(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤで構成されるＬＥＤグループが複数個備えられ、ＬＥＤグループ別にＬＥＤの種類が異なるＬＥＤモジュールと、
複数のＬＥＤグループの各駆動電流値を格納するメモリと、
前記ＬＥＤモジュールのＬＥＤグループのうち、選択されたＬＥＤグループを発光させるＬＥＤモジュール駆動部と、
前記ＬＥＤモジュールの選択されたＬＥＤグループを発光させるための駆動電流値を前記ＬＥＤモジュール駆動部に伝達する電流制御部と、
前記ＬＥＤモジュールの選択されたＬＥＤグループのＬＥＤが発光する際に、選択されたＬＥＤグループの各々のＬＥＤから発生する波長を補間して合成波長を算出し、その算出した合成波長と設定した最適なピーク波長との差を算出し、前記波長の差を、各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を調整して補償する補正電流値を算出し、前記補正電流値を、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの前記駆動電流値と合算して、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの補正駆動電流値を決定し、前記決定した補正駆動電流値を前記電流制御部に伝達する演算処理部と、
前記ＬＥＤモジュールのＬＥＤグループの一つのグループ又は複数のグループを設定するためのキー入力部と、
を含む光発生装置であって、
前記各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）の調整は、前記選択されたＬＥＤグループの中の２つのＬＥＤごとに行い、
前記２つのＬＥＤのピーク波長間の間隔Δλが、
Δλ＜１．６９８ＷＨ
である場合に、
（  ここでＷＨは、ｈａｌｆ  ｗｉｄｔｈ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ（パワーが半分になる幅の１／２を意味する））
Ａ１、Ａ２を、前記２つのＬＥＤの波長の振幅として、Ｃ＝Ａ１／Ａ２を、
Ｃ＝（Δλ／ｄ１−１）・ＮΔλ（Δλ−２ｄ１）
を満たすように前記波長Ａ１、Ａ２の振幅を調整して行うことを特徴とする光発生装置。
（ここで、
ｄ１＝λ−λＰ１、  ｄ２＝λＰ２−λ＝Δλ−ｄ１、
0005658638.tif 000019
であり、Ｗ１は、波長の幅の変数（ｗｉｄｔｈ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）、ｄ１、ｄ２は、前記最適なピーク波長から各ＬＥＤの波長関数のピーク波長までの距離、Δλは２個のＬＥＤのピーク波長間の間隔を表す。）
【請求項２】
前記ＬＥＤモジュールから発生するピーク波長は、皮膚疾患の治療、植物栽培、防虫、防除、及び精密光学用光源のいずれか一つに適したピーク波長であることを特徴とする請求項１に記載の光発生装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤがマトリックス状に配列されたベース基板と、前記ベース基板の底面に接合される放熱層と、前記ＬＥＤに発生する熱を前記放熱層に伝達するために、前記ベース基板を貫通し、前記放熱層に接続された多数個の熱伝達ピンと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の光発生装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、チップ（ｃｈｉｐ）ＬＥＤで構成することを特徴とする請求項３に記載の光発生装置。
【請求項５】
前記放熱層には、クーラー（ｃｏｏｌｅｒ）を装着することを特徴とする請求項３に記載の光発生装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤモジュール駆動部には、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成することを特徴とする請求項１に記載の光発生装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤモジュールは、それ自体が、ＬＥＤグループの設定時に、その設定モードを
表示するためのディスプレイとして使用されることを特徴とする請求項１又は３に記載の光発生装置。
【請求項８】
ＬＥＤモジュールのＬＥＤグループのいずれかを設定するための別のディスプレイパネルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の光発生装置。
【請求項９】
複数のＬＥＤで構成されたＬＥＤグループが複数個備えられ、ＬＥＤグループ別にＬＥＤの種類が異なるＬＥＤモジュールを有する光発生装置の制御方法において、
選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤを各ＬＥＤの駆動電流値で発光させる段階と、
