JP2011034788A - 照明装置及び照明装置の調光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各色の単独発光状態による光のちらつきを抑える照明装置及びその調光方法を提供する。
【解決手段】照明装置は、異なる色の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ１〜４と、ＬＥＤ１〜４の各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部１２と、発光時間制御部１２により制御された発光時間を維持しながら、ＬＥＤ１〜４の各々の発光及び非発光を周期的に制御するＬＥＤ管理部１３と、ＬＥＤ１〜４が発する光の発光量を計測する受光素子１４と、所望の色度を得るための各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部１５とを備える。発光時間制御部１２は、複数のＬＥＤ１〜４による光の色度が所望の色度になるように、混色比率記憶部１５に記憶された混色比率データ及び受光素子１４により測定された発光量に基づいて、発光時間を制御する。ＬＥＤ管理部１３は、全区間においてＬＥＤ１〜４の各々を排他的に発光させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置及びその調光方法に関するものである。

従来から、液晶ディスプレイ用バックライト装置などの照明装置には、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。この照明装置は、一般に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、琥珀色（Ａ）等の色をそれぞれ発光する複数のＬＥＤを備え、これらのＬＥＤを発光させて各色の光を合成し、各ＬＥＤの光出力を調整することにより、任意の色度の光を実現している。そして、照明装置は、各色のＬＥＤが発する光を計測可能な光検出素子を備え、この光検出素子が計測した発光量を各ＬＥＤの光出力へフィードバックすることにより、光の色度を調整する（例えば、特許文献１参照）。

各ＬＥＤの光出力の制御方法の一例として、各ＬＥＤに流れる電流は既定電流とし、各ＬＥＤの発光／非発光を周期的に制御し、１周期に占める各ＬＥＤの発光時間の割合（オンデューティ比）を調整するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって光出力を制御する方法がある（例えば、特許文献２参照）。このＰＷＭ制御においては、光検出素子が計測した各ＬＥＤの発光量をオンデューティ比へフィードバックすることにより各ＬＥＤの光出力を制御する。

特許文献２では、各ＬＥＤのオンデューティ比を維持しつつ、一部のＬＥＤの発光時間の開始タイミングをシフトさせ、各ＬＥＤの発光時間が互いに重複する各時点及び重複しない各時点においてＬＥＤの発光量を測定し、当該各時点における発光量の測定値の差分から各ＬＥＤの発光量を算出している。

また、１色のＬＥＤが他色のＬＥＤを排して単独で発光するタイミングを形成し、当該タイミングにおいて測定した当該１色のＬＥＤの発光量を当該１色のＬＥＤのオンデューティ比へフィードバックする方法が、従来から知られている。

例えば、図７に示すように、ＰＷＭによる制御区間（Ｇ３）中に、各色のＬＥＤが単独で順に発光する状態（Ｇ１）を強制的に挿入することによって各色のＬＥＤの発光量を測定していた。

特開２００７−２９４３８５号公報 特開２００８−２１０８５３号公報

しかし、このように強制的に各ＬＥＤの単独発光状態（Ｇ１）をＰＷＭ制御区間（Ｇ３）の中に挿入してしまうと、各ＬＥＤのオンデューティ比が乱れてしまい、光がちらついて見えてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、各色の単独発光状態による光のちらつきを抑える照明装置及びその調光方法を提供することである。

本発明の第１の特徴は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置である。この照明装置は、異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子と、発光素子の各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部と、発光時間制御部により制御された発光時間を維持しながら、発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御するオン／オフ制御部と、発光素子が発する光の発光量を計測する受光素子と、所望の色度を得るための各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部とを備える。発光時間制御部は、複数の発光素子による光の色度が所望の色度になるように、混色比率記憶部に記憶された混色比率データ及び受光素子により測定された発光量に基づいて、発光時間を制御する。オン／オフ制御部は、全区間において発光素子の各々を排他的に発光させる。

ここで、「全区間において発光素子の各々を排他的に発光させる」とは、オン／オフ制御部が発光／非発光の制御を行っている区間の一部に、各発光素子の単独発光状態を挿入するのではなく、オン／オフ制御部が発光／非発光の制御を行っている全区間（ＰＷＭ制御を行っている全区間）において、発光素子のいずれか１つの発光素子を発光させる場合は、当該１つの発光素子のみを発光させ、他の発光素子を同時に発光させないことを示す。よって、全区間において発光素子のいずれか１つの発光素子を発光させてもよいが、その一方で、全区間の一部に、発光素子のいずれの発光素子も発光していない、すなわち総ての発光素子が非発光状態となるタイミングが含まれていても構わない。

