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Timestamp: 2018-12-12 02:06:57
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JP2006318773A - Led illumination system and luminaire - Google Patents
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JP2006318773A
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PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an LED illumination system of which chromaticity of white light becomes constant at all times during lighting, with a simple configuration and at low cost.
SOLUTION: The LED illumination system is provided with a timer 24 counting a lighting period of an LED unit 3, and a storing part 25 in which a light output correction table against fluctuation of characteristics of respective LEDs of the LED unit 3 is stored. A calculation processing part 23 refers to the light output correction table in the storing part 25 based on an accumulated lighting period of the LED unit 3 counted by the timer 24, controls power supply to respective LED circuits according to the content of the light output correction table, and outputs an operation indication to a light control part 22 so that a chromaticity of the white light generated by the light emitted from the LED unit 3 becomes constant at all times during lighting.
本発明は発光色の異なる複数のＬＥＤを組み合わせたＬＥＤ照明システムおよび同システムを用いた照明器具に関するものである。 The present invention relates to an illumination fixture using an LED illumination system and the system combining different LED emission colors.
従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて白色光を得るために、種々の方式が用いられている。 Conventionally, in order to obtain white light using a LED (light emitting diode), various methods have been used. 例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の三原色の光を出射するＬＥＤを用いて、これらのＬＥＤからの出射光を混合させて白色光を得る方式や、青色光を出射するＬＥＤに、前記青色光で励起され黄色波長の光に変換する蛍光体を塗布し、ＬＥＤから出射された青色光と蛍光体によって変換された黄色光の混合によって白色光を得る方式などが知られている。 For example, R (red), G (green), B using a LED which emits light of three primary colors (blue), by mixing light emitted from these LED type and to obtain a white light, emits blue light the LED to the phosphor that converts the light of the excited yellow wavelength by the blue light is applied, such as a method to obtain white light by mixing the converted yellow light by blue light and the phosphor emitted from the LED is known It is.
このうち、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色のＬＥＤの出射光を混合して白色光を得る方式の場合、ＬＥＤの点灯時間経過（寿命）による輝度の減少や、製造ばらつきによるＬＥＤの特性差異が生じるために、安定した色度の白色光を得ることが困難であった。 Among, R, G, when the three primary colors of LED type obtaining by mixing the white light emitted light of B, LED brightness reduction or by lighting time (lifetime) of, LED characteristics discrepancies due to manufacturing variations for, it is difficult to obtain white light with stable chromaticity.
上記の課題を解決するために、例えば特許文献１（特開平１１−２６０５６８号公報）で開示されたＬＥＤ照明装置がある。 In order to solve the above problem, for example, a LED lighting device disclosed in Patent Document 1 (JP-A-11-260568). その構造を図１７に示す。 Its structure is shown in Figure 17. ＬＥＤ照明装置１１の照明部１２は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の三原色のＬＥＤを実装したＬＥＤモジュール１６と、前記ＬＥＤモジュール１６の出射光を端面から入力し、内部で導光および前記出射光を混合して白色光として出力する導光板１３と、前記導光板１３の片面に取り付けられた反射板１４と、前記導光板１３の他面に取付けられた拡散板１５と、前記導光板１３の光出射側に取り付けられた光センサ１８と、前記ＬＥＤモジュール１６の出力比を制御する調整装置１９とからなり、光センサ１８の検出値は電線コード１７を介して調整装置１９にフィードバックされるようになっている。 Lighting unit 12 of the LED illumination apparatus 11, R (red), and G (green), B LED module 16 that implements the LED primary colors (blue), and the input from the end face of the light emitted from the light LED module 16, the internal in the light guide and the mixed light emitted a light guide plate 13 for outputting a white light, a reflecting plate 14 attached to one side of the light guide plate 13, the diffusion mounted on the other surface of the light guide plate 13 plate 15 When an optical sensor 18 mounted on the light emitting side of the light guide plate 13, made from the adjustment device 19 for controlling the output ratio of the LED module 16, the detection value of the optical sensor 18 through an electric wire cord 17 adjustment It is fed back to the device 19. 前記調整装置１９は、白色光を得るために最も相応しいＲ、Ｇ、Ｂの出射光の相対的なエネルギー比を記憶しており、光センサ１８の検出値が前記エネルギー比に一致するように、ＬＥＤモジュール１６のＲ、Ｇ、ＢそれぞれのＬＥＤへの電力供給量を調整するようになっている。 The adjusting device 19, most suitable R to obtain a white light, G, stores the relative energy ratio of the light emitted B, so that the detected value of the light sensor 18 coincides with the energy ratio, R of the LED module 16, thereby adjusting the amount of power supply G, to B each the LED. これにより、各ＬＥＤの輝度が自動的に調整され、ＬＥＤへの通電時間に伴う輝度の劣化や、製造ばらつきの影響を受けることなく安定した色度の白色光を得ることができるとしている。 This will brightness automatically adjusted for each LED, deterioration of brightness caused by the energization time of the LED, is that it is possible to obtain white light with stable chromaticity without being affected by manufacturing variations.
しかしながら、本従来例においては、光センサの検出値に基づく、ＬＥＤモジュールへの電力供給量の調整方法について、制御プロセスや具体的な実現手段については開示されていない。 However, this in the conventional example, based on the detection value of the light sensor, the method of adjusting the electric power supplied to the LED module, there is no disclosure of the control process and specific realizing means. また、ＬＥＤモジュールへの電力供給量を調整するためのパラメータとして、光センサの検出値のみを使用しているが、ＬＥＤの特性変化の要因として、ＬＥＤ点灯時の温度による影響が大きいため、光センサの検出値にもとづく点灯制御のみで安定した色度の白色光を得ることは現実的には困難である。 Further, as a parameter for adjusting the electric power supplied to the LED module, but using only the detection value of the light sensor, as a factor of the LED characteristics change, since the influence due to the temperature during LED lighting is large, light to obtain white light with stable chromaticity only lighting control based on the detection value of the sensor is difficult in practice.
ＬＥＤ照明装置の別の従来例として、特許文献２（特表２００４−５１５８９１号公報）に開示された例がある。 As another conventional example of an LED lighting device, there is an example disclosed in Patent Document 2 (JP-T-2004-515891). 本従来例におけるＬＥＤ照明装置は、図１８に示すように、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが実装されたＬＥＤアレイ３０と、前記ＬＥＤアレイ３０に取り付けられ、ＬＥＤアレイ３０に実装されたＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂからの出射光を混合し、白色光として出射する光学部材と、前記ＬＥＤアレイ３０の基板温度を測定する温度センサ４と、前記ＬＥＤアレイ３０上の光学部材近傍に設置され、ＬＥＤアレイ３０から出射され、光学部材を介して白色光として出力された光量を検出する光センサ１８と、ＬＥＤアレイ３０に電力供給を行う電源部２１と、前記電源部２１に接続されＬＥＤアレイ３０上のＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの各色ごとにそれぞれ電力供給制御を行う点灯制 LED lighting device in this conventional example, as shown in FIG. 18, R (red), LEDs 3R of G (green), B (blue), 3G, the LED array 30 3B is mounted, the LED array 30 attached, a temperature sensor R mounted on the LED array 30, G, of B LEDs 3R, mixed 3G, and light emitted from 3B, for measuring an optical member for emitting a white light, a substrate temperature of the LED array 30 4, the installed in the optical member near on LED array 30 is emitted from the LED array 30, the light sensor 18 for detecting the quantity of light output as a white light via an optical member, the power supply to the LED array 30 lighting system for performing a power unit 21, on the LED array 30 is connected to the power supply unit 21 R, G, B of the LEDs 3R, 3G, respectively power supply control for each color of 3B performing 部２２およびＬＥＤドライバＰｒ，Ｐｇ，Ｐｂと、前記ＬＥＤドライバＰｒ，Ｐｇ，Ｐｂの動作制御指示を出力するコントローラ２０とから構成され、本ＬＥＤ照明装置においては、ＬＥＤの動作温度、点灯時間経過（ＬＥＤ寿命）、ＬＥＤの製造ばらつきによるピーク波長や光出力レベルの変動に関わらず、常に一定色度の白色光を出力可能なことを特徴としている。 Parts 22 and LED driver Pr, Pg, and Pb, the LED driver Pr, Pg, is a controller 20 for outputting an operation control instruction Pb, in the LED lighting apparatus, LED operating temperature, the lighting time ( LED life), regardless of variations in the peak wavelength and the optical output level due to manufacturing variations of the LED, it is always characterized by capable of outputting white light having a constant chromaticity.
