(57)【要約】  本発明は、いかなる特定の時点においても、１つの画像のみが提供されているが、画像が一連の動きをしているように見える映画と同じ光学原理に基づく照明器具に関する。本発明によれば、各ＬＥＤは、テレビスクリーンと同様に、同時に一時点の間点灯し、それを連続的に行う。本発明のＬＥＤ照明器具は、ＬＥＤアレイの発光を制御し、照明器具の電力消費量、発光制御およびＬＥＤ照明器具の光品質を改善するために使用することができるＰＩＣマイクロコントローラ、ＣＭＯＳマルチプレクサおよび演算増幅器を含む回路における電子素子の構成を含む。
2015525947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重化超低電力ＬＥＤ照明器具であって、
ＬＥＤマトリクス（３）と、
多重化サイクルの管理および全プロセスの制御の管理をするマイクロコントローラ（１）と、
上記マイクロコントローラ（１）に求められる電圧を供給する電圧レギュレータ（５）と、
上記ＬＥＤマトリクス（３）の電力を制御するＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）と、
上記ＣＭＯＳ（９），（７）の電力供給を制御する周波数電圧変換器（ＦＶＣ）（８）と、
を備え、
上記照明器具は、Ｖｓｓのスイッチが入れられると、上記電圧レギュレータ（５）および上記ＦＶＣ（８）に６から１５ＶＤＣのグリッド電圧を供給し、続いて上記レギュレータは、上記マイクロコントローラ（１）に５ＶＤＣの電力を一定に供給して上記マイクロコントローラ（１）のプログラムのステップシーケンスを発動させ、上記ステップシーケンスにより、周波数変化によって上記ＦＶＣ（８）から出力された電圧を制御すると共に、上記ＣＭＯＳ（９），（７）を通して上記ＬＥＤマトリクス（３）に供給される電圧を制御された方法で増加させるものであり、
上記マイクロコントローラ（１）は、
ｉ．上記ＦＶＣ（８）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（Ｉ）、上記ＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（ＩＩ）、および上記ＣＭＯＳ ＮＯＴ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の出力ピン（ＩＶ）に相当する出力および入力の構成から始まり、上記マイクロコントローラ（１）への入力（ＶＩ）を構成し、上記カウンタＣｎｔ１およびＣｎｔ２をロードするステップと、
ｉｉ．以下のステップを含む上記多重化サイクルを開始するステップと、
Ａ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する遅延機能を１回目に呼び出すステップ
Ｂ．上記ＣＭＯＳ（７）へクロックパルスを送るステップ
Ｃ．上記ＣＭＯＳ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（ＩＶ）を連続的に有効化させるステップ
Ｄ．有効出力（ＩＶ）の状態を、上記マイクロコントローラ（１）の入力（ＶＩ）から読み出された値と一致させるステップ
Ｅ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する上記遅延機能を２回目に呼び出すステップ
Ｆ．上記１回目の遅延機能の呼び出しのステップＡに戻るステップ
ｉｉｉ．Ｃｎｔ１の値を１と比較し、当該Ｃｎｔ１の値が１以上の場合は、Ｃｎｔ１を減少させてステップ（ＩＩ）に戻り、当該Ｃｎｔ１の値が１未満の場合は、直接ステップ（ＩＩ）に戻って上記多重化サイクルを再始動するステップと、
を含むプログラムステップによって、上記照明器具のスイッチが切られるまで無期限に動作する上記多重化サイクルを制御することを特徴とする照明器具。
【請求項２】
上記電圧レギュレータ（５）によって上記マイクロコントローラ（１）へ供給される電圧は、５Ｖであることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
上記１０進カウンタ（７）は、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ）１０進分配器（４）であり、上記ＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）は、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）論理ＮＯＴゲート（６）に相当することを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具。
