JP2022175497A - Lighting system and lighting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明システム、及び、照明方法に関する。 The present invention relates to lighting systems and lighting methods.
従来、照明装置の出力光の色味を調整するための様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, various techniques have been proposed for adjusting the color of output light from lighting devices (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、高い平均演色評価数Raを有する出力光を実現することができる、出力光の色度の調整が可能な照明システム及び照明方法を提供する。 The present invention provides an illumination system and illumination method capable of adjusting the chromaticity of output light that can achieve output light with a high general color rendering index Ra.
本発明の一態様に係る照明システムは、第1色度値を有する光を発する第1の光源、第2色度値を有する光を発する第2の光源、第3色度値を有する光を発する第3の光源、及び、第4色度値を有する光を発する第4の光源を制御する制御部を備え、色度座標上において、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、前記色度座標上において、前記第4色度値を示す点は、前記色度範囲内に位置し、前記制御部は、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点のうちの2つの点と、前記第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、前記第1の光源、前記第2の光源、及び、前記第3の光源のうち前記2つの点に対応する2つの光源と、前記第4の光源とを発光させることで実現する。 An illumination system according to an aspect of the present invention includes a first light source emitting light having a first chromaticity value, a second light source emitting light having a second chromaticity value, and light having a third chromaticity value. a control unit that controls a third light source that emits light and a fourth light source that emits light having a fourth chromaticity value; A triangular region whose vertices are the point indicating the chromaticity value and the point indicating the third chromaticity value includes the chromaticity range of the light source color defined in JISZ9112, and on the chromaticity coordinates, the third The points indicating the four chromaticity values are positioned within the chromaticity range, and the control unit controls the points indicating the first chromaticity value, the points indicating the second chromaticity value, and the third chromaticity value. The first light source, the second , two light sources corresponding to the two points among the third light sources, and the fourth light source emit light.
本発明の一態様に係る照明方法は、第1色度値を有する光を発する第1の光源、第2色度値を有する光を発する第2の光源、第3色度値を有する光を発する第3の光源、及び、第4色度値を有する光を発する第4の光源を制御する制御ステップを含み、色度座標上において、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、前記色度座標上において、前記第4色度値を示す点は、前記色度範囲内に位置し、前記制御ステップにおいては、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点のうちの2つの点と、前記第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、前記第1の光源、前記第2の光源、及び、前記第3の光源のうち前記2つの点に対応する2つの光源と、前記第4の光源とを発光させることで実現する。 A lighting method according to an aspect of the present invention includes a first light source that emits light having a first chromaticity value, a second light source that emits light having a second chromaticity value, and light having a third chromaticity value. a third light source emitting light and a fourth light source emitting light having a fourth chromaticity value, the point indicating the first chromaticity value on the chromaticity coordinates, the second color A triangular region whose vertices are the point indicating the chromaticity value and the point indicating the third chromaticity value includes the chromaticity range of the light source color defined in JISZ9112, and on the chromaticity coordinates, the third The points indicating the four chromaticity values are positioned within the chromaticity range, and in the control step, the points indicating the first chromaticity value, the points indicating the second chromaticity value, and the third color The first light source, the first 2 light sources, two light sources among the third light sources corresponding to the two points, and the fourth light source are caused to emit light.
本発明の一態様に係るプログラムは、前記照明方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to an aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the lighting method.
本発明によれば、高い平均演色評価数Raを有する出力光を実現することができる、出力光の色度の調整が可能な照明システム及び照明方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illumination system and illumination method which can adjust the chromaticity of output light which can implement|achieve output light with high general color rendering index Ra are provided.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below are all comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in independent claims will be described as optional constituent elements.
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected with respect to substantially the same structure, and the overlapping description may be abbreviate|omitted or simplified.
(実施の形態)
[構成]
まず、実施の形態に係る照明システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る照明システムの機能構成を示すブロック図である。
(Embodiment)
[Constitution]
First, the configuration of the lighting system according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of the lighting system according to the embodiment.
