CN101658071A - 发光二极管照明装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
提供以简单结构并且可在0~100%的宽范围内调整照明光的色度和亮度的LED照明装置及其驱动方法。LED照明装置包括:色温相互不同的第一发光单元(9)和第二发光单元(10);通过进行第一发光单元(9)和第二发光单元(10)的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第一发光单元(9)和第二发光单元(10)互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第一发光单元(9)和第二发光单元(10)双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过固定周期内的PNM控制,进行第一发光单元(9)和第二发光单元(10)的点亮控制的控制电路(6),或者,还根据第一发光单元(9)和第二发光单元(10)之间的逆相关色温之差,可变控制点亮期间Ton内的第一发光单元(9)的点亮期间和第二发光单元(10)的点亮期间之间的比率,并进行调整,以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,并且通过调整亮度,还可以与人的感觉的等间隔性一致。
Description
技术领域
本发明涉及以发光二极管(LED:Light Emitting Diode)作为光源的LED照明装置及其驱动方法,特别涉及进行照明光的色度调整及亮度调整的LED照明装置及其驱动方法。
背景技术
以往例的LED照明装置,如图36所示,通过由电流值控制电路62和LED驱动用电流源61来控制对白色LED65供给的电流的级别(level),并且由开关64、占空比率(duty cycle ratio)控制电路66以及脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)产生电路63来控制对白色LED65供给的电流的导通(on)时间和截止(off)时间之间的比率,从而可以调制白色LED65的照明光的色度和亮度(例如,参照专利文献1)。
但是,专利文献1的以往技术,终究是通过控制白色LED65的驱动电流来校正照明光的色度的技术,就其色度调整范围来说,并不一定是较宽的范围。
此外,在专利文献1的以往技术中,为了调整白色LED65的照明光的色度和亮度(发光强度),由于必须控制白色LED65的驱动电流和导通占空比(on duty cycle)的双方,所以其控制复杂。
此外,公开了由设定为规定的色温的白色LED和对其在特定的波长区域中具有峰值波长的校正色LED构成,具有根据白色LED和校正色LED的混色比率,可调整地构成白色LED的设定色温为特征的LED灯(例如,参照专利文献2)。
但是,专利文献2的以往技术,终究是仅实现照明光的色度调整的技术,关于照明光的亮度调整,并未公开任何内容。
另一方面,就人的感觉的等间隔性而言,与色温之差相比,色温的倒数之差、即逆相关色温之差更为接近。
例如,在从色温为6000K至色温为6500K的变化和从色温为3000K至色温为3500K的变化中,即使是相同的500K之差,就人的感觉而言,对从色温为3000K至色温为3500K的变化感觉较大。
专利文献1:特开2002-324685号公报
专利文献2:再表2003-019072号公报
本发明的目的在于,提供以简单的结构,可在0~100%的宽范围内调整照明光的色度和亮度的LED照明装置。
而且,本发明的目的在于,提供以简单的结构,可在0~100%的宽范围内调整照明光的色度和亮度,并且进行调整以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,而且还通过调整亮度,使其与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置及其驱动方法。
发明内容
根据用于实现上述目的的本发明的一个方案,提供LED照明装置,包括:色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及控制电路,通过进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制(light/quenchcontrol),以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
根据本发明的另一个方案,提供LED照明装置,包括:色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及控制电路,具有点亮/熄灭控制单元和脉冲数调制控制单元,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮/熄灭控制,所述点亮/熄灭控制单元进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,所述脉冲数调制控制单元通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
根据本发明的另一个方案,提供LED照明装置,包括:色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及控制电路,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率。
根据本发明的另一个方案,提供LED照明装置,包括:色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及控制电路,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率,而且通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
根据本发明的另一个方案,提供LED照明装置,包括:色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及控制电路,具有点亮/熄灭控制单元和脉冲数调制控制单元,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮/熄灭控制,所述点亮/熄灭控制单元进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且进一步根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率,所述脉冲数调制控制单元通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制,并且进一步根据所述逆相关色温之差,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
根据本发明的另一个方案,提供LED照明装置的驱动方法,该LED照明装置包括:色温相互不同的第一发光二极管和第二发光二极管;以及进行所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的点亮/熄灭控制的微计算机,所述微计算机进行所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光二极管和所述第二发光二极管互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光二极管和所述第二发光二极管双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的所述第一发光二极管的点亮期间和所述第二发光二极管的点亮期间之间的比率。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的LED照明装置的示意性的基本电路块结构(circuit block configuration)图。
图2是本发明的第1实施方式的LED照明装置中采用的发光二极管(LED1、LED2)的示意性的纵截面结构图。
图3是基于国际照明委员会(CIE)1931的XYZ色坐标系(colorcoordinate)的XY色度图。
图4是说明在XY色度图上LED的选择方法的示意图。
图5是表示一例在白色LED中,相对发光强度和正向电流IF(mA)之间关系的特性的图。
图6是表示一例在白色LED中色度图和正向电流IF(mA)之间关系的特性的图。
图7A是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,对于LED模块的控制系统的示意性的电路块结构图。
图7B是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,控制电路的示意性的块结构图。
图8是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,由遥控控制系统构成了对LED模块的控制系统的情况下的示意性的块结构图。
图9是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,由亮度调整用体积电阻(RVI)和色温调整用体积电阻(RVT)构成的体积电阻(volume resistance)控制系统的示意图。
图10A是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,用于获得PNM输出信号PST和PSI的示意性的电路块结构图。
图10B是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,PNM输出信号PST的示意性的波形图。
图10C是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,PNM输出信号PSI的示意性的波形图。
图11A是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,PNM输出信号的说明图,并且是获得100%的亮度时的PNM波形图。
图11B是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,减少了多个脉冲数时的PNM波形图。
图11C是表示在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,照度和PNM的截止(OFF)区间数之间关系的示意图。
图12是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,使色温不同的两个LED串进行相邻安装时的LED驱动电路系统的示意性的电路块结构图。
图13是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,使色温不同的两个LED串相邻,并且进行n组排列安装时的示意性的电路块结构图。
