JP3771244B2

JP3771244B2 - 電子キャンドル

Info

Publication number: JP3771244B2
Application number: JP2004172907A
Authority: JP
Inventors: 廣司矢野
Original assignee: サンエレクトロニクス株式会社
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: JP2005353415A

Description

この発明は電子キャンドルに関し、例えば、蝋燭の代わりに発光素子を用いた電子キャンドルに関する。

蝋燭の代わりに用いられる電子キャンドルとして、特開２００２−２７００１３号公報（文献１）に記載されたものがある。この例では、ＣＰＵによって透過型液晶の透過形状を制御し、発光ダイオードの光を透過型液晶に照射し、液晶を透過してきた光を乳白色の樹脂やスリのかかったガラスからなるレセプタクルによって散乱させることにより、蝋燭の炎の明暗の変化や揺らぎを表現する。
特開２００２−２７００１３号公報（段落番号００１０，００１１、図１）

特許文献１では、透過型液晶の透過形状を制御しているため、部品のコストが高くなってしまうという問題がある。

そこで、この発明の目的は、液晶を用いることなく、蝋燭の炎の揺らぎを表現できる電子キャンドルを提供することである。

この発明は、それぞれが複数の異なる色を発光する発光素子を含む少なくとも２個の発光源と、少なくとも２個の発光源のそれぞれに対応して分割され、対応する発光源から発光された光を拡散させるためのレセプタクルと、少なくとも２個の発光源のうち、同一の発光源内の複数の発光素子から発光される、色のそれぞれの発光量の比率を一定にしながら、各発光源の点灯期間を制御することで色相を変えることなく光の揺らぎを制御する制御手段を備える。

好ましくは、それぞれが複数の異なる色を発光する発光素子は、赤色，緑色および青色のそれぞれの光を発光する発光素子からなる。

この発明によれば、透過型液晶の透過形状を制御することなく、発光源によって発光される色の比率を一定にしながら、各発光源の点灯期間を制御することで、色相を変えることなく光の揺らぎを制御することができるので、部品点数を減らすことができ、コストを低減できる。

図１はこの発明の一実施形態における電子キャンドルの全体の構成を示す外観図であり、図２はレセプタクルと発光ダイオードとの配置を示す図であり、図３は発光ダイオードの配置例を示す図である。

図１において、レセプタクル１を覆うように火屋２が設けられている。レセプタクル１の下部には、発光源として図２に示すように少なくとも２個、より好ましくは３個の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が配置されている。３個の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３は図３に示すようにそれぞれが１２０度の間隔を有するように配置されている。

発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３は後述の図４に示す制御回路で点灯制御されて色の変化および揺らぎの表現が行われる。レセプタクル１は、例えば乳白色の樹脂やスリのかかったガラスで形成されていて、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３で発光された光を火屋２内で拡散させる。レセプタクル１は各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のそれぞれに対応して縦方向に３分割されており、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のそれぞれで発光された光はレセプタクル１に入射されて拡散される。火屋２は透明あるいは乳白色のガラスあるいは樹脂で形成されている。

図４はこの発明の一実施形態における電子キャンドルの制御回路を示すブロック図である。図４において、ＣＰＵ３は各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３をＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）により点灯制御するものであり、内蔵するメモリ３１にそのためのプログラムを記憶している。発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３は、それぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の発光素子Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を内蔵している。

ＣＰＵ３は各ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３のそれぞれの発光素子Ｒ１〜Ｂ３に対応して、ＲＧＢの制御信号を出力し、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１８を介してトランジスタＱ１〜Ｑ９のベースに与える。トランジスタＱ１〜Ｑ９のそれぞれのエミッタは接地され、それぞれのコレクタは抵抗Ｒ１〜Ｒ９を介して発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の各発光素子Ｒ１〜Ｂ３のカソードに接続されている。発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の各発光素子Ｒ１〜Ｂ３のアノードには図示しない電源回路から所定の直流電圧が供給されている。

図５〜図７はこの発明の一実施形態における電子キャンドルの動作を説明するためのタイミング図である。図４に示したＣＰＵ３によって各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の各発光素子Ｒ１〜Ｂ３を駆動して揺らぎを変化させるために、図５（ａ）に示す駆動信号または図５（ｂ）に示す駆動信号がＣＰＵ３から出力される。駆動信号は最小値が１００μｓ〜５００μｓの間の５段階と、最大値が２ｍｓ〜１０ｍｓの間の５段階で設定可能にされている。さらに、最小値と最大との間を１００μ間隔で２０段階に設定可能にされている。したがって、１００ステップで揺らぎの変化を制御できる。このような駆動信号の周期を変化させるためには、ＣＰＵ３に切換スイッチを接続しておき、切換スイッチを切換えることで周期を変化させればよい。

