CN1794891A

CN1794891A - 照明装置及图像显示装置

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Publication number: CN1794891A
Application number: CNA2005101305949A
Authority: CN
Inventors: 古川德昌
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: TW200636642A; US7960919B2; KR20060071869A; TWI344118B; KR101164250B1; JP4337731B2; CN100484346C; EP1675440A3; US20060158130A1; EP1675440A2; JP2006179672A

Abstract

本发明披露了一种以缩小规模简单地构造、同时使用发光二极管作为发光源用于照明的照明装置。该照明装置包括LED驱动块作为其基本结构。该LED驱动块包括LED桥式电路，其中，LED桥式电路由桥式连接的多个单位串联电路构成，其中，多个单位串连电路中的每一个都由串联连接的多个发光二极管元件构成。负载电阻连接至LED桥式电路的整流输出端。当输入AC电压至LED驱动块时，LED桥式电路执行AC电压的整流操作，并使用所得整流电流作为驱动电流来驱动发光二极管发光。

Description

照明装置及图像显示装置

技术领域

本发明涉及一种使用发光二极管元件的照明装置以及一种使用所描述的类型的照明装置作为光源的图像显示装置。

背景技术

在诸如LCD(液晶显示器)装置的显示装置中，使用了被称作背光灯的光源(照明装置)来通过可见光辐射显示图像。近些年来，已经提出了使用发光二极管(LED)元件(下文称作“发光二极管”)作为背光灯的照明装置。在使用发光二极管作为背光灯的情况下，通常采用的是这样一种技术，在该技术中，采用发射红(R)、绿(G)、及蓝(B)原色的光的发光二极管，并将通过使发光二极管发光获得的光线通过加法合成来进行光学混合，从而得到白光。

为了实际上驱动这种使用与上述的R、G、及B原色对应的发光二极管的光源，从而使得光源实际上发光，一种可行的办法是采用与用于显示图像的矩阵驱动方式相似的结构。

根据矩阵驱动方式，像素沿X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)排列在矩阵中，并且适当的电极以与像素对应的关系延X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)排列。然后，以基于将被驱动发光的像素的设置和像素被驱动发光的定时的设置的要求定时来驱动这些电极。需要注意，此时的驱动定时依赖于矩阵驱动方式的标准内驱动方式的差异而不同。像素被以这种方式驱动来表示，例如，各个像素的灰度等级(gradation)，从而在整个屏幕上显示可见光射线的图像。

但是，这种如上所述的矩阵方式的驱动电路系统非常复杂，并且需要很高的成本。尤其是在背光灯等的照明用途情况下，发光二极管的功率消耗相对较高。在目前的条件下，诸如LSI的用于实现矩阵驱动的、可进行如上所述的这种大功率驱动的部件几乎找不到。从刚刚描述的情形可以认为，采用矩阵方式的驱动电路系统作为驱动光源的结构是不切合实际的。

在使用与R、G、及B原色相应的发光二极管形成背光灯的情况下，R、G、及B这几种颜色的发光二极管之间的发光效率、电压降、功率消耗等的差异都是应考虑的问题。不同颜色的发光二极管的半导体组成之间存在差异，这表现为上述的发光二极管之间的性质差异。因此，可以认为，为了获取高质量的白光，彼此独立地驱动R、G、及B颜色的发光二极管并调节各种颜色的光量是有利的。

由于如上所述的背景，为了驱动使用与R、G、及B这三种原色相对应的发光二极管形成的背光灯，通常采用下面的基础结构。

首先，作为背光灯块的最小单位，按照如图18A所示的方式设置发光二极管单元100。预备预定数量的具有预定颜色的发光二极管，并将这些发光二极管布置在基板等的预置位置，然后根据预定的图案(模式)电连接所布置的发光二极管，从而形成发光二极管块或单元。在图18A所示的发光二极管块中，预备了包括对应于R(红色)的两个红色发光二极管DL-R、对应于G(绿色)的两个绿色发光二极管DL-G、以及对应于B(蓝色)的两个蓝色发光二极管DL-B的共六个二极管。如图18A所示，按照蓝-绿-红-蓝-绿-红的顺序从左至右布置发光二极管。此外，同极性串联连接各种颜色的发光二极管。

需要注意，也可以在LED单元中以不同的布置模式布置发光二极管元件。例如，响应于将被实际使用的发光二极管的额定规格、发光效率等来确定发光二极管元件的布置模式，从而获得R、G、及B混合颜色的高质量的白光。

以这种方式形成的发光二极管单元100，能够按照图18A所示的R、G、及B各种颜色的发光二极管的串联连接的阳极侧和阴极恻，被连接到相同类型的另一发光二极管单元100。在发光二极管单元100以这种方式彼此连接的情况下，对应于R、G、及B各种颜色的发光二极管的串联连接数量随着所连接的LED单元的数量增加。

因此，所需数量的发光二极管单元100连接形成一个块。具体的例子是，三个发光二极管单元100连接形成图18B中的一个块。这里，这个块称为LED单元块101。由于一个发光二极管单元100包括两个R、G、及B之一颜色的发光二极管，因而发光二极管单元100的发光源的颜色数目可表示为(2R、2G、2B)。在图18B的排列中，由于LED单元块101由三个发光二极管单元100形成，因而颜色的数目可以表示为3(2G、2R、2B)＝(6G、6R、6B)。

随后，在平面上布置以上述方式形成的LED单元块101，以构成例如具有背光功能的面板。图19中示出了使用图18B中所示的LED单元块101形成的背光面板110的实例。

参照图19，LED单元块101按照包括g1～g5行及m1～m4列的5行×4列的矩阵布置，从而形成背光面板110。

背光面板110包括总共6×5×4＝120个红色发光二极管DL-R。与此类似，背光面板110包括总共120个绿色发光二极管DL-G和120个蓝色发光二极管DL-B。因此，背光面板110总共包括360(＝120×3)个发光二极管。

如上所述，可以认为，根据矩阵驱动系统以这种方式执行发射R、G、及B的不同颜色光的大量发光二极管的发光驱动以获得高质量的白光是不切合实际的，并且在目前条件下，通常使用的是例如通过下面所述的方法进行的驱动。

图20说明了用于驱动具有图19所示结构的背光面板的发光二极管的结构的概念。

参照图20，连接形成背光面板的LED单元块101，使得在g1～gn的每行中的LED单元块101在水平方向上彼此连接。结果，g1～gn的每一行中，对应于R、G、及B各种颜色的发光二极管按照列m1～mn的顺序串联连接。

针对以如上所述的这种连接方案连接的发光二极管，为g1～gn的每一行设置对应于颜色R、G、及B的三个DC-DC转换器120-R、120-G、及120-B。然后，将DC-DC转换器120-R的输出连接至红色发光二极管DL-R的串联连接电路的阳极侧端子(即，连接至位于列m1的LED单元块101的阳极侧的连接位置)。类似地，将DC-DC转换器120-G及120-B分别连接至绿色发光二极管DL-G的串联电路的阳极侧端部和蓝色发光二极管DL-B的串联电路的阳极侧端部。

