JP2020030905A - Ｌｅｄ発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な回路で、黒体放射軌跡に沿うよう調光調色を行っても、明るく発光しているときに電力損失の少ないＬＥＤ発光装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ発光装置１０は、低い色温度で発光する第１ＬＥＤ列２１と、中間の色温度で発光する第２ＬＥＤ列２２と、高い色温度で発光する第３ＬＥＤ列２３を備えている。低照度では、第１ＬＥＤ列２１と第２ＬＥＤ列２２のバランスを取り、高照度では、第２ＬＥＤ列２２を点灯させたまま第３ＬＥＤ列２３の強度のみを調整し、調光調色を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、調光に調色が連動するＬＥＤ発光装置に関する。

ＬＥＤを光源とするＬＥＤ発光装置には、光の強度と発光色を調整できるものがある（以下、光の強度を調整することを「調光」、発光色を調整することを「調色」という。）。良く知られているように、赤色発光するＬＥＤ、緑色発光するＬＥＤ、青色発光するＬＥＤを準備し、それぞれのＬＥＤの発光強度を調整すれば任意の発光強度で任意の発光色が得られる。しかしながら、一般的なＬＥＤ発光装置では、発光色が黒体放射軌跡近傍に限定され、さらに、暗いときに暖色、明るいときに寒色というように調光に調色を連動させることが多いので、任意の発光色に対応する必要性は薄い。このことから、調光に調色が連動する（以下、調光に調色が連動することを「調光調色」ということがある。）ＬＥＤ発光装置には、回路の構成や制御を簡単化できる余地がある。

例えば、特許文献１には、黒体放射軌跡上の第１の色温度で発光するＬＥＤと第２の色温度で発光するＬＥＤを準備し、それぞれのＬＥＤの強度を調整して調光調色を可能とするＬＥＤ発光装置が記載されている。このＬＥＤ発光装置は、２個の電流源により、第１の色温度で発光するＬＥＤと第２の色温度で発光するＬＥＤとをそれぞれ独立に駆動している。

これに対し、暗く発光しているときには低い色温度で発光し、明るく発光しているときには高い色温度で発光する、という条件に着目し直すと、電流源を１個にできる。例えば、特許文献２の図１には、低い色温度で発光する第１ＬＥＤ列と、第１ＬＥＤ列に直列接続する電流制限回路と、第１ＬＥＤ列より閾値電圧が高く、高い色温度で発光する第２ＬＥＤ列を備え、電流源から小さい電流が流れ込むとき第１ＬＥＤ列が低い色温度で発光し、電流源から大きな電流が流れ込むとき第２ＬＥＤ列が高い色温度で発光するＬＥＤ発光装置が記載されている。

しかしながら、発光色の異なる２つＬＥＤ（又はＬＥＤ列）による調色では、発光色が黒体放射軌跡から離れてしまうことがある。すなわち、色度図上において、黒体放射軌跡は曲線となるのに対し、発光色の異なる２つＬＥＤにより調色は、一方のＬＥＤの発光色（色度点）と他方のＬＥＤの発光色（色度点）を結ぶ直線上の発光色しか実現できないからである。

簡単な構成で黒体放射軌跡に沿うよう調光調色することについて、例えば、特許文献２の図９には、小さな電流領域で発光する低い色温度のＬＥＤ列と、中間の電流領域で発光する中間の色温度のＬＥＤ列と、大きな電流領域で発光する高い色温度のＬＥＤ列を備え、発光色が折れ線状に変化するＬＥＤ発光装置が記載されている。また、特許文献３には、特許文献２の図１に示された回路に、黒体放射軌跡から離れた色で発光する第３のＬＥＤを準備し、第３のＬＥＤを第２の可変電流源で発光させることにより、黒体放射軌跡に沿う調光調色を可能とするＬＥＤ発光装置が記載されている。

