[发明专利]LED驱动装置、照明装置、以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED(发光二极管)驱动装置、将LED用作其光源的照明装置、以及投影型显示装置。 

背景技术

场序显示装置是投影型显示装置的示例，而且通过分时显示R(红)、G(绿)、B(蓝)形成彩色图像。示例DLP(数字光处理)投影仪中彩色图像的形成通过以下步骤实现：采用高压汞灯等等作为光源；通过色轮将来自光源的白光分离成各种色彩；通过诸如DMD(数字微镜器件)之类的反射性器件调制色彩分离的光；以及然后通过投影光学系统将经调制的光投影在屏幕上。 

在由具有这样的反射性器件的显示装置实现的亮度表现的低强度显示中，量化噪声引起问题。为解决此问题，采用诸如高压汞灯之类的灯的常规显示装置配备有附连至色轮的各扇形体的ND(中性密度)滤光片。ND滤光片被设计用来将强度降低至约10％，以使低强度显示中的表观位能被增强从而降低量化噪声。 

场序显示装置的另一示例采用RGB色彩的LED作为光源代替具有色轮的白灯光源。RGB LED以分时方式发射光，且因而所发射的光进入反射装置以进行调制。所得的光然后通过投影光学系统投影到屏幕上以形成彩色图像。在此情况下，注意各个LED的光发射通过脉冲调制开启和关闭。 

同时，液晶显示器是直视显示装置的示例。液晶显示器的光源已经开始采用固态照明(例如LED)代替荧光管。液晶显示器的性能改进已经通过一种技术(称为区域有源技术(area-active technique))实现。在该技术中，液晶显示装置配备的多个LED的强度针对这样的LED分组改变，如由液晶显示装置根据要显示的视频图像所确定地。因此可视动态范围改变从而 导致上述的性能改善。 

[专利文献1]JP-A-2001-313423 

[专利文献2]JP-A-2002-203988 

[专利文献3]JP-A-2004-274872 

[专利文献4]JP-A-2005-142137 

发明内容

本发明要解决的问题 

配备有LED光源的显示装置仍具有在低强度显示下的量化噪声问题。在未设置有色轮的情况下，诸如在具有灯光源的常规显示装置中采用的ND滤光片之类的这类对策不能在具有LED光源的显示装置的情况下采取。 

与使用ND滤光片可获得的效果相同的效果可通过减少从各个LED发射的光的量实现。LED的发光量的减少可例如通过基于脉冲的光调制实现。然而，各个LED的光发射受场序显示装置中的脉冲调制控制，以使基于脉冲的光调制不可用。 

减小流过LED的电流是实现从各个LED发射的光量减少的另一方法。在通过改变电流大小的光调制中，降低功率是一个问题。所检测的电流被转换成电压，且所得的电压在此类型的调制中用于反馈。然而，小电流导致小反馈电压，这将使光调制控制困难。 

专利文献1公开了采用基于开关电路的技术的发光二极管驱动装置。所公开的装置采用基于利用单个电阻器的控制的电流检测方法，而且不能处理微小电流。此外，电路的配置可能具有由比较器的偏置引起的问题。 

专利文献2公开了被配置成通过峰值检测改善效率的发光元件驱动电路。然而，所公开的电路不适用于从大电流到微小电流的恒定电流调节。 

专利文献3还公开了采用基于开关电路的技术的发光二极管驱动装置。所公开的装置采用基于利用单个电阻器的控制的电流检测方法，而且不能处理微小电流。此外，电路的配置可能具有由比较器的偏置引起的问题。 

专利文献4公开了采用基于开关的光调制方法的发光二极管驱动装 置，因此不能在场序显示装置中使用。此外，开关使噪声的影响更可能产生。 

鉴于迄今已描述的内容，本发明提供具有以下特征的LED驱动装置。LED驱动装置如果在投影型显示装置中使用，则能够将LED的亮度稳定地降低至与使用ND滤光片的情况下能获得的效果相同的水平。LED驱动装置如果在直视型显示装置中使用，则能够通过基于电流的光调制控制而不是基于脉冲的光调制控制的区域有源技术来驱动显示装置。本发明还提供照明装置和显示装置，它们各自采用具有上述特征的LED光源从而减少了噪声的产生。 

解决这些问题的手段 

本发明提供一种LED驱动装置，包括：驱动电压切换装置，其用于根据定时信号在第一驱动电压与第二驱动电压之间切换；反馈电路，第一和第二驱动电压中的任一个施加于该反馈电路，且其由此确定流过LED的电流。该反馈电路包括用于根据定时信号控制流过LED的电流的电流控制装置。