(57)【要約】【課題】フィードバックシステムの不安定になる問題を回避すること。【解決手段】光源と、この光源を制御するための方法。光源は、制御信号によって設定される強度において或る波長の光信号を生成する光生成器を利用する。制御信号は、光生成器の光出力をモニタして目標値とそのモニタ値を比較するサーボによって制御される。目標値が変更される場合、制御信号は、サーボで生成される誤差信号の代わりに新たな目標値に基づいて予測される制御信号に最初に置き換えられる。これは、新たな目標値に調整するための時間をサーボに提供する。一実施形態において、制御信号は、光生成器に或る波長の光を生成させる値と光生成器がその波長の光を生成しない第2の値との間で切り替わる周期的な信号を含む。【選択図】図２
2005183394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源であって、
第１の制御信号によって設定された第１の強度において第１の波長の第１の光信号を生成する光生成器と、
前記第１の強度によって決定される振幅を有する第１のモニタ信号を生成する光モニタと、
第１の目標値を示す振幅を有する第１の目標信号を生成する目標信号生成器と、
前記第１のモニタ信号と前記第１の目標信号の前記振幅の差に関係する大きさを有する第１の誤差信号を生成する差分回路と、
前記第１の誤差信号に応答して前記第１の制御信号を生成するフィードバックコントローラと、及び
前記フィードバックコントローラに、前記第１の制御信号の代わりに、予備の第１の制御信号を生成させる初期制御信号生成器であって、前記予備の制御信号が、前記第１の誤差信号とは無関係であると共に、前記第１の目標値が新しい第１の目標値に変化した後に第１の時間期間にわたって生成される、初期制御信号生成器とを含む、光源。
【請求項２】
前記予備の第１の制御信号が、前記新しい第１の目標値に依存する、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記光生成器が、ＬＥＤからなる、請求項１に記載の光源。
【請求項４】
前記光生成器が、レーザーからなる、請求項１に記載の光源。
【請求項５】
前記第１の制御信号が、前記光生成器に前記第１の波長の光を生成させる第１の値と前記光生成器が前記第１の波長の光を生成しない第２の値との間において切り替わる周期的な信号からなる、請求項１に記載の光源。
【請求項６】
前記フィードバックコントローラは、前記第１の制御信号が前記第１の値にいる時間の部分量を変化させる、請求項５に記載の光源。
【請求項７】
前記光モニタが、光検出器とローパスフィルタからなる、請求項１に記載の光源。
【請求項８】
前記ローパスフィルタが、遅延時間によって特徴付けられており、前記第１の時間期間が、前記遅延時間より大きい、請求項７に記載の光源。
【請求項９】
前記光生成器が、第２の制御信号によって設定される第２の強度において第２の波長の第２の光信号を生成し、
前記光モニタが、前記第２の強度によって決定される振幅を有する第２のモニタ信号を生成し、
前記目標信号生成器が、第２の目標値を示す振幅を有する第２の目標信号を生成し、
前記差分回路が、前記第２のモニタ信号と前記第２の目標信号の前記振幅の差に関係する大きさを有する第２の誤差信号を生成し、
前記フィードバックコントローラが、前記第２の誤差信号に応答して前記第２の制御信号を生成し、
前記初期制御信号生成器が、前記フィードバックコントローラに、前記第２の制御信号の代わりに、予備の第２の制御信号を生成させ、前記予備の制御信号が、前記第１及び第２の誤差信号とは無関係であると共に、前記第１の目標値又は前記第２の目標値のいずれかが変化した後に第２の時間期間にわたって生成される、請求項１に記載の光源。
【請求項１０】
制御信号によって設定される波長及び強度で光信号を生成する光源を制御するための方法であって、
前記強度によって決定される振幅を有するモニタ信号と目標値を示す振幅を有する目標信号から誤差信号を形成するステップであって、前記誤差信号が、前記モニタ信号と前記目標信号の前記振幅の差に関係する大きさを有する、ステップと、