特開２０１２−１１３９５９号公報（図１、図５） 国際公開第２０１６／０３９３４４号パンフレット（図１、図９） 特開２０１７−１４７０７２号公報（図３）

特許文献２の図９及び特許文献３に記載されたＬＥＤ発光装置は、調光調色のため常時ＬＥＤ列に流れる電流を電流検出抵抗により監視している。さらに、調光調色に係る回路を簡単化するため、電流検出抵抗の電圧降下を直接的に利用している。この電圧降下は、数Ｖ程度必要となるため、電流検出抵抗は、大きな値にせざるを得なくなる。この結果、電流検出抵抗による電力損失が無視できなくなり、とくに電流量の多い明るく発光させた状況では電力損失が大きな課題となる。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、簡単な回路で、黒体放射軌跡に沿うよう調光調色を行っても、明るく発光しているときに電力損失の少ないＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ発光装置は、第１電流源と、低い色温度で発光する第１ＬＥＤ列と、中間の色温度で発光する第２ＬＥＤ列と、高い色温度で発光する第３ＬＥＤ列と、電流検出抵抗及び電流制限素子を有し、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第１電流制限回路とを備え、前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列は、前記第１電流源に対し並列接続し、前記第１ＬＥＤ列は、前記第２ＬＥＤ列より閾値電圧が低く、前記第１ＬＥＤ列を流れる電流又は前記第２ＬＥＤ列に流れる電流は、前記電流検出抵抗に流れ込むことにより前記電流制限素子が制御され、前記第３ＬＥＤ列は、前記電流検出抵抗を通らない電流経路に含まれることを特徴とする。

本発明のＬＥＤ発光装置において、暗く発光している状態では、第１電流源は、小さな電流を出力し、第１ＬＥＤ列を点灯させる。このとき、第１ＬＥＤ列は、低い色温度で発光する。徐々に第１電流源の出力電流を増加し、予め設定した第１電流値に達すると、第２ＬＥＤ列に電流が流れ、第２ＬＥＤ列が中間の色温度で発光する。さらに、第１電流源の出力電流を増加すると、第１ＬＥＤ列に流れる電流が減少し、第２ＬＥＤ列に流れる電流が増加する。このとき、ＬＥＤ発光装置の発光色は、低い色温度から中間の色温度を結ぶ線分上を、黒体放射軌跡に沿うようにして、中間の色温度に向かって変化する。第１電流源の出力電流が予め設定した第２電流値になると、第１ＬＥＤ列に流れる電流が０（Ａ）となる。第１電流源の出力電流が第２電流値以上のとき、第１ＬＥＤ列が消灯し、第２ＬＥＤ列が中間の色温度で発光し続ける。

その後、第３ＬＥＤ列に電流を流すと、第３ＬＥＤ列が高い色温度で発光する。第３ＬＥＤ列に流れる電流を増加させると、第３ＬＥＤ列の発光強度が大きくなる。このとき、ＬＥＤ発光装置の発光色は、中間の色温度から高い色温度を結ぶ線分上を、黒体放射軌跡に沿うようにして、高い色温度に向かって変化する。

また、第２電流源を備え、前記第３ＬＥＤ列のアノードは、前記第２電流源の電流出力端子と接続し、前記第３ＬＥＤ列のカソードは、前記第２電流源の電流が戻る端子と接続していても良い。

さらに、第２電流制限回路を備え、前記第２ＬＥＤ列は、前記第２電流制限回路と直列接続し、前記第３ＬＥＤ列は、前記第２ＬＥＤ列より閾値電圧が大きく、前記第３ＬＥＤ列のアノードは、前記第１電流源の電流出力端子と接続し、前記第３ＬＥＤ列のカソードは、前記第１電流源の電流が戻る端子と接続していても良い。

本発明のＬＥＤ発光装置は、明るく発光している状態では、第３ＬＥＤ列の発光が支配的になる。このとき、第３ＬＥＤ列が含まれる電流経路には、第１ＬＥＤ列又は第２ＬＥＤ列を発光させる電流が流れ込む電流検出抵抗に相当する抵抗がない。すなわち、第３ＬＥＤ列を流れる電流は、前記電流検出抵抗に相当する抵抗による電力損失がない。したがって、本発明のＬＥＤ発光装置は、簡単な回路で、黒体放射軌跡に沿うよう調光調色を行っても、明るく発光しているときの電力損失が少なくなる。

本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。 図１に示すＬＥＤ発光装置の動作を説明するためのグラフである。 図１に示すＬＥＤ発光装置の発光特性を説明するためのグラフである。 図１に示すＬＥＤ発光装置に含まれるＬＥＤ発光モジュールの平面図である。 本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ発光装置の回路図である。

