JP2010244801A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】消費電力の上昇を抑制しつつ照明効率を向上することができる照明装置を提供する。
【解決手段】PWM駆動により発光ダイオードを駆動する照明装置10において、Broca−Sulzer効果が生じる条件を満たした複数の発光ダイオードを備え、各発光ダイオードは、それぞれ異なる位相にてPWM駆動されることを特徴とする。
【選択図】図5
【解決手段】PWM駆動により発光ダイオードを駆動する照明装置10において、Broca−Sulzer効果が生じる条件を満たした複数の発光ダイオードを備え、各発光ダイオードは、それぞれ異なる位相にてPWM駆動されることを特徴とする。
【選択図】図5
Description
この発明は、照明装置に関するものである。
従来、発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)を光源として利用する照明装置にあっては、発光ダイオードの発熱量を抑制するためにPWM等のパルス駆動を採用したものがある。そしてパルス駆動により発光ダイオードを発光させると、チラつきを感じる場合があることから複数の発光ダイオードのON時間を一部重複した状態で互いにずらして発光させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
同様に、発光ダイオードのPWM調光を行う際、複数のダイオードのON位相を互いにずらして輝度ムラやフリッカの発生を防止する照明装置がある(例えば、特許文献2参照)
同様に、発光ダイオードのPWM調光を行う際、複数のダイオードのON位相を互いにずらして輝度ムラやフリッカの発生を防止する照明装置がある(例えば、特許文献2参照)
ところで、上述した従来の照明装置では、複数の発光ダイオードの位相を互いにずらすことによって人間が感じるチラつきを抑制することができるものの、必要とする明るさを得られない場合があるという課題がある。これは、PWM制御により発光ダイオードの発光を制御する際、パルス波の最大値が同一に設定されることからその明るさがデューティ比に比例し、例えばDC駆動(デューティ100%)が最も明るくデューティ比が低下するほど暗くなるからである。
また、発光ダイオードの明るさを増大しようとしてデューティ比を大きくすると、発光ダイオード一つ当りの消費電力が増加して発熱量が多くなるため、発光ダイオードの温度特性を示した図16のグラフからも分かるように、発熱量が少ない場合よりも相対発光強度が低下して照明効率が低下してしまうので発光ダイオードの冷却構造を大型化する必要があるという課題がある。
一方、照明装置のさらなる高効率化を図るために、例えば、人間の目が一瞬の強い光を受けた場合に実際の光量よりも明るく認識するという現象(Broca−Sulzer効果)を繰り返し光に応用する研究が近年盛んに行われている。
しかしながら、発光ダイオードを繰り返し発光させる場合、上述したBroca−Sulzer効果による見かけ上の明るさ向上はデューティ比が大きくなるほど効果が低下する傾向があるため、上述した従来の照明装置のように発光ダイオードの明るさを増大しようとしてデューティ比を大きくした場合、Broca−Sulzer効果による見かけ上の明るさ向上が期待できず照明効率が低下してしまう虞がある。
一方、照明装置のさらなる高効率化を図るために、例えば、人間の目が一瞬の強い光を受けた場合に実際の光量よりも明るく認識するという現象(Broca−Sulzer効果)を繰り返し光に応用する研究が近年盛んに行われている。
しかしながら、発光ダイオードを繰り返し発光させる場合、上述したBroca−Sulzer効果による見かけ上の明るさ向上はデューティ比が大きくなるほど効果が低下する傾向があるため、上述した従来の照明装置のように発光ダイオードの明るさを増大しようとしてデューティ比を大きくした場合、Broca−Sulzer効果による見かけ上の明るさ向上が期待できず照明効率が低下してしまう虞がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の上昇を抑制しつつ照明効率を向上することができる照明装置を提供するものである。