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

白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム Download PDF

Info

Publication number
JP2012146614A
JP2012146614A JP2011015571A JP2011015571A JP2012146614A JP 2012146614 A JP2012146614 A JP 2012146614A JP 2011015571 A JP2011015571 A JP 2011015571A JP 2011015571 A JP2011015571 A JP 2011015571A JP 2012146614 A JP2012146614 A JP 2012146614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
emitting device
unit
positive
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011015571A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5673141B2 (ja
Inventor
Ritsu Takeda
立 武田
Akio Kasakura
暁夫 笠倉
Shinji Takai
真二 鷹居
Hiroaki Sakuta
寛明 作田
Yoshito Sato
義人 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2011015571A priority Critical patent/JP5673141B2/ja
Publication of JP2012146614A publication Critical patent/JP2012146614A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5673141B2 publication Critical patent/JP5673141B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20Controlling the colour of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/39Circuits containing inverter bridges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

【課題】並列接続された一組のLED素子に、ユーザの操作に応じた調光用の駆動電流を個々に供給可能とする技術を提供する。
【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

本発明は、白色LED(Light Emitting Diode)発光デバイスの調光装置に関する。また、本発明は、照明システムに関する。
白熱電球や蛍光灯のような従来の照明機器で、室内の照明光の色温度を調整可能にする場合には、ハロゲンランプのような色温度が高い電球光源と、白熱電球のようなハロゲンランプより色温度が低い電球光源との双方が室内に設置され、各電球光源に設けた個々のスイッチで、各電球光源の点灯/消灯が制御されることによって、室内の照明光の色温度が切り替えられていた。
或いは、白色電球を光源とし、様々な光学フィルタを用いて色相や色温度を調整する大掛かりな照明装置が、舞台照明のような照明光の色や白色の色温度が重要な演出要素となる舞台照明のような特殊用途下で使用されていた。
近年、従来の照明機器に代わる照明機器として、光源にLED(発光ダイオード)を用いたLED電球のようなLED照明装置が普及し始めている。LED照明装置の特徴として、白熱電球や蛍光灯と比べて消費電力が低く、且つ耐久性が高いことが挙げられる。上述のような白色光源の色相や色温度の調整を、白色LEDを用いて実現することが望まれている。
本発明に関連する先行技術としては、一対のLED又は一対のLEDブランチ(複数のLEDが直列接続されたもの)の両端に交流電圧を印加する回路がある(例えば、特許文献1、2、3等)。
特開2009−231525号公報 米国特許公報第6412971号公報(FIG. 23, FIG. 25, FIG. 26) 特開2002−281764号公報(図1) 特表2005−513819号公報(図2,図3)
白色照明の調光をLEDを用いて実現しようとする場合、色温度の異なる複数の白色LEDを用意し、これらの白色LEDに対する個別の点灯/消灯制御によって照明光の色温度が調整されるようにすることが可能である。
しかしながら、単一のLED照明器具に供給する駆動電流の調整でLED照明の色温度を可変とすることができれば、幅広いユーザに当該LED照明器具を訴求することが可能になる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ユーザの操作に応じて一組のLED素子に輝度(発光量)及び色度(色相、色温度)を調整可能な駆動電流を供給可能な技術を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、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(a set of)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(a pair of)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である。
本発明の第1の態様は、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。
また、本発明の第1の態様は、前記個別量規定部が、
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。
また、本発明の第1の態様は、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、前記総量規定部が、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。
また、本発明の第1の態様は、前記操作部が、同軸で配置された、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、前記操作部が、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、前記操作部が、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、前記個別量規定部が、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、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。
また、本発明の第1の態様は、前記駆動電流供給部が、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。
また、本発明の第1の態様は、前記駆動電流供給部が、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第1の態様は、前記パルス制御部が、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又はパルス幅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又はパルス幅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。
また、本発明の第1の態様は、前記駆動電流供給部が、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、ように構成されていても良い。
また、本発明の第2の態様は、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である。
また、第2の態様は、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ように構成されていても良い。
また、本発明の第2の態様は、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ように構成されていても良い。
また、本発明の第2の態様は、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ように構成されていても良い。
また、本発明の第2の態様は、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ように構成されていても良い。
本発明の第3の態様は、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である。
本発明の第3の態様は、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ように構成されていても良い。
本発明によれば、ユーザの操作に応じて一組のLED素子に輝度(発光量)及び色度(色相、色温度)を調整可能な駆動電流を供給可能な技術を提供することができる。
第1実施形態における白色LED発光デバイスの調光装置の回路構成例を示す図である。 図2(A)は、調光回路に印加される商用電源波形を示し、図2(B)は、トリガダイオードに印加される電圧(キャパシタに対する電荷のチャージの様子)を示す。 第2実施形態における白色LED発光デバイスの調光装置の回路構成例を示す図である。 図4(A),(B),(C)は、第2実施形態で適用可能な操作部の構成例を示す。 第3実施形態における白色LED発光デバイスの調光装置の回路構成例を示す図である。 第3実施形態における調光装置内の波形説明図である。 第3実施形態における調光装置内の波形説明図である。 第4実施形態における白色LED発光デバイスの調光装置の回路構成例を示す図である。 第4実施形態における調光装置内の波形説明図である。 第4実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理を示すフローチャートである。 第4実施形態における調光装置内の波形説明図である。 第4実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(輝度上昇処理)を示すフローチャートである。 第4実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(輝度低下処理)を示すフローチャートである。 第4実施形態における調光装置内の波形説明図である。 第4実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(色温度低下処理)を示すフローチャートである。 第4実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(色温度上昇処理)を示すフローチャートである。 第5実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(極性変換処理)を示すフローチャートである。 第6実施形態における白色LED発光デバイスの調光装置の一部の回路構成例を示す図である。 第6実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(フィードバック制御)を示すフローチャートである。 第6実施形態におけるマイクロプロセッサのプログラム処理(フィードバック制御)を示すフローチャートである。 図15は、第7実施形態に係る照明システムの構成例を示す。 図16Aは、発光モジュールを構成する半導体発光装置(白色LED)内の、パッケージの概略構成の斜視図である。 図16Bは、パッケージに設けられた半導体発光素子(LEDチップ)に電力を供給する配線の実装状態を示す図である。 図16Cは、図16A及び図16Bに示すパッケージを電気的記号を用いて模式化した図である。 図17は、図16Aに示す白色LEDにおいて、上記配線を含む面で切断した場合の断面図である。 図16Aから図16Cに示す半導体発光装置での半導体発光素子と基板との接続関係を示す図である。 図16Aから図16Cに示す半導体発光装置において、各分割領域部からの出力光に設定される白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係を示す図である。 図19に示す白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係についての要部拡大図である。 図21(a)は本発明の実施例に係る発光モジュールの構成を示す図であり、図21(b)は該発光モジュールにおける半導体発光装置の配置について簡略に示す図である。 図21に示す発光モジュールでの、半導体発光装置間の電力供給のための配線の状態を示す図である。 図23は、発光モジュールの発光制御のために各白色LEDに印加される電圧の一例を示す。 図24は、図22において、抵抗器R1及びR2が除かれている場合において、LEDチップの夫々に対する所定の印加時間の比(T1/T2)で、且つ所定の駆動電圧比でLEDチップを駆動可能な制御回路の構成例を示す。 図25は、第9実施形態に係る白色LEDを電気的記号を用いて模式化した図である。 図26は、発光モジュールを電気的記号を用いて模式化した図である。 図27は、交流電源回路により、各白色LEDに供給される電流の例を示す。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
〔第1実施形態〕
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。
ここに、発光デバイス20は、サファイヤ基板上に製作された発光ダイオード群であって、複数個(例えば20個)のLED素子が夫々直列に接続された一組のLED群22A,LED群22Bが互いに逆方向(逆極性)で並列接続され、LED群22AとLED群22Bとを並列接続する配線の夫々から引き出された二つの端子23A,23Bを有している。二つの端子23A,23B間には、交流電流が通電されることにより、正の電流の通電時には、LED群22AとLED群22Bとの一方が点灯し、他方は消灯する。負の電流の通電時には、一方が消灯し、他方が点灯する。
図1に示す例では、LED群22Aには交流の正の半サイクルで駆動電流が供給される一方で、LED群22Bには、交流の負の半サイクルで駆動電流が供給されるように回路接続されている。
本実施形態において、LED群22A,22Bの夫々に含まれるLED素子の夫々は、発光波長が410nmで、順方向電流のときの端子電圧は3.5V、LED素子を20個直列に接続した場合には、70Vの直流で最大光量を発生する。
発光デバイス20を構成するLED群22AのLED素子には、発光波長410nmの光で刺激(励起)すると約3000°Kの白色を発光する蛍光体が埋め込まれており、端子23A,23B間に供給される交流の正負の一方の半サイクルで点灯する。
これに対し、LED群22Bを構成する各LED素子は、発光波長410nmの光で刺激(励起)すると約5000°Kの白色を発光する蛍光体が埋め込まれており、端子23A,23B間に供給される交流の正負の他方の半サイクルで点灯する。
但し、LED群22A,22Bを構成する複数のLED素子の数は適宜変更可能であり、一つのLED素子であっても良い。また、LED群22A,22Bが発する白色光は、相互に異なる必要があるが、色温度(発光波長領域)は適宜選択可能である。
調光回路は、交流電源入力端子10と、トライアック30と、トリガダイオード40と、時定数回路50と、ヒステリシス除去回路70と、保護回路80と有している。
