JP2006236706A

JP2006236706A - 照明装置

Info

Publication number: JP2006236706A
Application number: JP2005048004A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Goshima; 成夫五島
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: JP4333604B2

Abstract

【課題】利用者が希望する光色を従来に比べて短時間で得られる照明装置を提供する。
【解決手段】制御装置たるコントローラ２は、色温度および照度それぞれの指示値に基づいて設定された各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力を得るための調光信号を生成する調光信号生成手段と、色温度および照度それぞれの目標値と計測器３による色温度および照度それぞれの検出値との差分値を各別に求める減算手段と、減算手段にて求められた色温度の差分値および照度の差分値それぞれに補正係数を乗じた補正値を各別に求める補正値演算手段とを備え、色温度および照度それぞれの差分値が許容範囲内に入るように色温度および照度それぞれの指示値を補正して各光源Ｌａ、Ｌｂの光出力を設定するにあたって、補正値演算手段にて用いる各補正係数それぞれを、色温度および照度それぞれの差分値が大きいほど小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光色の異なる複数の光源を用い各種類の光源の光出力の比率を調節することにより所望の光色の混色光を得ることができる照明装置に関し、住宅や事務所などにおける主照明として用いるのに好適な照明装置に関するものである。

従来、照明器具において照明の光色を変化させたい場合には、その度ごとに光源を所望の光源に取り替えたり、光色の異なる複数の光源を切り替えて点灯させることにより、光色を変化させて室内の雰囲気を変化させていた。しかしながら、このように光源を取り替えたり点灯させる光源を切り替えるような場合には、個々の光源の光色しかえることができず、中間の光色を得ることができなかった。

そこで、光色の異なる複数の光源を１台の照明器具に設け、各光源の光出力の比率を変化させることによって所望の光色の混色光を得ることができるようにした照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１に開示された照明装置では、操作設定部の操作に伴って出力された調色データに基づいて生成された調光信号により照明器具の各光源を調光点灯させているだけなので、各光源の光色のばらつきや光束のばらつき、光束減退による光量低下などに起因して、所望の光色と実際に照明器具により得られた混色光の光色とが一致しているとは限らず、必ずしも利用者の望む光色になっているとは言えなかった。

そこで、照明器具で得られた混色光の色温度および照度を検出する計測器を設け、所望の光色に応じた色温度および照度の目標値と計測器により検出された色温度および照度との差分値に基づいて補正した調光信号により照明器具の各光源を調光点灯させるようにした照明装置が考えられる。
特許第２６０３７４６号公報

しかしながら、上述のように計測器の検出値に基づいて調光信号を補正するように構成された照明装置では、まず、目標値を指示値として生成した調光信号で照明器具の各光源を調光点灯させ、その後は、色温度および照度の目標値と計測器による色温度および照度の検出値との差分値を指示値に加算した値を新たな指示値として生成した調光信号で照明器具の各光源を調光点灯させるので、色温度や照度の差分値が大きい場合には、色温度や照度の上昇速度ないし下降速度が高くなって色温度や照度が目標値に対してオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりして振動し、色温度および照度それぞれの差分値がそれぞれの許容範囲内に入るまでの時間が長くなってしまう。また、このように色温度や照度が振動した場合には、利用者に不快感を与えてしまうことがあった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、利用者が希望する光色を従来に比べて短時間で得ることができる照明装置を提供することにある。

請求項１の発明は、光色の異なる複数の光源および調光信号を受けて各光源の光出力をそれぞれ制御する複数の点灯装置を有する照明器具と、色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各点灯装置に与える調光信号を生成する制御装置と、照明器具により得られる色温度および照度を検出する計測器とを備え、制御装置は、色温度および照度それぞれの指示値に基づいて設定された各光源の光出力を得るための調光信号を生成する調光信号生成手段と、色温度および照度それぞれの目標値と計測器による色温度および照度それぞれの検出値との差分値を各別に求める減算手段と、減算手段にて求められた色温度の差分値および照度の差分値それぞれに補正係数を乗じた補正値を各別に求める補正値演算手段とを備え、色温度および照度それぞれの差分値が許容範囲内に入るように色温度および照度それぞれの指示値を補正値により補正して各光源の光出力を設定するにあたって、補正値演算手段にて用いる各補正係数それぞれを、色温度および照度それぞれの差分値が大きいほど小さくすることを特徴とする。

この発明によれば、色温度および照度それぞれの目標値と計測器による色温度および照度それぞれの検出値との差分値が大きいほど、差分値に乗じる補正係数が小さくなるので、計測器により検出される色温度や照度が目標値に対してオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりして振動するのを防止することが可能となり、色温度および照度それぞれの差分値がそれぞれの許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となるから、利用者が希望する光色を従来に比べて短時間で得ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御装置は、色温度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさと照度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさとを個別に設定することを特徴とする。

