JP5303121B2 - Ｌｅｄ照明装置およびその駆動方法 - Google Patents

Ｌｅｄ照明装置およびその駆動方法 Download PDF

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Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源とするＬＥＤ照明装置およびその駆動方法に関するものであり、特に、人間の知覚の等間隔性に合わせてＬＥＤ照明光の逆相関色温度が線形になるように調整し、並びに輝度も調整するＬＥＤ照明装置およびその駆動方法に関する。
従来例に係るＬＥＤ照明装置の模式的ブロック構成を、図３４に示す。特許文献１には、図３４（特許文献１の図１に相当）に示したように、白色ＬＥＤ６５に供給する電流のレベルを電流値制御回路６２とＬＥＤ駆動用電流源６１で制御するとともに、白色ＬＥＤ６５に供給する電流のオン時間とオフ時間との比率をスイッチ６４、デューティ比制御回路６６、および、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）発生回路６３で制御することにより、白色ＬＥＤ６５の照明光の色度と輝度を調整することが可能なＬＥＤ照明装置が開示されている。
特許文献１の従来技術であれば、白色ＬＥＤ６５の照明光の色度と輝度を調整することが可能である。しかしながら、特許文献１の従来技術は、あくまで、白色ＬＥＤ６５の駆動電流を制御することで、照明光の色度を補正するものであり、その色度調整範囲については、図６（特許文献１の図２に相当する白色ＬＥＤの順電流−色度図特性の一例を示す図）に示されているように、必ずしも広いものではなかった（色度座標上で０．０１〜０．０２程度の調整範囲）。
また、特許文献１の従来技術では、白色ＬＥＤ６５の照明光の色度と輝度（光度）を調整するために、白色ＬＥＤ６５の駆動電流とオンデューティの双方を制御しなければならないので、その制御が複雑であった。
また、特許文献２には、図４（特許文献２の図１に相当）に示したように、所定の色温度に設定された白色ＬＥＤと、これに対して特定の波長域にピーク波長を有する補正色ＬＥＤとから成り、白色ＬＥＤと補正色ＬＥＤとの混色割合により、白色ＬＥＤの設定色温度を調整可能に構成して成ることを特徴とするＬＥＤ灯が開示されている。
なお、特許文献２の従来技術は、あくまで、照明光の色度調整のみを実現するものであって、照明光の輝度調整に関しては、何ら開示するものではなかった。
特開２００２−３２４６８５号公報（第２−３頁、図１−図３） 再表２００３−０１９０７２号公報（第４頁、図１）
図７は、マイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータで読みとった数値に対しリニアにデューティ（％）を変える従来のＬＥＤ照明装置において、デューティ（％）とＡ／Ｄコンバータの読みの数値との関係を示す。
また、図８は、従来のＬＥＤ照明装置において、色温度（Ｋ）とＡ／Ｄコンバータの読みの数値との関係を示す。
また、図９は、従来のＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの読みの数値との関係を示す。
従来のＬＥＤ照明装置においては、図７および図８に示すように、マイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータで読みとった数値に対しリニアにデューティ比を変えることによって、色温度をリニアに可変にしていた。しかしながら、人間の知覚の等間隔性は、色温度の差よりもむしろ色温度の逆数の差、すなわち逆相関色温度の差の方が、近いとされている。
例えば、色温度６０００Ｋから色温度６５００Ｋへの変化と、色温度３０００Ｋから色温度３５００Ｋへの変化では、同じ５００Ｋの差でも、人の知覚は色温度３０００Ｋから色温度３５００Ｋへの変化の方が大きく感じる。
これは、図９に示すように、色温度６０００Ｋから色温度６５００Ｋへの変化に対する逆相関色温度の差は１２．８μＫ-1であるのに対し、色温度３０００Ｋから色温度３５００Ｋへの変化は４７.６μＫ-1となるためである。
本発明の目的は、ＬＥＤ照明光の逆相関色温度の差が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することで、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することにある。
本発明に係るＬＥＤ照明装置およびその駆動方法においては、マイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対しリニアにデューティ比を変えるのではなく、逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティの値をＡ／Ｄコンバータの読み値に対してある変数を持たせて変える点に特徴を有する。
また、本発明に係るＬＥＤ照明装置およびその駆動方法においては、２種類のＬＥＤの組み合せを予め決めておき、それに応じた複数のプログラムをマイクロコンピュータに入れ、切替スイッチにより、プログラムを選べるようにした点にも特徴を有する。
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、互いに色温度の異なる第１発光部及び第２発光部と、前記第１発光部及び前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、照明光の色温度を変更するための変更操作部とを備え、前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部及び前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行うと共に、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行い、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定するＬＥＤ照明装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、互いに色温度の異なる第１発光部および第２発光部と、前記第１発光部および前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、照明光の色温度を変更するための変更操作部とを備え、前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部および前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行うと共に、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行い、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、前記一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うＬＥＤ照明装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、互いに色温度の異なる第１発光部および第２発光部と、前記第１発光部および前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、照明光の色温度を変更するための変更操作部とを備え、前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部および前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部と、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うパルス数変調制御部を備え、前記点消灯制御部は、更に、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、前記パルス数変調制御部も、更に、前記逆相関色温度の変化量に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うＬＥＤ照明装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、互いに色温度の異なる第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードと、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点消灯制御を行う制御回路と、照明光の色温度を変更するための変更操作部とを備え、前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードを相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードの両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部と、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うパルス数変調制御部とを備え、前記点消灯制御部は、更に、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光ダイオード部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、前記パルス数変調制御部も、更に、前記逆相関色温度の変化量に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うＬＥＤ照明装置が提供される。
本発明によれば、ＬＥＤ照明光の逆相関色温度の差が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することで、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することができる。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
[第１の実施の形態]
（ＬＥＤ照明装置）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の模式的基本回路ブロック構成を示す。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、図１に示すように、互いに色温度の異なる第１発光部９および第２発光部１０と、第１発光部９および第２発光部１０の点消灯制御を行う制御回路６とを備える。
制御回路６は、第１発光部９と第２発光部１０を相補的に点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１発光部９と第２発光部１０の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆとを有するように、第１発光部９および第２発光部１０の周期的な点消灯制御を行うと共に、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御、若しくは一定周期ＴＮ内のパルス数変調（ＰＮΜ：Ｐｕｌｓｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により、第１発光部９および第２発光部１０の点灯制御を行うことを特徴とする。ＰＮＭは、パルス密度変調（ＰＤＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とも呼ばれるが、ここでは、ＰＮＭに表記を統一する。