照明システム10は、照明装置40が備える光源部42に含まれる、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wを独立して調光することにより、照明装置40をユーザの所望の色度で発光させることができるシステムである。つまり、照明システム10は、照明装置40の色度の調整機能に対応したシステムである。照明システム10は、入力装置20と、制御装置30と、照明装置40とを備える。なお、照明システム10は、1つの制御装置30に対して複数の照明装置40を備えてもよい。
The
入力装置20は、色度を指定するための入力をユーザから受け付ける。入力装置20は、例えば、スマートフォンまたはタブレット端末などの携帯型の情報端末であるが、壁などに固定設置される据え置き型の情報端末であってもよい。入力装置20は、汎用装置に照明システム10に対応するアプリケーションプログラムがインストールされることによって実現されてもよいし、照明システム10の専用装置であってもよい。
The
制御装置30は、入力装置20へ入力された色度で照明装置40を発光させる制御を行う。制御装置30は、制御部31と、記憶部32とを備える。なお、入力装置20と制御装置30とは一体的な1つの装置として実現されてもよい。
The
制御部31は、照明装置40の発光を制御する。制御部31は、具体的には、照明装置40へ制御信号を送信することにより、照明装置40が発する光の色度を調整することができる。制御部31は、例えば、無線通信によって照明装置40へ制御信号を送信するが、有線通信によって照明装置40へ制御信号を送信してもよい。制御部31は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。制御部31の機能は、制御部31を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサが記憶部32に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
The
記憶部32は、制御部31が実行するコンピュータプログラム、及び、照明装置40を制御するために必要な各種情報が記憶される記憶装置である。記憶部32は、具体的には、半導体メモリなどによって実現される。
The
照明装置40は、例えば、室内に設置され、室内空間を照明する。照明装置40は、例えば、シーリングライトであるが、スポットライトまたはダウンライトなどのその他の照明装置であってもよい。照明装置40は、調光回路41と、光源部42とを備える。光源部42には、赤色光源42r、緑色光源42g、青色光源42b、及び、白色光源42wが含まれる。
The
調光回路41は、制御装置30(制御部31)から送信される制御信号に応じて光源部42に電力を供給する回路である。調光回路41は、例えば、チョッパ制御回路を含む。制御部31は、調光回路41(チョッパ制御回路)に含まれるスイッチング素子を制御信号によってスイッチングすることによって光源部42に供給する電流を変化させる。なお、調光回路41は、光源部42が有する、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wの各光源に独立して電力(電流)を供給することができる。つまり、調光回路41は、光源部42が有する、赤色光源42r、緑色光源42g、青色光源42b、及び、白色光源42wを独立して調光することができる。
The
青色光源42bは、青色光を発する光源であり、第1の光源の一例である。青色光源42bは、例えば、発光ピーク波長が380nm以上480nm以下の青色光(詳細には、青色、及び、紫色の光を含む)を発する。青色光源42bが発する青色光は、例えば、図2に示されるような発光スペクトルを有する。図2は、青色光源42b(緑色光源42g、赤色光源42r)の発光スペクトルの一例を示す図である。青色光源42bは、具体的には、青色LEDを用いた発光モジュールであるが、青色光源42bの具体的な態様は、特に限定されない。
The
緑色光源42gは、緑色光を発する光源であり、第2の光源の一例である。緑色光源42gは、例えば、発光ピーク波長が480nm以上580nm以下の緑色光(詳細には、緑青色、青緑色、緑色、及び、黄緑色の光を含む)を発する。緑色光源42gが発する緑色光は、例えば、図2に示されるような発光スペクトルを有する。緑色光源42gは、具体的には、緑色LEDを用いた発光モジュールであるが、緑色光源42gの具体的な態様は、特に限定されない。
The
赤色光源42rは、赤色光を発する光源であり、第3の光源の一例である。赤色光源42rは、例えば、発光ピーク波長が600nm以上680nm以下の赤色光を発する。赤色光源42rが発する赤色光は、例えば、図2に示されるような発光スペクトルを有する。赤色光源42rは、具体的には、赤色LEDを用いた発光モジュールであるが、赤色光源42rの具体的な態様は、特に限定されない。
The
白色光源42wは、白色光を発する光源であり、第4の光源の一例である。図3は、白色光源42wが発する白色光の発光スペクトルの一例を示す図である。図3では、白色光源42wが発する白色光の色温度が2700Kである場合、3500Kである場合、6500Kである場合のそれぞれの発光スペクトルが図示されている。なお、白色光源42wが発する白色光の色度値は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲内に位置していればよく、黒体軌跡上の白色であってもよいし、黒体軌跡から外れた白色であってもよい。
The
白色光源42wは、具体的には、COB(Chip On Board)型の発光モジュール、または、SMD(Surface Mount Device)型の発光モジュールである。また、白色光源42wは、リモートフォスファー型の発光モジュールであってもよい。
Specifically, the
[色度の制御例1]
照明システム10は、照明装置40の出力光の色度を制御する際に、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wを選択的に発光させることにより、出力光の演色性を向上することができる。なお、出力光とは、赤色光源42rが発する光、緑色光源42gが発する光、青色光源42bが発する光、及び、白色光源42wが発する光の少なくとも1つを合成した光であり、照明装置40から最終的に出射される光を意味する。以下、照明システム10の色度の制御例1について、色度図(色度座標)を参照しながら説明する。図4は、赤色光源42r、緑色光源42g、青色光源42b、及び、白色光源42wの色度値がプロットされた色度座標を示す図である。図4の色度座標は、CIE1931において定義される色空間を示している。
[Chromaticity control example 1]
When controlling the chromaticity of the output light of the
図4の色度座標においては、青色光源42bが発する青色光の第1色度値を示す点B、緑色光源42gが発する緑色光の第2色度値を示す点G、赤色光源42rが発する赤色光の第3色度値を示す点R、及び、白色光源42wが発する白色光の第4色度値を示す点Wが図示されている。
In the chromaticity coordinates of FIG. 4, the point B indicating the first chromaticity value of the blue light emitted by the blue
色度座標上において、点B、点G、及び、点Rを頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包している。ここで光源色とは、昼光色(D)、昼白色(N)、白色(W)、温白色(WW)、及び、電球色(L)の5種類を意味し、5種類の光源色の色度範囲は図4における黒体軌跡付近の5つの略平行四辺形の領域である。また、点B、点G、及び、点Rを頂点とする三角形の領域は、点Wを内包している。照明システム10は、点B、点G、及び、点Rを頂点とする三角形の領域内の色度値を有する出力光を実現することができ、照明システム10が実現可能な出力光の色度範囲は比較的広いといえる。
On the chromaticity coordinates, a triangular region with points B, G, and R as vertices includes the chromaticity range of the light source color defined by JISZ9112. Here, the light source color means five types of daylight color (D), daylight white (N), white (W), warm white (WW), and light bulb color (L). The degree ranges are the five roughly parallelogram regions near the blackbody locus in FIG. Also, the point W is included in a triangular area having the points B, G, and R as vertices.
