JP2008171984A - 発光装置および発光装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】任意の色温度の光を発光させることが可能な発光装置および発光装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置2、3と、極性反転が自在な定電流電源装置4とからなり、一方の発光ダイオード装置2の色温度が、発光ダイオード装置3の色温度より高く設定されていることを特徴とする発光装置1を採用する。
【選択図】図1
【解決手段】互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置2、3と、極性反転が自在な定電流電源装置4とからなり、一方の発光ダイオード装置2の色温度が、発光ダイオード装置3の色温度より高く設定されていることを特徴とする発光装置1を採用する。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光装置および発光装置の駆動方法に関するものである。
従来、一対の発光ダイオードを互いに逆極性となるように接続した並列回路と、この並列回路に交流電流を印加する交流電源とを備えた発光ダイオード駆動回路が知られている(例えば下記特許文献1、2)。この従来の発光ダイオード駆動回路においては、交流電流を印加することで、一対の発光ダイオードを交互に発光させている。
特開平8−265129号公報
特開2001−332765号公報
しかし、特許文献1に示すような従来の発光ダイオード駆動回路においては、一方の発光ダイオードに例えば青色発光ダイオードを使用し、他方の発光ダイオードには青色と別色の発光ダイオードを使用することで、青色および青色と別の色の合成色光を得ている例が多く、発光ダイオードの色温度については、何ら検討されて来なかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、任意の色温度の光を発光させることが可能な発光装置および発光装置の駆動方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、任意の色温度の光を発光させることが可能な発光装置および発光装置の駆動方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定されていることを特徴とする発光装置。
[2]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記一方の発光ダイオード装置の色温度が、他方の発光ダイオード装置の色温度より高く設定されていることを特徴とする発光装置。
[3]前記極性反転が自在な電源装置が、互いに逆極性となるように並列接続された一対の直流電源と、前記の各直流電源にそれぞれ直列接続された一対のスイッチング装置とからなることを特徴とする前項1または前項2に記載の発光装置。
[4]前記発光ダイオード装置のうちの少なくとも一つが、互いに直列接続された複数の発光ダイオードからなることを特徴とする前項1乃至前項3のいずれかに記載の発光装置。
[5]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記各発光ダイオード装置をそれぞれ交互に発光させることにより、各発光ダイオード装置の色温度を合成した色温度の光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[6]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記一方および他方の発光ダイオード装置を交互に発光させることにより、色温度がT2を超えてT1未満の合成光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[7]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記各発光ダイオード装置の一部または全部を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[8]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記一方および他方の発光ダイオード装置のいずれかを発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[1]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定されていることを特徴とする発光装置。
[2]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記一方の発光ダイオード装置の色温度が、他方の発光ダイオード装置の色温度より高く設定されていることを特徴とする発光装置。
