JP2012146614A - 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】白色LED発光デバイスの調光装置は、極性を逆にして並列接続された発光波長域が相互に異なる一組のLED素子と該一組のLED素子に駆動電流を供給するための一対の端子とを含む白色LED発光デバイスに一対の端子を介して駆動電流としての交流電流を供給する駆動電流供給部と、交流電流の1サイクル中の正の半サイクルと負の半サイクルとの夫々において白色LED発光デバイスに供給される正の駆動電流量と負の駆動電流量との夫々を規定する個別量規定部と、個別量規定部により規定される正の駆動電流量及び負の駆動電流量を調整する操作量を個別量規定部に付与するための操作部とを含む。
【選択図】図1
Description
の交流電流を供給する駆動電流供給部と、
前記交流電流の1サイクル中の正の半サイクルと負の半サイクルとの夫々において前記白色LED発光デバイスに供給される正の駆動電流量と負の駆動電流量との夫々を規定する個別量規定部と、
前記個別量規定部により規定される正の駆動電流量及び負の駆動電流量を調整する操作量を前記個別量規定部に付与するための操作部と
を含む白色LED発光デバイスの調光装置である。
前記操作部は、操作に応じて、前記総量規定部により規定される前記総量を調整する操作量を前記総量規定部に付与するように構成されていても良い。
本発明の第1の態様は、前記個別量規定部が、前記操作部の操作量に応じて前記正の半サイクル及び前記負の半サイクルにおける正の駆動電流の供給開始タイミング及び負の駆動電流の供給開始タイミングを規定する、ように構成されていても良い。
前記白色LED発光デバイスに対する前記正及び負の駆動電流の供給開始及び供給停止を制御するトライアックと、
前記トライアックに対し、前記正の駆動電流の供給開始トリガ、及び前記負の駆動電流の供給開始トリガを与えるトリガ発生部と、
前記トリガ発生部が前記正の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数を決定するための第1可変抵抗器と、前記トリガ発生部が前記負の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数を決定するための第2可変抵抗器とを含む時定数回路とを含み、
前記操作部は、前記第1可変抵抗器の抵抗値を調整するための第1操作部と、前記第2可変抵抗器の抵抗値を調整するための第2操作部とを含む、ように構成されていても良い。
前記トライアックに対し、前記正の駆動電流の供給開始トリガ、及び前記負の駆動電流の供給開始トリガを与えるトリガ発生部と、
可変抵抗器が有する可動点から一方の側が前記トリガ発生部が前記正の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数Aを決定するための抵抗器aとなり、前記可動点から他方の側が前記負の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数Bを決定するための抵抗器bとなる、2つの時定数回路とを含み、
前記操作部は、操作に応じて前記可変抵抗器の可動点の位置を調整する第1調整部を含む、ように構成されていても良い。
前記操作部は、前記第1調整部の操作から独立した操作に応じて、前記共通可変抵抗器の抵抗値を調整する第2調整部をさらに含む、ように構成されていても良い。
前記個別量規定部は、前記抵抗値の上昇ボタン又は前記抵抗値の下降ボタンの押下操作に応じて、前記共通可変抵抗器と等価な抵抗を少なくとも1つのトランジスタを用いて生成し、
前記総量規定部は、前記一方の側の移動ボタン又は前記他方の側への移動ボタンの操作に応じて前記可変抵抗器と等価な抵抗を少なくとも1つのトランジスタで生成する、ように構成されていても良い。
前記駆動電流供給部は、前記比較器から正の電圧が出力される期間内で前記正の駆動電流を前記白色LED発光デバイスに供給する一方で、前記比較器から負の電圧が出力される期間内で前記負の駆動電流を前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記操作部は、操作に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を調整する、ように構成されていても良い。
前記総量規定部は、前記正の駆動電流及び前記負の駆動電流として供給されるパルス状電流のパルス幅を調整するためのパルス幅調整用可変抵抗器を含み、
前記操作部は、操作に応じて前記パルス幅調整用可変抵抗器の抵抗値を調整する、ように構成されていても良い。
前記正の半サイクルの所定期間内に供給される正のパルス状電流の数又はパルス幅,及び前記負の半サイクルの所定期間内に供給される負のパルス状電流の数又はパルス幅を規定する、前記個別量規定部及び前記総量規定部としてのパルス制御部を含み、
前記操作部は、操作に応じて前記正のパルス状電流の数と前記負のパルス状電流の数との一方を増加させるとともに他方を減少させる操作量を前記パルス制御部に付与する第1の操作部と、操作に応じて前記正のパルス状電流の数又はパルス幅と前記負のパルス状電流の数又はパルス幅とを等しい割合で増減させる操作量を前記パルス制御部に付与する第2の操作部とを含む、ように構成されていても良い。
前記一対の端子と前記二つの配線の接続状態を切り替える切替スイッチをさらに含む、ように構成されていても良い。
前記駆動電流供給部は、前記白色LED発光デバイスの前記一対の端子と夫々接続される二つの配線の一方から前記第1のレジスタのレジスタ値に応じた前記正のパルス状電流,及び前記第2のレジスタのレジスタ値に応じた前記負のパルス状電流を前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記一対の端子と前記二つの配線の接続状態を切り替える前記操作部の操作に応じて、前記第1のレジスタのレジスタ値と前記第2のレジスタのレジスタ値とを入れ替える、ように構成されていても良い。