また、制御回路６には、色度制御信号ＳＴと、輝度制御信号ＳＩが供給され、制御回路６からは、スイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給されている。また、第１発光部９、第２発光部１０には、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接続され、一定電流が供給されるようになされている。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置およびその駆動方法においては、制御回路６を構成するマイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対しリニアにデューティ比を変えるのではなく、第１発光部９と第２発光部１０の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値をＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対してある変数を持たせて変える点に特徴を有する。
したがって、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置およびその駆動方法においては、制御回路６には、色度制御信号ＳＴと、輝度制御信号ＳＩが供給され、制御回路６からは、第１発光部９と第２発光部１０の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値を制御したスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給されている。
第１発光部９を構成するＬＥＤ１および第２発光部１０を構成するＬＥＤ２としては、例えば、互いに色温度の異なる２種類の白色発光ダイオードが用いられている。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、第１発光部９を構成するＬＥＤ１として、例えば、５０００Ｋの色温度を有する白色発光ダイオードを用い、また、第２発光部１０を構成するＬＥＤ２として、例えば、２６００Ｋの色温度を有する白色発光ダイオードを用いている。
ただし、上記の色温度は例示であって、照明光の色温度（色度）を広範囲に調整するためには、できる限り色温度の離れた２種類の白色発光ダイオードを用いることが望ましい。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ１の色温度は、例えば、２５００Ｋ〜３０００Ｋ、ＬＥＤ２の色温度は、例えば、３０００Ｋ〜６５００Ｋの範囲であってもよい。
ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタは、いずれも電源電圧Ｖｃｃを有する電源ラインに接続されている。ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１のエミッタは、ＬＥＤ１のアノードに接続されている。ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ２のエミッタは、ＬＥＤ２のアノードに接続されている。ＬＥＤ１のカソードは、抵抗Ｒ１を介して接地ラインに接続されている。ＬＥＤ２のカソードは、抵抗Ｒ２を介して接地ラインに接続されている。
制御回路６は、色度制御信号ＳＴと輝度制御信号ＳＩに基いて、ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給するスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２を生成することにより、第１発光部９を構成するＬＥＤ１および第２発光部１０を構成するＬＥＤ２の点消灯制御を行う。
ここで、制御回路６は、色度制御信号ＳＴと輝度制御信号ＳＩに基いて、第１発光部９と第２発光部１０の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値を制御したスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２を生成する。
より具体的に述べると、ＬＥＤ１の点灯時には、スイッチング制御信号Ｓ１がハイレベルとされ、ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１がオンされる。このような制御によって、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給が許可され、ＬＥＤ１が点灯される。逆に、ＬＥＤ１の消灯時には、スイッチング制御信号Ｓ１がローレベルとされ、ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１がオフされる。このような制御によって、ＬＥＤ１に対する駆動電流の供給が遮断され、ＬＥＤ１が消灯される。
同様に、ＬＥＤ２の点灯時には、スイッチング制御信号Ｓ２がハイレベルとされ、ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ２がオンされる。このような制御によって、ＬＥＤ２に対する駆動電流の供給が許可され、ＬＥＤ２が点灯される。逆に、ＬＥＤ２の消灯時には、スイッチング制御信号Ｓ２がローレベルとされ、ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ２がオフされる。このような制御によって、ＬＥＤ２に対する駆動電流の供給が遮断され、ＬＥＤ２が消灯される。
次に、第１発光部９を構成するＬＥＤ１および第２発光部１０を構成するＬＥＤ２の構造について、図２を参照しながら詳細に説明する。図２は、第１発光部９を構成するＬＥＤ１の構造を模式的に示す縦断面図である。なお、第２発光部１０を構成するＬＥＤ２の構造も同様であるため、重複した説明は行わない。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、図２に示すように、第１発光部９および第２発光部１０は、青色光を発する青色発光ダイオード１と、青色発光ダイオード１を被覆する蛍光層２とをそれぞれ備え、蛍光層２は、青色光に励起されて赤色光、緑色光を各々発する赤色蛍光体２ａと緑色蛍光体２ｂ、若しくは、青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を均一に混合した透明樹脂２を有することを特徴とする。
図２に示すように、ＬＥＤ１は、青色光を発する青色発光ダイオード１と、青色発光ダイオード１を被覆する蛍光層２とを各々有して成る。また、蛍光層２は、青色光に励起されて赤色光を発する赤色蛍光体２ａと、青色光に励起されて緑色光を発する緑色蛍光体２ｂとを透明樹脂２ｃに均一に混合して成る。
上記構成から成るＬＥＤ１では、赤色蛍光体２ａが発する赤色光と、緑色蛍光体２ｂが発する緑色光と、両蛍光体に吸収されなかった一部の青色光とを混合することにより、演色性の高い白色光を生成することが可能である。
なお、演色性の向上よりも発光効率の向上を優先する場合、蛍光層２は、青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を透明樹脂に均一に混合して成る構成とすればよい。
図３は、国際照明委員会(ＣＩＥ：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｌ‘Ｅｃｌａｉｒａｇｅ)１９３１によるＸＹＺ表色系のＸＹ色度図を示す。また、図４は、ＸＹ色度図上において、ＬＥＤの選定方法を説明する模式図であって、特許文献２の図１に相当する図であるが、前述の通り、色温度の異なる発光ダイオードを選定する際に、参照することができる。
図５は、白色ＬＥＤにおいて、相対光度と順方向電流ＩF（ｍＡ）の関係の特性の一例を示す。
図６は、白色ＬＥＤにおいて、色度図と順方向電流ＩF（ｍＡ）の関係の特性の一例を示す。
なお、これらの図は、白色ＬＥＤであるＮＳＣＷ１００（日亜化学工業株式会社）の特性の一例である。
図５および図６に示すように、白色ＬＥＤの相対光度、および色度は、室温（２５℃）の環境下で、順方向電流ＩFの値の変化に応じて変化する。
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の模式的基本回路ブロック構成例を示す。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の構成例は、図１３に示すように、互いに色温度の異なる第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０と、第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０の点消灯制御を行うマイクロコンピュータ２６とを備える。
マイクロコンピュータ２６は、第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０を相補的に点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆとを有するように、第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０の周期的な点消灯制御を行うと共に、ＰＷＭ制御、若しくは一定周期ＴＮ内のＰＮΜ制御により、第１ＬＥＤ列４０および第２ＬＥＤ列５０の点灯制御を行うことを特徴とする。
また、マイクロコンピュータ２６には、色度制御信号ＳＴと、輝度制御信号ＳＩが供給され、マイクロコンピュータ２６からは、スイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給されている。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の構成例においても、マイクロコンピュータ２６に内蔵されるＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対しリニアにデューティ比を変えるのではなく、逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値をＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対してある変数を持たせて変える点に特徴を有する。
したがって、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の構成例においては、マイクロコンピュータ２６には、色度制御信号ＳＴと、輝度制御信号ＳＩが供給され、マイクロコンピュータ２６からは、第１ＬＥＤ列４０と第２ＬＥＤ列５０の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値を制御したスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれのＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱＤのベースに供給されている。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の構成例は、図１３に示すように、例えば、色温度２８００Ｋと色温度６５００Ｋの２種類の色温度のＬＥＤ列４０およびＬＥＤ列５０を使用し、それぞれのＬＥＤ列４０、５０をオン―オフさせるトランジスタＱＤを搭載したＬＥＤモジュール１１と、明るさ、色調を可変できるような可変抵抗ＲＩ、ＲＴとマイクロコンピュータ２６を搭載した制御部に分かれている。