以下、図１〜５を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。（）には特許請求の範囲に記載した発明特定事項を記載する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ発光装置１０の回路図である。なお、説明の便宜のため、図１ではディマー１１を書き加えている。ＬＥＤ発光装置１０は、ＬＥＤ発光モジュール２０と電源回路３０からなる。ＬＥＤ発光モジュール２０は、ＬＥＤ列２１（第１ＬＥＤ列）、ＬＥＤ列２２（第２ＬＥＤ列）、電流制限回路２４（第１電流制限回路）を含む第１発光回路２０ａと、ＬＥＤ列２３（第３ＬＥＤ列）を含む第２発光回路２０ｂを備えている。電源回路３０は、電流源３１（第１電流源）と電流源３２（第２電流源）を備えている。

ディマー１１は、商用交流電源から得られる交流波形の一部分（位相）を切り取り、この切り取った信号を電源回路３０に送る。電源回路３０は、この信号から電力と調光情報（切り取られた位相の情報）を取り出す。また、電源回路３０は、調光情報に基づいて電流源３１、３２に出力させる電流値を決める。電流源３１、３２は、それぞれＬＥＤ発光モジュール２０に含まれる第１、第２発光回路２０ａ、２０ｂに電流を出力する。

ＬＥＤ発光モジュール２０は、３つの端子２５、２６、２７を備えている。端子２５、２６は、それぞれ電源回路３０に含まれる電流源３１、３２の電流が戻る端子に接続している。端子２７は、電流源３１、３２の電流出力端子に接続している。すなわち、ＬＥＤ発光モジュール２０では、端子２７がコモン端子となる。

ＬＥＤ発光モジュール２０において、第１発光回路２０ａに含まれるＬＥＤ列２１では、複数のＬＥＤ２１ａが直列接続している。同様に、ＬＥＤ列２２では、複数のＬＥＤ２２ａが直列接続している。電流制限回路２４は、ディプレッション型のＦＥＴ２４ａ（電流制限素子）と、抵抗２４ｂ（電流検出抵抗）と、抵抗２４ｃからなる。ＬＥＤ列２１、２２のアノード（以下「アノード」は、特に指示のない限りＬＥＤ列に含まれる初段のＬＥＤのアノード電極をいう。）は、端子２７に接続している。ＬＥＤ列２１のカソード（以下「カソード」は、特に指示のない限りＬＥＤ列に含まれる最終段のＬＥＤのカソード電極をいう。）は、ＦＥＴ２４ａのドレインに接続している。ＦＥＴ２４ａのソースは、抵抗２４ｃを介して抵抗２４ｂの一端と接続している。ＬＥＤ列２２のカソードは、抵抗２４ｂの一端と接続している。抵抗２４ｂの他端は、ＦＥＴ２４ａのゲートに接続すると
ともに、端子２５に接続している。

ＬＥＤ発光モジュール２０において、第２発光回路２０ｂに含まれるＬＥＤ列２３では、複数のＬＥＤ２３ａが直列接続している。ＬＥＤ列２３のアノードは、端子２７に接続し、カソードは、端子２６に接続している。すなわち、ＬＥＤ発光モジュール２０は、いわゆるアノードコモンとなっており、端子２７から見て、第１発光回路２０ａと第２発光回路２０ｂは異なった電流経路となっている。

ＬＥＤ発光モジュール２０において、ＬＥＤ列２１は、２２００°Ｋ（低い色温度）、ＬＥＤ列２２は、２７００°Ｋ（中間の色温度）、ＬＥＤ列２３は、６５００°Ｋ（高い色温度）で発光する。なお、それぞれの色温度は、黒体放射軌跡４０（図３参照）の近傍にあり、ＣＩＥ色度図（図３参照）上、低い色温度４１（図３参照）と中間の色温度４２（図３参照）との間は、中間の色温度４２と高い色温度４３（図３参照）との間より近くなっている。

また、ＬＥＤ列２１の閾値電圧は、ＬＥＤ列２２の閾値電圧より低い。ここで、ＬＥＤ列の閾値電圧とは、ＬＥＤ列に含まれるＬＥＤの順方向ドロップ電圧と、当該ＬＥＤの直列段数との積である。ＬＥＤ列は、両端間に印加する電圧が閾値電圧未満のとき当該ＬＥＤ列に電流が流れず、閾値電圧以上のとき当該ＬＥＤ列に電流が流れる。