ここで、点B、点G、及び、点Rを頂点とする三角形の領域には、領域1a、領域2a、及び、領域3aの3つの領域が含まれる。領域1aは、点G、点R、及び、点Wを頂点とする三角形の領域であり、領域2aは、点B、点G、及び、点Wを頂点とする三角形の領域であり、領域3aは、点B、点R、及び、点Wを頂点とする三角形の領域である。 Here, the triangular area with points B, G, and R as vertices includes three areas, ie, area 1a, area 2a, and area 3a. The region 1a is a triangular region with points G, R, and W as vertices, the region 2a is a triangular region with points B, G, and W as vertices, and the region 3a is a triangular region with points B, R, and W as vertices.
例えば、入力装置20に入力されたユーザ所望の色度値を示す点が領域1a内に位置する場合、制御装置30の制御部31は、青色光源42bを発光させずに、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wの3つの光源を発光させ、かつ、独立して調光することで、ユーザ所望の色度値を有する出力光を実現する。同様に、入力装置20に入力されたユーザ所望の色度値を示す点が領域2a内に位置する場合、制御装置30の制御部31は、赤色光源42rを発光させずに、青色光源42b、緑色光源42g、及び、白色光源42wの3つの光源を発光させ、かつ、独立して調光することで、ユーザ所望の色度値を有する出力光を実現する。入力装置20に入力されたユーザ所望の色度値を示す点が領域3a内に位置する場合、制御装置30の制御部31は、緑色光源42gを発光させずに、青色光源42b、赤色光源42r、及び、白色光源42wの3つの光源を発光させ、かつ、独立して調光することで、ユーザ所望の色度値を有する出力光を実現する。
For example, when the point indicating the chromaticity value desired by the user input to the
以下、このような色度の制御方法によって得られる出力光の平均演色評価数Raを、比較例に係る色度の制御方法によって得られる出力光の平均演色評価数Raと比較しながら説明する。図5~図7は、照明システム10における色度の制御方法(以下、単に制御例1とも記載される)によって得られる出力光の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を示す図である。
Hereinafter, the general color rendering index Ra of the output light obtained by such a chromaticity control method will be described while comparing it with the general color rendering index Ra of the output light obtained by the chromaticity control method according to the comparative example. 5 to 7 are diagrams showing the general color rendering index Ra and the special color rendering index R9 of the output light obtained by the chromaticity control method (hereinafter also simply referred to as control example 1) in the
なお、図5~図7においては、比較例に係る色度の制御方法によって得られる出力光の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9も合わせて図示されている。比較例に係る色度の制御方法は、白色光源42wを発光させずに、青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rの3つの光源を発光させ、かつ、独立して調光することでユーザ所望の色度値を有する出力光を実現する制御方法である。図5~図7において、出力光は白色光であり、Duv=0のときとDuv=3のときのそれぞれにおける、出力光の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9が示されている。図5~図7においては、横軸が出力光の色温度(Tc)を示し、縦軸は、出力光の平均演色評価数Raまたは特殊演色評価数R9を示している。
5 to 7 also show the general color rendering index Ra and the special color rendering index R9 of the output light obtained by the chromaticity control method according to the comparative example. The chromaticity control method according to the comparative example is to emit light from the three light sources of the blue
図5は、白色光源42wの色温度が2700K(電球色:L)であるときに、制御例1により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図5のRGL)、並びに、制御例1により、白色光源42w、緑色光源42g、及び、青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図5のLGB)のそれぞれの平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を示す。図5においては、比較例により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、青色光源42bによって出力光を実現した場合(図5のRGB)の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9も合わせて図示されている。
FIG. 5 shows the case where output light is realized using the
図6は、白色光源42wの色温度が3500K(温白色:WW)であるときに、制御例1により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図6のRGWW)、並びに、制御例1により、白色光源42w、緑色光源42g、及び、青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図6のWWGB)のそれぞれの平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を示す。図6においては、比較例により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、青色光源42bによって出力光を実現した場合(図6のRGB)の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9も合わせて図示されている。
FIG. 6 shows the case where output light is realized using the
図7は、白色光源42wの色温度が6500K(昼白色:D)であるときに、制御例1により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図7のRGD)、並びに、制御例1により、白色光源42w、緑色光源42g、及び、青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図7のDGB)のそれぞれの平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を示す。図7においては、比較例により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、青色光源42bによって出力光を実現した場合(図7のRGB)の平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9も合わせて図示されている。
FIG. 7 shows the case where output light is realized using the
図5~図7に示されるように、制御例1によれば、比較例よりも高い平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を有する出力光を実現することができる。なお、制御例1によって得られる発光スペクトルと、比較例によって得られる発光スペクトルは、図8及び図9に示される。図8は、制御例1により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、色温度が3500Kの白色光源42wを用いて、色温度が2700K、Duv=0の出力光を実現したときの発光スペクトルを示す図である。図9は、比較例により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、青色光源42bを用いて、色温度が2700K、Duv=0の出力光を実現したときの発光スペクトルを示す図である。