この発明によれば、色温度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさと照度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさとが同じである場合に比べて、色温度および照度それぞれについてより適切な補正値を求めることが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、制御装置は、色温度および照度それぞれの目標値が大きいほど色温度および照度それぞれの差分値の許容範囲を広くすることを特徴とする。

この発明によれば、色温度および照度それぞれの目標値が大きくなるにつれて色温度および照度それぞれの差分値の許容範囲が必要以上に狭くなるのを防止することが可能となり、色温度および照度それぞれの目標値が大きい場合に色温度および照度それぞれの差分値が許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、制御装置は、照度の差分値の許容範囲を色温度の差分値の許容範囲よりも広くすることを特徴とする。

この発明によれば、計測器の配置位置によって検出値がばらつきやすい照度について差分値の許容範囲が広くなるので、計測器の配置位置の自由度が高くなる。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、照明器具を複数備えるとともに、各照明器具を個別に点灯・消灯させる負荷制御手段を備え、制御装置は、全ての照明器具が点灯した状態における照度の差分値が許容範囲の上限を上回って収束しないときに負荷制御手段により一部の照明器具を個別に消灯させることを特徴とする。

この発明によれば、全ての照明器具が点灯した状態における照度の差分値が許容範囲の上限を上回って収束しないときに、一部の照明器具を適宜消灯させることによって計測器による照度の差分値を許容範囲内に収束させることが可能となるので、照度をより広範囲にわたって調節することが可能となる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５の発明において、複数の計測器が照明空間内で互いに離れて配置され、減算手段は、計測器毎に求めた色温度および照度それぞれの差分値に計測器の配置位置に応じて決めた重み係数を乗じた値の総和を色温度および照度それぞれの差分値として補正値演算手段へ与えることを特徴とする。

この発明によれば、複数の照明器具が配置された室内の場所による色温度や照度のばらつきを小さくすることが可能となる。

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項５の発明において、照明器具を複数備えるとともに、複数の計測器が照明空間内で互いに離れて配置され、制御装置は、照明器具の配置位置と計測器の配置位置との対応関係に基づいて各照明器具ごとに調光信号を生成することを特徴とする。

請求項１の発明では、利用者が希望する光色を従来に比べて短時間で得ることができるという効果がある。

（実施形態１）
本実施形態の照明装置は、図１（ａ）に示すように、照明空間へ照射する光の光色を調節可能な複数（図示例では、２つ）の照明器具１を備えている。なお、各照明器具１は、室内の天井に配置される。

各照明器具１は、図１（ｂ）に示すように、色温度が３０００Ｋで光色が電球色の蛍光ランプからなる光源Ｌａと、色温度が６５００Ｋで光色が昼光色の蛍光ランプからなる光源Ｌｂと、２種類の光源Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ点灯させるインバータ回路からなる点灯装置１１ａ，１１ｂとを有している。なお、各点灯装置１１ａ，１１ｂは商用電源のような電源により給電される。

点灯装置１１ａ，１１ｂは、コントローラ２から与えられる調光信号（制御信号）に応じて光源Ｌａ，Ｌｂに供給する電力を連続的に変化させることが可能になっている。したがって、コントローラ２から点灯装置１１ａ，１１ｂへ与える調光信号を変化させて各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力の比率を変化させることによって、照明器具１により得られる混色光の光色を調節することができる。

コントローラ２には、利用者が所望の光色を得たい場合に色温度および照度それぞれの目標値を設定するための設定部と、設定部の操作により設定された色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂそれぞれの光出力（光量）を設定する演算部と、演算部にて設定されて各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力で各光源Ｌａ，Ｌｂを点灯させるための調光信号を生成して各点灯装置１１ａ，１１ｂへ送信する調光信号生成部とで構成されている。ここにおいて、演算部は、色温度および照度の指示値が与えられる度に各光源Ｌａ，Ｌｂそれぞれの光出力を演算するようにしてもよいし、色温度および照度の指示値に対応する各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力の組み合わせをあらかじめ記憶した記憶部から読み出すようにしてもよい。なお、本実施形態では、コントローラ２が、色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各点灯装置１１ａ，１１ｂへ与える調光信号を生成する制御装置を構成している。

また、本実施形態の照明装置では、照明器具１により得られる混色光の色温度および照度を検出する計測器３を照明器具１の下面に設けて、計測器３による色温度および照度それぞれの検出値がコントローラ２へ送られるようになっているが、計測器３は、照明器具１により得られる混色光の色温度および照度を検出可能であれば、室内の床面もしくは作業面に配置して用いるものでもよい。

