特許 7351518 ＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-19

(45)【発行日】2023-09-27

(54)【発明の名称】ＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/18 20200101AFI20230920BHJP

【ＦＩ】

H05B45/18

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019219582

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021089848

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-06-06

(73)【特許権者】

【識別番号】591245509

【氏名又は名称】株式会社松村電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100092576

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 久男

(72)【発明者】

【氏名】岩間 祐一

(72)【発明者】

【氏名】網野 勇二

【審査官】塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２５４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７１６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流定電圧が印加されたＬＥＤ素子を流れる直流駆動電流を調節することによって、前記ＬＥＤ素子を調光するＬＥＤ駆動回路であって、
外部から入力される調光信号のレベルに対応する制御電圧値を生成する制御電圧生成部と、
前記制御電圧値に応じて前記直流駆動電流を制御する電流制御部と、
前記ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有し、前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した温度電圧値を出力する温度出力部と、
前記ＬＥＤ素子の点灯開始点の調光信号のレベルに対応する前記制御電圧値として前記制御電圧生成部において初期設定された初期制御電圧値と、初期設定時に前記温度出力部から前記温度電圧値として出力された初期温度電圧値とを加算して、基準電圧値を生成する第１加算部と、
初期設定後、次に前記ＬＥＤ素子を点灯する際に、前記初期制御電圧値と、前記温度出力部から前記温度電圧値として出力された、現在の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した現在温度電圧値とを加算して、加算電圧値を生成する第２加算部と、
前記基準電圧値と前記加算電圧値とを比較する比較部と、を備え、
前記制御電圧生成部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記加算電圧値が前記基準電圧値に近づくように、前記初期制御電圧値を補正して補正制御電圧値を生成し、
前記第２加算部は、前記補正制御電圧値と前記現在温度電圧値とを加算して、補正加算 電圧値を生成し、
前記比較部は、前記基準電圧値と前記補正加算電圧値とを比較し、
前記補正加算電圧値が前記基準電圧値に近づくまで、前記制御電圧生成部が前記補正制 御電圧値を生成し、前記第２加算部が前記補正加算電圧値を生成し、前記比較部が前記基 準電圧値と前記補正加算電圧値とを比較することを繰り返す
ことを特徴とする、ＬＥＤ駆動回路。

【請求項7】

調光信号のレベルに対応する制御電圧値を生成し、直流定電圧が印加されたＬＥＤ素子を流れる直流駆動電流を前記制御電圧値に応じて制御することによって、前記ＬＥＤ素子を調光するＬＥＤ駆動方法であって、
前記調光信号のレベルに対応する前記制御電圧値を初期設定する初期設定工程と、
初期設定後、次に前記ＬＥＤ素子を点灯する際に、前記調光信号のレベルに対する前記制御電圧値を現在の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に応じて補正する温度補償工程と、を有し、
前記初期設定工程は、
前記ＬＥＤ素子の点灯開始時の調光信号のレベルに対応する初期制御電圧値を設定する工程と、
前記初期制御電圧値と、前記ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有する温度出力部から出力された、初期設定時の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した初期温度電圧値とを加算して、基準電圧値を生成する工程と、
を有し、
前記温度補償工程は、
(ａ)前記初期制御電圧値と、前記温度出力部から出力された、前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した現在温度電圧値とを加算して、加算電圧値を生成する工程と、
（ｂ）前記基準電圧値と前記加算電圧値とを比較する工程と、
（ｃ）前記加算電圧値が前記基準電圧値に近づくように、前記初期制御電圧値を補正し て補正制御電圧値を生成する工程と、
(ｄ)前記補正制御電圧値と前記現在温度電圧値とを加算して、補正加算電圧値を生成す る工程と、
（ｅ）前記基準電圧値と前記補正加算電圧値とを比較する工程と、
（ｆ）前記補正加算電圧値が前記基準電圧値に近づくまで、前記（ｃ）～（ｅ）の工程 を繰り返す工程と、
を有することを特徴とする、ＬＥＤ駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法に係り、より詳細には、ＬＥＤ素子の温度補償を行うことができるＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）素子を光源として使用した種々の照明装置が普及している。ＬＥＤ素子には、ハロゲンランプ等の従来の電球と比較して、発熱量及び消費電力が格段に少ないという利点があるため、舞台やスタジオで使用される演出用の照明装置（即ち、ステージ照明用の照明装置）のように高輝度の照明光が要求される照明装置においても、ハロゲンランプ等の電球に代わり、ＬＥＤ素子が光源として使用されるようになってきている。

【0003】

舞台等の演出用の照明装置は、照明光の明るさを変化させることが多く、コンソールから照明装置に入力されるＤＭＸ（Digital Multiplex）信号のような調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子の明るさ（相対光度）は調光カーブで表される。コンソールの操作者が意図したとおりの演出照明を実現するために、演出用の照明装置には調光カーブの正確な再現性が要求される。
一般に、相対光度が高い場合には、明るさが多少変化しても人間の目ではほとんど認識されないが、相対光度が低い場合には、明るさの僅かな変化であっても人間の目で認識される。その結果、舞台等の演出においては、スポットライト等によりフェードインする際の点灯開始時の明るさや、フェードアウトする際の消灯直前の明るさが、重要な演出効果を有する。このため、演出用の照明装置では、特に、フェードインの点灯開始点（フェードアウトの消灯点）を含む、調光カーブの点灯開始点付近、即ち、ＬＥＤ素子が最小光度で発光する領域において、調光カーブの正確な再現性が要求される。

