KR20080083323A - 조명 장치, 조명 장치 제어 방법, 백라이팅 시스템, 및디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20080083323A
KR20080083323A KR1020087017237A KR20087017237A KR20080083323A KR 20080083323 A KR20080083323 A KR 20080083323A KR 1020087017237 A KR1020087017237 A KR 1020087017237A KR 20087017237 A KR20087017237 A KR 20087017237A KR 20080083323 A KR20080083323 A KR 20080083323A
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에두아르트 요트 마이어
크리스토프 마르티니
볼크마르 슐츠
마티아스 벤트
퍼 암브로시우쎈
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 플럭스 센싱 유닛(101)과 적어도 2개의 서로 다른 색의 광원(102, 103, 104)을 포함하는 조명 장치(100)를 제어하는 방법에 있어서, 소정 패턴에 따라서 상기 광원들 각각을 스위칭 온/오프시키는 단계; 상기 소정 패턴에 따라서 소정 간격으로 상기 플럭스 센싱 유닛에 의해서 측정치를 획득하는 단계; 상기 측정치에 기초하여 상기 광원들 각각에 대한 색점을 산출하는 단계; 상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 차이를 산출하는 단계; 및 상기 광원들의 아날로그 전류 구동 레벨을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 차이는 원하는 색이 얻어지도록 최소화되는 조명 장치 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 구동 전류, 온도 및 노화 효과의 변화로 인한 색변화를 정확하게 보정할 수가 있다. 더욱이 본 발명에 따른 제어 방법은 광원의 전류 또는 온도 관련 특성을 얻기 위해서 광원의 공장 교정 또는 배치 특정 비닝 정보에 대한 지식을 요하지 않으며, 통상적으로 공장 교정과 배치 특정 비닝 정보에 관련된 비용을 상당히 저감시킨다. 더욱이 본 발명은 그와 같은 방법을 수행하기 위한 수단을 포함하는 조명 장치(100)에 관한 것이다.
조명장치, 플럭스 센싱 유닛, 색점, 색역, 스위칭 패턴, 페브리-페롯 간섭 필터

Description

조명 장치, 조명 장치 제어 방법, 백라이팅 시스템, 및 디스플레이 장치{ILLUMINATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING AN ILLUMINATION DEVICE}
본 발명은 조명 장치 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그와 같은 방법을 수행하기 위한 수단을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
최근 발광 다이오드(LED)의 밝기를 증가시키는 데 있어 많은 진전이 있었다. 그 결과, LED는 예컨대 색 조정이 가능한 램프와 같은 조명 시스템, 직시형 액정 디스플레이(LCD), 전방 및 후방 투사형 디스플레이 등에서 광원으로 기능하기에 충분히 밝고 값도 저렴하게 되었다.
여러 가지 색의 LED를 조합함으로써 예컨대 백색과 같이 많은 색을 발생시킬 수가 있다. 색 조정이 가능한 조명 시스템은 통상적으로 많은 원색을 이용하여 구성되는데, 일례로서 적색, 녹색 및 청색과 같은 3가지 원색이 이용된다. 발생된 광의 색은 사용된 LED들의 색과 그 조합 비율에 의해 결정된다. "백색"을 발생하기 위해서는 3개의 LED 모두가 턴 온되어야 한다.
LED의 제어는 통상적으로 밝기, 따라서 LED들의 조합 비율을 조절하는 펄스 폭 변조(PWM)와 관련된다. LED의 턴 온/오프 시간을 아주 빠르게 제어하면 LED는 연속적으로 켜져 있는 것처럼 보일 것이다. 전체적으로 보아 흐르는 전류는 작기 때문에 LED는 밝기가 다소 떨어져 보일 것이다. 그러나 PWM은 상당한 오버슈트없이 스위칭 온/오프 요건을 충족할 필요가 있는 드라이버를 구현하는 있어 번거로운 일인데, 그 이유는 오버슈트는 시스템에서 전류 스파이크를 발생시켜 LED 수명을 단축할 뿐만 아니라 색 제어 정확성에 영향을 미치기 때문이다.
