特許 6588928 一つ以上の照明装置を操作するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6588928

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】一つ以上の照明装置を操作するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 L

   H05B37/02 B

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-573548(P2016-573548)

(86)(22)【出願日】2015年6月15日

(65)【公表番号】特表2017-518620(P2017-518620A)

(43)【公表日】2017年7月6日

(86)【国際出願番号】US2015035869

(87)【国際公開番号】WO2015195572

(87)【国際公開日】20151223

【審査請求日】2018年5月7日

(31)【優先権主張番号】14/309,761

(32)【優先日】2014年6月19日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512123938

【氏名又は名称】フォセオン テクノロジー， インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＨＯＳＥＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】ムーア オグニアン

(72)【発明者】

【氏名】エディ ポール

【審査官】 安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５７３１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０６２２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５３２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００６２８７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一つ以上の照明装置を操作するシステムであって、
フィードバック入力を有し、前記一つ以上の照明装置と電気通信を行う電圧レギュレータと、
前記一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な増加に応じて、前記一つ以上の照明装置に対して抑制された電流を供給するための非一時的な命令を含むコントローラと、
を備え、
前記抑制された電流は、
前記一つ以上の照明装置の出力が要求されてから、前記一つ以上の照明装置の放射照度が、前記電流の抑制がない場合の前記一つ以上の照明装置の出力開始時の放射照度、及び、定常状態の温度での前記一つ以上の照明装置の放射照度、の中間値に達するまで、の時間と、
前記一つ以上の照明装置の放射照度が定常状態の値に収束する速度を特定する曲率と、
前記一つ以上の照明装置の温度が熱的に定常状態の接合部温度を示す場合に当該前記一つ以上の照明装置に流れる定常電流と、
抑制パラメータと、
のうち少なくとも何れかに基づいて算出される、システム。

【請求項2】

前記抑制された電流を提供するために可変抵抗を調整するための追加の命令を含み、さらに、前記一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な減少に応じて、前記一つ以上の照明装置に対する電流を増幅するための追加の命令を含む、
請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記抑制された電流に対応する電圧を出力するための追加の命令を含む、
請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

一つ以上の照明装置を操作する方法であって、
前記一つ以上の照明装置の所望の放射照度の出力の段階的な増加に応じて、前記一つ以上の照明装置の熱的に定常状態の条件での前記一つ以上の照明装置の所望の放射照度の出力、に対応する電流、を選択し、
前記一つ以上の照明装置が前記電流の抑制なしに前記所望の放射照度の出力の段階的な増加に応答した場合の、前記一つ以上の照明装置の一つ以上の照明照度の応答特性に基づいて、前記電流を抑制し、
前記一つ以上の照明装置に対して前記抑制された電流を出力する方法であって、
前記電流は、前記一つ以上の照明装置の出力が要求されてから、前記一つ以上の照明装置の放射照度が、前記電流の抑制がない場合の前記一つ以上の照明装置の出力開始時の放射照度、及び、前記電流に対応する定常状態の温度での前記一つ以上の照明装置の放射照度、の中間値に達するまで、の時間と、前記一つ以上の照明装置の放射照度が定常状態の値に収束する速度を特定する曲率と、前記一つ以上の照明装置の温度が熱的に定常状態の接合部温度を示す場合に当該一つ以上の照明装置に流れる定常電流と、抑制パラメータと、のうち少なくとも何れかに基づいて抑制される、方法。

【請求項5】

前記電流の抑制は、所望の放射照度の増加の段階的な変化に対応する第１式に従って前記電流を調整する、ことを含む、
請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記電流の抑制は、所望の放射照度の減少の段階的な変化に対応する第２式に従って前記電流を調整する、ことを含む、
請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記抑制された電流は、可変抵抗を介して供給される、
請求項４〜６の何れかに記載の方法。

【請求項8】

前記抑制された電流は、バックステージレギュレータを介して供給される、
請求項４〜６の何れかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本記載は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の放射照度及び／又は照度の反応を改善するためのシステム及び方法に関する。特に、段階的な方法で出力することが求められる照明アレイでの利用に適したシステム及び方法に関する。

【0002】

（関連出願）
この出願は、２０１４年６月１９日付けの「放射照度の段階的な応答出力のためのＬＥＤ出力反応の抑制」と題する米国特許出願第１４／３０９，７６１号に対し優先権を主張するものであり、全ての目的のためにこれらの出願の全てを参照することにより、これらそれぞれの全体の内容がここに組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

固体照明装置は、住宅用及び商業用の用途で多く用いられる。固体照明装置には、レーザダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のいくつかのタイプが含まれる。紫外線（ＵＶ）固体照明装置は、インク、接着剤、防腐剤等を含むコーティングのような感光性媒体を硬化させるために使用され得る。感光性媒体の硬化時間は、固体照明装置から、感光性媒体に向けられる光の強度、及び／又は、感光性媒体が露光される時間、の影響を受け得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、固体照明装置の出力は、接合部温度及び他の条件によってさまざまであるため、硬化プロセスの期間中に均一な出力を供給することは困難である。そのため、被加工物の硬化時間がより正確に制御されるように、照明装置からより一貫性がありかつ均一な出力を供給することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

発明者らは、本明細書において上記の欠点を認識し、そして、１個以上の照明装置を制御するための方法を開発し、前記方法は、一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な変化に応じて、一つ以上の照明装置に電圧又は電流の段階的な変化が適用された場合における一つ以上の照明装置の出力に基づく一つ以上のパラメータ、に応じた、一つ以上の照明装置に供給される電流、を調整し、電圧又は電流の段階的な変化は、一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な変化と同時には発生しない。

【0006】

段階的な電流又は電圧が照明アレイに適用された場合における照明アレイの反応に基づいて照明アレイに流れる電流を制御することにより、より正確に照明アレイにおける段階的な要求に追従することができる。それにより、照明アレイの動作期間中、照明アレイからより均一な出力が出力され得る。例えば、照明アレイの活性化に応じて照明アレイが最初に活性化される場合、照明アレイの出力はより強くなる。しかしながら、初期活性化後の時間が経過すると、照明アレイからの出力は減衰して、所望の照明アレイの出力に収束する。照明アレイに適用される電圧又は電流の段階的な変化によって照明アレイが活性化される場合において、定常状態の放射照度に対する放射照度の初期のオーバーシュートの割合、及び、照明アレイが定常状態温度での照明出力の中間値に達した時間、のようなパラメータは、照明アレイの出力（例えば、放射照度）が所望の照明アレイの出力に段階的に変化して近づくように、照明アレイに流れる電流を制御するための根拠となり得る。そのため、規制されていない照明アレイの反応は、照明アレイの出力を規制するための根拠となり得る。

【発明の効果】

【0007】

本実施形態は、いくつかの利点を提供することができる。具体的には、本提案は、照明システムの出力の安定性を改善し得る。また、本提案は、照明システムの出力のフィードバックの試みが付加されていないため、照明アレイの電流の制御を簡略化し得る。さらに、本提案は、要求された照明システムの出力の段階的な増加及び減少の両方を提供し得る。

