JP2015008275A - Ledモジュール装置及びled照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができるLEDモジュール装置及びLED照明装置を提供する。
【解決手段】基板2と、低色温度の白色光を出射する第1LED、第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED及び外部電源から第1LED及び第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が直列に接続されている発光回路4と、第2LEDと並列に接続されている分流回路6と、分流回路6を通過する電流を、検知抵抗を通過する電流に基づき制御する制御回路5と、を備え、発光回路4、分流回路6及び制御回路5は、基板2上に設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】基板2と、低色温度の白色光を出射する第1LED、第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED及び外部電源から第1LED及び第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が直列に接続されている発光回路4と、第2LEDと並列に接続されている分流回路6と、分流回路6を通過する電流を、検知抵抗を通過する電流に基づき制御する制御回路5と、を備え、発光回路4、分流回路6及び制御回路5は、基板2上に設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode)等の発光装置を複数備えるLEDモジュール装置及びLED照明装置に関する。
LED照明装置は、消費電力が小さく、かつ、長寿命であるという特徴があるので注目されており、上記の特徴を生かして、一般家庭、店舗照明、展示用の照明など多くの分野で応用されている。
LED照明装置は、紫外から青色にかけての光を発生させる半導体発光素子を励起光源とし、蛍光体を励起して白色光を得ているため、調光を行っても発生する光の色温度はほとんど変化しないという性質を有している。
一方で、人間の眼の感覚では、照度が低い場合には低色温度の照明光を快適と感じる傾向がある(クルーゾフ効果)。図8は、この関係を示すもので、いわゆる「クルーゾフの快適範囲」を図示したものである。従って、白色LED照明装置を用いて照明する場合も上記の「クルーゾフの快適範囲」を逸脱しないように調光することが好ましい。なお、図8において、縦軸は照度、横軸は色温度を表す。図8の2つの曲線に挟まれた斜線部分が快適範囲である。
このため、例えば、発光スペクトルの異なる複数のLEDアレイをそれぞれ独立に制御してクルーゾフの快適範囲に従うように調光する発光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の発光装置は、駆動電力を供給する給電線と調光信号を入力する配線をそれぞれ別に設ける必要があり、既設の給電線を変更して、調光信号を伝達する配線を設ける必要があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができるLEDモジュール装置及びLED照明装置を提供することにある。
本発明者らは、既設の2線式の配線(給電線)の他に調光信号用の配線を設ける等の変更を加えずに、クルーゾフの快適範囲に従うように調光することができるLEDモジュール装置及びLED照明装置を提供すること目的として鋭意努力の結果、本発明に到達したものである。
上記の目的を達成するべく、本発明のLEDモジュール装置及びLED照明装置は、基板と、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給さ
れる電流の大きさを検知する検知抵抗が直列に接続されている発光回路と、前記第2LEDと並列に接続されている分流回路と、前記分流回路を通過する電流を、前記検知抵抗を通過する電流に基づき制御する制御回路と、を備え、前記発光回路、前記分流回路及び前記制御回路は、前記基板上に設けられている。
れる電流の大きさを検知する検知抵抗が直列に接続されている発光回路と、前記第2LEDと並列に接続されている分流回路と、前記分流回路を通過する電流を、前記検知抵抗を通過する電流に基づき制御する制御回路と、を備え、前記発光回路、前記分流回路及び前記制御回路は、前記基板上に設けられている。
従って、LEDモジュール装置から出射する白色光の明るさを変化させたときに、その色温度をクルーゾフの快適範囲に従って適切に調整することができる。また、既設の2線式の配線(給電線)の他に調光信号用の配線を設ける等の変更を加えずに、構成をより簡易にすることができ、コストを低減することができる。
以上のことから、本発明によれば、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光できるLEDモジュール装置及びLED照明装置を実現することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、実施例及び変形例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例及び変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明によるLEDモジュール装置及びLED照明装置を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略などを行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例及び各変形例で用いる様々な数値及び数量は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
(本実施形態のLEDモジュール装置の構成)
図1は、本実施形態に係るLED(Light Emitting Diode)モジュール装置1の概略を示すブロック図である。図1に示すように、LEDモジュール装置1は、基板2、可変定電流回路3、発光回路4、制御回路5及び分流回路6を有する。発光回路4、制御回路5及び分流回路6は、基板2上に搭載されている。なお、発光回路4は、例えば、図2に示すように、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗(Rse)13が導通方向に
直列に接続されて構成されている。
図1は、本実施形態に係るLED(Light Emitting Diode)モジュール装置1の概略を示すブロック図である。図1に示すように、LEDモジュール装置1は、基板2、可変定電流回路3、発光回路4、制御回路5及び分流回路6を有する。発光回路4、制御回路5及び分流回路6は、基板2上に搭載されている。なお、発光回路4は、例えば、図2に示すように、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗(Rse)13が導通方向に
直列に接続されて構成されている。
可変定電流回路3には、外部接続端子(図示せず)が設けられている。外部接続端子は、可変定電流回路3に電流を供給するための外部電源(図示せず)と接続されている。ま
た、可変定電流回路3は、発光回路4と接続されている。そして、基板2上には、配線がパターニングされており、パターニングされた配線により発光回路4、制御回路5及び分流回路6が接続されている。このようにして、LEDモジュール装置1は、可変定電流回路3、発光回路4、制御回路5及び分流回路6に電流を供給する。
た、可変定電流回路3は、発光回路4と接続されている。そして、基板2上には、配線がパターニングされており、パターニングされた配線により発光回路4、制御回路5及び分流回路6が接続されている。このようにして、LEDモジュール装置1は、可変定電流回路3、発光回路4、制御回路5及び分流回路6に電流を供給する。
基板2としては、例えば、アルミ材、絶縁層、及び銅箔を順次積層して形成されるアルミ基板、又はその他の金属基板を用いることができる。特に、当該アルミ基板は、熱伝導性、耐熱性、加工性、及び耐電圧性に優れており、LEDモジュール2の発光特性及び信頼性の向上に寄与する。
可変定電流回路3は、外部電源(図示せず)から供給される電流を一定の電流値の直流電流に変換する。また、可変定電流回路3は、外部電源から供給される電流値を外部操作によって連続的に可変することができる。このようにして、LEDモジュール装置1は、外部からの操作に基づいて、第1LED11及び第2LED12から出射する光束(照度)を制御することができる。
LEDモジュール装置1に供給される電圧は、第1LED11及び第2LED12の直列接続数によって定まる。近紫外〜青系のLEDは、GaN系LEDであるので、LED1個当たりの順方向電圧は、約3Vである。
発光回路4は、可変定電流回路3、制御回路5及び分流回路6と接続されている。発光回路4は、例えば、図2に示すように、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13が導通方向に直列に接続されて構成されている。第1LED11及び第2LED12は、可変定電流回路3から供給される直流電流に基づいて発光する。
第1LED11及び第2LED12は、その接続方向が、各LEDの方向が同一方向となるように接続されてする。LEDの接続数は、所望の光束と使用可能な駆動電圧によって定まる。例えば、LEDモジュール装置1に供給される電圧が12〜15Vの場合には、第1LED11を1個、第2LED12を3個直列に接続するのが好ましい。
第1LED11及び第2LED12は、近紫外または紫色LEDチップ(半導体発光素子)と当該近紫外または紫色LEDチップを覆う青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を有し、当該近紫外または紫色LEDチップから出射する近紫外または紫色光によって青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を励起させて青色光、緑色光及び赤色光を出射し、青色光、緑色光及び赤色光を合成して白色光を出射する。LEDモジュール装置1では、第1LED11及び第2LED12の蛍光体の組み合わせ量を変更することによって、出射光の色温度を調整することができる。
第1LED11及び第2LED12に異なる色温度のLEDを用いた場合には、第1LED11及び第2LED12からそれぞれ出射される光の光束を変化させることによって、合成される白色光の色温度を変化させることができる。第1LED11は、例えば、色温度が約1900Kの白色光を出射し、第2LED12は、例えば、色温度が約4000Kの白色光を出射する。すなわち、第1LED11は、低色温度の白色光を出射し、第2LED12は、第1LED11に比して高い色温度の白色光を出射する。
電流検知抵抗13は、通過する電流によって生じる電圧降下を利用して電流の大きさを検知する。電流検知抵抗13の抵抗値は、制御回路5に使用する能動素子に依存する。例えば、能動素子がシリコンバイポーラトランジスタである場合には、電流検知抵抗13の抵抗値は、当該能動素子のベースエミッタ間のpn接合の順方向電圧である0.6〜0.7V程度の電圧が生じるような抵抗値を選択するのが好ましい。
制御回路5は、発光回路4及び分流回路6と接続されている。制御回路5は、電流検知抵抗13の両端の電圧によって電流の変化を検知して分流回路6を通過する電流を制御する制御信号を発生して、当該制御信号を分流回路6に送信し、分流回路6に分流する電流量を制御する回路である。すなわち、制御回路5は、分流回路6を通過する電流を、電流検知抵抗13を通過する電流に基づき制御する。制御回路5は、例えば、バイポーラトランジスタ、接合型FET、MOSFET、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)等の能動素子によって構成される。
