(57)【要約】  一または複数の発光デバイスを動作するためのシステムおよび方法が開示される。一例では、一以上の発光デバイスからフィードバック信号を受信する誤差増幅器に入力される基準電圧は、一以上の発光デバイスを駆動するスイッチングレギュレータの起動を加速するために、起動中、一以上の発光デバイスの要求された放射照度とは無関係に第１の高電圧に調整される。結果として、スイッチングレギュレータの出力が所望の電圧に達すると、基準電圧は、一以上の発光デバイスの所望の放射照度に基づいて調整される。【選択図】図１
2019515626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一以上の発光デバイスを動作させるための照明システムであって、
前記一以上の発光デバイスと、
前記一以上の発光デバイスと電気通信するレギュレータ出力を含むスイッチングレギュレータと、
第１の入力と、第２の入力と、パルス幅変調発生器を介して前記スイッチングレギュレータと電気通信する誤差出力とを含む誤差増幅器と、
前記照明システムの起動に応答して、前記誤差増幅器の前記第１の入力を第１の高電圧に調整する非一時的な命令を含むコントローラと、を含み、
前記第１の高電圧は、前記一以上の発光デバイスの所望の放射照度の電圧から独立していることを特徴とする１つ以上の発光デバイスを動作させるための照明システム。
【請求項２】
前記第１の高電圧は、前記一以上の発光デバイスの最大放射照度能力に基づいている請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記コントローラは、所望の電圧に達する前記スイッチングレギュレータの前記レギュレータ出力に応答して、前記誤差増幅器の前記第１の入力を前記第１の高電圧から第２の電圧に調整するための追加の命令を含み、
前記第２の電圧および前記所望の電圧は、前記一以上の発光デバイスの要求された出力に基づいている請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
前記第２の電圧は、前記第１の高電圧よりも小さい請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記第１の入力は、非反転入力であり、
前記第２の入力は、反転入力である、請求項１に記載の照明システム。
【請求項６】
前記誤差増幅器は、補償ネットワークを含み、
前記補償ネットワークは、少なくとも一つのコンデンサを含み、前記誤差増幅器の出力を前記第２の入力と結合する請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
前記第２の入力は、前記一以上の発光デバイスと電気通信し、前記一以上の発光デバイスからフィードバック電圧を受信する請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記照明システムのオン状態の間に、前記第１の入力が前記第１の高電圧から前記第２の電圧に調整された後、前記要求された出力の変化に応答して、前記変化に基づいて前記第１の入力における電圧を調整する追加の命令を含む請求項３に記載の照明システム。
【請求項９】
照明アレイを動作させる方法であって、
非起動状態から前記照明アレイの起動に応答して、前記照明アレイからフィードバック信号を受信する演算増幅器の非反転端子での基準電圧を第１の電圧に設定する工程と、
前記照明アレイを駆動するスイッチングレギュレータの出力電圧が、前記照明アレイの要求された出力に基づく閾値電圧に上昇するまで、前記非反転端子での前記基準電圧を前記第１の電圧に維持する工程と、を含み、
前記第１の電圧は、前記照明アレイの最大放射照度出力に基づいていることを特徴とする照明アレイを動作させる方法。
【請求項１０】
前記閾値電圧に達した前記スイッチングレギュレータの前記出力電圧に応答して、前記基準電圧を前記第１の電圧から第２の電圧に調整する工程をさらに含み、
前記第２の電圧は、前記照明アレイの前記要求された出力に基づく請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基準電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に調整する工程の後、前記照明アレイの前記要求された出力の変化に応答して、前記要求された変化に基づいて前記基準電圧を調整する工程をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記照明アレイを駆動する前記スイッチングレギュレータは、降圧レギュレータである請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記演算増幅器は、前記演算増幅器の出力と、反転端子との間の補償ネットワークに接続され、
前記補償ネットワークは、直列に結合された、少なくとも１つの抵抗器と、少なくとも１つのコンデンサとを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
第１の条件の間、一以上の発光デバイスがオフ状態からオン状態に命令されたとき、前記一以上の発光デバイスからフィードバック電圧を受信する誤差増幅器の基準電圧を第１の電圧に調整する工程と、
第２の条件の間、前記一以上の発光デバイスが前記オン状態で動作されたとき、前記一以上の発光デバイスの要求された出力に基づいて、記基準電圧を調整する工程と、を含み、
前記第１の電圧は、前記一以上の発光デバイスの最大放射照度出力に基づき、前記一以上の発光素子の前記要求された出力から独立していることを特徴とする１つ以上の発光デバイスを動作させるための方法。
【請求項１５】
前記第１の条件の間、所望の出力に達した前記一以上の発光デバイスを駆動する降圧段レギュレータの出力に応答して、前記基準電圧を前記第１の電圧から第２の電圧に調整する工程をさらに含み、
前記所望の出力および前記第２の電圧は、前記一以上の発光デバイスの前記要求された出力に基づいている請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の条件の間、閾値誤差出力に達した前記誤差増幅器の出力に応答して、前記基準電圧を前記第１の電圧から第２の電圧に調整する工程をさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記閾値誤差出力は、前記一以上の発光デバイスを駆動する降圧段レギュレータを動作させるパルス幅変調発生器の閾値デューティサイクルを命令するための誤差電圧に基づいており、
前記閾値デューティサイクルは、前記降圧段レギュレータを起動する継続期間に基づいており、
前記第２の電圧は、前記一以上の発光デバイスの前記要求された出力に基づいている請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の条件は、前記一以上の発光デバイスの前記要求された出力の変化をさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記降圧段レギュレータの前記出力は、電圧である請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記誤差増幅器は、前記フィードバック電圧を受信する前記誤差増幅器の反転入力と前記誤差増幅器の出力とを結合するフィードバックループ内に、一以上の抵抗と、一以上のコンデンサとを含み
前記基準電圧は、前記誤差増幅器の非反転入力に供給される請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１６年５月１３日に出願された、「スイッチングレギュレータの起動を加速するための方法およびシステム」と題された米国特許出願第１５／１５４，７４４号の優先権を主張する。その出願の全ての内容はここに挿入される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の放射照度および／または照度応答を制御するスイッチングレギュレータの起動時間を改善するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
固体照明デバイス（solid-state lighting devices）は、住宅用途および商業用途に多く用いられている。いくつかのタイプの固体照明デバイスは、レーザーダイオードおよび発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。紫外線（ＵＶ）固体照明デバイスは、感光性媒体（インク、接着剤、防腐剤を含むコーティング）を硬化させるために使用される。固体照明デバイスは、スイッチングレギュレータによって駆動する。
【０００４】
例えば、スイッチングレギュレータは、固体照明装置デバイスの要求された放射照度または照度出力に基づいて所望の電流を供給する。いくつかの固体照明システムは、フィードバック回路を含む。そのフィードバック回路は、固体デバイス（solid-state devices）から受信したフィードバック電圧と基準電圧との比較に基づいて、誤差電圧を出力する。誤差電圧は、スイッチングレギュレータの出力を調整するために使用される。典型的には、基準電圧は、固体デバイスの要求された出力に基づいて設定される。例えば、要求された出力がより低い場合、基準電圧はより低く、要求された出力が増加するにつれて、基準電圧は増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らは、そのようなアプローチの潜在的な問題を認識した。一例として、スイッチングレギュレータが所望の電流を達成するための起動時間は、固体照明デバイスの要求された出力に依存する。例えば、要求された出力がより大きい（例えば、１００％）場合、スイッチングレギュレータの起動時間はより短い（例えば、２ミリ秒）。しかしながら、要求された出力がより小さい（例えば、１０％）場合、スイッチングレギュレータの起動時間は長くなる（例えば、２０ミリ秒）。より小さい要求された出力での起動時間の遅延は、フィードバック回路内のコンデンサの充電時間の遅延によるものである。例えば、起動中、要求された出力がより小さい場合、基準電圧はより低く設定される。これは、フィードバック回路内のコンデンサが、より低い電流で関連する演算増幅器によって充電される原因となる。結果として、所望のレギュレータ出力を得るために、スイッチングレギュレータを起動するのに必要な誤差電圧を生成することは、より長い時間がかかる。したがって、スイッチングレギュレータの起動時間の遅延は、固体デバイスの要求された出力が小さくなるにつれて大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一例では、上述の問題は、１つ以上の発光デバイスを動作させるための照明システムによって対処される。その照明システムは、１つ以上の発光デバイスと、１つ以上の発光デバイスと電気通信するレギュレータ出力を含むスイッチングレギュレータと、第１の入力と、第２の入力と、誤差出力とを含む誤差増幅器と、コントローラとを含む。誤差出力は、パルス幅変調発生器を介して、スイッチングレギュレータと電気通信する。コントローラは、照明システムの起動に応答して、誤差増幅器の第１の入力を第１の高電圧に調整するための非一時的な命令を含む。このようにして、スイッチングレギュレータの起動時間の遅延を低減することができる。
【０００７】
一例として、照明システムがオフ状態からオン状態に切り替わると（すなわち、照明システムの起動中）、照明システムの誤差増幅器に入力される基準電圧は、照明システムの要求された出力とは独立した第１の高電圧（first higher voltage）に設定される。第１の高電圧は、照明システムの最大放射照度または照度能力（例えば、１００％放射照度）に基づく。誤差増幅器の基準電圧を第１の高電圧に設定することによって、誤差増幅器は、より高い電流でフィードバック回路内のコンデンサを強制的に充電する。その結果、誤差増幅器の出力がより速い速度で増加する。したがって、起動中、スイッチングレギュレータを起動するための所望の誤差電圧を生成する際の遅延が低減される。スイッチングレギュレータの所望の出力（照明システムの要求された出力に基づく所望の出力）を得ると、誤差増幅器の基準電圧は、照明システムの要求された出力に基づいて調整される。例えば、照明システムの要求された出力が１０％である場合、起動時に、基準電圧は第１の高電圧に設定される。第１の高電圧は、１００％の要求された出力に基づく。同時に、スイッチングレギュレータの出力がモニタされる。スイッチングレギュレータの出力が所望の出力に達したとき（所望の出力が要求された出力（すなわち１０％）に基づいている）、基準電圧は、第１の高電圧（１００％の出力に基づく）から、第２の電圧（１０％の要求された出力に基づく）に減少される。
【発明の効果】
【０００８】
このようにして、照明システムを駆動するスイッチングレギュレータの加速された起動は、照明システムの要求された出力とは無関係に達成される。
【０００９】
本発明の上記利点および他の利点ならびに特徴は、単独または添付の図面と関連させて以下の詳細な説明から容易に明らかになるであろう。
【００１０】
上記の概要は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で導入するために提供されることを理解されたい。クレームされた主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意味するものではなく、その範囲は、詳細な説明に続く特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求の範囲に記載の主題は、上記の欠点または本開示の任意の部分を解決する形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、照明システムの概略図を示す。
【００１２】
【図２】図２は、図１の照明システムのための例示的な調整システムの概略図を示す。
【図３】図３は、図１の照明システムのための例示的な調整システムの概略図を示す。
【００１３】
【図４】図４は、図１および図３に示される照明システムの誤差増幅器および関連する補償ネットワークの概略図を示す。
【００１４】
【図５】図５は、図１及び図３に示す照明システムの起動中の誤差増幅器の出力の変化を示す例示的なグラフを示す。
【００１５】
【図６】図６は、図１および図３に示す照明システムを動作させる例示的な方法を示す。照明システムを駆動するスイッチングレギュレータの加速された起動時間を提供する。
【００１６】
【図７】図７は、図４に示す誤差増幅器の基準電圧の調整例を示す。図１および図３に示す照明システムを駆動するスイッチングレギュレータの加速された起動を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書は、照明システムを駆動するスイッチングレギュレータの起動時間を改善するための照明システムに関する。図１は、照明システムの出力を制御するためのスイッチングレギュレータを含む照明システムの一例を示す。照明システムの第１の出力制御は、図２に示される例示的な回路に従って提供される。照明システムの第２の出力制御は、図３に示される例示的な回路にしたがって、スイッチングレギュレータおよび誤差増幅器によって提供される。誤差増幅器は、照明システムの出力を制御するためのスイッチングレギュレータに照明システムからのフィードバックを提供する。例示的な誤差増幅器回路は、図４に示すスイッチングレギュレータにフィードバックを提供する。図５は、照明システムの起動条件の間の図４の誤差増幅器の例示的な出力応答を示す。照明システムは、照明システムを駆動するスイッチングレギュレータの加速された起動を提供するために、図６の方法に従って動作する。図７は、本開示によるスイッチングレギュレータの起動を加速するための照明システムの例示的な動作シーケンスを示す。様々な電気回路図内のコンポーネント間に示される電気的相互接続は、例示的なデバイス間の電流経路を表す。
【００１８】
ここで、図１を参照すると、本明細書に記載のシステムおよび方法による光反応性システム１０のブロック図が示されている。この例では、光反応性システム１０は、照明サブシステム１００と、コントローラ１０８と、電源１０２と、冷却サブシステム１８とを備える。
【００１９】
照明サブシステム１００は、複数の発光デバイス１１０を含む。発光デバイス１１０は、例えば、ＬＥＤ装置である。複数の発光デバイス１１０のうちの選択されたものは、放射出力２４を提供するように実装されている。放射出力２４は、ワークピース２６に向けられる。戻り放射２８は、ワークピース２６から照明サブシステム１００に向けて戻される（例えば、放射出力２４の反射）。
【００２０】
放射出力２４は、カップリング光学系３０を介してワークピース２６に向けられる。カップリング光学系３０は、使用される場合には、様々に実装される。一例として、カップリング光学系は、放射出力２４を提供する発光デバイス１１０と、ワークピース２６との間に挿入された１つ以上の層、材料または他の構造を含む。一例として、カップリング光学系３０は、集収、集光、視準（コリメーション）、または放射出力２４の品質または有効量を高めるために、マイクロレンズアレイを含む。他の例として、カップリング光学系３０は、マイクロリフレクタアレイを含んでもよい。このようなマイクロリフレクタアレイを使用する場合、放射出力２４を提供する各半導体デバイスは、１対１ベースで、それぞれのマイクロリフレクタ内に配置される。
【００２１】
層、材料または他の構造のそれぞれは、選択された屈折率を有する。各屈折率を適切に選択することによって、放射出力２４（および／または戻り放射２８）の経路内の層、材料および他の構造間の界面における反射を選択的に制御する。一例として、ワークピース２６に対して半導体デバイス間に配置された選択された界面でこのような屈折率の差を制御することによって、その界面での反射は低減、除去または最小化される。そして、ワークピース２６への最終的な伝達のために、その界面で放射出力の伝達を増大させる。
【００２２】
カップリング光学系３０は、様々な目的のために使用される。例示目的は、とりわけ、半導体デバイス１１０を保護すること、冷却サブシステム１８に関連する冷却流体を保持すること、放射出力２４を収集、集光および／またはコリメートすること、戻り放射２８を収集、方向付けまたは拒否すること、または他の目的を含む。それらは、単独または組み合わせて含んでもよい。さらなる例として、光反応性システム１０は、特に、ワークピース２６に提供されるような放射出力２４の有効な品質または量を高めるために、カップリング光学系３０を使用する。
【００２３】
複数の発光デバイス１１０のうちの選択されたものは、コントローラ１０８にデータを提供するように、カップリング電子機器２２を介してコントローラ１０８に結合される。以下でさらに説明するように、コントローラ１０８は、例えば、カップリング電子機器２２を介して、そのようなデータ提供半導体デバイスを制御するように実装される。
【００２４】
コントローラ１０８は、電源１０２、および冷却サブシステム１８に接続され、それらを制御するように実装される。さらに、コントローラ１０８は、電源１０２および冷却サブシステム１８からデータを受信する。
【００２５】
電源１０２、冷却サブシステム１８、発光サブシステム１００のうちの１つまたは複数からコントローラ１０８によって受信されるデータは、様々なタイプのものである。一例として、データは、結合された半導体デバイス１１０に関連する１つ以上の特性の代表（representative）である。別の例として、データは、データを提供する各コンポーネント１２、１０２、１８に関連する１つまたは複数の特性の代表であってもよい。さらに別の例として、データは、ワークピース２６に関連する１つまたは複数の特性の代表（例えば、ワークピースに向けられた放射出力エネルギーまたはスペクトル成分の代表）であってもよい。さらに、データは、これらの特性のいくつかの組み合わせの代表であってもよい。
【００２６】
コントローラ１０８は、そのようなデータを受信すると、そのデータに応答するように実装される。例えば、そのようなコンポーネントからのそのようなデータに応答して、コントローラ１０８は、電源１０２、冷却サブシステム１８、および発光サブシステム１００（１つ以上の結合された半導体デバイスを含む）の１つまたは複数を制御するように実装される。一例として、発光サブシステム（光エネルギーがワークピースに関連する１つ以上の点で不十分であることを示す）からのデータに応答して、コントローラ１０８は、（ａ）１つ以上の半導体デバイス１１０に電流および／または電圧の電力供給を増大させる、（ｂ）冷却サブシステム１８を介して発光サブシステムの冷却を増大させる（例えば、特定の発光デバイスが冷却された場合に、より大きな放射出力を提供する）、（ｃ）電力がそのようなデバイスに供給される時間を増加させる、または（ｄ）上記の組み合わせ、のいずれかを実行するために実装される。
【００２７】
発光サブシステム１００の個々の半導体デバイス１１０（例えば、ＬＥＤデバイス）は、コントローラ１０８によって独立して制御される。例えば、コントローラ１０８は、異なる強度、波長などの光を放射する１つ以上の個別のＬＥＤデバイスの第２のグループを制御しながら、第１の強度、波長などの光を放射する１つ以上の個別のＬＥＤデバイスの第１のグループを制御する。１つ以上の個別のＬＥＤデバイスの第１のグループは、半導体デバイス１１０の同じアレイ内にあってもよく、半導体デバイス１１０の１以上のアレイからのものであってもよい。半導体デバイス１１０のアレイは、照明サブシステム１００における半導体デバイス１１０の他のアレイからコントローラ１０８によって独立して制御される。例えば、第１のアレイの半導体デバイスは、第１の強度、波長などの光を放射するように制御される。一方、第２のアレイの半導体デバイスは、第２の強度、波長などの光を放出するように制御される。
【００２８】
さらなる例として、（例えば、特定のワークピース、光反応、および／または動作条件のセットのための）第１のセットの条件下、コントローラ１０８は、第１の制御ストラテジーを実施するために光反応性システム１０を動作させる。（例えば、特定のワークピース、光反応、および／または動作条件のセットのための）第２のセットの条件下、コントローラ１０８は、第２の制御ストラテジーを実施するために光反応性システム１０を動作させる。上述したように、第１の制御ストラテジーは、第１の強度、波長などの光を放射する１つ以上の個別の半導体デバイス（例えば、ＬＥＤデバイス）の第１のグループを動作させることを含む。一方、第２の制御ストラテジーは、第２の強度、波長などの光を放射する１つ以上の個別のＬＥＤデバイスの第２のグループを動作させることを含む。第１のグループのＬＥＤデバイスは、第２のグループと同じグループのＬＥＤデバイスであり、ＬＥＤデバイスの１つ以上のアレイに及んでいる。または、第１のグループのＬＥＤデバイスは、第２のグループとは異なるグループのＬＥＤデバイスである。そして、ＬＥＤデバイスの異なるグループは、第２のグループからの１つ以上のＬＥＤデバイスのサブセットを含んでいてもよい。
【００２９】
冷却サブシステム１８は、発光サブシステム１００の熱的挙動を管理するように実装される。例えば、一般に、冷却サブシステム１８は、発光サブシステム１２（より具体的には、半導体デバイス１１０）の冷却を提供する。冷却サブシステム１８は、ワークピース２６および／またはワークピース２６と光反応性システム１０と（例えば、発光サブシステム１００）の間の空間を冷却するように実装される。例えば、冷却サブシステム１８は、空気または他の流体（例えば、水）の冷却システムである。
【００３０】
光反応性システム１０は、様々な用途に使用される。例えば、インク印刷からＤＶＤの製造およびリソグラフィーまでの硬化アプリケーションを含むが、これに限定されない。一般に、光反応性システム１０が使用される用途は、パラメータを関連付ける。すなわち、用途は、次のような関連付けられた動作パラメータを含む。すなわち、１つまたは複数の期間にわたって適用される、１つまたは複数の波長で、１つまたは複数のレベルの放射強度の提供などである。用途に関連する光反応を適切に達成するために、屈折力は、１つまたは複数のこれらのパラメータ（および／または特定の時間、時間または時間の範囲）の１つまたは複数の所定のレベルでまたはそれより上で、ワークピースにまたはその近傍に伝達される必要がある。
【００３１】
意図された用途（アプリケーション）のパラメータに従うために、放射出力２４を提供する半導体デバイス１１０は、アプリケーションのパラメータ（例えば、温度、スペクトル分布および放射強度）に関連する様々な特性に従って動作される。同時に、半導体デバイス１１０は、特定の動作仕様を有する。これは、半導体デバイスの製造に関連し、とりわけ、デバイスの破壊を起きないようにするために、および／またはデバイスの劣化を未然に防ぐために従われる。光反応性システム１０の他のコンポーネントは、動作仕様を関連付ける。これらの仕様は、他のパラメータ仕様の中で、動作温度および印加電力の範囲（例えば、最大および最小）を含む。
【００３２】
したがって、光反応性システム１０は、アプリケーションのパラメータのモニタリングをサポートする。加えて、光反応性システム１０は、各特性および仕様を含む半導体デバイス１１０のモニタリングを提供する。さらに、光反応性システム１０は、光反応性システム１０の選択された他のコンポーネント（その特性および仕様を含む）のモニタリングを提供する。
【００３３】
このようなモニタリングを提供することは、光反応性システム１０の動作が確実に評価されるように、システムの適切な動作の検証を可能にすることができる。例えば、システム１０は、アプリケーションのパラメータ（例えば、温度、放射強度など）、そのようなパラメータに関連する任意のコンポーネントの特性、および／または任意のコンポーネントの各動作仕様の１または複数に対して、不適切に動作するかもしれない。モニタリングの提供は、１つ以上のシステムのコンポーネントによるコントローラ１０８によって受信されたデータにしたがって、応答性があり、実行される。
【００３４】
モニタリングはまた、システムの動作の制御をサポートする。例えば、制御ストラテジーは、コントローラ１０８によって実施されてもよい。コントローラ１０８は、１つまたは複数のシステムコンポーネントからのデータを受信し、それに応答する。上述のように、この制御は、直接的（例えば、コンポーネント動作に関連するデータに基づいて、コンポーネントに向けられた制御信号を介してコンポーネントを制御することによって）、または間接的に（例えば、他のコンポーネントの動作を調整するために向けられた制御信号を介してコンポーネントの動作を制御することによって）実行される。一例として、半導体デバイスの放射出力は、電源１０２に向けられた制御信号（発光サブシステム１００に印加される電力を調整する）および／または冷却サブシステム１８に向けられた制御信号（発光サブシステム１００に適用される冷却を調整する）を介して、間接的に調整される。
【００３５】
制御ストラテジーは、システムの適切な動作および／またはアプリケーションの性能を可能にする、および／または、高めるために使用される。より具体的な例では、制御ストラテジーは、アレイの放射出力とその動作温度との間のバランスを可能にする、および／または、向上させために使用される。例えば、それは、アプリケーションの光反応を正しく完了するために十分なワークピース２６に放射エネルギーを向けながら、その仕様を超えて半導体デバイス１１０のアレイまたは半導体デバイス１１０を加熱することを排除する。
【００３６】
いくつかの用途では、高い輻射強度がワークピース２６に供給される。したがって、発光サブシステム１２は、発光半導体デバイス１１０のアレイを使用して実行される。例えば、発光サブシステム１２は、高密度の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを使用して実行される。ＬＥＤアレイが使用され、本明細書で詳細に説明されるが、半導体デバイス１１０およびそのアレイは、本発明の原理から逸脱することなく、他の発光技術を使用して実行されることが理解される。他の発光技術の例として、有機ＬＥＤ、レーザーダイオード、他の半導体レーザーが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
複数の半導体デバイス１１０は、アレイ２０または複数のアレイのアレイの形態で提供される。アレイ２０は、半導体デバイス１１０の１つまたは複数、またはそのほとんどが放射出力を提供するように構成されるように実装される。しかしながら、同時に、アレイの半導体デバイス１１０のうちの１つ以上が、アレイの特性の選択されたもののモニタリングを提供するように実装される。モニタリングデバイス３６は、アレイ２０内のデバイスの中から選択され、例えば、他の発光デバイスと同じ構造を有する。例えば、発光とモニタリングとの間の差異は、特定の半導体デバイスに関連するカップリング電子機器２２によって決定される（例えば、基本的な形態では、ＬＥＤアレイは、カップリング電子機器が逆電流を提供するモニタリングＬＥＤと、カップリング電子機器が順方向電流を提供する発光ＬＥＤとを有する）。
【００３８】
さらに、カップリング電子機器に基づいて、アレイ２０内の半導体デバイスの選択されたものは、多機能デバイスおよび／またはマルチモードデバイスのいずれか／両方であってもよい。（ａ）多機能デバイスは、２つ以上の特性（例えば、放射出力、 温度、磁場、振動、圧力、加速度、および他の機械的な力または変形）を検出することができ、アプリケーションパラメータまたは他の決定要因に従ってこれらの検出機能間で切り替えられる。（ｂ）マルチモードデバイスは、発光、検出、およびいくつかの他のモード（例えば、オフ）が可能であり、アプリケーションパラメータまたは他の決定要因に従ってモード間で切り替えられる。
【００３９】
図２を参照すると、第１の照明システム回路２００の概略が示されている。その照明システム回路２００は、様々な量の電流を照明システム１００に供給する。照明システム１００は、１つ以上の発光デバイス１１０を含む。この例では、発光デバイス１１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。各ＬＥＤ１１０は、アノード２０１およびカソード２０２を含む。図１に示すスイッチング電源１０２は、経路または導体２６４を通って、電圧レギュレータ２０４に４８ＶのＤＣ電力を供給する。電圧レギュレータ２０４は、導体または経路２４２を通って、ＬＥＤ１１０のアノード２０１にＤＣ電力を供給する。電圧レギュレータ２０４はまた、導体または経路２４０を介して、ＬＥＤ１１０のカソード２０２に電気的に結合される。電圧レギュレータ２０４は、グランド２６０を参照して示され、一例では降圧レギュレータである。コントローラ１０８は、電圧レギュレータ２０４と電気通信して示されている。他の例では、必要に応じて、別個の入力生成デバイス（例えば、スイッチ）は、コントローラ１０８を置き換える。コントローラ１０８は、命令を実行するための中央処理装置２９０を含む。コントローラ１０８はまた、電圧レギュレータ２０４および他のデバイスを動作させるための入力および出力（Ｉ／Ｏ）２８８を含む。非一時的実行可能命令は、読み出し専用メモリ２９２（例えば、非一時的メモリ）に保存される。一方、変数は、ランダムアクセスメモリ２９４に保存される。電圧レギュレータ２０４は、ＬＥＤ１１０に調整可能な電圧を供給する。
【００４０】
電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の形態の可変抵抗器２２０は、コントローラ１０８から、または別の入力装置を介して、強度信号電圧を受信する。この例は可変抵抗器をＦＥＴとして説明しているが、回路が他の形態の可変抵抗器を使用してもよいことに留意しなければならない。
【００４１】
この例では、アレイ２０の少なくとも１つの素子は、固体発光素子（solid-state light-emitting elements）（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオード）を含む。固体発光素子は、光を生成する。素子は、基板上の単一のアレイ、基板上の複数のアレイ、ともに接続されたいくつかの基板上の単一または複数のアレイなどとして構成される。一例では、発光素子のアレイは、フォセオン  テクノロジー，  インコーポレイテッドによって製造されたシリコンライトマトリックス（商標）（ＳＬＭ）からなる。
【００４２】
図２に示される回路は、閉ループ電流制御回路２０８である。閉ループ回路２０８において、可変抵抗器２２０は、駆動回路２２２を介して、導体または経路２３０を通って強度電圧制御信号を受信する。可変抵抗器２２０は、ドライバ２２２からその駆動信号を受信する。可変抵抗器２２０とアレイ２０との間の電圧は、電圧レギュレータ２０４によって決定されるように、所望の電圧に制御される。所望の電圧値は、コントローラ１０８または別のデバイスによって供給される。電圧レギュレータ２０４は、電圧信号２４２をあるレベルに制御する。そのレベルは、アレイ２０と可変抵抗器２２０との間の電流経路内に所望の電圧を提供する。可変抵抗器２２０は、矢印２４５の方向に、アレイ２０から電流感知抵抗器（current sense resistor）２５５への電流の流れを制御する。所望の電圧は、照明デバイスのタイプ、ワークピースのタイプ、硬化パラメータ、および様々な他の動作条件に応じて調整される。電流信号は、導体または経路２３６に沿って、コントローラ１０８または別のデバイスにフィードバックされる。そのコントローラ１０８または別のデバイスは、経路２３６によって提供される電流フィードバックに応答して駆動回路２２２に供給される強度電圧制御信号を調整する。特に、電流信号が所望の電流と異なる場合、導体２３０を通過した強度電圧制御信号は、アレイ２０を流れる電流を調整するために増減される。アレイ２０を通る電流の流れを示すフィードバック電流信号は、電圧レベルとして導体２３６を経由して導かれる。その電圧レベルは、電流感知抵抗器２５５を流れる電流が変化すると変化する。
【００４３】
可変抵抗器２２０とアレイ２０との間の電圧が一定電圧に調整されるような一例において、アレイ２０と可変抵抗器２２０とを流れる電流は、可変抵抗器２２０の抵抗を調整することによって調整される。したがって、可変抵抗器２２０から導体２４０に沿って搬送される電圧信号は、この例ではアレイ２０に行かない。代わりに、アレイ２０と可変抵抗器２２０との間の電圧フィードバックは、導体２４０に追従し、電圧レギュレータ２０４に進む。その後、電圧レギュレータ２０４は、電圧信号２４２をアレイ２０に出力する。その結果、電圧レギュレータ２０４は、アレイ２０の下流の電圧に応答して、その出力電圧を調整する。アレイ２０を流れる電流は、可変抵抗器２２０を介して調整される。コントローラ１０８は、導体２３６を通って電圧としてフィードバックされるアレイ電流に応答して、可変抵抗器２２０の抵抗値を調整するための命令を含む。導体２４０は、ＬＥＤ１１０のカソード２０２と、可変抵抗器２２０の入力２９９（例えば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン）と、電圧レギュレータ２０４の電圧フィードバック入力２９３との間の電気通信を可能にする。したがって、ＬＥＤ１１０のカソード２０２と、可変抵抗器２２０の入力側２９９と、電圧フィードバック入力２９３とは、同じ電圧電位にある。
【００４４】
可変抵抗器は、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、デジタルポテンショメータ、または任意の電気的に制御可能な電流制限デバイスの形態を取る。駆動回路は、使用される可変抵抗器に応じて異なる形態を取る。閉ループシステムは、出力電圧レギュレータ２０４がアレイ２０を動作させる電圧より約０．５Ｖ高いままであるように動作する。レギュレータの出力電圧は、アレイ２０に印加される電圧を調整する。可変抵抗器は、アレイ２０を流れる電流を所望のレベルに制御する。本回路は、照明システムの効率を高め、他のアプローチと比較して、照明システムによって生成される熱を低減する。図２の例では、可変抵抗器２２０は、典型的には、０．６Ｖの範囲の電圧降下を生成する。しかし、可変抵抗器２２０の電圧降下は、可変抵抗器の設計に応じて、０．６Ｖよりも小さくても大きくてもよい。
【００４５】
したがって、図２に示す回路は、電圧レギュレータに電圧フィードバックを供給して、アレイ２０にわたる電圧降下を制御する。例えば、アレイ２０の動作はアレイ２０にわたる電圧降下をもたらすので、電圧レギュレータ２０４による電圧出力は、アレイ２０と可変抵抗器２２０との間の所望の電圧、プラス、アレイ２０にわたる電圧降下である。可変抵抗器２２０の抵抗が増加して、アレイ２０を流れる電流が減少すると、電圧レギュレータ出力は、アレイ２０と可変抵抗器２２０との間の所望の電圧を維持するように、調整（例えば減少）される。一方、可変抵抗器２２０の抵抗が減少して、アレイ２０を流れる電流が増加すると、電圧レギュレータ出力は、アレイ２０と可変抵抗器２２０との間の所望の電圧を維持するように調整（例えば増加）される。これにより、アレイ２０にわたる電圧と、アレイ２０を通る電流は、アレイ２０から所望の光強度出力を提供するように同時に調整される。この例において、アレイ２０を通る電流は、アレイ２０の下流（例えば、電流の流れ方向に）および接地基準２６０の上流に配置または位置されたデバイス（例えば、可変抵抗器２２０）を介して調整される。
【００４６】
この例では、アレイ２０が示されている。すべてのＬＥＤに電力が供給されている。しかしながら、異なるグループのＬＥＤを通る電流は、追加の可変抵抗器２２０（例えば、制御された電流を供給する各アレイに対して１つ）を加えることによって、別々に制御される。コントローラ１０８は、各可変抵抗器を流れる電流を調整して、アレイ２０に似た複数のアレイを流れる電流を制御する。
【００４７】
ここで、図３を参照すると、様々な量の電流を供給する第２の照明システム回路３００の概略図が示されている。図３は、図２に示す第１の照明システム回路と同じいくつかのエレメントを含む。図２のエレメントと同じ図３のエレメントは、同じ符号でラベル化されている。簡潔にするために、図２と図３との間の同じエレメントの説明は省略される。しかしながら、図２のエレメントの説明は、同じ符号を有する図３のエレメントに適用される。
【００４８】
図３に示す照明システムは、ＬＥＤ１１０を含むアレイ２０を含むＳＬＭセクション３０１を含む。ＳＬＭはまた、スイッチ３０８および電流感知抵抗２５５を含む。しかしながら、スイッチ３０８および電流感知抵抗は、必要に応じて、電圧レギュレータ３０４とともに、または、コントローラ１０８の一部として含まれる。電圧レギュレータ３０４は、抵抗３１３と抵抗３１５とで構成される分圧器（voltage divider）３１０を含む。導体３４０は、分圧器３１０をＬＥＤ１１０のカソード２０２およびスイッチ３０８と電気的に接続する。したがって、ＬＥＤ１１０のカソード２０２と、スイッチ３０８の入力側３０５（例えば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン）と、抵抗３１３および３１５の間のノード３２１とは、同じ電圧電位にある。これは、本明細書ではV_feedbackという。
【００４９】
スイッチ３０８は、開状態または閉状態のみで動作し、直線的または比例的に調整可能な抵抗を有する可変抵抗器として動作しない。さらに、一例では、スイッチ３０８は、図２に示される可変抵抗器２２０の０．６ＶのＶｄｓと比較して０ＶのＶｄｓを有する。
【００５０】
図３の照明システム回路はまた、電圧V_feedbackを受信する誤差増幅器３２６を含む。その電圧V_feedbackは、電流感知抵抗２５５によって測定されるように、導体３４０通って、アレイ２０を通過する電流を示す。誤差増幅器３２６はまた、コントローラ１０８または導体３１９を通って別のデバイスから基準電圧Vrefを受信する。誤差増幅器３２６からの出力は、パルス幅変調器（ＰＷＭ）３２８の入力に供給される。誤差増幅器３２６からの出力は、ここではV_errorと呼ばれる。V_errorは、ＰＷＭ３２８によって、発振器ランプ信号と比較される。ＰＷＭ３２８からの出力は、スイッチングレギュレータ３３０に供給される矩形パルスである。スイッチングレギュレータ３３０は、整流されたＤＣ電源（例えば、図１の１０２）と、アレイ２０の上流の位置からのアレイ２０との間に供給される電流を調整する。
【００５１】
いくつかの例では、図２に示すように、アレイ２０の下流にある位置の代わりに、アレイ２０の上流（例えば、電流の流れの方向に）に配置されたデバイスを介して、アレイに電流を調整することが望ましい。図３の例示的な照明システムでは、導体３４０を通って供給されるフィードバック信号の電圧は、電圧レギュレータ３０４に直接流れる。現在の要求は、強度電圧制御信号の形態である。その要求は、コントローラ１０８から導体３１９を通って供給される。信号は、基準信号Vrefになる。それは、可変抵抗器のための駆動回路にというよりはむしろ、誤差増幅器３２６に供給される。現在の要求、したがって、Vrefは、スイッチングレギュレータ３３０の起動中を除いて、アレイの要求された出力に基づいている。そのスイッチングレギュレータ３３０は、要求された出力が置換されるか、または無効にされるときのものである。その結果、１つ以上の発光デバイスの所望の放射照度のための要求された出力電圧と無関係な所定の出力（例えば、所望の起動時間を提供する出力。その起動時間において、スイッチングレギュレータは、所望の時間内に所望の出力を提供する。）は、Vref信号として供給される。要求された出力は、要求された放射照度または照度であってもよい。一例では、アレイの要求された出力は、ユーザ入力に基づいている。例えば、コントローラ１０８は、ユーザインタフェースを介して、ユーザ入力を受信する。ユーザ入力は、要求された放射照度、照度、またはアレイの強度を示す。次に、コントローラ１０８は、アレイの動作中にどのVrefが調整されるかに基づいて、現在の要求を決定する。他の例では、アレイの要求された出力は、ワークピースのタイプ、硬化パラメータ、および様々な他の動作条件に基づいている。
【００５２】
アレイの要求された出力に基づいてVrefを調整することに加えて、アレイ２０の１つまたは複数の動作条件は、Vrefを調整する際に考慮される。アレイ２０の動作条件は、アレイ２０の起動状態（例えば、オン状態またはオフ状態または起動条件）と、スイッチングレギュレータ３３０の電圧出力（Vout_regulator）と、誤差増幅器３２６からの電圧出力（V_error）とを含む。しかし、これらに限定されない。例えば、アレイ２０の第１の動作条件の下、コントローラ１０８は、Vrefを調整するための第１の制御ストラテジーを実施する。アレイ２０の異なる第２の動作条件下、コントローラ１０８は、Vrefを調整するための第２の制御ストラテジーを実施する。例えば、アレイ２０の起動条件の間に、スイッチ３０８がオフ状態からオン状態にスイッチされるとき、コントローラ１０８は、スイッチングレギュレータ３３０の起動を加速するために、Vrefを調整する。スイッチングレギュレータが起動された後（これは、スイッチングレギュレータ３３０の出力電圧（Vout_regulator）に基づいて決定される）、コントローラ１０８は、異なる基準に基づいて、Vrefを調整する。一例では、起動条件の間、Vrefは、スイッチングレギュレータが起動されるまで、アレイの強度または要求された放射照度とは無関係に、第１の高電圧に調整される。スイッチングレギュレータが起動された後、Vrefは、照明アレイの要求された放射照度に基づいて調整される。Vrefの調整の詳細は、図４〜７に関して以下にさらに説明される。
【００５３】
電圧レギュレータ３０４は、アレイ２０の上流の位置から、ＳＬＭ電流を直接制御する。特に、抵抗分割器（resistor divider）ネットワーク３１０は、降圧レギュレータ段３３０を従来の降圧レギュレータとして動作させる。その従来の降圧レギュレータは、ＳＬＭがスイッチ３０８を開くことによって無効にされたとき、スイッチングレギュレータ３３０の出力電圧をモニタする。ＳＬＭは、コントローラ３０２から、有効信号（enable signal）を選択的に受信する。そのコントローラ３０２は、スイッチ３０２を閉じ、光を提供するためにＳＬＭを作動させる。この例では、スイッチングレギュレータは、降圧レギュレータとして構成されている。降圧レギュレータ３３０は、ＳＬＭ有効信号が導体３０２に印加されると、異なる動作をする。具体的には、より一般的な降圧レギュレータとは異なり、降圧レギュレータは、負荷電流、ＳＬＭへの電流、および、どれくらいの電流がＳＬＭを通って押し出されるかを制御する。特に、スイッチ３０８が閉じられると、アレイ２０を流れる電流は、ノード３２１に発生する電圧に基づいて決定される。
【００５４】
ノード３２１の電圧は、電流感知抵抗２５５を流れる電流と、分圧器３１０に流入する電流に基づいている。したがって、ノード３２１の電圧は、アレイ２０を流れる電流の代表である。ＳＬＭ電流を表す電圧は、ＳＬＭを通る所望の電流を表す導体３１９を通ってコントローラ１０８によって供給される基準電圧と比較される。ＳＬＭ電流が所望のＳＬＭ電流と異なる場合、誤差増幅器３２６の出力に、誤差電圧が発生する。誤差電圧は、ＰＷＭ発生器３２８のデューティサイクルを調整する。そして、ＰＷＭ発生器３２８からのパルス列は、レギュレータ３３０内のコイルの充電時間および放電時間を制御する。コイル充放電のタイミングは、電圧レギュレータ３０４の出力電圧を調整する。アレイ２０を流れる電流は、電圧レギュレータ３０４からの電圧出力を調整することによって調整され、アレイ２０に供給される。追加のアレイ電流が望ましい場合、電圧レギュレータ３０４からの電圧出力が増加する。減少したアレイ電流が望ましい場合、電圧レギュレータ３０４からの電圧出力は減少する。
【００５５】
誤差増幅器３２６は、スイッチングレギュレータ３３０の出力を安定化させるための補償ネットワークを含む。補償ネットワークは、１つまたは複数のコンデンサを含む。誤差増幅器に付随するコンデンサは、アレイがオフ状態からオン状態に切り替わるとき、起動中に充電される。したがって、起動中、誤差増幅器の出力が閾値誤差電圧に達するまでに時間がかかる。その閾値誤差電圧は、ＰＷＭ３２８の出力においてオン状態を開始する。誤差増幅器の出力が閾値誤差電圧に達する時間は、Vrefに基づく。例えば、Vrefが高い場合、より多くの電流が補償ネットワークを流れ、補償ネットワーク内のコンデンサを急速に充電させる。Vrefが低いときには、補償ネットワークを流れる電流が少なくなり、従って、コンデンサは、充電に長い時間を要する。コンデンサの充電の遅延は、閾値電圧に達する誤差出力の遅延を引き起こす。これは、スイッチングレギュレータの起動の遅延につながる。したがって、起動時に、アレイ２０がオフ（非アクティブ）状態からオン（アクティブ）状態に切り替えられると、コントローラ１０８は、降圧レギュレータの起動を加速するために制御ストラテジーを採用する。一例では、コントローラ１０８は、スイッチングレギュレータの起動を加速するために、アレイ２０の１００％の放射照度出力に基づいて、第１の高電圧にVrefを設定する。コントローラ１０８は、起動中、Vout_regulatorをモニタする。所望の電圧に達するVout_regulatorに応答して（所望の電圧は、照明アレイの要求された出力に基づく）、コントローラ１０８は、要求された出力に基づいて、Vrefを設定する。また、誤差増幅器３２６の更なる詳細は、以下の図４に関して説明される。Vrefに基づく誤差増幅器の出力変化は、図５に示される。スイッチングレギュレータ３３０の起動を加速するためのコントローラ１０８によって実行される制御ストラテジーの詳細は、図６、７を参照してさらに説明される。
【００５６】
ここで、図４を参照すると、スイッチングレギュレータ３３０の電圧出力（Vout_regulator）を制御するＰＷＭ発生器３２８に誤差電圧（V_error）を供給する例示的な誤差増幅器３２６が示されている。誤差増幅器３２６は、補償ネットワーク４５０とともに、演算増幅器（オペアンプ）４０２を含む。補償ネットワーク４５０は、演算増幅器４０２から誤差信号を受信するスイッチングレギュレータの出力電圧を調整するために、演算増幅器４０２に加えられる。所望の放射照度または光強度を出力するための制御電圧（Vref）は、非反転入力端子４０３で、演算増幅器４０２に入力される。反転入力端子４０４の電圧は、ノード３２の電圧、すなわちV_feedbackに基づく。補償ネットワーク４５０は、抵抗４１８および抵抗４１８に直列なコンデンサ４１６を含む第１のブランチと、抵抗４１８およびコンデンサ４１６に並列なコンデンサ４０とを含む。補償ネットワーク４５０は、直列に配置されたコンデンサ４１２および抵抗４１０に並列な抵器４１４を含む第２のブランチを含む。補償ネットワーク４５０は、演算増幅器４０２にフィードバックを提供する。起動の間、コンデンサ４１６、４２０、４１２は、非反転入力４０３と、反転入力４０４との間の差に基づいて充電される。したがって、非反転入力における電圧が低い場合（例えば、アレイ２０の要求された出力（または要求された放射照度）が低い場合）、補償ネットワークを流れる電流は低く、補償ネットワーク内のコンデンサの充電期間が長くなる。その結果、誤差増幅器の出力電圧の上昇時間が長くなる。したがって、スイッチングレギュレータ３３０の起動の継続時間（duration）が長くなる。その結果、要求された放射照度で照明アレイを駆動するための所望の出力に達するスイッチングレギュレータ３３０に遅延が生じる。したがって、電圧レギュレータの起動の継続時間を短縮するために、ＳＬＭがオフ状態からオン状態に変化する起動条件の間に、非反転入力の電圧は、第１の高電圧に設定される。第１の高電圧は、照明アレイの最大放射照度出力（例えば、１００％の放射照度出力）に基づく最大電圧であってもよい。Vrefを第１の高電圧に設定することにより、補償ネットワークを通る電流が増加する。したがって、補償ネットワーク内のコンデンサは、電流によってより速い速度で充電される。これは、誤差増幅器の出力をより速い速度で増加させる。それにより、誤差増幅器による電圧出力の立ち上がり時間の継続時間を減少させている。非反転入力の異なる電圧での誤差増幅器による電圧出力の増加は、図５に示されている。
【００５７】
図５は、図１〜３でのアレイ２０のような、ＳＬＭの起動中の誤差増幅器の非反転入力端子における電圧に基づいて、誤差増幅器（例えば、誤差増幅器３２６）の出力の変化例のプロットを示す。Ｙ軸は、誤差増幅器の出力端子の電圧（V_error）を表す。電圧は、Ｙ軸の矢印の方向に増加する。Ｘ軸は、時間を表す。時間は、プロットの左側からプロットの右側に増加する。
【００５８】
このプロットは、２つの曲線５０２および５０４を含む。曲線５０２は、非反転入力電圧が最大電圧であるとき、ＳＬＭの起動に応答して、経時的な誤差増幅器の電圧出力を表す。最大電圧は、照明アレイの最大放射照度に基づく。したがって、最大電圧は、照明アレイの１００％の放射照度または照度に基づく。曲線５０４は、非反転入力電圧が照明アレイの１０％の放射照度または照度に基づくとき、ＳＬＭの起動に応答して、経時的な誤差増幅器の電圧出力を表す。
【００５９】
曲線５０２は、曲線５０４よりも速い速度で増加することが分かる。したがって、非反転入力電圧がより高電圧であるとき、より多くの電流がネットワーク（例えば、図４の補償ネットワーク４５０）を介して通される。これは、補償ネットワーク内のコンデンサの充電時間を低減する。結果として、V_errorは、非反転入力電圧が所望の放射照度に基づいて（この例において、１０％の放射照度に基づいて）設定された場合よりも、非反転入力電圧が最大電圧（１００％の放射照度に基づく）である場合に、より速い速度（５ボルトに達する２ミリ秒）で増加する。図３および図４で前述したように、誤差増幅器の出力（V_error）は、ＰＷＭ発生器（例えば、ＰＷＭ３２８）のデューティサイクルを制御する。ＰＷＭ発生器のデューティサイクルは、スイッチングレギュレータ（例えば、レギュレータ３３０）の電圧出力を制御する。したがって、ＳＬＭの起動中、Vrefが１００％の放射照度に基づいて設定される場合、V_errorはより速い速度で増加する。その結果、ＰＷＭ発生器のパルス幅変調された出力信号のオン時間は、より早い時点で開始する。したがって、スイッチングレギュレータは、例えば、Vrefが最大電圧未満に設定されている場合の条件中、V_errorがより遅い速度で増加する場合よりも早くオンに切り替わる。
【００６０】
ここで、図６を参照すると、照明システムの出力を制御する方法６００が示されている。照明システムは、図１に示される照明システム１００および／または図３に示されるアレイ２０である。具体的に、方法６００は、スイッチングレギュレータ（例えば、図３のスイッチングレギュレータ３３０）の起動を加速するために実施される。方法６００は、図１、３で説明される。しかしながら、方法６００は、スイッチングレギュレータおよびフィードバック回路を含む他の照明システムに適用されてもよいことが理解される。方法６００は、図１〜３で示されるようなシステムに適用される。この方法は、コントローラ（例えば、図１および図３のコントローラ１０８）の非一時的メモリに実行可能命令として保存される。さらに、図６の方法は、図７に示すように、照明アレイを動作させる。
【００６１】
６０２において、方法６００は、ＬＥＤ（例えば、図１および図３のＬＥＤ１１０）が現在命令されているかどうか、または、ＬＥＤがすでに起動されているかどうかを判断する。一例において、方法６００は、ＬＥＤが命令されているかどうか、または、コントローラ入力に応答してアクティブであるかどうか判断する。コントローラ入力は、押しボタンまたはオペレータ制御装置と相互作用する。コントローラ入力は、ＬＥＤが命令されている場合、または、ＬＥＤがすでに起動されている場合、１の値である。方法６００は、ＬＥＤが命令されているか、または、ＬＥＤが既にオンであるかを判断する。答えがイエスであれば、方法６００は、６０４に進む。答えがノーであれば、方法６００は終了する。
【００６２】
６０４において、方法６００は、照明アレイの動作条件を決定する工程を含む。動作条件を決定する工程は、６０６で、照明アレイの所望の強度または放射照度を決定する工程を含む。所望の強度は、照明システムから照明システムまで、およびワークピースからワークピースまで変化する。１つの例では、所望の強度は、制御パラメータファイルから決定され、または、オペレータが所望の強度または放射照度レベルを手動で選択する。所望の強度または放射照度は、ここでは要求強度と呼ばれる。制御パラメータファイルは、照明アレイのための放射照度の経験的に決定された値を含む。動作条件を決定する工程は、６０８において、６０６で決定された所望の強度または放射照度で照明アレイを動作させる所望の電流および／または電力を決定する工程をさらに含む。一例では、照明アレイ電力は、機能またはテーブルをインデックスすることによって決定される。それらは、経験的に決定される電流または電力レベル（所望の放射照度を介してインデックスされる）を含む。テーブルまたは機能は、所望の照明アレイの電流および／または電力を出力する。動作条件を決定する工程は、６１０において、６０８で決定された所望の照明アレイ電流および／または電力に基づいて、誤差増幅器Vref_desired用の所望の基準電圧と、電圧レギュレータVout_desired、Vref_desiredおよびVout_desiredの所望の出力電圧とを決定する工程をさらに含む。方法６００は、Vref_desiredおよびVout_desiredが決定された後、６１０に進む。
【００６３】
６１０において、方法６００は、ＬＥＤがオフ状態からオンに命令されたかどうかを判断する。一実施例では、方法６００は、ＬＥＤが、要求された放射照度または照度と、要求された放射照度または照度の以前の値（例えば、０％から所望の放射照度）とに基づいて、オン状態に命令されているかどうかを判断する。要求された放射照度または照度がゼロから所望の放射照度に変化する場合、答えはイエスであり、方法６００は６１２に進む。そうでない場合、答えはノーであり、方法６００は６１３に進む。
【００６４】
６１２において、方法６００は、Vref（Vref_maximum）の最大電圧を決定する工程を含む。一例では、Vref_maximumは、照明アレイの最大放射照度に基づく。したがって、Vref_maximumは、照明アレイの１００％の放射照度に基づく。最大放射照度または照明アレイの１００％放射照度は、照明システムから照明システムに、ワークピースからワークピースに至るまで変化する。例えば、Vref_maximumは、最大放射照度に直接比例して変化する。したがって、より高い最大放射照度能力を有するシステムは、より低い最大放射照度能力を有するシステムと比較して、より高いVref_maximumを有する。方法６００は、Vref_maximumを決定すると、６１４に進む。本実施例は、照明アレイの１００％の放射照度出力に基づいて、Vref_maximumを決定する工程を例示しているが、種々の実施例（起動中のVref_maximumは、（放射照度が１００％未満であるとき）要求された放射照度出力よりも大きい放射照度出力に基づいて決定される）は、本開示の範囲内である。
【００６５】
６１４において、方法６００は、誤差増幅器（例えば、誤差増幅器３２６）の非反転入力における電圧をVref_maximumの値に設定する工程を含む。非反転入力における電圧は、誤差増幅器の基準電圧Vrefである。基準電圧は、照明アレイのコントローラ（例えば、図１および図３で示されるコントローラ１０８）によって調整される。照明アレイが最初にオフ状態からオンに切り替えられたとき、非反転入力における誤差増幅器の基準電圧の値は、所望の放射照度に関係なくVref_maximumに設定される。例えば、照明アレイは、１０％の要求された強度で開始する。照明アレイの起動中（すなわち、照明アレイがオン状態からオフ状態にスイッチされるとき）、Vrefは、照明アレイの１００％放射照度または強度、または照明アレイの最大放射照度に基づいて、第１の電圧に調整される。誤差増幅器の反転入力および非反転入力における高入力インピーダンスのため、電流は、誤差増幅器の補償ネットワークを流れる。一例では、補償ネットワークは、図４に示されるように実施される。図４は、タイプＩＩＩの補償ネットワークを示しているが、他のタイプ（例えば、タイプＩＩおよびタイプＩ）の補償ネットワークもまた、本開示の範囲内である。誤差増幅器の基準電圧（Vref）をVref_maximumに設定することにより、より高い電流の流れが、起動時に補償ネットワークを通して成し遂げられる。これは、補償ネットワーク内のコンデンサをより速い速度で充電する。このため、誤差増幅器の出力電圧に達するまでの継続時間は、減少する。この誤差増幅器は、ＰＷＭ発生器の出力でオンサイクルを開始する。その結果、電圧レギュレータは、早期にオンにスイッチされる。
【００６６】
VrefをVref_maximumに設定すると、方法６００は６１６に進む。６１６で、方法６００は、電圧レギュレータ（Vout_regulator）の電圧出力をモニタする工程を含む。Vout_regulatorは、例えば、ネットワーク３１０のような抵抗分割器ネットワークを流れる電流に基づいて決定される。
【００６７】
次に、ステップ６１８において、方法６００は、Vout_regulatorがVout_desiredに達したか否かを判断する。Vout_regulatorがVout_desired以上である場合、ステップ６１８の答えはＹＥＳであり、方法６００はステップ６２０に進む。そうでなければ、６１８での答えはＮＯであり、方法６００は６２２に進む。
【００６８】
６２０において、Vout_desiredに達したVout_regulatorに応答して、方法６００は、非反転入力（Vref）の電圧をVref_desiredに設定する工程を含む。ここで、Vref_desiredは、工程６０８で説明したように、所望の放射照度に基づいて決定される。例えば、所望の放射照度が１０％である場合、Vout_desiredに達したVout_regulatorに応答して、Vrefは、Vref_maximum（１００％放射照度に基づく）からVref_desired（１０％放射照度に基づく）に調整される。VrefをVref_desiredに設定すると、方法６００は６２４に進む。６２４において、方法６００は、図３に示すように、スイッチングレギュレータ３３０、ＰＷＭ発生器３２８、および誤差増幅器３２６により、照明アレイの電流および／または電力を調整する。
【００６９】
６２２において、Vout_desired以下のVout_regulatorに応答して、方法６００は、Vout_regulatorがVout_desiredに達するまで、VrefをVref_maximumに維持する工程を含む。Vout_desiredに達するVout_regulatorに応答して、方法６００は、上述のように、VrefをVref_desiredに設定するために６２０に進む。
【００７０】
このようにして、照明アレイの起動中に、Vrefは、照明アレイの１００％の放射照度または強度に基づいて、第１の電圧（Vref_maximum）に調整される。Vrefは、Vout_regulatorが所望の電圧に達するまで、維持される。Vout_regulatorが所望の電圧に達すると、Vrefは、第１の電圧から第２の電圧に調整される。第２の電圧は、要求された放射照度または強度に基づく。所望のVout_regulatorに達するまでVrefをVref_maximumに設定することにより、誤差増幅回路のコンデンサを充電する期間が減少する。結果として、スイッチングレギュレータの起動時間は、短縮される。
【００７１】
したがって、方法６００は、照明アレイを動作させる例示的な方法を提供する。この方法は、非起動状態から照明アレイの起動に応答して、照明アレイからフィードバック信号を受信する演算増幅器の非反転端子の基準電圧を第１の電圧に設定する工程と、照明アレイを駆動するスイッチングレギュレータの出力電圧が閾値電圧に上昇するまで、第１の電圧で非反転端子の基準電圧を維持する工程と、を含む。この閾値電圧は、照明アレイの要求された出力に基づいている。第１の電圧は、照明アレイの最大放射照度出力に基づく。この方法は、閾値電圧に達するスイッチングレギュレータの出力電圧に応答して、基準電圧を第１の電圧から第２の電圧に調整する工程をさらに含む。第２の電圧は、照明アレイの要求された出力に基づく。
【００７２】
６１１に戻って、照明アレイがオフ状態からオンに指令されていない場合、照明アレイは、既に動作している。したがって、方法６００は６１３に進む。６１３において、方法６００は、スイッチングレギュレータの起動が完了したか否か決定する工程を含む。一例では、スイッチングレギュレータの起動は、照明アレイがオンに切り替えられた時点からVrefがVref_maximumからVref_desiredに変化した場合に完了したと判断する。いくつかの例では、スイッチングレギュレータの起動は、照明アレイがオンにスイッチされてからの継続時間に基づいて、完了したと判断される。例えば、照明アレイがスイッチオンされてから閾値継続時間が経過した場合、起動は完了したと判断される。さらに他の例では、Vout_regulatorがVout_desiredの上限および下限の閾値電圧内にあれば、起動が完了したと判定される。６１３で答えがＹＥＳである場合、起動は完了し、方法６００は６２０に進む。そうでなければ、方法６００、起動は進行中である（Vref_maximumでのVref）。方法６００は、６２２に進み、Vout_regulatorがVout_desiredに達するまで、VrefをVref_maximumに維持する。
【００７３】
また、起動に続いて、Vref_maximumからVref_desiredにVrefを調整した後、照明アレイの動作中（すなわち、照明アレイがオン状態にあるとき）に、強度や放射照度の変化が要求されたとき、Vrefは、要求された強度の変化に基づいて、調整される。例えば、起動中、照明アレイの要求された強度は、２０％である。したがって、Vrefは、Vout_desiredに達するまで（Vout_desiredは照明アレイの２０％放射照度または強度を達成するための電圧である）、照明アレイの１００％強度に基づく電圧に設定される。Vout_desiredに達するVout_regulatorに応答して、Vrefは、Vref_desiredに設定される（Vref_desiredは要求された放射照度（この例では２０％放射照度）に基づく）。その後、アレイの動作中に、要求された強度は５０％に増加する。要求された強度の変化に応答して、Vrefは、Vref_desiredに調整される。ここで、Vref_desiredは、５０％放射照度に基づいている。
【００７４】
図６で説明された例示的な方法は、起動中にVout_regulatorをモニタする工程と、Vout_regulatorに基づいてVref_desiredにVrefを調整する工程とを示している。しかし、追加的または代替的に、V_feedbackおよび／またはV_errorがモニタされ、VrefがVref_maximumからVref_desiredに調整される時点は、Vfeedbackおよび／またはV_errorに基づいている。このような実施形態は、本開示の範囲内にある。したがって、一例では、１つまたは複数の発光デバイスを動作させる照明システムは、１つまたは複数の発光デバイスと、１つまたは複数の発光デバイスと電気通信するレギュレータ出力を含むスイッチングレギュレータと、誤差増幅器と、コントローラとを含む。誤差増幅器は、第１の入力と、第２の入力と、誤差出力とを含む。誤差出力は、パルス幅変調発生器を介して、スイッチングレギュレータと電気的に通信する。コントローラは、照明システムの起動に応答して、第１の高電圧に誤差増幅器の第１の入力を調整し、閾値電圧に達する誤差出力に応答して、第１の高電圧から第２の電圧に誤差増幅器の第１の入力を調整するための非一時的な命令を含む。第２の電圧は、１つ以上の発光デバイスの要求された出力に基づく。閾値電圧は、パルス幅変調発生器の出力のデューティサイクルのオン状態を開始するための最小電圧に基づく。
【００７５】
ここで、図７を参照すると、誤差増幅器（例えば、図３の誤差増幅器３２６）の入力における電圧（Vref）の例示的な調整を示す照明アレイ（例えば、図１および図３の照明アレイ２０）の例示的な動作シーケンス７００は、本開示に従って図示されている。図７に示すシーケンス７００は、アレイのコントローラ（例えば、コントローラ１０８）のメモリに保存された命令に基づいて、アレイを動作させることによって達成することができる。例えば、コントローラは、図６の方法を実施して、図７の動作シーケンスを成し遂げる。この例では、図７を図３に関して説明する。図１の上から１番目のプロットは、所望の放射照度対時間を示す。Ｙ軸は、放射照度を示し、放射照度はＹ軸矢印の方向に増加する。所望の放射照度は、要求された放射照度または強度または照度であり、制御パラメータファイルまたはユーザが選択した入力に基づく。
【００７６】
図１の上から２番目のプロットは、誤差増幅器の非反転入力に入力される基準電圧（Vref）を示す。Ｙ軸は基準電圧を示し、基準電圧はＹ軸矢印の方向に増加する。Vrefは、コントローラによって設定され、アレイの動作条件に基づいている。例えば、アレイの起動条件時に、アレイがオフ状態からオンに切り替えられたとき、Vrefは、要求された放射照度とは無関係に、最大放射照度（例えば、１００％照度）に基づく第１の電圧に設定される。その後、Vrefは、アレイを駆動するスイッチングレギュレータ（例えば、図３のレギュレータ３３０）の出力電圧が所望の出力電圧に達するとき、所望の放射照度に基づいた電圧に調整される。第２のプロットは、Vrefが所望の放射照度のみに基づく場合（すなわち、Vrefが起動時に最大に設定されない場合）、Vrefの変化を示すトレース７０３を含む。水平線７０５は、アレイの１００％の要求された放射照度のためのVrefを表す。
【００７７】
図７の上から３番目のプロットは、誤差増幅器の反転端子に入力されるフィードバック電圧（V_feedback）対時間を示している。Ｙ軸はフィードバック電圧を示し、フィードバック電圧はＹ軸矢印の方向に増加する。V_feedbackは、感知抵抗（例えば、図３の抵抗２５５）を流れる電流に基づいて決定される。
【００７８】
図７の上から４番目のプロットは、誤差増幅器の電圧出力（V_error）対時間の関係を示す。Ｙ軸はV_errorを示し、V_errorはＹ軸矢印の方向に増加する。第４プロットは、Vrefが所望の放射照度だけに基づいて調整される場合（すなわち、Vrefが起動時に最大に設定されない場合）、V_errorの変化を示すトレース７０９を含む。
【００７９】
図７の上から５番目のプロットは、スイッチングレギュレータの電圧出力（Vout_regulator）対時間の関係を示す。Ｙ軸はVout_regulatorを示し、Vout_regulatorはＹ軸矢印の方向に増加する。第５プロットは、Vrefが所望の放射照度だけに基づいて調整されたとき（すなわち、Vrefが起動時に最大に設定されないとき）、電圧レギュレータの出力の変化を示すトレース７１１を含む。
【００８０】
全てのプロットにおいて、Ｘ軸は時間を示し、時間はプロットの左から右に増加する。
【００８１】
ｔ０で、およびｔ０とｔ１との間で、照明アレイは、スイッチオフされる。ｔ１で、照明アレイは、第１の所望の放射照度で起動される。ｔ１で、オフ状態からオン状態への照明アレイの状態の変化に応答して、Vrefは、第１の電圧（Vmax）に設定される。この第１の電圧は、照明アレイシステム（プロット７０４）の最大放射照度（例えば、１００％の放射照度または強度）に基づいている。ｔ１とｔ２との間で、V_errorは増加する。プロット７０８と７０９で示されるように、V_errorは、Vrefが起動時の所望の放射照度（プロット７０９）に基づいて設定される場合より、Vrefが照明アレイの起動に応答して、最大（プロット７０８）に設定された場合に、より速い速度で上昇する。V_errorは、電圧レギュレータのデューティサイクルを決定するＰＷＭ発生器に供給される。したがって、V_errorは、デューティサイクルのオン部分が開始される時間を決定する閾値を設定する。したがって、V_errorの増加に応答して、ＰＷＭ発生器によっる電圧出力のデューティサイクルは、電圧レギュレータの起動を開始する。したがって、ｔ２とｔ３との間で、電圧レギュレータに供給されるＰＷＭ出力のデューティサイクルに応答して、Vout_regulatorは増加する（プロット７１０）。ｔ３において、Vout_regulatorは、所望の電圧に達する。ここで、所望の電圧は、所望の放射照度に基づいて決定される。したがって、Vrefが起動時に最大に設定されるとき、Vout_regulatorは、Vrefが起動時の所望の放射照度に基づいて設定されたとき（プロット７１１）のVout_regulatorの増加率と比較して、より速い速度で増加する（プロット７１０）。ｔ３において、所望の電圧に達するVout_regulatorに応答して、Vrefは、所望の放射照度に基づいて第２の電圧に低下する（プロット７０４）。ｔ３とｔ４との間で、照明アレイは、ｔ１で設定された所望の放射照度で動作し続ける。
【００８２】
ｔ４において、所望の放射照度は、例えば、放射照度要求の増加に応答して、第２の放射照度に増加する。所望の放射照度の増加に応答して、コントローラは、所望の放射照度に基づいてVreferenceを増加させる。ｔ４とｔ６との間で、照明アレイは、ｔ４で設定された所望の放射照度で動作し続ける。ｔ６において、所望の放射照度は、放射照度要求の別の増加に応答して、第３の放射照度にさらに増加される。所望の放射照度の増加に応答して、コントローラは、所望の放射照度の変化に基づいてVrefを調整する。ｔ６とｔ８との間で、照明アレイは、ｔ６で設定された所望の放射照度で動作し続ける。
【００８３】
ｔ８において、照明アレイはオフ状態に切り替えられる。照明アレイは、ｔ８とｔ９との間のオフ状態のままであり続ける。ｔ８とｔ９との間のオフ状態の継続時間は、閾値継続時間よりも短い。コントローラは、オフ状態の継持続時間をモニタするカウンターを利用する。閾値継続時間は、例えば、補償ネットワーク内のコンデンサの数およびキャパシタの値に基づく。閾値継続時間は、起動時に、Vrefの値を決定するために利用される。一例として、オフ状態の継続時間が閾値継続時間よりも短い場合、コンデンサは、オフ状態の継続時間の間、電荷を保持する。したがって、起動時のVrefは、照明アレイの所望の放射照度に基づいて設定される。しかしながら、オフ状態の継続時間が閾値継続時間よりも大きい場合、補償ネットワーク内のコンデンサの電荷は、消耗する。したがって、起動時のVrefは、コンデンサの充電レートを加速するために、所望の放射照度に関係なく、最大放射照度に設定される。したがって、スイッチングレギュレータの起動時間を低減する。
【００８４】
ｔ９において、照明アレイは、オン状態に切り替えられる。所望の放射照度は、第４の放射照度に調整される。オフ状態からオン状態への照明アレイの状態変化と、閾値継続時間よりも短いオフ状態の継続時間とに応答して、Vreferenceは、所望の放射照度に基づいて調整される。ｔ９とｔ１０との間で、照明アレイは、第４の放射照度において、所望の放射照度で動作し続ける。
【００８５】
ｔ１０において、照明アレイは、オフ状態に切り換えられる。ｔ１０とｔ１１との間で、照明アレイは、オフ状態のままであり続ける。ｔ１０とｔ１１との間のオフ状態の継続時間は、閾値継続時間より長くてもよい。
【００８６】
ｔ１１において、照明アレイは、オン状態に切り替えられる。所望の放射照度は、第５の放射照度に調整される。ｔ１１において、オフ状態からオン状態への照明アレイの状態変化と、閾値継続時間よりも長いオフ状態の継続時間とに応答して、コントローラは、Vreferenceを最大電圧に調整する。その結果、より多くの電流が補償ネットワークを通って押し出される。これは、補償ネットワーク内のコンデンサの充電レートを加速させる。その結果、V_errorは、より速いレートで増加する。これは、ＰＷＭ発生器によるデューティサイクル出力のオンサイクルを開始する際の遅延を低減する。結果として、所望の電圧に達する電圧レギュレータの出力の遅延が低減される。したがって、照明アレイの出力の遅延が減少する。このように、Vrefを最大電圧に設定することにより、電圧レギュレータの起動時の遅延は、低減される。
【００８７】
ｔ１２において、Vout_regualtorは、所望の電圧に達する。ｔ１２において、所望の電圧に到達するVout_regualtorに応答して、コントローラは、ｔ１１で設定された第５の放射照度に基づいて、Vrefを調整する。この例では、第５の放射照度は、最大照度より小さい。したがって、ｔ１２で、コントローラは、Vrefを低減させる。減少量は、最大放射照度と、第５の放射照度との間の差に基づいている。
【００８８】
一実施形態として、１つ以上の発光デバイスを動作させるための照明システムは、１つ以上の発光デバイスと、１つ以上の発光デバイスと電気通信するレギュレータ出力を含むスイッチングレギュレータと、第１の入力と、第２の入力と、パルス幅変調発生器を介してスイッチングレギュレータと電気通信する誤差出力とを含む誤差増幅器と、照明システムの起動に応答して誤差増幅器の第１の入力を第１の高電圧に調整するための非一時的な命令を含むコントローラと、を含む。照明システムの第１の例は、第１の高電圧が１つ以上の発光デバイスの最大放射照度能力に基づく場合を含む。照明システムの第２の例は、第１の例を任意に含み、コントローラが所望の電圧に達するスイッチングレギュレータのレギュレータ出力に応答して、誤差増幅器の第１の入力を第１の高電圧から第２の電圧に調整するための追加の指示をさらに含む場合を含む。第２の電圧および所望の電圧は、１つ以上の発光デバイスの要求された出力に基づいている。照明システムの第３の例は、第１および第２の例のうちの１つまたは複数を任意に含み、第２の電圧が第１の高電圧よりも低い場合をさらに含む。照明システムの第４の例は、第１〜第３の例の１つ以上を任意に含み、第１の入力が非反転入力であり、第２の入力が反転入力である場合をさらに含む。照明システムの第５の例は、第１〜第４の例のうちの１つ以上を任意に含み、誤差増幅器が誤差増幅器の出力を第２の入力と結合する少なくとも１つのコンデンサを含む補償ネットワークを含む場合をさらに含む。照明システムの第６の例は、第１〜第５の例のうちの１つ以上を任意に含み、第２の入力が１つ以上の発光デバイスと電気通信しており、１つ以上の発光デバイスからフィードバック電圧を受信することをさらに含む。照明システムの第７の例は、第１〜第６の例のうちの１つ以上を任意に含み、コントローラは、照明システムのオン状態の間、第１の入力が、第１の高電圧から第２の電圧に調整された後、要求された出力の変化に応答して、その変化に基づいて第１の入力で電圧を調整するための追加の指示を含むことをさらに含む。
【００８９】
別の実施形態として、照明アレイを動作させる方法は、非起動状態から照明アレイの起動に応答して、照明アレイからフィードバック信号を受信する演算増幅器の非反転端子で基準電圧を第１の電圧に設定する工程と、照明アレイを駆動するスイッチングレギュレータの出力電圧が閾値電圧に上昇するまで、非反転端子の基準電圧を第１の電圧に維持する工程とを含む。閾値電圧は、照明アレイの要求された出力に基づく。第１の電圧は、照明アレイの最大放射照度出力に基づく。この方法の第１の例は、閾値電圧に達するスイッチングレギュレータの出力電圧に応答して、基準電圧を第１の電圧から第２の電圧に調整する工程を含む。第２の電圧は、照明アレイの要求された出力に基づいている。この方法の第２の例は、第１の例を任意に含み、基準電圧を第１の電圧から第２の電圧に調整する工程の後、照明アレイの要求された出力の変化に応答して、要求された変化に基づいて基準電圧を調整する工程を含む。この方法の第３の例は、第１および第２の例の１つまたは複数を任意に含み、照明アレイを駆動するスイッチングレギュレータが降圧レギュレータである場合をさらに含む。この方法の第４の例は、第１〜第３の例のうちの１つ以上を任意に含み、演算増幅器が反転端子と演算増幅器の出力との間の補償ネットワークに結合されている場合をさらに含む。この補償ネットワークは、直列に接続された、少なくとも１つの抵抗と、少なくとも１つのコンデンサとを含む。
【００９０】
別の実施形態として、１つまたは複数の発光デバイスを動作させる方法は、第１の条件の間、１つまたは複数の発光デバイスがオフ状態からオン状態に命令されたとき、１つまたは複数の発光デバイスからフィードバック電圧を受信する誤差増幅器の基準電圧を第１の電圧に調整する工程を含む。第１の電圧は、１つ以上の発光デバイスの最大放射照度出力に基づく。この方法は、第２の条件の間、１つまたは複数の発光デバイスがオン状態で動作しているとき、１つ以上の発光デバイスの要求された出力に基づいて基準電圧を調整する工程をさらに含む。この方法の第１の例は、第１の条件の間に、所望の出力に到達する１つ以上の発光デバイスを駆動する降圧段レギュレータの出力に応答して、基準電圧を第１の電圧から第２の電圧に調整する工程を含む。所望の出力と第２の電圧は、１つ以上の発光デバイスの要求された出力に基づいている。この方法の第２の例は、第１の例を任意に含み、第１の条件の間に、閾値誤差出力に達する誤差増幅器の出力に応答して、基準電圧を第１の電圧から第２の電圧に調整する工程を含む。この方法の第３の例は、第１および第２の例の１つまたは複数を任意に含み、さらに、閾値誤差出力が、１つまたは複数の発光デバイスを駆動する降圧段レギュレータを動作させるパルス幅変調発生器の閾値デューティサイクルを命令する誤差電圧に基づいている場合を含む。閾値デューティサイクルは、降圧段レギュレータを起動する継続時間に基づく。第２の電圧は、１つまたは複数の発光デバイスの要求された出力に基づく。この方法の第４の例は、第１〜第３の例のうちの１つ以上を任意に含み、第２の条件は、１つ以上の発光デバイスの要求された出力の変化をさらに含む場合をさらに含む。この方法の第５の例は、第１〜第４の例の１つ以上を任意に含み、さらに、降圧レギュレータの出力が電圧である場合をさらに含む。この方法の第６の例は、第１〜第５の例のうちの１つ以上を任意に含み、さらに、誤差増幅器は、フィードバック電圧を受信する誤差増幅器の反転入力と誤差増幅器の出力を結合するフィードバックループ内に１つ以上の抵抗器と、１つ以上のコンデンサとを含む場合をさらに含む。基準電圧は、誤差増幅器の非反転入力に供給される。
【００９１】
当業者には理解されるように、図６に記載された方法は、イベント駆動、割り込み駆動、マルチタスキング、マルチスレッディングなどの任意の数の処理ストラテジーの１つ以上を表す。このように、例示された様々な工程または機能は、図示された順序で、並行して、または場合によっては省略されて実行されてもよい。同様に、処理の順序は、本明細書に記載の目的、特徴、および利点を達成するために必ずしも必要ではない。しかし、それは、図示および説明を容易にするために提供される。明示的に図示されていないが、当業者であれば、図示された工程または機能の１つ以上が、使用される特定のストラテジーに応じて、繰り返し実行されることを認識する。さらに、説明された作用、動作、方法、および／または機能は、照明制御システム内のコンピュータ可読記憶媒体の非一時的メモリにプログラムされるコードをグラフィカルに表す。
【００９２】
以上が本発明の説明である。当業者がそれを読めば、説明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および改変を思い付く。例えば、異なる波長の光を生成する光源は、本説明を利用する。
【図１】
2019515626.tif 000003
【図２】
2019515626.tif 000004
【図３】
2019515626.tif 000005
【図４】
2019515626.tif 000006
【図５】
2019515626.tif 000007
【図６】
2019515626.tif 000008
【図７】
2019515626.tif 000009
【国際調査報告】
2019515626.tif 000010
2019515626.tif 000011