【0008】

上記の利点および他の利点、及び、本明細書の特徴は、単独で、又は、添付の図面に関連付けられて、以下の詳細な説明から、容易に明らかになるであろう。

【0009】

上記の概要は、詳細な説明でさらに記載されている概念の選択を簡略化した形態で紹介するために、提供されていると理解されるべきである。これは、請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定するものではなく、その範囲は、詳細な説明に準じた特許請求の範囲によって一意に定義されている。さらに、特許請求の範囲に記載された対象は、上記または本開示の任意の部分で述べた任意の欠点を解決する実施形態に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、照明システムを示す概略図である。

【図2】図２は、図１に示す照明システムの電流制御システムの例を示す概略図である。

【図3】図３は、図１に示す照明システムの電流制御システムの例を示す概略図である。

【図4】図４は、図１〜３に示す照明システムのシミュレーション反応のプロット例を示している。

【図5】図５は、照明システムの出力を制御する方法の例を示している。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書は、複数の電流出力量を持つ照明システムに関する。図１は、規制された可変電流制御の機能を備えた、照明システムの一例を示している。照明電流制御の機能は、図２及び図３に示すような回路例に従って設けられる。ここに記載される電流制御の機能は、図４に示すような照明反応を示す。照明システムは、図５の方法に従って動作され得る。様々な電気回路図におけるコンポーネント間に示された電気的相互接続は、図示されたデバイス間の電流経路を表している。

【0012】

図１を参照すると、本明細書に記載されたシステムと方法とに従った光反応システム１０のブロック図が示されている。この例では、光反応システム１０は、照明サブシステム１００、コントローラ１０８、電源１０２、冷却サブシステム１８を含む。

【0013】

照明サブシステム１００は、複数の照明装置１１０を含んでいてもよい。照明装置１１０は、例えば、ＬＥＤである。選択された複数の照明装置１１０は、放射出力２４を提供するために実装されている。放射出力２４は、被加工物２６に向けられている。反射光２８は、（例えば、放射出力２４の反射によって）被加工物２６から照明サブシステム１００に対して向けられ得る。

【0014】

放射出力２４は、結合した光学素子３０を介して被加工物２６に向けられ得る。結合した光学素子３０は、使用される場合、様々に実装されてもよい。一例として、結合した光学素子は、被加工物２６と放射出力２４を提供する照明装置１１０との間に介在する１個以上の層、材料または他の構造を含んでいてもよい。一例として、結合した光学素子３０は、放射出力２４の質または有効な量の収集、集光、照準あるいはその他を強化するために、マイクロレンズアレイを含んでもよい。別の例として、結合した光学素子３０は、マイクロリフレクタアレイを含んでもよい。このようなマイクロリフレクタアレイの使用の際に、放射出力２４を提供する各半導体装置は、それぞれのマイクロリフレクタ内に、一対一で配置されていてもよい。

【0015】

層、材料または他の構造体の各々は、選択された屈折率を有していてもよい。適切にそれぞれの屈折率を選択することにより、放射出力２４（および反射放射２８またはいずれか一方）の経路内の層、材料および他の構造物の間の境界での反射は、選択的に制御され得る。一例として、被加工物２６と半導体素子との間に配置された選択された境界でそのような屈折率の差を制御することにより、被加工物２６への最終的な放射のために、その境界での反射は、その境界での放射出力の伝達を向上させるべく、低減され、排除され、あるいは最小化され得る。

【0016】

結合した光学素子３０は、様々な目的のために使用され得る。例示の目的は、とりわけ、照明装置１１０を保護するため、冷却サブシステム１８に関連した冷却液を保持するため、放射出力２４を収集し、集光し、または照準し、あるいはそのいずれかを行うため、反射放射２８を収集し、あるいは直接的に除くため、または他の目的のために、単独あるいはそれらの組み合わせを含む。さらなる例として、光反応システム１０は、放射出力２４の効果的な品質または量を強化するように、特に、被加工物２６に供給されるものとして、結合された光学素子３０を採用してもよい。

【0017】

選択された複数の照明装置１１０は、コントローラ１０８にデータを提供するために、結合された電子機器２２を介してコントローラ１０８に結合され得る。さらに以下に説明するように、コントローラ１０８はまた、例えば、結合された電子機器２２を介してそのようなデータ提供半導体デバイスを制御するように実装され得る。

【0018】

コントローラ１０８はまた、好ましくは、電源１０２と冷却サブシステム１８のそれぞれに接続され、および制御するために実装されている。また、コントローラ１０８は、電源１０２及び冷却サブシステム１８からデータを受信し得る。

【0019】

１個以上の電源１０２、冷却サブシステム１８、照明サブシステム１００からコントローラ１０８によって受信されたデータは、様々なタイプのものであり得る。一例として、データは、結合された半導体デバイス１１０に関連する１個以上の特性をそれぞれ表すことができる。別の例として、データは、データを提供する各コンポーネント１２、１０２、１８に関連する１個以上の特性を表すことができる。さらに別の例として、データは、被加工物２６に関連付けられた１以上の特性を代表するものであってもよい（例えば、被加工物に向けられた放射出力エネルギーあるいはスペクトル成分（複数）の代表）。また、データは、これらの特性のいくつかの組み合わせを表すことができる。

【0020】

コントローラ１０８は、そのようなデータの受信中に、そのデータに応答するように実現されてもよい。例えば、そのようないずれかの構成要素からそのようなデータに応答して、コントローラ１０８は、一つ以上の電源１０２、冷却サブシステム１８、及び、照明サブシステム１００（１以上のそのような結合された半導体デバイスを含む）を制御するように実現されてもよい。

【0021】

一例として、被加工物に関連する１以上の点で光エネルギーが不十分であることを示す照明サブシステムからのデータに応答して、コントローラ１０８は、（ａ）一以上の半導体装置１１０への電源の電流及び電圧又はいずれか一方の供給を増加する、（ｂ）冷却サブシステム１８を介して照明サブシステムの冷却を高める（すなわち、特定の照明装置が冷却された場合、より大きな放射出力を提供）、（ｃ）電力がこのような装置に供給される間の時間を増加させる、あるいは（ｄ）上記の組み合わせ、のいずれかが実現されてもよい。

【0022】

照明サブシステム１００の個々の半導体装置１１０（例えば、ＬＥＤデバイス）は、コントローラ１０８によって独立に制御されてもよい。例えば、コントローラ１０８は、第１の強度、波長などの光を放出する１以上の個々のＬＥＤデバイスの第１のグループを制御する間に、異なる強度、波長などの光を放出するように１以上の個々のＬＥＤデバイスの第２のグループを制御してもよい。１以上の個々のＬＥＤデバイスの第１のグループは、半導体デバイス１１０の同じアレイ内であってもよいし、半導体デバイス１１０の複数のアレイからのものであってもよい。

