(57)【要約】【目的】本発明の目的は、簡単な構成で、発光ダイオード素子の輝度や発光色を変化させることができる発光ダイオード素子を用いた照明器具を提供することにある。【構成】照明器具Ａは、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の組み合わせから構成される光源１００と、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０に各色毎に供給すべき駆動電流α１、α２、α３を調整可能に各々生成する電源部２００と、光源１００の輝度及び発光色を設定するための設定部３００と、この設定部３００の設定に基づいて各駆動電流α１、α２、α３の大きさを調節するために電源部２００を制御する制御部４００とを具備している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、前記光源の発光色を設定するための設定部と、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記設定部の設定に基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴とする発光ダイオード素子を用いた照明器具。
【請求項２】
請求項１記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具において、前記電源部は、電源電圧をスイッチングして前記駆動電流を各々生成する複数のスイッチ回路を有しており、前記制御部は前記設定部の設定に基づくデューティ比に応じたＰＷＭ信号を各々生成すると共に、当該スイッチ回路に各々出力する構成となっていることを特徴とする発光ダイオード素子を用いた照明器具。
【請求項３】
複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、周囲の温度を検知する温度センサ又は周囲の音を検知する音センサと、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記温度センサ又は音センサの出力データに基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴とする発光ダイオード素子を用いた照明器具。
【請求項４】
請求項３記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具において、前記電源部は、電源電圧をスイッチングして前記駆動電流を各々生成する複数のスイッチ回路を有しており、前記制御部は前記温度センサ又は音センサの出力データに基づくデューティ比に応じたＰＷＭ信号を各々生成すると共に、当該スイッチ回路に各々出力する構成となっていることを特徴とする発光ダイオード素子を用いた照明器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光ダイオード素子を用いた照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の照明器具としては、発光ダイオード素子を用いた光源と、発光ダイオード素子に供給される電流のレベルを制御する制御回路とを有しており、一色の発光ダイオード素子に供給される電流のレベルを調節して安定した発光色を得ることができるようにしたものがある（  例えば、特許文献１参照）  。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２４６８５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の照明器具においては、光源の発光色を様々な状況に応じて変化させることが要求されている。
【０００５】
しかしながら、変化させる発光色毎に発光ダイオード素子及びこれを安定して発光させる電源回路が必要であり、結果として全体の構成が複雑になるという欠点があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは簡単な構成で、光源の発光色を変化させることができる発光ダイオード素子を用いた照明器具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明の発光ダイオード素子を用いた照明器具は、複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、前記光源の発光色を設定するための設定部と、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記設定部の設定に基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴としている。
【０００８】
前記電源部の例としては、電源電圧をスイッチングして前記駆動電流を各々生成する複数のスイッチ回路を有しており、前記制御部は前記設定部の設定に基づくデューティ比に応じたＰＷＭ信号を各々生成すると共に、当該スイッチ回路に各々出力する構成となっているものがある。
【０００９】
また、本発明の別の発光ダイオード素子を用いた照明器具は、複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、周囲の温度を検知する温度センサ又は周囲の音を検知する音センサと、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記温度センサ又は音センサの出力データに基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴としている。
【００１０】
前記電源部の例としては、電源電圧をスイッチングして前記駆動電流を各々生成する複数のスイッチ回路を有しており、前記制御部は前記温度センサ又は音センサの出力データに基づくデューティ比に応じたＰＷＭ信号を各々生成すると共に、当該スイッチ回路に各々出力する構成となっているものがある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る照明器具を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る照明器具のブロック図である。
