JP2008166139A - Led制御回路、led制御方法、led選別装置、led選別方法及びled制御回路を内蔵する電子機器。 - Google Patents

Led制御回路、led制御方法、led選別装置、led選別方法及びled制御回路を内蔵する電子機器。 Download PDF

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Abstract

【課題】 多数の多色LEDを均一に同時点灯可能なLED制御回路を提供する。
【解決手段】 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LED(9)を、同種同等複数個を同時点灯させるためのLED制御回路(1)であって、同時点灯させようとする多色LED各々に電源を同時供給するための駆動回路(3)と、電源リセット後予め定めたリセット時間が経過したときにトリガー信号を出力するタイマー(5)と、を含めて構成してある。当該駆動回路が、電源リセット後に当該タイマーからのトリガー信号(Ts)を待って電源リセットを行う。電源リセットにより多色LEDの点灯色が一律に所定開始色に戻され点灯周期の不揃いが累積されないから、簡単な回路でありながら多数の多色LEDを均一に同時点灯させることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電源リセットによって所定開始色から所定終了色まで所定色順に点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、複数個同時点灯させるためのLED制御回路、LED制御方法、LED選別装置、LED選別方法及びLED制御回路を内蔵する電子機器に関するものである。
LED制御回路を内蔵する電子機器として、特許文献1に記載された電子機器(以下、「従来の電子機器」という)がある。従来の電子機器は、表面に文字・図形等を刻印した光透過性のパネルを立たせ、このパネル底面の長さ方向に沿って多色LEDを並べてあり、同時点灯した多色LEDの光が底面からパネル内に入って上記文字・図形等を点灯させるように構成されている。
特開2006-30924号公報(段落0004、図2参照)
フルカラーLEDと呼ばれることもある多色LEDには、点灯回路を内蔵した点灯回路内蔵型の多色LEDと、点灯回路を内蔵しないRGB独立型の多色LEDとの少なくとも2種類ある。前者は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成されている。点灯繰り返しは、点灯回路内蔵型の多色LEDの場合は内蔵された点灯回路の働きによるものである一方、RGB独立型の多色LEDの場合は外部の制御回路による制御によるものである。本件発明は、この点灯回路内蔵型の多色LEDを対象とする。よって、以下の記載は、特に明示しない限り、点灯回路内蔵型の多色LEDを前提とする。この前提の下で、発明が解決しようとする課題について説明する。すなわち、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期は、同じ定格であっても、複数の多色LED間で比較した場合に一致することは極めて少ない。つまり、点灯周期の不揃いがある。素子や点灯回路のバラツキや発熱量の違い、さらに、周囲温度の異なり等が、点灯周期不揃いの一般的原因である。多色LEDが、たとえば、携帯電話の着信や通話を示すために用いられたとしよう。携帯電話に用いられるとしたなら、その多色LEDの個数は、通常は1個である。1個であるから、同時に点灯する比較相手となる多色LEDが存在しないので点灯周期が問題になることはほとんどないであろう。他方、たとえば、上述した従来の電子機器のように、多数の多色LEDを同時に点灯させようとする機器において、点灯周期の不一致が問題となる場合がある。すなわち、不揃いの度合いが高いと、多数の多色LEDが同時に、ある色(たとえば、「赤」)を点灯しなければならないときに、その中のうちいずれかの多色LEDが、赤以外の色(たとえば、「白」)を点灯したとするなら、違う色を点灯する多色LEDの数や全体に対する割合が過度となると、全体の点灯色に斑やムラが生じたり、求める赤とは違う色に見えたりするという不都合が生じる。このような色違いは、当該多色LEDの所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了までの期間(点灯周期)のズレが累積し、その累積ズレが1色分の点灯時間を上回ったときに生じる。上記した点灯周期の不揃いは、前述したRGB独立型の多色LEDのように個々の多色LEDを個々に制御することができるものであればその制御によって解消することが可能ではあろうが、そのような個々の制御は制御回路を複雑化する一方、コスト高でもある。本発明が解決しようとする課題は、上述した問題点を解決することにある。すなわち、複雑な制御回路を要することなく安価でありながら、多数の多色LEDを均一に同時点灯可能なLED制御回路、LED制御方法、LED選別装置、LED選別方法及びLED制御回路を内蔵する電子機器を提供することが、本発明が解決しようとする課題である。
上記課題を解決するために発明者は、多色LEDが初期点灯を含む電源リセット(電源を一端オフにした後にオンすること)によって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すこと、つまり、点灯中に電源リセットすることによって点灯中の色を消灯して所定開始色から点灯を再開する点に着目した。この点を利用して、点灯周期が不揃いの多色LED群における、当該点灯周期の終期を予め定めておき、その終期到来を待って電源リセットするように構成した。電源リセットによって、多色LEDの点灯色を一律に所定開始色に戻し、この戻しによって点灯周期の不揃い(ズレ)の蓄積を解消するためである。本発明は、上記着目に基づいてなされたものである。その詳しい内容については、項を改めて説明する。なお、何れかの請求項記載の発明を説明するに当たって行う解釈や用語の定義等は、発明の記載順やカテゴリー等の違いに関わらず、その性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用されるものとする。