明るさ、色調調節は可変抵抗ＲＩ、ＲＴの電圧値をマイクロコンピュータ２６に内蔵されるＡ／Ｄコンバータで読みとっている。逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティａ（％）を変化させる式は、下記の（５）式のように表される。
（ＬＥＤ照明装置の駆動方法）
―逆相関色温度―
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、デューティ（％）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す。また、図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度（Ｋ）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す。また、図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す。
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係の具体例を示す。例えば、色温度２８００Ｋの逆相関色温度は、３５７．１（μＫ-1）であり、色温度６５００Ｋの逆相関色温度は、１５３．１（μＫ-1）である。
逆相関色温度の値が３５７．１（μＫ-1）を、Ａ／Ｄコンバータの数値で０、逆相関色温度の値が１５３．１（μＫ-1）を、Ａ／Ｄコンバータの数値で１００に対応させ、逆相関色温度の値の差をＡ／Ｄコンバータの数値とリニアに対応させる。
逆相関色温度ｙ（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値ｘの関係を表す直線の傾きは、
−（３５７．１−１５３．１）／１００＝−２.０４
となる。
したがって、逆相関色温度ｙ（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値ｘとの関係は、
ｙ＝−２．０４ｘ＋３５７．１ …（１）
で表される。
色温度２８００ＫのＬＥＤのデューティをａ（％）とすると、ある場所での色温度ｂ（Ｋ）は、
ｂ＝２８００×（ａ／１００）＋６５００（１−ａ／１００） …（２）
で表される。
したがって、デューティａ（％）は、
ａ＝[（６５００−ｂ）／３７００]×１００ …（３）
で表される。
色温度ｂ（Ｋ）は、逆相関色温度ｙ（μＫ-1）の逆数であるから、
ｂ＝（１／ｙ）×１０6 ＝[１／（−２．０４ｘ＋３５７．１）] ×１０6 …（４）
で表される。
したがって、（３）式に（４）式を代入して、デューティａ（％）は、
ａ＝−[１／３７００（２．０４ｘ＋３５７．１）]×１０8＋[６５／３７]×１０2 …（５）
で表される。（５）式をプロットした結果が、図１０に対応している。
図１において、ＬＥＤ１の色温度をＡ、ＬＥＤ２の色温度をＢ（Ａ＜Ｂとする）とする。ＬＥＤ１の逆相関色温度は、１／Ａ×１０6で表され、ＬＥＤ２の逆相関色温度は、１／Ｂ×１０6で表される。
逆相関色温度がリニアになるようにすると、その時の傾きは、
（１０6／Ａ−１０6／Ｂ）／１００
で表される。
Ａ／Ｄコンバータの読みの数値ｘ（０≦ｘ≦１００）に対して、ＬＥＤ１のデューティをａ（％）すると、この時の逆相関色温度ｙは、
ｙ＝[（１０6／Ａ−１０6／Ｂ）／１００]ｘ＋１０6／Ａ …（６）
で表される。
色温度ｂは、逆相関色温度ｙの逆数となるので、
ｂ＝１／ｙ・１０6＝１００ＡＢ／[（Ａ−Ｂ）ｘ＋１００Ｂ] …（７）
で表される。
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ１がオンする期間のデューティａ（％）と、ＬＥＤ２がオンする期間のデューティ（１００−ａ）（％）の模式的説明図である。
ＬＥＤ１のデューティａ（％）の時の色温度ｂは、図１６に示すように、
ｂ＝Ａａ／１００＋Ｂ（１００−ａ）／１００ …（８）
で表される。
（７）式および（８）式より、ＬＥＤ１のデューティａ（％）は、
ａ＝[１００／（Ａ−Ｂ）]×[１００ＡＢ／｛（Ａ−Ｂ）ｘ＋１００Ｂ｝]
−１００Ｂ／（Ａ−Ｂ）
＝ＡＢ・１０4／｛（Ａ−Ｂ）2ｘ＋１００Ｂ（Ａ−Ｂ）｝−１００Ｂ／（Ａ―Ｂ）
…（９）
で表される。
ＬＥＤ１の色温度Ａ、ＬＥＤ２の色温度Ｂの組み合せにより（９）式にＡ、Ｂを代入することで、Ａ／Ｄコンバータの読みの数値ｘに対応したＬＥＤ１のデューティａ（％）の値が決定される。
―プログラム切替制御―
図１５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、適用されるＬＥＤ１およびＬＥＤ２の色温度の組み合せと対応するプログラム１〜３の模式的関係を説明する図である。また、図１５（ｂ）は、マイクロコンピュータ２６にプログラム切替用入力端子を備える本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の模式的基本回路ブロック構成図を示す。マイクロコンピュータ２６にプログラム切替用入力端子を備える以外は、図１３と同様であるため、その他の説明は省略する。
Ａ／Ｄコンバータの読みの数値を１００段階に分割し、その値に応じて図１０に示すように色温度６５００ＫのＬＥＤのデューティおよび色温度２８００ＫのＬＥＤのデューティを可変にすることで、人の感覚に適した照明の色変化が可能になる。
本発明の第１に実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、２８００Ｋ、６５００Ｋの白色ＬＥＤを用いる例を示したが、白色ＬＥＤとして３５００Ｋ、５０００ＫのＬＥＤを用いても、同様にＡ／Ｄコンバータの読みの数値を１００段階に分割し、その値に応じて図１０と同様に、各ＬＥＤのデューティを可変することで、人の感覚に適した照明の色変化が可能になる。白色ＬＥＤとして３５００Ｋ、６５００ＫのＬＥＤの組み合せを用いても同様である。
例えば、図１５（ａ）に示すように、２つの白色ＬＥＤの組み合せが決まっている場合、予め複数のプログラム１〜３をマイクロコンピュータ２６に入れておき、マイクロコンピュータ２６にプログラム切替用入力端子をつけて、２つの白色ＬＥＤの組み合せに応じて、プログラム１〜３を切替えることによって、複数のＬＥＤの組み合せに対し、１つの制御回路で対応でき、プログラム変更等の手間を省くことができる。
本発明によれば、Ａ／Ｄコンバータの読み値に対して変数をもたせてデューティを変えることにより、Ａ／Ｄコンバータの読み値の変化量に対して直線性をもった逆相関色温度の変化を再現することができ、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することができる。
本発明のＬＥＤ照明装置によれば、切替スイッチによりプログラムを変えることにより、１つの制御回路で様々な組み合せが対応可能になり、組み合せごとにプログラムを変更する手間が省くことができる。
―逆相関色温度調整動作―
次に、制御回路６による照明光の逆相関色度調整動作（逆相関色温度調整動作）について、図１７を参照しながら詳細に説明する。図１７は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の逆相関色温度調整動作を説明するための図である。
なお、図１７（ａ）〜（ｃ）の符号Ｓ１〜Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ２の論理状態（延いては、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ２の点消灯状態）を各々示している。
図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御回路６は、第１発光部ＬＥＤ１と第２発光部ＬＥＤ２を相補的に（言い換えれば、両者のオンデューティが合計で１００％となるように）点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１発光部ＬＥＤ１と第２発光部ＬＥＤ２の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆと、を有するように、第１発光部ＬＥＤ１及び第２発光部ＬＥＤ２の周期的な点消灯制御を行う構成とされている。
また、制御回路６は、ＬＥＤ１とＬＥＤ２の逆相関色温度の差に応じて、点灯期間Ｔｏｎ内における第１発光部ＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１と第２発光部ＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２との比率を可変制御する構成とされている。
より具体的に述べると、照明光の色温度を下げる場合（逆相関色温度を上げる場合）には、点灯期間Ｔｏｎに対して第２発光部ＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２が占める比率（第２発光部ＬＥＤ２のオンデューティ）を制御して順次上げていけばよく（図１７（ｃ）→図１７（ｂ）→図１７（ａ））、逆に、照明光の色温度を上げる場合（逆相関色温度を下げる場合）には、第２発光部ＬＥＤ２のオンデューティを制御して順次下げていけばよい（図１７（ａ）→図１７（ｂ）→図１７（ｃ））。
―輝度調整動作―
次に、制御回路６による照明光の輝度調整動作について、図１８を参照しながら詳細に説明する。
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の一例を説明するための図である。なお、図１８（ａ）〜（ｃ）の符号Ｓ１〜Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ２の論理状態（延いては、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ２の点消灯状態）を各々示している。
図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御回路６は、点灯期間Ｔｏｎの長さを一定に維持する一方、輝度制御信号に応じて、消灯期間Ｔｏｆｆの長さを可変制御する構成とされている。
より具体的に述べると、照明光の輝度を下げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次長くすればよく（図１８（ａ）→図１８（ｂ）→図１８（ｃ））、逆に照明光の輝度を上げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次短くすればよい（図１８（ｃ）→図１８（ｂ）→図１８（ａ））。
図１９は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、消灯期間Ｔｏｆｆの長さに応じた輝度変化を説明するための図である。図１９に示すように、消灯期間Ｔｏｆｆが長いほど、照明光の輝度は低くなり、逆に、消灯期間Ｔｏｆｆが短いほど、照明光の輝度は高くなる。
また、図２０は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の別の一例を説明するための図である。なお、図２０（ａ）〜（ｃ）の符号Ｓ１〜Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１〜Ｓ２の論理状態（延いては、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ２の点消灯状態）を各々示している。