[3]前記極性反転が自在な電源装置が、互いに逆極性となるように並列接続された一対の直流電源と、前記の各直流電源にそれぞれ直列接続された一対のスイッチング装置とからなることを特徴とする前項1または前項2に記載の発光装置。
[4]前記発光ダイオード装置のうちの少なくとも一つが、互いに直列接続された複数の発光ダイオードからなることを特徴とする前項1乃至前項3のいずれかに記載の発光装置。
[5]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記各発光ダイオード装置をそれぞれ交互に発光させることにより、各発光ダイオード装置の色温度を合成した色温度の光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[6]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記一方および他方の発光ダイオード装置を交互に発光させることにより、色温度がT2を超えてT1未満の合成光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[7]互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記各発光ダイオード装置の一部または全部を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
[8]互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記一方および他方の発光ダイオード装置のいずれかを発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
本発明によれば、任意の色温度の光を発光させることが可能な発光装置および発光装置の駆動方法を提供できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の発光装置の回路構成を示す回路図である。
図1に示すように、本実施形態の発光装置1は、一方および他方の発光ダイオード装置(以下、第1発光ダイオード装置2、第2発光ダイオード装置3という)と、各発光ダイオード装置2、3を駆動する電源装置4とから概略構成されている。また、各発光ダイオード装置2、3には、電流制御用の抵抗5、6がそれぞれ直列に接続されている。
図1は、本実施形態の発光装置の回路構成を示す回路図である。
図1に示すように、本実施形態の発光装置1は、一方および他方の発光ダイオード装置(以下、第1発光ダイオード装置2、第2発光ダイオード装置3という)と、各発光ダイオード装置2、3を駆動する電源装置4とから概略構成されている。また、各発光ダイオード装置2、3には、電流制御用の抵抗5、6がそれぞれ直列に接続されている。
第1、第2発光ダイオード装置2、3は、互いに逆極性となるように並列接続されている。また、第1、第2発光ダイオード装置2、3はそれぞれ、複数の発光ダイオードが直列に接続されて構成されており、図1においては各発光ダイオード装置2、3がそれぞれ、3つの発光ダイオード2a〜2c、3a〜3cから構成されている。第1、第2発光ダイオード装置2、3における発光ダイオード2a〜2c、3a〜3cはそれぞれ、相互に順極性となるように接続されている。
また、各発光ダイオード2a〜2c、3a〜3cは、pn接合を有する半導体発光素子と、半導体発光素子を被覆する図示略の透明樹脂体とから概略構成されている。透明樹脂体には、蛍光体粉末が混合されており、例えば青色光を発する半導体発光素子に対して黄色の蛍光体単独または緑色と赤色の蛍光体の混合物が含有されている。そして、半導体発光素子の出力に対して、各色の蛍光体の含有量を変えることで、様々な色温度の光を放射できるようになっている。
なお、第1発光ダイオード装置2を構成する発光ダイオード2a〜2cの色温度は相互に同じ色温度であることが好ましい。同様に、第2発光ダイオード装置3を構成する発光ダイオード3a〜3cの色温度についても、相互に同じ色温度であることが好ましい。
また、各発光ダイオード2a〜2c、3a〜3cは、pn接合を有する半導体発光素子と、半導体発光素子を被覆する図示略の透明樹脂体とから概略構成されている。透明樹脂体には、蛍光体粉末が混合されており、例えば青色光を発する半導体発光素子に対して黄色の蛍光体単独または緑色と赤色の蛍光体の混合物が含有されている。そして、半導体発光素子の出力に対して、各色の蛍光体の含有量を変えることで、様々な色温度の光を放射できるようになっている。
なお、第1発光ダイオード装置2を構成する発光ダイオード2a〜2cの色温度は相互に同じ色温度であることが好ましい。同様に、第2発光ダイオード装置3を構成する発光ダイオード3a〜3cの色温度についても、相互に同じ色温度であることが好ましい。
