JP3384572B2 - 色温度可変照明装置 - Google Patents
色温度可変照明装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、住宅、事務所などの日
常生活を営む生活空間において用いられ、照明色を所望
の色温度に設定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】近年、生活空間の雰囲気に変化を与える
ために照明色を利用することへの関心が高まっており、
この種の用途への需要を満たすために色温度を変えるこ
とができる照明装置が提案されている。 【0003】この種の色温度可変照明装置としては、た
とえば図12に示すように、赤色系(R)、緑色系
(G)、青色系(B)の3種類の発光色の光源1a,1
b,1cを備えた発光部1を構成し、各光源1a,1
b,1cの発光量の比率を調節することによって、発光
部1から所望の色温度の混色光を得るようにすることが
考えられている。 【0004】各光源1a,1b,1cは、制御部2によ
り調光比が制御されて出力光束が調節される。制御部2
は、各光源1a,1b,1cに対応する点灯回路2a,
2b,2cを備え、各点灯回路2a,2b,2cは調光
信号発生部3を構成するパルス発生回路3a,3b,3
cから発生する調光信号を受けて、各光源1a,1b,
1cを調光制御する。調光信号はパルス幅を可変とした
信号であって、デューティ比が出力光束に対応する。 【0005】調光信号発生部3における調光信号のデュ
ーティ比は、発光部1における混色光と各光源1a,1
b,1cの調光比とを対応させて記憶部4に格納した調
色データによって決定される。また、記憶部4に格納さ
れている調色データは、アップダウンカウンタ5aとア
ップダウンスイッチ5bとからなる選択部5により選択
される。 【0006】アップダウンスイッチ5bは、中性点を有
する切換スイッチであって、別途に発生するクロック信
号をアップダウンカウンタ5aのupカウント端子とdown
カウント端子とに選択的に入力する。アップダウンカウ
ンタ5aは、74HC193のような出力が4ビットで
あるアップダウンカウンタを2個接続して、出力値が0
〜255(16進数表現で00〜FF)の間で変化する
ように構成される。このアップダウンカウンタ5aの8
ビットの出力を選択部5の出力として、ROMからなる
記憶部4のアドレス入力端A0〜A7に入力する。 【0007】記憶部4には、各アドレスに対応して調色
データが格納されており、アップダウンカウンタ5aの
各出力値ごとに各光源1a,1b,1cの調光比が決定
され、各調光比に従った混色光が得られることになる。 【0008】ここに、各光源1a,1b,1cの発光色
の色度図におけるxy座標が、R,G,Bについて、そ
れぞれ(0.5684,0.3435)、(0.3577,0.5102)、(0.15
36,0.1009)であるものとする。また、R,G,Bの各
発光色の光源1a,1b,1cの最大出力光束を、それ
ぞれ2100ルーメン、3800ルーメン、840ルー
メンとする。この条件の場合、色温度が5000Kであ
る混色光を得るには、R:G:B=51:68:8と
し、色温度が6500Kである混色光を得るには、R:
G:B=46:69:82とし、色温度が3000Kで
ある混色光を得るには、R:G:B=83:61:12
となるように、色温度と各光源1a,1b,1cの調光
比の組とを設定した調色データを記憶部4に格納してお
けばよい。このように設定された調色データは、アップ
ダウンカウンタ5aの出力値の範囲である0〜255に
対応して、発光部1の混色光の色温度が、たとえば25
00〜10000Kの間で順次変化するように記憶部4
に格納されるのである。 【0009】上述の構成では、選択部5により指定され
たアドレスデータによって記憶部4のアドレスが指定さ
れ、そのアドレスに対応する調色データが調光信号発生
部に入力され、調色データにより設定された各光源1
a,1b,1cに対する調光比に対応したパルス幅を有
する調光信号が制御部2の点灯回路2a,2b,2cに
入力されて、各光源1a,1b,1cの発光量が調節さ
れることによって、所望の色温度を有した混色光を得る
ことができるのである。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は光源1a,1b,1cを3個用いるとともに、各光源
1a,1b,1cごとに調光比を調節しているものであ
るから、調光比の設定が面倒であるという問題がある。
すなわち、制御が複雑になり、しかも調光制御が可能な
点灯回路2a,2b,2cを光源1a,1b,1cと同
じ個数だけ必要とし、構成が複雑になって高コストにな
るという問題もある。 【0011】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、制御が容易であって、従来構成に比較してコ
ストの低減が可能な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】請求項1の発明では、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1つの光源を主光源とした発光部と、主光源とその
他の各光源とのうち少なくとも上記他の各光源について
の調光比を調色データとして格納し各光源の混色光の色
温度に調色データを対応付けた記憶部と、記憶部に格納
されている所望の色温度の調色データを選択する選択部
と、選択部により選択された色温度の調色データに基づ
いて対応する各光源を調光制御することができる制御部
とを備え、発光部は、主光源のほかに主光源とは発光色
の異なる2色の光源を備え、発光部を構成する光源のう
ち、色温度の調節範囲において調光比の変化幅がもっと
も小さくなる光源を主光源として選択し、記憶部は、混
色光の色温度がuv表色系のuv平面上における黒体軌
跡に対する距離が一定距離である0.02以内に設定さ
れる調色データを格納し、主光源の発光色は、uv表色
系のuv平面上における黒体軌跡に対する距離が上記一
定距離範囲外に設定され、制御部は、主光源となる発光
部の1つの光源に対しては一定光量での点灯と消灯との
みを制御し、発光部の点灯時に主光源を一定光量で常に
点灯させるのである。 【0013】 【作用】請求項1の構成では、発光部を構成する光源の
1つを主光源とし、主光源については一定光量での点灯
と消灯とのみを制御するから、発光部を構成する光源の
個数に対して調光比が変化する光源の個数を1個分だけ
減らすことができるのであって、すべての光源について
調光比を変化させる場合に比較すれば、制御が容易にな
るのである。また、制御部は、発光部の点灯時に主光源
を一定光量で常に点灯させるので、主光源は単に点灯さ
せるだけであるから点灯用の回路構成が簡単であり、従
来構成に対して主光源と主光源の点灯用の回路とを追加
すれば実現することができるのである。また、主光源の
ほかに主光源とは発光色の異なる2色の光源を設けて発
光部を構成し、発光部の点灯時に主光源を一定光量で常
に点灯させるのであって、混色光の色温度がuv表色系
のuv平面上における黒体軌跡に対する一定距離である
0.02以内に設定されるようにしているから、白色系
の混色光を得る構成において、2色の光源のみについて
調光比を調節すればよく、制御が簡単になるのである。
しかも、主光源は一定光量で点灯させるだけであるか
ら、主光源については調光比を調節する必要がなく、構
成が簡単になって低価格で提供できることになる。ま
た、発光部を構成する光源のうち、色温度の調節範囲に
おいて調光比の変化幅がもっとも小さい光源を主光源と
して選択しているのであって、主光源として制御がもっ
とも簡単になる適切な選択を行うことができる。また、
uv表色系のuv平面上における黒体軌跡に対して調色
可能な上記一定距離範囲外に主光源の発光色を設定して
いるのであって、主光源の発光色をこのように選択して
いることにより、黒体軌跡の近傍で比較的広い範囲での
色温度の調節が可能になるのである。 【0014】 【実施例】まず参考例1〜4について説明した後で実施
例について説明する。 【0015】(参考例1) 本参考例 における色温度可変照明装置は、図1に示すよ
うに、発光色がそれぞれ赤色系(R)、緑色系(G)、
青色系(B)、白色系(W)である蛍光ランプよりなる
光源1a,1b,1c,1dを設けた発光部1を備え
る。ここに光源1dの発光色は、光源1a,1b,1c
の発光色により色度図に形成される三角形の内側の発光
色になるように設定されているのであって、この光源1
