JP5513801B2 - Illumination device and dimming method of illumination device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an illuminating device that combines light of different colors to obtain light of a desired chromaticity, and a dimming method thereof.
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、任意の色度の合成光を実現している。そして、照明装置は、各色のLEDが発する光を一緒に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、合成光の色度を調整する。 Conventionally, a light emitting diode (LED) is used as a light source in an illumination device such as a backlight device for a liquid crystal display. This lighting device generally includes a plurality of LEDs that emit red (R), green (G), blue (B), amber (A), and the like, and emits these LEDs to emit light of each color. Are combined and the light output of each LED is adjusted to realize combined light of an arbitrary chromaticity. The illuminating device includes a light detection element that can measure the light emitted from the LEDs of each color together, and feeds back the light emission amount measured by the light detection element to the light output of each LED, so that the chromaticity of the combined light is obtained. Adjust.
上記したフィードバック制御方法の1例として、光検出素子による計測値を、各色のLEDに流す電流の大きさへフィードバックする方法がある。しかし、この方法では、LED電流の調節を高精度に行う必要があるため、LED電流制御回路が複雑になり、照明装置の低コスト化が難しくなってしまう。 As an example of the feedback control method described above, there is a method of feeding back the measurement value obtained by the light detection element to the magnitude of the current flowing through each color LED. However, in this method, since it is necessary to adjust the LED current with high accuracy, the LED current control circuit becomes complicated, and it is difficult to reduce the cost of the lighting device.
これに対して、LED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1参照)。 On the other hand, the LED current is a predetermined current, and the pulse width modulation (PWM) that periodically controls the light emission / non-light emission of each LED and adjusts the ratio of light emission time (on-duty ratio) of each LED in one cycle. ) To control the light output (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1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。
In
しかし、特許文献1では、各色のオンデューティ比が変化してしまうと、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が現れるタイミングも変化してしまう。また、各色のオンデューティ比が変化してしまうと、発光時間の開始タイミングのシフト方法も変更せざるを得ない場合も生じる。したがって、各時点における発光量の測定値の差分から各LEDの発光量を算出する場合に、どの時点での発光量の測定値の差分を取ればよいかを判断することが困難となってしまう。
However, in
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、発光量の測定値の差分から各発光素子の発光量を算出する場合に、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる照明装置及びその調光方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to measure the light emission amount at any measurement timing when calculating the light emission amount of each light-emitting element from the difference between the light emission amount measurement values. It is to provide an illuminating device and a dimming method thereof that can easily determine whether or not to take the difference.
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、複数の発光素子による合成光の色度が所望の色度になるように、発光素子の各々について、1周期における発光回数を制御する発光回数制御部と、1周期内において、発光回数制御部により制御された発光回数だけ、発光素子の各々の発光及び非発光を繰返すオン/オフ制御部と、複数の発光素子が発する光の発光量を一緒に計測する受光素子と、受光素子により計測された発光量から、複数の発光素子のいずれか1つの発光素子の発光量を算出する発光量算出部と、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。オン/オフ制御部は、複数の発光素子のうちの2つ以上の発光素子の発光及び非発光を同じタイミングで繰返す。発光量算出部は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上の発光素子が総て発光状態となった時に受光素子により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上の発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが非発光状態となった時に受光素子により計測された発光量を減算して1つの発光素子の発光量を算出する。発光回数制御部は、当該1つの発光素子の発光量及び混色比率記憶部に記憶された混色比率データに基づいて、当該1つの発光素子の発光回数を制御する。 A first feature of the present invention is an illumination device that combines light of different colors to obtain light of a desired chromaticity. In this lighting device, a plurality of light emitting elements that emit light of different colors, and the number of times of light emission in one cycle are set for each of the light emitting elements so that the chromaticity of the combined light from the plurality of light emitting elements becomes a desired chromaticity. A light emission number control unit to be controlled, an on / off control unit that repeats light emission and non-light emission of each light emitting element by the number of light emission times controlled by the light emission number control unit within one cycle, and light emitted by a plurality of light emitting elements A light-receiving element that measures the amount of light emitted together, a light-emission amount calculation unit that calculates the light-emission amount of any one light-emitting element from the light-emission amount measured by the light-receiving element, and a desired chromaticity And a color mixture ratio storage unit for storing color mixture ratio data of each color to be obtained. The on / off controller repeats light emission and non-light emission of two or more light emitting elements among the plurality of light emitting elements at the same timing. The light emission amount calculation unit repeats light emission and non-light emission at the same timing from the light emission amount measured by the light receiving element when two or more light emitting elements that repeat light emission and non-light emission at the same timing are all in the light emission state. The light emission amount of one light emitting element is calculated by subtracting the light emission amount measured by the light receiving element when only one of the light emitting elements is in a non-light emitting state. The light emission number control unit controls the light emission number of the one light emitting element based on the light emission amount of the one light emitting element and the color mixing ratio data stored in the color mixing ratio storage unit.
