CN1624943A - 发光半导体器件脉冲驱动方法和脉冲驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种用于具有以不同波长发光的多个发光元件的发光半导体器件的脉冲驱动方法，包括第一发光步骤，在该步骤中，在对于每个发光波长的驱动设定下驱动任何发光波长的发光元件，并作为驱动的结果使之发光，检测来自已发光的发光元件的光输出，以及基于被检测的发光元件光输出，来调整发光元件驱动设定；以及不发光步骤，在该步骤中，在规定的不发光时间中所有发光波长的发光元件是不发光的。当被驱动的发光元件被切换时，以重复的方式执行第一发光步骤，以便使发光元件顺序地以脉冲方式以发光波长轮流发光；以及将不发光步骤分别插入到每对连续反复的第一发光步骤中。

Description

发光半导体器件脉冲驱动 方法和脉冲驱动电路

本申请要求2003年12月1日在日本提交的专利申请号为2003-401646的专利申请以及2004年9月3日在日本提交的专利申请号为2004-257404的专利申请的优先权，并将两者内容全部包含于此以作参考。

                        技术领域

本发明主要涉及允许调整亮度和/或调整色度的发光半导体器件脉冲驱动方法和脉冲驱动电路，并且其能用于如液晶背光的设备中和/或使用发光二极管作为白光源的照明设备中。

                        背景技术

作为用于执行对包含发光二极管等发光半导体器件的亮度调整的传统技术，在日本专利申请公开号Kokai No.H10-49074(1998)(以下称为“专利文献1”)中提出了一种彩色显示设备，其中光源包含不同颜色的多个发光元件(如发光二极管)，且它们按照固定顺序被切换和驱动，并且其中对光强度的控制是使用光传感器检测其发光级别来执行的。

在彩色显示设备的背景下，该彩色显示设备执行多色显示，并且具有光源单元，其包含不同波长的发各自不同颜色光的多个发光元件，并且允许各自独立调整亮度；光源驱动电路按固定顺序切换光源的不同颜色的多个发光元件，并顺序地为其提供各自的驱动信号；遮光器(shutter)单元，包括构成多个象素的电光形式的遮光器元件，并控制由光源单元的彩色发光元件发出的光的传输/阻断；以及遮光器控制电路，以对于这种发光发生的时间同步的方式，向所述遮光器单元提供对应于从光源单元的多个彩色发光元件发射的光的彩色信号，这种彩色显示设备包括检测各个彩色光源的亮度级别的光传感器；以及光强度控制电路，依据由所述传感器检测的值向光源驱动电路提供光强度控制信号；其中，执行各个光源亮度级别的调整，以便对于希望的颜色，在各个彩色光源的亮度中维持恒定的平衡。可以提供与发光颜色的数量一样多的光传感器，或者只采用单个光传感器来执行这些颜色传感器的工作。作为调整亮度的方法，使得具体颜色的发光元件发光，其中的光输出被光转换成电的形式，并且通过积分电路进行平滑，并通过使用所获得的信号控制驱动电流。

但是，在本专利文献1中虽然描述了以共享方式使用各个发光颜色的单个光传感器的方法，但是，该文献对于下面的构成既没有任何考虑也没有任何具体公开：这种构成例如可能是，适合于考虑到光是从例如以分布方式排列的多个发光元件的照明源情况中的所有发光元件发出而获得检测输出。

例如在日本专利申请公开号Kokai No.2002-344031的专利申请(在此之后称为“专利文献2”)中提出了一种照明设备，其中，安装发光元件的区域被透明树脂层覆盖，该透明树脂层能适当地从以分散方式排列的多个发光元件引导光到光传感器中。

这种照明设备包括以分布方式至少在两维中排列的多个发光二极管；整体上覆盖多个发光二极管的透明树脂层；利用排列在透明树脂层内和/或表面上、和/或其附近的光检测器元件来检测由发光二极管发出的光强度的光检测器单元；以及根据光检测器单元检测结果产生的输出来控制发光二极管驱动的电源电路单元；其中，光检测器元件的数量小于发光二极管的数量；并且光检测器元件检测由发光二极管发出的经过透明树脂层传播的光强度。

更进一步，传统技术的另一个示例在于一种方法，在这种方法中，红、绿和蓝色发光元件以交错方式顺序发光，在每次发光开始的时间之间有固定时间间隔，并且，每个颜色的光输出是独自地从每个这种情况下测量的光输出的差别中通过算法处理来确定的。就是首先使红色发光元件发光，并测量其光输出。接着使绿色发光元件发光，并测量红色和绿色发光元件组合产生的光输出，然后从中减去前面测量的红色输出分量以获得绿色发光元件的光输出。再使蓝色发光元件发光，并测量所有三种颜色发光元件组合产生的光输出，并且从中减去红色和绿色发光元件组合产生的光输出分量以获得蓝色发光元件的光输出。还存在一种以脉冲方式驱动发光半导体器件的方法，其中算法处理是在以这种方式获得的各个颜色的光输出上执行的，并且确定例如将产生最优亮度和色度的驱动电流值。但是，在驱动发光元件，以及光传感器或光传感器电信号转换电路只是顺序地由发光颜色轮流切换的情况下，如在前述专利文献1中说明的传统技术那样，没有考虑有关电路的延迟时间和发光元件上升和下降时间等。就是这样的情况，不同发光颜色的发光元件实际发光的时间可以部分地重叠，这可能在光输出检测中产生误差并降低亮度调整的精度。更进一步，同对光输出进行积分和平滑后，允许驱动电流以规定的值以稳定的方式执行而获得的信号相比，在专利文献1公开的传统技术中，相对于规定的最大电流而言，对电流的控制是电流减小了。但是，为了通过这种方法以更好的精度发光，对于积分和平滑而言，需要使发光时间开始和结束时间与电流控制时间恒定地同步。也就是说，对于积分和平滑而言，积分时间是必需的，并且因为出现了暂时的延迟，还必须考虑暂时延迟的处理时间，这就需要极其复杂的电路结构。更进一步，因为假设顺序地由发光颜色轮流发光，所以，发光元件的发光在一个时刻被限制为一个颜色。由于同所有发光颜色的发光元件同时发光情况相比，光强度是不够的，所以，这就不特别适合于达到高亮度，如照明设备等所要求的高亮度。

在前述专利文献2的第三和第四实施例中，说明的时序图使红、绿和蓝各个发光二极管顺序地发光，其中，与规定时钟信号变成高电平的间隔同步的脉冲电压被顺序地施作用到各个发光二极管上。在这样的情况下，虽然事实上是所有的各个发光二极管将因此在时钟信号变成低电平的整个间隔中不发光，但是情况不是：在考虑电路延迟时间和发光元件的上升和下降时间等后，以最优方式设定了这个不发光时间的长度。在不发光时间比需要更长的情况下，这可以代表何时试图增大脉冲驱动期间占空比的约束，并且可能限制了实现照明设备等亮度增大的能力。

关于前述传统技术的另一个示例，一个有意义的事实是，在不是测量发生时的其它时间同时使所有颜色发光是可能的，而且对于实现高亮度应当没有约束。但是，由于需要存储测量的光输出值并需要执行减法和其它的算术处理，所以，很难通过采用相对小规模电路来构成这些。需要能容纳片上软件的算术处理器，这有利于实现复杂的和精致的照明设备。