As shown in FIGS. 5 to 7, according to Control Example 1, it is possible to realize output light having a higher general color rendering index Ra and a higher special color rendering index R9 than those of the comparative example. The emission spectrum obtained by Control Example 1 and the emission spectrum obtained by Comparative Example are shown in FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 shows the emission spectrum when output light with a color temperature of 2700 K and Duv=0 is realized using the
以上説明したように、照明システム10においては、制御部31は、三角形の領域a(領域1a、領域2a、または、領域3a)内の色度値を有する出力光を、青色光源42b、緑色光源42g、及び、青色光源42bのうち2つの光源と、白色光源42wとを発光させることで実現する。これにより、照明システム10は、高い平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9を有する出力光を実現することができる。照明システム10は、例えば、JISZ9112において規定される光源色(5種類のいずれか)を有する出力光の平均演色評価数Raを向上し、光の照射面における色むらを低減することができる。
As described above, in the
また、制御例1によれば、比較例よりも出力光の最大光量(明るさ)を増加させることができる場合がある。図10は、照明システム10における色度の制御方法(制御例1)によって得られる出力光の最大光束を示す図である。
Further, according to Control Example 1, it may be possible to increase the maximum light amount (brightness) of the output light more than the comparative example. FIG. 10 is a diagram showing the maximum luminous flux of the output light obtained by the chromaticity control method (control example 1) in the
図10は、白色光源42wの色温度が3500K(温白色:WW)であるときに、制御例1により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いてDuv=0の出力光を実現した場合(図10のRGWW)、並びに、制御例1により、白色光源42w、緑色光源42g、及び、青色光源42bを用いてDuv=0の出力光を実現した場合(図10のWWGB)のそれぞれの最大光束を示す。図10においては、比較例により、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、青色光源42bによってDuv=0の出力光を実現した場合(図10のRGB)の最大光束も合わせて図示されている。図10に示されるように、赤色光源42r、緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現すれば、比較例よりも出力光の最大光量(明るさ)を顕著に増加させることができる。
FIG. 10 shows output light of Duv=0 using the
[制御例2]
照明システム10の色度の制御例2について、色度図(色度座標)を参照しながら説明する。図11は、制御例2に関連する境界点がプロットされた色度座標を示す図である。図11の色度座標は、CIE1931において定義される色空間を示している。図11の色度座標は、基本的には図4と同様であるが、境界点B1、境界点G1、及び、境界点R1が図示されている点が異なる。
[Control example 2]
Chromaticity control example 2 of the
境界点B1は、点Bと点Wとを結ぶ線分上に位置する点である。図11では、境界点B1は、点Bに対応する青色光源42b及び点Wに対応する白色光源42wのそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点であるが、点Bと点Wとを結ぶ線分上に位置する点であって、点B及び点Wの間に位置する点(点B及び点W以外の点)あればよい。
Boundary point B1 is a point located on a line segment connecting point B and point W. FIG. In FIG. 11, the boundary point B1 indicates the chromaticity value when the blue
境界点G1は、点Gと点Wとを結ぶ線分上に位置する点である。図11では、境界点G1は、点Gに対応する緑色光源42g及び点Wに対応する白色光源42wのそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点であるが、点Gと点Wとを結ぶ線分上に位置する点であって、点G及び点Wの間に位置する点(点G及び点W以外の点)あればよい。
The boundary point G1 is a point located on the line segment connecting the point G and the point W. As shown in FIG. In FIG. 11, the boundary point G1 indicates the chromaticity value when the
境界点R1は、点Rと点Wとを結ぶ線分上に位置する点である。図11では、境界点R1は、点Rに対応する赤色光源42r及び点Wに対応する白色光源42wのそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点であるが、点Rと点Wとを結ぶ線分上に位置する点であって、点R及び点Wの間に位置する点(点R及び点W以外の点)あればよい。
The boundary point R1 is a point located on a line segment connecting the point R and the point W. FIG. In FIG. 11, the boundary point R1 indicates the chromaticity value when the
上述の制御例1では、点B、点G、及び、点Rを頂点とする三角形の領域内の色度値は、青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rのうちの2つの光源と、白色光源42wとを発光させることによって実現された。ここで、境界点B1、境界点G1、及び、境界点R1を頂点とする三角形の領域内の色度値については、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wの全てを発光させることでも実現可能であり、こうすることで、出力光の平均演色評価数Raの向上と出力光の光量の増大との両立を図ることができる。そこで、制御例2では、制御部31は、境界点B1、境界点G1、及び、境界点R1を頂点とする三角形の領域内の色度値については、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wの全てを発光させ、かつ、独立して調光することで実現する。
In the control example 1 described above, the chromaticity values in the triangular region with the points B, G, and R as vertices are the two light sources of the blue
境界点B1、境界点G1、及び、境界点R1を頂点とする三角形の領域には、より詳細には、境界点G1、境界点R1、及び、点Wを頂点とする三角形の領域1bと、境界点B1、境界点G1、及び、点Wを頂点とする三角形の領域2bと、境界点B1、境界点R1、及び、点Wを頂点とする三角形の領域3bとが含まれる。領域1bは、領域1aのうちの点W付近の一部の領域であり、領域2bは、領域2aのうちの点W付近の一部の領域であり、領域3bは、領域3aのうちの点W付近の一部の領域である。 More specifically, the triangular area having the vertices at the boundary point B1, the boundary point G1, and the boundary point R1 includes a triangular area 1b having the vertices at the boundary point G1, the boundary point R1, and the point W, A triangular area 2b having the boundary point B1, the boundary point G1, and the point W as vertices, and a triangular area 3b having the boundary point B1, the boundary point R1, and the point W as the vertices are included. The region 1b is a partial region near the point W in the region 1a, the region 2b is a partial region near the point W in the region 2a, and the region 3b is a point in the region 3a. It is a partial area near W.