分流回路6は、発光回路4に並列に接続されている。特に、分流回路6は、第2LED12に並列に接続されており、第1LED11を通過して第2LED12に流れるべき電流の一部又は実質的にすべてを分流(バイパス)する。バイパスする電流の量は、制御回路5から送信される制御信号に基づいて増減する。分流回路6は、例えば、バイポーラトランジスタ、接合型FET、MOSFET等の能動素子によって構成される。分流回路6の能動素子は、0.5〜1A程度の電流を扱うものが好ましい。
以上、図1に基づき、一部図2を用いて本発明の概要を述べた。以下に図2〜図7を用いて、第1実施例〜第5実施例のLEDモジュール装置の電気回路図の構成を詳述する。
(第1実施例のLEDモジュール装置の電気回路図)
図2は、第1実施例のLEDモジュール装置10の概略を示す電気回路図である。図2に示すように、第1実施例のLEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ
を制御回路5及び分流回路6に用いて構成した例である。
図2は、第1実施例のLEDモジュール装置10の概略を示す電気回路図である。図2に示すように、第1実施例のLEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ
を制御回路5及び分流回路6に用いて構成した例である。
発光回路4は、可変定電流回路3の正極側端子から負極側端子に向かって、第1LED11、第2LED12、電流検知抵抗13の順に導通方向に直列に接続されて構成されている。具体的には、発光回路4では、可変定電流回路3の正極側端子と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と可変定電流回路3の負極側端子とが接続されている。
図2の例では、発光回路4は、第1LED11が1個、第2LED12が3個直列に接続されている。LEDモジュール装置1に供給される電圧は、12〜15Vが好ましい。また、電流検知抵抗13の抵抗値は、0.1Aで0.7V程度の電圧降下を得ることを考慮して、7Ω程度が好ましい。
制御回路5は、npnバイポーラトランジスタ14を能動素子として用いている。制御回
路5は、発光回路4と並列に接続されて構成されている。また、制御回路5は、npnバイ
ポーラトランジスタ14、エミッタ抵抗15及び第1負荷抵抗16が接続されて構成されている。具体的には、制御回路5では、npnバイポーラトランジスタ14のエミッタ端子
がエミッタ抵抗15を介して電流検知抵抗13の他端側に接続されており、npnバイポー
ラトランジスタ14のベース端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第1LED
11のアノード側端子に接続されている。
路5は、発光回路4と並列に接続されて構成されている。また、制御回路5は、npnバイ
ポーラトランジスタ14、エミッタ抵抗15及び第1負荷抵抗16が接続されて構成されている。具体的には、制御回路5では、npnバイポーラトランジスタ14のエミッタ端子
がエミッタ抵抗15を介して電流検知抵抗13の他端側に接続されており、npnバイポー
ラトランジスタ14のベース端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第1LED
11のアノード側端子に接続されている。
npnバイポーラトランジスタ14は、制御用トランジスタである。npnバイポーラトランジスタ14としては、例えば、2SC1815等がコレクタ損失を考慮すると適当である。エミ
ッタ抵抗15は、npnバイポーラトランジスタ14のエミッタ側の抵抗であって、200
〜500Ω程度が好ましい。第1負荷抵抗16は、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタの負荷抵抗であって、抵抗値は1〜5kΩ程度が好ましい。
ッタ抵抗15は、npnバイポーラトランジスタ14のエミッタ側の抵抗であって、200
〜500Ω程度が好ましい。第1負荷抵抗16は、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタの負荷抵抗であって、抵抗値は1〜5kΩ程度が好ましい。
分流回路6は、制御回路5と同様に、npnバイポーラトランジスタ17を能動素子とし
て用いている。分流回路6は、発光回路4の第2LED12と並列に接続されて構成されている。具体的に、分流回路6では、npnバイポーラトランジスタ17のエミッタ端子が
電流検知抵抗13に接続されており、npnバイポーラトランジスタ17のベース端子がnpnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、npnバイポーラトランジ
スタ17のコレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている。
て用いている。分流回路6は、発光回路4の第2LED12と並列に接続されて構成されている。具体的に、分流回路6では、npnバイポーラトランジスタ17のエミッタ端子が
電流検知抵抗13に接続されており、npnバイポーラトランジスタ17のベース端子がnpnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、npnバイポーラトランジ
スタ17のコレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている。
npnバイポーラトランジスタ17は、分流用トランジスタである。npnバイポーラトランジスタ17としては、例えば、2SC1815、2SC1858、2SC3325又はこれらと同等品を用いる
ことができる。電流検知抵抗13は、npnバイポーラトランジスタ17のエミッタ側の抵
抗を兼ねている。
ことができる。電流検知抵抗13は、npnバイポーラトランジスタ17のエミッタ側の抵
抗を兼ねている。
次に、第1実施例のLEDモジュール装置10の動作について説明する。まず、LEDモジュール装置10は、電流値が0のときに、外部から可変定電流装置3が操作されて電流値を上げる(照度を上げる)操作がされると、第1負荷抵抗16に微量の電流が流れ、npnバイポーラトランジスタ17がオンとなる。続いて、LEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ17のコレクタ電流として、第1LED11、npnバイポーラ
トランジスタ17、電流検知抵抗13の順に電流が流れる。これにより、第1LED11の発光が開始する。このとき、第2LED12にはほとんど電流が流れず、第2LED12は、照明装置として実質的に意味のある程度には発光しない。
トランジスタ17、電流検知抵抗13の順に電流が流れる。これにより、第1LED11の発光が開始する。このとき、第2LED12にはほとんど電流が流れず、第2LED12は、照明装置として実質的に意味のある程度には発光しない。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を上げる操作がされると、第1LED11に流れる電流が増加し、第1LED11がさらに強く発光する。続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を上げる操作がされると、第1LED11、npnバイポーラトランジスタ17に加えて、第2LED12に電流が流れ、第
2LED12の発光が開始する。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。
2LED12の発光が開始する。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。
すなわち、制御回路5は、発光回路4に供給される電流の電流値が0から所定の電流値になるまで、分流回路6に電流を流し、第2LED12に実質的に電流を流さない。また、制御回路5は、発光回路4に供給される電流の電流値が所定の電流値以上になったときに、分流回路6及び第2LED12の双方に電流を流す。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を上げる操作がされ、電流検知抵抗13に100mAの電流が流れると(電流検知抵抗13の抵抗値は7Ωとする)、npnバイポーラトランジスタ14のベースエミッタ間電圧VBEが0.7V程度とな
り、npnバイポーラトランジスタ14がオンとなる。続いて、LEDモジュール装置10
は、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ電流として、第1負荷抵抗16、npnバイポーラトランジスタ14及びエミッタ抵抗15の順に電流が流れ始める。
り、npnバイポーラトランジスタ14がオンとなる。続いて、LEDモジュール装置10
は、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ電流として、第1負荷抵抗16、npnバイポーラトランジスタ14及びエミッタ抵抗15の順に電流が流れ始める。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を上げる操作がされると、電流検知抵抗13の電圧降下が大きくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ1
4のベースエミッタ間電圧VBEが大きくなると、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタ電流が大きくなる。これにより、LEDモジュール装置10は、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ
間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が減少す
る。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
4のベースエミッタ間電圧VBEが大きくなると、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタ電流が大きくなる。これにより、LEDモジュール装置10は、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ
間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が減少す
る。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
すなわち、制御回路5は、電流検知抵抗13を通過する電流が所定の閾値を越えたときに、分流回路6を通過する電流を減少する。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を上げる操作がされ、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ間電圧VBEが0.7V以下になると、npnバイポーラトランジスタ17がオフとなり、npnバイポーラトランジスタ17を流れる
電流が0となる。すなわち、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13にすべての電流が流れる。
電流が0となる。すなわち、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13にすべての電流が流れる。