本従来例のＬＥＤ照明装置における動作は以下のとおりである。 Operation of the LED lighting device of this conventional example is as follows. 先ず、ＬＥＤ照明装置から出射される白色光について、所望の色度を設定する。 First, the white light emitted from the LED lighting device, to set a desired chromaticity. 色度の設定にあたっては、ＬＥＤ照明装置に接続された外部手段によって入力するか、或いはＬＥＤ照明装置内に予め設定値を記憶させておく。 In setting the chromaticity, enter the connected external unit to the LED lighting device, or allowed to store the preset value in the LED lighting device. ＬＥＤ照明装置に電力投入し、ＬＥＤアレイを点灯させる。 And power up the LED lighting device to light the LED array. また、点灯直後から、ＬＥＤアレイの基板温度が安定するまでの間、出射光の光量とＬＥＤ基板温度の変化値をそれぞれ光センサおよび温度センサを介して連続的に検出し、前記検出値をコントローラに送信する。 The controller immediately after lighting, until the substrate temperature of the LED array is stabilized, the variation value of the light amount and the LED substrate temperature of the emitted light continuously detected respectively through the optical sensor and temperature sensor, the detection value to send to. コントローラは、前記送信された検出値に基づいて、ＬＥＤアレイから出射された白色光の色度座標を、前記白色光を構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色ごとに算出する。 The controller, on the basis of the transmitted detected values, the chromaticity coordinates of the emitted white light from the LED array, calculates R constituting the white light, G, for each color of B. また、ＬＥＤのジャンクション温度をＲ、Ｇ、Ｂごとに算出する。 Further, it calculates the junction temperature of LED R, G, for each B. なお、ＬＥＤのジャンクション温度は、温度センサを介して検出されたＬＥＤアレイの基板温度、あるいはＬＥＤの順方向電圧と光センサを介して検出された光量の関係と、ＬＥＤアレイに実装されたＬＥＤの製品仕様データに基づいて算出する。 Incidentally, the junction temperature of the LED, the substrate temperature of the LED arrays detected by the temperature sensor, or LED and relation amount of light detected through the forward voltage and the light sensor, LED of which is mounted on the LED array It is calculated on the basis of the product specification data. さらにコントローラにおいて、所望の色度を有する白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂ各ＬＥＤの発光光量レベルを、前記算出した色度座標とＬＥＤのジャンクション温度の関数として生成し、コントローラのメモリ部に格納する。 In addition the controller generates as a function of R, G, B the amount of light emission level of each LED, the junction temperature of the chromaticity coordinates and the LED mentioned above calculation for obtaining white light having a desired chromaticity, the memory portion of the controller and stores it in. コントローラは設定された白色光の色度に基づき、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の色度座標を算出し、前記白色光の色度を達成するのに必要なＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの発光光量レベルと、そのときの各色のＬＥＤのジャンクション温度を算出する。 The controller is based on the chromaticity of the set white light, R, G, and calculates the B color chromaticity coordinates, necessary to achieve the chromaticity of the white light R, G, B light emission of each color LED a light quantity level, calculates the junction temperature of each LED color at that time. 通常点灯時において、コントローラはＬＥＤアレイの温度センサと光センサの検出値を受信し、算出した各色のＬＥＤの発光光量レベルとジャンクション温度に一致するまでＬＥＤアレイに電力供給制御を行うＬＥＤドライバに対して動作制御指示を出力する。 In normal lighting, the controller to the LED driver to perform power supply control to the LED array to receive a detection value of the temperature sensor and the light sensor of the LED array, to match the calculated emission light levels and junction temperature of each LED color It outputs an operation control instruction Te. 以上のプロセスを実施することにより、ＬＥＤ素子の動作状態に影響される特性変化にかかわらず常に一定色度の白色光を得ることが可能としている。 By performing the above process, it is always possible to obtain white light having a constant chromaticity irrespective of the characteristic change is influenced by the operating conditions of the LED elements.
特開平１１−２６０５６８号公報 JP 11-260568 discloses 特表２００４−５１５８９１号公報 JP-T 2004-515891 JP
しかしながら、本従来例においては以下のような課題がある。 However, in this prior art has the following problems. まず、色度座標を算出するにあたっては、ＪＩＳＺ８７０１に規定されている複雑な演算処理を必要とする。 First, when calculating the chromaticity coordinates requires a complicated arithmetic processing defined in JISZ8701. また、所望の色度の白色光を得るために、ＬＥＤアレイ点灯中は上記演算を連続的に行う必要があり、高レベルの処理速度が必要となる。 Further, in order to obtain white light having a desired chromaticity, in the LED array lighting, it is necessary to perform the operation continuously, the processing speed of the high level is required. 結果として、演算処理能力の高いコントローラが必要となり、高コストの装置となってしまう。 As a result, a high computing power controller is required, resulting in a high cost of the apparatus.
また、ＬＥＤのジャンクション温度を算出するプロセスにおいては、ＬＥＤの製造仕様データに基づいて算出するため、ＬＥＤアレイに実装されるＬＥＤの種類が変更された場合は、前記算出に用いる製造仕様データも変更する必要があり、本従来例のＬＥＤ照明装置の構成においては、製品品種の拡張において設計上の制約が発生する恐れがある。 In the process of calculating the junction temperature of the LED, for calculating on the basis of the LED manufacturing specification data, when the LED of the type to be mounted to the LED array is changed, the manufacturing specification data to be used for the calculation change must, in the configuration of this conventional example of the LED lighting device, there is a fear that design constraints in the expanded product varieties occur.
本従来例においては、光センサとしてはフォトダイオード１個を用いる場合を開示しているが、フォトダイオードは固有の検出波長感度特性を有するものであり、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色について広範囲の波長領域を、１個のフォトダイオードで正確に検出することは困難である。 This in the conventional example, as a light sensor discloses the case of using a single photodiode, the photodiode are those having specific detection wavelength sensitivity characteristics, R, G, for B color wide wavelength region and it is difficult to accurately detect a single photodiode. 結果として、ＬＥＤアレイの出射光についての正確な色度座標を算出することができず、ＬＥＤアレイの点灯制御は正確性に欠け、所望の色度の白色光が得られない恐れがある。 As a result, it is impossible to calculate an accurate chromaticity coordinates for the emitted light of the LED array, the lighting control of the LED array is imprecise, there is a possibility that white light of desired chromaticity can not be obtained.
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、点灯期間中において白色光の色度が常に一定となるＬＥＤ照明システムを簡単な構成で安価に実現することを課題とする。 The present invention has been made in view of the points mentioned above, the chromaticity of the white light is always an object of the invention to inexpensively realize a simple configuration the LED lighting system to be constant during the lighting period.
本発明に係るＬＥＤ照明システムは、上記の課題を解決するために、図１に示すように、異なる波長の光を出射する複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤユニット３と、前記ＬＥＤユニット３に電力を供給する点灯装置２からなり、前記ＬＥＤユニット３の各ＬＥＤの出射光の混合によって白色光を得る照明システムであって、前記ＬＥＤユニット３に実装された複数のＬＥＤは、図２に示すように、発光波長ごとに複数のＬＥＤが電気的に接続されたＬＥＤ回路を構成するように配線され、前記点灯装置２は、ＬＥＤユニット３に電力供給を行う電源部２１と、前記電源部２１に接続されて各ＬＥＤ回路に供給する電力を制御可能な点灯制御部２２と、点灯制御部２２への動作指示を出力する演算処理部２３と、ＬＥＤユニット３の点灯時間を LED lighting system according to the present invention, in order to solve the above problem, as shown in FIG. 1, the LED unit 3 in which a plurality of LED are mounted to emit light of different wavelengths, power to the LED unit 3 the result from the lighting device 2 supplies, a lighting system to obtain white light by mixing the light emitted from each LED of the LED unit 3, a plurality of LED mounted on the LED unit 3, as shown in FIG. 2 a plurality of LED for each emission wavelength is wired to an LED circuit that is electrically connected, the lighting device 2 includes a power supply unit 21 for supplying power to the LED unit 3, the power supply unit 21 connected to a controllable lighting control unit 22 the power supplied to each LED circuit, an arithmetic processing unit 23 which outputs an operation instruction to the lighting control unit 22, the lighting time of the LED unit 3 ウントするタイマー２４と、ＬＥＤユニット３の各ＬＥＤの特性変動に対する光出力補正テーブルが格納された記憶部２５とを具備し、前記演算処理部２３は、タイマー２４でカウントされたＬＥＤユニット３の累積点灯時間に基づいて、記憶部２５内の光出力補正テーブルを参照し、その光出力補正テーブルの内容に従って各ＬＥＤ回路への供給電力を制御してＬＥＤユニット３の出射光により生成される白色光の色度が点灯期間中において常に一定となるように点灯制御部２２への動作指示を出力することを特徴とするものである。 A timer 24 for count, and a storage unit 25 for the light output correction table is stored for characteristic variation of each LED of the LED unit 3, the arithmetic processing unit 23, the accumulation of the LED unit 3, which is counted by the timer 24 based on the lighting time, with reference to the light output correction table in the storage unit 25, the white light generated by the light emitted LED unit 3 by controlling the power supplied to each LED circuit in accordance with the content of the light output correction table it is characterized in that the chromaticity of the outputs always operational instruction to the lighting control unit 22 to be constant during the lighting period.
本発明によれば、タイマーでカウントされたＬＥＤユニットの累積点灯時間に基づいて、記憶部内の光出力補正テーブルを参照し、その内容に従って各ＬＥＤ回路への供給電力を制御してＬＥＤユニットの出射光により生成される白色光の色度が点灯期間中において常に一定となるようにしたので、光センサを用いる必要が無く、構成が単純化されており、また、複雑な演算も必要無いので、演算負荷も軽く、安価に構成できる利点がある。 According to the present invention, based on the cumulative lighting time of the counted LED unit by the timer, with reference to the light output correction table in the storage unit, out of the LED unit by controlling the power supplied to each LED circuit in accordance with the contents a white light chromaticity of generated by Shako has to always be constant during the lighting period, there is no need to use a light sensor, arrangement is simplified, and since complicated arithmetic need not, calculation load lightly, there is an advantage that can be inexpensively configured.
図１は実施形態１におけるＬＥＤ照明システムのブロック図である。 Figure 1 is a block diagram of a LED lighting system in the first embodiment. 本実施形態におけるＬＥＤ照明システムは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のＬＥＤが実装されたＬＥＤユニット３と、前記ＬＥＤユニット３を点灯させるための点灯装置２とからなる。 LED lighting system in the embodiment, R (red), and G (green), LED unit 3 LED is mounted in the B (blue), a lighting apparatus 2 which for lighting the LED unit 3. 前記ＬＥＤユニット３上のＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、図２に示すように、発光色ごとのＬＥＤ回路を構成するように配線がなされている。 The LED unit 3 on the R, G, each of B LEDs 3R, 3G, 3B, as shown in FIG. 2, the wiring so as to constitute a LED circuit per emission color have been made.
前記点灯装置２は、ＬＥＤユニット３に電力供給を行う電源部２１と、前記ＬＥＤユニット３への電力供給量を調整する点灯制御部２２と、点灯制御部２２への動作指示を出力する演算処理部２３と、ＬＥＤユニット３の点灯時間をカウントするタイマー２４と、制御に必要なデータを記憶する記憶部２５とで構成されている。 The lighting device 2 includes a power supply unit 21 for supplying power to the LED unit 3, a lighting control unit 22 for adjusting the electric power supplied to the LED unit 3, the processing of outputting an operation instruction to the lighting control unit 22 and parts 23, a timer 24 that counts the lighting time of the LED unit 3, and a storage unit 25 for storing data necessary for control.
点灯制御部２２は演算処理部２３から受信した動作指示に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂへの電力供給制御を行う。 Lighting control unit 22 in accordance with an operation instruction received from the operation processing unit 23 performs R, G, B colors of LEDs 3R, 3G, the power supply control to 3B. 具体的には、例えば図３、図４に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤ回路に直列接続されたスイッチ素子Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂのオン時間を調整することで、現在の累積点灯時間における出力比率データに従った電力供給制御を行うことが可能である。 More specifically, for example, as shown in FIG. 3, FIG. 4, R, G, B colors of the LED circuit in series connected switch elements Qr, Qg, by adjusting the on time of the Qb, the current cumulative lighting it is possible to perform power supply control in accordance with the output ratio data in time.
図３の回路例では、商用交流電源１を全波整流器ＤＢにより全波整流して脈流電圧を生成し、さらに、スイッチング素子Ｑ１と回生用ダイオードＤ１、チョッパチョークＬ１、平滑用の電解コンデンサＣ１よりなる降圧チョッパ回路により所定の直流電圧に変換し、この直流電圧を限流用の抵抗Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂを介して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のＬＥＤ直列回路に印加しており、図４の波形図に示すように、スイッチ素子Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂのオン時間をＰＷＭ制御することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の光出力を可変制御可能としている。 In the circuit example of FIG. 3, a commercial AC power supply 1 full-wave rectified to produce a pulsating voltage by full-wave rectifier DB, further, the switching element Q1 and a regenerative diode D1, chopper choke L1, the electrolytic capacitor C1 for smoothing into a predetermined DC voltage by more becomes the step-down chopper circuit, the resistance Rr of the DC voltage current limiting, Rg, via Rb, which is applied to R, G, and each color LED series circuit B, fig. 4 as shown in the waveform diagram, the switch elements Qr, Qg, by PWM controlling the on time of the Qb, are R, G, and colors of the light output of B variable controllable.
図３のドライバ２６はスイッチング素子Ｑ１を高周波でオン・オフする駆動部であり、演算処理部２３の出力によりスイッチング素子Ｑ１のオン幅を可変制御することにより、コンデンサＣ１の直流電圧を制御可能としている。 Driver 26 of FIG. 3 is a driving unit for turning on and off the switching element Q1 at high frequency, the ON width of the switching element Q1 by variably controlling the output of the arithmetic processing unit 23, as can control the DC voltage of the capacitor C1 there. ドライバ２７はスイッチ素子Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂを図４に示すように時分割的にオンするように制御する。 The driver 27 is controlled so that time division manner as shown switching elements Qr, Qg, the Qb in FIG.
図４の一周期は人間の目にちらつきが生じない程度に短い周期に設定される。 One cycle of FIG. 4 are set to a shorter period at which no flickering to the human eye. ドライバ２７はタイマー２４にスイッチ素子Ｑｒ，Ｑｇ，Ｑｂのオン時間の情報を伝達しており、これによりタイマー２４では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ回路の通電時間を個別に積算することができるものである。 Driver 27 switching elements Qr to the timer 24, Qg, and transmits the information on time of Qb, thereby the timer 24 may be integrated R, G, and energization time for each LED circuit B individually it is intended.
