JP2009506522A

JP2009506522A - 発光ダイオード（ｌｅｄ）駆動装置並びに方法

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Publication number: JP2009506522A
Application number: JP2008526229A
Authority: JP
Inventors: ガルシア、ゲッツェル、ゴンザレス; マーシャル、スティーブン、ウェスリー; ペン、スティーブン、モンロー
Original assignee: テキサスインスツルメンツインコーポレイテッド
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2009-02-12
Also published as: US20070035538A1; WO2007021935A2; CN101405668A; WO2007021935A3; KR20080032008A; EP1922712A4; EP1922712A2; US7492108B2

Abstract

ＬＥＤ駆動効率を改善するためのシステムおよび方法である。好適な実施例は、電流制御信号入力に接続され、電流制御信号入力上の電圧の大きさに基づいてＬＥＤに供給される電流の量を制御するスイッチ電流調整器（４２０）、スイッチ電流調整器とＬＥＤに接続され、ＬＥＤへ電流を供給するスイッチング電圧調整器（４４０）、およびスイッチ電流調整器、ＬＥＤと信号フィードバック回路に接続され、スイッチ電流調整器およびＬＥＤに関する状態情報を測定し、その情報を制御装置に供給する検出器（４４５，４５０，４５５）を含み、此処で状態情報が電流制御信号上の電流を調整するために使用できる。

Description

本発明は一般的に表示システム向けの装置並びに方法に関し、更に詳細にはＬＥＤ駆動効率を改善するための装置並びに方法に関する。

投影表示システムは典型的に超高圧（ＵＨＰ：Ｕｌｔｒａ−ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅ）アーク灯を使用して、画像（または一連の画像）を表示スクリーン上に投影するために必要な光を提供している。ＵＨＰアーク灯は十分な輝度と長い寿命を具備している。残念ながらＵＨＰアーク灯は大量の電力を消費し、多くの熱を発生する。

最近、特に多数のＬＥＤが組み合わせて使用される場合には、ＵＨＰアーク灯に対抗する強度レベルの光を提供することが可能なＬＥＤが発売されるようになってきている。ＬＥＤは、特定色の光を発生する狭スペクトルＬＥＤを使用することが可能であるという利点を有し、一方ＵＨＰアーク灯は広スペクトル光を発生する。加えて、ＬＥＤはＵＨＰアーク灯と比較するとき、電力消費が少なく発熱も少ない。

従来技術の１つの欠点は、ＬＥＤはＵＨＰアーク灯よりも高価なことである。これは単一ＵＨＰアーク灯と置き換える場合、ＬＥＤは狭スペクトル特性がある上にＬＥＤの光出力レベルが低いために多数のＬＥＤが必要であるので更に高価なものとなる。これは更に高価で複雑な表示システムとなる可能性、また同様に信頼性を低下させる可能性の原因となる。

従来技術の第２の欠点は、ＬＥＤの電力消費を最適化し、同様にＬＥＤの寿命と発光出力を増加させる目的で、ＬＥＤを単純に照光させることができない点である。ＬＥＤ用の駆動電流は監視と同様に調整および変調を必要とする。従って、ＬＥＤの駆動電流を制御するために駆動回路が必要である。これは結果として更に高価で複雑な表示システムとなる。

これらおよびその他の問題は、ＬＥＤ駆動効率を改善するための装置並びに方法を提供する、本発明の好適な実施例により、全体として解決または回避されており、技術的特長が一般的に実現されている。

本発明の好適な実施例に基づき、１つの回路が提供されている。この回路は電流制御信号入力に接続されたスイッチ電流調整器を含む。スイッチ電流調整器は発光ダイオードに供給される電流を、電流制御信号入力上の電圧強度に基づいて制御する。この回路はまた、スイッチ電流調整器とＬＥＤに接続されたスイッチング電圧調整器を含む。このスイッチング電圧調整器は電流をＬＥＤに供給する。回路は更にスイッチ電流調整器、ＬＥＤおよび信号フィードバック回路に接続された１つのセンサを含む。このセンサはスイッチ電流調整器とＬＥＤに関する状態情報を測定し、この状態情報を制御装置に信号フィードバック回路を介して与える。制御装置では、状態情報が電流制御信号入力上の電圧を調整するために使用される。