本発明の第1の特徴によれば、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが逆の動作を行う前後の発光量の差分を当該1つの発光素子の発光量として算出できるため、各発光素子の発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。 According to the first feature of the present invention, among the light emitting elements that repeat light emission and non-light emission at the same timing, the difference in light emission amount before and after only one of the light emitting elements performs the reverse operation is calculated as the one light emitting element. Therefore, in order to calculate the light emission amount of each light emitting element, it is possible to easily determine at which measurement timing the difference between the measurement values of the light emission amount should be taken.
本発明の第1の特徴において、オン/オフ制御部は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが逆の動作を行った場合に限り、発光量算出部に対してトリガー信号を送信し、発光量算出部は、トリガー信号を受信する前に受光素子により計測された発光量と、トリガー信号を受信した後に受光素子により計測された発光量との差分を、1つの発光素子の発光量として算出してもよい。このように、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが逆の動作を行うか否かを監視することにより、各発光素子の発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。 In the first feature of the present invention, the on / off control unit emits light only when only one of the light emitting elements that repeats light emission and non-light emission at the same timing performs the reverse operation. A trigger signal is transmitted to the calculation unit, and the light emission amount calculation unit calculates a light emission amount measured by the light receiving element before receiving the trigger signal and a light emission amount measured by the light receiving element after receiving the trigger signal. The difference may be calculated as the light emission amount of one light emitting element. As described above, the light emission amount of each light emitting element is calculated by monitoring whether only one of the light emitting elements that repeats light emission and non-light emission at the same timing performs the reverse operation. In addition, it is possible to easily determine at which measurement timing the difference between the measurement values of the light emission amount should be taken.
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複数の発光素子の発光量を計測する第1の段階と、計測した発光量から各発光素子の発光量を算出する第2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算出された発光量に基づいて、1周期における各発光素子の発光回数を演算する第3の段階と、各発光素子の発光及び非発光を、演算された発光回数だけ繰返す第4の段階とを備える。第4の段階において、複数の発光素子のうちの2つ以上の発光素子の発光及び非発光を同じタイミングで繰返す。第2の段階において、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上の発光素子が総て発光状態となった時に計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上の発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが非発光状態となった時に計測された発光量を減算して1つの発光素子の発光量を算出する。 The second feature of the present invention is a dimming method for an illumination apparatus that combines light of different colors to obtain light of desired chromaticity. This dimming method is different from the first stage of measuring the light emission amounts of a plurality of light emitting elements that emit light of different colors, and the second stage of calculating the light emission amount of each light emitting element from the measured light emission amounts. A third stage for calculating the number of times of light emission of each light emitting element in one cycle based on the color mixture ratio of each color and the calculated light emission amount for obtaining desired chromaticity by combining the light of the colors, and each light emitting element A fourth stage in which the light emission and non-light emission are repeated by the calculated number of times of light emission. In the fourth stage, light emission and non-light emission of two or more light emitting elements among the plurality of light emitting elements are repeated at the same timing. In the second stage, two or more light emission and non-light emission are repeated at the same timing from the light emission amount measured when all of the two or more light emitting elements that repeat the light emission and the non-light emission are in the light emission state. The light emission amount of one light emitting element is calculated by subtracting the light emission amount measured when only one of the light emitting elements is in a non-light emitting state.