(請求項1記載の発明の特徴)
請求項1記載の発明に係るLED制御回路(以下、適宜「請求項1の制御回路」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるための回路である。請求項1の制御回路は、同時点灯させようとする多色LED各々に電源を同時供給するための駆動回路と、電源リセット後予め定めたリセット時間が経過したときにトリガー信号を出力するタイマーと、を含めて構成してあり、当該駆動回路が、電源リセット後に当該タイマーからのトリガー信号を待って電源リセットを行うように構成してある。
請求項1の制御回路によれば、点灯中の多色LED群が、電源リセットによって点灯中であった色を消灯して所定開始色から再点灯する。つまり、たとえば、赤を所定開始色とする多色LEDについて、それが、たとえば、白を点灯しているときに電源リセットすると、点灯していた白が消灯して赤を点灯する。このように、点灯周期にある程度の不揃いがあったとしても、ある時点(好ましくは、所定開始色に戻る直前の所定終了色が点灯しているとき)において、その時点の点灯色を消灯してまだズレが生じていない所定開始色に一律に戻させることによって、ある時点で生じていた不揃いによるズレを蓄積させることなく解消することができる。ズレの解消によって、同時点灯する多数の多色LED全体の点灯色の斑やムラ、さらに、求める色以外の色が混在する、という不都合を生じさせることなく略均一な点灯色を得ることができる。なお、多色LED群の電源は駆動回路によって供給され、電源リセットは、駆動回路がタイマーからトリガー信号を受けたときに駆動回路によって行われる。請求項1の制御回路によれば、個々の多色LEDを個別制御するような複雑な制御回路を要しない。しかも、安価でありながら、多数の多色LEDを少なくとも所定開始色において同時点灯させることができる。
(請求項2記載の発明の特徴)
請求項2記載の発明に係るLED制御回路(以下、適宜「請求項1の制御回路」という)では、請求項1の制御回路の好ましい態様として、前記同時点灯させようとする多色LEDの個数がn個であるときの、多色LED各々の所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期をT1〜Tnと、かつ、点灯周期T1〜Tnのうち最短の点灯周期をTmin、最長の点灯周期をTmaxと、したときに、前記リセット時間Rtが、Tmin<Rt<Tmaxの関係となるように前記タイマーを設定してある。すなわち、最長点灯周期と最短点灯周期との間にリセット時間が入るようになっている。
請求項2の制御回路によれば、請求項1の制御回路の作用効果に加え、最長点灯周期と最短点灯周期との間にリセット時間が入っているので、多色LED各々が点灯可能な全ての色を、1回の点灯周期の中で各々1回ずつ点灯させることができる。つまり、最短点灯周期よりもリセット時間が短いと、たとえば、所定終了色が点灯されることなく電源リセットされる場合がない。他方、最長点灯周期よりもリセット時間が長いと、たとえば、点灯周期が一回りして所定開始色が再点灯した後にトリガー信号が出されると、1回の点灯周期の中に所定開始色を少なくとも2回点灯することになる。いずれにしろ、点灯色全体を見たときに、円滑な色変化とはいえない場合もある。前記範囲にリセット時間を設定することによって、上述したような不都合を回避することができる。
(請求項3記載の発明の特徴)
請求項3記載の発明に係るLED制御方法(以下、適宜「請求項3の制御方法」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるための制御方法である。請求項3の制御方法によれば、電源リセット後予め定めたリセット時間が経過したときに電源リセットを行うものである。
請求項3の制御方法によれば、点灯中の多色LED群が、電源リセットによって点灯中であった色を消灯して所定開始色から再点灯する。つまり、たとえば、赤を所定開始色とする多色LEDについて、それが、たとえば、白を点灯しているときに電源リセットすると、点灯していた白が消灯して赤を点灯する。このように、点灯周期にある程度の不揃いがあったとしても、ある時点(好ましくは、所定開始色に戻る直前の所定終了色が点灯しているとき)において、その時点の点灯色を消灯してまだズレが生じていない所定開始色に一律に戻させることによって、ある時点で生じていた不揃いによるズレを蓄積させることなく解消することができる。ズレの解消によって少なくとも所定開始色において、同時点灯する多数の多色LED全体の点灯色の斑やムラ、さらに、求める色以外の色が混在する、という不都合を生じさせることなく略均一な点灯色を得ることができる。請求項3の制御方法によれば、個々の多色LEDを個別制御するような複雑な制御を行う必要がない。
(請求項4記載の発明の特徴)
請求項4記載の発明に係るLED制御方法(以下、適宜「請求項4の制御方法」という)では、請求項3の制御方法の好ましい態様として、前記同時点灯させようとする多色LEDの個数がn個であるときの、多色LED各々の所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期をT1〜Tnとし、かつ、点灯周期T1〜Tnのうち最短の点灯周期をTmin、最長の点灯周期をTmaxとしたときに、前記リセット時間をRtとしたときに、Tmin<Rt<Tmaxの関係となるように設定してある。
