JPH0864369A

JPH0864369A - 照明装置

Info

Publication number: JPH0864369A
Application number: JP6202598A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ishii; 均石井; Hiroyasu Takeuchi; 啓泰竹内; Shinji Matsuda; 真二松田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3430657B2

Abstract

(57)【要約】【目的】色温度の異なる複数の蛍光灯を調光して任意の
色温度を得られるようにした色温度可変の照明装置にお
いて、トータルの光束を略一定に保ちつつ、調色パター
ンを複数個設けることにより、一般の光束略一定の調色
制御パターンの他に、それよりも高出力あるいは低出力
の略一定の調色制御パターンが得られるようにして、よ
り多種の照明空間に適応した照明演出を可能とする。【構成】色温度の異なる複数のランプと、同じ色温度の
ランプ毎に明るさの調整を行う調光手段と、各々のラン
プの調光比を調整することにより異なる色温度の光出力
を得るための制御手段とを有する照明装置において、光
束を略一定に保ちつつ出力光の色温度を制御する制御パ
ターンを複数備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は色温度の異なる複数の蛍
光灯を調光して任意の色温度を得られるようにした色温
度可変の照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２灯以上の異なる色及び異なる色
温度の蛍光灯を用いた可変色放電灯点灯装置において、
蛍光灯の出力を略一定とし、蛍光灯の色温度のみを可変
とする制御技術は、既に一般的な技術である。例えば、
特開平３−２２２２９０号に示すように、色温度の異な
る蛍光灯を調光し、トータルの光出力を一定にするもの
や、特開平６−４４８０９号に示すように昼光色（６５
００Ｋ）と温白色（３５００Ｋ）の蛍光灯を時間に応じ
て個々及び同時に点灯する装置が知られている。

【０００３】図１７に従来の調色システムの基本構成を
示す。図中、１は制御部、２Ｈ，２Ｌは調光用安定器、
３Ｈ，３Ｌはランプ、４は照明器具である。調光器２
Ｈ，２Ｌは色温度の異なる複数のランプ３Ｈ，３Ｌを各
々別々に調光又は点滅でき、制御部１によりランプ３Ｈ
の色温度からランプ３Ｌの色温度までの範囲を任意に調
色可能としている。通常、この器具は、下面開放又は下
面に拡散パネルを取り付けて色を拡散させている。発光
色の異なる複数の蛍光灯を調光して、自由に混光色を変
化させる技術は公知であり、特に色温度を可変とするも
のは一般の空間にも利用され、快適性演出に適し、今後
共に注目される技術である。その中で、従来より身近に
ある色温度の異なる蛍光灯、例えば、電球色（３０００
Ｋ）と昼光色（６７００Ｋ）などを複数組み合わせてそ
れぞれを調光あるいは点滅する技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例のように、蛍光
灯の出力を略一定とし、蛍光灯の色温度のみを可変とし
た制御技術は、違和感のない調色制御を行うためには必
要な技術である。しかしながら、色の異なる２種類のラ
ンプ（例えば、電球色と昼光色）で同様の調色制御を行
う場合、個々のランプの調光比を変化させながら、光束
を一定に保つには、図１８に示すように、ランプ光束
（電球色）＋ランプ光束（昼光色）＝一定という関係が
必要となる。このとき、調光可能の範囲を最大限にとっ
た場合、色温度の最小限は、電球色（１００％）＋昼光
色（０％）＝一定となり、色温度の最大限は、電球色
（０％）＋昼光色（１００％）＝一定となる。この制御
パターンで光束略一定の調色制御を行うと、照明器具全
体の出力光束は常に装備されているランプの半分の光し
か出ていないという問題点があった。また、制御パター
ンが単一に固定されているため、照明される場に必要な
照度、色温度を様々に選択し、その場にふさわしい照明
演出を行うことも困難であった。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、トータルの光束を
略一定に保ちつつ、調色パターンを複数個設けることに
より、一般の光束略一定の調色制御パターンの他に、そ
れよりも高出力あるいは低出力の略一定の調色制御パタ
ーンが得られるようにして、より多種の照明空間に適応
した照明演出が可能となる照明装置を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の照明装置
の構成を示している。図中、１１は選択キー入力部、１
２は演算装置、１３はデータテーブル、１４は調光制御
部である。また、２Ｈ，２Ｌは調光用の安定器、３Ｈ，
３Ｌは色温度の異なるランプである。各々のランプの調
光比を変化させ、光束を略一定に保つには、図２の制御
パターンａ〜ｅに示すように、ランプ光束（電球色）＋
ランプ光束（昼光色）＝一定の関係とすれば良い。これ
らの複数の制御パターンａ〜ｅのいずれかをスイッチＳ
Ｗにより選択することにより、一般の光束略一定の調色
制御パターンｃの他に、それよりも高出力あるいは低出
力の略一定の調色制御パターンｄ，ｅあるいはａ，ｂが
得られる。

【０００７】なお、図１の構成では、理解を容易にする
ために、昼光色と電球色の２種類のランプを混色する例
を示したが、他の色のランプの組み合わせ、２種以上の
ランプの組み合わせで制御する方法であっても良い。ま
た、これらの器具に使用するランプは高周波点灯専用の
ランプに限らず、他の種類のランプ、ワット数、形状、
組み合わせであってもよい。

【０００８】

【作用】図１の構成例では、通常の制御パターンｃの他
に、低照度側の制御パターンａ，ｂおよび高照度側の制
御パターンｄ，ｅの各ランプの調光データをあらかじめ
表１のような様式で、図１のデータテーブル１３に備え
ている。使用者は所望の制御パターンを選択キー入力部
１１のスイッチＳＷを押すことにより選択し、その信号
は演算装置１２によって検知される。演算装置１２は選
択された制御パターンに合致する調光データをデータテ
ーブル１３から読み出し、調光制御部１４に送信する。
調光制御部１４は、送られた調光データを調光信号に変
換し、安定器２Ｈ，２Ｌに送る。その調光信号により安
定器２Ｈ，２Ｌは定められた調光比率でランプ３Ｈ，３
Ｌを点灯させる。

【０００９】

【表１】

【００１０】

【実施例】図３は制御パターンの一例を示す図である。
この例では、通常の略光束一定の調色制御パターンとは
別に、それよりも高出力側に略光束一定の調色制御パタ
ーンを単数あるいは複数設けたものである。図４は制御
パターンの他の一例を示す図である。この例では、通常
の略光束一定の調色制御パターンとは別に、それよりも
低出力側に略光束一定の調色制御パターンを単数あるい
は複数設けたものである。

【００１１】図５は制御パターンのさらに他の一例を示
す図である。この例では、通常の略光束一定の調色制御
パターンとは別に、それよりも低出力側に単数あるいは
複数の調光制御点を設けたものである。図中の黒丸は調
光制御点を示している。図６は制御パターンの別の一例
を示す図である。この例では、通常の略光束一定の調色
制御パターンとは別に、それよりも高出力側に単数ある
いは複数の調光制御点を設けたものである。図中の黒丸
は調光制御点を示している。

【００１２】図７〜図９は本発明の照明装置の外観を示
している。図７では、器具４を下面開放としており、図
８では、器具４の下面をルーバ５にすることにより、ラ
ンプ光が拡散パネルを透過することなく、直接被照面に
到達する。また、下面開放あるいは下面ルーバにすれ
ば、器具４内のランプ温度が低下することにより、ラン
プ発光効率が向上する。これによって、より高い照度が
得られる。また、図９では、器具４にＤＵＶ補正パネル
６を付加することによって、より自然な色に見せるよう
にしている。

【００１３】ここで、ランプ３Ｈを色度図における黒体
軌跡上で色温度の高いランプ、ランプ３Ｌを色温度の低
いランプとして調色を行った場合、図１０に示すよう
に、調色できる範囲は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図にお
いて、ランプ３Ｈの色温度とランプ３Ｌの色温度の点
Ｈ，Ｌの間を直線で結んだラインとなる。図中、Ｈはラ
ンプ３Ｈの色温度、Ｌはランプ３Ｌの色温度、Ｒは赤
色、Ｇは緑色、Ｂは青色である。そして、このラインＨ
−Ｌ上でしか調色を行うことができないため、黒体軌跡
上より一側になり混色面がやや赤みがかった色になるの
で、違和感を感じることがある。そこで、ＤＵＶ補正パ
ネルを付加することにより、調光できる範囲を極力黒体
軌跡に近づける。これによって、より自然な白色で調色
を行うことができる。

【００１４】図９に示すように、器具の下面にＤＵＶ補
正パネル（色度図のＧ成分側にシフトするようなスペク
トル分布を持つ拡散パネル）を取り付けることにより、
図１１に示すように調光できる範囲をＧ側にシフトさせ
ることができ、色度図の黒体軌跡からのズレを極力小さ
くすることができる。ＤＵＶ補正パネルの取り付け位置
は、補正パネルのスペクトル分布を調整すれば、ランプ
３Ｈ側のみ又はランプ３Ｌ側のみの位置でも可能にな
る。

【００１５】ＤＵＶ補正パネルのスペクトル分布は、ま
ず使用するランプのスペクトル分布を足し合わせた関数
をＲ（λ）、ＤＵＶ補正パネルのスペクトル分布をＴ
（λ）とすると、補正パネル透過後のランプ光のスペク
トル分布関数Ｓ（λ）はＳ（λ）＝Ｒ（λ）×Ｔ（λ）で表される。このスペクトル分布を持つ補正パネル透過
後のランプ光を色度図にプロットするには、まず、Ｓ
（λ）から三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を求める。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここで、Ｋは単位を揃えるための定数（６
８３ｌｍ／Ｗ）、ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は等色
関数を示す。この三刺激値をもとに色度図のｘ、ｙ座標
の値を次式により求める。ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）ｘ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）このｘ、ｙの値をもとに色度図にプロットしたとき、Ｇ
成分側にシフトするようなＤＵＶ補正パネルを設計すれ
ばよいことになる。

【００１８】次に、図１２（ａ）〜（ｃ）は本発明の照
明装置におけるランプの配置を示している。図中、３Ｌ
は電球色ランプであり、３Ｈは昼光色ランプである。本
実施例では、同色のランプを隣り合わないように配置す
ることにより、色の異なるランプを容易に混光すること
が可能となり、かつ調色制御範囲の両端部における同色
ランプ管の熱干渉による管壁温度の上昇も抑えられるた
め、ランプの出力光束の低下が低減される。

【００１９】このように、色温度の異なる蛍光灯を用い
る場合、一般的なカラーランプ（Ｒ、Ｇ、Ｂランプな
ど）を用いて混色するのに比べて制御信号数が少なく、
また調光比の組合わせも簡単に決められる。しかしなが
ら、色温度の変化範囲は、調色に用いる色温度のランプ
内になり、Ｒ、Ｇ、Ｂランプでの構成より変化範囲が狭
く、また、両端の色温度付近における器具の光束は最も
少なく、ランプ１本ずつを使用する場合、器具は２灯用
でありながら、光束は１灯用の光束となり、効率が悪
い。この付近の色温度の光束を上げようとすると、本数
の増加が必要で装置が大型化する。

【００２０】そこで、図１３〜１６の実施例では、蛍光
灯として、従来のような一般形ランプではなく、高周波
点灯専用形蛍光灯を用いている。蛍光灯は、その点灯周
波数を上げて行くと、ランプ効率が上がることが知られ
ている。つまり、点灯周波数を５０／６０Ｈｚから数十
ＫＨｚに上げると、２割程度の効率が向上する。この特
性を生かして、数十ＫＨｚの高周波点灯で最も効率が上
がるように設計されたランプが高周波点灯専用形蛍光灯
である。具体的には、１２００ｍｍタイプの場合、ラン
プ管径を３２ｍｍから２５ｍｍに細くし、封入ガス圧を
最適化し、紫外線放射効率を向上させた。これにより、
表２のように、少ないランプ電流で光束が大きく、従来
ランプに比べて約１．４倍の光束が得られるランプとな
った。

【００２１】

【表２】

【００２２】まず、図１３は２灯用の照明装置の例であ
る。図中、１は色温度可変制御部であり、２Ｌ、２Ｈは
調光用安定器、３Ｌ、３Ｈは色温度の異なる高周波専用
形蛍光灯であり、３Ｌは低色温度（例えば３０００
Ｋ）、３Ｈは高色温度（例えば６７００Ｋ）である。４
は照明器具である。従来の一般形ランプでは、制御範囲
の両端の色温度では、ランプ本数の半分しか光束が得ら
れず、トータルｌｍ／本が少ない欠点があるが、高周波
点灯専用形蛍光灯を用いることにより、光束の不足を解
消できるものである。

【００２３】また、器具として全体の光束が欲しい場合
には、図１４の４灯用などの構成になる。この構成で
も、個々の要素は同一であり、光束を２倍にできる以外
は、図１３の構成と同様の動作となる。高周波専用形蛍
光灯の場合、管径が細いという特徴があり、多灯の制御
時に、ランプ間隔が広くとれて、隣合うランプからの熱
によるランプ管壁温度の上昇による光束低下の割合も少
なくできる長所を有している。つまり、器具込みでの効
率の差がランプ単独で比較するよりも大きくなる。動作
は色温度可変制御部１より設定された色温度に対応した
各ランプへの調光レベル信号が安定器２Ｌ、２Ｈに出力
され、ランプ３Ｌ、３Ｈが調光されて点灯する。

【００２４】さらに、図１５は低色温度側のランプ３Ｌ
を２本、高色温度側のランプ３Ｈを１本とした例であ
り、図１６は高色温度側のランプ３Ｈを２本、低色温度
側のランプ３Ｌを１本とした例である。これらはできる
だけランプの本数を少なくしながら、特に、低色温度あ
るいは高色温度付近での光束を多く得るための構成であ
り、制御動作は図１３の構成と同様である。

【００２５】器具の形状については、色温度の異なるラ
ンプを組み合わせているため、カラーランプの組合わせ
のように光を拡散させて混色する必要はなく、カラーラ
ンプの場合のような拡散パネルが不要で、下面開放タイ
プでも違和感を与えない。下面開放となることにより高
周波専用形蛍光灯の高効率の利点をさらに生かし、器具
トータルでもより高効率が可能となる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１〜５の発明によれば、照明器具
のランプ出力を略一定に制御するモードを複数設けたこ
とにより、より高出力あるいはより低出力で且つ出力が
略一定の調色制御が可能となり、様々な照明空間におい
て、各種の制御モードが選択でき、違和感のない快適な
雰囲気を作り出すことができるという効果がある。

【００２７】請求項６の発明によれば、器具を下面開放
あるいは下面ルーバとすることにより、器具内のランプ
温度が低下し、ランプ発光効率が向上するという効果が
ある。

【００２８】請求項７の発明によれば、色温度の異なる
複数のランプを用いて調色を行った場合でも、調色でき
る色温度の範囲が黒体軌跡により近付くため、補正パネ
ルを透過した後のランプ光をより自然な白色で調色でき
るようになるという効果がある。

【００２９】請求項８の発明によれば、同色のランプを
隣り合わないように配置することにより、色の異なるラ
ンプを容易に混光することが可能となり、かつ調色制御
範囲の両端部における同色ランプ管の熱干渉による管壁
温度の上昇も抑えられるため、ランプの出力光束の低下
が低減されるという効果がある。

【００３０】請求項９の発明によれば、高周波専用型蛍
光灯を用いたため、少ない本数でより多くの光束が得ら
れるものであり、従来に比べて所望の光束を得るための
ランプ本数が少なくて済むという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の基本構成を示すブロック回
路図である。

【図２】本発明の照明装置の基本的な制御パターンを示
す説明図である。

【図３】請求項２の構成を示す説明図である。

【図４】請求項３の構成を示す説明図である。

【図５】請求項４の構成を示す説明図である。

【図６】請求項５の構成を示す説明図である。

【図７】請求項６の発明の第１実施例を示す斜視図であ
る。

【図８】請求項６の発明の第２実施例を示す斜視図であ
る。

【図９】請求項７の発明の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図１０】請求項７の発明の補正パネル使用前の動作を
示す説明図である。

【図１１】請求項７の発明の補正パネル使用後の動作を
示す説明図である。

【図１２】請求項８の発明の具体的な構成を示す説明図
である。

【図１３】請求項９の発明の第１実施例を示すブロック
図である。

【図１４】請求項９の発明の第２実施例を示すブロック
図である。

【図１５】請求項９の発明の第３実施例を示すブロック
図である。

【図１６】請求項９の発明の第４実施例を示すブロック
図である。

【図１７】従来の照明装置のブロック図である。

【図１８】従来の照明装置の動作説明図である。

【符号の説明】

３Ｈ色温度の高いランプ３Ｌ色温度の低いランプ１１選択キー入力部１２演算装置１３データテーブル１４調光制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色温度の異なる複数のランプと、同じ
色温度のランプ毎に明るさの調整を行う調光手段と、各
々のランプの調光比を調整することにより異なる色温度
の光出力を得るための制御手段とを有する照明装置にお
いて、光束を略一定に保ちつつ出力光の色温度を制御す
る制御パターンを複数備えることを特徴とする照明装
置。
【請求項２】通常の略一定光束の調色制御パターン
とは別に、それよりも高出力側に略一定光束の調色制御
パターンを単数あるいは複数設けたことを特徴とする請
求項１記載の照明装置。
【請求項３】通常の略一定光束の調色制御パターン
とは別に、それよりも低出力側に略一定光束の調色制御
パターンを単数あるいは複数設けたことを特徴とする請
求項１記載の照明装置。
【請求項４】通常の略一定光束の調色制御パターン
とは別に、それよりも低出力側に単数あるいは複数の調
光制御点を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明
装置。
【請求項５】通常の略一定光束の調色制御パターン
とは別に、それよりも高出力側に単数あるいは複数の調
光制御点を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明
装置。
【請求項６】照明器具の下面が開放されているか、
あるいはルーバで覆われており、ランプが外部に対して
開放状態にある器具構造を有する請求項１記載の照明装
置。
【請求項７】２種類の色のランプを複数本ずつ備
え、同色のランプが隣り合わないように配置したことを
特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項８】２種類の色のランプを備え、器具の下
面に拡散パネルを設け、拡散パネルの緑色の分光透過率
を上げてパネルを透過するランプ光を色度図の緑色側に
シフトさせることにより混合されたランプ光を黒体軌跡
に近接させたことを特徴とする請求項１記載の照明装
置。
【請求項９】異なる色温度の高周波点灯専用ランプ
を有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。