本発明の別の好適な実施例によれば、１つの表示システムが提供されている。この表示システムは１つの発光源、１つの表示装置、および１つの制御装置を含む。この発光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）とＬＥＤ駆動回路を含み、これは電流制御信号入力に接続されたスイッチ電流調整器を含む。このスイッチ電流調整器は発光ダイオードに供給される電流を、電流制御信号入力上の電圧強度に基づいて制御する。この回路はまた、スイッチ電流調整器とＬＥＤに接続されたスイッチング電圧調整器を含む。このスイッチング電圧調整器はＬＥＤに電流を供給する。この回路は更に、スイッチ電流調整器、ＬＥＤおよび信号フィードバック回路に接続された１つのセンサを含む。このセンサはスイッチ電流調整器とＬＥＤに関する状態情報を測定し、この状態情報を信号フィードバック回路を介して供給する。表示装置はメモリ内に格納されている画像データを表示し、一方制御装置は状態情報をＬＥＤ駆動回路内のセンサから受け取り、電流制御信号入力上の電流強度を調整し、表示装置による画像データの表示を制御する。

本発明の別の好適な実施例によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を照光するための方法が提供されている。この方法はＬＥＤ駆動回路が動作中に状態情報を検知し、この状態情報を制御装置に与え、この状態情報に基づきＬＥＤ駆動回路の出力電圧を調整するためにＬＥＤ駆動回路に指令を送る。

本発明の好適な実施例の１つの特長は、ＬＥＤ用電流源回路が所望のＬＥＤ光出力レベルの要求に対して、最小発熱損出で運転される点である。従ってこれはより効率的な電力供給となり、電力消費を削減し、ＬＥＤのドライバ回路の有効寿命を増加させる。

本発明の好適な実施例の更に別の特長は、複数の画像間で光出力レベルをゆっくりと変化させるのではなく、ＬＥＤの光出力レベルを所望の水準まで急速に減衰させることで、表示システムで表示されている素早く変化する画像間で光出力レベルを変化させることが可能な点である。これは結果として画像品質制御と同様に電力消費を改善できる。

本発明が特定の状況、すなわち発光源としてＬＥＤが使用されている表示システムの例を参照して説明されている。しかしながら、本発明は大量の電流を消費する高輝度出力ＬＥＤに効率的に電力を供給して電力消費を最適化し、かつ製品寿命を最大にしたいと言う要求がある、例えば光航路標識、道路警告標識、照明などのその他の用途にもまた適用可能である。

次に図１を参照すると、表示システム１００の例が図示されており、此処では空間光変調装置（ＳＬＭ：ｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ）で使用する光を供給するためにＬＥＤが使用されている。表示システム１００はデジタル・マイクロミラー素子（ＤＭＤ：ｄｉｇｉｔａｌｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒｄｅｖｉｃｅ）の様なＳＬＭ１０５を使用して、１つまたは複数のＬＥＤを含む発光源１１０から供給される光を変調する。ＳＬＭ１０５から反射された光は表示スクリーン１１５上に表示される。制御装置１２０はＳＬＭ１０５、発光源１１０およびメモリ１２５の動作を制御できる。メモリ１２５は画像データ（例えば、表示システム１００で表示されるべき画像）をバッファリングすることが可能であり、これはＳＬＭ１０５に供給される。画像データは光変調器、例えばＳＬＭ１０５のＤＭＤ内のマイクロミラー、の状態を設定するために使用できる。