本発明の第１の特徴によれば、各発光素子の１周期に占める発光時間の割合（オンデューティ比）を維持しながら、各発光素子の単独発光状態を形成することができるので、各色の単独発光状態による光のちらつきや光出力の精度低下を抑えることができる。

本発明の第１の特徴において、発光時間制御部は、混色比率記憶部に記憶された混色比率データ及び受光素子により測定された発光量に基づいて、１周期分の時間を所望の色度を得るために必要な各色の割合で分割して、発光素子の各々の発光時間としてもよい。これにより、波形を乱すことなく各発光素子に対して単独発光状態を形成することができる。また、総ての発光素子が非発光状態となるタイミングが無くなるので、光の輝度を高くすることができる。

本発明の第１の特徴において、発光素子の各々は、１周期内において複数回の発光及び非発光を繰返し、発光時間制御部は、１周期内の発光回数によって発光時間を制御してもよい。この場合であっても、波形を乱すことなく各発光素子に対して単独発光状態を形成することができる。更に、１つの発光素子が排他的に発光している状態を、各発光素子のデューティ比に依らず、１周期内の決まったタイミングで出現させることができる。よって、単独発光時の光出力を測定するタイミングを容易に取ることができる。

本発明の第２の特徴は、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置の調光方法である。この調光方法は、異なる色の光をそれぞれ発する発光素子の各々の発光量を計測する第１の段階と、異なる色の光を合成して所望の色度を得るための各色の混色比率及び測定された発光量に基づいて、発光素子の１周期における発光時間を演算する第２の段階と、演算された発光時間を維持しながら、発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御する第３の段階とを備える。第３の段階において、全区間において発光素子の各々を排他的に発光させる。

本発明の照明装置及びその調光方法によれば、各色の単独発光状態による光のちらつきを抑えることができる。

本発明の実施の形態に係わる照明装置の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）は第１の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を示すタイムチャートであり、図２（ｂ）は第２の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を示すタイムチャートである。 図３（ａ）は図２（ａ）と同様な制御方法を示すタイムチャートであって、図３（ｂ）は図３（ａ）における各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光量の一例を示すグラフである。 図１の照明装置の調光方法の概略を示すフローチャートである。 図５（ａ）は図４のＳ０３段階における詳細な処理手順の一例を示し、図５（ｂ）は図４のＳ０５段階における詳細な処理手順の一例を示す。 ＲＧＢ３色によって混色を行う場合におけるＲＧＢ各々の混合比率の一例を示す表である。 従来技術に関わるＰＷＭ制御の一例を示すフローチャートである。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係わる照明装置の構成を説明する。本発明の実施の形態に係わる照明装置は、異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子の一例として、赤色（Ｒ：Red）、緑色（Ｇ：Green）、青色（Ｂ：Blue）、及び琥珀色（Ａ：Amber）をそれぞれ発光する第１の発光ダイオード（以後、「ＬＥＤ」という）１１ａ、第２のＬＥＤ１１ｂ、第３のＬＥＤ１１ｃ、及び第４のＬＥＤ１１ｄを備える。照明装置は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを発光させて各色の光を合成し、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力を調整することにより、所望の色度の光を実現する。

照明装置は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄから成る発光部１１と、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部１２と、発光時間制御部１２により制御された発光時間を維持しながら、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光及び非発光を周期的に制御するＬＥＤ管理部１３（オン／オフ制御部）と、発光部１１が発する光の発光量を計測する受光素子１４と、受光素子１４が計測した発光量のデータを保持する発光量保持部２１と、所望の色度を得るためのＲＧＢＡ各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部１５と、ＬＥＤ管理部１３による制御の下で第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を駆動するＬＥＤ駆動回路２４とを備える。