請求項4の制御方法によれば、請求項3の制御方法の作用効果に加え、最長点灯周期と最短点灯周期との間にリセット時間が入っているので、多色LED各々が点灯可能な全ての色を、1回の点灯周期の中で各々1回ずつ点灯させることができる。つまり、最短点灯周期よりもリセット時間が短いと、たとえば、所定終了色が点灯されることなく電源リセットされる場合がない。他方、最長点灯周期よりもリセット時間が長いと、たとえば、点灯周期が一回りして所定開始色が再点灯した後にトリガー信号が出されると、1回の点灯周期の中に所定開始色を少なくとも2回点灯することになる。いずれにしろ、点灯色全体を見たときに、円滑な色変化とはいえない場合もある。前記範囲にリセット時間を設定することによって、上述したような不都合を回避することができる。
(請求項5記載の発明の特徴)
請求項5記載の発明に係るLED制御方法(以下、適宜「請求項5の制御方法」という)では、請求項4の制御方法の好ましい態様として、前記n個の多色LEDを、Tmin<Rt<Tmaxの関係が形成されるように予め選別しておくとよい。
請求項5の制御方法によれば、n個の多色LEDには上記関係が形成されているので、請求項4の制御方法の作用効果を確実に得ることができる。
(請求項6記載の発明の特徴)
請求項6記載の発明に係るLED制御方法(以下、適宜「請求項6の制御方法」という)では、請求項5の制御方法における好ましい態様として、多色LEDの選別を、画像処理により行うとよい。
請求項6の制御方法によれば、画像処理によって多色LEDの選別を行うので、少なくとも目視による選別に比べて短時間で正確に選別することができる。
(請求項7記載の発明の特徴)
請求項7記載の発明に係るLED制御方法(以下、適宜「請求項7の制御方法」という)では、請求項5の制御方法における好ましい態様として、同時点灯させた各々の光のうち予め定めた特定色成分を主として透過させるカラーフィルターを透して受光素子で受け、当該受光素子各々が得た当該特定色成分の検出レベルが所定レベルを超えたか否かによって判定することにより行うとよい。
請求項7の制御方法によれば、カラーフィルターを通すことによって、そのカラーフィルターを透過した特定色成分(たとえば、「赤成分」とする)だけが判定対象となるから、特定色を含めた多色を判定対象とする場合に比べて判定精度を高めることができる。なお、上記例のように、「赤成分」を特定色成分とした場合は、肉眼で見た赤のほか、黄、ピンク及び白の3色も特定色成分を含む色ということになる。
(請求項8記載の発明の特徴)
請求項8記載の発明に係るLED選別装置(以下、適宜「請求項8の選別装置」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するための選別装置である。請求項8の選別装置は、被選別多色LED各々を着脱自在に接続するための接続構造と、当該接続構造を介して被多色選別LED各々に電源を同時供給可能な駆動電源と、点灯させた被選別LEDを撮影するための撮影手段(たとえば、CCDカメラ)と、当該撮影手段が撮影した撮影画像を解析することによって、当該被選別LED各々の点灯周期を解析するための解析手段と、を含めて構成してある。多色LED群と撮影手段との間に、特定色成分(たとえば、「赤成分」)を主として透過させるカラーフィルターを配することによって、撮影手段が特定色成分を主として撮影するように構成してもよい。撮影対象となる色成分を特定色成分に絞り込むことによって、解析対象を単純化して解析の容易化を図るためである。
請求項8の選別装置によれば、撮影手段を介して多色LED各々の点灯色を撮影画像として取り込み、この撮影画像を解析することによって複数ある多色LED各々の点灯周期を同時解析することができる。多色LED1個1個の点灯周期を個別計測するとすれば煩雑な作業となるが、上記の同時解析によれば点灯周期が所定範囲内にあるか否かの判断を容易に、かつ、短時間に行うことができる。
(請求項9記載の発明の特徴)
請求項9記載の発明に係るLED選別装置(以下、適宜「請求項9の選別装置」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するための選別装置である。請求項9の選別装置によれば、被選別多色LED各々を着脱自在に接続するための接続構造と、当該接続構造を介して被選別多色LED各々に電源を同時供給可能な駆動電源と、当該被選別多色LED各々が点灯する光を個別に受光可能に配した複数の受光素子と、当該複数の受光素子と当該複数の多色LEDとの間に配されたカラーフィルターと、当該カラーフィルターを透して当該受光素子各々が得た点灯色を判定することによって、当該被選別LED各々の点灯周期を判定するための判定手段と、を含めて構成してある。
請求項9の選別装置によれば、多色LED各々の点灯色を各受光素子によって電気信号に変換し、その電気信号に基づいて点灯周期を判定する。複数ある多色LED各々の点灯周期を同時判定が可能である。多色LED1個1個の点灯周期を個別計測するとすれば煩雑な作業となるが、上記の同時判定によれば点灯周期が所定範囲内にあるか否かの判断を容易に、かつ、短時間に行うことができる。なお、カラーフィルターは、受光素子に特定色成分(たとえば、「赤成分」)を主として受光させ、判定対象となる色成分を絞り込むことによって、判定対象を単純化して解析の容易化する機能を有している。
(請求項10記載の発明の特徴)
請求項10記載の発明に係るLED選別方法(以下、適宜「請求項10の選別方法」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するための選別方法である。請求項10の選別方法によれば、同時点灯させた被選別多色LED各々の光を撮影して得た撮影画像を解析することによって行う。
