(57)【要約】【課題】  ＬＥＤ素子を２種類のみとし、また、配線・制御回路も２系統とし、さらに、１個のパラメータを動かすだけで、色温度を変えることができ、黒体輻射に近づけるという調整が不要な可変色発光ダイオードモジュール及び可変色発光ダイオード照明器具を得ること。【解決手段】  この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、１個以上の単色に発光するＬＥＤ素子と、１個以上の白色に発光するＬＥＤ素子とを備え、前記単色に発光するＬＥＤ素子群と、前記白色に発光するＬＥＤ素子群とを独立して配線したことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上の単色に発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）素子と、１個以上の白色に発光するＬＥＤ素子とを備え、前記単色に発光するＬＥＤ素子群と、前記白色に発光するＬＥＤ素子群とを独立して配線したことを特徴とする可変色発光ダイオードモジュール。
【請求項２】
前記単色に発光するＬＥＤ素子の発光色の主波長を５７５〜５９０ｍｍとし、前記白色に発光するＬＥＤ素子の相関色温度を５０００〜９０００Ｋの高色温度としたことを特徴とする請求項１記載の可変色発光ダイオードモジュール。
【請求項３】
前記単色に発光するＬＥＤ素子の発光色の主波長を４７０〜４８５ｍｍの青色とし、前記白色に発光するＬＥＤ素子の相関色温度を２７００〜５０００Ｋの低色温度としたことを特徴とする請求項１記載の可変色発光ダイオードモジュール。
【請求項４】
１個以上の第１の白色ＬＥＤ素子と、この第１の白色ＬＥＤ素子とは発光色の相関色温度が２０００Ｋ以上低い１個以上の第２の白色ＬＥＤ素子とを備え、前記第１の白色ＬＥＤ素子群と、前記第２の白色ＬＥＤ素子群とを独立して配線したことを特徴とする可変色発光ダイオードモジュール。
【請求項５】
前記白色ＬＥＤ素子の発光色のＤＵＶ（ＪＩＳ  Ｚ  ８７２５）を−６以上６以下としたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の可変色発光ダイオードモジュール。
【請求項６】
複数個の請求項１乃至３の何れかに記載の可変色発光ダイオードモジュールと、
この可変色発光ダイオードモジュールの前記単色に発光するＬＥＤ素子群を発光制御する第１の電源と、
前記可変色発光ダイオードモジュールの前記白色に発光するＬＥＤ素子群を発光制御する第２の電源と、
を備えたことを特徴とする可変色発光ダイオード照明器具。
【請求項７】
複数個の請求項４記載の可変色発光ダイオードモジュールと、
この可変色発光ダイオードモジュールの前記第１の白色ＬＥＤ素子群を発光制御する第１の電源と、
前記可変色発光ダイオードモジュールの前記第２の白色ＬＥＤ素子群を発光制御する第２の電源と、
を備えたことを特徴とする可変色発光ダイオード照明器具。
【請求項８】
１個以上の単色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の単色ＬＥＤモジュールと、
１個以上の白色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の白色ＬＥＤモジュールと、
前記単色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第１の電源と、
前記白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第２の電源と、
を備えたことを特徴とする可変色発光ダイオード照明器具。
【請求項９】
１個以上の第１の白色ＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の第１の白色ＬＥＤモジュールと、
前記第１の白色ＬＥＤ素子とは発光色の相関色温度が２０００Ｋ以上低い１個以上の第２の白色ＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の第２の白色ＬＥＤモジュールと、
前記第１の白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第１の電源と、
前記第２の白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第２の電源と、