交流電点入力端子10は、商用電源(交流100V)からの電力を調光回路内に供給するための端子であり、商用電源に接続するためのプラグを含む。入力端子10の一方は、発光デバイス20の入力端子23Aに接続されている。
トライアック30は、発光デバイス20の入力端子23Bに接続されており、各LED群22A,22Bに対する交流1サイクル中の通電期間において、プラグ10から入力さ
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。
トリガダイオード40は、トライアック30が点弧するためのトリガ信号をトライアック30に供給する。
時定数回路50は、トリガダイオード40がトライアック30にトリガ信号を供給するタイミングを制御する。時定数回路は、直列接続されたダイオード51,抵抗器52,及び可変抵抗器53と、直列接続されたダイオード61,抵抗器62,可変抵抗器63と、キャパシタ(コンデンサ)54とを有し、トリガダイオード40に接続されている。可変抵抗器53,63には、これらの抵抗値を個別に調整するための操作部(つまみなど)が設けられる。
抵抗器52,可変抵抗器53及びキャパシタ54は、交流の正の半サイクル(サイクル前半)においてトリガダイオード40への印加電圧をチャージするCR時定数回路を構成し、これらの抵抗値及び容量値で決まる時定数に従ってトリガダイオード40をオンにする。ダイオード51は、逆流防止用のダイオードである。一方、抵抗器62,可変抵抗器63及びキャパシタ54は、交流の負の半サイクル(サイクル後半)においてトリガダイオード40への印加電圧をチャージするCR時定数回路を構成し、これらの抵抗値及び容量値で決まる時定数に従ってトリガダイオード40をオンにする。
図2(A)は、調光回路に印加される商用電源波形を示し、図2(B)は、トリガダイオード40に印加される電圧(キャパシタ54に対する電荷のチャージの様子)を示す。図2(A)に示すように、調光回路には、サインカーブの交流電圧が印加される。正の半サイクルにおいて、電圧印加の開始と同時に、時定数回路50のキャパシタ54に対する正のチャージが開始され、キャパシタ54にチャージされた電荷が所定量になる時間t1で、トリガダイオード40がトリガ信号をトライアック30に供給し、トライアック30が点弧し、発光デバイス20に対する正の電流供給を開始する。電流供給は半サイクルの終了まで継続される。負の半サイクルでは、正の半サイクルと極性を反対にした同様の動作が行われ、時間t2でトライアック30が点弧し、負の電流が発光デバイス20に供給される。
このように、正負の各半サイクルで、時定数回路50の時定数に従ったタイミングでトライアック30が点弧し、発光デバイス20に対して駆動電流を供給する。図2(A)の斜線部分が、正負の半サイクルで発光デバイス20に供給される電圧(電流)を示す。時定数は、可変抵抗器53,63の抵抗値によって変化する。すなわち、可変抵抗器53の抵抗値が小さくなる程、時定数は小さくなり、トライアック30が点弧するタイミングが早まる。このように、可変抵抗器53,63の抵抗値を変化させることで、LED群22A,22Bに対する半サイクル中の通電時間、すなわち電流値を可変にすることができる。可変抵抗器53,63の抵抗値は個別に操作可能である。よって、第1実施形態の調光回路では、正負の半サイクルにおける通電時間を個別に制御(調整)することができる。
ヒステリシス除去回路70は、交流の正負の半サイクルの終了までにキャパシタ54にチャージされた残留電荷を除去して、ヒステリシスを除去するための回路である。
保護回路80は、発光デバイス20及びトライアック30に対して並列接続されており、その一端は発光デバイス20の端子23Aに接続され、一方は接地されている。保護回路80は、ツェナーダイオード81,82を有しており、インパルスやサージが発生したときに降伏して発光デバイス20を保護する。
次に、調光回路の動作例(操作例)について説明する。最初に、可変抵抗器53,63の操作部を操作して、これらの各抵抗値を最大値に設定する。プラグ10を図示しない商用電源100Vに接続する。すると、調光回路には、交流電圧(交流電流)が供給される状態となる。
すると、発光デバイス20(負荷)には、図2(A)の斜線で示す電流が流れる。これにより、各LED群22A,22Bは、各半サイクルの後半部分で間欠的に発光し、人間の目には暗く点灯したように感じる。
次に、可変抵抗器53の操作部を操作して抵抗値を減少させると、トライアック30の点弧タイミングが早まり、交流電流の正の半サイクルにおける平均電流値が増加し、人間の目にはやや明るく点灯したように感じる。
さらに、可変抵抗器63の操作部を操作して抵抗値を減少させると、交流電流の負の半サイクルにおける平均電流値が増加し、人間の目にはさらに明るく点灯したように感じる。このとき、LED群22Bから照射される5000°Kの白色の発光が、発光デバイス20の光量全体の主要な割合を占めるので、LED群22Aのみの点灯時よりも明るいだけでなく、色温度が上昇したように感じる。
以上説明したように、第1実施形態によれば、異なる色温度を有するLED群22A,22Bを、交流の各半サイクルに対応する個別の可変抵抗器53,63で個別に制御できるので、発光デバイス20から発せられる光の色温度を3000°Kから5000°Kの間で、任意の色温度に調整することができる。
〔第2実施形態〕
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。
図3は、第2実施形態における調光回路の回路構成例を示す。第2実施形態における調光回路は、第1実施形態の時定数回路50の代わりの時定数回路50Aが設けられている。時定数回路50Aは、抵抗器52Aと、抵抗器52Aに直列接続された可変抵抗器51Aと、可変抵抗器51Aに順方向接続されたダイオード52と、可変抵抗器51Aに逆方向接続されたダイオード62と、ダイオード52,62間を接続する可変抵抗器64とを備える。
可変抵抗器64の可動点Tは、一端側(ダイオード52側(a側))と他端側(ダイオード62側(b側))との間を移動し、可動点Tに設けられた接触子とキャパシタ54とが接続される。可変抵抗器51A及び64の夫々は、図示しない操作部の操作によって抵抗値が可変になっている。
このような構成により、可変抵抗器51Aの抵抗値の増減で、発光デバイス20に供給される全電流を増減することができる。すなわち、発光デバイス20の総光量を増減することができる。
また、可変抵抗器64の可動点Tがa側に近づく(a側の按分が小さくなる)程、交流の正の半サイクルにおける抵抗値(時定数)が小さくなる一方で、負の半サイクルにおける抵抗値(時定数)が大きくなる。可動点Tがb側に近づく程、正の半サイクルにおける抵抗値(時定数)が大きくなり、且つ負の半サイクルにおける抵抗値(時定数)が小さく
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。
第2実施形態(図3)の調光回路の動作例(操作例)は、以下のようになる。最初に、可変抵抗器51Aの抵抗値が最大値に設定される。一方、可変抵抗器64の可動点Tは、a側とb側の中間点に位置し、a側の抵抗値とb側の抵抗値とが等しくなるように操作部の操作によって位置調整される。
次に、プラグ10が図示しない商用電源100Vに接続される。その後、可変抵抗器64の操作部を操作して、可動点Tをa側に近づけると、可変抵抗器52A,可変抵抗器のa側の按分とキャパシタ54で構成される時定数が小さくなり、LED群22Aに供給される平均電流が増加し、発光デバイス20のLED群22Aの光量が増加する。
一方、可動点Tをa側に近づけると、可変抵抗器51Aと、可変抵抗器64のb側の按分とキャパシタ54とで構成される時定数が大きくなり、LED群22Bに供給される平均電流が減少し、発光デバイス20LED群22Bの光量が減少する。逆に、可動点Tをb側に近づけると、LED群22Aの光量が減少し、LED群22Bの光量が増加する。
第2実施形態によれば、可変抵抗器51Aの操作によって、異なる色温度をもつ発光デバイス20のLED群22A,22Bの総光量を調整することができる。また、LED群22Aと22Bとに供給される電流供給量(電流の強さ)の比を調整することができる。総光量と電流供給量の比とは相互に独立して操作可能である。よって、発光デバイス20からの光を3000°Kから5000°Kの間で所望の色温度に調整することができる。
また、第2実施形態によれば、可変抵抗器51Aの操作部を「光量つまみ(光量操作部)」とし、可変抵抗器64の操作部を「色調つまみ(色調操作部)」とに分離することができるので、第1実施形態の構成に比べてユーザが調整対象を直感的に認識することができ、第1実施形態よりも好適なマンマシン・インタフェースを提供することが可能となる。
図4(A),(B),(C)は、第2実施形態で適用可能な操作部の構成例を示す。図4(A)に示す操作部55は、可変抵抗器51Aの操作用のダイヤルつまみ55a(光量調整用つまみ)と、可変抵抗器64の操作用のダイヤルつまみ55b(色調調整用つまみ)とが同軸に配置された二重ダイヤル式の操作部である。
このような二重ダイヤルの構成を採用することで、ユーザが迷うことなく明度(光量)と色度(色調)とを調整することができる。当該操作部55は、例えば、室内照明機器のように頻繁に点滅や調光を行う用途に好適である。
図4(B)に示す操作部56は、スライド型の可変抵抗器51A,64を適用した場合に適用される操作部である。図4(A)に示したような回転ダイヤルつまみでは、つまみの回転量と、操作量(明度、色調)との関係が直感的に分かりにくい。操作部56では、明度及び色調に応じたスライドつまみ56a及び56bが設けられているので、そのつまみ位置と、操作量との関係を直感的に知ることができる。
図4(C)に示す操作部57は、タッチセンサ型の操作部を示し、公知のX−Y接点型タッチセンサ58と、デコーダ回路59とを備える。デコーダ回路59は、X方向3本、Y方向4本の合計7本の電線の接点を検出し、タッチセンサに設けられた上下の押しボタン57a,57b(明度調整)、左右の押しボタン57c,57d(色調調整)のタッチ操作を検出する。デコーダ59は、等価的に可変抵抗器51A,64として動作する1以
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。
〔第3実施形態〕
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。
また、図5に示す調光回路は、入力端子10Aから入力される商用電源100Vの入力交流電圧が整流回路90で整流される。すなわち、正の電圧はダイオード11で整流されて、配線201には約120Vの正の直流電圧が供給され、負の電圧はダイオード12で整流されて配線301には約120Vの負の直流電圧が供給される。配線200は、配線201及び配線301に対する共通アース電位となっている。
また、クロック生成回路100及びデューティ比調整回路110が夫々有するコンパレータ(オペアンプ)101,102、及び駆動パルス発生・可変回路130には、回路動作用の図示しない電源回路から、配線200を共通アース電位とする±15Vが供給されている。
以下に調光回路の各部の動作を説明する。図6、図7は、調光回路内の波形説明図である。図6(a)は、入力端子10Aに入力される交流電圧を示す。図6(b)は、コンパレータ101からの出力波形を示す。図6(c)は、デューティ比調整回路110に含まれる積分器(抵抗器R0及びキャパシタC0)によって形成される三角波を示す。図6(d)は、コンパレータ102からの出力波形を示す。図7(a)は、コンパレータ102からの出力波形を示し、図7(b)は、LED群22A及び22Bに供給される電流波形を模式的に示し、図7(c)はLED群22A及び22Bに供給される電流波形を模式的に示す。
クロック生成回路101では、入力端子10の入力交流電圧(50Hz、100V)が配線210から供給され、抵抗器R1及びR2の比(R1/R2)で定まる分圧がコンパレータ101に入力される。コンパレータ101の駆動により、コンパレータ101の出力側の配線203に、図6(b)で示すような矩形波電圧が出力される。矩形波電圧は、入力交流電圧(図6(a))の半サイクル期間t0毎にオン/オフするクロックとして利用される。
デューティ比調整回路110では、抵抗器R0とキャパシタC0とで構成される積分回路により、三角波が生成されて、コンパレータ102の非反転入力端子(+V)に入力される。一方、コンパレータ102の反転入力端子(−V)は、一端が抵抗R3を介して配線201に接続され、他端が配線200に接続された可変抵抗器61Aの可動点に接続されている。これにより、コンパレータ102の反転入力端子には、可変抵抗器61Aの可動点の位置に応じた電圧が参照電圧として入力される。
コンパレータ102において、参照電圧は、非反転入力端子から入力される三角波のス
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。
駆動回路120は、トランジスタ31,32,33,34を有しており、トランジスタ33及び31は、コンパレータ102の出力が正の期間である期間t1において、発光デバイス20のLED群22Bに配線220を介して正の駆動電流を供給するスイッチとして機能し、トランジスタ34及び32は、コンパレータ102の出力が負の期間である期間t2において、LED群22Aに配線220を通じて負の駆動電流を供給するスイッチとして機能する。
自励発振周波数形のパルス幅調整回路130は、LED群22A,22Bに供給される、期間t1,t2における駆動電流量の調整回路であり、パルス幅変調(PWM)回路で構成される。すなわち、パルス幅調整回路130は、主たる構成として、自励発振回路95と、パルス・デューティ比調整回路96と、可変抵抗器51Bを備えている。
パルス幅調整回路130は、自励発振回路95で生成される500Hzの基本パルスのデューティ比を、パルス・デューティ比調整回路96でのPWMにより可変抵抗器51Bの抵抗値に応じたデューティ比に調整して出力する。ここに、可変抵抗器51Bの抵抗値が高くなるほど、デューティ比が大きくなるように構成されている。
パルス幅調整回路130の出力(パルス)は、コンパレータ102の出力が入力されるAND(論理積)回路35及びOR(論理和)回路36に入力される。AND回路35の出力端子はトランジスタ33のベースに入力されており、トランジスタ31のベースは、トランジスタ31のコレクタに接続されている。よって、コンパレータ102の出力が正であり、且つパルス幅調整回路130からの出力がオンである場合にAND回路35がオンとなって、トランジスタ33がオンになり、続いてトランジスタ31がオンになって、LED群22Bに対して正の電圧による駆動電流が供給され、LED群22Aが点滅する。
一方、コンパレータ102の出力が負である期間t2においては、パルス幅調整回路130の反転入力が負である区間において、OR回路36がオンとなり、トランジスタ34及びトランジスタ32がオンとなって、LED群22Aに対して負の電圧による駆動電流が供給され、LED群22Aが点滅する。
よって、図7(b)に示すように、期間t1及び期間t2(図7(a))において、パルス幅調整回路130から出力されるパルス数及びパルス幅に応じたパルス状の駆動電流がLED群22A、LED群22Bに供給される。このようにして、第3実施形態においても、1サイクルにおける各LED群22A,22Bにおける駆動電流の供給期間(デューティ比)を可変抵抗器61Aの操作部(つまみなど)で変更することで、LED群22AとLED群22Bに対する電力供給量(駆動電流量)を異ならせることができる。すなわち、発光デバイス20の色温度を可変にすることができる。
そして、可変抵抗器51Bの抵抗値を図示しない操作部(つまみなど)によって調整し、パルス幅調整回路130から出力されるパルスのデューティ比を上げれば、図7(c)に示すように、LED群22A,22Bに供給されるパルス幅が広くなる。すなわち、各LED群22A,22Bに対する駆動電流の平均電流量を上げることができる。逆の操作を行えば、各LED群22A,22Bに対する駆動電流の平均電流量を下げることができ
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。
