(57)【要約】  本発明は、半導体光源を駆動制御する回路装置および駆動制御方法に関する。この回路装置には、タイミング信号（int Strobe）を形成し画像値テーブルを作成するビデオエレクトロニクスと、デジタル部分（１）およびアナログ部分（３，７）から成るドライバ回路と、１つまたは複数の半導体光源を有する半導体光源モジュール（５）とが設けられている。前記ドライバ回路と前記半導体光源モジュール（５）の間に、スイッチ（Ｓ１，Ｓ２，．．．）が配置されており、該スイッチは前記ドライバ回路によって駆動制御され、ＤＡ変換器（７）の後で、前記半導体光源モジュール（５）の目標輝度を制御する信号をアースに切り換えることができる。前記スイッチの使用は、いっそう短い光パルスの形成を可能とし、前記光パルスの最小パルス時間は前記ＤＡ変換器（７）の遅延時間に依存していない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイミング信号（３３）を形成し画像値テーブルを作成するビデオエレクトロニクスと、
デジタル部分（１）およびアナログ部分（３，７）から成るドライバ回路と、
１つまたは複数の半導体光源を有する半導体光源モジュール（５）
とが設けられている、
半導体光源を駆動制御する回路装置において、
前記ドライバ回路と前記半導体光源モジュール（５）の間に、スイッチ（Ｓ１，Ｓ２，．．．）が配置されており、
該スイッチは、前記ドライバ回路によって駆動制御され、前記半導体光源モジュール（５）に対する出力供給のための目標値をＡＤ変換器から論理値０に切り換え接続可能であることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記ドライバ回路のデジタル部分にはマイクロコントローラが含まれている、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記スイッチはタイミング信号デコーダロジックによって駆動制御される、請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
全ての前記スイッチは１つの出力によって共通に制御される、請求項２記載の回路装置。
【請求項５】
前記スイッチは各々１つの出力によって別個に制御される、請求項２記載の回路装置。
【請求項６】
前記スイッチは１つの出力によって別個に制御され、
該出力によってコーディングされた信号が送出され、スイッチ駆動制御回路（４）には、個々のスイッチを前記コーディングされた信号に基づきスイッチオンおよびスイッチオフするデコーダロジックが含まれる、請求項２記載の回路装置。
【請求項７】
タイミング信号（３３）を形成し画像値テーブルを作成するビデオエレクトロニクスと、
デジタル部分（１）およびアナログ部分（３，７）から成るドライバ回路と、
出力ドライバ段と１つまたは複数の半導体光源が設けられている半導体光源モジュール（５）
とにより半導体光源を駆動制御する駆動制御方法において、
前記ドライバ回路がアナログ輝度信号を出力し、該アナログ輝度信号が前記出力ドライバ段に入力され、該出力ドライバ段の入力端をＡＤ変換器からアースに切り換え接続可能であることを特徴とする駆動制御方法。
【請求項８】
前記切り替えは、タイミング信号デコーダロジックによって実行される、請求項７記載の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光源が設けられた投影装置に関する。この場合、殊に前面投影用および背面投影用のマイクロディスプレイアプリケーションが挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
高出力の発光ダイオードのような高出力の半導体光源は、これまでは高圧放電ランプに留めおかれていた用途に、かなり最近になって次第に利用されてきている。現在投影分野において半導体光源はその分野での要求に応じるために、連続的には駆動制御されず、パルス的に駆動される。その際、著しく短いパルスで動作させられ、これらのパルスはそのためにいっそう高い出力密度を有している。
【０００３】
ディスプレイの用途では、複数色、通常は少なくとも３つの色が使用される。駆動制御回路は、入力信号を処理するビデオエレクトロニクスとドライバエレクトロニクスに分けられており、さらにこのドライバエレクトロニクスはしばしばデジタル部分およびアナログ部分に分けられ、それらの部分はＤＡ変換器を介して接続されている。このビデオエレクトロニクスは、入力信号に応じてドライバエレクトロニクスへ所定の色を組み込むという指示を与える。その後にドライバエレクトロニクスのデジタル部分において、所定の時間後に所望の色の輝度値を出力するプロセスがトリガされる。この輝度値およびタイミングは、ビデオエレクトロニクスによって作成されるテーブル内にある。デジタルのドライバエレクトロニクスは、ビデオエレクトロニクスの要求に基づいていわゆるストローブでこのようなテーブルを読み取り、読み取られた値に基づいて目標値信号を形成する。それによって、アナログのドライバ部分は、所望の輝度を有する相応の色の半導体光源をスイッチオンさせる。ディスプレイの用途では、複数色を連続して投影するために、パルスが送出された後でその色の半導体光源を再びスイッチオフしなければならない。なぜならば、その次の色を投影可能にするためである。このためには、デジタルドライバエレクトロニクスにおいてさらに別の段階が必要である。つまり、ゼロ値をＡＤ変換器のバッファに入力する必要があり、その後このゼロ値がアナログ値として出力され、それに続いてアナログ部分が半導体光源を再びスイッチオフするのである。
【０００４】
すなわち、ストローブ信号と半導体光源の実際のスイッチオンないしはスイッチオフとの間で、所定の時間が経過する。半導体光源のスイッチオンではこのことは問題にはならない。なぜならば、ビデオエレクトロニクスの遅延時間は既知であり、このビデオエレクトロニクスの遅延時間もタイミングに算入されるためである。しかしながら、半導体光源のスイッチオフではこのことは問題となってしまう。なぜならば、最小スイッチオン時間がドライバエレクトロニクスの処理速度に依存するためである。この理由から、ドライバエレクトロニクスには、高速のロジックおよび高速のＡＤ変換器を設けなければならない。というのも、さもなければドライバエレクトロニクスが、要求される処理速度を達成することができないためである。ところが、高速のＡＤ変換器および高速のロジック（例えば高速クロック制御のマイクロコントローラ）は、きわめてコストがかかる。このことは、最終製品の価格形成に不利な影響を及ぼす。
【０００５】
発明の課題
それ故に本発明の課題は、上述の欠点をもはや有さず比較的緩慢なひいては比較的低コストのロジックで済む回路装置および駆動制御方法を提案することである。
【０００６】
発明の開示
前記課題は、請求項１の特徴部分および請求項７の方法の特徴部分によって解決される。殊に有利な本発明の実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明が基礎としているのは、半導体光源がパルス形態の光放射後、常にスイッチオフされるという点である。このことによって、ＡＤ変換器にただ一度新たな値を入力し、スイッチを介して半導体光源をスイッチオンおよびスイッチオフすることが可能となる。このことは、装置全体の性能を制限することなく緩慢なコンポーネントを使用することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来技術による回路装置のブロック回路図
【図２】本発明による回路装置のブロック回路図
【図３】従来技術と本発明による重要ないくつかの信号経過の対照図
【０００９】
本発明の有利な実施形態
従来技術による回路装置のブロック回路図が図１に示されている。ドライバエレクトロニクス１のデジタル部分には、タイミング信号デコーダロジック１３とＤＡ変換器７に対するコントロールロジック１１とが設けられている。アナログ部分は、ＤＡ変換器７と制御ロジック３と複数の半導体光源モジュール５とから成る。この半導体光源モジュール５はＬＥＤ用の出力ドライバ段とＬＥＤ自体から成る。この出力ドライバ段にアナログ輝度信号が入力され、この信号によってこれらＬＥＤは所望の輝度レベルでスイッチオンさせられ、または論理値０に相当するアナログ信号の場合にはスイッチオフさせられる。タイミング信号デコーダロジックは、ビデオエレクトロニクス（図示せず）からのタイミング信号′ストローブ′を受信する。このタイミング信号は処理され、タイミング信号デコーダロジックは適切な時点でスタート信号をコントロールロジック１１へ出力する。このロジックは、ビデオエレクトロニクスによって作成され１つの画像の種々のフェーズのタイミング値および輝度値が保存されているテーブルを読み取る。さて、次に経過を図３に示す。上部三分の一にはビデオエレクトロニクスによって形成されるタイミング信号が示されており、中央三分の一には従来技術による回路装置の信号およびその動作が示されている。
【００１０】
ブロック２１はテーブルを読み取るために設けられている。このことは、タイミング信号が論理値１になるとただちに時点Ｔ１で始まる。テーブルから値が求められるとただちに、この値はＤＡ変換器のバッファに書き込まれる（ブロック２３）。ブロック２５では、このバッファが完全に更新されるとただちに、ＤＡ変換器が動作状態に入る。これによって、アナログ出力端にデジタル値に相当するアナログ信号が生じる。これら全てのために、ドライバ回路は時間ｔＬＯＧ１を要する。アナログ信号が出力されるとただちに、ドライバ回路のアナログ部分は半導体光源モジュール５をスイッチオンさせる。このプロセスには時間ｔＤＡＣｓｅｔ１が必要である。
【００１１】
時点Ｔ３でタイミング信号は再び論理値０になる。この時点では、アナログ値を再び０にセットしひいては半導体光源モジュールをスイッチオフするために、一連の処理手順が再度進められる。時点Ｔ１と時点Ｔ３の間の時間は、タイミング信号時間ｔＳＴＢと同じである。処理時間ｔＬＯＧ１は、装置全体の最小パルス時間について決定的に作用する。なぜならば、処理時間ｔＬＯＧ１の期間が最小タイミング信号時間ｔＳＴＢ、ｍｉｎに近づいてくると、もはやタイミングを保持することができないためである。それ故に、最小パルス長ひいては最小タイミング信号時間ｔＳＴＢ、ｍｉｎは、ドライバ回路の処理速度に直接依存する。
【００１２】
この点が、本発明の出発点である。本発明によれば、ＡＤ変換器は輝度の調整のみに用いられる。その結果として、ＡＤ変換器は一色につきこの変換処理手順を２度行う代わりにただ１度実行させればよくなる。制御ロジック３の後ろのアナログ出力端とＬＥＤモジュールの間にスイッチが設けられており、このスイッチはＡＤ変換器のアナログ値をこのＬＥＤモジュールに供給するか、またはＬＥＤモジュールのアナログ入力端をアースに接続する。後者は論理値０に相当する。本発明による駆動制御方法の信号およびその動作が、図３の下部三分の一に示されている。ロジックブロック２１〜２５の長さが示すように、処理時間は実質的に長くなり、したがって処理速度は遅くなる。これは、比較的緩慢に動作する低コストのコンポーネントを使用することによる。
【００１３】
信号５１は、ＤＡ変換器の出力を示している。デジタル処理が終了するとただちに、このＤＡ変換器の出力が切り換えられる。このためにかかる時間ｔＬＯＧ２は、時間ｔＬＯＧ１よりも長い。ＡＤ変換器が確実に切り替わるとただちに、相応の色のスイッチＳｘがスイッチオンさせられる（信号５３）。それに伴って、出力ドライバ段はＤＡ変換器からのアナログ信号５１を受信し、ＬＥＤをスイッチオンする（信号５５，５７）。
【００１４】
時間ｔＳＴＢ、つまりパルス時間の後に、スイッチは再びアースに接続させられ、それに応じてＬＥＤはスイッチオフさせられる。ＡＤ変換器はこの場合その当初の値のままであり、つまりＡＤ変換器からの信号は０にはされない。次の段階に対しても、ＡＤ変換器は新たな輝度に合わせて調整されるだけである。
【００１５】
ＡＤ変換器が輝度の調整に対してのみ動作することから、処理時間は実質的にクリティカルなものではなくなる。ＡＤ変換器はつまりはパルスの前にしか動作せず、すなわち、変換器の遅延時間は最小パルス長に対して何ら作用しないのである。逆に本発明には、きわめて短い最小パルス長を実現可能であるという大きな利点がある。なぜならば、パルス中に処理を実際に行わなければならないわけではなく、この処理の大部分をパルス休止中に行うことができるためである。パルスの前の比較的長い処理時間はビデオエレクトロニクスによって容易に補償することができるために、緩慢に動作するコンポーネントが設けられていたとしても、本発明による駆動制御方法はいかなる欠点も有していない。
【００１６】
ドライバエレクトロニクスがほかの事象を処理するために随意に使用できる時間も、ブロック２７に示すように、従来技術と比較して長くなっている。さらに別の利点は、この時間をパルス中にもパルス休止中にもとることができるという点にある。
【００１７】
有利には、全てのスイッチは１つの出力によって共通に制御される。
【００１８】
また有利には、スイッチは各々１つの出力によって別個に制御される。
【００１９】
さらに有利には、スイッチは１つの出力によって別個に制御され、この出力によってコーディングされた信号が送出され、スイッチ駆動制御回路４には、個々のスイッチをそのコーディングされた信号に基づきスイッチオンおよびスイッチオフするデコーダロジックが含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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