一方、LEDモジュール装置10は、第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13にすべての電流が流れている状態において、外部から電流値を下げる(照度を下げる)操作がされ、npnバイポーラトランジスタ14のベース電流が減少すると、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ電流も減少し、第1負荷抵抗16における電圧降下も小さくなる。その結果、LEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ17の
ベースエミッタ間電圧VBEが0.7V以上になると、npnバイポーラトランジスタ17
がオンとなる。続いて、LEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ17
のコレクタ電流として、npnバイポーラトランジスタ17に第1LED11を通過した電
流が流れ始める。
ベースエミッタ間電圧VBEが0.7V以上になると、npnバイポーラトランジスタ17
がオンとなる。続いて、LEDモジュール装置10は、npnバイポーラトランジスタ17
のコレクタ電流として、npnバイポーラトランジスタ17に第1LED11を通過した電
流が流れ始める。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされると、電流検知抵抗13の電圧降下が小さくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ1
4のベースエミッタ間電圧VBEが小さくなると、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタ電流が小さくなる。これにより、LEDモジュール装置10は、第1負荷抵抗16の電圧降下が小さくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ
間電圧VBEが増加し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が増加す
る。すなわち、第2LED12に流れる電流が減少し、第2LED12の発光が弱まる。
4のベースエミッタ間電圧VBEが小さくなると、npnバイポーラトランジスタ14のコ
レクタ電流が小さくなる。これにより、LEDモジュール装置10は、第1負荷抵抗16の電圧降下が小さくなり、その結果、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ
間電圧VBEが増加し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が増加す
る。すなわち、第2LED12に流れる電流が減少し、第2LED12の発光が弱まる。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされ、電流検知抵抗13に流れる電流が100mA以下となり(電流検知抵抗13の抵抗値は7Ωとする)、npnバイポーラトランジスタ14のベースエミッタ間電圧VBEが0.7V以
下となると、npnバイポーラトランジスタ14がオフとなる。その結果、LEDモジュー
ル装置10は、npnバイポーラトランジスタ14及びエミッタ抵抗15に電流が流れなく
なる。
下となると、npnバイポーラトランジスタ14がオフとなる。その結果、LEDモジュー
ル装置10は、npnバイポーラトランジスタ14及びエミッタ抵抗15に電流が流れなく
なる。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされると、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が増加すると共に第2LED1
2に流れる電流が減少し、第2LED12の発光が弱まる。続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされると、第2LED12に電流が流れなくなり、第2LED12の発光が終了する。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光の出射が終了する。
2に流れる電流が減少し、第2LED12の発光が弱まる。続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされると、第2LED12に電流が流れなくなり、第2LED12の発光が終了する。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光の出射が終了する。
続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされると、第1LED11に流れる電流が減少し、第1LED11の発光が弱まる。続いて、LEDモジュール装置10は、外部からさらに電流値を下げる操作がされ、電流値が0になると、第1LED11の発光が終了する。
(第1実施例のLEDモジュール装置の特性)
次に、図3は、第1実施例のLEDモジュール装置10から出射する白色光の特性を評価した結果を示すグラフである。具体的な評価方法として、LEDモジュール装置10の
発光回路4に供給する実際の入力電流値(印加電流)を変化させた場合に、LEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度(K)、及びLEDモジュール装置10から白色光の光軸方向に50cm離間した位置の照度(lx)を測定した。図3の横軸は発光回路4への入力電力値(mA)であり、縦軸はLEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度(K)、及びLEDモジュール装置10から合成白色光の光軸方向に50cm離間した位置(すなわち、LEDモジュール装置10から50cm直下)の照度(lx)である。
次に、図3は、第1実施例のLEDモジュール装置10から出射する白色光の特性を評価した結果を示すグラフである。具体的な評価方法として、LEDモジュール装置10の
発光回路4に供給する実際の入力電流値(印加電流)を変化させた場合に、LEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度(K)、及びLEDモジュール装置10から白色光の光軸方向に50cm離間した位置の照度(lx)を測定した。図3の横軸は発光回路4への入力電力値(mA)であり、縦軸はLEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度(K)、及びLEDモジュール装置10から合成白色光の光軸方向に50cm離間した位置(すなわち、LEDモジュール装置10から50cm直下)の照度(lx)である。
図3に示すように、発光回路4への印加電流を0から増加させると、まず、第1LED11のみが発光し、LEDモジュール装置10から50cm直下の照度は、徐々に増加する。そして、LEDモジュール装置10から50cm直下の照度は、印加電流の値が100mAを越えると、第1LED11に加えて第2LED12も発光し、印加電流の値が大きくなると、その増加率が大きくなる。一方、LEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度は、まず、第1LED11のみが発光し、1900Kとなる。そして、LEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度は、印加電流の値が100mAを越えると、第1LED11に加えて第2LED12も発光し、印加電流の値が大きくなると、印加電流の増加に正比例して増加する。
より具体的な数値データとして、発光回路4に対して駆動電流を供給しない場合には、LEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度及び50cm直下の照度は、共に0であった。続いて、発光回路4に対する印加電流が50mAに達すると、第1LED11のみが発光して、LEDモジュール装置10からは1900Kの白色光が出射し、50cm直下の照度は約40lxであった。続いて、発光回路4に対する印加電流が100mAに達すると、第1LED11が発光すると共に第2LED12が発光を開始し、LEDモジュール装置10からは1900Kの光が出射し、50cm直下の照度は約80lxであった。続いて、発光回路4に対する印加電流が200mAに達すると、第1LED11及び第2LED12が発光し、LEDモジュール装置10からは3150Kの光が出射し、50cm直下の照度は約500lxであった。続いて、発光回路4に対する印加電流が300mAに達すると、第1LED11及び第2LED12が発光し、LEDモジュール装置10からは3600Kの光が出射し、50cm直下の照度は約1400lxであった。続いて、発光回路4に対する印加電流が400mAに達すると、第1LED11及び第2LED12が発光し、LEDモジュール装置10からは3750Kの光が出射し、50cm直下の照度は約2550lxであった。
以上のように、第1実施例のLEDモジュール装置10から出射する白色光の色温度は、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置10から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置10から出射した。
(第1実施例のLEDモジュール装置の作用・効果)
このようにして、第1実施例のLEDモジュール装置10では、基板2と、低色温度の白色光を出射する第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13が直列に接続されている発光回路4と、第2LED12と並列に接続されている分流回路6と、分流回路6を通過する電流を、電流検知抵抗13を通過する電流に基づき制御する制御回路5と、を有し、発光回路4、分流回路6及び制御回路5は、基板2上に設けられている。
このようにして、第1実施例のLEDモジュール装置10では、基板2と、低色温度の白色光を出射する第1LED11、第2LED12及び電流検知抵抗13が直列に接続されている発光回路4と、第2LED12と並列に接続されている分流回路6と、分流回路6を通過する電流を、電流検知抵抗13を通過する電流に基づき制御する制御回路5と、を有し、発光回路4、分流回路6及び制御回路5は、基板2上に設けられている。
これにより、第1実施例のLEDモジュール装置10では、当該LEDモジュール装置10から出射する白色光の明るさを変化させたときに、その色温度をクルーゾフの快適範囲に従って適切に調整することができる。また、第1実施例のLEDモジュール装置10
では、既設の2線式の配線(給電線)の他に調光信号用の配線を設ける等の変更を加えずに、構成をより簡易にすることができる。これにより、第1実施例のLEDモジュール装置10では、コストの低減が十分になされることになる。
では、既設の2線式の配線(給電線)の他に調光信号用の配線を設ける等の変更を加えずに、構成をより簡易にすることができる。これにより、第1実施例のLEDモジュール装置10では、コストの低減が十分になされることになる。
以上のことから、第1実施例のLEDモジュール装置10では、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
具体的に、発光回路4は、正極側と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と負極側とが接続されている。また、制御回路5は、エミッタ端子が電流検知抵抗13の他端側に接続されており、ベース端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、コレクタ端子が第1LED11のアノード側端子に接続されている制御用npnトランジスタ14からなる。分流回路6は、エミッタ端子が第2L
ED12のカソード側端子に接続されており、ベース端子が制御用npnトランジスタ14