発光量保持部２１は、受光素子１４から発光量として出力されるアナログ信号をデジタル信号（データ）へ変換するＡＤコンバータ３１と、変換された発光量のデータを一時的に記憶する発光量保持バッファ（Ｒ）３２ａ、発光量保持バッファ（Ｇ）３２ｂ、発光量保持バッファ（Ｂ）３２ｃ及び発光量保持バッファ（Ａ）３２ｄと、一定の時間を計数する第１のタイマ３３とを備える。発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄは、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量をそれぞれ保持する。具体的に、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄは、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が他を排して単独で発光しているタイミングにおいて受光素子１４が測定した発光量を保持する。ＬＥＤ管理部１３は、受光素子が受光した光の色を確認し、当該色に応じていずれか１つの発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄを選択して、ＡＤコンバータ３１により変換された発光量のデータを書き込む。

なお、発光量保持部２１は、第１のタイマ３３が計数する一定の時間間隔をおいて、受光素子１４から受信するアナログ信号のＡＤ変換及びデータの記憶を繰返し行う。

混色比率記憶部１５には、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる光の色度が所望の色度になるためのＲＧＢＡ各色の混色比率のデータを記憶している。各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率をＲＧＢＡ各色の混色比率に基づいて調整することにより、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる光の色度を所望の色度に調光することができる。ＲＧＢ３色による混色の場合、例えば、図６に示すように、ＲＧＢ各々の混合比率が、光の色種別（１、２、３、・・・）ごとにまとめられている。

発光時間制御部１２は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄによる光の色度が所望の色度になるように、混色比率記憶部１５に記憶された混色比率データ及び受光素子１４により測定された発光量に基づいて、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する発光時間演算部４１と、算出された第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を保持する発光時間保持部２２と、保持されている発光時間に基づいて第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を管理する発光時間管理部２３とを備える。

発光時間演算部４１は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率が、混色比率記憶部１５に記憶されている所望の色度の混色比率になるように、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶されている発光量に基づいて、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する。発光量または発光時間が増加すれば光出力も増加するため、記憶されている発光量が少ない場合には発光時間を長くし、測定された発光量が多い場合には発光時間を短くすることで、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率を調整することができる。

なお、発光時間演算部４１は、第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔をおいて、発光時間の算出を繰返し実施する。第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔は、第１のタイマ３３が計数する一定の時間間隔よりも長い。

発光時間保持部２２は、第１のＬＥＤ１１ａの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｒ）４２ａと、第２のＬＥＤ１１ｂの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｇ）４２ｂと、第３のＬＥＤ１１ｃの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ｂ）４２ｃと、第４のＬＥＤ１１ｄの発光時間を保持する発光時間保持バッファ（Ａ）４２ｄとを備える。ＬＥＤ管理部１３は、いずれか１つの発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄを選択して、発光時間演算部４１により算出された発光時間のデータを書き込む。

発光時間管理部２３は、発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄが保持する発光時間が基準値として入力される基準値入力部４５と、時間を計数するカウンタ４６と、基準値入力部４５に入力された発光時間とカウンタ４６が計数する時間とを比較する比較器４７とを備える。カウンタ４６が計数する時間が基準値入力部４５に入力された発光時間に達した場合、発光時間管理部２３は、ＬＥＤ管理部１３及びＬＥＤ駆動回路２４に対して、カウンタ４６が計数する時間を出力する。

ＬＥＤ駆動回路２４は、発光時間管理部２３から出力された時間に基づいて、ＬＥＤ管理部１３による制御の下で第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を駆動する。

ＬＥＤ管理部１３は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄに流す電流を既定電流とし、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光を周期的に制御し、１周期に占める各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間の割合（オンデューティ比）を調整するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力を調整する。

また、ＬＥＤ管理部１３は、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを発光させる順番を制御する。発光させるＬＥＤの順序は、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ａの順番で固定してもよい。これにより制御が容易になる。或いは、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ａ、Ｇ→Ｒ→Ｂ→Ａ、・・・のように、発光順番を周期毎に入れ替えても構わない。これにより、合成色を平均化することができる。また或いは、発光順番をランダムとしてもよい。これにより、合成色を平均化することができる。

このようにして、図１に示す照明装置は、受光素子１４が計測する各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光量を、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのオンデューティ比へフィードバックすることにより、所望の色度の光を得る。

次に、図４を参照して、図１の照明装置の調光方法の概略を説明する。

（イ）先ず、Ｓ０３段階において、受光素子１４は、他を排して単独で発光する第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのいずれかの発光量を測定し（第１の段階）、ＡＤ変換された発光量のデータを発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄのいずれかに記憶する。同様にして、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々について発光量を測定してそのデータを記憶する。