図6、図7に示したような期間t1が期間t2より長い動作状態では、入力交流電圧の正の半サイクルでLED群22Aが点滅する時間は、入力交流電圧の負の半サイクルでLED群22Bが点滅する時間よりも長い。このようなLED群22A,22Bの点滅は人間の目には感じられず、LED群22Aの色温度(3000°K)より高い色温度(5000°K)を有するLED群22Bの点灯時間が支配的であるので、人間の目には青っぽい白色として感知される。
これに対し、可変抵抗器61Aの操作により、可変抵抗器61Aの可動点を中点よりも正の電位(配線201側)に近づけると、正の半サイクルにおけるLED群22Aの点滅時間が短くなる一方で、負の半サイクルにおけるLED群22Bの点滅時間が長くなるので、色温度の低いLED群22Aの点灯時間が支配的となり、人間の目には赤っぽい白色として感知される。可変抵抗器61Aは、上記のような色調の調整機能を提供するから、発光デバイス20により照射される白色の色温度を3000°Kから5000°Kの間で連続的に可変とすることができる。
また、上述したように、第3実施形態では、可変抵抗器51Bの抵抗値の調整で、発光デバイス20の総光量、すなわち輝度(明度)を調整することができる。可変抵抗器51Bの操作によって、回路130から出力されるパルス幅を大きくする(デューティ比を大きくする)と、トランジスタ31,32間と発光デバイス20の一方の端子間を結ぶ配線220(発光デバイス20の他方の端子は配線200に接続(接地)されている)に流れるパルス状の電流のパルス幅が、図7(c)に示したように、正負の双方において増大するので、正負の両極性における平均電流値が増大し、発光デバイス20の総発光量が増大する。よって、発光デバイス20による輝度(明度)を調整できる。
第3実施形態の構成によれば、第1及び第2実施形態の構成に比べてフリッカーの発生を抑えることができる利点がある。なお、図5に示した第3実施形態の構成において、駆動回路120及びパルス幅調整回路130に代えて、H型フルブリッジと呼ばれる4つの半導体スイッチ(トランジスタ)及び制御回路を有する公知の回路チップ(H型フルブリッジ駆動回路:例えば、東芝社製のTA8428K(S))を用いて、コンパレータ102からの出力に基づく発光デバイス20の駆動制御が行われるようにすることができる。
なお、第1〜第3の実施例では商用電源をコンセントから供給するように例示したが、屋内の商用電源の固定配線から供給することも本発明の実施を妨げない。
〔第4実施形態〕
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。
上記構成要素は、図示していない縦横10cm程度の絶縁型ケースに収められ、発光デ
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。
発光デバイス20は、第1〜第3実施形態で説明したものとほぼ同じものである。発光デバイス20は、多くの場合室内の天井に固定される。発光デバイス20が有する二つの端子23A及び23Bは、配線221及び222を介して点灯制御装置499に接続されるが、この限りではない。
電源回路140と制御回路151の電源端子とを結ぶ配線201には、約24Vの正の直流電圧が供給され、電源回路140とマイコン400の電源端子とを結ぶ配線202Aには、3.3Vの正の直流電圧が供給される。そして、電源回路140,マイコン400,制御装置35は、配線200を共通アース電位として接続されている。配線201は、発光デバイス20を点灯するための電力を供給し、配線202Aはマイコン400の駆動電力を供給する。
XYスイッチ410は、複数のX線及びY線の交差点9箇所のうちどれか一箇所が押し下げられると、X線及びY線の双方が接地端子Gに短絡する回路構造を有しており、且ついずれの交差点も押し下げられて無いときには、マイコン400の入力端子と結ばれる配線b0〜b5は約3.3Vに保たれる回路構造を有する。
マイコン400は、メモリ内蔵型のマスター・クロックが発振子401からの4MHzで動作する程度の廉価なマイクロプロセッサ(MP)を適用することができる。入力端子として、電源リセット端子resのほかに6本の入力端子b0〜b5を有している。また、マイコ
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。
タイマ440は、タイマ及びカウンタであって、1MHzのセラミック発振子441で駆動され、出力端子と制御回路151の入力端子とを結ぶ配線241及び242からは、図9A(b)及び(c)に図示した相補的バースト・パルスを、予め設定されたタイミングで、自励出力する。この相補的バースト・パルスはパルス周波数が10kHz、バースト繰り返し周波数(図9A(a))が約500Hzとなるように、予め周波数設定がタイマ440に対して行われている。
タイマ440にセットされるsetN+レジスタのレジスタ値は、正の半サイクルで供給されるバースト・パルスの数を制御するために使用される。すなわち、setN+レジスタのレジスタ値が大きい程、正の半サイクルで供給されるバースト・パルスの数は増加する。一方、タイマ440にセットされるsetN−レジスタのレジスタ値は、負の半サイクルで供給されるバースト・パルスの数を制御するために使用される。すなわち、setN−レジスタのレジスタ値が大きい程、負の半サイクルで供給されるバースト・パルスの数は増加する。なお、タイマ440にセットされたカウンタを調整することで、正負の各半サイクルにおけるバースト・パルスの発生期間(T1,T2)を変更することができる。setN+レジスタ及びsetN−レジスタの各レジスタ値は、バースト・パルスの数及びパルス幅を少なくとも一方を制御するために使用されても良い。すなわち、各レジスタ値に応じたパルス数及びパルス幅の少なくとも一方を有する正負のバースト・パルスが出力されるようにしても良い。
また、図8において、制御回路150と発光デバイス20とを結ぶ配線221と配線222との間には、極性変換スイッチ290が設けられている。第4実施形態の構成では、配線222と端子23Aを接続し、配線221と端子23Bとを接続するのが好ましい接続である。極性変換スイッチ290は、配線222及び221と、発光デバイス20の端子23A,23Bとが逆に接続された場合に、手動で切替操作を行うことにより、実質的に配線222と端子23Aが接続され、且つ配線221と端子23Bとが接続された状態とするものである。極***換スイッチ290の操作によって極性が交換されると、発光デバイス20に対して配線222から駆動電流が供給される状態から配線221から駆動電流が供給される状態に切り替わる。
以下、調光回路の各部の動作を説明する。最初に、入力端子10が商用電源100Vに接続された後、主電源スイッチ141が閉じられる。主電源スイッチ141が閉じられると、電源回路11による整流及び電圧変換動作が行われ、マイコン400に駆動電力(DC3.3V)が供給される。さらに、リセット端子resが抵抗器R及びキャパシタCの時定数により約50msec遅れて高電位(以下「H」と表記)になり、マイコン400としての動作を開始する。
なお、図8に示すように、主電源スイッチ141はXYスイッチ410の中央部に設置することができる。但し、主電源スイッチ141は、XYスイッチ410のボタン操作には応答しない通常の主電源スイッチである。
マイコン400は、公知の方法で初期化動作を開始し、図示しない内蔵ROM(Read Only Memory)に記録された動作プログラムを図示しないRAM(Random Access Memory)にロードし、プログラムに従った動作をプログラムの先頭から順次開始する。
図9Bのフローチャートに示すように、初期化動作後のマイコン400のプログラム動作においては、最初に、発光デバイス20を予め定めた標準点灯状態にするための点灯初期化動作を行う(ステップS01)。この結果、配線241及び242には、図9Aの(b)(c)に示す波形の電圧が駆動回路150に夫々供給される。
すなわち、バースト繰り返し周波数T0(500Hz)における前半の半サイクル中の期間T1において、配線242からバースト・パルスによる電圧が供給されるとともに、後半の半サイクル中の期間T2において、配線241からバースト・パルスによる電圧が供給される。
制御回路151は、配線242,241からのバースト・パルス供給を受けて、当該バースト・パルスに応じて、トランジスタTR1〜TR4のオン/オフを制御する。制御回路151に正のパルスが供給されている間は、制御回路は、トランジスタTR1及びTR4をオンにする。これによって、配線222に対し、期間T1(図9Aの(a))に相当する期間で、LED群22Aをオンにする正のバースト・パルス状の電流が供給される。これに対し、制御回路151に負のパルスが供給されている間は、制御回路151は、トランジスタTR3及びTR2をオンにする。これによって、期間T2に相当する期間で、LED群22Bをオンにする負のバースト・パルス状の電流が配線222に供給される(図9A(d)参照)。このように、駆動回路150は、配線242,241に供給される正負のバースト・パルスのオンに応じて、直流電源(電源回路140)からの電流を用いて、正負のバースト・パルス状の電流を配線222に出力する。したがって、配線222に供給される正負のバースト・パルス状の電流(すなわち、発光デバイス20に対する駆動電流)の波形は、配線242,241を介して供給される正負のバースト・パルス(すなわち、駆動回路150の制御信号)の波形と同形となる。「同形の波形」は、パルスの
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。
この結果、LED群22Aは、配線222からの正の駆動電流で点灯する一方で、LED群22Bは、配線222からの負の駆動電流で点灯する。ここで、配線222及び配線221に供給されるバースト・パルスの数(平均電流)は等しいため、LED群22A及びLED群22Bは、同程度(略均等)に夫々点灯して、中庸の色温度の白色状態を維持する。
上述したように、タイマ440に対する事前の周波数設定により、1サイクルT0は、2msec(500Hz)で、1サイクルの前半及び後半におけるバースト・パルスの出力期間T1及びT2の夫々は500μsecに設定されている。従って、図9A(a)に示す1サイクルの包絡波形は500Hzの矩形交流である。したがって、配線222を介して発光デバイス20に流れる実電流波形は、パルス幅50μsec(t1)の正バーストと同幅の負バーストの交互の繰り返しとなる(図9A(d)参照)。この時点までの動作は、主電源スイッチ141を閉じるだけで進行する。
なお、図9A(d)においてはパルス幅50μsecのパルスの表現が困難なため、実際
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。
この後、マイコン400は、XYスイッチ410の接点スキャン動作を開始し、押下が検知されるまで待機状態を継続する(図9B,ステップS02、S03のループ)。
なお、図9Bには示していないが、待機状態において、図示しない待ちタイマのカウントを開始し、待ちタイマがタイムアウトになるまでの間、押し下げが検知されない場合(ユーザによる調光操作が無い場合)には、主電源スイッチ141を切断する。これによって、発光デバイス20が消灯状態にもどる。
ユーザによる調光操作、すなわちXYスイッチ410に対する押しボタン操作が行われると XYスイッチ410が備える"U(UP)"ボタン,"D(DOWN)"ボタン、"L
(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。
すなわち、Uボタンが押された場合には、輝度(光量)上昇処理(ステップS05)が実行され、Dボタンが押された場合には、輝度(光量)低下処理(ステップS06)が実行される。Lボタンが押された場合には、色温度上昇処理(ステップS07)が実行され、Hボタンが押された場合には、色温度低下処理(ステップS08)が実行される。ステップS05〜S08の処理の詳細は後述する。ステップS05〜S08のいずれかの処理が実行されると、マイコン400が有する「setN+レジスタ」及び「setN−レジスタ」の値が変化する。マイコン400は、ステップS05〜S08のいずれかが終了すると、「setN+レジスタ」及び「setN−レジスタ」の値をタイマ440にセットし(ステップS09)、処理をステップS02へ戻して、接点スキャン処理を再開する。
以下、ステップS05〜S08の処理の詳細を個別に説明する。最初に、光量(発光デバイス20の輝度)の増減を意図したユーザ(操作者)の操作に対する動作を説明する。例えば、操作者がUボタンを押下すると、マイコン400は、Uボタンの押し下げを検知し、ステップS05の処理、すなわち、図10Bに示す輝度上昇処理のフローに従った処理を行う。
図10Bにおいて、最初に、マイコン400は、操作者にボタン押下の検知を報知するため、図示しない電子音発生器を駆動して、検知音(例えば「ピッ」音)を発生させる(ステップS051)。また、点灯制御装置499が押し下げ検知報知用のLED灯を備え、検知音の出力とともに、又は検知音に代えて、LED灯が所定時間点灯するようにしても良い。
次に、マイコン400は、自身に内蔵されているsetN+レジスタ(図示せず)及びsetN−レジスタ(図示せず)の値Nを参照し、値Nが所定の上限値以上か否かを判定する(ステップS052)。このとき、値Nが上限値以上である場合(S052,NO)には、ユーザが繰り返し輝度を上昇させてLED素子の性能で定まる最高輝度を超えてボタンを押し続けたものとして、エラー処理ルーチン(ステップS055)に飛び、操作エラーであることが報知される。
これに対し、値Nが上限値より小さい(S052,YES)場合には、マイコン400は、配線402に対する出力ポートを駆動し、タイマ440に内蔵されているsetN+レジスタに対し、例えば、値"100(10進数の4)"を書き込む(ステップS053)。この書込前に、setN+レジスタは、初期化動作(ステップS01)で当該レジスタに書き込まれた初期値"011(10進数の3)"を保持しており、ステップS053の処理によってsetN+レジスタの値が増加する。
次に、マイコン400は、配線403に対する出力ポートを駆動し、タイマ440に内蔵されているsetN−レジスタにも、setN+レジスタの増加値と同一の"100"を書き込む(ステップS054)。この書込前に、setN−レジスタは、初期化動作で初期値"011"を保持しており、当該ステップS054の書込によって、setN−レジスタの値が増加する。その後、処理がステップS09に戻る。
ステップS053,S054の処理により、タイマ(カウンタ)440のout+線(配線242)には、図10A(d)に示すように、例えば、1サイクルの前半の所定期間T1に4個のパルスが出力され、タイマ(カウンタ)440のout−線(配線241)には、図10A(e)に示すように、例えば1サイクルの後半の所定期間T2に4個のパルスが出力される。この結果、制御回路150で駆動される発光デバイス20には、配線222を介して図10A(f)に示すような、初期値に比べて3分の4倍、すなわち33%多いパルス電流が供給され、発光デバイス20からの総光量(輝度)が略33%増加する。
このあと、もう一度輝度の上昇をユーザが意図してUボタンを押下すると、上述した処理及び動作が繰り返し行われ、輝度(発光デバイス20から発せられる光による明度)は初期値に比べて3分の5倍、すなわち66%の輝度向上を得る。このようにして、輝度を増加させる処理が行われる。
輝度の低減も、輝度増加とほぼ同様の手順で行われる。すなわち、輝度低減ボタンであるDボタンが押されると、ステップS04(図9B)からステップS06の処理として、図10Cに示されるS061〜S064の輝度低下処理が行われる。ステップS061〜S064の処理は、ステップS062で、レジスタの値Nが所定の下限値以下である場合に、エラー処理(ステップS065)が行われること、ステップS063,S064でレジスタ値の低減が行われることを除き、図10Bに示した処理と同様である。レジスタ値は、Dボタンが1回押されるごとに、二進数で"001"だけ低減される。