のコレクタ端子に接続されており、コレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタ17からなる。従って、一段と簡易な構成でクルー
ゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
ED12のカソード側端子に接続されており、ベース端子が制御用npnトランジスタ14
のコレクタ端子に接続されており、コレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタ17からなる。従って、一段と簡易な構成でクルー
ゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
さらに、制御回路5は、発光回路4に供給される電流の電流値が0から所定の電流値になるまで分流回路6に電流を流し、第2LED12に実質的に電流を流さない。従って、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光をLEDモジュール装置10から出射することができる。
さらに、制御回路5は、発光回路4に供給される電流の電流値が所定の電流値以上になったときに、分流回路6及び第2LED12の双方に電流を流す。その後、制御回路5は、電流検知抵抗13を通過する電流が所定の閾値を越えたときに、分流回路6を通過する電流を減少する。従って、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置10から出射することができる。
(第2実施例のLEDモジュール装置の電気回路図)
図4は、第2実施例のLEDモジュール装置20の概略を示す電気回路図である。図4に示すように、第2実施例のLEDモジュール装置20は、制御回路21の構成が、第1実施例の制御回路5と異なること、及び第1実施例の発光回路4の電流検知抵抗13の抵抗値が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
図4は、第2実施例のLEDモジュール装置20の概略を示す電気回路図である。図4に示すように、第2実施例のLEDモジュール装置20は、制御回路21の構成が、第1実施例の制御回路5と異なること、及び第1実施例の発光回路4の電流検知抵抗13の抵抗値が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
具体的には、制御回路21は、第1実施例の制御回路5の構成に加えて、npnバイポー
ラトランジスタ14のベース端子及び第2LED12のアノード側端子間に接続されているダイオード22をさらに有する。ダイオード22は、アノード側端子がnpnバイポーラ
トランジスタ14のベース端子に接続され、さらに、第2負荷抵抗23を介して第1LED11のアノード側端子とに接続されており、カソード側端子が第2LED12のカソード側端子に接続されている。
ラトランジスタ14のベース端子及び第2LED12のアノード側端子間に接続されているダイオード22をさらに有する。ダイオード22は、アノード側端子がnpnバイポーラ
トランジスタ14のベース端子に接続され、さらに、第2負荷抵抗23を介して第1LED11のアノード側端子とに接続されており、カソード側端子が第2LED12のカソード側端子に接続されている。
ダイオード22は、シリコン接合型ダイオードである。ダイオード22は、順方向に電流を流した場合には、約0.7Vの順方向電圧が得られる。第2負荷抵抗23は、ダイオード22に順方向に電流を流すための負荷抵抗であって、2〜10KΩ程度が好ましい。
また、第2実施例のLEDモジュール装置20では、ダイオード22の順方向電圧が加
わるため、電流検知抵抗13による電圧降下が半減される。従って、電流検知抵抗13の抵抗値は、3Ω程度が好ましい。
わるため、電流検知抵抗13による電圧降下が半減される。従って、電流検知抵抗13の抵抗値は、3Ω程度が好ましい。
なお、制御回路21では、ダイオード22のカソード側端子を可変定電流回路3の負極側端子に接続するようにしてもよい。
第2実施例のLEDモジュール装置20の動作について説明する。外部から可変定電流装置3が操作されて電流値を上げる(照度を上げる)操作がなされ、第1負荷抵抗16に微量の電流が流れ、npnバイポーラトランジスタ17がオンとなり、第1LED11の発
光が開始する。外部からさらに電流値を上げる操作がなされると、第1LED11に流れる電流が増加し、第1LED11がさらに強く発光する。外部からさらに電流値を上げる操作がされると、第2LED12にも電流が流れ、第2LED12の発光が開始される。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。ここまでの動作は、第1実施例と同じである。
光が開始する。外部からさらに電流値を上げる操作がなされると、第1LED11に流れる電流が増加し、第1LED11がさらに強く発光する。外部からさらに電流値を上げる操作がされると、第2LED12にも電流が流れ、第2LED12の発光が開始される。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。ここまでの動作は、第1実施例と同じである。
さらに、外部から電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトランジスタ14
のベースエミッタ間電圧VBEの上昇によってnpnバイポーラトランジスタ14がオンと
なる。その後、さらに外部から電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトラン
ジスタ14のベースエミッタ間電圧VBEも大きくなり、npnバイポーラトランジスタ1
4のコレクタ電流が大きくなる。この結果、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなり、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が減少する。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
のベースエミッタ間電圧VBEの上昇によってnpnバイポーラトランジスタ14がオンと
なる。その後、さらに外部から電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトラン
ジスタ14のベースエミッタ間電圧VBEも大きくなり、npnバイポーラトランジスタ1
4のコレクタ電流が大きくなる。この結果、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなり、npnバイポーラトランジスタ17のベースエミッタ間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れるコレクタ電流が減少する。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
さらに電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトランジスタ17がオフとな
り、可変定電流回路3からの電流が第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
り、可変定電流回路3からの電流が第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
(第2実施例のLEDモジュール装置の特性)
第2実施例のLEDモジュール装置20から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置20から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置20から出射した。
第2実施例のLEDモジュール装置20から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置20から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置20から出射した。
(第2実施例のLEDモジュール装置の作用・効果)
このようにして、第2実施例のLEDモジュール装置20では、制御回路21が、第1実施例の制御回路5の構成に加えて、アノード側端子が制御用npnトランジスタ14のベ
ース端子と第1LED11のアノード側端子とに接続されており、カソード側端子が第2LED12のカソード側端子に接続されているダイオード22をさらに有する。
このようにして、第2実施例のLEDモジュール装置20では、制御回路21が、第1実施例の制御回路5の構成に加えて、アノード側端子が制御用npnトランジスタ14のベ
ース端子と第1LED11のアノード側端子とに接続されており、カソード側端子が第2LED12のカソード側端子に接続されているダイオード22をさらに有する。
従って、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができると共に、ダイオード22の順方向電圧が加わるため、電流検知抵抗13による電圧降下を半減し、電力損失を半減することができる。
すなわち、第1実施例のLEDモジュール装置10では、電流検知抵抗13の抵抗値が7Ωであったため、電流検知抵抗13に400mA程度の電流を流した場合に電力損失が1.12W程度となっていた。しかしながら、第2実施例のLEDモジュール装置20で
は、ダイオード22のアノード側端子をnpnバイポーラトランジスタ14のベース端子と
第2負荷抵抗23を介して可変定電流回路3の正極側端子とに接続し、ダイオード22のカソード側端子を第2LED12のカソード側端子に接続したことにより、電流検知抵抗13の抵抗値を3Ω程度とすることができ、電流検知抵抗13に400mA程度の電流を流した場合に電力損失を0.48W程度とすることができた。
は、ダイオード22のアノード側端子をnpnバイポーラトランジスタ14のベース端子と
第2負荷抵抗23を介して可変定電流回路3の正極側端子とに接続し、ダイオード22のカソード側端子を第2LED12のカソード側端子に接続したことにより、電流検知抵抗13の抵抗値を3Ω程度とすることができ、電流検知抵抗13に400mA程度の電流を流した場合に電力損失を0.48W程度とすることができた。
(第3実施例のLEDモジュール装置の電気回路図)
図5は、第3実施例のLEDモジュール装置30の概略を示す電気回路図である。図5に示すように、第3実施例のLEDモジュール装置30は、発光回路31の構成が、第1実施例の発光回路4と異なること、及びそれに伴うnpnバイポーラトランジスタ14の各
端子の接続位置が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
図5は、第3実施例のLEDモジュール装置30の概略を示す電気回路図である。図5に示すように、第3実施例のLEDモジュール装置30は、発光回路31の構成が、第1実施例の発光回路4と異なること、及びそれに伴うnpnバイポーラトランジスタ14の各
端子の接続位置が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
発光回路31は、可変定電流回路3の正極側端子から負極側端子に向かって、第2LED12、電流検知抵抗13、第1LED11の順に直列に接続されて構成されている。具体的に、発光回路31は、可変定電流回路3の正極側端子と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と可変定電流回路3の負極側端子とが接続されている。電流検知抵抗13の抵抗値は、第1実施例の電流検知抵抗13と同様に、7Ω程度が好ましい。
制御回路5は、発光回路31の第2LED12及び電流検知抵抗13と並列に接続されて構成されている。制御回路5では、npnバイポーラトランジスタ14のエミッタ端子が