【0004】

このため、演出用の照明装置では、調光カーブの点灯開始点の調光信号のレベルに対する照明の明るさが厳密に初期設定される。このとき、フェードインする際の点灯開始点の照明の明るさ（即ち、フェードアウトする際の消灯直前の照明の明るさ）が暗いほど、フェードイン及びフェードアウトが円滑に行えるため、点灯開始点の調光信号のレベルに対応する明るさができるだけ暗くなるように、点灯開始時のＬＥＤの直流駆動電流は、ＬＥＤ素子の順方向電圧を超えかつ順方向電圧にできるだけ近くなるように設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－２０１４７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、ＬＥＤ素子の相対光度（明るさ）は一般に負の温度特性（負の温度係数）を有し、ＬＥＤ素子の温度が低下するほど相対光度が上昇し、一方、ＬＥＤ素子の温度が上昇するほど相対光度が低下する。その結果、ＬＥＤ素子を使用した演出用の照明装置においても、周囲温度によりＬＥＤ素子の相対光度が変動する。
例えば、演出照明時の温度が初期設定時の温度よりも低い場合には、ＬＥＤ素子の相対光度が初期設定時よりも上昇し、ＬＥＤ駆動電流が同じ場合、調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子の明るさ（相対光度）が明るくなる。反対に、演出照明時の温度が初期設定時の温度よりも高い場合には、ＬＥＤ素子の相対光度が初期設定時よりも低下し、ＬＥＤ駆動電流が同じ場合、調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子の明るさが暗くなる。

【0007】

特に、フェードインする際の点灯開始時（フェードアウトする際の消灯直前）は、照明が暗いため、明るさの僅かな違いであっても認識されてしまう。その結果、温度変化により、点灯開始時の照明の明るさが初期設定時のものと異なると、演出効果に大きく影響する。さらに、夏季など、演出照明時の温度が初期設定時の温度よりも高い場合には、相対光度が低下する結果、ＤＭＸ信号レベルを点灯開始の初期設定レベルまで上げてもＬＥＤ素子が点灯しない事態も発生しうる。
その結果、ＬＥＤ素子の温度特性のために、フェードインの点灯開始時やフェードアウトの消灯時のような、調光カーブの点灯開始点付近において、コンソールの操作者が意図したとおりの演出照明を実現することが困難となるおそれがあった。

【0008】

ここで、上記の特許文献１には、ＬＣＤ（liquid crystal display：液晶ディスプレイ）バックライトに利用可能なカラーＬＥＤの温度変化による特性変動を補償するためにＮＴＣ（negative temperature coefficient）サーミスタをＬＥＤ素子に直列に接続したカラーＬＥＤ駆動回路が記載されている。そこで、ＬＥＤ素子を使用した演出用の照明装置においても、照明装置のＬＥＤ駆動回路において、ＬＥＤ素子にＮＴＣサーミスタを直列に接続することによって、調光カーブを温度補償することが考えられる。

【0009】

しかしながら、劇場やホールといった施設では、施設ごとに温度環境が異なるうえ、個々のＬＥＤ素子の順方向電圧及びその温度特性にばらつきがあるため、演出用の照明装置では、いわゆる現場合わせが必要となり、単に工場などで出荷前にＬＥＤ素子にサーモスタットを直列接続しただけでは、舞台演出上の実用に耐える調光カーブの再現性、特に、点灯開始点付近の調光カーブの高い再現性を実現することが困難であった。

【0010】

また、光源にＬＥＤ素子を使用した照明装置を調光するにあたっては、一般に、ＬＥＤ素子の明滅をＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御している。
しかしながら、演出用の照明装置の大電流・高輝度ＬＥＤ素子をＰＷＭ制御によって明滅させると、ＬＥＤ素子の明滅周波数が十分に高速でないとちらつきを感じることがあり、そのうえ、高精度に電流を調整できないという問題があった。

【0011】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、高精度に電流を調整した調光が可能であり、かつ、点灯開始点付近でのＬＥＤ素子の明るさを温度補償して、点灯開始点付近での調光カーブの高い再現性の実現を図ることができるＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記の目的を達成するため、本発明のＬＥＤ駆動回路は、直流定電圧が印加されたＬＥＤ素子を流れる直流駆動電流を調節することによって、前記ＬＥＤ素子を調光するＬＥＤ駆動回路であって、外部から入力される調光信号のレベルに対応する制御電圧値を生成する制御電圧生成部と、前記制御電圧値に応じて前記直流駆動電流を制御する電流制御部と、前記ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有し、前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した温度電圧値を出力する温度出力部と、前記ＬＥＤ素子の点灯開始点の調光信号のレベルに対応する前記制御電圧値として前記制御電圧生成部において初期設定された初期制御電圧値と、初期設定時に前記温度出力部から前記温度電圧値として出力された初期温度電圧値とを加算して、基準電圧値を生成する第１加算部と、初期設定後、次に前記ＬＥＤ素子を点灯する際に、前記初期制御電圧値と、前記温度出力部から前記温度電圧値として出力された、現在の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した現在温度電圧値とを加算して、加算電圧値を生成する第２加算部と、前記基準電圧値と前記加算電圧値とを比較する比較部と、を備え、前記制御電圧生成部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記加算電圧値が前記基準電圧値に近づくように、前記初期制御電圧値を補正して補 正制御電圧値を生成し、前記第２加算部は、前記補正制御電圧値と前記現在温度電圧値と を加算して、補正加算電圧値を生成し、前記比較部は、前記基準電圧値と前記補正加算電 圧値とを比較し、前記補正加算電圧値が前記基準電圧値に近づくまで、前記制御電圧生成 部が前記補正制御電圧値を生成し、前記第２加算部が前記補正加算電圧値を生成し、前記 比較部が前記基準電圧値と前記補正加算電圧値とを比較することを繰り返すことを特徴としている。

【0013】

また、本発明のＬＥＤ照明システムは、本発明のＬＥＤ駆動回路と前記ＬＥＤ駆動回路によって駆動されるＬＥＤ素子とを備えたＬＥＤ照明装置と、前記ＬＥＤ照明装置に前記調光信号を入力する操作部と、を備えたことを特徴とする。

【0014】

また、本発明のＬＥＤ駆動方法は、調光信号のレベルに対応する制御電圧値を生成し、直流定電圧が印加されたＬＥＤ素子を流れる直流駆動電流を前記制御電圧値に応じて制御することによって、前記ＬＥＤ素子を調光するＬＥＤ駆動方法であって、前記調光信号のレベルに対応する前記制御電圧値を初期設定する初期設定工程と、初期設定後、次に前記ＬＥＤ素子を点灯する際に、前記調光信号のレベルに対する前記制御電圧値を現在の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に応じて補正する温度補償工程と、を有し、前記初期設定工程は、前記ＬＥＤ素子の点灯開始時の調光信号のレベルに対応する初期制御電圧値を設定する工程と、前記初期制御電圧値と、前記ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有する温度出力部から出力された、初期設定時の前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した初期温度電圧値とを加算して、基準電圧値を生成する工程と、を有し、前記温度補償工程は、(ａ)前記初期制御電圧値と、前記温度出力部から出力された、前記ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した現在温度電圧値とを加算して、加算電圧値を生成する工程と、（ｂ）前記基準電圧値と前記加算電圧値とを比較する工程と、（ｃ）前記加算電圧値が前記基準電圧値に近づくように、前記初期制御電圧値を補正して補正制御電圧値を生成する工程と、(ｄ)前記補正制御電圧値と前記現在温度電圧値とを加算して、補正加算電圧値を生成する 工程と、（ｅ）前記基準電圧値と前記補正加算電圧値とを比較する工程と、（ｆ）前記補 正加算電圧値が前記基準電圧値に近づくまで、前記（ｃ）～（ｅ）の工程を繰り返す工程 と、を有することを特徴としている。

【0015】

本発明のＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法では、ＬＥＤ素子に直流定電圧を印加しておき、ＬＥＤ素子を流れる直流駆動電流の大きさを制御電圧値に応じて制御することによって、ＬＥＤ素子を調光する。これにより、ＬＥＤ素子が直接ＰＷＭ制御されて明滅する場合とは異なり、ＬＥＤ素子をフリッカフリーで（即ち、フリッカー現象が発生することなく）調光することができる。

【0016】

さらに、本発明では、ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有する温度出力部から出力される、ＬＥＤ素子の周囲温度に対応した温度電圧値を利用する。
そして、本発明では、点灯開始領域の調光カーブの正確な再現を実現するにあたって、単にＬＥＤ素子の温度特性をサーミスタ等で直接相殺して温度補償するのではなく、初期設定時の初期温度電圧値と初期設定されたＬＥＤ素子の点灯開始時の調光信号のレベルに対応する初期制御電圧値とを加算した基準電圧値に、現在の温度電圧値と点灯開始時の制御電圧値とを加算した加算電圧値が近づくように、制御電圧値を補正する。理想的には、加算電圧値が基準電圧値と一致するように制御電圧値を補正する。

【0017】

これにより、ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性のばらつきによらず、ＬＥＤ素子の点灯開始点の明るさを温度補償して一定に保つことができ、点灯開始点付近の調光カーブの高い再現性の実現を図ることができる。
例えば、点灯開始時の調光信号のレベルに対する照明の明るさが初期設定された後、初期設定時の温度と異なる温度環境下であっても、初期設定した点灯開始時の明るさと実質的に同等の明るさでＬＥＤ素子を発光させることができる。
その結果、外部からＬＥＤ駆動回路に入力される調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子の明るさ（相対光度）を表す調光カーブの正確な再現を図ることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、高精度に電流を調整した調光が可能であり、かつ、点灯開始点付近でのＬＥＤ素子の明るさを温度補償して、点灯開始点付近での調光カーブの高い再現性の実現を図ることができるＬＥＤ駆動回路、ＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ駆動方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明システムのブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の回路図である。

【図3】（ａ）は、調光信号レベルに対するＰＷＭ信号のデューティー比を説明する模式図であり、（ｂ）は、ＰＷＭ信号のデューティー比の補正を説明する模式図である。

【図4】（ａ）は、調光信号のレベルとＬＥＤ素子の明るさとの関係を表す調光カーブの模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す破線円Ｃで囲んだ点灯開始点付近の調光カーブの拡大図を示す。

【図5】（ａ）は、ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性を示すグラフであり、（ｂ）は、ＮＣＴサーミスタの抵抗値の温度特性を示すグラフである。

【図6】（ａ）は、ＬＥＤ素子の相対光度の温度特性を示すグラフであり、（ｂ）は、温度出力部の温度電圧値の温度特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１に、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ照明システムのブロック図を示す。同図に示すように、ＬＥＤ照明システムは、ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤ駆動回路１を備えたＬＥＤ照明装置２と、操作部（コンソール）３とから構成されている。

【0021】

本実施形態のＬＥＤ照明装置２は、例えば、スポットライトを構成し、赤、緑、青の三原色をそれぞれ出力する３種類のＬＥＤ素子（図１では図示せず。）を備えている。赤色ＬＥＤ素子は、例えば５７０～６９０ｎｍの波長範囲内にピーク波長を有し、緑色ＬＥＤ素子は、例えば４６０～６２０ｎｍの波長範囲内にピーク波長を有し、青色ＬＥＤ素子は、例えば４２０～５３０ｎｍの波長範囲内にピーク波長を有する。ここで、ＬＥＤ素子のピーク波長とは、ＬＥＤ素子の発光スペクトルのうち、発光強度が最大となる波長をいう。
３種類のＬＥＤ素子は、それぞれ別個のＬＥＤ駆動回路１で駆動されるが、図１では、３つのＬＥＤ駆動回路１のうち１のブロックだけを代表して示す。

