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発明の名称 照明装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−173127(P2007−173127A)
公開日 平成19年7月5日(2007.7.5)
出願番号 特願2005−371100(P2005−371100)
出願日 平成17年12月22日(2005.12.22)
代理人 【識別番号】100087767
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 惠清
発明者 谷川 哲也
要約 課題
LEDのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる照明装置を提供する。

解決手段
用いられる半導体の種別が共通な複数個のLED10a,10b,20a,20b,30a,30bと、複数個のLED10a,10b,20a,20b,30a,30bを覆い該LED10a,10b,20a,20b,30a,30bの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタ11,21,31とを、色毎に備える。色調制御部4は、混色によって所望の色の光が得られるように、各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bの光出力を色毎に一括して制御する。帯域フィルタ11,21,31により色毎に安定した波長の光が得られるから、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の色のLEDを備える照明装置であって、
用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のLEDと、前記複数個のLEDを覆い前記複数個のLEDの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタとを色毎に備え、
各色のLEDの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
複数の色のLEDを備える照明装置であって、
用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のLEDと、前記複数個のLEDの光の平均の波長が同種のLED全体の平均の波長に一致するように前記複数個のLED間の光出力の比率を制御する色制御部とを色毎に備え、
各色のLEDの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする照明装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光ダイオード(LED)を光源として用いた照明装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、「LED」と呼ぶ。)を光源として用いた照明装置として、赤色光を放射する赤色LEDと、緑色光を放射する緑色LEDと、青色光を放射する青色LEDといったように複数の色のLEDを用い、これらの混色により白色光など種々の色調の光を得るものが提供されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特表2002−533870号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、同種同色のLEDであっても、不純物の混入割合の誤差により、放射する光の波長にはばらつきがある。従って、同じように構成した上記照明装置の間で、各色の光出力の比率をどのように調整しても、混色後の光の色のばらつきを完全に解消することはできなかった。この光の色のばらつきは、白色光を得ようとした場合に特に顕著となる。
【0004】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、LEDのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の発明は、複数の色のLEDを備える照明装置であって、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のLEDと、前記複数個のLEDを覆い前記複数個のLEDの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタとを色毎に備え、各色のLEDの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、各色の帯域フィルタにより色毎に安定した波長の光が得られるから、LEDのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【0007】
請求項2の発明は、複数の色のLEDを備える照明装置であって、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のLEDと、前記複数個のLEDの光の平均の波長が同種のLED全体の平均の波長に一致するように前記複数個のLED間の光出力の比率を制御する色制御部とを色毎に備え、各色のLEDの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、各色制御部により色毎に全体として安定した波長の光が得られるから、LEDのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、帯域フィルタにより色毎に安定した波長の光が得られ、又は各色制御部により色毎に全体として安定した波長の光が得られるから、LEDのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0011】
(実施形態1)
本実施形態は、図1に示すように、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる赤色光Ra,Rbを放射する複数個の赤色LED10a,10bと、赤色LED10a,10bを覆い赤色LED10a,10bの平均の波長を中心とする帯域の光を透過させる赤色帯域フィルタ11と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる緑色光Ga,Gbを放射する複数個の緑色LED20a,20bと、緑色LED20a,20bを覆い緑色LED20a,20bの平均の波長を含む帯域の光を透過させる緑色帯域フィルタ21と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる青色光Ba,Bbを放射する複数個の青色LED30a,30bと、青色LED30a,30bを覆い青色LED20a,30bの平均の波長を含む帯域の光を透過させる青色帯域フィルタ31と、赤色帯域フィルタ11を通過した光R0と緑色帯域フィルタ21を通過した光G0と青色帯域フィルタ31を通過した光B0との混色が白色となるように各赤色LED10a,10bと各緑色LED20a,20bと各青色LED30a,30bとの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部4とを備える。色調制御部4としては、例えばマイコンを用いることができる。色調制御部4が光出力を制御する方法としては、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bのオンオフのデューティ比を制御することにより光出力を制御してもよいし、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bに供給する電流値を制御することにより光出力を制御してもよい。
