JP2003151783A - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP2003151783A
JP2003151783A JP2001347500A JP2001347500A JP2003151783A JP 2003151783 A JP2003151783 A JP 2003151783A JP 2001347500 A JP2001347500 A JP 2001347500A JP 2001347500 A JP2001347500 A JP 2001347500A JP 2003151783 A JP2003151783 A JP 2003151783A
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light emitting
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Tetsuya Wakui
哲也 涌井
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト、小型で、色相の微調整が容易な照
明装置を提供する。 【解決手段】 複数のLED L1,L2,L3に流れ
る電流をそれぞれオンオフ制御する複数のスイッチSW
1,SW2,SW3を設け、これらのスイッチのオン時
間とオフ時間の比率をパソコンU1によりそれぞれ可変
することにより、所要の色相の照明を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有色の光源を用
い、導光板を用いてその光を合成してから拡散させて広
い面積の照明をしたりする場合に、複数の異なる色相の
発色源を用いて、その発色源の数以上の数の色相の発色
を可能にする方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光の三原色に相当する赤,緑,青
の発色をするLED(発光ダイオード)を用いて、点灯
させる組み合わせと、それぞれのLEDの明るさとその
数を変えることによって発色源以上の数の色相の表現を
可能にしていた。たとえば、図11に示すように、赤
色,緑色,青色のLED、L101,L102,L10
3を用いた場合に、そのそれぞれのLEDの明るさをR
101からR109までの抵抗でそれぞれ3種類の電流
が選択できるように構成したものである。前記R101
からR109までの抵抗はSW101からSW109ま
でのスイッチでオンまたはオフに切り変えられ、その切
り替え制御をマイコンU101で命令する。この構成に
おいて、電流制限の抵抗R101からR109のうち、
赤の最大の電流を決める抵抗をR101、最小の電流を
決める抵抗をR103、中間の電流を決める抵抗をR1
02、同様に緑の最大の電流を決める抵抗をR104、
最小の電流を決める抵抗をR106、中間の電流を決め
る抵抗をR105、青の最大の電流を決める抵抗をR1
07、最小の電流を決める抵抗をR109、中間の電流
を決める抵抗をR108とする。ここで.2個以上点灯
させるときにどれか一つは必ず最大電流にするという決
まりを作ると、点灯のさせ方によって図12に示すよう
に49種類の色相を作ることができる。この際、図11
では、ポートが“1”の時にSWがオン、ポートが
“0”の時にSWがオフする。図12の各色に対応する
各ポートの状況は図13のとおりである。
【0003】仮にこの時の電流値の変化は、最大に対し
て最小は三分の一、中間は、三分の二の電流になるよう
に設定しておく。この例からいくと、わかりやすい色と
して、色1は赤、色8は紫、色17は青、色24は水
色、色33は緑、色40は黄色、色49は白、それ以外
は前記7色の間の色相となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このR
101からR109までの9個の電流制限抵抗、前記9
個の電流制限抵抗の選択をするために必要なSW1から
SW9までの9個のスイッチ手段、前記9個のスイッチ
手段の制御を行うマイコンのポートが9ポート必要であ
る。また、再現したい色の種類数が増えると、それに従
って前記、電流制限抵抗とスイッチ手段、マイコンポー
トがセットで増加し、コスト、大きさ等で不利であっ
た。また、一度設定した電流値は、電流制限抵抗を取り
替えない限り、その電流値を容易に変更することができ
なかった。
【0005】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、低コスト、小型で、色相の微調整が容易な照
明装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、照明装置を次の(1)〜(8)のとお
りに構成する。
【0007】(1)複数の発光手段を有し、その複数の
発光手段の発光した光を合成する照明装置において、前
記複数の発光手段に流れる電流をそれぞれオンオフ制御
する複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段の
オン時間とオフ時間の比率をそれぞれ可変できる制御手
段と、を備えた照明装置。
【0008】(2)前記(1)記載の照明装置におい
て、前記制御手段は、一定周波数の基準信号を有し、こ
の基準信号の周期内で前記オン時間とオフ時間の比率が
可変できる照明装置。
【0009】(3)前記(1)または(2)記載の照明
装置において、前記発光手段はそれに流れる電流量に応
じて明るさが変化するものである照明装置。
【0010】(4)前記(1)または(2)記載の照明
装置において、前記複数の発光手段の発色する色相が互
いに異なる照明装置。
【0011】(5)前記(4)記載の照明装置におい
て、前記複数の発光手段の数が3個で、発光する色相が
赤色,緑色,青色である照明装置。
【0012】(6)前記(2)記載の照明装置におい
て、前記一定周波数は60Hz以上である照明装置。
【0013】(7)前記(1)記載の照明装置におい
て、前記複数のスイッチ手段と制御手段は、マイコンに
より構成されている照明装置。
【0014】(8)前記(7)記載の照明装置におい
て、前記複数のスイッチ手段のオン時間とオフ時間の比
率をテーブルにより設定することを特徴とする照明装
置。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を照明
装置の実施例により詳しく説明する。
【0016】
【実施例1】図1は、実施例1である“照明装置”の回
路図である。本実施例は、赤、緑、青の3色のLEDを
用いて多色の再現を可能にするものである。図1におい
て、L1は第一のLEDで赤色、L2は第二のLEDで
緑色、L3は第三のLEDで青色、R1は第1の電流制
限抵抗、R2は第二の電流制限抵抗、R3は第3の電流
制限抵抗、SW1は第一のスイッチ手段、SW2は第二
のスイッチ手段、SW3は第三のスイッチ手段、U1は
マイコン、P1は前記マイコンU1の第一の出力ポー
ト、P2は前記マイコンU1の第二の出力ポート、P3
は前記マイコンU1の第三の出力ポート、B1は電源を
示す。
【0017】この構成において、前記電源B1のホット
(プラス)側に前記第一の電流制限抵抗R1が接続され、
続いて前記赤のLEDL1が接続され、きらに前記第一
のスイッチ手段SW1が接続され、SW1のもう一方は
B1のコールド(マイナス)側に接続される。前記スイ
ッチ手段SW1は前記マイコンU1の出力ポートP1が
能動状態(“1”)の時にオンして、前記LEDL1に
前記抵抗R1で電流制限された電流が流れて点灯する。
前記LEDL2,L3も前述したLEDL1と同じ構成
をとり、点灯する。
【0018】図2に示すように、前記マイコンU1は内
部に基準信号Vを設け、その基準信号Vの周期の時間に
対して、デューティ0%から100%の出力ができるよ
うにプログラムしておく。なお、ちらつきを考慮して、
基準信号の周波数は60Hz以上とするのが望ましい。
【0019】この時の出力ポートのデューティとLED
の明るさの関係を図3に示す。同図から分かるように、
LEDに流す最大電流を決める電流制限抵抗を設定して
おくと、同じ電流制限抵抗でデューティを変えることに
よって、LEDに流れる平均の電流値が変わり、明るさ
を可変することができる。マイコンU1のそれぞれのポ
ートのデューティを、図12に対応するように制御し、
各LEDを点灯させると、図11の従来例と同じ色相が
実現できる。
【0020】制御例を具体的に述べると、図12におけ
る色18に対応して図4のとおりに、色21に対応して
図5のとおりに、色24に対応して図6のとおりに、色
30に対応して図7のとおりに、色27に対応して図8
のとおりに、色14に対応して図9のとおりに、マイコ
ンU1のそれぞれのポートのデューティを制御し、各ス
イッチ手段SW1,SW2,SW3をオン,オフ制御す
ることにより、従来例における色18,21,24,3
0,27,14と同じ色相を実現できる。また、電流制
限抵抗R1,R2,R3の抵抗値の誤差や、LEDL
1,L2,L3の特性の差により発生する色相の誤差
は、デューティを微調整する、すなわちデューティのデ
ータテーブルを変更することで対応が可能となり、容易
に補正することができる。
【0021】以上説明したように、本実施例によれば、
低コスト、小型で、色相の微調整が容易な照明装置を提
供することができる。
【0022】
【実施例2】図10は、実施例2である“照明装置”の
回路図である。本実施例は、実施例1に対して、LED
の電流のオン,オフを外部のスイッチ手段を用いす、マ
イコンのポートでダイレクトに制御する手法である。こ
れは、LEDの電流を流せるNチャンネルのオープンド
レインのポート有しているマイコンU2を用いた例であ
る。その構成を図10に示す。図から分かるように、実
施例1の図1に対して、外部のスイッチ手段を排除し
て、LEDのカソート側がマイコンのポートに接続され
ており、マイコンのポートがオンすると、LEDに電流
が流れて点灯する。
【0023】従来技術で本実施例のように、LEDをオ
ン,オフ制御する外部スイッチ手段を排除しようとする
と、LEDの電流をダイレクトに流すことができる出力
ポートを多く所有しているマイコンが必要であり、汎用
の物では存在せず、専用のマイコンを開発する必要があ
り、やはり、非現実的で外部スイッチ手段の排除が不可
能であった。
【0024】本実施例では、多色の対応にも3ポートあ
れば、可能であり、現行のマイコンのラインアップの中
から十分選択可能な汎用品で可能であり、実現性が高
い。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、従来方式では、再
現したい色の数が増えれば増えるほど、電流制限抵抗と
スイッチと制御するマイコンのポートが増大するが、本
発明では、ハードウェアの規模は全く変わらず多色に対
応でき、コストと部品面積の増大を抑えることができ
る。また、電流制限抵抗やLEDの特性のばらつきなど
も、デューティのデータテーブルを変更することで対応
が可能であり、微調整機能も実現できる。
【0026】また従来技術でLEDのオンオフの制御を
する外部スイッチ手段を排除しようとすると、LEDの
電流をダイレクトに流すことができる出力ポートを多く
所有しているマイコンが必要であり、汎用の物では存在
せず、専用のマイコンを開発する必要があり、やはり、
非現実的で外部スイッチ手段の排除が不可能であった。
【0027】これに対し、本発明では、多色の対応にも
3ポートあれば、可能であり、現行のマイコンのライン
アップの中から十分選択可能な汎用品で可能であり、実
現性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の回路図
【図2】 実施例1の動作を示すタイミングチャート
【図3】 出力ポートのデューティとLEDの明るさの
関係を示す図
【図4】 色18を実現するタイミングチャート
【図5】 色21を実現するタイミングチャート
【図6】 色24を実現するタイミングチャート
【図7】 色30を実現するタイミングチャート
【図8】 色27を実現するタイミングチャート
【図9】 色14を実現するタイミングチャート
【図10】 実施例2の回路図
【図11】 従来例の回路図
【図12】 従来例の動作を示す図
【図13】 従来例の動作を示す図
【符号の説明】
L1,L2,L3 LED SW1,SW2,SW3 スイッチ手段 U1 マイコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K073 AA12 AA48 AA52 AA66 AA75 AB01 CF16 CF17 CG06 CG10 CG13 CG25 CG26 CG30 CH14 CH23 CJ17 CL01 CM09 3K098 CC22 CC36 CC38 CC40 CC62 DD01 DD15 EE18 EE31 EE32 EE36 EE37

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発光手段を有し、その複数の発光
    手段の発光した光を合成する照明装置において、 前記複数の発光手段に流れる電流をそれぞれオンオフ制
    御する複数のスイッチ手段と、 前記複数のスイッチ手段のオン時間とオフ時間の比率を
    それぞれ可変できる制御手段と、を備えたことを特徹と
    した照明装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の照明装置において、 前記制御手段は、一定周波数の基準信号を有し、この基
    準信号の周期内で前記オン時間とオフ時間の比率が可変
    できることを特徴とした照明装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の照明装置におい
    て、 前記発光手段はそれに流れる電流量に応じて明るさが変
    化するものであることを特徴とする照明装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の照明装置におい
    て、 前記複数の発光手段の発色する色相が互いに異なること
    を特徴とする照明装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の照明装置において、 前記複数の発光手段の数が3個で、発光する色相が赤
    色,緑色,青色であることを特徴とする照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の照明装置において、 前記一定周波数は60Hz以上であることを特徴とする
    照明装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の照明装置において、 前記複数のスイッチ手段と制御手段は、マイコンにより
    構成されていることを特徴とする照明装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の照明装置において、 前記複数のスイッチ手段のオン時間とオフ時間の比率を
    テーブルにより設定することを特徴とする照明装置。
JP2001347500A 2001-11-13 2001-11-13 照明装置 Withdrawn JP2003151783A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100597154B1 (ko) 2004-01-28 2006-07-05 가부시끼가이샤 도시바 발광 장치 및 발광 장치를 갖는 전자 기기
KR100681998B1 (ko) 2004-02-13 2007-02-15 가부시끼가이샤 도시바 다색 발광 회로 및 전자 기기
JP2011151045A (ja) * 2005-11-18 2011-08-04 Cree Inc 固体照明パネルを較正するシステムおよび方法
JP2011188738A (ja) * 2004-03-15 2011-09-22 Philips Solid-State Lighting Solutions Inc 電力制御方法および装置

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050201