次に図２を参照すると、１つまたは複数のＬＥＤが光を供給するために使用されている表示システムの支援ハードウェアを具備した、発光源例の概略を図示する図が示されている。図２に示される図は、表示システム１００（図１）の光発生部の詳細図である。表示システムへ光を供給するためにＬＥＤを使用する２つの重要な特長は、ＬＥＤが素早く照光および消灯できること、およびＬＥＤが異なる強度レベルの光を供給できることである。素早く照光および消灯できる能力は、光を異なる強度レベルで発生できる能力と組み合わされて、表示システムの画像品質を増す助けとなるが、それは表示システムのビット深さおよびコントラスト比を増し、また同様に表示される画像の色調および色合いを調整して表示画像を最適化する機能を提供することにより行われる。

ＬＥＤを制御するために、ＬＥＤ１１０を発光させるために使用される駆動電流を調整するためにＬＥＤ駆動器回路２０５が必要である。ＬＥＤ駆動器回路２０５は制御装置１２０とＬＥＤ１１０の間に接続されていて、制御装置１２０から提供されるＬＥＤ指令を解釈する十分な知能を有し、それらをＬＥＤ１１０に供給される駆動電流に変換する。例えば、制御装置１２０がＬＥＤ１１０照光指令を発すると、ＬＥＤ駆動器回路２０５はＬＥＤ１１０を照光させるための駆動電流をオンとすることができる。制御装置１２０が光出力強度を５０％減らす指令を発すると、ＬＥＤ駆動器回路２０５はＬＥＤの発光出力を５０％減らすのに必要な量だけ駆動電流を減らすことが可能であり、この駆動電流の削減量はＬＥＤ１１０の特性に依存する。ＬＥＤ駆動器回路２０５から供給される駆動電流はＬＥＤ１１０の発光をその強度で制御する単純な信号では無い。例えば、駆動電流はＬＥＤ１１０に供給される信号のパルス幅（デューティーサイクル）で発光を制御するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号が可能である。これに代わって、ＬＥＤ駆動器回路２０５が比較的簡単で制御装置１２０がＬＥＤ１１０を発光させるために使用される実際の駆動信号を供給する必要が有る場合もある。

次に図３を参照すると、表示システムの支援ハードウェアを具備した発光源を図示する図が示されており、此処で支援ハードウェアは本発明の好適な実施例に基づき、電力消費を最適化することが可能である。図３に示される図は、表示システム１００（図１）の光発生部の詳細図といえる。材料および製造方法が変化することにより、等しく動作するＬＥＤおよび駆動回路（例えばトランジスタ）を製造することが出来ないことが考えられる。従って、予めプログラムされた駆動信号、電圧および電流強度などが最適な発熱損失および光出力レベルとならない場合がある。発熱損出および光出力レベルの最適化を可能とするために、電圧および電流を監視して必要な調整を行うことが必要であろう。

図３に示される図は、制御装置１２０からＬＥＤ駆動器回路３０５経由で供給されるＬＥＤ指令で駆動可能なＬＥＤ１１０を図示する。ＬＥＤ駆動器回路３０５は制御装置１２０からのＬＥＤ指令を、ＬＥＤ１１０を発光させるために使用できる駆動電流に変換する。１つの検出器（または複数の検出器）３１０は、ＬＥＤ１１０の電圧および電流強度、温度、駆動電流、ドライバ回路などを検出し、その情報をＬＥＤ駆動器回路３０５にフィードバックするように使用され、これはＬＥＤ１１０の動作を最適化するように、必要な調整を駆動電流に対して行うことが出来る。検出器３１０からのフィードバック情報は直接ＬＥＤ駆動器回路３０５で使用することも、または制御装置１２０に与えられることも可能であり、これは追加のＬＥＤ指令をＬＥＤ駆動器回路３０５に対して発生させて、駆動電流に必要な調整を行うことが可能である。例えば検出器３１０はＬＥＤ１１０の動作温度を検出して、運転寿命を縮めることに繋がるＬＥＤ１１０の過熱を防止する助けとする場合もあるし、検出器３１０がＬＥＤ駆動器回路３０５内の駆動トランジスタに掛かる電圧を検出して、その駆動トランジスタが最小消費の電流源モードで動作することを保証させることも可能である、等々。更に、検出器３１０がＬＥＤ１１０に関するその他の状態情報、例えばＬＥＤ電流およびＬＥＤ電圧を検出することも可能である。この状態情報もまた、ＬＥＤ駆動器回路３０５を調整するために使用することが可能である。更に、検出器３１０がＬＥＤ１１０に電流を供給するために使用される１つのトランジスタ（または複数のトランジスタ）に関する状態情報を検出して、その状態情報はＬＥＤ駆動器回路３０５を調整するために使用される。