前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤ波長を算出する段階と、
前記算出された波長を補間して合成波長を算出する段階と、
前記合成波長と前記選択されたＬＥＤグループの最適なピーク波長とを比較して、
各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を調整して合成された波長と、前記各ＬＥＤから発生した波長との差を補償する補正電流値を算出する段階と、
前記補正電流値を、前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値にそれぞれ合算して、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの補正駆動電流値を算出する段階と、
前記各々の補正駆動電流値を前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値に変換させる段階と、
を含む光発生装置の制御方法であって、
前記各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を調整する方法は、
前記選択されたＬＥＤグループの中の２つのＬＥＤごとに行い、
前記２つのＬＥＤのピーク波長間の間隔Δλが、
Δλ＜１．６９８ＷＨ
である場合に、
（  ここでＷＨは、ｈａｌｆ  ｗｉｄｔｈ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ（パワーが半分になる幅の１／２を意味する））
Ａ１、Ａ２を、前記２つのＬＥＤの各波長の振幅として、Ｃ＝Ａ１／Ａ２を、

Ｃ＝（Δλ／ｄ１−１）・ＮΔλ（Δλ−２ｄ１）

を満たすように前記２つのＬＥＤの波長Ａ１、Ａ２の振幅を調整して行うことを特徴とする光発生装置の制御方法。
（  ここで、
ｄ１＝λ−λＰ１、  ｄ２＝λＰ２−λ＝Δλ−ｄ１、
0005658638.tif 000020
であり、Ｗ１は、波長の幅の変数（ｗｉｄｔｈ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）、ｄ１、ｄ２は、前記最適なピーク波長から各ＬＥＤの波長関数のピーク波長までの距離、Δλは２個のＬＥＤのピーク波長間の間隔を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードの利用技術に係り、より詳しくは、光発生装置及びその制御方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ、以下“ＬＥＤ”と称する）は、低電圧、小電流で動作が可能であり、一般的な白熱灯、蛍光灯に比べて効率が高く、寿命が長いという長所がある。  
【０００３】
特に、最近における高輝度のＬＥＤの開発により、照明装置に高輝度の白色光を発光するＬＥＤを用いた照明装置（以下、“ＬＥＤ照明装置”と称する）に関する研究が活発に進められている。  
【０００４】
ＬＥＤ照明装置は、蛍光ランプや白熱灯などの照明装置に比べて、相対的に少ない電力で照明ができることはもちろん、寿命が長いというＬＥＤ自体の特性により、今後、照明装置の他にも様々な分野に応用されると予想される。（特許文献１）
【０００５】
近年、ＬＥＤを様々な分野に適用するに際して、ベース基板（例えば、印刷回路基板：ＰＣＢ）に複数のＬＥＤをマトリックス状に配列されるように装着して、組立の簡便性、発光特性や輝度などの特性が改善されたＬＥＤモジュールが開発されている。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤは、製造工程の不均一性、及び使用中の老朽化（ａｇｉｎｇ）によって波長のばらつきを示すことになる。  
【０００７】
したがって、ＬＥＤのピーク波長の特性が重要な応用分野では、ＬＥＤのピーク波長を調節できる機能が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２００９−３２６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ＬＥＤの所望のピーク波長を精密に作成し、保持するために考案したＬＥＤを用いた光発生装置及びその制御方法を提供することにある。  
【００１０】
