JP2007087816A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 それぞれが異なる色の光を発光する複数の半導体発光素子、たとえばLEDを備えた照明装置において、周囲の環境、特に温度変化に拘わらずに所定の発光色を維持することが可能な照明装置の提供を目的とする。
【解決手段】 EEPROM11がが記憶している設定項目のデータに従って所定の発光色が得られるように、実使用時の周囲温度に応じて複数の色の光をそれぞれ発光する発光部2R,2G,2Bそれぞれへの印加電流値を変更する。
【選択図】 図1
【解決手段】 EEPROM11がが記憶している設定項目のデータに従って所定の発光色が得られるように、実使用時の周囲温度に応じて複数の色の光をそれぞれ発光する発光部2R,2G,2Bそれぞれへの印加電流値を変更する。
【選択図】 図1
Description
本発明は複数の半導体発光素子、たとえばLEDを備え、周囲の環境、特に温度変化に拘わらずに所定の発光色を維持することが可能な照明装置に関し、より具体的にはプロジェクタ、スキャナ、複写機、液晶TV等の光源、又は車輌用のヘッドライト等の主として白色光源用照明、更にはトンネル内等の照明、車輌用のフォグランプ等のような白色光とは異なる所定の発光色が必要な照明装置に関する。
半導体発光素子としてのLEDを複数用いた照明装置が実用化されている。このような照明装置は、異なる色の光を発光する複数のLEDを組み合わせることにより、任意の色の光を発光させることが可能である。ところで、LEDは経年変化により長期的に発光特性が劣化する他に、周囲環境、特に周囲温度に応じて即時的に発光特性が変化するという問題がある。以下、プロジェクタ装置の光源を例として具体的に説明する。
従来、プロジェクタ装置の光源としてはハロゲンランプ等の高輝度タイプの光源が使用されていた。しかし近年では、半導体発光素子としてのLEDも高輝度タイプのものが開発され始めていることから、LEDを光源とするプロジェクタ装置も開発され、実用化されるようになっている。プロジェクタ装置の光源としてLEDを使用する場合の利点としては、ハロゲンランプのように高熱を発生しないこと、小型化及び軽量化が可能であること、消費電力が少ないこと、更には長寿命であり、しかも突然のいわゆる球切れを生じないこと等が挙げられる。
ところで、LEDを光源とするプロジェクタ装置は赤色,緑色及び青色光を発光する3種類のLEDを一組とし、この一組のLEDからの発光を加算して白色光を得るように構成されている。そしてそのようなプロジェクタ装置は各色のLEDの相対光度がホワイトバランスが調整された状態に予め製造者側で設定(初期設定)されて出荷され、ユーザに供給される。このようにしてユーザに供給されたプロジェクタ装置のLEDは経年変化により長期的に特性が変化することはやむを得ないとしても、ユーザ側での実使用環境に応じて即時的に特性が変化するが、その変化の程度は個々のLEDに関して異なる。従って、各色の光を発光するLEDそれぞれが異なる程度に特性を変化させるので、出荷時に初期設定されていた白色光のバランス、即ちホワイトバランスが実使用時の周囲環境に応じて変化して崩れてしまうという問題があった。
図5のグラフにLEDの使用環境による特性の変化を示す。図5においては、上述したような1組のLEDによる白色光の明るさを縦軸に、LEDの接合部温度(装置の一定動作中のLEDの接合部温度と周囲温度とは比例すると仮定し、接合部温度を周囲温度とみなす)を横軸にそれぞれとって両者の関係を示している。なおこの図5のグラフは、LEDに印加される順方向電流が一定(たとえば20mA)である場合の特性を示している。
図5において、「e」は許容最大値(バラツキ上限)を、「f」は許容最小値(バラツキ下限)を示している。また、「g」は上述した初期設定値である。従って、初期設定が行なわれた状態とは使用環境(周囲温度)が異なる場合には、一組のLEDによる白色光の明るさは許容最大値「e」と許容最小値「f」との間で変動することを意味している。このことはまた、一組のLEDの明るさが変化する場合に、各色の光を発光するLEDそれぞれの特性が同一程度に変化するのではなくそれぞれが変化する程度が異なるが、各LEDの明るさの和が許容最大値「e」と許容最小値「f」との間であればよいことを意味している。
従って、一組のLEDの明るさとしては許容最大値「e」と許容最小値「f」との間に納まっていても、個々のLEDの明るさの変化の程度が異なるので、結果的にはホワイトバランスがズレた状態となり、初期設定状態の温度と使用状態の周囲温度との差が大きくなればなるほどホワイトバランスのズレも大きくなることを示している。
このような問題点に鑑み、たとえば特許文献1には、複数のLEDの特性を装置内部で測定し、測定結果に基づいて光源の劣化等をユーザに報知する発明が開示されている。また、特許文献2及び特許文献3には、複数のLEDを用いて所望の発光色を得る場合に、受光素子によって複数のLEDそれぞれの発光を検出し、この検出結果に基づいてスクリーン表面でのホワイトバランスを調整する発明が開示されている。
特開2004−296841号
特開2004−184852号
特開2004−253309号
ところで、上述した各特許文献が開示している従来技術はいずれも経年変化によるLEDの特性の変化を検出するためのものであり、しかも経年変化によるLEDの特性の変化を検出するための手段として装置内部に受光素子を備えている。しかし、装置の小型化及び消費電力の削減が要求される照明装置、特に家庭用のプロジェクタ装置の電源用照明装置では、照明装置内部の構成を可能な限り簡略化する必要がある。また、装置を小型化した場合及び使用環境が厳しい場合等には、光源としてLEDを使用したとしても装置内部の温度が上昇することは避けられない。このような場合、それぞれが異なる色の光を発光する複数のLEDの発光特性の変化の程度が温度に応じてそれぞれ異なることに起因して色バランスが崩れてしまうという、経年変化には起因しない問題が残される。
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、それぞれが異なる色の光を発光する複数の半導体発光素子、たとえばLEDを備えた照明装置において、周囲の環境、特に温度変化に拘わらずに所定の発光色を維持することが可能な照明装置の提供を目的とする。
上述の課題を解決するために本発明は端的には、それぞれが異なる色の光を発光する複数の半導体発光素子を光源として所定の発光色が得られるように設定された設定項目のデータを初期設定値として予め記憶しておき、この記憶手段が記憶している初期設定値に従って所定の発光色が得られるように調整する構成を採っている。また、調整の具体的な手法としては、温度検出手段が検出した温度と記憶手段が予め記憶している初期設定時の温度との比較結果に応じて複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更すること、及び周囲温度をたとえばファン等で制御(冷却)すること等が可能である。
本発明に係る照明装置は、それぞれが異なる色の光を発光する複数の半導体発光素子を光源として所定の発光色を得る照明装置において、前記所定の発光色が得られるように設定された設定項目のデータを記憶した記憶手段と、該記憶手段が記憶している設定項目のデータに従って前記所定の発光色が得られるように、前記設定項目を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では、調整手段が、記憶手段が記憶している設定項目のデータに従って所定の発光色が得られるように、設定項目を調整することにより、所定の発光色が得られる。
また本発明に係る照明装置は上記の照明装置の発明において、前記設定項目は、周囲温度に対する前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値であることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では上記の照明装置の発明において、周囲温度に対する前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値、たとえば電流値が設定項目として利用される。
更に本発明に係る照明装置は上記の照明装置の発明において、前記記憶手段は、前記所定の発光色が得られた際の周囲温度及び前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を初期値として記憶しており、前記調整手段は、実使用時の周囲温度に応じて前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更するようにしてあることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では上記の照明装置の発明において、記憶手段が記憶している所定の発光色が得られた際の周囲温度及び複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を初期値として、調整手段が実使用時の周囲温度に応じて複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更する。
更に本発明に係る照明装置は上記の照明装置の発明において、前記調整手段は、前記複数の半導体発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段が検出した温度と前記記憶手段に記憶されている周囲温度とを比較する比較手段と、該比較手段による比較結果に応じて前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更する変更手段とを備えることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では上記の照明装置の発明において、温度検出手段が検出した温度と記憶手段に記憶されている周囲温度とが比較され、この比較結果に応じて複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値が変更される。
更に本発明に係る照明装置は上記の照明装置の発明において、前記調整手段は、前記複数の半導体発光素子の周囲温度を低下させる冷却手段を更に備えることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では上記の照明装置の発明において、複数の半導体発光素子の周囲温度が冷却手段によって冷却される。
更に本発明に係る照明装置は上記の照明装置の発明のいずれか一つにおいて、前記複数の半導体発光素子それぞれは、発光波長が異なるLEDであることを特徴とする。
このような本発明に係る照明装置では前記の照明装置の発明のいずれか一つにおいて、複数の半導体発光素子それぞれが発光波長が異なるLEDで構成されている。
前述のような本発明に係る照明装置によれば、半導体発光素子を光源とする照明装置の光源の色温度(発色光)を周囲の環境(温度)の変化に対応させて調整する際に、装置内部に発光素子からの発光光を検出する受光手段を設ける必要無しに、初期設定時の色温度を維持し続けることが可能となる。従って、照明装置を簡単な回路で構成することが可能になるので、照明装置の小型化、消費電力の削減等を実現することができる。
また本発明に係る照明装置によれば上記の照明装置の発明において、周囲温度に対する前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値、たとえば電流値が設定項目として利用されるので、制御が容易である。
更に本発明に係る照明装置によれば上記の照明装置の発明において、記憶手段が記憶している所定の発光色が得られた際の周囲温度及び複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を初期値として、調整手段が実使用時の周囲温度に応じて複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更するので、実使用時に発光素子の発光光を検出するための手段が不要になり、装置の小型化、消費電力の削減等が実現される。
更に本発明に係る照明装置によれば上記の照明装置の発明において、温度検出手段が検出した温度と記憶手段に記憶されている周囲温度とが比較され、この比較結果に応じて複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値が変更されるので、実使用時に発光素子の発光光を検出するための手段が不要になり、装置の小型化、消費電力の削減等が実現される。
更に本発明に係る照明装置によれば上記の照明装置の発明において、複数の半導体発光素子の周囲温度が冷却手段によって冷却されるので、半導体発光素子そのものの温度変化が小さくなり、半導体発光素子そのものの制御は必要最小限で済む。
更に本発明に係る照明装置によれば前記の照明装置の発明のいずれか一つにおいて、複数の半導体発光素子それぞれが発光波長が異なるLEDで構成されているので、白色光は言うに及ばず、任意の色の光を得ることが可能になる。
以下、本発明に係る照明装置について、その一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては本発明の一実施の形態として、半導体発光素子としてはLEDを使用し、赤色LED,青色LED及び緑色LEDを1組とし、白色の発光色(白色光)を光源とするプロジェクタ装置に組み込まれて光源として使用される照明装置について具体的に説明する。
図1は本発明に係る照明装置をプロジェクタ装置1に組み込んだ場合の構成例を示すブロック図である。但し、図1に示す状態は初期設定時の状態を示している。
図1において、2Rは赤色発光部を、2Gは緑色発光部を、2Bは青色発光部をそれぞれ示している。また、3Rは赤色発光部2Rに印加される電流(IfpR)を制御する赤色発光部電流制御回路を、3Gは緑色発光部2Gに印加される電流(IfpG)を制御する緑色発光部電流制御回路を、3Bは青色発光部2Bに印加される電流(IfpB)を制御する青色発光部電流制御回路をそれぞれ示している。なお、図1においては各発光部2R,2G,2Bはそれぞれ1個のLEDで構成されているように示されているが、各発光部2R,2G,2Bを構成するLEDの数は、1個ずつでもよいし、2個以上の同数ずつでもよいし、それぞれ異なる数であってもよい。
なお、LEDは印加される電流値にほぼ正比例して発光強度が変化するので、各発光部電流制御回路3R,3G,3Bが各発光部2R,2G,2Bに印加する電流値を制御することにより、各発光部2R,2G,2Bの発光強度を印加する電流値に正比例させて制御することが可能である。
参照符号9は強制的な冷却手段としてのファン装置を示している。このファン装置9は図示しないモータで図示しないファンを回転させて各発光部2R,2G,2Bを冷却する。但し、冷却手段としてはファン装置9によるいわゆる空冷方式に限らず、冷却水を循環させる水冷方式を採用することも可能である。参照符号8はファン装置9のファンを回転させるモータの電圧を制御するファン電圧制御回路を示している。
更に、参照符号13は温度センサを示しており、本実施の形態では各発光部2R,2G,2BのLEDそれぞれの、又は何れか一つの接合部温度を周囲温度とみなして測定する。参照符号11はEEPROMであり、書き換え可能な不揮発性の記憶手段である。なお、EEPROMに代えてたとえばフラシュメモリ、小型のハードディスクドライブ等を利用することも可能である。
参照符号12はROMであり、書き換え不可能な不揮発性の記憶手段である。ROM12には、制御部10による制御を実行するためのコンピュータプログラムが記録されたプログラムファイル,コンピュータプログラムの実行に必要な種々のデータ等が予め記憶されている。更に、ROM12には、LEDの特性(周囲温度別の印加電流値と発光輝度との関係)のデータが予め記憶されている。このデータは一般的なデータでもよいが、LEDの製造者(メーカ)別に実際に測定されたデータを記憶しておくことにより、照明装置に実装されているLEDの製造者に応じて周囲温度の変化に対する補正がより正確に行なえる。
以上の各発光部電流制御回路3R,3G,3B、ファン電圧制御回路8、EEPROM11、ROM12、温度センサ13はCPU(マイクロコンピュータ)10に接続されている。CPU10はROM12に予め記憶されているコンピュータプログラム,種々のデータ等を使用して後述する処理を実行する。
なお、参照符号14は各発光部2R,2G,2Bから発光される3色の光を加算した白色光を外部のスクリーン16に焦点を合わせて照射(投射)するためのレンズ群である。このスクリーン16に照射される光の明るさ又は光の波長及び強さは光度計又は光測定器15により測定される。但し、光度計又は光測定器15は製造者における初期設定時にのみ必要であり、プロジェクタ装置1が実使用される状態においてはスクリーン16は必要であるが、光度計又は光測定器15は必要ではない。
次に、図1に示す構成の本発明に係る照明装置の初期設定について以下に説明する。この初期設定は、3色の光を発光する各発光部2R,2B,2Gを使用してホワイトバランスを調整しつつ白色の発光色を得るための処理であり、通常は製造者において出荷前に行なわれ、ユーザが行なう処理ではない。
図2はそのような初期設定のための処理手順を示すフローチャートであり、ROM12に予め記憶されているコンピュータプログラムに従ってCPU10により実行される。但し、この初期設定は製造者において出荷前に行なわれる処理であるので、初期設定用のコンピュータプログラムを外部の記憶手段に記憶させておき、初期設定時にのみCPU10を外部の記憶手段に接続して実行させるようにしてもよい。
まず最初にCPU11は、最も輝度が低い光を発光する発光部2G(又は2R,2B)の電流制御回路3G(又は3R,3B)を制御して印加電流値IfpG(又はIfpR,IfpB)を徐々に上げて、あらゆる環境においても実用上問題なく使用可能な略最大値を発光部2G(又は2R,2B)の印加電流値の初期設定の基準値として設定する(ステップS11)。この際、CPU10は最も発光輝度が低い発光部2G(又は2R,2B)以外の発光部2R及び2B(又は2G及び2B,2R及び2G)にはそれぞれの電流値制御回路2R及び2B(又は2G及び2B,2R及び2G)を制御することによって電流IfpR及びIfpB(又はIfpG及びIfpB,IfpR及びIfpG)を印加しないように、即ち最も発光輝度が低い発光部2G(又は2R,2B)以外の発光部2R及び2B(又は2G及び2B,2R及び2G)を発光させないようにする。なお、略最大値とは実際に限度一杯の最大値ではなく、それよりもやや低い目の若干の余裕を持たせた値である。
ところで、上述の最も輝度が低い発光部とは、各発光部2R,2G,2Bを構成するLED単体の規格値の比較ではなく、本発明に係る照明装置に備えられた一組の発光部2R,2B,2Gの内の最も輝度が低い色の光の発光部のことである。具体的には、個々のLED単体では、緑色光を発光するLEDが規格上最も輝度が低いとしても、たとえば緑色光を発光する2個のLEDで緑色発光部2Gが構成されており、赤色光を発光する1個のLEDで赤色発光部2Rが構成されており、青色光を発光する1個のLEDで青色発光部2Bが構成されているとすると、2個のLEDで構成されている緑色発光部2Gが必ずしも最も輝度が低い発光部になるとは限らない。この場合は、他の色(赤又は青)の1個のLEDで構成されている内の一方の発光部2R(又は2B)が最も輝度が低い発光部になる場合も有り得る。
次に、残りの発光部の内の発光輝度がより低い発光部の電流をその発光部用の電流制御回路をCPU10が制御することによって徐々に上げて行き(ステップS12)、その発光光を前述の最も輝度が低い発光部の発光光と加算する。2色の光が加算された光はレンズ群14によりスクリーン16に照射され、そのスクリーン16上での明るさが光度計(色温度計)又は光測定器15により測定される。この測定の結果はCPU10にフィードバックされる。従って、CPU10はその時点で発光させている二色の発光部の内の先に発光させている発光部の発光強度はステップS11で設定した状態のままとし、後から発光させた発光部が発光する光を加算した光が所定の色温度になるまで(ステップS13でNO)、後から発光させた発光部用の電流制御回路を制御して徐々に印加電流値を上げる。
たとえば、輝度が最も低い発光部が緑色発光部2Gであるとし、この緑色発光部2Gの発光光に青色発光部2Bの発光光を加算すると加算光の色はシアンになる。従って、輝度又は緑色の波長の強さと青色の波長の強さとの加算値を光度計又は光測定器15で測定した値が予め決められた値になるように(ステップS13でYES)、CPU10が緑色発光部電流制御回路3Gを制御して緑色発光部2Gに印加される電流値を調整する。この場合の予め決められた値は、発光部を構成するLEDの特性から算出された値を参考にしてもよく、予め標準の白色光と比較して同色となるように調整した白色光から赤色発光部2Rの電流を遮断した場合の光度計(色温度計)又は光測定器15の値としてもよい。
次に、CPU10は残りの一色の発光部(赤色発光部2R)への印加電流を赤色発光部電流制御回路3Rを制御して徐々に上げる(ステップS14)。この場合は、既に発光している緑色発光部2G及び青色発光部2Bに関してはCPU10は印加電流値は変化させない。従って、緑色発光部2G及び青色発光部2Bが発光している2色の光に赤色発光部2Rが発光している赤色光を加算した光がレンズ群14によりスクリーン16に照射される。スクリーン16上に照射された光は光度計(色温度計)又は光測定器15により測定されて測定結果がCPU10にフィードバックされる。従って、前述した場合と同様に光度計又は光測定器15による測定結果が白色光の色温度になるまで(ステップS15でNO)、CPU10が赤色発光部電流制御回路3Rを制御する。なお、上述のステップS14の処理ではどうしても白色光が得られない場合は、前述したステップS12及びS14の処理を反復してもよい。
以上のようにして白色光、即ちホワイトバランスの調整が完了すると(ステップS15でYES)、CPU10はその時点の温度センサ13の測定値である周囲温度及び各色の発光部2R,2G,2Bに印加されている電流値を読み込み(ステップS16)、これらのデータをEEPROM11に初期設定データ(初期設定温度、初期設定電流値)として書き込んで記憶させる(ステップS17)。以上で初期設定が終了する。この後、プロジェクタ装置1は光度計又は光測定器15を外され、また初期設定用のコンピュータプログラムを外部の記憶手段から読み込んでいた場合にはその記憶手段との接続も外されて出荷される。
なお、本発明に係る照明装置に実装されているLEDの製造者名をデータとしてEEPROM11に書き込んでおくことにより、初期設定した所定の発色光(本実施の形態では白色)を維持するための後述する処理の際の精度向上に役立てることが可能になる。
次に、ユーザがプロジェクタ装置1を実使用する際に、その使用環境(周囲温度)が初期設定時の環境(温度)と異なる場合に、発光色(本実施の形態では白色)を初期設定時の状態に維持するための処理について、その処理手順を示す図3のフローチャート及び図4に示す温度センサ13の検出温度とファン電圧制御回路8によるファン装置9への給電電圧との関係を示すタイミングチャートを参照して説明する。なお、図4(a)は温度センサ13の検出温度を、図4(b)はファン電圧制御回路8がファン装置9のモータに給電する電圧(ファン電圧)をそれぞれ時間経過に沿って示している。
ユーザがプロジェクタ装置1の電源をオンにしてプロジェクタ装置1を起動すると、照明装置の光源である各発光部2R,2G,2Bを構成するLEDの全てが発光して白色光を発光する(ステップS21でYES)。なおこのタイミングは図4(a)の「LEDオン」のタイミングである。