前記二つの配線の一方から前記正負の半サイクルの各所定期間内に前記白色LED発光デバイスに夫々供給される、前記正のパルス状電流及び前記負のパルス状電流の各平均値に比例する第1の電圧値及び第2の電圧値とを検出する検出部と、
前記第1の電圧値を前記正のパルス状電流の数に相当する第1のフィードバックレジスタ値に変換するとともに、前記第2の電圧値を前記負のパルス状電流の数に相当する第2のフィードバックレジスタ値に変換する変換部と、
前記第1のフィードバックレジスタ値と前記第1のレジスタに格納されているレジスタ値とを対比し、両者が異なる場合に前記第1のレジスタの値を前記第1のフィードバックレジスタ値に書き換えるとともに、前記第2のフィードバックレジスタ値と前記第2のレジスタに格納されているレジスタ値とを対比し、両者が異なる場合に前記第2のレジスタの値を前記第2のフィードバックレジスタ値に書き換えるフィードバック制御部とをさらに含む、ように構成されていても良い。
各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を制御する個別電力制御部と、
前記個別電力の比を変えることなく前記一組のLED素子群に供給される個別電力の合計値を増減する総電力制御部と
を含み、
前記個別電力の夫々及び前記個別電力の合計値が同一の時間軸上で制御されることを特徴とする照明システムである。
前記直流電源からの直流電流を用いて、前記一組のLED素子群の駆動用電流を出力する供給部をさらに含み、
前記個別電力制御部及び前記総電力制御部は、前記供給部が所定の波形を有する前記駆動用電流を出力するための制御信号を前記供給部に付与し、
前記供給部は、前記制御信号の波形と同形の波形を有する前記駆動用電流を出力するように構成されていても良い。
各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を制御する個別電力制御部と、
前記個別電力の比を変えることなく前記一組のLED素子群に供給される個別電力の合計値を増減する総電力制御部とを含み、
前記個別電力の夫々及び前記個別電力の合計値が同一の時間軸上で制御されることを特徴とする調光装置である。
前記直流電源からの直流電流を用いて、前記一組のLED素子群の駆動用電流を出力する供給部をさらに含み、
前記個別電力制御部及び前記総電力制御部は、前記供給部が所定の波形を有する前記駆動用電流を出力するための制御信号を前記供給部に付与し、
前記供給部は、前記制御信号の波形と同形の波形を有する前記駆動用電流を出力するように構成されていても良い。
図1は、本発明の第1実施形態における白色LED調光装置(白色調色装置)の回路構成例を示す図である。図1において、LED調光回路は、白色LED発光デバイス20(以下、発光デバイス20と称する)の発光により得られる白色照明光の色相を調整する。
れた交流電流を通電する。トライアック30は、半サイクルの或る時点でオン(点弧)すると、当該半サイクルが終了するまで端子23Bに対して正又は負の電流を供給し続ける。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態における調光回路は、第1実施形態と共通する構成を有するので、主として相違点について説明し、共通点についての説明は省略する。
なる。よって、可動点Tの位置で、正負の各半サイクルにおけるトライアック30の点弧タイミングを可変にすることができる。
上のトランジスタを含み、検出結果に応じて1以上のトランジスタの動作を制御する。操作部57は、操作部55及び56に比べて物理的な可動部品を持たない分、高い耐久性を期待することができる。
次に、商用交流周波数から独立な自励発振周波数を用いる、第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態に係る調光装置の構成例を示す図である。図5において、調光装置は、入力端子10Aと、半波倍電圧整流回路90(以下、整流回路90と表記)と、クロック生成回路100と、デューティ比調整回路110と、相補トランジスタ31,32を有するプッシュプル形駆動回路120(以下、駆動回路120と表記)と、自励発振周波数を発生する駆動パルス発生・可変回路130(以下、パルス幅調整回路130と表記)とを備え、駆動回路120によって発光デバイス20が駆動される。発光デバイス20は、第1及び第2実施形態のものと同じである。但し、図5からは、端子23A及び23Bの図示が省略されている。
ライスレベルとして作用する。すなわち、コンパレータ102は、三角波がスライスレベルより高いときには正の出力を行い、三角波より低い場合には、負の出力を行う。よって、コンパレータ102からは、電圧が参照電圧より高い正の期間t1と、参照電圧より低い負の期間t2とが交互に繰り返される矩形波が出力される(図6(D)参照)。期間t1は、スライスレベルが非反転入力端子に入力される電圧に近づく程、短くなる。
る。このようにして、第3実施形態においても、発光デバイス20の総光量を可変にすることができる。
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、発光デバイス20の駆動制御をマイコンを用いて実施する例について説明する。図8は、第4実施形態の調光回路の構成例を示す図である。図8において、調光回路は、商用電源100Vと接続される交流電源の入力端子10と、2電圧直流電源回路140(以下、電源回路140と表記)と、主電源スイッチ141と、H型フルブリッジ駆動回路150(以下、駆動回路150と表記)と、メモリ内蔵形マイクロプロセッサ400(以下、マイコン400と表記)と、X−Yマトリクス形押しボタンスイッチ410(以下、XYスイッチ410と表記)とを備える。駆動回路150は、4つのトランジスタスイッチ(半導体スイッチ)と制御回路151を含む。駆動回路150としては、例えば、東芝社製のTA8428K(S)を適用することができる。
