專利名稱：發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置、面狀照明裝置以及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由恒定電流驅(qū)動(dòng)被連接到電源電路的LED (Light Emitting Diode 發(fā) 光二極管)等發(fā)光元件的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置、具有該發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的面狀照明裝置、 以及將該面狀照明裝置用作背光(back light)的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為L(zhǎng)ED的用途之一，LCD (Liquid Crystal Display 液晶顯示器)的背 光用途不斷普及。一般而言，在將LED作為L(zhǎng)CD用背光使用時(shí)，通過(guò)使規(guī)定的恒定電流流到 串聯(lián)連接的多個(gè)LED，能夠獲得發(fā)光。此時(shí)，根據(jù)所需的光量決定LED的數(shù)量和電流量。另 外，由將電源電壓變換為規(guī)定的電壓的電壓變換電路生成用于驅(qū)動(dòng)LED的驅(qū)動(dòng)電壓。該電 壓變換電路通過(guò)檢測(cè)作為負(fù)荷的LED的規(guī)定端子的電壓值或者電流值并反饋該值而進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)電壓的控制。如上所述的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)例如已經(jīng)在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。以下，使用圖1簡(jiǎn)單地說(shuō)明專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。該現(xiàn)有技術(shù) 例的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置具有串聯(lián)連接一個(gè)以上的LED而構(gòu)成的多個(gè)LED串負(fù)荷。各個(gè)LED 串負(fù)荷110 113由各自的陰極端子上被串聯(lián)連接的恒定電流源120 123生成的恒定電 流10 13驅(qū)動(dòng)。各個(gè)LED串負(fù)荷110 113的陰極端子電壓VO V3被輸入到選擇電路 130。選擇電路130選擇陰極端子電壓VO V3中最小的電壓并作為檢測(cè)電壓Vdet輸出， 并且將檢測(cè)電壓Vdet輸入到控制電路131?？刂齐娐?31將檢測(cè)電壓Vdet與未圖示的內(nèi) 部的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。然后，控制電路131將開(kāi)關(guān)信號(hào)Cont輸入到晶體管103的 柵極，該開(kāi)關(guān)信號(hào)Cont用于使電壓變換電路100進(jìn)行動(dòng)作以使檢測(cè)電壓Vdet與基準(zhǔn)電壓 Vref相等。這里，電壓變換電路100是由線圈101、二極管102、晶體管103以及電容104構(gòu) 成的升壓變換電路，該電路將規(guī)定的輸入電壓Vdd變換成驅(qū)動(dòng)LED串負(fù)荷110 113所需 的輸出電壓Vh。輸出電壓Vh被提供給LED串負(fù)荷110 113的陽(yáng)極端子。 在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)例的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，如果對(duì)各個(gè)恒定電流源120 123個(gè)別地進(jìn)行接通(ON)/關(guān)斷(OFF)驅(qū)動(dòng)，調(diào)整接通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間的比例，則能夠調(diào)整 流到各個(gè)LED串負(fù)荷110 113的電流量。由此，能夠?qū)τ诟鱾€(gè)LED串負(fù)荷個(gè)別地進(jìn)行亮 度調(diào)整。另外，通過(guò)選擇電路130的動(dòng)作，電壓變換電路100的輸出電壓Vh根據(jù)LED串負(fù) 荷110 113中具有最大的正向電壓降的LED串負(fù)荷(即，陰極端子電壓VO V3中具有最 小的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷)被控制。因此，能夠在充分確保各個(gè)LED串負(fù)荷110 113的發(fā)光的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)損耗少的驅(qū)動(dòng)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)〔專利文獻(xiàn)1〕日本特開(kāi)2003-332624號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問(wèn)題
這里，在現(xiàn)有技術(shù)例的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，如圖2所示，設(shè)想由于LED的個(gè)體間的偏差，各個(gè)LED串負(fù)荷110 113的正向電壓降VfO Vf3存在偏差的情況(這里，假設(shè) VfO < Vfl < Vf2 < Vf3)。在這種情況下，電壓變換電路100的輸出電壓Vh根據(jù)具有最大 的正向電壓降Vf3的LED串負(fù)荷113被控制。因此，與其他LED串負(fù)荷110 112連接的 恒定電流源120 122受到相當(dāng)于偏差的電壓VpO Vp2作為額外的電壓。其結(jié)果，發(fā)生 將恒定電流IO 12分別與電壓VpO Vp2相乘的大小的功率損耗，從而導(dǎo)致發(fā)光元件驅(qū) 動(dòng)裝置的功耗的增加。這里，圖示了每一個(gè)LED串負(fù)荷的LED串聯(lián)連接數(shù)為四個(gè)，并且LED串負(fù)荷的并聯(lián) 連接數(shù)為四個(gè)的情況。但是，隨著LED串負(fù)荷的規(guī)模變大，會(huì)更多地受到LED個(gè)體間的偏差 的影響，因此，功耗的增加成為更嚴(yán)重的問(wèn)題。另外，施加到恒定電流源的功率損耗增加，也會(huì)極大地影響到發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的組件(package)的容許損耗，還產(chǎn)生需要具有更大的 容許損耗的組件的課題。本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制由于LED的正向電壓降的偏差而發(fā)生的功耗的 增加的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置、使用了該發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的面狀照明裝置以及液晶顯示裝置。解決問(wèn)題的方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置包括多個(gè)電壓施加單元，根據(jù)由 基于多個(gè)發(fā)光元件串的正向電壓降中最大的正向電壓降決定的檢測(cè)電壓生成施加電壓，并 將生成了的施加電壓施加到所述多個(gè)發(fā)光元件串；切換單元，在所述多個(gè)電壓施加單元中 切換個(gè)別地連接所述多個(gè)發(fā)光元件串的電壓施加單元；以及控制單元，進(jìn)行使所述切換單 元切換連接的控制，以使所述多個(gè)發(fā)光元件串的正向電壓降的差最小。另外，本發(fā)明的面狀照明裝置包括配置在平面上的多個(gè)發(fā)光元件串；以及所述 多個(gè)發(fā)光元件串所連接的所述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置包括所述面狀照明裝置；以及液晶面板，從背面射 入來(lái)自所述面狀照明裝置的照明光，并根據(jù)影像信號(hào)對(duì)該照明光進(jìn)行空間調(diào)制而顯示影像。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)對(duì)LED串負(fù)荷基于各個(gè)LED串負(fù)荷的正向 電壓降的大小進(jìn)行分類，并對(duì)多個(gè)電壓變換電路進(jìn)行重組控制，能夠抑制由于LED的正向 電壓偏差而發(fā)生的功耗的增加。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)例的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是表示在現(xiàn)有技術(shù)例的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中LED的正向電壓降發(fā)生了偏差時(shí) 的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖4是表示VF判定單元40的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中的切換控制單元41的動(dòng) 作順序(sequence)的流程圖。
圖6是用于說(shuō)明LED串負(fù)荷重組前的狀態(tài)的圖。圖7是用于說(shuō)明LED串負(fù)荷重組后的狀態(tài)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的切換控制單元41的動(dòng)作 順序的流程圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖12是表示電壓比較單元44的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順序的轉(zhuǎn)移圖。圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的切換動(dòng)作順序的流程圖。圖16是表示具有本發(fā)明的實(shí)施方式的面狀照明裝置的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu) 圖。附圖標(biāo)號(hào)的說(shuō)明1、2、3電壓變換電路11、12、13、14、15、16、17、18、19LED 串負(fù)荷21、22、23、24、25、26、27、28、29 恒定電流源30、31切換電路30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h,30i 選擇器31a、31b、31c、31d、31e、31f 選擇器32、34、36最小值檢測(cè)單元33、35、37PWM 控制單元40、40b、40，VF 判定單元41、41b、41c、41，切換控制單元42電流控制單元44電壓比較單元44a、44b、44c、44d 比較器50恒定電流源51、52、53、54pnp 晶體管55、56、57、58 電阻59、60、61、62 緩沖器電路71、72、73地址檢測(cè)單元90切換電路90a,90b,90c,90d,90e,90f,90g,90h,90i 選擇器100電壓變換電路101 線圈102 二極管103晶體管104 電容
110、111、112、113LED 串負(fù)荷120、121、122、123 恒定電流源130選擇電路131控制電路1400液晶顯示裝置1410液晶面板1420面狀照明裝置1421發(fā)光元件1422 基板1423 光學(xué)片1424發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置1430液晶面板控制單元1440背光控制單元