第1、第2発光ダイオード装置2、3が発する光の色温度は、2000K以上12000K以下の範囲が好ましい。また、第1発光ダイオード装置2が発する光の色温度は、第2発光ダイオード装置3が発する光の色温度よりも高い色温度であることが望ましい。第1、第2発光ダイオード装置2、3の色温度としては例えば、昼光色を示す6500K、電球色を示す3000K、昼白色を示す5000K、白色を示す4200K、温白色を示す3500K等を例示できる。第1、第2発光ダイオード装置2、3の色温度の組合せとしては、例えば、第1発光ダイオード装置2が6500Kであるのに対して第2発光ダイオード装置3を3000Kにする組合せ、第1発光ダイオード装置2が10000Kであるのに対して第2発光ダイオード装置3を2500Kにする組合せ、第1発光ダイオード装置2が5000Kであるのに対して第2発光ダイオード装置3を2500Kにする組合せ等を例示できる。
次に、電源装置4は、各発光ダイオード装置2、3に対し、交流電流または直流電流を自在に印加でき、かつ直流電流の電流方向を任意に反転できるもの、即ち極性反転が自在なものであれば、どのようなものでもよい。また、印加電流のパルス幅、デューティ比を自在に変更できるパルス電源がより好ましい。
図1には、定電流電源装置4の一例を示す。図1に示す定電流電源装置4は、互いに逆極性となるように並列接続された一対の直流電源4a、4bと、各直流電源4a、4bにそれぞれ直列接続された一対のスイッチング装置4c、4dとから概略構成されている。一対のスイッチング装置4c、4dは、図示しない制御手段によってスイッチの切換が任意に行われるように構成されている。
図1には、定電流電源装置4の一例を示す。図1に示す定電流電源装置4は、互いに逆極性となるように並列接続された一対の直流電源4a、4bと、各直流電源4a、4bにそれぞれ直列接続された一対のスイッチング装置4c、4dとから概略構成されている。一対のスイッチング装置4c、4dは、図示しない制御手段によってスイッチの切換が任意に行われるように構成されている。
図1に示す定電流電源装置4において、交流電流を発生させるには、一対のスイッチング装置4c、4dを交互にオンオフすればよい。例えば、各スイッチング装置4c、4dにおけるオンオフの間隔を同じ時間(パルス幅)t1に設定することにより、図2に示すような一定の波長を有する矩形波の交流電流が発生する。
また、スイッチング装置4cのオンの時間(パルス幅)をt2にするとともにオフの時間をt3とし、スイッチング装置4dのオンの時間(パルス幅)をt3にするとともにオフの時間をt2とすることで、図3に示すような不規則な矩形波の交流電流が発生する。尚、t2/(t2+t3)の値(所謂デューティー比)を変化させることで、明るさを制御することが可能になる。
また、スイッチング装置4cのオンの時間(パルス幅)をt2にするとともにオフの時間をt3とし、スイッチング装置4dのオンの時間(パルス幅)をt3にするとともにオフの時間をt2とすることで、図3に示すような不規則な矩形波の交流電流が発生する。尚、t2/(t2+t3)の値(所謂デューティー比)を変化させることで、明るさを制御することが可能になる。
また、図1に示す定電流電源装置4において、直流電流を発生させるには、一対のスイッチング装置のうちスイッチング装置4dを常時オンにし、スイッチング装置4cを常時オフにすればよい。これにより、図1において反時計回り方向(矢印A方向)の直流電流が流れる。また、一対のスイッチング装置のうちスイッチング装置4cを常時オンにし、スイッチング装置4dを常時オフにすることで、図1において時計回り方向(矢印B方向)の直流電流が流れる。
交流電流、直流電流のいずれの場合においても、矢印A方向に流れる電流は、A方向に対して順極性である第2発光ダイオード装置3を駆動する。また、矢印B方向に流れる電流は、B方向に対して順極性である第1発光ダイオード装置2を駆動する。このようにして、電流の向きを制御することで、第1、第2発光ダイオード装置2、3のうち、いずれか一方の発光ダイオード装置を任意に発光させることが可能になる。
例えば、図2に示すような交流電流を流した場合には、第1発光ダイオード装置2および第2発光ダイオード装置3が交互に時間t1ずつ発光する。このとき、双方の発光ダイオード装置2、3からの光が合成されて合成光になる。そして、各発光ダイオード装置2、3の発光時間がともに同じ時間t1ずつ発光するので、見かけ上の合成光の色温度が、第1発光ダイオード2の色温度T1と第2発光ダイオード3の色温度T2のほぼ中間の色温度になる。1/2t1で表される所謂電源周波数が100Hz程度以上であれば、人間の目には合成された光として感じられる。数Hz以上であればちらつき感の少ない光としてなお望ましい。
