(57)【要約】【課題】本発明は発光ダイオードが構成する発光装置の輝度を効果的にコントロールすることを課題とする。【解決手段】本発明は、少なくとも一つの発光ダイオードユニットを有する発光装置の校正方法であって、輝度コントロール信号を前記発光ダイオードユニットに入力するステップと、前記発光ダイオードユニットの発光輝度を測定するステップと、前記輝度コントロール信号と前記発光輝度との初期相対関係をメモリユニットに書き込むステップとを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2009026759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの発光ダイオードユニットを有する発光装置の校正方法であって、
輝度コントロール信号を前記発光ダイオードユニットに入力するステップと、
前記発光ダイオードユニットの発光輝度を測定するステップと、
前記輝度コントロール信号と前記発光輝度との初期相対関係をメモリユニットに書き込むステップとを備えることを特徴とする
発光装置の校正方法。
【請求項２】
前記輝度コントロール信号と前記発光輝度との前記初期相対関係は、不揮発性メモリ(Non-Volatile Memory)に書き込まれることを特徴とする
請求項１に記載の発光装置の校正方法。
【請求項３】
前記発光輝度は、前記発光ダイオードユニットの複数の発光ダイオードの平均輝度であることを特徴とする
請求項１に記載の発光装置の校正方法。
【請求項４】
前記輝度コントロール信号と前記発光輝度との前記初期相対関係は、数学の関数によって表されるか、対照表によって表示されることを特徴とする
請求項１に記載の発光装置の校正方法。
【請求項５】
少なくとも一つの発光ダイオードユニット及びメモリユニットを有する発光装置のコントロール方法であって、
前記メモリユニットは少なくとも前記発光ダイオードユニットを駆動する輝度コントロール信号とその発光輝度との初期相対関係を記録し、
前記コントロール方法は、
前記メモリユニット中の前記初期相対関係を読み取るステップと、
輝度の必要性及び前記初期相対関係に基づいて、前記発光ダイオードユニットが必要とする前記輝度コントロール信号の大きさを決定するステップとを備えることを特徴とする
発光装置のコントロール方法。
【請求項６】
さらに、前記発光ダイオードユニットが必要とする前記輝度コントロール信号を前記発光ダイオードユニットに入力するステップを備えることを特徴とする
請求項５に記載の発光装置のコントロール方法。
【請求項７】
前記発光ダイオードユニットは、少なくとも一つの発光ダイオード、少なくとも一つの第一スイッチ素子、少なくとも一つのエネルギー貯蔵素子、そして、少なくとも一つの光センサーコントロール素子を有し、前記第一スイッチ素子は前記発光ダイオードに電気的に接続され、前記エネルギー貯蔵素子は前記第一スイッチ素子に電気的に接続され、前記光センサーコントロール素子は前記エネルギー貯蔵素子に電気的に接続されて、
前記コントロール方法はさらに、
前記輝度コントロール信号を前記エネルギー貯蔵素子中に入力するステップと、
前記輝度コントロール信号に基づいて前記第一スイッチ素子をコントロールすることで、前記発光ダイオードを発光させるステップと、
前記光センサーコントロール素子によって前記発光ダイオードの発光エネルギーを測定して、前記エネルギー貯蔵素子が保存した前記輝度コントロール信号を調整するステップとを備えることを特徴とする
請求項５に記載の発光装置のコントロール方法。
【請求項８】
さらに、前記輝度コントロール信号に基づいて前記第一スイッチ素子をコントロールして、前記発光ダイオードの発光を終了させるステップを備えることを特徴とする
請求項７に記載の発光装置のコントロール方法。
【請求項９】
輝度コントロール信号に基づいてその発光輝度をコントロールする少なくとも一つの発光ダイオードユニットと、
前記発光ダイオードユニットの前記発光輝度と前記輝度コントロール信号との初期相対関係を保存するメモリユニットと、
それぞれ前記発光ダイオードユニット及びメモリユニットに電気的に接続されて、輝度が必要とする信号及び前記初期相対関係に基づいて前記輝度コントロール信号の値を決定するコントロールユニットとを備えることを特徴とする
発光装置。