図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御回路６は、輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期Ｔ内における点灯期間Ｔｏｎと消灯期間Ｔｏｆｆとの比率を可変制御する構成とされている。
より具体的に述べると、照明光の輝度を下げる場合には、点消灯周期Ｔに対して点灯期間Ｔｏｎが占める比率（第１発光部ＬＥＤ１及び第２発光部ＬＥＤ２を合わせたトータルのオンデューティ）を順次下げていけばよく（図２０（ａ）→図２０（ｂ）→図２０（ｃ））、逆に、照明光の輝度を上げる場合には、トータルのオンデューティを順次上げていけばよい（図２０（ｃ）→図２０（ｂ）→図２０（ａ））。
―ＰＷＭ制御とＰＮＭ制御―
図２１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤモジュール１１に対する別の制御系の模式的回路ブロック構成を示し、図２１（ｂ）は、制御回路６の模式的ブロック構成を示す。
更に具体的に、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、図２１（ａ）に示すように、互いに色温度の異なる第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２と、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点消灯制御を行う制御回路６とを備える。
制御回路６は、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２を相補的に点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆとを有するように、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部３と、一定周期ＴＮ内のパルス数変調制御により、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点灯制御を行うＰＮＭ制御部７とを備えることを特徴とする。
図２１（ａ）に示すように、色度制御信号ＳＴは、電源電圧ＶT に接続された色温度調整用可変抵抗ＲＴから色温度制御ラインＴＣＬを介して制御回路６に供給され、輝度制御信号ＳＩは、電源電圧ＶIに接続された輝度調整用可変抵抗ＲＩから輝度制御ラインＩＣＬを介して制御回路６に供給される。ＬＥＤモジュール１１は、図１の制御回路６の出力側と同様に構成され、第１発光部９を構成するＬＥＤ１と、第２発光部１０を構成するＬＥＤ２と、８で示されるＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２とを備える。
制御回路６を構成するマイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対しリニアにデューティ比を変えるのではなく、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値をＡ／Ｄコンバータの読みの数値に対してある変数を持たせて変えている。すなわち、制御回路６には、色度制御信号ＳＴと、輝度制御信号ＳＩが供給され、制御回路６からは、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティ（％）の値を制御したスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２が、それぞれのＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給されている。
第１発光ダイオードＬＥＤ１の色温度をＡ，第２発光ダイオードＬＥＤ２の色温度をＢとする時、逆相関色温度の差がリニアになるように第１発光ダイオードＬＥＤ１のデューティａ（％）を変化させる式は、上記の（９）式のように表される。
図２１（ａ）においては、表示を省略しているが、抵抗Ｒ１、Ｒ２は、図１と同様に接続される。また、図２１（ａ）においては、ＬＥＤモジュール１１を２個配置した構成例が示されているが、２個に限定されるものではなく、更に３個以上並列に接続されていてもよい。
また、輝度調整用可変抵抗ＲＩ、色温度調整用可変抵抗ＲＴはボリューム抵抗、或いは、スライド抵抗どちらを用いてもよい。
制御回路６は、図２１（ｂ）に示すように、点消灯制御部３と、ＰＮＭ制御部７を備える。点消灯制御部３は、色度制御信号ＳＴおよび輝度制御信号ＳＩを受信して、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティａ（％）を変化させるパルス幅変調制御によるオン／オフ信号からなるスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２を出力する。ＰＮＭ制御部７は、色度制御信号ＳＴおよび輝度制御信号ＳＩを受信して、パルス数変調制御によるＰＮＭ出力信号ＰＳＩ、ＰＳＴを出力し、これらのＰＮＭ出力信号ＰＳＩ、ＰＳＴは、それぞれスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２に重畳されている。
図２２は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤモジュール１１に対する制御系をリモート制御系で構成した場合の模式的ブロック構成を示す。
すなわち、リモート制御系は、輝度調整用リモートスイッチ１８と色温度調整用リモートスイッチ１９を備えるリモートスイッチ部１７と、受信部１５とリモート制御回路１６を有するリモート制御部１４とを備える。リモートスイッチ部１７からの制御信号は、無線信号としてリモート制御部１４内の受信部１５に供給され、さらに受信部１５の出力端からリモート制御回路１６に転送され、リモート制御回路１６からスイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２を出力する。リモート制御回路１６内には、図２１（ｂ）と同様に、点消灯制御部３およびＰＮＭ制御部７が含まれている。
図２３は、輝度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＩ）２０および色温度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＴ）２１からなるボリューム抵抗部２２による明るさ調整用および色温度調整用ボリューム抵抗制御系の概観図を示す。図２３に示されるボリューム抵抗部２２の輝度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＩ）２０および色温度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＴ）２１を調整することによって、電源電圧ＶT に接続された色温度調整用可変抵抗ＲＴから制御回路６に供給される色度制御信号ＳＴ、および電源電圧ＶIに接続された輝度調整用可変抵抗ＲＩから制御回路６に供給される輝度制御信号ＳＩを制御することができる。
図２４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＰＮＭ出力信号ＰＳＴおよびＰＳＩを出力するＰＮＭ制御部７の模式的回路ブロック構成図を示す。また、図２４（ｂ）は、ＰＮＭ出力信号ＰＳＴの模式的波形を示し、図２４（ｃ）は、ＰＮＭ出力信号ＰＳＩの模式的波形を示す。
図２４（ａ）に示されるように、色度制御信号ＳＴは、ＡＤコンバータ４に供給され、ＰＮＭ制御されたＰＮＭ出力信号ＰＳＴを出力する。ＡＤコンバータ４には、ＰＮＭ出力信号ＰＳＴのパルス数をカウントし、ＡＤコンバータにフィードバックするカウンタ回路５が接続されている。同様に、輝度制御信号ＳＩは、ＡＤコンバータ４に供給され、ＰＮＭ制御されたＰＮＭ出力信号ＰＳＩを出力する。ＡＤコンバータ４には、ＰＮＭ出力信号ＰＳＩのパルス数をカウントし、ＡＤコンバータにフィードバックするカウンタ回路５が接続されている。
色度制御信号ＳＴのＰＮＭ制御されたＰＮＭ出力信号ＰＳＴは、例えば、図２４（ｂ）に示すように、一定周期ＴＮ内において、パルス数を変調された信号波形として表示される。図２４（ｂ）の例では、一定周期ＴＮ０，ＴＮ１，…，ＴＮ１２６，ＴＮ１２７に対して、それぞれ９個、１４個、…３個、２個のパルス数が変調されて表示されている。
輝度制御信号ＳＩのＰＮＭ制御されたＰＮＭ出力信号ＰＳＩも、同様に、例えば、図２４（ｃ）に示すように、一定周期ＴＮ内において、パルス数を変調された信号波形として表示される。図２４（ｃ）の例でも、一定周期ＴＮ０，ＴＮ１，…，ＴＮ１２６，ＴＮ１２７に対して、それぞれ９個、１４個、…３個、２個のパルス数が変調されて表示されているが、これに限るものではない。
図２４（ｂ）および図２４（ｃ）に示されるＰＮＭ出力信号ＰＳＴおよびＰＳＩによって、後述するように、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１のスイッチング制御信号Ｓ１がＰＮＭ制御を受け、ＰＮＭ制御に応じて一定周期ＴＮ内のパルス数の増減が実行される。同様に、図２４（ｂ）および図２４（ｃ）に示されるＰＮＭ出力信号ＰＳＴおよびＰＳＩによって、後述するように、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２のスイッチング制御信号Ｓ２もＰＮＭ制御を受け、ＰＮＭ制御に応じて一定周期ＴＮ内のパルス数の増減が実行される。
図２５は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＰＮＭ出力信号の説明図であって、図２５（ａ）は、１００％の明るさを得る場合のＰＮＭ波形の例、図２５（ｂ）は、複数個のパルス数を減少させた場合のＰＮＭ波形の例、図２５（ｃ）は、照度とＰＮＭのＯＦＦ区間数との関係を示す模式図である。図２５の例では、１２８波形を１周期（ＴＮ）としている。図２５（ｂ）に示されるように、０〜１２８波形をＯＦＦ区間（点線で示される状態）に変えることで明るさを変化することができる。また、図２５（ａ）と比較し、図２５（ｂ）の矢印で示されるように、ＯＦＦ区間を増減させることで明るさを変換することができる。ＯＦＦ区間数を増加し、１２８波形すべてがＯＦＦ区間となる場合には、照度は０となる。
また、色温度変化は、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の逆相関色温度の差がリニアになるようにデューティａ（％）を変化させるＰＷＭ制御により、デューティ比を変えることによって実現することができることも明らかである。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２は、互いに隣接して配置したことを特徴とする。
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２は、互いに隣接して配置し、かつ複数組配列して実装してもよい。