本発明の照明装置及びその調光方法によれば、発光量の測定値の差分から各発光素子の発光量を算出する場合に、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。 According to the illumination device and the dimming method of the present invention, when calculating the light emission amount of each light emitting element from the difference in the measurement value of the light emission amount, at which measurement timing should the difference in the measurement value of the light emission amount be taken? Can be easily determined.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
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、所望の色度の合成光を実現する。
With reference to FIG. 1, the structure of the illuminating device concerning embodiment of this invention is demonstrated. The illumination device according to the embodiment of the present invention includes red (R), green (G), blue (B), and blue as an example of a plurality of light-emitting elements that emit light of different colors. A first light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) 11a, a
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周期における発光回数を制御する発光回数制御部12と、1周期内において、発光回数制御部12により制御された発光回数だけ、第1〜第4のLED11a〜11dの各々の発光及び非発光を繰返す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一緒に計測する受光素子14と、受光素子14により計測された発光量から、第1〜第4のLED11の各々の発光量を算出する発光量算出部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。
The illuminating device includes a
LED管理部13は、LED11a〜11dの各々の発光及び非発光を、1周期内において複数回繰り返す。1周期内で繰り返されるLED11a〜11dの各々の発光時間及び非発光時間の長さは等しく設定されている。更に、LED管理部13は、発光部11から任意に選んだ2以上のLEDの発光及び非発光を同じタイミングで繰返す。
The
発光回数制御部12は、第1〜第4のLED11a〜11dの各々について1周期における発光回数を制御する。なお、「1周期における発光回数」とは、1周期内で繰り返される発光及び非発光の回数を示す。1回の発光時間の長さ(単位時間)は等しく設定されているため、発光回数制御部12は、1周期における発光回数を制御することにより、1周期に占める発光時間の割合(オンデューティ比)を制御することができる。LED管理部13は、1周期内において、発光回数制御部12により制御された発光回数だけ、LED11a〜11dの各々の発光及び非発光を繰返す。
The light emission
第1〜第4のLED11a〜11dの各々が発する光は、総て1つの受光素子14によって受光される。よって、第1〜第4のLED11a〜11dの各々が単独で発光しているタイミングにおいて受光素子14が測定した発光量は、第1〜第4のLED11a〜11dの各々の発光量となり、第1〜第4のLED11a〜11dのいずれか2以上のLEDが発光しているタイミングにおいて受光素子14が測定した発光量は、2以上のLEDが発する光を合成した合成光の発光量となる。
The light emitted from each of the first to
発光量算出部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一時保持部34と、発光量一時保持部34に記憶されている発光量のデータを用いて、各LED11a〜11dの発光量を算出する発光量比較部35と、発光量比較部35により演算された各LED11a〜11dの発光量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。
The light emission
発光量一時保持部34は、発光量保持バッファ(R,B)36及び発光量保持バッファ(G,A)37を備える。発光量保持バッファ(R,B)36及び37は、それぞれ、複数の発光量のデータを同時に記憶することができ、第1のタイマ33が計数する一定の時間間隔をおいて、AD変換された発光量のデータを繰返し記憶する。
The light emission amount temporary holding unit 34 includes a light emission amount holding buffer (R,
発光量比較部35は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDが総て発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量を減算して1つのLEDの発光量を算出する。発光量比較部35の動作については、図2及び図4(a)を参照して詳細に説明する。LED管理部13は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2以上のLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となるか否かを監視する。
The light emission
発光量保持バッファ32a〜32dは、発光量比較部35により演算された発光量を、第1〜第4のLED11a〜11dの発光量として、それぞれ保持する。
The light emission amount holding buffers 32a to 32d hold the light emission amounts calculated by the light emission
混色比率記憶部15には、第1〜第4のLED11a〜11dによる合成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による合成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5に示すように、RGB各々の混合比率が、合成光の色種別(1、2、3、・・・)ごとにまとめられている。
The color mixture
発光回数制御部12は、第1〜第4のLED11a〜11dによる合成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発光量算出部21により算出された発光量に基づいて、第1〜第4のLED11a〜11dの発光回数を算出する発光回数演算部41と、算出された第1〜第4のLED11a〜11dの発光回数を保持する発光回数保持部22と、保持されている発光回数に基づいて第1〜第4のLED11a〜11dの発光回数を管理する発光回数管理部23とを備える。
The light emission
発光回数演算部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の発光回数を算出する。発光量または発光回数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回数を多くし、記憶されている発光量が多い場合には発光回数を少なくすることで、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。