コントローラ２は、上述の演算部が、色温度および照度それぞれの指示値に基づいて各光源Ｌａ，Ｌｂそれぞれの光出力を設定して調光信号生成部へ与える光出力設定手段と、色温度および照度それぞれの目標値から計測器３による色温度および照度の検出値を減算した減算値（色温度および照度それぞれについて目標値と検出値との差分値）を各別に求める減算手段と、減算手段にて求められた色温度の減算値および照度の減算値それぞれに補正係数を乗じた補正値を各別に求める補正値演算手段とを備えており、光出力設定手段では、設定部により色温度および照度それぞれの目標値が設定されると、まず、色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力を設定し、その後は、補正値演算手段にて求めた色温度および照度それぞれの補正値を色温度および照度それぞれの前回の指示値に加算した値を新たな指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力を設定するようになっている。要するに、光出力設定手段では、減算手段にて求めた色温度および照度それぞれの減算値である差分値が許容範囲内に入るように色温度および照度それぞれの指示値を補正して各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力を設定する。なお、本実施形態では、調光信号生成部が調光信号生成手段を構成している。

ここにおいて、コントローラ２は、利用者が設定部により色温度および照度の目標値を設定した場合、まず、光出力設定手段にて色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力を設定し、調光信号生成部にて光出力設定手段により設定された各光源Ｌａ、Ｌｂの光出力を得るための調光信号を生成して各照明器具１の対応する点灯装置１１ａ，１１ｂへ送信する。その後は、減算手段により色温度および照度それぞれについて目標値から計測器３による色温度および照度それぞれの検出値を減算した減算値が求められ、補正値演算手段にて、減算値それぞれに補正係数を乗じた補正値が求められて、補正値演算手段にて求めた色温度および照度それぞれの補正値を色温度および照度それぞれの前回の指示値に加算した値を新たな指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力が求められ、調光信号生成部にて新たに調光信号を生成して各照明器具１へ送信する。コントローラ２におけるこのような一連の処理は、色温度および照度それぞれの減算値が許容範囲内に入る（つまり、色温度および照度それぞれの検出値が目標値を中心値とした目標範囲内に入る）まで繰り返される。

例えば、利用者が設定部にて色温度および照度を例えば５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕と設定した場合に、光源Ｌａ，Ｌｂの光束や光色のばらつきなどによって、実際の色温度および照度が５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕にならずに、計測器３による色温度および照度の検出値が、４８００〔Ｋ〕、８００〔ｌｘ〕であったとする。

このような場合、色温度および照度それぞれの目標値から検出値を減算した減算値はそれぞれ２００〔Ｋ〕、２００〔ｌｘ〕なので、仮に各補正係数が１であるとすれば、色温度および照度それぞれの補正値は２００〔Ｋ〕、２００〔ｌｘ〕となり、光出力演算手段では、色温度および照度それぞれの目標値である５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕に補正値である２００〔Ｋ〕、２００〔ｌｘ〕を加算した５２００〔Ｋ〕、１２００〔ｌｘ〕を指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力が求められ、当該光出力に基づいて調光信号生成部にて生成された調光信号が照明器具１へ送信される。その後、測定器３による色温度および照度の検出値が５１００〔Ｋ〕、９５０〔ｌｘ〕であったとすると、色温度および照度それぞれについて目標値から検出値を減算した値はそれぞれ−１００〔Ｋ〕、５０〔ｌｘ〕なので、仮に補正係数が１であるとすれば、前回の指示値である５２００〔Ｋ〕、１２００〔ｌｘ〕に−１００〔Ｋ〕、５０〔ｌｘ〕を加算した５１００〔Ｋ〕、１２５０〔ｌｘ〕を新たな指示値として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力が求められ、当該光出力に基づいて調光信号生成部にて生成された調光信号が照明器具１へ送信される。このような指示値の補正は色温度および照度それぞれの減算値がそれぞれの許容範囲内に入るまで繰り返される。

しかしながら、上述のように補正係数を１として目標値から検出値を減算して得た減算値をそのまま補正値として用いている場合には、指示値の補正前後で減算値の符号が反転してしまうことがあり、色温度および照度の検出値が目標範囲の上下で振動を繰り返して色温度および照度それぞれの減算値がそれぞれの許容範囲内に収束しなかったり、許容範囲内に収束するまでの時間が長くなってしまう。照明器具１により得られる実際の色温度および照度が振動してしまうと照明器具１による照明空間内にいる利用者が不快感を感じてしまうことがある。

そこで、本実施形態の照明装置のコントローラ２では、減算手段にて求めた色温度および照度それぞれの減算値がそれぞれの許容範囲内に入るように色温度および照度それぞれの指示値を補正して調光信号を生成するにあたって、補正値演算手段にて用いる各補正係数それぞれを、色温度および照度それぞれの減算値が大きいほど小さくすることにより、色温度および照度の振動が生じずに短時間で許容範囲内に収束するようにしている。すなわち、色温度および照度それぞれについて減算値の絶対値が大きいほど指示値の補正に伴って検出値がオーバーシュートないしアンダーシュートしてしまう可能性が高いので、減算値の絶対値が大きいほど各補正係数を小さくする。

