CN100518425C - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明照明装置可自由设定照明的色温，设定后可在保持该色温状态下简单调整其亮度。对连接以与驱动电流(IR、IG、IB)成比例的光量点亮的各色LED(2R、2G、2B)的各个色温设定电路(10R、10G、10B)，从调光电路11等量提供可变调整照明光的光量的调光电压(Vc)，对于调光电压(Vc)用各个色温设定电路(10R、10G、10B)的色温设定器(12)按规定比例调整控制电压(VR、VG、VB)，用恒流电路(13)对各个LED(2R、2G、2B)输出与控制电压(VR、VG、VB)对应的驱动电流(IR、IG、IB)。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及使以与驱动电流成比例的光量点亮的RGB的各色LED(发光二极管)发光后，照射出任意色温的照明光的照明装置。
背景技术
在近来的生产线上，为了识别在同一生产线上同时生产多种产品时的产品种类以及检查产品质量，广泛采用了图象处理技术。
在进行图象处理时，通常采用照明装置对产品照射适当的照明光，然后用CCD摄象机之类摄象装置拍摄该产品的图象。在上述情况下，照明光的选择极为重要，需要根据产品的颜色与表面特性预先设定最适合的颜色及光量。
例如，如果用白色光照射半导体晶片、LCD电极、金属加工、表面贴装焊膏图形、压泡封装、铝铂包装等有光泽的产品，会因其反射光转移到所拍摄的图象上而降低图象处理的精度，此外，如果用含红外光或紫外光的照射光照射覆盖了感热树脂或紫外线硬化树脂的产品，结果会使之感光。
此外，不仅在上述图象处理领域，在商铺照明及橱窗的照明设计之中，也希望有一种可照射出任意颜色光的照明装置，因而有人建议采用RGB三原色LED照明装置(参照非特许文献1)
(非特许文献1)：http//www.ccs-inc.co.JP/cgi-gin/hp.cgi？menu＝102-111-02J
正如图3所示，该提案是在出射光轴Xw上配置了三个半透镜41R、41G、41B的同时，在各自的透镜光轴XR、XG、XB上配置RGB的LED42R、42G、42B，可自由设定各自的光量的调光电路43R、43B与各LED42R、42G、42B连接。
这样一来，各LED42R、42G、42B发出的光即可通过透镜光轴XR、XG、XB，用半透镜41R、41G、41B反射，在出射光轴XW上混合之后由光出射端44输出。
这时，由于通过调光电路43R、43G、43B可使各LED42R、42G、42B以任意光量发光，若使各自均以相等的光量照射则为白色，通过改变光量比例即可设定为任意色温后进行照射。
发明内容
然而在此情况下，在设定了由光出射端44照射出的光的色温之后，很难在维持该色温的状态下增减其亮度。
也就是说正如图4所示，由于通常情况下，LED不仅每一种颜色的电压-光量特性均不同，，而且即使是同一种颜色的LED，也并不一致，因而即使同样改变提供给各自的电压，也不能使色温保持固定。
正因如此，存在下述问题：多年来不得不使用分光光度计之类一边测定照射光中的各种波长成分的强度边个别进行调整，该调整工作非常麻烦。
因此，本发明所要解决的技术性课题正是在设定照明光的色温后在保持色温状态下可简单调整亮度。
为了解决该课题，本发明是一种能够使以与驱动电流成比例的光量点灯的RGB的各色LED发光之后照射出任意色温的照明光的照射装置，其特征在于包括：连接各LED的色温设定电路；以及对各个色温设定电路提供相等的可改变调整照明光光量的调光电压的调光电路，上述色温设定电路配置了对上述调光电压按规定比例调整控制电压之后输出的色温设定器以及把与控制电压相应的驱动电流输出给各LED的恒流电路；以及混合上述各LED的照射光的光纤束的光入射端根据LED的数量形成分支，在其光出射端，各光纤随机集合成束。
若采用本发明，对于连接各LED的各个色温设定电路从调光电路等量提供可改变调整照明光的光量的调光电压。也就是说，可对各个色温设定电路提供具有等电压值的调光电压。
输入各个色温设定电路的调光电压，作为由色温设定器调整为规定比例的电压值的控制电压输出，即可从恒流电路给各LED输出与控制电压相应的驱动电流。
由于通常LED的光量与驱动电流成比例，而驱动电流取决于输入恒流电路中的控制电压，因而在本发明中，可用控制电压控制各LED的光量。
由于控制电压取决于输入色温设定器的调光电压和用色温设定器设定的比例，因而可通过用色温设定器任意设定调光电压和控制电压的比例设定每个LED的光量比，若在该状态下增减调光电压，可在保持每个LED的光量比固定的状态下控制整体的亮度。
由于引导LED的照射光的光纤束的入射端根据LED的数量形成分支，并在其光出射端各条光纤随机集合成束，因而当从各光入射端入射的各色光被引导到各自的光纤之中后从光出射端出射时，可被均匀混合后照射。
附图说明
图1是表示本发明涉及的照明装置的简要构成的说明图。
图2是表示LED的驱动电流-光量特性的曲线图。
图3是现用照明装置的说明图。
图4是表示LED的电压-光量特性的曲线图。
(图中标号说明)
1、照明装置，2R、2G、2B、LED、3、光源器，4、控制器，5、光纤束，6、光纤，7R、7G、7B、光入射端，8、光出射端，10R、10G、10B色温设定电路，11、调光电路，12、色温设定器，13、恒流电路，14、内部额定电压电源，15、开关，
具体实施方式
下面根据附图具体说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明涉及的照明装置的简要构成的说明图，图2是表示LED的驱动电流-光量特性的曲线图。
图1中所示的照明装置1是使RGB的各色LED(发光二极管)2R、2G、2B发光后照射出任意色温的照明光的装置，由配置了LED2R、2G、2B的光源器3和控制照明光的色温与亮度的控制器4构成。
光源器3中并联设置了各色LED2R、2G、2B，同时配置了混合各色照射光的光纤束5(bundle fiber)。
光纤束5由许多光纤6集合而成，其光入射端7R、7G、7B根据LED2R、2G、2B数量形成分支，在其光出射端8，各条光纤随机集合成束。
控制器4配置了连接各色LED2R、2G、2B的色温设定电路10R、10G、10B以及可给各色温设定电路10R、10G、10B，以及等量提供可变调整照明光的光量的调光电压Vc的调光电路11。
一般说来，正如图2所示，LED2R、2G、2B如果额定电流相等，即能以与驱动电流IR、IG、IB成比例的光量点亮，由于驱动电流-光量特性均相等，因而可通过控制驱动电流IR、IG、IB，调整每个LED2R、2G、2B的光量。
因此，色温设定电路10R、10G、10B配置了对调光电压Vc按规定比例调整控制电压VR、VG、VB之后输出的色温设定器12和对各LED2R、2G、2B输出与控制电压VR、VG、VB相对应的驱动电流IR、IG、IB的恒流电路13，这样即可通过调整控制电压VR、VG、VB的比例针对各LED2R、2G、2B调整其驱动电流IR、IG、IB。
此外，色温设定电路10R、10G、10B设置了把由外部提供的调光电压Vc和内部额定电压电源14的基准电压Vo切换之后提供给色温设定器12的开关15。
在色温设定器12之中，由开关15切换后提供的调光电压Vc或基准电压Vo，可通过色温设定器12的可变电阻器等设定控制电压VR、VG、VB的比例。
而且，在色温设定电路10R、10G、10B之中，形成调光电压Vc的输入端子16in和使经由缓冲器17输入的调光电压Vc无衰减地照原样输出的输出端子16out，如果把调光电路11与任意一个色温设定电路10R、10G、10B的输入端子16in连接，然后再把色温设定电路10R、10G、10B的输出端子16out和输入端子16in彼此相连，即可给所有色温设定电路10R、10G、10B提供固定的调光电压。
以上是本发明的一个构成实例，下面说明其作用。
各种颜色的LED2R、2G、2B能够以驱动电流-光量特性均相等，与驱动电流IR、IG、IB成比例的光量发光。
因此，首先通过把各个色温设定电路10R、10G、10B的开关15切换到内部额定电压电源14一侧，对基准电压Vo，用色温设定器12的可变电阻器设定控制电压VR、VG、VB的比例。
例如使之发白色光的情况下，若设定为：控制电压/基准电压＝VR/VO＝VG/VO＝VB/VO＝C，则从各恒流电路13输出的驱动电流IR＝IG＝IB彼此相等。因此，能以相同的光量从各LED2R、2G、2B照射出RGB的三原色光，通过光纤束5，在该光的出射端8混合，即能以白色光出射。
此后，若把开关15切换到调光电路11一侧，调整调光电压VC，即可在保持白光状态下改变其亮度。
此外，提高红色的光量比例的情况下，若通过色温设定电路10R、10G、10B，把红色的控制电压/基准电压＝VR/Vo设定得较高，则从色温设定电路10R的恒流电路13输出的驱动电流IR也会增大，因此，LED2R的光量与其它LED2G、2B相比也会增大，通过光纤束5，在其光出射端8混合，形成红色光量比大的光后出射。
其后若把开关15切换到调光电路11一侧，调整调光电压VC，即可在保持红色光量大的状态下改变光的亮度。
(发明效果)
正如上述，若采用本发明，由于通过连接以与驱动电流成比例的光量点亮的RGB的各个LED的色温设定电路即可设定与调光电压对应的驱动电流的强度，通过调光电路即可可变调整等量提供给各个色温设定电路的调光电压，因而通过用色温设定电路决定RGB的各LED的光量比，即可任意设定照明光的色温，其后，通过增减由调光电路提供的调光电压，即可取得在保持照明光的色温(光量比)固定的状态下调整其亮度的卓越效果。

Claims (5)

1、一种照明装置，使RGB的各色LED发光后照射出任意色温的照明光，其特征在于包括：连接以与驱动电流成比例的光量点亮的各色LED的色温设定电路；以及对各个色温设定电路等量提供可变调整照明光的光量的调光电压的调光电路，
混合上述各色LED的照射光的光纤束，其光入射端根据LED的数量形成分支，并在其光出射端把各光纤随机集合成束，
上述色温设定电路包括对上述调光电压按规定比例调整控制电压后输出的色温设定器、以及对各LED输出与控制电压相应的驱动电流的恒流电路，并且包括输出基准电压的内部额定电压电源、以及把上述调光电压和上述基准电压切换之后提供给色温设定器的开关。
2、一种照明装置，使RGB的各色LED发光后照射出任意色温的照明光，其特征在于包括：连接以与驱动电流成比例的光量点亮的各色LED的色温设定电路；以及对各个色温设定电路等量提供可变调整照明光的光量的调光电压的调光电路，
上述色温设定电路包括对上述调光电压按规定比例调整控制电压后输出的色温设定器、以及对各LED输出与控制电压相应的驱动电流的恒流电路，并且包括输出基准电压的内部额定电压电源、以及把上述调光电压和上述基准电压切换之后提供给色温设定器的开关。
3、根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，通过按由与各LED对应的色温设定器预先设定的比例调节提供给各LED的驱动电流，从而控制提供给各LED的驱动电流。
4、根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，上述色温设定器分别具备可变电阻器。
5、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，通过调节由至少一个色温设定器预先设定的比例来控制由光纤束输出的混合色的色温，通过调节调光电压来控制所混合的光的亮度。
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