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、PWM駆動により発光ダイオード(例えば、実施の形態における発光ダイオードD1〜D4)を駆動する照明装置(例えば、実施の形態における照明装置10,30)において、Broca−Sulzer効果が生じる条件を満たした複数の発光ダイオードを備え、各発光ダイオードは、それぞれ異なる位相にてPWM駆動されることを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の発明において、前記PWM駆動によって、複数の前記発光ダイオードのうち何れか一つの発光ダイオードの出力が立ち下がった後、次の立ち上がりまでに他の発光ダイオードが間隔をあけて点灯されることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記複数の発光ダイオードは、直線状または格子状に配置されていることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の発明において、駆動周波数が60〜240Hz、デューティ比が1〜10%の範囲でPWM駆動されることを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、Broca−Sulzer効果を発生する条件を満たした複数の発光ダイオードがそれぞれ異なる位相でPWM駆動されるので、PWM駆動によるチラつきを抑制しつつ、Broca−Sulzer効果が生じない場合と比較して同じ消費電力で見かけ上の明るさを向上できるため、消費電力の上昇を抑制しつつ照明効率を向上することが可能になるという効果がある。
請求項2に記載した発明によれば、複数の発光ダイオードのうち何れか一つの発光ダイオードの出力が立ち下がった後、すなわち当該発光ダイオードが消灯しているときに、他の発光ダイオードが間隔をあけて点灯されるので、PWM駆動によって照明がチラついて見えるのを防止することができる効果がある。
請求項3に記載した発明によれば、複数の発光ダイオード全体としての空間的なチラつき感を低減することができる効果がある。
請求項4に記載した発明によれば、駆動周波数が60Hzよりも低いときにはチラつき感が生じる場合があり、さらに、駆動周波数が240Hzよりも高いときは、発光ダイオードのPWM駆動時に十分な分解能が得られない場合があるが、駆動周波数を60〜240Hzとすることで、チラつき感を低減しつつ容易に発光ダイオードのPWM駆動を行うことができる。また、PWM駆動のデューティ比を1%〜10%とすることで、デューティ比が10%を超える場合よりも照明効率を向上することができる効果がある。
次に、この発明の第1実施形態における照明装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、第1実施形態における照明装置10の回路構成を示している。なお、この第1実施形態では、3個の発光ダイオードを備えた照明装置を一例として示している。
図1に示すように、照明装置10は、例えば、自動車等の車両のメータ表示、サイドミラーウィンカー、ハイマウントストップランプ、室内灯、及び。ブレーキランプなどの各種灯体に適用されるものであって、複数の発光ダイオードD1〜D3を備えて構成されている。発光ダイオードD1〜D3には、それぞれアノード側に電流制限用の抵抗R1の一端が接続され、カソード側には、発光ダイオードD1〜D3の通電制御を行うスイッチング素子(例えば、図1に示すPチャネル型FET等)Q1〜Q3のソースがそれぞれ接続されている。また、抵抗R1の他端は電源Pに接続され、スイッチング素子Q1〜Q3のドレインd1〜d3はアースEに接続されている。つまり、抵抗R1と発光ダイオードD1とスイッチング素子Q1とが直列接続された回路、抵抗R1と発光ダイオードD2とスイッチング素子Q2とが直列接続された回路、および、抵抗R1と発光ダイオードD3とスイッチング素子Q3とが直列接続された回路がそれぞれ電源−アース間に並列接続されている。
図1は、第1実施形態における照明装置10の回路構成を示している。なお、この第1実施形態では、3個の発光ダイオードを備えた照明装置を一例として示している。