図２６は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なる第１ＬＥＤ列４０と第２ＬＥＤ列５０を隣接させて実装する場合のＬＥＤ駆動回路系の模式的回路ブロック構成を示す。図２６に示されるＬＥＤ駆動回路系は、電源ラインＶＤＣＬに接続される三端子レギュレータ２４と、三端子レギュレータ２４に接続され，輝度制御信号ＳＩおよび色度制御信号ＳＴを出力するマイクロコンピュータ２６と、バイポーラトランジスタＱＡ，ＱＢからなり、コントロールラインＣＴＬ１にスイッチング制御信号Ｓ１を供給するＬＥＤ駆動回路３０と、コントロールラインＣＴＬ１に接続され、第１ＬＥＤ列４０を駆動するＬＥＤ列駆動用のバイポーラトランジスタ３２と、バイポーラトランジスタＱＡ，ＱＢからなり、コントロールラインＣＴＬ２にスイッチング制御信号Ｓ２を供給するＬＥＤ駆動回路３０と、コントロールラインＣＴＬ２に接続され、第２ＬＥＤ列５０を駆動するＬＥＤ列駆動用のバイポーラトランジスタ３２とを備える。
マイクロコンピュータ２６には、水晶振動子２８からクロック信号が供給され、また、輝度調整用可変抵抗（ＲＩ）１２を介して輝度制御信号ＳＩ、色温度調整用可変抵抗（ＲＴ）１３を介して色度制御信号ＳＴがそれぞれ供給される。
図２６に示されるマイクロコンピュータ２６が、図１，図２１に示される制御回路６と同等の働きをする。
また、図２７は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させ、かつｎ組配列して実装する場合の模式的回路ブロック構成を示す。
図２７には、電源ラインＶＤＣＬとコントロールラインＣＴＬ１間に配置される第１ＬＥＤ列４０−１，４０−２，…，４０−ｎと、電源ラインＶＤＣＬとコントロールラインＣＴＬ２間に配置される第２ＬＥＤ列５０−１，５０−２，…，５０−ｎと、接地ラインＧＮＤＬが示されている。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、図２６に示されるＬＥＤ駆動回路系の模式的回路ブロック構成を適用することによって、図２７に示すように、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させ、かつｎ組配列した場合の回路構成も同様に、拡張して実現することができる。
図２８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接配置し、かつｎ組配列して実装する場合の模式的配置図であって、ライン状のＬＥＤ照明装置の構成図、図２８（ｂ）円形状のＬＥＤ照明装置の構成図を示す。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、図２８（ａ）に示すように、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２は、互いに隣接して配置し、かつ複数組ライン状に配列して実装することを特徴とする。
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、図２８（ｂ）に示すように、第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードは、互いに隣接して配置し、かつ複数組円形状に配列して実装することを特徴とする。
色温度の異なるＬＥＤを隣接させて実装することで、それぞれのＬＥＤから放たれる光を混ざりやすくし、照射面での色のバラツキ、ムラを無くすことができる。
特に、図２８（ａ）において、Ａの距離をすべて一定にすることで、照射面における明るさのムラを無くすことができる。２個のＬＥＤ１、ＬＥＤ２に対し、１個のリフレクタを配置することにより、さらに任意の場所に対して効率的に光を集光させて、照度を上げることも可能である。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤ駆動回路系を、制御回路部とＬＥＤモジュール部の２つに分け、制御回路部は可変抵抗で任意に発生するＤＣ電圧を読みとり、それに応じたＰＷＭ信号を出力し、出力されたＰＷＭ信号はＬＥＤモジュール部のＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタＱ１，Ｑ２（ＱＤ）をそれぞれオン、オフし、ＬＥＤの点消灯を行うことができ、制御回路１つで、多数のＬＥＤモジュールの制御を可能にしており、使用するセットの大きさに応じて、ＬＥＤモジュール部の増減が可能である。
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、点灯期間Ｔ１，Ｔ２のオン波形をＰＮＭ制御により、抜くことで、０〜１００％の明るさ可変を可能にしている。
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、明るさを０〜１００％とすることが可能となるため、照明器具の応用範囲が広くなる。
色温度可変は、色温度の異なるＬＥＤ１とＬＥＤ２を相補的に（両者のオンデューティが合計１００％となるように）点消灯させるように、点灯期間Ｔｏｎを設定する。
また、この点灯期間Ｔｏｎのくり返し１２８波形を１周期ＴＮとし、０〜１２８波形を、パルス数変調制御により、ＯＦＦにすることにより明るさを可変にすることができる。
例えば、何も波形を抜かなければ、明るさは１００％であるが、６４波形抜いて、そこをＯＦＦにさせておけば、明るさは半分の５０％となる。１２８波形分すべてをＯＦＦ区間にすれば、明るさは０％となる。これにより、明るさを１２８段階で変え、かつ明るさを０〜１００％まで可変させることが可能になる。
制御回路６による照明光の色度調整動作（色温度調整動作）について、図２９を参照しながら詳細に説明する。図２９は、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の色度調整動作を説明するための図であって、図２９（ａ）は、点灯期間Ｔｏｎ（＝Ｔ１＋Ｔ２）に対して、Ｔ１＜Ｔ２の例、図２９（ｂ）は、Ｔ１＝Ｔ２の例、図２９（ｃ）は、Ｔ１＞Ｔ２の例をそれぞれ示している。 なお、図２９（ａ）乃至（ｃ）の符号Ｓ１、Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１、Ｓ２の論理状態、すなわち、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２の点消灯状態を各々示している。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、図２９に示すように、制御回路６は、色度制御信号ＳＴに応じて、第１ＬＥＤ列４０と第２ＬＥＤ列５０の逆相関色温度の差がリニアになるように、点灯期間Ｔｏｎ内における第１発光部９の点灯期間Ｔ１と第２発光部１０の点灯期間Ｔ２との比率を可変制御すると共に、一定周期ＴＮ内のＰＮＭ制御により、第１発光部９および第２発光部１０の点灯制御を行う。
照明光の色温度を下げる場合（逆相関色温度を上昇させる場合）には、点灯期間Ｔｏｎに対して第２発光部ＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２が占める比率（第２発光部ＬＥＤ２のオンデューティ）を順次上げていけばよく（図２９（ｃ）→図２９（ｂ）→図２９（ａ））、逆に、照明光の色温度を上げる場合（逆相関色温度を減少させる場合）には、第２発光部ＬＥＤ２のオンデューティを順次下げていけばよい（図２９（ａ）→図２９（ｂ）→図２９（ｃ））。
図２９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、制御回路６は、第１発光部９を構成するＬＥＤ１と第２発光部１０を構成するＬＥＤ２を相補的に、すなわち、両者のオンデューティが合計で１００％となるように点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、ＬＥＤ１とＬＥＤ２の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆと、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２の周期的な点消灯制御を行う構成とされている。
さらにまた、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１、およびＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２のＯＮ波形は、更にパルス数変調制御によって、一定期間内のパルス数が減少化され、オフ期間を完全に０にすることができ、輝度を０に調整可能である。
本発明の第１の実施の形態によれば、ＬＥＤ照明光の逆相関色温度の差が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することで、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することができる。
[第２の実施の形態]
本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置とは、色度調整動作および輝度調整動作のタイミングチャートが異なるのみであり、基本的な回路構成は、図１と同様であり、また具体的な回路構成も図２１乃至図２４と同様である。更に、ＰＮＭ制御についても、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様に適用される。
また、図２６乃至図２８に示すように、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させて実装する場合のＬＥＤ駆動回路系の回路ブロック構成、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させ、かつｎ組配列して実装する場合の回路ブロック構成などについても、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様である。
このため、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と重複する説明は省略する。
本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、図２１（ａ）に示す第１の実施の形態と同様に、互いに色温度の異なる第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２と、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点消灯制御を行う制御回路６とを備える。
制御回路６は、図２１（ｂ）に示す第１の実施の形態と同様に、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２を相補的に点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆとを有するように、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部３と、一定周期ＴＮ内のパルス数変調制御により、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点灯制御を行うパルス数変調制御部７とを備える。
また、本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、図３０に示すように、点消灯制御部３は、更に、点灯期間Ｔｏｎの長さを一定に維持する一方、輝度制御信号ＳＩに応じて、消灯期間Ｔｏｆｆの長さを可変制御すると共に、パルス数変調制御部７も、更に、輝度制御信号ＳＩに応じて、一定周期ＴＮ内のパルス数変調制御により、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点灯制御を行うことを特徴とする。
