JP5801201B2 - 発光ダイオード駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードとの群に信号を供給する配置を有する発光ダイオード駆動装置に関し、このような装置を有するデバイスと発光ダイオードの駆動方法とにも関する。

このような装置の例は、発光ダイオードを有するランプであり、このようなデバイスの例は、消費者製品及び非消費者製品である。

米国特許第２００８／０１１６８１８号は、発光ダイオードのアレイの独立制御のための平均電流調整による時分割変調を開示している。これに加えて、米国特許第２００８／０１１６８１８号の図７に示されているように、時分割マルチプレクサ、電流センサマルチプレクサ、電圧センサマルチプレクサ、アナログ／デジタル変換器、比較器、幾つかの制御論理及びドライバが、必要とされる。

本発明の目的は、発光ダイオードを比較的個々に駆動する比較的簡単な装置を提供することにある。本発明の他の目的は、このような装置を有するデバイスを提供することにある。本発明の更に他の目的は、発光ダイオードを比較的個々に駆動する比較的簡単な方法を提供することにある。

第１の見地によれば、第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードとの群に信号を供給するための配置であって、
前記第１の発光ダイオードは、第１の値を有する前記信号のパラメータに応答して第１の光出力を生成する及び前記第１の値と異なる第２の値を有する前記パラメータに応答して第２の光出力を生成するための、第１の内部インピーダンスを有しており、
前記第２の発光ダイオードは、前記第１の値を有する前記パラメータに応答して第３の光出力を生成する及び前記第２の値を有する前記パラメータに応答して第４の光出力を生成するための、前記第１の内部インピーダンスとは異なる第２の内部インピーダンスを有しており、
第１の比は、前記第２の光出力によって除算された前記第１の光出力によって規定され、第２の比は、前記第４の光出力によって除算された前記第３の光出力によって規定され、前記第１の比は前記第２の比と異なる、
配置を有する発光ダイオード駆動装置が、提供される。

前記第１の発光ダイオード及び前記第２の発光ダイオードが異なる内部インピーダンスを有しており、前記第１の比は前記第２の比と異なるということにより、前記第１の発光ダイオードは、前記信号の前記パラメータの値の第１の変化に対して前記第２の発光ダイオードと異なる応答をし、前記第２の発光ダイオードは、前記信号の前記パラメータの値の第２の変化に対して前記第１の発光ダイオードと異なる応答をすることができる。即ち、前記信号を前記第１の発光ダイオード及び第２の発光ダイオードに供給することによって、これらの発光ダイオードは、比較的互いから独立に、駆動されることができる。

前記第１の（第２の）発光ダイオードが、前記第１の／第２の値を有する前記パラメータに応答して前記第１の／第２の（第３の／第４の）光出力を生成するための前記第１の（第２の）内部インピーダンスを有するという事実は、前記第１の／第２の値を有する前記パラメータに応答して第１の／第２の（第３の／第４の）の量の電力及び／又はエネルギを必要とするための前記第１の（第２の）内部インピーダンスを有する前記第１の（第２の）発光ダイオードと等価であると考えられることができ、これにより、第３の比は、前記第２の量の電力及び／又はエネルギよって除算される前記第１の量の電力及び／又はエネルギによって規定されることができ、これにより、第４の比は、前記第４の量の電力及び／又はエネルギよって除算される前記第３の量の電力及び／又はエネルギによって規定されることができ、前記第３の比は、前記第４の比と異なる。

一実施例によれば、当該装置は、輝度及び／又は色を有する各光出力によって規定される。異なる光出力は、異なる輝度及び／又は異なる色を有する。好ましくは、前記第１及び第２の光出力の輝度間の差が前記第３及び第４の光出力の輝度間の差と異なるということ及び／又は前記第１及び第２の光出力の色間の差が前記第３及び第４の色間の差と異なることにより、前記装置は、前記第２の比と異なる前記第１の比によって規定される。前記輝度間の差は、前記発光ダイオードのうちの１つを他の１つよりも大きく又は小さく調光することに対応し、即ち、比較的個々に前記発光ダイオードを調光することに対応する。前記色間の差は、前記発光ダイオードのうちの１つを他の１つよりも大きく又は小さく色調整することに対応し、即ち、前記発光ダイオードを比較的個々に色調整することに対応する。

