CN103314644A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种照明装置。在照明装置的存储器中,预先存储有进行发光输出的减光控制时的初始输出、目标输出、以及从该初始输出减光到该目标输出所需时间的对应关系。并且,如果指定初始输出和目标输出(S1为“是”),则根据该对应关系确定减光所需时间(S3),在纵轴为发光输出的对数轴、横轴为时间的线性轴的半对数曲线图中,在确定的时间内,以发光输出相对于时间经过成线性关系的变化率,使发光输出从初始输出减少到目标输出(S5)。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明装置,特别是涉及一种控制发光输出的照明装置。
背景技术
照明装置营造的光环境对人的心理方面、生理方面产生较大的影响,因此适当地设计上述光环境是获得健康且舒适的生活环境的基本要素之一。
另一方面,与其他电气设备相同,照明装置也需要具有节能功能。
作为以往照明装置的节能功能,在日本专利公开公报特开平11-204271号(专利文献1)中提出了如下方法:从照明负荷开始点灯的时点起逐渐使照明负荷的输出降低并减少至规定的光量。
专利文献1:日本专利公开公报特开平11-204271号
但是,当逐渐减光时,如果发光输出的变化率较大、即减光方式比较急促,则会使用户感到不舒服。
另一方面,作为逐渐减光的方法,在专利文献1所示的与时间经过成比例地使发光输出减少的方法中,能量消耗量较大,难以达成节能功能。具体地说,作为人的视觉具有如下特征:对接近作为目标照度的低照度的照度变化较为敏感。即,如果在低照度附近减光的变化率大,则可能导致用户感到不舒服。因此,为了减轻不舒服的感觉来进行减光,需要使减光的变化率(倾斜度)变小、即需要延长减光时间。但是,减光时间变长会导致能量消耗量增大。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的之一在于提供一种照明装置,在能够达成节能功能的同时不会使人感觉不舒服,从而能够在舒适的环境中进行减光。
为了达成上述目的,本发明提供一种照明装置,其包括:发光部;以及控制电路,用于执行发光部的输出控制。所述控制电路使发光输出变化时的所述发光部的发光输出在从所述变化开始的规定时间内在横轴为时间的线性轴、纵轴为发光输出的对数轴的半对数曲线图上与时间经过成线性关系地逐渐从第一发光输出减少到第二发光输出。
优选的是,上述规定时间通过确定第一发光输出和第二发光输出来规定。
优选的是,从第一发光输出E1变化到第二发光输出E2时的上述规定时间T,利用第一发光输出E1和第二发光输出E2规定为:T=k·exp(mE1)·E2^(q·lnE1+n)、或者是T=k·exp(mE1)·E2^(q’E1n’)(R、m、q、q’、n、n’为常数)。
此外,优选的是,使色温从作为第一发光输出的初始色温Tc1变化到作为第二发光输出的目标色温Tc2时的规定时间T由以下公式规定,当初始色温Tc1<目标色温Tc2时,log(R)=+A·STcv,当初始色温Tc1>目标色温Tc2时,log(R)=-A·STcv,常数A为通过确定初始色温Tc1和目标色温Tc2来规定的常数,(其中,色温变化率R=Tc2/Tc1、调光速度STc=|log(Tc1)-log(Tc2)|/T=|log(R)|/T、v为常数)。
优选的是,上述常数A表示为:A=a·Tc1+b(初始色温Tc1<目标色温Tc2),A=c·Tc1+d(初始色温Tc1>目标色温Tc2),(其中,a、b、c、d为常数)。
按照上述发明,能够达成节能功能,并且能够在不给人带来不舒服的感觉的舒适环境下进行减光。
附图说明
图1是实施方式的照明装置的外观结构图。
图2是说明照明装置硬件的简要框图。
图3是说明照明装置中包含的LED模块的结构的图。
图4是表示在纵轴为发光输出、横轴为时间的两轴为对数的双对数曲线图中,由线性曲线表示调光率以调光率相对于时间线性减少的方法变化时的具体例的图。
图5是表示由线性曲线表示各减光方法的调光率变化时的具体例的图。
图6是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图7是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图8是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图9是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图10是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图11是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图12是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图13是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图14是表示对由发明者们通过第一实验得到的来自被验者的回答进行统计处理后的结果的图。
图15是表示按照各初始输出和表示照度变化率的值读取到的界限变化比率的图。
图16是根据图15所示的关系,按照各初始输出表示界限变化比率相对于表示照度变化率的值的推移的图。
图17是从图15所示的按照各初始输出和表示照度变化率的值读取到的界限变化比率计算出的,按照各初始输出表示成为界限变化比率的目标输出和此时的表示照度的变化率的值的图。
图18是表示根据图17制作分布图而得到的、适合于各初始输出和目标输出的照度变化率的关系的关系的图。
图19是表示照明装置的减光时的发光输出控制流程的具体例的流程图。
图20是将发光输出变化所需的时间和目标输出之间的关系按照各初始输出表示的曲线图。
图21是表示从图20的曲线图得出的T=AE2^B式的近似表达式的变量A和变量(-B)的组合的图。
图22是表示初始输出和变量A之间的关系的图。
图23是表示以近似表达式B=q·lnE1+n进行近似时的初始输出E1和变量(-B)之间的关系的曲线图。
图24是表示以近似表达式B=q’·E1^n’进行近似时的初始输出E1和变量(-B)之间的关系的曲线图。
图25是表示根据由初始输出E1和目标输出E2表示将从图23的曲线图得出的近似表达式或从图24的各曲线图得出的近似表达式代入从图20的曲线图得出的近似表达式得出发光输出的变化所需时间T的近似表达式描绘出的等高线的图。
图26是表示由发明者们进行的第二实验的照明条件的图。
图27是表示第二实验的“瞬间变化实验”的照明条件的图。
图28A是将“经时变化实验1”的照明条件作为第二实验的“经时变化实验”的照明条件表示的图。
图28B是将“经时变化实验2”的照明条件作为第二实验的“经时变化实验”的照明条件表示的图。