図３０は、本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の一例を説明するための図である。図３０（ａ）乃至（ｃ）の符号Ｓ１，Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２の論理状態、すなわち、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の点消灯状態を各々示している。
図３１は、本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、消灯期間Ｔｏｆｆの長さに応じた輝度変化を説明するための図である。
図３１に示すように、消灯期間Ｔｏｆｆが長いほど、照明光の輝度は低くなり、逆に、消灯期間Ｔｏｆｆが短いほど、照明光の輝度は高くなる。点灯期間Ｔｏｎの長さを一定に維持する一方、輝度制御信号ＳＩに応じて、消灯期間Ｔｏｆｆの長さを可変制御し、照明光の輝度を下げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次長く設定（図３０（ａ）→図３０（ｂ）→図３０（ｃ））する。
照明光の輝度を上げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次短く設定（図３０（ｃ）→図３０（ｂ）→図３０（ａ））する。
本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様に、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１、およびＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２のＯＮ波形は、パルス数変調制御によって、一定周期ＴＮ内のパルス数が減少化され、オフ期間を完全に０にすることができ、輝度を０に調整可能である。
図３１において、点線の範囲は、消灯期間Ｔｏｆｆを長く設定するＰＷＭ制御によるデューティ比を可変にした例であるが、完全には輝度を０％にすることはできない。これに対して、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１、およびＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２のＯＮ波形に対してパルス数変調制御を適用することによって、一定周期ＴＮ内のパルス数が減少化され、オフ期間を完全に０にすることができ、輝度を０に調整可能である。
本発明の第２の実施の形態によれば、ＬＥＤ照明光の逆相関色温度の差が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することで、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することができる。
[第３の実施の形態]
本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置とは、色度調整動作および輝度調整動作のタイミングチャートが異なるのみであり、基本的な回路構成は、図１と同様であり、また具体的な回路構成も図２１乃至図２４と同様である。更に、ＰＮＭ制御についても、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様に適用される。
また、図２６乃至図２８に示すように、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させて実装する場合のＬＥＤ駆動回路系の回路ブロック構成、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させ、かつｎ組配列して実装する場合の回路ブロック構成などについても、本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様である。このため、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と重複する説明は省略する。
本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、図２１（ａ）に示す第１の実施の形態と同様に、互いに色温度の異なる第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２と、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点消灯制御を行う制御回路６とを備える。
制御回路６は、図２１（ｂ）に示す第１の実施の形態と同様に、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２を相補的に点消灯させる点灯期間Ｔｏｎと、第１発光ダイオードＬＥＤ１と第２発光ダイオードＬＥＤ２の両方を消灯させる消灯期間Ｔｏｆｆとを有するように、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部３と、一定周期ＴＮ内のパルス数変調制御により、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点灯制御を行うパルス数変調制御部７とを備える。
また、本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、図３２に示すように、点消灯制御部３は、輝度制御信号ＳＩに応じて、所定の点消灯周期Ｔ内における点灯期間Ｔｏｎと消灯期間Ｔｏｆｆとの比率を可変制御すると共に、パルス数変調制御部７も、輝度制御信号ＳＩに応じて、一定周期ＴＮ内のパルス数変調制御により、第１発光ダイオードＬＥＤ１および第２発光ダイオードＬＥＤ２の点灯制御を行うことを特徴とする。
図３２は、本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の例を説明するための図であって、輝度制御信号ＳＩに応じて、所定の点消灯周期Ｔ内における点灯期間Ｔｏｎと消灯期間Ｔｏｆｆとの比率を可変制御し、照明光の輝度を下げる場合には、点消灯周期Ｔに対して点灯期間Ｔｏｎが占める比率（第１発光部ＬＥＤ１および第２発光部ＬＥＤ２を合わせたトータルのオンデューティ）を順次下げて設定（図３２（ａ）→図３２（ｂ）→図３２（ｃ））し、逆に、照明光の輝度を上げる場合には、トータルのオンデューティを順次上げて設定（図３２（ｃ）→図３２（ｂ）→図３２（ａ））する。
図３２（ａ）乃至（ｃ）の符号Ｓ１，Ｓ２は、スイッチング制御信号Ｓ１，Ｓ２の論理状態、すなわち、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の点消灯状態を各々示している。
図３３は、本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、点消灯周期Ｔに対して点灯期間Ｔｏｎが占める比率に応じた輝度変化を説明するための図である。
図３３に示すように、トータルのオンデューティが低いほど、照明光の輝度は低くなり、逆に、トータルのオンデューティが高いほど、照明光の輝度は高くなる。
なお、上記の点消灯周期Ｔについては、肉眼でちらつきを感じない長さ（例えば、数１００ｍｓ程度）に設定すればよい。
本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置と同様に、点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１、およびＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２のＯＮ波形は、パルス数変調制御によって、一定周期ＴＮ内のパルス数が減少化され、オフ期間を完全に０にすることができ、輝度を０に調整可能である。
本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、点灯期間Ｔｏｎ内における第１発光部ＬＥＤ１の点灯期間Ｔ１と第２発光部ＬＥＤ２の点灯期間Ｔ２との比率を適宜選択することにより、照明光の輝度には何ら影響を及ぼすことなく、照明光の色度を任意に調整することが可能となり、また、消灯期間Ｔｏｆｆの長さ、または、点消灯周期Ｔ内における点灯期間Ｔｏｎと消灯期間Ｔｏｆｆとの比率を適宜選択することにより、照明光の色度には何ら影響を及ぼすことなく、照明光の輝度を任意に調整することが可能となる。
また、本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置においては、照明光の色度制御および輝度制御は、第１発光部ＬＥＤ１および第２発光部ＬＥＤ２の駆動電流制御を伴わないので、制御回路６における制御を容易に実現することが可能となる。
本発明の第３の実施の形態によれば、ＬＥＤ照明光の逆相関色温度の差が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することで、人間の知覚の等間隔性に合わせたＬＥＤ照明装置およびその駆動方法を提供することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１乃至第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述およ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、実施例および運用技術が明らかとなろう。
例えば、図１のバイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２に代えて、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型、ＭＩＳ(Metal Insulator Semiconductor)型などの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）用いてもよい。また、図１の抵抗Ｒ１，Ｒ２に代えて、定電流源を用いてもよい。
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などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明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定められるものである。
本発明の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置は、人間の知覚の等間隔性に合わせてＬＥＤ照明光の逆相関色温度が線形になるように調整し、並びに輝度も調整することから、液晶ディスプレイのバックライトをはじめとして、ＬＥＤ無影灯、リビング室内灯、化粧灯、ショーウィンドウの照明灯、広告の照明灯、美術館における照明灯、さらに医療用として、外科手術時の照明灯など、種々の用途で用いられるＬＥＤ照明装置全般に好適な技術である。
