專利名稱：發(fā)光二極管照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以發(fā)光二極管(LED: Light Emitting Diode)作為光源的LED 照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，特別涉及進(jìn)行照明光的色度調(diào)整及亮度調(diào)整的LED 照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
以往例的LED照明裝置，如圖36所示，通過由電流值控制電路62和 LED驅(qū)動(dòng)用電流源61來控制對(duì)白色LED65供給的電流的級(jí)別(level )，并且 由開關(guān)64、占空比率(duty cycle ratio )控制電路66以及脈寬調(diào)制(PWM: Pulse Width Modulation)產(chǎn)生電路63來控制對(duì)白色LED65供給的電流的導(dǎo) 通(on)時(shí)間和截止(off)時(shí)間之間的比率，從而可以調(diào)制白色LED65的照 明光的色度和亮度(例如，參照專利文獻(xiàn)1 )。
但是，專利文獻(xiàn)1的以往技術(shù)，終究是通過控制白色LED65的驅(qū)動(dòng)電流 來校正照明光的色度的技術(shù)，就其色度調(diào)整范圍來說，并不一定是較寬的范 圍。
此外，在專利文獻(xiàn)l的以往技術(shù)中，為了調(diào)整白色LED65的照明光的色 度和亮度(發(fā)光強(qiáng)度)，由于必須控制白色LED65的驅(qū)動(dòng)電流和導(dǎo)通占空比 (on duty cycle )的雙方，所以其控制復(fù)雜。
此外，公開了由設(shè)定為規(guī)定的色溫的白色LED和對(duì)其在特定的波長區(qū)域 中具有峰值波長的校正色LED構(gòu)成，具有根據(jù)白色LED和校正色LED的混 色比率，可調(diào)整地構(gòu)成白色LED的設(shè)定色溫為特征的LED燈(例如，參照 專利文獻(xiàn)2)。
但是，專利文獻(xiàn)2的以往技術(shù)，終究是僅實(shí)現(xiàn)照明光的色度調(diào)整的技術(shù)， 關(guān)于照明光的亮度調(diào)整，并未公開任何內(nèi)容。
另一方面，就人的感覺的等間隔性而言，與色溫之差相比，色溫的倒數(shù) 之差、即逆相關(guān)色溫之差更為接近。
例如，在/人色溫為6000K至色溫為6500K的變化和/人色溫為3000K至色溫為3500K的變化中，即使是相同的500K之差，就人的感覺而言，對(duì)從 色溫為3000K至色溫為3500K的變化感覺4交大。
專利文獻(xiàn)1:特開2002-324685號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:再表2003-019072號(hào)公報(bào)
本發(fā)明的目的在于，提供以筒單的結(jié)構(gòu)，可在0~100%的寬范圍內(nèi)調(diào)整 照明光的色度和亮度的LED照明裝置。
而且，本發(fā)明的目的在于，提供以簡單的結(jié)構(gòu)，可在0~100°/。的寬范圍 內(nèi)調(diào)整照明光的色度和亮度，并且進(jìn)行調(diào)整以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之 差為線性，而且還通過調(diào)整亮度，使其與人的感覺的等間隔性一致的LED照 明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一個(gè)方案，提供LED照明裝置，包括 色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，通過進(jìn)行所 述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制(light/quench control),以具有使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的 點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期 間，并且通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述 第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供LED照明裝置，包括色溫相互不同的 第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，具有點(diǎn)亮/熄滅控制單元和脈 沖數(shù)調(diào)制控制單元，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮/熄滅 控制，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的 周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互 補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙 方熄滅的熄滅期間，所述脈沖數(shù)調(diào)制控制單元通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制 控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供LED照明裝置，包括色溫相互不同的 第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所 述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光單元和所 述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所
7述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期間，并且根據(jù)所迷第一發(fā)光單元和所述第 二發(fā)光單元的逆相關(guān)色溫之差，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的 點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的比率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供LED照明裝置，包括色溫相互不同的 第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所 述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光單元和所 述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所 述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期間，并且根據(jù)所述第一發(fā)光單元和所述第 二發(fā)光單元的逆相關(guān)色溫之差，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的 點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的比率，而且通過固定周期內(nèi)的脈 沖數(shù)調(diào)制控制,進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供LED照明裝置，包括色溫相互不同的 第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，具有點(diǎn)亮/熄滅控制單元和脈 沖數(shù)調(diào)制控制單元，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮/熄滅 控制，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的 周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第 一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互 補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙 方熄滅的熄滅期間，并且進(jìn)一步根據(jù)所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元 的逆相關(guān)色溫之差，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和 第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的比率，所述脈沖數(shù)調(diào)制控制單元通過固定周 期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮 控制，并且進(jìn)一步根據(jù)所述逆相關(guān)色溫之差，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制 控制，進(jìn) 所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供LED照明裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該LED照 明裝置包括色溫相互不同的第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管；以及進(jìn)行 所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮/熄滅控制的微計(jì)算機(jī)，所 述微計(jì)算機(jī)進(jìn)行所述第 一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管的周期性的點(diǎn)亮 /熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管互補(bǔ)地點(diǎn)亮 /熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管雙方熄 滅的熄滅期間，并且根據(jù)所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管的逆相 關(guān)色溫之差，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的所述第一發(fā)光二極管的點(diǎn)亮期間和所述第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮期間之間的比率。


圖l是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置的示意性的基本電路塊結(jié) 構(gòu)(circuit block configuration )圖。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中采用的發(fā)光二極管 (LED1、 LED2)的示意性的縱截面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是基于國際照明委員會(huì)(C正)1931的XYZ色坐標(biāo)系(color coordinate )的XY色度圖。
圖4是說明在XY色度圖上LED的選擇方法的示意圖。
圖5是表示一例在白色LED中，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度和正向電流IF ( mA )之 間關(guān)系的特性的圖。
圖6是表示一例在白色LED中色度圖和正向電流IF (mA)之間關(guān)系的 特性的圖。
圖7A是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，對(duì)于LED模塊 的控制系統(tǒng)的示意性的電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖7B是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，控制電^^的示意 性的塊結(jié)構(gòu)圖。
圖8是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，由遙控控制系統(tǒng)構(gòu) 成了對(duì)LED模塊的控制系統(tǒng)的情況下的示意性的塊結(jié)構(gòu)圖。
圖9是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，由亮度調(diào)整用體積 電阻(RVI )和色溫調(diào)整用體積電阻(RVT )構(gòu)成的體積電阻(volume resistance ) 控制系統(tǒng)的示意圖。