                        发明内容

本发明着眼于传统技术中的这些问题，其一个目的是，在具有多个发光元件以不同波长发光的发光半导体器件的背景下，提供一种发光半导体器件的脉冲驱动方法和脉冲驱动电路，通过在例如以脉冲方式驱动的发光元件顺序地按发光波长轮流切换的情况下，极大程度地防止光输出检测中出现的误差，就可能避免亮度调整精度上的降低。再则，本发明的另一个目的是提供一种发光半导体器件脉冲驱动方法和脉冲驱动电路，允许通过采用简单的电路结构来高精度地调整亮度。

依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件的脉冲驱动方法，是一种用于具有多个以不同波长发光的发光元件的一个或多个发光半导体器件的脉冲驱动方法，包括第一发光步骤，在该步骤中，在对于每个发光波长的一个或多个驱动设定下驱动任何发光波长的至少一部分所述发光元件而发光，检测来自发光的发光元件的至少一个光输出，并且根据至少一个检测的发光元件的光输出来调整至少一个发光元件的驱动设定；以及不发光步骤，在该步骤中，所有发光波长的发光元件在规定的不发光时间是不发光的；其中，当至少一部分所驱动的发光元件被切换时，以重复的方式执行第一发光步骤，以便使发光元件按发光波长的顺序以脉冲方式轮流发光；并且，至少一个反复的不发光步骤分别插入到以重复方式执行的第一发光步骤的每对连续的反复中。

这里，例如发光元件可以是发光二极管，可采用一个或多个发红色光的发光二极管，一个或多个发绿色光的发光二极管和/或一个或多个发蓝色的发光二极管的组合；但本发明并不局限于此。

由于当被驱动的发光元件由波长轮流切换时，依据本发明的这个或这些实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法使得设定所有发光元件不发光的规定的不发光时间成为可能，这就可能避免不同发光波长的发光元件实际发光时间之间的相互重叠。这样就可能极大程度上防止了光输出检测中出现的误差，并可能避免亮度调整精度上的降低。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法可以是这样的，即规定的不发光时间比在第一发光步骤中的至少一部分发光元件发光的任何时间都短。

这里，考虑到实际各个电路的响应和延迟时间，以及发光元件的上升和下降时间等，希望规定的不发光时间的长度被设定为适当的值；通常地将时间设定为短于相应于每个发光颜色单个驱动脉冲的发光时间，并且可以设定为足够的最短时间。更具体地说，例如，规定的不发光时间可以设定为不小于30微秒；更进一步，可以设定为不大于20毫秒。

因为依据本发明这样的实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法是这样的，即在被驱动的发光元件由发光波长轮流切换时，规定的不发光时间设定可以比每个发光波长的发光元件的发光时间更短，这样，在伴随设定规定的不发光时间的过程中可能发生的脉冲驱动周期中，就可能使占空比的任何减少最小。这将可能减小发光半导体器件亮度的降低。通过将规定的不发光时间设定为足够的最小时间，就可能保持发光半导体器件的亮度降低到极低值。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法可以是这样的，即在规定的时间内执行第一发光步骤期间驱动的至少一部分发光元件的切换；并且根据在第一发光步骤期间检测的至少一个发光元件光输出所执行的至少一个所执行的发光元件的驱动设定的灵敏度调整的切换出现在规定的不发光时间内。

依据本发明这样的实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法，允许根据与被驱动发光元件的切换相应的被检测发光元件光输出所执行的发光元件驱动设定的灵敏度调整进行切换。更进一步，在不发光步骤中，这样的切换出现在规定的不发光时间内是足够的，没有必要精确的同步和/或时序。这允许调整与被驱动发光元件相应的适当的驱动设定，并允许几乎没有误差地实现稳定的驱动方法，并且允许电路结构的简化。

更进一步，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法可以是这样的，即通过使用一个或多个光接收元件执行在第一发光步骤期间对来自至少一部分发光元件的至少一个光输出的检测，来监视来自至少一部分发光元件的至少一个光输出；以模拟方式实时地执行对用于驱动至少一部分发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以便使至少一个被检测的发光元件的光输出恒定。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法使得当各个发光波长的发光元件在发光时，快速调整发光元件光输出成为可能，并使发光元件的光输出的维持在其参考值上。这就允许高精度地调整亮度。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法可以是这样的，即通过利用一个或多个光接收元件执行在第一发光步骤期间对来自至少一部分发光元件的至少一个光输出或多个光输出的检测，来监视来自至少部一分发光元件的至少一个光输出；并且在一个或多个规定时间间隔中，以逐步方式执行对用于驱动至少一部分发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以便使得至少一个被检测发光元件光输出为近似恒定。

依据本发明这样实施例的发光半导体期间脉冲驱动方法使得当各个发光波长的发光元件在发光时，以规定的时间间隔并以逐步方式调整发光元件光输出成为可能，并且发光元件光输出维持在其参考值附近成为可能。这允许以对应于以逐步方式进行的调整的量的精度来调整亮度。

更进一步，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法还可以包括存储步骤，在该步骤中，作为在第一发光步骤中对用于驱动至少一部分发光元件的至少一个驱动电流的增大和/或减少的结果，为每个发光波长保持和/或存储关于至少一个驱动电流的信息，在该至少一个驱动电流下，由至少一个驱动电路所检测的至少一个发光元件光输出为近似恒定。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法使得为每个发光波长存储关于发光元件光输出近似恒定的驱动电流的信息。因为这将使得在其后的发光期间，根据存储的驱动电流信息执行各个发光元件的驱动成为可能，也因此可能获得稳定的光输出。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法还可以包括第二发光步骤，其该步骤中，根据在存储步骤中为每个发光波长存储的至少一部分驱动电流信息，以脉冲方式驱动至少一部分发光元件并使其发光。再者，在第二发光步骤期间，至少一部分发光元件的每个发光波长的至少一部分发光时间可以至少部分地重叠。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法使得每当驱动发光元件时，不需要检测其光输出以及增大和/或减少驱动发光元件光输出的驱动电流。这就不需要考虑检测光输出时出现的误差，并且可能执行被驱动的发光元件的切换，而不包含不发光时间。再者，通过采用一种电路结构能同时驱动发光元件以多个波长发光，并且使以多个发光波长发光的发光元件的发光时间至少部分地重叠，这就可能明显提高脉冲驱动期间的占空比，并且将可能增大亮度。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法还可以包括具有第一发光步骤的驱动电流调整步骤，并且当至少一部分被驱动的发光元件或多个发光元件被切换时，以至少一个规定次数的反复按重复方式执行驱动电流的调整步骤，还包括不发光步骤，至少一次反复插入到第一发光步骤的每对连续反复之间，还有存储步骤；其中驱动电流调整步骤和第二发光步骤被以交替方式重复执行。再者，驱动电流调整步骤和第二发光步骤可以以至少一个规定的周期按交替方式重复执行。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法使得主要执行与第二发光步骤相关的发光元件的驱动成为可能，还按需要为此补充周期性执行的驱动电流调整步骤。这不仅使在脉冲驱动期间中增大占空比和增大亮度成为可能，还使每个发波长的发光元件的光输出以较好精度连续地维持成为可能。