（ロ）Ｓ０５段階に進み、発光時間演算部４１は、発光量のデータ及び混色比率のデータに基づいて第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の１周期における発光時間を演算する（第２の段階）。具体的に、混色比率記憶部１５に記憶された混色比率のデータ及び発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶された発光量のデータに基づいて、１周期分の時間を所望の色度を得るために必要な各色の割合で分割して、分割された各時間を第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々の発光時間とする。

（ハ）Ｓ０７段階において、発光時間管理部２３は、従前の発光時間をＳ０５段階で演算された発光時間へ更新し、Ｓ０９段階に進み、ＬＥＤ管理部１３は、更新された発光時間を維持しながら、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光を周期的に制御する（第３の段階）。この時、ＬＥＤ管理部１３は、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々を排他的に発光させる。すなわち、ＬＥＤ管理部１３が発光／非発光の制御を行っている全区間（ＰＷＭ制御を行っている全区間）において、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄのいずれか１つのＬＥＤを発光させる場合は、当該１つのＬＥＤのみを発光させ、他のＬＥＤを同時に発光させない。

次に、図５（ａ）を参照して、図４のＳ０３段階における詳細な処理手順の一例を説明する。先ずＳ３１段階において、第１のタイマ３３が所定の時間を計数することを待機する。第１のタイマ３３が所定の時間を計数した時（Ｓ３１でＹＥＳ）、Ｓ３３段階に進み、ＬＥＤ管理部１３は、単独発光しているＬＥＤの色を確認する。その後、Ｓ３５段階に進み、発光量保持部２１は、確認した色に応じて、いずれか１つの発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄを選択して、ＡＤコンバータ３１により変換された発光量のデータを書き込む。その後、再び、Ｓ３１段階に戻り、第１のタイマ３３が所定の時間を計数し始める。

このようにして、発光量保持部２１は、第１のタイマ３３が計数する一定の時間間隔をおいて、受光素子１４から受信するアナログ信号のＡＤ変換及び発光量データの記憶を繰返し行うことができる。第１のタイマ３３が計数する時間を各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間に対して十分に短く設定することにより、１周期内で複数の発光量データを発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶させることができる。これにより、複数の発光量データを平均したものを用いて、図４のＳ０５段階の発光時間の演算（詳細には図５（ｂ）のＳ５５段階）を実施できるので、精度の高い発光時間演算が可能となる。

次に、図５（ｂ）を参照して、図４のＳ０５段階における詳細な処理手順の一例を説明する。先ずＳ５１段階において、第２のタイマ２５が所定の時間を計数することを待機する。第２のタイマ２５が所定の時間を計数した時（Ｓ５１でＹＥＳ）、Ｓ５３段階に進み、発光時間演算部４１は、各発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに記憶されている発光量データを読み出す。そして、Ｓ５５段階に進み、発光時間演算部４１は、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの光出力の比率が、所望の色度の混色比率になるように、読み出した発光量データに基づいて、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光時間を算出する。算出された各発光時間は、発光時間保持バッファ４２ａ〜４２ｄにそれぞれ記憶される。その後、再び、Ｓ５１段階に戻り、第２のタイマ２５が所定の時間を計数し始める。

このようにして、発光時間演算部４１は、第２のタイマ２５が計数する一定の時間間隔をおいて、発光時間の算出を繰返し実施することができる。
（第１の実施例）

次に、図２及び図３を参照して、図４のＳ０９段階における各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの発光／非発光の制御方法の実施例を説明する。ここで述べる制御方法を適用することにより、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの１周期に占める発光時間の割合（オンデューティ比）を維持しながら、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの単独発光状態を形成することができる。なお、図２及び図３では、４つのＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを、１周期内で単独で発光させる順序に応じて、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３及びＬＥＤ４に置換えて説明する。

図２（ａ）を参照して、第１の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を説明する。点状の模様を付した部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光時間を示し、模様を付さない白抜きの部分が各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の非発光時間を示す。

１周期（Ｔ１、Ｔ２）分の時間を所望の色度を得るために必要な各色（ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４）の割合で分割する。割り当てられた各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の時間を加算すると１周期分の時間となる。すなわち、１周期内の総てのタイミングにおいて、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のいずれか１のＬＥＤが発光しており、１周期内において総てのＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が非発光状態となるタイミングは無い。これにより、光の輝度が高くなる。