【請求項４】
上記マイクロコントローラ（１）は、ピン（ｄ）から（ｍ）に相当する、上記ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）への１０個の出力ピンを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項５】
上記ＦＶＣ（８）は、周波数‐電圧変換器（２）（ＦＶＣ）（２）として構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項６】
上記マイクロコントローラ（１）の上記プログラムの上記ステップは、
ｉ．上記マイクロコントローラ（１）のピン（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ），（ｋ），（ｌ），（ｍ），（ｃ）に相当する出力および入力を構成することを開始するステップと、
ｉｉ．Ｃｎｔ１を１０と等しくさせるステップと、
ｉｉｉ．Ｃｎｔ２を１０と等しくさせるステップと、
ｉｖ．Ｃｎｔ２の値を０と比較し、上記照明器具のスイッチが切られるまで動作する上記多重化サイクルであって、以下のステップを含む上記多重化サイクルを開始するステップと、
Ａ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する上記遅延機能を１回目に呼び出すステップ
Ｂ．上記マイクロコントローラ（１）の出力（ｂ）を１に等しくさせるステップ
Ｃ．上記マイクロコントローラ（１）のピン（ｄ）から（ｍ）のうちの１つに相当する出力を有効化させ、Ｃｎｔ２が１０に等しいとき、有効出力を（ｄ）とするステップ
Ｄ．上記有効出力の状態を、上記マイクロコントローラの入力（ｃ）から読み出された値と一致させるステップ
Ｅ．Ｃｎｔ１の値によって決定された時間を有する上記遅延機能を２回目に呼び出すステップ
Ｆ．Ｃｎｔ２を減少させ、各減少ユニットが、上記有効出力を上記照明電力レギュレータ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の次の出力ピンにするステップ
Ｇ．上記マイクロコントローラ（１）の出力（ｂ）および上記有効出力を０に等しくさせるステップ
Ｈ．上記１回目の遅延機能の呼び出しのステップＡに戻るステップ
ｖ．Ｃｎｔ１の値を１と比較し、当該Ｃｎｔ１の値が１以上の場合は、Ｃｎｔ１を減少させて上記多重化サイクルの始まりに戻り、当該Ｃｎｔ１の値が１未満の場合は、直接上記多重化サイクルに戻るステップと、
を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明に係る照明器具は、いかなる特定の時点においても、１つの画像のみが提供されているが、画像が一連の動きをしているように見える映画と同じ光学原理に基づいている。この場合、各ＬＥＤは、テレビスクリーンと同様に、同時に一時点の間点灯し、それを連続的に行う。
【０００２】
特に、本発明に係る照明器具は、７００から１４００ルーメンまでの間の白熱光照明器具または蛍光照明器具に取って代わるために、６〜１５ＶＤＣの電力供給に合わせて設計されており、多重化の原理に基づいている。多重化の原理とは、照明マトリクスを構成しているＬＥＤのうちの１つだけが、ＬＥＤすべてが点灯していると人間の目が知覚するような高速度でほんの一瞬点灯するものである。
【０００３】
〔背景技術〕
エネルギーを節約する試みは、例えばＬＥＤ照明器具の使用等、新しい照明方法の研究をもたらした。ＬＥＤ照明器具は、タングステンランプおよび蛍光ランプのような従来の照明手段に対して利点を有している。これは、ＬＥＤ照明器具は、耐久年数が５００００時間以上であり、甚大な熱を放射せず、従来の照明手段よりもエネルギーを９０％まで引き下げるためである。
【０００４】
ＬＥＤ照明器具によって得られるエネルギー節約は、伝統的なタングステンランプおよび蛍光ランプを消失させ、エネルギー消費量が極めて低いこのようなＬＥＤ照明器具への取り換えを引き起こしている。この状況を考慮して、ＬＥＤ照明器具を使用することによって相当な節約を得られるにも関わらず、上述のＬＥＤ照明器具のエネルギー消費量をさらに極小化する試みがなされている。これに関して、既存の製品よりも効率的なエネルギー節約を行うことと同時に、光度を最大化することに焦点を当てて様々な試みが行われている。
【０００５】