図1に示すように、照明装置10は、例えば、自動車等の車両のメータ表示、サイドミラーウィンカー、ハイマウントストップランプ、室内灯、及び。ブレーキランプなどの各種灯体に適用されるものであって、複数の発光ダイオードD1〜D3を備えて構成されている。発光ダイオードD1〜D3には、それぞれアノード側に電流制限用の抵抗R1の一端が接続され、カソード側には、発光ダイオードD1〜D3の通電制御を行うスイッチング素子(例えば、図1に示すPチャネル型FET等)Q1〜Q3のソースがそれぞれ接続されている。また、抵抗R1の他端は電源Pに接続され、スイッチング素子Q1〜Q3のドレインd1〜d3はアースEに接続されている。つまり、抵抗R1と発光ダイオードD1とスイッチング素子Q1とが直列接続された回路、抵抗R1と発光ダイオードD2とスイッチング素子Q2とが直列接続された回路、および、抵抗R1と発光ダイオードD3とスイッチング素子Q3とが直列接続された回路がそれぞれ電源−アース間に並列接続されている。
スイッチング素子Q1〜Q3の各ゲートG1〜G3は、抵抗R2を介してマイコン20の制御端子PWM1〜PWM3にそれぞれ接続されている。このマイコン20は、所定のプログラムを実行することで発光ダイオードD1〜D3のPWM制御を行う演算部(図示略)を備え、制御端子PWM1〜PWM3を介してスイッチング素子Q1〜Q3をON・OFFさせるための制御信号を出力する。
これにより、例えば、制御端子PWM1〜PWM3から制御信号としてON信号が出力され、ON信号がスイッチング素子Q1に入力される場合には、電源Pから供給される電流が、抵抗R1、発光ダイオードD1、スイッチング素子Q1を介してアースEへ流れ込み、ON信号がスイッチング素子Q2に入力される場合には、電源Pから供給される電流が、抵抗R1、発光ダイオードD2、スイッチング素子Q2を介してアースEへ流れ込む。さらにON信号がスイッチング素子Q2に入力される場合には、電源Pから供給される電流が、抵抗R1、発光ダイオードD3、スイッチング素子Q3を介してアースEへ流れ込む。
発光ダイオードD1〜D3は、立ち上がり時間が数100ns、立下りの時間が数10μsといった高速応答性を有するものであって、Broca−Sulzer効果を連続的な繰り返し閃光で生じさせるための条件を満たしている。ここで、Broca−Sulzer効果とは、人間の目が一瞬の強い光を受けた場合に実際の光量よりも明るく認識するという現象であるが、繰り返し閃光の場合、見かけ上の明るさが閃光の強度を時間平均した値となるというTalbot−Plateauの法則によるものとなるため、Broca−Sulzer効果が生じないとされてきたが、近年の研究(例えば、神野雅文ら「視覚心理的アプローチによるパルス駆動LEDの実効輝度の向上」,信学技報,vol.108,no.277,EE2008−41,pp.35−40,2008年10月 等)によって上記発光ダイオードの条件すなわち立ち上がり時間が数100ns程度、立下りの時間が数10μs程度の条件を満たした発光ダイオードを用いて繰り返し閃光を発生させることでBroca−Sulzer効果による見かけ上の明るさが向上することが確認されている。
図2に示すように、上記発光ダイオードD1〜D3は基板B上に垂直上方に向かって取り付けられ、これら発光ダイオードD1〜D3の上方には基板Bと平行に平板状の結像面Kが配置されている。図3のタイミングチャートに示すように、これら発光ダイオードD1〜D3は、マイコン20によって互いに異なる位相でPWM駆動される。より具体的には、発光ダイオードD1〜D3のうち何れか一つ、例えば、発光ダイオードD1の出力が立ち下がった後、次に発光ダイオードD1の出力が立ち上がるまでに他の発光ダイオード、例えば、発光ダイオードD2が、発光ダイオードD1の立下りから間隔をあけて点灯される(立ち上がる)。また、発光ダイオードD2の出力が立ち下がった後には、次に発光ダイオードD2が立ち上がるまでに発光ダイオードD3が、発光ダイオードD2の立下りから間隔をあけて点灯される。
図4は、上記PWM駆動による時系列に沿った発光ダイオードD1〜D3の発光出力を、結像面Kを介して図2のA方向から見た矢視図を示している。この図4に示すように、発光ダイオードD1が1回点滅してから発光ダイオードD2が1回点滅し、さらに発光ダイオードD3が1回点滅してから再び上記発光ダイオードD1の点滅に戻って発光ダイオードD1,D2,D3の順に繰り返し点滅される。