また、図3に示すような交流電流を流した場合には、第1発光ダイオード装置2および第2発光ダイオード装置3が交互に発光するが、発光時間はそれぞれ、第2発光ダイオード装置3が時間t3となり、第1発光ダイオード装置2がt2となる。このとき、1/(t2+t3)(電源周波数)が100Hz程度以上になると、ちらつき感が感じなくなり、見かけ上、第1、第2発光ダイオード装置2、3からの光が合成されて合成光になる。そして、第1、第2発光ダイオード装置2、3の発光時間がそれぞれt2およびt3(t3<t2)なので、見かけ上の合成光の色温度が、色温度T1とT2のほぼ中間の色温度から第1発光ダイオード装置2の色温度T1側に寄った色温度になる。
電源周波数は、上述したように、100Hz以上の範囲で任意の値に設定することが好ましく、100Hzを超えて10kHz未満の範囲がより好ましい。また、電流値は、例えば350μm角の発光ダイオードチップの場合に−20mA〜20mAの範囲で設定することが好ましい。
電源周波数は、上述したように、100Hz以上の範囲で任意の値に設定することが好ましく、100Hzを超えて10kHz未満の範囲がより好ましい。また、電流値は、例えば350μm角の発光ダイオードチップの場合に−20mA〜20mAの範囲で設定することが好ましい。
更に、矢印A方向に向けて直流電流を流した場合には、第2発光ダイオード装置3のみが発光し、色温度T2の光を発する。
更にまた、矢印B方向に向けて直流電流を流した場合には、第1発光ダイオード装置2のみが発光し、色温度T1の光を発する。
更にまた、矢印B方向に向けて直流電流を流した場合には、第1発光ダイオード装置2のみが発光し、色温度T1の光を発する。
更に、図4に示すようなパルス電流を流した場合には、第1発光ダイオード装置2および第2発光ダイオード装置3が交互に発光するが、発光時間はそれぞれ、第2発光ダイオード装置3が時間t5となり、第1発光ダイオード装置2がt4となり、第1,第2発光ダイオード装置の発光間隔がt6となる。このとき、1/(t4+t5+t6)(電源周波数)が100Hz程度以上になると、ちらつき感が感じなくなり、見かけ上、第1、第2発光ダイオード装置2、3からの光が合成されて合成光になる。また、t6を適宜調整することで、明るさを変えることができる。電源周波数は、上述したように、100Hz以上の範囲で任意の値に設定することが好ましく、100Hzを超えて10kHz未満の範囲がより好ましい。また、電流値は−20mA〜20mAの範囲で設定することが好ましい。
また、直流電流によって第1または第2発光ダイオード装置2、3を駆動する際に、静電気等の影響によって、直流電流とは逆方向の電流(逆方向過電圧)が発光装置1の回路を瞬間的に流れる場合がある。このような場合、例えば第2発光ダイオード装置3を駆動すべくA方向に向けて直流電流を流している際に逆方向過電圧が生じた場合には、過電圧電流が第1発光ダイオード装置2を流れ、結果的に第1発光ダイオード装置2が第2発光ダイオード装置3に対する保護回路となる。
同様に、第1発光ダイオード装置2を駆動すべくB方向に向けて直流電流を流している際に逆向きの電流(逆方向過電圧)が流れた場合には、逆方向過電圧電流が第2発光ダイオード装置3を流れ、結果的に第2発光ダイオード装置3が第1発光ダイオード装置2に対する保護回路となる。
同様に、第1発光ダイオード装置2を駆動すべくB方向に向けて直流電流を流している際に逆向きの電流(逆方向過電圧)が流れた場合には、逆方向過電圧電流が第2発光ダイオード装置3を流れ、結果的に第2発光ダイオード装置3が第1発光ダイオード装置2に対する保護回路となる。
本実施形態に係る第1、第2発光ダイオード装置2、3からなる並列回路は、例えば、図5に示すようなランプによって実現することができる。図5には本実施形態に係る第1、第2発光ダイオード装置2、3を備えたランプの斜視図を示す。 図5に示すランプ51は、第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bと、これら発光ダイオード装置52A、52Bが実装された実装体53と、カバープレート54とから概略構成されている。
第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bは、図示しない3つの発光ダイオードがそれぞれ直列に接続されて構成されている。各発光ダイオード装置52A、52Bにおいては、直列に接続された3つの発光ダイオードが透明樹脂体によって封止されている。発光ダイオードとしては、pn接合を有する半導体発光素子を例示できる。また、透明樹脂体には、蛍光体粉末が混合されており、例えば青色光を発する発光ダイオードに対して黄色の蛍光体単独または緑色と赤色の蛍光体の混合物が含有されている。そして、第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bは、異なる色温度の光を発光するように組み合わされている。