图29A是表示在第二实验中,在初始照度E1=30[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=3000[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图29B是表示在第二实验中,在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=3000[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图29C是表示在第二实验中,在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=3000[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图30A是表示在第二实验中,在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=4100[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图30B是表示在第二实验中,在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=4100[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图31A是表示在第二实验中,在初始照度E1=30[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=5700[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图31B是表示在第二实验中,在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=5700[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图31C是表示在第二实验中,在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,从初始色温Tc1=5700[K]变化至目标色温时的实验结果的图。
图32是表示第二实验中的调光速度STc=∞[K/min]的瞬间变化实验的结果的图。
图33是表示第二实验中的调光速度STc=0.279[K/min]的经时变化实验的结果的图。
图34是表示第二实验中的调光速度STc=0.093[K/min]的经时变化实验的结果的图。
图35是表示第二实验中的调光速度STc=0.063[K/min]的经时变化实验的结果的图。
图36是表示第二实验中的调光速度STc=0.032[K/min]的经时变化实验的结果的图。
图37是表示第二实验中的调光速度STc=0.014[K/min]的经时变化实验的结果的图。
图38是表示从图32~图37的实验结果中得出的、容许率为80%的各调光速度STc的界限色温变化率的图。
图39是将图38的结果制作成横轴为调光速度、纵轴为色温变化率的曲线图,是按照各初始色温和从该初始色温的变化方向,表示相对于调光速度的界限色温变化率的推移的图。
图40是表示容许率为80%的、各初始色温的上升侧和下降侧各自的目标色温及其变化所需时间之间的关系的图。
图41是表示根据图40制作分布图而得到的、各初始色温和目标色温的上升侧和下降侧各自的适合于其色温变化的时间关系的图。
图42是在纵轴为色温的对数变化率、横轴为调光速度的曲线图上表示图40所示的各初始色温的上升变化和下降变化各自的容许率为80%的色温的对数变化率及其变化的调光速度的图。
图43是表示由近似表达式log(Tc2/Tc1)进行近似时的各初始色温和目标色温的适合于其色温变化的时间的关系的关系的图。
图44是表示各调光速度的、从图41读取到的色温变化率和从图43读取到的色温变化率之间的关系的图。
图45是表示各调光速度的、从图41读取到的目标色温和从图43读取到的目标色温之间的关系的图。
图46是表示各调光速度的、从图41读取到的色温变化所需时间和从图43读取到的色温变化所需时间之间的关系的图。
附图标记说明
1 照明装置
2 底架
8、9 灯罩
10 电源电路
20 照明控制部
21 控制电源供给电路
22 CPU
23 PWM控制电路
25 信号接收部
26 SW输入部
29 存储器
30 照明部
31 模块
33 FET开关
40 接口部
41 红外线受光部
50 遥控器
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中,相同的部件和结构要素采用相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。
<装置结构>
图1是实施方式的照明装置1的外观结构图。图1所示的照明装置1是所谓天花板灯,安装在天花板上使用。
参照图1,图示了在照明装置1上设置有:底架2,用于安装主体部;以及灯罩8、9,和底架2覆盖整个主体部。在本例中,作为一个例子,照明装置1的底架2安装在天花板上。
灯罩8与配置有照明用LED模块的区域对应设置。从该灯罩8的区域照射光。
设置在灯罩8的中央附近的另一个灯罩9与配置有控制LED模块的基板等控制装置的区域对应设置。由于在与该灯罩9对应的区域内未设置LED模块,所以未照射出光。
此外,设置有用于操作该照明装置1的便携式遥控器50。通过操作遥控器50,能够对照明装置1进行各种动作指示。
图2是说明照明装置1的硬件的简要框图。
参照图2,本发明实施方式的照明装置1包括:电源电路10、照明控制部20、照明部30和接口部40。
电源电路10接收交流电源(AC)的输入(100V),并转换成直流电压后向装置的各部分提供电压。另外,在本例中,作为一个例子表示了仅向控制电源供给电路21和照明部30提供电压,但是并不限定于此,也向其他部位提供所需的电压。
照明控制部20包括:控制电源供给电路21,为了将从电源电路10供给的电压提供给CPU(Central Processing Unit中央处理单元)22而进行调整;CPU22,用于对照明装置1整体进行控制;PWM(Pulse WidthModulation脉宽调制)控制电路23;信号接收部25;SW输入部26;以及存储器29。CPU22、存储器29和PWM控制电路23由微处理器(微型计算机)构成。
CPU22与各部分连接,并且输出控制信号,该控制信号用于指示为了控制照明装置1整体所需的动作。
PWM控制电路23生成按照来自CPU22的控制信号来驱动后述的LED模块31所需的PWM脉冲。
信号接收部25与包含在接口部40内的红外线受光部41连接,并将响应由红外线受光部41接收到的红外线信号的指示信号输出给CPU22。
SW输入部26与操作SW(开关)42连接,并将响应操作SW的操作的指示信号输出给CPU22。
存储器29存储有用于控制各种照明装置1的程序和初始值等,并且也用作CPU22的工作存储器。
照明部30包括作为光源的LED模块31和用于驱动LED模块31的FET(Field Effect Transistor场效应晶体管)开关33。另外,FET开关33也可以在PWM控制电路23内。
