特開 2022-170711 発光装置及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170711

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】発光装置及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/46 20200101AFI20221102BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

H05B45/46

H05B45/345

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022070341

(22)【出願日】2022-04-21

(31)【優先権主張番号】P 2021076701

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100180806

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100160716

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 力

(72)【発明者】

【氏名】堺 圭亮

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273AA10

3K273BA05

3K273BA06

3K273BA31

3K273CA02

3K273CA08

3K273CA12

3K273CA13

3K273FA03

3K273FA04

3K273FA07

3K273FA14

3K273FA27

3K273GA24

3K273GA28

3K273GA29

(57)【要約】

【課題】ＬＥＤ素子列に含まれるＬＥＤ素子の順方向電圧Ｖｆがばらついた場合でも、所望の色度及び色温度を有する光を出射可能な発光装置及び照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】発光装置１は、直列接続され且つ第１電流が流れることに応じて第１光を出射する複数の第１ＬＥＤ素子２１を有する第１ＬＥＤ素子列１１と、直列接続され且つ第２電流が流れることに応じて第２光を出射する複数の第２ＬＥＤ素子２２を有する第２ＬＥＤ素子列１２と、第１ＬＥＤ素子列１１及び第２ＬＥＤ素子列１２の出力端に接続され、第１電流に対する第２電流の比率を所定の比率に設定する定電流回路１３と、定電流回路１３に接続され、第１電流及び第２電流を出力する第１出力端子と、第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第１電流を出力する第２出力端子と、第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第２電流を出力する第３出力端子とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続され且つ第１電流が流れることに応じて第１光を出射する複数の第１ＬＥＤ素子を有する第１ＬＥＤ素子列と、
直列接続され且つ第２電流が流れることに応じて第２光を出射する複数の第２ＬＥＤ素子を有する第２ＬＥＤ素子列と、
前記第１ＬＥＤ素子列及び前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第１電流に対する前記第２電流の比率を所定の比率に設定する定電流回路と、
前記第１ＬＥＤ素子列及び前記第２ＬＥＤ素子列の入力端に接続され、前記第１電流及び前記第２電流が供給される入力端子と、
前記定電流回路に接続され、前記第１電流及び前記第２電流を出力する第１出力端子と、
前記第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第１電流を出力する第２出力端子と、
前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第２電流を出力する第３出力端子と、を有し、
前記第１出力端子から前記第１電流及び前記第２電流が出力されるときに、所望の色度及び色温度を有する光を、前記第１光と前記第２光とを混色した第３光として出射する、ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記第１ＬＥＤ素子の直列数は、前記第２ＬＥＤ素子の直列数と相違する、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記第１ＬＥＤ素子列の出力端と前記第１出力端子との間に接続される第１抵抗素子と、
前記第２ＬＥＤ素子列の出力端と前記第１出力端子との間に接続され、抵抗値が前記第１抵抗素子の抵抗値と相違する第２抵抗素子と、
を更に有する、請求項１に記載の発光装置。

【請求項4】

前記第１ＬＥＤ素子列の出力端及び前記第２出力端子と前記定電流回路との間に接続され、前記第２電流が前記定電流回路を介して前記第２出力端子に流れることを防止する電流遮断素子を更に有する、請求項１～３の何れか一項に記載の発光装置。

【請求項5】

前記定電流回路は、
入力端子が前記第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され且つ制御端子が前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続された第１トランジスタと、
入力端子及び制御端子が前記第１トランジスタの出力端子に接続され且つ出力端子が前記第１出力端子に接続された第２トランジスタと、
入力端子が前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、出力端子が前記第１出力端子に接続され且つ制御端子が前記第１トランジスタの出力端子に接続された第３トランジスタと、
を有する、請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

直列接続され且つ第１電流が流れることに応じて第１光を出射する複数の第１ＬＥＤ素子を有する第１ＬＥＤ素子列と、
直列接続され且つ第２電流が流れることに応じて第２光を出射する複数の第２ＬＥＤ素子を有する第２ＬＥＤ素子列と、
前記第１ＬＥＤ素子列及び前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第１電流に対する前記第２電流の比率を所定の比率に設定する定電流回路と、
前記第１ＬＥＤ素子列及び前記第２ＬＥＤ素子列の入力端に接続され、前記第１電流及び前記第２電流が供給される入力端子と、
前記定電流回路に接続され、前記第１電流及び前記第２電流を出力する第１出力端子と、
前記第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第１電流を出力する第２出力端子と、
前記第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、前記第２電流を出力する第３出力端子と、
を有する発光装置と、
前記第１電流及び前記第２電流を前記入力端子に供給する電流源、前記第１出力端子に接続される第１スイッチ、前記第２出力端子に接続される第２スイッチ、前記第３出力端子に接続される第３スイッチ、並びに前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオンオフを制御する制御回路を有する電源装置と、を有し、
前記第１出力端子から前記第１電流及び前記第２電流が出力されるときに、所望の色度及び色温度を有する光を、前記第１光と前記第２光とを混色した第３光として出射する、 ことを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置及び照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の系統に分割された光源を順次点灯させる照明装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載される照明装置は、電源スイッチが一時停止制御されたことを検出したときに、第１及び第２のＬＥＤ素子列をオンオフするスイッチング素子に流す電流を制御することによって、第１及び第２のＬＥＤ素子列の一方を点灯させて他方を消灯させる。

