JPH062597U - 色温度可変照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】色温度を複数段階に設定しながらも、違和感な
く滑らかに変化する色温度可変照明装置を提供する。 【構成】照明器具１は、発光色の異なる複数種類の光源
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを備える。各光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの
発光量の比率は、記憶部６に格納した複数段階の調光デ
ータにより決定する。記憶部６において隣合う２段階の
色温度のそれぞれの逆数値の差は色温度弁別閾程度に設
定する。記憶部６に格納した調光データを順次読みだせ
ば、色温度が飛躍することなく滑らかに変化し、しかも
ほぼ１段階ごとに色温度の変化を認識できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数種類の光色を混色することによって、所望の色温度の混色光を 得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】

近年、照明光によって周囲の雰囲気に変化を付けることが要求されており、こ の種の要求に対応して色温度を変えることができる照明装置が提案されている。 ところで、照明光量を一定に保ちながら色温度を広範囲に亙って変化させる照明 装置としては、色温度の異なる複数の光源を各別に点灯させる構成が考えられて いる。しかしながら、この構成では、色温度を滑らかに変化させることは困難で あって、一般には既存の光源を用いることになるから、色温度を数段階に変化さ せることしかできず、しかも、各段階の色温度の差が大きくなるという問題があ る。

【０００３】 この問題を解決するために、発光色の異なる３種類以上の光源を用いて混色光 により色温度を調節することが提案されている。すなわち、各光源の発光量の比 率を調節することによって、所望の色温度の混色光を得るのである。たとえば、 赤色系（Ｒ）、緑色系（Ｇ）、青色系（Ｂ）の３色の光源を用いるものとし、各 光源の光色の色度座標が、それぞれ（ｘ_R ，ｙ_R ），（ｘ_G ，ｙ_G ），（ｘ_B ， ｙ_B ）であり、各光源の発光量がそれぞれＹ_R ，Ｙ_G ，Ｙ_B であるとすれば、混 色である照明光の光色（ｘ₀ ，ｙ₀ ）と光量Ｙ₀ とは、数１のようになる。

【０００４】

【数１】

【０００５】 ここにおいて、各光源については光量を変えても光色が変化しないものとすれ ば、各光源の光量の比率を変化させれば混色として得られる照明光の光色を変え ることができ、また、各光源の光量の比率を保った状態で光量を変化させれば照 明光の光量を変えることができる。各光源の発光量Ｙ_R ，Ｙ_G ，Ｙ_B は、光源の 種類、形状、供給電力などによって決まるから、一般には供給電力を変化させる ことによって発光量Ｙ_R ，Ｙ_G ，Ｙ_B を変化させる。すなわち、各光源を調光す ることによって発光量の比である調光比を調節すれば、所望の色温度の混色光が 得られることになる。

【０００６】 たとえば、各光源の色度座標が、Ｒで（０．５８５９，０．３３２７）、Ｇで （０．３３２４，０．５３４９）、Ｂで（０．１５６３，０．０８２９）である とすれば、図２に示すように、約２５００Ｋ〜∞までの広範囲に亙って色温度を 変化させることが可能である。 いま、２９５０〜６２５０Ｋの範囲で色温度を調節するものとし、Ｒ，Ｇ，Ｂ の各光源の光量（光源から一定距離離れた位置の照度で示す）が、１１０lx、２ ２０lx、３０lxであるものとする。混色光の光量を２００lxに設定すると、各光 源の調光比は表１のようになる。したがって、色温度を４２００Ｋに設定するに は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光源の調光比を３つ組として、（４８，７０，２７）とすれ ばよいのである。