【0012】
各帯域フィルタ11,21,31は、例えばLED10a,10b,20a,20b,30a,30bを覆うドーム形状としてもよいし、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bをハウジング(図示せず)に設けた凹部に収納する場合には該凹部を閉塞する扁平な形状としてもよい。
【0013】
ここで、本実施形態における各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bは、製造時に波長毎に分別されている。そして、各赤色LED10a,10bと各緑色LED20a,20bと各青色LED30a,30bとは、各色について、一方のLED10a,20a,30aを図2に示すように放射する光Ra,Ga,Baの波長のピークλaが同種のLED10a,10b,20a,20b,30a,30b全体の平均値λ0よりも低いものとし、他方を放射する光Rb,Gb,Bbの波長のピークλbが同種のLED10a,10b,20a,20b,30a,30b全体の平均値λ0よりも高いものとしている。また、各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bに一定の電力を供給したときの上記平均値λ0の波長での光出力の合計が色毎に一定となるように、各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bは選択されている。
【0014】
上記構成によれば、帯域フィルタ11,21,31を用いることで、赤色LED10a,10bや緑色LED20a,20bや青色LED30a,30bが放射する光の波長のばらつきが埋まることにより、これらのLED10a,10b,20a,20b,30a,30bのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。また、一定電力供給時の、波長の平均値λ0での光出力の合計を色毎に一定としていることにより、色調制御部4の動作を全ての照明装置で共通とすることができる。
【0015】
(実施形態2)
本実施形態は、図3に示すように、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる赤色光を放射する複数個の赤色LED10a,10bと、各赤色LED10a,10bの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の赤色LED10a,10bの全体の平均の波長に一致するように赤色LED10a,10b間の光出力の比率を維持する赤色制御部12と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる緑色光を放射する複数個の緑色LED20a,20bと、各緑色LED20a,20bの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の緑色LED20a,20bの全体の平均の波長に一致するように緑色LED20a,20b間の光出力の比率を維持する緑色制御部22と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる青色光を放射する複数個の青色LED30a,30bと、各青色LED30a,30bの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の青色LED30a,30bの全体の平均の波長に一致するように青色LED30a,30b間の光出力の比率を維持する青色制御部32と、各赤色LED10a,10bと各緑色LED20a,20bと各青色LED30a,30bとの混色が白色となるように赤色制御部12と緑色制御部22と青色制御部32とを個別に制御する色調制御部4とを備える。赤色制御部12と緑色制御部22と青色制御部32と色調制御部4とは、例えば1チップのマイコンで構成することができる。
【0016】
ここで、各赤色LED10a,10bと各緑色LED20a,20bと各青色LED30a,30bとは、実施形態1と同様に、各色について、一方のLED10a,20a,30aを図2に示すように放射する光の波長のピークλaが同種のLEDの平均値λ0よりも低いものとし、他方のLED10b,20b,30bを放射する光の波長のピークλbが同種のLEDの平均値λ0よりも高いものとしている。
【0017】
また、赤色LED10a,10bは、例えば図4に示すように、抵抗ra,rbとFETからなるスイッチング素子Qa,Qbとに直列に、電源Va、Vbとグランドとの間に接続されており、赤色制御部12は、スイッチング素子Qa,Qbをオンオフするデューティ比を制御することにより、赤色LED10a,10bの光出力を制御する。緑色制御部22や青色制御部32についても同様に構成することができる。
【0018】
上記構成によれば、全体として色毎の平均的な波長の光を放射させるように各色についてLED10a,10b,20a,20b,30a,30b間の光出力の比率が制御されているから、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【0019】
なお、図4に示す回路構成では、抵抗ra,rbの抵抗値や電源Va,Vbの電圧値をLED10a,10b毎に異ならせることによって、LED10a,10b間の光出力の比率を決定することもできる。この場合、抵抗ra,rbや電源Va,Vbが色制御部12となり、色調制御部4は、各スイッチング素子Qa,Qbを共通のデューティ比でオンオフすることにより、各色の光出力を色毎に一括して制御することができる。
【0020】
さらに、本実施形態において、実施形態1のような帯域フィルタ11,21,31を設けてもよい。
【0021】
また、各色制御部12,22,32において、対応する色の各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bに対してそれぞれ光出力を検出するセンサを設け、このセンサの出力に基いたフィードバック制御によってLED10a,10b,20a,20b,30a,30b間の光出力の比率を制御するようにしてもよい。この構成を採用すれば、各LED10a,10b,20a,20b,30a,30bの経年変化にも対応することができる。
【0022】
さらに、各色制御部12,22,32において、色調制御部4の出力と光出力との対応関係を一定としておけば、色調制御部4の動作を全ての照明装置で共通とすることができる。
【0023】
また、実施形態1及び本実施形態において、各色のLED10a,10b,20a,20b,30a,30bを3個ずつ以上用いてもよい。
【0024】
さらに、実施形態1及び本実施形態において、LED10a,10b,20a,20b,30a,30bの組み合わせは赤色と緑色と青色とに限られず、任意の組み合わせを採用することができるが、混色によって得られる色の多彩さから、赤色と緑色と青色との組み合わせが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の実施形態1を示す説明図である。
【図2】同上に用いられるLEDの特性を示す説明図である。
【図3】本発明の実施形態2を示す説明図である。
【図4】同上において赤色制御部が赤色LEDを制御する構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0026】
4 色調制御部
10a,10b 赤色LED
11 赤色帯域フィルタ
12 赤色制御部
20a,20b 緑色LED
21 緑色帯域フィルタ
22 緑色制御部
30a,30b 青色LED
31 青色帯域フィルタ
32 青色制御部




 

 


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