(57)【要約】本発明の分野は光弁ディスプレイ、特にマトリックス液晶ディスプレイ（又はＬＣＤ）の照明用に使われるライトボックスである。ライトボックスからの照明は、現在のところ白色の照明を再構成するために各種のスペクトルバンドを放射する、発光ダイオードによって作ることができる。多くの用途、特に航空の用途において、この照明の測光及び比色分析の特性を構成要素の環境条件又は経年変化条件に関係なく維持することが必要である。  本発明は妨げとなるオプトエレクトロニクス装置をライトボックス内に持ち込むことなく、この照明の測光及び比色分析の特性を所定の指示値に維持するためのフィードバック制御電子装置を提供する。いくつかの可能な技術的解決策が記述されている。
2006526886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光弁の画像デバイス、特にマトリックス液晶ディスプレイの照明用ライトボックス（２）のための、測光又は比色分析の特性のフィードバック制御用電子装置（１）であって、前記ボックスが少なくとも発光ダイオード（２２２）の第一及び第二のアレイ（２２）を備え、前記アレイが電子制御部（３）により制御されて、第一アレイが第一のスペクトルバンドで発光する第一のタイプのダイオードからなり、第二アレイが第二のスペクトルバンドで発光する第二のタイプのダイオードからなり、前記電子フィードバック制御電子装置（１）が、電子プロセシング／計算ユニット（１２）に接続された発光ダイオード（２２２）の測光及び比色分析の特性を測定するための、発光ダイオード及びオプトエレクトロニクス装置（１１、１１０）のアレイ用電子制御部（３）を駆動する電子プロセシング／計算ユニット（１２）を備えた電子装置において、
前記オプトエレクトロニクス装置が、ライトボックスのダイオードの内の一つと同じタイプの発光ダイオード、及び前記発光ダイオードに対向して置かれた光電性センサーからなる、少なくとも第一のオプトエレクトロニクス組立品を含み、前記ダイオードが、このタイプのダイオードを制御するライトボックス用ダイオードのアレイのための電子制御部（３）によって制御され、前記組立品がそれを外部の光から遮断する手段又は構造を備え、そして前記組立品がライトボックスに近い環境に置かれていることを特徴とするフィードバック制御用電子装置（１）。
【請求項２】
前記フィードバック制御電子装置（１）が、ライトボックス（２）内のさまざまなタイプの発光ダイオードが存在する数だけの各種オプトエレクトロニクス組立品（１１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項３】
オプトエレクトロニクス装置が、画像デバイスの照明用の光の一部分を捉えるためにライトボックス（２）内又は前記ボックスの近くに設置されている少なくとも一つの光電性センサーからなる、少なくとも第二のオプトエレクトロニクス組立品（１１０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項４】
電子プロセシング／計算ユニット（１２）が、少なくとも、
・測光及び比色分析のパラメータの指示値を格納するための格納ユニット（１２２）と、
・オプトエレクトロニクス計測装置に接続されている、各種の光電性センサーから来るデータ処理用のプロセシングユニット（１２１）と、
・プロセシングユニットから来るデータを指示値と比較するための電子比較器（１２３）と、
・一方で電子比較器（１２３）に接続され、他方で発光ダイオードのアレイ用の電子制御部（３、３１）に接続されて、測光及び比色分析パラメータの指示値の維持を可能にする制御ユニット（１２４）と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項５】
ダイオードのアレイ用の制御ユニット（１２４）が少なくとも第一の電子ＰＷＭ（パルス幅変調）装置によりダイオードの発光を制御することを特徴とする請求項４に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項６】
ダイオードのアレイ用の制御ユニット（１２４）が、少なくとも、
・各種の制御電子部（３、３１）に接続されて、測光のパラメータの指示値を得ることを可能にする第一の電子ＰＷＭ装置（１２４５）と、
・各種の制御電子部（３、３１）に接続されて、発光ダイオードの電流の振幅を制御し、前記振幅の変調が比色分析のパラメータの指示値を得ることを可能にする、第二の電子制御装置（１２４６）と