圖IOA是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，用于獲得PNM 輸出信號(hào)PST和PSI的示意性的電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖IOB是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，PNM輸出信號(hào) PST的示意性的波形圖。
圖IOC是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，PNM輸出信號(hào) PSI的示意性的波形圖。
圖IIA是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，PNM輸出信號(hào) 的說明圖，并且是獲得100°/。的亮度時(shí)的PNM波形圖。圖IIB是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，減少了多個(gè)脈 沖數(shù)時(shí)的PNM波形圖。
圖IIC是表示在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，照度和PNM 的截止(OFF)區(qū)間數(shù)之間關(guān)系的示意圖。
圖12是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，使色溫不同的兩 個(gè)LED串進(jìn)行相鄰安裝時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的示意性的電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖13是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，使色溫不同的兩 個(gè)LED串相鄰，并且進(jìn)行n組排列安裝時(shí)的示意性的電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖14A是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，將色溫不同的 兩個(gè)LED串進(jìn)行相鄰配置，并且進(jìn)行n組排列安裝時(shí)的示意性的配置圖，并 且是線形狀(line shape )的LED照明裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖14B是在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，將色溫不同的 兩個(gè)LED串進(jìn)行相鄰配置，并且進(jìn)行n組排列安裝時(shí)的示意性的配置圖，并 且是圓形狀的LED照明裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖15A是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，對(duì)于點(diǎn)亮期間Ton (=T1+T2),并且是T1<T2的例 子。
圖15B是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且是T1=T2的例子。
圖15C是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且是T1〉T2的例子。
圖16是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，與LED2 的點(diǎn)亮期間T2對(duì)點(diǎn)亮期間Ton (=T1+T2)所占比率對(duì)應(yīng)的色溫變化的圖。
圖17是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施方式的LED照明裝置中，與LED2 的點(diǎn)亮期間T2對(duì)點(diǎn)亮期間Ton (=T1+T2)所占比率對(duì)應(yīng)的色度變化的色度 圖，實(shí)線表示黑體輻射曲線。
圖18A是用于說明一例在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的LED照明裝置中，照 明光的亮度調(diào)整動(dòng)作的圖，是說明固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度，另一方 面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制熄滅期間Toff的長度，并在降低照明光的 亮度時(shí)，依次加長地設(shè)定熄滅期間Toff，而在提高照明光的亮度時(shí)，依次縮 短地設(shè)定熄滅期間Toff的狀況的圖。圖18B是比圖18A更長地設(shè)定了熄滅期間Toff時(shí)的動(dòng)作說明圖。 圖18C是比圖18B更長地設(shè)定了熄滅期間Toff時(shí)的動(dòng)作說明圖。 圖19是用于說明在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的LED照明裝置中，與熄滅 期間Toff的長度對(duì)應(yīng)的亮度變化和PNM控制的效果的圖。
圖20A是用于說明在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的亮度調(diào)整動(dòng)作的另一個(gè)例子的圖，是說明根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制 規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率，并在 降低照明光的亮度時(shí)，將點(diǎn)亮期間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T所占的比率(合并 了第1發(fā)光單元LED1和第2發(fā)光單元LED2的總體的導(dǎo)通占空比)依次降 低設(shè)定，相反地，在提高照明光的亮度時(shí)，將總體的導(dǎo)通占空比依次提高設(shè) 定的狀況的圖。
圖20B是比圖20A降低設(shè)定了總體的導(dǎo)通占空比的情況下的動(dòng)作說明圖。
圖20C是比圖20B降低設(shè)定了總體的導(dǎo)通占空比的情況下的動(dòng)作說明圖。
圖21是用于說明在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，與點(diǎn)亮 期間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T所占比率對(duì)應(yīng)的亮度變化的圖。
圖22是表示在對(duì)于由內(nèi)置于微計(jì)算機(jī)中的A/D變換器讀出的數(shù)值，線 性地改變占空比(％)的第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，占空比(％) 和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖23是表示在第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，色溫(K)和 A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖24是表示在第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，逆相關(guān)色溫 (fiK—1)和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖25是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，占空比(％) 和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖26是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，色溫(K) 和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖27是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，逆相關(guān)色溫 (fiK'1)和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的圖。
圖28是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置的另一個(gè)示意性的基本電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖29是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，逆相關(guān)色溫 (pK")和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系的具體例子的圖。
圖30A是在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，與所應(yīng)用的LED1 和LED2的色溫的組合對(duì)應(yīng)的程序1~3的示意性的說明圖。
圖30B是在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，微計(jì)算機(jī)上配 有程序切換用輸入端子的另一個(gè)示意性的基本電路塊結(jié)構(gòu)圖。
圖31是在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，LED1導(dǎo)通的期 間的占空比為a(%)、 LED2導(dǎo)通的期間的占空比為(100-a) (。/。)的色溫(K) 的示意性的說明圖。
圖32A是用于說明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且對(duì)于點(diǎn)亮期間Ton(Tl+T2)，是T1〈T2的例子。
圖32B是用于說明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且是T1=T2的例子。
圖32C是用于說明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的色度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且是T1>T2的例子。
圖33A是用于說明一例在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中， 照明光的亮度調(diào)整動(dòng)作的圖，并且是說明固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度， 另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制熄滅期間Toff的長度，并在降低照 明光的亮度時(shí)，依次加長地設(shè)定熄滅期間Toff，而在提高照明光的亮度時(shí)， 依次縮短地設(shè)定熄滅期間Toff的狀況的圖。
圖33B是比圖33A更長地設(shè)定了熄滅期間Toff時(shí)的動(dòng)作說明圖。
圖33C是比圖33B更長地設(shè)定了熄滅期間Toff時(shí)的動(dòng)作說明圖。
圖34是用于說明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，與熄滅 期間Toff的長度對(duì)應(yīng)的亮度變化的圖。
圖35A是用于說明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的亮度調(diào)整動(dòng)作的另一個(gè)例子的圖，并且是說明根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變 控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率， 并在降低照明光的亮度時(shí)，將點(diǎn)亮期間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T所占的比率(合 并了第1發(fā)光單元LED1和第2發(fā)光單元LED2的總體的導(dǎo)通占空比)依次 降低設(shè)定，相反地，在提高照明光的亮度時(shí)，將總體的導(dǎo)通占空比依次提高設(shè)定的狀況的圖。
圖35B是比圖35A降低設(shè)定了總體的導(dǎo)通占空比的情況下的動(dòng)作說明圖。
圖35C是比圖35B降低設(shè)定了總體的導(dǎo)通占空比的情況下的動(dòng)作說明圖。
圖36是以往例的LED照明裝置的示意性的塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的附圖的記載中，在 相同或類似的部分上附加相同或類似的標(biāo)號(hào)。但是，應(yīng)該注意的是，附圖是 示意性的圖，與實(shí)際的情況不同。此外，在附圖相互之間，當(dāng)然也包含了相 互之間的尺寸關(guān)系和比率不同的部分。
此外，以下所示的實(shí)施方式，是例示用于將本發(fā)明的技術(shù)性思想具體化 的裝置和方法的實(shí)施方式，本發(fā)明的技術(shù)性思想，沒有將各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的配 置等特定在下述的情況中。本發(fā)明的技術(shù)性思想，可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi) 進(jìn)行各種各樣的變更。
本發(fā)明的第2實(shí)施方式的LED照明裝置，與第1實(shí)施方式的LED照明 裝置僅色度調(diào)整動(dòng)作和亮度調(diào)整動(dòng)作的定時(shí)圖(timing chart)不同，基本的 電路結(jié)構(gòu)與困l相同。此外，具體的電路結(jié)構(gòu)也與圖7A至圖IOC相同。關(guān) 于PNM控制，也與第1實(shí)施方式的LED照明裝置同樣地應(yīng)用。
此外，如圖12至圖14B所示，關(guān)于將色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰安裝 時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的電路塊結(jié)構(gòu)、使色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰并且n 組排列安裝時(shí)的電路塊結(jié)構(gòu)等，與第1實(shí)施方式的LED照明裝置相同。因此， 省略與第1實(shí)施方式的LED照明裝置重復(fù)的說明。
與圖l所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括色 溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行第l發(fā)光單元9 和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。
控制電路6進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的周期性的點(diǎn)亮/熄 滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn) 亮期間Ton,以及使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間 Toff，并且通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā) 光單元IO的點(diǎn)亮控制。
此外，控制電路6固定地維持點(diǎn)亮期間Ton，另一方面，根據(jù)亮度控制 信號(hào)SI，可變控制熄滅期間Toff的長度，并且通過固定周期TN內(nèi)的PNM 控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮控制。
更具體地說，與圖7A所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照 明裝置包括色溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行 第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。
與圖7B所示的第1實(shí)施方式同樣，控制電路6包括點(diǎn)亮/熄滅控制單 元3,進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton,以及使第 1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間Toff;以及PNM控制 單元7,通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光 單元10的點(diǎn)亮控制。
圖18A至圖18C表示用于說明一例在本實(shí)施方式的LED照明裝置中， 照明光的亮度調(diào)整動(dòng)作的圖。圖18A至圖18C的標(biāo)號(hào)Sl、 S2各自表示開關(guān) 控制信號(hào)S1、 S2的邏輯狀態(tài)、即LED1、 LED2的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài)。
固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度，另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變 控制熄滅期間Toff的長度，在降低照明光的亮度時(shí)，依次加長設(shè)定熄滅期間 Toff (圖18A—圖18B—圖18C)。在提高照明光的亮度時(shí)，依次縮短設(shè)定熄 滅期間Toff (圖18C—圖18B—圖18A)。
如圖18A至圖18C所示，熄滅期間Toff越長，照明光的亮度越低，相 反地，熄滅期間Toff越短，照明光的亮度越高。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，如圖18A至圖18C所示，點(diǎn)亮/熄滅 控制單元3進(jìn)一步固定地維持上述點(diǎn)亮期間Ton的長度，另一方面，根據(jù)亮 度控制信號(hào)SI,可變控制熄滅期間Toff的長度，并且PNM控制單元7也進(jìn) 一步根據(jù)亮度控制信號(hào)SI，通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光 單元9和第2發(fā)光單元IO的點(diǎn)亮控制。
圖19是用于說明在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與熄滅期間Toff的 長度對(duì)應(yīng)的亮度變化的圖。
在圖19中，橫軸上從零至虛線的范圍是，通過使熄滅期間Toff可變的 PWM控制而改變了占空比率的例子，但無法使亮度完全為0%。相對(duì)于此， 通過對(duì)于點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl、以及LED2的點(diǎn)亮期間T2 的導(dǎo)通波形應(yīng)用PNM控制，可以減少固定周期TN內(nèi)的脈沖數(shù)，將熄滅期間 完全設(shè)為0,可將亮度調(diào)整為0 (PNM效應(yīng))。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與第1實(shí)施方式同樣，就點(diǎn)亮期間 Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間T、以及LED2的點(diǎn)亮期間T2的導(dǎo)通波形而言， 通過PNM控制，可以減少固定周期TN內(nèi)的脈沖數(shù)，將熄滅期間完全地設(shè)為 0，可將亮度調(diào)整為0。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供以簡單的結(jié)構(gòu)、在0~100%的寬范圍內(nèi)可調(diào) 整照明光的色度和亮度的LED照明裝置。
22[第3實(shí)施方式]
本發(fā)明的第3實(shí)施方式的LED照明裝置，與第1實(shí)施方式的LED照明 裝置僅色度調(diào)整動(dòng)作和亮度調(diào)整動(dòng)作的定時(shí)圖不同，基本的電路結(jié)構(gòu)與圖1 相同。此外，具體的電路結(jié)構(gòu)也與圖7A至圖IOC相同。而且，關(guān)于PNM控 制，也與第1實(shí)施方式的LED照明裝置同樣地應(yīng)用。
此外，如圖12至圖14B所示，關(guān)于將色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰安裝 時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的電路塊結(jié)構(gòu)、使色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰并且n 組排列安裝時(shí)的電路塊結(jié)構(gòu)，也與第1實(shí)施方式的LED照明裝置相同。因此， 省略與第i實(shí)施方式的LED照明裝置重復(fù)的說明。
與圖1所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括色 溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行第l發(fā)光單元9 和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。
控制電路6進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的周期性的點(diǎn)亮/熄 滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn) 亮期間Ton，以及使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間 Toff，并且通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā) 光單元10的點(diǎn)亮控制。
更具體地說，與圖7A所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照 明裝置包括色溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行 第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。
與圖7B所示的第1實(shí)施方式同樣，控制電路6包括點(diǎn)亮/熄滅控制單 元3,進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使第 1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton，以及使第 1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間Toff;以及PNM控制 單元7，通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光 單元IO的點(diǎn)亮控制。
圖20A至圖20C表示用于說明在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的LED照明裝 置中，照明光的亮度調(diào)整動(dòng)作的例子的圖。圖20A至圖20C的標(biāo)號(hào)Sl、 S2 各自表示開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2的邏輯狀態(tài)、即LED1、 LED2的點(diǎn)亮/熄滅狀 態(tài)。
根據(jù)亮度控制信號(hào)SI,可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)點(diǎn)亮期間Ton
23和熄滅期間Toff之間的比率，在降低照明光的亮度時(shí)，依次降低i殳定點(diǎn)亮期 間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T所占的比率(合并了第1發(fā)光單元LED1和第2發(fā) 光單元LED2的總體的導(dǎo)通占空比)(圖20A—圖20B—圖20C )。相反地， 在提高照明光的亮度時(shí)，依次提高設(shè)定總體的導(dǎo)通占空比(圖20C—圖20B— 圖20A )。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，如圖20所示，點(diǎn)亮/熄滅控制單元3 進(jìn)一步根據(jù)亮度控制信號(hào)si,可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間 Ton和熄滅期間Toff之間的比率，并且PNM控制單元7也進(jìn)一步4艮據(jù)亮度控 制信號(hào)SI，通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2 發(fā)光單元IO的點(diǎn)亮控制。
圖21是用于說明在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與點(diǎn)亮期間Ton對(duì) 點(diǎn)亮/熄滅周期T所占比率對(duì)應(yīng)的亮度變化的圖。
如圖21所示，總體的導(dǎo)通占空比越低，照明光的亮度越低，相反地，總 體的導(dǎo)通占空比越高，照明光的亮度越高。
再有，關(guān)于上述點(diǎn)亮/熄滅周期T，也可以設(shè)定為人眼不感到閃爍的長度 (例如，數(shù)百ms左右)。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與第1實(shí)施方式同樣，就點(diǎn)亮期間 Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl、以及LED2的點(diǎn)亮期間T2的導(dǎo)通波形而言， 通過PNM控制，可以減少固定周期TN內(nèi)的脈沖數(shù)，將熄滅期間完全地設(shè)為 0,可將亮度調(diào)整為0。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，通過適當(dāng)選擇點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的LED 1 的點(diǎn)亮期間Tl和LED2的點(diǎn)亮期間T2之間的比率，可以任意地調(diào)整照明光 的色度而不對(duì)照明光的亮度產(chǎn)生任何影響，此外，通過適當(dāng)選擇熄滅期間Toff 的長度、或者點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率， 可以任意地調(diào)整照明光的亮度而不對(duì)照明光的色度產(chǎn)生任何影響。
此外，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明光的色度控制和亮度控制， 不伴隨LED1和LED2的驅(qū)動(dòng)電流控制，所以可以容易地實(shí)現(xiàn)控制電路6中 的控制。
根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供以簡單的結(jié)構(gòu)、在0~100%的寬范圍內(nèi)可調(diào) 整照明光的色度和亮度的LED照明裝置。 [第4實(shí)施方式](LED照明裝置)
本發(fā)明的第4實(shí)施方式的LED照明裝置，與第1至第3實(shí)施方式的LED 照明裝置的不同方面在于，不是對(duì)于微計(jì)算機(jī)所內(nèi)置的A/D變換器的讀出的 數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)于A/D變換器的讀出值具有某個(gè)變量而改 變占空比的值，以使逆相關(guān)色溫之差為線性。基本的電路結(jié)構(gòu)與圖l相同， 此外，具體的電路結(jié)構(gòu)也與圖7A至圖IOC相同。而且，關(guān)于PNM控制，也 與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置同樣地應(yīng)用。
此外，如圖12至圖14B所示，關(guān)于將色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰安裝 時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的電路塊結(jié)構(gòu)、使色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰并且n 組排列安裝時(shí)的電路塊結(jié)構(gòu)，也與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置相同。 因此，省略與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置重復(fù)的說明。
與圖1所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括色 溫相互不同的第l發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行第l發(fā)光單元9 和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。
控制電路6進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的周期性的點(diǎn)亮/熄 滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn) 亮期間Ton，以及使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間 Toff,并且通過PWM控制、或者固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā) 光單元9和第2發(fā)光單元IO的點(diǎn)亮控制。
在控制電路6中，供給色度控制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,此外，控 制電路6將開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2分別供給到LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管Ql、 Q2的基極。此外，在LED1、 LED2上，分別串聯(lián)地連4妄電阻Rl、 R2,導(dǎo)通 固定電流。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，不是對(duì)構(gòu)成控制電路6的孩史計(jì)算機(jī)所 內(nèi)置的A/D變換器的讀出的數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)A/D變換器的 讀出的數(shù)值具有某個(gè)變量而改變占空比(％)的值，以使第1發(fā)光單元9和 第2發(fā)光單元10的逆相關(guān)色溫之差為線性。
因此，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，在控制電路6中，供給色度控 制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI，從控制電路6分別對(duì)LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管 Ql、 Q2的基極供給控制了占空比(％)的值的開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2，以使 第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元IO的逆相關(guān)色溫之差為線性。在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，作為構(gòu)成第1發(fā)光單元9的LED1和 構(gòu)成第2發(fā)光單元10的LED2，例如，采用色溫相互不同的兩種白色發(fā)光二極管。
作為LEDl,例如，使用具有5000K的色溫的白色發(fā)光二極管，而作為 LED2,例如，使用具有2600K的色溫的白色發(fā)光二極管。
但是，上述色溫為例示，為了在寬范圍內(nèi)調(diào)整照明光的色溫(色度)，期 望盡可能采用色溫分開的兩種白色發(fā)光二極管。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，也可以LED1的色溫例如在 2500K-3000K的范圍，LED2的色溫例如在3000K-6500K的范圍。
圖22是表示為了進(jìn)行比較，在對(duì)微計(jì)算機(jī)所內(nèi)置的A/D變換器讀出的 數(shù)值線性地改變占空比(°/。)的第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，占 空比(％)和A/D變換器的讀出的數(shù)值之間的關(guān)系。圖23表示在上述LED 照明裝置中，色溫(K)和A/D變換器的讀出的數(shù)值之間的關(guān)系。圖24表示 在上述LED照明裝置中，逆相關(guān)色溫(pK")和A/D變換器的讀出的數(shù)值之 間的關(guān)系。
在第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置中，如圖22和圖24所示，通過 對(duì)微計(jì)算機(jī)所內(nèi)置的A/D變換器讀出的數(shù)值線性地改變占空比率，使色溫線 性地可變。
另一方面，就人的感覺的等間隔性而言，與色溫之差相比，色溫的倒凄t 之差、即逆相關(guān)色溫之差更為接近。
例如，在從色溫為6000K至色溫為6500K的變化和從色溫為3000K至 色溫為3500K的變化中，即使是相同的500K之差，就人的感覺而言，對(duì)從 色溫為3000K至色溫為3500K的變化感覺較大。
這是因?yàn)?，從圖23和圖24導(dǎo)出的那樣，與從色溫為6000K至色溫為 6500K的變化的逆相關(guān)色溫之差，例如為約12.8|iK-，左右相比，從色溫為 3000K至色溫為3500K的變化的逆相關(guān)色溫之差，例如為約47.6pK:1左右。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，占空比(％ )和A/D變換器的數(shù)值之 間的關(guān)系，如圖25所示。此外，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，色溫(K) 和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系，如圖26所示。另夕卜，在本實(shí)施方式的LED 照明裝置中，逆相關(guān)色溫(pK")和A/D變換器的數(shù)值之間的關(guān)系，如圖27 所示。如圖28所示，本實(shí)施方式的LED照明裝置的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子包括色 溫相互不同的第1LED串40和第2LED串50;以及進(jìn)行第1LED串40和第 2LED串50的點(diǎn)亮/熄滅控制的微計(jì)算機(jī)26。此外，如圖28所示的本實(shí)施方 式的LED照明裝置包括裝載了使各自的LED串40、 50點(diǎn)亮/熄滅的晶體管 QD的LED模塊11;以及裝載了可改變亮度、色調(diào)的可變電阻RI、 RT和微 計(jì)算機(jī)26的控制單元。
微計(jì)算機(jī)26進(jìn)行第1LED串40和第2LED串50的周期性的點(diǎn)亮/熄滅 控制，以具有使第1LED串40和第2LED串50互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間 Ton，以及使第1LED串40和第2LED串50雙方熄滅的熄滅期間Toff,并且 通過PWM控制、或者固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1LED串40和 第2LED串50的點(diǎn)亮控制。
此外，在微計(jì)算機(jī)26中，供給色度控制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,從 微計(jì)算機(jī)26分別對(duì)LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管Ql、 Q2的基極供給開關(guān)控制信 號(hào)Sl、 S2。
在圖28所示的本實(shí)施方式的LED照明裝置的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子中，也不 是對(duì)微計(jì)算機(jī)26所內(nèi)置的A/D變換器的讀出的數(shù)值線性地改變占空比率， 而是對(duì)A/D變換器的讀出的數(shù)值具有某個(gè)變量而改變占空比(％)的值，以 使逆相關(guān)色溫之差為線性。
因此，在微計(jì)算機(jī)26中，供給色度控制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,從 微計(jì)算機(jī)26對(duì)各個(gè)LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管QD的基極供給控制了占空比(％ ) 的值的開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2，以使第1LED串40和第2LED串50的逆相關(guān) 色溫之差為線性。
圖28所示的本實(shí)施方式的LED照明裝置中，例如，也可以4吏用色溫為 2800K和色溫為6500K的兩種色溫的LED串40和LED串50。
亮度、色調(diào)調(diào)節(jié)由微計(jì)算機(jī)26所內(nèi)置的A/D變換器讀取可變電阻RI、 RT的電壓值。使占空比a (%)改變，以使逆相關(guān)色溫之差為線性的算式如 下述的式(5)所示。
(LED照明裝置的驅(qū)動(dòng)方法)