図5は、各発光ダイオードD1〜D3をPWM駆動するため制御端子PWM1〜PWM3の出力条件を、周波数60Hz、デューティ比5%に設定した一例を示すグラフである。この図5のグラフに示すように、それぞれ制御端子PWM1〜PWM3の出力周波数が60Hzに設定されている場合、1/3周期ずつ互いの位相がずれるように設定される。これにより、結像面K越しで見た発光ダイオードD1〜D3全体の点滅周波数は図5のPWMAllに示すように180Hzとなり、この周波数180Hzに対するデューティ比は15%となる。
図6は、縦軸をPWM駆動の利得分すなわちDC駆動に対してのBroca−Sulzer効果による省電力化分とし、横軸をPWM駆動時のデューティ(Duty)比としたグラフである。この図6に示すグラフは、図7に示すような配置すなわち、被験者から1m離れた位置にDC駆動の発光ダイオードとPWM駆動の発光ダイオードとを互いに100mm離間して配置した状態で測定を行ったものである。
DC駆動の発光ダイオードの電流は、被験者の手元に設置されたツマミ(図示略)により調整可能になっており、被験者が1m先の2つの発光ダイオードを直視した状態で、PWM駆動のデューティ比を所定の値(1%、5%、10%、20%、30%)、周波数を所定の値(60Hz、120Hz、180Hz、240Hz)に設定し、被験者はPWM駆動の発光ダイオードの明るさと、DC駆動の発光ダイオードの明るさとが同じ明るさに感じられるように上記ツマミを調整して、そのときのDC駆動の発光ダイオードの駆動条件(電流、電圧)を測定してPWM駆動の発光ダイオードと比較処理することで、PWM駆動の発光ダイオードの利得分を求めている。なお、上記測定に用いた発光ダイオードは何れも、オスラム社製(光度;54000mcd、波長;587nm、型番:DX1−Y2−L30W)の黄色の発光ダイオードを使用した。
図6に示すように、PWM駆動の利得分は、各周波数の平均値(Ave)において、デューティ比が1%から5%までは徐々に低下したのち、デューティ比が5%から10%までは略横ばいになった。そして、PWM駆動の利得分は、デューティ比10%を超えた辺りから20%まで徐々に低下して20%で最も低い利得分となった。そして、このデューティ比が10%を超えた辺りから各周波数における互いの利得分のバラつきが大きくなっている。また、上記測定で設定したPWM駆動の周波数では、すべての周波数において、同様にBroca−Sulzer効果が認められた。なお、デューティ比が20%以上の場合、感覚の大きさが刺激の強さの対数に比例するいわゆるウェーバー・フェヒナー則に従い、明るさが大きいほど被験者による変化の差分が知覚し難くなったことが、利得分のバラつきが大きくなる原因と考えられる。
したがって、上述した第1実施形態の照明装置10によれば、Broca−Sulzer効果を発生する条件を満たした複数の発光ダイオードD1〜D4がそれぞれ異なる位相でPWM駆動されるので、PWM駆動によるチラつきを防止しつつ、Broca−Sulzer効果が生じない場合と比較して同じ消費電力で見かけ上の明るさを向上できるため、消費電力の上昇を抑制して照明効率を向上することが可能になる。
また、複数の発光ダイオードD1〜D3のうち何れか一つの発光ダイオードの出力が立ち下がった後、すなわち何れか一つの発光ダイオードが消灯しているときに、他の発光ダイオードが間隔をあけて点灯されるので、PWM駆動によって照明がチラついて見えるのを防止することができる。
なお、この発明は上述した第1実施形態に限られるものではない。上述した第1実施形態においては発光ダイオードD1〜D3を基板Bに対して垂直に立設する場合について説明したが、図8の変形例に示すように、直線状に直列配置された3つの発光ダイオードD1〜D3の各軸線の延長線が結像面K上で交差するように、外側に配置された2つの発光ダイオードD1,D3の上端をこれらの間に配置された発光ダイオードD2の上端方向に傾けて配置するようにしてもよい。これにより、結像面K越しに見ると、比較的指向性が高い発光ダイオードD1〜D3の光が全て、直列配置された発光ダイオードD1〜D3の上方視略中央で点滅するため(図9参照)、光る位置の変化に起因する空間的なチラつき感を低減することができる。
