JPH0525698U - 色温度可変照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発光部の発光光量を調節し、かつ、各光源の調
光量が１００％を越えるのを防止する。 【構成】発光色の異なる複数の光源を備えた発光部４を
設ける。混合比設定部２は、発光部４の各光源の発光色
について、色選択部１で選択した色温度を得るのに必要
な混合比率を格納している。選択範囲制限部７は、発光
部４の発光光量を選択するとともに、選択した発光光量
に応じて色温度の調節範囲を制限する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、住宅や事務所のような通常の生活空間において用いられる色温度可 変照明装置であって、発光色が異なる複数の光源を備えた発光部を備え、発光色 の混合比率を調節することによって所望の色温度での照明ができるようにした色 温度可変照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の調色制御装置としては、たとえば、赤、緑、青の３色の光源を備えた 発光部を設け、発光部での各光源の輝度を調節することにより、混色として得ら れる発光部からの照明光の色温度を調節することが考えられている。 たとえば、図５に示すように、発光部４を赤、緑、青の３色の光源１１_R , １ １_G , １１_B によって構成し、照明色を選択する色選択部１と、色選択部１で選 択した色温度を得るのに必要な光源１１_R , １１_G , １１_B の光量比率を格納し た混合比設定部２とを設け、混合比設定部２の出力に基づいて発光部４の各光源 １１_R , １１_G , １１_B の輝度を調節するのである。

【０００３】 混合比設定部２には、たとえば、８ビットのＲＯＭを用いる。色選択部１には ４ビットのアドレス設定スイッチＡＳを２個用いて、混合比設定部２の上位４ビ ットと下位４ビットとをそれぞれ指定する。混合比設定部２には、発光部４によ る照明色を所望の色温度にするのに必要な光量比データが格納されている。たと えば、各光源１１_R , １１_G , １１_B の発光色が、色度図上で（０．５６８４， ０．３４３５）、（０．３５７７，０．５１０２）、（０．１５３６，０．１０ ０９）であるとする。このとき、発光部４の色温度を５０００Ｋにしようとすれ ば、各光源１１_R , １１_G , １１_B の光量比は５１：６８：８となり、色温度を ６５００Ｋにしようとすれば、４６：６９：８２となるから、このような光量比 データが混合比設定部２に格納される。

【０００４】 ところで、混合比設定部２には各光源１１_R , １１_G , １１_B の発光効率を等 しいものと仮定したときの混合比率の理論値が格納されているのであるが、実際 には、各光源１１_R , １１_G , １１_B は発光効率が異なるのが普通であるから、 混合比設定部２の出力値では所望の色温度を得ることができないという問題があ る。そこで、各光源１１_R , １１_G , １１_B の発光効率に相当する補正を加える ように光源１１_R , １１_G , １１_B の発光色ごとに発光量補正部１２_R ，１２_G ，１２_B が設けられている。各発光色に対応する発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B は、それぞれコネクタ１３_R , １３_G , １３_B を介して着脱可能に接続さ れる。したがって、発光部４の各発光色の光源１１_R , １１_G , １１_B の定格電 力や個数が異なるときに、光源１１_R , １１_G , １１_B の状態に応じた発光量補 正部１２_R , １２_G , １２_B を接続すれば、発光部４の状態の変化に対応するこ とができるのである。

【０００５】 たとえば、光源１１_R , １１_G , １１_B として、それぞれ、４０Ｗで５６０ル ーメンの光束を得る赤色の蛍光ランプを２本、２０Ｗで１２２０ルーメンの光束 を得る緑色の蛍光ランプを１本、４０Ｗで１０２０ルーメンの光束を得る青色の 蛍光ランプを１本用いている場合に、発光部４からの照明色の色温度を５０００ Ｋとし、全光束を１５００ルーメンに設定しようとすれば、赤、緑、青の光束を それぞれ６００ルーメン、８００ルーメン、１００ルーメンにすることになるか ら、各色の調光量を５４％、４９％、１０％にしなければならない。したがって 、発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B では、混合比設定部２に格納されている 混合比率である５１：６８：８を、光源１１_R , １１_G , １１_B に合致した調光 量として５４％、４９％、１０％に変換するのであって、発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B には所定の関数テーブルを持たせればよいのである。具体的には 、発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B をそれぞれＲＯＭで構成し、たとえば、 赤色に対しては「５１」というアドレスに「５４」という値を格納しておき、混 合比設定部２からの出力値で指定されたアドレスに格納された値を出力値とすれ ばよい。

