Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4247003B2 - Light control device and liquid crystal display device using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4247003B2 - Light control device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Light control device and liquid crystal display device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4247003B2
JP4247003B2 JP2003014953A JP2003014953A JP4247003B2 JP 4247003 B2 JP4247003 B2 JP 4247003B2 JP 2003014953 A JP2003014953 A JP 2003014953A JP 2003014953 A JP2003014953 A JP 2003014953A JP 4247003 B2 JP4247003 B2 JP 4247003B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
dimming
charging
battery
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003014953A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004227325A (en
Inventor
裕 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2003014953A priority Critical patent/JP4247003B2/en
Publication of JP2004227325A publication Critical patent/JP2004227325A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4247003B2 publication Critical patent/JP4247003B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶ディスプレイの調光装置及びこれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイにおいては、ディスプレイ背面に蛍光灯などからなるバックライトを使用している。このバックライトは駆動回路に接続されており、バッテリー等の電源からの駆動電力を、駆動回路を通じて供給されている。
また、反射型液晶ディスプレイを用いたものでは、その前方に蛍光灯などからなるフロントライトを設け、同様に駆動回路を用いて点灯するものもある。
【0003】
このような駆動回路はインバータ回路を備えており、電源から供給される駆動電力をもとに周期100〜400Hzのパルス点灯信号を生成し、このパルス信号がハイレベルとなっている期間でインバータ回路を駆動し、周期40K〜200KHzの高周波電圧を生成する。その後、この高周波電圧をバックライトに入力するようになっている。
【0004】
このような調光装置の例として、特許文献1に開示されている平面ランプの調光装置では、周期100〜1000Hzのパルス点灯信号と、デューティ信号発生回路から出力されるデューティ信号との論理積をとったデューティパルス点灯信号により、平面ランプの駆動電圧を調整している。これにより、平面ランプの調光範囲を拡大するとともに、消費電力を節約することが可能となっている。
【0005】
また、特許文献2に開示されているバックライト制御装置では、インバータ回路の供給電圧をオン/オフするスイッチ回路のオン/オフ信号と、インバータの発信周波数の数分の一から数十分の一の周波数でオン/オフするスイッチ回路のオン/オフ信号との論理和のタイミングでスイッチ回路をオン/オフしている。これにより、電源電圧の変動が大きい場合であっても、インバータ回路に安定した電圧を供給するとともに、広範囲な調光を行うことが可能となっている。
また、バッテリーの充電方法として特許文献3、特許文献4にはパルス充電方法に関する内容が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002-100496号公報
【特許文献2】
特開平11-122937号公報
【特許文献3】
特開2000-23382号公報
【特許文献4】
特開平8-241735号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶ディスプレイは携帯用機器などに用いられることが多くなってきたが、このような機器では電源がない所でも一定時間動作できるように、バッテリーを備えているのが典型的である。したがって、液晶ディスプレイを電源に接続して使用中には、同時にバッテリーの充電も行われるようになっている。
【0008】
しかしながら、従来の液晶ディスプレイでは、バックライトの調光回路と、バッテリーの充電回路とは独立して動作していたため、図7に示すように、例えばバッテリーを定電圧(又は定電流)で充電している場合であっても、パルス点灯信号である調光パルスのオン/オフを行うことにより、充電電圧のオン期間と調光パルスのオン期間とが重なるタイミングで液晶ディスプレイにかかる電源負荷が大きく変動していた。
【0009】
他方で、一般的に、液晶ディスプレイのバッテリーには、リチウムイオン電池等の二次電池が使用されており、このようなバッテリーの充電においては、過充電を防ぐために、充電と休止を一定間隔で繰り返すパルス充電を行っている。
【0010】
特許文献3〜4に開示されているパルス充電方法では、それぞれ、様々な工夫を施したパルス充電方法により、二次電池の電池電圧を所定の設定電圧範囲内に維持することが記載されている。
【0011】
このようなパルス充電を行う液晶ディスプレイにおいても、上記同様、調光パルスのオン/オフと、充電パルスのオン/オフとによって、液晶ディスプレイにかかる電源負荷が大きく変動していた。
【0012】
このように液晶ディスプレイにかかる電源負荷が大きく変動すると、電源がノイズを発生するため、表示画面にビート妨害が生じたり、音声にノイズが発生したりするという問題があった。
【0013】
特に、バックライトの調光回路とバッテリーのパルス充電回路とが独立して動作している場合には、それぞれのパルスが周波数干渉を起こすことにより、うなりが生じるなどの問題があった。