次に図４を参照すると、此処には本発明の好適な実施例に基づくＬＥＤ駆動器回路４００例の詳細を示す図が示されている。図４に示すＬＥＤ駆動回路４００はＬＥＤ駆動器回路３０５（図３）の１つの実現形である。ＬＥＤ駆動器回路４００はバス・インタフェース・ユニット４０５を含み、これは制御装置１２０（図３）の様な制御装置１２０とＬＥＤ駆動器回路４００との間の仲介物として機能する。このバス・インタフェース・ユニット４０５は通信バス上の命令と同様にデータの送受信の両方を行うことが可能である。通信バスはパラレルまたはシリアル通信バスのいずれも可能であり、図４はシリアル通信バスで示されている。制御装置１２０からの指令はデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）４１０により、駆動信号の表現に変換される。駆動信号の表現はＬＥＤ１１０に供給される駆動信号を制御するために使用され、おそらくは演算増幅器４１５の好適には非反転（正）端子に供給され、演算増幅器４１５の出力はトランジスタ４２０のゲート端子に接続される。演算増幅器４１５の反転端子はトランジスタ４２０のソース端子と抵抗器４１８とに接続されて、電流制御閉ループを生成している。従って、演算増幅器４１５の増幅された出力はトランジスタ４２０の状態を制御して、反転端子の電圧が非反転端子電圧からオフセット電圧を減算した値に維持されるように調整する。ＬＥＤ１１０へ供給される電流はほぼ、演算増幅器４１５の反転端子部の電圧を抵抗器４１８の抵抗値で割ったものに等しい。本発明の好適な実施例によれば、トランジスタ４２０は高電力トランジスタ、好適に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で実装される。トランジスタ４２０には高電力が必要とされるので、トランジスタ４２０をＬＥＤ駆動器回路４００と同一の集積回路上に集積することが可能であろう。好適な実施例では、トランジスタ４２０を大きな放熱板を具備した単独孤立素子としている。

ＤＡＣ４１０と演算増幅器４１５の間に、分圧抵抗器ネットワーク４２５を結合することが考えられる。分圧抵抗器ネットワーク４２５は第１抵抗器４２６と第２抵抗器４２７を含み、第１抵抗器４２６はＤＡＣ４１０と演算増幅器４１５の間に直列配置され、第２抵抗器４２７は第１抵抗器４２６と並列に配置されている。仮に第１抵抗器４２６と第２抵抗器４２７がほぼ等しい抵抗値を持つ場合、分圧抵抗器ネットワーク４２５はＤＡＣ４１０の出力電流の半分としてほぼ瞬時に使用できる。表示システムにおいて、この能力はビット深さの追加ビットを追加することを可能とし、従って画像品質を改善する。トランジスタ４３２に接続されている二分の一電流入力「ＨＣＵＲ」４３０は、分圧抵抗器ネットワーク４２５をオン／オフ切り換えすることができる。本発明の別の好適な実施例によれば、分圧抵抗器ネットワーク４２５の代わりに更に複雑な分圧抵抗器ネットワークを使用することが可能であり、ＤＡＣ４１０の電流をほぼ瞬時に、複数のレベルに低減することが可能である。これは結果として複数ビットのビット深さを表示システムに追加することを可能とする。