請求項10の選別方法によれば、多色LED各々の点灯色を撮影画像として取り込み、この撮影画像を解析することによって複数ある多色LED各々の点灯周期を同時解析することができる。多色LED1個1個の点灯周期を個別計測するとすれば煩雑な作業となるが、上記の同時解析によれば点灯周期が所定範囲内にあるか否かの判断を容易に、かつ、短時間に行うことができる。
(請求項11記載の発明の特徴)
請求項11記載の発明に係るLED選別方法(以下、適宜「請求項11の選別方法」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するための選別方法である。請求項11の選別方法によれば、同時点灯させた被選別多色LED各々の光をカラーフィルターを透して受光素子で受け、当該受光素子各々が得た点灯色を判定する。
請求項11の選別方法によれば、多色LED各々の点灯色を各受光素子によって電気信号に変換し、その電気信号に基づいて点灯周期を判定する。複数ある多色LED各々の点灯周期を同時判定が可能である。多色LED1個1個の点灯周期を個別計測するとすれば煩雑な作業となるが、上記の同時判定によれば点灯周期が所定範囲内にあるか否かの判断を容易に、かつ、短時間に行うことができる。なお、カラーフィルターは、受光素子に特定色成分(たとえば、「赤成分」)を主として受光させ、判定対象となる色成分を絞り込むことによって、判定対象を単純化して解析の容易化する機能を有している。
(請求項12記載の発明の特徴)
請求項12記載の発明に係る電子機器(以下、適宜「請求項12の電子機器」という)は、請求項1又は2のLED制御回路を内蔵する電子機器である。
請求項12の電子機器によれば、請求項1又は2の駆動回路を内蔵しているので、ある時点で生じていた点灯周期の不揃いによるズレを蓄積されることなく解消されている。このズレの解消によって、同時点灯する多数の多色LED全体の点灯色の斑やムラ、さらに、求める色以外の色が混在する、という不都合を生じさせることなく均一な点灯色を得ることができる。したがって、たとえば、多色LEDを複数同時点灯させる形式の照明装置のような電子機器において、均一な点灯色を得ることができる。請求項12の電子機器によれば、個々の多色LEDを個別制御するような複雑な制御回路を要しない。しかも、安価でありながら、多数の多色LEDを略均一に同時点灯させることができる。
(請求項13記載の発明の特徴)
請求項13記載の発明に係るLED制御回路(以下、適宜「請求項13の制御回路」という)は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるための回路である。請求項13の制御回路は、同時点灯させようとする多色LED各々に電源を同時供給するための駆動回路と、当該多色LEDのうち一部又は全部の所定終了色を検出したときにトリガー信号を出力する検出回路と、を含めて構成してあり、当該駆動回路が、電源リセット後に当該検出回路からのトリガー信号を待って電源リセットを行うように構成してある。
請求項13の制御回路によれば、点灯中の多色LED群が、いずれかの多色LEDの所定終了色点灯によって点灯中であった色を消灯して所定開始色から再点灯する。つまり、たとえば、赤を所定開始色とする多色LEDについて、それが、たとえば、白を点灯しているときに電源リセットすると、点灯していた白が消灯して赤を点灯する。このように、点灯周期にある程度の不揃いがあったとしても、ある時点(好ましくは、所定開始色に戻る直前の所定終了色が点灯しているとき)において、その時点の点灯色を消灯してまだズレが生じていない所定開始色に一律に戻させることによって、ある時点で生じていた不揃いによるズレを蓄積させることなく解消することができる。ズレの解消によって、同時点灯する多数の多色LED全体の点灯色の斑やムラ、さらに、求める色以外の色が混在する、という不都合を生じさせることなく略均一な点灯色を得ることができる。なお、多色LED群の電源は駆動回路によって供給され、電源リセットは、駆動回路が検出回路からトリガー信号を受けたときに駆動回路によって行われる。請求項13の制御回路によれば、個々の多色LEDを個別制御するような複雑な制御回路を要しない。しかも、安価でありながら、多数の多色LEDを少なくとも所定開始色において同時点灯させることができる。
本発明に係るLED制御回路によれば、個々の多色LEDを個別制御するような複雑な制御回路を要しない。しかも、安価でありながら、多数の多色LEDを均一に同時点灯させることができる。同じくLED制御方法、LED選別装置、LED選別方法及びLED制御回路を内蔵する電子機器によっても、上記同様の効果が得られる。
各図を参照しながら、本発明の実施の形態(以下、適宜「本実施形態」という)について説明する。図1は、LED制御回路を内蔵する電子機器(照明装置)の斜視図である。図2は、図1に示す電子機器の右側面図である。図3は、画像型選別装置の概略斜視図である。図4は、画像型選別装置の動作原理を示す図である。図5及び6は、受光素子型選別装置のブロック図である。図7は、受光素子型選別装置の出力波形を示すグラフ図である。図8は、本実施形態の変形例に係るLED制御回路を内蔵する電子機器の斜視図である。
(LED制御回路の概略構造)