另外,在此,表示了作为光源具有一种LED(LED模块31)的例子,但是作为光源可以具有色温不同的多个LED,也可以具有多组由色温不同的多个LED构成的一组的光源。此外,在照明部30中作为光源包含LED(LED模块31),但是代替LED(或在此基础上)也可以包含荧光灯、EL(Electro-Luminescence电致发光)等光源。
接口部40包括红外线受光部41和操作SW42。
红外线受光部41接收来自遥控器50的红外线信号。并且,对红外线信号进行光电转换并输出给信号接收部25。
操作SW42包括电源开关等,并且通过SW输入部26将响应用户对电源开关等的开关操作的信号输出给CPU22。另外,当电源开关导通时,向照明装置1提供所需的电源,当电源开关断开时,不向照明装置1提供电源。在电源开关导通时进行本例中的各种动作。
图3是说明本发明实施方式的LED模块31的结构的图。
参照图3,CPU22指示PWM控制电路23生成并输出驱动LED模块31的PWM脉冲S1。
LED模块31接收从电源电路10提供的必要的电压。在LED模块31和接地电压GND之间设置有FET开关33。
并且,响应PWM脉冲S1使FET开关33导通/非导通,由此向LED模块31提供/切断电流。通过向LED模块31提供电流,使LED模块31发光。另外,在此,对驱动LED模块31的结构进行了说明,但是在进一步设置多个其他LED模块时也与上述方式相同。
遥控器50至少包括用于指示点亮/熄灭的按钮和用于指示发光输出上升、下降的按钮。
通过用户按下用于指示点亮/熄灭的按钮,从遥控器50输出点亮控制指示/熄灭控制指示。
照明装置1的CPU22接收来自遥控器50的点亮控制指示的输入后,指示PWM控制电路23开始对照明部30进行点亮控制。由此,伴随按下用于指示点亮的按钮、即来自遥控器50的点亮控制指示的输入,从照明部30照射调光率100%的光。
从照明部30照射出的光的输出可根据用于指示发光输出上升、下降的按钮进行例如阶段性的或连续性的调整。例如,在按下指示点亮的按钮的全亮(调光率100%)状态下,当按下使调光率下降的按钮时成为半亮(调光率50%)状态,在上述状态下,当按下进一步使调光率下降的按钮时成为微亮(调光率30%)状态。此外,在上述状态下,当按下使调光率上升的按钮时成为半亮(调光率50%)状态,在上述状态下,当按下进一步使调光率上升的按钮时成为全亮(调光率100%)状态。另外,当前的调光率存储在存储器29内。
在点亮中,通过用户按下用于指示熄灭的按钮,从遥控器50输出熄灭控制指示。照明装置1的CPU22接收来自遥控器50的熄灭控制指示的输入后,指示PWM控制电路23使照明部30熄灭。由此,伴随按下用于指示熄灭的按钮、即来自遥控器50的熄灭控制指示的输入,结束从照明部30照射光。
为了输出上述控制信号,作为硬件结构,遥控器50至少包括:未图示的操作SW(开关);存储器,用于存储上述控制信号;发送部,根据来自操作SW的操作信号从存储器读取对应的控制信号并进行发送;以及红外线投射部,用于将从该发送部输出的信号转换成红外线信号并向照明装置1投射。
另外,在本例中,向照明装置1输出控制信号的机构是便携式遥控器50,但是作为其他例子,可以是设置在墙面上的固定式遥控器。此外,也可以将该遥控器设置成照明装置1的接口部40的一部分。在这种情况下,不是利用红外线信号发送操作SW的信号,而是能够直接利用信号线发送来自操作SW的指示信号。此外,信号的收发不限于红外线,也可以使用无线方式等。
<发光输出控制的概况>
当照明装置1从某一发光输出(初始输出)减光至设定的发光输出(目标输出)时,不给用户带来不舒服的感觉,并且边抑制消耗能量边进行减光。此处的发光输出的变化包括照度变化和色温变化。
作为上述减光方法,在使发光输出相对于时间线性减少的第一方法中,由于人的视觉具有越接近目标输出(越成为低照度)对照度变化越敏感的性质,所以为了减轻不舒服的感觉来进行减光,使减光的幅度变小、即增加减光时间。因此,第一减光方法虽然减轻了给用户带来的不舒服的感觉,但是由于减光时间变长,所以能量消耗量增大,节能效果比较小。
另一方面,作为其他减光方法可以例举如下第二方法:在纵轴为发光输出、横轴为时间的且两轴为对数的双对数曲线图中,使发光输出相对于时间线性减少。图4是表示由两轴为线性的线性曲线图表示第二方法中的调光率变化时的具体例的图。在图4中,由粗线表示利用上述第二方法进行减光时的调光率变化,作为比较,由虚线表示在半对数曲线图中线性减少时的调光率变化、以及由细线表示在线性(直线)曲线图中线性减少时的调光率变化。如图4所示,第二方法中在刚开始减光时调光率变化较大。即,在刚开始减光时发光输出急剧减少。因此,第二减光方法给用户带来不舒服的感觉的可能性也会较高。此外,如果为了使上述初始输出附近的变化幅度变小而使减光时间变长,则由于减光时间变长而导致能量消耗增大,节能效果较小。
因此,在照明装置1中利用第三方法进行减光,在纵轴为发光输出、横轴为时间的且纵轴为对数、横轴为线性的半对数曲线图中,使发光输出相对于时间线性减少。
图5是表示利用线性曲线表示每种减光方法的调光率变化时的具体例的图。在图5中,由虚线表示利用上述第三方法进行减光时的调光率变化,作为比较,由粗线表示双对数曲线图中线性减少时的调光率变化、以及由细线表示线性(直线)曲线图中线性减少时的调光率变化。
参照图5,利用第三方法控制发光输出与利用第一方法相比能够抑制达到目标输出的消耗能量,可以说是节能功能良好的方法。此外,与第二方法相比在刚开始减光时发光输出的变化小。即,在刚开始减光时不像第二方法那样发光输出急剧减少。因此,与第二方法相比能够减轻给用户带来的不舒服的感觉。此外,使发光输出以对数变化的第三方法是使人能够感觉到在以一定比率进行减光的减光方法,而且是与人的感觉机能一致的发光输出的变化。因此,可以减轻给用户带来的不舒服的感觉。
为了控制上述第三方法所示的发光输出,照明装置1的信号接收部25或SW输入部26接收初始输出E1和目标输出E2的指定。目标输出E2可以是预先设定的值,也可以是初始输出E1乘以预先设定的比率而得到的值。
存储器29中存储有初始输出E1、目标输出E2与时间t之间的对应关系,上述时间t是从初始输出E1使发光输出减少到目标输出E2为止所需的时间,CPU22通过从上述对应关系中读取时间t来确定减光所需的时间t。并且,在纵轴为发光输出、横轴为时间的且纵轴为对数轴、横轴为线性轴的半对数曲线图中,CPU22以发光输出在时间t内从初始输出E1到目标输出E2线性变化的变化率,来控制发光输出。
由此,在照明装置1中,根据初始输出E1、目标输出E2,从输出值E1减光到输出值E2的所需时间t变化。此外,上述变化率、即上述线性的倾斜度也变化。
存储在存储器29内的初始输出E1、目标输出E2、以及从初始输出E1使发光输出减光到目标输出E2为止所需时间t之间的对应关系的一个例子是由本申请发明者们通过实验得出的。在此,对发明者们为了得到上述对应关系而进行的第一实验进行说明。
<第一实验的说明>
发明者们将一般被认为对色彩和亮度敏感度最高的作为年轻女性的18岁到22岁女性30人作为被验者,按照以下实验步骤进行了实验。
步骤1:让全部被验者进入实验室,使将室内的照明装置1的发光输出作为初始输出的初始状态持续10分钟(适应期间),在此期间说明实验内容。