The number-of-lights-emission calculating unit 41 emits the light amount holding buffer 32a so that the ratio of the light output of the first to
なお、発光回数演算部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、発光回数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。
The light emission number calculation unit 41 repeatedly calculates the light emission number at a certain time interval counted by the
発光回数保持部22は、第1のLED11aの発光回数を保持する発光回数保持バッファ(R)42aと、第2のLED11bの発光回数を保持する発光回数保持バッファ(G)42bと、第3のLED11cの発光回数を保持する発光回数保持バッファ(B)42cと、第4のLED11dの発光回数を保持する発光回数保持バッファ(A)42dとを備える。LED管理部13は、いずれか1つの発光回数保持バッファ42a〜42dを選択して、発光回数演算部41により算出された発光回数のデータを書き込む。
The light emission
発光回数管理部23は、発光回数保持バッファ42a〜42dが保持する発光回数が基準値として入力される基準値入力部45と、発光回数を計数するカウンタ46と、基準値入力部45に入力された発光回数とカウンタ46が計数する発光回数とを比較する比較器47とを備える。カウンタ46が計数する発光回数が基準値入力部45に入力された発光回数に達した場合、発光回数管理部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。
The light emission
LED駆動回路24は、発光回数管理部23から出力された発光回数に基づいて、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。
The
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/非発光を所定の発光回数だけ繰返すことにより、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。すなわち、LED管理部13は、このパルス幅変調(PWM)によって各LED11a〜11dの光出力を調整する。
The
また、LED管理部13は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2以上のLEDの組み合わせを制御する。本発明の実施の形態においては、LED11a及びLED11cの発光/非発光を同じタイミングで繰返し、LED11b及びLED11dの発光/非発光を同じタイミングで繰返す場合について説明する。この他にも、例えば、LED管理部13は、総てのLED11a〜11dの発光/非発光を同じタイミングで繰返しても構わない。
Further, the
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、所望の色度の合成光を得る。
In this way, the illumination device shown in FIG. 1 feeds the combined light of desired chromaticity by feeding back the light emission amount of each
次に、図3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。 Next, with reference to FIG. 3, the outline of the light control method of the illuminating device of FIG. 1 is demonstrated.
(イ)先ず、S03段階において、受光素子14は、第1〜第4のLED11a〜11dの発光量を繰返し測定し、AD変換された複数の発光量のデータを発光量一時保持部34に記憶する(第1の段階)。そして、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDが総て発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量を減算して1つのLEDの発光量を算出する(第2の段階)。そして、発光量比較部35により演算された当該1つのLEDの発光量を、発光量保持バッファ32a〜32dに記憶する。上記した「1つのLED」として、第1〜第4のLED11a〜11dを順次当てはめていくことにより、第1〜第4のLED11a〜11dの各々の発光量を計測し、発光量のデータを発光量保持バッファ32a〜32dにそれぞれ記憶することができる。
(A) First, in step S03, the
(ロ)S05段階に進み、発光回数演算部41は、発光量保持バッファ32a〜32dに記憶された発光量のデータ及び混色比率記憶部15に記憶された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周期における発光回数を演算する(第3の段階)。
(B) Proceeding to step S05, the light emission number calculation unit 41 performs the first based on the light emission amount data stored in the light emission amount holding buffers 32a to 32d and the color mixture ratio data stored in the color mixture
(ハ)S07段階において、発光回数管理部23は、従前の発光回数をS05段階で演算された発光回数へそれぞれ更新し、S09段階に進み、LED管理部13は、1周期内において、更新された発光回数だけ、LED11a〜11dの各々の発光及び非発光を繰返す(第4の段階)。この時、LED管理部13は、1周期内で繰り返されるLED11a〜11dの各々の発光時間及び非発光時間の長さを等しく設定し、更に、LED11a〜11dから任意に選んだ2以上のLEDの発光及び非発光を同じタイミングで繰返す。具体的には、LED11aとLED11cの発光及び非発光を同じタイミングで繰返し、LED11bとLED11dの発光及び非発光を同じタイミングで繰返す。S09段階の後、再びS03段階に戻る。
(C) In step S07, the light emission
このように、S03段階において、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDが総て発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量を減算して1つのLEDの発光量を算出する。これにより、各LED11a〜11dの発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。
As described above, in step S03, light emission and non-light emission are performed at the same timing from the light emission amount measured by the
次に、図4(a)を参照して、図3のS03段階における詳細な処理手順の一例を説明する。 Next, an example of a detailed processing procedure in step S03 of FIG. 3 will be described with reference to FIG.
