CN101543137A - Led驱动装置、照明装置、以及显示装置 - Google Patents

Led驱动装置、照明装置、以及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101543137A
CN101543137A CNA2007800435622A CN200780043562A CN101543137A CN 101543137 A CN101543137 A CN 101543137A CN A2007800435622 A CNA2007800435622 A CN A2007800435622A CN 200780043562 A CN200780043562 A CN 200780043562A CN 101543137 A CN101543137 A CN 101543137A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
drive unit
light
current
transistor
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.)
Granted
Application number
CNA2007800435622A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101543137B (zh
Inventor
片龟博和
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
Publication of CN101543137A publication Critical patent/CN101543137A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101543137B publication Critical patent/CN101543137B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235—Field-sequential colour display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0633—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by amplitude modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

提供了一种能稳定降低LED亮度的LED驱动装置。该LED驱动装置配备有：驱动电压切换装置(Q1008)，其用于根据定时信号将第一驱动电压切换成第二驱动电压或从第二驱动电压切换回第一驱动电压；以及反馈电路(Q1001至Q1005)，其施加有第一驱动电压或第二驱动电压，并确定在LED中流动的电流。反馈电路配备有用于切换电阻器(R1001、R1002、以及R2001)的电阻器切换装置(Q2001)，其根据定时信号确定在LED中流动的电流。

Description

LED驱动装置、照明装置、以及显示装置
技术领域
本发明涉及LED(发光二极管)驱动装置、将LED用作其光源的照明装置、以及投影型显示装置。
背景技术
场序显示装置是投影型显示装置的示例，而且通过分时显示R(红)、G(绿)、B(蓝)形成彩色图像。示例DLP(数字光处理)投影仪中彩色图像的形成通过以下步骤实现：采用高压汞灯等等作为光源；通过色轮将来自光源的白光分离成各种色彩；通过诸如DMD(数字微镜器件)之类的反射性器件调制色彩分离的光；以及然后通过投影光学系统将经调制的光投影在屏幕上。
在由具有这样的反射性器件的显示装置实现的亮度表现的低强度显示中，量化噪声引起问题。为解决此问题，采用诸如高压汞灯之类的灯的常规显示装置配备有附连至色轮的各扇形体的ND(中性密度)滤光片。ND滤光片被设计用来将强度降低至约10％，以使低强度显示中的表观位能被增强从而降低量化噪声。
场序显示装置的另一示例采用RGB色彩的LED作为光源代替具有色轮的白灯光源。RGB LED以分时方式发射光，且因而所发射的光进入反射装置以进行调制。所得的光然后通过投影光学系统投影到屏幕上以形成彩色图像。在此情况下，注意各个LED的光发射通过脉冲调制开启和关闭。
同时，液晶显示器是直视显示装置的示例。液晶显示器的光源已经开始采用固态照明(例如LED)代替荧光管。液晶显示器的性能改进已经通过一种技术(称为区域有源技术(area-active technique))实现。在该技术中，液晶显示装置配备的多个LED的强度针对这样的LED分组改变，如由液晶显示装置根据要显示的视频图像所确定地。因此可视动态范围改变从而导致上述的性能改善。
[专利文献1]JP-A-2001-313423
[专利文献2]JP-A-2002-203988
[专利文献3]JP-A-2004-274872
[专利文献4]JP-A-2005-142137
发明内容