미국 특허 6,507,159는 혼합광을 생성하기 위해 배치된 RGB(적색, 녹색 및 청색) 방식 조명을 제어하기 위한 아날로그 순방향 전류를 이용하여 PWM에 대한 대안책을 개시하고 있다. LED에 공급된 전류의 진폭을 조정함으로써 LED의 밝기를 제어하는 것이 가능하다. 이러한 구동 방식에 따라 LED는 여러 가지 전류 밀도로 구동되고, 이에 따라 색이 변할 것이다. 이 문제는 혼합과의 색점(color point)을 측정하고 이것을 원하는 색으로 조정함으로써 다루어진다. 그러나 혼색이 측정됨에 따라 여러 가지 색의 LED의 개별적인 색점을 얻는 데는 복잡한 디콘볼루션(deconvolution) 회로가 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해소하면서 비용이나 제조 편의성 면에서 더욱 개선된 조명 장치 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항에 기재된 조명 장치 제어 방법과, 제7항에 기재된, 그와 같은 방법을 수행하기 위한 수단을 포함하는 조명 장치에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 관한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따라서, 플럭스 센싱 유닛과 적어도 2개의 서로 다른 색의 광원을 포함하는 조명 장치를 제어하는 방법에 있어서, 소정 패턴에 따라서 상기 광원들 각각을 스위칭 온/오프시키는 단계; 상기 소정 패턴에 따라서 소정 간격으로 상기 플럭스 센싱 유닛에 의해서 측정치를 획득하는 단계; 상기 측정치에 기초하여 상기 광원들 각각에 대한 색점을 산출하는 단계; 상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 차이를 산출하는 단계; 및 상기 광원들의 아날로그 전류 구동 레벨을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 차이는 원하는 색이 얻어지도록 최소화되는 조명 장치 제어 방법이 제공된다. 그 차를 최소화하기 위해서 예컨대 비례 적분-미분(PID) 제어기가 이용될 수 있다.
"소정 패턴에 따라 스위칭 온/오프시킨다"라는 표현은 서로 다른 색의 광원에 대한 개별적인 색점이 산출될 수 있도록 측정값의 단순한 디콘볼루션을 수행하는 것을 가능하도록 광원이 턴 온/오프된다는 것을 의미한다.
본 발명의 이 양상에 따라서 구동 전류, 온도 및 노화 효과의 변화로 인한 색변화를 정확하게 보정할 수가 있다. 아날로그 전류 구동 레벨을 이용하여 광원을 제어함에 따라, PWM 제어가 아닌 전류 진폭을 변경함으로써 스위칭 요건이 훨씬 덜 엄격해질 것이며, 따라서 제어 구동 회로가 덜 복잡하게 될 수 있어 조명 장치의 가격이 내려갈 수가 있게 된다. 본 발명에 따른 방법은 주로 조명 장치의 원하는 색의 개시와 변화 시에 일반적으로 발생하는 측정 사이클 동안에 이용된다. 그러나 측정 사이클은 물론 조명 장치의 통상적인 이용 중에 발생할 수도 있으나, 이 경우에는 측정 사이클은 바람직하게는 광원이 측정 사이클 중에 짧게 턴 온/오프하므로 빠를 것이다. 더욱이 본 발명에 따른 제어 방법은 광원의 전류 또는 온도 관련 특성을 얻기 위해서 광원의 공장 교정(factory calibration) 또는 배치(batch) 특정 비닝(benning) 정보에 대한 지식을 요하지 않으며, 통상적으로 공장 교정과 배치 특정 비닝 정보에 관련된 비용을 상당히 저감시킨다.
바람직하게는 상기 소정 스위칭 패턴은 순차적인 스위칭 패턴(a sequentially switching pattern)이다. 이것은 측정치의 획득 중에 한 번에 하나의 광원만이 턴 온될 것이라는 것을 의미한다. 이 경우에 측정치를 얻는데 디콘볼루션이 필요치 않으며, 따라서 이러한 동작을 수행하는 제어기 유닛에 대한 요건은 완화될 수 있다. 더욱이 LED와 같이 대역폭이 좁은 광원은 일반적으로 파장 꼬리(wavelength tail)를 갖고 있으므로 다른 색의 광원으로부터의 간섭없이 다른 색의 광원 각각에 대한 개별적인 측정치를 얻게 되면 개선된 측정 결과를 제공할 것이다. 순차적인 스위칭 패턴의 일부로서 모든 광원은 턴 오프될 수 있으며, 조명 장치의 외부로부터 나오는 주위 광의 측정치를 제공할 것이다.
