(57)【要約】【課題】混色光を黒体放射軌跡近傍の広い色温度範囲に亘って移動させることができ、且つ安価なコストで製造できるＬＥＤ照明灯具用コントローラを提供することにある。【解決手段】夫々ＬＥＤチップ２ｌ、２ｗ、２ｙを発光源とし、互いに色温度の異なる光源光Ｌ、Ｗ、Ｙを出射する３種類の光源３、４、５からなるＬＥＤ照明灯具のコントローラにおいて、２連可変抵抗１１の抵抗値を変えることでＬＥＤチップ２ｌ、２ｗ、２ｙの駆動電流を夫々同時に連続的且つ直線的に制御し、３種類の光源３、４、５の夫々から出射される光源光Ｌ、Ｗ、Ｙの混色光ＬＷＹが色度座標上の黒体放射軌跡に近似した軌跡上を移動するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々第１のＬＥＤ素子、第２のＬＥＤ素子、及び第３のＬＥＤ素子を発光源とし、夫々相関色温度が異なる光源光を出射する第１の光源、第２の光源、及び第３の光源の３種類の光源を有するＬＥＤ照明灯具のコントローラであって、
一対の電圧可変手段と、
前記一対の電圧可変手段の一方の第１の電圧可変手段から連続的且つ直線的に出力される電圧に応じた電流を前記第１のＬＥＤ素子に供給する第１のＬＥＤ駆動手段と、
前記第１の電圧可変手段から出力される最大電圧から前記第１の電圧可変手段から連続的且つ直線的に出力される電圧を引いた電圧値に応じた電流を前記第２のＬＥＤ素子に供給する第２のＬＥＤ駆動手段と、
前記一対の電圧可変手段の他方の第２の電圧可変手段から連続的且つ双曲的に出力される電圧に応じた電流を前記第３のＬＥＤ素子に供給する第３のＬＥＤ駆動手段を備え、
前記一対の電圧可変手段により前記第１の光源、前記第の光源、及び前記第３の光源の３種類の光源の夫々から出射される光源光の混色光が色度座標上の黒体放射軌跡に近似した、略上方に膨らんだ湾曲線からなる軌跡上を移動するようにしたことを特徴とするＬＥＤ照明灯具用コントローラ。
【請求項２】
前記一対の電圧可変手段は、独立した２回路の可変抵抗を有するＢカーブ特性の２連可変抵抗で構成され、前記第２の電圧可変手段を構成する前記可変抵抗は両端が互いに接続されると共に可動接点が抵抗に接続され、前記第２の電圧可変手段から出力される電圧が、所定の電圧を前記抵抗と前記可変抵抗の並列合成抵抗との抵抗比で抵抗分圧した電圧であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明灯具用コントローラ。
【請求項３】
前記第１のＬＥＤ素子、前記第２のＬＥＤ素子、及び前記第３のＬＥＤ素子はいずれもピーク発光波長が４６５ｎｍ±１５ｎｍの範囲内にあり、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射される光は黒体放射軌跡上の互いに異なる色温度に相当する色度座標を有し、前記第３の光源から出射される光は黒体放射軌跡外の色度座標を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明灯具用コントローラ。
【請求項４】
前記第１の光源及び前記第２の光源のうち一方から出射される光は黒体放射軌跡上の２０００Ｋ近傍の色温度に相当する色度座標を有し、他方から出射される光は黒体放射軌跡上の７０００Ｋ近傍の色温度に相当する色度座標を有し、前記第３の光源から出射される光は色度座標がＸ＝０．３５〜０．４５、Ｙ＝０．４〜０．５の範囲内にあることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明灯具用コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明灯具用コントローラに関するものであり、詳しくは、照射光の色温度を連続的に変えるＬＥＤ照明灯具に用いるＬＥＤ照明灯具用コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップを発光源として白色光を得るには種々の方法があるが、ＬＥＤチップを発光源とする光源の夫々から出射される、互いに色温度の異なる光の加法混色によって白色光を得る方法もその１つである。
【０００３】
具体的には、夫々ＬＥＤチップを発光源とする光源から出射される主波長が５７５〜５９０ｎｍの黄色光又は橙色光と５０００〜９０００Ｋの高色温度の白色光の加法混色による方法、或いは同様に夫々ＬＥＤチップを発光源とする光源から出射される互いの色温度差が２０００Ｋ以上の２種類の白色光の加法混色による方法がある。
【０００４】
それらの方法はいずれも、各ＬＥＤチップを夫々独立して駆動制御できるような回路構成となっており、各ＬＥＤチップについて、直流電流駆動の場合は電流値、パルス電流駆動の場合は電流のデューティ比を夫々個別に制御することにより所望の色温度の混色光を得るものである。
