JP6064227B2

JP6064227B2 - 照明器具

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Publication number: JP6064227B2
Application number: JP2013088852A
Authority: JP
Inventors: 一郎谷村; 片山　尚武; 尚武片山; 高明片岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: JP2014212083A

Description

本発明は、２色の発光素子を含む照明器具に関するものである。

従来より、昼白色の蛍光ランプのような明るく青白い光（色温度の高い光）は人の気分をさわやかにするが、照度が低すぎると陰気で寒々しい感じになってしまい、一方、白熱ランプのような赤っぽい光（色温度の低い光）は、照度が低いとおだやかな雰囲気になり、照度が高すぎると暑苦しく、不快感、違和感を与える、という心理効果（クルーゾフ効果）が知られている。そして、かかる心理効果に着目し、照明光の光色（色温度）を可変とした照明装置が種々提供されている。

このような技術が提供される中で、特許文献１は、照明光の色温度及び光量を容易に調整できる照明装置を提案している。

上記照明装置においては、操作入力受付手段で受け付ける操作入力に応じて、決定手段が、所定の色温度未満の範囲では操作入力の変化に対応して照明光の色温度並びに光量が連動して増減するように照明光源の各発光素子の光量を決定する。ここで、前記所定の色温度以上の範囲では光量を所定範囲内に収めつつ操作入力の変化に対応して照明光の色温度が増減するように照明光源の各発光素子の光量を決定する。

上記の制御によれば、人が各色毎に各別に光量を調整する操作制御に比較して照明光の色温度及び光量を容易に調整することができる。

上記の技術は、赤色系（Ｒ）、緑色系（Ｇ）、青色系（Ｂ）の３色の発光素子（発光ダイオード）を有する照明光源において提案されているものである。一方、コスト削減、発光素子の精度のばらつきの緩和、制御の容易性等の観点から、最近は２色の発光素子により照明光源を構成することが提案されている。

特許文献２は、一例として２色の発光素子を用いた照明装置を開示している。当該文献は、２色の発光素子の色度点（色度座標）を結ぶ直線の黒体軌跡からの偏差ｄｕｖを所定の範囲内に収めることを開示している。

特開２０１０−１７６９８４号公報特開２００９−２３８７２９号公報

しかしながら、２色の発光素子を含む照明光源において、照明光の所望の色温度に対応して各発光素子の光量を適切に決定する技術は提供されていない。すなわち、２色の発光素子の場合、３色の発光素子に比べて各発光素子が放射する光の混合により得られる照明光について制約が大きく、適切な色温度と光量の設定が難しい。

本発明は、２色の発光素子を用いる照明器具において、照明光の色温度に対応して各発光素子の光量を適切に決定する技術を提供する。

本発明に係る照明器具は、２７００Ｋ以下の色温度の光を放射する第１の発光素子および５０００Ｋ以上の色温度の光を放射する第２の発光素子を有する照明光源と、前記第１及び第２の発光素子を個別且つ任意の光量で発光させる発光素子駆動部と、前記照明光源から照射される照明光の色温度および光量が外部からの操作入力に応じた色温度および光量となるように、前記第１及び第２の発光素子の各々の光量を決定する光量決定部と、を備える照明器具であって、前記発光素子駆動部は、前記第１及び第２の発光素子を前記光量決定部が決定した光量で発光させ、前記光量決定部は、前記第１及び第２の発光素子の光量がゼロから所定の大きさの光量の間では、色温度と光量の間の関係を規定する第１の関係に基づき、操作入力に応じた色温度に対応した光量を決定し、前記光量決定部は、前記所定の大きさの光量より大きい光量に対応した色温度が操作入力により入力された場合は、色温度と光量の間の関係を規定する第２の関係に基づき、当該色温度に対応した光量を決定し、前記第１の関係および前記第２の関係においては、色温度の増加に対し光量が増加し、前記第１の関係に基づく最大値の光量である第１の最大値光量と、前記第２の関係に基づく最小値の光量である最小値光量が異なる値であって、前記最小値光量が前記第１の最大値光量より大きく、前記第１の最大値光量と前記最小値光量との間において、前記第１の関係および前記第２の関係よりも、色温度の変化量に対する光量の変化量が大きい第３の関係が成立する。