本发明要解决的问题
配备有LED光源的显示装置仍具有在低强度显示下的量化噪声问题。在未设置有色轮的情况下，诸如在具有灯光源的常规显示装置中采用的ND滤光片之类的这类对策不能在具有LED光源的显示装置的情况下采取。
与使用ND滤光片可获得的效果相同的效果可通过减少从各个LED发射的光的量实现。LED的发光量的减少可例如通过基于脉冲的光调制实现。然而，各个LED的光发射受场序显示装置中的脉冲调制控制，以使基于脉冲的光调制不可用。
减小流过LED的电流是实现从各个LED发射的光量减少的另一方法。在通过改变电流大小的光调制中，降低功率是一个问题。所检测的电流被转换成电压，且所得的电压在此类型的调制中用于反馈。然而，小电流导致小反馈电压，这将使光调制控制困难。
专利文献1公开了采用基于开关电路的技术的发光二极管驱动装置。所公开的装置采用基于利用单个电阻器的控制的电流检测方法，而且不能处理微小电流。此外，电路的配置可能具有由比较器的偏置引起的问题。
专利文献2公开了被配置成通过峰值检测改善效率的发光元件驱动电路。然而，所公开的电路不适用于从大电流到微小电流的恒定电流调节。
专利文献3还公开了采用基于开关电路的技术的发光二极管驱动装置。所公开的装置采用基于利用单个电阻器的控制的电流检测方法，而且不能处理微小电流。此外，电路的配置可能具有由比较器的偏置引起的问题。
专利文献4公开了采用基于开关的光调制方法的发光二极管驱动装置，因此不能在场序显示装置中使用。此外，开关使噪声的影响更可能产生。
鉴于迄今已描述的内容，本发明提供具有以下特征的LED驱动装置。LED驱动装置如果在投影型显示装置中使用，则能够将LED的亮度稳定地降低至与使用ND滤光片的情况下能获得的效果相同的水平。LED驱动装置如果在直视型显示装置中使用，则能够通过基于电流的光调制控制而不是基于脉冲的光调制控制的区域有源技术来驱动显示装置。本发明还提供照明装置和显示装置，它们各自采用具有上述特征的LED光源从而减少了噪声的产生。
解决这些问题的手段
本发明提供一种LED驱动装置，包括：驱动电压切换装置，其用于根据定时信号在第一驱动电压与第二驱动电压之间切换；反馈电路，第一和第二驱动电压中的任一个施加于该反馈电路，且其由此确定流过LED的电流。该反馈电路包括用于根据定时信号控制流过LED的电流的电流控制装置。
电流控制装置可以是用于根据定时信号在确定流过LED的电流的相对物之间切换的电阻器切换装置。
本发明提供一种照明装置，包括：诸如上述LED驱动装置之类的LED驱动装置；以及被该LED驱动装置驱动的LED。
本发明提供一种显示装置，包括：诸如以上描述的LED驱动装置之类的LED驱动装置；被该LED驱动装置驱动的绿色LED；红色LED；蓝色LED；用于在绿色LED、红色LED、以及蓝色LED之间切换且使LED中选定的一个发光的控制装置；被该控制装置控制成与绿色LED、红色LED、以及蓝色LED的发光同步且调制绿色LED、红色LED、以及蓝色RGB所发射的光的反射装置；以及投影由反射装置反射的光的投影光学系统。
此外，本发明提供一种直视型显示装置，其包括：诸如上述LED驱动装置之类的LED驱动装置；以及能实现区域有源控制(area-active control)和宽泛动态范围的背光系统。区域有源控制和宽泛动态范围不是通过均由LED驱动装置驱动的绿色LED、红色LED、以及蓝色LED的光的开/关脉冲调制而是通过LED的光的电流调制实现，即通过改变LED的驱动电流实现。
发明效果
根据本发明可获得能够将LED的亮度稳定降低至与使用ND滤光片的情况下能获得的效果相同的水平的LED驱动装置。
附图简述
[图1]图1是示出配备有色轮的DLP系统的配置的示意图。
[图2]图2是示出配备有LED光源的DLP系统的配置的示意图。
[图3]图3是将配备有色轮的DPL系统发射各种色彩的光的定时与配备有LED光源的DLP系统发射各种色彩的光的定时相比较的图表。
[图4]图4是示出常规LED驱动电路的电路图。
[图5]图5是示出本发明的LED驱动电路(用于投影型显示装置)的电路图。
[图6]图6是示出配备有本发明的LED驱动装置的液晶电视的背光系统的状态的示意图。
[图7]图7是示出图4中所示的常规LED驱动装置的典型特性的曲线图。
[图8]图8示出分别示出图5中所示的本发明的LED驱动装置的典型特性的曲线图。
[图9]图9是示出LED的光亮度与流过LED的电流之间的关系的曲线图。
[图10]图10是示出本发明的LED驱动电路(用于反射型显示装置)的电路图。
[图11]图11是示出采用本发明的LED驱动装置的LED显示装置的概念的示意图。
符号描述
1光源
2光导管
3，12色轮
4，13控制器
5，14反射装置
6，15投影透镜
7，16投影屏幕
11LED光源
Q1001至Q1010、Q2001  晶体管
R1001至R1015、R2001  电阻器
用于实现本发明的最佳模式