エミッタ抵抗15を介して第1LED11のアノード側端子に接続されており、npnバイ
ポーラトランジスタ14のベース端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第2LED1
2のアノード側端子に接続されている。
エミッタ抵抗15を介して第1LED11のアノード側端子に接続されており、npnバイ
ポーラトランジスタ14のベース端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第2LED1
2のアノード側端子に接続されている。
なお、制御回路5では、エミッタ抵抗15の代わりに、ツェナーダイオードを用いるようにしてもよい。この場合、ツェナーダイオードのアノード側端子は可変定電流回路3の負極側端子に接続され、ツェナーダイオードのカソード側端子はnpnバイポーラトランジ
スタ14のエミッタ端子に接続される。
スタ14のエミッタ端子に接続される。
分流回路6は、発光回路31の第2LED12と並列に接続されて構成されている。分流回路6では、npnバイポーラトランジスタ17のエミッタ端子が第2LED12のカソ
ード側端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ17のベース端子がnpnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ1
7のコレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている。
ード側端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ17のベース端子がnpnバイポーラトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、npnバイポーラトランジスタ1
7のコレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている。
第3実施例のLEDモジュール装置30の動作は、第1実施例とほぼ同様である。すなわち、外部から可変定電流装置3が操作されて電流値を上げる(照度を上げる)操作がなされると、第1負荷抵抗16に微量の電流が流れ、npnバイポーラトランジスタ17がオ
ンとなる。これによって、npnバイポーラトランジスタ17のコレクタ電流が第1負荷抵
抗16を介して第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。ここまでの時点では、第2LED12自体の抵抗値により、第2LED12に電流は流れない。
ンとなる。これによって、npnバイポーラトランジスタ17のコレクタ電流が第1負荷抵
抗16を介して第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。ここまでの時点では、第2LED12自体の抵抗値により、第2LED12に電流は流れない。
さらに外部からの電流値を上げていくと、第1LED11に流れる電流が増加して第1LED11が強く発光するようになり、やがて第2LED12にも電流が流れ、第2LED12の発光が開始される。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色
光が出射される。
光が出射される。
さらに、外部から電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトランジスタ14
がオンとなり、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ電流が大きくなる。コレクタ
電流は、第1LED11を流れる。また、npnバイポーラトランジスタ14のオンによっ
て、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなる、これに伴い、npnバイポーラトランジス
タ17のベースエミッタ間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れ
るコレクタ電流が減少する。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
がオンとなり、npnバイポーラトランジスタ14のコレクタ電流が大きくなる。コレクタ
電流は、第1LED11を流れる。また、npnバイポーラトランジスタ14のオンによっ
て、第1負荷抵抗16の電圧降下が大きくなる、これに伴い、npnバイポーラトランジス
タ17のベースエミッタ間電圧VBEが低下し、npnバイポーラトランジスタ17に流れ
るコレクタ電流が減少する。すなわち、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
さらに電流値を上げる操作がなされると、npnバイポーラトランジスタ17がオフとな
り、可変定電流回路3からの電流が第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
り、可変定電流回路3からの電流が第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
(第3実施例のLEDモジュール装置の特性)
第3実施例のLEDモジュール装置30から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置30から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置30から出射した。
第3実施例のLEDモジュール装置30から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置30から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置30から出射した。
(第3実施例のLEDモジュール装置の作用・効果)
このようにして、第3実施例のLEDモジュール装置30では、発光回路31は、正極側と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と負極側とが接続されている。制御回路5は、エミッタ端子が第1LED11のアノード側端子に接続されており、ベース端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、コレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている制御用npnトランジスタ14
を含む。分流回路6は、エミッタ端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、ベース端子が制御用npnトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、コレク
タ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタ17
を含む。
このようにして、第3実施例のLEDモジュール装置30では、発光回路31は、正極側と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と負極側とが接続されている。制御回路5は、エミッタ端子が第1LED11のアノード側端子に接続されており、ベース端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、コレクタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている制御用npnトランジスタ14
を含む。分流回路6は、エミッタ端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、ベース端子が制御用npnトランジスタ14のコレクタ端子に接続されており、コレク
タ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタ17
を含む。
従って、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
(第4実施例のLEDモジュール装置の電気回路図)
図6は、第4実施例のLEDモジュール装置40の概略を示す電気回路図である。図6に示すように、第4実施例のLEDモジュール装置40は、pnpバイポーラトランジスタ
を制御回路42及び分流回路43に用いて構成した例である。
図6は、第4実施例のLEDモジュール装置40の概略を示す電気回路図である。図6に示すように、第4実施例のLEDモジュール装置40は、pnpバイポーラトランジスタ
を制御回路42及び分流回路43に用いて構成した例である。
発光回路41は、可変定電流回路3の正極側端子から負極側端子に向かって、電流検知抵抗13、第2LED12、第1LED11の順に直列に接続されて構成されている。具体的に、発光回路41は、可変定電流回路3の正極側端子と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と可変定電流回路3の負極側端子とが
接続されている。電流検知抵抗13の抵抗値は、第1実施例の電流検知抵抗13と同様に、7Ω程度が好ましい。
接続されている。電流検知抵抗13の抵抗値は、第1実施例の電流検知抵抗13と同様に、7Ω程度が好ましい。
制御回路42は、pnpバイポーラトランジスタ44を能動素子として用いている。制御
回路42は、発光回路41と並列に接続されて構成されている。また、制御回路42は、pnpバイポーラトランジスタ44、エミッタ抵抗15及び第1負荷抵抗16が接続されて
構成されている。具体的に、制御回路42では、pnpバイポーラトランジスタ44のエミ
ッタ端子がエミッタ抵抗15を介して電流検知抵抗13の一端側に接続されており、pnp
バイポーラトランジスタ44のベース端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、pnpバイポーラトランジスタ44のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第
1LED11のカソード側端子に接続されている。
回路42は、発光回路41と並列に接続されて構成されている。また、制御回路42は、pnpバイポーラトランジスタ44、エミッタ抵抗15及び第1負荷抵抗16が接続されて
構成されている。具体的に、制御回路42では、pnpバイポーラトランジスタ44のエミ
ッタ端子がエミッタ抵抗15を介して電流検知抵抗13の一端側に接続されており、pnp
バイポーラトランジスタ44のベース端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、pnpバイポーラトランジスタ44のコレクタ端子が第1負荷抵抗16を介して第
1LED11のカソード側端子に接続されている。
pnpバイポーラトランジスタ42は、制御用トランジスタである。pnpバイポーラトランジスタ44としては、コレクタ電流として1A程度を流すことができるものであればよい。また、少なくとも、150℃の温度に耐えられるものが好ましい。pnpバイポーラトラ
ンジスタ44としては、例えば、2SA1837、2SB1182、2SB1375等が適当である。
ンジスタ44としては、例えば、2SA1837、2SB1182、2SB1375等が適当である。
分流回路43は、制御回路42と同様に、pnpバイポーラトランジスタ45を能動素子
として用いている。分流回路43は、発光回路41の第2LED12と並列に接続されて構成されている。具体的には、分流回路45において、pnpバイポーラトランジスタ45
のエミッタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、pnpバイポーラト