更进一步，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法可以是这样的，即根据在存储步骤存储的至少一部分驱动电流信息来确定至少一个规定的周期。再者，在存储步骤中存储的至少一部分驱动电流信息可以同在其时间之前的一个或多个时间点上存储的驱动电流信息相比较；并且，根据比较的结果可以改变至少一个规定的周期或多个周期。

这里，在驱动电流信息相互比较期间，在作比较之前关于驱动电流的信息可被转换成等效发光强度。更进一步，例如，如果作为比较结果而发现的差值不大于第一规定值，那么，至少可以加长至少一个规定的周期；并且/或者如果这种差值不小于第二规定值，而第二规定值大于至少一个第一规定值，那么，可以缩短至少一个规定的周期。更进一步，这些可以以这样的方式组合，即如果这样的差值不大于第一规定值，那么可加长至少一个规定的周期，而如果这样的差值不小于第二规定值，那么缩短至少一个规定的周期。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动方法是这样的，当由于一些或其它的原因发光元件光输出中的波动变大时，这将伴随引起存储步骤中存储的驱动电流信息的较大变化，并将反过来缩短执行驱动电流调整步骤所使用的周期。这就使得抑制发光元件光输出中的波动成为可能。更进一步，当发光元件光输出中的波动变小时，这将伴随在存储步骤中存储的驱动电流信息的较小改变，并且这将反过来加长执行驱动电流调整步骤所使用的周期。这就可能从很大程度上避免了这种情况，即驱动电流调整步骤的执行比需要的更频繁，和/或作为其结果降低了在脉冲驱动期间的占空比。

作为其可选择或可附加的方式，为了实现一个或多个上述的和/或其它的目的，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路，是一种用于一个或多个发光半导体器件的脉冲驱动电路，其中发光半导体器件具有多个以不同波长发光的发光元件，发光半导体器件脉冲驱动电路包括一个或多个驱动电路，在为每个发光波长设定的一个或多个驱动电流下，按照脉冲方式，顺序地由发光波长轮流驱动至少一部分发光元件；一个或多个检测电路，用于检测来自至少一部分发光元件的一个或多个光输出；以及一个或多个设定电路，用于根据由至少一个检测电路或多个检测电路执行的检测结果，为每个发光波长来调整至少一部分发光元件的一个或多个驱动电流设定；其中至少一个驱动电路分别执行关于规定不发光时间的设定，在规定的不发光时间期间，在至少一部分发光元件的每个发光波长的发光时间之间，所有发光波长的发光元件是不发光的。

这里，发光元件例如可以是发光二极管，可以采用一个或多个发红色光的发光二极管、一个或多个发绿色光的发光二极管和/或一个或多个发蓝色光的发光二极管的组合；但本发明并不局限于此。

当被驱动的发光元件由发光波长轮流切换时，因为依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路，设定所有发光元件都不发光的规定的不发光时间是可能的，所以，就可能避免不同发光波长的发光元件实际发光的时间的相互重叠。这就可能在最大程度上防止发光元件光输出检测中出现的误差，并且避免亮度调整精度的下降。

更进一步，依据本发明一个或多个实施例的发光半导体器件驱动电路可以是这样的，即至少一个检测电路或多个电路具有至少一个光接收元件；通过利用至少一个光接收元件来监视来自至少一部分发光元件的至少一个光输出，来执行对来自至少一部分发光元件的至少一个光输出的检测；并且，以逐步方式在一个或多个规定时间间隔中执行对用于驱动至少一个驱动电路中的至少一部分发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以便使得由至少一个检测电路检测的至少一个发光元件光输出近似恒定。

这里，虽然光传感器等可以引用为光接收元件的实例，但本发明并不局限于此。在适合引导从各个发光元件发射的光到光接收元件的结构的具体实例中，安装了多个发光元件的区域可被透明树脂层所覆盖，这样来自多个发光元件的光通过这样的透明树脂层被导引到光接收元件中，但本发明并不局限于这样的构造。

依据本发明如此实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路使得当各个发光波长的发光元件发光时，在规定时间间隔中以逐步方式调整发光元件光输出成为可能，并使得发光元件的光输出为近似其参考值成为可能。这就允许利用与以逐步方式进行的调整的量相应的精度调整亮度。更进一步，由于通过使用相对小规模的数字电路能容易地实施这样的构造，所以，电路结构的简化成为可能。

更进一步，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路还可以包括保持和/或存储至少一个驱动电流值的一个或多个存储电路，其中，在该至少一个驱动电流值下，作为对用于驱动至少一部分发光元件的至少一个驱动电流的增大和/或减少的结果，通过至少一个检测电路所检测的至少一个发光元件光输出近似恒定。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路使得对于每个发光波长，存储发光元件光输出近似恒定的驱动电流值成为可能。因为根据存储的驱动电流值，这使得在其后的发光期间执行各个发光元件的驱动成为可能，所以就可能获得稳定的光输出。

更进一步，依据本发明的一个或多个实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路可以是这样的，即对于至少一个规定的周期，用于驱动至少一部分发光元件的至少一个驱动电流被增大和/或减少，以便使得由至少一个检测电路所检测的至少一个发光元件光输出近似恒定，并且，与至少一个驱动电流有关的信息存储在至少一个存储电路中，其中在该至少一个驱动电流下，由至少一个检测电路所检测的至少一个发光元件光输出近似恒定；并且，根据存储在至少一个存储电路中的至少一部分驱动电流信息来确定至少一个规定的周期。再者，存储在至少一个存储电路中的至少一部分驱动电流信息可以同在其时间之前的一个或多个时间点上存储的驱动电流的信息进行比较；并且可以根据比较的结果改变至少一个规定的周期。

依据本发明这样实施例的发光半导体器件脉冲驱动电路可以是这样的，即当由于一些原因或其它原因发光元件光输出中的波动变大时，这将使得在至少一个规定周期的每个循环所存储的至少一部分驱动电流信息中，伴随发生很大的变化，与该变化对应，至少一个规定的周期可以被缩短。更进一步，当发光元件光输出中的波动变小时，这将使得在至少一个规定周期的每个循环所存储的驱动电流信息中，伴随发生较小的变化，与该变化对应，至少一个规定的周期可以被加长。因为与发光元件光输出中波动的幅值对应，至少一个规定的周期可以适当地缩短和/或加长，所以，这使得抑制发光元件光输出中的波动成为可能；并且还可能在很大程度上避免脉冲驱动期间占空比的降低。

                        附图说明

图1是表示与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路的示意结构的方框图。

图2(a)是在与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中表示红色发光元件的光输出的时序图。

图2(b)是在与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中表示绿色发光元件的光输出的时序图。

图2(c)是在与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中表示蓝色发光元件的光输出的时序图。

图3是表示与本发明第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路的结构的电路方框图。

图4(a)作为解释在与本发明第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中特定发光颜色的发光元件光输出调整的时序图，表示光输出。

图4(b)作为解释在与本发明第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中特定发光颜色的发光元件光输出调整的时序图，表示驱动电流。