図２は、ＬＥＤ発光装置１０の電気的な動作を説明するためのグラフである。なお、図２の説明に当たり、特別な指示なしに図１を参照する。図２において、縦軸Ｉは、様々な部分に流れる電流を示し、具体的には、ＬＥＤ列２１、２２、２３に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を示している。横軸Ｉｔは、ＬＥＤ発光モジュール２０に流れ込むトータルの電流Ｉｔである。なお、電流Ｉｔについては、参照のため、原点を通り傾きが４５°の直線（点線）として図に書き加えている。

ＬＥＤモジュール２０に流れ込む電流Ｉｔが０（Ａ）から第１電流値Ｉ１１までとなる電流領域Ｉａでは、電流Ｉｔは、全てＬＥＤ列２１に流れる（Ｉｔ＝Ｉ１）。これは、ＬＥＤ列２１の閾値電圧がＬＥＤ列２２の閾値電圧よりも低いこと、及び電流源３２が電流Ｉ３を出力していないことに基づいている。なお、ＬＥＤ列２１、２２における閾値電圧の調整は、ＬＥＤ２１ａ、２２ａの直列段数を異ならせることによって達成される。例えば、ＬＥＤ列２１ではＬＥＤ２１ａを１６段、ＬＥＤ列２２ではＬＥＤ２２ａを１８段とする。

電流Ｉｔが第１電流値Ｉ１１から第２電流値Ｉ１２までとなる電流領域Ｉｂでは、電流Ｉｔが増加すると、ＬＥＤ列２１に流れる電流Ｉ１が減少し、ＬＥＤ列２２に流れる電流Ｉ２が増加する（Ｉｔ＝Ｉ１＋Ｉ２）。ここで、第１電流値Ｉ１１とは、電流制限回路２４に含まれるＦＥＴ２４ａに流せる電流の上限値である。すなわち、電流Ｉｔが第１電流値Ｉ１１に達し、電流Ｉｔをさらに少し増加させると、ＬＥＤ列２２に電流Ｉ２が流れ始める。第２電流値Ｉ１２とは、電流制限回路２４に含まれるＦＥＴ２４ａがカットオフする電流であり、抵抗２４ｂと抵抗２４ｃの比で調整できる。なお、電流領域Ｉｂでも、電流源３２は、電流Ｉ３を出力していない。

電流Ｉｔが第２電流値Ｉ１２から第３電流値Ｉ１３までとなる電流領域Ｉｃでは、電流Ｉｔとともに電流Ｉ２が増加する（Ｉｔ＝Ｉ２）。なお、電流領域Ｉｃでも、電流源３２は、電流Ｉ３を出力していない。

電流Ｉｔが第３電流値Ｉ１３を超える電流領域Ｉｄでは、電流Ｉ２を一定にし、電流源３２に電流Ｉ３を出力させる（Ｉｔ＝Ｉ２＋Ｉ３）。図２に示すように、電流Ｉ３を増加
していくと、電流Ｉ３が電流Ｉ２より大きくなる。さらに電流Ｉ３増加すると、ＬＥＤ発光装置１０は、ＬＥＤ列２３の発光が支配的となる。

図３によりＬＥＤ発光装置１０の発光特性を説明する。図３は、ＬＥＤ発光装置１０の発光特性を説明するためのグラフであり、ＣＩＥ色度図上にＬＥＤ発光装置１０の発光色を示している。図３において、横軸ｘ及び縦軸ｙは色度座標であり、参考のため、黒体放射軌跡４０（点線）を示し、黒体放射軌跡４０上に代表的な色温度を表示した。ＬＥＤ発光装置１０の発光色は、線分４４、４５（実線）上の一点である。ＬＥＤ列２１、２２、２３の発光色は、色度点４１、４２、４３となる。なお、発光特性の説明にあたり、特別な指示なしに図１及び図２を参照する。

