專利名稱：用于半導(dǎo)體光源的電路裝置和激勵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配備有半導(dǎo)體光源的投影設(shè)備。在此尤其是要提及用于前 投影和背投影的微顯示應(yīng)用。
背景技術(shù)：
大功率的半導(dǎo)體光源如大功率發(fā)光二極管近來越來越多地使用在目 前為高壓放電燈保留的應(yīng)用中。正是在投影領(lǐng)域中，半導(dǎo)體光源并非連續(xù) 地被激勵而是脈沖式地被驅(qū)動，以便滿足那里的要求。在此，借助極短的 脈沖來工作，這些脈沖為此具有非常高的功率密度。
在顯示應(yīng)用中，使用了多種色彩，通常為至少3種色彩。激勵電路劃 分成視頻電子裝置，其處理輸入信號；以及驅(qū)動電子裝置，其通常分為 數(shù)字部分和模擬部分，它們通過lt/模轉(zhuǎn)換器相連接。視頻電子裝置根據(jù) 輸入信號指示驅(qū)動電子裝置接通確定的色彩。隨后，在驅(qū)動電子裝置的數(shù) 字部分中觸發(fā)如下過程該過程在確定的時間之后引起輸出所希望的色彩 的亮度值。該亮度值和定時在由視頻電子裝置產(chǎn)生的表中。數(shù)字驅(qū)動電子 裝置響應(yīng)于視頻電子裝置的請求(所謂的選通脈沖(Strobe))讀取該表 并且根據(jù)所讀取的值產(chǎn)生額定值信號。模擬驅(qū)動器部分于是接通具有所希 望的亮度的相應(yīng)色彩的半導(dǎo)體光源。因?yàn)樵陲@示應(yīng)用中將色彩相繼地投 影，所以彩色半導(dǎo)體光源必須在發(fā)出的脈沖之后又被關(guān)斷，由此可以投影 接下來的色彩。這要求在數(shù)字驅(qū)動電子裝置中的另一循環(huán)。必須將零值輸 入撒數(shù)轉(zhuǎn)換器的緩沖存儲器中并且該零值于是作為模擬值被輸出，隨后 模擬部分又關(guān)斷半導(dǎo)體光源。
于是在半導(dǎo)體光源的實(shí)際接通或關(guān)斷與選通脈沖信號之間經(jīng)過某一 時間。在接通半導(dǎo)體光源時這不是問題，因?yàn)樵撗舆t時間對于視頻電子裝 置而言是已知的并且計(jì)入定時中。然而在關(guān)斷時這會有問題，因?yàn)樽钚〗?通持續(xù)時間取決于驅(qū)動電子裝置的處理速度。由于該原因，所以驅(qū)動電子 裝置必須具有快速的邏輯電路和快速的撒數(shù)轉(zhuǎn)換器，因?yàn)橐蝗辉擈?qū)動 電子裝置就不能達(dá)到所要求的處理速度。然而快速的撒數(shù)轉(zhuǎn)換器和快速的邏輯電路(例如高速時鐘控制的微控制器)非常昂貴，這在最終產(chǎn)品的 定價方面有不利影響)。
任務(wù)
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種激勵方法和一種電路裝置，其不再具 有上述缺點(diǎn)，并且以更為緩慢的且因此成本更為低廉的邏輯電路就能實(shí) 現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
該任務(wù)通過權(quán)利要求1和方法權(quán)利要求7的特征來解決。本發(fā)明的特 別有利的實(shí)施形式在從屬權(quán)利要求中描述。
本發(fā)明基于如下事實(shí)半導(dǎo)體光源在脈沖形狀的光輸出之后一直被關(guān) 斷。這使得可能僅一次地將新的值輸入到撒數(shù)轉(zhuǎn)換器中，并且通過開關(guān) 將半導(dǎo)體光源接通和關(guān)斷。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，能夠使用緩慢的部件，而整 個裝置的性能不會受到限制。


圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電路裝置的方框電路圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的電路裝置的方框電路圖。
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和根據(jù)本發(fā)明的幾個重要的信號變化過程 的對比。
具體實(shí)施例