本発明の一実施態様として例えば、前記第３の関係が、２６００Ｋ以下の色温度領域で成立する。

本発明の一実施態様として例えば、前記第３の関係が、２５００Ｋ付近の色温度で成立する。

本発明の一実施態様として例えば、前記第１の最大値光量における色温度と、前記最小値光量における色温度との差が実質的にゼロである。

本発明の一実施態様として例えば、前記第１の最大値光量が、前記第２の関係に基づく最大値の光量である第２の最大値光量に対して１５％以下の値であり、前記最小値光量が、前記第２の最大値光量に対して３０％以上の値である。

本発明の一実施態様として例えば、前記第２の最大値光量より大きい光量と色温度の関係は、自然光の調光カーブに則した第４の関係により規定される。

本発明の一実施態様として例えば、前記第２の関係が白熱灯の調光カーブに則したものである。

本発明の一実施態様として例えば、前記第２の関係が、３１００Ｋ以下の色温度領域で成立する。

本発明に係る照明器具によれば、２色の発光素子を使用した場合であっても、低い色温度下で違和感の少ない照明光を得ることができる。

本発明の実施形態の照明器具を示し、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は電源ユニットのブロック図、（ｃ）は発光素子駆動部の回路構成図本発明に係る実施形態の照明器具の照明光源の平面図ｘ＝０．２６〜０．５６およびｙ＝０．２９〜０．４７の範囲に限定したｘｙ色度図の一部を示す図照明器具の光に対して設定される色温度と光量の関係を示す調光カーブを示す図であり、（ａ）は従来の３色の発光素子を有する照明器具の調光カーブであり、（ｂ）は本発明の実施形態の２色の発光素子を有する照明器具の調光カーブ色温度２０００Ｋ〜３０００Ｋにおける従来例と実施形態の調光カーブを示す図５種類の白熱灯の調光カーブを示す図第３の関係の変形例を示し、（ａ）は実施形態の第３の関係であり、（ｂ）は色温度に対し光量が直線的に変化する例であり、（ｃ）は色温度に対し光量が階段状に変化する例

以下、本発明に係る実施形態の照明器具について図面を参照して説明する。

本施形態の照明器具４０は、図１（ａ）に示すように照明光源３と、電源ユニット２とで構成されている。照明光源３は、第１の発光素子（発光ダイオード）３１、第２の発光素子（発光ダイオード）３２を有している。但し、２色の発光素子は発光ダイオード以外の発光素子、例えば、有機ＥＬ素子であっても構わない。ここで、各色の発光素子３１、３２の光色の色度座標がそれぞれ（ｘ_１，ｙ_１）、（ｘ_２，ｙ_２）であり、各発光素子３１、３２の光量がそれぞれＹ_１、Ｙ_２であるとすれば、混色光である照明光の光色の色度座標（ｘ₀，ｙ₀）及び光量Ｙ₀は、下記の数１で表される。

ここにおいて、発光ダイオードからなる発光素子３１、３２については光量Ｙ_１、Ｙ_２を変えても光色（光の波長）が変化しないので、発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２の比率を変化させることで混色として得られる照明光の光色を変えることができ、また、各発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２の比率を保った状態で光量Ｙ_１、Ｙ_２を変化させれば、同一の光色において照明光の光量を変えることができる。発光ダイオードからなる発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２は給電量によって決まるから、後述するように電源ユニット２から各発光素子３１、３２に供給する給電量を増減することで照明光の光色並びに光量を調節することができる。ここで、照明光の色度が黒体軌跡にほぼ沿って変化するように照明光源の各発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２を決定することにより、照明光の光色を色温度で指定することができる。

光量は照明光の明るさの指標であり、例えば光束または照度等のような量に相当するものである。光束の単位は「ｌｍ（ルーメン）」であり、照度の単位は「ｌｘ（ルクス）」または「ｌｍ／ｍ^２（ルーメン毎平方メートル）」である。

電源ユニット２は、図１（ｂ）に示すように、後述するコントローラ１から制御信号が入力される制御信号入力部２０と、コントローラ１を通じて給電される交流電圧を所望の直流電圧に変換する交流／直流変換部２１と、第１の発光素子３１を駆動する第１発光素子駆動部２２Ａ（発光素子駆動部）と、第２の発光素子３２を駆動する第２発光素子駆動部２２Ｂ（発光素子駆動部）と、制御信号入力部２０に入力される制御信号を、第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂに与えるべき駆動信号に変換する駆動信号変換部２３とを備えている。