ランジスタ45のベース端子がpnpバイポーラトランジスタ44のコレクタ端子に接続さ
れており、pnpバイポーラトランジスタ45のコレクタ端子が第2LED12のカソード
側端子に接続されている。
として用いている。分流回路43は、発光回路41の第2LED12と並列に接続されて構成されている。具体的には、分流回路45において、pnpバイポーラトランジスタ45
のエミッタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、pnpバイポーラト
ランジスタ45のベース端子がpnpバイポーラトランジスタ44のコレクタ端子に接続さ
れており、pnpバイポーラトランジスタ45のコレクタ端子が第2LED12のカソード
側端子に接続されている。
pnpバイポーラトランジスタ45は、分流用トランジスタである。pnpバイポーラトランジスタ45としては、pnpバイポーラトランジスタ42と同様に、例えば、2SA1837、2SB1182、2SB1375又はこれらと同等品を用いることができる。
第4実施例のLEDモジュール装置40の動作は、以下の通りである。すなわち、外部から可変定電流装置3が操作されて電流値を上げる(照度を上げる)操作がなされると、電流検知抵抗13を介してpnpバイポーラトランジスタ45のエミッタからベースへ電流
が流れ、第1負荷抵抗16に微量の電流が流れる。これによって、pnp バイポーラトランジスタ45のベース電位が下がり、pnp バイポーラトランジスタ45がオンとなる。これによって、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13,pnp バイポーラトランジスタ45(分流回路43)を通って第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。この時点では、第2LED12に電流は流れない。
が流れ、第1負荷抵抗16に微量の電流が流れる。これによって、pnp バイポーラトランジスタ45のベース電位が下がり、pnp バイポーラトランジスタ45がオンとなる。これによって、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13,pnp バイポーラトランジスタ45(分流回路43)を通って第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。この時点では、第2LED12に電流は流れない。
さらに外部からの電流値を上げていくと、第1LED11に流れる電流が増加して第1LED11が強く発光するようになり、やがて第2LED12にも電流が流れ、第2LED12の発光が開始される。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。
さらに、外部から電流値を上げる操作がなされると、pnp バイポーラトランジスタ45がオンとなり、pnpバイポーラトランジスタ44のコレクタ電流が大きくなる。これに伴
い、pnpバイポーラトランジスタ45のベース電位が上がり、pnpバイポーラトランジスタ45のコレクタ電流が減少する。したがって、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
い、pnpバイポーラトランジスタ45のベース電位が上がり、pnpバイポーラトランジスタ45のコレクタ電流が減少する。したがって、第2LED12に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
さらに電流値を上げる操作がなされると、pnpバイポーラトランジスタ44がオフとな
り、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13を介して第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
り、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13を介して第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
(第4実施例のLEDモジュール装置の特性)
第4実施例のLEDモジュール装置40から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置40から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置40から出射した。
第4実施例のLEDモジュール装置40から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置40から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置40から出射した。
(第4実施例のLEDモジュール装置の作用・効果)
このようにして、第4実施例のLEDモジュール装置40では、発光回路41は、正極側と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と負極側とが接続されている。制御回路42は、エミッタ端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、ベース端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、コレクタ端子が第1LED11のカソード側端子に接続されている制御用pnpトランジスタ4
4からなる。分流回路43は、エミッタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、ベース端子が制御用pnpトランジスタ44のコレクタ端子に接続されており、
コレクタ端子が第2LED12のカソード側端子に接続されている分流用pnpトランジス
タ45からなる。
このようにして、第4実施例のLEDモジュール装置40では、発光回路41は、正極側と電流検知抵抗13の一端側とが接続されており、電流検知抵抗13の他端側と第2LED12のアノード側端子とが接続されており、第2LED12のカソード側端子と第1LED11のアノード側端子とが接続されており、第1LED11のカソード側端子と負極側とが接続されている。制御回路42は、エミッタ端子が電流検知抵抗13の一端側に接続されており、ベース端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、コレクタ端子が第1LED11のカソード側端子に接続されている制御用pnpトランジスタ4
4からなる。分流回路43は、エミッタ端子が第2LED12のアノード側端子に接続されており、ベース端子が制御用pnpトランジスタ44のコレクタ端子に接続されており、
コレクタ端子が第2LED12のカソード側端子に接続されている分流用pnpトランジス
タ45からなる。
従って、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
(第5実施例のLEDモジュール装置の電気回路図)
図7は、第5実施例のLEDモジュール装置50の概略を示す電気回路図である。図7に示すように、第5実施例のLEDモジュール装置50は、制御回路51の構成が、第1実施例の制御回路5と異なること及び第1実施例の発光回路4の電流検知抵抗13の抵抗値が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
図7は、第5実施例のLEDモジュール装置50の概略を示す電気回路図である。図7に示すように、第5実施例のLEDモジュール装置50は、制御回路51の構成が、第1実施例の制御回路5と異なること及び第1実施例の発光回路4の電流検知抵抗13の抵抗値が異なることを除いて、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に構成されている。
発光回路4の電流検知抵抗13の抵抗値は、電流が0〜0.5Aの範囲で、0〜0.5V電圧降下が得られればよいことから、1Ω程度が適当である。
制御回路51は、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)52を能動素子として用いている。制御回路51は、発光回路4と並列に接続されて構成されている。また、制御回路51は、オペレーショナルアンプ52、第1干渉防止抵抗53、第1可変抵抗54、第2干渉防止抵抗55及び第2可変抵抗56が接続されて構成されている。具体的に、制御回路51は、オペレーショナルアンプ52の反転入力端子が第1干渉防止抵抗53を介して第2LED12のカソード側端子に接続されており、オペレーショナルアンプ52の非反転入力端子に接続された第1可変抵抗54に基づき電圧が印加され、オペレーショナルアンプ52の出力端子が第2干渉防止抵抗55を介してnpnバイポーラトランジスタ17の
ベース端子に接続されていると共に、第2可変抵抗56を介してオペレーショナルアンプ52の反転入力端子に接続されている。
ベース端子に接続されていると共に、第2可変抵抗56を介してオペレーショナルアンプ52の反転入力端子に接続されている。
オペレーショナルアンプ52は、差動増幅器として動作するので、反転入力端子及び非反転入力端子間の電位差を変更することによって色温度変曲点の位置を変更できる。オペレーショナルアンプ52としては、NJM3414Aまたはこれと同等品が適当である。
第1干渉防止抵抗53及び第2干渉防止抵抗55は、回路間の干渉を避ける目的で挿入される。第1干渉防止抵抗53の抵抗値は1kΩ程度が好ましく、第2干渉防止抵抗55の抵抗値は100Ω程度が好ましい。
第1可変抵抗54は、オペレーショナルアンプ52の非反転入力端子にバイアス電圧を印加する。また、第1可変抵抗54は、抵抗値を調整することにより、色温度の変化範囲、変曲点を調整することができる。第2可変抵抗56は、負帰還の量を調整する。また、第2可変抵抗56は、抵抗値を調整することにより、オペレーショナルアンプ52の利得を調整することができる。第1可変抵抗54及び第2可変抵抗56の抵抗値は10kΩ程度が好ましい。
(第5実施例のLEDモジュール装置の特性)
第5実施例のLEDモジュール装置50から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置50から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置50から出射した。
第5実施例のLEDモジュール装置50から出射する白色光の色温度は、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、おおむね、白色光が明るくなるとともに増加した。具体的には、白色光が比較的暗い場合には、その色温度が1900Kに近く、電球色の光がLEDモジュール装置50から出射されていたが、白色光がより明るくなるにつれて、その色温度が増加して最終的には4000Kに近づき、昼白色に近い色の光をLEDモジュール装置50から出射した。
第5実施例のLEDモジュール装置50の動作は、以下の通りである。すなわち、外部から可変定電流装置3が操作されて電流値を上げる(照度を上げる)操作がなされる。電流検知抵抗13の電圧降下により発生する電圧が非反転入力端子に接続された第1可変抵抗54に基づく電圧よりも低い場合には、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)52は作動増幅回路として高い電圧を発生する。(具体的には高い電圧はオペレーショナルアン
プの電源電圧に対して1V程度低い電圧となる)。
プの電源電圧に対して1V程度低い電圧となる)。
この高い電圧は第2干渉防止抵抗55を介してnpnバイポーラトランジスタ17のベー
スに接続され、npnバイポーラトランジスタ17のベースからエミッタに電流が流れるこ