在上面描述的结构中，DC驱动电流被从由DC-DC转换器120-R输出的DC电源提供至沿一行串联连接的红色发光二极管DL-R，以驱动红色发光二极管DL-R发光。类似地，由从DC-DC转换器120-G输出的DC电源来驱动沿同一行串联连接的绿色发光二极管DL-G以使其发光。此外，通过DC-DC转换器120-B输出的DC电源来驱动沿同一行串联连接的蓝色发光二极管DL-B以使其发光。针对每一行都形成如刚刚描述的这样的驱动电路系统的结构。

图21示出了用于发光二极管的串联电路的驱动电路的实际结构。

参照图21，作为DC-DC转换器120的输出的DC电压Vcc施加到由串联连接的发光二极管构成的LED串联电路130的阳极侧端子上，电阻R42介于其间。因此，驱动电流ILED流过构成LED串联电路130的多个发光二极管DL。

此外，DC-DC转换器120执行恒定电流控制从而在预定定时检测电阻R42两端的预定DC电压Vcc的电压降，并执行恒定电流控制以便使流过的驱动电流ILED固定。为了进行恒定电流控制，额外设置了电阻R41、电容器C41、开关晶体管Q12、以及采样定时生成/开关驱动电路131。本例中的采样定时生成/开关驱动电路131基于通过AND门132输入其中的PWM信号(矩形波信号)生成采样保持定时，并开/关控制起采样保持开关作用的开关晶体管Q12。从而，DC-DC转换器120在采样保持定时检测电阻R42两端的电压降。DC-DC转换器120响应于检测到的电压降值来对将被提供作为DC电压Vcc的功率执行恒定电流控制。此外，控制部(CPU)140响应于检测，例如，温度的传感器142的检测结果来控制电平移动电路141，从而能够改变将被DC-DC转换器120进行恒定电流控制所用的基准电平Lref。因此，能够得到对驱动电流ILED来说合适的对应于温度改变的恒定电流量。

此外，由驱动器(未示出)提供的PWM信号被用来执行晶体管Q11在一个PWM信号周期中的开/关控制，以控制驱动电流ILED的导通/非导通。因此，每单位时间的驱动电流ILED的导通时间可响应于PWM信号在一个周期中的脉冲宽度来进行控制。换句话说，能够对从发光二极管发射的光的量进行控制。此外，接收PWM信号及开/关信号的AND门132的输出被施加到晶体管Q11的栅极。具体来说，上述的发光二极管的通量控制(以及恒定电流控制)能够通过在H(高)电平和L(低)电平之间转换开/关信号进行设定。开/关信号从例如响应于操作状态等在H电平和L电平之间执行转换的控制部140被输出。

图22示出了上面描述的发光二极管的光量的控制回路的结构。需要注意，在图22中，与图21中的元件类似的元件用相同的参附图标号表示，因此此处忽略相同元件的重复描述以避免冗余。

参照图22，光传感器150检测构成LED串联电路130的发光二极管DL的光量作为电流量，并且将检测到的电流量输出给I-V放大器151。I-V放大器151是由运算放大器OP、电阻31R、电容器C31、另一个电阻R32、及另一个电容器C32以如图22所示的方式连接形成的放大器。I-V放大器151进行运算，以将输入其中的电流量转化为电压值。从I-V放大器151输出的模拟电压值通过A/D转换器152被转换为数字值，并作为检测到的光量值信息输入给控制部140。

控制部140参照存储于例如非易失型存储器153中的光量控制数据，以获取对应于输入其中的检测到的光量值的控制值，并用该控制值控制驱动器154。驱动器154利用该控制值改变PWM信号的脉冲宽度，并将改变了脉冲宽度的PWM信号提供给晶体管Q11。因此，可得到合适的光量，并且发光二极管DL的发光量能以可变的方式进行控制。执行这样的光量控制的目的是为了保持，例如，合适的白光。简而言之，控制对应于R(红)、G(绿)、及B(蓝)各种颜色的发光二极管的发光量，以便很好地平衡R(红)、G(绿)、及B(蓝)的颜色的发光量以获得适当的白光。由于如上文所述，发光二极管的发光效率取决于发射光的颜色而有所不同，所以可以认为，在目前条件下，以如上所述的这种方式，使用对于各种颜色来说彼此独立的控制回路，可以适当地执行发光二极管的光量控制。

需要注意，例如，在日本专利公开第2001-272938号以及日本实用新型公开第Sho63-64059号中披露了相关的装置。

发明内容

与可选结构(例如，使用的是根据矩阵驱动方法的驱动)相比，作为图18A～22所示的背光的照明装置的结构能够以抑制的电路规模形成。但是，该结构仍然必须具有一个相对较大的电路规模。

例如，根据该结构，如图20所示，DC-DC转换器被用来获得DC电流以提供功率，用于驱动发光二极管。在发光二极管用于照明的情况下，需要相对较高的功率，因此，采用了这样的对策，即提供例如适用于发光二极管串联电路的多个DC-DC转换器，以实现稳定的发光操作。换句话说，需要相对大量的DC-DC转换器，这使得很难减小电路的规模。DC-DC转换器包括例如变压器的大尺寸部件。

此外，提供大量的DC-DC转换器还会增加DC-DC转换器的总功率损失，因此在功率损耗方面没有优势。

此外，如图21和22所示，还必须给每一个发光二极管的串联电路提供用于执行发光二极管的光量控制、恒定电流控制等等的控制电路系统。这也是阻碍电路规模减小的因素。

这样，还是在目前条件下，使用发光二极管作为发光源用于照明的装置的电路规模的减小还维持在某一水平，需要以缩小规模的简单结构形成所述类型的装置。

期望提供一种在使用发光二极管作为发光源用于照明的同时，以缩小的规模简单地构造的照明装置及图像显示装置。

为了处理上述以及其他的问题，根据本发明的一个实施例，提供了一种照明装置，包括用于接收AC电压作为输入并对AC电压进行整流的桥式整流电路，该桥式整流电路由桥式连接的多个单位串联电路形成，其中，每个单位串联电路都由多个发光二极管元件串联构成。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种图像显示装置，包括作为光源发光从而利用光来显示图像的光源部，该光源部包括用于接收AC电压作为输入并对该AC电压进行整流的桥式整流电路，该桥式整流电路由桥式连接的多个单位串联电路形成，其中，每个单位串联电路都由多个发光二极管元件串联构成。

在照明装置及图像显示装置中，提供了桥式连接的每个都由多个发光二极管元件串联形成的多个单位串联电路，作为桥式整流电路。尽管发光二极管元件的数量依赖于形成单位串联电路的发光二极管元件的数量，但是以这种方式形成的桥式整流电路仍然包括相当大数量的发光二极管元件。随后，如果将AC电压施加给桥式整流电路，则作为桥式整流电路的整流操作的结果的整流电流作为用于发光二极管元件的驱动电流使用，并驱动发光二极管元件发光。

简而言之，根据本发明，能够输入AC电压来驱动相对大量的发光二极管元件发光。这样就避免了为了驱动发光二极管元件而以与上述的传统照明装置中相同的方式为发光二极管元件的每个串联电路提供DC-DC转换器的必要。