第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂは共通の構成を有するものであって、図１（ｃ）に示すように交流／直流変換部２１の高電位側の出力端と発光素子３１、３２のアノードとの間に挿入された限流抵抗Ｒと、発光素子３１、３２のカソードにソースが接続されるとともにドレインが交流／直流変換部２１の低電位側の出力端（グランド）に接続された電界効果トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ１と、駆動信号変換部２３から出力される駆動信号を波形整形する波形整形回路とで構成される。この波形整形回路は従来周知のものであって、コレクタが交流／直流変換部２１の高電位側の出力端に接続され且つエミッタがスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続されたＰＮＰ型のバイポーラトランジスタＴｒ１並びにコレクタがスイッチング素子Ｑ１のゲートに接続され且つエミッタがグランドに接続されたＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴｒ２からなり、並列接続された２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベースに入力される駆動信号を波形整形してスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力する。ここで、駆動信号変換部２３ではオンデューティ比が可変である一定周期の矩形波信号からなる駆動信号を出力することにより、第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂのスイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ（パルス幅変調）制御して発光素子３１、３２への給電量を調節している。したがって、第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂは、第１の発光素子３１と第２の発光素子３２とを個別に且つ任意の光量で発光させる発光素子駆動部役割を果たす。

本実施形態の照明器具４０において、照明光源３はコネクタ３６とともにコネクタ付ハウジングユニット３４として一体にパッケージ化されている。コネクタ付ハウジングユニット３４はコネクタ３６を介して電源ユニット２に簡易に接続可能である。そして、照明器具４０はコントローラ１と接続され、全体として照明システム（装置）を構成する。

コントローラ１は箱形の合成樹脂成形品からなるハウジング１０を有し、ハウジング１０の前面に円筒形状の操作部１１と電源スイッチの操作釦１２が配設されている（図１
（ａ）参照）。電源スイッチ（図示せず）はタンブラスイッチや押釦スイッチからなり、交流電源ＡＣから電源ユニット２への給電経路を開閉するものである。ハウジング１０内には操作部１１の操作によって変動する制御信号を生成する制御信号生成部（図示せず）が収納されている。制御信号生成部は、使用者の操作部１１の操作に対応した制御信号を生成して電源ユニット２に出力する。

操作部１１はハウジング１０に対して回動自在に設けられており、使用者が操作部１１を時計回りまたは反時計回りに回動することにより、前面に形成されているマーク１１ａが、回動方向における二つの位置の間の所定の位置に位置する。この回動に応じてコントローラからの制御信号が変動する。

電源ユニット２においては、コントローラ１の制御信号生成部から出力される制御信号が、制御信号入力部２０によってオンデューティ比（逆数色温度）に対応した電圧レベルの直流電圧信号に変換され、さらに当該直流電圧信号が、駆動信号変換部２３にて各色系の第１発光素子駆動部２２Ａ、第２発光素子駆動部２２Ｂに対する駆動信号に変換される。駆動信号変換部２３はマイコンとメモリを有しており、直流電圧信号の信号レベル（逆数色温度）、当該逆数色温度から逆算される色温度、色温度に対応する照明光の光色の色度座標（ｘ₀，ｙ₀）、当該色度座標と対応する各発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２の比率、並びに各発光素子３１、３２の光量Ｙ_１、Ｙ_２の対応関係を表した変換テーブルがメモリに格納され、当該変換テーブルに基づいてマイコンにより直流電圧信号を駆動信号に変換する。

制御信号入力部２０と駆動信号変換部２３は、照明光源３からの照明光の色温度および光量が、外部からの操作入力である操作部１１の操作入力に応じた色温度および光量となるように、第１の発光素子３１と第２の発光素子３２の各々の光量を決定する光量決定部を構成する。光量決定部が決定した光量に従い、発光素子駆動部（第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂ）は第１の発光素子３１と第２の発光素子３２に給電を行う。