【0014】
したがって、本発明は、上記のような実情に鑑み、バックライトの調光回路とバッテリーのパルス充電回路とが同時に動作しているときであっても、液晶ディスプレイ全体の電源負荷が大きく変動しないように制御することが可能な調光装置及びこれを用いた液晶表示装置を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、調光回路の調光パルスとバッテリー充電回路の充電パルスとをほぼ同じ周波数にするとともに、一方のパルスがオンのときに他のパルスがオフとなるように同期させることにより、電源負荷を安定化させることが可能であることに想到した。
【0016】
すなわち、本発明は、ライトに供給される電圧を調節するための調光パルスを発生する調光パルス発生手段と、バッテリーに供給される電圧を調節するための充電パルスを発生する充電パルス発生手段と、を含んでおり、前記調光パルスと前記充電パルスとは互いに逆の位相を有している調光装置を提供するものである。
【0017】
これにより、充電パルスがオンのときには調光パルスがオフとなり、また、充電パルスがオフのときには調光パルスがオンとなるので、調光装置全体の電源負荷の変動を低く抑えることが可能となる。
【0018】
本発明の調光装置において、前記調光パルス及び前記充電パルスは矩形パルスであることを特徴とする。これにより、前記互いに逆の位相を有する前記調光パルス及び前記充電パルスの電源負荷のトータルをほぼ一定とすることができる。
【0019】
また、本発明では、前記調光パルス及び前記充電パルスの周波数は、100〜400Hzの範囲内であることを特徴とする。この周波数の範囲内で調光をオン/オフすると、人間の目には変化が感じられないようになっている。
【0020】
また、本発明では、前記調光パルス及び前記充電パルスは、いずれも映像信号の垂直同期周波数又は水平同期周波数のいずれの周波数とも異なる周波数であることを特徴とする。これにより、垂直/水平同期周波数に各パルス信号が干渉することを防止し、画面フリッカーを解消することが可能となる。
【0021】
さらに、本発明は、上記記載の調光装置を有する液晶ディスプレイを実現することにより、表示画面にフリッカーやビート妨害が生じたり、音声ノイズやうなり音が生じたりするのを抑制した液晶表示装置を提供するものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下に説明する本発明の調光装置の実施形態は、各種液晶ディスプレイ内部にバックライト調光装置として内蔵されるものである。
【0023】
図1は、本発明の一実施形態にかかる調光装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【0024】
図1において、本実施形態の調光装置は、表示画面部を構成するバックライト101を含む液晶パネル102と、外部の商用電源から適切な直流電源に変換して出力するACアダプタ103と、リチウムイオン蓄電池からなるバッテリー104と、マイクロプロセッサ等を内蔵しており装置内の各構成部分を制御するマイコン(マイクロコンピュータ)105とを含んでいる。
【0025】
本実施形態の調光装置は、さらに、ACアダプタ103からバッテリー104に供給される電圧をオン/オフするためのスイッチ回路111と、装置の駆動をACアダプタ103による外部電源駆動とバッテリー104によるバッテリー駆動との間で切り替えるための電源スイッチ112と、ACアダプタ103又はバッテリー104から供給される電圧を液晶パネル102に利用するために整流するレギュレータ113とを含んでおり、ACアダプタ103又はバッテリー104により、液晶パネル102を駆動するための電力が供給されるようになっている。
【0026】
本実施形態の調光装置は、さらに、ACアダプタ103又はバッテリー104から供給される直流電圧をトリガーとして、数十K〜数百KHzの高周波電圧に変換してバックライト101に供給するためのインバータ回路114と、インバータ回路114に調光パルスを入力してバックライト101に供給される電圧を調整するための調光パルス発生回路115とを含んでおり、バックライト101に対して調光パルスを利用した調光を行うことができるようになっている。
【0027】
本実施形態の調光装置は、さらに、バッテリー104の電圧を検出するためのバッテリー電圧検出手段116と、バッテリー電圧検出手段116により検出されたバッテリー104の電圧の値に基づいて、バッテリー104に供給される充電電圧をスイッチ回路111において制御するための制御手段117と、バッテリー104にパルス充電を行うための充電パルスを発生するための充電パルス発生回路118とを含んでおり、バッテリー104をパルス充電することにより所定範囲内の充電電圧に維持するようになっている。
【0028】
上記のように構成された本実施形態の調光装置の動作を説明する。
本実施形態の調光装置は、外部電源の供給時にも非供給時にも動作可能である。ACアダプタ103から電圧が供給されているときには、電源スイッチ112がACアダプタ側の端子112aに接続しており、ACアダプタ103から電圧が供給されていないときには、電源スイッチ112がバッテリー側の端子112bに接続しているものとする。尚、この電源スイッチ112の切り替えはマイコン105により行うものとする。
【0029】
今、電源スイッチ112がACアダプタ側の端子112aに接続しており、液晶ディスプレイがACアダプタからの電源供給を受けて動作している場合を考える。ACアダプタにより供給される電圧は電源スイッチ112を通じてレギュレータ113により所定電圧に変換された後、マイコン105及びインバータ回路114に供給される。
【0030】
ここで、マイコン105内部の制御手段119の出力信号をもとに、調光パルス発生回路115で所定周波数(本実施形態では100〜400Hz)の調光パルスを発生させて、インバータ回路114を制御する。
【0031】
インバータ回路114は、前記調光パルスをトリガーとして、レギュレータ113からの直流電圧をもとに所定の高周波電圧(40K〜200KHz)に変換し、この高周波電圧をバックライト101に供給する。
【0032】
図2は、本実施形態のインバータ回路114の構成例を示す図である。図2に示す回路は、一般的に知られているインバータ回路であり、本実施形態のインバータ回路114はこの構成例に限られるわけではない。
【0033】
図2において、電源201は図1のレギュレータ113から供給される直流電圧に相当するものであり、蛍光管202は図1のバックライト101に相当するものである。
【0034】