【０００５】
例えば、黒体放射軌跡近傍の相関色温度が６０００Ｋ、ＤＵＶが−２．４の白色光を出射する光源と、主波長が５８５ｎｍ、半値幅が２０ｎｍの黄色光を出射する光源を用い、各光源から出射された白色光及び黄色光の電流値（直流電流駆動の場合）又はデューティ比（パルス電流駆動の場合）の比率を相対的に変えることにより、白色光と黄色光の加法混色による混色光を白色光の色度座標と黄色光の色度座標を結ぶ線分上を移動させることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
夫々色温度の異なる光を出射する２種類の光源を使用してその混色光の色温度を可変させる具体的な回路構成の一例を図５のブロック図で示している。混色光の形成に使用する２種類の光源は、一方が７０００Ｋの高色温度の光を出射する光源Ｈであり、他方が２０００Ｋの低色温度の光を出射する光源Ｌである。
【０００７】
図５より、光源Ｈの発光源となるＬＥＤチップ６０及び光源Ｌの発光源となるＬＥＤチップ６１が夫々ＬＥＤ駆動回路６２、６３に接続され、固定抵抗６４と直列接続された可変抵抗６５の可動接点６６がＶ−Ｉ変換器６７を介してＬＥＤ駆動回路６２に接続されている。固定抵抗６４の一端は駆動電源のＶｃｃ側に接続され、可変抵抗６５の一端は駆動電源のＧＮＤ側に接続されている。
【０００８】
可変抵抗６５の可動接点６６は同時に電圧反転器６８に接続され、その出力が加算器６９に接続されると共に加算器６９には基準電圧７０が供給され、その出力がＶ−Ｉ変換器７２を介してＬＥＤ駆動回路６３に接続されている。なお、基準電圧７０は、固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１の電圧が設定されている。
【０００９】
このような回路構成において、可変抵抗６５の可動接点６６を摺動させて固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１に位置させると、可変抵抗６５の可動接点６６の電圧は、駆動電源電圧Ｖｃｃを固定抵抗６４と可変抵抗６５の抵抗比で抵抗分圧した値となり、最大電圧値となる。
【００１０】
このとき、可変抵抗６５の可動接点６６の電圧はＶ−Ｉ変換器６７に入力されてその出力でＬＥＤ駆動回路６２が作動し、ＬＥＤチップ６０に最大駆動電流が供給されて最大の光出力で点灯する。
【００１１】
一方、電圧反転器６８に入力された可変抵抗６５の可動接点６６の電圧は反転されてその出力が加算器６９に入力され、加算器６９で基準電圧７０と加算される。この場合、電圧反転器６８から出力された電圧と基準電圧７０は絶対値が等しく符号が反対の関係にあり、加算器６９からの出力電圧は０Ｖとなる。そのため、ＬＥＤ駆動回路６３は非作動状態となってＬＥＤチップ６１に駆動電流が供給されずＬＥＤチップ６１は非点灯となる。
【００１２】
また、可変抵抗６５の可動接点６６を摺動させてＧＮＤレベルに位置させると、可変抵抗６５の可動接点６６の電圧は０Ｖとなり、最小電圧値となる。
【００１３】
このとき、Ｖ−Ｉ変換器６７に入力される電圧が０Ｖのためその出力でＬＥＤ駆動回路６２は非作動状態となる。そのため、ＬＥＤチップ６０に駆動電流が供給されずＬＥＤチップ６０は非点灯となる。
【００１４】
一方、電圧反転器６８は入力電圧が０Ｖのために出力電圧も０Ｖとなり、加算器６９には基準電圧７０のみが供給される。そして、加算器６９の出力は電圧Ｖ−Ｉ変換器７２に入力されてその出力でＬＥＤ駆動回路６３が作動し、ＬＥＤチップ６１に最大駆動電流が供給されて最大の光出力で点灯する。
【００１５】
ここまでは、可変抵抗６５の可動接点６６が固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１に位置する場合とＧＮＤレベルに位置する場合の、ＬＥＤチップ６０、６１の点灯・非点灯の状態を説明したが、可変抵抗６５の可動接点６６が可変抵抗６５のいずれかの位置に位置する場合について下記に説明する。
【００１６】
まず、固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１の電圧をａＶ、可変抵抗６５の可動接点６６から固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１までの抵抗値とＧＮＤレベルまでの抵抗値の比をｂ：ｃとする。すると、可変抵抗６５の可動接点６６の電圧はａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖとなる。
【００１７】
