(57)【要約】【課題】  ＬＥＤのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる照明装置を提供する。【解決手段】  用いられる半導体の種別が共通な複数個のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂと、複数個のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂを覆い該ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタ１１，２１，３１とを、色毎に備える。色調制御部４は、混色によって所望の色の光が得られるように、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂの光出力を色毎に一括して制御する。帯域フィルタ１１，２１，３１により色毎に安定した波長の光が得られるから、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色のＬＥＤを備える照明装置であって、
用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のＬＥＤと、前記複数個のＬＥＤを覆い前記複数個のＬＥＤの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタとを色毎に備え、
各色のＬＥＤの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
複数の色のＬＥＤを備える照明装置であって、
用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のＬＥＤと、前記複数個のＬＥＤの光の平均の波長が同種のＬＥＤ全体の平均の波長に一致するように前記複数個のＬＥＤ間の光出力の比率を制御する色制御部とを色毎に備え、
各色のＬＥＤの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いた照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ。）を光源として用いた照明装置として、赤色光を放射する赤色ＬＥＤと、緑色光を放射する緑色ＬＥＤと、青色光を放射する青色ＬＥＤといったように複数の色のＬＥＤを用い、これらの混色により白色光など種々の色調の光を得るものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００２−５３３８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、同種同色のＬＥＤであっても、不純物の混入割合の誤差により、放射する光の波長にはばらつきがある。従って、同じように構成した上記照明装置の間で、各色の光出力の比率をどのように調整しても、混色後の光の色のばらつきを完全に解消することはできなかった。この光の色のばらつきは、白色光を得ようとした場合に特に顕著となる。
【０００４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ＬＥＤのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、複数の色のＬＥＤを備える照明装置であって、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のＬＥＤと、前記複数個のＬＥＤを覆い前記複数個のＬＥＤの平均の波長を含む帯域の光を透過させる帯域フィルタとを色毎に備え、各色のＬＥＤの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、各色の帯域フィルタにより色毎に安定した波長の光が得られるから、ＬＥＤのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、複数の色のＬＥＤを備える照明装置であって、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる光を放射する複数個のＬＥＤと、前記複数個のＬＥＤの光の平均の波長が同種のＬＥＤ全体の平均の波長に一致するように前記複数個のＬＥＤ間の光出力の比率を制御する色制御部とを色毎に備え、各色のＬＥＤの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、各色制御部により色毎に全体として安定した波長の光が得られるから、ＬＥＤのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、帯域フィルタにより色毎に安定した波長の光が得られ、又は各色制御部により色毎に全体として安定した波長の光が得られるから、ＬＥＤのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる赤色光Ｒａ，Ｒｂを放射する複数個の赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと、赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂを覆い赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの平均の波長を中心とする帯域の光を透過させる赤色帯域フィルタ１１と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる緑色光Ｇａ，Ｇｂを放射する複数個の緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと、緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂを覆い緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂの平均の波長を含む帯域の光を透過させる緑色帯域フィルタ２１と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる青色光Ｂａ，Ｂｂを放射する複数個の青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂと、青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂを覆い青色ＬＥＤ２０ａ，３０ｂの平均の波長を含む帯域の光を透過させる青色帯域フィルタ３１と、赤色帯域フィルタ１１を通過した光Ｒ０と緑色帯域フィルタ２１を通過した光Ｇ０と青色帯域フィルタ３１を通過した光Ｂ０との混色が白色となるように各赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと各緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと各青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂとの光出力を色毎に一括して制御する色調制御部４とを備える。色調制御部４としては、例えばマイコンを用いることができる。色調制御部４が光出力を制御する方法としては、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂのオンオフのデューティ比を制御することにより光出力を制御してもよいし、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂに供給する電流値を制御することにより光出力を制御してもよい。
【００１２】
各帯域フィルタ１１，２１，３１は、例えばＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂを覆うドーム形状としてもよいし、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂをハウジング（図示せず）に設けた凹部に収納する場合には該凹部を閉塞する扁平な形状としてもよい。
【００１３】
ここで、本実施形態における各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂは、製造時に波長毎に分別されている。そして、各赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと各緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと各青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂとは、各色について、一方のＬＥＤ１０ａ，２０ａ，３０ａを図２に示すように放射する光Ｒａ，Ｇａ，Ｂａの波長のピークλａが同種のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ全体の平均値λ０よりも低いものとし、他方を放射する光Ｒｂ，Ｇｂ，Ｂｂの波長のピークλｂが同種のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ全体の平均値λ０よりも高いものとしている。また、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂに一定の電力を供給したときの上記平均値λ０の波長での光出力の合計が色毎に一定となるように、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂは選択されている。
【００１４】
上記構成によれば、帯域フィルタ１１，２１，３１を用いることで、赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂや緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂや青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂが放射する光の波長のばらつきが埋まることにより、これらのＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。また、一定電力供給時の、波長の平均値λ０での光出力の合計を色毎に一定としていることにより、色調制御部４の動作を全ての照明装置で共通とすることができる。
【００１５】
（実施形態２）
本実施形態は、図３に示すように、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる赤色光を放射する複数個の赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと、各赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの全体の平均の波長に一致するように赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ間の光出力の比率を維持する赤色制御部１２と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる緑色光を放射する複数個の緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと、各緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂの全体の平均の波長に一致するように緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ間の光出力の比率を維持する緑色制御部２２と、用いられる半導体の種別が共通であってそれぞれ波長の異なる青色光を放射する複数個の青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂと、各青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂの光出力を個別に制御しこれらの平均の波長が同種の青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂの全体の平均の波長に一致するように青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂ間の光出力の比率を維持する青色制御部３２と、各赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと各緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと各青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂとの混色が白色となるように赤色制御部１２と緑色制御部２２と青色制御部３２とを個別に制御する色調制御部４とを備える。赤色制御部１２と緑色制御部２２と青色制御部３２と色調制御部４とは、例えば１チップのマイコンで構成することができる。
【００１６】
ここで、各赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂと各緑色ＬＥＤ２０ａ，２０ｂと各青色ＬＥＤ３０ａ，３０ｂとは、実施形態１と同様に、各色について、一方のＬＥＤ１０ａ，２０ａ，３０ａを図２に示すように放射する光の波長のピークλａが同種のＬＥＤの平均値λ０よりも低いものとし、他方のＬＥＤ１０ｂ，２０ｂ，３０ｂを放射する光の波長のピークλｂが同種のＬＥＤの平均値λ０よりも高いものとしている。
【００１７】
また、赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂは、例えば図４に示すように、抵抗ｒａ，ｒｂとＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑａ，Ｑｂとに直列に、電源Ｖａ、Ｖｂとグランドとの間に接続されており、赤色制御部１２は、スイッチング素子Ｑａ，Ｑｂをオンオフするデューティ比を制御することにより、赤色ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの光出力を制御する。緑色制御部２２や青色制御部３２についても同様に構成することができる。
【００１８】
上記構成によれば、全体として色毎の平均的な波長の光を放射させるように各色についてＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ間の光出力の比率が制御されているから、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂのばらつきに関わらず混色によって得られる光の色を一定とすることができる。
【００１９】
なお、図４に示す回路構成では、抵抗ｒａ，ｒｂの抵抗値や電源Ｖａ，Ｖｂの電圧値をＬＥＤ１０ａ，１０ｂ毎に異ならせることによって、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ間の光出力の比率を決定することもできる。この場合、抵抗ｒａ，ｒｂや電源Ｖａ，Ｖｂが色制御部１２となり、色調制御部４は、各スイッチング素子Ｑａ，Ｑｂを共通のデューティ比でオンオフすることにより、各色の光出力を色毎に一括して制御することができる。
【００２０】
さらに、本実施形態において、実施形態１のような帯域フィルタ１１，２１，３１を設けてもよい。
【００２１】
また、各色制御部１２，２２，３２において、対応する色の各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂに対してそれぞれ光出力を検出するセンサを設け、このセンサの出力に基いたフィードバック制御によってＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ間の光出力の比率を制御するようにしてもよい。この構成を採用すれば、各ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂの経年変化にも対応することができる。
【００２２】
さらに、各色制御部１２，２２，３２において、色調制御部４の出力と光出力との対応関係を一定としておけば、色調制御部４の動作を全ての照明装置で共通とすることができる。
【００２３】
また、実施形態１及び本実施形態において、各色のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂを３個ずつ以上用いてもよい。
【００２４】
さらに、実施形態１及び本実施形態において、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂの組み合わせは赤色と緑色と青色とに限られず、任意の組み合わせを採用することができるが、混色によって得られる色の多彩さから、赤色と緑色と青色との組み合わせが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１を示す説明図である。
【図２】同上に用いられるＬＥＤの特性を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態２を示す説明図である。
【図４】同上において赤色制御部が赤色ＬＥＤを制御する構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
４  色調制御部
１０ａ，１０ｂ  赤色ＬＥＤ
１１  赤色帯域フィルタ
１２  赤色制御部
２０ａ，２０ｂ  緑色ＬＥＤ
２１  緑色帯域フィルタ
２２  緑色制御部
３０ａ，３０ｂ  青色ＬＥＤ
３１  青色帯域フィルタ
３２  青色制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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