を備えたことを特徴とする可変色発光ダイオード照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に照明に利用する異なる発光色を持つ複数の発光ダイオード素子を、独立に配線して配設した可変色発光ダイオードモジュールおよび可変色発光ダイオード照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１あるいは特許文献２には、異なる発光色を持つ複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）チップを独立に配線し、一体にしてモールドした可変色ＬＥＤ素子が記載されている。
【０００３】
一方、同じ原理で、異なる発光色のＬＥＤチップを、それぞれ１個ずつ別々にモールドしたＬＥＤ素子を基板上に並べて、独立に配線した従来の可変色ＬＥＤモジュールを図８に示す。図に示すように、赤色ＬＥＤ素子１、４、緑色ＬＥＤ素子２、５、青色ＬＥＤ素子３、６が、細長い長方形の基板７上に固定されている。図に示す例では、各色ごとに２個のＬＥＤ素子と、抵抗８、９、１０が直列に接続され、３個の独立した回路が構成されて、さらにそれぞれいずれの回路とも一方の極が基板７の共通端子１１に接続され、各回路の他方の極が基板７の３個の端子１２、１３、１４に接続されている。
【０００４】
この例では２面を使って配線パターンを構成しており、破線のパターンは裏面に配線されていることを示す。従って、共通端子１１と接続する側を例えばマイナス側になるようにＬＥＤ素子を接続してある場合、他方のプラス側端子１２、１３、１４に、別々に電流を制御した電源系（図示せず）に接続すると発光が得られ、さらに各々に流れる電流に対して、その電流値を制御あるいはパルス幅制御することにより、各々の発光を別々に制御して広い範囲の色を自由に作り出すことができる。この例では赤、緑、青の３原色を用いているため、人間が識別できるほとんどの色を再現できる。
【特許文献１】特許第２７９０２３７号公報
【特許文献２】特許第２８２２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、一般照明の分野、特に家庭用照明においては、現在主流である蛍光ランプや白熱電球に対して、雰囲気にあわせ一つの光源で色温度を変えることができるようにという要望が強い。一般照明用としては黒体輻射に近い範囲内で、且つ、色温度２７００Ｋ〜８０００Ｋの間での変化が求められ、例えば、落ち着いた雰囲気を作りたい場合は色温度が低い３０００Ｋ、生き生きとした雰囲気を演出したい場合は色温度が高い７０００Ｋといったような具合である。即ち、光源色を変化させたいとはいえ、かなり狭い範囲であり、例えば、赤、黄、緑、青など原色あるいは単色に近い光源色は必要がなく、逆にこの範囲からはずれると奇異な雰囲気、場合によっては不快な雰囲気になる。
【０００６】
図８の従来例のように３原色を用いた場合、この一般照明用に適する範囲内にするために、赤／緑と青／緑の２個の比率をある範囲に調整しなければならない。また、３種類のＬＥＤ素子を独立に制御しなければならないため３系統の配線が必要であり、また制御回路も３系統必要である。このように図８の従来例のＬＥＤモジュールにおいては、素子自身の回路構成、これを制御するための回路構成、制御方法も複雑になるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ＬＥＤ素子を２種類のみとし、また、配線・制御回路も２系統とし、さらに、１個のパラメータを動かすだけで、色温度を変えることができ、黒体輻射に近づけるという調整が不要な可変色発光ダイオードモジュール及び可変色発光ダイオード照明器具を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、１個以上の単色に発光するＬＥＤ素子と、１個以上の白色に発光するＬＥＤ素子とを備え、前記単色に発光するＬＥＤ素子群と、前記白色に発光するＬＥＤ素子群とを独立して配線したことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、単色に発光するＬＥＤ素子の発光色の主波長を５７５〜５９０ｍｍとし、白色に発光するＬＥＤ素子の相関色温度を５０００〜９０００Ｋの高色温度としたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、単色に発光するＬＥＤ素子の発光色の主波長を４７０〜４８５ｍｍの青色とし、白色に発光するＬＥＤ素子の相関色温度を２７００〜５０００Ｋの低色温度としたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、１個以上の第１の白色ＬＥＤ素子と、この第１の白色ＬＥＤ素子とは発光色の相関色温度が２０００Ｋ以上低い１個以上の第２の白色ＬＥＤ素子とを備え、第１の白色ＬＥＤ素子群と、第２の白色ＬＥＤ素子群とを独立して配線したことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係る可変色発光ダイオードモジュールは、白色ＬＥＤ素子の発光色のＤＵＶ（ＪＩＳ  Ｚ  ８７２５）を−６以上６以下としたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る可変色発光ダイオード照明器具は、複数個の請求項１乃至３の何れかに記載の可変色発光ダイオードモジュールと、可変色発光ダイオードモジュールの単色に発光するＬＥＤ素子群を発光制御する第１の電源と、可変色発光ダイオードモジュールの白色に発光するＬＥＤ素子群を発光制御する第２の電源と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係る可変色発光ダイオード照明器具は、複数個の請求項４記載の可変色発光ダイオードモジュールと、この可変色発光ダイオードモジュールの第１の白色ＬＥＤ素子群を発光制御する第１の電源と、可変色発光ダイオードモジュールの第２の白色ＬＥＤ素子群を発光制御する第２の電源と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明に係る可変色発光ダイオード照明器具は、１個以上の単色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の単色ＬＥＤモジュールと、１個以上の白色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の白色ＬＥＤモジュールと、単色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第１の電源と、白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第２の電源と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係る可変色発光ダイオード照明器具は、１個以上の第１の白色ＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の第１の白色ＬＥＤモジュールと、第１の白色ＬＥＤ素子とは発光色の相関色温度が２０００Ｋ以上低い１個以上の第２の白色ＬＥＤ素子のみを用いた、１個以上の第２の白色ＬＥＤモジュールと、第１の白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第１の電源と、第２の白色ＬＥＤモジュール群を発光制御する第２の電源と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、単色に発光するＬＥＤ素子と、白色に発光するＬＥＤ素子とを、独立に発光を制御できるように配線し、配置してＬＥＤモジュールあるいは照明器具を構成することにより、２種類のＬＥＤ素子を制御する２種類の信号の比率を変化させるだけでよく、しかもこの比率の広い範囲で一般照明に適した発光色となる可変色発光ダイオードモジュール及び可変色発光ダイオード照明器具を得ることができる。
【００１８】
また、白色に発光する第１のＬＥＤ素子と、この第１のＬＥＤ素子とは発光色の相関色温度が２０００Ｋ以上低い白色に発光する第２のＬＥＤ素子とを具備し、この２種類のＬＥＤ素子を独立に発光を制御できるように配線し、配置してＬＥＤモジュールあるいは照明器具を構成することにより、２種類のＬＥＤ素子を制御する２種類の信号の比率を変化させるだけでよく、しかもこの比率の広い範囲で一般照明に適した発光色となる可変色発光ダイオードモジュール及び可変色発光ダイオード照明器具を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す図で、可変色ＬＥＤモジュールの平面図である。図に示すように、黄色あるいはオレンジ色、例えば、主波長が略５７５ｎｍから５９０ｎｍである単色に発光する第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５と、白色に発光する第２のＬＥＤ素子２２、２４、２６とが、基板２０上に固定されている。
【００２０】
単色に発光する第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５と電流を制御する抵抗２７は一つの直流回路を構成し、基板２０上の配線パターンを介して基板２０の端に設けた共通端子２９と端子３０に接続され、また、白色に発光する第２のＬＥＤ素子２２、２４、２６と電流を制御する抵抗２８は上記とは別の一つの直流回路を構成し、基板２０上の配線パターンを介して共通端子２９と上記とは別の端子３１に接続されている。
【００２１】
このように配線されているため、単色に発光するＬＥＤ素子群と白色に発光するＬＥＤ群とは、共通端子２９と端子３０間と、共通端子２９と端子３１間に別の電源（図示せず）を接続して独立に制御することができる。例えば、各々１２Ｖの直流電圧を１００Ｈｚの周期で一定の休止期間を設ける矩形波を形成して、その休止期間（ｏｆｆ期間）と印加期間（ｏｎ時間）の比率を変えて、光出力をコントロールする方式をとり、２回路を別々にコントロールすることによって、両方のＬＥＤ素子群の光出力の比を制御できるようにしてある。これによって、ｘ，ｙ色度座標において単色に発光するＬＥＤ素子群の発光のｘ，ｙ色度座標と白色に発光するＬＥＤ素子群の発光のｘ，ｙ色度座標を結ぶ線分上の任意の光源色を得ることができる。
【００２２】
白色に発光するＬＥＤ素子群は、相関色温度を略５０００Ｋから９０００Ｋとするが、一例では約６０００Ｋとし、ＤＵＶを−２．４とし、さらに、単色に発光するＬＥＤ素子群の主波長を５８５ｎｍで、半値幅が２０ｎｍのものとした。この２種類のＬＥＤ素子群の発光エネルギーの比率を上述のように変更したが、その結果を図２に示す。この例では約６０００Ｋから約３０００Ｋまで変化させることができる。
【００２３】
ＤＵＶの許容範囲について調べるため、居間を再現し、相関色温度を２６００Ｋから９０００Ｋの間で、ＤＵＶを変化させ、被験者による照明空間としての評価を行った。その結果、
（１）この相関色温度の範囲では、ＤＵＶが、略−６から＋６であれば良いこと、この範囲をはずれると緑っぽいあるいは、紫っぽいと感じる場合があること、
（２）一般照明においては、相関色温度が２７００Ｋから７０００Ｋ、高くても８０００Ｋのランプが用いられており、この範囲で変化できればいいが、高色温度側の相関色温度が８０００Ｋ以下の場合、相関色温度が２０００Ｋ程度変化すれば、部屋の雰囲気が変化し、可変色照明としての価値があることなどが明らかになった。
【００２４】
上記の例では、図２に示すように相関色温度を変化させた範囲内でＤＵＶが−６から６の範囲に入っており、一般照明用として十分な範囲の発光が得られることがわかる。
【００２５】
図３は実施の形態１を示す図で、発光色のｘ，ｙ色度座標を示す図である。図３に、ｘ，ｙ色度座標に黒体輻射（ＤＵＶ＝０）、ＤＵＶが−６と＋６の曲線、および、半値幅が０の理想的な単色発光の色度座標を示している。上記の単色発光部分の発光は、ここでは半値幅が２０ｎｍ程度以下のピーク発光を意味し、ここで問題としている領域では、その色度座標は、理想的な単色発光の色度座標に近い。
【００２６】
図４は、このｘ，ｙ色度座標の一部を拡大したものである。例えば、相関色温度６０００Ｋ、ＤＵＶ＝０の白色に発光するＬＥＤ素子群に対して、４０００Ｋまで、相関色温度を変化させようとすると、図４において、４０００Ｋから６０００Ｋまで、ＤＵＶが−６から６の範囲に限定される破線で挟まれた領域が、その許容された範囲ということになる。従って、この例では、この破線と理想的な単色発光を示す曲線との交点から、単色に発光するＬＥＤ素子群の主波長はほぼ５７８ｎｍから５８４ｎｍの範囲であればよいことがわかる。
【００２７】
白色に発光するＬＥＤ素子群の光源色が上記の例と異なった光源色をもち、さらに変化させる相関色温度の範囲が異なる場合も図４の破線と同様な考え方で、対応する単色発光部分の主波長を決めることができる。色温度可変の範囲を２０００Ｋとすれば、白色に発光するＬＥＤ素子群の相関色温度が５０００Ｋから９０００Ｋの範囲で、概略、以下の式が示す範囲であればよい。
【００２８】
(0.0002Tc-0.9)Duv-0.003Tc+597≦λ≦(0.00015Tc-0.05)Duv+583.5
但し、Ｔｃは相関色温度、ＤｕｖはＤＵＶ、λ（ｎｍ）は主波長を示す。
【００２９】
しかしながら、この範囲から逸脱しても、略５７５ｎｍから５９０ｎｍの範囲であれば、最適ではないが、照明用光源として機能的には十分なものである。
【００３０】
尚、ｘ，ｙ色度座標はＣＩＥ１９３１色度図におけるものであり、その定義・計算方法はＪＩＳ  Ｚ  ８７２４により、また、相関色温度、ＤＵＶの定義・計算方法はＪＩＳ  Ｚ  ８７２５によるものとする。また、主波長は、新編色彩科学ハンドブック第２版ｐ１１２に記載されている方法で計算され、白色点としてｘ＝０．３３３３，ｙ＝０．３３３３を用いている。
【００３１】
上述の実施の形態によれば、黄色あるいはオレンジ色、例えば、主波長が略５７５ｎｍから５９０ｎｍである単色に発光する第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５と、白色に発光する第２のＬＥＤ素子２２、２４、２６とを、独立に発光を制御できるように配線し、配置してＬＥＤモジュールを構成することにより、２種類のＬＥＤ素子を制御する２種類の信号の比率を変化させるだけでよく、しかもこの比率の広い範囲で一般照明に適した発光色となる可変色ＬＥＤモジュールを得ることができる。
【００３２】
実施の形態２．
図５は実施の形態２を示す図で、ＬＥＤを用いた可変色照明器具の一例（回路構成）を示す。図において、可変色ＬＥＤ照明器具４０は、可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４と、矩形波発生装置４６、４７と、直流電源４５とにより構成される。可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４は、実施の形態１とほぼ同様な可変色ＬＥＤモジュールであり、図１の可変色ＬＥＤモジュールにおいては３個ずつ２光色のＬＥＤ素子、合わせて６個のＬＥＤ素子で構成されていたが、実施の形態２の一例では、これをさらに３セット、合計１８個のＬＥＤ素子で１個のモジュールを形成しており、可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４は同じ構成のものである。直流電源４５は、交流１００Ｖの入力から直流、一例ではＤＣ１２Ｖを出力するものである。矩形波発生装置４６、４７は、直流の入力をｏｎ−ｏｆｆすることによって矩形波を発生する。
【００３３】
この矩形波発生装置４６、４７の発生する矩形波は０Ｖと入力の直流電圧と同じ電圧の間でｏｎ−ｏｆｆするもので、目でチラツキと感じない周期、例えば、２００Ｈｚの周期を持ち、さらに矩形波のデューティ比（ｏｎ時間／合計時間）は外部の信号で制御される。例えば、外部に接続した抵抗で制御され、０オームでデューティ比１００％、１０００オームで０％、さらにその間は、１００オームの場合、デューティ比９０％というようにリニアに制御されるようになっている。この外部抵抗でデューティ比を変化させる手法は特に目新しいものではなく、ごく普通に用いられるものである。
【００３４】
一例では、可変色ＬＥＤ照明器具４０の外部に２個の可変抵抗からなるコントローラ４８によって、それぞれのデューティ比を、手動で決めることができるようになっている。矩形波発生装置４６の出力は、各可変色ＬＥＤモジュールの共通端子と黄色あるいはオレンジ色に発光するＬＥＤ素子群に接続される端子に接続されており、矩形波発生装置４７の出力は、各可変色ＬＥＤモジュールの共通端子と白色に発光するＬＥＤ素子群に接続される端子に接続されている。
【００３５】
第１の電源装置は、例えば矩形波発生装置４６＋直流電源４５或いは図示はしないが直流電圧可変装置＋直流電源４５に相当する。
【００３６】
第２の矩形波発生装置は、例えば矩形波発生装置４７＋直流電源４５或いは図示はしないが直流電圧可変装置＋直流電源４５に相当する。
【００３７】
この可変色ＬＥＤモジュールの２組のＬＥＤ素子群の発光出力は、それぞれに接続された矩形波発生装置４６、４７のデューティ比に比例し、さらに発光出力と発光色の関係は一例では、実施の形態１で示したものと同様で図２に示されたものとなる。従って、手動で、コントローラ４８の２個の可変抵抗を変化させて、光色を変化させることができ、この可変抵抗のかなり広い範囲で黒体輻射に近い発光色が得られ、例えば、白色に対応する可変抵抗を０オーム（デューティ比１００％）、単色に対応する可変抵抗を１０００オーム（デューティ比０％）としておき、それから後者の可変抵抗を減らしてゆけば、黒体輻射の光色に範囲から大きくずれることなく、相関色温度６０００Ｋから３０００Ｋまで順次下げてゆくことができる。
【００３８】
従来の可変色ＬＥＤモジュールにおいては、広い範囲で光色が変わるため、黒体輻射に近い範囲にとどめたまま、３種類のＬＥＤの比を変えてゆくのが上記の例のようには簡単ではなく、このような簡単な構成で、同様な制御をすることができない。
【００３９】
尚、この例では、矩形波発生装置４６、４７のデューティ比を外部抵抗で変化させ、かつ手動の可変抵抗で変化するようにしたが、これは電圧信号や、電流信号、デジタル信号でも良く、また、時間や他の条件で自動的に変化する、あるいはコンピュータで制御するようにしても同様な効果を奏するのはもちろんである。
【００４０】
また、この例では矩形波のデューティ比を変えてＬＥＤ素子の発光出力を変化させているが、印加する直流電圧を変化させて電流を変化させることによってＬＥＤ素子の発光出力を変えても同様な効果が得られる。後者は正確に発光出力を制御するのが難しいが、矩形波発生装置と比較して、簡単な回路ですむという長所がある。
【００４１】
上述の実施の形態によれば、可変色ＬＥＤ照明器具４０は、可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４と、矩形波発生装置４６、４７と、直流電源４５とにより構成され、矩形波発生装置４６は各可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４の共通端子と黄色あるいはオレンジ色の単色に発光するＬＥＤ素子群に接続される端子に接続され、矩形波発生装置４７の出力は各可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４の共通端子と白色に発光するＬＥＤ素子群に接続される端子に接続される。可変色ＬＥＤモジュール４１〜４４の２組のＬＥＤ素子群の発光出力は、それぞれに接続された矩形波発生装置４６、４７のデューティ比に比例し、さらに発光出力と発光色の関係は図２に示されたものとなる。従って、手動で、コントローラ４８の２個の可変抵抗を変化させて、光色を変化させることができ、この可変抵抗のかなり広い範囲で黒体輻射に近い発光色が得られる。
【００４２】
実施の形態３．
図６は実施の形態３によるＬＥＤを用いた可変色照明器具の一例（回路構成）を示す。図において、可変色ＬＥＤ照明器具５０は、実施の形態１で用いた白色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた白色ＬＥＤモジュール５１、５３と、実施の形態１で用いた黄色あるいはオレンジ色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた単色ＬＥＤモジュール５２、５４と、矩形波発生装置４６、４７と、直流電源４５とにより構成される。矩形波発生装置４６の出力は、白色ＬＥＤモジュール５１、５３に接続され、矩形波発生装置４７の出力は、単色ＬＥＤモジュール５２、５４に接続されている。他の構成は実施の形態２と同様である。
【００４３】
第１の電源は、例えば矩形波発生装置４６＋直流電源４５或いは図示はしないが直流電圧可変装置＋直流電源４５に相当する。
に相当する。
【００４４】
第２の電源は、例えば矩形波発生装置４７＋直流電源４５或いは図示はしないが直流電圧可変装置＋直流電源４５に相当する。
【００４５】
実施の形態２においては、全く同じ形態の可変色ＬＥＤモジュールの各光色のＬＥＤ素子を制御したが、この実施の形態３においては、２種類のＬＥＤ素子が別々のモジュールとなっているため、モジュールの種類ごとに矩形波発生装置が接続され、結局、２種類のＬＥＤ素子が独立にデューティ比の異なる矩形波が印加されて、同様に光出力すなわち発光色が制御されることになる。
【００４６】
従って、実施の形態２と同様に発光色がコントロールされる。このように発光色がすべて同じＬＥＤ素子を用いたＬＥＤモジュールを組み合わせた場合、ＬＥＤモジュールを２種類用意しなければならない点、発光色の配列の組み合わせの自由度が小さくなるなどの欠点はあるが、ＬＥＤモジュールの構成が簡単になるなどの利点がある。
【００４７】
上述の実施の形態によれば、可変色ＬＥＤ照明器具５０は、白色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた白色ＬＥＤモジュール５１、５３と、黄色あるいはオレンジ色に発光するＬＥＤ素子のみを用いた単色ＬＥＤモジュール５２、５４と、矩形波発生装置４６、４７と、直流電源４５とにより構成され、２種類のＬＥＤ素子が別々のモジュールとなっているため、モジュールの種類ごとに矩形波発生装置が接続され、結局、２種類のＬＥＤ素子が独立にデューティ比の異なる矩形波が印加されて、同様に光出力すなわち発光色が制御されることになるので、実施の形態２と同様に発光色がコントロールされる。ＬＥＤモジュールの構成が簡単になるなどの利点がある。
【００４８】
実施の形態４．
実施の形態４の可変色ＬＥＤモジュールは、図１において、単色に発光する第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５が青色、例えば主波長が略４７０ｎｍから４８５ｎｍのＬＥＤであり、また、白色に発光する第２のＬＥＤ素子２２、２４、２６の色温度を略２７００Ｋから５０００Ｋの低色温度としたものである点が実施の形態１と異なり、他の構成は同様である。一例では、白色に発光するＬＥＤ素子群の相関色温度を約３０００Ｋ、ＤＵＶを０とし、単色に発光するＬＥＤ素子群の主波長を４８３ｎｍとして、その発光出力比を変化させることによって、３０００Ｋから７０００Ｋまで、発光色を変化させることができ、さらにその相関色温度の範囲で、ＤＵＶが−６から６の範囲になるため、快適な照明空間を作ることができるようになった。
【００４９】
この場合も、単色に発光するＬＥＤ素子群の主波長は、図３を拡大した図７を用いて、図４で示したと同様な方法で、決めることができるが、略５７５ｎｍから５９０ｎｍの範囲であれば、最適というわけではないが、照明用光源として機能的には十分なものである。
【００５０】
また、この可変色ＬＥＤモジュールを用い、実施の形態２と同様に構成した照明器具、あるいはこの実施の形態４で用いた２種類のＬＥＤ素子のそれぞれを単独で使用した２種類のＬＥＤモジュールを用い、実施の形態３と同様に構成した照明器具が同様な効果を奏するのは当然である。
【００５１】
実施の形態５．
実施の形態５の可変色ＬＥＤモジュールは、図１における、第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５が白色、例えば６０００Ｋから７０００Ｋの高い相関色温度で発光し、また、第２のＬＥＤ素子２２、２４、２６が、第１のＬＥＤ素子２１、２３、２５より２０００Ｋ以上低い、例えば３０００Ｋから４０００Ｋの白色で発光する点が実施の形態１と異なり、他の構成は同様である。
【００５２】
上記のように発光色を最低限の２０００Ｋだけ可変にするためには、この２種類の白色のＬＥＤ素子群の発光色の相関色温度を少なくとも２０００Ｋの差が必要であるが、さらにその可変する範囲において、ＤＵＶが−６から６までの範囲に入っている必要がある。これは図３、４、７において、それぞれ第１、第２のＬＥＤ素子の色度座標を結ぶ直線がＤＵＶ−６から６の間に入っていればよい。
【００５３】
例えば、相関色温度を７０００Ｋと３０００Ｋとすると、ＤＵＶが両者とも０から６の間なら良く、相関色温度の可変幅を４０００Ｋ以下とすると概略、０≦ＤＵＶ１＋ＤＵＶ２，−３≦ＤＵＶ１≦６，−３≦ＤＵＶ２≦６とすればよいことがわかる（但し、ＤＵＶ１，ＤＵＶ２は、それぞれ第１或いは第２のＬＥＤ素子のＤＵＶを示す）。
【００５４】
また、この可変色ＬＥＤモジュールを用い、実施の形態２と同様に構成した照明器具、あるいはこの実施の形態５で用いた２種類のＬＥＤ素子のそれぞれを単独で使用した２種類のＬＥＤモジュールを用い、実施の形態３と同様に構成した照明器具が同様な効果を奏するのは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１を示す図で、可変色ＬＥＤモジュールを示す平面図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、ＬＥＤ素子群の発光エネルギー比と相関色温度、ＤＵＶを示す図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、発光色のｘ，ｙ色度座標を示す図である。
【図４】図３の拡大図である。
【図５】実施の形態２を示す図で、可変色ＬＥＤ照明器具を示す概略回路構成図である。
【図６】実施の形態３を示す図で、可変色ＬＥＤ照明器具を示す概略回路構成図である。
【図７】実施の形態４を示す図で、発光色の一例を示す図３の拡大図である。
【図８】従来の可変色ＬＥＤ素子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
２０  基板、２１，２３，２５  第１のＬＥＤ素子、２２，２４，２６  第２のＬＥＤ素子、２７，２８  抵抗、２９  共通端子、３０，３１  端子、４０  可変色ＬＥＤ照明器具、４１〜４４  可変色ＬＥＤモジュール、４５  直流電源、４６，４７  矩形波発生装置、４８  コントローラ、５０  可変色ＬＥＤ照明器具、５１，５３  白色ＬＥＤモジュール、５２，５４  単色ＬＥＤモジュール。
【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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