図２は、照明光源３の平面図を示す。照明光源３は、基板３７、第１の発光素子３１、第２の発光素子３２、二つの電極パッド３５、３５から構成される。基板３７はセラミック基材より構成される。基板３７上に形成された二つの電極パッド３５、３５の各々は、コネクタ３６を介して電源ユニット２の第１発光素子駆動部２２Ａ、第２発光素子駆動部２２Ｂに接続される。さらに二つの電極パッド３５、３５より延びる一系統の金属導体回路が基板３７上に形成されている。そして、金属導体回路にＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップが実装され、ＬＥＤチップに異なる発色をなす蛍光体を塗布することにより、第１の発光素子３１、第２の発光素子３２という異なる二色の発光素子が形成される。すなわち、照明光源３は、これら二光色の系統を有したＬＥＤパッケージとして提供される。このようなＬＥＤパッケージはいわゆるＣＯＢ（Chip On Board）、ＳＭＤ（Surface Mount Device）等と呼ばれるものである。

本実施形態においては、一つの金属導体回路上に五つのＬＥＤチップが直列接続で配置され、当該五つのチップのうち三つのチップ上に所定の発色をなす蛍光体を塗布することで、第１の発光素子３１を構成する、三つのサブ発光素子３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが図の上から縦方向に順番に形成されている。また、同じ金属導体回路上に五つのチップのうち他の二つのＬＥＤチップが配置され、当該チップ上に他の発色をなす蛍光体を塗布することで、第２の発光素子３２を構成する、二つのサブ発光素子３２Ａ、３２Ｂが、それぞれサブ発光素子３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの間に形成されている。すなわち、第１の発光素子３１と第２の発光素子３２は一つの基板３７上に実装されている。本実施形態では、同一の発色をなすサブ発光素子の間に他の発色をなすサブ発光素子が配置されているため、各サブ発光素子からの放射光の混合が良くなり、よい照明光が得られる。しかしながら、異なる二つの基板上の各々に第１の発光素子３１と第２の発光素子３２を実装してもよい。サブ発光素子の数や配列の仕方も限定はされない。

第１の発光素子３１と第２の発光素子３２は、互いに色温度が異なるものであり、本実施形態においては、第１の発光素子３１は２２００Ｋの色温度の光を放射し、第２の発光素子３２は８０００Ｋの色温度の光を放射する。各発光素子の色温度は塗布する蛍光体の種類、成分等を変更することにより適切に設定することができ、蛍光体の種類、成分等は特に限定されない。

図３はｘ＝０．２６〜０．５６およびｙ＝０．２９〜０．４７の範囲に限定して示したいわゆるｘｙ色度図の一部を示す。本図上においては黒体軌跡が実線で描かれている。黒体軌跡は太陽光の軌跡に近く、この上では太陽光（または自然光や白熱光）の自然な色味に近くなるため、人間が主観的に快適に感じる光が得られる。逆に黒体軌跡から外れた光は違和感を感じやすくなる。

赤色系（Ｒ）、緑色系（Ｇ）、青色系（Ｂ）の３色の発光素子（発光ダイオード）を使用して照明光源を得る場合、各発光素子の光量の比率を変更することにより、得られる照射光を色度図の任意の色度座標上に配置することが可能である。したがって、３色の発光素子を使用する場合、黒体軌跡上の光は容易に得られる。

一方、コスト削減等の観点から、図１の実施形態の様に、２色の発光素子３１、３２により照明光源、照明器具を構成することが提案されている。図３に示すように、第１の発光素子３１の色度座標がＰ１（ｘ_１，ｙ_１）であり、第２の発光素子３２の色度座標がＰ２（ｘ_２，ｙ_２）である場合、両発光素子の放射光の光量の比率を変化させることで、両発光素子の光の混合により得られる混色光である照明光Ｐ０（ｘ₀，ｙ₀）の色温度が変化する。上述したように、第１の発光素子３１の色度座標Ｐ１（ｘ_１，ｙ_１）は２２００Ｋの相関色温度の座標（黄色系）に位置し、第２の発光素子３２の色度座標Ｐ２（ｘ_２，ｙ_２）は８０００Ｋの相関色温度の座標（白〜青色系）に位置する。