図1を参照しながら、本実施形態に係るLED制御回路(以下、適宜「制御回路」という)の概略構造について説明する。制御回路1は、本実施形態に係るLED制御方法を実施するために好適である。制御回路1は、同種同等複数の多色LED9,・・(「多色LED群9」と表記する場合もある)を同時点灯させるための回路であって、駆動回路3と、タイマー5と、により概略構成してある。駆動回路3は電源部3Pと制御部3Cとにより概略構成してあり、制御部3Cの制御によって多色LED群9を同時に点灯させ同時に消灯させられるようになっている。点灯と消灯は繰り返し行えるようになっていて、同時点灯している多色LED群9を消灯させた後、再点灯させることを本明細書では「電源リセット」と呼ぶ。制御部3Cは、トリガー信号Tsを待って駆動回路3に電源リセットを行わせるように構成してある。トリガー信号Tsは、タイマー5によって出力される。タイマー5は、上述したトリガー信号Tsを出力する機能を有するが、このトリガー信号Tsは、予め定めたリセット時間Rt経過ごとに出力するように設定してある。具体的には、制御部3Cとタイマー5は、マイコン7により構成してある。マイコンの代わりに、外付けのコンピュータ(図示を省略)等を用いることもできる。リセット時間Rtは、制御対象である多色LED9,・・個々の点灯周期Tに基づいて定める。点灯周期Tについては、次項において詳述する。
(多色LEDの構造)
多色LED9は、電源リセットによって所定開始色から所定色順に終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵のLEDである。フルカラーLEDと呼ばれることもある。各多色LEDは、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期Tを持っていて、この点灯周期Tは、同種同等の多色LEDの間にあってもほとんど一致していない。すなわち、不揃いである。ここで、1,2,...n個の多色LED9,・・があるとすれば、T1,T2,...Tnという点灯周期が存在するといってよい。本実施形態で採用した多色LED9各々は、電源リセット後、赤→緑→青→黄色→水色→ピンク→白の順で繰り返し点灯するように構成されている。所定開始色は赤、所定終了色は白である。上記7色各々の点灯時間は、概ね各色4乃至6秒であり、したがって、多色LED9の点灯周期は概ね40秒前後となる。
上述したように、本実施形態で採用した多色LED9,・・の点灯周期Tは40秒前後であるが、発明者らが20個前後の同種同等の多色LED9,・・を実測したところ点灯周期の差が最短と最長との間で4秒を超えるものがあった。具体例でいえば、ある多色LED9が所定終了色である白を点灯している最中に、他の多色LED9,・・は白の点灯を終了して次の点灯周期における赤を点灯している現象が発生する。このような色ズレは、多色LED群9の同時点灯にとって色斑等の原因となるので極力排除することが好ましい。そのためには、n個の多色LED9,・・の点灯周期T1〜Tnの不揃いを一定範囲に抑える方法がある。具体的には、点灯周期T1〜Tnのうち最短の点灯周期Tminが終了しないうちに、同じく最長の点灯周期Tmaxにおける所定終了色が点灯開始するような相互関係を有する多色LED9,・・によって多色LED群9を構成すればよい。本実施形態では、制御回路1によって制御しようとする多色LEDを上記趣旨に基づいて選別した。その選別した多色LED群9を制御回路1で制御するときのリセット時間Rtは、Tmin<Rt<Tmaxとなるように設定する。T1〜Tnのうち、Tminは最短の点灯周期であり、Tmaxは最長の点灯周期である。選別を前提として上記設定を行えば、先行する点灯周期の中で所定終了色の点灯が始まらないうちに、後行する点灯周期の中で所定開始色の点灯が始まってしまうという上述した不都合を回避することができるからである。多色LEDの選別方法及び選別装置については後述する。
(本実施形態特有の作用効果)
制御回路1によれば、電源投入によって点灯した多色LED群9が、電源リセットによって点灯中であった色を消灯して所定開始色から再点灯する。つまり、赤を所定開始色とする多色LEDについて、それが、たとえば、白を点灯しているときに電源リセットすると、点灯していた白が消灯して赤を点灯する。上記例について、より具体的に説明する。たとえば、ある多色LED9が白の点灯を終えて次の周期の赤の点灯を開始した時点で他の多色LED9が未だ白を点灯中であるとした場合を想定する。ここで、電源リセットがなされると、赤を点灯していた前者の多色LED9はその点灯中の赤を消灯して赤点灯を開始(再開)する一方、白点灯していた後者の多色LED9はその点灯中の白を消灯して前者の赤点灯開始と同時に赤点灯を開始する。赤の同時点灯によって、上記2者間の点灯周期のズレが解消される。多色LED群の電源は駆動回路3によって供給され、電源リセットは、駆動回路3がタイマー5からトリガー信号Tsを受けたときに駆動回路3によって行われる。制御回路1による制御によれば、点灯周期の不揃いが甚だしい場合には、前述した7色のうちの何れかの色(たとえば、「白」)を点灯する前にトリガー信号Tsが出力されたり、上記例において白を点灯はしたが点灯時間が極めて短いうちにトリガー信号Tsが出力されることもありうる。しかし、電源リセットを行うことによって、点灯周期の不揃いの蓄積を防ぎ、これが、点灯色の統一を保つ。制御回路1によれば、個々の多色LED9を個別制御するような複雑な制御回路を要しないため、極めて安価な回路である。
(LED制御回路の適用例)
上述した制御回路1を備える電子機器について説明する。図1及び2における符号101は、電子機器の一例である照明装置を示している。照明装置101は、表面に文字・図形等(符号Gで示す)を刻印した光透過性のパネル103を基台102に立たせ、このパネル103底面の長さ方向に沿って多色LED9,・・を並べてあり、同時点灯した多色LEDの光が底面からパネル内に入って上記文字・図形等を点灯させるように構成してある。多色LED9,・・は、内蔵する制御回路1により同時点灯制御されるようになっている。制御回路1は、多色LED9,・・を取り付けた基板105に組み込んであり、基板105は、基台102の中に内蔵されている。上述した照明装置は、制御回路を備える電子機器の一例であって、これ以外であっても、上記制御回路を備え複数の多色LEDを同時点灯させる機器は、本件発明に係る電子機器に該当する。たとえば、多色LEDを多数個集合させて構成したランプやイルミネーション、さらに、クリスマスツリーなどを飾るために電線で繋がれた電飾ランプ等を点灯させる装置にも制御回路が組み込まれており、これらの装置は上記電子機器の典型例である。