従って、初期化動作(ステップS01)の直後にDボタンが1回押し下げられた場合に
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。
以上は光量増減の説明であった。次に色調変更の手順を説明する。第4実施形態では、発光デバイス20は、色温度が2500°K(Kはケルビン温度)の低いLED群22Aと色温度が6000°Kの高いLED群22Bとからなる。従って、LED22Aに流れる駆動電流を増加し、LED22Bに流れる駆動電流を減少すれば、発光デバイス20全体の色温度を低下させることができる。
色温度を下げる場合には、ユーザ(操作者)は、XYスイッチ410のLボタンを押す。すると、マイコン400によるステップS04の判定処理を経て、ステップS07の色温度低下処理(図11B)が実行される。
図11Bに示すように、処理が開始されると、操作音発生処理が行われ(ステップS071)、次に、マイコン400は、setN+レジスタの値が上限値未満か否かを判定する(ステップS072)。setN+レジスタのレジスタ値が上限値以上であれば(S072,NO)、エラー処理が行われる(ステップS075)。
これに対し、レジスタ値が上限値未満でなければ(S072,YES)、マイコン400は、setN+レジスタに所定値(例えば、2進数"001")を加算する(ステップS073)。一方、マイコン400は、setN−レジスタから所定値(例えば、2進数"
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。
ステップS073及びステップS074によって、図11A(d)に示すように、配線242へ出力されるパルス数が増加する一方で、図11A(e)に示すように、配線241へ出力されるパルス数が減少する。
そして、図11A(f)に示すように、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増加する一方で、LED群22Bへ供給される負電流の平均値が減少する。この結果、色温度の低いLED群22Aからの光量が増加し、色温度の高いLED群22Bからの光量が減少するので、全体としては色温度が低下して赤みがかった白色となる。
これに対し、色温度を上げる場合には、ユーザ(操作者)は、XYスイッチ410のHボタンを押す。すると、マイコン400によるステップS04の判定処理を経て、ステップS08の色温度上昇処理(図11C)が実行される。
図11Cに示すように、処理が開始されると、操作音発生処理が行われる(ステップS081)。次に、マイコン400は、setN−レジスタの値が上限値未満か否かを判定する(ステップS082)。setN−レジスタのレジスタ値が上限値以上であれば(S082,NO)、エラー処理が行われる(ステップS085)。
これに対し、レジスタ値が上限値未満である場合には(S082,YES)、マイコン400は、setN+レジスタから所定値(例えば、2進数"001")を減算する(ステップS083)。一方、マイコン400は、setN−レジスタに所定値(例えば、2進数"001")を加算する(ステップS084)。その後、処理がステップS09へ戻る。
ステップS083及びステップS084によって、配線242へ出力されるパルス数が
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。
第4実施形態によれば、マイコン401を用いて発光デバイス20の輝度(明度)及び色調(色温度)を変更することができる。第4実施形態は、例示のX−Y接点形操作手段で例示したが、公知の接点式ロータリー・エンコーダ、公知の光学式ロータリー・エンコーダ、などを操作手段に用いても同様の効果を得ることができる。
〔第5実施形態〕
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。
図8に示したタイマ440は、操作者がボタンを押し続けたときに操作者の意図に反して押しボタン回数が急激に増加するのを防止するとともに、チャタリングなどのメカニカルなエラ−も防止する機能を実現する、公知のものである。
図8に示した回路構成では、配線222と221とのどちらに発光デバイス20の正極端子(端子23A)及び負極端子(端子23B)が接続されるかが不確定なので、制御装置出力線である配線222及び221の極性を交換する極***換スイッチ290が付加されている。
第5実施形態は、極***換スイッチ290をコンピュータ(例えばマイコン)によるプログラム実行により実現する例を示す。図12は、第5実施形態に係るフローチャートである。
図12における510のブロックは、図9Bで示した点灯制御プログラムであり、520のブロックは、第5実施形態に係る出力極***換グラムである。出力極***換プログラムの実行に当たり、マイコン400は、以下のように動作する。
ステップS521における、「=前回ボタン?」ルーチンにおいて、マイコン400は、図示しない「前回ボタン種別記憶レジスタ」との比較を行う。ここに、前回ボタン種別記憶レジスタは、マイコン400に備えられており、ユーザ(操作者)が最後に押したボタンの種別を示すコードが格納されている。
マイコン400は、前回ボタン種別記憶レジスタで示されるボタン種別と、今回押し下げられたボタンとが同一ボタンが同一でなかった場合には、前回ボタン種別記憶レジスタに、今回押し下げられたボタンの種別を示すコードを格納した後、処理をステップS02に戻す。これに対し、前回ボタン種別記憶レジスタで示されるボタン種別と今回押し下げられたボタン種別とが同一である場合には(S521,YES)、図示しないカウンタの値N1に1を加算する(ステップS522)。
同一のボタンが押し続けられるたびに、カウンタの値は上昇し、最終的に所定の値に達する。第5実施形態の例では、操作者が同一のボタンを約5秒以上押し続けると、カウンタの値N1が所定値"50"を越えると、処理がステップS524に進む。
ステップS524では、マイコン400は、マイコン400内部に設置されている「setN+レジスタ」の出力端子(out+)と「setN−レジスタ」の出力端子(ou
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。
〔第6実施形態〕
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。
発光デバイス20は多くの場合、等価抵抗値の温度係数が負であり、設置場所の温度が上昇すると等価抵抗値が下がり電流値が上昇し更にデバイス温度が増加するという、自己破壊ループに陥る虞がある。これを確実に防止するには駆動回路に帰還ループを設けることが効果的であることが知られている。第6実施形態は、第4実施形態の構成に帰還ループを付加したものである。
図13は、第6実施形態に係る回路構成例を示し、図14は、第6実施形態におけるマイコンの処理を示すフローチャートである。図13において、図8に示した入力端子10,主電源スイッチ141,電源回路140,及びXYスイッチ410の図示は省略されている。
図13において、点灯制御回路499Aは、定電流ドライブを実現するためのドライブ電流検出回路1300を有し、ドライブ電流検出回路1300は、抵抗器1305と、各々光学的に独立したフォトカプラ1310,1320と、抵抗器とコンデンサ(キャパシタ)を夫々含む積分回路1311,1321を含んでいる。
抵抗器1305は、例えば5Ω程度の抵抗値を有し、発光デバイス20の電流値0.1〜1.0Aに比例した電圧0.5〜5.0Vを発生させる。フォトカプラ1310,1320は、抵抗器1305に並列接続されている。各フォトカプラ1310,1320の入力側にはダイオードが設けられているので、各々の順方向時のみ組み合わせトランジスタを導通させる。
したがって、LED群22Aを駆動するための正の電流が配線222を流れる場合にフォトカプラ1310が導通し、逆接続であるLED群22Bを駆動するための負の電流が配線222を流れるときのみフォトカプラ1320が導通する。フォトカプラ1310,1320の導通は、積分回路1311と積分回路1321を独立に充電し、その結果として配線312には正の電流の平均値に比例した電圧が観測され、配線322には負の電流の平均値に比例した電圧が観測される。
観測される電圧は、主として制御出力線としての配線222に流れるパルス電流の平均
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。
マイコン440Aでは、図示しない内部のアナログ/デジタル変換器により、アナログ値が4ビットで16値のデジタル数値表現に変換され、図示しない内部レジスタに記憶される。内部レジスタに格納される配線312,配線322からの各電圧値(ディジタル値)は、setN+レジスタ,setN−レジスタと同一の表現形式を有し、各setNレジスタで示される値は、配線222を介して各LED群22A,22Bに供給される駆動電流に応じた電圧値を示す。
その後、図14A及び図14Bに示すような、マイコン440Aによるプログラム実行に応じた動作が行われる。図14におけるブロック530は、定電流駆動ルーチンであって、正電流フィードバック・ルーチン531と負電流フィードバック・ルーチン532とからなる。定電流駆動ルーチン530は、接点スキャン動作(ステップS02)において、XYスイッチ410のボタンが押されていない場合(S03,NO)に開始される。
定電流駆動ルーチン530では、図14Bに示すように、マイコン440Aは、配線312から入力される電圧値を読み取り(ステップS5311)、A/D変換して得られた値n+(第1のフィードバックレジスタ値)を一時レジスタ(内部レジスタ)に保存する(ステップS5312)。次に、setN+レジスタに保持されているレジスタ値N+を読みだし(ステップS5313)、レジスタ値N+と内部レジスタ値n+と比較し(ステップS5314)、同一ならばステップS5315をスキップしてステップS5321へ進み、異なればsetN+レジスタの値を内部レジスタ値n+で上書きして(ステップS5315)、正電流フィードバック・ルーチン531を終了する。
負電流フィードバック・ルーチン532でも同様の処理が行われる。図14Bに示すように、ルーチン532では、ルーチン531と同様の処理が行われる。すなわち、マイコン440Aは、配線322の電圧値n−を読み取り(ステップS5321)、A/D変換して得られた値n−(第2のフィードバックレジスタ値)を一時レジスタ(内部レジスタ)に保存する(ステップS5322)。次に、setN−レジスタに保持されているレジスタ値N−を読み出し(ステップS5323)、これを内部レジスタ値n−と比較し(ステップS5324)、同一ならばステップS5325をスキップ、異なればsetN−レジスタを内部レジスタ値n−で上書きして(ステップS5325)、負電流フィードバック・ルーチン532を完了する。各ルーチン531及び532が完了すると、XYスイッチ410の状態をスキャンする待機状態(ステップS02)に帰着する。
以上の第1〜第6実施形態によれば、発光デバイス20がLED電球であるかLED発光モジュールであるかに拘わらず、発光デバイス器具として組み立てられているか電球として構成されているかにかかわらず、発光デバイス20が有する二つの端子23A,23Bと接続することができ、発光デバイス20が有する極性の異なるLED群22A,22Bに対する駆動電流供給の制御を以て、発光デバイス20の輝度及び色温度を調整することができる。
このことは、建築物に既設の配線を利用して、発光デバイス20の調光及び調色を実現できる利点を有する。また、新築の建築物に発光デバイス20を設置して調光及び調色機能を実現するに当たっても、3線、4線のような特殊配線が不要である利点も有する。
また、卓上用照明機器のように、発光デバイス20の調光・調色制御手段を電源コードの途中に挿入する「中間スイッチ」のような形態で実現することを可能とする利点がある。
もっとも有用な利用形態における利点は、既存の建築物において複数の電球ソケットが並列接続で天井に設置され、点滅スイッチが壁埋め込み形で設置され、かつ点滅スイッチボックスまで商用交流電源が供給されている場合において発揮される。
この場合には、白熱電球を、本実施形態で説明したような2種類の色温度を発光する発光デバイス20に交換し、点滅スイッチを本実施形態で説明したような調光・調色装置に交換するだけで、配線の変更を要することなく、調光・調色機能を実現できる。
第1〜第6実施形態は、発光波長の異なる一組のLED素子群を含む照明装置と、この照明装置に対して駆動用電流を供給する調光装置とを含む照明システムであって、調光装置は、各LED素子群の夫々に供給すべき個別電力を同一の時間軸上で制御する個別電力制御部と、上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む照明システムとして特定可能である。
上記照明システムにおける調光装置は、極性を逆にして並列接続された上記一組の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、上記一組の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、上記各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ことができる。
また、上記個別電力制御部は、上記各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ことができる。
さらに、上記照明システムにおける調光装置は、上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、上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ことができる。
上述した第1〜第6の実施形態において説明したLED調光回路は、上記調光装置の実施形態として含まれ得る。例えば、図1に示した、第1実施形態におけるLED調光回路のトライアック30は、上記した一組のLED素子群22A,22Bを含む白色LED発光デバイス20(照明装置に相当)に供給すべき個別電力(駆動電流)の極性を切り替える切替手段として機能することができる。
また、第1実施形態におけるLED調光回路の時定数回路50,トリガダイオード40は、一組のLED素子群22A,22Bの夫々に供給すべき駆動電力の制御手段として機能することができる。時定数回路50に含まれる可変抵抗器53,63は、各LED素子群22A,22Bに供給される個別電力(平均電力)を同一の時間軸上で制御する個別電力制御部として機能することができる。すなわち、可変抵抗器53,63の各抵抗値によって、トリガダイオード40がオンとなるタイミング、すなわち、トライアック40が点弧するタイミングが制御される。これによって、同一の時間軸上における交流電流の正負の半サイクルの夫々におけるトライアック30の点弧時間が制御される(図2(A)および図2(B)参照)。この結果、LED群22A,22Bの夫々に供給される駆動電流量(個別電力(平均電力)に相当)が制御される。可変抵抗器53,63の各抵抗値は個別に(一方から独立して)操作部により調整可能であり、各個別電力を独立して(個別に)制御することもできる。
さらに、可変抵抗器53,63の各抵抗値が正負間における電力量(平均電力)の比を変えないように変更される操作によって、個別電力の比を変えることなく一組のLED素子群22A,22Bに対する総電力(個別電力の合計値)を変更(増減)することができ
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。
また、第2実施形態におけるLED調光回路(図3)では、トライアック30は、上記調光装置の切替手段として機能し、時定数回路50及びトリガダイオード40が駆動電流の制御手段として機能することができる。第2実施形態における時定数回路50に含まれる可変抵抗器64は、上記個別電力制御部として機能し、可変抵抗器51Aは、上記総電力制御部として機能する。すなわち、可変抵抗器64の可動点Tの位置に応じて、交流の正負の半サイクルにおけるトライアック30の点弧タイミングが変更され、各LED素子22A,22Bに供給される駆動電流(個別電力)の比が変更される。これによって、個別電力が同一の時間軸上で制御される。また、可変抵抗器51Aの抵抗値が増減されることで、正負の双方のサイクルにおける点弧タイミングが同程度早まったり遅くなったりする。これによって、個別電力の比を変えることなく個別電力の合計値が増減される。