(い)先ずS31段階において、受光素子14がLED11a〜11dの発光を受けて出力するアナログ信号をADコンバータ31で発光量のデータ(デジタル信号)へ変換する。S33段階に進み、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(S33でYES)、S35段階に進み、発光量算出部21は、ADコンバータ31により変換された発光量のデータを発光量保持バッファ36或いは発光量保持バッファ37に書き込む。具体的に、LED11a及びLED11cが同時に発光している時に測定した発光量のデータは、発光量保持バッファ36に書き込み、LED11b及びLED11dが同時に発光している時に測定した発光量のデータは、発光量保持バッファ37に書き込む。
(I) First, in step S31, the analog signal output by the
(ろ)S37段階に進み、LED管理部13は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つのLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となるか否かを監視する。すなわち、同時に点灯するLEDの個数が変化するか否かを監視する。発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つのLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となった場合(S37段階でYES)、S39段階に進む。一方、いずれか1つのLEDのみが非発光状態とならない場合(S37段階でNO)、S31段階に戻る。具体的に、LED管理部13は、1つのLEDのみが非発光状態となる場合に限り(S37段階でYES)、発光量算出部21に対して発光量算出の為のトリガー信号を送信する。当該トリガー信号には、当該1つのLEDの識別情報が含まれている。
(B) Proceeding to step S37, the
(は)S39段階において、トリガー信号を受信した発光量比較部35は、トリガー信号を受信する前、すなわち1つのLEDのみが逆の動作を行う前において発光量保持バッファ36、37に記憶された発光量と、トリガー信号を受信した後、すなわち1つのLEDのみが非発光状態となった後において発光量保持バッファ36、37に記憶された発光量とを読み出する。そして、1つのLEDのみが非発光状態となる前後における発光量の差分を、当該1つのLEDの発光量として算出し、対応する発光量保持バッファ32a〜32dに格納する。なお、1つのLEDがLED11aまたは11cである場合、発光量保持バッファ36から発光量を読み出し、1つのLEDがLED11bまたは11dである場合、発光量保持バッファ37から発光量を読み出す。
In step S39, the light emission
(に)その後、S41段階に進み、発光量保持バッファ36、37に記憶されている発光量のデータを消去する。その後、再び、S31段階に戻り、ADコンバータ31の出力を監視する。
(Ii) Thereafter, the process proceeds to step S41, and the light emission amount data stored in the light emission
なお、S41段階において発光量保持バッファ36、37内のデータを消去せずに、1周期内における総てのLED11a〜11dの発光回数が終了するまで発光量保持バッファ36、37内のデータを保持していてもよい。
In step S41, the data in the light emission
このように、LED管理部13は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つのLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となるか否かを監視し、当該非発光状態となった場合に限り、発光量比較部35に対してトリガー信号を送信する。これにより、トリガー信号を受信した発光量比較部35は、トリガー信号を受信する前に発光量保持バッファ36、37に記憶された発光量と、トリガー信号を受信した後に発光量保持バッファ36、37に記憶された発光量との差分を、1つのLEDの発光量として算出することができる。
In this manner, the
このトリガー信号を受信する前後における発光量の差分は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDが総て発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す2つ以上のLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となった時に受光素子14により計測された発光量を減算して得られる、1つのLEDの発光量に相当する。よって、各LED11a〜11dの発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。
The difference in the amount of light emission before and after receiving this trigger signal is calculated based on the light emission amount measured by the
