シフトレジスタ及びレベルシフタを有するＬＥＤストリング駆動装置
本発明は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる装置であって、前記ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に関して、−対応するＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素14,15と結合される制御可能なシャントスイッチ22,42と、−シャントスイッチ22,42へ結合される制御出力ポート、データ入力ポート及びクロック入力ポートを有し、シャントスイッチ22,42を制御するスイッチ制御手段30,44と、−スイッチ制御器手段30,44へ割り当てられるレベルシフト手段32であって、制御入力データをプログラミングモードにおいてスイッチ制御器手段30,44によって受け入れられるのに十分なレベルへ変更させ、且つ、シャントスイッチ22,42の制御を可能にするように適合されるレベルシフト手段32と、を含む、装置に関する。ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素14,15のスイッチ制御器手段30,44は、直列−並列変換器手段31を形成するように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる駆動装置に関する。本発明は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる駆動装置方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ又はＯＬＥＤ(有機発光ダイオードダイオード)を使用する発光装置は、一般照明応用例に関してより多くの関心を得ている。ＬＥＤ及びＯＬＥＤは、多くの量の光を発生させるのに使用され得、高速なスイッチングを可能にするという有益な点を有する。これらは、一方で一般的な光源として使用され得るが、他方では、表示又はデザイン要素として使用され得る。発光装置におけるＬＥＤ／ＯＬＥＤを制御するために、いわゆる駆動装置が使用される。この分野において、このような駆動装置をいかに設計するかに関していくつかの解決法が存在している。例えば、米国特許出願公報第2006/0038803A1号又は国際特許出願公報第2006/107199A2号は、ＬＥＤストリングを形成するように直列に接続されるＬＥＤをいかに制御するかに関しての解決法を開示している。
【０００３】
一般的に、走査マトリクスを使用することは、複数のＬＥＤ(又はＯＬＥＤ)を個別に制御する最も明確な手法である。しかし、欠点は、個々のＬＥＤの低い利用率である。多重化が原因により、各ＬＥＤに関する活性化時間として、時間サイクルのうちのほんのわずかのみが使用される。したがって、ＬＥＤの光学出力は、定格値よりも低くなり得る。高出力ＬＥＤにおけるピーク電流は特定の値に制限されるので、暗い時間をより大きい設定項目により補償することは可能ではない。
【０００４】
１つのストリングのみ（すなわち、例えば、行又は列などとして、１次元に接続される複数のＬＥＤ）が制御される場合において、２つの可能性が従来の技術分野において以下のように提案されている。
【０００５】
１つ目としては、全てのＬＥＤが１つの端子で共通の電位に接続され得、他の端子が切り替えをされる。この場合、特定の電流制限手段が各個別のＬＥＤに関して必要とされる。
【０００６】
２つ目としては、ＬＥＤを直列に接続することが可能である。この場合、１つの電流制限ブロックのみが必要とされるが、ストリング内の浮動参照電位が原因により個別のＬＥＤを切り替えすることは複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
２つ目の可能性に関して、本発明の目的は、上述の課題を解決し、そして、簡単、費用効果的且つスケーラブルである装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この及び他の目的は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる装置であって、前記ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に関して、
−対応する前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素と結合される制御可能なシャントスイッチと、
−前記シャントスイッチへ結合される制御出力ポート、データ入力ポート及びクロック入力ポートを有し、前記シャントスイッチを制御するスイッチ制御手段と、
−前記スイッチ制御器手段へ割り当てられるレベルシフト手段であって、前記制御入力データをプログラミングモードにおいて前記スイッチ制御器手段によって受け入れられるのに十分なレベルへ変更させ、且つ、前記シャントスイッチの制御を可能にするように適合されるレベルシフト手段と、
を含み、前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の前記スイッチ制御器手段が、直列−並列変換器手段を形成するように設けられる、装置によって解決される。
【０００９】
言い換えると、本発明の装置は、モジュール的に構築され、ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素は、１つのモジュールユニットを割り当てられる。各モジュールユニットは、このモジュールユニットが互いに適切に直列に結合される場合に、直列−並列変換器手段のうちの１つの段を形成するように適合されるスイッチ制御器手段を含む。モジュールユニットのスイッチ制御器手段は、対応するシャントスイッチを制御するためのバイナリ制御値を記憶する。各スイッチ制御器手段は、装置の第１のモジュールユニットへ制御値を直列に供給するとともに、前記直列−並列変換器手段の段を通じて直列データストリームをクロック処理することによって、制御値を受け取る。
【００１０】
ストリングの個別のＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素が浮動参照電位を有するので、各モジュールユニットは、ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素へ並行に結合されるシャントスイッチの参照点及びスイッチ制御器手段出力信号の電位を整合させるように適合されるレベルシフト手段を含むように、構成される。
【００１１】
本発明の装置は、例えば、要素をスイッチオフ及びオンにするなどの、ストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に制御することを可能にさせる。この特徴は、効率に関する欠点を有さない画素化されるＬＥＤランプの使用を可能にする。上述されるように、本発明の装置は、３つの本質的な特徴を含み、すなわち、ストリングを簡単な直列データ源へ接続する直列−並列変換器手段と、直列接続のＯＬＥＤ／ＬＥＤを駆動させるのに必要とされるレベルシフト手段と、シャントスイッチと、である。
【００１２】
ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の個別の活性化が使用される場合、制御電子機器が原因による何の追加的な損失も存在しない。要するに、本発明の装置は、個別の制御のないＯＬＥＤ／ＬＥＤの通常のストリングに関して使用される場合に非常に優れた効率性が達成され得、個別のアドレス指定手段が使用される場合にＯＬＥＤ／ＬＥＤの非常に高い利用性が達成されるという有利な点を有する。
【００１３】