(多色LEDの選別方法)
多色LEDの具体的な選別方法について説明する。本実施形態で採用した多色LEDの選別方法(以下、単に「選別方法」という)には、たとえば、次に述べる2種類の方法がある。最初の選別方法は、CCDカメラを用いた画像処理による選別方法であり、次の選別方法は受光素子を用いて選別する選別方法である。以下、順に説明する。
(画像処理による選別方法)
図3及び4に基づいて、画像処理により多色LEDを選別するLED選別装置(以下、単に「画像型選別装置」という)について説明する。画像型選別装置21は、被選別多色LED各々9を着脱自在に接続するための複数のソケット(接続構造)23(ソケット群2)と、ソケット群23を介して被選別多色LED9各々に電源を同時供給可能な駆動電源25と、点灯させた被選別LED群9を撮影するためのCCDカメラ(撮影手段)27と、CCDカメラ27が撮影した撮影画像を解析することによって、当該被選別LED各々の点灯周期を解析するためのコンピュータ(解析手段)29と、を含めて構成してある。ソケット群23を構成する各ソケットは、ソケット基板22に固定してあり、各ソケットは升目状に配して並列接続してある。並列接続したのは、被選別多色LED9の各々に電源を同時供給可能とするためである。コンピュータ29は、駆動電源25を制御する機能をも有している。
画像処理装置21を用いた画像処理による多色LEDの選別方法は、次のとおりである。まず、図3に示すように複数(本実施形態では、25個)被選別多色LED9の各々をソケット群23に差し込み升目状に配置する。次に被選別多色LED群を一度に撮影可能な位置にカメラ27を設置する。図3では図示を省略したが、CCDカメラ27は、これを固定スタンド等を用いて動かないようにしておくことが好ましい。ここで、駆動電源25を駆動させて被選別多色LED9各々を同時点灯させ、CCDカメラ27による撮影を行う。撮影は、被選別多色LED9各々が、少なくとも1回の点灯周期Tを終了するまで行う。CCDカメラ27の撮影画像は、コンピュータ29に取り込まれ解析される。
すなわち、取り込まれた撮影画像は、予め設定してあるフレームレート(フレーム間隔)に基づいて作成される複数のフレームF1〜Fnに、それぞれ表示される。ここで、予め定めてある特定色成分(ここでは、「赤成分」とする)の波長に着目しながら、各フレームF1〜Fnに表示された画像を解析する。すなわち、赤そのものの赤成分ほかに、黄、ピンク及び白の3色に含まれる赤成分を主として通過させるカラーフィルター(図示を省略)を多色LED9,・・とCCDカメラ27との間に配することにより行う手法もあるが、本実施形態では、コンピュータ29にインストールした画像解析ソフトにより特定色成分を設定(抽出)する手法を採用した。解析について、より具体的に説明する。ここで、まず、図4に示す多色LED(D1)及び多色LED(D2)に着目する。図4の右に示す両グラフは、多色LED(D1)と多色LED(D2)のそれぞれに対応させてあり、それぞれ横軸は周期を縦軸は特定色成分をデジタル化して示したものである。すなわち、特定色成分のレベルと予め定めてある閾値と比較してその閾値を超えたときにHigh信号を、超えないときにLow信号をデジタル表示するのが縦軸である。まず、多色LED(D1)を例にして説明する。フレームF1及びフレームF2上の多色LED(D1)は赤を示しているが、フレームF3上では赤以外の色(たとえば、「緑」)を示している。したがって、フレームF1及びフレームF2に対応するグラフD1の部位には(閾値を超えたレベルの)赤成分が検出されたことが示されているが、フレーム3に対応する部位には検出されたことが示されていない。また、フレームFn上にも赤が示され、その波形がフレームF1上の波形が周期的に検出されたものであるときに、フレームF1上の上記波形の立ち上がりの時点から、フレームFnの立下りの時点までの長さを、多色LED(D1)の点灯周期Td1として把握する。多色LED(D2)又はそれ以外の多色LEDについても、上記同様の手法でそれぞれの点灯周期Td2を把握する。把握したそれぞれの多色LED(D1),(D2)の点灯周期Td1,Td2は、それらを比較してその差が所定範囲(たとえば、各色の点灯時間の範囲)を超えるものがあるときに、その超えたものに係る多色LEDがどの多色LEDなのかを把握するようにしてもよい。多色LED各々9をソケット23から取り外すことにより選別作業を終了する。
(受光素子による選別方法)
図5及び6に基づいて、受光素子を用いて多色LEDを選別するLED選別装置(以下、単に「受光型選別装置」という)について説明する。受光型選別装置31は、被選別多色LED9の各々を着脱自在に接続するためのソケット(接続構造)33(ソケット群33)と、ソケット群33を介して被選別多色LED9の各々に電源を同時供給可能な駆動電源35と、被選別多色LED9の各々が点灯する光を個別に受光可能に配した複数の受光素子37(受光素子群37)と、複数の受光素子37と複数の多色LED9との間に配されたカラーフィルター39と、判定手段41と、により概ね構成してある。ソケット33は前述したソケット23と、駆動電源35は前述した駆動電源25と、それぞれ同じ機能を有している。カラーフィルター39は、特定色成分(ここでは「赤成分」とする)を最もよく通過させるためのフィルターである。受光素子37は、各々がカラーフィルター39を挟んで対向する被選別多色LED9と対応するように配してある。被選別多色LED9の点灯色(赤成分を含む色)は、カラーフィルター39を透け、対応する受光素子37に受光される。受光した受光素子37は、これを電気信号に変換して出力する。カラーフィルター39を設けた理由は、受光素子37に受光される色成分を特定色成分に絞り込むことによって受光素子37から出力される電気信号(検出信号)を単純化して判定の容易化を図るためである。すなわち、カラーフィルター39を設けないとすれば、上記例における赤成分以外の成分を含む色、たとえば、緑や青についても電気信号が出力されることになり電気信号が出力され続けることになる。電気信号が出力され続けると、点灯開始点や点灯終了点の正確な判断ができないから、点灯周期の判定も不正確になる。そこで、カラーフィルター39を設けて、選択基準色の点灯開始点や点灯終了点を正確に判断できるようにした。判定手段41は、変換部43、判定部45、通信制御装置47及びコンピュータ49により構成してある。