本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の模式的基本回路ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置に適用する発光ダイオード（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２）の模式的縦断面構造図。 国際照明委員会(ＣＩＥ)１９３１によるＸＹＺ表色系のＸＹ色度図。 ＸＹ色度図上において、ＬＥＤの選定方法を説明する模式図。 白色ＬＥＤにおいて、相対光度と順方向電流ＩF（ｍＡ）の関係の特性の一例を示す図。 白色ＬＥＤにおいて、色度図と順方向電流ＩF（ｍＡ）の関係の特性の一例を示す図。 マイクロコンピュータに内蔵されるＡ／Ｄコンバータで読みとった数値に対しリニアにデューティ（％）を変える従来のＬＥＤ照明装置において、デューティ（％）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 従来のＬＥＤ照明装置において、色温度（Ｋ）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 従来のＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、デューティ（％）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度（Ｋ）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の模式的基本回路ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、逆相関色温度（μＫ-1）とＡ／Ｄコンバータの数値との関係の具体例を示す図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、（ａ）適用されるＬＥＤ１およびＬＥＤ２の色温度の組み合せと対応するプログラム１〜３の模式的説明図、（ｂ）マイクロコンピュータにプログラム切替用入力端子を備える本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置の別の模式的基本回路ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ１がオンする期間のデューティａ（％）と、ＬＥＤ２がオンする期間のデューティ（１００−ａ）（％）の色温度（Ｋ）の模式的説明図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の色度調整動作を説明するための図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の一例を説明するための図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、消灯期間Ｔｏｆｆの長さに応じた輝度変化を説明するための図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の別の一例を説明するための図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、（ａ）ＬＥＤモジュールに対する制御系の模式的回路ブロック構成図、（ｂ）制御回路の模式的ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係るＬＥＤ照明装置において、（ａ）リモート制御系の模式的ブロック構成図、（ｂ）輝度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＩ）および色温度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＴ）からなるボリューム抵抗による制御系の模式図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、明るさ調整用および色温度調整用ボリューム抵抗制御系の模式図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、（ａ）ＰＮＭ出力信号ＰＳＴおよびＰＳＩを得るための模式的回路ブロック構成図、（ｂ）ＰＮＭ出力信号ＰＳＴの模式的波形図、（ｃ）ＰＮＭ出力信号ＰＳＩの模式的波形図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、ＰＮＭ出力信号の説明図であって、（ａ）１００％の明るさを得る場合のＰＮＭ波形図、（ｂ）複数個のパルス数を減少させた場合のＰＮＭ波形図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させて実装する場合のＬＥＤ駆動回路系の模式的回路ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接させ、かつｎ組配列して実装する場合の模式的回路ブロック構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、色温度の異なるＬＥＤ列を２個隣接配置し、かつｎ組配列して実装する場合の模式的配置図であって、（ａ）ライン状のＬＥＤ照明装置の構成図、（ｂ）円形状のＬＥＤ照明装置の構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の色度調整動作を説明するための図であって、（ａ）点灯期間Ｔｏｎ（＝Ｔ１＋Ｔ２）に対して、Ｔ１＜Ｔ２の例、（ｂ）Ｔ１＝Ｔ２の例、（ｃ）Ｔ１＞Ｔ２の例。 本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の一例を説明するための図であって、点灯期間Ｔｏｎの長さを一定に維持する一方、輝度制御信号に応じて、消灯期間Ｔｏｆｆの長さを可変制御し、照明光の輝度を下げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次長く設定（図３０（ａ）→図３０（ｂ）→図３０（ｃ））し、照明光の輝度を上げる場合には、消灯期間Ｔｏｆｆを順次短く設定（図３０（ｃ）→図３０（ｂ）→図３０（ａ））する様子を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、消灯期間Ｔｏｆｆの長さに応じた輝度変化およびＰＮＭ制御の効果を説明するための図。 本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、照明光の輝度調整動作の別の例を説明するための図であって、輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期Ｔ内における点灯期間Ｔｏｎと消灯期間Ｔｏｆｆとの比率を可変制御し、照明光の輝度を下げる場合には、点消灯周期Ｔに対して点灯期間Ｔｏｎが占める比率（第１発光部ＬＥＤ１および第２発光部ＬＥＤ２を合わせたトータルのオンデューティ）を順次下げて設定（図３２（ａ）→図３２（ｂ）→図３２（ｃ））し、逆に、照明光の輝度を上げる場合には、トータルのオンデューティを順次上げて設定（図３２（ｃ）→図３２（ｂ）→図３２（ａ））する様子を説明する図。 本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤ照明装置において、点消灯周期Ｔに対して点灯期間Ｔｏｎが占める比率に応じた輝度変化を説明するための図。 従来例に係るＬＥＤ照明装置の模式的ブロック構成図。
符号の説明
１…青色発光ダイオード
２…蛍光層
２ａ…赤色発光体
２ｂ…緑色発光体
２ｃ…樹脂
３…点消灯制御部
４…ＡＤコンバータ
５…カウンタ回路
６…制御回路
７…ＰＮＭ制御部
８…ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタ（Ｑ１，Ｑ２）
９…第１発光ダイオード（第１発光部）
１０…第２発光ダイオード（第２発光部）
１１…ＬＥＤモジュール
１２…輝度調整用抵抗（ＲＩ）
１３…色温度調整用抵抗（ＲＴ）
１４…リモート制御部
１５…受信部
１６…リモート制御回路
１７…リモートスイッチ部
１８…輝度調整用リモートスイッチ
１９…色温度調整用リモートスイッチ
２０…輝度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＩ）
２１…色温度調整用ボリューム抵抗（ＲＶＴ）
２２…ボリューム抵抗
２４…三端子レギュレータ
２６…マイクロコンピュータ
２８…水晶発信器
３０…ＬＥＤ駆動回路
３２…ＬＥＤ駆動用バイポーラトランジスタ（ＱＤ）
４０，４０−１，４０−２，…，４０―ｎ…第１ＬＥＤ列
５０，５０−１，５０−２，…，５０−ｎ…第２ＬＥＤ列
ＬＥＤ１…第１発光部（第１白色発光ダイオード）
ＬＥＤ２…第２発光部（第２白色発光ダイオード）
Ｒ１，Ｒ２…抵抗
Ｔ…点消灯期間（＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）
Ｔｏｎ…点灯期間（＝Ｔ１＋Ｔ２）
Ｔｏｆｆ…消灯期間
Ｔ１…点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ１の点灯期間（ＬＥＤ２の消灯期間）
Ｔ２…点灯期間Ｔｏｎ内におけるＬＥＤ２の点灯期間（ＬＥＤ１の消灯期間）
ＴＮ…ＰＮＭ制御における一定周期

Claims (23)

  1. 互いに色温度の異なる第１発光部及び第２発光部と、
    前記第１発光部及び前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、
    照明光の色温度を変更するための変更操作部と
    を備え、
    前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部及び前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行うと共に、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行い、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
  2. 前記制御回路は、前記点灯期間の長さを一定に維持する一方、前記輝度制御信号に応じて、前記消灯期間の長さを可変制御することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
  3. 前記制御回路は、前記輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期内における前記点灯期間と前記消灯期間とを決定することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
  4. 前記第１発光部及び前記第２発光部は、青色光を発する青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードを被覆する蛍光層と、を各々有して成り、かつ、前記蛍光層は、前記青色光に励起されて赤色光と緑色光を各々発する赤色蛍光体と緑色蛍光体を透明樹脂に均一に混合して成るか、若しくは、前記青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を透明樹脂に均一に混合して成ることを特徴とする請求項１乃至３の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  5. 互いに色温度の異なる第１発光部および第２発光部と、
    前記第１発光部および前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、
    照明光の色温度を変更するための変更操作部と
    を備え、