バイス20の点灯制御装置499を構成する。絶縁型ケースの一面には、XYスイッチ141が外部から操作可能に設けられる。絶縁型ケースは、例えば、上記一面の裏面を建築物の壁面に設置、或いは、上記一面が外部に露出する状態で一部が建築物の壁中に埋め込まれる状態で設置される。入力端子10は、絶縁型ケースに設けられた雌形コネクタであっても良く、入力端子10として、電源ケーブル及びプラグを含むものであっても良い。また、設置場所は建築物の壁面に限られない。
ン400は、各々4ビット幅の「setN+レジスタ」と、「setN−レジスタ」とを備えており、出力端子からsetN+レジスタの値とsetN−レジスタの値を次段のタイマ440にセット可能となっている。
相対的なオン及びオフのタイミングがほぼ同一である波形を意味し、パルスの高さが同一である場合と異なる場合との双方を含む。
より太いパルス幅で模式的に図示してある。以上で、図9BのステップS01の動作が終了する。
(LOW)ボタン,"H(HIGH)"ボタンのいずれが押されたかを、配線b0〜b5のオン/オフ(1/0)パターンに基づき判定し(ステップS04)、各ボタンが押された場合の動作に移行する。
は初期値の3分の2、すなわち33%の総光量(輝度)低下がなされ、2回押し下げられた場合には、初期値の3分の1、すなわち66%の総光量低減を得る。但し、一回のUボタン又はDボタンの押し下げによって光量(輝度)が増減する割合は適宜設定可能である。
001")を減算する(ステップS074)。その後、処理がステップS02へ戻る。
減少する一方で、配線241へ出力されるパルス数が増加する。これによって、配線222を介して発光デバイス20のLED群22Aへ供給される正電流の平均値が減少する一方で、LED群22Bへ供給される負電流の平均値が増加する。この結果、色温度の低いLED群22Aからの光量が減少し、色温度の高いLED群22Bからの光量が増加するので、全体としては色温度が上昇して青みがかった白色となる。
次に、第5実施形態について説明する。第5実施形態は第4実施形態の変形例に相当するので、第4実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
t−)とを入れ替える。これによって、配線242からsetN−レジスタの値に基づくバースト・パルスが出力され、配線241からsetN+レジスタの値に基づくバースト・パルスが出力される。これによって、配線222には、正負が逆になった交流電流が供給される状態になる。ここで、発光デバイス20が逆方向に接続、すなわち、配線222と端子23Bとが接続され、配線221と端子23Aとが接続されているならば、配線222に正の駆動電流が供給されているときにLED群22Bが点灯し、負の駆動電流が供給されているときにLED群22Aが点灯することになる。但し、上述したように、レジスタ値とLED群との対応関係は、正常接続と同じであるため、発光デバイス20は、逆接続であっても、正常接続と同様の点灯動作を行うことになる。従って、第5実施形態では、極***換スイッチ290を省略することができる。第5実施形態によれば、上記した出力極***換機能によって、設置工事担当者は、点灯の結果をみて調色の方向(色温度の
増減)が調光・調色装置の表示に一致するように、XYスイッチ410を操作して、実質
的に配線222及び221と端子23A及び23Bとが正常に接続された状態に切り替えることができる。
次に、第6実施形態について説明する。第6実施形態は、第4及び第5実施形態と共通点を有するので、第4実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
値に比例するが、同時に温度変化などで生じる直流成分の変動にも感応する。このアナログ値は、独立な配線312及び322を介してマイコン(MP)440Aに導かれる。
る。すなわち、可変抵抗器53,63は総電力制御部としても機能する。
次に、本発明の第7実施形態に係る照明システムについて説明する。照明システムは、調光装置及びLED照明装置を含む。第7実施形態に係る照明装置は、第1〜第6実施形態にて説明した白色発光デバイス20のような、一組のLED素子群が逆並列接続されたものではなく、一組のLED群が順方向に並列接続され、且つ一方のLED群と他方のLED群の夫々に対し、同時に駆動電流が供給されることを前提としている。
トランジスタ552,553とを含んでいる。
次に、第8実施形態について説明する。第8実施形態は、第7実施形態に適用可能な照明装置を構成する半導体発光装置(パッケージ)及び発光モジュールについて説明する。さらに、第8実施形態では、第7実施形態とは別の個別電力、総電力の供給に関して説明する。
Bの実装状態を示す図である。また、図16Cは、図1A及び図1Bに示すパッケージ1を電気的記号を用いて模式化した図である。更に、図17は、図16Aに示す白色LED708において、上記配線720A、720Bを含む面で切断した場合の断面図である。
としては、紫外又は紫色LEDと青色LEDとの組み合わせが考えられる。
分割開口部713Bにて露出される。従って、各蛍光部714A,714Bからの出力光は、各分割開口部から外部に出射される。
法)の5.4項の備考の定義に従う。但し、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色(人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色)が要求される場合がある。
赤色蛍光体としては、 (Mg,Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、 (Y,La,Gd,Lu)2O2S
:Euで表されるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、及びMoよりなる群から選ばれる少なくも1種の元素を含有する酸窒化物および/または酸硫化物を含有する蛍光体であって、Al元素の一部または全てがGa元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体、 (La,Y)2O2S:Eu等のEu付活酸硫化物蛍光体、Y(V,P)O4:Eu、Y2O3:Eu等のEu付活酸化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu,Mn、(Ba,