ＬＥＤ管理部１３は、予め定めた発光順番に従って、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を順番に排他的に発光させる。図２（ａ）の例では、周期Ｔ１の開始と同時に、ＬＥＤ１を発光時間ＴＬ１だけ発光させる。ＬＥＤ１の非発光と同時にＬＥＤ２を発光時間ＴＬ２だけ発光させる。同様にして、ＬＥＤ２、３の非発光と同時にＬＥＤ３、４を発光時間ＴＬ３、ＴＬ４だけそれぞれ発光させる。

このようにして、ＬＥＤ管理部１３は、発光／非発光を制御する全区間において、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のオンデューティ比を乱すことなく、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々を排他的に発光させることができるので、各色の単独発光状態による光のちらつきや光出力の精度低下を抑えることができる。

図３（ａ）は図２（ａ）と同様な制御方法を示すタイムチャートであって、図３（ｂ）はその時の各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光量の一例を示すグラフである。発光時間ＴＬ１において受光素子１４が計測した発光量は、ＬＥＤ１単独の発光量であるので、ＬＥＤ１の色を確認して、所定の発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄに書き込まれる。同様にして、発光時間ＴＬ２〜ＴＬ４において計測した各発光量は、各ＬＥＤ２〜４単独の発光量であるので、ＬＥＤ２〜４の色を確認して、所定の発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄにそれぞれ書き込まれる。

第１のタイマ３３が計数する時間を各発光時間ＴＬ１〜ＴＬ４よりも充分短く設定することにより、各発光時間ＴＬ１〜ＴＬ４において、発光量保持バッファ３２ａ〜３２ｄには、複数の発光量データが書き込まれる。図３（ｂ）に示す発光量（ＰＤ出力）は、これらの複数の発光量データをそれぞれ平均化した値である。

また、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光量に発光時間ＴＬ１〜ＴＬ４をそれぞれ積算した値ＯＰ１〜ＯＰ４は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の光出力に相当する。発光時間演算部４１は、積算値ＯＰ１〜ＯＰ４の割合が所望の色度の混色比率になるように、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光時間を演算する。
（第２の実施例）

第２の実施例において、図１のＬＥＤ管理部１３は、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４について、１周期（Ｔ１，Ｔ２）内において複数回の発光及び非発光を繰返す。発光時間制御部１２は、１周期（Ｔ１，Ｔ２）内の発光回数によって発光時間（オンデューティ比）を制御する。

カウンタ４６は、時間を計数する代りに発光回数を計数する。この場合、比較器４７は、基準値入力部４５に入力された発光時間とカウンタ４６が計数する発光回数に所定の単位時間を掛け算した乗算時間とを比較する。乗算時間が発光時間に達した場合、発光時間管理部２３は、ＬＥＤ管理部１３及びＬＥＤ駆動回路２４に対して、カウンタ４６が計数する発光回数を出力する。

図２（ｂ）は、第２の実施例に係わる各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の発光／非発光の制御方法を示すタイムチャートである。点状の模様を付した部分が発光時間を示し、模様を付さない白抜きの部分が非発光時間を示す。

ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は、それぞれ１周期内で発光時間Ｔｏｎ及び非発光時間Ｔｏｆｆを複数回繰り返す。１回の発光時間Ｔｏｎ及び非発光時間Ｔｏｆｆの長さは、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々について等しいが、位相が異なる。具体的には、先ず、ＬＥＤ１の発光時間Ｔｏｎが開始され、ＬＥＤ１の発光時間Ｔｏｎが終了すると同時、ＬＥＤ２の発光時間Ｔｏｎが開始される。同様にして、ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４が同じ発光時間Ｔｏｎだけ順番に発光する。ＬＥＤ４の発光の後は、再びＬＥＤ１が発光する。

このように、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々は、１周期（Ｔ１，Ｔ２）内において発光時間Ｔｏｎ及び非発光時間Ｔｏｆｆを複数回繰返し、発光時間制御部１２は、１周期（Ｔ１，Ｔ２）内の発光回数によってＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々の発光時間（オンデューティ比）を制御する。この場合であっても、図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の位相をずらすことにより、波形を乱すことなくＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々に対して単独発光状態を形成することができる。更に、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々について発光時間Ｔｏｎの長さを等しく設定することにより、１つのＬＥＤが排他的に発光している状態を、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の各々のデューティ比に依らず、１周期内の決まったタイミングで出現させることができる。よって、単独発光時の光出力を測定するタイミングを容易に取ることができる。
（その他の実施の形態）