また、本発明は、ＬＥＤモジュールの温度変化に応じて、ＬＥＤ波長が変化する場合、これを補正して、一定の波長を保持することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、ＬＥＤモジュールの温度を一定範囲内に維持し、ＬＥＤ波長の変化を最小化することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するための本発明の光発生装置は、複数のＬＥＤで構成されるＬＥＤグループが複数個備えられ、ＬＥＤグループ別にＬＥＤの種類が異なるＬＥＤモジュールと、複数のＬＥＤグループの各駆動電流値を格納するメモリと、前記ＬＥＤモジュールのＬＥＤグループのうち、選択されたＬＥＤグループを発光させるＬＥＤモジュール駆動部と、前記ＬＥＤモジュールの選択されたＬＥＤグループを発光させるための駆動電流値を前記ＬＥＤモジュール駆動部に伝達する電流制御部と、前記ＬＥＤモジュールの選択されたＬＥＤグループのＬＥＤが発光する際に、選択されたＬＥＤグループの各々のＬＥＤから発生する波長を補間して合成波長を算出し、その算出した合成波長と設定した最適なピーク波長との差を算出し、前記波長の差を、各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を調整して補償する補正電流値を算出し、前記補正電流値を、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの前記駆動電流値と合算して、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの補正駆動電流値を決定し、前記決定した補正駆動電流値を前記電流制御部に伝達する演算処理部と、前記ＬＥＤモジュールのＬＥＤグループの一つのグループ又は複数のグループを設定するためのキー入力部と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤがマトリックス状に配列されたベース基板と、前記ベース基板の底面に接合される放熱層と、前記ＬＥＤに発生する熱を前記放熱層に伝達するために、前記ベース基板を貫通し、前記放熱層に接続された多数個の熱伝達ピンと、を含むことを特徴とする。  
【００１５】
また、前記目的を達成するために、複数のＬＥＤで構成されたＬＥＤグループが複数個備えられ、ＬＥＤグループ別にＬＥＤの種類が異なるＬＥＤモジュールを有する光発生装置の制御方法において、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤを各ＬＥＤの駆動電流値で発光させる段階と、前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤ波長を算出する段階と、
前記算出された波長を補間して合成波長を算出する段階と、前記合成波長と前記選択されたＬＥＤグループの最適なピーク波長とを比較して、各ＬＥＤから発生する波長の振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を調整して合成された波長と、前記各ＬＥＤから発生した波長との差を補償する補正電流値を算出する段階と、前記補正電流値を、前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値にそれぞれ合算して、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの補正駆動電流値を算出する段階と、前記各々の補正駆動電流値を前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値に変換させる段階と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例のための光発生装置のブロック構成図である。
【図２】図１のＬＥＤモジュールの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明においてＬＥＤ波長を制御するための第１の実施例の信号のフローチャートである。
【図４】本発明のＬＥＤ波長を制御するための第２の実施例の信号のフローチャートである。
【図５】図４の波長補間手法による波形図である。
【図６】図４の波長補間手法による波形図である。
【図７】図４の波長補間手法による波形図である。
【図８】図７の波形の補正プロセスを示す波形図である。
【図９】図７の波形の補正プロセスを示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。  
【００１８】
本発明の実施例では、本発明の技術的思想及び本質的の特性を明瞭に説明するために、本発明が属する技術分野の当業者に公知の技術に関する詳細な説明は、省略することにする。  
【００１９】
図１は、本発明の実施例のための光発生装置のブロック構成図であり、これに示しているように、本発明に係る光発生装置の一実施例は、複数のＬＥＤで構成されたＬＥＤグループが複数個備えられ、ＬＥＤグループ別にＬＥＤの種類が異なるＬＥＤモジュール１６０と、複数のＬＥＤグループ２４１〜２４４の各駆動電流値を格納するメモリ１３０と、前記ＬＥＤモジュール１６０のＬＥＤグループ２４１〜２４４のうち、選択されたＬＥＤグループを発光させるＬＥＤモジュール駆動部１５０と、前記ＬＥＤモジュール１６０の選択されたＬＥＤグループを発光させるための駆動電流値を前記ＬＥＤモジュール駆動部１５０に伝達する電流制御部１４０と、前記選択されたＬＥＤグループから発生する熱を感知する温度感知部１８０と、前記ＬＥＤモジュール１６０の選択されたＬＥＤグループのＬＥＤが発光する際に、選択されたＬＥＤグループの駆動電流値と温度感知部１８０で検出された温度とを参照して、算出した補正駆動電流値を前記電流制御部１４０に伝達する演算処理部１２０と、前記ＬＥＤモジュール１６０のＬＥＤグループ２４１〜２４４の一つのグループ又は複数のグループを設定するためのキー入力部１１０と、を含む。
