(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを含む照明パネルであって、前記複数のストリングの各々は、前記照明パネルを横切って第１方向に配置され、該第１方向に実質的に直交する第２方向で間隔をおいて位置決めされる照明パネルと、
複数の制御信号に応答して複数のオン状態駆動電流を前記複数のストリングに選択的に供給するように構成された電流供給回路と、
前記複数のストリングを選択的に駆動するために、前記電流供給回路に制御信号を選択的に提供するように構成され、前記複数のストリングの点火順序を決定するように構成された点火論理を含む制御システムと、
前記複数のストリングの部分を含む複数のバーを含み、該複数のバーは、前記照明パネルを横切って前記第１方向に延び、実質的に平行の配置で互いに位置決めされた前記複数のバーと
を備え、
前記点火論理は、第１ストリングの後に点火される第２ストリングが前記第１ストリングに隣接しないというルールを含むルールベースの論理を含み、
前記点火順序は、第１点火、第２点火及び第３点火を引き起こすように動作可能であり、前記第１点火は、前記第２点火の前に発生し、該第２点火は、前記第３点火の前に発生し、前記第１点火は、第１バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第２点火は、第２バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第３点火は、第３バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第２バーは、前記第１バーの下に配置され、前記第３バーは、前記第２バーの上に配置されている
ことを特徴とする照明パネルの制御システム。
【請求項２】
前記電流供給回路は、点火サイクル内の複数の時に複数のオン状態駆動電流を供給するように構成された複数の相ドライバを備え、
ソリッドステート照明デバイスの前記複数のストリングは、それぞれが前記複数の相ドライバのうちの１つから電流を受け取るように構成された複数のストリンググループを備え、
前記制御システムは、前記複数の相ドライバのそれぞれが前記複数のストリンググループへ電流を供給し始める前記複数の時を決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明パネルの制御システム。
【請求項３】
ソリッドステート照明デバイスの前記複数のストリングの量に対する前記複数の相ドライバの量の比は、１であり、前記複数のストリンググループのそれぞれは、ソリッドステート照明デバイスの前記複数のストリングのうちの１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の照明パネルの制御システム。
【請求項４】
前記制御システムは、ディスプレイを制御するように構成されたディスプレイコントローラから同期化する信号を受け取るように構成され、前記点火順序は、前記ディスプレイの周期的動作と同期化されることを特徴とする請求項１に記載の照明パネルの制御システム。
【請求項５】
ソリッドステート照明パネルの第１エッジから前記照明パネルの第２エッジまで、互いに対して相対的に実質的に隣接する位置で延びるように構成された、ソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを含むソリッドステート照明パネルの制御方法であって、該制御方法は、空間的に非順次の点火順序で前記複数のストリングに複数のパルス駆動された駆動電流を供給するステップを含み、
前記点火順序は、第１点火、第２点火及び第３点火を引き起こすように動作可能であり、前記第１点火は、前記第２点火の前に発生し、該第２点火は、前記第３点火の前に発生し、前記第１点火は、第１バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第２点火は、第２バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第３点火は、第３バー内の少なくとも１つのストリング用の電流を供給し、前記第２バーは、前記第１バーの下に配置され、前記第３バーは、前記第２バーの上に配置されている
ことを特徴とする照明パネルの制御方法。
【請求項６】
前記複数のストリングの第１ストリング及び前記複数のストリングの第２ストリングに電流を供給する前記点火順序を決定するステップと、
前記複数のストリングの前記第２ストリングを前記第１ストリングの位置に基づいて規定するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項７】
前記第２ストリングを規定するステップは、前記複数のストリングのうちで前記第１ストリングに隣接しないストリングを選択するステップを有することを特徴とする請求項６に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項８】
前記複数のストリングの第３ストリングを規定するステップを有し、前記第３ストリングは、前記第２ストリングの後に点火されるように構成され、前記第２ストリングの位置及び前記第１ストリングの前記位置に基づいて規定されることを特徴とする請求項６に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項９】
前記第２ストリングを規定するステップは、複数のストリングのうちで前記第１ストリングの第１の側にあるストリングを選択するステップを有し、前記第３ストリングを規定するステップは、前記複数のストリングのうちで前記第２ストリングの第２の側にあるストリングを選択するステップを有することを特徴とする請求項８に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項１０】
複数のバー上の前記複数のストリングの複数の部分をグループ化するステップを有し、前記複数のバーは、前記照明パネルを横切って前記第１エッジから前記第２エッジまで延び、実質的に平行の配置で互いに隣接して位置決めされることを特徴とする請求項５に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項１１】
前記複数のストリングの第１ストリング及び前記複数のストリングの第２ストリングに電流を供給する前記点火順序を決定するステップと、
前記第１ストリング内の前記ソリッドステート照明デバイスによって放たれる主波長及び前記第１ストリングの相対位置に基づいて前記第２ストリングを規定するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の照明パネルの制御方法。
【請求項１２】
前記点火順序は、少なくとも１つのルールに基づく決定論的順序を含むことを特徴とする請求項５に記載の照明パネルの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明パネルの制御システム及びその制御方法に関し、より詳細には、ソリッドステート照明デバイスの照明パネルの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソリッドステート照明アレイ（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ａｒｒａｙ）は、多数の照明応用に使用されている。例えば、ソリッドステートランプのアレイを含むソリッドステート照明パネルが、例えば、建築照明及び／又はアクセント照明で、直接照明源として使用されてきた。ソリッドステートランプは、例えば、１つ又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むパッケージ化された発光デバイスを含んでいる。無機ＬＥＤは、通常、ｐ−ｎ接合を形成する半導体層を含んでいる。有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）は、有機発光層を含むが、別のタイプのソリッドステート発光デバイスである。通常、ソリッドステート発光デバイスは、発光層又は発光領域での電子キャリア、すなわち、電子及び正孔の再結合を介して光を生成する。
【０００３】
ソリッドステート照明パネルは、一般に、ポータブル電子デバイスに使用されるＬＣＤディスプレイスクリーンなど、小型ＬＣＤディスプレイスクリーンのバックライトとして使用される。さらに、ＬＣＤテレビジョンディスプレイなど、より大きいディスプレイのバックライトのためのソリッドステート照明アレイの使用への関心が高まってきた。
【０００４】
より小さいＬＣＤスクリーンについて、バックライトアセンブリは、通常、ＬＥＤの発する青色光の一部を黄色光に変換する波長変換蛍光体をコーティングされた青色発光ＬＥＤを含む白色ＬＥＤランプを使用する。結果の光は、青色光と黄色光の組合せであるが、観察者には白に見える可能性がある。しかし、そのような配置によって生成される光が白に見える場合があるが、そのような光によって照明された物体は、その光の限られたスペクトルのゆえに自然な色彩を有するように見えない場合がある。例えば、その光は、可視スペクトルの赤色部分にほとんどエネルギを有しない可能性があるので、物体の赤い色は、そのような光によってよくは照明されない可能性がある。その結果、物体は、そのような光源の下で見られる時に不自然な色彩を有して見える場合がある。
【０００５】
光源の演色評価数は、源によって生成される光の、広い範囲の色を正確に照明する能力の客観的測定値である。演色評価数は、単色光源の本質的に０から白熱光源の１００近くまでの範囲に及んでいる。蛍光体ベースのソリッドステート光源から生成された光は、比較的低い演色評価数を有する場合がある。
【０００６】
大規模なバックライト及び照明応用例について、しばしば、照明パネルによって照明される物体及び／又はディスプレイスクリーンがより自然に見えるようにするために、高い演色評価数を有する白色光を生成する照明源を提供することが望ましい。したがって、そのような照明源は、通常、赤、緑、及び青の発光デバイスを含むソリッドステートランプのアレイを含む場合がある。赤、緑、及び青の発光デバイスが、同時にエネルギを与えられる時に、結果の組み合わされた光は、赤、緑、及び青の源の相対強度に依存して、白又はほとんど白に見える可能性がある。「白」と考えることのできる、光の多数の異なる色相がある。例えば、ナトリウムランプによって生成される光などの一部の「白色」光は、より黄色く見える可能性があり、一部の蛍光燈によって生成される光などの他の「白色」光は、色においてより青く見える可能性がある。
【０００７】
ＬＥＤなどのソリッドステートランプは、ＬＥＤから発する光の強度がＬＥＤを通って駆動される電流の量に関連するという意味で、電流制御されるデバイスである。所望の強度及び色混合を達成するためにソリッドステートランプを通って駆動される電流を制御する１つの一般的な方法が、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式である。ＰＷＭ方式は、フル電流「ＯＮ」状態とそれに続く０電流「ＯＦＦ」状態とに交互にソリッドステートランプをパルス駆動する。しかし、すべてのソリッドステートランプを同時に点火することは、例えば力率スパイクに起因する望ましくない電源システム性能及び／又は関連する電流ラッシュに起因する電磁干渉をもたらす場合がある。しかし、ディスプレイ内の相対ストリング位置に関わりなくストリングを独立に及び／又は組み合わせて順次点火することは、望ましくないディスプレイ特性を生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ソリッドステート照明デバイスの照明パネルの制御システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
いくつかの実施形態では、制御システムは、複数のストリング（ｓｔｒｉｎｇ）の点火順序を決定できる点火論理（ｆｉｒｉｎｇ  ｌｏｇｉｃ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、制御システムを、空間的に非近接の、非順次の、又は空間的にランダムな点火順序で複数のストリング又はその部分を駆動するように構成することができる。いくつかの実施形態では、制御システムを、複数のストリング又はその部分のうちの少なくともいくつかについて異なる時及び／又は相で複数のストリング又はその部分を駆動するように構成することができる。いくつかの実施形態では、制御システムは、複数のストリング又はその部分の間の空間的関係に少なくとも部分的に基づいて、複数のストリング又はその部分のうちの少なくともいくつかについて異なる相で、複数のストリング及び／又はその部分を駆動するように構成される。いくつかの実施形態では、点火論理は、空間的に非順次の点火順序を生成するように動作できるルールベースの論理（ｒｕｌｅ−ｂａｓｅｄ  ｌｏｇｉｃ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、ルールベースの論理は、第１ストリングの後に点火される第２ストリングが第１ストリングに近接しないというルールを含むことができる。いくつかの実施形態では、ルールベースの論理は、第１ストリングが第２ストリングと同時に点火され、第１ストリングは第２ストリングに近接しないというルールをさらに含むことができる。
【００１０】
照明パネルシステム（ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｐａｎｅｌ  ｓｙｓｔｅｍ）は、直線状にパネルに跨って第１方向に配置され、第１方向に実質的に直交する第２方向で間隔をおいて位置決めされたソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを含んでいる。この照明パネルシステムは、制御信号に応答して複数のオン状態駆動電流を複数のストリングに選択的に供給できる電流供給回路をも含んでいる。また、この照明パネルシステムは、複数のストリングを選択的に駆動するために電流供給回路に制御信号を選択的に提供できる制御システムをさらに含んでいる。制御システムは、複数のストリングの点火順序を決定できる点火論理を含むことができる。
【００１１】
他の実施形態では、点火論理は、空間的に非順次の点火順序を生成するように動作できるルールベースの論理を含むことができる。ルールベースの論理は、第１ストリングの後に点火される第２ストリングが第１ストリングに近接しないというルールを含むことができる。ルールベースの論理は、第１ストリングが第２ストリングと同時に点火され、第１ストリングは第２ストリングに近接しないというルールを含むこともできる。
【００１２】
さらなる実施形態では、照明パネルは、照明パネルに跨って第１方向に延び、実質的に平行の配置で互いに近接して位置決めされる複数のバー（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｂａｒ）を含むことができ、バーのそれぞれは、複数のストリングのいくつかを含むようになっている。いくつかの実施形態では、点火順序は、第１点火、第２点火、及び第３点火を引き起こすことができ、各点火は、第１バー、第２バー、及び第３バーのそれぞれのストリング内に電流を供給でき、第２バーは、第１バーの下にあり、第３バーは、第２バーの上にある。他の実施形態では、ストリングの第１部分及び第２部分は、第１主波長及び第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含むことができ、バーのそれぞれは、第１部分の少なくとも１つのストリング及び第２部分の少なくとも１つのストリングを含み、第１部分のストリングは、点火順序で点火され、その後、第２部分のストリングは、点火順序で点火される。他の実施形態では、第１部分の少なくとも１つのストリングを、第２部分からの少なくとも１つのストリングと同時に点火することができる。
【００１３】
他の実施形態は、第１バー内のストリングの第１部分と、第２バー内のストリングの第２部分とを含むことができ、第１部分及び第２部分は、点火順序で順次点火され、点火順序は、第１バーの位置に応答して第２バーの位置を決定する。
【００１４】
さらなる実施形態では、ストリングの第１部分は、第１主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含み、ストリングの第２部分は、第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含み、第１部分は、点火順序で点火され、その後、第２部分は、点火順序で点火される。
【００１５】
さらなる実施形態では、点火論理は、点火順序を生成するように動作できるランダム論理を含むことができる。
【００１６】
他の実施形態では、ディスプレイ性能情報（ｄｉｓｐｌａｙ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を制御システムに提供するために、フィードバック信号を生成する手段が含まれる。
【００１７】
いくつかの実施形態は、ソリッドステート照明パネルであって、パネルの第１エッジからパネルの第２エッジまで互いに対して相対的に実質的に近接する位置で延びるように構成されたソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを有するソリッドステート照明パネルを制御する方法を含むことができる。そのような方法は、空間的に非順次の点火順序でストリングにパルス駆動された駆動電流を供給することを含むことができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、点火順序を、第１ストリング及び第２ストリングに電流を供給するために決定することができ、第２ストリングを、第１ストリングの位置に基づいて定義（ｄｅｆｉｎｅ；規定）することができる。いくつかの実施形態では、第２ストリングを、第１ストリングに近接しないストリングを選択すること及び／又は第１ストリングから最小量のストリングに配置されたストリングを選択することによって定義することができる。他の実施形態では、第２ストリングの後に点火される第３ストリングを、第１ストリング及び第２ストリングの位置に基づいて定義することができる。いくつかの他の実施形態では、第２ストリングを、第１ストリングの第１の側にあるストリングを選択することによって定義することができ、第３ストリングを、第２ストリングの第２の側にあるストリングを選択することによって定義することができる。
【００１９】
さらなる実施形態では、ストリングの複数の部分を複数のバー上でグループ化することができ、この複数のバーは、照明パネルに跨って第１エッジから第２エッジまで延びることができ、実質的に平行の配置で互いに近接して位置決めされる。さらなる実施形態では、同一のバー内にあるストリングの部分に、電流を同時に供給することができる。他の実施形態では、乱数を生成することができ、各バーに値を割り当てることができ、乱数に基づいてバー上のストリングの部分に電流を供給することができる。
【００２０】
もう１つの実施形態では、第１主波長で光を放つように構成されたソリッドステート照明デバイスを含むストリングの第１部分に、点火順序に従って電流を供給することができ、その後、第２主波長で光を放つように構成されたソリッドステート照明デバイスを含むストリングの第２部分に、点火順序に従って電流を供給することができる。
【００２１】
さらなる実施形態では、第２ストリング及び／又は第３ストリングを定義することを、第１ストリング内のソリッドステート照明デバイスによって放たれる主波長に基づくものとすることができる。
【００２２】
さらなる実施形態では、第１主波長で光を放つように構成されたソリッドステート照明デバイスを有する第１ストリング及び第２主波長で光を放つように構成されたソリッドステート照明デバイスを有する第２ストリングに、電流を同時に供給することができる。
【００２３】
他の実施形態は、第１ストリング及び第２ストリングに電流を供給する点火順序を決定することと、第１ストリングの主波長及び第１ストリングの相対位置に基づいて第２ストリングを定義することとを含むことができる。
【００２４】
他の実施形態は、数値技法を使用して点火順序を定義することを含むことができる。数値技法を使用することは、いくつかの実施形態で、乱数を生成することと、ストリングのそれぞれに値を割り当てることと、乱数の値に基づいてストリングの１つに電流を供給することとを含むことができる。いくつかの他の実施形態では、数値技法を使用することは、非線形計算を実行することを含むことができる。
【００２５】
さらなる実施形態では、点火順序は、少なくとも１つのルールに基づく決定論的順序を使用することを含むことができる。
【００２６】
照明パネルに跨って第１方向に延び、第２方向で互いに近接して位置決めされるように配置され、複数の電流ドライバによって電流を供給されるソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを含む照明パネルシステムは、電流ドライバに制御信号を提供するコントローラと、複数のストリングを点火する点火シーケンスを生成するシーケンスジェネレータとをも含むことができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、シーケンスジェネレータは、前に点火されたストリングの位置から後に点火されるストリングの位置を決定する決定論的アルゴリズムを含むことができる。
【００２８】
他の実施形態では、シーケンスジェネレータは、第１主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを有する第１ストリング及び第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを有する第２ストリングを点火するために点火シーケンスを生成するアルゴリズムを含むことができ、第２ストリングは、第１ストリングの後に点火される。
【００２９】
他の実施形態では、シーケンスジェネレータは、第１主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを有する第１ストリング及び第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを有する第２ストリングを同時に点火するためにシーケンスを生成するアルゴリズムを含むことができる。
【００３０】
さらなる実施形態では、シーケンスジェネレータは、点火のランダムシーケンスを生成することができる。
【００３１】
さらなる実施形態は、ストリングの部分を含み、照明パネルに跨って第１方向に延び、第２方向で互いに近接して位置決めされるバーを含むことができる。いくつかの実施形態は、ストリングの第１部分を同時に点火し、その後、ストリングの第２部分を同時に点火するように構成された点火シーケンスを含むことができ、第１部分は、第１バーに配置され、第２部分は、第２バーに配置される。他の実施形態は、第１バー上の第１ストリング及び第２バー上の第２ストリングを同時に点火する点火シーケンスを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１ストリングは、第１主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含むことができ、第２ストリングは、第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含むことができる。
【００３２】
さらなる実施形態は、第１主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含むストリングの第１部分と、第２主波長で光を放つソリッドステート照明デバイスを含むストリングの第２部分とを含むことができ、バーのそれぞれは、ストリングの第１部分の少なくとも１つのストリング及びストリングの第２部分からの少なくとも１つのストリングを含んでいる。さらなる実施形態では、点火シーケンスは、ストリングの第１部分に第１シーケンスで点火させ、その後、ストリングの第２部分に第１シーケンスで点火させるように動作可能とすることができる。
【００３３】
添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本願に組み込まれ、本願の一部を構成するが、本発明のある種の実施形態（１つ又は複数）を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの正面図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による照明バーを有するソリッドステート照明パネルの正面図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による図３に示された照明バーの正面図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による照明タイルを示すブロック図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による発光クラスタを示すブロック図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による図５に示された照明タイルを示す概略図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による複数相電源を使用してソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。
【図１１Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、単一相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。
【図１１Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、単一相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１１Ａに対応するグラフを示す図である。
【図１２Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。
【図１２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１２Ａに対応するグラフを示す図である。
【図１３Ａ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。
【図１３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１３Ａに対応するグラフを示す図である。
【図１４】本発明の他の実施形態によるＬＣＤディスプレイと同期化されたソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施形態によるＬＣＤディスプレイと同期化されたソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するための図である。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１８】本発明のさらなる実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１９】本発明のさらなる実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図２０】本発明のいくつかの実施形態による例示的なストリング点火シーケンスを表に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施形態を、これから、本発明の実施形態が示された添付図面に関して以下に説明する。しかし、本発明を、多数の異なる形で実施することができ、本発明が、本明細書に示された実施形態に限定されると解釈してはならない。そうではなく、これらの実施形態は、本開示が完全で完璧であり、本発明の技術的範囲を十分に当業者に伝えるようにするために提供されるものである。類似する符号は、複数の図面を通じて類似する要素を示している。
【００３６】
用語第１、第２などが、さまざまな要素を記述するのに本明細書で使用される場合があるが、これらの要素が、これらの用語によって限定されてはならない。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の技術的範囲から逸脱せずに、第１要素を第２要素と呼ぶことができ、同様に、第２要素を第１要素と呼ぶことができる。本明細書で使用される時に、用語「及び／又は」は、関連するリストされた項目のうちの１つ又は複数のすべてのあらゆる組合せを含んでいる。
【００３７】
層、領域、又は基盤などの要素を、別の要素の「上に」ある又は「上に」延びると称する時に、これを、他方の要素の直接に上にあるかその直接に上に延びるものとすることができ、あるいは、介在する要素が存在してもよい。対照的に、要素が別の要素の「直接に上に」ある又は「直接に上に」延びると称する時には、介在する要素は存在しない。要素が、別の要素に「接続され」又は「結合される」と称する時に、これを、他方の要素に直接に接続し又は結合することができ、あるいは、介在する要素が存在してもよいことを理解されたい。対照的に、要素が別の要素に「直接に接続され」又は「直接に結合される」と称する時には、介在する要素は存在しない。また、第１の要素、動作、信号、及び／又は値が、別の要素、条件、信号、及び／又は値に「応答する」と称する時には、第１の要素、条件、信号、及び／又は値は、他方の要素、条件、信号、及び／又は値に完全に応答して又は部分的に応答して存在しかつ／又は動作することができる。
【００３８】
本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明するためのみのものであって、本発明を限定することは意図されていない。本明細書で使用される時に、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がそうではないことを明示的に示さない限り、複数をも含むことが意図されている。さらに、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、及び／又は「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」は、本明細書で使用される時に、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を指定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はそのグループの存在又は追加を除外しない。
【００３９】
他の形で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術における通常の技量を有するものによって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。さらに、本明細書で使用される用語が、本明細書の文脈及び関連技術における意味と一貫する意味を有すると解釈されねばならず、本明細書でそのように明示的に定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈はされない。
【００４０】
本発明を、下で、本発明の実施形態による方法、システム、及びコンピュータプログラム製品の流れ図及び／又はブロック図を参照して説明する。流れ図及び／又はブロック図のいくつかのブロックならびに流れ図及び／又はブロック図のいくつかのブロックの組合せを、コンピュータプログラム命令によって実施できる。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、流れ図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定される機能／行為を実施する手段を作成するように、機械を作るためなど、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、状態機械、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）もしくは他の処理回路、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、又は他のプログラマブルデータ処理装置に格納され、又は実施されるものとすることができる。
【００４１】
これらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータ可読メモリに格納された命令が流れ図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定される機能／行為を実施する命令手段を含む製造品を作るように、特定の形で機能するようにコンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置に指示することのできるコンピュータ可読メモリに格納することもできる。
【００４２】
コンピュータプログラム命令を、コンピュータ又は他のプログラマブル装置で実行される命令が流れ図及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定される機能／行為を実施するステップを提供するようにコンピュータ実施されるプロセスを作るために、一連の動作ステップをコンピュータ又は他のプログラマブル装置で実行させるために、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置にロードすることもできる。ブロックで注記された機能／行為が、動作の例示において注記された順序から外れて発生し得る。例えば、連続して示された２つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、ブロックを、時々、伴う機能性／行為に依存して逆の順序で実行してもよい。図のいくつかは、通信の主方向を示すために通信経路上の矢印を含むが、通信を、図示された矢印と反対の方向で行うこともできる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態は、パネル内のエミッタストリングが空間的に順次の順序で点火される場合に、ディスプレイにまたがる顕著な「スイープ」又は「滝」が生じる場合があることの認識から生じる可能性がある。この効果は、パネルのリフレッシュ周波数とディスプレイの輝度を調整するのに使用されるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号のパルス幅変調周波数との間の差に関連するビート周波数で、より悪化する可能性がある。したがって、いくつかの実施形態は、空間的に非順次の点火順序を確立して、パネルにまたがる「スイープ」の形成を防ぐか減らす。照明パネルシステムは、パネル内のストリングを選択的に駆動するために制御信号を選択的に提供する制御システムを利用することができる。
【００４４】
いくつかの実施形態は、決定論的な形で点火順序を決定するのに点火論理を使用することができる。他の実施形態は、点火シーケンスを生成するシーケンスジェネレータを含むことができる。いくつかの実施形態は、時間的に分散した形でエミッタストリングに電力を供給するように構成された多相電源を含むことができる。いくつかの実施形態は、ディスプレイコントローラから同期化する信号を受け取ることを含んでいる。さらに、いくつかの実施形態では、ストリングの後続点火を、以前に点火されたストリングの位置及び／又は主波長によって決定することができる。この形で、顕著な「スイープ」効果を減らすことができる。
【００４５】
図１は、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法の概要を示すブロック図である。ソリッドステート照明パネル１０２を、照明パネル１０２内の発光デバイスに電流を供給するように構成された電流ドライバ１０４によって駆動することができる。ディスプレイの制御は、電流ドライバ１０４によって供給される電流を制御することによって達成することができ、この電流は、コントローラ１０６によって生成される制御信号に応答する。コントローラ１０６は、カラーマネジメントユニット１０８と共に、電流ドライバ１０４の制御信号を生成するのに必要な処理タスクを実行することができる。カラーマネジメントユニット１０８及び／又はコントローラ１０６は、例えば、所望のディスプレイ性能を達成するために、ディスプレイ性能フィードバックセンサ１１０及びユーザ入力１１２からの性能データを使用することができる。
【００４６】
図２は、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの正面図である。照明パネル２００は、ソリッドステート照明デバイス２０６の複数のストリング２０４を含んでいる。ストリング２０４の文脈で述べるが、本明細書のシステム及び方法の実施形態は、ストリングとして配置されてはいないソリッドステート照明デバイス２０６のモジュール及び／又はモジュールのグループの点火を含むことができる。いくつかの実施形態では、ストリング２０４を、その中のソリッドステート照明デバイス２０６の間の電気的関係及び／又は空間的関係によって定義（ｄｅｆｉｎｅ；規定）することができる。ストリング２０４を、一般に、第１エッジ２１０から第２エッジ２１２へ第１方向２１４でパネル２００に跨って延びるように配置することができる。ストリング２０４を、第２方向２１６に沿って間隔をおいて位置決めすることができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、ストリング２０４を、互いに実質的に平行に位置決めすることができる。いくつかの他の実施形態では、第１方向２１４を、第２方向２１６に実質的に直交とすることができる。ストリング２０４は、電力源への電気接続をもたらす電気接続コンポーネント２０８を含むことができる。いくつかの実施形態では、ソリッドステート照明デバイス２０６は、各ストリング２０４を形成するために電気的に直列の構成で接続される。電気的に直列の構成は、アレイストリング内のソリッドステート照明デバイスを、電流調整を介して一緒に制御することを可能にする。図示されてはいないが、いくつかの実施形態は、ストリング２０４又はその諸部分が、ストリング２０４を例えば電圧調整を介して制御できる電気的に並列の構成で接続されたソリッドステート照明デバイス２０６を有することを含むことができる。
【００４８】
図３は、本発明のいくつかの実施形態による照明バーを有するソリッドステート照明パネルの正面図である。いくつかの実施形態では、バー３０２は、第１方向３１４でパネル３００に跨って延びることができ、第２方向３１６で互いに近接して配置され得る。各バー３０２は、例えば、直列に接続され得る、ソリッドステート照明デバイス３０６の１つ又は複数のストリング３０４を含むことができる。ストリング３０４は、電力源への電気接続をもたらす電気接続コンポーネント３０８を含むことができる。電力源は、ストリングの構成に依存して、電流制御及び／又は電圧制御とすることができる。いくつかの実施形態のソリッドステート照明パネルは、垂直に配位され、及び／又はさまざまな行列構成で配置されるバー３０２を含むことができる。さらに、バーを、同一のパネル３００内で異なるサイズ及び／又は形状の組合せで構成することができる。
【００４９】
図４は、本発明のいくつかの実施形態による図３に示された照明バーの正面図である。いくつかの実施形態では、バー（ｂａｒ）４０２は、それぞれが複数のソリッドステート照明デバイス４０６Ａ乃至４０６Ｃを含むことができる複数のストリング４０４Ａ乃至４０４Ｃを含むことができる。各ストリング４０４を、実質的に同一になるように構成することができ、あるいは、各ストリングが、１つ又は複数の形で異なるものとすることができる。いくつかの実施形態では、各ストリング４０４Ａ乃至４０４Ｃは、異なる主波長で光を発するソリッドステート照明デバイス４０６Ａ乃至４０６Ｃを含んでいる。例えば、ソリッドステート照明デバイス４０６Ａを、全般的に色赤に対応する主波長を有する光を発するように構成することができる。同様にソリッドステート照明デバイス４０６Ｂ及び４０６Ｃを、それぞれ色緑及び青に対応する主波長を有する光を発するように構成することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態のバー４０２は、異なる色のソリッドステート照明デバイス４０６を有する１つ及び／又は複数のストリング４０４を含むことができる。例えば、バー４０２は、赤ソリッドステート照明デバイスを有する少なくとも１つのストリング４０４と、緑ソリッドステート照明デバイスを有する少なくとも１つのストリング４０４と、青ソリッドステート照明デバイスを有する少なくとも１つのストリング４０４とを含むことができる。この形で、各ストリングに供給される電流の量及び／又はデューティサイクルを選択的に制御することによって、バーによって放たれる光の色相及び／又は輝度を制御することができる。ストリング４０４Ａ乃至４０４Ｃを、互いと独立に又はバー４０２に対応するグループとして制御することができる。異なる主波長を有する光を発するように構成されたソリッドステート照明デバイスを参照して述べるが、本明細書のシステム及び方法を、単一の主波長で光を発するように構成されたソリッドステート照明デバイスを使用するシステムで利用することもできる。さらに、システムなどは、エネルギを与えられた時に複数波長を有する光を発し、かつ／又は例えば蛍光体コーティングされた青ＬＥＤなど、他の形で広いスペクトルの光を発する蛍光体を含むソリッドステートＬＥＤを使用することができる。
【００５１】
図５は、本発明のいくつかの実施形態による照明タイルを示すブロック図である。複数の照明タイル（ｔｉｌｅ）５０２を接続して、バーを形成することができる。照明タイル５０２は、それぞれが複数の発光クラスタ５０６を含むストリングの第１グループ５０４及びストリングの第２グループ５０５を含むことができる。
【００５２】
図６は、本発明のいくつかの実施形態による発光クラスタを示すブロック図である。図６に示されているように、発光クラスタ５０６は、複数のソリッドステート光エミッタ５０８Ａ乃至５０８Ｄを含むことができる。ソリッドステート光エミッタ５０８Ａ〜Ｄは、それぞれ、異なる主波長で光を発することができる。例えば、ソリッドステートエミッタクラスタ５０６は、赤エミッタ５０８Ａ、第１緑エミッタ５０８Ｂ、第２緑エミッタ５０８Ｃ、及び青エミッタ５０８Ｄを含むことができる。他の色のエミッタ及び／又は色組合せを使用することができる。
【００５３】
図５に示されているように、電流を、接点５１０を介してストリングに送ることができる。例えば、ストリングの第１グループのいずれか１つ又は複数を、第１グループ供給電流接点５１２及び第１グループ戻り電流接点５１３を介して点火することができる。同様に、ストリングの第２グループ５０５のうちの任意の１つ又は複数を、第２グループ供給電流接点５１５及び第２グループ戻り電流接点５１４を介して点火することができる。
【００５４】
図７は、本発明のいくつかの実施形態による図５に示された照明タイルを示す概略図である。照明タイル５０２は、それぞれ対応する電流供給接点５１２Ａ〜Ｄ及び対応する電流戻り接点５１３Ａ乃至５１３Ｄを有するストリングの第１グループ５０４Ａ乃至５０４Ｄを含んでいる。各ストリング５０４は、主波長の光を発するように構成されたソリッドステート発光デバイス５０８を含むことができる。例えば、ストリング５０４Ａは、赤エミッタ５０８Ａを含むことができる。他のストリングは、異なる主波長又は色で光を発するように構成されたエミッタを含むことができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、ストリングのグループ５０４は、赤エミッタ５０８Ａを有する１つ又は複数のストリング、緑エミッタ５０８Ｂ、５０８Ｃを有する１つ又は複数のストリング、及び青エミッタ５０８Ｄを有する１つ又は複数のストリングを含むことができる。いくつかの実施形態では、ストリングの第１グループ５０４を、ストリングの第２グループ５０５のエミッタストリング陰極５１４と同一の側のバー５０２のエミッタストリング陽極５１２を含むように構成することができる。
【００５６】
図８は、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。制御システム８００は、ソリッドステート照明パネル８１０内の複数のソリッドステート照明デバイスをそれに応答して駆動する電流ドライバ８０８又は他のタイプの電力供給回路に制御信号を選択的に供給する。制御システム８００は、複数のストリングの点火順序を決定できる点火論理（ｆｉｒｉｎｇ  ｌｏｇｉｃ）８０２を含むことができる。点火順序は、ソリッドステート照明デバイスの個々のストリング及び／又はソリッドステート照明デバイスのストリングのグループが電流を供給される順序を決定することができる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、点火順序は、ストリングが電源の単一相内で点火される順序を決定することができる。単一相の文脈で、連続して点火されるストリングの点火の間の時間遅延は、例えば、数マイクロ秒程度とすることができる。いくつかの実施形態では、点火順序は、多相電源の異なる相から電力を供給されるストリングの点火順序を決定することができる。多相の文脈で、連続する電源相を使用するストリングの点火の間の時間遅延を、例えばミリ秒程度とすることができる。
【００５８】
ストリングを通って駆動される電流を制御する１つの一般的な方法が、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式である。ＰＷＭ方式は、ソリッドステートランプをフル電流「ＯＮ」状態とそれに続く０電流「ＯＦＦ」状態に交互にパルス駆動する。ストリングの出力は、デューティサイクルを変更することによって制御することができ、このデューティサイクルは、ストリングが「ＯＮ」状態に置かれるサイクルのパーセンテージである。
【００５９】
いくつかの実施形態では、点火論理８０２は、空間的に非順次の点火順序を生成できるルールベースの論理を含むことができる。例えば、このルールベースの論理は、第１ストリングの後に点火される第２ストリングがパネル８１０内で第１ストリングに近接しないというルールを含むことができる。いくつかの実施形態では、ルールを、第１及び第２のストリングを同時に点火でき、かつ、第１及び第２のストリングが互いに近接しないこととすることができる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、ソリッドステート照明パネル８１０は、上述した図３に示すように、第１方向でパネルにまたがって延びることができ、実質的に平行の配置で互いに近接して配置され得る、複数のバーを含むこともできる。点火順序は、ストリングが含まれるバーの位置に基づいて異なるストリングを点火するように動作することができる。例えば、点火順序を、各後に点火されるストリングがバー内で前に点火されたストリングの異なる側に位置するようにすることができる。例えば、第１、第２、及び第３のストリングが順次点火される場合に、第２ストリングを、第１ストリングの下のバー内とすることができ、第３ストリングを、第２ストリングの上のバー内とすることができる。
【００６１】
いくつかの実施形態のパネル８１０は、異なる主波長の光を発するソリッドステート照明デバイスを含む、ストリングの異なる部分を含むことができる。いくつかの実施形態は、バーのそれぞれの各主波長の少なくとも１つのストリングを含む。第１主波長のストリングを、点火順序で点火することができ、その後、第２主波長のストリングを、点火順序で点火することができる。点火順序は、ストリングの諸部分のそれぞれについて繰り返すことができる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、第１主波長のストリングを、第２主波長のストリングと同時に点火することができる。第１波長及び第２波長のストリングが順次点火される場合に、点火順序を使用して、第１バーの位置に基づいて第２バーの位置を決定することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態の点火論理は、点火順序を生成するのにランダム論理を使用することもできる。このランダム論理は、バー上のストリングの一部又はすべてが同時に点火されるバーに関して適用することができ、点火されるバーは、ランダム論理を使用して決定される。例えば、９個のバーを有するパネル８１０で、ランダム論理によって決定される最初に点火されるバーを、上から下にカウントして、バー番号３とすることができる。２番目に点火されるバーは、残りのバー１、２、及び４から９からランダムに選択され得る。ランダム論理が、第２の点火についてバー番号６を選択する場合に、３番目に点火されるバーは、残りのバー１、２、４、５、及び７から９からランダムに選択される。同様に、ランダム論理を、個々のストリングに適用することができる。
【００６４】
いくつかの実施形態は、ディスプレイ性能情報を制御システム８００に提供できるフィードバック信号を生成する手段をも含むことができる。この手段は、とりわけ温度センサ及び色センサなどの性能センサを含むことができる。
【００６５】
図９は、本発明の他の実施形態によるソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。ソリッドステート照明デバイスの複数のストリングを含むソリッドステート照明パネル９１０を制御するシステム９００は、パネル９１０内の複数のストリングを点火する第１シーケンスを生成できるシーケンスジェネレータ９０２を含むことができる。点火シーケンスは、電流ドライバ９０８に制御信号を供給できるコントローラ９０４によって受け取られる。電流ドライバ９０８は、パネル９１０内の複数のストリングに電流を選択的に供給することができる。
【００６６】
シーケンスジェネレータ９０２は、以前に点火されたストリングの位置に基づいて後に点火されるストリングの位置及び／又はアイデンティティを決定する決定論的アルゴリズムを含むことができる。いくつかの実施形態では、決定論的アルゴリズムは、次に点火すべきストリングを選択するために、複数の以前に点火されたストリングの位置を使用することができる。いくつかの実施形態のシーケンスジェネレータ９０２は、第１の点火されるストリングが第１主波長で光を発するソリッドステート照明デバイスを含み、第２の点火されるストリングが第２主波長で光を発するソリッドステート照明デバイスを含む、シーケンスを生成することができる。他の実施形態は、異なる主波長で光を発するソリッドステート照明デバイスを有する複数のストリングを同時に点火することができる。シーケンスジェネレータ９０２は、位置及び／又は主波長に基づくランダムシーケンスでストリングを点火することができるランダム点火シーケンスを生成することもできる。
【００６７】
このシステムは、バーが第１方向でパネルにまたがって延び、第２方向で互いに近接して位置決めされるように、ストリングの部分をそれぞれが含む複数のバーを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１方向及び第２方向は、実質的に直交とすることができる。点火シーケンスは、一時に１つのバーでのストリングの部分の同時点火を引き起こすことができる。点火シーケンスは、あるバーの１つ又は複数のストリング及び別のバーの１つ又は複数のストリングでの同時点火を引き起こすこともできる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、同時に点火されるストリングは、複数の主波長で光を発するソリッドステート照明デバイスを含むことができる。例えば、第１ストリングは、第１主波長で光を発することができ、第２ストリングは、第２主波長で光を発することができる。さらに、単一のストリングが、異なる主波長で光を発する異なるソリッドステート照明デバイスを含むことができる。
【００６９】
図１０は、本発明のいくつかの実施形態による複数相電源を使用してソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。制御システム１０００は、ソリッドステート照明パネル１０１０内の複数のソリッドステート照明デバイスストリング１０１２をそれに応答して駆動する電流ドライバ１００８又は他のタイプの電力源回路に制御信号を選択的に供給する。制御システム１０００は、複数のストリングの点火順序を決定できる点火論理１００２を含むことができる。いくつかの実施形態では、点火論理１００２は、空間的に非順次の点火順序を生成できるルールベースの論理を含むことができる。いくつかの実施形態では、点火論理１００２は、空間的に順次の点火順序を含むことができる。
【００７０】
電流ドライバ１００８は、例えば、Ｎ個の異なる電力相に対応する複数の相ドライバ１０１４を含むことができる。相ドライバ１０１４のそれぞれは、その相に対応する１つ又は複数の異なるストリング１０１２に電力を供給するように構成される。例えば、ソリッドステート照明パネル１０１０は、９個の異なる相ドライバ１０１４によって電力を供給される２７個のストリングを含むことができる。この形で、各相ドライバ１０１４は、３つの相ストリング１０１２に電力を供給することができる。各相グループ内のストリング１０１２の点火順序は、空間的に非順次になるように構成することができる。さらに、どのストリング１０１２が各相グループに含まれるのかに関する判定を、空間的に非順次とすることもできる。
【００７１】
複数の相を提供することによって、各相ドライバ１０１４を、例えば、点火論理によって決定されるものなど、期間内の異なる時に点火を開始するように構成することができる。この形で、ストリング１０１２の点火を、各期間内でより均一な形で実行することができる。複数の相ドライバ１０１４を使用して異なるストリング１０１２の点火を時間的に移動することによって、ピーク動的電力負荷を減らすことができ、これは、電力変調を減らすことができる。電力変調を減らすことは、システム内の他の電気構成要素、例えば、ディスプレイ内のＬＣＤディスプレイなどの性能一貫性を高めることができる。例えば、ピークツーピーク電力負荷変化の大きさ及び持続時間の縮小は、それから生じるＬＣＤディスプレイドライバ内の減らされた出力差をもたらすことができる。
【００７２】
例えば、電磁干渉（ＥＭＩ）の削減、無線干渉（ＲＦＩ）の削減、及び／又は電源出力フィルタのサイズを減らすことによって達成できるシステム回路応答の向上を含む、さらなる利益を実現することもできる。電力送出での大きい逸脱に関連するＥＭＩ／ＲＦＩの大きいバーストが、他のシステムコンポーネントのより高い感受性要件をもたらす可能性があるので、ＥＭＩ／ＲＦＩの削減は、有利である可能性がある。さらに、ストリングあたりの相の品質が高まるにつれて、相あたりの電流が減り、これは、ＥＭＩをさらに減らすことができる。
【００７３】
図１１Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、単一相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。図１１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、単一相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１１Ａに対応するグラフを示す図である。
【００７４】
タイミング図１１００は、ストリンググループ１１１０対時間１１２０をプロットしたものであり、時間は、例えば、交流（ＡＣ）電力系のサイクルに対応することができる期間Ｔ０及びＴ１に分割される。例えば、６０Ｈｚ電力系では、各期間が、約１６．６７ミリ秒である。ストリンググループ１１１０は、ソリッドステート光エミッタの１つ又は複数のストリングを含むことができる。
【００７５】
単一相電源を使用して駆動される時に、ストリンググループ１１１０は、期間の始めの近くで点火を開始する。各ストリンググループ１１１０は、その特定のストリンググループ１１１０について決定されるデューティサイクルに依存して、異なる時に点火を停止することができる。例えば、第１ストリンググループ１１１２が、５０％のデューティサイクルを有する場合があり、これは、ストリンググループ１１１２が、期間の長さの約５０％の間だけ駆動されることを意味する。同様に、第２ストリンググループ１１１４は、６０％のデューティサイクルを有することができ、第３ストリンググループ１１１６は、３０％のデューティサイクルを有することができる。
【００７６】
図１１Ｂを参照すると、時間に対して最大電力のパーセンテージがプロットされているが、電力負荷は、ストリンググループ１１１０のすべてが期間の始め付近の時刻ｔ１に点火する時に、最大値の１００％である。時刻ｔ２に、第３ストリング１１１６がオフに切り替わり、これが、電力負荷を最大値の６６．７％に減らす。時刻ｔ３に、第２ストリング１１１４がオフに切り替わり、これが、電力負荷を最大値の３３．３％に減らし、時刻ｔ４に、第１ストリング１１１２がオフに切り替わり、これが、電力負荷を０に下げる。この形で、動的電力負荷は、各期間に０％と１００％の間でサイクルする。さらに、電力負荷の高い値及び低い値の持続時間は、それぞれ期間の大きい部分なので、フィルタリングを介して動的電力負荷を改善する試みは、電源応答に関して悪い結果を有する場合がある。例示のために、ストリングが同一の量の電力を消費すると仮定するが、これは、一般にはそうでない場合がある。例えば、赤ストリングが、青ストリングより多くの電力を消費する場合があり、青ストリングが、緑ストリングより多くの又はより少ない電力を消費する場合がある。
【００７７】
図１２Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。図１２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１２Ａに対応するグラフを示す図である。
【００７８】
タイミング図１２００は、時間１２２０に対してストリンググループ１２１０をプロットし、時間１２２０は、期間Ｔ及びその倍数に分割される。ストリンググループ１２１０は、ソリッドステート光エミッタの１つ又は複数のストリングを含むことができる。３つの相及びストリンググループとして図示されているが、複数相実施形態は、２個からストリングの個数及び／又はエミッタの個数までの任意の個数の相を含むことができる。
【００７９】
複数相又は多相の電源を使用して駆動される時に、ストリンググループ１２１０は、期間Ｔ全体を通じて所定の時に点火を開始し、動的電力負荷を、電力負荷の一部を期間のより後の部分にシフトすることによって減らせるようになっている。上で図１１Ａに関して述べたストリンググループとは対照的に、ストリンググループ１２１０を、異なる時に開始して、すべてのストリンググループが期間の第１部分中に点火されるケースを除去することができる。例えば、３つのストリング及び／又はストリングのグループの場合に、期間Ｔを、３つの実質的に等しい部分に副分割することができる。例えば、第１ストリンググループ１２１２を、５０％デューティサイクルで動作し、期間０の始め付近で点火するように構成することができる。同様に、第２ストリンググループ１２１４を、Ｔ／３時間単位の後に６０％デューティサイクルで点火するように構成することができ、第３ストリンググループ１２１６を、期間内の２Ｔ／３時間単位の後に４５％デューティサイクルで点火するように構成することができる。したがって、第１ストリンググループ１２１２は、期間の最初の１／３の始めに点火し、第２ストリンググループ１２１４は、期間の第２の１／３の始めに点火し、第３ストリンググループ１２１６は、期間の最後の１／３の始めに点火する。このパターンは、各ストリングが各期間中に所定の時に点火するように、各後続期間について継続される。
【００８０】
図１２Ｂを参照すると、時間に対して単一相最大電力のパーセンテージがプロットされているが、電力負荷は、第１ストリンググループ１２１２が期間の始め付近の時刻ｔ１に点火する時に３３．３％である。時刻ｔ２に、第２ストリンググループ１２１４が点火を開始し、これが電力負荷を６６．７％に高める。時刻ｔ３に、第１ストリンググループ１２１２がオフに切り替わり、これが電力負荷を３３．３％に下げる。時刻ｔ４に、第３ストリンググループ１２１６が点火し、これが、この期間の終りの近くまで電力負荷を６６．７％に高め、この期間の終りの近くでは、第２ストリンググループ１２１４がオフに切り替わる。電力負荷は、次の期間で第１ストリンググループ１２１２が再びオンに切り替わるまで３３．３％で継続され、第１ストリンググループ１２１２がオンに切り替わることによって、電力負荷は６６．７％に戻って高まる。動的電力負荷は、各期間に単一相最大電力の３３．３％と６６．７％との間で変調する。ピークツーピーク動的負荷の大きさを減らすことによって、キャパシタなどの電源フィルタの有効性を高めることができる。
【００８１】
すべてのストリンググループを同時に点火するのに必要な電力によって決定できる単一相最大電力の１００％に対して相対的に図示され、述べられたが、いくつかの実施形態では、最大電力負荷を、ある期間中の任意の点で点火されるストリンググループの最大個数に基づいて決定することができる。したがって、例えば、現在の例の動的電力負荷を、２つのストリンググループを同時に点火するのに必要な電力の量として決定することができる。この形で、動的電力負荷は、短い０％インターバルを伴って５０％から１００％まで変化することができ、この０％インターバルを、いくつかの実施形態では、そのインターバルの持続時間に基づいてフィルタリングして除くことができる。
【００８２】
図示されているように、このシステムは、それぞれが異なる相によって駆動される３つの異なるグループを利用するが、いくつかの実施形態では、システムは、例えば、２７個の異なるストリングを駆動するのに、例えば、９個の相を使用することができる。この形で、各ストリンググループは、３つのストリングを含むことができる。ストリングに対する相の比が高まり、１に近づくにつれて、動的電力負荷がそれに対応して減る可能性があることを了解されたい。いくつかの実施形態では、多相電源を、空間的に非順次の点火順序と共に使用することができる。例示のために、ストリングが同一の量の電力を消費すると仮定するが、これは、一般にはそうでない場合がある。例えば、赤ストリングが、青ストリング及び／又は緑ストリングより多くの電力を消費する場合がある。
【００８３】
図１３Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法を示すタイミング図である。図１３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する、複数相電源を使用する制御システム及びその制御方法の動的電力負荷を示す、図１３Ａに対応するグラフを示す図である。
【００８４】
いくつかの実施形態は、ストリングあたり１つの相を設けることを含むことができる。例えば、それぞれタイミング図及び対応する動的電力負荷のグラフであり、ストリングごとに１つの相を有する複数相電源を使用するシステム及び方法を示す、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照する。例えば、ディスプレイは、それぞれを異なるデューティサイクル１３１２で点火できるソリッドステート光エミッタの９個のストリング１３１０を含むことができる。９個の異なるストリング１３１０のそれぞれについて１つの相ドライバを含むことのできる電源を含めることができる。この形で、各ストリングを、他のストリングと独立に点火することができる。例えば、ストリング１３１０のそれぞれは、異なるタイムインターバル１３２０で点火を開始し、終了することができる。この形で、図１３Ｂのグラフに示された動的電力負荷は、減らされたダイナミックレンジを実現することができる。
【００８５】
各相は、異なる時に開始し、終了することができ、各ストリングは、異なる負荷率で駆動され得る。いくつかの実施形態では、相を、異なる相の個数に応答して時間的に分離することができる。例えば、各サイクルが、Ｔ秒の期間を有し、９つの相がある場合には、各連続する相の間の遅延を、Ｔ／９秒とすることができる。９つの層のそれぞれの２つの連続する期間を、動作中の結果の動的電力負荷を示すために図示する。例えば、図１３Ａに示された点火方式では、電力負荷は、約６７％の平均値の周囲で実質的に均等に分布し、平均値から±１１％逸脱する。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ストリングの点火のタイミングを、アルゴリズム的に決定することができ、システムの状態に応じて動的に調整することができる。アルゴリズム内の異なる変数及び／又は異なるアルゴリズムを、要求される光出力のさまざまなレベル及び／又は色相で使用することができる。例えば、特定のアルゴリズム及び／又は変数のセットを使用して、ソリッドステート照明パネルが最小出力構成である時のストリングの点火のタイミングを決定することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、多数のストリング及び／又は相を含む場合がある。例えば、ディスプレイは、９つの相によって駆動されるように構成された２７個のストリングを含む場合がある。いくつかの実施形態では、２７個のストリングのディスプレイを、２７個の相によって駆動することができる。例示のために、ストリングが同一の量の電力を消費すると仮定するが、これは、一般にはそうでない場合がある。
【００８７】
図１４は、本発明の他の実施形態によるＬＣＤディスプレイと同期化されたソリッドステート照明パネルの制御システム及びその制御方法を示すブロック図である。ディスプレイデバイス１４００は、ＬＣＤコントローラ１４３０によって制御される液晶シャッタの２次元配置を含むＬＣＤパネル１４１０を含むことができる。ＬＣＤコントローラ１４３０は、異なる色のピクセルに対応するＬＣＤシャッタのオン／オフ値を変更することによって出力イメージ１４６０を制御することができる。出力イメージ１４６０は、通常は、動的な内容を含むことができるので、ＬＣＤコントローラ１４３０は、所定のリフレッシュレートでピクセルをリフレッシュするように構成され得る。
【００８８】
ＬＣＤパネル１４１０は、出力イメージ１４６０を制御するのに動的光透過に頼り、したがって、ディスプレイデバイス１４００は、ＬＣＤパネル１４１０のシャッタを介して選択的に透過される光を提供するように構成されたソリッドステートバックライトパネル１４２０をも含むことができる。ソリッドステートバックライトパネル１４２０は、所望の色相及び／又は光度を達成するように制御できるソリッドステート光エミッタの複数のストリングを含むことができる。ストリングの出力の変更は、例えば、バックライトコントローラ１４４０によって制御できる、期間の一部の間にストリングを点火することによって達成することができる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、ＬＣＤコントローラ１４３０のリフレッシュレートを、ＬＣＤコントローラからバックライトコントローラ１４４０に同期化する信号を送ることによって、ソリッドステートバックライトパネル１４２０の点火と同期化することができる。この形で、異なる周波数で動作する同期化されないプロセスの干渉に起因する望まれない影響を、減らすことができる。同期化されたディスプレイ及びバックライティングを、単一相電源システム及び／又は多相電源システムと共に使用することができる。さらに、同期化を、空間的に非順次の点火順序と共に使用することができる。
【００９０】
図１５は、本発明の他の実施形態によるＬＣＤディスプレイと同期化されたソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するための図である。ＬＣＤパネル１５１０は、ディスプレイコントローラ１５３０によって制御され、ディスプレイコントローラ１５３０は、ＬＣＤパネル１５１０内のピクセルを所定のリフレッシュレートでリフレッシュする。ソリッドステートバックライティングパネル１５２０をも、ＬＣＤパネル１５１０を介して照明を提供するために含めることができる。ソリッドステートバックライティングパネル１５２０を、バックライトコントローラ１５４０によって制御することができ、バックライトコントローラ１５４０は、電流ドライバ１５６０を使用してソリッドステート光エミッタの複数のストリングを駆動することができる。ソリッドステートバックライティングパネル１５２０の出力を、期間の特定の部分の間にエミッタを点火することによって制御することができる。ディスプレイコントローラ１５３０は、ストリングの点火レートがＬＣＤディスプレイ１５１０のリフレッシュレートに対応するように、バックライトコントローラ１５４０に同期化する信号１５５０を送ることができる。この形で、ＬＣＤディスプレイ１５１０とソリッドステートバックライティングパネル１５２０とのリフレッシュレートの間の干渉からの視覚的影響を減らすことができる。
【００９１】
図１６は、本発明のいくつかの実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。動作１６００は、ソリッドステート照明パネル内のストリングに空間的に非順次の点火順序で駆動電流を供給すること（ブロック１６１０）を含む。空間的に非順次の点火順序は、例えば、ランダムに生成された点火順序又は決定論的点火順序を使用して達成することができる。決定論的点火順序は、ルールベースとすることができ、後に点火されるストリングと前に点火されるストリングとの間の方向関係が各点火に伴って交番するようにするルールなどのルールを使用することができる。そのような実施形態は、順次及び／又は同時に点火されるストリングの間のバー及び／又はストリングの最小個数を定義するルールを含むことができる。実施形態は、順次及び／又は同時に点火されるストリングが近接しない及び／又は非近接バーに含まれるというルールを含めることもできる。
【００９２】
図１７は、本発明の他の実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。動作１７００は、パネル内に配置されたソリッドステート照明デバイスのストリングに空間的に非順次の点火順序で駆動電流を供給すること（ブロック１７１０）を含んでいる。第１ストリング及び第２ストリングの点火順序を決定する（ブロック１７２０）。点火順序は、ストリングが電流を供給される順序を決定する。第２ストリングを、第１ストリングの位置に基づいて定義する（ブロック１７３０）。第１ストリングの位置に基づいて第２ストリングを定義することによって、空間的に非順次の点火順序を達成することができる。
【００９３】
いくつかの実施形態では、第２ストリングを、第１ストリングに近接しないストリング及び／又は第１ストリングを含むバーに近接しないバーに含まれるストリングを選択することによって定義することができる。第２ストリングを、第１ストリングと第２ストリングとの間に最小限の量のストリング及び／又はバーがあるようにストリングを選択することによって定義することもできる。第３ストリングを、第１ストリング及び第２ストリングの位置に基づいて定義することもできる。例えば、第２ストリングが、第１ストリングに対して相対的に第１方向にある場合に、第３ストリングは、第２ストリングに対して相対的に第２方向になるように選択される。
【００９４】
図１８は、本発明のさらなる実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。動作１８００は、ソリッドステート照明パネル内のソリッドステート照明デバイスのストリングに空間的に非順次の点火順序で駆動電流を供給すること（ブロック１８１０）を含んでいる。この動作は、パネルの第１エッジからパネルの第２エッジまで延びる複数のバー上のストリングをグループ化すること（ブロック１８２０）をも含むことができる。第１エッジ及び第２エッジは、長方形幾何形状で構成されたパネル内で互いに対向するものとすることができる。バーを、互いに近接して配置することができ、いくつかの実施形態では互いに実質的に平行にすることができる。いくつかの実施形態は、バーのうちの同一のバーに含まれるストリングの部分に電流を同時に供給することを含んでいる。実施形態は、バーのうちの複数に配置されたストリングに電流を同時に供給することをも含むことができる。いくつかの実施形態では、乱数を生成することができ、値を各バーに割り当てることができ、電流を、乱数に対応する値を有するバー内のストリングに同時に供給することができる。
【００９５】
図１９は、本発明のさらなる実施形態によるソリッドステート照明パネルを制御する動作を説明するためのフローチャートを示す図である。動作１９００は、ソリッドステート照明パネル内のソリッドステート照明デバイスのストリングに空間的に非順次の点火順序で駆動電流を供給すること（ブロック１９１０）を含んでいる。この動作は、第１主波長の光を発するソリッドステート照明デバイスを有するストリングに点火順序で電流を供給すること（ブロック１９２０）をも含むことができる。実施形態は、第２主波長の光を発するソリッドステート照明デバイスを有するストリングに点火順序で電流を供給すること（ブロック１９３０）をも含むことができる。この形では、第１波長のストリングが順番に点火され、その後、第２波長のストリングが、順番に点火される。
【００９６】
図２０は、本発明のいくつかの実施形態による例示的なストリング点火シーケンスを表に示した図である。表２０００は、９つのパネル位置のそれぞれに３つの異なる色又は波長のストリングを有するソリッドステート照明パネルのシーケンスに対応する。パネル位置は、いくつかの実施形態ではバーとすることができるが、ストリング番号（列２０３０）として指定され、各ストリングの色が指定される（列２０１０）。点火シーケンス（列２０２０）は、各ストリングの、点火のシーケンス内の位置を示す。各ストリングの空間デルタ値は、現在のストリングとシーケンス内で最後に点火されたストリングとの間の位置の個数をリストし、ストリングごとにリストされる（列２０４０）。
【００９７】
このシーケンスは、例えば、各色のストリングが、順次グループとして点火されることと、ある色グループが、別の色グループの後に点火されることとをもたらす。例えば、赤ストリングのすべてが、位置ベースのシーケンスで点火され、その後、緑ストリングのすべてが、そのシーケンスで点火され、その後、青ストリングのすべてが、そのシーケンスで点火される。空間デルタ列２０４０の値のどれもが３未満ではないので、前に点火されたストリングから３位置より近くにある点火されるストリングがないことに留意されたい。さらに、各色グループ内で、空間デルタが正の値と負の値との間で交番するので、点火される各ストリングは、前に点火されたストリングに対して相対的に、前に点火されたストリングとその前のストリングとの間の方向とは異なる方向に配置される。
【００９８】
いくつかの実施形態を、ＬＣＤバックライトに関して説明したが、本発明の実施形態を、一般的な照明など、他の目的に使用することができる。図面及び明細書では、本発明の通常の実施形態が開示され、特定の用語が使用されたが、これらは、包括的及び説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されたものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されている。
【図１】
0005631202.tif 000002
【図２】
0005631202.tif 000003
【図３】
0005631202.tif 000004
【図４】
0005631202.tif 000005
【図５】
0005631202.tif 000006
【図６】
0005631202.tif 000007
【図７】
0005631202.tif 000008
【図８】
0005631202.tif 000009
【図９】
0005631202.tif 000010
【図１０】
0005631202.tif 000011
【図１１Ａ】
0005631202.tif 000012
【図１１Ｂ】
0005631202.tif 000013
【図１２Ａ】
0005631202.tif 000014
【図１２Ｂ】
0005631202.tif 000015
【図１３Ａ】
0005631202.tif 000016
【図１３Ｂ】
0005631202.tif 000017
【図１４】
0005631202.tif 000018
【図１５】
0005631202.tif 000019
【図１６】
0005631202.tif 000020
【図１７】
0005631202.tif 000021
【図１８】
0005631202.tif 000022
【図１９】
0005631202.tif 000023
【図２０】
0005631202.tif 000024