一例として色温度の減算値の許容範囲を±９９〔Ｋ〕（つまり、目標範囲を目標値±９９〔Ｋ〕）とし、減算値の絶対値をΔＴｃ〔Ｋ〕とするとき、ΔＴｃが１００≦ΔＴｃ＜２００の第１の外範囲にある場合、２００≦ΔＴｃ＜５００の第２の外範囲にある場合、５００≦ΔＴｃ＜８００の第３の外範囲にある場合とで補正係数を変化させ、第１の外範囲にある場合には補正係数を１、第２の外範囲にある場合には補正係数を０．８、第３の外範囲にある場合には補正係数を０．６とする。本実施形態では、上述のように補正係数を適宜変化させるので、例えば、色温度の目標値が５０００〔Ｋ〕に設定されている場合について説明すれば、色温度の検出値が４９００〔Ｋ〕であったときには、ΔＴｃが１００〔Ｋ〕となり第１の外範囲内にあるので、補正係数を１として指示値を５１００〔Ｋ〕に補正し、また、色温度の検出値が４８００〔Ｋ〕であったときには、ΔＴｃが２００〔Ｋ〕となり第２の外範囲内にあるので、補正係数を０．８として指示値を５１６０〔Ｋ〕に補正し、また、色温度の検出値が４５００〔Ｋ〕であったときには、ΔＴｃが５００〔Ｋ〕となり第３の外範囲内にあるので、補正係数を０．６として指示値を５３００〔Ｋ〕に補正する。なお、色温度の減算値に関する許容範囲および各外範囲や各外範囲それぞれに対応させる補正係数の値は適宜設定すればよい。

しかして、本実施形態の照明装置では、色温度の目標値と計測器３による色温度の検出値との減算値である差分値が大きいほど、差分値に乗じる補正係数が小さくなるので、計測器３により検出される色温度が目標範囲に対してオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりして振動するのを防止することが可能となり、色温度の差分値が色温度の許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となる。

ところで、上述の例では、色温度の絶対値で説明したが、色温度の差は色温度の逆数（色温度の逆数に１０^６を乗じた値の単位はミレッドと呼ばれている）の差で等間隔に差を感じるとされている（同じ色温度差でも色温度の低い状態では光色の変化が大きく、色温度の高い状態では光色の変化が小さい）ので、上述の色温度の差分値の許容範囲、各外範囲や補正値を色温度の逆数を用いて設定するようにしてもよい。

また、色温度の逆数の差で色温度の変化を等間隔で感じるということは、例えば、色温度の目標値が３０００〔Ｋ〕の場合と６５００〔Ｋ〕の場合とで色温度の差分値の許容範囲を同じとしてフィードバック制御を行うと、その精度に差がでてしまう。そこで、色温度の目標値が大きいほど色温度の差分値の許容範囲が広くなるように当該許容範囲を変化させることによって、利用者にとっては見た目で同程度の許容範囲で色温度が調節されていると感じることとなる。また、色温度の目標値が大きいほど色温度の差分値の許容範囲を広くすることにより、色温度の目標値が大きくなるにつれて色温度の差分値の許容範囲が必要以上に狭くなるのを防止することが可能となり、色温度の目標値が大きい場合に色温度の差分値が許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となる。

具体例としては、例えば、色温度の目標値が３０００〔Ｋ〕のときの色温度の差分値の許容範囲を±５０〔Ｋ〕（つまり、色温度の目標範囲を３０００±５０〔Ｋ〕）とした場合には、色温度の目標値が６５００〔Ｋ〕のときの色温度の差分値の許容範囲を±１００〔Ｋ〕（つまり、色温度の目標範囲を６５００±１００〔Ｋ〕）とすればよい。なお、許容範囲は色温度が大きくなるにつれて連続的に変化させてもよいし、段階的に広くしてもよい。

また、照度の指示値の補正についても色温度の指示値の補正と同様に考えればよく、例えば、照度の目標値から計測器３による検出値を減算した減算値（差分値）の許容範囲を±４９〔ｌｘ〕とし、減算値の絶対値をΔＥ〔ｌｘ〕とするとき、ΔＥが５０≦ΔＥ＜２００の第１の外範囲にある場合、２００≦ΔＥ≦４００の第２の外範囲にある場合とで補正係数を変化させ、第１の外範囲にある場合には補正係数を１、第２の外範囲にある場合には補正係数を０．８とすればよい。したがって、例えば、照度の目標値が１０００〔ｌｘ〕に設定されている場合について説明すれば、照度の検出値が９００〔ｌｘ〕であったときには、ΔＥが１００〔ｌｘ〕となり第１の外範囲内にあるので、補正係数を１として指示値を１１００〔ｌｘ〕に補正し、また、照度の検出値が８００〔ｌｘ〕であったときには、ΔＥが２００〔ｌｘ〕となり第２の外範囲内にあるので、補正係数を０．８として指示値を１１６０〔ｌｘ〕に補正する。なお、照度の差分値に関する許容範囲および各外範囲や各外範囲それぞれに対応させる補正係数の値は適宜設定すればよい。