また、第3実施形態におけるLED調光回路(図5)では、駆動回路120が上記調光装置の切替手段として機能し、デューティ比調整回路110及び駆動パルス発生・可変回路130が制御手段として機能する。そして、デューティ比調整回路110は、可変抵抗器61Aの操作によって、図6(d)に示すように、駆動回路120により各LED22A,22Bに供給される正負の個別電力を決定する個別電力制御部として機能し、駆動パルス発生・可変回路130がパルス数を変更することなくパルス幅を変更することによって、一組のLED22A,22Bに供給される総電力(個別電力の合計値)を、個別電力の比を変更することなく変更する総電力制御部として機能することができる(図7(a)(b)(c)参照)。
さらに、第4及び6実施形態におけるLED調光回路(図8,図13)では、制御回路150が上記調光装置の切替手段として機能し、マイコン400が駆動電流の制御手段として機能することができる。マイコン400は、「setN+レジスタ」値及び「setN−レジスタ」値に応じたパルスを生成することによって、各LED22A,22Bに供給される個別電力を同一の時間軸上で制御する個別電力制御部として機能することができる(図10A(a)〜(f)参照)。各レジスタ値は、一方のみの値を変更可能であり、これによって、個別電力は、相互に独立して制御可能である。一方、マイコン400は、光量の増減の指示信号に応じて、「setN+レジスタ」及び「setN−レジスタ」の値を、その比が変更されないように増減することで、各LED22A,22Bに対する個別電力間の比を変えることなく総電力(個別電力の合計値)を変更する総電力制御部として機能することができる(図11A(a)〜(f)参照)。さらに、XYスイッチ410は、操作部として機能することができる。
ところで、第3、第4及び第6実施形態のように、各LED素子22A,22Bに対して駆動電力をパルスで供給する場合には、パルス周波数は、少なくとも50Hz以上、通常は60Hz以上、好ましく100Hz以上、さらに好ましくは120Hz以上、特に好ましくは150Hz以上とするのが好ましい。パルス周波数が上がることで、発光するLED素子群のちらつき(Flicker)を防止することができる。
また、第1、2実施形態では、時間軸上で個別電力を制御する手法として、トライアック30の点弧タイミングを制御することで、正負の半サイクル(正負の期間)に供給される個別電力(駆動電流)を制御する。一方、第3実施形態では、時間軸上で正負の個別電力を制御するために、可変抵抗器61Aの抵抗値の操作で参照電圧(スライスレベル)を増減する。これによって、1サイクル中における正負の期間の比を変更し、各期間におけるパルスの数を変更することで、個別電力が制御される。また、第4、第6実施形態では、時間軸上で正負の個別電力を制御するために、1サイクルにおける正負の各期間でのパルスの数が独立して制御可能となっている。
上述したような実施形態によれば、一組のLED素子の夫々に供給すべき電力を時間軸上で制御することができるので、電力損失の少ない高電力効率の調光・調色制御が実現できる。
また、第1〜第6実施形態では、LED調光回路(調光装置)は、白色LED発光デバイス20(LED照明装置)の駆動を例示していた。第1〜第6実施形態に係るLED調光回路は、「発光波長域の異なる一組のLED素子群」ないしこのような一組のLED素子群を含む照明装置を制御対象とする。「発光波長の異なる」とは、色度の違いを意味し、色相の違いのみならず、色温度の違い、スペクトル分布の違いも含む。このように、上記調光装置は、白色LED発光デバイス以外の発光デバイスに対して適用可能である。また、上記照明システムで対象となるLED素子は、無機材料を用いたLED,GaN系の材料を用いたLEDを含むことができる。また、無機材料LEDを蛍光体で被覆して所望の波長の光を得るものもLED素子に含まれる。さらに、LED素子は、有機EL(Organic light-emitting diodes (OLEDs))も含み得る。
〔第7実施形態〕
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。
第7実施形態は、第4実施形態と共通な構成要素を有するため、同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図15は、第7実施形態に係る照明システムの構成例を示す。図15は、LED照明装置である発光デバイス20Aと、発光デバイス20Aに対して駆動電流を供給する点灯制御装置(調光装置)499Bとを備える。
発光デバイス20Aは、順方向に並列接続されたLED群21及び22を備える。発光デバイス20(図8)との比較において、発光デバイス20Aは、LED群21が極性を逆方向(順方向)にして配置された構成を有する。したがって、LED群21がLED群22Bに相当し、LED群22がLED群22Aに相当する。よって、LED群21及びLED群22は、共に白色光を発するものであるが、LED群21のケルビン温度がLED群22よりも高くなっている。
図15において、点灯制御装置499Bは、商用交流供給線10B,電源スイッチ141,2出力型全波整流電源回路140、マトリクス形押しボタンスイッチ(XYスイッチ410)を用いた調光操作パネル、マイコン400を備えている。供給線10B,電源スイッチ141,電源回路140,XYスイッチ410は、第4実施形態(図8)と同様のものである。マイコン400も第4実施形態と同様の動作を行う。
一方、点灯制御装置449Bでは、H型フルブリッジ制御回路150(図8)の代わりの定電流回路550及び電流バランス回路560が設けられている。また、タイマ(レジスタ群)440の代わりのディジタル/アナログ変換器(D/A変換器)450が設けられている。
定電流回路550は、オペアンプ501,抵抗511,トランジスタ551を含んでいる。電流バランス回路560は、オペアンプ502,503と、抵抗512,513と、
トランジスタ552,553とを含んでいる。
マイコン400は、配線351,352,353を介してD/A変換器450に接続されている。D/A変換器450は、配線451及びツェナーダイオード515を介してオペアンプ501の端子に接続されている。また、D/A変換器450は、配線452を介してオペアンプ502の一方の端子に接続されるとともに、配線453を介してオペアンプ503の一方の端子に接続されている。
このような点灯制御装置499Bにおいて、操作者が輝度の上昇を意図して調光ボタンの上ボタン(U)を押下すると、マイコン400がこれを検知して線351から出力する4ビット値(輝度制御信号)を例えば"1000"から"0111"に減少させる。D/A変換器450は、4ビット値に応じたアナログ電位を配線451に生じさせる。
この結果、配線451のアナログ電位は下降して、オペアンプ501の出力であるトランジスタ551のベース電位も下降し、pnpトランジスタ551のエミッタ電流は増大する。従って、LED照明装置(発光デバイス)20の各LED21,22に供給される総電流は増加して発光デバイス20から発する光が以前より明るくなる(輝度が上昇する)。調光ボタンの下ボタン(D)を押下げた場合には、上記と逆の作用が起こり、発光デバイス20から発する光が暗くなる。
操作者が色温度の上昇を意図して調光ボタンの右ボタン(H)を押下すると、マイコン400がこれを検知して、線352から出力する4ビット値(LED21の色温度制御信号)を例えば"1000"から"1001"に増加するとともに、配線353から出力する4ビット値(LED22の色温度制御信号)を例えば"1000"から"0111"に減少させる。D/A変換器450は、配線352の4ビット値に応じたアナログ電位を配線452に生じさせる一方で、配線353の4ビット値に応じたアナログ電位を配線453に生じさせる。
この結果、配線452のアナログ電位は上昇して、オペアンプ502の出力であるnpnトランジスタ552のベース電位も上昇し、npnトランジスタ552のコレクタ電流は増加する。一方、オペアンプ503の出力であるnpnトランジスタ553のベース電位は下降し、npnトランジスタ553のコレクタ電流は減少する。
したがって、色温度の高いLED群21の光量は、色温度の低いLED群22の光量よりも大きくなり、全体としては青みがかった青白色を呈する。色温度の低下を意図して低ボタン(L)が押された場合には、上記と逆の作用が生じ、LED群21の光量が減少し、LED群22の光量が増加することで、発光デバイス20の発光色温度が低下する。このような動作により、発光デバイス20の発光を任意の輝度と色温度に調整することが可能である。
〔第8実施形態〕
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。
図16Aは、発光モジュール730(後述する図21を参照。)を構成する半導体発光装置(以下、「白色LED」という)708内の、パッケージ701の概略構成の斜視図であり、図16Bは、パッケージ701に設けられた半導体発光素子(LED素子:以下、「LEDチップ」という)703A、703Bに電力を供給する配線720A、720
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。
図16Aに示すように、白色LED708はパッケージ701を含んで構成され、該パッケージ701は、基板702上に配置された環状且つ円錐台形状のリフレクタ710を有する。このリフレクタ710は、後述する各分割領域部712からの出力光の一部を、白色LED708の出射方向に導く機能を有するとともに、パッケージ701の本体としての機能も果たす。なお、リフレクタ710の円錐台形状の上面側は、白色LED708による光の出射方向となり、開口部713を形成している。一方で、リフレクタ710の円錐台形状の下面側は基板702が配置され、詳細は後述するがLEDチップへの電力供給のための配線が敷設等されている(当該配線は図16Aには図示せず)。
そして、この環状のリフレクタ10の内部の空間を図16A、図17に示すように均等に二つの領域に分割する間仕切り711が、基板702に対して垂直に設けられている。この間仕切り711によって、リフレクタ710内に2つの分割領域部712A、712Bが画定されるとともに、分割領域部712Aの開口部は、リフレクタ710の開口部713の右半分を占め、分割領域部712Bの開口部は、リフレクタ710の開口部713の左半分を占めることになる。本出願においては、分割領域部712Aの開口部を、分割開口部713Aと称し、分割領域部712Bの開口部を、分割開口部713Bと称する。即ち、開口部713は、間仕切り711によって分割開口部713Aと713Bに分割されたことになる。
但し、パッケージ701における分割領域部712Aと712Bの形状は、垂直な壁体を間仕切り711として設けた構造に限定されるものではない。分割領域部712Aと712Bは、それぞれが円錐台、角錐台、半球などの形状を有する窪みであってもよい。また、両分割領域部712A,712Bの形状や内容積が同じであることも必須ではない。
また、図16Aに示すパッケージ1は、一体となった部材中に分割領域部712Aと712Bを含む構造体であるが、このようなパッケージ701を用いることは必須ではない。分割領域部としての構成を備える二つの構造体(パッケージ)を並置して、一方を分割領域部712A、他方を分割領域部712Bとして機能させることが可能である。
図16Aに示す分割領域部712A、712Bには、LEDチップ703A、703Bがそれぞれ4個ずつ設けられている。このLEDチップ703A、703B(これらのLEDチップを包括的に参照する場合はLEDチップ703と称する。)は、対となる配線720A、720B(包括的に配線720と称する場合もある。)にそれぞれ接続され、電力供給を受けることで発光を行う。なお、各分割領域部での配線720へのLEDチップ703の接続は、図16Bに示すように、配線720Aの上に4個のLEDチップ703Aが実装され、配線720Bの上に4個のLEDチップ703Bが実装される。そして、各分割領域における4個のLEDチップ703は、対応する配線に対して順方向に並列接続されている。
LEDチップとしては、紫外線波長を発する紫外LEDチップ(発光ピーク波長300〜400nm),紫色光を発する紫色LEDチップ(発光ピーク波長400〜440nm),青色光を発する青色LEDチップ(発光ピーク波長440nm〜480nm)を適用することができる。各分割領域部712A,712Bに設けるLEDチップ703の数は、例えば、1〜10個である。LEDチップ703の数は、チップサイズと必要な明るさに応じて適宜決定すればよい。また、各分割領域部712A,712Bに設けられるLEDチップ703の種類は、同種類であっても異種類であっても良い。異種類の組み合わせ
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。
これらのLEDチップ703A、703Bの実装状態を模式化して示すと図16Cのようになる。即ち、分割領域部712Aに配置される4つのLEDチップ703Aに対しては、配線720Aより電力供給が行われ、分割領域部712Bに配置される4つのLEDチップ703Bに対しては、配線720Bより電力供給が行われる。図16Cに示すように、配線720A,720Bの出力側には、抵抗器R1,R2が設けられる。抵抗器R1,R2の作用に関しては後述する。
ここで、LEDチップ703の基板702への実装について、図18に基づいて説明する。基板702は、LEDチップ703を含む白色LED708を保持するための基部であり、メタルベース部材702A、メタルベース部材702A上に形成された絶縁層702D、および絶縁層702D上に形成された対配線720C、720Dを有している。LEDチップ703は、相対する底面および上面に一対の電極であるp電極及びn電極を有しており、対配線720Cの上面に、AuSnの共晶半田705を介してLEDチップ703の底面側の電極が接合されている。LEDチップ703の上面側の電極は、金属製のワイヤ6によって、もう一方の対配線720Dに接続されている。これらの対配線720C、720Dの対で、図16Bに示される一つ対の配線720Aあるいは720Bをなし、各分割領域部の4個のLEDチップ703への電力供給が行われる。
尚、LEDチップ703と基板702の一対の対配線720C、720Dとの電気的接続は、図18に示す形態に限られず、LEDチップ703における電極の組の配置に応じて適宜方法で行なうことができる。例えば、LEDチップ703の片面のみに電極の組が設けられている場合は、電極が設けられている面を上に向けてLEDチップ703を設置し、各組の電極と各対配線720C、720Dとを例えば金製のワイヤ706でそれぞれ接続することによって、対配線720C、720DとLEDチップ703とを電気的に接続することができる。また、LEDチップ703がフリップチップ(フェースダウン)の場合は、LEDチップ703の電極と対配線720C、720Dとを金バンプや半田で接合することによって電気的に接続することができる。
ここで、LEDチップ703は、後述する蛍光部714A、714B(包括的に蛍光部714と称する場合もある。)を励起するものである。中でも、GaN系化合物半導体を使用したGaN系LED素子であることが好ましい。なぜなら、紫外〜青の光を発するのに、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、後述の蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。GaN系LED素子においては、Inを含む発光層、例えば、AlxGayInzN発光層、またはInxGayN発光層を有しているものが好ましい。よく知られていることであるが、発光波長が紫〜青の場合は、発光層をInxGayN井戸層を備えた多重量子井戸構造とし、この井戸層をクラッド層で挟んだダブルヘテロ構造とすると、発光効率が特に高くなる。