によってダイオードの発光を制御することを特徴とする、請求項４に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項８】
電子プロセシング／計算ユニット（１２）とオプトエレクトロニクス装置（１１、１１０）を結合した単一の電子ボードを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項９】
片面に請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィードバック制御電子装置（１）を有し、その反対面にライトボックス（２）の発光ダイオードを有することを特徴とする電子ボード。
【請求項１０】
第一のタイプのダイオードが基本的に緑の光を発し、第二のタイプのダイオードが基本的に赤の光を発し、第三のタイプのダイオードが基本的に青の光を発し、得られる照明が基本的に白である、三つのタイプの発光ダイオード（２２２）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置に接続されたライトボックス（２）。
【請求項１１】
少なくとも一つのライトボックス（２）、電子制御部（３）、及び請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置（１）を備えることを特徴とする照明ユニット。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置を含むことを特徴とする航空用途の光弁ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は光弁ディスプレイ、特にマトリックス液晶ディスプレイ（又はＬＣＤ）の照明用に使われるライトボックス（ＬＢ）である。それはより具体的には白色光を発するライトボックスを有する多色のディスプレイに関する。
【０００２】
本発明は前記ライトボックスより発せられる光の比色分析制御及び測光制御に関する。
【０００３】
適用分野は更に具体的には航空機に搭載されているディスプレイに対してであるが、それは精確な比色分析又は測光の許容差を有する光弁ディスプレイを必要とするあらゆる用途（コンピュータのモニター、ポータブルなコンピュータのディスプレイなど）にも使用可能である。
【背景技術】
【０００４】
航空機に搭載されているディスプレイは特に厳しい特性及び特殊性を有する。これらは特に、
・高輝度（一般に数千ｃｄ／ｍ２のオーダー）と、
・日中及び夜間に使用できるような広い輝度ダイナミックレンジ（又はディミングレンジ）と、
・構成要素の経年変化と無関係の精確な比色分析特性と、
・長寿命及び高信頼性と、
・特有の飛行環境（極限温度、減圧、湿気、塩水噴霧、衝撃及び振動など）における高い強度と、
・軽量及びコンパクトさである。
【０００５】
最近まで、光弁を明るくするための光源は蛍光管のみであった。二つの主要なタイプの蛍光管が存在する。
・内部で予熱され、中程度の励磁電圧で動作するＨＣＦＬ（熱陰極蛍光灯）管
・ＣＣＦＬ（冷陰極蛍光灯）管は内部の予熱がないという利点を有する。それらは高い励磁電圧を要するが、管を非常に小さい直径（数ｍｍ）で作ることができ、より長い寿命を有する。それらは一般にＨＣＦＬよりも好まれる。
【０００６】
しかしながら、ＣＣＦＬ管の使用は多くの欠点を有する。
・それらは２０００Ｖ  ＡＣ迄になりうる高い供給電圧を要する。この主な結果は、
―大きく、重く、高価で、余り信頼性のない特定のコイル要素の使用と、
―価格及び製造時間を増加させる、特定のプリント回路及び配線技術の使用と、
―減圧、高い湿度、及び熱衝撃がある場合でも正しい動作を確保するために要する、複雑な組立て及び仕上げ技術の適用と、
―構成要素の故障時における（煙の発生を伴う）電気アークのリスクと、
―放射が生来ディスプレイの前面において放たれる限り制御が困難な多量の電磁放射の放出である。
・それらは限られた輝度のダイナミックレンジを有する。実際に、従来ディミングは放射された輝度の時変調により得られる。一定の点灯時間未満では、蛍光灯は不規則に動作する。その結果フリッカーと呼ばれる管の消灯継続時間が感知される。
・それらの光学特性は時間とともに変化する。蛍光灯の性能は以下の現象のために低下する。
―蒸発ガス（水銀蒸気）の減少と、
―電極の放射力の減少と、
―蛍光管のガラスの混濁と、
―様々に挙動し放射された光の色を変える、管内部をコーティングしているリンの効率ロス。
・低温におけるそれらの測光効率は低く、コールド・スタートはそれらの寿命を短くする。
・蛍光管が長時間消灯していた後に起動するときの芳しくない特性（最初の発光の遅れとその後の無秩序な動作）。
・蛍光管の発光しない端部が、しばしば１ｃｍを超えて相当に長い。
・それらは、小径（２ｍｍ前後）及び２００ｍｍを超えうる長い全長と相まって、その材料（ガラス管）のために比較的壊れやすい。
・機械的メンテナンス及び電気的絶縁を確保しながらそれらを取付けることは大変である。
・熱が自然対流のみによって除去され、構造物を通じた伝導により排出される放熱が非常に少ないことによる劣悪な温度管理。
・交換が困難な、これらの非常に特殊な構成要素の老朽化のリスク。
【０００７】
近年、これらの光源を発光ダイオード又はＬＥＤに交換することもまた想定されている。発光ダイオードは多くの利点を有する。
・それらはプリント回路へ容易に集積可能な半導体素子である。
・それらは動作のために低電圧の供給を要する。
・発光スペクトルは全ての可視スペクトルをカバーする。
・それらは制御電圧の時変調を用いた広い輝度のダイナミックレンジを可能とする、非常に広いバンド幅を有する。
・それらは非常に信頼性が高く、長寿命を有する。ＬＥＤによるライトボックスは蛍光管によるライトボックスよりも多数の構成要素を必要とし、その結果一つのＬＥＤの消滅は蛍光管の消滅よりも顕著でない輝度の低下をもたらしうることもまた注目されたい。
【０００８】
ライトボックスには二つの主要なタイプがある。第一の実施形態において、光弁は該光弁の下方に位置する面内にあるＬＥＤのマトリックスにより照らされる。第二の実施形態において、ＬＥＤは光を該ＬＥＤから画像デバイスに送る光ガイドの縁に沿って光弁の周囲にある。
【０００９】
しかしながら、ＬＥＤの測光効率、すなわち光エネルギーへ効率的に変換される電気的エネルギーの割合が全く乏しく、蛍光管よりもかなり低く留まっている限りにおいて、最近までそれらの使用は限定されていた。
【００１０】
最近の進歩は蛍光管に近い効率を有するＬＥＤの生産を可能にした。白色光を得るために、さまざまな解決策がその結果として構想できる。
【００１１】
以下を使用することが可能である。
・青色の発光の一部を黄色の放射に変換する黄色の発光体でコーティングされて、最初に青く発光し、最終的な青と黄色の混合の発光色が白色であるＬＥＤ。
・最初に青く発光し、三つの異なるスペクトルバンド（従来の赤、緑、青）で発光する三つの蛍光体でコーティングされて、最終的な青、緑、及び赤の混合の発光色が白色であるＬＥＤ。
・単一のチップ上に三つの異なるスペクトルバンドで発光する三つのＬＥＤを集積したモノリシック構成部品。色の混合は共通の光カプセル化により得られる。
・三つの異なるスペクトルバンドで発光する三つのＬＥＤを混成する構成要素。
・三つの異なるスペクトルバンドで発光する三つの異なったタイプのＬＥＤ。この場合、ライトボックスは一様な白色光を得るように様々な色の光の混合を生み出す。
【００１２】
黄色の発光体でコーティングされた青色ＬＥＤの使用はいくつかの欠点を有する。第一に、２５ルーメン／ワットのオーダーの最良のＬＥＤの測光効率は依然としてまだ５０ルーメン／ワットのオーダーの蛍光管を下回っている。第二に、放射された輝度は本質的に動作時間とともに減少する。放射された輝度は、例えば１００００時間の動作後に半分まで下りうる。第三に、放射された光の赤の成分は一般的にかなり弱い。最後に、黄色の発光体の輝度効率は温度、動作時間、及び製作条件とともに変化する。これらの効率の変化は、容易に制御できない比色分析の変化をもたらす。
【００１３】
最初に青色に発光し、三つの異なるスペクトルバンドで発光する三つの蛍光体でコーティングされているＬＥＤの使用は、黄色の発光体を伴う青色ダイオードの問題を部分的に解決する。実際に、得られる比色分析はより満足でき、その動作時間に伴う変化はより限られている。しかしながら、輝度効率は不満足なものであり、又このタイプの構成要素はＬＥＤ市場において副次的なものに留まり、それにより長納期又は廃止の問題を引き起こす。
【００１４】
理論的には、モノリシック又はハイブリッドの構成要素はより良い比色分析効率をもたらす。しかしながら、利用するには複雑なこれらの技術は副次的なものに留まっている。
【００１５】
中期的に最も有望な解決策は、従って三つの異なるスペクトルバンドで発光する三つの異なるタイプのＬＥＤの使用にある。確かに、この解決策はＬＥＤによって放射された光が変換蛍光体でもはや減衰されない限り、高い効率を提供する。使われるＬＥＤは製作及び使用にはシンプルな構成要素である。この場合、ライトボックスは一様な白色を得るように、各タイプのＬＥＤにより出力された様々な色の光を混合する。満足な色の混合を生み出すためには、例えばライトボックスが十分な深さを持てば足りる。各種タイプのＬＥＤを製作するための技術的プロセスは、しかしながら測光及び比色分析の特性の完全な再現性を保証しない。この点は各ＬＥＤのタイプに別個の独立した電気制御システムを用いることにより、容易に解決可能である。所望の比色分析を得るためには、従って各システムにおける個別の輝度を増減することで十分である。
【００１６】
しかしながら、この解決策には大きな欠点がある。実際、ＬＥＤの測光及び比色分析の特性はそれらの動作時間及び温度とともに異なった仕方で変化し、従って放射される白色光の比色分析及び明度を変える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ライトボックスにおいてなされる測光及び比色分析の測定に関連して、測光パラメータの指示値を回復するために発光ダイオード用の電気制御信号の修正を可能にする、フィードバック制御システムを使用することが知られている。しかしながら、計測装置は必然的にＬＢの良好な動作を妨げる。実際、これらの装置は照明の有用な範囲に位置して輝度又は比色分析の不均一性を持ち込むか、或いはこれらの装置は照明の有用な範囲の外側に位置して、この場合、照明は光弁よりも寸法が大きく従ってディスプレイの最終的なサイズを増大させる。本発明の目的は、ライトボックスの外側に設置可能な測光又は比色分析の計測装置を備えることにより、これらの欠点を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
更に詳細には、本発明の主題は光弁の画像デバイス、特にマトリックス液晶ディスプレイ照明用ライトボックスのための、測光又は比色分析の特性のフィードバック制御用電子装置であって、前記ボックスが少なくとも発光ダイオードの第一及び第二のアレイを備え、前記アレイが電子制御部により制御されて、第一アレイが第一のスペクトルバンドで発光する第一のタイプのダイオードからなり、第二アレイが第二のスペクトルバンドで発光する第二のタイプのダイオードからなり、前記電子フィードバック制御装置が、電子プロセシング／計算ユニットに接続された発光ダイオードの測光及び比色分析の特性を測定するための、発光ダイオード及びオプトエレクトロニクス装置のアレイ用電子制御部を駆動する電子プロセシング／計算ユニットを備え、前記オプトエレクトロニクス装置が、ライトボックスのダイオードの内の一つと同じタイプの発光ダイオード、及び前記発光ダイオードに対向して置かれた光電性センサーからなる、少なくとも第一のオプトエレクトロニクス組立品を含み、前記ダイオードが、このタイプのダイオードを制御するライトボックス用ダイオードのアレイのための電子制御部によって制御され、前記組立品がそれを外部の光から遮断する手段又は構造を備え、そして前記組立品がライトボックスに近い環境に置かれていることを特徴とする。
【００１９】
本発明は何ら制限なしに与えられている以下の明細書を読むことにより、また添付の図から更に明確に理解され、他の利点が明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明によるフィードバック制御装置を含む電子組立品の全体線図を示す。該組立品は三つの部分、すなわちライトボックス２、フィードバック制御装置１、及び発光ダイオードのアレイ用の電子制御部３を含むユニットを備える。それぞれの電子制御部はいくつかの制御モジュール３１を含む。各制御モジュール３１は一つのタイプのダイオードを制御する。
【００２１】
ライトボックスは図１に示すように、いくつかのダイオードのアレイ２２を備える。各アレイは同じタイプの発光ダイオードを含む。各アレイ２２は電気的リンク２１を介して電子制御モジュール３１に接続されている、いくつかのブランチ２２１から形成され、各ブランチ２２１は直列に接続された同じタイプのＬＥＤ２２２を含む。勿論、他の配置は可能である（特にＬＥＤのマトリックス配置）。各種アレイ２２の発光ダイオード２２２は異なるスペクトルバンドで発光する。従来、白色光を得るためには赤、緑、及び青（図中のハッチングされた矢印）で発光する三つの異なるタイプのダイオードを備えた部分組立品を作ることが必要である。しかしながら、本発明による装置は他のＬＥＤ配置で動作しうる。明確化のため、画像デバイス照明用の、ＬＥＤから来る着色光をミックスする光学装置（幅の広い白の矢印）は示されていない。これらの装置は当業者には知られている。
【００２２】
一つのタイプのＬＥＤの各ブランチ２２１は単独の電子制御部３１により制御される。一般に、発光ダイオードは電流量を通じて制御され、ダイオードの測光特性は直接この電流量に依存する。
【００２３】
図１において点線で囲まれた電子フィードバック制御装置１は基本的に電子プロセシング／計算ユニット１２、及び発光ダイオードの測光及び比色分析の特性を測定するためのオプトエレクトロニクス装置１１を備える。それぞれの前記装置はライトボックスにおけるダイオードの内の一つと同じタイプの発光ダイオード、及び前記発光ダイオードに対向して置かれた光電性センサーを備え、前記ダイオードはこのタイプのダイオードを制御する、ライトボックス内のダイオードのアレイ用電子制御部３により制御されている。前記オプトエレクトロニクス装置は、特に閉じたキャップにより、又は単にダイオードを光電性センサーから隔てている距離が、外部の光の如何なる大きな影響をも避けるのに十分なほど小さいために、外部の光から遮断される。前記オプトエレクトロニクス装置はライトボックスに近い温度環境に置かれている。
【００２４】
オプトエレクトロニクス装置１１のこの配置は、純粋に半導体素子である発光ダイオードの、時間に対する温度挙動及びドリフトにおける非常に近い類似性に基づいている。その結果、同一又は類似の条件にさらされたとき、それらの特性は同じように変化する。従って測光又は比色分析の特性をライトボックス内のダイオードにおいて直接測定することは不必要である。この測定は同一のダイオードが同一の電流と電圧で制御され、またそれらが同じ環境にさらされている場合には、ライトボックスの外側の同一のダイオードにおいて行なわれてもよい。オプトエレクトロニクス計測装置の有り得る取付けの一つの可能性は、ライトボックス内のＬＥＤがその上に実装されている照明ボードの背面上である。実際、これらのダイオードは一般にＳＭＤ（表面マウント・デバイス）パッケージ内に作られ、結果としてそれらの温度は、その両面において同一の回路温度に基本的に依存する。
【００２５】
この配置の別の主要な利点は、電子装置の設置における初期エラー（ＬＥＤにより放射される照明レベルのばらつき、光センサーの配列ずれ、前記光センサーの感度のばらつき、ＬＥＤのアレイ用の電子制御部におけるばらつき等）が、フィードバック制御が常に検出された照明レベルをそれらの初期レベルに戻す傾向がある限りにおいて、該フィードバック制御の質に何らインパクトを与えないことである。
【００２６】
電子プロセシング／計算ユニットは、少なくとも、
・測光及び比色分析のパラメータの指示値を格納するための格納ユニット１２２と、
・オプトエレクトロニクス計測装置に接続されている、各種の光電性センサーから来るデータ処理用のプロセシングユニット１２１と、
・プロセシングユニットから来るデータを指示値と比較するための電子比較器１２３と、
・一方で電子比較器に接続され、他方で発光ダイオードのアレイ用の電子制御部に接続されて、測光及び比色分析パラメータの指示値の維持を可能にする制御ユニット１２４と
を備える。
【００２７】
装置全体の動作は以下に記述される。
【００２８】
ディスプレイの輝度は照明条件が昼間の照明と夜間の照明の間で非常に大きく変わりうる場合に、調整可能でなければならない。この輝度の指示はユーザー、又は各種の図に示されていない、周囲の明るさを測定する補助のシステムにより与えられてもよい。結果として、輝度のフィードバック制御は比色分析のフィードバック制御装置に統合されなければならない。
【００２９】
輝度の指示は比色分析のパラメータの指示値を既に含んでいる、測光及び比色分析のパラメータの指示値を格納するユニット１２２に与えられる。これらの比色分析の指示値は以下のように行なわれる初期調整からもたらされることが好ましい。与えられた輝度の指示値に対して、ＬＥＤの各種アレイへ供給される電流は所望の混合した光が得られるまで調整される。このポイントは例えば分光比色計又は分光計を用いてチェックされる。この光が得られたとき、オプトエレクトロニクス装置１１により与えられた測定値はユニット１２２内に格納される。この方法はシステム中の全ての不正確さを除去し、また前記オプトエレクトロニクス装置の事前校正を必要としない。
【００３０】
この格納装置１２２は電子比較器１２３を介して指示値を制御ユニット１２４に送る。明確化のため、比較器の動作は後で説明される。前記ユニットの主な機能は、測光及び比色分析の指示値を、発光ダイオードのアレイを制御する電子制御部３１のために使用できる電子指示値へと変換することである。
【００３１】
ＬＥＤのアレイを制御する電子制御部はこれらの電子指示値に基づき、ダイオード２２２の各種のアレイ及びオプトエレクトロニクス計測装置１１に供給される制御電流を発生する。同一の電流を計測装置１１内に発生させるため、電流ミラーと云われる電子装置が使われることが好ましい。該ＬＥＤは着色光（図１のハッチングされた矢印）を発生する。各種の着色光は一般に白色の均一な照明（幅の広い白の矢印）を画像デバイス用に形成するために混合される。
【００３２】
それぞれの光センサーは、その関連するＬＥＤから来る光束を受ける（図１の小さいハッチングされた矢印）。この光束は二つの主なパラメータに依存し、これらは一方はＬＥＤの制御電流であり、他方はＬＥＤの経年変化又は環境、特に温度環境に応じた特性の変化に起因する、有り得る変動である。センサーにより出力された電気信号はプロセシングユニット１２１に送られる。
【００３３】
プロセシングユニットの主な機能はこのデータを電子比較器１２３に供給された指示値と同じタイプの測光及び比色分析のパラメータへと変換することである。比較器１２３は電子格納ユニット１２２から来る指示値を、センサーにより測定されユニット１２１から来る値と比較する。これらの値が同一の場合は、該指示値は修正なしに制御ユニット１２４に送られる。それらが異なる場合は、比較器は当業者により知られているフィードバック制御技術を用いて、それらが指示値未満であれば測定値を増加させ、それらが指示値を上回っていれば減少させる。
【００３４】
図２は図１の装置の代替の実施形態を示す。追加の装置１１０が加えられている。この装置１１０は基本的にライトボックス内側の光を直接測定する、少なくとも一つの光電性センサーを備える。このセンサーは例えば実際のライトボックスの内側、又は外側に取り付けられ、この場合光束がセンサーに伝達されるように開口がライトボックスに設けられる。このセンサーはまたプロセシングユニット１２１に接続される。この配置は上記の装置によって得られた測定値に対する冗長性を備え、前記センサーは直接的測定を実現する。測定はこうして安全になされる。この配置はまた装置１１により基本的に備えられた比色分析の計測装置を、ライトボックス内側の光を直接測定する、光電性センサー１１０により備えられた測光の計測装置から分離することを可能にする。
【００３５】
ＬＥＤのアレイはＰＷＭ（パルス幅変調）と呼ばれる技術により制御されることが好ましい。この技術はＬＥＤに供給された電流を周期的に変調することにある。与えられた時間枠Ｔ０以内で、最大の光束に相当する最大電流が、得ようとする光束に比例した時間Ｔの間供給される。該電流はＴ０−Ｔに等しい残りの時間の間ゼロである。例えば、最大光束の半分に等しい光束が要望される場合、電流は該時間枠の半分にわたって供給される。図３は一つの特定のＰＷＭ動作モードにおける制御ユニット１２４の動作原理を詳細に示す。この配置において、ユニット１２４は存在するＬＥＤのタイプの数だけの電子チャンネルを備える。例えば、図３に示すようにライトボックスが３つのタイプのＬＥＤを有する場合、制御ユニットは各チャンネルが制御モジュール３１を駆動する三つのチャンネルを有する。制御ユニットは指示値を決定するための第一の電子ユニット１２４１を有する。このユニットはＬＥＤのアレイ向けの初期制御信号を供給する。各初期信号は増幅装置１２４２により増幅され、次にフィルター装置１２４３によりフィルタリングされる。最後に、信号は装置１２４４によりパルス幅変調を経る。このように形成された最終信号は、問題の制御モジュール３１に送られる。
【００３６】
図４は装置が図２に示すようにライトボックス内又は近くで光束を直接測定するセンサーを含むときの、この電子構成の第一の代替実施形態を示す。そこで輝度の指示及び比色分析の指示は図４に示すように二つの比較器１２３１及び１２３２により別々にフィードバック制御されることができる。プロセシング装置１２１は次に二つの別個の電子モジュール１２１１及び１２１２を備え、その一番目は装置１１用であり二番目はセンサー１１０用である。格納装置１２２もまた二つのモジュール１２２１及び１２２２を備え、その一番目は比色分析の指示値用であり二番目は測光の指示値用である。従って二つの自律的フィードバック制御チャンネルがある。一番目は比色分析パラメータのフィードバック制御に用いられる。それはオプトエレクトロニクス装置１１、モジュール１２１１、比較器１２３２、及び制御ユニット１２４を含む。二番目は測光パラメータのフィードバック制御に用いられる。それは基本的に電子モジュール１２１２及び比較器１２３１を含む。この場合、図４に示すように輝度の指示が最初にフィードバック制御され、次に比色分析パラメータがフィードバック制御される。
【００３７】
図５はフィードバック制御装置が光束を直接測定するセンサーを含むときの、この電子構成の第二の代替実施形態を示す。この構成において、比色分析及び測光のパラメータ用のフィードバック制御チャンネルはＬＥＤのアレイ用の電子制御部に至るまで分かれている。
【００３８】
従って、輝度のフィードバック制御チャンネルは次の要素を備える。
・プロセシングユニット１２１２
・指示メモリー１２２２
・比較器１２３１
・制御モジュール１２４５
【００３９】
比色分析のフィードバック制御チャンネルは次の要素を備える。
・プロセシングユニット１２１１
・指示メモリー１２２１
・比較器１２３２
・制御ユニット１２４６
【００４０】
この場合、ＬＥＤ制御用の電子制御部は二つの異なる制御信号により制御される。制御モジュールにより出力される第一の制御信号は、制御モジュール３１により与えられるＰＷＭの変調継続時間を規定し、従って所望の輝度を生じる。制御モジュール１２４５により出力される第二の制御信号は、制御モジュール３１により与えられる電流の振幅を制御する。
【００４１】
本発明によるフィードバック制御電子装置１は、電子プロセシング／計算ユニット１２とオプトエレクトロニクス装置１１及び１１０を結合する単一の電子ボード上に有利に製作されてもよい。この同じ電子ボードはまた、その反対面にライトボックスの発光ダイオードを含んでいてもよい。従って、オプトエレクトロニクス装置は必然的にライトボックス内のダイオードに近い環境条件下にある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるライトボックス及びフィードバック制御装置の全体線図を示す。
【図２】図１の装置の代替の実施形態を示す。
【図３】本発明によるフィードバック制御装置の電子プロセシング／計算ユニットの第一の実施形態を示す。
【図４】本発明によるフィードバック制御装置の電子プロセシング／計算ユニットの第二の実施形態を示す。
【図５】本発明によるフィードバック制御装置の電子プロセシング／計算ユニットの第三の実施形態を示す。
【図１】
2006526886.tif 000003
【図２】
2006526886.tif 000004
【図３】
2006526886.tif 000005
【図４】
2006526886.tif 000006
【図５】
2006526886.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【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】
光弁の画像デバイス、特にマトリックス液晶ディスプレイの照明用ライトボックス（２）のための、測光又は比色分析の特性のフィードバック制御用電子装置（１）であって、前記ボックスが少なくとも発光ダイオード（２２２）の第一及び第二のアレイ（２２）を備え、前記アレイが電子制御部（３）により制御されて、第一アレイが第一のスペクトルバンドで発光する第一のタイプのダイオードからなり、第二アレイが第二のスペクトルバンドで発光する第二のタイプのダイオードからなり、前記電子フィードバック制御電子装置（１）が、電子プロセシング／計算ユニット（１２）に接続された発光ダイオード（２２２）の測光及び比色分析の特性を測定するための、発光ダイオード及びオプトエレクトロニクス装置（１１、１１０）のアレイ用電子制御部（３）を駆動する電子プロセシング／計算ユニット（１２）を備えた電子装置において、
前記オプトエレクトロニクス装置が、ライトボックスのダイオードの内の一つと同じタイプの発光ダイオード、及び前記発光ダイオードに対向して置かれた光電性センサーからなる、少なくとも第一のオプトエレクトロニクス組立品を含み、前記ダイオードが、このタイプのダイオードを制御するライトボックス用ダイオードのアレイのための電子制御部（３）によって制御され、前記組立品がそれを外部の光から遮断する手段又は構造を備え、そして前記組立品がライトボックスに近い環境に置かれていることを特徴とするフィードバック制御用電子装置（１）。
【請求項２】
前記フィードバック制御電子装置（１）が、ライトボックス（２）内のさまざまなタイプの発光ダイオードが存在する数だけの各種オプトエレクトロニクス組立品（１１）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項３】
オプトエレクトロニクス装置が、画像デバイスの照明用の光の一部分を捉えるためにライトボックス（２）内又は前記ボックスの近くに設置されている少なくとも一つの光電性センサーからなる、少なくとも第二のオプトエレクトロニクス組立品（１１０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項４】
電子プロセシング／計算ユニット（１２）が、少なくとも、
・測光及び比色分析のパラメータの指示値を格納するための格納ユニット（１２２）と、
・オプトエレクトロニクス計測装置に接続されている、各種の光電性センサーから来るデータ処理用のプロセシングユニット（１２１）と、
・プロセシングユニットから来るデータを指示値と比較するための電子比較器（１２３）と、
・一方で電子比較器（１２３）に接続され、他方で発光ダイオードのアレイ用の電子制御部（３、３１）に接続されて、測光及び比色分析パラメータの指示値の維持を可能にする制御ユニット（１２４）と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項５】
ダイオードのアレイ用の制御ユニット（１２４）が少なくとも第一の電子ＰＷＭ（パルス幅変調）装置によりダイオードの発光を制御することを特徴とする請求項４に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項６】
ダイオードのアレイ用の制御ユニット（１２４）が、少なくとも、
・各種の制御電子部（３、３１）に接続されて、測光のパラメータの指示値を得ることを可能にする第一の電子ＰＷＭ装置（１２４５）と、
・各種の制御電子部（３、３１）に接続されて、発光ダイオードの電流の振幅を制御し、前記振幅の変調が比色分析のパラメータの指示値を得ることを可能にする、第二の電子制御装置（１２４６）と
によってダイオードの発光を制御することを特徴とする、請求項４に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項７】
電子プロセシング／計算ユニット（１２）とオプトエレクトロニクス装置（１１、１１０）を結合した単一の電子ボードを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィードバック制御電子装置（１）。
【請求項８】
片面に請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィードバック制御電子装置（１）を有し、その反対面にライトボックス（２）の発光ダイオードを有することを特徴とする電子ボード。
【請求項９】
第一のタイプのダイオードが基本的に緑の光を発し、第二のタイプのダイオードが基本的に赤の光を発し、第三のタイプのダイオードが基本的に青の光を発し、得られる照明が基本的に白である、三つのタイプの発光ダイオード（２２２）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置に接続されたライトボックス（２）。
【請求項１０】
少なくとも一つのライトボックス（２）、電子制御部（３）、及び請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置（１）を備えることを特徴とする照明ユニット。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフィードバック制御装置を含むことを特徴とする航空用途の光弁ディスプレイ。
【国際調査報告】
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