図６および図７は、一例として発光ダイオードＬＥＤ１，２の各発光素子Ｒ１〜Ｂ１，Ｒ２〜Ｂ２の駆動タイミングを示しており、ＬＥＤ１とＬＥＤ２をＰＷＭ制御し、発光ダイオードＬＥＤ１が点灯している状態から発光ダイオードＬＥＤ２に点灯が移行して行く状態を示している。

より具体的には、図６および図７では、ＬＥＤ１の発光素子Ｒ１を１００％、Ｇ１を５
０％、Ｂ１を０％の点灯比率で点灯させながら、ＬＥＤ２の発光素子Ｒ２を１００％、Ｇ２を５０％、Ｂ２を０％で点灯するように制御することで色相を変化させることなく光のゆらぎを変化させている。

図６（ａ）のＲ１は接地レベルを点線で示している。図６（ａ）ではＴ＝１０ｍｓの期間でＬＥＤ１の発光素子Ｒ１を点灯させ、発光素子Ｇ１をＴ／２の期間点灯させ、発光素子Ｂ１を消灯させることで、ＬＥＤ１は黄色がかった赤色で点灯している。このとき、ＬＥＤ２の発光素子Ｒ２をＴより短いｔ１の期間だけ点灯し、発光素子Ｇ２をｔ１／２の期間点灯させ、Ｂ２を消灯させている。なお、Ｔの期間は１０ｍｓに設定されているが、図５に示したように１００μから１０ｍｓの２００段階のいずれかの値に選ぶことが可能である。

図６（ｂ）〜（ｃ）および図７（ａ），（ｂ）では、発光ダイオードＬＥＤ１の発光素子Ｒ１，Ｇ１の点灯期間を順次減少させながら、発光ダイオードＬＥＤ２の発光素子Ｒ２，Ｇ２の点灯期間を順次増やしている。これにより、色相を変化させずにＬＥＤ１側からＬＥＤ２側への揺らぎを変化させることができる。図７（ｂ）のＲ２も接地レベルを点線で示している。

上述のごとく、この実施形態によれば、ＣＰＵ３は内蔵しているプログラムに基づいて、ＰＷＭ制御によりトランジスタＱ１〜Ｑ９をオン，オフさせて発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３における同一の発光素子の点灯比率一定にしながらを各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の点灯期間を制御することで、レセプタクル１を介して火屋２内で光の色相を変化させることなく、揺らぎの表現を行うことができる。

なお、上述の実施形態では、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の色相を変えることなく光の揺らぎを制御するようにしたが、プログラムにより色の配合比率を切換えることで一定期間ごとに色相が変わるように制御してもよい。

なお、上述の実施形態では、発光源として発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を用いるようにしたが、これに限ることなく、Ｒ，Ｇ，Ｂの色を発光する素子であれば他の発光素子を用いてもよい。

また、いずれかの一色のみを発光する単色の発光素子を用いてＰＷＭ制御することにより光の揺らぎを制御するようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の電子キャンドルは、発光ダイオードなどの発光素子によって発光される色の比率を一定にしながら、各発光素子の点灯期間を制御することで色相を変えることなく光の揺らぎを制御することができるので、従来の蝋燭に代えて利用できる。

この発明の一実施形態における電子キャンドルの全体の構成を示す外観図である。レセプタクルと発光ダイオードとの配置を示す図である。発光ダイオードの配置例を示す図である。この発明の一実施形態における電子キャンドルの制御回路を示すブロック図である。この発明の一実施形態における電子キャンドルの動作を説明するための駆動信号のタイミング図である。発光ダイオードＬＥＤ１，２の各発光素子Ｒ１〜Ｂ１，Ｒ２〜Ｂ２の駆動タイミングを示す図である。発光ダイオードＬＥＤ１，２の各発光素子Ｒ１〜Ｂ１，Ｒ２〜Ｂ２の駆動タイミングを示す図である。

符号の説明

１レセプタクル、２火屋、３ＣＰＵ、３１メモリ、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３発光ダイオード、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３発光素子、Ｒ１〜Ｒ１８抵抗、Ｑ１〜Ｑ９トランジスタ。

Claims

それぞれが複数の異なる色を発光する発光素子を含む少なくとも２個の発光源と、
前記少なくとも２個の発光源のそれぞれに対応して分割され、対応する発光源から発光された光を拡散させるためのレセプタクルと、
前記少なくとも２個の発光源のうち、同一の発光源内の複数の発光素子から発光される、色のそれぞれの発光量の比率を一定にしながら、各発光源の点灯期間を制御することで色相を変えることなく光の揺らぎを制御する制御手段を備えた、電子キャンドル。
前記それぞれが複数の異なる色を発光する発光素子は、赤色，緑色および青色のそれぞれの光を発光する発光素子からなる、請求項１に記載の電子キャンドル。