しかしながら、２色の発光素子の場合、得られる照明光Ｐ０（ｘ₀，ｙ₀）の座標をｘｙ色度図の任意の色度座標上に配置することが不可能であり、図３で点線直線で表したように、Ｐ１（ｘ_１，ｙ_１）とＰ２（ｘ_２，ｙ_２）を結ぶ直線上にしか配置できない。そして、照明器具においては、実用上もっとも使用される２７００Ｋから５０００Ｋの色温度の領域における照明光が黒体軌跡の近傍で得られる状態を想定した上で、第１の発光素子３１、第２の発光素子３２を採用するのが一般的である。この例では、二つの色度点Ｐ１、Ｐ２が、黒体軌跡より上側に位置するとともに、二つの色度点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ直線が、座標Ｐ３、Ｐ４にて黒体軌跡に交わり、直線の一部（Ｐ１〜Ｐ３およびＰ２〜Ｐ４の部分）が黒体軌跡より上側にあり、他の部分（Ｐ３〜Ｐ４の部分）が黒体軌跡より下側にある。このような直線と黒体軌跡の配置関係により、２７００Ｋから５０００Ｋの範囲では黒体軌跡に近い照明光を得ることが可能となる。

上記より、黒体軌跡の近傍を通過する直線を得るために、少なくとも第１の発光素子３１は２７００Ｋ以下の色温度の光を放射するものが選ばれ、第２の発光素子３２は５０００Ｋ以上の色温度の光を放射するものが選ばれる。白熱灯の代替品として、実施形態の様な発光素子を用いた照明器具（ダウンライト等）が利用されるのであり、実施形態の照明器具においても白熱灯と同じ雰囲気の空間作りが望まれているが、白熱灯は比較的調光して使用されることが多い。そして、白熱灯は調光するとその調光度合いに応じ、色温度が２７００Ｋから２０００Ｋまで低下することがある。したがって、２２００Ｋ（または２０００Ｋ）〜５０００Ｋの色温度範囲に渡る照明光が白熱灯を代替するダウンライト等で求められており、２７００Ｋよりも更に色温度の低い第１の発光素子３１を使用することが求められている。

しかしながら、特に２７００Ｋ以下の色温度の範囲において、第１の発光素子３１と第２の発光素子３２の光の混合により得られる照明光は黒体軌跡からの乖離が大きくなる。本例では偏差としてのｄｕｖがプラス側に大きくずれ、色味が悪くなり、人間が主観的に違和感を感じやすくなる。ここでｄｕｖとはＪＩＳＺ８７２５−１９９９で定義されるＣＩＥ１９６０ＵＣＳ色度座標で、相当する色温度を有する黒体軌跡からのｕ、ｖの値の偏差を１０００倍し、対象の座標が黒体軌跡の上側にあるときは正の値（プラス；＋）、下側にあるときは負の値（マイナス；−）として示される値のことである。

上記の様な不都合について検討した結果、発明者は２色の発光素子を用いる照明器具においても、照明光の色温度に対応して各発光素子の光量を適切に決定する技術を見出した。

図４は、発光素子を有する照明器具の照明光に対して設定される色温度と光量の関係を示す調光カーブを示し、特に図４（ａ）は従来の３色の発光素子を有する照明器具の調光カーブであり、図４（ｂ）は本発明の実施形態の照明器具の調光カーブである。図４（ａ）からわかるように、５０００Ｋ〜２７００Ｋの色温度の範囲では太陽光（または自然光や白熱光）と略同様な照明光の光量の変化を示す調光カーブが描かれており、２７００Ｋ〜２２００Ｋの色温度の範囲では白熱灯と同じ光量の変化を示す照明光の調光カーブが描かれている。

図４（ａ）のように、従来の３色の発光素子を使用する場合は特に問題は生じていなかった。しかしながら図３で説明したように、２色の発光素子を使用する場合には、２７００Ｋ以下の範囲では、照明光の発光色の黒体軌跡からの乖離（ずれ）が大きくなり、人間が違和感を感じる色味となる（黄色が強くなりすぎる等）。

一方、本発明の実施形態においては、上記の様な不都合を解消するため、２色の発光素子を使用する場合において、図４（ｂ）に示す様に照明光の光量を制御する。

図４（ｂ）に示すように、実施形態の照明器具では、色温度が２２００Ｋ以下において光量がゼロである。そして色温度が２５００Ｋまで増加するにつれ、光量が所定の割合で増加する。所定の割合は一定の割合（直線）である必要はないが、連続的に光量が増加しており、不連続な増加ではないが増加の割合は小さい。ここでの色温度と光量の間の関係は、第１の関係として規定される。