本實(shí)施方式的LED照明裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在LED照明裝置中包括色 溫相互不同的第 一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管；以及進(jìn)行所述第 一發(fā)光二 極管和所述第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮/熄滅控制的微計(jì)算機(jī)，該驅(qū)動(dòng)方法包括
27所述微計(jì)算機(jī)進(jìn)行第 一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的周期性的點(diǎn)亮/熄滅 控制，以具有使第 一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期 間，以及使第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管雙方熄滅的熄滅期間，并且才艮 據(jù)第 一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的逆相關(guān)色溫之差，可變控制點(diǎn)亮期間 內(nèi)的第 一發(fā)光二極管的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮期間之間的比率。
此外，本實(shí)施方式的LED照明裝置的驅(qū)動(dòng)方法是，微計(jì)算機(jī)按照第1 發(fā)光二極管和第2發(fā)光二極管的色溫的組合而內(nèi)置預(yù)先決定的多個(gè)程序，通
一個(gè)程序。
一逆相關(guān)色溫一
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，逆相關(guān)色溫(luK")和A/D變換器的 數(shù)值之間的關(guān)系的具體例子，如圖29所示。例如，色溫為2800K的逆相關(guān) 色溫約為357.1 (iLiIC1)左右，色溫為6500K的逆相關(guān)色溫約為153.1 ((JC1 ) 左右。
使逆相關(guān)色溫的值為357.1 ( pK")在A/D變換器的數(shù)值上對(duì)應(yīng)于0，使 逆相關(guān)色溫的值為153.1 (jliK")在A/D變換器的數(shù)值上對(duì)應(yīng)于100，使逆相 關(guān)色溫的值之差與A/D變換器的數(shù)值線性地對(duì)應(yīng)。
表示逆相關(guān)色溫y ( ^K")和A/D變換器的數(shù)值x之間關(guān)系的直線的斜 率為—(351.1-153.1 ) /100=—2.04。
因此，逆相關(guān)色溫y (pK")和A/D變換器的數(shù)值x之間關(guān)系以
>> =-2.04;c +357.1 ... ( 1 )表示。
將色溫為2800K的LED的占空比設(shè)為a ( % )，某個(gè)場(chǎng)所中的色溫b ( K )
以
6-2800x(a/100)+6500(1-a/歸) ...(2)表示。
因此，占空比a (%)以
a-[(6500-6)/3700]xl00 …(3)表示。
色溫b (K)為逆相關(guān)色溫y (nK")的倒數(shù)，因而以 6 = (l/j;)xl06 =[l/(—2.04x + 357.1)]xI06 …(4)表示。
因此，將式(4 )代入到式(3 )中，從而占空比a ( % )以 a = -[l/3700(2.04;c + 357.1)]xl08+[65/37]xl02 ... (5)
表示。將式(5)繪圖后的結(jié)果，對(duì)應(yīng)于圖25。
在圖1中，將LED1的色溫設(shè)為A，將LED2的色溫設(shè)為B (假設(shè)A<B )。 LED1的逆相關(guān)色溫以1/Axl(^表示，LED2的逆相關(guān)色溫以1/BxlC^表示。 若逆相關(guān)色溫為線性，則此時(shí)的斜率以 (106/A-106/B) /100表示。 對(duì)于A/D變換器的讀出的數(shù)值x ((KxSlOO )，將LED1的占空比設(shè)為a (%)時(shí)，此時(shí)的逆相關(guān)色溫y以
y-K106" — !06/5)/100}^106" ... (6)表示。
由于色溫b為逆相關(guān)色溫y的倒數(shù)，因而以
6 = 1/少，106 =100/18/[C4-S);c+ 1005] …(7)表示。
圖31是在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，LED1點(diǎn)亮期間的占空比a (%)、 LED2點(diǎn)亮期間的占空比(100-a) (%)的示意性說明圖。 如圖31所示，LED1的占空比a ( % )時(shí)的色溫b以 6 = ^a/100 + 5(100-a)/100 …(8)表示。
根據(jù)式(7 )和式(8 ), LED1的占空比a ( % )以
a = [100/(^ - B)] x [100^8/{(^ — 5)x +1005}] -1005- 5) ( ^ )
=爿5 104 /{(^ - 5)2 ;c +1005(^ - 5)} — 1005 /(」—B) … 表示。
通過LED1的色溫A、 LED2的色溫B的組合而將A、 B代入式(9 )中， 決定與A/D變換器的讀出的數(shù)值x對(duì)應(yīng)的LEDl的占空比a (%)的值。 一程序切換控制一
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與所應(yīng)用的LED1和LED2的色溫的 組合對(duì)應(yīng)的程序1~3之間的關(guān)系，如圖30A所示。
此外，微計(jì)算機(jī)26中包括程序切換用輸入端子的本實(shí)施方式的LED照 明裝置的另一個(gè)示意性的基本電路塊結(jié)構(gòu)，如圖30B所示。除了在微計(jì)算機(jī)
2926中包括程序切換用輸入端子以外，與圖28相同，所以省略其他的說明。
將A/D變換器的讀出的數(shù)值分割為100等級(jí)，如圖25所示，通過根據(jù) 它的值而使色溫為6500K的LED的占空比和色溫為2800K的LED的占空比 可變，可進(jìn)行適合于人的感覺的照明的色變化。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，表示了使用2800K、 6500K的白色LED的例子，但使用3500K、 5000K的LED作為白色LED, 也同樣地將A/D變換器的讀出的數(shù)值分割為100等級(jí)，并根據(jù)它的值，與圖 25同樣，通過使各個(gè)LED的占空比可變，可以進(jìn)行適合于人的感覺的照明的 色變化。使用3500K、 6500K的LED的組合作為白色LED也是同樣的。
例如，.如圖30A所示，在決定了兩個(gè)白色LED的組合時(shí)，通過預(yù)先將 多個(gè)程序1~3裝入到微計(jì)算機(jī)26中，在微計(jì)算機(jī)26上配置程序切換用輸入 端子，按照兩個(gè)白色LED的組合，切換程序1~3,從而對(duì)多個(gè)LED的組合， 可以用一個(gè)控制電路應(yīng)對(duì)，可以節(jié)省程序變更等的時(shí)間。
根據(jù)本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，通過對(duì)于A/D變換器 的讀出值具有變量而改變占空比，可以再現(xiàn)對(duì)于A/D變換器的讀出值的變化 量具有線性的逆相關(guān)色溫的變化，可以提供與人的感覺的等間隔性一致的 LED照明裝置。
根據(jù)本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，通過利用切換開關(guān)而改 變程序，可以用一個(gè)控制電路來應(yīng)對(duì)各種各樣的組合，可以節(jié)省對(duì)每個(gè)組合 變更程序的時(shí)間。
一逆相關(guān)色溫調(diào)整動(dòng)作一
下面，參照?qǐng)D32A至圖32C,詳細(xì)地說明在本實(shí)施方式的LED照明裝 置中，控制電路6的照明光的逆相關(guān)色度調(diào)整動(dòng)作(逆相關(guān)色溫調(diào)整動(dòng)作)。 再有，圖32A至圖32C的標(biāo)號(hào)S1 S2分別表示開關(guān)控制信號(hào)S1 S2的邏輯狀 態(tài)(LED1 LED2的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài))。
如圖32A至圖32C所示，控制電路6進(jìn)行LED1和LED2的周期性的點(diǎn) 亮/熄滅控制，以具有使LED1和LED2互補(bǔ)地(換句話說，兩者的導(dǎo)通占空 比合計(jì)為100%)點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton，以及使LED1和LED2雙方熄滅 的熄滅期間Toff。
此外，控制電路6才艮據(jù)LED1和LED2的逆相關(guān)色溫之差，可變控制點(diǎn) 亮期間Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl和LED2的點(diǎn)亮期間T2之間的比率。更具體地說，在降低照明光的色溫的情況下(提高逆相關(guān)色溫的情況)，
控制LED2的點(diǎn)亮期間T2對(duì)點(diǎn)亮期間Ton所占的比率(LED2的導(dǎo)通占空比) 而將其依次提高即可(圖32C—圖32B—圖32A),相反地，在提高照明光的 色溫的情況下(降低逆相關(guān)色溫的情況)，控制LED2的導(dǎo)通占空比而將其依 次降低即可(圖32A—圖32B—圖32C )。 一亮度調(diào)整動(dòng)作一
下面，參照?qǐng)D33A至圖33C，詳細(xì)地說明控制電路6的照明光的亮度調(diào) 整動(dòng)作。再有，圖33A至圖33C的標(biāo)號(hào)S1 S2分別表示開關(guān)控制信號(hào)S1 S2 的邏輯狀態(tài)(LEDl LED2的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài))。
如圖33A至圖33C所示，控制電路6固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度， 另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制熄滅期間Toff的長度。
更具體地說，在降低照明光的亮度的情況下，依次加長熄滅期間Toff即 可(圖33A—圖33B^圖33C),相反地，在提高照明光的亮度的情況下，依 次縮短熄滅期間Toff即可(圖330>圖33B~ @ 33A )。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，如圖34所示，就與熄滅期間Toff的 長度對(duì)應(yīng)的亮度變化來說，熄滅期間Toff越長，照明光的亮度越低，相反地， 熄滅期間Toff越短，照明光的亮度越高。
此外，用圖35A至圖35C說明在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明 光的亮度調(diào)整動(dòng)作的另一個(gè)例子。再有，圖35A至圖35C的標(biāo)號(hào)S1 S2分別 表示開關(guān)控制信號(hào)S1 S2的邏輯狀態(tài)(LED1 LED2的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài))。
如圖35A至圖35C所示，控制電路6根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制規(guī)定 的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率。
更具體地說，在降低照明光的亮度的情況下，依次降低點(diǎn)亮期間Ton對(duì) 點(diǎn)亮/熄滅周期T所占的比率(合并了 LED1和LED2的總體的導(dǎo)通占空比) 即可(圖35A—圖35B—圖35C),相反地，在提高照明光的亮度的情況下， 依次提高總體的導(dǎo)通占空比即可(圖350>圖35B—圖35A)。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，控制電路6的照明光的色度調(diào)整動(dòng)作 (色溫調(diào)整動(dòng)作)也與圖15A至圖15C所示的第1實(shí)施方式同樣地表示。
如圖15A至圖15C所示，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，控制電路 6根據(jù)色度控制信號(hào)ST,可變控制點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的第1發(fā)光單元9的點(diǎn)亮 期間Tl和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮期間T2之間的比率，以使第1LED串40
31和第2LED串50之間的逆相關(guān)色溫之差為線性，并且通過固定周期TN內(nèi)的 PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮控制。在降低照明光的色溫的情況下(使逆相關(guān)色溫上升的情況)，依次提高第 2發(fā)光單元LED2的點(diǎn)亮期間T2對(duì)點(diǎn)亮期間Ton所占的比率(第2發(fā)光單元 LED2的導(dǎo)通占空比)即可(圖15C—圖15B—圖15A)，相反地，在提高照 明光的色溫的情況下(使逆相關(guān)色溫減少的情況)，依次降低第2發(fā)光單元 LED2的導(dǎo)通占空比即可(圖15A—圖15B—圖15C)。如圖15A至圖15C所示，控制電路6進(jìn)行LED1和LED2的周期性的點(diǎn) 亮/熄滅控制，以使LED1和LED2具有互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton，即 兩者的導(dǎo)通占空比合計(jì)為100%，以及使LED1和LED2雙方熄滅的熄滅期間 Toff。此外，點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl、以及LED2的點(diǎn)亮期間 T2的導(dǎo)通(ON)波形，進(jìn)一步通過PNM控制，可以減少固定期間內(nèi)的脈沖 數(shù)，使熄滅期間完全為0，可將亮度調(diào)整為0。此外，在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，也可以通過PNM 控制而抽出點(diǎn)亮期間T1、 T2的導(dǎo)通波形，從而可進(jìn)行0~100°/。的亮度改變。此外，在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，由于也可以使亮 度為0~100%,所以照明器具的應(yīng)用范圍變寬。根據(jù)本實(shí)施方式，通過調(diào)整以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之差為線性， 并且還調(diào)整亮度，可以提供與人的感覺的等間隔性一致的LED照明裝置及其 馬區(qū)動(dòng)方法。[第5實(shí)施方式] (LED照明裝置)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的LED照明裝置，與第1至第3實(shí)施方式的LED 照明裝置的不同方面在于，不是對(duì)于微計(jì)算機(jī)所內(nèi)置的A/D變換器的讀出的 數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)于A/D變換器的讀出值具有某個(gè)變量而改 變占空比的值，以使逆相關(guān)色溫之差為線性?；镜碾娐方Y(jié)構(gòu)與圖l相同， 此外，具體的電路結(jié)構(gòu)也與圖7A至圖10C相同。而且，關(guān)于PNM控制，也 與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置同樣地應(yīng)用。此外，如圖12至圖14B所示，關(guān)于將色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰安裝 時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的電路塊結(jié)構(gòu)、使色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰并且n組排列安裝時(shí)的電路塊結(jié)構(gòu)，也與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置相同。 因此，省略與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置重復(fù)的說明。與圖1所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括色 溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行第l發(fā)光單元9 和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。控制電路6進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的周期性的點(diǎn)亮/熄 滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn) 亮期間Ton，以及使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間 Toff,并且通過PWM控制、或者固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā) 光單元9和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮控制。在控制電路6中，供給色度控制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,此外，控 制電路6將開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2分別供給到LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管Ql、 Q2的基極。此外，在LED1、 LED2上，分別串聯(lián)地連接電阻R1、 R2，導(dǎo)通 固定電流。在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，不是對(duì)構(gòu)成控制電路6的微計(jì)算機(jī)所 內(nèi)置的A/D變換器的讀出的數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)A/D變換器的 讀出的數(shù)值具有某個(gè)變量而改變占空比(％)的值，以使第l發(fā)光單元9和 第2發(fā)光單元10的逆相關(guān)色溫之差為線性。因此，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，在控制電路6中，供給色度控 制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,從控制電路6分別對(duì)LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管 Ql、 Q2的基極供給控制了占空比(％)的值的開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2，以使 第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的逆相關(guān)色溫之差為線性。與圖7A所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括 色溫相互不同的第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2;以及進(jìn)行第 1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。與圖7B所示的第1實(shí)施方式同樣，控制電路6包括進(jìn)行第1發(fā)光二 極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制的點(diǎn)亮/熄滅控 制單元3,以具有使第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2互補(bǔ)地點(diǎn) 亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton，以及使第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2 雙方熄滅的熄滅期間Toff;以及通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1 發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的點(diǎn)亮控制的PNM控制單元7。33在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，控制電路6的照明光的亮度調(diào)整動(dòng)作 也與圖18A至圖18C所示的第2實(shí)施方式同樣地表示。圖18A至圖18C的 標(biāo)號(hào)Sl、 S2各自表示開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2的邏輯狀態(tài)，即LED1、 LED2 的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài)。如圖18A至圖18C所示，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，點(diǎn)亮/熄滅 控制單元3進(jìn)一步固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度，另一方面，根據(jù)亮度控 制信號(hào)SI，可變控制熄滅期間Toff的長度，PNM控制單元7也進(jìn)一步根據(jù) 亮度控制信號(hào)SI，通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光二極管 LED1和第2發(fā)光二極管LED2的點(diǎn)亮控制。在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與熄滅期間Toff的長度對(duì)應(yīng)的亮度 變化，也如國19所示。如圖19所示，熄滅期間Toff越長，照明光的亮度越低，相反地，熄滅 期間Toff越短，照明光的亮度越高。固定地維持點(diǎn)亮期間Ton的長度，另一 方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)SI，可變控制熄滅期間Toff的長度，并在降低照明 光的亮度的情況下，依次加長設(shè)定熄滅期間Toff(圖18A—圖18B—圖18C)。在提高照明光的亮度的情況下，依次縮短設(shè)定熄滅期間Toff (圖18C— 圖18B—圖18A)。在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，與第1實(shí)施方式同樣， 就點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl、以及LED2的點(diǎn)亮期間T2的導(dǎo) 通波形而言，通過PNM控制，可以減少固定周期TN內(nèi)的脈沖數(shù)，將熄滅期 間完全地設(shè)為0，可將亮度調(diào)整為0。根據(jù)本實(shí)施方式，通過調(diào)整以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之差為線性， 并且還調(diào)整亮度，可以提供與人的感覺的等間隔性一致的LED照明裝置及其 驅(qū)動(dòng)方法。[第6實(shí)施方式] (LED照明裝置)本發(fā)明的第6實(shí)施方式的LED照明裝置，與第1至第3實(shí)施方式的LED 照明裝置的不同方面在于，不是對(duì)于微計(jì)算機(jī)所內(nèi)置的A/D變換器的讀出的 數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)于A/D變換器的讀出值具有某個(gè)變量而改 變占空比的值，以使逆相關(guān)色溫之差為線性?；镜碾娐方Y(jié)構(gòu)與圖l相同， 此外，具體的電路結(jié)構(gòu)也與圖7A至圖IOC相同。而且，關(guān)于PNM控制，也與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置同樣地應(yīng)用。此外，如圖12至圖14B所示，關(guān)于將色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰安裝 時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的電路塊結(jié)構(gòu)、使色溫不同的兩個(gè)LED串相鄰并且n 組排列安裝時(shí)的電路塊結(jié)構(gòu)，也與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置相同。 因此，省略與第1至第3實(shí)施方式的LED照明裝置重復(fù)的說明。與圖1所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括色 溫相互不同的第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10;以及進(jìn)行第l發(fā)光單元9 和第2發(fā)光單元10的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6?？刂齐娐?進(jìn)行第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的周期性的點(diǎn)亮/熄 滅控制，以具有使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn) 亮期間Ton,以及使第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10雙方熄滅的熄滅期間 Toff,并且通過PWM控制、或者固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā) 光單元9和第2發(fā)光單元IO的點(diǎn)亮控制。在控制電路6中，供給色度控制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI，此外，控 制電路6將開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2分別供給到LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管Ql、 Q2的基極。此外，在LED1、 LED2上，分別串聯(lián)地連接電阻R1、 R2，導(dǎo)通 固定電流。在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，不是對(duì)構(gòu)成控制電路6的微計(jì)算機(jī)所 內(nèi)置的A/D變換器的讀出的數(shù)值線性地改變占空比率，而是對(duì)A/D變換器的 讀出的數(shù)值具有某個(gè)變量而改變占空比(％)的值，以使第l發(fā)光單元9和 第2發(fā)光單元IO的逆相關(guān)色溫之差為線性。因此，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，在控制電路6中，供給色度控 制信號(hào)ST和亮度控制信號(hào)SI,從控制電路6分別對(duì)LED驅(qū)動(dòng)用雙極晶體管 Ql、 Q2的基極供給控制了占空比(％)的值的開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2，以使 第1發(fā)光單元9和第2發(fā)光單元10的逆相關(guān)色溫之差為線性。與圖7A所示的第1實(shí)施方式同樣，本實(shí)施方式的LED照明裝置包括 色溫相互不同的第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2;以及進(jìn)行第 1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的點(diǎn)亮/熄滅控制的控制電路6。與圖7B所示的第1實(shí)施方式同樣，控制電路6包括進(jìn)行第1發(fā)光二 極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制的點(diǎn)亮/熄滅控 制單元3,以具有使第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton,以及使第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2 雙方熄滅的熄滅期間Toff;以及通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1 發(fā)光二極管LED1和第2發(fā)光二極管LED2的點(diǎn)亮控制的PNM控制單元7。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，控制電路6的照明光的亮度調(diào)整動(dòng)作 也與圖20A至圖20C所示的第3實(shí)施方式同樣地表示。圖20A至圖20C的 標(biāo)號(hào)Sl、 S2各自表示開關(guān)控制信號(hào)Sl、 S2的邏輯狀態(tài)，即LED1、 LED2 的點(diǎn)亮/熄滅狀態(tài)。
如圖20A至圖20C所示，在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，點(diǎn)亮/熄滅 控制單元3根據(jù)亮度控制信號(hào)SI，可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮 期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率，PNM控制單元7也根據(jù)亮度控制信號(hào) SI，通過固定周期TN內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第1發(fā)光二極管LED1和第2發(fā) 光二極管LED2的點(diǎn)亮控制。
圖20是用于說明在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，照明光的亮度調(diào)整 動(dòng)作的例子的圖，根據(jù)亮度控制信號(hào)SI,可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi) 的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅期間Toff之間的比率，在降低照明光的亮度的情況下， 依次降低設(shè)定點(diǎn)亮期間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T所占的比率(合并了第1發(fā)光 單元LED1和第2發(fā)光單元LED2的總體的導(dǎo)通占空比)(圖20A—圖20B— 圖20C)，相反地，在提高照明光的亮度的情況下，依次提高設(shè)定總體的導(dǎo)通 占空比(圖200>圖20B—圖20A)。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置中，與點(diǎn)亮期間Ton對(duì)點(diǎn)亮/熄滅周期T 所占的比率對(duì)應(yīng)的亮度變化，也如圖21所示。
如圖21所示，總體的導(dǎo)通占空比越低，照明光的亮度越低，相反地，總 體的導(dǎo)通占空比越高，照明光的亮度越高。
再有，關(guān)于上述點(diǎn)亮/熄滅周期T,也可以設(shè)定為人眼不感到閃爍的長度 (例如，數(shù)百ms左右)。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，與第4實(shí)施方式同樣， 就點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl、以及LED2的點(diǎn)亮期間T2的導(dǎo) 通波形而言，通過PNM控制，可以減少固定周期TN內(nèi)的脈沖數(shù)，將熄滅期 間完全地設(shè)為O,可將亮度調(diào)整為0。
在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，通過適當(dāng)選擇點(diǎn)亮期間 Ton內(nèi)的LED1的點(diǎn)亮期間Tl和LED2的點(diǎn)亮期間T2之間的比率，從而可
36任意地調(diào)整照明光的色度而不對(duì)照明光的亮度產(chǎn)生任何影響，此外，通過適
當(dāng)選擇熄滅期間Toff的長度、或者點(diǎn)亮/熄滅周期T內(nèi)的點(diǎn)亮期間Ton和熄滅 期間Toff之間的比率，可以任意地調(diào)整照明光的亮度而不對(duì)照明光的色度產(chǎn) 生任何影響。
此外，在本實(shí)施方式的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法中，照明光的色度控 制和亮度控制，不伴隨LED1和LED2的驅(qū)動(dòng)電流控制，所以可以容易地實(shí) 現(xiàn)控制電路6中的控制。
根據(jù)本實(shí)施方式，通過調(diào)整以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之差為線性， 并且還調(diào)整亮度，可以提供與人的感覺的等間隔性一致的LED照明裝置及其 馬區(qū)動(dòng)方法。
如上所述，通過第1至第6實(shí)施方式記載了本發(fā)明，但構(gòu)成該公開的一 部分的論述及附圖不應(yīng)該被理解為限定本發(fā)明。從該公開中，本領(lǐng)域技術(shù)人 員當(dāng)然可知各種各樣的替代實(shí)施方式、實(shí)施例和運(yùn)用技術(shù)。
例如，也可以使用MOS (Metal Oxide Semiconductor;金屬氧化物半導(dǎo) 體)型、MIS ( Metal Insulator Semiconductor;金屬絕緣體半導(dǎo)體)型等場(chǎng)效 應(yīng)晶體管(FET: Field Effect Transistor),取代圖1的雙極晶體管Ql、 Q2。 此外，取代圖l的電阻Rl、 R2,也可以使用恒流源。
于是，本發(fā)明當(dāng)然包含這里未記載的各種各樣的實(shí)施方式。因此，本發(fā) 明的技術(shù)性范圍僅由上述說明的適當(dāng)?shù)臋?quán)利要求的范圍內(nèi)的發(fā)明特定事項(xiàng)來 決定。
根據(jù)本發(fā)明，提供以簡單的結(jié)構(gòu)，可在0 100%的寬范圍內(nèi)調(diào)整照明光 的色度和亮度的LED照明裝置。
而且，根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)整以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之差為線性， 并且還調(diào)整亮度，可以提供與人的感覺的等間隔性一致的LED照明裝置及其 驅(qū)動(dòng)方法。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的實(shí)施方式的LED照明裝置，以液晶顯示器的背光為代表，是適 合于LED無影燈、居室燈、化妝燈、櫥窗照明燈、廣告照明燈、美術(shù)館中的 照明燈、以及作為醫(yī)療用的、外科手術(shù)時(shí)的照明燈等各種用途的全體LED照 明裝置的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.LED照明裝置，其特征在于，包括色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及控制電路，通過進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期間，并且通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路根據(jù)色度控制信號(hào)，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的比率，并且通過所述固定 周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn) 亮控制。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路固定地維持所述點(diǎn)亮期間的長度，另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制所述熄滅期間的長度，并且通過所述固定周期內(nèi)的脈沖數(shù) 調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期內(nèi)的所述點(diǎn)亮期間和所述熄滅期間之間的比率，并且通過所述固定周期內(nèi)的脈沖數(shù) 調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
5.ED照明裝置，其特征在于，包括 色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及 控制電路，具有點(diǎn)亮/熄滅控制單元和脈沖數(shù)調(diào)制控制單元，進(jìn)行所述第 一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮/熄滅控制，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn) 行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有 使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及 使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期間，所述脈沖數(shù) 調(diào)制控制單元通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和 所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
6. 如權(quán)利要求5所述的LED照明裝置，其特征在于，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)一步根據(jù)色度控制信號(hào)，可變控制所述點(diǎn)亮期 間內(nèi)的所述第 一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的 比率，并且所述脈沖數(shù)調(diào)制控制單元也進(jìn)一步根據(jù)所述色度控制信號(hào)，通過 固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元 的點(diǎn)亮控制。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)一步固定地維持所述點(diǎn)亮期間的長度，另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制所述熄滅期間的長度，并且所述脈沖數(shù)調(diào) 制控制單元也進(jìn)一步根據(jù)所述亮度控制信號(hào)，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制 控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的LED照明裝置，其特征在于，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)一步根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮 /熄滅周期內(nèi)的所述點(diǎn)亮期間和所述熄滅期間之間的比率，并且所述脈沖數(shù)調(diào) 制控制單元也進(jìn)一步根據(jù)所述亮度控制信號(hào)，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制 控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
9. 丄ED照明裝置，其特征在于，包括 色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及 控制電路，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/ 熄滅控制，以具有使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅 的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅 期間，并且根據(jù)所述第 一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的逆相關(guān)色溫之差， 可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮 期間之間的比率。
10. 如權(quán)利要求9所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路固定地維持所述點(diǎn)亮期間的長度，另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制所述熄滅期間的長度。
11. 如權(quán)利要求9所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期內(nèi)的所述點(diǎn)亮期間和所述熄滅期間之間的比率。 12丄ED照明裝置，其特征在于，包括色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及 控制電路，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/ 熄滅控制，以具有^f吏所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅 的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅 期間，并且根據(jù)所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的逆相關(guān)色溫之差， 可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮 期間之間的比率，而且通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā) 光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
12.<image>image see original document page 4</image>
13. 如權(quán)利要求12所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路固定地維持所述點(diǎn)亮期間的長度，另一方面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制所述熄滅期間的長度。
14. 如權(quán)利要求12所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述控制電路根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制在規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期內(nèi)的所述點(diǎn)亮期間和所述熄滅期間之間的比率。
15.照明裝置，其特征在于，包括 色溫相互不同的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；以及 控制電路，具有點(diǎn)亮/熄滅控制單元和脈沖數(shù)調(diào)制控制單元，進(jìn)行所述第 一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮/熄滅控制，所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn) 行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有 使所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及 使所述第一發(fā)光單元和所迷第二發(fā)光單元雙方熄滅的熄滅期間，并且進(jìn)一步 根據(jù)所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的逆相關(guān)色溫之差，可變控制所 述點(diǎn)亮期間內(nèi)的第 一發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮期間之間的 比率，所述脈沖數(shù)調(diào)制控制單元通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所 述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制，并且進(jìn)一步根據(jù)所述逆相 關(guān)色溫之差，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和 所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
16.如權(quán)利要求15所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)一步固定地維持所述點(diǎn)亮期間的長度，另 一方 面，根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制所述熄滅期間的長度，并且所述脈沖數(shù)調(diào) 制控制單元也進(jìn)一步4艮據(jù)所述亮度控制信號(hào)，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
17. 如權(quán)利要求15所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述點(diǎn)亮/熄滅控制單元進(jìn)一步根據(jù)亮度控制信號(hào)，可變控制規(guī)定的點(diǎn)亮/熄滅周期內(nèi)的所述點(diǎn)亮期間和所述熄滅期間之間的比率，并且所述脈沖數(shù)調(diào) 制控制單元也進(jìn)一步根據(jù)所述亮度控制信號(hào)，通過固定周期內(nèi)的脈沖數(shù)調(diào)制 控制，進(jìn)行所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元的點(diǎn)亮控制。
18. 如權(quán)利要求1至17的任何一項(xiàng)所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述第一發(fā)光單元和所述第二發(fā)光單元分別包括 藍(lán)色發(fā)光二極管，發(fā)出藍(lán)色光；以及熒光層，具有透明樹脂，并且覆蓋所述藍(lán)色發(fā)光二極管，所述透明樹脂 均勻地混合了被所述藍(lán)色光激勵(lì)而各自發(fā)出紅色光、綠色光的紅色熒光體和 綠色熒光體、或被所述藍(lán)色光激勵(lì)而發(fā)出黃色光的黃色熒光體。
19. 如權(quán)利要求1至18的任何一項(xiàng)所述的LED照明裝置，其特征在于， 所述第一發(fā)光單元的色溫包含在2500K 3000K的范圍內(nèi)，所述第二發(fā)光單元的色溫包含在3000K 6500K的范圍內(nèi)。
20 ED照明裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述LED照明裝置包括色溫相互不同 的第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管；以及進(jìn)行所述第一發(fā)光二極管和所述 第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮/熄滅控制的微計(jì)算機(jī)，該驅(qū)動(dòng)方法的特征在于，所述微計(jì)算機(jī)進(jìn)行所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管的周期性 的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使所述第 一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管互補(bǔ) 地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間，以及使所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管 雙方熄滅的熄滅期間，并且根據(jù)所述第一發(fā)光二極管和所述第二發(fā)光二極管 的逆相關(guān)色溫之差，可變控制所述點(diǎn)亮期間內(nèi)的所述第 一發(fā)光二極管的點(diǎn)亮 期間和所述第二發(fā)光二極管的點(diǎn)亮期間之間的比率。
全文摘要
提供以簡單結(jié)構(gòu)并且可在0～100％的寬范圍內(nèi)調(diào)整照明光的色度和亮度的LED照明裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。LED照明裝置包括色溫相互不同的第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)；通過進(jìn)行第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)的周期性的點(diǎn)亮/熄滅控制，以具有使第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)互補(bǔ)地點(diǎn)亮/熄滅的點(diǎn)亮期間Ton，以及使第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)雙方熄滅的熄滅期間Toff，并且通過固定周期內(nèi)的PNM控制，進(jìn)行第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)的點(diǎn)亮控制的控制電路(6)，或者，還根據(jù)第一發(fā)光單元(9)和第二發(fā)光單元(10)之間的逆相關(guān)色溫之差，可變控制點(diǎn)亮期間Ton內(nèi)的第一發(fā)光單元(9)的點(diǎn)亮期間和第二發(fā)光單元(10)的點(diǎn)亮期間之間的比率，并進(jìn)行調(diào)整，以使LED照明光的逆相關(guān)色溫之差為線性，并且通過調(diào)整亮度，還可以與人的感覺的等間隔性一致。
文檔編號(hào)H01L33/50GK101658071SQ20088001188
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月8日
發(fā)明者水野純 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司