对于照明装置及图像显示装置，可以显著减小使用发光二极管元件用于照明(用于光源部)的装置中的用于驱动发光的结构。因此，能够预见如装置尺寸和重量的减少以及功率损耗降低等的这样的优势。

通过下面的描述和附属的权利要求，并结合附图，本发明的上述和其他的特征和优点将更加明显，在附图中，相同的附图标号指示相同的部分或元件。

附图说明

图1A和1B示出了在根据本发明的照明装置中使用的桥式整流电路的电路图；

图2示出了图1A和1B中所示的桥式整流电路的操作的波形图；

图3示出了包括另外提供给桥式整流电路的平滑电容器的常见整流平滑电路的结构的实例的电路图；

图4示出的是应用了本发明的LED驱动块的基本结构的电路图；

图5A和5B分别示出了当AC输入电压为正和负时的图4的LED驱动块的操作的电路图；

图6示意性地示出了图4的LED驱动块的功率损耗的波形图；

图7A和7B示出了由图4的LED驱动块中的发光二极管的漏电流引起的反向电压的电路图；

图8示出了适于实际使用的图4所示的LED驱动块的结构的电路图；

图9示出了使用图4中所示的LED驱动块来获得白光的照明装置的基本结构的电路图；

图10示出了额外包括驱动电流控制电路的图4的LED驱动块的结构的实例的电路图；

图11示出了常用导通角控制电路的结构的电路图；

图12(a)～12(d)示出了图11中所示的导通角控制电路的AC功率控制的波形图；

图13示出了额外包括导通角控制电路的图4的LED驱动块的结构的实例的电路图；

图14(a)和14(b)示出了在使用驱动电流控制和导通角控制情况下的图4的LED驱动块的发光量控制的波形图；

图15示出了导通角控制电路的结构的另一个实例的电路图；

图16示出了用于控制图4的LED驱动块中的发光二极管的发光量的控制回路的结构的电路图；

图17示出了图4的LED驱动块在由AC电源而不是商业AC电源驱动的情况下的结构的实例的电路图；

图18A和18B示出了用于形成传统背光灯的LED单元和LED单元块的结构的实例的示意图；

图19示出了传统背光面板的LED单元块的排列模式的实例的示意图；

图20示出了用于驱动图19中所示的背光面板的发光二极管的结构的实例的电路图；

图21示出了传统结构的用于发光二极管的发光量控制的电路图；以及

图22示出了传统结构的用于发光二极管的发光量控制回路的电路图。

具体实施方式

首先，参照图1A～3描述在根据本发明的照明装置中使用的桥式整流电路。

首先参照图1A和1B，示出了桥式整流电路Di。如图1A和1B所示，桥式整流电路Di包括作为以桥式连接来连接的整流设备的四个整流二极管D1、D2、D3及D4。

在桥式整流电路Di中，整流二极管D1的阳极和整流二极管D4的阴极之间的节点被用作正极输入端，并连接至AC电压AC的正极线路。同时，整流二极管D2的阳极和整流二极管D3的阴极之间的另一个节点被用作负极输入端，并连接至AC电压AC的负极线路。如图1A及1B所示，例如，AC电压AC实际上是通过将AC插头PLG插入插座中提供的。

整流二极管D1的阴极和整流二极管D2的阴极之间的另一个节点被用作正极输出端，并且整流二极管D3的阳极和整流二极管D4的阳极之间的另一个节点被用作阴极输出端。

图1A示出了整流电流Irt在AC电压AC具有正极性的一个半波周期内的路径。当AC电压AC具有正极性时，整流电流Irt沿着包括整流二极管D1和D3的路径流动。

图1B示出了整流电流Irt在AC电压AC具有负极性的另一个半波周期内的路径。在该种情况下的整流电流沿着包括整流二极管D2和D4的另一路径流动。

图2示出了作为图1A和1B中所示的桥式整流电路的操作波形的AC电压VAC及整流电压Vrt。AC电压VAC由AC电压AC提供，并且具有在周期t1表示的一个半周期内显示正极性而在周期t2表示的另一个半周期内显示负极性的正弦波形。

整流电压Vrt具有脉动电压波形，其波高为通过桥式整流电路Di的整流操作获得的正极输出端的电势V1(地电势)和负极输出端的电势V2(地电势)之间的电势差(V1-V2)。

具有作为电势V1和V2之间的差值的电平(波高值)的整流电压Vrt在AC电压AC具有正极性和负极性的每个周期内流过两个整流二极管。因此，整流电压Vrt具有作为从AC电压VAC的电平(波高值)中减去两个整流二极管引起的电压降的差值而获得的电平(波高值)。例如，如果一个整流二极管的电压降为0.3V，则整流电压Vrt的电平比AC电压VAC低0.6V(＝0.3V×2)。

通常，图1A和1B中所示的桥式整流电路Di包括以图3中所示的方式连接在正极输出端和负极输出端之间的电容器Co。电容器Co将脉动电压形式的整流电压Vrt平滑为DC电压，并将DC电压作为功率提供给负载RL。

应用了本发明的照明(光源)装置使用发光二极管作为发光源。该照明装置具有如图4中所示的基本结构。

参照图4，本实施例的照明装置的基本结构形成为单个的LED驱动块1。LED驱动块1包括每一个都包括多个以相同极性串联连接的发光二极管的二极管串联电路20-1、20-2、20-3及20-4。每一个二极管串联电路20(20-1、20-2、20-3及20-4)对应于传统照明装置的一个LED串联电路130。二极管串联电路20-1、20-2、20-3及20-4以图4所示的桥式连接进行连接，使得它们总体上形成一个桥式整流电路。在本实施例的下面的描述中，桥式整流电路称为LED桥式电路10。

在LED桥式电路10中，二极管串联电路20-1的阳极端与二极管串联电路20-4的阴极端之间的节点被用作正极输入端，并且二极管串联电路20-2的阳极端与二极管串联电路20-3的阴极端之间的另一个节点被用作负极输入端。此外，二极管串联电路20-1和20-2的阴极端被用作正极输出端，并且二极管串联电路20-3和20-4的阳极端被用作负极输出端。

随后，AC电压AC的正极线和负极线以与图1中所示的桥式整流电路Di的情况类似的方式，连接至LED桥式电路10的正极输入端和负极输入端。此外，将负载电阻RL插入LED桥式电路10的正极输出端和负极输出端之间，以形成LED驱动块1。

参照图5A和5B描述以这种方式形成的LED驱动块1的操作。图5A和5B是LED驱动块1对应于在AC电压AC具有正极性和负极性的半波周期内获得的操作的等效电路图。

在AC电压AC具有正极性的半波周期内，整流电流Irt沿着图5A所示的二极管串联电路20-1→负载电阻RL→二极管串联电路20-3的路径流动。具体来说，在这种情况下，整流电流Irt流过构成二极管串联电路20-1和20-3的发光二极管DL。因此，构成二极管串联电路20-1和20-3的所有发光二极管DL都发光。

另一方面，在AC电压AC具有负极性的另一个半波周期内，整流电流Irt沿着图5B所示的二极管串联电路20-2→负载电阻RL→二极管串联电路20-4的路径流动，从而使构成二极管串联电路20-2和20-4的所有发光二极管DL都发光。换句话说，在本实施例中，整流电流Irt起到的作用是作为驱动发光二极管DL发光的驱动电流。

在本实施例的LED驱动块1中，取LED桥式电路10的整流电压Vrt作为负载电阻RL两端的电压。同样在本实施例中，按照参考图1A、图1B及图2在上文中给出的描述，整流电压Vrt应给定为对应于正极输出端电势V1和负极输出端电势V2之间的差值的电平。

但是，在本实施例中，由于在整流电流Irt流经的路径中插入了多个发光二极管DL，因而等于电势V1和电势V2之间的差值的整流电压Vrt的电平为从AC电压VAC中减去由发光二极管引起的电压降的差值。

举一个具体实例，假设构成一个二极管串联电路20的发光二极管的数量为15个。同时假设一个发光二极管DL的电压降Vf为Vf＝3.3V。在这种情况下，由于整流电流Irt在AC电压AC具有正极性和负极性的每个周期内流过30(＝15×2)个发光二极管，所以在AC电压AC为正极性和负极性的每个周期内，由发光二极管的导通引起的总电压降值为3.3V×30＝99V。

因此，例如，如果假设由AC电压AC提供的AC电压VAC的峰值电平为141Vpeak，则整流电压Vrt为141-99＝42Vpeak。该整流电压Vrt表现为负载电阻RL两端的电压。

图6以整流电压Vrt的波形的面积示出了功率供给量。

基于前面的描述可以认为，对应于图6的波形的每个网纹部分的面积P的功率通过LED桥式电路10的整流操作，由发光二极管DL消耗，同时，对应于剩余空白部分的面积Q的功率由负载电阻RL消耗。

根据上面参照图4～6描述的本实施例的LED驱动块1的结构，能够将例如AC电压AC直接输入给LED驱动块1来驱动发光二极管DL发光。换句话说，AC电源被直接施加给LED驱动块1来驱动LED驱动块1发光。这表明，可以除去为了驱动发光二极管DL发光而参照图20在上文中描述的DC-DC转换器。此外，由于二极管串联电路20相当于传统照明装置中的一个LED串联电路130，所以可以认为，LED桥式电路10能够实现与传统照明装置中的四个LED串联电路130相对应的发光二极管DL的发光驱动。

根据这点，与使用传统LED驱动块的照明装置相比，使用本实施例的LED驱动块1用于照明的装置的电路规模能够显著减小。结果，还能够预见成本、功率损耗等的降低。

但是，作为交流电源，AC电压AC具有相当低的频率(例如，50HZ)。因此，在如图4所示的输入AC电压AC作为AC电压的情况下，发光二极管DL的发光或不发光以相对于AC电压AC的周期来说相对较低的定时重复。因此，在单独考虑发光二极管DL的发光的情况下，肉眼看起来不会是恒定地发光，而是看起来好像在周期性地闪烁。但是，在例如LCD装置的背光灯的照明(光源)装置中，需要不断地发光。

但是，已经确定，根据发光二极管DL的排列方式，上文描述的这种闪烁可以被减小到不存在问题的程度，例如，使在AC电压AC具有正极性的周期内发光的那些发光二极管DL与在AC电压AC具有负极性的周期内发光的那些发光二极管DL彼此相邻设置的排列方式。也能够通过将发光二极管DL与可以持续发光的荧光材料结合来消除上面描述的这种闪烁。

本实施例的照明装置的基础结构为参照图4至6在上文描述的结构。然而实际上，很难在现有条件下将图4中所示的电路结构按原样投入实际使用。原因见下文参照图7A和7B的描述。

为了便于描述关于本实施例的LED驱动块1，在图5的电路模式的方式之后，图7A和7B示出了负载电阻RL与构成LED桥式电路10的二极管串联电路20-1、20-2、20-3及20-4之间的连接关系。此外，假设在图7A和7B中，通过串联连接34个发光二极管DL0～DL33形成一个二极管串联电路20。

首先如图7A所示，在AC电压VAC具有正极性的周期中，整流电流Irt沿着二极管串联电路20-1→负载电阻RL→二极管串联电路20-3的路径流动，而不流过二极管串联电路20-2和20-4。然而实际上，当整流电流Irt沿着上述路径流动时，漏电流ILEAK会以与发光二极管极性相反的方向流过串联连接在二极管串联电路20-4和20-2中的发光二极管DL。换句话说，形成了漏电流ILEAK流经的路径：二极管串联电路20-2→负载电阻RL→二极管串联电路20-4。

发光二极管的漏电流量较高，并且各个器件中漏电流量的分散程度也很高。因此，施加到形成二极管串联电路20的发光二极管DL上的电压的分压响应于上面描述的漏电流量的分散而变得不恒定。于是，发光二极管DL等价地具有随着漏电流的减小而增大的电阻值。换句话说，对于具有低漏电流的发光二极管DL，漏电流所施加的电压较高。

形成图7A所示的二极管串联电路20-4的发光二极管DL0～DL33等效地表示为对应于图7B中的各个漏电流量的电阻Rd0～Rd33。此处，假设漏电流ILEAK流过二极管串联电路20-4，并且电阻Rd0具有比其他电阻Rd1～Rd33的电阻值总和更高的电阻值。实际上，这是一种流过发光二极管DL0～DL33中的发光二极管DL0的漏电流ILEAK的量显著地小于流过其他发光二极管DL1～DL33的漏电流的量的情况。在这种情况下，例如，电阻Rd0两端的电压Vd0高于串联连接的其他电阻Rd1～Rd33的电压Vd1～Vd33。刚刚描述的这种情形的实际情况是，低于耐电压的反向电压施加到发光二极管DL0～DL33中的发光二极管DL1～DL33的情形可能实际发生。假设高于耐电压的反向电压施加于发光二极管DL0。在这种情况下，发光二极管DL0被高于其耐电压的电压击穿。

从上面的描述可以明显看出，由于发光二极管的耐电压很低，所以很难照原样使用图4中所示的结构用于照明。但是，根据参考图7B在上面给出的描述，例如，在二极管串联电路20中包括对漏电流具有非常低的电阻值的元件的情况下，可以认为，施加到其他元件的反向电压非常低。从这点来说，如果这样形成二极管串联电路20，使得在串联电路中包括对于漏电流具有高电阻值的元件，则通过由具有高电阻值的元件获得的显著电压降，可以稳定地获得低于耐电压的反向电压施加到其余发光二极管DL的状态。

基于此，按图8所示的方式形成LED驱动块1，以作为本实施例的实际照明装置。

参照图8，根据所示的本实施例实际照明装置，每个二极管串联电路20至少包括一个整流二极管D0。此处，在二极管串联电路20-1中，将一个整流二极管D0以相同极性连接至串联连接的多个发光二极管DL的阳极端。同样在二极管串联电路20-2中，将一个整流二极管D0以相同极性连接至串联连接的发光二极管DL的阳极端。

相反，在二极管串联电路20-3和20-4中，将一个整流二极管D0以相同极性连接至串联连接的发光二极管DL的阴极端。

简而言之，在本实施例中，这样构成每个二极管串联电路20，使得一个整流二极管D0插入到其连接至正极输入端或负极输入端的位置。

提供整流二极管D0的初衷是用于整流，并不发光。此外，与发光二极管相比，通常整流二极管具有非常高的耐电压性能。而且，沿相反方向流过整流二极管的漏电流值非常小。

从上文参照图7的描述可以看出，由于插入了具有上述性质的整流二极管D0，所以由漏电流ILEAK沿相反方向流过每个二极管串联电路20-1、20-2、20-3及20-4引起的反向电压Vd在整流二极管D0的两端非常高。由于整流二极管D0以这种方式产生了反向电压的显著电压降，所以将被施加到每个剩余发光二极管DL的反向电压充分地降低到低于发光二极管DL的耐电压的程度。

简而言之，即使直接施加AC电压AC，发光二极管也根本不会被高于其耐电压的电压击穿。因此，获得了实用性充分的LED驱动块1。

需要注意，如果包括在LED桥式电路10中的发光二极管DL的数目处于依赖于驱动功率输入的AC电压电平、发光二极管DL的总电压降、及负载电阻之间的平衡所决定的最大数目之内，则它的数目可以任意设置。顺便指出，在以效率为重点的情况下，负载电阻RL的电阻应被减小到尽可能低，同时，能够在每个二极管串联电路20-1～20-4中提供尽可能多数量的发光二极管DL。

此外，虽然基本上二极管串联电路20-1～20-4中的发光二极管DL和整流二极管D0的数量分别设置为相等，但在某些环境下，二极管串联电路20-1～20-4中的这些数目也可以不同。

图9示出了基于具有参照图8在上文描述的结构的LED驱动块1使用R、G、及B发光二极管来获得白光的照明(光源)装置的基本结构的实例。

参照图9，示出了一个红色(R)LED驱动块1-R、一个绿色(G)LED驱动块1-G以及一个蓝色(B)LED驱动块1-B。LED驱动块1-R、1-G及1-B具有类似于图8所示的LED驱动块1的基本结构。因此，在所有LED驱动块1-R、1-G及1-B中，每个二极管串联电路20-1～20-4中均包括了整流二极管D0。

但是，在LED驱动块1-R中，串联连接在每个二极管串联电路20-1～20-4的发光二极管仅使用红色(R)发光二极管DL-R。类似地，LED驱动块1-G仅包括绿色(G)的绿色发光二极管DL-G，LED驱动块1-B仅包括蓝色(B)的蓝色发光二极管DL-B。此外，使用可变负载电阻RLV作为包括在每个LED驱动块1-R、1-G及1-B中的负载电阻。

以这种方式形成的LED驱动块1-R、1-G及1-B并联连接在AC电压AC上。换句话说，这样连接LED驱动块1-R、1-G及1-B，使得AC电压AC的正极线和负极线连接至每个LED驱动块1-R、1-G及1-B中的LED桥式电路10的正极输入端和负极输入端上。

根据上述的这种结构，LED驱动块1-R接收AC电压AC作为输入，并且借助于LED桥式电路10执行整流操作。因此，形成LED桥式电路10的红色发光二极管DL-R被驱动发光。同时，在LED驱动块1-G中，LED桥式电路10也执行整流操作，因此，形成LED桥式电路10的绿色发光二极管DL-G被驱动发光。同样在LED驱动块1-B中，LED桥式电路10也执行整流操作，因此，形成LED桥式电路10的蓝色发光二极管DL-B被驱动发光。

由于用这种方式同时驱动对应于R、G及B颜色的发光二极管DL发光，所以R、G及B光混合得到白光。

另外，在每一个LED驱动块1-R、1-G及1-B中，可变负载电阻RLV作为如上所述的负载电阻插入。通过改变可变负载电阻RLV(改变整流电压Vrt)，改变了LED桥式电路10的发光二极管DL的发光量。具体来说，如果减小可变负载电阻RLV的电阻值，则流过LED桥式电路10的整流电流(即，发光二极管DL的驱动电流)增加，发光二极管DL的发光量也增加。如果增加可变负载电阻RLV的电阻值，则流过LED桥式电路10的整流电流减小，于是发光二极管DL的发光量也减小。

在图9的结构中，可对各个LED驱动块1-R、1-G及1-B独立地执行发光二极管DL的发光量的调节。换句话说，能够对R、G及B中的每种颜色独立地调节发光二极管DL的发光量。这就表示，在白光等的色调调节中，能够对形成白光的R、G及B各种颜色光进行光量调节。对于白光等的色调的调节来说，调节每个R、G及B颜色的光量是有效的。考虑到这些，本实施例的照明装置同样这样构造，以使形成每个LED驱动块1-R、1-G及1-B中的负载电阻起到可变电阻的作用，从而能够对每个R、G及B颜色独立地执行光量调节。

需要注意，图9中所示的结构完全是基本结构，其形成了本实施例的使用R、G及B发光二极管以获得白光的照明装置中的最小单元。例如，如果使用一个LED驱动块1无法确保形成能够实际使用的照明装置所需的每个R、G、及B的发光二极管数量，则LED驱动块1-R、1-G及1-B可以根据具体情形的要求而适当地增加。在这种情况下添加的LED驱动单元1也可以各自被提供，使得LED桥式电路10的正极输入端和负极输入端以类似于图9的连接方案分别连接至AC电压AC的正极线和负极线。

此外，照明装置中设置的LED驱动块1-R、1-G及1-B的数目不需要彼此相等。例如，LED驱动块1-R、1-G及1-B的数目可以根据R、G、及B的发光效率之间的差异而彼此不同。此外，LED桥式电路10中设置的发光二极管DL和整流二极管D0的数目对于多个LED驱动块1来说也可以不同。

针对图9所示的形成负载电阻作为可变电阻用于调节照明装置的光量的技术概念，图10示出了更实际的结构。

参照图10，为了便于说明和描述，示出了一个LED驱动块1连接至AC电压AC的电路图。需要注意，实际上，具有图10所示结构的LED驱动块1可像图9所示那样针对R、G、及B进行设置。

图10所示的LED驱动块1包括驱动电流控制电路3。

驱动电流控制电路3包括由以桥式连接方式连接的四个常规整流二极管构成的桥式整流电路Di。桥式整流电路Di的正极输入端和负极输入端连接至AC电压AC的正极线和负极线。此外，桥式整流电路Di的正极输出端通过电阻R21和电容器C1连接至LED桥式电路10的负极输入端。桥式整流电路Di的负极输出端通过电阻R20连接至LED桥式电路10的负极输入端。由于桥式整流电路Di以这种方式连接，所以它接收AC电压AC作为输入，并整流AC电压AC。桥式整流电路Di的整流输出通过电容器C1平滑，并获得DC电压Vcc作为电容器C1两端的电压。这种情况下的DC电压Vcc具有由电阻R20和R21引起的电压降与AC电压AC的差值的电平。DC电压Vcc连接至运算放大器2的正极电源端。运算放大器2的负极电源端连接至LED桥式电路10的负极输出端(地电势)。

通过电阻R22和R23对作为光量信息的电压值分压获得的电压被输入到运算放大器2的负极(negated)输入端。需要注意，可以通过被提供用来检测设置在同一LED驱动块1中的发光二极管DL的发光量的光传感器等来获得光量信息。基准电压Vref被输入到运算放大器2的非负极(non-negated)输入端。在这种情况下，将用于调整驱动电流控制电路3的灵敏度的时间常数电容器C2与电阻R23并联连接。

运算放大器2的输出连接至夹置于负载电阻RL和LED桥式电路10的负极输出端之间的晶体管Q1的栅极。

在以上述方式形成的驱动电流控制电路3中，运算放大器2将作为光量信息的电压值与基准电压Vref比较，并将基于差值的电压施加到晶体管Q1的栅极。晶体管Q1响应于施加的栅极电压，改变在其漏极与源极之间流动的电流量。换句话说，晶体管Q1改变流过LED桥式电路10的整流电流Irt(发光二极管DL的驱动电流)的电平(值)。具体来说，执行等价于图9中负载电阻的电阻值(RLV)的变化的控制，从而可变地控制发光二极管DL的发光量。

在如上所述的这种控制回路结构中，如果将对应于为同一LED驱动块1中的发光二极管DL预先设定的所需发光量的值设置成将由运算放大器2输入的基准电压Vref，则通过驱动电流控制电路3的操作控制发光二极管DL的发光量，从而可以获得所需的发光量。例如，如果以图10所示的结构形成图9所示的LED驱动块1-R、1-G及1-B，并且响应于确定用来获得所需白光的每个R、G、及B颜色的发光量来设置每个LED驱动块1-R、1-G及1-B中的运算放大器2的基准电压Vref，则对每个LED驱动块1-R、1-G及1-B执行发光二极管DL-R、DL-G及DL-B的光量控制，从而总能获得最佳白光。

顺便指出，关于AC功率的可变控制系统，已知有被称作导通角控制或相位控制的控制方法。参照图11描述导通角控制的结构。

参照图11，示出导通角控制电路4作为执行导通角控制的电路部。为了简化说明和描述，使用的是白炽灯作为将被供给AC功率的负载的实例。除了白炽灯以外，利用导通角控制的AC功率控制通常还对电阻负载有效，这对本领域内的技术人员来说是已知的。

本例中的导通角控制电路4包括接入AC电压AC的相反极性的线的一个(在图11中，指的是接入正极性的线)中的AC插座4a。如果将连接至白炽灯30的灯丝的AC插头插入Ac插座4a中，则白炽灯30的灯丝作为负载被接入AC电压AC的线中。

可变电阻VR和时间常数电容器Ct的串联电路连接在插入了AC插座4a(负载)的AC电压AC的正极线和AC电压AC的负极线之间。可变电阻VR和时间常数电容器Ct之间的节点通过触发二极管Dtg连接至三端双向可控硅开关TRC的栅极。三端双向可控硅开关TRC的端子T1连接至AC电压AC的负极线。三端双向可控硅开关TRC的另一个端子T2通过AC插座4a(负载)连接至AC电压AC的正极线。

如果向三端双向可控硅开关TRC的栅极(G)施加正或负触发脉冲ptg，则三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间从断开状态变成导通状态。在三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间被接通之后，AC电压AC被提供连接至AC插座4a的负载(白炽灯30的灯丝)。

此时，AC电压AC，即交流电压，被施加在三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间。当在一个周期内AC电压在0°、180°、及360°处显示为零交叉(zero-cross，也叫“过零”)时，三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间的电压差每一次都响应于零交叉状态而等于0伏，则已经处于导通状态的三端双向可控硅开关TRC断开。其后，三端双向可控硅开关TRC保持断开状态，直至向其栅极(G)施加触发脉冲ptg。

在本例中，触发脉冲从触发二极管Dtg输出。

本领域内的技术人员已知的是，触发二极管Dtg是当高于击穿电压(break-over voltage)(依赖于触发二极管Dtg的类型)的电势差施加到其端子之间时，脉冲流形式的击穿电流流过的元件。此外，触发二极管Dtg是可利用其响应于AC波形获得如上所述的操作的双极性元件。在触发二极管Dtg的一个端子以图11所示的方式连接至三端双向可控硅开关TRC的栅极(G)的情况下，基于上述脉冲形式的击穿电流的三端双向可控硅开关TRC的输出作为触发脉冲ptg被施加到三端双向可控硅开关TRC的栅极(G)。

随后，由可变电阻VR和时间常数电容器Ct串联形成的时间常数电路起到用于改变高于击穿电压的电势差将被施加到触发二极管Dtg的定时的电路的作用。

触发二极管Dtg的另一个端子连接至可变电阻VR和时间常数电容器Ct之间的节点。因此，就施加到触发二极管Dtg的AC电压而言，AC电压AC的相位将响应于时间常数电路(VR，Ct)的时间常数移动。此外，改变可变电阻VR的电阻值以改变时间常数电路的时间常数，从而针对AC电压AC改变施加到触发二极管Dtg的AC电压的相位移动量。响应于相位移动量的改变，将从触发二极管Dtg输出触发脉冲ptg的定时也相对于AC电压AC的周期性定时而改变。

图12(a)～12(d)示意性地示出了响应于触发脉冲ptg的输出定时的AC电源的功率控制。在图12(a)～12(d)中，示出了AC电压AC的一个周期的正弦波形。在任意正弦波形中，由斜线表示的区域代表三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间为导通的状态。此外，由斜线表示的任意区域的面积表示在一个周期内按比率提供给负载的功率量。

图12(a)示出了在AC电压AC的一个周期内三端双向可控硅开关TRC的端子T1和T2之间稳定地导通的状态。在这种情况下，可以认为，AC电压AC的功率100％施加到负载。尽管在图12(a)中没有示出，但是在这种情况下的触发脉冲ptg在对应于正弦波的0°(360°)和180°的零交叉定时输出。

此处假设，在图12(a)示出的状态中，改变时间常数电路(VR、Ct)的可变电阻VR的电阻值，从而使触发脉冲ptg的输出定时从AC电压AC的零交叉定时延迟某一固定量。

换句话说，假设如图12(b)、12(c)、和12(d)中的触发脉冲所示，触发脉冲ptg的输出定时从0°(及180°)逐步延迟。

如上所述，在三端双向可控硅开关TRC在施加触发脉冲ptg的定时时被导通之后，其在端子T1和T2之间的电势差变得大致等于0的定时(即，AC电压AC的零交叉定时)时断开。因此，由于触发脉冲ptg的输出定时从0°(及180°)持续延迟，所以如图12(b)、12(c)和12(d)所示，三端双向可控硅开关TRC在其端子T1和T2之间显示导通状态以向负载提供功率的周期也减小。可以看到，随着供给功率的减小，在AC电压AC的一个周期内提供给负载的AC功率量也减小。顺便指出，图12(b)、12(c)及12(d)分别示出了在AC功率的供给量为90％、50％及10％的情况下的功率控制。当AC功率的供给量如图12(c)所示为50％时，触发脉冲ptg恰好在90°(或270°)的输出定时输出。响应于此，负载的功率供给周期(端子T1和T2之间的导通周期)为从90°至180°(和从270°至360°)的周期。

