JP5645242B2 - 照明装置及び照明装置の調光方法 - Google Patents

Description

本発明は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置及びその調光方法に関するものである。

従来から、液晶ディスプレイ用バックライト装置などの照明装置には、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。この照明装置は、一般に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、琥珀色（Ａ）等の色をそれぞれ発光する複数のＬＥＤを備え、これらのＬＥＤを発光させて各色の光を合成し、各ＬＥＤの光出力を調整することにより、任意の色度の合成光を実現している。そして、照明装置は、各色のＬＥＤが発する光を一緒に計測可能な光検出素子を備え、この光検出素子が計測した発光量を各ＬＥＤの光出力へフィードバックすることにより、合成光の色度を調整する。

上記したフィードバック制御方法の１例として、光検出素子による計測値を、各色のＬＥＤに流す電流の大きさへフィードバックする方法がある。しかし、この方法では、ＬＥＤ電流の調節を高精度に行う必要があるため、ＬＥＤ電流制御回路が複雑になり、照明装置の低コスト化が難しくなってしまう。

これに対して、ＬＥＤ電流は既定電流とし、各ＬＥＤの発光／非発光を周期的に制御し、１周期に占める各ＬＥＤの発光時間の割合（オンデューティ比）を調整するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって光出力を制御する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、各ＬＥＤのオンデューティ比を維持しつつ、一部のＬＥＤの発光時間の開始タイミングをシフトさせ、各ＬＥＤの発光時間が互いに重複する各時点及び重複しない各時点においてＬＥＤの発光量を測定し、当該各時点における発光量の測定値の差分から各ＬＥＤの発光量を算出している。

特開２００８−２１０８５３号公報

しかし、特許文献１では、各色のオンデューティ比が変化してしまうと、各ＬＥＤの発光時間が互いに重複する各時点及び重複しない各時点が現れるタイミングも変化してしまう。また、各色のオンデューティ比が変化してしまうと、発光時間の開始タイミングのシフト方法も変更せざるを得ない場合も生じる。したがって、各時点における発光量の測定値の差分から各ＬＥＤの発光量を算出する場合に、どの時点での発光量の測定値の差分を取ればよいかを判断することが困難となってしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、発光量の測定値の差分から各発光素子の発光量を算出する場合に、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる照明装置及びその調光方法を提供することである。

本発明の第１の特徴は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置である。この照明装置は、異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子と、複数の発光素子による合成光の色度が所望の色度になるように、発光素子の各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部と、発光時間制御部により制御された発光時間を維持しながら、発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御するオン／オフ制御部と、複数の発光素子が発する光の発光量を一緒に計測する受光素子と、受光素子により計測された発光量から、複数の発光素子のいずれか１つの発光素子の発光量を算出する発光量算出部と、所望の色度を得るための各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部とを備える。オン／オフ制御部は、発光素子の各々で共通の１周期内において、発光素子の総てが発光している全発光状態を形成し、その後、１つの発光素子を発光状態から非発光状態へ排他的に制御する。発光量算出部は、受光素子により計測された全発光状態における発光量から１つの発光素子の非発光状態における発光量を減算して１つの発光素子の発光量を算出する。発光時間制御部は、１つの発光素子の発光量及び混色比率記憶部に記憶された混色比率データに基づいて、１つの発光素子の発光時間を制御する。

本発明の第１の特徴によれば、複数の発光素子のいずれか１つの発光素子を排他的に発光状態から非発光状態へ遷移させ、当該遷移の前後において受光素子が計測する発光量の差分を当該１つの発光素子の発光量とする。これにより、各発光素子の発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。また、当該測定タイミングの判断に、オンデューティ比の変化は依存しない。また、発光開始タイミングをシフトさせる必要もなくなる。よって、前記した測定タイミングを取るための制御回路が簡略化され、発光開始タイミングをシフトさせるための制御回路などが不要となる。