    前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部および前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行うと共に、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行い、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、前記一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
  6. 前記消灯期間の長さを可変制御することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ照明装置。
  7. 前記制御回路は、前記輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期内における前記点灯期間と前記消灯期間とを決定することを特徴とする請求項５にＬＥＤ照明装置。
  8. 前記第１発光部および前記第２発光部は、
    青色光を発する青色発光ダイオードと、
    前記青色発光ダイオードを被覆する蛍光層と
    をそれぞれ備え、
    前記蛍光層は、前記青色光に励起されて赤色光、緑色光を各々発する赤色蛍光体と緑色蛍光体、若しくは、前記青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を均一に混合した透明樹脂を有することを特徴とする請求項５乃至７の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  9. 互いに色温度の異なる第１発光部および第２発光部と、
    前記第１発光部および前記第２発光部の点消灯制御を行う制御回路と、
    照明光の色温度を変更するための変更操作部と
    を備え、
    前記制御回路は、
    色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光部と前記第２発光部を相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光部と前記第２発光部の両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光部および前記第２発光部の周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部と、
    前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うパルス数変調制御部を備え、
    前記点消灯制御部は、更に、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記逆相関色温度の変化量に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
  10. 前記点消灯制御部は、更に、前記点灯期間の長さを一定に維持する一方、前記輝度制御信号に応じて、前記消灯期間の長さを可変制御すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記輝度制御信号に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ照明装置。
  11. 前記点消灯制御部は、更に、前記輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期内における前記点灯期間と前記消灯期間とを決定すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記輝度制御信号に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行うことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ照明装置。
  12. 前記第１発光部および前記第２発光部は、
    青色光を発する青色発光ダイオードと、
    前記青色発光ダイオードを被覆する蛍光層と
    をそれぞれ備え、
    前記蛍光層は、前記青色光に励起されて赤色光、緑色光を各々発する赤色蛍光体と緑色蛍光体、若しくは、前記青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を均一に混合した透明樹脂を有することを特徴とする請求項９乃至１１の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  13. 互いに色温度の異なる第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードと、
    前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点消灯制御を行う制御回路と、
    照明光の色温度を変更するための変更操作部と
    を備え、
    前記制御回路は、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードを相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光ダイオードと前記第２発光ダイオードの両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの周期的な点消灯制御を行う点消灯制御部と、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うパルス数変調制御部とを備え、
    前記点消灯制御部は、更に、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における第１発光ダイオード部の点灯期間と第２発光部の点灯期間とを決定すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記逆相関色温度の変化量に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うことを特徴とするＬＥＤ照明装置。
  14. 前記点消灯制御部は、更に、前記点灯期間の長さを一定に維持する一方、前記輝度制御信号に応じて、前記消灯期間の長さを可変制御すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記輝度制御信号に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ照明装置。
  15. 前記点消灯制御部は、更に、前記輝度制御信号に応じて、所定の点消灯周期内における前記点灯期間と前記消灯期間とを決定すると共に、
    前記パルス数変調制御部も、更に、前記輝度制御信号に応じて、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点灯制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ照明装置。
  16. 前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードは、
    青色光を発する青色発光ダイオードと、
    前記青色発光ダイオードを被覆する蛍光層と
    をそれぞれ備え、
    前記蛍光層は、前記青色光に励起されて赤色光、緑色光を各々発する赤色蛍光体と緑色蛍光体、若しくは、前記青色光に励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を均一に混合した透明樹脂を有することを特徴とする請求項１３乃至１５の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  17. 前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードは、互いに隣接して配置したことを特徴とする請求項１３乃至１６の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  18. 前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードは、互いに隣接して配置し、かつ複数組配列して実装することを特徴とする請求項１３乃至１６の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  19. 前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードは、互いに隣接して配置し、かつ複数組ライン状に配列して実装することを特徴とする請求項１３乃至１６の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  20. 前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードは、互いに隣接して配置し、かつ複数組円形状に配列して実装することを特徴とする請求項１３乃至１６の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  21. 前記第１発光ダイオードの色温度は、２５００Ｋ〜３０００Ｋ、前記第２発光ダイオードの色温度は、３０００Ｋ〜６５００Ｋの範囲に含まれることを特徴とする請求項１３乃至２０の内、いずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
  22. 互いに色温度の異なる第１発光ダイオード及び第２発光ダイオードと、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの点消灯制御を行うマイクロコンピュータと、照明光の色温度を変更するための変更操作部とを備えるＬＥＤ照明装置において、
    前記マイクロコンピュータは、色度制御信号と輝度制御信号に基づいてスイッチング制御信号を生成し、生成した前記スイッチング制御信号にしたがって、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードを相補的に点消灯させる点灯期間と、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの両方を消灯させる消灯期間とを有するように、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの周期的な点消灯制御を行うと共に、前記色度制御信号および前記輝度制御信号に基づいてパルス数変調出力信号を生成し、生成した前記パルス数変調出力信号を重畳させた前記スイッチング制御信号にしたがって、一定周期内のパルス数変調制御により、前記第１発光部および前記第２発光部の点灯制御を行い、前記変更操作部の操作量に対する前記照明光の逆相関色温度の変化量が直線になるように前記変更操作部の操作に応答して、前記点灯期間内における前記第１発光ダイオードの点灯期間とおよび前記第２発光ダイオードの点灯期間とを決定することを特徴とするＬＥＤ照明装置の駆動方法。
  23. 前記マイクロコンピュータは、前記第１発光ダイオードおよび前記第２発光ダイオードの色温度の組み合せに応じて予め定められた複数のプログラムを内蔵し、前記マイクロコンピュータに接続されたプログラム切替用入力端子を介して外部から前記複数のプログラムの内、いずれかを選択可能であることを特徴とする請求項２２に記載のＬＥＤ照明装置の駆動方法。
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