图5以示意方式表示在与本发明第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中与各个发光颜色的发光元件的驱动相关处理的流程图。

图6(a)是时序图，解释在与本发明第三实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于红色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图6(b)是时序图，解释在与本发明第三实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于绿色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图6(c)是时序图，解释在与本发明第三实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于蓝色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图7是表示使用发光二极管的典型背光单元的外观的视图。

图8是以示意方式表示在芯片类型的发光二极管和可能在例如图7所示背光单元中使用的导光板之间的位置关系的视图。

图9表示作为蓝色发光二极管结点温度的函数，光输出波动的视图。

图10表示作为蓝色发光二极管结点温度的函数，波长波动的视图。

图11(a)是时序图，解释在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于红色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图11(b)是时序图，解释在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于绿色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图11(c)是时序图，解释在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于蓝色发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动。

图12是以示意方式，表示在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，相应于发光元件光输出的波动的幅值，自动改变执行光输出调整的时间间隔的处理的流程图。

                      具体实施方式

下面参考附图对本发明实施例进行说明。

第一实施例

图1是表示与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路的示意结构的方框图。

在图1中，发光半导体器件脉冲驱动电路1包括红色发光元件2a，绿色发光元件2b，和蓝色发光元件2c；能够通过设定这些发光元件2a到2c每个的驱动电流来调整光输出的驱动电路3；具有未示出的光接收元件的光接收电路4，用于检测发光元件2a到2c的光输出；以及根据从光接收电路4接收的光来调整发光元件2a到2c的驱动电流设定的设定电路5。

这里，虽然发光二极管可以被引用为发光元件2a到2c的示例，但是本发明并不局限于此。进一步，在将从各个发光元件2a到2c辐射的光适当地引导到光接收电路4中的光接收器件的结构的具体示例中，安装了多个发光元件的区域可以按照与专利文献2中公开的相同方式被透明树脂层所覆盖，以便从多个发光元件发出的光通过这样的透明树脂层被引导到光接收元件，但本发明并不局限于这样的结构。

驱动电路3以各个不同的定时执行脉冲驱动，以便使得发光元件2a到2c以脉冲方式顺序地发光。但是又不是这样的情况，即随后发光颜色的发光元件在给定颜色发光的发光元件熄灭的同时发光，而是在给定发光颜色的发光元件熄灭之后的所有发光元件熄灭期间，存在一个规定的不发光时间，下一个发光颜色的发光元件的发光出现在这个不发光时间之后。进一步，在这个不发光时间，将被驱动的发光元件的切换出现在驱动电路3内部，并且适合于下一个发光颜色的发光元件的光输出检测的切换发生在光接收电路4的内部。

这里，希望不发光时间设定成一个合适的值，该值考虑了实际各个电路的响应和延迟时间，以及发光元件的上升和下降时间等；常常将这设定为比相应于每个发光颜色的单个驱动脉冲宽度短的时间，并可设定为足够的最短时间。更具体地说，例如不发光时间可以被设定为不小于30微秒；而且，可以被设定为不大于20毫秒。

当给定发光颜色的发光元件发光时，从发光电路4输出的接收光在设定电路5中进行电积分；并且积分的结果被与参考值比较，而参考值是提前为每个发光颜色确定好的。在接收光输出的积分结果产生一个低于参考值的值的情况下，这被解释为意味着发光元件的光输出低于其参考值，这样，调整驱动电流设定以便增大光输出。相反，在接收光输出的积分结果产生高于参考值的值的情况下，这被解释为意味着发光元件的光输出高于其参考值，这样，调整驱动设定以便减少光输出。当任意给定发光颜色的发光元件在发光时，发光元件光输出被快速调整，对于给定的发光颜色，保持光输出在光输出的参考值上，事实的结果是：这样的模拟反馈控制是实时执行的。

图2(a)到(c)是时序图，表示在与本发明第一实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中各个发光颜色的发光元件光输出的时序图。图2(a)表示红色发光元件的光输出，图2(b)表示绿色发光元件的光输出，图2(c)表示蓝色发光元件的光输出。

如图2(a)到(c)所示，驱动电路3(参见图1)执行脉冲驱动，以便引起红光发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件在为每个发光颜色设定的驱动电流下以脉冲方式顺序地发光。当任何给定的发光颜色的发光元件发光时，由光接收电路4(参看图1)检测它们的光输出。在设定电路5(参见图1)中所检测的光输出与参考值进行比较，每个发光颜色存在一个参考值，并且，如果检测的光输出与参考值不同，那么设定电路5调整驱动电路3中的驱动电流设定，以便消除它们之间的差别。经过从发光开始起的规定时间T1之后，发光元件就熄灭。

然后，允许经过不发光时间t1，这样将存在所有发光元件都不发光的一个不发光时间；在这个时间进行切换，以便使下一个发光颜色的发光元件的驱动出现在驱动电路3内部，并且，切换为适合检测下一个发光颜色的发光元件的光输出的检测出现在光接收电路4的内部。

经过一段不发光时间t1之后，下一个发光颜色的发光元件就发光，并执行调整，以便使得其光输出为该光输出的参考值。在经过从发光开始起的规定时间T1之后，发光元件熄灭。

之后通过重复这样的处理，就可能执行脉冲驱动，以便使红光发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件以脉冲方式顺序地发光。

注意到，因为发光二极管和其它这样的发光元件极快的响应速度，所以在观看普通时序图时不容易理解响应延迟等。在图2(a)到(c)中，为了利于解释响应延迟的效果等，因此，在时间轴的特定适当位置上，以夸张的方式对此进行了描绘。更进一步，虽然通常情况是可以设定不发光时间t1相对于规定时间T1足够地小，该规定时间T1对应于给定发光颜色发光的时间，因为这些图的原因，描述了一个示例，在其中选择了相当大的不发光时间t1以便有利于解释。

依据如上所述构造的第一实施例，在下一个发光颜色的发光元件发光之前，在一个发光颜色的发光元件熄灭之后，存在一段规定的所有发光元件不发光的时间，所以，可以很大程度上防止由于多个发光颜色的发光元件的发光时间之间的重叠所引起的光输出检测中的误差，并且可以以高精度执行发光半导体器件亮度等的调整。更进一步，由于在这个不发光时间，可以发生适合下一个发光颜色的发光元件的光输出检测的切换，所以，允许执行几乎没有误差的稳定驱动方法。再者，由于仅有的约束是上述切换出现在规定的不发光时间内，所以不需要严格的同步和/或时序，这样就允许电路结构的简化。

另外，通过将不发光时间设定为足够的最小时间，在伴随不发光时间的设定可能出现的脉冲驱动期间的占空比中，就可能将任何下降值保持到极低值。

第二实施例

图3是表示与本发明第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路的结构的电路方框图。

如图3中所示，发光半导体器件脉冲驱动电路1包括红色发光元件22a、绿色发光元件22b和蓝色发光元件22c(但是注意图3中只表示出了红色发光元件22a，而省略了其它两个发光元件的描述)；具有发光元件切换电路231的恒流驱动电路23；具有光接收元件241和增益切换电路242的光接收电路24；以及具有电流值保持/存储电路251和光输出比较电路252的设定电路25。