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式。此外，以 下實(shí)施方式中所述的數(shù)字只是為了具體地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式而例示的數(shù)字，本發(fā)明不 限于所例示的數(shù)字。(實(shí)施方式1)使用圖3 圖6說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。圖3是表示實(shí) 施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。如圖3所示，該發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置 包括電壓變換電路1 2 ；切換電路30 31 ；恒定電流源21 24 ；最小值檢測(cè)單元32、 34 ；PWM控制單元33、35 ；VF判定單元40 ；切換控制單元41 ；以及電流控制單元42，并且驅(qū) 動(dòng)LED串負(fù)荷11 14。此外，組合了電壓變換電路1、最小值檢測(cè)單元32以及PWM控制單元33的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)電壓施加單元的具體例子。另外，組合了切換電路30、31的結(jié)構(gòu)是切換單元的具體例 子。另外，組合了 VF判定單元40、切換控制單元41以及電流控制單元42的結(jié)構(gòu)是控制單 元的具體例子。另外，LED串負(fù)荷11 14分別是發(fā)光元件串的具體例子。電壓施加單元根據(jù)由基于各個(gè)電壓施加單元所連接的多個(gè)發(fā)光元件串的正向電 壓降中最大的正向電壓降而決定的檢測(cè)電壓，決定對(duì)被連接的多個(gè)發(fā)光元件串的施加電壓 并施加該施加電壓。切換單元對(duì)將各個(gè)發(fā)光元件串連接到多個(gè)電壓施加單元中的哪個(gè)電壓 施加單元進(jìn)行切換?？刂茊卧刂魄袚Q單元以使在各個(gè)電壓施加單元中被連接的多個(gè)發(fā)光 元件串的正向電壓降的差最小。以下，使用具體結(jié)構(gòu)說(shuō)明其細(xì)節(jié)。電壓變換電路1是升壓型開(kāi)關(guān)電源，其由線圈Li、二極管D1、晶體管Ml、以及電容 Cl構(gòu)成。電壓變換電路1基于來(lái)自PWM控制單元33的控制信號(hào)Vpwml，將規(guī)定的輸入電壓 Vcc升壓到驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED串負(fù)荷11 14所需的輸出電壓Voutl，并將輸出電壓Voutl輸出。電壓變換電路2是升壓型開(kāi)關(guān)電源，其由線圈L2、二極管D2、晶體管M2以及電容 C2構(gòu)成。電壓變換電路2基于來(lái)自PWM控制單元35的控制信號(hào)Vpwm2，將規(guī)定的輸入電壓 Vcc升壓到驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED串負(fù)荷11 14所需的輸出電壓Vout2，并將輸出電壓Vout2輸出。
切換電路30是具有選擇器30a 30d的選擇器電路組。切換電路30基于來(lái)自切換控制單元41的控制信號(hào)Vsel 1，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的各自陽(yáng)極端子PlH P4H 連接到電壓變換電路1的輸出端子POl或者電壓變換電路2的輸出端子P02的任一個(gè)。選 擇器30a 30d例如由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。恒定電流源21 24分別串聯(lián)連接到LED串負(fù)荷11 14的陰極端子PlL P4L， 將LED的發(fā)光所需的恒定電流Il 14提供給各個(gè)LED串負(fù)荷11 14。各個(gè)恒定電流源 21 24可基于來(lái)自電流控制單元42的控制信號(hào)Vcnt進(jìn)行接通/關(guān)斷控制，調(diào)整接通時(shí)間 和關(guān)斷時(shí)間的比例。由此，能夠調(diào)整提供給各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的電流量，控制LED的
發(fā)光量。切換電路31是具有選擇器31a 31d的選擇器電路組。切換電路31基于來(lái)自切 換控制單元41的控制信號(hào)Vsel2，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的各自陰極端子電壓Vfbl Vfb4連接到最小值檢測(cè)單元32或者最小值檢測(cè)單元34的任一個(gè)。選擇器31a 31d例如 由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的陰極端子電壓Vfbl Vfb4基于各個(gè)LED 串負(fù)荷11 14的正向電壓降而決定。最小值檢測(cè)單元32選擇由切換電路31連接了的陰極端子電壓中最小的電壓，并 作為檢測(cè)電壓Vdetl輸入到PWM控制單元33。檢測(cè)電壓Vdetl并不需要是與選擇出的最小 的陰極端子電壓相同的電壓，例如，也可以是使陰極端子電壓中最小的電壓偏移了規(guī)定電 壓的、基于最小的電壓而生成的電壓。最小值檢測(cè)單元34選擇由切換電路31連接的陰極端子電壓中最小的電壓，并作 為檢測(cè)電壓Vdet2輸入到PWM控制單元35。檢測(cè)電壓Vdet2并不需要是與選擇出的最小的 陰極端子電壓相同的電壓，例如，也可以是使陰極端子電壓中最小的電壓偏移了規(guī)定電壓 的、基于最小的電壓而生成的電壓。最小值檢測(cè)單元32、34分別是檢測(cè)電路的一例。PWM控制單元33對(duì)輸入的檢測(cè)電壓Vdetl與未圖示的基準(zhǔn)信號(hào)Vref進(jìn)行比較。基于該比較結(jié)果，控制信號(hào)Vpwml被輸入到電壓變換電路1的晶體管Ml的柵極，以使檢測(cè) 電壓Vdetl與基準(zhǔn)電壓Vref相等。基于該控制信號(hào)Vpwml，電壓變換電路1進(jìn)行晶體管Ml 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，生成輸出電壓Voutl。PWM控制單元35對(duì)輸入的檢測(cè)電壓Vdet2與未圖示的基準(zhǔn)信號(hào)Vref進(jìn)行比較?；谠摫容^結(jié)果，控制信號(hào)Vpwm2被輸入到電壓變換電路2的晶體管M2的柵極，以使檢測(cè) 電壓Vdet2與基準(zhǔn)電壓Vref相等。基于該控制信號(hào)Vpwm2，電壓變換電路2進(jìn)行晶體管M2 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，生成輸出電壓Vout2。VF判定單元40基于輸入的陰極端子電壓Vfbl Vfb4，判定各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的正向電壓降之間的大小關(guān)系，并將作為判定結(jié)果的判定信號(hào)Vch輸入到切換控制單元 41。圖4是表示VF判定單元40的具體結(jié)構(gòu)例的圖。恒定電流源21 24的陰極端 子電壓Vfbl Vfb4分別連接到pnp晶體管51 54的基極端子。各個(gè)pnp晶體管51 54的發(fā)射極端子在接點(diǎn)E被短路。在電源Vdd與接點(diǎn)E之間連接流出恒定電流Ib的恒定 電流源50。在各個(gè)pnp晶體管51 54的集電極端子與接地之間分別連接電阻55 58， 各個(gè)集電極端子的電壓通過(guò)緩沖器電路59 62被變換成規(guī)定的邏輯電平電壓Vch
Vch[3]。
在圖4所示的電路中，恒定電流源50的電流Ib流過(guò)連接到陰極端子電壓Vfbl Vfb4中最小的電壓的pnp晶體管。因此，通過(guò)監(jiān)視各個(gè)集電極電壓，能夠確定陰極端子電 壓Vfbl Vfb4中最小的陰極端子電壓。獲得的信息作為4比特的判定信號(hào)Vch[3 0]被 輸出到切換單元41。切換控制單元41基于輸入的判定信號(hào)Vch生成控制信號(hào)Vsell Vsel3，并將控制信號(hào)Vsell Vsel3分別輸入到切換電路30、31以及電流控制單元42。切換控制單元 41例如由邏輯電路或者微計(jì)算機(jī)(Microcomputer)構(gòu)成。電流控制單元42基于控制信號(hào)Vsel3生成用于個(gè)別地控制恒定電流源21 24 的接通/關(guān)斷的控制信號(hào)Vcnt，并將控制信號(hào)Vcnt輸入到各個(gè)恒定電流源21 24。在本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，基于各個(gè)LED串負(fù)荷間的正向電 壓降的偏差進(jìn)行LED串負(fù)荷的分組。然后，由多個(gè)電壓變換電路分擔(dān)作為分組的結(jié)果獲得 的多個(gè)LED串負(fù)荷組。即，某電壓變換電路驅(qū)動(dòng)屬于某LED串負(fù)荷組的LED串負(fù)荷，另外的 電壓變換電路驅(qū)動(dòng)屬于其他LED串負(fù)荷組的LED串負(fù)荷。通過(guò)進(jìn)行這樣的驅(qū)動(dòng)，能夠降低 與各個(gè)電壓變換電路連接的LED串負(fù)荷組內(nèi)的正向電壓降的偏差量，實(shí)現(xiàn)功耗的削減。使用圖5 圖7，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順序的一 例。在本發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，控制單元控制切換單元以使所有的發(fā)光元件串連接到同一 個(gè)電壓施加單元后，控制切換單元以使在與該電壓施加單元連接的發(fā)光元件串中具有最大 的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。在以下的具體例子中，作為用于 動(dòng)作說(shuō)明的一例，假設(shè)各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的正向電壓降之間的關(guān)系為“Vfl < Vf2 < Vf3 < Vf4 "ο首先，控制切換電路30、31，將所有的LED串負(fù)荷11 14的陽(yáng)極端子PlH P4H 連接到電壓變換電路2的輸出端子P02，將陰極端子PlL P4L連接到最小值檢測(cè)電路34。 艮口，將所有的LED串負(fù)荷11 14連接到電壓變換電路2的系統(tǒng)(具有電壓變換電路2的 電壓施加單元)(步驟S31)。此時(shí)的等效電路結(jié)構(gòu)如圖6所示。然后，通過(guò)使恒定電流源 21 24全部接通，驅(qū)動(dòng)所有的LED串負(fù)荷11 14(步驟S32)。此時(shí)，所有的LED串負(fù)荷11 14被連接到電壓變換電路2。因此，如果使所有的 恒定電流源21 24接通，則電壓變換電路2被要求非常大的電流輸出。于是，也可以通過(guò) 在LED的重組順序中將LED電流的值減小到比正常動(dòng)作時(shí)小，從而減輕電壓變換電路2的 負(fù)擔(dān)。接下來(lái)，VF判定單元40通過(guò)檢測(cè)處于接通狀態(tài)的恒定電流源21 24上施加的各 個(gè)陰極端子電壓Vfbl Vfb4中最小的陰極端子電壓Vfb4，判定哪個(gè)恒定電流源正在由最 小的陰極端子電壓驅(qū)動(dòng)(步驟S33)。然后，VF判定單元40將該判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch) 通知給切換控制單元41 (步驟S34)。切換控制單元41將基于判定結(jié)果生成的控制信號(hào)Vsel3輸入到電流控制單元42， 電流控制單元42將施加最小的陰極端子電壓Vfb4的恒定電流源24關(guān)斷(步驟S35)。