在圖1中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電路裝置的方框電路圖。驅(qū)動電子裝 置1的數(shù)字部分包含定時信號解碼邏輯電路13和用于數(shù)/模轉(zhuǎn)換器7的控 制邏輯電路11。模擬部分包括lt/模轉(zhuǎn)換器7、控制邏輯電路3和發(fā)光二 極管模塊5。發(fā)光二極管模塊5包括用于LED的功率驅(qū)動器和LED本身。 模擬亮度信號被輸入功率驅(qū)動器，使得LED于是被接通到所希望的亮度 水平上或者在對應(yīng)于邏輯0的模擬信號的情況下被關(guān)斷。定時信號解碼邏 輯電路從視頻電子裝置(未示出)接收定時信號"選通脈沖(Strobe定時信號被處理，并且定時信號解碼邏輯電路在正確的時刻將起動信號輸 出給控制邏輯電路11。該邏輯電路讀取由視頻電子裝置產(chǎn)生的表，其中 在該表中存儲了針對圖像的不同階段的定時值和亮度值。1^的過程參見
圖3最為清楚。在上部三分之一中繪制有由視頻電子裝置產(chǎn)生的定時信 號，在中部三分之一中繪制有才艮據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電路裝置的活動和信號。
框21表示表的讀取。當(dāng)定時信號為邏輯l時，在時刻L開始讀取。 一旦從該表中確定了這些值，則這些值被寫入勿模轉(zhuǎn)換器的緩沖存儲器 中(框23)。在框25中， 一旦緩沖存儲器被完全更新，則^t/模轉(zhuǎn)換器就 激活，使得在模擬輸出端存在對應(yīng)于數(shù)字值的模擬信號。對于所有這些過 程，驅(qū)動電路需要時間tLOQ。 一旦輸出模擬信號，則驅(qū)動電路的模擬部 分接通LED模塊5。該過程需要時間tDACsetl。
在時刻T3，定時信號又變?yōu)檫壿?。在該時刻，整個過程又進(jìn)行一次， 以便將模擬值再次置于0并且由此關(guān)斷LED模塊。在時刻1\和13之間
的時間等于定時信號持續(xù)時間tSTB。處理時間tLCK^對于整個該裝置的最
小脈沖持續(xù)時間具有決定性的地位，因?yàn)楫?dāng)處理時間tixx^的持續(xù)時間接
近最小定時信號持續(xù)時間tSTB, min時，不再可以遵守該定時。最小脈沖長 度和由此最小定時信號持續(xù)時間tsTB，幽于是直接取決于驅(qū)動電路的處理 速度。
在此基礎(chǔ)上開始本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，衞數(shù)轉(zhuǎn)換器僅僅用于調(diào)節(jié)亮 度，使得該轉(zhuǎn)換器針對每種色彩都僅需一次而非兩次地執(zhí)行轉(zhuǎn)換過程。在
控制邏輯電路3下游的模擬輸出端和LED模塊之間設(shè)置有開關(guān)，其將撒 數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬值接通到LED模塊或者將LED模塊的模擬輸入端接到 地，地對應(yīng)于邏輯0。根據(jù)本發(fā)明的激勵方法的信號和活動在圖3的下部 分三分之一處示出。如從邏輯框21-25的長度可看到的是，處理時間明顯 更長，于是處理i!JL更低。這是由于使用了成本更為低廉的緩慢工作的器 件引起的。
信號51描述了數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸出。 一旦數(shù)字處理結(jié)束，則勿模轉(zhuǎn)換
器切換。這持續(xù)時間tLOG2，該時間比時間ttxx^大。 一，數(shù)轉(zhuǎn)換器可靠
地切換，則相應(yīng)的色彩的開關(guān)Sx接通(信號53)。由此，功率驅(qū)動器接收 Ifc/模轉(zhuǎn)換器的模擬信號51并且接通LED (信號55、 57 )。
在時間tsTB即脈沖持續(xù)時間之后，開關(guān)又接到地，i^LED關(guān)斷。 撒數(shù)轉(zhuǎn)換器在此保持其原始值，該撒數(shù)轉(zhuǎn)換器信號于是并未被置于0。 對于接下來的循環(huán)，撒數(shù)轉(zhuǎn)換器僅僅設(shè)置到新的亮度上。由于撒數(shù)轉(zhuǎn)換器僅僅為了調(diào)節(jié)亮度而工作，所以處理時間基本上并 不關(guān)鍵。撒數(shù)轉(zhuǎn)換器在僅僅脈沖之前工作，也就是說該轉(zhuǎn)換器的延遲時 間對于最小脈沖長度無關(guān)緊要。而本發(fā)明具有能夠?qū)崿F(xiàn)非常短的最小的脈 沖長度的大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵诿}沖期間實(shí)際上不必進(jìn)行處理，而是可以在該 脈沖停頓期間進(jìn)行大部分的處理。由于在該脈沖之前的較長的處理時間可 以由視頻電子裝置容易地補(bǔ)償，所以根據(jù)本發(fā)明的激勵方法即使在較為緩 慢工作的部件的情況下也毫無不利。
如從框27中可看到的那樣，提供給驅(qū)動電子裝置以完成其他事務(wù)的 時間相對于現(xiàn)有技術(shù)同樣延長。另 一優(yōu)點(diǎn)在于該時間在脈沖期間和在脈沖 停頓期間可以出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于激勵半導(dǎo)體光源的電路裝置，具有視頻電子裝置，其產(chǎn)生定時信號(33)和圖像值表；驅(qū)動器電路，其包括數(shù)字部分(1)和模擬部分(3，7)；以及半導(dǎo)體光源模塊(5)，其可以包含一個或更多個半導(dǎo)體光源，其特征在于，在驅(qū)動器電路與半導(dǎo)體光源模塊之間設(shè)置有開關(guān)(S1，S2，…)，所述開關(guān)由驅(qū)動器電路激勵并且可以將為半導(dǎo)體光源模塊供電的額定值與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器無關(guān)地切換到邏輯0。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，驅(qū)動器電路的數(shù) 字部分包含微控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，開關(guān)由定時信號
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，所有開關(guān)共同由 輸出端控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，每個開關(guān)單獨(dú)地 由輸出端控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于，開關(guān)單獨(dú)地由輸出端控制，其中所述輸出端輸出編碼過的信號，并且開關(guān)激勵電路(4) 具有解碼邏輯電路，該解碼邏輯電糾艮據(jù)編碼過的信號接通和關(guān)斷相應(yīng)的開關(guān)。
7. —種用于激勵半導(dǎo)體光源的激勵方法，具有視頻電子裝置，其 產(chǎn)生定時信號(33)和圖像值表；驅(qū)動器電路，其包括數(shù)字部分(1)和 模擬部分(3， 7);以及半導(dǎo)體光源模塊(5),其包含功率驅(qū)動器和一個 或更多個半導(dǎo)體光源，其特征在于，驅(qū)動器電路輸出模擬亮度信號，該模 擬亮度信號被輸入到功率驅(qū)動器，并且功率驅(qū)動器的輸入端能夠由撒數(shù) 轉(zhuǎn)換器切換到地。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的激勵方法，其特征在于，由定時信號解碼 單元實(shí)現(xiàn)切換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于激勵半導(dǎo)體光源的電路裝置和激勵方法，具有視頻電子裝置，其產(chǎn)生定時信號(int Strobe)和圖像值表；驅(qū)動器電路，其包括數(shù)字部分(1)和模擬部分(3，7)；以及半導(dǎo)體光源模塊(5)，其可以包含一個或更多個半導(dǎo)體光源，其中在驅(qū)動器電路與半導(dǎo)體光源模塊之間設(shè)置有開關(guān)(S1，S2，…)，所述開關(guān)由驅(qū)動器電路激勵并且所述開關(guān)可以將控制半導(dǎo)體光源模塊的額定亮度的信號在數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(7)之后切換到地。開關(guān)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生非常短的光脈沖，這些光脈沖的最小脈沖持續(xù)時間與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的延遲時間無關(guān)。
文檔編號H05B33/08GK101681596SQ200780053310
公開日2010年3月24日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者彼得·尼德邁爾, 拉爾夫·希英 申請人:奧斯蘭姆有限公司