【０００６】 また、発光部４の各光源１１_R , １１_G , １１_B について発光色には変更を加 えず発光量のみを変更した場合には、発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B とし て異なる関数テーブルを有したものを用いればよい。たとえば、緑色の光源１１ _G を２０Ｗから４０Ｗに変えて光束が１２２０ルーメンから３０７０ルーメンに 変化したとすれば、同じ色温度を得るには、調光量を４９％から２６％に変更し なければならない。したがって、このような構成の発光部４を用いる場合には、 緑色に対応する発光量補正部１２_G として「６８」を「２６」に変換するような 関数テーブルを有したものを用いればよいのである。このとき、他の発光量補正 部１２_R , １２_B については変更を要しない。

【０００７】 発光量補正部１２_R , １２_G , １２_B によって補正された光量比データは、各 発光色ごとの調光信号発生部９_R , ９_G , ９_B に入力されて各発光色の調光信号 が生成される。調光信号発生部９_R , ９_G , ９_B より出力された調光信号は、各 光源１１_R , １１_G , １１_B ごとに設けられた点灯回路１０_R , １０_G , １０_B に入力され、発光部４の各光源１１_R ，１１_G ，１１_B が所定の光量に調光され る。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記構成において、各光源１１_R ，１１_G ，１１_B が、それぞれ４ ０Ｗの蛍光ランプを２本用いて構成されている場合について考える。ここに、各 光源１１_R ，１１_G ，１１_B の光束は、１本当たりそれぞれ２５５０ルーメン、 ３６７０ルーメン、１１００ルーメンとすると、各発光色の光束は、それぞれ５ １００ルーメン、７３４０ルーメン、２２００ルーメンになる。

【０００９】 一方、色温度を１００００Ｋとすると、混合比設定部２に格納された混合比率 は１５：６７：１８であるから、色温度を１００００Ｋに設定し、かつ全光束を １００００ルーメンに設定しようとすれば、各光源１１_R ，１１_G ，１１_B の調 光量は、２９％、９１％、８２％になる。また、色温度を１００００Ｋに設定し 、かつ、全光束を１５０００ルーメンに設定しようとすれば、各光源１１_R ，１ １_G ，１１_B の調光量は、４４％、１３７％、１２３％になる。

【００１０】 このように全光束（発光光量）を変化させたときに、調光量が１００％を越え てしまう場合がある。実際には１００％を越える調光はできないから、各光源１ １_R ，１１_G ，１１_B の調光量は、４４％、１００％、１００％になり、色温度 、全光束ともに設定値とは異なることになる。すなわち、色温度を変えずに発光 光量だけを変えようとしているにもかかわらず、色温度が変化してしまうことに よって、使用者に不快感を与えるという問題が生じる。

【００１１】 また、光量を一定に保って色温度を連続的に変化させようとする場合にも、光 源１１_R ，１１_G ，１１_B の調光量が一つでも１００％を越えると、色温度が連 続的に変化しなくなり、使用者に不快感を与えるという問題が生じる。 本考案は上記問題点の解決を目的とするものであり、発光部の発光光量を調節 できるようにするとともに、各光源の調光量が１００％を越えるのを防止するこ とによって、色温度や発光光量を変化させる際に使用者に不快感を与えないよう にした色温度可変照明装置を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案では、上記目的を達成するために、発光色の異なる複数の光源を備えた 発光部と、発光部から放射される光の色温度を選択する色選択部と、発光部の各 光源の発光色について色選択部で選択された色温度を得るのに必要な混合比率が あらかじめ格納されている混合比設定部と、発光部の発光光量を選択するととも に選択した発光光量に応じて色温度の選択範囲を制限する選択範囲制限部とを具 備しているのである。

【００１３】

【作用】

上記構成によれば、発光部の発光光量を選択するとともに、選択した発光光量 に応じて色温度の選択範囲を制限する選択範囲制限部を設けているので、発光部 の発光光量が調節可能になるのであって、しかも、色温度の選択範囲を制限する ことによって、光源の調光量が１００％を越えるような色温度の設定を防止する ことができるのである。その結果、発光光量を一定にして色温度を連続的に変化 させようとする際に色温度が連続的に変化しなくなったり、色温度を一定にして 発光光量を変化させようとする際に色温度が変化したりするのを防止することが でき、使用者に不快感を与えることがないのである。