また、実装体53は、アルミニウム等からなる図示しない金属基板と、金属基板の一面上に形成された図示しない絶縁樹脂膜と、絶縁樹脂膜上に形成された図示しない銅箔とから概略構成されている。銅箔は、所定のパターン形状にパターニングされており、これにより、第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bに対応する図示略の電極パターンが設けられるとともに、外部回路に接続するための図示略の配線パターンが設けられる。
次に、図5に示すように、カバープレート54は、貫通孔54cが設けられており、貫通孔54cの内部には、第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bが収納されている。第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bを覆うように、色の混色を促す拡散板を設置するとなお望ましい。
更に、このランプ51の配線パターンに対して、電流制御用の抵抗を接続するとともに、第1、第2発光ダイオード装置52A、52Bが相互に逆極性となるように並列接続し、更に定電流電源装置を接続することで、図1に示すような回路構成を構成できる。
以上説明したように、定電流電源装置4から交流電流または直流電流を発生させ、これらの電流によって第1、第2発光ダイオード装置2、3を駆動することにより、任意の色温度を示す光を発光させることができる。
また、逆方向過電圧発生時に、第1、第2発光ダイオード装置2、3がそれぞれ、もう一方の発光ダイオード装置の保護回路になるので、各発光ダイオード装置2、3の破損を防止することができる。
また、逆方向過電圧発生時に、第1、第2発光ダイオード装置2、3がそれぞれ、もう一方の発光ダイオード装置の保護回路になるので、各発光ダイオード装置2、3の破損を防止することができる。
「実施例1」
プリント基板上に、色温度が6500Kの昼光色である第1発光ダイオード装置2と、電流調整用のチップ抵抗5を直列に接続した。また色温度が3000Kの電球色である第2発光ダイオード装置3と、電流調整用のチップ抵抗6を直列に接続した。そして、第1、第2発光ダイオード装置2、3を互いに逆極性となるように並列接続した。このようにして、図1に示すような回路構成を有する発光装置を製造した。各発光ダイオード装置はそれぞれ、0.35mm角で厚みが80μmの青色LEDチップが3個直列に接続されており、20mAで10.5Vの順方向電圧を示すものであった。
尚、定電流電源装置4に備えられた一対のスイッチング装置4c、4dには、制御手段として手動切換装置を取り付けた。この手動切換装置には、オフモード、昼光色モードおよび電球色モードの3つのモードを切り替える切換スイッチが備えられている。
ここで、オフモードとは、図1におけるスイッチング装置4c、4dの両方をオフにするモードであり、昼光色モードとは、スイッチング装置4cをオンにするとともにスイッチング装置4dをオフにして第1発光ダイオード装置2のみを駆動するモードであり、電球色モードとは、スイッチング装置4dをオンにするとともにスイッチング装置4cをオフにして第2発光ダイオード装置3のみを駆動するモードである。
そして、上記構成の発光装置を、自動車のサンシェード裏に仕込まれている鏡の脇に組み込んだ。
プリント基板上に、色温度が6500Kの昼光色である第1発光ダイオード装置2と、電流調整用のチップ抵抗5を直列に接続した。また色温度が3000Kの電球色である第2発光ダイオード装置3と、電流調整用のチップ抵抗6を直列に接続した。そして、第1、第2発光ダイオード装置2、3を互いに逆極性となるように並列接続した。このようにして、図1に示すような回路構成を有する発光装置を製造した。各発光ダイオード装置はそれぞれ、0.35mm角で厚みが80μmの青色LEDチップが3個直列に接続されており、20mAで10.5Vの順方向電圧を示すものであった。
尚、定電流電源装置4に備えられた一対のスイッチング装置4c、4dには、制御手段として手動切換装置を取り付けた。この手動切換装置には、オフモード、昼光色モードおよび電球色モードの3つのモードを切り替える切換スイッチが備えられている。
ここで、オフモードとは、図1におけるスイッチング装置4c、4dの両方をオフにするモードであり、昼光色モードとは、スイッチング装置4cをオンにするとともにスイッチング装置4dをオフにして第1発光ダイオード装置2のみを駆動するモードであり、電球色モードとは、スイッチング装置4dをオンにするとともにスイッチング装置4cをオフにして第2発光ダイオード装置3のみを駆動するモードである。
そして、上記構成の発光装置を、自動車のサンシェード裏に仕込まれている鏡の脇に組み込んだ。