そして、色温度が２５００Ｋでは、光量が非連続的にかつ急激に変化する。すなわち色温度が低温側から２５００Ｋを越えた瞬間に光量が非連続的にかつ急激に増加する。そして２５００Ｋから２７００Ｋの範囲では、色温度が増加するにつれ、光量が所定の割合で増加する。本実施形態では所定の割合は一定の割合（直線）ではなく、白熱灯の調光カーブに倣った調光カーブにて色温度に対し光量が決定される。ここでの色温度と光量の間の関係は、第２の関係として規定される。

上述したように２５００Ｋの色温度において、光量が非連続的にかつ急激に変化する。ここでの色温度と光量の間の関係は、第３の関係として規定される。すなわち、前述した第１の関係に基づく最大値の光量を第１の最大値光量Ｌ_１と定義した場合、当該第１の最大値光量Ｌ_１は色温度２５００Ｋでの光量となる。一方、第２の関係に基づく最小値の光量を最小値光量Ｌ_２と定義した場合、当該最小値光量Ｌ_２も２５００Ｋでの光量となる。ただし、第１の関係と第２の関係は第３の関係を介して不連続なため、最小値光量Ｌ_２は第１の最大値光量Ｌ_１より大きくなる（Ｌ_２＞Ｌ_１）。そして、第３の関係では調光カーブは実質的に９０度の角度で変化し、第１の最大値光量Ｌ_１における色温度と、最小値光量Ｌ_２における色温度との差が実質的にゼロである。すなわち、本実施形態においては、第３の関係における色温度の変化量に対する光量の変化量（グラフの傾き）は無限大といえるが、少なくとも、第３の関係におけるこの変化量は、第１の関係および第２の関係の変化量よりも大きくなる。

そして、色温度２７００Ｋでは、光量は第２の関係に基づく最大値の光量である第２の最大値光量Ｌ_３となる。色温度２７００Ｋから５０００Ｋの範囲では、色温度が増加するにつれ、光量が所定の割合で増加する。ここでの所定の割合は一定の割合（直線）である必要はなく、連続的に光量が増加している。ここでは光量と色温度の関係は、自然光の調光カーブに倣った調光カーブにて色温度に対し光量が決定され、違和感のない調光が可能となっている。ここでの色温度と光量の間の関係は、第４の関係として規定される。色温度５０００Ｋでは光量は使用最大値光量Ｌ_４となるまで増加する（Ｌ_４＞Ｌ_３）

これまでの説明では、図４（ｂ）のグラフの左側から順に説明した。以下、図４（ｂ）に示したグラフの右側から左に、使用最大値光量Ｌ_４から光量をゼロに下げる順に沿って説明する。

操作部１１のマーク１１ａが最大光量の位置にあるとき、色温度は５０００Ｋであり、光量は使用最大値光量Ｌ_４である。そして、使用者がマーク１１ａが所定の位置にくるまで操作部１１を所定方向（時計回りまたは反時計回り）に回すと、色温度、光量とも減少する。この５０００Ｋ〜２７００Ｋ、特に実用上もっとも使用される３３００Ｋ〜２７００Ｋの色温度の範囲においては、従来例と同様、第４の関係に則って、照明光の光量が比較的維持されたフラットな特性を維持する。この範囲においては、上述したように黒体軌跡に近い照明光の発光色が得られるからである。

さらに使用者が操作部１１を回す。このとき、２７００Ｋ〜２５００Ｋの色温度の範囲では、白熱灯の調光カーブに倣った調光カーブ（第２の関係）にて照明光の調光を行う。上述の説明では、２７００Ｋ以下の色温度の範囲において、二つの発光素子の光の混合により得られる照明光の黒体軌跡からの乖離が大きくなり、色味が悪くなり、人間が主観的に違和感を感じやすくなると説明した。ここで、２５００Ｋの色温度は、夕日の色温度として、レトロランプ、低色温度ＬＥＤ電球、屋外用ＨＩＤ（High Intensity Discharge）光源等に広く採用されており、一定の光量（光束）を確保する必要のある空間で違和感のない最低の色温度である。これ以上低い色温度では、光量がある程度の大きさを持つと人間が違和感を感じやすくなるが、これより高い色温度では光量がある程度の大きさを維持していても違和感を感じにくいため、一定の光量を維持可能な白熱灯の調光カーブに則って制御が行われる。