とによりnpn バイポーラトランジスタ17がオンとなる。これによって、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13,npn バイポーラトランジスタ17(分流回路6)を通って第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。この時点では、第2LED12に電流は流れない。
スに接続され、npnバイポーラトランジスタ17のベースからエミッタに電流が流れるこ
とによりnpn バイポーラトランジスタ17がオンとなる。これによって、可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13,npn バイポーラトランジスタ17(分流回路6)を通って第1LED11に流れ、第1LED11の発光が開始される。この時点では、第2LED12に電流は流れない。
さらに外部からの電流値を上げていくと、第1LED11に流れる電流が増加して第1LED11が強く発光するようになる。
さらに外部からの電流値を上げていくと、電流検知抵抗13の電圧降下により発生する電圧が非反転入力端子に接続された第1可変抵抗54に基づく電圧に近くなり、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)52の出力電圧が下がる。これによって、npn バイポーラトランジスタ17のコレクタからエミッタに流れる電流が減少し、第2LED12にも電流が流れ、第2LED12の発光が開始される。これにより、第1LED11及び第2LED12の合成白色光が出射される。
さらに、外部から電流値を上げる操作がなされると、電流検知抵抗13の電圧降下により発生する電圧が非反転入力端子に接続された第1可変抵抗54に基づく電圧より高くなる。すると、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)52の出力電圧がさらに下がり、np
nバイポーラトランジスタ17のコレクタ電流が減少する。したがって、第2LED12
に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
nバイポーラトランジスタ17のコレクタ電流が減少する。したがって、第2LED12
に流れる電流が増加し、第2LED12がさらに強く発光する。
さらに電流値を上げる操作がなされると、オペレーショナルアンプ(OPアンプ)52の出力電圧が0Vに近い値まで下がり、npnバイポーラトランジスタ17がオフとなり、
可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13を介して第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
可変定電流回路3からの電流が電流検知抵抗13を介して第1LED11及び第2LED12を流れる状態となる。このような状態から、電流値を下げる操作がなされると、上記と逆の動作が行われる。電流値の低下に伴い、第2LED12が消灯し、やがて第1LED11も消灯する。
(第5実施例のLEDモジュール装置の作用・効果)
このようにして、第5実施例のLEDモジュール装置50では、制御回路51が、反転入力端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、非反転入力端子が可変抵抗と接続されており、前記可変抵抗を経由して電圧が印加され、出力端子と反転入力端子との間で負帰還を行う制御用オペレーショナルアンプ52からなる。
このようにして、第5実施例のLEDモジュール装置50では、制御回路51が、反転入力端子が第2LED12のカソード側端子に接続されており、非反転入力端子が可変抵抗と接続されており、前記可変抵抗を経由して電圧が印加され、出力端子と反転入力端子との間で負帰還を行う制御用オペレーショナルアンプ52からなる。
従って、第1実施例のLEDモジュール装置10と同様に、簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができると共に、電圧検知抵抗13の抵抗値を制御回路51の能動素子としてバイポーラトランジスタを用いた場合に比べて小さくできるので電力損失を低減することができる。
(変形例)
なお、本発明に係るLEDモジュール装置を搭載したLED照明装置は、上述した効果を奏することが可能であるため、ダウンライト、スポットライト、ユニバーサルダウンライト、ハロゲン電球、及び白熱電球等の様々な一般照明装置に適用することができる。
なお、本発明に係るLEDモジュール装置を搭載したLED照明装置は、上述した効果を奏することが可能であるため、ダウンライト、スポットライト、ユニバーサルダウンライト、ハロゲン電球、及び白熱電球等の様々な一般照明装置に適用することができる。
また、本発明に係るLEDモジュール装置は、第1LED11及び第2LED12が青色LEDチップと当該青色LEDチップを覆う黄色蛍光体を有しており、当該青色LEDチップから出射する青色光によって黄色蛍光体を励起させて黄色光を出射し、青色光及び黄色光を合成して白色光を出射してもよく、さらに、赤色LEDチップ、緑色LEDチップ、及び青色LEDチップを有しており、各LEDチップから出射する赤色光、緑色光、及び青色光を合成して白色光を出射してもよく、この他種々の組み合わせに適用することができる。また、第1LED11及び第2LED12は、同一のLEDであっても良く、異なるLEDであっても良い。このように構成することにより、LED照明装置は、一段と簡易な構成でクルーゾフの快適範囲に従うように調光することができる。
さらに、本発明に係るLEDモジュール装置は、第1LED11から出射する白色光の色温度を1500K以上3000K以下の範囲内で調整することができ、赤色〜オレンジ色の光であってもよい。そして、本発明に係るLEDモジュール装置は、第1LED11から出射する白色光の色温度に応じて、第2LED12から出射する白色光の色温度を4000K以上に調整するようしてもよい。このような場合であっても、第1LED12から出射する白色光の色温度(赤色〜オレンジ色の光を含む)と、第2LED13から出射する白色光の色温度との合成色温度を1500K以上4000K以下に調整することが好ましい。更に好ましくは、最終的に、当該合成色温度を1500K以上3000K以下に調整することが好ましい。
さらに、本発明に係るLEDモジュール装置は、本発明を逸脱しない限りにおいて、第1LED11及び第2LED12を任意の個数とし、任意の配置構成とすることができる。
さらに、本発明に係るLEDモジュール装置は、LEDチップと蛍光体とが離間した構造、すなわち、いわゆるリモートフォスファー型のLEDであっても良く、この他本発明を逸脱しない限りにおいて、LEDランプの使用環境及び使用用途に応じてその構造を適宜選択することができる。
また、第1〜第5実施例で説明した電流検知抵抗13,第1負荷抵抗16,エミッタ抵抗15(第2負荷抵抗)のそれぞれは、可変抵抗であっても良い。また、第2実施例で説明した第2負荷抵抗23も、可変抵抗であっても良い。これらの抵抗として可変抵抗が採用されることで、抵抗器の製品間のばらつきを調整可能となる。
また、第1〜第5実施例におけるバイポーラトランジスタに代えて電界効果トランジスタ(FET)を適用可能である。図9は、第1実施例(図2)に示したnpnバイポーラト
ランジスタ14,17のそれぞれをnチャネル型のMOSFET14A,17Aに置換したLEDモジュール装置10Aを示す。
ランジスタ14,17のそれぞれをnチャネル型のMOSFET14A,17Aに置換したLEDモジュール装置10Aを示す。
図9において、MOSFET14Aは、ソース端子、ゲート端子、及びドレイン端子を有している。ソース端子は、抵抗15を介して電流検知抵抗13の他端側に接続されており、ゲート端子は、第2LED12のカソード側端子に接続されており、ドレイン端子は、第1負荷抵抗16を介して第1LED11のアノード側端子に接続されている。
MOSFET17Aも、ソース端子、ゲート端子、及びドレイン端子を有している。ソース端子は、電流検知抵抗13の一端側に接続されており、ゲート端子は、MOSFET14Aのドレイン端子に接続されており、ドレイン端子は、第2LED12のアノード側端子に接続されている。
図10は、第2実施例(図4)で説明したnpnバイポーラトランジスタ14及び17の
それぞれをMOSFET14A,MOSFET17Aに置換したLEDモジュール装置20Aを示す。
それぞれをMOSFET14A,MOSFET17Aに置換したLEDモジュール装置20Aを示す。
図10において、MOSFET14Aのソース端子は、抵抗15を介して電流検知抵抗13の他端側に接続されている。MOSFET14Aのゲート端子は、第2負荷抵抗23を介して第1LED11のアノード側端子に接続されている。MOSFET14Aのドレイン端子は、第1負荷抵抗16を介して第1LED11のアノード側端子に接続されている。そして、ダイオード22は、MOSFET14Aのゲート端子及び第2LED12のアノード側端子間に接続されている。MOSFET17Aの接続状態は、図9と同じである。
図11は、第3実施例(図5)で説明したnpnバイポーラトランジスタ14及び17の
それぞれをMOSFET14A,MOSFET17Aに置換したLEDモジュール装置30Aを示す。
それぞれをMOSFET14A,MOSFET17Aに置換したLEDモジュール装置30Aを示す。
図11において、MOSFET14Aのソース端子は、抵抗15を介して第1LED11のアノード側端子に接続されており、ゲート端子は、電流検知抵抗13の一端側に接続されており、ドレイン端子は、第1負荷抵抗16を介して第2LED12のアノード側端子に接続されている。
また、MOSFET17Aのソース端子は、第2LED12のカソード側端子に接続されており、ゲート端子は、MOSFET14Aのドレイン端子に接続されており、MOSFET17Aのドレイン端子は、第2LED12のアノード側端子に接続されている。
図12は、第4実施例(図6)で説明したpnpバイポーラトランジスタ44及び45の
それぞれをpチャネル型のMOSFET44A,MOSFET45Aに置換したLEDモジュール装置40Aを示す。
それぞれをpチャネル型のMOSFET44A,MOSFET45Aに置換したLEDモジュール装置40Aを示す。
図12において、MOSFET44Aのソース端子は、抵抗15を介して電流検知抵抗13の一端側に接続されており、ゲート端子は第2LED12のアノード側端子に接続されており、ドレイン端子は第1負荷抵抗16を介して第1LED11のカソード側端子に接続されている。
また、MOSFET45Aのソース端子は、第2LED12のアノード側端子に接続されており、ゲート端子はMOSFET44Aのドレイン端子に接続されており、ドレイン端子は第2LED12のカソード側端子に接続されている。
図13は、第5実施例(図7)に示したnpnバイポーラトランジスタ17をnチャネル
型のMOSFET17Aに置換した分流回路6を含むLEDモジュール装置50Aを示す。
型のMOSFET17Aに置換した分流回路6を含むLEDモジュール装置50Aを示す。
本発明は、LED等の発光装置を複数備えるLEDモジュール装置及びLED照明装置として、一般照明装置の他、種々の用途の照明装置に適用することができる。
1……LEDモジュール装置、2……基板、3……可変定電流回路、4、31、41……発光回路、5、21、42、51……制御回路、6、43……分流回路11……第1LED、12……第2LED、13……電流検知抵抗、14、17……npnバイポーラトラン
ジスタ、15……第1バイアス抵抗、16……第1負荷抵抗、22……ダイオード、23……第2負荷抵抗、44、45……pnpバイポーラトランジスタ、52……オペレーショ
ナルアンプ、53……第1干渉防止抵抗、54……第1可変抵抗、55……第2干渉防止抵抗、56……第2可変抵抗