本文書の文脈において、「ＬＥＤ」又は「ＬＥＤ要素」という表現は、一方で、ＬＥＤ及びＯＬＥＤ要素を意味するが、他方では、１つのＬＥＤ又はＯＬＥＤのみだけでなく、２つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤの直列若しくは並列接続又は直列及び並列の混合をも意味することを特記されるべきである。
【００１４】
好ましい実施例において、前記シャントスイッチが、前記スイッチ制御器手段が、直列データストリームによってプログラムされる場合にスイッチオンされる。好ましい実施例において、ＬＥＤ要素は、プログラミングモードにおいて０又は小さい負の値に供給電流を設定することによって切り替えされ、これにより、制御値が直列−並列変換器の段を通じてシフトされる場合に、ＬＥＤ要素の活性化を防ぐ。
【００１５】
好ましい実施例において、前記シャントスイッチが、トランジスタであり、好ましくは電界効果トランジスタである。より好ましくは、前記スイッチ制御器手段が、前記クロック入力ポートを介してトリガされるＤラッチ回路である。更に好ましくは、前記レベルシフト手段が、直列に接続され且つ前記ラッチ手段の電位参照点と前記クロック入力ポートとの間に設けられるコンデンサ及び第１ダイオードを含み、前記クロック入力ポートが、前記ラッチ手段によって形成される前記直列−並列変換器手段のプログラミングにおいて第２ダイオードを介してクロック・供給（Clock_and_Supply）信号を供給される。更に好ましくは、抵抗器が前記ラッチ手段の前記クロック入力ポートと前記参照点との間に結合される。
【００１６】
好ましい実施例において、ラッチ手段の前記データ入力ポートが、前記直列−並列変換器手段を形成するために、先行するラッチ手段の前記出力ポートと結合される。
【００１７】
好ましい実施例において、電流制限抵抗器が、前記ラッチ手段の前記データ入力ポートと、前記先行するラッチ手段の前記データ出力ポートとの間に設けられる。
【００１８】
上述の特徴は、実際に有利であることが証明されている。しかし、上述の態様は、本発明の装置を設計することへの１つの好ましい解決法であり、唯一の設計ではないことを特記されるべきである。当然、本発明の概念は、異なるようにも実施化され得る。
【００１９】
本発明の目的は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる方法であって、
直列−並列変換器を設けるステップと、
前記ストリングにおける各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に対して、シャントスイッチを設けるステップであって、各シャントスイッチが前記直列−並列変換器の対応する段へ割り当てられる、ステップと、
直列データストリームを供給することによって前記変換器をプログラミングするステップであって、前記シャントスイッチが、プログラミングにおいてスイッチオンにされる、ステップと、
電力を前記ストリングへ供給することとともに、前記直列−並列変換器の並列出力信号によって前記シャントスイッチを制御することによって、前記ストリングを動作させるステップと、
を含む方法によっても解決される。
【００２０】
本発明の方法は、本発明の装置に関して説明されたのと同一の有利な点を達成し、これにより、その説明に関して、対応する上述の説明が参照される。
【００２１】
更なる特徴及び有利な点は、以下の説明と添付の図面とから理解され得る。
【００２２】
上述の特徴及びまだ説明されていない以下の特徴は、示される対応する組み合わせでのみらならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせ又は単独でも使用され得る。
【００２３】
本発明の実施例は、図面に示され、図面を参照にして以下の詳細な説明においてより詳細に説明され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、好ましい実施例に従うＬＥＤストリングのＬＥＤ要素を個別に制御する装置を概略的に示す。
【図２−Ｉ】図２−Iは、本発明の装置の更なる実施例を示す。
【図２−ＩＩ】図２−IIは、本発明の装置の更なる実施例を示す。
【図３】図３は、図２の装置のプログラミングシーケンスを示す信号図である。
【図４−Ｉ】図４−Iは、本発明の装置の別の更なる実施例である。
【図４−ＩＩ】図４−IIは、本発明の装置の別の更なる実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１において、駆動装置は、概略的に示され、参照符号１０を用いて示される。駆動装置１０は、向上された制御可能性を有する一般照明ランプに関して若しくは画素化ランプに関して、又は、バックライト及び看板応用例における空間的若しくは局所的強調を支援するために、使用され得る。
【００２６】
特に、駆動装置１０は、示される実施例において、ストリング１６を形成するために直列に接続される光要素１４を制御するように用いられる。光要素１４は、発光ダイオード１５又は有機発光ダイオードダイオード（ＯＬＥＤ）として設けられる。更に、各光要素１４は、直列に、並列に又はこれらの組み合わせで接続される１つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤを含み得ることを特記されるべきである。以下の説明の文脈において、ＬＥＤ１５という表現は、上述の種類の光要素１４を概して意味する。
【００２７】
ストリング１６のＬＥＤ１５は、例えば、電流供給源１９などの、電源供給源１８によって電力供給される。電流供給源は、制御入力部１７へ供給される制御信号を介して制御され得る。
【００２８】
ストリング１６における各ＬＥＤ１５は、対応するＬＥＤ１５を制御するように作用するモジュール回路１２．１〜１２．ｎを割り当てられる。設けられるモジュール回路１２の数は、ストリング１６を形成する光要素１４の数と対応する。
【００２９】
モジュール回路１２．１〜１２．ｎは同じように構成されるので、以下の説明は、１つのモジュール回路、すなわちモジュール回路１２．２のみを参照する。
【００３０】
モジュール回路１２．２は、ＬＥＤ１５へ並列に結合されるシャントスイッチ２２を含む。シャントスイッチ２２は、ＬＥＤがスイッチオフされる場合にＬＥＤ１５をバイパスするように作用する。ＬＥＤが光を発することが望ましい場合、対応するシャントスイッチ２２は、開かれる、すなわちスイッチオフにされ、これにより、何のバイパスも存在しないようにされる。供給される電力は、したがって、ＬＥＤ１５に達し得、そして光の放射を生じさせる。
【００３１】
シャントスイッチ２２は、制御信号ライン２６を介してシャントスイッチ２２へ制御信号を供給する制御ユニット２４によって制御される。更に、制御ユニット２４は、共通参照電位２８を有するために、シャントスイッチ２２の１つの側と、及びＬＥＤ１５のカソード側と、電気的に接続される。
【００３２】
制御ユニット２４は、シャントスイッチ２２へ制御信号ラインを介して印加される制御値を記憶するレジスタ３０と、レベルシフト要素３２と、を含む。
【００３３】
レジスタ３０は、モジュール回路１２．１〜１２．ｎの他のレジスタ３０と直列−並列変換器３１の１つの段を形成するように適合される。
【００３４】
直列−並列変換器を実現するために、各レジスタ３０はData_in入力及びクロック(clock)入力を有し、data_out出力は、制御信号ライン２６における制御信号である。当業者に知られるように、直列−並列変換器へ供給される直列データストリームは、各クロック信号を用いて段から段へシフトされる。
【００３５】
図１に示される実施例に関して、直列データストリームは、第１モジュール回路１２．１へ供給され、その後、後続のモジュール回路１２．２〜１２．ｎへ転送される。こうして、n個のデータ値の入力は、n個のクロック信号を取得する。
【００３６】
直列データストリームを１つのモジュール回路から次のモジュール回路へ渡すために、モジュール回路は、Data_inポート３３及びClock_and_Supplyポート３５を有する。更に、各モジュール回路１２は、Data_outポート４３及びClock_and_Supply出力ポート４５を有する。
【００３７】
図１から明らかであるように、モジュール回路のData_inポート３３は、先行モジュール回路のData_outポート４３と電気的に接続される。更に、Clock_and_Supply入力ポート３５は、先行モジュール回路１２のClock_and_Supply出力ポート４５と電気的に接続される。
【００３８】
図１において、モジュール回路の対応するポートがライン３４、３６、３８及び４０のそれぞれを介して接続されることが更に示される。
【００３９】
制御ユニット２４は、参照点２８の電位がストリング１６内の対応するモジュール回路の位置及びＬＥＤの状態（オン／オフ）に依存して相違するので、上述のように、必要である、レベルシフト要素３２を含む。各モジュール回路１２のレベルシフト要素は、対応するＬＥＤの参照電位が浮動していても、シャントスイッチ２２がスイッチオン及びオフにされ得ることを保証する。レベルシフト要素３２は、参照点２８の電位及び前記レジスタ３０の制御出力が通常動作において（プログラミングモードにおいてではなく）上げられることを確かなものにする。
【００４０】
図１からもあきらかであるように、各モジュール回路は、２つのＬＥＤポート２０・２１を含み、これらの間において、光要素１４が接続され、これらのＬＥＤポート２０・２１は、ストリング１６を形成するn個の光要素１４の例示される直列接続を達成するために、連続するモジュール回路及び電源供給源１８へ接続される。
【００４１】
図２に関して、装置１０の好ましい実施例が示され、以下に詳細に説明される。モジュール回路１２．１〜１２．ｎは同じように設計されるので、モジュール回路１２．２の構造は、以下に詳細に説明される。
【００４２】
シャントスイッチ２２は、電界効果トランジスタとして設けられ、好ましくは、MOSFET４６であり、そのドレインは、ＬＥＤ１５のアノードと結合されており、供給源は、カソードと結合されている。
【００４３】
レジスタ３０は、当業分野において一般的に知られているいわゆるＤラッチ４４の形式で設けられる。Ｄラッチ４４は、MOSFET４６のゲートと結合されるデータ出力Ｑを有する。Ｄラッチ４４のデータ入力ポートＤは、先行する回路（この場合モジュール回路１２．１）のデータ出力を受けるために、Data_inポート３３と接続される。
【００４４】
モジュール回路１２．２のClock_and_Supplyポート３５及び参照点２８の間において、２つのダイオードD1_2及びD2_2並びにコンデンサC1_2の直列接続が設けられる。両方のダイオードD1_2及びD2_2の間におけるブリッジ点は、インバータA2_2へ接続され、インバータA2_2の出力は、Ｄラッチ４４のクロック入力ＣＬＫへ接続される。更に、抵抗器R1_2が、ブリッジ点及び参照点２８の間において結合される。最終的に、Ｄラッチ４４のＣＬＲ入力も参照点２８へ接続される。
【００４５】
代替として、ＰＲＥ入力又はＣＬＲ入力は、D1_n及びD2_2の間におけるブリッジ点において正電圧が生じると、パルスを導出するパルス形成ネットワークへ接続され得る。このことは、スイッチを自動的に閉じる又は開かせるようにさせ、これにより、全直列接続にわたりこの状態を自動的に伝播させるようにさせ得る。これは、各データ伝送に関する規定の開始状態及び全てのコンデンサC1_nの規定の充電を有するように使用され得る。
【００４６】
Clock_and_Supply出力ポート４５へ印加されるべき信号は、ダイオードD1_2及びD2_2の間におけるブリッジ点から取得される。
【００４７】
モジュール回路１２．２のClock_and_Supply入力ポートは、Clock_and_Supplyライン３６を介してダイオードD1_2のアノードと結合される。
【００４８】
直列−並列変換器を構築するために、Dラッチ４４の出力信号、すなわちＱ信号は、抵抗器R2_2を介してData_outポート４３へ供給され、Data_outポート４３は、それ自体、後続のモジュール回路１２．３のData_inポート３３へ接続される。最終的に、Data_outポート４３と参照点２８との間において、コンデンサC2_2が設けられる。このコンデンサC2_2は、信号伝播における専用遅延に関して作用する。用いられる論理装置の速度に基づいて、このコンデンサは省略され得る。
【００４９】
一般的に、Ｄラッチ４４の出力は、ＭＯＳＦＥＴ４２を駆動させる。Ｄラッチ４４の信号（ロー又はハイ）に依存して、ＭＯＳＦＥＴは、スイッチオン又はオフにされる。コンデンサC1_2は、対応する回路１２の供給電圧を安定化させるために設けられる。供給電圧は、ＬＥＤ１５のカソード側（参照点２８）に参照される。ポート３５へ印加されるClock_and_Supply信号のクロック信号部分は、ダイオードD1_2及びD2_2並びにプルダウン抵抗器R1_2との、デカップリングにより、導出される。
【００５０】
図２に示される駆動装置１０は、以下のように動作する。
【００５１】
対応するＤラッチ４４をプログラミングするのに使用されるプログラミングモードにおいて、負の電流I1<0が、電流供給源の制御入力１７における制御信号によって生じられる回路を介して課される。したがって、先立つスイッチ状態に依存して、ＭＯＳＦＥＴは逆方向に伝導するか、又はモジュール回路１２のＭＯＳＦＥＴ４２の本体ダイオードが伝導するかのいずれかになる。いずれかの場合においても、全てのＬＥＤ１５はスイッチオフにされる。（ＣＬＲ入力を用いて）ラッチをクリアにする上述のパルス形成ネットワークを用いて、以下に説明される状況が達成され得る。正の電圧Vccは、第１モジュール回路１２．１のClock_and_Supplyポート３５へ印加される。ダイオードD1_1...D2_nを介して、モジュールの供給電圧コンデンサ（C1_n）は、
Vsupply=Vcc-Vf
へ再充電され、ここで、VfはD2_xに関して使用されるダイオードの種類のフォワード電圧である。この供給電圧は、各モジュール回路に関してほとんど等しい。D1_xに関して使用されるダイオードの種類及び負の電流I1の適切な選択により、ＭＯＳＦＥＴ４２の本体ダイオードの両端の電圧低下とダイオードD1_xの両端における電圧低下は同一であり、したがって、これらは、互いに相殺する。
【００５２】
(R1_xの両端の)各クロック入力ＣＬＫにおいて、ハイ・レベルが存在する。
【００５３】
その後、データ(制御値)が第１モジュール回路１２．１のData_inポート３３へ印加される。次に、Clock_and_Supply信号が0Vへ設定される。したがって、各モジュール回路の入力におけるデータ(Data_in)は、各Ｄラッチ４４の出力へ複製される。（ＲＣネットワークR2_x及びC2_xによって表わされる又は意図的に作られた）論理装置の速度に関連する遅延により、各モジュール回路は、Clock_and_Supplyポートの降下縁部において存在するデータを出力Ｑへ複製する。
【００５４】
当然、シフトされたデータを送信及び受信している２つの隣接モジュール回路間において電位差が存在する。しかし、このシフトは、１つの本体ダイオードの電圧低下（〜0.5V）を越え得ない。モジュール回路１２．ｘから出力されるハイ・レベルは、ブロックｘ＋１からハイであると容易に読まれ得る（例えば、Vcc=5V及びCMOS_high=4.95Vは、上方モジュール回路に関する5.45V入力信号を生じさせ得る）。ローレベル（CMOS_low=0.05V）は、上方モジュール回路に関して0.45Vであり得る。通常、全ての論理装置は、信号端子から供給及び参照電位の両方へのクランピングダイオードを有する。簡単な電流制御抵抗器（例えば、図２に示されるR2_x）を用いることは、安全且つ安定的な動作を可能にする。
【００５５】
その後、モジュール回路１２．１のポート３５におけるClock_and_Supply信号は、再びVccへ設定される。新しいデータが、モジュール回路１２．１のData_inポート３３へ印加される。上述の周期は繰り返され、モジュール回路１２．１のData_inポート３３における直列データストリームは、他のモジュール回路１２．１〜１２．ｎにわたり並列化される。Clock_and_Supply入力信号の各降下縁部において、データは、１つのモジュール回路だけシフトアップされる、すなわち、１２．ｘから１２．ｘ＋１にされる。
【００５６】
全ての所望な情報がラッチ４４へクロック処理される場合（通常、ｎクロック周期の後に、全てのラッチが更新される場合）、Clock_and_Supply入力は0Vに維持される。
【００５７】
その後、プログラミングモードは、対応する制御信号を電流供給源１８へ印加することによって、そして、電流供給源をＬＥＤ１５の所望なフォワード電流である正の電流I1>0へ設定することによって、そのままにされる。各クロック内において、電流I1は、「０」がラッチ４４に記憶されＭＯＳＦＥＴ４２が開である場合にＬＥＤ１５を流れる、又はラッチ４４が「１」へプログラミングされていた場合にＭＯＳＦＥＴ４２を流れる。
【００５８】
ＬＥＤ１５又はＭＯＳＦＥＴ４２におけるフォワード電流により、各モジュール回路の両端において正の電圧低下が存在し得る。データ信号は、この動作において監視されていないが、いずれにしても、許容される入力電圧範囲にある、又は上述の電流制御抵抗器R2_xにより保護される。全ての参照電位２８は、ＧＮＤに対して正であり、したがって、Clock_and_Supply信号は、各モジュール回路に関してロー（又は負）である。負の電圧は、ダイオードD1_xによってブロックされる。駆動装置のクロック入力において何の遷移も存在せず、ラッチ４４におけるラッチされる情報も不変に維持される。
【００５９】
ＬＥＤの状態における変化に関して、上述の全周期が繰り返され、負の電流の設定から開始し、当該構造への新しいデータのクロック処理が後に続く。
【００６０】
上述のプログラミングシーケンスは、７つのモジュール回路１２．１〜１２．７の例に関して、図３に示される。電流がI1>0に設定される場合、LED_1...LED_nは、反転されたデータD6...D0に従い点灯され得る。クロック間隔の長さは、ＬＥＤの数とともにスケール（規模変更）する。データ源は、１つのClock_and_Supply信号及びいくつかのData_in信号を同時に生成する場合に、いくつかのＬＥＤストリング１６を制御し得る。このようにして、表示光要素の簡単な制御が可能である。
【００６１】
図2に示される駆動装置１０のわずかに修正された実施例が図４に例示される。主な差異は、Clock_and_Supply信号が全てのモジュール回路１２．１〜１２．ｎと並列に設定されることである。したがって、モジュール回路１２は、Clock_and_Supply出力ポート４５をもはや有さない。言い換えると、Clock_and_Supply信号は、各モジュール回路へ入るが、D1_xの後にそのモジュール回路を離れない。このことは、プログラミングモードにおける電位のわずかに異なる分布を生じさせる。この場合、ＬＥＤ１５の両端のバイパス抵抗器５２を配置し、プログラミングにおいて電流供給源を０に（且つ負の電流にではなく）設定する必要があり得る。
【００６２】
上述のように、本発明の駆動装置は、一般照明ランプに関する又は画素化ランプに関する向上された制御可能性として、又は、バックライト及び看板応用例における空間的若しくは局所的強調を支援するために、使用され得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる駆動装置に関する。本発明は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる駆動装置方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ又はＯＬＥＤ(有機発光ダイオードダイオード)を使用する発光装置は、一般照明応用例に関してより多くの関心を得ている。ＬＥＤ及びＯＬＥＤは、多くの量の光を発生させるのに使用され得、高速なスイッチングを可能にするという有益な点を有する。これらは、一方で一般的な光源として使用され得るが、他方では、表示又はデザイン要素として使用され得る。発光装置におけるＬＥＤ／ＯＬＥＤを制御するために、いわゆる駆動装置が使用される。この分野において、このような駆動装置をいかに設計するかに関していくつかの解決法が存在している。例えば、米国特許出願公報第2006/0038803A1号又は国際特許出願公報第2006/107199A2号は、ＬＥＤストリングを形成するように直列に接続されるＬＥＤをいかに制御するかに関しての解決法を開示している。
【０００３】
一般的に、走査マトリクスを使用することは、複数のＬＥＤ(又はＯＬＥＤ)を個別に制御する最も明確な手法である。しかし、欠点は、個々のＬＥＤの低い利用率である。多重化が原因により、各ＬＥＤに関する活性化時間として、時間サイクルのうちのほんのわずかのみが使用される。したがって、ＬＥＤの光学出力は、定格値よりも低くなり得る。高出力ＬＥＤにおけるピーク電流は特定の値に制限されるので、暗い時間をより大きい設定項目により補償することは可能ではない。
【０００４】
１つのストリングのみ（すなわち、例えば、行又は列などとして、１次元に接続される複数のＬＥＤ）が制御される場合において、２つの可能性が従来の技術分野において以下のように提案されている。
【０００５】
１つ目としては、全てのＬＥＤが１つの端子で共通の電位に接続され得、他の端子が切り替えをされる。この場合、特定の電流制限手段が各個別のＬＥＤに関して必要とされる。
【０００６】
２つ目としては、ＬＥＤを直列に接続することが可能である。この場合、１つの電流制限ブロックのみが必要とされるが、ストリング内の浮動参照電位が原因により個別のＬＥＤを切り替えすることは複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
２つ目の可能性に関して、本発明の目的は、上述の課題を解決し、そして、簡単、費用効果的且つスケーラブルである装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この及び他の目的は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる装置であって、前記ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に関して、
−対応する前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素と結合される制御可能なシャントスイッチと、
−前記シャントスイッチへ結合される制御出力ポート、データ入力ポート及びクロック入力ポートを有し、前記シャントスイッチを制御するスイッチ制御手段と、
−前記スイッチ制御器手段へ割り当てられるレベルシフト手段であって、前記制御入力データをプログラミングモードにおいて前記スイッチ制御器手段によって受け入れられるのに十分なレベルへ変更させ、且つ、前記シャントスイッチの制御を可能にするように適合されるレベルシフト手段と、
を含み、前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の前記スイッチ制御器手段が、直列−並列変換器手段を形成するように設けられる、装置によって解決される。
【０００９】
言い換えると、本発明の装置は、モジュール的に構築され、ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素は、１つのモジュールユニットを割り当てられる。各モジュールユニットは、このモジュールユニットが互いに適切に直列に結合される場合に、直列−並列変換器手段のうちの１つの段を形成するように適合されるスイッチ制御器手段を含む。モジュールユニットのスイッチ制御器手段は、対応するシャントスイッチを制御するためのバイナリ制御値を記憶する。各スイッチ制御器手段は、装置の第１のモジュールユニットへ制御値を直列に供給するとともに、前記直列−並列変換器手段の段を通じて直列データストリームをクロック処理することによって、制御値を受け取る。
【００１０】
ストリングの個別のＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素が浮動参照電位を有するので、各モジュールユニットは、ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素へ並行に結合されるシャントスイッチの参照点及びスイッチ制御器手段出力信号の電位を整合させるように適合されるレベルシフト手段を含むように、構成される。
【００１１】
本発明の装置は、例えば、要素をスイッチオフ及びオンにするなどの、ストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に制御することを可能にさせる。この特徴は、効率に関する欠点を有さない画素化されるＬＥＤランプの使用を可能にする。上述されるように、本発明の装置は、３つの本質的な特徴を含み、すなわち、ストリングを簡単な直列データ源へ接続する直列−並列変換器手段と、直列接続のＯＬＥＤ／ＬＥＤを駆動させるのに必要とされるレベルシフト手段と、シャントスイッチと、である。
【００１２】
ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の個別の活性化が使用される場合、制御電子機器が原因による何の追加的な損失も存在しない。要するに、本発明の装置は、個別の制御のないＯＬＥＤ／ＬＥＤの通常のストリングに関して使用される場合に非常に優れた効率性が達成され得、個別のアドレス指定手段が使用される場合にＯＬＥＤ／ＬＥＤの非常に高い利用性が達成されるという有利な点を有する。
【００１３】
本文書の文脈において、「ＬＥＤ」又は「ＬＥＤ要素」という表現は、一方で、ＬＥＤ及びＯＬＥＤ要素を意味するが、他方では、１つのＬＥＤ又はＯＬＥＤのみだけでなく、２つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤの直列若しくは並列接続又は直列及び並列の混合をも意味することを特記されるべきである。
【００１４】
好ましい実施例において、前記シャントスイッチが、前記スイッチ制御器手段が、直列データストリームによってプログラムされる場合にスイッチオンされる。好ましい実施例において、ＬＥＤ要素は、プログラミングモードにおいて０又は小さい負の値に供給電流を設定することによって切り替えされ、これにより、制御値が直列−並列変換器の段を通じてシフトされる場合に、ＬＥＤ要素の活性化を防ぐ。
【００１５】
好ましい実施例において、前記シャントスイッチが、トランジスタであり、好ましくは電界効果トランジスタである。より好ましくは、前記スイッチ制御器手段が、前記クロック入力ポートを介してトリガされるＤラッチ回路である。更に好ましくは、前記レベルシフト手段が、直列に接続され且つ前記ラッチ手段の電位参照点と前記クロック入力ポートとの間に設けられるコンデンサ及び第１ダイオードを含み、前記クロック入力ポートが、前記ラッチ手段によって形成される前記直列−並列変換器手段のプログラミングにおいて第２ダイオードを介してクロック・供給（Clock_and_Supply）信号を供給される。更に好ましくは、抵抗器が前記ラッチ手段の前記クロック入力ポートと前記参照点との間に結合される。
【００１６】
好ましい実施例において、ラッチ手段の前記データ入力ポートが、前記直列−並列変換器手段を形成するために、先行するラッチ手段の前記出力ポートと結合される。
【００１７】
好ましい実施例において、電流制限抵抗器が、前記ラッチ手段の前記データ入力ポートと、前記先行するラッチ手段の前記データ出力ポートとの間に設けられる。
【００１８】
上述の特徴は、実際に有利であることが証明されている。しかし、上述の態様は、本発明の装置を設計することへの１つの好ましい解決法であり、唯一の設計ではないことを特記されるべきである。当然、本発明の概念は、異なるようにも実施化され得る。
【００１９】
本発明の目的は、ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる方法であって、
直列−並列変換器を設けるステップと、
前記ストリングにおける各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に対して、シャントスイッチを設けるステップであって、各シャントスイッチが前記直列−並列変換器の対応する段へ割り当てられる、ステップと、
直列データストリームを供給することによって前記変換器をプログラミングするステップであって、前記シャントスイッチが、プログラミングにおいてスイッチオンにされる、ステップと、
電力を前記ストリングへ供給することとともに、前記直列−並列変換器の並列出力信号によって前記シャントスイッチを制御することによって、前記ストリングを動作させるステップと、
を含む方法によっても解決される。
【００２０】
本発明の方法は、本発明の装置に関して説明されたのと同一の有利な点を達成し、これにより、その説明に関して、対応する上述の説明が参照される。
【００２１】
更なる特徴及び有利な点は、以下の説明と添付の図面とから理解され得る。
【００２２】
上述の特徴及びまだ説明されていない以下の特徴は、示される対応する組み合わせでのみらならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせ又は単独でも使用され得る。
【００２３】
本発明の実施例は、図面に示され、図面を参照にして以下の詳細な説明においてより詳細に説明され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、好ましい実施例に従うＬＥＤストリングのＬＥＤ要素を個別に制御する装置を概略的に示す。
【図２−Ｉ】図２−Iは、本発明の装置の更なる実施例を示す。
【図２−ＩＩ】図２−IIは、本発明の装置の更なる実施例を示す。
【図３】図３は、図２の装置のプログラミングシーケンスを示す信号図である。
【図４−Ｉ】図４−Iは、本発明の装置の別の更なる実施例である。
【図４−ＩＩ】図４−IIは、本発明の装置の別の更なる実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１において、駆動装置は、概略的に示され、参照符号１０を用いて示される。駆動装置１０は、向上された制御可能性を有する一般照明ランプに関して若しくは画素化ランプに関して、又は、バックライト及び看板応用例における空間的若しくは局所的強調を支援するために、使用され得る。
【００２６】
特に、駆動装置１０は、示される実施例において、ストリング１６を形成するために直列に接続される光要素１４を制御するように用いられる。光要素１４は、発光ダイオード１５又は有機発光ダイオードダイオード（ＯＬＥＤ）として設けられる。更に、各光要素１４は、直列に、並列に又はこれらの組み合わせで接続される１つ以上のＬＥＤ又はＯＬＥＤを含み得ることを特記されるべきである。以下の説明の文脈において、ＬＥＤ１５という表現は、上述の種類の光要素１４を概して意味する。
【００２７】
ストリング１６のＬＥＤ１５は、例えば、電流供給源１９などの、電源供給源１８によって電力供給される。電流供給源は、制御入力部１７へ供給される制御信号を介して制御され得る。
【００２８】
ストリング１６における各ＬＥＤ１５は、対応するＬＥＤ１５を制御するように作用するモジュール回路１２．１〜１２．ｎを割り当てられる。設けられるモジュール回路１２の数は、ストリング１６を形成する光要素１４の数と対応する。
【００２９】
モジュール回路１２．１〜１２．ｎは同じように構成されるので、以下の説明は、１つのモジュール回路、すなわちモジュール回路１２．２のみを参照する。
【００３０】
モジュール回路１２．２は、ＬＥＤ１５へ並列に結合されるシャントスイッチ２２を含む。シャントスイッチ２２は、ＬＥＤがスイッチオフされる場合にＬＥＤ１５をバイパスするように作用する。ＬＥＤが光を発することが望ましい場合、対応するシャントスイッチ２２は、開かれる、すなわちスイッチオフにされ、これにより、何のバイパスも存在しないようにされる。供給される電力は、したがって、ＬＥＤ１５に達し得、そして光の放射を生じさせる。
【００３１】
シャントスイッチ２２は、制御信号ライン２６を介してシャントスイッチ２２へ制御信号を供給する制御ユニット２４によって制御される。更に、制御ユニット２４は、共通参照電位２８を有するために、シャントスイッチ２２の１つの側と、及びＬＥＤ１５のカソード側と、電気的に接続される。
【００３２】
制御ユニット２４は、シャントスイッチ２２へ制御信号ラインを介して印加される制御値を記憶するレジスタ３０と、レベルシフト要素３２と、を含む。
【００３３】
レジスタ３０は、モジュール回路１２．１〜１２．ｎの他のレジスタ３０と直列−並列変換器３１の１つの段を形成するように適合される。
【００３４】
直列−並列変換器を実現するために、各レジスタ３０はData_in入力及びクロック(clock)入力を有し、data_out出力は、制御信号ライン２６における制御信号である。当業者に知られるように、直列−並列変換器へ供給される直列データストリームは、各クロック信号を用いて段から段へシフトされる。
【００３５】
図１に示される実施例に関して、直列データストリームは、第１モジュール回路１２．１へ供給され、その後、後続のモジュール回路１２．２〜１２．ｎへ転送される。こうして、n個のデータ値の入力は、n個のクロック信号を取得する。
【００３６】
直列データストリームを１つのモジュール回路から次のモジュール回路へ渡すために、モジュール回路は、Data_inポート３３及びClock_and_Supplyポート３５を有する。更に、各モジュール回路１２は、Data_outポート４３及びClock_and_Supply出力ポート４５を有する。
【００３７】
図１から明らかであるように、モジュール回路のData_inポート３３は、先行モジュール回路のData_outポート４３と電気的に接続される。更に、Clock_and_Supply入力ポート３５は、先行モジュール回路１２のClock_and_Supply出力ポート４５と電気的に接続される。
【００３８】
図１において、モジュール回路の対応するポートがライン３４、３６、３８及び４０のそれぞれを介して接続されることが更に示される。
【００３９】
制御ユニット２４は、参照点２８の電位がストリング１６内の対応するモジュール回路の位置及びＬＥＤの状態（オン／オフ）に依存して相違するので、上述のように、必要である、レベルシフト要素３２を含む。各モジュール回路１２のレベルシフト要素は、対応するＬＥＤの参照電位が浮動していても、シャントスイッチ２２がスイッチオン及びオフにされ得ることを保証する。レベルシフト要素３２は、参照点２８の電位及び前記レジスタ３０の制御出力が通常動作において（プログラミングモードにおいてではなく）上げられることを確かなものにする。
【００４０】
図１からもあきらかであるように、各モジュール回路は、２つのＬＥＤポート２０・２１を含み、これらの間において、光要素１４が接続され、これらのＬＥＤポート２０・２１は、ストリング１６を形成するn個の光要素１４の例示される直列接続を達成するために、連続するモジュール回路及び電源供給源１８へ接続される。
【００４１】
図２に関して、装置１０の好ましい実施例が示され、以下に詳細に説明される。モジュール回路１２．１〜１２．ｎは同じように設計されるので、モジュール回路１２．２の構造は、以下に詳細に説明される。
【００４２】
シャントスイッチ２２は、電界効果トランジスタとして設けられ、好ましくは、MOSFET４６であり、そのドレインは、ＬＥＤ１５のアノードと結合されており、供給源は、カソードと結合されている。
【００４３】
レジスタ３０は、当業分野において一般的に知られているいわゆるＤラッチ４４の形式で設けられる。Ｄラッチ４４は、MOSFET４６のゲートと結合されるデータ出力Ｑを有する。Ｄラッチ４４のデータ入力ポートＤは、先行する回路（この場合モジュール回路１２．１）のデータ出力を受けるために、Data_inポート３３と接続される。
【００４４】
モジュール回路１２．２のClock_and_Supplyポート３５及び参照点２８の間において、２つのダイオードD1_2及びD2_2並びにコンデンサC1_2の直列接続が設けられる。両方のダイオードD1_2及びD2_2の間におけるブリッジ点は、インバータA2_2へ接続され、インバータA2_2の出力は、Ｄラッチ４４のクロック入力ＣＬＫへ接続される。更に、抵抗器R1_2が、ブリッジ点及び参照点２８の間において結合される。最終的に、Ｄラッチ４４のＣＬＲ入力も参照点２８へ接続される。
【００４５】
代替として、ＰＲＥ入力又はＣＬＲ入力は、D1_n及びD2_2の間におけるブリッジ点において正電圧が生じると、パルスを導出するパルス形成ネットワークへ接続され得る。このことは、スイッチを自動的に閉じる又は開かせるようにさせ、これにより、全直列接続にわたりこの状態を自動的に伝播させるようにさせ得る。これは、各データ伝送に関する規定の開始状態及び全てのコンデンサC1_nの規定の充電を有するように使用され得る。
【００４６】
Clock_and_Supply出力ポート４５へ印加されるべき信号は、ダイオードD1_2及びD2_2の間におけるブリッジ点から取得される。
【００４７】
モジュール回路１２．２のClock_and_Supply入力ポートは、Clock_and_Supplyライン３６を介してダイオードD1_2のアノードと結合される。
【００４８】
直列−並列変換器を構築するために、Dラッチ４４の出力信号、すなわちＱ信号は、抵抗器R2_2を介してData_outポート４３へ供給され、Data_outポート４３は、それ自体、後続のモジュール回路１２．３のData_inポート３３へ接続される。最終的に、Data_outポート４３と参照点２８との間において、コンデンサC2_2が設けられる。このコンデンサC2_2は、信号伝播における専用遅延に関して作用する。用いられる論理装置の速度に基づいて、このコンデンサは省略され得る。
【００４９】
一般的に、Ｄラッチ４４の出力は、ＭＯＳＦＥＴ４２を駆動させる。Ｄラッチ４４の信号（ロー又はハイ）に依存して、ＭＯＳＦＥＴは、スイッチオン又はオフにされる。コンデンサC1_2は、対応する回路１２の供給電圧を安定化させるために設けられる。供給電圧は、ＬＥＤ１５のカソード側（参照点２８）に参照される。ポート３５へ印加されるClock_and_Supply信号のクロック信号部分は、ダイオードD1_2及びD2_2並びにプルダウン抵抗器R1_2との、デカップリングにより、導出される。
【００５０】
図２に示される駆動装置１０は、以下のように動作する。
【００５１】
対応するＤラッチ４４をプログラミングするのに使用されるプログラミングモードにおいて、負の電流I1<0が、電流供給源の制御入力１７における制御信号によって生じられる回路を介して課される。したがって、先立つスイッチ状態に依存して、ＭＯＳＦＥＴは逆方向に伝導するか、又はモジュール回路１２のＭＯＳＦＥＴ４２の本体ダイオードが伝導するかのいずれかになる。いずれかの場合においても、全てのＬＥＤ１５はスイッチオフにされる。（ＣＬＲ入力を用いて）ラッチをクリアにする上述のパルス形成ネットワークを用いて、以下に説明される状況が達成され得る。正の電圧Vccは、第１モジュール回路１２．１のClock_and_Supplyポート３５へ印加される。ダイオードD1_1...D2_nを介して、モジュールの供給電圧コンデンサ（C1_n）は、
Vsupply=Vcc-Vf
へ再充電され、ここで、VfはD2_xに関して使用されるダイオードの種類のフォワード電圧である。この供給電圧は、各モジュール回路に関してほとんど等しい。D1_xに関して使用されるダイオードの種類及び負の電流I1の適切な選択により、ＭＯＳＦＥＴ４２の本体ダイオードの両端の電圧低下とダイオードD1_xの両端における電圧低下は同一であり、したがって、これらは、互いに相殺する。
【００５２】
(R1_xの両端の)各クロック入力ＣＬＫにおいて、ハイ・レベルが存在する。
【００５３】
その後、データ(制御値)が第１モジュール回路１２．１のData_inポート３３へ印加される。次に、Clock_and_Supply信号が0Vへ設定される。したがって、各モジュール回路の入力におけるデータ(Data_in)は、各Ｄラッチ４４の出力へ複製される。（ＲＣネットワークR2_x及びC2_xによって表わされる又は意図的に作られた）論理装置の速度に関連する遅延により、各モジュール回路は、Clock_and_Supplyポートの降下縁部において存在するデータを出力Ｑへ複製する。
【００５４】
当然、シフトされたデータを送信及び受信している２つの隣接モジュール回路間において電位差が存在する。しかし、このシフトは、１つの本体ダイオードの電圧低下（〜0.5V）を越え得ない。モジュール回路１２．ｘから出力されるハイ・レベルは、ブロックｘ＋１からハイであると容易に読まれ得る（例えば、Vcc=5V及びCMOS_high=4.95Vは、上方モジュール回路に関する5.45V入力信号を生じさせ得る）。ローレベル（CMOS_low=0.05V）は、上方モジュール回路に関して0.45Vであり得る。通常、全ての論理装置は、信号端子から供給及び参照電位の両方へのクランピングダイオードを有する。簡単な電流制御抵抗器（例えば、図２に示されるR2_x）を用いることは、安全且つ安定的な動作を可能にする。
【００５５】
その後、モジュール回路１２．１のポート３５におけるClock_and_Supply信号は、再びVccへ設定される。新しいデータが、モジュール回路１２．１のData_inポート３３へ印加される。上述の周期は繰り返され、モジュール回路１２．１のData_inポート３３における直列データストリームは、他のモジュール回路１２．１〜１２．ｎにわたり並列化される。Clock_and_Supply入力信号の各降下縁部において、データは、１つのモジュール回路だけシフトアップされる、すなわち、１２．ｘから１２．ｘ＋１にされる。
【００５６】
全ての所望な情報がラッチ４４へクロック処理される場合（通常、ｎクロック周期の後に、全てのラッチが更新される場合）、Clock_and_Supply入力は0Vに維持される。
【００５７】
その後、プログラミングモードは、対応する制御信号を電流供給源１８へ印加することによって、そして、電流供給源をＬＥＤ１５の所望なフォワード電流である正の電流I1>0へ設定することによって、そのままにされる。各クロック内において、電流I1は、「０」がラッチ４４に記憶されＭＯＳＦＥＴ４２が開である場合にＬＥＤ１５を流れる、又はラッチ４４が「１」へプログラミングされていた場合にＭＯＳＦＥＴ４２を流れる。
【００５８】
ＬＥＤ１５又はＭＯＳＦＥＴ４２におけるフォワード電流により、各モジュール回路の両端において正の電圧低下が存在し得る。データ信号は、この動作において監視されていないが、いずれにしても、許容される入力電圧範囲にある、又は上述の電流制御抵抗器R2_xにより保護される。全ての参照電位２８は、ＧＮＤに対して正であり、したがって、Clock_and_Supply信号は、各モジュール回路に関してロー（又は負）である。負の電圧は、ダイオードD1_xによってブロックされる。駆動装置のクロック入力において何の遷移も存在せず、ラッチ４４におけるラッチされる情報も不変に維持される。
【００５９】
ＬＥＤの状態における変化に関して、上述の全周期が繰り返され、負の電流の設定から開始し、当該構造への新しいデータのクロック処理が後に続く。
【００６０】
上述のプログラミングシーケンスは、７つのモジュール回路１２．１〜１２．７の例に関して、図３に示される。電流がI1>0に設定される場合、LED_1...LED_nは、反転されたデータD6...D0に従い点灯され得る。クロック間隔の長さは、ＬＥＤの数とともにスケール（規模変更）する。データ源は、１つのClock_and_Supply信号及びいくつかのData_in信号を同時に生成する場合に、いくつかのＬＥＤストリング１６を制御し得る。このようにして、表示光要素の簡単な制御が可能である。
【００６１】
図2に示される駆動装置１０のわずかに修正された実施例が図４に例示される。主な差異は、Clock_and_Supply信号が全てのモジュール回路１２．１〜１２．ｎと並列に設定されることである。したがって、モジュール回路１２は、Clock_and_Supply出力ポート４５をもはや有さない。言い換えると、Clock_and_Supply信号は、各モジュール回路へ入るが、D1_xの後にそのモジュール回路を離れない。このことは、プログラミングモードにおける電位のわずかに異なる分布を生じさせる。この場合、ＬＥＤ１５の両端のバイパス抵抗器５２を配置し、プログラミングにおいて電流供給源を０に（且つ負の電流にではなく）設定する必要があり得る。
【００６２】
上述のように、本発明の駆動装置は、一般照明ランプに関する又は画素化ランプに関する向上された制御可能性として、又は、バックライト及び看板応用例における空間的若しくは局所的強調を支援するために、使用され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる装置であって、前記ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に関して、
−対応する前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素と結合される制御可能なシャントスイッチと、
−前記シャントスイッチへ結合される制御出力ポート、データ入力ポート及びクロック入力ポートを有し、前記シャントスイッチを制御するスイッチ制御手段と、
−前記スイッチ制御器手段へ割り当てられるレベルシフト手段であって、プログラミングモードにおいて前記制御入力データを前記スイッチ制御器手段によって受け入れられるのに十分なレベルへ変更させ、且つ、前記シャントスイッチの制御を可能にするように適合されるレベルシフト手段と、
を含み、
前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の前記スイッチ制御器手段が、直列−並列変換器手段を形成するように設けられる、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記シャントスイッチが、前記スイッチ制御器手段が、直列データストリームによってプログラムされる場合にスイッチオフされる、ことを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記シャントスイッチが、トランジスタであり、好ましくは電界効果トランジスタである、ことを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置において、前記スイッチ制御器手段が、前記クロック入力ポートを介してトリガされるＤラッチ回路であることを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置において、前記レベルシフト手段が、直列に接続され且つ前記ラッチ手段の電位参照点と前記クロック入力ポートとの間に設けられるコンデンサ及び第１ダイオードを含み、前記クロック入力ポートが、前記スイッチ制御器手段によって形成される前記直列−並列変換器手段のプログラミングにおいて第２ダイオードを介してクロック・供給信号を供給される、ことを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置において、ラッチ手段の前記データ入力ポートが、前記直列−並列変換器手段を形成するために、先行するラッチ手段の前記出力ポートと結合される、ことを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、電流制限抵抗器が、前記ラッチ手段の前記データ入力ポートと、前記先行するラッチ手段の前記データ出力ポートとの間に設けられる、ことを特徴とする、装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置において、インバータ手段が、前記クロック入力信号を反転させるために各ラッチ手段の前記クロック入力ポートへ割り当てられる、ことを特徴とする、装置。
【請求項９】
請求項５に記載の装置において、前記クロック・供給信号が、先行する前記レベルシフト手段の前記第２ダイオードによって提供される、ことを特徴とする、装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の装置において、前記クロック・供給信号が、各レベルシフト手段の前記第２ダイオードへ供給され、各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素が、プログラミングにおいてバイパスとして作用する抵抗器を割り当てられる、ことを特徴とする、装置。
【請求項１】
ＯＬＥＤ／ＬＥＤストリングのＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素を個別に駆動させる装置であって、前記ストリングの各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素に関して、
−対応する前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素と結合される制御可能なシャントスイッチと、
−前記シャントスイッチへ結合される制御出力ポート、データ入力ポート及びクロック入力ポートを有し、前記シャントスイッチを制御するスイッチ制御手段と、
−前記スイッチ制御器手段へ割り当てられるレベルシフト手段であって、プログラミングモードにおいて前記制御入力データを前記スイッチ制御器手段によって受け入れられるのに十分なレベルへ変更させ、且つ、前記シャントスイッチの制御を可能にするように適合されるレベルシフト手段と、
を含み、
前記ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素の前記スイッチ制御器手段が、直列−並列変換器手段を形成するように設けられる、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記シャントスイッチが、前記スイッチ制御器手段が、直列データストリームによってプログラムされる場合にスイッチオフされる、ことを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記シャントスイッチが、トランジスタであり、好ましくは電界効果トランジスタである、ことを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置において、前記スイッチ制御器手段が、前記クロック入力ポートを介してトリガされるＤラッチ回路であることを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置において、前記レベルシフト手段が、直列に接続され且つ前記ラッチ手段の電位参照点と前記クロック入力ポートとの間に設けられるコンデンサ及び第１ダイオードを含み、前記クロック入力ポートが、前記スイッチ制御器手段によって形成される前記直列−並列変換器手段のプログラミングにおいて第２ダイオードを介してクロック・供給信号を供給される、ことを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置において、ラッチ手段の前記データ入力ポートが、前記直列−並列変換器手段を形成するために、先行するラッチ手段の前記出力ポートと結合される、ことを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、電流制限抵抗器が、前記ラッチ手段の前記データ入力ポートと、前記先行するラッチ手段の前記データ出力ポートとの間に設けられる、ことを特徴とする、装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置において、インバータ手段が、前記クロック入力信号を反転させるために各ラッチ手段の前記クロック入力ポートへ割り当てられる、ことを特徴とする、装置。
【請求項９】
請求項５に記載の装置において、前記クロック・供給信号が、先行する前記レベルシフト手段の前記第２ダイオードによって提供される、ことを特徴とする、装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の装置において、前記クロック・供給信号が、各レベルシフト手段の前記第２ダイオードへ供給され、各ＯＬＥＤ／ＬＥＤ要素が、プログラミングにおいてバイパスとして作用する抵抗器を割り当てられる、ことを特徴とする、装置。
【図１】
【図２−Ｉ】
【図２−ＩＩ】
【図３】
【図４−Ｉ】
【図４−ＩＩ】
【図２−Ｉ】
【図２−ＩＩ】
【図３】
【図４−Ｉ】
【図４−ＩＩ】
【公表番号】特表２０１０−５２７４５９（Ｐ２０１０−５２７４５９Ａ）
【公表日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０４９３２（Ｐ２０１０−５０４９３２）
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５１５２０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２９５０４
【国際公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２１日（２００８．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５１５２０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２９５０４
【国際公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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