ＬＥＤ駆動回路６２は、入力された可変抵抗６５の可動接点６６の電圧に対応するＶ−Ｉ変換器６７の出力によって作動し、ＬＥＤチップ６０に駆動電流が供給されて電圧ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応する光出力で点灯する。
【００１８】
一方、電圧反転器６８には可変抵抗６５の可動接点６６の電圧ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖが入力され、−ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖの電圧が出力される。そして、加算器６９には電圧反転器６８の出力電圧−ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖと基準電圧ａＶが入力されてａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖの電圧が出力される。ＬＥＤ駆動回路６３は、入力されたａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応するＶ−Ｉ変換器７２の出力によって作動し、ＬＥＤチップ６１に駆動電流が供給されて電圧ａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応する光出力で点灯する。
【００１９】
つまり、ＬＥＤチップ６０の点灯時の光出力とＬＥＤチップ６１の点灯時の光出力の比は、可変抵抗６５の可動接点６６からＧＮＤレベルまでの抵抗値と、固定抵抗６４と可変抵抗６５の接続点７１までの抵抗値の比と同一となる。従って、可変抵抗６５の可動接点６６を移動させることによりＬＥＤチップ６０とＬＥＤチップ６１の光出力の比を連続的に変えることができる。
【００２０】
ちなみに、ＬＥＤ駆動回路６２、６３を制御するＶ−Ｉ変換器６７、７２に入力される夫々の電圧同士を加えると常にａＶの一定電圧となる。
【００２１】
上記回路構成において、７０００Ｋの高色温度の光を出射する光源Ｈの発光源となるＬＥＤチップ６０及び２０００Ｋの低色温度の光を出射する光源Ｌの発光源となるＬＥＤチップ６１を駆動する駆動電流とその時の混色光の相関色温度の関係を図６に示している。なお、各ＬＥＤチップ６０、６１の駆動電流はいずれもＬＥＤ駆動回路６２、６３に設けられた抵抗Ｒによって最大３００ｍＡに設定されている。
【００２２】
図６より、ＬＥＤチップ６１の駆動電流が最大の３００ｍＡ、ＬＥＤチップ６０の駆動電流が最小の０ｍＡのときは混色光の色温度は２０００Ｋとなる。そしてＬＥＤチップ６１の駆動電流が直線的に減少すると同時にＬＥＤチップ６０の駆動電流が直線的に増加していくと混色光の色温度が上昇し、ＬＥＤチップ６０、６１の駆動電流が共に１５０ｍＡになると混色光の色温度は略４５００Ｋとなる。
【００２３】
更にＬＥＤチップ６１の駆動電流が直線的に減少すると同時にＬＥＤチップ６０の駆動電流が直線的に増加していくと混色光の色温度は益々上昇し、ＬＥＤチップ６１の駆動電流が最小の０ｍＡ、ＬＥＤチップ６０の駆動電流が最大の３００ｍＡになると混色光の色温度は７０００Ｋとなる。
【００２４】
このように、ＬＥＤチップ６０及びＬＥＤ６１に流れる駆動電流を連続的且つ相対的に変えて光出力（明るさ）を制御することにより、光源光の色温度範囲内で混色光の色温度を連続的に変化させることができる。
【特許文献１】特開２００５−１０１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ところで、上述したような、２種類の光源を使用して連続する色温度の混色光を得る方法は、混色光の色度座標が２種類の光源の色度座標を結ぶ線分上を移動するものであり、黒体放射軌跡上を移動するものではない。更に、黒体放射軌跡は湾曲形状を呈しており、２種類の光源光の色温度差が大きいほど線分上を移動する混色光の軌跡と黒体放射軌跡のズレが大きくなり、黒体放射軌跡に沿った色温度の光を再現することが難しくなる。
【００２６】
従って、例えば単にイルミネーション表示のような色温度の変化のみが求められる照明灯具のように混色光の色温度が黒体放射軌跡上を移動する必要がない場合は、１つの可変抵抗の操作によって色温度が変えられるため回路構成が簡単であり、コントローラを安価な製造コストで実現することができる。
【００２７】
但し、混色光を太陽光の代替光として使用したり、蝋燭の炎のような色温度の低い光を再現するなど、混色光が広範囲の色温度（例えば、２０００Ｋ〜７０００Ｋ）に亘って黒体放射軌跡近傍を移動することが求められる場合には対応できない。