本発明の好適な実施例によれば、ＬＥＤ１１０に連続電流を供給する代わりに、駆動電流がパルス（またはストローブ）で与えられ、これは更に詳細に制御することが容易である。ストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５はＤＡＣ４１０の出力からＬＥＤ１１０への電流を効率的にパルス化するために使用できる。反転器４３７はストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５をトランジスタ４３９のゲート端子に接続することが可能であり、このトランジスタ４３９はＤＡＣ４１０の出力に並列接続されている。次にトランジスタ４３９はＤＡＣ４１０の出力を設置電位に接続し、設置電位への電流経路を用意する。ＤＡＣ４１０の出力に接続されることに加えて、ストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５はまたスイッチング電圧調整器４４０、ＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５、ＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０、およびＬＥＤ電圧追従保持ユニット４５５にも接続される。ストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５はこれらのユニットに対する可能化回路として機能出来る、すなわちストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５がアクティブとなると、そこに接続されているユニットが可能化される。

スイッチング電圧調整器４４０は種々の異なるレベルの電圧を供給可能であり、その各々はＬＥＤ駆動器回路４００の設計者がプログラム可能である。スイッチング電圧調整器４４０はストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５およびＦＥＴヘッドルーム電圧に基づいて電圧レベルを調整する。ストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５がアクティブで無い時、スイッチング電圧調整器は先に調整されたレベルに電圧を保持することができる。３つの追従保持ユニット（ＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５、ＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０、およびＬＥＤ電圧追従保持ユニット４５５）は基本的に、サンプル保持回路であり、これはストローブ入力「ＳＴＲＢ」４３５がアクティブとなる際に、その入力部の値をサンプリングし保持するように再構成される。ＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５はＬＥＤ１１０で引かれる電流を表す値を保持し、ＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０はトランジスタ４２０のソースとドレイン端子間の電圧降下を表す値を保持し、ＬＥＤ電圧追従保持ユニット４５５はＬＥＤ１１０の陽極と陰極間の電圧降下を表す値を保持する。

各追従保持ユニットは１つの出力を有し、これはマルチプレクス・アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）４６０に接続可能であり、これはその複数入力部の信号をバス・インタフェース４０５に供給されるデジタル表現に変換するために使用できる。マルチプレクスＡＤＣ４６０入力部信号のデジタル表現、例えばＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５、ＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０、およびＬＥＤ電圧追従保持ユニット４５５で保持された値は制御装置１２０に通信される。次に制御装置１２０はＬＥＤ指令を発し、トランジスタ４２０の熱損失、ＬＥＤ１１０の発光出力を最適化するために、ＬＥＤ１１０の駆動電流の必要な調整を行う。ＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０の出力はスイッチング電圧調整器４４０に供給され、此処でその値は電圧レベルを調整するために使用される。

３つの追従保持ユニットの各々は１つの入力、演算増幅器の１つの出力を有する。第１演算増幅器４４７は１つの出力を有し、これはＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５の１つの入力である。第１演算増幅器４４７は抵抗器４８１に掛かる電位を測定するために使用される。抵抗器４８１に掛かる電位差は、ＬＥＤ１１０で引かれる電流指示を与える。第２演算増幅器４５２は１つの出力を有し、これはＦＥＴヘッドルーム追従保持ユニット４５０の１つの入力である。第２演算増幅器４５２はトランジスタ４２０の異なる端子の電位を測定するために使用可能であり、トランジスタ４２０のソースとドレイン端子に掛かる電圧降下の指示を提供できる。第３演算増幅器４５７はキャパシタ４７１に掛かる電位を測定するために使用され、ＬＥＤ１１０に掛かる電圧降下の指示を与える。