Mg)2SiO4:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、(Ca,Sr)S:Eu等
のEu付活硫化物蛍光体、YAlO3:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、LiY9(
SiO4)6O2:Eu、Ca2Y8(SiO4)6O2:Eu、(Sr,Ba,Ca)3SiO5:E
u、Sr2BaSiO5:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、(Y,Gd)3Al5O12:Ce、(Tb,Gd)3Al5O12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、(Ca,Sr,Ba)2
Si5N8:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)
AlSiN3:Eu等のEu付活窒化物蛍光体、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Ce等のCe付活窒化物蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu,M
n等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、Ba3MgSi2O8:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)3(Zn,Mg)Si2O8:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn等のMn付活ゲルマン酸塩蛍光体、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)2O3:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)2O2S:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸硫化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)VO4:Eu,Bi等のEu,Bi
付活バナジン酸塩蛍光体、SrY2S4:Eu,Ce等のEu,Ce付活硫化物蛍光体、CaLa2S4:Ce等のCe付活硫化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgP2O7:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)2P2O7:Eu,Mn等のEu,Mn付活リン酸塩
蛍光体、(Y,Lu)2WO6:Eu,Mo等のEu,Mo付活タングステン酸塩蛍光体、(
Ba,Sr,Ca)xSiyNz:Eu,Ce(但し、x、y、zは、1以上の整数)等のEu,Ce付活窒化物蛍光体、(Ca,Sr,Ba,Mg)10(PO4)6(F,Cl,Br,O
H)2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、((Y,Lu,Gd,Tb)1-x
ScxCey)2(Ca,Mg)1-r(Mg,Zn)2+rSiz-qGeqO12+δ等のCe付活珪酸塩蛍光体、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、または、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ{[f,f']−4,4',7,7'−テトラフェニル}ジインデノ[1,2,3−cd:1',2',3'−lm]ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、などを例示することができる。
緑色蛍光体としては、 (Mg,Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、 (Ba,Ca,Sr,Mg)2SiO4:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体、Sr4Al14O25:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu、(Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca)2(Mg,Zn)Si2O7:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Y2SiO5:Ce,Tb等のCe,Tb付活珪酸塩蛍光体、Sr2P2O7
−Sr2B2O5:Eu等のEu付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si3O8−2SrCl2:
Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、Zn2SiO4:Mn等のMn付活珪酸塩蛍光体、C
eMgAl11O19:Tb、Y3Al5O12:Tb等のTb付活アルミン酸塩蛍光体、Ca2
Y8(SiO4)6O2:Tb、La3Ga5SiO14:Tb等のTb付活珪酸塩蛍光体、(Sr
,Ba,Ca)Ga2S4:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活チオガレート蛍光
体、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3(Al,Ga)5O12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca3(Sc,Mg,Na,Li)2Si3O12:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaSc2O4:Ce等のCe付活酸化物蛍光体、SrSi2O2N2:Eu、(Sr,Ba,Ca)Si2O2