再び図1において、本実施形態の調光装置では、調光パルス発生回路115により生成した調光パルスをインバータ回路114に入力することにより、バックライト101に供給される高周波電圧を、周期的にオン/オフすることができるようになっている。本実施形態では、調光パルスのオン/オフ(調光デューティ)の周波数は、100〜400Hzである。
【0035】
この調光パルスは、図2に示すインバータ回路の端子S1に入力され、PWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)調光回路部203を通じて、電源201からの直流電圧をもとに蛍光管202(バックライト101)に供給される前記高周波電圧を一定周期でオン/オフするようになっている。
【0036】
一方で、ACアダプタ103からの直流電圧は、スイッチ回路111を通じてバッテリー104にも供給されている。このとき、バッテリー電圧検出手段116は、バッテリー104の充電電圧を検出し、検出値を制御手段117に出力している。制御手段は、検出された、バッテリー104の充電電圧に応じて、スイッチ回路111を制御することによりバッテリー104に供給される電圧のオン/オフの切り替えを行う。こうして、バッテリー104の充電電圧が所定の範囲内に維持されるようになっている。
【0037】
本実施形態の調光装置では、さらに、充電パルス発生回路118により生成した充電パルスを制御手段117に入力することにより、バッテリー104に供給される電圧を、スイッチ回路111において周期的にオン/オフさせることができるようになっている。本実施形態では、充電パルスのオン/オフの周波数は、100〜400Hzであって上記の調光パルスと等しい周波数であるものとする。
【0038】
尚、本実施形態では、充電パルスのオン/オフの周波数と調光パルスの周波数を等しくしたことを特徴とするが、少なくとも調光パルスが作動しているときに、充電パルスの周波数と調光パルスの周波数が同じであればよく、例えばバックライトが消灯時のように、調光パルスが作動していない条件では、充電パルスの発生周波数を調光パルスの周波数と異なるようにしてもよい。
【0039】
図3は、本実施形態の調光装置において、充電パルスによるバッテリー104の充電を行ったときの、バッテリー104の電圧と、バッテリー104に流れる充電電流との時間変化を示すグラフ図である。
【0040】
図3において、充電開始時には、バッテリー104の電圧が所定の基準値以下であるから、制御手段117は、ACアダプタ103からの電圧をそのままバッテリー104に供給する。こうしてバッテリー104の電圧がパルス充電する場合のON期間の開始電圧値VLに達したことを検出すると、制御手段117は、充電パルス発生回路118から入力される充電パルスに基づいて、パルス充電を開始し、バッテリー電圧がパルス充電する場合のON期間の充電終了電圧VHに達するまで充電される。
【0041】
バッテリー104の電圧がVLに達してから一定時間(T1)、ACアダプタ103からの電圧をバッテリー104に供給する(充電パルスオン)。一定時間(T1)経過後、バッテリー104の電圧がVHに達すると、バッテリー104への電圧供給を一定時間(T2)停止する(充電パルスオフ)。一定時間(T2)の経過後には、バッテリー104の電圧が再びVLになっているので、再び充電パルスをオンにし、一定時間(T1)電圧供給を行う。続いて、再び充電パルスをオフにし、一定時間(T2)電圧供給を停止する。
【0042】
以上の動作を繰り返すことにより、バッテリー104の電圧はVLとVHの間に維持されるようにし、過充電によるバッテリー容量の劣化を抑制している。尚、一定時間(T1及びT2)については、AC電源から供給される電圧やバッテリー104の充電特性などに基づいて、バッテリー104の充電電圧が所望の範囲内(VLとVHの間)の値となるように予め定めておくものとする。
【0043】
次に、バックライト101を調光するための調光パルスとバッテリー104を充電するための充電パルスの位相について説明する。
【0044】
図4は、本実施形態の調光装置において発生される調光パルス及び充電パルス(充電電流)の波形を時間軸に沿って示すグラフ図である。尚、本実施形態の調光装置では、調光パルス及び充電パルスともに矩形パルスであり、周波数が等しく、また、それぞれのパルスはオンの時間とオフの時間とが等しい(調光デューティ50%)例である。。
【0045】
図4に示すように、本実施形態の調光装置では、調光パルスの位相と充電パルス(図4では、両者の位相関係が分かり易いように充電電流で示している)の位相(オン/オフ)とがちょうど反転するようにして、これらのパルスを発生している。したがって、充電パルスがオンの時間(T1)には調光パルスがオフとなり、充電パルスがオフの時間(T2)には調光パルスがオンとなるように、それぞれのパルス発生回路を動作させている。
【0046】
具体的には、図1に示す制御手段119がバッテリー電圧検出手段116により検出されるバッテリー104の電圧を読み取っており、バッテリー104の充電パルスがオフになるとき、すなわち、図3においてバッテリー電圧がVHに達したときに、調光パルスがオンになるように、調光パルス発生回路115を制御している。
【0047】
図5は、上記のように調光パルス及び充電パルスの位相を制御した場合における、それぞれのパルス位相と調光装置全体にかかる電源負荷との関係を示す図である。本実施形態の調光装置では、上記の通り、調光パルスの位相と充電パルスの位相とをちょうど反転させているので、調光装置全体にかかる電源負荷はほぼ一定の値となっていることが分かる。
【0048】
以上説明した本実施形態の調光装置によれば、調光パルス及び充電パルスの位相を反転させることにより、調光装置全体にかかる電源負荷の変動を大幅に抑えることができる。これにより、電源負荷の変動によるノイズの発生を抑えることができ、また、調光パルスと充電パルスとの周波数干渉によるうなりの発生を防止することができる。
【0049】
また、調光装置に供給する電源の変動が小さくなるので、省電力化することが可能となり、ACアダプタを小型化することができる。
【0050】
尚、上記の実施形態では、調光パルス及び充電パルスを等しい周波数の矩形パルスとしているが、本発明の調光装置において用いる調光パルス及び充電パルスはこれに限られるものではない。
【0051】
例えば図6に示すように、充電パルスの立ち下りを緩やかにするとともに、これに続く調光パルスの立ち上がりを緩やかにするようにしてもよい。(遅延時間を長く取っている)。
【0052】
これにより、充電パルスの立下りから調光パルスの立ち上がりに移行する際の電源負荷の変動を小さく抑えることが可能となっている。図4に示すような矩形の波形では、例えば、充電パルスの立下りと調光パルスの立ち上がりとが僅かに重なってしまった場合に、調光装置全体に非常に大きな電源負荷がかかってしまうことになることが考えられるが、図6に示す例のようにすれば、このような状況を回避することができる。
