JP2005294821A - 発光ダイオードベースの光システムのための制御システムおよび光システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光ダイオードベースの光システムのための制御システムおよび光システムの制御方法を提供する。
【解決手段】 発光ダイオード（ＬＥＤ）・ベースの光システムのための制御システムであって、輝度及びクロミナンス特性を表わしたフィードバック信号を発生する複数のフィードバック装置（１１２）と、前記複数のフィードバック装置と信号で通じていて、それぞれの非オーバラップ時間間隔に、光源アセンブリ（１０８）に駆動信号を加え、前記複数のフィードバック装置からのフィードバック信号に応答して、前記駆動信号を調整するように構成されたコントローラ（１２０）とを備えることを特徴とするシステム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードベースの光システムのための制御システムおよび光システムの制御方法に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、照射に用いる際に問題となるスパークを生じた。広帯域の黒体放射体である白熱光源とは異なり、ＬＥＤは、デバイスの製作に用いられる半導体材料のバンドギャップによって調節される、比較的狭いスペクトルの光を生じる。ＬＥＤを用いて白色光源とする方法の１つは、赤、緑、及び、青（ＲＧＢ）のＬＥＤを組み合わせて、混合（例えば、白色）光を生じさせることである。ＲＧＢベースの光源の各色の相対量が少しでも異なると、光の色違いとして顕示される。ＲＧＢベースの光源を用いて、既存の光源に取って代わるには、光の色を制御して、装置の耐用年数にわたって一定にすることが必要とされる。

ＲＧＢベースの光源は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の背面照明、市販のフリーザ照明、白色照明、及び、その他の用途に広く用いられている。用途によっては、他に比べてより慎重なスペクトル成分の制御が必要になり、用途が異なれば、異なる色温度が望ましくなる可能性がある。スペクトル成分の慎重な制御のため、ＬＥＤ間の差異を抑制するため、フィードバック制御機構が用いられる場合もある。こうした差異は、ＬＥＤのアライメント、温度変動、または、駆動電流の変化に起因する可能性がある。公称では同じプロセスによって製造されたＬＥＤでさえ、互いにわずかな差異がある場合が多い。

あいにく、ディスプレイ・パネルのサイズが大きくなるか、あるいは、ディスプレイ・パネルに複数光源が組み込まれると、光導波路設計は、ますます複雑になり、正確なフィードバックはますます厄介になる。かなり大きいＬＣＤパネルまたは窓ガラスの場合のように、光導波路が大きくなると、ディスプレイ全域にわたって十分な色の均一性を確保するのは、かなりの難問である。さらに、複数光源からの光をフィードバック・ポイントに送るように設計された光導波路の場合、各光源から出射される光をフィードバック・ポイントに結合するには、慎重な光導波パネル設計が必要とされる。

本発明は、発光ダイオードベースの光システムのための制御システムおよび光システムの制御方法を提供する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）・ベースの光システムを制御するための技法には、非オーバラップ時間間隔において、ＬＥＤベースの光システムを構成する個別光源を駆動し、放出される光に応答して、光源固有のフィードバック信号を発生可能にすることが必要とされる。次に、光源固有のフィードバック信号を用いて、放出光の所望の輝度及びクロミナンス特性が実現されるように、光源が個別に調整される。光源特定フィードバック信号に応答して、ＬＥＤベースの光システムを個別に調整することによって、光システム全体にわたる色の均一性及び一貫性が向上する。色の均一性及び一貫性は、ＬＣＤ背面照明のような用途において特に重要である。

この技法に従って構成されたシステムには、光源アセンブリに関連した非オーバラップ時間間隔において輝度及びクロミナンス特性を表わしたフィードバック信号を発生するためのフィードバック装置が含まれている。非オーバラップ時間間隔は、フィードバック装置と光源アセンブリの両方に関連している。コントローラが、光源アセンブリに関連した非オーバラップ時間間隔において、光源アセンブリに制御信号を加える。コントローラは、フィードバックに従って、制御信号を調整する。

説明全体にわたって、同様の参照番号を用いて、同様の構成要素が識別されるものとする。

図１には、典型的なディスプレイ・システム１００が描かれている。システム１００には、光導波パネル１１０、フィードバック装置１１２−１〜１１２−Ｎ（今後はフィードバック装置１１２と総称する）、光源アセンブリ１１４−１〜１１４−Ｎ（今後は光源アセンブリ１１４と総称する）、及び、コントローラ１２０が含まれている。光源アセンブリ１１４には、それぞれ、駆動モジュール１０６−１〜１０６−Ｎ（今後は駆動装置１０６と総称する）と、光源１０８−１〜１０８−Ｎ（今後は光源１０８と総称する）が含まれている。フィードバック装置１１２には、それぞれ、センサ・モジュール１０２−１〜１０２−Ｎ（今後はセンサ１０２と総称する）と、サンプル・ホールド・モジュール１０４−１〜１０４−Ｎ（今後はサンプル・ホールド・モジュール１０４と総称する）が含まれている。駆動装置１０６は、非オーバラップ時間間隔において光源１０８を駆動する。センサ１０２は、非オーバラップ時間間隔において放出光の輝度及びクロミナンス特性を検出し、フィードバック装置１１２は、検出光に応答して、光源特定フィードバック信号をコントローラ１２０に加える。コントローラ１２０は、光源特定フィードバック信号に応答して、光源毎に、光源アセンブリ１１４に加えられる駆動信号を調整する。

例示のため、システム１００は、３つの色の（「三色」）ＲＧＢベース・システムである。三色システムの着色光については、３つの色の色合わせを施して、一般に、それらの色を個別に感知できないようにする処理に基づいて、三刺激値（tristimulus values）に関して解説することにする。三刺激値は、ある特定の三色系において、所望の色相に合わせるのに必要な、３つの色合わせされた光の強度を表わしている。三刺激値は下記の方程式を用いて計算することが可能である。

ここで、

相対的スペクトル・パワー分布Ｐ₈は、固定基準値に対する、スペクトル全体にわたる定間隔波長当たりのスペクトル・パワーである。ＣＩＥ色合わせ関数ｘ₈、ｙ₈、及び、ｚ₈は、ＣＩＥ１９３１標準表色系における関数ｘ（８）、ｙ（８）、及び、ｚ（８）、または、ＣＩＥ１９６４補助標準表色系における関数ｘ₁₀（８）、ｙ₁₀（８）、及び、ｚ₁₀（８）である。ＣＩＥ１９３１標準表色オブザーバは、その色合わせ特性が、１°〜４°の視野におけるＣＩＥ色合わせ関数に対応する理想のオブザーバであり、ＣＩＥ１９６４標準表色オブザーバは、その色合わせ特性が、４°を超える視野サイズに関するＣＩＥ色合わせ関数に対応する理想のオブザーバである。反射率Ｒ₈は、その頂点が検討下にある表面上に位置する、ある特定の円錐状に反射する放射束と、照射される完全拡散反射体によって同じ方向に反射される放射束との比である。放射束は、放射線の形態で放出され、伝送され、または、受け取られるパワーである。放射側の単位はワット（Ｗ）である。完全拡散反射体は、反射率（または透過率）が１に等しい理想の等方拡散体である。重み関数Ｗｘ₈、Ｗｙ₈、及び、Ｗｚ₈は、相対スペクトル・パワー分布Ｐ₈と特定のＣＩＥ色合わせ関数集合ｘ₈、ｙ₈、及び、ｚ₈の積である。

光源１０８は、それぞれ、光導波パネル１１０に光を照射する。図１の例の場合、光源１０８は、ＬＥＤベースの光源である。ＬＥＤベース光源の取り付けにおける２つの主たる考慮事項は、次の通りである。
１）各色ＬＥＤは、光導波パネルによって混合光が表示されるように、ＬＥＤベース光源の他の色と十分に混合すべきである。
２）光源は、光導波パネル全体にわたって均一な明るさが得られるようにすべきである。

光源１は、光源特有のタイミング・パターンで、光導波パネル１１０に光を照射することが可能である。あるタイミング・パターンで光を照射することによって、フィードバック装置１１２は、関連する光源に対するフィードバックを施すことが可能になる。図４に関連して、典型的なタイミング・パターンについて後述することにする。前述のように、光源１０８は、例えば、光源１０８−１のような光源からの光が、例えば、センサ・モジュール１０２−１のような関連センサ・モジュールによって受光されるように配置された関連センサ１０２を備えている。例示のため、点線によって光導波パネル１１０は論理領域に分割されている。論理領域の数は、光導波パネル１１０のサイズ及び設計、放射パターン及び明るさのような光源１０８の光学特性、または、他の要因によって決まる。論理領域は、例えば、光源１０８−１のような光源と、例えば、センサ・モジュール１０２−１のようなセンサ・モジュールとの関連を示す働きをする。これらの領域は論理性のため、図２に示すように、１つ以上の光源１０８によって、光導波パネル１１０全体に光を照射することが可能である。

図２は、センサ・モジュール２０２−１〜２０２−Ｎ（今後はセンサ２０２と総称する）と、光源２０８−１〜２０８−Ｎ（今後は光源２０８と総称する）を備えた、典型的な光導波パネル２１０の透視図である。光導波パネル２１０、センサ２０２、及び、光源２０８は、それぞれ、光導波パネル１１０（図１）、センサ１０２（図１）、及び、光源１０８（図１）と同様である。例示のため図２に示すように、センサ２０２は、それぞれ、各光源２０８からの光を受光する。もう１つのコンポーネント（図示せず）が、後述するように、どのセンサ２０２がフィードバックを施すか、または、どのフィードバックが利用されるかを制御する。代替態様では、光導波パネル２１０の分割は、論理的ではなく、物理的である。もう１つの代替態様では、分割は、一部が物理的で、一部が論理的である。

もう一度、図１を参照すると、センサ１０２が、光導波パネル１１０において関連光源１０８からの光を検出する。センサ１０２には、１つ以上の発光ダイオードを含むことが可能である。実施態様の１つにおいて、センサ１０２は、光のクロミナンス（例えば、色）及び輝度（例えば、強度または明るさ）を検出することができる。センサ１０２の取り付けにおける２つの主たる考慮事項は、次の通りである。
１）センサは、混合光を受光すべきである。
２）センサに対する周囲光の影響は無視すべきである。

センサ１０２は、それぞれ、サンプル・ホールド・モジュール１０４に接続されている。サンプル・ホールド・モジュール及びサンプル・ホールド技法は、電子技術において周知のところである。サンプル・ホールド・モジュールを利用すると、サンプル・ホールド・モジュールがサンプル・モードにあるか、または、ホールド・モードにあるかに従って、入力信号を保持することが可能になる。図１を参照すると、サンプル・ホールド・モジュール１０４は、接続されているセンサ１０２からの入力信号を受信する。サンプル・ホールド・モジュール１０４は、サンプル・ホールド・モジュール１０４がサンプル・モードとホールド・モードのいずれになるかを制御する、コントローラ１２０からの制御信号も受信する。サンプル・ホールド・モジュール１０４は、それぞれの非オーバラップ時間間隔においてサンプル・モードにある。サンプル・ホールド・モジュール１０４は、その他の時間においてホールド・モードにある。非オーバラップ時間間隔については、図４に関連して後述する。サンプル・ホールド・モジュールを介して伝送される入力信号は、今後フィードバック信号と称することにする。コントローラ１２０は、サンプル・ホールド・モジュール１０４からフィードバック信号を受信する。

留意すべきは、例えば、後述する図４のタイミング図に従って、例えば、光源１０８−１のような関連光源がオフの間、サンプル・ホールド・モジュール１０４−１のようなサンプル・ホールド・モジュールを利用して、センサ値が保持されるという点である。しかし、フィードバック装置１１２が、値を保持することなく、コントローラ１２０に正確なフィードバックを施すように構成されている場合、サンプル・ホールド・モジュール１０４は、不要になる。

図３Ａ及び図３Ｂには、それぞれ、典型的なコントローラ３２０が、フィードバック装置からのフィードバック信号を利用して、駆動信号を調整する、システム３００Ａ及びシステム３００Ｂが示されている。コントローラ３２０は、図１に示すコントローラ１２０の実施態様である。コントローラ３２０は、フィードバック装置に関連した非オーバラップ時間間隔に、フィードバック装置からフィードバック信号を受信する。非オーバラップ時間間隔については、図４に関連して後述する。

図３Ａを参照すると、コントローラ３２０には、基準値発生器３２２と、制御モジュール３２４が含まれている。コントローラ３２０は、各フィードバック装置からＲＧＢ空間における実測三刺激値（Ｒ、Ｇ、及び、Ｂ）の形でフィードバック信号を順番に受信する。コントローラ３２０は、入力基準三刺激値も受信する。入力基準三刺激値は、目標白色点（Ｘｒｅｆ及びＹｒｅｆ）及びルーメン値（Ｌｒｅｆ）の形とすることが可能である。ユーザが、ユーザ・インターフェイス（図示せず）を介して入力基準三刺激値を入力することもできるし、あるいは、他の何らかの方法で、入力基準三刺激値を受信することも可能である。基準値発生器３２２は、入力基準三刺激値をＲＧＢ空間における基準三刺激値（Ｒｒｅｆ、Ｇｒｅｆ、及び、Ｂｒｅｆ）に変換する。次に、制御モジュール３２４が、実測三刺激値と基準三刺激値との差を求める。コントローラ３２０は、この比較結果に応答して、各色毎に光源（図示せず）に対する駆動信号を調整する。こうして、光源の輝度及びクロミナンス特性が、所望の（すなわち、基準）輝度及びクロミナンス特性に近づく。

図３Ｂの代替システム３００Ｂは、ＣＩＥ１９３１三刺激値を利用する点を除けば、図３Ａのシステム３００Ａと同様である。システム３００Ｂには、ＲＧＢ空間における実測三刺激値を実測ＣＩＥ１９３１三刺激値に変換するフィードバック信号変換器３２６が含まれている。さらに、基準値発生器３２２は、入力基準三刺激値を基準ＣＩＥ１９３１三刺激値に変換する。制御モジュール３２４は、次に、実測ＣＩＥ１９３１三刺激値と基準ＣＩＥ１９３１三刺激値の差を求めて、各色毎に駆動信号を然るべく調整する。

もう一度図１を参照すると、コントローラ１２０は、基準値とフィードバック値との差を利用して、フィードバック信号に関連した駆動信号を各色毎に調整する。実施態様の１つでは、光源アセンブリ１１４は、それぞれ、着色ＬＥＤに関する色特定駆動信号を受信する。駆動装置１０６は、駆動信号に従って光源１０８を駆動する。駆動装置１０６のそれぞれには、関連光源１０８の各着色ＬＥＤに関する色特定駆動装置（図示せず）が含まれている。フリッカを防止するため、駆動装置１０６は、１８０Ｈｚ（３０×６０Ｈｚ）以上の周波数でそれぞれの光源１０８を駆動することが可能である。一般に、非オーバラップ時間間隔における測定時間の逆数が１８０Ｈｚ以上であるか、または、測定時間の和の逆数が、６０Ｈｚ以上であることが望ましい。この周波数は、非背面照明応用例で用いられるディスプレイ・パネルには十分である。ＬＣＤディスプレイの背面照明の場合、ＬＣＤディスプレイ画像のフリッカを防ぐには、さらに高い周波数が必要になる可能性がある。

コントローラ１２０は、それぞれの光源アセンブリ１１４に関連した非オーバラップ時間間隔において、それぞれの光源アセンブリ１１４に駆動信号を加える。従って、コントローラ１２０は、光源アセンブリ１１４のそれぞれの駆動値を維持することが必要になる可能性がある。コントローラ１２０は、コントローラ１２０によって維持される駆動値に従って、駆動装置１０６に色特定駆動信号を加える。駆動値は、駆動電圧または駆動信号持続時間に相当するものとすることが可能である。駆動値が駆動電圧の場合、各色ＬＥＤの駆動電圧は動的であるが、各色ＬＥＤの電圧は、ある時間期間（例えば、アセンブリに関連した非オーバラップ時間間隔）にわたって一定である。駆動値が駆動信号持続時間である場合、各色ＬＥＤの駆動電圧は静的であるが、指示された信号持続時間（例えば、アセンブリに関連した非オーバラップ時間間隔の一部）にわたって、駆動電圧が印加される。

図４には、それぞれの光源に関連した駆動値が駆動信号持続時間である、タイミング図４００が示されている。タイミング図４００には、光源１、光源２、及び、光源Ｎの非オーバラップ時間間隔と、それぞれ、非オーバラップ時間間隔にわたる、センサ・モジュール１（ＭＴ１）、センサ・モジュール２（ＭＴ２）、及び、センサ・モジュールＮ（ＭＴＮ）の測定時間が含まれている。光源アセンブリは、非オーバラップ時間間隔にコントローラから三刺激駆動信号を受信する。三刺激駆動信号は、各色毎に光源アセンブリの着色ＬＥＤを駆動する。色特定駆動信号に応答し、光源は、三刺激駆動信号に従って、光導波パネルに光を照射する。例えば、ＭＴ１のようなセンサ・モジュールの測定時間中に、センサが光の輝度及びクロミナンス特性を検出し、サンプル・ホールド・モジュールがコントローラにフィードバックを施す。

図４の例では、各光源の三刺激駆動信号には、色特定駆動信号（例えば、赤、緑、及び、青）が含まれている。三刺激駆動信号の赤駆動信号は、光源の赤色ＬＥＤを駆動する。緑駆動信号は、光源の緑色ＬＥＤを駆動する。青駆動信号は、光源の青色ＬＥＤを駆動する。

各光源を駆動する三刺激駆動信号は、各色に関連した駆動信号持続時間によって決まる、可変持続時間にわたって高である。例えば、ＭＴ１において、光源１に関連した赤、緑、及び、青の駆動信号は持続時間が異なる。このため、光源の赤色、緑色、及び、青色ＬＥＤの発光持続時間も異なることになる。光源２〜Ｎは、同様に動作するが、光源１とは非オーバラップ時間間隔が異なる。

タイミング図４００は、非オーバラップ時間間隔にわたって繰り返し反復して、連続フィードバックを施すことが可能である。あるいはまた、タイミング図４００は、おそらくは、光源が同時に発光するオーバラップ時間間隔が後続する、非オーバラップ時間間隔の期間（例えば、初期化期間）を表わすこともあり得る。

図５Ａは、ＬＥＤベースの光システムを制御する方法のフローチャート５００Ａである。ステップ５０２では、駆動信号が、それぞれの非オーバラップ時間間隔において、光源アセンブリに加えられる。ステップ５０４では、それぞれの非オーバラップ時間間隔において、光源に加えられる駆動信号に応答して、光源特定フィードバック信号を受信する。ステップ５０６では、光源特定フィードバック信号に応答して、駆動信号が調整される。駆動信号の調整例の１つでは、光源特定フィードバック信号と基準値との差を得て、各色毎に駆動信号を調整し、その差を補正する。光源特定フィードバック信号及び基準値は、当初、フォーマットが異なる可能性がある。従って、光源特定フィードバック信号、基準値、または、光源特定フィードバック信号と基準値の両方が、ＣＩＥ１９３１標準表色三刺激値のような異なるフォーマットに変換される可能性がある。駆動信号が電圧の場合、その差の補正には、電圧の上昇または低下が必要になる可能性がある。あるいはまた、駆動信号を加える時間期間が延長または短縮される場合もあり得る。

フローチャート５００Ａのステップは、ステップ５０６で終了する初期化手順として実施することもできるし、あるいは、制限された回数にわたって反復することも可能である。あるいはまた、フローチャート５００Ａは、最初から最後まで連続フィードバックとして反復することも可能である。この場合、駆動信号は、繰り返し順次非オーバラップ時間間隔に加えられる。さらに、順番に、各光源アセンブリの検討を済ませてから、次の光源アセンブリを検討することが可能である。

図５Ｂには、各光源アセンブリを順番に検討する場合のフローチャート５００Ｂが例示されている。フローチャート５００Ｂは、次の非オーバラップ時間間隔を検討すべき場合か否かを判定する、判定ポイント５１０から開始する。それ以上非オーバラップ時間間隔がなければ、フローチャート５００Ｂは終了する。そうでなければ、ステップ５１２において、次の非オーバラップ時間間隔が検討され、フローチャート５００Ｂは、指示通りに続行される。留意すべきは、システムにとって連続フィードバックが望ましい場合には、フローチャート５００Ｂを終了する必要がないという点である。

ステップ５１４−１〜５１４−３は、ほぼ同時に行うことが可能であるが、所要時間が異なる場合が多い。ステップ５１４−１では、非オーバラップ時間間隔に関連した赤色ＬＥＤに電圧が印加される。電圧は、赤信号の持続時間にわたって印加される。赤信号の持続時間は、赤色光の所望の強度に従って変動する。ステップ５１４−１及び５１４−３は、ステップ５１４−１と同様であるが、それぞれ、緑と青に関するものである。

ステップ５１６では、非オーバラップ時間間隔に関連したセンサからのフィードバックが加えられる。センサが、非オーバラップ時間隔において、輝度及びクロミナンス特性を検出する場合もあれば、しない場合もあり得るが、センサが非オーバラップ時間間隔に関連している場合、輝度及びクロミナンス特性だけをフィードバックとして加えるべきである。

ステップ５１８−１〜５１８−３は、ほぼ同時に行うことが可能である。ステップ５１８−１では、赤色のフィードバック値と赤色の基準値が比較される。フィードバック値は、赤色値を含む三刺激値とすることが可能であり、あるいは、赤色値を混合光信号から導き出すことも可能である。ステップ５１８−２及び５１８−３は、ステップ５１８−１と同様であるが、それぞれ、緑色と青色に関するものである。

ステップ５２０−１〜５２０−３は、ほぼ同時に行うことが可能である。ステップ５２０−１では、赤信号持続時間を調整して、赤フィードバック値と赤基準値との差が補正される。赤フィードバック値が赤基準値未満の場合、赤信号の持続時間が延長される。赤フィードバック値が赤基準値を超えると、赤信号の持続時間が短縮される。赤フィードバック値と赤基準値が等しいか、または、赤基準値（フィードバック値では？）が基準値の許容下限または上限の範囲内であれば、赤信号の持続時間は不変である。赤信号の持続時間延長には、タイマ、レジスタ、または、他の何らかのソフトウェアまたはハードウェアの可変値を調整することが必要になる可能性がある。従って、赤信号は、赤信号持続時間の調整後、ある時間にわたって、加えることができない。ステップ５２０−２及び５２０−３は、ステップ５２０−１と同様であるが、それぞれ、緑色と青色に関するものである。一般に、調整された信号の持続時間は、次の対応する非オーバラップ時間間隔において有効である。

ステップ５２２では、非オーバラップ時間間隔に関連したフィードバック値が保持され非オーバラップ時間間隔に関連したフィードバック値が保持されるのは、非オーバラップ時間間隔が、次の非オーバラップ時間間隔の妨げにならないように終了する時である。留意すべきは、ステップ５２２が行われるのは、ステップ５１６の後で、フィードバック値と基準値の比較（ステップ５１８）に先立つという点である。

本明細書で用いられる光源アセンブリには、１つ以上の光源と、１つ以上の駆動モジュールを含むことが可能である。本明細書では、ＲＧＢベースの光源について述べてきたが、代わりに、シアン及び琥珀色といったさまざまな色を用いることも可能である。光源には、１つ以上の色のＬＥＤを含むことが可能である。光源には、各色の１つ以上のＬＥＤダイ（またはチップ）を含むことが可能である。駆動モジュールには、１つ以上の光源駆動装置を含むことが可能である。光源駆動装置には、１つ以上のトランジスタを含むことが可能である。

本明細書で用いられるフィードバック装置には、センサとサンプル・ホールド・モジュールを含むことが可能である。サンプル・ホールド・モジュールによれば、フィードバック装置が、フィードバック装置に関連した非オーバラップ時間間隔にフィードバック信号を伝送し、他の時間にはフィードバック信号を保持することが可能になる。フィードバック装置には、増幅器を含むことが可能である。代替案では、フィードバック装置からのフィードバック信号を確保する他の何らかの機構を用いることが可能である。こうした機構を用いる上において重要な考慮事項は、ある特定のフィードバック装置に関連していない非オーバラップ時間間隔における、その特定のフィードバック装置からのフィードバックは廃棄するということである。

本明細書で用いられる駆動信号には、制御電圧または電流を含むことが可能である。制御電圧は、所望の光出力量に従って、高くすることも、低くすることも可能である。あるいはまた、制御電圧の持続時間は、所望の光出力に従って、延長または短縮が可能である。後者の技法は、パルス幅変調（ＰＷＭ）と呼ばれる。

本明細書で用いられる基準値は、ユーザによる入力から得ることもできるし、あるいは、プリセットすることも可能である。基準入力を受信すると、一般に、ＣＩＥ１９３１三刺激値のような別のフォーマットに変換しなければならない。また、基準入力は、ＲＧＢ空間における三刺激値に変換することも可能である。基準値自体には、各色（例えば、ＲＧＢ）の値を含むことが可能である。基準値には、ルーメン値を含むことが可能である。基準値とフィードバック信号を有意味に比較できる限りにおいて、基準値の構成要素は、クリティカルではない。

本明細書で用いられるディスプレイ・パネルは、複数領域に分割される。各領域は、発光体及びセンサに関連している。分割は、論理的または物理的とすることが可能である。ディスプレイ・パネルには、光導波パネルのような光導波路を含むことが可能である。光導波路は、発光体からの光をある距離だけ離れたポイントまで最小限の損失で伝達するように設計された装置である。光は、光導波路を通って、全内反射で伝送される。光導波路は、通常、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ、及び、ガラスのような光学グレード材料から製造される。

本明細書において用いられる非オーバラップ時間間隔は、光源がディスプレイ・パネルの全てまたは一部を照射する時間を表わしている。光源は、ディスプレイ・パネルにおいて検出される輝度及びクロミナンス特性に関連した光源特定（または光源アセンブリ特定）フィードバック信号を送り出すフィードバック・ポイントに関連している。コントローラは、非オーバラップ時間間隔において１回以上サイクル動作し、光源特定フィードバックを利用して、光源の輝度及びクロミナンス特性を調整する。

本発明の特定の実施態様について解説し、例示してきたが、本発明は、本明細書に解説し、例示した部分の特定の形態または構成に制限されるものではない。本発明は、請求項による制限だけしか受けない。

以上本発明の各実施例について説明したが、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要約を以下に列挙する。
〔１〕 発光ダイオード（ＬＥＤ）・ベースの光システムのための制御システムであって、輝度及びクロミナンス特性を表わしたフィードバック信号を発生する複数のフィードバック装置（１１２）と、前記複数のフィードバック装置と信号で通じていて、それぞれの非オーバラップ時間間隔に、光源アセンブリ（１０８）に駆動信号を加え、前記複数のフィードバック装置からのフィードバック信号に応答して、前記駆動信号を調整するように構成されたコントローラ（１２０）とを備えることを特徴とするシステム。
〔２〕 前記フィードバック装置のうちのあるフィードバック装置（１１２）に、さらに、前記非オーバラップ時間間隔の１つにおいて輝度及びクロミナンス特性を検知するためのセンサが含まれることと、前記非オーバラップ時間間隔が、前記センサ、及び、前記光源アセンブリの１つに関連していることを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔３〕 前記フィードバック装置のうちのあるフィードバック装置（１１２）に、さらに、前記非オーバラップ時間間隔の１つにおいて、センサからのフィードバック信号をサンプリングし、他の非オーバラップ時間間隔においてフィードバック信号を保持するためのサンプル・ホールド・モジュールが含まれることと、前記非オーバラップ時間間隔が、前記サンプル・ホールド・モジュールと関連していることを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔４〕 前記光源アセンブリのうちのある光源アセンブリ（１０８）に、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤを含む光源（１１４）と、前記赤色ＬＥＤ、前記緑色ＬＥＤ、及び、前記青色ＬＥＤに色特定駆動信号を加えるように構成された駆動装置（１０６）が含まれることを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔５〕 前記コントローラ（１２０）が、前記フィードバック信号と前記基準値との差を得て、各色毎に前記駆動信号を調整し、前記差を補正することを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔６〕 さらに、前記光源アセンブリ（１１４）からの光を前記フィードバック装置（１１２）に送るための光導波パネル（１１０）が備えられることと、前記フィードバック装置が、前記フィードバック装置の関連する光源アセンブリに関連した、前記光導波パネル内における輝度及びクロミナンス特性に関するフィードバックを施すことを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔７〕 前記コントローラ（１２０）が、前記非オーバラップ時間間隔以下の信号持続時間にわたって、前記駆動信号を加えることと、前記コントローラが、前記信号持続時間を第１の持続時間から第２の持続時間に変更することによって、各色毎に前記駆動信号を調整することと、前記第２の持続時間が前記非オーバラップ時間間隔以下であることを特徴とする、〔１〕に記載のシステム。
〔８〕 発光ダイオード（ＬＥＤ）光システムの制御方法であって、それぞれの非オーバラップ時間間隔に光源に駆動信号を加えるステップ（５０２）と、前記それぞれの非オーバラップ時間間隔に光源に駆動信号を加える前記ステップに応答して、光源特定フィードバック信号を受信するステップ（５０４）と、前記光源特定フィードバック信号に応答して、前記駆動信号を調整するステップ（５０６）とを有することを特徴とする、方法。
〔９〕 前記駆動信号を加えるステップ（５０２）に、繰り返し順次非オーバラップ時間間隔に前記駆動信号を加えるステップが含まれることを特徴とする、〔８〕に記載の方法。
〔１０〕 前記調整ステップ（５０６）に、前記光源特定フィードバック信号と前記基準値との差を取得するステップと、各色毎に前記駆動信号を調整して、前記差を補正するステップが含まれることを特徴とする、〔８〕に記載の方法。

典型的なディスプレイ・システムを表わす図である。 図１のシステムに用いられる典型的な光導波パネルの透視図である。 図１のシステムに用いられるコントローラの典型的なコンポーネントを示す図である。 図１のシステムに用いられるコントローラの典型的なコンポーネントを示す図である。 図１の各光源に関連した駆動値が信号持続時間であるタイミング図である。 図１のシステムにおける輝度及びクロミナンスを制御する方法のフローチャートである。 図１のシステムにおける輝度及びクロミナンスを制御する方法のフローチャートである。

符号の説明

１０６ 駆動装置
１０８ 光源アセンブリ
１１２ フィードバック装置
１１４ 光源
１２０ コントローラ

Claims (10)

1. 発光ダイオードベースの光システムのための制御システムであって、
   輝度及びクロミナンス特性を表わしたフィードバック信号を発生する複数のフィードバック装置と、
   前記複数のフィードバック装置と信号で通じていて、それぞれの非オーバラップ時間間隔に、光源アセンブリに駆動信号を加え、前記複数のフィードバック装置からのフィードバック信号に応答して、前記駆動信号を調整するように構成されたコントローラとを備えることを特徴とするシステム。
2. 前記フィードバック装置のうちのあるフィードバック装置に、さらに、
   前記非オーバラップ時間間隔の１つにおいて輝度及びクロミナンス特性を検知するためのセンサが含まれることと、前記非オーバラップ時間間隔が、前記センサ、及び、前記光源アセンブリの１つに関連していることを特徴とする、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記フィードバック装置のうちのあるフィードバック装置に、
   前記非オーバラップ時間間隔の１つにおいて、センサからのフィードバック信号をサンプリングし、他の非オーバラップ時間間隔においてフィードバック信号を保持するためのサンプル・ホールド・モジュールが含まれることと、前記非オーバラップ時間間隔が、前記サンプル・ホールド・モジュールと関連していることを特徴とする、
   請求項１に記載のシステム。
4. 前記光源アセンブリのうちのある光源アセンブリに、
   赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び、青色ＬＥＤを含む光源と、
   前記赤色ＬＥＤ、前記緑色ＬＥＤ、及び、前記青色ＬＥＤに色特定駆動信号を加えるように構成された駆動装置が含まれることを特徴とする、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記コントローラが、前記フィードバック信号と前記基準値との差を得て、各色毎に前記駆動信号を調整し、前記差を補正することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
6. 前記光源アセンブリからの光を前記フィードバック装置に送るための光導波パネルが備えられることと、前記フィードバック装置が、前記フィードバック装置の関連する光源アセンブリに関連した、前記光導波パネル内における輝度及びクロミナンス特性に関するフィードバックを施すことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
7. 前記コントローラが、前記非オーバラップ時間間隔以下の信号持続時間にわたって、前記駆動信号を加えることと、
   前記コントローラが、前記信号持続時間を第１の持続時間から第２の持続時間に変更することによって、各色毎に前記駆動信号を調整することと、前記第２の持続時間が前記非オーバラップ時間間隔以下であることを特徴とする、
   請求項１に記載のシステム。
8. 発光ダイオード光システムの制御方法であって、
   それぞれの非オーバラップ時間間隔に光源に駆動信号を加えるステップと、
   前記それぞれの非オーバラップ時間間隔に光源に駆動信号を加える前記ステップに応答して、光源特定フィードバック信号を受信するステップと、
   前記光源特定フィードバック信号に応答して、前記駆動信号を調整するステップとを有することを特徴とする、
   方法。
9. 前記駆動信号を加えるステップに、繰り返し順次非オーバラップ時間間隔に前記駆動信号を加えるステップが含まれることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記駆動信号を調整するステップに、
    前記光源特定フィードバック信号と前記基準値との差を取得するステップと、
    各色毎に前記駆動信号を調整して、前記差を補正するステップが含まれることを特徴とする、
    請求項８に記載の方法。
    

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