【００２０】
前記演算処理部１２０は、８０５１チップのようなＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）で構成することができる。  
【００２１】
前記メモリ１３０に格納される各ＬＥＤグループの駆動電流値は、光発生装置を製作する過程で格納するのが望ましいが、必要に応じて、キー入力部１１０を用いて、目的の値を格納することもできる。  
【００２２】
前記ＬＥＤモジュール駆動部１５０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で構成する。  
【００２３】
前記ＬＥＤモジュール１６０は、図２に示すように、ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）がマトリックス状に装着されるベース基板２１０と、前記ベース基板２１０の底面に接合される放熱層２２０と、前記ＬＥＤで発生する熱を前記放熱層２２０に伝達するために、前記放熱層２２０と接続するように前記ベース基板２１０に貫通された多数個の熱伝達ピン２３０と、を含む。  
【００２４】
前記ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）は、互いに種類が異なる複数のＬＥＤグループ２４１〜２４４からなり、前記各ＬＥＤグループは、複数のＬＥＤからなる。図２では、４つのＬＥＤグループ２４１〜２４４で示されている。  
【００２５】
前記ＬＥＤモジュール１６０から発生するピーク波長は、  皮膚疾患の治療、植物栽培、防虫及び防除、又は精密光学用光源などに適したピーク波長であることが望ましい。
【００２６】
図面の未説明符号‘２５０’は、ＬＥＤをベース基板２１０にはんだで接合させるための印刷パターンである。  
【００２７】
前記ＬＥＤは、単位面積当たりのＬＥＤの集積度を上げて、放出される光量を増加させるために、チップ（ｃｈｉｐ）ＬＥＤで構成する。  
【００２８】
前記放熱層２２０には、クーラー（ｃｏｏｌｅｒ）１７０を装着して放熱効率を向上させることが望ましい。
【００２９】
前記ベース基板２１０は、印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であって、両面ＰＣＢ、マルチ層ＰＣＢで構成できる。  
【００３０】
前記ベース基板２１０において、印刷された電源供給及び制御線と関係のない部分に多数個の貫通穴（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）が形成され、前記多数個の貫通穴に各々前記熱伝達ピン２３０が位置する。前記熱伝達ピン２３０は、互いに一定の間隔をおいてベース基板２１０の全体に亘って位置するのが望ましい。前記熱伝達ピン２３０の断面形状は、前記貫通穴の断面形状と同じであることが望ましい。前記熱伝達ピン２３０の断面形状は、円形であることが望ましい。前記熱伝達ピン２３０の断面形状は、四角形、三角形等、様々である。  
【００３１】
前記ベース基板２１０に備えられたＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）から発生する熱は、前記熱伝達ピン２３０を用いて放熱層２２０に伝達され、前記放熱層２２０を介して放熱される。これにより、前記ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）から発生する熱が効率的に放熱され、前記ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）の温度が一定に維持されて、前記ＬＥＤ（Ｌ１〜Ｌ４）の過熱による誤動作を防止する。  
【００３２】
また、前記放熱層２２０にクーラー１７０を取り付けて、前記放熱層２２０に伝達された熱をより効果的に発散（放熱）できる。  
【００３３】
また、本発明の実施例では、前記ＬＥＤモジュール１６０の発光モードを設定する際に、つまり、ＬＥＤグループ２４１〜２４４のいずれかのＬＥＤグループを設定する際に、ＬＥＤモジュール１６０自体がモード表示になるように、ディスプレイ（パネル）として動作するように構成する。  
【００３４】
一方、発光モードの設定、現在設定されたモードの確認などのために、別のディスプレイパネルを付加して構成することが可能である。  
【００３５】