図18に示すように、基板702上には、このLEDチップ703から発せられる光の一部を吸収して異なる波長の光を発する複数あるいは単独の蛍光体及び前記蛍光体を封止する透光性材料を含有する蛍光部714が、LEDチップ703を覆って設けられている。尚、図18ではリフレクタ710の記載は省略されているが、このような形態もパッケージから構成される白色LEDの一形態となり得る。LEDチップ703から発せられた光の一部は、蛍光部714内の発光物質(蛍光体)に励起光として一部又は全部が吸収される。より具体的に白色LED708における蛍光部について図17に基づいて説明すると、分割領域部712Aにおいては、蛍光部714AがLEDチップ703Aを覆い、且つその蛍光部714Aは分割開口部713Aにて露出される。また、分割領域部712Bにおいては、蛍光部714BがLEDチップ703Bを覆い、且つその蛍光部714Bは
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。
次に、蛍光体について詳細に説明する。本実施形態に係る白色LED708は、白色光を出力することを目的とし、特に、白色LED708の発光色が、UCS(u、v)表色系(CIE1960)のuv色度図において、黒体輻射軌跡からの偏差duvができるだけ小さくなるように、好ましくは−0.02≦duv≦0.02を満たすように、LEDチップ703と蛍光体との組み合わせを選択する。尚、本発明における黒体輻射軌跡からの偏差duvは、JIS Z8725(光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方
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。
LEDチップ703の発光波長が紫外または紫の場合は、蛍光部714によりRGBの3原色または、BY、RGなどの補色関係にある波長の光を発生させることにより、白色光を得る。LEDチップ703の発光波長が青の場合には、蛍光部714によりYまたは、RGの光を発生させ、LEDチップ703の発光との混色により白色光を得る。
好ましい蛍光体はよく知られている。
(赤色蛍光体)
赤色蛍光体としては、 (Mg,Ca,Sr,Ba)2Si58: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)22
: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)22S:Eu等のEu付活酸硫化物蛍光体、Y(V,P)O4:Eu、Y23: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)62:Eu、Ca28(SiO4)62:Eu、(Sr,Ba,Ca)3SiO5:E
u、Sr2BaSiO5:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、(Y,Gd)3Al512:Ce、(Tb,Gd)3Al512:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、(Ca,Sr,Ba)2
Si58: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、Ba3MgSi28:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)3(Zn,Mg)Si28: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)23:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)22S: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、SrY24:Eu,Ce等のEu,Ce付活硫化物蛍光体、CaLa24:Ce等のCe付活硫化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgP27:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)227: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)xSiyz: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)
緑色蛍光体としては、 (Mg,Ca,Sr,Ba)Si222: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、Sr4Al1425:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al24:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ba)Al2Si28:Eu、(Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu、(Ba,Sr,Ca)2(Mg,Zn)Si27: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、Sr227
−Sr225:Eu等のEu付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si38−2SrCl2
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
eMgAl1119:Tb、Y3Al512:Tb等のTb付活アルミン酸塩蛍光体、Ca2
8(SiO4)62:Tb、La3Ga5SiO14:Tb等のTb付活珪酸塩蛍光体、(Sr
,Ba,Ca)Ga24:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活チオガレート蛍光
体、Y3(Al,Ga)512:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)3(Al,Ga)512:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、Ca3Sc2Si312:Ce、Ca3(Sc,Mg,Na,Li)2Si312:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaSc24:Ce等のCe付活酸化物蛍光体、SrSi222:Eu、(Sr,Ba,Ca)Si22
2:Eu、Eu付活βサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、BaMgAl1017
Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、SrAl24:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(La,Gd,Y)22S: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、
Na2Gd227:Ce,Tb、(Ba,Sr)2(Ca,Mg,Zn)B26: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)24: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)
青色蛍光体としては、BaMgAl1017: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)259Cl: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)Al24:Euまたは(Sr,Ca,Ba)4Al1425: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、Sr227:Sn等のSn付活リン酸塩蛍
光体、Sr4Al1425:Eu、BaMgAl1017:Eu、BaAl813:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、SrGa24:Ce、CaGa24:Ce等のCe付活チオ
ガレート蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu、BaMgAl1017:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活アルミン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017: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、BaAl2Si28:E
u、(Sr,Ba)3MgSi28:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Sr227: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・nB23:Eu、2SrO・0.84P25・0.16B23:Eu等のEu,Mn付活硼酸リン酸塩蛍光体、Sr2Si38・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。
白色LED708は、上述のLEDチップ703および蛍光体を含む蛍光部714を備えていればよく、そのほかの構成は特に制限されない。LEDチップ703および蛍光部714は、通常、LEDチップ703の発光によって蛍光体が励起されて発光を生じ、この発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。このような構造を有する場合、上述のLEDチップ703および蛍光体は、通常は透光性材料(封止材料)で封止保護される。具体的には、この封止材料は、上記蛍光部714に含まれることで蛍光体を分散させて発光部分を構成したり、LEDチップ703、蛍光体および基板702間を接着したりする目的で採用される。
そして、使用される透光性材料としては、通常、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられるが、LEDチップ703はその出力光の波長が300nm〜480nmという短波長域にあるため、その出力光に対して充分な透明性と耐光性のある樹脂が封止材料として好ましい。そこで、封止材料として、具体的には、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;フェノキシ樹脂;ブチラール樹脂;ポリビニルアルコール;エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料やガラスを用いることもできる。
これらのうち、耐熱性、耐光性の点から、珪素含有化合物であるシリコーン樹脂や金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料が好ましい。
このように構成される白色LED708は、間仕切り11で分割された二つの分割領域部12A、12Bにそれぞれ、4個のLEDチップ703が発する光によって励起される蛍光部714が設けられ、且つリフレクタ10の内部において二つの分割領域部712A、712Bが、その出力光の出射口、即ち分割開口部713A、713Bを並べて一体的に設けられている。そして、各蛍光部714A、714Bからの出力光(LEDチップが青色光を発する場合は、LEDチップの出力光も含んでよい)である白色光は、それぞれ分割開口部713A、713Bから外部に出射される。ここで、この分割開口部のそれぞれから放出される白色光は、蛍光体を含む蛍光部714を介して得られるため、成分光(LEDチップ、各蛍光体から発せられる光)が充分に拡散され(通常、蛍光体粒子と封止
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。
ここで、分割領域部712Aから出力される白色光(以下、「白色光A」と言う。)と分割領域部712Bから出力される白色光(以下、「白色光B」と言う。)のスペクトルは、互いに異なるように、蛍光部714Aに含まれる蛍光体と蛍光部714Bに含まれる蛍光体とが適宜選択される。また、白色光A、Bに対応するxy色度図(CIE1931)上の色度点をWL、WHで表すものとすると、図19、20に示すように、色度点WL
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。
なお、白色光Aと白色光Bとの相関色温度そのものは、目的に応じて適宜変更することができる。両者の相関色温度差が2000K以上あれば、色温度差が知覚されるので、"
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。
このように、白色LED708(半導体発光装置)は、白色光Aを発する分割領域部712A、すなわち、発光ダイオードを含む第1の白色光源と、白色光Bを発する分割領域部712B、すなわち、発光ダイオードを含む第2の白色光源であって、第1の白色光源から発せられる白色光とスペクトルの異なる白色光を発する第2の白色光源とを備え、第1及び第2の白色光源からの白色光が合成された合成白色光を発するものである。そして、白色LED708は、第1及び第2の白色光源に対する駆動電力が供給される時間(駆動電圧の印加時間,駆動電流の通電時間,或いは白色光源の発光時間)が所定比となるように制御されることで、合成白色光の色温度を変更可能とするものである。
ここで、上記に示すように構成され、2つの色温度間の色温度となる白色光を容易に出力できる白色LED708を複数用いて構成される発光モジュール730の構成例について、図21に基づいて説明する。
図21(a)は、発光モジュール730の具体的構成を示す図であり、図21(b)は、図21(a)に示す発光モジュール上の5台の白色LED708の配置状態を模式的に示す図である。白色LED708は、環状のベース731上に環状に配置されている。白色LED708の開口部713上に凸レンズ等のレンズ素子を設けることができる。
また、発光モジュール730においては、各発光装置708が有する5つの分割領域部712Aの配線720Aは直列に結線されて、配線734を形成し、5つの分割領域部712Bの配線720Bは直列に結線されて、配線735を形成している。更に、各発光装置708のグラウンド線も各発光装置708を直列に結線することで、配線736を形成している。図22には、これらの配線734〜736によって結線された5台の発光装置708の状態を模式的に示す。そして、これらの配線734〜736に対して、各発光装置708を発光させるための電力を供給する電極732、733が設けられている。このように各発光装置708のそれぞれの分割領域部712A、712Bを直列に結線することで、発光モジュール730の発光制御を容易に行うことができる。さらに、本実施形態においては、配線734,735の出力側に、抵抗器R1,R2が夫々設けられている。
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。
図23は、発光モジュール730の発光制御のために各白色LED708に印加される電圧の一例が示されている。図23(a)は配線734を介して各白色LED708の分割領域部712A内に配置されるLEDチップ703Aに印加される電圧の推移を示しており、図23(b)は配線735を介して各白色LED708の分割領域部712B内に配置されるLEDチップ703Bに印加される電圧の推移を示している。図23(a)(b)に示すように、所定周期Tにおいて、第1の白色光源と第2の白色光源とのそれぞれに対し、一定時間一定値の電圧が印加される。このように、実施形態は、第1の白色光源に含まれる発光ダイオードと第2の白色光源に含まれる発光ダイオードのそれぞれに対し、所定周期内において一定時間一定値の電圧が印加されるようにして、第1の白色光源からの白色光と第2の白色光源からの白色光との合成白色光が特定の輝度となるように予め決定された駆動電圧比に応じた駆動電圧を印加するように構成可能である。