본 발명의 일 바람직한 실시예에서 상기 플럭스 센싱 유닛은 상기 광원에서 방출된 광의 투과를 선택적으로 허용하도록 적응된 필터를 가진, 적어도 하나의 포토다이오드와 같은 적어도 하나의 플럭스 센서를 포함한다. 필터링된 플럭스 센서가 이용될 때에 그 필터가 한 가지 이상의 파장 범위 내에서 광을 투과시킬 수 있다면 전술한 측정을 수행하는 데 필요한 센서 수를 줄일 수가 있다. 이에 따라, 그와 같은 센서는 조명 장치에 포함된 플럭스 센싱 유닛의 배치 자유도를 더 높이므로 비용과 제조 편의성 면에서 개선될 것이다. 예컨대 일 구현에서 조명 장치는 적색, 녹색 및 청색의 발광 다이오드(LED)와 같은 3개의 대역폭이 좁은 서로 다른 색의 광원을 포함하는 색 조정가능 가변 조명 장치이며, 플럭스 센싱 유닛은 적색, 녹색 및 청색광의 투과를 선택적으로 허용하도록 적응된 단일의 필터링된 플럭스 센서를 포함한다. 더욱이 4개의 서로 다른 색의 광원을 포함하는 시스템에서는 "멀티-피크 필터"가 코딩된 2개의 플럭스 센서가 이용될 수 있으며, 이 경우에 플럭스 센서에 코팅된 필터 각각은 4개의 광원 중 2개의 광원에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 더욱이 플럭스 센싱 유닛에는 필터링되지 않은 플럭스 센서를 포함하는 것도 가능할 것이다. 이 필터링되지 않은 플럭스 센서를 적어도 하나의 필터링된 플럭스 센서와 결합하여 이용하면 더 높은 측정 정확도를 달성할 수 있을 것이다.
바람직하게는 상기 적어도 하나의 플럭스 센서에는 페브리-페롯(Fabry-Perot) 간섭 필터가 코팅된다. 페브리-페롯 간섭 필터의 투과는 주로 유전체층의 두께와 광의 입사각에 의존한다. 유전체층의 두께를 굴절율과 조합하여 주의 깊게 선택하면 가시 스펙트럼에서 복수의 투과 피크를 가질 수가 있다. 당업자라면 다른 종류의 간섭 필터를 이용해도 전술한 것과 동일한 결과를 달성할 수 있음을 잘 알 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 플럭스 센싱 유닛은 상기 서로 다른 색의 광원들 각각에 대해 하나의 필터링된 플럭스 센서를 포함한다. 어떤 구현에서는 이것은 바람직한 해법이 될 수 있다. 그러나 측정치를 얻는데 복잡한 디콘볼루션이 필요치 않으므로 이들 동작을 수행하는 제어기 유닛에 대한 요건은 전술한 바와 같이 완화될 수 있다. 예컨대 조명 장치가 3개의 서로 다른 색의 광원(적색, 녹색 및 청색)을 포함하는 일 구현에서 플럭스 센싱 유닛은 "적색광"을 검출하는 플럭스 센서, "녹색광"을 검출하는 플럭스 센서 및 "청색광"을 검출하는 플럭스 센서를 포함할 것이다. 물론 상기 서로 다른 색의 광원 각각에 대해 하나 이상의 플럭스 센서를 사용하는 것도 가능할 것이다.
다른 바람직한 실시예에서 상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 상기 차이는 소정의 임계 레벨과 비교되고, 본 방법의 상기 단계들은 상기 차이가 상기 임계 레벨 미만이 될 때까지 반복된다. 본 발명이 반복적으로 수행됨에 따라 광원은 예컨대 사용자에 의해 선택된 색점에서 안정화될 수가 있다. 상기 차이가 제로에 가까워지도록 상기 차이를 최소화하는 것이 유리할 것이지만, 반복 회수를 미리 선정된 최대치로 제한하는 것도 물론 가능할 것이다.