図6を参照しながら、変換部43と判定部45について説明する。変換部43は、並列接続した抵抗R1及びコンデンサC1により構成した回路であって、受光素子37から出力された複雑な波形を整形して判定させやすくする機能を担っている。変換部43が出力した電気信号は、判定部45の主要部品であるコンパレータ46の2番ピンに入力される。コンパレータ46の3番ピンには基準電圧eが印加され、7番ピンから出力信号が出力される。基準電圧eは、電源電圧を抵抗R2と抵抗R3によって分割して得る。ここで、2番ピンから入力された電圧が基準電圧eより大きければHigh(選択基準色が点灯した)、それ以外ならばLowとして7番ピンから電気信号(次項で説明する)が出力されるようにしてある。出力された電気信号は、通信制御装置47を介してコンピュータ49に入力され、そこで、最終的な判定がなされる。
図7に示すグラフを参照しながら、コンパレータ46から出力される電気信号について説明する。縦軸に示すのは出力電圧であって、Highは、受光素子37が受光した特定色レベルが予め定めた閾値を超えた場合を、また、Low、は、同じく閾値を超えなかった場合を、それぞれデジタル表示したものである。横軸は時間の経過を示している。ここで、本実施形態で採用した被選別多色LED9が、電源リセット後、赤→緑→青→黄色→水色→ピンク→白の順で繰り返し点灯するものであることは前述したとおりである。この前提において赤以外の色であって赤成分を含む色は、黄色、ピンク及び白の3色である。この3色に赤を含めた4色を、前記点灯順に見ると、黄色とピンクの間(水色の分)に赤が含まれず、その後、ピンク→白→赤の3色が連続している。そして、赤と次の黄色までの間(緑と青)に赤が含まれない。換言すると、黄色という1色分の時間に赤が含まれ、その後、1色分の間隔を空けて3色分の時間に赤が含まれる。さらに、赤と次の黄色までの2色分の間に赤が含まれないことになる。このことを、図7に示すグラフで見ると、P2とP3の間に間隔があり、P4とP5の間に間隔がある。さらに、P2及びP4の長さが略同じであり、P3及びP5の長さは略同じでありこの長さはP2(P4)の長さの略3倍である。P1とP2の間及びP3とP4の間は、いずれもP2(P4)の長さの略2倍である。このことから、P2及びP4が黄色であって、P3及びP5がピンク→白→赤の3色が連続したものであることが分かる。P1は、先行するピンク→白→赤の3色の途中の信号であるから、ここでは使用しない。ここで、たとえば、P2の立下り(電圧変化)からP4の立下り(電圧変化)をカウントする、すなわち、電圧変化の回数(ここでは5回)をカウントするまでの時間を計測することにより、被選別多色LED9の点灯周期Tを計測するのである。ここでは、P2の立下りをカウントの基準点としたが、他の立下り又は立ち上がりの中から任意に選んだ点を基準点として予め設定しておく。基準点の設定は、判定手段であるコンピュータ49で行う。
ここで、同種同等の被選別多色LED群9を同時点灯させ、各々に対応する受光素子37の各々から上記機能によって得た点灯周期Tを比較し、その差が所定範囲に入るか否かを判定することによって選別する。多色LED各々9をソケット33から取り外すことにより選別作業を終了する。
(本実施形態の変形例)
前述した本実施形態に係る制御回路1は、トリガー信号Tsの出力源としてタイマー5を有していた。このタイマー5の代わりに、本実施形態に係る制御回路1´では、図8に示すように、検出回路55を備えている。その他の部位については、両者に異なる点はない。検出回路55は、多色LED群9の中から1個を選び出し、その1個(複数でも全部でもよい)の多色LED9の所定終了色の点灯を待ってトリガー信号Tsを出力するように構成してある。所定終了色の検出は、たとえば、図6に示す受光素子を用いた選別装置により行うことができる。多色LED9の所定終了色は白(RGBの成分をすべて持つ)なので、カラーフィルターによるフィルタリングになじみづらい場合は、カラーフィルターを省略してマルチカラーセンサーを受光素子として使用する方法もある。トリガー信号の出力源が異なる以外は、制御回路1´と制御回路1との間に異なる点はない。
LED制御回路を内蔵する電子機器(照明装置)の斜視図である。 図1に示す電子機器の右側面図である。 画像型選別装置の概略斜視図である。 画像側選別装置の動作原理を示す図である。 受光素子型選別装置のブロック図である。 受光素子型選別装置のブロック図である 受光素子型選別装置の出力波形を示すグラフ図である。 本実施形態の変形例に係るLED制御回路を内蔵する電子機器の斜視図である。
符号の説明
1,1´ LED制御回路
3 駆動回路
5 タイマー
7,29,49 コンピュータ
9 多色LED(群)
21 画像選別装置
22,32 ソケット基板
23,33 ソケット群
25,35 駆動電源
27 CCDカメラ
39 カラーフィルター
55 検出回路

Claims (13)