N2:Eu、Eu付活βサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、BaMgAl10O17:
Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、SrAl2O4:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(La,Gd,Y)2O2S:Tb等のTb付活酸硫化物蛍光体、LaPO4:Ce,Tb等のCe,Tb付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Cu,Al、ZnS:C
u,Au,Al等の硫化物蛍光体、(Y,Ga,Lu,Sc,La)BO3:Ce,Tb、
Na2Gd2B2O7:Ce,Tb、(Ba,Sr)2(Ca,Mg,Zn)B2O6:K,Ce,
Tb等のCe,Tb付活硼酸塩蛍光体、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2S4:Eu等のEu付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ca,Sr)8(Mg,Zn)(SiO4)4Cl2:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
青色蛍光体としては、BaMgAl10O17:Euで表されるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、 (Ca,Sr,Ba)5(PO4)3Cl:Euで表されるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、 (Ca,Sr,Ba)2B5O9Cl:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、 (Sr,Ca,Ba)Al2O4:Euまたは(Sr,Ca,Ba)4Al14O25:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体、Sr2P2O7:Sn等のSn付活リン酸塩蛍
光体、Sr4Al14O25:Eu、BaMgAl10O17:Eu、BaAl8O13:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、SrGa2S4:Ce、CaGa2S4:Ce等のCe付活チオ
ガレート蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl10O17:Eu、BaMgAl10O17:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活アルミン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl10O17:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba,M
g)10(PO4)6Cl2:Eu、(Ba,Sr,Ca)5(PO4)3(Cl,F,Br,OH):E
u,Mn,Sb等のEu,Tb,Sm付活ハロリン酸塩蛍光体、BaAl2Si2O8:E
u、(Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Sr2P2O7:Eu等のEu付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al等の硫化物蛍光体、Y2
SiO5:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaWO4等のタングステン酸塩蛍光体、(B
a,Sr,Ca)BPO5:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO4)6・nB2O3:Eu、2SrO・0.84P2O5・0.16B2O3:Eu等のEu,Mn付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si3O8・2SrCl2:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
材の屈折率に十分な差があるため、散乱・乱反射が生じることによる)、配光がランバーシアン的となり出射される。その結果、複数の分割領域部から出射される白色光どうしの混合が効果的に起こるので、均一な白色光が得られる。
相関色温度は2600K、色度点WHの相関色温度は9000Kとする。また、色度点WLは、黒体輻射軌跡BBLからの偏差duvが+0.005であり、色度点WHは、黒体輻
射軌跡BBLからの偏差duvが+0.01であるとする。尚、図20は、図19の要部拡大図であり、図中に示されている黒体輻射からの偏差の範囲−0.02≦duv≦0.02は、UCS表色系(CIE1960)からxy色度図(CIE1931)上へ変換したものである。
色温度可変"とすることができる。また、上述したように、黒体輻射軌跡は絶対的な基準
ではない。人工的な規格に応じた発光色(人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色)が要求される場合がある。
これにより、個々の白色LED708については、図16Cに示したように、各配線の出力側に抵抗器R1,R2が夫々直列接続された状態となっている。
ップ703B側とに対する電力供給時間の比(T1/T2)を変化させる。これによって、発光モジュール730の出力光の相関色温度を2600Kから9000Kの間の任意の値に調整することができる。さらに、LEDチップ703A側からの白色光AとLEDチップ703B側からの白色光Bとの輝度が同じとなるような電圧比で各チップに対して駆動電圧が印加されるので、色温度の変化に拘わらず白色LED708からの合成白色光の輝度を一定にすることができる。言い換えれば、白色LED708から発せられる合成白色光の色温度・及び輝度(明るさ)を所望の値に調整することができる。なお、分割領域部712Aと分割領域部712Bからの発光強度の比率の変化については、段階的に変化させてもよく、また連続的に変化させてもよい。