また、本発明の光発生装置の実施例の第１の制御方法は、図３に示すように、発光モードが設定されると、すなわち、ＬＥＤモジュール１６０のＬＥＤグループ２４１〜２４４のいずれかのＬＥＤグループが設定されると、前記演算処理部１２０がメモリ１３０にあらかじめ格納されている、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値を読み出して、電流制御部１４０を介して選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤを発光させる段階を実施する。  
【００３６】
また、温度感知部１８０が、前記ＬＥＤモジュール１６０の選択されたＬＥＤグループのＬＥＤから発生した熱の温度を検出する段階を実施し、前記演算処理部１２０が、前記検出された温度と前記ＬＥＤモジュール１６０  から発生した光波長を利用して、あらかじめ設定された最適な光波長のための補正電流値を計算する段階を実施する。前記演算処理部１２０が、前記算出された補正電流値と前記メモリ１３０から読み出した駆動電流値とを合算して、補正された補正駆動電流値を計算する段階を実施する。前記電流制御部１４０が、前記補正駆動電流値でＬＥＤモジュール駆動部１５０を制御して、現在、発光中である、選択されたＬＥＤモジュール１６０のＬＥＤグループの各ＬＥＤの波長を補正する段階を実施する。  
【００３７】
すなわち、本発明の第１の制御方法は、前記演算処理部１２０が、温度感知部１８０によって検知した温度を参照して、現在、発光中のＬＥＤの補正電流値を算出し、該補正電流値を現在の発光中のＬＥＤの駆動電流値と合算して、補正駆動電流値を決定する。前記補正電流値は、検出された温度とメモリ１３０に入力されたＬＥＤの駆動電流値を用いて、実験値又は計算式によって計算される。  
【００３８】
これにより、電流制御部１４０が、前記決定された補正駆動電流値でＬＥＤモジュール駆動部１５０を制御して、現在発光中のＬＥＤ波長を補正し、あらかじめ設定された最適なＬＥＤ光の波長を発生させる。  
【００３９】
前記各ＬＥＤグループが、前記のような方法で設定された最適のＬＥＤの光波長を発生することにより、ＬＥＤモジュールが、設定された最適の光波長を発生する。
【００４０】
したがって、本発明は、ユーザーが、目的のＬＥＤ波長を精密に制御して維持できるようにし、波長特性が重要な皮膚疾患の治療、植物栽培、防虫及び防除、精密光学用光源として使用することができる。  
【００４１】
しかしながら、第１の制御方法は、波長を制御して、最適な波長を発生させることはできるが消費電力が大きいという短所がある。  
【００４２】
したがって、本発明では、隣接するＬＥＤのピーク波長を補間、合成して、目的のＬＥＤ波長を生成し、これを制御する第２の制御方法を提示する。その内容は以下の通りである。  
【００４３】
本発明で提示する第２の方法が必要な理由は、ＬＥＤのピーク波長が、工程の不均一性（約±５nm）及び使用中の老朽化（ａｇｉｎｇ）によってばらつきが発生するためである。  
【００４４】
したがって、ＬＥＤのピーク波長に敏感に反応するアプリケーション分野では、ピーク波長の調節機能が必須である。  
【００４５】
本発明で提示する第２の制御方法である、ピーク波長の制御アルゴリズムは、２つのＬＥＤのピーク波長間の間隔が、ＬＥＤのＨＷＨＭ（Ｈａｌｆ  Ｗｉｄｔｈ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ、パワーが１／２となる広さの１／２）の約１．６９８倍未満であると、一つのピーク波長を生成できるという数学的分析を基礎としている。  
【００４６】
まず、ＬＥＤの光波長の関数（ｆ（λ））は、下記の［数１］のように表される。  
【数１】
0005658638.tif 000002
前記［数１］で、Ａは、波長の振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）、λは、波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、λｐは、ピーク波長（ｐｅａｋ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）、Ｗは、波長の幅の変数（ｗｉｄｔｈ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）である。  
【００４７】
したがって、図５のように任意の２つのＬＥＤを発光させる場合、各々のＬＥＤの光波長の関数をｆ１、ｆ２とすると、下記の［数２］、［数３］のように表される。  
【数２】
0005658638.tif 000003
【数３】
0005658638.tif 000004
【００４８】
この場合、２つの光波長を合成すると、合成波長の関数ｆ３は、下記の［数４］のように、光波長の関数ｆ１、ｆ２を合成した関数で表される。  
【数４】
0005658638.tif 000005
【００４９】
そして、前記関数ｆ３を１次微分すると、下記の［数５］のように表される。  