此外，如果在图12(a)、12(b)、12(c)及12(d)中示出的导通角控制状态被应用到图11所示的结构中，则处于图12(a)的控制状态中的白炽灯30显示最大发光量并且发出最亮的光。随后，随着功率供给量以图12(b)、12(c)及12(d)的控制状态的顺序减小，白炽灯30的发光量也会减小，并且亮度也会减小。

同样，本实施例的LED驱动块1接收AC功率供给，并驱动发光二极管DL发光。因此，可以认为，由于提供了图11中所示的导通角控制电路4的结构，所以可以通过AC功率控制来控制发光二极管DL的发光量。

图13示出了在本实施例的LED驱动块1中设置图11所示的导通角控制电路4结构的情况下的电路结构。例如，图13所示的LED驱动块1包括具有与图4所示的结构相同结构的导通角控制电路4，并连接至AC电压AC。此外，LED桥式电路10的正极输入端和负极输入端连接至作为图11中AC插头31将插入的位置示出的AC插座4a的位置。因此，通过使用由LED桥式电路10和作为负载的可变负载电阻RLV形成的电路，导通角控制电路4能够执行LED驱动块1的导通角控制。

在应用图13所示的这种结构的情况下，通过改变导通角控制电路4的可变电阻VR的电阻值，将被提供给包括LED桥式电路10和可变负载电阻RLV并作为负载使用的电路部的AC功率量可根据上文参照图12(a)至12(b)描述的原理而改变。结果，能够改变构成LED桥式电路10的发光二极管DL的发光量。

此外，在图13所示的结构中，由于可变负载电阻RLV被用作对应于图9的结构的负载电阻，所以也能够通过改变负载电阻RLV而同步执行发光二极管DL的发光量控制。需要注意，实际上，可以提供图10中所示的驱动电流控制电路3来代替可变负载电阻RLV。

图14(a)和14(b)以与图12(a)～12(d)类似的方式，示意性示出了由图13的LED驱动块1执行的可变负载电阻RLV的改变和导通角控制电路4的AC功率控制均被使用的情况下的功率供给状态。

图14(a)和14(b)分别示出了导通角控制电路4进行的AC电源控制的50％和10％的功率供给状态。此处，用RV表示可变负载电阻RLV的电阻值的某一基准值。在基准值RV被设置为可变负载电阻RLV的电阻值的情况下，执行对应于在图14(a)和14(b)的每一个中用虚线表示的正弦波区域的功率供给。但是，例如，如果可变负载电阻RLV的电阻值从基准值RV减小，则整流电流Irt响应于可变负载电阻RLV的电阻值的减小而增加，并且二极管串联电路20消耗的功率量增加。从图14(a)和图14(b)可以认为，如果将可变负载电阻RLV的电阻值设置为基准值RV的1/2，则每单位时间的功率供给量大致增加为两倍。此时，发光二极管DL的发光量也响应于功率供给量而增加。

这样，关于发光二极管DL的光量控制，本实施例的LED驱动块1可以执行具有两个自由度的控制，包括通过负载电阻RL(RLV)的改变而进行的驱动电流量的改变，以及通过导通角控制进行的功率量控制。因此，例如，方便了为了得到各个LED驱动块1所需的发光量而进行的调节。

此外，例如，如上文参照图21所述，传统照明装置具有一种过DC-DC转换器产生DC电压以获得恒定电流，并且通过PWM控制来调整光量的结构。换句话说，光量控制同样需要DC-DC转换器。与此相反，在本实施例中，执行利用导通角控制的光量控制，来代替脉冲宽度的控制。根据导通角控制，交流电流的波形作为控制目标进行控制。因此，从图13还可以看出，能够在初级端(primaryside)进行控制。通过负载电阻的改变的进行的整流电流Irt的改变也基本改变了在初级端上的负载电阻RL的值，并且还能够用类似于图10的驱动电流控制电路3的少量部件形成与负载电阻RL的改变等效的用于执行控制的结构。从这点来看，根据本实施例，与设置了DC-DC转换器的情况相比，即使增加了用于控制发光二极管DL的发光量的结构，也能够显著地减小电路规模。由于DC-DC转换器包括具有始于变压器的大尺寸和大重量的部件，所以实际电路的尺寸和重量的减小以及成本的降低的效果非常显著。此外，由于可以基本上在初级端直接执行发光二极管DL的光量控制，所以也减少了功率转换的损失。

需要注意，可以这样构造导通角控制电路，使得触发脉冲ptg的输出定时由控制部(CPU：微型计算机)控制。图15示出了与此对应的导通角控制电路4A的结构。

参照图15，在所示的导通角控制电路4A中，电阻RL1连接于AC电压AC其中一个极性的线中(图15中，在正极线中)。在本实施例的LED驱动块1的情况下，电阻RL1表示的是作为功率提供的目标的负载，而在图13的情况下，由LED桥式电路10和负载电阻RL(RLV)形成的整流电路系统代替电阻RL1连接。

此外，电阻Rs和电容器CS的串联电路通过电阻RL1插入在AC电压AC的正极线与AC电压AC的负极线之间。此外，三端双向可控硅开关TRC的一个端子T2通过电阻RL1连接至AC电压AC的正极线，另一个端子T1连接至AC电压AC的负极线。

此外，光敏三端双向可控硅开关耦合器41的光敏三端双向可控硅开关的一端通过电阻Rt连接至电阻RL1，另一端通过电阻Rg连接至AC电压AC的负极线。三端双向可控硅开关TRC的栅极连接至光敏三端双向可控硅开关和电阻Rg之间的节点。

光敏三端双向可控硅开关耦合器41的光电二极管的阳极通过电阻Rb连接至预定电平的DC电源，阴极通过开关SW接地。通过由控制部(未示出)输出的导通/断开控制信号S1在开和关之间控制开关SW。

例如，控制部执行诸如使AC电压AC的波形成形的预定处理，以检测零交叉定时。随后，控制部参照检测到的零交叉定时，响应于所需功率量，在对应于触发脉冲ptg的定时控制开关SW导通/断开。因此，在光敏三端双向可控硅开关耦合器41中，脉冲式信号从光敏二极管传送至光敏三端双向可控硅开关，从而以脉冲式方式使光敏三端双向可控硅开关处于导通状态。在该定时，触发脉冲ptg被施加到三端双向可控硅开关TRC的栅极。施加了触发脉冲ptg的三端双向可控硅开关TRC以上文参照图12(a)～12(d)描述的方式进行操作。这样，根据图15所示的结构，AC功率供给量的控制可由控制部执行。因此，该结构能够在以下情况下被采用，例如，图13的导通角控制电路4的时间常数电路(VR、Ct)难以满足触发脉冲ptg的输出定时的所需精确度的情况。