前記誤差信号に応答して前記制御信号を生成すると共に、前記制御信号の代わりに予備の制御信号を生成するステップであって、前記予備の制御信号が、前記誤差信号とは無関係であると共に、前記目標値が新しい目標値に変化した後に或る時間期間にわたって生成される、ステップとを含む、方法。
【請求項１１】
前記予備の制御信号が、前記新しい目標値に依存する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御信号が、前記光源に前記波長の光を生成させる値と前記光源が前記波長の光を生成しない第２の値との間において切り替わる周期的な信号からなる、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱ランプや蛍光光源などの従来の光源に取って代わる魅力的な候補である。ＬＥＤは、より高い光変換効率とより長い寿命を有する。残念ながら、ＬＥＤが生成する光のスペクトル帯域は、比較的狭い。このため、任意の色を有する光源を製作するには、一般に複数のＬＥＤを有する複合光源が利用される。例えば、赤色、緑色、及び青色の放射ＬＥＤからの光を組み合わせることにより、特定の色に一致すると知覚される発光を提供するＬＥＤベースの光源を構築することができる。様々な色の強度の比率により、人間の観察者が知覚する光の色が設定される。
【０００３】
ＬＥＤの強度を変化させる１つの方法は、ＬＥＤをターンオンする時間量を変化させることである。このような方式では、人間の観察者が観察できないほどに速い時間スケールでＬＥＤをパルス動作する。各サイクルにおいて、ＬＥＤは、サイクル時間のある部分量だけ、オンする。観察者の目は、受光される光をサイクル時間と比較して長い時間期間にわたって統合（積分）するので、観察者は、強度がデューティファクタ（即ち、ＬＥＤがターンオフされている時間とＬＥＤがターンオンされている時間の比）に比例する光源を「見る」ことになる。この強度は、デューティファクタの線形関数であり、従って、この制御システムは比較的単純である。代案として、ＬＥＤを流れる電流の大きさを変化させることにより、ＬＥＤの強度を変化させることも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非常に正確な色の再現を提供するために、ＬＥＤ光源は、センサとフィードバックシステムを使用することが多い。光源は、赤色、緑色、及び青色の光を放射する３つのＬＥＤと、ＬＥＤによって生成される光を観察し、それぞれのＬＥＤのデューティファクタを調節して所望の正確な色を提供する３つの光検出器の組合せから構築される。フィードバック回路は、それぞれのＬＥＤによって生成されるパルシング光信号からそれぞれの色で生成されている平均光の測定値を生成しなければならない。この平均光信号は、一般にローパスフィルタを利用して、それぞれの光検出器の出力をフィルタリングすることによって生成される。ローパスフィルタは、異なる色の間で光源を切り替えて、１つ又は複数のデューティファクタが大幅に変化した場合に、フィードバックシステムを不安定にするのに十分な遅延をフィードバックシステムに導入する。このような不安定性は、複雑な能動フィルタを利用することによって削減可能ではあるが、この解決策は、光源のコストと複雑性を増大させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、光源と、この光源を制御するための方法を含む。この光源は、第１の制御信号によって設定される第１の強度において第１の波長の第１の光信号を生成する光生成器を利用する。光モニタが、第１の強度によって決定される振幅を有する第１のモニタ信号を生成する。目標信号生成器が、第１の目標値を示す振幅を有する第１の目標信号を生成する。差分回路が、第１のモニタ信号と第１の目標信号の振幅の差に関係する大きさを有する第１の誤差信号を生成する。フィードバックコントローラが、第１の誤差信号に応答して第１の制御信号を生成する。初期制御信号生成器は、フィードバックコントローラに、第１の制御信号の代わりに予備の第１の制御信号を生成させる。この予備の制御信号は、第１の誤差信号とは無関係であり、第１の目標値が新しい第１の目標値に変化した後に第１の時間期間にわたって生成される。一実施形態において、この予備の第１の制御信号は、新しい第１の目標値に依存する。