【0023】

半導体デバイス１１０のアレイは、コントローラ１０８による照明サブシステム１００内の半導体デバイス１１０の他のアレイから、コントローラ１０８によって独立に制御されてもよい。例えば、第１のアレイの半導体装置は、第１の強度、波長などの光を放出するように制御されてもよい、同時に第２のアレイのこれらは、第２の強度、波長などの光を放出するように制御されてもよい。

【0024】

さらなる例として、第１の組み合わせの条件下で（例えば、特定の被加工物のための光反応および動作条件またはいずれか一方の設定）、コントローラ１０８は、第１の制御方法を実現するために光反応システム１０を操作することができ、一方で、第２の組み合わせの条件下で（例えば、特定の被加工物のための光反応および動作条件またはいずれか一方の設定）、コントローラ１０８は、第２の制御方法を実現するために光反応システム１０を操作することができる。

【0025】

上述したように、第１の制御方法は、第１の強度、波長などの光を放出する１以上の個々の半導体デバイス（例えば、ＬＥＤデバイス）の第１のグループを操作することを含むことができ、同時に、第２の制御方法は、第２の強度、波長などの光を放出する１以上の個々のＬＥＤデバイスの第２のグループを操作することを含むことができる。ＬＥＤデバイスの第１のグループは、第２のグループのＬＥＤデバイスと同じグループであってもよい、そして、ＬＥＤデバイスの１以上のアレイにまたがってもよい、あるいは第２のグループからの別のＬＥＤデバイスのグループであってもよい、そして、別のＬＥＤデバイスのグループは、第２のグループから１以上のＬＥＤデバイスのサブセットを含むことができる。

【0026】

冷却サブシステム１８は、照明サブシステム１００の熱挙動を管理するために実装されている。例えば、一般的に、冷却サブシステム１８は、サブシステム１２および、より具体的には、半導体デバイス１１０の冷却を提供する。冷却サブシステム１８はまた、被加工物２６および被加工物２６と光反応システム１０（特に、照明サブシステム１００）との間の空間またはいずれか一方を冷却するために実現されてもよい。例えば、サブシステム１８は、空冷または他の液冷（例えば、水）システムであってもよい。

【0027】

光反応システム１０は、種々の用途に使用することができる。例としては、限定されないが、インク印刷からＤＶＤやリソグラフィーの製作に至るまでの硬化させるアプリケーションを含む。一般に、光反応システム１０が採用されるアプリケーションは、関連付けられたパラメータを有する。つまり、アプリケーションは、次のように関連する動作パラメータを含むことができる：１以上の波長において、１以上の期間にわたって適用される放射パワーの１以上のレベルを提供する。アプリケーションに関連付けられた光反応を適切に達成するために、光パワーは、被加工物またはその付近に１以上のパラメータ（一定時間、回数あるいは時間の範囲のすべてまたはいずれか一個）の１以上の所定のレベル以上で供給される必要があり得る。

【0028】

意図されたアプリケーションのパラメータに従うために、放射出力２４を提供する半導体デバイス１１０は、アプリケーションのパラメータ、例えば、温度、分光分布と放射パワーに関連する様々な特性に応じて制御され得る。同時に、半導体デバイス１１０は、半導体デバイスの製造および関連付けられ得る特定の動作仕様を有することができ、とりわけ、破壊を排除すると共にデバイスの劣化を未然に防ぐ、あるいはいずれかのために従うことができる。光反応システム１０の他の構成要素はまた、動作仕様に関連し得る。これらの仕様は、他のパラメータ仕様の中で、温度制御および適用される電力の範囲（例えば、最大値と最小値）を含んでいてもよい。

【0029】

したがって、光反応システム１０は、アプリケーションのパラメータの監視をサポートしている。加えて、光反応システム１０は、それぞれの特性や仕様などを含む、半導体デバイス１１０の監視を提供し得る。さらに、光反応システム１０はまた、それぞれの特性や仕様などを含む、光反応システム１０の選択された他のコンポーネントの監視を提供してもよい。

【0030】

このような監視を提供することは、システムの適切な動作の検証をし得て、それにより、光反応システム１０の動作が確実に評価され得る。例えば、システム１０は、アプリケーションの１以上のパラメータ（例えば、温度、放射電力、等）に関連して望ましくない方法で制御され得て、すべてのコンポーネントの特性は、そのようなパラメータおよび任意のコンポーネントまたはいずれか一方のそれぞれの動作仕様に関連付けられている。監視の提供は、１以上のシステムの構成要素に基づきコントローラ１０８によって受信されたデータに従って応答し行われ得る。

【0031】

監視は、システムの動作の制御をサポートすることができる。例えば、制御方法は、コントローラ１０８を介して実装されてもよく、１以上のシステム・コンポーネントからのデータを受信し、応答する。この制御は、上述のように、直接的に（すなわち、構成要素の制御を重んじるデータに基づいて、構成要素に向けられた制御信号を介して構成要素を制御することによって）、あるいは間接的に（すなわち、他の構成要素の動作を調整するように向けられた制御信号を介して、構成要素の動作を制御することによって）実施することができる。一例として、半導体デバイスの放射出力は、照明サブシステム１００に印加される電力調整のために電源１０２に向けられた制御信号、および冷却調整のために照明サブシステム１００に適用される冷却サブシステム１８に向けられた制御信号を介し、またはいずれか一方を介して間接的に調節され得る。

【0032】

制御方法は、システムの適切な動作およびアプリケーションのパフォーマンスまたはいずれか一方を有効化し、および向上させるため、またはいずれか一方のために用いられ得る。より具体的な例で、制御はまた、アレイの放射出力と動作温度と間のバランスを有効化し、および向上させるため、またはいずれか一方のために、用いられ得る。例えば、半導体装置１１０や半導体装置１１０のアレイの加熱をその仕様を超えて防止するために、アプリケーションの光反応を十分に適切に完了し、被加工物２６に放射エネルギーを向ける間において用いられ得る。

【0033】

いくつかの用途では、高い放射電力は、被加工物２６に到達し得る。したがって、サブシステム１２は、半導体照明装置１１０のアレイを使用して実施され得る。例えば、サブシステム１２は、高密度、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを使用して実施され得る。本明細書に詳細に記載されているＬＥＤアレイは使用され得るが、これは、半導体装置１１０およびそのアレイは説明の原理から逸脱することなく、他の発光技術を使用して実施され得ると理解され、他の発光技術の例としては、限定されないが、有機発光ダイオード、レーザダイオード、他の半導体レーザ等である。

【0034】

複数の半導体デバイス１１０は、アレイ２０、あるいは複数のアレイからなるアレイの形態で提供され得る。アレイ２０は、１以上のあるいは大部分の半導体装置１１０が放射出力を提供するために構成されるように実装され得る。同時に、しかしながら、選択されたアレイの特性のモニタリングを提供するため、１以上のアレイの半導体装置１１０が実装され得る。監視装置３６は、アレイ２０内のデバイスの中から選択されることができ、例えば、その他の照明装置と同じ構造を有していてもよい。

【0035】

例えば、発光と監視との間の差は、特定の半導体デバイスに関連する結合された電子機器２２によって決定され得る（例えば、基本的な形で、ＬＥＤアレイは、結合された電子機器が逆電流を供給する監視ＬＥＤと、結合された電子機器が順方向電流を提供する発光ＬＥＤとを有し得る）。

【0036】

また、結合された電子機器に基づいて、アレイ２０の半導体装置の選択は、多機能デバイスあるいはマルチモードデバイスまたは両方であり得る、ここで、（ａ）多機能デバイスは、複数の特性（例えば、放射出力、温度、磁場、振動、圧力、加速度、およびその他の機械的な力または変形のいずれか）を検出することが可能であり、アプリケーションパラメータまたは他の決定的な要因に応じて、これらの検出機能の間で切り替えられ得る、そして、（ｂ）マルチモードデバイスは、発光、検出および他のいくつかのモード（例えば、オフ）が可能であり、アプリケーションのパラメータや他の決定的な要因に応じたモードの間に切り替えられ得る。

【0037】

図２を参照すると、電流の量を変化させながら供給することができる第１の照明システム回路の概略図が示されている。照明システム１００は、１以上の照明装置１１０を含む。この例では、照明装置１１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。各ＬＥＤ１１０は、アノード２０１とカソード２０２を含む。図１に示したスイッチング電源１０２は、経路または導体２６４を経由して、電圧レギュレータ２０４に４８ＶのＤＣ電源を供給する。電圧レギュレータ２０４は、導体または経路２４２を経由して、ＬＥＤ１１０のアノード２０１に直流電力を供給する。

【0038】

電圧レギュレータ２０４は、導体または経路２４０を経由して、電気的に発光ダイオード１１０のカソード２０２に結合されている。電圧レギュレータ２０４は、グランド２６０を基準に示されており、一例では、降圧レギュレータであってもよい。コントローラ１０８は、電圧レギュレータ２０４と電気的に通信するように示されている。他の例では、必要に応じて、離散入力発生装置（例えば、スイッチ）は、コントローラ１０８と交換し得る。コントローラ１０８は、命令を実行するための中央処理装置２９０を含む。

【0039】

コントローラ１０８はまた、電圧レギュレータ２０４および他のデバイスの制御ための入力および出力（Ｉ／Ｏ）２８８を含む。非一時的な実行可能命令は、読み出し専用メモリ（非一時的メモリ）２９２に格納されてもよい、そして、変数は、ランダムアクセスメモリ２９４に格納されてもよい。電圧レギュレータ２０４は、ＬＥＤ１１０に調整可能な電圧を供給する。

【0040】

電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の形態の可変抵抗２２０は、コントローラ１０８から、または他の入力装置を介して強度信号電圧を受信する。本実施例では、ＦＥＴとして可変抵抗を説明しているが、回路は、可変抵抗の他の形態を採用してもよいことに注意すべきである。

【0041】

この例では、アレイ２０の少なくとも一つの要素は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオードなどの光を生成する固体発光素子を含む。素子は、基板上の単一のアレイ、基板上の複数のアレイ、相互に接続された複数の基板上の単一または複数のアレイのいずれかとして構成されてもよい一例では、発光素子のアレイは、Ｐｈｏｓｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製シリコンライトマトリックス（登録商標）（ＳＬＭ）からなり得る。

【0042】

図２に示す回路は、閉ループ電流制御回路２０８である。閉ループ回路２０８において、可変抵抗２２０は、駆動回路２２２を介した導体又は経路２３０を経由して強度電圧制御信号を受信する。可変抵抗２２０は、駆動回路２２２からの駆動信号を受信する。可変抵抗２２０とアレイ２０との間の電圧は、電圧レギュレータ２０４によって決定される所望の電圧に制御される。所望の電圧値は、コントローラ１０８又は他の装置によって供給されても良く、電圧レギュレータ２０４は、電圧信号２４２を、アレイ２０と可変抵抗２２０との間の電流経路に所望の電圧を供給するようなレベルに制御する。

【0043】

可変抵抗２２０は、アレイ２０から電流検出抵抗２５５への矢印２４５の方向に電流の流れを制御する。所望の電圧はまた、照明装置の種類、被加工物の種類、硬化パラメータ、および様々な他の動作条件に応じて調整され得る。電流信号は、導体あるいは経路２３６に沿って、コントローラ１０８、あるいは、経路２３６により供給される電流フィードバックに応じて駆動回路２２２に提供される強度電圧制御信号を調整する別の装置、にフィードバックされ得る。特に、電流信号が所望の電流と異なる場合、導体２３０を介して渡される強度電圧制御信号は、アレイ２０を通過する電流を調整するために増加あるいは減少する。アレイ２０を通る電流の流れを示すフィードバック電流信号は、電流検出抵抗２５５を介して流れる電流が変化するにつれて変化する電圧レベルとして、導体２３６を介して導かれる。

【0044】

一例では、可変抵抗２２０とアレイ２０との間の電圧は、一定の電圧に調整され、アレイ２０および可変抵抗２２０を介した電流の流れは、可変抵抗２２０の抵抗値を調整することによって調整される。このように、可変抵抗２２０から導体２４０に沿って伝達される電圧信号は、この例では、アレイ２０に進まない。代わりに、アレイ２０および可変抵抗２２０との間の電圧のフィードバックは、導体２４０に沿って、電圧レギュレータ２０４に進む。

【0045】

電圧レギュレータ２０４は、アレイ２０に電圧信号２４２を出力する。これにより、電圧レギュレータ２０４は、アレイ２０の下流側の電圧に応答してその出力電圧を調整し、アレイ２０を通る電流の流れは、可変抵抗２２０を介して調整される。コントローラ１０８は、導体２３６を介した電圧としてフィードバックされたアレイ電流に応じて可変抵抗２２０の抵抗値を調整するための命令を含み得る。導体２４０は、ＬＥＤ１１０のカソード２０２、可変抵抗２２０の入力２９９（例えば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン）、そして、電圧レギュレータ２０４の電圧フィードバック入力２９３との間の電気通信を可能にする。したがって、発光ダイオード１１０のカソード２０２、可変抵抗２２０の入力側２９９及び電圧フィードバック入力２９３は、同電位である。

【0046】

可変抵抗は、ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、デジタルのポテンショメータまたは任意の電気的に制御できる、電流制限装置の形態を取ることができる。駆動回路は、使用される可変抵抗に応じて異なる形態を取ることができる。閉ループシステムは、アレイ２０を動作させるために、電圧レギュレータ２０４の出力が約０．５Ｖ以上の電圧を維持するように制御する。電圧を出力するレギュレータは、アレイ２０に印加される電圧を調整し、可変抵抗は、アレイ２０を流れる電流を所望のレベルに制御する。

【0047】

この回路は、他の手法と比較して、照明システムを効率的に拡大させることができ、かつ、照明システムにより生成された熱を減少させることができる。図２の例では、可変抵抗２２０は、典型的には０．６Ｖの範囲の電圧降下を生成する。しかし、可変抵抗２２０における電圧降下は、可変抵抗の設計に依存して、０．６Ｖより少ないかまたは大きくなり得る。

【0048】

したがって、図２に示す回路は、アレイ２０を通した電圧降下を制御するため、電圧レギュレータに電圧フィードバックを供給する。例えば、アレイ２０の動作がアレイ２０を通した電圧降下をもたらすため、電圧レギュレータ２０４により出力される電圧は、アレイ２０及び可変抵抗２２０間の所望の電圧にアレイ２２０を通した電圧降下を追加したものとなる。アレイ２０に流れる電流を減少させるために可変抵抗２２０の抵抗値が増大した場合、電圧レギュレータの出力は、アレイ２０及び可変抵抗２０間の所望の電圧を維持するように調整（減少）される。それに対し、アレイ２０に流れる電流を増加させるために可変抵抗２２０の抵抗値が減少した場合、電圧レギュレータの出力は、アレイ２０及び可変抵抗２０間の所望の電圧を維持するように調整（増大）される。このように、アレイ２０を通した電圧及びアレイ２０に流れる電流は、アレイ２０から所望の照明強度の出力を供給するために同時に調整され得る。この例では、アレイ２０に流れる電流は、アレイ２０の（例えば電流方向において）下流、及び、グランド基準２６０の上流に位置又は配置された装置（例えば、可変抵抗２２０）を介して調整される。

【0049】

この例では、アレイ２０において全てのＬＥＤに同時に電力が供給された場合について示された。しかしながら、追加の可変抵抗２２０（例えば、制御電流が供給される各アレイに一つ）を追加することにより、異なるＬＥＤグループに流れる電流が別々に制御されてもよい。コントローラ１０８は、アレイ２０と同様に複数のアレイに流れる電流を制御するために、各可変抵抗に流れる電流を調整する。

【0050】

続いて、図３を参照すると、電流の量を変化させながら供給することができる第２の照明システム回路の概略図が示されている。図３は、図２に示す第１の照明システム回路と同じ要素のいくつかを含む。図２の要素と同じ図３の要素は、同じ識別番号が付与されている。簡潔にするため、図２及び図３間の同じ要素の記載については省略されるが、図２の要素の記載は、同じ識別番号を持つ図３の要素に適用される。

【0051】

図３に示す照明システムは、ＬＥＤ１１０を有するアレイ２０を備えたＳＬＭ部３０１を備える。また、ＳＬＭは、スイッチ３０８及び電流検出抵抗２５５を備える。しかしながら、スイッチ３０８及び電流検出抵抗は、必要であれば、電圧レギュレータ３０４に設けられてもよいし、又は、コントローラ１０８の一部として設けられてもよい。電圧レギュレータ３０４は、抵抗３１３及び抵抗３１５からなる分圧器３１０を備える。導体３４０は、ＬＥＤ１１０のカソード２０２及びスイッチ３０８の電気通信に、分圧器３１０を組み込む。そのため、ＬＥＤ１１０のカソード２０２、スイッチ３０８の入力側（ＮチャネルＭＯＳＦＥＴのドレイン）、及び、抵抗３１３，３１５間のノード３２１は、同じ電位である。スイッチ３０８は、オープン又はクローズの状態のみに操作され、直線的又は比例して調整され得る抵抗値を持つ可変抵抗として動作しない。さらに、一例では、スイッチ３０８は、図２に示す可変抵抗２２０における０．６ＶのＶｄｓと比較して、０ＶのＶｄｓを持つ。

【0052】

また、図３の照明システム回路は、電流検出抵抗２５５による測定時に、導体３４０を介してアレイ２０を通過する電流を表す電圧、を受信する誤差増幅器３２６を備える。また、誤差増幅器３２６は、導体３１９を介してコントローラ１０８及び他の装置から参照電圧を受信する。誤差増幅器３２６からの出力は、パルス幅変調器（ＰＷＭ）３２８の入力に供給される。ＰＷＭからの出力は、バックステージレギュレータ３３０に供給され、バックステージレギュレータ３３０は、アレイ２０の上流位置から、規制されたＤＣ電源（例えば図１の１０２）及びアレイ２０間に供給される電流を調整する。

【0053】

いくつかの例では、図２に示すようなアレイ２０の下流の位置の代わりに、アレイ２０の（例えば電流方向において）上流に位置又は配置された装置を介して電流を調整することが望ましい。図３の照明システムの例では、導体３４０を介して供給される電圧のフィードバック信号が、直接的に電圧レギュレータ３０４に達する。電圧制御信号の強度を形成し得る電流要求は、コントローラ１０８から導体３１９を介して供給される。その信号は、参照信号Ｖｒｅｆになり、可変抵抗用の駆動回路よりも誤差増幅器３２６に供給される。

【0054】

電圧レギュレータ３０４は、アレイ２０の上流位置からＳＬＭの電流を直接制御する。特に、スイッチ３０８をオープンすることによってＳＬＭが非活性化された場合、抵抗分割網３１０は、バックステージレギュレータ３３０を、バックステージレギュレータ３３０の出力電圧をモニタする従来のバックレギュレータとして動作させる。ＳＬＭは、照明を供給するため、スイッチ３０８をクローズしてＳＬＭを活性化する導体３０２からイネーブル信号を選択的に受信する。具体的には、より典型的なバックレギュレータとは異なり、バックレギュレータは、負荷電流、ＳＬＭへの電流、及び、ＳＬＭにより押し出される電流の量、を制御する。特に、スイッチ３０８がクローズした場合、アレイ２０を通る電流は、ノード３２１において生じる電圧に基づいて決定される。

【0055】

ノード３２１の電圧は、電流検出抵抗２５５に流れる電流、及び、分圧器３１０に流れる電流に基づいている。そのため、ノード３２１の電圧は、アレイ２０を流れる電流を表している。ＳＬＭ電流を表す電圧は、導体３１９を介してコントローラ１０８により供給される。ＳＬＭを流れる所望の電流を表す参照電圧と比較される。ＳＬＭ電流が所望のＳＬＭ電流と異なる場合、誤差増幅器３２６の出力に誤差電圧が発生する。その誤差電圧は、バックステージ３３０内のコイルの充電時間及び放電時間を制御する、ＰＷＭ発生器３２８のデューティサイクル及びＰＷＭ発生器３２８のパルス列、を調整する。コイルの充電及び放電時間は、電圧レギュレータ３０４の出力電圧を調整する。アレイ２０を流れる電流は、電圧レギュレータ３０４から出力されてアレイ２０に供給される電圧を調整することによって調整される。追加のアレイ電流が求められる場合、電圧レギュレータ３０４から出力される電圧は増加する。減少したアレイ電流が求められる場合、電圧レギュレータ３０４から出力される電圧は減少する。

【0056】

そのため、図１〜図３のシステムは、一つ以上の照明装置を操作するためのシステムを提供するものであって、フィードバック入力を含み、かつ、一つ以上の照明装置と電気通信を行う電圧レギュレータと、一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な増加に応じて、一つ以上の照明装置に対して抑制された電流を提供するための非一時的な命令を含むコントローラと、を備える。抑制電流プロファイルは、一つ以上の照明装置が、照明装置の定常状態の温度での一つ以上の照明装置の放射照度の出力の中間値に達した時間に基づいている、ということをシステムは含んでいる。

【0057】

また、抑制電流プロファイルは、一つ以上の照明装置の放射照度が定常状態値に収束する速度を特定する曲率に基づいている、ということをシステムは含んでいる。抑制電流プロファイルは、一つ以上の照明装置が熱的に定常状態の接合部温度である場合における電流に基づいている、ということをシステムは含んでいる。システムは、抑制電流プロファイルを提供するために可変抵抗を調整するための追加の命令を含み、さらに、一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な減少に応じて、一つ以上の照明装置に対する電流を増幅する（例えば、選択電流Ｉ_ｅｑよりも大きな値に増加させる）ための追加の命令をさらに備える。システムは、抑制電流反応に対応する電圧を出力するための追加の命令を含んでいる。

【0058】

図４を参照すると、照明システムのシミュレーション反応のプロット例が示されている。図４のプロットは、プロットの左側の第１のＹ軸と、プロットの右側の第２のＹ軸と、を含む。第１のＹ軸は、正規化された放射照度を表し、第２のＹ軸は、ＬＥＤの接合部温度を表している。Ｘ軸は、時刻、及び、プロットの左側からプロットの右側にかけて増加する時間を表している。時刻は、時刻Ｔ０で始まり、Ｘ軸の左側に向けて増加する。アレイの照明出力は、図５の方法が照明アレイの出力を制御するために使用されていない場合、時刻Ｔ２において定常状態の値に到達する。

【0059】

プロットは３つの曲線４０２〜４０６を含む。曲線４０２は、照明アレイ電流が図５の方法に基づいて制御されている場合、要求された照明アレイ出力の段階的変化に対応するアレイ２０の放射照度を表している。曲線４０４は、図５の方法に基づく電流制御なしにアレイ２０に電力が供給された場合、曲線４０２と同様に、要求された照明アレイ出力の段階的変化に対応するアレイ２０の放射照度を表している。最後に、曲線４０６は、曲線４０２と同様の要求された照明アレイ出力の段階的変化、に対応するアレイ２０のＬＥＤ接合部温度を表している。要求された照明アレイ出力の段階的変化は、時刻Ｔ０に始まる。

【0060】

曲線４０２は、要求された照明アレイ出力の段階的変化に接近して追従しているのが観察される。しかしながら、曲線４０４は、照明アレイの放射照度が、ＬＥＤ接合部温度の増加に伴って、初期に所望出力（例えば値１）からオーバーシュートし、その後、所望の出力まで減衰することを示している。それ故、照明アレイ出力は、照明アレイの電流が図５の方法に基づいて制御されない場合、照明アレイ出力を増加させるという要求に対して所望よりも大きくなり得る。そのため、追加の照明アレイ出力の要求に応じて電圧及び／又は電流が単純に増加した場合、図５の方法を採用しなければ、照明アレイ出力は、所望のレベルを超えてしまう可能性がある。

【0061】

図５の方法がアレイ電流を制御するために使用されない場合、照明アレイの出力が、照明アレイ強度の増大の要求が開始されて（例えば時刻Ｔ０）から、定常状態の温度での照明の放射照度の出力の中間値に達するまでの時間は、Ｔ０及びＴ１の垂直マーカー間の時間である。この時間は、ｔ_{１／２ｍａｘ}として表される。図５の方法がアレイ電流を制御するために使用されない場合における、照明アレイ強度の増加の要求を開始してからの照明アレイ出力の指数関数的な減衰は、ｃで表される指数パラメータの曲率として参照される。パラメータｃは、曲線４０４の４２０での減衰速度を表している。

【0062】

そのため、図４は、図５の方法が、照明アレイ出力の増加要求に応じて照明アレイ出力をより均一に変化させることを示している。図５の方法は、所望の照明アレイ出力の段階的な変化に対応する放射照度の出力に近いステップを提供する。

【0063】

図５を参照すると、照明システムの出力を制御する方法が示されている。図５の方法は、図１〜図４に示すシステムに適用され得る。その方法は、コントローラの非一時的メモリに実行可能命令として格納される。さらに、図５の方法は、図４に示すように照明アレイを操作する。

【0064】

５０２では、方法５００は、ＬＥＤが現在命令されているのか、又は、ＬＥＤが既に活性化されているのか、を判断する。一例では、方法５００は、コントローラの入力に応じて、ＬＥＤが命令されている、又は、ＬＥＤが既に活性化されている、と判断する。コントローラの入力は、プッシュボタン又はオペレータ制御と、インターフェースで連結する。コントローラ入力は、ＬＥＤが命令されている場合、又は、ＬＥＤが既に活性化されている場合、１の値である。ＬＥＤが命令されていると方法５００が判断した場合、又は、ＬＥＤが既にオンの場合、回答はＹＥＳで、方法５００は５０４に進む。さもなければ、回答はＮＯで、方法５００はＥＸＩＴに進む。

【0065】

５０４では、方法５００は、ＬＥＤがオフ状態から全出力となるように命令されているか否かを判断する。一例では、方法５００は、要求された放射照度又は照度、及び、要求された放射照度又は照度の前値、に基づいて、ＬＥＤが全出力（例えば、０から１００％のパワー）となるように命令されたか否かを判断する。もし、要求された放射照度又は照度が０から１００％に変化することである場合、回答はＹＥＳで、方法５００は５０６に進む。さもなければ、回答はＮＯで、方法５００は５２０に進む。

【0066】

５０６では、方法５００は、照明アレイが最大限の照明強度（全出力）で操作された場合における、照明アレイが最終的な定常状態の温度の半分に達した時間を判定する。変数はｔ_{１／２ｍａｘ}として表される。一例では、この時間は、実験的に判定され、メモリ内のテーブル又は関数に格納される。方法５００は、照明アレイが最終的な定常状態の温度の半分に達した時間を取得すると、５０８に進む。

【0067】

５０８では、方法５００は、照明アレイの放射照度の初期の抑制を決定する。抑制パラメータはｄ_０として表される。抑制パラメータは、実験的に決定され、メモリに格納される。初期の抑制は、初期の照明出力の照射照度を、予測された定常状態での照明出力の照射照度で割ることによって決定される。例えば、最初のオン時に（定常状態と比較して）ランプが１０％高い照明出力を放射している場合、ｄ_０（１００％）＝０．９とすると、ｄ_０（８０％）＝０．８／０．９によって、８０％のｄ_０が与えられる。方法５００は、抑制パラメータを取得すると、５１０に進む。

【0068】

５１０では、方法５００は、要求された照明強度で定常状態の放射照度に収束する照明アレイの照射照度の曲率をメモリから調べる。曲率は、実験的に決定され、メモリに格納される。一例では、曲率ｃは、照明アレイ電流が照明アレイ出力を段階的な応答に近づけられるように、ステップ５１４の方程式のパラメータｃを調整することによって実験的に決定される。ｃの値は、通常は１から２．５の範囲内である。方法５００は、メモリから曲率値を取得すると、５１２に進む。

【0069】

５１２では、方法５００は、熱的に定常状態の条件にて照明アレイが全出力を供給して動作する場合における、照明アレイ電流を判定する。照明アレイ電流は、実験に決定され、メモリに格納される。方法５００は、熱的に定常状態の条件での照明アレイ電流を取得すると、５１４に進む。

【0070】

５１４では、方法５００は、照明出力の増加のために電流の抑制を用いるように完全に命令を受けてからの時間の関数として、照明アレイに対する電流を、調整又は供給する。一例では、方法５００は、照明アレイの出力を次の式から決定する。

【0071】

【数1】

【0072】

ここで、ｔは、照明アレイ強度を増加させる要求が出力されてからの経過時間であって、照明アレイが既に光を出力していない限り、ｔはゼロで開始する。ｔ_{１／２ｍａｘ}は、照明アレイの出力が、照明アレイ強度を増大させる要求の開始（例えば時刻Ｔ０）から、定常状態の温度での照明の放射照度の出力の中間値に達するまで、の時間である。ｄ_０は、初期の抑制値である。ｃは、照明強度出力が新たに要求された定常状態値に収束する速度を表す曲率値である。Ｉ_ｅｑは、熱的に定常状態の条件での照明アレイ電流である。Ｉ（ｔ）は、経過時間の関数としての照明アレイ電流である。方法５００は、照明アレイ出力の増加の要求後のＩ（ｔ）に基づく電流命令を出力する。いくつかの例では、電流命令は、伝達関数によって、電圧に変換され得る。ここで、当該電圧は、照明アレイ電流を図２及び図３に記載された照明アレイの電流源に印加された出力電圧の関数として記載した伝達関数により、要求された照明アレイ電流を表している。このように、方法５００は、照明アレイ出力の段階的な要求に対応する抑制電流プロファイルを出力する。

【0073】

電流Ｉ_ｅｑは、熱的に定常状態の条件での照明アレイ電流であって、実験的に決定され、所望の照明アレイ出力によって指標化されたテーブルまたは関数に格納される。所望の照明アレイ出力は、照明アレイに供給される電力、放射照度、又は、照度に基づいて特定される。所望の照明アレイの出力の段階的な変化は、テーブル又は関数を指標化し、そのテーブル又は関数は、電流Ｉ_ｅｑを出力する。方法５００は、照明アレイに電流を出力し、ＥＸＩＴに進む。

【0074】

５２０では、方法５００は、照明アレイの放射照度又は照度の段階的な増加が要求されているか否かを判断する。一例では、方法５００は、要求された放射照度又は照度（例えば３０％から６０％へのパワー）、及び、要求された放射照度又は照度の前値、に基づいて、ＬＥＤが出力の段階的な増加を命令されているか否かを判断する。要求された放射照度又は照度が閾値よりも正に変化した場合、回答はＹＥＳで、方法５００は５２２に進む。さもなければ、回答はＮＯで、方法５００は５４０に進む。

【0075】

５２２では、方法５００は、今回要求された照明アレイの出力に変更する前の照明アレイの出力に基づいて、ステップ５１４の式における時間ｔの初期値を調整する。例えば、照明アレイの出力を全出力の５０％から全出力の８０％に変化するように要求された場合、ｔ＝２×ｔ_{１／２ｍａｘ}×０．５である。このように、ｔの初期値は、照明アレイが既に光エネルギーを出力している場合、照明アレイを命令された電流に調整するためにアップデートされる。方法５００は、時間ｔの初期値を調整し、５２４に進む。

【0076】

５２４では、方法５００は、最終的に要求される光強度に基づいて抑制パラメータｄ_０を調整する。特に、照明アレイの全出力のためのｄ_０の値は、要求された照明アレイの出力のわずかな量に基づいて調整される。例えば、照明アレイの出力として、最大の放射照度又は照度の８０％が要求された場合、５０８にて決定されるｄ_０の値は、次のｄ_０（８０％）＝１−（（１−ｄ_０（１００％））×０．８ように調整される。このように、抑制パラメータは、照明アレイ出力の増大が要求された場合に調整される。方法５００は抑制パラメータを取得すると、５２６に進む。

【0077】

５２６では、方法５００は、要求された照明強度で定常状態の放射照度に収束する照明アレイの照射照度の曲率をメモリから調べる。曲率は、実験的に決定され、メモリに格納される。曲率は、ステップ５１０に記載されたように決定される。方法５００は、曲率値をメモリから取得すると、５２８に進む。

【0078】

５２８では、方法５００は、照明アレイが熱的に定常状態の条件にて全出力を供給して動作する場合における、照明アレイ電流を判定する。照明アレイ電流は、実験的に判定され、メモリに格納される。方法５００は、熱的に定常状態の条件での照明アレイ電流を取得すると、５３０に進む。

【0079】

５３０では、方法５００は、照明出力の増加のために電流の抑制を用いるように新しい放射照度又は照度の命令をＬＥＤが受けてからの時間の関数として、照明アレイに対する電流を、調整又は供給する。一例では、方法５００は、ステップ５１４に記載された式から照明アレイ出力を決定する。方法５００は、照明アレイ出力の増加の要求後のＩ（ｔ）に基づく電流命令を出力する。電流命令は、伝達関数によって、電圧に変換され得る。ここで、当該電圧は、照明アレイ電流を図２及び図３に記載された照明アレイの電流源に印加された出力電圧の関数として記載した伝達関数により、要求された照明アレイ電流を表している。このように、方法５００は、照明アレイ出力の段階的な要求に対応する抑制電流プロファイルを出力する。方法５００は、照明アレイ電流を出力して、ＥＸＩＴに進む。

【0080】

５４０では、方法５００は、照明アレイの放射照度又は照度の段階的な減少が要求されているか否かを判断する。一例では、方法５００は、要求された放射照度又は照度（例えば８０％から５０％へのパワー）、及び、要求された放射照度又は照度の前値、に基づいて、ＬＥＤが出力の段階的な減少を命令されているか否かを判断する。要求された放射照度又は照度が閾値よりも負に変化した場合、回答はＹＥＳで、方法５００は５４２に進む。さもなければ、回答はＮＯで、方法５００は５６０に進む。

【0081】

５４２では、方法５００は、今回要求された照明アレイの出力に変更する前の照明アレイの出力に基づいて、ステップ５５０の式における時間ｔの初期値を調整する。例えば、照明アレイの出力を全出力の８０％から全出力の５０％に変化するように要求された場合、ｔ＝２×ｔ_{１／２ｍａｘ}×０．８である。このように、ｔの初期値は、照明アレイが既に光エネルギーを出力している場合、照明アレイを命令された電流に調整するためにアップデートされる。方法５００は、時間ｔの初期値を調整し、５４４に進む。

【0082】

５４４では、方法５００は、最終的に要求される光強度に基づいて抑制パラメータｄ_０を調整する。特に、照明アレイの全出力のためのｄ_０の値は、要求された照明アレイの出力のわずかな量に基づいて調整される。例えば、照明アレイの出力として、最大の放射照度又は照度の８０％の開始から５０％が要求された場合、５０８にて決定されるｄ_０の値は、次のｄ_０（５０％）＝１−（（１−ｄ_０（１００％））×０．５ように調整される。このように、抑制パラメータは、照明アレイ出力の減少が要求された場合に調整される。方法５００は抑制パラメータを取得すると、５４６に進む。

【0083】

５４６では、方法５００は、要求された照明強度で定常状態の放射照度に収束する照明アレイの照射照度の曲率をメモリから調べる。曲率は、実験的に決定され、メモリに格納される。曲率は、ステップ５１０に記載されたように決定される。方法５００は、曲率値をメモリから取得すると、５４８に進む。

【0084】

５４８では、方法５００は、照明アレイが熱的に定常状態の条件にて全出力を供給して動作する場合における、照明アレイ電流を判定する。照明アレイ電流は、実験的に判定され、メモリに格納される。方法５００は、熱的に定常状態の条件での照明アレイ電流を取得すると、５５０に進む。

【0085】

５５０では、方法５００は、照明出力の減少のために電流の増幅を用いるように新しい放射照度又は照度の命令をＬＥＤが受けてからの経過時間の関数として、照明アレイに対する電流を、調整又は供給する。一例では、方法５００は、照明アレイの出力を次の式から決定する。

【0086】

【数2】

【0087】

ステップ５５０の変数は、ステップ５１４に記載された変数と同じである。
方法５００は、照明アレイ出力の減少の要求後のＩ（ｔ）に基づいて、照明アレイ電流を制御するための電流命令を出力する。電流命令は、伝達関数によって、電圧に変換され得る。ここで、当該電圧は、照明アレイ電流を図２及び図３に記載された照明アレイの電流源に印加された出力電圧の関数として記載した伝達関数により、要求された照明アレイ電流を表している。電流Ｉ_ｅｑは、電流Ｉ（ｔ）を供給するためにステップ５５０で増幅される。換言すると、駆動電流Ｉ（ｔ）は、要求された照度の段階的な減少に応じてＩ_ｅｑから増幅される（例えば増加する）。このように、方法５００は、照明アレイ出力の段階的な減少の要求に対応する増幅電流プロファイルを出力する。方法５００は、照明アレイ電流を出力した後、ＥＸＩＴに進む。

【0088】

５６０では、方法５００は、照明アレイに供給される電流が熱的に定常状態の条件での電流に収束するように、前回要求された放射照度又は照度の変更に基づいた電流を供給し続ける。そのため、図５の方法は、照明出力が段階的な方法で増加するか又は減少するかに応じて５１４に記載された式又は５５０に記載された式を用いることにより、照明アレイに供給される電流を制御し続ける。

【0089】

このように、図５の方法は、一つ以上の照明装置の操作方法を提供するものであって、
一つ以上の照明装置の所望の放射照度の出力の段階的な変化に応じて、一つ以上の照明装置の熱的に定常状態の条件での一つ以上の照明装置の所望の放射照度の出力、に対応する電流、を選択し、
一つ以上の照明装置が電流の抑制なしに所望の放射照度の出力の段階的な変化に応答した場合における、一つ以上の照明装置の一つ以上の放射照度の応答特性に基づいて、電流を抑制し、
一つ以上の照明装置に対して前記抑制された電流を出力する。

【0090】

換言すると、照明アレイ電流の抑制又は増幅（例えば増加）なしに照明アレイに供給される電圧又は電流を段階的に増加又は減少させることにより決定される照明の応答特性は、実質的に後の照明アレイの活性化の期間中における照明アレイ電流を抑制し又は増幅することに適用され得る。

【0091】

いくつかの例では、その方法は、前記電流は、一つ以上の照明装置が、前記電流に対応する定常状態の温度での照明出力の半分に達した時間に基づいて抑制される、ことを含む。その方法は、前記電流が、一つ以上の照明装置の放射照度が定常状態値に収束する速度を特定する曲率に基づいて抑制される、ことを含む。その方法は、前記電流が、一つ以上の照明装置が所望の放射照度の出力において熱的に定常状態の接合部温度である場合に基づいている、ことを含む。その方法は、電流の抑制が、所望の放射照度の増加の段階的な変化に対応する第１式に従って電流を調整する、ことを含む。

【0092】

また、その方法は、電流の抑制が、所望の放射照度の減少の段階的な変化に対応する第２式に従って電流を調整する、ことを含む。その方法は、抑制電流が、可変抵抗を介して供給されている、ことを含む。その方法は、抑制電流がバックステージレギュレータを介して供給されている、ことを含む。

【0093】

図５の方法は、また、一つ以上の照明装置の操作方法を含むものであって、
一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な変化に応じて、一つ以上の照明装置に電圧又は電流の段階的な変化が適用された場合における一つ以上の照明装置の出力に基づく一つ以上のパラメータ、に応じた、一つ以上の照明装置に供給される電流、を調整し、
電圧又は電流の段階的な変化は、一つ以上の照明装置の出力に要求される段階的な変化と同時には発生しない。
その方法は、一つ以上のパラメータが曲率パラメータを含む、ことを含む。

【0094】

いくつかの例では、その方法は、一つ以上のパラメータが抑制パラメータを含む、ことを含む。その方法は、段階的な変化が段階的に増加する変化である、ことを含む。その方法は、段階的な変化が段階的に減少する変化である、ことを含む。さらに、その方法は、一つ以上の照明装置のゼロ以外の初期条件に応じて、一つ以上の照明装置に供給される電流を調整することを備える。

【0095】

当業者にも理解されるように、図５に記載された方法は、イベント駆動型、割り込み駆動、マルチタスク、マルチスレッドなどのような１以上の任意の数の処理方法によって表現されてもよい。このようにして、図示された様々なステップ又は機能は、図示されたシーケンスで、並行して、あるいは省略されているいくつかの工程で行われてもよい。同様に、処理の順序は、必ずしも本明細書に記載の目的、特徴及び利点を達成するために必要とされないが、図示及び説明を容易にするために設けられている。明確に図示されていないが、図示された１以上のステップ又は機能が、使用される特定の方法に応じて繰り返し行われてもよいことは、当業者は理解するであろう図示のアクション、動作および機能またはそれらのいずれかのうちの１以上が、繰り返し使用される特定の方法に応じて行われてもよい。さらに、説明されているアクション、操作、方法及び／又は機能は、照明制御システムにおけるコンピュータ可読記憶媒体の非一時的なメモリにプログラムされるコードにグラフィカルに表され得る。

【0096】

これで説明を終了する。それを読んだ当業者は、精神と説明の範囲から逸脱することなく多くの変更や修正を思い起こさせるだろう。例えば、異なる波長の光を生成する照明源は、本明細書を利用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】