JP2005191528A - 半導体発光装置のパルス駆動方法およびパルス駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 いずれかの発光色の発光素子が発光色毎の駆動設定で駆動されて点灯し、点灯される発光素子の光出力が検出され、検出される発光素子の光出力に基づいて発光素子の駆動設定の調節が行われる点灯ステップが、発光素子が切り換えられながら繰り返し実行されることにより、発光素子が発光色毎に順次パルス点灯する。この点灯ステップの繰り返しの際、点灯ステップ間にすべての発光色の発光素子が所定時間不点灯とされる不点灯ステップがそれぞれ配置される。
【選択図】 図2
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体発光装置のパルス駆動回路の概略構成を示すブロック図である。
図3は、本発明の第2実施形態に係る半導体発光装置のパルス駆動回路の構成を示す回路ブロック図である。
図5に示すように、リセット直後の各発光色の初回点灯時の処理はステップS501〜S507で行われる。
各発光色の2回目以降の点灯時の処理は、ステップS509〜S517で行われるが、ステップS509、S512、およびS515において、各発光色の発光素子毎にラッチされている駆動電流値をそれぞれ復元して駆動電流値の初期値として使用する点以外は、ステップS502〜S507の各ステップと同一である。
第1実施形態および第2実施形態ではいずれも発光素子を発光色毎に順次パルス駆動しているが、このようなパルス駆動では各発光色の発光素子の点灯デューティー比に上限がある。例えば、3つの発光色の発光素子の駆動時間が均等である場合、点灯デューティー比は最大でも1/3までとなり、各発光色の発光素子がすべて不点灯となる不点灯時間も考慮すると点灯デューティー比はさらに小さくなるので、全体としての光出力が制約されてしまう。少しでも光出力を多くしたい場合で、各発光色の発光素子の駆動パルス毎に光出力の調整が必要なほどには厳密な輝度調整が要求されないときなどには、各発光色の発光素子の光出力調整を、例えば、駆動開始の最初あるいはリセット信号が外部から入った時のみに行うようにしてもよい。その後の駆動時には光出力調整を行わないようにすれば、光出力の検出誤差などを考慮する必要がないので、発光素子を切り換えるときに不点灯時間を設定しなくてもよい。さらに、複数色の発光素子の同時点灯も可能となり、点灯デューティー比を大幅に高めることができる。
図7は、発光ダイオードを使用した一般的なバックライトユニット30の外観図である。図8は、このようなバックライトユニット30に用いられる導光板34とチップ型発光ダイオード35の位置関係を示す概略図である。
2a 赤色発光素子
2b 緑色発光素子
2c 青色発光素子
3 駆動回路
4 受光回路
5 設定回路
22a 赤色発光素子
22b 緑色発光素子
22c 青色発光素子
23 定電流駆動回路
231 発光素子切換回路
24 受光回路
241 受光素子
242 ゲイン切換回路
243 アンプ
25 設定回路
251 電流値保持/記憶回路
252 光出力比較回路
30 バックライトユニット
31 ホルダ
32 液晶パネル
33 フレキシブル基板
34 導光板
35 チップ型発光ダイオード
S1 リセット信号
S2 電流値ラッチ信号
S3 電流値設定信号
S4 ステップアップ信号
S5 ステップダウン信号
S6 受光出力
Claims (21)
- 発光波長の異なる複数の発光素子を有する半導体発光装置のパルス駆動方法であって、
いずれかの発光波長の前記発光素子が発光波長毎の駆動設定で駆動されて点灯し、点灯される前記発光素子の光出力が検出され、検出される前記発光素子の光出力に基づいて前記発光素子の駆動設定の調節が行われる第1点灯ステップと、
所定の不点灯時間の間、すべての発光波長の前記発光素子が不点灯とされる不点灯ステップとを備え、
前記発光素子が発光波長毎に順次パルス点灯するように、駆動される前記発光素子が切り換えられながら前記第1点灯ステップが繰り返し実行されるとともに、繰り返し実行される前記第1点灯ステップの間に、前記不点灯ステップがそれぞれ配置されることを特徴とする半導体発光装置のパルス駆動方法。 - 前記不点灯時間の長さが、前記第1点灯ステップにおける前記発光素子の点灯時間よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記不点灯時間の長さが、30μsec以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記不点灯時間の長さが、20msec以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記不点灯時間内に、前記第1点灯ステップにおいて駆動される前記発光素子の切り換えが行われるとともに、前記第1点灯ステップにおいて検出される前記発光素子の光出力に基づいて行われる前記発光素子の駆動設定の調節感度切り換えが行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記第1点灯ステップにおける前記発光素子の光出力の検出は、前記発光素子の光出力を受光素子によってモニターすることにより行なわれ、検出される前記発光素子の光出力が一定となるように、前記発光素子を駆動する駆動電流の増減がリアルタイムでアナログ的に行なわれることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記第1点灯ステップにおける前記発光