ＬＥＤ発光装置１０は、最も暗く調光されているとき、２２００°Ｋ（色度点４１）で発光する。すなわち、電流領域Ｉａにおいて、ＬＥＤ発光モジュール２０に流れ込む電流Ｉｔは、ＬＥＤ列２１を発光させる電流Ｉ１だけになっている。電流領域Ｉａでは、ＬＥＤ発光装置１０は、電流Ｉｔの増加にともない発光色が２２００°Ｋのまま発光量が増加する。

さらに、ＬＥＤ発光装置１０が明るくなるように調光すると、ＬＥＤ列２２が点灯する。すなわち、電流領域ＩｂではＬＥＤ列２１とともにＬＥＤ列２２が点灯する。ＬＥＤ列２２の色度点４２は、色温度が２７００°Ｋである。電流領域Ｉｂでは、電流Ｉｔの増加にともない、ＬＥＤ列２１の発光量が減少し、ＬＥＤ列２２の発光量が増加する。この結果、ＬＥＤ発光装置１０は、発光量の増加にともない、発光色が色度点４１から色度点４２に向かって線分４４上を移動する。

中間的な調光状態である電流領域Ｉｃでは、ＬＥＤ発光装置１０は、電流Ｉｔの増加にともない、発光色が２７００°Ｋのままは発光量が増加する。

中間的な調光状態から明るい調光状態に至る電流領域Ｉｄでは、前述のように、電流Ｉ２を一定にし、電流Ｉ３を増加させる。すなわち、ＬＥＤ列２２は一定の明るさで発光し、ＬＥＤ列２３は、だんだん明るくなり、電流Ｉｔの大きい領域で支配的になる。電流領域Ｉｄでは、ＬＥＤ発光装置１０の発光色が、発光量の増加にともない、色度点４２（色温度２７００°Ｋ）から色度点４３（色温度６５００°Ｋ）に向かって線分４５上を移動する。

図４によりＬＥＤ発光装置１０に含まれるＬＥＤ発光モジュール２０の外観を説明する。図４は、ＬＥＤ発光モジュール２０の平面図である。ＬＥＤ発光モジュール２０は、いわゆるＣＯＢ（チップオンボード）モジュールであり、セラミックや表面が絶縁処理された金属など熱伝導性のよい基板２０ｃの上に複数のＬＥＤ２１ａ等（図示せず）を実装し、ＬＥＤ２１ａ等を蛍光樹脂で被覆したものである。基板２０ｃの３つの角部には、それぞれ端子２５、２６、２７が形成され、他の角部には、電流制限回路２４が搭載される。電流制限回路２４を構成するＦＥＴ２４ａ及び抵抗２４ｂ、２４ｃは、ベアチップで基板２０ｃに実装され、黒色の樹脂などでモールドされる。

図４において、ＬＥＤ列２１は、２つに分かれた帯状の領域で示されている。この領域では、青色発光素子である複数のＬＥＤ２１ａがチクソ性の高い蛍光樹脂で被覆されている。同様に、ＬＥＤ列２２は、３つに分かれた帯状の領域で示され、青色発光素子である複数のＬＥＤ２２ａがチクソ性の高い蛍光樹脂で被覆されている。ＬＥＤ列２３も、２つに分かれた帯状の領域で示され、青色発光素子である複数のＬＥＤ２３ａがチクソ性の高い蛍光樹脂で被覆されている。

ＬＥＤ発光装置１０では、２つの電流源３１、３２と電流制限回路２４により発光色の異なる３つＬＥＤ列２１、２２、２３を制御していた。すなわち、ＬＥＤ発光装置１０は、この制御により、調光に伴う発光色の変化を折れ線（２本の線分４４、４５）とし、黒体放射軌跡４０に沿うように調色している。

このような調光調色を行っても、ＬＥＤ発光装置１０は、明るく発光しているときの電力損失が小さい。すなわち、明るく発光しているときに支配的になるＬＥＤ列２３を含む第２発光回路２０ｂの電流経路には、ＬＥＤ列２１及びＬＥＤ列２２が含まれる第１発光回路２０ａの電流経路に存在する電流検出用の抵抗２４ｂに相当する抵抗が存在しない。このため、第２発光回路２０ｂの電流経路では抵抗による電力損失がない。