【００２８】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、混色光を黒体放射軌跡近傍の広い色温度範囲に亘って移動させることができ、且つ安価なコストで製造できるＬＥＤ照明灯具用コントローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、夫々第１のＬＥＤ素子、第２のＬＥＤ素子、及び第３のＬＥＤ素子を発光源とし、夫々相関色温度が異なる光源光を出射する第１の光源、第２の光源、及び第３の光源の３種類の光源を有するＬＥＤ照明灯具のコントローラであって、
一対の電圧可変手段と、
前記一対の電圧可変手段の一方の第１の電圧可変手段から連続的且つ直線的に出力される電圧に応じた電流を前記第１のＬＥＤ素子に供給する第１のＬＥＤ駆動手段と、
前記第１の電圧可変手段から出力される最大電圧から前記第１の電圧可変手段から連続的且つ直線的に出力される電圧を引いた電圧値に応じた電流を前記第２のＬＥＤ素子に供給する第２のＬＥＤ駆動手段と、
前記一対の電圧可変手段の他方の第２の電圧可変手段から連続的且つ双曲的に出力される電圧に応じた電流を前記第３のＬＥＤ素子に供給する第３のＬＥＤ駆動手段を備え、
前記一対の電圧可変手段により前記第１の光源、前記第の光源、及び前記第３の光源の３種類の光源の夫々から出射される光源光の混色光が色度座標上の黒体放射軌跡に近似した、略上方に膨らんだ湾曲線からなる軌跡上を移動するようにしたことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記一対の電圧可変手段は、独立した２回路の可変抵抗を有するＢカーブ特性の２連可変抵抗で構成され、前記第２の電圧可変手段を構成する前記可変抵抗は両端が互いに接続されると共に可動接点が抵抗に接続され、前記第２の電圧可変手段から出力される電圧が、所定の電圧を前記抵抗と前記可変抵抗の並列合成抵抗との抵抗比で抵抗分圧した電圧であることを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は２のいずれか１項において、  前記第１のＬＥＤ素子、前記第２のＬＥＤ素子、及び前記第３のＬＥＤ素子はいずれもピーク発光波長が４６５ｎｍ±１５ｎｍの範囲内にあり、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射される光は黒体放射軌跡上の互いに異なる色温度に相当する色度座標を有し、前記第３の光源から出射される光は黒体放射軌跡外の色度座標を有することを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明の請求項４に記載された発明は、請求項３において、前記第１の光源及び前記第２の光源のうち一方から出射される光は黒体放射軌跡上の２０００Ｋ近傍の色温度に相当する色度座標を有し、他方から出射される光は黒体放射軌跡上の７０００Ｋ近傍の色温度に相当する色度座標を有し、前記第３の光源から出射される光は色度座標がＸ＝０．３５〜０．４５、Ｙ＝０．４〜０．５の範囲内にあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のＬＥＤ照明灯具用コントローラは、夫々ＬＥＤ素子を発光源とし、互いに色温度の異なる光源光を出射する３種類の光源を有するＬＥＤ照明灯具に対し、一対の電圧可変手段を用いることにより３種類の光源の夫々から出射される光源光の混色光が色度座標上の黒体放射軌跡に近似した軌跡上を移動するようにした。
【００３４】
その結果、混色光を太陽光の代替光として使用したり、蝋燭の炎のような色温度の低い光も再現することが可能となった。また、混色光の色度座標を設定するための各光源の駆動電流の制御が簡単な回路構成で実現でき、製造コストの低減を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図４を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００３６】
本発明は、ＬＥＤ照明灯具の点灯制御を行うコントローラに関するものである。そこでまず、ＬＥＤ照明灯具の構成について説明する。
【００３７】
図１は本発明のコントローラで駆動されるＬＥＤ照明灯具の基本構成を示す断面図である。ＬＥＤ照明灯具１はＬＥＤチップ（素子）２を発光源とし、夫々互いに色温度の異なる光源光Ｌ、Ｗ、Ｙを出射する３種類の光源３、４、５を備えている。そして、各光源３、４、５から出射した光源光Ｌ、Ｗ、Ｙの加法混色による混色光ＬＷＹで所望の色温度の光を得るものである。
【００３８】
各光源３、４、５はいずれもピーク発光波長が４６５ｎｍ±１５ｎｍの青色光を発光する青色ＬＥＤチップ２を発光源とし、青色ＬＥＤチップ２から出射された青色光で励起されて該青色光とは異なる色調の光源光Ｌ、Ｗ、Ｙを出射する蛍光体６ａ、６ｂ、６ｃの組み合わせからなっている。