【0053】
尚、図6では、充電パルスの立ち下りとこれに続く調光パルスの立ち上がりを緩やかにする例を示しているが、同様にして、調光パルスの立ち下りとこれに続く充電パルスの立ち上がりを緩やかにすることも考えられる。したがって、充電パルス及び調光パルスともに、立ち上がり及び立ち下りが緩やかとなるような波形を有するようにしてもよい。
【0054】
また本実施形態の調光回路において、前記調光パルス及び前記充電パルスは、いずれも映像信号の垂直同期周波数又は水平同期周波数のいずれの周波数とも異なる周波数で設定したことを特徴としている。これにより、液晶パネルに印加される垂直/水平同期信号と調光及び充電パルスが干渉することが抑制され、フリッカーの発生を防止し、液晶表示装置の品質を向上することができる。
【0055】
尚、本発明の調光装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、様々な変更及び修正を加えることができるだろう。
【0056】
特に、本発明の調光装置は、液晶ディスプレイを有するバックライト方式やフロントライト方式の液晶表示装置や、一般のランプを調光及び点灯制御するあらゆる電気機器において応用することが可能であり、本発明の調光装置を用いた液晶表示装置は、画面フリッカー及び画面上のビート発生や音声ノイズやうなり音の発生を抑制することができる。
【0057】
また、調光装置を搭載したバッテリー駆動の電気機器において、バッテリーの出力電圧が、充電直後の高い電圧値から電気機器がシャットダウンする付近の低い電圧値に低下するまでの広い駆動範囲において、調光パルスの影響に左右されない安定な電気機器を提供することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の調光装置及びこれを用いた液晶表示装置によれば、液晶ディスプレイの調光装置において、バックライトの調光回路とバッテリーのパルス充電回路とが同時に動作しているときであっても、液晶ディスプレイ全体の電源負荷が大きく変動しないように制御することが可能となる。
【0059】
また、バッテリーを搭載し、バッテリーを充電しながらあるいはバッテリー単独で駆動する液晶表示装置において、電源変動を抑制することにより、画面フリッカーや画面ビート及び音声ノイズやうなり音の発生を抑制した安定な調光装置及びこれを用いた高画質の液晶表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる調光装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる調光装置のインバータ回路の構成例を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる調光装置において、充電パルスによるバッテリー充電を行ったときの、バッテリー電圧及び充電電流の時間変化を示すグラフ図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる調光装置において、発生される調光パルス及び充電パルスの波形を時間軸に沿って示すグラフ図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる調光装置における、パルス及び充電パルスそれぞれのパルス位相と装置全体にかかる電源負荷との関係を示す図である。
【図6】本発明の他の実施形態にかかる調光装置において用いる調光パルス及び充電パルスの波形を示す図である。
【図7】従来の液晶ディスプレイ装置における、充電電圧及び調光パルスそれぞれの位相と装置全体にかかる電源負荷との関係を示す図である。
【符号の説明】
101 バックライト
102 液晶パネル
103 ACアダプタ
104 バッテリー
105 マイコン
111 スイッチ回路
112 電源スイッチ
112a、112b 電源スイッチ端子
113 レギュレータ
114 インバータ回路
115 調光パルス発生回路
116 バッテリー電圧検出手段
117 制御手段
118 充電パルス発生回路
119 制御手段
201 電源
202 蛍光管
203 PWM調光回路部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light control device for a liquid crystal display and a liquid crystal display device using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a liquid crystal display, a backlight composed of a fluorescent lamp or the like is used on the back of the display. The backlight is connected to a drive circuit, and drive power from a power source such as a battery is supplied through the drive circuit.
In addition, in some cases using a reflective liquid crystal display, a front light made of a fluorescent lamp or the like is provided in front of the reflective liquid crystal display, and the light is similarly turned on using a drive circuit.
[0003]
Such a drive circuit includes an inverter circuit, generates a pulse lighting signal with a cycle of 100 to 400 Hz based on the drive power supplied from the power supply, and the inverter circuit during a period when the pulse signal is at a high level. To generate a high-frequency voltage with a period of 40 K to 200 KHz. Thereafter, the high frequency voltage is input to the backlight.