图14A是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,将色温不同的两个LED串进行相邻配置,并且进行n组排列安装时的示意性的配置图,并且是线形状(line shape)的LED照明装置的结构图。
图14B是在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,将色温不同的两个LED串进行相邻配置,并且进行n组排列安装时的示意性的配置图,并且是圆形状的LED照明装置的结构图。
图15A是用于说明在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,对于点亮期间Ton(=T1+T2),并且是T1<T2的例子。
图15B是用于说明在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,并且是T1=T2的例子。
图15C是用于说明在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,并且是T1>T2的例子。
图16是用于说明在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,与LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton(=T1+T2)所占比率对应的色温变化的图。
图17是用于说明在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,与LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton(=T1+T2)所占比率对应的色度变化的色度图,实线表示黑体辐射曲线。
图18A是用于说明一例在本发明的第2实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的图,是说明固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制熄灭期间Toff的长度,并在降低照明光的亮度时,依次加长地设定熄灭期间Toff,而在提高照明光的亮度时,依次缩短地设定熄灭期间Toff的状况的图。
图18B是比图18A更长地设定了熄灭期间Toff时的动作说明图。
图18C是比图18B更长地设定了熄灭期间Toff时的动作说明图。
图19是用于说明在本发明的第2实施方式的LED照明装置中,与熄灭期间Toff的长度对应的亮度变化和PNM控制的效果的图。
图20A是用于说明在本发明的第3实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的另一个例子的图,是说明根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,并在降低照明光的亮度时,将点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率(合并了第1发光单元LED1和第2发光单元LED2的总体的导通占空比)依次降低设定,相反地,在提高照明光的亮度时,将总体的导通占空比依次提高设定的状况的图。
图20B是比图20A降低设定了总体的导通占空比的情况下的动作说明图。
图20C是比图20B降低设定了总体的导通占空比的情况下的动作说明图。
图21是用于说明在本发明的第3实施方式的LED照明装置中,与点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占比率对应的亮度变化的图。
图22是表示在对于由内置于微计算机中的A/D变换器读出的数值,线性地改变占空比(%)的第1至第3实施方式的LED照明装置中,占空比(%)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图23是表示在第1至第3实施方式的LED照明装置中,色温(K)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图24是表示在第1至第3实施方式的LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图25是表示在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,占空比(%)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图26是表示在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,色温(K)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图27是表示在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的数值之间的关系的图。
图28是本发明的第4实施方式的LED照明装置的另一个示意性的基本电路块结构图。
图29是表示在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的数值之间的关系的具体例子的图。
图30A是在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,与所应用的LED1和LED2的色温的组合对应的程序1~3的示意性的说明图。
图30B是在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,微计算机上配有程序切换用输入端子的另一个示意性的基本电路块结构图。
图31是在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,LED1导通的期间的占空比为a(%)、LED2导通的期间的占空比为(100-a)(%)的色温(K)的示意性的说明图。
图32A是用于说明在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,并且对于点亮期间Ton(T1+T2),是T1<T2的例子。
图32B是用于说明在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,并且是T1=T2的例子。
图32C是用于说明在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,并且是T1>T2的例子。
图33A是用于说明一例在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的图,并且是说明固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制熄灭期间Toff的长度,并在降低照明光的亮度时,依次加长地设定熄灭期间Toff,而在提高照明光的亮度时,依次缩短地设定熄灭期间Toff的状况的图。
图33B是比图33A更长地设定了熄灭期间Toff时的动作说明图。
图33C是比图33B更长地设定了熄灭期间Toff时的动作说明图。
图34是用于说明在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,与熄灭期间Toff的长度对应的亮度变化的图。
图35A是用于说明在本发明的第4实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的另一个例子的图,并且是说明根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,并在降低照明光的亮度时,将点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率(合并了第1发光单元LED1和第2发光单元LED2的总体的导通占空比)依次降低设定,相反地,在提高照明光的亮度时,将总体的导通占空比依次提高设定的状况的图。
图35B是比图35A降低设定了总体的导通占空比的情况下的动作说明图。
图35C是比图35B降低设定了总体的导通占空比的情况下的动作说明图。
图36是以往例的LED照明装置的示意性的块结构图。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明的实施方式。在以下的附图的记载中,在相同或类似的部分上附加相同或类似的标号。但是,应该注意的是,附图是示意性的图,与实际的情况不同。此外,在附图相互之间,当然也包含了相互之间的尺寸关系和比率不同的部分。
此外,以下所示的实施方式,是例示用于将本发明的技术性思想具体化的装置和方法的实施方式,本发明的技术性思想,没有将各个结构部件的配置等特定在下述的情况中。本发明的技术性思想,可以在权利要求的范围内进行各种各样的变更。
[第1实施方式]
(LED照明装置)
如图1所示,本发明的第1实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过固定周期TN内的脉冲数调制(PNM:Pulse Number Modulation)控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。PNM也称为脉冲密度调制(PDM:Pulse Density Modulation),但在这里统一表记为PNM。
对控制电路6供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,此外控制电路6将开关控制信号S1、S2分别供给到LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极。此外,在LED1、LED2上,分别串联地连接电阻R1、R2,导通固定电流。
LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的集电极都连接到具有电源电压Vcc的电源线。LED驱动用双极晶体管Q1的发射极连接到LED1的阳极。LED驱动用双极晶体管Q2的发射极连接到LED2的阳极。LED1的阴极通过电阻R1连接到接地线(ground line)。LED2的阴极通过电阻R2连接到接地线。
作为构成第1发光单元9的LED1和构成第2发光单元10的LED2,例如采用色温相互不同的两种白色发光二极管。
在本实施方式的LED照明装置中,作为LED1,例如采用具有5000K的色温的白色发光二极管,而作为LED2,例如采用具有2600K的色温的白色发光二极管。
但是,上述色温为例示,为了在宽范围内调整照明光的色温(色度),期望采用色温尽可能分开的两种白色发光二极管。因此,也可以LED1的色温例如在2500K~3000K的范围,LED2的色温例如在3000K~6500K的范围。
控制电路6通过基于色度控制信号ST和亮度控制信号SI,生成对LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极供给的开关控制信号S1、S2,进行LED1和LED2的点亮/熄灭控制。
更具体地说,在LED1的导通时,开关控制信号S1为高电平(high-level),LED驱动用双极晶体管Q1导通。通过这样的控制,允许对LED1的驱动电流的供给,LED1导通。相反地,在LED1的截止时,开关控制信号S1为低电平(low-level),LED驱动用双极晶体管Q1截止。通过这样的控制,切断对LED1的驱动电流的供给,LED1截止。
同样地,在LED2的导通时,开关控制信号S2为高电平,LED驱动用双极晶体管Q2导通。通过这样的控制,允许对LED2的驱动电流的供给,LED2导通。相反地,在LED2的截止时,开关控制信号S2为低电平,LED驱动用双极晶体管Q2截止。通过这样的控制,切断对LED2的驱动电流的供给,LED2截止。
下面,参照图2,详细地说明LED1和LED2的结构。再有,由于LED1和LED2的结构相同,所以不进行重复的说明。
如图2所示,在本实施方式的LED照明装置中,LED1和LED2分别包括发射蓝色光的蓝色发光二极管1和覆盖蓝色发光二极管1的荧光层2。荧光层2具有均匀地混合了红色荧光体2a和绿色荧光体2b或黄色荧光体2c的透明树脂2,红色荧光体、绿色荧光体被蓝色光激励而分别发射红色光、绿色光,黄色荧光体被蓝色光激励而发射黄色光。
在由上述结构构成的LED1中,通过将红色荧光体2a发射的红色光、绿色荧光体2b发射的绿色光、以及没有被两荧光体吸收的一部分蓝色光进行混合,可以生成现色性较高的白色光。
再有,在提高发光效率比提高现色性优先时,荧光层2也可以为均匀地混合被蓝色光激励而发射黄色光的黄色荧光体2c构成的结构。
图3表示基于国际照明委员会(CIE:Commission Internationale de LEclairage)1931的XYZ色坐标系的XY色度图。而图4是在XY色度图上,说明LED的选择方法的示意图,是相当于专利文献2的图1的图,在选择色温不同的发光二极管时,可以参照。
图5表示一例在白色LED中,相对发光强度和正向电流IF(mA)之间的关系特性。图6表示一例在白色LED中,色度图和正向电流IF(mA)之间的关系特性。这些图是一例白色LED即NSCW100(日亚化学工业株式会社)的特性。
如图5和图6所示,白色LED的相对发光强度和色度,在室温(25℃)的环境下,随着正向电流IF的值的变化而变化。
更具体地说,如图7A所示,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
如图7B所示,控制电路6包括:基于脉宽调制控制的点亮/熄灭控制单元3,进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff;以及PNM控制单元7,通过固定周期T内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,点亮/熄灭控制单元3进一步根据色度控制信号ST,可变控制点亮期间Ton内的第1发光单元9的点亮期间T1和第2发光单元10的点亮期间T2之间的比率,并且PNM控制单元7也进一步根据上述色度控制信号ST,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
如图7A所示,色度控制信号ST从连接到电源电压VT的色温调整用可变电阻RT经由色温控制线路TCL而供给到控制电路6,亮度控制信号SI从连接到电源电压VI的亮度调整用可变电阻RI经由亮度控制线路ICL供给到控制电路6。
LED模块11与图1的控制电路6的输出端同样地构成,包括:构成第1发光单元9的LED1、构成第2发光单元10的LED2、以及用8表示的LED驱动用双极晶体管Q1、Q2。在图7A中,虽然省略了表示,但电阻R1、R2与图1同样地连接。在图7A中,表示配置了两个LED模块11的结构例子,但并不限定为两个,也可以进一步三个以上并联地连接。
此外,亮度调整用可变电阻RI、色度调整用可变电阻RT也可以采用体积电阻或滑动电阻中的任何一个来构成。
如图7B所示,点亮/熄灭控制单元3接收色度控制信号ST和亮度控制信号SI,输出基于脉宽调制控制产生的点亮/熄灭信号组成的开关控制信号S1、S2。PNM控制单元7接收色度控制信号ST和亮度控制信号SI,输出基于PNM控制产生的PNM输出信号PSI、PST,这些PNM输出信号PSI、PST分别重叠在开关控制信号S1、S2上。
在本实施方式的LED照明装置中,由遥控控制系统构成了对LED模块11的控制系统的情况下的示意性的块结构,如图8所示。
遥控控制系统包括:具有亮度调整用遥控开关18和色温调整用遥控开关19的遥控开关单元17;以及具有接收单元15和遥控控制电路16的遥控控制单元14。来自遥控开关单元17的控制信号作为无线信号而供给到遥控控制单元14内的接收单元15,进而从接收单元15的输出端传送到遥控控制电路16,从遥控控制电路16输出开关控制信号S1、S2。在遥控控制电路16内,与图7B同样,包括点亮/熄灭控制单元3和PNM控制单元7。
如图9所示,概观地表示基于由亮度调整用体积电阻(RVI)20和色温调整用体积电阻(RVT)21组成的体积电阻单元22的亮度调整用和色温调整用体积电阻控制系统。通过调整RVI20和RVT21,能够控制从连接到电源电压VT的色温调整用可变电阻RT供给到控制电路6的色度控制信号ST、以及从连接到电源电压VI的亮度调整用可变电阻RI供给到控制电路6的亮度控制信号SI。
在本实施方式的LED照明装置中,输出PNM输出信号PST和PSI的PNM控制单元7的示意性的电路块结构,如图10A所示。此外,PNM输出信号PST和PNM输出信号PSI的示意性的波形,分别如图10B和图10C所示。
如图10A所示,色度控制信号ST供给到AD变换器41,输出进行了PNM控制的PNM输出信号PST。在AD变换器41上,连接对PNM输出信号PST的脉冲数进行计数,并反馈到AD变换器的计数器电路51。同样地,亮度控制信号SI供给到AD变换器42,输出进行了PNM控制的PNM输出信号PSI。在AD变换器42上,连接对PNM输出信号PSI的脉冲数进行计数,并反馈到AD变换器的计数器电路52。
色度控制信号ST的进行了PNM控制的PNM输出信号PST,例如,如图10B所示,在固定周期TN内,作为调制了脉冲数的信号波形来表示。在图10B的例子中,对于固定周期TN0、TN1、...、TN126、TN127,分别调制9个、14个、...、3个、2个脉冲数来表示。
亮度控制信号SI的进行了PNM控制的PNM输出信号PSI,同样地,例如,如图10C所示,也在固定周期TN内,作为调制了脉冲数的信号波形来表示。在图10C的例子中,对于固定周期TN0、TN1、...、TN126、TN127,分别调制9个、14个、...、3个、2个脉冲数来表示,但不限于此。
根据图10B和图10C所示的PNM输出信号PST和PSI,如后述那样,点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1的开关控制信号S1受到PNM控制,按照PNM控制而执行固定周期TN内的脉冲数的增减。同样地,根据图10B和图10C所示的PNM输出信号PST和PSI,如后述那样,点亮期间Ton内的LED2的点亮期间T2的开关控制信号S2也受到PNM控制,按照PNM控制而执行固定周期TN内的脉冲数的增减。
图11是在本实施方式的LED照明装置中,PNM输出信号的说明图,图11A是表示获得100%的亮度时的PNM波形的例子,图11B是表示减少了多个脉冲数时的PNM波形的例子,图11C是表示照度和PNM的截止(OFF)区间数之间的关系的示意图。在图11的例子中,以128波形作为1周期(TN)。如图11B所示,可以通过将0~128波形改变为截止(OFF)区间(虚线所示的状态)而使亮度变化。此外,与图11A比较,如图11B的箭头所示,可以通过增减截止区间而变换亮度。
如图11C所示,在增加截止区间数,128波形全部都为截止区间时,照度为0。
此外,可以利用PWM控制,通过改变占空比率而实现色温变化。
在本实施方式的LED照明装置中,第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2也可以相互相邻配置。
此外,在本发明的第1实施方式的LED照明装置中,第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2也可以相互相邻配置,并且多组排列安装。
在本实施方式的LED照明装置中,将色温不同的第1LED串(LEDcolumn)40和第2LED串50相邻安装时的LED驱动电路系统的示意性的电路块结构,如图12所示。
图12所示的LED驱动电路系统包括:连接到电源线路VDCL的三端子调节器24;连接到三端子调节器24的、输出亮度控制信号SI和色度控制信号ST的微计算机26;由双极晶体管QA、QB构成的、对控制线路CTL1供给开关控制信号S1的LED驱动电路30;连接到控制线路CTL1的、驱动第1LED串40的LED串驱动用的双极晶体管32;由双极晶体管QA、QB构成的、对控制线路CTL2供给开关控制信号S2的LED驱动电路30;以及连接到控制线路CTL2的、驱动第2LED串50的LED串驱动用的双极晶体管32。
在微计算机26中,由石英振子28供给时钟信号,此外,通过亮度调整用可变电阻(RI)12供给亮度控制信号SI,通过色温调整用可变电阻(RT)13供给色度控制信号ST。
图12所示的微计算机26具有与图1、图7所示的控制电路6同等的功能。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,使色温不同的两个LED串相邻、并且n组排列安装时的示意性的电路块结构,如图13所示。
在图13中,表示在电源线路VDCL和控制线路CTL1间配置的第1LED串40-1、40-2、...、40-n、在电源线路VDCL和控制线路CTL2间配置的第2LED串50-1、50-2、...、50-n、以及接地线路GNDL。
在本实施方式的LED照明装置中,通过应用图12所示的LED驱动电路系统的示意性的电路块结构,如图13所示,也可以同样地扩展实现使色温不同的两个LED串相邻、并且进行了n组排列时的电路结构。
图14A是在本实施方式的LED照明装置中,将色温不同的两个LED串相邻配置,并且n组排列安装时的示意性的配置图,表示线形状的LED照明装置的结构图,图14B表示圆形状的LED照明装置的结构图。
在本实施方式的LED照明装置中,如图14A所示,第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2相互相邻配置,并且多组线形状地排列安装。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,如图14B所示,第1发光二极管和第2发光二极管相互相邻配置,并且多组圆形状地排列安装。
通过使色温不同的LED相邻安装,可以容易混合从各个LED发射的光,并消除照射面上的颜色的偏差、不匀。
特别地,在图14A中,通过使距离A全部固定,可以消除照射面上的亮度的不匀。通过对于两个LED1、LED2,配置一个反射器(reflector),进一步对任意的场所高效率地聚集光,从而还可以提高照度。
在本实施方式的LED照明装置中,将LED驱动电路系统分为控制电路单元和LED模块单元的两个单元,控制电路单元读取由可变电阻任意产生的DC电压,输出与其对应的PWM信号,输出的PWM信号可以使LED模块单元的LED驱动用双极晶体管Q1、Q2(QD)分别导通、截止,并进行LED的点亮/熄灭,用一个控制电路可以进行多个LED模块的控制,按照要使用的组(set)的大小,可进行LED模块单元的增减。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,利用PNM控制,抽出点亮期间T1、T2的导通波形,可进行0~100%的亮度改变。
图15A是用于说明在本实施方式的LED照明装置中,照明光的色度调整动作的图,对于点亮期间Ton(=T1+T2),是表示T1<T2的例子。而图15B表示T1=T2的例子,图15C表示T1>T2的例子。
参照图15,详细地说明控制电路6的照明光的色度调整动作(色温调整动作)。再有,图15A至图15C的标号S1、S2各自表示开关控制信号S1、S2的逻辑状态,即LED1、LED2的点亮/熄灭状态。
如图15所示,在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6根据色度控制信号ST,可变控制点亮期间Ton内的第1发光单元9的点亮期间T1和第2发光单元10的点亮期间T2之间的比率,并且通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
控制电路6进行LED1和LED2的周期性的点亮/熄灭控制,以使构成第1发光单元9的LED1和构成第2发光单元10的LED2具有互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,即两者的导通占空比合计为100%,以及使LED1和LED2双方熄灭的熄灭期间Toff。
此外,点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通(ON)波形,进一步通过PNM控制,可以减少固定期间内的脉冲数,使熄灭期间完全为0,可将亮度调整为0。
此外,控制电路6根据输入的色度控制信号ST,可变控制点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1和LED2的点亮期间T2之间的比率。更具体地说,在降低照明光的色温时,依次提高第2发光单元LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton所占的比率(第2发光单元LED2的导通占空比)即可(图15C→图15B→图15A),相反地,在提高照明光的色温时,依次降低第2发光单元LED2的导通占空比即可(图15A→图15B→图15C)。
图16是用于说明在本实施方式的LED照明装置中,与LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton(=T1+T2)所占比率对应的色温变化的图。另一方面,图17是用于说明与LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton(=T1+T2)所占比率对应的色度变化的色度图。图17中的实线表示黑体辐射曲线。
如图16所示,根据本实施方式的LED照明装置,可以从LED1的色温(例如,5000K)至LED2的色温(例如,2600K)连续地调整照明光的色温。
此外,就照明光的色度来说,如图17所示,可获得色度坐标上0.06~0.14左右的较宽的调整范围。即,在LED2的导通占空比为100%和0%的坐标中,可获得在X值的范围ΔX中约0.14左右、在Y值的范围ΔY中约0.06左右的较宽的调整范围。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,由于可使亮度为0~100%,所以照明器具的应用范围变宽。
就色温可变来说,设定点亮期间Ton,以使色温不同的LED1和LED2互补地(两者的导通占空比合计为100%)点亮/熄灭。
此外,通过使该点亮期间Ton的重复128波形为1周期TN,使0~128波形通过PNM控制而截止,可以使亮度可变。
例如,如果什么波形也不抽出,则亮度为100%,而如果抽出64波形,将这些波形截止,则亮度为一半的50%。如果使128波形全部处于截止(OFF)区间,则亮度为0%。由此,可将亮度以128等级来改变,并且使亮度在0~100%内都可改变。
因此,根据本实施方式的LED照明装置,可通过一个模块进行各种各样的色调的白色照明,照度的调整范围也为0~100%的宽范围。
此外,根据本实施方式的LED照明装置,由于进行双方的点亮/熄灭控制,以使LED1和LED2的导通占空比合计为100(%),所以即使可变控制点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1和LED2的点亮期间T2之间的比率,如果作为点亮期间Ton整体来观察,也为始终被导通的形式,所以可固定地保证照明光的亮度。
根据本实施方式,能够提供以简单的结构、在0~100%的宽范围内可调整照明光的色度和亮度的LED照明装置。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式的LED照明装置,与第1实施方式的LED照明装置仅色度调整动作和亮度调整动作的定时图(timing chart)不同,基本的电路结构与图1相同。此外,具体的电路结构也与图7A至图10C相同。关于PNM控制,也与第1实施方式的LED照明装置同样地应用。
此外,如图12至图14B所示,关于将色温不同的两个LED串相邻安装时的LED驱动电路系统的电路块结构、使色温不同的两个LED串相邻并且n组排列安装时的电路块结构等,与第1实施方式的LED照明装置相同。因此,省略与第1实施方式的LED照明装置重复的说明。
与图1所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
此外,控制电路6固定地维持点亮期间Ton,另一方面,根据亮度控制信号SI,可变控制熄灭期间Toff的长度,并且通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
更具体地说,与图7A所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
与图7B所示的第1实施方式同样,控制电路6包括:点亮/熄灭控制单元3,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff;以及PNM控制单元7,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
图18A至图18C表示用于说明一例在本实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的图。图18A至图18C的标号S1、S2各自表示开关控制信号S1、S2的逻辑状态、即LED1、LED2的点亮/熄灭状态。
固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制熄灭期间Toff的长度,在降低照明光的亮度时,依次加长设定熄灭期间Toff(图18A→图18B→图18C)。在提高照明光的亮度时,依次缩短设定熄灭期间Toff(图18C→图18B→图18A)。
如图18A至图18C所示,熄灭期间Toff越长,照明光的亮度越低,相反地,熄灭期间Toff越短,照明光的亮度越高。
在本实施方式的LED照明装置中,如图18A至图18C所示,点亮/熄灭控制单元3进一步固定地维持上述点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号SI,可变控制熄灭期间Toff的长度,并且PNM控制单元7也进一步根据亮度控制信号SI,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
图19是用于说明在本实施方式的LED照明装置中,与熄灭期间Toff的长度对应的亮度变化的图。
在图19中,横轴上从零至虚线的范围是,通过使熄灭期间Toff可变的PWM控制而改变了占空比率的例子,但无法使亮度完全为0%。相对于此,通过对于点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通波形应用PNM控制,可以减少固定周期TN内的脉冲数,将熄灭期间完全设为0,可将亮度调整为0(PNM效应)。
在本实施方式的LED照明装置中,与第1实施方式同样,就点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T、以及LED2的点亮期间T2的导通波形而言,通过PNM控制,可以减少固定周期TN内的脉冲数,将熄灭期间完全地设为0,可将亮度调整为0。
根据本实施方式,能够提供以简单的结构、在0~100%的宽范围内可调整照明光的色度和亮度的LED照明装置。
[第3实施方式]
本发明的第3实施方式的LED照明装置,与第1实施方式的LED照明装置仅色度调整动作和亮度调整动作的定时图不同,基本的电路结构与图1相同。此外,具体的电路结构也与图7A至图10C相同。而且,关于PNM控制,也与第1实施方式的LED照明装置同样地应用。
此外,如图12至图14B所示,关于将色温不同的两个LED串相邻安装时的LED驱动电路系统的电路块结构、使色温不同的两个LED串相邻并且n组排列安装时的电路块结构,也与第1实施方式的LED照明装置相同。因此,省略与第1实施方式的LED照明装置重复的说明。
与图1所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
更具体地说,与图7A所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
与图7B所示的第1实施方式同样,控制电路6包括:点亮/熄灭控制单元3,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff;以及PNM控制单元7,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
图20A至图20C表示用于说明在本发明的第3实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的例子的图。图20A至图20C的标号S1、S2各自表示开关控制信号S1、S2的逻辑状态、即LED1、LED2的点亮/熄灭状态。
根据亮度控制信号SI,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,在降低照明光的亮度时,依次降低设定点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率(合并了第1发光单元LED1和第2发光单元LED2的总体的导通占空比)(图20A→图20B→图20C)。相反地,在提高照明光的亮度时,依次提高设定总体的导通占空比(图20C→图20B→图20A)。
在本实施方式的LED照明装置中,如图20所示,点亮/熄灭控制单元3进一步根据亮度控制信号SI,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,并且PNM控制单元7也进一步根据亮度控制信号SI,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
图21是用于说明在本实施方式的LED照明装置中,与点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占比率对应的亮度变化的图。
如图21所示,总体的导通占空比越低,照明光的亮度越低,相反地,总体的导通占空比越高,照明光的亮度越高。
再有,关于上述点亮/熄灭周期T,也可以设定为人眼不感到闪烁的长度(例如,数百ms左右)。
在本实施方式的LED照明装置中,与第1实施方式同样,就点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通波形而言,通过PNM控制,可以减少固定周期TN内的脉冲数,将熄灭期间完全地设为0,可将亮度调整为0。
在本实施方式的LED照明装置中,通过适当选择点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1和LED2的点亮期间T2之间的比率,可以任意地调整照明光的色度而不对照明光的亮度产生任何影响,此外,通过适当选择熄灭期间Toff的长度、或者点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,可以任意地调整照明光的亮度而不对照明光的色度产生任何影响。
此外,在本实施方式的LED照明装置中,照明光的色度控制和亮度控制,不伴随LED1和LED2的驱动电流控制,所以可以容易地实现控制电路6中的控制。
根据本实施方式,能够提供以简单的结构、在0~100%的宽范围内可调整照明光的色度和亮度的LED照明装置。
[第4实施方式]
(LED照明装置)
本发明的第4实施方式的LED照明装置,与第1至第3实施方式的LED照明装置的不同方面在于,不是对于微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对于A/D变换器的读出值具有某个变量而改变占空比的值,以使逆相关色温之差为线性。基本的电路结构与图1相同,此外,具体的电路结构也与图7A至图10C相同。而且,关于PNM控制,也与第1至第3实施方式的LED照明装置同样地应用。
此外,如图12至图14B所示,关于将色温不同的两个LED串相邻安装时的LED驱动电路系统的电路块结构、使色温不同的两个LED串相邻并且n组排列安装时的电路块结构,也与第1至第3实施方式的LED照明装置相同。因此,省略与第1至第3实施方式的LED照明装置重复的说明。
与图1所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过PWM控制、或者固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,此外,控制电路6将开关控制信号S1、S2分别供给到LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极。此外,在LED1、LED2上,分别串联地连接电阻R1、R2,导通固定电流。
在本实施方式的LED照明装置中,不是对构成控制电路6的微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对A/D变换器的读出的数值具有某个变量而改变占空比(%)的值,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
因此,在本实施方式的LED照明装置中,在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,从控制电路6分别对LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极供给控制了占空比(%)的值的开关控制信号S1、S2,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
在本实施方式的LED照明装置中,作为构成第1发光单元9的LED1和构成第2发光单元10的LED2,例如,采用色温相互不同的两种白色发光二极管。
作为LED1,例如,使用具有5000K的色温的白色发光二极管,而作为LED2,例如,使用具有2600K的色温的白色发光二极管。
但是,上述色温为例示,为了在宽范围内调整照明光的色温(色度),期望尽可能采用色温分开的两种白色发光二极管。
在本实施方式的LED照明装置中,也可以LED1的色温例如在2500K~3000K的范围,LED2的色温例如在3000K~6500K的范围。
图22是表示为了进行比较,在对微计算机所内置的A/D变换器读出的数值线性地改变占空比(%)的第1至第3实施方式的LED照明装置中,占空比(%)和A/D变换器的读出的数值之间的关系。图23表示在上述LED照明装置中,色温(K)和A/D变换器的读出的数值之间的关系。图24表示在上述LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的读出的数值之间的关系。
在第1至第3实施方式的LED照明装置中,如图22和图24所示,通过对微计算机所内置的A/D变换器读出的数值线性地改变占空比率,使色温线性地可变。
另一方面,就人的感觉的等间隔性而言,与色温之差相比,色温的倒数之差、即逆相关色温之差更为接近。
例如,在从色温为6000K至色温为6500K的变化和从色温为3000K至色温为3500K的变化中,即使是相同的500K之差,就人的感觉而言,对从色温为3000K至色温为3500K的变化感觉较大。
这是因为,从图23和图24导出的那样,与从色温为6000K至色温为6500K的变化的逆相关色温之差,例如为约12.8μK-1左右相比,从色温为3000K至色温为3500K的变化的逆相关色温之差,例如为约47.6μK-1左右。
在本实施方式的LED照明装置中,占空比(%)和A/D变换器的数值之间的关系,如图25所示。此外,在本实施方式的LED照明装置中,色温(K)和A/D变换器的数值之间的关系,如图26所示。另外,在本实施方式的LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的数值之间的关系,如图27所示。
如图28所示,本实施方式的LED照明装置的另一个结构例子包括:色温相互不同的第1LED串40和第2LED串50;以及进行第1LED串40和第2LED串50的点亮/熄灭控制的微计算机26。此外,如图28所示的本实施方式的LED照明装置包括:装载了使各自的LED串40、50点亮/熄灭的晶体管QD的LED模块11;以及装载了可改变亮度、色调的可变电阻RI、RT和微计算机26的控制单元。
微计算机26进行第1LED串40和第2LED串50的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1LED串40和第2LED串50互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1LED串40和第2LED串50双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过PWM控制、或者固定周期TN内的PNM控制,进行第1LED串40和第2LED串50的点亮控制。
此外,在微计算机26中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,从微计算机26分别对LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极供给开关控制信号S1、S2。
在图28所示的本实施方式的LED照明装置的另一个结构例子中,也不是对微计算机26所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对A/D变换器的读出的数值具有某个变量而改变占空比(%)的值,以使逆相关色温之差为线性。
因此,在微计算机26中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,从微计算机26对各个LED驱动用双极晶体管QD的基极供给控制了占空比(%)的值的开关控制信号S1、S2,以使第1LED串40和第2LED串50的逆相关色温之差为线性。
图28所示的本实施方式的LED照明装置中,例如,也可以使用色温为2800K和色温为6500K的两种色温的LED串40和LED串50。
亮度、色调调节由微计算机26所内置的A/D变换器读取可变电阻RI、RT的电压值。使占空比a(%)改变,以使逆相关色温之差为线性的算式如下述的式(5)所示。
(LED照明装置的驱动方法)
本实施方式的LED照明装置的驱动方法,在LED照明装置中包括:色温相互不同的第一发光二极管和第二发光二极管;以及进行所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的点亮/熄灭控制的微计算机,该驱动方法包括:所述微计算机进行第一发光二极管和第二发光二极管的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第一发光二极管和第二发光二极管互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使第一发光二极管和第二发光二极管双方熄灭的熄灭期间,并且根据第一发光二极管和第二发光二极管的逆相关色温之差,可变控制点亮期间内的第一发光二极管的点亮期间和第二发光二极管的点亮期间之间的比率。
此外,本实施方式的LED照明装置的驱动方法是,微计算机按照第1发光二极管和第2发光二极管的色温的组合而内置预先决定的多个程序,通过连接到微计算机的程序切换用输入端子而可从外部选择多个程序内的其中一个程序。
-逆相关色温-
在本实施方式的LED照明装置中,逆相关色温(μK-1)和A/D变换器的数值之间的关系的具体例子,如图29所示。例如,色温为2800K的逆相关色温约为357.1(μK-1)左右,色温为6500K的逆相关色温约为153.1(μK-1)左右。
使逆相关色温的值为357.1(μK-1)在A/D变换器的数值上对应于0,使逆相关色温的值为153.1(μK-1)在A/D变换器的数值上对应于100,使逆相关色温的值之差与A/D变换器的数值线性地对应。
表示逆相关色温y(μK-1)和A/D变换器的数值x之间关系的直线的斜率为-(351.1-153.1)/100=-2.04。
因此,逆相关色温y(μK-1)和A/D变换器的数值x之间关系以
y=-2.04x+357.1 ...(1)
表示。
将色温为2800K的LED的占空比设为a(%),某个场所中的色温b(K)以
b=2800×(a/100)+6500(1-a/100) ...(2)
表示。
因此,占空比a(%)以
a=[(6500-b)/3700]×100 ...(3)
表示。
色温b(K)为逆相关色温y(μK-1)的倒数,因而以
b=(1/y)×106=[1/(-2.04x+357.1)]×106 ...(4)
表示。
因此,将式(4)代入到式(3)中,从而占空比a(%)以
a=-[1/3700(2.04x+357.1)]×108+[65/37]×102 ...(5)
表示。将式(5)绘图后的结果,对应于图25。
在图1中,将LED1的色温设为A,将LED2的色温设为B(假设A<B)。LED1的逆相关色温以1/A×106表示,LED2的逆相关色温以1/B×106表示。
若逆相关色温为线性,则此时的斜率以
(106/A-106/B)/100表示。
对于A/D变换器的读出的数值x(0≤x≤100),将LED1的占空比设为a(%)时,此时的逆相关色温y以
y=[(106/A-106/B)/100]x+106/A ...(6)
表示。
由于色温b为逆相关色温y的倒数,因而以
b=1/y·106=100AB/[(A-B)x+100B] ...(7)
表示。
图31是在本实施方式的LED照明装置中,LED1点亮期间的占空比a(%)、LED2点亮期间的占空比(100-a)(%)的示意性说明图。
如图31所示,LED1的占空比a(%)时的色温b以
b=Aa/100+B(100-a)/100 ...(8)
表示。
根据式(7)和式(8),LED1的占空比a(%)以
a=[100/(A-B)]×[100AB/{(A-B)x+100B}]-100B/(A-B) ...(9)
=AB·104/{(A-B)2x+100B(A-B)}-100B/(A-B)
表示。
通过LED1的色温A、LED2的色温B的组合而将A、B代入式(9)中,决定与A/D变换器的读出的数值x对应的LED1的占空比a(%)的值。
-程序切换控制-
在本实施方式的LED照明装置中,与所应用的LED1和LED2的色温的组合对应的程序1~3之间的关系,如图30A所示。
此外,微计算机26中包括程序切换用输入端子的本实施方式的LED照明装置的另一个示意性的基本电路块结构,如图30B所示。除了在微计算机26中包括程序切换用输入端子以外,与图28相同,所以省略其他的说明。
将A/D变换器的读出的数值分割为100等级,如图25所示,通过根据它的值而使色温为6500K的LED的占空比和色温为2800K的LED的占空比可变,可进行适合于人的感觉的照明的色变化。
在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,表示了使用2800K、6500K的白色LED的例子,但使用3500K、5000K的LED作为白色LED,也同样地将A/D变换器的读出的数值分割为100等级,并根据它的值,与图25同样,通过使各个LED的占空比可变,可以进行适合于人的感觉的照明的色变化。使用3500K、6500K的LED的组合作为白色LED也是同样的。
例如,如图30A所示,在决定了两个白色LED的组合时,通过预先将多个程序1~3装入到微计算机26中,在微计算机26上配置程序切换用输入端子,按照两个白色LED的组合,切换程序1~3,从而对多个LED的组合,可以用一个控制电路应对,可以节省程序变更等的时间。
根据本实施方式的LED照明装置及其驱动方法,通过对于A/D变换器的读出值具有变量而改变占空比,可以再现对于A/D变换器的读出值的变化量具有线性的逆相关色温的变化,可以提供与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置。
根据本实施方式的LED照明装置及其驱动方法,通过利用切换开关而改变程序,可以用一个控制电路来应对各种各样的组合,可以节省对每个组合变更程序的时间。
-逆相关色温调整动作-
下面,参照图32A至图32C,详细地说明在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6的照明光的逆相关色度调整动作(逆相关色温调整动作)。再有,图32A至图32C的标号S1~S2分别表示开关控制信号S1~S2的逻辑状态(LED1~LED2的点亮/熄灭状态)。
如图32A至图32C所示,控制电路6进行LED1和LED2的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使LED1和LED2互补地(换句话说,两者的导通占空比合计为100%)点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使LED1和LED2双方熄灭的熄灭期间Toff。
此外,控制电路6根据LED1和LED2的逆相关色温之差,可变控制点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1和LED2的点亮期间T2之间的比率。
更具体地说,在降低照明光的色温的情况下(提高逆相关色温的情况),控制LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton所占的比率(LED2的导通占空比)而将其依次提高即可(图32C→图32B→图32A),相反地,在提高照明光的色温的情况下(降低逆相关色温的情况),控制LED2的导通占空比而将其依次降低即可(图32A→图32B→图32C)。
-亮度调整动作-
下面,参照图33A至图33C,详细地说明控制电路6的照明光的亮度调整动作。再有,图33A至图33C的标号S1~S2分别表示开关控制信号S1~S2的逻辑状态(LED1~LED2的点亮/熄灭状态)。
如图33A至图33C所示,控制电路6固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制熄灭期间Toff的长度。
更具体地说,在降低照明光的亮度的情况下,依次加长熄灭期间Toff即可(图33A→图33B→图33C),相反地,在提高照明光的亮度的情况下,依次缩短熄灭期间Toff即可(图33C→图33B→图33A)。
在本实施方式的LED照明装置中,如图34所示,就与熄灭期间Toff的长度对应的亮度变化来说,熄灭期间Toff越长,照明光的亮度越低,相反地,熄灭期间Toff越短,照明光的亮度越高。
此外,用图35A至图35C说明在本实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的另一个例子。再有,图35A至图35C的标号S1~S2分别表示开关控制信号S1~S2的逻辑状态(LED1~LED2的点亮/熄灭状态)。
如图35A至图35C所示,控制电路6根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率。
更具体地说,在降低照明光的亮度的情况下,依次降低点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率(合并了LED1和LED2的总体的导通占空比)即可(图35A→图35B→图35C),相反地,在提高照明光的亮度的情况下,依次提高总体的导通占空比即可(图35C→图35B→图35A)。
在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6的照明光的色度调整动作(色温调整动作)也与图15A至图15C所示的第1实施方式同样地表示。
如图15A至图15C所示,在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6根据色度控制信号ST,可变控制点亮期间Ton内的第1发光单元9的点亮期间T1和第2发光单元10的点亮期间T2之间的比率,以使第1LED串40和第2LED串50之间的逆相关色温之差为线性,并且通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
在降低照明光的色温的情况下(使逆相关色温上升的情况),依次提高第2发光单元LED2的点亮期间T2对点亮期间Ton所占的比率(第2发光单元LED2的导通占空比)即可(图15C→图15B→图15A),相反地,在提高照明光的色温的情况下(使逆相关色温减少的情况),依次降低第2发光单元LED2的导通占空比即可(图15A→图15B→图15C)。
如图15A至图15C所示,控制电路6进行LED1和LED2的周期性的点亮/熄灭控制,以使LED1和LED2具有互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,即两者的导通占空比合计为100%,以及使LED1和LED2双方熄灭的熄灭期间Toff。
此外,点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通(ON)波形,进一步通过PNM控制,可以减少固定期间内的脉冲数,使熄灭期间完全为0,可将亮度调整为0。
此外,在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,也可以通过PNM控制而抽出点亮期间T1、T2的导通波形,从而可进行0~100%的亮度改变。
此外,在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,由于也可以使亮度为0~100%,所以照明器具的应用范围变宽。
根据本实施方式,通过调整以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,并且还调整亮度,可以提供与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置及其驱动方法。
[第5实施方式]
(LED照明装置)
本发明的第5实施方式的LED照明装置,与第1至第3实施方式的LED照明装置的不同方面在于,不是对于微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对于A/D变换器的读出值具有某个变量而改变占空比的值,以使逆相关色温之差为线性。基本的电路结构与图1相同,此外,具体的电路结构也与图7A至图10C相同。而且,关于PNM控制,也与第1至第3实施方式的LED照明装置同样地应用。
此外,如图12至图14B所示,关于将色温不同的两个LED串相邻安装时的LED驱动电路系统的电路块结构、使色温不同的两个LED串相邻并且n组排列安装时的电路块结构,也与第1至第3实施方式的LED照明装置相同。因此,省略与第1至第3实施方式的LED照明装置重复的说明。
与图1所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过PWM控制、或者固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,此外,控制电路6将开关控制信号S1、S2分别供给到LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极。此外,在LED1、LED2上,分别串联地连接电阻R1、R2,导通固定电流。
在本实施方式的LED照明装置中,不是对构成控制电路6的微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对A/D变换器的读出的数值具有某个变量而改变占空比(%)的值,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
因此,在本实施方式的LED照明装置中,在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,从控制电路6分别对LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极供给控制了占空比(%)的值的开关控制信号S1、S2,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
与图7A所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2;以及进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮/熄灭控制的控制电路6。
与图7B所示的第1实施方式同样,控制电路6包括:进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的周期性的点亮/熄灭控制的点亮/熄灭控制单元3,以具有使第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2双方熄灭的熄灭期间Toff;以及通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮控制的PNM控制单元7。
在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6的照明光的亮度调整动作也与图18A至图18C所示的第2实施方式同样地表示。图18A至图18C的标号S1、S2各自表示开关控制信号S1、S2的逻辑状态,即LED1、LED2的点亮/熄灭状态。
如图18A至图18C所示,在本实施方式的LED照明装置中,点亮/熄灭控制单元3进一步固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号SI,可变控制熄灭期间Toff的长度,PNM控制单元7也进一步根据亮度控制信号SI,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮控制。
在本实施方式的LED照明装置中,与熄灭期间Toff的长度对应的亮度变化,也如图19所示。
如图19所示,熄灭期间Toff越长,照明光的亮度越低,相反地,熄灭期间Toff越短,照明光的亮度越高。固定地维持点亮期间Ton的长度,另一方面,根据亮度控制信号SI,可变控制熄灭期间Toff的长度,并在降低照明光的亮度的情况下,依次加长设定熄灭期间Toff(图18A→图18B→图18C)。
在提高照明光的亮度的情况下,依次缩短设定熄灭期间Toff(图18C→图18B→图18A)。
在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,与第1实施方式同样,就点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通波形而言,通过PNM控制,可以减少固定周期TN内的脉冲数,将熄灭期间完全地设为0,可将亮度调整为0。
根据本实施方式,通过调整以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,并且还调整亮度,可以提供与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置及其驱动方法。
[第6实施方式]
(LED照明装置)
本发明的第6实施方式的LED照明装置,与第1至第3实施方式的LED照明装置的不同方面在于,不是对于微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对于A/D变换器的读出值具有某个变量而改变占空比的值,以使逆相关色温之差为线性。基本的电路结构与图1相同,此外,具体的电路结构也与图7A至图10C相同。而且,关于PNM控制,也与第1至第3实施方式的LED照明装置同样地应用。
此外,如图12至图14B所示,关于将色温不同的两个LED串相邻安装时的LED驱动电路系统的电路块结构、使色温不同的两个LED串相邻并且n组排列安装时的电路块结构,也与第1至第3实施方式的LED照明装置相同。因此,省略与第1至第3实施方式的LED照明装置重复的说明。
与图1所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光单元9和第2发光单元10;以及进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮/熄灭控制的控制电路6。
控制电路6进行第1发光单元9和第2发光单元10的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使第1发光单元9和第2发光单元10互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光单元9和第2发光单元10双方熄灭的熄灭期间Toff,并且通过PWM控制、或者固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光单元9和第2发光单元10的点亮控制。
在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,此外,控制电路6将开关控制信号S1、S2分别供给到LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极。此外,在LED1、LED2上,分别串联地连接电阻R1、R2,导通固定电流。
在本实施方式的LED照明装置中,不是对构成控制电路6的微计算机所内置的A/D变换器的读出的数值线性地改变占空比率,而是对A/D变换器的读出的数值具有某个变量而改变占空比(%)的值,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
因此,在本实施方式的LED照明装置中,在控制电路6中,供给色度控制信号ST和亮度控制信号SI,从控制电路6分别对LED驱动用双极晶体管Q1、Q2的基极供给控制了占空比(%)的值的开关控制信号S1、S2,以使第1发光单元9和第2发光单元10的逆相关色温之差为线性。
与图7A所示的第1实施方式同样,本实施方式的LED照明装置包括:色温相互不同的第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2;以及进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮/熄灭控制的控制电路6。
与图7B所示的第1实施方式同样,控制电路6包括:进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的周期性的点亮/熄灭控制的点亮/熄灭控制单元3,以具有使第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2互补地点亮/熄灭的点亮期间Ton,以及使第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2双方熄灭的熄灭期间Toff;以及通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮控制的PNM控制单元7。
在本实施方式的LED照明装置中,控制电路6的照明光的亮度调整动作也与图20A至图20C所示的第3实施方式同样地表示。图20A至图20C的标号S1、S2各自表示开关控制信号S1、S2的逻辑状态,即LED1、LED2的点亮/熄灭状态。
如图20A至图20C所示,在本实施方式的LED照明装置中,点亮/熄灭控制单元3根据亮度控制信号SI,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,PNM控制单元7也根据亮度控制信号SI,通过固定周期TN内的PNM控制,进行第1发光二极管LED1和第2发光二极管LED2的点亮控制。
图20是用于说明在本实施方式的LED照明装置中,照明光的亮度调整动作的例子的图,根据亮度控制信号SI,可变控制规定的点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,在降低照明光的亮度的情况下,依次降低设定点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率(合并了第1发光单元LED1和第2发光单元LED2的总体的导通占空比)(图20A→图20B→图20C),相反地,在提高照明光的亮度的情况下,依次提高设定总体的导通占空比(图20C→图20B→图20A)。
在本实施方式的LED照明装置中,与点亮期间Ton对点亮/熄灭周期T所占的比率对应的亮度变化,也如图21所示。
如图21所示,总体的导通占空比越低,照明光的亮度越低,相反地,总体的导通占空比越高,照明光的亮度越高。
再有,关于上述点亮/熄灭周期T,也可以设定为人眼不感到闪烁的长度(例如,数百ms左右)。
在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,与第4实施方式同样,就点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1、以及LED2的点亮期间T2的导通波形而言,通过PNM控制,可以减少固定周期TN内的脉冲数,将熄灭期间完全地设为0,可将亮度调整为0。
在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,通过适当选择点亮期间Ton内的LED1的点亮期间T1和LED2的点亮期间T2之间的比率,从而可任意地调整照明光的色度而不对照明光的亮度产生任何影响,此外,通过适当选择熄灭期间Toff的长度、或者点亮/熄灭周期T内的点亮期间Ton和熄灭期间Toff之间的比率,可以任意地调整照明光的亮度而不对照明光的色度产生任何影响。
此外,在本实施方式的LED照明装置及其驱动方法中,照明光的色度控制和亮度控制,不伴随LED1和LED2的驱动电流控制,所以可以容易地实现控制电路6中的控制。
根据本实施方式,通过调整以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,并且还调整亮度,可以提供与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置及其驱动方法。
[其他实施方式]
如上所述,通过第1至第6实施方式记载了本发明,但构成该公开的一部分的论述及附图不应该被理解为限定本发明。从该公开中,本领域技术人员当然可知各种各样的替代实施方式、实施例和运用技术。
例如,也可以使用MOS(Metal Oxide Semiconductor;金属氧化物半导体)型、MIS(Metal Insulator Semiconductor;金属绝缘体半导体)型等场效应晶体管(FET:Field Effect Transistor),取代图1的双极晶体管Q1、Q2。此外,取代图1的电阻R1、R2,也可以使用恒流源。
于是,本发明当然包含这里未记载的各种各样的实施方式。因此,本发明的技术性范围仅由上述说明的适当的权利要求的范围内的发明特定事项来决定。
根据本发明,提供以简单的结构,可在0~100%的宽范围内调整照明光的色度和亮度的LED照明装置。
而且,根据本发明,通过调整以使LED照明光的逆相关色温之差为线性,并且还调整亮度,可以提供与人的感觉的等间隔性一致的LED照明装置及其驱动方法。
工业实用性
本发明的实施方式的LED照明装置,以液晶显示器的背光为代表,是适合于LED无影灯、居室灯、化妆灯、橱窗照明灯、广告照明灯、美术馆中的照明灯、以及作为医疗用的、外科手术时的照明灯等各种用途的全体LED照明装置的技术。
Claims (20)
1.LED照明装置,其特征在于,包括:
色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及
控制电路,通过进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
2.如权利要求1所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路根据色度控制信号,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率,并且通过所述固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
3.如权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路固定地维持所述点亮期间的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制所述熄灭期间的长度,并且通过所述固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
4.如权利要求1或2所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期内的所述点亮期间和所述熄灭期间之间的比率,并且通过所述固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
5.LED照明装置,其特征在于,包括:
色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及
控制电路,具有点亮/熄灭控制单元和脉冲数调制控制单元,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮/熄灭控制,所述点亮/熄灭控制单元进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,所述脉冲数调制控制单元通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
6.如权利要求5所述的LED照明装置,其特征在于,
所述点亮/熄灭控制单元进一步根据色度控制信号,可变控制所述点亮期间内的所述第一发光单元的点亮期间和所述第二发光单元的点亮期间之间的比率,并且所述脉冲数调制控制单元也进一步根据所述色度控制信号,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
7.如权利要求5或6所述的LED照明装置,其特征在于,
所述点亮/熄灭控制单元进一步固定地维持所述点亮期间的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制所述熄灭期间的长度,并且所述脉冲数调制控制单元也进一步根据所述亮度控制信号,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
8.如权利要求5或6所述的LED照明装置,其特征在于,
所述点亮/熄灭控制单元进一步根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期内的所述点亮期间和所述熄灭期间之间的比率,并且所述脉冲数调制控制单元也进一步根据所述亮度控制信号,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
9.LED照明装置,其特征在于,包括:
色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及
控制电路,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率。
10.如权利要求9所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路固定地维持所述点亮期间的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制所述熄灭期间的长度。
11.如权利要求9所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期内的所述点亮期间和所述熄灭期间之间的比率。
12.LED照明装置,其特征在于,包括:
色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及
控制电路,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率,而且通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
13.如权利要求12所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路固定地维持所述点亮期间的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制所述熄灭期间的长度。
14.如权利要求12所述的LED照明装置,其特征在于,
所述控制电路根据亮度控制信号,可变控制在规定的点亮/熄灭周期内的所述点亮期间和所述熄灭期间之间的比率。
15.LED照明装置,其特征在于,包括:
色温相互不同的第一发光单元和第二发光单元;以及
控制电路,具有点亮/熄灭控制单元和脉冲数调制控制单元,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮/熄灭控制,所述点亮/熄灭控制单元进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光单元和所述第二发光单元互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光单元和所述第二发光单元双方熄灭的熄灭期间,并且进一步根据所述第一发光单元和所述第二发光单元的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的第一发光单元的点亮期间和第二发光单元的点亮期间之间的比率,所述脉冲数调制控制单元通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制,并且进一步根据所述逆相关色温之差,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
16.如权利要求15所述的LED照明装置,其特征在于,
所述点亮/熄灭控制单元进一步固定地维持所述点亮期间的长度,另一方面,根据亮度控制信号,可变控制所述熄灭期间的长度,并且所述脉冲数调制控制单元也进一步根据所述亮度控制信号,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
17.如权利要求15所述的LED照明装置,其特征在于,
所述点亮/熄灭控制单元进一步根据亮度控制信号,可变控制规定的点亮/熄灭周期内的所述点亮期间和所述熄灭期间之间的比率,并且所述脉冲数调制控制单元也进一步根据所述亮度控制信号,通过固定周期内的脉冲数调制控制,进行所述第一发光单元和所述第二发光单元的点亮控制。
18.如权利要求1至17的任何一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述第一发光单元和所述第二发光单元分别包括:
蓝色发光二极管,发出蓝色光;以及
荧光层,具有透明树脂,并且覆盖所述蓝色发光二极管,所述透明树脂均匀地混合了被所述蓝色光激励而各自发出红色光、绿色光的红色荧光体和绿色荧光体、或被所述蓝色光激励而发出黄色光的黄色荧光体。
19.如权利要求1至18的任何一项所述的LED照明装置,其特征在于,
所述第一发光单元的色温包含在2500K~3000K的范围内,所述第二发光单元的色温包含在3000K~6500K的范围内。
20.LED照明装置的驱动方法,所述LED照明装置包括:色温相互不同的第一发光二极管和第二发光二极管;以及进行所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的点亮/熄灭控制的微计算机,该驱动方法的特征在于,
所述微计算机进行所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的周期性的点亮/熄灭控制,以具有使所述第一发光二极管和所述第二发光二极管互补地点亮/熄灭的点亮期间,以及使所述第一发光二极管和所述第二发光二极管双方熄灭的熄灭期间,并且根据所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的逆相关色温之差,可变控制所述点亮期间内的所述第一发光二极管的点亮期间和所述第二发光二极管的点亮期间之间的比率。
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Effective date of registration: 20170120 Address after: Miyagi Prefecture in Japan Patentee after: IRIS OHYAMA INC. Address before: Kyoto Japan Patentee before: Rohm Co., Ltd. |
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20130320 Termination date: 20180307 |