しかして、本実施形態の照明装置では、照度の目標値と計測器３による照度の検出値との減算値である差分値が大きいほど、差分値に乗じる補正係数が小さくなるので、計測器３により検出される照度が目標範囲に対してオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりして振動するのを防止することが可能となり、照度の差分値が照度の許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となる。また、照度の目標値が大きいほど照度の差分値の許容範囲を広くすることにより、照度の目標値が大きくなるにつれて照度の差分値の許容範囲が必要以上に狭くなるのを防止することが可能となり、照度の目標値が大きい場合に照度の差分値が許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となる。

なお、本実施形態では、照度の検出値を用いて制御を行っているが、例えば、照明器具１へ各光源Ｌａ，Ｌｂを１００％で点灯させる調光信号を送信したときに１０００〔ｌｘ〕の照度を得ることができることが分かっているような場合、調光比の目標値と照度の検出値に対応する調光比との差分値によって指示値の補正量を変化させるようにしてもよく、例えば、調光比の差分値が５％以内であれば調光比の指示値を補正せずに、５％よりも大きく１０％よりも小さければ補正係数を０．８として指示値を補正し、１０％以上であれば補正係数を０．６として指示値を補正するようにすればよい。

ところで、色温度と照度とを同時にそれぞれの目標値に近づける場合には、上述の色温度に関するフィードバック制御と照度に関するフィードバック制御とを同時に行う。例えば、色温度および照度それぞれの目標値を５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕に設定した場合に、計測器３による色温度および照度それぞれの検出値が５３００〔Ｋ〕、８００〔ｌｘ〕であったとすると、色温度および照度それぞれの目標値から色温度および照度それぞれの検出値を減算した減算値は−３００〔Ｋ〕、２００〔ｌｘ〕なので、色温度については補正係数を０．８とすることで補正値が−２４０〔Ｋ〕となって指示値を４７６０〔Ｋ〕に補正する一方で、照度については補正係数を０．８とすることで補正値が１６０〔Ｋ〕となって指示値を１１６０〔ｌｘ〕に補正する。したがって、コントローラ２では、色温度および照度それぞれの指示値を４７６０〔Ｋ〕、１１６０〔ｌｘ〕として各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力が求められて、調光信号生成部にて新たに調光信号が生成され各照明器具１へ送信される。このような指示値の補正は色温度および照度それぞれの減算値がそれぞれの許容範囲内に入るまで繰り返される。ここにおいて、コントローラ２では、色温度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさと照度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさとが個別に設定されるので、色温度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさと照度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさとが同じである場合に比べて、色温度および照度それぞれについてより適切な補正値を求めることが可能となる。

上述のように色温度と照度とを同時にそれぞれの目標値に近づけるフィードバック制御が行うと、色温度の目標値と照度の目標値との組み合わせの条件によっては、色温度と照度とが同時に収束しないことがある。そこで、色温度と照度とを同時にそれぞれの目標値に近づけるフィードバック制御を行うにあたって、あらかじめ色温度と照度とに優先順位をつけておき、優先順位の高い方が許容範囲内に収束し優先順位の低い方が許容範囲内に収束していない場合には、優先順位の低い方の許容範囲を広げて、この広げた許容範囲内に優先順位の低い方を収束させるようにしてもよい。また、優先順位をつけておかずに、一方が許容範囲に収束し他方が許容範囲に収束していない場合に、他方の許容範囲を広げて収束させるようにしてもよい。例えば、色温度および照度それぞれの目標値を５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕とし、色温度および照度それぞれの減算値の許容範囲を±２５〔Ｋ〕，±２５〔ｌｘ〕としてあり、色温度の目標値から検出値を減算した減算値が当該減算値の許容範囲に収束しているにもかかわらず、照度の目標値から検出値を減算した減算値が当該減算値の許容範囲に収束していない場合に、照度の減算値の許容範囲を±５０〔ｌｘ〕へ広げることによって収束させ指示値の補正を終了するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態の照明装置では、色温度および照度それぞれの目標値と計測器３による色温度および照度それぞれの検出値との差分値が大きいほど、差分値に乗じる補正係数が小さくなるので、計測器３により検出される色温度や照度が目標値に対してオーバーシュートしたりアンダーシュートしたりして振動するのを防止することが可能となり、色温度および照度それぞれの差分値がそれぞれの許容範囲内に入るまでの時間を短くすることが可能となるから、利用者が希望する光色を従来に比べて短時間で得ることができる。