【0003】

また、特許文献２には、マイクロコンピュータによって制御されて第１及び第２のＬＥＤ素子列を切り替え駆動する定電流コンバータの出力端子に接続されるコンデンサの容量を０．１μＦ以下とする照明装置が記載される。特許文献１に記載される照明装置は、定電流コンバータの出力端子に接続されるコンデンサの容量を０．１μＦ以下とすることで、ＬＥＤ素子列が切り替わるときに突発的なピーク電流の発生を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４―７１６４号公報

【特許文献2】特開２０１８―６３８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び２に記載される照明装置において、第１及び第２のＬＥＤ素子列に含まれるＬＥＤ素子の順方向電圧Ｖｆのばらつきにより、第１及び第２のＬＥＤ素子列のそれぞれから出射される光の光束がばらつくことがある。特許文献１及び２に記載される照明装置では、第１及び第２のＬＥＤ素子列のそれぞれから出射される光の光束がばらつくと、第１及び第２のＬＥＤ素子列の双方を同時に発光したときに出射される光の色度及び色温度がばらつく。

【0006】

本発明は、このような課題を解決するものであり、ＬＥＤ素子列に含まれるＬＥＤ素子の順方向電圧Ｖｆがばらついた場合でも、所望の色度及び色温度を有する光を出射可能な発光装置及び照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る発光装置は、直列接続され且つ第１電流が流れることに応じて第１光を出射する複数の第１ＬＥＤ素子を有する第１ＬＥＤ素子列と、直列接続され且つ第２電流が流れることに応じて第２光を出射する複数の第２ＬＥＤ素子を有する第２ＬＥＤ素子列と、第１ＬＥＤ素子列及び第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第１電流に対する第２電流の比率を所定の比率に設定する定電流回路と、第１ＬＥＤ素子列及び第２ＬＥＤ素子列の入力端に接続され、第１電流及び第２電流が供給される入力端子と、定電流回路に接続され、第１電流及び第２電流を出力する第１出力端子と、第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第１電流を出力する第２出力端子と、第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第２電流を出力する第３出力端子とを有し、第１出力端子から第１電流及び第２電流が出力されるときに、所望の色度及び色温度を有する光を、第１光と第２光とを混色した第３光として出射する。

【0008】

さらに、本発明に係る発光装置では、第１ＬＥＤ素子の直列数は、第２ＬＥＤ素子の直列数と相違することが好ましい。

【0009】

さらに、本発明に係る発光装置は、第１ＬＥＤ素子列の出力端と第１出力端子との間に接続される第１抵抗素子と、第２ＬＥＤ素子列の出力端と第１出力端子との間に接続され、抵抗値が第１抵抗素子の抵抗値と相違する第２抵抗素子とを更に有することが好ましい。

【0010】

さらに、本発明に係る発光装置は、第１ＬＥＤ素子列の出力端及び第２出力端子と定電流回路との間に接続され、第２電流が定電流回路を介して第２出力端子に流れることを防止する電流遮断素子を更に有することが好ましい。

【0011】

さらに、本発明に係る発光装置では、定電流回路は、入力端子が第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され且つ制御端子が第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続された第１トランジスタと、入力端子及び制御端子が第１トランジスタの出力端子に接続され且つ出力端子が第１出力端子に接続された第２トランジスタと、入力端子が第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、出力端子が第１出力端子に接続され且つ制御端子が第１トランジスタの出力端子に接続された第３トランジスタとを有することが好ましい。

【0012】

また、本発明に係る照明装置は、直列接続され且つ第１電流が流れることに応じて第１光を出射する複数の第１ＬＥＤ素子を有する第１ＬＥＤ素子列と、直列接続され且つ第２電流が流れることに応じて第２光を出射する複数の第２ＬＥＤ素子を有する第２ＬＥＤ素子列と、第１ＬＥＤ素子列及び第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第１電流に対する第２電流の比率を所定の比率に設定する定電流回路と、第１ＬＥＤ素子列及び第２ＬＥＤ素子列の入力端に接続され、第１電流及び第２電流が供給される入力端子と、定電流回路に接続され、第１電流及び第２電流を出力する第１出力端子と、第１ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第１電流を出力する第２出力端子と、第２ＬＥＤ素子列の出力端に接続され、第２電流を出力する第３出力端子とを有する発光装置と、第１電流及び第２電流を入力端子に供給する電流源、第１出力端子に接続される第１スイッチ、第２出力端子に接続される第２スイッチ、第３出力端子に接続される第３スイッチ、並びに第１スイッチ、第２スイッチ及び第３スイッチのオンオフを制御する制御回路を有する電源装置とを有し、第１出力端子から第１電流及び第２電流が出力されるときに、所望の色度及び色温度を有する光を、第１光と第２光とを混色した第３光として出射する。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る発光装置及び照明装置は、ＬＥＤ素子列に含まれるＬＥＤ素子の順方向電圧Ｖｆがばらついた場合でも、所望の色度及び色温度を有する光を出射できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る照明装置の平面図である。

【図2】図１に示す照明装置のブロック図である。

【図3】並列接続された一対のＬＥＤ素子の一方の順方向を変化させたときの順方向電流の変化を示す図であり、（ａ）は使用したシミュレーション回路を示す図であり、（ｂ）はシミュレーション結果を示す図（その１）であり、（ｃ）はシミュレーション結果を示す図（その２）である。

【図4】図１に示す発光装置から出射される光の色度図である。

【図5】第２実施形態に係る照明装置のブロック図である。

【図6】図５に示す発光装置２において、第２抵抗素子の抵抗値を変化させたときの色度の変化を示す色度図である。

【図7】図１に示す発光装置において、第２スイッチがオンし且つ第１スイッチ及び第３スイッチがオフするときに、流れる電流の経路を示す図（その１）である。

【図8】図１に示す発光装置において、第２スイッチがオンし且つ第１スイッチ及び第３スイッチがオフするときに、流れる電流の経路を示す図（その２）である。

【図9】第３実施形態に係る照明装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明に係る発光装置及び照明装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0016】

（第１実施形態に係る発光装置及び照明装置の構成及び機能）
図１は第１実施形態に係る照明装置の平面図であり、図２は図１に示す照明装置のブロック図である。

【0017】

照明装置１０１は、電源装置１１０と、発光装置１とを有する。電源装置１１０は発光装置１に第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂を供給し、発光装置１は電源装置１１０から第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂が供給されることに応じて寒色光、暖色光及び寒色光と暖色光とを混色した光を出射する。

【0018】

電源装置１１０は、第１スイッチ１１１と、第２スイッチ１１２と、第３スイッチ１１３と、電流源１１４と、制御回路１１５とを有し、発光装置１に第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂を供給する調光電源装置である。

【0019】

第１スイッチ１１１、第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor、ＭＯＳＦＥＴ）である。第１スイッチ１１１は、ゲートが制御回路１１５に接続され、ソースが接地され、ドレインが発光装置１の第１出力端子Ｔ_O1に接続される。第２スイッチ１１２は、ゲートが制御回路１１５に接続され、ソースが接地され、ドレインが発光装置１の第２出力端子Ｔ_O2に接続される。第３スイッチ１１３は、ゲートが制御回路１１５に接続され、ソースが接地され、ドレインが発光装置１の第３出力端子Ｔ_O3に接続される。

【0020】

電流源１１４は、発光装置１の入力端子Ｔ_Iに接続され、入力端子Ｔ_Iを介して発光装置１に第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂を定格電流として供給する定電流源である。電流源１１４は、第１スイッチ１１１がオンし且つ第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂を合計した電流を発光装置１に供給する。電流源１１４は、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１電流Ｉ₁を発光装置１に供給する。電流源１１４は、第３スイッチ１１３がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第２スイッチ１１２がオフするときに、第２電流Ｉ₂を発光装置１に供給する。

【0021】

制御回路１１５は、マイクロプロセッサ（Micro-Processing Unit、ＭＰＵ）であり、第１スイッチ１１１、第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３をオンオフ制御すると共に、電流源１１４から発光装置１に供給される電流の電流量を制御する。制御回路１１５は、発光装置１に供給される電流の電流量を最大電流量から徐々に低下させることで、発光装置１を調光することができる。

【0022】

発光装置１は、第１ＬＥＤ素子列１１と、第２ＬＥＤ素子列１２と、定電流回路１３と、第１抵抗素子１４と、第２抵抗素子１５とを有し、第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂が供給されることに応じて、寒色光、暖色光及び寒色光と暖色光とを混色した光を出射する。

【0023】

第１ＬＥＤ素子列１１は、直列接続された９個の第１ＬＥＤ素子２１を有する。第１ＬＥＤ素子２１は、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の半導体材料で形成されたＬＥＤダイ、及び蛍光体を含有し、ＬＥＤダイを封止する封止材を有する表面実装（Surface Mount Device、ＳＭＤ）型のＬＥＤ素子である。第１ＬＥＤ素子２１が有するＬＥＤダイは、青色光を出射する青色ＬＥＤダイである。第１ＬＥＤ素子２１が有するＬＥＤダイの主波長は、４４５ｎｍと４９５ｎｍとの間の範囲内であり、一例では４５０ｎｍである。第１ＬＥＤ素子２１が有する封止材に含有される蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（Yttrium Aluminum Garnet、ＹＡＧ）等の緑色蛍光体である。第１ＬＥＤ素子２１が有する封止材に含有される緑色蛍光体は、ＬＥＤダイから青色光が入射することに応じて、主波長が５００ｎｍと５７０ｍとの間の範囲内であり、一例では５５０ｎｍである緑色光を放射する。第１ＬＥＤ素子２１は、第１電流Ｉ₁が供給されることに応じて、ＬＥＤダイから出射される青色光と、蛍光体から放射される緑色光とが混色された第１光を出射する。第１ＬＥＤ素子２１から出射される第１光は、一例では色温度が５０００Ｋである寒色光である。

【0024】

第１ＬＥＤ素子列１１の入力端、すなわち初段の第１ＬＥＤ素子２１のアノードは、入力端子Ｔ_Iに接続される。第１ＬＥＤ素子列１１の出力端、すなわち最終段の第１ＬＥＤ素子２１のカソードは、定電流回路１３及び第１抵抗素子１４を介して第１出力端子Ｔ_O1に接続されると共に、第２出力端子Ｔ_O2に接続される。

【0025】

第２ＬＥＤ素子列１２は、直列接続された１０個の第２ＬＥＤ素子２２を有する。第２ＬＥＤ素子２２は、窒化ガリウム等の半導体材料で形成されたＬＥＤダイ、及び蛍光体を含有し、ＬＥＤダイを封止する封止材を有するＳＭＤ型のＬＥＤ素子である。第２ＬＥＤ素子２２は、第１ＬＥＤ素子２１と同様に、青色光を出射する青色ＬＥＤダイを有する。第２ＬＥＤ素子２２が有する封止材に含有される蛍光体は、ＹＡＧの緑色蛍光体、及びＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ（ＣＡＳＮ）等を基本組成とする赤色蛍光体である。第２ＬＥＤ素子２２が有する封止材に含有される赤色蛍光体は、ＬＥＤダイから青色光が入射することに応じて、主波長が６００ｎｍと６８０ｍとの間の範囲内であり、一例では６６０ｎｍである赤色光を放射する。第２ＬＥＤ素子２２は、第２電流Ｉ₂が供給されることに応じて、ＬＥＤダイから出射される青色光と、蛍光体から放射される緑色光及び赤色光とが混色された第２光を出射する。第２ＬＥＤ素子２２から出射される第２光は、一例では色温度が２７００Ｋである暖色光である。第２ＬＥＤ素子２２から出射される暖色光の光束は、第１ＬＥＤ素子２１から出射される寒色光の光束の（５／６）倍である。すなわち、第１ＬＥＤ素子２１から出射される寒色光と第２ＬＥＤ素子２２から出射される暖色光の光束との光束比は、１．２：１．０である。

【0026】

第２ＬＥＤ素子列１２の入力端、すなわち初段の第２ＬＥＤ素子２２のアノードは、入力端子Ｔ_Iに接続される。第２ＬＥＤ素子列１２の出力端、すなわち最終段の第２ＬＥＤ素子２２のカソードは、定電流回路１３及び第２抵抗素子１５を介して第１出力端子Ｔ_O1に接続されると共に、第３出力端子Ｔ_O3に接続される。

【0027】

定電流回路１３は、第１トランジスタ３１と、第２トランジスタ３２と、第３トランジスタ３３とを有するウィルソンカレントミラー回路である。定電流回路１３は、第１スイッチ１１１がオンし且つ第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１ＬＥＤ素子２１に供給される第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量とが等しくなるように制御する。

【0028】

第１トランジスタ３１、第２トランジスタ３２及び第３トランジスタ３３は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである。第１トランジスタ３１、第２トランジスタ３２及び第３トランジスタ３３のベース、エミッタ及びコレクタは、制御端子、出力端子及び入力端子とも称される。第１トランジスタ３１は、ベースが第２ＬＥＤ素子列１２の出力端、第３トランジスタ３３のコレクタ及び第３出力端子Ｔ_O3に接続され、コレクタが第１ＬＥＤ素子列１１の出力端及び第２出力端子Ｔ_O2に接続される。第２トランジスタ３２は、ベース及びコレクタが第１トランジスタ３１のエミッタに接続され、エミッタが第１抵抗素子１４を介して第１出力端子Ｔ_O1に接続される。第３トランジスタは、ベースが第１トランジスタ３１のエミッタに接続され、コレクタが第２ＬＥＤ素子列１２の出力端、第１トランジスタ３１のベース及び第３出力端子Ｔ_O3に接続され、エミッタが第２抵抗素子１５を介して第１出力端子Ｔ_O1に接続される。

【0029】

第１抵抗素子１４及び第２抵抗素子１５は、同一の抵抗値を有する抵抗素子である。第１抵抗素子１４及び第２抵抗素子１５の抵抗値は、例えば２．２Ωである。第１抵抗素子１４は、一端が第２トランジスタ３２のエミッタに接続され、他端が第１出力端子Ｔ_O1を介して第１スイッチ１１１のドレインに接続される。第２抵抗素子１５は、一端が第３トランジスタ３３のエミッタに接続され、他端が第１出力端子Ｔ_O1を介して第１スイッチ１１１のドレインに接続される。

【0030】

発光装置１は、第１スイッチ１１１がオンし且つ第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１電流Ｉ₁を第１ＬＥＤ素子列１１に供給し、第２電流Ｉ₂を第２ＬＥＤ素子列１２に供給する。第１ＬＥＤ素子列１１が有する第１ＬＥＤ素子２１は第１電流Ｉ₁が供給されることに応じて第１光を出射し、第２ＬＥＤ素子列１２が有する第２ＬＥＤ素子２２は第２電流Ｉ₂が供給されることに応じて第２光を出射する。発光装置１は、第１スイッチ１１１がオンし且つ第２スイッチ１１２及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１ＬＥＤ素子２１から出射される第１光と第２ＬＥＤ素子２２から出射される第２光とを混色した第３光を出射する。第１ＬＥＤ素子２１から出射される第１光と第２ＬＥＤ素子２２から出射される第２光とを混色した第３光の色温度は、一例では３５００Ｋである。

【0031】

発光装置１は、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１電流Ｉ₁を第１ＬＥＤ素子列１１に供給する。第１ＬＥＤ素子列１１が有する第１ＬＥＤ素子２１は、第１電流Ｉ₁が供給されることに応じて第１光を出射する。発光装置１は、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１光を出射する。

【0032】

発光装置１は、第３スイッチ１１３がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第２スイッチ１１２がオフするときに、第２電流Ｉ₂を第２ＬＥＤ素子列１２に供給する。第２ＬＥＤ素子列１２が有する第２ＬＥＤ素子２２は、第２電流Ｉ₂が供給されることに応じて第２光を出射する。発光装置１は、第３スイッチ１１３がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第２スイッチ１１２がオフするときに、第２光を出射する。

【0033】

（第１実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置１は、カレントミラー回路である定電流回路１３が第１ＬＥＤ素子列１１及び第２ＬＥＤ素子列１２に接続される。発光装置１は、定電流回路１３が第１ＬＥＤ素子列１１及び第２ＬＥＤ素子列１２に接続されることで、第１ＬＥＤ素子２１に供給される第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量とが等しくなるように制御することができる。

【0034】

図３は、並列接続された一対のＬＥＤ素子の一方の順方向Ｖｆを変化させたときの順方向電流Ｉｆの変化を示す図である。図３（ａ）は使用したシミュレーション回路を示す図であり、図３（ｂ）はシミュレーション結果を示す図（その１）であり、図３（ｃ）はシミュレーション結果を示す図（その２）である。

【0035】

シミュレーションは、並列接続されたＬＥＤ１及びＬＥＤ２に電流源から１１０ｍＡを供給することにより実行された。シミュレーションにおいて、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆは、ＬＥＤ１に５５ｍＡの電流を供給したときのＬＥＤ１の順方向電圧Ｖｆの電圧値Ｖｆ１の０．９０倍から１．１０倍まで０．０１毎に変化させた。

【0036】

図３（ｂ）において、「Ｖｆ」欄は、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆを示す。「Ｖｆ」欄において、「ＬＥＤ２」欄はＬＥＤ２の順方向電圧ＶｆのＬＥＤ１の順方向電圧Ｖｆ１に対する比率を示し、「ｒａｔｅ」欄は電圧値Ｖｆ１を１００％としたときのＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆの変化率を示す。また、図３（ｂ）において、「Ｉ（ＬＥＤ２）」欄は、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆを示す。「Ｉ（ＬＥＤ２）」欄において、「ｍＡ」欄はＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆを示し、「ｒａｔｅ」欄は５５ｍＡに対するＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆの変化率を示す。

【0037】

ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の０．９０倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは６５．３％増加し、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の０．９４倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは４０．５％増加する。また、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の０．９７倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは２０．４％増加する。

【0038】

ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の１．１０倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは６０．０％減少し、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の０．９４倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは３８．３％減少する。また、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが電圧値Ｖｆ１の０．９７倍であるとき、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは１９．８％減少する。

【0039】

図３（ｃ）において、横軸はＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆの変動率を示し、縦軸はＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆの変化率を示す。ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが変動することに応じて、略線形に変動する。一般に順方向電圧Ｖｆの変動率は±６％であり、ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが制御されない場合、ＬＥＤ２の順方向電流Ｉｆは、±４０％程度変動する。ＬＥＤ２の順方向電圧Ｖｆが制御されない場合、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２のそれぞれから出射される光の光束比率が変動して所望の色温度の混合光が出射されないおそれがある。

【0040】

発光装置１は、定電流回路１３が第１ＬＥＤ素子列１１及び第２ＬＥＤ素子列１２に接続されることで、第１ＬＥＤ素子２１に供給される第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量とが等しくなるように制御することができる。発光装置１は、第１ＬＥＤ素子２１に供給される第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量とが等しくなるように制御することで、所定の定格電流が供給されたときに、所望の色温度の混合光が出射することができる。

【0041】

また、発光装置１は、第１ＬＥＤ素子２１の直列数が９個であるのに対し、出射する光の光束が第１ＬＥＤ素子２１の（５／６）倍である第２ＬＥＤ素子２２の直列数は１０個である。発光装置１は、光束が大きい第１ＬＥＤ素子２１の直列数を光束が小さい第２ＬＥＤ素子２２の直列数よりも少なくすることで、第２ＬＥＤ素子列１２から出射される暖色光の光束を第１ＬＥＤ素子列１１から出射される寒色光の光束と略同一にすることができる。

【0042】

図４は、発光装置１から出射される光の色度図である。図４において、Ｌ１０１は黒体軌跡を示す。矢印Ａは第１スイッチ１１１のみがオンするときに発光装置１から出射される第３光の色度を示し、矢印Ｂは第２スイッチ１１２のみがオンするときに発光装置１から出射される第１光の色度を示す。矢印Ｃは第３スイッチ１１３のみがオンするときに発光装置１から出射される第２光の色度を示し、矢印Ｄは黒体軌跡上の色温度が３５００Ｋである光の色度を示す。

【0043】

発光装置１は、第１スイッチ１１１のみがオンするときに、色温度が３５２４Ｋである第３光を出射する。また、第１スイッチ１１１のみがオンするときに発光装置１から出射される第３光の色差ＤＵＶは－３．１程度である。発光装置１は、単独で出射される第１光及び第２光の光束比がばらついた場合でも、第３光を出射するときに第１電流Ｉ₁の電流量と第２電流Ｉ₂の電流量とを等しくなるように制御することで、色温度が略３５００Ｋの第３光を出射ことができる。

【0044】

（第２実施形態に係る発光装置及び照明装置の構成及び機能）
図５は、第２実施形態に係る照明装置のブロック図である。

【0045】

照明装置１０２は、発光装置２を発光装置１の代わりに有することが照明装置１０１と相違する。発光装置２は、第１ＬＥＤ素子列１６及び第２抵抗素子１７を第１ＬＥＤ素子列１１及び第２抵抗素子１５の代わりに有することが発光装置１と相違する。第１ＬＥＤ素子列１６及び第２抵抗素子１７以外の照明装置１０２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された照明装置１０１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0046】

第１ＬＥＤ素子列１６は、第１ＬＥＤ素子２１の直列数が９個ではなく１０個であることが第１ＬＥＤ素子列１１と相違する。直列数以外の第１ＬＥＤ素子２１の構成及び機能は、第１ＬＥＤ素子列１１の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。第１ＬＥＤ素子列１６が有する第１ＬＥＤ素子２１の直列数は、第２ＬＥＤ素子列１２が有する第２ＬＥＤ素子２２の直列数と同一である。

【0047】

第２抵抗素子１７は、抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一ではなく、抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と相違することが第２抵抗素子１５と相違する。

【0048】

発光装置２において、第２抵抗素子１７の抵抗値は、第１ＬＥＤ素子２１に供給される第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量の比率が所望の比率になるように設定される。例えば、第１電流Ｉ₁の電流量と第２ＬＥＤ素子２２に供給される第２電流Ｉ₂の電流量の比率を０．８５：１．００に設定したいとき、第２抵抗素子１７の抵抗値は、第２抵抗素子１５の抵抗値の０．８５倍に設定される。

【0049】

（第２実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置２は、第２抵抗素子１７の抵抗値を第１抵抗素子１４の抵抗値に対して所定の比率に決定することで、第１電流Ｉ₁の電流量に対して所望の比率となるように第２電流Ｉ₂の電流量を設定することができる。

【0050】

図６は、発光装置２において、第２抵抗素子１７の抵抗値を変化させたときの色度の変化を示す色度図である。図６において、楕円Ｃ１は色温度３５００Ｋにおけるマクアダム楕円の３ステップを示し、楕円Ｃ２は色温度３５００Ｋにおけるマクアダム楕円の５ステップを示し、楕円Ｃ３は色温度３５００Ｋにおけるマクアダム楕円の７ステップを示す。また、Ｐ１～Ｐ４は第１電流Ｉ₁の電流量と第２電流Ｉ₂の電流量との合計が１５０ｍＡのときの色度を示し、Ｐ５は第１電流Ｉ₁の電流量と第２電流Ｉ₂の電流量との合計が限りなく０ｍＡのときの色度を示す。Ｐ１は第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一である２．２Ωであるときの色度を示し、Ｐ２は第２抵抗素子１７の抵抗値が１．８Ωであるときの色度を示す。Ｐ３は第２抵抗素子１７の抵抗値が１．５Ωであるときの色度を示し、Ｐ４は第２抵抗素子１７の抵抗値が１．２Ωであるときの色度を示す。Ｐ５は第２抵抗素子１７の抵抗値が１．２Ω、１．５Ω、１．８Ω及び２．２Ωであるときの色度を示す。

【0051】

第１電流Ｉ₁の電流量と第２電流Ｉ₂の電流量との合計が１５０ｍＡであり、第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一である２．２Ωであるとき、発光装置２から出射される第３光は、マクアダム楕円の５ステップの外側に近接する色度を有する。第２抵抗素子１７の抵抗値が１．８Ω及び１．５Ωであるとき、発光装置２から出射される第３光は、マクアダム楕円の３ステップに近い色度を有する。第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂の合計電流量とが１５０ｍＡであるときに、第２抵抗素子１７の抵抗値を第１抵抗素子１４の抵抗値よりも小さい抵抗値に決定することで、発光装置２は、色温度が３５００Ｋに近い色度を有する第３光を出射することができる。

【0052】

第２抵抗素子１７の抵抗値が１．２Ωであるとき、発光装置２から出射される第３光は、マクアダム楕円の５ステップの外側との境界に重畳する色度を有する。第１電流Ｉ₁及び第２電流Ｉ₂の合計電流量が１５０ｍＡであるときに、第２抵抗素子１７の抵抗値が小さくなり過ぎると、第３光の色度は、第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一であるときも色温度よりも３５００Ｋから離隔する。

【0053】

また、第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一である２．２Ωであるとき、発光装置１から出射される第３光の色度は、調光のために、供給される電流の電流量が低下した直後にマクアダム楕円の５ステップの外側に移動する。一方、第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値１．８Ω及び１．５Ωであるとき、発光装置１から出射される第３光の色度が５ステップの外側に移動する電流量は、第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値と同一であるときよりも低い。第２抵抗素子１７の抵抗値が第１抵抗素子１４の抵抗値１．８Ω及び１．５Ωであるとき、発光装置２から出射される第３光の色度は、より低い電流量においても５ステップの内側に位置するので、発光装置２は、調光時の色温度の遷移を抑制できる。

【0054】

（第３実施形態に係る発光装置及び照明装置の構成及び機能）
図７は、第１実施形態に係る発光装置１において、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、流れる電流の経路を示す図である。

【0055】

発光装置１では、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧が同一であるとき、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、第１電流Ｉ₁が第１ＬＥＤ素子列１１に流れ、第２電流Ｉ₂は流れない。

【0056】

発光装置１において、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧が同一であるとき、第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1及び第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は、以下の式で示される。
Ｖ_O1 ＝ Ｖ_I － ９×Ｖｆ
Ｖ_O2 ＝ Ｖ_I － １０×Ｖｆ
ここで、Ｖ_Iは第１ＬＥＤ素子列１１及び第２ＬＥＤ素子列１２の入力端の電圧であり、Ｖｆは第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧である。

【0057】

第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧が同一であるとき、第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は、第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1よりも低い。しかしながら、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧がばらつくことにより、第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は、第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1よりも高くなることがある。例えば、第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧Ｖｆ２が第１ＬＥＤ素子２１の順方向電圧Ｖｆ１の０．８倍であるとき、第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1及び第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は、以下の式で示される。
Ｖ_O1 ＝ Ｖ_I － ９×Ｖｆ１
Ｖ_O2 ＝ Ｖ_I － １０×Ｖｆ２ ＝ Ｖ_I － １０×０．８×Ｖｆ１
＝ Ｖ_I －８×Ｖｆ１
第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1は（Ｖ_I－９×Ｖｆ１）で示される一方、第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は（Ｖ_I－８×Ｖｆ１）で示され、第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2は、第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1よりも高くなる。

【0058】

図８は、発光装置１において、第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2が第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1よりも高く、第２スイッチ１１２がオンし且つ第１スイッチ１１１及び第３スイッチ１１３がオフするときに、流れる電流の経路を示す図である。

【0059】

第２ＬＥＤ素子列１２の出力端の電圧Ｖ_O2が第１ＬＥＤ素子列１１の出力端の電圧Ｖ_O1よりも高いとき、ｎｐｎバイポーラトランジスタである第１トランジスタ３１のベース―コレクタ間に形成されるダイオード構造を介して第２電流Ｉ₂が第１電流Ｉ₁と共に流れる。発光装置１では、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧のばらつきにより、第２スイッチ１１２のみがオンしたときに、第２電流Ｉ₂が流れることがある。

【0060】

図９は、第３実施形態に係る照明装置のブロック図である。

【0061】

照明装置１０３は、発光装置３を発光装置１の代わりに有することが照明装置１０１と相違する。発光装置３は、ダイオード４０を有することが発光装置１と相違する。ダイオード４０以外の照明装置１０３の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された照明装置１０１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0062】

ダイオード４０は、アノードが第１ＬＥＤ素子列１１の出力端及び第２出力端子Ｔ_O2に接続され、カソードが第１トランジスタ３１のコレクタに接続される。ダイオード４０は、第２電流Ｉ₂が定電流回路１３の第１トランジスタ３１を介して第２出力端子Ｔ_O2に流れることを防止する電流遮断素子として機能する。

【0063】

（第３実施形態に係る発光装置の作用効果）
発光装置３は、ダイオード４０を有することで、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の順方向電圧がばらつきにかかわらず、第２電流Ｉ₂が定電流回路１３の第１トランジスタ３１を介して第２出力端子Ｔ_O2に流れることを防止することができる。

【0064】

（実施形態に係る発光装置の変形例）
発光装置１～３では、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の直列数は、９又は１０個であるが、実施形態に係る発光装置では、第１ＬＥＤ素子２１及び第２ＬＥＤ素子２２の直列数は、適宜設定できる。

【0065】

また、発光装置１～３では、第１ＬＥＤ素子２１は寒色光を出射し、第２ＬＥＤ素子２２は暖色光を出射するが、実施形態に係る発光装置では、第１ＬＥＤ素子及び第２ＬＥＤ素子から出力される光は色度が相違していればよい。

【0066】

発光装置１～３では、第１トランジスタ３１～第３トランジスタ３３は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであるが、実施形態に係る発光装置では、第１トランジスタ３１～第３トランジスタ３３は、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタであってもよい。第１トランジスタ３１～第３トランジスタ３３がｐｎｐ型のバイポーラトランジスタであるとき、エミッタは入力端子であり、コレクタは出力端子である。

【0067】

また、実施形態に係る発光装置では、第１トランジスタ３１～第３トランジスタ３３は、ＭＯＳＦＥＴであってもよい。第１トランジスタ３１～第３トランジスタ３３がＭＯＳＦＥＴであるとき、ゲートは制御端子であり、ソース及びドレインは入力端子又は出力端子である。

【0068】

また、発光装置１～３では、定電流回路１３は、ウィルソンカレントミラー回路であるが、実施形態に係る発光装置では、定電流回路は、第１トランジスタ３１を有さないカレントミラー回路等の他のカレントミラー回路であってもよい。

【0069】

また、発光装置１及び３では、第１抵抗素子１４及び第２抵抗素子１５を有するが実施形態に係る発光装置では、第１抵抗素子１４及び第２抵抗素子１５は省略されてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１～３ 発光装置
１１、１６ 第１ＬＥＤ素子列
１２ 第２ＬＥＤ素子列
１３ 定電流回路
１４ 第１抵抗素子
１５、１７ 第２抵抗素子
２１ 第１ＬＥＤ素子
２２ 第２ＬＥＤ素子
３１ 第１トランジスタ
３２ 第２トランジスタ
３３ 第３トランジスタ
４０ ダイオード（電流遮断素子）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】