各LEDチップ703には、図示しない電源回路によるパルス幅変調(PWM)制御により、周期Tにおいて所望のデューティ比で図示しない電源回路からの電圧が印加される。図23(a)(b)の例では、LEDチップ703Aに対しては、所定の時間T1において一定の略矩形状の電圧が印加され、LEDチップ703Bは、所定の時間T2において一定の略矩形状の駆動電圧が印加される。LEDチップ703AとLEDチップ703Bとのそれぞれは、駆動電圧が印加されている間、電圧値に応じた駆動電流が流れてオンとなる。このような、LEDチップ703Aがオンの時間T1と、LEDチップ703Bがオンの時間T2との比が制御されることで、白色LED708が発する合成白色光の色温度が変化する。時間T1、T2は、電力供給時間と称する(但し、印加時間、通電時間、或いは発光時間とも表記することもある)。図23(a)(b)の例において、第1の白色光源の点灯時間(所定の時間T1)と第2の白色光源の点灯時間(所定の時間T2)との比(T1及びT2の一方に対する他方の比率)によって、合成白色光の色度(色温度)が決まる。一方、所定周期Tに対する点灯時間T1及びT2の比率(所定周期Tにおける第1及び第2の白色光源のオン/オフの比)によって、合成白色光の輝度(発光量)が決まる。従って、所定周期Tにおける点灯時間の比(T1/T2)、及び所定周期Tにおける発光ダイオードのオン/オフの比(T/T1+T2)のそれぞれを制御することにより、合成白色光の色温度及び輝度をそれぞれ調整可能である。
図23(a)(b)の例では、電力供給時間が重ならないようにして電流が通電される。すなわち、LEDチップ703の一方がオンの時には他方はオフとなる。但し、合成白色光の色温度を所望の(特定の)値にできる限り、時間T1と時間T2とはオーバラップする部分を含んでいても良い。
ここで、配線734、735に挿入された抵抗器R1,R2(R1<R2)によって、LEDチップ703Aのみが点灯した場合の白色光Aの輝度と、LEDチップ703Bのみが点灯した場合の白色光Bの輝度とが同じになるように、各LEDチップ703A,703Bに印加される駆動電圧の比が決定される。つまり、電源電圧は同じであっても、抵抗器R1の抵抗値と抵抗器R2との抵抗値との差によって、異なる駆動電圧がLEDチップ703A,703Bに印加される。図23(a)(b)に示す例では、LEDチップ703Aに対する駆動電圧がLEDチップ703Bに対する駆動電圧よりも高くなるように電圧比が決定されている(図24(a)の網掛け部分参照)。したがって、配線734を流れる電流値、すなわちLEDチップ703A側に流れる電流値は、配線735を流れる電流値、すなわちLEDチップ703B側に流れる電流値よりも高くなっている。
このように、単位時間(1周期T)当たりにおけるLEDチップ703A側とLEDチ
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。
なお、図22では、抵抗器R1及びR2(R1<R2)を設けた例を示したが、各分割領域部12を構成するLEDチップの種類・数,蛍光体の種類・濃度に応じて、R1>R2としてもよい。或いは、抵抗器R1とR2との一方のみが設けられていても良い。また、抵抗器R1,R2として、可変抵抗器を適用することもできる。また、抵抗器R1及びR2は、各LEDチップの入力側に設けることもできる。抵抗器R1,R2は、配線上に挿入しても良く、発光モジュール又はパッケージ内に組み込んでも良い。
図24は、図22において、抵抗器R1及びR2が除かれている場合において、LEDチップ703A,3Bの夫々に対する所定の印加時間の比(T1/T2)で、且つ所定の駆動電圧比で、LEDチップ703A,3Bを駆動可能な制御回路の構成例を示す。図24に示す例では、LEDチップ703Aの駆動を制御するLEDドライバ761Aと、LEDチップ703Bの駆動を制御するLEDドライバ761Bと、LEDドライバ761A,761Bの動作を制御するマイクロコンピュータ(マイコン)762とを備えている。
LEDドライバ761A,761Bは、例えば、上述したZYWYN社製のZD3315である。ZD3315は、イネーブル(EN)ピンを有しており、ENピンに対する信号のオン/オフで、LEDチップ703に対する駆動電圧の印加(LED電流の供給)をオン/オフする。
マイコン762は、例えば、上記したPIC16F84Aを適用することができる。マイコン7
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。
また、図24では図示していないが、LEDドライバ761A,761Bは、上述したISETピンを有しており、このISETピンに所望のLED電流をLEDチップ703に流すための抵抗(図示しない)が接続されている。抵抗の抵抗値は、LEDドライバ761間で異なる値に設定することができる。抵抗値が異なる場合、LED電流がLEDチップ703A,703Bで異なることにより、駆動電圧もLEDチップ703A,703Bで異なることになる。よって、各ISETピンに接続される抵抗の抵抗値は、所望の合成白色光の輝度が得られる駆動電圧比となるように決定されている。よって、色温度の変化に拘わらず、合成白色光の輝度が一定となるようにすることができる。
また、図24の構成において、例えば、ISETピンに接続される抵抗を可変抵抗とし
、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。
〔第9実施形態〕
次に、本発明の第9実施形態について説明する。
第9実施形態の構成は、第8実施形態と共通する部分を含むので、共通部分については説明を省略し、主として相違部分について説明する。
第9実施形態では、発光モジュール30の各LEDチップ703A,703Bには、配線734,735を用いて直流電流が供給されていた。第9実施形態では、発光モジュール730(各LEDチップ703A,703B)に対して交流電流が供給される例について説明する。
図25は、第9実施形態に係る白色LEDを電気的記号を用いて模式化した図である。第9実施形態に係る白色LED708では、LEDチップ703A,3Bは、配線20Cと配線20Dの間において、配線20A,20Bを用いて並列接続されている。配線20C及び配線20Dは、交流電源に接続される。例えば、配線20C側から配線20D側への正の電流が流れる(正の電圧が印加される)場合には、LEDチップ703Aに駆動用の電流が流れ、LEDチップ703Bには、保護用ダイオードD2により電流が流れない。これに対し、配線20D側から配線20C側への負の電流が流れる(負の電圧が印加される)場合には、LEDチップ703Bに駆動用の電流が流れ、LEDチップ703Aには、保護用ダイオードD1により電流が流れないようにされている。なお、各LEDチップ703A,703Bの入力側に対し、チップ両端間の電圧が所定値以上となった時にオンとなる半導体スイッチを設け、保護用ダイオードD1,D2から出力される電流が他方のLEDチップに回り込むのが防止されるようにしても良い。このように、保護用ダイオードや半導体スイッチのような保護回路を設けるのが好ましい。図25に示すように、白色LEDとして、第1の白色光源に含まれる発光ダイオード(LEDチップ3A)と第2の白色光源に含まれる発光ダイオード(LEDチップ3B)とが極性を逆にして並列接続された白色LEDを適用可能である。図25に示す例では、逆並列接続を構成する一組のLEDチップ3A、3Bは、それぞれ複数のLED素子が並列接続されたものを示したが、LEDチップ3A、3Bのそれぞれを構成するLED素子は一つでも良く、或いは複数のLED素子が順方向に直列接続された構成を有していても良い。このような、逆並列接続の一組のLEDチップを有する白色LEDが適用される場合には、駆動電圧として、商用電源(例えば、100V)を適用しても良く、商用電源よりも低い電圧を適用しても良い。また、逆耐圧性の高いLEDチップを適用するのが好ましい。また、逆並列接続の一組のLEDチップを有する白色LEDを適用する場合には、交流電源を利用できるので、交流−直流(AC−DC)コンバータや直流制御用のドライバが不要になる点で、制御回路の簡素化が期待できる。
図26は、発光モジュール730を電気的記号を用いて模式化した図である。図26に示す例では、5つの白色LED708が配線734及び735により直列に接続され、白色LED708群の両端は、交流電源回路740に接続されている。
図27は、交流電源回路740により、各白色LED708Aに供給される電流の例を示す。交流電源回路740は、周期Tで正負のパルス電圧をLEDチップ703A(分割
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。
交流電源回路740は、正の電圧VF1の印加時間T1と負の電圧VF2の印加時間T2との比率を変更可能となっており、さらに、交流電源回路740は、LEDチップ703Aに対する駆動電圧とLEDチップ703Bに対する駆動電圧とを所定の比で与えることができる。図27に示す例では、印加時間が短い方の印加電圧値を印加時間が長い方の印加電圧値よりも高くした例が示されている。これによって、印加電圧が高い方の電流値は、印加電圧が低い方よりも高い電流値となっている。なお、印加時間T1及びT2の比に関わらず、正負の電圧の比は一定で制御される。
よって、第8実施形態と同様に、印加時間T1及びT2の比が変更されることで、各分割領域部712A及び712Bから発せられる合成白色光の色温度を変更することができる。また、色温度の変化に拘わらず輝度が一定となるような電圧比で、LEDチップ703A及び703Bに対して駆動電圧が印加される。なお、各分割領域部712A及び712Bからの最大光量は、VF1=VF2のときとしても良く、VF1とVF2とが異なる場合に最大光量が得られるようにしても良い。
なお、図26とは回路構成が異なるが、図24に示した回路構成図において、例えば、LEDチップ703Bの向きを逆にすることで、LEDチップ703Bが負の電圧によって駆動する状態となり、実質的に交流駆動されている状態となる。
第8実施形態及び第9実施形態を通じて、色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度が一定となるような駆動電圧比でLEDチップ703A,703Bを駆動する構成について説明してきた。色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度を一定にできることは、各色温度において、合成白色光の輝度を所望の値に調整できることを意味する。
すなわち、本発明は、第8及び第9実施形態で説明した色温度に対する輝度を一定にするようにされたパッケージ701,発光モジュール730に限られず、2つの白色発光部位の輝度効率が同じではない場合(HLペースト(蛍光体)の発光効率の違いの他、LEDチップのバラつき、紫LEDチップと青LEDチップの性質の違いその他による)に、各白色発光部位からの発光の寄与を、時間的な制御により設定しようとするとき全般に適用できる。
以上説明した第9実施形態のように、LEDチップ703A及び703Bの夫々に対して正負の駆動電流が供給される発光デバイス(照明装置)の構成においても、LEDチップ703A及び703Bに対する個別電力を同一の時間軸上で制御できる(図27参照)。さらに、電源電圧の増減で、LEDチップ703A及び703Bに供給される個別電力の比を変えることなく送電力を増減可能である。
なお、第4〜第7実施形態で説明した点灯制御回路(調光装置)499,499A,499Bは、物理的な配線を介して操作部からの操作量を示す信号をマイコン400などが受け取る構成が採用されている。これに対し、操作部は、点灯制御回路499,499A,499Bから物理的に切り離されたリモートコントローラとして構成され、非接触通信により操作部の操作量が、点灯制御回路(調光装置)本体に伝達されるようにしても良い。
例えば、第4〜第7実施形態は、以下のように変形可能である。すなわち、第4〜第7実施形態における操作部であるXYスイッチ410が、リモコンとしての筐体に納められ
、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。
10,10A・・・交流電源入力端子
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
JP2011015571A 2010-01-29 2011-01-27 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム Expired - Fee Related JP5673141B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011015571A JP5673141B2 (ja) 2010-01-29 2011-01-27 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010019772 2010-01-29
JP2010019772 2010-01-29
JP2010090905 2010-04-09
JP2010090905 2010-04-09
JP2010288970 2010-12-24
JP2010288970 2010-12-24
JP2011015571A JP5673141B2 (ja) 2010-01-29 2011-01-27 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012146614A true JP2012146614A (ja) 2012-08-02
JP5673141B2 JP5673141B2 (ja) 2015-02-18

Family

ID=44319378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011015571A Expired - Fee Related JP5673141B2 (ja) 2010-01-29 2011-01-27 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8508141B2 (ja)
EP (1) EP2531008A4 (ja)
JP (1) JP5673141B2 (ja)
WO (1) WO2011093395A1 (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101550042B1 (ko) * 2008-11-19 2015-09-07 서울반도체 주식회사 교류 발광장치와 그의 구동장치 및 그에 따른 구동방법
JP2013042099A (ja) 2011-07-15 2013-02-28 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置を搭載するための回路基板、発光モジュール、照明器具、及び照明システム
TWI442827B (zh) * 2011-10-18 2014-06-21 Lextar Electronics Corp 燈具與控制電路
CN103208252B (zh) * 2012-01-11 2017-05-24 深圳富泰宏精密工业有限公司 显示屏发光二极管控制电路
EP2805570A1 (de) * 2012-01-20 2014-11-26 OSRAM GmbH Optoelektronische bauelementevorrichtung
KR101272463B1 (ko) * 2012-01-26 2013-06-17 주식회사 티엘아이 광량의 안정성을 강화하는 엘이디 조명장치
CN103249211A (zh) * 2012-02-09 2013-08-14 台达电子企业管理(上海)有限公司 照明装置、照明***以及灯具
CN104521327B (zh) * 2012-04-13 2016-08-24 丰唐物联技术(深圳)有限公司 低电压输出电气设备、低电压触摸屏