图16示出了适用于本实施例的LED驱动块1的用于发光二极管的光量控制的控制回路的结构的实例。

在本例中，设置于LED桥式电路10中的发光二极管DL的发光量通过光传感器150检测为电流，并通过I-V放大器151对该电流执行电流-电压的转换。此外，通过A/D转换器152将所得电压转换为数字值，并输出给控制部140。

控制部140基于作为光量信息输入其中的电压值和存储在存储器153中的光量控制数据，获得用于控制驱动电流控制电路3的控制值和用于控制导通角控制电路4的另一控制值。随后，控制部140基于这些控制值，控制驱动电流控制电路3和导通角控制电路4。对驱动电流控制电路3的控制是指，例如，改变将被输入运算放大器2的基准电压Vref。此外，关于对导通角控制电路4的控制，指的是可变地控制可变电阻VR的电阻值以改变时间常数电路(VR、Ct)的时间常数。或者，可以采用图15中所示的导通角控制电路4A的结构，以控制开关SW的开/关定时。

因此，LED驱动块1的发光二极管DL的发光量控制得到控制，从而其可以总是合适的。

如上所述，根据传统的照明装置，上文参照图21和22描述的这种发光二极管DL的发光控制包括利用DC-DC转换器进行的恒定电流转换及PWM控制的应用。

与此不同，在本实施例中，能够在初级端通过驱动电流控制和导通角控制来执行发光二极管DL的发光量控制。控制部只需要控制驱动电流控制及导通角控制的参数。

在以上的描述中，描述了本实施例的LED驱动块1用输入其中的AC电压操作。但是，除了AC电压AC，也可以输入交流电流到LED驱动块1进行操作。换句话说，LED驱动块1能够利用除了输入其中的商业AC电压以外的AC功率工作。

具体来说，例如，商业AC电压AC通过AC-DC转换器50(或整流平滑电路)以图17所示的方式转换成DC电压。随后，将AC-DC转换器50的输出输入至DC-AC转换器51，使得从DC-AC转换器51输出的AC功率具有高于AC电压AC的预定频率。LED驱动块1接收AC-DC转换器50的输出作为输入，并进行操作。以这种方式用对应于高频的AC功率驱动LED驱动块1提供了一个优势，即，由于对交流功率的每个半波间隔来说，发光二极管DL的发光/不发光的重复周期较短，因而能够容易地消除发光的闪烁。

需要注意，应该注意以下问题，与传统结构比较，即使采用如图17所示的设置AC-DC转换器50及DC-AC转换器来驱动LED驱动块1的结构，也不会丧失电路规模减小的效果。根据传统照明装置，需要对如上文参照图20描述的每个LED串联电路提供DC-DC反相器。与此不同的是，在本实施例的照明装置中，传统照明装置中的LED驱动块对应于二极管串联电路20-1、20-2、20-3及20-4，每个二极管串联电路都是形成LED桥式电路的桥式连接单元。简而言之，可以简单地认为，单个LED驱动块1就能够向传统照明装置的四个LED串联电路提供功率。此外，如图9所示，在本实施例中，多个LED驱动单元1能够并联连接至共用的AC输入电源，并在这种状态下使用。因此，同样在图17的结构下，能够设置多个多个LED驱动单元1，其中，DC-AC转换器的输出作为AC输入电源与其连接。简而言之，在本实施例中，实质上能够将多个LED串联电路连接至单个功率转换系统(AC-DC转换器50和DC-AC转换器)中。在这点上，LED串联电路不同于传统照明装置中的DC-DC转换器。

使用上述的本实施例的LED驱动块1的照明装置的一个可能应用是用作不使用自然光的显示设备(例如LCD面板)的光源(光源部)。如上所述的这种光源装置通常称为背光灯。

使用本实施例的LED驱动块1的背光灯可以按照下面的方式构成。

首先，通常需要显示装置的背光灯发白光。因此，关于不同类型的发光二极管，需要相应于R、G、及B颜色的发光二极管。随后，准备根据实际背光面板的尺寸等所需要数量的R、G、及B的发光二极管，并将其以考虑了各种条件确定的合适的排列模式安装在作为背板的基板上。

随后，如图9所示，使用这些发光二极管DL形成电路，作为针对R、G及B各个颜色的发光二极管的LED驱动块1。在这种情况下，需要考虑由发光二极管的串联组引起的电压降值、实际布线线路、热辐射、功率消耗等，来设定在一个二极管串联电路20中设置的发光二极管的数量。此外，如上所述，可以根据实际场合的要求来对应于R、G、及B颜色的多个LED驱动块1-R、1-G及1-B。同样，在构造这种背光灯的情况下，能够设置所需数目的LED驱动块1-R、1-G及1-B。以这种方式构成的背光灯可以与例如LCD面板结合，来形成LED图像显示装置。

此外，还能够使用基于本实施例的LED驱动块1的照明装置作为不同于背光灯的其他光源。例如，能够使用该照明装置作为例如用于屏幕上投射图像的投影仪等的光源。此外，不仅能够使用该照明装置作为用于上述的显示装置的光源，而且还能够作为普通照明装置使用。同样，在使用该照明装置作为普通照明装置的情况下，与先前技术相比，能够实现电路规模的显著减小和成本的显著降低的效果。此外，能够布置发光二极管以便表现适当的性质，从而能够使用该照明装置作为指示器。从上面的描述来看，根据本发明，可以根据实际应用使用任意单一颜色或任意多个颜色的发光二极管，而不限于R、G及B这三种原色光。

此外，如果可得到具有足够高耐电压的发光二极管的情况在未来可以实现，则能够构造具有图4所示基本结构的、根据本发明的照明装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种照明装置，包括：

桥式整流电路，用于接收AC电压作为输入，并对所述AC电压进行整流；

所述桥式整流电路由桥式连接的多个单位串联电路构成，其中，所述多个单位串连电路中的每一个都由串联连接的多个发光二极管元件构成。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述单位串联电路中的每一个都包括串联连接到所述多个发光二极管元件的二极管元件，所述二极管元件具有高于所述发光二极管元件的预定耐压性能。

3.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括：

负载电阻，所述负载电阻连接至所述桥式整流电路的整流输出端；以及

电流改变部，用于改变流过所述桥式整流电路的电流量。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述电流改变部通过形成所述负载电阻作为可变电阻而形成。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，所述电流改变部响应于检测到的所述发光二极管元件的发光量，来可改变地控制流过所述桥式整流电路的电流量。

6.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括用于可改变地控制所述AC电压的导通角的导通角改变部。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述导通角改变部响应于检测到的所述发光二极管元件的发光量，来可改变地控制所述导通角。

8.一种图像显示装置，包括：

光源部，用于作为光源发光，从而用所述光来显示图像；

所述光源部包括桥式整流电路，用于接收AC电压作为输入，并对所述AC电压进行整流；

9.根据权利要求8所述的图像显示装置，其中，所述光源部包括对应于红色、绿色及蓝色的所述发光二极管元件，并合成对应于所述各种颜色的所述发光二极管元件的光以发射白光。