【0022】

操作部３には、ＬＥＤ素子の出力光の明るさを制御する調光信号のレベルの調整手段が設けられている。この調整手段は、スライドバー、回転摘まみ、又はトグルスイッチ、その他の機構で構成することができる。操作部３からＬＥＤ照明装置２の各ＬＥＤ駆動回路１に、それぞれ外部信号としてＤＭＸ信号のような調光信号が、調整されたレベルで入力される。

【0023】

図２に、ＬＥＤ駆動回路１の回路図を示す。なお、同図では、ＬＥＤ駆動回路１によって駆動されるＬＥＤ素子１００として、互いに直列に接続された四つのＬＥＤ素子１００模式的に示すが、ＬＥＤ素子１００の数はこれに限定されない。

【0024】

ＬＥＤ素子１００のアノード側には、直流定電圧（ＤＣ＋）が印加されている。ＬＥＤ駆動回路１は、直流定電圧が印加されたＬＥＤ素子１００を流れる直流駆動電流ＩＦを調光信号により調節することによって、ＬＥＤ素子を調光する。
そのために、ＬＥＤ駆動回路１は、外部から入力される調光信号のレベル（ＤＭＸ信号のレベル）に対応する制御電圧値を生成する制御電圧生成部１０と、制御電圧値に応じて直流駆動電流を制御する電流制御部２０とを備えている。

【0025】

制御電圧生成部１０は、電圧波形が矩形状に時間変化するＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部１１と、ＰＷＭ信号出力部１１から出力されたＰＷＭ信号の平均電圧を制御電圧値として出力する第１及び第２平均化部１２ａ及び１２ｂと、外部から入力された調光信号のレベルに対応してＰＷＭ信号のデューティー比を制御する演算部１３とを備えている。
ここで、図３（ａ）に、調光信号のレベルに応じたＰＷＭ信号のデューティー比を示す。図３（ａ）に折れ線Ｉで示すように、ＰＷＭ信号のデューティー比は、調光信号のレベルに従って増加する。
本実施形態では、第１及び第２平均化部１２ａ及び１２ｂはローパスフィルタで構成され、演算部１３はコンピュータ（ＣＰＵ）１３０で構成されている。

【0026】

電流制御部２０は、ＬＥＤ素子１００と接地電位との間に直列に接続されたトランジスタとしてのＮチャネルのＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）２１と演算増幅器（オペアンプ）２２とを備える。
ＭＯＳＦＥＴ２１は、ＬＥＤ素子１００のカソード側に、直接又は間接的に接続された第１端子としてのドレイン端子Ｄと、電流制御抵抗Ｒ１３を介して接地電位に直接又は間接的に接続された第２端子としてのソース端子Ｓと、制御端子としてのゲート端子Ｇとを備え、ゲート端子Ｇに印加される電圧に応じてドレイン端子Ｄとソース端子との間を流れるドレイン-ソース電流である直流駆動電流を制御する。

【0027】

演算増幅器（オペアンプ）２２には、その非反転入力端子２２１に、制御電圧値が入力され、反転入力端子２２２に、電流制御抵抗Ｒ１３とＬＥＤ駆動回路素子Ｄ３との間のノードＮ１の電圧が、抵抗Ｒ１４を介して入力され、その出力が抵抗Ｒ１２を介して、ＭＯＳＦＥＴ２１のゲート端子Ｇに印加される。これにより、ゲート端子Ｇの電位が、制御電圧値の増減に応じて増減する。

【0028】

本実施形態のＬＥＤ駆動回路１では、ＬＥＤ素子１００に直流定電圧を印加しておき、ＬＥＤ素子１００を流れる直流駆動電流ＩＦの大きさを制御電圧値に応じて制御することによって、ＬＥＤ素子１００を調光する。これにより、ＬＥＤ素子１００が直接ＰＷＭ制御されて明滅する場合とは異なり、ＬＥＤ素子１００の駆動電流を高精度で調整することによって調光することができる。

【0029】

図４（ａ）に、ＬＥＤ駆動回路１に外部から入力されるＤＭＸ信号のような調光信号のレベルとＬＥＤ素子１００の明るさとの関係を表す調光カーブを曲線Ｉで示す。曲線Ｉで示すように、調光カーブは、調光信号のレベルが所定のレベルに達する点灯開始点Ｌ０から、調光信号のレベルが増加するのにつれて、幾何級数的に増加する。

【0030】

舞台等の演出においては、スポットライト等によりフェードインする際の点灯開始時の明るさや、フェードアウトする際の消灯直前の明るさが、重要な演出効果を有するため、特に、フェードインの点灯開始点（フェードアウトの消灯点）Ｌ０を含む、調光カーブの点灯開始点付近、即ち、ＬＥＤ素子が最小光度で発光する領域において、調光カーブの正確な再現性が要求される。
このため、演出用の照明装置では、制御電圧生成部１０の演算部１３において、外部から入力された調光信号のレベルに対応するＰＷＭ信号のデューティー比を調整して初期設定することによって、調光カーブの点灯開始点の調光信号のレベルに対する照明の明るさが厳密に初期設定される。

【0031】

ここで、図５（ａ）にＬＥＤ素子の相対光度の温度特性を示す。同図の横軸は、ＬＥＤ素子の周囲温度（℃）を示し、縦軸は、ＬＥＤ素子の相対光度を対数表示で示す。なお、同図では、２５℃のときの相対光度を１としている。
図５（ａ）に曲線Ｉで模式的に示すように、一般に、ＬＥＤ素子の相対光度は負の温度特性を示す。このため、ＬＥＤ素子の温度が低下するほど相対光度が上昇し（明るくなり）、一方、ＬＥＤ素子の温度が上昇するほど相対光度が低下する（暗くなる）。その結果、ＬＥＤ素子を使用した演出用の照明装置においても、ＬＥＤ素子の温度と実質的に等しいＬＥＤ素子の周囲温度によりＬＥＤ素子の相対光度（明るさ）が変動する。
その結果、照明装置の使用時の環境温度によって、調光カーブが初期設定されたものからずれてしまうことがある。

【0032】

ここで、図４（ｂ）に、図４（ａ）に示す楕円Ｃで囲んだ、舞台演出上の特に高い再現性が要求される点灯開始点付近の調光カーブの拡大図を模式的に示す。
例えば、演出照明時のＬＥＤ素子１００の周囲温度Ｔ１が初期設定時の周囲温度Ｔ０よりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ０）には、ＬＥＤ素子１００の相対光度が初期設定時よりも上昇し、ＬＥＤ駆動電流が同じ場合、図４（ｂ）に曲線IIで示すように、調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子１００の明るさ（相対光度）が、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブよりも明るくなる。
反対に、演出照明時のＬＥＤ素子１００の周囲温度Ｔ２が初期設定時の周囲温度Ｔ０よりも高い場合（Ｔ２＞Ｔ０）には、ＬＥＤ素子１００の相対光度が初期設定時よりも低下し、ＬＥＤ駆動電流が同じ場合、図４（ｂ）に曲線IIIに示すように、調光信号のレベルに対するＬＥＤ素子１００の明るさが、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブよりも暗くなる。

【0033】

特に、フェードインする際の点灯開始時（フェードアウトする際の消灯直前）は、照明が暗いため、明るさの僅かな違いであっても認識されてしまう。その結果、温度変化により、点灯開始時の照明の明るさが初期設定時のものと異なると、演出効果に大きく影響する。
例えば、冬季など、演出照明時の温度の初期設定時の温度よりも低い場合には、ＬＥＤの相対光度が上昇する結果、点灯開始時のＬＥＤ素子の相対光度が、初期設定時のものよりも明るくなってしまう。
また、夏季など、演出照明時の温度が初期設定時の温度よりも高い場合には、相対光度が低下し、ＤＭＸ信号レベルを点灯開始の初期設定レベルまで上げてもＬＥＤ素子が点灯しない事態も発生しうる。

【0034】

調光カーブの高い再現性を実現するためには、演出照明時のＬＥＤ素子１００の周囲温度Ｔ１が初期設定時の周囲温度Ｔ０よりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ０）には、ＤＭＸ信号レベルに対するＬＥＤ素子の直流駆動電流ＩＦを減少させてＬＥＤ素子の明るさを低下させることによって、図４（ｂ）に曲線IIで示す調光カーブを補正して、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブに近づける必要があり、理想的には一致させることが望まれる。
反対に、演出照明時のＬＥＤ素子１００の周囲温度Ｔ２が初期設定時の周囲温度Ｔ０よりも高い場合（Ｔ２＞Ｔ０）には、ＤＭＸ信号レベルに対するＬＥＤ素子の直流駆動電流ＩＦを増加させてＬＥＤ素子の明るさを上昇させることによって、図４（ｂ）に曲線IIIで示す調光カーブを補正して、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブに近づける必要があり、理想的には一致させることが望まれる。

【0035】

そこで、本実施形態では、点灯開始領域の調光カーブの正確な再現を実現するにあたって、単にＬＥＤ素子の温度特性をサーミスタ等で直接相殺して温度補償するのではなく、初期設定時のＬＥＤ素子１００の周囲温度に対応した初期温度電圧値と初期設定されたＬＥＤ素子１００の点灯開始時の調光信号のレベルに対応する初期制御電圧値とを加算した基準電圧値を生成し、この基準電圧値に現在の温度電圧値と点灯開始時の制御電圧値とを加算した加算電圧値が近づくように、制御電圧値を補正する。理想的には、加算電圧値が基準電圧値と一致するように制御電圧値を補正する。

【0036】

そのために、図２に示すように、本実施形態のＬＥＤ駆動回路１は、ＬＥＤ素子１００の相対光度の温度特性と正負が同じ温度特性を有し、ＬＥＤ素子１００の周囲温度に対応した温度電圧値を出力する温度出力部３０を設け、初期設定時に温度出力部３０から温度電圧値として出力された初期温度電圧値と、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルに対応する制御電圧値として制御電圧生成部１０において初期設定された初期制御電圧値とを加算して基準電圧値を生成する第１加算部４０を備え、さらに、基準電圧値を格納するための記憶部５０を備えている。
なお、本実施形態では、温度出力部３０の温度をＬＥＤ素子１００の周囲温度と実質的に等しいものとしている。

【0037】

さらに、本実施形態のＬＥＤ駆動回路１は、初期設定後、次にＬＥＤ素子を点灯する際に、初期制御電圧値と、温度出力部３０から温度電圧値として出力された、現在の記ＬＥＤ素子１００の周囲温度に対応した現在温度電圧値とを加算して、加算電圧値を生成する第２加算部６０を備え、さらに、記憶部５０から読み出された基準電圧値と加算電圧値とを比較する比較部７０を備えている。

【0038】

そして、制御電圧生成部１０は、比較部７０による比較結果に基づいて、加算電圧値が基準電圧値に近づくように、調光信号のレベルに対する制御電圧値を補正する。

【0039】

（温度出力部）
ここで、ＬＥＤ駆動回路１の温度出力部３０を説明する。
図５（ｂ）に、温度出力部３０を構成するＮＣＴサーミスタ３１の抵抗値の温度特性を曲線IIで模式的に示す。ＬＥＤ素子の相対光度が、図５（ａ）に曲線Ｉで示したように、温度変化に対してほぼ一定の傾きを有する負の温度特性を示すのに対して、ＮＣＴサーミスタ３１の抵抗値は、図５（ｂ）に曲線IIで示すように、温度が低くなるほど指数関数的に増加する負の温度特性を示す。

【0040】

そこで、本実施形態のＬＥＤ駆動回路では、図２に示すように、温度出力部３０が、定電位（例えば、＋５Ｖ）である第１電位と、第１電位よりも低い接地電位である第２電位（例えば、接地電位）との間に、第１電位側から順に直列に接続された第１抵抗Ｒ１１とＮＣＴサーミスタ３１とを備え、第１抵抗Ｒ１１とＮＣＴサーミスタ３１との間のノードＮ２の分電圧を温度電圧値として出力する。これにより、ノードＮ２の分電圧として、負の温度特性を有する初期温度値が出力される。

【0041】

さらに、温度出力部３０において、第２抵抗Ｒ２１の抵抗値は、ＬＥＤ素子１００の周囲温度が所定温度変化したときに、ＮＣＴサーミスタ３１の温度特性による温度電圧値の所定温度あたりの変化量が、ＬＥＤ素子１００の相対光度を一定に保つのに必要な制御電圧値の所定温度あたりの変化量と実質的に一致するように設定される。
具体的には、図５（ｂ）に曲線IIで示したＮＣＴサーミスタ３１の指数関数的に増加する抵抗値の温度特性を、図５（ｂ）に曲線IIIで示すような、温度上昇に対してほぼ一定割合で低下する負の温度特性にするために、ＮＣＴサーミスタ３１と並列に接続された第２抵抗Ｒ２１を設けて曲線IIを上下に圧縮する。さらに、本実施形態では、ＮＣＴサーミスタ３１と第２電位との間に第３抵抗Ｒ２０を設けて、ＮＣＴサーミスタ３１の抵抗値の温度変化による温度電圧値の変化幅を更に調整する。
例えば、ＮＣＴサーミスタ３１の０℃のときの抵抗値と２５℃のときの抵抗値との差ΔＲ１と、２５℃のときの抵抗値と５０℃のときの抵抗値との差ΔＲ２とが等しくなるようにすることによって、温度電圧値も温度上昇に対してほぼ一定割合で低下する負の温度特性にすることができる。

【0042】

特に、図６(ａ)に曲線Ｉで模式的に示すＬＥＤ素子１００の相対光度の温度特性の傾きが、図６（ｂ）に曲線IIで模式的に示す温度出力部３０の温度電圧値（ノードＮ２の分電圧）の温度特性の傾きと実質的に同じになることが望ましい。
ＬＥＤ素子１００の相対光度の温度特性の傾きはＬＥＤ素子１００ごとに異なり、ばらつきがあるが、温度電圧値の温度特性を、ＬＥＤ素子１００の温度特性に実質的に合わせて設定することができる。このため、第２抵抗を可変抵抗として、ＬＥＤ素子１００の温度特性に実質的に合わせて、現場合わせで調節してもよい。

【0043】

（初期設定工程）
次に、調光信号のレベルに対応する制御電圧値を初期設定する初期設定工程を説明する。
初期設定時には、制御電圧生成部１０において、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルに対応する制御電圧値として初期制御電圧値Ｖ０が初期設定される。
具体的には、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルのＤＭＸ信号を、外部からＬＥＤ駆動回路１の制御電圧生成部１０に入力する。このとき、制御電圧生成部１０では、演算部１３が、ＰＷＭ信号出力部１１から出力されたＰＷＭ信号のデューティー比を、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルに応じて制御し、第１平均化部１２ａが、そのデューティー比が制御されたＰＷＭ信号の平均電圧を初期制御電圧値Ｖ０として出力する

【0044】

このとき、温度出力部３０からは、温度電圧値として、初期設定時のＬＥＤ素子１００の周囲温度Ｔ０に対応した初期温度電圧値ＶＴ０が出力されている。
そして、第１加算部４０において、これら初期温度電圧値ＶＴ０と初期制御電圧値Ｖ０とが加算されて基準電圧値Ｓ０（＝Ｖ０＋ＶＴ０）が生成される。
例えば、初期制御電圧値Ｖ０＝０．３Ｖ、初期温度電圧値ＶＴ０＝１．０Ｖの場合、基準値Ｓ０＝Ｖ０＋ＶＴ０＝０．３＋１．０＝１．３Ｖとなる。
図２に示すように、第１加算部４０は、ＯＰアンプを非反転加算回路として構成されている。このため、図２中のＲ７とＲ８の抵抗値を等しくし、かつ、Ｒ９とＲ１０の抵抗値も等しくしている。
なお、図２では、第１及び第２加算部４０及び６０のＯＰアンプの正負の電源端子の図示を省略している。

【0045】

生成された基準電圧値Ｓ０は、記憶部５０に格納される。本実施形態では、メモリ取り込みスイッチ５１をオンにしたときに、基準電圧値Ｓ０が記憶部５０に格納される。
なお、記憶部５０は、種々の記憶媒体で構成することができ、また、ＬＥＤ駆動回路内に組み込まれてもよいし、ＬＥＤ駆動回路の外部に配置されてもよいし、通信回線で接続されたネットワーク上に設けてもよい。

【0046】

（温度補償工程）
続いて、初期設定後、次にＬＥＤ素子１００を点灯する際に、調光信号のレベルに対する制御電圧値を現在のＬＥＤ素子１００の周囲温度に応じて補正する温度補償工程を説明する。
本実施形態では、温度補償工程において、まず、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルのＤＭＸ信号をＬＥＤ駆動回路１の制御電圧生成部１０に入力する。このとき、制御電圧生成部１０では、演算部１３が、ＰＷＭ信号出力部１１から出力されたＰＷＭ信号のデューティー比を、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の調光信号のレベルに応じて制御する。温度補償工程では、第２平均化部１２ｂが、そのデューティー比が制御されたＰＷＭ信号の平均電圧を初期制御電圧値Ｖ０として出力する。

【0047】

このとき、温度出力部３０からは、その時点でのＬＥＤ素子１００の周囲温度に対応した現在温度電圧値ＶＴ１が出力されている。
そして、第２加算部６０において、初期制御電圧値Ｖ０と現在温度電圧値ＶＴ１とを加算して、加算電圧値Ｓ１（＝Ｖ０＋ＶＴ１）が生成される。
図２に示すように、第２加算部６０は、ＯＰアンプを含む非反転加算回路として構成されている。このため、図２中のＲ２とＲ３の抵抗値を等しくし、かつ、Ｒ５とＲ６の抵抗値も等しくしている。

【0048】

一方、制御電圧生成部１０との演算部１３によって、記憶部５０から基準電圧値Ｓ０が読み出されて出力される。
そして、比較部７０において、基準電圧値Ｓ０と加算電圧値Ｓ１とを比較する。図２に示すように、比較部７０は、ＯＰアンプを含む比較回路として構成され、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも大きい場合に「Ｈ」値を出力し、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも小さい場合に「Ｌ」値を出力する。
比較部７０の出力は、制御電圧生成部１０に入力される。

【0049】

演出照明時の温度Ｔ１が初期設定時の温度Ｔ０よりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ０）には、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも大きくなり、「Ｈ」値が出力される。
例えば、初期設定時に、初期制御電圧値Ｖ０＝０．３Ｖ、初期温度電圧値ＶＴ０＝１．０、基準値Ｓ０＝Ｖ０＋ＶＴ０＝１．３Ｖであった場合において、初期設定時よりも温度が低下したときには、温度電圧値が、例えば、初期温度電圧値１．０から現在温度電圧値ＶＴ１＝１．５Ｖに上昇する結果、加算電圧値Ｓ１＝Ｖ０＋ＶＴ１＝０．３＋１．５＝１．８Ｖとなる。その結果、加算電圧値Ｓ１＞基準値Ｓ０となり、「Ｈ」値が出力される。

【0050】

反対に、演出照明時の温度Ｔ２が初期設定時の温度Ｔ０よりも高い場合（Ｔ２＞Ｔ０）には、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも小さくなり、「Ｌ」値が出力される。
例えば、初期設定時に、初期制御電圧値Ｖ０＝０．３Ｖ、初期温度電圧値ＶＴ０＝１．０、基準値Ｓ０＝Ｖ０＋ＶＴ０＝１．３Ｖであった場合において、初期設定時よりも温度が上昇したときには、温度電圧値が、例えば、初期温度電圧値１．０から現在温度電圧値ＶＴ１＝０．７Ｖに下降する結果、加算電圧値Ｓ１＝Ｖ０＋ＶＴ１＝０．３＋０．７＝１．０Ｖとなる。その結果、加算電圧値Ｓ１＜基準値Ｓ０となり、「Ｌ」値が出力される。

【0051】

制御電圧生成部１０では、演算部１３が基準電圧値Ｓ０と加算電圧値Ｓ１とを比較して、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０に近づくように、調光信号のレベルに対する制御電圧値を補正する。

【0052】

例えば、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも小さい場合には、演算部１３は、ＰＷＭ信号のデューティー比を所定の割合で増加させることによって初期制御電圧値Ｖ０を補正し、補正した初期制御電圧値Ｖ０＋を第２加算部６０へ出力する。

【0053】

第２加算部６０は、補正した初期制御電圧値Ｖ０＋と現在温度電圧値ＶＴ１とを加算して、補正した加算電圧値Ｓ１＋を比較部７０へ出力する。
比較部７０では、補正された加算電圧値Ｓ１＋と基準電圧値Ｓ０とを比較して、比較結果を制御電圧生成部１０へフィードバックする。
比較部７０から出力されるフィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値に変わるまで、このフィードバック処理が繰り返される。

【0054】

そして、フィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値となったとき、又は、「Ｈ」値から「Ｌ」値となったときの（初期設定時のデューティー比に対する）補正率でデューティー比を補正したＰＷＭ信号を第１平均化部１２ａへ入力し、第１平均化部１２ａから温度補償された制御電圧値が電流制御部２０へ出力される。

【0055】

反対に、加算電圧値Ｓ１が基準電圧値Ｓ０よりも大きい場合には、演算部１３は、ＰＷＭ信号のデューティー比を所定の割合で減少させることによって初期制御電圧値Ｖ０を補正し、補正した初期制御電圧値Ｖ０－を第２加算部６０へ出力する。

【0056】

第２加算部６０は、補正した初期制御電圧値Ｖ０－と現在温度電圧値ＶＴ１とを加算して、補正した加算電圧値Ｓ１＋を比較部７０へ出力する。
比較部７０では、補正された加算電圧値Ｓ１－と基準電圧値Ｓ０とを比較して、比較結果を制御電圧生成部１０へフィードバックする。
比較部７０から出力されるフィードバック値が「Ｈ」値から「Ｌ」値に変わるまで、このフィードバック処理が繰り返される。

【0057】

そして、フィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値となったとき、又は、「Ｈ」値から「Ｌ」値となったときの（初期設定時のデューティー比に対する）補正率でデューティー比を補正したＰＷＭ信号を第１平均化部１２ａへ入力し、第１平均化部１２ａから温度補償された制御電圧値が電流制御部２０へ出力される。

【0058】

図３（ｂ）に、図３（ａ）に示した調光信号のレベルに応じたＰＷＭ信号の一つのパルスを示す。図３（ｂ）中、初期設定されたデューティー比のパルスを実線Ｉで示し、フィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値となったときの補正率でデューティー比を補正したパルスを破線IIで示し、フィードバック値が「Ｈ」値から「Ｌ」値となったときの補正率でデューティー比を補正したパルスを破線IIIで示す。
フィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値となったときの補正率は、図３（ｂ）に示す初期設定されたデューティー比ｄ１に対する補正されたデューティー比ｄ２、即ち、ｄ２／ｄ１として表される。
反対に、フィードバック値が「Ｈ」値から「Ｌ」値となったときの補正率は、図３（ｂ）に示す初期設定されたデューティー比ｄ１に対する補正されたデューティー比ｄ３、即ち、ｄ３／ｄ１として表される。
なお、フィードバック値が「Ｌ」値から「Ｈ」値となったときの補正率ｄ２／ｄ１、又は、フィードバック値が「Ｈ」値から「Ｌ」値となったときの補正率ｄ３／ｄ１で、調光カーブの一部分、例えば、デューティー比の小さい点灯開始領域でのみデューティー比を補正してもよいし、その補正率で調光カーブ全体を補正してもよい。

【0059】

これにより、調光カーブの高い再現性を実現するために、演出照明時の温度Ｔ１が初期設定時の温度Ｔ０よりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ０）には、ＤＭＸ信号レベルに対するＬＥＤ素子１００の直流駆動電流ＩＦを減少させてＬＥＤ素子１００の明るさを低下させることによって、図４（ｂ）に曲線IIで示した調光カーブを補正して、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブに近づけることができ、理想的には一致させることができる。

【0060】

反対に、演出照明時の温度Ｔ２が初期設定時の温度Ｔ０よりも高い場合（Ｔ２＞Ｔ０）には、ＤＭＸ信号レベルに対するＬＥＤ素子１００の直流駆動電流ＩＦを増加させてＬＥＤ素子１００の明るさを上昇させることによって、図４（ｂ）に曲線IIIで示した調光カーブを補正して、曲線Ｉで示す初期設定時の調光カーブに近づけることができ、理想的には一致させることができる。

【0061】

本実施形態では、上述したように、温度出力部３０において、第２抵抗Ｒ２１の抵抗値は、ＬＥＤ素子１００の周囲温度が所定温度変化したときに、ＮＣＴサーミスタ３１の温度特性による温度電圧値の所定温度あたりの変化量が、ＬＥＤ素子１００の相対光度を一定に保つのに必要な制御電圧値の所定温度あたりの変化量と実質的に一致するように設定されている。このため、加算電圧値Ｓ１を基準値Ｓ０に実質的に一致するように制御電圧生成部１０の制御電圧値を補正することによって、ＬＥＤ素子１００の相対光度が実質的に一定に保たれる。

【0062】

したがって、ＬＥＤ素子１００の相対光度の温度特性のばらつきによらず、ＬＥＤ素子１００の点灯開始点の明るさを温度補償して実質的に一定に保つことができ、点灯開始点付近の調光カーブの高い再現性の実現を図ることができる。

【0063】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は種々の変更及び変形を行うことができる。
上述した実施形態では、三原色の各色をそれぞれ出力する３種類のＬＥＤ素子を、本発明のＬＥＤ駆動回路で駆動する例を説明したが、本発明のＬＥＤ照明システム及びＬＥＤ照明装置では、全てのＬＥＤ素子を本発明のＬＥＤ駆動回路で駆動する必要はなく、例えば、１種類のＬＥＤ素子だけを本発明のＬＥＤ駆動回路で駆動するように構成してもよい。

【0064】

また、電流制御部２０は、ＬＥＤ素子１００と接地電位との間に直列に接続されたトランジスタとしてＮチャネルのＭＯＳＦＥＴを設けた例を説明したが、トランジスタの種類はこれに限定されず、例えば、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴでもよいし、接合型ＦＥＴでもよいし、バイポーラトランジスタでもよい。

【0065】

また、上述した実施形態では、三原色の各色をそれぞれ出力する３種類のＬＥＤ素子だけを設けた例を説明したが、本発明のＬＥＤ照明装置及びＬＥＤ照明システムでは、４種類以上のＬＥＤ素子を設けてもよい。例えば、三原色の３種類のＬＥＤ素子に加えて、白色光を出力するＬＥＤ素子を設けてもよい。

【0066】

また、上述した実施形態では、制御電圧生成部に第１平均化部と第２平均化部を設けた例を説明したが、本発明のＬＥＤ駆動回路では、第1平均化部と第２平均化部を兼ねた一つの平均化部を設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、種々のＬＥＤ素子の駆動回路、ＬＥＤ照明装置及びＬＥＤ照明システムに適用することができ、特に、スタジオ又は舞台で使用される演出用の照明装置及び照明システムに適用して好適である。

【符号の説明】

【0068】

１ ＬＥＤ駆動回路
２ ＬＥＤ照明装置
３ 操作部
１０ 制御電圧生成部
１１ ＰＷＭ信号出力部
１２ａ 第１平均化部
１２ｂ 第２平均化部
１３ 演算部
２０ 電流制御部
２１ ＭＯＳＦＥＴ
２２ 増幅器（オペアンプ）
３０ 温度出力部
３１ ＮＣＴサーミスタ
４０ 第１加算部
５０ 記憶部
６０ 第２加算部
７０ 比較部
１００ ＬＥＤ素子
２２１ 非反転入力端子
２２２ 反転入力端子
Ｄ ドレイン端子
Ｇ ゲート端子
Ｓ ソース端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】