KR20090035477A

KR20090035477A - 적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090035477A
Application number: KR1020087028892A
Authority: KR
Inventors: 피터 트래틀러; 맨프레드 파우리츠쉬
Original assignee: 오스트리아마이크로시스템즈 아게
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2009-04-09
Also published as: KR101010380B1; DE102006020839B4; WO2007128528A2; WO2007128528A3; US20090302769A1; EP2016803A2; DE102006020839A1; US8344663B2

Abstract

적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 장치는, 광 검출기(2)와, 제 1 및 2 광원(10,12)이 기능함에 따라 광 검출기(2)에 의해 발생된 광 검출기 신호(lin2)를 선택적으로 표본화하는 표본화 수단(6)과, 그리고 입력 측 상에서 표본화 수단(6)과 연결되는 제어부(5)를 포함한다.

회로 장치는, 제어부(5)에 연결되고, 제 1 광원(12)의 적어도 하나의 파라미터를 제어하기 위해 연결될 수 있도록 고안된 제 1 전원 공급원(7)과, 그리고 제어부(5)에 연결되고, 제 2 광원(12)의 적어도 하나의 파라미터를 제어하기 위해 연결될 수 있도록 고안된 적어도 하나의 제 2 전원 공급원(11)을 더 포함한다.

회로 장치는, 예를 들면, RGB 광에 적합가능하다.

광 장치, 광 검출기, 제 1 광원, 제 2 광원, 표본화 수단, 제어부, 제 1 전원 공급원, 제 2 전압 공급원

Description

적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 장치 및 방법{CIRCUIT ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONTROLLING AT LEAST ONE LIGHT SOURCE}

본 발명은 적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 장치(circuit arrangement)와, 회로 장치의 사용과, 그리고 적어도 하나의 광원을 제어하는 방법에 관한 것이다.

광 장치에 있어서, LED라 칭하는 여러 광원은 적색 및 백색 발광 다이오드 등과 함께 사용될 수 있다. 3 개의 발광 다이오드, 즉, 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드의 사용은 RGB 발광을 종종 충족시킨다. 그러나 광 장치는, 예를 들면, 액정 디스플레이용 백라이팅으로서 사용된다.

그러한 광 장치가 주어진 파장 특성으로 광을 출력시키는지를 테스트하기 위해, 광 장치는 다른 필터를 각각 가지는 여러 광 검출기를 통상적으로 구비한다. 이 방식으로, 적색 LED 광은 적색 광에 투과되는 필터층으로 덮여진 광 검출기로 측정된다. 해당 필터로 덮여진 광 검출기는 녹색 및 청색 LED로도 구비될 수 있다. 이는 백색 밸런스 보정을 허용한다.

본 발명의 목적은 적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 배치 및 방법을 제공함에 있으며, 이는 단가 효율 및 적합한 방식으로 실현될 수 있다.

본 목적은 청구항 1의 배치와 또한 청구항 23에 따른 방법으로 해결된다. 개선 및 구조는 종속 청구항 각각에 나타난다.

본 발명에 따라서, 적어도 하나의 광원를 제어하는 회로 장치는 광검출기와, 표본화 수단과, 제어부와, 그리고 제 1 및 제 2 전원 공급원을 포함한다. 표본화 수단은 입력 측 상에서 광 검출기와 연결되고, 출력 측 상에서 제어부와 연결된다. 제 1 및 제 2 전원 공급원은 하나의 제어 입력에서 제어부의 각 제 1 및 제 2 출력에 연결된다. 제 1 광원은 제 1 전원 공급원에 연결될 수 있고, 제 2 광원은 제 2 전원공급원에 연결될 수 있다.

광 검출기 신호는 제 1 및 제 2 광원의 광을 기능시킴에 따라 광 검출기에 의해 발생되고, 표본화 수단에 공급된다. 표본화 수단은 광검출기 신호의 선택 표본화를 위해 사용된다. 표본화 수단에 의해 제공된 신호는 제어부에 공급된다. 제 1 및 제 2 전원 공급원의 제어 입력으로 공급되는 제어 신호는 제어부로 공급된 신호의 기능으로서 제어부에 의해 공급된다. 제어 신호의 기능으로서, 제 1 전원 공급 전압원은 연결될 수 있는 제 1 광원으로 전기 에너지를 공급하고, 그리고 제 2 전원 공급원은 연결될 수 있는 제 2 광원에 전기 에너지를 공급한다.

회로 장치는 단가가 효율적 실현될 수 있는 이점이 있는데. 그 이유는 제 1 및 제 2 광원이 연속적으로 활성화되고, 처리 신호는 2 개 광원 중 하나가 활성화될 시에만 표본화 수단에 의해 제공되기 때문이다. 이로써, 단일 광검출기는 밝기 및/또는 색상이나 광원의 색상 온도를 판별하기에 충분하다. 광검출기는 필터가 필요없는 이점을 가진다. 이로써, 본래 광원의 파장과는 다른 파장을 가진 광원의 사용에 대한 변화된 파장에, 광검출기 상에 위치된 필터를 적용시킴이 필요없다. 이는 회로 장치의 적용성을 증가시킨다.

한 실시예에 있어서, 제어 유닛은 입력 측 상에서 표본화 수단과 연결되는 제 1 필터를 포함한다. 제 1 필터는 출력 측 상에서 제어부의 제 1 및 제 2 출력에 연결된다. 표본화 수단에 의해 발생될 수 있는 노이즈는 제 1 필터에 의해 감소될 수 있다.

제 1 필터는 표본화 수단의 아래에 연결되는 이점을 가진다. 이 방식은 제 2 광원의 광의 기능으로서 발생된 광검출기 신호에 의해 영향을 끼치는 광원의 광 기능으로서 발생된 광검출기 신호를 막는다.