ところで、ハロゲンランプほどではないにしても、LEDも発光状態を継続していると時間経過に伴なってLEDの接合部温度(本実施の形態では周囲温度とみなす)が徐々に上昇する。この状態は図4(a)の「LEDオン」の時点からの温度上昇として示されている。本発明に係る照明装置ではこのような温度上昇は温度センサ13によって検出されており(ステップS22)、その検出結果のデータ(以下、検出温度という)はCPU10へ出力されている。CPU10は温度センサ13から出力されている検出温度を定期的に読み込み、その結果を初期設定温度、即ち図2のフローチャートに示す初期設定時にEEPROM11に記憶された周囲温度と比較する(ステップS23)。
ステップS23での比較の結果、温度センサ13が検出した検出温度と初期設定温度との温度差が所定温度差以上である場合(ステップS24でYES)、CPU10は温度差に応じて各発光部の発光強度を変更する制御を行なう。具体的には、CPU10は、ROM12に予め格納されている各色の発光部2R,2G,2Bを構成する各色の光を発光するLEDの接合部温度別の印加電流値と明るさとの関係を示すデータを参照し、最も輝度が低い発光部2G(又は2R,2B)の明るさをその時点の検出温度において初期設定時の明るさと同一にするために必要な補正(電流)値を求める(ステップS25)。即ち、補正値とは、初期設定時に設定された基準値と、その時点の検出温度において必要な電流値との差である。
次にCPU11は、他の発光部2R及び2B(又は2G及び2B,2R及び2G)に必要な電流値を求める(ステップS26)。具体的には、基準値と上述のようにして求めた補正値との比率に基づいて、初期設定時の他の発光部2R及び2B(又は2G及び2B,2R及び2G)のLEDの電流値を補正する。このようにして補正された各発光部2R,2G,2BのLEDの電流値が各発光部電流制御回路3R,3G,3Bから各発光部2R,2G,2BのLEDへ印加されるようにCPU10が制御することにより(ステップS27)、初期設定時と完全にではないにしてもほぼ同一の白色光が得られる。
なお、上述したように最も輝度が低い発光部2G(又は2R,2B)への印加電流値を上げる必要がある、換言すれば初期設定時の基準値を上げる必要があるので、図2のフローチャートに示した初期設定時においては、最も輝度が低い発光部2G(又は2R,2B)の電流値(基準値)を最大値に設定せずにそれよりもやや低い目の若干の余裕をみた値に設定する必要がある。
更に、ROM12に予め記憶させておくLEDの特性(周囲温度別の印加電流値と発光輝度との関係)のデータは一般的なデータではなく、LEDの製造者(メーカ)別に実際に測定されたデータを記憶しておくことにより、上述した実使用時の周囲温度の変化に対する補正がより正確に行なえる。
ところで、周囲温度(温度センサ13の検出温度)に応じた各色の発光部2R,2G,2Bの発光輝度の補正は上述のようにして行なわれるが、可能な限り温度上昇しないようにすれば上述のような補正を行なわずに済むか、補正を行なわざるを得ないとしても大幅な補正は行なわずに済むことになる。従って、本実施の形態では上述した各色の発光部2R,2G,2Bの発光輝度の補正を行なうと共に冷却も行なっている。以下、具体的に説明する。
前述したステップS24での判断結果がNOであった場合又はステップS27の処理が終了した後、CPU10は温度センサ13が検出した検出温度と所定温度幅とを比較する(ステップS28)。ここで、所定温度幅とは具体的には図4(a)に示す上限値と下限値との間の温度幅のことである。なお、これらの所定の温度幅の上限値及び下限値は予めROM12又はEEPROM11に記憶されている。
次にCPU10はファン装置9のファンが回転中であるか否か、換言すれば冷却中でるか否かを判断する(ステップS29)。冷却中ではない場合(ステップS29でNO)、CPU10は検出温度が所定温度幅以上であるか否かを判断する(ステップS30)。検出温度が所定温度幅以上でない場合(ステップS30でNO)、CPU10は処理をステップS22へ戻す。従って、冷却中ではなくしかも検出温度が所定温度幅以上でない場合は、CPU10は冷却は行なわずに所定時間間隔で、即ち定期的に温度センサ13の検出値を読み込み、上述同様の処理を反復する。検出温度が所定温度幅以上である場合(ステップS30でYES)、CPU10は検出温度に応じた回転数でファン装置9のファンが回転するようにファン電圧制御回路8を制御する(ステップS31)。従って、冷却中ではない状態で検出温度が所定温度幅以上である場合は、冷却が開始される。このタイミングは図4(b)に「ファン回転開始」として示されている。この後、CPU10はステップS22へ処理を戻す。
一方、既にファン装置9のファンが回転中である場合、換言すれば冷却中である場合、(ステップS29でYES)、検出温度が所定温度幅以下でなければ(ステップS32でNO)CPU10はステップS31へ処理を進めて検出温度に応じた回転数でファン装置9のファンが回転するようにファン電圧制御回路8を制御する。従って、冷却中である状態で検出温度が所定温度幅以下でない場合は、冷却が継続される。
この後、CPU10はステップS22へ処理を戻すので、次に温度センサ13から検出温度を読み込んだ時点で検出温度が更に上昇している場合は、CPU10はその上昇した検出温度に対応させてより高速でファン装置9のファンが回転するようにファン電圧制御回路8を制御する。従って、検出温度に応じて、即ち検出温度が高ければ高いほど、ファン装置9のファンは高速回転し、冷却効果もより大になる。この状態は図4(a)に示されている検出温度の上昇に伴なって図4(b)に示されているファン電圧が高くなり、図4(a)に示されている検出温度の低下に伴なって図4(b)に示されているファン電圧が低くなることにより示されている。
このようにして冷却が進むと、ステップS32において検出温度が所定温度幅を下回るようになるので(ステップS32でYES)、CPU10はファン装置9のファンの回転を停止させるようにファン電圧制御回路8を制御する(ステップS33)。このタイミングは図4(b)に「ファン停止」として示されている。
以上のように、周囲温度の上昇及び下降に応じてファン装置9のファンは回転及び停止を反復するので、一旦冷却が開始された後は周囲温度はある一定の範囲内に維持され、その範囲内で各発光部2R,2G,2Bの発光輝度が制御されることにより、本発明に係る照明装置の発光色は初期設定時と実質的に同一の白色を維持することができる。
なお、上述の実施の形態では本発明に係る照明装置をプロジェクタ装置1の照明装置として組み込んで白色光を得る場合について説明したが、白色光以外にも本発明の照明装置を適用することも勿論可能である。たとえば、ナトリウム灯は589nmの単一光を発光するので、霧、煙に対する透過性がよいことからトンネル内の照明、自動車のフォグランプ等に使用されている。従って、赤色光を発光する発光部と緑色光を発光する発光部とを組み合わせた場合の黄色の発光色を可能な限り589nmを最も強い分光として初期設定値を定めることにより、本発明に係る照明装置をナトリウム灯に代えて使用することが可能である。この場合にも、初期設定した波長を周囲温度の変化には拘わらずに維持させることが可能になる。勿論、他の種々の発光色に関しても本発明に係る照明装置を同様に利用することが可能である。
1 照明装置
2R,2G,2B 赤色,緑色,青色発光部
3R,3G,3B 発光部電流制御回路
8 ファンの電圧制御
9 ファン
13 温度センサ
14 レンズ群
10 CPU
11 EEPROM
12 ROM
16 スクリーン
15 光度計
2R,2G,2B 赤色,緑色,青色発光部
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9 ファン
13 温度センサ
14 レンズ群
10 CPU
11 EEPROM
12 ROM
16 スクリーン
15 光度計
Claims (6)
- それぞれが異なる色の光を発光する複数の半導体発光素子を光源として所定の発光色を得る照明装置において、
前記所定の発光色が得られるように設定された設定項目のデータを記憶した記憶手段と、
該記憶手段が記憶している設定項目のデータに従って前記所定の発光色が得られるように、前記設定項目を調整する調整手段と
を備えることを特徴とする照明装置。 - 前記設定項目は、周囲温度に対する前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記記憶手段は、前記所定の発光色が得られた際の周囲温度及び前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を初期値として記憶しており、
前記調整手段は、実使用時の周囲温度に応じて前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の照明装置。 - 前記調整手段は、
前記複数の半導体発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段が検出した温度と前記記憶手段に記憶されている周囲温度とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果に応じて前記複数の半導体発光素子それぞれへの給電に関する値を変更する変更手段と
を備えることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。 - 前記調整手段は、前記複数の半導体発光素子の周囲温度を低下させる冷却手段を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
- 前記複数の半導体発光素子それぞれは、発光波長が異なるLEDであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の照明装置。
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