【０００７】

【表１】

【０００８】 ところで、各光源の発光量を調節するには、一般には各光源ごとに個別に調光 を行うことが考えられるが、色温度との対応関係がわかりにくく、また色温度を 滑らかに変化させることができない。そこで、調光比をＲＯＭやＲＡＭよりなる 記憶部に色温度に対応付けて格納しておき、所望の色温度を指定することによっ て対応する調光比で光源の発光量の比率を制御することが提案されている。すな わち、色温度の間隔が等しくなるように調光比に関する多段階のデータを記憶部 に格納しておき、隣合う段階の色温度の調光比のデータを順次読み出すことによ って、広範囲に亙って滑らかに色温度を変化させるのである。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、色温度の差を見分けることができる最小値は色温度弁別閾と呼ばれ ており、絶対温度で表した色温度の逆数を１０⁶ 倍して得られるミレッド（mrd) で表せば、人の視覚系では色温度弁別閾は５．５mrd であるとされている。すな わち、上述したように色温度を等温間隔で多段階に設定すると、低温側では各段 階ごとの色温度の差を見分けやすく、高温側では各段階ごとの色温度の差を見分 けにくいということになる。たとえば、色温度を２５００〜１００００Ｋの間で 変化させる場合に、各段階の色温度の差が５０Ｋになるように調光比のデータを 設定すると、段数は１５１になる。色温度を絶対温度で示した場合とミレッドで 表した場合との対応関係は図３のようになるから、各段階の色温度の差が５０Ｋ であると、表２に示すように、２５００Ｋ付近では隣合う２段階の色温度の差が 約７．８、６０００Ｋ付近では１．３、１００００Ｋ付近では０．５になる。色 温度弁別閾を絶対温度で表せば、６０００Ｋ付近では２００Ｋより大きく、１０ ０００Ｋ付近では５００Ｋより大きくなる。逆に、各段階の色温度の差を５０Ｋ に設定した場合には、２５００Ｋ付近では各段階ごとに色温度の差を識別できて も、６０００Ｋ付近では５段階以上、１００００Ｋ付近では１１段階以上の差が 無ければ色温度の変化を見分けることができないのである。

【００１０】

【表２】

【００１１】 したがって、各段階の色温度の差を低温側で色温度弁別閾に対応させて設定し 、低温側から高温側に向かって各段階の調光比を一定速度で順次選択したとする と、同じ色温度と認識される段階数が高温側ほど多くなるから、色温度が高温側 になるほど色温度の変化速度が遅くなり、操作感に違和感が生じるという問題が ある。また、高温側では実質的に色温度の差を見分けることができないような微 小差で調光比のデータが設定されることになるから、記憶部に無駄なデータが格 納されていることになり、データの入力が面倒であるとともに、記憶部のコスト が増加するという問題が生じる。

【００１２】 一方、記憶部に無駄なデータが格納されないように、各段階の色温度の間隔を ５００Ｋに設定したとすると、表３のようになり、段数は１６になり、データ数 は大幅に削減される。

【００１３】

【表３】

【００１４】 この場合、図４に示すように、１００００Ｋ付近では隣合う２段階の差が色温 度弁別閾に近いが、２５００Ｋ付近では隣合う２段階の差が色温度弁別閾よりも 大幅に大きくなり、色温度が滑らかに変化しない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、色温度を広範囲で変化さ せても色温度の高低にかかわらず、色温度を違和感が生じないように滑らかに変 化させることができる色温度可変照明装置を提供しようとするものである。

【００１５】

【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種類の光源２Ｒ ，２Ｇ，２Ｂを備える照明器具１と、各光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光量の比率で ある調光比を光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの混色光の色温度に対応付けて複数段階の色 温度について格納した記憶部６と、記憶部６に格納された調光比に基づく比率で 各光源の発光量を制御する制御部３とを備え、記憶部６において隣合う２段階の 色温度のそれぞれの逆数値の差が色温度弁別閾程度に設定されている。

【００１６】

【作用】

上記構成によれば、複数段階の色温度について、その色温度を得るための調光 比を記憶部６に格納しているのであって、記憶部６では隣合う２段階の色温度の それぞれの逆数値の差を色温度弁別閾程度に設定していることによって、色温度 の段階を高温側と低温側との間で順次変化させたときに、色温度を違和感なく滑 らかに変化させることができるのである。また、隣合う２段階の色温度のそれぞ れの逆数値の差を色温度弁別閾程度に設定しているから、必要以上に多くの段階 を設定する必要がないのであって、色温度を滑らかに変化させるに際して色温度 の段階を等温間隔で設定する構成に比較して記憶部６の容量を大幅に低減するこ とができる。