【数５】
0005658638.tif 000006
【００５０】
また、前記関数ｆ３を２次微分すると、以下の［数６］のように表される。  
【数６】
0005658638.tif 000007
【００５１】
この場合、Ａ１＝Ａ２、Ｗ１＝Ｗ２と仮定し、前記［数６］を単位関数で表すと、以下の［数７］のように表される。  
【数７】
0005658638.tif 000008
ここで、Δλは、２つのＬＥＤのピーク波長間の間隔である。  
【００５２】
したがって、前記［数７］を纏めると、以下の［数８］のような結果を得る。
【数８】
0005658638.tif 000009
【００５３】
ここで、ＷＨは、ｈａｌｆ  ｗｉｄｔｈ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ（パワーが半分になる幅の１／２）を意味する。  
【００５４】
これは、２つのＬＥＤのピーク波長間の間隔（Δλ）が、ＬＥＤのパワーが半分になる幅の１／２の約１．６９８倍未満の場合、一つのピーク波長を生成できることを意味する。  
【００５５】
ところで、２つのＬＥＤのピーク波長の間隔（Δλ）に従って、図６、７に示すように、一つ又は２つのピーク波長が生成されるため、一つのピーク波長を持つ関数を生成するための数学的な解析が必要である。  
【００５６】
結論として、合成関数（ｆ３）を２次微分して、１つのピーク波長を作成するための条件を求めることができるが、これを説明すると、以下の通りである。  
【００５７】
まず、合成関数（ｆ３）のピーク波長が一つである場合、変曲点（ｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｉｎｔ：２次微分係数が‘０’の地点）が２つ存在する。  
【００５８】
したがって、前記［数５］は、下記の［数９］のように表すことができる。  
【数９】
0005658638.tif 000010
【００５９】
この場合、Ｗ１＝Ｗ２とすると、前記［数９］は、下記の［数１０］のように纏めることができる。  
【数１０】
0005658638.tif 000011
【００６０】
この場合、２つのＬＥＤの光の強さの割合を、‘Ｃ’とし、Ｃ＝Ａ１／Ａ２と仮定すると、前記［数１０］をＡ２に分け、下記の［数１１］のように表すことができる。  
【数１１】
0005658638.tif 000012
【００６１】
したがって、前記［数１１］の光の強さの比率（Ｃ）で表すと、下記の［数１２］のように表される。  
【数１２】
0005658638.tif 000013
【００６２】
前記［数１２］を改めて纏めると、下記の［数１３］のように表される。  
【数１３】
0005658638.tif 000014
【００６３】
この場合、
0005658638.tif 000015
と仮定すると、前記［数１３］は、下記の［数１４］のように表される。
【数１４】
0005658638.tif 000016
【００６４】
この場合、ｄ１＝λ−λＰ１、ｄ２＝λＰ２−λであるので、前記［数１４］は、下記の［数１５］のように表される。  
【数１５】
0005658638.tif 000017
【００６５】
この場合、ｄ２＝Δλ−ｄ１であるので、前記［数１５］は、下記の［数１６］のように表すことができる。  
【数１６】
0005658638.tif 000018
【００６６】
したがって、前記［数１６］から分かるように、光の強さの比率（Ｃ）は、目的のピーク波長を生成するための比率であることが分かる。  
【００６７】
これにより、２つのＬＥＤの光の強さ（Ａ１）、（Ａ２）を調節すると、合成関数（ｆ３）のピーク波長を調節することができる。  
【００６８】
また、２つのピーク波長が生成された合成関数（ｆ３）に適用して、１つのピーク波長を生成することができ、図７に示すように、合成関数（ｆ３）の２つのピーク波長は、各々のＬＥＤのピーク波長とほぼ一致していることが分かる。  
【００６９】
したがって、各々のＬＥＤの波長関数（ｆ１）、（ｆ２）のピーク波長を調節すると、１つのピーク波長を有する合成関数（ｆ３）を生成できることを、図８，９から理解できる。  
【００７０】
すなわち、図５のような２つのＬＥＤの波長関数を合成した場合、図７に示すように、２つのピーク波長が存在する合成関数が生成されるので、これを補正して、１つのピーク波長が存在する合成関数として生成しなければならない。  
【００７１】
このために、１次微分関数のピーク値の位置を調整して、図９のような関数を生成することになる。  
【００７２】
これにより、一つのピーク値を持つ関数を用いて、ＬＥＤの駆動電流値を制御することにより、安定した発光を保障できるようになる。  
【００７３】
一方、本発明の光発生装置の一実施例を制御する第２の制御方法を図４に示す。