【００１２】
ここに掲げる発光ダイオード素子を用いた照明器具Ａは、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の組み合わせから構成される光源１００と、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０に各色毎に供給すべき駆動電流α１、α２、α３を調節可能に各々生成する電源部２００と、光源１００の輝度及び発光色を設定するための設定部３００と、この設定部３００の設定に基づいて各駆動電流α１、α２、α３の大きさを調節するために電源部２００を制御する制御部４００とを具備している。以下、各部を詳しく説明する。
【００１３】
光源１００は、基板（  図示省略）  上に実装された赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０と、この赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の光を混色すると共に、均一に面発光する導光板１４０とを有している。赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０はこれらの発光色の組み合わせで無限色が得られるように上記基板上に所定のパターンで配置されており、各色毎に直列に接続されている。赤色発光ダイオード素子１１０には、例えばピーク発光波長が６３０ｎｍの付近の赤色の光を発するもの、青色発光ダイオード素子１２０には、例えばピーク発光波長が４７０ｎｍ付近の青色の光を発するもの、緑色発光ダイオード素子１３０には、例えばピーク発光波長が５２０ｎｍ付近の緑色の光を発するものを使用している。
【００１４】
設定部３００は、光源１００の輝度を調節するためのスイッチであり、その調節量を信号βとして出力する輝度調節スイッチ３１０と、光源１００の発光色を調節するための発光色調節スイッチ３２０とを有している。発光色調節スイッチ３２０は、赤色発光ダイオード素子１１０の輝度を調節するためのスイッチであり、その調節量を信号β１として出力する赤色用輝度調節スイッチ３２１と、青色発光ダイオード素子１２０の輝度を調節するためのスイッチであり、その調節量を信号β２として出力する青色用輝度調節スイッチ３２２と、緑色発光ダイオード素子１２０の輝度をを調節するためのスイッチであり、その調節量を信号β３として出力する緑色用輝度調節スイッチ３２３とを有している。
【００１５】
電源部２００は、直流の電源電圧をスイッチングして駆動電流α１、α２、α３を各々生成する複数のスイッチ回路２１０、２２０、２３０を有している。このスイッチ回路２１０、２２０、２３０は、スイッチング素子であって、後述する制御部４００からのＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３が入力されており、同信号に応じて当該電源電圧を各々スイッチングするようになっている。
【００１６】
制御部４００は、ここではマイコンが用いられており、入力ポートには輝度調節スイッチ３１０及び発光色調節スイッチ３２０の赤色用、青色用、緑色用調節スイッチ３２１、３２２、３２３が各々接続されている一方、出力ポートには電源部２００のスイッチ回路２１０、２２０、２３０が各々接続されている。この制御部４００は、信号β、β１、β２、β３に応じたデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を各々生成しスイッチ回路２１０、２２０、２３０に各々出力するようになっている。
【００１７】
この制御部４００において、ＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３の比率が信号β１、β２、β３により決定され、デューティ比ａ１、ａ２、ａ３の大きさが上記比率を保った状態で信号βにより決定されるようになっている。
【００１８】
従って、赤色用、青色用、緑色用輝度調節スイッチ３１１、３１２、３１３が操作されると、制御部４００により連続してＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３が各々生成される。このＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３がスイッチ回路２１０、２２０、２３０に入力されると、ＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３に応じて駆動電流α１、α２、α３が調節される。これにより、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の輝度が各々調節されることから、結果として光源１００の発光色を無限に変化させることが可能になる。
【００１９】
一方、輝度調節スイッチ３１０が操作されると、制御部４００によりＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３のデューティ比のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３の大きさが全体として調節され、結果として光源１００の輝度を変化させることが可能になる。
【００２０】
このように構成された照明器具Ａによる場合、輝度調節スイッチ３１０を操作するだけで光源１００の輝度を調節することができる一方、赤色用、緑色用、青色用輝度調節スイッチ３１１、３１２、３１３を操作するだけで簡単に光源１００の発光色を様々な色に調節することができる。また、光源１００として３色の発光ダイオード素子を用いるだけでよいことから、全体として構成が非常に簡単になっている。その結果、装置として高性能化及び低コスト化を図ることができる。
【００２１】