62は、予め組み込まれたプログラムに従って、LEDドライバ761A,761B(ZD3315)のENピンに対し、LEDチップ703A,703Bに対する駆動電圧の印加時間(すなわち、LEDチップ703A,703Bの点灯時間)の比を考慮したオン/オフ信号(すなわち、イネーブル/ディスエーブル信号)を与える。LEDドライバ761A,761Bは、ENピンに対するオン/オフ信号に従ったデューティ比で駆動電圧の印加をオン/オフする。これによって、LEDチップ703A及び3Bの夫々に対して、所定の印加時間の比で駆動電圧を印加することができ、その比に応じた合成白色光を白色LED708から発することができる。
、マイコン762に対して複数の色温度指定値を入力可能にし、色温度指定値に応じてLEDドライバ761A,761BのENピンに対するオン/オフのタイミングを切り替えることで、白色LED708の色温度を動的に変更することができる。さらに、色温度指定値に応じた抵抗値が予め決定され、マイコン762が色温度指定値に応じて各可変抵抗の抵抗値を変更することによって、色温度の変更に拘わらず、合成白色光の輝度を一定にすることができる。
次に、本発明の第9実施形態について説明する。
領域部712A)及びLEDチップ703B(分割領域部712B)に印加するように構成されている。この例では、LEDチップ703Aに正の電圧VF1が印加時間T1で印加され、LEDチップ703Bに負の電圧VF2が印加時間T2で印加される。
、当該筐体には赤外線送信器がさらに収容される。ユーザによるXYスイッチ410の操作で生成されるビットb0〜b5のオン/オフパターン(ビットパターン)は、例えば、赤外線送信器により赤外線信号に変換されて送信される。一方、マイコン400の前段には、赤外線受信器が配置され、この赤外線受信器で受信された赤外線信号からビットパターンが復調され、マイコン400に入力される。赤外線通信の代わりに、無線通信を適用することもできる。このように、操作部の操作量を示す信号の伝達経路は、有線だけでなく、無線(ワイヤレス)経路を含んでいても良い。また、リモコンがロータリー・エンコーダによって操作部の操作量を検出するように構成されていても良い。
11,12・・・ダイオード
20・・・白色LED発光デバイス
22A・・・LED群
22B・・・LED群
23A,23B・・・端子
30・・・トライアック
31,32,33,34・・・トランジスタ
40・・・トリガダイオード
50,50A・・・時定数回路
51,52,61,62・・・逆流防止用ダイオード
52A・・・抵抗器
51A,51B,53,63,64・・・可変抵抗器
54・・・キャパシタ(コンデンサ)
55,56,57・・・操作部
55a,55b・・・ダイヤルつまみ
56a,56b・・・スライドつまみ
57a,57b・・・上下の押しボタン
57c,57d・・・左右の押しボタン
70・・・ヒステリシス除去回路
80・・・保護回路
90・・・半波倍電圧整流回路
100・・・クロック生成回路
101,102・・・コンパレータ(比較器:オペアンプ)
110・・・デューティ比調整回路
120・・・プッシュプル形駆動回路
130・・・駆動パルス発生・可変回路
140・・・2電圧直流電源回路
141・・・主電源スイッチ
150・・・H型フルブリッジ制御回路
151・・・制御回路
200,200A,201,201A,202A,221,222,301,312,322・・・配線
290・・・極性変換スイッチ
400・・・マイクロプロセッサ
410・・・XYスイッチ
440・・・タイマ・カウンタ
450・・・ディジタル/アナログ変換器
440A・・・マイクロプロセッサ
499,499A・・・点灯制御装置
550・・・定電流回路
560・・・電流バランス回路
501,502,503・・・オペアンプ
511,512,513・・・抵抗
515・・・ツェナーダイオード
551,552,553・・・トランジスタ
701・・・・パッケージ
702・・・・基板
703A、703B・・・・半導体発光素子
708・・・・白色LED
710・・・・リフレクタ
711・・・・間仕切り
712A、712B・・・・分割領域部
714A、714B・・・・蛍光部
720A、720B・・・・配線
730・・・・発光モジュール
1300・・・ドライブ電流検出回路
1305・・・抵抗器
1310,1320・・・フォトカプラ
1311,1321・・・積分回路
Claims (22)
- 極性を逆にして並列接続された発光波長域が相互に異なる一組のLED素子と、該一組のLED素子に駆動電流を供給するための一対の端子とを含む白色LED発光デバイスに前記一対の端子を介して駆動電流としての交流電流を供給する駆動電流供給部と、
前記交流電流の1サイクル中の正の半サイクルと負の半サイクルとの夫々において前記白色LED発光デバイスに供給される正の駆動電流量と負の駆動電流量との夫々を規定する個別量規定部と、
前記個別量規定部により規定される正の駆動電流量及び負の駆動電流量を調整する操作量を前記個別量規定部に付与するための操作部と
を含む白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記1サイクル中に前記白色LED発光デバイスに供給される前記正の駆動電流量と前記負の駆動電流量との総量を両者の比率を変えることなく増減する総量規定部をさらに含み、
前記操作部は、操作に応じて、前記総量規定部により規定される前記総量を調整する操作量を前記総量規定部に付与する
請求項1に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記個別量規定部は、前記操作部の操作量に応じて前記正の半サイクル及び前記負の半サイクルにおける正の駆動電流の供給開始タイミング及び負の駆動電流の供給開始タイミングを規定する
請求項1又は2に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記個別量規定部は、
前記白色LED発光デバイスに対する前記正及び負の駆動電流の供給開始及び供給停止を制御するトライアックと、
前記トライアックに対し、前記正の駆動電流の供給開始トリガ、及び前記負の駆動電流の供給開始トリガを与えるトリガ発生部と、
前記トリガ発生部が前記正の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数を決定するための第1可変抵抗器と、前記トリガ発生部が前記負の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数を決定するための第2可変抵抗器とを含む時定数回路とを含み、
前記操作部は、前記第1可変抵抗器の抵抗値を調整するための第1操作部と、前記第2可変抵抗器の抵抗値を調整するための第2操作部とを含む
請求項1から3のいずれか1項に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記個別量規定部は、
前記白色LED発光デバイスに対する前記正及び負の駆動電流の供給開始及び供給停止を制御するトライアックと、
前記トライアックに対し、前記正の駆動電流の供給開始トリガ、及び前記負の駆動電流の供給開始トリガを与えるトリガ発生部と、
可変抵抗器が有する可動点から一方の側が前記トリガ発生部が前記正の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数Aを決定するための抵抗器aとなり、前記可動点から他方の側が前記負の駆動電流の供給開始トリガを発する時定数Bを決定するための抵抗器bとなる、2つの時定数回路とを含み、
前記操作部は、操作に応じて前記可変抵抗器の可動点の位置を調整する第1調整部を含む請求項1から3のいずれか1項に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記総量規定部は、前記抵抗器aとともに前記トリガ発生部が前記正の駆動電流の開始トリガを発する時定数Aを決定するために使用され、且つ前記抵抗器bとともに前記トリ
ガ発生部が前記負の駆動電流の開始トリガを発する時定数Bを決定するために使用される、一つの共通可変抵抗器をさらに含み、
前記操作部は、前記第1調整部から独立し、前記共通可変抵抗器の抵抗値を調整する第2調整部をさらに含む
請求項5に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記操作部は、同軸で独立に配置された、前記第1調整部としての第1ダイヤルと前記第2調整部としての第2ダイヤルとを含む
請求項6に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記操作部は、前記第1調整部としての第1のスライドつまみと、前記第2調整部としての第2のスライドつまみとを含む
請求項6に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記操作部は、前記第1調整部としての前記一方の側への移動ボタンと前記他方の側への移動ボタンと、前記第2調整部としての前記抵抗値の上昇ボタンと前記抵抗値の下降ボタンとを含むタッチパネルを含み、
前記個別量規定部は、前記抵抗値の上昇ボタン又は前記抵抗値の下降ボタンの押下操作に応じて、前記共通可変抵抗器と等価な抵抗を少なくとも1つのトランジスタを用いて生成し、
前記総量規定部は、前記一方の側の移動ボタン又は前記他方の側への移動ボタンの操作に応じて前記可変抵抗器と等価な抵抗を少なくとも1つのトランジスタで生成する
請求項6に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記個別量規定部は、前記交流電流の交流電圧と周期が等しい三角波電圧を生成する積分回路と、前記積分回路で生成された三角波電圧が入力される非反転入力端子,前記三角波電圧のスライスレベルを規定する参照電圧として前記交流電圧が整流された直流電圧が可変抵抗器で分圧された電圧が入力される反転入力端子,及び前記非反転入力端子及び前記反転入力端子から夫々入力される電圧の比較結果として正負の矩形波電圧を出力する比較器とを含み、
前記駆動電流供給部は、前記比較器から正の電圧が出力される期間内で前記正の駆動電流を前記白色LED発光デバイスに供給する一方で、前記比較器から負の電圧が出力される期間内で前記負の駆動電流を前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記操作部は、操作に応じて前記可変抵抗器の抵抗値を調整する
請求項1又は2に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記駆動電流供給部は、前記正の駆動電流及び前記負の駆動電流をパルス状電流として前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記総量規定部は、前記正の駆動電流及び前記負の駆動電流として供給されるパルス状電流のパルス幅を調整するためのパルス幅調整手段を含む、
請求項10に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記駆動電流供給部は、前記交流電流の1サイクルにおける前記正の半サイクルの所定期間、及び前記負の半サイクルの所定期間の夫々において、所定のパルス幅を有する1以上のパルス状電流を前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記正の半サイクルの所定期間内に供給される正のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方,及び前記負の半サイクルの所定期間内に供給される負のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方を規定する、前記個別量規定部及び前記総量規定部としてのパルス制御部を含み、
前記操作部は、操作に応じて前記正のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方