まず、ＬＥＤモジュール１６０のＬＥＤグループ２４１〜２４４のうち、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤを各ＬＥＤの駆動電流値で発光させる段階を実施する。この段階で、前記演算処理部１２０が、キー入力部１１０で設定した発光モード、すなわち、設定されたＬＥＤグループを識別し、前記演算処理部１２０が、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値を読み出し、電流制御部１４０を介して、選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤを発光させる。  
【００７４】
前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤで発光する光波長を算出する段階を実施する。  
【００７５】
前記演算処理部１２０が算出した波長を補間して合成波長を計算する段階を実施し、前記合成波長と前記選択されたＬＥＤグループの設定された最適なピーク波長とを比較して、補正電流値を計算する段階を実施する。  
【００７６】
前記演算処理部１２０は、補正電流値を前記ＬＥＤモジュール１６０の選択されたＬＥＤグループの各駆動電流値にそれぞれ合計して、各ＬＥＤの補正駆動電流値を計算する段階を実施する。  
【００７７】
前記各々の補正駆動電流値を前記選択されたＬＥＤグループの各ＬＥＤの駆動電流値に切り換え、電流制御部１４０が、前記補正駆動電流値でＬＥＤモジュール駆動部１５０の昇圧／減圧を制御して、前記ＬＥＤモジュール１６０を目的の光波長、すなわち、設定された最適な光波長で発光させる。
【００７８】
前記選択されたＬＥＤグループのＬＥＤの中で、そのＬＥＤの製造公差、又は使用による老朽化により動作特性が互いに異なっている２つのＬＥＤを発光させる場合を例に挙げると、図５に示すように、各々のＬＥＤで光波長を発生すると、演算処理部１２０は、図６のように、２つの波長を補間して合成波長を生成し、該生成された合成波長を、設定した最適なピーク波長と比較して補正電流値を算出するプロセスを行う。
【００７９】
これにより、前記駆動電流値と補正電流値とを参照して、最終の駆動電流値（補正駆動電流値）を算出し、電流制御部１４０が、前記最終の駆動電流値でＬＥＤモジュール駆動部１５０を制御して、ＬＥＤモジュール１６０を発光させることにより、ＬＥＤの製造工程上の不均一性と電流によるピーク波長の変化を考慮した精密な波長制御が可能になる。
【００８０】
また、上記のように、ＬＥＤモジュール１６０の波長を制御しながら、前記ＬＥＤモジュール１６０の駆動電流値をフィードバックして確認し、その確認結果に従って駆動電流値を制御し、安定的な発光動作を保障することができる。  
【００８１】
前記駆動電流値をフィードバックして確認する機能は、電流制御部１４０、又は、演算処理部１２０に付加することができる。  
【００８２】
一方、複数のＬＥＤグループにおいて、各ＬＥＤグループから発生する波長が互いに異なっている場合は、第２の実施例の原理を用いて、ＬＥＤモジュールが設定された最適のピーク波長を発生することができる。
【００８３】
以上で説明したように、本発明は、ＬＥＤモジュール１６０の温度を検知して、精密な波長制御機能を具現することで、ＬＥＤの製造工程上の不均一性と電流によるピーク波長の変化を防ぐことができる。  
【００８４】
また、本発明は、ＬＥＤモジュール１６０の温度を一定に維持して、ＬＥＤの発熱による誤動作を防止することにより、放射波長の変化を防止し、発光効率を向上させることができる。  
【００８５】
したがって、本発明は、設定された最適なＬＥＤ波長を精密に生成することにより、光波長特性が重要な皮膚疾患の治療、植物栽培、防虫及び防除、精密光学の実験装置に使用可能な光源として使用することができる。  
【００８６】
以上で本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が、本発明の技術的思想及び本質的な特性を逸脱しない範囲で様々な形態で具現できる。  
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、発光ダイオードの利用技術に関し、特に、複数のＬＥＤから構成される光発生装置及びその制御方法に関する分野に適用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１１０  ：  キー入力部
１２０  ：  演算処理部
１３０  ：  メモリ
１４０  ：  電流制御部
１５０  ：  ＬＥＤモジュール駆動部
１６０  ：  ＬＥＤモジュール
１７０  ：  クーラー
１８０  ：  温度感知部
２１０  ：  ベース基板
２２０  ：  放熱層
２３０  ：  熱伝達ピン
２４１〜２４４  ：ＬＥＤグループ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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