图1是示出配备有高压汞灯的常规光源的场序DLP系统的配置的框图。光源1是高压汞灯。此系统包括色轮3，其包括R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)、以及ND(灰色)的多个扇形体。ND的扇形体可以是深绿色的扇形体。从光源1发射的光通过光导管2被引导至色轮3然后通过色轮3的各个扇形体，以使R、G、B、以及ND的光束以分时方式产生。所得的R、G、B、以及ND光束被诸如DMD之类的反射装置5反射，该反射装置被控制器4控制成与色轮3的旋转同步。因此被反射的光束通过投影透镜6，然后被投影到投影屏幕7上。因此图像产生。
图2是示出配备有LED光源的场序DLP系统的配置的框图。从包括具有R、G、以及B色彩的LED的光源1发射的光通过光导管12被引导至诸如DMD之类的反射装置14，该反射装置被控制器13控制成与LED 1的RGB色彩的每一种的光发射同步。光然后被反射装置14反射。所得的光然后通过投影透镜15，然后被投影到投影屏幕16上。由此图像产生。
配备有LED光源并在图2中示出的DLP系统可具有与配备有色轮并在图1中示出的DLP系统中利用ND的情况一样的效果。这通过减少LED发射的光量来实现，这通过减小流过LED的电流实现。图3示出配备有色轮的DLP系统发射各种色彩的光的定时与配备有LED光源的DLP系统中的相应定时之间的比较。ND的光通过采用具有色轮的DLP系统中的深绿ND扇形体产生，而具有LED光源的DLP系统减少从G(绿色)LED所发射光的量来产生ND光。
图4是示出常规LED驱动装置的电路的示图。该LED驱动装置可将流过每一个LED的电流在两个不同电平之间切换，从而能使从各个LED发射的光的量在两个不同水平之间变化。此功能用于在发射正常绿光的绿色LED的正常发光与ND发光——即当绿色LED用来起ND的作用时——之间切换。
附图标记R1001至R1015表示电阻器，而附图标记Q1001至Q1010表示晶体管。在图4的右上部示出的LED_VCC表示用大功率驱动LED的电源。LED_GND表示该电源的接地。连接至微计算机和连接至DAC的连接器在图4的右下部示出。VCC+3.3V表示用于控制电路的3.3V电源。LEDON表示由DAC提供的使LED发射正常光的定时脉冲。当此信号为高时，LED发射正常光。ND1表示由DAC提供的使LED发射ND1光的定时脉冲。当此信号为高时，LED发射ND光。GND表示电路的基准接地。DAC IN表示一电位，该电位取自基本在从GND电平到VCC电平范围的256个不同电平内的固定值集合(经调节)。改变此电位的值使得流过LED的电流能被改变。
由图4中的虚线包围的部分是调节器单元。图4中所示的LED驱动装置采用串联调节器配置。不过，即使在开关调节器配置的情况下，关于反馈的概念也一样。
由LED ON表示的LED驱动电压通过包括晶体管Q1009和Q1010的与电路，然后由晶体管Q1008切换，其中DAC将LED-ON和ND输入到晶体管Q1009和Q1010中。晶体管Q1003供调节如此被切换的驱动电压之用。
在图4中所示的LED驱动装置中，晶体管Q1002和Q1004构成差分电路。晶体管Q1001和Q1005构成用于将信号输入差分电路的接口电路。已流过LED的电流流过包括电阻器R1001和R1002的电阻器网络。当已流过LED的电流流过电阻器网络时，在电阻器网络的GND与LED的阴极之间产生电压。如此产生的电压通过晶体管Q1001并返回至晶体管Q1002。包括晶体管Q1002和Q1004的差分电路控制晶体管Q1003的基极电流，以使施加到晶体管Q1004的基极的电压能与晶体管Q1002的基极电压相同。因此，施加到包括电阻器R1001和R1002的电阻器网络的电位被固定为特定值，因此流过电阻器网络的电流的固定值可唯一地确定。因此，流过LED的电流恒定。
然而，利用控制其中执行电流电压转换的反馈通路中的电流的上述系统控制微小电流是困难的。即使当晶体管Q1005的基极电位被设置为零时，暗电流(漏电流)的出现也会阻止晶体管Q1001具有零基极电压。在此情况下，难以将光量减少至约10％，而这通过利用ND滤光片则能容易地实现。
图5是示出本发明的LED驱动装置的电路的示图。附图标记R1001至R1014、以及R2001表示电阻器。附图标记Q1001至Q1010、以及Q2001表示晶体管。在图5的右上部示出的LED_VCC表示用大功率驱动LED的电源。LED_GND表示该电源的接地。连接至微计算机和连接至DAC的连接器在图5的右下部示出。VCC+3.3V表示用于控制电路的3.3V电源。LEDON表示由DAC提供的使LED发射正常光的时定时脉冲。当此信号为高时，LED发射正常光。ND1表示由DAC提供并使LED发射ND光的定时脉冲。当此信号为高时，LED发射ND光。GND表示电路的基准接地。DAC IN表示一电位，该电位取自基本在从GND电平到VCC电平范围的256个不同电平内的固定值集合(经调节)。改变此电位的值使得流过LED的电流能被改变。
由图5中的虚线包围的部分是调节器单元。图5中所示的LED驱动装置也采用串联调节器配置。不过，即使在开关调节器配置的情况下，关于反馈的概念也一样。
由LED ON表示的LED驱动电压通过包括晶体管Q1009和Q1010的与电路，然后由晶体管Q1008切换，其中DAC将LED-ON和ND输入到晶体管Q1009和Q1010中。晶体管Q1003供调节如此被切换的驱动电压之用。