また、発光ダイオードを3個用いる場合について説明したが、3個以上の発光ダイオードを直線状に配置してPWM位相を互いにずらして点滅させるようにしてもよい。
また、発光ダイオードを3個用いる場合について説明したが、3個以上の発光ダイオードを直線状に配置してPWM位相を互いにずらして点滅させるようにしてもよい。
次に、この発明の第2実施形態における照明装置について図面を参照しながら説明する。なお、この第2実施形態の照明装置は、上述した第1実施形態の照明装置と発光ダイオードの個数および配置を変更したものであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。
図10は、この第2実施形態の照明装置30の回路構成を示している。この照明装置30の回路構成は、上述した第1実施形態の照明装置10の回路構成に加えて、抵抗R1、発光ダイオードD4およびスイッチング素子Q4の順で直列接続された回路が、電源P−アースE間に並列に追加されたものである。そして、マイコン40は、上述したマイコン20の制御端子PWM1〜PWM3に加えて制御端子PWM4を備えており、この制御端子PWM4を介してスイッチング素子Q4をON・OFFさせるための制御信号が出力可能となっている。
図10は、この第2実施形態の照明装置30の回路構成を示している。この照明装置30の回路構成は、上述した第1実施形態の照明装置10の回路構成に加えて、抵抗R1、発光ダイオードD4およびスイッチング素子Q4の順で直列接続された回路が、電源P−アースE間に並列に追加されたものである。そして、マイコン40は、上述したマイコン20の制御端子PWM1〜PWM3に加えて制御端子PWM4を備えており、この制御端子PWM4を介してスイッチング素子Q4をON・OFFさせるための制御信号が出力可能となっている。
図11(a)に示すように、4つの発光ダイオードD1〜D4はその軸線が基板Bの垂直方向に沿って基板B上に立設されるとともに、図11(b)に示すように、4つの発光ダイオードD1〜D4は上方から見て格子状になるよう、すなわち左右隣合う発光ダイオード同士を線で結んだ場合に略矩形を呈するよう配置されている。これら発光ダイオードD1〜D4の上方には、基板Bと平行に平板状の結像面Kが配置されている。そして図12のタイミングチャートに示すように、これら発光ダイオードD1〜D4は、マイコン40によって互いに異なる位相でPWM駆動される。
より具体的には、発光ダイオードD1〜D4のうち何れか一つの発光ダイオードとして例えば、発光ダイオードD1の出力が立ち下がった後、次に発光ダイオードD1の出力が立ち上がるまでの間に他の発光ダイオードとして例えば、発光ダイオードD2の出力が、発光ダイオードD1の立ち下りから間隔をあけて立ち上がる。また、発光ダイオードD2の出力が立ち下がった後には、次に発光ダイオードD2が立ち上がるまでに発光ダイオードD3の出力が、発光ダイオードD2の立下りから間隔をあけて立ち上がり、同様に、発光ダイオードD3の出力が立ち下がった後には、次に発光ダイオードD3が立ち上がるまでに発光ダイオードD4の出力が、発光ダイオードD3の立下りから間隔をあけて立ち上がる。
図13は、上記PWM駆動による発光ダイオードD1〜D4の発光出力の様子を、結像面Kを介して見たもの示している。この図4に示すように、発光ダイオードD1が1回点滅してから発光ダイオードD2が1回点滅し、さらに発光ダイオードD3が1回点滅してから発光ダイオードD4が点滅する。そして、発光ダイオードD4が点滅した後、再び上記発光ダイオードD1の点滅に戻って発光ダイオードD1,D2,D3,D4の順に繰り返し点滅される。
したがって、上述した第2実施形態によれば、発光ダイオードの個数を増加した場合に、発光ダイオードを格子状すなわち面的に配置したとしても、第1実施形態と同様に空間的なチラつきを低減することができる。
なお、上述した第2実施形態においては、発光ダイオードD1〜D4を基板Bに対して垂直に立設した場合について説明したが、図14(a),(b)に示すように、各発光ダイオードD1〜D4の軸線の延長線が結像面K上で交差するように、発光ダイオード