と前記負のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方との一方を増加させるとともに他方を減少させる操作量を前記パルス制御部に付与する第1の操作部と、操作に応じて前記正のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方と前記負のパルス状電流の数及びパルス幅の少なくとも一方とを等しい割合で増減させる操作量を前記パルス制御部に付与する第2の操作部とを含む
請求項2に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記駆動電流供給部は、前記白色LED発光デバイスの前記一対の端子と夫々接続される二つの配線の一方から前記正のパルス状電流及び前記負のパルス状電流を供給し、
前記一対の端子と前記二つの配線の接続状態を切り替える切替スイッチをさらに含む
請求項12に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記パルス制御部は、前記第1の操作部及び前記第2の操作部の操作に応じた前記正のパルス状電流の数に相当するレジスタ値を保持する第1のレジスタ,及び前記第1の操作部及び前記第2の操作部の操作に応じた前記負のパルス状電流の数に相当するレジスタ値を保持する第2のレジスタを含み、
前記駆動電流供給部は、前記白色LED発光デバイスの前記一対の端子と夫々接続される二つの配線の一方から前記第1のレジスタのレジスタ値に応じた数の前記正のパルス状電流,及び前記第2のレジスタのレジスタ値に応じた数の前記負のパルス状電流を前記白色LED発光デバイスに供給し、
前記一対の端子と前記二つの配線の接続状態を切り替える前記操作部の操作に応じて、前記第1のレジスタのレジスタ値と前記第2のレジスタのレジスタ値とを入れ替える
請求項12に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 前記駆動電流供給部は、前記白色LED発光デバイスの前記一対の端子と夫々接続される二つの配線の一方から前記正のパルス状電流及び前記負のパルス状電流を供給し、
前記二つの配線の一方から前記正負の半サイクルの各所定期間内に前記白色LED発光デバイスに夫々供給される、前記正のパルス状電流及び前記負のパルス状電流の各平均値に比例する第1の電圧値及び第2の電圧値とを検出する検出部と、
前記第1の電圧値を前記正のパルス状電流の数に相当する第1のフィードバックレジスタ値に変換するとともに、前記第2の電圧値を前記負のパルス状電流の数に相当する第2のフィードバックレジスタ値に変換する変換部と、
前記第1のフィードバックレジスタ値と前記第1のレジスタに格納されているレジスタ値とを対比し、両者が異なる場合に前記第1のレジスタの値を前記第1のフィードバックレジスタ値に書き換えるとともに、前記第2のフィードバックレジスタ値と前記第2のレジスタに格納されているレジスタ値とを対比し、両者が異なる場合に前記第2のレジスタの値を前記第2のフィードバックレジスタ値に書き換えるフィードバック制御部と
をさらに含む請求項12から14のいずれか1項に記載の白色LED発光デバイスの調光装置。 - 発光波長域の異なる一組のLED素子群と、当該LED素子群に対して駆動用電流を供給する調光装置を備えた照明システムであって、
各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を制御する個別電力制御部と、
前記個別電力の比を変えることなく前記一組のLED素子群に供給される個別電力の合計値を増減する総電力制御部とを含み、
前記個別電力の夫々及び前記個別電力の合計値が同一の時間軸上で制御されることを特徴とする照明システム。 - 極性を逆にして並列接続された前記一組のLED素子群の一方に供給すべき個別電力として正の駆動電流が供給され、前記一組のLED素子群の他方に供給すべき個別電力とし
て負の駆動電流が供給されるように、前記各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力の極性を切り替える切替手段をさらに含む
請求項16に記載の照明システム。 - 前記個別電力制御部は、前記各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を独立に制御する
請求項16又は17に記載の照明システム。 - 前記個別電力制御部が個別電力を決定するための操作量を付与する一方で、前記総電力制御部が前記合計値を増減するための操作量を付与する操作部をさらに含む
請求項16から請求項18の何れか1項に記載の照明システム。 - 直流電源と、
前記直流電源からの直流電流を用いて、前記一組のLED素子群の駆動用電流を出力する供給部をさらに含み、
前記個別電力制御部及び前記総電力制御部は、前記供給部が所定の波形を有する前記駆動用電流を出力するための制御信号を前記供給部に付与し、
前記供給部は、前記制御信号の波形と同形の波形を有する前記駆動用電流を出力する請求項16から18の何れか1項に記載の照明システム。 - 発光波長域の異なる一組のLED素子群へ駆動用電流を供給する調光装置であって、
各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を制御する個別電力制御部と、
前記個別電力の比を変えることなく前記一組のLED素子群に供給される個別電力の合計値を増減する総電力制御部とを含み、
前記個別電力の夫々及び前記個別電力の合計値が同一の時間軸上で制御されることを特徴とする調光装置。 - 直流電源と、
前記直流電源からの直流電流を用いて、前記一組のLED素子群の駆動用電流を出力する供給部をさらに含み、
前記個別電力制御部及び前記総電力制御部は、前記供給部が所定の波形を有する前記駆動用電流を出力するための制御信号を前記供給部に付与し、
前記供給部は、前記制御信号の波形と同形の波形を有する前記駆動用電流を出力する
請求項21に記載の調光装置。
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