ＬＥＤ発光装置１０では、回路を簡単化するため、電流検出用の抵抗２４ｂの電圧降下を直接的に電流制限用素子であるＦＥＴ２４ａのゲートを印加している。このため、電圧降下を数Ｖ確保しなければならず、電流Ｉ１又は電流Ｉ２を数１０ｍＡとすると、抵抗２４ｂを１０〜１００Ω程度にしなければならない。なお、電源回路３０中の電流源３１は、通常、ＩＣ化され、演算増幅器を多用できるため、電流検出用の抵抗は１Ω以下で良い。このように、ＬＥＤ発光装置１０は、回路を簡単化するため比較的大きな値の電流検出抵抗（抵抗２４ｂ）を電流経路に挿入しなければならない。このような状況の中で、ＬＥＤ発光装置１０は、もっとも大きな電流が流れるＬＥＤ列２３の電流経路に電流検出抵抗を設けない構成とした。

以上のように、ＬＥＤ発光装置１０は、簡単な回路構成でありながら、黒体放射軌跡４０に沿う調光調色が可能な中で、明るく発光しているときの電力損失を少なくできるという効果を奏する。

なお、ＬＥＤ発光装置１０は、明るく発光しているときに、電流源３１を停止させてもよい。この場合、発光効率はさらに向上し、発光色はＬＥＤ列２３の高い色温度（６５００°Ｋ）となる。

（第２実施形態）
第１実施形態として示したＬＥＤ発光装置１０は、２つの電流源３１、３２を備えていた（図１参照）。しかしながら、電流源を１つにできれば、回路の簡単化がさらに進み、好ましい。そこで、本発明の第２実施形態として、図５により、１つの電流源８１（第１電流源）だけで調光調色を行うＬＥＤ発光装置６０を説明する。

図５は、ＬＥＤ発光装置６０の回路図である。なお、説明の便宜のため、図５ではディマー１１を書き加えている。ＬＥＤ発光装置６０は、ＬＥＤ発光モジュール７０と電源回路８０からなる。ＬＥＤ発光モジュール７０は、ＬＥＤ列２１（第１ＬＥＤ列）、ＬＥＤ列２２（第２ＬＥＤ列）、電流制限回路２４、電流制限回路７１（第２電流制限回路）を含む第１発光回路７０ａと、ＬＥＤ列７３（第３ＬＥＤ列）を含む第２発光回路７０ｂからなる。電源回路８０は、電流源８１を備えている。

ディマー１１は、図１で示したディマー１１と同じものであり、電源回路８０は、ディマー１１の信号から電力と調光情報を取り出し、調光情報に基づいて電流源８１に出力させる電流値を決める。電流源８１は、ＬＥＤ発光モジュール７０に所定の電流を出力する。

ＬＥＤ発光モジュール７０において、第１発光回路７０ａに含まれるＬＥＤ列２１、２２及び電流制限回路２４は、図１で示したＬＥＤ発光モジュール２０のＬＥＤ列２１、２２及び電流制限回路２４と同じものである。また、ＬＥＤ発光モジュール７０においても
、ＬＥＤ列２１は、２２００°Ｋ（低い色温度）、ＬＥＤ列２２は、２７００°Ｋ（中間の色温度）、ＬＥＤ列７３は、６５００°Ｋ（高い色温度）で発光する。

ＬＥＤ発光モジュール７０とＬＥＤ発光モジュール２０との主な違いは、ＬＥＤ発光モジュール７０において、端子の数が２つであること（端子７５、７６）と、ＬＥＤ列２２のカソードと抵抗２４ｂの間に電流制限回路７１を備えていることと、ＬＥＤ列７３の直列段数である。

端子７５、７６は、それぞれ、電流源８１の電流が戻る端子、電流出力端子に接続している。端子７５は、抵抗２４ｂとＬＥＤ列７３のカソードに接続し、端子７６は、ＬＥＤ列２１、２２、７３のアノードに接続している。電流制限回路７１は、ディプレッション型のＦＥＴ７１ａ（電流制限素子）と、抵抗７１ｂ（電流検出抵抗）からなる。ＦＥＴ７１ａのドレインは、ＬＥＤ列２２のカソードと接続し、ソースは、抵抗７１ｂの一端と接続し、ゲートは、抵抗７１ｂの他端と接続している。さらに、抵抗７１ｂの他端は、抵抗２４ｂの一端に接続している。