制御部31は、例えば、上記領域1b内のある色度値を有する出力光を以下のようにして実現する。制御部31は、領域1b内の上記色度値を、青色光源42bを発光させずに、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wを発光させて実現するときの各光源の第1調光値を算出する。また、領域1b内の上記色度値を、白色光源42wを発光させずに青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rを発光させて実現するときの各光源の第2調光値を算出する。制御部31は、第1調光値及び第2調光値を合計した調光値を最終的な調光値とすることで、領域1b内の上記色度値を有する出力光の、平均演色評価数Raの向上及び光量の増大の両立を図ることができる。
For example, the
また、制御部31は、例えば、上記領域2b内のある色度値を有する出力光を以下のようにして実現する。制御部31は、領域2b内の当該色度値を、赤色光源42rを発光させずに、青色光源42b、緑色光源42g、及び、白色光源42wを発光させて実現するときの各光源の第3調光値を算出する。また、領域2b内の上記色度値を、白色光源42wを発光させずに青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rを発光させて実現するときの各光源の第4調光値を算出する。制御部31は、第3調光値及び第4調光値を合計した調光値を最終的な調光値とすることで、領域2b内の上記色度値を有する出力光の、平均演色評価数Raの向上及び光量の増大の両立を図ることができる。
Also, the
また、制御部31は、例えば、上記領域3b内のある色度値を有する出力光を以下のようにして実現する。制御部31は、領域3b内の当該色度値を、緑色光源42gを発光させずに、青色光源42b、赤色光源42r、及び、白色光源42wを発光させて実現するときの各光源の第5調光値を算出する。また、領域3b内の上記色度値を、白色光源42wを発光させずに青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rを発光させて実現するときの各光源の第6調光値を算出する。制御部31は、第5調光値及び第6調光値を合計した調光値を最終的な調光値とすることで、領域3b内の上記色度値を有する出力光の、平均演色評価数Raの向上及び光量の増大の両立を図ることができる。
Also, the
なお、領域1b、領域2b、及び、領域3bにおいては、制御例1を適用するか制御例2を適用するかが切り替えられてもよい。例えば、制御部31は、領域1b、領域2b、及び、領域3bに属する色度値を有する出力光の演色性を重視する演色性重視モードの動作と、領域1b、領域2b、及び、領域3bに属する色度値を有する出力光の光量を重視する光量重視モードの動作とを選択的に実行してもよい。制御部31は、演色性重視モードの動作においては、制御例1で説明したように、青色光源42b、緑色光源42g、及び、赤色光源42rのうちの2つの光源と、白色光源42wとを発光させることによって領域1b、領域2b、及び、領域3bに属する色度値を実現する。制御部31は、光量重視モードの動作においては、制御例2で説明したように、青色光源42b、緑色光源42g、赤色光源42r、及び、白色光源42wを発光させることによって領域1b、領域2b、及び、領域3bに属する色度値を実現する。演色性重視モードは、第1モードの一例であり、光量重視モードは、第2モードの一例である。このような動作モードの切り替えは、例えば、入力装置20へのユーザの入力に基づいて行われる。
It should be noted that application of control example 1 or application of control example 2 may be switched in the regions 1b, 2b, and 3b. For example, the
[変形例]
上記実施の形態では、青色光源42bが発する青色光、緑色光源42gが発する緑色光、及び、赤色光源42rが発する赤色光は、LEDの出射光によって実現された。ここで、緑色光源42gが発する緑色光、及び、赤色光源42rが発する赤色光は、蛍光体が発する蛍光によって実現されてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the blue light emitted by the blue
この場合、緑色光源42g、及び、赤色光源42rのそれぞれは、例えば、青色LEDなどによって実現される励起光源と、励起光源を封止する蛍光体含有樹脂とを備える。緑色光源42gを構成する蛍光体は、Y3(Al,Ga)5O12:Ce蛍光体などのイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系の緑色蛍光体であるが、Lu3Al5O12:Ce蛍光体などの、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LuAG)系の緑色蛍光体であってもよい。赤色光源42rを構成する蛍光体は、CaAlSiN3:Eu蛍光体、または、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu蛍光体などの赤色蛍光体である。図12は、このような変形例に係る青色光源42b、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る赤色光源42rの発光スペクトルの一例を示す図である。
In this case, each of the
図12に示されるように、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る赤色光源42rの発光スペクトルは、上記実施の形態に係る緑色光源42g、及び、上記実施の形態に係る赤色光源42rの発光スペクトル(図4)に比べて裾が広い形状を有する。上記実施の形態に係る緑色光源42g、及び、上記実施の形態に係る赤色光源42rの発光スペクトルの半値幅は、20nm程度(10nm以上30nm以下)であるが、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る赤色光源42rの発光スペクトルの半値幅は、60nm以上100nm以下である。なお、変形例に係る青色光源42bは、上記実施の形態に係る青色光源42bと同様にLEDによって実現されており、変形例に係る青色光源42bの発光スペクトルの半値幅は、20nm程度(10nm以上30nm以下)である。
As shown in FIG. 12, the emission spectra of the
以下、これらの変形例に係る3色の光源に制御例1を適用することで得られる出力光の平均演色評価数Raを、変形例に係る3色の光源に比較例に係る色度の制御方法を適用することによって得られる出力光の平均演色評価数Raと比較しながら説明する。図13~図15は、変形例に係る照明システム10(変形例に係る3色の光源を備える照明システム10)における色度の制御方法(制御例1)によって得られる出力光の平均演色評価数Raを示す図である。
Hereinafter, the general color rendering index Ra of the output light obtained by applying Control Example 1 to the three-color light sources according to these modified examples will be applied to the three-color light sources according to the modified examples. Description will be given while comparing with the general color rendering index Ra of the output light obtained by applying the method. 13 to 15 show the general color rendering index of the output light obtained by the chromaticity control method (control example 1) in the
なお、図13~図15において、出力光は白色光であり、Duv=0のときとDuv=3のときのそれぞれにおける、出力光の平均演色評価数Raが示されている。図13~図15においては、横軸が出力光の色温度を示し、縦軸は出力光の平均演色評価数Raを示している。 13 to 15, the output light is white light, and the general color rendering index Ra of the output light is shown when Duv=0 and when Duv=3. 13 to 15, the horizontal axis indicates the color temperature of the output light, and the vertical axis indicates the general color rendering index Ra of the output light.
図13は、白色光源42wの色温度が2700K(電球色:L)であるときに、制御例1により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図13のRGL)、並びに、制御例1により、白色光源42w、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図13のLGB)のそれぞれの平均演色評価数Raを示す。図13においては、比較例により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bによって出力光を実現した場合(図13のRGB)の平均演色評価数Raも合わせて図示されている。
FIG. 13 shows that when the color temperature of the
図14は、白色光源42wの色温度が3500K(温白色:WW)であるときに、制御例1により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図14のRGWW)、並びに、制御例1により、白色光源42w、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図14のWWGB)のそれぞれの平均演色評価数Raを示す。図14においては、比較例により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bによって出力光を実現した場合(図14のRGB)の平均演色評価数Raも合わせて図示されている。
FIG. 14 shows that when the color temperature of the
図15は、白色光源42wの色温度が6500K(昼白色:D)であるときに、制御例1により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、白色光源42wを用いて出力光を実現した場合(図15のRGD)、並びに、制御例1により、白色光源42w、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bを用いて出力光を実現した場合(図15のDGB)のそれぞれの平均演色評価数Raを示す。図15においては、比較例により、変形例に係る赤色光源42r、変形例に係る緑色光源42g、及び、変形例に係る青色光源42bによって出力光を実現した場合(図15のRGB)の平均演色評価数Raも合わせて図示されている。
FIG. 15 shows that when the color temperature of the
図13~図15に示されるように、変形例に係る3色の光源に制御例1を適用した場合も、おおむね比較例よりも高い平均演色評価数Raを有する出力光を実現することができる。 As shown in FIGS. 13 to 15, even when Control Example 1 is applied to the three-color light source according to the modification, output light having a general color rendering index Ra generally higher than that of the comparative example can be realized. .
[効果等]
以上説明したように、照明システム10は、第1色度値を有する光を発する第1の光源、第2色度値を有する光を発する第2の光源、第3色度値を有する光を発する第3の光源、及び、第4色度値を有する光を発する第4の光源を制御する制御部31を備える。色度座標上において、第1色度値を示す点、第2色度値を示す点、及び、第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、色度座標上において、第4色度値を示す点は、色度範囲内に位置する。制御部31は、第1色度値を示す点、第2色度値を示す点、及び、第3色度値を示す点のうちの2つの点と、第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、第1の光源、第2の光源、及び、第3の光源のうち2つの点に対応する2つの光源と、第4の光源とを発光させることで実現する。上記実施の形態では、第1の光源は、青色光源42bであり、第2の光源は、緑色光源42gであり、第3の光源は、赤色光源42rであり、第4の光源は、白色光源42wである。領域aは、例えば、上記実施の形態の領域1a、領域2a、及び、領域3aのいずれかである。
[Effects, etc.]
As described above, the
このような照明システム10は、高い平均演色評価数Raを有する出力光を実現することができる。
Such a
また、例えば、制御部31は、領域aのうち、2つの点の一方と第4色度値を示す点を結ぶ線分上に位置する第1境界点、2つの点の他方と第4色度値を示す点を結ぶ線分上の第2境界点、及び、第4色度値を示す点を頂点とする三角形の領域b内の色度値を有する出力光を、第1の光源、第2の光源、第3の光源、及び、第4の光源を発光させることで実現する。領域bは、例えば、上記実施の形態の領域1b、領域2b、及び、領域3bのいずれかである。
Further, for example, the
このような照明システム10は、領域b内の色度値を有する出力光の最大光量を増加させることができる。
Such an
また、例えば、第1境界点は、2つの点の一方に対応する光源及び第4光源のそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点であり、第2境界点は、2つの点の他方に対応する光源及び第4光源のそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点である。第1境界点は、例えば、上記実施の形態の境界点B1、境界点G1、及び、境界点B1の1つであり、第2境界点は、例えば、上記実施の形態の境界点B1、境界点G1、及び、境界点B1の他の1つである。 Further, for example, the first boundary point is a point indicating the chromaticity value when each of the light source corresponding to one of the two points and the fourth light source emit light with maximum brightness, and the second boundary point is , a point indicating the chromaticity value when each of the light source corresponding to the other of the two points and the fourth light source is caused to emit light with maximum brightness. The first boundary point is, for example, one of the boundary point B1, the boundary point G1, and the boundary point B1 in the above embodiment, and the second boundary point is, for example, the boundary point B1, the boundary A point G1 and another one of the boundary points B1.
このような照明システム10は、領域b内の色度値を有する出力光の最大光量を増加させることができる。
Such an
また、例えば、制御部31は、領域b内の色度値を有する出力光を、2つの光源と第4の光源とを発光させることで実現する第1モードの制御、及び、領域b内の色度値を有する出力光を、第1の光源、第2の光源、第3の光源、及び、第4の光源を発光させることで実現する第2モードの制御を選択的に実行する。第1モードは、例えば、上記実施の形態の演色性重視モードであり、第2モードは、例えば、上記実施の形態の光量重視モードである。
Further, for example, the
このような照明システム10は、領域b内の色度値の実現方法(色度の制御方法)を切り替えることができる。
Such an
また、照明システム10などのコンピュータによって実行される照明方法は、第1色度値を有する光を発する第1の光源、第2色度値を有する光を発する第2の光源、第3色度値を有する光を発する第3の光源、及び、第4色度値を有する光を発する第4の光源を制御する制御ステップを含む。色度座標上において、第1色度値を示す点、第2色度値を示す点、及び、第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、色度座標上において、第4色度値を示す点は、色度範囲内に位置する。制御ステップにおいては、第1色度値を示す点、第2色度値を示す点、及び、第3色度値を示す点のうちの2つの点と、第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、第1の光源、第2の光源、及び、第3の光源のうち2つの点に対応する2つの光源と、第4の光源とを発光させることで実現する。
Also, a computer-implemented lighting method such as
このような照明方法は、高い平均演色評価数Raを有する出力光を実現することができる。 Such an illumination method can achieve output light with a high general color rendering index Ra.
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、第1の光源、第2の光源、及び、第3の光源として、青色光源、緑色光源、及び、赤色光源が使用されることは必須ではない。第1の光源、第2の光源、及び、第3の光源としては、色度座標上で光源色の色度範囲を内包する三角形を形成するような色度値を有する3つの光源が用いられればよい。 For example, it is not essential that a blue light source, a green light source, and a red light source are used as the first light source, the second light source, and the third light source. As the first light source, the second light source, and the third light source, three light sources having chromaticity values that form a triangle containing the chromaticity range of the light source color on the chromaticity coordinates are used. Just do it.
また、上記実施の形態では、3色の光源が発する光は、LEDの出射光または蛍光体が発する蛍光によって実現されたが、半導体レーザの出射光(レーザ光)、有機EL素子(Electro-Luminescence)の出射光、または、無機EL素子の出射光などによって実現されてもよい。 In the above embodiments, the light emitted by the three-color light source is realized by the emitted light of the LED or the fluorescent light emitted by the phosphor. ) or emitted light from an inorganic EL element.
例えば、上記実施の形態では、照明システムは、複数の装置によって実現されたが、単一の装置として実現されてもよい。例えば、照明システムは、上記実施の形態に係る制御装置に相当する単一の装置として実現されてもよい。照明システムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された照明システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。 For example, although the lighting system was realized by a plurality of devices in the above embodiments, it may be realized as a single device. For example, the lighting system may be realized as a single device corresponding to the control device according to the above embodiments. When the lighting system is implemented by multiple devices, the components included in the lighting system described in the above embodiments may be distributed to the multiple devices in any way.
また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。 Further, in the above-described embodiments, the processing executed by a specific processing unit may be executed by another processing unit. In addition, the order of multiple processes may be changed, and multiple processes may be executed in parallel.
また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Also, in the above embodiments, each component may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory by a program execution unit such as a CPU or processor.
また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。各構成要素は、回路(または集積回路)でもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。 Also, each component may be realized by hardware. Each component may be a circuit (or integrated circuit). These circuits may form one circuit as a whole, or may be separate circuits. These circuits may be general-purpose circuits or dedicated circuits.
また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Also, general or specific aspects of the present invention may be implemented in a system, apparatus, method, integrated circuit, computer program or recording medium such as a computer-readable CD-ROM. Also, any combination of systems, devices, methods, integrated circuits, computer programs and recording media may be implemented.
例えば、本発明は、照明システムなどのコンピュータによって実行される照明方法として実現されてもよいし、照明方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。 For example, the present invention may be implemented as a lighting method executed by a computer such as a lighting system, or may be implemented as a program for causing a computer to execute the lighting method, or such a program may be recorded. It may also be implemented as a non-transitory computer-readable recording medium.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, forms obtained by applying various modifications to each embodiment that a person skilled in the art can think of, or realized by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment without departing from the spirit of the present invention. Also included in the present invention.
1a、1b、2a、2b、3a、3b 領域
10 照明システム
20 入力装置
30 制御装置
31 制御部
32 記憶部
40 照明装置
41 調光回路
42 光源部
42b 青色光源
42g 緑色光源
42r 赤色光源
42w 白色光源
1a, 1b, 2a, 2b, 3a,
Claims (6)
色度座標上において、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、
前記色度座標上において、前記第4色度値を示す点は、前記色度範囲内に位置し、
前記制御部は、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点のうちの2つの点と、前記第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、前記第1の光源、前記第2の光源、及び、前記第3の光源のうち前記2つの点に対応する2つの光源と、前記第4の光源とを発光させることで実現する
照明システム。 A first light source emitting light having a first chromaticity value, a second light source emitting light having a second chromaticity value, a third light source emitting light having a third chromaticity value, and a fourth color. A control unit that controls a fourth light source that emits light having a degree value,
On the chromaticity coordinates, a triangular region whose vertices are the point indicating the first chromaticity value, the point indicating the second chromaticity value, and the point indicating the third chromaticity value is defined in JISZ9112. contains the chromaticity range of the light source color,
On the chromaticity coordinates, a point indicating the fourth chromaticity value is located within the chromaticity range,
The controller controls two points of a point indicating the first chromaticity value, a point indicating the second chromaticity value, and a point indicating the third chromaticity value, and the fourth chromaticity value. corresponding to the two points of the first light source, the second light source, and the third light source lighting system realized by causing the two light sources and the fourth light source to emit light.
請求項1に記載の照明システム。 The control unit controls, in the area a, a first boundary point located on a line segment connecting one of the two points and the point indicating the fourth chromaticity value, the other of the two points and the fourth boundary point. Output light having a chromaticity value within a triangular region b having a second boundary point on a line segment connecting points indicating the chromaticity value and a point indicating the fourth chromaticity value as an apex is the first 2. The lighting system according to claim 1, realized by causing the light source, the second light source, the third light source, and the fourth light source to emit light.
前記第2境界点は、前記2つの点の他方に対応する光源及び前記第4の光源のそれぞれを最大の明るさで発光させたときの色度値を示す点である
請求項2に記載の照明システム。 The first boundary point is a point indicating a chromaticity value when each of the light source corresponding to one of the two points and the fourth light source emits light with maximum brightness,
3. The second boundary point according to claim 2, wherein the second boundary point is a point indicating a chromaticity value when each of the light source corresponding to the other of the two points and the fourth light source emit light with maximum brightness. lighting system.
請求項2または3に記載の照明システム。 The control unit controls a first mode that realizes output light having a chromaticity value within the region b by causing the two light sources and the fourth light source to emit light; Selectively controlling a second mode in which output light having a chromaticity value is realized by causing the first light source, the second light source, the third light source, and the fourth light source to emit light. 4. A lighting system according to claim 2 or 3.
色度座標上において、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点を頂点とする三角形の領域は、JISZ9112において規定される光源色の色度範囲を内包し、
前記色度座標上において、前記第4色度値を示す点は、前記色度範囲内に位置し、
前記制御ステップにおいては、前記第1色度値を示す点、前記第2色度値を示す点、及び、前記第3色度値を示す点のうちの2つの点と、前記第4色度値を示す点とを頂点とする三角形の領域a内の色度値を有する出力光を、前記第1の光源、前記第2の光源、及び、前記第3の光源のうち前記2つの点に対応する2つの光源と、前記第4の光源とを発光させることで実現する
照明方法。 A first light source emitting light having a first chromaticity value, a second light source emitting light having a second chromaticity value, a third light source emitting light having a third chromaticity value, and a fourth color. controlling a fourth light source that emits light having a power value;
On the chromaticity coordinates, a triangular region whose vertices are the point indicating the first chromaticity value, the point indicating the second chromaticity value, and the point indicating the third chromaticity value is defined in JISZ9112. contains the chromaticity range of the light source color,
On the chromaticity coordinates, a point indicating the fourth chromaticity value is located within the chromaticity range,
In the control step, two points of a point indicating the first chromaticity value, a point indicating the second chromaticity value, and a point indicating the third chromaticity value, and the fourth chromaticity value output light having a chromaticity value within a triangular region a whose vertices are the points indicating the values, to the two points of the first light source, the second light source, and the third light source; A lighting method realized by causing two corresponding light sources and the fourth light source to emit light.
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