ここにおいて、各照明器具１により照明される室内の照度は場所によってばらつきが大きく、計測器３の配置位置によって検出値がばらつくので、照度の差分値の許容範囲を色温度の差分値の許容範囲よりも広くすることが望ましく、計測器３の配置位置によって検出値がばらつきやすい照度について差分値の許容範囲を広くすることで、計測器３の配置位置の自由度が高くなる。

（実施形態２）
本実施形態の照明装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図２に示すように、各照明器具１が光源として、発光色が赤色の光源ＬＲと、発光色が緑色の光源ＬＧと、発光色が青色の光源ＬＢとを有している、つまり、３原色の光源ＬＲ，ＬＧ、ＬＢを有している点などが相違する。また、各照明器具１は、各光源ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対応する点灯回路（図示せず）とを備え、各点灯回路はコントローラ２から与えられる調光信号を受けて各光源ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを調光点灯させる。すなわち、各光源ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光出力の比率を調節することによって、所望の混色光を得ることができるので、実施形態１に比べて微妙な色合いの調整が可能となる。すなわち、実施形態１にて説明した照明装置では、（ｘ，ｙ）色度図上において２種類の光源Ｌａ，Ｌｂの有する光色の間の範囲しか色を変化させることができないので、微妙な色合いまでは調節することができないが、本実施形態のように、発光色が赤色、緑色、青色の３種類の光源ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを用いると、（ｘ，ｙ）色度図上において各光源ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの発光色の（ｘ，ｙ）色度により（ｘ，ｙ）色度図に形成される三角形の内側（３つのｘｙ座標を結ぶ範囲内）で色を自由に変化させることができるので、微妙な色合いを調節することができる。

なお、色温度および照度それぞれの指示値の補正は実施形態１と同様に行うが、色温度の代わりに、（ｘ，ｙ）色度の目標値の設定および測定を行うようにし、（ｘ，ｙ）色度の目標値と検出値との差分値に基づいて（ｘ，ｙ）色度の指示値の補正を行うフィードバック制御を行うようにしてもよい。

（実施形態３）
本実施形態の照明装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、実施形態１ではコントローラ２から各照明器具１へ個別に制御信号（調光信号）を与えていたのに対して、本実施形態では、図３に示すように、照明器具１間が送り配線により接続されており、コントローラ２から各照明器具１へ与える制御信号（調光信号）が同一である点や、各照明器具１を個別に点灯・消灯させる負荷制御手段たる負荷制御ユニット４を備えている点や、コントローラ２が負荷制御ユニット４により各照明器具１を個別にオンオフさせる点などが相違する。なお、コントローラ２および各照明器具１は商用電源ＡＣから給電される。また、負荷制御ユニット４は、例えば、商用電源ＡＣと各照明器具１の点灯装置との間に挿入された複数のスイッチ要素を備えた構成とし、コントローラ２により各スイッチ要素を個別に制御できるようにすればよい。

ところで、実施形態１の照明装置では、色温度および照度それぞれの目標値によっては、色温度の目標値と検出値との差分値が許容範囲内に収束しても、照度の目標値と検出値との差分値が許容範囲内に収束しないことがあり得る。

これに対して、本実施形態では、各照明器具１を個別に点灯・消灯させることができるので、照度の微妙な調整が可能となり、コントローラ２が、全ての照明器具１が点灯した状態における照度の差分値が許容範囲の上限を上回って収束しないときに負荷制御ユニット４により一部の照明器具１を個別に消灯させるので、計測器３による照度の差分値を許容範囲内に収束させることが可能となり、照度をより広範囲にわたって調節することが可能となる。例えば、１つのコントローラ２に接続された１０台の照明器具１が配置された部屋で、利用者が照度の目標値を５００〔ｌｘ〕に設定した場合に、実施形態１にて説明したフィードバック制御を行っても計測器３による照度の検出値を５５０〔ｌｘ〕までしか下げることができなかったとする。これに対して、本実施形態では、コントローラ２が例えば２台の照明器具１を負荷制御ユニット４により消灯させることによって、照度の目標値と検出値との差分値を許容範囲（例えば、±２５〔ｌｘ〕）内に収束させることが可能となる。ここにおいて、消灯させる２台の照明器具１として、計測器３による照度の検出値への影響が比較的大きい照明器具１（例えば、部屋の中央部に配置された照明器具１）を選択することにより、照度の目標値と検出値との差分値をより早く許容範囲内へ収束させることが可能となるが、部屋の形状、照明器具１のレイアウト（照明器具１の配置位置）によっては消灯させる照明器具１をフィードバック制御の開始前に消灯させてもよい。