恒流驱动电路23具有发光元件切换电路231，用于选择性地与发光元件22a到22c中的任何一个发光元件的阳极连接，并且用恒定电流以脉冲方式驱动所选择的发光元件22a到22c中的任一个。可以按规定的增加量(例如以0.1mA为单位)以逐步方式为发光元件22a到22c的每个设定脉冲驱动的恒流值。由于发光元件22a到22c的光输出与驱动它们的恒定电流值相应，所以，就可能通过将这些值调整到这些恒定电流被设定的值上，以分别调整从发光元件22a到22c的光输出。在恒定电流驱动电路23由于复位信号S1输入其中的原因而复位之后，紧接着，对于每个发光元件22a到22c，恒定电流值被初始化为“0”；并且，在发光元件22a到22c的发光期间，通过来自设定电路25的电流设定信号S3来调整恒流值设定，以便使得来自发光元件22a到22c的各个光输出处于或近似处于光输出的参考值上。

红色发光元件22a(例如发光二极管)的阳极与恒流驱动电路23的发光元件切换电路231连接，并且它的阴极连接到恒流驱动电路23，并通过电阻R1连接到地(相似的描述也应用到图中没有表示出的绿色发光元件22b和蓝色光发光元件22c上)。当由于恒流驱动电路23的激活使其阴极电位变低时，恒定电流流过发光元件切换电路231，并且在那个时间点上通过发光元件22a到22c中的任一个连接到那里。

光接收电路24具有光接收元件241(例如光传感器)，检测来自发光元件22a到22c的光输出，并具有增益切换电路242。光接收元件241的阴极与电源VM连接，并且其阳极与增益切换电路242连接。增益切换电路242通过三个电阻R2、R3和R4中的任何一个，有选择性地将光接收元件241与地连接，以便允许切换与发光元件22a到22c相应的增益。光电电流流过与来自发光元件22a到22c的光输出相应的光接收元件241，这些光电电流通过将光接收元件241的阳极连接到地的电阻被转换成电压。作为转换结果而得到的电压，通过放大器243，作为光接收的输出S6而输出到设定电路25的光输出比较电路252中。

设定电路25具有光输出比较电路252和电流值保持/存储电路251。在光输出比较电路252中，从光接收电路24输出的接收光输出S6与预先为每个发光元件22a到22c确定的参考值进行比较。在接收光输出S6小于其参考值的情况下，这被解释为光输出小于它的参考值，于是步增信号(step-up)S4输出给电流值保持/存储电路251，以增大光输出。相反地，在光接收输出S6比参考值大的情况下，这被解释为光输出大于它的参考值，于是步降信号(step-down)S5被输出到电流值保持/存储电路251，以降低光输出。

在电流值保持/存储电路251中，保持每个发光元件22a到22c的恒流值；并且与所保持的恒流值相应的电流设定信号S3从该电路251输出给恒流驱动电路23。在电流值保持/存储电路251中保持的每个发光元件22a到22c的恒流值，通过与来自光输出比较电路252的步增信号S4相应的一个步骤，得到增大，并且通过与来自光输出比较电路252的步降信号S5相应的一个步骤，得到降低。通过在固定时间间隔重复地执行这样的恒流值的步增和步降(数字反馈控制)，就可能调整由恒流驱动电路23产生的脉冲驱动恒流值，就可能调整每个发光元件22a到22c的光输出，并且对于光输出可能保持相同或近似为各个参考值。更进一步，对于讨论的每个发光元件22a到22c，与从恒流驱动电路23输出的电流锁存信号S2相应，电流值保持/存储电路251能够在时间点上分别锁存该恒流值，允许按照需要恢复锁存的恒流值。

注意到，代替执行对光接收输出S6的幅值与参考值的严格比较，然后增大和/或减少驱动电流，例如，可选择地，可能执行这样的处理，即只要光接收输出S6与参考值之间的差异在被选择的足够小的规定范围内，就保持驱动电流不变。这样做，将可能避免驱动电流比需要更频繁地以重复方式增大和/或减少时出现的情况，这种情况可能导致发光元件22a到22c的光输出在跨越参考值的极窄的范围上振荡的现象。

图4(a)和(b)是时序图，用于解释在与本发明的第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对特定发光颜色光的发光元件调整光输出的时序图；图4(a)表示光输出，而图4(b)表示驱动电流。

如图4(a)和(b)中的区域A1，驱动发光元件的驱动电流在复位之后立即初始化为“0”。这种情况即为，发光元件的光输出也随着发光开始之后立即成为“0”。此后，当在光接收电路24(参看图3)中接收的光输出S6比参考值小时，以规定量增大并按照逐步方式(stepwise fashion)，驱动电流以规律的时间间隔增大。最后接收的光输出S6达到接近参考值的点上，此后驱动电流保持在恒定值上。达到发光元件的发光时间结束时(从开始发光起经过规定时间T2)，在那个时间点上的驱动电流值被锁存，并被保持/存储。

当在那个时间点发光的发光元件是下一个发光的时候(从出现驱动电流值锁存的那个点开始经过一段不发光时间t2)，在这里锁存的驱动电流值被用作发光恢复期间初始化的驱动电流值，并且与接收的光输出S6相应的驱动电流的增大和/或减少将从那个初始化值开始。这种情况就是，因为在发光出现的第二和后续时间期间，驱动电流将被初始化为光输出已经接近参考值的那个值，或者至少相对接近，由于其后驱动电流的增大和/或减少引起光输出快速地达到和保持在参考值附近，就可能获得稳定的光输出。

图4(a)和(b)中的区域A2表示这样的情况，其中，当利用在以前出现的发光期间所锁存的驱动电流值来开始发光时，由于一些原因或其它原因光输出变得稍微低于参考值。这种情况就是，驱动电流的值以逐步方式增大，并且在当前情况下，只通过单步增大驱动电流值使光输出达到接近参考值的值，其后驱动电流值保持在那里。到达发光时间结束时(从发光开始起经过规定时间T2之后)，在那个时间点上的驱动电流值将被锁存并保持/存储。

再者，图4(a)和(b)的区域A3表示这样的情况，在其中，当利用在以前出现的发光期间所锁存的驱动电流值来开始发光时，由于一些原因或其它的原因光输出变得稍微高于参考值。这种情况就是，驱动电流的值以逐步方式降低，并且在当前情况下，只通过单步降低驱动电流值使光输出达到接近参考值的值，其后驱动电流值保持在那里。到达发光时间结束时(从发光开始起经过规定时间T2之后)，在那个时间点上的驱动电流值将被锁存并保持/存储。

图5是流程图，以示意的方式表示在与本发明的第二实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中与各个发光颜色的发光元件的驱动相联系的处理。依据该流程图的处理就能分别获得与图4(a)和(b)所示相似的每个相应发光颜色的发光元件的时序图。在特定条件下，通过采用相对小规模的电路等就可容易地实现这样的处理，不特别需要用于算法处理的复杂电路、软件和/或其它等。