次に、図4(b)を参照して、図3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、発光回数演算部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、発光回数演算部41は、読み出した発光量データに基づいて、各LED11a〜11dの発光回数を算出する。算出された各発光回数は、発光回数保持バッファ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。
Next, an example of a detailed processing procedure in step S05 of FIG. 3 will be described with reference to FIG. First, in step S51, the process waits for the
このようにして、発光回数演算部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、発光回数の算出を繰返し実施することができる。よって、発光回数保持バッファ42a〜42dには複数の発光回数のデータが記憶され、これらのデータの平均値を用いて発光回数を更新する(S07)ことにより、精度よく色度を調整することができる。
In this way, the light emission number calculation unit 41 can repeatedly calculate the light emission number at a certain time interval counted by the
次に、図2(a)及び図2(b)を参照して、図3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の発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。なお、図2(a)及び図2(b)では、4つのLED11a〜11dを、LED1、LED2、LED3及びLED4へ任意に置換えて説明する。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。
Next, with reference to FIG. 2A and FIG. 2B, an embodiment of the light emission / non-light emission control method of each
図2(a)に示すように、LED管理部13は、LED1〜LED4の周期(T1、T2)及びその位相を互いに等しく設定する。また、LED1〜LED4の各々の発光及び非発光を、1周期(T1、T2)内において複数回繰り返す。更に、1周期(T1、T2)内で繰り返されるLED1〜LED4の各々の発光時間(単位時間)及び非発光時間の長さを等しく設定する。また更に、LED1とLED3の発光及び非発光、LED2とLED4の発光及び非発光を、それぞれ同じタイミングで繰返す。
As shown to Fig.2 (a), the
発光時間及び非発光時間の長さは等しく設定されているので、LED1とLED3が発光している間、LED2とLED4は非発光状態となり、LED2とLED4が発光している間、LED1とLED3は非発光状態となる。 Since the lengths of the light emission time and the non-light emission time are set to be equal, LED2 and LED4 are in a non-light emission state while LED1 and LED3 are emitting light, while LED1 and LED3 are emitting light while LED2 and LED4 are emitting light. It becomes a non-light emitting state.
発光回数制御部12は、LED1〜LED4の各々について1周期(T1、T2)における発光回数、すなわち発光及び非発光の繰返し回数によって、1周期に占める発光時間の割合(オンデューティ比)を制御する。図2(a)の例では、LED1の発光回数は6回であり、LED2の発光回数は3回であり、LED3の発光回数は7回であり、LED4の発光回数は10回である。
The light emission
先ず、1周期(T1、T2)の開始と同時に、LED1とLED3が発光し始める。その後、LED1とLED3の発光が終了すると同時に、LED2とLED4が発光し始める。以後、各LED1〜LED4は同じ動作を繰り返す。 First, simultaneously with the start of one cycle (T1, T2), LED1 and LED3 start to emit light. Thereafter, LED2 and LED4 start to emit light simultaneously with the end of light emission of LED1 and LED3. Thereafter, each LED1 to LED4 repeats the same operation.