在图5中所示的LED驱动装置中，晶体管Q1002和Q1004构成差分电路。晶体管Q1001和Q1005构成用于将信号输入差分电路的接口电路。已流过LED的电流流过包括电阻器R1001、R1002、以及R2001的电阻器网络。当已流过LED的电流流过电阻器网络时，在电阻器网络的GND与LED的阴极之间产生电压。如此产生的电压通过晶体管Q1001并返回至晶体管Q1002。包括晶体管Q1002和Q1004的差分电路控制晶体管Q1003的基极电流，以使施加到晶体管Q1004的基极的电压能与晶体管Q1002的基极电压相同。因此，施加到电阻器网络的电位被固定为特定值，因此流过电阻器网络的电流的固定值可唯一地确定。因此，流过LED的电流恒定。
然而，利用控制其中执行电流电压转换的反馈通路中的电流的上述系统控制微小电流是困难的。即使当晶体管Q1005的基极电位被设置为零时，暗电流(漏电流)的出现也会阻止晶体管Q1001具有零基极电压。
如将在以下描述地，在图5中所示的本发明的LED驱动装置中，流过反馈通路的电流值根据LED的驱动电流被晶体管Q2001切换，以使驱动电流在除发射正常光的情况之外被减小。利用此配置可能实现微小电流的控制，这在如图4中所示的常规的反馈配置的情况下是不可能的。
晶体管Q2001的栅极由LED ON控制。当LED发射ND光时，即当LED ON为高电平时，晶体管Q2001工作，且在电路中使电阻器R2001等效于接地。因此，在此情况下，流过LED的电流由包括两个电阻器R1001和R1002的组合电阻器的值确定。
当LED发射ND光时，即当LED ON为低电平时，晶体管Q2001不工作，因此该电路整体变得等效于没有电阻器Q2001的电路。因此，在此情况下，流过LED的电流由包括三个电阻器R1001、R1002、以及R2001的组合电阻器的值确定。
如以上已描述地，在本发明的LED驱动装置中，通过切换从DAC提供的电压控制电流，而且电流的值由反馈通路切换。因此，可控制微小电流。将本发明的LED驱动装置中用于显示装置可导致在配备有色轮的常规系统中使用ND滤光片所获得的效果。因此，能形成量化噪声降低的视频图像。
在上述实施例中，已经描述了利用配备有LED光源的场序DLP系统的示例驱动绿色LED以发射正常光和ND光的情况。然而，本发明不限于上述实施例，而适用于其它用途。例如，本发明可实现为配备有LED光源的照明装置和允许调节光量的装置。
本发明的LED驱动装置适用于液晶显示器的背光系统(由LED驱动)的区域有源电路。现有的液晶显示器的背光系统采用CCFL(冷阴极荧光灯)或LED作为其光源。关于LED，现在具有更宽色彩范围的液晶显示器的某些背光系统采用RGB色彩的LED。浅黑表现(shallow black expression)的出现是液晶显示器的缺点之一，而且指出液晶显示器具有黑色层次(blackgradation)表现的弱点。已知为区域有源控制的方法是用于解决上述问题的手段之一。在区域有源控制中，背光系统被划分成数块，这样划分的各个块的从光源发射的光的量被控制成与视频信号同步。在本发明的LED驱动装置中采用的区域有源电路能够线性地改变所发射光的量，以能获得所发射光的量的更宽动态范围。
图6是示出配备有本发明的LED驱动装置的液晶电视的背光系统的状态的示图。在背光系统中设置的LED被分组成块，而且各个块中LED的亮度根据有关要显示的视频图像的强度的信息变化。以此方式，作为液晶电视的缺点之一的浅黑表现的问题得到改善。
图7示出图4中所示的常规LED驱动装置的典型特性。水平轴表示用来控制电流的电压，而垂直轴表示流过LED的电流。图8示出图5中所示的本发明的LED驱动装置的典型特性。与图7的情况一样，水平轴表示用来控制电流的电压，而垂直轴表示流过LED的电流。如图8所示，本发明的LED驱动电流具有与两个不同模式相关联的特性。流过LED的宽范围电流的控制通过切换这些模式(利用图5的ND端子)实现。因此，LED的亮度与流过LED的电流之间的关系如图9所示地确定。因此，本发明的LED驱动装置允许显著更宽的动态范围。因此，配备有本发明的LED驱动装置的液晶电视的背光系统能具有改善上述浅黑表现的作用。
当图4中所示的常规LED驱动装置在直视型显示装置的背光系统中使用时，LED驱动装置被形成为没有晶体管Q1010的电路。此LED驱动装置被设计成具有这样的规范，即通过使流过LED的电流在两个不同电平之间变化，从LED发射的光的量可在两个不同水平之间变化。因此，可通过在两个不同电平之间切换DAC的控制范围来使用该LED驱动装置。
附图标记R1001至R1015表示电阻器，而附图标记Q1001至Q1010表示晶体管。在图4的右上部示出的LED_VCC表示用大功率驱动LED的电源。LED_GND表示该电源的接地。连接至微计算机和连接至DAC的连接器在图4的右下部示出。VCC+3.3V表示用于控制电路的3.3V电源。当背光点亮时，LED ON表示处于高电平的信号。GND表示电路的基准接地。DAC IN表示基本从GND电平到VCC电平地变动的可变值。此信号使流过LED的电流能被改变。
由图4中的虚线包围的部分是调节器单元。图4中所示的LED驱动装置采用串联调节器配置。不过，即使在开关调节器配置的情况下，关于反馈的概念仍然一样。
由LED ON表示的LED驱动电压通过晶体管Q1009切换晶体管Q1008(晶体管Q1010未在该电路上安装)。晶体管Q1003供调节如此被切换的驱动电压之用。
在图4中所示的LED驱动装置中，晶体管Q1002和Q1004构成差分电路。晶体管Q1001和Q1005构成用于将信号输入差分电路的接口电路。已流过LED的电流流过包括电阻器R1001和R1002的电阻器网络。当已流过LED的电流流过电阻器网络时，在电阻器网络的GND与LED的阴极之间产生电压。如此产生的电压通过晶体管Q1001并返回至晶体管Q1002。包括晶体管Q1002和Q1004的差分电路控制晶体管Q1003的基极电流，以使施加到晶体管Q1004的基极的电压能与晶体管Q1002的基极电压相同。因此，施加到包括电阻器R1001和R1002的电阻器网络的电位根据DAC IN的变化而变化，且流过LED的电流直接响应于视频图像变化。
然而，利用控制其中执行电流电压转换的反馈通路中的电流的上述系统控制微小电流是困难的。即使当晶体管Q1005的基极电位被设置为零，暗电流(漏电流)的出现也会阻止晶体管Q1001具有零基极电压。在此情况下，难以减少光量。
图10是示出本发明的LED驱动装置的电路的电路图。附图标记R1001至R1015、以及R2001表示电阻器。附图标记Q1001至Q1010、以及Q2001表示晶体管。在图10的右上部示出的LED_VCC表示用大功率驱动LED的电源。LED_GND表示该电源的接地。连接至微计算机和连接至DAC的连接器在图10的右下部示出。VCC+3.3V表示用于控制电路的3.3V电源。
当背光点亮时，LED ON表示处于高电平的信号。GND表示电路的基准接地。DAC IN表示基本从GND电平到VCC电平地变动的可变值。此信号使流过LED的电流能被改变。
由图10中的虚线包围的部分是调节器单元。图10中所示的LED驱动装置也采用串联调节器配置。不过，即使在开关调节器配置的情况下，关于反馈的概念仍然一样。
由LED ON表示的LED驱动电压通过晶体管Q1009切换晶体管Q1008(晶体管Q1010未在该电路上安装)。晶体管Q1003供调节如此被切换的驱动电压之用。
在图10中所示的LED驱动装置中，晶体管Q1002和Q1004构成差分电路。晶体管Q1001和Q1005构成用于将信号输入差分电路的接口电路。已流过LED的电流流过包括电阻器R1001、R1002、以及R2001的电阻器网络。当已流过LED的电流流过电阻器网络时，在电阻器网络的GND与LED的阴极之间产生电压。如此产生的电压通过晶体管Q1001并返回至晶体管Q1002。包括晶体管Q1002和Q1004的差分电路控制晶体管Q1003的基极电流，以使施加到晶体管Q1004的基极的电压能与晶体管Q1002的基极电压相同。因此，施加到包括电阻器R1001和R1002的电阻器网络的电位根据DAC IN的变化而变化，且流过LED的电流直接响应于视频图像变化。
然而，利用控制其中执行电流电压转换的反馈通路中的电流的上述系统控制微小电流是困难的。即使当晶体管Q1005的基极电位被设置为零时，暗电流(漏电流)的出现也会阻止晶体管Q1001具有零基极电压。
如将在以下描述地，在图10中所示的本发明的LED驱动装置中，流过反馈通路的电流的值由晶体管Q2001根据LED的驱动电流切换，以使驱动电流在除发射正常光的情况之外被减小。利用此配置可能实现微小电流的控制，这在如图4中所示的常规反馈配置的情况下是不可能的。
晶体管Q2001的栅极由ND的反相信号控制。当LED不发射ND光时，晶体管Q2001工作，且在电路中使电阻器R2001等效于接地。因此，在此情况下，流过LED的电流由包括两个电阻器R1001和R1002的组合电阻器的值确定。
当LED发射ND光时，即当晶体管Q2001的栅极电压为低电平时，晶体管Q2001不工作，因此该电路整体地变得等效于没有Q2001的电路。因此，在此情况下，流过LED的电流由包括三个电阻器R1001、R1002、以及R2001的组合电阻器的值确定。
如以上已描述地，在本发明的LED驱动装置中，通过施加给DAC IN的视频图像控制电流，而且电流的值由反馈通路切换。因此，可控制微小电流。将本发明的LED驱动装置用于直视型显示装置能导致通过具有脉冲光发射的常规光调制方法可获得的效果。因此，可减小开关噪声。
在上述实施例中，利用配备有包括LED光源的背光系统的液晶显示器系统的示例已经描述了第二种情况。然而，本发明不限于上述实施例，而可应用于其它用途。例如，本发明可实现为配备有LED光源的照明装置和允许调节光量的装置。
本发明的LED驱动装置还可用作在显示装置中使用的LED的驱动装置。通常，LED已经在电子标志牌等等的显示器中使用以表现简单的字符等等。在弹球盘店等等中使用的某些这些电子标志牌表现动画等等，但视频图像的质量未到达等效于液晶显示器的水平。
利用本发明的LED驱动装置，要驱动的LED的驱动电流可被动态地改变。因此，使用本发明的LED驱动装置不仅允许表现通过RGB色彩开/关的简单组合常规地实现的色彩，而且允许表现更为多种多样的色彩。
如以上参考图8所描述地，在图5和10中所示的本发明的LED驱动装置的每一个具有与两种不同模式相关联的特性。本发明的LED驱动装置切换这些两种模式，从而控制流过LED的更宽范围的电流。因此，LED的亮度与流过LED的电流之间的关系如图9所示地确定，因此通过使用本发明的LED驱动装置能实现显著更宽的动态范围。因此适合光强变化的控制成为可能，该光强变化对分割成RGB色彩的视频图像的信号而言是必要的。因此，通过单独地改变RGB色彩的亮度可表现更为多种多样的色彩。
图11是示出采用本发明的LED驱动装置的LED显示装置的概念的示图。LED显示装置包括多个LED封装，而单个封装包括红色LED、绿色LED、以及蓝色LED，而且这些LED分别由本发明的LED驱动装置驱动。因此实现了细微光强差别的表现。
工业实用性
本发明适用于LED驱动装置。

Claims (5)

1.一种LED驱动装置，其特征在于，包括：
驱动电压切换装置，用于根据定时信号在第一驱动电压与第二驱动电压之间切换；以及
反馈电路，所述第一和第二驱动电压中的任一个施加于所述反馈电路之上且所述反馈电路由此确定流过LED的电流，
所述反馈电路包括用于根据所述定时信号控制流过所述LED的电流的电流控制装置。
2.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述电流控制装置是用于根据所述定时信号在相对物之间切换的电阻器切换装置，所述相对物确定流过所述LED的电流。
3.一种照明装置，包括：
如权利要求1和2中的任一项所述的LED驱动装置；以及
由所述LED驱动装置驱动的LED。
4.一种显示装置，包括：
如权利要求1和2中的任一项所述的LED驱动装置；
由所述LED驱动装置驱动的绿色LED、红色LED、以及蓝色LED；
控制装置，用于在所述绿色LED、所述红色LED、以及所述蓝色LED之间切换、并使所述LED中的所选之一发射光；
反射装置，其被所述控制装置控制成与所述绿色LED、所述红色LED、以及所述蓝色RGB的光发射同步、并且调制由所述绿色LED、所述红色LED、以及所述蓝色RGB发射的光；以及
投影光学系统，其投影由所述反射装置反射的光。
5.一种直视型显示装置，其特征在于，包括：
如权利要求1和2中的任一项所述的LED驱动装置；以及
控制装置，用于切换由所述LED驱动装置驱动的LED的驱动电流、然后使所述LED发光；以及
背光系统，
所述LED驱动装置、所述控制装置、以及所述背光系统组合以允许进行区域有源控制。
CN2007800435622A 2006-10-19 2007-10-18 Led驱动装置、照明装置、以及显示装置 Expired - Fee Related CN101543137B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP285323/2006 2006-10-19
JP2006285323 2006-10-19
PCT/JP2007/070338 WO2008047862A1 (fr) 2006-10-19 2007-10-18 Dispositif de commande de diodes électroluminescentes, dispositif d'éclairage et dispositif d'affichage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101543137A true CN101543137A (zh) 2009-09-23
CN101543137B CN101543137B (zh) 2012-11-28

Family

ID=39314080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800435622A Expired - Fee Related CN101543137B (zh) 2006-10-19 2007-10-18 Led驱动装置、照明装置、以及显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8310173B2 (zh)
EP (1) EP2096903A4 (zh)
JP (1) JP5016607B2 (zh)
CN (1) CN101543137B (zh)
WO (1) WO2008047862A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214451A (zh) * 2011-06-10 2011-10-12 华东师范大学 一种基于光波长带通滤波器的数字光处理显示系统
WO2020125316A1 (zh) * 2018-12-19 2020-06-25 青岛海信激光显示股份有限公司 投影显示装置及其控制方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8648358B2 (en) 2009-02-19 2014-02-11 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, planar light source, and display device
JP2012099728A (ja) 2010-11-04 2012-05-24 Nikon Corp 発光素子パッケージ及び表示装置
WO2014087876A1 (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 シャープ株式会社 画像表示装置およびその駆動方法
KR101902391B1 (ko) * 2016-12-22 2018-10-01 오스템임플란트 주식회사 구강 내부의 영상 데이터 처리 방법 및 구강 스캐너
CN109254487B (zh) * 2018-09-17 2021-02-19 苏州佳世达光电有限公司 投影装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748164A (en) * 1994-12-22 1998-05-05 Displaytech, Inc. Active matrix liquid crystal image generator
US5767828A (en) 1995-07-20 1998-06-16 The Regents Of The University Of Colorado Method and apparatus for displaying grey-scale or color images from binary images
US5812303A (en) * 1996-08-15 1998-09-22 Texas Instruments Incorporated Light amplitude modulation with neutral density filters
JP4474562B2 (ja) 2000-04-28 2010-06-09 東芝ライテック株式会社 発光ダイオード駆動装置
JP2002203988A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Toshiba Lsi System Support Kk 発光素子駆動回路
JP3653078B2 (ja) * 2002-12-12 2005-05-25 東光株式会社 スイッチング定電流電源装置
US7122973B1 (en) * 2002-12-23 2006-10-17 Kevin Thomas Ivers Light-generating apparatus control system
JP2004274872A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Toko Inc スイッチング定電流電源装置
JP4030903B2 (ja) * 2003-03-14 2008-01-09 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP4187565B2 (ja) * 2003-03-28 2008-11-26 株式会社モリテックス 照明装置
JP2004311635A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Olympus Corp 駆動装置及びそれを用いた照明装置、並びに、その照明装置を用いた表示装置
JP2005005112A (ja) 2003-06-11 2005-01-06 Yazaki Corp Ｌｅｄ駆動回路
JP4370901B2 (ja) 2003-10-15 2009-11-25 パナソニック電工株式会社 Ｌｅｄ点灯装置
US6995519B2 (en) * 2003-11-25 2006-02-07 Eastman Kodak Company OLED display with aging compensation
KR100659531B1 (ko) * 2003-11-27 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 백라이트 구동회로
US7527388B2 (en) * 2003-12-09 2009-05-05 Surefire Llc Flashlight with detented rotary control
JP2005235826A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Pioneer Electronic Corp 点灯装置および照明装置
US7108413B2 (en) * 2004-03-11 2006-09-19 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Sampling for color control feedback using an optical cable