上記の発光装置を点灯する際には、手動切換装置の切換スイッチを任意のモードに合わせればよい。即ち、昼光色モードに設定することで、スイッチング装置4cがオンになるとともにスイッチング装置4dがオフになり、これにより図1中矢印B方向に直流電流が流れ、第1発光ダイオード装置2が駆動されて色温度6500Kの昼光色光が得られた。
また、電球色モードに設定することで、スイッチング装置4dがオンになるとともにスイッチング装置4cがオフになり、これにより図1中矢印A方向に直流電流が流れ、第2発光ダイオード装置3が駆動されて色温度3000Kの電球色光が得られた。
また、電球色モードに設定することで、スイッチング装置4dがオンになるとともにスイッチング装置4cがオフになり、これにより図1中矢印A方向に直流電流が流れ、第2発光ダイオード装置3が駆動されて色温度3000Kの電球色光が得られた。
「実施例2」
実施例1における手動切換装置に替えて、自動切換装置を備えたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例2の発光装置を製造した。
この発光装置に備えられた自動切換装置は、定電流電源装置のスイッチング装置を自動制御して、図2または図3に示すような矩形破の交流電流を発生させるものである。例えば、図2に示すような、+20mA〜−20mAの範囲で、0.5ミリ秒のパルス幅(t1)で極性が交互に変わる交流電流や、図3に示すような、+20mA〜−20mAの範囲で、0〜1ミリ秒のパルス幅(t2、t3)で極性が交互に変わる図3に示すような交流電流を発生できるものである。尚、t2、t3は、1ミリ秒以上の任意の時間にも設定可能である。
上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.5ミリ秒とし、パルス幅t3を0.5ミリ秒とすることで、第1、第2発光ダイオード装置2、3の駆動時間が等しくなり、色温度4700Kの合成光を発光できた。
また、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.67ミリ秒とし、パルス幅t3を0.34ミリ秒とすることで、色温度5300Kの合成光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.34ミリ秒とし、パルス幅t3を0.67ミリ秒とすることで、色温度4000Kの合成光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0ミリ秒とし、パルス幅t3を任意時間とすることで、第2発光ダイオード装置3のみが駆動し、色温度3000Kの単色光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を任意時間とし、パルス幅t3を0秒とすることで、第1発光ダイオード装置2のみが駆動し、色温度6500Kの単色光を発光できた。
このように、実施例2の発光装置によれば、交流電流のパルス幅を任意に変更することで、色温度6500K〜3000Kの間の任意の色調の発光を得ることができる。
実施例1における手動切換装置に替えて、自動切換装置を備えたこと以外は上記実施例1と同様にして、実施例2の発光装置を製造した。
この発光装置に備えられた自動切換装置は、定電流電源装置のスイッチング装置を自動制御して、図2または図3に示すような矩形破の交流電流を発生させるものである。例えば、図2に示すような、+20mA〜−20mAの範囲で、0.5ミリ秒のパルス幅(t1)で極性が交互に変わる交流電流や、図3に示すような、+20mA〜−20mAの範囲で、0〜1ミリ秒のパルス幅(t2、t3)で極性が交互に変わる図3に示すような交流電流を発生できるものである。尚、t2、t3は、1ミリ秒以上の任意の時間にも設定可能である。
上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.5ミリ秒とし、パルス幅t3を0.5ミリ秒とすることで、第1、第2発光ダイオード装置2、3の駆動時間が等しくなり、色温度4700Kの合成光を発光できた。
また、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.67ミリ秒とし、パルス幅t3を0.34ミリ秒とすることで、色温度5300Kの合成光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0.34ミリ秒とし、パルス幅t3を0.67ミリ秒とすることで、色温度4000Kの合成光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を0ミリ秒とし、パルス幅t3を任意時間とすることで、第2発光ダイオード装置3のみが駆動し、色温度3000Kの単色光を発光できた。
更に、上記構成の発光装置において、パルス幅t2を任意時間とし、パルス幅t3を0秒とすることで、第1発光ダイオード装置2のみが駆動し、色温度6500Kの単色光を発光できた。