另外，切換控制單元41通過(guò)控制信號(hào)Vsell、Vsel2控制切換電路30、31，使其切 換與具有最小的陰極端子電壓Vfb4(即，最大的正向電壓降)的LED串負(fù)荷14有關(guān)的連接 (步驟S36)。具體而言，切換控制單元41將LED串負(fù)荷14的陽(yáng)極端子P4H的連接對(duì)象從 電壓變換電路2的輸出端子P02切換到電壓變換電路1的輸出端子P01。另外，切換控制單元41將陰極端子P4L的連接對(duì)象從最小值檢測(cè)單元34切換到最小值檢測(cè)單元32。將步驟S33 步驟S36重復(fù)進(jìn)行相當(dāng)于LED串負(fù)荷的數(shù)量的1/2的次數(shù)(步驟 S37)。在本實(shí)施方式中，由于LED串負(fù)荷的數(shù)量為4，因此，步驟S33 S36進(jìn)行至兩次為 止。步驟S33 S36到此為止已經(jīng)進(jìn)行了一次，因此，之后再進(jìn)行一次。此時(shí)，由于除恒定 電流源24之外的剩余的恒定電流源21 23處于接通狀態(tài)，因此，對(duì)恒定電流源21 23 進(jìn)行步驟S33 步驟S36。 具體而言，VF判定單元40通過(guò)檢測(cè)各個(gè)恒定電流源上施加的陰極端子電壓 Vfbl Vfb3的最小值，判定施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源，并將判定結(jié)果(判定 信號(hào)Vch)通知給切換控制單元41。切換控制單元41將基于獲得的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)而生成的控制信號(hào) Vsel3輸入到電流控制單元42，電流控制單元42將由最小的陰極端子電壓Vfb3驅(qū)動(dòng)的恒 定電流源23關(guān)斷。另外，切換控制單元41通過(guò)控制信號(hào)Vsell、Vsel2控制切換電路30、 31，使其切換與具有最小的陰極端子電壓Vfb3( S卩，最大的正向電壓降)的LED串負(fù)荷13 有關(guān)的連接。具體而言，切換控制單元41將LED串負(fù)荷13的陽(yáng)極端子P3H的連接對(duì)象從 電壓變換電路2的輸出端子P02切換到電壓變換電路1的輸出端子P01。另外，切換控制單 元41將陰極端子P3L的連接對(duì)象從最小值檢測(cè)單元34切換到最小值檢測(cè)單元32。這樣，通過(guò)檢測(cè)施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源并依次將其關(guān)斷，能夠從 多個(gè)LED串負(fù)荷中依序提取正向電壓降較大的LED串負(fù)荷，由切換電路30、31對(duì)其連接進(jìn) 行切換。如上所述，通過(guò)進(jìn)行全部LED串負(fù)荷數(shù)的半數(shù)次數(shù)的各個(gè)陰極端子電壓的判定和 LED串負(fù)荷的連接的切換，能夠基于正向電壓降的大小，將均等數(shù)量的LED串負(fù)荷分配給兩 個(gè)電壓變換電路1和2。如上所述，通過(guò)基于各個(gè)LED串負(fù)荷的陰極端子電壓Vfbl Vfb4，在多個(gè)電壓變 換電路中進(jìn)行各個(gè)LED串負(fù)荷的重組，能夠使如圖6所示的相當(dāng)于各個(gè)LED串負(fù)荷的正向 電壓降Vfl Vf4的偏差的電壓Vpl Vp3的合計(jì)值減少到如圖7所示的相當(dāng)于偏差的電 壓Vpl'和Vp2'的合計(jì)值。因此，能夠削減功耗。若使用具體的數(shù)值進(jìn)行說(shuō)明，例如，假設(shè) Vfl 為 10V、Vf2 為 1IV,Vf3 為 12V、Vf4 為 13V。此時(shí)圖 6 所示的 Vpl 為 3V、Vp2 為 2V、Vp3 為IV、合計(jì)值為6V。另一方面，圖7所示的Vpl'、Vp2'均為IV、合計(jì)值為2V。這樣，根據(jù) 本實(shí)施方式，無(wú)論各個(gè)LED串負(fù)荷是以怎樣的組合與多個(gè)電壓變換電路連接，通過(guò)進(jìn)行上 述的控制，都能如圖7所示那樣重組為將功耗抑制到最低限度的連接。另外，通過(guò)將功耗抑制到最低限度，對(duì)于發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的組件，能夠使用容許 損耗小的組件，能夠?qū)崿F(xiàn)IC成本和安裝襯底成本的削減。進(jìn)而，還能夠?yàn)橄鳒p篩選LED的 偏差所需的工時(shí)數(shù)做出貢獻(xiàn)。此外，在本實(shí)施方式中，在上述動(dòng)作順序的一例中，將重組處理的次數(shù)設(shè)為L(zhǎng)ED串 負(fù)荷數(shù)的一半(在本實(shí)施方式中為兩次)，以使與各個(gè)電壓變換電路1和2連接的LED串 負(fù)荷的數(shù)量成為實(shí)質(zhì)上相同的數(shù)量。然而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的重組處理的次數(shù)并不限于 此。但是，通過(guò)將重組處理的次數(shù)設(shè)為兩次，能夠使與各個(gè)電壓施加單元連接的LED串負(fù)荷 的數(shù)量均勻化，能夠使電壓施加單元的負(fù)荷均勻化。更一般而言，在將電壓施加單元的全部 數(shù)量設(shè)為M，將被連接的發(fā)光元件串的全部數(shù)量設(shè)為N時(shí)，對(duì)一個(gè)電壓施加單元連接N/M的數(shù)量的發(fā)光元件串即可。因此，通過(guò)對(duì)一個(gè)電壓施加單元重復(fù)進(jìn)行N/M次的重組處理，能夠 使其成為使負(fù)荷變得均勻的最佳的發(fā)光元件串的連接數(shù)量。其中，M、N為正整數(shù)，M < N。另外，在上述動(dòng)作順序的一例中，VF判定單元40每進(jìn)行一次判定，就基于判定結(jié) 果(判定信號(hào)Vch)進(jìn)行了 LED串負(fù)荷的重組。但是，也可以是每進(jìn)行多次判定，或者在結(jié) 束所有的判定后，最后由切換控制單元41控制切換電路30和31進(jìn)行LED串負(fù)荷的重組。 此時(shí)，通過(guò)將每次的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)存儲(chǔ)在切換控制單元41中，能夠?qū)崿F(xiàn)所希望 的LED串負(fù)荷的分配。另外，VF判定單元40也可以取代判定各個(gè)陰極端子電壓Vfbl Vfb4的最小值 而判定最大值。即，VF判定單元40確定施加最大的陰極端子電壓的恒定電流源，并將該判 定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)通知給切換控制單元41。在該情況下，切換控制單元41也可以通 過(guò)重復(fù)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的、基于獲得的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)使施加最大的陰極端子電壓 的恒定電流源關(guān)斷的動(dòng)作，來(lái)進(jìn)行各個(gè)LED串負(fù)荷的篩選。換言之，也可以控制切換單元， 以使在電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到 另外的電壓施加單元。另外，雖然在本實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，電壓變換電路1采用了將規(guī)定 的輸入電壓Vcc變換為比其高的電壓并將其輸出的升壓變換電路的結(jié)構(gòu)，但只要能獲得在 LED串負(fù)荷的發(fā)光上足夠的輸出電壓Voutl和Vout2，既可以采用將規(guī)定的輸入電壓Vcc變 換為比其低的電壓并將其輸出的降壓變換電路的結(jié)構(gòu)，也可以采用既能變換為比規(guī)定的輸 入電壓Vcc低的電壓也能變換為比規(guī)定的輸入電壓Vcc高的電壓輸出的升降壓變換電路的 結(jié)構(gòu)。此外，雖然在本實(shí)施方式中，各個(gè)作為發(fā)光元件串的LED串負(fù)荷采用了將四個(gè)LED 串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限于此。只要LED為一個(gè)以上就能適用。即，一個(gè)發(fā)光元件 串由一個(gè)以上的發(fā)光元件構(gòu)成。(實(shí)施方式2)使用圖8 圖9說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。在實(shí)施方式2中， 與實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置相比的不同之處主要在于，附加了電壓變換電路3 ；LED 串負(fù)荷15、16 ；恒定電流源25、26 ；選擇器30e 30f ；選擇器31e 31f ；最小值檢測(cè)單元 36 ；以及PMW控制單元37。圖8是表示實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方 框圖。電壓變換電路3是升壓型開(kāi)關(guān)電源，由線圈L3、二極管D3、晶體管M3以及電容C3 構(gòu)成。電壓變換電路3基于來(lái)自PWM控制單元37的控制信號(hào)Vpwm3，將規(guī)定的輸入電壓Vcc 升壓到驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED串負(fù)荷11 14所需的電壓Vout3，并將電壓Vout3輸出。切換電路30是具有選擇器30a 30f的選擇器電路組。切換電路30基于來(lái)自切 換控制單元41的控制信號(hào)Vsel 1，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 16的各自陽(yáng)極端子PlH P6H 連接到電壓變換電路1的輸出端子P01、電壓變換電路2的輸出端子P02、或者電壓變換電 路3的輸出端子P03的任一個(gè)。選擇器30a 30f例如由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。
恒定電流源25、26分別串聯(lián)連接到LED串負(fù)荷15、16的陰極端子P5L、P6L，將LED 的發(fā)光所需的恒定電流15、16提供給各個(gè)LED串負(fù)荷15、16。各個(gè)恒定電流源25、26可基于來(lái)自電流控制單元42的控制信號(hào)Vcnt進(jìn)行接通/關(guān)斷控制，調(diào)整接通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間的比例。由此，能夠調(diào)整提供給LED串負(fù)荷15、16的電流量，控制LED的發(fā)光量。切換電路31是具有選擇器31a 31f的選擇器電路組。切換電路31基于來(lái)自切 換控制單元41的控制信號(hào)Vsel2，將各個(gè)陰極端子電壓Vfbl Vfb6的各自陰極端子電壓 連接到最小值檢測(cè)單元32、最小值檢測(cè)單元34、或者最小值檢測(cè)單元36的任一個(gè)。選擇器 31a 3If例如由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。各個(gè)LED串負(fù)荷11 16的陰極端子電壓Vfbl Vfb6 基于各個(gè)LED串負(fù)荷11 16的正向電壓降而決定。最小值檢測(cè)單元36選擇由切換電路31連接的陰極端子電壓中最小的電壓，并作 為檢測(cè)電壓Vdet3輸入到PWM控制單元37。檢測(cè)電壓Vdet3并不需要是與選擇出的最小的 陰極端子電壓相同的電壓，例如，也可以是使各個(gè)陰極端子電壓中最小的電壓偏移了規(guī)定 電壓的、基于最小的電壓而生成的電壓。PWM控制單元37對(duì)輸入的檢測(cè)電壓Vdet3與未圖示的基準(zhǔn)信號(hào)Vref進(jìn)行比較。 基于該比較結(jié)果，控制信號(hào)Vpwm3被輸入到電壓變換電路3的晶體管M3的柵極，以使檢測(cè) 電壓Vdet3與基準(zhǔn)電壓Vref相等?；谠摽刂菩盘?hào)Vpwm3，電壓變換電路3進(jìn)行晶體管M3 的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，生成輸出電壓Vout3。VF判定單元40基于輸入的陰極端子電壓Vfbl Vfb6，判定各個(gè)LED串負(fù)荷11 16的正向電壓降之間的大小關(guān)系，并將作為判定結(jié)果的判定信號(hào)Vch輸入到切換控制單元 41。除此之外的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式1所示的相同，因此，省略對(duì)其的說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2 JfLED串負(fù)荷11 16基于正向電壓降的大小分類為 三個(gè)組，分別由三個(gè)電壓變換電路1 3驅(qū)動(dòng)分類后的三個(gè)LED串負(fù)荷組。即，與在實(shí)施方 式1中所示那樣使用了由兩個(gè)電壓變換電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的情況相比，能 夠降低與各個(gè)電壓變換電路連接的LED串負(fù)荷組內(nèi)的正向電壓降的偏差幅度。因此，能夠 實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的功耗削減。使用圖9所示的流程圖，簡(jiǎn)單地說(shuō)明本實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順 序。與實(shí)施方式1的圖5所示的動(dòng)作的不同之處在于，將LED串負(fù)荷分類成三個(gè)組而不是 兩個(gè)組，并將其各自分配給三個(gè)電壓變換電路1 3。首先，將所有的LED串負(fù)荷的陽(yáng)極端子PlH P6H連接到電壓變換電路3的輸出端 子P03，并將陰極端子PlL P6L連接到最小值檢測(cè)電路36。即，將所有的LED串負(fù)荷11 16連接到電壓變換電路3的系統(tǒng)(具有電壓變換電路3的電壓變換單元)(步驟S71)。然 后，使恒定電流源21 26全部接通，驅(qū)動(dòng)所有LED串負(fù)荷11 16(步驟S72)。接下來(lái)，VF判定單元40判定在處于接通狀態(tài)的恒定電流源中施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源(步驟S73)。然后，VF判定單元40將判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)通知 給切換控制單元41 (步驟S74)。切換控制單元41通過(guò)電流控制單元42將施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源關(guān)斷(步驟S75)。然后，切換控制單元41控制切換電路30、31，將與所關(guān)斷的恒定電流源 連接的LED串負(fù)荷的連接對(duì)象從電壓變換電路3的系統(tǒng)切換到電壓變換電路1的系統(tǒng)(步 驟 S76)。然后，對(duì)于剩余的處于接通狀態(tài)的恒定電流源和LED串負(fù)荷，將與上述同樣的判定和對(duì)電壓變換電路1的連接切換重復(fù)進(jìn)行相當(dāng)于全部LED串負(fù)荷數(shù)的1/3的次數(shù)(步驟 S77)。 接下來(lái)，對(duì)相當(dāng)于全部LED串負(fù)荷數(shù)的2/3的、剩余的處于接通狀態(tài)的恒定電流源 和LED串負(fù)荷，也進(jìn)行與上述的步驟S73 S77同樣的動(dòng)作(步驟S78 S82)。但是，在步 驟S78 S82中，連接到被關(guān)斷了的恒定電流源的LED串負(fù)荷的連接對(duì)象從電壓變換電路 3的系統(tǒng)切換到電壓變換電路2的系統(tǒng)。通過(guò)上述，全部LED串負(fù)荷基于正向電壓降的大小被分類成分別包含均等數(shù)量 (相當(dāng)于全部LED串負(fù)荷數(shù)的1/3的數(shù)量)的LED串負(fù)荷的三個(gè)組。更具體而言，能夠?qū)⑷?部LED串負(fù)荷按正向電壓降從大到小的順序分配給電壓變換電路1、電壓變換電路2以及電 壓變換電路3。此外，在上述動(dòng)作順序的一例中，將重組處理的次數(shù)設(shè)為L(zhǎng)ED串負(fù)荷數(shù)的1/3(在 本實(shí)施方式中為三次)，以使各個(gè)電壓變換電路1 3所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量成為實(shí)質(zhì) 上相同的數(shù)量。然而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的重組處理的次數(shù)并不限于此。但是，通過(guò)將重組 處理的次數(shù)設(shè)為三次，能夠使各個(gè)電壓施加單元所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量均勻化，能夠 使電壓施加單元的負(fù)荷均勻化。更一般而言，在將電壓施加單元的全部數(shù)量設(shè)為M，將被連 接的發(fā)光元件串的全部數(shù)量設(shè)為N時(shí)，對(duì)一個(gè)電壓施加單元連接N/M的數(shù)量的發(fā)光元件串 即可。因此，通過(guò)對(duì)一個(gè)電壓施加單元重復(fù)進(jìn)行N/M次重組處理，能夠使其成為使負(fù)荷變得 均勻的最佳的發(fā)光元件串的連接數(shù)量。進(jìn)而，在重復(fù)進(jìn)行N/M次處理后，變更作為連接的切 換對(duì)象的電壓施加單元而再次重復(fù)上述處理，能夠?qū)Ω鱾€(gè)電壓施加單元連接均勻數(shù)量的發(fā) 光元件串。另外，在電壓施加單元的數(shù)量進(jìn)一步增加的情況下，重復(fù)M-2次進(jìn)行這種變更作 為連接的切換對(duì)象的電壓施加單元的處理，就能使所有的發(fā)光元件串均勻地連接到所有的 電壓施加單元。其中，M、N為正整數(shù)，M < N。另外，在上述動(dòng)作順序的一例中，VF判定單元40每進(jìn)行一次判定，就基于判定結(jié) 果(判定信號(hào)Vch)進(jìn)行了 LED串負(fù)荷的重組。但是，也可以是每進(jìn)行多次判定，或者在結(jié) 束所有的判定后，最后由切換控制單元41控制切換電路30和31進(jìn)行LED串負(fù)荷的重組。 此時(shí)，通過(guò)將每次的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)存儲(chǔ)在切換控制單元41中，能夠?qū)崿F(xiàn)所希望 的LED串負(fù)荷的分配。另外，VF判定單元40也可以通過(guò)判定各個(gè)陰極端子電壓Vfbl Vfb6的最大值， 判定施加最大的陰極端子電壓的恒定電流源，并將該判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)通知給切換 控制單元41。在該情況下，切換控制單元41也可以通過(guò)重復(fù)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的、基于獲得的 判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)使施加最大的陰極端子電壓的恒定電流源關(guān)斷的動(dòng)作，來(lái)進(jìn)行各 個(gè)LED串負(fù)荷的篩選。另外，雖然在本實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，將電壓變換電路的數(shù)量和基 于正向電壓降的大小的LED串負(fù)荷的分類數(shù)量分別設(shè)為三個(gè)，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的電路 結(jié)構(gòu)并不限于此。即，以與對(duì)實(shí)施方式1到實(shí)施方式2的應(yīng)用相同的要點(diǎn)，通過(guò)將LED串負(fù) 荷的分類數(shù)量設(shè)為四個(gè)以上，能夠進(jìn)一步降低各個(gè)電壓變換電路中的LED串負(fù)荷的正向電 壓降的偏差幅度。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的功耗的降低。(實(shí)施方式3)使用圖10說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。在實(shí)施方式3中，與實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置相比的不同之處主要在于，具有與VF判定單元40不同的VF 判定單元40b、以及與切換控制單元41不同的切換控制單元41b。圖10是表示實(shí)施方式3 的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。在本實(shí)施方式的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，控制 單元在控制了切換單元以使所有的發(fā)光元件串連接到同一個(gè)電壓施加單元后，控制切換單 元以使在該電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連 接到另外的電壓施加單元，并且使在該電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正 向電壓降的發(fā)光元件串連接到上述另外的電壓施加單元以外的電壓施加單元。以下，使用 具體結(jié)構(gòu)說(shuō)明其細(xì)節(jié)。
VF判定單元40b與實(shí)施方式2的VF判定單元40的不同之處在于，在陰極端子電 壓Vfbl Vfb6中，同時(shí)判定施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源、和施加最大的陰極端 子電壓的恒定電流源。VF判定單元40b判定在處于接通狀態(tài)的恒定電流源中施加最小的 陰極端子電壓的恒定電流源，并將該結(jié)果作為判定信號(hào)Vchl通知給切換控制單元41b。另 夕卜，VF判定單元40b判定在處于接通狀態(tài)的恒定電流源中施加最大的陰極端子電壓的恒定 電流源，并將該結(jié)果作為判定信號(hào)Vch2通知切換控制單元41b。切換控制單元41b與實(shí)施方式2的切換控制單元41的不同之處在于，對(duì)于多個(gè) LED串負(fù)荷同時(shí)進(jìn)行對(duì)不同的兩個(gè)以上的電壓變換電路的系統(tǒng)的切換。切換控制單元41b 基于輸入的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vchl和Vch2)，生成控制信號(hào)Vsell Vsel3，并通過(guò)控制 信號(hào)Vsell Vsel3控制切換電路30、31以及電流控制單元42。除此之外的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式2所示的相同，因此，省略對(duì)其的說(shuō)明。在本實(shí)施方式的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，通過(guò)由VF判定單元40b進(jìn)行的一次的判 定，能夠?qū)蓚€(gè)LED串負(fù)荷同時(shí)進(jìn)行電壓變換電路的系統(tǒng)(電壓施加單元)的切換動(dòng)作。因 此，具有能夠?qū)ED串負(fù)荷的分組和對(duì)多個(gè)電壓變換電路的分配的系列動(dòng)作所需的時(shí)間縮 短為大約一半的效果。例如，首先，將所有的LED串負(fù)荷11 16連接到電壓變換電路2的系統(tǒng)，并將所 有的恒定電流源21 26接通，驅(qū)動(dòng)所有LED串負(fù)荷11 16。此時(shí)，各個(gè)LED串負(fù)荷11 16的陰極端子電壓Vfbl Vfb6的大小，假設(shè)為Vfbl > Vfb2 > Vfb3 > Vfb4 > Vfb5 > Vfb60VF判定單元40b將在處于接通狀態(tài)的恒定電流源中恒定電流源26上施加的陰極 端子電壓Vfb6為最小的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vchl)、以及恒定電流源21上施加的陰極端子 電壓Vfbl為最大的判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch2)通知給切換控制單元41b。切換控制單元41b通過(guò)電流控制單元42將施加最大的陰極端子電壓Vfbl的恒定 電流源21和施加最小的陰極端子電壓Vfb6的恒定電流源26關(guān)斷。另外，切換控制單元 41b基于判定結(jié)果(判定信號(hào)Vchl)控制切換電路30、31，使其切換與具有最小的陰極端子 電壓Vfb6的LED串負(fù)荷16有關(guān)的連接。具體而言，切換控制單元41b將LED串負(fù)荷16的 連接對(duì)象從電壓變換電路2的系統(tǒng)切換到電壓變換電路1的系統(tǒng)。進(jìn)而，切換控制單元41b 基于判定結(jié)果(判定信號(hào)Vch2)控制切換電路30、31，使其切換與具有最大的陰極端子電壓 Vfbl的LED串負(fù)荷11有關(guān)的連接。具體而言，切換控制單元41b將LED串負(fù)荷11的連接 對(duì)象從電壓變換電路2的系統(tǒng)切換到電壓變換電路3的系統(tǒng)。再重復(fù)一次上述從VF判定電路40b的判定至LED串負(fù)荷的連接的切換的系列動(dòng)作后，LED串負(fù)荷按正向電壓降從大到小的順序兩個(gè)一組地分組，分別分配給電壓變換電路1、電壓變換電路2以及電壓變換電路3。在實(shí)施方式2中，對(duì)于6條LED串負(fù)荷需要合計(jì)四次的判定動(dòng)作，而在本實(shí)施方式3中，僅通過(guò)兩次的判定動(dòng)作，就能結(jié)束LED串負(fù)荷的分配動(dòng)作。此外，在上述動(dòng)作順序的一例中，將重組處理的次數(shù)設(shè)為L(zhǎng)ED串負(fù)荷數(shù)的1/3(在本實(shí)施方式中為三次)，以使各個(gè)電壓變換電路1 3所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量成為實(shí)質(zhì) 上相同的數(shù)量。然而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的重組處理的次數(shù)并不限于此。但是，通過(guò)將重組 處理的次數(shù)設(shè)為三次，能夠使各個(gè)電壓施加單元所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量均勻化，能夠 使電壓施加單元的負(fù)荷均勻化。更一般而言，在將電壓施加單元的全部數(shù)量設(shè)為M，將發(fā)光 元件串的全部數(shù)量設(shè)為N時(shí)，對(duì)一個(gè)電壓施加單元連接N/M的數(shù)量的發(fā)光元件串即可。因 此，通過(guò)對(duì)一個(gè)電壓施加單元重復(fù)進(jìn)行N/M次重組處理，能夠使其成為使負(fù)荷變得均勻的 最佳的發(fā)光元件串的連接數(shù)量。進(jìn)而，雖然在本實(shí)施方式中不需要，而在電壓施加單元的數(shù) 量進(jìn)一步增加時(shí)，在重復(fù)進(jìn)行了 N/M次上述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元而再次重復(fù)上述處理。由此，能夠使均勻數(shù)量的發(fā)光元件串連接到各個(gè)電壓施加單元。 其中，M、N為正整數(shù)，M< N。如上所述，本實(shí)施方式的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，具有縮短一系列的LED串負(fù)荷的分 配所需的時(shí)間的效果。(實(shí)施方式4)使用圖11和圖12說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。在實(shí)施方式中， 與實(shí)施方式1的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的不同之處主要在于，具有與VF判定單元40不同的電 壓比較單元44，還具有閾值電壓Vth。圖11是表示實(shí)施方式4的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體 結(jié)構(gòu)例的方框圖。在本實(shí)施方式中，控制單元在控制了切換單元以使所有的發(fā)光元件串連 接到同一個(gè)電壓施加單元后，將連接到該發(fā)光元件串的各自的陰極端的多個(gè)電流源上施加 的電流源電壓和規(guī)定的閾值電壓進(jìn)行比較，并控制切換單元以將具有超過(guò)閾值電壓的電流 源電壓的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。以下，使用具體結(jié)構(gòu)說(shuō)明細(xì)節(jié)。電壓比較單元44進(jìn)行陰極端子電壓Vfbl Vfb4和規(guī)定的閾值電壓Vth的比較， 并將獲得的結(jié)果(判定信號(hào)Vch)通知給切換控制單元41。例如如圖12所示，電壓比較單 元44能夠通過(guò)采用分別通過(guò)比較器44a 44d比較陰極端子電壓Vfbl Vfb4與閾值電 壓Vth的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式1所示的相同，因此，省略對(duì)其的說(shuō)明。以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順序的一例。首先，通過(guò)控制切換電路30，將LED串負(fù)荷11 14的陽(yáng)極端子PlH P4H全部連接到電壓變換電 路1的輸出端子POl。另外，通過(guò)控制切換電路31，將LED串負(fù)荷11 14的陰極端子PlL P4L全部連接到最小值檢測(cè)單元32。即，將全部LED串負(fù)荷11 14連接到電壓變換電路1的系統(tǒng)(具有電壓變換電路1的電壓施加單元)。接下來(lái)，通過(guò)電壓比較單元44將陰極端子電壓Vfbl Vfb4與閾值電壓Vth進(jìn)行 比較，并將比較結(jié)果通知給切換控制單元41。這里，作為例子，假設(shè)Vfbl >Vfb2>Vth>Vfb3 > Vtb40切換控制單元41基于比較結(jié)果(判定信號(hào)Vch)，通過(guò)電流控制單元42將施加大 于閾值電壓Vth的陰極端子電壓Vfbl、Vfb2的恒定電流源21、22關(guān)斷。另外，控制切換電 路30、31，將LED串負(fù)荷11、12的連接對(duì)象從電壓變換電路1的系統(tǒng)切換到電壓變換電路2 的系統(tǒng)。通過(guò)進(jìn)行上述的動(dòng)作，能夠基于正向電壓降的大小對(duì)LED串負(fù)荷11 14進(jìn)行分 類，并將其分配給電壓變換電路1和電壓變換電路2。因此，能夠降低與規(guī)定的電壓變換電路連接的LED串負(fù)荷的正向電壓降的偏差， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)降低發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的功耗。此外，在本實(shí)施方式中，因閾值電壓Vth的值，有時(shí)各個(gè)電壓變換電路所連接的 LED串負(fù)荷的數(shù)量不均勻。但是，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，通過(guò)電壓比較單元44進(jìn)行的陰極 端子電壓Vfbl Vfb4與閾值電壓Vth的一次的比較，能夠?qū)ED串負(fù)荷進(jìn)行分類，因此， 具有能夠縮短LED串負(fù)荷的分配所需的時(shí)間的效果。此外，在本實(shí)施方式中，采用了控制切換單元以使具有超過(guò)閾值電壓的電流源電 壓的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元的結(jié)構(gòu)。但是，也可以采用控制切換單元以使 具有小于閾值電壓的電流源電壓的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元的結(jié)構(gòu)。這樣的 結(jié)構(gòu)也能夠獲得同樣的效果。此外，也可以采用控制切換單元以使具有與閾值電壓相等的 電流源電壓的發(fā)光元件串也連接到另外的電壓施加單元的結(jié)構(gòu)。另外，也可以采用具有三個(gè)以上的電壓變換電路，進(jìn)而根據(jù)電壓變換電路而具有 多個(gè)閾值電壓vth，將各個(gè)陰極端子電壓與多個(gè)不同的閾值電壓Vth進(jìn)行比較，并基于該比 較結(jié)果，將LED串負(fù)荷分配給三個(gè)以上的多個(gè)電壓變換電路的結(jié)構(gòu)。(實(shí)施方式5)使用圖13和圖14說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。在實(shí)施方式中， 與實(shí)施方式2的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置不同之處主要在于，具有與切換控制單元41不同的切換 控制單元41c、與切換電路31不同的切換電路90、還具有新的選擇器30a 30i、LED串負(fù) 荷17 19、恒定電流源27 29以及地址檢測(cè)器71 73。圖13是表示實(shí)施方式5的發(fā) 光元件驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)例的方框圖。在本實(shí)施方式，在發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，在將電壓 施加單元的全部數(shù)量設(shè)為M，將各個(gè)電壓施加單元設(shè)為第一電壓施加單元 第M電壓施加 單元時(shí)，控制單元控制切換單元以使第N電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的 正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第N-I電壓施加單元，并且使第N電壓施加單元所連接的 發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第N+1電壓施加單元。此外，在 本實(shí)施方式中，組合了電壓變換電路1、最小值檢測(cè)單元32、以及PWM控制單元33的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)電壓施加單元的具體例子。另外，組合了切換電路30、90的結(jié)構(gòu)是切換單元的具體例 子。另外，組合了切換控制單元41c、地址檢測(cè)電路71 73的結(jié)構(gòu)是控制單元的具體例子。 另外，LED串負(fù)荷11 19分別是發(fā)光元件串的具體例。以下，使用具體結(jié)構(gòu)說(shuō)明細(xì)節(jié)。切換電路30是具有選擇器30a 30i的選擇器電路組。切換電路30基于來(lái)自切 換控制單元41c的控制信號(hào)VsellO，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 19的各自陽(yáng)極端子連接到電 壓變換電路1的輸出端子、電壓變換電路2的輸出端子、或者電壓變換電路3的輸出端子的 任一個(gè)。選擇器30a 30i例如由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。
恒定電流源21 29分別串聯(lián)連接到LED串負(fù)荷11 19的陰極端子，將LED發(fā) 光所需的恒定電流Il 19提供給各個(gè)LED串負(fù)荷11 19。恒定電流源21 29由未圖 示的邏輯電路或者微計(jì)算機(jī)進(jìn)行接通/關(guān)斷控制。
切換電路90是具有選擇器90a 90i的選擇器電路組。各個(gè)選擇器90a 90c 基于來(lái)自切換控制單元41c的控制信號(hào)Vselll，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 19的陰極端子電 壓Vfbl Vfb9的任一個(gè)連接到最小值檢測(cè)單元36和地址檢測(cè)單元73。另外，各個(gè)選擇 器90d 90f基于來(lái)自切換控制單元41c的控制信號(hào)Vselll，將各個(gè)LED串負(fù)荷11 19 的陰極端子電壓Vfbl Vfb9的任一個(gè)連接到最小值檢測(cè)單元34和地址檢測(cè)單元72。另 外，各個(gè)選擇器90g 90h基于來(lái)自切換控制單元41c的控制信號(hào)Vsel 11，將各個(gè)LED串負(fù) 荷11 19的陰極端子電壓Vfbl Vfb9的任一個(gè)連接到最小值檢測(cè)單元32和地址檢測(cè) 單元71。選擇器90a 90i例如由MOS開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。地址檢測(cè)單元71檢測(cè)LED串負(fù)荷11 19中的特定的一個(gè)LED串負(fù)荷的串地址 (string address)，作為地址信號(hào)MaxAdrl輸入到切換控制單元41c。這里，具有成為地址 信號(hào)MaxAdrl的串地址的LED串負(fù)荷是具有通過(guò)選擇器90g、90h、90i輸入到地址檢測(cè)單元 71的三個(gè)陰極端子電壓中最大的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷。這是具有最小的正向電壓降 的LED串負(fù)荷。地址檢測(cè)單元72檢測(cè)LED串負(fù)荷11 19中的特定的兩個(gè)LED串負(fù)荷的串地 址，作為地址信號(hào)MaxAdr2和MinAdr2輸入到切換控制單元41c。這里，具有成為地址信號(hào) MaxAdr2的串地址的LED串負(fù)荷是具有通過(guò)選擇器90d、90e、90f輸入到地址檢測(cè)單元72 的三個(gè)陰極端子電壓中最大的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷。這是具有最小的正向電壓降的 LED串負(fù)荷。另外，具有成為地址信號(hào)MinAdrf的串地址的LED串負(fù)荷是具有通過(guò)選擇器 90d、90e、90f輸入到地址檢測(cè)單元72的三個(gè)陰極端子電壓中最小的陰極端子電壓的LED串 負(fù)荷。這是具有最大的正向電壓降的LED串負(fù)荷。地址檢測(cè)單元73檢測(cè)LED串負(fù)荷11 19中的特定的一個(gè)LED串負(fù)荷的串地址， 作為地址信號(hào)MinAdr3輸入到切換控制單元41c。這里，具有成為地址信號(hào)MinAdr3的串地 址的LED串負(fù)荷是具有通過(guò)選擇器90a、90b、90c輸入到地址檢測(cè)單元73的三個(gè)陰極端子 電壓中最小的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷。這是具有最大的正向電壓降的LED串負(fù)荷。這里，串地址意味著用于識(shí)別各個(gè)LED串負(fù)荷11 19的地址信息。切換控制單 元41c通過(guò)將從地址檢測(cè)單元71 73獲得的地址信息與電壓變換電路1 3的任一個(gè)關(guān) 聯(lián)對(duì)應(yīng)，控制切換電路30、90，并進(jìn)行LED串負(fù)荷的重組。即，切換控制單元41 c通過(guò)基于輸入的地址信號(hào)MaxAdr 1、MaxAdr2、MinAdr2、 MinAdr3而生成的控制信號(hào)Vsel 10 Vsel 11，控制切換電路30、90。具體而言，將具有地址 信號(hào)MaxAdrl所示的地址的LED串負(fù)荷與具有地址信號(hào)MinAdr2所示的地址的LED串負(fù)荷 調(diào)換。另外，將具有地址信號(hào)MaxAdr2所示的地址的LED串負(fù)荷與具有地址信號(hào)MinAdr3 所示的地址的LED串負(fù)荷調(diào)換。在各個(gè)電壓變換電路間重復(fù)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的相同的地址相 互間的重組后，結(jié)束該電壓變換電路間的LED串負(fù)荷的重組控制。切換電路41c例如由邏 輯電路或者微計(jì)算機(jī)構(gòu)成。除此之外的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式2所示的相同，因此，省略對(duì)其的說(shuō)明。根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)與實(shí)施方式2不同的順序，將LED串負(fù)荷11 19基于正向電壓降的大小分類成三個(gè)組，并分別通過(guò)三個(gè)電壓變換電路1 3驅(qū)動(dòng)分類后的三個(gè)LED 串負(fù)荷組。即，由多個(gè)電壓變換電路分擔(dān)基于正向電壓降的大小而被進(jìn)行了分組的多個(gè)LED 串負(fù)荷組，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此，能夠降低在連接到各個(gè)電壓變換電路的LED串負(fù)荷組內(nèi)的正向 電壓降的偏差量，實(shí)現(xiàn)功耗的削減。使用圖14所示的轉(zhuǎn)移表說(shuō)明本實(shí)施方式的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順序的一 例。在初始狀態(tài)(St印=1)中，電壓變換電路1上連接了 LED串負(fù)荷14、17、18(假設(shè)正向 電壓降的大小分別為14V、17V、18V)。另外，在初始狀態(tài)中，電壓變換電路2上連接了 LED串 負(fù)荷11、15、16(假設(shè)正向電壓降的大小分別為11V、15V、16V)。進(jìn)而，在初始狀態(tài)中，電壓 變換電路3上連接了 LED串負(fù)荷12、13、19 (假設(shè)正向電壓降的大小分別為12V、13V、19V)。 另外，電壓變換電路1 3分別由PWM控制單元33 37控制，以使被連接的LED串負(fù)荷的 陰極端子電壓中最小的陰極端子電壓為IV。首先，St印=1的狀態(tài)下的各個(gè)LED串負(fù)荷的陰極端子電壓的合計(jì)為33V。即，在 假設(shè)流過(guò)各個(gè)LED串負(fù)荷的負(fù)荷電流為IOOmA時(shí)，33X0. 1 = 3. 3W為對(duì)發(fā)光無(wú)貢獻(xiàn)的損失 (loss)功率。這里，在電壓變換電路1所連接的LED串負(fù)荷中具有最大的陰極端子電壓的LED 串負(fù)荷為L(zhǎng)ED串負(fù)荷14，因此，地址信號(hào)MaxAdrl表示LED串負(fù)荷14的地址。在電壓變換電路2所連接的LED串負(fù)荷中具有最大的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷 為L(zhǎng)ED串負(fù)荷11，因此，地址信號(hào)MaxAdr2表示LED串負(fù)荷11的地址。在電壓變換電路2 所連接的LED串負(fù)荷中具有最小的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷為L(zhǎng)ED串負(fù)荷16，因此，地址 信號(hào)MinAdr2表示LED串負(fù)荷16的地址。在電壓變換電路3所連接的LED串負(fù)荷中具有最大的陰極端子電壓的LED串負(fù)荷 為L(zhǎng)ED串負(fù)荷19，因此，地址信號(hào)MinAdr3表示LED串負(fù)荷19的地址。切換控制單元41c對(duì)由地址信號(hào)MaxAdrl確定的LED串負(fù)荷和由地址信號(hào) MinAdr2確定的LED串負(fù)荷進(jìn)行重組。另外，對(duì)由地址信號(hào)MaxAdr2確定的LED串負(fù)荷和 由地址信號(hào)MinAdr3確定的LED串負(fù)荷進(jìn)行重組。S卩，在St印=1中，LED串負(fù)荷14和16 被重組，并且LED串負(fù)荷11和19被重組。由此，各個(gè)電壓變換電路1 3轉(zhuǎn)移到St印= 2所示的狀態(tài)。在St印=2中，切換控制單元41c也對(duì)由地址信號(hào)MaxAdrl確定的LED串負(fù)荷和 由地址信號(hào)MinAdr2確定的LED串負(fù)荷進(jìn)行重組。另外，對(duì)由地址信號(hào)MaxAdr2確定的LED 串負(fù)荷和由地址信號(hào)MinAdr3確定的LED串負(fù)荷進(jìn)行重組。即，LED串負(fù)荷16與19被重 組，并且LED串負(fù)荷13與14被重組。由此，各個(gè)電壓變換電路1 3轉(zhuǎn)移到St印=3所 示的狀態(tài)。同樣地，在St印=3中，由地址信號(hào)MaxAdr2確定的LED串負(fù)荷16和由地址信號(hào) MinAdrl確定的LED串負(fù)荷17被重組。另外，由地址信號(hào)MaxAdr2確定的LED串負(fù)荷13和 由地址信號(hào)MinAdr3確定的LED串負(fù)荷14被重組。這里，在電壓變換電路2與電壓變換電 路3之間的LED串負(fù)荷的重組中，重復(fù)進(jìn)行了兩次相同的LED串負(fù)荷的重組。在規(guī)定的電 壓變換電路間重復(fù)進(jìn)行兩次相同的LED串負(fù)荷的重組后，切換控制單元41c結(jié)束該電壓變 換電路間的重組控制。即，電壓變換電路2與電壓變換電路3之間的LED串負(fù)荷的重組控 制在St印=3結(jié)束。
接下來(lái)，在St印=4中，進(jìn)行由地址信號(hào)MaxAdrl確定的LED串負(fù)荷16和由地址 信號(hào)MinAdr2確定的LED串負(fù)荷17的重組。這里，在電壓變換電路1和電壓變換電路2之 間的LED串負(fù)荷的重組中，重復(fù)進(jìn)行了兩次相同的LED串負(fù)荷的重組。即，電壓變換電路1 和電壓變換電路2之間的LED串負(fù)荷的重組控制在St印=4結(jié)束。這樣，在各個(gè)電壓施加 單元中重復(fù)了同一發(fā)光元件串的連接的切換的情況下，控制單元結(jié)束切換單元的控制，從 而能夠簡(jiǎn)單地并且以最小限度的重組來(lái)完成對(duì)最佳狀態(tài)的重組。 在所有LED串負(fù)荷的重組結(jié)束后，成為St印=5的狀態(tài)。在St印=5中，各個(gè) LED串負(fù)荷的陰極端子電壓的合計(jì)為ISV0若比較St印=1與St印=5的LED串負(fù)荷的 陰極端子電壓，St印=5的LED串負(fù)荷的陰極端子電壓減少了 15V。即，在將LED串負(fù)荷的 負(fù)荷電流假設(shè)為IOOmA時(shí)，能夠削減了 1. 5W的損失功率。通過(guò)進(jìn)行上述的動(dòng)作，能夠基于正向電壓降的大小對(duì)LED串負(fù)荷11 19進(jìn)行分 類，并將其分配給電壓變換電路1、電壓變換電路2以及電壓變換電路3。因此，能夠降低規(guī)定的電壓變換電路所連接的LED串負(fù)荷的正向電壓降的偏差， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的功耗的降低。(實(shí)施方式6)使用圖15說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式6的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作順序。本實(shí)施方 式與圖10所示的實(shí)施方式3的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置相比，用于LED串負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)電壓判定的 電壓變換電路的使用方法不同。具體而言，VF判定單元40b成為VF判定單元40'，切換控 制單元41b成為切換控制單元41'，它們的動(dòng)作不同。在本實(shí)施方式中，在發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝 置中，控制單元在控制了切換單元以使所有的發(fā)光元件串均等地連接到所有的電壓施加單 元后，控制切換單元以使在正在驅(qū)動(dòng)的所有的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光 元件串連接到第一電壓施加單元，從而將該具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串的驅(qū)動(dòng)關(guān) 斷，并且控制切換單元以使在正在驅(qū)動(dòng)的所有的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā) 光元件串連接到第二電壓施加單元，從而將該具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串的驅(qū)動(dòng) 關(guān)斷。以下，使用具體結(jié)構(gòu)說(shuō)明細(xì)節(jié)。在以下的具體例子中，作為用于動(dòng)作說(shuō)明的一例，假設(shè)各個(gè)LED串負(fù)荷11 14的 正向電壓降的關(guān)系為“Vfl < Vf2 < Vf3 < Vf4 < Vf5 < Vf6”。首先，控制切換電路30和31，將LED串負(fù)荷均等地連接到各自的電壓變換電路，并 將各個(gè)LED串負(fù)荷的陰極端子連接到與其對(duì)應(yīng)的最小值檢測(cè)單元(步驟S131)。接下來(lái)， 將所有電壓變換電路的電壓設(shè)為能夠點(diǎn)亮所有的LED串負(fù)荷的、并且是相同的電壓(步驟 S132)。然后，通過(guò)使恒定電流源21 26全部接通，驅(qū)動(dòng)所有的LED串負(fù)荷(步驟S133)。接下來(lái)，VF判定單元40'檢測(cè)處于接通狀態(tài)的恒定電流源21 26上施加的各個(gè) 陰極端子電壓Vfbl Vfb6中最小的陰極端子電壓Vfb6和最大的陰極端子電壓Vfbl。由 此，VF判定單元40'判定哪一個(gè)恒定電流源正在由最小的陰極端子電壓驅(qū)動(dòng)，以及哪一個(gè) 恒定電流源正在由最大的陰極端子電壓驅(qū)動(dòng)(步驟S134)。然后，VF判定單元40'將該判 定結(jié)果(判定信號(hào)Vch)通知給切換控制單元41 ‘(步驟S135)。切換控制單元41 ‘將基于判定結(jié)果生成的控制信號(hào)Vsel3輸入到電流控制單元 42。電流控制單元42將施加最小的陰極端子電壓的恒定電流源26和施加最大的陰極端子 電壓的恒定電流源21關(guān)斷(步驟S136)。
另外，切換控制單元41'通過(guò)控制信號(hào)VSell、VSe12控制切換電路30、31，使其切 換與具有最大和最小的陰極端子電壓Vfbl、Vfb6的LED串負(fù)荷11、16有關(guān)的連接。具體而 言，切換控制單元41 ‘將LED串負(fù)荷16的陽(yáng)極端子P6H的連接對(duì)象切換到電壓變換電路1 的輸出端子POl，并將陰極端子P6L的連接對(duì)象切換到最小值檢測(cè)單元32 (在原來(lái)就連接著 的情況下保持原先的連接)。即，將具有最大的正向電壓降的LED串負(fù)荷16連接到由電壓 變換電路1和最小值檢測(cè)單元32構(gòu)成的第一電壓施加單元。另外，與此相對(duì)應(yīng)地，切換控 制單元41'將LED串負(fù)荷11的陽(yáng)極端子PlH的連接對(duì)象切換到電壓變換電路3的輸出端 子P03，并將陰極端子PlL的連接對(duì)象切換到最小值檢測(cè)單元36(在原來(lái)就連接著的情況下 保持原先的連接)。即，將具有最小的正向電壓降的LED串負(fù)荷11連接到由電壓變換電路 3和最小值檢測(cè)單元36構(gòu)成的第二電壓施加單元(步驟S137)。同樣地，將步驟S134 步驟S137重復(fù)相當(dāng)于LED串負(fù)荷的數(shù)量的1/3的次數(shù)，即 與LED串負(fù)荷的數(shù)量除以了電壓施加單元的數(shù)量所得的值相等的次數(shù)(步驟S138)。在本 實(shí)施方式中，將步驟S134 步驟S137重復(fù)兩次。在上述的判定中未被選擇的LED串負(fù)荷 連接到電壓變換電路2，重組結(jié)束。此外，在上述動(dòng)作順序的一例中，將重組處理的次數(shù)設(shè)為L(zhǎng)ED串負(fù)荷數(shù)的1/3(在 本實(shí)施方式中為三次)，以使各個(gè)電壓變換電路1 3所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量成為實(shí)質(zhì) 上相同的數(shù)量。然而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的重組處理的次數(shù)并不限于此。但是，通過(guò)將重組 處理的次數(shù)設(shè)為三次，能夠使各個(gè)電壓施加單元所連接的LED串負(fù)荷的數(shù)量均勻化，能夠 使電壓施加單元的負(fù)荷均勻化。更一般而言，在將電壓施加單元的全部數(shù)量設(shè)為M，將被連 接的發(fā)光元件串的全部數(shù)量設(shè)為N時(shí)，對(duì)一個(gè)電壓施加單元連接N/M的數(shù)量的發(fā)光元件串 即可。因此，通過(guò)對(duì)一個(gè)電壓施加單元重復(fù)進(jìn)行N/M次重組處理，能夠使其成為使負(fù)荷變得 均勻的最佳的發(fā)光元件串的連接數(shù)量。進(jìn)而，雖然在本實(shí)施方式中不需要，而在電壓施加單 元的數(shù)量進(jìn)一步增加時(shí)，在重復(fù)N/M次上述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元而再次重復(fù)上述處理。由此，能夠使均勻數(shù)量的發(fā)光元件串連接到各個(gè)電壓施加單元。 其中，M、N為正整數(shù)，M< N。根據(jù)本實(shí)施方式，使所有電壓變換電路的電壓成為能夠點(diǎn)亮所有的LED串負(fù)荷的 相同的電壓，進(jìn)行最小驅(qū)動(dòng)電壓和最大驅(qū)動(dòng)電壓的判定。即，在實(shí)施方式3中，最初所有LED 串負(fù)荷連接到一個(gè)電壓變換電路，該電壓變換電路的負(fù)擔(dān)變大，因此，需要使該電壓變換電 路的容量比另外的電壓變換電路的容量大。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，無(wú)論是在驅(qū)動(dòng)電壓判 定時(shí)，還是在判定后，電壓變換電路所連接的LED串負(fù)荷數(shù)都為相同程度。因此，電壓變換 電路的規(guī)模和零件規(guī)格也是相等，具有能將設(shè)計(jì)工時(shí)數(shù)和零件種類等限制在最小限度的效果。(實(shí)施方式7)接下來(lái)，說(shuō)明具有本發(fā)明的實(shí)施方式的面狀照明裝置的液晶顯示裝置。圖16是具 有本發(fā)明的實(shí)施方式的面狀照明裝置的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。液晶顯示裝置1400包括液晶面板1410和面狀照明裝置1420。另外，液晶顯示裝置1400包括液晶面板控制單元1430和背光控制單元1440。液 晶面板控制單元1430基于輸入的影像信號(hào)控制液晶面板1410具有的各個(gè)像素(未圖示) 的透光率。背光控制單元1440基于輸入的影像信號(hào)對(duì)每個(gè)規(guī)定的發(fā)光區(qū)域控制面狀照明裝置1420照明的照明光的強(qiáng)度。面狀照明裝置1420包括多個(gè)發(fā)光元件1421、由安裝發(fā)光元件1421的襯底和反射板等構(gòu)成的基板1422、以及用于使從發(fā)光元件1421射出的光成為均勻的面狀光的光學(xué)片 1423。發(fā)光元件1421具體而言為發(fā)白色光的LED等。光學(xué)片1423例如也可以由擴(kuò)散板和 增亮膜等多個(gè)光學(xué)片構(gòu)成。另外，面狀照明裝置1420具有基于從背光控制單元1440輸出 的信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件1421的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置1424。發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置1424是上述實(shí)施 方式1至6的任一者中記載的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置。液晶面板1410從背面射入來(lái)自面狀照明裝置1420的照明光，并根據(jù)影像信號(hào)對(duì) 照明光進(jìn)行空間調(diào)制而顯示影像。根據(jù)本實(shí)施方式的面狀照明裝置1420，通過(guò)具有發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置1424，能夠構(gòu) 成抑制了由于LED的正向電壓降偏差而發(fā)生的功耗的增加的面狀照明裝置。另外，根據(jù)本 實(shí)施方式的液晶顯示裝置1400，通過(guò)具有發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置1424，能夠構(gòu)成抑制了由于 LED的正向電壓降偏差而發(fā)生的功耗的增加的液晶顯示裝置。在2009年6月26日提交的特愿第2009-151949號(hào)日本專利申請(qǐng)中所包含的說(shuō)明 書(shū)、附圖和說(shuō)明書(shū)摘要的公開(kāi)內(nèi)容，全部引用于本申請(qǐng)。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)?jié)省液晶電視或者液晶監(jiān)視器等液晶顯示裝置、用作其背光 的面狀照明裝置、進(jìn)而用于其背光的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置的功耗作出貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，包括多個(gè)電壓施加單元，根據(jù)由基于多個(gè)發(fā)光元件串的正向電壓降中最大的正向電壓降決定的檢測(cè)電壓生成施加電壓，并將生成了的施加電壓施加到所述多個(gè)發(fā)光元件串；切換單元，在所述多個(gè)電壓施加單元中切換個(gè)別地連接所述多個(gè)發(fā)光元件串的電壓施加單元；以及控制單元，進(jìn)行使所述切換單元切換連接的控制，以使所述多個(gè)發(fā)光元件串的正向電壓降的差最小。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)電壓是對(duì)連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串的各自的陰極端的多個(gè)電流源施加的 電流源電壓中最小的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部連接到所述多個(gè) 電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所述同一個(gè)電壓施加單 元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部連接到所述多個(gè) 電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所述同一個(gè)電壓施加單 元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，在將所述電壓施加單元的數(shù)量設(shè)為M，將所述發(fā)光元件串的數(shù)量設(shè)為N時(shí)， 所述控制單元重復(fù)進(jìn)行N/M次以下的處理，即在控制了所述切換單元以使N個(gè)發(fā)光元 件串全部連接到M個(gè)電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所 述同一個(gè)電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接 到另外的電壓施加單元，其中，M、N為正整數(shù)，M<N。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，在將所述電壓施加單元的數(shù)量設(shè)為M，將所述發(fā)光元件串的數(shù)量設(shè)為N時(shí)， 所述控制單元重復(fù)進(jìn)行N/M次以下的處理，即在控制了所述切換單元以使N個(gè)發(fā)光元 件串全部連接到M個(gè)電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所 述同一個(gè)電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接 到另外的電壓施加單元，其中，M、N為正整數(shù)，M<N。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在重復(fù)進(jìn)行了 N/M次所述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元，再次重復(fù)所述處理。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元重復(fù)進(jìn)行M-2次作為連接的切換對(duì)象的電壓施加單元的變更。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在重復(fù)進(jìn)行了 N/M次所述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元，再次重復(fù)所述處理。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元重復(fù)進(jìn)行M-2次作為連接的切換對(duì)象的電壓施加單元的變更。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部連接到所述多個(gè) 電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所述同一個(gè)電壓施加單 元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單 元，并且使所述同一個(gè)電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光 元件串連接到所述另外的電壓施加單元以外的電壓施加單元。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，在將所述電壓施加單元的數(shù)量設(shè)為M，將被連接的所述發(fā)光元件串的數(shù)量設(shè)為N時(shí)，所述控制單元重復(fù)進(jìn)行N/M次以下的處理，即在控制了所述切換單元以使N個(gè)發(fā)光元 件串全部連接到M個(gè)電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所 述同一個(gè)電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接 到另外的電壓施加單元，并且使所述同一個(gè)電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具有最小 的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到所述另外的電壓施加單元以外的電壓施加單元，其中，M、N為正整數(shù)，M<N。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在重復(fù)進(jìn)行了 N/M次所述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元，再次重復(fù)所述處理。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部連接到所述多個(gè) 電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，將對(duì)連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串的各自的陰極 端的多個(gè)電流源施加的電流源電壓和規(guī)定的閾值電壓進(jìn)行比較，控制所述切換單元以將具 有超過(guò)所述閾值電壓的電流源電壓的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部連接到所述多個(gè) 電壓施加單元中的同一個(gè)電壓施加單元后，將對(duì)連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串的各自的陰極 端的多個(gè)電流源施加的電流源電壓和規(guī)定的閾值電壓進(jìn)行比較，控制所述切換單元以將具 有小于所述閾值電壓的電流源電壓的發(fā)光元件串連接到另外的電壓施加單元。
16.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在控制了所述切換單元以使所述多個(gè)發(fā)光元件串全部均等地連接到所 有所述多個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所有正在驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件串中具有最 大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第一電壓施加單元，關(guān)斷該具有最大的正向電壓降的 發(fā)光元件串的驅(qū)動(dòng)，并且控制所述切換單元以使所有正在驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件串中具有最小的 正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第二電壓施加單元，關(guān)斷該具有最小的正向電壓降的發(fā)光 元件串的驅(qū)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，在將所述電壓施加單元的數(shù)量設(shè)為M，將所述發(fā)光元件串的數(shù)量設(shè)為N時(shí)，所述控制單元重復(fù)進(jìn)行N/M次以下的處理，即在控制了所述切換單元以使全部N個(gè)發(fā) 光元件串均等地連接到M個(gè)電壓施加單元后，控制所述切換單元以使所有正在驅(qū)動(dòng)的發(fā)光 元件串中具有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第一電壓施加單元，關(guān)斷該具有最大 的正向電壓降的發(fā)光元件串的驅(qū)動(dòng)，并且控制所述切換單元以使所有正在驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件 串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第二電壓施加單元，關(guān)斷該具有最小的正 向電壓降的發(fā)光元件串的驅(qū)動(dòng)，其中，M、N為正整數(shù)，M<N。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元在重復(fù)進(jìn)行了 N/M次所述處理后，變更作為連接的切換對(duì)象的電壓施加 單元，再次重復(fù)所述處理。
19.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，在所述電壓施加單元的數(shù)量為M，將電壓施加單元分別設(shè)為第一電壓施加單元 第M 電壓施加單元時(shí)，所述控制單元控制所述切換單元以使在第N電壓施加單元所連接的發(fā)光元件串中具 有最大的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第N-I電壓施加單元，并且使在第N電壓施加單 元所連接的發(fā)光元件串中具有最小的正向電壓降的發(fā)光元件串連接到第N+1電壓施加單 元，其中，M、N為正整數(shù)，M< N。
20.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制單元當(dāng)在M個(gè)電壓施加單元中被重復(fù)進(jìn)行了同一個(gè)發(fā)光元件串的連接的切 換時(shí)，結(jié)束對(duì)所述切換單元的控制。
21.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)電壓施加單元分別包括檢測(cè)電路，其連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串的陰極端，用于檢測(cè)所述檢測(cè)電壓；以及電壓變換電路，其連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串的陽(yáng)極端，基于所述檢測(cè)電壓，將施加電 壓施加到所述多個(gè)發(fā)光元件串。
22.面狀照明裝置，包括多個(gè)發(fā)光元件串，其配置在平面上；以及權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置，其連接到所述多個(gè)發(fā)光元件串。
23.液晶顯示裝置，包括權(quán)利要求22所述的面狀照明裝置；以及液晶面板，從背面射入來(lái)自所述面狀照明裝置的照明光，并根據(jù)影像信號(hào)對(duì)該照明光 進(jìn)行空間調(diào)制而顯示影像。
全文摘要
在驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)裝置中，降低源于發(fā)光元件的正向電壓降的偏差而發(fā)生的功率損失。多個(gè)電壓施加單元(1、32、33；2、34、35)根據(jù)由基于發(fā)光元件串(11～14)的正向電壓降中最大的正向電壓降決定的檢測(cè)電壓生成施加電壓，并將生成了的施加電壓施加到發(fā)光元件串(11～14)。切換單元(30、31)在多個(gè)電壓施加單元(1、32、33；2、34、35)中切換個(gè)別地連接發(fā)光元件串(11～14)的電壓施加單元。控制單元(40～42)進(jìn)行使切換單元(30、31)切換連接的控制，以使發(fā)光元件串(11～14)的正向電壓降的差最小。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101990715SQ20108000104
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者中西英行, 大西敏輝, 小林隆宏, 山村曉宏, 高田剛 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社