步骤2:在步骤1之后,在通知被验者实验开始的基础上,使照明装置1的发光输出从初始输出按照设定的变化率变化到目标输出。
步骤2中的变化率是发光输出以指数函数与经过的时间成比例地减少的变化率,即,在横轴为表示时间的线性轴、纵轴为表示发光输出的线性轴的半对数曲线中,发光输出相对于时间以线性关系减少的变化率。
另外,作为表示上述变化率的值Sa定义上述半对数曲线图中的直线的倾斜度的绝对值。如上所述,由于上述半对数曲线图的纵轴为发光输出(照度或色温)的对数轴,并且横轴为经过时间的线性轴,所以作为表示变化率的值Sa的该曲线图上的直线倾斜度是初始输出E1与目标输出E2的对数的差除以上述变化所需时间t的值。即,由以下式(1)表示:
Sa[lx/min]=|(logE1-logE2)/t|…式(1)
发明者们对上述被验者实施了上述步骤1、步骤2的一系列实验,并且在上述实验后让各被验者填写了记载有调查事项的评价表。此外,改变发光输出的变化率反复进行了上述实验。在一系列实验和改变发光输出的变化率之后的实验期间,作为初始状态设置有1分钟~5分钟的适应期间。另外,作为发光输出的变化,分别对照度变化和色温变化进行了实验。
在上述评价表的调查事项中包括感受到的发光输出变化的程度、舒适度、容许度、变化后室内的印象评价、以及认为不适合在上述照明环境内进行的行为等项目。特别是作为以下说明的统计处理中使用的项目,对“容许度”的调查是从“不能容许(发光输出的变化)”、“基本不能容许”、“勉强能够容许”、“基本能够容许”四个项目中进行选择的形式。另外,作为其他调查事项,例如,对室内的印象评价的调查是从“暗”-“亮”、“有色彩”-“无色彩”、以及“不喜欢”-“喜欢”各项目进行选择的形式,对认为不适合在照明环境下进行的行为的调查是从“学习、读书”、“看杂志、报纸”、“看电视”、“吃饭”、“休息”、“聚会”、“轻微运动”、“听音乐”、“睡眠”的九项中进行选择的形式。
改变照度的实验是使色温固定为2700[K]、使初始输出为750[lx(勒克司)]、300[lx]、150[lx]三种、使目标输出为初始输出的80%(即减光率为20%)、64%(同36%)、50%(同50%)三种、并且使减光20%所需的时间为20秒、1分钟、3分钟三种。另外,仅对目标输出为从初始输出的减光率为36%的情况进行了色温为5600[K]的实验。
改变色温的实验是使照度的初始输出为300[lx]、使色温的初始输出为5600[K]、使目标输出为400[K]、3000[K]、2700[K]三种、使从5600[K]减少至2700[K]的时间为5分钟、10分钟、20分钟三种。
图6~图14是表示对由上述实验得到的来自被验者的回答进行统计处理的结果的图。作为统计处理,针对每个作为变化后的照度的目标输出E2对初始输出E1的比率,计算出上述容许度的调查事项中的各回答选项的回答数占被验者全体(30人)的比率(%)。图6~图14所示的“不能容许”、“基本不能容许”、“勉强能够容许”、“基本能够容许”的各值是以上述顺序将值进行累计的积算(累计)值。即,“基本不能容许”的值是“不能容许”的比率加上“基本不能容许”的比率的值,“勉强能够容许”的值是“不能容许”的比率加上“基本不能容许”的比率和“勉强能够容许”的比率的值。“基本能够容许”也采用相同的累计值。此外,图6~图14中,作为横轴使用的作为变化后的照度的目标输出E2对初始输出E1的比率为log(E2/E1)。
另外,在以下的说明中,由横轴表示的照度的比率也被称为“变化比率”、由纵轴表示的回答数的比率也被称为“累计申报率”。当变化比率为0%、即“相对于初始输出E1的目标输出E2的比率”为100%从而使log(E2/E1)=0时,表示没有从初始输出E1变化的状态。另一方面,变化比率越大,则初始输出E1和目标输出E2之间的差越大,即表示进一步大幅度减光的状态,表示“相对于初始输出E1的目标输出E2的比率”变小使log(E2/E1)的值接近-2的状态。
在图6~图14中,粗直线表示“基本不能容许”的回答的回归直线,虚线表示“勉强能够容许”的回答的回归直线,点划线表示“基本能够容许”的回答的回归直线,双点划线表示“不能容许”的回答的回归直线。在图6~图14中使用的数据中,将“相对于E1的E2的比率”为100%(log(E2/E1)=0)、即变化比率为0%时的累计申报率作为0%来计算回归直线。
另外,“基本不能容许”的回归直线将以下的1)、2)的条件用作回归的限制来进行计算:
1)表示发光输出的变化率的值Sa越大,回归直线的斜度(倾斜度)越大。即,E1/E2(界限变化比率)变小(接近横轴的0),不能大幅度从初始输出E1向目标输出E2变化,
2)初始输出E1越大,斜度越小。即,E1/E2(界限变化比率)变大(接近横轴的-2),能够大幅度从初始输出E1向目标输出E2变化。
另外,回归直线的计算方法并不限于上述方法,也可以在上述限制的基础上,利用最小二乘法等一般计算方法来进行计算。
图6~图8表示使照度按照表示发光输出的变化率的值Sa为0.029变化时的累计申报率和变化比率之间的关系,图6表示初始输出为750[lx]时的、图7表示初始输出为300[lx]时的、图8表示初始输出为150[lx]时的累计申报率和变化比率之间的关系。
图9~图11表示使照度按照表示发光输出的变化率的值Sa为0.10变化时的累计申报率和变化比率之间的关系,图9表示初始输出为750[lx]时的、图10表示初始输出为300[lx]时的、图11表示初始输出为150[lx]时的累计申报率和变化比率之间的关系。
图12~图14表示使照度按照表示发光输出的变化率的值Sa为0.29变化时的累计申报率和变化比率之间的关系,图12表示初始输出为750[lx]时的、图13表示初始输出为300[lx]时的、图14表示初始输出为150[lx]时的累计申报率和变化比率之间的关系。在这种情况下,将回答了“不能容许”和“基本不能容许”以外的被验者的80%分类为回答了“能够容许”的被验者。
发明者们根据上述统计结果,将相对于被验者全体(30人)的“不能容许”和“基本不能容许”的回答数的比率(累计申报率)为20%时的变化比率读取为“界限变化比率”。具体地说,发明者们将图6~图14统计结果中的粗直线与表示纵轴20%的、与横轴平行的直线交叉的点的横轴的值读取为界限变化比率。换句话说,此处的“界限变化比率”是指使减光的速度为某一变化率来进行减光时,全体被验者内的80%的被验者能够容许时的变化比率。
另外,虽然发明者们将实验结果的统计处理中的累计申报率为20%时的变化比率读取为界限变化比率,但是作为界限变化比率读取的累计申报率并不限于20%。例如,能够根据用户或照明装置1的使用环境、使用目的等来适当地选择。
图15是按照各初始输出和表示发光输出变化率的值Sa表示读取到的界限变化比率的图。图16是根据图15所示的关系,按照各初始输出E1表示界限变化比率相对于表示发光输出变化率的值Sa的推移的图。
参照图16,大体上说,不论初始输出E1为何值,表示发光输出变化率的值Sa较小时界限变化比率也较小,而值Sa较大时界限变化比率也较大。换句话说,减光的发光输出的差越大,使发光输出的变化率越小,即,通过逐渐进行减光,大约20%的被验者能够容许上述减光控制。
此外,根据图16可以看出初始输出E1的值越大界限变化比率越小。即,初始输出E1越大则可以使目标输出E2的值越小,因此即使大幅度变化也能够容许。
但是,可以看出即使是相同的变化比率、即减光至相同比率的目标输出,根据初始输出E1让大约20%的被验者能够容许的发光输出的变化率不同。因此,发明者们为了更加详细地得出它们之间的关系,利用变化比率的定义和上述式(1),从图15所示的按照各值Sa读取到的界限变化比率,按照各初始输出E1计算出成为该界限变化比率的目标输出E2和此时的表示发光输出的变化率的值Sa。图17表示其结果。
发明者们根据图17所示的关系制作出分布图,得出如图18所示的、适合于各初始输出E1和目标输出E2的发光输出变化率的关系。
图18是横轴为初始输出E1[lx]、纵轴为目标输出E2[lx]的双对数曲线图,表示在该曲线图上确定界限变化比率的位置的基础上通过在上述位置分配此时的发光输出的变化所需时间t[min]而得到的三维分布的回归面的图。曲线图中的发光输出的变化所需时间t的等高线的间隔是对数轴。在图18的三维分布图中,在回归面上表示界限变化比率及其发光输出变化所需时间t之间的关系。
如上所述,由于作为界限变化比率而读取的累计申报率可适当地选择,所以它们的关系并不限于图18所示的情况。即,图18所示的适合于各初始输出E1和目标输出E2的减光时间t之间的关系仅是一个例子,是根据本申请发明者们进行的实验而得到的结果。
<发光输出控制1>
图19是表示照明装置1的减光时发光输出控制的流程的具体例的流程图。图19的流程图所示的控制通过由CPU22读取并执行存储在存储器29内的程序来实现。
例如当照明装置1设定成在减光模式下进行减光控制的动作时,能够通过接收指定初始输出E1的输入,自动执行上述减光控制。此外,例如,能够通过接收指定初始输出E1和目标输出E2的输入,自动执行上述减光控制。图19表示后者例子中的发光输出控制的流程。
具体地说,参照图19,如果信号接收部25或SW输入部26接收到指定初始输出E1和目标输出E2的输入(步骤S1为“是”),在步骤S3中,CPU22根据指定的初始输出E1和指定的目标输出E2,确定从输出E1减光至输出E2的所需时间t。另外,当减光控制是上述前者的例子时,在步骤3中,CPU22在根据指定的初始输出E1计算出目标输出E2的基础上,确定时间t。
为了进行上述发光输出控制,本实施方式的照明装置1例如将图18所示的对应关系存储在存储器29内。因此,在步骤S3中,CPU22根据存储在存储器29内的对应关系,通过读取与初始输出E1和目标输出E2对应的时间t来确定时间t。
另外,上述发光输出控制并不限于以连续线性方式输出的控制,也包括每经过固定的较短时间按照通过以半对数进行减光的曲线的点的输出来发光的分段切换的输出控制。即,也包括每隔极短的时间进行分段调光的控制。因此,“线性关系”中还包括上述极短的时间间隔的分段输出控制。另外,由于越接近目标照度E2人的视觉越敏感,所以优选的是,越接近目标照度E2则使上述时间间隔越短,即,越接近目标照度E2则使通过上述曲线上的点越密集。
在步骤S5中,CPU22向PWM控制电路23输出控制信号,使发光输出在纵轴为发光输出的对数轴、横轴为时间的线性轴的半对数曲线中,以发光输出相对于时间经过成线性关系的变化率在时间t内从初始输出E1减少至目标输出E2。
此外,作为其他例子,也可以在存储器29内存储例如图17所示的预先规定了各初始输出E1和目标输出E2的组合以及其减光所需时间t的对应关系。在这种情况下,照明装置1的信号接收部25或SW输入部26接收指定初始输出E1和目标输出E2的输入、或者接收指定初始输出E1的输入,在上述步骤S3中,CPU22根据指定的初始输出E1和指定的(或根据指定的初始输出E1计算出的)目标输出E2,参照图17的对应关系,读取并确定从输出E1减光至输出E2的所需时间t。并且,在步骤S5中,CPU22使发光输出在纵轴为发光输出的对数轴、横轴为时间的线性轴的半对数曲线中,以发光输出相对于时间经过成线性关系的变化率在时间t内从初始输出E1减少至目标输出E2。
另外,上述实验结果的统计处理的说明是,对作为发光输出的照度进行控制时的实验结果的统计处理,以上虽然以作为发光输出的照度的控制为例进行了上述说明,但是对色温也进行了相同的实验,所以可以对其实验结果进行与照度相同的统计处理并得出与图17或图18相当的对应关系,并根据其对应关系进行相同的控制。
<其他例子>
在以上例子中,将根据上述实验得到的与图17或图18相当的对应关系存储在存储器29中来进行使用,但是存储的对应关系并不限于表示对应的如图17所示的表、或表示对应的如图18所示的曲线图,也可以是由初始输出E1和目标输出E2表示所需时间T的近似表达式(函数),所述所需时间T是利用从上述实验得到的结果导出的曲线图中的发光输出变化的所需时间。这是因为发光输出不论是照度还是色温都相同。在这种情况下,在步骤S5中,CPU22通过将初始输出E1和目标输出E2代入存储在存储器29内的函数,计算发光输出变化的所需时间T。
在此,对上述近似表达式的计算方法的一个例子进行说明。
首先,根据图17的关系,在纵轴为时间、横轴为照度的曲线图中,针对各初始输出E1表示目标输出E2和发光输出变化的所需时间t之间的关系。图20是针对各初始输出E1表示目标输出E2和发光输出变化的所需时间t之间的关系的曲线图,图20上的点表示上述关系。图20的近似表达式y=17478x^(-20.379)、y=23500x^(-2.2244)和y=25365x^(-2.4052)分别以幂函数近似表示各图20的点的初始输出E1的目标输出E2和发光输出变化的所需时间T。即,是将上述关系以T=AE2^B的形式表示的近似表达式。
另外,图21表示各初始输出E1的变量A和变量(-B)的组合。此外,图22是表示初始输出E1和变量A之间的关系的图。利用图22能够得出其关系,以初始输出E1表示变量A的近似表达式为y=28089e^(-0.0006x)。
此外,如果由初始输出E1为变量、欧拉常数e为底的指数函数式来近似表示图20所示的各点,则由初始输出E1为变量的公式来表示变量A。图23和图24都是表示初始输出E1和变量(-B)之间的关系的图。图23是以近似表达式B=q·lnE1+n近似表示上述关系时的曲线图,并且利用图23能够得出作为上述关系的近似表达式y=-0.2267ln(x)+3.5324。图24是以近似表达式B=q’·E1^n’近似表示上述关系时的曲线图,利用图24能够得出作为上述关系的近似表达式y=4.0087x^(-0.1025)。
利用以上计算,如果将由图23得到的关系或由图24得到的关系,以及由图22得到的关系代入由T=AE2^B的形式表示的上述近似表达式,则能够得到由初始输出E1和目标输出E2表示发光输出变化的所需时间T的近似表达式。
上述各系数k、m、q、n、q’、n’是由能够容许的人数的比率来确定的值。具体地说,在本例中,从20%的人不能容许、即80%的人能够容许时的实验得出统计值,并利用从所述统计值导出的E1、E2和T的值计算出近似表达式,进而计算出所述系数的值。因此,上述系数可以说都是通过确定多少比率的人能够容许(或不能容许)的条件来规定的值。在本例的情况下,作为上述各系数k、m、q、n、q’、n’,例如分别计算出28089、-0.00062、0.227、-3.5324、-4.0087和-0.102。另外,图25是表示利用上述公式描绘的等高线的图。
另外,在本例中,将80%的人能够容许的情况作为能够容许的人数的比率进行实验,来计算近似表达式,但是能够容许的人数的比率并不限于80%,也可以根据70%、90%等其他比率来计算近似表达式。
另外,按照上述计算方法,发光输出变化的所需时间T能够通过两个方式得到,即,代入由图23得到的关系而得到的T1=k·exp(mE1)·E2^(q·lnE1+n)、以及代入由图24得到的关系而得到的T2=k·exp(mE1)·E2^(q’E1n’)。作为发光输出变化所需时间T能够采用其中任意一个,但是如果考虑与图17所示的发光输出变化所需时间T的差异,则优选的是采用上述T1。这是因为,根据发明者们分别对图17所示的发光输出变化所需时间T和T1、T2的差分进行的实际测量,确认出T-T1几乎没有误差。另外,由于通过exp的函数表示采用了上述T1的近似表达式的变量A,所以优选由自然对数ln表示变量(-B)。
另外,在上述其他例子中,对CPU22将初始输出E1和目标输出E2代入存储在存储器29内的上述函数来计算T的例子进行了说明,可以接收指定初始输出E1和目标输出E2的输入,并将输入的E1和E2代入上述函数来计算T,也可以预先将由上述函数计算出的表示E1、E2和T的关系的表存储在存储器29内。
<第二实验的说明>
为了得到存储在存储器29内的初始发光量、目标发光量和使发光量从初始发光量变化到目标发光量的所需时间之间的对应关系,发明者们进行了第二实验。在此,对第二实验进行说明。在第二实验中,着眼于色温的变化,以各种变化速度使色温变化,并得到被验者对容许程度的评价。并且,利用上述实验结果,发明者得出能够得到规定容许率的初始色温Tc1、目标色温Tc2和使色温从初始色温Tc1变化到目标色温Tc2的所需时间t之间的对应关系。
图26是表示第二实验的照明条件的图。即,参照图26,在第二实验中,使初始照度E1为30[lx]、140[lx]、280[lx]、680[lx]和1100[lx]附近的5等级,并使初始色温Tc1为3000[K]、4100[K]和5700[K]附近的3等级。上述照度为第二实验中的代表值。使在时间t内使色温Tc1变化到目标色温Tc2的速度(调光速度)STc(=|log(Tc1)-log(Tc2)|/t)为0.015[K/min]~∞[K/min]中的6等级,并且使从初始色温的目标色温的变化率(Tc2/Tc1)为0.48~1.9中的19等级。
另外,调光速度STc=∞[K/min]的实验表示在瞬间(t≈0)从初始色温Tc1变化到目标色温Tc2的瞬间变化实验,作为“瞬间变化实验”对相当于大学生的年轻女性14人,以初始照度E1为140[lx]、280[lx]和1100[lx]的条件进行了上述实验。具体地说,图27是表示“瞬间变化实验”的照明条件的图。
参照图27,作为“瞬间变化实验”,分别以初始照度E1为140[lx]、初始色温Tc1为3000[K]的状态、初始照度E1为280[lx]、初始色温Tc1为4100[K]的状态、以及初始照度E1为1100[lx]、初始色温Tc1为5700[K]的状态,在照度固定在初始照度E1的状态下,进行了色温的变化率为0.8、0.88、0.931、0.959、0.986、1.027、1.045、1.073、1.12和1.20的、瞬间变化到目标色温Tc2的色温变化实验。在分别进行上述实验后,从被验者得到关于上述变化的容许度的“不能容许(色温的变化)”、“基本不能容许”、“勉强能够容许”、“基本能够容许”和“能够容许”5等级的评价。
调光速度STc≠∞[K/min]的实验不是瞬间变化、而是表示使色温以一定程度的时间t变化的经时变化实验,作为“经时变化实验1”对与大学生相当的年轻女性30人、作为“经时变化实验2”对与大学生相当的年轻女性8人进行了上述实验。即,发明者在较少照明条件下对多名被验者进行“经时变化实验1”并在研究出一定程度的结果的基础上,对少于“经时变化实验1”的人数的较少的被验者在较多照明条件下进行了“经时变化实验2”。图28A和图28B表示“经时变化实验”的照明条件的图,图28A表示“经时变化实验1”的照明条件,图28B表示“经时变化实验2”的照明条件。
即,参照图28A,作为“经时变化实验1”分别进行了如下实验:使照度固定在初始照度E1为300[lx]、以调光速度STc为0.063[K/min]使色温从初始色温Tc1为5700[K]的状态变化到目标色温Tc2为4000[K]的实验,进行三次所述实验;使照度固定在初始照度E1为300[lx]、以调光速度STc分别为0.063[K/min]、0.032[K/min]和0.015[K/min]的3等级使色温从初始色温Tc1为5700[K]的状态变化到目标色温Tc2为3000[K]的实验;以及使照度固定在初始照度E1为300[lx]、以调光速度STc分别为0.063[K/min]、0.032[K/min]和0.015[K/min]的3等级使色温从初始色温Tc1为5700[K]的状态变化到目标色温Tc2为2700[K]的实验。在进行了各实验后,作为对光色的时间变动进行的评价,从被验者得到了关于上述变化的容许度的上述5等级的评价。
如图28B所示,对于“经时变化实验2”也进行了实验,并且在进行了各实验后,作为对光色的时间变动进行的评价,从被验者得到了关于上述变化的容许度的上述5等级的评价。
图29A~图31C是对上述“瞬间变化实验”、“经时变化实验1”和“经时变化实验2”的实验结果的总结,是按照各照明条件表示全部被验者人数中的回答了“不能容许”或“基本不能容许”的被验者人数的比率(累计申报率%)的图。
具体地说,图29A~图29C是以初始色温Tc1=3000[K]变化到目标色温Tc2时的实验结果,图29A表示在初始照度E1=30[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率、图29B表示在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率、图29C表示在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率。
同样,图30A~图30B是以初始色温Tc1=4100[K]变化到目标色温Tc2时的实验结果,图30A表示在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率、图30B表示在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率。
此外,图31A~图31C是以初始色温Tc1=5700[K]变化到目标色温Tc2时的实验结果,图31A表示在初始照度E1=30[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率、图31B表示在初始照度E1=300[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率、图31C表示在初始照度E1=1100[lx]固定的情况下,按照各调光速度STc变化时的上述回答的累计申报率。
发明者根据上述实验结果,将上述回答的累计申报率为20%、即被验者中的80%回答了能够容许(容许率80%)的实验条件作为变化的推荐值进行了研究。即,根据图29A~图31C所示的实验结果,可以看出在使色温上升的实验中,具有初始照度E1高的一方不能容许变化的累计申报率高的倾向。另一方面,在瞬间变化实验中,可以看出在使色温从初始色温Tc1=4100[K]下降的照明条件的情况下,以调光速度STc=0.28[K/min]附近为界,具有相反倾向。因此,虽然大体上具有初始照度E1高的一方不能容许变化的累计申报率高的倾向,但是可以说上述倾向并不显著。因此,发明者针对本次实验的结果,不考虑初始照度E1的差异而对全部照度的结果进行整体解析,从而得到容许率为80%的初始色温Tc1、目标色温Tc2、以及使色温从初始色温Tc1变化到目标色温Tc2的所需时间t之间的对应关系。
图32~图37是表示各调光速度STc的各色温变化的“不能容许”或“基本不能容许”回答的累计申报率%的图。纵轴表示累计申报率,横轴表示色温的对数变化率的绝对值(|log(Tc2/Tc1)|)。图32表示调光速度STc=∞[K/min]的瞬间变化实验的结果,图33表示调光速度STc=0.279[K/min]、图34表示调光速度STc=0.093[K/min]、图35表示调光速度STc=0.063[K/min]、图36表示调光速度STc=0.032[K/min]、图37表示调光速度STc=0.014[K/min]的经时变化实验的结果。在各曲线图中,“4100K上升”表示使色温从初始色温Tc1=4100[K]向目标色温Tc2上升的照明条件,“4100K下降”表示使色温从初始色温Tc1=4100[K]向目标色温Tc2下降的照明条件。其他记载也相同。
如图32~图37所示,发明者在由上述纵轴和横轴构成的曲线图中,根据初始色温Tc1与目标色温Tc2之间的关系(上升或下降)以及初始色温Tc1,对各调光速度STc的实验结果进行作图。
对上述结果进行比较,可以看出不论调光速度为多少,回答能够容许色温的被验者的比率,在色温的变化方向为从初始色温Tc1上升侧(略带白色的变化)小于下降侧(略带红色)。即,色温的变化率(Tc2/Tc1)为不到1.0时的容许率高于色温的变化率为1.0以上时的容许率。
此外,可以看出当色温从初始色温Tc1上升变化时,具有初始色温Tc1高的一方回答能够容许的被验者的比率少的倾向。例如,初始色温Tc1=4100[K]的不能容许的累计申报率大于初始色温Tc1=3000[K]的不能容许的累计申报率。
另一方面,可以看出在色温从初始色温Tc1下降变化的情况下,调光速度STc快时(例如STc=∞、0.28[K/min]),初始色温Tc1低的一方回答能够容许的被验者的比率少。例如,不论调光速度STc多少,初始色温Tc1=4100[K]的不能容许的累计申报率大于初始色温Tc1=5700[K]的不能容许的累计申报率。
根据对上述实验结果的考察,发明者将初始色温Tc1和从该初始色温Tc1的变化方向作为影响变量来进行组合,并对上述实验结果进行解析。此外,由于实验结果整体的回归线受低调光速度STc的不能容许的累计申报率的影响较大,所以对于从初始色温Tc1的变化方向为下降方向,在调光速度STc在0.093[K/min]以下(STc≤0.093)时,将差异不明显的初始色温Tc1为5700[K]的实验结果用于4100[K]的实验结果。
发明者基于以上的解析方针,针对各照明条件,根据实验结果的作图求出回归直线。在图32~图37中,与实验结果一同记载了计算出的回归直线。并且,从计算出的回归直线的公式计算出被验者中80%回答能够容许的(容许率80%)色温的变化率,即把累计申报率20%代入回归直线的公式得到色温的变化率。另外,也将上述色温的变化率称为“界限色温变化率”。
图38是表示从图32~图37的实验结果中得出的、容许率为80%的各调光速度STc的界限色温变化率的图。此外,图39是将图38的结果制作成横轴为调光速度STc、纵轴为色温变化率的曲线图,是按照各初始色温Tc1和从该初始色温Tc1的变化方向,表示相对于调光速度STc的界限色温变化率的推移的图。但是,在图39的曲线图中,调光速度STc=1[K/min]表示调光速度STc=∞[K/min]。
参照图39,可以看出大体上,不论初始色温Tc1为多少,在使色温向下降侧变化时,随着调光速度STc的增加,界限色温变化率上升。另一方面,可以看出在使色温上升时,随着调光速度STc的增加,界限色温变化率下降,而且初始色温Tc1低的一方其下降率大。此外,在以相同的调光速度STc变化时,变化方向为上升侧的界限色温变化率与1的差分小于变化方向为下降侧的界限色温变化率与1的差分。
换句话说,可以看出色温的变化率越大,则调光速度STc越小、即通过逐渐变化,使大约20%的被验者能够容许上述变化。
此外,利用图39,可以看出从初始色温Tc1向稍带白色的方向变化时,与向稍带红色的方向变化时相比,通过更加缓慢的变化,使大约20%的被验者能够容许上述变化。
在此,为进一步详细地得出上述关系,发明者们根据图38所示的各调光速度STc的界限色温变化率,按照各初始色温Tc1分别对上升侧和下降侧计算出成为界限色温变化率的目标色温T2及其变化所需时间t。图40表示容许率为80%的、各初始色温Tc1的上升侧和下降侧各自的目标色温Tc2及其变化所需时间t之间的关系的图。
发明者们根据图40所示的关系制作分布图,由此分别针对各初始色温Tc1和目标色温Tc2的上升侧和下降侧,得出作为适合的变化时间t的关系的图41所示的关系。
图41是横轴为初始色温Tc1[K]、纵轴为目标色温Tc2[K]的曲线图,表示在该曲线图上确定界限色温变化率的位置的基础上,在上述位置上分配此时的色温变化所需时间t[min],从而得到三维分布的回归面的图。在图41的三维分布图中,在回归面上表示界限色温变化率合以及适合其色温变化的时间t之间的关系。
另外,由于作为界限色温变化率读取的累计申报率能够适当地进行选择,所以上述关系并不限于图41所示的关系。即,图41所示的各初始色温Tc1和目标色温Tc2所适合的变化时间t的关系仅是一个例子,是由发明者进行的实验得到的结果。
<发光输出控制2>
在以上的说明中,以图19为例,对照明装置1的减光时的发光输出控制的流程进行了说明,具体地说,对利用第一实验的结果进行的控制进行了说明。作为对照明装置1的发光输出控制,当利用上述第二实验的结果进行控制时,能够以与图19相同的方式进行。在这种情况下,在照明装置1的存储器29内存储有例如图41所示的对应关系。
照明装置1通过信号接收部25或SW输入部26接收作为变化的参数的初始色温Tc1和目标色温Tc2的输入,并且由CPU22从存储在存储器29内的对应关系读取初始色温Tc1、目标色温Tc2、以及与其变化方向(上升侧或下降侧)对应的时间t,由此来确定色温变化所需时间t。并且,CPU22向PWM控制电路23输出控制信号,上述控制信号使发光输出以所述发光输出相对于时间经过成线性关系的变化率,在时间t内从初始色温Tc1变化到目标色温Tc2。
<其他例子>
作为其他例子,也可以利用由初始色温Tc1和目标色温Tc2表示的近似表达式(函数)对从上述实验得出的结果导出的曲线图中的色温变化所需时间t进行控制。在这种情况下,CPU22通过将初始色温Tc1和目标色温Tc2代入存储在存储器29内的函数,来计算色温变化所需时间t。
对上述近似表达式的计算方法的一个例子进行说明。
图42是在纵轴为色温的对数变化率、横轴为调光速度的曲线图中表示图40所示的各初始色温Tc1的上升侧和下降侧各自的80%容许率的色温的对数变化率及其变化的调光速度的图。
通过计算出图42的回归线,可以使色温的对数变化率(log(Tc2/Tc1))近似于近似表达式log(Tc2/Tc1)=±A·STcv,色温上升一侧为+、下降一侧为-。其中,由实验得到常数v例如为-0.6。
通过确定初始色温Tc1和目标色温Tc2来规定上述系数A。即,当目标色温Tc2是作为使初始色温Tc1下降的关系的初始色温Tc1和目标色温Tc2时、以及目标色温Tc2是作为使初始色温Tc1上升的初始色温Tc1和目标色温Tc2时,分别以如下方式计算系数A。
下降侧:A=a×Tc1+b(A<0)…式(2),
上升侧:A=c×Tc1+d(A>0)…式(3)。
另外,由实验得出,上述常数a例如为a=6.88×10-0.6、上述常数b例如为b=0.012、上述常数c例如为c=-4.55×10-0.6、上述常数d例如为d=0.039。、
由此,利用初始色温Tc1[K]、目标色温Tc2[K]、以及根据色温变化为下降侧或上升侧的由上述公式(2)、(3)规定的系数A,计算出调光速度STc,并进一步将初始色温Tc1[K]和目标色温Tc2[K]代入调光速度STc=|log(Tc1)-log(Tc2)|/t,由此计算出变化时间t。
图43是表示由上述近似表达式log(Tc2/Tc1)进行近似时的各初始色温和目标色温的适合于上述色温变化的时间t的关系的图。
另外,发明者对图41所示的关系和图43所示的关系之间的相关性进行了检证。
图44是表示各调光速度的、从图41读取到的色温变化率和从图43读取到的色温变化率之间的关系的图。图45是表示各调光速度的、从图41读取到的目标色温Tc2和从图43读取到的目标色温Tc2之间的关系的图。图46是表示各调光速度的、从图41读取到的色温变化所需时间t和从图43读取到的色温变化所需时间t之间的关系的图。
如图44~图46所示,可以看出如果将从图41读取到的值和从图43读取到的值制作成曲线图,则成为大体相同的值。因此,检证了上述相关性。因此,如上所述,可以看出利用图41所示的关系进行的PWM控制和利用图43所示的关系进行的PWM控制大体为相同的控制。
<实施例的效果>
在本实施方式中,在上述照明装置1中预先存储例如图17或图18所示的用户能够容许上述变化的初始输出E1、目标输出E2、以及上述变化所需时间t之间的关系,使照明装置1能够根据初始输出E1和目标输出E2,来确定减光时以用户能够容许的发光输出的变化率减光的时间t。
此外,通过预先存储如图41和图43所示的用户能够容许上述变化的初始色温Tc1、目标色温Tc2、以及上述变化所需时间t之间的关系,使照明装置1能够根据初始色温Tc1和目标色温Tc2,确定色温变化时以用户能够容许的变化率变化的时间t。
此外,照明装置1在横轴为时间的线性轴、纵轴为发光输出的对数轴的半对数曲线图中,如图5的粗线所示进行使发光输出以所述发光输出相对于时间为线性关系的发光输出的变化率减少的控制,可以抑制减光时给用户带来的不舒服的感觉,并且能够节能功能良好地进行减光。
<其他例子>
另外,能够提供使计算机发挥功能的、执行如上述流程中说明的控制的程序。这种程序能够存储在附属于计算机的软盘、CD-ROM(CompactDisk-Read Only Memory)、ROM(Read Only Memory)、RAM(RandomAccess Memory)和存储卡等非暂时的计算机能够读取的记录介质内,作为程序产品来提供。或者是能够存储在内置于计算机内的硬盘等记录介质内提供程序。此外,能够通过网络进行下载来提供程序。
另外,程序可以在规定的时机、从作为计算机操作系统(OS)的一部分提供的程序模块中以规定的排列读取必要的模块,并执行处理。在这种情况下,程序本身不包含上述模块而与OS协同动作来执行处理。不包含这种模块的程序也能够包含在本发明的上述程序内。
此外,本发明的上述程序也可以嵌入在其他程序的一部分中提供。在这种情况下,程序本身不包含被包含在上述其他程序中的模块,与其他程序协同动作来执行处理。这种嵌入在其他程序中的程序也可以包含在本发明的上述程序内。
提供的程序产品安装在硬盘等程序存储部内来执行。另外,程序产品包括程序本身和存储有程序的记录介质。
本发明的照明装置不仅能够应用于图1例示的所谓天花板灯,还能够应用于下射式灯具、吊灯等进行调光控制的全部形态的照明装置。
本发明实施方式的所有内容均为举例说明,本发明并不限定于此。本发明的范围并不由以上说明的内容来表示,而是由权利要求来表示,并包含与权利要求等同的内容和在权利要求范围内的所有变更。
Claims (5)
1.一种照明装置,其特征在于包括:
发光部;以及
控制电路,用于执行所述发光部的输出控制,
所述控制电路使发光输出变化时的所述发光部的发光输出在从所述变化开始的规定时间内在横轴为时间的线性轴、纵轴为发光输出的对数轴的半对数曲线图上与时间经过成线性关系地逐渐从第一发光输出变化到第二发光输出。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述规定时间通过确定所述第一发光输出和所述第二发光输出来规定。
3.根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于,
从所述第一发光输出E1变化到所述第二发光输出E2时的所述规定时间T,利用所述第一发光输出E1和所述第二发光输出E2规定为:
T=k·exp(mE1)·E2^(q·lnE1+n)、
或者是
T=k·exp(mE1)·E2^(q’E1n’)
k、m、q、q’、n、n’为常数。
4.根据权利要求2所述的照明装置,其特征在于,
使色温从作为所述第一发光输出的初始色温Tc1变化到作为所述第二发光输出的目标色温Tc2时的所述规定时间T由以下公式规定:
当初始色温Tc1<目标色温Tc2时,
log(R)=+A·STcv,
当初始色温Tc1>目标色温Tc2时,
log(R)=-A·STcv,
常数A为通过确定初始色温Tc1和目标色温Tc2来规定的常数,
其中,
色温变化率R=Tc2/Tc1、
调光速度STc=|log(Tc1)-log(Tc2)|/T
=|log(R)|/T、
v为常数。
5.根据权利要求4所述的照明装置,其特征在于,所述常数A表示为:
当初始色温Tc1<目标色温Tc2时,
A=a·Tc1+b,
当初始色温Tc1>目标色温Tc2时,
A=c·Tc1+d,
其中,a、b、c、d为常数。
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