D1〜D4の上端を、これらの上方視略中央に向かって傾斜させて設けてもよい。これにより結像面K越しに見ると、比較的指向性が高い発光ダイオードD1〜D4全ての光が、格子状に配置された発光ダイオードD1〜D3の上方視略中央で点滅するため(図15参照)、光る位置の変化に起因する空間的なチラつき感を低減することができる。
D1〜D4の上端を、これらの上方視略中央に向かって傾斜させて設けてもよい。これにより結像面K越しに見ると、比較的指向性が高い発光ダイオードD1〜D4全ての光が、格子状に配置された発光ダイオードD1〜D3の上方視略中央で点滅するため(図15参照)、光る位置の変化に起因する空間的なチラつき感を低減することができる。
また、上述した第2実施形態においては、発光ダイオードを4個用いる場合について説明したが、4個以上の発光ダイオードを格子状に配置してPWM位相を互いにずらして点滅させるようにしてもよい。
次に、この発明の照明装置の実施例1について具体的に説明する。
この実施例1は、PWM駆動によるチラつきの低減を要求される一例として自動車の室内灯に適用した場合を示しており、この実施例1における周波数、デューティ比、発光ダイオード(LED)個数、配置方法の各条件を以下に示す。
この実施例1は、PWM駆動によるチラつきの低減を要求される一例として自動車の室内灯に適用した場合を示しており、この実施例1における周波数、デューティ比、発光ダイオード(LED)個数、配置方法の各条件を以下に示す。
ここで、上記表における周波数およびデューティ(Duty)比は、それぞれ発光ダイオード(LED)1個当たりの値であり、配置方法における線的配置とは、上述した第1実施形態の直線状の配置(例えば、図8参照)を意味している。
上記条件で1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合、DC駆動の場合と比較して約33%の消費電力で同程度の見かけ上の明るさを得ることができる。
上記条件で1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合、DC駆動の場合と比較して約33%の消費電力で同程度の見かけ上の明るさを得ることができる。
そこで3個の発光ダイオードを用いてDC駆動と同等の消費電力とし、上述した第1実施形態のように各発光ダイオードを異なる位相にてPWM駆動した。これにより発光ダイオード全体の点滅する周波数が360Hzとなるため、周波数が高くなった分、よりチラつきを防止することができる。
さらに、以下のような明るさに関する効果を得ることもできる。
人間の視覚系において、光を時間的に積分して知覚することが知られている(ブロックの法則)。ブロックの法則は、光刺激提示条件によっても異なるが、呈示時間が約20msの範囲内であれば成立するとされる。ブロックの法則が成立する範囲において、室内灯を断続的にPWM駆動すると、その発光ダイオード個数分だけ視覚系の時間特性を有効活用することが可能となる。実施例1においては、上述のとおり発光ダイオード全体の点滅する周波数が360Hzで、そのデューティ比は1[%]×3[個]=3%となるので、呈示時間は8.3ms以下となってブロックの法則が成立し、3個の明るさを累積的に知覚することができる。
従って、その結果1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合(DC駆動時の明るさと同じ)の約3倍の明るさを、DC駆動と同等の消費電力で実現することができる。
人間の視覚系において、光を時間的に積分して知覚することが知られている(ブロックの法則)。ブロックの法則は、光刺激提示条件によっても異なるが、呈示時間が約20msの範囲内であれば成立するとされる。ブロックの法則が成立する範囲において、室内灯を断続的にPWM駆動すると、その発光ダイオード個数分だけ視覚系の時間特性を有効活用することが可能となる。実施例1においては、上述のとおり発光ダイオード全体の点滅する周波数が360Hzで、そのデューティ比は1[%]×3[個]=3%となるので、呈示時間は8.3ms以下となってブロックの法則が成立し、3個の明るさを累積的に知覚することができる。