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214451A (zh) * 2011-06-10 2011-10-12 华东师范大学 一种基于光波长带通滤波器的数字光处理显示系统
CN102214451B (zh) * 2011-06-10 2012-11-28 华东师范大学 一种基于光波长带通滤波器的数字光处理显示系统
WO2020125316A1 (zh) * 2018-12-19 2020-06-25 青岛海信激光显示股份有限公司 投影显示装置及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2096903A4 (en) 2011-04-20
US8310173B2 (en) 2012-11-13
US20100295466A1 (en) 2010-11-25
JP5016607B2 (ja) 2012-09-05
CN101543137B (zh) 2012-11-28
WO2008047862A1 (fr) 2008-04-24
EP2096903A1 (en) 2009-09-02
JPWO2008047862A1 (ja) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101543137B (zh) Led驱动装置、照明装置、以及显示装置
KR100548690B1 (ko) 투사형 표시 장치
CN102545037B (zh) 激光投影显示器的散斑减弱
CN107888891B (zh) 图像投影显示方法和光学引擎
KR950704916A (ko) 영상투사장치 및 이에 이용되는 램프 제어시스템(Image projection device and lamp control system for use therein)
US7909473B2 (en) Method for operating a high-intensity discharge lamp, lamp driver and projection system
US20100321417A1 (en) Display device and projection display device
US8184136B2 (en) Image display device provided with multiple light sources emitting different colors to display color images in color sequential display method
JP2003532153A (ja) ディスプレイ装置及び照明システムの組み立て部品
KR20080020608A (ko) 발광다이오드（ｌｅｄ） 조명 제어 시스템 및 방법
CN205406067U (zh) 自适应环境型投影仪
CN101221308A (zh) 背光单元及液晶显示器
US20090109248A1 (en) Display Apparatus Having a Multiplicity of Pixels and Method for Displaying Images
US20050200290A1 (en) Illumination apparatus and image projection apparatus using the apparatus
CN103680418A (zh) 显示装置以及显示装置的控制方法
JP4068551B2 (ja) 光源装置およびその駆動方法ならび映像表示装置
CN107765497B (zh) 发光装置、投影系统及图像调制方法
JP7086185B2 (ja) 投影照明のための増強された白色光
WO2014162590A1 (ja) プロジェクタおよびその制御方法
US20100134393A1 (en) Enhance driving modulation method and the device for field sequential color liquid crystal display
US20090189841A1 (en) Open-loop color management for light emitting diode backlight module
CN113495411B (zh) 投影装置及其多色域模式显示方法
JP2008539542A (ja) 投影システム、及び投影システムを動作させる方法
JP4023125B2 (ja) 照明装置ならびに投射型表示装置とその駆動方法
CN111343442B (zh) 激光投影方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121128

Termination date: 20201018

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee