(57)【要約】【課題】カラー制御精度を大きく改善する。【解決手段】前記照明デバイスの温度を得ることによって照明デバイスのための駆動信号を調節し、得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節する。更に所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換する。照明デバイスの実際のカラーの値を得て、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節する。【選択図】図２
2010514128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法であって、
前記照明デバイスの温度を得るステップと、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを備える、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法。
【請求項２】
前記照明デバイスの前記温度を得る前記ステップは、カラーセンサユニットの温度を得るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ユーザー入力を受信するステップと、このユーザー入力に応じて、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを設定するステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
初期パラメータで前記変換処理の前記パラメータを較正するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変換処理のパラメータを較正するステップは、異なる温度で較正するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記照明デバイスの前記温度を得るステップは、前記得た温度を平均するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記照明デバイスの前記温度を得るステップは、前記照明デバイスの電流−温度特性を使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記照明デバイスの前記実際のカラー値を得るステップは、可視スペクトルの異なる部分におけるピーク感度で検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記照明デバイスの前記一体化されたセンサによって前記照明デバイスの較正を更新することにより、前記照明デバイスの経年変化を補償するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記駆動信号をリードバックするステップと、
前記駆動信号が所定の信号スレッショルドを超えた場合に、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをリスケールするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
照明信号のための駆動信号を調節するためのシステムであって、
前記照明デバイスの温度を得るための温度センサユニットと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するための変換処理ユニットと、
前記照明デバイスの実際のカラー値を得るためのカラーセンサユニットと、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との差に応じて、前記駆動信号を調節するための駆動ユニットとを備えるシステム。
【請求項１２】
情報キャリア内に現実に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、  このコンピュータプログラム製品は、実行時に前記照明デバイスの温度を得るステップと、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを含む、動作を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
照明デバイスのための駆動信号を調節するためのコンピュータプログラムであって、
このプログラムの命令は、プロセッサが
前記照明デバイスの温度を得て、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節し、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換し、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得て、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するようにさせる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、ソリッドステート照明および照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年の間に、加色混合に基づくソリッドステート照明デバイスがより重要となった。これら照明デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）またはこれらの組み合わせから成り、多くの応用例では、赤色ＬＥＤアレイ、緑色ＬＥＤアレイおよび青色ＬＥＤアレイが使用されている。かかる照明デバイスは、異なるユニット、例えばＬＣＤバック照明または白色ＬＥＤランプで実施されている。これら照明デバイスは、効率を高くし、カラーレンダリングインデックスを大きくできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる照明デバイスは、照明のためにカラーポイント精度を得るため、カラー制御システムを必要とする。あるタイプのこれら照明デバイスは、デバイスの光出力を制御するためのカラーコーディネートフィードバックスキームを使用する。これらスキームは、特に適すように見えるが、温度によっては色の誤差を生じさせる。
【０００４】
国際特許出願第WO2006/011108号には、別の制御スキームが記載されている。この特許出願では、ソリッドステート照明デバイスの光出力を制御するための光束フィードバックと色フィードフォワードとの組み合わせスキームが開示されている。ヒートシンクの実際の温度が測定され、この温度は第１光速信号に変換される。光の出力をセンサが検出し、このセンサは、第１光速信号を補償するために、第２光速信号を発生する。補償ユニットは、照明デバイスを駆動するための駆動信号を発生する。しかしながら、この光速フィードバックスキームは良好なカラーポイント精度を提供できない。
【０００５】
したがって、本願の目的は、カラー制御精度を大きく改善することにある。本発明の別の目的は、カラー誤差を大幅に低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記およびそれ以外の目的は、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法であって、前記照明デバイスの温度を得るステップと、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを備える、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法によって解決される。
【０００７】
カラー座標フィードバックスキーム、および光速フィードバックスキームと温度フィードフォワードスキームとの組み合わせには、最も将来性があることが分かっている。更に、光速フィードバックスキームと比較したカラーフィードバックスキームも、より良好な結果を生じさせることが分かっている。
【０００８】
測定により照明デバイスの温度を得ることができ、この場合、温度は照明デバイスの単一温度でもよいし、平均化された温度でもよい。この温度に基づき、変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節できる。この調節を使って、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換できる。カラーセンサ座標のこの設定ポイントは、複数の刺激の値から成る。発光された光を光束および色度座標により示すことができる。これら値は、刺激値に容易に変換できる。したがって、これら値は光束よりも、個々により良好なカラーポイント精度の結果を生じさせることができる。更に、カラーセンサ座標の設定ポイントはカラーセンサの表示の未処理データから成る。このことは、刺激の値は上記変換処理の一部としてセンサ表示の未処理データに変換されることを意味する。この方法は、フィードバックループ内で刺激値よりも、より効率的にセンサ表示の未処理データを取り扱うことができるという利点を有する。
【０００９】
更に、カラーセンサによって実際のカラー値を得ることができる。実際に検出されたカラー値と設定ポイントとの間の差から、誤差信号を設定できる。この機能は、例えば比例−積分−微分コントローラ（ＰＩＤコントローラ）により実現できる。したがって、照明デバイスを駆動するための駆動信号が発生される。
【００１０】
カラーおよび／または明るさは、照明デバイスの温度に応じて変化する。一定のカラーおよび／または明るさの光出力を得るには、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを調節するように温度を測定する。温度変化は、測定される光出力の変化よりもかなり低速であるので、フィードフォワード法で調節を行うことができる。これによって実施が容易となり、安定性の問題を引き起こさない。この代わりに測定された光出力の変化に十分に応答するよう、フィードバックスキームによりカラー値をリードバックする。
【００１１】
請求項２によれば、カラーセンサユニットの温度を得ることが好ましい。カラーセンサユニットは、照明デバイスの一部であり、その温度は、照明デバイスの光出力の表示の未処理データと刺激値との関係に影響する。通常、カラーセンサユニットおよびＬＥＤの双方は、照明デバイスのヒートシンクに熱的に結合されており、ヒートシンクの温度およびＬＥＤをカラーセンサユニットの温度から推定できる。したがって、カラーセンサユニットの温度を測定し、所望するカラーポイントの精度をより良好にすることもできる。
【００１２】
更に、請求項３の方法に従い、ユーザーが、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを設定することが好ましい。ユーザーが設定する複数の異なるカラーおよび／または明るさを使用することができる。これにより、異なるカラーおよび／または明るさを有する多数の異なる発光応用例でこの方法を実施できる。
【００１３】
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するには、請求項４の方法にしたがって初期パラメータにより変換処理のパラメータを較正することが好ましい。このことは、効果的な動作をするよう最初のスタート時に行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の別の好ましい実施形態は、異なる温度で較正をすることである。このように生じ得るすべての温度に対して正確なパラメータが得られる。  
【００１５】
更に、少なくとも２つの異なる温度を較正し、補間法により、変換処理の残りのパラメータを得ることができる。残りのパラメータは近似した値であり、これによって較正のためのコストを低減でき、十分な精度を維持できる。
【００１６】
上記の方法とは異なり、較正のために同様な構造の照明デバイスの既知の較正データを使用することができる。これによって労力を少なくすることができ、十分に精度を維持できる。製品のうちの一部のランプを詳細に較正し、正しく較正された照明デバイスの平均化された較正データにより、残りのランプを較正する。更に、使用されているＬＥＤの既知の特徴から、パラメータを数値的に計算することができる。
【００１７】
請求項６の方法によれば、照明デバイスの平均化された温度を得ることが好ましい。したがって、カラーまたは明るさに影響しない状態で、温度の短期の変動に応じなくてもよい。
【００１８】
請求項７によれば、照明デバイスの電流−電圧特性を使って照明デバイスの温度を得るための方法を更に得ることが好ましい。温度センサの使用は省略できる。照明デバイスでは、照明デバイスの電流−電圧特性は、既に最も知られているものであるので、必要なデータを得るのに労力は不要である。
【００１９】
請求項８に記載の方法の別の好ましい実施形態は、可視スペクトルの異なる部分でピーク感度を有するように検出することにより、照明デバイスの実際のカラーの値を得ることである。利点は、可視スペクトルの所望する感度を調節できることである。データを少なくするのに、検出されたデータをローパスフィルタにかけることができる。したがって、眼の感度を同じようにエミュレートできる。
【００２０】
視覚的スペクトルの異なる部分を赤、緑および青とすることができる。これら三原色は３つの異なる種類の円錐体を通して人の眼によって検出されるので、どの円錐体もこれら色のうちの１つを検出できる。したがって、視覚的スペクトルの比との感度をエミュレートするには、これら３つの部分を使用することが望ましい。カラーセンサのフィルタ特性が眼の感度機能に実質的に同一となるように、カラーセンサのフィルタ特性をチューニングできる。
【００２１】
請求項９によれば、照明デバイスの一体化されたセンサによる較正を更新することにより、照明デバイスの経年変化を補償することが更に好ましい。カラーポイントの精度を維持するにはパラメータを更新する。このことは、大きなコストを払うことなく、自らのセンサによって容易に行うことができる。
【００２２】
別の好ましい実施形態は、駆動信号が所定の信号スレッショルドを超えた場合に、駆動信号をリードバックし、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをリスケール（スケールし直す）ことである。駆動信号が増加した場合、この所定の信号スレッショルドの飽和が生じる。明るさを制限しながら駆動信号を元に戻し、設定ポイントを、リスケールすることにより、このような効果を防止できる。更に、リスケールのためにインジケータとして照明デバイスの温度を使用することができる。この場合、この温度も元に戻される。
【００２３】
本願の１つの特徴は、照明信号のための駆動信号を調節するためのシステムであって、前記照明デバイスの温度を得るための温度センサユニットと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するための変換処理ユニットと、前記照明デバイスの実際のカラー値を得るためのカラーセンサユニットと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との差に応じて、前記駆動信号を調節するための駆動ユニットとを備えるシステムにある。
【００２４】
別の特徴は、情報キャリア内に現実に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、このコンピュータプログラム製品は、実行時に前記照明デバイスの温度を得るステップと、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを含む、動作を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品にある。
【００２５】
別の特徴は、照明デバイスのための駆動信号を調節するためのコンピュータプログラムであって、このプログラムの命令は、プロセッサが前記照明デバイスの温度を得て、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節し、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換し、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得て、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するようにさせる、コンピュータプログラムにある。
【００２６】
図面を参照すれば、本特許出願の上記およびそれ以外の特徴が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施例に係わるシステムである。
【図２】別の実施形態に係わるシステムである。
【図３】照明デバイス用の駆動信号の調節を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本願は、ソリッドステート照明デバイスのためのカラー制御精度を改善し、カラー誤差を大幅に低減するものである。
【００２９】
図１には、第１実施形態のシステム１００が示されている。このシステム１００には、変換処理ユニット１０２と、照明デバイス１０６を駆動する駆動ユニット１０４とを備える。更に、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８およびカラーセンサ座標の変換された設定ポイント１１２も示されている。更に照明デバイス１０６の実際の値のカラーセンサ座標１１６および生じた誤差信号１１４は、駆動信号１１８および温度１１０としても示されている。
【００３０】
図２は、本願の別の実施形態のシステム２００を示す。既に知られているユニットについては再度言及せず、これらユニットには図１と同じ符号がつけられている。スタートとして、リスケーリングユニット２０２が示されている。更に照明デバイス１０６は、温度センサユニット２０６と、カラーセンサユニット２０４とを含み、限定された設定ポイント信号２０８だけでなく、駆動信号１１８の制御信号２１０も示されている。温度１１０は、照明デバイス１０６のヒートシンクの測定された温度、またはＬＥＤの測定された温度、またはカラーセンサユニット２０４の測定された温度、もしくはこれらの組み合わせのいずれかとなっている。照明デバイス１０６のヒートシンクは図示されていない。
【００３１】
図３は、照明デバイス１０６のための駆動信号１１８を調節するためのフローチャート３００を示す。
【００３２】
最初に、変換処理ユニット１０２のパラメータを較正によって得なければならない。フローチャート３００には示されていない、較正のためのいくつかの方法が存在する。較正後、ユーザーは第１ステップ３０２にて所望するカラーおよび／または明るさ設定ポイント１０８を設定する。
【００３３】
ステップ３０４では、制御信号２１０が所定の信号スレッショルドを超えているかどうかがチェックされる。この場合、リスケーリングユニット２０２により、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８が、明るさの点で制限される。この制限は、駆動信号１１８の飽和を回避するように行わなければならない。そうしない場合、明るさを制限しないで、変換処理ユニット１０２に所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８が転送される。
【００３４】
次のステップ３０６では、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８から、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２までの変換が行われる。したがって、照明デバイス１０６の温度１１０が、温度センサユニット２０６によって検出される。更に同じように、カラーセンサユニット２０４の温度１１０を温度センサユニット２０６によって検出できる。この温度１１０は、フィードフォワード状態で変換処理ユニット１０２へ送られる。温度１１０および前の正確な較正に基づき、設定ポイント１０８、２０８は、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２に変換される。
【００３５】
次のステップ３０８では、照明デバイス１０６のための駆動信号１１８の調節を行う。まず最初に、カラーセンサユニット２０４により実際の光の出力のカラー値が得られ、検出されたカラーセンサ座標１１６はフィードバック状態で送られる。この信号１１６は、誤差信号１１４の結果により、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２から減算される。駆動ユニット１０４はこの信号１１４に応じて、照明デバイス１０６を駆動するための駆動信号１１８を発生する。
【００３６】
最後のステップ３１０では、照明デバイス１０６が所望するカラーポイントの高い精度の光を発生する。
【００３７】
以上で、本発明の好ましい実施形態に適用される本発明の新規な基本的特徴を示し、説明し、指摘したが、当業者であれば、本発明の要旨から逸脱することなく、これまで説明したデバイスおよび方法の形態および細部において種々の削除、置換および変更を行うことができると理解できよう。例えば同じ結果を得るよう、実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を達成するこれら要素および／または方法のステップのすべての組み合わせは、本発明の範囲内にあることを明記する。更に、本発明の開示した形態または実施形態に関連して図示し、および／または記載した構造および／または要素および／または方法のステップは、設計上の選択の一般的事項として開示し、または記載し、または示唆した他の形態または実施形態に含まれるものであると認識すべきである。したがって、特許請求の範囲に示されたものだけに限定されるものではない。任意の参照符号も請求の範囲を限定するものと見なしてはならないと認識すべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１００  システム
１０２  変換処理ユニット
１０４  駆動ユニット
１０６  照明デバイス
１０８  所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント
１１２  カラーセンサ座標の変換された設定ポイント
１１４  誤差信号
１１６  カラーセンサ座標
【図１】
2010514128.tif 000003
【図２】
2010514128.tif 000004
【図３】
2010514128.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月23日(2009.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、ソリッドステート照明および照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年の間に、加色混合に基づくソリッドステート照明デバイスがより重要となった。これら照明デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）またはこれらの組み合わせから成り、多くの応用例では、赤色ＬＥＤアレイ、緑色ＬＥＤアレイおよび青色ＬＥＤアレイが使用されている。かかる照明デバイスは、異なるユニット、例えばＬＣＤバック照明または白色ＬＥＤランプで実施されている。これら照明デバイスは、効率を高くし、カラーレンダリングインデックスを大きくできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる照明デバイスは、照明のためにカラーポイント精度を得るため、カラー制御システムを必要とする。あるタイプのこれら照明デバイスは、デバイスの光出力を制御するためのカラーコーディネートフィードバックスキームを使用する。これらスキームは、特に適すように見えるが、温度によっては色の誤差を生じさせる。
【０００４】
国際特許出願第WO2006/011108号には、別の制御スキームが記載されている。この特許出願では、ソリッドステート照明デバイスの光出力を制御するための光束フィードバックと色フィードフォワードとの組み合わせスキームが開示されている。ヒートシンクの実際の温度が測定され、この温度は第１光速信号に変換される。光の出力をセンサが検出し、このセンサは、第１光速信号を補償するために、第２光速信号を発生する。補償ユニットは、照明デバイスを駆動するための駆動信号を発生する。しかしながら、この光速フィードバックスキームは良好なカラーポイント精度を提供できない。
【０００５】
したがって、本願の目的は、カラー制御精度を大きく改善することにある。本発明の別の目的は、カラー誤差を大幅に低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記およびそれ以外の目的は、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法であって、前記照明デバイスの温度を得るステップと、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップと、前記照明デバイスの前記一体化されたセンサによって前記照明デバイスの較正を更新することにより、前記照明デバイスの経年変化を補償するステップとを備える、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法によって解決される。
【０００７】
カラー座標フィードバックスキーム、および光速フィードバックスキームと温度フィードフォワードスキームとの組み合わせには、最も将来性があることが分かっている。更に、光速フィードバックスキームと比較したカラーフィードバックスキームも、より良好な結果を生じさせることが分かっている。カラーポイントの精度を維持するにはパラメータを更新する。このことは、大きなコストを払うことなく、自らのセンサによって容易に行うことができる。
【０００８】
測定により照明デバイスの温度を得ることができ、この場合、温度は照明デバイスの単一温度でもよいし、平均化された温度でもよい。この温度に基づき、変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節できる。この調節を使って、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換できる。カラーセンサ座標のこの設定ポイントは、複数の刺激の値から成る。発光された光を光束および色度座標により示すことができる。これら値は、刺激値に容易に変換できる。したがって、これら値は光束よりも、個々により良好なカラーポイント精度の結果を生じさせることができる。更に、カラーセンサ座標の設定ポイントはカラーセンサの表示の未処理データから成る。このことは、刺激の値は上記変換処理の一部としてセンサ表示の未処理データに変換されることを意味する。この方法は、フィードバックループ内で刺激値よりも、より効率的にセンサ表示の未処理データを取り扱うことができるという利点を有する。
【０００９】
更に、カラーセンサによって実際のカラー値を得ることができる。実際に検出されたカラー値と設定ポイントとの間の差から、誤差信号を設定できる。この機能は、例えば比例−積分−微分コントローラ（ＰＩＤコントローラ）により実現できる。したがって、照明デバイスを駆動するための駆動信号が発生される。
【００１０】
カラーおよび／または明るさは、照明デバイスの温度に応じて変化する。一定のカラーおよび／または明るさの光出力を得るには、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを調節するように温度を測定する。温度変化は、測定される光出力の変化よりもかなり低速であるので、フィードフォワード法で調節を行うことができる。これによって実施が容易となり、安定性の問題を引き起こさない。この代わりに測定された光出力の変化に十分に応答するよう、フィードバックスキームによりカラー値をリードバックする。
【００１１】
請求項２によれば、カラーセンサユニットの温度を得ることが好ましい。カラーセンサユニットは、照明デバイスの一部であり、その温度は、照明デバイスの光出力の表示の未処理データと刺激値との関係に影響する。通常、カラーセンサユニットおよびＬＥＤの双方は、照明デバイスのヒートシンクに熱的に結合されており、ヒートシンクの温度およびＬＥＤをカラーセンサユニットの温度から推定できる。したがって、カラーセンサユニットの温度を測定し、所望するカラーポイントの精度をより良好にすることもできる。
【００１２】
更に、請求項３の方法に従い、ユーザーが、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを設定することが好ましい。ユーザーが設定する複数の異なるカラーおよび／または明るさを使用することができる。これにより、異なるカラーおよび／または明るさを有する多数の異なる発光応用例でこの方法を実施できる。
【００１３】
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するには、請求項４の方法にしたがって初期パラメータにより変換処理のパラメータを較正することが好ましい。このことは、効果的な動作をするよう最初のスタート時に行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の別の好ましい実施形態は、異なる温度で較正をすることである。このように生じ得るすべての温度に対して正確なパラメータが得られる。  
【００１５】
更に、少なくとも２つの異なる温度を較正し、補間法により、変換処理の残りのパラメータを得ることができる。残りのパラメータは近似した値であり、これによって較正のためのコストを低減でき、十分な精度を維持できる。
【００１６】
上記の方法とは異なり、較正のために同様な構造の照明デバイスの既知の較正データを使用することができる。これによって労力を少なくすることができ、十分に精度を維持できる。製品のうちの一部のランプを詳細に較正し、正しく較正された照明デバイスの平均化された較正データにより、残りのランプを較正する。更に、使用されているＬＥＤの既知の特徴から、パラメータを数値的に計算することができる。
【００１７】
請求項６の方法によれば、照明デバイスの平均化された温度を得ることが好ましい。したがって、カラーまたは明るさに影響しない状態で、温度の短期の変動に応じなくてもよい。
【００１８】
請求項７によれば、照明デバイスの電流−電圧特性を使って照明デバイスの温度を得るための方法を更に得ることが好ましい。温度センサの使用は省略できる。照明デバイスでは、照明デバイスの電流−電圧特性は、既に最も知られているものであるので、必要なデータを得るのに労力は不要である。
【００１９】
請求項８に記載の方法の別の好ましい実施形態は、可視スペクトルの異なる部分でピーク感度を有するように検出することにより、照明デバイスの実際のカラーの値を得ることである。利点は、可視スペクトルの所望する感度を調節できることである。データを少なくするのに、検出されたデータをローパスフィルタにかけることができる。したがって、眼の感度を同じようにエミュレートできる。
【００２０】
視覚的スペクトルの異なる部分を赤、緑および青とすることができる。これら三原色は３つの異なる種類の円錐体を通して人の眼によって検出されるので、どの円錐体もこれら色のうちの１つを検出できる。したがって、視覚的スペクトルの比との感度をエミュレートするには、これら３つの部分を使用することが望ましい。カラーセンサのフィルタ特性が眼の感度機能に実質的に同一となるように、カラーセンサのフィルタ特性をチューニングできる。
【００２１】
別の好ましい実施形態は、駆動信号が所定の信号スレッショルドを超えた場合に、駆動信号をリードバックし、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをリスケール（スケールし直す）ことである。駆動信号が増加した場合、この所定の信号スレッショルドの飽和が生じる。明るさを制限しながら駆動信号を元に戻し、設定ポイントを、リスケールすることにより、このような効果を防止できる。更に、リスケールのためにインジケータとして照明デバイスの温度を使用することができる。この場合、この温度も元に戻される。
【００２２】
本願の１つの特徴は、照明信号のための駆動信号を調節するためのシステムであって、前記照明デバイスの温度を得るための温度センサユニットと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するための変換処理ユニットと、前記照明デバイスの実際のカラー値を得るためのカラーセンサユニットと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との差に応じて、前記駆動信号を調節するための駆動ユニットとを備えるシステムにある。
【００２３】
別の特徴は、情報キャリア内に現実に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、このコンピュータプログラム製品は、実行時に前記照明デバイスの温度を得るステップと、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを含む、動作を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品にある。
【００２４】
別の特徴は、照明デバイスのための駆動信号を調節するためのコンピュータプログラムであって、このプログラムの命令は、プロセッサが前記照明デバイスの温度を得て、前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節し、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換し、前記照明デバイスの実際のカラーの値を得て、前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するようにさせる、コンピュータプログラムにある。
【００２５】
図面を参照すれば、本特許出願の上記およびそれ以外の特徴が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施例に係わるシステムである。
【図２】別の実施形態に係わるシステムである。
【図３】照明デバイス用の駆動信号の調節を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本願は、ソリッドステート照明デバイスのためのカラー制御精度を改善し、カラー誤差を大幅に低減するものである。
【００２８】
図１には、第１実施形態のシステム１００が示されている。このシステム１００には、変換処理ユニット１０２と、照明デバイス１０６を駆動する駆動ユニット１０４とを備える。更に、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８およびカラーセンサ座標の変換された設定ポイント１１２も示されている。更に照明デバイス１０６の実際の値のカラーセンサ座標１１６および生じた誤差信号１１４は、駆動信号１１８および温度１１０としても示されている。
【００２９】
図２は、本願の別の実施形態のシステム２００を示す。既に知られているユニットについては再度言及せず、これらユニットには図１と同じ符号がつけられている。スタートとして、リスケーリングユニット２０２が示されている。更に照明デバイス１０６は、温度センサユニット２０６と、カラーセンサユニット２０４とを含み、限定された設定ポイント信号２０８だけでなく、駆動信号１１８の制御信号２１０も示されている。温度１１０は、照明デバイス１０６のヒートシンクの測定された温度、またはＬＥＤの測定された温度、またはカラーセンサユニット２０４の測定された温度、もしくはこれらの組み合わせのいずれかとなっている。照明デバイス１０６のヒートシンクは図示されていない。
【００３０】
図３は、照明デバイス１０６のための駆動信号１１８を調節するためのフローチャート３００を示す。
【００３１】
最初に、変換処理ユニット１０２のパラメータを較正によって得なければならない。フローチャート３００には示されていない、較正のためのいくつかの方法が存在する。較正後、ユーザーは第１ステップ３０２にて所望するカラーおよび／または明るさ設定ポイント１０８を設定する。
【００３２】
ステップ３０４では、制御信号２１０が所定の信号スレッショルドを超えているかどうかがチェックされる。この場合、リスケーリングユニット２０２により、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８が、明るさの点で制限される。この制限は、駆動信号１１８の飽和を回避するように行わなければならない。そうしない場合、明るさを制限しないで、変換処理ユニット１０２に所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８が転送される。
【００３３】
次のステップ３０６では、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント１０８から、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２までの変換が行われる。したがって、照明デバイス１０６の温度１１０が、温度センサユニット２０６によって検出される。更に同じように、カラーセンサユニット２０４の温度１１０を温度センサユニット２０６によって検出できる。この温度１１０は、フィードフォワード状態で変換処理ユニット１０２へ送られる。温度１１０および前の正確な較正に基づき、設定ポイント１０８、２０８は、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２に変換される。
【００３４】
次のステップ３０８では、照明デバイス１０６のための駆動信号１１８の調節を行う。まず最初に、カラーセンサユニット２０４により実際の光の出力のカラー値が得られ、検出されたカラーセンサ座標１１６はフィードバック状態で送られる。この信号１１６は、誤差信号１１４の結果により、カラーセンサ座標の設定ポイント１１２から減算される。駆動ユニット１０４はこの信号１１４に応じて、照明デバイス１０６を駆動するための駆動信号１１８を発生する。
【００３５】
最後のステップ３１０では、照明デバイス１０６が所望するカラーポイントの高い精度の光を発生する。
【００３６】
以上で、本発明の好ましい実施形態に適用される本発明の新規な基本的特徴を示し、説明し、指摘したが、当業者であれば、本発明の要旨から逸脱することなく、これまで説明したデバイスおよび方法の形態および細部において種々の削除、置換および変更を行うことができると理解できよう。例えば同じ結果を得るよう、実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を達成するこれら要素および／または方法のステップのすべての組み合わせは、本発明の範囲内にあることを明記する。更に、本発明の開示した形態または実施形態に関連して図示し、および／または記載した構造および／または要素および／または方法のステップは、設計上の選択の一般的事項として開示し、または記載し、または示唆した他の形態または実施形態に含まれるものであると認識すべきである。したがって、特許請求の範囲に示されたものだけに限定されるものではない。任意の参照符号も請求の範囲を限定するものと見なしてはならないと認識すべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１００  システム
１０２  変換処理ユニット
１０４  駆動ユニット
１０６  照明デバイス
１０８  所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイント
１１２  カラーセンサ座標の変換された設定ポイント
１１４  誤差信号
１１６  カラーセンサ座標
【手続補正２】
【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】
照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法であって、
前記照明デバイスの温度を得るステップと、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップと、
前記照明デバイスの前記一体化されたセンサによって前記照明デバイスの較正を更新することにより、前記照明デバイスの経年変化を補償するステップと、
を備える、照明デバイスのための駆動信号を調節するための方法。
【請求項２】
前記照明デバイスの前記温度を得る前記ステップは、カラーセンサユニットの温度を得るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ユーザー入力を受信するステップと、このユーザー入力に応じて、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを設定するステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
初期パラメータで前記変換処理の前記パラメータを較正するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変換処理のパラメータを較正するステップは、異なる温度で較正するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記照明デバイスの前記温度を得るステップは、前記得た温度を平均するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記照明デバイスの前記温度を得るステップは、前記照明デバイスの電流−温度特性を使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記照明デバイスの前記実際のカラー値を得るステップは、可視スペクトルの異なる部分におけるピーク感度で検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記駆動信号をリードバックするステップと、
前記駆動信号が所定の信号スレッショルドを超えた場合に、所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをリスケールするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
照明信号のための駆動信号を調節するためのシステムであって、
前記照明デバイスの温度を得るための温度センサユニットと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントをカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するための変換処理ユニットと、
前記照明デバイスの実際のカラー値を得るためのカラーセンサユニットと、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との差に応じて、前記駆動信号を調節するための駆動ユニットと、を備えるシステム。
【請求項１１】
情報キャリア内に現実に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、  このコンピュータプログラム製品は、実行時に前記照明デバイスの温度を得るステップと、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節するステップと、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換するステップと、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得るステップと、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するステップとを含む、動作を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
照明デバイスのための駆動信号を調節するためのコンピュータプログラムであって、
このプログラムの命令は、プロセッサが
前記照明デバイスの温度を得て、
前記ステップで得た温度に応じて変換処理の少なくとも１つのパラメータを調節し、
所望するカラーおよび／または明るさの設定ポイントを前記変換処理によりカラーセンサ座標の設定ポイントに変換し、
前記照明デバイスの実際のカラーの値を得て、
前記カラーセンサ座標の設定ポイントと前記得たカラー値との間の差に応じて前記駆動信号を調節するようにさせる、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2010514128.tif 000006
2010514128.tif 000007
2010514128.tif 000008