ここで、同じ部屋で５台の照明器具１をフィードバック制御の開始前に消灯させるような場合、利用者が照度の目標値を３０００〔ｌｘ〕に設定したにもかかわらず、５台の照明器具１では各照明器具１を１００％の調光レベルで点灯させても、計測器３による照度の検出値が１５００〔ｌｘ〕までしか得ることができないとする。このような場合には、コントローラ２が負荷制御ユニット４により残りの５台の照明器具１を点灯させることによって、照度の目標値と検出値との差分値を許容範囲（例えば、±２５〔ｌｘ〕）内に収束させることが可能となる。要するに、本実施形態では、照度をより幅広い範囲にわたって調節することが可能となる。

（実施形態４）
本実施形態の照明装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図４に示すように、複数の計測器３がコントローラ２に接続されており、コントローラ２が各計測器３の検出値に基づいて指示値の補正を行う点が相違する。ここにおいて、本実施形態では、５つの計測器３を備えており、図５に示すように、部屋１０の中心と四隅近傍それぞれに計測器３が配置されている（部屋１０の床面に平行な面内における中心と四隅近傍それぞれに計測器３が配置されている）。なお、計測器３は床面あるいは作業面上に配置すればよい。

コントローラ２は、色温度および照度それぞれの目標値が５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕に設定された場合に、例えば、部屋１０の中心の計測器３の検出値が５２００〔Ｋ〕、１１００〔ｌｘ〕で、部屋１０の四隅近傍の計測器３について、図６における左上の計測器３の検出値が５１００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕、同図における右上の計測器３の検出値が５３００〔Ｋ〕、９５０〔ｌｘ〕、同図における左下の計測器３の検出値が５０００〔Ｋ〕、１０５０〔ｌｘ〕、同図における右下の計測器３の検出値が５１５０〔Ｋ〕、１１００〔ｌｘ〕であったとする。ここで、５つの計測器３の色温度および照度の検出値が異なっているが、部屋１０の中心にある計測器３が最も多く照明器具１からの光を受け、部屋１０を代表している値に近いと考えられる。そこで、本実施形態では、計測器３ごとに色温度および照度の目標値から計測器３による色温度および照度それぞれの検出値の差分値を求め、計測器３毎に求めた色温度および照度それぞれの差分値に計測器３の配置位置に応じて予め決めた重み係数を乗じた値の総和を色温度および照度それぞれの差分値として補正値演算手段へ与える。一例として、部屋１０の中心の計測器３について重み係数を０．６、部屋１０の四隅近傍の各計測器３についての重み係数をいずれも０．１とすれば、補正値演算手段に与えられる色温度の差分値は、（５０００−５２００）×０．６＋（５０００−５１００）×０．１＋（５０００−５３００）×０．１＋（５０００−５０００）×０．１＋（５０００−５１５０）×０．１＝−１７５〔Ｋ〕となり、照度の差分値は、（１０００−１１００）×０．６＋（１０００−１０００）×０．１＋（１０００−９５０）×０．１＋（１０００−１０５０）×０．１＋（１０００−１１００）×０．１＝−７０〔ｌｘ〕となる。したがって、実施形態１にて説明した補正値を求める際の補正係数は、色温度および照度いずれについても１となるので、色温度および照度それぞれの指示値は、４８２５〔Ｋ〕、９３０〔ｌｘ〕となる。

しかして、本実施形態の照明装置では、複数の計測器３が照明空間内で互いに離れて配置され、実施形態１にて説明した減算手段が、計測器３毎に求めた色温度および照度それぞれの差分値に計測器３の配置位置に応じて決めた重み係数を乗じた値の総和を色温度および照度それぞれの差分値として補正値演算手段へ与えるので、計測器３を１つだけ用いている場合に比べて、複数の照明器具１が配置された室内の場所による色温度や照度のばらつきを小さくすることが可能となる。

（実施形態５）
本実施形態の照明装置の基本構成は実施形態４と略同じであって、コントローラ２が各照明器具１毎に異なる調光信号を送信可能な点などが相違する。

以下、説明を簡単にするために、図６に示すように、部屋１０に９台の照明器具１が配置されるとともに、５台の計測器３が配置され、これらがコントローラ２に接続されているものとして説明する。ここに、９台の照明器具１は部屋１０の天井面に３×３のマトリクス状に配置され、計測器３は実施形態４と同様に、部屋１０の中心と四隅近傍で床面あるいは作業面に配置されている。なお、照明器具１の数および計測器３の数は特に限定するものではなく、これらの数は部屋１０の広さによって適宜設定すればよい。

コントローラ２は、色温度および照度それぞれの目標値が５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕に設定された場合に、例えば、部屋１０の中心の計測器３の検出値が５２００〔Ｋ〕、１１００〔ｌｘ〕で、部屋１０の四隅近傍の計測器３について、図６における左上の計測器３の検出値が５１００〔Ｋ〕、９００〔ｌｘ〕、同図における右上の計測器３の検出値が５１００〔Ｋ〕、９５０〔ｌｘ〕、同図における左下の計測器３の検出値が５０００〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕、同図における右下の計測器３の検出値が４９５０〔Ｋ〕、１０００〔ｌｘ〕であったとする。この結果から、部屋１０の中央部では色温度が高く且つ照度も高くなっているので、照明器具１から出ている光の色温度は目標値よりも高く、また、照度も目標値よりも高くなっていることが分かる。しかし、部屋１０の四隅近傍に配置された計測器３により得られる検出値は壁などの影響を受けて全体的に色温度も照度も低くなっている。このような結果が得られたのは、部屋１０の壁の色が赤系統の色で、高い色温度の主成分である青系統の光が壁に吸収され、また、壁面の反射率が低く比較的多くの光が壁に吸収されたためであると考えられる。

本実施形態におけるコントローラ２は、実施形態１と同様に色温度および照度それぞれの目標値と計測器３による色温度および照度それぞれの検出値とを用いて各照明器具１ごとに新たな調光信号を生成するという一連の処理を全ての計測器３についての色温度および照度の差分値が許容範囲に入るまで繰り返す。ここで、コントローラ２は、照明器具１ごとに与える調光信号を生成するにあたって、どの計測器３の検出値を利用するかは照明器具１の配置位置と計測器３の配置位置との対応関係に基づいて予め設定されている。したがって、上述のような測定結果が得られた場合には、部屋１０の中央の照明器具１には色温度および照度を減少させるような調光信号が与えられ、周囲の照明器具１には色温度を増加させる（照度の検出値が目標値よりも低かった計測器３に近い照明器具１には色温度だけでなく照度も増加させる）ような調光信号が与えられるようにすることができる。なお、部屋１０の中央の照明器具１に対する調光信号は、部屋１０の中央に配置された計測器３の検出値を用いて生成されるようにしてあり、色温度および照度それぞれの新たな指示値を４８００〔Ｋ〕、９００〔ｌｘ〕として求めた各光源Ｌａ，Ｌｂの光出力に応じた調光信号が送信される。

しかして、本実施形態の照明装置では、複数の照明器具１が配置された室内の場所による色温度や照度のばらつきを小さくすることが可能となる。

実施形態１を示し、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は要部説明図である。実施形態２を示す概略構成図である。実施形態３を示す概略構成図である。実施形態４を示す概略構成図である。同上における計測器の配置位置の説明図である。実施形態５における照明器具および計測器の配置位置の説明図である。

符号の説明

１照明器具
２コントローラ
１１ａ，１１ｂ点灯装置
Ｌａ，Ｌｂ光源

Claims

光色の異なる複数の光源および調光信号を受けて各光源の光出力をそれぞれ制御する複数の点灯装置を有する照明器具と、色温度および照度それぞれの目標値を指示値として各点灯装置に与える調光信号を生成する制御装置と、照明器具により得られる色温度および照度を検出する計測器とを備え、制御装置は、色温度および照度それぞれの指示値に基づいて設定された各光源の光出力を得るための調光信号を生成する調光信号生成手段と、色温度および照度それぞれの目標値と計測器による色温度および照度それぞれの検出値との差分値を各別に求める減算手段と、減算手段にて求められた色温度の差分値および照度の差分値それぞれに補正係数を乗じた補正値を各別に求める補正値演算手段とを備え、色温度および照度それぞれの差分値が許容範囲内に入るように色温度および照度それぞれの指示値を補正値により補正して各光源の光出力を設定するにあたって、補正値演算手段にて用いる各補正係数それぞれを、色温度および照度それぞれの差分値が大きいほど小さくすることを特徴とする照明装置。
制御装置は、色温度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさと照度の指示値の補正に用いる補正係数の大きさとを個別に設定することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
制御装置は、色温度および照度それぞれの目標値が大きいほど色温度および照度それぞれの差分値の許容範囲を広くすることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
制御装置は、照度の差分値の許容範囲を色温度の差分値の許容範囲よりも広くすることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
照明器具を複数備えるとともに、各照明器具を個別に点灯・消灯させる負荷制御手段を備え、制御装置は、全ての照明器具が点灯した状態における照度の差分値が許容範囲の上限を上回って収束しないときに負荷制御手段により一部の照明器具を個別に消灯させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の照明装置。
複数の計測器が照明空間内で互いに離れて配置され、減算手段は、計測器毎に求めた色温度および照度それぞれの差分値に計測器の配置位置に応じて決めた重み係数を乗じた値の総和を色温度および照度それぞれの差分値として補正値演算手段へ与えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の照明装置。
照明器具を複数備えるとともに、複数の計測器が照明空間内で互いに離れて配置され、制御装置は、照明器具の配置位置と計測器の配置位置との対応関係に基づいて各照明器具ごとに調光信号を生成することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の照明装置。