従って、その結果1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合(DC駆動時の明るさと同じ)の約3倍の明るさを、DC駆動と同等の消費電力で実現することができる。
次に、この発明の照明装置の実施例2について具体的に説明する。
この実施例2は、十分な明るさが要求される一例として自動車のウィンカーに適用した場合であり、この実施例2における周波数、デューティ比、発光ダイオード(LED)個数、配置方法の各条件を以下に示す。
この実施例2は、十分な明るさが要求される一例として自動車のウィンカーに適用した場合であり、この実施例2における周波数、デューティ比、発光ダイオード(LED)個数、配置方法の各条件を以下に示す。
ここで、上記表における周波数およびデューティ(Duty)比は、実施例1と同様に、それぞれ発光ダイオード(LED)1個当たりの値であり、配置方法における線的配置とは、上述した第1実施形態の直線状の配置(例えば、図2参照)を意味している。
上記条件で1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合、DC駆動の場合と比較して約50%の消費電力で同程度の見かけ上の明るさを得ることができる。
上記条件で1個の発光ダイオードをPWM駆動した場合、DC駆動の場合と比較して約50%の消費電力で同程度の見かけ上の明るさを得ることができる。
そこで2個の発光ダイオードを用いてDC駆動と同等の消費電力とし、上述した第2実施形態のように各発光ダイオードを異なる位相にてPWM駆動した。これにより発光ダイオード全体の点滅する周波数が240Hzとなるため、周波数が高くなった分チラつきを防止することができる。
また、ウィンカーをPWM駆動する際に全体のデューティ比が3[%]×2[個]=6%となるので、上述のようにブロックの法則によってさらなる明るさの増加がなされるため、DC駆動の場合の2倍以上の明るさを得ることができる。なお、実施例2では、上述した実施例1の4倍以上と比較して明るさの倍率が2倍以上と低くなっているが、発光ダイオード1個当たりデューティ比が3倍程度大きく設定されているため、全体の見かけ上の明るさは実施例2のウィンカーが実施例1の室内灯よりも大きくなる。
なお、上述した実施例2のように、2個の発光ダイオードを配置する場合には、図8に示す3個の発光ダイオードD1,D3のように、例えば、2個の発光ダイオードをそれぞれ傾斜配置させて上端部を各発光ダイオードの中間位置に近づけて配置しても同様の結果が得られる。
なお、上述した実施例2のように、2個の発光ダイオードを配置する場合には、図8に示す3個の発光ダイオードD1,D3のように、例えば、2個の発光ダイオードをそれぞれ傾斜配置させて上端部を各発光ダイオードの中間位置に近づけて配置しても同様の結果が得られる。
D1,D2,D3,D4 発光ダイオード
10 照明装置
30 照明装置
10 照明装置
30 照明装置
Claims (4)
- PWM駆動により発光ダイオードを駆動する照明装置において、
Broca−Sulzer効果が生じる条件を満たした複数の発光ダイオードを備え、
各発光ダイオードは、それぞれ異なる位相にてPWM駆動されることを特徴とする照明装置。 - 前記PWM駆動によって、複数の前記発光ダイオードのうち何れか一つの発光ダイオードの出力が立ち下がった後、次の立ち上がりまでに他の発光ダイオードが間隔をあけて点灯されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 複数の前記発光ダイオードは、直線状または格子状に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
- 駆動周波数が60〜240Hz、デューティ比が1〜10%の範囲でPWM駆動されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の照明装置。
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-
2009
- 2009-04-03 JP JP2009091177A patent/JP2010244801A/ja active Pending
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