JPH05205882A - 可変色照明装置 - Google Patents

可変色照明装置

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JPH05205882A
JPH05205882A JP4013466A JP1346692A JPH05205882A JP H05205882 A JPH05205882 A JP H05205882A JP 4013466 A JP4013466 A JP 4013466A JP 1346692 A JP1346692 A JP 1346692A JP H05205882 A JPH05205882 A JP H05205882A
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JP
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dimming
output
signal
color
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Katsunobu Hamamoto
勝信 濱本
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光源の光出力のばらつきや調光器の出力特性の
ばらつき、周囲環境や経時変化などの影響によらず、予
め記憶した混色光のデータを忠実に再現することのでき
る可変色照明装置を簡単な回路構成で提供する。 【構成】混色光の光色・光量に対応する各光源の設定光
量データを予め記憶し、各光源の光出力を検出した検出
光量と前記設定光量とを比較し、その比較結果に応じて
各光源の光量を補正するようにした。 【効果】所望の混色光を忠実に再現できる。また、演算
処理の過程が簡単になるので、装置の構成を簡略化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の発光色を混色
し、照明光の光色を可変とする可変色照明装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のカラー調光装置(特開昭6
0−124398号)の概略構成図である。このカラー
調光装置は、複数の発光色を混色し、この混色光を設定
した値に調整するように構成されている。31は色彩計
であり、被照明面30の近傍に配設されており、赤、
緑、青の光源21,22,23から被照射面30に照射
される照射光24,25,26、つまり、被照射面30
における混光色を受光し、この受光した光の色度図上の
座標値(以下、色度座標値と称す)に応じてデジタル信
号からなる実測値信号を出力するものである。32は設
定値入力部であり、例えば、キーボードよりなり、所望
の光に応じた色度座標値が入力されて、この入力された
色度座標値に応じたデジタル信号からなる設定値信号を
出力する。33は演算処理部であり、設定値入力部32
からの設定値信号と色彩計31からの実測値信号とが入
力され、これら設定値信号及び実測値信号を所定の論理
プログラムに基づいて比較演算して、デジタル信号から
なる調光量データ信号を出力する。34は調光信号発生
部であり、例えば、D/A変換器で構成され、演算処理
部33からの調光量データ信号を受けてアナログ信号か
らなる調光用信号を出力する。35は制御装置であり、
上記の設定値入力部32と演算処理部33及び調光信号
発生部34から構成されている。36,37,38は調
光器であり、調光信号発生部34からの調光用信号によ
り制御されて、上記光源21,22,23からのそれぞ
れの光量を調整する。
【0003】次に、このカラー調光装置の動作を図8に
示す。まず、各調光器36,37,38により各光源2
1,22,23から所定の光量の照射光24,25,2
6が被照射面30に照射されて所定の混光色が得られて
いるものとする。このときの混光色における色度座標値
を(x2 ,y2 )とする。そして、現在の混光色を所望
の混光色に変えるべく、所望の混光色における色度座標
値を設定値入力部32に入力する。このときの所望の混
光色における色度座標値を(x1 ,y1 )とする。する
と、設定値入力部32からは色度座標値(x1 ,y1
に応じた設定値信号が出力されて、この設定値信号が演
算処理部33に入力される(#1)。一方、色彩計31
からは現在の被照射面30の混光色の色度座標値
(x2 ,y2 )に応じた実測値信号が出力されて、この
実測値信号が演算処理部33に入力される(#2)。そ
して、演算処理部33では、入力された設定値信号と実
測値信号とが論理プログラムに基づいて比較演算され
て、設定値信号と実測値信号とが一致していない限り、
