(57)【要約】  光学信号に応答するために表示装置内のＬＥＤを使用する、ディスプレイおよび光学式ポインタ・システムおよび方法が開示される。ＬＥＤ間の変動を修正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ディスプレイ較正システムおよび方法が開示される。ＬＥＤ間の変動を修正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ＬＥＤ較正システムおよび方法が開示される。光ダイオードまたはＬＥＤなどの光検知器またはその他の光検知デバイスと、異なる色の１つまたは複数のＬＥＤとを備える照明デバイス、システムおよび方法が開示される。通信チャネルを生成するために同期化を使用する、照明デバイスのための可視光通信のためのシステムおよび方法が開示される。広スペクトル発光体の放出スペクトルの少なくとも一部分を決定するため、および放出スペクトルを調整するために、１つまたは複数の有色のＬＥＤの光感度を使用する、光源のためのシステムおよび方法が開示される。
2013501258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発するように構成されるＬＥＤの列を有し、ＬＥＤの列は、位置指示装置によってできる光に応答するように更に構成される表示装置。
【請求項２】
光は、ＬＥＤの列を中で個々のＬＥＤによってできる位置指示装置によってできる光を検出するためにちょっとの間オフにされるよう構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
装置がそうであるポインティングによってできる光は、位置指示装置から光によって配列の個々のLED全体に誘導される電圧を測定することによって検出した、 請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
位置指示装置によってできる光は、位置指示装置から光によって配列の個々のLED全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
ＬＥＤの列が有機ＬＥＤから作られる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
ＬＥＤの列がバックライトを液晶ディスプレイに提供するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
ＬＥＤの列が慎重なＬＥＤ構成要素から作られる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
メニューが位置指示装置から光に応答して表示装置にできる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
ＬＥＤの列がデータによって調整される位置指示装置によってできる光に応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
ＬＥＤの列が位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
ＬＥＤの列が位置指示装置としてレーザーポインタに応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
位置指示装置によってできる光に応答するＬＥＤの列から成っている表示装置を提供し、
光を表示装置の範囲内のＬＥＤの列上の事件であるようにするために位置指示装置を利用し、
表示装置を有する入射光線に反応する、表示装置を作動する方法。
【請求項１３】
位置指示装置によってできる光を検出するために、わずかの間ＬＥＤの列の個々のＬＥＤによってできる光を消すことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって位置指示装置によってできる光を検出することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって位置指示装置によってできる光を検出することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
ＬＥＤ配列体が有機ＬＥＤから作られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
バックライトを液晶ディスプレイに提供するためにＬＥＤ配列体を用いることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
ＬＥＤ配列体が従来の慎重なＬＥＤ構成要素から作られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
位置指示装置から光に応答して表示装置上のメニューを生産することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
データによって調整される位置指示装置ライトで生じることから更に成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
反応しているステップが位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに反応することから成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
位置指示装置はレーザーポインタであるので、レーザーポインタを利用する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
出力光へ形成される位置指示装置、
位置指示装置によってできる光に応答するＬＥＤの列から成っている表示装置から構成されるシステム。
【請求項２４】
ＬＥＤの列のＬＥＤがわずかの間そうである個人によってできる光が位置指示装置によってできる光を検出するために脇道へそれた、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
位置指示装置によってできる光が位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
位置指示装置によってできる光が位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
表示装置が位置指示装置から光に応答してメニューを生産するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
位置指示装置がデータによって調整される出力へ形成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
表示装置が位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに応答するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３０】
位置指示装置がレーザーポインタである、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３１】
ＬＥＤの列、ＬＥＤの一つ以上から出力パワーを調整するためにＬＥＤの一つ以上の感光性を用いるように構成される制御回路から成る、表示装置。
【請求項３２】
感光性が測定されるときに、表示装置が光源から光を受信するように構成される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３３】
感光性が測定されるときに、表示装置が日光を受信するように構成される、請求項３２に記載の表示装置。
【請求項３４】
感光性が測定されるときに、表示装置がＬＥＤの一つ以上のピークの放出波長に合致している一定のスペクトルを受信するように構成される、請求項３２に記載の表示装置。
【請求項３５】
感光性が開回路電圧測定を用いて部分的に決定される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３６】
感光性が短い回路電流寸法を用いて部分的に決定される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３７】
ＬＥＤの一つ以上からの出力パワーは、補正率を用いて調整され、
ＬＥＤの一つ以上に適用されることを流れる電流を調整するように構成される。
請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３８】
請求項３７（補正率が調整されたＬＥＤによってできる光の強度を補償するように構成される）に記載の表示装置。
【請求項３９】
補正率が調整されたＬＥＤによってできる光の強度および波長を補償するように構成される、請求項３７に記載の表示装置。
【請求項４０】
ＬＥＤの列は有機ＬＥＤから成る、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４１】
ＬＥＤの列が無機のＬＥＤから成る、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４２】
ＬＥＤの列がバックライトを生産するように構成される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４３】
バックライトが画像を生産するためのピクセル根拠によってピクセルに調整されるように構成される、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４４】
バックライトが液晶によって調整されるように構成される、請求項４３に記載の表示装置。
【請求項４５】
ＬＥＤの列によって設けられてバックライトの前で配置されるカラーフィルタと、
カラーフィルタの前に配置される液晶アレイを具備する、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４６】
ＬＥＤの列によって設けられてカラーフィルタおよびバックライトとの間に配置されるディフューザおよび偏光子と、液晶アレイの前の偏光子を更に具備する、請求項４５に記載の表示装置。
【請求項４７】
介在カラーフィルタのないＬＥＤの列によって設けられているバックライトの前に配置される液晶アレイから更に成っている、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４８】
ＬＥＤの列によって設けられている液晶アレイおよびバックライトの間に位置するディフューザおよび偏光子から更に成っていて、液晶アレイの前で偏光子から更に成っている請求項４７に記載の表示装置。
【請求項４９】
表示装置がビルボードの範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５０】
表示装置が直接の放出表示の範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５１】
表示装置がプロジェクタの範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５２】
補正率を保存するように構成されるメモリを有する、請求項４７に記載の表示装置。
【請求項５３】
補正率が表示装置の製造の間に発生した、請求項５２に記載の表示装置。
【請求項５４】
制御回路は、補正率を生み出す前もって決定された感光性を有する構成された比較流感光性である、請求項５２に記載の表示装置。
【請求項５５】
前もって決定された感光性が表示装置の製造の間、決定された、請求項５４に記載の表示装置。
【請求項５６】
表示装置の範囲内でＬＥＤの列を提供し、
ＬＥＤの一つ以上の感光性を測定し、
測定された感光性に基づくＬＥＤの一つ以上から出力パワーを調整することを含む、表示装置を作動する方法。
【請求項５７】
測定ステップが表示装置を照らすために光源を用いて実行される、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
光源として日光を利用することを更に含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
光源としてＬＥＤのピークの放出波長に合致している一定のスペクトルを利用することを更に含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
測定ステップが部分的に感光性を決定するために開回路電圧測定を利用することから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
測定ステップが部分的に感光性を決定するために短い回路電流寸法を利用することから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
調節ステップは、ＬＥＤの一つ以上に適用されることを流れる電流を調整するために補正率を用いて出力パワーを調整することを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項６３】
ＬＥＤによってできる光の強度を補償するために補正率を用いることを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
ＬＥＤによってできる光の強度および波長を補償するために補正率を用いることを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
ＬＥＤの列が有機ＬＥＤから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６６】
ＬＥＤの列が無機のＬＥＤから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６７】
バックライトを生産するためにＬＥＤの列を利用することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項６８】
画像を生産するためのピクセル根拠によってピクセル上のバックライトを調整することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
変調しているステップが液晶によってバックライトを調整することから成る、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
バックライトを色フィルターに通している光を含み、液晶アレイを用いている色フィルタ処理光を調整する、請求項６７に記載の方法。
【請求項７１】
色をフィルターに通しているステップの前にバックライトの光を拡散して、分極化させることを更に含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
介在カラーろ過のない液晶アレイを用いているバックライトの光を調整することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項７３】
変調しているステップの前にバックライトの光を拡散して、分極化させることを更に含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
ビルボードの一部として表示装置を作動することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項７５】
直接の放出表示の一部として表示装置を作動することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項７６】
請求項５６に記載の方法（プロジェクタの一部として表示装置を作動することを更に含む）。
【請求項７７】
表示装置の範囲内でメモリの中に補正率を格納することを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７８】
補正率が表示装置の製造の間、発生した、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
補正率を生み出すために前もって決定された測定値を有する測定ステップから現在の感光性測定値を比較することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前もって決定された測定値が表示装置の製造の間、実行された、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
第１のＬＥＤを出力し、
光源から光を受け取るために第１のＬＥＤを用いて、
第１のＬＥＤから、または、第１のＬＥＤによって受信される光に基づく光源から放出特徴を決定し、
そして、第１のＬＥＤに特有の放出または決定された放出特徴に基づく光源を調整することから成る、光較正のための方法。
【請求項８２】
決定ステップが放出特徴として強度を決定する、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
第1のLEDの出力強度または決定された強度放出特徴に基づく光源を調整することから成る、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
決定ステップが放出特徴として波長を決定する、請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
決定された波長放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは光源のためのピークの放出波長を決定する、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
光源として第２のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８２に記載の方法。
【請求項８７】
第３のＬＥＤによって発される光を受信する第１のＬＥＤを使用して付加的な光源として第３のＬＥＤを出力し、
また、第３のＬＥＤから第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整する、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
第２で第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定することを更に含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
第１のＬＥＤによって発される光を受信するために第２のＬＥＤを用い、
第１のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
第３のＬＥＤによって発される光を受信するために第２のＬＥＤを用い、
第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
そして、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整する、請求項８７に記載の方法。
【請求項９０】
強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって、そして、第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて第１のＬＥＤにおいて誘発される光電流の比率を測定することを含む、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
電圧を光電流から作り出すために第１のＬＥＤ全体に接続されるレジスタを用いることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９２】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
第２で第３のＬＥＤの出力強度が以前、所望の出力強度を生じるように調整された、請求項８８に記載の方法。
【請求項９４】
そこにおいて、第２の出力強度および第３のＬＥＤは、以前、周知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別々の制御デバイスを用いて調整された請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
決定ステップが第２で第３のＬＥＤのための出力強度が未知の強度に変化することになった第２の時に実行される、請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
制御デバイスに第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤによって制御デバイス上の第１のＬＥＤに誘発される光電流の比率（制御デバイスに周知の出力強度を有する第１で、第２で、第３のＬＥＤ）に第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を比較する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９７】
周知の強度のための光電流の比率の第２の時間に第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率を比較することを更に含む、請求項９５に記載の方法。
【請求項９８】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび白いＬＥＤである、請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
ＬＥＤ灯の範囲内で第１で、第２で、第３のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
ＬＣＤバックライトの範囲内で第１で、第２で、第３のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０１】
液晶ディスプレイの範囲内で第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０２】
有機ＬＥＤ表示の第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０３】
デジタル・ビルボードの第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０４】
プロジェクタの第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０５】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび緑のＬＥＤである、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０６】
第４の青を用いることから更に成っている光源としてリードし、また、第４の青のための強度放出特徴を決定するために第１の赤いＬＥＤを用いることはリードし、そこにおいて、第２の赤いＬＥＤ、第３の緑のＬＥＤおよび第４の青いＬＥＤは第１のピクセルの中に位置するし、第１の赤いＬＥＤは隣接するピクセルにある、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
光源として第２のＬＥＤを出力することを更に含んで、参照光源を出力して、第２のＬＥＤおよび参照光源から光を受け取るために第１のＬＥＤを用いる、請求項８２に記載の方法。
【請求項１０８】
放出特徴を決定するために第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定することを更に含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
第２のＬＥＤの出力強度が以前、所望の出力強度を生じるように調整された、請求項１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
第２のＬＥＤの出力強度が以前、周知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別々の制御デバイスを用いて調整された、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
第２のＬＥＤのための出力強度が未知の強度に変化することになるときに、決定ステップが二度目に実行される、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１２】
電流の所望の比率を第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率と比較することを更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１３】
光源として参照光源を出力することを更に含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項１１４】
参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断することを更に含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
電圧を光電流から作り出すために第１のＬＥＤ全体に接続されるレジスタを用いることを更に含む、請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１７】
参照光源を有するほぼ単一の波長を有する生成照明から更に成っている、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１８】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より長い、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より短い、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１２０】
ほぼ第１の波長を有する光を生じるために参照光源を用いて、第１の波長光によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１の波長と異なるほぼ１秒の波長を有する光を生じるために参照光源を用いて、第２の波長光によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定することを更に含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１２１】
異なる波長照明を生産するために二つかそれ以上の参照光源を用いることを更に含む、請求項１２０に記載の方法。
【請求項１２２】
第１のＬＥＤの放出波長が公知である、請求項１２０に記載の方法。
【請求項１２３】
放出波長および光電流の比率の関係を決定することを更に含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
第２のＬＥＤの放出波長は、未知の第２のＬＥＤを出力して更に成り立っている、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２５】
ほぼ参照光源、第１の波長光によって第２のＬＥＤにおいて誘発される測定光電流、ほぼ参照光源を有する第２の波長を有する生成照明、第２の波長光によって第２のＬＥＤにおいて誘発される測定光電流、そして、第２のＬＥＤの未知の波長が第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率が第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率によって分かれたという第１のＬＥＤ時の周知の波長に等しいと決定される第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定することを有する第１の波長を有する生成照明から更に成り立っている、請求項１２４に記載の方法
【請求項１２６】
異なる波長ライトを生産するために二つかそれ以上の参照光源を用いることを更に含む、請求項１２５に記載の方法
【請求項１２７】
光源から光を受信するように構成される第１のＬＥＤと、
そして、第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤまたは光源に関連した放出特徴を決定するように構成されて、決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは光源に特有の放出を調整するように構成される制御回路を有する光較正システム。
【請求項１２８】
決定された放出特徴が強度である、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１２９】
制御回路が第１のＬＥＤの出力強度または決定された強度放出特徴に基づく光源を調整するように更に構成される、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３０】
決定された放出特徴が波長である、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１３１】
制御回路が第１のＬＥＤのためのピークの放出波長または決定された波長放出特徴に基づく光源を決定するように更に構成される、請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３２】
光源として第２のＬＥＤから更に成っている、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３３】
第１のＬＥＤが第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤの光を受信するように構成される、第３のＬＥＤを具備し、
制御回路は、第３のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように更に構成され、
決定された強度放出特徴に基づく第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように構成される、請求項１３２に記載のシステム。
【請求項１３４】
制御回路が第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１３３に記載のシステム。
【請求項１３５】
第２のＬＥＤは、第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤから光を受信するように構成され、
制御回路は、第１で第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第１で第３のＬＥＤに関連した放出特徴を決定するように更に構成され、
制御回路は、決定された強度放出特徴に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように更に構成される、請求項１３３に記載のシステム。
【請求項１３６】
制御回路が第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１３７】
第１のＬＥＤ全体に接続し、レジスタが電圧を光電流から作り出すように構成された、レジスタから更に成っている請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１３８】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１３７に記載のシステム。
【請求項１３９】
制御回路が第２で第３のＬＥＤのための強度放出特徴を前もって決定されていた所望の強度放出特徴と比較するように更に構成される、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４０】
制御回路が所望の強度放出特徴と関連した光電流の比率を有する第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率を比較するように更に構成される、請求項１３９に記載のシステム。
【請求項１４１】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび白いＬＥＤである、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４２】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがＬＥＤ灯にある、請求項１４１に記載のシステム。
【請求項１４３】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがＬＣＤバックライトにある、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４４】
第１のＬＥＤが液晶ディスプレイにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４５】
第１のＬＥＤが有機ＬＥＤ表示にある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４６】
第１のＬＥＤがデジタル・ビルボードにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４７】
第１のＬＥＤがプロジェクタにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４８】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび緑のＬＥＤである、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４９】
第４の青いＬＥＤを具備し、そこにおいて、第１の赤いＬＥＤは、第４の青いＬＥＤの光を受信するように構成され、
制御回路は、第４の青いＬＥＤのための強度放出特徴を決定するように更に構成され、
第２の赤いＬＥＤ、第３の緑のＬＥＤおよび第４の青いＬＥＤは、第１のピクセルに位置し、そして、第１の赤いＬＥＤは、隣接するピクセルにある、請求項１４８に記載のシステム。
【請求項１５０】
参照光源から更に成り、そこにおいて、光源は第２のＬＥＤから成り、第１のＬＥＤは第２のＬＥＤおよび参照光源から光を受信するように構成される、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１５１】
制御回路が第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定するように構成される、請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５２】
制御回路が第２のＬＥＤのための強度放出特徴を前もって決定されていた所望の強度特徴と比較するように構成される、請求項１５１に記載のシステム。
【請求項１５３】
制御回路が光電流の所望の比率を第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率と比較するように更に構成される、請求項１５２に記載のシステム。
【請求項１５４】
光源が少なくとも一つの参照光源から成る、請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１５５】
制御回路が参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断するように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１５６】
レジスタから更に、第１のＬＥＤ全体に接続し、レジスタが電圧を光電流から作り出すように構成される、請求項１５５に記載のシステム。
【請求項１５７】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１５６に記載のシステム。
【請求項１５８】
少なくとも一つの参照光源がほぼ単一の波長を有する光を生じるように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１５９】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より長い、請求項１５８に記載のシステム。
【請求項１６０】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より短い、請求項１５８に記載のシステム。
【請求項１６１】
少なくとも一つの参照光源が第１の波長を生じるように構成され、第１の波長、そして制御回路と異なる第２の波長を生じることが第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１６２】
第１のＬＥＤの放出波長が公知である、請求項１６１に記載のシステム。
【請求項１６３】
制御回路が放出波長および光電流の比率の関係を決定するように更に構成される、請求項１６２に記載のシステム。
【請求項１６４】
第２のＬＥＤの放出波長が知られていない第２のＬＥＤを更に有する、請求項１６２に記載のシステム
【請求項１６５】
制御回路は、少なくとも一つの参照光源から第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流を測定して、第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように構成され、
第２のＬＥＤの未知の波長は、第１および第２の波長ライトによる第２のＬＥＤにおいて誘発される光電流の比率で割った第１および第２の波長ライトによる第１のＬＥＤにおいて誘導されて第１のＬＥＤの周知の波長かける光電流の比率に等しいために決定される、請求項１６４に記載のシステム。
【請求項１６６】
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤに連結するように構成される制御回路と、
第１のＬＥＤによって受信される光に基づいて第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに関連した放出特徴を決定するように構成されている制御回路と、
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤに連結するように構成される出力ドライバ回路を具備し、
決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに特有の放出を調整するように構成される、光源の較正のためのコントローラ。
【請求項１６７】
決定された放出特徴が強度である、請求項１６６に記載のコントローラ。
【請求項１６８】
制御回路が第１のＬＥＤの出力強度を調整するように更に構成され、または、第２が決定された強度放出特徴に基づいてリードした、請求項１６７に記載のコントローラ。
【請求項１６９】
制御回路が更に第３のＬＥＤから第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように構成されて、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように構成される第３のＬＥＤから更に成っている、請求項１６８に記載のコントローラ。
【請求項１７０】
制御回路が強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１６９に記載のコントローラ。
【請求項１７１】
第２のＬＥＤは第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤの光を受信するように構成される、そして、制御回路は第一と関連した放出特徴を決定するように更に構成される、そして、第３のＬＥＤが第１で第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づいて、そして、制御回路は、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように更に構成される、請求項１６９に記載のコントローラ。
【請求項１７２】
制御回路が第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１７１に記載のコントローラ。
【請求項１７３】
光源の較正のためのコントローラは、以下から成る：
第１のＬＥＤ（更に、一つ以上の参照光源から第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように構成される制御回路）に連結するように構成される制御回路；
そして、決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤに特有の放出を調整するために第１のＬＥＤに連結するように構成される出力ドライバ回路。
【請求項１７４】
決定された放出特徴が波長である、請求項１７３に記載のコントローラ。
【請求項１７５】
制御回路が決定された波長放出特徴に基づく第１のＬＥＤのためのピークの放出波長を決定するように構成される、請求項１７４に記載のコントローラ。
【請求項１７６】
制御回路が第１のピークの放出波長を有する光に基づいて、第２のピークの放出波長を有する光に基づく第１のＬＥＤ、一つ以上の参照光源によって発されている光および異なる第１および第２のピークの放出波長において誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１７５に記載のコントローラ。
【請求項１７７】
各々から異なる波長光を発するように構成される少なくとも２つのＬＥＤと、
光線検出器と、
そして、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発する第１のＬＥＤを用いるように構成されるコントローラを有し、
第１のＬＥＤが光を発しない第２の時間の間、光を発するために、第２のＬＥＤを用いるように、
また、第１の時間の間、第１のＬＥＤによってできる光の強度を検出する光線検出器を用いて、第２の時間の間、第２のＬＥＤによってできる光の強度を検出するように、構成される装置。
【請求項１７８】
コントローラが各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために第１および第２のＬＥＤによって光線検出器において誘導される信号の比率を用いるように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１７９】
コントローラがドライブ流を少なくとも強度の決定に基づく第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに合わせるように更に構成される、請求項１７８に記載の装置。
【請求項１８０】
ＬＥＤが最低１つの赤いＬＥＤ、少なくとも一つの緑のＬＥＤおよび少なくとも一つの青いＬＥＤから成り、少なくとも３つのＬＥＤから更に成っている、請求項１７８に記載の装置。
【請求項１８１】
ＬＥＤが光源をＬＥＤ灯に提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８２】
ＬＥＤが光源をプロジェクタに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８３】
ＬＥＤが光源をデジタル・ビルボードに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８４】
ＬＥＤが有機ＬＥＤから成る、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８５】
ＬＥＤが光源をアクティブ・マトリックス有機ＬＥＤ表示に提供するように構成される、請求項１８４に記載の装置。
【請求項１８６】
ＬＥＤがバックライトを液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８７】
ＬＥＤがバックライトを時間的に色を混合するように構成されるＬＣＤに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８８】
ＬＥＤがバックライトを赤・緑・青画像データの分野のシーケンス・カラーへ形成されるＬＣＤに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８９】
ＬＥＤがバックライトをカラーフィルタを有するＬＣＤに提供しなく構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１９０】
光線検出器がシリコンフォトダイオードから成られる、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１９１】
シリコンフォトダイオードも温度を測定するために用いられる、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９２】
シリコンフォトダイオードが集積回路の部である、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９３】
シリコンフォトダイオードがｐ型基板およびＮ型拡散浸透層との間に拡散された接合から成る、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９４】
シリコンフォトダイオードが後でＮ型基板およびＰ型拡散との間に拡散された接合から成る、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９５】
シリコンフォトダイオードが集積回路にＰＣＢ跡またはボンド・ワイヤ経由で接続される、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９６】
集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラが第１および第２のＬＥＤのためのドライブ電流を発生するように構成される、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９７】
中で集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように構成される所で、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９８】
集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラが第１および第２のＬＥＤのためのドライブ電流を発生して、シリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように構成される、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９９】
第１および第２のＬＥＤが光を発しないときに、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように更に構成される、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２００】
第１および第２のＬＥＤが光を発しないときに、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように更に構成され、電流と比較して、違いを決定することが第１であるか第２のＬＥＤだけが光を発している時と測定された、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０１】
第１および第２のＬＥＤによってシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流の比率が電流の所望の比率と比較される、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０２】
ＬＥＤによってできる光の強度が誘発された電流の比率および電流の所望の比率の違いによって、部分的には決定される、請求項２０１に記載の装置。
【請求項２０３】
第１および第２のＬＥＤがパッケージの範囲内で含まれる、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０４】
パッケージが光がパッケージの１つの表層からパッケージを入力するかまたは離れることができるだけに更に構成される、請求項２０３に記載の装置。
【請求項２０５】
第１および第２のＬＥＤを囲んでいる装置パッケージから更に成り、そして第１および第２のＬＥＤの陰極は、一緒に、そして、パッケージの１本のピンに接続される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０６】
第１および第２のＬＥＤを囲んでいる装置パッケージから更に成り、そして第１および第２のＬＥＤの陽極は、パッケージの少なくとも一つのピンに、各々接続している、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０７】
光線検出器がＬＥＤから成る、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０８】
軽い検出ＬＥＤが少なくとも第１のＬＥＤを有する同じ型に集積される、または、第２がリードした、請求項２０７に記載の装置。
【請求項２０９】
第１の波長を有する第１のＬＥＤの光を発し、
第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤの光を発し、
第１のＬＥＤによって発される光に応答する探知器から第１の信号を生成し、
第２のＬＥＤによって発される光に応答する探知器から第２の信号を生成し、
第１および第２の信号の比率を決定することから成り、
そして、平均的ドライブ流を比率に一つには基づく第１および第２のＬＥＤのうちの少なくとも１つに合わせる、異なる波長で光を発する少なくとも２つのＬＥＤによってできる光の制御色のための方法。
【請求項２１０】
光線検出器および第１および第２のＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２０９に記載の方法。
【請求項２１１】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第２のＬＥＤが光を発していなくて、時間の間に第２のＬＥＤを有する光を発している時間の間に第１のＬＥＤを有する光を発することを更に含む、請求項２１０に記載の方法。
【請求項２１２】
平均的ドライブ流を調整して、比較ステップの結果に基づく調節ステップを実行する前に比率を所望の比率と比較することを更に含む、請求項２１１に記載の方法。
【請求項２１３】
ＬＥＤによって光ダイオードに誘導される信号を用いている光ダイオードを有するＬＥＤからの測定照明、
温度センサとして光ダイオードを用いている光ダイオードの温度を測定すること、
そして、ＬＥＤおよび光ダイオードの温度によって光ダイオードに誘導される信号に基づいてＬＥＤによってできる調節照明、
から成る、ＬＥＤによってできる制御光度のための方法。
【請求項２１４】
光ダイオードおよびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２１３に記載の方法。
【請求項２１５】
光ダイオードがシリコンから成る、請求項２１４に記載の方法。
【請求項２１６】
光ダイオードを流れる異なる電流に温度を決定することを強いることを更に含む、請求項２１５に記載の方法。
【請求項２１７】
各々陰極および陽極を備えている複数の異なる着色したＬＥＤ、一緒に、そして、電流源に連結されている異なる着色したＬＥＤの陰極および複数の異なる電源のうちの１つに連結している各々の異なる着色したＬＥＤの陽極を提供することから成り、
更に、１つの電源だけが時間をいかなるものでも異なる着色したＬＥＤの１つに電力を供給するように、複数の異なる電源を配列する、単一の電流源および複数の電源を有する多色ＬＥＤを動かす方法。
【請求項２１８】
提供しているステップが少なくとも３つの異なる着色したＬＥＤ、赤を含んでいる色を発するように構成されている異なる着色したＬＥＤ、緑および青を提供することから成る、請求項２１７に記載の方法。
【請求項２１９】
バックライトの異なる着色したＬＥＤを液晶ディスプレイのために利用することを更に含む、請求項２１８に記載の方法。
【請求項２２０】
液晶ディスプレイを有するフィールド経時的な色を利用することを更に含む、請求項２１９に記載の方法。
【請求項２２１】
異なる波長で光を発する少なくとも２つのＬＥＤによってできる光の制御色のシステムで、
異なる波長で光を発するように構成される第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤ；
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤの光を受信して、第２のＬＥＤによって発される光に基づく第１のＬＥＤおよび第２の信号によって発される光に基づく第１の信号を生成するように構成される探知器から成り、
更に、第１および第２の信号の比率を決定して、平均的ドライブ流を比率に一つには基づくＬＥＤのうちの少なくとも１つに合わせるように構成される制御回路。
【請求項２２２】
光線検出器およびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２２１に記載のシステム。
【請求項２２３】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第１のＬＥＤが第２のＬＥＤが光を発していない、そして、第２のＬＥＤが時間の間に光を発するように構成される時間の間に光を発するように構成される、請求項２２２に記載のシステム。
【請求項２２４】
制御回路が平均的ドライブ流の調整を決定するために比率を所望の比率と比較するように更に構成される、請求項２２３に記載のシステム。
【請求項２２５】
光を生じるように構成されるＬＥＤ、
ＬＥＤの光を受信するように構成される光ダイオード、
そして、ＬＥＤの光によって光ダイオードに誘導される信号のための測定値を決定し、光ダイオードを用いている温度測定を決定するために光ダイオードを利用するように構成される制御回路、そして、基づかれるＬＥＤによってできる光を調整するＬＥＤの光および光ダイオードの温度によって光ダイオードに誘導される信号から成る、
ＬＥＤによってできる光度を制御するシステム。
【請求項２２６】
光ダイオードおよびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２２５に記載のシステム。
【請求項２２７】
光ダイオードがシリコンから成る、請求項２２６に記載のシステム。
【請求項２２８】
異なる電流が光ダイオードで温度を決定することを強いられる、請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２２９】
複数の異なる着色したＬＥＤ、陰極および陽極を有する各々、一緒に連結されている陰極および一緒に連結されていない陽極、
複数の異なる着色したＬＥＤの陰極に連結する電流源、
複数の異なる電源、複数の着色したＬＥＤ用の異なる陽極に連結している各々の異なる電源から成り、
そして、複数の異なる電源のうちのわずか１つが時間をいかなるものでも複数の異なる着色したＬＥＤの１つに電力を供給するように構成されるように、電力供給回路は複数の異なる電源をシーケンスへ形成された、
単一の電流源および複数の電源を有する駆動多色ＬＥＤのシステム。
【請求項２３０】
複数の異なる着色したＬＥＤが赤・緑・青を含んでいる色を発するように構成される少なくとも３つの異なる着色したＬＥＤから成る、請求項２２９に記載のシステム。
【請求項２３１】
複数の異なる着色したＬＥＤが液晶ディスプレイ用のバックライトにある、請求項２３０に記載のシステム。
【請求項２３２】
複数の異なる着色したＬＥＤがフィールド経時的な色を用いるように構成される液晶ディスプレイ用のバックライトにある、請求項２３１に記載のシステム。
【請求項２３３】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発するために第１のＬＥＤを用いるように構成されて、第２の時間の間、光を発するために第２のＬＥＤを用いるように構成される回路を制御し、
そして、第１の時間の間、第１のＬＥＤの光によって光線検出器に誘導される第１の信号を検出して、第２の時間の間、第２のＬＥＤの光によって光線検出器に誘導される第２の信号を検出するために光線検出器に連結するように構成される測定回路から成る、
装置から発される制御照明に対するコントローラ。
【請求項２３４】
第１および第２の信号の比率が各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために用いられる、請求項２３３に記載のコントローラ。
【請求項２３５】
測定回路に連結する光線検出器から更に成る、請求項２３３に記載のコントローラ。
【請求項２３６】
光線検出器がシリコンフォトダイオードから成る、請求項２３５に記載のコントローラ。
【請求項２３７】
シリコンフォトダイオードも温度を測定するために用いられる、請求項２３６に記載のコントローラ。
【請求項２３８】
制御回路、測定回路およびシリコンフォトダイオードは、同じ集積回路に含まれる、請求項２３７に記載のコントローラ。
【請求項２３９】
制御回路は、比率を所望の比率と比較するように構成される、請求項２３４に記載のコントローラ。
【請求項２４０】
光線検出器がＬＥＤから成る、請求項２３５のコントローラ。
【請求項２４１】
光の第１の波長を発するように構成される第１のＬＥＤ、
そして、光線検出器、第１のＬＥＤを有する同じ型に集積されるＬＥＤを検出している照明から成っている光線検出器から構成される装置。
【請求項２４２】
第１の波長と異なる第２の波長で光を発するように構成される第２のＬＥＤ、
そして、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発するために第１のＬＥＤを用いるように構成されて、第１のＬＥＤが光を発しない第２の時間の間、光を発するために第２のＬＥＤを用いるように構成されて、第１の時間の間、第１のＬＥＤによってできる光の強度を検出するために光線検出器を用いて、第２の時間の間、第２のＬＥＤによってできる光の強度を検出するように構成されるコントローラ。
【請求項２４３】
コントローラが各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために第１および第２のＬＥＤによって光線検出器において誘導される信号の比率を用いるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４４】
ＬＥＤが最低１つの赤いＬＥＤ、少なくとも一つの緑のＬＥＤおよび少なくとも一つの青いＬＥＤから成り、少なくとも３つのＬＥＤを有する、請求項２４３に記載の装置。
【請求項２４５】
ＬＥＤが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４６】
ＬＥＤが時間的に色を混合するように構成されるＬＣＤ用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４７】
ＬＥＤが赤・緑・青画像データの分野のシーケンス・カラーへ形成されるＬＣＤ用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４８】
ＬＥＤがカラーフィルタを有するＬＣＤ用のバックライトになく構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４９】
光源；
光線検出器；
そして、光学的に光線検出器を用いている第２の照明装置との同期のデータを受信するように構成されるコントローラから成る、照明装置。
【請求項２５０】
コントローラが光学的に第２の照明装置との同期のデータを送信するように更に構成される、請求項２４９に記載の照明装置。
【請求項２５１】
光源は、一つ以上の光源ＬＥＤを有し、光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つがどこで光学的にデータを送信するために用いられるように構成されるかを備えている、請求項２５０に記載の照明装置。
【請求項２５２】
光線検出器は、一つ以上の探知器ＬＥＤを有し、探知器ＬＥＤのうちの少なくとも１つがどこで受信データに用いられるように構成されるかを備えている、請求項２５１に記載の照明装置。
【請求項２５３】
光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つが探知器ＬＥＤとして用いられるようにも構成される、請求項２５２に記載の照明装置。
【請求項２５４】
装置がそうである照明が装置がＡＣ本線を用いている第２の照明装置と同期させるように構成される本線およびそこにおいて、照明をＡＣに連結した、請求項２４９に記載の照明装置。
【請求項２５５】
光源が通信データのための時間枠を生じるために周期的に離れて回されるＡＣ本線との同期へ形成される、請求項２５４に記載の照明装置。
【請求項２５６】
光源が一つ以上のＬＥＤから成る、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２５７】
一つ以上のＬＥＤのうちの少なくとも１つが光線検出器として時間枠の間、光学データを受信するようにも構成される、請求項２５６に記載の照明装置。
【請求項２５８】
光線検出器として時間枠の間、光学データを受信するように構成されているシリコンフォトダイオードから更に成っている、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２５９】
コントローラは光学的に光源を用いている第２の照明装置との同期のデータを送信するように更に構成される、そして、一つ以上のＬＥＤのうちの少なくとも１つは時間枠の間、光学的にデータを送信するために用いられるようにも構成される、請求項２５６に記載の照明装置。
【請求項２６０】
光線検出器が時間枠の間、環境照明を測定するために用いられるように構成される、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６１】
複数の周囲光測定は複数の時間枠において作られる、そして、以前の時間枠からの周囲光測定は現在の測定値から減算される、請求項２６０に記載の照明装置。
【請求項２６２】
光源の明るさが周囲光測定に基づいて調整されるように構成される、請求項２６０に記載の照明装置。
【請求項２６３】
ＡＣ本線にロックを段階的に実行するように構成される位相ロックループ（ＰＬＬ）から更に成っている、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６４】
ＰＬＬはビット・クロックを生産するように構成される。そして、ビット・ブロックがタイミングを時間枠の通信データに提供するために用いられる、請求項２６３に記載の照明装置。
【請求項２６５】
データを送信するように構成される物理層インタフェース（ＰＬＩ）、
時間枠の間、ビット・クロックとの同期のデータ・ビットを送信するように更に構成されているＰＬＩを更に有する、請求項２６４に記載の照明装置。
【請求項２６６】
データを受信するように構成される物理層インタフェース（ＰＬＩ）
時間枠の間、ビット・クロックとの同期のデータ・ビットを受信するように更に構成されているＰＬＩを更に有する、請求項２６４に記載の照明装置。
【請求項２６７】
光源が第２の通信路を延長するために時間枠と異なる位相を有するＡＣ本線との同期において消されるように更に構成される、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６８】
光源が各々と異なるＡＣ本線と関連して位相を有する３本以上の異なる通信路を延長するために時間枠から異なる位相差を有するＡＣ本線との同期において消されるように更に構成される、請求項２６７に記載の照明装置。
【請求項２６９】
陰極および少なくとも一つのＬＥＤ用の陽極全体に連結されるレジスタ、
電圧を入射光線から作り出すように構成されているレジスタを更に有する、請求項２５７に記載の照明装置。
【請求項２７０】
入射光線から単一のＬＥＤおよびレジスタによってできるより大きな大きさ電圧を印加するように構成される複数の連続的に被接続ＬＥＤおよび抵抗器を更に有する、請求項２６９に記載の照明装置。
【請求項２７１】
入射光線が環境照明である、請求項２７０に記載の照明装置。
【請求項２７２】
入射光線がデータによって調整される光から成る、請求項２７０に記載の照明装置。
【請求項２７３】
光学的にデータを伝達するように構成されるコントローラを有する第１の照明装置と、
光学的にデータを伝達するように構成されるコントローラを有する第２の照明装置を有し、
第１および第２の照明装置は、光学的に同期のデータを各々に知らせるように構成されるシステム。
【請求項２７４】
第１および第２の照明装置は、ＡＣ本線に連結し、
第１の照明装置に、第１の光源が設けられ、
第２の照明装置に、第２の光源が設けられ、
第１および第２の照明装置は、通信データのための第１の時間枠を生じるために周期的に第１の光源およびＡＣ本線との同期の第２の光源を消すように構成される、請求項２７３に記載のシステム。
【請求項２７５】
少なくとも第１の光源または第２の光源がＬＥＤから成る、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２７６】
ＬＥＤがデータを送信するようにも構成される、請求項２７５に記載のシステム。
【請求項２７７】
少なくとも、第１の照明装置または第２の照明装置は、光ダイオードを具備し、
光ダイオードは、光学的に送信されたデータを受信するように構成されている、請求項２７６に記載のシステム。
【請求項２７８】
ＬＥＤが光学的に送信されたデータを受信するように構成される、請求項２７５に記載のシステム。
【請求項２７９】
第１の照明装置の範囲内の第１の位相ロックループ（ＰＬＬ）および第２の照明装置の第２のＰＬＬを有し、
第１および第２のＰＬＬはＡＣ本線に係止するように構成されている、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２８０】
第１および第２の照明装置がＡＣ本線にデータ通信のビット・タイミングを同期させるように各々構成される、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２８１】
光学的に同期のデータを各々に知らせるように構成される第３の照明装置および第４の照明装置であり、
第３および第４の照明装置は、ＡＣ本線に連結し、
第３の照明装置に、第３の光源が設けられ、
第４の照明装置に、第４の光源が設けられ、
第３および第４の照明装置は、第１の時間枠と非重複している通信データのための第２の時間枠を生じるために周期的に第３の光源およびＡＣ本線との同期の第４の光源を消すように構成される、請求項２７４に記載のシステム
【請求項２８２】
第１および第２の照明装置が第１の時間枠および第３の間、光学データを伝達するように構成され、第４の照明装置が第２の時間枠の間、光学データを伝達するように構成される、請求項２８１に記載のシステム。
【請求項２８３】
第１の照明装置および第２の照明装置を提供し、
第１の照明装置および各々との同期の第２の照明装置との間に光学的にデータを伝達する、照明装置の間のデータ通信のための方法。
【請求項２８４】
周期的に第１および第２の照明装置との間に通信データのための第１の時間枠を生じるためにＡＣ本線との同期の第２の照明装置の範囲内で第１の照明装置および第２の光源の範囲内で第１の光源を消す、請求項２８３に記載の方法。
【請求項２８５】
少なくとも第１の光源または第２の光源がＬＥＤから成る、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２８６】
ＬＥＤを有するデータを送信することを更に含む、請求項２８５に記載の方法。
【請求項２８７】
少なくとも第１の光源または第２の光源は、光ダイオードから成り、
光ダイオードを用いて光学的に送信されたデータを受信することを更に含む、請求項２８６に記載の方法。
【請求項２８８】
ＬＥＤを用いている光学的に送信されたデータを受信することを更に含む、請求項２８５に記載の方法。
【請求項２８９】
ＡＣ本線に係止するために第１の照明装置の範囲内で第１の位相ロックループ（ＰＬＬ）を利用して、ＡＣ本線に係止するために第２の照明装置の範囲内で第２のＰＬＬを利用する、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２９０】
ＡＣ本線に第１および第２の照明装置の間のデータ通信のビット・タイミングを同期させることを更に含む、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２９１】
光学的に第３の照明装置および各々との同期の第４の照明装置との間にデータを伝達する第３の照明装置および第４の照明装置を提供し、
そして、第１の時間枠と非重複している通信データのための第２の時間枠を生じるためにＡＣ本線との同期の第４の照明装置の範囲内で第３の照明装置および第４の光源の範囲内で周期的に第３の光源を消すことを更に含む、請求項２８４に記載の方法
【請求項２９２】
第１の時間枠の間、第１および第２の照明装置との間に光学データを伝達することと、
第２の時間枠の間、第３および第４の照明装置との間に光学データを伝達することを更に含む、請求項２９１に記載の方法。
【請求項２９３】
幅広いスペクトル発光体、
範囲の幅広いスペクトル発光体の範囲内のピークの放出波長を有するＬＥＤ、
そして、幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定するためにＬＥＤを用いて、光源のカラーポイントを調整するために照明を生産するためにＬＥＤを用いるように構成されるコントローラを具備する、
調節可能なカラーポイントを有する光源。
【請求項２９４】
ＬＥＤは、第１のＬＥＤを具備し、更に第２のＬＥＤを具備し、
コントローラは、幅広いスペクトル発光体から第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号まで光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を比較するように構成される、請求項２９３に記載の光源。
【請求項２９５】
幅広いスペクトル発光体が白いＬＥＤである、請求項２９４に記載の光源。
【請求項２９６】
白いＬＥＤが青いＬＥＤから成る、請求項２９５に記載の光源。
【請求項２９７】
白いＬＥＤが１つの波長から他の波長まで光を変えるために素材から成る、請求項２９５に記載の光源。
【請求項２９８】
１つの波長から他の波長まで光を変える素材が青いＬＥＤを有する物理的接触においてある、請求項２９７に記載の光源。
【請求項２９９】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が白いＬＥＤのスペクトルの範囲内である、請求項２９５に記載の光源。
【請求項３００】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が第１のＬＥＤのピークの放出波長より短い、請求項２９９に記載の光源。
【請求項３０１】
コントローラが白いＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、比率、そしてコントローラを生産するために第２のＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号が比率を所望の比率と比較するようにも構成される、請求項３００に記載の光源。
【請求項３０２】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、コントローラは幅広いスペクトル発光体によって、また第１のＬＥＤによって、生じられる相対的な光度を調整するように構成される、請求項３０１に記載の光源。
【請求項３０３】
第１のＬＥＤが緑である、そして、第２のＬＥＤが青い、請求項３０２に記載の光源。
【請求項３０４】
第１のＬＥＤピーク放出波長より長いピークの放出波長を有する第３のＬＥＤを更に具備する、請求項２９５に記載の光源。
【請求項３０５】
コントローラは、白いＬＥＤの光に応答して第３のＬＥＤによってできる信号および比率を生じるために第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤの光に応答して第３のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、
コントローラ回路は、第２の比率を所望の比率と比較するように更に構成される、請求項３０４に記載の光源。
【請求項３０６】
コントローラは、光源によってできる相対的な光度を調整するように更に構成され、
第１のＬＥＤまたは第３のＬＥＤまたは両方の第１のＬＥＤ、そして、第３のＬＥＤ比率および所望の比率が実質的に等しい、請求項３０５に記載の光源。
【請求項３０７】
幅広いスペクトル発光体を有する範囲の光を発することから成り、
幅広いスペクトル発光体のスペクトルの範囲内でピークの放出波長を有するＬＥＤを用いている幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定し、
光源のカラーポイントを調整する照明を作り出すためにＬＥＤを用いることで、光源のためのカラーポイントを調整する方法、
【請求項３０８】
幅広いスペクトル発光体から第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号まで光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を比較することを更に含む、請求項３０７に記載の方法。
【請求項３０９】
幅広いスペクトル発光体が白いＬＥＤである、請求項３０８に記載の方法。
【請求項３１０】
白いＬＥＤが青いＬＥＤから成る、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１１】
白いＬＥＤが１つの波長から他の波長まで光を変えるために素材から成る、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１２】
１つの波長から他の波長まで光を変える素材が青いＬＥＤを有する物理的接触においてある、請求項３１１に記載の方法。
【請求項３１３】
白いＬＥＤのスペクトルの範囲内でピークの放出波長を有する第２のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１４】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が第１のＬＥＤのピークの放出波長より短い、請求項３１３に記載の方法。
【請求項３１５】
白いＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号および比率を生じるために第２のＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合して、比率を所望の比率と比較する、請求項３１４に記載の方法。
【請求項３１６】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、光源によって、そして、第１のＬＥＤによって生じられる相対的な光度を調整することを更に含む、請求項３１５に記載の方法。
【請求項３１７】
第１のＬＥＤが緑であり、第２のＬＥＤが青い、請求項３１６に記載の方法。
【請求項３１８】
第１のＬＥＤピーク放出波長より長くピークの放出波長を有する第３のＬＥＤを提供する、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１９】
比率を生じる第１のＬＥＤの光または第２のＬＥＤに応答して、
白いＬＥＤの光および第３のＬＥＤによってできる信号に応答して第３のＬＥＤによってできる信号を結合し、
第２の比率を所望の比率と比較する、請求項３１８に記載の方法。
【請求項３２０】
比率、所望の比率が実質的に等しいように、光源および第１のＬＥＤによって、または、照明ソースおよび第３のＬＥＤによって生じられる相対的な光度または照明ソースおよび第１で第３のＬＥＤを調整する、請求項３１９に記載の方法。
【請求項３２１】
幅広いスペクトル発光体に連結するように構成される制御回路、および範囲の幅広いスペクトル発光体の範囲内でピークの放出波長を有するＬＥＤと、
幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定するために、ＬＥＤを用いるように構成されている制御回路、
そして、幅広いスペクトル発光体およびＬＥＤに連結して、幅広いスペクトル発光体および調整ＬＥＤの光のためのカラーポイントを調整するために調整ＬＥＤを用いるように構成される出力ドライバ回路を具備する、調節可能なカラーポイントを有する光源のためのコントローラ。
【請求項３２２】
ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、制御回路は、第２のＬＥＤに連結するように更に構成され、
制御回路は、幅広いスペクトル発光体から光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号と比較するように構成される、請求項３２１に記載のコントローラ。
【請求項３２３】
制御回路は、比率を生じる第２のＬＥＤの光に応答して幅広いスペクトル発光体からの光および第１のＬＥＤによってできる信号に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、
制御回路は、比率を所望の比率と比較するようにも構成される、請求項３２２に記載のコントローラ。
【請求項３２４】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、制御回路が幅広いスペクトル発光体によって、そして、第１のＬＥＤによって生じられる相対的な光度を調整するように構成される、請求項３２２に記載のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ならびにＬＥＤを使用するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前世紀および今日のコンピュータの発明により、ユーザ・インターフェイスは、継続的に改善されている。現在受け入れられている主流のアプローチは、ディスプレイ、デバイスおよびアプリケーションの様々なタイプにより異なる。ＡＴＭ機や食料品店の勘定レジなどの用途のためのハンドヘルド・デバイスおよびキオスクは、タッチ・スクリーンへ移行している。ユビキタス・マウスは、全てのバリエーションにおいてデスクトップ・コンピューティングを支配しており、一方、タッチ・パッドは、ラップトップ・コンピュータで最も普及している。これら全ての装置およびアプリケーションに対する共通のテーマは、ユーザがオン・スクリーン・ディスプレイおよびグラフィカル・ユーザ・インターフェイス上で、それと直接相互作用できることである。
【０００３】
コンピュータＧＵＩが、進化および改良し続けている一方、従来技術のホーム・テレビジョンは、多数のやっかいなボタンと赤外線の単方向通信リンクを有する手持ち式のリモート・コントローラのままである。ＴＶは、高機能になるにつれて、ますます多くのグラフィカル・インターフェイスを実装しているが、ユーザは、特定のアイテムをポイントし、クリックする代わりに、リモート・コントローラを使用してメニューをスクロールしなければならない。このことは、リモート・コントローラの使用をより複雑かつやっかいにしており、ユーザが欲求不満になるという結果を生じさせることがある。
【０００４】
光出力を劇的に改善し、コストを削減しているＬＥＤ技術における最近の革命とともに、赤色、緑色、および青色ＬＥＤの大きなアレイから作製されたディスプレイが、広告看板、スタジアム・スコア・ボード、および一般的な標識などの用途で、より普及しつつある。しかし、このようなディスプレイは、ユーザ、または潜在的な顧客などの視聴者との双方向性は通常有さない。
【０００５】
ＴＶおよびＰＣＬＣＤ表示装置は、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）からＬＥＤのバックライティングへ移行している。比較的小さいディスプレイを有するＰＣは、ＬＣＤの背面に一様な照明を生成する拡散層内への光を光らせるために、１つの側面に沿って配置されたＬＥＤを有する。新しい大画面ＴＶは、一様な照明および局所輝度制御のためのＬＥＤのアレイを有する。局所輝度制御は、より暗い影を与え、コントラスト比を改善する。白色ＬＥＤを使用しているＴＶもあるが、一方、赤色、緑色、および青色の組合せを使用しているＴＶもある。ユーザ・インターフェイスは未だに、オン・スクリーン・ディスプレイ上でのカーソルの位置を制御できないリモート・コントローラである。リモート・コントローラ上のボタンは、スクリーンの周囲のハイライトされたボックスをぎこちなく移動する。解決法を与える必要性が存在する。
【０００６】
広告看板およびその他のタイプの広告サインは、ＬＥＤのアレイへ移行しつつある。このようなディスプレイは、１個のディスプレイ上で、移動する画像を生成し、複数の広告をタイムシェアすることが一般的になっている。スポーツ・アリーナでのフルモーション高解像度ビデオ・ディスプレイもまた、インスタント・リプレイおよび広告のためにより普及してきている。このようなディスプレイは、ファンや潜在的な顧客との双方向性を有さない。より多くの情報を得るために、または何かを注文するために、または不良品に対するフィードバックをするために広告をポイントできる装置によって、広告主は、収益を増加させることができ、サインの所有者は、彼らのサインに対してより多く使用料をとることができる。このようなディスプレイと通信するための手段に対する必要性が存在する。
【０００７】
照明のためにＬＥＤを使用するディスプレイおよびランプもまた、商業および居住環境を含む多種多様な市場でますます普及してきている。複数の広告を通じてシーケンス変化させることが可能なデジタル広告看板は、道路沿線の、および企業前の固定看板に置き換わり始めている。同様に、インスタント・リプレイ用の大画面ビデオ・ディスプレイは、大規模なスポーツ・スタジアムにほぼ必須のものである。ＬＣＤテレビジョンはプラズマ・ディスプレイを含む他の技術から市場シェアを得ており、ＬＣＤバックライティングのための冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）は、ＬＥＤバックライティングに交代されつつある。ごく最近まで研究室に限られていた有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイが、いまや製品で注文されている。
【０００８】
ＬＥＤは、大抵の用途で一般的である蛍光灯などの伝統的な光源に対して、低電力消費、長寿命、および危険性のない材料などのいくつかの利点、および様々な用途に対して特有の他の利点を有する。例えば、ＬＥＤはより小さい形状因子およびより広い色域によって、ＬＣＤバックライトとして低温陰極蛍光管ランプ（ＣＣＦＬ）と迅速に交代している。一般的な照明用のＬＥＤは、様々な効果のために色温度または白色温度を調整する機会を与える。ＬＥＤ広告看板はまた、複数の広告が１つの広告看板をタイムシェアすることを可能にすることで、紙の広告看板と交代している。さらに、ＬＥＤを光源として使用するプロジェクタが、近い将来、スマートフォンなどの携帯用ハンドセットで普及し始めるであろう。同様に、各ディスプレイ画素のための光を生成するために直接多色のＬＥＤを使用し、平面状の基板の上に構成された有機ＬＥＤのアレイを使用する、有機ＬＥＤ、すなわちＯＬＥＤもまた、多くのタイプのディスプレイ用途で普及し始めるであろう。
【０００９】
低いコスト、高いエネルギー効率、および長い寿命により、このようなディスプレイおよびランプ用途のためのＬＥＤが普及しているが、しかし、個々のＬＥＤの間および各色要素群のＬＥＤの間の光出力のばらつきが、性能を制限し、コストを増加させ得る。例えば、所与の電流に対してＬＥＤによって作成される光の量は、製造ロット内のＬＥＤ間およびロット間で、２倍以上、変化し得る。例えば、ディスプレイ画素またはＬＣＤバックライトで異なる色のＬＥＤによって作成された光と結合されたとき、作成された混合色は、甚だしく変化し得る。同様に、このようなＬＥＤによって作成された光の波長は、２０ｎｍ以上変化し、はっきりと目に見える色の変化を生み出す。その結果として、ＬＥＤ製造業者は通常、より狭い規格によって群すなわちビンにＬＥＤを分類する。ＬＥＤの顧客は、特定のビンのみに対してより高い価格を支払うか、より広い許容誤差に耐えることができる製品を設計するかのいずれかであり、このことは性能を制限することがある。
【００１０】
さらに、製造時に一様な輝度および色を生成するように設計および較正されたＬＥＤアレイが、使用によって劣化することがある。ＬＥＤは時が経つと、固定電流に対して生成される光の強度が、ある量の時間にわたって増加または減少することがあり、その後、寿命の終わりまで減少し続ける。ＬＥＤの色によって異なる平均経年特性を有し、これは、個々のＬＥＤの間で大きく変わる。結果として、完全に構築されたＬＥＤアレイは、時が経つと、異なる色相の粗い外見となる。
【００１１】
このようなアレイを有するディスプレイは、通常、ＬＥＤ特性の変化を補償するために、時が経つと周期的に再較正されるが、これはコストおよび時間がかかることがある。例えば、スタジアム・ディスプレイは、明らかに２年毎に再較正されるが、これは、完了するまでに一定の人手と時間がかかる。輝度および色を判定するために、望遠鏡を備える特殊なカメラが個別のＬＥＤ上に合焦され、ディスプレイ・コントローラへフィードバックされる。継続的に動作する広告看板は、最適な性能を維持するためにより頻繁に再較正されるべきであり、これはコストがかかり、中断時間を発生させる。
【００１２】
例えば、ＬＣＤテレビジョン、コンピュータ、および携帯電話用のＬＥＤバックライトは、リン被覆された青色ＬＥＤ、または赤色、緑色、および青色などの多色ＬＥＤの組合せのいずれかから白色光を生成する。このような光は通常、液晶層の背面に当たる前に拡散層を通過し、ＬＥＤからの光と結合して、液晶の背後に一様な光を生成する。より小さいディスプレイは通常、ディスプレイの１つの側面に沿って配置されたＬＥＤを有し、ディフューザの後ろの特殊形状の導波路に光を入射させる、一方、より大きなディスプレイは、ディスプレイの物理的寸法に適合する液晶層の後ろのＬＥＤのアレイを有し、ＬＥＤ点光源から一様な光を生成するために、薄い拡散エレメントを通常使用する。
【００１３】
バックライティングのためにＬＥＤのアレイを有するディスプレイは、１つまたは複数の側面に沿ってＬＥＤを有するディスプレイに対して、少なくとも２つの利点を有する。第１に、照明は、一般的に、ディスプレイにわたってより一様であり、かつ第２に、アレイ内の各ＬＥＤからの照明は、コントラスト比を改善するために独立に調整する。このことは、当業界で「局所輝度制御」と呼ばれている。しかし、照明は、各ＬＥＤからの光出力、または例えば、ＲＧＢバックライト用のＬＥＤの組合せが同じ場合にのみ、より一様である。ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイでのように、このようなアレイは、製造中に較正するが、照明の一様性および色が、特にＲＧＢバックライトで、前に議論した理由で、時が経つと変化する。
【００１４】
ＲＧＢなどの、多色ＬＥＤによるＬＣＤバックライティングは、ディスプレイが、白色ＬＥＤによるバックライティングよりも、広い範囲または色域の色を生成することを可能にするが、これを制御することはより困難である。１つまたは複数の側面に沿ってＲＧＢバックライトを有するＬＣＤは通常、各色成分の平均強度を検知するために、３つの光センサを使用する。これが、正確な色の混合を維持するためにＬＥＤドライバ回路にフィードバックされる。このようなディスプレイでは、特殊な光拡散層が、ＬＥＤの全てからの光を混合するときに効果的であるため、ディスプレイ全体の色が、３つの光センサの単一の組を使用して制御されてもよい。このような光センサおよびそれに付随するフィードバック回路は、コストがかかるが、改善された色域は、高い価格を正当化するのに十分である。
【００１５】
赤色、緑色、および青色ＬＥＤによるＬＣＤバックライティングは、白色ＬＥＤによるライティングに対して、より広い色域および潜在的にかなり低い電力消費およびより単純な設計を含む、多くの利点を有する。白色バックライトを有する従来型のＬＣＤ表示装置は、各画素内の３つの液晶エレメントから赤色、緑色および青色光を生成するために、カラー・フィルタの層を使用している。このようなカラー・フィルタは、ディスプレイの設計に、コストおよび複雑性を追加し、おそらく、移動式装置でより重要なことに、バックライトによって生成された光の大部分をブロックする。ＲＧＢバックライティングを使用したディスプレイは、フィールド・シーケンシャル・カラー（ＦＳＣ）として当業界で公知の技術を使用して、生成された色を時間変化させることによって、カラー・フィルタを除去する。このようなアプローチは、従来の３つの代わりに、画素当たりに１つの液晶エレメントを使用し、これは、赤色、緑色および青色の画素データによって順々にすばやく３回更新される。バックライトの各色が、光出力のいずれもカラー・フィルタによってブロックされることなく、液晶エレメントに現在付加されている画素データに適合するように順々にフラッシュされる。その結果として、ＲＧＢバックライトが、同じディスプレイ輝度に対して、白色ＬＥＤバックライトよりもかなり小さいバッテリ出力を使用してかなり少ない光を生成する。
【００１６】
ＲＧＢバックライトでの問題点は、赤色、緑色、および青色の各トリプレットによって生成された所望の色および強度を作成し、維持することである。１つまたは複数の側面に沿ってＲＧＢバックライトを有するＬＣＤは通常、各色成分の平均強度を検知するために光センサを使用し、これが、正確な色の混合を維持するためにＬＥＤドライバ回路にフィードバックされる。しかし、このような光センサおよびそれに付随するフィードバック回路は、コストがかかる。さらに、各色の全ＬＥＤによって生成された光の平均強度しか測定および制御できないため、個々のＬＥＤ間の変動が、このようなディスプレイでの色の変動を結果として生じさせ得る。
【００１７】
ＬＥＤバックライティングを有する最高位大スクリーンのＬＣＤテレビジョンが、サムソンおよびソニーなどの企業によって最近導入されている。これらは、高コントラスト比のための局所輝度制御を可能にするＬＥＤのアレイを有する。より広い色域をサポートするために、このようなサムソン製品の少なくともいくつかは、白色ＬＥＤのアレイを有するが、一方、このようなソニー製品の少なくともいくつかは、ＲＧＢＬＥＤのアレイを有する。ソニーがどのようにして正確なカラー・ポイントを維持しているのかは明確でないが、このようなソニー製品は、このようなサムソン製品よりもかなり多く販売されている。各色成分の強度を検知するために１つまたは複数の組の光センサを使用するディスプレイの１つまたは複数の側面に沿ったＲＧＢＬＥＤバックライトに対して前に説明された、比較的簡単なアプローチは、局所輝度制御をサポートするこのようなソニー製品では可能でない。
【００１８】
ある前の解決法では、光センサが、ディスプレイの縁部にあり、バックライトによって生成される白色光のＲＧＢ成分を検知する。導光路上の小さな拡散領域が、各ＬＥＤによって生成された光の小さい部分を捕捉し、このような光をディスプレイの縁部のセンサへ伝播させる。その後、全てのＬＥＤをターン・オフし、センサが一度に１つのＬＥＤを照射することによって、各ＬＥＤからの光が周期的に再測定される。この較正技術が、そのときに観測される任意の画像を妨害するため、このようなルーチンは、ディスプレイの通常動作中は行うことができない。結果として、このようなルーチンは、使用中にかなり変化し得る、温度によるＬＥＤ出力変動を補償するために使用することができない。
【００１９】
ＬＣＤのバックライトで特に、また半導体ランプなどの他の用途でも、異なる色のＬＥＤの組合せによって生成される光の正確な強度および色を維持するための手段に対する必要性が存在する。さらに、ディスプレイでの色変動を防止するために、ディスプレイの通常動作中に行うことができ、コストが高くディスプレイ輝度を減少させる特殊な導波路または光学系を必要としない、全てのＬＥＤによって生成される光を個別に測定および制御するための装置または技術に対する必要性が存在する。さらに、ＲＧＢバックライティングを必要とするＦＳＣＬＣＤでの使用に適用可能な、このような解決法に対する必要性が存在する。
【００２０】
一般照明用のＬＥＤランプは通常、白色光を生成するために、青色の光子の大部分を吸収し、より長い波長で光子を再放出する、リンによって被覆された青色ＬＥＤを使用しているが、これは、波長偏移に比例するエネルギー損失を生じさせる。スペクトルの赤色端部（長波長）に向かってかなりの光子を偏移させるリンは、望ましいいわゆる「暖色光」を生成するが、最小のエネルギー効率である。また、時を経ると、リンが劣化して、生成される光がより青くなる。
【００２１】
白熱ランプによって生成されるものに匹敵する暖色光を生成する非効率性を克服するために、いくつかのＬＥＤランプが、青色から黄色波長を生成するためのリンで被覆された青色ＬＥＤと、赤色を生成するための赤色ＬＥＤとの組合せを使用している。このようなランプは、一般に良好に機能するが、赤色ＬＥＤに対して白色ＬＥＤからの光の正確な混合を作成することが必要である複雑な回路のため、高価である。バランスの任意の偏移が、白色色温度の偏移を生じさせ、わずかに異なる色温度を有する別のランプの次に見たとき、これは特に目立つ。色温度を制御する回路は通常、様々な有色のＬＥＤへ供給される電流を制御するために、フィードバック・ループ内に光ダイオードを備える。
【００２２】
光を生成するために、赤色、緑色、および青色ＬＥＤの組合せを使用するランプは、よりエネルギー効率が高く、リン被覆された青色ＬＥＤのみ、またはリン被覆された青色ＬＥＤに赤色ＬＥＤを加えたものを有するランプよりもずっと広い範囲の色を生成することができる。しかし、固定されたカラー・ポイントを生成し、維持することは、より困難である。このようなランプは、製造中および、このようなランプの動作寿命にわたって、各色成分を監視および調整する複雑な光学フィードバック機構を必要とする。
【００２３】
例えば、ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイの場合オンサイトでの画素毎の較正による費用および複雑性、およびＬＣＤバックライトの場合特殊な光センサなしで、例えば、ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイの場合直接的に、およびＬＣＤバックライティングの場合間接的に画像を生成する、ＲＧＢなどの多色ＬＥＤのアレイで、一様な輝度および色を維持するための手段に対する必要性が存在する。
【００２４】
例えば、ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイの場合オンサイトでの画素毎の較正による費用および複雑性、およびＬＣＤバックライトの場合特殊な光センサなしで、例えば、ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイの場合直接的に、およびＬＣＤバックライティングの場合間接的に画像を生成する、ＲＧＢなどの多色ＬＥＤのアレイで、一様な輝度および色を維持するための手段に対する必要性もまた存在する。同様に、ＬＥＤランプからの固定された色または色温度を生成し、維持することの必要性も存在する。全ての場合、ビンＬＥＤの必要を最小にする必要性が存在する。
【００２５】
従来型のライティングに関しては、従来型のライティングは、白熱灯および蛍光灯を歴史的に使用してきたが、近年青色ＬＥＤの発明によって、ＬＥＤライトを使用され始めている。ＬＥＤライトの初期コストは高いが、時を経ると、省電力によって、ライティングの全体コストをかなり削減することができる。省電力のＬＥＤライトの高い初期コストの一部は、電源からＬＥＤへ一定の電流を作成するために特殊なエレクトロニクスの必要性であることである。
【００２６】
今日の大部分のＬＥＤライトは、ＡＣ主電源と接続されたスイッチング電源によって駆動される、互いに直列におよび／または並列に接続された複数のＬＥＤから成る。例示的な回路は、多くの半導体製造業者によるウェブサイトで見ることができる。
【００２７】
ライト内のＬＥＤは、白色を含むいかなる色またはいかなる色の組合せであってもよい。白色ＬＥＤは通常、あるタイプの黄色リンで被覆された青色ＬＥＤによって作製される。ＬＥＤからの青色光の大部分が、リンによって吸収され、緑色、黄色、およびいくらかの赤色に対応する、より低い周波数で再放出される。このアプローチのいくつか利点には、低いコスト、およびより自然な連続するスペクトル光が含まれる。いくつかの欠点には、リン内での損失による効率低下、ＬＥＤによる青みがかった光、およびリンの劣化による信頼性の低下が含まれる。
【００２８】
スペクトルの赤色端部でのエネルギーの欠如を克服するために、ある製造業者は、多くの用途に対し良好なコスト／性能の折衷を与える、リン被覆された青色ＬＥＤのストリングとともに赤色ＬＥＤのストリングを含む、２色オーバーヘッドＬＥＤランプを作成している。
【００２９】
色スペクトルの観点からの理想的なＬＥＤライトは、異なる出力レベルで動作する、白熱または太陽光のいずれかの粗い近似を作成するために、多種多様な有色のＬＥＤを含む。例えば、赤色、黄色、緑色、および青色の組合せは、１組の色として使用することができる。このアプローチは、良好なスペクトルを有し、より高いエネルギー効率および信頼性を有するが、各色の相対的な出力レベルの制御は、今日の実用では、困難であり費用がかかる。
【００３０】
あるライティング・ソリューションでは、白色と赤色ＬＥＤランプが、６個の白色ＬＥＤの２つのチェーン、および３０個の赤色ＬＥＤの１つの並列／直列の組合せ、全体で３６個のＬＥＤを含む。このソリューションはまた、色を維持するための光ダイオードおよびサーミスタを備える。光ダイオードへの反射光が減少すると、赤色ＬＥＤからの出力電力が、補償として増加する。この回路は、そこからＬＥＤ電流が調整される光出力を監視するために３つの異なるＬＥＤドライバ回路を使用し、単一のシリコン光ダイオードを使用しており、米国特許出願公報第２００８−０３０９２５５号は、光スペクトルの一部を選択的に測定し、平均出力を基にして赤色電流を調整する、光ダイオードを記載している。これは、生成されるスペクトルの標示を行うが、低い解像度である。
【００３１】
ライティング制御システムは、単純な調光スイッチから、中央制御される建造物にわたるネットワークまで、複雑性において様々である。単純な調光スイッチと同様に、大部分の複雑なライティング・システムは、各ランプを制御するために電線を使用する。また、複雑なシステムは、ランプ間でおよび中央コントローラと通信するために、各ランプに取り付けられた特殊な電子モジュールを備える。近年、無線ライティング制御システムが、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などのプロトコルに従って情報を通信するために無線を使用して導入されており、これは、電線のコストを除去するが、無線およびプロトコル・スタックのコストを追加する。
【００３２】
従来型の調光スイッチは、サイクルの一部分の期間に、主ＡＣ電圧が白熱光に加えることを可能にするのみのトライアック回路を使用している。例えば、半分の出力で設定されたとき、ライトへ通過する電圧信号は、正弦波電圧の最初の９０度の間ゼロであり、ピーク振幅へジャンプし、第２の９０度の間ゼロへ正弦波下降を追従し、次に、９０度の間ゼロに留まり、最後に負のピーク電圧へジャンプし、ゼロへの正弦波で戻る。このアプローチは、抵抗白熱灯を調光するための、顧客にとって低価格で効果的な方法である。
【００３３】
トライアック調光器は、ランプ内の電力消費を減少させるが、電力会社が生成しなければならない電力は減少させない。電力会社は電圧の位相で電流を生成する。電圧が増加すると、電流が増加する。発電プラントへの全負荷が、トライアックによって５０％調光されたライトから成る場合、正および負のサイクルの第１半分中に生成される電流は、球へは行かず、どこかに行かなければならない。電力会社は、ライトが全部付いていても調光されていても、同じ量の電力を発生させなければならず、グリッド上の危険な遷移に対処しなければならない。
【００３４】
ＬＥＤからの光は、駆動電流を低減させることと、またはいわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ）を通じて電流が印加される時間を減少させることのいずれかによって低減することができる。光出力に比例する負荷サイクルによって、電流は、目に見えるよりも速い速度でオン・オフすることができる。ＬＥＤによって生成される光の波長は、駆動電流とともに変化するため、ＰＷＭ調光が好ましい。白熱光をＬＥＤライトに代えても、既存のトライアック調光器はまだ、電源を光に対して調整する。ＰＷＭ調光を可能にするために、ＬＥＤライト回路は、電源をフィルタリングし、電源の負荷サイクルを検知し、それに応じてＰＷＭ負荷サイクルを調整しなければならず、このことはコストと複雑性を追加する。
【００３５】
ライティング制御システムはときどき、個々のランプまたはランプの群の輝度を調整できるようにするために、無線周波数または赤外線通信を使用したリモート・コントローラを提供する。このようなアプローチは、このような調光スイッチの必要性を除去するが、ランプがライティング制御システムと通信するためにリモート・コントローラと通信するために必要な、回路を有することを必要とする。
【００３６】
デイライト・ハーベスティングは、周囲光の変化に応答して、ランプの輝度を能動的に調整することを称する照明産業で使用される用語である。例えば、建物の窓の近くのランプは日中、内部の廊下のランプと同じ量の光を生成する必要はない。建物全体にわたって配置された光センサは通常、戦略的な場所で、周囲光を測定し、ライティング制御システムが、各ランプから必要とされる輝度を決定し、各ランプにこのような情報を通信する。
【００３７】
スケジューリングは、時間に基づくランプ輝度の調整を称する用語である。例えば、建物が空になる夜に、エネルギーを節約するために、ライトのうちのいくつかが、自動的に変化する、またはあるライトの輝度が、減少する。ライティング制御システムは、通常、中央位置から各ランプへ、どの輝度を生成するべきかの指令を有するデジタル制御メッセージを送信することによって、このような機能性を提供する。
【００３８】
人が存在するときにのみランプをオンにする、居住センサまたは運動検知器は、かなりのエネルギーを節約する。典型的なライティング制御システムでは、居住センサが、扉の側に配置され、人が存在するとき、ライティング制御システムが警告する。ライティング制御システムは、次に通常所望の輝度を示すメッセージをランプに送信する。
【００３９】
遠隔操作、昼色光ハーベスティング、スケジューリング、および居住センシングなどの機能を実装しているライティング制御システムは、かなりのエネルギーを節約するが、このようなシステムの初期コストは、特に電線およびインフラストラクチャの必要のない既存の建物にとって法外に高い。
【００４０】
一般照明用のＬＥＤランプおよびディスプレイ用のＬＥＤバックライトは、主として白色ＬＥＤを使用している。白色ＬＥＤは、通常、青色ＬＥＤからの青色光子の大部分を吸収し、相対的に広い波長の範囲にわたってより低いエネルギー光子を再放出する、リンで被覆された青色ＬＥＤからなる。リンによって吸収されない青色光子と、リンで変換された光子による、結果としての混合されたスペクトル放出は、異なる多種多様な色温度を有する白色光を生成し得る。色温度は、異なる温度を有する黒体放射器によって生成された光に関連する光の色を記載するために使用される用語である。例えば、２５００度ケルビンすなわち２５００Ｋの色温度を有するいわゆる暖色白色光は、青色範囲で、より小さい光出力を有する一方、６０００Ｋの色温度を有する寒色白色光は、青色範囲で、より大きい光出力を有する。このように、白色ＬＥＤの色温度は、青色ＬＥＤによって生成される青色光子のいくらかを吸収する、リンの層の厚さによって調整することができる。さらに様々な波長範囲にわたって光子を再放出する様々なタイプのリンもまた、白色ＬＥＤの色温度を調整し得る。
【００４１】
公知のＣＩＥ  １９３１  ＸＹ  色空間図は、図７０に表されている２次元色空間図で人が見ることができる全ての色を示している。公知の黒体放射曲線は、２次元の色空間を通って走る曲線である。シアン、マゼンタおよび緑色などの黒体曲線上にない色は、色温度を割り当てることができない。黒体曲線上にある色よりも黒体曲線上にない色の方が無限に多いため、およびリンの厚さおよび放出スペクトルは、正確に制御されることができないため、特殊なかつ所定の色温度を有する白色ＬＥＤを生成することは、極めて困難である。
【００４２】
大部分の白色ＬＥＤのリン被覆は、高エネルギーの青色光子を緑色、黄色、および赤色範囲内のより低いエネルギー光子に変換し、リンは、エネルギーを吸収する。このことは、ＬＥＤの光学効率を減少させ、熱を発生させる。このことは両方望ましくない。このように、高い色温度を有する白色ＬＥＤおよびそれより青色の成分は、低い色温度およびかなりの赤色成分を有する白色ＬＥＤよりもかなり良好に挙動する。その結果として、あるライティング製造業者は、２５００Ｋの範囲の色温度を有する白色光を生成するために、リン被覆された青色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤの両方を備える、一般照明用の低い色温度のランプを作成する。同様に白色ＬＥＤバックライトを使用しているＬＣＤ表示装置内のカラー・フィルタは、通常青色および緑色スペクトル成分を減衰させるステップを含む、様々な手段によって、相対赤色スペクトル成分を強化する。また、白色および赤色ＬＥＤを備えるバックライトは、資料中で言及されている。
【００４３】
より暖色の色温度、すなわちより赤色のスペクトル成分を生成するために白色と赤色のＬＥＤを組み合わせることは、エネルギー効率および熱散逸を含む性能パラメータを改善するが、赤色ＬＥＤの輝度は、温度、時間およびその他の動作条件によって白色ＬＥＤとは異なるように変化するため、カラー・ポイントを制御することは、より困難である。一例として、米国特許出願公報第２００８−０３０９２５５号は、ＣｒｅｅによるＬＥＤダウンライトに対するアプローチを記載している。この出願は、白色および赤色ＬＥＤ、および白色および赤色ＬＥＤの組合せによって生成されるスペクトルの一部分のみに感受性が高い追加の光センサを備えるライティング装置を記載している。また、このような特許は、生成された光の色を制御するための差分増幅器回路および温度センサをさらに記載している。余分な構成部品がコストを追加するだけでなく、白色ＬＥＤによって生成された短めの（より青めの）波長に対してのみ感受性が高いため、温度変化によって生成された変動以外の、赤色ＬＥＤによって生成される光強度のいかなる変動も、補償されない。最も顕著な補償されない変動は、ＬＥＤの劣化によって生じ、これは、時を経ると、ＬＥＤの輝度およびその結果として、ライティング装置によって生成される色を、かなり変化させる。
【００４４】
Ｃｒｅｅ、Ｐｈｉｌｉｐｓ、Ｏｓｒａｍ、ＮｉｃｈｉａなどのＬＥＤ供給業者を含むＬＥＤ産業は、ビニングの概念を導入することによって、正確なカラー・ポイントでリン被覆されたＬＥＤを生産することの困難に対応してきた。このように、特定の色温度および輝度を有するＬＥＤを注文するＬＥＤ顧客は、特定の色および輝度のビンにグループ化されそのようにラベル付けされたＬＥＤを受け取ることになる。全てのＬＥＤ供給業者で極めて似通っているが、問題の重大さを反映するためにＰｈｉｌｉｐｓ  Ｌｕｍｉｌｅｄｓ’  Ｌｕｘｅｏｎ  Ｒｅｂｅｌデータシートは、それらの寒色白色ＬＥＤ製品に対して１９の異なる色のビンを示しており、各色のビンは、各色ビン内で約０．０２以上、ＣＩＥ１９３１ＸＹ色空間で変動する。人の色識別の限界をおそらく特定する、公知のＭｃＡｄａｍ楕円は、１０倍小さいオーダーである。また、寒色の白色Ｒｅｂｅｌに対する１９色のビンの５つのみが黒体放射曲線を備える。一定の色を有する製品を製造したいＬＥＤランプおよびバックライトメーカーにとって、ビニングは大きな問題である。
【００４５】
デジタル広告看板および手持ち式のプロジェクタなどの適用例は、通常赤色、緑色、および青色ＬＥＤを使用し、リン被覆された白色ＬＥＤを使用しないが、このよう適用例のいくつかは、より明るい画像を生成するために、白色ＬＥＤをＲＧＢ  ＬＥＤと組み合わせることが有利であろう。デジタル広告看板の場合、各画素は、赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤを備え得る。プロジェクタの場合、光源は１つまたは複数の赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤを備え得る。公知の画像処理アルゴリズムは、白色ＬＥＤが、画素または画像輝度またはグレイ・スケールを生成することを可能にし、一方赤色、緑色、および青色ＬＥＤは、画素または画像色成分を提供する。米国特許出願第２００８−０３０９２５５号に記載された赤色と白色ＬＥＤのみに対して色バランスを維持することの複雑性を考慮すると、赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤに対して色を維持することへ伝統的なアプローチを拡張することは、法外に複雑でありコストがかかる。
【００４６】
多くのアクティブ・マトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）表示装置は、有機の赤色、緑色、青色および白色画素から作製された画素を近年使用している。このようなＬＥＤは、単一の基板上でともに光るため、ＬＥＤ間のマッチングは、完全に異なる位置、および異なる時間、異なるプロセスで製造される無機赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤ内よりもずっと良好である。しかし、ＬＥＤは、最初は良好に適合してはいるが、有機ＬＥＤ輝度は、使用とともに比較的速く劣化し、このことは、コンピュータバックグラウンドやツールバーなどの同じ画像を主として生成するアーティファクトをディスプレイ上に与える。このようなアーティファクトは、目に見えるものであり、望ましくない。
【００４７】
他の理由でもまた、白色ＬＥＤビニングに対する必要性を除去または減少させ、赤色ＬＥＤが、暖色の白色光および効率的なディスプレイ・バックライトを生成するために、白色ＬＥＤと容易に組み合わせられることを可能にし、白色ＬＥＤが、広告看板およびプロジェクタのためにＲＧＢＬＥＤと容易に組み合わせられることを可能にし、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ内へのアーティファクト焼きつきを除去するために、白色および有色のＬＥＤの組合せによって生成された正確なカラー・ポイントを容易にコスト効果高く設定および維持することの必要性が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４８】
光学信号に応答するために表示装置内でＬＥＤを使用する、ディスプレイおよび光学式ポインタ・システムおよび方法が、開示される。ＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ディスプレイ較正システムおよび方法が、開示される。ＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ＬＥＤ較正システムおよび方法が開示される。光ダイオード、またはＬＥＤまたはその他の光検知デバイスなどの光検知器と、異なる色の１つまたは複数のＬＥＤとを備える、照明デバイス、システムおよび方法が開示される。通信チャネルを作成するために同期化を使用する照明デバイスのための可視光通信用のシステムおよび方法が開示される。広スペクトル発光体の放出スペクトルの少なくとも一部分を判定するため、および放出スペクトルを調整するために、１つまたは複数の有色のＬＥＤの光感度を使用する、光源のためのシステムおよび方法が開示される。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
以下で説明するような第１の開示される実施形態では、光学式ポインティング・デバイスからの光学信号に応答するために、表示装置内のＬＥＤを使用する、ディスプレイおよび光学式ポインタ・システムおよびそれに関連する方法が開示される。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして説明されている。他の特徴および変形形態もまた、必要に応じて実施することが可能であり、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用する。
【００５０】
１つには、開示される実施形態は、ＬＥＤのアレイ、および可視光を使用してアレイ内の個々のＬＥＤと通信するそれに付随するポインティング・デバイスを備えるディスプレイに関する。ＬＥＤアレイは、ＬＥＤ広告看板およびスポーツ・アリーナ・スコアボードとして直接画像を生成する、または例えばＬＥＤスクリーン用のバックライトを生成し得る。ポインティング・デバイスは、データに対して変調され得、または変調され得ない光のビームを使用して、個々の画素または画素の群と通信し、これは、ビームに曝露されるアレイ内のＬＥＤによって検知される。周期的に、アレイ内のＬＥＤは、光を生成することを停止し、ポインティング・デバイスから光を検知するためにそれに付随するドライバ装置によって設定される。このような構成は、ユーザがコンピュータのマウスによく似た方式でオン・スクリーン・ディスプレイをポイントおよびクリックすることを可能にする。
【００５１】
ある改良されたシステムは、本明細書に記載のように、例えば、ＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤ表示装置または有機または従来型のＬＥＤのアレイから作製されたディスプレイ上のグラフィカル・ユーザ・インターフェイスを制御するために、レーザ・ポインタやフラッシュ・ライトなどの光学式ポインティング・デバイスを使用する。このようなディスプレイで画像がスキャニングされるとき、ＬＥＤが、光を生成しない時間がフレーム毎にある。このようなライト・オフ・タイムの間、ＬＥＤは、光学式ポインティング・デバイスからの光の存在または不在を検知するために使用される。グラフィック・コントローラは、ディスプレイ上の特定の位置を照射するポインティング・デバイスからの光のパターンを検知するために、一連のフレームにわたってこのような情報を処理し、適切な動作を行う。このような動作は、特に、メニュー内のアイテムを選択することと、アイテムをドラッグおよびドロップすることと、メニューをポップアップすることであり得る。
【００５２】
最も簡単なポインティング・デバイスは、単一のオン／オフ・ボタンを備えるレーザ・ポインタまたはフラッシュ・ライトである。例えば、ビデオまたはテレビジョン放送を再生するディスプレイでは、ディスプレイは、ディスプレイ上のいずれかの場所で検知された光の明るい光のスポットに応答して、スクリーンの一部を覆ってメイン・メニューをポップアップする。一旦、テレビジョン用のチャネル変更などのメニュー内の特定のアイテムを覆ってスポットが配置され、次に再びオフおよびオンにされると、適切な動作が行われ得る。広告看板、広告商品などのディスプレイでは、例えばポインティング・デバイスからの光のオン・オフのパターンが、ディスプレイに特定のアイテムに関するより多くの情報を与えさせることができる。これらは、ディスプレイとポインティング・デバイスとの間の相互作用のもっと多くの可能性を有するいくつかの例に過ぎない。
【００５３】
より高性能のポインティング・デバイスおよびディスプレイでは、データが、ポインティング・デバイスからディスプレイへ、および潜在的にはディスプレイからポインティング・デバイスへさえ通信される。例えば、データで変調された光を生成するように特に変調されているレーザ・ポインタは、広告看板などのディスプレイへＥメールアドレスなどの個人情報を送信し得る。ユーザは、この例では、Ｅメールアドレスへより多くの情報を送信するようにディスプレイに指示し得る。また、この例は、多くの考えられるデータ通信適用例のうちの１つに過ぎない。
【００５４】
本明細書で言及されるディスプレイのタイプは、照明のためにＬＥＤを使用する任意のものを含むが、通常、３つの分類、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、従来型のＬＥＤディスプレイ、およびＬＥＤバックライティングを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に分けることができる。ＯＬＥＤディスプレイは、薄膜トランジスタを備える１片のガラス、および赤色、緑色、青色、および白色の副画素を通常備える、画素のアレイを生成するために片側に成長された有機コンパウンドから作製されたＬＥＤを備える。各副画素は通常、ガラスの周縁の２つの側に配置された行および列ドライバによって制御される、薄膜トランジスタから作製された電流源を有する。行ドライバは、通常、画素または副画素の行へ、論理レベル書き込み信号を生成し、一方、列ドライバは、所望の副画素電流に対応するアナログ電圧を生成する。このような電圧は、通常、各画素または副画素内のコンデンサ上に格納される。
【００５５】
行ドライバが、通常アレイの上から下への、ＯＬＥＤアレイへの書き込み信号をシーケンス変化させると、ビデオ画像が通常、１度に１行表示される。移動する画像が生成され、時間とともに一連の静止画像またはフレームが表示される。１つの画像が、１度に１行表示されるため、前の画像が１度に１行除かれる。「モーション・ブラー」と呼ばれる公知の視覚効果を防止するためである。ＬＥＤの全ての行が、ある期間、オフにされ、これにより、今のフレームのラインを表示する前に、前のフレームが除去される。モーション・ブラーを低減させるように適切に設計されたＯＬＥＤディスプレイの高速のスナップ・ショットがディスプレイの残りの部分を暗くして１帯のＬＥＤの行を点灯させて示す。行ドライバは通常、ＬＥＤをオンにして次にオフにするために、１フレーム当たり２回、画素または副画素の各行に書き込まれる。
【００５６】
ポインティング・デバイスによって照射されたディスプレイ上のスポットは、１度に１行検知される。一実施形態によると、行ドライバは、光を生成する行から光を検知する行への光のクロストークを防止するために、光を生成する行からいくらかずれさせて、各画素または副画素行へ、感知信号を順々に生成する。感知信号が活性化しているとき、行内の各副画素が、入射光によって付随するＬＥＤに誘起される電圧があるレベルよりも大きい場合、行内の各副画素が電流を生成し、列ドライバに付随する電流感知回路によって列を横切って検知され得る。グラフィック・コントローラが、ポインティング・デバイスからの照射の位置を決定するためにあるフレームにわたって、とるべき動作を決定するために多くのフレームにわたって、各行に対して、電流感知回路の出力を監視する。
【００５７】
ＯＬＥＤ画素は、通常赤色、緑色、青色、および白色などのいくつかの様々な有色のＬＥＤを備えるが、通常、１色のみが、ポインティング・デバイスからの照射を検知するために使用される。例えば、赤色レーザ・ポインタが、ポインティング・デバイスとして使用されている場合、ディスプレイ内の赤色副画素が、照明を検知するために使用される。白色光を生成するフラッシュ・ライトがポインティング・デバイスである場合、ディスプレイ内の赤色または緑色副画素が、白色光のスペクトルに応じて照明を検知するために使用されてもよい。
【００５８】
通常元素ガリウムから成り、個別にパッケージされた、従来型のＬＥＤから作製されたディスプレイは、通常極めて大きく、スポーツ・スタジアム内の広告看板またはビデオ・ディスプレイ用に使用される。小さいＯＬＥＤディスプレイについては、各画素は、通常、赤色、緑色および青色副画素を備えるが、白色副画素は通常有さない。各副画素ＬＥＤは、通常、ＬＥＤドライバＩＣ（集積回路）から電流源によって駆動され、これは、通常いくつかの副画素に付随するいくつかの電流源を備える。このようなＩＣは、互いにネットワーク・インターフェイスＩＣを通って、画素データを生成し、ポインティング・デバイスから照明の位置を受け取り、適切な動作を行う、グラフィック・コントローラと、直列に接続され得る。
【００５９】
各ドライバＩＣは、各付随するＬＥＤから光を生成するために、パルス幅変調器によって制御される電流源と、各ＬＥＤ上への光の入射を検知するための比較器とを備える。ＯＬＥＤディスプレイとは違って、各ＬＥＤは、固定の量の時間の間、変動電流ではなく、様々な量の時間の間、固定電流で駆動される。各ＬＥＤに付随するパルス幅変調器は、それぞれのフレームでグラフィック・コントローラからのデジタル値を受け取り、比例する量の時間の間、それに付随する電流源をオンにする。最大デジタル値は、電流源がオンであり得る最大量の時間に対応する。これはモーション・ブラーを防止するためにフレームの周期よりは短くするべきである。
【００６０】
特定のＬＥＤに付随する電流源が、オフであることを保証されるフレーム間の時間の間、ポインティング・デバイスからの照射が検知されることができる。入射光によってＬＥＤの両端に誘起される電圧がある値よりも大きい場合、それに付随する比較器出力は、ポインティング・デバイスからの光からの光の存在を示して、高くなる。入射光によってＬＥＤの両端に誘起される電圧がある値よりも小さい場合、それに付随する比較器出力は、ポインティング・デバイスからの光からの光の不在を示して、低くなる。比較器出力の全ての状態は、処理のためのグラフィック・コントローラに戻して通信される。
【００６１】
ＯＬＥＤディスプレイと同様に、従来型のＬＥＤディスプレイは、通常一度に１行または１列スキャンされる。これは、どの時点においてもディスプレイでの１帯の照射されたＬＥＤを生成する。ディスプレイの残りの部分は暗い。光を生成するＬＥＤから光を検知するＬＥＤへの光のクロストークを防止するために、各ＬＥＤドライバＩＣは、通常、それに付随するＬＥＤが暗い領域の中央の近くに位置したとき比較器出力をサンプリングする。
【００６２】
液晶ディスプレイは、スクリーン上に画像を作成するためにバックライトによって生成される光の量を調整する。ＬＥＤを備えるバックライトは、通常２つのバージョンのうちの１つである。例えば、ラップトップ・コンピュータ上の小さめのディスプレイについては、ディスプレイの一方の側面に沿って配置されたＬＥＤが、ディスプレイに一様な白色光を生成するディフューザ内に光を入射させる。ＬＥＤバックライトを使用する大きいスクリーンのテレビジョンは、通常アレイ内に、従来型のＬＥＤディスプレイと同様に液晶画素アレイの後ろに、配置されている。各ＬＥＤまたはＬＥＤの群によって作成される光の量は、いわゆる「局所輝度制御」の方式でコントラスト比を増加させるために、フレーム毎に調整されることができるが、このことは、ディスプレイの一方の側面に沿って配置された蛍光灯バックライトまたはＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤには可能ではない。
【００６３】
ＬＣＤのためのＬＥＤバックライトは通常、黄色リンの被覆を有する、青色ＬＥＤから作製された白色ＬＥＤ、または例えば赤色、緑色、および青色ＬＥＤの組合せのいずれかからなる。一実施形態は、従来型のＬＥＤディスプレイと同様に、ＬＥＤバックライティングのためにアレイ内に構成された有色のＬＥＤを使用する。
【００６４】
液晶画素アレイは通常、各液晶副画素に付随する薄膜トランジスタとコンデンサを備える。液晶副画素の透過性は、コンデンサ上で保持される電圧によって決定され、それに付随する行および列ドライバによって制御される。ＯＬＥＤディスプレイと同様に、付随する論理レベル書き込み信号が活性化すると、液晶アレイは、通常１度に１行書き込まれる。列ドライバからのアナログ電圧が、次に行内の各画素エレメント内のトランジスタを通ってコンデンサ上へ移送される。通常、このアナログ電圧は、その行が次のフレームに対するデータによってプログラミングされるまで、１フレーム・ピリオドの間保持される。
【００６５】
モーション・ブラーを低減させるために、バックライト・アレイが、フレーム・ピリオドの一部分の間、ディスプレイが任意の所与の行からの光のみを生成するようにスキャンされる。ＬＥＤバックライト・アレイによって生成された１帯の光が、液晶エレメントの時間が落ち着くことを許すように、固定されたずれの差で液晶行の更新に追従する。バックライト・アレイ内のＬＥＤは、従来型のＬＥＤディスプレイに対して記載されたのと同じドライバＩＣと接続されてもよい。このＩＣは、ＬＥＤからの光を生成し、ポインティング・デバイスからの照射を検知するための入射光によってＬＥＤに誘起される電圧を監視するために可変量の時間の間、固定電流を生成する。
【００６６】
従来型のＬＥＤディスプレイとまさに同様に、ＬＥＤバックライト・アレイは、ＬＥＤの各行が光を生成していないとき、ポインティング・デバイスからの光を検知し得る。しかし、表示されている画像が極めて暗いとき、液晶エレメントが、バックライトへ出入りする光をブロックする。このような状況の間、ＬＥＤアレイは、ポインティング・デバイスからの光を、検知することができない。この感受性を改善するために、各液晶行が、次の画像用のデータでプログラミングされる前のある時間の間、完全に透過性であるように設定され得る。このことは、何らかの固定されたオフセットでバックライトからの１帯の光を追従する１帯の透過性の液晶を作成することになる。この透過性の帯の後ろでは、光を生成していないＬＥＤは、ポインティング・デバイスからの光を検知することができる。このようなシステムは通常、液晶アレイが、２倍の頻度で書き込まれることを必要とする、また各画素エレメント内に追加の回路および信号を必要とし、透過性の帯を通るバックライトからの光の漏出のため、コントラスト比を劣化させることがある。
【００６７】
一実施形態は、画像フレーム間に短い暗いフレームを挿入することによって、高いコントラスト比およびより低い液晶更新速度を維持し、モーション・ブラーを防止し、ポインティング・デバイスからの信号を検知する。各フレームの終わりで、バックライト全体が最初にターン・オフされ、次に液晶アレイ全体が、全ての行書き込み信号を同時に有効化し、全ての列データ信号を透過性に付随する電圧に保持することによって、完全に透過性であるように設定される。液晶が透過性である間に、ドライバＩＣが、ポインティング・デバイスからの照射を検知するために、接続されたＬＥＤの両端に誘起される電圧を監視し、結果をグラフィック・コントローラへ報告する。最後に、液晶アレイ全体が、次のフレームをスキャンするすぐ前に、全ての行書き込み信号を同時に有効化し、全ての列データ信号を、不透明に付随する電圧に保持することによって、不透明であるように設定される。
【００６８】
ＬＥＤを直接または照明用のバックライトとして使用するディスプレイについての問題点に言及した改良型のディスプレイおよびポインタ・システムが、本明細書に記載されている。かさばって面倒なテレビジョン・リモート・コントローラが、単純なレーザ・ポインタまたはフラッシュ・ライトに代替され、双方向体験を観衆に与えることによって広告主の効率を改善され得る。
【００６９】
一実施形態では、発明は、ＬＥＤのアレイが、ポインティング・デバイスによって生成された光に応答するようにさらに構成されている、光を放出するように構成されたＬＥＤのアレイを備える表示装置である。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイ内の個々のＬＥＤによって生成された光が、ポインティング・デバイスによって生成された光を検知するために瞬間的にターン・オフするように構成され得る。さらなる実施形態では、ポインティング・デバイスによって生成された光は、ポインティング・デバイスからの光によってアレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって検知され得る。さらなる実施形態では、ポインティング・デバイスによって生成された光は、アレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって検知され得る。
【００７０】
さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイは、ＬＣＤ表示装置のためのバックライトを準備するように構成され得る。さらなる実施形態では、ディスプレイ内のＬＥＤのアレイは、有機ＬＥＤから作成され得る。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイは、個別ＬＥＤ構成部品からも作製され得る。さらなる実施形態では、メニューは、ポインティング・デバイスからの光に応答して表示装置上に生成され得る。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイは、データによって変調されている、ポインティング・デバイスによって生成された光に応答し得る。さらに、ＬＥＤのアレイは、ポインティング・デバイスからの光のオン・オフ・シーケンス変化に応答し得る。さらに、ＬＥＤのアレイは、ポインティング・デバイスとしてのレーザ・ポインタに応答する。
【００７１】
別の実施形態では、本発明は、ポインティング・デバイスによって生成された光に応答するＬＥＤのアレイを備える表示装置を準備するステップと、表示装置内部のＬＥＤのアレイへ光を入射させるためにポインティング・デバイスを使用するステップと、表示装置と入射光に応答するステップを含む、表示装置を動作させるための方法である。さらなる実施形態では、方法は、また、個々のＬＥＤによって生成される光をオフにして、ポインティング・デバイスによって生成された光を瞬間的に検知するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法はまた、ポインティング・デバイスからの光によってアレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって、ポインティング・デバイスによって生成された光を検知するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法はまた、ポインティング・デバイスからの光によってアレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって、ポインティング・デバイスによって生成された光を検知するステップを含み得る。
【００７２】
さらなる実施形態では、方法はまた、ＬＥＤアレイは、ＬＣＤ表示装置のためのバックライトを提供するためにＬＥＤアレイを使用するステップを含み得る。さらに、ＬＥＤアレイは、有機ＬＥＤから作製され得る。さらに、ＬＥＤアレイは、従来型の個別ＬＥＤ構成部品から作製される。さらなる実施形態では、方法は、ポインティング・デバイスからの光に応答して表示装置上にメニューを生成するステップをも含み得る。さらなる実施形態では、方法はまた、データによって変調されたポインティング・デバイス光を生成するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法はまた、ポインティング・デバイスからの光のオン・オフ・シーケンス変化に応答するステップを含み得る。さらに、方法は、ポインティング・デバイスがレーザ・ポインタであるとき、レーザ・ポインタを使用するステップを含み得る。
【００７３】
別の実施形態では、本発明は、光を出力するように構成されたポインティング・デバイスと、ポインティング・デバイスによって生成された光に応答するＬＥＤのアレイを備える表示装置とを備えるシステムである。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイ内の個々のＬＥＤによって生成された光は、ポインティング・デバイスによって生成された光を検知するために瞬間的にターン・オフする。さらなる実施形態では、ポインティング・デバイスによって生成された光は、ポインティング・デバイスからの光によってアレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって検知される。さらなる実施形態では、ポインティング・デバイスによって生成された光は、ポインティング・デバイスからの光によってアレイ内の個々のＬＥＤの両端に誘起される電圧を測定することによって検知される。さらなる実施形態では、表示装置は、ポインティング・デバイスからの光に応答してメニューを生成するように構成される。さらに、ポインティング・デバイスは、データによって変調されたものを出力するように構成され得る。さらに、表示装置は、ポインティング・デバイスからの光のオン・オフ・シーケンス変化に応答するように構成され得る。さらに、ポインティング・デバイスは、レーザ・ポインタである。
【００７４】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態もまた、必要に応じて実施されることが可能であり、関連するシステムおよび方法も同様に使用され得る。
【００７５】
以下で説明するような第２の開示される実施形態では、初期製造中およびディスプレイ・システムの寿命にわたって、ＬＥＤ間の変動を修正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ディスプレイ較正システムおよびそれに関連する方法が、また開示される。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして記載されている。他の特徴および変形形態もまた、必要に応じて実施されることが可能であり、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用され得る。
【００７６】
１つには、開示される実施形態は、初期製造中およびディスプレイ・システムの寿命にわたって、ＬＥＤ間の変動を修正するためにＬＥＤの光感度を使用する、ＬＥＤのアレイを備えるディスプレイに関する。このようなＬＥＤアレイは、ＬＥＤ広告看板およびスポーツ・アリーナ・スコアボード、および小さめの有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイでのように直接画像を生成し得る、または、例えば、ＬＣＤスクリーン用のバックライトを生成し得る。ＬＥＤ輝度および色の変動は、このようなディスプレイが一様な色および輝度を有するように、補償され得る。このような補償は、各個々のＬＥＤの光出力パワーを測定すること、または特別に試験されたＬＥＤを購入することによって、前のシステムで通常行われていたが、以下で説明される実施形態では、一様な入射光によって各ＬＥＤ上に誘起される信号を簡単に測定することによって行われる。
【００７７】
一改良形態では、システムは、このような各ＬＥＤの光感度を測定すること、このような感受性をこのようなアレイ内の他のＬＥＤの光感度と比較すること、およびこのようなＬＥＤ駆動電流の補正係数をそれに応じて調整することによって光出力パワー、およびオプションで例えば、ＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイ、またはＬＣＤバックライティング用のＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤによって生成されるピーク波長も推測する。このような補正係数は、例えば、このような各ＬＥＤの光出力パワーおよびピーク波長を直接測定することによって、または、光感度およびその他の測定値から、それぞれこのようなＬＥＤ光出力パワーおよびピーク波長を推測することによって、このようなＬＥＤアレイの製造中に最初に生成され得る。
【００７８】
ＬＥＤは、順方向にバイアスされたとき、特定のピーク波長を有する光を生成するだけでなく、このようなピーク波長またはそれを超えるピーク波長の光を照射されたとき、順方向にバイアスする。固定された入射光パワーによって生成される電気出力は、このようなピーク放出波長の近くに波長を有する入射光によって生成される最大出力を有する入射波長が減少すると、減少する。このようなピーク放出波長を超える入射波長は、このようなＬＥＤ内ではほとんど電気出力を生成しない。特定の温度では、電圧と適切に照射されたＬＥＤの両端に誘起される電流の間の関係が、照明の量、半導体のバンド・ギャップ電圧、およびＬＥＤの両端に配置される抵抗負荷に依存する。半導体のバンド・ギャップ電圧が増加すると、開回路電圧（Ｖｏｃ）が増加し、短絡回路電流（Ｉｓｃ）が減少する。バンド・ギャップ電圧が増加するとピーク放出波長が減少するため、ＶｏｃとＩｓｃの比が、ＬＥＤアレイ内でのＬＥＤ間の波長変動の標示を得るために測定され得る。
【００７９】
ある製造ロット内、またはロット間の異なるＬＥＤによって生成される光の量は、固定された電流で駆動されたとき、主に、透過率またはアラインメントなどの光路内での差、およびＬＥＤの光放出領域の構造の不完全性の程度の差のため、様々である。同様に、このような差は、適切に照射されるときのこのようなＬＥＤの光感度に同様に影響を与える。その結果として、ＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータを監視して、電流で駆動されたときにこのようなＬＥＤが生成するであろう光の量を推測することができる。
【００８０】
ＬＥＤアレイ内の個々のＬＥＤからの波長および出力パワーがこのようなアレイの一様な強度および色を生成するために、補正係数によって補償され得る。上記に記載された方法によって、すなわち、各ＬＥＤによって生成された光の強度および波長を直接測定すること、または他のいずれかの方法によって、このようなＬＥＤアレイの製造中に決定されるこのような補正係数は、このようなディスプレイ内のメモリ内に格納され得る。同様に、固定されたパラメータを有する光源に応答して生成されるＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータなども、このようなメモリ内に格納され得る。このようなディスプレイの寿命の間周期的に、ＬＥＤアレイが、最初の光源と同じまたは異なるパラメータを有する光源によって照射され、光感度パラメータが測定され、最初の光感度パラメータ値と新しい値の間の差が、このようなＬＥＤアレイ内のＬＥＤによる照明の追加の偏移を修正するために、補正係数を修正するために使用され得る。
【００８１】
初期製造中にＬＥＤアレイを較正するために使用される光源は、直接または散乱太陽光、太陽光のスペクトルを模倣したランプ、または各色のＬＥＤからの信頼性高く測定可能な光感度パラメータを生成するのに十分なスペクトルを有するいかなる光源であってもよい。例えば、大きなＬＥＤ広告看板またはスタジアム・ディスプレイを再較正するために、同じ強度を有する同じ光源がこのようなディスプレイが製造されたときと、厳密に同じ条件下で光感度パラメータを測定するために使用され得る。いかなる光感度パラメータのいかなる偏移も、対応する補正係数を更新するために直接使用され得る。光源強度を正確に制御することが可能でない場合、１個のＬＥＤの他のＬＥＤに対する変化を比較することによって、一様なディスプレイ強度および色を再作成することができる。ユーザは、全体の輝度を手動で調整するだけでよい。
【００８２】
ＬＣＤテレビジョンなどの消費者用装置については、正確な光源による較正は可能でない場合がある。厳密な近似は、拡散太陽光であってよいが、太陽光のスペクトルは、時間、日および年、および場所により様々である。また、このような装置は、人工的な照明のある締め切った部屋の中にある。このような場合、各色成分のＬＥＤの一様性が生成され得るが、色成分間の相対的な強度は生成されない場合がある。この場合ユーザは、全体の輝度および色相を所望のレベルに手動で調整し得る。
【００８３】
本明細書に記載されている改良型のディスプレイ較正システムおよびそれに関連する方法は、ＬＥＤのアレイを、直接または照明用のバックライトとして使用するディスプレイに対する較正の問題点に言及している。また、本発明に記載されている較正システムおよびそれに関連する方法は、長い間の動作中にＬＥＤ広告看板およびスタジアム・ディスプレイを較正維持するための特殊訓練を受け身につけた人々のチームに対する必要性を大幅に低減させるまたは除去する。
【００８４】
一実施形態では、発明は、ＬＥＤのアレイと、ＬＥＤのうちの１つまたは複数からの出力パワーを調整するためにＬＥＤのうちの１つまたは複数の光感度を使用するように構成された制御回路を備える、表示装置である。さらなる実施形態では、表示装置は、光感度が測定されるとき、光源からの光を受け取るように構成され得る。別の実施形態では、表示装置は、光感度が測定されるとき受け取られた太陽光を受け取るように構成されている。別の実施形態では、表示装置は、光感度が測定されるときＬＥＤのうちの１つまたは複数のピーク放出波長に適合する、固定されたスペクトルを受け取るように構成されている。さらに、１つには開回路電圧測定値を使用して光感度が決定される。さらに、１つには短絡回路電流測定値を使用して光感受性が決定され得る。さらなる実施形態では、ＬＥＤのうちの１つまたは複数からの出力パワーが、ＬＥＤのうちの１つまたは複数に印加される電流を調整するように構成された補正係数を使用して調整され得る。さらに、補正係数は、調整されたＬＥＤによって生成された光の強度を補償するように構成され得る。さらに、補正係数は、調整されたＬＥＤによって生成された光の強度および波長を補償するように構成され得る。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイは、有機ＬＥＤを備える。さらなる実施形態では、ＬＥＤのアレイは無機ＬＥＤを備える。
【００８５】
別の実施形態では、ＬＥＤのアレイは、バックライトを生成するように構成されている。さらに、バックライトは、画像を生成するために画素ベースで修正されるように構成され得る。バックライトはまた、液晶によって変調されるように構成され得る。さらなる実施形態では、カラー・フィルタは、ＬＥＤのアレイによって提供されるバックライトの前に配置され、液晶アレイは、カラー・フィルタの前に配置される。さらに、ディフューザおよびポラライザは、カラー・フィルタとＬＥＤのアレイによって提供されるバックライトの間に配置され得、ポラライザもまた、液晶アレイの前に配置され得る。さらなる実施形態では、液晶アレイは、介在するカラー・フィルタなしで、ＬＥＤのアレイによって提供されるバックライトの前に配置される。このさらなる実施形態については、ディフューザおよびポラライザもまた、液晶アレイとＬＥＤのアレイによって提供されるバックライトの間に配置され得、さらなるポラライザが、液晶アレイの前に配置され得る。さらなる実施形態では、表示装置は、広告看板内で動作するように構成され得る。別の実施形態では、表示装置は、直接発光ディスプレイ内で動作するように構成され得る。さらなる実施形態では、表示装置は、プロジェクタ内で動作するように構成され得る。
【００８６】
さらなる実施形態では、表示装置は、補正係数を格納するように構成されたメモリを備え得る。さらに、補正係数は、表示装置の製造中に生成された係数であってよい。さらに、制御回路は、補正係数を生成するために、現在の光感度を前に決定された光感度と比較するように構成され得る。
【００８７】
さらなる実施形態では、発明は、表示装置内にＬＥＤアレイを提供するステップと、ＬＥＤのうちの１つまたは複数の光感度を測定するステップと、測定された光感度を基にしてＬＥＤのうちの１つまたは複数からの出力パワーを調整するステップを含む表示装置を動作させるための方法である。さらに、測定するステップは、表示装置を照射するための光源を使用して行われ得る。さらなる実施形態では、方法は、太陽光を光源として使用するステップを含む。さらなる実施形態では、方法は、光源としてのＬＥＤのピーク放出波長に適合する固定されたスペクトルを使用するステップを含む。さらなる実施形態では、測定するステップは、光感度を一部決定するために開回路電圧測定値を使用するステップを含む。別の実施形態では、測定するステップは、光感度を一部決定するために短絡回路電流測定値を使用するステップを含む。さらなる実施形態では、調整するステップが、ＬＥＤのうちの１つまたは複数に印加される電流を調整するための補正係数を使用して出力パワーを調整するステップを含み得る。さらに、方法は、ＬＥＤによって生成された光の強度を補償するために補正係数を使用するステップを含み得る。さらに、方法は、ＬＥＤによって生成される光の強度および波長を補償するために補正係数を使用するステップを含み得る。さらに、ＬＥＤのアレイは、有機ＬＥＤであってよい。さらに、ＬＥＤのアレイは、無機ＬＥＤを備える。
【００８８】
さらなる実施形態では、方法は、バックライトを生成するためにＬＥＤのアレイを使用するステップを含み得る。さらに、方法は、画像を生成するように毎画素ベースでバックライトを変調させるステップを含み得る。さらに、変調させるステップは、液晶によってバックライトを変調させるステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法は、バックライトからの光をカラー・フィルタリングし、液晶アレイを使用してカラー・フィルタリングされた光を変調させるステップを含み得る。方法はまた、カラー・フィルタリングするステップの前にバックライトからの光を拡散および極性化するステップを含み得る。別の実施形態では、方法は、カラー・フィルタリングを介在することなく、液晶アレイを使用してバックライトからの光を変調させるステップを含み得る。方法は、変調させるステップの前にバックライトからの光を拡散および極性化するステップを含むことも可能である。さらなる実施形態では、方法は、広告看板の一部として表示装置を動作させるステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法は、表示装置を、直接発光ディスプレイの一部として動作させるステップを含む。さらなる実施形態では、プロジェクタの一部として動作させるステップを含み得る。
【００８９】
さらに別の実施形態では、方法は、表示装置内のメモリ内に補正係数を格納するステップを含み得る。さらに、補正係数は、表示装置の製造中に生成された係数であってよい。さらに、方法は、測定ステップによる現在の光感度測定値を、補正係数を生成するために前に決定された測定値と比較するステップを含み得る。
【００９０】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態も必要に応じて実施することができ、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用されてもよい。
【００９１】
以下で説明するような第３の開示される実施形態では、初期製造中およびＬＥＤを使用するシステムの寿命にわたって、ＬＥＤ間の変動を修正するためにＬＥＤの光感度を使用するＬＥＤ較正システムおよびそれに関連する方法がまた開示される。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして説明されている。他の実施形態および変形形態も必要に応じて実施することができ、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用されてもよい。
【００９２】
１つには、開示される実施形態は、強度および波長などの放出パラメータを決定するためにＬＥＤ光感度を使用することに関する。開示される実施形態に対する適用例は、例えば、半導体ランプ、ＬＣＤバックライト、およびＬＥＤディスプレイを含む。ＬＥＤの輝度および波長の変動は、このような装置が、一様な色および輝度を有するように補償されるべきである。このような補償は、カメラによって各個々のＬＥＤそれぞれの光出力を測定することまたは特別に試験されたＬＥＤを購入することによって通常行われるが、装置内の他のＬＥＤから、または追加の光源からの光によって各ＬＥＤ上に誘起される信号を簡単に測定することによって行われる。
【００９３】
開示される実施形態は、ランプ、ＬＥＤディスプレイ、またはＬＣＤバックライトなどの装置の製造中、ＬＥＤの群によって生成される色または色温度を設定し、このような色または色温度このような装置の動作寿命にわたって維持するための方法を含む。方法は、ＬＥＤの群内の各ＬＥＤによって生成された光の強度および波長を測定するステップと、ＬＥＤの群から、正確な色および強度を生成するために、各ＬＥＤによって発生される光の量を調整するステップを含む。
【００９４】
群内の他のＬＥＤに生成される光の強度を測定するために光起電または光導電モードでＬＥＤのうちのいくつかの動作させる２つの方法が示される。追加の光源を基準として使用する第１の方法は、このような基準と比較して各ＬＥＤから放出される光の強度を決定し、一方、第２の方法は、各ＬＥＤから放出される光の強度を互いと比較して決定する。このように、第１の方法は、ＬＥＤの各群から正確な色および強度を生成することが可能であり、一方、第２の方法は、正確な色を生成することのみが可能である。
【００９５】
両方の強度測定方法は通常、２つのステップを含み、製造中および寿命にわたっての両方で、装置を較正するために使用され得る。図２５Ａ〜Ｄに示されている第１の方法の第１のステップ、および図２７Ａ〜Ｄに示されている第２の方法の第１のステップは、所望の光強度を生成するように手動で調整された全てのＬＥＤを有する特殊な制御デバイス上によって製造環境で実行され得る。このような制御デバイスによる第１のステップの結果がその後、図２６Ａ〜Ｄに示されている第１の方法の第２のステップ、および図２８Ａ〜Ｄに示されている第２の方法の第２のステップで、製造装置上で、実際に放出される光強度を決定するために使用される。
【００９６】
両方の強度測定方法はまた、時間とともに、ＬＥＤの群によって生成される正確な色、および例えばＬＥＤディスプレイ内の画素、ＬＣＤバックライト、またはＬＥＤランプ、などのＬＥＤの群のアレイから一様な強度を維持するために使用され得る。両方法の第１のステップは通常、このような装置が製造中に較正された後に装置上で行われ、第２のステップは、定期的な間隔で、実地で行われる。第１の強度測定方法のための基準光源は、周囲光であってよい。
【００９７】
放出強度は、他のＬＥＤからおよび第１の方法では追加の基準光源からの光によって、ＬＥＤの群内の最長波長ＬＥＤで生成される、光電流を測定することによって全ての場合において測定される。例えば、第１の方法のために示された例によるＬＥＤディスプレイまたはバックライト用のＬＥＤアレイでは、画素内の赤色ＬＥＤが、同じ画素内の青色および緑色ＬＥＤから、および基準光源からの光を測定する。次に、隣接する画素内の赤色ＬＥＤが、第１の赤色ＬＥＤおよび基準光源からの光を測定する。このような測定された光が、例えば、製造中、ＬＥＤディスプレイのための鏡に、またはＬＥＤバックライト内の導波路またはディフューザに反射され得る。実地では、このような光は、ＬＥＤパッケージまたはエンクロージャによってまたは他のいずれかの手段によってスキャッタされる。
【００９８】
例えば、ＬＥＤランプ内の２つの赤色ＬＥＤおよび１つの白色ＬＥＤを備える、第２の方法のために示されている例では、第１の赤色ＬＥＤが、第２の赤色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤからの光を測定する。次に、第２のＬＥＤからの光が、第１のＬＥＤからおよび白色ＬＥＤからの光を測定する。第１および第２の強度測定方法の両方が、いずれかのタイプの製品内のＬＥＤのいずれかの群に対して使用されることが可能であり、方法の間の違いは、基準光源の存在の有無である。第２の方法は、全ての画素から正確な色および一様な強度を生成するためにこのようなＬＥＤアレイにわたって測定を順々にデイジー・チェインすることによって、ＬＥＤディスプレイまたはバックライトで使用され得る。
【００９９】
例示的な強度測定方法は、既知の良好な測定値と未知の測定値の間の相対的な強度の差を測定する２つのステップに分割される。例えば、製造中、所望の出力強度を有する制御デバイスが、どの相対的な光電流にすべきかを決定するために測定される。第１の方法を使用して、他のＬＥＤからの光によって生成される第１のＬＥＤの光電流の基準光源によって生成される光電流に対する比が、第２のステップのために使用される係数を生成する。第１および第２のステップでの基準光源からの強度の比が既知であるとすると、第２のステップでの未知のＬＥＤ強度が決定される。同様に、第２の方法を使用して、較正された制御デバイス内の２つの他のＬＥＤによって１つのＬＥＤ上に誘起される光電流の比が、第２のステップで使用される係数を生成する。第２のステップでは、第１のステップからの比の差が、２つのＬＥＤ間の相対的な未知の強度の差を決定する。
【０１００】
第１または第２の方法が、時を経た装置の較正のために使用されるとき、第１のステップが、どのような光電流の比にすべきかを決定し、時を経ると、第２のステップそれらが何であるかを決定する。このような比の変化は、実際の放出強度の変化を決定する。あるときに測定された電流比が、他の時での電流の比と比較されるため、動作条件のいかなる変化も相殺される。例えば、このような測定値は、温度差に無関係である。
【０１０１】
放出波長を測定するために提示される方法は、予想されるピーク放出波長範囲のわずかに上または下の光波長など、２つの異なる光の波長で、各ＬＥＤを照射し、結果としての光電流を測定する。ＬＥＤの応答性が、ピーク放出波長よりも長い入射波長に対して劇的に低下するため、誘起される光電流の差がピーク放出波長と直接関係する。図３１Ａ〜Ｃは、入射波長の関数としてのＬＥＤの応答性および結果としての光電流の差の図を提供している。
【０１０２】
ＬＥＤ放出波長は、時間とともにさほど変動しないため、このような波長測定値は、製造ライン上で行われることがまさに可能である。２つの放出強度方法のように、このような波長測定が、製造試験の設定値を構成するために、最初に既知の放出強度で制御デバイス上で行われる。未知の放出波長での装置の次の測定は、制御デバイスの結果と相対的なものである。
【０１０３】
放出波長および放出強度またはＬＥＤの群の間の相対放出強度を知ると、ＬＥＤのこのような群から正確な色およびオプションで正確な強度を生成するように、ＬＥＤの群内の各ＬＥＤからの光の放出強度を調整する色補正係数が決定される。図２９は、較正方法を実施するためのハードウェアを示している。図３０は、放出強度の変動を補正するための色補正係数およびハードウェアを示しており、一方、図３２は、ＬＥＤディスプレイ内の画素またはＬＣＤバックライト内のトリプレットに付随する赤色、緑色、および青色ＬＥＤの間で放出強度および波長変動の両方を補正するためのこのような係数およびハードウェアを示している。
【０１０４】
このような較正方法は、ＬＥＤの群を含むいかなる装置にも適しているが、特に関心があるのは、フィールド・シーケンシャル・カラー（ＦＳＣ）を使用するＬＣＤである。図３３は、従来型のＬＣＤの簡略化したブロック図を示しており、一方、図３４は、ＦＳＣ  ＬＣＤのためのこのような図を示している。従来型のＬＣＤは、特殊なカラー・フィルタによって赤色、緑色、および青色成分にフィルタリングされる白色のバックライトを有するが、一方、ＦＳＣ  ＬＣＤは、コストのかかるカラー・フィルタを除去しており、従来型のフレーム速度の３倍以上の速度で、各色成分をシーケンス変化させる。このようなＦＳＣ  ＬＣＤは、赤色、緑色、および青色バックライトを必要とし、このように、これは本明細書に記載されている色較正方法の主な適用例である。
【０１０５】
本明細書の改良型の方法は、様々な有色のＬＥＤの群を直接または照明のためのバックライトとして使用する装置に関連する問題に言及している。このような較正方法は、ランプ、ディスプレイまたはバックライトの製造のために、特殊にビニングされたＬＥＤの必要性を低減させ、装置の動作寿命にわたって生成される光の色または色温度を維持する。
【０１０６】
一実施形態では、本発明は、第１のＬＥＤを提供するステップと、光源からの光を受け取るために第１のＬＥＤを使用するステップと、第１のＬＥＤから受け取られる光に基づいて第１のＬＥＤからまたは光源からの放出特性を決定するステップと、決定された放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するステップを含む光較正のための方法である。さらに、決定された放出特性は、必要に応じて、強度または波長またはその両方であってよい。
【０１０７】
さらなる実施形態では、本発明は、第１のＬＥＤを準備するステップと、光源から光を受け取るために第１のＬＥＤを使用するステップと、第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤからまたは光源からの放出特性を決定するステップと、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するステップを含み、決定するステップは、放出特性として強度を決定する、光較正のための方法である。さらに、方法は、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは光源の出力強度を調整するステップを含み得る。さらなる実施形態では、第２のＬＥＤが、光源となる。さらに、方法は、第３のＬＥＤを追加の光源として準備するステップと、第３のＬＥＤによって放出された光を受け取るために第１のＬＥＤを使用するステップと、また第１のＬＥＤによって第３のＬＥＤから受け取られた光に基づいて第３のＬＥＤについての強度放出特性を決定するステップと、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するステップを含む。
【０１０８】
別の実施形態では、方法は、第２および第３のＬＥＤに対する強度放出特性を決定するために、第２および第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を測定するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法は、第１のＬＥＤによって放出された光を受け取るために第２のＬＥＤを使用するステップと、第１のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤに対する強度放出特性を決定するステップと、第３のＬＥＤによって放出された光を受け取るために第２のＬＥＤを使用するステップと、第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて、第３のＬＥＤに対する強度放出特性を決定するステップと、決定された強度放出特性に基づいて、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するステップを含み得る。さらに、方法は、強度放出特性を決定するために、第２および第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流と第１および第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流との比を測定するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法は、光電流から電圧を生成するために第１のＬＥＤの両端に接続された抵抗器を使用するステップを含み得る。さらに、抵抗器の抵抗は、光電流と抵抗の積が第１のＬＥＤのターン・オン電圧よりも実質上小さいように、十分小さくてよい。
【０１０９】
さらなる実施形態では、第２および第３のＬＥＤの出力強度は、所望の出力強度を生成するために前もって調整される。さらに、第２および第３のＬＥＤの出力強度は、既知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別個の制御デバイスを使用して前もって調整される。さらに、方法は、第２および第３のＬＥＤに対する出力強度が未知の強度へ変更され得る２度目のときに決定するステップを行うステップを含み得る。
【０１１０】
追加の実施形態では、発明は、第２および第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比と、制御デバイス上の第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤによって制御デバイス上の第１のＬＥＤ上に誘起される光電流の比とを比較するステップであって、制御デバイス上の第１、第２および第３のＬＥＤが既知の出力強度を有する方法を含み得る。さらに、方法は、第２および第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤ上に２度目に誘起される光電流の比を既知の強度に対する光電流の比と比較するステップを含む。
【０１１１】
さらなる実施形態では、第１、第２および第３のＬＥＤは、それぞれ、赤色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、および白色ＬＥＤである。さらに、方法は、ＬＥＤランプ内の第１、第２および第３のＬＥＤを使用するステップを含み得る。
【０１１２】
別の実施形態では、方法は、ＬＣＤバックライト内に第１、第２および第３のＬＥＤを使用するステップを含む。
【０１１３】
さらなる実施形態では、方法は、異なる適用例で動作するように構成され得る。一実施形態では、方法は、ＬＣＤ表示装置内に第１のＬＥＤを使用するステップを含み得る。別の実施形態では、方法は、有機ＬＥＤディスプレイ内に第１のＬＥＤを使用するステップを含み得る。別の実施形態では、方法は、デジタル広告看板内に第１のＬＥＤを使用するステップを含み得る。別の実施形態では、方法は、プロジェクタ内に第１のＬＥＤを使用するステップを含み得る。
【０１１４】
別の実施形態では、第１、第２および第３のＬＥＤは、それぞれ赤色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、および緑色ＬＥＤである。さらなる実施形態では、方法は、第４の青色ＬＥＤを光源として使用するステップと、第４の青色ＬＥＤに対する強度放出特性を決定するためにも第１の赤色ＬＥＤを使用するステップを含み、第２の赤色ＬＥＤ、第３の緑色ＬＥＤおよび第４の青色ＬＥＤが第１の画素内に配置され、かつ第１の赤色ＬＥＤが隣接する画素内に配置される。
【０１１５】
別の実施形態では、発明は、第１のＬＥＤを準備するステップと、光源から光を受けるために第１のＬＥＤを使用するステップと、第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤからのまたは光源からの放出特性を決定するステップと、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するステップを含む光較正のための方法であって、方法はまた、第２のＬＥＤを光源として準備するステップと、基準光源を準備するステップと、第２のＬＥＤおよび基準光源からの光を受け取るために第１のＬＥＤを使用するステップとを含む。さらに方法は、放出特性を決定するために第２のＬＥＤおよび基準光源によって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を測定するステップを含み得る。
【０１１６】
さらなる実施形態では、第２のＬＥＤの出力強度は、所望の出力強度を生成するために前もって調整される。さらに、第２のＬＥＤの出力強度は、既知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別個の制御デバイスを使用して前もって調整される。さらなる実施形態では、決定するステップが、第２のＬＥＤに対する出力強度が未知の強度に変更され得る２度目のときに行われる。さらに方法は、光電流の所望の比と第２のＬＥＤおよび基準光源によって第１のＬＥＤ上に誘起される光電流の比を比較するステップを含み得る。
【０１１７】
別の実施形態では、本発明は、第１のＬＥＤを準備するステップと、光源から光を受けるために第１のＬＥＤを使用するステップと、第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤからのまたは光源からの放出特性を決定するステップと、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調節するステップを含み、決定するステップが、波長を放出特性として決定する光較正のための方法である。さらに、方法は、決定された波長放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは光源に対するピーク放出波長を決定するステップを含み得る。さらに、方法は、基準光源を光源として準備するステップを含み得る。さらに、方法は、基準光源によって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流を測定するステップを含み得る。
【０１１８】
さらなる実施形態では、方法は、光電流から電圧を生成するために第１のＬＥＤの両端に接続された抵抗器を使用するステップを含む。さらに、抵抗器の抵抗は、光電流に抵抗を乗算したものが第１のＬＥＤのターン・オン電圧よりも実質上小さいように十分小さい。
【０１１９】
さらなる実施形態では、方法は、基準光源によってほぼ単一の波長を有する光を生成するステップを含み得る。さらなる一実施形態では、単一の波長は、第１のＬＥＤの放出波長よりも長い。さらに別の実施形態では、単一の波長は、第１のＬＥＤの放出波長よりも短い。
【０１２０】
さらに別の実施形態では、方法は、ほぼ第１の波長を有する光を生成するために基準光源を使用するステップと、第１の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流を測定するステップと、第１の波長とは異なるほぼ第２の波長を有する光を生成するために基準光源を使用するステップと、第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流を測定するステップと、第１および第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するステップを含む。さらに、方法は、異なる波長光を生成するために２つ以上の基準光源を使用するステップを含み得る。さらなる実施形態では、第１のＬＥＤの放出波長は既知である。さらに、方法は、放出波長と光電流の比の間の関係を決定するステップを含み得る。さらに、方法は、第２のＬＥＤの放出波長が未知である第２のＬＥＤを準備するステップを含み得る。さらなる実施形態では、方法は、ほぼ第１の波長を有する光を生成するために基準光源を使用するステップと、第１の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流を測定するステップと、第１の波長とは異なるほぼ第２の波長を有する光を生成するために基準光源を使用するステップと、第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起された光電流を測定するステップと、第１および第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流を決定するステップを含み得、第２のＬＥＤの未知の波長が第１のＬＥＤの既知の波長に、第１および第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起された光電流の比で割った第１および第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流を乗算したものと、等しいように決定される。さらに、方法は、異なる波長光を生成するために２つ以上の基準光源を使用するステップを含み得る。
【０１２１】
別の実施形態では、本発明は、光源から光を受けるように構成された第１のＬＥＤ、および第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤまたは光源に付随する放出特性を決定するように構成され、かつ決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するように構成された制御回路を備える、光較正のためのシステムである。さらに、決定された放出特性は、所望のように強度または波長またはその両方であってよい。
【０１２２】
別の実施形態では、本発明は、光源から光を受けるように構成された第１のＬＥＤ、第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤまたは光源に付随する放出特性を決定するように構成され、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するように構成され、決定された放出特性は強度である制御回路を備える光較正のためのシステムである。さらに、制御回路は、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは光源の出力強度を調整するようにさらに構成される。さらなる実施形態では、システムはまた、第２のＬＥＤを光源として備え得る。さらに、システムは、第３のＬＥＤを含み、第１のＬＥＤは、第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤから光を受け取るように構成され、かつ制御回路は、第３のＬＥＤに付随する放出特性を決定するようにさらに構成され、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するように構成されている。
【０１２３】
別の実施形態では、制御回路はさらに、第２および第３のＬＥＤに対する第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するように構成されている。さらに、システムは、第２のＬＥＤが、第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤからの光を受け取るように構成され得る。制御回路は、第１および第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１および第３のＬＥＤに付随する放出特性を決定するように、さらに構成され、制御回路は、さらに決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するようにさらに構成されている。さらに、制御回路は、さらに第１および第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するように構成され得る。さらなる実施形態では、システムは、第１のＬＥＤの両端に接続された抵抗器を含み得、抵抗器が光電流から電圧を生成するように構成されている。さらに、抵抗器の抵抗は、光電流に抵抗を乗算したものが第１のＬＥＤのターン・オン電圧よりも実質上小さいように十分小さくてよい。
【０１２４】
さらなる実施形態では、制御回路は、第２および第３のＬＥＤに対する強度放出特性を前もって決定された所望の強度放出特性と比較するように構成され得る。さらに、制御回路は第１のＬＥＤ上に誘起される光電流の比を所望の強度放出特性に付随する光電流と比較するように構成され得る。
【０１２５】
さらなる実施形態では、第１、第２および第３のＬＥＤは、それぞれ赤色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、および白色ＬＥＤである。さらに、第１、第２および第３のＬＥＤは、ＬＥＤランプ内に存在し得る。
【０１２６】
別の実施形態では、第１、第２および第３のＬＥＤは、ＬＣＤバックライト内に存在する。
【０１２７】
さらなる実施形態では、システムは異なるアプリケーションで動作するように構成され得る。一実施形態では、第１のＬＥＤは、ＬＣＤ表示装置内に存在し得る。別の実施形態では、第１のＬＥＤは、有機ＬＥＤディスプレイ内に存在し得る。別の実施形態では、第１のＬＥＤは、デジタル広告看板内に存在し得る。別の実施形態では、第１のＬＥＤは、プロジェクタ内に存在し得る。
【０１２８】
別の実施形態では、第１、第２および第３のＬＥＤは、それぞれ赤色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、および緑色ＬＥＤである。さらに、システムは、第４の青色ＬＥＤを含むことが可能であり、第４の青色ＬＥＤから第１の赤色ＬＥＤ光を受け取るように構成されており、制御回路は、第４の青色ＬＥＤに対する強度放出特性を決定するようにさらに構成され、第２の赤色ＬＥＤ、第３の緑色ＬＥＤおよび第４の青色ＬＥＤは、第１の画素とともに位置し、第１の赤色ＬＥＤは、隣接する画素内に位置する。
【０１２９】
別の実施形態では、本発明は、光源から光を受けるように構成された第１のＬＥＤ、および第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤまたは光源に付随する放出特性を決定し、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するように構成された制御回路を備える光較正のためのシステムであって、システムがまた、光源および基準光源として第２のＬＥＤを備え、第１のＬＥＤは、第２のＬＥＤおよび基準光源から光を受け取るように構成されているシステムである。さらに、制御回路は、第２のＬＥＤおよび基準光源によって、第１のＬＥＤ内に誘起される光電流を測定するように構成され得る。さらに、制御回路は、第２のＬＥＤに対する強度放出特性を前もって決定された所望の強度特性と比較するように構成され得る。さらに、制御回路は、所望の光電流の比を、第２のＬＥＤおよび基準光源によって第１のＬＥＤ上に誘起される光電流と比較するようにさらに構成され得る。
【０１３０】
別の実施形態では、本発明は、光源から光を受けるように構成された第１のＬＥＤ、および第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤまたは光源に付随する放出特性を決定するように構成された制御回路とを備える光較正のためのシステムであって、決定された放出特性に基づいて、第１のＬＥＤまたは光源の放出特性を調整するように構成され、決定された放出特性は、波長であるシステムである。さらに、制御回路は、第１のＬＥＤまたは光源に対するピーク放出波長決定された波長放出特性に基づいてさらに構成され得る。さらに、光源は、少なくとも１つの基準光源であってよい。さらに、制御回路は、基準光源によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流測定するように構成され得る。
【０１３１】
さらなる実施形態では、システムは、第１のＬＥＤの両端に接続された抵抗器を含み、抵抗器は、光電流から電圧を生成するように構成され得る。さらに、抵抗器の抵抗は、光電流に抵抗を乗算したものが第１のＬＥＤのターン・オン電圧よりも実質上小さいように十分小さい。
【０１３２】
さらなる実施形態では、少なくとも１つの基準光源は、ほぼ単一の波長を有する光を生成するように構成され得る。さらなる実施形態では、単一の波長は、第１のＬＥＤの放出波長よりも長くてよい。別の実施形態では、単一の波長は、第１のＬＥＤの放出波長よりも短い。
【０１３３】
別の実施形態では、少なくとも１つの基準光源は、第１の波長を生成するように、および第１の波長とは異なる第２の波長を生成するように構成され得、制御回路は、第１および第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流を測定するように、および第１および第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するように構成されている。さらに、第１のＬＥＤの放出波長は、既知であってよい。また、制御回路は、放出波長と光電流の比の間の関係を決定するようにさらに構成され得る。さらに、システムは、第２のＬＥＤを含むことが可能であり、第２のＬＥＤの放出波長は、未知である。さらに、制御回路は、少なくとも１つの基準光源からの第１および第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流を測定するように、および第１および第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するように構成され得、第２のＬＥＤの未知の波長は、第１のＬＥＤの既知の波長に第１および第２の波長光によって第１のＬＥＤ内に誘起された光電流の比に第１および第２の波長光によって第２のＬＥＤ内に誘起された光電流によって割られたものを乗算したものと等しいように決定される。
【０１３４】
別の実施形態では、本発明は、第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤと接続されるように構成された制御回路であって、第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに付随する放出特性を決定するようにさらに構成されている制御回路と、第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤと接続するように構成され、決定された放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに放出特性を調整するように構成された出力ドライバ回路とを備える光源の較正のためのコントローラである。さらに、決定された放出特性は、強度である。さらに、制御回路は、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤの出力強度を調整するようにさらに構成され得る。
【０１３５】
さらなる実施形態では、システムは、第３のＬＥＤを備え得、制御回路は、決定された強度放出特性に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するために、第３のＬＥＤから第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて、第３のＬＥＤに付随する放出特性を決定するようにさらに構成されている。さらに、制御回路は、強度放出特性を決定するために、第２および第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するようにさらに構成され得る。
【０１３６】
さらなる実施形態では、第２のＬＥＤは、第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤから光を受け取るように構成され得、制御回路は、第１および第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１および第３のＬＥＤに付随する放出特性を決定するようにさらに構成され得、制御回路は、決定された強度放出特性に基づいて、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤの任意の組合せの出力強度を調整するようにさらに構成されている。さらに、制御回路は、第１および第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤ内に誘起される光電流の比を決定するようにさらに構成され得る。
【０１３７】
別の実施形態では、本発明は、第１のＬＥＤと接続されるように構成された制御回路であって、制御回路は、１つまたは複数の基準光源第１のＬＥＤによって受け取られた光に基づいて第１のＬＥＤに関連する放出特性を決定するように構成された制御回路と、決定された放出特性に基づいて第１のＬＥＤの放出特性を調整するために第１のＬＥＤと接続されるように構成された出力ドライバ回路とを備える光源の較正のためのコントローラである。さらに、決定された放出特性は、波長であり得る。また、制御回路は、決定された波長放出特性に基づいて第１のＬＥＤに対するピーク放出波長を決定するように構成され得る。さらなる実施形態では、制御回路は、第１のピーク放出波長を有する光に基づいておよび第２のピーク放出波長を有する光に基づいて第１のＬＥＤ内に誘起される光電流を決定するように構成され得、光は、１つまたは複数の基準光源によって放出され、第１および第２のピーク放出波長は異なる。
【０１３８】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態が、必要に応じて実施されることが可能であり、関連するシステムおよび方法が、同様に使用され得る。
【０１３９】
以下で説明するような第４の開示される実施形態では、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）バックライト、ＬＥＤランプ、または他の用途のために使用され得、照明デバイスおよび関連するシステムおよび方法が開示される。照明デバイスは、光ダイオードまたはＬＥＤまたは他の光検知デバイスなどの光検知器、および１つまたは複数の異なる色のＬＥＤを含み得る。それに関連する方法は、このようなＬＥＤからの混色された放出によって生成される正確な色を維持するために、これらの照明デバイスを使用して実施され得る。これらの照明デバイスのための他の方法、システムおよび適用例もまた、実施される。照明デバイスのための１つの適用例は、ＦＳＣ（フィールド・シーケンシャル・カラー）ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）のためのバックライティングである。赤色、緑色、および青色画素データをパネル内に順々に載せることによって、およびＲＧＢバックライトの様々な色をフラッシュさせることによってＦＳＣ  ＬＣＤは、画像内の色を一時的に混合する。このようなディスプレイでの正確かつ一様な色温度は、各色がフラッシュするときに、各照明デバイス内の様々な有色のＬＥＤによって誘起される光電流の比を継続的に監視することによって、有利に維持され得る。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして記載されている。他の特徴および変形形態もまた、必要に応じて実施されることができ、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用され得る。
【０１４０】
以下でさらに説明するように、異なる放出波長を備えるＬＥＤおよび光検知器を備える照明デバイスのための例示的な実施形態が開示される。また、照明デバイス内のＬＥＤの組合せから放出される正確な色および強度を維持するための方法が開示される。開示される実施形態は、例えば、赤色、緑色、および青色ＬＥＤの群から通常１色のみのＬＥＤが、常に光を放出する、ＦＳＣを使用して、ＬＣＤのために使用され得る。このような実施形態はまた、従来型のＬＣＤバックライトおよびＬＥＤランプのために、使用されることも可能であり、ここでは全てのＬＥＤが通常同時に発光するが、測定のために色を周期的にシーケンス変化させる。実施形態は、必要に応じて、他のシステムおよび適用例で使用されることも可能である。
【０１４１】
一実施形態では、以下でさらに説明するように、赤色、緑色、および青色ＬＥＤを含む照明デバイス内の光検知器は、各色ＬＥＤによって生成された光の強度を（例えば、連続的に、周期的になど）監視するために使用され得る。例えばコントローラ集積回路（ＩＣ）などのコントローラは、例えば、ＬＥＤによって生成された固定された混合色および強度を維持するために、強度測定値を使用し得る。色を制御するためにコントローラＩＣによって実施され得る一方法は、例えば、第３および第７の実施形態に関して本明細書で説明されているような、所望の比で様々な有色のＬＥＤによって光検知器内で誘起される信号の比を比較するステップを含む。所望の比は、例えば、照明デバイスまたはディスプレイの製造中決定され得る。光検知器が、シリコン光ダイオード、個別ＬＥＤ、光検知ＬＥＤまたは発光ＬＥＤの１つとして同じ金型上に集積された光検知ＬＥＤを含むがそれに限定されない任意の光検知デバイスであってよいことに留意されたい。このように、光ダイオードの使用に言及する以下の議論では、個別ＬＥＤ、光検知ＬＥＤ、発光ＬＥＤ他のいくつかの光検知デバイスの１つとして同じ金型上に集積された光検知ＬＥＤを含む、他の光検知器が、光ダイオードの代わりに使用されもよいことを理解されたい。
【０１４２】
強度制御プロセスは、色制御プロセス内で連続的に行われてもよいが、好ましくは、強度制御は、ユーザ・コマンドまたはパワーの上昇に応答して、周期的に行われてもよい。他の制御タイミングも、必要に応じて適用されることができる。人間の目は、強度よりも色の変動に対して感受性が高いため、小さい強度変動は、通常人間の目に許容されない。
【０１４３】
本発明に対する主な適用例は、ＦＳＣ  ＬＣＤのためのバックライトであるが、半導体ライティングおよび従来型のＬＣＤなどの任意の他の適用例が、開示される実施形態から利益を受け得る。例えば、光ダイオードまたはＬＥＤまたは他の光検知デバイスなどの光検知器を、同じパッケージ内で白色を含む様々な有色のＬＥＤと組み合わせることによって、隣接するパッケージ内のＬＥＤからの光が存在しているときでさえもこのようなＬＥＤによって生成された光がそれぞれ正確に測定されることが可能になる。一実施形態では、光ダイオードによって、パッケージ、およびその結果としてＬＥＤの温度が、電流をこのような光ダイオード内に印加し、フォワード電圧を測定し、その結果から温度を計算する公知の技術を使用して容易にかつ正確に測定されることが可能になる。このような測定では、このような照明デバイスによって生成された光の色および強度が、任意の用途のために本明細書に記載されている方法を使用して正確に制御される。光電流の比が、装置によって生成された光の相対的な強度およびその結果として色を制御するために使用され得、温度に対して補償された絶対値光電流が、装置によって生成される全体の強度を制御するために使用され得る。
【０１４４】
本明細書に記載されている実施形態は、広い範囲および用途に適用可能であるが、しかし、開示される実施形態は、色がシーケンス変化し、このようにして光検知器（例えば光ダイオード、ＬＥＤなど）が、ディスプレイのタイミングや光学系の修正の必要とすることなく、照明デバイス内で各ＬＥＤによって生成された光を監視し得るために、ＦＳＣ  ＬＣＤバックライトに対して特に有用であることに留意されたい。
【０１４５】
一実施形態では、本発明は、互いに異なる波長光を放出するように構成された少なくとも２つのＬＥＤと、光検知器と、第２のＬＥＤが光を放出しない第１の時間の間、光放出するために第１のＬＥＤを使用するように構成され、第１のＬＥＤが光を放出しない第２の時間の間、光放出するために第２のＬＥＤを使用し、第１の時間の間第１のＬＥＤによって生成された光の強度を検知するため、および第２の時間の間第２のＬＥＤによって生成された光を検知するために光検知器を使用するように構成されたコントローラとを備える装置である。さらなる実施形態では、コントローラは、各ＬＥＤによって生成された光の強度を決定するために、第１および第２のＬＥＤによって光検知器内に誘起される信号の比を使用するように構成され得る。さらに、コントローラは、さらに、強度決定に基づいて、少なくとも第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤ駆動電流を調整するように構成され得る。さらなる実施形態では、装置は、少なくとも３つのＬＥＤを備え得、ＬＥＤは、少なくとも１つの赤色ＬＥＤ、少なくとも１つの緑色ＬＥＤおよび少なくとも１つの青色ＬＥＤを備える。
【０１４６】
さらなる実施形態では、装置は、異なるアプリケーションで動作するように構成され得る。一実施形態では、ＬＥＤは、ＬＥＤランプ用の光源を準備するように構成されている。別の実施形態では、ＬＥＤは、プロジェクタ用の光源を準備するように構成されている。別の実施形態では、ＬＥＤは、デジタル広告看板用の光源を準備するように構成されている。さらなる実施形態では、ＬＥＤ有機ＬＥＤ、を備え、かつＬＥＤは、アクティブ・マトリクス有機ＬＥＤディスプレイ光源を準備するように構成されている。さらなる実施形態では、ＬＥＤは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のバックライトを準備するように構成されている。さらに別の実施形態では、ＬＥＤは、一時的に色を混合するように構成されたＬＣＤ用のバックライトを準備するように構成されている。別の実施形態では、ＬＥＤは、ＬＣＤ用のバックライトを準備するように構成されている。シーケンス変化色は、赤色、緑色、および青色画像データである。別の実施形態では、ＬＥＤは、カラー・フィルタを含むＬＣＤ用のバックライトを準備するように構成されている。
【０１４７】
さらなる実施形態では、装置は、シリコン光ダイオードを備える光検知器を備え得る。さらに、シリコン光ダイオードはまた、温度を測定するために使用される。さらに、シリコン光ダイオードは、集積回路の一部であり得る。集積回路上で、シリコン光ダイオードは、Ｐ−タイプ基板とＮ−タイプ拡散層の間の拡散分岐として実施され得る。集積回路上で、シリコン光ダイオードは、Ｎ−タイプ基板とＰ−タイプ拡散層の間の拡散分岐層のとして実施されることも可能である。さらなる実施形態では、シリコン光ダイオードは、ＰＣＢトレースと、またはボンド・ワイヤを通って集積回路と接続され得る。
【０１４８】
別の実施形態では、集積回路は、コントローラを備え得、かつコントローラは、第１および第２のＬＥＤのための駆動電流を生成するように構成され得る。さらに、集積回路は、コントローラを備え得、かつコントローラは、シリコン光ダイオード内で誘起される電流を測定するように構成され得る。さらに、集積回路は、コントローラを備え得、かつコントローラは、第１および第２のＬＥＤのための駆動電流を生成すること、およびシリコン光ダイオード内で誘起される電流を測定することの両方をするように構成され得る。
【０１４９】
さらなる実施形態では、コントローラは、第１および第２のＬＥＤが、光を放出していないとき、シリコン光ダイオード内で誘起される電流を測定するようにさらに構成され得る。さらに、コントローラは、第１および第２のＬＥＤが、光を放出していないとき、シリコン光ダイオード内で誘起される電流を測定するように、および第１および第２のＬＥＤが、光を放出しているとき測定された電流と比較したときの差を決定するように、構成され得る。さらに別の実施形態では、第１および第２のＬＥＤによってシリコン光ダイオード内に誘起される電流の比が、所望の電流の比と比較され得る。さらに、ＬＥＤによって生成された光の強度は、誘起された電流の比と電流の所望の比の間の差によって、１つには決定され得る。
【０１５０】
さらなる実施形態では、装置は、パッケージ内に含まれる第１および第２のＬＥＤを備える。さらに、パッケージは、パッケージの一表面からパッケージに出入りさせるのみであるように構成され得る。さらなる実施形態では、装置は、第１および第２のＬＥＤを包囲する装置パッケージを備え得、第１および第２のＬＥＤの陽極が、互いと、およびパッケージの１つのピンと接続されている。さらなる実施形態では、装置は、第１および第２のＬＥＤを包囲する装置パッケージを備え得、第１および第２のＬＥＤの陰極が、互いと、およびパッケージの少なくとも１つのピンと接続されている。
【０１５１】
さらなる実施形態では、装置は、互いとは異なる波長光を放出するように構成された、少なくとも２つのＬＥＤと、ＬＥＤを備える光検知器と、第２のＬＥＤが光を放出しない第１の時間の間、光を放出するために第１のＬＥＤを使用するように構成され、第１のＬＥＤが光を放出しない第２の時間の間、光を放出するために第２のＬＥＤを使用するように構成されたコントローラと、第１のＬＥＤが光を放出しない第２の時間の間、光放出するために第２のＬＥＤを使用する第１の時間の間第１のＬＥＤによって生成された光の強度を検知するため、および第２の時間の間第２のＬＥＤによって生成された光を検知するために光検知器を使用するように構成されたコントローラとを備える。さらなる実施形態では、光検知ＬＥＤが、少なくとも第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤと同じ金型上に集積される。
【０１５２】
別の実施形態では、本発明は、異なる波長の光を放出する少なくとも２つのＬＥＤによって生成された光の色を制御するための方法であって、方法が、第１の波長を有する第１のＬＥＤからの光を放出するステップと、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤからの光を放出するステップと、第１のＬＥＤによって放出される光に応答して検知器から第１の信号を発生させるステップと、第２のＬＥＤによって放出される光に応答して検知器から第２の信号を発生させるステップと、第１および第２の信号の比を決定するステップと、１つには比に基づいて第１および第２のＬＥＤうちの少なくとも１つに対して平均駆動電流を調整するステップを含む。さらに、光検知器および第１および第２のＬＥＤは、同じパッケージ内に含まれる。さらに、方法は、第２のＬＥＤが光を放出していない時間の間、第１のＬＥＤによって光を放出する、第１のＬＥＤが光を放出していない時間の間、第２のＬＥＤによって光を放出するステップを含む。さらに、方法は、平均駆動電流を調整する前に、比を所望の比と比較し、比較するステップの結果に基づいて調整するステップを行うステップを含み得る。
【０１５３】
別の実施形態では、本発明は、ＬＥＤによって生成される光の強度を制御するための方法である。ＬＥＤによって光ダイオード上に誘起される信号を使用して光ダイオードによってＬＥＤからの光を測定すること光ダイオードを温度センサとして使用して光ダイオードの温度を測定するステップと、ＬＥＤによって生成される光を調整するステップと、ＬＥＤによって光ダイオード上に誘起される信号および光ダイオードの温度に基づいてさらに、光ダイオードおよびＬＥＤは、同じパッケージ内に含まれ得る。さらに、光ダイオードは、シリコンを備える。さらに、方法は、温度を決定するために様々な電流に光ダイオードを通過させるステップを含み得る。
【０１５４】
さらなる実施形態では、本発明は、陽極および陰極を備え、異なる多色のＬＥＤの陽極が互いとおよび電源と接続され、異なる多色のＬＥＤのそれぞれの陰極が複数の異なる電源のうちの１つと接続されている複数の異なる多色のＬＥＤを準備するステップと、１つのみの電源が、任意のときに異なる有色のＬＥＤのうちの１つに電力供給をするように、複数の異なる電源をシーケンス変化させるステップを含む、単一の電源および複数の出力電源によって多色のＬＥＤを駆動するための方法である。さらに、方法は異なる有色のＬＥＤは、赤色、緑色、および青色を含む色を放出するように構成されている、少なくとも３つの異なる有色のＬＥＤを準備するステップを含み得る。さらに、方法は、ＬＣＤ表示装置のためのバックライトで異なる有色のＬＥＤを使用するステップを含み得る。さらに、方法は、ＬＣＤ表示装置とともにフィールド・シーケンシャル・カラーを使用するステップを含み得る。
【０１５５】
さらなる実施形態では、本発明は、異なる波長の光を放出する少なくとも２つのＬＥＤによって生成された光の色を制御するためのシステムである。異なる波長で光を放出するように構成された第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤと、第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤからの光を受け取るように、および第１のＬＥＤによって放出された光に基づいて第１の信号を発生させ、第２のＬＥＤによって放出された光に基づいて第２の信号を発生させるように構成された検知器と、第１および第２の信号の比を決定するように、および１つには比に基づいてＬＥＤの少なくとも１つへの平均駆動電流を調整するように構成された制御回路と、を備える。さらに、光検知器およびＬＥＤは、同じパッケージ内に含まれ得る。さらに、第１のＬＥＤは、第２のＬＥＤが光を放出していない時間の間光を放出するように構成され得、第２のＬＥＤは、第１のＬＥＤが光を放出していない時間の間光を放出するように構成され得る。さらに、制御回路は、平均駆動電流のための調整値を決定するために比を所望の比と比較するようにさらに構成され得る。
【０１５６】
さらなる実施形態では、本発明は、光を生成するように構成されたＬＥＤと、ＬＥＤから光を受け取るように構成された光ダイオードと、ＬＥＤからの光によって光ダイオード上に誘起された信号のための測定値を決定するため光ダイオードを使用するように、および光ダイオードを使用して温度測定値を決定するように、ＬＥＤからの光および光ダイオードの温度によって光ダイオード上に誘起される信号に基づいてＥＤによって生成された光を調整するように、構成された制御回路を備える、ＬＥＤによって生成される光強度を制御するためのシステムである。さらに、光ダイオードおよびＬＥＤは、同じパッケージ内に含まれ得る。また、光ダイオードは、シリコンを備え得る。さらに、異なる電流は、温度を決定するために光ダイオードを通され得る。
【０１５７】
別の実施形態では、本発明は陽極と陰極をそれぞれ有し、陽極が互いと接続され、陰極が互いと接続されていない複数の異なる有色のＬＥＤと、複数のこことなる有色のＬＥＤと接続された電源と、異なる電力供給源のそれぞれが、複数の有色のＬＥＤのための異なる陰極と接続されている複数の異なる電力供給源と、複数の異なる電力供給源のうちの１つのみが、任意のときに異なる有色のＬＥＤのうちの１つに電力供給をするように、複数の異なる電力供給源をシーケンス変化させるように構成された電源回路とを備える単一の電源および複数の電力供給源によって多色のＬＥＤを駆動するためのシステムである。さらに、複数の異なる有色のＬＥＤは、ＬＥＤは、赤色、緑色、および青色を含む色を放出するように構成されている、少なくとも３つの異なる有色のＬＥＤを備える。さらなる実施形態では、複数の異なる有色のＬＥＤは、ＬＣＤ表示装置のためのバックライト内に存在する。さらに別の実施形態では、複数の異なる有色のＬＥＤは、フィールド・シーケンシャル・カラーを使用するように構成されたＬＣＤ表示装置のためのバックライト内に存在する。
【０１５８】
別の実施形態では、本発明は、第２のＬＥＤが光を放出しない第１の時間の間、光放出するために第１のＬＥＤを使用するように構成され、第１のＬＥＤが光を放出しない第２の時間の間、光放出するために第２のＬＥＤを使用するように構成された制御回路と、第１の時間の間、第１のＬＥＤからの光によって光検知器上に誘起された第１の信号を検知するため、および第２の時間の間、第２のＬＥＤからの光によって光検知器上に誘起された第２の信号を検知するために光検知器と接続されるように構成された測定回路とを備える、装置から放出される光を制御するためのコントローラである。さらなる実施形態では、第１および第２の信号の比が、各ＬＥＤによって生成された光の強度を決定するために使用される。さらに、コントローラは、測定回路と接続された光検知器を備える。さらに、光検知器は、ＬＥＤであり得る。さらに、光検知器は、シリコン光ダイオードであり得る。また、シリコン光ダイオードは、温度を測定するために使用されることも可能である。さらに、制御回路、測定回路およびシリコン光ダイオードは、同じ集積回路内に含まれ得る。さらに別の実施形態では、制御回路は、比を所望の比と比較するように構成され得る。
【０１５９】
別の実施形態では、本発明は、第１の波長の光を放出するように構成された第１のＬＥＤおよび光検知器を備える装置であり、光検知器は、第１のＬＥＤと同じ金型上に集積された光検知ＬＥＤを備える。さらなる実施形態では、装置は、第１の波長とは異なる第２の波長で光を放出するように構成された第２のＬＥＤと、第２のＬＥＤが光を放出しない第１の時間の間、光放出するために第１のＬＥＤを使用するように構成され、第１のＬＥＤが光を放出しない第２の時間の間、光放出するために第２のＬＥＤを使用するように構成され、かつ第１の時間の間、第１のＬＥＤによって生成された光の強度を検出し、第２の時間の間、第２のＬＥＤによって生成された光の強度を検出するように構成されたコントローラとを備える。さらに、コントローラは、第１および第２のＬＥＤによって光検知器に誘起された信号の比を使用して、各ＬＥＤによって生成された光の強度を決定するように構成され得る。別の実施形態では、ＬＥＤは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のバックライト内に存在するように構成されている。別の実施形態では、ＬＥＤは、一時的に色を混合するように構成されたＬＣＤのためのバックライト内に存在するように構成されている。さらに別の実施形態では、赤色、緑色、および青色画像データのフィールドで色をシーケンス変化させるように構成されたＬＣＤのためのバックライト内に存在するように構成されている。さらに別の実施形態では、ＬＥＤは、カラー・フィルタを有さないＬＣＤのためのバックライト内に存在するように構成されている。さらなる実施形態では、装置は、少なくとも３つのＬＥＤを備え、ＬＥＤは、少なくとも１つの赤色ＬＥＤ、少なくとも１つの緑色ＬＥＤおよび少なくとも１つの青色ＬＥＤを備える。
【０１６０】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態が、必要に応じて実施されることが可能であり、関連するシステムおよび方法が、同様に使用される。
【０１６１】
以下で説明するような第６の実施形態では、可視光通信のためのシステムおよび方法が、開示される。１つには、一般的な照明、ライティング制御システム、または他の用途のために使用される照明デバイスおよび関連するシステムおよび方法が開示される。照明デバイスは、その中で制御情報が、照明が生成されている同じ光源によって光学的に通信される時分割多重チャネルを作成するように、ＡＣ主電源と優先的に同期化させるための１つまたは複数の同期化されたタイミング信号を使用する。このような照明デバイスは、照明を生成、データを伝送し、周囲光を検知し、データを受信するためのＬＥＤを、優先的に備える。しかし、他の光源および検知器が、使用されてもよい。このような通信のためのフィジカル・レイヤーは、Ｍｅｄｉａ  ＡＣｃｅｓｓレイヤーからより上位のレイヤー、ＺｉｇＢｅｅなど、様々なプロトコルとともに使用される。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして記載されている。他の特徴および変形形態もまた、必要に応じて実施されることができ、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用され得る。
【０１６２】
ある実施形態では、本明細書に記載されている可視光通信技術は、極めて少ない追加のコストで可能である遠隔操作、昼色光ハーベスティング、スケジューリングおよび居住感知などの、様々な有利なライティング制御システムおよび特徴を実施するためにＬＥＤライトのための既存の電子部品と組み合わせて使用される。これらのライティング制御システムは、数の照明デバイスが、互いと、他のリモート・コントローラおよび中央コントローラと通信することをさらに許す。さらに、本明細書に記載されている技術は、単一の照明デバイスおよびコントローラ、または所望の通り、他の装置および用途によって使用されることも可能である。特に、通常オフである光源を備えるＡＣ主電源に供給されるコントローラは、調光レベルおよび色設定などの情報を１つまたは複数のＬＥＤランプに通信する。本明細書に記載されている技術とは対照的に、従来型のライティングの制御は、配線または無線で互いに通信される別個の電子ユニットによって通常行われる。これは、コストおよび複雑さを追加する。
【０１６３】
本明細書に記載されている照明デバイスは、ＡＣ主電源とフェーズ・ロックし、装置を動作させるための同期化されたタイミング信号を生成するフェーズ・ロックループ（ＰＬＬ）を優先的に備える。例えばライティング・システム内の他の照明デバイスが、同じＡＣ主電源信号とフェーズ・ロックするので、全てのこのようなデバイスは、同じ内部タイミングを正確に有する。このように同期化されたタイミングでは、その間に全ての装置が通信する通信チャネルが、形成され得る。同様に、このようなチャネル内でのデータ通信のビット・レベル・タイミングが、正確に同期化されるため、受信機内でのデータ回復は、受信されるデータタイミングが既知であるため、実質上より容易である。
【０１６４】
通信チャネルは、その間に装置の群の全てのメンバが照明を生成することを停止する、ＡＣ主電源時間（６０Ｈｚに対して１６．６７ミリ秒）の一部分に主にわたっているタイム・スロットである。ＺｉｇＢｅｅなどの通信プロトコル内のより高いレイヤーは、異なるチャネル上で通信するために個々の装置を動的に割り当て得る。このようなタイム・スロット中、あるメンバがデータによって変調された光を生成するとき、情報がこのようなメンバの間で光学的に通信され得る。このようなタイム・スロット中、データが通信されていないとき、昼色光ハーベスティング用途のために、および受信機の感受性を改善するために、周囲光が測定され得る。
【０１６５】
優先的に、照明デバイスは、コストを最小化し、受信機の感受性を最大にするために、照明のため、およびデータを送受信するためのＬＥＤを備える。リン被覆された青色ＬＥＤを備える白色ＬＥＤは、受信された光に対して低い感度を有するため、優先的に照明デバイスは、所望の白色光を作成するために異なる色を有するＬＥＤを備える。考えられる組合せは、白色と赤色、または赤色、黄色、緑色、および青色を含むが、任意の組合せを含んでもよく、照明デバイス単一の色を有する少なくとも１つのＬＥＤでさえも、好ましくはリン被覆されない。優先的に、照明デバイスは、受信機の最大の感受性のために赤色ＬＥＤを備える。多色のＬＥＤを制御することの追加のコストは、本明細書に記載されているシステムおよび方法を、本明細書に記載のような追加の実施形態は第２の実施形態、第３の実施形態、第７の実施形態および第８の実施形態に関して本明細書で説明されているものなどのＬＥＤを使用する較正装置に対して本明細書で説明されるような追加の実施形態で説明されるものと組み合わせているランプで低減または除去され得る。これらの実施形態は、白色と赤色、また赤色、黄色、緑色、および青色などの異なる有色のＬＥＤの組合せによって生成される光の色を正確に制御するための技術を、一部説明しており、追加の光検知器または温度センサを必要とせずにそれを行うことができ、それによって、このような実施例をよりコスト効果の高いものにする。
【０１６６】
通信チャネル内のメッセージは、優先的には、完全なフィジカル・レイヤー・データ・フレームにわたって連続するタイム・スロット内で一度に数バイト送信される。このようなデータ・フレームは、追加のフィジカル・レイヤー情報と入れ替われるＭＡＣレイヤーデータ・フレームを含み、ＤＣ成分を除去するために、フィジカル・レイヤー・データ・フレームの大部分は、公知の方法によってスクランブル化される。ＭＡＣレイヤーデータ・フレームＺｉｇＢｅｅを含む任意のプロトコルに適合し得る。
【０１６７】
本明細書で開示されるシステムおよび方法は、１つには、コストおよび／または比較的高い追加のコストを低減させるためのライティング制御システムフィジカルレイヤーを準備することによって、先行のシステムの問題に対処する。有利には、本明細書に記載されているライティング・システム内の照明デバイスおよび他の装置は、照明のために既に必要とされている装置を使用して通信することができる。
【０１６８】
一実施形態では、本発明は、光源、光検知器、および光検知器を使用して第２の照明デバイスと光学的に同期化されたデータを受信するように構成されたコントローラを備える照明デバイスである。また、コントローラは、第２の照明デバイスと光学的に同期化されたデータを送信するように、さらに構成され得る。さらに、光源は、１つまたは複数の光源ＬＥＤを備え得、かつ光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つは、データを光学的に送信するために使用されるように構成され得る。さらに、光検知器は、１つまたは複数の検知器ＬＥＤであってよく、検知器ＬＥＤのうちの少なくとも１つは、データを受信するために使用され得る。さらなる実施形態では、光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つは、検知器ＬＥＤとして使用されるようにも構成されている。
【０１６９】
さらなる実施形態では、照明デバイスは、ＡＣ主電源と接続され、照明デバイスは、主電源を使用して第２の照明デバイスと同期化するように構成されている。さらに、光源は、データを通信するためのタイム・スロットを生成するために、ＡＣ主電源による同期化を周期的にターン・オフするように構成され得る。また、光源は、１つまたは複数のＬＥＤを備え得る。さらに、１つまたは複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つは、光検知器として、タイム・スロットの間、光学式データを受信するために使用され得る。さらに、照明デバイスは、シリコン光ダイオードをさらに備え得、シリコン光ダイオードは、光検知器として、タイム・スロットの間光学データを受信するように構成され得る。さらに、コントローラは、光源を使用して第２の照明デバイスと光学的に同期化されたデータを送信するようにさらに構成され得、１つまたは複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つは、タイム・スロット中、光学的にデータを送信するようにも構成されている。さらに、光検知器は、タイム・スロット中、周囲光を測定するために使用されるように構成され得る。さらに、複数の周囲光測定が、複数のタイム・スロット内で行われ得、前のタイム・スロットによる周囲光測定が電流測定から控除される。さらに、光源の輝度は、周囲光測定に基づいて調整されるように構成され得る。
【０１７０】
さらなる実施形態では、照明デバイスは、ＡＣ主電源とフェーズ・ロックするように構成された、フェーズ・ロックループ（ＰＬＬ）をさらに備える。また、ＰＬＬは、ビット・クロックを生成するように構成され得、ビット・クロックは、タイム・スロット内でデータを通信するためのタイミングを与えるように使用され得る。さらに、照明デバイスは、データを送信するように構成されたフィジカル・レイヤー・インターフェイス（ＰＬＩ）を備え得、ＰＬＩは、タイム・スロット中、ビット・クロックによって同期化されたデータ・ビットを送信するようにさらに構成されている。さらに、照明デバイスは、データを受信するように構成されたフィジカル・レイヤー・インターフェイス（ＰＬＩ）を備え得、さらにＰＬＩは、タイム・スロット中、ビット・クロックによって同期化されたデータ・ビットを受信するようにさらに構成されている。
【０１７１】
別の実施形態では、照明デバイスのための光源は、第２の通信チャネルを生成するためのタイム・スロットとは異なるフェーズで、ＡＣ主電源と同期化してターン・オフされるように構成され得る。さらに、光源は、互いに異なるＡＣ主電源に対するフェーズで３つ以上の異なる通信チャネルを生成するように、タイム・スロットとは異なるフェーズで、ＡＣ主電源と同期化してターン・オフされるように構成され得る。
【０１７２】
さらなる実施形態では、照明デバイスは、抵抗器がＬＥＤ上への入射光から電圧を生成するように、少なくとも１つのＬＥＤに対して陽極と陰極にわたって接続された抵抗器を備え得る。さらに、照明デバイスは、複数の直列接続されたＬＥＤと、単一のＬＥＤおよび抵抗器によって生成されるよりも大きな電圧を入射光から生成するように構成された抵抗器とを備え得る。さらに、検知される入射光は、周囲光であってよい。さらに、入射光は、データによって変調された光を含み得る。
【０１７３】
さらなる実施形態では、本発明は、データを光学的に通信するように構成されたコントローラを有する第１の照明デバイス、およびデータを光学的に通信するように構成されたコントローラを有する第２の照明デバイスを備え、第１および第２の照明デバイスは、光学的に同期化されたデータを互いに通信するように構成されている、システムである。さらに、第１および第２の照明デバイスは、ＡＣ主電源と接続され得、第１の照明デバイスは、第１の光源を備え得、第２の照明デバイスは、第２の光源を備え得る。第１および第２の照明デバイスは、データを通信するための第１のタイム・スロットを生成するために、第１の光源および第２の光源ＡＣ主電源と同期化させて周期的にターン・オフするように構成され得る。さらに、少なくとも第１の光源または第２の光源は、ＬＥＤであってよい。さらに、ＬＥＤはまた、データを送信するように構成され得る。ＬＥＤは、光学的に送信されたデータを受信するためのＬＥＤで構成されてよい。さらに、第１の照明デバイスまたは第２の照明デバイスはさらに送信されたデータを光学的に受信するように構成された光ダイオードを備え得る。
【０１７４】
さらなる実施形態では、システムは、第１の照明デバイス内の第１のフェーズ・ロックループ（ＰＬＬ）および第２の照明デバイス内の第２のＰＬＬを備え、第１および第２のＰＬＬは、ＡＣ主電源に対してロックするように構成されている。さらに、第１および第２の照明デバイスは、ＡＣ主電源とのデータ通信のビット・タイミングを同期化させるようにそれぞれ構成され得る。
【０１７５】
さらなる実施形態では、システムは、光学的に同期化されたデータを互いに通信するように構成された第３の照明デバイスおよび第４の照明デバイスを備え、第３のおよび第４の照明デバイスは、ＡＣ主電源と接続され、第３の照明デバイスは、第３の光源を備え、第４の照明デバイスは第４の光源を備え、かつ第３のおよび第４の照明デバイスは、第１のタイム・スロットと重ならないデータを通信するための第２のタイム・スロットを生成するために、ＡＣ主電源と同期化させて第３の光源および第４の光源を周期的にターン・オフするように構成されている。さらに、第１および第２の照明デバイスは、第１のタイム・スロット中、光学式データを通信するように構成され得、第３のおよび第４の照明デバイスは、第２のタイム・スロット中、光学式データを通信するように構成され得る。
【０１７６】
さらなる実施形態では、本発明は、第１の照明デバイスおよび第２の照明デバイスを準備するステップと、第１の照明デバイスと第２の照明デバイスの間で互いに同期化させてデータを光学的に通信するステップを含む、照明デバイスの間のデータ通信のための方法である。さらに、方法は、第１および第２の照明デバイスの間でデータを通信するための第１のタイム・スロットを生成するために、第１の照明デバイス内の第１の光源を周期的におよび第２の照明デバイス内の第２の光源をＡＣ主電源と同期化させてターン・オフするステップを含み得る。さらなる実施形態では、第１の光源または第２の光源は、ＬＥＤを備える。さらに、方法は、ＬＥＤによってデータを送信するステップと、ＬＥＤを使用して光学的に送信されたデータを受信するステップを含み得る。さらなる実施形態では、少なくとも第１の光源または第２の光源は、光ダイオードを備え、かつ方法は、光ダイオードを使用して光学的に送信されたデータを受信するステップを含む。
【０１７７】
別の実施形態では、方法は、ＡＣ主電源をロックするために第１の照明デバイス内の第１のフェーズ・ロックループ（ＰＬＬ）を使用するステップと、ＡＣ主電源をロックするために第２の照明デバイス内の第２のＰＬＬを使用するステップを含み得る。また、方法は、第１と第２の照明デバイス間のデータ通信のビット・タイミングをＡＣ主電源と同期化させるステップを含み得る。
【０１７８】
さらなる実施形態では、方法は、第３の照明デバイスおよび第４の照明デバイスを準備するステップと、第３の照明デバイスと第４の照明デバイスの間で互いに同期化されたデータを光学的に通信するステップと、第１のタイム・スロットと重ならないデータを通信するための第２のタイム・スロットを生成するためのＡＣ主電源と同期化させて、第３の照明デバイス内の第３の光源および第４の照明デバイス内の第４の光源を周期的にターン・オフするステップを含み得る。さらに、方法は、第１のタイム・スロット中第１および第２の照明デバイスの間で光学式データを通信するステップと、第２のタイム・スロット中第３および第４の照明デバイスの間で光学式データを通信するステップを含み得る。
【０１７９】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態が、必要に応じて実施されることが可能であり、関連するシステムおよび方法が、同様に使用される。
【０１８０】
以下で説明するような第７の実施形態では、白色光源またはその他の広スペクトル発光体の放出スペクトルの少なくとも一部分を決定するために１つまたは複数の有色のＬＥＤの光感度を使用する光源のためのシステムおよび方法が開示される。本明細書に記載のように白色ＬＥＤまたは他の広スペクトル発光体は、必要に応じて光源として使用され得、同じ１つのまたは複数の有色のＬＥＤまたは異なるＬＥＤが、必要に応じて、光を放出するために、または光源によって生成されるカラー・ポイントを調整するために使用され得る。開示される実施形態に対する適用例は、一般的な照明ＬＣＤバックライティング、プロジェクタ、および直接発光ディスプレイなどのＯＬＥＤおよびデジタル広告看板を含むが、それに限定されない。様々な実施形態が、以下の図面を参照にして記載されている。他の特徴および変形形態もまた、必要に応じて実施されることができ、それに関連するシステムおよび方法も、同様に使用される。
【０１８１】
一実施形態は、ＬＥＤランプ、ディスプレイ・バックライト、プロジェクタ、デジタル広告看板、またはＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの装置の製造中、１つまたは複数の有色のまたは実質上モノクロのＬＥＤと組み合わせた、リン被覆された青色ＬＥＤ、またはその他の広スペクトル発光体などの、実質上白色の光源によって生成された正確な色温度を設定するため、およびこのような装置の動作寿命にわたってこのような色温度を維持するための方法およびシステムを含む。方法は、白色光源または広スペクトル発光体のスペクトルの一部分を解析し、１つまたは複数の有色のＬＥＤを波長選択性の光センサとして使用し、次に、このような有色のＬＥＤ（または必要に応じて、１つまたは複数の追加の異なるＬＥＤ）を使用して、光を放出し、それによって白色光源と有色のＬＥＤの組合せによって生成された光の色を調整するステップを含む。これらのＬＥＤは、広スペクトル発光体のスペクトルの部分に関して得られた測定値に基づいて、必要に応じて、光源のカラー・ポイントが調整されることを可能にする。実施形態は、白色光源および有色のＬＥＤを備える光源をさらに備える。これらは、デジタル広告看板またはＡＭＯＬＥＤ内の画素、または、例えば、ランプ、バックライト、またはプロジェクタ、のための全光源であってよい。
【０１８２】
開示される実施形態は、任意の広スペクトル発光体および／または実質上白色光源および任意の数の有色のＬＥＤに適用される。以下でより詳細に説明されるが、赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤの組合せが、特に関連する。このような例示的な図では、赤色、緑色、および青色ＬＥＤが、異なる波長選択性の光検知器として動作する各ＬＥＤによって、白色ＬＥＤによって生成された光のスペクトルを解析する。青色ＬＥＤは、スペクトルの青色部分を測定し、緑色ＬＥＤは、スペクトルの緑色と青色部分を測定し、赤色ＬＥＤは、白色ＬＥＤ光源の赤色および緑色部分を強調して、全スペクトルを実質上測定する。このようなスペクトル解析の次に、赤色、緑色、および青色ＬＥＤは、白色ＬＥＤによって生成された光と組み合わせたとき、所望のカラー・ポイントを生成するために調整された強度で光を放出する。
【０１８３】
特にＬＥＤの入射光への応答性の変動による、光学測定値の誤差を低減させるために、さらなる実施形態は、所望のカラー・ポイントを作成するために各ＬＥＤの相対輝度を決定するために使用される白色ＬＥＤおよび他のＬＥＤによって各ＬＥＤに誘起される信号の比を生成する。例えば、および本明細書の例に記載されているように、赤色、緑色、および青色ＬＥＤによってフィルタされる白色ＬＥＤのスペクトルの輝度は、青色ＬＥＤの輝度に対して決定される。また、緑色および赤色ＬＥＤの輝度は、青色ＬＥＤの輝度に対して決定される。全てのこのような相対的な輝度レベルは次に、赤色、緑色、および青色望の相対的な輝度レベルＬＥＤの間の白色ＬＥＤによって生成された３つの異なるスペクトル・バンド、および赤色、緑色、および青色ＬＥＤの輝度と比較されることができ、４つのＬＥＤ全ての所望のカラー・ポイントを生成するために調整され得る。
【０１８４】
測定された光の比を使用するための方法が、本明細書に示されている追加の実施形態、例えば、第３の実施形態に関して、本明細書に開示されている。開示される実施形態は、このような白色光源の放出でのスペクトル変動を補償するための実質上白色の光のスペクトル解析を含む。本明細書に記載されている方法は、放出される光の比を測定し、さらにこのような比を所望の比と比較するステップと、さらにこのような比に応答してＬＥＤによって生成された輝度を調整することに関連している。
【０１８５】
特に、リン被覆された白色ＬＥＤに関しては、開示される実施形態の他の態様は、製造中の白色ＬＥＤの間で一般的な変動、および特定のＬＥＤで時を経ると起こる変動を補償する。リンによって放出される光の量に対するリンによって吸収されない青色ＬＥＤによって生成される青色光の量は、製造中のリンの厚さおよび一様性、および時を経たリンの劣化によって変動する。本明細書に記載されている方法では、白色ＬＥＤによって生成されたリンに変換された光に対する青色光の量が決定され得、関連する赤色、緑色、および青色ＬＥＤまたは例えば赤色と緑色のみのＬＥＤによって生成される光の量が、このような比と所望の比との差を補償するために、例えば調整される。
【０１８６】
本明細書に記載されている較正方法および装置は、異なる有色のＬＥＤの群を直接にまたは照明用のバックライトのために使用する装置に対する問題点に対処する。このような較正方法は、ランプ、ディスプレイまたはバックライトの製造のために特殊に組み合わされたＬＥＤに対する必要性を低減させ、装置の動作寿命にわたって生成される光の色または色温度を維持する。
【０１８７】
一実施形態では、本発明は、調整可能なカラー・ポイントｈｉ広スペクトル発光体と、広スペクトル発光体のスペクトル内のピーク放出波長を有するＬＥＤと、広スペクトル発光体のスペクトルの一部分を測定し、光源のカラー・ポイントを調整するための照明を生成するためにＬＥＤを使用するように構成されたコントローラとを備える。さらなる実施形態では、ＬＥＤは第１のＬＥＤであり、光源は、さらに第２のＬＥＤをさらに備え、コントローラは、広スペクトル発光体からの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号を、第２のＬＥＤからの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号と比較するように構成されている。さらなる実施形態では、広スペクトル発光体が、白色ＬＥＤである。白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤを含むことが可能であり、白色ＬＥＤは、ある波長から他の波長へ光を変換するための材料を含み得る。さらに、ある波長から他の波長へ光を変換するための材料は、青色ＬＥＤと物理的に接触し得る。
【０１８８】
さらなる実施形態では、第２のＬＥＤのピーク放出波長は、白色ＬＥＤのスペクトル内にある。さらに、第２のＬＥＤのピーク放出波長は、第１のＬＥＤのピーク放出波長よりも短くてよい。さらに、コントローラは、比を生成するために、白色ＬＥＤからの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号と、第２のＬＥＤからの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号を組み合わせるように、さらに構成され得、コントローラは、比を所望の比と比較するようにも構成される。さらに、コントローラは、広スペクトル発光体によって、および第１のＬＥＤによって生成される相対的な光強度を、その比と所望の比が実質上等しいように、調整するように構成され得る。さらに、第１のＬＥＤは、緑色であってよく、および第２のＬＥＤは青色であってよい。
【０１８９】
さらなる実施形態では、光源は、第１のＬＥＤピーク放出波長よりも長いピーク放出波長を有する第３のＬＥＤを含み得る。さらに、コントローラは、比を生成するために、白色ＬＥＤからの光に応答して第３のＬＥＤによって生成される信号と、第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤからの光に応答して第３のＬＥＤによって生成される信号とを結合するように、さらに構成され得、コントローラ回路は、第２の比を所望の比と比較するようにさらに構成され得る。さらに、コントローラは、その比と所望の比が実質上等しいように、光源および第１のＬＥＤまたは第３のＬＥＤまたは第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤの両方によって生成された相対的な光強度を調整するようにさらに構成されることができる。
【０１９０】
別の実施形態では、本発明は、広スペクトル発光体によってあるスペクトルの光を放出するステップと、広スペクトル発光体のスペクトルの一部分を測定するステップと、広スペクトル発光体のスペクトル内のピーク放出波長を有するＬＥＤを使用するステップと、光源のカラー・ポイントを調整するために照明を生成するためにＬＥＤを使用するステップを含む、光源のためのカラー・ポイントを調整するための方法である。さらに、方法は、広スペクトル発光体からの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号と、第２のＬＥＤからの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号を比較するステップを含み得る。さらに、広スペクトル発光体は、白色ＬＥＤである。白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤを含むことが可能であり、かつ、白色ＬＥＤは、ある波長から他の波長へ光を変換するための材料を含み得る。さらに、ある波長から他の波長へ光を変換するための材料は、青色ＬＥＤと物理的に接触し得る。
【０１９１】
さらなる実施形態では、方法は、白色ＬＥＤのスペクトル内にピーク波長を有する第２のＬＥＤを使用するステップを含み得る。さらに、第２のＬＥＤのピーク放出波長は、第１のＬＥＤのピーク放出波長よりも短くてよい。さらなる実施形態では、方法は、比を生成するために、白色ＬＥＤからの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号と、第２のＬＥＤからの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号とを結合するステップと、比を所望の比と比較するステップを含み得る。さらに、方法は、比と所望の比が実質上等しいように、光源によっておよび第１のＬＥＤによって生成される相対的な光強度を調整するステップを含み得る。さらなる実施形態では、第１のＬＥＤは緑色であってよく、第２のＬＥＤは青色であってよい。
【０１９２】
別の実施形態では、方法は、第１のＬＥＤのピーク放出波長よりも長いピーク放出波長を有する第３のＬＥＤを準備するステップを含み得る。さらに、方法は、比を生成するために、白色ＬＥＤからの光に応答して第３のＬＥＤによって生成される信号と第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤからの光に応答して第３のＬＥＤによって生成される信号を結合するステップと、第２の比を所望の比と比較するステップを含み得る。さらに、方法は、比と所望の比が実質上等しいように、光源および第１のＬＥＤによって、または光源および第３のＬＥＤ、または光源および第１および第３のＬＥＤによって作成される、相対的な光強度を調整するステップを含み得る。
【０１９３】
さらなる実施形態では、本発明は、広スペクトル発光体、および広スペクトル発光体のスペクトル内にピーク放出波長を有するＬＥＤと結合されるように構成された制御回路であって、制御回路が、広スペクトル発光体のスペクトルの一部分を測定するためにＬＥＤを使用するように構成されている制御回路と、広スペクトル発光体およびＬＥＤと結合されるように、および広スペクトル発光体および調整ＬＥＤからの光に対するカラー・ポイントを調整するために調整ＬＥＤを使用するように構成された出力ドライバ回路とを備える、調整可能なカラー・ポイントを有する光源用のコントローラである。さらなる実施形態では、ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、制御回路は、第２のＬＥＤと結合されるようにさらに構成されており、制御回路は、広スペクトル発光体からの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号を第２のＬＥＤからの光によって第１のＬＥＤ上に誘起される信号を比較するようにさらに構成されている。
【０１９４】
さらなる実施形態では、制御回路は、比を生成するために、広スペクトル発光体からの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号を、第２のＬＥＤからの光に応答して第１のＬＥＤによって生成される信号と結合するようにさらに構成され得、制御回路はまた、比を所望の比と比較するように構成されている。さらに、制御回路は、比と所望の比が実質上等しいように、広スペクトル発光体によっておよび第１のＬＥＤによって生成される相対的な光強度を調整するようにさらに構成されている。
【０１９５】
本明細書に記載のように、他の実施形態および変形形態が、必要に応じて実施されることが可能であり、関連するシステムおよび方法が、同様に使用される。
【０１９６】
他の目的および利点が、様々な関連する実施形態についての以下の詳細な説明を読み、添付の図面を参照すれば明らかになるであろう。いくつかの様々な関連する実施形態が、図面を参照にして説明されることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】ディスプレイおよびポインタの例示的なシステム図（ポインタおよびディスプレイ・システム）である。
【図２】例示的なシステム通信プロトコル（システム通信プロトコル）である。
【図３】有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイの例示的なブロック図（ＯＬＥＤディスプレイ・ブロック図）である。
【図４】ＯＬＥＤ画素の例示的なブロック図（ＯＬＥＤ画素ブロック図）である。
【図５】ＯＬＥＤ副画素および電流感知回路の例示的な回路図（ＯＬＥＤ副画素および電流感知回路図）である。
【図６】例示的なＯＬＥＤディスプレイのタイミング図（ＯＬＥＤディスプレイ・タイミング）である。
【図７】例示的なＬＥＤディスプレイのアーキテクチャ（ＬＥＤディスプレイ・アーキテクチャ）である。
【図８】例示的なＬＥＤドライバＩＣブロック図（ドライバＩＣブロック図）である。
【図９】例示的なＬＥＤディスプレイのタイミング図（ＬＥＤディスプレイ・タイミング）である。
【図１０】例示的なＬＥＤドライバＩＣのタイミング図（ＬＥＤドライバＩＣタイミング）である。
【図１１】ＬＥＤバックライトを備える例示的なＬＣＤのブロック図（ＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤブロック図）である。
【図１２】例示的なＬＣＤ画素およびドライバ回路図（ＬＣＤ画素およびドライバ回路図）である。
【図１３】例示的なＬＣＤおよびバックライトのタイミング図（ＬＣＤおよびバックライト・タイミング）である。
【図１４】ディスプレイ較正システムの例示的なシステム図（ディスプレイ較正システム）である。
【図１５】ＯＬＥＤディスプレイの例示的なブロック図（ＯＬＥＤディスプレイ・ブロック図）である。
【図１６】ＯＬＥＤ画素の例示的なブロック図（ＯＬＥＤ画素ブロック図）である。
【図１７】例示的なＯＬＥＤ副画素および電流感知回路図（ＯＬＥＤ副画素および電流感知回路図）である。
【図１８】例示的なＬＥＤディスプレイ・アーキテクチャ（ＬＥＤディスプレイ・アーキテクチャ）である。
【図１９】例示的なドライバＩＣブロック図（ドライバＩＣブロック図）である。
【図２０】例示的な強度補正マトリクス・ブロック図（強度補正マトリクス・ブロック図）である。
【図２１】例示的な強度および波長補正マトリクス・ブロック図（強度および波長補正マトリクス・ブロック図）である。
【図２２】例示的な電流および電圧感知ブロック図（ＩＶ感知ブロック図）である。
【図２３】ＬＥＤバックライトを備える例示的なＬＣＤディスプレイのブロック図（ＬＥＤバックライトを備えるＬＣＤディスプレイ・ブロック図）である。
【図２４】例示的なＬＣＤ画素およびドライバ回路図（ＬＣＤ画素およびドライバ回路図）である。
【図２５Ａ−Ｄ】このようなＬＥＤおよび追加の光源の光感受性を使用してＬＥＤの群から放出された光出力決定するための例示的な方法における第１のステップを示す図である。
【図２６Ｃ−Ｄ】このようなＬＥＤおよび追加の光源の光感受性を使用してＬＥＤの群から放出された光出力を決定するための例示的な方法における第２のステップを示す図である。
【図２７Ａ−Ｄ】追加の光源なしでの、このようなＬＥＤの光感受性を使用してＬＥＤの群から放出された相対的な光出力を決定するための例示的な方法における第１のステップを示す図である。
【図２８Ａ−Ｄ】追加の光源なしでの、このようなＬＥＤの光感受性を使用してＬＥＤの群から放出された相対的な光出力決定するための例示的な方法における第２のステップを示す図である。
【図２９】図２５Ａ〜Ｄ、２６Ａ〜Ｄ、２７Ａ〜Ｄおよび２８Ａ〜Ｄに示されている方法を実施するための回路構成のための例示的なブロック図である。
【図３０】ＬＥＤ強度変動を補償する色補正マトリクスの例示的なブロック図である。
【図３１Ａ−Ｃ】ＬＥＤの光感受性を測定することによって、ＬＥＤによって生成された光のピーク放出波長を決定するための例示的な方法を示す図である。
【図３２】ＬＥＤ強度および波長変動を補償する色補正マトリクスについての例示的なブロック図である。
【図３３】典型的なＬＣＤについての簡略化した例のブロック図である。
【図３４】フィールド・シーケンシャル・カラー（ＦＳＣ）ＬＣＤのための簡略化した例のブロック図である。
【図３５】赤色、緑色、および青色ＬＥＤによって生成された光を測定するためにＬＥＤコントローラ内に集積された、シリコン光ダイオードまたはその他の光検知装置を使用する照明装置の機構図である。
【図３６】集積型の光ダイオードを備える例示的なＬＥＤコントローラのブロック図である。
【図３７】集積型の光ダイオードを使用する例示的な温度および光ダイオード電流測定回路構成のブロック図である。
【図３８】ディスプレイ・バックライト内の集積型の光ダイオードを備える複数の照明装置に対する例示的な接続図である。
【図３９】集積型の光ダイオードを備える照明装置からの光出力およびそれへの電源のためのタイミング図である。
【図４０】赤色、緑色、および青色ＬＥＤによって生成された光を測定するために個別シリコン光ダイオード、またはその他の光検知装置を使用する照明装置の機構図である。
【図４１】ＬＥＤからの光を測定するために個別光ダイオードを使用する例示的なＬＥＤコントローラのブロック図である。
【図４２】個別光ダイオードを使用する例示的な温度および光ダイオード電流測定回路構成のブロック図である。
【図４３】ディスプレイ・バックライト内に個別光ダイオードを備える複数の照明装置のための例示的な接続図である。
【図４４】個別光ダイオードを備える照明装置からの光出力およびそれへの電源のためのタイミング図である。
【図４５】例示的な色調整回路構成のためのブロック図である。
【図４６】例示的なマトリクス乗法回路構成のためのブロック図である。
【図４７】典型的なＬＣＤのための簡略化した例のブロック図である。
【図４８】フィールド・シーケンシャル・カラー（ＦＳＣ）ＬＣＤのための簡略化した例ブロック図である。
【図４９】照明装置およびリモート・コントローラの例示的なシステム図である。
【図５０】例示的な照明装置によって実行可能な機能の例示的なリストである。
【図５１】照明装置とリモート・コントローラの間のデータ通信の例示的なタイミング図である。
【図５２】照明装置とリモート・コントローラの間でデータを転送するためのビット・タイミングおよびコーディングスキームの例示的なタイミング図である。
【図５３】例示的な照明装置のブロック図である。
【図５４】照明装置およびリモート・コントローラを備えるライティング・システムの例示的な図である。
【図５５】光システム内の通信のための例示的なタイミング図である。
【図５６】ライティング・システムとデータを通信するための例示的なデータ・フレームの図である。
【図５７】照明装置の例示的なブロック図である。
【図５８】照明装置内の受信機モジュールのための例示的なブロック図である。
【図５９】照明装置内のＰＬＬおよびタイミング・モジュールのための例示的なブロック図である。
【図６０】例示的な詳細受信タイミング図である。
【図６１】赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための色較正回路構成のための例示的なブロック図である。
【図６２】ＬＥＤからの光電流を感知するための回路構成のための例示的なブロック図である。
【図６３】赤色、緑色、青色、および白色ＬＥＤの例示的な放出スペクトルを示す図である。
【図６４】白色ＬＥＤ放出スペクトルの例示的な差を示す図である。
【図６５】検知器として動作するときの、赤色、緑色、および青色ＬＥＤの例示的なスペクトル特性を示す図である。
【図６６Ａ−Ｄ】赤色、緑色、青色および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための例示的な方法の例示的な第１のステップを示す図である。
【図６７Ａ−Ｄ】赤色、緑色、青色および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための例示的な方法における代替となる例示的な第１のステップを示す図である。
【図６８Ａ−Ｄ】赤色、緑色、青色および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための例示的な方法における代替となる例示的な第２のステップを示す図である。
【図６９Ａ−Ｄ】赤色、緑色、青色および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための例示的な方法における代替となる例示的な第３のステップを示す図である。
【図７０】赤色、緑色、青色および白色ＬＥＤによって放出された正確な色を設定および維持するための例示的な方法における例示的な色調整ステップを示すカラー図である。
【図７１】ＬＥＤから放出される光出力を測定するための例示的なブロック図である。
【図７２】他のＬＥＤを備えるＬＥＤから放出される光出力を測定するための例示的な回路図である。
【図７３Ａ−Ｃ】このようなＬＥＤの光感受性を使用してＬＥＤの群から放出された光出力を近似的に決定するための例示的な方法を示す図である。
【図７４Ａ−Ｄ】光源を基準として使用してＬＥＤの群から放出された光出力を決定するための例示的な方法を示す図である。
【図７５Ａ−Ｆ】図３に示された方法の精度を改善するための例示的な方法を示す図である。
【図７６Ａ−Ｄ】ＬＥＤの群からそれぞれに対して放出される光出力を決定するための例示的な方法を示す図である。
【図７７】図７３Ａ〜Ｃ、７４Ａ〜Ｄ、７５Ａ〜Ｆ、および７６Ａ〜Ｄに示されている方法を実施するための回路構成のための例示的なブロック図である。
【図７８】ＬＥＤ強度変動を補償するための色補正マトリクスのための例示的なブロック図である。
【図７９Ａ−Ｃ】ＬＥＤの光感受性を測定することによってＬＥＤによって生成された光のピーク放出波長を決定するための例示的な方法を示す図である。
【図８０】ＬＥＤ強度および波長変動を補償する色補正マトリクスのための例示的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０１９８】
実施形態は、様々な修正形態および代替形態が考えられるが、それらの特定の実施形態が、一例として図中に示されており、本明細書で詳細に説明される。しかし、図面およびそれらの詳細な説明は、開示された特定の形態に発明を限定するように意図されておらず、逆に、本発明は、存在する実施形態の精神および範囲内にある全ての修正形態、等価物、および代替物をカバーしていることを理解されたい。
【０１９９】
光を放出するため、光源から光を受け取るため、光の放出を検知するため、および他の様々な目的および用途のために発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する、様々な実施形態が、本明細書に記載されている。下の８つの実施形態は、ＬＥＤの使用に対する様々な態様を記載しているが、これらもまた関連している。このように、開示される実施形態は、所望の通りに組み合わせて使用される。例えば、第２、第３、第７および第８の実施形態に関して記載された較正および検知システムおよび方法が、全実施形態に関して本明細書に記載される様々な照明デバイスとともに使用される。様々な開示される実施形態が、多様な用途で使用され、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル広告看板、有機ＬＥＤディスプレイ、ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ  ＭａｔｒｉｘＯＬＥＤ）ディスプレイ、ＬＥＤランプ、ライティング・システム、従来型のソケット接続部内の光、プロジェクション・システム、ポータブル・プロジェクタおよび／または他のディスプレイ、光またはライティング関連の用途を含むことにもまた留意されたい。本明細書で使用するとき、「ｒ」の表記および添字は、通常赤色を表し、「ｇ」の表記および添字は通常緑色を表し、「ｂ」の表記および添字は、通常青色を表し、「ｗ」の表記および添字は通常白色を表すことにも留意されたい。
【０２００】
本明細書で使用するとき、照明デバイスは、１つまたは複数のＬＥＤを使用して実装される光源を含む、１つまたは複数の光源を使用して光を生成する、より多様な装置、システムまたは他の装置または組立体のいずれかを含むように一般に意図されていることにさらに留意されたい。本明細書に記載されている実施形態で使用されるＬＥＤは、従来型のＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、および他のいずれの所望のＬＥＤを含む。照明デバイスは、表示装置、ＬＣＤ、ＬＣＤバックライト、デジタル広告看板、有機ＬＥＤディスプレイ、ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  ＯＬＥＤ）ディスプレイ、ＬＥＤランプ、ライティング・システム、従来型のソケット接続部内の光、プロジェクション・システム、ポータブル・プロジェクタおよび／またはＬＥＤ光源を含む、およびＬＥＤおよび／または放出される光を検知するための他の光検知器を含む、光源を使用する他のいずれかの所望の用途で使用されるステップを含む、所望の形状および／または用途で実施される。このように、以下で説明される実施形態が、例示的な適用例および実施例を提供しており、それに限定して考慮されるものではないことを理解されたい。むしろ、本明細書に記載されている光を放出する、光の放出を検知する、光の放出を調整するための技術、方法および構造は、いずれかの所望の装置、システムまたは用途で使用される。ここでは光を放出する、光の放出を検知するおよび／または光の放出を調整するためのＬＥＤと特に組み合わせて放出、検知または調整される。さらに、集積回路および／または集積回路と他の回路の組合せは、離散型でも集積型でも、所望のように、本明細書に記載されている技術、方法および構造を実施するために使用され得る。集積回路および／または他の回路が、光を放出するため、光放出を検知するため、および光放出を調整するために、本明細書に記載されている技術、方法および構造とともに使用するための照明デバイスを形成するために、ＬＥＤなどの光源と組み合わされ得ることにさらに留意されたい。本明細書に記載のように、ＬＥＤは、所望の用途および実装に応じて、所望の通り、個別ＬＥＤ、集積型のＬＥＤ、直列接続されたＬＥＤの組、直列接続されたＬＥＤの並列の組または他の組合せのＬＥＤとして実施され得る。
【０２０１】
照明デバイスは、本明細書で使用するとき、例えば、人の目によって見られる、または観られることを目的のために、可視光によってある領域または他の対象物を照射するために光を放出するいずれかのデバイスまたは装置を含むように一般に意図されていることにさらに留意されたい。人の目によって観られることを目的とする可視光を生成する、ランプ、ライティング・システム、ディスプレイ・システム、ＯＬＥＤパネル、ＬＣＤパネル、プロジェクタ、広告看板および／または他のいずれかのデバイスまたは装置によって、可視光として他のいくつかの視覚システムによって。この意味で、通信目的のためにのみ光を使用するデバイスまたは装置は、本明細書で一般に使用されるような照明デバイスではおそらくない。
【０２０２】
例示的な実施形態が、ここで図面を参照にして記載される。第１の実施形態は、表示装置および光学式ポインティング・システムに関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第２の実施形態は、ディスプレイ・システムの較正に関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第３の実施形態は、ＬＥＤ較正に関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第４の実施形態は、様々な照明デバイスに関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第５の実施形態は、インテリジェントＬＥＤライトに関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第６の実施形態は、可視光通信の同期化に関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。第７の実施形態は、白色発光体を含む広スペクトル発光体の較正に関する本明細書に記載されている技術、方法および構造の使用を記載している。また、第８の実施形態は、ＬＥＤ較正のための技術、方法および構造の代替となる説明を提供する。上記で述べたように、これらの実施形態は、所望の通りに、特にＬＥＤを使用して光を放出するため、光放出を検知するため、および光放出を調整するための技術、方法および構造を利用するために、単独で、または互いに組み合わせて使用され得る。
【０２０３】
本明細書に示されているブロック図、例えば、図３、７、８、１１、１５、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２９、３０、３２、３６、３７、３８、４１、４２、４３、４５、４６、５３、５７、５８、５９、６１、６２、７７、７８および８０に関して示され記載されている動作ブロックおよび回路が、所望の通り、集積回路、非集積回路または集積および非集積回路の組合せを含むいずれかの所望の回路を使用して実施され得ることに、さらに留意されたい。さらに、プログラム可能なまたはプログラムされた回路などのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ、マイクロ・コントローラおよび／または他のプログラム可能なまたはプログラムされた回路が、これらのブロックに関連して使用され得ることに、さらに留意されたい。さらに、本明細書に記載のような機能を実施するために、必要に応じて、ソフトウェア、ファームウェアまたは他のコードが、この回路とともに使用され得る。
【実施形態１】
【０２０４】
光学ポインティング・デバイスからの光信号に応答するために表示デバイスにおいてＬＥＤを利用している表示装置および光学ポインタのシステムならびにこれらに関連した方法を開示する。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０２０５】
開示する実施形態の一部は、ＬＥＤのアレイ、および、可視光を使用してアレイ内の個々のＬＥＤと通信するアレイに連動したポインティング・デバイスを備えた表示装置に関する。ＬＥＤアレイは、ＬＥＤ掲示板およびスポーツ競技場のスコアボードにあるように画像を直接に生成可能であるか、または、例えばＬＣＤ画面のためにバックライトを生成可能である。ポインティング・デバイスは、データを使用して変調されていてもいなくてもよく、かつ、ビームに露出されているアレイ内のＬＥＤによって検出される光のビームを使用して個々の画素または一群の画素と通信する。アレイ内のＬＥＤは光の生成を周期的に停止する。これらのＬＥＤはポインティング・デバイスからの光を検出するように、関連した駆動デバイスとともに構成されている。このような構成は、コンピュータのマウスとかなり同様に、ユーザが画面上の表示を指し示し、かつ、クリックすることを可能にする。
【０２０６】
本明細書に説明するように、改善された一システムはＬＥＤバックライトを備えたＬＣＤ表示装置または有機もしくは従来のＬＥＤのアレイで作成した表示装置上で、例えばグラフィカル・ユーザ・インターフェイスを制御するために、レーザ・ポインタまたは懐中電灯などの光学ポインティング・デバイスを使用している。このような表示装置上で画像を走査すると、各フレームにＬＥＤが光を生成していないことがある。この無光時の間は、光学ポインティング・デバイスからの光の有無を検出するためにＬＥＤを使用する。表示装置上の特定の位置を照らすポインティング・デバイスからの光のパターンを検出するために、グラフィック・コントローラは一連のフレームにわたりこのような情報を処理し、適切な動作を行う。この動作には、中でも、メニュー内の項目を選択する、項目をドラッグ・アンド・ドロップする、または、メニューをポップアップして出すなどがある。
【０２０７】
最も簡単なポインティング・デバイスには単一のオン／オフ・ボタンを備えたレーザ・ポインタまたは懐中電灯がある。例えばビデオまたはテレビ放送を上映している表示装置の場合、この表示装置は表示装置上のどこかで検出した明るい光のスポットに応じて画面の一部にメイン・メニューをポップアップして出すことが可能である。一旦、テレビの場合のチャネル変更といったメニュー内の特定の項目にスポットを位置決めし、オフにしてから再びオンにすると、適切な動作を行わせることが可能である。例えば商品を宣伝するための掲示板などの表示装置の場合、ポインティング・デバイスからのオンおよびオフによる光のパターンは、表示装置に特定の項目についての情報をより多く提供させることが可能である。これらは、表示装置とポインティング・デバイスとの間のやり取りの例に過ぎず、さらに多くのやり取りが可能である。
【０２０８】
さらに進んだポインティング・デバイスおよび表示装置の場合、データはポインティング・デバイスから表示装置に、かつ、潜在的に表示装置からポインティング・デバイスにさえ通信可能である。例えば、データで変調した光を生成するように特に改変したレーザ・ポインタは、電子メールアドレスなどの個人情報を掲示板などの表示装置に送信可能である。ユーザは、本例では、電子メールアドレスにより多くの情報を送るように、表示装置に指示可能である。再び、本例は多くの可能なデータ通信応用例の１つに過ぎない。
【０２０９】
本明細書で扱っている表示装置のタイプは照明のためにＬＥＤを使用しているいずれの表示装置も含むが、典型的に３つの部門に分割可能である。すなわち、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）表示装置、従来のＬＥＤ表示装置、および、ＬＥＤバックライトを備えた液晶表示装置（ＬＣＤ）である。ＯＬＥＤ表示装置は、赤色、緑色、青色、および、白色のサブ画素を典型的に備えた画素のアレイを生成するために一方の面に成長させた有機化合物で作成した薄膜トランジスタおよびＬＥＤを備えたガラス片を典型的に備えている。各サブ画素は、ガラスの周辺部の両面に典型的に設置した列および行のドライバによって制御され、かつ、薄膜トランジスタで作成した電流源を典型的に有している。行ドライバは画素またはサブ画素の行に対して論理レベル書き込み信号を典型的に生成する一方、列ドライバは所望のサブ画素電流に応じたアナログ電圧を生成する。この電圧は各画素またはサブ画素のコンデンサに典型的に保存される。
【０２１０】
行ドライバが典型的にＯＬＥＤアレイの頂部から底部へこのアレイに書き込み信号を配列すると、ビデオ画像は一度に１行を典型的に表示する。動画は一連の静止画像またはフレームが時間ともに表示されて生成される。一枚の画像を一度に１行ずつ表示すると、その前の画像が一度に１行ずつ取り除かれる。これは、「モーション・ブラー」と呼ばれるよく知られている視覚効果を防止するためである。ＬＥＤの各行はある時間の間だけオフにされ、この停止は現在のフレームのラインを表示する前に前のフレームを取り除く。モーション・ブラーを低減するように適切に設計したＯＬＥＤ表示装置の高速スナップ写真は、表示の残り部分が暗くなった照らされたＬＥＤの行の帯を示す。行ドライバはＬＥＤをオンにし、続いてオフにするために、フレーム毎に画素またはサブ画素の各行に典型的に２回書き込む。
【０２１１】
ポインティング・デバイスによって照らされた表示装置上のスポットは、一度に１行ずつ検出される。一実施形態によれば、行ドライバは、光を生成している行から光を検出している行への光学的混ざり込みを防止するために、光を生成している行から幾分かずれて画素またはサブ画素の各行に感知信号を順次生成する。サブ画素に連動したＬＥＤに入射光によって誘起された電圧が特定のレベルより高く、続いて、この電圧が列ドライバに連動した電流感知回路によって列にわたって検出可能である場合、感知信号が活性であれば、行内の各サブ画素は電流を生成可能である。グラフィック・コントローラは、ポインティング・デバイスから照明する位置を決定するためにフレームにわたって、かつ、行うべき動作を決定するために多くのフレームにわたって各行についての電流感知回路出力をモニタしている。
【０２１２】
ＯＬＥＤ画素は赤色、緑色、青色、および、白色などの異なった色の多くのＬＥＤを典型的に備えているが、ポインティング・デバイスからの照明を検出するためには典型的に１つの色のみを使用する。例えば、ポインティング・デバイスとして赤色のレーザ・ポインタを使用する場合、照明を検出するために表示装置内の赤色のサブ画素を使用する。白色光を生成する懐中電灯がポインティング・デバイスである場合、その白色光のスペクトルによっては、照明を検出するために表示装置内の赤色または緑色のサブ画素を使用してよい。
【０２１３】
元素ガリウムを典型的に含み、個々にパッケージに収納した従来のＬＥＤで作成した表示装置は、典型的に、非常に大型であり、かつ、スポーツ競技場内の掲示板またはビデオ表示装置のために使用されている。小型のＯＬＥＤ表示装置の場合のように、各画素は赤色、緑色、および、青色のサブ画素を典型的に備えているが、典型的に白色のサブ画素は有していない。各サブ画素ＬＥＤは、ＬＥＤドライバＩＣ（集積回路）からの電流源によって典型的に駆動され、このＩＣは多くのサブ画素に連動した多くの電流源を典型的に備えている。このようなＩＣは一体に直列に、かつ、ネットワーク・インターフェイスＩＣを介してグラフィック・コントローラに接続可能であり、このコントローラは画素データを生成し、ポインティング・デバイスから照明の位置を受信し、かつ、適切な動作を行う。
【０２１４】
各ドライバＩＣは、各連動ＬＥＤから光を生成するようにパルス幅変調器によって制御される電流源と、各ＬＥＤに入射する光を検出するための比較器と、を備えている。ＯＬＥＤ表示装置とは異なり、各ＬＥＤは固定時間長にわたる可変電流の代わりに可変時間長にわたる固定電流を使用して駆動する。各ＬＥＤに連動したパルス幅変調器は各フレームでグラフィック・コントローラからデジタル値を受信し、これに比例した時間長にわたり連動した電流源をオンにする。最大のデジタル値は電流源をオンにしておける最大の時間長に対応し、これはモーション・ブラーを防止するためにフレーム周期未満でなければならない。
【０２１５】
フレーム間の時間の間、特定のＬＥＤに連動した電流源がオフになることを保証すると、ポインティング・デバイスからの照明は検出可能となる。入射光によってこのＬＥＤに誘起された電圧が特定の値を超える場合、連動した比較器の出力は「ハイ」となり、ポインティング・デバイスからの光の存在を示す。誘起された電圧が特定の値未満である場合、比較器の出力は「ロー」となり、光の不在を示す。全ての比較器の出力の状態は、処理のためにグラフィック・コントローラに返信される。
【０２１６】
ＯＬＥＤ表示装置のように、従来のＬＥＤ表示装置では一度に１行または１列を走査し、この走査はどの１回においても表示装置にわたって照明されたＬＥＤの帯を生成する。表示装置の残り部分は暗い。光を生成するＬＥＤから光を検出するＬＥＤへの光学的混ざり込みを防止するために、各ＬＥＤドライバＩＣは、典型的に、連動したＬＥＤが暗い領域の中央近くに位置する際に比較器の出力をサンプリングする。
【０２１７】
液晶表示装置は、画面上に画像を作成するためにバックライトが生成した光の量を変調している。ＬＥＤを備えるバックライトは典型的に２つの形式の１つに該当する。例えばラップトップ型コンピュータの小型表示装置では、表示装置の一辺に沿って設置されたＬＥＤが、表示装置にわたって均一な白色光を生成する拡散器に光を入射させている。ＬＥＤバックライトを使用している大型画面テレビでは、典型的に、液晶画素アレイの背後に従来のＬＥＤ表示装置のようにＬＥＤがアレイ状に配列されている。各ＬＥＤまたは各群のＬＥＤが生成した光の量は「局所輝度制御」と呼ばれる方法でコントラスト比を高めるためにフレーム毎に調整可能であるが、この方法は表示装置の一辺に沿って設置された蛍光灯バックライトまたはＬＥＤバックライトを備えたＬＣＤに対しては不可能である。
【０２１８】
ＬＣＤ用のＬＥＤバックライトは黄色の蛍光物質でコーティングした青色ＬＥＤで作成した白色ＬＥＤ、または、例えば赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの組合せのいずれかから典型的に構成されている。一実施形態はＬＣＤバックライトに対して従来のＬＥＤ表示装置のようにアレイに構成されたカラーＬＥＤを使用している。
【０２１９】
液晶画素アレイは各液晶サブ画素に連動した薄膜トランジスタと、コンデンサと、を典型的に備えている。液晶サブ画素の透明度はコンデンサに保持されている電圧によって決定され、かつ、連動した行および列のドライバによって制御される。ＯＬＥＤ表示装置のように、液晶アレイは、連動した論理レベル書き込み信号が活性となる際に一度に１行が典型的に書き込まれる。続いて、列ドライバからのアナログ電圧はその行の各画素素子内のトランジスタを介してコンデンサに転送される。典型的に、このアナログ電圧はその行が次のフレームのためのデータでプログラムされるまで１フレーム周期の間だけ保持される。
【０２２０】
モーション・ブラーを低減するために、フレーム周期の一部にわたって与えられたいずれかの行のみから表示装置が光を生成するように、バックライト・アレイを走査することが可能である。ＬＥＤバックライト・アレイが生成した光の帯は、液晶の素子時間が落ち着くことを可能にするために固定時間長だけずれて液晶の行の更新に従う。バックライト・アレイ内のＬＥＤは従来のＬＥＤ表示装置について説明したものと同じドライバＩＣに接続可能であり、このＩＣは、ＬＥＤから光を生成するために可変時間長にわたり固定電流を生成し、かつ、ポインティング・デバイスからの照明を検出するために入射光によってＬＥＤに誘起された電圧をモニタする。
【０２２１】
ちょうど従来のＬＥＤ表示装置のように、ＬＥＤバックライト・アレイは、ＬＥＤの各行が光を生成していない時にポインティング・デバイスからの光を検出可能である。しかし、表示している画像が非常に暗い場合、液晶素子はバックライトからの、および、バックライトへの双方の光を遮断する。このような場面の間、ＬＥＤアレイはポインティング・デバイスからの光を検出できなくなることがある。この感度を改善するために、液晶の各行は、次の画像のためのデータでプログラムされる前の幾分かの時間にわたり完全に透明に設定可能であり、これは、固定された幾分かのずれを伴ってバックライトからの光の帯に続く透明な液晶の帯を作り出す。この透明な帯の背後では、光を生成していないＬＥＤはポインティング・デバイスからの光を検出可能である。このシステムは、典型的に、液晶アレイが２回ほど頻繁に書き込まれることを、または、各画素素子内に追加の回路および信号を必要とし、かつ、バックライトからの透明な帯を介した光の漏れによってコントラスト比を劣化させ得る。
【０２２２】
一実施形態は、画像フレーム間に短い暗黒フレームを挿入することによって、高いコントラスト比および低い液晶更新速度を維持し、モーション・ブラーを防止し、かつ、ポインティング・デバイスからの信号を検出する。各フレームの最後には、バックライト全体を先ずオフにし、続いて、全ての行の書き込み信号を同時に可能にすること、および、全ての列データ信号を透明さに伴う電圧に保持することによって液晶アレイ全体を完全に透明に設定する。液晶は透明である一方、ドライバＩＣは、ポインティング・デバイスからの照明を検出するために、接続されたＬＥＤに誘起された電圧をモニタし、その結果をグラフィック・コントローラに報告する。最後に、次のフレームを走査する前に、全ての行の書き込み信号を同時に可能にし、全ての列のデータ信号を不透明に伴う電圧に保持することによって、液晶アレイ全体は不透明に設定される。
【０２２３】
本明細書に説明した改善された表示装置およびポインタ・システムは、ＬＥＤを直接に、または、照明のためのバックライトとして使用している表示装置に伴う問題に対処する。かさばりかつ混乱を招くテレビのリモート・コントローラは、単一のレーザ・ポインタまたは懐中電灯に取って代えることが可能であり、広告主の有効性は聴取者に対話方式を経験させることによって向上可能である。
【０２２４】
上述のように、本実施形態１は、本明細書で説明する他の実施形態に関して説明している技術、方法、および、構造とともに使用可能でもある。例えば、実施形態２、実施形態３、実施形態７、および、実施形態８に関して説明している較正および検出のシステムおよび方法は、所望により本実施形態１で説明した表示システムおよび方法に関して使用可能である。さらに、本明細書で説明している様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により本実施形態１で説明した表示システムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態１に関して説明した構造、技術、システム、および、方法は、本明細書で説明する他の実施形態において使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明に関連した応用例においても使用可能である。
【０２２５】
図面に戻り、図１は表示装置１１と、ポインタ１２と、を備えるポインタおよび表示システム１０の一例を示す。表示装置１１は、ＯＬＥＤもしくは従来のＬＥＤ表示装置の場合には直接に、または、液晶表示装置（ＬＣＤ）の場合にはバックライトとしてのいずれかの画像照明のための発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。好ましい異なった色、例えば、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤは、ＯＬＥＤもしくはＬＥＤ表示装置の場合には直接に、または、ＬＣＤによって変調されてのいずれかで、画像の正確な提示に典型的に必要な色の広い範囲全体を生成する。
【０２２６】
ポインタ１２は、押されるとポインタ１２にビーム１６を生成させ、解放されるとビーム１６を取り除くボタン１５を優先的に備えている。ビーム１６は、赤色のレーザ・ポインタが優先的に生成するが、いずれの色でも白色を含んだ各色の組合せであってもよい。同様に、ビーム１６はＬＥＤもしくは複数のＬＥＤ、白熱懐中電灯、または、他のいずれかの可能な光源で生成してもよい。ポインタ１２を表示装置１１に狙いを付け、ボタン１５を押すと、ビーム１６は表示装置１１上にスポット１４を生成する。表示装置１１はスポット１４を検出し、かつ、対話式メニュー１３を優先的に生成する。スポット１４を表示装置１１上で移動させ、適切な時にボタン１５を押し、解放することによって、システム１０はコンピュータおよびコンピュータ用マウスと同等に動作可能である。
【０２２７】
スポット１４は、画素またはバックライトを構成するＬＥＤがオフになった際に、視覚的に感知不能な時間中に優先的に表示装置１１によって検出される。ビーム１６は適切な波長を備えたスポット１４下で照らされたＬＥＤに電圧を誘起し、この電圧は表示装置が検出および処理する。スポット１４の位置と組み合わされたボタン１５の一連のクリックにより、ユーザは、中でも、メニューをポップアップし、グラフィック・ユーザ・インターフェイスを介して操作し、かつ、項目をドラッグ・アンド・ドロップすることが可能である。
【０２２８】
図１は多くの可能な表示装置およびポインタ・システム１０の一例を示す。例えば、ポインタ１２は複数のボタンを有することもボタンを有さないことも可能である。ビーム１６は、例えばコンピュータで生成および制御可能であり、表示装置１１により多くの情報を通信するためにデータで変調可能である。表示装置１１は、ポインタ１５に返信、他の表示装置１１に通信、または、他の電子デバイスに通信するために個々の画素からの光を変調可能である。
【０２２９】
図２はシステム１０のための簡単な通信プロトコルの例を示し、ボタン１５のボタン状態２６、ビーム１６の光学的出力状態２７、および、時間に応じた表示装置１１の状態２８を示している。ボタン１５の「ハイ」状態は解放されたボタンを示す一方、「ロー」状態は押されたボタンを示す。ビーム１６の「ハイ」状態はポインタ１２が生成している光を示す一方、「ロー」状態は光のない状態を示す。表示装置１１の状態Ｓ０からＳ６は、メイン・メニュー２０から一項目を選択するためのスポット１４の多くの可能な時間および空間の組合せの１つを示す。
【０２３０】
表示装置１１の状態Ｓ０は表示装置の通常の動作、例えば、ビデオまたはテレビ放送を表示している時を示している。状態Ｓ１はボタン１５が押された後の時間Ｔｏｎ１に入っており、これはビーム１６およびスポット１４を生成する。状態Ｓ１において、メイン・メニュー２０はビデオ、例えば再生中のものに重ねられる。状態Ｓ２は、選択するメイン・メニュー２０の適切な項目上にユーザがスポット１４を位置決めした時を示している。表示装置１１は、ボタン１５が解放され、ビーム１６がオフにされた時の状態Ｓ３に入る。時間Ｔｓｅ１内でボタン１５が押され、ビーム１６が生成された場合、表示装置１１は状態Ｓ４に入る。表示装置１１はビーム１６の短いオフ時間を検出し、例えば状態Ｓ５においてサブ・メニュー２１を使用して後で時間Ｔｏｎ２に応答する。本例において、サブ・メニュー２１からの項目は不要であり、ボタン１５が解放され、ビーム１６が消されると状態Ｓ６に入る。後に時間Ｔｏｆｆで表示装置１１は通常の動作状態Ｓ０に戻る。
【０２３１】
図２に示した例示プロトコルは表示装置１１と通信する、または、これを制御するための多くの可能な異なった手段の１つである。例えば、ボタン１５は項目をドラッグ・アンド・ドロップするためにダブル・クリックが可能であり、または、異なった事項を示すために異なったボタンは異なった符号または光の色を生成可能である。他の可能性として、ポインタ１２、他の表示装置１１、または、他の電子デバイスは、光の周期的なオフ時間に同期可能であり、表示装置１１にわたり高帯域データを通信可能である。
【０２３２】
図３はＯＬＥＤ表示装置１１の例示ブロック図であり、この表示装置１１は１つの赤色、１つの緑色、１つの青色、および、１つの白色のサブ画素ＬＥＤの画素内に典型的に配列されたＲ行Ｃ列のサブ画素ＬＥＤを備えたＬＥＤアレイ３３を備えている。ＬＥＤアレイ３３はＲ／２行Ｃ／２列のこのようなサブ画素を備えている。各サブ画素ＬＥＤは、行ドライバ３２が生成した特定のＷＲ（書き込み）信号および列ドライバ３１が生成したＤＡＴＡ信号に対する電圧の組合せによって、特定の量の光を生成するように構成されている。ＷＲ信号が「ハイ」であると、各ＤＡＴＡ信号に対するアナログ電圧は、特定のＷＲ信号によって活性化されたＬＥＤの行にプログラムされる。
【０２３３】
電源３５はＬＥＤアレイ３３のための主電力Ｖｄｄ、および、優先的に赤色のサブ画素上でスポット１４を検出するための基準電圧ＶｒおよびＶｃを生成する。行ドライバ３２からのＳＮＳ（感知）信号の１つが「ハイ」になると、スポット１４によって照らされた時の特定のＳＮＳ信号によって活性化された行内の赤色のサブ画素について、ＬＥＤアレイ３３からのＩＯＵＴ信号は電流検知器３４に電流を供給する。スポット１４によって照らされていない赤色のサブ画素を伴ったＩＯＵＴ信号に電流は存在しない。電流検知器３４は各ＩＯＵＴ入力に応じてＳＯＵＴ論理レベル信号を生成し、これはグラフィックおよびタイミング制御回路３０によって検出および処理される。グラフィックおよびタイミング制御回路３０は行ドライバ３２のためのタイミングおよび列ドライバ３１のためのデータも生成し、どのサブ画素がスポット１４によって照らされているかを精密に決定するために、ＳＯＵＴ入力をタイミングと組み合わせる。
【０２３４】
図３は表示装置１１の多くの可能なブロック図の１つであり、表示装置１１は離散無機ＬＥＤアレイまたは液晶を含むがこれらに限らない広範な技術のいずれか１つを使用して構築可能である。同様に、ＯＬＥＤを使用して構築された表示装置１１のブロック図はかなり異なる。例えば、ＬＥＤアレイ３３がより複雑な画素およびサブ画素回路を備えている場合、このサブ画素はＬＥＤの光出力および駆動電流の変動を排除するための付加的外部回路によって較正可能であるか、または、サブ画素回路を削減するために動作可能信号の集合によって多重化可能である。このＬＥＤ表示装置１１のブロック図はかなり異なる。
【０２３５】
図４は行座標ＩおよびＩ＋１ならびに列座標ＪおよびＪ＋１により参照されるＬＥＤアレイ３３内のＯＬＥＤ画素４０の例示ブロック図であり、赤色サブ画素４１と、緑色サブ画素４２と、青色サブ画素４３と、白色サブ画素４４と、比較器４５と、を含んでいる。全てのサブ画素内の回路は含んだＬＥＤの色を除いて同じである。赤色サブ画素４１はＶｌｅｄ信号が比較器４５に接続されていることのみが異なり、比較器４５は、赤色サブ画素４１がスポット１４によって照らされかつ、ＳＮＳ（ｉ／２）が活性であると、赤色ＬＥＤの陽極の電圧とＶｒとを比較し、ＩＯＵＴ（ｊ／２）に電流を供給する。
【０２３６】
信号ＷＲ（ｉ）およびＤＡＴＡ（ｊ）は赤色サブ画素４１が生成した光をプログラムし、信号ＷＲ（ｉ）およびＤＡＴＡ（ｊ＋１）は白色サブ画素４４が生成した光をプログラムし、信号ＷＲ（ｉ＋１）およびＤＡＴＡ（ｊ）は緑色サブ画素４２が生成した光をプログラムし、信号ＷＲ（ｉ＋１）およびＤＡＴＡ（ｊ＋１）は青色サブ画素４３が生成した光をプログラムする。全てのサブ画素にはＶＤＤが給電している。
【０２３７】
図４は画素４０の多くの可能なブロック図の１つである。例えば、各色のいずれかの組合せ、または、１つの色のみを使用可能である。加えて、いずれかの、または、全ての色のＬＥＤは、スポット１４の１つまたは複数の事例または１つまたは複数のデータ通信用光チャネルを検出するために使用可能である。１つのＷＲ信号および１つのＤＡＴＡ信号がサブ画素間で選択を行う場合、全てのサブ画素は２つの動作可能信号によってアクセスされる。
【０２３８】
図５は赤色サブ画素４１、比較器４５、および、座標Ｊによって参照される電流検知器３４内の個々の電流検知素子の例示回路図である。光を生成する際、ＬＥＤ５６はトランジスタ５０を介して電流によって駆動され、この電流はコンデンサ５５およびトランジスタ５０のゲートに保存された電圧によって設定される。ＷＲ（ｉ）信号が「ハイ」になると、コンデンサ５５の電圧はＤＡＴＡ（ｊ）信号の電圧に設定される。ＷＲ（ｉ）信号が「ロー」になると、コンデンサ５５はこの電圧を保持し、そのため、ＤＡＴＡ（ｊ）は、他のＷＲ信号が「ハイ」である時にサブ画素の他の行内の電流をプログラムするために使用可能となる。ＷＲ（ｉ）に接続された全てのサブ画素は、ＷＲ（ｉ）が「ハイ」である時に全てのＤＡＴＡ信号によって同時にプログラムされる。
【０２３９】
スポット１４から光を検出するために、先ずトランジスタ５０はコンデンサ５０にかかる電圧をゼロ、または、トランジスタ５０の閾値電圧未満の電圧にプログラムすることによってオフにされる。続いて、トランジスタ５２を介して電流を生成するためにＳＮＳ（ｉ／２）信号が「ロー」となる。トランジスタ５２は、ＬＥＤ５６にかかる電圧が基準電圧Ｖｒ未満であるとトランジスタ５４を介して接地され、ＬＥＤ５６にかかる電圧がＶｒを超えているとトランジスタ５３を介してＩＯＵＴ（ｊ／２）に変更される。ＳＮＳ（ｉ／２）はＬＥＤアレイ３３のＩ／２行内の全ての赤色サブ画素４１内のトランジスタ５２に接続されている。ＶＤＤは全てのサブ画素に接続され、ＶｒはＬＥＤアレイ３３内の比較器４５に接続されている。画素４０内の全ての構成部分は、典型的に薄膜技術を使用して加工されている。
【０２４０】
電流検知器３４の素子Ｊに赤色サブ画素４１によって供給された電流は、抵抗器５７および増幅器５８によって電圧に変換され、この電圧は比較器５９を介して基準電圧Ｖｃと比較される。スポット１４によってＬＥＤ５６に誘起された電圧は、数ミリボルトから２から３ボルトまで可変である。基準電圧Ｖｒは、比較器４５がＩＯＵＴに電流を供給するように周囲の光が比較器４５に働きかけることを防止するのに十分高いが、表示装置１１が低い光学的パワーでスポット１４を検出するためには十分低い値に設定されている。Ｖｒに対する電圧設定は表示装置１１に入射する周囲の光のレベルに基づき動的に調整可能であるが、典型的に、５００ｍＶから１Ｖまでに留まる。信号Ｖｒは増幅器５８の陽極入力端子に接続されており、そのため、ＩＯＵＴの電圧はフィードバック・トランジスタ５７を介してＶｒに非常に近く保持されている。比較器４５によって電流が供給されると、増幅器５８の出力は基準電圧Ｖｒ未満に低下する。基準電圧Ｖｃは比較器５９の陽極端子に接続されている。増幅器５８の出力がＶｃ未満に低下すると、電流検知器３４の出力ＳＯＵＴ（ｊ）は「ハイ」となる。基準電圧Ｖｃは雑音を拒絶するのに十分な量だけ基準電圧Ｖｒよりも低く設定しなければならない。Ｖｃは典型的にＶｒの約半分である。
【０２４１】
図５はサブ画素およびスポット１４の検出のための多くの可能な回路図の１つである。例えば、サブ画素回路はトランジスタ５０の閾値電圧またはＬＥＤ５６の出力光の変動を較正する能力を含むことが可能である。比較器４５は、電流の代わりに電圧を出力するための追加のトランジスタを含むことが可能であるか、または、ＬＥＤ５６からの電圧の代わりに光生成電流を検出可能である。追加の信号はＷＲ（ｉ）信号を使用する代わりにＬＥＤ５６に流れ込む電流を停止させるために使用可能である。他の多くの回路構成も可能である。
【０２４２】
図６は１，０８０行の画素を備えた高解像度（ＨＤ）テレビ装置のために時間を計測する表示装置１１の例示図であり、画像をどのように走査し、スポット１４をどのようにして検出するかを示している。図６は１つのフレーム周期内の時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、および、Ｔ３における表示装置１１の４枚のスナップ写真６０を含んでいる。１つのフレームは、ビデオまたは動画を生成する一連の画像の中の単一の画像であり、フレーム周期は第１のフレームの提示の開始から第２のフレームの提示の開始までの時間である。スナップ写真６０の下は、座標（１０８０ｊ）で照明され、かつ、座標（１０８２ｊ）では照明されない赤色サブ画素４１に対する入力および出力信号についての詳細なタイミング図６１である。
【０２４３】
時刻Ｔ０において、ＷＲ（０）が「ハイ」になり、かつ、ＤＡＴＡ（ｊ）信号がＬＥＤアレイ３３内のサブ画素の第１の行内の各サブ画素からの所望の出力光パワーに対応したアナログ電圧を含んで、フレームＮは表示が開始される。ＷＲ（０）が「ハイ」となる直前に、ＷＲ（２００）は「ハイ」になり、全てのＤＡＴＡ（ｊ）信号は行２００内の全てのサブ画素内の全てのＬＥＤをオフにするためにＶＤＤに短絡される。「黒」と表示を付け、ＷＲ（０）とＷＲ（２００）との間でＴ０において、ＷＲ（５４０）とＷＲ（７４０）との間でＴ１において、ＷＲ（１０８０）とＷＲ（１２８０）との間でＴ２において、かつ、ＷＲ（１６２０）とＷＲ（１８２０）との間でＴ３において、スナップ写真６０内に示した箱は、発光していない表示装置１１の領域を示している。スポット１４を検出するのは、示したように表示装置１１を反復して横断するこの領域内である。Ｔ０において、フレームＮ−１は行２０１で開始された暗黒領域の下方に未だに表示されている。
【０２４４】
時刻Ｔ１はフレームＮの開始後のフレーム周期の４分の１で発生し、この時刻において、フレームＮの上部２５％のみが表示されている。ＷＲ（７４０）は「ハイ」になり、フレームＮ−１の別の線を消し、ＷＲ（５４０）は「ハイ」になり、フレームＮの別の線を表示する。時刻Ｔ２において、フレームＮの上半分が表示され、ＷＲ（１０８０）は「ハイ」となり、フレームＮの別の線を表示し、ＷＲ（１２８０）は「ハイ」になり、フレームＮ−１の別の線を消す。時刻Ｔ３において、フレームＮの４分の３が表示され、ＷＲ（１６２０）は「ハイ」になり、フレームＮの別の線を表示し、ＷＲ（１８２０）は「ハイ」になり、フレームＮ−１の別の線を消す。
【０２４５】
タイミング図６１は２つのフレーム周期ＮおよびＮ＋１にわたる時間に応じた書き込みおよび検知の信号の組ＷＲ（０）とＳＮＳ（０）、ＷＲ（５４０）とＳＮＳ（２７０）、ＷＲ（１０８０）とＳＮＳ（５４０）、および、ＷＲ（１２８０）とＳＮＳ（６４０）の状態を示している。図４に示したように、各画素４０は２つの入力書き込み信号ＷＲ（ｉ）およびＷＲ（ｉ＋１）ならびに１つの入力検知信号ＳＮＳ（ｉ／２）を有している。詳細なタイミング図６２は、時間における領域を、ＷＲ（１２８０）がフレームＮ−１の線を消すＴ２からＷＲ（１２８０）が再び「ロー」となり、フレームＮの別の線を表示する時刻にまで拡張している。
【０２４６】
詳細なタイミング図６２の時刻Ｔ４において、ＷＲ（１２８０）は「ロー」になる一方、全てのＤＡＴＡ（ｊ）信号は「ハイ」であり、これは、コンデンサ５５を放電させ、かつ、トランジスタ５０をオフにすることによって行１２８０内のいずれのサブ画素からの光も消す。ＷＲ（１２８０）が「ハイ」になる前にＷＲ（１２８０）に接続された赤色サブ画素４１内の赤色ＬＥＤにかかる電圧は、赤色サブ画素４１のそれぞれのトランジスタ５０によって供給されている電流によって決定され、ゼロから２または３ボルトのどこかとすることが可能である。詳細なタイミング図６２は、スポット１４によって照らされている１つの特定の赤色ＬＥＤにかかる電圧を示している。ＷＲ（１２８０）が「ハイ」となる前に、Ｖｌｅｄ（１２８０，ｊ）はゼロから２または３ボルトのどこかとすることが可能である。ＷＲ（１２８０）が「ハイ」になると、電圧はスポット１４の光学的パワーによって決定される中間値に向かって比較的ゆっくりと浮動していく。
【０２４７】
時刻Ｔ５において、ＷＲ（１２８０）は「ハイ」に戻り、ＷＲ（１０８０）は「ロー」になり、ＤＡＴＡ（ｊ）は、行１０８０内のサブ画素にプログラムされるアナログ電圧で列ドライバ３１によって駆動される。時刻Ｔ６において、ＷＲ（１２８２）は「ロー」になり、かつ、全てのＤＡＴＡ信号は「ハイ」となり、これは、ＷＲ（１２８０）に接続された行の下方の画素４０の次の行内の赤色サブ画素４１の全ての電流を停止する。詳細なタイミング図６２は、スポット１４によって照らされていないＷＲ（１２８２）に接続された特定の赤色サブ画素４１内の赤色ＬＥＤにかかる電圧も示している。ＷＲ（１２８２）が「ハイ」になった少し後にＶｌｅｄ（１２８２，ｊ）は「ロー」になる。
【０２４８】
時刻Ｔ７において、ＷＲ（１２８０）と同じ画素４０の行に接続された検知信号ＳＮＳ（６４０）は「ロー」になる。これは比較器４５をオンにし、比較器４５はＶｌｅｄ（１２８０，ｊ）と基準電圧Ｖｒとを比較する。Ｖｌｅｄ（１２８０，ｊ）は中間の電圧にあり、かつ、Ｖｒはこの中間の電圧未満に適切に設定されていると仮定しているため、電流検知器３４からのＳＯＵＴ（ｊ）は「ハイ」になる。時刻Ｔ８において、ＳＮＳ（６４０）は「ハイ」になり、かつ、ＳＮＳ（６４１）は「ロー」になり、これは、ＷＲ（１２８０）に接続された画素４０の行内の比較器４５をオフにし、ＷＲ（１２８２）に接続された画素行４０内の比較器４５をオンにする。Ｖｌｅｄ（１２８２，ｊ）はＶｒに対して比較され、Ｖｌｅｄ（１２８２，ｊ）が「ロー」であるため、ＳＯＵＴ（ｊ）は「ロー」になる。
【０２４９】
時刻Ｔ９において、ＷＲ（１２８０）は再び「ロー」となるが、この時、ＤＡＴＡ（ｊ）信号は、フレームＮ内の画像の第６４０番目の線内の赤色サブ画素４１および白色サブ画素４４を表示するために適切なレベルに列ドライバ３１によって駆動される。Ｖｌｅｄ（１２８０，ｊ）はこれに従って変化する。時刻Ｔ１０において、ＷＲ（１２８２）は「ロー」となり、ＤＡＴＡ（ｊ）信号は、フレームＮ内の画像の第６４１番目の線内の赤色サブ画素４１および白色サブ画素４４を表示するために適切なレベルに列ドライバ３１によって駆動される。Ｖｌｅｄ（１２８２，ｊ）はこれに従って変化する。
【０２５０】
最初にＷＲ（１２８０）が「ロー」になったＴ４と２回目に「ロー」になったＴ９との間の時間は、フレームＮ内の画像の１００画素４０行を表示するためにかかる時間に等しい。本例は１，０８０行を備えたＨＤ表示装置のためのタイミングを示しているため、Ｔ４からＴ９までの時間はフレーム周期の約１０％に等しい。６０Ｈｚのフレーム速度において、この時間は約１．７ミリ秒であり、Ｖｌｅｄ（１２８０，Ｋ）がその最終値に到達するためには十分である。
【０２５１】
タイミング図６１および詳細なタイミング図６２は、ＯＬＥＤ表示装置１１内の信号の小さなサブセットのみを示している。なぜなら、この信号は何千もあるからである。特に、ＷＲ（１２８１）は示していない。なぜなら、これが赤色サブ画素４１には接続されていず、そのため、スポット１４の検出には関与しないからである。
【０２５２】
図６はＯＬＥＤ表示装置１１のタイミングに対する多くの可能性の１つを示す。ブロック図および回路図は図３、４、および、５とはかなり異なっているため、関連した信号は図６に示したものとかなり異なっており、その結果、タイミング図は完全に異なっている。図３、４、および、５に示したブロック図および回路図では、図に示したタイミングは大幅に異なることがある。例えば、Ｔ４からＴ９までの時間は、より短く、もしくは、はるかに長くすることが可能であり、または、一連のＷＲ（ｉ）信号は前のフレームの複数の線を消し、かつ、現在のフレームの複数の線を書き込むことが可能である。
【０２５３】
図７は従来の個別半導体ＬＥＤを使用した表示装置１１の例示アーキテクチャ図であり、このＬＥＤは、互いに、かつ、ネットワーク・インターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ７２に直列に接続された連動ＬＥＤ７１を備えたアレイＬＥＤドライバＩＣ７０を含んでいる。ネットワーク・インターフェイスＩＣ７２は、制御およびデータ用バスを介してグラフィック・コントローラ７３に接続している。本例のアレイは、それぞれがＰ個のＬＥＤ７１に接続されたＮ列Ｍ行のドライバＩＣ７０を有している。Ｐが１６に等しく、画素当たり３個のＬＥＤの場合、１，９２０×１，０８０の解像度を備えたＨＤ表示装置に対してＮとＭはそれぞれ１２０と３，２４０に等しくなる。Ｐが１６に等しく、画素当たり３個のＬＥＤを備えた標準的な４８フィート×１４フィートの掲示板では、Ｎは４８に、また、Ｍは６７２に等しくなる。
【０２５４】
ＬＥＤ７１は全てが同じ色であっても、例えば赤色、緑色、および、青色に分割してもよい。ＲＧＢ表示装置では、異なった色は異なった方法で配列可能である。一例は、表示装置を３つの行のグループに編成し、各グループ内の各行は異なった色にすることである。
【０２５５】
グラフィック・コントローラ７３はデジタルで表示するデータを生成し、このデータはネットワーク・インターフェイスＩＣ７２に転送される。ネットワーク・インターフェイスＩＣ７２はデータを直列化し、このデータは時間分割多重化データ・フレーム内のチェーン・ドライバＩＣ７０を介して送られる。各ドライバＩＣは特定のタイム・スロットが割り当てられ、このスロットからは画像データが受信され、スポット１４についての情報が送られる。データ・フレームはビデオ・フレーム速度で反復し、これは、各ドライバＩＣ７０が各ＬＥＤ７１への駆動電流を更新し、スポット１４の存在をグラフィック・コントローラ７３にビデオ・フレーム毎に報告することを可能にする。グラフィック・コントローラ７３は、スポット１４の精密な位置を決定するために全てのドライバＩＣ７２からの応答を処理し、適切な動作を行う。
【０２５６】
図７は多くの可能なアーキテクチャ図の１つである。例えば、各ドライバＩＣ７０は、直列または並列のいずれかで多重化器を介してグラフィック・コントローラ７３に直接に接続可能である。ＬＥＤドライバはドライバＩＣ７０の代わりに個別の構成部分から作成可能である。ＬＥＤドライバのためのデータはデジタル値の代わりにアナログ電圧を使用して通信することさえ可能である。
【０２５７】
図８はドライバＩＣ７０のための例示ブロック図であり、本例において、ドライバＩＣ７０は１６個のＬＥＤ７１を駆動し、かつ、ネットワーク・インターフェイス８１と、タイミングおよび制御の回路８２と、１６個の出力ドライバ８４と、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）８５と、バッファ増幅器８６と、電流バイアス８７と、を含んでいる。タイミングおよび制御の回路８２はレジスタ８３をさらに含んでいる。出力ドライバ８４はパルス幅変調器８９、電流源９０、および、比較器８８をさらに含んでいる。
【０２５８】
ネットワーク・インターフェイス８１は、図７に示したように、上流からの順次の入力データを受け付け、かつ、下流ドライバＩＣ７０のための順次のデータを生成する。ネットワーク・インターフェイス８１はさらにデータからクロック（ＣＫ）を復元し、かつ、入力データ・フレームのタイミングを検出し、これに同期を取る。受信された順次のデータのほとんどは再送信される。しかし、割り当てタイム・スロット内のデータはタイミングおよび制御の回路８２に転送される。中でもスポット１４の有無についての情報はタイミングおよび制御の回路８２が生成し、かつ、ＬＥＤ７１の照明データが除去された割り当てタイム・スロット内での送信のためにネットワーク・インターフェイス８１に転送される。
【０２５９】
タイミングおよび制御の回路８２はドライバＩＣ７０の機能を管理する。ＬＥＤ７１についての照明データはバッファされ、処理され、遅延され、かつ、適切な時刻に１６個の出力ドライバ８４に転送される。タイミングおよび制御の回路８２は、ＤＡＣ８５がバッファ８６および電流バイアス８７とともに、比較器８８と電流源９０のそれぞれによって使用される電圧基準信号ＶＲＥＦとバイアス電流ＩＢＩＡＳを生成するための適切な時刻に適切なデジタル値を提供してもいる。レジスタ８３は、１６個の比較器８８の出力（ＣＭＰ）を保存するための取り込み（ＣＡＰ）信号によって適切な時刻に時刻を知らされてもいる。
【０２６０】
出力ドライバ８４は、例えば、パルス幅変調された電流をＬＥＤ７１に対して生成し、スポット１４からの入射光によって誘起されたＬＥＤ７１電圧をモニタする。変調器８９はタイミングおよび制御の回路８２からデジタル値を受信し、かつ、電流源９０をオンおよびオフにする論理レベル信号（ＰＷＭ）を生成する。ＰＷＭの周波数は、典型的に、タイミングおよび制御の回路８２からのデジタル値に関した動作周期を備えた順次のデータ・フレームおよびビデオ・フレームの速度に等しい。電流源９０はＰＷＭが「ハイ」である時間の間にＩＢＩＡＳに比例した電流を生成し、この電流は光を生成するためにＬＥＤ７１を介して引き回される。
【０２６１】
ＰＷＭの最大動作周期はタイミングおよび制御の回路８２からの数の最大値によって設定され、典型的に、ビデオ・フレーム周期の一部、例えば４分の１である。一旦この時間の最大量がＰＷＭでのパルスの開始から経過すれば、タイミングおよび制御の回路８２はＶＲＥＦを生成するためにＤＡＣ８５に供給した値を変更し、その後のある時点でレジスタ８３に１６個の比較器８８の出力を保存するためにＣＡＰにパルスを発生する。もしスポット１４が例えばＬＥＤ７１の１つを照らしているなら、そのＬＥＤ７１はＶＲＥＦを超える電圧を発生し、この電圧は連動した比較器８８からのＣＭＰ出力を「ハイ」にする。照らされていないＬＥＤ７１は、ＶＲＥＦを超える電圧を発生せず、連動した比較器８８からのＣＭＰ出力を「ロー」にする。
【０２６２】
図８は多くの可能なドライバＩＣ７０のブロック図の一例である。例えば、ネットワーク・インターフェイス８１は、図７の各ドライバＩＣ７０がグラフィック・コントローラ７３に直接に接続されていれば、不要である。図７に示した直列の構成の場合、クロック入力を受け付けるために他の入力が使用されていれば、ネットワーク・インターフェイス８１はデータからクロックを復元する必要はない。同様に、フレーム・クロック入力が供給されれば、ネットワーク・インターフェイス８１は順次の入力フレーム・タイミングに同期を取る必要はない。加えて、各出力ドライバ８４は、変調器８９および電流源９０の代わりに電流ＤＡＣを含むことが可能である。このＤＡＣは、可変である時間長にわたり固定された電流の代わりに、固定された時間長にわたる可変量の電流を供給する。同じく、スポット１４は、ＬＥＤ７１の電圧の代わりにスポット１４によって誘起されたＬＥＤ７１の電流を測定することによって検出可能である。
【０２６３】
図９は、従来の個別半導体ＬＥＤを使用したＬＥＤ表示装置１１のタイミングの例を示し、スナップ写真９１およびタイミング図９２を含んでいる。スナップ写真９１は１つのビデオ・フレームＮ内の４つの異なった時刻Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、および、Ｔ３における表示装置１１の状態を示している。各スナップ写真の「フレームＮ」と表示を付けた領域は画像を示し、各スナップ写真の「黒」と表示を付けた領域は光を生成していない行を示している。例えば、Ｔ０においては、行１からＭ／４までのみが光を生成し、Ｔ１においては、行Ｍ／４からＭ／２までのみが光を生成し、Ｔ２においては、行Ｍ／２から３Ｍ／４までのみが光を生成し、かつ、Ｔ３においては、行３Ｍ／４からｍまでのみが光を生成している。
【０２６４】
時刻Ｔ０はフレームＮの進行の４分の１で発生し、画像の上部４分の１が表示されている。Ｔ０においては、第Ｍ／４行内の全てのドライバＩＣ７０内の全てのＰＷＭ信号がオンとなるのみであり、第１行内の全てのドライバＩＣ７０内の全てのＰＷＭ信号はオフとなっていることが保証されている。変調された輝度によって第１行内のＰＷＭ信号のほとんどはＴ０になる前にオフとなっているが、Ｔ０は、この行内の全てのＰＷＭ信号がオフとなることを保証されている最初の時刻である。
【０２６５】
時刻Ｔ１はフレームＮの進行の２分の１で発生し、画像の第２番目の４分の１が行Ｍ／４からＭ／２まで表示されている。時刻Ｔ２はフレームＮの進行の４分の３で発生し、画像の第３番目の４分の１が表示されている。時刻Ｔ３はフレームＮの進行の最後で発生し、画像の底部４分の１が表示されている。スナップ写真９１が提示する時刻間の時刻において、画像の４分の１は本例において表示されるが、表示装置１１の異なった位置に所在する。表示された４分の１は、フレーム周期の間に表示の頂部から底部に進行する。
【０２６６】
タイミング図９２は、表示装置１１の上から最上部、４分の１、２分の１、および、４分の３に所在する４つの異なった行である１、Ｍ／４、Ｍ／２、および、３Ｍ／４におけるドライバＩＣ７０におけるＰＷＭ信号およびＣＡＰ信号の可能なタイミングを示している。インデックスＪはこの行における全ての列を示す。フレームＮの開始となる時刻Ｔ４において、ドライバＩＣ７０の第１行内のＰＷＭ信号はオンになる。Ｔ０までに、全てのこのような信号はオフとなることが保証されている。Ｔ０およびＴ３におけるフレームＮの終了からは等しく離れている時刻Ｔ５において、第１行内の全てのドライバＩＣ７０内のＣＡＰ信号は、比較器８８から出力されたＣＭＰ信号を取り込むためにパルス化される。ＰＷＭを基準としたＣＡＰのこのタイミングは、スポット１４の検出との干渉から、オンになっているＬＥＤからの光学的結合を最小に抑える。
【０２６７】
時刻Ｔ６、Ｔ７、および、Ｔ８は、表示装置１１の上から４分の１、２分の１、および、４分の３でドライバＩＣ７０内のＣＡＰをパルス化する可能な時刻を示している。ＣＡＰ信号に関するパルスは、表示中の画像に表示の８分の３だけ後に続き表示装置１１の上から進行する。
【０２６８】
図９は多くの可能なＬＥＤ表示装置の図の１つを示している。例えば、いずれの１つの中のＬＥＤ７１もオフである時間の長さはかなり短く、または、長くすることが可能であり、スポット１４の検出のためにＬＥＤ７１がサンプリングされる時刻も同様に可変である。行全体の代わりに、一度に１つのドライバＩＣ７０のみがオンとなるように、行ならびに列も走査可能である。表示装置１１は、行に基づく代わりに列に基づいて走査可能であり、あるいは全く走査不能である。画像全体は瞬時にオンとし、続いてオフとすることが可能である。ドライバＩＣ７０が可変な時間長にわたる固定電流の代わりに固定の時間長にわたる可変電流を使用した場合、タイミング図９２に示したように、ＬＥＤ７１への電流を可能とするＰＷＭ信号は、可変な時間長の代わりに固定の時間長にわたり全て「ハイ」となる。
【０２６９】
図１０は表示装置１１の頂部付近の行内に所在する１つのドライバＩＣ７０内の信号のための例示タイミング図を示し、この行はスポット１４によって部分的に照らされている。本例において、ドライバＩＣ７０は１６個のＬＥＤ７１に接続された１６個の出力ドライバ８４を有している。第１のＬＥＤ７１はスポット１４によって照らされており、第１６のＬＥＤ７１は照らされていない。時刻Ｔ０において、フレームＮが開始される。時刻Ｔ１において、ＰＷＭ信号は活性となる。時刻Ｔ２において、全てのＰＷＭ信号は「ロー」となることが保証され、電流源９０はオフとなることが保証される。スポット１４に照らされているドライバＩＣ７０の第１のＬＥＤ７１および出力ドライバ８４に連動したＶＬＥＤ（１）信号は、入射光によって誘起された電圧に向かって移動する。連動したＬＥＤ７１が照らされていないため、ＶＬＥＤ（１６）は単に「ハイ」になる。
【０２７０】
時刻Ｔ３において、タイミングおよび制御の回路８２はＤＡＣ８５にＶＲＥＦのための適切な値をローディングする。時刻Ｔ４までに、全てのＶＬＥＤ信号およびＶＲＥＦは安定する。ＣＡＰはタイミングおよび制御の回路８２によってパルス化され、比較器８８の各出力のＣＭＰはサンプリングされる。この情報はグラフィック・コントローラ７３に通信され、そこではスポット１４の位置を決定し、適切な動作を行う。
【０２７１】
図１０は多くの可能なドライバＩＣ７０タイミング図の一例である。出力ドライバ８４はパルス幅変調器を有さなくてもよく、そのため、ＰＷＭ信号は異なる。ＣＡＰがパルス化される時刻は異なり、必ずしも存在する必要はない。比較器８８がアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）に置き換えられる場合、デジタル・サンプル値のストリームは、プロセッサによって解析可能である。ＶＲＥＦは専用ＤＡＣにより制御される固定値でも可変値でもよい。
【０２７２】
図１１は液晶表示装置（ＬＣＤ）およびＬＥＤバックライトを備えて実施された表示装置１１の例示ブロック図であり、この表示装置１１はＬＣＤアレイ１００と、ＬＥＤアレイ１０１と、グラフィックおよびタイミング・コントローラ１０２と、行ドライバ１０３と、列ドライバ１０４と、バックライト・ドライバ・ネットワーク１０５と、を含んでいる。本例において、ＬＣＤアレイ１００は、Ｒ個のＷＲ信号を生成する行ドライバ１０３およびＣ個のＤＡＴＡ信号を生成する列ドライバ１０４を備えたＲ行Ｃ列の素子を有している。グラフィックおよびタイミング制御の回路１０２は、図３で説明したＯＬＥＤ表示装置と同じ方法で行ドライバ１０３および列ドライバ１０４の双方にデータおよびタイミングを提供する。
【０２７３】
本例において、ＬＥＤアレイ１０１はバックライト・ドライバ・ネットワーク１０５によって駆動されているＭ行Ｎ列のＬＥＤを含んでおり、このバックライト・ドライバ・ネットワーク１０５は、図７で示したＬＥＤ表示装置におけるように、まとめて接続された多くのＬＥＤドライバＩＣを備えている。ＬＣＤアレイ１００は、通過可能な光の量を制御する画素素子を備えている。ＬＥＤアレイ１０１は、ＬＣＤアレイ１００が選択的に通過させる光を生成する。ＬＣＤアレイ１００およびＬＥＤアレイ１０１に対してはモーション・ブラーを最小に抑えるために双方とも走査可能である。フレームとフレームの間では、バックライト・ドライバ・ネットワーク１０５ならびにグラフィックおよびタイミング制御の回路１０２との組合せでＬＥＤアレイ１０１がスポット１４を検出可能となるように、ＬＥＤアレイ１０１の全ての素子がオフとなり、ＬＣＤアレイ１００の全ての素子は透明となる。
【０２７４】
図１１はＬＣＤおよびＬＥＤバックライト技術に基づく表示装置１１の多くの可能なブロック図の１つである。例えば、ＬＥＤアレイ１０１内の全てのＬＥＤ素子は、バックライト・ドライバ・ネットワーク１０５の代わりに多重化器を介してグラフィックおよびタイミング制御の回路１０２に直接に接続可能である。
【０２７５】
図１２はＬＣＤアレイ１００内のＬＣＤ画素素子ならびに連動した行ドライバ１０３および列ドライバ１０４のための例示回路図であり、ＬＣＤ画素素子はトランジスタ１２０と、コンデンサ１２１と、液晶１２２と、バッファ増幅器１２３と、インバータ１２４と、を備えている。この画素素子は縦にＣ回繰り返され、横にＲ回繰り返されてＬＣＤアレイ１００を生成しており、画素素子の各行は行ドライバ１０３内のインバータ１２４からのＷＲ信号によって制御され、画素素子の各列は列ドライバ１０４内のバッファ増幅器１２３からの単一のＤＡＴＡ信号に接続されている。
【０２７６】
液晶１２２の透明度はコンデンサ１２１にかかる電圧によって制御されており、この電圧は、所望の電圧でＤＡＴＡ（ｊ）を駆動し、トランジスタ１２０を導通させるためにＷＲ（ｉ）を「ハイ」にパルス化することによって設定される。ＷＲ（ｉ）が「ハイ」の時、コンデンサ１２１は、バッファ増幅器１２３によって駆動されているＤＡＴＡ（Ｊ）の電圧に充電される。
【０２７７】
図１２はＬＣＤアレイ１００、行ドライバ１０３、および、列ドライバ１０４の多くの可能な回路図の１つである。例えば、いくつかの画素素子は、トランジスタ１２０の変動を補償し、書き込み処理を高速化するための複数のトランジスタを含んでいる。
【０２７８】
図１３は１，０８０行の画素を備えた６０Ｈｚ高解像度（ＨＤ）テレビ装置のための表示装置１１のタイミングの例示図であり、画像およびバックライトがどのように走査されるかおよびスポット１４がどのようにして検出されるかを示している。本例のバックライトは６４行のＬＥＤ７１を含んでいる。図１３は１つのフレーム周期内の時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、および、Ｔ７における表示装置１１の７つのスナップ写真１３０を含んでいる。スナップ写真１３０の下方は、ＬＣＤアレイ１００へのＷＲ信号およびバックライト・ドライバ・ネットワーク１０５内のドライバＩＣ７０内のＰＷＭ信号のためのタイミング図１３１である。タイミング図１３１の下方は、スポット１４を検出した際のフレームの最後の１０％を示す詳細を拡大した詳細なタイミング図１３２である。詳細なタイミング図１３２はスポット１４によって照らされているＬＥＤ７１のためのドライバＩＣ７０内の信号ＶＬＥＤ（１）および照らされていないＬＥＤ７１のための同信号ＶＬＥＤ（１６）を示している。
【０２７９】
フレームは時刻Ｔ０に開始され、画像データは「ハイ」にパルス化されたＷＲ（１）によってＬＣＤアレイ１００の最上行に書き込まれる。時刻Ｔ１において、スナップ写真１３０に示すように、「ローディング済み」と表示を付けた領域で示す表示装置１１の最上部には画像データがローディングされ、「暗黒」と表示を付けた領域で示す底部には画像データがローディングされていない。時刻Ｔ２からＴ５においては、「ローディング済み」と表示を付けた領域も画像データをローディングした領域を示し、「暗黒」と表示を付けた領域もデータがローディングされていない領域を示している。時刻Ｔ１において、ＰＷＭ（１，ｊ）が「ハイ」になることによってＬＥＤアレイ１０１の第１行もオンとなる。インデックスＪは行内の全てのＰＷＭ信号を示し、この場合、この行は第１行である。Ｔｄｌｙで示したＴ０からＴ１までの時間は、本例では３．３ミリ秒であり、書き込まれた後でＬＥＤ７１によって照らされる前に液晶１２２が安定化するために典型的に必要なものである。
【０２８０】
時刻Ｔ２において、ＷＲ（５４０）は「ハイ」にパルス化され、これは、画像の上半分がＬＣＤアレイ１００にローディングされたことを示している。この時点において、ＰＷＭ（１，ｊ）が「ロー」になると、ＬＥＤアレイ１０１の第１行内のＬＥＤ７１もオフとなる。時刻Ｔ２からＴ５におけるスナップ写真１３０内の表示のない位置のずれた箱は、発光しているＬＥＤアレイ１０１の領域を示している。この箱は、これらの行にも画像データがローディングされていることを示すために位置がずれている。Ｔｂｌで示したＴ１からＴ２までの時間は、本例では１．７ミリ秒であり、ＬＥＤアレイ１０１の各行がオンとなる時間長である。
【０２８１】
時刻Ｔ３において、ＬＥＤアレイ１０１の照らされている領域は表示装置１１の中央に到達し、ＰＷＭ（３２，ｊ）は「ハイ」になっている。時刻Ｔ４において、ＬＣＤアレイ１００の最後の行にはデータがローディングされ、時刻Ｔ０に開始された画像の走査を完了する。Ｔｓｃｎで示したＴ０とＴ４との間の時間は、本例では１０ミリ秒である。さらに３．３ミリ秒のＴｄｌｙの後、ＬＥＤアレイ１００の照らされている領域は表示装置１１の底部に到達し、ＰＷＭ（６４，ｊ）はＴ５において「ハイ」になる。さらに１．７ミリ秒のＴｂｌ時間の後、ＬＥＤアレイ１０１は完全にオフとなり、ＰＷＭ（６４，ｊ）はＴ６において「ロー」となる。
【０２８２】
時刻Ｔ６において、ＬＣＤアレイ１００の全ての画素素子は、本例では「ハイ」である全てのＤＡＴＡ信号を液晶１２２を透明にするレベルに設定すること、および、同時に、全てのＷＲ信号をパルス化することによって透明になるように構成する。ＬＣＤアレイ１００が透明である間は、スポット１４はバックライト・ドライバ・ネットワーク１０５によって検出可能である。この検出のための十分な時間の後、本例では「ロー」である全てのＤＡＴＡ信号を液晶１２２を不透明にするレベルに設定すること、および、同時に、全てのＷＲ信号を２回目としてパルス化することによって、ＬＣＤアレイ１００は時刻Ｔ７において不透明になる。
【０２８３】
詳細なタイミング図１３２は、Ｔ６からＴ７までの時間の拡大版であり、スポット１４を検出するためのドライバＩＣ７０の関連する信号を示している。Ｔ６の直前に、ＰＷＭ（６４，ｊ）は「ロー」となり、これはＬＥＤアレイ１００を完全にオフにする。Ｔ６において、ＷＲ（１：１０８０）で示した全てのＷＲ信号はパルス化し、一方、ＤＡＴＡ（１：５７６０）で示した全てのＤＡＴＡ信号は「ハイ」であり、これは、ＬＣＤアレイ１００を消す。本例では５，７６０個のＤＡＴＡ信号があり、これは各色成分に対して１，９２０個の信号を提供している。時刻Ｔ６において、信号ＶＬＥＤ（１）で示すスポット１４によって照らされているＬＥＤ７１にかかる電圧は、中間のレベルに向かって浮動を開始する一方、照らされていないＬＥＤ７１に接続された信号ＶＬＥＤの電圧はＶＬＥＤ（１６）で示し、「ハイ」となる。なぜなら、ＬＥＤ７１はＶＤＤに接続されているからである。
【０２８４】
時刻Ｔ８において、バックライト・ドライバ・ネットワーク１０５内の各ドライバＩＣ７０内のタイミングおよび制御の回路８２は、ＤＡＣ８５を適切なＶｒｅｆを発生するための適切な値で更新する。全てのドライバＩＣ７０内のＶｒｅｆはＶｒｅｆ（ｉ，ｊ）で示す。Ｖｒｅｆが適切に設定されてから幾分かの時間の後、ＣＭＰ（１６）はスポット１４がないことを示す「ロー」のレベルで安定し、ＣＭＰ（１）はスポット１４の存在を示す「ハイ」のレベルで安定する。時刻Ｔ９において、ＣＡＰ（ｉ，ｊ）で示すバックライト・ドライバ・ネットワーク１０５内の全てのドライバＩＣ７０内のＣＡＰ信号はパルス化し、これはＣＭＰ信号の状態をレジスタ８３に保存する。このスポット１４の情報は、グラフィックおよびタイミングの回路１０２に通信され、そこで適切な動作が行われる。時刻Ｔ７において、ＷＲ（１：１０８０）で示す全てのＷＲ信号はパルス化する一方、ＤＡＴＡ（１：５７６０）で示す全てのＤＡＴＡ信号は「ロー」であり、これは、本例ではＬＣＤアレイ１００を不透明にする。Ｔ６からフレームの終了までの時間はさらに１．７ミリ秒のＴｓｎｓとすることが可能である。
【０２８５】
図１３はＬＥＤバックライト技術とともにＬＣＤを使用して構築した表示装置１１の多くの可能なタイミング図の１つである。ＬＣＤアレイ１００およびＬＥＤアレイ１０１に対しては多くの異なった方法で走査可能である。加えて、ＬＥＤアレイ１０１は走査の代わりに一斉操作してもよく、全ての一斉操作は同じ色であるか、または、赤色、緑色、および、青色などの色成分を通じて順序付けされている。異なった走査または一斉操作の方法のためのタイミング図は、図１３とはかなり異なっている。
【０２８６】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態２】
【０２８７】
表示システムの初期生産中および耐用年数全体にわたるＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用した表示装置較正システムおよび関連した方法も開示する。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。所望であれば、他の特徴および変形例も実施可能であり、関連したシステムおよび方法も同様に利用可能である。
【０２８８】
開示する実施形態の一部は、表示装置の初期生産中および耐用年数全体にわたるＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用したＬＥＤのアレイを含んだ表示装置に関する。このＬＥＤアレイは、ＬＥＤ掲示板およびスポーツ競技場のスコアボードならびにより小さな有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）表示装置におけるように画像を直接に生成可能であるか、または、例えばＬＣＤ画面のためのバックライトを生成可能である。ＬＥＤの輝度および色の変化は、この表示装置が均一な色および輝度を有するために補償可能である。この補償は、それぞれの個々のＬＥＤの光学出力パワーを測定すること、または、特別に試験されたＬＥＤを購入することによって従来のシステムにおいて典型的に行われ、以下に説明する実施形態においては、均一な入射光によって各ＬＥＤに誘起された信号を単に測定することによって実施される。
【０２８９】
改善された一実施形態において、このシステムは、各ＬＥＤの光感度を測定し、その感度をそのアレイ内の他のＬＥＤの光感度と比較し、かつ、これに従って、そのＬＥＤのドライブ電流補正係数を調整することによって、例えばＬＥＤ掲示板および競技場表示装置、または、ＬＣＤバックライトのためのＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤが生成する光学出力パワー、および、任意でピーク波長も推測する。この補正係数は、その各ＬＥＤの例えば光学出力パワーおよびピーク波長を直接に測定すること、または、光感度および他の測定値からその各ＬＥＤの光学出力パワーおよびピーク波長を推測することによって、そのＬＥＤアレイの生産中に最初に発生可能である
【０２９０】
ＬＥＤは順方向にバイアスされると特定のピーク波長を備えた光を生成するだけでなく、そのピーク波長またはそのピーク波長より上の光で照明されると順方向にバイアスする。固定入射光学パワーが生成する電力は入射波長の低下とともに減少し、最大パワーはそのピーク放出波長に近い波長の入射光が生成する。そのピーク放出波長の上方の入射波長は、このＬＥＤに大まかには電力を生成しない。特定の温度では、適切に照らされたＬＥＤに誘起される電圧と電流の関係は、照明の量、半導体の禁止帯幅電圧、および、ＬＥＤに設置された抵抗性負荷に依存する。半導体の禁止帯幅電圧が上昇するにつれ、開回路電圧（Ｖｏｃ）は上昇し、かつ、閉回路電流（Ｉｓｃ）は低下する。禁止帯幅電圧の上昇とともにピーク放出波長は低下するため、Ｉｓｃに対するＶｏｃの比は、ＬＥＤアレイ内のＬＥＤ間の波長の変動の指標を得るために測定可能である。
【０２９１】
固定電流で駆動した際の製造ロット内またはロット間の異なったＬＥＤが生成した光の量は、主に、透明度または位置決めなどの光路の差およびＬＥＤの発光領域の構造の欠陥の程度の差によって変動する。同様に、これらの差は、適切に照明された際のそのＬＥＤの光感度に同様に影響する。その結果、ＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータは、電流で駆動した際にＬＥＤが生成する光の量を推測するためにモニタ可能となる。
【０２９２】
ＬＥＤアレイ内の個々のＬＥＤからの波長および光学パワーは、そのアレイにわたって均一な強度および色を生成するための補正係数によって補償可能である。この補正係数は、こうしたＬＥＤアレイの製造中に、上述の方法によって、各ＬＥＤが生成した光の強度および波長を直接に測定することによって、または、他のいずれかの方法によって決定され、その表示装置内のメモリに保存可能である。同様に、固定パラメータを備えた光源に応じて生成されたＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータも、このメモリに保存可能である。その表示装置の寿命内で、周期的に、初期光源として同じか、または、異なったパラメータを備えた光源を使用してこのＬＥＤアレイを照らすことが可能である。光感度パラメータは測定可能であり、初期の光感度パラメータの値とその新しい値との間の差は、そのＬＥＤアレイ内のＬＥＤからの照明における後から生じたいかなるずれも補正するための補正係数を修正するために使用可能である。
【０２９３】
初期生産中のＬＥＤアレイを較正するために使用する光源は、直接もしくは拡散した日光、日光のスペクトルを模倣したランプ、または、各色のＬＥＤから信頼性高く測定することが可能な光感度パラメータを発生させるために十分なスペクトルを備えたいずれかの光源とすることが可能である。例えば大型ＬＥＤ掲示板または競技場表示装置を再較正するために、その表示装置が製造された時などと正確に同じ条件下で光感度パラメータを測定するために、同じ強度の同じ光源を使用することが可能である。いずれかの光感度パラメータのいかなるずれも、対応する補正係数を更新するために直接に使用することが可能である。光源の強度を精密に制御することが不可能である場合、１つのＬＥＤの変化を他のＬＥＤを基準として比較することは、均一な表示強度および色を再作成することを可能にする。ユーザは全体の輝度を単に手作業で調整することが可能となる。
【０２９４】
ＬＣＤテレビ装置などの民生品デバイスでは、精密な光源を使用した較正は可能とならないことがある。近い近似は拡散した日光でよいが、日光のスペクトルは時刻および季節ならびに位置とともに変動する。加えて、そのデバイスは人工照明を備えた閉ざされた室内に置くことも可能である。このような場合、各色成分のＬＥＤにわたる均一度は生成可能であるが、色成分間の相対強度は生成不可能となることがある。この場合、ユーザは全体の輝度および色調を所望のレベルに手作業で調整することが可能である。
【０２９５】
本明細書に説明する改善された表示装置較正システムおよび関連した方法は、ＬＥＤのアレイを直接に、または、照明のためのバックライトとして使用した表示装置についての較正の問題に対処する。さらに、本明細書に説明する較正システムおよび関連方法は、動作中に較正されたＬＥＤ掲示板および競技場表示装置を長期にわたり維持するための特別に研修を受け、装備を備えた人員のチームに対する必要性を大幅に低減または排除する。
【０２９６】
上述のように、本実施形態２は、本明細書に説明する他の実施形態に関して説明する技術、方法、および、構造とともに使用可能でもある。例えば、本実施形態に関して説明した較正および検出システムならびに方法は、所望により、説明した他の実施形態の範囲内でも使用可能である。さらに、本明細書に説明した様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により、本実施形態２で説明した較正および検出のシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態２に関して説明した構造、技術、システム、および、方法は、本明細書で説明する他の実施形態においても使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明関係応用例においても使用可能である。
【０２９７】
図面に戻り、図１４は表示装置１４１１と、光源１４１４と、を含んだ表示装置較正システム１４１０の一例である。表示装置１４１１は、ＯＬＥＤもしくは従来のＬＥＤ表示装置の場合には直接に、または、液晶表示装置（ＬＣＤ）の場合にはバックライトとしてのいずれかの画像照明のための画素１４１２として配列された発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備えている。画素１４１２は、ＯＬＥＤもしくはＬＥＤ表示装置の場合には直接に、または、ＬＣＤにおけるように変調されてのいずれかで、画像の正確な提示に典型的に必要な色の広い範囲全体を生成するために、例えば、赤色、緑色、および、青色の異なった色のサブ画素１４１３を優先的に備えている。サブ画素１４１３はＬＥＤを備えている。
【０２９８】
光源１４１４は、直接もしくは拡散した日光、または、精密な発光スペクトルを備えたランプからの人工光とすることが可能である。表示装置１４１１の製造中、光源１４１４は、各画素１４１２から発する光の強度および波長を較正するために、ならびに、ＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータを測定および保存するために表示装置１４１１を均一に照らすか、または、単に光感度パラメータを測定および保存するために照らすが、この場合、全ての画素１４１２の強度および波長は、各こうした画素が生成した光を測定し、それに従っていくつかの補償係数を調整するなどのいくつかの他の手段によって較正する。幾分かの期間の使用後、優先的に、同じ光源１４１４は表示装置１４１１を再び照らし、各サブ画素１４１３を備えたＬＥＤのＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータを再び測定し、かつ、優先的に、その表示装置１４１１の製造中に保存されたものと比較する。その光感度パラメータにおけるいかなるずれも、または、優先的に全ての画素１４１２の平均のずれを基準とした優先的に１つの画素１４１２のそのパラメータのずれのいかなる差も、その１つの画素１４１２においてこの補償係数の逆比例での調整の原因となる。
【０２９９】
例えば赤色サブ画素１４１３を備えたＬＥＤのＩｓｃが全ての赤色サブ画素１４１３の平均低下よりも大きく低下した場合、その赤色サブ画素補償係数は、その赤色サブ画素１４１３と表示装置１４１１の全ての赤色サブ画素１４１３からの平均Ｉｓｃ変化との間のＩｓｃ変化の差の割合に優先的には逆比例した量だけ、その赤色サブ画素１４１３への電流を多く生成するように増加される。光源１４１４からの表示装置１４１１への照明の強度は、製造時からこの再較正時まで制御が比較的困難であるため、例えば赤色サブ画素１４１３のための補償係数のいかなる変化も全ての赤色サブ画素１４１３からの平均Ｉｓｃに優先的に正規化する。
【０３００】
図１４は多くの可能な表示装置較正システム１４１０の一例である。例えば、画素１４１２は多かれ少なかれサブ画素１４１３を含むことが可能であり、このサブ画素１４１３は多かれ少なかれ１つの色のみを含んだ異なったカラーＬＥＤを含むことが可能である。表示装置１４１１はＬＣＤ，ＯＬＥＤ表示装置、または、従来のＬＥＤ表示装置もしくはそのような表示装置の一部のみとすることが可能である。光源１４１４は単一の光源、または、同じもしくは異なったスペクトルを備えた多くの光源とすることが可能である。
【０３０１】
図１５は１つの赤色、１つの緑色、１つの青色、および、１つの白色サブ画素ＬＥＤの画素１４１２内に典型的に配列されたＲ行およびＣ列のサブ画素１４１３を備えたＬＥＤアレイ１５２３を備えているＯＬＥＤ表示装置１４１１の例示ブロック図である。ＬＥＤアレイ１５２３はＲ／２行およびＣ／２列のそのサブ画素１４１３を備えている。各サブ画素１４１３は、行ドライバ１５２２が生成する特定のＷＲ（書き込み）信号および列ドライバ１５２１が生成するＤＡＴＡ信号の電圧の組合せによって特定の量の光を生成するように構成されている。ＷＲ信号が「ハイ」になると、各ＤＡＴＡ信号のアナログ電圧は特定のＷＲ信号によって活性化されたサブ画素１４１３の行にプログラムされている。
【０３０２】
電源１５２５はＬＥＤアレイ１５２３のために主電力Ｖｄｄおよび接地Ｖｇを生成する。このＶｇ信号の電圧は、通常動作中および各サブ画素１４１３のＶｏｃ測定中にはゼロ・ボルトに等しく、かつ、Ｉｓｃの測定中には表示装置１４１１の接地よりわずかに上昇する。
【０３０３】
較正中、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０は、各ＳＮＳ（検知）信号を「ハイ」にパルス化することによってＬＥＤアレイ１５２３の行を介して行ドライバ１５２２を順序付ける。行ドライバ１５２２からのＳＮＳ信号の１つが「ハイ」になると、ＬＥＤアレイ１５２３からのＩＶＯＵＴ信号は、特定のＳＮＳ信号によって活性化された行内のサブ画素１４１３のためのＩＶ検知器１５２４に電流または電圧を供給する。電圧モード動作可能信号Ｖｅｎの状態によっては、ＩＶ検知器１５２４は、ＩＶＯＵＴ信号の電圧をＡＤＣ１５２６に送るか、または、ＩＶＯＵＴ信号をＶｇに短絡し、その結果として得られた電流を電圧に変換し、かつ、その結果として得られた電圧をＡＤＣ１５２６に転送するかのいずれかを行う。ＡＤＣ１５２６は、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０からのタイミング情報とともに、ＩＶ検知器１５２４によって転送された電圧をデジタル値に順次変換し、このデジタル値は処理のためにグラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０に転送する。
【０３０４】
グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０はＶｏｃおよびＩｓｃならびに他の較正情報をサブ画素１４１３から受信可能であり、補正係数に必要ないかなる変更も決定するためにこの情報を以前に保存したこの値と比較することが可能である。グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０は、他のサブ画素１４１３を基準とした各サブ画素１４１３からの光出力の変動を補償するためにサブ画素１４１３にプログラムされた電圧を調整するために、この補正係数を使用可能である。
【０３０５】
図１５は表示装置１４１１の多くの可能なブロック図の１つであり、表示装置１４１１は、個別の無機ＬＥＤアレイまたは液晶を含むがこれらに限らない広範な技術のいずれか１つを使用して構築可能である。同様に、ＯＬＥＤを使用して構築された表示装置１４１１のブロック図はかなり異なることがある。例えば、サブ画素１４１３内の追加の回路を使用して、ＳＮＳ信号またはＩＶＯＵＴ信号は、較正中にＷＲ信号およびＤＡＴＡ信号を使用することによって排除可能である。加えて、ＩＶ検知器１５２４の回路が異なる場合に、Ｖｇは単にシステムの接地とすることが可能である。
【０３０６】
図１６は、行座標ＩおよびＩ＋１ならびに列座標ＪおよびＪ＋１によって参照され、赤色、緑色、青色、および、白色サブ画素１４１３を備えたＬＥＤアレイ１５２３内のＯＬＥＤ画素１４１２の例示ブロック図である。含まれているＬＥＤの色を除いて全てのサブ画素内の回路は同じである。
【０３０７】
信号ＷＲ（ｉ）およびＤＡＴＡ（ｊ）は赤色サブ画素１４１３が生成した光をプログラムし、信号ＷＲ（ｉ）およびＤＡＴＡ（ｊ＋１）は白色サブ画素１４１３が生成した光をプログラムし、信号ＷＲ（ｉ＋１）およびＤＡＴＡ（ｊ）は緑色サブ画素１４１３が生成した光をプログラムし、かつ、信号ＷＲ（ｉ＋１）およびＤＡＴＡ（ｊ＋１）は青色サブ画素１４１３が生成した光をプログラムする。全てのサブ画素はＶｄｄとＶｇとの間の電圧差で給電している。
【０３０８】
図１６は多くの可能な画素１４１２のブロック図の１つである。例えば、色のいずれかの組合せまたはただの一色は使用可能である。加えて、２つの動作可能信号がサブ画素間で選択を行う場合、全てのサブ画素は１つのＷＲ信号および１つのＤＡＴＡ信号によってアクセス可能である。
【０３０９】
図１７はサブ画素１４１３および座標Ｊによって参照されるＩＶ検知器１５２４内の個々の電流および電圧検知素子のための例示回路図である。光を生成する際、ＬＥＤ１７４４はトランジスタ１７４０を介した電流によって駆動され、この電流はコンデンサ１７４３に保存されている電圧およびトランジスタ１７４０のゲートによって設定される。コンデンサ１７４３の電圧は、ＷＲ（ｉ）信号が「ロー」であれば、ＤＡＴＡ（ｊ）信号の電圧に設定される。ＷＲ（ｉ）が「ハイ」になると、他のＷＲ信号が「ロー」であれば、サブ画素１４１３の他の行内の電流をプログラムするためにＤＡＴＡ（ｉ）が使用可能となるように、コンデンサ１７４３はこの電圧を保持する。ＷＲ（ｉ）に接続された全てのサブ画素１４１３は、ＷＲ（ｉ）が「ロー」であれば、全てのＤＡＴＡ信号によって同時にプログラムされる。
【０３１０】
ＳＮＳ（ｉ）が「ハイ」になると、入射光によってＬＥＤ１７４４に誘起されたＶｏｃおよびＩｓｃは、ＷＲ（ｉ）を「ロー」に設定し、ＤＡＴＡ（ｊ）を「ハイ」に設定することによってコンデンサ１７４３が放電した後に、ＩＶ検知器１５２４によって測定可能となる。Ｖｏｃは、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０がＶｅｎ信号を「ハイ」に設定すると、測定され、Ｖｅｎ信号は増幅器１７４６の出力の３つの状態にまたがり、電源１５２５にＶｇをゼロ・ボルトに保持させる。ＩＶＯＵＴ（ｊ）の電圧は、抵抗器１７４５を介してＡＤＣ１５２６の高インピーダンス入力に送られＡＤＣ１５２６はこの電圧をデジタル値に変換し、この電圧をグラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０に転送する。
【０３１１】
Ｉｓｃは、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０がＶｅｎ信号を「ロー」に設定すると、測定され、Ｖｅｎ信号は増幅器１７４６を動作可能にし、かつ、ＩＶＯＵＴ（ｊ）の電圧をＶｇの電圧に強制的に変更する。その結果として得られた電流は抵抗器１７４５を流れ、入射光によってＬＥＤ１７４４に誘起されたＩｓｃに比例したＳｏｕｔ（ｊ）の電圧を生成する。Ｓｏｕｔ（ｊ）の電圧はＶｇおよびＩＶＯＵＴ（ｊ）の電圧よりも低いため、ＩＶ検知器１５２４およびＡＤＣ１５２６に対する負の電源はＶｇよりも低く設定されている。電源１５２５はＶｇの電圧を、表示装置１４１１のために、負の電源より１ボルト高く、例えば接地などの低い電圧に上昇させることが可能である。
【０３１２】
ＬＥＤ１７４４の光感度と連動してはいないが、トランジスタ１７４０の特性はこのサブ画素１４１３、ＩＶ検知器１５２４、および、ＡＤＣ１５２６の回路によって測定可能であり、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０によって比較可能である。コンデンサ１７４３に電圧をプログラムした後、トランジスタ１７４０が生成した対応する電流は、ＳＮＳ（ｉ）が「ハイ」かつＶｅｒが「ロー」であると、測定可能となる。ＩＶＯＵＴ（ｊ）の電圧は増幅器１７４６および抵抗器１７４５によってＶｇの電圧に強制的に変更され、その結果として得られた電流は抵抗器１７４５を流れ、かつ、トランジスタ１７４０の電流に比例した電圧をＳＯＵＴ（ｊ）に生成する。この電圧はＡＤＣ１５２６によってデジタル化可能であり、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０によって処理可能であり、全てのサブ画素１４１３のトランジスタ１７４０間の変動を補償することが可能である。
【０３１３】
図１７はサブ画素１４１３およびＩＶ検知器１５２４の多くの可能な回路図の１つである。例えば、サブ画素１４１３は、グラフィックおよびタイミング制御の回路１５２０を関与させずにトランジスタ１７４０の変動を補償するための追加の回路を含むことが可能である。加えて、入射光に応じてＬＥＤ１７４４のＶｏｃおよびＩｓｃを検出するために、サブ画素１４１３は、このサブ画素１４１３から離れる前にこれらの信号をバッファするためのさらに複雑な回路を含むことが可能である。
【０３１４】
図１８は、従来の個別半導体ＬＥＤを使用した表示装置１４１１の例示アーキテクチャ図であり、表示装置１４１１は、互いに、かつ、ネットワーク・インターフェイス（Ｉ／Ｆ）ＩＣ１８５２に直列に接続された連動ＬＥＤ１８５１を備えたＬＥＤドライバＩＣ１８５０のアレイを含んでいる。ネットワーク・インターフェイスＩＣ１８５２は、制御およびデータ用バスを介してグラフィック・コントローラ１８５３に接続されている。本例のアレイは、それぞれがＰ個のＬＥＤ１８５１に接続されたＮ列Ｍ行のドライバＩＣ１８５０を有している。Ｐが１６に等しく画素当たり３個のＬＥＤがある場合、ＮとＭは、１，９２０×１，０８０の解像度を備えたＨＤ表示装置ではそれぞれ１２０と３，２４０に等しい。標準的な４８フィート×１４フィートの掲示板で画素当たり３個のＬＥＤがあって、Ｐが１６に等しい場合、Ｎは４８に等しく、Ｍは６７２に等しい。
【０３１５】
ＬＥＤ１８５１は全て同じ色であっても、例えば、赤色、緑色、および、青色の間で分割してもよい。ＲＧＢ表示装置では、異なった色は異なった方法で配列可能である。一例は、表示装置を３つの行のグループに編成し、各グループ内の各行は異なった色にすることである。
【０３１６】
グラフィック・コントローラ１８５３はデジタルで表示するためのデータを生成し、このデータをネットワーク・インターフェイスＩＣ１８５２に転送する。ネットワーク・インターフェイスＩＣ１８５２はデータをシリアル化して送信し、このデータは時間分割多重化データ・フレームでドライバＩＣ１８５０の鎖を介して送信される。各ドライバＩＣ１８５０には特定のタイム・スロットが割り当てられ、このスロットから画像データが受信され、較正情報が送信可能となる。データ・フレームはビデオ・フレーム速度で反復し、これは、各ドライバＩＣ１８５０が各ＬＥＤ１８５１へのドライバ電流を更新することを可能にする。
【０３１７】
ドライバＩＣ１８５０は、表示装置１４１１にわたって輝度および色が均一になるように各ＬＥＤ１８５１への駆動電流を調整する補正係数を使用して、表示するデータをさらに処理することが可能である。この補正係数は、グラフィック・コントローラ１８５３に保存可能であり、表示装置１４１１が通電されるたびにネットワーク・インターフェイスＩＣ１８５２を介してドライバＩＣ１８５０にダウンロード可能であり、かつ、グラフィック・コントローラ１８５３によって定期的に更新可能である。この補正係数は、例えばグラフィック・コントローラ１８５３からのコマンドでドライバＩＣ１８５０によって測定されるＶｏｃおよびＩｓｃなどの個々のＬＥＤ光感度パラメータを使用してグラフィック・コントローラ１８５３によって表示装置１４１１の耐用年数にわたって定期的に作成可能かつ更新可能である。
【０３１８】
図１８は多くの可能なアーキテクチャ図の１つである。例えば、各ドライバＩＣ１８５０は、直列または並列のいずれかで多重化器を介してグラフィック・コントローラ１８５３に直接に接続可能である。ＬＥＤドライバは、ドライバＩＣ１８５０の代わりに個別半導体で作成可能である。ＬＥＤドライバのためのデータはデジタル値の代わりにアナログ電圧とさえも通信可能である。加えて、補正係数の作成および更新はドライバＩＣ１８５０によって実行可能であるか、または、表示するデータの補正係数を使用した処理は、例えばグラフィック・コントローラ１８５３によって実行可能である。
【０３１９】
図１９はドライバＩＣ１８５０の例示ブロック図であり、本例では、ドライバＩＣ１８５０は１６個のＬＥＤ１８５１を駆動し、ネットワーク・インターフェイス１９６０と、タイミングおよび制御の回路１９６１と、１６個の出力ドライバ１９６４と、を備えている。タイミングおよび制御の回路１９６１は、ＩＶ検知器ブロック１９６２および補正マトリクス１９６３をさらに備えている。出力ドライバ１９６４は、パルス幅変調器１９６５および電流源１９６６をさらに備えている。
【０３２０】
図１８に示すように、ネットワーク・インターフェイス１９６０は上流からシリアル入力データを受け付け、下流のドライバＩＣ１８５０のためのシリアル・データを生成する。さらに、ネットワーク・インターフェイス１９６０はデータからクロック（ＣＫ）を復元し、入力データ・フレーム・タイミングを検出し、これに同期する。受信したシリアル・データのほとんどは再送信されるが、割り当てタイム・スロット内のデータはタイミングおよび制御の回路１９６１に転送される。中でもＶｏｃおよびＩｓｃなどの較正情報はタイミングおよび制御の回路１９６１によって生成され、ＬＥＤ１８５１の照明データが除去された割り当てタイム・スロット内での送信のためにネットワーク・インターフェイス１９６０に転送される。
【０３２１】
タイミングおよび制御の回路１９６１はドライバＩＣ１８５０の機能を管理する。ＬＥＤ１８５１のための照明データはバッファされ、処理され、遅延され、かつ、適切な時点で１６個の出力ドライバ１９６４に転送される。この処理は、表示装置１４１１にわたって均一な輝度および色を生成するためにＬＥＤ間の変動を補償するための照明データの調整を中でも含んでいる。マトリクス１９６３は、照明データと組み合わされると出力ドライバ１９６４に転送するデータを生成する補正係数を含むことが可能であり、出力ドライバ１９６４は、ＬＥＤ１８５１への電流源１９６６をオンおよびオフにする論理レベル信号を生成するパルス幅変調器１９６５を有している。このＰＷＭ信号の周波数は、典型的に、マトリクス１９６３からのデジタル値に関連した動作周期をもつシリアル・データ・フレーム速度およびビデオ・フレーム速度に等しい。
【０３２２】
タイミングおよび制御の回路１９６１は、ＩＶ検知器ブロック１９６２を介してドライバＩＣ１８５０に接続された本例では１６個のＬＥＤ全ての両端子にアクセスし、ＩＶ検知器ブロック１９６２は、中でも、入射光に応じてＬＥＤ１８５１にわたって生成されたＶｏｃおよびＩｓｃを測定することが可能である。本例では１６個のＬＥＤ全ての陽極は単一の電源電圧Ｖｄにまとめることが可能であるか、または、異なった電源電圧に接続することも可能である。１６個のＬＥＤ１８５１全てが同色である場合、全ての陽極は優先的に一体に接続される。この１６個のＬＥＤ１８５１が異なった色である場合、異なった色の各ＬＥＤ１８５１は優先的にその異なった各電源電圧に接続される。
【０３２３】
図１９は多くの可能なドライバＩＣ１８５０のブロック図の１つの例である。例えば、図１８の各ドライバＩＣ１８５０がグラフィック・コントローラ１８５３に直接に接続されている場合、ネットワーク・インターフェイス１９６０は不要となる。図１８に示したシリアルな構成の場合、他の入力がクロック入力を受け付けるために使用されていれば、ネットワーク・インターフェイス１９６０はデータからのクロックを復元する必要はない。同様に、フレーム・クロック入力が供給されていれば、ネットワーク・インターフェイス１９６０はシリアル入力フレーム・タイミングに同期を取る必要はない。加えて、マトリクス１９６３の機能はグラフィック・コントローラ５３によって実行可能であり、これはドライバＩＣ１８５０内のこのマトリクス１９６３に対する必要性を排除する。ＬＥＤ１８５１が、例えば固定時間長にわたり可変電流で駆動されていれば、変調器１９６５は不要となる。
【０３２４】
図２０は、表示装置１４１１にわたり比較的均一な輝度および色を生成するために、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ１８５１を備えた画素１４１２が生成した光の強度の変動を補正することが可能な補正マトリクス１９６３の例示ブロック図である。マトリクス１９６３は補正係数Ｃｒ、Ｃｇ、および、Ｃｂを保存することが可能なメモリ２０７０を備え、これらの補正係数は、変調器１９６５に転送されて赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ１８５１をそれぞれ制御する照明データを生成するために、それぞれグラフィック・コントローラ１８５３からの赤色、緑色、および、青色の照明データとそれぞれ乗算器２０７１によって組み合わされる。この補正係数は典型的に比較的大きく、ＬＥＤ１８５１間の変動を補償するために照明データの調整値を生成する。
【０３２５】
メモリ２０７０はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、レジスタ、または、他のいずれかの形態の読み出し書き込み可能な半導体メモリで作成可能である。この補正係数は、温度または耐用年数にわたって、例えばＬＥＤ１８５１の特性の変化を調整するために、表示装置１４１１のグラフィック・コントローラ１８５３、ドライバＩＣ１８５０、または、他のいずれかの処理素子によって定期的に修正可能である。典型的に、この補正係数は、表示装置１４１１が通電されるたびにグラフィック・プロセッサ１８５３からメモリ２０７０にダウンロードする。この補正係数は、典型的に、固定された何時間かの使用の後、各使用の後、または、必要に応じてグラフィック・コントローラ１８５３またはドライバＩＣ１８５０によってＬＥＤ１８５１の経年効果を補償するために修正される。
【０３２６】
乗算器２０７１は、各色成分を対応する補正係数で乗じることによってグラフィック・コントローラ１８５３からの照明データを拡大縮小する。この乗算は、埋め込みマイクロ・コントローラまたは他のいずれかの手段によってビット並列またはビット直列の形で個別のハードウェアによって実行可能である。優先的に、シフタおよび加算器を備えた１つのハードウェア乗算器は各ビデオ・フレームで全ての３つの乗算を実行する。このため、図２０は補正マトリクス１９６３の多くの可能なブロック図の１つである。
【０３２７】
図２１は補正マトリクス１９６３の例示ブロック図であり、補正マトリクス１９６３は、表示装置１４１１にわたって均一な輝度および色を生成するための赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ１８５１を備えた画素１４１２が生成した光の強度および波長の双方の変動を補正することが可能である。マトリクス１９６３は９個の補正係数を保存することが可能であり、その３つの係数は生成された各色成分のためのものであるメモリ２０７０を備える。係数Ｃｒｒ、Ｃｇｇ、および、Ｃｂｂは、典型的に、ＬＥＤ１８５１の強度の変動を調整するための図２０からのＣｒ、Ｃｇ、およびＣｂと事実上同じである一方、残りの係数（Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、Ｃｂｇ）は波長の変動を補償する。
【０３２８】
例えば、グラフィック・コントローラ１８５３からの赤色の照明データが６５０ｎｍの波長を備えたＬＥＤ１８５１を意図し、接続されたＬＥＤ１８５１の波長が正確に６５０ｎｍである場合、係数ＣｇｒおよびＣｂｒはゼロとなり、Ｃｒｒは１に近くなる。この接続されたＬＥＤ１８５１の波長が６４０ｎｍであり、直前の例と同じ強度を有している場合、Ｃｒｒは直前の例よりもわずかに小さくなり、ＣｇｒおよびＣｂｒはゼロではなくなり、これは、この緑色および青色のＬＥＤ１８５１から幾分かの光を生成する。この赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ１８５１からの光の組合せの波長は、精密に６５０ｎｍで発光している単一の赤色のＬＥＤ１８５１からの単色光と同じ光に感知される。
【０３２９】
メモリ２０７０および増幅器２０７１は図２０について説明したように動作可能かつ実施可能である。加算器２１８０は、変調器１９６５に転送する照明データを生成するために３つの接続された乗算器２０７１からの乗算結果を合計する。この加算器２０８０はソフトウェアでもハードウェアでも実施可能であるか、または、ビット並列でもビット直列でも実行可能である。優先的に、この３つの加算器２０８０は、各ビデオ・フレームで順次連続してこの３つの加算を実行する通常のビット・シリアル・ハードウェアを使用して実施する。このため、図２１は多くの可能な強度および波長の補正マトリクス１９６３のブロック図の１つである。
【０３３０】
図２２はドライバＩＣ１８５０のタイミングおよび制御のブロック１９６１内のＩＶ検知ブロック１９６２の例示ブロック図であり、ＩＶ検知ブロック１９６２は電流源１９６６がオフになるとＶｏｃおよびＩｓｃなどのＬＥＤ１８５１の光感度パラメータを測定可能となる。図１８の例によれば、信号Ｖｌｅｄ（１：１６）によって示す１６個のＬＥＤ１８５１の陽極は多重化器２２９４に接続され、このＶｌｅｄ信号１つが通過するように選択されている。多重化器２２９４のこうした出力は、多重化器２２９１の入力ならびに増幅器２２９２および抵抗器２２９３の負端子に接続されている。この多重化器２２９１および２２９４は、入力を出力に接続し、選択された入力について双方の方向に電流が流れることを可能にするスイッチを備えている。増幅器２２９２の出力は多重化器２２９１にも接続され、多重化器２２９１の出力はアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２２９０に接続されている。
【０３３１】
増幅器２２９２および抵抗器２２９３はインピーダンス変換増幅器を形成し、この増幅器は多重化器２２９４に選択されたＬＥＤ１８５１の陽極を強制的に信号Ｖｄと同じ電圧にし、この陽極は増幅器２２９２の正端子に接続されている。その結果得られた電流は抵抗器２２９３を流れ、選択されたＬＥＤ１８５１の短絡回路電流Ｉｓｃに比例した電圧を生成し、この短絡回路電流Ｉｓｃは、多重化器２２９１によって選択された場合、ＡＤＣ２２９０によってデジタル化可能である。代案として、多重化器２２９４によって選択されたＬＥＤ１８５１の開回路電圧Ｖｏｃは、多重化器２２９１がこの信号を選択した場合、ＡＤＣ２２９０によってデジタル化可能である。ＩＶ検知ブロック１９６２のための電源はＶｄよりも高くされている。なぜなら、増幅器２２９２の出力はＶｄよりも高くなることがあるからである。
【０３３２】
図２２はＬＥＤ１８５１の光感度パラメータを測定するための回路の多くの可能なブロック図の１つである。例えば、ＬＥＤ１８５１のある範囲の電流および電圧の特性は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を使用して増幅器２２９２への正入力を制御することによって測定可能である。各ＬＥＤ１８５１が専用のＩＶ検知ブロック１９６２を有している場合、多重化器２２９４は不要となる。加えて、電流が抵抗器２２９３を介して流れなくなるまで増幅器２２９２の正端子の電圧を調整することによってＶｏｃは測定可能となる。さらに、スイッチトキャパシタ技術および抽出保持技術は実施可能であり、完全に異なったアーキテクチャを有している。
【０３３３】
図２３は液晶表示装置（ＬＣＤ）およびＬＥＤバックライトを備えて実施された表示装置１４１１の例示ブロック図であり、表示装置１４１１はＬＣＤアレイ２３００、ＬＥＤアレイ２３０１、グラフィックおよびタイミング制御の回路２３０２、行ドライバ２３０３、列ドライバ２３０４、および、バックライト・ドライバ・ネットワーク２３０５を備えている。本例において、ＬＣＤアレイ２３００はＲ行Ｃ列の素子を有し、行ドライバ２３０３はＲ個のＷＲ信号を生成し、列ドライバ２３０４はＣ個のＤＡＴＡ信号を生成する。グラフィックおよびタイミング制御の回路２３０２は、図１５で説明したＯＬＥＤ表示装置と同じ方法で行ドライバ２３０３および列ドライバ２３０４の双方にデータおよびタイミングを提供する。
【０３３４】
本例において、ＬＥＤアレイ２３０１はバックライト・ドライバ・ネットワーク２３０５によって駆動されるＭ行Ｎ列のＬＥＤを備え、バックライト・ドライバ・ネットワーク２３０５は、図１８に示したＬＥＤ表示装置におけるように、一体に接続された多くのＬＥＤドライバＩＣを備えている。ＬＣＤアレイ２３００は、通過可能な光の量を制御する画素素子を備えている。ＬＥＤアレイ２３０１はＬＣＤアレイ２３００が選択的に通過させる光を生成する。ＬＥＤアレイ２３０１内のＬＥＤ１８５１のＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータが測定されると、行ドライバ２３０３および列ドライバ２３０４はＬＣＤアレイ２３００を透明に構成する。
【０３３５】
図２３はＬＣＤおよびＬＥＤバックライトの技術に基づく表示装置１４１１の多くの可能なブロック図の１つである。例えば、ＬＥＤアレイ２３０１内の全てのＬＥＤ素子は、バックライト・ドライバ・ネットワーク２３０５の代わりに多重化器を介してグラフィックおよびタイミング制御の回路２３０２に直接に接続可能である。
【０３３６】
図２４は、ＬＣＤアレイ２３００内のＬＣＤ画素素子ならびに連動した行ドライバ２３０３および列ドライバ２３０４の例示回路図であり、このＬＣＤ画素素子はトランジスタ２４１０と、コンデンサ２４１１と、液晶２４１２と、バッファ増幅器２４１３と、インバータ２４１４と、を備えている。この画素素子は横にＣ回繰り返され、縦にＲ回繰り返されてＬＣＤアレイ２３００を生成し、画素素子の各行は行ドライバ２３０３内のインバータ２４１４からのＷＲ信号によって制御され、画素素子の各列は列ドライバ２３０４内のバッファ増幅器２４１３からの単一のＤＡＴＡ信号に接続されている。
【０３３７】
液晶２４１２の透明度はコンデンサ２４１１にかかる電圧によって制御されており、この電圧は、所望の電圧でＤＡＴＡ（ｊ）を駆動し、トランジスタ２４１０を導通させるためにＷＲ（ｉ）を「ハイ」にパルス化することによって設定される。ＷＲ（ｉ）が「ハイ」の時、コンデンサ２４１１は、バッファ増幅器２４１３によって駆動されているＤＡＴＡ（Ｊ）の電圧に充電される。ＬＥＤアレイ２３０１内のＬＥＤ１８５１のＶｏｃおよびＩｓｃなどの光感度パラメータが測定されると、ＬＣＤアレイ２３００内の各画素素子の液晶２４１２は、優先的には、全てのＷＲ信号を同時に「ハイ」に設定し、全てのＤＡＴＡ信号の電圧を液晶２４１２を透明にする値に設定することによって透明にされる。
【０３３８】
図２４はＬＣＤアレイ２３００、行ドライバ２３０３、および、列ドライバ２３０４の多くの可能な回路図の１つである。例えば、いくつかの画素素子は、トランジスタ２４１０の変動を補償し、書き込み処理を高速化するための複数のトランジスタを含んでいる。
【０３３９】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態３】
【０３４０】
ＬＥＤを使用したシステムの初期生産中および耐用年数全体にわたるＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用した表示装置較正システムおよび関連した方法も開示する。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。所望であれば、他の特徴および変形例も実施可能であり、関連したシステムおよび方法も同様に利用可能である。
【０３４１】
開示する実施形態の一部は、強度および波長などの発光パラメータを決定するためにＬＥＤの光感度を使用することに関する。開示する実施形態に対する応用例は、例えば、固体ランプ、ＬＣＤバックライト、および、ＬＥＤ表示装置を含む。ＬＥＤの輝度および波長の変化は、そのようなデバイスが均一な色および輝度を有するために補償されなければならない。この補償は、典型的に、カメラを使用して、または、特別に試験されたＬＥＤを購入することで各個々のＬＥＤの光学出力を測定することによって実施され、デバイス内の他のＬＥＤまたは追加の光源からの光によって各ＬＥＤに誘起された信号を測定することによって実行される。
【０３４２】
開示された実施形態は、ランプ、ＬＥＤ表示装置、または、ＬＣＤバックライトなどのデバイスの製造中に一群のＬＥＤが生成した色または色温度を設定するための、および、そのデバイスの動作寿命にわたってその色または色温度を維持するための方法を含んでいる。これらの方法は、一群のＬＥＤ内の各ＬＥＤが生成した光の強度および波長の測定、および、その一群のＬＥＤから精密な色および強度を生成するための各ＬＥＤが生成した光の量の調整に関与している。
【０３４３】
この一群内の他のＬＥＤが生成した光の強度を測定するために、光起電性または光導電性のモードでいくつかのＬＥＤを動作させる２つの方法が提示されている。参照として追加の光源を使用する第１の方法は、この参照を基準として各ＬＥＤが発光する光の強度を決定する一方、第２の方法は、互いを基準として各ＬＥＤが発光する光の強度を決定する。このため、第１の方法は各群のＬＥＤからの光の精密な色および強度を生成することが可能である一方、第２の方法は精密な色を生成することのみ可能である。
【０３４４】
双方の強度測定方法は典型的に２つのステップを含み、製造中および耐用年数にわたっての双方でデバイスを較正するために使用することができる。図２５ＡからＤに示す第１の方法の第１のステップおよび図２７ＡからＤに示す第２の方法の第１のステップは、所望の光強度を生成するように全てのＬＥＤが手作業で調整された特別な制御デバイスに対して製造環境において実行可能である。この制御デバイスに対する第１のステップの結果は、図２６ＡからＤに示す第１の方法の第２のステップおよび図２８ＡからＤに示す第２の方法の第２のステップで実際に放射された光の強度を決定するために生産デバイスに対して使用される。
【０３４５】
双方の強度測定方法は、長時間にわたって、一群のＬＥＤが生成する精密な色、および、例えば、ＬＥＤ表示装置内の画素、ＬＣＤバックライト、または、ＬＥＤランプなどのＬＥＤ群のアレイからの均一な強度を維持するためにも使用可能である。双方の方法の第１のステップはデバイスに対して、そのデバイスが製造中に較正された後に典型的に実行され、第２のステップは定期的な間隔で使用現場で実行される。第１の強度測定方法のための基準光源は周辺光とすることができる。
【０３４６】
発光強度は、他のＬＥＤからの、および、第１の方法では追加の基準光源からの光によってそのＬＥＤ群内の最長波長のＬＥＤで生成された光電流を測定することによって全ての場合で測定される。例えば、ＬＥＤ表示装置またはバックライトのためのＬＥＤアレイにおいては、第１の方法のために示した例によれば、画素内の赤色ＬＥＤは同じ画素内の青色および緑色のＬＥＤおよび基準光源からの光を測定する。次に、隣接する画素内の赤色のＬＥＤは第１の赤色ＬＥＤおよび基準光源からの光を測定する。この測定された光は、例えば、製造中にはＬＥＤ表示装置のためのミラー、または、ＬＥＤバックライト内の導波管または拡散器で反射することが可能である。使用現場では、この光はＬＥＤのパッケージもしくは封入容器または他のいずれかの手段によって散乱させることが可能である。
【０３４７】
例えば、ＬＥＤランプ内に２つの赤色ＬＥＤおよび１つの白色ＬＥＤを含む第２の方法のために示した例において、第１の赤色ＬＥＤは第２の赤色ＬＥＤおよび白色ＬＥＤからの光を測定する。次に、第２のＬＥＤからの光は第１のＬＥＤおよび白色ＬＥＤからの光を測定する。第１および第２の強度測定方法は双方とも、いずれのタイプの製品内のいずれのＬＥＤ群に対しても使用可能であり、これらの方法間の差は基準光源の有無である。第２の方法は、こうしたＬＥＤアレイにわたって測定値を順次にデイジー・チェインすることによって全ての画素から精密な色および均一な強度を生成するためにＬＥＤ表示装置またはバックライトにおいて使用可能である。
【０３４８】
例示強度測定方法は、知られている良好な測定値と未知の測定値との間の相対強度の差を測定する２つのステップに分割される。例えば、製造中に、何が相対光電流でなければならないかを決定するために所望の出力強度を備えた制御デバイスを測定する。第１の方法を使用して、基準光源が生成した光電流に対する他のＬＥＤからの光によって生成された第１のＬＥＤ内の光電流の比は、第２のステップに使用する係数を発生する。第１および第２のステップにおける基準光源からの強度の比が知られている場合、第２のステップの未知のＬＥＤ強度は決定可能である。同様に、第２の方法を使用して、較正された制御デバイス内の他の２つのＬＥＤによって１つのＬＥＤに誘起された光電流の比は第２のステップで使用する係数を発生する。第２のステップにおいて、第１のステップからの比の差は、２つのＬＥＤ間の相対的な未知の強度の差を決定する。
【０３４９】
時とともにデバイスを較正するために第１または第２の方法を使用すると、第１のステップは光電流の比はどのようなものであるかを決定し、時とともに第２のステップはその比がどのようなものであるかを決定する。この比の変化は実際の発光強度の変化を決定する。ある時点に測定された電流の比のみが他の時点での電流の比と比較されるため、動作状態のいかなる変化も消されてしまう。例えば、これらの測定値は温度差とは関係のないものとなっている。
【０３５０】
放出波長を測定するために提示した方法では、予測ピーク放出波長範囲のわずかに上または下の光波長などの２つの異なった波長の光で各ＬＥＤを照らし、その結果得られた光電流を測定する。ＬＥＤの応答性はピーク放出波長よりも長い入射波長に対して劇的に低下するため、誘起された光電流の差はピーク放出波長に直接に関係する。図３１ＡからＣは、入射波長およびその結果得られる光電流の差に応じたＬＥＤの応答性をグラフで示している。
【０３５１】
ＬＥＤ放出波長は時間とともに大幅には変化しないため、この波長測定は生産ラインでのみ実行可能である。２つの発光強度法にあるように、この波長測定は、生産試験設備を較正するために既知の発光強度を使用して制御デバイスに対して最初に行わなければならない。これに続く未知の放出波長を使用したデバイスの測定は、制御デバイスでの結果を基準とする。
【０３５２】
一旦、放出波長、および、発光強度または一群のＬＥＤ間の相対発光強度が分かれば、一群のＬＥＤからの精密な色および任意で精密な強度を生成するためにそのＬＥＤ群内の各ＬＥＤからの光の発光強度を調整する色補正係数は決定可能となる。図２９はこの較正方法を実施するためのハードウェアを示している。図３０は発光強度の変化を補正するための色補正係数およびハードウェアを示す一方、図３２はＬＥＤ表示装置内の画素またはＬＣＤバックライト内の三つ組素子に伴う赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ間の発光強度および波長の双方の変化を補正するためのこれらの係数およびハードウェアを示している。
【０３５３】
これらの較正方法はＬＥＤ群を含んだいずれのデバイスにも適切であり、特に興味深いものはフィールド順次色（ＦＳＣ）を使用したＬＣＤである。図３３は従来のＬＣＤの概略ブロック図である一方、図３４はＦＳＣ式ＬＣＤの概略ブロック図である。従来のＬＣＤは特別な色フィルタで赤色、緑色、および、青色の成分になるようフィルタをかけられる白色バックライトを有している一方、ＦＳＣ式ＬＣＤは費用のかかる色フィルタを排除し、従来のフレーム速度の三倍以上の速度で各色成分を順次駆動している。こうしたＦＳＣ式ＬＣＤは赤色、緑色、および、青色のバックライトを必要とし、そのため、本明細書に説明した色較正方法のための主要な応用例となっている。
【０３５４】
本明細書の改善された方法は異なった色のＬＥＤ群を直接にまたは照明用バックライトとして使用したデバイスに伴う問題に対処する。これらの較正方法は、ランプ、表示装置、または、バックライトの生産のために特別に容器に収用したＬＥＤに対する必要性を低減し、そのデバイスの動作寿命にわたって生成される光の色または色温度を維持する。
【０３５５】
上述のように、本実施形態３は、本明細書で説明している他の実施形態に関して説明されている技術、方法、および、構造とともに使用することも可能である。例えば、本実施形態に関して説明される較正および検出のシステムおよび方法は、所望により、他の説明されている実施形態の範囲内で使用可能である。さらに、本明細書に説明した様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により、本実施形態３で説明した較正および検出のシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態３に関して説明した構造、技術、システム、および、方法は、本明細書で説明する他の実施形態においても使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明関係応用例においても使用可能である。
【０３５６】
図面に戻り、図２６ＡからＤに関連した図２５ＡからＤは、特別に調合された色を生成するために一群のＬＥＤ内の各ＬＥＤが生成した光の強度を較正するための１つの可能な方法を示している。このＬＥＤ群は色のいずれの組合せでもよいが、例として、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを備えている。特に、この例では、ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０はＬＥＤ表示画素またはＬＣＤバックライト三つ組素子内にそれぞれ赤色、緑色、および、青色の光源を含むことが可能である。ＬＥＤ２５４０は隣接したＬＥＤ表示画素またはバックライト三つ組素子内に赤色の光源を備えている。
【０３５７】
図２５ＡからＤは較正方法の第１のステップを示し、この第１のステップは、例えば製造ラインで生産される多くのデバイスを代表する、こうした一群のＬＥＤを備えた１つの特別なデバイスに対して実行可能である。代案として、この第１のステップは図２６ＡからＤに示した較正方法の第２のステップを使用して幾分かの期間の後に再較正されるデバイスに対して実行可能である。
【０３５８】
以下の式は図２５ＡからＤに関する。特に、式１および２は図２５Ａに関する。式３Ａおよび３Ｂは図２５Ｂに関する。式４Ａおよび４Ｂは図２５Ｃに関する。さらに、式５Ａおよび５Ｂは図２５Ｄに関する。
Ｖr0n＝Ｅ0Ｒr0［式１］
Ｖr1n＝Ｅ0Ｒr1［式２］
Ｖr0gn＝ＥgdＲr0Ｃr0g＝Ｅgd（Ｖr0n／Ｅ0）Ｃr0g［式３Ａ］
Ｃr0g＝（Ｖr0gn／Ｖr0n）（Ｅ0／Ｅgd）［式３Ｂ］
Ｖr0bn＝ＥbdＲr0Ｃr0b＝Ｅbd（Ｖr0n／Ｅ0）Ｃr0b［式４Ａ］
Ｃr0b＝（Ｖr0bn／Ｖr0n）（Ｅ0／Ｅbd）［式４Ｂ］
Ｖr1r0n＝Ｅr0dＲr1Ｃr1r0＝Ｅr0d（Ｖr1n／Ｅ0）Ｃr1r0［式５Ａ］
Ｃr1r0＝（Ｖr1r0n／Ｖr1n）（Ｅ0／Ｅr0d）［式５Ｂ］
【０３５９】
ＬＥＤ２５１０（赤色）、２５２０（緑色）、および、２５３０（青色）が発光した光は、図２５ＢからＤに示すように、それぞれ緑色、青色、および、赤色のＬＥＤ２５２０、２５３０、および、２５１０から所望の光強度Ｅgd、Ｅbd，および、Ｅr0dを生成するために、電流源２５１１、２５２１、および、２５３１を変化させることによって調整する。図２５Ａに示すように、光源２５５０はＬＥＤ２５１０および２５４０を照らす固定強度Ｅ0を生成するために調整され、入射光強度に比例した光電流を誘起し、かつ、抵抗器２５１２および２５４２にそれぞれかかる定格電圧Ｖr0nおよびＶr1nを生成する。同様に、抵抗器２５１２および２５４２にそれぞれかかる定格電圧Ｖr0gn、Ｖr0bn、および、Ｖr1r0nを生成するために、図２５ＢからＣに示すようにＬＥＤ２５２０および２５３０はＬＥＤ２５１０を照らし、図２５Ｄに示すようにＬＥＤ２５１０はＬＥＤ２５４０を照らす。好ましくは、抵抗器２５１２および２５４２の抵抗値は、誘起された電圧がＬＥＤ２５１０および２５４０を大幅には順方向にバイアスしないように十分小さくなければならない。
【０３６０】
式１および２に示したように光源２５５０から入射光へのＬＥＤ２５１０および２５４０の応答性Ｒr0およびＲr1は、それぞれ入射光強度Ｅ０に対する誘起電圧Ｖr0nおよびＶr1nの比に等しい。式３ＡからＢに示したように、ＬＥＤ２５２０からの光によって抵抗器２５１２に誘起された電圧Ｖr0gnは光強度Ｅgd倍のこの応答性Ｒr0倍の補正係数Ｃr0gに等しい。同様に、式４ＡからＢに示したように、ＬＥＤ２５３０からの光によって抵抗器２５１２に誘起された電圧Ｖr0bnは光強度Ｅbd倍のこの応答性Ｒr0倍の補正係数Ｃr0bに等しい。この補正係数Ｃr0gおよびＣr0bは、放出光波長の差、ならびに、光源２５５０、ＬＥＤ２５２０、および、ＬＥＤ２５３０からの光とＬＥＤ２５１０への入射光との間の光学的減衰を考慮したものである。例えば、光源２５５０は赤色光を生成することが可能である一方、ＬＥＤ２５２０および２５３０はそれぞれ緑色および青色の光を生成する。加えて、光源２５５０はＬＥＤ２５１０を直接に照らすことが可能である一方、ＬＥＤ２５２０および２５３０からの光は間接に照らすことが可能である。なぜなら、これらのＬＥＤは互いに隣接して搭載可能だからである。代案として、ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０からの光は、ＬＥＤ表示装置の場合にミラーで、または、ＬＣＤバックライトの場合には光拡散フィルムで反射可能である。式３Ｂに示したように、式３Ａが式１と組み合わせられると、補正係数Ｃr0gは、Ｅgdに対する既知の光強度Ｅ0の比のＶr0n倍に対する測定電圧Ｖr0gnの比に等しい。同様に、式１が式４Ａに代入されると、式４Ｂに示したように、Ｃr0bは測定された電圧および既知の光強度の関数として表される。
【０３６１】
式３ＡからＢおよび４ＡからＢに示したように、式５ＡからＢは、ＬＥＤ２５１０によって抵抗器２５４２に誘起された定格電圧Ｖr1r0nを所望の強度Ｅr0dに関連付ける。式２を式５Ａに代入すると、式５Ｂに示したように、補正係数Ｃr1r0は測定された電圧および既知の光強度の関数として表される。
【０３６２】
ＬＥＤ表示装置またはＬＣＤバックライトなどのデバイスから補正係数に対する既知の値が分かると、発光強度を所望に値に調整すれば、図２６ＡからＤに示すように、そのデバイスのカラー・ポイントは、製造ライン上で固定点に調整され、較正処理内の第２のステップに続いて使用現場で維持される。図２６ＡからＤに示す手順は、未知の強度Ｅr0、Ｅg、および、Ｅbをそれぞれ発光ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０、ならびに、例えば製造ラインで同じもしくは未知の強度のいずれかを、または、例えば周辺光から使用現場で未知の強度を発光する光源２５５０を備えた異なったデバイスに対して実行する。
【０３６３】
以下の式は図２６ＡからＤに関する。特に、式６および７は図２６Ａに関する。式８Ａ、８Ｂ、および、８Ｃは図２６Ｂに関する。式９Ａ、９Ｂ、および、９Ｃは図２６Ｃに関する。さらに、式１０Ａ、１０Ｂ、および、１０Ｃは図２６Ｄに関する。
Ｖr0＝Ｅ1Ｒr0［式６］
Ｖr1＝Ｅ1Ｒr1［式７］
Ｖr0g＝ＥgＲr0Ｃr0g＝Ｅg（Ｖr0／Ｅ1）Ｃr0g［式８Ａ］
Ｖr0g＝Ｅg（Ｖr0／Ｅ1）（Ｖr0gn／Ｖr0n）（Ｅ0／Ｅgd）［式８Ｂ］
Ｅg／Ｅgd＝（Ｖr0g／Ｖr0）（Ｖr0n／Ｖr0gn）（Ｅ1／Ｅ0）［式８Ｃ］
Ｖr0b＝ＥbＲr0Ｃr0b＝Ｅb（Ｖr0／Ｅ1）Ｃr0b［式９Ａ］
Ｖr0b＝Ｅb（Ｖr0／Ｅ1）（Ｖr0gbn／Ｖr0n）（Ｅ0／Ｅbd）［式９Ｂ］
Ｅb／Ｅbd＝（Ｖr0b／Ｖr0）（Ｖr0n／Ｖr0bn）（Ｅ1／Ｅ0）［式９Ｃ］
Ｖr1r0＝Ｅr0Ｒr1Ｃr1r0＝Ｅr0（Ｖr1／Ｅ1）Ｃr1r0［式１０Ａ］
Ｖr1r0＝Ｅr0（Ｖr1／Ｅ1）（Ｖr1r0n／Ｖr1n）（Ｅ0／Ｅr0d）［式１０Ｂ］
Ｅr0／Ｅr0d＝（Ｖr1r0／Ｖr1）（Ｖr1n／ＶＥr1r0n）（Ｅ1／Ｅ0）［式１０Ｃ］
【０３６４】
式６および７は光源２５５０が発光した強度Ｅ１へのそれぞれＬＥＤ２５１０および２５４０の応答度Ｒr0およびＲr1に関する。式８Ａは、ＬＥＤ２５２０からの未知の光強度Ｅgによって抵抗器２５１２に誘起された電圧Ｖr0gが補正係数Ｃr0gのＲr0倍のＥg倍に等しいことを示している。式６を式８Ａに代入してＣr0gを式３で置き換えると、所望の発光強度Ｅgdに対する実際の発光強度Ｅgの比が、式８Ｂおよび８Ｃに示したように、光源２５５０が放射した強度Ｅ0に対するＥ1の比の図２５ＡからＤに示したように測定された定格電圧Ｖr0gn倍に対するＶr0nの比の測定電圧Ｖr0に対するＶr0gの比に等しくなる。同様に、式９ＡからＣおよび１０ＡからＣは、測定電圧および光源２５５０が放射した既知の光強度の関数として所望の強度ＥbdおよびＥr0dそれぞれに対する未知の強度ＥbおよびＥr0の比を表している。
【０３６５】
ＬＥＤが生成した光強度は時間とともに変化するため、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを備えたＬＥＤ表示装置またはＬＣＤバックライトなどのデバイスは、このデバイスの生産中に較正された精密な色を維持するために幾分かの期間の後に再較正しなければならない。このような使用現場では、再較正用光源２５５０は日光または事務所内の未知の強度の周辺光であってもよい。この場合、Ｅ０に対するＥ１の比は未知であるが、式８ＡからＣ、９ＡからＣ、および、１０ＡからＣについては同じとなり、そのため、ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０が生成する光の相対強度および結果的に色は、維持可能である。同様に、全てのこのような画素またはバックライト用三つ組素子が生成する光の強度は均一に維持可能である。なぜなら、Ｅ０に対するＥ１の比は全てのこうした画素または三つ組素子について同じでなければならないからである。
【０３６６】
図２８ＡからＤに関連した図２７ＡからＤは、図２５ＡからＤおよび２６ＡからＤに示した方法と同じであるが基準光源２５５０をもたない固定色を生成するための一群のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５４０が生成した光を較正する方法を示している。図２７ＡからＤおよび２８ＡからＤに示した方法では、各ＬＥＤが生成した光の相対強度は制御可能であるが、ＬＥＤ群２５１０、２５２０、および、２５４０の絶対強度は可能ではない。この例ではＬＥＤ２５１０および２５４０を赤色として示す一方、ＬＥＤ２５２０は白色ＬＥＤとして示した。このＬＥＤ群のための例示応用例は、白熱電球の色温度と同じ低い色温度を備えた白色光を発するランプである。
【０３６７】
以下の式は図２７ＡからＤに関する。特に、式１１、１２、１３Ａ、および、１３Ｂは図２７ＡからＢに関する。さらに、式１４、１５、１６Ａ、および、１６Ｂは図２７ＣからＤに関する。
Ｖr0wn＝ＥwdＲr0Ｃr0w［式１１］
Ｖr0r1n＝Ｅr1dＲr0Ｃr0r1［式１２］
Ｖr0wn／Ｖr0r1n＝（Ｅwd／Ｅr1d）（Ｃr0w／Ｃr0g1）［式１３Ａ］
Ｃr0w／Ｃr0r1＝（Ｖr0wn／Ｖr0r1n）（Ｅr1d／Ｅwd）［式１３Ｂ］
Ｖr1wn＝ＥwdＲr1Ｃr1w［式１４］
Ｖr1r0n＝Ｅr0dＲr1Ｃr1r0［式１５］
Ｖr1wn／Ｖr1r0n＝（Ｅwd／Ｅr0d）（Ｃr1w／Ｃr1r0）［式１６Ａ］
Ｃr1w／Ｃr1r0＝（Ｖr1wn／Ｖr1r0n）（Ｅr0d／Ｅwd）［式１６Ｂ］
【０３６８】
以下の式は図２８ＡからＤに関する。特に、式１７、１８、１９Ａ、および、１９Ｂは図２８ＡからＢに関する。さらに、式２０、２１、２２Ａ、２２Ｂ、および、２３は図２８ＣからＤに関する。
Ｖr0w＝ＥwＲr0Ｃr0w［式１７］
Ｖr0r1＝Ｅr1Ｒr0Ｃr0r1［式１８］
Ｖr0r1／Ｖr0w＝（Ｅr1／Ｅw）（Ｃr0r1／Ｃr0w）［式１９Ａ］
Ｅr1／Ｅw＝（Ｖr0r／Ｖr0w）（Ｃr0w／Ｃr0r1）＝（Ｖr0r／Ｖr0w）（Ｖr0wn／Ｖr0r1n）（Ｅr1d／Ｅwd）［式１９Ｂ］
Ｖr1w＝ＥwＲr1Ｃr1w［式２０］
Ｖr1r0＝Ｅr0Ｒr1Ｃr1r0［式２１］
Ｖr1r0／Ｖr1w＝（Ｅr0／Ｅw）（Ｃr1r0／Ｃr1w）［式２２Ａ］
Ｅr0／Ｅw＝（Ｖr1r0／Ｖr1w）（Ｃr1w／Ｃr1r0）＝（Ｖr1wn／Ｖr1w）（Ｖr1wn／Ｖr1r0n）（Ｅr0d／Ｅwd）［式２２Ｂ］
Ｅr0／Ｅr1＝（Ｅr0／Ｅw）／（Ｅr1／Ｅw）［式２３］
【０３６９】
図２７ＡからＤに示した較正方法の第１のステップは、図２７ＡからＤに示したように、ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５４０それぞれから所望の光強度Ｅr0rd、Ｅwd、および、Ｅr1dを生成するために電流源２５１１、２５２１、および、２５４１を調整することである。ＬＥＤ２５２０およびＬＥＤ２５４０からの光はＬＥＤ２５１０によって測定され、これは、図２７Ａおよび２７Ｂに示したように、抵抗器２５１２にそれぞれかかる定格電圧Ｖr0wnおよびＶr0r1nを生成する。式１１および１２はそれらの電圧、発光パワー、応答度、および、補正係数の間の関係を示している。式１３ＡからＢは、所望の発光強度Ｅwdに対するＥr1dの比の定格電圧Ｖr0r1n倍に対するＶr0wnの比の関数として表された補正係数Ｃr0r1に対するＣr0wの比を生成するために、式１２に対する式１１の比を取っている。
【０３７０】
次に、ＬＥＤ２５２０および２５１０からの光はＬＥＤ２５４０によって測定され、図２７Ｃおよび２７Ｄに示したように、これは抵抗器２５４２にそれぞれかかる定格電圧Ｖr1wnおよびＶr1r0nを生成する。式１４および１５はこの電圧をそれぞれ発光パワーおよび補正係数に関係付ける。式１６ＡからＢは、補正係数Ｃr1r0に対するＣr1wの比を生成するために式１５に対する１４の比を取っている。一旦この補正係数の比が分かれば、製造ラインで同様のこのデバイスが生成した光の相対強度は、所望の色を生成するために決定可能かつ調整可能となる。同様に、このデバイスは所望の色を維持するために使用後に使用現場で再較正することが可能である。
【０３７１】
図２８ＡからＤは基準光を使用せずに色を較正するための方法の第２のステップを示している。この第２のステップでは、図２８Ａおよび２８Ｂに示したように、ＬＥＤ２５２０および２５４０はそれぞれ未知の光強度ＥwおよびＥr1でＬＥＤ２５１０を順次照らし、これは、抵抗器２５１２にそれぞれかかる電圧Ｖr0wおよびＶr0r1を生成する。式１７および１８は誘起電圧Ｖr0wおよびＶr0r1を発光パワーＥwおよびＥr1、応答度Ｒr0、ならびに、補正係数Ｃr0wおよびＣr0r1にそれぞれ関係付ける。式１９ＡからＢは式１７に対する１８の比を取り、測定電圧および所望の発光強度の関数として発光強度Ｅwに対するＥr1の比を表すために、補正係数Ｃr0r1に対するＣr0wの比に式１３Ｂを代入している。
【０３７２】
次に、ＬＥＤ２５２０および２５１０はそれぞれ未知の光強度ＥwおよびＥr0でＬＥＤ２５４０を順次照らし、図２８ＡからＤに示すように、これは、抵抗器２５４２にそれぞれかかる電圧Ｖr1wおよびＶr1r0を生成する。式２０および２１は誘起電圧Ｖr1wおよびＶr1r0を発光パワーＥwおよびＥr0、応答度Ｒr1、ならびに、補正係数Ｃr1wおよびＣr1r0にそれぞれ関係付ける。式２２ＡからＢは式２０に対する２１の比を取り、測定電圧および所望の発光強度の関数として発光強度Ｅwに対するＥr0の比を表すために、補正係数Ｃr1r0に対するＣr1wの比に式１６Ｂを代入している。式２３は式１９Ｂに対する式２２Ｂの比としてＥr1に対するＥr0の比を表している。一旦各ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５４０が放射した相対強度が分かれば、この強度は所望の色を生成するために調整可能となる。
【０３７３】
図２５ＡからＤ、２６ＡからＤ、２７ＡからＤ、および、２８ＡからＤは、異なった色を付けられた一群のＬＥＤを光検出器として使用してそのＬＥＤ群が放射したカラー・ポイントを較正するための多くの可能な方法の２つを示している。いくつかの場合に、２つから多数のうちのいずれの数のＬＥＤもこの方法または他の方法を使用して較正することが可能である。光検出器として使用されているＬＥＤが、ＬＥＤが生成した光をほぼ等しいか、または、これより短い波長を使用して測定する場合、いずれの色のＬＥＤも使用可能である。図２５ＡからＤおよび２６ＡからＤはＬＥＤパネルでは普通の、かつ、ＬＥＤバックライトではますます普通の赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを使用しているが、この方法はランプ、または、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）を含めた他のいずれのタイプの照明もしくは表示デバイスにも等しく適切である。図２７ＡからＤおよび２８ＡからＤは例としてランプに白色および赤色のＬＥＤを使用しているが、この較正方法はＬＥＤ表示装置、バックライト、または、ＯＬＥＤを含めた他のいずれのタイプの照明デバイスにも等しく適切である。この方法は、デバイスの一貫した色を保証するために製造ラインで実行可能であるか、または、色を維持するために時間とともに同じデバイスに対して実行可能である。
【０３７４】
図２９は、図２５ＡからＤ、２６ＡからＤ、２７ＡからＤ、および、２８ＡからＤに示した方法を実施可能な回路の例示ブロック図であり、この回路は集積回路（ＩＣ）２９８０と、ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５４０、および、任意で２５３０と、抵抗器２５１２および２５４２と、を備えている。集積回路（ＩＣ）２９８０はタイミングおよび制御の回路２９８１と、係数マトリクス２９８２と、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）２９８３と、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２９８４と、任意のＬＥＤ２５３０が含まれているかによってＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０（任意）、および、２５４０のための電流を生成するための３個または４個の出力ドライバ２９８５と、をさらに備えている。出力ドライバ２９８５はパルス幅変調器２９８７および電流源２９８６をさらに備えている。
【０３７５】
タイミングおよび制御の回路２９８１はドライバＩＣ２９８０の機能を管理する。ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０、および、２５４０の照明データはタイミングおよび制御の回路２９８１に有線送信されるか、または、何らかの手段を介してタイミングおよび制御の回路２９８１に通信され、適切な時点で色補正マトリクス２９８２に転送される。色補正マトリクス２９８２は、中でも、表示装置にわたって、または、ランプから均一な輝度および色を生成するためにＬＥＤ間の変動を補償するため、ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０、および、２５４０のための照明データを調整する。マトリクス２９８２は、照明データと組み合わせられると出力ドライバ２９８５に転送するデータを生成する補正係数を備えることが可能であり、出力ドライバは、ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０、および、２５４０への電流源２９８６をオンまたはオフにする論理レベル信号を生成するパルス幅変調器２９８７を有している。
【０３７６】
ＡＤＣ２９８４は、ＬＥＤ２５１０および２５４０の両端子にアクセスし、中でも、ＬＥＤ２５１０および２５４０に入射する光に応じて抵抗器２５１２および２５４２に生成される電圧を測定することが可能である。本例の任意のＬＥＤ２５３０が使用されるかによる３個または４個の全てのＬＥＤの陽極は使用され、単一の電源電圧Ｖｄ２９８８にまとめて接続可能であり、または、異なった電源電圧に接続可能である。全てのＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０（任意）、および、２５４０が同じ色である場合、全ての陽極は優先的に一体に接続される。このＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０（任意）、および、２５４０が異なった色である場合、各異なった色のＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０（任意）、および、２５４０は優先的にその異なった電源電圧に接続される。
【０３７７】
図２９は多くの可能なドライバＩＣ２９８０のブロック図の１つである。例えば、ＬＥＤ２５１０、２５２０、２５３０、および、２５４０が固定時間長にわたって可変電流で駆動される場合、ＰＷＭ２９８７は不要となる。ＡＤＣ２９８４が開回路電圧、短絡回路電圧、または、ＬＥＤ２５１０および２５４０からの電流と電圧の他の何らかの組合せを測定する場合、抵抗器２５１２および２５４２は不要となる。可変電流が所望されない場合、ＤＡＣ２９８３は固定電流源とすることができる。色補正マトリクス２９８２はデバイスのどこか他に所在可能である。
【０３７８】
図３０は補正マトリクス２９８２の例示ブロック図であり、補正マトリクス２９８２は、表示装置にわたり、または、ランプから比較的均一な輝度および色を生成するために赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０の組合せによって生成された光強度の変動を補正することが可能である。マトリクス８２は、それぞれ赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０を制御する変調器２９８７に転送される照明データを生成するために、タイミングおよび制御の回路２９８１からの例えば、赤色、緑色、および、青色の照明データとそれぞれ乗算器３０９１によって組み合わされる。この補正係数は、典型的に比較的大きく、ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０の間の変動を補償するための照明データの調整値を生成する。
【０３７９】
メモリ３０９０はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、レジスタ、または、他のいずれの形態の読み出し書き込み可能な半導体メモリで作成可能である。この補正係数は、例えば温度または耐用年数にわたってＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０の特性の変化を調整するために、例えば表示装置またはランプ内のドライバＩＣ２９８０、または、他のいずれかの処理素子によって定期的に修正可能である。
【０３８０】
乗算器３０９１は、各色成分を対応する補正係数で乗じることによってタイミングおよび制御の回路２９８１からの照明データを拡大縮小する。この乗算は、埋め込みマイクロ・コントローラまたは他のいずれかの手段によってビット並列またはビット直列の形で個別のハードウェアによって実行可能である。優先的に、シフタおよび加算器を備えた１つのハードウェア乗算器は全ての３つの乗算を実行する。このため、図３０は補正マトリクス２９８２の多くの可能なブロック図の１つである。同様に、補正マトリクス２９８２はグラフィック・コントローラ内のソフトウェアなどのデバイス内のどこかに所在可能である。
【０３８１】
図３１ＡからＣは、ＬＥＤへの入射光の波長の関数としてそのＬＥＤの光感度を決定することによってそのＬＥＤからのピーク放出波長λを決定する１つの可能な方法を示している。この測定システムは、図２５ＡからＤに示したように光源２５５０と、ＬＥＤ２５１０と、抵抗器２５１２と、を備えており、光源２５５０が放射した光の波長は、ＬＥＤ２５１０の予測ピーク放出波長λpよりもそれぞれわずかに短いか、または、長い波長λ-およびλ+の間で切り替えられる。
【０３８２】
図３１Ａの曲線３１００は入射波長の関数としての定格ピーク放出波長λpnをもつＬＥＤ２５１０の光感度を示し、縦軸は抵抗器２５１２に誘起された電圧を示す。λpnより長い波長で光感度は大幅に低下する一方、λpnより短い波長で光感度は波長とともに線形的に低下している。同様に示したのは、抵抗器２５１２に電圧Ｖ-を生成する波長λ-の入射光および抵抗器２５１２に電圧Ｖ+を生成する波長λ+の入射光である。点（λ-，Ｖ-）と（λ+，Ｖ+）を結ぶ線３１０３は傾きＭ＝（Ｖ−−Ｖ+）／（λ-−Ｖ+）を有している。
【０３８３】
図３１Ｂの曲線３１０１は、定格ピーク放出波長λpnよりもわずかに短いピーク放出波長λp-をもつＬＥＤ２５１０の光感度を示している。このＬＥＤ２５１０が波長λ-およびλ+をもつ光源２５５０によって照らされると、電圧Ｖ-およびＶ+がそれぞれ抵抗器２５１２に発生する。Ｖ-とＶ+との間の電圧の差は、定格ピーク放出波長λpnをもつこうしたＬＥＤ２５１０に対するよりも、定格ピーク放出波長λpnよりもわずかに短いピーク放出波長λp-をもつこうしたＬＥＤ２５１０に対する方が大きい。加えて、線３１０４の傾きＭは、定格ピーク波長λpnを発するＬＥＤ２５１０に対するよりも、ピーク波長λ-を発するＬＥＤ２５１０に対する方がより小さくなっている。
【０３８４】
図３１Ｃの曲線３１０２は、定格ピーク放出波長λpnよりもわずかに長いピーク放出波長λp+をもつＬＥＤ２５１０の光感度を示している。このＬＥＤ２５１０が波長λ-およびλ+をもつ光源２５５０によって照らされると、抵抗器２５１２にそれぞれ電圧Ｖ-およびＶ+が発生する。Ｖ-とＶ+との間の電圧の差は、定格ピーク放出波長λpnをもつこうしたＬＥＤ２５１０に対するよりも、定格ピーク放出波長λpnよりもわずかに長いピーク放出波長λp+をもつこうしたＬＥＤ２５１０に対する方が小さい。加えて、線３１０５の傾きＭは、定格ピーク波長λpnを発するＬＥＤ２５１０に対するよりも、ピーク波長λ+を発するＬＥＤ２５１０に対する方が小さくない。
【０３８５】
図３１Ａ、３１Ｂ、および、３１Ｃの線３１０３、３１０４、および、３１０５の傾きはＬＥＤ２５１０のピーク放出波長に直接に関係しているため、これらの傾きはそれらのピーク放出波長を決定するために使用可能である。例えば、その関係は線形としてよい。図３１ＡからＣは、ＬＥＤの光感度を測定することによってそのＬＥＤが生成した光のピーク放出波長を決定するための多くの可能な方法の１つを示している。例えば、電圧または電流と電圧の他の何らかの組合せが測定可能である代わりに、ＬＥＤ光に誘起された電流は測定可能である。加えて、光のさらに広いスペクトルをもつ光は、図３１ＡからＣに示した単色光源の代わりにその電圧または電流を誘起することが可能である。
【０３８６】
図３２は補正マトリクス２９８２の例示ブロック図であり、補正マトリクス２９８２は、例えばＬＥＤのアレイから均一な輝度および色を生成するために赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０の組合せによって生成された光の強度および波長の双方の変動を補正することが可能である。マトリクス２９８２は９個の補正係数を保存可能なメモリ３０９０を備え、その３個の係数は生成された各色成分のためのものである。係数Ｃrr、Ｃgg、および、Ｃbbは、典型的に、ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０の強度の変動を調整するためのＣr、Ｃg、および、Ｃbと事実上同じである一方、残りの係数（Ｃｒｇ，Ｃｒｂ，Ｃｇｒ，Ｃｇｂ，Ｃｂｒ，Ｃｂｇ）は波長の変動を補償する。
【０３８７】
例えば、タイミングおよび制御の回路２９８１からの赤色の照明データが６５０ｎｍの波長をもつＬＥＤ２５１０を意図し、接続されたＬＥＤ２５１０の波長が正確に６５０ｎｍである場合、係数ＣgrおよびＣbrはゼロであり、Ｃrrは１に近い。接続されたＬＥＤ２５１０の波長が６６０ｎｍであり、直前の例と同じ強度を有している場合、Ｃrrは直前の例よりもわずかに小さくなり、ＣgrおよびＣbrはゼロではなく、これは、それぞれ緑色および青色のＬＥＤ２５２０および２５３０から幾分かの光を生成する。この赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０からの光の組合せは、あたかも赤色のＬＥＤ２５１０が６５０ｎｍで発光しているのと同じに感知される。
【０３８８】
メモリ３０９０および乗算器３０９１は図６について説明したように動作可能かつ実施可能である。加算器３２１０は、変調器２９８７に転送する照明データを生成するために３つの接続された乗算器３０９１からの乗算結果を合計する。この加算器３２１０はハードウェアでもソフトウェアでも実施可能であるか、または、ビット並列でもビット直列でも実行可能である。図３２は多くの可能な強度および波長の補正マトリクス２９８２のブロック図の１つである。
【０３８９】
図３３はＬＣＤ表示装置の例示概略ブロック図であり、このＬＣＤ表示装置はバックライト３３２１と、拡散器３３２２と、偏光器３３２３および３３２６と、色フィルタ３３２４と、液晶アレイ３３２５と、を備えている。画像画素３３３０は液晶サブ画素素子３３３１を示すために拡大され、これはこの画像画素３３３０から特定の色および強度を生成するために色フィルタ画素素子３３３２からの赤色、緑色、および、青色の光の量を変調する。バックライト３３２１は、ＬＥＤ３３３３などの１つまたは複数の光源から、拡散器３３２２によって表示装置にわたって均一にされた白色光を生成する。偏光器３３２３は特定の偏光光のみを色フィルタ３３２４に通過させ、色フィルタ３３２４は赤色、緑色、および、青色の光を生成する。液晶アレイ３３２５はこれらの光の偏光を選択的に回転させ、続いて、光は画素３３３０のカラー画像を生成するために偏光器３３２６によってフィルタをかけられる。バックライト３３２１は１つまたは複数の白色ＬＥＤ３３３３を典型的に備えるが、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの色が較正された組合せを備えることが可能である。
【０３９０】
図３４はＬＣＤ３４４０の例示概略ブロック図であり、ＬＣＤ３４４０はＬＣＤ３３２０の３倍の速さで単一の液晶画素素子３３３１を介して赤色、緑色、および、青色を順次連続させることによって色フィルタ３３２４を排除している。この表示装置は一般に「フィールド順次色（ＦＳＣ）ＬＣＤ」と呼ばれ、ＬＣＤ３３２０よりも費用が大幅に低く済み、かつ、消費電力がはるかに少ない。なぜなら、色フィルタを省いたからである。赤色、緑色、および、青色は典型的に順次連続させ、白色ＬＥＤ３３３３は赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０によって置き換えられている。電流源３３３４は、動作可能信号ｅｎｒ３４４１、ｅｎｇ３４４２、および、ｅｎｂ３４４３をそれぞれ介して順次電流を送りこむことによってＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０を順次動作可能にするドライバＩＣ２９８０で置き換えられている。ＬＥＤ２５１０、２５２０、および、２５３０からの光の組合せによって生成された精密な平均色を較正および維持するために、図２５ＡからＤ、２６ＡからＤ、２７ＡからＤ、２８ＡからＤ、および、３１ＡからＣに示した方法はドライバＩＣ２９８０または他の回路によって実行可能である。
【０３９１】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態４】
【０３９２】
ＬＣＤ（液晶表示装置）バックライト、ＬＥＤランプ、または、他の応用例のために使用可能である照明デバイスならびに関連したシステムおよび方法を開示する。この照明デバイスは、フォトダイオードもしくはＬＥＤまたは他の光検出デバイスなどの光検出器、および、異なった色の１つまたは複数のＬＥＤを含むことが可能である。関連した方法は、このＬＥＤからの調合済みの発光によって生成された精密な色を維持するためにこれらの照明デバイスを使用して実施可能である。これらの照明デバイスのための他の方法、システム、および、応用例も所望により実施可能である。この照明デバイスの一応用例は、ＦＳＣ（フィールド順次色）ＬＣＤ（液晶表示装置）のためのバックライトである。ＦＳＣ式ＬＣＤは、画像の赤色、緑色、および、青色画素のデータをパネルに順次ローディングし、ＲＧＢバックライトの異なった各色を一斉操作することによって画像内の色を時間的に混合する。この表示装置にわたる精密かつ均一な色温度は、各色が一斉操作された際に各照明デバイス内の異なった色のＬＥＤによって誘起された光電流の比を継続的にモニタすることによって有利に維持可能である。様々な実施形態を以下の図面に関して説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０３９３】
以下にさらに説明するように、異なった放出波長をもつＬＥＤおよび光検出器を含む照明デバイスのための例示実施形態を開示する。加えて、照明デバイス内のＬＥＤの組合せが放射した精密な色および強度を維持するための方法を開示する。開示した実施形態は、例えば、赤色、緑色、および、青色の一群のＬＥＤの一色のＬＥＤのみがいずれの１回でも典型的に光を発するＦＳＣを使用したＬＣＤに使用可能である。これらの実施形態は、全てのＬＥＤが典型的に同時に発光するが、測定のために色を定期的に順次動作させる従来のＬＣＤバックライトおよびＬＥＤランプにも使用可能である。これらの実施形態は、所望であれば他のシステムおよび応用例でも使用可能である。
【０３９４】
一実施形態において、以下にさらに説明するように、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを含んだ照明デバイス内の光検出器は各色のＬＥＤが生成した光の強度を（例えば、継続的に、定期的に）モニタするために使用可能である。したがって、例えば、コントローラ集積回路（ＩＣ）などのコントローラは、ＬＥＤが生成した固定調合色および強度を維持するために強度の測定値を使用することが可能である。色を制御するためにコントローラＩＣによって実行可能な１つの方法は、異なった色のＬＥＤによって光検出器に誘起された信号の比を、所望の比、例えば実施形態３および実施形態７に関して本明細書に説明している比と比較する段階を含んでいる。所望の比は、例えば照明デバイスまたは表示装置の製造中に決定可能である。光検出器はシリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含むがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスでもよいことに注意されよう。そのため、フォトダイオードの使用に取り組んだ以下の検討において、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤ、または、他の何らかの光検出デバイスを含めたフォトダイオードの代わりに他の光検出器も利用可能であることを理解されよう。
【０３９５】
この強度制御処理は色制御処理におけるように継続的に実行可能であるが、優先的に、強度制御もユーザ・コマンドまたは通電に応じて定期的に実行可能である。制御の他のタイミングも、所望であれば適用可能である。人間の目は強度よりも色の変化にはるかに敏感であるため、小さな強度変化は人間の目によって典型的に見逃されることがある。
【０３９６】
本発明の１つの主要な応用例はＦＳＣ式ＬＣＤのバックライトであるが、固体照明および従来のＬＣＤなどの他の多くの応用例も開示する実施形態から便益を受けることが可能である。同じパッケージ内に、例えばフォトダイオードもしくはＬＥＤまたは他の光検出デバイスなどの光検出器を白色を含めた異なった色のＬＥＤに組み合わせることは、大量の周辺光または隣接したパッケージ内のＬＥＤからの光の存在下でさえ、各ＬＥＤが生成する光を正確に測定することを可能にする。一実施形態において、フォトダイオードは、そのフォトダイオードに電流を注入し、順方向電圧を測定し、かつ、その結果から温度を算出するよく知られている技術を使用して、パッケージの、および、結果的にＬＥＤの温度を容易かつ正確に測定することを可能にする。この測定値を使用して、この照明デバイスが生成した光の色および強度は、いずれかの応用例について本明細書で説明する方法を使用して正確に制御することが可能である。光電流の比はこのデバイスが生成した光の相対強度、および、結果的に色を制御するために使用可能であり、温度補正された絶対光電流はデバイスが生成した総強度を制御するために使用可能である。
【０３９７】
本明細書に説明する実施形態は広範囲の応用例に適用可能であるが、開示している実施形態はＦＳＣ式ＬＣＤバックライトに特に有用であることに注意されよう。なぜなら、各色が順次動作され、そのため、光検出器（例えば、フォトダイオード、ＬＥＤ）は、表示のタイミングまたは光学素子への修正を必要とせずに照明デバイス内の各ＬＥＤが生成した光をモニタすることが可能である。
【０３９８】
上述のように、本実施形態４も本明細書に説明している他の実施形態に関して説明された技術、方法、および、構造とともに使用することが可能である。例えば、実施形態２、実施形態３、実施形態７、および実施形態８に関して説明する較正および検出のシステムおよび方法は、所望により本実施形態４で説明したシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、本明細書で説明する様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により本実施形態４で説明したシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態４に関して説明した構造、技術、システム、および、方法は、本明細書で説明する他の実施形態において使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明に関連した応用例においても使用可能である。
【０３９９】
以下に説明するように、いくつかの実施形態において、照明デバイスは、図３５および４０に示したように、一緒にパッケージに収容された赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ，および、青色ＬＥＤなどの１つまたは複数のカラーＬＥＤ、ならびに、シリコン・フォトダイオードまたは他のフォトダイオード（例えば、ＬＥＤ）を含むことが可能である。図３５は、図３６に示したコントローラＩＣ上に集積されたシリコン・フォトダイオードまたは他の光検出デバイスなどの光検出器を含む好ましい照明デバイスを示し、コントローラＩＣはこのＬＥＤ出力光および温度を測定し、このＬＥＤが生成した精密な色および強度を維持するための方法を実行する。図４０は、個別シリコン・フォトダイオードまたは他の光検出デバイスなどの光検出器を含む代案の照明デバイスを示し、この照明デバイスはＬＥＤの出力光および照明デバイスの温度の測定に使用される。図４１に示した外部コントローラＩＣは、いずれの数の照明デバイスに対しても色および強度の制御方法を実施するために使用可能である。以下の検討は光検出器としてシリコン・フォトダイオードを主に使用しているが、光検出器はシリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含むがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスでもよいことに再び注意されよう。
【０４００】
図３７、３８、および、３９は、制御ＩＣ上に集積されたフォトダイオードを備えた好ましい照明デバイスのそれぞれ可能なフォトダイオード電流および温度の測定回路、概略システム接続図、および、タイミング図である。同様に、図４２、４３、および、４４は個別フォトダイオードを備えた照明デバイスの同図である。ＬＣＤバックライトは、表示装置にわたって均一かつ十分な輝度を提供するために典型的に多くの照明デバイスを必要とするため、これらのシステム接続図は、その照明デバイスをどのようにして一体に、および、個別フォトダイオードを備えた照明デバイスの場合にはコントローラＩＣに接続することが可能であるかを示している。
【０４０１】
ＬＣＤバックライトは典型的に多くの照明デバイスを有するため、フォトダイオードを赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの各一式とともにパッケージに収容することは、第１の照明デバイス内のＬＥＤによってこうした第１の照明デバイス内で誘起されたフォトダイオード電流に対して隣接したＬＥＤからの光が及ぼす影響を最小に抑えるために役立つ。さらに、照明デバイスのパッケージは、隣接した照明デバイスと、光が表示装置の導波管または拡散器内に直接に放射されることを可能にするための透明プラスチック充填物との間で直接光を遮断するための不透明体を含むことが可能である。隣接した照明デバイスからの幾分かの光は、導波管または拡散器から第１の照明デバイスに散乱可能であるが、フォトダイオードが照明デバイス内に所在する場合、この散乱光の量は測定に影響を与えないよう典型的に十分に小さい。
【０４０２】
図３９および４４に示した例示タイミング図に示したように、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの一色のみが、ＦＳＣ式ＬＣＤのバックライト内で一度に発光し、これは、各照明デバイス内のフォトダイオードが、各ＬＥＤが生成した光を継続的に測定することを可能にする。加えて、隣接した照明デバイスからの散乱光は十分に少ないため、ＦＳＣ式ＬＣＤバックライト内の全ての照明デバイス内の全てのＬＥＤが生成した光は、表示タイミングへの修正を必要とせずに、かつ、従来のＲＧＢバックライトに必要な特別な導波管も使用せずに同時に測定可能である。従来のＬＣＤバックライトまたは一般照明用のＬＥＤランプなどの他の応用例のタイミング図は示さないが、ほとんどの時間に全てのＬＥＤを優先的に同時発光させている。定期的に、各色のＬＥＤは、測定のために独立して発光する。
【０４０３】
図３９および４４は、照明デバイス内のＬＥＤを駆動するための２つの異なった手法も示し、それぞれ集積フォトダイオードおよび個別フォトダイオードを使用した際に必要となるパッケージのピンの数を減らしている。図３６に示すように、赤色ＬＥＤのための電源はコントローラＩＣのための電力も供給する。緑色および青色のＬＥＤのための順方向電圧は典型的に同じであるため、双方のこうしたＬＥＤのための電源は同じとして示している。加えて、図３９に示したように、こうした緑色および青色のＬＥＤの電源は、優先的にその赤色ＬＥＤの電源の後に「ハイ」になり、これがコントローラＩＣに対してリセット・パルスを発生する。
【０４０４】
図４１に示したように、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤのための電源は分離されているが、全ての３つの陰極はコントローラＩＣの１つのピンに接続されている。図４４に示したように、これらのＬＥＤ電源は順次オンとなり一度に１つのみ「ハイ」になる。そのため、コントローラＩＣの１つのＬＥＤドライバは、１つの照明デバイス内の全ての３つのＬＥＤを駆動するために使用可能である。
【０４０５】
図４５は、照明デバイスのためのＬＥＤの色および強度の制御方法を実施するためのコントローラＩＣ内の可能な回路を示し、この方法は、所望であれば、工場での較正、色制御、および／または、強度の制御を含めた３つのステップまたは処理を含むことが可能である。
【０４０６】
照明デバイスもしくはバックライトまたは表示装置を製造する時に発生する工場での較正中、各照明デバイスの赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの強度および波長は測定可能であり、その変動を補償するための係数は発生可能であり、温度、および、所望の量の光を生成する際に各ＬＥＤによって誘起されるフォトダイオード電流は測定可能である。対応するコントローラＩＣが不揮発性メモリを有し、かつ、直接に使用されていれば、この補正係数、フォトダイオード電流、および、温度の測定値はこのＩＣ内に保存可能であるか、または、それらの測定値は表示装置内の全ての照明デバイスのための何らかの共通メモリ内に保存可能であり、かつ、例えば、この表示装置が通電されるたびにローディング可能である。
【０４０７】
通常の動作中、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤからの光の組合せによって生成された色は、照明デバイス内のＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流の比を、工場での較正中に測定した所望のフォトダイオード電流の比と比較することによって精密に維持可能である。青色ＬＥＤが生成した光の強度は温度に対して比較的一定に留まるため、色制御処理は、参照として青色ＬＥＤによって誘起された光電流を使用することが可能である。赤色および緑色ＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流は、青色に対する赤色および青色に対する緑色の実際に測定された比、および、青色に対する赤色および青色に対する緑色の工場での所望の比の双方を生成するために、青色ＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流によって分割可能である。実際の比と所望の比との間の差は、赤色および緑色ＬＥＤへの平均駆動電流を調整する前にロー・パス・フィルタをかけられることが可能である。続いて、色制御処理は、温度および電源電圧などの動作条件に対して、ならびに、耐用年数にわたって発生するいずれの測定値変動も打ち消すためにフォトダイオード電流の比を比較することが可能である。異なった色のＬＥＤの組合せによって生成された光の色は各ＬＥＤが生成した相対強度によって決定されるため、フォトダイオード電流の比を比較することは、色制御処理に十分に適している。
【０４０８】
照明デバイスが生成した比較的精密な強度を維持するために、強度制御処理は、動作中の青色ＬＥＤによって誘起された測定フォトダイオード電流を、工場での較正中に測定した青色ＬＥＤによって誘起された所望のフォトダイオード電流に比較するように構成可能である。この測定フォトダイオード電流は温度とともに変化することがあるため、同じパッケージ内のＬＥＤの温度とほぼ同じでなければならないフォトダイオードの温度も測定され、測定されたフォトダイオード電流は所望のフォトダイオード電流と比較される前に適切に補償可能である。温度補償されたものと所望のフォトダイオード電流との間の差はレジスタに保存可能であり、これに従って、レジスタは平均青色ＬＥＤ駆動電流を調整する。
【０４０９】
図面に戻り、図３５は照明デバイス３５１０を示し、照明デバイス３５１０は、光検出器３５１２ならびに１つが赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５の一色の３つのＬＥＤを備えた集積回路３５１１を備えている。光検出器３５１２は、例えばシリコン・フォトダイオードであってよく、以下の検討では、光検出器としてフォトダイオードを主に使用する。しかし、上記に示したように、光検出器３５１２は所望により他のいずれかの光検出デバイスであってもよい。ＩＣおよびＬＥＤを収容しているパッケージは４ピンのリード・フレーム３５１６と、不透明プラスチック本体３５１７と、ＬＥＤからの光がパッケージから垂直に発光することを可能にする透明プラスチック充填物３５１８と、を備えている。リード・フレーム３５１６は信号Ｖｒ３５１９、Ｖｂｇ３５２０、Ｄｉｎ３５２１、および、Ｄｏｕｔ３５２２のための４つのピンを備えている。信号Ｖｒ３５１９は赤色ＬＥＤ３５１３およびコントローラＩＣ３５１１に給電し、信号Ｖｂｇ３５２０は緑色ＬＥＤ３５１４および青色ＬＥＤ３５１５に給電し、かつ、Ｄｉｎ２１とＤｏｕｔ２２の信号はデータおよび制御信号をコントローラＩＣ１１に通信し、かつ、コントローラＩＣ１１から状態を通信する。照明デバイスの背面は共通に使用する露出したパッドであり、このパッドは印刷回路板および電気的接地接続に良好な熱伝導を提供している。集積回路では、所望であれば、シリコン・フォトダイオードはＰ型基板とＮ型拡散層との間の拡散接合として実施可能であることにも注意されよう。さらに、所望であれば、シリコン・フォトダイオードはＮ型基板とＰ型拡散層との間の拡散接合としても実施可能である。
【０４１０】
いくつかの応用例に対する較正中、および、ＦＳＣ式ＬＣＤバックライトの応用例のための通常動作中、集積回路３５１１は異なった色のＬＥＤに電流を順次供給し、その結果、一度に１つのＬＥＤのみが光を生成する。シリコン・フォトダイオード３５１２および関連した検出回路は、各ＬＥＤが生成した光を継続的にモニタする。制御回路は、精密な照明強度および色を維持するために各ＬＥＤに供給される平均電流を調整する。青色ＬＥＤ３５１５および緑色ＬＥＤ３５１４は、典型的に、２つの表面コンタクトを有し、かつ、集積回路３５１１に搭載されたフリップ・チップとして示されている。赤色ＬＥＤ３５１３は、典型的に、１つの表面コンタクトおよび１つの背面コンタクトを有し、かつ、集積回路３５１１に直接に装着されて示され、頂部表面コンタクトはＶｒ３５１９にワイヤ・ボンディングされている。
【０４１１】
図３５は、多くの可能な照明デバイスの１つであり、この照明デバイスは、同じパッケージ内にＬＥＤコントローラＩＣ３５１１を、シリコン・フォトダイオードまたは他の光検出デバイスなどの集積光検出器および異なった色のＬＥＤ一式と組み合わせている。図３５に示した例は赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの組合せを示しているが、この照明デバイスは、一般照明または従来のＬＣＤバックライト応用例のための白色と赤色のＬＥＤの組合せを含めたいずれの色のＬＥＤも備えることが可能である。照明デバイス３５１０も４つのピンおよび接地のための背面コンタクトをもつとして示されているが、広範なピンの組合せを有することが可能である。ＬＥＤも集積回路３５１１に直接に装着されて示されているが、リード・フレーム３５１６または基板のいずれか他の形態への搭載、および、ＩＣ３５１１へのワイヤ・ボンディングを含めた様々な方法で装着可能である。さらに、上記で注意されたように、フォトダイオードとして示された光検出器は、所望であれば、シリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含むがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスであってもよい。
【０４１２】
図３６は可能なＬＥＤコントローラＩＣ３５１１を示し、このＩＣ３５１１は赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤに駆動電流を供給し、このＬＥＤが生成した光をモニタし、シリコン・フォトダイオード３５１２および測定ブロック３６３０を使用して照明デバイス３５１０の温度を測定する。ネットワーク・インターフェイス３６３４は照明および制御のデータを信号Ｄｉｎ３５２１から受信し、信号Ｄｏｕｔ３５２２に関する状態情報を生成する。この照明データは、局所輝度制御に対応するために各照明デバイス３５１０が生成した光の強度および任意で色を調整することが可能である。発振器３６３５は基準クロックをネットワーク・インターフェイス３６３４に供給し、インターフェイス３６３４は、集積回路３５１１の残り部分に対して時間を計測するために使用可能なＤｉｎ３５２１で受信されたデータからクロックを復元することができる。タイミングおよび制御の回路３６３３は集積回路３５１１の動作および機能を管理するために復元クロックを使用する。
【０４１３】
色調整回路３６３６はＬＥＤが生成した精密なＬＥＤ照明の強度および色を維持するために必要な課題を実行する。この課題は、フォトダイオードが生成した電流のモニタリング、ならびに、ＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５にそれぞれ接続された信号ＰＷＭｒ（赤色）３６４７、ＰＷＭｇ（緑色）３６４８、および、ＰＷＭｂ（青色）３６４９を介して電流源３６４１、３６４２、および、３６４３が電流を流す時間の長さを制御するパルス幅変調器３６３８、３６３９、および、３６４０に転送するデジタル値の調整を含む。同じく示されているのは、Ｖｒ３５１９からＩＣ３５１１のために電源ＶＤＤ３６４５を生成する低ドロップアウト（ＬＤＯ）調節器３６３７、および、Ｖｂｇ３５２０からＩＣ３５１１のためにマスタ・リセット信号／ＲＳＴ３６４６を生成するリセット回路３６４４である。Ｖｒ３５１９、Ｖｂｇ３５２０、および、ＶＤＤ３６４５に対する例示電圧値はそれぞれ２．５ｖ、３．５ｖ、および、１．８ｖとすることが可能である。
【０４１４】
図３６は、フォトダイオードまたはＬＥＤなどの他の光検出デバイスを備え、いずれの数のＬＥＤにも駆動電流を生成するコントローラＩＣの多くの可能なブロック図の１つである。例えば、こうしたＬＥＤが生成した照明強度は、電流源がパルス幅変調器を使用して電流を生成している時間の長さを制御する代わりに、電流源が生成した電流を調整することによって制御可能である。加えて、コントローラＩＣへの、および、からの制御およびデータの信号は完全に異なっていてよい。例えば、照明データおよび制御データは別個の入力ピンを有することが可能である。同様に、クロックは、データからクロックを復元する代わりにデータとともに入力可能である。
【０４１５】
図３７は制御ＩＣ３５１１内に含まれた測定ブロック３６３０の可能なブロック図である。この例において、増幅器３７５０は、増幅器３７５０がフォトダイオードの陰極の相対固定電圧を維持したままで、フォトダイオード３５１２が生成した電流を抵抗器を介して強制的に流すインピーダンス変換増幅器として構成されている。抵抗器３７５１に展開した電圧は多重化器３７５６およびＡＤＣ３７５７に転送される。
【０４１６】
温度センサは、ダイオード３７５４および３７５５に電流Ｉ0を供給する電流源３７５２および３７５３を備えている。ダイオード３７５５は、ダイオード３７５４の１０倍の面積をもつダイオード３７５５を作成するためにダイオード３７５４において並列に接続された同じ物理的および電気的特性をもつ１０個のダイオードを備えている。ダイオード３７５４と３７５５の陽極間の電圧差は全体温度に比例し、多重化器３７５６を介してＡＤＣ３７５７に転送される。
【０４１７】
図３７は測定ブロック３６３０の多くの可能なブロック図の１つである。例えば、温度は、２つの異なった電流をフォトダイオード３５１２を介して順バイアス方向に強制的に流し、その結果として得られる２つの電圧間の差を測定することによって測定可能である。フォトダイオード３５１２の極性は反転可能であり、増幅器はフォトダイオード３５１２にかかる電圧を強制的にゼロ・ボルトにするように構成されている。加えて、フォトダイオード３５１２が生成した電流に比例した電圧を生成するために、増幅器３７５０は省くことが可能であり、抵抗器３７５１はフォトダイオード３５１２にわたって接続可能である。そのため、図３７は光電流および温度測定のための多くの可能なブロック図の一例となる。
【０４１８】
図３８は表示装置用バックライト内の集積フォトダイオードを備えた複数の照明デバイスの可能な接続図を示している。照明デバイス３５１０は、１つの照明デバイス３５１０のＤｏｕｔ信号３５２２を次の直列に接続された照明デバイス３５１０のＤｉｎ信号３５２１に接続することによって直列に一体に接続されたいずれかの例の数の一群の照明デバイス３５１０を示している。最後の照明デバイス３５１０のＤｏｕｔ信号３５２２はビデオ・コントローラ３８６１に接続され、ビデオ・コントローラ３８６１もＤｉｎ信号３５２１を第１の照明デバイス３５１０に供給し、ビデオ・コントローラ３８６１と全ての照明デバイスとの間の通信リングを完了する。ビデオ・コントローラ３８６１は各照明デバイス３５１０のために照明強度および色のデータを生成することが可能であり、全てのこのデバイスの機能を制御およびモニタすることが可能である。
【０４１９】
電源３８６０は、全ての照明デバイス３５１０のための赤色ならびに緑色および青色のＬＥＤそれぞれへの電源をＶｒ３５１９およびＶｂｇ３５２０に供給する。この電源は静電的であっても図３９に示したように切り替え可能であってもよい。電源３８６０もビデオ・コントローラ３８６１に給電するとして示し、この電力は典型的に固定電圧である。
【０４２０】
表示装置用バックライトにおいて、照明デバイス３５１０はいわゆるエッジ・ライトＬＣＤ内の液晶パネルの１つまたは複数の辺に沿って直列に、または、いわゆる直接ライトＬＣＤ内の液晶パネルの背後でアレイに接続可能である。エッジ・ライトＬＣＤおよびいくつかの直接ライトＬＣＤにおいて、照明デバイスは液晶パネルの背後で均一な強度および色を提供しなければならず、パネル内の画素は多かれ少なかれ異なった色の光を通過させることによって画像を生成する。いくつかの直接ライトＬＣＤは局所輝度制御を実施し、この制御では、各照明デバイス３５１０または照明デバイス群の輝度および時々色も、各画像フレームについて一意に制御可能である。
【０４２１】
図３８は表示装置内の照明デバイス３５１０の多くの可能な接続図の１つである。例えば、ビデオ・コントローラ３８６１は照明デバイス３５１０の複数の連鎖体に接続可能である。加えて、ビデオ・コントローラ３８６１は、例えばグラフィックまたはＩ／Ｏコントローラであってよい。照明デバイスの連鎖体はわずか１を含めていずれの数でもよい。Ｖｒ３５１９およびＶｂｇ３５２０の電源は示したように接続可能および分離可能であるか、または、照明デバイスの異なったピン配列を備えて完全に異なっていてもよい。同様に、所望であれば、ＬＥＤランプまたは他の応用例の接続図は異なって実施可能である。
【０４２２】
図３９は、ＦＳＣ式ＬＣＤバックライト内の電源Ｖｒ３５１９およびＶｂｇ３５２０ならびにＬＥＤ電流源出力ＰＷＭｒ（赤色）３６４７、ＰＷＭｇ（緑色）３６４８、および、ＰＷＭｂ（青色）３６４９の多くの可能なタイミング図の１つである。起動中、先ずＶｒ３５１９は「ハイ」になり、続いてＶｂｇ３５２０は「ハイ」になり、これは、コントローラＩＣ３５１１に既知の状態から動作を開始させるためにコントローラＩＣ３５１１のリセット発生器３６４４が有効な／ＲＳＴ信号３６４６を生成することを可能にする。続いて、コントローラＩＣ３５１１は赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤを、それぞれの対応したＰＷＭおよび電流源を動作可能にすることによって順次駆動する。このＰＷＭ信号は「ハイ」として示すと、電流は対応するＬＥＤを介して流れず、そのＬＥＤは光を生成しない。このＰＷＭ信号は「動作可能」（図では「ＥＮ」と表示している）として示すと、対応するＰＷＭは動作可能となり、その各ＬＥＤを介した電流をパルス化する。
【０４２３】
一度に一色のＬＥＤのみが発光するため、精密なカラー・ポイントおよび強度を維持するために、フォトダイオード３５１２は基本的に継続的にその各ＬＥＤが生成した光をモニタすることが可能となり、コントローラＩＣ３５１１は、その各ＬＥＤに対して生成した駆動電流を継続的に調整することが可能となる。
【０４２４】
図３９に示した光の色の順次連続は、他の応用例の中でもＦＳＣ式ＬＣＤに適切であり、これは、赤色、緑色、および、青色の画素のデータを空間での混合に対して時間的に混合するものである。従来のＬＣＤは白色のバックライト、および、各画素に赤色、緑色、および、青色の光を生成する色フィルタを有し、各画素は各色のための液晶サブ画素素子を備えている。赤色、緑色、および、青色の画素のデータは、異なった量の光が赤色、緑色、および、青色のサブ画素のそれぞれを通過することを可能にする。ＦＳＣ式ＬＣＤは、各色が順次提示されることを可能にするほどに速く少なくとも３回動作する１つの液晶画素素子を有し、各色は肉眼で時間的に混合する。
【０４２５】
図３９は電源およびＬＥＤ駆動信号の多くの可能なタイミング図の１つである。例えば、従来の表示装置およびランプでは、全てのＬＥＤは、必要な白色光を発生するために典型的に同時に光を生成する。別のタイミング図は、各ＬＥＤが生成した光をフォトダイオード３５１２がモニタすることを可能にするために使用可能である。ＦＳＣ式ＬＣＤでは、色割れなどの視覚的な偽信号を低減するために、異なった色のＬＥＤの順次連続は異なったものであってよい。例えば、色の順次連続は、示したような１つのビデオ・フレームのみの代わりに、多くのビデオ・フレームにわたって反復可能である。加えて、いわゆる「ステンシル」などの方法は、３つの全ての色を照らした第４のフィールドを赤色、緑色、および、青色のフィールドの各一式間に挿入することによって色割れを低減する。従来およびＦＳＣ式の表示装置の双方で、電源およびＬＥＤ駆動信号の双方のタイミングは大幅に異なっている。図３９は一例である。
【０４２６】
図４０は、照明デバイス３５１０のように光検出器４０８１、ならびに、１つが赤色４０８２、緑色４０８３、および、青色４０８４の色のそれぞれのための３つのＬＥＤを含むが、コントローラＩＣ３５１１は含まない照明デバイス４０８０を示している。光検出器４０８１は、例えば、シリコン・フォトダイオードであってよく、以下の検討では光検出器としてフォトダイオードを主に使用する。しかし、上記に示唆したように、光検出器４０８１もシリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＫＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含めるがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスでもよい。そのため、いくつかの実施形態において、光検出器４０８１は、所望であれば、発光ＬＥＤの１つまたは複数と同じダイに集積された光検出ＬＥＤとして実施可能である。この光検出器およびＬＥＤを収容しているパッケージは６ピンのリード・フレーム４０８５と、不透明プラスチック本体４０８６と、ＬＥＤからの光がパッケージから垂直に発光することを可能にする透明プラスチック充填物４０８７と、を備えている。リード・フレーム４０８５は、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤのそれぞれ陽極に接続された信号Ｖｒ４０８８、Ｖｇ４０８９、および、Ｄｂ４０９０、ならびに、信号ＬＣ４０９１、ＰＤＣ４０９２、および、ＰＤＡ４０９３のための６つのピンを備えている。ＬＣ信号４０９１は全てのこうしたＬＥＤの陽極に接続され、ＰＤＣ４０９２とＰＤＡ４０９３はフォトダイオード４０８１の陽極と陰極とにそれぞれ接続されている。この例において、照明デバイス４０８０の背面は電気的に絶縁されていなければならない。
【０４２７】
フォトダイオード４０８１ならびに緑色４０８３および青色４０８４のＬＥＤは各ダイの上面に双方ともコンタクトを有することが可能であり、全ての陽極は対応するピンに直接ワイヤ・ボンディングされている。ＬＥＤの陰極はリード・フレームに低くボンディングされ、これは、ＬＣ４０９１のピンにワイヤ・ボンディングされている。フォトダイオード４０８１上の表面陽極接続はＰＤＣ４０９３のピンにワイヤ・ボンディングされている。赤色ＬＥＤ４０８２は、Ｖｒ４０８８にワイヤ・ボンディングされた陽極のための表面コンタクト、および、リード・フレームに電気的かつ機械的に接続された陰極のための背面コンタクトを有するとして示した。
【０４２８】
図４０は多くの可能な照明デバイス４０８０の１つであり、照明デバイス４０８０はＬＥＤ、ならびに、精密なカラー・ポイントおよび強度を維持するために各ＬＥＤの相対出力パワーをモニタするための光検出器を備えている。例えば、照明デバイスは、多かれ少なかれＬＥＤまたは追加の光検出器を備えることが可能である。ＬＥＤの陽極は、示したように一体となって接続される代わりに専用のピンを有することが可能であるか、または、全ての陽極は別個にピン接続された陽極と共通とすることが可能である。フォトダイオードの陰極または陽極は１つまたは複数のＬＥＤと共通の接続を共有することが可能である。パッケージは機械的に完全に異なっていてもよい。ピンは、例えば、表面実装または孔を介したものであってよい。さらに、上記に注意されたように、フォトダイオードとして示した光検出器は、所望により、シリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含めるがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスであってもよい。
【０４２９】
図４１は可能なＬＥＤコントローラＩＣ４１００を示し、このＩＣ４１００は照明デバイスの外に所在し、かつ、赤色４０８２、緑色４０８３、および、青色４０８４のＬＥＤに駆動電流を供給し、ＬＥＤが生成した光および温度をフォトダイオード４０８１および測定ブロック４１０１を使用してモニタする。このコントローラＩＣ４１００はＮ個の照明デバイス４０８０に接続され、動作条件および耐用年数にわたって接続された全ての照明デバイス４０８０が生成した照明の適切な色および強度を維持する。この例において、照明デバイス４０８０からの全てのＰＤＡ４０９３信号はコントローラＩＣ４１００のＰＤＡ４１１４のピンにまとめられている。各照明デバイスＰＤＣ４０９２のピンは、ＰＤＣ１、４１１５からＰＤＣｎ、４１１６と表示したコントローラＩＣ４１００の一意のＰＤＣピンに接続されている。
【０４３０】
ネットワーク・インターフェイス４１０２、タイミングおよび制御の回路４１０３、発振器４１０４、および、色調整ブロック４１０５はコントローラＩＣ３５１１を備えたこうしたブロックに非常に類似しているか、または、同一でなければならない。同様に、ＰＷＭブロック４１０６から４１０７および電流源４１０８から４１０９はコントローラＩＣ３５１１を備えたブロックに非常に類似しているか、または、同一でなければならない。コントローラＩＣ３５１１とコントローラＩＣ４１００との間の主要な差は、測定ブロック４１０１、駆動可能なＬＥＤの数、および、ＬＥＤをどのように駆動するかのタイミングを含む。照明デバイス４０８０の３つの全てのＬＥＤ４０８２、４０８３、および、４０８４の陽極は、信号ＰＷＭ１、４１１０を介して１つの電流源４１０８に接続されている。電流源４１０８と同一のＮ個の電流源には最大Ｎ個の照明デバイス４０８０まで接続可能であり、電流源４１０９は信号ＰＷＭｎ４１１１に接続され、Ｎ個の照明デバイス４０８０への接続を示している。コントローラＩＣ３５１１内に示したＬＤＯ３６３７およびリセット回路３６４４は入力ピンＶＤＤ４１１２および／ＲＳＴ４１１３で置き換えられている。Ｄｉｎ４１１７およびＤｏｕｔ４１１８はコントローラＩＣ３５１１のＤｉｎ３５２１およびＤｏｕｔ３５２２と同じ機能を有している。
【０４３１】
図４１は、フォトダイオードまたはＬＥＤなどの他の光検出デバイスがそのＬＥＤが生成した光の量をモニタするフォトダイオードまたは１つおよび複数のＬＥＤなどの他の光検出デバイスを備えた照明デバイス４０８０に接続され、これを制御するコントローラＩＣの多くの可能なブロック図の１つである。例えば、コントローラＩＣは、３つの全てのＬＥＤを１つのドライバで制御する代わりに各色のＬＥＤのために個別にＬＥＤドライバ回路を有することが可能である。照明デバイス４０８０が別の数のＬＥＤを備えている場合、コントローラＩＣ４１００は各照明デバイス内のその数のＬＥＤに接続される。
【０４３２】
図４２は測定ブロック４１０１の１つの可能なブロック図であり、測定ブロック４１０１は、接続された全ての照明デバイス４１００内のＬＥＤ４０８２、４０８３、および、４０８４が生成したフォトダイオード４０８１の電流を測定し、そのフォトダイオード４０８１を、接続された各こうした照明デバイス４０８０内の温度を測定するために使用する。スイッチ４２２０を制御するＬｉｇｈｔＥｎ信号４２２８が「ハイ」となり、スイッチ４２２１を制御するＴｅｍｐＥｎ信号４２２９が「ロー」になると、測定ブロック４１０１は、フォトダイオード４０８１の陽極を接地に短絡させ、選択されたフォトダイオード４０８１の陽極を増幅器４２２４に制御させることによってフォトダイオード４０８１内の電流を測定するように構成される。選択されたフォトダイオード４０８１内の電流は抵抗器４２２５を強制的に通過させられ、電圧を生成し、多重化器４２２６を介してＡＤＣ４２２７に転送される。
【０４３３】
ＬｉｇｈｔＥｎ信号４２２８が「ロー」になり、ＴｅｍｐＥｎ信号４２２９が「ハイ」になると、測定ブロック４１０１は、選択されたフォトダイオード４０８１の陰極を接地に短絡させ、電流源４２２３からの異なった電流を強制的に選択されたフォトダイオードを通過させることによって、選択された照明デバイス４０８０内のフォトダイオードの温度を測定するように構成される。電流源４２２３は２つの異なった電流Ｉ0およびＩ0の１０倍の電流を多重化器４２２２によって選択されたフォトダイオード４０８１を介して供給し、多重化器４２２６はその結果として得られた電圧をＡＤＣ４２２７に転送する。結果として得られた２つの電圧の差は全体温度に比例する。
【０４３４】
図４２は測定ブロック４１０１の多くの可能なブロック図の１つである。図３７について説明したように、ＬＥＤによってフォトダイオード内に誘起された電流は様々な方法で測定可能である。同様に、温度も様々な方法で測定可能である。例えば、異なった大きさの２つのフォトダイオードは照明デバイス４０８０内に所在することが可能であり、双方のフォトダイオードに同じ電流を印加した際の電圧差も測定可能である。
【０４３５】
図４３は表示装置のバックライト内に個別のフォトダイオードを備えた多数の照明デバイスの可能な接続図である。照明デバイス４０８０の多くの事例は、１つのコントローラＩＣ４１００のＮ個のＬＥＤドライバおよびフォトダイオード測定ブロックに接続されている。電源４３３１はＶｒ４０８８、Ｖｇ４０８９、および、Ｖｂ４０９０を全ての照明デバイス４０８０に供給し、固定電源をコントローラＩＣ４１００のためのビデオ・コントローラ４３３０およびＶＤＤ４１１２電源に供給する。ビデオ・コントローラ４３３０はＤｉｎ４１１７信号および／ＲＳＴ４１１３信号をコントローラＩＣ４１００に供給し、Ｄｏｕｔ４１１８信号をコントローラＩＣ４１００から受け付ける。全ての照明デバイス４０８０からのＰＤＡ４０９３信号はコントローラＩＣ４１００のＰＤＡ４１１４ピンに接続されている。
【０４３６】
図３８について説明したように、照明デバイス４０８０はエッジ・ライトＬＣＤの辺に沿って、または、直接ライトＬＣＤ内の液晶パネルの背後にアレイで所在可能である。ビデオ・コントローラ４１３０は、各照明デバイスのために照明データを通信することが可能であり、コントローラＩＣ４１００を管理することが可能である。全てのＬＥＤ４０８２、４０８３、および、４０８４の陽極はコントローラＩＣ４１００の１つのドライバに一体に接続されているため、その接続図は、カラーＬＥＤからの光の強度を制御可能にするのみである。各色成分は、Ｖｒ４０８８、Ｖｇ４０８９、および、Ｖｂ４０９０電源を一度に１つだけ動作可能にすることによって個々に制御する。
【０４３７】
図４３は照明デバイス４０８０およびコントローラＩＣ４１００のための多くの可能な接続図の１つである。１つのコントローラＩＣ４１００が対応可能であるよりも多くの照明デバイスを必要とする表示装置において、多数のコントローラＩＣ４１００はネットワーク・インターフェイス４１０２を介して直列に接続可能であるか、または、ビデオ・コントローラ４３３０は多数のコントローラＩＣ４１００に直接に接続可能である。従来の表示装置では、照明デバイス４０８０およびコントローラＩＣ４１００は、その数のドライバを三つ組にすることによって全てのＬＥＤの色が同時に放射されることを可能にするように構成可能であり、接続図はこれに従って異なる。
【０４３８】
図４４は、ＦＳＣ式ＬＣＤバックライト内の電源ＶＤＤ４１１２、Ｖｒ４０８８、Ｖｇ４０８９、および、Ｖｂ４０９０、／ＲＳＴ信号４１１３、ならびに、ＬＥＤ電流源出力ＰＷＭ１、４１１０の多くの可能なタイミング図の１つを示している。起動中、先ずＶＤＤ４１１２は「ハイ」になり、続いて／ＲＳＴ４１１３は「ハイ」になり、これはコントローラＩＣ４１００に既知の状態から動作を開始させる。続いて、コントローラＩＣ４１００は、ＬＥＤ電源Ｖｒ４０８８、Ｖｇ４０８９、および、Ｖｂ４０９０に順次連続を開始させるためにビデオ・コントローラ４３３０および電源４３３１に信号を送る。各ＬＥＤ電源は「ハイ」である一方、コントローラＩＣ４１００は各こうしたＬＥＤを介して適切な平均電流を駆動する。例えば、Ｖｒ４０８８が「ハイ」であると、コントローラＩＣ４１００は、赤色ＬＥＤから適切な光強度を生成するために、ＰＷＭ４１０６および電流源４１０８に赤色ＬＥＤ４０８２の適切な照明情報を転送する。緑色４０８３および青色４０８４のＬＥＤへの電源Ｖｇ４０８９およびＶｄ４０９０はこの期間は「ロー」であるため、このＬＥＤを介して電流は流れず、光も生成されない。
【０４３９】
一度に１つのカラーＬＥＤのみが発光するため、フォトダイオード４０８１またはＬＥＤなどの他の光検出デバイスは基本的に継続的にその各ＬＥＤが生成した光をモニタすることが可能であり、コントローラＩＣ４１００は、精密なカラー・ポイントおよび強度を維持するためにその各ＬＥＤのために生成された駆動電流を継続的に調整することが可能である。測定ブロック４１０１は、ＰＤＣｎ４１１６を介してピンＰＤＣ１、４１１５に接続されたフォトダイオード４０８１を順次かつ反復してモニタする。
【０４４０】
図４４はＦＳＣ表示装置内の電源およびＬＥＤ駆動信号の多くの可能なタイミング図の１つである。例えば、色の順次連続は、異なったビデオ・フレームに対しては異なっていてよく、示したように１つのみの代わりに多くのビデオ・フレームにわたり反復可能である。図４４は一例である。同様に、従来の表示装置またはＬＥＤランプにおけるタイミング図は、所望であれば、同様にまたは異なった方法で実施可能である。この応用例において、照明デバイスのパッケージは、発光パワーを測定する際に幾分かの時間にわたって全てのＬＥＤが同時かつ独立に発光可能となるように、ＬＥＤの陰極に独立したピンを提供することが可能である。他の技術も所望であれば実施可能である。
【０４４１】
図４５はコントローラＩＣ３５１１内の色調整ブロック３６３６の可能なブロック図を示し、これは、コントローラＩＣ４１００内の色調整ブロック４１０５内で基本的にＮ回反復されている。簡単のため、本検討の残り部分では、照明デバイス４０８０およびコントローラＩＣ４１００ではなく照明デバイス３５１０のみを参照するが、本検討はこれらの他の実施形態にも適用可能である。さらに、簡単のため、本検討は、フォトダイオードが光検出器として使用されていることを想定する。しかし、上記に示唆したように、光検出器は、所望により、シリコン・フォトダイオード、個別ＬＥＤ、光検出ＬＥＤ、または、発光ＬＥＤの１つと同じダイに集積された光検出ＬＥＤを含むがこれらに限定しないいずれの光検出デバイスでもよい。
【０４４２】
色調整ブロック３６３６はタイミングおよび制御の回路３６３３から赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤのための強度データを受信し、その値をマトリクス４５４０内で調整し、かつ、調整した値をＰＷＭ３６３８、３６３９、および、３６４０に転送する。マトリクス４５４０は照明デバイス３５１０の製造中に決定される係数を備え、これらの係数は１つの温度において赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤの組合せから所望の色および強度を生成するために、ＬＥＤの強度および波長の変動を補償するために使用する。光の適切な色は、青色３５１５のＬＥＤによってフォトダイオード３５１２に誘起された電流に対する赤色３５１３および緑色３５１４のＬＥＤによってフォトダイオード３５１２に誘起された電流の比を、製造中に決定されたそれらの電流の所望の比と継続的に比較し、乗算器４５４１および４５４３を含んだフィードバック・ループを介してＰＷＭ３６３８および３６３９に転送される値を調整することによって、通常の動作中に維持されている。赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤの組合せによって生成された光の適切な平均強度は、青色３５１５のＬＥＤによってフォトダイオード３５１２に誘起された温度調整された電流を製造中に決定された所望のこの電流と比較し、乗算器４５４２を使用してＰＷＭ３６４０に転送される値を調整することによって定期的に制御されている。
【０４４３】
照明デバイス３５１０の製造中、マトリクス４５４０のための係数が決定されると、各ＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５によってフォトダイオード３５１２に誘起された電流は測定され、レジスタ４５４４、４５４６、および、４５４５にそれぞれ保存される。同様に、温度も測定され、保存される。動作中、赤色３５１３、緑色３５１４、および、青色３５１５のＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流は継続的に測定され、デジタル化され、かつ、レジスタ４５４７、４５４９、および、４５４８にそれぞれ保存される。青色ＬＥＤ３５１５によって誘起された実際のフォトダイオード電流に対する赤色ＬＥＤ３５１３および緑色ＬＥＤ３５１４によって誘起された同電流の比は、分割器４５５０および４５５１によってそれぞれ決定される。実際のフォトダイオード電流のこの比は、製造中に決定され、分割器４５５２および４５５３が生成した所望のフォトダイオード電流の比と比較される。製造中に測定されたフォトダイオード電流はタイミングおよび制御の回路３６３３からの特定の強度データに対応していたため、分割器４５５４および４５５５ならびに乗算器４５５６および４５５８は、所望のフォトダイオード電流の比が加算器４５５９および４５６１によって分割器４５５０および４５５１の出力と比較される前に、この比を調整する。所望のフォトダイオード電流と加算器４５５９および４５６１によって決定された実際のフォトダイオード電流の比間の差は、それぞれ乗算器４５４１および４５４３にそれぞれかけられる前に、ロー・パス・フィルタ４５６２および４５６４によってそれぞれフィルタリングされる。ロー・パス・フィルタ（ＬＰＦ）は４５６２および４５６４はフィードバック・ループが安定していることを保証するように構成されている。
【０４４４】
色調整ブロック３６３６は、赤色ＬＥＤ３５１３および緑色ＬＥＤ３５１４によって誘起されたフォトダイオード電流を青色ＬＥＤ３５１５のものに参照する。なぜなら、青色が生成した光の強度は、典型的に温度に対してほとんど変化しない。色調整ブロック３６３６は、個々のフォトダイオード電流の代わりにフォトダイオード電流の比を比較する。なぜなら、フォトダイオードの応答は、温度および他の条件に対して変化するからである。同時に測定したフォトダイオード電流の比を比較することによって、いずれのそのような変化も打ち消され、精密な色が維持可能となる。
【０４４５】
青色ＬＥＤ３５１５が経年劣化するにつれ、所与の平均駆動電流に対して生成する光強度は変化する。色調整ブロック３６３６は、時々、例えば通電時またはコマンドによって青色ＬＥＤのこのような変化を典型的に補償するが、継続的にも補償することが可能である。この補償中、青色ＬＥＤ３５１５によって誘起された実際のフォトダイオード電流は、測定ユニット３６３０によって測定され、結果はレジスタ４５４８内に保存される。測定ユニット３６３０は温度も測定し、その結果は、レジスタ４５４５に保存されている所望のフォトダイオード電流が測定された際の製造中の温度に合わせて実際のフォトダイオード電流を拡大縮小するために温度補償ブロック４５６５が使用する。乗算器４５５７は、タイミングおよび制御の回路３６３３からの青色のデータでレジスタ４５４５からの出力を拡大縮小し、分割器４５６０は、温度補償ブロック４５６５からの出力に対する乗算器４５５７の出力の比を生成し、その結果はレジスタ４５６３に保存される。乗算器４５４２は、マトリクス４５４０からの青色の出力をＰＷＭ３６４０に転送する前に調整する。
【０４４６】
図４５は、照明デバイス３５１０が生成した光の精密な色および強度を維持する色調整ブロック３６３６の多くのブロック図の１つである。色は、例えば製造中に一度に異なったカラーＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流の比を、別の時点に同じＬＥＤによって誘起されたフォトダイオード電流の比と比較することによって優先的に制御されるが、色は実際のフォトダイオード電流を所望の光電流と比較することによっても制御可能である。この好ましい色および強度の制御回路は、ソフトウェアを含めた多くの異なった形態で実施可能である。図４５に示した機能はＬＥＤ放出波長の変動を補償せず、この補償はマトリクス４５４０内の係数を調整することによって実行可能である。同様に、乗算器４５４１、４５４２、および、４５４３が実行する強度調整はマトリクス４５４０内の係数を調整することによって実行可能である。
【０４４７】
図４６はマトリクス４５４０の例示ブロック図であり、マトリクス４５４０は、ＬＥＤのアレイから均一な輝度および色を生成するために、例えば赤色、緑色、および青色のＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５の組合せが生成した光の強度および波長の双方の変動を補正することが可能である。マトリクス４５４０は９つの補正係数を保存することが可能であるメモリ４６７０を備え、その３つの係数は生成された各色成分のためのものである。係数Ｃｒｒ、Ｃｇｇ、および、ＣｂｂはＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５の強度変動を典型的に調整する一方、残りの係数（Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、Ｃｂｇ）は波長の変動を補償する。
【０４４８】
メモリ４６７０はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、レジスタ、または、他のいずれかの形態の読み出し書き込み可能な半導体メモリを備えることが可能である。この補正係数は典型的に製造中に決定され、動作中も変更されないままになるが、この係数は、温度または耐用年数にわたって、例えばＬＥＤ３５１３、３５１４、３５１４、および、３５１５の特性の変化を調整するために、例えば表示装置またはランプ内のコントローラＩＣ３５１１または他のいずれかの処理素子によって定期的に修正可能である。メモリ４６７０がＦＬＡＳＨなどの不揮発性メモリを備えていない場合、補正係数は、通電時にこのメモリにローディングしなければならない。
【０４４９】
乗算器４６７１は、各色成分を対応する補正係数で乗じることによってタイミングおよび制御の回路３６３３からの照明データを拡大縮小する。この乗算は埋め込みマイクロ・コントローラまたは他のいずれかの手段によってビット並列またはビット直列の形で個別のハードウェアによって実行可能である。優先的に、シフタおよび加算器を備えた１つのハードウェア乗算器は全ての９つの乗算を行う。加算器４６７２は、変調器３６３８、３６３９、および、３６４０に転送する照明データを生成するために、接続された３つの乗算器４６７１からの乗算結果を合計する。この加算器４６７２はハードウェアでもソフトウェアでも実施可能であるか、または、ビット並列でもビット直列でも実行可能である。
【０４５０】
図４６は補正マトリクス４５４０の多くの可能なブロック図の１つである。同様に、補正マトリクス４５４０は、グラフィック・コントローラのソフトウェアなどの表示装置内のどこかに所在することが可能である。
【０４５１】
図４７はＬＣＤ表示装置４７８０の例示概略ブロック図であり、ＬＣＤ表示装置４７８０はバックライト４７８１、拡散器４７８２、偏光器４７８３および４７８６、色フィルタ４７８４、ならびに、液晶アレイ４７８５を備えている。画像画素４７９０は液晶サブ画素素子４７９１を示すために拡大され、これは、この画像画素４７９０から特定の色および強度を生成するために色フィルタ画素素子４７９２からの赤色、緑色、および、青色の光の量を変調する。バックライト４７９１は、ＬＥＤ４７９３などの１つまたは多くの光源から、拡散器４７８２によって表示装置にわたって均一にされた白色光を生成する。偏光器４７８３は特定の偏光光のみを色フィルタ４７８４に通過させ、色フィルタ４７８４は赤色、緑色、および、青色の光を生成する。液晶アレイ４７８５はこれらの光の偏光を選択的に回転させ、続いて、光は画素４７９０のカラー画像を生成するために偏光器４７８６によってフィルタをかけられる。バックライト４７８１は１つまたは複数の白色ＬＥＤ４７９３を典型的に備えるが、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの色が較正された組合せを備えることが可能である。
【０４５２】
図４８はＦＳＣ式ＬＣＤ４８００の例示概略ブロック図であり、ＦＳＣ式ＬＣＤ４８００は典型的にＬＣＤ４７８０の３倍の速さで単一の液晶画素素子４７９１を介して赤色、緑色、および、青色を順次連続させることによって色フィルタ４７８４を排除している。この表示装置はＬＣＤ４７８０よりも費用が大幅に低く済み、かつ、消費電力がはるかに少ない。なぜなら、色フィルタを省いたからである。赤色、緑色、および、青色は順次連続されなければならず、白色ＬＥＤ４７９３は照明デバイス３５１０内の赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５によって置き換えられている。電流源４７９４は、ＰＷＭ信号ＰＷＭｒ（赤色）３６４７、ＰＷＭｇ（緑色）３６４８、および、ＰＷＭｂ（青色）３６４９をそれぞれ介して順次電流を送りこむことによってＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５を順次動作可能にするドライバＩＣ３５１１で置き換えられている。ＬＥＤ３５１３、３５１４、および、３５１５からの光の組合せによって生成された精密な平均の色および強度を確立および維持するために、照明デバイス３５１０はこの回路を備えること、および、本明細書で説明した方法を実施することが可能である。図４８に示した照明デバイス３５１０は多くの画素４７９１を示している。
【０４５３】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態５】
【０４５４】
特定の例示実施形態において、改善された照明デバイスは、非常に少ない費用で様々な機能を実行するためにＬＥＤランプ内でこの構成部分を使用している。光を生成するＬＥＤは、ランプが光学的にコマンドを受信するために、瞬間的に、例えば肉眼では感知できない時間だけ周期的にオフにすることが可能である。照明デバイスは、データを受信するために現在オフになっているＬＥＤを使用すること、および、これに従って、または光を測定するために、光を環境設定することが可能である。この光は光センサ機能に対しては周辺光であってよく、または、光の混合結果を調整するためには照明デバイス内の他のＬＥＤからの光でもよい。様々な実施形態を以下の図面に関して説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０４５５】
特定の例示実施形態において、照明デバイスは、光を生成するため、および、従来の照明器具では不可能であった省電機能を実施するコントローラに双方向通信を提供するためにＬＥＤを使用する。この照明デバイスは、例えば、オンおよびオフにするため、輝度または色を調整するため、および、周辺光の変化またはタイマの計数値に応じてオンまたはオフにするために、リモート・コントローラからの変調光でプログラム可能である。通常動作中に照明を生成するＬＥＤは、肉眼では検出できない短い休止時間中にコントローラから変調光を受け取るために定期的に使用する。リモート・コントローラからのコマンドに応じて、照明デバイスはデータで変調した光を生成することが可能である。加えて、リモート・コントローラがオフにされ、日光に曝されると、コントローラ内のＬＥＤは満杯の電池の電力を維持するための充電電流を少しずつ流すことが可能である。
【０４５６】
特定の態様において、本発明は知的照明デバイスのシステムを、および、いくつかの場合にリモート・コントローラも提供する。典型的に交流幹線電源に接続された照明デバイスは、典型的に電池から給電しているリモート・コントローラから光を介してコマンドを受信することが可能である。続いて、リモート・コントローラはタイマまたは光感応性の動作のためにランプをプログラムする。例えば、ランプは薄暮時に点灯し、続いて消灯が可能であり、電源が入ると光を出すことが可能となり、固定時間長の後に消えることが可能であり、固定時刻に光を出し、かつ、消えることが可能であり、または、薄暮時に光を出し、かつ、明け方に消えることが可能である。輝度制御も可能もしくは不能とすることが可能であり、または、周辺光に基づき自動的に調整可能である。
【０４５７】
通電されると、照明デバイスは、いずれかのコマンドが送られているかを決定するため、または、周辺光を測定するためにＬＥＤを周期的にオフにする。遠隔制御はこれらの瞬間的な「消灯」周期に同期を取り、ユーザの指示があれば、コマンドを送る。コマンドは「オンまたはオフ」、輝度制御、タイマ、太陽電池、色などであってよい。リモートによって光がオフにされても、交流電源は未だに活性である。デバイスは低電力モードに入る。リモートが光をオンにすると、入射光はＬＥＤに給電可能となり、光をオンにすることを可能にする。光は、交流電力を停止することによってもオフにすることが可能であり、交流電力を通電することによってもオンにすることが可能である。あるシーケンスで繰り返し通電することにより、光をデフォルト状態にリセットすることが可能である。
【０４５８】
特定の実施形態において、照明デバイスは、光出力が瞬間的にオフになると、休止期間中に受信データまたはＤＣ光を検出するために、光感応性ＬＥＤ（すなわち、赤色ＬＥＤ）を使用する。多色光では、照明デバイスは、最長波長のＬＥＤ（すなわち、赤色ＬＥＤ）の連鎖体を、他の色の出力パワーを検出するために使用することが可能である。最長波長のＬＥＤの２つの連鎖体を使用すると、各連鎖体は他のＬＥＤ出力パワーを測定することが可能であり、これによって、フィードバック・ループが各色および調合された色の混合結果の出力パワーを制御するためにフィードバック・ループを動作可能にする。
【０４５９】
一旦照明デバイス（すなわち、「ランプ」）が、輝度制御スイッチに接続された、または、されていない既存のソケットに設置されれば、照明デバイスはリモート・コントローラによって輝度制御可能となる。リモート・コントローラは、短い「オフ」の期間中に出力光レベルを１段階上げるか、または、下げるためのコマンドを送信する。輝度制御機能は、好ましくはスイッチング・レギュレータ周波数に固定されたスイッチング周波数でＬＥＤ駆動電流をパルス幅変調すること、または、ＬＥＤ駆動電流を単に調整することによって実行可能である。
【０４６０】
光検知が動作可能とされた場合、短い光のオフ期間中、最長波長ＬＥＤの連鎖体は周辺光を測定するために使用可能である。これを行うために、ＬＥＤは光起電性モードに環境設定可能であり、入射光に比例した電圧を生成することができる。電圧がコマンドを通じて指定されたレベルを超えた場合、ランプはこれに応じてオフになることが可能である。電圧が指定レベル未満に低下した場合、ランプはオンになることが可能である。このような機構は、照明器具が夜間にオンとなり日中にオフとなることを可能にする。タイマと組み合わせると、照明器具は、薄暮時にオンとなり、特定の時間長の後にオフとなることが可能である。
【０４６１】
タイマが動作可能となると、ランプは１日の異なった時刻にオンおよびオフになることが可能であり、または、オンになってから特定の時間長の後にオフとなることが可能である。ランプは遠隔制御、スイッチを介して印加される電力、または、光センサ機能によって、オンとすることが可能である。幹線に接続された応用例において、タイマは精密な周波数基準に対して交流周波数に同期を取る。
【０４６２】
電池によって電力が供給される場合、光感応性ＬＥＤの連鎖体は電池を再充電するために電流を少しずつ供給することが可能である。（例えばＣＲＥＥランプ内の）３０個の赤色ＬＥＤの連鎖体は、頻繁には使用されない緊急用照明器具などの応用例内で再充電可能な電池を充電された状態に維持することが可能である１ｍＷ近くのパワーを生成することが可能である。途上国では一般的な電力網から外れた太陽光給電によるシステムなどの応用例では、ランプの充電能力は太陽電池パネルの充電能力を増強することが可能である。
【０４６３】
上述のように、この実施形態５は本明細書で説明する他の実施形態に関して説明している技術、方法、および、構造とともに使用可能でもある。例えば、実施形態２、実施形態３、実施形態７、および、実施形態８に関して説明している較正および検出のシステムおよび方法は、本実施形態５で説明した知的ＬＥＤ照明器具に関して使用可能である。さらに、本実施形態５に関して説明した通信技術は、所望であれば他の実施形態に関して使用可能である。
【０４６４】
図面に戻り、図４９は、照明デバイス４９１１およびリモート・コントローラ４９１２を備えた知的照明デバイス・システム４９１０の一例である。リモート・コントローラ４９１２は、好ましくは、懐中電灯またはテレビ装置のリモート・コントローラのように電池で給電し、照明デバイス４９１１を変調光でプログラムするために使用する。照明デバイス４９１１が、好ましくは電気の差込口（例えばエジソン・ベース・ソケット）の交流幹線で給電している場合、照明デバイス４９１１はリモート・コントローラ４９１２によって制御可能である。照明デバイス４９１１が光を生成可能とされる（すなわち、「オンとなる」または「光を生成する」）と、照明デバイス４９１１は、リモート・コントローラ４９１２からコマンドを、もしくは、環境から周辺光を検出するために、または、多色照明デバイス４９１１内の色を較正するために短時間だけ、かつ、定期的に発光を停止する。照明デバイス４９１１が交流幹線で給電しているが、光を生成可能とされていない（すなわち、「オフとなっている」）場合、照明デバイスは低電力状態に入る。リモート・コントローラ４９１２からのコマンドは、それでもこの状態で照明デバイス４９１１によって検出可能である。照明デバイス４９１１は、データで変調された光を瞬間的に生成することによってリモート・コントローラ４９１２に応答する。照明デバイス４９１１を規定の状態にリセットするために、照明デバイス４９１１へのパワーは特定のシーケンスで繰り返される。
【０４６５】
図４９は多くの可能な知的照明デバイス・システムの一例である。例えば、照明デバイス４９１１は電池で給電可能であるか、または、リモート・コントローラ４９１２は交流幹線によって給電可能である。他の例において、設計または生産の際に照明デバイスがプログラムされている場合、リモート・コントローラ４９１２は不要である。事前プログラムされたデバイスの例は、予備環境設定済み夜間照明、および、通電からおそらくは１時間（または他の遅延時間）の後にオンとなる照明器具を含む。この場合、照明デバイスの機能は低下することがある。
【０４６６】
他の例において、リモート・コントローラ４９１２からの光は、プログラミング中に給電されていない照明デバイス４９１１を光で給電することが可能である。例えば、消費者はこのリモート・コントローラを含んだ電球代替製品を購入することができる。消費者はリモート・コントローラに向けて電球を保持し、オンになってから３５分後にオフとなるように電球を環境設定し、続いて、プログラムされた電球を手に取り、かつ、これをどこかのソケットにねじ込むことが可能である。この自己給電変形例がなければ、この電球はこれをプログラムするために通電されたソケットにねじ込む必要があり、これは可能であることもあるが、それでもおそらく便利さは劣る。
【０４６７】
さらなる例において、リモート・コントローラの電池は、使用していない時に日光または周辺光によって充電可能である。加えて、多数の照明デバイス４９１１は互いに通信可能である。例えば、最近、様々な政府は、特定の建物では人々の有無に基づき自動的に点灯または消灯する知的照明器具を有さなければならないという命令を導入している。いくつかの大規模な照明会社では、動き検出器および９００ＭｈｚのＲＦトランシーバを備えたランプを備えたシステムを提供している。室内の１つのランプが物体の動きを検出すると、このランプは残りの照明器具に点灯するように伝える。この手法に伴う２つの主要な問題は（１）照明器具が高価であること、および、（２）ＲＦ信号が人のいない他の部屋まで壁を通過すること、である。本明細書に説明するデバイスは光を介して互いに通信し合うことができ、この光は（１）ＲＦ回路の支出を必要とせず、かつ、（２）壁を介しては届かない。加えて、輝度制御または色制御のような機能は互いに通信し合うランプから便益を受けることが可能である。例えば、ユーザは１つのランプをプログラムすることが可能であり、そのランプは他のランプを再環境設定する。さらに多くの応用例は、２つのランプが絶えず互いに通信し合う保安用とすることが可能である。侵入者がそれらのランプの間を通過し、瞬間的に光を遮断した場合、２つのランプはこれを検出し、中央保安システムへの一種のデイジー・チェインで建物内の他のランプにこの情報を一斉送信する。
【０４６８】
図５０は表２を提供し、表２は、リモート・コントローラ４９１２が照明デバイス４９１１をオンおよびオフにし、出力パワーを調整し、かつ、３つの異なった設定の１つに色を変化させることを可能にする照明デバイス４９１１のためのコマンド５０１４の例示リストを含んでいる。加えて、照明デバイス４９１１は、時刻カウンタが特定の数値に到達したこと、または、周辺光が特定のレベル未満に低下したことに応じて自動的にオンとなるように、かつ、この照明デバイス４９１１がオンとなったか、または、周辺光が特定のレベルを超えて増加した時点からタイマが特定の計数値に到達した後に自動的にオフとなるように環境設定可能である。この例において、色の混合結果は常に自動的に測定され、特定の設定に調整される。コマンド５０１４の例示集合は６桁コード５０１３を生成するために４ビットを使用することが可能である。
【０４６９】
好ましくは、６桁コード５０１３は同期パターンが先行し、８ビット転送シーケンスを生成するためのパリティが後に続く。加えて、時刻を設定するコマンドには実際の時刻を使用して従わなければならない。１日は１４４０分であるため、１分間の分解能をもつ時刻は１１ビットを必要とし、これはコマンドの後の２つの連続した転送で送信可能である。
【０４７０】
表２はコマンド５０１４および６桁コード５０１３の多くの可能な集合の一例である。例えば、多色光において、各個々の成分は輝度制御可能であるか、または、色較正は動作可能および動作不能にすることが可能である。他の例として、時刻カウンタは曜日も同じく計数することが可能である。照明デバイス４９１１はこれらの機能のサブセットを有することが可能であるか、または、ストローブもしくは連続的色変化などの様々な他の機能を有することが可能である。加えて、照明デバイス４９１１の状態およびレジスタの内容は読み取り可能である。さらに、コマンド５０１４への６桁コード５０１３の割り当ては完全に異なってよく、かつ、コマンド５０１４の数によってはより多いまたはより少ないビットを含むことが可能である。
【０４７１】
図５１は、照明デバイス４９１１が光を生成している時の照明デバイス４９１１とリモート・コントローラ４９１２との間の通信コマンド５０１４の例示タイミング図である。照明デバイス４９１１からのパルス幅変調光ＰＷＭ５１２０は、光が生成されていない時に間隙５１２１によって周期的に中断される。この例の間隙周期５１２２は１秒である。間隙時間５１２３は６０Ｈｚで主周期の２分の１または８．３３ミリ秒である。リモート・コントローラ４９１２は照明デバイス４９１１からのＰＷＭ５１２０内の間隙５１２１に同期を取り、間隙５１２１内でコマンドＣＭＤ５１２４を送信することが可能である。ＣＭＤ５１２４がリモート・コントローラ４９１２から送信され、照明デバイス４９１１によって適切に受信されると、照明デバイス４９１１はＣＭＤ５１２４の直後に応答ＲＳＰ５１２５を供給する。リモート・コントローラ４９１２は好ましくは、特定の照明デバイスに、多数のこのような照明デバイスを備えた室内でリモート・コマンドを差し向けるうえでユーザを支援するために（ちょうど懐中電灯のように）焦点を狭く絞ることが可能である。ユーザは光線を見ること、および、その光線を１つの照明器具上で輝かせることが可能である。これは、リモート・コントローラからの光をその照明デバイス上に合焦させ、かつ、照明デバイスからの光をリモート・コントローラ内の検出器上に合焦させる。
【０４７２】
この例において、照明デバイス４９１１からの光は、ＬＥＤの波長を変更せずに輝度制御を動作可能にするために、主周波数の１６倍または６０Ｈｚの交流に対して９６０Ｈｚでパルス幅変調されている。最大輝度において、オフである時間は非常に短いか、または、存在せず、低い光レベルではオンである時間が短い。パルスの周波数は固定されたままとなる。リモート・コントローラ４９１２が照明デバイス４９１１との同期を失うことを防止するために、間隙５１２１の前の照明デバイス４９１１からの最後のパルスは、好ましくは、リモート・コントローラ４９１２によって検出可能な最小幅未満には低減されない。
【０４７３】
他の例において、連続したコマンドがさらに高速で通信可能となるように、照明デバイス４９１１とリモート・コントローラ４９１２が第１のＣＭＤを通信した後に、１秒間の間隙周期５１２２は例えば２００ミリ秒に短縮可能である。これは輝度制御のために重要になることがある。なぜなら、低電力と高電力との間には多くの電力レベルの段階が存在することがあるからである。一旦リモート・コントローラ４９１２がコマンドの送信を停止すれば、間隙周期５１２２は１秒間の間隔に広がって戻る。
【０４７４】
照明デバイス４９１１が光を生成していない時、リモート・コントローラ４９１２は間隙５１２１を検出せず、いつでもコマンドＣＭＤ５１２４を送信することが可能である。図５１に示したプロトコルは、やり取りの前後に照明デバイス４９１１がＰＷＭ５１２０の光を出力しないことを除いて同じままとなる。
【０４７５】
間隙５１２１の間、コマンドＣＭＤ５１２４が送信されていない時、または、照明デバイス４９１１が光を生成していない時に、照明デバイス４９１１は周辺光を測定することが可能である。周辺光のレベルは、コマンドＣＭＤ５１２４が送信されると受信光から減算され、光センサの機能が動作可能になると照明デバイス４９１１をいつオンまたはオフにするかを決定するために使用される。より詳細には、照明デバイスがコマンドを受信していると、背景または周辺の光は、ＬＥＤ（またはフォトダイオード）にわたって光学的に誘起された電圧の直流偏り信号を生成する。この直流偏り信号は、コマンドが送信されていない時に間隙５１２１の間に光学的に誘起された電圧を測定し、これを、コマンドを受信している時に誘起された電圧から減算することによって排除可能である。代案として、照明デバイス内の受信機は、この直流偏り信号を除去するために誘起された電圧にハイ・パス・フィルタをかけることが可能である。データの速度は低いため、受信機は直流の遮断（および平均化）のためにデジタル・フィルタを使用してもよい。コマンドの受信前にこの直流偏り信号が知られている場合、デジタル・フィルタの初期状態はこれに従って設定可能であり、整定時間を低減可能である。光センサの機能が動作可能になると、照明デバイスが光を生成している時に周辺光は間隙５１２１の間に測定され、光を生成していない時には常時測定される。
【０４７６】
加えて、多色照明デバイス４９１１において、各個々の色の強度は、間隙５１２１の間に、または、照明デバイス４９１１が光を生成していない時に測定可能である。例えば、照明デバイス４９１１がオンになると、照明デバイス４９１１は所望の光を生成する前に各色の強度を短時間で測定することができる。続いて、例えば照明デバイスが定期的にウォームアップする毎に、色成分は間隙５１２１の間に測定可能である。
【０４７７】
図５１は多くの可能なタイミング図の一例である。間隙周期５１２２および間隙時間５１２３は応用例によってはかなり異なることがある。応答ＲＳＰ５１２５は異なった時刻に送信可能であり、あるいは全く送信不能である。コマンドＣＭＤ５１２４はＰＷＭ周期のオフの時間中にさえ送信可能であり、応答ＲＳＰ５１２５はＰＷＭの動作周期の変形であってもよい。より多くのエラー保護を提供するために、コマンドＣＭＤ５１２４は効果を生じる前に１回または複数回反復可能である。多くの異なったタイミング図および通信プロトコルは実行可能である。電池または交流幹線の代わりにリモート・コントローラ４９１２からの光によって給電している照明デバイス４９１１では、プロトコルは、照明デバイス４９１１に給電するため、および、データを通信するために、例えばコンデンサに十分な電荷を保存するために、長い照明期間を含むことが可能である。
【０４７８】
図５２は、照明デバイス４９１１が光を生成している時の照明デバイス４９１１とリモート・コントローラ４９１２との間のビット・レベル通信を示す例示タイミング図である。通信は照明デバイス４９１１がＰＷＭ５１２０の出力を停止することで開始される。照明デバイス同期ＩＤＳＹＮＣ５２３０のパルスは、間隙５１２１の前に照明デバイス４９１１が生成した最後のＰＷＭパルスである。ＩＤＳＹＮＣ５２３０の幅は、リモート・コントローラ４９１２によって検出可能な最小パルス幅よりも大きい。パルスの短い連続などの他の同期シーケンスは各間隙５１２１の前に生成されてもよい。リモート・コントローラ４９１２からのＣＭＤ５１２４は、３つの「１」である同期パターンＳＹＮＣ５２３１、６桁コード５０１３、および、偶数パリティ・ビットＰ５２３２を備え、これらは２相符号化されている。この例において、コマンド５０１４は「光オフ」である。照明デバイス４９１１がＣＭＤ５１２４を適切に受信した場合、応答ＲＳＰ５１２５は２相符号化された同じＳＹＮＣ５２３１、６桁コード５０１３、および、パリティＰ５２３２を備え、これらはＣＭＤ５１２４を構成している。
【０４７９】
照明デバイス４９１１が光を生成していない時、図５２に示したプロトコルは、やり取りの前後に照明デバイスがＰＷＭ５１２０光を（または、ＩＤＳＹＮＣ５２３０も）出力しないことを除いて同じままとなる。
【０４８０】
図５２は多くの可能なビット・タイミング図の一例である。２相符号化の代わりに、プロトコルは、４ｂ５ｂ、８ｂ１０ｂ、または、ＮＲＺなどの多くのよく知られている符号化方式のいずれか１つを使用することが可能である。ＳＹＮＣ５２３１は、全くないものを含めて広範な長さおよびシーケンスを有することが可能である。６桁コード５０１３は多かれ少なかれビットを有することが可能であり、パリティＰ５２３２は偶数でも奇数でも、１ビットを超えても、または、全くなくてもよい。ＣＲＣコードはエラー検出のために使用可能である。リモート・コントローラ４９１２からの光で給電している照明デバイス４９１１では、プロトコルはかなり異なることが可能である。特に、照明デバイス４９１１からリモート・コントローラ４９１２に１回に１ビットずつデータを送信し、リモート・コントローラ４９１２は、例えば照明デバイス４９１１から送信されたビット間に、照明デバイス４９１１のコンデンサを再充電するために光を放射することが必要となることがある。これを行うための有用なトランシーバ技術はＤａｖｉｄ  Ｊ．Ｋｎａｐｐによって２００９年１月２７日に出願の「Ｆａｕｌｔ  Ｔｏｌｅｒａｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｂｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｌｉｎｋｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｎｏｄｅｓ」と題された米国特許出願第１２／３６０４６７号明細書、および、Ｄａｖｉｄ  Ｊ．Ｋｎａｐｐによって２００９年９月１日に出願の「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ，  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許出願第１２／５８４１４３号明細書に説明され、それぞれ全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０４８１】
図５３は例示照明デバイス４９１１の例示ブロック図であり、この照明デバイス４９１１はＥＭＩフィルタおよび整流器５３４１、交流／直流変換器、電圧分割器、集積回路ＩＣ５３５４、ならびに、ＬＥＤ連鎖体５３５３を備えている。ＥＭＩフィルタおよび整流器５３４１は、交流幹線ＶＡＣ５３４０の全波整流版を生成し、かつ、幹線への過渡的妨害が整流された電力に影響を及ぼすこと、および、照明デバイス４９１１内のスイッチング雑音が幹線に影響を及ぼすことの双方を最小に抑える。電圧分割器は、抵抗器Ｒ５３４２およびＲ５３４３を備え、整流されたＩＣ５３５４のための幹線信号の電圧低下版である信号Ｓ５３５７を生成する。交直変換器は集積回路５３５４（ＩＣ５３５４）上に（本明細書では「インダクタＬ５３４４」と「Ｌ５３４５」とも呼ぶ）インダクタ５３４４および５３４５と、（同様に「Ｃ５３４６」と「Ｃ５３４７」と呼ぶ）コンデンサ５３４６および５３４７と、（同様に「ダイオードＤ５３４８」と呼ぶ）ダイオード５３４８と、（同様に「スイッチＮ５３４９」と呼ぶ）Ｎチャネルスイッチング・トランジスタ５３４９と、電力制御装置５３６２と、を含んでいる。この例は、ＬＥＤ５３５０、ＬＥＤ５３５１、および、ＬＥＤｎ５３５２を備えたＬＥＤ連鎖体５３５３を示し、ＬＥＤ５３５２とＬＥＤｎ５３５３との間のダッシュ線はＬＥＤ連鎖体５３５３が多くのＬＥＤを含むことが可能であることを示す。このアーキテクチャは、蛍光物質でコーティングした青色ＬＥＤが生成した単色光または白色光のために典型的なものである。多色照明デバイスは典型的に各色について独立してＬＥＤ連鎖体を有している。
【０４８２】
ＩＣ５３５４はメモリおよび制御装置５３６０と、ＰＬＬおよびタイミング５３６１と、電力制御装置５３６２と、受信機５３６３と、出力ドライバ５３６４と、を含んでいる。メモリおよび制御装置５３６０は、タイマまたは光センサを動作可能にするなどの環境設定情報を保存するための不揮発性メモリと、輝度制御などの設定のための揮発性（または不揮発性）メモリと、を含んでいる。メモリおよび制御装置５３６０は、リモート・コントローラ４９１２を使用したデータの転送を管理し、パルス幅変調（ＰＷＭ）ＬＥＤ駆動信号Ｓ５３５９を生成し、ＩＣ５３５４および照明デバイス４９１１の機能全般を制御するタイマおよび状態機械を実施する論理も含んでいる。
【０４８３】
ＰＬＬおよびタイミング５３６１は、照明デバイスが通電された際にＳ５３５７に位相が同期した高周波クロックを生成する位相同期ループを含んでいる。Ｒ５３４２およびＲ５３４３を備えた電圧分割器は、ＩＣ５３５４の電圧定格を超えず、ＰＬＬが同期する整流幹線電圧Ｓ５３５７の定電圧版を供給する。ＩＣ５３５４上の他の全ての回路はＰＬＬおよびタイミング５３６１の（図示しない）出力に同期している。
【０４８４】
ＰＬＬおよびタイミング５３６１は、照明デバイス４９１１が、幹線の周波数に同期することによって時刻タイマの機能のための精密な時刻基準を維持することを可能にしている。同様に、間隙周期５１２２および間隙時間５１２３はＶＡＣ５３４０のタイミングに従って精密に整列可能である。このタイミングは、多色照明デバイス４９１１が光を使用して互いに直接同期を取り、通信することを可能にする。例えば、多数の照明デバイス（すなわち、「ＩＤ」）は、光を生成する直前に先ずＧＡＰ（例えば、間隙５１２１）を探すことによって互いに同期を取ることが可能である。適切なＧＡＰを見出した場合、照明デバイスはそれらに同期を取る。間隙を見出さない場合、同期を取る対象がなく、照明デバイスは、他の照明デバイスが通電時に同期を取るタイミング・マスタに事実上なる。この照明デバイスは、好ましくは、同期が失われたか否かを検出し、再同期することも可能である。照明のデバイスおよびシステムならびに可視光通信のシステムおよび方法のさらに多くの実施形態は本明細書に説明する実施形態４および実施形態６に関しても説明されていることにさらに注意されよう。表示装置に関したシステムおよび方法、表示装置の較正のシステムおよび方法、ならびに、ＬＥＤの較正のシステムおよび方法は、本明細書に説明する実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態７、および、実施形態８に関しても説明されていることにさらに注意されよう。
【０４８５】
ＶＡＣ５３４０がオフになると、コンデンサＣ５３４７は幾分かの時間にわたってＩＣ５３５４への電力を維持することが可能である。この時間中にＶＡＣ５３４０がオフおよびオンになると、ＩＣ５３５４は給電されたままとなる。照明デバイス１１を規定の状態にリセットするために、ＶＡＣ５３４０は、特定の時間長にわたって何回もオフおよびオンにすることが可能である。例えば、リセット・シーケンスは、３回の短いオフとオンの周期、続く３つのそれより長いオフとオンの周期、および、最後に、続くそれより３つ多い短いオフとオンの周期であってもよい。ＰＬＬおよびタイミング５３６１は信号Ｓ５３５７をモニタし、信号Ｓ５３５７が「ロー」のままであると低電力状態に入るようにＩＣ５３５４に信号を送り、かつ、短いＶＡＣ５３４０のオフとオンの周期間の時間を測定する。ＰＬＬおよびタイミング５３６１が適切なＶＡＣ５３４０のオフとオンのシーケンスを検出すると、ＩＣ５３５４は規定の状態にリセットされる。
【０４８６】
外部構成部分であるインダクタＬ５３４４およびＬ５３４５、コンデンサＣ５３４６およびＣ５３４７、ダイオードＤ５３４８、ならびに、スイッチＮ５３４９、ならびに、出力ドライバ５３４６からの電流感知フィードバックとともに、電力制御装置５３６２は交直変換器機能を実施する。実施された構成はよく知られているシングルエンド型一次インダクタ変換器（ＳＥＰＩＣ）である。スイッチＮ５３４９は１Ｍｚなどの比較的高い周波数で電力制御装置５３６２によってオンおよびオフにされ、動作周期はＬＥＤ連鎖体５３５３を介して所望の電流を生成するために変化する。スイッチＮ５３４９が閉じられると、Ｌ５３４４およびＬ５３４５からの電流は、スイッチＮ５３４９を介して流れ、コンデンサＣ５３４６に保存された電荷はＬＥＤ連鎖体５３５３に電流を供給する。スイッチＮ５３４９が開かれると、インダクタＬ５３４４およびＬ５３４５を介した電流はダイオードＤ５３４８を介して、ＬＥＤ連鎖体５３５３およびＣ５３４７に流れる。
【０４８７】
電力制御装置５３６２は、スイッチＮ５３４９に結合された制御信号Ｓ５３５８の動作周期を調整するエラー信号を生成するために、出力ドライバ５３６４からの電圧フィードバック信号Ｖｆｂ５３６５を内部基準電圧と比較する。信号Ｖｆｂ５３６５は（図示しない）出力ドライバ５３６４内の小さな抵抗器を介して流れるＬＥＤ連鎖体５３５３の電流によって生成される。ＬＥＤ連鎖体５３５３がオフになると、Ｖｆｂ５３６５はＶ＋５３５５の分割版となり、これは、データ受信中かつＰＷＭ輝度制御のオフ時間中に発生する。制御ループは、Ｖ＋５３５５をＬＥＤ連鎖体５３５３がオンである時と同じ電圧に維持するためにフィードバック分割器を調整する。
【０４８８】
出力ドライバ５３６４がＬＥＤ連鎖体５３５３への電流をオンまたはオフにすると、電力制御装置５３６２が信号Ｓ５３５８の新しい動作周期に従って調整可能となる前にＶ＋５３５５に大きな電圧過渡状態が発生する可能性がある。ＬＥＤ連鎖体５３５３の電流がオフになると、Ｖ＋５３５５は、Ｓ５３５８の動作周期が低減されるまで「ハイ」となり、ＬＥＤ連鎖体５３５３の電流がオンになると、Ｖ＋５３５５は、Ｓ５３５８の動作周期が増加されるまで「ロー」となる。これらの過渡状態を最小に抑えるために、電力制御装置５３６２は、その変化が発生する時点より前にメモリおよび制御装置５３６０から情報を受信し、変化が必要な瞬間にＳ５３５８の動作周期を調整する。出力ドライバ５３６４がＬＥＤ連鎖体５３５３の電流をオフにする直前に、電力制御装置５３６２はＳ５３５８の動作周期を測定し、その結果を保存する。この動作周期は、Ｖ＋５３５５が大きく急上昇することを防止するために、ＬＥＤ連鎖体５３５３が次回にオフになると瞬間的に復元される。同様に、Ｓ５３５８の動作周期はＬＥＤ電流がオンになると測定され、その結果は保存され、かつ、Ｖ＋５３５５が小さく急上昇することを防止するために復元される。
【０４８９】
出力ドライバ５３６４は、（図示しない）接地に接続されたスイッチを使用してＬＥＤ連鎖体５３５３の電流をオンおよびオフにする。スイッチがオンになると、電流はＶ＋５３５５からＬＥＤ連鎖体５３５３およびスイッチを介して接地に流れ、スイッチがオフになると電流は流れない。スイッチに伴う直列の小さな抵抗は、スイッチがオンになるとＶｆｂ５３６５を生成する。スイッチがオンになると、制御ループはＶ＋５３５５からの可変電圧分割器の出力をＶｆｂ５３６５と比較し、この出力がＶｆｂ５３６５に等しくなるまで分割器を調整する。ＬＥＤ連鎖体５３５３の電流がオフになると、Ｖ＋５３５５の電圧分割器ループもオフになり、電圧分割器は固定されたままとなる。ＬＥＤ連鎖体５３５３の電流がオフになると、Ｖ＋５３５５のこの分割版はＶｆｂ５３６５を介して電力制御装置５３６２に転送される。
【０４９０】
受信機５３６３は、ＬＥＤ連鎖体５３５３の電流が出力ドライバ５３６４によってオフにされると、リモート・コントローラ４９１２からデータを受信することができる。リモート・コントローラ４９１２からの変調光は、ＬＥＤ連鎖体５３５３によって電圧信号Ｓ５３５９に変換され、これは、太陽電池パネルにおけるように光起電性モードで動作する。受信機５３６３は、周辺光からの直流分を遮断し、光起電性ＬＥＤ連鎖体５３５３の低帯域幅を打ち消すために、Ｓ５３５９にハイ・パス・フィルタをかける。この帯域幅は典型的に最大毎秒１ｋビット（１ｋｂｐｓ）に対応するが、データ速度は適切な等化フィルタを使用して１０倍以上高速化可能である。図５１および５２においてプロトコルに対応するためには２ｋｂｐｓが必要である。受信機５３６３は、信号Ｓ５３５９を等化するためのＡ／Ｄ変換器およびデジタル・フィルタを備えている。タイミングの復元は不要である。なぜなら、データはＩＣ５３５４が同期している交流幹線の周波数に同期してリモート・コントローラ４９１２から送信されるからである。デジタル・フィルタの出力は適切な時点で単にサンプリングされる。
【０４９１】
照明デバイス４９１１が光を生成していない時、リモート・コントローラ４９１２は間隙５１２１のないことを検出する。リモート・コントローラ４９１２が照明デバイス４９１１からの間隙５１２１に同期していないため、かつ、リモート・コントローラ４９１２が電池で給電しているため、リモート・コントローラ４９１２からのデータは照明デバイス４９１１におけるタイミングに同期している。リモート・コントローラ４９１２が水晶発振器などの精密な発振器を有する場合、リモート・コントローラ４９１２および照明デバイスの基準クロックは、典型的に互いの１００万分の数１００以内となる。照明デバイス４９１１は、第３のＳＹＮＣ５２３１パルスの降下エッジ上で高周波にクロックを刻むタイマをリセットし、受信データをサンプリングして送信データを生成するためにこのタイマを使用する。１６ミリ秒の１回の転送にわたる２つの基準クロック間のずれはわずかである。
【０４９２】
照明デバイス４９１１は間隙５１２１の間に、および、照明デバイス４９１１が光を生成していない時にも、受信機５３６３内のＡ／Ｄ変換器を使用して信号Ｓ５３５９の平均電圧を測定することによって、周辺光を測定する。Ａ／Ｄ変換器は、非常に低い光レベルを測定するために、よく知られているチョッパ安定化アーキテクチャなどの小さな直流エラーを有するアーキテクチャとしなければならない。
【０４９３】
図５３は照明デバイス４９１１の多くの可能なブロック図の１つの例である。例えば、多色光のための照明デバイス４９１１のアーキテクチャは、ＬＥＤ連鎖体５３５３および各成分色のための出力ドライバ５３６４を備えることが可能である。色の例示的組合せは赤色、緑色、および、青色、または、赤色、黄色、緑色、および、青色、または、赤色および白色を備えることが可能である。間隙５１２１の間、および、照明デバイス４９１１が光を生成していない時も、低い方の光周波数の各ＬＥＤは互いの、および、高い方の光周波数の各ＬＥＤの光強度を測定することが可能である。例えば、赤色および白色をもつ照明デバイスにおいて、例えば間隙５１２１の間、白色ＬＥＤ連鎖体は光を生成することが可能であり、赤色ＬＥＤ連鎖体は受信機に接続可能であり、かつ、光パワーを測定することが可能である。赤色ＬＥＤが独立した出力ドライバを備えた２つの独立した連鎖体に編成されている場合、例えば間隙５１２１の間、１つの赤色ＬＥＤ連鎖体は他方の光パワーを測定することが可能である。各ＬＥＤ連鎖体からの光パワーを測定することによって、照明デバイスは、ＬＥＤの変動、温度の変動、および、ＬＥＤの耐用年数にわたって例えば特定のカラー・ポイントを維持するために異なったＬＥＤ連鎖体への電流を調整することが可能である。単一の受信機５３６３は共有可能であり、かつ、異なった時刻に異なったＬＥＤ連鎖体に接続可能であり、または、多数の受信機５３６３も実施可能である。
【０４９４】
環境設定中にリモート・コントローラ４９１２によって給電可能な照明デバイスのための照明デバイス４９１１の他の例示ブロック図は第２の非常に低電力受信機を備えることが可能である。第２の受信機は、変調光を受信するＬＥＤ連鎖体によって給電可能であり、不揮発性メモリ内に環境設定情報を保存することが可能である。光によってＬＥＤ連鎖体にわたって誘起された平均電圧は、典型的に、同じＬＥＤ連鎖体から光を生成するために必要な電圧よりも大幅に低い。誘起された電圧はコンデンサＣ５３４７に保存され、ＬＥＤ連鎖体５３５３のより小さな一部は、リモート・コントローラ４９１２に応答を放射するために出力ドライバ５３６４に接続可能である。給電されていない時に照明デバイス４９１１を環境設定するための通信プロトコルは、コンデンサＣ５３４７が各放射光パルスの後に再充電されることを可能にするために図５１とは異なっていてよい。これを行うための有用な技術は上記に述べた米国特許出願第１２／３６０４６７号明細書および第１２／５８４１４３号明細書に説明されている。
【０４９５】
交流幹線の代わりに電池で給電する照明デバイス４９１１のブロック図は、電池、および、潜在的に、よく知られているバケツ・リレー素子、増圧電池、増圧電池バケツ・リレー素子、または、フライバック電源などの異なったタイプのスイッチング電源を有している。再充電可能な電池の場合、ＬＥＤに入射する周辺光または日光は電池を再充電するための電力を生成することが可能である。この照明デバイス４９１１のブロック図は、電池の充電器を管理する第２の電力制御装置５３６２を有することが可能である。交流幹線で給電する照明デバイスも、増圧電池バケツ・リレー素子またはフライバック電源などの広範な異なった交直変換器のいずれかを有することが可能である。この照明デバイスは、照明デバイスが通電停止された際に時刻カウンタを維持することを可能にする再充電可能な予備の電池も有することが可能である。照明デバイス４９１１のタイミングも、例えば幹線の周波数の代わりに、ローカルな水晶発振器に基づくことが可能である。
【０４９６】
さらなる例として、データを受信するために、例えばＬＥＤの代わりにシリコン・フォトダイオードを使用する照明デバイスのブロック図は、ＬＥＤ連鎖体５３５３の代わりにフォトダイオードに接続された受信機５３６３を有している。このアーキテクチャは、光起電性モードでは良好に動作しない蛍光物質でコーティングした白色ＬＥＤのみを使用した照明デバイスに特に有用である。シリコン・フォトダイオードはリモート・コントローラ４９１２からコマンド５１２４を受信し、周辺光を測定し、かつ、ＬＥＤ連鎖体からの放射光を測定することが可能である。
【０４９７】
多数の照明デバイスは互いに通信も可能である。この例において、照明デバイス４９１１は、他の照明デバイスに同期を取るため、および、送信帯域幅について折り合いをつけるためのプロトコルを実行可能である。通電時に、照明デバイス４９１１は周辺光をモニタすること、適切な間隙周期５１２２および間隙時間５１２３を備えた間隙５１２１を探し求めること、かつ、見出した場合にその間隙５１２１に同期を取ることが可能である。全ての照明デバイスが交流幹線に接続されている場合、非常に精密な同期が可能である。照明デバイスは、よく知られている多くの仲裁プロトコルのいずれか１つに従って帯域幅について折り合いをつけることが可能である。例えば、２つの照明デバイスが同時に送信した場合、双方の照明デバイスは衝突を検出し、再び通信を試みる前にランダムな時間長だけ待機する。他の可能性として、ＣＭＤ５１２４は、衝突の場合に、どの照明デバイスが送信を停止するのかを示す優先コートを含むことが可能である。
【０４９８】
本明細書で使用している通り、照明デバイスは、通常は、人間が感受可能な性質の一般光だが、可能に赤外または他の何らかの波長を生成することを想定している。光を生成することを可能にされた（すなわち、「オンになった」）照明デバイスは、たとえ、上述のように、間隙の間およびＰＷＭ信号のオフ時間の間など光源が瞬間的に「オフ」になり、実際に光を放射していない非常に短い時間があることがあっても、「オン状態」に設定された（すなわち、その照明状態がオン状態に設定された）と考えてよい。照明デバイスのこのオン状態およびオフ状態は上述の流れにおいて明確でなければならず、実際の光源のオンおよびオフの状態と混同してはならない。
【０４９９】
照明デバイスは、（照明デバイスが挿入されている照明器具ソケットに通電することによるなどで）照明デバイスへの電力の印加／除去、タイマ事象によって、周辺光の制御によって、および、遠隔コマンドによってなどのいくつかの事象のいずれかによってオン状態またはオフ状態に設定してよい。
【０５００】
本明細書には例示ブロック図を示している。しかし、照明デバイスの他のブロック分けも提供可能である。本明細書で使用している通り、照明デバイスの属性はその照明デバイスの動作状態または環境設定パラメータを表していてよい。例に含まれるものは、照明状態、タイマの設定、遅延の設定、照明デバイス内の１つまたは複数の光源のそれぞれの色の設定、光感知モードの設定、輝度制御の設定、時刻、などである。
【０５０１】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態６】
【０５０２】
可視光通信のためのシステムおよび方法を開示する。一般照明、照明制御システム、または、他の応用例に使用可能な照明デバイスならびに関連したシステムおよび方法の一部を開示する。この照明デバイスは、制御情報が照明を生成しているものと同じ光源によって光学的に通信可能な時間分割多重化チャネルを作成するように、交流幹線に優先的に同期を取るための１つまたは複数の同期タイミング信号を使用している。この照明デバイスは照明を生成し、データを送信し、周辺光を検出し、かつ、データを受信するためのＬＥＤを優先的に備えているが、他の光源および検出器も使用可能である。この通信のための物理層は、メディア・アクセス（ＭＡＣ）層およびより高次の層からのＺｉｇＢｅｅなどの様々なプロトコルとともに使用可能である。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０５０３】
特定の実施形態において、ＬＥＤ照明器具が遠隔制御などの様々な有利な照明制御のシステムおよび機能を実施するために、本明細書で説明する可視光通信技術は既存の電子回路と組み合わせて使用可能であり、日中の採光、予定作成、および、光の中での占有検知は非常に低い追加費用で可能である。これらの照明制御システムは、複数の照明デバイスが互いにリモート・コントローラと、および、中央コントローラと通信することをさらに可能にする。さらに、本明細書に説明する技術は単一の照明デバイスおよびコントローラまたは所望により他のデバイスおよび応用例によっても使用可能である。特に、ノーマリオフの光源を備えた交流幹線給電のコントローラは、輝度制御レベルおよび色設定などの情報を１つまたは複数のＬＥＤランプに通信することが可能である。本明細書に説明する技術とは対照的に、従来の照明での制御は費用および複雑さを加える有線または無線を介して互いに通信する分離された電子回路ユニットによって典型的に実行されている。
【０５０４】
本明細書に説明する照明デバイスは交流幹線に位相の同期を取り、デバイスを操作するための同期タイミング信号を生成する位相同期ループ（ＰＬＬ）を優先的に備えている。照明システム内の他の照明デバイスは、例えば同じ交流幹線信号に位相を同期させているため、全てのそれらのデバイスは精密に同じ内部タイミングを有している。この同期タイミングを使用すれば、全てのデバイスが通信可能な通信チャネルが形成可能となる。同様に、このチャネル内のデータ通信のビット・レベルのタイミングは精密に同期が取られ、受信データのタイミングが既知であるため受信機内でのデータの復元はかなり容易になる。
【０５０５】
通信チャネルは、一群のデバイスの全ての構成デバイスが照明の生成を停止するＡＣ幹線の周期（６０Ｈｚでは１６．６７ミリ秒）の一部に優先的にわたるタイム・スロットである。ＺｉｇＢｅｅなどの通信プロトコル内のさらに高次の各層は、異なったチャネル上で通信するように個々のデバイスを動的に割り当てることが可能である。このタイム・スロットの間、１つの構成デバイスがデータ変調した光を生成すると、情報はそれらの構成デバイス間で光学的に通信可能となる。このタイム・スロットの間、データが通信されていない時に、周辺光は日中採光応用例および受信機感度向上のために測定可能である。
【０５０６】
優先的に、費用を最小に抑え、かつ、受信機の感度を最大に向上させるために、照明デバイスは照明およびデータの送受信のためのＬＥＤを備えている。蛍光物質で覆われた青色ＬＥＤを備えた白色ＬＥＤは受けた光に対して乏しい感度しか有さないため、照明デバイスは所望の白色光を生成するために異なった色のＬＥＤを優先的に備えている。可能な組合せは、白色および赤色、または、赤色、黄色、緑色、および、青色を含むが、照明デバイス内の少なくとも１つのＬＥＤが好ましく蛍光物質でコーティングされていない場合では、いずれの組合せまたは単一の色さえも含むことが可能である。照明デバイスは最善の受信機感度のために赤色ＬＥＤを優先的に備えている。多色ＬＥＤを制御するための追加の費用は、ランプにおいて低減または排除可能である。このランプは実施形態２、実施形態３、実施形態７、および、実施形態８に関して本明細書で説明したＬＥＤなどのＬＥＤを使用してデバイスを較正するために、本明細書で説明するシステムおよび方法を本明細書で説明するさらに多くの実施形態で説明するものと組み合わせるものである。これらの実施形態は、白色および赤色、または、赤色、黄色、緑色、および、青色などの異なった色のＬＥＤの組合せが生成する光の色を精密に制御するための技術を一部で説明し、かつ、追加の光検出器または温度センサを必要とせずにこれを行うことが可能であり、それによって、それらの実施をより費用対効果の大きいものにする。
【０５０７】
通信チャネル内のメッセージは、完全な物理層データ・フレームにわたる連続したタイム・スロット内で一度に数バイトずつ優先的に送信する。このデータ・フレームは、追加の物理層情報に置き換えられたＭＡＣ層データ・フレームを備え、物理層データ・フレームのほとんどは直流分を除去するためによく知られている方法によって暗号化されている。ＭＡＣ層データ・フレームはＺｉｇＢｅｅを含めたいずれのプロトコルも遵守可能である。
【０５０８】
本明細書に開示するシステムおよび方法は、低減された費用および／または比較的少ない追加費用で得られる照明制御システムに物理層を設けることに部分的による従来技術に伴う問題に対処する。有利に、本明細書に説明する照明システム内の照明デバイスおよび他のデバイスは、照明のために既に必要とされているデバイスを使用して通信することが可能である。
【０５０９】
上述のように、本実施形態６は本明細書で説明する他の実施形態に関して説明している技術、方法、および、構造とともに使用可能でもある。例えば、実施形態２、実施形態３、実施形態７、および、実施形態８に関して説明している較正および検出のシステムおよび方法は、本実施形態６で説明する可視光通信のシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、本実施形態６に関して説明する通信および同期の技術は、所望であれば他の実施形態に関して使用可能である。
【０５１０】
図面に戻って、図５４は照明システム５４１０の一例であり、この照明システム５４１０は照明デバイス５４１１と、交流幹線５４１３と、および、任意で、照明および通信の双方のために可視光を使用するリモート・コントローラ５４１２と、を備えている。照明デバイス５４１１は、照明および通信の双方のための光を生成するためのＬＥＤを優先的に備え、優先的に、交流幹線５４１３に接続され、かつ、同期を取っている。照明デバイス５４１１内のタイミング回路は交流幹線５４１３の周波数に同期を取り、かつ、全ての照明デバイス５４１１が照明のための光を放射せずにデータを通信することが可能な定期的な休止期間を生成する。この定期的な休止期間の速度は人間が単に継続的に光を感受する分には十分に高い。通信するデータは照明デバイスを制御するための情報を優先的に備えるが、いずれのデジタル情報も備えることが可能である。
【０５１１】
任意のリモート・コントローラ５４１２は、交流幹線５４１３または電池で給電されてもよく、かつ、照明デバイス５４１１と通信するための可視光を生成するための少なくとも１つのＬＥＤを優先的に備えている。リモート・コントローラ５４１２が交流幹線に給電されている場合、タイミング回路は交流幹線５４１３に同期を取り、リモート・コントローラ５４１２に照明デバイス５４１１と同期を取らせ、光学的通信を可能にする。リモート・コントローラ５４１２が交流幹線５４１３に接続されていない場合、リモート・コントローラ５４１２は、通信を可能にするために、照明デバイス５４１１が生成した光をモニタし、定期的な光オフ期間に同期を取る。照明デバイスがオフになり、光を生成していない場合、リモート・コントローラ５４１２は照明デバイス５４１１といつでも通信することが可能である。
【０５１２】
情報を通信するためのネットワーク・プロトコル積層体は、物理層を除いて、よく知られているＺｉｇｂｅｅ規格に優先的に従っているが、多くの異なったプロトコルにも従うことが可能である。Ｚｉｇｂｅｅ物理層は多数の異なった無線周波数通信チャネルを使用することが可能である一方、本明細書に説明する実施形態は、互いをおよび交流幹線信号を基準として時間がずらされた多数の可視光通信チャネルを介して通信することが可能である。双方の物理層はＺｉｇｂｅｅのメディア・アクセス層またはＭＡＣ層にインターフェイスすることが可能である。
【０５１３】
図５４は同期通信のために可視光を使用した照明システムの一例である。例えば、いずれの数の照明デバイス５４１１にも対応可能である。いくつかの照明デバイス５４１１は交流幹線５４１３で給電可能である一方、他の照明デバイスは電池で給電されている。多かれ少なかれリモート・コントローラ５４１２に対応が可能である。スイッチ、輝度制御装置、電気製品、および、コンピュータさえ、などの交流幹線５４１３または電池で給電された他の様々なデバイスは本明細書に説明する技術に基づいて通信することが可能である。同様に、照明および他のデバイスは多くの異なった方法で同期を取ることが可能である。例えば、専用ワイヤ、無線周波数チャネル、または、他のいくつかの通信チャネルはこの同期信号を供給することが可能である。加えて、デバイスは、他のデバイスが生成している光をモニタすること、および、その光の通信間隙に同期を取ることによって、既に通信しているそのデバイスと同期を取ることが可能である。
【０５１４】
図５５は照明システム５４１０内の照明デバイス５４１１間での通信の例示タイミング図であり、典型的に５０または６０Ｈｚである交流幹線５４１３のタイミングと、ＰＷＭ時間５５２０および通信間隙時間５５２１を備えたチャネル０からチャネル３と表示を付けられた４つの異なる通信チャネル５５２４と、ＢＹＴＥ０からＢＹＴＥ３と表示を付けられた４つのデータ・バイト５５２２を備えた間隙タイミングと、の間の関係を示している。ＰＷＭ時間５５２０の間、照明デバイス５４１１は照明のための光を生成することが可能であり、間隙時間５５２１の間、照明デバイス５４１１は通信することが可能である。この例において、４つの独立した通信チャネルを提供するチャネル０からチャネル３は、交流幹線のタイミングを基準とした異なった非並行位相を有する間隙時間５５２１を供給する。
【０５１５】
この例におけるチャネル０から３のそれぞれのための間隙周期は、交流幹線の周波数を介したものに等しく、交互のＰＷＭ時間５５２０と間隙時間５５２１を備えている。ＰＷＭ時間５５２０の間、照明デバイス５４１１からの光は、最大輝度を生成するために継続してオンとするか、または、それより低い輝度を生成するためにパルス幅変調（ＰＷＭ）することが可能である。反復する間隙時間５５２１の間、データはいずれのデバイスからも、いずれかの、または、他の全てのデバイスに送信可能である。この例において、間隙時間は交流幹線５４１３の周期の４分の１であり、４つのデータ・バイト５５２２が３２の４倍の６０Ｈｚ倍または毎秒７．６８Ｋビットの瞬間的な速度で、および、毎秒１．９２Ｋビットの平均ビット速度で通信されることを可能にしている。
【０５１６】
Ｚｉｇｂｅｅまたは他のプロトコル積層体のさらに高次の層は、どのデバイス間の通信のためにどのチャネルを使用するかを選択する。例えば、一部の照明デバイス５４１１が直接には互いに通信することが不可能になるほど十分に広い場所にわたって物理的に所在している一群の照明デバイス５４１１は、照明デバイス５４１１の多数のグループに分割可能であり、各グループは異なった通信チャネル上で通信するように構成されている。各グループ間の通信は、例えば２つのチャネル上で通信する１つの照明デバイスを通過することが可能である。
【０５１７】
図５５は照明システム５４１０の多くの可能なタイミング図の１つである。例えば、間隙５５２１は、交流幹線５４１３周期当たり多数回または多数の交流幹線５４１３周期当たり１回発生可能である。間隙時間５５２１は、さらに大きなまたはさらに小さな割合の交流幹線５４１３周期を備えることが可能であり、間隙時間５５２１内で通信するバイト５５２２の数は、バイトの一部を含めて４より多くても少なくてもよい。チャネルの数は、間隙５５２１の時間および周期と交流幹線５４１３のタイミングとの間の関係によっては４より多くても少なくてもよい。
【０５１８】
図５６は、４バイトのプレアンブル５６３１と、スタート・バイト５６３２と、フレーム長さバイト５６３３と、最大１２８バイトのＭＡＣフレーム５６３４と、を備えたデータ・フレーム５６３０の内容を示している。データ・フレーム５６３０はＺｉｇｂｅｅ物理層の仕様に従い、かつ、照明システム５４１０内のデバイス間で情報を通信するために使用可能である。データ・フレーム５６３０はデータ・フレーム５６３０全体を送信するまで図５５に示したタイミングに従って各間隙５５２１内で一度に４バイトずつ送信する。
【０５１９】
プレアンブル５６３１は全てのデバイス内の受信機が検出する交互になった１と０の４バイトを備え、これに従って、利得などの受信機のパラメータを調整する。スタート・バイト５６３２は、全ての受信機がこれを検出し、かつ、バイト境界タイミングにこれに従って同期を取らせる一意のコードである。長さバイト５６３３はＭＡＣフレーム５６３４の長さをバイトで識別する。ＭＡＣフレーム５６３４はＺｉｇｂｅｅのＭＡＣ層仕様が規定する通りにデータを含んでいる。
【０５２０】
図５６は物理層データ・フレーム５６３０の多くの可能なフォーマットの１つである。ＭＡＣフレーム５６３４が送信デバイスのＭＡＣ層から受信デバイスのＭＡＣ層に適切に通信されている場合、プレアンブル５６３１、スタート５６３２、および、長さ５６３３は完全に異なっていてよく、ＺｉｇｂｅｅのＭＡＣ層仕様と未だに適合性をもったままでいてよい。異なったさらに高次の層のプロトコルに対応するために、ＭＡＣフレーム５６３４でさえ完全に異なっていてよい。プレアンブル５６３１は必要でも不要でもよく、いずれのＭＡＣ層プロトコルも受信回路の能力に依存する。
【０５２１】
図５７は、電源５７４１と、コントローラＩＣ５７４２と、ＬＥＤ連鎖体５７４３を備えた照明デバイス５４１１の例示ブロック図である。ＬＥＤ連鎖体５７４３は、各赤色ＬＥＤ５７５４に並列に接続された抵抗器５７５５に直列に接続された赤色ＬＥＤ５７５４を優先的に備える。典型的に、照明デバイス５４１１は、例えば白色ＬＥＤの追加の連鎖体を備えるが、簡単のため、各連鎖体は図示しない。そのため、図５７は、示したように例えば赤色の光を生成する照明デバイス５４１１のブロック図となっている。
【０５２２】
電源５７４１は交流幹線５４１３から受電し、コントローラＩＣ５７４２およびＬＥＤ連鎖体５７４３に電力を供給する直流電圧５７４４を生成する。直流電圧５７４４の大きさはＬＥＤ連鎖体５７４３内のＬＥＤ５７５４の数によっている。電源５７４１は、コントローラＩＣ５７４２が同期を取るための同期信号５７４５も生成する。信号５７４５は、ＰＬＬおよびタイミングの回路５７４８が受付け、かつ、その位相を同期させることが可能な交流幹線５４１３の電圧の低電圧になったものに優先的になっている。
【０５２３】
コントローラＩＣ５７４２はＰＬＬおよびタイミングの回路５７４８と、制御回路５７４９と、ＰＬＩ（物理層インターフェイス）５７５０と、受信機５７５１と、ＰＷＭ５７５２と、多重化器５７５３と、電流源５７５６と、を備えている。ＰＬＬおよびタイミングの回路５７４８は交流幹線５４１３の周波数および位相に同期を取り、図５５に示したタイミングを生成する。ＰＷＭ時間５５２０の間、多重化器５７５３はＰＷＭ５７５２が電流源５７５６を制御することを可能にし、これは、ＰＷＭ５７５２の出力の状態によってはＬＥＤ連鎖体５７４３に照明を生成させる。間隙時間５５２１の間、多重化器５７５３はＰＬＩ５７５０が電流源５７５６を制御することを可能にする。データ５５２２を送信する時、ＰＬＩ５７５０は優先的に暗号化した非ゼロ復帰（ＮＲＺ）データで電流源５７５６を変調し、データ５５２２を送信していない時はＰＬＩ５７５０は電流源５７５６を動作不能にする。
【０５２４】
ＰＬＩ５７５０がデータを送信していない時、隙間時間５５２１の間に、受信機５７５１はＬＥＤ連鎖体５７４３をモニタし、ＰＬＩ５７５０に復元データが存在する場合、このデータを転送する。ＰＬＩ５７５０は制御回路５７４９へのインターフェイスを行い、これは、ＭＡＣ層プロトコル、および、照明デバイス５４１１が使用するさらに高次の層を適切に通信するように実施する。送信中、ＰＬＩ５７５０は制御回路５７４９からＭＡＣフレーム５６３４を受付け、プレアンブル５６３１、スタート・バイト５６３２、および、長さバイト５６３３を発生し、知られている技術で長さバイト５６３３およびＭＡＣフレーム５６３４を暗号化し、かつ、その結果のデータを電流源５７５６に転送する。同様に、受信中、ＰＬＩ５７５０は受信シリアル・データを受信機５７５１から受付け、長さバイト５６３３およびＭＡＣフレーム５６３４の暗号を解除し、プレアンブル５６３１、スタート・バイト５６３２、および、長さバイト５６３３を取り除き、かつ、ＭＡＣフレーム５６３４を制御回路５７４９に転送する。
【０５２５】
図５７は照明デバイス５４１１の多くの可能なブロック図の一例である。例えば、照明デバイス５４１１は、白色光を生成するために白色、または、緑色および青などの異なった色のＬＥＤの追加の連鎖体を優先的に備えなければならない。簡単のため、図５７はそのような連鎖体は示さない。この追加の連鎖体は、データの受信の際、ＰＷＭ時間５５２０の間は動作可能となり、間隙時間５５２１の間は動作不能になる。データの送信の際、この追加の連鎖体はＬＥＤ連鎖体５７４３と同じデータで優先的に変調する。
【０５２６】
加えて、受信機５７５１は、データの受信のためにシリコン・フォトダイオードまたは他の光学的感知デバイスに接続可能である。図５７は、受光した光を感知するＬＥＤ連鎖体５７４３を優先的に示している。なぜなら、このＬＥＤは照明を生成するためにも使用しているからである。照明デバイス５４１１が輝度制御可能である必要がない場合、ＰＷＭ５７５２は除去してよい。制御回路５７４９は、例えば外部マイクロ・コントローラ内などのどこか他の場所に所在することが可能である。コントローラＩＣ５７４２の機能は、完全に集積された解決策の代わりに様々な電子構成部分を使用して実施可能である。
【０５２７】
図５８は受信機５７５１の多くの可能なブロック図の１つであり、受信機５７５１はスイッチ５８６０と、増幅器５８６１と、ロー・パス・フィルタ５８６２と、ＡＤＣ５８６３と、ＤＳＰ５８６４と、を備え、かつ、ＬＥＤ連鎖体５７４３とインターフェイスする。データで変調されてからＬＥＤ５７５４に入射した光は各ＬＥＤ５７５４に電流を誘起し、この電流は各抵抗器５７５５を介してループ内を流れる。その結果として各抵抗器５７５５に誘起された各電圧は、実質的に積み重なって信号５７４４および５７４７にかかる大きな電圧を生成し、この電圧は増幅器５８６１によってさらに増強される。ロー・パス・フィルタ５８６２は、信号帯域幅に折り返し雑音として進入することがあるＡ／Ｄクロック５８６７の周波数の付近または上方にあるいずれの雑音または干渉もほぼ排除する。
【０５２８】
ＡＤＣ５８６３は、この例では９．４４ＭＨｚである高周波で、かつ、低分解能でアナログ入力をサンプリングするオーバー・サンプリング型デルタ・シグマ・アーキテクチャを優先的に有し、この例では７．６８ｋＨｚであるかなり低い周波数で高分解能サンプルを作成するために、この結果にデジタル的にロー・パス・フィルタをかける。高分解能ＡＤＣ５８６３の出力は、よく知られている判定帰還型等化技術を使用してチャネル帯域幅を拡大するためにＤＳＰ５８６４によって優先的にさらに処理される。
【０５２９】
データを受信する直前に信号５７４４および５７４７を一体に短絡させるために各間隙周期５５２１の開始時にＣＬＲ５８６５が瞬間的に「ロー」になると、スイッチ５８６０はオンとなり、このことは受信信号に低周波数の影響を及ぼす。データを受信していない時にはＡＤＣ５８６３の出力のサンプルを優先的にモニタおよび保存すること、ならびに、データを受信している時はＡＤＣ５８６３からこのサンプルの平均値を減算することによって、ＤＳＰ５８６４は、この低周波数の影響、ならびに、周辺光および６０Ｈｚの干渉からのものなどの他の低周波数の影響を排除する。代案として、ＤＳＰ５８６４はこの影響を取り除くためにハイ・パス・フィルタリングを実施することも可能である。
【０５３０】
図５８は受信機５７５１の多くの可能なブロック図の１つであり、受信機５７５１はＬＥＤ連鎖体５７４３の代わりにシリコン・フォトダイオードを使用してデータを受信することが可能である。増幅器５８６１は、ＬＥＤ連鎖体５７４３からの電圧の代わりに電流を検出するためのインピーダンス変換増幅器として構成可能である。ＡＤＣ５８６３のアーキテクチャはよく知られているＦＬＡＳＨもしくはＳＡＲであってよく、または、増幅器５８６１の出力の品質によっては完全に排除可能である。同様に、ＤＳＰ５８６４は性能によっては必要でも不要でもよい。加えて、様々な異なったチャネル等化技術は判定帰還の代わりに実施可能である。そのため、図５８は一例である。
【０５３１】
図５９はＰＬＬおよびタイミングの回路５７４８の例示ブロック図であり、この回路５７４８は比較器５９７０と、ＰＬＬ５９７１と、分割器５９７２および５９７３と、分割器／復号器５９７４と、を備え、かつ、コントローラＩＣ５４４２が動作するために使用する交流幹線５４１３に同期したクロックを生成する。電源５７４１からの信号５７４５は、比較器５９７０によって交流幹線５４１３に等しい周波数および位相を備えた交流幹線クロック５９７５に変換される。この例では、交流幹線５４１３の周波数は６０Ｈｚを想定している。交流幹線クロック５９７５の周波数は、周波数が９．４４ＭＨｚにほぼ等しいＡ／Ｄクロック５８６７を生成するためにＰＬＬ５９７１が１，５７２，８６４を乗じる。Ａ／Ｄクロック５８６７は、周波数が７．６８ｋＨｚに等しいビット・クロック５８６６を生成するために分割器５９７２が１２，２８８で除し、これはバイト５５２２の瞬間的なビット・レートにも精密に等しい。分割器５９７３はビット・クロック５８６６を３２で除し、パルス化した信号ＣＬＲ５８６５も生成する。分割器５９７３の出力は、チャネル・クロック５５２４を生成するために分割器／復号器５９７４がさらに４で除し、復号化する。
【０５３２】
図５９は、コントローラＩＣ５７４２のタイミングを交流幹線５４１３の周波数および位相に同期を取らせるＰＬＬおよびタイミング回路５７４８の多くの可能なブロック図の１つを示している。上述したようにコントローラＩＣ５７４２のアーキテクチャによっては、ＰＬＬおよびタイミングの回路５７４８は完全に異なったものでもよい。例えば、ＰＬＬ５９７１は比較器５９７０のない交流幹線５４１３に直接に同期を取ることが可能である。
【０５３３】
図６０はチャネル（１）５５２４で間隙５５２１の開始時に受信されたデータのタイミングを示す例示図である。この例において、間隙５５２１の周期はその間隙５５２１内で通信する総ビット数よりも１つのビット・クロック５８６６分だけ長い。ビット・クロック５８６６およびＣＬＲ５８６５が「ハイ」になると、間隙５５２１の時間は時刻６０８０に開始する。同じく時刻６０８０において、多重化器５７５３は電流源５７５６の制御をＰＬＩ５７５０に切り替え、ＰＬＩ５７５０はこの例ではデータを受信するように構成され、その結果、電流源５７５６が動作不能になることを保証する。交流幹線クロック５４１３およびチャネル（１）５５２４のクロックが「ハイ」になると、データ・バイト５５２２は時刻６０８１に開始する一度に１ビットの通信を開始することが可能になる。
【０５３４】
線６０８２および６０８３はそれぞれ受信データが不在の時（Ｖｌｅｄ５７４７Ａｍｂｉｅｎｔ）および存在する時（Ｖｌｅｄ５７４７Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）のＶｌｅｄ５７４７の電圧を示し、これはＬＥＤ連鎖体５７４３の底部になる。ＣＬＲ５８６５が「ハイ」になると、Ｖｌｅｄ５７４７は電源５７４４に短絡される。ＣＬＲ５８６５が「ハイ」になる直前に電源５７５６は動作可能または動作不能になり、そのため、Ｖｌｅｄ５７４７の電圧は未知である。ＣＬＲ５８６５が「ロー」になった後、周辺光はＬＥＤ連鎖体５７４３に電圧を誘起し、これは線６０８２および６０８３を指数的に降下させる。線６０８２に示すように、データを受信していない場合、ビット・クロック５８６６の多くの周期の後にＶｌｅｄ５７４７の電圧は落ち着くことがあり、線６０８３に示すように、データを受信している時、データ・エラーを引き起こす可能性がある。その結果、データを受信している時、間隙５５２１の時間中、ＤＳＰ５８６４はＶｌｅｄ５７４７から線６０８２の平均化したものを優先的に減じる。
【０５３５】
照明デバイス５４１１は同じ交流幹線５４１３の信号に同期しているため、その全てのデバイス内のビット・クロック５８６６は周波数および位相の双方でも同期している。線６０８３は、時刻６０８１の後のビット・クロック５８６６の３つの周期中に１、０、１で開始するシーケンスを第２の照明デバイス５４１１が送信している時の受信照明デバイス５４１１のＶｌｅｄ５７４７の電圧を示している。この例の「１」は「オン」になっている光が示し、電源５７４４より低い電圧をＶｌｅｄ５７４７に生成する。ビット・クロック５８６６が「ハイ」になると、ＡＤＣ５８６３はＶｌｅｄ５７４７をサンプリングし、これは、精密に、Ｖｌｅｄ５７４７が最大の信号を有する時刻６０８４、６０８５、および、６０８６におけるものである。照明デバイス５４１１が交流幹線５４１３または他の手段を介して互いに同期していない場合、受信照明デバイス５４１１内の受信機５７５１はデータを復元する前に受信信号Ｖｌｅｄ５７４７からクロックを復元する必要があり、これは受信機５７５１の複雑さをかなり高め、かつ、潜在的に性能を低下させる。
【０５３６】
図６０は多くの可能なタイミング図の一例である。例えば、受信機５７５１が専用のシリコン・フォトダイオードに接続されている場合、ＣＬＲ５８６５およびスイッチ５８６０は不要である。同様に、専用のシリコン・フォトダイオードがあってもなくても、間隙５５２１の周期は時刻６０８０の代わりに６０８１で開始可能である。応用例に必要なデータ・レートおよび感度によっては、線６０８２および６０８３は完全に異なってもよい。そのため、図６０は一例である。
【０５３７】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態７】
【０５３８】
白色光源または他の広スペクトル光放射器の放射スペクトルの少なくとも一部を決定するための１つまたは複数のカラーＬＥＤの光感度を使用した光源のためのシステムおよび方法も開示する。本明細書で説明するように、白色ＬＥＤまたは他の広スペクトル光放射器は、所望であれば光源として使用可能であり、同じ１つまたは複数のカラーＬＥＤまたは異なったＬＥＤも、所望であれば光を放射するために、および、その光源が生成したカラー・ポイントを調整するために使用可能である。開示する実施形態のための応用例は、一般照明、ＬＣＤバックライト、投影機、ならびに、ＯＬＥＤおよびデジタル掲示板などの直接放射表示装置を含めるがこれらに限定しない。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０５３９】
一実施形態は、蛍光物質でコーティングした青色ＬＥＤなどのほぼ白色の光源、または、ＬＥＤランプ、表示装置用バックライト、投影機、デジタル掲示板、もしくは、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置などの１つもしくは複数のカラーまたはほぼ単色のＬＥＤと組み合わされた他の何らかの広スペクトル光放射器がデバイスの製造中に生成した精密な色温度を設定するため、ならびに、そのデバイスの動作寿命にわたってその色温度を維持するための方法およびシステムを含んでいる。この方法は、１つまたは複数のカラーＬＥＤを波長選択性光センサとして使用して白色光源または広スペクトル光放射器のスペクトルの一部を解析する段階と、続いて、光を放射するためにそのカラーＬＥＤ（または、所望であれば１つもしくは複数の追加の異なったＬＥＤ）を使用し、これによって、白色光源とカラーＬＥＤの組合せが生成した光の色を調整する段階と、を含んでいる。これらのＬＥＤは、光源のカラー・ポイントを、所望であれば広スペクトル光放射器のスペクトルの一部に関して得られた測定値に基づき調整することを可能にする。実施形態は、白色光源およびカラーＬＥＤを備えた光源をさらに含み、この光源は、例えばデジタル掲示板もしくはＡＭＯＬＥＤ内の画素またはランプ、バックライト、もしくは、投影機のための光源全体であってもよい。
【０５４０】
開示する実施形態は、いずれの広スペクトル光放射器および／またはほぼ白色の光源ならびにいずれの数のカラーＬＥＤにも適用する。しかし、特に興味深いものは、以下にさらに詳細に説明するように、赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤの組合せである。その例示図において、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤは、各ＬＥＤが異なった波長選択性光検出器として動作することによって白色ＬＥＤが生成した光のスペクトルを解析する。白色ＬＥＤ光源の青色ＬＥＤはスペクトルの青色部分を測定し、緑色ＬＥＤはスペクトルの緑色および青色の部分を測定し、かつ、赤色ＬＥＤは赤色および緑色の部分に重点を置いてスペクトルのほぼ全体を測定する。このスペクトル解析に続いて、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤは、白色ＬＥＤが生成した光と組み合わせると所望のカラー・ポイントを生成するように強度が調整された光を放射する。
【０５４１】
特に入射光に対するＬＥＤの応答性の変動による光学測定エラーを低減するために、さらなる実施形態は、所望のカラー・ポイントを生成するための各ＬＥＤの相対輝度を決定するために使用する白色ＬＥＤおよび他のＬＥＤによって各ＬＥＤに誘起された信号の比をさらに作成する。例えば、かつ、本明細書の一例において説明したように、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤによってフィルタをかけられた白色ＬＥＤのスペクトルの輝度は青色ＬＥＤの輝度を基準として決定する。加えて、緑色および赤色ＬＥＤの輝度は青色ＬＥＤの輝度を基準として決定する。続いて、全てのその相対輝度レベルは赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ、ならびに、白色ＬＥＤが生成した３つの異なったスペクトル帯域と、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの輝度との間の所望の相対輝度レベルに比較可能であり、全ての４つのＬＥＤから所望のカラー・ポイントを生成するように調整可能である。
【０５４２】
測定された光の比を使用するための方法を、本明細書で説明する追加の実施形態、例えば実施形態３に関して本明細書で開示する。開示する実施形態は、ほぼ白色の光源の放射のスペクトル変動を補償するために、その白色光のスペクトル解析を含んでいる。本明細書に説明する方法は放射光の比の測定、その比の所望の比とのさらなる比較、および、その比に応じたＬＥＤが生成した輝度のさらなる調製を伴う。
【０５４３】
蛍光物質でコーティングされた白色ＬＥＤに特に関連して、開示する実施形態の他の態様は、製造中の白色ＬＥＤ間の共通な変動および特定のＬＥＤで時間とともに発生する変動を補償する。蛍光物質が放射する光の量を基準とした蛍光物質に吸収されない青色ＬＥＤが生成した青色光の量は、製造中の蛍光物質の厚さおよび均一度ならびに蛍光物質の経時劣化とともに変化する。本明細書に説明する方法を使用すれば、所望の比からのこの比の差を補償するために、白色ＬＥＤが生成して蛍光物質が変換した光の量を基準とした青色光の量は決定可能であり、連動した赤色、緑色、および、青色のＬＥＤまたは、例えば赤色および緑色のＬＥＤのみが生成した光の量は調整可能である。
【０５４４】
本明細書に説明する較正の方法および装置は、異なった色のＬＥＤのグループを直接に、または、照明のためのバックライトを使用するデバイスの問題に対処する。この較正の方法は、ランプ、表示装置、または、バックライトのための特別に容器に収容されたＬＥＤに対する必要性を低減し、デバイスの動作寿命にわたって生成される光の色または色温度を維持する。
【０５４５】
上述のように、この実施形態７は、本明細書で説明する他の実施形態に関して説明している技術、方法、および、構造とともに使用可能でもある。例えば、本実施形態に関して説明する較正および検出のシステムおよび方法は、所望により説明する他の実施形態の範囲内使用可能である。さらに、本明細書で説明している様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により本実施形態７で説明した較正および検出のシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態７に関して説明した構造、技術、システム、および、方法は、本明細書で説明する他の実施形態において使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明に関連した応用例においても使用可能である。
【０５４６】
図面に戻り、図６１は光源６１１０の例示ブロック図であり、光源６１１０はこの光源が放射する固定調合色を生成するために広スペクトル光放射器および多色ＬＥＤを使用している。この例において、この広スペクトル光放射器は白色ＬＥＤ６１２４および６１２８であり、多色ＬＥＤは赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５、緑色ＬＥＤ６１２２および６１２６、ならびに、青色ＬＥＤ６１２３および６１２７であるが、ほぼ白色の光を生成するいずれのタイプの放射器および異なった色のＬＥＤのいずれの組合せも使用可能である。この光源６１１０は、一般照明、ＬＣＤバックライト、投影機、ならびに、ＯＬＥＤおよびデジタル掲示板などの直接放射表示装置を含めるがこれらに限定しないいずれの応用例においても使用可能である。そのため、本明細書で使用する広スペクトル光放射器は、異なった色の２つ以上の光源および／または白色光源などの多くの色領域にわたるスペクトルの光を単独で、または、一体となって放射する１つまたは複数の光源を含むいずれの光放射器も含むことを一般に意味する。例えば、白色光を生成するように動作する白色ＬＥＤは、本明細書で使用する広スペクトル光放射器である。他の例として、混合された青色／緑色光を生成するように一体となって動作する青色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤも本明細書で使用する広スペクトル光放射器である。異なった色のＬＥＤの他の組合せも広スペクトル光放射器として動作するように多数の色領域にわたって同時に光を生成するために使用可能である。つまり、広スペクトル光放射器は多数の色領域の光を同時に生成または放射する光放射器である。
【０５４７】
この例示図６１において、光源６１１０はコントローラ６１１１と、ＲＧＢＷ（赤色、緑色、青色、白色）ＬＥＤパッケージ６１１２および６１１３と、を備えている。ＬＥＤパッケージ６１１２は赤色ＬＥＤ６１２１と、緑色ＬＥＤ６１２２と、青色ＬＥＤ６１２３と、白色ＬＥＤ６１２４と、を備えている。ＬＥＤパッケージ６１１３は、赤色ＬＥＤ６１２５と、緑色ＬＥＤ６１２６と、青色ＬＥＤ６１２７と、白色ＬＥＤ６１２８と、を備えている。この赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤは、ＲＧＢＷＬＥＤパッケージ６１１２および６１１３と必ずしも組み合わせなくてよいが、このパッケージは共通に利用可能であるため、いくつかの応用例では、このパッケージは好ましいことがある。
【０５４８】
この例示図６１において、コントローラ６１１１は８個の出力ドライバ６１１８と、制御回路６１１６と、電流検知器６１１７と、を備えている。各出力ドライバ６１１８は電流源６１２０と、変調器６１１９と、を備え、電流源６１２０および変調器６１１９は各ＬＥＤ６１２１から６１２８が生成する光の強度を制御するために、各ＬＥＤ６１２１から６１２８への電流および任意でその電流の動作周期を制御する。電流検知器６１１７は、図６６ＡからＤ、６７ＡからＤ、６８ＡからＤ、および、６９ＡからＤで説明するように赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５、緑色ＬＥＤ６１２２および６１２６、ならびに、青色ＬＥＤ６１２３および６１２７に他のＬＥＤ６１２１から６１２８によって誘起された光電流を測定することが可能である。ＬＥＤ６１２１から６１２８の陽極は電源Ｖｄ６１１４に一体に結線されて示されている。ＬＥＤ６１２１から６１２８の陰極は信号バスＶＣ［７：０］６１１５に接続されて示され、この信号バス６１１５は各陰極をコントローラ６１１１内の異なった出力ドライバ６１１８および電流検知器６１１７の入力に接続している。
【０５４９】
図６１は光源６１１０の多くの可能なブロック図の単なる一例である。例えば、異なった色のＬＥＤのいずれかの組合せと組み合わされたいずれの広スペクトル放射器も使用可能である。広スペクトル放射器は、白色光源などの多数の色領域にわたるスペクトルの光を放射する放射器を含んでいると一般に意味する。加えて、いずれの数の広スペクトル放射器およびＬＥＤも、いかなる放射パワーも備えた光源６１１０を作成するために組合せ可能である。広スペクトル光源が白色ＬＥＤであると、いずれの数のその白色およびカラーのＬＥＤもいずれの数のドライバ回路にも直列または並列に接続可能である。コントローラ６１１１は単一または多くの集積回路および個別構成部分を備えることが可能である。ドライバ６１１８は変調器６１１９を備えても備えなくてもよく、その場合、電流源６１２０は装着された各ＬＥＤが生成した光の強度を変化させるように調整されている。同様に、電流検知器６１１７は電圧を、電流または両者の何らかの組合せの代わりに測定することが可能である。そのため、図６１は単に光源６１１０の例示ブロック図である。
【０５５０】
図６２は電流検知器６１１７の例示ブロック図であり、電流検知器６１１７はＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）６２３２と、抵抗器（Ｒ）６２３１と、多重化器（ｍｕｘ）６２３０と、を備えている。図６１および図６２の双方に示したように、電流検知器６１１７への入力はＶｄ６１１４を備え、これは、ＬＥＤ６１２１から６１２８の陽極に本例では、および、各ＬＥＤ６１２１から６１２８の陰極に接続されたＶＣ［７：０］６１１５信号に接続されている。ＡＤＣ６２３２の出力は制御回路６１１６に転送され、制御回路６１１６はこの情報を処理し、ドライバ６１１８を制御する。いずれのＬＥＤ６１２１から６１２８にも誘起された光電流を測定するために、多重化器６２３０はＶＣ［７：１］６１１５からの選択された信号を選択されたＬＥＤの陰極から抵抗器６２３１およびＡＤＣ６２３２へ通過させる。Ｖｄ６１１４は抵抗器６２３１の反対側および選択されたＬＥＤの陽極に接続されているため、選択されたＬＥＤに誘起されたいかなる電流も抵抗器６２３１を通過し、低い電圧を誘起し、この電圧はＡＤＣ６２３２が測定する。好ましくは、ＬＥＤを順方向バイアスするための光電流を測定する時に抵抗器６２３１の抵抗は十分に高い電圧を決して生成しないように選択しなければならない。例えば、１００ｋオームの典型的な抵抗器の値は１０から１００ミリボルトのＡＤＣ６２３１の典型的な入力電圧を生成する。
【０５５１】
図６２は電流検知器６１１７の多くの可能なブロック図の一例である。例えば、抵抗器６２３１が取り除かれた場合、ＡＤＣ６２３２は各ＬＥＤ６１２１から６１２８に誘起された開回路電圧を測定することが可能である。多重化器６２３０は全ての８個のＬＥＤ間で選択するように示したが、白色ＬＥＤ６１２４および６１２８は典型的に測定されず、その結果、電流検知器６１１７には接続する必要がない。ＡＤＣ６２３２が各ＬＥＤの陰極に直接に接続されている場合、多重化器６２３０は全く不要である。そのため、図６２は電流検知器６１１７の多くの可能なブロック図の一例である。
【０５５２】
図６３は光源６１１０内の赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８が生成する例示的放射スペクトルの図である。放射スペクトル６３４０は白色ＬＥＤ６１２４および６１２８が放射する１つの可能なスペクトルを示している。白色ＬＥＤは蛍光物質のコーティングを備えた青色ＬＥＤを典型的に備えるため、放射スペクトル６３４０は４５０ｎｍ付近に青色ＬＥＤが生成したピークを、および、５５０ｎｍ付近に蛍光物質が生成したはるかに広いピークを示している。調合されたスペクトルは白色光に見えるが、その白色光の色または色温度はかなり変動することがある。
【０５５３】
放射スペクトル６３４１（青色）、６３４２（緑色）、および、６３４３（赤色）は青色ＬＥＤ６１２３および６１２７、緑色ＬＥＤ６１２２および６１２６、ならびに、赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５がそれぞれ生成する典型的なスペクトルを示している。典型的なピーク放射波長は、青色で４５０ｎｍ、緑色で５３０ｎｍ、および、赤色で６２５ｎｍであり、これらは放射スペクトル６３４１（青色）、６３４２（緑色）、および、６３４３（赤色）のそれぞれ最高強度点が示している。緑色ＬＥＤ６１２２および６１２６のピーク放射波長は白色ＬＥＤ６１２４および６１２８内の蛍光物質が生成するピーク放射波長よりも典型的に少し短いだけである一方、赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５のピーク放射波長は白色ＬＥＤ６１２４および６１２８が生成する光学パワーのほとんどよりも典型的に長い。
【０５５４】
図６３は光源６１１０内の個々の照明素子からの多くの可能な放射スペクトルの一例である。例えば、光源６１１０は白色光を典型的に生成するためのＬＥＤではない広スペクトル光放射器を有することが可能である。この場合、放射スペクトルは放射スペクトル６３４０とは典型的にかなり異なっている。同様に、光源６１１０は多かれ少なかれカラーＬＥＤを備えることがあり、そのＬＥＤはいずれの色であってもよい。そのため、光源６１１０内のＬＥＤは図６３に示したスペクトル６３４１、６３４２、および、６３４３よりも多いか、少ない放射スペクトルを有することがあり、各スペクトルはかなり異なったピーク放射波長および他のスペクトル特性を有することがある。図６３はスペクトルの多くの可能なグラフの一例である。
【０５５５】
図６４は２つの異なった白色の色温度を生成する白色ＬＥＤ６１２４および６１２８からの２つの例示放射スペクトルを示している。この例において、双方の放射スペクトルはともに、蛍光物質で覆われた青色ＬＥＤを備える白色ＬＥＤ６１２４および６１２８が生成する。この蛍光物質はその青色ＬＥＤに接触していても幾分かの距離だけ離れていてもよい。２つのスペクトルの差は、製造ラインの終端での２つの異なったＬＥＤの異なった蛍光物質の厚さによってもたらされることがあるか、または、異なった２つの時点または異なった２つの温度において同じＬＥＤによってもたらされることがある。ＬＥＤの蛍光物質コーティングは温度とともに特性を変化させ、時間とともに劣化することがよく知られている。同様に、白色ＬＥＤ６１２４または６１２８内の青色ＬＥＤが放射する光学パワーも、動作条件および耐用年数とともに変化することが知られている。図６４は２つの白色ＬＥＤまたは異なった条件下の同じＬＥＤからのスペクトル放射の多くの可能な差の一例である。
【０５５６】
図６４は白色ＬＥＤ６１２４または６１２８内のこの青色ＬＥＤが生成するスペクトルのピーク６４４６、ならびに、白色ＬＥＤ６１２４または６１２８内のこの蛍光物質が生成するスペクトルのかなり広い方のピーク６４４４および６４４５を示している。この例示図６４において、スペクトルのピーク６４４４は、製造時に白色ＬＥＤ６１２４または６１２８内のこの蛍光物質が生成した放射を示すことが可能であり、スペクトルの低い方のピーク６４４５はその幾分かの期間の後に白色ＬＥＤ６１２４または６１２８内のこの蛍光物質が生成した放射を示すことも可能である。そのため、白色ＬＥＤ６１２４または６１２８が生成する光の白色の色温度は、この例において時間とともに変化するように示されている。
【０５５７】
図６５は光源６１１０内の赤色６１２１および６１２５、緑色６１２２および６１２６、ならびに、青色６１２３および６１２７のＬＥＤのそれぞれのスペクトル応答性６５５２（赤色）、６５５１（緑色）、および、６５５０（青色）の一例である。スペクトル応答性は、入射波長の関数として固定入射光学パワーによってＬＥＤに誘起された電流の相対量である。この例示図６５に示したように、スペクトル応答性６５５０（青色）、６５５１（緑色）、および、６５５２（赤色）は、青色６１２３および６１２７、緑色６１２２および６１２６、ならびに、赤色６１２１および６１２５のＬＥＤが、放射スペクトル６３４１（青色）、６３４２（緑色）、および、６３４３（赤色）の示すように、その青色、緑色、および、赤色のＬＥＤのピーク放射波長にほぼ等しいか、または、これらよりも短い入射波長を備えた光に応じて電流を生成することを示している。そのため、この赤色ＬＥＤはこの赤色、緑色、および、青色のＬＥＤからの光を検出することが可能であり、この緑色ＬＥＤはこの緑色および青色のＬＥＤからの光を検出することが可能であり、ならびに、この青色ＬＥＤはこの青色ＬＥＤからの光を検出することが可能である。同様に、この赤色、緑色、青色のＬＥＤは、例えば、図６３に示した白色ＬＥＤ６１２４または６１２８からのスペクトル６３４０のフィルタをかけられた部分などのこれらのＬＥＤによってフィルタをかけられた広スペクトル光放射器が放射するスペクトルの異なった各部、または、さらにその一部からの光を検出することが可能である。
【０５５８】
光源６１１０が異なった数の異なったカラーＬＥＤを備えていてもよいため、図６５は光源６１１０内のＬＥＤの例示的一式のみのスペクトル応答性を示している。同様に、応答性６５５０（青色）、６５５１（緑色）、および、６５５２（赤色）はそれぞれこの青色、緑色、および、赤色のＬＥＤのスペクトル応答性の大まかな近似である。実際の応答性はかなり変動することがある。そのため、図６５は一例である。
【０５５９】
以下の式は図６６ＡからＤに関するものである。特に、式２４は図６６ＡからＢに関するものである。式２５は図６６ＣからＤに関するものである。式２６は式２４および２５を使用して比を与える。
Ｖb1w0＝Ｅw0bＲb1Ｃb1w0［式２４］
Ｖb1b0＝Ｅb0Ｒb1Ｃb1b0［式２５］
Ｅw0b／Ｅb0＝（Ｖb1w0／Ｖb1b0）Ｃ0［式２６］
【０５６０】
図６６ＡからＤは光源６１１０内の赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せが生成する精密な色温度を設定および維持するための例示的方法における例示的第１のステップを与える。この第１のステップにおいて、図６６ＡからＢに示した白色ＬＥＤ６１２４によって青色ＬＥＤ６１２７に誘起された電流は、図６６ＣからＤに示した青色ＬＥＤ６１２３によって青色ＬＥＤ６１２７に誘起された電流と比較される。白色ＬＥＤ６１２４は電流源６１２０内に電流Ｉw0を生成することによって照らされ、青色ＬＥＤ６１２７に誘起された電流は、抵抗器６２３１をＬＥＤ６１２７にわたって接続すること、および、結果として得られる電圧Ｖb1w0をＡＤＣ６２３２によって測定することによって測定する。式２４は、誘起電圧Ｖb1w0が定数Ｃｂ１ｗ０のＬＥＤ６１２７の応答性Ｒb1倍のＬＥＤ６１２４が放射したパワーＥw0b倍に等しいことを示している。スペクトルのグラフ６６６０は、白色ＬＥＤ６１２４の経年劣化の結果としてもたらされることがある代替の蛍光物質が生成したスペクトル６４４５を伴う白色ＬＥＤ６１２４のスペクトル６３４０に重ね合された青色ＬＥＤ６１２７の応答性６５５０を示している。図６６Ｂのスペクトルのグラフ６６６０に示したように、白色ＬＥＤ６１２４によって青色ＬＥＤ６１２７に結果的に誘起された電流はこの蛍光物質が生成した光の変動からは独立したものでなければならない。
【０５６１】
続いて、青色ＬＥＤ６１２３は電流源６１２０内に電流Ｉｂ０を生成することによって照らされ、青色ＬＥＤ６１２７内に誘起された電流はＬＥＤ６１２７にわたって抵抗器６２３１を接続すること、および、結果として得られる電圧を測定することによって再び測定される。式２５は、誘起された電圧Ｖｂ１ｂ０が定数Ｃｂ１ｂ０のＬＥＤ６１２７の応答性Ｒｂ１倍のＬＥＤ６１２３が放射したパワーＥｂ０倍に等しいことを示している。図６６Ｄに示したスペクトルのグラフ６６６１は、青色ＬＥＤ６１２３のスペクトル６３４１に重ね合された青色ＬＥＤ６１２７の応答性６５５０を示している。示したように、放射パワーＥｂ０の大きな部分はＬＥＤ６１２７に電流を誘起する。
【０５６２】
式２６は、定数Ｃ０を生成するために式２５で式２４を除し、Ｃｂ１ｗ０とＣｂ１ｂ０を組み合わせた結果を示している。式２６ならびにスペクトルのグラフ６６６０および６６６１に示したように、この例における波長が大まかに４５０ｎｍより短い放射パワーＥｂ０に対するＥｗ０ｂの比は、誘起電圧Ｖｂ１ｂ０に対するＶｂ１ｗ０の比に比例する。青色ＬＥＤ６１２７の応答性は打ち消される。
【０５６３】
以下の式は図６７ＡからＤに関する。特に、式２７は図６７ＡからＢに関する。式２８は図６７ＣからＤに関する。式２９は式２７および２８を使用して比を与える。
Ｖg0w0＝Ｅw0gＲg0Ｃg0w0［式２７］
Ｖg0b0＝Ｅb0Ｒg0Ｃg0b0［式２８］
Ｅw0g／Ｅb0＝（Ｖg0w0／Ｖg0b0）Ｃ1［式２９］
【０５６４】
図６７ＡからＤは赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せが生成した精密な色温度を設定および維持するための例示的方法における例示的第２のステップを与える。この第２のステップは、白色６１２４および青色６１２３のＬＥＤが生成した光を測定するために緑色ＬＥＤ６１２２を使用することを除いて図６６ＡからＤに示した第１のステップと同一である。白色６１２４および青色６１２３のＬＥＤは、図６７ＡからＢおよび６７ＣからＤにそれぞれ示したように電流源６１２０に電流Ｉｗ０およびＩｂ０をそれぞれ生成することによって再び照らされる。緑色ＬＥＤ６１２２にそれぞれ白色６１２４および青色６１２３のＬＥＤによって誘起された結果的な電圧Ｖｇ０ｗ０およびＶｇ０ｂ０は、式２７および２８に示すように定数の緑色ＬＥＤ６１２２の応答性倍の白色ＬＥＤ６１２４の放射パワーＥｗ０ｇおよび青色ＬＥＤ６１２３の放射パワーＥｂ０倍に等しい。
【０５６５】
式２９は式２８で式２７を除した結果を示し、これは、この例における波長が大まかに５５０ｎｍよりも短い放射パワーＥｂ０に対するＥｗ０ｇの比が誘起電圧Ｖｇ０ｂ０に対するＶｇ０ｗ０の比に比例することを示している。緑色ＬＥＤ６１２２の応答性は打ち消される。図６７Ｂに示したスペクトルのグラフ６７７０は青色のピークからの光および蛍光物質が変換したピークからの光の一部は緑色ＬＥＤ６１２２に電流を誘起することを示す一方、図６７Ｄに示したスペクトルのグラフ６７７１は青色ＬＥＤ６１２３からの全ての光が緑色ＬＥＤ６１２２に電流を誘起することを示している。
【０５６６】
以下の式は図６８ＡからＦに関する。特に、式３０は図６８ＡからＢに関する。式３１は図６７ＣからＤに関する。式３２は図６８ＥからＦに関する。式３３および３４は式３０、３１、および、３２を使用して比を与える。
Ｖr0w0＝Ｅw0rＲr0Ｃr0w0［式３０］
Ｖr0b0＝Ｅb0Ｒr0Ｃr0w0［式３１］
Ｖr0g0＝Ｅg0Ｒr0Ｃr0g0［式３２］
Ｅw0r／Ｅb0＝（Ｖr0w0／Ｖr0b0）Ｃ2［式３３］
Ｅg0／Ｅb0＝（Ｖr0g0／Ｖr0b0）Ｃ3［式３４］
【０５６７】
図６８ＡからＦは赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せが生成した精密な色温度を設定および維持するための例示的方法における例示的第３のステップを示している。図６６ＡからＤに示した第１のステップは青色ＬＥＤ６１２７によってフィルタがかけられた青色ＬＥＤ６１２３が生成した光に対する白色ＬＥＤ６１２４のその光の比を決定し、図６７ＡからＤに示した第２のステップは緑色ＬＥＤ６１２２によってフィルタがかけられた青色ＬＥＤ６１２３が生成した光に対する白色ＬＥＤ６１２４のその光の比を決定した一方、第３のステップは、赤色ＬＥＤ６１２１によってフィルタがかけられた青色ＬＥＤ６１２３が生成した光に対する白色ＬＥＤ６１２４のその光の比を決定する。加えて、第３のステップにおいて、青色ＬＥＤ６１２３が生成した光に対する緑色ＬＥＤ６１２２のその光の比も赤色ＬＥＤ６１２１によって決定される。白色６１２４、青色６１２３、および、緑色６１２２のＬＥＤは、図６８Ａ、６８Ｃ、および、６８Ｅにそれぞれ示したように電流Ｉｗ０、Ｉｂ０、および、Ｉｇ０を生成する電流源６１２０によって照らされる。白色６１２４、青色６１２３、および、緑色６１２２のＬＥＤによって赤色ＬＥＤ６１２１に誘起された電圧はそれぞれＶｒ０ｗ０、Ｖｒ０ｂ０、および、Ｖｒ０ｇ０である。式３０、３１、および、３３は、この誘起電圧Ｖｒ０ｗ０、Ｖｒ０ｂ０、および、Ｖｒ０ｇ０が定数の赤色ＬＥＤ６１２１の応答性倍のそれぞれ白色６１２４、青色６１２３、および、緑色６１２２のＬＥＤが生成した光学パワーＥｗ０ｒ、Ｅｂ０、および、Ｅｇ０倍に等しいことを示している。式３３および３４は、式３０および３２のそれぞれ式３１での除算を示し、かつ、赤色ＬＥＤ６１２１によってフィルタをかけられた青色ＬＥＤ６１２３が放射する光学パワーに対する白色ＬＥＤ６１２４のこの光学パワーの比が、Ｖｒ０ｂ０に対するＶｒ０ｗ０の比に比例すること、ならびに、赤色ＬＥＤ６１２１によってフィルタをかけられた青色ＬＥＤ６１２３が放射する光学パワーに対する緑色ＬＥＤ６１２２のこの光学パワーの比が、Ｖｒ０ｂ０に対するＶｒ０ｇ０の比に比例することを示している。
【０５６８】
図６８Ｂに示したスペクトルのグラフ６８８０は、赤色ＬＥＤ６１２１が、蛍光物質による変換によるほぼ完全なスペクトル放射ピークを含む白色ＬＥＤ２４のほぼ完全な放射スペクトルに応答することを示し、これは、蛍光物質の効率のいかなる変化または低下も白色ＬＥＤ６１２４によって赤色ＬＥＤ６１２１内に誘起された電流に影響を及ぼすことを意味する。図６８Ｄに示したスペクトルのグラフ６８８１および図６８Ｆに示したスペクトルのグラフ６８８２は、赤色ＬＥＤ６１２１が青色６１２３および緑色６１２２のＬＥＤからのほぼ完全なスペクトル放射にも応答するが、赤色ＬＥＤ６１２１の青色ＬＥＤ６１２３への応答性は低減することを示している。
【０５６９】
以下の式は図６９ＡからＤに関する。特に、式３５は図６９ＡからＢに関する。式３６は図６９ＣからＤに関する。式３７は式３５および３６を使用して比を与える。
Ｖr1g0＝Ｅg0Ｒr1Ｃr1g0［式３５］
Ｖr1r0＝Ｅr0Ｒr1Ｃr1r0［式３６］
Ｅg0／Ｅr0＝（Ｖr1g0／Ｖr1r0）Ｃ4［式３７］
【０５７０】
赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せが生成した精密な色温度を設定および維持するための例示的方法における第４の例示的ステップを図９ＡからＤに示し、同図において、赤色ＬＥＤ６１２１によって赤色ＬＥＤ６１２５に誘起された電流に対する緑色ＬＥＤ６１２２によるこの電流の比が決定される。電流源６１２０は、それぞれ電流Ｉｇ０およびＩｒ０を生成することによって緑色６１２２および赤色６１２１のＬＥＤを照らし、これは図６９Ａおよび６９Ｃに示したように赤色ＬＥＤ６１２５にそれぞれ電圧Ｖｒ１ｇ０およびＶｒ１ｒ０を誘起する。式３５および３６は、電圧Ｖｒ１ｇ０およびＶｒ１ｒ０がそれぞれ赤色ＬＥＤ６１２５の応答性Ｒｒ１倍の緑色ＬＥＤ６１２２の放射パワーＥｇ０および赤色ＬＥＤ６１２１の放射パワーＥｒ０倍に比例することを示している。式３７は、式３６に除された式３５を示し、これは、Ｅｒ０に対するＥｇ０の比が誘起電圧Ｖｒ１ｇ０に対するＶｒ１ｇ０の比に比例することを示している。赤色ＬＥＤ６１２５の応答性は打ち消される。
【０５７１】
図６６ＡからＤ、６７ＡからＤ、６８ＡからＦ、および、６９ＡからＤに関して説明する以下の式は、カラー・マッチングはどのようにすれば達成することが可能であるかを示すために使用可能である。
Ｅw0b／Ｅb0＝（Ｖb1w0／Ｖb1b0）Ｃ0［式２６］
Ｅw0g／Ｅb0＝（Ｖg0w0／Ｖg0b0）Ｃ1［式２９］
Ｅw0r／Ｅb0＝（Ｖr0w0／Ｖr0b0）Ｃ2［式３３］
Ｅg0／Ｅb0＝（Ｖr0g0／Ｖr0b0）Ｃ3［式３４］
Ｅg0／Ｅr0＝（Ｖr1g0／Ｖr1r0）Ｃ4［式３７］
Ｅr0／Ｅb0＝（Ｖr0g0／Ｖr0b0）（Ｖr1r0／Ｖr1g0）（Ｃ3／Ｃ4）［式３８］
Ｅw0b／Ｅw0r＝（Ｖb1w0／Ｖb1b0）（Ｖr0b0／Ｖr0w0）（Ｃ0／Ｃ2）［式３９］
Ｅw0g／Ｅw0r＝（Ｖg0w0／Ｖg0b0）（Ｖr0b0／Ｖr0w0）（Ｃ1／Ｃ2）［式４０］
【０５７２】
特に、図６６ＡからＤ、６７ＡからＤ、６８ＡからＦ、および、６９ＡからＤに関して説明した式２６、２９、３３、３４、および、３７は式３８、３９、および、４０を作成するために使用可能である。これらの式は赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤが放射する精密な色を設定および維持するための例示的方法を説明する式の例示的な組を与える。式２６、２９、３３、および、３４は青色ＬＥＤ６１２３が放射する光学パワーを、青色６１２７、緑色６１２２、および、赤色６１２１のＬＥＤ、ならびに、緑色ＬＥＤ６１２２によってそれぞれフィルタをかけられた白色ＬＥＤ６１２４が放射する光学パワーに関係付けている。式３８は、青色ＬＥＤ６１２３が放射する光学パワーを赤色ＬＥＤ６１２１が放射する光学パワーに関係付けるために式３４を式３７で除している。式２６、２９、３３、３４、および、３８は赤色６１２１、緑色６１２２、および、白色ＬＥＤ６１２４の照射パワーのフィルタのかかった３つの異なった照射パワーを青色ＬＥＤ６１２３の放射パワーに関係付けている。光学パワーのこの比は、本明細書で説明した、例えば実施形態３に関して説明した所望の比と比較可能であり、本例に示した赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤの組合せによって精密な色温度の光を設定および維持することを可能にする。ＬＥＤ６１２５から６１２８でＬＥＤ６１２１から６１２４を切り替え、図６６ＡからＤ、６７ＡからＤ、６８ＡからＦ、および、６９ＡからＤに示したステップを繰り返すことは、例示の光源および較正方法に示した光源６１１０内の全てのＬＥＤが生成する色のバランスを取るためのＬＥＤ６１２５から６１２８が放射する光学パワーの比を与える。
【０５７３】
式３９は式３３に対する式２６の比を示し、この比は赤色ＬＥＤ６１２１によって検出可能なスペクトルに対する白色ＬＥＤ６１２４が生成する光によって除された、青色ＬＥＤ６１２７によって検出可能なスペクトルに対する白色ＬＥＤ６１２４が生成する光の比を示している。同様に、式４０は式３３に対する式２９の比を示し、この比は赤色ＬＥＤ６１２１によって検出可能なスペクトルに対する白色ＬＥＤ６１２４が生成する光によって除された、緑色ＬＥＤ６１２２によって検出可能なスペクトルに対する白色ＬＥＤ６１２４が生成する光の比を示している。式３９および４０が示すこれらの比も、本明細書で説明した、例えば実施形態３に関して説明した所望の比と比較可能であり、製造ラインの終端において、ならびに、動作条件および耐用年数にわたる白色ＬＥＤのスペクトルの変化を補償するために、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤは白色ＬＥＤを基準として調整可能である。
【０５７４】
図７０はＸＹ色空間のためのよく知られているＣＩＥ１９３１色空間図７０１０を示している。理論的に生成可能な色の範囲は境界７０１１内に存在し、赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せによって生成可能な実際の色の範囲は三角形７０１２内に存在する。この例において、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤが独立に生成するカラー・ポイントはそれぞれ７０１３、７０１４、および、７０１５と表示が付けられた三角形の角である。この例において、赤色、緑色、青色、および、白色のＬＥＤ６１２１から６１２８の組合せが生成する所望のカラー・ポイントは７０１６として識別される一方、この例において、較正時の実際のカラー・ポイントは７０１７として識別される。
【０５７５】
カラー・ポイント７０１６と７０１７のこの差は、例えば、蛍光物質に基づく白色ＬＥＤが経年劣化するに従って発生することのある変化を示している。蛍光物質が劣化して少なくなった青色光を他の波長に変換するにつれて、この蛍光物質で変換されたピーク６４４４は、青色ピーク６４４６を基準として図６４からのピーク６４４５に変化し、カラー・ポイントは一例として７０１６から７０１７に移動する。したがって、式３９は較正時に蛍光物質が変換したピーク６４４５の近似光学パワーに対する青色ピーク６４４６の光学パワーの実際の比を与える。式３９はデバイスの製造時に蛍光物質が変換したピーク６４４４の光学パワーの同じ近似に対する青色ピーク６４４６の光学ピークの所望の比も与える。この所望の比によって除された実際の比の比は、相対光学パワーが、白色ＬＥＤスペクトルの蛍光物質が変換した範囲から白色ＬＥＤスペクトルの青色ＬＥＤの範囲にどのくらい移動したかを述べている。この所望の比に対する実際の比の比が決定する量だけ、カラー・ポイント７０１８を生成する割合で赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５ならびに緑色ＬＥＤ６１２２および６１２６が生成する光学パワーを増加することは、光源６１１０が生成するカラー・ポイントを実際の色７０１７から所望のカラー・ポイント７０１６に調整して戻す。
【０５７６】
典型的に、赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５の応答性は典型的な青色ＬＥＤ放射波長の近くの入射波長の低下とともに急に低下するため、白色ＬＥＤ６１２４および６１２８によって赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５に誘起された電流は、典型的な白色ＬＥＤの蛍光物質で変換された範囲の光学パワーによって占められている。白色ＬＥＤスペクトルの青色ＬＥＤ範囲によって赤色ＬＥＤ６１２１および６１２５に誘起された少量の電流は、この所望の比に対する実際の比の比を取ることによって算出結果から事実上取り除かれる。
【０５７７】
図７０および関連する先行説明は本明細書のシステムおよび方法がどのように適用可能であるかの一例を示している。製造ラインの終端での光源６１１０の色に対する較正を含めるがこれに限定しない多くの他の可能な応用例がある。この場合、この所望の比は、所望のカラー・ポイントを生成する制御デバイスから測定可能であり、生産されたデバイスに関して測定した実際の比と比較可能である。この場合、実際のカラー・ポイントは、所望のカラー・ポイントを生成するために必要な追加の赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの異なった組合せを伴う所望のカラー・ポイントといずれの関係にあってもよい。他の例において、白色ＬＥＤのカラー・ポイントは、青色および赤色のＬＥＤのみを伴った白色ＬＥＤを備えた光源１０に伴う色図の緑色領域に故意に移動可能である。そのため、緑色ＬＥＤは不要となる。なぜなら、青色および赤色のＬＥＤは緑色がかった白色ＬＥＤならびに青色および赤色のＬＥＤからの組み合わされた光を常に測定し、所望のカラー・ポイントに調整可能であるからである。同様に、ほぼ白色の光源はＬＥＤ以外の何かのものであってよく、この場合、ＬＥＤの異なった組合せが必要になることがある。さらに、赤色、緑色、青色、および、琥珀色、もしくは、赤色、緑色、青色、シアン色、および、マゼンタ色、または、色のいずれか他の組合せなどの４つ以上の異なったカラーＬＥＤは、精密なカラー・ポイントを設定および維持するために、広帯域光源のスペクトル放射を解析し、変動を補償するために使用可能である。そのため、図６１から７０は一例を示している。
【０５７８】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【実施形態８】
【０５７９】
ＬＥＤの較正のシステムおよび方法についての詳細な検討を実施形態３および実施形態７に関して上記に提供したことに注意されよう。ＬＥＤの較正のシステムおよび方法に関する以下の検討も、較正のシステムおよび方法の代案としてだが関連する検討として提供する。代案となる本検討は上記の検討に変更または変化を加えることは意図しないが、較正の可能な技術、システム、および、方法の追加の検討として単に含めた。
【０５８０】
初期生産中、および、ＬＥＤを使用するシステムの耐用年数にわたってＬＥＤ間の変動を補正するためにＬＥＤの光感度を使用するＬＥＤ較正システムおよび関連する方法を開示する。以下の図面を参照して様々な実施形態を説明する。他の特徴および変形例も所望であれば実施可能であり、これらに関連したシステムおよび方法も同じく利用可能である。
【０５８１】
開示する実施形態の一部はＬＥＤ群に関し、これらのＬＥＤ群は、ＬＥＤ群が生成する精密な色を作り出し、維持するために、その群内の各ＬＥＤが生成する光強度を決定し、その強度を調整するために互いの光感度および任意の光源を使用する。ＬＥＤ較正のシステムおよび方法の応用例は、例えば、固体ランプ、ＬＣＤバックライト、および、ＬＥＤ表示装置を含む。ＬＥＤの輝度および色の変動はそのデバイスが均一な色および輝度を有するように補償しなければならない。各個々のＬＥＤの光学出力パワーを測定するか、または、特別に試験されたＬＥＤを購入することによって典型的に行われるその補償は、デバイス内の各ＬＥＤに他のＬＥＤからの、または、任意で追加の光源からの光によって誘起された信号を単に測定することによって実行する。
【０５８２】
開示する実施形態は、ランプ、ＬＥＤ表示装置、または、ＬＣＤバックライトなどのデバイスの製造中に一群のＬＥＤが生成する色または色温度を設定するための多くの方法、および、そのデバイスの動作寿命にわたるその色または色温度の維持を含む。これらの方法は、精密な色または色温度を一群から生成するために、その群の他のＬＥＤが生成した光および任意で光源からの光を測定し、かつ、そのＬＥＤ群内の各ＬＥＤが生成した光を調整するために、いくつかのＬＥＤを光起電性または光伝導性のモードで動作させる。
【０５８３】
図７３ＡからＣに示した第１の方法は、固定電流からＬＥＤが生成する光と固定光強度からそのＬＥＤが生成する光電流との間の相関に依存する。この相関は完全ではないため、この第１の方法は近似である。しかし、この第１の方法は最も簡単であり、かつ、これに限定されてはいないが、大きな強度変動を伴う赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの組合せを備えたデバイスが生産中および動作寿命にわたって所望の色または色温度および出力強度の近くに自己較正することを可能にすることが意図されている。
【０５８４】
図７４ＡからＤに示した第２の方法は固定された色または色温度および出力強度を生成するために第１の方法と同じ基本的な機構を使用しているが、既知の強度を基準として典型的に備えた光源を使用し、かつ、同じ色の光を放射するためにそのＬＥＤ群内の２つのＬＥＤを典型的に必要とする。この第２の方法は、固定電流からＬＥＤが生成する光と固定光強度から生成する光電流との間の誤り要因を導入し、この第２の方法がその誤り要因からは独立していること、および、そのため、第１の方法よりも大幅に正確であることを数学的に示している。限定はしないが、第２の方法はデバイス内の一群の異なったカラーＬＥＤが生成する精密な色または色温度および全体的光強度を作り出すためにデバイスの製造中に使用することが意図されていても、光源が利用可能である場合、動作寿命にわたって使用可能である。
【０５８５】
図７５ＡからＦに示した第３の方法は、限定はしないが、このような一群のＬＥＤを備えたデバイスの製造中に使用した第２の方法の結果を、そのデバイスの動作寿命にわたって使用した第１、第２、または、第４の方法の結果と組み合わせることを意図している。固定電流からＬＥＤが生成する光と固定光強度から生成する光電流との間の補正における初期エラーは取り除かれる。動作寿命にわたるこのエラーの変化のみがデバイス内のそのＬＥＤ群が生成する色、色温度、および、光強度に影響を及ぼしている。
【０５８６】
図７６ＡからＤに示した第４の方法は第１および第２の方法と同じ基本的な機構を使用しているが、一群のＬＥＤが生成する光の色または色温度を維持することのみが可能である。放射強度の比のみが決定され、そのため、総放射強度は精密には制御されない。第４の方法は、限定はしないが、このデバイスが生成する光の色または色温度を維持するために一群のＬＥＤの動作寿命にわたって使用することを意図している。外部光源は不要であるが、典型的にそのＬＥＤ群内の２つのＬＥＤが同色の光を放射する。
【０５８７】
図７９ＡからＣに示した第５の方法は、ＬＥＤのピーク放射波長を決定するために、入射波長の関数としてそのＬＥＤの光感度を使用する。光源は、このＬＥＤの予測ピーク放射波長範囲の典型的にすぐ上およびすぐ下の少なくとも２つの異なった波長を備えた光を生成し、誘起光電流の差はこのＬＥＤの実際のピーク放射波長に直接に関係している。
【０５８８】
一旦、一群の異なったカラーＬＥＤ内のＬＥＤが生成する光の相対強度、または、相対強度および波長の双方が知られれば、その一群のＬＥＤが生成する組合せ光の色または色温度は、各ＬＥＤが生成する光の相対強度を調整することによってその一群のＬＥＤの動作寿命にわたって固定され、調整され、かつ、維持される。本明細書で説明する較正方法によって決定された係数を備えた色補正マトリクスは、その各ＬＥＤのためのドライバ回路に補償された強度を供給することが可能である。
【０５８９】
図７４ＡからＤおよび７６ＡからＤで説明した第２および第４の方法は、同じ色の光を放射するためにそのＬＥＤ群内の２つのＬＥＤをそれぞれ典型的に必要とする。例えば、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤを備えたランプまたはＬＣＤバックライトは、少なくとも２つの独立に制御された赤色ＬＥＤまたは直列に接続された赤色ＬＥＤの連鎖を有している。他の例として、白色および赤色のＬＥＤを備えたランプも２つの独立に制御された赤色ＬＥＤまたは直列に接続された赤色ＬＥＤの連鎖を有している。赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの画素のアレイを備えたＬＥＤ表示装置またはＬＣＤバックライトにおいて、このＬＥＤ群は、例えば２つの隣接した画素からの２つの赤色ＬＥＤを備えることが可能である。この２つの赤色ＬＥＤは、双方の画素のＬＥＤが生成する強度または相対強度を決定するために、例えば、残りの２つの青色および２つの緑色のＬＥＤのそれぞれと引き続きグループ分けすることが可能である。加えて、日光などの均一な光源は、図７４ＡからＤに示した第２の方法がアレイにわたって均一な強度を生成することを可能にするために、この画素のアレイを照らすことが可能である。
【０５９０】
各方法は、直接に、または、照明用バックライトとして異なったカラーＬＥＤ群を使用するデバイスに伴う問題に対処する。これらの較正方法は、ランプ、表示装置、または、バックライトの生産のために特別に容器に収用したＬＥＤに対する必要性を低減し、そのデバイスの動作寿命にわたって生成される光の色または色温度を維持する。
【０５９１】
上述のように、本実施形態８は、本明細書で説明している他の実施形態に関して説明されている技術、方法、および、構造とともに使用することも可能である。例えば、本実施形態に関して説明する較正および検出のシステムおよび方法は、所望であれば、説明されている他の実施形態の範囲内で使用可能である。さらに、本明細書に説明した様々な照明デバイス、光源、光検出器、表示装置、および、応用例、ならびに、関連したシステムおよび方法は、所望により、本実施形態８で説明する較正および検出のシステムおよび方法に関して使用可能である。さらに、上述のように、本実施形態８に関して説明する構造、技術、システム、および、方法は本明細書で説明する他の実施形態においても使用可能であり、かつ、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＬＣＤバックライト、デジタル掲示板、有機ＬＥＤ表示装置、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブ・マトリクスＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤランプ、照明システム、従来のソケット接続内の照明器具、投影システム、携帯プロジェクタ、および／または、他の表示装置、照明器具、または、照明関連応用例を含めたいずれの所望の照明関係応用例においても使用可能である。
【０５９２】
図面に戻り、図７１はＬＥＤ７１２０が生成した「Ｅa20」と表示を付けた実際の放射光学パワーを測定するための例示回路であり、この例示回路は定電流原７１２１がＩ0アンペアの定格電流で駆動する。実際の放射パワーは光学パワー計７１２８で測定する。以下の式は図７１に関する。
実際の放射パワー／定格放射パワー＝Ｅa20／Ｅn20＝Ｅ20［式４１］
【０５９３】
式４１は、ＬＥＤ７１２０が放射する実際の光学パワーＥa20を、ＬＥＤ７１２０を表す一群のＬＥＤが放射する定格光学パワーＥn20に関係付けている。定格または所望の放射光学パワーＥnはいかなる光学パワーであってもよいが、典型的に、ＬＥＤ７１２０を表すＬＥＤ群が生成する平均または中央値の光学パワーである。ＬＥＤ７１２０を表すＬＥＤ群が放射する定格パワーに対するＬＥＤ７１２０が放射する実際のパワーの比は、Ｅ20と表示を付けた式４１の結果であり、電流源７１２１が生成する電流およびＬＥＤ７１２０と光学パワー計７１２８との間の光学損失が、ＬＥＤ７１２０を表し、ＬＥＤ７１２０を含んだＬＥＤ群内の全てのＬＥＤに対する光学パワーの測定中に同じである場合に、この結果はこれらの条件からは独立したものとなる。
【０５９４】
ＬＥＤ７１２０を表すＬＥＤ群はＬＥＤ７１２０の設計のためのいわゆる特性決定ロットであってもよく、このＬＥＤ群はＬＥＤ７１２０設計の大量生産中に予想した放射特性の範囲を表す放射特性を使用してＬＥＤを生産するために特に製造するものである。
【０５９５】
図７２は、図７１とともに説明し、ＬＥＤ７１２０が放射した定格光学パワーＥn20がＬＥＤ７２３０に誘起した電圧Ｖa30を生成する例示回路である。ＬＥＤ７１２０は、電流源７１２１の生成する電流を量Ｉ1に調整することによって光学パワー計７１２８によって測定される定格光学パワーＥn20を放射するように構成されている。ＬＥＤ７２３０のピーク放射波長がＬＥＤ７１２０のピーク放射波長にほぼ等しいか、または、これよりも長い場合、ＬＥＤ７１２０からの光はＬＥＤ７２３０に電流を誘起し、この電流はＬＥＤ７２３０の陽極７２３３と陰極７２３４との間の抵抗器７２３２に電圧Ｖa30を生成する。以下の式は図７２に関する。
実際の電圧／定格電圧＝Ｖa30／Ｖn3020＝Ｖ3020≒Ｅa30／Ｅn30＝Ｅ30［式４２］
【０５９６】
式４２は、ＬＥＤ７１２０からの定格放射パワーＥn20に応じてＬＥＤ７２３０が生成する実際の電圧Ｖa30を、定格放射パワーＥn20に応じてＬＥＤ７２３０を表す一群のＬＥＤが生成する定格電圧Ｖn3020に関係付けている。中でも、ＬＥＤの活性領域とＬＥＤのパッケージの表面との間の光路の変動がＬＥＤに進入およびこれから外出する光にほぼ等しく影響を及ぼすため、および、活性領域の量子効率の変動が電流の光への、および、光の電流への変換にほぼ等しく影響を及ぼすため、電圧のこの比は、ＬＥＤ７２３０を表す一群のＬＥＤが放射する定格光学パワーＥn30に対するＬＥＤ７２３０が放射する実際の光学パワーＥa30の比にほぼ等しくなる。式７２３８の結果であるこの比をＬＥＤ７２３０のＥ30と呼ぶ。
【０５９７】
図７３ＡからＣは、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０を表すＬＥＤ群が生成する定格光学パワーを基準としたこのＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が生成する実際の光学パワーを決定するために図７２に示した関係を使用する方法を示している。ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０は色のいずれの組合せでもよく、一色でもよい。２つの一般的な構成は、ＬＥＤ７３４０、７２３０、および、７１２０に対してそれぞれ赤色、緑色、および、青色、ならびに、赤色、赤色、および、白色を含む。この方法では、ＬＥＤ７１２０はＬＥＤ７２３０およびＬＥＤ７３４０の双方を示し、したがって、ＬＥＤ７２３０はＬＥＤ７３４０を照らしている。誘起電圧Ｖa30およびＶa40の測定値から、定格の放射光学パワーに対する実際の放射光学パワーの比はＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０のそれぞれについて算出可能である。
【０５９８】
以下の式は図７３ＡからＣに関する。特に、式４３ＡからＢは図７３Ａに関する。式４４ＡからＢは図７３Ｂに関する。式４５ＡからＢは図７３Ｃに関する。式４６から５１は他の式を利用している。
Ｖa30≒（Ｖn3020）（Ｅ30）（Ｅ20）［式４３Ａ］
Ｖa30／Ｖn3020＝Ｖ3020≒（Ｅ30）（Ｅ20）［式４３Ｂ］
Ｖa40≒（Ｖn4020）（Ｅ40）（Ｅ20）［式４４Ａ］
Ｖa40／Ｖn4020＝Ｖ4020≒（Ｅ40）（Ｅ20）［式４４Ｂ］
Ｖa40≒（Ｖn4030）（Ｅ30）（Ｅ40）［式４５Ａ］
Ｖa40／Ｖn4030＝Ｖ4030≒（Ｅ30）（Ｅ40）［式４５Ｂ］
４３Ｂを整理すると次式を得る。
Ｅ20≒（Ｖ3030）（Ｅ30）［式４６］
４６を４４Ｂに代入すると次式を得る。
Ｖ4020≒（Ｅ40）（Ｖ3020）／（Ｅ30）
Ｅ30≒（Ｅ40）（Ｖ3020）／（Ｖ4020）［式４７］
４７を４５Ｂに代入すると次式を得る。
Ｖ4030≒（Ｅ40）（Ｅ40）（Ｖ3020）／（Ｖ4020）
（Ｖ4030）（Ｖ4020）／（Ｖ3020）≒（Ｅ40）2［式４８］
Ｅ40≒平方根［（Ｖ4030）（Ｖ4020）／（Ｖ3020）］［式４９］
４５Ｂから次式を得る。
Ｅ30≒（Ｖ4030）／（Ｅ40）［式５０］
４４Ｂから次式を得る。
Ｅ20≒（Ｖ4020）／（Ｅ40）［式５１］
【０５９９】
電流源７１２１は定格電流Ｉ0を生成し、この定格電流Ｉ0はＬＥＤ７１２０に光学パワーＥa20を放射させ、この光学パワーＥa20は抵抗器７２３２および７３４２にそれぞれ電圧Ｖa30およびＶa40を誘起する。式４３ＡからＢは、Ｖa30を、図７３Ａに示したようにＬＥＤ７１２０が放射する定格パワーによってＬＥＤ７２３０を表す一群のＬＥＤに誘起された電圧Ｖa3020に関係付ける。実際の電圧Ｖa30は、ＬＥＤ７２３０およびＬＥＤ７１２０それぞれの定格放射パワーＥ30およびＥ20に対する実際の放射パワーの比によって大きさを調整された定格電圧Ｖｎ3020にほぼ等しい。パラメータＶ3020は定格電圧Ｖn3020に対する実際の電圧Ｖa30の比として定義する。
【０６００】
式４４ＡからＢおよび４５ＡからＢは、式４４ＡからＢが図７３Ｂに示したようにＬＥＤ７１２０からＬＥＤ７３４０に入射した光についてのものであり、式４５ＡからＢが図７３Ｃに示したように電流源７３３１が生成しＬＥＤ７２３０からＬＥＤ７３４０に入射する光についてのものであることを除いて、式４３ＡからＢと同じである。これらの３つの式は３つの独立した変数Ｅ20、Ｅ30、および、Ｅ40を含み、これらの変数は式４６から５１を介して解かれている。式４９は、Ｅ40を、既知のパラメータＶ4030、Ｖ4020、および、Ｖ3020に関係付けている。したがって、Ｅ30およびＥ20をそれぞれ決定する式５０および５１を形成するために、Ｅ40の算出値を式４５および４４に適用する。
【０６０１】
図７３ＡからＣは、ＬＥＤ光感度を測定することによって一群のＬＥＤが生成する光の強度を決定するための多くの可能な方法の１つを与える。例えば、電圧の代わりに光誘起電流は測定可能であり、または、電流と電圧の何らかの組合せは測定可能である。光誘起電流を測定する際、ＬＥＤは、例えば、逆バイアスまたは短絡が可能である。放射パワーを決定するために使用するＬＥＤの数は、ＬＥＤのピーク放射波長がともに同じである場合に２であり、そうでなければ、４以上でもよい。ＬＥＤの色は各色のいずれの組合せでも１つの単色でもよい。ＬＥＤは、例えば、散乱光は隣接したＬＥＤが検出し、または、光はミラーが反射する横並びに配列してよい。ＬＥＤを備えた製品は、例えば、ランプ、表示装置、または、表示装置用バックライトなどでよい。
【０６０２】
図７４ＡからＤはＬＥＤ２０、３０、および、４０が生成する光の強度を決定するためのさらに精密な方法を示し、この方法は、ＬＥＤの放射パワーと光感度との間の関係の変動を排除する既知の基準として固定光源６０を使用する。この例において、ＬＥＤ３０および４０はほぼ等しいピーク放射波長を有し、ＬＥＤ２０はそれよりも短いピーク放射波長を有している。
【０６０３】
以下の式は図７４ＡからＤに関する。特に、式５２ＡからＢおよび５３ＡからＢは図７４Ａに関する。式５４ＡからＢは図７４Ｂに関する。式５５ＡからＢは図７４Ｃに関する。式５８ＡからＢは図７４Ｄに関する。式５６、５７、および、５９は他の式を利用している。
Ｖa30／Ｖn30＝Ｖ30＝（Ｃ30）（Ｅa30／Ｅn30）＝Ｃ30Ｅ30［式５２Ａ］
Ｅ30＝Ｖ30／Ｃ30［式５２Ｂ］
Ｖa40／Ｖn40＝Ｖ40＝（Ｃ40）（Ｅa40／Ｅn40）＝Ｃ40Ｅ40［式５３Ａ］
Ｅ40＝Ｖ40／Ｃ40［式５３Ｂ］
Ｖa30＝（Ｖa3040）（Ｃ30）（Ｅ30）（Ｅ40）［式５４Ａ］
Ｖa30／Ｖn3040＝Ｖ3040＝（Ｃ30）（Ｅ30）（Ｅ40）［式５４Ｂ］
Ｖa40＝（Ｖn4030）（Ｃ40）（Ｅ40）（Ｅ30）［式５５Ａ］
Ｖa40／Ｖn4030＝Ｖ4030＝（Ｃ40）（Ｅ40／Ｅ30）［式５５Ｂ］
５２Ｂを５４Ｂに代入すると次式を得る。
Ｖ3040＝（Ｃ30）（Ｖ30／Ｃ30）（Ｅ40）
Ｅ40＝（Ｖ30）／（Ｖ3040）［式５６］
５３Ｂを５５Ｂに代入すると次式を得る。
Ｖ4030＝（Ｃ40）（Ｖ40／Ｃ40）（Ｅ30）
Ｅ30＝（Ｖ40）／（Ｖ4030）［式５７］
Ｖa30＝（Ｖn3020）（Ｃ30）（Ｅ30）（Ｅ20）［式５８Ａ］
Ｖa30／Ｖa3020＝Ｖ3020＝（Ｃ30）（Ｅ30）（Ｅ20）［式５８Ｂ］
５２Ｂを５８Ｂに代入すると次式を得る。
Ｖ3020＝（Ｖ30）（Ｅ20）
Ｅ20＝Ｖ3020／Ｖ30［式５９］
【０６０４】
光源７４６０はＬＥＤ７２３０および７３４０に固定かつ既知の量の光Ｅ1を放射し、この光は抵抗器７２７３および７３４２それぞれにかかる電圧Ｖa30およびＶa40を誘起する。式５２ＡからＢは、図７４Ａに示したように、光源７４６０に応じてＬＥＤ７２３０を表す一群のＬＥＤが発生する定格電圧Ｖn30に対する実際の電圧Ｖa30の比を、固定電流で駆動した際のＬＥＤ７２３０を表す一群のＬＥＤが放射する定格光学パワーＥn30に対する固定電流で駆動した際のＬＥＤ７２３０が放射する実際の光学パワーＥa30の比に関係付けている。１つのＬＥＤが放射する光パワーはそのＬＥＤの光感度と完全には相関していないため、式５２ＡからＢでは、これらの比の間の関係を精密に定義する補正係数Ｃ30を導入している。式５３ＡからＢは、図７４Ａに示したようにＬＥＤ７２３０の代わりであるＬＥＤ７３４０を除いて式５２ＡからＢと同じである。
【０６０５】
電圧Ｖa30およびＶa40を測定するために十分な時間にわたって光源７４６０がＬＥＤ７２３０および７４３０を照らした後、光源７４６０はオフになる。続いて、ＬＥＤ７３４０は光源７４４１を使用してオンにされ、実際の光学パワーＥa40でＬＥＤ７２３０を照らし、これは図７４Ｂに示したように抵抗器７２３２にかかる電圧Ｖa30を誘起する。式５４ＡからＢは、ＬＥＤ７３４０を表す一群のＬＥＤが発生する定格電圧Ｖa3040に対するＶa30の比Ｖ3040を、固定電流でそれぞれ駆動された際のＬＥＤ７２３０および７３４０を表す各ＬＥＤ群が放射する定格光学パワーに対する同じ固定電流で駆動された際のＬＥＤ７２３０および７３４０が放射する実際の光学パワーの比Ｅ30およびＥ40に関係付けている。式５２ＡからＢにあるように、定数Ｃ30はＶ3040と、Ｅ30とＥ40との積との間の関係を決定するものである。
【０６０６】
ＬＥＤ７３４０がＬＥＤ７２３０を照らしたのに続き、ＬＥＤ７２３０はＬＥＤ７３４０を実際の出力パワーＥa30で照らし、これは図７４Ｃに示したように抵抗器７３４２にかかる電圧Ｖa40を誘起する。式５５ＡからＢは反転したＬＥＤ７２３０および７３４０を除いて式５４ＡからＢと同じである。式５２Ｂの式５４Ｂへの代入は、Ｅ40が、測定された値Ｖ30およびＶ3040の関数として表現された式５６を与える。同様に、式５３Ｂの式５５Ｂへの代入は、Ｅ30が、測定された値Ｖ40およびＶ4030の関数として表現された式５７を与える。
【０６０７】
ＬＥＤ７２３０および７３４０が放射する実際の光学パワーの決定に続き、ＬＥＤ７１２０が放射する実際の光学パワーＥa20はＬＥＤ７１２０からの光でＬＥＤ７２３０を照らすことによって決定可能であり、これは図７４Ｄに示したように抵抗器７２３２にかかる電圧Ｖa30を生成する。式５８ＡからＤは、それぞれＬＥＤ７２３０を照らすＬＥＤ７３４０およびＬＥＤ７３４０を照らすＬＥＤ７２３０の代わりにＬＥＤ７２３０を照らすＬＥＤ７１２０を備えていることを除いて式５４ＡからＢおよび５５ＡからＢと同じである。式５２Ｂの式５８Ｂへの代入はＶ30に対するＶ3020の比によってＥ20が決定されている式５９を与える。
【０６０８】
図７３ＡからＣにあるように、図７４ＡからＤは、ＬＥＤの光感度を測定することによって一群のＬＥＤが生成する光の強度を決定するための多くの可能な方法の１つを示している。電圧の代わりに光誘起電流は測定可能であり、電流および電圧のいずれの組合せも出力強度を決定するために測定可能である。ＬＥＤの数は２または３以上のいずれの数であってもよい。ＬＥＤは各色のいずれの組合せでもよいか、または、単色であれば、その群の２つのＬＥＤが、光源のピーク放射波長とほぼ等しいか、または、これより長いほぼ同じピーク放射波長を有する場合、１つの単色でもよい。単色または広スペクトルの光源は使用可能であり、異なったスペクトルを備える多数の光源も使用可能である。ほぼ等しいピーク放射波長（同じ色）を備える２つのＬＥＤは、例えば、ＲＧＢ表示装置内の隣接した画素からの２つの赤色ＬＥＤ、または、ランプ内の赤色ＬＥＤの２つの連鎖体であってもよい。
【０６０９】
図７３ＡからＣに示した方法と組み合わせた図７５ＡからＣおよび図７５ＤからＦは、耐用年数にわたってＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が放射する実際の出力パワーを近似的に決定する２つの可能な方法を示している。例えば図７４ＡからＤで説明した方法を使用したＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０を備えたデバイスの製造中の強度較正に続いて、電圧Ｖa3020、Ｖn4020、および、Ｖn4030は測定され、いずれかの形態の不揮発性メモリに保存される。図７５ＡからＣに示した方法によれば、電流源７１２１および７３３１は、例えば図７４ＡからＤで説明した較正方法の実施中に使用する定格電流Ｉ0を生成し、図７５ＡからＣで示した方法によれば、電流源７１２１および７３３１は定格光学パワーを出力するように調整される。ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が生成する光のカラー・ポイントおよび強度は、一般に知られているパルス幅変調（ＰＷＭ）技術を使用して異なった割合の時間だけ図７５ＡからＣのこれらのＬＥＤをオフにすることによって調整される一方、図７５ＤからＦのＬＥＤが生成する光のカラー・ポイントおよび強度は電流源７１２１、７３３１、および、７４４１が生成する電流を変化させることによって調整される。
【０６１０】
ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０を備えたデバイスを幾分かの時間にわたり操作した後、これらのＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０からの実際の光学出力強度は変化することがあり、保存されている開回路電圧Ｖn3020、Ｖn4020、および、Ｖn4030を定格電圧として使用して図７３ＡからＣに示した方法によって測定可能である。この方法は電圧の変化から放射出力強度の変化を決定し、この変化はほぼ比例している。この測定は、理想的には、ＬＥＤ７１２０および７２３０が生成してＬＥＤ７２３０および７３４０に入射した光の強度に比較して周辺光が小さい時に実行しなければならない。この周辺光の強度は、全てのＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０がオフになっている時にいずれかのＬＥＤ７１２０、７２３０、または、７３４０にかかる開回路電圧を測定することによって測定可能である。周辺光が存在する場合、この周辺光の影響は、この周辺光が誘起した電流を算出すること、および、図７３ＡからＣに示したＶ3020、Ｖ4020、および、Ｖ4030の測定に対するこの電流の影響を取り除くことによって除去可能である。
【０６１１】
図７５ＡからＣおよび７５ＤからＦは、ＬＥＤの光感度を測定することによって耐用年数にわたってこのＬＥＤが放射する光学パワーの変化を決定する多くの可能な方法の２つを示している。例えば、入射光によって誘起された電流は電圧の代わりに測定可能である。このＬＥＤの数および構成は図７５ＡからＣおよび７５ＤからＦに示した３つとは異なっていてよく、これは、赤色、緑色、および、青色の３つのＬＥＤの組合せに対する可能な光学パワー測定方法を示している。例えば、ほぼ同じピーク放射波長を備えた２つのＬＥＤは互いの放射強度の変化を測定することができる。加えて、固定強度の光はＬＥＤを照らすことが可能であり、ＬＥＤ放射強度は、例えば図７４ＡからＤに示した方法に従って決定可能である。
【０６１２】
図７６ＡからＤは、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が放射する光の相対強度を決定する例示的な方法を示し、この方法では２つのＬＥＤ７２３０および７３４０はほぼ等しいピーク放射波長を有し、ＬＥＤ７１２０はＬＥＤ７２３０および７３４０のものにほぼ等しいか、または、これより短いピーク放射波長を有している。例として、ＬＥＤ７２３０および７３４０は赤色であってよく、ＬＥＤ７１２０は白色、緑色、または、青色であってよい。別の例として、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ群または画素のアレイにおいて、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤの２つの隣接した群または画素の赤色ＬＥＤはＬＥＤ７３４０および７２３０として使用可能であり、ＬＥＤ７１２０はＬＥＤ７１２０として一度に１つずつ使用する２つの隣接した群または画素の中の２つの緑色および２つの青色のＬＥＤに順次することが可能である。
【０６１３】
以下の式は図７６ＡからＤに関する。特に、式６０および６１は図７６Ａに関する。式６２は図７６Ｂに関する。式６３は図７６Ｃに関する。式６４は図７６Ｄに関する。式６５、６６、および、６７は他の式を利用している。
Ｒx＝（Ｃx）（Ｅax／Ｅnx）［式６０］
Ｖa30／Ｖn3040＝Ｖ3040＝（Ｒ30）（Ｅ40）［式６１］
Ｖa40／Ｖn4030＝Ｖ4030＝（Ｒ40）（Ｅ30）［式６２］
Ｖa30／Ｖn3020＝Ｖ3020＝（Ｒ30）（Ｅ20）［式６３］
Ｖa40／Ｖn4020＝Ｖ4020＝（Ｒ40）（Ｅ20）［式６４］
６３に対する６１の比は次式を与える。
Ｖ3040／Ｖ3020＝（Ｒ30）（Ｅ40）／（Ｒ30）（Ｅ20）＝（Ｅ40）／（Ｅ20）［式６５］
６４に対する６２の比は次式を与える。
Ｖ4030／Ｖ4020＝（Ｒ40）（Ｅ30）／（Ｒ40）（Ｅ20）＝（Ｅ30）／（Ｅ20）［式６６］
６６に対する６５の比は次式を与える。
（Ｖ3040／Ｖ3020）／（Ｖ4030／Ｖ4020）＝（Ｅ40／Ｅ20）／（Ｅ30／Ｅ20）
（Ｖ3040）（Ｖ4020）／（Ｖ4030）（Ｖ3020）＝Ｅ40／Ｅ30［式６７］
【０６１４】
この方法において、ＬＥＤ７３４０は式６１を作成するために図７６Ａに示したようにＬＥＤ７２３０を先ず照らし、式６１は、ＬＥＤ７２３０が定格光学パワーで照らされた時に生成される定格Ｖｎ３０４０に対する電圧Ｖａ３０の比Ｖ３０４０を、この定格光学パワーに対する実際に放射された光学パワーＥａ４０の比Ｅ４０に関係付けている。Ｖ３０４０とＥ４０との間の比例因子は、式６０として掲げた一般的な応答度の式を使用してＲ30として定義したＬＥＤ７２３０の正規化された応答度である。続いて、図７６Ｂに示したようにＬＥＤ７２３０はＬＥＤ７３４０を照らし、図７６Ｃおよび７６Ｄに示したようにＬＥＤ７１２０は式６２、６３、および、６４をそれぞれ形成するためにＬＥＤ７２３０および７３４０の双方を照らす。
【０６１５】
式６５に示したように、式６３に対する６１の比はＬＥＤ７３４０と７１２０の間の相対放射パワーを与える。同様に、式６６および６７は、それぞれＬＥＤ７２３０と７１２０との間およびＬＥＤ７３４０と７２３０との間の相対パワー放射パワーを与える。これらの式は誘起電圧の測定値から３つの全てのＬＥＤが放射する相対光学パワーを与え、そのため、補償回路は、精密な色を生成するように、または、ＬＥＤの耐用年数にわたって固定された色を維持するように各ＬＥＤからの放射強度を調整することが可能となる。
【０６１６】
図７７は図７３ＡからＣ、７４ＡからＤ、７５ＡからＣ、７５ＤからＦ、および、７６ＡからＤに示した方法を実施することが可能な回路の例示ブロック図であり、この回路はドライバ集積回路７７８０と、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０と、抵抗器７２３２および７３４２と、を備えている。集積回路７７８０はタイミングおよび制御の回路７７８１と、係数マトリクス７７８２と、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）７７８３と、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）７７８４と、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０のために電流を生成するための３つの出力ドライバ７７８５と、をさらに備えている。出力ドライバ７７８５はパルス幅変調器７７８７と、電流源７７８６と、をさらに備えている。
【０６１７】
タイミングおよび制御の回路７７８１はドライバＩＣ７７８０の機能を管理する。ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０のための照明データはタイミングおよび制御の回路７７８１に有線で、または、何らかの手段を介してのいずれかでタイミングおよび制御の回路７７８１に通信され、適切な時点で色補正マトリクス７７８２に転送される。色補正マトリクス７７８２は、中でも、表示装置にわたって、または、ランプからの均一な輝度および色を生成するためにＬＥＤ間の変動を補償するように、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０のための照明データを調整することが可能である。マトリクス７７８２は、照明データと組み合わされると出力ドライバ７７８５に転送されるデータを生成する補正係数を備えることが可能であり、出力ドライバ７７８５は、電流源７７８６をオンおよびオフにする論理レベル信号をＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０に対して生成するパルス幅変調器７７８７を有している。
【０６１８】
ＡＤＣ７７８４は、ドライバＩＣ７７８０に接続された全ての、この例では３つのＬＥＤの端子へのアクセスを有し、中でも、ＬＥＤ７２３０および７３４０に入射する光に応じて抵抗器７２３２および７３４２に生成された電圧を測定することが可能である。全ての、この例では３つのＬＥＤの陽極は単一の電源電圧Ｖｄ７７８８に一体に結線することが可能であるか、または、異なった電源電圧に接続可能である。全ての３つのＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が１つの色である場合、全ての陽極は優先的に一体に接続される。この３つのＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０は異なった色である場合、その各異なった色のＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０は、その各異なった電源電圧に優先的に接続される。
【０６１９】
図７７はドライバＩＣ７７８０の多くの可能なブロック図の一例である。例えば、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０が固定時間長にわたって可変電流で駆動される場合、ＰＷＭ７７８７は不要となる。ＡＤＣ７７８４が開回路電圧、短絡回路電圧、または、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０からの電流および電圧の他の何らかの組合せを測定する場合、抵抗器７２３２および７３４２は不要となる。可変電流が所望でなければ、ＤＡＣ７７８３は固定電流源であってもよい。
【０６２０】
図７８は補正マトリクス７７８２の例示ブロック図であり、このマトリクス７７８２は、表示装置にわたって、または、ランプから相対的に均一な輝度および色を生成するように赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０の組合せが生成する光強度の変動を補正することが可能である。マトリクス８２は、赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０をそれぞれ制御する変調器７７８７に転送する照明データを作成するために、タイミングおよび制御の回路７７８１からのそれぞれ赤色、緑色、および、青色の例えば照明データと、乗算器７８９１によって組み合わされる補正係数Ｃｒ、Ｃｇ、および、Ｃｂを保存することが可能なメモリ７８９０を備えている。この補正係数は典型的に比較的大きく、この補正係数はＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０間の変動を補償するための照明データの調整値を生成する。
【０６２１】
メモリ７８９０はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、レジスタ、または、他のいずれかの形態の読み出し書き込み可能な半導体メモリで作成可能である。これらの補正係数は、温度または耐用年数にわたって、例えばＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０の特性の変化を調整するために、例えば表示装置またはランプ内のドライバＩＣ７７８０、または、他のいずれかの処理素子によって定期的に修正可能である。
【０６２２】
乗算器７８９１は、各色成分を対応する補正係数で乗じることによってタイミングおよび制御の回路７７８１からの照明データの大きさを調整する。この乗算は、埋め込みマイクロ・コントローラまたは他のいずれかの手段によってビット並列またはビット直列の形で個別のハードウェアによって実行可能である。シフタおよび加算器を備えた１つのハードウェア乗算器は全ての３つの乗算を優先的に実行する。このため、図７８は補正マトリクス７７８２の多くの可能なブロック図の１つである。
【０６２３】
図７９ＡからＣは、ＬＥＤの光感度をこのＬＥＤに入射する光の波長の関数として決定することによってこのＬＥＤからのピーク放射波長λpを決定するための１つの可能な方法を示している。この測定システムは図７４Ａに示したように光源７４６０と、ＬＥＤ７２３０と、抵抗器７２３２と、を備えることが可能であり、光源７４６０が放射する光の波長はＬＥＤ７２３０の予測ピーク放射波長λpよりもそれぞれわずかに短い、および、長い波長λ-とλ+との間で切り替えられる。
【０６２４】
図７９Ａの線７９００はＬＥＤ７２３０の光感度を表し、定格ピーク放射波長λpnは入射波長の関数であり、縦軸は抵抗器７２３２に誘起される電圧を表している。λpnよりも長い波長では光感度は大幅に低下する一方、λpnよりも短い波長では光感度は波長とともに線形に低下する。同じく示したのは、抵抗器７２３２に電圧Ｖ-を生成する波長λ-の入射光および抵抗器７２３２に電圧Ｖ+を生成する波長λ+の入射光である。点（λ-，Ｖ-）と（λ+，Ｖ+）を接続している線７９０３は傾きＭ＝（Ｖ−−Ｖ＋）／（λ-−λ+）を有している。
【０６２５】
図７９Ｂの線７９０１は、定格ピーク放射波長λpnよりもわずかに短いピーク放射波長λp-を備えたＬＥＤ７２３０の光感度を示している。このＬＥＤ７２３０が波長λ-およびλ-を備えた光源７４６０によって照らされると、それぞれ電圧Ｖ-およびＶ+が抵抗器７２３２に発生する。このＶ-とＶ+との間の電圧差は、定格ピーク放射波長λpnを備えたこうしたＬＥＤ７２３０に対するよりも定格ピーク放射波長λpnよりもわずかに短いピーク放射波長λp-を備えたこうしたＬＥＤ７２３０に対する方が大きい。加えて、線７９０４の傾きＭは定格ピーク波長λpnを放射するＬＥＤ７２３０に対するよりもピーク波長λ-を放射するＬＥＤ７２３０に対してさらに負になっている。
【０６２６】
図７９Ｃの線７９０２は定格ピーク放射波長λpnよりもわずかに長いピーク放射波長λp+を備えたＬＥＤ７２３０の光感度を示している。このＬＥＤ７２３０が波長λ-およびλ-を備えた光源７４６０によって照らされると、それぞれ電圧Ｖ-およびＶ+が抵抗器３２に発生する。このＶ-とＶ+との間の電圧差は、定格ピーク放射波長λpnを備えたこうしたＬＥＤ７２３０に対するよりも定格ピーク放射波長λpnよりもわずかに長いピーク放射波長λp+を備えたこうしたＬＥＤ７２３０に対する方が小さい。加えて、線７９０５の傾きＭは定格ピーク波長λpnを放射するＬＥＤ７２３０に対するよりもピーク波長λ+を放射するＬＥＤ７２３０に対する方が小さい負になっている。
【０６２７】
線７９０３、７９０４、および、７９０５の傾きはＬＥＤ７２３０のピーク放射波長に直接に関係しているため、これらの傾きはそれらのピーク放射波長を決定するために使用可能である。図７９ＡからＣはＬＥＤの光感度を測定することによってそのＬＥＤが生成する光のピーク放射波長を決定するための多くの可能な方法の１つを示している。例えば、ＬＥＤの光誘起電流は電圧の代わりに測定可能であるか、または、電流と電圧の他の何らかの組合せは測定可能である。加えて、光のさらに広いスペクトルを備えた光は、図７９に示した単色光源に代わってこの電圧または電流を誘起することが可能である。
【０６２８】
図８０は、ＬＥＤのアレイから均一な輝度および色を生成するために、例えば赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ７３４０、７２３０、および、７１２０の組合せが生成する光の強度および波長の双方の変動を補正することが可能である補正マトリクス７７８２の例示ブロック図である。マトリクス７７８２は、３つのこうした係数が、生成される各色成分のためのものである９つの補正係数を保存することが可能である。係数Ｃｒｒ、Ｃｇｇ、および、Ｃｂｂは、典型的に、ＬＥＤ７１２０、７２３０、および、７３４０の強度の変動を調整するための図７８からのＣｒ、Ｃｇ、および、Ｃｂと事実上同じである一方、残りの係数（Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、Ｃｂｇ）は波長の変動を補償する。
【０６２９】
例えば、タイミングおよび制御の回路７７８１からの赤色の照明データが６５０ｎｍの波長を備えたＬＥＤ７３４０を意図し、かつ、接続されたＬＥＤ７３４０の波長が正確に６５０ｎｍである場合、係数ＣｇｒおよびＣｂｒはゼロとなり、Ｃｒｒは１に近くなる。この接続されたＬＥＤ７３４０の波長が６４０ｎｍであり、直前の例と同じ強度を有している場合、Ｃｒｒはその直前の例よりもわずかに小さくなり、ＣｇｒおよびＣｂｒはゼロではなくなり、これは、この緑色および青色のＬＥＤ７２３０および７１２０から幾分かの光を生成する。この赤色、緑色、および、青色のＬＥＤ７３４０、７２３０、および、７１２０からの光の組合せの波長は、精密に６５０ｎｍで発光している単一の赤色のＬＥＤ７３４０からの単色光と同じ光に感知される。
【０６３０】
メモリ７８９０および乗算器７８９１は図７８について説明した通りに動作および実施が可能である。加算器８０１０は変調器７８８７に転送する照明データを作成するために３つの接続された乗算器７８９１からの乗算結果を合計する。この加算器８０１０はハードウェアでもソフトウェアでも実施可能であるか、または、ビット並列でもビット直列でも実行可能である。図８０は強度および波長の補正マトリクス７７８２の多くの可能なブロック図の１つである。
【０６３１】
上記の開示を完全に理解すれば、当業者には多くの変形例および改変例が明らかとなろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
2013501258.tif 000057
【図４２】
2013501258.tif 000058
【図４３】
2013501258.tif 000059
【図４４】
2013501258.tif 000060
【図４５】
2013501258.tif 000061
【図４６】
2013501258.tif 000062
【図４７】
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【図４８】
2013501258.tif 000064
【図４９】
2013501258.tif 000065
【図５０】
2013501258.tif 000066
【図５１】
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【図５２】
2013501258.tif 000068
【図５３】
2013501258.tif 000069
【図５４】
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【図５５】
2013501258.tif 000071
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
2013501258.tif 000075
【図６０】
2013501258.tif 000076
【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６Ａ】
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【図６６Ｂ】
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【図６６Ｃ】
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【図６６Ｄ】
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【図６７Ａ】
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【図６７Ｂ】
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【図６７Ｃ】
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【図６７Ｄ】
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【図６８Ａ】
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【図６８Ｂ】
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【図６８Ｃ】
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【図６８Ｄ】
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【図６８Ｅ】
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【図６８Ｆ】
2013501258.tif 000095
【図６９Ａ】
2013501258.tif 000096
【図６９Ｂ】
2013501258.tif 000097
【図６９Ｃ】
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【図６９Ｄ】
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【図７０】
2013501258.tif 000100
【図７１】
2013501258.tif 000101
【図７２】
2013501258.tif 000102
【図７３Ａ】
2013501258.tif 000103
【図７３Ｂ】
2013501258.tif 000104
【図７３Ｃ】
2013501258.tif 000105
【図７４Ａ】
2013501258.tif 000106
【図７４Ｂ】
2013501258.tif 000107
【図７４Ｃ】
2013501258.tif 000108
【図７４Ｄ】
2013501258.tif 000109
【図７５Ａ】
2013501258.tif 000110
【図７５Ｂ】
2013501258.tif 000111
【図７５Ｃ】
2013501258.tif 000112
【図７５Ｄ】
2013501258.tif 000113
【図７５Ｅ】
2013501258.tif 000114
【図７５Ｆ】
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【図７６Ａ】
2013501258.tif 000116
【図７６Ｂ】
2013501258.tif 000117
【図７６Ｃ】
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【図７６Ｄ】
2013501258.tif 000119
【図７７】
2013501258.tif 000120
【図７８】
2013501258.tif 000121
【図７９Ａ】
2013501258.tif 000122
【図７９Ｂ】
2013501258.tif 000123
【図７９Ｃ】
2013501258.tif 000124
【図８０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月19日(2012.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発するように構成されるＬＥＤの列を有し、ＬＥＤの列は、位置指示装置によってできる光に応答するように更に構成される表示装置。
【請求項２】
光は、ＬＥＤの列を中で個々のＬＥＤによってできる位置指示装置によってできる光を検出するためにちょっとの間オフにされるよう構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
装置がそうであるポインティングによってできる光は、位置指示装置から光によって配列の個々のLED全体に誘導される電圧を測定することによって検出した、 請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
位置指示装置によってできる光は、位置指示装置から光によって配列の個々のLED全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
ＬＥＤの列が有機ＬＥＤから作られる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
ＬＥＤの列がバックライトを液晶ディスプレイに提供するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
ＬＥＤの列が慎重なＬＥＤ構成要素から作られる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
メニューが位置指示装置から光に応答して表示装置にできる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
ＬＥＤの列がデータによって調整される位置指示装置によってできる光に応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
ＬＥＤの列が位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
ＬＥＤの列が位置指示装置としてレーザーポインタに応答する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
位置指示装置によってできる光に応答するＬＥＤの列から成っている表示装置を提供し、
光を表示装置の範囲内のＬＥＤの列上の事件であるようにするために位置指示装置を利用し、
表示装置を有する入射光線に反応する、表示装置を作動する方法。
【請求項１３】
位置指示装置によってできる光を検出するために、わずかの間ＬＥＤの列の個々のＬＥＤによってできる光を消すことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって位置指示装置によってできる光を検出することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって位置指示装置によってできる光を検出することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
ＬＥＤ配列体が有機ＬＥＤから作られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
バックライトを液晶ディスプレイに提供するためにＬＥＤ配列体を用いることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
ＬＥＤ配列体が従来の慎重なＬＥＤ構成要素から作られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
位置指示装置から光に応答して表示装置上のメニューを生産することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
データによって調整される位置指示装置ライトで生じることから更に成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
反応しているステップが位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに反応することから成る、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
位置指示装置はレーザーポインタであるので、レーザーポインタを利用する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
出力光へ形成される位置指示装置、
位置指示装置によってできる光に応答するＬＥＤの列から成っている表示装置から構成されるシステム。
【請求項２４】
ＬＥＤの列のＬＥＤがわずかの間そうである個人によってできる光が位置指示装置によってできる光を検出するために脇道へそれた、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
位置指示装置によってできる光が位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
位置指示装置によってできる光が位置指示装置から光によって配列の個々のＬＥＤ全体に誘導される電圧を測定することによって検出される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
表示装置が位置指示装置から光に応答してメニューを生産するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
位置指示装置がデータによって調整される出力へ形成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
表示装置が位置指示装置からオン／オフに光のシーケンスに応答するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３０】
位置指示装置がレーザーポインタである、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３１】
ＬＥＤの列、ＬＥＤの一つ以上から出力パワーを調整するためにＬＥＤの一つ以上の感光性を用いるように構成される制御回路から成る、表示装置。
【請求項３２】
感光性が測定されるときに、表示装置が光源から光を受信するように構成される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３３】
感光性が測定されるときに、表示装置が日光を受信するように構成される、請求項３２に記載の表示装置。
【請求項３４】
感光性が測定されるときに、表示装置がＬＥＤの一つ以上のピークの放出波長に合致している一定のスペクトルを受信するように構成される、請求項３２に記載の表示装置。
【請求項３５】
感光性が開回路電圧測定を用いて部分的に決定される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３６】
感光性が短い回路電流寸法を用いて部分的に決定される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３７】
ＬＥＤの一つ以上からの出力パワーは、補正率を用いて調整され、
ＬＥＤの一つ以上に適用されることを流れる電流を調整するように構成される。
請求項３１に記載の表示装置。
【請求項３８】
請求項３７（補正率が調整されたＬＥＤによってできる光の強度を補償するように構成される）に記載の表示装置。
【請求項３９】
補正率が調整されたＬＥＤによってできる光の強度および波長を補償するように構成される、請求項３７に記載の表示装置。
【請求項４０】
ＬＥＤの列は有機ＬＥＤから成る、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４１】
ＬＥＤの列が無機のＬＥＤから成る、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４２】
ＬＥＤの列がバックライトを生産するように構成される、請求項３１に記載の表示装置。
【請求項４３】
バックライトが画像を生産するためのピクセル根拠によってピクセルに調整されるように構成される、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４４】
バックライトが液晶によって調整されるように構成される、請求項４３に記載の表示装置。
【請求項４５】
ＬＥＤの列によって設けられてバックライトの前で配置されるカラーフィルタと、
カラーフィルタの前に配置される液晶アレイを具備する、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４６】
ＬＥＤの列によって設けられてカラーフィルタおよびバックライトとの間に配置されるディフューザおよび偏光子と、液晶アレイの前の偏光子を更に具備する、請求項４５に記載の表示装置。
【請求項４７】
介在カラーフィルタのないＬＥＤの列によって設けられているバックライトの前に配置される液晶アレイから更に成っている、請求項４２に記載の表示装置。
【請求項４８】
ＬＥＤの列によって設けられている液晶アレイおよびバックライトの間に位置するディフューザおよび偏光子から更に成っていて、液晶アレイの前で偏光子から更に成っている請求項４７に記載の表示装置。
【請求項４９】
表示装置がビルボードの範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５０】
表示装置が直接の放出表示の範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５１】
表示装置がプロジェクタの範囲内で作動するように構成される、請求項４１に記載の表示装置。
【請求項５２】
補正率を保存するように構成されるメモリを有する、請求項４７に記載の表示装置。
【請求項５３】
補正率が表示装置の製造の間に発生した、請求項５２に記載の表示装置。
【請求項５４】
制御回路は、補正率を生み出す前もって決定された感光性を有する構成された比較流感光性である、請求項５２に記載の表示装置。
【請求項５５】
前もって決定された感光性が表示装置の製造の間、決定された、請求項５４に記載の表示装置。
【請求項５６】
表示装置の範囲内でＬＥＤの列を提供し、
ＬＥＤの一つ以上の感光性を測定し、
測定された感光性に基づくＬＥＤの一つ以上から出力パワーを調整することを含む、表示装置を作動する方法。
【請求項５７】
測定ステップが表示装置を照らすために光源を用いて実行される、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
光源として日光を利用することを更に含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
光源としてＬＥＤのピークの放出波長に合致している一定のスペクトルを利用することを更に含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
測定ステップが部分的に感光性を決定するために開回路電圧測定を利用することから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６１】
測定ステップが部分的に感光性を決定するために短い回路電流寸法を利用することから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６２】
調節ステップは、ＬＥＤの一つ以上に適用されることを流れる電流を調整するために補正率を用いて出力パワーを調整することを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項６３】
ＬＥＤによってできる光の強度を補償するために補正率を用いることを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
ＬＥＤによってできる光の強度および波長を補償するために補正率を用いることを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
ＬＥＤの列が有機ＬＥＤから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６６】
ＬＥＤの列が無機のＬＥＤから成る、請求項５６に記載の方法。
【請求項６７】
バックライトを生産するためにＬＥＤの列を利用することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項６８】
画像を生産するためのピクセル根拠によってピクセル上のバックライトを調整することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
変調しているステップが液晶によってバックライトを調整することから成る、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
バックライトを色フィルターに通している光を含み、液晶アレイを用いている色フィルタ処理光を調整する、請求項６７に記載の方法。
【請求項７１】
色をフィルターに通しているステップの前にバックライトの光を拡散して、分極化させることを更に含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
介在カラーろ過のない液晶アレイを用いているバックライトの光を調整することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項７３】
変調しているステップの前にバックライトの光を拡散して、分極化させることを更に含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
ビルボードの一部として表示装置を作動することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項７５】
直接の放出表示の一部として表示装置を作動することを更に含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項７６】
請求項５６に記載の方法（プロジェクタの一部として表示装置を作動することを更に含む）。
【請求項７７】
表示装置の範囲内でメモリの中に補正率を格納することを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７８】
補正率が表示装置の製造の間、発生した、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
補正率を生み出すために前もって決定された測定値を有する測定ステップから現在の感光性測定値を比較することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前もって決定された測定値が表示装置の製造の間、実行された、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
第１のＬＥＤを出力し、
光源から光を受け取るために第１のＬＥＤを用いて、
第１のＬＥＤから、または、第１のＬＥＤによって受信される光に基づく光源から放出特徴を決定し、
そして、第１のＬＥＤに特有の放出または決定された放出特徴に基づく光源を調整することから成る、光較正のための方法。
【請求項８２】
決定ステップが放出特徴として強度を決定する、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
第1のＬＥＤの出力強度または決定された強度放出特徴に基づく光源を調整することから成る、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
決定ステップが放出特徴として波長を決定する、請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
決定された波長放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは光源のためのピークの放出波長を決定する、請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
光源として第２のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８２に記載の方法。
【請求項８７】
第３のＬＥＤによって発される光を受信する第１のＬＥＤを使用して付加的な光源として第３のＬＥＤを出力し、
また、第３のＬＥＤから第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整する、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
第２で第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定することを更に含む、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
第１のＬＥＤによって発される光を受信するために第２のＬＥＤを用い、
第１のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
第３のＬＥＤによって発される光を受信するために第２のＬＥＤを用い、
第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤのための強度放出特徴を決定し、
そして、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整する、請求項８７に記載の方法。
【請求項９０】
強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって、そして、第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて第１のＬＥＤにおいて誘発される光電流の比率を測定することを含む、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
電圧を光電流から作り出すために第１のＬＥＤ全体に接続されるレジスタを用いることを更に含む、請求項８８に記載の方法。
【請求項９２】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
第２で第３のＬＥＤの出力強度が以前、所望の出力強度を生じるように調整された、請求項８８に記載の方法。
【請求項９４】
そこにおいて、第２の出力強度および第３のＬＥＤは、以前、周知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別々の制御デバイスを用いて調整された請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
決定ステップが第２で第３のＬＥＤのための出力強度が未知の強度に変化することになった第２の時に実行される、請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
制御デバイスに第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤによって制御デバイス上の第１のＬＥＤに誘発される光電流の比率（制御デバイスに周知の出力強度を有する第１で、第２で、第３のＬＥＤ）に第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を比較する、請求項８８に記載の方法。
【請求項９７】
周知の強度のための光電流の比率の第２の時間に第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率を比較することを更に含む、請求項９５に記載の方法。
【請求項９８】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび白いＬＥＤである、請求項８８に記載の方法。
【請求項９９】
ＬＥＤ灯の範囲内で第１で、第２で、第３のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
ＬＣＤバックライトの範囲内で第１で、第２で、第３のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１０１】
液晶ディスプレイの範囲内で第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０２】
有機ＬＥＤ表示の第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０３】
デジタル・ビルボードの第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０４】
プロジェクタの第１のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項１０５】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび緑のＬＥＤである、請求項８８に記載の方法。
【請求項１０６】
第４の青を用いることから更に成っている光源としてリードし、また、第４の青のための強度放出特徴を決定するために第１の赤いＬＥＤを用いることはリードし、そこにおいて、第２の赤いＬＥＤ、第３の緑のＬＥＤおよび第４の青いＬＥＤは第１のピクセルの中に位置するし、第１の赤いＬＥＤは隣接するピクセルにある、請求項１０５に記載の方法。
【請求項１０７】
光源として第２のＬＥＤを出力することを更に含んで、参照光源を出力して、第２のＬＥＤおよび参照光源から光を受け取るために第１のＬＥＤを用いる、請求項８２に記載の方法。
【請求項１０８】
放出特徴を決定するために第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定することを更に含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
第２のＬＥＤの出力強度が以前、所望の出力強度を生じるように調整された、請求項１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
第２のＬＥＤの出力強度が以前、周知の出力強度を有する複数のＬＥＤを有する別々の制御デバイスを用いて調整された、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
第２のＬＥＤのための出力強度が未知の強度に変化することになるときに、決定ステップが二度目に実行される、請求項１０９に記載の方法。
【請求項１１２】
電流の所望の比率を第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率と比較することを更に含む、請求項１１１に記載の方法。
【請求項１１３】
光源として参照光源を出力することを更に含む、請求項８４に記載の方法。
【請求項１１４】
参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断することを更に含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
電圧を光電流から作り出すために第１のＬＥＤ全体に接続されるレジスタを用いることを更に含む、請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１１５に記載の方法。
【請求項１１７】
参照光源を有するほぼ単一の波長を有する生成照明から更に成っている、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１８】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より長い、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より短い、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１２０】
ほぼ第１の波長を有する光を生じるために参照光源を用いて、第１の波長光によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１の波長と異なるほぼ１秒の波長を有する光を生じるために参照光源を用いて、第２の波長光によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定することを更に含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１２１】
異なる波長照明を生産するために二つかそれ以上の参照光源を用いることを更に含む、請求項１２０に記載の方法。
【請求項１２２】
第１のＬＥＤの放出波長が公知である、請求項１２０に記載の方法。
【請求項１２３】
放出波長および光電流の比率の関係を決定することを更に含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
第２のＬＥＤの放出波長は、未知の第２のＬＥＤを出力して更に成り立っている、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２５】
ほぼ参照光源、第１の波長光によって第２のＬＥＤにおいて誘発される測定光電流、ほぼ参照光源を有する第２の波長を有する生成照明、第２の波長光によって第２のＬＥＤにおいて誘発される測定光電流、そして、第２のＬＥＤの未知の波長が第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率が第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率によって分かれたという第１のＬＥＤ時の周知の波長に等しいと決定される第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定することを有する第１の波長を有する生成照明から更に成り立っている、請求項１２４に記載の方法
【請求項１２６】
異なる波長ライトを生産するために二つかそれ以上の参照光源を用いることを更に含む、請求項１２５に記載の方法
【請求項１２７】
光源から光を受信するように構成される第１のＬＥＤと、
そして、第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤまたは光源に関連した放出特徴を決定するように構成されて、決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは光源に特有の放出を調整するように構成される制御回路を有する光較正システム。
【請求項１２８】
決定された放出特徴が強度である、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１２９】
制御回路が第１のＬＥＤの出力強度または決定された強度放出特徴に基づく光源を調整するように更に構成される、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３０】
決定された放出特徴が波長である、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１３１】
制御回路が第１のＬＥＤのためのピークの放出波長または決定された波長放出特徴に基づく光源を決定するように更に構成される、請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３２】
光源として第２のＬＥＤから更に成っている、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３３】
第１のＬＥＤが第２のＬＥＤおよび第３のＬＥＤの光を受信するように構成される、第３のＬＥＤを具備し、
制御回路は、第３のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように更に構成され、
決定された強度放出特徴に基づく第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように構成される、請求項１３２に記載のシステム。
【請求項１３４】
制御回路が第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１３３に記載のシステム。
【請求項１３５】
第２のＬＥＤは、第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤから光を受信するように構成され、
制御回路は、第１で第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づく第１で第３のＬＥＤに関連した放出特徴を決定するように更に構成され、
制御回路は、決定された強度放出特徴に基づいて第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように更に構成される、請求項１３３に記載のシステム。
【請求項１３６】
制御回路が第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１３７】
第１のＬＥＤ全体に接続し、レジスタが電圧を光電流から作り出すように構成された、レジスタから更に成っている請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１３８】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１３７に記載のシステム。
【請求項１３９】
制御回路が第２で第３のＬＥＤのための強度放出特徴を前もって決定されていた所望の強度放出特徴と比較するように更に構成される、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４０】
制御回路が所望の強度放出特徴と関連した光電流の比率を有する第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率を比較するように更に構成される、請求項１３９に記載のシステム。
【請求項１４１】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび白いＬＥＤである、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４２】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがＬＥＤ灯にある、請求項１４１に記載のシステム。
【請求項１４３】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがＬＣＤバックライトにある、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４４】
第１のＬＥＤが液晶ディスプレイにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４５】
第１のＬＥＤが有機ＬＥＤ表示にある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４６】
第１のＬＥＤがデジタル・ビルボードにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４７】
第１のＬＥＤがプロジェクタにある、請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１４８】
第１で、第２で、第３のＬＥＤがそれぞれ赤いＬＥＤ、赤いＬＥＤおよび緑のＬＥＤである、請求項１３４に記載のシステム。
【請求項１４９】
第４の青いＬＥＤを具備し、そこにおいて、第１の赤いＬＥＤは、第４の青いＬＥＤの光を受信するように構成され、
制御回路は、第４の青いＬＥＤのための強度放出特徴を決定するように更に構成され、
第２の赤いＬＥＤ、第３の緑のＬＥＤおよび第４の青いＬＥＤは、第１のピクセルに位置し、そして、第１の赤いＬＥＤは、隣接するピクセルにある、請求項１４８に記載のシステム。
【請求項１５０】
参照光源から更に成り、そこにおいて、光源は第２のＬＥＤから成り、第１のＬＥＤは第２のＬＥＤおよび参照光源から光を受信するように構成される、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１５１】
制御回路が第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を測定するように構成される、請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５２】
制御回路が第２のＬＥＤのための強度放出特徴を前もって決定されていた所望の強度特徴と比較するように構成される、請求項１５１に記載のシステム。
【請求項１５３】
制御回路が光電流の所望の比率を第２のＬＥＤおよび参照光源によって第１のＬＥＤに誘導される光電流の比率と比較するように更に構成される、請求項１５２に記載のシステム。
【請求項１５４】
光源が少なくとも一つの参照光源から成る、請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１５５】
制御回路が参照光源によって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断するように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１５６】
レジスタから更に、第１のＬＥＤ全体に接続し、レジスタが電圧を光電流から作り出すように構成される、請求項１５５に記載のシステム。
【請求項１５７】
光電流かける抵抗が第１のＬＥＤの電圧上のターンより実質的に少ないように、レジスタの抵抗が十分に小さい、請求項１５６に記載のシステム。
【請求項１５８】
少なくとも一つの参照光源がほぼ単一の波長を有する光を生じるように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１５９】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より長い、請求項１５８に記載のシステム。
【請求項１６０】
一つの波長が第１のＬＥＤの放出波長より短い、請求項１５８に記載のシステム。
【請求項１６１】
少なくとも一つの参照光源が第１の波長を生じるように構成され、第１の波長、そして制御回路と異なる第２の波長を生じることが第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流を判断して、第１および第２の波長ライトによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように構成される、請求項１５４に記載のシステム。
【請求項１６２】
第１のＬＥＤの放出波長が公知である、請求項１６１に記載のシステム。
【請求項１６３】
制御回路が放出波長および光電流の比率の関係を決定するように更に構成される、請求項１６２に記載のシステム。
【請求項１６４】
第２のＬＥＤの放出波長が知られていない第２のＬＥＤを更に有する、請求項１６２に記載のシステム
【請求項１６５】
制御回路は、少なくとも一つの参照光源から第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流を測定して、第１および第２の波長ライトによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように構成され、
第２のＬＥＤの未知の波長は、第１および第２の波長ライトによる第２のＬＥＤにおいて誘発される光電流の比率で割った第１および第２の波長ライトによる第１のＬＥＤにおいて誘導されて第１のＬＥＤの周知の波長かける光電流の比率に等しいために決定される、請求項１６４に記載のシステム。
【請求項１６６】
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤに連結するように構成される制御回路と、
第１のＬＥＤによって受信される光に基づいて第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに関連した放出特徴を決定するように構成されている制御回路と、
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤに連結するように構成される出力ドライバ回路を具備し、
決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに特有の放出を調整するように構成される、光源の較正のためのコントローラ。
【請求項１６７】
決定された放出特徴が強度である、請求項１６６に記載のコントローラ。
【請求項１６８】
制御回路が第１のＬＥＤの出力強度を調整するように更に構成され、または、第２が決定された強度放出特徴に基づいてリードした、請求項１６７に記載のコントローラ。
【請求項１６９】
制御回路が更に第３のＬＥＤから第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第３のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように構成されて、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように構成される第３のＬＥＤから更に成っている、請求項１６８に記載のコントローラ。
【請求項１７０】
制御回路が強度放出特徴を決定するために第２で第３のＬＥＤによって第１のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１６９に記載のコントローラ。
【請求項１７１】
第２のＬＥＤは第１のＬＥＤおよび第３のＬＥＤの光を受信するように構成される、そして、制御回路は第一と関連した放出特徴を決定するように更に構成される、そして、第３のＬＥＤが第１で第３のＬＥＤから第２のＬＥＤによって受信される光に基づいて、そして、制御回路は、第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、第３のＬＥＤまたは決定された強度放出特徴に基づく３つのＬＥＤのいかなる組合せもの出力強度を調整するように更に構成される、請求項１６９に記載のコントローラ。
【請求項１７２】
制御回路が第１で第３のＬＥＤによって第２のＬＥＤにおいて誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１７１に記載のコントローラ。
【請求項１７３】
光源の較正のためのコントローラは、以下から成る：
第１のＬＥＤ（更に、一つ以上の参照光源から第１のＬＥＤによって受信される光に基づく第１のＬＥＤと関連した放出特徴を決定するように構成される制御回路）に連結するように構成される制御回路；
そして、決定された放出特徴に基づく第１のＬＥＤに特有の放出を調整するために第１のＬＥＤに連結するように構成される出力ドライバ回路。
【請求項１７４】
決定された放出特徴が波長である、請求項１７３に記載のコントローラ。
【請求項１７５】
制御回路が決定された波長放出特徴に基づく第１のＬＥＤのためのピークの放出波長を決定するように構成される、請求項１７４に記載のコントローラ。
【請求項１７６】
制御回路が第１のピークの放出波長を有する光に基づいて、第２のピークの放出波長を有する光に基づく第１のＬＥＤ、一つ以上の参照光源によって発されている光および異なる第１および第２のピークの放出波長において誘導される光電流の比率を決定するように更に構成される、請求項１７５に記載のコントローラ。
【請求項１７７】
各々から異なる波長光を発するように構成される少なくとも２つのＬＥＤと、
光線検出器と、
そして、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発する第１のＬＥＤを用いるように構成されるコントローラを有し、
第１のＬＥＤが光を発しない第２の時間の間、光を発するために、第２のＬＥＤを用いるように、
また、第１の時間の間、第１のＬＥＤによってできる光の強度を検出する光線検出器を用いて、第２の時間の間、第２のＬＥＤによってできる光の強度を検出するように、構成される装置。
【請求項１７８】
コントローラが各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために第１および第２のＬＥＤによって光線検出器において誘導される信号の比率を用いるように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１７９】
コントローラがドライブ流を少なくとも強度の決定に基づく第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤに合わせるように更に構成される、請求項１７８に記載の装置。
【請求項１８０】
ＬＥＤが最低１つの赤いＬＥＤ、少なくとも一つの緑のＬＥＤおよび少なくとも一つの青いＬＥＤから成り、少なくとも３つのＬＥＤから更に成っている、請求項１７８に記載の装置。
【請求項１８１】
ＬＥＤが光源をＬＥＤ灯に提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８２】
ＬＥＤが光源をプロジェクタに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８３】
ＬＥＤが光源をデジタル・ビルボードに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８４】
ＬＥＤが有機ＬＥＤから成る、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８５】
ＬＥＤが光源をアクティブ・マトリックス有機ＬＥＤ表示に提供するように構成される、請求項１８４に記載の装置。
【請求項１８６】
ＬＥＤがバックライトを液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８７】
ＬＥＤがバックライトを時間的に色を混合するように構成されるＬＣＤに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８８】
ＬＥＤがバックライトを赤・緑・青画像データの分野のシーケンス・カラーへ形成されるＬＣＤに提供するように構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１８９】
ＬＥＤがバックライトをカラーフィルタを有するＬＣＤに提供しなく構成される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１９０】
光線検出器がシリコンフォトダイオードから成られる、請求項１７７に記載の装置。
【請求項１９１】
シリコンフォトダイオードも温度を測定するために用いられる、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９２】
シリコンフォトダイオードが集積回路の部である、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９３】
シリコンフォトダイオードがｐ型基板およびＮ型拡散浸透層との間に拡散された接合から成る、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９４】
シリコンフォトダイオードが後でＮ型基板およびＰ型拡散との間に拡散された接合から成る、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９５】
シリコンフォトダイオードが集積回路にＰＣＢ跡またはボンド・ワイヤ経由で接続される、請求項１９０に記載の装置。
【請求項１９６】
集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラが第１および第２のＬＥＤのためのドライブ電流を発生するように構成される、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９７】
中で集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように構成される所で、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９８】
集積回路もコントローラを含む、そして、コントローラが第１および第２のＬＥＤのためのドライブ電流を発生して、シリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように構成される、請求項１９２に記載の装置。
【請求項１９９】
第１および第２のＬＥＤが光を発しないときに、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように更に構成される、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２００】
第１および第２のＬＥＤが光を発しないときに、コントローラがシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流を判断するように更に構成され、電流と比較して、違いを決定することが第１であるか第２のＬＥＤだけが光を発している時と測定された、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０１】
第１および第２のＬＥＤによってシリコンフォトダイオードにおいて誘発される電流の比率が電流の所望の比率と比較される、請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０２】
ＬＥＤによってできる光の強度が誘発された電流の比率および電流の所望の比率の違いによって、部分的には決定される、請求項２０１に記載の装置。
【請求項２０３】
第１および第２のＬＥＤがパッケージの範囲内で含まれる、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０４】
パッケージが光がパッケージの１つの表層からパッケージを入力するかまたは離れることができるだけに更に構成される、請求項２０３に記載の装置。
【請求項２０５】
第１および第２のＬＥＤを囲んでいる装置パッケージから更に成り、そして第１および第２のＬＥＤの陰極は、一緒に、そして、パッケージの１本のピンに接続される、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０６】
第１および第２のＬＥＤを囲んでいる装置パッケージから更に成り、そして第１および第２のＬＥＤの陽極は、パッケージの少なくとも一つのピンに、各々接続している、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０７】
光線検出器がＬＥＤから成る、請求項１７７に記載の装置。
【請求項２０８】
軽い検出ＬＥＤが少なくとも第１のＬＥＤを有する同じ型に集積される、または、第２がリードした、請求項２０７に記載の装置。
【請求項２０９】
第１の波長を有する第１のＬＥＤの光を発し、
第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤの光を発し、
第１のＬＥＤによって発される光に応答する探知器から第１の信号を生成し、
第２のＬＥＤによって発される光に応答する探知器から第２の信号を生成し、
第１および第２の信号の比率を決定することから成り、
そして、平均的ドライブ流を比率に一つには基づく第１および第２のＬＥＤのうちの少なくとも１つに合わせる、異なる波長で光を発する少なくとも２つのＬＥＤによってできる光の制御色のための方法。
【請求項２１０】
光線検出器および第１および第２のＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２０９に記載の方法。
【請求項２１１】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第２のＬＥＤが光を発していなくて、時間の間に第２のＬＥＤを有する光を発している時間の間に第１のＬＥＤを有する光を発することを更に含む、請求項２１０に記載の方法。
【請求項２１２】
平均的ドライブ流を調整して、比較ステップの結果に基づく調節ステップを実行する前に比率を所望の比率と比較することを更に含む、請求項２１１に記載の方法。
【請求項２１３】
ＬＥＤによって光ダイオードに誘導される信号を用いている光ダイオードを有するＬＥＤからの測定照明、
温度センサとして光ダイオードを用いている光ダイオードの温度を測定すること、
そして、ＬＥＤおよび光ダイオードの温度によって光ダイオードに誘導される信号に基づいてＬＥＤによってできる調節照明、
から成る、ＬＥＤによってできる制御光度のための方法。
【請求項２１４】
光ダイオードおよびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２１３に記載の方法。
【請求項２１５】
光ダイオードがシリコンから成る、請求項２１４に記載の方法。
【請求項２１６】
光ダイオードを流れる異なる電流に温度を決定することを強いることを更に含む、請求項２１５に記載の方法。
【請求項２１７】
各々陰極および陽極を備えている複数の異なる着色したＬＥＤ、一緒に、そして、電流源に連結されている異なる着色したＬＥＤの陰極および複数の異なる電源のうちの１つに連結している各々の異なる着色したＬＥＤの陽極を提供することから成り、
更に、１つの電源だけが時間をいかなるものでも異なる着色したＬＥＤの１つに電力を供給するように、複数の異なる電源を配列する、単一の電流源および複数の電源を有する多色ＬＥＤを動かす方法。
【請求項２１８】
提供しているステップが少なくとも３つの異なる着色したＬＥＤ、赤を含んでいる色を発するように構成されている異なる着色したＬＥＤ、緑および青を提供することから成る、請求項２１７に記載の方法。
【請求項２１９】
バックライトの異なる着色したＬＥＤを液晶ディスプレイのために利用することを更に含む、請求項２１８に記載の方法。
【請求項２２０】
液晶ディスプレイを有するフィールド経時的な色を利用することを更に含む、請求項２１９に記載の方法。
【請求項２２１】
異なる波長で光を発する少なくとも２つのＬＥＤによってできる光の制御色のシステムで、
異なる波長で光を発するように構成される第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤ；
第１のＬＥＤおよび第２のＬＥＤの光を受信して、第２のＬＥＤによって発される光に基づく第１のＬＥＤおよび第２の信号によって発される光に基づく第１の信号を生成するように構成される探知器から成り、
更に、第１および第２の信号の比率を決定して、平均的ドライブ流を比率に一つには基づくＬＥＤのうちの少なくとも１つに合わせるように構成される制御回路。
【請求項２２２】
光線検出器およびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２２１に記載のシステム。
【請求項２２３】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第１のＬＥＤが第２のＬＥＤが光を発していない、そして、第２のＬＥＤが時間の間に光を発するように構成される時間の間に光を発するように構成される、請求項２２２に記載のシステム。
【請求項２２４】
制御回路が平均的ドライブ流の調整を決定するために比率を所望の比率と比較するように更に構成される、請求項２２３に記載のシステム。
【請求項２２５】
光を生じるように構成されるＬＥＤ、
ＬＥＤの光を受信するように構成される光ダイオード、
そして、ＬＥＤの光によって光ダイオードに誘導される信号のための測定値を決定し、光ダイオードを用いている温度測定を決定するために光ダイオードを利用するように構成される制御回路、そして、基づかれるＬＥＤによってできる光を調整するＬＥＤの光および光ダイオードの温度によって光ダイオードに誘導される信号から成る、
ＬＥＤによってできる光度を制御するシステム。
【請求項２２６】
光ダイオードおよびＬＥＤが同じパッケージに含まれる、請求項２２５に記載のシステム。
【請求項２２７】
光ダイオードがシリコンから成る、請求項２２６に記載のシステム。
【請求項２２８】
異なる電流が光ダイオードで温度を決定することを強いられる、請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２２９】
複数の異なる着色したＬＥＤ、陰極および陽極を有する各々、一緒に連結されている陰極および一緒に連結されていない陽極、
複数の異なる着色したＬＥＤの陰極に連結する電流源、
複数の異なる電源、複数の着色したＬＥＤ用の異なる陽極に連結している各々の異なる電源から成り、
そして、複数の異なる電源のうちのわずか１つが時間をいかなるものでも複数の異なる着色したＬＥＤの１つに電力を供給するように構成されるように、電力供給回路は複数の異なる電源をシーケンスへ形成された、
単一の電流源および複数の電源を有する駆動多色ＬＥＤのシステム。
【請求項２３０】
複数の異なる着色したＬＥＤが赤・緑・青を含んでいる色を発するように構成される少なくとも３つの異なる着色したＬＥＤから成る、請求項２２９に記載のシステム。
【請求項２３１】
複数の異なる着色したＬＥＤが液晶ディスプレイ用のバックライトにある、請求項２３０に記載のシステム。
【請求項２３２】
複数の異なる着色したＬＥＤがフィールド経時的な色を用いるように構成される液晶ディスプレイ用のバックライトにある、請求項２３１に記載のシステム。
【請求項２３３】
第１のＬＥＤが光を発しないときに、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発するために第１のＬＥＤを用いるように構成されて、第２の時間の間、光を発するために第２のＬＥＤを用いるように構成される回路を制御し、
そして、第１の時間の間、第１のＬＥＤの光によって光線検出器に誘導される第１の信号を検出して、第２の時間の間、第２のＬＥＤの光によって光線検出器に誘導される第２の信号を検出するために光線検出器に連結するように構成される測定回路から成る、
装置から発される制御照明に対するコントローラ。
【請求項２３４】
第１および第２の信号の比率が各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために用いられる、請求項２３３に記載のコントローラ。
【請求項２３５】
測定回路に連結する光線検出器から更に成る、請求項２３３に記載のコントローラ。
【請求項２３６】
光線検出器がシリコンフォトダイオードから成る、請求項２３５に記載のコントローラ。
【請求項２３７】
シリコンフォトダイオードも温度を測定するために用いられる、請求項２３６に記載のコントローラ。
【請求項２３８】
制御回路、測定回路およびシリコンフォトダイオードは、同じ集積回路に含まれる、請求項２３７に記載のコントローラ。
【請求項２３９】
制御回路は、比率を所望の比率と比較するように構成される、請求項２３４に記載のコントローラ。
【請求項２４０】
光線検出器がＬＥＤから成る、請求項２３５のコントローラ。
【請求項２４１】
光の第１の波長を発するように構成される第１のＬＥＤ、
そして、光線検出器、第１のＬＥＤを有する同じ型に集積されるＬＥＤを検出している照明から成っている光線検出器から構成される装置。
【請求項２４２】
第１の波長と異なる第２の波長で光を発するように構成される第２のＬＥＤ、
そして、第２のＬＥＤが光を発しない第１の時間の間、光を発するために第１のＬＥＤを用いるように構成されて、第１のＬＥＤが光を発しない第２の時間の間、光を発するために第２のＬＥＤを用いるように構成されて、第１の時間の間、第１のＬＥＤによってできる光の強度を検出するために光線検出器を用いて、第２の時間の間、第２のＬＥＤによってできる光の強度を検出するように構成されるコントローラ。
【請求項２４３】
コントローラが各ＬＥＤによってできる光の強度を決定するために第１および第２のＬＥＤによって光線検出器において誘導される信号の比率を用いるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４４】
ＬＥＤが最低１つの赤いＬＥＤ、少なくとも一つの緑のＬＥＤおよび少なくとも一つの青いＬＥＤから成り、少なくとも３つのＬＥＤを有する、請求項２４３に記載の装置。
【請求項２４５】
ＬＥＤが液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４６】
ＬＥＤが時間的に色を混合するように構成されるＬＣＤ用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４７】
ＬＥＤが赤・緑・青画像データの分野のシーケンス・カラーへ形成されるＬＣＤ用のバックライトにあるように構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４８】
ＬＥＤがカラーフィルタを有するＬＣＤ用のバックライトになく構成される、請求項２４２に記載の装置。
【請求項２４９】
光源；
光線検出器；
そして、光学的に光線検出器を用いている第２の照明装置との同期のデータを受信するように構成されるコントローラから成る、照明装置。
【請求項２５０】
コントローラが光学的に第２の照明装置との同期のデータを送信するように更に構成される、請求項２４９に記載の照明装置。
【請求項２５１】
光源は、一つ以上の光源ＬＥＤを有し、光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つがどこで光学的にデータを送信するために用いられるように構成されるかを備えている、請求項２５０に記載の照明装置。
【請求項２５２】
光線検出器は、一つ以上の探知器ＬＥＤを有し、探知器ＬＥＤのうちの少なくとも１つがどこで受信データに用いられるように構成されるかを備えている、請求項２５１に記載の照明装置。
【請求項２５３】
光源ＬＥＤのうちの少なくとも１つが探知器ＬＥＤとして用いられるようにも構成される、請求項２５２に記載の照明装置。
【請求項２５４】
装置がそうである照明が装置がＡＣ本線を用いている第２の照明装置と同期させるように構成される本線およびそこにおいて、照明をＡＣに連結した、請求項２４９に記載の照明装置。
【請求項２５５】
光源が通信データのための時間枠を生じるために周期的に離れて回されるＡＣ本線との同期へ形成される、請求項２５４に記載の照明装置。
【請求項２５６】
光源が一つ以上のＬＥＤから成る、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２５７】
一つ以上のＬＥＤのうちの少なくとも１つが光線検出器として時間枠の間、光学データを受信するようにも構成される、請求項２５６に記載の照明装置。
【請求項２５８】
光線検出器として時間枠の間、光学データを受信するように構成されているシリコンフォトダイオードから更に成っている、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２５９】
コントローラは光学的に光源を用いている第２の照明装置との同期のデータを送信するように更に構成される、そして、一つ以上のＬＥＤのうちの少なくとも１つは時間枠の間、光学的にデータを送信するために用いられるようにも構成される、請求項２５６に記載の照明装置。
【請求項２６０】
光線検出器が時間枠の間、環境照明を測定するために用いられるように構成される、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６１】
複数の周囲光測定は複数の時間枠において作られる、そして、以前の時間枠からの周囲光測定は現在の測定値から減算される、請求項２６０に記載の照明装置。
【請求項２６２】
光源の明るさが周囲光測定に基づいて調整されるように構成される、請求項２６０に記載の照明装置。
【請求項２６３】
ＡＣ本線にロックを段階的に実行するように構成される位相ロックループ（ＰＬＬ）から更に成っている、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６４】
ＰＬＬはビット・クロックを生産するように構成される。そして、ビット・ブロックがタイミングを時間枠の通信データに提供するために用いられる、請求項２６３に記載の照明装置。
【請求項２６５】
データを送信するように構成される物理層インタフェース（ＰＬＩ）、
時間枠の間、ビット・クロックとの同期のデータ・ビットを送信するように更に構成されているＰＬＩを更に有する、請求項２６４に記載の照明装置。
【請求項２６６】
データを受信するように構成される物理層インタフェース（ＰＬＩ）
時間枠の間、ビット・クロックとの同期のデータ・ビットを受信するように更に構成されているＰＬＩを更に有する、請求項２６４に記載の照明装置。
【請求項２６７】
光源が第２の通信路を延長するために時間枠と異なる位相を有するＡＣ本線との同期において消されるように更に構成される、請求項２５５に記載の照明装置。
【請求項２６８】
光源が各々と異なるＡＣ本線と関連して位相を有する３本以上の異なる通信路を延長するために時間枠から異なる位相差を有するＡＣ本線との同期において消されるように更に構成される、請求項２６７に記載の照明装置。
【請求項２６９】
陰極および少なくとも一つのＬＥＤ用の陽極全体に連結されるレジスタ、
電圧を入射光線から作り出すように構成されているレジスタを更に有する、請求項２５７に記載の照明装置。
【請求項２７０】
入射光線から単一のＬＥＤおよびレジスタによってできるより大きな大きさ電圧を印加するように構成される複数の連続的に被接続ＬＥＤおよび抵抗器を更に有する、請求項２６９に記載の照明装置。
【請求項２７１】
入射光線が環境照明である、請求項２７０に記載の照明装置。
【請求項２７２】
入射光線がデータによって調整される光から成る、請求項２７０に記載の照明装置。
【請求項２７３】
光学的にデータを伝達するように構成されるコントローラを有する第１の照明装置と、
光学的にデータを伝達するように構成されるコントローラを有する第２の照明装置を有し、
第１および第２の照明装置は、光学的に同期のデータを各々に知らせるように構成されるシステム。
【請求項２７４】
第１および第２の照明装置は、ＡＣ本線に連結し、
第１の照明装置に、第１の光源が設けられ、
第２の照明装置に、第２の光源が設けられ、
第１および第２の照明装置は、通信データのための第１の時間枠を生じるために周期的に第１の光源およびＡＣ本線との同期の第２の光源を消すように構成される、請求項２７３に記載のシステム。
【請求項２７５】
少なくとも第１の光源または第２の光源がＬＥＤから成る、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２７６】
ＬＥＤがデータを送信するようにも構成される、請求項２７５に記載のシステム。
【請求項２７７】
少なくとも、第１の照明装置または第２の照明装置は、光ダイオードを具備し、
光ダイオードは、光学的に送信されたデータを受信するように構成されている、請求項２７６に記載のシステム。
【請求項２７８】
ＬＥＤが光学的に送信されたデータを受信するように構成される、請求項２７５に記載のシステム。
【請求項２７９】
第１の照明装置の範囲内の第１の位相ロックループ（ＰＬＬ）および第２の照明装置の第２のＰＬＬを有し、
第１および第２のＰＬＬはＡＣ本線に係止するように構成されている、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２８０】
第１および第２の照明装置がＡＣ本線にデータ通信のビット・タイミングを同期させるように各々構成される、請求項２７４に記載のシステム。
【請求項２８１】
光学的に同期のデータを各々に知らせるように構成される第３の照明装置および第４の照明装置であり、
第３および第４の照明装置は、ＡＣ本線に連結し、
第３の照明装置に、第３の光源が設けられ、
第４の照明装置に、第４の光源が設けられ、
第３および第４の照明装置は、第１の時間枠と非重複している通信データのための第２の時間枠を生じるために周期的に第３の光源およびＡＣ本線との同期の第４の光源を消すように構成される、請求項２７４に記載のシステム
【請求項２８２】
第１および第２の照明装置が第１の時間枠および第３の間、光学データを伝達するように構成され、第４の照明装置が第２の時間枠の間、光学データを伝達するように構成される、請求項２８１に記載のシステム。
【請求項２８３】
第１の照明装置および第２の照明装置を提供し、
第１の照明装置および各々との同期の第２の照明装置との間に光学的にデータを伝達する、照明装置の間のデータ通信のための方法。
【請求項２８４】
周期的に第１および第２の照明装置との間に通信データのための第１の時間枠を生じるためにＡＣ本線との同期の第２の照明装置の範囲内で第１の照明装置および第２の光源の範囲内で第１の光源を消す、請求項２８３に記載の方法。
【請求項２８５】
少なくとも第１の光源または第２の光源がＬＥＤから成る、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２８６】
ＬＥＤを有するデータを送信することを更に含む、請求項２８５に記載の方法。
【請求項２８７】
少なくとも第１の光源または第２の光源は、光ダイオードから成り、
光ダイオードを用いて光学的に送信されたデータを受信することを更に含む、請求項２８６に記載の方法。
【請求項２８８】
ＬＥＤを用いている光学的に送信されたデータを受信することを更に含む、請求項２８５に記載の方法。
【請求項２８９】
ＡＣ本線に係止するために第１の照明装置の範囲内で第１の位相ロックループ（ＰＬＬ）を利用して、ＡＣ本線に係止するために第２の照明装置の範囲内で第２のＰＬＬを利用する、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２９０】
ＡＣ本線に第１および第２の照明装置の間のデータ通信のビット・タイミングを同期させることを更に含む、請求項２８４に記載の方法。
【請求項２９１】
光学的に第３の照明装置および各々との同期の第４の照明装置との間にデータを伝達する第３の照明装置および第４の照明装置を提供し、
そして、第１の時間枠と非重複している通信データのための第２の時間枠を生じるためにＡＣ本線との同期の第４の照明装置の範囲内で第３の照明装置および第４の光源の範囲内で周期的に第３の光源を消すことを更に含む、請求項２８４に記載の方法
【請求項２９２】
第１の時間枠の間、第１および第２の照明装置との間に光学データを伝達することと、
第２の時間枠の間、第３および第４の照明装置との間に光学データを伝達することを更に含む、請求項２９１に記載の方法。
【請求項２９３】
幅広いスペクトル発光体、
範囲の幅広いスペクトル発光体の範囲内のピークの放出波長を有するＬＥＤ、
そして、幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定するためにＬＥＤを用いて、光源のカラーポイントを調整するために照明を生産するためにＬＥＤを用いるように構成されるコントローラを具備する、
調節可能なカラーポイントを有する光源。
【請求項２９４】
ＬＥＤは、第１のＬＥＤを具備し、更に第２のＬＥＤを具備し、
コントローラは、幅広いスペクトル発光体から第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号まで光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を比較するように構成される、請求項２９３に記載の光源。
【請求項２９５】
幅広いスペクトル発光体が白いＬＥＤである、請求項２９４に記載の光源。
【請求項２９６】
白いＬＥＤが青いＬＥＤから成る、請求項２９５に記載の光源。
【請求項２９７】
白いＬＥＤが１つの波長から他の波長まで光を変えるために素材から成る、請求項２９５に記載の光源。
【請求項２９８】
１つの波長から他の波長まで光を変える素材が青いＬＥＤを有する物理的接触においてある、請求項２９７に記載の光源。
【請求項２９９】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が白いＬＥＤのスペクトルの範囲内である、請求項２９５に記載の光源。
【請求項３００】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が第１のＬＥＤのピークの放出波長より短い、請求項２９９に記載の光源。
【請求項３０１】
コントローラが白いＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、比率、そしてコントローラを生産するために第２のＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号が比率を所望の比率と比較するようにも構成される、請求項３００に記載の光源。
【請求項３０２】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、コントローラは幅広いスペクトル発光体によって、また第１のＬＥＤによって、生じられる相対的な光度を調整するように構成される、請求項３０１に記載の光源。
【請求項３０３】
第１のＬＥＤが緑である、そして、第２のＬＥＤが青い、請求項３０２に記載の光源。
【請求項３０４】
第１のＬＥＤピーク放出波長より長いピークの放出波長を有する第３のＬＥＤを更に具備する、請求項２９５に記載の光源。
【請求項３０５】
コントローラは、白いＬＥＤの光に応答して第３のＬＥＤによってできる信号および比率を生じるために第１のＬＥＤまたは第２のＬＥＤの光に応答して第３のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、
コントローラ回路は、第２の比率を所望の比率と比較するように更に構成される、請求項３０４に記載の光源。
【請求項３０６】
コントローラは、光源によってできる相対的な光度を調整するように更に構成され、
第１のＬＥＤまたは第３のＬＥＤまたは両方の第１のＬＥＤ、そして、第３のＬＥＤ比率および所望の比率が実質的に等しい、請求項３０５に記載の光源。
【請求項３０７】
幅広いスペクトル発光体を有する範囲の光を発することから成り、
幅広いスペクトル発光体のスペクトルの範囲内でピークの放出波長を有するＬＥＤを用いている幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定し、
光源のカラーポイントを調整する照明を作り出すためにＬＥＤを用いることで、光源のためのカラーポイントを調整する方法、
【請求項３０８】
幅広いスペクトル発光体から第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号まで光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を比較することを更に含む、請求項３０７に記載の方法。
【請求項３０９】
幅広いスペクトル発光体が白いＬＥＤである、請求項３０８に記載の方法。
【請求項３１０】
白いＬＥＤが青いＬＥＤから成る、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１１】
白いＬＥＤが１つの波長から他の波長まで光を変えるために素材から成る、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１２】
１つの波長から他の波長まで光を変える素材が青いＬＥＤを有する物理的接触においてある、請求項３１１に記載の方法。
【請求項３１３】
白いＬＥＤのスペクトルの範囲内でピークの放出波長を有する第２のＬＥＤを用いることを更に含む、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１４】
第２のＬＥＤのピークの放出波長が第１のＬＥＤのピークの放出波長より短い、請求項３１３に記載の方法。
【請求項３１５】
白いＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号および比率を生じるために第２のＬＥＤの光に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合して、比率を所望の比率と比較する、請求項３１４に記載の方法。
【請求項３１６】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、光源によって、そして、第１のＬＥＤによって生じられる相対的な光度を調整することを更に含む、請求項３１５に記載の方法。
【請求項３１７】
第１のＬＥＤが緑であり、第２のＬＥＤが青い、請求項３１６に記載の方法。
【請求項３１８】
第１のＬＥＤピーク放出波長より長くピークの放出波長を有する第３のＬＥＤを提供する、請求項３０９に記載の方法。
【請求項３１９】
比率を生じる第１のＬＥＤの光または第２のＬＥＤに応答して、
白いＬＥＤの光および第３のＬＥＤによってできる信号に応答して第３のＬＥＤによってできる信号を結合し、
第２の比率を所望の比率と比較する、請求項３１８に記載の方法。
【請求項３２０】
比率、所望の比率が実質的に等しいように、光源および第１のＬＥＤによって、または、照明ソースおよび第３のＬＥＤによって生じられる相対的な光度または照明ソースおよび第１で第３のＬＥＤを調整する、請求項３１９に記載の方法。
【請求項３２１】
幅広いスペクトル発光体に連結するように構成される制御回路、および範囲の幅広いスペクトル発光体の範囲内でピークの放出波長を有するＬＥＤと、
幅広いスペクトル発光体の一部のスペクトルを測定するために、ＬＥＤを用いるように構成されている制御回路、
そして、幅広いスペクトル発光体およびＬＥＤに連結して、幅広いスペクトル発光体および調整ＬＥＤの光のためのカラーポイントを調整するために調整ＬＥＤを用いるように構成される出力ドライバ回路を具備する、調節可能なカラーポイントを有する光源のためのコントローラ。
【請求項３２２】
ＬＥＤは、第１のＬＥＤであり、制御回路は、第２のＬＥＤに連結するように更に構成され、
制御回路は、幅広いスペクトル発光体から光によって第１のＬＥＤに誘導される信号を第２のＬＥＤの光によって第１のＬＥＤに誘導される信号と比較するように構成される、請求項３２１に記載のコントローラ。
【請求項３２３】
制御回路は、比率を生じる第２のＬＥＤの光に応答して幅広いスペクトル発光体からの光および第１のＬＥＤによってできる信号に応答して第１のＬＥＤによってできる信号を結合するように更に構成され、
制御回路は、比率を所望の比率と比較するようにも構成される、請求項３２２に記載のコントローラ。
【請求項３２４】
比率および所望の比率が実質的に等しいように、制御回路が幅広いスペクトル発光体によって、そして、第１のＬＥＤによって生じられる相対的な光度を調整するように構成される、請求項３２２に記載のコントローラ。
【国際調査報告】
2013501258.tif 000126
2013501258.tif 000127