(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、静止状態と揺動状態での発光色が変化する発光装置を提供する。【解決手段】赤、青、緑の三原色をそれぞれ発光するＬＥＤを備えた発光部と、前記ＬＥＤをそれぞれ独立に駆動可能な駆動部と、を備えた発光装置であって、前記駆動部は、静止状態では残像現象によりみかけ白色に、揺動状態では残像現象により発光色が連続的に変化するように、前記ＬＥＤをそれぞれ異なるタイミングで発光させることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤、青、緑の三原色をそれぞれ発光するＬＥＤを備えた発光部と、前記ＬＥＤをそれぞれ独立に駆動可能な駆動部と、を備えた発光装置であって、
前記駆動部は、静止状態では残像現象によりみかけ白色に、揺動状態では残像現象により発光色が連続的に変化するように、前記ＬＥＤをそれぞれ異なるタイミングで発光させることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載された発光装置において、前記各ＬＥＤはパルス駆動されるものであって、駆動部は各ＬＥＤに対する駆動パルスの周期・パルス幅・デューティ比のうちの少なくとも１つを異ならせて発光させることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載された発光装置において、駆動パルスは多値である発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された発光装置を備えた手持ち可能な物品。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された発光装置を備えた人体に装着可能な物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置に関し、特に、揺動などユーザの操作によって発光色が変化する機能を備えた発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンサートやパレード等のイベントにおいて、ペン形状のライト等の発光機能を持つアイテムをそれぞれ所持し、そのペン形状のライトを発光させて揺動させることにより、ステージ上やパレードのフロート上の人物やキャラクターとの一体感を醸成することがよくある。ところが、一般的なペン形状のライトでは、単色の発光であって変化に乏しいという問題があった。
【０００３】
このような問題に対して、特開平８−４５３０４号公報（特許文献１）には、透明樹脂材からなる中空球体に２色の比重が異なる着色液体とを封入し、この着色液体を電球により照明するペン形状のライトが提案されている。このペン形状のライトでは、ユーザの揺動により液体と電球との位置関係が変化するので、発光色が揺動とともに変化するとしている。
【０００４】
また、特開２００１−３４７０８０号（特許文献２）、特開２００１−３３３１５６号（特許文献３）には、角度センサ、速度センサ、加速度センサ等を備え、これらセンサからの出力に応じて異なる発光色をもつ複数のＬＥＤを制御する発光玩具あるいは携帯電話機が提案されている。
【特許文献１】
特開平８−４５３０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４７０８０号公報
【特許文献３】
特開２００１−３３３１５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたペン形状のライトは、液体が封入されているため漏洩を防止しなければならず、コンパクト化にも限界があった。また、液体の動き自体を制御するものではないため、所望の色を発光させることは不可能であった。
【０００６】
さらに、特許文献２及び３に記載された発光玩具等は、角度・速度・加速度センサのいずれかを備えなければならず、高価であるとともに駆動制御も複雑であるという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な構成でありながら、静止状態と揺動状態での発光色が変化する発光装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、赤、青、緑の三原色をそれぞれ発光するＬＥＤを備えた発光部と、前記ＬＥＤをそれぞれ独立に駆動可能な駆動部と、を備えた発光装置であって、前記駆動部は、静止状態では残像現象によりみかけ白色に、揺動状態では残像現象により発光色が連続的に変化するように、前記ＬＥＤをそれぞれ異なるタイミングで発光させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した発光装置を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明を実施例した一実施形態の発光装置の機能ブロックを示すブロック図である。実施形態の発光装置は、発光部１と駆動部２とから構成される。発光部１は、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂを備えており、これらの発光面が図示しない白色拡散面を持つケーシング内に収められる。駆動部２は、それぞれのＬＥＤを発光させるための点灯信号を生成する赤色ドライバ３Ｒ、緑色ドライバ３Ｇ、青色ドライバ３Ｂと、これらドライバを制御するドライバ制御部４、ドライバ制御部４に、周波数、パルス幅、デューティ比等が変調されたパルスを供給するパルス制御部５からなる。なお、図１では駆動部を機能ブロックで示したが、実際にはマイクロコンピュータのＣＰＵを用いて１チップ化してある。
【００１０】
上記構成において、パルス制御部５はからのパルスに基づいてドライバ制御部４は、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂを点灯するための制御信号を発生させる。制御信号は、それぞれ赤色ドライバ３Ｒ、緑色ドライバ３Ｇ、青色ドライバ３Ｂに供給され、駆動信号となって赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂに供給され、発光制御される。
【００１１】
図２は、第１の実施の形態で、前述のパルス制御部５からのパルスをドライバ制御部４で変調した一例を示すタイミングチャートである。図２において、赤色ＬＥＤ１Ｒ、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂは、それぞれ同一の周波数（周期）、同一のパルス幅、デューティ比で、位相が異なるパルスにより発光駆動されている。このように駆動されることにより、ある瞬間にはいずれかのＬＥＤのうちのいずれかが点灯状態で他の２つが消灯状態になっている。このパルスを高周波で駆動すると、発光装置を静止させた状態では、残像現象によりみかけ上は白色点灯されて観察することができる。一方、発光装置を揺動させると、空間での位置が刻々変化するため、残像としては赤緑青（ＲＧＢ）の原色が順次連続的に観測されることになる。したがって、みかけ上は赤緑青（ＲＧＢ）が連続的に変化していくようにみえ、非常に楽しい発光を得ることができる。
【００１２】
図３は、第２の実施の形態で、前述のパルス制御部５からのパルスをドライバ制御部４で変調した例を示すタイミングチャートである。図３において、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂは、図２の場合と同様にそれぞれ同一の周波数（周期）、同一のパルス幅、デューティ比で、位相が異なるパルスにより発光駆動されている。一方、赤色ＬＥＤ１Ｒは、緑色ＬＥＤ１Ｇ及び青色ＬＥＤ１Ｂと、同一のパルス幅、デューティ比であるが、周波数が大きいパルスで駆動される。このように駆動することにより、図２の場合とは異なり、赤色ＬＥＤ１Ｒと緑色ＬＥＤ１Ｇ（橙色）、あるいは赤色ＬＥＤ１Ｒと青色ＬＥＤ１Ｂ（紫色）、が同時に点灯される瞬間が発生し、揺動状態ではみかけ上の残像の色を増加させることができ、より楽しい発光を得ることができる。
【００１３】
図４は、第３の実施の形態で、前述のパルス制御部５からのパルスをドライバ制御部４で変調した他の例を示すタイミングチャートである。図４において、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂは、図２の場合と同様にそれぞれ同一の周波数（周期）、同一のパルス幅、デューティ比で、位相が異なるパルスにより発光駆動されている。一方、赤色ＬＥＤ１Ｒは、緑色ＬＥＤ１Ｇ及び青色ＬＥＤ１Ｂと、同一の周波数であるが、パルス幅を大きくデューティ比を変調したパルスで駆動される。このように駆動することにより、図２の場合とは異なり、赤色ＬＥＤ１Ｒ、赤色ＬＥＤ１Ｒと緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂという順に点灯され、揺動状態ではみかけ上の残像の色を変化させることができ、より楽しい発光を得ることができる。
【００１４】
もちろん、パルスのパターンはこれらの例に限られるものではなく、周波数（周期）、パルス幅、デューティ比、位相等を適宜組合せて所望の発光状態となるように、設定することが可能である。
【００１５】
図５は、第４の実施の形態で、前述のパルス制御部５からのパルスをドライバ制御部４で変調した他の例を示すタイミングチャートである。図５において、緑色ＬＥＤ１Ｇ、青色ＬＥＤ１Ｂは、赤色ＬＥＤ１Ｒは、周期は同一で４値の階調を有する多値信号により発光駆動されている。それぞれの多値信号の位相はずらせてあり、例えばタイミングチャート初期の状態においては、赤色ＬＥＤ１Ｒに対して０％から１００％まで出力信号を増加させていく一方、緑色ＬＥＤ１Ｇはオフ状態とされ、青色ＬＥＤに対して１００％から０％まで出力信号を減少させていく制御を行っている。
【００１６】
この期間においては時間とともに赤色ＬＥＤ１Ｒと青色ＬＥＤに印加される駆動信号が変化するので全体としての発光の色相が順次青色から赤色へ変化し、細かい色相の変化を達成することができる。併せて、緑色ＬＥＤ１Ｇの発光タイミングと印加信号のレベルも変化させていくことで、中間色を含めたさまざまな色相の変化を実現することが可能となる。例えば、１色の周期が０．６５６ｍｓ、全体で２３．６１６ｍｓの周期とする、言い換えれば４２Ｈｚで駆動することにより、色の周期を赤＿黄＿緑＿空＿青＿紫＿（始）で、１色辺り６段階とすることができる。この実施形態では４２Ｈｚで駆動しているがこれに限られず、４０Ｈｚから６０Ｈｚ程度の周波数で駆動すると、色相の変化がほぼ揺動に対応するので望ましい。なお、この第４の実施の形態では、周期、デューティ比は同一で、位相を変化させた場合を示したが、上述の第１乃至第３の実施の形態で示した技術を組合せて周期やデューティ比等の変調と組合せてもよい。
【００１７】
なお、各実施形態の発光装置は、ペン形状のライトや、スティック状の玩具や携帯電話の着信通知ライト等、あらゆる手持ち可能な物品に適用可能である。そして、これらの物品に適用することにより、物品を保持している者が物品を揺動させることにより、揺動に応じて虹のごとく色相が変化する楽しい物品を提供することが可能となる。
【００１７】
また、各実施形態の発光装置は、ペンダント、指輪やバッジ等の装飾品や、Ｔシャツや手袋等の服飾品等、あらゆる人体に装着可能な物品にも適用可能である。そして、これらの物品に適用することにより、物品を装着している者が意志に関係なく、その揺動に応じて虹のごとく色相が変化する楽しい物品を提供することが可能となる。
【００１８】
さらに、風鈴に取り付けて風に応じて発光色が変化するように構成したり、自動車の内外や遊園地の乗り物等の遊具に取り付けて乗り物の揺動に応じて発光色が変化するよう構成したり、時計の振り子部分に取り付けてタイミングに応じて発光色が変化するよう構成する等、さまざまな物品に応用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成でありながら、静止状態と揺動状態での発光色が変化する発光装置を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の発光装置を示す機能ブロック図
【図２】第１の実施形態の発光タイミングを説明するためのタイミングチャート
【図３】第２の実施形態の発光タイミングを説明するためのタイミングチャート
【図４】第３の実施形態の発光タイミングを説明するためのタイミングチャート
【図５】第４の実施形態の発光タイミングを説明するためのタイミングチャート
【符号の説明】
１：発光部
２：駆動部
【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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