[0004]
As an example of such a light control device, in the light control device for a flat lamp disclosed in Patent Document 1, a logical product of a pulse lighting signal with a cycle of 100 to 1000 Hz and a duty signal output from a duty signal generation circuit. The driving voltage of the flat lamp is adjusted by the duty pulse lighting signal taking the above. As a result, it is possible to expand the light control range of the flat lamp and save power consumption.
[0005]
Further, in the backlight control device disclosed in Patent Document 2, the on / off signal of the switch circuit for turning on / off the supply voltage of the inverter circuit and a fraction to one tenth of the transmission frequency of the inverter. The switch circuit is turned on / off at the timing of the logical sum with the on / off signal of the switch circuit that is turned on / off at the frequency of. Thereby, even when the fluctuation of the power supply voltage is large, it is possible to supply a stable voltage to the inverter circuit and to perform wide-range dimming.
Further, Patent Literature 3 and Patent Literature 4 disclose contents relating to a pulse charging method as a battery charging method.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-100496 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-122937 [Patent Document 3]
JP 2000-23382 [Patent Document 4]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-241735
[Problems to be solved by the invention]
By the way, liquid crystal displays are often used for portable devices and the like. However, such devices are typically provided with a battery so that they can operate for a certain period of time even without a power source. Therefore, when the liquid crystal display is connected to the power source and used, the battery is charged at the same time.
[0008]
However, in the conventional liquid crystal display, since the backlight dimming circuit and the battery charging circuit operate independently, as shown in FIG. 7, for example, the battery is charged at a constant voltage (or constant current). Even if the dimming pulse, which is a pulse lighting signal, is turned on / off, the power load on the liquid crystal display increases at the timing when the charging voltage on period and the dimming pulse on period overlap. It was fluctuating.
[0009]
On the other hand, in general, a secondary battery such as a lithium ion battery is used for a battery of a liquid crystal display, and in charging such a battery, in order to prevent overcharging, charging and pause are performed at regular intervals. Repeated pulse charging is performed.
[0010]
In the pulse charging methods disclosed in Patent Documents 3 to 4, it is described that the battery voltage of the secondary battery is maintained within a predetermined set voltage range by a pulse charging method with various devices. .
[0011]
Also in the liquid crystal display that performs such pulse charging, as described above, the power load applied to the liquid crystal display varies greatly depending on whether the dimming pulse is turned on or off and the charging pulse is turned on or off.
[0012]
Thus, when the power load applied to the liquid crystal display fluctuates greatly, the power source generates noise, which causes problems such as beat disturbance on the display screen and noise in the sound.
[0013]
In particular, in the case where the backlight dimming circuit and the battery pulse charging circuit are operating independently, there is a problem in that each pulse causes frequency interference, resulting in a beat.
[0014]
Therefore, in view of the above situation, the present invention prevents the power supply load of the entire liquid crystal display from fluctuating greatly even when the backlight dimming circuit and the battery pulse charging circuit are operating simultaneously. It is an object of the present invention to provide a light control device that can be controlled in an automatic manner and a liquid crystal display device using the same.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research in view of the above problem, the present inventor has found that the dimming pulse of the dimming circuit and the charging pulse of the battery charging circuit have substantially the same frequency, and the other pulse It was conceived that it is possible to stabilize the power load by synchronizing so that is turned off.
[0016]
That is, the present invention provides a dimming pulse generating means for generating a dimming pulse for adjusting the voltage supplied to the light, and a charging pulse generating means for generating a charging pulse for adjusting the voltage supplied to the battery. And the dimming pulse and the charging pulse have a phase opposite to each other.
[0017]
As a result, the dimming pulse is turned off when the charging pulse is on, and the dimming pulse is turned on when the charging pulse is off, so that it is possible to suppress fluctuations in the power supply load of the entire dimming device. .
[0018]
In the light control device according to the present invention, the light control pulse and the charge pulse are rectangular pulses. As a result, the total power source load of the dimming pulse and the charging pulse having phases opposite to each other can be made substantially constant.
[0019]
In the present invention, the frequency of the dimming pulse and the charging pulse is in the range of 100 to 400 Hz. When dimming is turned on / off within this frequency range, no change is perceived by the human eye.
[0020]
In the present invention, the dimming pulse and the charging pulse are both different in frequency from either the vertical synchronization frequency or the horizontal synchronization frequency of the video signal. Thereby, it is possible to prevent the pulse signals from interfering with the vertical / horizontal synchronization frequency, and to eliminate the screen flicker.
[0021]
Furthermore, the present invention provides a liquid crystal display device that suppresses occurrence of flicker, beat interference, audio noise, and beat noise on the display screen by realizing a liquid crystal display having the above-described light control device. It is to provide.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the embodiment of the light control device of the present invention described below is incorporated as a backlight light control device in various liquid crystal displays.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a light control device according to an embodiment of the present invention.
[0024]
In FIG. 1, a light control device according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 102 including a backlight 101 that constitutes a display screen unit, an AC adapter 103 that converts an external commercial power source into an appropriate DC power source, and a lithium battery. A battery 104 made of an ion storage battery and a microcomputer (microcomputer) 105 that incorporates a microprocessor and controls each component in the apparatus are included.
[0025]
The light control device of the present embodiment further includes a switch circuit 111 for turning on / off the voltage supplied from the AC adapter 103 to the battery 104, driving of the device by an external power source by the AC adapter 103, and a battery by the battery 104. A power switch 112 for switching between driving and a regulator 113 for rectifying the voltage supplied from the AC adapter 103 or the battery 104 to be used for the liquid crystal panel 102, by the AC adapter 103 or the battery 104. Electric power for driving the liquid crystal panel 102 is supplied.
[0026]
The light control device according to the present embodiment further includes an inverter for converting the high frequency voltage of several tens of kilohertz to several hundreds of kilohertz and supplying the same to the backlight 101 using the direct current voltage supplied from the AC adapter 103 or the battery 104 as a trigger. Circuit 114 and a dimming pulse generation circuit 115 for adjusting the voltage supplied to the backlight 101 by inputting the dimming pulse to the inverter circuit 114. The dimming function can be used.
[0027]
The light control device of the present embodiment further supplies the battery 104 with the battery voltage detection means 116 for detecting the voltage of the battery 104 and the voltage value of the battery 104 detected by the battery voltage detection means 116. Includes a control means 117 for controlling the charging voltage to be generated in the switch circuit 111 and a charging pulse generation circuit 118 for generating a charging pulse for performing pulse charging on the battery 104, and pulse charging the battery 104. By doing so, the charging voltage is maintained within a predetermined range.
[0028]
The operation of the light control device of the present embodiment configured as described above will be described.
The light control device of this embodiment can be operated both when the external power supply is supplied and when it is not supplied. When the voltage is supplied from the AC adapter 103, the power switch 112 is connected to the terminal 112a on the AC adapter side. When the voltage is not supplied from the AC adapter 103, the power switch 112 is connected to the terminal 112b on the battery side. Assume that you are connected. The power switch 112 is switched by the microcomputer 105.
[0029]
Now, consider a case where the power switch 112 is connected to the terminal 112a on the AC adapter side and the liquid crystal display operates with power supplied from the AC adapter. The voltage supplied by the AC adapter is converted into a predetermined voltage by the regulator 113 through the power switch 112 and then supplied to the microcomputer 105 and the inverter circuit 114.
[0030]
Here, based on the output signal of the control means 119 inside the microcomputer 105, the dimming pulse generation circuit 115 generates a dimming pulse with a predetermined frequency (100 to 400 Hz in this embodiment) to control the inverter circuit 114. To do.
[0031]
The inverter circuit 114 uses the dimming pulse as a trigger to convert the DC voltage from the regulator 113 into a predetermined high frequency voltage (40 K to 200 KHz), and supplies this high frequency voltage to the backlight 101.
[0032]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the inverter circuit 114 of the present embodiment. The circuit shown in FIG. 2 is a generally known inverter circuit, and the inverter circuit 114 of the present embodiment is not limited to this configuration example.
[0033]
In FIG. 2, a power source 201 corresponds to the DC voltage supplied from the regulator 113 in FIG. 1, and a fluorescent tube 202 corresponds to the backlight 101 in FIG.
[0034]
Referring again to FIG. 1, in the dimming device of this embodiment, the dimming pulse generated by the dimming pulse generation circuit 115 is input to the inverter circuit 114, whereby the high-frequency voltage supplied to the backlight 101 is periodically changed. It can be turned on / off. In the present embodiment, the frequency of the dimming pulse on / off (dimming duty) is 100 to 400 Hz.
[0035]
This dimming pulse is input to the terminal S1 of the inverter circuit shown in FIG. 2 and passes through a PWM (Pulse Width Modulation) dimming circuit unit 203 based on the DC voltage from the power source 201 to the fluorescent tube 202 ( The high-frequency voltage supplied to the backlight 101) is turned on / off at a constant cycle.
[0036]
On the other hand, the DC voltage from the AC adapter 103 is also supplied to the battery 104 through the switch circuit 111. At this time, the battery voltage detection means 116 detects the charging voltage of the battery 104 and outputs the detected value to the control means 117. The control means switches on / off the voltage supplied to the battery 104 by controlling the switch circuit 111 in accordance with the detected charging voltage of the battery 104. Thus, the charging voltage of the battery 104 is maintained within a predetermined range.
[0037]
In the light control device of the present embodiment, the voltage supplied to the battery 104 is periodically turned on / off in the switch circuit 111 by inputting the charge pulse generated by the charge pulse generation circuit 118 to the control means 117. It can be made to. In the present embodiment, the on / off frequency of the charging pulse is 100 to 400 Hz, which is the same frequency as the dimming pulse.
[0038]
In this embodiment, the on / off frequency of the charging pulse is equal to the frequency of the dimming pulse, but at least when the dimming pulse is operating, the frequency of the charging pulse and the dimming The frequency of the pulse may be the same. For example, when the dimming pulse is not activated, such as when the backlight is turned off, the generation frequency of the charging pulse may be different from the frequency of the dimming pulse.
[0039]
FIG. 3 is a graph showing temporal changes in the voltage of the battery 104 and the charging current flowing through the battery 104 when the battery 104 is charged by the charging pulse in the light control device of the present embodiment.
[0040]
In FIG. 3, since the voltage of the battery 104 is equal to or lower than a predetermined reference value at the start of charging, the control unit 117 supplies the voltage from the AC adapter 103 to the battery 104 as it is. Thus, upon detecting that the voltage of the battery 104 has reached the start voltage value V L of the ON period when pulse charging is performed, the control means 117 performs pulse charging based on the charging pulse input from the charging pulse generation circuit 118. The battery is charged until the battery voltage reaches the charge end voltage VH during the ON period when the battery voltage is pulse charged.
[0041]
Certain time the voltage of the battery 104 from reaching the V L (T 1), for supplying a voltage from the AC adapter 103 to the battery 104 (charging pulse ON). When the voltage of the battery 104 reaches V H after the lapse of a certain time (T 1 ), the voltage supply to the battery 104 is stopped for a certain time (T 2 ) (charging pulse off). After the elapse of a certain time (T 2 ), the voltage of the battery 104 has become VL again. Therefore, the charging pulse is turned on again, and the voltage is supplied for a certain time (T 1 ). Subsequently, the charging pulse is turned off again, and the voltage supply is stopped for a certain time (T 2 ).
[0042]
By repeating the above operation, the voltage of the battery 104 is maintained between VL and VH , and the deterioration of the battery capacity due to overcharging is suppressed. Note that, for a certain period of time (T 1 and T 2 ), the charging voltage of the battery 104 is within a desired range (between V L and V H) based on the voltage supplied from the AC power source or the charging characteristics of the battery 104. ) To be a predetermined value.
[0043]
Next, the phase of the dimming pulse for dimming the backlight 101 and the charging pulse for charging the battery 104 will be described.
[0044]
FIG. 4 is a graph showing the waveforms of the dimming pulse and the charging pulse (charging current) generated in the dimming device of this embodiment along the time axis. In the light control device of the present embodiment, both the light control pulse and the charge pulse are rectangular pulses, the frequencies are equal, and each pulse has the same ON time and OFF time (light control duty 50%). It is an example. .
[0045]
As shown in FIG. 4, in the dimming device of the present embodiment, the phase of the dimming pulse and the phase of the charging pulse (shown in FIG. 4 as a charging current for easy understanding of the phase relationship between the two) These pulses are generated so that they are just inverted. Therefore, operate each pulse generation circuit so that the dimming pulse is turned off when the charging pulse is on (T 1 ) and the dimming pulse is turned on when the charging pulse is off (T 2 ). I am letting.
[0046]
Specifically, the control means 119 shown in FIG. 1 reads the voltage of the battery 104 detected by the battery voltage detection means 116, and when the charging pulse of the battery 104 is turned off, that is, the battery voltage in FIG. The dimming pulse generation circuit 115 is controlled so that the dimming pulse is turned on when VH is reached.
[0047]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between each pulse phase and the power load applied to the entire dimming device when the phase of the dimming pulse and the charging pulse is controlled as described above. In the dimming device of this embodiment, as described above, the phase of the dimming pulse and the phase of the charging pulse are just inverted, so that the power load applied to the entire dimming device has a substantially constant value. I understand.
[0048]
According to the light control device of the present embodiment described above, it is possible to greatly suppress fluctuations in the power load applied to the entire light control device by inverting the phases of the light control pulse and the charge pulse. Thereby, generation | occurrence | production of the noise by the fluctuation | variation of a power supply load can be suppressed, and generation | occurrence | production of the beat by the frequency interference of a light control pulse and a charge pulse can be prevented.
[0049]
In addition, since fluctuations in the power supplied to the light control device are reduced, it is possible to save power and to reduce the size of the AC adapter.
[0050]
In the above embodiment, the dimming pulse and the charging pulse are rectangular pulses having the same frequency. However, the dimming pulse and the charging pulse used in the dimming device of the present invention are not limited thereto.
[0051]
For example, as shown in FIG. 6, the falling of the charging pulse may be made gentle and the rising of the dimming pulse that follows this may be made gentle. (Takes longer delay time).
[0052]
Thereby, it is possible to suppress the fluctuation of the power supply load when shifting from the falling edge of the charging pulse to the rising edge of the dimming pulse. In the rectangular waveform as shown in FIG. 4, for example, when the falling edge of the charging pulse and the rising edge of the dimming pulse are slightly overlapped, a very large power load is applied to the entire dimming device. However, if the example shown in FIG. 6 is used, such a situation can be avoided.
[0053]
FIG. 6 shows an example in which the falling edge of the charging pulse and the rising edge of the subsequent dimming pulse are moderated. Similarly, the falling edge of the dimming pulse and the subsequent rising edge of the charging pulse are shown. It can be considered to be loose. Therefore, both the charging pulse and the dimming pulse may have waveforms that rise and fall gently.
[0054]
In the dimming circuit of this embodiment, the dimming pulse and the charging pulse are both set at a frequency different from either the vertical synchronizing frequency or the horizontal synchronizing frequency of the video signal. This suppresses interference between the vertical / horizontal synchronization signal applied to the liquid crystal panel and the dimming and charging pulses, thereby preventing flickering and improving the quality of the liquid crystal display device.
[0055]
The light control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[0056]
In particular, the light control device of the present invention can be applied to a backlight type or front light type liquid crystal display device having a liquid crystal display, or any electric device that performs light control and lighting control of a general lamp. The liquid crystal display device using the light control device of the invention can suppress the occurrence of screen flicker, beats on the screen, and the generation of voice noise and beat sound.
