム周期内で順次点灯させるバックライトの順次点灯制御が行われる。
【0121】
このとき、各点灯ブロックの点灯タイミングは、制御信号S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41、S42として、それぞれ分割したブリッジ回路の個別側のスイッチング素子対、即ち、図25のS11、S12、S21、S22、S31、S32、S41、S42で示したスイッチング素子対に、各スイッチング素子対を動作可能状態とするバースト信号として入力される。その他は図4と同様に制御される。
【産業上の利用可能性】
【0122】
本発明によれば、より簡易な回路構成で分割バックライトの制御を行うことが可能になるため、画質とコストの両立が要求される液晶ディスプレイへの適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【0123】
【図1】第1の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図2】図1に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。
【図3】図2に示したブリッジ回路の動作例を示す回路図およびタイミングチャートである。
【図4】図2に示した液晶バックライト制御装置の点灯制御例を示すタイミングチャートである。
【図5】図4に示したソフトスタート制御とソフトストップ制御の実行例を示すタイミングチャートである。
【図6】図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。
【図7】図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。
【図8】図2に示した液晶バックライト制御装置の電流センス例を示すタイミングチャートである。
【図9】各点灯ブロック内に複数のランプを設ける場合の第1の構成例を示す回路図である。
【図10】各点灯ブロック内に複数のランプを設ける場合の第2の構成例を示す回路図である。
【図11】第2の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図12】図11に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。
【図13】図12に示したブリッジ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図14】第3の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図15】図14に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。
【図16】図15に示したブリッジ回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図17】第4の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図18】図17に示した液晶バックライト駆動装置の制御構成を示す回路ブロック図である。
【図19】図18に示したスイッチング回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図20】第5の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図21】第6の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図22】第7の実施形態に係る液晶バックライト駆動装置の構成を示す概念図である。
【図23】図2に示したブリッジ回路のより詳細な動作例を示す回路図およびタイミングチャートである。
【図24】図2に示した液晶バックライト制御装置の他の点灯制御例を示すタイミングチャートである。
【図25】図1に示した液晶バックライト駆動装置の他の制御構成を示す回路ブロック図である。
【図26】図25に示した液晶バックライト制御装置の点灯制御例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【0124】
10…液晶パネル、12…液晶制御部、14…画像処理部、16…バックライト制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックのそれぞれにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路を備えた液晶バックライト制御装置において、
前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、
前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられたことを特徴とする液晶バックライト制御装置。
【請求項2】
前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3および第4のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御されることを特徴とする請求項1記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項3】
前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3および第4のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第3のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第2のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御されることを特徴とする請求項1記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項4】
前記第1のスイッチング部は、第1および第2のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第3のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記第3のスイッチング素子は、前記第1および第2のスイッチング素子のそれぞれと導通経路を形成するタイミングで制御され、前記各点灯ブロックごとに設けられた第3のスイッチング素子にはそれぞれ環流素子が接続されることを特徴とする請求項1記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項5】
前記第1のスイッチング部は、第1のスイッチング素子で構成され、前記第2のスイッチング部は、第2のスイッチング素子で構成され、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とが交互に導通状態となるタイミングで制御され、前記各点灯ブロックごとに設けられた第2のスイッチング素子にはそれぞれ環流素子と逆流防止素子とが設けられることを特徴とする請求項1記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項6】
液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックに電力供給を行う交流電源と、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する手段とを備えた液晶バックライト制御装置において、
前記各点灯ブロックは、前記光源を構成するランプを備え、
前記交流電源は、前記各点灯ブロックごとに設けられたトランスと、該各トランスに電気的に接続された電力供給源とを備えるとともに、前記各トランスの二次巻線が前記ランプに接続され、一次巻線が前記交流電源に対して直列に配置され、
前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各トランスの機能制限を行う手段を備えたことを特徴とする液晶バックライト制御装置。
【請求項7】
前記各トランスの制限を行う手段は、
該各トランスの一次巻線をバイパスするバイパス路と、
前記バイパス路に設けられたスイッチ素子と
を具備することを特徴とする請求項6記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項8】
前記各トランスの制限を行う手段は、
該各トランスの一次側に結合させた3次巻線と、
前記3次巻線の開放と短絡を制御する手段と
を具備することを特徴とする請求項6記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項9】
液晶バックライトを構成する光源が複数の点灯ブロックに分割され、該各点灯ブロックに電力供給を行う交流電源と、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する手段とを備えた液晶バックライト制御装置において、
前記各点灯ブロックは、前記光源を構成する複数のランプと、該各ランプ間の電流バランスを調整するバランサとを備え、
前記交流電源は、前記各点灯ブロックごとに設けられたトランスを備え、
前記各点灯ブロックに供給される電力は、前記トランスと前記バランサを介して前記複数のランプに与えられ、
前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各点灯ブロックごとに電力供給状態を制御することを特徴とする液晶バックライト制御装置。
【請求項10】
前記交流電源は、前記トランスにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路をさらに備え、
前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、
前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられ、
前記点灯タイミングを制御する手段は、前記各第2のスイッチングを制御することで前記各点灯ブロックごとに電力供給状態を制御し、該点灯タイミングに該当した点灯ブロック内の電流バランスは、該点灯ブロック内に設けられた前記バランサにより調整されることを特徴とする請求項9記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項11】
複数の点灯ブロックで構成された液晶バックライトと、該各点灯ブロックの点灯タイミングを制御する点灯制御部と、該点灯タイミングに基づいて前記各点灯ブロックのそれぞれにスイッチング制御に基づく電力供給を行うブリッジ回路とを備えた液晶バックライト制御装置において、
前記ブリッジ回路は、第1のスイッチング部と、第2のスイッチング部とを備え、
前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックで共用され、前記第2のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに対応して設けられたことを特徴とする液晶バックライト制御装置。
【請求項12】
前記点灯制御部は、前記点灯タイミングに基づいて該当する点灯ブロックに対応した前記第2のスイッチング部を制御するとともに、前記各点灯ブロックごとに出力される点灯タイミングのそれぞれに協働させて前記第1のスイッチング部を制御することを特徴とする請求項11記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項13】
前記各点灯ブロックごとに出力される点灯タイミングは、映像信号のフレーム周期内に前記各点灯ブロックを順次点灯させる期間を有し、少なくとも該順次点灯期間は前記第1のスイッチング部が動作可能状態に設定されることを特徴とする請求項12記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項14】
前記第1のスイッチング部は、前記各点灯ブロックのそれぞれに出力された点灯タイミングの論理和に基づいて制御されることを特徴とする請求項12記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項15】
前記各点灯ブロックに流れる電流値をそれぞれ検出する手段をさらに具備し、
前記点灯制御部は、
前記第1のスイッチング部を制御する第1の制御パターンを出力する手段と、
前記検出した電流値に基づいて前記第2のスイッチング部を制御する第2の制御パターンを出力する手段とを具備し、
前記点灯ブロックごとに出力される第2の制御パターンは、それぞれ前記第1の制御パターンとの相対関係で決定されることを特徴とする請求項11記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項16】
前記点灯制御部は、前記第1の制御パターンと前記第2の制御パターンのデューティを同一に設定し、これらの位相関係を調整することを特徴とする請求項15記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項17】
前記点灯タイミングは、点灯開始タイミングと点灯終了タイミングを含み、
前記点灯制御部は、前記点灯開始タイミングでは該当する点灯ブロックの電力供給量を徐々に増加させるとともに、前記点灯終了タイミングでは該当する点灯ブロックの電力供給量を徐々に減少させることを特徴とする請求項11記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項18】
前記点灯制御部は、
前記第1のスイッチング部を制御する第1の制御パターンを出力する手段と、
前記第2のスイッチング部を制御する第2の制御パターンを出力する手段とを具備し、
前記各点灯ブロックに供給される電力供給量は、前記第1の制御パターンと前記第2の制御パターンとの相対関係で決定され、該相対関係を徐々に変化させることで前記電力供給量を徐々に変化させることを特徴とする請求項17記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項19】
前記点灯制御部は、前記電力供給量を徐々に変化させている間は前記第1のスイッチング部を動作可能状態に制御することを特徴とする請求項17記載の液晶バックライト制御装置。
【請求項20】
前記点灯制御部は、前記各点灯ブロックの点灯タイミングを固定の位相差で出力することを特徴とする請求項11記載の液晶バックライト制御装置。

【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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【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】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【公開番号】特開2007−227234(P2007−227234A)
【公開日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−48569(P2006−48569)
【出願日】平成18年2月24日(2006.2.24)
【出願人】(399091511)マイクロスペース株式会社 (15)
【出願人】(000204284)太陽誘電株式会社 (964)
【Fターム(参考)】