第２発光回路７０ｂに含まれるＬＥＤ列７３では、複数のＬＥＤ７３ａが直列接続している。ＬＥＤ列７３の直列段数は、ＬＥＤ列２２の直列段数より大きい。例えば、ＬＥＤ列２２の直列段数が１８段であれば、ＬＥＤ列７３の直列段数を２０段程度にする。すなわち、ＬＥＤ列７３の閾値電圧は、ＬＥＤ列２２の閾値電圧より大きい。ＬＥＤ発光モジュール７０では、端子７５、７６の間で、第１発光回路２０ａと第２発光回路２０ｂが並列接続している。すなわち、第１発光回路２０ａと第２発光回路２０ｂとは、異なった電流経路を構成している。

ＬＥＤ発光装置６０は、図３、図４により説明したＬＥＤ発光装置１０の動作及び光学特性と略同じ挙動を示す。図３の説明において、ＬＥＤ発光装置１０では、第３電流値Ｉ１３になると、電流源３１の出力電流を固定し、電流源３２から電流Ｉ３を出力させるようにしていた。ＬＥＤ発光装置６０では、電流制限回路７１とＬＥＤ列７３の直列段数に係る条件により、電流Ｉｔが電流Ｉ１３を超えると自動的に電流Ｉ２が固定され、電流Ｉ７が増加する。ＬＥＤ発光装置６０では、第３電流値Ｉ１３は、電流制限回路７１の上限電流である。なお、ＬＥＤ発光装置１０では明るく発光しているときに電流Ｉ２を０（Ａ）とできたのに対し、ＬＥＤ発光装置６０では最も明るく発光させるときでも電流Ｉ２が流れ続ける。

１０、６０…ＬＥＤ発光装置、
１１…ディマー、
２０、７０…ＬＥＤ発光モジュール、
２０ａ、７０ａ…第１発光回路、
２０ｂ、７０ｂ…第２発光回路、
２０ｃ…基板、
２１…ＬＥＤ列（第１ＬＥＤ列）、
２１ａ、２２ａ、２３ａ、７３ａ…ＬＥＤ、
２２…ＬＥＤ列（第２ＬＥＤ列）、
２３、７３…ＬＥＤ列（第３ＬＥＤ列）、
２４、７１…電流制限回路（第１．第２電流制限回路）、
２４ａ、７１ａ…ＦＥＴ（電流制限素子）、
２４ｂ、７１ｂ…抵抗（電流検出抵抗）、
２４ｃ…抵抗、
２５、２６、２７、７５、７６…端子、
３０、８０…電源回路、
３１、８１…電流源（第１電流源）、
３２…電流源（第２電流源）、
４０…黒体放射軌跡、
４１、４２、４３…色度点、
４４、４５…線分。

Claims (3)

1. 第１電流源と、
   低い色温度で発光する第１ＬＥＤ列と、
   中間の色温度で発光する第２ＬＥＤ列と、
   高い色温度で発光する第３ＬＥＤ列と、
   電流検出抵抗及び電流制限素子を有し、前記第１ＬＥＤ列に直列接続する第１電流制限回路と
   を備え、
   前記第１ＬＥＤ列と前記第２ＬＥＤ列は、前記第１電流源に対し並列接続し、
   前記第１ＬＥＤ列は、前記第２ＬＥＤ列より閾値電圧が低く、
   前記第１ＬＥＤ列を流れる電流又は前記第２ＬＥＤ列に流れる電流は、前記電流検出抵抗に流れ込むことにより前記電流制限素子が制御され、
   前記第３ＬＥＤ列は、前記電流検出抵抗を通らない電流経路に含まれる
   ことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
2. 第２電流源を備え、
   前記第３ＬＥＤ列のアノードは、前記第２電流源の電流出力端子と接続し、
   前記第３ＬＥＤ列のカソードは、前記第２電流源の電流が戻る端子と接続している
   こと特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
3. 第２電流制限回路を備え、
   前記第２ＬＥＤ列は、前記第２電流制限回路と直列接続し、
   前記第３ＬＥＤ列は、前記第２ＬＥＤ列より閾値電圧が大きく、
   前記第３ＬＥＤ列のアノードは、前記第１電流源の電流出力端子と接続し、
   前記第３ＬＥＤ列のカソードは、前記第１電流源の電流が戻る端子と接続している
   こと特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。