以上の制御に必要なデータを記憶する記憶部２５は、図５に示すように、ＬＥＤユニット３に実装された各色のＬＥＤ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの光出力補正テーブル２５ａと、タイマー２４でカウントされた点灯時間を記憶する点灯時間メモリ２５ｂからなる。 Storage unit 25 for storing data necessary for control of the above, as shown in FIG. 5, each color LED3R mounted on the LED unit 3, 3G, and the light output correction table 25a of 3B, which is counted by the timer 24 consisting lighting time memory 25b for storing the lighting time. 光出力補正テーブル２５ａには、各色のＬＥＤ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの点灯時間経過に伴う光束減衰特性に基づき、所定の色度を有する白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂの各色のＬＥＤ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの出力比率データが含まれている。 The light output correction table 25a, each color LEDs 3R, 3G, based on the light attenuation characteristics due to the lighting time of 3B, R to obtain white light having a predetermined chromaticity, G, respective colors of LEDs 3R for B, 3G , and an output ratio data of 3B.
光出力補正テーブル２５ａの具体例について説明する。 It will be described a specific example of the light output correction table 25a. 図６に示すように、ＬＥＤは点灯時間経過にともなって半導体構造の劣化により、その出射光の光束が減衰することが知られている。 As shown in FIG. 6, LED by deterioration of the semiconductor structure with the lighting time, the light flux of the emitted light is known to be attenuated. また、その減衰特性は、Ｒ、Ｇ、ＢなどＬＥＤの種類によって減衰の比率が異なる。 Further, the attenuation characteristic, R, G, the ratio of attenuation depending on the type of LED and B differ. つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出射光を混合して白色光を得る場合には、ＬＥＤユニットの点灯期間中において常に色度を一定に保つために、各色のＬＥＤの光束減衰特性に合わせて光出力特性を調整する必要がある。 That, R, G, in the case of obtaining B white light by mixing light emitted each color LED, in order to always keep the chromaticity constant during lighting period of the LED unit, the light flux attenuation characteristics of each color LED it is necessary to adjust the optical output characteristics combined.
本実施形態においては、色度座標（ｘ＝０．３３，ｙ＝０．３３）付近の白色光を出力する場合の光出力補正テーブルを用いて説明する。 In the present embodiment, will be described with reference to the light output correction table when outputting the chromaticity coordinates (x = 0.33, y = 0.33) white light in the vicinity. 光出力補正テーブルは、表１に示すとおり、ＬＥＤユニットの点灯経過時間におけるＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの光束減衰率と、前記光束減衰率に基づき、前記の色度座標（ｘ＝０．３３、ｙ＝０．３３）の白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出力比率データから構成されている。 The light output correction table, as shown in Table 1, and the R, G, B colors LED light flux attenuation factor of the lighting elapsed time of the LED unit, on the basis of the light beam attenuation rate, the chromaticity coordinates (x = 0. 33, y = 0.33 R to obtain a white light), G, and a B output ratio data of each color the LED. さらに、前記出力比率データは、ＬＥＤユニットを１００％点灯した場合のデータのほか、調光点灯した場合に必要となる出力比率データも含んでいる。 Further, the output ratio data, other data in the case where the LED unit light up 100%, and also include output ratio data needed when lit dimming.
本実施形態のＬＥＤ照明システムにおける動作を図７のフローチャートに沿って説明する。 The operation of the LED lighting system of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. ＬＥＤ照明システムに電源が投入されると、点灯装置の記憶部内の点灯時間メモリに書き込まれているＬＥＤユニットの累積点灯時間を読み出す（＃１）。 When the power of the LED lighting system is turned on, it reads out the accumulated lighting time of the LED unit written in the lighting time memory in the storage unit of the lighting device (# 1). ステップ＃１にて記憶部から読み出された累積点灯時間に基づいて、演算処理部は記憶部内の光出力補正テーブルを参照し、所定の色度の白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出力比率データを読み出す（＃２）。 Based on the cumulative lighting time read from the storage unit in step # 1, the processing unit refers to the light output correction table in the storage unit, R for obtaining a white light having a predetermined chromaticity, G, B reading the output ratio data of each color of the LED (# 2). 演算処理部は出力比率データの内容に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの点灯デューティ比を算出し、前記算出された点灯デューティ比を点灯制御部に動作指示として送信する（＃３）。 Arithmetic processing section based on the contents of the output ratio data, R, G, and calculates a B lighting duty ratios of each color LED, transmitted as the operation instruction to the lighting control unit of the lighting duty ratio the calculated (# 3) . 点灯制御部は演算処理部から受信した動作指示に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給制御を行う。 Accordance lighting controller operation instruction received from the processing unit, performs R, G, B of the power supply control for each color the LED.
さらに、タイマーは点灯時間をカウントして（＃４）、前記カウントされた値を記憶部内の点灯時間メモリに累積点灯時間として格納する（＃５）。 Further, the timer counts the lighting time (# 4), and stores the cumulative lighting time the counted value to the lighting time memory in the storage unit (# 5). 以後、ＬＥＤユニットの点灯中は、記憶部から累積点灯時間の読み出しと、点灯時間の書き込みを繰り返す。 Thereafter, during the lighting of the LED unit repeats the read accumulated lighting time, the writing of lighting time from the storage unit.
なお、調光点灯を必要とする場合には、その調光レベルに応じた出力比率データを光出力補正テーブルから読み出して、ＬＥＤユニットの電力供給制御を行う。 In the case of requiring dimming lights, the output ratio data corresponding to the dimming level is read from the light output correction table performs power supply control of the LED unit. 例えば、累積点灯時間が１万時間を経過した時点において、５０％調光点灯する場合は、前記光出力補正テーブル（表１）より出力比率データ（Ｒ＝１６．５、Ｇ＝３７．５、Ｂ＝５．２５）を読み込んで点灯デューティ比を算出し、ＬＥＤユニットへの電力供給制御を行う。 For example, when an accumulated lighting time has elapsed for 10,000 hours, if the lights 50% dimming, the output from the light output correction table (Table 1) ratio data (R = 16.5, G = 37.5, B = 5.25) to calculate the Loading lighting duty ratio, controls power supply to the LED unit.
以上の制御によれば、光出力補正テーブルのデータに基づいて、各ＬＥＤの点灯時間経過に伴う光束減衰に応じてＬＥＤユニットのＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給量を、点灯時間経過に連動して自動的に調節できるため、ＬＥＤユニットの点灯期間中において常に一定色度の白色光を得ることができる。 According to the above control, based on data of the light output correction table, R of the LED unit according to the light beam attenuation due to the lighting time of each LED, G, B of the electric power supplied to the respective colors of the LED, the lighting time since it automatically adjusted in conjunction with the elapsed, always it is possible to obtain white light having a constant chromaticity during lighting period of the LED unit.
また、本実施形態の構成においては、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出力比率算出にあたって、ＬＥＤ照明システムの点灯装置の記憶部内に予め格納された光出力補正テーブルのデータを用いるため、光センサは不要となる。 Further, in the configuration of this embodiment, R, G, B when the output ratio calculation for each color LED, for using data of light output correction table previously stored in the storage portion of the lighting device of the LED lighting system, the light sensor It is not necessary. また、本実施形態における点灯制御の形態では、光センサ自身の検出特性のばらつきや性能に影響されないため、所定の色度の白色光を正確に得ることができる。 Further, in the embodiment of the lighting control according to this embodiment, since it is not affected by variations or performance of the detection characteristics of the optical sensor itself can be obtained accurately white light of a predetermined chromaticity.
演算処理部は光出力補正テーブルの出力比率データに基づいて、点灯制御部への動作制御指示を出力するのみであるから、高度な演算処理能力を必要とせず、安価な部品を利用可能である。 Processing unit on the basis of the output ratio data of the light output correction table, because only outputs an operation control instruction to the lighting control unit, without requiring high computing power is available inexpensive components . 結果として、本実施形態のＬＥＤ照明システムは安価に実現することが可能となる。 As a result, LED lighting system of this embodiment it is possible to inexpensively realize. また、タイマーや記憶部は、演算処理部と共に１チップマイコンで実現しても良い。 Further, the timer and the storage unit may be realized by one-chip microcomputer with processing unit.
発光波長の異なる複数のＬＥＤの出射光の混合により白色光を得るには、上述のように、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色を混合する方式のほか、ｘｙ色度座標上で補色関係にある２色の混合、或いは４色以上のＬＥＤの出射光混合によっても同様に実現することが出来る。 To obtain white light by mixing a plurality of LED emitted light of different emission wavelengths, as discussed above, certain R, G, other methods of mixing three primary colors of B, and complementary color on the xy chromaticity coordinates 2 mixing colors, or can be realized as well by the emission light mixing four or more colors the LED.
本実施形態において、ＬＥＤユニットに実装するＬＥＤの種類、発光色を変更して、同様に所定の色度の白色光を得る場合は、光出力補正テーブルのデータを変更することで対応可能であって、点灯装置の大幅な設計変更は不要で、製品設計が容易になるメリットがある。 In this embodiment, LED type of mounting the LED unit, and change the luminescent color, as well as the case of obtaining white light having a predetermined chromaticity, a it can be handled by changing the data of the light output correction table Te, the major design changes of the lighting device is unnecessary, there is a merit that the product can be easily designed.
図８に本発明の実施形態２のＬＥＤ照明システムの構成を示す。 It shows the configuration of an LED lighting system according to the second embodiment of the present invention in FIG. 本実施形態のＬＥＤ照明システムは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のＬＥＤが実装されたＬＥＤユニット３と、前記ＬＥＤユニット３を点灯させるための点灯装置２からなり、前記ＬＥＤユニット３の基板上に、基板温度を検出するための温度センサ４が具備されている。 LED lighting system of this embodiment, R (red), G (green), and LED unit 3 LED is mounted in the B (blue), made from the lighting device 2 for lighting the LED unit 3, the on a substrate of the LED unit 3, a temperature sensor 4 for detecting the substrate temperature is provided.
点灯装置２は、実施形態１と同様に、電源部２１、点灯制御部２２、演算処理部２３、タイマー２４、記憶部２５から構成されている。 The lighting device 2, similarly to Embodiment 1, the power supply unit 21, the lighting control unit 22, the arithmetic processing unit 23, a timer 24, and a storage unit 25. 前記記憶部２５には、図９に示すように、ＬＥＤユニット３に実装された各色のＬＥＤの光出力補正テーブル２５ａと、タイマー２４でカウントされた点灯時間を記憶する点灯時間メモリ２５ｂのほかに、ＬＥＤユニット３に実装されたＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの温度特性データが格納されている。 Wherein the storage unit 25, as shown in FIG. 9, the light output correction table 25a for each color of the LED mounted on the LED unit 3, in addition to the lighting time memory 25b for storing the counted lighting time timer 24 , R mounted on the LED unit 3, G, B the temperature characteristic data of each color LED is stored.
記憶部２５の温度特性データは、光出力補正テーブル２５ａに対する温度補正係数２５ｃ（表２）と、発光ピーク波長の温度に対する波長変動特性データ２５ｄ（図１０）から構成されている。 Temperature characteristic data of the storage unit 25 includes a temperature correction coefficient 25c for light output correction table 25a (Table 2), and a wavelength variation characteristic data 25d (FIG. 10) with respect to the temperature of the emission peak wavelength. 温度補正係数２５ｃは、ＬＥＤユニット３の基板温度が基準温度Ｔに対して変化した場合における光出力補正テーブル２５ａの補正係数が含まれている。 Temperature correction coefficient 25c are included correction coefficient of the light output correction table 25a when the substrate temperature of the LED unit 3 is changed with respect to the reference temperature T.
実施形態１では、点灯時間経過に伴う各色ＬＥＤの光束減衰に関わらず、点灯期間中において常に一定色度の白色光を容易に出力可能なＬＥＤ照明システムについて示した。 In the first embodiment, irrespective of the light flux attenuation of each color LED with the lighting time, always shown for easily printable LED lighting system white light of a certain chromaticity during lighting period. ＬＥＤの特性変動の要因としては、実施形態１で示した点灯時間経過による光束減衰のほか、点灯中の基板温度によって前記の光束減衰特性が変化する、また、ＬＥＤの発光ピーク波長が変動することが知られている。 Factors for LED characteristic variation, addition of the light beam attenuation by the lighting time shown in the embodiment 1, the light beam attenuation characteristics are changed by the substrate temperature during lighting, also the emission peak wavelength of the LED varies It has been known.
そこで、本実施形態においては、実施形態１で示した光出力補正に加え、基板温度によるＬＥＤの特性変化に対して、ＬＥＤユニットに具備された温度センサの検出値に基づいた点灯制御を行うことで、点灯期間中における白色光の色度を一定に保つものである。 Therefore, in this embodiment, in addition to the light output correction shown in embodiment 1, be made to the LED characteristics change due to substrate temperature, the lighting control based on the detected value of the temperature sensor provided in the LED unit in, it is intended to keep the chromaticity of the white light in the lighting period to be constant.
本実施形態におけるＬＥＤ照明システムの動作を図１１のフローチャートに沿って説明する。 The operation of the LED lighting system in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 11. ＬＥＤ照明システムに電源が投入されると、点灯装置の記憶部内の点灯時間メモリに書き込まれているＬＥＤユニットの累積点灯時間を読み出す（＃１）。 When the power of the LED lighting system is turned on, it reads out the accumulated lighting time of the LED unit written in the lighting time memory in the storage unit of the lighting device (# 1). ステップ＃１にて記憶部から読み出された累積点灯時間に基づいて、演算処理部は、記憶部内の光出力補正テーブルを参照し、一定色度の白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出力比率データを読み出す（＃２）。 Based on the cumulative lighting time read from the storage unit in step # 1, the processing unit refers to the light output correction table in the storage unit, R for obtaining a white light having a constant chromaticity, G, B reading the output ratio data of each color of the LED (# 2).
ＬＥＤユニットの基板上の温度センサは、点灯中における基板温度を検出し、検出値を演算処理部に送信する。 Temperature sensors on the substrate of the LED unit detects the substrate temperature during lighting, and transmits the detected value to the processing unit. 演算処理部は温度センサから前記検出値を受信すると、ＬＥＤユニット基板温度が基準温度であるか否か判別する（＃６）。 Arithmetic processing unit receives the detected values ​​from the temperature sensor, LED unit substrate temperature is determined whether or not the reference temperature (# 6). 前記検出値が基準温度内であれば、演算処理部はステップ＃２で読み込んだ出力比率データにもとづいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの点灯デューティ比を算出し、前記算出された点灯デューティ比を動作指示として点灯制御部に送信する（＃３）。 If said detection value is the reference temperature, the arithmetic processing section based on the output ratio data read in step # 2, R, G, and calculates a B lighting duty ratios of the respective colors of LED, the calculated turn-on duty and transmits to the lighting control section ratio as the operation instruction (# 3). また、点灯制御部は受信した点灯デューティ比に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給制御を行う。 Further, the lighting control unit in accordance with the lighting duty ratios received, performs R, G, B of the power supply control for each color the LED.
一方、ステップ＃６において、演算処理部が温度センサの検出値は基準温度外であると判別した場合、その検出値に対応する温度補正係数を記憶部より読み込み（＃７）、ステップ＃２で読み込んだ出力比率データに積算し、出力比率修正データを生成する（＃８）。 On the other hand, in step # 6, when the arithmetic processing unit which determines that the detection value of the temperature sensor is outside the reference temperature, reading from the storage unit a temperature compensation coefficient corresponding to the detected value (# 7), in Step # 2 read integrates the output ratio data, to generate output ratio correction data (# 8). 更に演算処理部は前記出力比率修正データにもとづいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの点灯デューティ比を算出し、前記算出された点灯デューティ比を動作指示として点灯制御部に送信する（＃３）。 Further processing section based on the output ratio correction data, R, G, and calculates a B lighting duty ratios of each color LED, and transmits to the lighting control unit of the lighting duty ratio the calculated as an operating instruction (# 3 ). また、点灯制御部は受信した点灯デューティ比に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給制御を行う。 Further, the lighting control unit in accordance with the lighting duty ratios received, performs R, G, B of the power supply control for each color the LED.
タイマーは点灯時間をカウントして（＃４）、前記カウントされた値を記憶部内の点灯時間メモリに累積点灯時間として格納する（＃５）。 The timer counts the lighting time (# 4), and stores the cumulative lighting time the counted value to the lighting time memory in the storage unit (# 5). 以後、ＬＥＤユニットの点灯中は、記憶部から累積点灯時間の読み出しと、点灯時間の書き込みを繰り返す。 Thereafter, during the lighting of the LED unit repeats the read accumulated lighting time, the writing of lighting time from the storage unit.
（実施形態２−１） (Embodiment 2-1)
また、図１２に本実施形態の別の制御フローを示す。 Also shows another control flow in the embodiment in FIG. 12. この例では、基板温度によるＬＥＤ素子のピーク波長変動に対する補正機能も加えたものである。 In this example, which was also added correction function to the peak wavelength variation of the LED element by the substrate temperature.
ＬＥＤ照明システムに電源投入されると、点灯装置の記憶部内の点灯時間メモリに書き込まれているＬＥＤユニットの累積点灯時間を読み出す（＃１）。 When power is turned on LED lighting system, it reads the accumulated lighting time of the LED unit written in the lighting time memory in the storage unit of the lighting device (# 1). 演算処理部は、ステップ＃１にて記憶部から読み出された累積点灯時間に基づいて、記憶部内の光出力補正テーブルを参照し、一定色度の白色光を得るためのＲ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの出力比率データを読み出す（＃２）。 Processing unit, based on the cumulative lighting time read from the storage unit in step # 1, with reference to the light output correction table in the storage unit, R for obtaining a white light having a constant chromaticity, G, B reading the output ratio data of each color of the LED (# 2).
ＬＥＤユニット基板上の温度センサは、点灯中における基板温度を検出し、検出値を演算処理部に送信する。 LED unit temperature sensor on the substrate detects the substrate temperature during lighting, and transmits the detected value to the processing unit. 演算処理部は、温度センサから前記検出値を受信すると、ＬＥＤユニット基板温度が基準温度であるか否か判別する（＃６）。 Arithmetic processing unit receives the detected values ​​from the temperature sensor, LED unit substrate temperature is determined whether or not the reference temperature (# 6).
前記検出値が基準温度内であれば、ステップ＃２で読み込んだ出力比率データに基づいて、演算処理部は出力比率データを受信し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤ素子の点灯デューティ比を算出し、前記算出された点灯デューティ比を動作指示として点灯制御部に送信する（＃３）。 If the detection value is within the reference temperature, calculated on the basis of the output ratio data read in step # 2, the processing unit receives the output ratio data, R, G, B the lighting duty ratios of the respective colors of the LED elements , and transmits to the lighting control unit of the lighting duty ratio the calculated as an operating instruction (# 3). また、点灯制御部は受信した点灯デューティ比に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給制御を行う。 Further, the lighting control unit in accordance with the lighting duty ratios received, performs R, G, B of the power supply control for each color the LED.
一方、ステップ＃６において、演算処理部が温度センサの検出値は基準温度外であると判別した場合、その検出値に対応する温度補正係数を記憶部より読み込み（＃７）、ステップ＃２で読み込んだ出力比率データに温度補正係数を積算する（＃８）。 On the other hand, in step # 6, when the arithmetic processing unit which determines that the detection value of the temperature sensor is outside the reference temperature, reading from the storage unit a temperature compensation coefficient corresponding to the detected value (# 7), in Step # 2 read integrating the temperature correction coefficient in the output ratio data (# 8). 更に、演算処理部は、記憶部より波長変動特性データを読み込み（＃９）、温度センサの検出値に対応するＬＥＤの発光ピーク波長に基づいて演算処理を行い、出力比率修正データを生成する（＃１０）。 Further, the processing unit reads the wavelength variation characteristic data from the storage unit (# 9), performs arithmetic processing on the basis of the emission peak wavelength of the LED corresponding to the detected value of the temperature sensor to produce an output ratio correction data ( # 10). 演算処理部は前記出力比率修正データに基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤの点灯デューティ比を算出し、前記算出された点灯デューティ比を動作指示として点灯制御部に送信する（＃３）。 Processing unit on the basis of the output ratio correction data, R, G, and calculates a B lighting duty ratios of each color LED, and transmits to the lighting control unit of the lighting duty ratio the calculated as an operating instruction (# 3) . また、点灯制御部は受信した点灯デューティ比に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のＬＥＤへの電力供給制御を行う。 Further, the lighting control unit in accordance with the lighting duty ratios received, performs R, G, B of the power supply control for each color the LED.
（実施形態２−２） (Embodiment 2-2)
また、図１３にさらに別の制御フローを示す。 Further, it illustrates yet another control flow in FIG. 13. この例では、温度センサの検出値により点灯時間のカウント値を補正する機能を付加したものである。 In this example, it is obtained by adding a function of correcting the count value of the lighting time by the detection value of the temperature sensor.
ＬＥＤユニット基板上の温度センサは、点灯中における基板温度を検出し、検出値を演算処理部に送信する。 LED unit temperature sensor on the substrate detects the substrate temperature during lighting, and transmits the detected value to the processing unit. 演算処理部は温度センサから前記検出値を受信すると、ＬＥＤユニット基板温度が基準温度であるか否か判別する（＃６）。 Arithmetic processing unit receives the detected values ​​from the temperature sensor, LED unit substrate temperature is determined whether or not the reference temperature (# 6). 前記検出値が基準温度内であれば、点灯時間カウントのタイマーの動作クロックを初期設定のまま保持し、タイマーでカウントされた点灯時間に対応した出力比率データを光特性補正テーブルから読み込んで、ＬＥＤユニットの電力供給制御を行う（＃３）。 Wherein if the detection value is within the reference temperature, holds the operating clock of the lighting time count timer with the default settings, it reads the output ratio data corresponding to the counted lighting time by the timer from the optical characteristic correction table, LED performs power supply control unit (# 3).
一方、ステップ＃６において、演算処理部が温度センサの検出値は基準温度外であると判別した場合、その検出値に対応する温度補正係数を記憶部より読み込み、前記温度補正係数に対応して、検出値が基準温度よりも高い場合はタイマーの動作クロックを上げ、検出値が基準温度よりも低い場合はタイマーの動作クロックを下げるようにして、基板温度の検出値に対応して点灯時間のカウント速度を調整する（＃１１）。 On the other hand, in step # 6, the detection value of the arithmetic processing unit is a temperature sensor when it is determined that the outside reference temperature, reading from the storage unit a temperature compensation coefficient corresponding to the detected value, in response to said temperature correction coefficient , the detected value is higher than the reference temperature increases the operating clock of the timer, when the detected value is lower than the reference temperature so as to reduce the operation clock of the timer, the lighting time corresponding to the detected value of the substrate temperature count rate adjusting (# 11). たとえば、基準温度Ｔよりも１０℃高い温度を検出した場合は、表２の温度補正係数に従って、タイマーの動作クロックを１．１倍に高めて点灯時間のカウントを加速させる。 For example, if it detects a 10 ° C. temperature higher than the reference temperature T, according to the temperature correction coefficients in Table 2, the operation clock of the timer is increased to 1.1 times to accelerate the count of the lighting time. 演算処理部は、点灯時間を読み出し（＃１'）、本来の点灯時間に対し、温度補正係数で加速された点灯時間値に従って光出力補正テーブルを参照し（＃２'）、出力比率データを読み込んで、ＬＥＤユニットの電力供給を行う（＃３'）。 Arithmetic processing unit reads the lighting time (# 1 '), with respect to the original lighting time, with reference to the light output correction table according to the lighting time value are accelerated by an temperature correction coefficient (# 2'), the output ratio data Loading performs power supply of the LED unit (# 3 '). タイマーは点灯時間をカウントして（＃４'）、前記カウントされた値を記憶部内の点灯時間メモリに累積点灯時間として格納する（＃５）。 The timer counts the lighting time (# 4 '), stored as the accumulated lighting time of the counted value to the lighting time memory in the storage unit (# 5).
本実施形態によれば、ＬＥＤユニット基板の温度を検出する温度センサを付加することにより、点灯時間経過による光束減衰補正に加え、ＬＥＤユニットの基板温度による光出力変動特性についても補正することができ、ＬＥＤユニットの点灯期間中において、更に精度よく一定色度の白色光を得るための点灯制御が可能となる。 According to this embodiment, by adding a temperature sensor for detecting the temperature of the LED unit substrate, in addition to the light flux attenuation correction by lighting time, it can also be corrected for optical output variation characteristics by the substrate temperature of the LED unit , during lighting period of the LED units, it is possible to lighting control for further obtain white light accurately constant chromaticity.
図１４は本発明のＬＥＤ照明システムにおける点灯装置の構造の一例である。 Figure 14 is an example of a structure of the lighting device in the LED lighting system of the present invention. 点灯装置２は、図１４（ｂ）に示すように、電源部２１、点灯制御部２２、演算処理部２３、タイマー２４が搭載されたメイン基板２ａと、記憶部２５が搭載されたサブ基板２ｂで構成され、メイン基板２ａとサブ基板２ｂは容易に着脱が可能な構造となっている。 The lighting device 2, as shown in FIG. 14 (b), the power supply unit 21, the lighting control unit 22, the arithmetic processing unit 23, a main substrate 2a timer 24 is mounted, the sub-substrate 2b to the storage unit 25 is mounted in the configuration, the main substrate 2a and the sub-substrate 2b has a readily removable for possible construction. 具体的には、図１４（ａ）に示すようなカード型のサブ基板２ｂを、サブ基板２ｂの端子を介してメイン基板２ａに取り付け、半田付けなどにより電気的接続を確保する構造、あるいはメイン基板にサブ基板用のソケットを設置しておき、ＩＣ形状のサブ基板をソケットに固定する構造などがある。 Specifically, a card-type sub-board 2b shown in FIG. 14 (a), attached to the main substrate 2a via the terminals of the sub-substrate 2b, the structure to ensure the electrical connection by soldering or the main, substrate advance established a socket for the sub board, a sub-substrate of the IC shapes the like structure for fixing the socket.
このような構造を採用することにより、ＬＥＤユニットに使用するＬＥＤを変更する場合には、ＬＥＤユニットに実装するＬＥＤの発光波長に対応した光特性補正データを格納したサブ基板を取り替えるだけで、同様の一定色度の白色光を出力するＬＥＤ照明システムを構成することができる。 By adopting such a structure, when changing the LED to be used in the LED unit, the light characteristics corresponding to the emission wavelength of the LED to be mounted on the LED unit compensation data only replacing the sub-substrate that contains a similar it is possible to configure the LED lighting system for outputting the white light constant chromaticity. したがって、ＬＥＤユニットに使用するＬＥＤの変更や特性違いに対して、点灯装置の大幅な設計変更なしに容易に対応することができる。 Therefore, the LED changes and characteristic differences to be used in the LED unit, it is possible to easily cope without significant design change of the lighting device.
図１５は本発明のＬＥＤ照明システムを用いた照明器具の斜視図であり、図１６はその分解斜視図である。 Figure 15 is a perspective view of lighting equipment using the LED lighting system of the present invention, FIG 16 is an exploded perspective view thereof. この照明器具５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のＬＥＤを実装したＬＥＤユニット３と、このＬＥＤユニット３を駆動するための点灯装置２と、各ＬＥＤからの出射光を拡散させる拡散パネル６とを有している。 The lighting apparatus 5 is, R, G, and LED unit 3 that implements the respective colors of the LED B, the lighting device 2 for driving the LED unit 3, a diffusion panel 6 to diffuse the light emitted from each LED have. 点灯装置２は、点灯時間経過および点灯時のＬＥＤユニット３の基板温度によるＬＥＤの光出力特性変動に対して、ＬＥＤユニット３への電力供給量を自動的に補正する機能を具備し、点灯期間中において常に一定色度の白色光を出力することが可能である。 The lighting device 2, to the lighting time and LED light output characteristics vary according to the substrate temperature of the LED unit 3 at the time of lighting, automatically provided with a function of correcting the electric power supplied to the LED unit 3, the lighting period it is always possible to produce white light having a constant chromaticity in the medium. この例では、スポットライトの形態としているが、ダウンライトの形態としても良いし、その他の任意の形態であっても良い。 In this example, although the form of the spotlight, may be in the form of down-light, it may be any other form.
本発明の実施形態１の全体構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態１のＬＥＤユニットの構成を示す回路図である。 It is a circuit diagram showing a configuration of an LED unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態１の点灯制御部の構成を示す回路図である。 It is a circuit diagram showing a configuration of a lighting controller of Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態１の点灯制御部の動作を示す波形図である。 The operation of the lighting controller of Embodiment 1 of the present invention is a waveform diagram showing. 本発明の実施形態１の記憶部の構成を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a configuration of a storage unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態１のＬＥＤの点灯時間に対する光束減衰特性を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing a light flux attenuation characteristics for LED lighting time of the embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態１の動作説明のためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining the operation of Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態２の全体構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the overall configuration of a second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態２の記憶部の構成を示す説明図である。 It is an explanatory view showing a configuration of a storage unit of the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態２のＬＥＤの動作温度による波長変動特性を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing a wavelength variation characteristic by the LED operating temperature of the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態２の動作説明のためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining the operation of Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態２の一変形例の動作説明のためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining the operation of the first modification of the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態２の他の変形例の動作説明のためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining the operation of another modification of the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態３のＬＥＤ照明システムの実装構造の説明図であり、（ａ）は基板の斜視図、（ｂ）は基板のブロック図である。 It is an explanatory view of a mounting structure of the LED lighting system according to a third embodiment of the present invention, (a) is a perspective view of a substrate, (b) is a block diagram of a substrate. 本発明の実施形態４の照明器具の斜視図である。 It is a perspective view of a luminaire according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施形態４の照明器具の分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of a luminaire according to a fourth embodiment of the present invention. 従来例１の要部構成を示す斜視図である。 Is a perspective view showing the essential structure of the conventional example 1. 従来例２のブロック回路図である。 It is a block circuit diagram of a second conventional example.
２ 点灯装置 ２１ 電源部 ２２ 点灯制御部 ２３ 演算処理部 ２４ タイマー ２５ 記憶部 ３ ＬＥＤユニット 2 lighting device 21 power supply unit 22 lighting control unit 23 processing unit 24 timer 25 storage unit 3 LED unit
異なる波長の光を出射する複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットに電力を供給する点灯装置からなり、前記ＬＥＤユニットの各ＬＥＤの出射光の混合によって白色光を得る照明システムであって、 An LED unit in which a plurality of LED are mounted to emit light of different wavelengths, the LED unit consists of the lighting device for supplying electric power to, in the illumination system to obtain white light by mixing the light emitted from each LED of the LED unit there,
前記ＬＥＤユニットに実装された複数のＬＥＤは、発光波長ごとに複数のＬＥＤが電気的に接続されたＬＥＤ回路を構成するように配線され、 It said plurality of LED mounted on the LED unit, a plurality of LED for each emission wavelength is wired to an LED circuit that is electrically connected,
前記点灯装置は、ＬＥＤユニットに電力供給を行う電源部と、前記電源部に接続されて各ＬＥＤ回路に供給する電力を制御可能な点灯制御部と、点灯制御部への動作指示を出力する演算処理部と、ＬＥＤユニットの点灯時間をカウントするタイマーと、ＬＥＤユニットの各ＬＥＤの特性変動に対する光出力補正テーブルが格納された記憶部とを具備し、 The lighting device includes a power supply unit for supplying power to the LED unit, operation for outputting a controllable lighting control unit the power supplied to a connected each LED circuit to the power supply unit, the operation instruction to the lighting control unit comprising a processing unit, a timer for counting the lighting time of the LED unit, and a storage unit for light output correction table is stored for characteristic variation of each LED of the LED unit,
前記演算処理部は、タイマーでカウントされたＬＥＤユニットの累積点灯時間に基づいて、記憶部内の光出力補正テーブルを参照し、その光出力補正テーブルの内容に従って各ＬＥＤ回路への供給電力を制御してＬＥＤユニットの出射光により生成される白色光の色度が点灯期間中において常に一定となるように点灯制御部への動作指示を出力することを特徴とするＬＥＤ照明システム。 The arithmetic processing unit, based on the cumulative lighting time of the counted LED unit by the timer, with reference to the light output correction table in the storage unit, controls the power supplied to each LED circuit in accordance with the content of the light output correction table LED lighting systems, wherein a white light chromaticity that are generated by the emitted light of the LED unit is always output operation instructions to the lighting control unit to be constant during the lighting period Te.
前記光出力補正テーブルは、各色のＬＥＤの点灯時間経過に伴う光束減衰特性と、前記光束減衰特性に対応してＬＥＤユニット出射光から生成される白色光の色度を一定に保つための各色のＬＥＤの出力比率データを含むことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明システム。 The light output correction table, and the luminous flux attenuation characteristics due to the lighting time of each color of LED, the luminous flux attenuation characteristic to the respective colors to keep the white light chromaticity of generated from the LED unit emitting light constant by corresponding LED lighting system according to claim 1, characterized in that it comprises an output ratio data the LED.
前記ＬＥＤユニットは温度検出部を具備し、前記記憶部には各色のＬＥＤの温度特性データが格納されており、前記演算処理部は、前記温度検出部の検出値に対応する温度特性データに従って、各ＬＥＤ回路への供給電力を補正演算することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ照明システム。 The LED unit includes a temperature detection unit, in the storage unit are stored temperature characteristics data of each color LED is, the calculation processing unit, according to the temperature characteristic data corresponding to the detected value of the temperature detection section, LED lighting system according to claim 1 or 2, characterized in that the power supplied to each LED circuit to correct operation.
前記温度特性データは、前記温度検出部の検出値に従って前記光出力補正テーブルを修正するための温度補正係数であることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明システム。 The temperature characteristic data, LED lighting system according to claim 3, characterized in that the temperature correction coefficient for correcting the light output correction table according to the detected value of the temperature detecting unit.
前記温度特性データは、各色のＬＥＤの温度に対する発光ピーク波長変動データであり、前記演算処理部は、前記温度検出部の検出値に従って光出力補正テーブルと発光ピーク波長変動データを読み込んで演算処理を行うことで、各色のＬＥＤの出力比率を算出することを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明システム。 The temperature characteristic data is a light emitting peak wavelength variation data for the temperature of each color of LED, the arithmetic processing section, the arithmetic processing by reading the emission peak wavelength variation data and light output correction table according to the detected value of the temperature detecting portion it is carried out, LED lighting system according to claim 3, characterized in that to calculate the output ratio of each color the LED.
前記温度検出部の検出値に従ってタイマーでカウントされる累積点灯時間を補正することを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤ照明システム。 LED lighting system according to claim 3, characterized in that to correct the accumulated lighting time counted by the timer in accordance with the detected value of the temperature detecting unit.
前記点灯装置は、電源部、点灯制御部、タイマー、演算処理部が搭載されたメイン基板と、記憶部が搭載されたサブ基板からなり、メイン基板とサブ基板はそれぞれ別の回路基板で構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤ照明システム。 The lighting device includes a power supply unit, the lighting control unit, a timer, and the main board of the arithmetic processing unit is mounted, consists of the sub-board storage unit is mounted, the main board and the sub board is composed of separate circuit board LED lighting system according to claim 1, characterized in that it is.
ＬＥＤユニットに実装されるＬＥＤは、出射光の混合によって白色光を生成することのできる少なくとも２種類以上のＬＥＤで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明システム。 LED mounted on the LED unit, LED according to claim 1, characterized in that it is composed of at least two or more types of LED capable of producing white light by mixing the light emitted lighting system.
請求項１〜８のいずれかに記載のＬＥＤ照明システムのＬＥＤユニットおよび点灯装置を器具本体に搭載し、ＬＥＤユニットの各ＬＥＤからの出射光を混合する拡散部材を有することを特徴とする照明器具。 Luminaires the LED unit and the lighting apparatus of the LED lighting system according to any one of claims 1 to 8 mounted to the instrument body, and having a spreading member for mixing the light emitted from each LED of the LED unit .
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JP2005140573A JP4645295B2 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Led lighting systems and lighting fixtures
JP2006318773A true true JP2006318773A (en) 2006-11-24
JP4645295B2 JP4645295B2 (en) 2011-03-09
ID=37539257
JP2005140573A Active JP4645295B2 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Led lighting systems and lighting fixtures
JP (1) JP4645295B2 (en)
WO2008026347A1 (en) * 2006-12-18 2008-03-06 Momo Alliance Co., Ltd. Illuminating device
WO2008102479A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-28 Sharp Kabushiki Kaisha Load driving circuit, integrated circuit, dc-dc converter and load driving method
JP2008232494A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Refrigerator
JP2009159680A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Management system and electric apparatus
JP2009205843A (en) * 2008-02-26 2009-09-10 Panasonic Electric Works Co Ltd Illumination fixture
JP2009279576A (en) * 2008-04-24 2009-12-03 Panasonic Electric Works Co Ltd Ultraviolet irradiation apparatus
WO2008154069A3 (en) * 2007-06-11 2011-06-23 Yi Sun High efficiency power controller for solid state lighting
JP2011222320A (en) * 2010-04-09 2011-11-04 Panasonic Electric Works Co Ltd Lighting system, lamp, lighting circuit unit, lighting apparatus
JP2011249135A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Panasonic Electric Works Co Ltd Lighting device, and lighting fixture and vehicle having the same
JP2013514629A (en) * 2009-12-17 2013-04-25 アルコン リサーチ， リミテッド Dichroic white light illuminator for eye
JP2013196797A (en) * 2012-03-15 2013-09-30 Sharp Corp Lighting fixture
JP2015103504A (en) * 2013-11-28 2015-06-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Lighting device and illuminating apparatus
WO2016084437A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 シャープ株式会社 Light emitting device and lighting device
WO2016088412A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 シャープ株式会社 Light-emitting device and light fixture
JPH08328965A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Sanyo Electric Co Ltd Backup device for information storage device
JPH11260568A (en) * 1998-03-11 1999-09-24 Omron Corp Lighting system
JPWO2016084437A1 (en) * 2014-11-28 2017-08-31 シャープ株式会社 A light-emitting device and a lighting fixture
JPWO2016088412A1 (en) * 2014-12-05 2017-09-07 シャープ株式会社 A light-emitting device and a lighting fixture
US9974137B2 (en) 2014-12-05 2018-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device and light emitting device having red and green phosphor arranged therein
JP4645295B2 (en) 2011-03-09 grant