操作部１１の回動により色温度が２５００Ｋまで落ち、光量も減少する。しかしながら、２５００Ｋ以下の色温度の範囲では、白熱灯の調光カーブに倣った光量では照明光の黒体軌跡からの乖離がさらに大きくなり、違和感が増すことになる。そこで本実施形態では２５００Ｋで第３の関係に基づき光量を急激に落とすことにしている。言い換えると、本実施形態では、色温度２５００Ｋの点を境として、その上の色温度での調光カーブ（白熱灯の調光カーブ）と、その下の色温度での調光カーブ（第１の関係）が不連続になっている。

光量を落とす程度は厳密に制限されるわけではない。本実施形態においては、第２の最大値光量Ｌ_３を１００％とした場合、最小値光量Ｌ_２は４０％、第１の最大値光量Ｌ_１は３％になっている。第１の最大値光量Ｌ_１は１５％以下の値であればよいが（１５％、１０％、５％、３％など）、１％以下の値でもよく、限りなくゼロに近い値に設定することができ、違和感を極力減らすことができる。最小値光量Ｌ_２は第２の最大値光量Ｌ_３の３０％以上、好ましくは３０％〜５０％の値に設定することができ、白熱灯の調光カーブに則った調光制御が可能となる。尚、図４（ｂ）に示すように使用最大値光量Ｌ_４は、（１００＋ｘ）％となるが、ｘの範囲も特に限定はされない。

第３の関係に基づき、さらに使用者が操作部１１を回すと、光量が急激に落ちるとともに、第１の関係に基づき、色温度、光量が減少する。そして、マーク１１ａが所定の位置まで到着すると、光量はゼロとなる（色温度は２２００Ｋ）。

図５は、色温度２０００Ｋ〜３０００Ｋにおける従来例と実施形態（実施例１および２）の調光カーブを示す。このカーブは、図４のグラフにおける色温度２０００Ｋ〜３０００Ｋの部分を拡大したものに相当するが、実際の比較例および実施形態において、色温度を変えながら（減らしながら）、光量を変更した（減らした）ものである。上述したように、２５００Ｋ以上の色温度の範囲では、比較例の調光カーブと実施形態の調光カーブが実質的に同一である。一方、２５００Ｋ未満では、両者の乖離が大きくなっている。比較例の制御では、２５００Ｋ以下の色温度の範囲でも白熱灯の調光カーブに則った調光が行われており、観測者が照明光に違和感を感じた（光に黄色みを感じた）。一方、実施形態（実施例１および２）の制御では違和感は感じられず、第３の関係の様な急激な光量変化が、むしろ良い結果を導くことが見出された。すなわち、本発明の照明器具においては、２５００Ｋ以下の様な低い色温度下でも違和感の少ない適切な照明光を得ることができる。

特に、壁面に近く設置されるダウンライトや壁を照らすブラケット等を使用する場合、色温度２５００Ｋ以下の照明光は色味が目立つ可能性が高いため、本発明の適用は効果的である。

上記第１〜第４の関係に従った調光カーブは、駆動信号変換部２３のメモリに登録されている。光量決定部を構成する制御信号入力部２０と駆動信号変換部２３は、照明光源３からの照明光の色温度および光量が、操作部１１の操作入力に応じた色温度および光量となるように、第１の発光素子３１と第２の発光素子３２の各々の光量を決定する。この光量決定部が決定した光量に従い、発光素子駆動部（第１発光素子駆動部２２Ａと第２発光素子駆動部２２Ｂ）は第１の発光素子３１と第２の発光素子３２に給電を行い、図４（ｂ）、図５の調光カーブが得られる。

上記の実施形態では、第２の関係に基づく最大値の光量である第２の最大値光量Ｌ_３は、色温度２７００Ｋで得られる設定になっている。ここで第２の関係は好ましくは白熱灯の調光カーブに基づいて決定されるが、白熱灯の調光カーブには種々のものが存在する。図６は６種類の白熱灯の調光カーブを示すが、各例の第２の最大値光量Ｌ_３は以下の様な色温度に設定されている。

例１：２７３１Ｋ
例２：２７４０Ｋ
例３：２７６０Ｋ
例４：２８０５Ｋ
例５：３０９１Ｋ

例５の白熱灯からわかるように、色温度３１００Ｋで第２の最大値光量Ｌ_３が得られる設定とし、第２の関係が３１００Ｋ以下の色温度領域で成立するようにすることもできる。