したがって、図2(b)に示すように、LED1とLED3が同時に発光している間に計測された発光量PD13と、LED2とLED4が同時に発光している間に計測された発光量PD24とが、交互に、発光量保持バッファ36と発光量保持バッファ37に書き込まれる。なお、発光量PD3及び発光量PD4は、それぞれ、LED3及びLED4が発光している間に受光素子14により計測された発光量を示し、同様にして、発光量保持バッファ36或いは発光量保持バッファ37にそれぞれ書き込まれる。
Therefore, as shown in FIG. 2B, the light emission amount PD 13 measured while the
第1のタイマ33が計数する一定の時間は、LED1〜4が発光している単位時間よりも十分に短く設定されているので、発光量保持バッファ36及び発光量保持バッファ37には、それぞれ複数の発光量PD13、PD24、PD3、PD4のデータが書き込まれる。図2(b)示す各発光量PD13、PD24、PD3、PD4の値は、複数の発光量PD13、PD24、PD3、PD4のデータの平均値をそれぞれ示している。
Since the fixed time counted by the first timer 33 is set to be sufficiently shorter than the unit time during which the
LED1の発光回数(6回)は、LED1と同じタイミングで発光及び非発光を繰返すLED3の発光回数(7回)よりも少ない。よって、LED3が7回目の発光状態となる時に、LED1は発光しない、即ち、非発光状態となる。そこで、同じタイミングで発光及び非発光を繰返す2つのLED1及びLED3のうち、LED1のみが非発光状態となる場合に、発光量比較部35は、LED1が非発光状態となる前の発光量PD13から、LED1が非発光状態となった後の発光量PD3を減算して、この発光量の差分(PD13−PD3)を非発光状態となったLED1の発光量とする。
The number of times of light emission of the LED 1 (6 times) is smaller than the number of times of light emission of the LED 3 (7 times) that repeats light emission and non-light emission at the same timing as the
同様に、LED2の発光回数(3回)は、LED2と同じタイミングで発光及び非発光を繰返すLED4の発光回数(10回)よりも少ない。よって、LED4が7〜10回目の発光状態となる時に、LED2は発光しない、即ち、非発光状態となる。そこで、発光量比較部35は、同じタイミングで発光及び非発光を繰返す2つのLED2及びLED4のうち、LED2のみが非発光状態となる場合に、LED2のみが非発光状態となる前の発光量PD24から、LED2のみが非発光状態となった後の発光量PD4を減算して、この発光量の差分(PD24−PD4)を非発光状態となったLED2の発光量とする。
Similarly, the number of times of light emission (3 times) of the
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、発光及び非発光を同じタイミングで繰返すLEDのうち、いずれか1つのLEDのみが非発光状態となる前後の発光量の差分を、当該1つのLEDの発光量として算出できるため、各LED11a〜11dの発光量を算出するために、どの測定タイミングにおける発光量の測定値の差分を取ればよいかを容易に判断することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, among the LEDs that repeat light emission and non-light emission at the same timing, the difference in the amount of light emission before and after only one LED enters the non-light emission state is Since it can be calculated as the light emission amount of one LED, in order to calculate the light emission amount of each
上記のように、本発明は、1つ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。 As described above, the present invention has been described according to one embodiment. However, it should not be understood that the description and the drawings, which form a part of this disclosure, limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、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。
For example, the
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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a wide range of lighting devices that obtain light of desired chromaticity by combining light of different colors, such as a backlight device for a liquid crystal display and a lighting device that produces a wall surface of a building. .
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。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from this disclosure.
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 発光回数制御部
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 発光量算出部
22 発光回数保持部
23 発光回数管理部
24 LED駆動回路
25 第2のタイマ
31 ADコンバータ
32a〜32d、36、37 発光量保持バッファ
33 第1のタイマ
34 発光量一時保持部
35 発光量比較部
41 発光回数演算部
42a〜42d 発光回数保持バッファ
45 基準値入力部
46 カウンタ
47 比較器
11
11b 2nd LED (2nd light emitting element)
11c 3rd LED (3rd light emitting element)
11d 4th LED (4th light emitting element)
12 Light emission
DESCRIPTION OF
Claims (3)
異なる色の光をそれぞれ発する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子による合成光の色度が前記所望の色度になるように、前記発光素子の各々について、1周期における発光回数を制御する発光回数制御部と、
前記1周期内において、前記発光回数制御部により制御された発光回数だけ、前記発光素子の各々の発光及び非発光を繰返すオン/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一緒に計測する受光素子と、
前記受光素子により計測された発光量から、前記複数の発光素子のいずれか1つの発光素子の発光量を算出する発光量算出部と、
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、
前記オン/オフ制御部は、前記複数の発光素子のうちの2つ以上の発光素子の発光及び非発光を同じタイミングで繰返し、
前記発光量算出部は、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す前記2つ以上の発光素子が総て発光状態となった時に前記受光素子により計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す前記2つ以上の発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが非発光状態となった時に前記受光素子により計測された発光量を減算して前記1つの発光素子の発光量を算出し、
前記発光回数制御部は、前記1つの発光素子の発光量及び前記混色比率記憶部に記憶された混色比率データに基づいて、前記1つの発光素子の発光回数を制御する
ことを特徴とする照明装置。 A lighting device that combines light of different colors to obtain light of desired chromaticity,
A plurality of light emitting elements each emitting light of different colors;
A light emission number control unit that controls the number of light emission in one cycle for each of the light emitting elements, such that the chromaticity of the combined light by the plurality of light emitting elements becomes the desired chromaticity;