上記のように、本発明は、１つの実施の形態及び２つの実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

第１の実施例では、１周期（Ｔ１、Ｔ２）分の時間を所望の色度を得るために必要な各色（ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４）の割合で分割して、１周期内の総てのタイミングにおいて、各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のいずれか１のＬＥＤが発光し、１周期内において総てのＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が非発光状態となるタイミングが無い場合を示したが、本発明はこれに限定されない。１周期内に、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のいずれのＬＥＤも発光していない、すなわち総てのＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が非発光状態となるタイミングが含まれていても構わない。

また、図５（ａ）では、図４のＳ０３段階を第１のタイマ３３を用いて一定の時間間隔で繰返し実施する場合を示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ＬＥＤ管理部１３が、受光部１１を用いて発光するＬＥＤの色の変化を監視してもよい。この場合、ＬＥＤ管理部１３が発光するＬＥＤの色の変化を検知したことをトリガーとして、Ｓ３３段階及びＳ３５段階を実施すればよい。これにより、色の変化直後の発光量のデータを１回だけ記憶することができる。また、第１のタイマ３３が不要となり、部品点数が減り、コストを削減できる。

また、発光部１１は異なる色の光をそれぞれ発する複数のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄを備えるが、第１〜第４のＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの各々が備えるＬＥＤチップの個数や発光箇所の数は、単数で有っても複数であっても構わない。

本発明は、液晶ディスプレイ用バックライト装置や、建物の壁面を演出する照明装置など、異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る広範な照明装置に対して適用することができる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

１１ 発光部
１１ａ 第１のＬＥＤ（第１の発光素子）
１１ｂ 第２のＬＥＤ（第２の発光素子）
１１ｃ 第３のＬＥＤ（第３の発光素子）
１１ｄ 第４のＬＥＤ（第４の発光素子）
１２ 発光時間制御部
１３ ＬＥＤ管理部（オン／オフ制御部）
１４ 受光素子
１５ 混色比率記憶部
２１ 発光量保持部
２２ 発光時間保持部
２３ 発光時間管理部
２４ ＬＥＤ駆動回路
２５ 第２のタイマ
３１ ＡＤコンバータ
３２ａ〜３２ｄ 発光量保持バッファ
３３ 第１のタイマ
４１ 発光時間演算部
４２ａ〜４２ｄ 発光時間保持バッファ
４５ 基準値入力部
４６ カウンタ
４７ 比較器

Claims (4)

1. 異なる色の光を合成して所望の色度の光を得る照明装置であって、
   異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子と、
   前記発光素子の各々について、１周期における発光時間を制御する発光時間制御部と、
   前記発光時間制御部により制御された発光時間を維持しながら、前記発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御するオン／オフ制御部と、
   前記複数の発光素子が発する光の発光量を計測する受光素子と、
   所望の色度を得るための各色の混色比率データを格納する混色比率記憶部と、を備え、
   前記発光時間制御部は、前記複数の発光素子による光の色度が前記所望の色度になるように、前記混色比率記憶部に記憶された混色比率データ及び前記受光素子により測定された発光量に基づいて、前記発光時間を制御し、
   前記オン／オフ制御部は、全区間において前記発光素子の各々を排他的に発光させる
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記発光時間制御部は、前記混色比率記憶部に記憶された混色比率データ及び前記受光素子により測定された発光量に基づいて、１周期分の時間を前記所望の色度を得るために必要な各色の割合で分割して、前記発光素子の各々の発光時間とすることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記発光素子の各々は、１周期内において複数回の発光及び非発光を繰返し、前記発光時間制御部は、１周期内の発光回数によって発光時間を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 異なる色の光をそれぞれ発する発光素子の各々の発光量を計測する第１の段階と、
   前記異なる色の光を合成して所望の色度を得るための各色の混色比率及び測定された発光量に基づいて、前記発光素子の１周期における発光時間を演算する第２の段階と、
   演算された発光時間を維持しながら、前記発光素子の各々の発光及び非発光を周期的に制御する第３の段階とを備える照明装置の調光方法であって、
   前記第３の段階において、全区間において前記発光素子の各々を排他的に発光させる
   ことを特徴とする照明装置の調光方法。

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