JP2018014375A - Ｌｅｄの点滅制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の所定の電圧を有する駆動電流をパルス変調して形成した連続的に輝度を変化させるＬＥＤの点滅制御方法とは異なる間欠的に徐々に明るくまたは徐々に暗くして或いはランダムに明るさが変化して視認性の向上と省電力化を図ることができるＬＥＤの点滅制御方法を提供することを課題とする。【解決手段】ＬＥＤの点灯から消灯への１点滅期間に、電流のピーク値を変化させた電圧の異なる複数のパルスを所定の時間をおいて間欠的に印加する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤの点滅時の輝度を間欠的に大きく変化させることのできるＬＥＤの点滅制御方法に関するものである。

近頃、少ない電力で高輝度を発揮するＬＥＤが開発され、これらを利用した道路警告灯、広告灯などの表示装置が多く見受けられるが、一般に、これらの表示装置では一定周期でＬＥＤの点滅を繰り返して表示が行われている。

ところで、従来のＬＥＤの点滅方法は図５に示したように所定の電圧を有する駆動電流をパルス変調して形成したパルス電流を発振回路により出力させて点滅駆動させるもの（明るさ制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））であり、点灯時の電流値は一定であるが、前記パルス信号の点滅デューティ比（パルス幅）を変化させることにより見かけの発光輝度を変化させることができるものである。

ところが、前記ＰＷＭ制御は一定の電流が一定時間供給されると予め定めた輝度で所定の点滅を繰り返すことになる。そのため、点灯時の輝度の変化や消灯後の残像もなく、光の点滅が単調に見えてしまうという問題がある。また、点灯時、電流制限抵抗を流れる電流が多く、点灯時の電力消費が大きいという問題がある。

そこで、例えば特開２００２−７２９４４号公報（特許文献１）、特開２００４−２７０２０１号公報（特許文献２）、特開２０１０−５４７９０号公報（特許文献３）などに「ＬＥＤの視認性を高めるために、発光するＬＥＤが設定された最大輝度の点灯から輝度を低減させて消灯に至る消灯過程を、消灯から輝度を増加させて設定された最大輝度の点灯に至る点灯過程よりも長時間に調整して、情報を点滅表示させる」こと、更には「省エネを図るために、点灯過程が瞬間的に行われる」ことなどのＬＥＤの点滅方法が提示されている。

これらのＬＥＤの改良した点滅方法は例えば図５および図６に示したように所定の電圧を有する駆動電流をパルス変調して形成した同じ強さの光によるパルス電流のデューティ比を変化させてＬＥＤの輝度を連続的に変化させることにより視認効果を高めるものである。

そのため、一定の間隔、同一の電流ピークで同じ強さの光の量を点灯するとともに連続して輝度が変化するので視覚効果に乏しいばかりか消費電力もそれほど小さくならない、という問題がある。

特開２００２−７２９４４号公報 特開２００４−２７０２０１号公報 特開２０１０−５４７９０号公報

本発明は、前記従来の改良されたＬＥＤの点滅方法が有する問題点を解決して更に視認性の向上と省電力化を図ることができるＬＥＤの点滅制御方法を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するためになされた本発明は、ＬＥＤの点灯から消灯への１点滅期間に、電流のピーク値を変化させた電圧の異なる複数のパルスを所定の時間をおいて間欠的に印加することを特徴とする。

特に、間欠的に印加させる電圧の異なる複数のパルスを電圧の高さ順に配列し、或いはランダムに配列することにより更に視認性を上げることができる。

本発明によれば、連続的でなく間欠的に徐々に明るくまたは徐々に暗くなるように或いはランダムに明るさが変化して、即ち、点灯中に光に動きが生じて視認性がよくなり、また、従来の明るさ制御ＰＷＭに比べて省電力で点滅可能である。

本発明に係るＬＥＤ発光制御方法の好ましい実施形態を用いた表示装置を示す簡易ブロック回路図。 本発明におけるＬＥＤ発光制御方法のグラフ。 本発明における異なるＬＥＤ発光制御方法のグラフ。 本発明における更に異なるＬＥＤ発光制御方法のグラフ。 パルス回路からのパルス信号及び発光輝度の推移を具体的に示す従来の明るさ制御ＰＷＭのグラフである。 従来例を示す消灯過程の明るさ制御ＰＷＭのグラフである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図４は本発明であるＬＥＤの発光制御方法を用いた例えば道路表示灯のようなＬＥＤの表示装置についての簡易ブロック回路図を示すものであり、主として電力を発電する太陽電池１と、前記太陽電池により起電した電力を貯める二次電池２と、点灯から消灯までの点灯パターンを予め記憶させておく点灯パターン制御回路５と、前記点灯パターン制御回路５からの制御信号により電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行うべく前記二次電池２からの電力をＬＥＤ電流制御回路４に加える昇圧電源回路３と、ＬＥＤ電流制御回路４により前記予め定めた電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により制御点滅するＬＥＤ６からなる。尚、図面中、符号７はスリープタイマーである。

以上の構成を有する本実施の形態では、ＬＥＤの点灯から消灯への１点滅期間に、電流のピーク値を変化させた電圧の異なる複数のパルスを所定の時間をおいて間欠的に印加するための点灯パターンを予めプログラムしておくとともにそれらの制御信号を昇圧電源回路３に送信して、電圧制御パルス制御の電流をＬＥＤ電流制御回路４において形成して順次ＬＥＤ６に間欠的に流し、例えば図２に示したような波形パターンの電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行うものである。

更に、詳細に説明すると、本実施の形態における電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、図２に示すように、例えば、１点滅期間として、例えば１４４０ｍｓを設定し、例えば５４０ｍｓの間隔を有して連続して点滅させる。

そして、前記１点滅期間１４４０ｍｓの間を例えば１８０ｍｓのパルス間隔で且つ１７ｍｓのパルス幅で時間方向に例えば６個のパルスを発信する。

ところで、このパルスは前記図５および図６に示した従来のパルスの幅を変化させて明るさを変化せる明るさ制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と異なり、各パルスのデューティと電流ピーク値の両方を変化させるものであり、更に、パルスの間隔を従来の明るさ制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のように人の目が光を連続して感じる間隔であるのに対してパルスの間隔が人の目に非連続に感じる間隔とすることにより、間欠的に明るさの変化を感じることができるものである。

従って、視覚的に非連続に感じる間隔で電流値の異なるパルスを送信してＬＥＤ６を発光（点滅）させることにより、看者は、１点滅期間において、従来のような連続的な輝度の変化と異なり間欠的に徐々に明るくまたは暗くなるように輝度を変化させることから視認性が向上する。

また、本実施の形態では、従来のほぼ連続的に点灯パルスを送信する従来の明るさ制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に比べて間欠的に点灯パルスを送信するので更に消費電流が少なくて済むことも大きな利点の１つである。

尚、本実施の形態で示した発光装置、点滅間隔、パルス幅や間隔は一例であって、この数字に限るものでなく、用途や使用目的などに応じて適宜、変更可能であることは言うまでもない。

図３は、本発明の異なる発光パターンを示すものであり、前記図２に示した実施の形態では１点滅期間において、パルス電流が電流ピークの低い状態、即ち、暗い状態から徐々に電流ピークが高くなるように、即ち、間欠的に明るくなるように設定したものであり、看者は、前記図２に示した実施の形態に比べて始めに強い光を感じて徐々に小さい光と間歇的に変化させるものである。

本実施の形態の電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によると、点灯と同時に始めに大きな電流によるパルス（明るいパルス）が発生するので、点灯時に目立つことになり、昼間や夜間であっても比較的明るい箇所に設置された場合にも有効である。

また、前記図２および図３に示した電圧制御ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のパターンを従来のように右寄せ、左寄せとして組み合わせるとともに表と裏の点灯タイミングをずらすことにより電流のピーク値を下げることもできる。

更に、図４は前記図２に示したパターンのように間歇点灯するパルス電流が順次大きく（明るく）なる場合、或いは図３に示したように間歇点灯するパルス電流が順次小さく（暗く）なる場合と異なり、１点滅期間内において明るさがランダムに変化して間欠的に点灯するので、更に、光の動きが大きく視認性の向上を図ることができるものである。

１ 太陽電池、２ 二次電池、３ 昇圧電源回路、４ ＬＥＤ電流制御回路、５ 点灯パターン制御回路、６ ＬＥＤ、７ スリープタイマー

Claims (2)

1. ＬＥＤの点灯から消灯への１点滅期間に、電流のピーク値を変化させた電圧の異なる複数のパルスを所定の時間をおいて間欠的に印加することを特徴とするＬＥＤの点滅制御方法。
2. 前記間欠的に印可させる電圧の異なる複数のパルスを電圧の高さ順に配列し、或いはランダムに配列することにより更に視認性を上げることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤの点滅制御方法。