dが主光源になる。各光源1a,1b,1c,1dとし
ては、以下の仕様のものが用いられる。すなわち、光源
1a,1b,1c,1dの色度図の上でのxy座標
(x,y)および最大出力光束f(単位はルーメン)を
(x,y,f)の3つ組として表すものとすれば、各光
源1a,1b,1c,1dの仕様は、たとえば(0.5846,
0.3348, 2100)、(0.3326,0.5396,3800)、(0.1561,0.080
8,840)、(0.3720,0.3810,2900)となる。 【0016】各光源1a,1b,1cは制御部2に設け
た点灯回路2a,2b,2cによりそれぞれ調光制御さ
れる。また、光源1dは制御部2に設けた点灯回路2d
によりオン・オフ制御される。すなわち、点灯回路2
a,2b,2cは、従来構成と同様に、調光信号発生部
3からの調光信号を受けて対応する各光源1a,1b,
1cを個々に調光制御する。一方、点灯回路2dは、後
述するように記憶部4に格納されている調色データに基
づいて光源1dをオン・オフ制御する。点灯回路2d
は、対応する調色データによってリレーのようなスイッ
チ要素Sをオン・オフさせ、このスイッチ要素Sにより
点灯回路2dのオン・オフを決定するのである。また、
各点灯回路2a,2b,2c,2dには商用交流電源A
Cより給電されている。 【0017】調光信号発生部3は、従来構成と同様であ
って、記憶部4から読み出した調色データに基づいて制
御部2の各点灯回路2a,2b,2cを制御する。ここ
に、調光信号発生部3は、入力値に対応するパルス幅の
調光信号を発生するのであって、PWM制御により点灯
回路2a,2b,2cによる光源1a,1b,1cの調
光比を制御するようになっている。したがって、PWM
制御用のパルス発生回路として集積回路の形で提供され
ているM66240等を用いて構成することができる。
また、点灯回路2a,2b,2cは、図2に示すよう
に、調光信号のデューティ比が小さいほど調光比を大き
くするように光源1a,1b,1cの出力光束を制御す
る。すなわち、調光信号のデューティ比が5%以下では
光源1a,1b,1cを100%で点灯(全点灯)さ
せ、調光信号のデューティ比が95%以上になると光源
1a,1b,1cを消灯させる。したがって、制御部2
と調光信号発生部3との間の線路の断線によって調光信
号が途絶えた場合には、光源1a,1b,1cが全点灯
するようになっている。また、点灯回路2dは、調色デ
ータが1のときにスイッチ要素Sをオフにして光源1d
を消灯させ、調色データが0であると光源1dを点灯さ
せる。したがって、点灯回路2dに対する入力線が断線
しても光源1dは点灯する。 【0018】記憶部4には、従来構成とは異なり、3種
類の光源1a,1b,1cの調光比を決めるデータに加
えて、光源1dのオン・オフのデータが調色データとし
て格納される。たとえば、色温度を5000Kに設定す
るとすれば、光束比はR:G:B:W=14:45:
5:36になるから、最大出力光束を考慮するととも
に、光源1dについては出力光束が100%になるよう
に他の光源1a,1b,1cの調光比を調節すると、
R:G:B:W=52:87:47:100となる。出
力光束が100%であることは、すなわち光源1dが全
点灯することを意味する。したがって、光源1dに対応
するデータはオンとしておくのである。この設定では発
光部1の総光束は7700ルーメンになり、従来構成に
おいて、色温度を5000Kとすると総光束が3個の光
源1a,1b,1cで5500ルーメンであったのに対
して、ほぼ同じ仕様の光源1a,1b,1cを共通に用
いながらも、光源1a,1b,1cおよび光源1dの総
光束を平均した1個当たりの出力光束を大きくとること
ができる。しかも、3個の光源1a,1b,1cに光源
1dが追加されているにもかからわず、従来構成に対し
て増加した光源1dについてはオン・オフのみを制御す
るのであって、調光比を制御していないから、制御の方
法および回路構成が簡単であり、大幅なコスト増をもた
らすことなく実現できるのである。 【0019】同様にして、色温度を3500Kとする場
合には、R:G:B:W=26:38:1:35である
から、各光源1a,1b,1cおよび光源1dの最大出
力光束を考慮すれば、R:G:B:W=100:82:
11:100になり、光源1dを点灯させて、他の光源
1a,1b,1cをR:G:B=100:82:11と
すればよい。色温度を3000Kとする場合は、R:
G:B:W=35:63:2:0であるから、光源1d
を消灯させてR:G:B=100:98:9と設定すれ
ばよい。さらに、色温度を10000Kとする場合に
は、光源1dを点灯させてR:G:B=18:82:1
00と設定すればよい。上記設定では、3500Kと3
000Kと10000Kとの場合の総光束は、それぞれ
8200ルーメン、5900ルーメン、6900ルーメ
ンになる。したがって、発光部1からの混色光の色温度
が5000K、3000Kの場合には、点灯回路2a,
2b,2cおよび点灯回路2dへの入力信号sa,sb,
sc,sdは、それぞれ図3,図4のようになる。 【0020】ところで、選択部5は従来構成と同様に、
アップダウンスイッチ5bの操作によって記憶部4のア
ドレスデータとして0〜255の間の出力値を発生す
る。ここに、アップダウンスイッチ5bとしては、アッ
プスイッチSUとダウンスイッチSDとの操作部を別に備
えたものを用いているが、従来構成のように切換スイッ
チとしてもよい。記憶部4は、図5に示すように、16
進数表現で000〜3FFのアドレス領域を備え、3桁
のうちの下位2桁が選択部5によるアドレスデータによ
り指定される。たとえば、下位2桁が00のときに混色
光の色温度が3000Kとなり、下位2桁がFFのとき
に混色光の色温度が30000Kとなるようにして、下
位2桁が大きいほど色温度の高くなるように適宜間隔で
記憶部4に色温度に対応した調色データが設定されるの
である。また、上位1桁が0,1,2,3である領域に
は、それぞれ発光色がR,G,B,Wの各光源1a,1
b,1c,1dに対応した調色データDa,Db,D
c,Ddが格納される。したがって、選択部5により記
憶部4の下位2桁が指定されると、下位2桁が共通し上
位1桁が0,1,2であるあるアドレスに格納された各
調色データDa,Db,Dcが調光信号発生部3に出力
されて光源1a,1b,1cが調光制御され、下位2桁
が同じであって上位1桁が3であるアドレスに格納され
た調色データDdによってスイッチ要素Sがオン・オフ
制御されて光源1dが点灯・消灯するのである。 【0021】このように、3種類の光源1a,1b,1
cについては従来構成と同様に調光比を変化させるが、
光源1dに対しては、オン・オフのみを制御するように
しているから、光源1dの調光制御を行う場合に比較し
て調色データの作成が容易になる。また、上述したよう
に、光源1a,1b,1c,1dの1個当たりの平均の
出力光束が大きくなる。たとえば、色温度を5000K
に設定した場合には、出力光束は上述のように7700
ルーメンになるのであって、1a,1b,1c,1dの
1個当たりの平均光束は、1925ルーメンになるか
ら、従来構成のように1個当たりの平均光束が1833
ルーメン(総光束が5500ルーメン)となる場合に比
較すれば、光効率が向上するのである。しかも、光源1
dとして発光色が白色系のものを用いてオン・オフする
だけであるから、調光用バラストなどの高価な部品を用
いる必要がなく、比較的低価格で提供することが可能に
なる。 【0022】また、上記構成では、点灯回路2a,2
b,2c,2dへの入力信号が途絶えると、各光源1
a,1b,1c,1dが全点灯するから、混色光は色度
図の上でxy座標が(0.3394,0.3300)になり、色温度は
5300Kかつ総光束は9850ルーメンになる。一
方、発光色がR,G,Bである3種類の光源1a,1
b,1cのみを用いている場合には、全部の光源1a,
1b,1cが全点灯すれば混色光は(0.3528,0.3049)に
なる。したがって、何らかの故障によって、発光部1を
構成する光源1a,1b,1c,1dが全点灯した場合
に、3種類の光源1a,1b,1cのみを用いて構成し
た発光部1の光源1a,1b,1cが全点灯する場合に
比較すれば、混色光として不快感のない光色を得ること
ができるのである。 【0023】ここに本参考例では、発光部1の混色光の
色温度がuv表色系のuv平面上において黒体軌跡に対
して0.02以内の距離になるように設定されるよう
に、光源1a,1b,1c,1dの発光色および最大出
力光束を選択している。また、白色系の光源1dの発光
色は、主として用いる色温度の範囲によって選択される
のであって、たとえば色温度の低い領域を主として用い
る場合には、主光源となる光源1dとして発光色が電球
色であるものを用いればよく、色温度の高い領域を主と
して用いる場合には、光源1dとして発光色が昼光色の
ものを用いればよい。このように、主光源となる光源1
dとして、主に用いる色温度に近い色温度の発光色を有
したものを採用すれば、主に用いる色温度の近傍範囲内
では高光量、高効率になるのである。また、色温度を調
節する範囲が狭い場合には、主光源となる光源1dと他
の光源1a,1b,1cとの最大出力光束の比が大きく
なるように設定し、光源1dとして最大出力光束の大き
いものを用いてもよい。この場合、発光部1を構成する
光源1a,1b,1c,1dの1個当たりの平均光束を
さらに高めることが可能である。 【0024】また、上記構成では光源1dを点灯時に全
点灯させているが、点灯時の調光比を80%とするな
ど、点灯時に調光比を可変とせずに一定光量に固定する
のであれば、調光点灯させるようにしてもよい。 【0025】(参考例2) 本参考例 では、図6に示すように、スイッチ要素Sを記
憶部4の調色データで制御するのではなく、選択部5か
ら発生する制御信号によってオン・オフ制御するように
構成している。すなわち、選択部5から発生する記憶部
4へのアドレスデータがどの範囲であるかによって、ス
イッチ要素Sのオン・オフを決定する。たとえば、参考
例1に示した仕様の光源1a,1b,1c,1dを用い
る場合には、色温度が3400K以下のときには光源1
dを消灯させるから、色温度が3400K以下になるア
ドレスデータが発生しているときには、スイッチ要素S
をオフにするように選択部5から制御信号を発生させる
のである。 【0026】他の構成は参考例1と同様であって、この
ような構成を採用したことによって、記憶部4に書き込
むデータ量が参考例1に比べて少なくなって記憶部4に
必要な容量が参考例1よりも少なくなる。すなわち、従
来構成と同様の調色データを用いることができるのであ
って、4種類の発光色の光源1a,1b,1c,1dを
組み合わせながらも、従来構成に対するコスト増が少な
いのである。ここにおいて、スイッチ要素Sのオン・オ
フの境界となるアドレスは、発光部1を構成する光源1
a,1b,1c,1dの仕様や、記憶部4での調色デー
タの設定の仕方によって変わることは言うまでもない。 【0027】(参考例3) 本参考例 では、図7に示すように、点灯回路2dに対し
て外部から制御信号を与えることなく、電源スイッチS
Wをオンにして点灯回路2dに給電すると光源1dが点
灯するように構成したものである。すなわち、発光部1
から光出力を取り出すときには光源1dが常に点灯する
ものである。この構成では、上記仕様の発光部1を用い
た場合に、混色光の色温度が3400K以下になる場合
には対応できないが、3400Kよりも色温度が高い範
囲では調色が可能である。しかも、記憶部4に格納され
た調色データは従来構成と同様であって、構成要素とし
て点灯回路2dと光源1dとを追加するだけで実現でき
るものであり、従来構成に対する変更部分が少ないか
ら、コストの増加を低く抑えることができる。他の構成
は、参考例1と同様である。 【0028】(参考例4) 上記各参考例では、点灯回路2dは調光制御をしないよ
うに構成しているが、点灯回路2dを点灯回路2a,2
b,2cと同様の構成とすれば、図8に示すように、調
光信号発生部3を通して点灯回路2dを制御することも
できる。この場合に、調光信号発生部3は、調色データ
が1(オフ)のときにデューティ比が95%以上にな
り、調色データが0のときにデューティ比が5%以下に
なるように設定しておく。このような構成によって、記
憶部4の調色データとしては実施例1と同様の設定と
し、調光信号発生部3から出力されて点灯回路2dに入
力される調光信号で、全点灯か消灯かの選択を行うよう
にしているのである。 【0029】上記構成では、点灯回路2a,2b,2c
と同形式の点灯回路2dを追加しているが、調光信号発
生部3では全点灯か消灯かの2種類の指示を行うだけで
あるから、制御が複雑になることはない。他の構成は参
考例1と同様である。 【0030】(実施例1) 上記各参考例では、uv表色系のuv平面上における黒
体軌跡に対して0.02以内の距離範囲での調色を行う
ように発光部1を構成する光源1a,1b,1c,1d
を組み合わせているのであって、上記範囲に限定して調
色する場合には、主光源に対して必ずしも3色の光源を
組み合わせる必要はない。すなわち、制御を簡略化しよ
うとすれば、主光源に対して適切な発光色を選択した2
色の光源を組み合わせるだけでも上記調色範囲を満たす
ことが可能である。そこで、3色の光源の組み合わせに
ついて考察する。 【0031】いま、図9において点Wで示される発光色
を有した白色系の光源と、点αで示される青色系の発光
色を有した光源と、点βで示される赤色系の発光色を有
した光源とを組み合わせて発光部1を構成しているもの
とする。この場合、三角形Wαβの範囲内でのみ調色が
可能になり、黒体軌跡BLの近傍のうちのごく狭い範囲
内でしか調色することができないという問題が生じる。 【0032】この問題を解決するには、青色系の光源の
発光色を青色(点Bで示す)により近く設定し、赤色系
の光源の発光色を赤色(点Rで示す)により近く設定す
ることが考えられるが、両光源の発光光量が増加すれ
ば、黒体軌跡BLからのずれが大きくなり上記調色範囲
に限定できなくなる。また、白色系の光源の発光光量を
固定的に設定し、他の光源のみを調光制御することによ
って、制御要素を3個から2個に低減させて制御を容易
にしようとすれば、白色系の光源の発光色の色温度とは
異なる色温度に設定する際に、青色系または赤色系の光
源の発光色が目立つようになり、黒体軌跡BLからのず
れが大きくなるという問題が生じる。 【0033】本実施例では、3色の光源1a,1b,1
cを組み合わせて発光部1を構成している場合における
上述のような問題を解決するのであって、図10に示す
構成を有している。すなわち、発光部1は、赤色系
(R)、青色系(B)、緑色系(G)の発光色を有した
光源1a,1b,1cを用いて構成される。ここに、各
光源1a,1b,1cについて、色度図でのxy座標
(x,y)および最大出力光束f(単位はルーメン)を
(x,y,f)の3つ組として表すものとすれば、各光
源1a,1b,1cの仕様は、(0.5846,0.3348,2100)、
(0.1561,0.0808,840)、(0.3326, 0.5396,380)となるも
のを用いている。また、黒体軌跡BLに対する距離が
0.02以内であって色温度が3000〜10000K
の範囲で調節可能となっているものとする。すなわち、
記憶部4のアドレス00〜FFに対して、色温度が30
00〜10000Kになるように調色データが設定され
ているのである。 【0034】この構成において、各光源1a、1b,1
cの調光比をそれぞれ100:6:80とすれば、発光
部1からの混色光の色温度は3000K、総光束は50
00ルーメンになる。また、調光比を51:36:80
とすれば、5000Kで4500ルーメン、調光比を3
5:70:80とすれば、10000Kで4400ルー
メンになる。すなわち、主光源となる光源1cの調光比
を80%として固定しておき、他の光源1a,1bの調
光比を調節するだけで、色温度を3000〜10000
Kの範囲で連続的に調色することができるのである。し
たがって、光源1bに対応する点灯回路2cは、光源1
a,1bに対応する点灯回路2a,2bと同様の構成を
有しており、発振回路7からのデューティ比が一定なパ
ルス信号である制御信号を受けて光源1cの調光比を8
0%に設定する。この構成によれば、記憶部4の調色デ
ータおよび調光信号発生部3からの調光信号を2色分用
意すればよいのであって、3色分を設けていた場合に比
較して構成が2/3になるのである。すなわち、3色の
光源に対して2色分の調光比を変化させればよいのであ
って制御が容易になり、しかも黒体軌跡の近傍範囲内で
光色を調節することができるのである。 【0035】上記構成では、主光源となる光源1cを緑
色系の発光色としているが、主光源を赤色系や青色系の
発光色とすることも可能であって、とくに色温度の調色
範囲を低温側に限定する場合には、主光源を赤色系の発
光色とし、最大発光光量を大きく設定すればよい。最大
発光光量を高めるには、定格電力の大きい仕様のランプ
を用いたり、複数本のランプを用いればよい。たとえ
ば、上述した青色系の光源1aを1個、赤色系の光源1
bを2個、緑色系の光源1cを1個用いて発光部1を構
成するとすれば、光源1a,1b,1cの調光比は、色
温度が3000Kに対して60:7:100、色温度が
5000Kに対して32:45:100、色温度が10
000Kに対して22:88:100とすればよく、光
源1cを全点灯として他の光源1a,1bの調光比を設
定すればよいのである。さらに、色温度の調節範囲とし
ては3000〜10000Kに限定されるものではな
く、3000K以下あるいは10000K以上の色温度
に設定することも可能である。また、光源1a,1b,
1cの発光色の組み合わせとしては、赤色系、青色系、
緑色系のほか、赤色系、青色系、黄色系の組み合わせ
や、緑色系、黄色系、青色系の組み合わせも可能であっ
て、これらの組み合わせでは色温度を3000K以下と
する場合に、黄色系を主光源として発光量を固定すれば
よい。本実施例において、参考例1と同じ符号を付した
構成は、参考例1と同様の機能を有する。 【0036】(実施例2) 本実施例は、図11に示すように、実施例1の構成から
発振回路7を除いた構成を有している。したがって、発
光部1から光出力が得られる状態では、点灯回路2dは
光源1cを常に全点灯させる。光源1a,1bは実施例
1と同様であって、点灯回路2a,2bを通して記憶部
4に格納された調色データにより設定された調光比で調
光される。 【0037】本実施例の構成では、光源1a,1b,1
cとして実施例1と同じものを用いているものとすれ
ば、色温度の調節範囲の下限は3500Kとなるが、色
温度が3500K、5000K、10000Kにおい
て、発光部1の総光束が5900ルーメン、5500ル
ーメン、5350ルーメンとなり、実施例1において各
光源1a,1b,1cをそれぞれ1個のランプによって
構成している場合と比較すれば、総光束が大きくとれる
ことになり、しかも発振回路7を除いた分だけ構成が簡
単になり、コストが低減されることになる。 【0038】(参考例6) 本参考例 は、図12に示した従来構成と構成は同様であ
るが、緑色系の光源1bについて、調光比が色温度にか
かわりなく固定的に設定されるように記憶部4の調色デ
ータを設定したものである。すなわち、色温度の調節範
囲を実施例1と同じにするとすれば、色温度にかかわり
なく光源1bの調光比を80%とし、他の光源1a,1
cについて所望の色温度が得られるように調光比を設定
して調色データを設定しているものである。したがっ
て、本参考例の場合は光源1bが主光源として機能する
のであり、主光源の調光比を基準として他の光源1a,
1cの調光比を設定すればよいから、3色分の調光比を
計算する場合に比較すれば、調色データの計算量が2/
3になるのである。他の構成は実施例1と同様である。 【0039】上記各実施例および各参考例では、選択部
5について、アップダウンスイッチ5bの操作によって
アップダウンカウンタ5aの出力値を変化させて記憶部
4に対するアドレスデータを与えているが、アップダウ
ンカウンタ5aに代えて、マイクロコンピュータを用い
たり、ゲート回路を組み合わせた回路構成としてもよ
い。また、操作手段としてもアップダウンスイッチ5b
に代えて、フェーダを用いるとともにフェーダの位置に
応じて発生させたアナログ信号をA/D変換器によって
ディジタル信号に変換し、フェーダのつまみの位置に応
じたアドレスデータが発生するように選択部5を構成し
てもよい。 【0040】調光信号のデューティ比と点灯回路2a,
2b,2cの調光比との関係として図2では直線関係を
例示しているが、この関係に限定する趣旨ではなく、目
的に応じて2次曲線になる関係等の他の関係を採用して
もよい。さらに、調光信号については、点灯回路2a,
2b,2cをPWM制御してデューティ比によって調光
比を変えるようにしているが、電圧等のアナログ信号、
ディジタル値、位相信号等を用いて調光比を制御するよ
うにしてもよい。 【0041】光源1a,1b,1c,1dとしては、蛍
光ランプのほか、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、発光色の異
なるものを用意す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。また、各光源1a,
1b,1c,1dについて、1つの発光色について1個
である必要はなく、1色当たり複数個のランプを用いて
もよく、各発光色ごとにランプの個数が異なっていても
よい。光源1a,1b,1c,1dの発光色や最大出力
光束についても上記組み合わせに限定されるものではな
い。制御部2は光源1a,1b,1c,1dの種類によ
っては省略することも可能である。 【0042】また、記憶部4は、上述したように1つの
メモリ内に各光源1a,1b,1c,1dに対応する調
色データの記憶領域を設定する代わりに、各光源1a,
1b,1c,1dに対応する調色データを格納するメモ
リを各別に設けるようにしてもよい。記憶部4に格納さ
れる調色データは、発光部1の構成(発光色、最大出力
光束、ランプの個数、光源の種類数)や、目的とする混
色光の色温度などによって設定されるものであって、上
記組み合わせに限定されるものではない。 【0043】 【発明の効果】請求項1の発明は、発光部を構成する光
源の1つを主光源とし、主光源については一定光量での
点灯と消灯とのみを制御するから、発光部を構成する光
源の個数に対して調光比が変化する光源の個数を1個分
減らすことができ、すべての光源について調光比を変化
させる場合に比較すれば、制御が容易になるという利点
がある。また、制御部は、発光部の点灯時に主光源を一
定光量で常に点灯させるので、主光源は単に点灯させる
だけであるから点灯用の回路構成が簡単であり、従来構
成に対して主光源と主光源の点灯用の回路とを追加すれ
ば実現することができるという効果がある。また、主光
源のほかに主光源とは発光色の異なる2色の光源を設け
て発光部を構成し、発光部の点灯時に主光源を一定光量
で常に点灯させるのであって、混色光の色温度がuv表
色系のuv平面上における黒体軌跡に対する一定距離で
ある0.02以内に設定されるようにしているので、白
色系の混色光を得る構成において、2色の光源のみにつ
いて調光比を調節すればよく、制御が簡単になるという
利点がある。しかも、主光源は一定光量で点灯させるだ
けであるから、主光源については調光比を調節する必要
がなく、構成が簡単になって低価格で提供できることに
なるという利点がある。また、発光部を構成する光源の
うち、色温度の調節範囲において調光比の変化幅がもっ
とも小さい光源を主光源としているので、主光源として
制御がもっとも簡単になる適切な選択を行うことができ
るという利点がある。また、uv表色系のuv平面上に
おける黒体軌跡に対して調色可能な上記一定距離範囲外
に主光源の発光色を設定しているので、主光源の発光色
をこのように選択していることにより、黒体軌跡の近傍
で比較的広い範囲での色温度の調節が可能になるという
利点がある。
常生活を営む生活空間において用いられ、照明色を所望
の色温度に設定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】近年、生活空間の雰囲気に変化を与える
ために照明色を利用することへの関心が高まっており、
この種の用途への需要を満たすために色温度を変えるこ
とができる照明装置が提案されている。 【0003】この種の色温度可変照明装置としては、た
とえば図12に示すように、赤色系(R)、緑色系
(G)、青色系(B)の3種類の発光色の光源1a,1
b,1cを備えた発光部1を構成し、各光源1a,1
b,1cの発光量の比率を調節することによって、発光
部1から所望の色温度の混色光を得るようにすることが
考えられている。 【0004】各光源1a,1b,1cは、制御部2によ
り調光比が制御されて出力光束が調節される。制御部2
は、各光源1a,1b,1cに対応する点灯回路2a,
2b,2cを備え、各点灯回路2a,2b,2cは調光
信号発生部3を構成するパルス発生回路3a,3b,3
cから発生する調光信号を受けて、各光源1a,1b,
1cを調光制御する。調光信号はパルス幅を可変とした
信号であって、デューティ比が出力光束に対応する。 【0005】調光信号発生部3における調光信号のデュ
ーティ比は、発光部1における混色光と各光源1a,1
b,1cの調光比とを対応させて記憶部4に格納した調
色データによって決定される。また、記憶部4に格納さ
れている調色データは、アップダウンカウンタ5aとア
ップダウンスイッチ5bとからなる選択部5により選択
される。 【0006】アップダウンスイッチ5bは、中性点を有
する切換スイッチであって、別途に発生するクロック信
号をアップダウンカウンタ5aのupカウント端子とdown
カウント端子とに選択的に入力する。アップダウンカウ
ンタ5aは、74HC193のような出力が4ビットで
あるアップダウンカウンタを2個接続して、出力値が0
〜255(16進数表現で00〜FF)の間で変化する
ように構成される。このアップダウンカウンタ5aの8
ビットの出力を選択部5の出力として、ROMからなる
記憶部4のアドレス入力端A0〜A7に入力する。 【0007】記憶部4には、各アドレスに対応して調色
データが格納されており、アップダウンカウンタ5aの
各出力値ごとに各光源1a,1b,1cの調光比が決定
され、各調光比に従った混色光が得られることになる。 【0008】ここに、各光源1a,1b,1cの発光色
の色度図におけるxy座標が、R,G,Bについて、そ
れぞれ(0.5684,0.3435)、(0.3577,0.5102)、(0.15
36,0.1009)であるものとする。また、R,G,Bの各
発光色の光源1a,1b,1cの最大出力光束を、それ
ぞれ2100ルーメン、3800ルーメン、840ルー
メンとする。この条件の場合、色温度が5000Kであ
る混色光を得るには、R:G:B=51:68:8と
し、色温度が6500Kである混色光を得るには、R:
G:B=46:69:82とし、色温度が3000Kで
ある混色光を得るには、R:G:B=83:61:12
となるように、色温度と各光源1a,1b,1cの調光
比の組とを設定した調色データを記憶部4に格納してお
けばよい。このように設定された調色データは、アップ
ダウンカウンタ5aの出力値の範囲である0〜255に
対応して、発光部1の混色光の色温度が、たとえば25
00〜10000Kの間で順次変化するように記憶部4
に格納されるのである。 【0009】上述の構成では、選択部5により指定され
たアドレスデータによって記憶部4のアドレスが指定さ
れ、そのアドレスに対応する調色データが調光信号発生
部に入力され、調色データにより設定された各光源1
a,1b,1cに対する調光比に対応したパルス幅を有
する調光信号が制御部2の点灯回路2a,2b,2cに
入力されて、各光源1a,1b,1cの発光量が調節さ
れることによって、所望の色温度を有した混色光を得る
ことができるのである。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は光源1a,1b,1cを3個用いるとともに、各光源
1a,1b,1cごとに調光比を調節しているものであ
るから、調光比の設定が面倒であるという問題がある。
すなわち、制御が複雑になり、しかも調光制御が可能な
点灯回路2a,2b,2cを光源1a,1b,1cと同
じ個数だけ必要とし、構成が複雑になって高コストにな
るという問題もある。 【0011】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、制御が容易であって、従来構成に比較してコ
ストの低減が可能な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】請求項1の発明では、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1つの光源を主光源とした発光部と、主光源とその
他の各光源とのうち少なくとも上記他の各光源について
の調光比を調色データとして格納し各光源の混色光の色
温度に調色データを対応付けた記憶部と、記憶部に格納
されている所望の色温度の調色データを選択する選択部
と、選択部により選択された色温度の調色データに基づ
いて対応する各光源を調光制御することができる制御部
とを備え、発光部は、主光源のほかに主光源とは発光色
の異なる2色の光源を備え、発光部を構成する光源のう
ち、色温度の調節範囲において調光比の変化幅がもっと
も小さくなる光源を主光源として選択し、記憶部は、混
色光の色温度がuv表色系のuv平面上における黒体軌
跡に対する距離が一定距離である0.02以内に設定さ
れる調色データを格納し、主光源の発光色は、uv表色
系のuv平面上における黒体軌跡に対する距離が上記一
定距離範囲外に設定され、制御部は、主光源となる発光
部の1つの光源に対しては一定光量での点灯と消灯との
みを制御し、発光部の点灯時に主光源を一定光量で常に
点灯させるのである。 【0013】 【作用】請求項1の構成では、発光部を構成する光源の
1つを主光源とし、主光源については一定光量での点灯
と消灯とのみを制御するから、発光部を構成する光源の
個数に対して調光比が変化する光源の個数を1個分だけ
減らすことができるのであって、すべての光源について
調光比を変化させる場合に比較すれば、制御が容易にな
るのである。また、制御部は、発光部の点灯時に主光源
を一定光量で常に点灯させるので、主光源は単に点灯さ
せるだけであるから点灯用の回路構成が簡単であり、従
来構成に対して主光源と主光源の点灯用の回路とを追加
すれば実現することができるのである。また、主光源の
ほかに主光源とは発光色の異なる2色の光源を設けて発
光部を構成し、発光部の点灯時に主光源を一定光量で常
に点灯させるのであって、混色光の色温度がuv表色系
のuv平面上における黒体軌跡に対する一定距離である
0.02以内に設定されるようにしているから、白色系
の混色光を得る構成において、2色の光源のみについて
調光比を調節すればよく、制御が簡単になるのである。
しかも、主光源は一定光量で点灯させるだけであるか
ら、主光源については調光比を調節する必要がなく、構
成が簡単になって低価格で提供できることになる。ま
た、発光部を構成する光源のうち、色温度の調節範囲に
おいて調光比の変化幅がもっとも小さい光源を主光源と
して選択しているのであって、主光源として制御がもっ
とも簡単になる適切な選択を行うことができる。また、
uv表色系のuv平面上における黒体軌跡に対して調色
可能な上記一定距離範囲外に主光源の発光色を設定して
いるのであって、主光源の発光色をこのように選択して
いることにより、黒体軌跡の近傍で比較的広い範囲での
色温度の調節が可能になるのである。 【0014】 【実施例】まず参考例1〜4について説明した後で実施
例について説明する。 【0015】(参考例1) 本参考例 における色温度可変照明装置は、図1に示すよ
うに、発光色がそれぞれ赤色系(R)、緑色系(G)、
青色系(B)、白色系(W)である蛍光ランプよりなる
光源1a,1b,1c,1dを設けた発光部1を備え
る。ここに光源1dの発光色は、光源1a,1b,1c
の発光色により色度図に形成される三角形の内側の発光
色になるように設定されているのであって、この光源1
dが主光源になる。各光源1a,1b,1c,1dとし
ては、以下の仕様のものが用いられる。すなわち、光源
1a,1b,1c,1dの色度図の上でのxy座標
(x,y)および最大出力光束f(単位はルーメン)を
(x,y,f)の3つ組として表すものとすれば、各光
源1a,1b,1c,1dの仕様は、たとえば(0.5846,
0.3348, 2100)、(0.3326,0.5396,3800)、(0.1561,0.080
8,840)、(0.3720,0.3810,2900)となる。 【0016】各光源1a,1b,1cは制御部2に設け
た点灯回路2a,2b,2cによりそれぞれ調光制御さ
れる。また、光源1dは制御部2に設けた点灯回路2d
によりオン・オフ制御される。すなわち、点灯回路2
a,2b,2cは、従来構成と同様に、調光信号発生部
3からの調光信号を受けて対応する各光源1a,1b,
1cを個々に調光制御する。一方、点灯回路2dは、後
述するように記憶部4に格納されている調色データに基
づいて光源1dをオン・オフ制御する。点灯回路2d
は、対応する調色データによってリレーのようなスイッ
チ要素Sをオン・オフさせ、このスイッチ要素Sにより
点灯回路2dのオン・オフを決定するのである。また、
各点灯回路2a,2b,2c,2dには商用交流電源A
Cより給電されている。 【0017】調光信号発生部3は、従来構成と同様であ
って、記憶部4から読み出した調色データに基づいて制
御部2の各点灯回路2a,2b,2cを制御する。ここ
に、調光信号発生部3は、入力値に対応するパルス幅の
調光信号を発生するのであって、PWM制御により点灯
回路2a,2b,2cによる光源1a,1b,1cの調
光比を制御するようになっている。したがって、PWM
制御用のパルス発生回路として集積回路の形で提供され
ているM66240等を用いて構成することができる。
また、点灯回路2a,2b,2cは、図2に示すよう
に、調光信号のデューティ比が小さいほど調光比を大き
くするように光源1a,1b,1cの出力光束を制御す
る。すなわち、調光信号のデューティ比が5%以下では
光源1a,1b,1cを100%で点灯(全点灯)さ
せ、調光信号のデューティ比が95%以上になると光源
1a,1b,1cを消灯させる。したがって、制御部2
と調光信号発生部3との間の線路の断線によって調光信
号が途絶えた場合には、光源1a,1b,1cが全点灯
するようになっている。また、点灯回路2dは、調色デ
ータが1のときにスイッチ要素Sをオフにして光源1d
を消灯させ、調色データが0であると光源1dを点灯さ
せる。したがって、点灯回路2dに対する入力線が断線
しても光源1dは点灯する。 【0018】記憶部4には、従来構成とは異なり、3種
類の光源1a,1b,1cの調光比を決めるデータに加
えて、光源1dのオン・オフのデータが調色データとし
て格納される。たとえば、色温度を5000Kに設定す
るとすれば、光束比はR:G:B:W=14:45:
5:36になるから、最大出力光束を考慮するととも
に、光源1dについては出力光束が100%になるよう
に他の光源1a,1b,1cの調光比を調節すると、
R:G:B:W=52:87:47:100となる。出
力光束が100%であることは、すなわち光源1dが全
点灯することを意味する。したがって、光源1dに対応
するデータはオンとしておくのである。この設定では発
光部1の総光束は7700ルーメンになり、従来構成に
おいて、色温度を5000Kとすると総光束が3個の光
源1a,1b,1cで5500ルーメンであったのに対
して、ほぼ同じ仕様の光源1a,1b,1cを共通に用
いながらも、光源1a,1b,1cおよび光源1dの総
光束を平均した1個当たりの出力光束を大きくとること
ができる。しかも、3個の光源1a,1b,1cに光源
1dが追加されているにもかからわず、従来構成に対し
て増加した光源1dについてはオン・オフのみを制御す
るのであって、調光比を制御していないから、制御の方
法および回路構成が簡単であり、大幅なコスト増をもた
らすことなく実現できるのである。 【0019】同様にして、色温度を3500Kとする場
合には、R:G:B:W=26:38:1:35である
から、各光源1a,1b,1cおよび光源1dの最大出
力光束を考慮すれば、R:G:B:W=100:82:
11:100になり、光源1dを点灯させて、他の光源
1a,1b,1cをR:G:B=100:82:11と
すればよい。色温度を3000Kとする場合は、R:
G:B:W=35:63:2:0であるから、光源1d
を消灯させてR:G:B=100:98:9と設定すれ
ばよい。さらに、色温度を10000Kとする場合に
は、光源1dを点灯させてR:G:B=18:82:1
00と設定すればよい。上記設定では、3500Kと3
000Kと10000Kとの場合の総光束は、それぞれ
8200ルーメン、5900ルーメン、6900ルーメ
ンになる。したがって、発光部1からの混色光の色温度
が5000K、3000Kの場合には、点灯回路2a,
2b,2cおよび点灯回路2dへの入力信号sa,sb,
sc,sdは、それぞれ図3,図4のようになる。 【0020】ところで、選択部5は従来構成と同様に、
アップダウンスイッチ5bの操作によって記憶部4のア
ドレスデータとして0〜255の間の出力値を発生す
る。ここに、アップダウンスイッチ5bとしては、アッ
プスイッチSUとダウンスイッチSDとの操作部を別に備
えたものを用いているが、従来構成のように切換スイッ
チとしてもよい。記憶部4は、図5に示すように、16
進数表現で000〜3FFのアドレス領域を備え、3桁
のうちの下位2桁が選択部5によるアドレスデータによ
り指定される。たとえば、下位2桁が00のときに混色
光の色温度が3000Kとなり、下位2桁がFFのとき
に混色光の色温度が30000Kとなるようにして、下
位2桁が大きいほど色温度の高くなるように適宜間隔で
記憶部4に色温度に対応した調色データが設定されるの
である。また、上位1桁が0,1,2,3である領域に
は、それぞれ発光色がR,G,B,Wの各光源1a,1
b,1c,1dに対応した調色データDa,Db,D
c,Ddが格納される。したがって、選択部5により記
憶部4の下位2桁が指定されると、下位2桁が共通し上
位1桁が0,1,2であるあるアドレスに格納された各
調色データDa,Db,Dcが調光信号発生部3に出力
されて光源1a,1b,1cが調光制御され、下位2桁
が同じであって上位1桁が3であるアドレスに格納され
た調色データDdによってスイッチ要素Sがオン・オフ
制御されて光源1dが点灯・消灯するのである。 【0021】このように、3種類の光源1a,1b,1
cについては従来構成と同様に調光比を変化させるが、
光源1dに対しては、オン・オフのみを制御するように
しているから、光源1dの調光制御を行う場合に比較し
て調色データの作成が容易になる。また、上述したよう
に、光源1a,1b,1c,1dの1個当たりの平均の
出力光束が大きくなる。たとえば、色温度を5000K
に設定した場合には、出力光束は上述のように7700
ルーメンになるのであって、1a,1b,1c,1dの
1個当たりの平均光束は、1925ルーメンになるか
ら、従来構成のように1個当たりの平均光束が1833
ルーメン(総光束が5500ルーメン)となる場合に比
較すれば、光効率が向上するのである。しかも、光源1
dとして発光色が白色系のものを用いてオン・オフする
だけであるから、調光用バラストなどの高価な部品を用
いる必要がなく、比較的低価格で提供することが可能に
なる。 【0022】また、上記構成では、点灯回路2a,2
b,2c,2dへの入力信号が途絶えると、各光源1
a,1b,1c,1dが全点灯するから、混色光は色度
図の上でxy座標が(0.3394,0.3300)になり、色温度は
5300Kかつ総光束は9850ルーメンになる。一
方、発光色がR,G,Bである3種類の光源1a,1
b,1cのみを用いている場合には、全部の光源1a,
1b,1cが全点灯すれば混色光は(0.3528,0.3049)に
なる。したがって、何らかの故障によって、発光部1を
構成する光源1a,1b,1c,1dが全点灯した場合
に、3種類の光源1a,1b,1cのみを用いて構成し
た発光部1の光源1a,1b,1cが全点灯する場合に
比較すれば、混色光として不快感のない光色を得ること
ができるのである。 【0023】ここに本参考例では、発光部1の混色光の
色温度がuv表色系のuv平面上において黒体軌跡に対
して0.02以内の距離になるように設定されるよう
に、光源1a,1b,1c,1dの発光色および最大出
力光束を選択している。また、白色系の光源1dの発光
色は、主として用いる色温度の範囲によって選択される
のであって、たとえば色温度の低い領域を主として用い
る場合には、主光源となる光源1dとして発光色が電球
色であるものを用いればよく、色温度の高い領域を主と
して用いる場合には、光源1dとして発光色が昼光色の
ものを用いればよい。このように、主光源となる光源1
dとして、主に用いる色温度に近い色温度の発光色を有
したものを採用すれば、主に用いる色温度の近傍範囲内
では高光量、高効率になるのである。また、色温度を調
節する範囲が狭い場合には、主光源となる光源1dと他
の光源1a,1b,1cとの最大出力光束の比が大きく
なるように設定し、光源1dとして最大出力光束の大き
いものを用いてもよい。この場合、発光部1を構成する
光源1a,1b,1c,1dの1個当たりの平均光束を
さらに高めることが可能である。 【0024】また、上記構成では光源1dを点灯時に全
点灯させているが、点灯時の調光比を80%とするな
ど、点灯時に調光比を可変とせずに一定光量に固定する
のであれば、調光点灯させるようにしてもよい。 【0025】(参考例2) 本参考例 では、図6に示すように、スイッチ要素Sを記
憶部4の調色データで制御するのではなく、選択部5か
ら発生する制御信号によってオン・オフ制御するように
構成している。すなわち、選択部5から発生する記憶部
4へのアドレスデータがどの範囲であるかによって、ス
イッチ要素Sのオン・オフを決定する。たとえば、参考
例1に示した仕様の光源1a,1b,1c,1dを用い
る場合には、色温度が3400K以下のときには光源1
dを消灯させるから、色温度が3400K以下になるア
ドレスデータが発生しているときには、スイッチ要素S
をオフにするように選択部5から制御信号を発生させる
のである。 【0026】他の構成は参考例1と同様であって、この
ような構成を採用したことによって、記憶部4に書き込
むデータ量が参考例1に比べて少なくなって記憶部4に
必要な容量が参考例1よりも少なくなる。すなわち、従
来構成と同様の調色データを用いることができるのであ
って、4種類の発光色の光源1a,1b,1c,1dを
組み合わせながらも、従来構成に対するコスト増が少な
いのである。ここにおいて、スイッチ要素Sのオン・オ
フの境界となるアドレスは、発光部1を構成する光源1
a,1b,1c,1dの仕様や、記憶部4での調色デー
タの設定の仕方によって変わることは言うまでもない。 【0027】(参考例3) 本参考例 では、図7に示すように、点灯回路2dに対し
て外部から制御信号を与えることなく、電源スイッチS
Wをオンにして点灯回路2dに給電すると光源1dが点
灯するように構成したものである。すなわち、発光部1
から光出力を取り出すときには光源1dが常に点灯する
ものである。この構成では、上記仕様の発光部1を用い
た場合に、混色光の色温度が3400K以下になる場合
には対応できないが、3400Kよりも色温度が高い範
囲では調色が可能である。しかも、記憶部4に格納され
た調色データは従来構成と同様であって、構成要素とし
て点灯回路2dと光源1dとを追加するだけで実現でき
るものであり、従来構成に対する変更部分が少ないか
ら、コストの増加を低く抑えることができる。他の構成
は、参考例1と同様である。 【0028】(参考例4) 上記各参考例では、点灯回路2dは調光制御をしないよ
うに構成しているが、点灯回路2dを点灯回路2a,2
b,2cと同様の構成とすれば、図8に示すように、調
光信号発生部3を通して点灯回路2dを制御することも
できる。この場合に、調光信号発生部3は、調色データ
が1(オフ)のときにデューティ比が95%以上にな
り、調色データが0のときにデューティ比が5%以下に
なるように設定しておく。このような構成によって、記
憶部4の調色データとしては実施例1と同様の設定と
し、調光信号発生部3から出力されて点灯回路2dに入
力される調光信号で、全点灯か消灯かの選択を行うよう
にしているのである。 【0029】上記構成では、点灯回路2a,2b,2c
と同形式の点灯回路2dを追加しているが、調光信号発
生部3では全点灯か消灯かの2種類の指示を行うだけで
あるから、制御が複雑になることはない。他の構成は参
考例1と同様である。 【0030】(実施例1) 上記各参考例では、uv表色系のuv平面上における黒
体軌跡に対して0.02以内の距離範囲での調色を行う
ように発光部1を構成する光源1a,1b,1c,1d
を組み合わせているのであって、上記範囲に限定して調
色する場合には、主光源に対して必ずしも3色の光源を
組み合わせる必要はない。すなわち、制御を簡略化しよ
うとすれば、主光源に対して適切な発光色を選択した2
色の光源を組み合わせるだけでも上記調色範囲を満たす
ことが可能である。そこで、3色の光源の組み合わせに
ついて考察する。 【0031】いま、図9において点Wで示される発光色
を有した白色系の光源と、点αで示される青色系の発光
色を有した光源と、点βで示される赤色系の発光色を有
した光源とを組み合わせて発光部1を構成しているもの
とする。この場合、三角形Wαβの範囲内でのみ調色が
可能になり、黒体軌跡BLの近傍のうちのごく狭い範囲
内でしか調色することができないという問題が生じる。 【0032】この問題を解決するには、青色系の光源の
発光色を青色(点Bで示す)により近く設定し、赤色系
の光源の発光色を赤色(点Rで示す)により近く設定す
ることが考えられるが、両光源の発光光量が増加すれ
ば、黒体軌跡BLからのずれが大きくなり上記調色範囲
に限定できなくなる。また、白色系の光源の発光光量を
固定的に設定し、他の光源のみを調光制御することによ
って、制御要素を3個から2個に低減させて制御を容易
にしようとすれば、白色系の光源の発光色の色温度とは
異なる色温度に設定する際に、青色系または赤色系の光
源の発光色が目立つようになり、黒体軌跡BLからのず
れが大きくなるという問題が生じる。 【0033】本実施例では、3色の光源1a,1b,1
cを組み合わせて発光部1を構成している場合における
上述のような問題を解決するのであって、図10に示す
構成を有している。すなわち、発光部1は、赤色系
(R)、青色系(B)、緑色系(G)の発光色を有した
光源1a,1b,1cを用いて構成される。ここに、各
光源1a,1b,1cについて、色度図でのxy座標
(x,y)および最大出力光束f(単位はルーメン)を
(x,y,f)の3つ組として表すものとすれば、各光
源1a,1b,1cの仕様は、(0.5846,0.3348,2100)、
(0.1561,0.0808,840)、(0.3326, 0.5396,380)となるも
のを用いている。また、黒体軌跡BLに対する距離が
0.02以内であって色温度が3000〜10000K
の範囲で調節可能となっているものとする。すなわち、
記憶部4のアドレス00〜FFに対して、色温度が30
00〜10000Kになるように調色データが設定され
ているのである。 【0034】この構成において、各光源1a、1b,1
cの調光比をそれぞれ100:6:80とすれば、発光
部1からの混色光の色温度は3000K、総光束は50
00ルーメンになる。また、調光比を51:36:80
とすれば、5000Kで4500ルーメン、調光比を3
5:70:80とすれば、10000Kで4400ルー
メンになる。すなわち、主光源となる光源1cの調光比
を80%として固定しておき、他の光源1a,1bの調
光比を調節するだけで、色温度を3000〜10000
Kの範囲で連続的に調色することができるのである。し
たがって、光源1bに対応する点灯回路2cは、光源1
a,1bに対応する点灯回路2a,2bと同様の構成を
有しており、発振回路7からのデューティ比が一定なパ
ルス信号である制御信号を受けて光源1cの調光比を8
0%に設定する。この構成によれば、記憶部4の調色デ
ータおよび調光信号発生部3からの調光信号を2色分用
意すればよいのであって、3色分を設けていた場合に比
較して構成が2/3になるのである。すなわち、3色の
光源に対して2色分の調光比を変化させればよいのであ
って制御が容易になり、しかも黒体軌跡の近傍範囲内で
光色を調節することができるのである。 【0035】上記構成では、主光源となる光源1cを緑
色系の発光色としているが、主光源を赤色系や青色系の
発光色とすることも可能であって、とくに色温度の調色
範囲を低温側に限定する場合には、主光源を赤色系の発
光色とし、最大発光光量を大きく設定すればよい。最大
発光光量を高めるには、定格電力の大きい仕様のランプ
を用いたり、複数本のランプを用いればよい。たとえ
ば、上述した青色系の光源1aを1個、赤色系の光源1
bを2個、緑色系の光源1cを1個用いて発光部1を構
成するとすれば、光源1a,1b,1cの調光比は、色
温度が3000Kに対して60:7:100、色温度が
5000Kに対して32:45:100、色温度が10
000Kに対して22:88:100とすればよく、光
源1cを全点灯として他の光源1a,1bの調光比を設
定すればよいのである。さらに、色温度の調節範囲とし
ては3000〜10000Kに限定されるものではな
く、3000K以下あるいは10000K以上の色温度
に設定することも可能である。また、光源1a,1b,
1cの発光色の組み合わせとしては、赤色系、青色系、
緑色系のほか、赤色系、青色系、黄色系の組み合わせ
や、緑色系、黄色系、青色系の組み合わせも可能であっ
て、これらの組み合わせでは色温度を3000K以下と
する場合に、黄色系を主光源として発光量を固定すれば
よい。本実施例において、参考例1と同じ符号を付した
構成は、参考例1と同様の機能を有する。 【0036】(実施例2) 本実施例は、図11に示すように、実施例1の構成から
発振回路7を除いた構成を有している。したがって、発
光部1から光出力が得られる状態では、点灯回路2dは
光源1cを常に全点灯させる。光源1a,1bは実施例
1と同様であって、点灯回路2a,2bを通して記憶部
4に格納された調色データにより設定された調光比で調
光される。 【0037】本実施例の構成では、光源1a,1b,1
cとして実施例1と同じものを用いているものとすれ
ば、色温度の調節範囲の下限は3500Kとなるが、色
温度が3500K、5000K、10000Kにおい
て、発光部1の総光束が5900ルーメン、5500ル
ーメン、5350ルーメンとなり、実施例1において各
光源1a,1b,1cをそれぞれ1個のランプによって
構成している場合と比較すれば、総光束が大きくとれる
ことになり、しかも発振回路7を除いた分だけ構成が簡
単になり、コストが低減されることになる。 【0038】(参考例6) 本参考例 は、図12に示した従来構成と構成は同様であ
るが、緑色系の光源1bについて、調光比が色温度にか
かわりなく固定的に設定されるように記憶部4の調色デ
ータを設定したものである。すなわち、色温度の調節範
囲を実施例1と同じにするとすれば、色温度にかかわり
なく光源1bの調光比を80%とし、他の光源1a,1
cについて所望の色温度が得られるように調光比を設定
して調色データを設定しているものである。したがっ
て、本参考例の場合は光源1bが主光源として機能する
のであり、主光源の調光比を基準として他の光源1a,
1cの調光比を設定すればよいから、3色分の調光比を
計算する場合に比較すれば、調色データの計算量が2/
3になるのである。他の構成は実施例1と同様である。 【0039】上記各実施例および各参考例では、選択部
5について、アップダウンスイッチ5bの操作によって
アップダウンカウンタ5aの出力値を変化させて記憶部
4に対するアドレスデータを与えているが、アップダウ
ンカウンタ5aに代えて、マイクロコンピュータを用い
たり、ゲート回路を組み合わせた回路構成としてもよ
い。また、操作手段としてもアップダウンスイッチ5b
に代えて、フェーダを用いるとともにフェーダの位置に
応じて発生させたアナログ信号をA/D変換器によって
ディジタル信号に変換し、フェーダのつまみの位置に応
じたアドレスデータが発生するように選択部5を構成し
てもよい。 【0040】調光信号のデューティ比と点灯回路2a,
2b,2cの調光比との関係として図2では直線関係を
例示しているが、この関係に限定する趣旨ではなく、目
的に応じて2次曲線になる関係等の他の関係を採用して
もよい。さらに、調光信号については、点灯回路2a,
2b,2cをPWM制御してデューティ比によって調光
比を変えるようにしているが、電圧等のアナログ信号、
ディジタル値、位相信号等を用いて調光比を制御するよ
うにしてもよい。 【0041】光源1a,1b,1c,1dとしては、蛍
光ランプのほか、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、発光色の異
なるものを用意す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。また、各光源1a,
1b,1c,1dについて、1つの発光色について1個
である必要はなく、1色当たり複数個のランプを用いて
もよく、各発光色ごとにランプの個数が異なっていても
よい。光源1a,1b,1c,1dの発光色や最大出力
光束についても上記組み合わせに限定されるものではな
い。制御部2は光源1a,1b,1c,1dの種類によ
っては省略することも可能である。 【0042】また、記憶部4は、上述したように1つの
メモリ内に各光源1a,1b,1c,1dに対応する調
色データの記憶領域を設定する代わりに、各光源1a,
1b,1c,1dに対応する調色データを格納するメモ
リを各別に設けるようにしてもよい。記憶部4に格納さ
れる調色データは、発光部1の構成(発光色、最大出力
光束、ランプの個数、光源の種類数)や、目的とする混
色光の色温度などによって設定されるものであって、上
記組み合わせに限定されるものではない。 【0043】 【発明の効果】請求項1の発明は、発光部を構成する光
源の1つを主光源とし、主光源については一定光量での
点灯と消灯とのみを制御するから、発光部を構成する光
源の個数に対して調光比が変化する光源の個数を1個分
減らすことができ、すべての光源について調光比を変化
させる場合に比較すれば、制御が容易になるという利点
がある。また、制御部は、発光部の点灯時に主光源を一
定光量で常に点灯させるので、主光源は単に点灯させる
だけであるから点灯用の回路構成が簡単であり、従来構
成に対して主光源と主光源の点灯用の回路とを追加すれ
ば実現することができるという効果がある。また、主光
源のほかに主光源とは発光色の異なる2色の光源を設け
て発光部を構成し、発光部の点灯時に主光源を一定光量
で常に点灯させるのであって、混色光の色温度がuv表
色系のuv平面上における黒体軌跡に対する一定距離で
ある0.02以内に設定されるようにしているので、白
色系の混色光を得る構成において、2色の光源のみにつ
いて調光比を調節すればよく、制御が簡単になるという
利点がある。しかも、主光源は一定光量で点灯させるだ
けであるから、主光源については調光比を調節する必要
がなく、構成が簡単になって低価格で提供できることに
なるという利点がある。また、発光部を構成する光源の
うち、色温度の調節範囲において調光比の変化幅がもっ
とも小さい光源を主光源としているので、主光源として
制御がもっとも簡単になる適切な選択を行うことができ
るという利点がある。また、uv表色系のuv平面上に
おける黒体軌跡に対して調色可能な上記一定距離範囲外
に主光源の発光色を設定しているので、主光源の発光色
をこのように選択していることにより、黒体軌跡の近傍
で比較的広い範囲での色温度の調節が可能になるという
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例1を示すブロック回路図である。
【図2】参考例1に用いる点灯回路の動作説明図であ
る。 【図3】参考例1の動作説明図である。 【図4】参考例1の動作説明図である。 【図5】参考例1における記憶部のメモリマップを示す
図である。 【図6】参考例2を示すブロック回路図である。 【図7】参考例3を示すブロック回路図である。 【図8】参考例4を示すブロック回路図である。 【図9】参考例4に対する比較例に用いる光源の色度図
上での発光色についての説明図である。 【図10】実施例1を示すブロック回路図である。 【図11】実施例2を示すブロック回路図である。 【図12】従来例を示すブロック回路図である。 【符号の説明】 1 発光部 1a 光源 1b 光源 1c 光源 1d 光源 2 制御部 2a 点灯回路 2b 点灯回路 2c 点灯回路 2d 点灯回路 3 調光信号発生部 4 記憶部 5 選択部 5a アップダウンカウンタ 5b アップダウンスイッチ S スイッチ要素
る。 【図3】参考例1の動作説明図である。 【図4】参考例1の動作説明図である。 【図5】参考例1における記憶部のメモリマップを示す
図である。 【図6】参考例2を示すブロック回路図である。 【図7】参考例3を示すブロック回路図である。 【図8】参考例4を示すブロック回路図である。 【図9】参考例4に対する比較例に用いる光源の色度図
上での発光色についての説明図である。 【図10】実施例1を示すブロック回路図である。 【図11】実施例2を示すブロック回路図である。 【図12】従来例を示すブロック回路図である。 【符号の説明】 1 発光部 1a 光源 1b 光源 1c 光源 1d 光源 2 制御部 2a 点灯回路 2b 点灯回路 2c 点灯回路 2d 点灯回路 3 調光信号発生部 4 記憶部 5 選択部 5a アップダウンカウンタ 5b アップダウンスイッチ S スイッチ要素
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 発光色の異なる複数の光源を備え1つの
光源を主光源とした発光部と、主光源とその他の各光源
とのうち少なくとも上記他の各光源についての調光比を
調色データとして格納し各光源の混色光の色温度に調色
データを対応付けた記憶部と、記憶部に格納されている
所望の色温度の調色データを選択する選択部と、選択部
により選択された色温度の調色データに基づいて対応す
る各光源を調光制御することができる制御部とを備え、
発光部は、主光源のほかに主光源とは発光色の異なる2
色の光源を備え、発光部を構成する光源のうち、色温度
の調節範囲において調光比の変化幅がもっとも小さくな
る光源を主光源として選択し、記憶部は、混色光の色温
度がuv表色系のuv平面上における黒体軌跡に対する
一定距離である0.02以内に設定される調色データを
格納し、主光源の発光色は、uv表色系のuv平面上に
おける黒体軌跡に対する距離が上記一定距離範囲外に設
定され、制御部は、主光源となる発光部の1つの光源に
対しては一定光量での点灯と消灯とのみを制御し、発光
部の点灯時に主光源を一定光量で常に点灯させることを
特徴とする色温度可変照明装置。
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