【００１７】

【実施例】

以下に、図面を参照して本考案の実施例を例示的に説明する。ただし、以下の 実施例に記載されている構成部品の種類、形状などは、本考案の範囲を限定する 趣旨のものではない。 （実施例１） 本実施例における色温度可変照明装置は、図１に示すように、赤色系（Ｒ）、 緑色系（Ｇ）、青色系（Ｂ）の３種類の発光色の蛍光ランプよりなる光源２Ｒ， ２Ｇ，２Ｂを一つの器具本体に設けた照明器具１を備える。光源２Ｒ，２Ｇ，２ Ｂとしては、蛍光ランプ、色付き電球、ＨＩＤランプ、ランプとカラーフィルタ とを組み合わせたものなど、発光色を異ならせることができるものであれば、ど のようなものでも用いることができる。

【００１８】 各光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは制御部３により調光される。制御部３は、各光源２ Ｒ，２Ｇ，２Ｂへの供給電力を制御して各発光色ごとに調光する調光器４Ｒ，４ Ｇ，４Ｂを備え、各調光器４Ｒ，４Ｇ，４Ｂでは調光信号発生部５より出力され る調光信号により各光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの調光レベルを制御する。また、調光 信号発生部５は、ＲＯＭよりなる記憶部６に格納された調光データに基づいて調 光信号を生成する。調光データは、照明器具１での照明光の色温度と各光源２Ｒ ，２Ｇ，２Ｂの発光量の比である調光比とを対応させたものであって、記憶部６ の各アドレス（セル）ごとに、各光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの調光比が３つ組として 格納されている。すなわち、アドレスが色温度に対応するのであって、所望の色 温度に対応したアドレスを指定することにより、その色温度に対応する調光デー タが出力されるようになっている。記憶部６のアドレスの指定は、フェーダより なる操作部８のアナログ出力を、Ａ／Ｄ変換部７においてディジタル信号に変換 することによって得られる。記憶部６のアドレスの指定には、スイッチの操作に よって入力パルス数を調節することができるアップダウンカウンタの出力を用い てもよい。

【００１９】 ところで、記憶部６に格納される調光データは、次のように設定されている。 色温度を２５００〜１００００Ｋまで変化させるとすると、表４のように、隣合 うアドレス（すなわち、色温度の隣合う段階）に設定された調光データによる色 温度の差を２５００〜４５００Ｋは５０Ｋ、４５００〜７０００Ｋは１５０Ｋ、 ７５００〜１００００Ｋは５００Ｋと設定するのである。このような設定を行え ば、表４により明らかなように、隣合う２段階の色温度をミレッドで表したとき の差が２．５〜８．３になり、色温度弁別閾（＝５．５）との差が小さくなる。 すなわち、たかだか３段階で色温度の変化を識別でき、また、１段階では大幅に 色温度が変化することがないのである。その結果、低温側と高温側との間で色温 度の段階を順次変化させたとしても、色温度の変化速度が変化したり、色温度が 急に変化するような違和感が生じないのであって、違和感なく滑らかに色温度を 変化させることが可能になる。しかも、段数は６６であって、色温度を調節する ことができる全範囲に亙って色温度を等温間隔に設定し、かつ滑らかに変化させ ることができるように５０Ｋの間隔とした場合に比較して、調光データの組数を 大幅に削減できることになる。すなわち、記憶部６の記憶容量を低減してコスト を下げ、かつ調光データの入力を容易にすることができるのである。ここに、隣 合う２段階の色温度の間隔を４５００Ｋと７０００Ｋとの２温度に設定している が、３温度以上で設定してもよく、たとえば、４０００Ｋ、６０００Ｋ、８００ ０Ｋなどと設定することも可能である。また、各段階の色温度の差も５０Ｋ、１ ５０Ｋ、５００Ｋに限定されるものではない。

【００２０】

【表４】

【００２１】 （実施例２） 本実施例では、表５に示すように、色温度をミレッド単位で表したときの各段 階の差が６mrd となるように各段階の調光データを設定したものである。すなわ ち、人の視覚系では色温度弁別閾が５．５mrd であることが知られているから、 色温度弁別閾に近い間隔で調光データを設定するのである。この場合、色温度の 調節範囲が２５００〜１００００Ｋでは５１段階の調光データを設定すればよい 。すなわち、実施例１に比較してさらに段数を削減することができるのであって 、記憶部６の容量を低減できるのである。ここに、隣合う２段階の色温度の差を ６mrd としているが、色温度の変化が滑らかに見える程度の設定値であれば、こ の値に限定されるものではない。他の構成は実施例１と同様である。

【００２２】

【表５】

【００２３】 （実施例３） 本実施例では、表６のように、色温度が２５００〜５０００Ｋでは隣合う２段 階の色温度の差を４０Ｋの等温間隔に設定し、５０００〜１００００Ｋでは６mr d の間隔に設定したものである。すなわち、低温側では絶対温度での等温間隔に 設定しても違和感が生じないから、高温側のみを絶対温度の逆数が一定間隔にな るようにしているのである。この構成でもたかだか４段階で色温度の変化を弁別 できるから、違和感はほとんど生じることがなく、かつ色温度を滑らかに変化さ せることができる。また、本実施例の設定では、色温度の可変範囲が２５２０〜 ９６１５Ｋになるが、２５２０Ｋと２５００Ｋとでは３．２mrd の差であり、９ ６１５Ｋと１００００Ｋとでは４．０mrd の差であるから、実質的に２５００〜 １００００Ｋまでの色温度を変化させた場合とほぼ等しいとみなしてよい。この 場合には７９段階に調光データが設定されることになる。低温側での温度間隔、 高温側での絶対温度の逆数の間隔などは、違和感が生じない範囲で任意に設定す ることが可能である。他の構成は実施例１と同様である。

【００２４】

【表６】

【００２５】

【考案の効果】

本考案は上述のように、複数段階の色温度について、その色温度を得るための 調光比を記憶部に格納し、記憶部では隣合う２段階の色温度のそれぞれの逆数値 の差を色温度弁別閾程度に設定しているので、色温度の段階を高温側と低温側と の間で順次変化させたときに、色温度を違和感なく滑らかに変化させることがで きるという効果がある。また、隣合う２段階の色温度のそれぞれの逆数値の差を 色温度弁別閾程度に設定しているから、必要以上に多くの段階を設定する必要が ないのであって、色温度を滑らかに変化させるに際して色温度の段階を等温間隔 で設定する構成に比較して記憶部の容量を大幅に低減することができるという利 点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示すブロック図である。

【図２】本考案に係る色温度可変照明器具の動作説明図
である。

【図３】従来例の動作説明図である。

【図４】他の従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 照明器具 ２Ｒ 赤色系の光源 ２Ｇ 緑色系の光源 ２Ｂ 青色系の光源 ３ 制御部 ４Ｒ 赤色系の調光器 ４Ｇ 緑色系の調光器 ４Ｂ 青色系の調光器 ５ 調光信号発生部 ６ 記憶部 ７ Ａ／Ｄ変換部 ８ 操作部

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種類の光源を備える
   照明器具と、各光源の発光量の比率である調光比を光源
   の混色光の色温度に対応付けて複数段階の色温度につい
   て格納した記憶部と、記憶部に格納された調光比に基づ
   く比率で各光源の発光量を制御する制御部とを備え、記
   憶部において隣合う２段階の色温度のそれぞれの逆数値
   の差が色温度弁別閾程度に設定されていることを特徴と
   する色温度可変照明装置。