[发明专利]照明单元和用于驱动照明单元的方法

说明书

本发明涉及一种照明单元和一种用于驱动照明单元的方法。

已知的是，借助脉宽调制(PWM)来对发光二极管(LED)的亮度进行调节(调光)。在此，对LED进行调光具有的优点是，可以用其额定电流来驱动LED。

然而，这种亮度调节导致所谓的频闪效应，如果光源和观察者的眼睛相对于彼此运动，则该频闪效应对于观察者而言是可见的。

该问题借助LED的恒流调节来解决。然而这种方式具有的缺点是，尤其是在低的亮度区域中不可能有高的对比度，因为不同的LED通常具有不同的电流开关电平。此外，在低的电流范围中只能困难地调节或者控制光电半导体的光产出。

在WO 2004/031844A1中描述了用于对显示器背光照明的照明设备。该照明设备包括用于产生具有白色色觉的光的不同颜色的光源，这些光源设置为使得从照明设备的正面发射混色光。

在此的缺点是，该照明设备的发射特征在色彩和亮度方面在很大程度上不均匀。

本发明的任务在于，避免前面提及的缺点并且尤其是提出一种背景照明模块(“背光单元”，BLU)，该背景照明模块能够实现高能效的工作并且例如可以用于LCD电视。

该任务根据独立权利要求的特征来解决。本发明的改进方案由从属权利要求得到。

为了解决该任务，提出了一种照明单元，其包括：

-至少一个发光装置，

-检测单元，借助其可以检测图像的至少一个亮度；

-至少一个控制单元，其与所述至少一个发光装置以及与检测单元相连，其中所述至少一个发光装置可以借助控制单元根据图像的所述至少一个亮度来驱动；

-多个发光装置，其亮度可以借助控制单元来分别单个地和/或成簇地调节；

-至少一个开关，借助该开关可以将至少一个发光装置短接。

一个改进方案是，借助检测单元可以检测图像的至少一个亮度，尤其是多个亮度。

有利的是，该方式能够实现具有扩展的功能的照明装置用于改进的与时间和/或位置相关的照明调节。

一个改进方案是，所述至少一个发光装置包括发光二极管。

另一改进方案是，所述至少一个发光装置包括多个簇，其中每个簇包括一个或多个发光二极管。

尤其是一个改进方案，其中所述簇至少具有两个绿色发光二极管、一个蓝色发光二极管和一个红色发光二极管(“RGGB”簇)。

还有一种改进方案是，所述簇平面地设置。

特别地，所述至少一个簇可以平面地设置在图像上。优选的是，每个发光二极管和/或发光二极管构成的每个簇可以单独地借助控制单元来驱动。

此外一个改进方案是，所述至少一个发光装置设置在至少一个基板上。

在一个附加的改进方案的范围中，控制单元包括至少一个调光装置。在此，可以借助所述至少一个调光装置来调节所述至少一个发光装置的亮度。

在此要说明的是，调光装置可以实施为控制单元的一部分和/或与控制单元分离地实施。

下一个改进方案是，所述图像是视频图像，尤其是LCD显示器的图像。

特别地，该图像可以是LCD电视的视频图像。

一个扩展方案是，控制单元根据检测单元借助所述至少一个发光装置对图像的暗区域比亮区域更弱地照明。

通过这种方式可能的是，优选用作背景照明装置或者背光照明装置的照明单元能够实现明显的节能。

一种可替选的实施形式是，所述至少一个发光装置包括带有不同波长的发光二极管。

通过这种方式，例如可以实现在几乎任意的色调中的背景照明。

特别地，针对每个发光二极管设置有这种开关。此外，该开关优选是一种电子开关，其可以被控制单元激活。这种用于所述至少一个发光装置的开关可以被动态激活或者根据特别的用户愿望(准静态地)预先配置。

一个改进方案是，图像的亮度可以通过控制单元借助脉宽调制和/或直流调节来调节。特别地，所述至少一个发光装置的亮度可以通过脉宽调制和/或直流调节来调节。

优选的是，直流调节可以使用在低亮度的区域中，而脉宽调制可以使用在高亮度的区域中。

一个附加的扩展方案是，检测单元包括至少一个光电传感器。特别地，所述至少一个光电传感器可以与所述至少一个发光装置位置相邻地实施。

另一扩展方案是，至少一个驱动器被设计用于驱动所述至少一个发光装置。优选的是，每个驱动器可以设计用于驱动多个串联的发光装置，特别是发光二极管。

也可能的是，在图像和检测单元之间设置屏障，其适于将不同照明的区域至少部分分离。

另一个扩展方案是，控制单元得到视频信号。