上述の製品を見つけるための試みにおいて、特許ＦＲ２６３１１０２を含む様々な特許文献が開示されている。特許ＦＲ２６３１１０２は、電池によって並列に電力供給されているセクターに分けられたＬＥＤを備える光源を含むランプであって、カットオフを有する電圧ステップアップ回路が電池のポールの１つと光源セクターとの間に挿入されているランプを開示している。この文献は、電池の他のポールとセクターとの間に挿入された多重化回路であって、当該他のポールに１つずつ順番に繰り返し接続する多重化回路も含んでいる。この文献のダイオードランプは、エネルギー消費量が低く、循環的照明方法は、人間の目に連続的な照明の印象を与えるのに十分な速度でもたらされる。
【０００６】
他の文献は、交通信号灯に使用されるねじ込み式ＬＥＤランプを得るためになされた特許ＵＳ５８５０１２６である。上術の特許は、相互接続する一群のＬＥＤ素子、ＡＣ電力線にねじ込むように適合したプラグ、および交流を定期的な直流電圧パルスに転換すると共に、一群のＬＥＤ素子にこれらのパルスを供給して当該一群のＬＥＤ素子を発光させるためにプラグに接続された電子パルス活性化ユニットを含むランプを請求している。これらのパルスは、視覚残光をもたらす繰り返し率を有していることによって、光の点灯が一様の光として視覚される。ＬＥＤ素子に印可された電圧パルスは、通常の電流値よりも大きく、パルス幅は、数マイクロセカンドであることにより、生成された光の強度は、通常の電流によって生成された光よりも大きくなる。上述のことは、各パルスと共に高強度電流がＬＥＤ素子を流れることによって当該ＬＥＤ素子が損傷されなくとも起こることである。この特許文献は、一様の照明として視覚される高強度パルス照明を提供するようにさせながらも、同時に電力消費を削減するために、一群のＬＥＤの光を制御する回路を開示している。これらの構成は、パルス生成器と組み合わされたＡＣ／ＤＣ調整器を含むが、発振器と組み合わされたＰＩＣプロセッサ、および発明における電気素子の組み立てのためのＣＭＯＳマルチプレクサは含まない。
【０００７】
従来技術における周知情報を補足するために、文献ＵＳ６３２９７６０を含める必要がある。当該文献は、ランプを動作させるための回路であって、１０Ｈｚよりも大きい周波数を有する第１組のパルスを発生させるための第１パルス生成器と、第２組のパルスを発生させる第２パルス生成器であって、電圧源およびランプへの上述の回路の接続により、第１パルス生成器によってスイッチのオンおよびオフができる第２パルス生成器とを含む回路に関する。パルスシーケンスは、パルスがない期間であって、少なくともパルス周期よりも長い期間を有していることが好ましい。そのため、回路は、およそ１６Ｈｚの周波数の矩形電圧波を持つ一連のパルスを生成する。発光ダイオードは、断続的に照明されているにもかかわらず、人間の目には連続的に照明されていると見えるように照明されている。周期的なオン／オフの切り換え、および高自己誘導電圧の生成による効果の総和は、定電流で動作するＬＥＤランプと同じ効果をもたらす。この発明では、元の電力消費量よりも１０％少ない電力消費量が得られることになる。
【０００８】
この特許文献は、電力消費量を削減すると同時に、一様の照明と知覚されるような高強度パルス照明をもたらすように、一群のＬＥＤ光を調整する回路を開示している。具体的には、ＵＳ６３２９７６０は、２つの異なるパルス生成器について示唆している。しかしながら、当該文献は、ＰＩＣマイクロコントローラを有する発振器の使用については示唆していない。
【０００９】
ＬＥＤ照明におけるエネルギー節約の観点から進展が得られたにもかかわらず、従来技術は、直接的および一定のエネルギー消費をもたらすＬＥＤ照明であって、ＬＥＤマトリクスの消費ユニットによって必要とされる電力を削減するために照明を多重化する機能を含み、多重化照明システムにおける単位当たりの光度を極大化するＬＥＤ照明が必要であることを明らかにしている。
【００１０】
したがって、従来技術において必要とされるＬＥＤ照明は、ＬＥＤマトリクスの照明を制御し、ＰＩＣマイクロコントローラ、ＣＭＯＳマルチプレクサ、および照明の電力消費、照明の制御ならびにＬＥＤ照明の発光品質を向上させる演算増幅器を全体として含む回路の電子素子の設計を含まなければならない。
【００１１】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明に係る照明器具の構成部材を示す図である。
【００１２】
図２は、本発明に係る照明器具の一実施形態の回路図である。
【００１３】
図３は、マイクロコントローラのコントローラによって実行されるプログラムの一連のステップのフローチャートである。
【００１４】
〔本発明の詳細な説明〕
本発明に係る照明器具は、個別ユニットの電力制御装置を有する多重化ＬＥＤマトリクスである。この照明器具は、各々のＬＥＤを同時に発光させるのではなく、供給された電力を制御して、ＬＥＤを１つずつミリ秒の間点灯させている。これは、使用されるＬＥＤユニットおよび制御回路と同じエネルギー引出で同じ光品質を得ながらも当該ＬＥＤの光度を極大化するためである。本発明の他の特徴は、異なる表示パターンを表示するように照明器具の動作を制御することができることである。
【００１５】
照明器具の消費および電力供給機能の理由から、本発明に係る照明器具は、風車、太陽電池パネルおよび圧電発電装置等の他の発生源に使用することが理想的である。しかしながら、当該照明器具は、最適な電圧アダプタを有する任意の局所的な電気ネットワークにおいて使用してもよい。
【００１６】
図１は、本発明に係る照明器具の構成部材のブロック図を示しており、当該照明器具は、マイクロコントローラ（１）に対して必要な電圧を供給する電圧レギュレータ（５）を含む。マイクロコントローラ（１）は、イルミネーションの多重化および処理の制御のために使われている。本発明に係る照明器具は、ＬＥＤマトリクス（３）の電力の制御のために使われるＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）の電圧を増加させる演算増幅器または周波数‐電圧変換器（ＦＶＣ）（８）をさらに含む。
【００１７】
（本発明に係る照明器具の電気的動作の説明）
マイクロコントローラ（１）は、図３に示すように、ステップシーケンスプログラムを有する。マイクロコントローラ（１）は、このプログラムを使用することによって、ＬＥＤマトリクス（３）を制御するために使用されるＣＭＯＳ（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイを制御する。
【００１８】
照明器具のスイッチをオンにすると、Ｖｓｓはマイクロコントローラ（１）およびＦＶＣ（８）に対して、６から１５ＶＤＣであり得るグリッド電圧を供給する。これにより、マイクロコントローラ（１）のプログラムのステップシーケンスが発動される。
【００１９】
ＦＶＣ（８）の出力は５Ｖであり、ＣＭＯＳ（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）を作動させる。１０回すべてのプログラムのシーケンスのサイクルが終えると、（Ｉ）における周波数は、各々のサイクルで１０％増加し、ＦＶＣ（８）に求められる最大値に達する。これにより、（Ｖ）を通してＣＭＯＳ（７），（９）にＶｓｓに近い値が与えられ、電光は最大レベルに達する。
【００２０】
（マイクロコントローラのプログラムの動作の説明）
ＰＩＣ（１）のプログラムの始まりにおいて、マイクロコントローラ（１）からＦＶＣ（８）への出力（Ｉ）、ＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）へのＰＩＣ（１）の出力（ＩＩ）、ＣＭＯＳ（９）へのマイクロコントローラ（１）の出力ピン（ＩＶ）および制御入力としてのマイクロコントローラ（１）のピン（ＶＩ）に相当する出力および入力が構成される。
【００２１】
Ｃｎｔ１およびＣｎｔ２はマイクロコントローラ（１）の出力ピンの数に相当する値と一致し、その後にＣｎｔ１の値によって規定される待ち時間を有する遅延機能が呼び出され、多重化サイクルが開始する。
【００２２】
図３は、マイクロコントローラのプログラムのステップシーケンスの間、変数Ｃｎｔ１およびＣｎｔ２がどのようにして管理されるのかを示す。Ｃｎｔ１の値は、すべてのプロセスによる遅延の乗数であり、Ｃｎｔ２の値は、マトリクス（３）への出力変動を処理するコンスタントカウンタである。Ｃｎｔ２が、シーケンスにおける初期値である１０に等しいとき、有効出力は、マイクロコントローラ（１）からＣＭＯＳ（９）への（ＩＶ）における最初の出力ピンであり、各減少ユニットは、Ｃｎｔ２が１に等しくなるまで、次の出力ピン（ＩＶ）に相当する。これは、有効出力は、最後の出力ピン（ＩＶ）であることを意味する。ＦＶＣ（８）へ送られる出力（Ｉ）は、最後の出力ピン（ＩＶ）と同一である。それでもなお、過負荷のリスクを妨げるために、異なるピンが使用されている。
【００２３】
（多重化サイクル）
多重化サイクルは、照明器具のスイッチが切られるまでは無期限に動作する。最初の１０回のサイクルにおいては、遅延機能における時間の減少に一貫した変化が生じるため、マイクロコントローラ（１）の内部発振器を安定させるための時間がある。サイクルは、出力（ＩＩ）を高くすることで開始され、最初の出力ピン（ＩＶ）の出力状態を出力（ＶＩ）で読み出されたデータと一致させ、遅延によって規定された時間だけ待った後、Ｃｎｔ２を減少させ、（ＩＩ）および最初の出力ピン（ＩＶ）に戻り、遅延機能の最初の呼び出しポイントに戻る。Ｃｎｔ２を比較する決定ポイントに戻る際、有効出力はもはや最初の出力ピン（ＩＶ）ではなく次のピン（ＩＶ）であるので、Ｃｎｔ２の値には１つのユニットの減少があり、その後もマイクロコントローラの最後のピン（ＩＶ）に到達するまで同様である。
【００２４】
（Ｃｎｔ１の減少）
最終的な多重化サイクルにおいて、Ｃｎｔ２＝０であり、有効出力が最終出力ピン（ＩＶ）であるとき、決定ポイントＣｎｔ２＞０は、２つ目の決定ポイントＣｎｔ＞１へプログラムのポインタを送る。これは、プログラムの最初の９サイクルにおいては真となるが、９回目以降のサイクルでは常に偽となるため、プログラムのポインタをＣｎｔ２の再読込みへ移動することにより、多重化サイクルを再始動する。
【００２５】
（本発明に係る照明器具の実施形態の説明）
図２に示すように、本発明に係る照明器具の一実施形態は、マイクロコントローラ（１）によって制御される５つの統合回路によって形成されている。上述のマイクロコントローラ（１）は、照明を多重化し、外部の信号を受け取るために使用されている。照明器具は、マイクロコントローラ（１）によって求められる電圧を連続的に供給するために使用される電圧レギュレータ（５）をさらに含む。供給される電圧は、５Ｖである。
【００２６】
上述の実施形態において、ＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）およびＣＭＯＳ（９）は、統合ＣＭＯＳ回路（４），（６）（以下、それぞれＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ），（Ｂ）とする）であり、当該ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ），（Ｂ）は、照明動作が一旦始まり、マイクロコントローラ（１）が一旦安定すると、マトリクス（３）のＬＥＤの電力を制御する。ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）は、ＬＥＤマトリクス（３）の行に対して電力を供給するために使用され、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ）は、ＬＥＤマトリクス（３）の列を制御するために使用される。
【００２７】
図２に示すように、本発明に係る照明器具の上述の実施形態においては、ＦＶＣ（８）は、周波数‐電圧変換器（２）として構成されており、照明動作が一旦始まり、マイクロコントローラ（１）が一旦安定するとマトリクス（３）のＬＥＤの電力を制御する統合ＣＩ‐ＣＭＯＳ回路（Ａ），（Ｂ）への電圧を増加させるために使用される。
【００２８】
（本発明の上述の実施形態の電気的動作の説明）
マイクロコントローラ（１）は、図３に示すように、ステップシーケンスプログラムを含んでいる。当該プログラムを使うことにより、マイクロコントローラ（１）は、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ）（４）およびＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）（６）を制御し、これを受けてＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ）（４）およびＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）（６）は、ＬＥＤマトリクス（３）の列を制御し、ＬＥＤマトリクス（３）の行に対して電力を供給する。
【００２９】
図２を参照すると、照明器具のスイッチが入れられるとき、Ｖｓｓはマイクロコントローラ（１）およびＦＶＣ（２）に対して、６から１５ＶＤＣであり得るグリッド電圧を供給する。これにより、マイクロコントローラ（１）のプログラムのステップシーケンスが発動される。
【００３０】
ＦＶＣ（２）の電圧出力は５Ｖであり、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ），（Ｂ）（それぞれ（４），（６））を作動させる。１０回すべてのプログラムのシーケンスサイクルが終えると、（ａ）における周波数は、各々のサイクルで１０％増加し、ＦＶＣ（２）に求められる最大値に達する。これにより、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ），（Ｂ）（（４），（６）各々）にＶｓｓに近い値が与えられ、電光は最大レベルに達する。
【００３１】
コントロールインおよびコントロールアウトのラインは、照明器具において、外部コマンドからの異なる表示パターンを制御するために使用されるが、コントロールインは外部コマンドＲ１に接続されていないため、（ｃ）を高く維持し、恒久的な発光表示となる。
【００３２】
（本発明の上述の実施形態におけるマイクロコントローラのプログラムの動作の説明）
マイクロコントローラのプログラムのステップシーケンスが始まると、出力ピン（ａ），（ｂ），（ｄ）〜（ｍ）は、入力ピン（ｃ）のように構成される（図２参照）。Ｃｎｔ１およびＣｎｔ２は１０に切り替えられ、Ｃｎｔ１の値によって待ち時間が規定される遅延機能は呼び出され、多重化サイクルが開始される。
【００３３】
上述のように、図３は、どのように２つの変数Ｃｎｔ１およびＣｎｔ２がマイクロコントローラのプログラムのステップシーケンスの間に管理されるかを示す。Ｃｎｔ１の値は、すべてのプロセスによる遅延の乗数であり、Ｃｎｔ２の値は、マトリクス（３）への出力変動を処理するコンスタントカウンタである。Ｃｎｔ２が１０に等しいとき、有効出力は（ｄ）となり、各減少ユニットはその後の出力に対応する。その結果、Ｃｎｔ２＝９のとき、有効出力は（ｅ）となり、Ｃｎｔ２＝８のとき、有効出力は（ｆ）となり、Ｃｎｔ２＝７のとき、有効出力は（ｇ）となり、Ｃｎｔ２＝６のとき、有効出力は（ｈ）となり、Ｃｎｔ２＝５のとき、有効出力は（ｉ）となり、Ｃｎｔ２＝４のとき、有効出力は（ｊ）となり、Ｃｎｔ２＝３のとき、有効出力は（ｋ）となり、Ｃｎｔ２＝２のとき、有効出力は（ｌ）となり、Ｃｎｔ２＝１のとき、有効出力は（ｍ）となる。ＦＶＣ（２）への出力（ａ）は、出力（ｍ）と同一である。それでもなお、過負荷のリスクを避けるために、異なるピンが使われている。
【００３４】
（本発明の上述の実施形態における多重化サイクル）
多重化サイクルは、照明器具のスイッチが切られるまでは無期限に動作する。最初の１０回のサイクルにおいては、遅延機能における時間の減少に一貫した変化が生じるため、マイクロコントローラ（１）の内部発振器を安定させるための時間がある。サイクルは、出力（ｂ）を高くすることで開始され、出力（ｄ）の出力状態を出力（ｃ）で読み出されたデータと一致させ、遅延によって規定された時間だけ待った後、遅延機能の最初の呼び出しポイントに戻る前に、Ｃｎｔ２を減少させ、（ｂ）および（ｄ）を低位にスイッチバックする。Ｃｎｔ２を比較する決定ポイントに戻る際、有効出力はもはや（ｄ）ではなく（ｅ）であるため、Ｃｎｔ２の値には１つのユニットの減少があり、その後も（ｍ）に到達するまで同様である。
【００３５】
（本発明の上述の実施形態におけるＣｎｔ１の減少）
最終的な多重化サイクルにおいて、Ｃｎｔ２＝０であり、有効出力が（ｍ）であるとき、決定ポイントＣｎｔ２＞０は、２つ目の決定ポイントＣｎｔ＞１へプログラムのステップを送る。これは、プログラムの最初の９サイクルにおいては真となるが、９回目以降のサイクルでは常に偽となるため、プログラムのステップをＣｎｔ２の再読込みへ移動することにより、多重化サイクルを再始動する。
【００３６】
本発明に係る物理的要素の構成、および本発明に係る照明器具のマイクロコントローラの制御ステップシーケンスプログラムは、最大消費電力が２Ｗである７００から１４００ルーメンの照明を提供し現存するＬＥＤ照明器具の消費電力量と比較して６０％から９０％の節約をもたらすと共に、蛍光照明器具と比較して最大で９８％の節約をもたらす。
【００３７】
この照明器具は、多重化マトリクスがＬＥＤユニットごとにいかなる形態および方向でも配置することができるため、市販されているいかなる照明器具とも取り替えることができる。そのうえ、この構成は、特定のスペクトルを照射せず、特定の領域を照明するために、マトリクスが照明器具に搭載されずに空間に配置されている室内照明システムに変更することもできる。
【００３８】
それ故、当該照明器具は、電球、管、ダウンライト、フロアランプ、ハロゲンランプ、ダイクロイックランプ等の代わりに使用することができる。
【００３９】
〔実施例〕
（実施例１）
本発明に係る多重化ＬＥＤ照明器具（ＪＣＤＬＬＭ０８）は、５０Ｗのダイクロイックランプと比較された。本実施例では、ダイクロイックランプは、１メートルの距離で６５０ルーメンの光束を供給した。本発明に係るＬＥＤ照明器具（ＪＣＤＬＬＭ０８）は、２０個のＬＥＤからなるマトリクスを使用し、０．８２Ｗの電力を消費するものであり、１メートルの距離で５４６ルーメンの光束を供給した。以下の表は、比較結果を示している。
【００４０】
【表１】
2015525947.tif 000003
【００４１】
（実施例２）
本発明に係る多重化ＬＥＤ照明（ＪＣＤＬＬＭ０８）は、１８Ｗの蛍光省エネルギー電球と比較された。当該省エネルギー電球は、１メートルの距離で７５０ルーメンの光束を供給した。本発明に係る照明器具（ＪＣＤＬＬＭ０８）は、１００個のＬＥＤからなるマトリクスを使用し、１．４２Ｗの電力を消費するものであり、１メートルの距離で６００ルーメンの光束を供給した。以下の表は、比較結果を示している。
【００４２】
【表２】
2015525947.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る照明器具の構成部材を示す図である。
【図２】本発明に係る照明器具の一実施形態の回路図である。
【図３】マイクロコントローラのコントローラによって実行されるプログラムの一連のステップのフローチャートである。
【図１】
2015525947.tif 000005
【図２】
2015525947.tif 000006
【図３】
2015525947.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月23日(2014.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６から１５Ｖの間の電力（Ｖｓｓ）が供給される超低電力照明器具であって、
行をなしているアノードおよび列をなしているカソードを有するＬＥＤマトリクス（３）と、
多重化サイクルを制御するマイクロコントローラ（１）と、
上記マイクロコントローラ（１）のための電圧を供給する電圧レギュレータ（５）と、
上記照明器具に接続され、制御される当該照明器具の異なる表示パターンを可能にするコントロールイン入力および出力（ｃｌｋ）ラインと、
上記ＬＥＤマトリクス（３）の電力を制御する１０進カウンタ（ＣＭＯＳ）（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）と、
上記ＣＭＯＳ（９）および上記ＣＭＯＳ ＮＯＴ（７）の電力供給を制御する周波数-電圧変換器（ＦＶＣ）（８）と、
を備え、
上記マイクロコントローラ（１）は、上記コントロールイン入力ラインから情報を受け取り、上記周波数-電圧変換器（ＦＶＣ）（８）、ＣＭＯＳ（７）およびＣＭＯＳ ＮＯＴ（９）に情報を提供し、上記ＦＶＣ（８）は、上記マイクロコントローラの周波数の機能として供給電圧を上記ＣＭＯＳ（７）および上記ＣＭＯＳ ＮＯＴ（９）回路に供給し、
上記マイクロコントローラ（１）および上記ＦＶＣ（８）の間の周波数は、初期周波数の１０倍であり、この状態において上記ＦＶＣは、上記電力供給電圧（Ｖｓｓ）に近い値を上記ＣＭＯＳ（７）および上記ＣＭＯＳ ＮＯＴ（９）に送ることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
上記電圧レギュレータ（５）によって上記マイクロコントローラ（１）へ供給される電圧は、５Ｖであることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
上記ＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）は、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ａ）１０進分配器（４）であり、上記ＣＭＯＳ ＮＯＴゲートアレイ（９）は、ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）論理ＮＯＴゲート（６）に相当することを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具。
【請求項４】
上記マイクロコントローラ（１）は、ピン（ｄ）から（ｍ）に相当する、上記ＣＩ‐ＣＭＯＳ（Ｂ）への１０個の出力ピンを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項５】
上記ＦＶＣ（８）は、周波数‐電圧変換器（２）（ＦＶＣ）（２）として構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項６】
上記マイクロコントローラ（１）の上記プログラムの上記ステップは、
ｉ．上記ＦＶＣ（８）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（Ｉ）、上記ＣＭＯＳ１０進カウンタ（７）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（ＩＩ）、および上記ＣＭＯＳ ＮＯＴ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の出力ピン（ＩＶ）に相当する出力および入力の構成から始まり、上記マイクロコントローラ（１）への入力（ＶＩ）を構成し、上記カウンタＣｎｔ１およびＣｎｔ２をロードするステップと、
ｉｉ．以下のステップを含む上記多重化サイクルを開始するステップと、
Ａ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する遅延機能を１回目に呼び出すステップ
Ｂ．上記ＣＭＯＳ（７）へクロックパルスを送るステップ
Ｃ．上記ＣＭＯＳ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の出力（ＩＶ）を連続的に有効化させるステップ
Ｄ．有効出力（ＩＶ）の状態を、上記マイクロコントローラ（１）の入力（ＶＩ）から読み出された値と一致させるステップ
Ｅ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する上記遅延機能を２回目に呼び出すステップ
Ｆ．上記１回目の遅延機能の呼び出しのステップＡに戻るステップ
ｉｉｉ．Ｃｎｔ１の値を１と比較し、当該Ｃｎｔ１の値が１以上の場合は、Ｃｎｔ１を減少させてステップ（ｉｉ）に戻り、当該Ｃｎｔ１の値が１未満の場合は、直接ステップ（ｉｉ）に戻って上記多重化サイクルを再始動するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項７】
上記マイクロコントローラ（１）の上記プログラムの上記ステップは、
ｉ．上記マイクロコントローラ（１）のピン（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ），（ｋ），（ｌ），（ｍ），（ｃ）に相当する出力および入力を構成することを開始するステップと、
ｉｉ．Ｃｎｔ１を１０と等しくさせるステップと、
ｉｉｉ．Ｃｎｔ２を１０と等しくさせるステップと、
ｉｖ．Ｃｎｔ２の値を０と比較し、上記照明器具のスイッチが切られるまで動作する上記多重化サイクルであって、以下のステップを含む上記多重化サイクルを開始するステップと、
Ａ．Ｃｎｔ１の値によって規定された時間を有する上記遅延機能を１回目に呼び出すステップ
Ｂ．上記マイクロコントローラ（１）の出力（ｂ）を１に等しくさせるステップ
Ｃ．上記マイクロコントローラ（１）のピン（ｄ）から（ｍ）のうちの１つに相当する出力を有効化させ、Ｃｎｔ２が１０に等しいとき、有効出力を（ｄ）とするステップ
Ｄ．上記有効出力の状態を、上記マイクロコントローラの入力（ｃ）から読み出された値と一致させるステップ
Ｅ．Ｃｎｔ１の値によって決定された時間を有する上記遅延機能を２回目に呼び出すステップ
Ｆ．Ｃｎｔ２を減少させ、各減少ユニットが、上記有効出力を上記照明電力レギュレータ（９）への上記マイクロコントローラ（１）の次の出力ピンにするステップ
Ｇ．上記マイクロコントローラ（１）の出力（ｂ）および上記有効出力を０に等しくさせるステップ
Ｈ．上記１回目の遅延機能の呼び出しのステップＡに戻るステップ
ｖ．Ｃｎｔ１の値を１と比較し、当該Ｃｎｔ１の値が１以上の場合は、Ｃｎｔ１を減少させて上記多重化サイクルの始まりに戻り、当該Ｃｎｔ１の値が１未満の場合は、直接上記多重化サイクルに戻るステップと、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明器具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この特許文献は、電力消費量を削減すると同時に、一様の照明と知覚されるような高強度パルス照明をもたらすように、一群のＬＥＤ光を調整する回路を開示している。具体的には、ＵＳ６３２９７６０は、２つの異なるパルス生成器について示唆している。しかしながら、当該文献は、ＰＩＣマイクロコントローラを有する発振器の使用については示唆していない。上述の文献に加えて、従来技術調査は、特許出願ＵＳ ２００５１９５６００ Ａ１を顕示した。特許出願ＵＳ ２００５１９５６００ Ａ１は、間接照明のための照明器具であって、多重化基板を使用せずに、ＬＥＤの光度を変えるためにパルス周期を変更するためのパルス調整を用いるマイクロコントローラと、照明器具のリモートコントローラより送られた信号を受信する無線周波数受信機とを含む照明器具について言及する。
【国際調査報告】
2015525947.tif 000008
2015525947.tif 000009
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