  1. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるためのLED制御回路において、
    同時点灯させようとする多色LED各々に電源を同時供給するための駆動回路と、
    電源リセット後予め定めたリセット時間が経過したときにトリガー信号を出力するタイマーと、を含めて構成してあり、
    当該駆動回路が、電源リセット後に当該タイマーからのトリガー信号を待って電源リセットを行うように構成してある
    ことを特徴とするLED制御回路。
  2. 前記同時点灯させようとする多色LEDの個数がn個であるときの、多色LED各々の所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期をT1〜Tnと、かつ、点灯周期T1〜Tnのうち最短の点灯周期をTmin、最長の点灯周期をTmaxと、したときに、
    前記リセット時間Rtが、Tmin<Rt<Tmaxの関係となるように前記タイマーを設定してある
    ことを特徴とする請求項1記載のLED制御回路。
  3. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるためのLED制御方法において、
    電源リセット後予め定めたリセット時間が経過したときに電源リセットを行う
    ことを特徴とするLED制御方法。
  4. 前記同時点灯させようとする多色LEDの個数がn個であるときの、多色LED各々の所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期をT1〜Tnとし、かつ、点灯周期T1〜Tnのうち最短の点灯周期をTmin、最長の点灯周期をTmaxとしたときに、
    前記リセット時間をRtとしたときに、Tmin<Rt<Tmaxの関係となるように設定してある
    ことを特徴とする請求項3記載のLED制御方法。
  5. 前記n個の多色LEDを、Tmin<Rt<Tmaxの関係が形成されるように予め選別する
    ことを特徴とする請求項4記載のLED制御方法。
  6. 請求項5記載のLED制御方法における多色LEDの選別を、同時点灯させた被選別多色LED各々の光を撮影して得た撮影画像を解析することによって行う
    ことを特徴とする請求項5記載のLED制御方法。
  7. 請求項5記載のLED制御方法における多色LEDの選別を、同時点灯させた各々の光のうち予め定めた特定色成分を主として透過させるカラーフィルターを透して受光素子で受け、当該受光素子各々が得た当該特定色成分の検出レベルが所定レベルを超えたか否かによって判定することによって行う
    ことを特徴とする請求項5記載のLED制御方法。
  8. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するためのLED選別装置において、
    被選別多色LED各々を着脱自在に接続するための接続構造と、
    当該接続構造を介して被選別LED各々に電源を同時供給可能な駆動電源と、
    点灯させた被選別多色LEDを撮影するための撮影手段と、
    当該撮影手段が撮影した撮影画像を解析することによって、当該被選別LED各々の点灯周期を解析するための解析手段と、を含めて構成してある
    ことを特徴とするLED選別装置。
  9. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するためのLED選別装置において、
    被選別多色LED各々を着脱自在に接続するための接続構造と、
    当該接続構造を介して被選別多色LED各々に電源を同時供給可能な駆動電源と、
    当該被選別多色LED各々が点灯する光を個別に受光可能に配した複数の受光素子と、
    当該複数の受光素子と当該複数の多色LEDとの間に配されたカラーフィルターと、
    当該カラーフィルターを透して当該受光素子各々が得た点灯色を判定することによって、当該被選別LED各々の点灯周期を判定するための判定手段と、を含めて構成してある
    ことを特徴とするLED選別装置。
  10. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するためのLED選別方法において、
    同時点灯させた被選別多色LED各々の光を撮影して得た撮影画像を解析することによって行う
    ことを特徴とするLED選別方法。
  11. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、所定開始色の点灯開始から所定終了色の点灯終了に至るまでの点灯周期が所定範囲内にあるか否かの観点から複数同時選別するためのLED選別方法において、
    同時点灯させた被選別多色LED各々の光をカラーフィルターを透して受光素子で受け、当該受光素子各々が得た点灯色を判定する
    ことを特徴とするLED選別方法。
  12. 請求項1又は2記載のLED制御回路を内蔵する
    ことを特徴とする電子機器。
  13. 電源リセットによって所定開始色から所定色順に所定終了色に至るまで点灯を繰り返すように構成された点灯回路内蔵の多色LEDを、同種同等複数個を同時点灯させるためのLED制御回路において、
    同時点灯させようとする多色LED各々に電源を同時供給するための駆動回路と、
    当該多色LEDのうち一部又は全部の所定終了色を検出したときにトリガー信号を出力する検出回路と、を含めて構成してあり、
    当該駆動回路が、電源リセット後に当該検出回路からのトリガー信号を待って電源リセットを行うように構成してある
    ことを特徴とするLED制御回路。
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