JP2013519988A - 照明装置の駆動信号を生成する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

照明装置（１１０）のための駆動信号（１２０）を生成する装置（１００）は、第１輝度のための第１輝度要求に応じて第１パルス列（１４０）を生成し、第２輝度のための第２輝度要求に応じて第２パルス列（１６０）を生成するパルス生成器（１３０）を備える。第１パルス列（１４０）は第１周波数を有し、第２パルス列（１６０）は第１周波数とは異なる第２周波数を有する。第２パルス列（１６０）は第１パルス列（１４０）の２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）と、２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の間に追加パルス（１６２ａ）とを有する。追加パルス（１６２ａ）は第１パルス列（１４０）には含まれていない。
【選択図】 図１ｂ

Description

本発明は、照明装置、例えばＬＥＤスポットのために駆動信号を生成する分野に関する。

ＬＥＤスポット（例えば複数のＬＥＤを持つ）などのＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置の輝度調整は、ＬＥＤの素早いオフとオンの切り換えによって実現できる。ＬＥＤのオン状態とオフ状態との間の比が高くなるに従い、ＬＥＤが発光する明るさがさらに増す。もし、オンとオフの切り換え周波数が１００Ｈｚを超えると、人間の目はＬＥＤの点滅(pulsing)（オンとオフの切り換え）を認識できなくなる。

カメラ、特に新型のＨＤＴＶ（高精細テレビ）カメラにおいては、ＬＥＤのこのオンとオフ切り換えはある問題を引き起こす。ＬＥＤの点滅はＨＤＴＶカメラのシャッター時間とリフレッシュレートとの干渉をもたらす。このことは、カメラ内で光の点滅によって認識できる。

ＬＥＤのオン／オフ切り換えのための変調信号は、典型的にはパルス幅変調（ＰＷＭ）に基づいている。ＬＥＤを暗くするため、つまり照明カーブにおいて目に見える飛躍なしに輝度を調整するためには、高いＰＷＭ比が必要である。典型的には、１：４０９６の比が使われる。このことは、１２ビットの解像度に関係している。

もし、ＬＥＤスポット（例えば複数のＬＥＤを持つ）がＨＤＴＶカメラのような最新のＴＶカメラのために適用される場合、できるだけ高いＰＷＭ周波数を持つ必要がある。さらに、このＰＷＭ周波数は５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの整数倍であるべきであり、さもないとこのＬＥＤスポットを世界的に使用することができない。前述のように、ＴＶカメラの場合、リフレッシュレートだけでなくシャッター時間も重要である。ＴＶカメラのシャッター時間は、このＴＶカメラのシャッターが１つの画像を獲得するのにどれだけの時間開いているかを規定している。この上述のシャッター時間が非常に短いと、非常に高いＰＷＭ周波数が必要になる。周囲の明るさ条件において点滅やジッターがなく１つの画像を獲得するためには、６００ＨｚのＰＷＭ周波数で十分であるが、１２００Ｈｚや２４００ＨｚのＰＷＭ周波数は安全な余裕を提供する。

このことは、次式に基づいてＬＥＤ又はＬＥＤスポットのためのＰＷＭ信号の最小パルス長ｔ_{on min}をもたらす。
t_{on min} = 1 / (f_camera * PWM-ratio)
= 1 /(2400Hz * 4096)
t_{on min} = 0,1017 ｕｓ (1)

１００ｎｓ（これは１０Ｍｚの周波数に相当する）の典型的な指令時間を持つ典型的なマイクロコントローラの場合、この時間はこの長さのインパルスを出力するにはあまりに短すぎる。さらに、１つのマイクロコントローラは、費用と労力を節約するために複数のＬＥＤを制御するよう使用されるべきである。したがって、典型的なマイクロコントローラを用いて、上述の最新型ＨＤＴＶカメラの必要条件を満たすような、１個のＬＥＤ又は１個のＬＥＤスポットの複数のＬＥＤを駆動するための信号を提供することは不可能である。高精度なデジタル信号処理プロセッサを使用することも可能であるが、コストと労力の劇的な増加を招く。

本発明の目的は、ＬＥＤ又はＬＥＤスポットのための駆動信号生成器に関する必要条件を従来に比べて低くしながら、ＨＤＴＶカメラのためのＬＥＤ又はＬＥＤスポットを駆動する概念を提供することにある。

この目的は、請求項１に記載の装置、請求項１２に記載の装置、請求項１９に記載の方法、請求項２０に記載の方法、及び請求項２１に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

本発明の核心的思想は、照明装置の第１輝度のための第１駆動信号は照明装置の第２輝度のための第２駆動信号とある周波数だけ異なる、換言すれば、前記駆動信号がある時間範囲に含まれるパルスの数だけ異なるということである。ＰＷＭによって実施されているように、輝度を変化させるために駆動信号の周波数を一定にしパルスの長さを変化させる代わりに、輝度を変化させるために駆動信号の周波数を変化させることによって、駆動信号の個々のパルスを従来のＰＷＭより長くできるという点を発見した。したがって、ＬＥＤ又はＬＥＤスポットのような照明装置のための駆動信号を生成するのに、既存のマイクロコントローラ及び特に低コストのマイクロコントローラを使用できる。

したがって、本発明の利点は、照明装置の輝度を調整する目的で、周波数を一定にしてパルス長を変化させる方法に代えて、周波数を変化させることによって、ＬＥＤ又はＬＥＤスポットのような照明装置のための駆動信号を生成するために、従来技術での公知の装置に比べてより安価でより簡易な装置を使用できることである。

本発明の幾つかの実施形態は、照明装置のための駆動信号を生成する装置を提供する。この装置は、第１輝度のための第１輝度要求に応答した第１パルス列を生成し、第２輝度のための第２輝度要求に応答した第２パルス列を生成するパルス生成器を備える。第１パルス列は第１周波数を持ち、第２パルス列は第２周波数を持ち、第１周波数は第２周波数とは異なる。第２パルス列は第１パルス列に隣接する２つの隣接パルスと、２つの隣接パルスの間の追加のパルスとを含み、追加のパルスは第１パルス列には含まれない。

幾つかの実施形態によれば、前記パルス生成器は、前記２つの隣接パルスと前記追加のパルスのパルス長とが同一であるように、第１パルス列と第２パルス列とを生成するよう構成されている。換言すれば、前記パルス生成器は、等距離長のパルスを追加するか又は取り除くことによって、照明装置の輝度を変化させるよう構成されている。従来のＰＷＭシステムでは、駆動信号の周波数は一定であり、輝度の変化はパルスのオン／オフ比を変化させることによって達成される。換言すれば、従来のＰＷＭシステムでは、異なる輝度の程度のための異なる駆動信号は、パルスのオン／オフ比（したがって、パルス長）においてのみ異なっており、駆動信号の周波数そのものは異なってはいない。

幾つかの実施形態によれば、例えばもしパルスが照明装置に供給される電流パルスである場合、第２輝度は第１輝度より明るくてもよい。

幾つかの更なる実施形態によれば、本装置はさらに、少なくとも第１と第２の輝度要求を、パルス生成器の入力端子に供給するよう構成された輝度要求生成器を備えてもよい。例えば、パルス生成器は、その入力端子で第１と第２の輝度要求を受け取り、例えば内部のルックアップテーブルに依存して、対応するパルス列を持つ駆動信号を出力してもよい。

照明装置に連結された本発明の一実施例に係る装置を示す図である。 図１ａに示す装置のパルス生成器によって生成された２つのパルス列の図である。 図１ｂに示された２つのパルス列と対応するＰＷＭ信号の図である。 照明装置に連結された本発明の他の実施例に係る装置のブロック図である。 図３ａに示す装置のパルス生成器によって生成された２つのパルス列の図である。 図３ｂに示された２つのパルス列と対応するＰＷＭ信号の図である。 照明装置に連結された本発明のさらに他の実施例に係る装置のブロック図である。 本発明の実施例に係る装置のパルス生成器によって生成されたパルス列の一例の図である。 本発明の実施例に係る装置のパルス生成器によって生成されたパルス列の他の例の図である。 本発明の実施例に係る装置のパルス生成器によって生成されたパルス列のさらに他の例の図である。 本発明の実施例に係る装置のパルス生成器によって生成されたパルス列の別の例の図である。 本発明の実施例に係る一方法のフロー図である。 本発明の実施例に係る他の方法のフロー図である。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図に基づいて以下に詳細に本発明の実施例を説明する前に、同一又は機能的に同等な要素は図中に同じ参照番号を付すこと、及びこれら要素の重複説明を省略することを指摘しておかねばならない。よって、同じ参照番号を付した要素の説明は、相互に置換可能であり、及び／又は種々の実施例に適用可能である。

以下では、パルス長は、パルス時間又はパルスの時間伸長（temporal extension）と呼ばれてもよい。

図１ａは、照明装置１１０に連結された本発明の一実施例に係る装置１００のブロック図を示す。照明装置１１０のために駆動信号１２０を生成するこの装置１００は、パルス生成器１３０を備える。パルス生成器１３０は第１パルス列１４０（図１ｂに示す）と第２パルス列１６０（図１ｂに示す）を生成するよう構成される。第１パルス列１４０と第２パルス列１６０は装置１００の出力端子１８０で供給することができ、連続的な流れとして駆動信号１２０を作り出すことができる。ここで、第１パルス列１４０に基づく駆動信号１２０が照明装置１１０にもたらす輝度は、第２パルス列１６０に基づく駆動信号１２０がもたらす輝度とは異なるものである。パルス生成器１３０は、第１輝度のための第１輝度要求に応じて第１パルス列１４０を生成し、第２輝度のための第２輝度要求に応じて第２パルス列１６０を生成する。第１パルス列１４０は周波数ｆ₁₄₀を持ち、その周波数は第２パルス列１６０の周波数ｆ₁₆₀とは異なる。したがって、第１輝度は第２輝度とは異なり、例えば第１輝度は第２輝度より高くてもよい。

図１ｂは、第１パルス列１４０の概略図１５０と第２パルス列１６０の概略図１７０とを示す。第１パルス列１４０は少なくとも第１パルス１４２ａと第２パルス１４２ｂとを含む。第１パルス１４２ａと第２パルス１４２ｂとは隣接パルスであり、時間的に第２パルス１４２ｂが第１パルス１４２ａの後に続くことを意味し、これら２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂの間には他のパルスが配置されない。したがって、パルス列１４０の周期は、第１パルス１４２ａと第２パルス１４２ｂとの間の時間ｔ₁₄₀となる。そのため、周波数ｆ₁₄₀はｆ₁₄₀＝1/ｔ₁₄₀である。

第２パルス列１６０は、第１パルス列１４０の２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂと、２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂ間にある追加のパルス１６２ａとを含む。追加のパルス１６２ａは第１パルス列１４０には含まれない。２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂの間への追加のパルス１６２ａの時間的配置によって、第２パルス列１６０の２つの時間的に連続するパルス間の第２時間ｔ₁₆₀は第１パルス列１４０の（２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂの間の）第１時間ｔ₁₄₀よりも短い。換言すれば、第１の隣接パルス１４２ａの立ち上がり縁と時間的に後続の追加パルス１６２ａの立ち上がり縁との間の第２時間ｔ₁₆₀は、第１パルス列１４０の第１の隣接パルス１４２ａの立ち上がり縁と第２の隣接パルス１４２ｂの立ち上がり縁との間の第１時間ｔ₁₄₀よりも短い。したがって、第２パルス列１６０の周波数ｆ₁₆₀は第１パルス列１４０の周波数ｆ₁₄₀より高い。加えて、第１の隣接パルス１４２ａの立ち上がり縁と追加のパルス１６２ａの立ち上がり縁との間の時間が、追加のパルス１６２ａの立ち上がり縁と第２の隣接パルス１４２ｂの立ち上がり縁との間の時間に等しくなるように、追加のパルス１６２ａが２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂの間に時間的に配置されている。さらなる実施例では、この追加パルス１６２ａを、２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂの間の時間的に任意の位置に配置することができる。図１ｂに示す具体的な実施例では、第２パルス列１６０の周波数f₁₆₀は第１パルス列１４０の周波数ｆ₁₄₀の２倍となっている。そのため、第１パルス列１４０が照明装置１１０に駆動信号１２０として供給された場合に比べて、第２パルス列１６０が照明装置１１０に駆動信号１２０として供給された場合の方が、照明装置１１０の輝度はより高くなる。第１パルス列１４０と第２パルス列１６０のパルスの振幅Ｉ_pulseは、例えば照明装置１１０を流れる電流を表している。よって、駆動信号１２０として第２パルス列１６０を使用することによって、駆動信号１２０として第１パルス列１４０が使用された場合に比べて、照明装置１１０は同じ時間（例えば時間ｔ₁₄₀）でより頻繁に切り換えられる。このことは、単位時間あたりの照明装置１１０のオン時間がより長くなり、よって人間の目にとってより明るい灯の印象を与える。照明装置がオン及びオフに切り換えられる時間単位は、照明装置１１０のオン／オフ切り換えを人間の目が視認できないような値に選ばれる。

いくつかの実施例によれば、２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂ及び追加のパルス１６２ａのパルス長ｔ_pulseは互いに等しくてもよい。さらに、第１時間ｔ₁₄₀と第２時間ｔ₁₆₀は、パルス長ｔ_pulseの倍数であってもよい。

いくつかの実施例によれば、第１パルス列１４０の時間伸長及び第２パルス列１６０の時間伸長は、図１ｂに示すように、同一であってもよい。図１ｂでは、第１パルス列１４０の時間伸長は第１時間ｔ₁₄₀であり、第２パルス列１６０の時間伸長は第２時間ｔ₁₆₀の２倍であり、ここで第２時間ｔ₁₆₀は第１時間ｔ₁₄₀の半分である。

さらなる実施例によれば、駆動信号１２０は複数の第１パルス列１４０又は第２パルス列１６０を含んでも良い。第１輝度のためには、例えば駆動信号１２０はパルス列１４０の連続的な流れであり、第２輝度のためには、駆動信号１２０はパルス列１６０の連続的な流れであってもよい。第１パルス列１４０に基づく駆動信号１２０では、２つの時間的に連続するパルスの２つの立ち上がり縁の間の時間は第１時間ｔ₁₄₀になる。第２パルス列１６０に基づく駆動信号１２０においては、２つの時間的に連続するパルスの２つの立ち上がり縁の間の時間は第２時間ｔ₁₆₀になる。

さらなる実施例によれば、パルス列の連続するパルスの２つの立ち上がり縁の間の時間はそのパルス列内において変化してもよく、したがってそのパルス列の連続するパルスの２つの立ち上がり縁の間の時間は、パルス列の異なる連続するパルスにおいて異なっていてもよい。

さらなる実施例によれば、パルス生成器１３０はさらに複数の異なる輝度要求に応じて複数のパルス列を生成してもよく、その複数のパルス列の中の１つのパルス列が複数の輝度要求の中の１つの輝度要求に対応するようにしてもよい。異なるパルス列は、それらが含むパルスの数が互いに異なっていても良い。前述のように、異なるパルス列の時間伸長はすべてのパルス列において同一であってもよい。

さらなる実施例によれば、パルス列生成器１３０はマイクロコントローラを備えていても良く、このマイクロコントローラは出力端子又は複数の出力端子において駆動信号１２０又は複数の駆動信号１２０を提供するものである。マイクロコントローラの出力端子は、例えばマイクロコントローラのＩ／Ｏピンであってもよい。マイクロコントローラのＩ／Ｏピンは、照明装置１１０をそのＩ／Ｏピンに直接接続するか、又は照明装置ドライバを介して接続することにより、照明装置１１０と連結されてもよい。照明装置ドライバは、照明装置１１０のために駆動電流を、Ｉ／Ｏピンと照明装置１１０との間に供給するものである。

さらなる実施例によれば、照明装置１１０は１個のＬＥＤ若しくは複数のＬＥＤ、又は他のいかなる発光素子を備えていても良い。したがって、複数の発光素子又はＬＥＤを備えた照明装置１１０は、複数の駆動信号のための複数の入力端子を備えており、照明装置の異なるＬＥＤ又は発光素子の輝度を互いに異ならせることができる。特に、照明装置１１０の異なるＬＥＤ又は発光素子は、例えば赤色のＬＥＤ又は発光素子、緑色のＬＥＤ又は発光素子、青色のＬＥＤ又は発光素子のように、異なる色彩を有していても良い。換言すれば、照明装置１１０はＲＧＢ照明装置であってもよい。

図２は図１ｂからの第１パルス列１４０の概略図１５０と、対応するＰＷＭ信号２２０の概略図２１０とを示す。さらに、図２は図１ｂからの第２パルス列１６０の概略図１７０と、対応するＰＷＭ信号２４０の概略図２３０とを示す。第１ＰＷＭ信号２２０は第１パルス列１４０と対応しており、所定の時間間隔（例えば時間間隔ｔ₁₄₀）における第１ＰＷＭ信号２２０の各パルスのパルスの持続時間の合計は、前記所定の時間間隔における第１パルス列１４０の各パルスの持続時間の合計に等しい。同様に、第２ＰＷＭ信号２４０は第２パルス列１６０と対応しており、所定の時間間隔における第２ＰＷＭ信号２４０の各パルスのパルスの持続時間の合計は、所定の時間間隔における第２パルス列１６０の各パルスの持続時間の合計に等しい。換言すると、時間間隔ｔ₁₄₀において照明装置１１０に流れる第１の数の電荷キャリアは、駆動信号１２０が第１パルス列１４０に基づいている場合と第１ＰＷＭ信号２２０に基づいている場合には、同じであり、照明装置１１０に流れる第２の数の電荷キャリアは、駆動信号１２０が第２パルス列１６０に基づいている場合と第２ＰＷＭ信号２４０に基づいている場合には、同じである。したがって、第１パルス列１４０に対応した第１輝度はまた第１ＰＷＭ信号２２０とも対応しており、第２パルス列１６０に対応した第２輝度はまた第２ＰＷＭ信号２４０とも対応している。

第１ＰＷＭ信号２１０は、第１パルス列１４０の２個の隣接するパルス１４２ａ，１４２ｂ間の時間間隔ｔ₁₄₀において、４個のパルス２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを含んでいる。第２ＰＷＭ信号２２０の隣接パルスの２つの立ち上がり縁間の時間間隔ｔ_PWMは時間ｔ₁₄₀の１／４（ｔ₁₄₀／４）である。したがって、第１ＰＷＭ信号２２０の周波数ｆ_PWMは、第１パルス列１４０の周波数ｆ₁₄₀より４倍高い。従来のＰＷＭの欠点は、従来のＰＷＭ駆動信号のための周波数が全ての輝度要求に対して一定であることである。そのため、ＰＷＭ信号の最小パルス持続時間は、異なる輝度要求のための駆動信号１２０は周波数によって異なる本発明の実施例に比べてかなり短くしなければならない。図２に示す具体的な実施例では、第１ＰＷＭ信号２２０のパルス２２２ａ〜２２２ｄのパルス長は、第１パルス列１４０のパルス１４２ａ、１４２ｂのパルス長ｔ_pulseの４分の１である。したがって、第２ＰＷＭ信号２２０を生成するパルス生成器は、第１パルス列１４０を生成するパルス生成器１３０に比べて、少なくとも４倍高速でなければならない。特に、低輝度においては、第２ＰＷＭ信号２２０に比べて低い第１パルス列１４０の周波数は問題にならない。なぜなら、ＴＶカメラは照明装置１１０の高い輝度（例えば照明装置１１０の最大輝度の半分）で低い周波数での点滅に対してのみ感度よく反応するからである。本発明の実施例では、照明装置１１０の輝度は駆動信号１２０の周波数を上げるに従い増大し、例えばＴＶカメラが照明装置１１０の点滅に対して最も感度が高いとき、駆動信号１２０の周波数が最大になってもよい。例えば、ＴＶカメラの最も高感度な領域における駆動信号１２０の周波数は、対応するＰＷＭ信号の周波数と同等か又はそれより高くてもよい。

前述のように、本発明のある実施例では、照明装置１１０の輝度は、駆動信号１２０の周波数が高くなるに従い上昇する。したがって、第２パルス列１６０の周波数f₁₆₀は第１パルス列１４０の周波数ｆ₁₄₀より高く、よって駆動信号１２０が第１パルス列１４０よりも第２パルス列１６０に基づいている場合、駆動信号１２０の周波数はさらに高い。これと対照的に、第２パルス列１６０に対応した第２ＰＷＭ信号２４０が第１ＰＷＭ信号２２０と同じ周波数ｆ_PWMを持つ。これは従来のＰＷＭ信号の典型的な特性であり、ＰＷＭ信号のパルスの異なる長さによって異なる輝度が得られる一方、ＰＷＭ信号の周波数は一定に維持される。前述のように、これら従来のＰＷＭ信号の欠点は、従来のＰＷＭ信号のパルスのパルス長が、異なる輝度は駆動信号１２０の異なる周波数に対応するという本発明の実施例に比べて、十分に短く維持されなければならないことである。

図２において、パルスの中の斜線は、第１パルス列１４０から第２パルス列１６０への変化、及び第１ＰＷＭ信号２２０から第２ＰＷＭ信号２４０への変化を示している。第２パルス列１６０内の２つの隣接パルス１４２ａ，１４２ｂ間に追加パルス１６２ａを有することによって、駆動信号１２０が第１パルス列１４０よりも第２パルス列１６０に基づいている場合に、より多くの電荷キャリアが照明装置１１０に流れる。従来のＰＷＭ信号では、照明装置により多くの電荷キャリアを流すためにＰＷＭ信号のパルスの長さが引き延ばされる。この点が図２に示され、ここでは第２ＰＷＭ信号２４０のパルス２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ，２４２ｄはＰＷＭ信号２２０のパルス２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ，２２２ｄより長い。図２に示す具体的実施例では、パルス２４２ａ〜２４２ｄのパルス長は、第２パルス列１６０のパルス１４２ａ，１６２ａ，１４２ｂのパルス長ｔ_pulseの１／２である。第２パルス列１６０のパルスのパルス長ｔ_pulseは、第１パルス列１４０のパルスのパルス長ｔ_pulseに等しい。第２ＰＷＭ信号２４０のパルスのより短い持続時間のために、第２ＰＷＭ信号２４０を生成するパルス生成器、例えばマイクロコントローラは、第２パルス列１６０を生成するパルス生成器１３０に比べて少なくとも２倍高速でなければならない。