調光量データ信号を調光信号発生部34に出力し、この
調光信号発生部34にてアナログ信号からなる調光用信
号に変換されて、各調光器36,37,38に出力され
る(#3)。そして、各調光器36,37,38は調光
用信号により制御され、光源21,22,23の各照射
光24,25,26の光量を調節する(#4)。さら
に、調光後の被照射面30の混光色の色度座標値に応じ
た実測値信号が色彩計31から演算処理部33に入力さ
れて、再度、実測値信号と設定値信号とが比較演算され
て、上記と同様にして光源21,22,23の各照射光
24,25,26の光量が調節される。このようにし
て、設定値信号と実測値信号とが一致するまで繰り返さ
れ、一致したところで調整が終了し、被照射面30に所
望の混光色が得られるものである。
【0004】したがって、このカラー調光装置において
は、所望の混光色を得る場合に、操作者は単に、所望の
混光色に応じた色度座標値を設定値入力部32に入力す
るだけで良く、操作が非常に簡単に且つ正確に得られる
ものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例では、混色光調整を行うために、照射面近傍に設
置した色彩計と、この色彩計から出力された実測値信号
及び設定値信号の論理演算を行う制御装置が必要であ
り、その構成が非常に複雑で大規模である。また、光源
の光出力特性のばらつきや周囲環境及び経時による特性
変化、さらに、調光器の出力特性のばらつき等のため
に、R,G,B各光源の光出力を調整し、設定値と一致
させるための比較演算による光量調整幅と実際の変化幅
が異なり、混色光の調整に時間を要することも考えられ
る。
【0006】このような問題点を解決するための先行出
願として、特願平3−172863号がある。この出願
では、無線媒体信号を使用すると共に、混色光のずれ幅
に応じて、調光量補正係数をデータとして記憶している
ため、装置の小規模化及び混色光調整時間の短縮化を達
成できる。しかしながら、この出願の発明では、混色光
を調整するために、莫大な数のデータを記憶する必要が
あり、混色光調整のための演算処理を行う制御部の構
成、そして、演算処理の過程は非常に複雑になる。
【0007】結局、上記各先行技術では、次のような問
題点があった。 被照射面に光色・光量の検出手段を設けて、混色光補
正を行うため、光色・光量検出手段を設置する手間、煩
わしさがある。 被照射面に光色・光量検出手段を設置するが、その設
置位置によっては、混合色の壁、天井等での反射光色の
違い、又は、外光の影響によって検出した混色光のデー
タの信頼度が低くなることが予想される。 混色光の設定値と実測値との比較を行う場合、色度座
標の(x,y)及び光量という3つのデータについて、
それぞれ演算処理する必要があり、よって、演算処理部
の構成及び演算処理計算の過程は非常に複雑となる。
【0008】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、光源の光出力の
ばらつきや調光器の出力特性のばらつき、周囲環境や経
時変化などの影響によらず、予め記憶した混色光のデー
タを忠実に再現することのできる可変色照明装置を簡単
な回路構成で提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、上記
の課題を解決するために、発光色の異なる複数の光源
と、前記各光源の発光光量の調光を行う調光器を具備し
た可変色照明装置において、混色光の光色・光量に対応
する前記各光源の設定光量データを記憶した記憶手段
と、前記各光源の光出力を検出する検出手段と、前記設
定光量と前記検出光量の比較演算を行う比較演算手段
と、比較演算手段の比較演算結果に応じて混色光を忠実
に再現するように各光源の光量の補正を行う手段とを備
えたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明にあっては、このように、混色光の光色
・光量に対応する各光源の設定光量データを予め記憶
し、各光源の光出力を検出した検出光量と前記設定光量
とを比較し、その比較結果に応じて各光源の光量を補正
するようにしたので、比較的簡単な構成でありながら、
混色光を忠実に再現できるものである。
【0011】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を示すブロック図
である。図中、1は照明器具であり、R(赤),G
(緑),B(青)の発光色を持つ複数の光源2R,2
G,2Bから成る。各光源2R,2G,2Bは、それぞ
れ調光器4R,4G,4Bに接続されており、制御部1
0R,10G,10Bからの調光信号によってそれぞれ