このように、実施例2の発光装置によれば、交流電流のパルス幅を任意に変更することで、色温度6500K〜3000Kの間の任意の色調の発光を得ることができる。
尚、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更を加えてもよい。例えば、各発光ダイオード装置に封入される発光ダイオードチップの数は3個に限らず、1個以上であればよく、上限は無制限である。また、各発光ダイオード装置に封入される発光ダイオードチップは全て直列とは限らず、並列配置でもよい。また、発光ダイオード装置の数は2つに限らず、3つ以上でもよい。すなわち、発光ダイオード装置も複数個直列接続したものを更に複数列に渡って並列に接続し、これらを電源に接続してもよい。その際、また、各発光ダイオード装置を駆動する駆動電流を制限抵抗を変えることなどにより発光ダイオード装置ごとに変えてもよい。更に、発光ダイオード装置の中で、発光ダイオードチップを逆極性配置に並列接続し、それぞれの発光ダイオードチップを、異なる濃度の蛍光体が含有された透明樹脂で被覆することによって、本発明を具現化することも可能である。
1…発光装置、2…第1発光ダイオード装置(一方の発光ダイオード装置)、3…第2発光ダイオード装置(他方の発光ダイオード装置)、2a〜2c、3a〜3c…発光ダイオード、4…極性反転が自在な定電流電源装置、4a、4b…直流電源、4c、4d…スイッチング装置
Claims (8)
- 互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定されていることを特徴とする発光装置。
- 互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置と、極性反転が自在な電源装置とからなり、前記一方の発光ダイオード装置の色温度が、他方の発光ダイオード装置の色温度より高く設定されていることを特徴とする発光装置。
- 前記極性反転が自在な電源装置が、互いに逆極性となるように並列接続された一対の直流電源と、前記の各直流電源にそれぞれ直列接続された一対のスイッチング装置とからなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発光装置。
- 前記発光ダイオード装置のうちの少なくとも一つが、互いに直列接続された複数の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発光装置。
- 互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、
前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、
前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記各発光ダイオード装置をそれぞれ交互に発光させることにより、各発光ダイオード装置の色温度を合成した色温度の光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。 - 互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって交流電流を発生させて、前記一方および他方の発光ダイオード装置を交互に発光させることにより、色温度がT2を超えてT1未満の合成光を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
- 互いに並列接続された複数の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、
前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記各発光ダイオード装置の色温度が相互に異なる色温度に設定され、
前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記各発光ダイオード装置の一部または全部を発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。 - 互いに逆極性となるように並列接続された一方および他方の発光ダイオード装置を具備してなる発光装置の駆動方法であって、前記発光装置には、極性反転が自在な電源装置が備えられるとともに、前記一方の発光ダイオード装置の色温度T1が前記他方の発光ダイオード装置の色温度T2より高く設定され、前記極性反転が自在な電源装置によって直流電流を発生させることにより、前記一方および他方の発光ダイオード装置のいずれかを発光させることを特徴とする発光装置の駆動方法。
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