一実施例によれば、当該装置は、前記第１及び第２の発光ダイオードのうちの少なくとも１つの駆動を制御する前記パラメータの値のうちの少なくとも１つの選択に応答するために配されている前記配置によって規定される。この選択は、前記発光ダイオードの駆動が、比較的個々の仕方で制御されることを可能にする。好ましくは、前記装置は、輝度適応及び／又は色適応を有する前記制御によって規定される。前記発光ダイオードのうちの１つの輝度は、前記発光ダイオードの他の１つの輝度から比較的独立に適応化されることができる。前記発光ダイオードのうちの１つの色は、前記発光ダイオードの他の１つの色から比較的独立に適応化されることができる。

一実施例によれば、前記装置は、周波数パラメータ及び／又はタイミングパラメータを有している前記パラメータによって規定される。前記周波数パラメータは、前記信号の又は前記信号の成分（例えば、パルス）の周波数であることができ、前記タイミングパラメータは、前記信号の、又は前記信号の成分（例えば、パルス）の継続期間又はデューティサイクルであることができる。

一実施例によれば、前記装置は、直列枝の一部を形成している前記第１及び第２の発光ダイオードによって規定される。好ましくは、前記装置は、積み重ねられた有機発光ダイオードである前記第１及び第２の発光ダイオードによって規定される。更に好ましくは、前記装置は、前記有機発光ダイオードのうちの少なくとも１つを介して前記配置に電気的に結合されている透明な電極によって分離されている積み重ねられた前記有機発光ダイオードによって、規定される。積み重ねられた有機発光ダイオード間の前記電極は、前記積み重ねられた有機発光ダイオードの上部及び底部における電極よりも、到達され難い。従って、特に、積み重ねられた有機発光ダイオードの場合、一群の発光ダイオードを比較的個々に駆動する一方で、前記一群に１つの適応可能な信号のみを供給することが、興味深いことであり得る。

一実施例によれば、当該装置は、それぞれ第１及び第２の並列枝の一部を形成している対応する前記第１及び第２の発光ダイオードによって規定される。

一実施例によれば、当該装置は、第１の容量及び第１の抵抗率を有する前記第１の内部インピーダンス、第２の容量及び第２の抵抗率を有する前記第２の内部インピーダンス、異なる値を持つ前記第１及び第２の容量及び／又は異なる値を持つ前記第１及び第２の抵抗率によって規定される。容量及び抵抗率のこのような組み合わせは、カットオフ周波数未満において高い阻止／低い通過特性を有することと、このカットオフ周波数よりも大きい場合に高い通過／低い阻止特性を有することとの並列の組み合わせであり得る。

一実施例によれば、当該装置は、
前記第１の発光ダイオードに結合されている第１の外部インピーダンスと、
前記第２の発光ダイオードに結合されている第２の外部インピーダンスと、
を有することによって規定される。

このような第１の（第２の）外部インピーダンスは、前記第１の（第２の）内部インピーダンスの性能を改善する及び／又は前記第１の（第２の）内部インピーダンスに付加的な性能を付加することができる。前記第１の（第２の）外部インピーダンスは、前記第１の（第２の）内部インピーダンスと直列に又は並列に結合されることができる。

第２の見地によれば、前記装置と前記装置に電力を供給する電源とを有するデバイスが、提供される。

第３の見地によれば、発光ダイオードの駆動方法であって、
第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードとの群に信号を供給するステップであって、
前記第１の発光ダイオードは、第１の値を有する前記信号のパラメータに応答して第１の光出力を生成する及び前記第１の値と異なる第２の値を有する前記パラメータに応答して第２の光出力を生成するための、第１の内部インピーダンスを有し、
前記第２の発光ダイオードは、前記第１の値を有する前記パラメータに応答して第３の光出力を生成する及び前記第２の値を有する前記パラメータに応答して第４の光出力を生成するための、前記第１の内部インピーダンスとは異なる第２の内部インピーダンスを有し、
第１の比は、前記第２の光出力で除算された前記第１の光出力によって規定され、第２の比は、前記第４の光出力で除算された前記第３の光出力によって規定され、前記第１の比は、前記第２の比と異なる、
ステップを有する駆動方法が、提供される。

洞察は、インピーダンスの値が、前記インピーダンスに供給される信号のパラメータの値に依存することができるということにあり得る。

基本的な思想は、異なる発光ダイオードが、前記発光ダイオードに供給される信号のパラメータの異なる値に対して異なって応答するように異なる内部インピーダンスを有しなければならないということにあり得る。

発光ダイオードを比較的個々に駆動する比較的簡単な装置を提供するための問題が、解決されたのである。

更なる有利な点は、当該装置内の接続の数が減少されることができるということにあり得る。

本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記載される実施例を参照して、明らかになり、説明されるであろう。