ＬＥＤ電流、ＬＥＤ電圧、およびＦＥＴ電圧の様な情報を提供する３つの追従保持ユニットに加えて、ＬＥＤ１１０の動作温度を監視するために温度検出器（図示せず）を使用できる。温度検出器は温度情報をＬＥＤ駆動器回路４００に、温度センサ信号入力「ＴＭＰＳＥＮ」４６４経由で提供できる。この温度情報はマルチプレクスＡＤＣ４６０でデジタル化されて、制御装置１２０に通信して返され、此処で温度情報はトランジスタ４２０の熱損失、ＬＥＤ１１０の発光出力などを最適化するように、ＬＥＤ１１０の駆動電流の必要な調整を行うために使用される。

スイッチング電圧調整器４４０は調整された電圧をＬＥＤ１１０に供給するように使用され、ＬＥＤ１１０に駆動電流を供給するために使用される回路への少なくとも４つの接続を有する。スイッチング電圧調整器４４０の第１出力４６５はスイッチング電圧調整器４４０の１つの出力部に、スイッチング電圧調整器４４０の入力電圧にほぼ等しい電位を単に供給する。第１出力４６５は正ＬＥＤ電源（＋ＬＥＤＳＵＰＰＬＹ）に接続される。スイッチング電圧調整器４４０はフィードバック検出接続４６６を有し、これはＬＥＤ１１０へ駆動電流を供給するために使用される回路内の電流を監視するために、スイッチング電圧調整器４４０で使用される。フィードバック検出接続４６６は、通常検出抵抗器と呼ばれる抵抗器４７０での電圧降下を測定することが可能である。

第２出力４７２はトランジスタ４７５をオン／オフ切換するために使用される。トランジスタ４７５のオン／オフ切換は、ＬＥＤ１１０の陽極端子で要求されるレベルに入力電圧（＋ＬＥＤＳＵＰＰＬＹ）を低減できる。第３出力４７３はトランジスタ４７６をオン／オフ切換するために使用される。第２出力４７２はトランジスタ４７５をオンに切り換える一方、第３出力４７３はトランジスタ４７６をオフに切り換える、またはその逆も同様である。トランジスタ４７５およびトランジスタ４７６は交互に同期整流を行い、最大効率を与える。本発明の好適な実施例によれば、トランジスタ４７５およびトランジスタ４７６のデューティー・サイクルは出力電圧の入力電圧に対する比率に依存する。

トランジスタ４７５とトランジスタ４７６間で発生する切換中、＋ＬＥＤＳＵＰＰＬＹが瞬時的にインダクタ４８０に結合され、インダクタ４８０がその磁場内にエネルギーを格納することを可能とする。インダクタ４８０の磁場内に格納されたエネルギーはＬＥＤ１１０へ駆動電流を供給するために使用される。この駆動電流はＬＥＤ１１０にＬＥＤＡＮＯＤＥ端子を通して供給できる。ＬＥＤ１１０で引かれる駆動電流は、トランジスタ４２０と抵抗器４８１を通り、負電源（−ＬＥＤＳＵＰＰＬＹ）または設置電位への電流路に電流検出フィードバックを用い調整することが可能であり、電流検出フィードバックを用いて駆動電流を調整するためにトランジスタ４２０が使用される。

次に図５ａおよび５ｂを参照すると、此処には本発明の好適な実施例に基づくＬＥＤ駆動器回路の動作を記述する事象のシーケンス５００を示す図が示されている。図５ａに示される事象のシーケンス５００は例えばＬＥＤ駆動器回路３０５の様なＬＥＤ駆動器回路の動作を図示しており、此処でＬＥＤ駆動器回路３０５は、複数の検出器（例えば検出器３１０（図３））を用いて出力電圧を調整し、ＬＥＤ駆動器回路３０５で駆動されるＬＥＤ（または複数のＬＥＤ）に最大光出力および最小電力損失が提供することを保証する。