照明装置１１０の輝度をさらに増大させるためには、２つの隣接パルス１４２ａ、１４２ｂ間に更なるパルスが追加されてもよい。照明装置１１０の輝度の増大に伴って、駆動信号１２０の周波数もまた増大する。したがって、パルス生成器１３０によって生成された駆動信号１２０は、照明装置１１０が同じ輝度となるためには、対応するＰＷＭ信号と同じか又はそれより高い周波数を持ってもよい。パルス生成器１３０は、照明装置１１０と連結されて使用されるＴＶカメラの感度が照明装置１１０の点滅に関して最高であるとき、駆動信号１２０の周波数が最高値となるように構成されてもよい。特に、パルス生成器１３０は、従来のＰＷＭ信号に基づく駆動信号を生成しかつ照明装置１１０に連結されて使用されるＴＶカメラの要件を満たすのに必要とされるパルス生成器に比べて、比較的低い指令周期を持つ既存のマイクロコントローラであってもよい。図２から明らかなように、第１パルス列１４０と第２パルス列１６０とを生成するパルス生成器１３０は、第１ＰＷＭ信号２２０と第２ＰＷＭ信号２４０とを生成するパルス生成器に比べて４倍低速でもよい。よって、パルス生成器１３０はかなり安価であり、及び／又は第１ＰＷＭ信号２２０及び第２ＰＷＭ信号２４０を生成するための既存のパルス生成器に比べて複数の照明装置１１０を制御するのに使用できる。

図３ａは、照明装置１１０のための駆動信号３２０を生成する装置３００のブロック図を示す。この装置３００は、第１輝度のための第１輝度要求に応じて第１パルス列３４０を生成し、かつ第２輝度のための第２輝度要求に応じて第２パルス列３６０を生成するパルス生成器３３０を備えている。第１パルス列３４０（図３ｂ参照）は少なくとも３個の個別パルスを有する。第２パルス列３６０（図３ｂ参照）は少なくとも３個の個別パルスを有し、これら２列の少なくとも３個の個別パルスの大部分はそれぞれ同じ長さを有するが、全てが同じ長さを有する訳ではない。第２パルス列３６０の少なくとも３個の個別パルスの内の少なくとも１個は、第１パルス列３４０における対応する個別パルスと比較して異なる長さを有する。

前記パルス生成器は、例えば照明装置１１０と連結された（例えば直接接続されるか、又は間に照明駆動回路（ドライバー）を介して接続された）マイクロコントローラであってもよい。駆動信号３２０は、輝度要求に応じて、第１パルス列３４０の連続的な流れに基づいていてもよいし、第２パルス列３６０の連続的な流れに基づいていてもよい。第１パルス列３４０に基づいた駆動信号３２０は、第２パルス列３６０に基づいた駆動信号３２０に比べて、照明装置１１０の異なる輝度を発生させてもよい。例えば、第２パルス列３６０に基づいた駆動信号３２０が照明装置１１０に適用された場合に、第１パルス列３４０に基づいた駆動信号３２０が照明装置１１０に適用された場合に比べて、照明装置１１０の輝度はさらに高く又は大きくなるようにしてもよい。したがって、第２輝度は第１輝度より高くてもよい。

図３ｂは、第１パルス列３４０の概略図３５０及び第２パルス列３６０の概略図３７０を示す。第１パルス列３４０は第１パルス３４２ａ、第２パルス３４２ｂ、及び第３パルス３４２ｃを有する。第１パルス３４２ａの時間伸長ｔ_342aは、パルス３４２ｂ、３４２ｃの時間伸長ｔ_pulseの２倍である。第１パルス列３４０は３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃの２つの隣接パルスの間にいかなるパルスも有しないので、３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃは独立している。換言すると、もし３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃの振幅が照明装置１１０に流れる電流である場合には、３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃの間、つまり３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃのうちの１個の立ち下がり縁と３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃの時間的に後続するパルスの立ち上がり縁との間において、照明装置１１０には電流が流れない。

第２パルス列３６０は３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３６２ｃ（第１パルス列３４０から）を有する。第２パルス列３６０の３個の個別パルス３４２ａ、３４２ｂ、３６２ｃの第３パルス３６２ｃの時間伸長ｔ_362c又はパルス長は、第１パルス列３４０の対応するパルス３４２ｃのパルス長ｔ_pulseとは異なる。第２パルス列３６０の他の２個のパルス３４２ａ、３４２ｂのパルス長は、第１パルス列３４０における対応する個別パルスのパルス長に等しい。図３ｂに示す具体的な実施例では、第２パルス列３６０の第３パルス３６２ｃのパルス長ｔ_362cは、第１パルス列３４０の第３パルス３４２ｃのパルス長ｔ_pulseよりも１パルス長ｔ_pulse分だけ長い。

さらなる実施例によれば、時間ｔ_pulseは可能な限り最小のパルス長であってもよく、パルス生成器３３０によって生成されるパルス列の全パルスのパルス長は、少なくとも最小パルス長ｔ_pulse又は最小パルス長ｔ_pulseの整数倍であるのがよい。

さらなる実施例によれば、あるパルス列の１個のパルスのパルス長は、同じパルス列の別のパルスのパルス長に対して、最大でも最小パルス長ｔ_pulse分だけ異なるのがよい。

さらなる実施例によれば、あるパルス列のパルスの２つの立ち上がり縁間の時間は最小パルス長ｔ_pulseの整数倍であってもよい。

図３ｂに示すように、照明装置１１０の輝度の増大は、パルス生成器３３０によって生成されるパルス列のパルスのパルス長を長くすることによってパルス生成器３３０によって達成され得る。照明装置１１０の異なる輝度に対応する異なるパルス列の周波数は、全てのパルス列において同じであってもよい。

図４は図３ｂからの第１パルス列３４０の概略図３５０と、対応する第１ＰＷＭ信号４２０の概略図４１０とを示す。さらに、図４ｂは図３ｂからの第２パルス列１６０の概略図３７０と、対応する第２ＰＷＭ信号４４０の概略図４３０とを示す。第１ＰＷＭ信号４２０は第１パルス列３４０と対応しており、そのため第１パルス列３４０の全てのパルスの長さの合計は、第１ＰＷＭ信号４２０の全てのパルスの長さの合計に等しい。換言すると、第１パルス列３４０に基づいた駆動信号１２０は、第１ＰＷＭ信号４２０に基づいた駆動信号と、照明装置１１０において同じ輝度を生成する。第１ＰＷＭ信号４２０は、３個の同じ個別パルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃを有する。各パルスの長さ又は時間伸長ｔ₄₂₂は、パルス長ｔ_pulseの１／３（ｔ_pulse／３）である。第１ＰＷＭ信号４２０の２つの連続するパルスの間の時間ｔ_PWMは、第１パルス列３４０の２つの連続するパルスの間の時間ｔ₃₄₀に等しい。したがって、第１ＰＷＭ信号４２０の全てのパルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃが同じ長さを有するという事実において、第１ＰＷＭ信号４２０は第１パルス列３４０とは異なる。

第１パルス列３４０及び第１ＰＷＭ信号４２０と同様に、第２ＰＷＭ信号４４０は第２パルス列３６０と対応しており、そのため第２パルス列３６０に基づいた駆動信号３２０によって生成された照明装置１１０の輝度は、第２ＰＷＭ信号４４０に基づいた駆動信号によって生成された輝度と等しい。前述のように、第２パルス列３６０は第１パルス列３４０とパルス３６２ｃだけ異なり、そのパルスの長さは第１パルス列３４０の対応するパルス３４２ｃとは異なる。図４に示す具体的な実施例では、パルス３６２ｃはパルス３４２ｃと比べて１パルス長ｔ_pulse分だけ引き延ばされている。これと対照的に、第２ＰＷＭ信号４４０は、全てのパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃが第１ＰＷＭ信号４２０の対応するパルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃよりも長いという事実において、第１ＰＷＭ信号４２０とは異なる。図４３０の斜線で示すように、第２ＰＷＭ信号４４０のパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃは、それぞれパルス長ｔ_pulseの１／３の時間だけ拡張され、３個のパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃの長さｔ₄₄₂はパルス長ｔ_pulseの４／３（ｔ₄₄₂＝４ｔ_pulse／３）となる。