[0057]
In a battery-driven electric device equipped with a dimmer, dimming is possible over a wide driving range from when the output voltage of the battery drops from a high voltage value immediately after charging to a low voltage value near where the electric device shuts down. It is possible to provide a stable electric device that is not affected by the influence of a pulse.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the light control device of the present invention and the liquid crystal display device using the same, in the light control device of the liquid crystal display, the backlight light control circuit and the battery pulse charging circuit operate simultaneously. Even when the power is on, it is possible to control so that the power supply load of the entire liquid crystal display does not fluctuate greatly.
[0059]
In addition, in a liquid crystal display device that is equipped with a battery and is driven by the battery alone or driven by the battery alone, by suppressing fluctuations in the power supply, stable adjustments that suppress the generation of screen flicker, screen beats, audio noise, and roaring noise. It is possible to provide an optical device and a high-quality liquid crystal display device using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a light control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an inverter circuit of a light control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing changes over time in battery voltage and charging current when the battery is charged by a charging pulse in the light control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing waveforms of a dimming pulse and a charging pulse generated along a time axis in the dimming device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a pulse phase of each of a pulse and a charge pulse and a power load applied to the entire device in the light control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating waveforms of a dimming pulse and a charging pulse used in a dimming device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the phase of each charging voltage and dimming pulse and the power load applied to the entire device in a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
101 Backlight
102 LCD panel
103 AC adapter
104 battery
105 microcomputer
111 Switch circuit
112 Power switch
112a, 112b Power switch terminal
113 Regulator
114 Inverter circuit
115 Dimming pulse generator
116 Battery voltage detection means
117 Control means
118 Charge pulse generator
119 Control means
201 power supply
202 fluorescent tube
203 PWM dimming circuit

Claims (5)

ライトに供給される電圧を調節するための調光パルスを発生する調光パルス発生手段と、
バッテリーに供給される電圧を調節するための充電パルスを発生する充電パルス発生手段と、を含んでおり、
前記調光パルスと前記充電パルスとは互いに逆の位相を有している調光装置。
A dimming pulse generating means for generating a dimming pulse for adjusting a voltage supplied to the light;
Charging pulse generating means for generating a charging pulse for adjusting the voltage supplied to the battery,
The dimming device in which the dimming pulse and the charging pulse have phases opposite to each other.
前記調光パルス及び前記充電パルスは矩形パルスであることを特徴とする請求項1に記載の調光装置。The dimming device according to claim 1, wherein the dimming pulse and the charging pulse are rectangular pulses. 前記調光パルス及び前記充電パルスの周波数は、100〜400Hzの範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の調光装置。The dimming device according to claim 1 or 2, wherein the frequency of the dimming pulse and the charging pulse is within a range of 100 to 400 Hz. 前記調光パルス及び前記充電パルスは、いずれも映像信号の垂直同期周波数又は水平同期周波数のいずれの周波数とも異なる周波数であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の調光装置。4. The device according to claim 1, wherein each of the dimming pulse and the charging pulse has a frequency different from any of a vertical synchronization frequency and a horizontal synchronization frequency of the video signal. Dimmer. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の調光装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device comprising the light control device according to claim 1.
JP2003014953A 2003-01-23 2003-01-23 Light control device and liquid crystal display device using the same Expired - Fee Related JP4247003B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014953A JP4247003B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Light control device and liquid crystal display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014953A JP4247003B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Light control device and liquid crystal display device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004227325A JP2004227325A (en) 2004-08-12
JP4247003B2 true JP4247003B2 (en) 2009-04-02

Family

ID=32902842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003014953A Expired - Fee Related JP4247003B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Light control device and liquid crystal display device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4247003B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008016326A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Sharp Corp Light source diagnostic device, display device, and display device startup method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004227325A (en) 2004-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI308848B (en) Current-mode driver
KR100537534B1 (en) Sequential burst mode activation circuit
US8542181B2 (en) Flat panel display device, controller, and method for displaying images
EP2282618B1 (en) Discharge lamp lighting apparatus
TWI434275B (en) Display and dc/dc converter control method
US7733029B2 (en) Lighting device and a lighting method for a high pressure discharge lamp
EP1830609A2 (en) Discharge lamp lighting apparatus
JPH10228993A (en) Piezoelectric trans-inverter device
JP4247003B2 (en) Light control device and liquid crystal display device using the same
US20120104961A1 (en) Lighting device of discharge lamp and method of controlling lighting of discharge lamp
JP2009532841A (en) Lamp driving apparatus and method
JP2013033600A (en) Discharge lamp lighting device and projector
JPH07142178A (en) Lamp drive circuit
JP2004259510A (en) Discharge lamp lighting device and liquid crystal display device using the same
CN101473702A (en) Piezoelectric transformer light adjusting noise reduction circuit
JP4775003B2 (en) Discharge lamp lighting device and image display device
US7768804B2 (en) Inverter and method for controlling output frequency of inverter
JP2004179065A (en) Backlight device and liquid crystal display device using the same
US7224589B2 (en) Inverter circuit for producing power factor correction effect
WO2008001506A1 (en) Dimmer noise reducing circuit of piezoelectric transformer
JPH1075576A (en) Control circuit for piezoelectric transformer
KR101055092B1 (en) Driving device of the backlight unit
JP4835519B2 (en) Discharge lamp lighting device, illumination device using the same, and liquid crystal display device
JP5035422B2 (en) Discharge tube lighting device
KR100709489B1 (en) Dimming control method of gas discharge lamp

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees