JP2011151045A5

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Publication number: JP2011151045A5
Application number: JP2011108512A
Authority: JP
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2026-11-17

Claims

複数のセグメントを備える照明パネルであって、前記セグメントはそれぞれ、それぞれのデューティサイクルを有するパルス幅変調制御信号に応答して第１色光および第２色光を放出するように構成される照明パネルを較正する方法であって、
前記照明パネルについて、平均セグメント輝度を決定するステップと、
前記平均セグメント輝度に対するそれぞれのセグメントの輝度変動を決定するステップと、
それぞれのセグメントの前記輝度変動を閾値と比較するステップと、および
あるセグメントの輝度変動が前記閾値を超えることに応答して、少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整することであって、それにより、前記輝度変動を減少させる、調整するステップとを含むことを特徴とする方法。
前記平均セグメント輝度を決定するステップは、
複数のセグメントを順次照明するステップと、
測定ロケーションにおいて前記照明されたセグメントから表示輝度を測定するステップと、
前記表示輝度測定値を平均するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
複数のセグメントを順次照明するステップは、調整されたデューティサイクルを有するパルス幅変調制御信号を前記複数のセグメントの少なくとも１つのセグメントに印加するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記平均セグメント輝度に対する前記輝度変動は、式
ΔＹ_mn＝［Ｙ_mn−ｍａｘ（Ｙ_mn）］／Ｙ_center
に従って計算され、ここでＹ_mnは、ｎ番目の測定ロケーションで測定されたｍ番目のセグメントの輝度を表し、Ｙ_centerは、前記平均セグメント輝度を表すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップは、
全ての色／セグメントについて最大デューティサイクルを決定するステップと、
前記少なくとも１つのセグメントの前記少なくとも１つの色の前記デューティサイクルを前記最大デューティサイクルで割るステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記少なくとも１つのセグメントについて均一な係数を決定するステップと、
前記最大デューティサイクルを決定する前に、前記均一な係数を使用して前記少なくとも１つのセグメントのそれぞれの色のデューティサイクルを調整するステップとをさらに含むことを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記均一な係数は、式
Ｃ_m＝［１−ｍｉｎ（ΔＹ_m1，…，ΔＹ_mn）］／１．１
に従って決定され、ここでΔＹ_mnは、前記平均セグメント輝度に対する、ｎ番目のロケーションのｍ番目のセグメントの輝度変動を表し、Ｃ_mは、前記少なくとも１つのセグメントについての前記均一な係数を表すことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記平均セグメント輝度に対してそれぞれのセグメントの輝度変動を決定するステップは、それぞれの色について前記平均セグメント輝度に対するそれぞれのセグメントの輝度変動を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップは、
それぞれの色について、全てのセグメントについて最大デューティサイクルを決定するステップと、前記少なくとも１つのセグメントの前記少なくとも１つの色の前記デューティサイクルを前記少なくとも１つの色についての前記最大デューティサイクルで割るステップとを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
あるセグメントのデューティサイクルを調整するステップであって、それにより、前記セグメントの最大色変動を減少させる、調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
あるセグメントのデューティサイクルを調整するステップであって、それにより、前記セグメントの最大色変動を減少させる、調整するステップは、
それぞれの色について、第１デューティサイクルで、それぞれのセグメントの輝度を測定するステップと、
それぞれの色について、それぞれの色の全体輝度を前記照明パネルの全体輝度で割った比を含む公称輝度比を決定するステップと、
それぞれのセグメントについて、前記セグメントの色の全体輝度と前記セグメントの全体輝度との比を含む、それぞれの色についての輝度比を決定するステップと、
前記セグメントのそれぞれの色について、前記公称輝度比から輝度比の変動を決定するステップと、
前記公称輝度比からの輝度比の少なくとも１つの変動が第２閾値を超えることに応答して、前記セグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップであって、それにより、前記公称輝度比からの前記輝度比の少なくとも１つの変動を減少させる、調整するステップとを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
前記第１デューティサイクルは最大デューティサイクルを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
それぞれの色について、前記公称輝度比から輝度比の変動を決定するステップは、それぞれの色について、前記公称輝度比から輝度比の最大変動を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
それぞれの色について輝度比を決定するステップは、それぞれの色についてそれぞれのセグメントについて全体輝度を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記セグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップは、最も低い相対輝度を有する色を選択すること、および前記選択された色の輝度に基づいて生成された係数でデューティサイクルを乗算するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
固体発光デバイスの複数の第１および第２のストリングを備える照明パネルであって、前記第１ストリングはそれぞれ、第１デューティサイクルおよび第１オン状態電流レベルを有する各パルス幅変調制御信号に応答して第１の主波長を有する光を放出するように構成され、前記第２ストリングはそれぞれ、第２デューティサイクルおよび第２オン状態電流レベルを有する各パルス幅変調制御信号に応答して第２の主波長を有する光を放出するように構成される照明パネルを較正する方法であって、
前記複数の第１ストリングのうちの１つのストリングに選択的に電圧を印加するステップと、
前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の主波長を測定するステップと、
前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の前記主波長を所望の主波長と比較するステップと、および
前記電圧を印加されたストリングについて、前記パルス幅変調制御信号のオン状態電流レベルを調整するステップであって、前記所望の主波長に対する、前記電圧を印加されたストリングによって放出される前記主波長の差を減少させる、調整するステップとを含むことを特徴とする方法。
前記パルス幅変調制御信号の前記オン状態電流レベルを調整するステップは、前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の前記主波長が前記所望の主波長より大きい場合に前記パルス幅変調制御信号の前記オン状態電流レベルを増加させるステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記パルス幅変調制御信号の前記オン状態電流レベルを調整するステップは、前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の前記主波長が前記所望の主波長より小さい場合に前記パルス幅変調制御信号の前記オン状態電流レベルを減少させるステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記照明パネルは、第１の色の光を放出するように構成された複数のストリングを備える方法であって、
前記第１の色の光を放出するように構成された前記ストリングのそれぞれの主波長を測定するステップと、
前記第１の色の光を放出するように構成された前記ストリングのそれぞれの前記主波長の平均を決定するステップとを含み、
前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の前記主波長を所望の主波長と比較するステップは、前記電圧を印加されたストリングによって放出される光の前記主波長を平均主波長と比較するステップを含むことを特徴とする請求項４８に記載の方法。
前記第１の色の光を放出するように構成された前記ストリングのそれぞれの前記主波長の変動を決定するステップと、
少なくとも１つのストリングについて前記パルス幅変調制御信号の前記オン状態電流レベルを調整するステップであって、それにより、前記ストリングによって放出される前記主波長の変動を減少させる、調整するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
１７”より大きい対角サイズを有する可視エリアを有するＬＣＤディスプレイ用のＬＣＤバックライトであって、
前記ＬＣＤディスプレイの表示面に実質的に平行な２次元表面に配置された赤、緑、および青ＬＥＤの複数のストリングを備え、前記２次元表面は、前記ＬＣＤディスプレイの前記可視エリアの約３０％より大きなエリアを有し、
前記ＬＥＤによって消費される平均電力は、前記２次元表面上で、約０．３ワット／平方インチ（０．０４６５ワット／ｃｍ²）より小さく、
最大明度調整時のＬＣＤバックライトの平均輝度は、４０００Ｋ〜８０００Ｋの相関色温度を有する白色点に設定されると、２２℃周囲温度において２００Ｎｉｔより大きいことを特徴とするＬＣＤバックライト。
最大明度調整時のＬＣＤバックライトの平均輝度は、４０００Ｋ〜８０００Ｋの相関色温度を有する白色点に設定されると、２２℃周囲温度において２５０Ｎｉｔより大きいことを特徴とする請求項２１に記載のＬＣＤバックライト。
所与の色について、前記ＬＣＤディスプレイの縁部に最も近いＬＥＤによって、所与の接合温度で消費される単位電力について生成される平均光束は、ＬＣＤバックライト内で前記色の全てのＬＥＤによって、所与の接合温度で消費される単位電力当たりの平均光束より大きいことを特徴とする請求項２１に記載のＬＣＤバックライト。
所与の色について、前記ディスプレイの縁部に最も近いＬＥＤによって消費される平均電力は、ＬＣＤバックライト内で前記色の全てのＬＥＤによって消費される平均電力より大きいことを特徴とする請求項２１に記載のＬＣＤバックライト。
所与の色について、前記ディスプレイの底部に最も近いＬＥＤによって消費される平均電力は、ＬＣＤバックライト内で前記色の全てのＬＥＤによって消費される平均電力より大きいことを特徴とする請求項２１に記載のＬＣＤバックライト。
所与の色について、前記ディスプレイの底部に最も近いＬＥＤについて、所与の接合温度で消費される単位電力について生成される平均光束は、ＬＣＤバックライト内で前記色の全てのＬＥＤについて、所与の接合温度で消費される単位電力について生成される平均光束より小さいことを特徴とする請求項２１に記載のＬＣＤバックライト。
複数のタイルを備える照明パネルであって、前記複数のタイルはそれぞれ、基板上にＲＧＢクラスタで配置された複数の赤、緑、および青ＬＥＤチップをその上に有し、前記照明パネル内の前記ＬＥＤチップは、複数の赤、緑、および青ＬＥＤストリングに電気接続されている照明パネルと、
それぞれが、対応する制御信号に応答して異なるＬＥＤストリングに電圧を印加するように構成された複数の定電流源とを備え、
最大明度調整時の前記照明パネルの平均輝度は、４０００Ｋ〜８０００Ｋの相関色温度を有する白色点に設定されると、２２℃周囲温度において２００Ｎｉｔより大きいことを特徴とするＬＣＤバックライトシステム。
前記定電流源は、第２制御信号に応答して、同じ色の異なるＬＥＤストリングに異なるオン状態電流レベルで電圧を印加するように構成されることを特徴とする請求項２７に記載のＬＣＤバックライトシステム。
それぞれ、第１および第２の主波長を有する光を放出するように構成された固体照明デバイスの第１および第２のストリングを含む照明パネルを動作させる方法であって、
あるパルス反復レートで第１パルス幅を有するパルス駆動式第１駆動電流を前記第１ストリングに供給するステップと、
前記パルス反復レートで第２パルス幅を有するパルス駆動式第２駆動電流を前記第２ストリングに供給するステップと、
前記照明パネルからの光出力を検知するステップと、および
前記検知された光出力に応答して、前記第１パルス幅を調整するステップとを含む方法であって、
前記照明パネルからの前記光出力を検知するステップは、周囲光値を得るために、前記第１ストリングまたは前記第２ストリングに電流が供給されていないときに光センサの出力をサンプリングするステップを含むことを特徴とする方法。
前記周囲光値が増加するにつれて、前記第１ストリングに対する平均電流を増加させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
前記照明パネルからの前記光出力を検知するステップは、表示明度値を得るために、前記第１ストリングおよび／または前記第２ストリングに電流が供給される間隔の間に前記光センサをサンプリングするステップを含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
表示明度値が増加するにつれて、前記第１ストリングに対する平均電流を減少させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
周囲光値を得るために、前記固体照明デバイスの第１ストリングまたは前記固体照明デバイスの第２ストリングに電流が供給されていないときに前記光センサの出力をサンプリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
前記周囲光値および前記表示明度値に基づいて第１ＬＥＤストリングに供給される平均電流を調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
前記周囲光値と前記表示明度値との差に基づいて前記第１ＬＥＤストリングに供給される平均電流を調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
前記周囲光値と前記表示明度値との比に基づいて前記第１ＬＥＤストリングに供給される平均電流を調整するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
周囲／背景照明と独立に、前記第１ストリングの平均輝度を維持するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
前記周囲光値に関する正のフィードバック信号と、前記表示明度値に関する負のフィードバック信号とを提供することによって、周囲／背景照明と前記第１ストリングの平均輝度との間の関係を維持するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
前記照明パネルからの光出力を検知するステップ、および前記検知された光出力に応答して前記第１パルス幅を調整するステップはフィードバックループを含み、前記フィードバックループ内で比例制御を使用するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
前記制御信号はパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含み、前記ＰＷＭ信号のデューティサイクルを変えることによって、前記第１ストリングに供給される平均電流を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
前記制御信号のパルス周波数を変えることによって、前記第１ストリングに供給される平均電流を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
前記第１ストリングに供給される前記オン状態電流を実質的に一定値に維持するステップと、および前記第１ストリングに供給される平均電流をほぼ一定に維持するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
照明パネルに関連する温度を検知するステップと、および前記検知された温度の変化に応答して、前記第１ストリングに供給される平均電流を調整するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
第２制御信号を受け取ると前記第２ストリングにオン状態駆動電流を供給するステップと、
前記光センサの出力信号に応答して前記第２制御信号を調整するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
複数のバーアセンブリを含む照明パネルと、
前記複数のバーアセンブリのそれぞれの中の、少なくとも、第１の主波長の光を放出するように構成された固体照明デバイスの第１ストリングおよび前記第１の主波長とは異なる第２の主波長の光を放出するように構成された固体照明デバイスの第２ストリングと、
複数の制御信号のそれぞれ１つの制御信号を受け取ると、対応するストリングにオン状態駆動電流を供給するように構成された複数の電流供給回路と、
前記バーアセンブリのそれぞれから光を受け取るように配置された光センサと、
前記光センサからの出力信号を受け取り、前記光センサの前記出力信号に応答して前記制御信号を調整し、それにより、前記電流供給回路によって前記ストリングに供給される平均電流を調整するように構成された制御システムと、
対応するバーアセンブリから光を受け取り、前記受け取った光を前記光センサに送信するように構成された複数の光ガイドと
を備えることを特徴とする照明パネルシステム。
光スイッチをさらに備え、前記複数の光ガイドは、前記バーアセンブリに対するそれぞれのロケーションから前記光スイッチまで延び、前記光スイッチは、光出力を前記光ガイドから前記光センサに制御可能に切り換えるように構成されることを特徴とする請求項４５に記載の照明パネルシステム。
光合成器をさらに備え、前記複数の光ガイドは、前記バーアセンブリに対するそれぞれのロケーションから前記光合成器まで延び、前記光合成器は、前記光ガイドからの光出力を合成し、前記合成した光を前記光センサに送信するように構成されることを特徴とする請求項４５に記載の照明パネルシステム。
複数のセグメントを備える照明パネルであって、前記セグメントはそれぞれ、前記セグメントに印加されたパルス幅変調された制御信号に応答して第１色光および第２色光を放出するように構成される照明パネルを較正する方法であって、
それぞれの色について、第１デューティサイクルで、それぞれのセグメントの輝度を測定するステップと、
それぞれの色について、それぞれの色の全体輝度を前記照明パネルの全体輝度で割った比を含む公称輝度比を計算するステップと、
それぞれのセグメントについて、各セグメントの色の全体輝度と前記各セグメントの全体輝度との比を含む、それぞれの色についての輝度比を計算するステップと、
それぞれのセグメントおよびそれぞれの色について、前記公称輝度比からの輝度比の変動を決定するステップと、
前記公称輝度比からの輝度比の少なくとも１つの変動が閾値を超えることに応答して、少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップであって、それにより、前記公称輝度比からの前記輝度比の少なくとも１つの変動を減少させる、調整するステップとを含むことを特徴とする方法。
それぞれのセグメントおよびそれぞれの色について、前記公称輝度比から輝度比の変動を決定するステップは、それぞれのセグメントおよびそれぞれの色について、前記公称輝度比から輝度比の最大変動を決定するステップを含むことを特徴とする請求項４８に記載の方法。
それぞれの色について輝度比を計算するステップは、それぞれの色についてそれぞれのセグメントについて全体輝度を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項４８に記載の方法。
少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップは、最も低い相対輝度を有する色／セグメントを選択するステップと、前記選択された色／セグメントの輝度に基づいて生成された係数でデューティサイクルを乗算するステップとを含むことを特徴とする請求項４８に記載の方法。
中心輝度平均に対してそれぞれの色／セグメントの輝度変動を決定するステップと、
前記中心輝度平均に対する輝度変動が第２閾値を超えることに応答して少なくとも１つのセグメントの少なくとも１つの色のデューティサイクルを調整するステップであって、それにより、前記中心輝度平均に対して前記輝度変動を減少させる、調整するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項４８に記載の方法。