ＬＥＤ駆動器回路３０５はパルス（またはストローブ）駆動で動作するので、ＬＥＤ駆動器回路３０５はＬＥＤ、例えばＬＥＤ１１０（図１）を照光するための電流を、図４に示されるように、ＬＥＤ駆動器回路３０５の動作を制御するパルスがアクティブの場合のみ、またはＬＥＤ駆動器回路３０５にストローブが加えられている時のみ供給する。パルスがアクティブの時、ＬＥＤ駆動器回路３０５はＬＥＤ１１０を照光するために電流をＬＥＤ１１０に供給する。従って、事象のシーケンス５００はＬＥＤ駆動器回路３０５がＬＥＤ１１０を駆動中か否かの判定（ブロック５０５）から開始される。ＬＥＤ駆動器回路３０５がＬＥＤ１１０を駆動中でない場合、電流はＬＥＤ１１０に供給されずまたはＬＥＤ１１０は照光されていない。従って、ＬＥＤはいかなる熱も損失していない。

ＬＥＤ駆動器回路３０５が動作中の場合、すなわちパルスがアクティブの場合、ＬＥＤ１１０そして／またはＬＥＤ駆動器回路３０５の状態は検出出来る（ブロック５１０）。本発明の好適な実施例によれば、ＬＥＤ１１０そして／またはＬＥＤ駆動器回路３０５の状態の検出は、複数の検出器、例えば検出器３１０（図３）、または複数の追従保持ユニット、例えばＬＥＤ電流追従保持ユニット４４５（図４）、等を使用して実施できる。図５ｂを参照すると、検出器３１０そして／または追従保持ユニットから供給される状態情報は、トランジスタ（ＦＥＴ）電圧（またはヘッドルーム）５２５、ＬＥＤ温度５３０、ＬＥＤ電圧５３５、ＬＥＤ電流５４０、等々を含みうる。次に状態情報は制御装置、例えば制御装置１２０（図３）に送られる（ブロック５１５）。制御装置はＬＥＤ駆動器回路３０５の動作を制御する責を負う。次に検出器３１０および種々の追従保持ユニットからの情報は、ＬＥＤ駆動器回路３０５の出力電圧（および出力電流）の調整を行うために、制御装置１２０で使用される。制御装置１２０はＬＥＤ駆動器回路３０５の出力電圧を変化させるために、ＬＥＤ駆動回路３０５に供給される電圧制御指令を変更することができる。ＬＥＤ駆動回路３０５の監視は本質的に連続的であり、調整がＬＥＤ駆動回路３０５の出力電圧に対して一旦実施されると、ＬＥＤ駆動回路３０５の動作はブロック５０５に戻って継続される。

本発明の関連する当業者は、先の例が本発明を実現する多くの実施例のほんの一部であることは理解できよう；またこれらの事例の詳細部に対して種々の追加、削除、挿入およびその他の修正変更およびその他の実施例を、特許請求されている本発明の範囲から逸脱することなく実現される。

図１は１つの表示システム例の図。図２は、ＬＥＤが光源として用いられている表示システムの支援ハードウェアを具備した発光源例の図。図３は本発明の好適な実施例に基づき電力消費を最適化することが可能な、表示システムの支援ハードウェアを具備した発光源例の図である。図４は本発明の好適な実施例に基づく、ＬＥＤドライバ回路例の図である。図５は本発明の好適な実施例に基づくＬＥＤドライバ回路の動作を記述する、事象シーケンスを示す図であり、５ａは全体シーケンス、５ｂはＬＥＤ／ドライバ状態検出の詳細を示す。

Claims

電流制御信号入力に接続され、該電流制御信号入力上の電圧の大きさに基づいて発光ダイオード（ＬＥＤ）に供給される電流を制御するように構成された、スイッチ電流調整器、
スイッチ電流調整器とＬＥＤに接続され、ＬＥＤに電流を供給するように構成された、スイッチング電圧調整器および、
スイッチ電流調整器、ＬＥＤおよび信号フィードバック回路に接続され、スイッチ電流調整器とＬＥＤに関する状態情報を測定し、その状態情報を信号フィードバック回路を経由して制御装置に供給するように構成された検出器、
を含み、状態情報が電流制御信号入力の電圧を調整するために使用される、回路を含む装置。
請求項１記載の装置が更に、電流制御信号入力とスイッチ電流調整器との間に結合され、電流分割信号の値に基づき、電流制御信号入力上の電流を分割するように構成された抵抗器ネットワークを含む、前記装置。
請求項１乃至２に記載の装置において、前記検出器が、
ＬＥＤの陽極端子とＬＥＤの陰極端子に接続され、ＬＥＤの電圧降下を測定するように構成されたＬＥＤ電圧検出器、
ＬＥＤに接続され、ＬＥＤを流れる電流を測定するように構成されたＬＥＤ電流検出器、および
スイッチ電流調整器に接続され、スイッチ電流調整器の電圧降下を測定するように構成された、スイッチ・ヘッドルーム検出器、を含む前記装置。
請求項３記載の装置において、検出器が更にＬＥＤに接続され、ＬＥＤの温度を測定するように構成された温度検出器を含む、前記装置。
請求項３記載の装置において、スイッチが電界効果型トランジスタであり、スイッチ・ヘッドルーム検出器が、そのスイッチ電流調整器が最少損失の電流源モードで動作しているか否かを測定する、前記装置。
請求項１乃至２に記載の装置が更に、スイッチング電圧調整器と検出器に接続されたストローブ信号入力を含み、スイッチング電圧調整器と検出器がストローブ信号入力上の信号がアクティブ状態の時のみ動作するように構成されている、前記装置。
請求項１乃至２に記載の装置が更に、スイッチング電圧調整器の正電位とＬＥＤの陽極端子との間に接続され、ＬＥＤに電流を供給するように構成されたインダクタを含む、前記装置。
請求項１乃至２に記載の装置において、回路がＬＥＤ駆動器回路であって、更に、
ＬＥＤ駆動器回路で駆動されるように接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む発光源、
メモリ内に格納された画像データを表示するように構成された表示装置、および
ＬＥＤ駆動器回路と表示装置に接続され、ＬＥＤ駆動器回路内の検出器から状態情報を受け取り、電流制御信号入力上の電流強度を調整し、表示装置により画像データの表示を制御するように構成された制御装置、を含む前記装置。
請求項８記載の装置において、表示装置がデジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）である、前記装置。
発光ダイオード（ＬＥＤ）を照光させるための方法であって、
ＬＥＤに関する状態情報をＬＥＤ駆動器回路がアクティブであるとの判定に基づいて検出し、
その状態情報を制御装置に提供し、
その状態情報に基づいてＬＥＤ駆動器回路の出力電圧を調整するようにＬＥＤ駆動器回路に、複数の指令を制御装置から送る、ステップを含む前記方法。
請求項１０記載の方法において、駆動トランジスタがＬＥＤを駆動する電流の量を制御し、此処で状態情報が、ＬＥＤ温度、ＬＥＤ電圧、ＬＥＤ電流および駆動トランジスタ電圧を含むグループから選択される情報を含む、前記方法。
請求項１０乃至１１記載の方法において、検出、供給および送信が、ＬＥＤ駆動器回路がアクティブの時に生じる、前記方法。
請求項１２記載の方法において、ＬＥＤ駆動器回路がアクティブになるのは、可能化信号ライン上にアクティブ信号を受け取った時である、前記方法。
請求項１３記載の方法において、前記提供が、
状態情報をデジタル・データに変換し、
そのデジタル・データを通信インタフェース上に送信する、ステップを含む前記方法。
請求項１４記載の方法において、前記送信が、
複数の指令を、通信インタフェースを介して送信し、
アナログ信号の強度で表されている複数の指令をアナログ信号に変換することを含む、前記方法。