発光ダイオード駆動装置を有する装置を示している。 発光ダイオードの内部のインピーダンスを示している。 各内部インピーダンスに関する電流対周波数のグラフを示している。

図１において、電源２（例えば、電池又は変換器）に結合されている発光ダイオード駆動装置１を有するデバイス３が、示されている。装置１は、電流信号（又は電圧信号）のような、信号を、ここでは直列に接続されている第１の発光ダイオード１１と第２の発光ダイオードとの群に供給する配置１０を有している。代替的には、これらの発光ダイオードは、並列に接続されることができる。３つの以上発光ダイオードも、除外されるべきではない。直列に接続されている場合、第１及び第２の発光ダイオード１１及び１２は、積み重ねられた有機発光ダイオードであり得て、前記有機発光ダイオードのうちの少なくとも１つを介して配置１０に電気的に結合される透明な電極によって分離されている。積み重ねられた有機発光ダイオード間の前記電極は、前記積み重ねられた有機発光ダイオードの端部における電極よりも到達され難く、この場合、発光ダイオードの一群を比較的個々に駆動する一方で、前記一群に１つの適応可能な信号のみを供給することが興味深いことであり得る。

図２において、それぞれ第１及び第２の発光ダイオード１１及び１２の対応する第１及び第２の内部インピーダンス４１及び４２（を簡略化したもの）が、示されている。第１の内部インピーダンス４１は、並列に接続されている第１の容量２１及び第１の抵抗率３１（抵抗又は抵抗器）を有している。第２の内部インピーダンス４２は、並列に接続されている第２の容量２２及び第２の抵抗率３２（抵抗又は抵抗器）を有している。第１及び第２の容量２１及び２２は、異なる値を有している、及び／又は第１及び第２の抵抗率３１及び３２は、異なる値を有している。

図３において、電流（ｍＡ）対周波数（ｋＨｚ）のグラフが、各内部インピーダンス４１及び４２に関して示されている。容量２１を流れる電流は２１'で示され、容量２２を流れる電流は２２'で示され、抵抗率３１を流れる電流は３１'で示され、抵抗率３２を流れる電流は３２'で示されている。内部インピーダンス４１のカットオフ周波数は４１'で示され、内部インピーダンス４２のカットオフ周波数は４２'で示されており、これにより第１の容量２１は、１０ｎＦの値を有し、第２の容量２２は、５ｎＦの値を有し、抵抗率３１及び３２は、各々４ｋΩの値を有しており、この結果、第１の内部インピーダンス４１は、４ｋＨｚのカットオフ周波数を有し、第２の内部インピーダンス４２は、８ｋＨｚ（ｆ＝１／２πＲＣ）のカットオフ周波数を有している。

第１の発光ダイオード１１は、第１の値を有する前記信号のパラメータに応答して第１の光出力を生成する及び前記第１の値とは異なる第２の値を有する前記パラメータに応答して第２の光出力を生成するための、第１の内部インピーダンス４１を有している。第２の発光ダイオード１２は、前記第１の値を有する前記パラメータに応答して第３の光出力を生成する及び前記第２の値を有する前記パラメータに応答して第４の光出力を生成するための、第２の内部インピーダンス４２を有している。第１の比は、前記第２の光出力で除算された前記第１の光出力によって規定され、第２の比は、前記第４の光出力で除算された前記第３の光出力によって規定される。第１及び第２の内部インピーダンス４１及び４２は、前記第１の比が前記第２の比と異なる仕方において互いに異なっており、及び／又は、第１及び第２内部インピーダンス４１及び４２は、前記第１の比が前記第２の比と異なる仕方において前記信号のパラメータの異なる値及び／又は前記信号のパラメータの変化に対して異なって応答する。結果として、前記信号の前記パラメータの異なる値を選択することによって、第１及び第２の発光ダイオード１１及び１２は、比較的個々にアドレス指定されることができる。

各光出力は、輝度及び／又は色を有することができる。前記第１の比は、前記第１及び第２の光出力の輝度間の差が、前記第３及び第４の光出力の輝度間の差と異なること及び／又は前記第１及び第２の色間の差が前記第３及び第４の光出力の色間の差と異なることにより、前記第２の比と異なることができる。