【００１４】

【実施例】

（実施例１） 図１に基本構成を示す。図５に示した従来構成に対して、選択範囲制限部７を 設けた点が相違している。また、混合比設定部２の光量比データとして、発光部 ４を構成する各光源に対応するように補正したデータを用いることによって、発 光量補正部を省略してある。さらに、調光信号発生部５および点灯回路６は一つ に記載しているが、図５に示した各光源１１_R ，１１_G ，１１_B ごとの回路によ って構成したものと考えて差し支えない。また、混合比設定部２に格納された光 量比データは、同じ色温度について発光部４の発光光量を複数段階に調節できる ように設定されている。

【００１５】 本実施例の発光部４は、図２に示すように、赤と青との光源１１_R ，１１_B を １本ずつ備え、緑の光源１１_G1，１１_G2を２本備えた構成になっている。また、 各光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B は、それぞれ４０Ｗの蛍光ランプであっ て、従来構成と同じものを用いている。このような発光部４を用いた場合に、設 定可能な色温度の範囲と、全光束（発光光量）との関係は図３の破線のようにな る。すなわち、発光光量が小さいときには、各光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１ １_B の調光範囲を広くとることができるから、色温度の設定範囲も広くなるが、 発光光量が大きくなると、色温度の設定範囲は狭くなる傾向がある。たとえば、 発光部４の全光束を５０００ルーメンに設定したときには２５００〜１００００ ０Ｋで色温度を制御可能であるが、全光束を１００００ルーメンに設定したとき には色温度の制御範囲は、５０００〜７５００Ｋになる。図３の関係は一例であ って、発光部４の構成が異なれば、異なる関係になるのはもちろんのことである 。

【００１６】 このような知見に基づいて、本実施例では、選択範囲制限部７を設け、発光部 ４の発光光量を選択するとともに、選択した発光光量に応じて色選択部１での色 温度の選択範囲を制限するようにして、各光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B の調光量が１００％を越えないようにしているのである。 すなわち、本実施例では、色選択部１を、アップダウンカウンタ１ａと、アッ プダウンカウンタ１ａの出力値を大きくするアップスイッチ１ｂおよび出力値を 小さくするダウンスイッチ１ｃとにより構成している。混合比設定部２では、ア ップダウンカウンタ１ａの出力値が大きくなると色温度を上昇させ、アップダウ ンカウンタ１ａの出力値が小さくなると色温度を下降させるように光量比データ が配列されている。選択範囲制限部７は、ＲＯＭである制限データ記憶部７ａと 、読み出すべき制限データを選択する選択スイッチ７ｂとにより構成される。制 限データは、アップダウンカウンタ１ａの出力値を所定範囲に制限するデータで あって、アップダウンカウンタ１ａの出力値の範囲を制限することによって、混 合比設定部２に設定されている光量比データの読み出し範囲を制限する。また、 制限データ記憶部７ａからは、選択スイッチ７ｂによって選択された発光光量に 対応する発光量データを混合比設定部２に入力することによって、混合比設定部 ２に設定された光量比データを、発光部４の発光光量が同じになるデータ群ごと に選択するようになっている。すなわち、混合比設定部２では、アップダウンカ ウンタ１ａの出力値と発光量データとによってアドレスが指定されるのであって 、たとえば、アドレスデータの上位１ビットが発光量データに対応するように光 量比データを設定しておけばよい。

【００１７】 たとえば、発光部４の発光光量を５０００ルーメン、７０００ルーメン、８０ ００ルーメン、１００００ルーメンの４段階に選択できるように構成しているも のとすれば、各発光光量に応じて、色温度の選択範囲は、それぞれ２５００〜１ ０００００Ｋ、３２００〜９４００Ｋ、３８００〜９０００Ｋ、５０００〜７５ ００Ｋに設定される。光量比データ（調光データ）は、たとえば、発光部４の発 光光量を１００００ルーメン、色温度を５０００Ｋとするときには、赤、緑、青 について調光量を９０％、９３％、８２％とし、発光光量を８０００ルーメン、 色温度を５０００Ｋとするときには、調光量を７２％、７３％、６６％とし、発 光光量を８０００ルーメン、色温度を９０００Ｋとするときには、調光量を４１ ％、７４％、１００％とするように設定されている。

【００１８】 混合比設定部２から読み出された調光データは調光信号発生部５に入力される ことによって、点灯回路６に入力される調光信号が生成され、各光源１１_R ，１ １_G1，１１_G2，１１_B が調光信号によって指示された調光量で点灯するのである 。 本実施例では、各発光光量での色温度の選択範囲を、制御可能な最大範囲に設 定しているから、色温度の可変範囲を大きくとりたい場合にとくに有効であるが 、必ずしも制御可能な最大範囲に設定する必要はない。また、色選択１について は、アップダウンカウンタ１ａを用いずに、フェーダの操作によって混合比設定 部２のアドレスを選択するものや、ディジタル値を発生するスイッチなどを用い ることが可能である。光量比データは、ディジタル値ではなく、アナログ値によ って設定してもよく、さらに、調光信号発生部５から発生する調光信号としては 、位相制御信号、デューティ比制御信号（ＰＷＭ制御等）、アナログ信号等のい ずれでもよく、調色信号の伝送形態としても直列伝送、並列伝送のいずれでもよ い。点灯回路６は、各光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B ごとに点灯回路６を 設けても、また、複数の光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B に対して１個の点 灯回路６を共用してもよい。また、発光部４の構成や調光信号発生部５の構成に よっては、点灯回路６を用いずに、調光信号発生部５の出力を発光部４に直接入 力してもよい。光源１１_R , １１_G1，１１_G2 ,１１_B には、カラーの蛍光ランプ のほか、他の放電ランプを用いたり、白色光源と色フィルタとの組み合わせ、色 付き電球等のどのようなものを用いてもよい。発光部４を構成する光源の個数や 各光源の最大出力光束については、目的に応じて適宜設定すればよい。このよう に光源の組み合わせの変更を行う場合には、図５に示した従来構成と同様に発光 量補正部を設け、混合比設定部２に設定された光量比データは変更せずに、発光 量補正部の補正データのみを変更するようにすれば、発光部４の変更に伴うデー タの変更作業が容易になる。また、選択範囲制限部７は、選択スイッチ７ｂによ る切換式のほか、色温度の選択範囲を連続的に変更するような構成のものとして もよい。

【００１９】 （実施例２） 本実施例では、図４に示すように、混合比設定部２の出力値に対して図５に示 した従来例と同様に発光量補正部３による補正を加えるようにしたものであって 、選択範囲制限部７から出力される発光量データを発光量補正部３に入力するこ とによって、発光量を制御するように構成している。したがって、混合比設定部 ２では、発光部４を構成する各光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B の発光色に 対する光量の比率のみが光量比データとして格納されているのであって、実施例 １に比較すれば、混合比設定部２に登録するデータ量が低減されている。また、 発光量補正部３の補正データを変更すれば、発光部４が同じ発光色の組み合わせ である限り、混合比設定部２の光量比データを変更する必要がなく、データの変 更に要する手間が少なくなるのである。

【００２０】 たとえば、混合比設定部２に、色温度３０００Ｋ、５０００Ｋ、１００００Ｋ に対して、それぞれ（３７，６１，２）、（２３，６８，９）、（１５，６７， １８）という光量比データが格納されているものとして、発光部４の光源１１_R ，１１_G1，１１_G2，１１_B が上述した４０Ｗの蛍光ランプであるとする。このと き、発光部４からの全光束を８０００ルーメンに設定するとして、色温度を５０ ００Ｋにするときには、各光源１１_R ，（１１_G1，１１_G2），１１_B の調光量を ７２％、７３％、６６％とし、色温度を９０００Ｋにするときには、調光量を４ １％、７４％、１００％とするように、発光量補正部３の補正データを設定する のである。他の構成については、実施例１と同様である。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は上述のように、発光部の発光光量を選択するとともに、選択した発光 光量に応じて色温度の選択範囲を制限する選択範囲制限部を設けているので、発 光部の発光光量が調節可能になるのであって、しかも、色温度の選択範囲を制限 することによって、光源の調光量が１００％を越えるような色温度の設定を防止 することができるのである。その結果、発光光量を一定にして色温度を連続的に 変化させようとする際に色温度が連続的に変化しなくなったり、色温度を一定に して発光光量を変化させようとする際に色温度が変化したりするのを防止するこ とができ、使用者に不快感を与えることがないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本構成を示すブロック図である。

【図２】実施例１を示すブロック図である。

【図３】実施例１の原理説明図である。

【図４】実施例２を示すブロック図である。

【図５】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 色選択部 ２ 混合比設定部 ３ 発光量補正部 ４ 発光部 ５ 調光信号発生部 ６ 点灯回路 ７ 選択範囲制限部 １１_R 光源 １１_G1光源 １１_G2光源 １１_B 光源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光色の異なる複数の光源を備えた発光
   部と、発光部から放射される光の色温度を選択する色選
   択部と、発光部の各光源の発光色について色選択部で選
   択された色温度を得るのに必要な混合比率があらかじめ
   格納されている混合比設定部と、発光部の発光光量を選
   択するとともに選択した発光光量に応じて色温度の選択
   範囲を制限する選択範囲制限部とを具備して成る色温度
   可変照明装置。