본 발명의 다른 양상에 따라서, 플럭스 센싱 유닛; 적어도 2개의 서로 다른 색의 광원; 소정 패턴에 따라서 상기 광원들 각각을 스위칭 온/오프시키기 위한 수단; 상기 소정 패턴에 따라서 소정 간격으로 상기 플럭스 센싱 유닛으로부터 측정치를 획득하기 위한 수단; 상기 측정치에 기초하여 상기 광원들 각각에 대한 색점을 산출하기 위한 수단; 상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 차이를 산출하기 위한 수단; 및 상기 광원들의 아날로그 전류 구동 레벨을 조정하기 위한 수단을 포함하고, 상기 차이는 원하는 색이 얻어지도록 최소화되는 조명 장치가 제공된다. 본 발명의 이 양상에 의해서, 상기 본 발명의 첫 번째 양상과 관련하여 전술한 것과 유사한 방식으로 구동 전류, 온도 및 노화 효과의 변화로 인한 색변화를 정확하게 보정할 수가 있다.
바람직하게는 사용자 인터페이스가 상기 조명 장치에 연결된다. 이에 따라 사용자는 새로운 원하는 색이 방출되도록 상기 조명 장치에서 방출된 광의 색을 조정할 수가 있다. 조명 장치를 조정하면 바람직하게는 정확한 색이 방출되도록 새로운 측정 사이클이 수행된다.
본 발명은 예컨대 백라이팅 시스템에서 일 구성 요소로 유리하게 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 더욱이 본 발명에 따른 조명 장치는 디스플레이 장치에서 디스플레이와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특성 및 이점은 청구범위와 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 당업자라면 본 발명의 여러 가지 특성들을 조합하여 하기 설명되는 실시예 이외의 실시예를 만들어낼 수 있음을 잘 알 것이다.
이제 본 발명의 이들 및 기타 다른 양상에 대해 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주는 첨부 도면을 참조로 더 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 장치를 보여 주는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 단계를 보여 주는 플로우 차트.
도 3은 가시 스펙트럼에서 복수의 투과 피크를 가진 필터링된 플럭스 센서의 스펙트럼 응답을 보여 주는 그래프.
도 4는 2개의 필터링된 플럭스 센서를 이용한 LED들 중 어느 하나의 피크치의 측정을 보여 주는 도면.
도 5는 조명 장치가 3개의 광원을 구비한 경우의 측정 사이클을 보여 주는 도면.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 배치된 색 조정 가능 조명 장치(100)의 블록도이다. 이 예시적인 실시예에서 조명 장치(100)는 적색(102), 녹색(103) 및 청색(104)의 3개 LED 광원을 포함하며, 각 광원은 해당 구동 회로(105, 106, 107)에 연결되어 있다. 당업자라면 이해하는 바와 같이 3개 이상의 서로 다른 색의 광원을 이용하는 것도 물론 가능하다. 더욱이 단일 광원이나 동일 색의 광원열을 이용하는 것도 가능할 것이다.
조명 장치(100)에 전력이 공급되면 조명 제어 회로(108)는 이 조명 제어 회로(108)에 유선 또는 무선으로 연결된 사용자 인터페이스로부터 조명 장치(100)가 방출할 원하는 색을 얻을 것이다. 사용자 인터페이스(109)는 조명 제어 회로(108)에 의해 독출될 신호 또는 전압을 발생하는 버튼이나 조정가능한 제어부와 같은 사용자 입력 장치를 포함할 수 있다. 전압은 하이 또는 로우 디지털 상태에 대응하는 디지털 신호일 수 있다. 만일 전압이 아날로그 전압 형태이면, 아날로그-디지털 컨버터(A/D)를 이용하여 이 전압을 사용가능한 디지털 형태로 변환할 수 있다. A/D로부터의 출력은 조명 제어 회로(108)에 디지털 신호를 공급할 것이다. 조명 제어 회로(108)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 프로그램가능 디지털 신호 프로세서 또는 기타 다른 프로그램가능 디바이스를 포함할 수 있다. 대신에 조명 제어 회로(108)는 주문형 집적 회로, 프로그램가능 게이트 어레이, 프로그램가능 어레이 로직, 프로그램가능 로직 디바이스, 또는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수도 있다. 조명 제어 회로(108)가 상기 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러와 같은 프로그램가능 디바이스를 포함하는 경우에는 이 프로세서는 프로그램가능 디바이스의 동작을 제어하는 컴퓨터 실행 코드를 더 포함할 수 있다.