US10159122B2 (en) * 2012-06-22 2018-12-18 City University Of Hong Kong System and method for emulating a gas discharge lamp
CN103629554B (zh) * 2012-08-21 2016-07-06 展晶科技(深圳)有限公司 照明装置
TW201422051A (zh) * 2012-11-28 2014-06-01 Unity Opto Technology Co Ltd Led控制電路
DE202012104850U1 (de) * 2012-12-13 2014-03-14 Zumtobel Lighting Gmbh Anordnung zum Betreiben von Lichtquellen
US9615412B2 (en) * 2013-03-11 2017-04-04 Carmen Rapisarda Multi-sequenced LEDs on two or more wires
EP2819487B1 (en) * 2013-06-24 2017-11-08 Dialog Semiconductor GmbH VCC charge and free-wheeling detection via source controlled MOS transistor
US20150048747A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Mei-Ling Peng Structure of color mixing circuit of led light string
WO2015061954A1 (zh) * 2013-10-28 2015-05-07 巨铠实业股份有限公司 利用改变交流电电压导通角作为控制命令而对负载进行操作控制的方法与其调控装置
JP6149124B2 (ja) * 2013-11-25 2017-06-14 パナソニック株式会社 照明装置および照明装置の制御方法
KR20150117520A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 삼성전자주식회사 발광 다이오드 구동회로, 발광 다이오드 제어 회로 및 발광 다이오드 제어 방법
JP6390839B2 (ja) 2014-09-09 2018-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、照明器具及び照明システム
DE202015100733U1 (de) * 2015-02-16 2016-05-18 Tridonic Jennersdorf Gmbh Farbabstimmbares LED-Modul mit antiparallelen LED-Ketten
JP6544676B2 (ja) 2015-03-11 2019-07-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置
KR101845907B1 (ko) 2016-02-26 2018-04-06 피에스아이 주식회사 초소형 led 모듈을 포함하는 디스플레이 장치
US9980342B1 (en) * 2017-10-26 2018-05-22 Grote Industries, Llc Self-healing lighting device
CN107846749B (zh) * 2017-11-04 2019-06-21 肖志蓝 一种无级色温及亮度调节的led灯***及其控制方法
DE102018108910B3 (de) * 2018-04-16 2019-07-04 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Lichtquelle für kurze LED-Lichtpulse und Verfahren zur Erzeugung von Lichtpulsen
CN112673710B (zh) * 2018-09-11 2023-08-29 罗姆股份有限公司 Led驱动装置、照明装置及车载显示装置
US10624189B1 (en) * 2019-07-08 2020-04-14 TieJun Wang Brightness adjustment for a white-light lamp
US10757777B1 (en) * 2019-07-08 2020-08-25 TieJun Wang Brightness adjustment for a white-light lamp
JP7480656B2 (ja) * 2020-09-23 2024-05-10 ウシオ電機株式会社 光源ユニット及び加熱処理装置
JP2024024477A (ja) * 2022-08-09 2024-02-22 キヤノン株式会社 表示装置、制御方法およびプログラム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49137485U (ja) * 1973-03-26 1974-11-26
JPS6147098A (ja) * 1984-08-14 1986-03-07 クロイ電機株式会社 調光装置
JP2004111104A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Mitsubishi Electric Corp Led点灯装置及び照明器具
WO2008084771A1 (ja) * 2007-01-11 2008-07-17 Showa Denko K.K. 発光装置および発光装置の駆動方法
JP2008218043A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Sharp Corp Led駆動回路、及びled発光装置
JP2008305759A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Rohm Co Ltd Led照明装置およびその駆動方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01128395A (ja) * 1987-11-11 1989-05-22 Mitsubishi Electric Corp ランプ調光装置
JPH0549265A (ja) 1989-11-30 1993-02-26 Daichi:Kk 負荷電源回路、負荷駆動用電源回路および負荷交流駆動方法
US6412971B1 (en) 1998-01-02 2002-07-02 General Electric Company Light source including an array of light emitting semiconductor devices and control method
JPH11220501A (ja) 1998-02-02 1999-08-10 Meiji Natl Ind Co Ltd 信号処理回路
DE20024002U1 (de) 2000-03-17 2009-03-26 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Spannungsversorgung von Leuchtdioden (LEDs)
JP2002016290A (ja) 2000-06-28 2002-01-18 Toshiba Lighting & Technology Corp Led光源装置
US6411045B1 (en) 2000-12-14 2002-06-25 General Electric Company Light emitting diode power supply
US6853150B2 (en) * 2001-12-28 2005-02-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting diode driver
JP2004235097A (ja) 2003-01-31 2004-08-19 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光ダイオード素子を用いた照明器具
KR101177086B1 (ko) * 2003-11-13 2012-08-27 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 밝기 및 색상이 제어되는 공진 파워 led 제어 회로
US7053560B1 (en) * 2003-11-17 2006-05-30 Dr. Led (Holdings), Inc. Bi-directional LED-based light
JP4218545B2 (ja) 2004-02-19 2009-02-04 三菱電機株式会社 高圧放電ランプ点灯装置及び一体型照明器具
JP4337731B2 (ja) 2004-12-22 2009-09-30 ソニー株式会社 照明装置、及び画像表示装置
JP2007194071A (ja) 2006-01-19 2007-08-02 Sharp Corp 照明用led駆動回路、led照明モジュール及びled照明装置
JP2008053189A (ja) 2006-08-28 2008-03-06 Matsushita Electric Works Ltd 調光スイッチ
WO2008149268A1 (en) 2007-06-04 2008-12-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light output device
CN101682953A (zh) 2007-06-05 2010-03-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于园艺应用的照明***
JP2008304694A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Rohm Co Ltd 内照式看板
JP2009110918A (ja) 2007-10-11 2009-05-21 Iwasaki Electric Co Ltd 高圧放電灯点灯装置及び光源装置
JP5199658B2 (ja) 2007-12-25 2013-05-15 パナソニック株式会社 光源点灯装置、照明器具、照明システム
JP2009158507A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Led発光装置およびそれを用いた照明器具
CN201369848Y (zh) * 2008-01-14 2009-12-23 杨泰和 双向电能阻抗分压的led双向驱动电路
JP2009170240A (ja) 2008-01-16 2009-07-30 Sharp Corp Ledの調光装置
JP2009231525A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Mitsubishi Chemicals Corp 発光モジュール、および照明装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49137485U (ja) * 1973-03-26 1974-11-26
JPS6147098A (ja) * 1984-08-14 1986-03-07 クロイ電機株式会社 調光装置
JP2004111104A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Mitsubishi Electric Corp Led点灯装置及び照明器具
WO2008084771A1 (ja) * 2007-01-11 2008-07-17 Showa Denko K.K. 発光装置および発光装置の駆動方法
JP2008218043A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Sharp Corp Led駆動回路、及びled発光装置
JP2008305759A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Rohm Co Ltd Led照明装置およびその駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2531008A1 (en) 2012-12-05
US20110260633A1 (en) 2011-10-27
WO2011093395A1 (ja) 2011-08-04
JP5673141B2 (ja) 2015-02-18
US8508141B2 (en) 2013-08-13
EP2531008A4 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5673141B2 (ja) 白色led発光デバイスの調光装置,及び照明システム
JP5131377B2 (ja) 調光装置、及びled照明システム
EP2974544B1 (en) Replaceable lighting fixture components
EP2984392B1 (en) Ambient light monitoring in a lighting fixture
CN109417841B (zh) 用于led光转化的组合物
EP2974539B1 (en) Optical communication for solid-state light sources
CN103311415B (zh) 发光器件及使用其的照明装置和***
US9192013B1 (en) Lighting devices with variable gamut
CN112075127B (zh) 用于提供具有高显色性和生物效应的可调光的多通道***
US8395311B2 (en) Light emitting apparatus, lighting device and liquid crystal display apparatus
CN102714897B (zh) 固态照明设备、改变照明设备的发射光的方法及光引擎
US9799243B2 (en) Lighting devices including solid state emitter groups for illuminating printed material with enhanced vibrancy
JP2011176300A (ja) 半導体発光装置、発光モジュール、及び照明装置
CN105309046A (zh) 包括至少两组led的照明装置
US20100176742A1 (en) Illumination Apparatus and Driving Method Thereof
US20100176744A1 (en) Illumination Apparatus and Driving Method Thereof
CN106471867A (zh) 具有可调节发射光谱的发光装置
EP3684144B1 (en) Led light apparatus with adjustable characteristic
EP3095300B1 (en) Led module and method for operating a led module
WO2022152617A1 (en) Led strip comprising continuous line of led filaments
JP2011192472A (ja) 光源ユニット及び光源装置
CN112789949A (zh) 具有高显色性和生物效应的白光的可切换***
KR101122037B1 (ko) 비접촉식 전원 공급 방식을 이용한 엘이디 조명등
WO2023165917A1 (en) Three channel chip-on-board with tunable melanopic activity at constant color point

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5673141

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees