JP2009117339A - 色座標再現照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザが選択できるように色度及び色温度に関する情報を提供し、提供された色度図上の色座標値に対応する色温度及び色相のカラー光を多様に提供することができ、色度に対する体系を理解させるための教育用用途のみならず、周辺環境、照度、心理的状態に応じて多様な照明環境の演出のためのユーザの便利性を高めることができる照明装置を提供する。
【解決手段】 多様な色温度及び色度をユーザが選択できるように提供する色度選択部と、相互異なる色相のカラー光を選択的に出射できるように複数の発光素子が配列された発光部と、色度選択部によって選択できる色度及び色温度に対応されるように発光素子の駆動パターンデータが貯蔵された記憶部と、色度選択部によって選択された色度及び色温度に対応される光が出射されるように記憶部に貯蔵された駆動パターンデータを用いて発光部の駆動を制御する制御部とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は照明装置に関するものであって、詳しくはユーザが選択した色座標上の色度によって対応されるカラー光が出射できるような色座標再現照明装置に関する。

照明装置は基本的に人間が視覚情報を得るように光を提供する。

このような照明装置は、ほとんど暗闇を照らすための機能と、事物を認識させる機能、及び事物の視覚的な装飾効果を考慮した構造である。

人間の周辺環境認識は、周辺照明に非常に依存的であるので、照明の照度、色相及び色温度などによる目の刺激結果により、人間の目が疲れたり、或いは楽に感じられたりし、視覚的に認識される物品、例えば、陳列された商品に対する価値又は食卓にあるおかずに対する視感も変わってくる。

従って、このような照明の視覚的な刺激効果を考慮して、最近は暗闇を照らし、また単純な視覚的な情報を提供する機能のみならず、必要に応じて光量を可変することができる照明装置が提供されている。しかしながら従来の光量可変型照明装置は、光源に供給される電力調節を通じて照度のみを可変することができる構造となっており、ユーザが照度可変による照明結果をあらかじめ予測できない状態で試験的に操作されるので、所望の雰囲気の照明光を正確に再現することができず、特に多様な色相及び色温度が可変されて雰囲気が演出される照明の場合、ユーザの操作による再現性や照明光に関する情報の標準化及び相互の情報共有を通じる雰囲気の共感などが不可である。

また、従来の照明装置の場合、色相を可変して照明することはできるが、色温度と色度を多様に選択することができず、また選択された照明光に関する色温度と、色度に関する情報を提供しないので、照明光の正確性と再現性が落ちるので、多様な色温度及び色度に対する数値に対応する照明色感に対する経験的認知能力を高めるか、或いは補給及び共有することかできないことから、ユーザが照明による多様な色度及び色温度に対する演出を容易に行うことができないという問題点がある。

本発明は前記のような問題点を改善するために創案されたものであって、色座標上の色度及び色温度に関する情報を提供し、選択された色座標に対応する色相及び色温度を有する照明光を提供することができる照明装置を提供することをその目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明による照明装置はユーザが色温度及び色相に対する色度を選択することができるように提供する色度選択部と、相互異なる色相のカラー光を選択的に出射することができるように複数の発光素子が配列された発光部と、前記色度選択部によって選択することができる色度に対応するように前記発光素子の駆動パターンデータが貯蔵された記憶部と、前記色度選択部によって選択された色度に対応される色相及び色温度の光が出射されるように前記記憶部に貯蔵された駆動パターンデータを用いて前記発光部の駆動を制御する制御部と、を備える。

前記色度選択部は色温度及び色度を設定するための色座標又は定型化された色相を画面に表示して、ユーザが前記色座標値又は色温度と色相を選択することができるように提供する表示ユニットと、ユーザが前記表示ユニット上に提供されて表現される色座標値を選択すれば、選択された座標値を前記制御部に出力する入力ユニットとを備える。

好ましくは色座標選択部は表示ユニットと入力ユニットとが一体になったタッチスクリーンが適用される。

前記発光部は赤色、緑色、青色の発光ダイオードを含むことが好ましい。

前記制御部は前記色度選択部によって選択された色度に対応される駆動パターンデータを前記記憶部から抽出する制御ユニットと、前記制御ユニットから出力される駆動パターンデータによって対応される発光素子の発光デューティを調節する駆動ユニットと、を備えることが好ましい。

本発明による照明装置によると、ユーザが選択できるように色度及び色温度に関する情報を提供し、選択された色座標値に対応される照明光を多様に出力することができるので、周辺環境、照度、心理的状態に応じて多様な照明環境の演出のためのユーザの便利性を高め、これを再現或いは共有することができる長所を提供する。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例による照明装置をさらに詳しく説明する。

図１は本発明による照明装置を示すブロック図であり、図２は図１の色度選択部の画面を通じて提供される色度図である。

図１及び図２を参照すれば、照明装置１００は色度選択部１１０と、発光部１２０と、記憶部１３０と、制御部１４０とを備える。

色度選択部１１０は色温度及び色度をユーザが選択できるようになっている。

色度選択部１１０は色温度及び色相に該当する色座標値をユーザが選択できる色度図１１２、つまり、色座標画面を提供する表示ユニットと、表示ユニット上に提供される色度図１１２上の座標値を入力する入力ユニットとで構築される。ここで入力ユニットを通じて入力された座標値は制御部１４０に伝送される。

好ましくは色度選択部１１０は色温度及び色相を設定するための図２に示された色度図１１２を画面に表示して、ユーザが色度図１１２上の色座標値を選択することができるように提供する表示ユニットと、表示ユニット上に提供される色度図（ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ ｄｉａｇｒａｍ）上の座標値を選択すれば、選択された座標値を制御部１４０に出力する入力ユニットが一体になったタッチスクリーンが提供される。

色度選択部１１０のまた他の適用例としては、色度図を表示する表示ユニットの画面内でユーザの操作によってカーソルが移動し、設定キーを押すと該当色座標値を制御部１４０に出力する入力ユニットを適用することができることは勿論である。

ここで、色温度（ｃｏｌｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）は完全な熱放射による光の温度のことであり、最低温度である絶対温度０度（−２７３℃）で黒体に熱を加えれば輻射波が発生し、この際の光源の性質を絶対温度の単位で示したものであって、単位はケルビンで表現する。色温度は高くなるほど赤色からオレンジ色、黄色、白色、青色に変化するようになる。

また、色座標系は色相を表示するカラーモデルによる座標系のことであり、カラーモデルはＲＧＢモデル、ＨＳＢ／ＨＬＳモデル、マンセル（Ｍｕｎｓｅｌｌ）カラーシステム及びＣＩＥカラーモデルがある。この中でＣＩＥカラーモデルは照明装置に関する標準を定める国際照明委員会で決定したものであって、代表的なＣＩＥカラーモデルにはＣＩＥ ＸＹＺ及びＣＩＥ ｘｙＹがある。図２はＣＩＥカラーモデルの色度図である。

色度図は座標内でユーザが視覚的に色を区別できるように該当色座標の色相とともに表示されるように提供されることが好ましい。

色度図は図示されたものと異なる形態で提供され得ることは勿論である。一例として、ユーザが選択できる色相別色度を四角又は六角形態で区画させ、区画された領域には該当色相が表示されるように処理するとともに色度又は色温度情報を記載する形で提供され得ることは勿論である。

発光部１２０は相互異なる色相のカラー光を選択的に出射することができる発光素子であって、複数の発光ダイオード１２１、１２３、１２５が配列されている。

図示された例において、発光部１２０は発光赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光ダイオード１２１、１２３、１２５が適用され、演色性を高めるためにＹＡＧのような蛍光体を適用して黄緑色又は青緑色の光を出射する発光ダイオードがさらに適用され得ることは勿論である。

発光部１２０の同一色相別に適用される光源の個数、例えば、赤色の発光ダイオード１２１の適用個数は、適用される照明装置によって適切に適用すればよい。また、相互異なる色相の発光ダイオード１２１、１２３、１２５の相互組合せの割合は相互色混合によって白色光を具現することができる割合で適用すればよい。

記憶部１３０には色度選択部１１０によって選択することができる色座標値及びそれに対応される色温度のカラー光を生成するために対応される発光ダイオード１２１、１２３、１２５の駆動パターンデータが貯蔵されている。参照符号１３２は色座標値に対応される駆動パターンデータが貯蔵されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）である。

ここで、駆動パターンデータは色度及び色温度に関する色座標値に対応される発光ダイオード１２１、１２３、１２５別の発光デューティ（ｄｕｔｙ）値が記録されている。

また、駆動パターンデータは色度図１１２上で発光部１２０によって色度及び色温度表現が可能な領域別に区画された色座標値範囲別に区画されるように区分して分類されればよい。従って制御ユニット１４０はユーザが選択した色座標値が属する駆動パターンデータを用いて発光部１２０を駆動すればよい。

また、駆動パターンデータは色度及び色温度に対応される発光素子別発光出力値が適用可能であり、この場合、制御部１４０は発光出力値によって発光素子を駆動するように構築すればよい。

制御部１４０は色度選択部１１０によって選択された色座標値に対応される色相及び色温度の光が出射されるように記憶部１３０に貯蔵された駆動パターンデータを用いて発光部１２０の駆動を制御する。

制御部１４０は色度選択部１１０によって選択された色座標値に対応される駆動パターンデータを記憶部１３０から抽出する制御ユニット１４２と、制御ユニット１４２から出力される駆動パターンデータによって対応される色相別発光デューティによって発光ダイオード１２１、１２３、１２５を駆動する駆動ユニット１４５とを備える。

駆動ユニット１４５の一例として、図３に示されたようにパルス幅変調部１４６と、パルス幅変調部１４６から色相別に独立的に設けられた出力ライン１４７、１４８、１４９を通じて出力される信号に応じて発光ダイオード１２１、１２３、１２５への電流供給をコントロールするスイッチング素子によって具現することができる。

このような制御部１４０の発光デューティ可変による色相及び色温度調整の一例として、白色光を提供するように３,０００Ｋの色温度を選択した場合、赤色の発光ダイオード１２１の発光デューティは１００％、緑色の発光ダイオード１２３の発光デューティは９０％、青色の発光ダイオード１２５の発光デューティは８５％に設定された場合、制御ユニット１４０は赤色の発光ダイオード１２１に対して設定された周期間、発光オンされるようなオン駆動時間が１００％になるように連続して駆動させ、緑色の発光ダイオード１２３に対しては設定された周期間、発光オンされるようなオン駆動時間が９０%になるように間歇駆動させ、青色の発光ダイオード１２５に対しては設定された周期間、発光オンされるようなオン駆動時間が８５％になるように間歇駆動させる。このような駆動パターンデータのまた他の例としては、６,０００Ｋの色温度を有する白色光を選択する色座標を選択した場合、赤色の発光ダイオード１２１の発光デューティは９７％、緑色の発光ダイオード１２３の発光デューティは９１％、青色の発光ダイオード１２５の発光デューティは９２％に設定されることができ、９,０００Ｋの色温度を有する白色光を選択する色座標を選択した場合、赤色の発光ダイオード１２１の発光デューティは９２％、緑色の発光ダイオード１２３の発光デューティは９０％、青色の発光ダイオード１２５の発光デューティは９９％に設定されることができる。

このようにユーザは色度選択部１１０の表示画面を通じて提供される色座標上で所望の色温度及び色相の光が提供されるように選択し、これに対応する照明光を発光部１２０から提供されることができ、色度及び色温度に対する数値的な理解度を高めるとともに、これによる照明光からの視感を経験することができることから、色度及び色温度値に対応する照明環境の調節の便利性を提供することができる。

本発明による照明装置を示すブロック図である。 図１の色度選択部の画面を通じて提供される色度図である。 図１の駆動部の一例を示す回路図である。

符号の説明

１００ 照明装置
１１０ 色度選択部
１１２ 色度図
１２０ 発光部
１２１、１２３、１２５ 発光ダイオード
１３０ 記憶部
１３２ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
１４０ 制御部
１４２ 制御ユニット
１４５ 駆動ユニット
１４６ パルス幅変調部
１４７、１４８、１４９ 出力ライン

Claims (7)

1. 照明装置において、
   色度及び色温度をユーザが選択できるように提供する色度選択部と、
   相互異なる色相のカラー光を選択的に出射することができるように複数の発光素子が配列された発光部と、
   前記色度選択部によって選択できる色度及び色温度に対応して前記発光素子の駆動パターンデータが貯蔵された記憶部と、
   前記色度選択部によって選択された色度及び色温度の光が出射されるように前記記憶部に貯蔵された駆動パターンデータを用いて前記発光部の駆動を制御する制御部と、を備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記発光部は赤色、緑色、青色の発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記駆動パターンデータは色度及び色温度に対応される発光素子別発光デューティ値であり、前記制御部は前記発光デューティによって前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記駆動パターンデータは色度及び色温度に対応される発光素子別発光出力値であり、前記制御部は前記発光出力値によって前記発光素子を駆動することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 前記色度選択部は、
   色温度及び色度を設定するための色度図を画面に表示してユーザが前記色度図上の色座標値を選択することができるように提供する表示ユニットと、
   前記表示ユニット上の色座標値を入力することができ、入力された色座標値を前記制御部に出力する入力ユニットと、を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の照明装置。
6. 前記色度選択部は、
   色温度及び色度を設定するための色度図を画面に表示してユーザが前記色度図上の色座標値を選択することができるように提供する表示ユニットと、前記表示ユニット上に提供される色度図上の座標値を選択すれば、選択された座標値を前記制御部に出力する入力ユニットが一体になったタッチスクリーンが適用されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の照明装置。
7. 前記制御部は前記色度選択部によって選択された色度及び色温度に対応される駆動パターンデータを前記記憶部から抽出する制御ユニットと、
   前記制御ユニットから出力される駆動パターンデータによって対応される発光素子の発光デューティを調節する駆動ユニットと、を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の照明装置。

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