바람직한 한 실시예에서, 제 1 필터는 입력 측 상에 표본화 수단에 연결될 수 있다.

한 실시예에 있어서, 제 1 필터는 유지 회로로 또는 표본화-유지 회로로 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 값은 또 다른 입력 값이 표본화 수단에 의해 다음 표본화에 의해 제 1 필터로 공급될 때까지 제 1 필터의 한 출력에서 유리하게 유지될 수 있고, 그리고 그 후 또 다른 값은 제 1 필터의 출력 상에 유지된다.

한 개선점에 있어서, 회로 장치는 제 3 광원이 연결될 수 있는 출력을 가진 제 3 전원 공급을 포함한다. 제어에 있어서, 제 3 전원 공급원은 제어부의 제 3 출력에 연결된다. 제 3 광원의 광은 선택적으로 표본화되어 광 검출기 신호도 발생시켜 제 3 광원에 의해 발생된 광 검출기 신호를 결정한다.

한 실시예에 있어서, 제 1 필터는 출력 측 상에 제어부의 제 3 출력과 연결된다.

한 개선점에 있어서, 회로 장치는 추가적인 전원 공급원을 가지는데, 이 전원 공급원 각각은 제어 입력에서 제어부의 또 다른 출력과 연결되고, 또 다른 광원이 연결될 수 있는 출력을 각각 가지고, 광원의 광은 광 검출기 신호에도 기여한다.

한 실시예에 있어서, 전원 공급원은 서로 직렬로 연결된 전류원 및 스위치를 각각 포함할 수 있다.

한 실시예에 있어서, 회로 장치는 표본화 수단의 제어 입력에, 그리고 제 1, 2, 추가적인 제어 전원 공급원의 추가적인 제어 입력에 연결되는 시퀀스 제어기를 포함한다. 시퀀스 제어기는 조절 위상에서 전원 공급원의 활성화 및 비활성화의 시퀀스와 광검출기 전류의 표본화를 제어하는 제어 신호를 공급하여 광원의 밝기 값은 시간 시퀀스에 검출 및 평가된다. 제어 신호는 전원 공급원에서, 그리고 표본화 수단에서 스위치를 동기화하는데 사용된다. 한 개선점에서, 시퀀스 제어기는 제어부에 연결될 수도 있어서, 그 결과 제어 신호는 제어부에 공급될 수도 있고, 표본화 신호의 처리를 가진 표본화를 동기화시키기 위해 제어부에서 사용된다.

제어부 및 그에 의해 제공된 제어신호는 동작 위상에서 전원 공급원의 파라미터를 조절함으로써 광원의 밝기를 조절하는데 사용된다. 파라미터는 광원과 연결된 전원 공급원으로부터 광원에 공급되는 전류 강도, 펄스 구간, 및/또는 펄스-듀티(duty) 비율이나 전류의 펄스 밀도일 수 있다.

광 검출기는 포토레지스터, 포토다이오드나 포토트랜지스터일 수 있다. 광 검출기는 포토다이오드로 구성됨이 바람직하다.

한 실시예에 있어서, 표본화 수단은 제 1 표본화 회로를 포함하는데, 표본화 회로의 입력은 광 검출기에 연결되고, 제 1 표본화 회로의 출력은 제어부에 연결된다. 한 실시예에서, 표본화 수단은 제 1 표본화 회로를 포함하는데, 제 1 표본화 회로의 입력은 광검출기와 연결되고, 그리고 제 1 표본화 회로의 출력은 제어부와 연결된다. 한 실시예에서, 제 1 표본화 회로는 전기가 도통되게 스위칭되는데, 이경우 3 개의 광원 중 하나는 정확하게 활성화된다.

대안적인 실시예에서, 제 1 표본화 회로는 제 1 전원 공급원에 할당된다. 표본화 수단은 제 2 전원 공급원에 할당된 제 2 표본화 회로와, 그리고 제 3 전원 공급원에 할당된 제 3 표본화 회로도 포함한다. 대안적인 실시예에서, 제 1 표본화 회로는 제 1 광원이 활성화될 시 전기가 도통되게 스위칭된다. 제 2 및 제 3 표본화 회로는 각 제 2 및 제 3 광원이 각각 활성화될 시 전기가 도통되게 스위칭된다. 대안적인 실시예에서, 시퀀스 제어기는 3 개의 전원 공급원에 그리고 3 개의 표본화 회로에 3 개의 버스 라인에 의해 연결되도록 고안될 수 있다. 이로써, 제 1 버스 라인을 통해, 제 1 전원 공급원은 활성화되고, 그리고 제 1 표본화 회로 전기가 도통되게 스위칭된다. 제 2 및 제 3 버스 라인을 통해, 제 2 전원 공급원은 제 2 표본화 회로와 함께 활성화될 수 있거나 제 3 전원 공급원은 제 3 표본화 회로와 함께 활성화될 수 있다.

한 개선점에 있어서, 표본화 회로 중 하나가 전기가 통하게 스위칭되는 동안의 시간 지속은 해당 전원 공급원이 활성화되는 동안의 시간 지속보다 짧다.

한 실시예에 있어서, 제어부는 각 전원 공급원용 광검출기 전류의 표본화된 값을 저장하거나 이 광검출기 전류로부터 획득된 값을 저장하도록 고안된 메모리를 포함한다. 대안적으로, 메모리는 광검출기 전류의 해당 측정값 및 셋 포인트로부터 제어부에 의해 판별되는 각 전원 공급원용 값을 저장하기 위해 고안될 수도 있다.

제어부는 아날로그 회로를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 제어부는 대안적으로 또는 추가적으로 디지털 회로를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 제어부는 마이크로 제어기를 포함할 수도 있다.