(1)复位之后立即开始各个发光颜色的发光元件的发光

如图5中所示，在步骤S501到S507中执行在复位之后各个发光颜色开始发光期间的处理。

各个发光颜色的发光元件22a到22c的驱动电流值(见图4(a)和(b))首先被初始化为“0”(步骤S501)。

然后，红色发光元件22a开始发光，其驱动电流被增大和/或减少，以便调整光输出处在光输出的参考值上或与其接近。在从发光开始起经过规定时间T2之后，驱动电流被锁存，并且红色发光元件22a熄灭(步骤S502)。

然后，允许经过不发光时间t21，在这段时间期间，执行连接的切换，以便由绿色发光元件22b发光，并且还执行到适合其光输出检测的增益的切换(步骤S503)。

在经过不发光时间t21之后，绿色发光元件22b开始发光，其驱动电流被增大和/或减少，以便调整光输出处在光输出的参考值上或与其接近。在从发光开始起经过规定时间T2之后，驱动电流被锁存，并且绿色发光元件22b熄灭(步骤S504)。

然后，允许经过不发光时间t21，在这段时间期间，执行连接的切换，以便由蓝色发光元件22c发光，并且还执行到适合其光输出检测的增益的切换(步骤S505)。

在经过不发光时间t21之后，蓝色发光元件22c开始发光，其驱动电流被增大和/或减少，以便调整光输出处在光输出的参考值上或与其接近。在从发光开始经过规定时间T2之后，驱动电流被锁存，并且蓝色发光元件22c熄灭(步骤S506)。

然后，允许经过不发光时间t21，在这段时间期间，执行连接的切换，以便由红色发光元件22a发光，并且还执行到适合其光输出检测的增益的切换(步骤S507)。

在经过不发光时间t21之后，确定处理是否应该再继续(步骤S508)；然后，在该处理将继续的情况下，处理前进到步骤S509，但是如果处理不继续，那么终止处理。

(2)各个发光颜色的第二次和后续发光

在步骤S509到S5 17中执行各个发光颜色的第二次和后续发光期间的处理；除了在步骤S509、S512和S515中为各个发光颜色的发光元件锁存的驱动电流值被分别恢复并被用作初始化驱动电流的值以外，该处理与在步骤S502到S507的各个步骤中执行的处理相同。

依据如上构成的第二实施例，在一个发光颜色的发光元件的熄灭之后，在下一个发光颜色的发光元件发光之前，由于存在规定的不发光时间，所以，可以最大程度地防止由于多个发光颜色的发光元件的发光时间之间的重叠引起的光输出检测中的误差，并且可以以高精度调整发光半导体器件亮度等。更进一步，在这个不发光时间期间，因为可以发生适合下一个发光颜色的发光元件光输出的检测的切换，所以允许实现几乎没有误差的稳定驱动方法。再者，因为仅有的约束是这样的切换发生在规定的不发光时间内，所以，不需要严格的同步和/或时序，允许电路结构的简化。更进一步，因为在每个发光颜色的发光期间的光输出已经达到接近其参考值的值时的驱动电流值被存储起来，并且在其后恢复发光时所存储的驱动电流值被用于启动驱动，所以就可能使得光输出快速达到和维持在接近参考值的值上，结果就可能获得稳定的光输出。

第三实施例

在第一和第二两个实施例中，虽然发光元件是以脉冲方式顺序地由发光颜色轮流驱动的，但是这样的脉冲驱动对于各个发光颜色的发光元件可以发光的占空比来说存在限制。例如，在三个发光颜色的发光元件被驱动相同时间的情况下，最大可达到的发光占空比将不会超过1/3；但是，当考虑到所有各个发光颜色的发光元件不发光的不发光时间时，发光占空比的降低更多，这意味着因此限制了全部光输出。在希望增大甚至很小量的光输出的场合，只要不要求亮度的调整要精密地满足驱动各个发光颜色的发光元件的每个脉冲光输出调整的需要，或者在其它类似情形下，例如，只有在启动驱动和/或当受来自外部的复位信号指示时，才可以执行对各个发光颜色的发光元件的光输出的调整。通过采用在此之后进行的驱动期间不执行光输出调整的结构，因为不必考虑在光输出检测中出现的误差，所以，当执行发光元件的切换时，不需要执行关于不发光时间的设定。再者，多个颜色的发光元件的同时发光也是可能的，这样就允许发光占空比显著增大。

因此在下面说明的本发明的第三实施例中采用了这样的结构。注意到，因为除了下面提到的特征外，第三实施例与第二实施例相同，相同的组成构件被分配了相同的附图标记，并且仅仅描述那些不同的方面。

代替在第二实施例中出现的恒流驱动电路23(参看图3)，与本发明的第三实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路被提供了能够以各自独立的方式驱动各个发光颜色的发光元件，并且还能同时驱动多个颜色的发光元件的恒流电路。第三实施例在其它方面与第二实施例相似。

图6(a)到(c)是对于在与本发明的第三实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中各个发光颜色的发光元件，说明出现在发光开始的光输出的调整以及其后发生的脉冲驱动的时序图；图6(a)表示红色发光元件的光输出，图6(b)表示绿色发光元件的光输出，而图6(c)表示蓝色发光元件的光输出。

如图6(a)到(c)中所示，复位后，红色发光元件首先发光，并执行对其光输出的调整。调整执行后，在那个时间点上的驱动电流值被锁存，并且红色发光元件熄灭。接着，允许经过规定的不发光时间，绿色发光元件发光，并执行对其光输出的调整。调整执行后，在那个时间点上的驱动电流值被锁存，并且绿色发光元件熄灭。然后允许经过规定的不发光时间，蓝色发光元件发光，并执行对其光输出的调整。调整执行后，在那个时间点上的驱动电流值被锁存，并且蓝色发光元件熄灭。在该点上，将执行对每个发各个颜色的发光元件的光输出的调整。

从这点开始，以脉冲方式执行驱动，脉冲周期是规定时间T3的3倍，脉冲宽度是规定时间T3的2倍，而在任何所给发光颜色的发光元件的发光时间的中间的时间点，即经过了规定时间T3时，启动后续发光颜色的发光元件的发光。复位之后，当每个发光颜色的发光元件的光输出被调整时而锁存的驱动电流值，作为驱动电流值被恢复和使用。注意到这里表示了脉冲周期、脉冲宽度、发光时序等只以举例的方式提出，但本发明并不局限于此。

为了产生在图6(a)到(c)表示的时序图，首先对于每个发光颜色的发光元件的光输出的调整，可以执行与图5的流程图中步骤S501到S507相似的处理。其后，对于各个发光颜色的发光元件的脉冲驱动，可能采用这样的结构，即能够并行执行包含驱动电流恢复的过程，开始发光，等待经过规定的时间，并且熄灭每个发光颜色的发光元件，以重复方式并且并行地执行这些处理过程，其开始的时序由规定的时间T3错开。

依据上述构造的第三实施例，除在第二实施例中的作用和效果外，脉冲驱动后，可能执行多个颜色的发光元件的同时发光。这就可能显著地增大发光占空比并获得增大的亮度。

第四实施例

图7是表示采用发光二极管的典型背光单元30的外观特性示图。图8是以示意方式表示可在例如背光单元30中使用的片型发光二极管35和导光板34之间的相对位置的示图。

如图7和8所示，背光单元30具有平板直角支撑物31；反射膜、导光板34、散射膜、透镜膜(在图7中未表示出这些；只有导光板34在图8中示出)等，在支撑物31内按照从底部开始的顺序堆积，在其最上层带有液晶板32。更进一步，在背光单元30内，安装在可弯曲的印刷电路33上的多个片型的发光二极管35被排列为面对导光板34的一侧(参看图8的位置关系)，光从这些片型发光二极管35向导光板34的中心方向发射。再者，通过一部分从支撑物31内部突出到外部的柔性印制电路33的一部分(电源和地线)，给这些片型发光二极管35提供驱动电流。

发光二极管一般是这样的，即其光输出和波长随温度增大而波动。这种情况就是，当发光二极管被用作照明时，或当发光二极管被用作个人计算机和/或液晶电视设备的背光时，或者在其它对颜色质量有较高要求情形下，需要最大程度地减少颜色的波动。更进一步，在多个不同波长的光源组合起来的场合，各个波长的光输出的相对混合中的波动将导致颜色的波动。

图9表示作为蓝色发光二极管结点温度的函数，光输出波动的视图。图10表示作为蓝色发光二极管结点温度的函数，波长波动的视图。如这些附图中所示，随着结点温度的上升，光输出逐渐降低，而波长中的波动量逐渐增大。再者，相似的波动也出现在红光和绿光发光二极管中。

更进一步，随着发光二极管的扩展使用其光输出逐渐降低，对于红色发光二极管这种降低特别大。

对于上述的第一或第二实施例，由于驱动电流值几乎被调整为恒定的以校正光输出的这种降低，所以将在很大程度上抑制实际光输出的降低。但是因为关于发光占空比的幅值的约束，很难实现亮度的增大。更进一步，在上述第三实施例中，虽然可能增大发光占空比并实现亮度的增大，但是因为只在开始时调整驱动电流值，就很难避免在很长一段时间内进行发光时等情况下光输出的减少。在第四实施例中，如下所述，驱动电流因此不仅在开始时被调整，而且还以周期方式在其过程当中的规定时间上被调整。注意到除了以下提到的特性外，因为第四实施例与第二实施例相同，下面的说明将主要限定于与其不同的方面。

图11(a)到(c)是解释在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，对于各个发光颜色的发光元件，在发光开始发生的光输出的调整，以及其后发生的脉冲驱动；图11(a)表示红色发光元件的光输出，图11(b)表示绿色发光元件的光输出，且图11(c)表示色光发光元件的光输出。

如图11(a)到(c)中所示，在复位之后，首先以以下顺序执行：红光发光元件发光，调整其光输出，并且锁存调整已经执行时的时间点上的驱动电流值，在这之后红色发光元件熄灭。接着，允许经过规定的不发光时间，执行关于绿色发光元件的相似操作；并且更进一步，允许经过规定的不发光时间，执行关于蓝色发光元件的相似操作。在这个点上，将完成对各个发光颜色的发光元件的光输出调整。然后，使各个发光颜色的发光元件分别发出N个脉冲的光，发光占空比为2/3，并且它们之间的相位错开1/3周期。被锁存的驱动电流值作为驱动电流被恢复和使用。其后将以交替方式重复地执行这些模式的操作。注意到这里表示的脉冲周期、脉冲宽度、发射时序等只是以举例的方式提出，但本发明并不局限于这些。

当发光二极管被用在背光中时，在接通电源之后，紧随着发光的开始，温度上会有很大的变化，一般需要几分钟到几十分钟温度才稳定。在上述稳定期间，由于作为时间函数的色度和光输出的相对波动较大，所以，最好是在短时间间隔内执行色度和光输出的校正。另一方面，在开始发光很长时间之后，由于温度波动较小，在作为时间的函数的色度和光输出的相对波动也较小。就是这样，因为在某个点上将是这样的情况，也就是即使色度和光输出被校正了，在那个时间上设定的值和预先设定的值之间的差异很小，所以，可以加长执行色度和光输出校正的时间间隔。

图12是以示意方式，表示在与本发明第四实施例相关的发光半导体器件脉冲驱动电路中，相应于发光元件光输出的幅值波动，自动改变执行光输出调整的时间间隔的处理的流程图。

如图1 2中所示，各调整之间的脉冲数N被首先初始化为以前确定的值，并且所有颜色的驱动电流值被初始化为“0”(步骤S1201)。

然后，为每个发光颜色顺序地执行开始发光、调整光输出、等待允许的规定时间、锁存驱动电流值，以及熄灭发光元件(步骤S1202)。

然后，将计数器值设定为上述的调整之间的脉冲数N(步骤S1203)，并且恢复为各个颜色锁存的驱动电流值(步骤S1204)，之后，以脉冲方式开始各个颜色的发光(步骤S1205)。

当执行了一轮每个颜色的脉冲发光时，确定是否还要继续(步骤S1206)；如果继续，那么处理前进到步骤S1207；但是，如果不继续，那么处理前进到步骤S1216，在该步骤中，终止每个颜色的脉冲发光(步骤S1216)，然后结束处理。

如果继续，则经过一轮计数器值就减1(步骤S1207)，确定计数器值是否达到0(步骤S1208)；如果还没有达到0，则处理返回到步骤S1206；但是，如果已经达到0，则终止每个颜色脉冲的发光(步骤S1209)。

接着，如在步骤S1202中的情况那样，对于每个发光颜色顺序地执行开始发光、调整光输出、等待允许经过规定的时间、锁存驱动电流值，以及熄灭发光元件(步骤S1210)，并且还要确定差值以便与在前面一轮中锁存的驱动电流值进行比较(步骤S1211)。

另外，首先执行在该差值与第一规定值d1之间的比较(步骤S1212)；如果该差值小于或等于第一规定值d1，那么处理前进到步骤S1214，增大调整之间的脉冲数N；但是如果该差值大于第一规定值d1，那么处理前进到步骤S1213。在步骤S1213中，执行该差值与第二规定值d2之间的比较(这里d1＜d2)；如果该差值大于或等于第二规定值d2，那么处理前进到步骤S1215，在该步骤中减少各调整之间的脉冲数N。注意到如果该差值大于第一规定值d1而小于第二规定值d2，那么将维持各调整之间的脉冲数N不变。但是在任何情况下，处理都返回到步骤S1203，并且从那里继续处理。

依据上述构成的第四实施例，在作为时间函数的光输出中相对波动较大的情况下，在较短时间间隔内重复光输出的调整，并且，在作为时间函数的光输出中相对波动较小的情况下，在较长时间间隔内重复光输出的调整。因为执行光输出调整的时间间隔可以相应于发光元件光输出中波动的幅值来适当地缩短和/或加长，所以，这就可能抑制发光元件光输出中波动；并且还使得在很大程度上可以避免在脉冲驱动期间的占空比的降低。

再者，在不脱离本发明精神或本质特征的情况下，本发明可以体现在很多种形式中，而不只是这里提出的形式。因此，上述实施例在所有方面都只是示意性的，并且并不局限于这些形式。本发明的范围由权利要求书表示，它并不受说明书主体任何形式的限制。而且，在权利要求书等同的范围内的所有修改和改变均在本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种发光半导体器件脉冲驱动方法，用于具有以不同波长发光的多个发光元件的一个或多个发光半导体器件，所述发光半导体器件脉冲驱动方法包括：

第一发光步骤，在该步骤中

在对于每个发光波长的一个或多个驱动设定下驱动任何发光波长的至少一部分所述发光元件而发光，

检测来自一个或多个已发光的所述发光元件的至少一个光输出，以及

基于至少一个被检测的所述发光元件光输出，来调整至少一个所述发光元件驱动设定；以及

不发光步骤，在该步骤中，

在规定的不发光时间中所有所述发光波长的所述发光元件是不发光的；

其中，当至少一部分被驱动的所述发光元件被切换时，以重复的方式执行所述第一发光步骤，以便使至少一部分所述发光元件以发光波长的顺序以脉冲方式轮流发光；以及

至少一个反复的所述不发光步骤分别插入到以重复方式执行的每对连续反复的所述第一发光步骤中。

2.依据权利要求1的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

所述规定的不发光时间在长度上比在所述第一发光步骤中的至少一部分所述发光元件发光的任何时间都短。

3.依据权利要求1或2的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

所述规定的不发光时间在长度上不小于30微秒。

4.依据权利要求3的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

所述规定的不发光时间在长度上不大于20毫秒。

5.依据权利要求1或2的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

在所述规定的不发光时间内，执行所述第一发光步骤期间所驱动的至少一部分所述发光元件的切换；以及

在所述规定的不发光时间内，根据在所述第一发光步骤期间检测的至少一个所述发光元件的光输出所执行的对至少一个所述发光元件驱动设定的调整的灵敏度的切换。

6.依据权利要求1的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

通过使用一个或多个光接收元件执行在所述第一发光步骤期间对来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出的检测，来监视来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出；以及

以模拟方式实时地执行对用于驱动至少一部分所述发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以便使至少一个所述被检测的发光元件的光输出为恒定。

7.依据权利要求1的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

通过使用一个或多个光接收元件执行在所述第一发光步骤期间对来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出的检测，来监视来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出；以及

在一个或多个规定时间间隔内，以逐步方式执行对用于驱动至少一部分所述发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以使至少一个所述被检测的发光元件的光输出为近似恒定。

8.依据权利要求7的发光半导体器件脉冲驱动方法，还包括：

存储步骤，其中，对每个发光波长保持和/或存储关于至少一个驱动电流的信息，该至少一个驱动电流为通过作为在所述第一发光步骤中增大和/或减少用于驱动至少一部分所述发光元件的至少一个驱动电流，使至少一个所述被检测的发光元件的光输出为近似恒定。

9.依据权利要求8的发光半导体器件脉冲驱动方法，还包括：

第二发光步骤，其中，根据在所述存储步骤中为每个发光波长存储的至少一部分所述驱动电流信息，至少一部分所述发光元件被以脉冲方式驱动并且发光。

10.依据权利要求9的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

在所述第二发光步骤期间的至少一部分所述发光元件的每个发光波长的至少一部分发光时间是至少部分地重叠的。

11.依据权利要求9或10的发光半导体器件脉冲驱动方法，还包括：

驱动电流调整步骤，具有

所述第一发光步骤，当至少一部分所述被驱动的发光元件被切换时，以至少一个反复的规定次数来以重复方式执行所述第一发光步骤；

所述不发光步骤，该不发光步骤的至少一次反复被插入到所述第一发光步骤的每一对连续的反复之间，以及

所述存储步骤；

其中以交替方式重复执行所述驱动电流调整步骤和所述第二发光步骤。

12.依据权利要求11的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

以交替方式和至少一个规定的周期重复执行所述驱动电流调整步骤和所述第二发光步骤。

13.依据权利要求12的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

根据在所述存储步骤中存储的至少一部分所述驱动电流信息来确定至少一个规定的周期。

14.依据权利要求13的发光半导体器件脉冲驱动方法，其中：

对在所述存储步骤中存储的至少一部分所述驱动电流信息与在此时间点之前的一个或多个时间点上存储的驱动电流信息进行比较；以及

根据所比较的结果来改变至少一个所述规定的周期。

15.一种发光半导体器件的脉冲驱动电路，用于具有以不同波长发光的多个发光元件的一个或多个发光半导体器件，所述发光半导体器件脉冲驱动电路包括：

一个或多个驱动电路，在为每个发光波长设定的一个或多个驱动电流下以发光波长的顺序以脉冲方式轮流驱动至少一部分所述发光元件；

一个或多个检测电路，检测来自至少一部分发光元件的一个或多个光输出；以及

一个或多个设定电路，根据由至少一个所述检测电路执行检测的结果，调整每个发光波长的至少一部分所述发光元件的一个或多个驱动电流设定；

其中至少一个所述驱动电路分别执行关于规定的不发光时间的设定，在所述规定的不发光时间中，所有发光波长的所述发光元件在至少一部分所述发光元件的每个发光波长的发光时间之间是不发光的。

16.依据权利要求15的发光半导体器件脉冲驱动电路，其中：

至少一个所述检测电路具有至少一个光接收元件；

通过使用至少一个所述光接收元件执行对来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出的检测，来监视来自至少一部分所述发光元件的至少一个光输出；以及

在一个或多个规定时间间隔中，以逐步方式执行对用于驱动至少一个所述驱动电路中的至少一部分所述发光元件的一个或多个驱动电流的增大和/或减少，以使由至少一个所述检测电路所检测的至少一个所述发光元件的光输出为近似恒定。

17.依据权利要求16的发光半导体器件脉冲驱动电路，还包括：

一个或多个存储电路，用于保持和/或存储关于至少一个驱动电流的信息，该至少一个驱动电流为，通过作为对用于驱动至少一部分所述发光元件的至少一个所述驱动电流的增大和/或减少，由至少一个所述驱动电路所检测的至少一个所述发光元件的光输出为近似恒定时的至少一个驱动电流。

18.依据权利要求17的发光半导体器件脉冲驱动电路，其中：

以至少一个规定的周期，来增大和/或减少用于驱动至少一部分所述发光元件的至少一个驱动电流，以便使得由至少一个所述检测电路检测的至少一个所述发光元件的光输出为近似恒定，并且，至少一个驱动电流的信息被存储在至少一个存储电路中，该至少一个驱动电流为由至少一个所述检测电路检测的至少一个所述发光元件的光输出为近似恒定时的至少一个存储电路；以及

根据存储在至少一个所述存储电路中的至少一部分所述驱动电流信息，确定至少一个所述规定的周期。

19.依据权利要求18的发光半导体器件脉冲驱动电路，其中：

对存储在至少一个所述存储电路中的至少一部分所述驱动电流信息与在此时间点之前的一个或多个时间点上存储的驱动电流信息进行比较；以及

根据比较的结果来改变至少一个规定的所述周期。

20.依据权利要求15到19中的任意一个的发光半导体器件脉冲驱动电路，其中至少一部分所述发光元件是一个或多个发光二极管。

21.依据权利要求20的发光半导体器件脉冲驱动电路，其中所述一个或多个发光二极管包括一个或多个发红色光的发光二极管，一个或多个发绿色光的发光二极管，以及一个或多个发蓝色光的发光二极管。

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