조명 제어 회로(108)는 원하는 색을 위해 본 기술분야에 공지된 기술을 이용하여 색역(color gamut)과 이에 대응하는 색점을 산출하고, 산출된 색점에 대응하는 구동 신호를 LED 구동 회로(105-107) 각각에 공급할 것이다. 그러면 구동 회로 각각은 해당 LED(102-104)에 아날로그 구동 전류를 공급할 것이다. 그와 동시에, 3개 LED 모두로부터의 광이 수신되도록 배치된 플럭스 센싱 유닛(101)이 작동한다.
조명 제어 회로(108)는 예컨대 뒤에 더 자세히 설명될 도 4에 도시된 순차적 패턴과 같은 소정의 패턴에 따라서 LED 각각을 스위칭 온/오프하기 시작할 것이다. 이에 따라서 플럭스 센싱 유닛(101)은 LED에서 방출된 광을 상기 소정의 패턴에 따라서 소정 간격으로 측정할 것이다. 아날로그 플럭스 신호는 A/D 컨버터(미도시)를 이용하여 대응하는 디지털 신호로 변환되어 조명 제어 회로(108)에 피드백된다.
이 디지털 피드백 신호는 LED 각각에 대한 해당 색점으로 변환되어 초기에 산출된 색점과 비교된다. 그 차가 소정 임계치보다 크면, 그에 따라서 LED 구동 회로(105-107)에 공급된 구동 신호가 조정된다. 더욱이 그 차를 최소화하기 위해서 예컨대 비례 적분-미분(PID) 제어기가 이용될 수 있다. 당업자라면 이해하는 바와 같이 플럭스 센싱 유닛이 수동 소자인 경우에는 이 유닛은 항상 작동할 수 있으며, 조명 제어 회로(108)는 전술한 바와 같이 소정 간격으로 플럭스 센싱 유닛(101)을 "샘플링"할 것이다.
더욱이 조명 장치(100)는, 측정된 색점과 원하는 색점 간의 차가 임계치 미 만으로 최소화되도록 방법 단계들(즉, 전술한 스위칭 단계, 획득 단계, 산출 단계, 비교 단계 및 조정 단계)을 반복적으로 수행하도록 구성될 수 있다. 구동 신호를 조정할 때에 이용되는 조정 방식의 타입에 따라서 반복 회수를 적당한 회수로 최대화하는 것도 가능할 것이다.
본 발명에 따른 방법은 주위 온도 변화와 노화를 보상하기 위하여 적당한 간격에서(예컨대 한 시간에 한 번) 반복된다. 더욱이 사용자 인터페이스(109)가 조정되면, 그에 따라서 본 방법이 반복된다. 전술한 바와 같이 조명 장치(100)에 의해 수행되는 본 발명에 따른 방법은 도 2에 요약되어 있다.
예시적인 실시예에서 플럭스 센싱 유닛(101)은 LED(102-104)에서 방출된 광의 투과를 선택적으로 허용하도록 적응된 필터를 가진 적어도 2개의 플럭스 센서(S1, S2)와 적어도 하나의 필터링되지 않은 플럭스 센서를 포함한다. 그와 같은 필터의 스펙트럼 응답은 도 3에서 볼 수 있다. 제2 필터의 응답은 제1 필터에 대해 약간 이동된다. 약간 이동된 필터를 가진 적어도 2개의 필터링된 플럭스 센서(S1, S2)로부터의 결과들을 조합하여 LED(102-104) 각각의 피크 파장을 산출하는 것이 가능하다. 이것은, 피크 파장이 약간 이동된 제1 및 제2 센서(S1, S2)에 대한 사전 지식을 가지고, 제1 및 제2 센서로부터의 측정 결과들 간의 비를 계산하고, 이 비를 센서 피크 파장과 비교함으로써 달성된다. 이에 대한 실례는 LED(102-104) 중 하나에 대해 도 4에서 볼 수 있다. 필터링되지 않은 플럭스 센서는 주위 조명을 측정하는데 이용된다.
바람직하게는 페브리-페롯(Fabry-Perot) 간섭 필터가 이용된다. 페브리-페 롯 간섭 필터의 투과는 하기 수학식에 따라서 주로 유전체층의 두께와 입사광이 필터의 표면 접선과 이루는 각도에 의존한다.