제안된 원리에 따른 한 실시예에 있어서, 광 장치는 회로 장치와 또한 제 1 및 제 2 광원을 포함한다. 제 1 광원은 제 1 전원 공급원에 연결되고, 제 2 광원은 제 2 전원 공급원에 연결된다. 그러한 광 장치는 램프에서 사용되는데, 이 램프의 밝기 및 램프의 특성은 제어된다. 광 장치는 제 3 전원 공급원에 연결되는 제 3 광원을 포함한다. 전원 공급원의 제어는 광 장치의 화이트 밸런스 보정용으로 사용될 수 있다. 그러한 광 장치는 액정 디스플레이 등의 디스플레이용으로 사용될 수 있는 이점을 가진다.

본 발명에 따라서, 적어도 하나의 광원을 조정하는 방법은 다음 단계를 제공한다: 제 1 및 제 2 광원은 연속적으로 활성화된다. 광원 중 하나에 할당되는 광 출기 전류 측정 및 표본화된다. 제 1 및 제 2 광원에 구비되는 제 1 및 제 2 전원 각각은 광 검출기 전류의 표본화된 값의 기능으로서 제어된다.

측정은 광원의 선택적 활성화와 대응되게 할당된 표본화에 기초하여 단일 광 검출기로 유리하게 실행될 수 있다.

한 실시예에서, 광원 중 하나에 할당되는 광 검출기 전류는 측정되고, 표본화되고, 필터링된다. 이 방식으로, 표본화된 광 검출기 전류는 필터링된다.

한 실시예에서, 광원의 활성화와 표본화 및 측정은 조정 위상에서 실행된다. 전원 공급원은 동작 위상에서 제어된다. 조정 위상은 광 장치의 사용의 초기에서 실행될 수 있다. 조정 위상의 완료 다음에 동작 위상이 있다. 주어진 시간 구간 후, 시스템은 조정 위상으로 되돌아가서 동작 위상으로부터 스위칭될 수 있다. 이로써, 온도나 성분 드리프트(drift)로 인한 광 장치에서 일어나는 변화는 조정 위상에 의해 보상될 수 있는 이점이 있다.

광원 중 하나의 밝기는 해당 전원 공급원으로부터 광원에 출력된 전류를 설정함으로써 제어될 수 있다. 대안적으로, 광원 중 하나로부터의 뷰어에 의해 인식될 수 있는 밝기는 광원의 해당 전원 공급원에 의해 제공된 전류의 펄스-밀도 변조나 펄스-폭 변조에 의해 제공될 수 있다. 이 방식으로, 광 장치의 색상 속성은, 광원 각각은 전기 에너지로 공급될 수 있는 전류 강도 및/또는 펄스-듀티 비율에 의해 조정될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하면서 여러 실시예를 사용하여 이하에서 더 상세하게 설명된다. 기능 또는 효과에서 동일한 구성요소는 동일한 참조기호에 해당된다. 회로 부분 및 구성요소가 그 기능에 대응되는 한, 그에 대한 설명은 다음 도면 각각에서 되풀이된다.

도 1은 제안된 원리에 따른 광 장치의 대표 실시예를 제시하고,

도 2a 내지 2d는 표본화 수단 및 필터의 대표 실시예를 제시하고,

도 3a 및 3b는 제안된 원리에 따른 광 장치의 또 다른 대표 실시예를 제시하고, 그리고

도 4a 및 4b는 표본화 수단의 대표 실시예를 제시한다.

● 참조기호의 목록

2 광 검출기

3 전원 공급 회로

4 전치 증폭기

5 제어부

6 표본화 수단

7 제 1 전원 공급원

8 기준-전위 단자

9 전원-공급 전압 단자

10 제 1 광원

11 제 2 전원 공급원

12 제 2 광원

13 제 3 전원 공급원

14 제 3 광원

15 액정 디스플레이

16 시퀀스 제어기

30 제 1 필터

31 제 2 필터

32 제 3 필터

33, 33', 33", 33"' 평가 회로

34 메모리

35, 35', 35", 35"', 35"" 적분기

36 증폭기

37 캐패시터

38 스위치

39, 40 변환 스위치

41 캐패시터

42 전압원

43 변환 스위치

44 캐패시터

45 스위치

46 캐패시터

47 스위치

48, 49, 50 캐패시터

51 변환 스위치

52, 53 전압원

54 셋 포인트 발생기

55 주파수 배율기

60 제 1 표본화 회로

61 제 2 표본화 회로

62 제 3 표본화 회로

63 스위치

64 저항

65 캐패시터

66, 67 버퍼

70 전계효과 트랜지스터

71 트랜스미션 게이트

72 n-채널 MOS 전계효과 트랜지스터

73 p-채널 MOS 전계효과 트랜지스터

74 인버터

81, 83, 85 스위치

82, 84, 86 전류원

B(blue) 청색

G(green) 녹색

lin1, lin2 광 검출기 전류

R(red) 적색

sync 제어 신호

Vset 설정 값

W 백색

도 1은 제안된 원리에 따른 광 장치의 대표 실시예를 제시한다. 광 장치는 제 1, 2 및 3 광원(10,12,14) 및 광 검출기(2)를 포함하되, 이는 3 개의 광원(10,12,14)이 광 검출기(2)에 의해 검출될 수 있도록 광 장치가 배열된다. 광 검출기(2)는 포토다이오드로서 구성되고, 그리고 제 1 단자에서 기준 전위 단자(8)에 연결되고, 제 2 단자에서 전원 공급 회로(3)에 연결된다. 임의의 전치 증폭기(4)의 입력은 광 검출기(2)와 전원 공급 회로(3) 사이의 노드에 연결된다. 표본화 수단(6)은 아래로 제어부(5)에 연결되고, 그리고 전치 증폭기(4)의 출력에 연결된다. 표본화 수단(6)은 임의의 전치 증폭기(4)에 입력 측으로 연결된 제 1, 2 및 3 표본화 회로(60,61,62)를 포함한다. 제어부(5)는 제 1 표본화 회로(60)의 출력에 입력 측으로 연결된 제 1 필터(30)와, 그리고 또한 제 2 및 제 3 표본화 회로(61,62) 각각의 출력에 입력 측으로 연결된 제 2 및 3 필터(31,32)도 포함한다. 출력 측 상에 있어서, 3 개의 필터(30,31,32)는 메모리(34)를 포함한 평가 회로(33)에 연결된다. 게다가, 제어부(5)는 평가 회로(33)에 연결된 셋 포인트 발생기(54)를 가진다.