配置１０は、第１及び第２の発光ダイオード１１、１２のうちの少なくとも１つの駆動を制御する前記パラメータの値のうちの少なくとも１つの選択に応答して、配されることができる。この選択によって、前記発光ダイオードの駆動／アドレス指定が、比較的個々の仕方で制御されることができる。この制御は、輝度適応及び／又は色適応を含むことができる。前記パラメータは、周波数パラメータ及び／又はタイミングパラメータを含むことができる。従って、配置１０は、例えば、一次直流電圧又は一次交流電圧を、二次信号（例えば電流又は電圧）に変換する。この二次信号は、前記二次信号の適応可能な周波数、又は前記二次信号のパルスの適応可能な周波数、前記二次信号の適応可能な継続期間若しくは前記二次信号のパルスの適応可能な継続期間、又は前記二次信号の適応可能なデューティサイクル若しくは前記二次信号のパルスの適応可能なデューティサイクル等のような、適応可能なパラメータを有する。図３に示されている実施例において、前記二次信号は、異なる周波数の交流電流である。従って、配置１０は、適応可能なパラメータを有する二次信号を生成し、配置１０は、この適応可能なパラメータを変化させることができる。好ましくは、配置１０は、第１及び第２の発光ダイオード１１、１２のうちの少なくとも１つの駆動を、人又は他のユニット（図示略）からの前記パラメータの値の選択の形態における命令に応答して、制御することができる。

要約すると、発光ダイオード駆動装置１は、発光ダイオード１１、１２に信号を供給する配置１０を有する。発光ダイオード１１、１２は、異なる値を有する前記信号のパラメータに応答して異なる光出力を生成するために異なる内部インピーダンス４１、４２を有する。結果として、発光ダイオード１１、１２は、互いから比較的独立に駆動されることができる。各光出力は、輝度及び／又は色を含み得る。異なる光出力は、調光目的のために異なる起動を有し得る及び／又は色調整目的のために異なる輝度を有し得る。前記パラメータは、周波数パラメータ及び／又はタイミングパラメータを有し得る。発光ダイオード１１、１２は、例えば、積み重ねられた有機発光ダイオードである場合、直列枝の一部を形成することができ、又は並列枝の一部を形成することができる。内部インピーダンス４１、４２は、容量２１、２２及び抵抗率３１、３２を有することができる。

本発明は、添付図面及び上述の記載において、詳細に説明及び記載されたが、このような図例及び説明は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであり、限定的なものとみなされるべきではなく、本発明は、開示されている実施例に限定されるものではない。例えば、異なる開示された実施例の異なる部分が、新規な実施例に組み合わせられている、実施例において本発明を機能させることが可能である。

開示されている前記実施例に対する他の変化は、前記添付図面、本明細書及び添付請求項の熟慮により、添付請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され、行われることができる。添付請求項において、「有する」という語は、請求項に記載されていない構成要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形の構成要素は、複数のこのような構成要素を排除するものではない。単一の要素又は他のユニットが、前記請求項に列挙されている幾つかの項目の機能を実現しても良い。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されることができないと示すものではない。コンピュータプログラムは、例えば、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶装置媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体において記憶される／配布されても良いが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介するような、他の形態において配布されても良い。添付請求項における如何なる符号も、この範囲を制限するものとしてみなしてはならない。

Claims (3)

1. 第１の発光ダイオードと第２の発光ダイオードとの群に信号を供給するための装置を有する発光ダイオード駆動装置であって、
   前記第１の発光ダイオードは、第１の値を有する前記信号の周波数に応答して第１の輝度を生成し、前記第１の値とは異なる第２の値を有する前記信号の周波数に応答して第２の輝度を生成するための第１の内部インピーダンスを有し、
   前記第２の発光ダイオードは、前記第１の値を有する前記周波数に応答して第３の輝度を生成し、前記第２の値を有する前記周波数に応答して第４の輝度を生成するための前記第１の内部インピーダンスとは異なる第２の内部インピーダンスを有し、
   第１の比は、前記第２の輝度で除算された前記第１の輝度によって規定され、第２の比は、前記第４の輝度で除算された前記第３の輝度によって規定され、前記第１の比は、前記第２の比と異なっており、
   前記第１の発光ダイオード及び前記第２の発光ダイオードは、直列枝の一部を形成している、積み重ねられた有機発光ダイオードである、発光ダイオード駆動装置。
2. 前記積み重ねられた有機発光ダイオードは、前記有機発光ダイオードのうちの少なくとも１つを介して前記装置に電気的に結合されている透明電極によって分離されている、請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
3. 請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置と、前記発光ダイオード駆動装置に電力を供給する電源とを有する、デバイス。

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