本発明の第２の特徴は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置の調光方法である。この調光方法は、異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子の発光量を計測する第１の段階と、計測した発光量から、複数の発光素子のいずれか１つの発光素子の発光量を算出する第２の段階と、異なる色の光を合成して所望の色度を得るための各色の混色比率及び算出された発光量に基づいて、１つの発光素子の１周期における発光時間を演算する第３の段階と、演算された発光時間を維持しながら、発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御する第４の段階とを備える。第４の段階において、前記発光素子の各々で共通の１周期内において、前記発光素子の総てが発光している全発光状態を形成し、その後、１つの発光素子を発光状態から非発光状態へ排他的に制御する。第２の段階において、前記受光素子により計測された前記全発光状態における発光量から前記１つの発光素子の非発光状態における発光量を減算して前記１つの発光素子の発光量を算出する。第３の段階において、１つの発光素子の発光量及び混色比率に基づいて、１つの発光素子の発光時間を演算する。

本発明の照明装置及びその調光方法によれば、発光量の測定値の差分から各発光素子の発光量を算出する場合に、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。

本発明の実施の形態に係わる照明装置の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は第１の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を示すタイムチャートであり、図２（ｂ）は第２の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を示すタイムチャートである。 図３（ａ）は図２（ａ）と同様な制御方法を示すタイムチャートであり、図３（ｂ）は各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光量の一例を示すグラフである。 図１の照明装置の調光方法の概略を示すフローチャートである。 図５（ａ）は図４のＳ０３段階における詳細な処理手順の一例を示すフローチャートであり、図５（ｂ）は図４のＳ０５段階における詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。 ＲＧＢ３色によって混色を行う場合におけるＲＧＢ各々の混合比率の一例を示す表である。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係わる照明装置の構成を説明する。本発明の実施の形態に係わる照明装置は、異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子の一例として、赤色（Ｒ：Red）、緑色（Ｇ：Green）、青色（Ｂ：Blue）、及び琥珀色（Ａ：Amber）をそれぞれ発光する第１の発光ダイオード（以後、「ＬＥＤ」という）１１ａ、第２のＬＥＤ１１ｂ、第３のＬＥＤ１１ｃ、及び第４のＬＥＤ１１ｄを備える。照明装置は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを発光させて各色の光を合成し、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力を調整することにより、所望の色度の合成光を実現する。

照明装置は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄから成る発光部１１と、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部１２と、発光時間制御部１２により制御された発光時間を維持しながら、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光及び非発光を周期的に制御するＬＥＤ管理部１３（オン／オフ制御部）と、発光部１１が発する光の発光量を一緒に計測する受光素子１４と、受光素子１４により計測された発光量から、第１〜第４のＬＥＤ１１の各々の発光量を算出する発光量算出部２１と、所望の色度を得るためのＲＧＢＡ各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部１５と、ＬＥＤ管理部１３による制御の下で第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を駆動するＬＥＤ駆動回路２４とを備える。

第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が発する光は、総て１つの受光素子１４によって受光される。よって、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が単独で発光しているタイミングにおいて受光素子１４が測定した発光量は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光量となり、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのいずれか２以上のＬＥＤが発光しているタイミングにおいて受光素子１４が測定した発光量は、２以上のＬＥＤが発する光を合成した合成光の発光量となる。

発光量算出部２１は、受光素子１４から発光量として出力されるアナログ信号をデジタル信号（データ）へ変換するＡＤコンバータ３１と、変換された発光量のデータを一時的に記憶する発光量一時保持バッファ３４と、発光量一時保持バッファ３４に記憶されている発光量のデータを用いて、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのいずれか１つのＬＥＤの発光状態において計測された発光量から当該１つのＬＥＤの非発光状態において計測された発光量を減算する発光量比較部３５と、発光量比較部３５により演算された発光量の差分を一時的に記憶する発光量保持バッファ（Ｒ）３２ａ、発光量保持バッファ（Ｇ）３２ｂ、発光量保持バッファ（Ｂ）３２ｃ及び発光量保持バッファ（Ａ）３２ｄと、一定の時間を計数する第１のタイマ３３とを備える。

ＡＤコンバータ３１及び発光量一時保持バッファ３４は、第１のタイマ３３が計数する一定の時間間隔をおいて、受光素子１４から受信するアナログ信号のＡＤ変換及びデータの記憶を繰返し行う。発光量一時保持バッファ３４は、複数の発光量のデータを同時に記憶することができる。

発光量比較部３５は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が発光状態から非発光状態へ他を排して単独で遷移する場合において、当該遷移の前後において発光量一時保持バッファ３４に記憶されている発光量の差分を算出する。ＬＥＤ管理部１３は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を発光状態から非発光状態へ他を排して単独で遷移させる。

発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄは、発光量比較部３５により演算された発光量の差分を、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量として、それぞれ保持する。

混色比率記憶部１５には、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる合成光の色度が所望の色度になるためのＲＧＢＡ各色の混色比率のデータを記憶している。各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率をＲＧＢＡ各色の混色比率に基づいて調整することにより、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる合成光の色度を所望の色度に調光することができる。ＲＧＢ３色による混色の場合、例えば、図６に示すように、ＲＧＢ各々の混合比率が、合成光の色種別（１、２、３、・・・）ごとにまとめられている。

発光時間制御部１２は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる合成光の色度が所望の色度になるように、混色比率記憶部１５に記憶された混色比率データ及び発光量算出部２１により算出された発光量に基づいて、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する発光時間演算部４１と、算出された第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を保持する発光時間保持部２２と、保持されている発光時間に基づいて第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を管理する発光時間管理部２３とを備える。

発光時間演算部４１は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率が、混色比率記憶部１５に記憶されている所望の色度の混色比率になるように、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶されている発光量に基づいて、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する。発光量または発光時間が増加すれば光出力も増加するため、記憶されている発光量が少ない場合には発光時間を長くし、記憶されている発光量が多い場合には発光時間を短くすることで、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率を調整することができる。

なお、発光時間演算部４１は、第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔をおいて、発光時間の算出を繰返し実施する。第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔は、第１のタイマ３３が計数する一定の時間間隔よりも長い。

発光時間保持部２２は、第１のＬＥＤ１１ａの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｒ）４２ａと、第２のＬＥＤ１１ｂの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｇ）４２ｂと、第３のＬＥＤ１１ｃの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｂ）４２ｃと、第４のＬＥＤ１１ｄの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ａ）４２ｄとを備える。ＬＥＤ管理部１３は、いずれか１つの発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄを選択して、発光時間演算部４１により算出された発光時間のデータを書き込む。

発光時間管理部２３は、発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄが保持する発光時間が基準値として入力される基準値入力部４５と、時間を計数するカウンタ４６と、基準値入力部４５に入力された発光時間とカウンタ４６が計数する時間とを比較する比較器４７とを備える。カウンタ４６が計数する時間が基準値入力部４５に入力された発光時間に達した場合、発光時間管理部２３は、ＬＥＤ管理部１３及びＬＥＤ駆動回路２４に対して、カウンタ４６が計数する時間を出力する。

ＬＥＤ駆動回路２４は、発光時間管理部２３から出力された時間に基づいて、ＬＥＤ管理部１３による制御の下で第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を駆動する。

ＬＥＤ管理部１３は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄに流す電流を既定電流とし、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光を周期的に制御し、１周期に占める各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間の割合（オンデューティ比）を調整するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力を調整する。

また、ＬＥＤ管理部１３は、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを発光させる順番を制御してもよい。発光させるＬＥＤの順序は、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ａの順番で固定してもよい。これにより制御が容易になる。或いは、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ａ、Ｇ→Ｒ→Ｂ→Ａ、・・・のように、発光順番を周期毎に入れ替えても構わない。これにより、合成色を平均化することができる。また或いは、発光順番をランダムとしてもよい。これにより、合成色を平均化することができる。

このようにして、図１に示す照明装置は、受光素子１４が計測する各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量を、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのオンデューティ比へフィードバックすることにより、所望の色度の合成光を得る。

次に、図４を参照して、図１の照明装置の調光方法の概略を説明する。

（イ）先ず、Ｓ０３段階において、受光素子１４は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量を繰返し測定し、ＡＤ変換された複数の発光量のデータを発光量一時保持バッファ３４に記憶する（第１の段階）。そして、発光量比較部３５が、１つのＬＥＤの発光状態において計測された発光量から１つのＬＥＤの非発光状態において計測された発光量を減算して当該１つのＬＥＤの発光量を算出する（第２の段階）。そして、発光量比較部３５により演算された発光量の差分を、当該１つのＬＥＤの発光量として、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶する。上記した「１つのＬＥＤ」として、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを順次当てはめていくことにより、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光量を計測し、発光量のデータを発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄにそれぞれ記憶することができる。

（ロ）Ｓ０５段階に進み、発光時間演算部４１は、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶された発光量のデータ及び混色比率記憶部１５に記憶された混色比率のデータに基づいて、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の１周期における発光時間を演算する（第３の段階）。

（ハ）Ｓ０７段階に進み、発光時間管理部２３は、従前の発光時間をＳ０５段階で演算された発光時間へ更新し、Ｓ０９段階に進み、ＬＥＤ管理部１３は、更新された発光時間を維持しながら、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光を周期的に制御する（第４の段階）。この時、ＬＥＤ管理部１３は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を発光状態から非発光状態へ他を排して単独で遷移させる。すなわち、２つ以上のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄが発光状態から非発光状態へ同時に遷移しないように制御する。Ｓ０９段階の後、再びＳ０３段階に戻る。これにより、Ｓ０３段階において、当該遷移の前後における発光量の差分をＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光量として算出することができる。

次に、図５（ａ）を参照して、図４のＳ０３段階における詳細な処理手順の一例を説明する。

（い）先ずＳ３１段階において、第１のタイマ３３が所定の時間を計数することを待機する。第１のタイマ３３が所定の時間を計数した時（Ｓ３１でＹＥＳ）、Ｓ３３段階に進み、発光量算出部２１は、ＡＤコンバータ３１により変換された発光量のデータを発光量一時保持バッファ３４に書き込む。

（ろ）Ｓ３５段階に進み、ＬＥＤ管理部１３は、発光しているＬＥＤの色が変化するか否かを判断する。発光しているＬＥＤの色が変化していなければ（Ｓ３５段階においてＮＯ）、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光状態／非発光状態に変更が無いことになるので、Ｓ３１段階に戻り、Ｓ３１段階及びＳ３３段階を実施する。一方、発光しているＬＥＤの色が変化していれば（Ｓ３５段階においてＹＥＳ）、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光状態／非発光状態に変更が生じたことになるので、Ｓ３７段階に進む。具体的には、ＬＥＤ管理部１３は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光状態／非発光状態に変更が生じた場合、発光量算出部２１に対して発光量算出の為のトリガー信号を送信する。当該トリガー信号には、発光状態／非発光状態の変更が生じたＬＥＤの識別情報が含まれている。

（は）Ｓ３７段階において、トリガー信号を受信した発光量比較部３５は、発光量一時保持バッファ３４に記憶されているｎ個の発光量データの平均値と、ＡＤコンバータ３１により変換された最新の発光量のデータとの差を取る。そして、当該差分を、発光状態／非発光状態に変更が生じたＬＥＤの発光量として、対応する発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶する。この時、発光状態／非発光状態の変更が生じたＬＥＤは１つのみなので、対応する発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄも１つに特定することができる。

（に）その後、Ｓ３９段階に進み、発光量一時保持バッファ３４に記憶されている発光量のデータを消去する。その後、再び、Ｓ３１段階に戻り、第１のタイマ３３が所定の時間を計数し始める。

このように、ＬＥＤ管理部１３は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光状態／非発光状態に変更が有るか否かを監視し、当該変更が有った場合に限り、発光量算出部２１に対してトリガー信号を送信する。これにより、トリガー信号を受信した発光量算出部２１は、トリガー信号を受信する前に発光量一時保持バッファ３４に記憶された発光量と、トリガー信号を受信した後に発光量一時保持バッファ３４に記憶された発光量との差分を、発光状態／非発光状態に変更が有ったＬＥＤの発光量として算出することができる。よって、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。

次に、図５（ｂ）を参照して、図４のＳ０５段階における詳細な処理手順の一例を説明する。先ずＳ５１段階において、第２のタイマ２５が所定の時間を計数することを待機する。第２のタイマ２５が所定の時間を計数した時（Ｓ５１でＹＥＳ）、Ｓ５３段階に進み、発光時間演算部４１は、各発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶されている発光量データを読み出す。そして、Ｓ５５段階に進み、発光時間演算部４１は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率が、所望の色度の混色比率になるように、読み出した発光量データに基づいて、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する。算出された各発光時間は、発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄにそれぞれ記憶される。その後、再び、Ｓ５１段階に戻り、第２のタイマ２５が所定の時間を計数し始める。

このようにして、発光時間演算部４１は、第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔をおいて、発光時間の算出を繰返し実施することができる。
（第１の実施例）

次に、図２及び図３を参照して、図４のＳ０９段階における各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光の制御方法の実施例を説明する。ここで述べる制御方法を適用することにより、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを発光状態から非発光状態へ排他的に制御することができる。なお、図２及び図３では、４つのＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３及びＬＥＤ４へ任意に置換えて説明する。

図２（ａ）及び図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、第１の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を説明する。点状の模様を付した部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光時間を示し、模様を付さない白抜きの部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の非発光時間を示す。

図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ管理部１３は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の周期（Ｔ１、Ｔ２）及びその位相を互いに等しく設定する。１周期（Ｔ１、Ｔ２）の開始と同時に、ＬＥＤ１は発光し始めるが、ＬＥＤ２〜４は非発光状態を維持する。そして、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、そしてＬＥＤ４の順番で、非発光状態から発光状態へ遷移して、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の総てが発光した全発光状態が形成される。その後、タイミングＴＭ２において、ＬＥＤ２が発光状態から非発光状態へ他のＬＥＤ（ＬＥＤ１、３、４）を排して単独で遷移する。更に、その後、タイミングＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ１において、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４、及びＬＥＤ１が、順次、発光状態から非発光状態へ排他的に遷移する。

これにより、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、タイミングＴＭ２の直前に測定した発光量からタイミングＴＭ２の直後に測定した発光量を減算すれば、当該発光量の差分ＰＤ２をＬＥＤ２の発光量として求めることができる。同様にして、各タイミングＴＭ３、ＴＭ４及びＴＭ１の直前に測定した発光量から各タイミングＴＭ３、ＴＭ４及びＴＭ１の直後に測定した発光量を減算すれば、当該発光量の差分ＰＤ３、ＰＤ４及びＰＤ１を、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４及びＬＥＤ１の発光量としてそれぞれ求めることができる。

このようにして、発光量比較部３５は、図５（ａ）のＳ３７段階において、各タイミングＴＭ１〜ＴＭ４の前後において発光量一時保持バッファ３４に記憶された発光量の差分を、各ＬＥＤ１〜４の発光量として算出することができる。

なお、図２（ａ）のＬＥＤ１については、単独発光状態における発光量からいずれのＬＥＤも発光していない無発光状態における発光量を減算することになる。これにより、単独発光状態における発光量からバックグラウンド（ノイズ）を除去することができ、発光量の測定精度が向上する。

以上説明したように、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のいずれか１つのＬＥＤを排他的に発光状態から非発光状態へ遷移させ、当該遷移の前後において受光素子１４が計測する発光量の差分を当該１つのＬＥＤの発光量とする。これにより、各ＬＥＤ１〜４の発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。また、当該測定タイミングの判断に、オンデューティ比の変化は依存しない。また、発光開始タイミングをシフトさせる必要もなくなる。よって、測定タイミングを取るための制御回路が簡略化され、発光開始タイミングをシフトさせるための制御回路などが不要となる。
（第２の実施例）

図２（ｂ）を参照して、第２の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を説明する。点状の模様を付した部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光時間を示し、模様を付さない白抜きの部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の非発光時間を示す。

ＬＥＤ管理部１３は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の周期（Ｔ１、Ｔ２）及びその位相を互いに等しく設定する。１周期（Ｔ１、Ｔ２）の開始と同時に、総てのＬＥＤ１〜４は発光状態を開始する。これにより、総てのＬＥＤ１〜４が発光している全発光状態（Ｇａ）が形成される。その後、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３、そしてＬＥＤ４の順番で、発光状態から非発光状態へ排他的に遷移させる。

ＬＥＤ２を発光状態から非発光状態へ遷移させると同時に、それまで非発光状態であったＬＥＤ１を発光状態へ遷移させる。同様にして、ＬＥＤ３を発光状態から非発光状態へ遷移させると同時に、それまで非発光状態であったＬＥＤ２を発光状態へ遷移させ、ＬＥＤ４を発光状態から非発光状態へ遷移させると同時に、それまで非発光状態であったＬＥＤ３を発光状態へ遷移させる。

これにより、ＬＥＤ１だけが非発光状態であって、その他のＬＥＤ（ＬＥＤ２〜４）が発光状態となる単独非発光状態Ｇ１が、全発光状態Ｇａの後に形成される。同様にして、ＬＥＤ２だけが非発光状態であって、その他のＬＥＤ（ＬＥＤ１、３、４）が発光状態となるＬＥＤ２単独非発光状態Ｇ２が形成され、ＬＥＤ３だけが非発光状態であって、その他のＬＥＤ（ＬＥＤ１、２、４）が発光状態となるＬＥＤ３単独非発光状態Ｇ３が形成され、そして、ＬＥＤ４だけが非発光状態であって、その他のＬＥＤ（ＬＥＤ１〜３）が発光状態となるＬＥＤ４単独非発光状態Ｇ４が形成される。

ＬＥＤ４単独非発光状態Ｇ４の後、ＬＥＤ４は再び発光し始め、発光時間管理部３２により管理されている各ＬＥＤ１〜４のオンデューティ比に従って、各ＬＥＤ１〜４の発光状態が継続される。

図２（ｂ）において、各状態（Ｇａ、Ｇ１〜Ｇ４）が継続する時間は予め設定されている。具体的には、第１のタイマ３３が計数する一定の時間に比べて十分長く設定すれば、各状態（Ｇａ、Ｇ１〜Ｇ４）における複数の発光量データを発光量一時保持バッファ３４に記憶させることができるので、複数の発光量データの平均値を取ることにより受光量の測定精度が向上する。

発光量算出部２１は、全発光状態Ｇａにおいて受光素子１４により計測された発光量から、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のうちのいずれか１つのＬＥＤの単独非発光状態（Ｇ１〜Ｇ４）において受光素子１４により計測された発光量を減算して、単独非発光状態となった１つのＬＥＤの発光量を算出することができる。同様にして、全発光状態Ｇａにおいて受光素子１４により計測された発光量から、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々の単独非発光状態（Ｇ１〜Ｇ４）において受光素子１４により計測された発光量を減算することにより、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々の発光量を算出することができる。また、単独非発光状態（Ｇ１〜Ｇ４）を形成するＬＥＤの順番は予め定めておくことにより、当該１つのＬＥＤの発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。

各ＬＥＤ１〜４の単独発光状態を形成する比較例に比べて、照明装置全体の光量の変動量が小さくなり、ちらつき度合いが低減される。また、１周期に占める全ＬＥＤ１〜４の発光時間の割合を大きくすることができるので、照明装置全体の光量が増加する。
（その他の実施の形態）

上記のように、本発明は、１つの実施の形態及び２つの実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、発光部１１は異なる色の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを備えるが、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が備えるＬＥＤチップの個数や発光箇所の数は、単数で有っても複数であっても構わない。

本発明は、液晶ディスプレイ用バックライト装置や、建物の壁面を演出する照明装置など、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る広範な照明装置に対して適用することができる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

１１ 発光部
１１ａ 第１のＬＥＤ（第１の発光素子）
１１ｂ 第２のＬＥＤ（第２の発光素子）
１１ｃ 第３のＬＥＤ（第３の発光素子）
１１ｄ 第４のＬＥＤ（第４の発光素子）
１２ 発光時間制御部
１３ ＬＥＤ管理部（オン／オフ制御部）
１４ 受光素子
１５ 混色比率記憶部
２１ 発光量算出部
２２ 発光時間保持部
２３ 発光時間管理部
２４ ＬＥＤ駆動回路
２５ 第２のタイマ
３１ ＡＤコンバータ
３２ａ〜３２ｄ 発光量保持バッファ
３３ 第１のタイマ
３４ 発光量一時保持バッファ
３５ 発光量比較部
４１ 発光時間演算部
４２ａ〜４２ｄ 発光時間保持バッファ
４５ 基準値入力部
４６ カウンタ
４７ 比較器

Claims (2)

1. 異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置であって、
   異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子による合成光の色度が前記所望の色度になるように、前記発光素子の各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部と、
   前記発光時間制御部により制御された発光時間を維持しながら、前記発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御するオン／オフ制御部と、
   前記複数の発光素子が発する光の発光量を一緒に計測する受光素子と、
   前記受光素子により計測された発光量から、前記複数の発光素子のいずれか１つの発光素子の発光量を算出する発光量算出部と、
   所望の色度を得るための各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部と、を備え、
   前記オン／オフ制御部は、前記発光素子の各々で共通の１周期内において、前記発光素子の総てが発光している全発光状態を形成し、その後、前記１つの発光素子を発光状態から非発光状態へ排他的に制御し、
   前記発光量算出部は、前記受光素子により計測された前記全発光状態における発光量から前記１つの発光素子の非発光状態における発光量を減算して前記１つの発光素子の発光量を算出し、
   前記発光時間制御部は、前記１つの発光素子の発光量及び前記混色比率記憶部に記憶された混色比率データに基づいて、前記１つの発光素子の発光時間を制御する
   ことを特徴とする照明装置。
2. 異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子の発光量を計測する第１の段階と、
   計測した発光量から、複数の発光素子のいずれか１つの発光素子の発光量を算出する第２の段階と、
   前記異なる色の光を合成して所望の色度を得るための各色の混色比率及び算出された発光量に基づいて、前記１つの発光素子の１周期における発光時間を演算する第３の段階と、
   演算された発光時間を維持しながら、前記発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御する第４の段階とを備える照明装置の調光方法であって、
   前記第４の段階において、前記発光素子の各々で共通の１周期内において、前記発光素子の総てが発光している全発光状態を形成し、その後、前記１つの発光素子を発光状態から非発光状態へ排他的に制御し、
   前記第２の段階において、前記受光素子により計測された前記全発光状態における発光量から前記１つの発光素子の非発光状態における発光量を減算して前記１つの発光素子の発光量を算出し、
   前記第３の段階において、前記１つの発光素子の発光量及び前記混色比率に基づいて、前記１つの発光素子の発光時間を演算する
   ことを特徴とする照明装置の調光方法。

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