【請求項１０】
前記発光ダイオードユニットはさらに、
少なくとも一つの発光ダイオードと、
前記発光ダイオードに電気的に接続される少なくとも一つの第一スイッチ素子と、
前記第一スイッチ素子に電気的に接続されて、前記輝度コントロール信号を保存する少なくとも一つのエネルギー貯蔵素子と、
前記エネルギー貯蔵素子に電気的に接続され、前記発光ダイオードの発光エネルギーを測定して、前記発光エネルギーに基づいて前記輝度コントロール信号を調整し、前記第一スイッチ素子は前記輝度コントロール信号の大きさに基づいて前記発光ダイオードをコントロールする少なくとも一つの光センサーコントロール素子とを備えることを特徴とする
請求項９に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置及びその校正方法とコントロール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは一般の光源（例えば、電球または蛍光ランプ）に比べて、その寿命が長く、消費する電気量が少なく、体積が小さい等のメリットを有する。  
そして、発光ダイオードの技術もますます成熟してきたことにより、現在では、指示ランプ、バックライトモジュール、そして、照明設備に、発光ダイオードが応用されるようになった。
【０００３】
一般に、発光ダイオードは製造工程の変化によって、たとえ同時に製造された発光ダイオードであっても、その同様の駆動信号下での輝度に若干の差異が生じる。  
従って、リアルカラーまたは好適な色を再現するために、発光ダイオードの平均輝度をコントロールすることが非常に重要な技術の一つである。  
特に、バックライトモジュールに応用されて、数量を多く必要とする発光ダイオードである場合はその重要性はさらに大きい。
【０００４】
バックライトモジュールを例にとって説明する。  
図１Ａに示したように、従来のバックライトモジュールは複数の発光ダイオード１１、光センサー１２及びコントローラー１３を備える。  
光センサー１２は各発光ダイオード１１発光時に、その発生した光線を受けてフィードバック信号を発生させてコントローラー１３に送信する。  
さらに、コントローラー１３によってフィードバック信号に基づいて対応する発光ダイオード１１の輝度が調整される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
その後、業者により他のバックライトモジュールが提供され、このバックライトモジュールにおいては、複数の発光ダイオード１１が多数の領域に分けられる。  
図１Ｂを参照しながら説明する。  
例えば、それは複数の発光ダイオード１１を１２個の領域に分けて、例えば、各領域は、四つの発光ダイオード１１に光センサー１２を組み合わせて、領域に分けることで発光ダイオードの輝度を調整する。  
しかしながら、発光ダイオード１１は１２の領域に分けられているため、発光ダイオード１１の輝度を調整するためのコントローラー（図示はされない）は１２個のチャンネルを必要とし、それによって１２個の領域の発光ダイオード１１の輝度をコントロールする。
【０００６】
このように、発光ダイオードは製造過程による違いやパッケージの影響、及び、光センサーの距離等の関係で、発光ダイオード及び光センサーのカプリング係数が異なるため、その測定効率も異なる。  
故に、発光ダイオードの発光輝度を測定する際に不便が生じ、各発光ダイオード間の発光差をコントロールして調整することが困難となる。
【０００７】
したがって、本発明は発光ダイオードが構成する発光装置の輝度を効果的にコントロールすることを課題とする。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は各発光ダイオードと光学フィードバックセンサーの間の光学カップリングの差を解決して、効果的にコントロールする発光装置及びその校正とコントロール方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、少なくとも一つの発光ダイオードユニット、メモリユニット及びコントロールユニットを備える。  
発光ダイオードユニットは、輝度コントロール信号に基づいてその発光輝度をコントロールする。  
メモリユニットは、発光ダイオードユニットの発光輝度と輝度コントロール信号との初期相対関係を保存する。  
コントロールユニットは、それぞれ発光ダイオードユニット及びメモリユニットに電気的に接続されて、輝度が必要とする信号及び初期相対関係に基づいて発光ダイオードユニットの発光輝度を決定する。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置の校正方法における発光装置は、少なくとも一つの発光ダイオードユニットを有し、校正方法は以下のステップを備える。  
輝度コントロール信号を発光ダイオードユニットに入力する。  
発光ダイオードユニットの発光輝度を測定する。  
輝度コントロール信号と発光輝度との初期相対関係をメモリユニットに書き込む。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置のコントロール方法における発光装置は、少なくとも一つの発光ダイオードユニット及びメモリユニットを有する。  
メモリユニットは少なくとも発光ダイオードユニットを駆動させる輝度コントロール信号とその発光輝度との初期相対関係を記録する。  
コントロール方法は、以下のステップを備える。  
メモリユニット中の輝度コントロール信号及び発光輝度の初期相対関係を読み取る。  
輝度が必要とする信号及び初期相対関係に基づいて、発光ダイオードユニットが必要とする輝度コントロール信号を決定する。
【００１２】
上記のように、本発明の発光装置及びその校正方法とコントロール方法は、発光装置の輝度コントロール信号とその発光輝度との間の初期相対関係をまずメモリユニットに記録し、発光装置がシステム内に組み込まれた時、さらに、必要とする発光輝度を受けると、初期相対関係に基づいて、計算方式またはＬＵＴ（Look Up Table）方式によって、対応する輝度コントロール信号を得て、発光装置中の発光ダイオードユニットを駆動させる。  
したがって、複数の発光ダイオードユニットを有する時、個別の初期相対関係に基づいて、その発光輝度を調整して一致させることが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発光装置及びその校正方法とコントロール方法は、発光装置の輝度コントロール信号とその発光輝度との間の初期相対関係をまずメモリユニットに記録し、発光装置がシステム内に組み込まれた時、さらに、必要とする発光輝度を受けると、初期相対関係に基づいて、計算方式またはＬＵＴ（Look Up Table）方式によって、対応する輝度コントロール信号を得て、発光装置中の発光ダイオードユニットを駆動させる。  
したがって、複数の発光ダイオードユニットを有する時、個別の初期相対関係に基づいて、その発光輝度を調整して一致させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図を参照しながら、本発明の好適な実施例の発光装置及びその校正方法とコントロール方法について説明する。
【００１５】
図２を参照しながら説明する。  
本発明の好適な実施例の発光装置２は、少なくとも一つの発光ダイオードユニット２１、メモリユニット２２及びコントロールユニット２３を備える。  
このうち、発光装置２はライトバー（Lightbar）状の発光装置であり、バックライトモジュールの発光装置または照明用としての発光装置である。
【００１６】
発光ダイオードユニット２１は、輝度コントロール信号Ｓ１に基づいてその発光輝度をコントロールする。  
本実施例において、発光ダイオードユニット２１は、少なくとも一つの発光ダイオード２１１、少なくとも一つの第一スイッチ素子２１２、少なくとも一つのエネルギー貯蔵素子２１３、そして、少なくとも一つの光センサーコントロール素子２１４を有する。
【００１７】
第一スイッチ素子２１２は発光ダイオード２１１に電気的に接続される。  
このうち、第一スイッチ素子２１２は、バイポーラトランジスタ（ＢＪＴ）または電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ)である。  
本実施例において、第一スイッチ素子２１２はＭＯＳＦＥＴを例とする。  
また、第一スイッチ素子２１２は発光ダイオード２１１に直列接続される（図２に示したとおり）。  
当然、適度な回路設計によって、発光ダイオード２１１に並列接続されることも可能である（図３に示したとおり）。
【００１８】
図２を参照しながら説明する。  
エネルギー貯蔵素子２１３は第一スイッチ素子２１２に電気的に接続されて、輝度コントロール信号Ｓ１を保存する。  
本実施例において、エネルギー貯蔵素子２１３はコンデンサであり、輝度コントロール信号Ｓ１は電圧形式でコンデンサ中に保存される。  
当然、異なるエネルギー貯蔵素子２１３の特性によって、輝度コントロール信号Ｓ１は異なる型式（例えば電流）でエネルギー貯蔵素子２１３中に保存されることも可能である。
【００１９】
光センサーコントロール素子２１４はエネルギー貯蔵素子２１３に電気的に接続されて、発光ダイオード２１１の発光エネルギーを測定し、発光エネルギーに基づいて輝度コントロール信号Ｓ１を調節する。  
そして、第一スイッチ素子２１２はエネルギー貯蔵素子２１３が保存した輝度コントロール信号の大きさに基づいて、ＯＮ（turn on）、ＯＦＦ（turn off）の動作を行なうことにより、発光ダイオード２１１の発光の要否をコントロールする。  
ここで言うところのＯＮ、ＯＦＦの動作は、スイッチ素子が輝度コントロール信号Ｓ１の比較的大きな幅の変化に基づく動作を指す。  
本実施例において、光センサーコントロール素子２１４はフォトダイオード（photo diode）を備え、エネルギー貯蔵素子２１３に並列接続される。  
また、光センサーコントロール素子２１４はコントロール回路（図示しない）をも備え、フォトダイオードに電気的に接続されることにより、追加のコントロール機能を有する。
【００２０】
ここで述べるところの電気的接続とは、直接的な電気的接続または間接的な電気的接続であり、いわゆる間接的な電気的接続とは２個の素子が他の素子を介して互いに電気的に接続されることを指す。
【００２１】
メモリユニット２２は発光ダイオードユニット２１の発光輝度及び輝度コントロール信号Ｓ１の初期相対関係(initial relation)を保存する。  
このうち、初期相対関係は、発光装置２が製造完了後に、各発光ダイオードの発光輝度及び輝度コントロール信号Ｓ１について測定される関係を表す。  
さらに、初期相対関係が整理された後、数学の関数によって表示されるか、対照表によって異なる発光輝度に対応する異なる輝度コントロール信号Ｓ１が表される。  
本実施例において、メモリユニット２２は不揮発性メモリ(Non-Volatile Memory)である。
【００２２】
メモリユニット２３はそれぞれ発光ダイオードユニット２１及びメモリユニット２２に電気的に接続されて、輝度が必要とする信号及び初期相対関係に基づいて輝度コントロール信号Ｓ１の大きさが決定される。
【００２３】
また、発光装置２はさらにパワーサプライ２４を備え、直流電源または交流電源を発光ダイオード２１１に提供する。  
このうち、パワーサプライ２４が交流電源を提供する時、発光装置２はさらに整流器２５（図４に示したとおり）を備え、この整流器はフルブリッジ型の整流器であり、交流電源を直流電源に変換した後、さらに発光ダイオード２１１に提供する。
【００２４】
上述のように、発光装置２中に複数の発光ダイオードユニット２１を有する時、それぞれの発光ダイオードユニットは独立してコントロールされるが、異なる発光ダイオードユニットが有するカップリング係数はそれぞれ異なるため、コントロール時に誤差が生じる。  
以下に、図５及び上述の内容を参照しながら、本発明の好適な実施例における発光装置校正方法を説明する。
【００２５】
図５に示したように、発光装置の構造は上述の実施例に述べたとおりであり、発光装置の校正方法はステップＳ０１からステップＳ０３を備える。
【００２６】
ステップＳ０１は、輝度コントロール信号を発光ダイオードユニット２１に入力して、発光ダイオードユニット中の発光ダイオードを輝度コントロール信号に基づいて発光させる。
【００２７】
ステップＳ０２は、発光ダイオードユニット中の発光ダイオードの発光輝度を測定する。  
本実施例において、発光輝度は発光ダイオードの平均輝度である。
【００２８】
ステップＳ０３は、輝度コントロール信号と発光輝度との初期相対関係をメモリユニットに書き込む。  
このうち、初期相対関係は整理された後、数学の関数によって表示されるか、対照表によって表される。
【００２９】
また、校正後における発光装置のコントロール方法は図６に示したとおりである。  
このコントロール方法はステップＳ１１からステップＳ１３を備える。
【００３０】
ステップＳ１１は、メモリユニットに保存された初期相対関係を読み取る。  
ステップＳ１２は発光装置が必要とする輝度の需要及び初期相対関係に基づいて、発光ダイオードユニットが必要とする輝度コントロール信号の大きさを決定する。  
ステップＳ１３は発光ダイオードユニットが必要とする輝度コントロール信号を発光ダイオードユニットに入力する。
【００３１】
このうち、発光装置は図２に示した構造を有する。  
図７を参照すると同時に、図２に上述の内容を組み合わせて説明する。  
ステップＳ１３はさらにステップＳ１３１からステップＳ１３３を備える。
【００３２】
ステップＳ１３１は輝度コントロール信号をエネルギー貯蔵素子に入力する。  
ステップＳ１３２は、輝度コントロール信号に基づいて第一スイッチ素子をコントロールして、発光ダイオードを発光させる。  
ステップＳ１３３は、光センサーコントロール素子によって発光ダイオードの発光エネルギーを測定し、エネルギー貯蔵素子が保存する輝度コントロール信号の大きさを調節する。  
要するに、発光ダイオードの発光輝度は異なる大きさの輝度コントロール信号によってコントロールされるのである。  
そして、輝度コントロール信号は初期相対関係及び発光装置が必要とする発光輝度に基づいてその大きさが決定される。  
また、発光装置はさらに輝度コントロール信号に基づいてエネルギー貯蔵素子をコントロールすることにより、発光ダイオードの発光を終了させる。
【００３３】
このように、本発明の発光装置及びその校正方法とコントロール方法は、発光装置の輝度コントロール信号とその発光輝度との間の初期相対関係をまずメモリユニットに記録し、発光装置がシステム内に組み込まれた時、さらに、必要とする発光輝度を受けると、初期相対関係に基づいて、計算方式またはＬＵＴ（Look Up Table）方式によって、対応する輝度コントロール信号を得て、発光装置中の発光ダイオードユニットを駆動させる。  
したがって、複数の発光ダイオードユニットを有する時、個別の初期相対関係に基づいて、その発光輝度を調整して一致させることが可能である。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】従来の発光ダイオードの輝度を調整する構造を示した図である。
【図１Ｂ】従来の発光装置の部分イメージ図である。
【図２】本発明の好適な実施例の発光装置の構造を示した図である。
【図３】本発明の好適な実施例の発光装置の他の構造を示した図である。このうち、第一スイッチ素子は発光ダイオードに並列接続される。
【図４】本発明の好適な実施例の発光装置のさらに他の構造を示した図である。これは整流器が追加されている。
【図５】本発明の好適な実施例における発光装置の校正方法のフローチャートである。
【図６】本発明の好適な実施例における発光装置のコントロール方法のフローチャートである。
【図７】図６中のステップＳ１３の詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１１    発光ダイオード
１２    光センサー
１３    コントローラー
２      発光装置
２１    発光ダイオードユニット
２１１  発光ダイオード
２１２  第一スイッチ素子
２１３  エネルギー貯蔵素子
２１４  光センサーコントロール素子
２２    メモリユニット
２３    コントロールユニット
２４    パワーサプライ
２５    整流器
Ｓ１    輝度コントロール信号
Ｓ０１〜Ｓ０３  発光装置の校正ステップ
Ｓ１１〜Ｓ１３  発光装置のコントロールステップ
Ｓ１３１〜Ｓ１３３  輝度コントロール信号の入力ステップ
【図１Ａ】
2009026759.tif 000003
【図１Ｂ】
2009026759.tif 000004
【図２】
2009026759.tif 000005
【図３】
2009026759.tif 000006
【図４】
2009026759.tif 000007
【図５】
2009026759.tif 000008
【図６】
2009026759.tif 000009
【図７】
2009026759.tif 000010