素子の光出力の検出は、前記発光素子の光出力を受光素子によってモニターすることにより行なわれ、検出される前記発光素子の光出力が略一定となるように、前記発光素子を駆動する駆動電流の増減が所定時間毎に段階的に行なわれることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記第1点灯ステップにおける前記発光素子を駆動する駆動電流の増減によって前記検出回路により検出される前記発光素子の光出力が略一定となったときの駆動電流の情報を、発光波長毎に保持または記憶する記憶ステップを備えていることを特徴とする請求項7に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記記憶ステップにおいて記憶された発光波長毎の駆動電流の情報に基づいて前記発光素子がパルス駆動されて点灯する第2点灯ステップを備えることを特徴とする請求項8に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記第2点灯ステップによる前記発光素子の発光波長毎の点灯時間が少なくとも一部で重なることを特徴とする請求項9に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 駆動される前記発光素子が切り換えられながら所定回数繰り返して実行される前記第1点灯ステップと、これらの第1点灯ステップの間にそれぞれ配置される前記不点灯ステップと、前記記憶ステップとを有する駆動電流調節ステップを備え、
この駆動電流調節ステップと前記第2点灯ステップとが交互に繰り返して実行されることを特徴とする請求項9または10に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。 - 前記駆動電流調節ステップと前記第2点灯ステップとが所定周期で交互に繰り返して実行されることを特徴とする請求項11に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記記憶ステップにおいて記憶される駆動電流の情報に基づいて前記所定周期の長さが決定されることを特徴とする請求項12に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。
- 前記記憶ステップにおいて記憶される駆動電流の情報がその時点より前に記憶されていた駆動電流の情報と比較され、
その比較結果に基づいて前記所定周期の長さが変更されることを特徴とする請求項13に記載の半導体発光装置のパルス駆動方法。 - 発光波長の異なる複数の発光素子を有する半導体発光装置のパルス駆動回路であって、
前記発光素子を発光波長毎に設定された駆動電流で発光波長毎に順次パルス駆動する駆動回路と、
前記発光素子の光出力を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づいて前記発光素子の発光波長毎の駆動電流設定を調節する設定回路とを備え、
前記駆動回路は、前記発光素子の発光波長毎の点灯時間の間に、すべての発光波長の前記発光素子を不点灯とする所定の不点灯時間をそれぞれ設定することを特徴とする半導体発光装置のパルス駆動回路。 - 前記検出回路は受光素子を有し、前記発光素子の光出力の検出は前記発光素子の光出力を受光素子によってモニターすることにより行なわれ、前記検出回路によって検出される前記発光素子の光出力が略一定となるように、前記駆動回路における前記発光素子を駆動する駆動電流の増減が所定時間毎に段階的に行なわれることを特徴とする請求項15に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。
- 前記発光素子を駆動する駆動電流の増減によって、前記検出回路によって検出される前記発光素子の光出力が略一定となったときの駆動電流の情報を保持または記憶する記憶回路を備えていることを特徴とする請求項16に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。
- 所定周期で、前記検出回路によって検出される前記発光素子の光出力が略一定となるように前記発光素子を駆動する駆動電流を増減するとともに、前記検出回路によって検出される前記発光素子の光出力が略一定となったときの駆動電流の情報を前記記憶回路に記憶する半導体発光装置のパルス駆動回路であって、
前記記憶回路に記憶する駆動電流の情報に基づいて前記所定周期を決定することを特徴とする請求項17に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。 - 前記記憶回路に記憶する駆動電流の情報をその時点より前に記憶されていた駆動電流の情報と比較し、その比較結果に基づいて前記所定周期を変更することを特徴とする請求項18に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。
- 前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項15ないし19のいずれか1項に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。
- 前記発光ダイオードは、赤色に発光する発光ダイオードと、緑色に発光する発光ダイオードと、青色に発光する発光ダイオードとをそれぞれ1個以上含むことを特徴とする請求項20に記載の半導体発光装置のパルス駆動回路。
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