【００３９】
３種類の光源３、４、５のうち１種類の光源３は、蛍光体６ａが青色ＬＥＤチップ２から出射された青色光で励起されて赤色光を出射する赤色蛍光体と緑色光を出射する緑色蛍光体を混合したものからなると共に赤色成分を多く含むような混合比率で構成されており、光源光Ｌは黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置している。
【００４０】
また、１種類の光源４は、同様に蛍光体６ｂが青色ＬＥＤチップ２から出射された青色光で励起されて赤色光を出射する赤色蛍光体と緑色光を出射する緑色蛍光体を混合したものからなると共に緑色成分を多く含むような混合比率で構成されており、光源光Ｗは黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置している。
【００４１】
更に、１種類の光源５は、蛍光体６ｃが青色ＬＥＤチップ２から出射された青色光で励起されて黄色光を出射する黄色蛍光体からなっており、光源光Ｙは黒体放射軌跡外の黄色領域に相当する色度座標（ｘ，ｙ）がｘ＝０．３５〜０．４５、ｙ＝０．４〜０．５の範囲内にあることが好ましく、本実施形態においてはｘ＝０．４，ｙ＝０．４５の位置にある。
【００４２】
そこで、本発明のＬＥＤ照明灯具用コントローラは、図２の回路構成によって上記３種類の光源３、４、５の光出力（明るさ）を個別に制御するものである。以下、コントローラの回路構成について図２を参照して説明する。
【００４３】
光源光Ｌが黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する光源３の発光源となるＬＥＤチップ（素子）２ｌ、光源光Ｗが黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する光源４の発光源となるＬＥＤチップ（素子）２ｗ、及び光源光Ｙが黒体放射軌跡外の黄色領域に相当する色度座標（ｘ，ｙ）がｘ＝０．４、ｙ＝０．４５の位置にある光源５の発光源となるＬＥＤチップ(素子)２ｙが夫々ＬＥＤ駆動回路７、８、９に接続され、各ＬＥＤ駆動回路７、８、９には夫々ＬＥＤチップ２ｌ、２ｗ、２ｙに供給される駆動電流を制限する電流制限抵抗Ｒが設けられている。
【００４４】
また、２連可変抵抗（Ｂカーブ）１１の一方の可変抵抗１１ａの両端はいずれも駆動電源のＧＮＤに接続され、他方の可変抵抗１１ｂの一端は駆動電源のＧＮＤに接続され、他端は固定抵抗１３を介して駆動電源のＶｃｃに接続されている。
【００４５】
２連可変抵抗１１の一方の可変抵抗１１ａの可動接点１４はＶ−Ｉ変換器１８の入力端子に接続されると共に固定抵抗１２を介して駆動電源のＶｃｃに接続されている。Ｖ−Ｉ変換器１８の出力端子はＬＥＤ駆動回路９の入力端子に接続されている。
【００４６】
２連可変抵抗１１の他方の可変抵抗１１ｂの可動接点１５はＶ−Ｉ変換器１７の入力端子に接続されると共に電圧反転器１９の入力端子に接続されている。Ｖ−Ｉ変換器１７の出力端子はＬＥＤ駆動回路８の入力端子に接続されている。
【００４７】
電圧反転器１９の出力は加算器２０の入力端子に接続されると共に加算器２０には基準電圧２１が供給され、その出力がＶ−Ｉ変換器１６を介してＬＥＤ駆動回路７の入力端子に接続されている。なお、基準電圧２１は、固定抵抗１３と可変抵抗１１ｂの接続点２４の電圧が設定されている。
【００４８】
このような回路構成において、２連可変抵抗１１の操作摘みを回動して可変抵抗１１ｂの可動接点１５をＧＮＤレベルに位置させると、可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧は０Ｖとなり、最小電圧値となる。
【００４９】
このとき、Ｖ−Ｉ変換器１７に入力される電圧が０Ｖのためその出力でＬＥＤ駆動回路８は非作動状態となる。そのため、ＬＥＤチップ２ｗに駆動電流が供給されずＬＥＤチップ２ｗは非点灯となる。
【００５０】
同時に、電圧反転器１９は入力電圧が０Ｖのために出力電圧も０Ｖとなり、加算器２０には基準電圧２０のみが供給される。そして、加算器２０の出力は電圧Ｖ−Ｉ変換器１６に入力されてその出力でＬＥＤ駆動回路７が作動し、ＬＥＤチップ２ｌに最大駆動電流が供給されて最大の光出力で点灯する。
【００５１】
一方、２連可変抵抗１１の操作摘みを回動して可変抵抗１１ｂの可動接点１５を該可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の接続点２４に位置させると、可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧は駆動電源電圧Ｖｃｃを可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の抵抗比で抵抗分圧した値となり、最大電圧値となる。
【００５２】
このとき、可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧はＶ−Ｉ変換器１７に入力されてその出力でＬＥＤ駆動回路８が作動し、ＬＥＤチップ２ｗに最大駆動電流が供給されて最大の光出力で点灯する。
【００５３】
同時に、電圧反転器１９に入力された可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧は反転されてその出力が加算器２０に入力され、加算器２０で基準電圧２１と加算される。この場合、電圧反転器１９から出力された電圧と基準電圧２１は絶対値が等しく符号が反対の関係にあり、加算器２０からの出力電圧は０Ｖとなる。そのため、ＬＥＤ駆動回路７は非作動状態となってＬＥＤチップ２ｌに駆動電流が供給されずＬＥＤチップ２ｌは非点灯となる。
【００５４】
ここまでは、可変抵抗１１ｂの可動接点１５が該可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の接続点２４に位置する場合とＧＮＤレベルに位置する場合の、ＬＥＤチップ２ｗ、２ｌの点灯・非点灯の状態を説明したが、可変抵抗１１ｂの可動接点１５が該可変抵抗１１ｂのいずれかの位置に位置する場合について下記に説明する。
【００５５】
まず、可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の接続点２４の電圧をａＶ、可変抵抗１１ｂの可動接点１５から該可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の接続点２４までの抵抗値とＧＮＤレベルまでの抵抗値の比をｂ：ｃとする。すると、可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧はａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖとなる。
【００５６】
ＬＥＤ駆動回路８は、入力された可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧に対応するＶ−Ｉ変換器１７の出力によって作動し、ＬＥＤチップ２ｗに駆動電流が供給されて電圧ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応する光出力で点灯する。
【００５７】
一方、電圧反転器１９には可変抵抗１１ｂの可動接点１５の電圧ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖが入力され、−ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖの電圧が出力される。そして、加算器２０には電圧反転器１９の出力電圧−ａ（ｃ／（ｂ＋ｃ））Ｖと基準電圧ａＶが入力されてａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖの電圧が出力される。ＬＥＤ駆動回路７は、入力されたａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応するＶ−Ｉ変換器１６の出力によって作動し、ＬＥＤチップ２ｌに駆動電流が供給されて電圧ａ（ｂ／（ｂ＋ｃ））Ｖに対応する光出力で点灯する。
【００５８】
つまり、ＬＥＤチップ２ｗの点灯時の光出力とＬＥＤチップ２ｌの点灯時の光出力の比は、可変抵抗１１ｂの可動接点１５からＧＮＤレベルまでの抵抗値と、可変抵抗１１ｂと固定抵抗１３の接続点２４までの抵抗値の比と同一となる。従って、可変抵抗１１ｂの可動接点１５を移動させることによりＬＥＤチップ２ｗとＬＥＤチップ２ｌの光出力の比を連続的に且つ直線的に変えることができる。
【００５９】
ちなみに、ＬＥＤ駆動回路７、８を制御するＶ−Ｉ変換器１６、１７に入力される夫々の電圧同士を加えると常にａＶの一定電圧となる。
【００６０】
また、２連可変抵抗１１の操作摘みを回動して可変抵抗１１ｂの可動接点１５と連動して可変抵抗１１ａの可動接点１４がいずれか一方のＧＮＤレベルに位置すると、可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧は０Ｖとなり、最小電圧値となる。
【００６１】
このとき、Ｖ−Ｉ変換器１８に入力される電圧が０Ｖのためその出力でＬＥＤ駆動回路９は非作動状態となる。そのため、ＬＥＤチップ２ｙに駆動電流が供給されずＬＥＤチップ２ｙは非点灯となる。
【００６２】
可変抵抗１１ａの可動接点１４が該可変抵抗１１ａのいずれかの位置に位置する場合、固定抵抗１２の抵抗値をｄΩ、可変抵抗１１ａの可動接点１４から一方のＧＮＤレベルまでの抵抗値をｅΩ、可変抵抗１１ａの可動接点１４から他方のＧＮＤレベルまでの抵抗値をｆΩとすると、可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧は、駆動電源電圧Ｖｃｃを抵抗値ｄと抵抗値ｅ、ｆの並列合成抵抗値ｇΩの抵抗比で抵抗分圧した値となる。但し、ｇ＝ｅ×ｆ／（ｅ＋ｆ））である。
【００６３】
そこで、可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧は、Ｖｃｃ（ｄ／（ｄ＋ｇ））Ｖとなる。言い換えると、可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧はＶｃｃ(ｄ／（ｄ＋（ｅ×ｆ／（ｅ＋ｆ）））)Ｖとなる。但し、ｅ＋ｆは可変抵抗１１ａの抵抗値であるから一定である。
【００６４】
従って、ＬＥＤ駆動回路９は、入力された可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧に対応するＶ−Ｉ変換器１８の出力によって作動し、ＬＥＤチップ２ｙに駆動電流が供給されて電圧Ｖｃｃ(ｄ／（ｄ＋（ｅ×ｆ／（ｅ＋ｆ）））)Ｖに対応する光出力で点灯する。
【００６５】
このとき、可変抵抗１１ａの可動接点１４が該可変抵抗１１ａの一方のＧＮＤ側から他方のＧＮＤ側に連続的に移動すると、可変抵抗１１ａの抵抗値ｅと抵抗値ｆは一定の抵抗値を保持しながら互いに連続的に変化し、可変抵抗１１ａの可動接点１４の電圧は双曲的な湾曲線からなる軌跡上を移動する。
【００６６】
その結果、可変抵抗１１ａの可動接点１４を移動させることによりＥＤチップ２ｙの光出力を連続的に且つ双曲的に変えることができる。
【００６７】
図３は上記回路構成において、２連可変抵抗１１の摘みを回動して可変抵抗１１ａ、１１ｂ上を夫々の可動接点１４、１５を移動させたときの黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する光源光Ｌを出射する光源３の発光源となるＬＥＤチップ２ｌ、黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する光源光Ｗを出射する光源４の発光源となるＬＥＤチップ２ｗ、及び黒体放射軌跡外の黄色領域に相当する色度座標（ｘ，ｙ）がｘ＝０．４、ｙ＝０．４５の位置にある光源光Ｙを出射する光源５の発光源となるＬＥＤチップ２ｙの夫々を駆動する駆動電流とその時の光源光Ｌ、光源光Ｗ、及び光源光Ｙによる混色光ＬＷＹの相関色温度の関係を示したものである。
【００６８】
縦軸は各ＬＥＤチップ２ｌ、２ｗ、２ｙの駆動電流の電流値を表し、横軸はその時の混色光ＬＷＹの相関色温度を表している。
【００６９】
図３により、最初にＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が最大の３００ｍＡのときＬＥＤチップ２ｗ及びＬＥＤチップ２ｙの駆動電流は共に最小の０ｍＡとなり、混色光（このときは光源光Ｌの単色光）の色温度は２０００Ｋとなる。そしてＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が連続的且つ直線的に低減すると、同時にＬＥＤチップ２ｗの駆動電流は連続的且つ直線的に増加し、同時にＬＥＤチップ２ｙの駆動電流は連続的且つ双曲的に増加し、混色光の色温度は上昇する。
【００７０】
そして、ＬＥＤチップ２ｌとＬＥＤチップ２ｗの駆動電流が共に１５０ｍＡとなったときにＬＥＤチップ２ｙの駆動電流が最大の１００ｍＡとなり、混色光の色温度は４５００Ｋとなる。
【００７１】
更にＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が連続的且つ直線的に低減し続けると、同時にＬＥＤチップ２ｗの駆動電流は連続的且つ直線的に増加し続け、同時にＬＥＤチップ２ｙの駆動電流は増加から転じて連続的且つ双曲的な低減に変わり、混色光の色温度は更に上昇する。
【００７２】
最後に、ＬＥＤチップ２ｌ及びＬＥＤチップ２ｙの駆動電流が共に最小の０ｍＡとなるとＬＥＤチップ２ｗの駆動電流は最大値の３００ｍＡとなり、混色光（このときは光源光Ｗの単色光）の色温度は７０００Ｋとなる。
【００７３】
図４は、上記回路構成のコントローラを作成し、黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色温度の光源光Ｌ、黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度の光源光Ｗ、及び黒体放射軌跡外の黄色領域の色度座標（ｘ，ｙ）がｘ＝０．４、ｙ＝０．４５の光源光Ｙの３種類の光源光による混色光を形成したときの混色光の色温度変化の軌跡を色度座標上に表したものである。
【００７４】
ＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が最大の３００ｍＡ、ＬＥＤチップ２ｗ、２ｙの駆動電流が共に０ｍＡのときはＬＥＤチップ２ｌを発光源とする光源３の光源光Ｌが黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置し、ＬＥＤチップ２ｗの駆動電流が最大の３００ｍＡ、ＬＥＤチップ２ｌ、２ｙの駆動電流が共に０ｍＡのときはＬＥＤチップ２ｗを発光源とする光源４の光源光Ｗは黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する。
【００７５】
また、ＬＥＤチップ２ｗの駆動電流が連続的且つ直線的に増加し、同時にＬＥＤチップ２ｙの駆動電流が連続的且つ双曲的に増加し、同時にＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が連続的且つ直線的に低減すると光源光Ｌ、光源光Ｗ、及び光源光Ｙの混色光ＬＷＹの色温度は上昇し、黒体放射軌跡上の略４５００Ｋの色温度に相当する色度座標に到達する。この間、混色光ＬＷＹは黒体放射軌跡上の２０００Ｋの色度座標と４５００Ｋの色度座標を結ぶ、黒体放射軌跡の近傍に沿った曲線ＬＷＹ１上を移動する。
【００７６】
更に、ＬＥＤチップ２ｌの駆動電流が連続的且つ直線的に低減し続け、同時にＬＥＤチップ２ｗの駆動電流が連続的且つ直線的に増加し続け、同時にＬＥＤチップ２ｙの駆動電流が増加から転じて連続的且つ双曲的な低減に変わると混色光ＬＷＹの色温度は更に上昇を続け、最後にＬＥＤチップ２ｌ、２ｙの駆動電流が共に最小の０ｍＡとなりＬＥＤチップ２ｗの駆動電流が最大値の３００ｍＡとなると、ＬＥＤチップ２ｗを発光源とする光源４の光源光Ｗが黒体放射軌跡上の７０００Ｋの色温度に相当する色度座標に位置する。この間、混色光ＬＷＹは黒体放射軌跡上の４５００Ｋの色度座標と７０００Ｋの色度座標を結ぶ、黒体放射軌跡の近傍に沿った曲線ＬＷＹ２上を移動する。
【００７７】
従って、混色光ＬＷＹの色温度変化の軌跡は黒体放射軌跡とは一致しないが、黒体放射軌跡に近似した、略上方に膨らんだ湾曲線からなる軌跡となっており、黒体放射軌跡からのズレは±０．００５ｄｕｖの範囲内に納まっている。
【００７８】
以上説明したように、本発明は夫々ＬＥＤチップを発光源とし、互いに色温度の異なる光源光を出射する３種類の光源を有するＬＥＤ照明灯具のコントローラにおいて、２連可変抵抗の抵抗値を変えることにより３種類の光源の夫々から出射される光源光の混色光が色度座標上の黒体放射軌跡に近似した軌跡上を移動するようにした。
【００７９】
しかも、混色光の移動する軌跡は黒体放射軌跡からのズレを±０．００５ｄｕｖの範囲内に納めることができた。
【００８０】
その結果、混色光を広範囲の色温度（例えば、２０００Ｋ〜７０００Ｋ）に亘って黒体放射軌跡近傍を移動させることができ、混色光を太陽光の代替光として使用したり、蝋燭の炎のような色温度の低い光も再現することが可能となった。また、混色光の色度座標を設定するための各光源の電流制御が簡単な回路構成で実現でき、製造コストの低減を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ＬＥＤ照明灯具の説明図である。
【図２】本発明のＬＥＤ照明灯具用コントローラの回路構成図である。
【図３】ＬＥＤチップの駆動電流と混色光の相関色温度との関係を示すグラフである。
【図４】混色光の色温度変化の軌跡を色度座標上に表した図である。
【図５】従来例のＬＥＤ照明灯具用コントローラの回路構成図である。
【図６】従来例のＬＥＤチップの駆動電流と混色光の相関色温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１  ＬＥＤ照明灯具
２  ＬＥＤチップ
２ｌ、２ｗ、２ｙ  ＬＥＤチップ
３  光源
４  光源
５  光源
６ａ、６ｂ、６ｃ  蛍光体
７  ＬＥＤ駆動回路
８  ＬＥＤ駆動回路
９  ＬＥＤ駆動回路
１１  ２連可変抵抗
１１ａ、１１ｂ  可変抵抗
１２  固定抵抗
１３  固定抵抗
１４  可動接点
１５  可動接点
１６  Ｖ−Ｉ変換器
１７  Ｖ−Ｉ変換器
１８  Ｖ−Ｉ変換器
１９  電圧反転器
２０  加算器
２１  基準電圧
２４  接続点
【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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