第１ＰＷＭ信号４２０及び第２ＰＷＭ信号４４０を生成するための既存のパルス生成器に比べて、第１パルス列３４０及び第２パルス列３６０を生成するためのパルス生成器３３０の利点は、輝度を変化させるために、パルス列の全てのパルスの時間をずっと短いパルス長（ｔ_pulse／３）だけ変化させるのではなく、パルス列の１パルスの長さのみをある時間間隔（例えばパルス長ｔ_pulse）だけ変化させればよいということである。よって、本発明に係る実施例によるパルス生成器３３０は、従来のＰＷＭ信号を生成するためのパルス生成器に比べて、かなり低い指令周期時間を持つ既存のマイクロコントローラを備えている。そのため、従来のＰＷＭ信号を用いて照明装置を駆動する従来の装置に比べて、本装置３００では有意なコスト低減を達成できる。

図１ａにおけるパルス生成器１３０によって生成されたパルス列１４０、１６０のパルスの振幅は、２つのパルス列１４０、１６０において同じであったが、さらなる実施例では、第１パルス列１４０のパルスの振幅と、第２パルス列１６０のパルスの振幅とが異なっていてもよい。したがって、第２パルス列１６０は第１パルス生成器１３０によって生成された第１パルス列１４０と、パルス列の周波数だけでなく、パルス列のパルスの振幅も異なっていてもよい。例えば、第１パルス列１４０のパルスの振幅は、第２パルス列１６０のパルスの振幅より低くてもよい。さらなる実施例によれば、このことは図３ａにかかるパルス生成器３３０によって生成された第１パルス列３４０と第２パルス列３６０とに適用することもできる。よって、パルス生成器３３０によって生成された第１パルス列３４０は、パルス生成器３３０によって生成された第２パルス列３６０と、パルス列のパルス長だけでなくパルス列のパルスの振幅においても異なっていてもよい。例えば、パルス生成器３３０によって生成された第１パルス列３４０のパルスの振幅は、パルス生成器３３０によって生成された第２パルス列３６０のパルスの振幅より低くても良い。

図５は照明装置１１０と接続された本発明の一実施例にかかる装置５００を示す。この装置５００は、少なくとも第１の輝度要求と第２の輝度要求とを、装置５００のパルス生成器５３０の入力端子に供給するよう構成された輝度要求生成器５９０をさらに備えた、図１ａにかかる装置１００又は図３にかかる装置３００であってもよい。パルス生成器５３０は、例えば、パルス生成器１３０又はパルス生成器３３０であってもよい。輝度要求生成器５９０は、例えば、マイクロコントローラ又はコントロールユニットを備えていても良い。

図６ａは、例えば図１におけるパルス生成器１３０によって照明装置１１０のための駆動信号１２０として生成されたパルス列の概略図を示す。図６ａは照明装置１１０の異なる輝度のための異なるパルス列（照明装置１１０のオフ状態のための値０を持つ１つの図を含む）を示す。概略図の左側の値は、対応するパルス列が照明装置１１０において発生する輝度を示しており、高い数値は照明装置１１０の高い輝度に対応しており、値１６は照明装置１１０の最大輝度に対応する。概略図の右側の周波数ファクタは対応するパルス列の周波数を示し、高い数値はパルス列の高い周波数を示す。値１を持つ２番目の概略図に示すパルス列は、例えば第１パルス列１４０であってもよいし、値２を持つ２番目の概略図に示すパルス列は、例えば第２パルス列１６０であってもよい。異なるパルス列は、それらに含まれるパルスの数によってのみ互いに異なり、輝度が上昇するために斜線で示すように１パルスが加えられる。したがって、輝度が上昇する度に、パルス列及び駆動信号１２０の周波数が最大周波数になるまで上昇する。最大周波数は照明装置１１０の輝度の半分で達成され（値８を持つ概略図において）、その輝度は照明装置１１０の点滅に対してＴＶカメラが最も感度のより輝度である。前述のように、パルス列のパルスのパルス長は全てのパルスにおいて同じである。概略図におけるパルスの振幅は、照明装置１１０又はＬＥＤ１１０に流れる電流に対応している。

周波数を一定に保持すること及びパルス列の全てのパルスの長さを長くすることに代えて、パルス列にパルスを追加することによって周波数を変化させる方法は、あるファクタ（例えば２．．．２５０のファクタ）で周波数を低減している。図６ａに示す具体的実施例では、周波数はファクタ８で低減され、これは第１パルス列１４０に対応するＰＷＭ信号が図６ａに示す１周期内に８パルスを持つことを意味し、パルスのパルス長はｔ_pulseの１／８になることを意味する。１６の周波数ファクタは良好な折衷案であることが照明されている。上述の概念は、従前のＰＷＭ概念と同様な可変長のパルスが１つも使用されておらず、輝度にしたがってパルスが追加されるという事実に基づいている。これらパルスは二値手法に基づいて追加される。図６ａに示す概念においては、最大周波数は制限されない。周波数は常に輝度に依存しており、その逆、つまり輝度もパルス列又は駆動信号１２０の周波数に依存している。最大周波数は照明装置１１０の輝度の半分で達成される。図６ａに示す概念を使用することによって、ＨＤＴＶカメラのようなカメラが最も高感度に反応する、特に照明装置１１０の５０％付近の臨界輝度において、高い周波数が達成される。

最大周波数（図６ａに値８で示す）において、時間的に連続する２つのパルスの２つの立ち下がり縁と立ち上がり縁との間の時間は、パルスのパルス長ｔ_pulseと等しい。駆動信号１２０の周波数は、照明装置１１０の最大輝度の半分において、対応する既存のＰＷＭ信号の周波数と同じであってもよい。

照明装置１１０の輝度が照明装置１１０の最大輝度の半分を超えるようにさらに増加されるべき場合には、さらなるパルスが追加され、したがって駆動信号１２０の周波数は低下するが、しかし、前述のようにＨＤＴＶカメラは照明装置１１０の最大輝度の半分において最も臨界的に反応するので、否定的な結果をもたらさない。

周波数を選択し、従来のＰＷＭ信号よりも長いパルス長を持つことによって、パルス生成器１３０及び装置１００は、照明装置１１０を駆動するための従来のＰＷＭ信号を生成するのに必要とされ、例えばパルス生成器１３０と同じ要件を満たすパルス生成器よりも複雑さを低減できる。

図６ｂは図６ａと同様の概略図を示すが、異なる輝度のための異なるパルス列は、それらが含むパルスの数が異なるだけでなく、そのパルスの振幅も異なる。換言すれば、図６ｂに示す概念では、パルスの数が変化すると同時に、パルスの振幅（例えば照明装置１１０に流れる電流）が変化する。つまり、最初に低い輝度が要求されたとき、非常に小さい電流振幅を持つパルスがパルス生成器１３０によって生成されて照明装置１１０へ供給される。全てのパルスの振幅（電流振幅）は０％〜１００％へ（例えば周波数が増加する度に）線形的に増加してもよい。図６ｂに示す具体的実施例では、第１番目のパルス列（値１）のパルスの振幅は、第１６番目のパルス列（値１６）のパルスの振幅の１／１６である。この概念は、非常に微小な輝度を柔軟にかつ無段階に（又は少なくともほぼ無段階又は連続的に）調整できるという利点を有する。さらに、開始点（図６ｂに示す小さな値）において、低周波数を持つパルス列に基づく駆動信号は、最低の振幅を持ち、したがって非常に低い輝度を持つ。このことは、前述のように、ＨＤＴＶカメラのようなカメラは、もし照明装置の駆動信号の周波数が低過ぎる場合には、高い輝度を持つ場合にだけ、点滅を示すという点で有利である。パルスの振幅は、パルス生成器１３０のＤ／Ａ変換器によって調整されてもよく、ここでパルス生成器１３０は例えば従来のマイクロコントローラであってもよい。

図６ｃは照明装置１１０に異なる輝度を発生させるための異なるパルス列を持つ駆動信号の概略図を示す。図６ｃに示されたパルス列は、そのパルス列の最大周波数が（図６ｃに示す具体的実施例では周波数ファクタが４に）制限され、パルス列が最大周波数に到達したとき、さらなる個別パルスは追加されず、パルス列のパルスの長さが照明装置１１０の輝度が増大するにつれて変化するという事実において、図６ａに示されたパルス列と異なる。したがって、図６ｃに示されたパルス列を生成するパルス生成器は、図１ａにおけるパルス生成器１３０と図３ａにおけるパルス生成器３３０との組合せとしてもよい。図６ｃでは、最初の４個のパルス列（値１〜値４）は、それらが含むパルスの数が異なる。５番目のパルス列から始まるパルス列は、それらが含むパルスの長さが異なる。パルスの長さは連続的に拡張される訳ではない。このことは、パルスは値１を持つ第１パルス列のパルスのパルス長ｔ_pulseの分ずつ常に拡張されることを意味する。値１を持つ１番目のパルス列は、例えば図１ｂにおける第１パルス列１４０であってもよい。値２を持つ２番目のパルス列は、例えば図１ｂにおける第２パルス列１６０であってもよい。（値４の）４番目のパルス列は、例えば図３ｂにおける第１パルス列３４０であってもよい。（値５の）５番目のパルス列は、例えば図３ｂにおける第２パルス列３６０であってもよい。

図６ｃに示された概念は、従来のＰＷＭ信号に比べて駆動信号の周波数をファクタ２．．．２５６で低減することができる。図６ｃでは、簡略化のために、周波数ファクタ４での低減が示されている。前述のように、１６の周波数ファクタが良好な折衷案であることが示されて来た。この概念は、可変長さ（ＰＷＭ）を持つ１つのパルスが使用されるのではなく、要求された輝度にしたがって幾つかのパルスが追加させるという事実に基づいている。これらパルスは２値方法に基づいて追加される。例えば、輝度のさらなる増大のために、ファクタ１６の１６個のパルス又はファクタ４の４個のパルスがパルス列に含まれると直ぐに、パルスの長さは同じ２値方法に基づいて増加する。この方法では、１周期のために１６個のパルス、又は図６ｃに示す具体的実施例では４個のパルスが供給されるまで、周波数は上昇する。この後（値５を持つ５番目のパルス列で始まって）、さらなる輝度上昇のために、周波数がそれ以上、上昇することはない。その代わり、１周期内のパルス長が１個ずつ拡張される（このことはパルス列に含まれるパルスのパルス長が拡張されることを意味する）。パルスのパルス長は連続的に拡張される必要はなく、第１パルス列の１番目のパルスの長さ（ｔ_pulse）ずつ段階的に拡張されてもよい。

例えば、第１パルス列の１番目のパルスが１ｍｓのパルス長を有する場合、１６のファクタで１５個の更なるパルスが追加された後（ファクタ４の図６ｃに示す具体的実施例では、３個の更なるパルスが追加された後）、１番目のパルスは２ｍｓまで拡張される（そのパルス長が２ｍｓまで増大する）。そして全１６個のパルス（図６ｃに示す具体的実施例では、全４個のパルス）が２ｍｓまで拡張されると、１番目のパルスが３ｍｓへ拡張され、そして駆動信号が連続する高い信号（図６ｃに値１６で示す）になるまで続けられる。

図６ｄは、輝度が増大するにつれて、駆動信号の周波数が上昇、又はパルスの長さが拡張されるだけでなく、パルス列のパルスの振幅も変化する点で、図６ｃとは異なる概略図を示す。この例は図６ｂに類似しており、図６ｂにおいて既に述べたように、同様の利点を有する。

図６ａ〜６ｄに示す４つの概念は、従来のＰＷＭ信号とは異なる特徴を有する。従来のＰＷＭ信号は一定の周波数を持ち、パルス−休止比が変化（例えば連続的に変化）する。さらに、ＰＷＭ信号のパルスの振幅は一定である。

これに対して、前述の概念又は方法は、可変の周波数を持ち、及び／又はパルスが離散的な長さで追加される。図６ａ〜６ｄに示されたパルス列に基づく駆動信号の中では、駆動信号の基本周期内のパルスの長さは、その基本周期の中では任意の箇所において異なってもよい。さらに、パルスの振幅が変化してもよい。

図７は照明装置のための駆動信号を生成する方法７００の流れ図を示す。この方法７００は、第１輝度のための第１輝度要求に応答して第１パルス列を生成するためのステップ７１０を有する。第１パルス列は第１の周波数を有する。

さらに方法７００は、第２輝度のための第２輝度要求に応答して第２パルス列を生成するためのステップ７２０を有する。第２パルス列は第２の周波数を有し、第１パルス列の第１周波数は第２パルス列の第２周波数とは異なる。第２パルス列はさらに、第１パルス列の２個の隣接パルスと、この２個の隣接パルスの間に追加パルスとを含む。第２パルス列のこの追加パルスは、第１パルス列には含まれない。

さらなる実施例によれば、この方法７００は第１パルス列を生成するステップ７１０の前に第１輝度要求を受信するステップを含んでも良い。さらに、方法７００は第２パルス列を生成するステップ７２０の前に第２輝度要求を受信するステップを含んでも良い。

図８は照明装置のための駆動信号を生成する方法８００の流れ図を示す。この方法８００は第１輝度のための第１輝度要求に応答して第１パルス列を生成するためのステップ８１０を有する。第１パルス列は少なくとも３個の個別パルスを有する。

さらに、方法８００は第２輝度のための第２パルス列を生成するステップ８２０を有する。第２パルス列は第１パルス列の少なくとも３個の個別パルスを含む。第２パルス列の少なくとも３個の全個別パルスより少ないパルスが第１パルス列におけるパルスと同じ長さを有し、第２パルス列の少なくとも３個の個別パルスの内の少なくとも１個のパルスがそれと対応する第１パルス列の個別パルスと比べて異なる長さを有する。

このさらなる実施例によれば、この方法８００は第１パルス列を生成するステップ８１０の前に第１輝度要求を受信するステップを含んでも良い。さらに、方法８００は第２パルス列を生成するステップ８２０の前に第２輝度要求を受信するステップを含んでも良い。

方法７００、８００は前述のような装置の特徴や機能を備えていてもよい。

照明装置の駆動信号を供給する上述の概念は、従来のＰＷＭ概念に比べて幾つかの長所を有している。

上述の概念のいくつかの態様は装置の文脈において説明したが、これらの態様は対応する方法の説明をも表すものであり、そこではブロック又は手段が、方法の各ステップまたは方法の各ステップの特徴に相当することは明らかである。同様に、方法の各ステップの文脈において説明した態様は、対応する装置の対応するブロック、項目又は特徴の説明をも表すものである。

所定の構成要件にも依るが、本発明の実施形態は、ハードウエア又はソフトウエアにおいて構成可能である。この構成は、例えばフレキシブルディスク，ＤＶＤ，ブルーレイ，ＣＤ，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリなどのデジタル記憶媒体を使用して実行可能であり、その中に格納される電子的に読み取り可能な制御信号を有し、そのデジタル記憶媒体は本発明の各方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（又は協働可能である）。従って、そのデジタル記憶媒体はコンピュータ読み取り可能であっても良い。

本発明に従う実施形態の幾つかは、上述した方法の１つを実行するようプログラム可能なコンピュータシステムと協働可能で、電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含んでも良い。

一般的に、本発明の実施例は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として構成することができ、そのプログラムコードは当該コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で作動するときに、本発明の一方法を実行するよう作動する。そのプログラムコードは例えば機械読み取り可能なキャリアに格納されていても良い。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するための、機械読み取り可能なキャリアに記憶されたコンピュータプログラムを含む。

換言すれば、本発明方法のある実施形態は、そのコンピュータプログラムがコンピュータ上で作動するときに、上述した方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するために記録されたプログラムコードを含む、データキャリア（又はデジタル記憶媒体又はコンピュータ読み取り可能な媒体）である。

本発明の他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表現するデータストリーム又は信号シーケンスである。そのデータストリーム又は信号シーケンスは、例えばインターネットを介するデータ通信接続を介して伝送されるように構成されても良い。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するように構成又は適用された、例えばコンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスのような処理手段を含む。

他の実施形態は、上述した方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。

幾つかの実施形態においては、（例えば書換え可能ゲートアレイのような）プログラム可能な論理デバイスが、上述した方法の幾つか又は全ての機能を実行するために使用されても良い。幾つかの実施形態では、書換え可能ゲートアレイは、上述した方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働しても良い。一般的に、そのような方法は、好適には任意のハードウエア装置によって実行される。

上述した実施の形態は、本発明の原理を単に例示的に示したにすぎない。本明細書に記載した構成及び詳細について、修正及び変更が可能であることは、当業者にとって明らかである。従って、本発明は、本明細書に実施形態の説明及び解説の目的で提示した具体的詳細によって限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

このことは、次式に基づいてＬＥＤ又はＬＥＤスポットのためのＰＷＭ信号の最小パルス長ｔ_{on min}をもたらす。
ｔ_{on min}＝１/ (f_camera * PWM-ratio)
＝１ /(2400Hz * 4096)
ｔ_{on min}＝0,1017μｓ (1)

１００ｎｓ（これは１０ＭＨｚの周波数に相当する）の典型的な指令時間を持つ典型的なマイクロコントローラの場合、この時間はこの長さのインパルスを出力するにはあまりに短すぎる。さらに、１つのマイクロコントローラは、費用と労力を節約するために複数のＬＥＤを制御するよう使用されるべきである。したがって、典型的なマイクロコントローラを用いて、上述の最新型ＨＤＴＶカメラの必要条件を満たすような、１個のＬＥＤ又は１個のＬＥＤスポットの複数のＬＥＤを駆動するための信号を提供することは不可能である。高精度なデジタル信号処理プロセッサを使用することも可能であるが、コストと労力の劇的な増加を招く。

第１ＰＷＭ信号２２０は、第１パルス列１４０の２個の隣接するパルス１４２ａ，１４２ｂ間の時間間隔ｔ₁₄₀において、４個のパルス２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを含んでいる。第１ＰＷＭ信号２２０の隣接パルスの２つの立ち上がり縁間の時間間隔ｔ_PWMは時間ｔ₁₄₀の１／４（ｔ₁₄₀／４）である。したがって、第１ＰＷＭ信号２２０の周波数ｆ_PWMは、第１パルス列１４０の周波数ｆ₁₄₀より４倍高い。従来のＰＷＭの欠点は、従来のＰＷＭ駆動信号のための周波数が全ての輝度要求に対して一定であることである。そのため、ＰＷＭ信号の最小パルス持続時間は、異なる輝度要求のための駆動信号１２０は周波数によって異なる本発明の実施例に比べてかなり短くしなければならない。図２に示す具体的な実施例では、第１ＰＷＭ信号２２０のパルス２２２ａ〜２２２ｄのパルス長は、第１パルス列１４０のパルス１４２ａ、１４２ｂのパルス長ｔ_pulseの４分の１である。したがって、第１ＰＷＭ信号２２０を生成するパルス生成器は、第１パルス列１４０を生成するパルス生成器１３０に比べて、少なくとも４倍高速でなければならない。特に、低輝度においては、第１ＰＷＭ信号２２０に比べて低い第１パルス列１４０の周波数は問題にならない。なぜなら、ＴＶカメラは照明装置１１０の高い輝度（例えば照明装置１１０の最大輝度の半分）で低い周波数での点滅に対してのみ感度よく反応するからである。本発明の実施例では、照明装置１１０の輝度は駆動信号１２０の周波数を上げるに従い増大し、例えばＴＶカメラが照明装置１１０の点滅に対して最も感度が高いとき、駆動信号１２０の周波数が最大になってもよい。例えば、ＴＶカメラの最も高感度な領域における駆動信号１２０の周波数は、対応するＰＷＭ信号の周波数と同等か又はそれより高くてもよい。

図４は図３ｂからの第１パルス列３４０の概略図３５０と、対応する第１ＰＷＭ信号４２０の概略図４１０とを示す。さらに、図４は図３ｂからの第２パルス列３６０の概略図３７０と、対応する第２ＰＷＭ信号４４０の概略図４３０とを示す。第１ＰＷＭ信号４２０は第１パルス列３４０と対応しており、そのため第１パルス列３４０の全てのパルスの長さの合計は、第１ＰＷＭ信号４２０の全てのパルスの長さの合計に等しい。換言すると、第１パルス列３４０に基づいた駆動信号１２０は、第１ＰＷＭ信号４２０に基づいた駆動信号と、照明装置１１０において同じ輝度を生成する。第１ＰＷＭ信号４２０は、３個の同じ個別パルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃを有する。各パルスの長さ又は時間伸長ｔ₄₂₂は、パルス長ｔ_pulseの４／３（４ｔ _pulse ／３）である。第１ＰＷＭ信号４２０の２つの連続するパルスの間の時間ｔ_PWMは、第１パルス列３４０の２つの連続するパルスの間の時間ｔ₃₄₀に等しい。したがって、第１ＰＷＭ信号４２０の全てのパルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃが同じ長さを有するという事実において、第１ＰＷＭ信号４２０は第１パルス列３４０とは異なる。

第１パルス列３４０及び第１ＰＷＭ信号４２０と同様に、第２ＰＷＭ信号４４０は第２パルス列３６０と対応しており、そのため第２パルス列３６０に基づいた駆動信号３２０によって生成された照明装置１１０の輝度は、第２ＰＷＭ信号４４０に基づいた駆動信号によって生成された輝度と等しい。前述のように、第２パルス列３６０は第１パルス列３４０とパルス３６２ｃだけ異なり、そのパルスの長さは第１パルス列３４０の対応するパルス３４２ｃとは異なる。図４に示す具体的な実施例では、パルス３６２ｃはパルス３４２ｃと比べて１パルス長ｔ_pulse分だけ引き延ばされている。これと対照的に、第２ＰＷＭ信号４４０は、全てのパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃが第１ＰＷＭ信号４２０の対応するパルス４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃよりも長いという事実において、第１ＰＷＭ信号４２０とは異なる。図４３０の斜線で示すように、第２ＰＷＭ信号４４０のパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃは、それぞれパルス長ｔ_pulseの１／３の時間だけ拡張され、３個のパルス４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃの長さｔ₄₄₂はパルス長ｔ_pulseの５／３（ｔ ₄₄₂ ＝５ｔ _pulse ／３）となる。

Claims (21)

1. 照明装置（１１０）のための駆動信号（１２０）を生成する装置（１００）であって、
   第１輝度のための第１輝度要求に応じて、第１周波数を持つ第１パルス列（１４０）を生成し、第２輝度のための第２輝度要求に応じて、第２周波数を持つ第２パルス列（１６０）を生成するパルス生成器（１３０）を備え、
   前記第１周波数は前記第２周波数とは異なり、
   前記第２パルス列（１６０）は前記第１パルス列（１４０）の２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）を有し、かつ前記２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の間に追加パルス（１６２ａ）を有し、前記追加パルス（１６２ａ）は前記第１パルス列（１４０）には含まれておらず、
   前記パルス生成器は、あるパルス列を供給するよう構成され、前記パルス列のパルスの２つの立ち上がり縁間の時間がこのパルス列の異なる後続のパルスの２つの立ち上がり縁間の時間とは異なる、ことを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記パルス生成器（１３０）は、前記２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）及び前記追加パルス（１６２ａ）のパルス長（ｔ_pulse）が同一になるように、前記第１パルス列（１４０）及び第２パルス列（１６０）を生成することを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記第２輝度は前記第１輝度より明るいことを特徴とする装置。
4. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   少なくとも第１輝度要求と第２輝度要求とを前記パルス生成器（１３０）の入力端子へ供給する輝度要求生成器（１３０）をさらに備えたことを特徴とする装置。
5. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記パルス生成器（１３０）は、前記第１パルス列（１４０）の時間伸長と前記第２パルス列（１６０）の時間伸長とが同一になるように、前記第１パルス列（１４０）及び第２パルス列（１６０）を生成することを特徴とする装置。
6. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の第１パルス（１４２ａ）の立ち下がり縁と前記追加パルス（１６２ａ）の立ち上がり縁との間の時間が、前記隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の一方若しくは前記追加パルス（１６２ａ）のパルス長とほぼ等しいか、又は前記隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の一方若しくは前記追加パルス（１６２ａ）のパルス長の倍数となるように、前記パルス生成器（１３０）は前記第２パルス列（１６０）を生成することを特徴とする装置。
7. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の第１パルス（１４２ａ）の立ち下がり縁と前記追加パルス（１６２ａ）の立ち上がり縁との間の第１時間が、前記追加パルス（１６２ａ）の立ち下がり縁と前記２個の隣接パルス（１４２ａ，１４２ｂ）の第２パルス（１４２ｂ）の立ち上がり縁との間の第２時間と同じになるように、前記パルス生成器（１３０）は前記第２パルス列（１６０）を生成することを特徴とする装置。
8. 請求項１に記載の装置（１００）において、
   前記パルス生成器（１３０）は、前記第１パルス列（１４０）のパルスの第１振幅が互いに同一で、前記第２パルス列（１６０）のパルスの第２振幅が互いに同一で、かつ前記第１振幅が前記第２振幅よりも低くなるように、前記第１パルス列（１４０）及び第２パルス列（１６０）を生成することを特徴とする装置。
9. 請求項１に記載の装置（１００，５００）において、
   少なくとも第１の輝度要求と第２の輝度要求とを前記パルス生成器（１３０）の入力端子へ供給する輝度要求生成器（５９０）をさらに備えることを特徴とする装置。
10. 請求項１に記載の装置（１００）において、
    前記パルス生成器（１３０）は、複数のパルス列の中の１つのパルス列が複数の輝度要求の中の１つの輝度要求に対応するように、かつ前記複数のパルス列はそれらが含むパルスの数が互いに異なるように、複数の異なる輝度要求に応じて複数の異なるパルス列を生成することを特徴とする装置。
11. 請求項１０に記載の装置（１００）において、
    前記パルス生成器（１３０）は、前記複数のパルス列はそれらが含むパルスの振幅において互いに異なるように、前記複数の異なるパルス列を生成することを特徴とする装置。
12. 照明装置（１１０）のための駆動信号（３２０）を生成する装置（３００）であって、
    第１輝度のための第１輝度要求に応じて、少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３４２ｃ）を含む第１パルス列（３４０）を生成し、かつ
    第２輝度のための第２輝度要求に応じて、少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３６２ｃ）を含む第２パルス列（３６０）を生成するパルス生成器（３３０）を備え、
    前記少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３６２ｃ）の全てよりも少数のパルスが前記第１パルス列（３４０）における個別パルスと同じ長さを有し、前記少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３６２ｃ）の少なくとも１個のパルス（３６２ｃ）が第１パルス列（３４０）における対応する個別パルス（３４２ｃ）と比較して異なる長さを有する、ことを特徴とする装置。
13. 請求項１２に記載の装置（３００）において、
    前記パルス生成器（３３０）は、前記第１パルス列（３４０）の前記少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３４２ｃ）の長さが、最小パルス長（ｔ_pulse）の倍数又は最小パルス長（ｔ_pulse）になるように、及び前記第２パルス列（３６０）の少なくとも３個の個別パルス（３４２ａ，３４２ｂ，３６２ｃ）の少なくとも１個のパルス（３６２ｃ）であって、前記第１パルス列３４０における対応する個別パルス（３４２ｃ）と比較して異なる長さを有するものが、前記第１パルス列３４０における対応する個別パルス（３４２ｃ）に対して最小パルス長（ｔ_pulse）の倍数又は最小パルス長（ｔ_pulse）分だけ異なるように、前記第１パルス列（３４０）及び第２パルス列（３６０）を生成することを特徴とする装置。
14. 請求項１２に記載の装置（３００）において、
    前記パルス生成器（３３０）は、前記少なくとも３個の個別パルスの長さが互いに等しいか、又は前記少なくとも３個の個別パルスの１個の第１長さが前記３個の個別パルスの他の２個のパルスの第２長さに対して最小パルス長分だけ異なるように、前記第１パルス列（３４０）及び第２パルス列（３６０）を生成することを特徴とする装置。
15. 請求項１２に記載の装置（３００，５００）において、
    少なくとも第１の輝度要求と第２の輝度要求とを前記パルス生成器（３３０）の入力端子へ供給する輝度要求生成器（５９０）をさらに備えることを特徴とする装置。
16. 請求項１２に記載の装置（３００）において、
    前記パルス生成器（３３０）は、前記第１パルス列（３４０）のパルスの第１振幅が互いに同一で、前記第２パルス列（３６０）のパルスの第２振幅が互いに同一で、かつ前記第１振幅が前記第２振幅よりも低くなるように、前記第１パルス列（３４０）及び第２パルス列（３６０）を生成することを特徴とする装置。
17. 請求項１２に記載の装置（３００）において、
    前記パルス生成器（３３０）は、複数のパルス列の中の１つのパルス列が複数の輝度要求の中の１つの輝度要求に対応するように、かつ前記複数のパルス列はそれらが含む少なくとも１個のパルスの長さ分だけ互いに異なるように、複数の異なる輝度要求に応じて複数の異なるパルス列を生成することを特徴とする装置。
18. 請求項１７に記載の装置（３００）において、
    前記パルス生成器（３３０）は、複数のパルス列はそれらが含むパルスの振幅において互いに異なるように、複数の異なるパルス列を生成することを特徴とする装置。
19. 照明装置のための駆動信号を生成する方法（７００）であって、
    第１輝度のための第１輝度要求に応じて、第１周波数を持つ第１パルス列を生成するステップと、
    第２輝度のための第２輝度要求に応じて、第２周波数を持つ第２パルス列を生成するステップであって、前記第１周波数は前記第２周波数とは異なり、前記第２パルス列は前記第１パルス列の２個の隣接パルスを有し、かつ前記２個の隣接パルスの間に追加パルスを有し、前記追加パルスは前記第１パルス列（１４０）には含まれていない、ステップと、
    あるパルス列を供給するステップであって、前記あるパルス列のパルスの２つの立ち上がり縁間の時間がこのパルス列の異なる後続のパルスの２つの立ち上がり縁間の時間とは異なるステップと、を備えることを特徴とする方法。
20. 照明装置のための駆動信号を生成する方法（８００）であって、
    第１輝度のための第１輝度要求に応じて、少なくとも３個の個別パルスを含む第１パルス列を生成するステップと、
    第２輝度のための第２輝度要求に応じて、少なくとも３個の個別パルスを含む第２パルス列を生成するステップであって、前記少なくとも３個の個別パルスの全てよりも少数のパルスが前記第１パルス列における個別パルスと同じ長さを有し、前記少なくとも３個の個別パルスの少なくとも１個のパルスが第１パルス列における対応する個別パルスと比較して異なる長さを有する、ステップとを備えることを特徴とする方法。
21. コンピュータ上で実行したときに、請求項１９又は２０に記載の方法を実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能なデジタル記憶媒体。

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