ジスタ、15……第1バイアス抵抗、16……第1負荷抵抗、22……ダイオード、23……第2負荷抵抗、44、45……pnpバイポーラトランジスタ、52……オペレーショ
ナルアンプ、53……第1干渉防止抵抗、54……第1可変抵抗、55……第2干渉防止抵抗、56……第2可変抵抗
Claims (18)
- 色温度の異なる複数種類のLEDと前記複数種類のLEDに対して外部電源から供給される電流の大きさを検知する検知抵抗とが所定順序で直列に接続されている発光回路と、
前記複数種類のLEDのうち所定のLEDと並列に接続されている分流回路と、
前記分流回路を通過する電流を、前記検知抵抗を通過する電流に基づき制御する制御回路と、を備える
ことを特徴とするLEDモジュール装置。 - 前記発光回路、前記分流回路及び前記制御回路が、同一の基板上に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、コレクタ端子が前記第1LEDのアノード側端子に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、エミッタ端子が前記検知抵抗の他端側に直接に又は第2負荷抵抗を介して接続されており、ベース端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されている制御用npnトランジスタを含み、
前記分流回路は、エミッタ端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ベース端子が前記制御用npnトランジスタのコレクタ端子に接続されており、コレクタ端
子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記制御回路は、アノード側端子が前記制御用npnトランジスタのベース端子と前記第
1LEDのアノード側端子とに接続されており、カソード側端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されているダイオードをさらに備える、
ことを特徴とする請求項3に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、エミッタ端子が前記第1LEDのアノード側端子に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、ベース端子が前記検知抵抗の一端側に接続されており、コレクタ端子が前記第2LEDのアノード側端子に直接に又は第2負荷抵抗を介して接続されている制御用npnトランジスタを含み、
前記分流回路は、エミッタ端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ベース端子が前記制御用npnトランジスタのコレクタ端子に接続されており、コレクタ端
子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、エミッタ端子が前記検知抵抗の一端側に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、ベース端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されており、コレクタ端子が前記第1LEDのカソード側端子に直接に又は第2負荷抵抗を介して接続されている制御用pnpトランジスタを含み、
前記分流回路は、エミッタ端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されており、ベース端子が前記制御用pnpトランジスタのコレクタ端子に接続されており、コレクタ端
子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されている分流用pnpトランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、反転入力端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、非反転入力端子が可変抵抗と接続されており、前記可変抵抗を経由して電圧が印加され、出力端子と前記反転入力端子との間で負帰還を行う制御用オペレーショナルアンプを含み、
前記分流回路は、エミッタ端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ベース端子が前記制御用オペレーショナルアンプの出力端子に接続されており、コレクタ端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用npnトランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、ドレイン端子が前記第1LEDのアノード側端子に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、ソース端子が前記検知抵抗の他端側に直接に又は第2負
荷抵抗を介して接続されており、ゲート端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されている制御用nチャネル型電界効果トランジスタを含み、
前記分流回路は、ソース端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ゲート端子が前記制御用nチャネル型電界効果トランジスタのドレイン端子に接続されており、ドレイン端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用nチャネル型電界効果トランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、ソース端子が前記第1LEDのアノード側端子に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、ゲート端子が前記検知抵抗の一端側に接続されており、ドレイン端子が前記第2LEDのアノード側端子に直接に又は第2負荷抵抗を介して接続されている制御用nチャネル型電界効果トランジスタを含み、
前記分流回路は、ソース端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ゲート端子が前記制御用nチャネル型電界効果トランジスタのドレイン端子に接続されており、ドレイン端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用nチャネル型電界効果トランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、 前記外部電源の正極側と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、ソース端子が前記検知抵抗の一端側に直接に又は第1負荷抵抗を介して接続されており、ゲート端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されており、ドレイン端子が前記第1LEDのカソード側端子に直接に又は第2負荷抵抗を介して接続されている制御用pチャネル型電界効果トランジスタを含み、
前記分流回路は、ソース端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されており、ゲート端子が前記制御用pチャネル型電界効果トランジスタのドレイン端子に接続されており、ドレイン端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されている分流用pチャネル型電界効果トランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記発光回路は、低色温度の白色光を出射する第1LED、前記第1LEDに比して高い色温度の白色光を出射する第2LED、及び外部電源から前記第1LED及び前記第2LEDに供給される電流の大きさを検知する検知抵抗が所定順序で直列に接続されて形成されており、
前記分流回路は、前記第2LEDと並列に接続されており、
前記外部電源の正極側と前記第1LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第1LEDのカソード側端子と前記第2LEDのアノード側端子とが接続されており、前記第2LEDのカソード側端子と前記検知抵抗の一端側とが接続されており、前記検知抵抗の他端側と前記外部電源の負極側とが接続されており、
前記制御回路は、反転入力端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、非反転入力端子が可変抵抗と接続されており、前記可変抵抗を経由して電圧が印加され、出力端子と前記反転入力端子との間で負帰還を行う制御用オペレーショナルアンプを含み、
前記分流回路は、ソース端子が前記第2LEDのカソード側端子に接続されており、ゲート端子が前記制御用オペレーショナルアンプの出力端子に接続されており、ドレイン端子が前記第2LEDのアノード側端子に接続されている分流用nチャネル型電界効果トランジスタを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDモジュール装置。 - 前記制御回路は、前記発光回路に供給される電流の電流値が0から所定の電流値になるまで前記分流回路に電流を流す
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 前記制御回路は、前記発光回路に供給される電流の電流値が所定の電流値以上になったときに、前記分流回路及び前記所定のLEDの双方に電流を流す
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 前記制御回路は、前記検知抵抗を通過する電流が所定の閾値を越えたときに、前記分流回路を通過する電流を減少させる
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 前記検知抵抗が可変抵抗である
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 前記第1負荷抵抗が可変抵抗である
ことを特徴とする請求項3乃至15のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 前記第2負荷抵抗が可変抵抗である
ことを特徴とする請求項3乃至16のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置。 - 請求項1乃至17のいずれか1項に記載のLEDモジュール装置を備えることを特徴とするLED照明装置。
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---|---|---|---|
JP2014079324A JP2015008275A (ja) | 2013-05-31 | 2014-04-08 | Ledモジュール装置及びled照明装置 |
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JP (1) | JP2015008275A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105065926A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-18 | 国网新疆电力公司昌吉供电公司 | 通用灯具 |
-
2014
- 2014-04-08 JP JP2014079324A patent/JP2015008275A/ja active Pending
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