Figure 112008050879719-PCT00001
(1)
여기서, k는 공진 차수를 나타내는 정수, λ는 투과광의 피크 파장, n은 유전체층의 굴절률, d는 유전체층의 두께, Θ는 입사광 빔과 페브리-페롯 에탈론(etalon)의 표면 접선 간의 각도이다. 유전체층의 두께가 충분히 얇도록 선택되면, k=1에 대한 가시 스펙트럼(380-780 nm)에는 단 하나의 투과 피크가 있을 것이다. 그러나 유전체층 두께가 (굴절률과 조합하여) 더 두껍게 선택되면, 도 3에서 보는 바와 같이 가시 스펙트럼에서 복수의 투과 피크를 가질 수 있다. 이것은, 플럭스 센서 유닛(101)의 플럭스 센서가 그와 같은 필터로 코팅되면, 이는 (도 3에서 700 nm에 중심을 둔) 적색 영역, (550 nm에 중심을 둔) 녹색 영역, 및 (400 및 460 nm에 중심을 둔) 청색 영역에서 필터로서 기능할 수 있다는 것을 의미한다.
LED(102-104)가 소정의 스위칭 패턴에 따라서 스위치 온/오프되는 경우에 전술한 플러스 센싱(101)을 본 발명에 따른 방법과 조합하여 사용함으로써 센서의 수, 따라서 센서 채널의 수를 줄이는 것이 가능하다. 대안으로서 복수의 표준 필터링된 플럭스 센서를 조합하는 것이 가능하며, 이 경우에는 플럭스 센서 각각의 필터는 서로 다른 색의 LED 각각에서 방출된 광을 투과시키도록 조정된다. 예컨대, 예시적인 실시예에서처럼, 조명 장치(100)가 3개의 서로 다른 색의 광원(적색 LED(102), 녹색 LED(103), 청색 LED(104))을 포함하는 경우에 플럭스 센싱 유 닛(101)은 "적색광"을 검출하는 플럭스 센서, "녹색광"을 검출하는 플럭스 센서, 및 "청색광"을 검출하는 플럭스 센서를 포함할 것이다.
도 5는 소정의 스위칭 패턴의 예를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 스위칭 패턴은 순차적인 스위칭 패턴으로서, 여기서 초기의 t1에서는 모든 LED(102-104)가 턴 오프된다. t1과 t2 사이의 임의 시각에서 조명 제어 회로(108)는 플럭스 센싱 유닛(101)을 샘플링하여 주위 조명에 관한 플럭스 정보를 얻을 것이다. 이 주위 플럭스 정보는 원한다면 주위 조명에 대한 계속되는 측정을 조정하는데 이용될 수 있다. 당업자라면 이해하는 바와 같이 더 높은 정확도를 달성하기 위해서는 각 측정에 대해 여러 번 샘플링하는 것이 가능할 것이다. t2에서 적색 LED(102)는 턴 온되고 조명 제어 회로(108)는 플럭스 센싱 유닛(101)을 샘플링할 것이다. 계속해서 t3에서 적색 LED(102)가 턴 오프되고 녹색 LED(103)가 턴 온된다. 조명 제어 회로(108)는 다시 한 번 플럭스 센싱 유닛(101)을 샘플링하여 녹색 LED(103)에 대한 측정을 얻는다. 이 측정 단계는 청색 LED(104)에 대해서 반복된다. 그 후, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 조명 제어 회로(108)는 LED 각각에 대해 색점을 산출하고, 이를 원하는 색점과 비교하고, 원하는 색이 얻어지도록 LED 각각에 맞게 아날로그 구동 신호를 조정할 것이다.
임의 형태의 소정 스위칭 패턴을 이용하는 것이 가능함은 물론이다. 예컨대 도 5에 도시된 스위칭 패턴에 비교해서 반전형의 스위칭 패턴을 이용하는 것도 가능할 것이며, 이 경우에는 모든 LED(101-104)를 턴 오프시키는 대신에 한 번에 하 나의 LED 만이 턴 오프될 것이다. 그러면 수학식의 시스템을 사용하여 서로 다른 색의 LED 각각에 대한 개별적인 색점을 산출하는 것이 가능할 것이다. 그러나 이것은 더 복잡한 디콘볼루션 프로세스를 필요로 하며, 또 더 복잡한 신호 처리를 수행하도록 적응된 조명 제어 회로(108)를 필요로 할 것이다. 이것은 비용면에서는 바람직하지 않으나 설계 및 구현 방식이 사용되어야 할 소정의 스위칭 패턴의 형태를 결정할 수 있도록 할 수 있다.
당업자라면 본 발명이 전술한 바람직한 실시예들로 한정되는 것이 아님을 잘 알 것이다. 오히려 첨부된 청구범위 내에서 여러 가지 변경이나 수정이 가능하다. 예컨대 주위 온도 변화에 관련한 플럭스 센서의 스펙트럼 응답의 변화를 보상하기 위해 온도 센서를 이용할 수 있다. 더욱이 본 발명은 OLED, PLED, 유기 LED, 레이저, CCFL, HCFL, 플라즈마 램프 또는 이들의 조합과 같은 다른 형태의 광원에도 양호하게 이용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 플럭스 센싱 유닛(101)과 적어도 2개의 서로 다른 색의 광원(102, 103, 104)을 포함하는 조명 장치(100)를 제어하는 방법에 있어서,
    소정 패턴에 따라서 상기 광원들(102, 103, 104) 각각을 스위칭 온/오프(switching on and off)시키는 단계;
    상기 소정 패턴에 따라서 소정 간격으로 상기 플럭스 센싱 유닛(101)에 의해서 측정치를 획득하는 단계;
    상기 측정치에 기초하여 상기 광원들(102, 103, 104) 각각에 대한 색점(color point)을 산출하는 단계;
    상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 차이를 산출하는 단계; 및
    상기 광원들의 아날로그 전류 구동 레벨을 조정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 차이는 원하는 색이 얻어지도록 최소화되는 조명 장치 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정 스위칭 패턴은 순차적인 스위칭 패턴(a sequentially switching pattern)인 조명 장치 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플럭스 센싱 유닛(101)은 상기 광원에서 방출된 광의 투과를 선택적으로 허용하도록 적응된 필터를 가진 적어도 하나의 플럭스 센서를 포함하는 조명 장치 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플럭스 센서에는 페브리-페롯 간섭 필터(a Fabry-Perot interference filter)가 코팅된 조명 장치 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플럭스 센싱 유닛(101)은 상기 서로 다른 색의 광원들 각각에 대해 하나의 필터링된 플럭스 센서를 포함하는 조명 장치 제어 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차이를 소정의 임계 레벨과 비교하는 단계; 및
    상기 차이가 상기 임계 레벨 미만이 될 때까지 제1항에 기재된 단계들을 반복하는 단계
    를 더 포함하는 조명 장치 제어 방법.
  7. 플럭스 센싱 유닛(101);
    적어도 2개의 서로 다른 색의 광원(102, 103, 104);
    소정 패턴에 따라서 상기 광원들 각각을 스위칭 온/오프시키기 위한 수단(108);
    상기 소정 패턴에 따라서 소정 간격으로 상기 플럭스 센싱 유닛(101)으로부터 측정치를 획득하기 위한 수단(108);
    상기 측정치에 기초하여 상기 광원들(102, 103, 104) 각각에 대한 색점을 산출하기 위한 수단(108);
    상기 색점과 이에 대응하는 기준 색점 간의 차이를 산출하기 위한 수단(108); 및
    상기 광원들(102, 103, 104)의 아날로그 전류 구동 레벨을 조정하기 위한 수단
    을 포함하고,
    상기 차이는 원하는 색이 얻어지도록 최소화되는 조명 장치(100).
  8. 제7항에 있어서,
    사용자가 상기 원하는 색을 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스(109)를 더 포함하는 조명 장치(100).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 소정 스위칭 패턴은 순차적인 스위칭 패턴인 조명 장치(100).
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플럭스 센싱 유닛(101)은 상기 광원에서 방출된 광의 투과를 선택적으로 허용하도록 적응된 필터를 가진 적어도 하나의 플럭스 센서를 포함하는 조명 장치(100).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플럭스 센서에는 페브리-페롯 간섭 필터가 코팅된 조명 장치(100).
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조명 장치(100)를 포함하는 백라이팅(backlighting) 시스템.
  13. 디스플레이와 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 조명 장치(100)를 포함하는 디스플레이 장치.
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