광 장치는 제 1 광원(10)에 한 출력으로 연결된 제 1 전원 공급원(7)을 더 포함한다. 제 1 전원 공급원(7)은 스위치(81) 및 전류원(82)을 가진다. 제 1 전원 공급원(7) 및 제 1 광원(10)은 직렬 회로로 구성되고, 이는 전원 공급 전압 단자(9)와 기준 전위 단자(8) 사이에서 연결된다. 이와 유사하게, 광 장치는 제 2 전원 공급원(11)과 제 3 전원 공급원(13)을 포함하되, 이들은 제 2 광원(12)과 제 3 광원(14)의 출력에 각각 연결된다. 제 2 전원 공급원(11)은 스위치(83)와 전류원(84)을 가진다. 따라서, 제 3 전압 공급원(13)은 스위치(85)와 전류원(86)을 가진다. 이로써, 평가 회로(33) 및 제어부(5)는 버스 라인을 통해 제어부(5)의 제 1,2 및 3 출력으로, 제 1 전원 공급원(7)의 전류원(82)의 제어 단자에, 제 2 전원 공급원(11)의 전류원(84)의 제어 단자에, 그리고 제 3 전원 공급원(13)의 전류원(86)의 제어 단자에 연결된다. 게다가, 광 장치는 시퀀스 제어기(16)를 가지는데, 이는 시퀀스 제어기(16)의 출력 측이 제 1 전원 공급원(7)의 스위치(81)의 제어 단자에, 제 2 전원 공급원(11)의 스위치(83)의 제어 단자에, 그리고 제 3 전원 공급원(13)의 스위치(85)에, 그리고 표본화 수단(6)의 3 개의 표본화 회로(60,61,62)에 연결되어 이루어진다.

광 장치는 액정 디스플레이(15)의 백라이팅용으로 사용된다. 액정 디스플레이(15)는 TFT라 칭하는 박막 트랜지스터를 가질 수 있다.

제 1 조정 위상에 있어서, 시퀀스 제어기(16)는 그 출력 측 상에서, 제 1 전원 공급원(7)에 공급되고, 제 1 표본화 회로(60)에도 공급되는 제어 신호(sync)를 제공한다. 이로써, 이 제어 신호(sync)로 인해 제 1 전원 공급원(7) 및 제 1 광원(10)은 활성화된다. 제 1 광원(10)의 광은 광 검출기(2)에 전달되어서 광 검출기 회로 신호(lin1)는 광 검출기(2)와 전원 공급 회로(4) 사이의 노드에 인가된다. 광 검출기 신호(lin1)는 임의의 전치 증폭기(4)에 의해 증폭되어서, 광검출 신호(lin2)는 전치 증폭기(4)의 출력에서 제공된다. 광 검출기 신호(lin2)는 그 입력 측 상에서 제 1, 2 및 3 표본화 회로(60,61,62)에 공급된다. 제어 신호(sync)로 인해, 제 1 표본화 회로(60)는 전기가 도통하도록 스위칭되어서, 광 검출기 신호(lin2)는 제 1 필터(30)에 공급된다. 제 1 필터(30)에서 출력 측 상에 트랩될 수 있는 신호는 평가 회로(33)에 공급되는데, 이는 제 1 광원(10)용 제 1 디폴트 값에 비교된다. 제 1 디폴트 값은 셋 포인트 발생기(54)에 의해 평가 회로(33)에 사용가능하다. 제 1 필터(30)에 트랩될 수 있는 신호의 기능으로서, 그리고 제 1 디폴트 값의 기능으로서 판별된 값은 메모리(34)에 저장된다. 제 2 조정 위상에 있어서, 제어 신호(sync)로 인해, 제 1 전원 공급원(7)과 제 1 표본화 회로(60)는 비활성화되고, 제 2 전원 공급원(11) 및 제 2 광원(12)과, 그리고 제 2 표본화 회로(61)는 활성화된다. 제 2 광원(12)에 의해 발생되어 포토다이오드(2)에 입사되는 광은 광 검출기 신호(lin1)로 구현되어 광 검출기 신호(lin2)는 전치 증폭기(4)에 의해 증폭된다. 제 2 표본화 회로(61)는 전기가 도통되게 스위칭되어, 광 검출기 신호(lin2)는 제 2 필터(31)를 통해 평가 회로(33)에 공급될 수 있다. 필터링된 신호는 셋 포인트에 비교되어, 그 비교로부터 획득된 신호는 메모리(34)에 저장된다. 이 대응 방식으로, 제 3 전원 공급원(13) 및 제 3 광원(14)과, 그리고 제 3 표본화 회로(62)는 제 3 조정 위상에서 제어 신호(sync)에 의해 활성화된다. 제 3 광원(14)에 의해 발생된 광은 광 검출기(2)에 전달되어 광 검출기 신호(lin2)를 생성 하는데, 이는 전치 증폭기(4)에 의해 증폭되고, 제 3 표본화 회로(62)를 통해 제 3 필터(32)에 공급된다. 제 3 필터(32) 출력 상의 값의 기능과 셋 포인트 발생기(54)에 의해 사용가능하게 구현된 셋 포인트의 기능으로써, 값은 메모리(34)에 저장되어 형성된다.

한 동작 위상에 있어서, 제어 신호는 버스 라인을 통해 제어부(5)로부터 제 1,2 및 3 전원 공급원(7,11,13) 각각의 전류원(82,84,86)의 제어 입력으로 공급된다. 제어 신호는 메모리(34)에 저장된 값의 기능으로서 형성될 수 있다. 이 방식으로, 광 검출기 신호의 3 개의 값은 3 개의 광원의 선택적 표본화에 기초하여 발생되어, 이 3 개 값은 제 1, 2 및 3 필터(30,31,32)에 의해 필터링된 후 평가 회로(33)에 제공되어서, 그 결과 다음 동작 위상에서, 설정 파라미터는 저장된 값의 기능으로서 전원 공급원(7,11,13)에 공급될 수 있다. 이는 3 개의 광원(10,12,14)으로부터 출력된 값이 디폴트 값에 대응하는 효과를 가지는 이점을 가진다.

하나의 대안적인 실시예에 있어서, 전치 증폭기(4) 및 전원 공급 회로(3)는 생략될 수 있어서, 광 검출기(2)는 기준 전위 단자(8)와 표본화 수단(6)의 입력 사이에서 직접적으로 연결된다.

도 2a 내지 도 2d는 제 1 표본화 회로(60) 및 제 1 필터(30)로서, 제 2 표본화 회로(61) 및 제 2 필터(31)로서, 그리고 제 3 표본화 회로(62) 및 제 3 필터(32)로서 도 1에 사용될 수 있는 타입의 표본화 회로 및 필터의 대표적 실시예를 제시한다.

도 2a는 표본화-유지 회로로서 구성되는데, 스위치(63)를 포함하는 표본화 회로(60)를 제시한다. 필터(30)는 로우-패스 필터(low-pass filter)로서 구성되는데, 저항(64) 및 캐패시터(65)를 가진 RC 소자를 포함한다.

도 2b는 스위치(63) 및 필터를 가진 표본화 회로를 제시하는데, 이는 적분기(35)에 의해 실현된다. 적분기(35)는 증폭기(36)와, 캐패시터(37)와, 그리고 스위치(38)를 포함한다. 증폭기(36)의 제 1 입력은 기준 전위 단자(8)에 연결된다. 증폭기(36)의 제 2 입력은 스위치(63)에 연결되고, 또한, 캐패시터(37) 및 스위치(38)을 포함하는 병렬 회로를 통해 증폭기(36)의 출력에 연결된다. 증폭기(36)의 출력은 도 2b에 도시되지 않은 평가 회로(33)에 연결된 적분기(35)의 출력을 형성한다.

스위치(38)가 닫혀짐으로써, 캐패시터(37)는 방전되고 적분기(35)는 리셋된다. 스위치(63)가 열려진 상태에서 닫혀진 상태로 제어 신호(sync)에 의해 스위칭되는 경우, 캐패시터(37)는 광 검출기 전류(lin2)에 의해 충전된다. 이로써, 적분기(35)의 출력 상의 전압은 광 검출기 전류(lin2)의 강도에 비례하고, 그리고 조정가능한 구간 동안, 스위치(63)는 닫혀지게 된다. 전압은 평가 회로(33)에 의해 더 처리된다. 대안적으로, 스위치(63)는 주어진 시간 동안 배수 배(multiple times) 닫혀지게 될 수도 있어서, 그 결과, 적분기(35)의 출력 상의 전압은 광 검출기 전류(lin2)의 적분된 평균값을 나타낸다. 스위치는 제어 신호(sync)에 의해 제어되어, 시퀀스 제어기(14)에 의해 공급된다. 제어 신호(sync)로 인해, 스위치(63)가 닫혀진 동안 몇 배로 할지, 어떤 시간으로 할지가 설정된다.

도 2c는 스위치(63)를 포함하는 표본화 회로와 적분기(35')를 가지는 필터를 제시한다. 적분기(35')는, 2 개의 변환 스위치(39 및 40) 뿐만 아니라, 증폭기(36)와, 캐패시터(37)와, 그리고 또 다른 캐패시터(41)를 포함한다. 적분기(35')는 스위칭된 캐패시터 회로로서 구성된다. 적분기(35')의 하나의 입력은 스위치(63)의 출력에 연결되고, 증폭기(36)의 제 2 입력에 연결된다. 증폭기(36)의 제 1 입력은 기준-전위 단자(8)에 연결된다. 2 개의 변환 스위치(39 및 40)는 추가적인 캐패시터(41)에 직렬로 연결되는데, 추가적인 캐패시터(41)는 변환 스위치(39)와 변환 스위치(40) 사이에서 배치된다. 이 직렬 회로는 캐패시터(37)에 병렬로 연결된다. 이 병렬 회로는, 적분기(35')의 출력을 동시에 형성하고 평가 회로(33)에 연결되는 증폭기(36)의 출력에 증폭기(36)의 제 2 입력을 연결시킨다. 추가적인 캐패시터(41)와 2 개의 변환 스위치(39,40)를 포함하는 직렬회로는 저항의 기능을 한다. 변환 스위치(39)는 증폭기(36)의 제 2 입력과 기준 전위 단자(8) 사이의 캐패시터(41)의 일측의 전극을 스위칭하고, 변환 스위치(40)는 증폭기(36)의 출력과 기준 전위 단자(8) 사이의 캐패시터(41)의 타측의 전극을 스위칭한다. 캐패시터(41)의 2 개 전극만이 기준 전위 단자(8)에 항상 연결된다. 변환 주파수로 인해, 저항값은 설정된다.

도 2d는 스위치(63)를 포함하는 표본화 회로와, 적분기(35")를 포함하는 필터를 제시한다. 필터는 스위칭된 캐패시터 기술을 이용하여 실현된다. 적분기(35")는 차례로 증폭기(36)와, 캐패시터(37)와, 스위치(38)와, 추가적인 캐패시터(41)과, 변환 스위치(39,40)와, 그리고 전압원(42)을 포함한다. 캐패시터(37)와 스위치(38)는 증폭기(36)의 제 2 입력과 증폭기(36)의 출력 사이에서 연결된다. 증폭 기(36)의 출력은 적분기(35")의 출력을 형성한다. 증폭기(36)의 제 1 입력은 기준-전위 단자(8)에 연결된다. 증폭기(36)의 제 2 입력은 직렬 회로를 통해 전압원(42)에 연결되는데, 이는 변환 스위치(39)와, 추가적인 캐패시터(38)와, 그리고 변환 스위치(40)를 포함한다. 변환 스위치(39)는 전압원(42)과 기준 전위 단자(8) 사이에서 캐패시터(41)의 일측의 전극을 스위칭한다. 변환 스위치(40)는 증폭기(36)의 제 2 입력과 기준 전위 단자(8) 사이에서 캐패시터(41)의 타측 전극을 스위칭한다. 이 방식으로, 캐패시터(41)의 2 개의 전극 중 하나만 기준 전위 단자(8)에 항상 연결된다.

연관된 광원용 디폴트 값을 나타내는 설정 값(Vset)은 전압원(41)에 제공된다. 이로써, 적분기(35")는 설정 값(Vset)이 광 검출기 전류(lin2)로부터 인출되도록 한다. 따라서, 사전 처리된 신호는 적분기(35")의 출력에서 미리 제공된다. 필터는 표본화된 광 검출기 전류(lin2)를 적분하고 설정값(Vset)으로부터 표본화된 광검출 전류(lin2) 차를 판별하도록 구성된다.

도 3a는 광 장치의 또 다른 대표적 실시예를 제시한다. 도 1의 광 장치와 반대로, 도 3a의 광 장치는 시퀀스 제어기(16)와 표본화 수단(6) 사이에 삽입된 주파수 배율기(55)를 포함한다. 표본화 수단(6)은 스위치(63)를 포함하는 제 1 표본화 회로(60)를 가진다.

도 3a에 따라서, 제어부(5)는 여러 입력 신호의 연속 처리하도록 고안된 적분기(35"')를 포함한다. 적분기(35"')는 그 제 1 입력에서 기준 전위 단자(8)에 연결되고, 그리고 그 제 2 입력에서 스위치(63)의 출력에 연결된다. 증폭기(36)의 피 드백 브랜치(branch)는 3 개의 병렬회로를 포함한다. 제 1 병렬 회로는 캐패시터(37) 및 스위치(38)를 가지고; 제 2 병렬 회로는 캐패시터(44)와 스위치(45)를 가지고; 제 3 병렬 회로는 캐패시터(46)과 스위치(47)를 가진다. 3 개의 병렬 회로 각각의 일측 단자는 증폭기(36)의 제 2 입력에 연결된다. 3 개의 병렬 회로 각각의 타측 단자는 변환 스위치(43)를 통해 증폭기(36)의 출력에 연결되고, 이로써 적분기(35"')의 출력에 연결된다. 제 1 전원 공급원(7)과 제 1 광원(10)이 활성화되는 경우, 광 검출기(2)는 광신호를 수신하고 광 검출기 전류(lin2)를 제공한다. 이는, 예를 들면, 스위치(6)에 의해 제어 신호(syn3)의 주파수 2 배로 표본화된다. 스위치(63)에 의한 표본화 동안, 스위치(38)는 열린 상태가 되고, 변환 스위치(43)는 증폭기(36)의 출력을, 캐패시터(37) 및 스위치(38)를 포함하는 병렬 회로에 연결시킨다. 제 1 광원(10)을 제공하는 광 신호의 기능으로서, 적분기(35"')의 캐패시터(37)는 충전된다. 이 값은 평균 장치(33)에 공급된다.

평가 회로(33')는 그 일측의 입력에서 증폭기(36)의 출력에 연결되고, 그 타측의 입력에서 시퀀스 제어기(16)에 연결된다. 3 개의 전원 공급원(7,11,13)은 교호적으로 활성화되어 3 개의 캐패시터(37,44,46)가 충전된다. 이로써, 3 개의 캐패시터(37,44,46) 상의 전압은 평가 회로(33')에 타임-시프트로 공급되고, 이에 의해 비교되어 셋 포인트 발생기(54)에 의해 공급되는 포인트를 설정한다. 3 개의 전원 공급원(7,11,13)은 비교 결과의 기능으로서 다음의 동작 위상에서 제어된다.

이로써, 신호 증폭기(36)는 3 개의 다른 값을 가진 광 검출기 전류(lin2)를 적분하기 위해 충분한 이점을 가지는데, 이는 3 개의 광원(10,12,14)의 기능으로서 발생된다.

대안적인 실시예에서, 적분기(35"')의 스위치(38)는, 도 3a의 상단 우측에, 그리고 도 2c와 유사하게 도시된 바와 같이, 캐패시터(41)와 2 개의 변환 스위치(39,40)에 의해 대체될 수 있다. 이와 같이, 2 개의 스위치(45,47)는 2 개의 변환 스위치와 캐패시터를 각각 포함하는 2 개의 다른 직렬 회로에 의해 대체될 수 있다.

도 3a에 따른 광 장치(3)의 대안적 실시예에 있어서, 광 장치는 도 3a의 우측에 도시되고 점선으로 테두리 되어 있고 그리고 3 개의 캐패시터(48,49,50)와, 평가 회로(33")와, 셋 포인트 발생기와, 그리고 변환 스위치(51)로 구성되는 블럭을 포함한다. 대안적 실시예에 따라서, 적분기(35"')의 출력은 변환 스위치(51)를 통해 캐패시터(48,49,50) 중 하나에 연결된다. 변환 스위치(51)의 제어 입력이 시퀀스 제어기(16)에 연결되기 때문에, 변환 스위치(51)의 동위상(in-phase) 스위치는 실행되어서, 그 결과, 신호는 제 1 광원(10)에 의해 발생된 광 검출기 전류(lin2)의 값을 나타내는 캐패시터(48) 상에 인가된다. 따라서, 이는 제 2 및 3 광원(12,14) 및 추가적 캐패시터(49,50)에 대해 행해지게 된다. 이로써, 제어부(33")의 입력 상에, 3 개의 광원의 기능으로서 발생된 광 검출기 전류(lin2)의 3 개값을 나타내는 3 개의 신호가 인가된다. 이 대안적인 실시예에 있어서, 제어부(33')는 생략될 수 있다.

도 3b는, 도 3a 및 2d에 따른 광 장치의 개선을 나타내는 광 장치의 또 다른 대표 실시예를 제시한다. 도 3b에 있어서, 표본화 수단(6)은, 주파수 배율기(55)를 통해 시퀀스 제어기(16)에 연결된 스위치(63)를 포함한다. 필터(35"")는 스위칭 캐패시터 기술을 이용하여 실현되고 증폭기(36)를 가진다. 증폭기(36)의 피드백 브랜치는 증폭기(36)의 출력에 증폭기(36)의 제 2 입력을 연결하고, 변환 스위치(43)를 통해 증폭기(36)의 출력에 선택적으로 연결될 수 있는 캐패시터(37,44 및 46)를 포함한다. 증폭기(36)의 제 2 입력은, 추가적 캐패시터(41)와 2 개의 변환 스위치(39,40)와 또 다른 변환 스위치(51)를 포함하는 직렬회로를 통해, 전압원(42)과 또 다른 전압원(52)과 그리고 추가적 전압원(53)에 연결된다. 3 개의 전압원(42,52,53)은 제 1, 2 또는 3 광원(10,12,14)용 디폴트 값을 나타낸다. 이 방식으로, 광 검출기 전류(lin2)의 적분 및 디폴트 값에 대한 차이의 판별 모두는 스위칭된 캐패시터 기술에 의해 단가의 효율성이 실현된다.

도 4a 및 4b는 도 1, 2a 내지 2d, 3a 및 3b에서 제 1,2 및 3 표본화 회로(60,61,63)로서 사용될 수 있는 타입의 표본 수단의 대표적 실시예를 제시한다.

도 4a는 스위치(63)를 포함하는 표본화 수단을 제시한다. 스위치(63)는 전계-효과 트랜지스터(70)로서, 특히, n-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터라 칭하는 n-채널 금속-산화막-반도체 전계 효과 트랜지스터로서 구성된다. 대안적으로, 전계효과 트랜지스터(70)는 역 스위칭 신호를 가진 p-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터로서 구성될 수 있다.

도 4b는 트랜스미션 게이트(71)로서 실현되는 스위치(63)를 포함하는 표본화 수단을 제시한다. 트랜스미션 게이트(71)는 n-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(72)와, p-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(73) 및 인버터(74)를 포함한다. 표본화 수단 의 제어 단자는 n-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(72)의 제어 단자에 연결되고, 그리고 인버터(74)를 통해, p-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(73)의 제어 단자에 연결된다. n-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(72)의 제 1 단자는 p-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(73)의 제 1 단자에 연결된다. 이와 같이, n-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(72)의 제 2 단자는 p-채널 MOS 전계 효과 트랜지스터(73)의 제 2 단자에 연결된다. 트랜스미션 게이트(71)에 의해, 스위치는 특히나 로우 온-상태 저항값을 실현될 수 있다.

Claims

적어도 하나의 광원을 제어하는 회로 장치로서:

광 검출기(2);

제 1 및 2 광원(10,12)이 기능함에 따라 상기 광 검출기(2)에 의해 발생된 광 검출기 신호(lin2)를 선택적으로 표본화하는 표본화 수단(6);

입력 측 상에 상기 표본화 수단(6)이 연결되고, 출력 측 상에 제어부(5)의 제 1 및 2 출력이 연결되는 제 1 필터(30)를 포함하는 제어부(5);

제어 입력에서 상기 제어부(5)의 제 1 출력과 연결되고, 제 1 광원(12)의 적어도 하나의 파라미터를 제어하기 위해 연결될 수 있도록 고안된 제 1 전원 공급원(7); 및

제어 입력에서 상기 제어부(5)의 제 2 출력과 연결되고, 제 2 광원(12)의 적어도 하나의 파라미터를 제어하기 위해 연결될 수 있도록 고안된 제 2 전원 공급원(11)을 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 필터(30)는, 출력 측 상에서 상기 제어부(5)의 제 3 출력과 적어도 연결되고, 그리고 상기 회로 장치는 하나의 제어 입력에서 상기 제어부(5)의 제 3 출력과 적어도 연결되고, 적어도 하나의 제 3 광원(14)이 연결될 수 있는 출력을 가지는 적어도 하나의 제 3 전원 공급원(13)을 포함하고, 상기 제 3 광원의 광은 상기 광 검출기 신호(lin2)를 유사하게 발생시킴을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 필터(30)는 로우-패스 필터로 구성됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 필터(30)는 증폭기(36)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 필터(30)는 적분기(35)로 구성됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 필터(30)는 스위칭 캐패시터 기술을 사용하여 실현됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회로 장치는 시퀀스 제어기(16)를 포함하고, 그리고 상기 시퀀스 제어기는 상기 표본화 수단(6)과, 상기 전원 공급원(7,11,13) 중 적어도 하나에 연결되어 적어도 하나의 제어 신호(sync)를 공급함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광 검출기(2)는 포토다이오드와, 포토트랜지스터나 포토레지스터로 구성됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광 검출기(2)는 전원 공급 회로(3)에 연결되어 상기 광 검출기(2)에 전원을 공급함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광 검출기(2)와 상기 표본화 수단(6) 사이에 전치 증폭기(4)가 연결됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표본화 수단(6)은, 상기 제 1 전원 공급원(7)에 할당되는 제 1 표본화 회로(60)와, 그리고 상기 제 2 전원 공급원(11)에 할당되는 제 2 표본화 회로(61)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 2 항 및 제 11 항에 있어서,

상기 표본화 수단(6)은 적어도 하나의 제 3 전원 공급원(13)에 할당되는 적어도 하나의 제 3 표본화 회로(62)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 표본화 회로(60,61,62) 중 적어도 하나는 표본화-유지 회로로 구성됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표본화 회로(60,61,62) 중 적어도 하나는 전계 효과 트랜지스터(70)로 구성되거나 트랜스미션 게이트(71)로 구성됨을 특징으로 하는 회로 장치.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표본화 회로(60,61,62) 중 적어도 하나는 전계 효과 트랜지스터(70,72,73)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어부(5)는 셋 포인트 발생기(54)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어부(5)는 상기 광 검출기 전류(lin2)의 적어도 하나의 측정값을 저장하거나, 상기 광 검출기 전류(lin2)의 하나 이상의 측정값으로부터 획득된 적어 도 하나의 값을 저장하는 메모리(34)를 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 전원 공급원(7)은 제 1 광원(10)이 연결될 수 있는 출력을 가지고, 그리고 상기 제 2 전원 공급원(11)은 상기 제 2 광원(12)이 연결될 수 있는 출력을 가짐을 특징으로 하는 회로 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 전원 공급원(7)은, 제어 입력에서, 제어 신호(sync)가 공급되는 스위치(81)와, 그리고 상기 입력 측 상에 상기 제어부(5)와 연결되고 상기 제 1 전원 공급원(7)의 출력과 기준-전위 단자(8) 사이에서의 상기 스위치(81)에 직렬로 연결된 전류원(82)을 포함함을 특징으로 하는 회로 장치.
광 장치로서:

청구항 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 회로 장치와, 제 1 전원 공급원(7)에 연결된 제 1 광원(10)과, 그리고 제 2 전원 공급원(11)에 연결된 제 2 광원(12)을 포함함을 특징으로 하는 광 장치.
제 20 항 및 제 2 항의 후자에 있어서,

상기 광 장치는 제 3 전원 공급원(13)에 연결된 제 3 광원(14)을 포함함을 특징으로 하는 광 장치.
RGB 광이나 적색/백색광, 특히, 디스플레이(15)용 백라이팅을 제어하기 위해 청구항 제 20 항 또는 청구항 제 21 항에 따른 광 장치의 사용.
적어도 하나의 광원을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은:

조정 위상에서 제 1 및 제 2 광원(10,12)을 연속적으로 활성화시키는 단계와,

각 광원(10,12)에 할당되는 광 검출기 전류(lin2)를 측정하고, 표본화하고, 그리고 필터링하는 단계와,

상기 조정 위상에서 표본화되고 필터링된 상기 광 검출기 전류(lin2)의 값을 기능시킴에 따라, 동작 위상에서 상기 제 1 광원(10)에 연결된 제 1 전원 공급원(7)과, 상기 제 2 광원(12)에 연결된 제 2 전원 공급원(11)을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 조정 위상에서 제 3 광원(14)을 활성화시키는 단계와,

상기 제 3 광원(14)에 할당되는 광 검출기 전류(lin2)를 측정하고, 표본화하고, 그리고 필터링하는 단계와,

상기 조정 위상에서 표본화되고 필터링되는 상기 광 검출기 전류(lin2)의 값 을 기능시킴에 따라, 동작 위상에서 상기 제 3 광원(14)에 연결된 제 3 전원 공급원(13)을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,

상기 제 1 전원 공급원(7)에 의해 상기 제 1 광원(10)으로 출력되는 전류 강도의 영향이나 펄스-폭 변조 또는 전류의 펄스-밀도 변조에 의해 상기 제 1 광원(10)의 밝기를 제어하는 단계와, 그리고

상기 제 2 전원 공급원(11)에 의해 상기 제 2 광원(12)으로 출력되는 전류 강도의 영향이나 펄스-폭 변조 또는 전류의 펄스-밀도 변조에 의해 상기 제 2 광원(12)의 밝기를 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.
제 24 항 및 제 25 항에 있어서,

상기 제 3 전원 공급원(13)에 의해 상기 제 3 광원(14)으로 출력되는 전류 강도의 영향이나 펄스-폭 변조 또는 전류의 펄스-밀도 변조에 의해 상기 제 3 광원(14)의 밝기를 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.
제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

광 신호를 검출하는 단계와, 상기 광검출 전류를 표본화하는 단계와, 필터링하는 관계와 그리고 디폴트 값과 비교하는 단계에 의해 각 광원(10,12,14)에 할당되는 상기 광 검출기 전류(lin2)를 측정하고, 표본화하는 단계를 포함함을 특징으 로 하는 광원 제어 방법.
제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원(10,12,14)용 공동 광 검출기(2)에 의해 상기 광 검출기 전류(lin2)를 발생시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.
제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,

스위칭 캐패시터 기술에 따른 각 광원(10,12,14)에 할당된 상기 광 검출기 전류(lin2)를 필터링하는 단계, 특히, 유지 및 적분하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광원 제어 방법.