また、上記実施の形態では、第３の関係が２５００Ｋで成立している。しかしながら、厳密に２５００Ｋである必要はなく、違和感を感じない条件の下、２５００Ｋ付近（２５００Ｋより若干高い温度が好ましい）の色温度で成立すればよい。さらに環境次第では、２５００Ｋよりも上の色温度で急激に光量を変化させることも可能なため（人間が違和感を感じにくい場合がある）、第３の関係が２７００Ｋを越えない、例えば２６００Ｋ以下の色温度の範囲で成立してもよい。２５００Ｋに比べ２６００Ｋの方が黒体軌跡に近く、２６００Ｋで光量を変化させることで美しい調光を実現しやすくなる。

図４（ｂ）および図５の実施例１の実施形態では、図７（ａ）に示すように、第３の関係では調光カーブは実質的に９０度の角度で変化し、第１の最大値光量Ｌ_１における色温度と、最小値光量Ｌ_２における色温度との差が実質的にゼロである。しかしながら、図７（ｂ）、（ｃ）の変形例に示すようにこの差が厳密にゼロである必要はなく、前後の第１、第２の関係に比べて変化が急であればよい。図７（ｂ）の例は、図５の実施例２に相当し、色温度に対し光量が直線的に変化しており、図７（ｃ）の例では、色温度に対し光量が階段状に変化している。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１コントローラ
２電源ユニット
３照明光源
３１第１の発光素子
３２第２の発光素子
１１操作部
２０制御信号入力部（光量決定部）
２２Ａ第１発光素子駆動部（発光素子駆動部）
２２Ｂ第２発光素子駆動部（発光素子駆動部）
２３駆動信号変換部（光量決定部）
３４コネクタ付ハウジングユニット
３６コネクタ
４０照明器具

Claims

２７００Ｋ以下の色温度の光を放射する第１の発光素子および５０００Ｋ以上の色温度の光を放射する第２の発光素子を有する照明光源と、
前記第１及び第２の発光素子を個別且つ任意の光量で発光させる発光素子駆動部と、
前記照明光源から照射される照明光の色温度および光量が外部からの操作入力に応じた色温度および光量となるように、前記第１及び第２の発光素子の各々の光量を決定する光量決定部と、を備える照明器具であって、
前記発光素子駆動部は、前記第１及び第２の発光素子を前記光量決定部が決定した光量で発光させ、
前記光量決定部は、前記第１及び第２の発光素子の光量がゼロから所定の大きさの光量の間では、色温度と光量の間の関係を規定する第１の関係に基づき、操作入力に応じた色温度に対応した光量を決定し、
前記光量決定部は、前記所定の大きさの光量より大きい光量に対応した色温度が操作入力により入力された場合は、色温度と光量の間の関係を規定する第２の関係に基づき、当該色温度に対応した光量を決定し、
前記第１の関係および前記第２の関係においては、色温度の増加に対し光量が増加し、
前記第１の関係に基づく最大値の光量である第１の最大値光量と、前記第２の関係に基づく最小値の光量である最小値光量が異なる値であって、前記最小値光量が前記第１の最大値光量より大きく、
前記第１の最大値光量と前記最小値光量との間において、前記第１の関係および前記第２の関係よりも、色温度の変化量に対する光量の変化量が大きい第３の関係が成立する、照明器具。
請求項１に記載の照明器具であって、
前記第３の関係が、２６００Ｋ以下の色温度領域で成立する、照明器具。
請求項２に記載の照明器具であって、
前記第３の関係が、２５００Ｋ付近の色温度で成立する、照明器具。
請求項１から３のいずれか１項に記載の照明器具であって、
前記第１の最大値光量における色温度と、前記最小値光量における色温度との差が実質的にゼロである、照明器具。
請求項１から４のいずれか１項に記載の照明器具であって、
前記第１の最大値光量が、前記第２の関係に基づく最大値の光量である第２の最大値光量に対して１５％以下の値であり、
前記最小値光量が、前記第２の最大値光量に対して３０％以上の値である、照明器具。
照明器具。
請求項５に記載の照明器具であって、
前記第２の最大値光量より大きい光量と色温度の関係は、自然光の調光カーブに則した第４の関係により規定される、照明器具。
請求項１から６のいずれか１項に記載の照明器具であって、
前記第２の関係が白熱灯の調光カーブに則したものである、照明器具。
請求項７に記載の照明器具であって、
前記第２の関係が、３１００Ｋ以下の色温度領域で成立する、照明器具。