なお、ここでは、輝度調整スイッチ３１０等に応じて光源１００の発光色を変化させる形態としたが、発光色を所定のパターンで変化させるような形態をとってもかまわない。この場合、制御部４００については、その変化に必要なＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３のデータをメモリに複数予め用意しておき、これを所定の順番で読み出してＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を上記と同様に構成するようにする。
【００２２】
また、設定部３００については、輝度調節スイッチ３１０及び発光色調節スイッチ３２０これに代えてパターン選択スイッチを設ける。即ち、パターン選択スイッチを用いて光源の発光色を変化させるパターンを切り換える。前記パターンとしては、例えば、光源１００を白、黄、紫、赤、緑、青色へと順次変化させ、その後、消灯とし、これを繰り返すように設定されたパターン１と、光源１００を白、黄、紫、赤、緑、青色へと順次変化させるように設定されたパターン２と、光源１００を白色から温かい色に変化させるパターン３と、光源１００を白色から涼しい色に変化させるパターン４となどがある。
【００２３】
なお、光源１００については、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の組み合わせから構成されるとしたが、発光色やその数は任意であり、例えば赤色、青緑色の２種類の発光ダイオード素子を組み合わせで構成しても良い。
【００２４】
以下、本発明の第２の実施の形態に係る照明器具を図面を参照しながら説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係る照明器具のブロック図、図３は本発明の第１及び第２の実施の形態にかかる照明器具の設計変更例を示す概略的斜視図である。
【００２５】
ここに掲げる照明器具Ｂは  赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の組み合わせから構成される光源１００と、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０に各色毎に供給すべき駆動電流α１、α２、α３を調節可能に各々生成する電源部２００と、周囲の温度を検知する温度センサ５００と、この温度センサ５００の出力データに基づいて各駆動電流α１、α２、α３の大きさを調節するために電源部２００を制御する制御部４００とを具備している。このように照明器具Ｂは、照明器具Ａとほぼ同様の構成となっている。従って、同一の構成部分については説明を省略し、同じ符号を付す。なお、制御部については４００’を付す。
【００２６】
温度センサ５００は、室内の温度を検知する一般的なものであり、市販のものを用いている。
【００２７】
制御部４００’は、ここではマイコンが用いられており、入力ポートには温度センサ５００が接続されている一方、出力ポートには電源部２００のスイッチ回路２１０、２２０、２３０が各々接続されている。また、制御部４００は、メモリ内にデューティ比ａ１、ａ２、ａ３のパターンが予め複数記録されている。この複数のパターンとしては、ここでは、光源１００の発光色が涼しい色になるように設定されたパターン１と、光源１００の発光色が温かい色になるように設定されたパターン２と、光源１００の発光色が白色となるように設定されたパターン３との３パターンを有している。
【００２８】
制御部４００’は、温度センサ５００の出力データが所定の温度以上（  ここでは室温が２５度以上）  になると、パターン１のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を、前記出力データが所定の温度以下（  ここでは室温が１０度以下）  になると、パターン２のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を、前記出力データが１０度以上２５度以下になると、パターン３のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を各々生成するようになっている。
【００２９】
従って、室温が１０度以上２５度以下であると、パターン３のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３が各々生成され、スイッチ回路２１０、２２０、２３０に入力される。すると、当該ＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３に応じて駆動電流α１、α２、α３が調節され、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の輝度が各々調節される。これにより、光源１００の発光色が白色となる。
【００３０】
室温が２５度以上なる（  すなわち、夏になる）  と、パターン１のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３が各々生成され、スイッチ回路２１０、２２０、２３０に入力される。すると、当該ＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３に応じて駆動電流α１、α２、α３が調節され、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の輝度が各々調節される。これにより、光源１００の発光色が涼しい色に変化する。
【００３１】
室温が１０度以下になる（  すなわち、冬になる）  と、パターン２のデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を有するＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３が各々生成され、スイッチ回路２１０、２２０、２３０に入力される。すると、当該ＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３に応じて駆動電流α１、α２、α３が調節され、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の輝度が各々調節される。これにより、光源１００の発光色が温かい色に変化する。
【００３２】
このような照明器具Ｂによる場合、温度変化に応じて光源１００の発光色を変化させることができる。また、光源１００として３色の発光ダイオード素子を用いるだけでよいことから、全体として構成が非常に簡単になっている。その結果、なお、以下のように設計変更することが可能である。
【００３３】
照明器具Ｂは、ここでは、光源１００が赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０の組み合わせから構成されるとしたが、発光色やその数は任意であり、例えば赤色、青緑色の２種類の発光ダイオード素子を組み合わせで構成しても良い。なお、赤色、青緑色の２種類の発光ダイオード素子を使用した場合であっても、上述した３種類の発光ダイオード素子を使用した場合と同様に温度変化に応じて光源１００の発光色を白色から涼しい色や暖かい色に変化させることができる。このように設計変更した場合、構成を簡略化することができることから、低コスト化を図る上でメリットがある。
【００３４】
また、照明器具Ｂは、ここでは温度センサ５００を備えるとしたが、これに代えて周囲の音の音圧を検知する音センサ６００を備えるようにしても良い。この音センサ６００はここではマイクが用いられている。この場合、制御部４００’は音センサ８００の出力データに基いてデューティ比ａ１、ａ２、ａ３を各々変化させ、このデューティ比ａ１、ａ２、ａ３に応じたＰＷＭ信号γ１、γ２、γ３を各々生成すると共に、当該スイッチ回路２１０、２２０、２３０に各々出力する構成となっている。このように設計変更した場合、周囲の音の音圧に応じて光源１００の輝度や発光色を変化させることができるので、カラオケボックス等に用いると、場を盛り上げる上で非常に有用である。
【００３５】
さらに、照明器具Ｂは、ここでは室内用の照明器具として説明したが、室外にも当然用いることができる。例えば、街路灯として用いた場合、季節の変化に応じて（  即ち、周囲の温度変化に応じて）  光源１００の輝度や発光色を変化させることができる。また、この場合、温度センサ５００に替えて周囲の明るさを検知する光センサを備えるようにしても良い。このように設計変更した場合、周囲が暗さに応じて光源１００の発光色を変化させることができる。これは街路灯に限定されるものではなく、非常灯等の他の屋外用照明器具に用いることも当然可能である。
【００３６】
なお、照明器具Ａ及びＢは、光源１００が導光板１４０を有するとしたが、導光板１４０の替わりに、図３に示すように略お碗状の反射部材６００を備えるようにしても良い。この場合、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０は略筒状に形成された基板に実装された状態で反射部材６００内に配設され、赤色、青色、緑色発光ダイオード素子１１０、１２０、１３０からの光は反射部材６００によって前方に反射される。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の請求項１又は２記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具は、複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、前記光源の輝度及び／又は発光色を設定するための設定部と、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記設定部の設定に基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴としている。
【００３８】
このような請求項１又は２記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具による場合、前記設定部の設定に基づいて発光ダイオード素子に各々供給すべき駆動電流の大きさを各々調節するようにしたことにより、簡単な構成で前記光源の発光色を変化させることができる。その結果、装置として高性能化及び低コスト化を図ることができる。
【００３９】
本発明の請求項３又は４記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具は、複数色の発光ダイオード素子の組み合わせから構成される光源と、前記発光ダイオード素子に各色毎に供給すべき駆動電流を調節可能に各々生成する電源部と、周囲の温度を検知する温度センサ又は周囲の音を検知する音センサと、前記駆動電流の大きさを各々調節するために前記温度センサ又は音センサの出力データに基づいて前記電源部を制御する制御部とを具備したことを特徴としている。
【００４０】
このような請求項３又は４記載の発光ダイオード素子を用いた照明器具による場合、温度変化又は音変化に応じて発光ダイオード素子に各々供給すべき駆動電流の大きさを各々調節するようにしたことにより、簡単な構成で前記光源の発光色を変化させることができる。その結果、装置として高性能化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る照明器具のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る照明器具のブロック図である。
【図３】本発明の第１及び２の実施の形態に係る照明器具の設計変更例を示す概略的斜視図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  照明器具
１００  光源
１１０  赤色発光ダイオード素子
１２０  青色発光ダイオード素子
１３０  緑色発光ダイオード素子
２００  電源部
３００  設定部
４００  制御部
５００  温度センサ
【図１】
2004235097.tif 000003
【図２】
2004235097.tif 000004
【図３】
2004235097.tif 000005