JP6112406B2

JP6112406B2 - 照明装置

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Publication number: JP6112406B2
Application number: JP2013102291A
Authority: JP
Inventors: 綾子槻谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: JP2014222639A

Description

本発明は、照明光の配光及び波長成分を変化させる照明装置に関する。

従来から、発光スペクトルの異なる複数の光源を備え、その出力比を変化させることで、所望の色温度の白色光を出力することができる照明装置がある。この種の照明装置として、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの発する青色光によって励起され青と赤の中間領域の光を発する蛍光体を備え、黒体放射軌跡に沿った可変光色を出力するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、照明光の光色を可変とするときに、その色度における黒体放射軌跡からの偏差を所定の範囲内に収束させるように各光源の出力を制御することで、照明光のホワイトバランスを良くした照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０―１８２７２４号公報特開２００７−１４１７３７号公報

ところで、照明光の色度は、一般的に、光源色と最も近い色に見える黒体の温度を示す相関色温度で表される。また、黒体放射軌跡からの偏差が小さく、その軌跡に沿った色度となる光が最も自然な白色光に見える。そのため、上記特許文献１，２に記載された照明装置では、黒体放射軌跡に沿った可変光色を出力するように構成される。

しかしながら、このような照明装置にあっては、複数の光源の出力比を調整して黒体放射軌跡に沿うように光色を可変とする場合、使用する光源によって実現可能な演色性能の高さを十分に引き出せないことがある。

また、照明光においては、色の見え方に及ぼす光源の性質である演色性が高いことが望まれており、照明光の演色性能は、一般的には、日本工業規格（ＪＩＳ）で定められた平均演色評価Ｒａにより評価される。平均演色評価Ｒａは、基準光源の元での色の見えに対する忠実さの程度を表したものである。ところが、平均演色評価Ｒａは、視対象物や、照明装置の用途や使用環境によっては、その値が高いからといって、必ずしも照明光の演色性能が高いと評価されないことがある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、発光スペクトルの異なる複数の光源を備えて照明光の色度が可変であり、演色性能を最大化して、混色光が照射された物体の見え方を好ましくすることができる照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、互いに異なる発光スペクトルを有する３種以上の光源と、前記光源の点灯状態を設定するための設定部と、前記設定部により設定された点灯状態が得られるように前記光源の出力を個別に制御する制御部と、を備えた照明装置であって、前記設定部は、前記光源による混色光の光色を入力する入力部と、前記入力部により入力された光色に相当するＣＩＥｘｙ色度座標を決定し、その色度座標を前記制御部へ指示する指示部と、基準となる演色性能をＪＩＳＺ８７２６で規定される平均演色評価数Ｒａ、肌色の好ましさ指数ＰＳ、又は目立ち指数ＦＣＩのいずれかの指標の中から選択するための演色性能選択部と、を有し、前記指示部は、前記色度座標を、前記入力部により入力された光色を含む所定の範囲内から、混色光における、前記演色性能選択部で選択された演色性能が最も高くなるように決定し、前記制御部は、その色度座標を得るための各光源の出力値に基づいて前記光源を点灯制御することを特徴とする。

上記照明装置において、前記光源の色度点を結んだ直線で囲まれる領域が、ＪＩＳＺ９１１２で規定される５つの色度領域の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。

上記照明装置において、前記入力部において、前記混色光の光色は、相関色温度によって入力され、前記指示部は、前記入力部で入力された相関色温度に対し、黒体放射軌跡からの色偏差を表す偏差Ｄｕｖが＋１０〜−１０の色度範囲内で前記色度座標を決定することが好ましい。

上記照明装置において、前記入力部において、前記混色光の光色は、ＪＩＳＺ９１１２で規定されるランプの５つの光色区分によって入力され、前記指示部は、前記光色区分の各色度範囲内で前記色度座標を決定することが好ましい。

上記照明装置において、前記入力部において、前記混色光の光色は、ＡＮＳＩＣ７８．３７７で規定される８つの光色区分によって入力され、前記指示部は、前記光色区分の各色度範囲内で前記色度座標を決定することが好ましい。

上記照明装置において、前記入力部において、前記混色光の光色は、ＣＩＥｘｙ色度座標によって入力され、前記指示部は、入力されたＣＩＥｘｙ色度座標を中心としたマクアダムの標準偏差楕円の３ステップの範囲内で前記色度座標を決定することが好ましい。

上記照明装置において、前記光源は、青色発光素子、赤色発光素子、及び青色発光素子が発する青色光によって励起される緑色蛍光体を被せた緑色発光素子を含むことが好ましい。

本発明によれば、照明光の色度座標を、入力部により入力された光色を含む所定の範囲内から、混色光における所定の演色性能が最も高くなるように決定するので、演色性能を最大化して、混色光が照射された物体の見え方を好ましくすることができる。

本発明の一実施形態に係る照明装置の構成図。（ａ）乃至（ｅ）は同照明装置のコントローラにおける入力部のバリエーションを示す図。同照明装置に用いられるＬＥＤの側断面図。同照明装置に用いられる電源ユニットの構成図。同照明装置に用いられる光源の分光スペクトルの一例を示す図。同照明装置に用いられる光源の各色度座標とそれらの混色光の色度分布との一例を示す色度図。（ａ）は同照明装置に用いられる各光源が所定の色度に設定された一例において演色性能を平均演色評価数Ｒａで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図、（ｂ）は肌色の好ましさ指数ＰＳで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図、（ｃ）は目立ち指数ＦＣＩで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図。（ａ）は上記一例において演色性能を平均演色評価数Ｒａで定めたときに本実施形態で決定された色度での評価値と黒体放射軌跡に沿った色度での評価値との対比を示す図、（ｂ）は肌色の好ましさ指数ＰＳで定めたときの上記各評価値の対比を示す図、（ｃ）は目立ち指数ＦＣＩで定めたときの上記各評価値の対比を示す図。同照明装置に用いられる光源の分光スペクトルの上記一例とは異なる他の例を示す図。同照明装置に用いられる光源の各色度座標とそれらの混色光の色度分布との上記一例とは異なる他の例を示す色度図。（ａ）は同照明装置に用いられる各光源が所定の色度に設定された上記一例とは異なる他の例において演色性能を平均演色評価数Ｒａで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図、（ｂ）は肌色の好ましさ指数ＰＳで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図、（ｃ）目立ち指数ＦＣＩで定めたときの相関色温度と偏差Ｄｕｖとの関係を示す図。（ａ）は上記一例とは異なる他の例において演色性能を平均演色評価数Ｒａで定めたときに本実施形態で決定された色度での評価値と黒体放射軌跡に沿った色度での評価値との対比を示す図、（ｂ）は肌色の好ましさ指数ＰＳで定めたときの上記各評価値の対比を示す図、（ｃ）は目立ち指数ＦＣＩで定めたときの上記各評価値の対比を示す図。ＪＩＳＺ９１１２で規定されるランプの５つの光色区分を示す図。ＡＮＳＩＣ７８．３７７で規定される８つの光色区分と、ＣＩＥｘｙ色度座標を中心としたマクアダムの標準偏差楕円の３ステップの範囲を示す図。

本発明の一実施形態に係る照明装置について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る照明装置１は、光源２と、光源２による照明光の色温度を設定するためのコントローラ３（設定部）と、照明光がコントローラ３により設定された色温度となるように光源２の出力を個別に制御する制御部４と、を備える。光源２には、互いに異なる発光スペクトルを有する２種以上の固体発光素子（以下、ＬＥＤ）、図例では、光源２として３種のＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃが用いられ、これらが灯具１０に組み込まれている。ただし、光源の種類は３種に限られず、各種ＬＥＤが複数用いられてもよい。また、照明装置１は、各ＬＥＤ２ａ〜２ｃに所定の電力を供給する電源ユニット５を備える。図１では、制御部４がコントローラ３に組み込まれた構成を示すが、制御部４はコントローラ３と別構成であってもよい。電源ユニット５は、図示したように、それ自体が独立した構成であってもよいし、コントローラ３又は灯具１０のいずれかに組み込まれていてもよい。

コントローラ３は、ハウジング３０と、ユーザがＬＥＤ２ａ〜２ｃの混色光（照明光）の光色を設定するための円筒形のボリュームスイッチ３１（入力部）と、照明装置１をオンオフするための電源スイッチ３２と、を備える。また、コントローラ３は、入力部により入力された光色に相当するＣＩＥｘｙ色度座標を決定してその色度座標を制御部４へ指示する指示部３３を有する。この指示部３３は、ＬＥＤ２ａ〜２ｃの混色光の色度座標を、ボリュームスイッチ３１により入力された光色を含む所定の範囲内から、混色光における所定の演色性能が最も高くなるように決定する。そして、制御部４は、その色度座標を得るためのＬＥＤ２ａ〜２ｃの出力値に基づいてそれらを点灯制御する。ボリュームスイッチ３１は、ハウジング３０に対して回動自在に設けられており、ユーザが所望の色温度を設定することができる。電源スイッチ３２は、タンブラスイッチ又は押釦スイッチ等から成り、交流電源ＡＣから電源ユニット５への給電経路を開閉する。

また、コントローラ３は、照明装置１における基準となる演色性能を複数の指標の中から選択するための演色性能選択スイッチ３４ｒａ，３４ｐｓ，３４ｆｃｉ（演色性能選択部）を備える。本実施形態では、演色性能の指標としては、ＪＩＳＺ８７２６で規定される平均演色評価数Ｒａ、肌色の好ましさ指数ＰＳ、及び目立ち指数ＦＣＩが用いられる。なお、これらのスイッチは、電源スイッチ３２と同様、タンブラスイッチ又は押釦スイッチ等から成る。

平均演色評価数Ｒａは、基準光源の元での色の見えに対する忠実さの程度を表したものである。この平均演色評価数Ｒａは、基準光源と試料光源とを用いて規定の８種の色の色ずれを評価し、この８種の色ずれの平均値であり、１００を最高値として定められる。

肌色の好ましさ指数ＰＳ（Preference Index of Skin Color）は、日本人女性の肌の色の見えの好ましさの程度を表したものであり、１００を最高値として定められる（特開平１１−２５８０４７号公報等参照）。

また、照明環境にある視対象物の色の鮮やかさは、視対象物から受ける目立ち感による影響を受けることが知られている。ところが、この目立ち感による影響は、従来の演色性の評価に一般的に用いられる平均演色評価数Ｒａでは適切に評価できない。そこで、目立ち感の評価数である目立ち指数ＦＣＩ（Feeling of contrast index）を用いることにより、光源の演色性を、多面的により適切に評価することができる（新編色彩科学ハンドブック［第３版］日本色彩学会編参照）。目立ち指数ＦＣＩとは、光源の色再現の目立ちや鮮やかさの程度を表す指標であり、下記式（１）により定義される。

Ｇ_ＬＡＢ（Ｔ）：テスト光源下での赤・青・緑・黄の４色配色サンプルのＬＡＢ表色系における色域面積
Ｇ_ＬＡＢ（Ｄ６５）：基準光源Ｄ６５下での同４色配色サンプルのＬＡＢ表色系における色域面積

すなわち、目立ち指数ＦＣＩは、上記式（１）により定義される値である。すなわち、ＦＣＩは、テスト光源下での赤・青・緑・黄の４色配色サンプルのＬＡＢ表色系における色域面積をＧ_ＬＡＢ（Ｔ）とし、基準光源Ｄ６５下での同４色配色サンプルのＬＡＢ表色系における色域面積をＧ_ＬＡＢ（Ｄ６５）としたとき、［Ｇ_ＬＡＢ（Ｔ）／Ｇ_ＬＡＢ（Ｄ６５）］^１．５×１００で表される。ＦＣＩは、基準光源Ｄ６５で１００となり、このＦＣＩが１００より大きい光源は、基準光源Ｄ６５よりも色を鮮やかに演色し空間を明るく感じさせる。

制御部４は、コントローラ３のハウジング３０内に内蔵されており、ボリュームスイッチ３１の操作によって設定された相関色温度から、直流電圧信号を生成する。

図１では、ユーザによる操作手段として回転式のボリュームスイッチ３１を例示しているが、ユーザが所望の色温度を設定することができれば、操作手段は他の構成であってもよい。例えば、図２（ａ）に示すように、フェーダを縦方向にスライドさせるものでもよいし、図２（ｂ）に示すように、高低ボタンを押すもの、図２（ｃ）に示すように、所定の色温度に対応付けられた多段階のスイッチであってもよい。また、図２（ｄ）に示すように、回転式ボリュームスイッチと多段スイッチとを組み合わせたものであってもよく、図２（ｅ）に示すように、色温度の数値を入力するものであってもよい。更に、上述したボタンやフェーダがタッチパネル上に表示され、設定色温度に対応する色によって表現されていてもよい。その表示は、文字でもよいし、橙色や青色といったように、色彩であってもよい。更に、コントローラ３に上記の各スイッチの設定状態を表示する表示部（不図示）が設けられてもよく、この表示部には、数字や記号だけでなく、人や物の形状を模った図形が表示されてもよい。

図３に示すように、光源２（ＬＥＤ２ａ〜２ｃ）は、断面矩形状の基材２０と、基材２０上に実装された発光部（ＬＥＤチップ）２１と、ＬＥＤチップ２１を取り囲む凹部を有する枠体２２と、枠体２２に充填される充填材２３と、を備える。充填材２３には、シリコン等が用いられ、ＬＥＤチップ２１からの出射光の波長を変換する蛍光体２４ａ，２４ｂが含有される。なお、図例では、２種の蛍光体２４ａ，２４ｂが用いられた構成を示すが、蛍光体はチップの発光色の色度次第では必須ではなく、また、その種類は２種に限られず、光源２の出射光が後述する発光スペクトルとなるように適宜に調整される。

基材２０の一側面にはカソード電極２５が、他側面にはアノード電極２６が設けられ、基材２０の下面両端部に形成された外部接続電極２７，２８に夫々接続される。また、カソード電極２５及びアノード電極２６は、ワイヤ２９によってＬＥＤチップ２１の各電極端子（不図示）に夫々接続される。枠体２２の内周面は、光の導出方向に開口した円錐面として形成されており、円錐面の表面は光反射機能を有する。

図１に示した各ＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃの光色の色度座標が夫々（ｘ_１，ｙ_１），（ｘ_２，ｙ_２），（ｘ_３，ｙ_３）であり、各ＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃの光量が夫々Ｙ_１，Ｙ_２，Ｙ_３であるとき、混色光である照明光の光色の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）及び光量Ｙ_０は、下記式（２）で表される。そして、ＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃの光量Ｙ_１，Ｙ_２，Ｙ_３の比率を変化させることにより、混色光として得られる照明光の色度を変更することができる。

なお、蛍光体２４ａ，２４ｂに加えて、又はそれに換えて所定の波長の光を選択的に透過させることによってＬＥＤ２の出射光の波長を変換するフィルタ（不図示）が用いられてもよい。このフィルタは、灯具１０の保護カバー（不図示）に設けられたものであってもよい。また、ＬＥＤ２には、適宜に出射光の配光を制御するためのレンズ部材（不図示）が設けられ、上述した蛍光体２４又はフィルタは、このレンズ部材に、又はＬＥＤ２とレンズ部材との間に組み込まれていてもよい。

図４に示すように、電源ユニット５は、コントローラ３からの制御信号が入力される制御信号入力部５１と、コントローラ３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５２と、を備える。また、電源ユニット５は、各ＬＥＤ２ａ〜２ｃ（図１参照）を駆動する第１〜第３ＬＥＤ駆動部５３ａ〜５３ｃと、制御信号入力部５１に入力される制御信号を、第１〜第３ＬＥＤ駆動部５３ａ〜５３ｃに出力される駆動信号に変換する駆動信号変換部５４と、を備えている。駆動信号変換部５４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〜第３ＬＥＤ駆動部５３ａ〜５３ｃのスイッチング素子（不図示）をＰＷＭ（パルス幅変調）制御してＬＥＤ２ａ〜２ｃへの給電量を調節する。

電源ユニット５では、コントローラ３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５１によってオンデューティ比（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る。そして、この直流電圧信号が、駆動信号変換部５４で第１〜第３ＬＥＤ駆動部５３ａ〜５３ｃに対する駆動信号に変換される。駆動信号変換部５４は、マイコン及びメモリから構成される。このメモリには、直流電圧信号の信号レベル（色温度）、設定された色温度に対応する照明光の光色の色度座標（ｘ_０，ｙ_０）、この色度座標と対応する各ＬＥＤ２ａ〜２ｃの光量Ｙ_１，Ｙ_２，Ｙ_３の比率、及びそれらの対応関係を表した変換テーブルが格納される。マイコンは、メモリに格納された変換テーブルに基づいて直流電圧信号を駆動信号に変換する。

ＬＥＤ２ａ〜２ｃは、互いに異なる発光スペクトルを有するように構成される。本実施形態で用いられるＬＥＤ２ａ〜２ｃの一例として、ＬＥＤ２ａにはＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤが用いられ、ＬＥＤ２ｂにはＩＮＧａＮ系の緑色ＬＥＤが用いられ、ＬＥＤ２ｃにはＡｌＩｎＰ系の赤色ＬＥＤが用いられる。図５は、この一例におけるＬＥＤ２ａ〜２ｃの出射光の分光スペクトルを示す。同図に示す分光スペクトルでは、各ＬＥＤ自体の発光に基づく固有のピーク波長が見られる。

また、この一例におけるＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃのＣＩＥｘｙ色度座標は、図６に示すように、夫々（０．１３９，０．０４７）、（０．２１７，０．７２５）、（０．６８２，０．３１６）である。ここで、ＬＥＤ２ａ〜２ｃの各色度点を結んだ直線で囲まれる領域は、ＪＩＳＺ９１１２で規定される５つの色度領域の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。こうすれば、照明装置の一般的な光色区分全域にわたって、色温度を可変にすることができる。

本実施形態の照明装置１では、これらＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃの出力比を制御することにより、それらの混色光の色度が定められる。なお、ここでは、図示したように、混色高の色度を、５段階の相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）から設定可能とされ、ユーザはこれらの色度を上述したボリュームスイッチ３１（図１参照）で入力する。

上記のように構成された照明装置１の動作としては、まず、ユーザが電源スイッチ３２を押してシステムの電源をオンにすると、ＬＥＤ２ａ〜２ｃ所定の点灯条件で点灯する。ここで、ユーザが、演色性能選択スイッチ３４ｒａ，３４ｐｓ，３４ｆｃｉのいずれかを押して、照明装置１の照明光における基準となる演色性能を選択する。例えば、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ｒａを押して、平均演色評価数Ｒａを基準として選択した後に、ボリュームスイッチ３１を操作すると、指示部３３は、混色光の色度座標を、ボリュームスイッチ３１により入力された光色（相関色温度）を含む所定の範囲内から、混色光における所定の演色性能が最も高くなるように決定する。

例えば、図５，６に示した発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが用いられている場合、図７（ａ）に示すように、平均演色評価数Ｒａを基準としたとき、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが０よりも大きい方が、Ｒａの値が大きくなる。そのため、本実施形態においては、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ｒａを押して、ボリュームスイッチ３１の操作により、例えば、色度として相関色温度６５００Ｋを入力した場合、この色温度のうち、偏差Ｄｕｖが＋１０となる色度を混色光の色度として決定する。なお、図７（ａ）では、各相関色温度に対して、１６段階の色座標に設定した場合の各演色性能を示しているが、１６段階に限らず、例えば、より細かく色座標が設定されてもよい。

ここで、指示部３３（図１参照）が、入力された相関色温度に対し、黒体放射軌跡からの色偏差を表す偏差Ｄｕｖが＋１０〜−１０の色度範囲内で色度座標を決定することが好ましい。偏差Ｄｕｖは＋２０〜−２０の色度範囲内であってもよいが、＋２０以上及び−２０以下の色度範囲では、色度が黒体放射軌跡から遠くなりすぎ、照明光が不自然な光色となる虞がある。また、上記範囲であれば、自然で且つより細かな光色設定を反映することができる。

また、図５，６に示した発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが用いられる場合、図７（ｂ）に示すように、肌色の見えの好ましさ指数ＰＳも、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが０よりも大きい方が、ＰＳの値が大きくなる。従って、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ＰＳを押した場合には、演色性能選択スイッチ３４ｒａを押した場合と同様に、入力された色温度のうち、偏差Ｄｕｖが＋１０となる色度を混色光の色度として決定する。

一方、図７（ｃ）に示すように、目立ち指数ＦＣＩは、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが０よりも小さい方が、ＦＣＩの値が大きくなる。従って、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ＦＣＩを押した場合には、入力された色温度のうち、偏差Ｄｕｖが−１０となる色度を混色光の色度として決定する。

図８（ａ）は、ＬＥＤ２ａ〜２ｃが上記の色度に設定された一例において、演色性能を平均演色評価数Ｒａで定めたときに、上記図７（ａ）を参照して決定された色度での評価値と、黒体放射軌跡に沿った色度での評価値と、の対比を示す。すなわち、本実施形態によれば、いずれの相関色温度においても、色度が黒体放射軌跡に決定されるよりも、より高い演色性能が得ることができる。また、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、演色性能を肌色の好ましさ指数ＰＳで定めたとき、及び目立ち指数ＦＣＩで定めたときも、上記平均演色評価数Ｒａと同様に、色度が黒体放射軌跡に決定されるよりも、より高い演色性能が得ることができる。

ここで、図５，６に示した発光特性とは異なる発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが光源として用いられた他例を挙げる。この例では、ＬＥＤ２ｂにはＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤが用いられ、ＬＥＤ２ｂにはＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤチップに緑色蛍光体を被せた緑色ＬＥＤが用いられ、ＩＮＧａＮ系の緑色ＬＥＤが用いられ、ＬＥＤ２ｃにはＡｌＩｎＰ系の赤色ＬＥＤが用いられる。緑色ＬＥＤの緑色蛍光体には、例えば、Ｂａ_２ＳｉＯ_４：Ｅｕが用いられる。

図９は、この他例におけるＬＥＤ２ａ〜２ｃの出射光の分光スペクトルを示す。同図に示す分光スペクトルでは、ＬＥＤ２ａ，２ｃの発光に基づく固有のピーク波長が見られ、ＬＥＤ２ｂについては、ＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤチップ自体の発光による小さなピークと、緑色蛍光体による変換光に由来する緩やかなピークが見られる。また、この他例におけるＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃのＣＩＥｘｙ色度座標は、図９に示すように、夫々（０．１１０，０．１３０）、（０．４３５，０．５００）、（０．７０３，０．２９６）である。

図９，１０に示した発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが用いられている場合、図１１（ａ）に示すように、平均演色評価数Ｒａを基準としたとき、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが＋５〜＋７であるとき、Ｒａの値が大きくなる。そのため、本実施形態においては、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ｒａを押して、ボリュームスイッチ３１の操作により、例えば、色度として相関色温度３５００Ｋを入力した場合、この色温度のうち、偏差Ｄｕｖが＋６となる色度を混色光の色度として決定する。

また、図９，１０に示した発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが用いられる場合、図１１（ｂ）に示すように、肌色の見えの好ましさ指数ＰＳも、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが０よりも大きい方が、ＰＳの値が大きくなる一方、高色温度帯では偏差Ｄｕｖが＋１０に近づく程に低下し、低色温度帯では、偏差Ｄｕｖが＋１０に近づく程、ＰＳの値が大きくなる。従って、入力された色温度に応じて、最もＰＳ値が高くなる偏差Ｄｕｖに従って色度が決定される。

また、図１１（ｃ）に示すように、目立ち指数ＦＣＩは、各相関色温度（２７００〜６５００Ｋ）において、偏差Ｄｕｖが０よりも小さい方が、ＦＣＩの値が大きくなる。従って、ユーザが演色性能選択スイッチ３４ＦＣＩを押した場合には、入力された色温度のうち、偏差Ｄｕｖが−１０となる色度を混色光の色度として決定する。

図１２（ａ）乃至（ｃ）は、図９，１０に示した発光特性を有するＬＥＤ２ａ〜２ｃが用いられる場合に、各演色性能において、決定された色度での評価値と、黒体放射軌跡に沿った色度での評価値と、の対比を示す。ここでも、図８（ａ）乃至（ｃ）と同様に、いずれの相関色温度においても、色度が黒体放射軌跡に決定されるよりも、より高い演色性能を得ることができる。

すなわち、照明光の色度は、黒体放射軌跡を沿うように決定されることが一般的であるが、本実施形態においては、必ずしも黒体放射軌跡を沿うように色度を決定するのではなく、ＬＥＤ２ａ〜２ｃの各色度に応じて、演色性能が最も高くなるように決定する。また、光源２として用いられるＬＥＤ２ａ〜２ｃの発光特性に応じて、照明光の色度座標を、入力された光色を含む所定の範囲内から、混色光における所定の演色性能が最も高くなるように決定する。そのため、照明装置１の演色性能を最大化して、混色光が照射された物体の見え方を好ましくすることができる。また、一般的な、平均演色評価数Ｒａに限らず、照明装置１の用途に応じて適切な演色性能基準をユーザが選択でき、選択された演色性能において、その値が最大化されるように照明光の色度を決定する。従って、照明の被照射対称である人や物に応じて、それらの見え方を好ましくすることができる。

また、上記実施形態では、色度を５段階の相関色温度で入力する例を挙げたが、ボリュームスイッチ３１等において、混色光の光色は、図１３に示すような、ＪＩＳＺ９１１２で規定されるランプの５つの光色区分によって入力されてもよい。そして、指示部３３は、上記光色区分の各色度範囲内で混色光の色度（色度座標）を決定する。こうすれば、光色区分をまたがないように色度座標を決定することで、指示された光色を適切に出力することができる。

また、ボリュームスイッチ３１等において、混色光の光色は、図１４に示すような、ＡＮＳＩＣ７８．３７７で規定される８つの光色区分によって入力されてもよい。ここでも、光色区分をまたがないように色度座標を決定することで、指示された光色を適切に出力することができる。

また、混色光の光色は、ＣＩＥｘｙ色度座標によって入力されてもよい。この場合、ボリュームスイッチ３１は、図２（ｅ）に示したようなキー入力タイプのものが好適に用いられる。また、このとき、指示部３３は、入力されたＣＩＥｘｙ色度座標を中心としたマクアダムの標準偏差楕円の３ステップの範囲内で色度（色度座標）を決定してもよい。マクアダムの標準偏差楕円は、図１４に示すように、色差の識別限界を表したものであり、この範囲内であれば、一般には光色の違いが認知できない。従って、人の目には同一色と認識されるので、微妙に色度を変化させて演色性能を高めつつ、ユーザが入力した色温度を外れることなく、最適な演色性能を持つ照明光を得ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。図５〜７及び図９〜１１に示したような各ＬＥＤ２ａ〜２ｃの発光特性は、制御部４のメモリ（不図示）に予め格納されている、又は灯具１０のメモリに保存されて灯具１０がコントローラ３に接続されたときに、指示部３３が利用可能となるように構成されていることが好ましい。また、ボリュームスイッチ３１といった入力部は、ユーザが直接、光色と基準とする演色性能の両方を入力するものに限らず、例えば、タイマ、センサ等を備え、時間や周辺の状況により自動的に光色と基準とする演色性能の両方又は一方が設定されるものであってもよい。また、入力情報は、上述した相関色温度や光色区分だけでなく、光色名や、暖色、寒色などの光色を表す値であってもよく、指示部３３が対応する相関色温度へ変換して制御部４へ指示を出す構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、３種の演色性能を基準としたが、上記３種に限られず、それら以外の演色性能評価指標を適用することもできる。また、光源の構成としては、各ＬＥＤの分光分布の実現に関して、蛍光体の組合せは例示したものに限らない。また、ＬＥＤの種類及びそれらの組合せは、実施例に示した数、組合せに限らず、相関色温度の変化と、各演色性能を維持することができるものであればよい。更には、光源は、ＬＥＤに限らず、色度及び照度が可変であれば、白熱灯、蛍光灯、有機ＥＬ等、他の光源であってもよい。

１照明装置
２光源
２ａ，２ｂ，２ｃＬＥＤ
３コントローラ（設定部）
３１ボリュームコントローラ（入力部）
３３指示部
３４ｒａ，３４ｐｓ，３４ｆｃｉ演色性能選択スイッチ（演色性能選択部）
４制御部

Claims

互いに異なる発光スペクトルを有する３種以上の光源と、前記光源の点灯状態を設定するための設定部と、前記設定部により設定された点灯状態が得られるように前記光源の出力を個別に制御する制御部と、を備えた照明装置であって、
前記設定部は、前記光源による混色光の光色を入力する入力部と、前記入力部により入力された光色に相当するＣＩＥｘｙ色度座標を決定し、その色度座標を前記制御部へ指示する指示部と、基準となる演色性能をＪＩＳＺ８７２６で規定される平均演色評価数Ｒａ、肌色の好ましさ指数ＰＳ、又は目立ち指数ＦＣＩのいずれかの指標の中から選択するための演色性能選択部と、を有し、
前記指示部は、前記色度座標を、前記入力部により入力された光色を含む所定の範囲内から、混色光における、前記演色性能選択部で選択された演色性能が最も高くなるように決定し、前記制御部は、その色度座標を得るための各光源の出力値に基づいて前記光源を点灯制御することを特徴とする照明装置。
前記光源の色度点を結んだ直線で囲まれる領域が、ＪＩＳＺ９１１２で規定される５つの色度領域の少なくとも一部を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記入力部において、前記混色光の光色は、相関色温度によって入力され、
前記指示部は、前記入力部で入力された相関色温度に対し、黒体放射軌跡からの色偏差を表す偏差Ｄｕｖが＋１０〜−１０の色度範囲内で前記色度座標を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
前記入力部において、前記混色光の光色は、ＪＩＳＺ９１１２で規定されるランプの５つの光色区分によって入力され、
前記指示部は、前記光色区分の各色度範囲内で前記色度座標を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
前記入力部において、前記混色光の光色は、ＡＮＳＩＣ７８．３７７で規定される８つの光色区分によって入力され、
前記指示部は、前記光色区分の各色度範囲内で前記色度座標を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
前記入力部において、前記混色光の光色は、ＣＩＥｘｙ色度座標によって入力され、
前記指示部は、入力されたＣＩＥｘｙ色度座標を中心としたマクアダムの標準偏差楕円の３ステップの範囲内で前記色度座標を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
前記光源は、青色発光素子、赤色発光素子、及び青色発光素子が発する青色光によって励起される緑色蛍光体を被せた緑色発光素子を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置。