別の実施形態においては、第１の制御信号は、光生成器に第１の波長の光を生成させる第１の値と光生成器が第１の波長の光を生成しない第２の値との間において切り替わる周期的な信号を含む。フィードバックコントローラは、第１の制御信号が第１の値にある時間の部分量を変化させる。別の実施形態においては、光モニタは、光検出器と、遅延時間によって特徴付けられたローパスフィルタを含み、第１の時間期間は、遅延時間より大きい値に設定される。また、制御および迅速な変更が可能な出力色を有するカラー光源を提供するために、異なるスペクトル帯域の光を生成する複数の光生成器を含む実施形態を構築することもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、新しい色の値が導入された場合に、２段階システムを用いてデューティサイクルを変更することにより、ＬＥＤ光源等に使用されるフィードバックシステムの不安定になる問題を回避する。従って、光源のコストと複雑性を増大させることなく、良好に動作する光源を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明がその利点を提供する態様については、図１を参照することによってより容易に理解することができる。図１は、フィードバックシステムを利用して個別のＬＥＤのデューティファクタを制御し、正確な出力色を生成する従来技術のＬＥＤ光源のブロック図である。光源１０は、赤色、緑色、及び青色のＬＥＤ１１を利用して、任意の色の光を生成する。これらのＬＥＤは、ＬＥＤが「オン」の際にそれぞれのＬＥＤを流れる電流を設定するドライバ１２によって駆動される。「オン」状態においては、それぞれのＬＥＤは、光源１０によって生成されている色とは無関係の所定の電流で駆動される。これらのＬＥＤは、周期Ｔを有するサイクル時間でもってパルス動作させる態様で駆動される。それぞれのＬＥＤは、各期間において、光源１０によって生成されるべき光の色によって決まる時間ｔにわたって、ターンオンされる。
【０００８】
以下の説明を簡単にするために、この比率ｔ／Ｔをデューティファクタ（又はデューティサイクル）と呼ぶことにする。原則的には、人間の観察者が見る際のそれぞれのＬＥＤからの光の強度は、周期Ｔが十分に小さい場合には、当該ＬＥＤのｔに比例する。残念ながら、ＬＥＤは、瞬時にターンオン及びターンオフせず、デューティファクタの増大に伴ってＬＥＤの動作温度も上昇することから、任意のＬＥＤからの光出力も、デューティファクタの関数になる可能性がある。しかしながら、所望の出力色と３つのＬＥＤに適用されるデューティファクタとの間には、一定の関係が存在する。実際に生成される光を測定して、サーボループを用いてデューティファクタを調節することにより、この関係を連続的に決定する。
【０００９】
図１を再び参照すると、光源１０は、ＬＥＤから出た光の一部を受光する３つの光検出器１６〜１８を含む。理想的には、それぞれの光検出器は、それぞれＣＩＥ等色関数（Ｘ（λ）、Ｙ（λ）、及びＺ（λ））と同様に応答するように構成される。このような理想的な光検出器の出力は、ＣＩＥ標準表色系に対応する測定値を生成する。別の標準表色系を使用することもできる。実際には、光源１０によって生成される光と光検出器の出力との間に特定の関係が存在している限り、標準表色系に対応していない光検出器を利用することができる。
【００１０】
それぞれの光検出器は、対応する光検出器からの信号をローパスフィルタに整合させる対応するインターフェイス回路を有する。光検出器１６〜１８に対応するインターフェイス回路はそれぞれ、参照符号１３〜１５により示される。例示的なローパスフィルタは、参照符号１９によって示される。それぞれのローパスフィルタは、抵抗２０とコンデンサ２１から構成される。これらの抵抗とコンデンサの値は、ローパスフィルタの出力が、３つの波長帯域のそれぞれにおける光の強度を表すＤＣレベルとなるように、オンとオフのサイクルを平均化するように選択される。このローパスフィルタの出力は、ＡＤＣ２２を用いてデジタル化され、ローパスフィルタの出力と目標値の差に関係する信号を生成する減算回路２３において、レジスタスタック２４に格納されている目標値と比較される。目標値は、所望の出力色に対応する３つの強度を表す。測定された強度と目標強度との間の差は、フィードバックコントローラ２５が、３つの対応するデューティファクタを調節して、測定された出力を目標値に一致させるまでに使用する３つの誤差信号を提供する。
【００１１】
新しい目標値をレジスタスタック２４に供給することによって出力色が変化した場合には、原則的に、フィードバックループは、新しい色を提供する新しい値にデューティファクタを調節するように動作する。このような理想的な色の変化が参照符号３０によって示される。残念なことに、ローパスフィルタは、かなりの時間遅延を有する。新しい色の値の組がレジスタスタック２４内に導入されると、古い値と一致していたローパスフィルタによって生成されるＤＣ値は、この時点で新しい値と異なるので、誤差信号が即時に増大する。フィードバックコントローラが、即時にデューティサイクルを変更する。しかしながら、デューティサイクルの変化は、ローパスフィルタの出力を即時に変更しない。従って、たとえフィードバックコントローラが正しいデューティサイクルを正確に推測したとしても、誤差信号は、ローパスフィルタのＲＣ時定数によって決定される時間期間にわたって非ゼロに留まる。ローパスフィルタは、駆動信号のパルスを平滑化してＤＣ値を生成しなければならないため、これらの時定数はＴと比べて長い。このため、この最初の調節の結果がローパスフィルタの出力に出現するまでに、複数の時間期間Ｔが必ず経過する。この遷移期間中に、フィードバックコントローラは、このように誤った誤差信号に基づいてデューティサイクルの変更を継続する。この結果、フィードバックループは、不安定になる可能性がある。
【００１２】
これらの不安定性は、非常に少ない数の間隔でデューティサイクルを更新するか、或いはより複雑な能動フィルタの設計を使用することにより、回避することができ、係る複雑な能動フィルタの設計の使用は、フィードバックシステムのコストと複雑性を増大させる。一般に、フィードバックコントローラは、ある周期で誤差信号をサンプリングする。サンプル間の時間がローパスフィルタのＲＣ時定数に比べて格段に長い場合には、フィードバックシステムは安定する。しかしながら、古いデューティサイクルと正しい新たなデューティサイクルとの間の差が過度に大きい場合には、正しい新たなデューティサイクルに整定するのに必要な時間が過剰になる。このような長い整定時間は、多くの用途において許容できない。
【００１３】
本発明は、新しい色の値が導入された場合に、２段階システムを用いてデューティサイクルを変更することにより、これらの問題を回避する。第１の段階において、最終的なデューティファクタに近い近似値を使用してデューティサイクルを即時に変更する。この段階中、フィードバックループはディスエーブルにされる。従って、ＬＥＤの出力は、最終的なデューティサイクルの妥当な近似値である出力に即時に変化する。ローパスフィルタが整定するための時間が経過した後に、このシステムは第２の段階に入る。この場合、フィードバックループがイネーブルにされ、デューティサイクルの調節を引き継いで最終的な出力色を提供する。第１の段階において導入される近似値は最終的な値に近いため、第２の段階のこの開始時点における誤差信号は小さい。従って、更新サイクル時間がローパスフィルタのＲＣ時定数に比べて格段に長い場合でも、最終的な値に整定するために必要な時間は削減される。
【００１４】
次に図２を参照すると、図２は、本発明の一実施形態による光源１００のブロック図である。以下の説明を簡単にするために、図１に関連して上述された要素と同一の機能の役割を果たす光源１００の要素には、同一の参照符号が割り当てられており、ここでの更なる説明は省略する。光源１００は、新しい色設定値がカラーレジスタ１２４内に入力された場合に起動されるデューティファクタ推算器１２６を含む。デューティファクタ推算器１２６は、起動されると、フィードバックコントローラ１２５を抑制する。次いで、デューティファクタ推算器１２６は、新しい色値に基づいてパルス列をＬＥＤドライバ１２に供給する。十分な時間期間が経過した後に、デューティファクタ推算器１２６は、フィードバックコントローラ１２５を解放し、フィードバックコントローラがパルス列の生成を引き継いで、従来のフィードバック方式を使用してデューティファクタを設定する。
【００１５】
上述のように、各色のＬＥＤのデューティファクタは、そのＬＥＤによって生成されるべき光の強度に比例する。カラーレジスタ１２４に入力される色を、色の三重項（Ｒ，Ｇ，Ｂ）によって表記する。この場合、Ｒは赤色の領域における光の強度であり、Ｇは緑色の領域における光の強度であり、Ｂは青色の領域における光の強度である。対応するデューティファクタの推定値を（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）により表記する。特定の色値と共に利用されるべきデューティファクタの推定値は、応用形態において光源を配置する前に収集される実験データから取得され得る。一般に、このデータは、光検出器の較正手順の間に取得される。このような手順には、（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）＝（１，０，０）、（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）＝（０，１，０）、及び（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）＝（０，０，１）という３つの条件のそれぞれに対して標準表色系の３つの値を出力する分光計を使用して光源の測定値を取得することが必要とされ、ここで、１は、周期Ｔの持続時間全体にわたってＬＥＤが「オン」であることに対応し、０は、周期Ｔの持続時間全体にわたってＬＥＤが「オフ」であることに対応する。この分光計の出力を三重項（Ｘ，Ｙ，Ｚ）によって表記する。３つの測定条件のそれぞれにより、（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、及び（Ｚｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）という分光計出力の三重項がそれぞれもたらされる。これらの３つの三重項を組み合わせて、次の行列Ｓを形成することができる。
【００１６】
【数１】
2005183394.tif 000003
【００１７】
ここで、分光計の出力とデューティファクタとの間に、次のような関係を形成することができる。
【００１８】
【数２】
2005183394.tif 000004
【００１９】
従って、所与の色要件について、デューティファクタの三重項を生成することができる（この色要件は、分光計と同一の表色系に対応しなければならない）。理想的には、分光計と、カラーレジスタ１２４に対する（Ｒ，Ｇ，Ｂ）三重項の入力が、同一の標準表色系に対応する。こうした場合、任意の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）三重項が、上記の等式によって生成された対応するデューティファクタの推定値を有することになる。一方、分光計とカラーレジスタ１２４が、異なる表色系に対応している非理想的な場合では、１つの表色系から他方の表色系に変換するために、変換手順が必要となる。
【００２０】
行列Ｓによって与えられる（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）との間における関係は、光源１０の寿命がつきるまで精度が低下する。また、この関係は、動作条件と共に変化する。しかしながら、この関係の機能は、デューティファクタの推定値を生成することであり、この推定値は、最終的なデューティファクタに近い妥当な近似値に過ぎない。経年変化と動作条件によって生じる変動は、この機能には重大な影響を与えることはない。しかしながら、必要ならば、光源の寿命の全体にわたって定期的に行列Ｓを更新することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態による光源が動作する態様については、図３を参照することにより、容易に理解することができ、図３は、フィードバックコントローラ３３０とデューティファクタ推算器３４０のより詳細なブロック図である。参照符号３１１〜３１３で示される赤色、緑色、及び青色のパルス生成器により、ＬＥＤを駆動するパルス列が生成される。それぞれのパルス列生成器は、当該パルス列生成器により利用されるべきデューティファクタを表すデジタル値を格納した対応するデューティファクタレジスタを有する。パルス生成器３１１〜３１３に対応するデューティファクタレジスタはそれぞれ、参照符号３２１〜３２３で示される。パルス列生成器は、クロック３２９を利用して、図１に示されたパルス周期Ｔを定義する。図３に示された実施形態において、それぞれのパルス周期の開始時点において、デューティファクタ値がパルス生成器内のカウントダウンレジスタに入力されると共に、パルス生成器の出力が第１の値に設定される。それぞれのクロックパルスで、カウントダウンレジスタが減分される。レジスタのカウントが０に到達した場合に、パルス生成器の出力は、第２の値に設定される。
【００２２】
更新コントローラ３２５は、図２に示されたＡＤＣにローパスフィルタの出力を循環させ、デジタル化されたローパスフィルタ出力のそれぞれが図２に示されたレジスタスタック１２４からの対応するＲＧＢ値と比較された際に生成される誤差信号を周期的に読み取らせる。次いで、この誤差信号を使用して、デューティファクタレジスタ３２１〜３２３に入力される更新を計算する。この更新コントローラ３２５により使用される更新周期は、パルス生成器により使用されるパルス周期と同期することが好ましい。図面を簡略化するために、クロック３２９とパルス周期を定義するレジスタとの間の接続については、図面から省略されている。
【００２３】
この実施形態においては、デューティファクタ推算器３４０は、デューティファクタレジスタ３２１〜３２３とレジスタスタック１２４に接続される。レジスタ１２４の内容が変化すると、デューティファクタ推算器３４０は、レジスタスタック１２４の新しい値に対応するデューティファクタの推定値を計算し、これらの値をデューティファクタレジスタ３２１〜３２３にロードする。次いで、デューティファクタコントローラ（デューティファクタ推算器）３４０は、更新コントローラ３２５によるデューティファクタレジスタ３２１〜３２３の内容の更新を中止させる信号を更新コントローラ３２５に送信する。例えば、この制御機能は、デューティファクタレジスタの入力と更新コントローラ３２５との間に、デューティファクタコントローラ３４０によって制御される一連のゲートを挿入することにより、実現され得る。誤差信号が安定化した後に、デューティファクタ推算器３４０は、周期的な更新をデューティファクタレジスタ３２１〜３２３に供給するモードに更新コントローラ３２５を戻す。
【００２４】
上述のように、デューティファクタ推算器３４０は、レジスタスタック１２４が新しい値を受信した後に、いくらかの時間期間にわたって、更新コントローラ３２５によるデューティファクタレジスタ３２１〜３２３の更新をさせないようにする。この期間の長さは、多数の基準の任意のものによって設定され得る。最も簡単な方法は、デューティファクタ推算器３４０によってデューティファクタレジスタ３２１〜３２３に入力されたデューティファクタを反映する新しい値を設定するための時間が誤差信号値に与えられることを保証するのに十分な一定の期間だけ、待機することである。ローパスフィルタのＲＣ時定数が分かっているので、最悪の場合において誤差信号が十分に安定するのに必要な時間を求めることができる。しかしながら、デューティファクタレジスタ３２１〜３２３の内容の変化が、この最悪の場合に比べて大幅に小さい場合には、色変更プロトコルの第１の段階は、必要とされるものよりも長くなる。
【００２５】
代案として、デューティファクタ推算器３４０は、誤差信号を直接的に検査して、更新コントローラ３２５がその正常な動作を再開するのに十分なほど誤差信号が安定化する時期を求めることもできる。このような実施形態においては、更新コントローラ３２５が、更新手順の第１の段階中に、誤差信号の生成と読み取りを行う態様で動作を継続するものと仮定している。
【００２６】
本発明の上述の実施形態は、デジタル技術に基づいた誤差信号の生成方式を利用する。更新コントローラにより使用される誤差信号がアナログである実施形態を構築することもできる。次に、図４を参照すると、図４は、デューティファクタを調節するためのアナログ誤差信号を生成する回路のブロック図である。この実施形態においては、ローパスフィルタ４２５〜４２７の出力は、目標レジスタスタック４４０内のＤＡＣ４４５〜４４７によって生成される対応するアナログ目標信号と比較される。スタック内のそれぞれのレジスタに対応する１つの係るＤＡＣが存在する。ＤＡＣ４４５〜４４７に対応するレジスタはそれぞれ、参照符号４４１〜４４３で示される。ローパスフィルタの出力とアナログ目標信号は、減算回路４５１〜４５３において比較される。次いで、結果としての３つの誤差信号がフィードバックコントローラに送信される。
【００２７】
デューティファクタ推算器の前述の実施形態は、目標ＲＧＢ値とデューティファクタとの間における特定の関数的な関係を利用している。代案として、ルックアップテーブルを使用して、目標ＲＧＢ値とデューティファクタとの間の関係をマッピングすることもできる。
【００２８】
本発明は、比較的長いフィードバックループの更新時間期間に対応できることに留意されたい。目標色が変化した場合に、本発明は、指定された最終的な色に近い色に即座に切り替える。フィードバックループがデューティファクタを微調節するために解放された際には、予測値と最終値との間の差は比較的小さく、それ故に最終値に到達するのに必要とされる更新はほんのわずかである。
【００２９】
本発明の上述の実施形態は、光生成器として３つのＬＥＤを利用している。しかしながら、異なる数のＬＥＤを利用する本発明の実施形態を構築することもできる。ＬＥＤ光出力と光検出器の出力との間に特定の関係が存在する限り、任意の数のＬＥＤを使用することができる。ＬＥＤの最小の数は１個である。
【００３０】
更に、本発明の光生成器は、ＬＥＤに限定されない。別個に監視可能な出力スペクトルを供給する任意の光生成器を使用することができる。例えば、上述のＬＥＤをレーザーによって置き換えることができる。
【００３１】
本発明の上述の実施形態は、ＬＥＤのデューティサイクルを変化させて光源によって生成される光の強度を変更する強度制御方式を利用している。しかしながら、本発明は、それぞれのＬＥＤが生成する光の強度を変化させて光源の強度を変更する光源にも適用され得る。このような実施形態においては、前述のデューティファクタ推算器は、目標色値が変化した場合に初期強度値を設定する回路によって置き換えられる。このような実施形態は、目標値が変化した場合に新しい目標値に依存する初期値を利用していない実施形態に比べて、新しい強度値に迅速に整定する。
【００３２】
本発明を要約すると、以下の通りである。本発明は、光源と、この光源を制御するための方法である。光源は、制御信号によって設定される強度において或る波長の光信号を生成する光生成器を利用する。制御信号は、光生成器の光出力をモニタして目標値とそのモニタ値を比較するサーボによって制御される。目標値が変更される場合、制御信号は、サーボで生成される誤差信号の代わりに新たな目標値に基づいて予測される制御信号に最初に置き換えられる。これは、新たな目標値に調整するための時間をサーボに提供する。一実施形態において、制御信号は、光生成器に或る波長の光を生成させる値と光生成器がその波長の光を生成しない第２の値との間で切り替わる周期的な信号を含む。
【００３３】
当業者ならば、以上の説明および添付の図面から、本発明に対する様々な変更は明らかになるであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】フィードバックシステムを利用して個別のＬＥＤのデューティファクタを制御し、正確な出力色を生成する従来技術のＬＥＤ光源のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による光源のブロック図である。
【図３】フィードバックコントローラとデューティファクタ推算器の更に詳細なブロック図である。
【図４】デューティファクタを調節するためにアナログ誤差信号を生成するための回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
16〜18  光検出器
100  光源
124  カラーレジスタ（レジスタスタック）
125、330  フィードバックコントローラ
126、340  デューティファクタ推算器
321〜323  デューティファクタレジスタ
325  更新コントローラ
【図１】
2005183394.tif 000005
【図２】
2005183394.tif 000006
【図３】
2005183394.tif 000007
【図４】
2005183394.tif 000008