任意の調光量に制御される。それぞれR,G,Bの発光
色を持つ光源2R,2G,2Bをそれぞれ任意の調光量
に制御し、このときの各光源の光量をKr,Kg,Kb
とする。一方、各光源の光色はR(Xr,Yr)、G
(Xg,Yg)、B(Xb,Yb)と定まっているの
で、各光源の発光色を混色して得られる光色(X 0 ,Y
0 )及び光量K0 は、次式で求めることができる。 X0 =(XrKr/Yr+XgKg/Yg+XbKb/Yb) /(Kr/Yr+Kg/Yg+Kb/Yb) Y0 =(Kr+Kg+Kb)/(Kr/Yr+Kg/Yg+Kb/Yb) K0 =Kr+Kg+Kb
【0012】100%点灯時の最大光量をそれぞれM
r,Mg,Mbとすると、各光源の調光比はKr/M
r:Kg/Mg:Kb/Mbと求まる。前記理論式より
混色光の光色・光量と各光源2R,2G,2Bの調光量
とを対応させた調光データを格納しているのが、調光デ
ータ記憶部7である。調光データ記憶部7はROM等の
記憶素子で構成されており、このROMのアドレス毎に
各光源2R,2G,2Bの調光データが3組として格納
されている。すなわち、所望の混色光に対応したアドレ
スを指定することによって、その照明光の調光データが
出力されるようになっている。したがって、照明光設定
部6は、調光データ記憶部7のアドレスを指定できるよ
うに構成すれば良く、アップ/ダウンカウンタ及びスイ
ッチなどによって構成される。照明光設定部6で設定さ
れた混色光に対応する調光データにしたがって、各光源
2R,2G,2Bは調光されるが、調光器4R,4G,
4Bの出力ばらつき、光源2R,2G,2Bの光出力特
性のばらつき、及び周囲環境、経時変化等の影響によっ
て、実際に得られる照明光は理論通りにならないことが
考えられる。この場合のR,G,B各光量の調整手段に
ついて説明する。
【0013】各光源2R,2G,2Bの光量は、それぞ
れ光源2R,2G,2Bの近傍に設置された光量検出部
3R,3G,3Bによって検出される。光量検出部3
R,3G,3Bにフォトダイオードを用いると、入射光
量に応じて出力電流値が変化するため、各光源2R,2
G,2Bの発光量に応じた電流値が出力される。各フォ
トダイオードの出力は、それぞれ信号変換部8R,8
G,8Bに入力されて、電圧信号に変換される。この光
量検出信号と、調光データ記憶部7より送られる光量設
定信号は、比較演算部9R,9G,9Bに入力されて、
設定値と検出値との比較演算が行われて、この演算結果
に応じて、調光信号が補正されることになる。
【0014】ここで、比較演算部9Rの回路構成例を図
2に示し、光源2Rを調光する場合について説明する。
まず、混色光設定値に応じた光源2Rの調光データが比
較演算部9Rに入力される。今、この値を電圧値Vsr
とする。一方、光源2Rの光出力は、光量検出部3Rと
してのフォトダイオードPD11に入光する。フォトダイ
オードPD11の出力電流Isは、オペアンプOP11と抵
抗R11,R12及びコンデンサC11から構成される信号変
換部8Rに入力され、電圧信号に変換される。オペアン
プOP11の出力電圧は、抵抗R11の抵抗値によって決ま
り、オペアンプOP11の出力電圧Vyr=R11×Isと
なる。また、コンデンサC11は光源のちらつきによる検
出出力の変動を防止するために接続されている。オペア
ンプOP 11の出力電圧Vyrは比較演算部9Rに入力さ
れる。光源2Rの調光データとしての設定値Vsrは、
まず、オペアンプOP12とコンデンサC12から構成され
るボルテージフォロワー回路に入力される。オペアンプ
OP12の出力Vop12=VsrとオペアンプOP11の出
力Vyrは、オペアンプOP13と抵抗R13,R14
15,R16で構成される差動増幅回路に入力される。
今、差動増幅回路の各抵抗の抵抗値をR13=R14=R、
15=R16=a×R(aは1以下の値)と設定すると、
オペアンプOP13の出力電圧は、 Vop13=a×R(Vyr−Vsr)/R =a×(Vyr−Vsr) となる。オペアンプOP12の出力電圧Vop12(=Vs
r)とオペアンプOP13の出力電圧Vop13=a×(V
yr−Vsr)は、それぞれオペアンプOP14と抵抗R
17,R18,R19,R20で構成される差動増幅回路に入力
される。ここで、各抵抗の抵抗値はR17=R18=R19
20となり、オペアンプOP14の出力電圧Vop14は、 Vop14=Vsr−a×(Vyr−Vsr) となる。このオペアンプOP14の出力電圧Vop14が比
較演算部9Rの出力信号Vsr’となり、補正を加えら
れた調光データが調光信号発生部5Rへ出力される。調
光信号発生部5Rは、オペアンプOP14の出力電圧Vo
14を、調光器4Rに適合する調光信号に変換する。調
光信号としては、アナログ信号、位相制御信号、デュー
ティ信号などが考えられる。
【0015】以上の比較演算部9Rの動作を図3のフロ
ーチャートに示した。混色光が設定されると、Rの調光
データが読み出され、Rの調光信号が出力される。そし
て、Rの光源が調光され、その光量が検出され、光量−
電圧変換が行われ、Rの調光データが補正され、Rの調
光信号が変更される。この変更された調光信号により、
再びRの光源が調光され、以下、光量検出値が設定値と
等しくなるまで同じ制御が繰り返される。
【0016】以上の説明は、R光源に関するものである
が、G,B光源の光量の調整も同様に行われるため、
R,G,B各光量は、予め記憶された調光データを忠実
に再現し、設定通りの混色光を得ることができる。ま
た、システムの構成としては、特別なセンサーや光色検
出器は不要であり、簡単な回路構成による比較演算部に
よって各光源の光量調整を行うため、装置の小型化が達
成される利点がある。
【0017】本実施例において、光源の種類は蛍光ラン
プ、高圧放電灯、白熱灯など、いずれでも良く、また、
負荷電力や形状は何でも良い。光色も可変色を達成でき
るものであれば、電球色、白色などを用いても良く、
R,G,Bに限らない。R,G,Bの光色についても、
例えば、白色ランプにカラーフィルターを装着したもの
でも良い。さらに、光源の数についても3灯に限らず、
例えば、R,G,B光源と黄色光源を用いて4灯にして
も良く、また、同一色光源を2灯以上用いても良い。
【0018】図4は本発明の第2実施例のブロック図で
あり、図5は本実施例の動作を示すフローチャートであ
る。本実施例では、使用環境条件が厳しい場合、例え
ば、気温が低い場合や経時変化による光量減退が激しい
場合でも、任意の混色光設定値に対応する各光源の調光
データを忠実に再現できるように、RとG、BとGの各
光量比を元に補正を行うように構成されている。本実施
例では、混色光を設定することによって、その設定値に
対応した光源2R,2G,2Bの調光データが読み出さ
れる。今、この調光データの値をそれぞれVsr,Vs
g,Vsbとする。この調光データのうち、Rの調光デ
ータVsrとGの調光データVsgが割算回路11へ入
力され、Bの調光データVsbとGの調光データVsg
が割算回路12へ入力される。これにより、割算回路1
1,12の出力はそれぞれVsr/Vsg,Vsb/V
sgとなる。一方、各光源2R,2G,2Bの光量は、
光量検出部3R,3G,3Bによって検出され、信号変
換部8R,8G,8Bにより比較演算を行うのに適した
信号Vyr,Vyg,Vybに変換される。光源2Rの
光量検出値Vyrと光源2Gの光量検出値Vygは割算
回路13へ、光源2Bの光量検出値Vybと光源2Gの
光量検出値Vygは割算回路14へ入力される。これに
より、割算回路13,14の出力はそれぞれVyr/V
yg及びVyb/Vygとなる。割算回路12の出力V
sr/Vsgと、割算回路13の出力Vyr/Vyg
は、比較演算部9aへ入力される。また、割算回路11
の出力Vsb/Vsgと、割算回路14の出力Vyb/
Vrgは、比較演算部9bへ入力される。比較演算部9
a,9bは第1実施例と同様に差動増幅回路によって構
成されており、それぞれの出力信号Vo1 ,Vo2 は、 Vo1 =a(Vyr/Vyg−Vsr/Vsg) Vo2 =a(Vyb/Vyg−Vsb/Vsg) となる。ただし、a≦1である。これらの信号Vo1
Vo2 は、調光データ補正部15に入力される。この調
光データ補正部15により、調光データVsr,Vsb
は補正を加えられ、 Vsr’=Vsr−a×(Vyr/Vyg−Vsr/Vsg) Vsb’=Vsb−a×(Vyb/Vyg−Vsb/Vsg) となる。この補正を加えられた調光データは、調光信号
発生部5R,5G,5Bへ出力され、R,Bの光量の調
整を行う。
【0019】本実施例においても、第1実施例と同等な
効果を得ることができる。さらに、例えば、第1実施例
の場合には、光源の経時変化による光量減退等のため、
調光データ通りの光量が得られないことが考えられる
が、本実施例では、Gの光量を基準として、RとBの光
量調整を行うため、混色光の光色が設定値に対してずれ
を生じることがない。
【0020】図6は本発明の第3実施例のブロック図で
ある。基本的な構成は、第2実施例と同じであるが、混
色光調整入力部16と光量補正値記憶部17a,17b
を追加した点が異なる。本実施例における調光データの
補正方法は、第2実施例と同じであるが、第1実施例や
第2実施例では常時光量を検出し、光量の調整を行って
いるのに対して、本実施例では、使用者が調光データを
補正したいときに、各光量の調整が一時的に行われる。
【0021】以下、本実施例の動作について説明する。
今、光量補正値記憶部17a,17bの出力信号を0
(V)とする。すなわち、調光信号発生部5R,5G,
5Bへの調光データVsr’,Vsg’,Vsb’は、
Vsr’=Vsr、Vsg’=Vsg、Vsb’=Vs
bであり、調光データの補正は行われていない状態であ
るものとする。このとき、光源2R,2G,2Bの各光
量は、第2実施例と同様に検出され、比較演算部9a,
9bからは、 Vo1=a×(Vyr/Vyg−Vsr/Vsg) Vo2=a×(Vyb/Vyg−Vsb/Vsg) が出力される。ただし、a≦1である。混色光調整入力
部16は、スイッチ等で構成されており、今、このスイ
ッチを押すと、光量補正値記憶部17a,17bはVo
1,Vo2を記憶する。この記憶された光量補正値V
1,Vo2は調光データ補正部15に送られ、第2実施
例と同様に、調光データの補正を行う。光量補正値記憶
部17a,17bに記憶された値は、次の混色光調整が
行われるまで保持される。
【0022】第1〜第3実施例では、アナログ信号処理
で説明したが、A/D変換してデジタル信号の演算処理
を行っても良い。また、光量検出手段もフォトダイオー
ドに限らず、フォトトランジスタ、CdS等何でも良
い。さらに、光源の種類、負荷電力、形状、数も実施例
には限定されない。第1〜第3実施例では、各光源の光
量検出値より、R,G,B光源の光量調整を行ったが、
一般的には、光源の負荷電流や電圧などの電気特性を検
出する方法もある。ただし、その場合には、電気特性と
光特性が必ず一致するとは限らない。例えば、負荷電流
が一定でも、光源の光出力のばらつきや周囲環境の影響
などの理由で光量は変動する。そのため、本発明では、
光出力を検出しているものである。
【0023】
【発明の効果】本発明の可変色照明装置では、上述のよ
うに、発光色の異なる複数の光源の各光量を検出し、そ
の検出光量と予め所望の混色光を得るために記憶されて
いる設定光量との比較演算を行い、この演算結果に応じ
て、調光量の調整を行うため、所望の混色光を忠実に再
現できるという効果がある。また、演算処理の過程が簡
単になるので、装置の構成を簡略化できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のブロック図である。
【図2】本発明の第1実施例に用いる信号変換部と比較
演算部の回路図である。
【図3】本発明の第1実施例の動作を示すフローチャー
トである。
【図4】本発明の第2実施例のブロック図である。
【図5】本発明の第2実施例の動作を示すフローチャー
トである。
【図6】本発明の第3実施例のブロック図である。
【図7】従来例のブロック図である。
【図8】従来例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 照明器具 2R,2G,2B 光源 3R,3G,3B 光量検出部 4R,4G,4B 調光器 5R,5G,5B 調光信号発生部 6 照明光設定部 7 調光データ記憶部 8R,8G,8B 信号変換部 9R,9G,9B 比較演算部 10R,10G,10B 制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光色の異なる複数の光源と、前記各
    光源の発光光量の調光を行う調光器を具備した可変色照
    明装置において、混色光の光色・光量に対応する前記各
    光源の設定光量データを記憶した記憶手段と、前記各光
    源の光出力を検出する検出手段と、前記設定光量と前記
    検出光量の比較演算を行う比較演算手段と、比較演算手
    段の比較演算結果に応じて混色光を忠実に再現するよう
    に各光源の光量を補正する手段とを備えたことを特徴と
    する可変色照明装置。
JP4013466A 1992-01-28 1992-01-28 可変色照明装置 Pending JPH05205882A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772378A3 (en) * 1995-11-06 1998-01-07 Hyundai Motor Company Color/Brightness-adjustable light for automobiles and a color/brightness-adjustable method thereof
JP2004311461A (ja) * 2003-04-01 2004-11-04 Hunet Inc Ledの駆動電圧設定装置及びその方法

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