An on / off control unit that repeats light emission and non-light emission of each of the light emitting elements by the number of times of light emission controlled by the light emission number of times control unit within the one cycle;
A light receiving element for measuring together the amount of light emitted by the plurality of light emitting elements;
A light emission amount calculating unit for calculating a light emission amount of any one of the plurality of light emitting elements from a light emission amount measured by the light receiving element;
A color mixture ratio storage unit for storing color mixture ratio data of each color to obtain a desired chromaticity,
The on / off control unit repeats light emission and non-light emission of two or more light emitting elements among the plurality of light emitting elements at the same timing,
The light emission amount calculation unit performs light emission and non-light emission at the same timing from the light emission amount measured by the light receiving element when all of the two or more light emitting elements that repeat light emission and non-light emission at the same timing are in a light emission state. The light emission amount of the one light emitting element is calculated by subtracting the light emission amount measured by the light receiving element when only one of the two or more light emitting elements is repeated in the non-light emitting state. And
The light emission number control unit controls the light emission number of the one light emitting element based on the light emission amount of the one light emitting element and the color mixing ratio data stored in the color mixing ratio storage unit. .
前記発光量算出部は、前記トリガー信号を受信する前に前記受光素子により計測された発光量と、前記トリガー信号を受信した後に前記受光素子により計測された発光量との差分を、前記1つの発光素子の発光量として算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The on / off control unit triggers the light emission amount calculation unit only when only one of the light emitting elements that repeats light emission and non-light emission at the same timing performs the reverse operation. Send a signal,
The light emission amount calculation unit calculates a difference between the light emission amount measured by the light receiving element before receiving the trigger signal and the light emission amount measured by the light receiving element after receiving the trigger signal. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is calculated as a light emission amount of the light emitting element.
計測した発光量から各発光素子の発光量を算出する第2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算出された発光量に基づいて、1周期における各発光素子の発光回数を演算する第3の段階と、
前記各発光素子の発光及び非発光を、演算された発光回数だけ繰返す第4の段階とを備える照明装置の調光方法であって、
前記第4の段階において、前記複数の発光素子のうちの2つ以上の発光素子の発光及び非発光を同じタイミングで繰返し、
前記第2の段階において、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す前記2つ以上の発光素子が総て発光状態となった時に計測された発光量から、発光及び非発光を同じタイミングで繰返す前記2つ以上の発光素子のうち、いずれか1つの発光素子のみが非発光状態となった時に計測された発光量を減算して前記1つの発光素子の発光量を算出する
ことを特徴とする照明装置の調光方法。 A first step of measuring light emission amounts of a plurality of light emitting elements that respectively emit light of different colors;
A second stage of calculating the light emission amount of each light emitting element from the measured light emission amount;
A third step of calculating the number of times of light emission of each light emitting element in one period based on the color mixture ratio of each color and the calculated light emission amount for combining the light of different colors to obtain a desired chromaticity;
A light control method for an illuminating device comprising: a fourth stage that repeats light emission and non-light emission of each light emitting element by the calculated number of light emission times,
In the fourth stage, light emission and non-light emission of two or more light emitting elements of the plurality of light emitting elements are repeated at the same timing,
In the second stage, the light emission and non-light emission are repeated at the same timing. The light emission and non-light emission are repeated at the same timing from the light emission amount measured when the two or more light emitting elements are all in the light emission state. A lighting device characterized by subtracting a light emission amount measured when only one of the light-emitting elements is in a non-light-emitting state to calculate the light emission amount of the one light-emitting element. Dimming method.
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