JPH10335071A

JPH10335071A - 照明装置

Info

Publication number: JPH10335071A
Application number: JP9142219A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 孝斎藤; Toshihiko Sakaguchi; 敏彦阪口; Seigou Mori; 星豪森; Shinsuke Nishioka; 伸介西岡; Masao Yamaguchi; 昌男山口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】床面上での照度が略一定となるように光出力
が制御できるようにする。【解決手段】光源２と、この光源２の被照射面５を所
定数の小領域５ｅに分割した各小領域５ｅの輝度を検知
可能に構成された光検知部３と、この光検知部３で計測
された小領域５ｅの輝度をもとに調光レベルを算出して
光源２の光出力を制御する制御部４とを備えてなる照明
装置であって、制御部４に、被照射面５内に持ち込まれ
る基準部１０としての基準物１０ａの形状を含む初期デ
ータを記憶させる記憶部８を設けると共に、制御部４
で、各小領域５ｅの輝度から被照射面５の略全体の輝度
分布を求め、この輝度分布から画像処理により基準物１
０ａを抽出させて基準部１０の輝度をもとに調光レベル
を算出させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被照射面での照度
を、略一定に保つように制御させた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の照明装置（第１の従来
例）を示すもので、この照明装置は、特開平７−１２２
３６９号公報に開示されたものであって、天井に取り付
けられてなる器具本体１に、光源２と、光検知部３、及
び制御部４とが取り付けられて構成されている。

【０００３】光源２は、器具本体１に収容され、器具本
体１の下方側である床面５ａ側を照明するようにされ、
商用電源に器具本体１に収容された点灯装置６を介して
接続されて、商用電源により点灯されるように構成され
ている。また、光検知部３は、器具本体１の下面側に設
けられ、光源２の被照射面５である床面５ａの反射光を
計測する１つの照度計３ａであり、制御部４は、この光
検知部３である照度計３ａと点灯装置６とに接続され
て、光検知部３の出力により点灯装置６を制御して光源
２の光出力を制御して、床面５ａの照度を略一定に制御
するようにするようにされている。

【０００４】そして、外光などが入射して被照射面５で
ある床面５ａの照度が上昇した場合には、光検知部３で
ある照度計３ａで床面５ａの照度の上昇を、床面５ａか
らの反射光の上昇で検知して、制御部４で光源２の光出
力を落とすように制御させ、外光などが入射しても被照
射面５である床面５ａの照度がほとんど変化することな
く、略一定に保てるように制御されている。

【０００５】図６及び図７は、従来の別の照明装置（第
２の従来例）を示すもので、この照明装置は、特開平８
−１９５２８２号公報に開示されたものであって、前記
第１の従来例と異なる点は、光検知部３をフォトダイオ
ード等の複数の受光素子を用いて複数とし、被照射面５
である床面５ａを複数の領域５ｂに分割して各領域５ｂ
の照度を検出させ、その複数の照度値から最大値と最小
値とを削除して、残りの照度値を平均化して反射光の平
均照度値とし、この平均照度値に応じて光源２の光出力
を制御させて床面５ａの照度を略一定とさせるようにさ
せた点であり、他は前記第１の従来例と略同様に構成さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された第１の従来例に示す照明装置において
は、光検知部３が１つの照度計３ａであって、その光検
知部３である照度計３ａには、所定の検知範囲内の床面
５ａの反射光が入射して、１つの出力としての照度値が
計測されるため、被照射面５である床面５ａに、例えば
白色の紙やガラス等の高反射物や発光物が存在すると、
本来測定したい床面５ａからの反射光による照度を測定
できずに、その高反射物や発光物に大きく依存した照度
が測定され、実際の床面５ａの照度を略一定にさせるよ
うに調光することができなくなるという問題点があっ
た。

【０００７】例えば、直径３ｍの検知範囲をもつ光検知
部３を用いた場合であって、床面５ａの反射率が１８％
のところに、反射率が９０％のＡ４用紙が置かれた場合
には、光検知部３の感度が方向に無関係に均一な状態で
も１５％の誤差が発生し、光検知部３に角特性が存在す
る場合には、６０％以上も誤差を生じてしまう場合もあ
った。

【０００８】また、第２の従来例に示す照明装置におい
ては、被照射面５である床面５ａを複数に分割した各領
域５ｂの反射光による照度を測定し、その最大値と最小
値とを削除し、残りを平均して反射光の平均照度値を求
め、この平均照度値に応じて光源２の光出力を制御させ
てはいるものの、床面５ａ上に置かれた高反射物や発光
物の影響を十分には除去できず、実際の床面５ａの照度
を略一定にさせるように調光することができなくなると
いう問題点があった。

【０００９】例えば、図７に示すように、被照射面５で
ある床面５ａを９つの領域５ｂに分割して、光検知部３
で各領域５ｂ毎に反射光による照度を求める場合であっ
て、４つの領域５ｂにまたがって高反射物７が置かれた
状態を考えると、光検知部３の計測値から最大値を示す
領域５ｃを除いても、同図(b) に５ｄに示すように、高
反射物７が置かれた他の３つの領域５ｄでは、高反射物
７に大きく依存した照度が測定されることになり、これ
らの照度が平均照度値の計算に使用されてしまうことに
なるのである。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みてなされもの
で、その目的とするところは、床面上での照度が略一定
となるように光出力が制御できる照明装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、光源
と、この光源の被照射面を所定数の小領域に分割した各
小領域の輝度を検知可能に構成された光検知部と、この
光検知部で計測された前記小領域の輝度をもとに調光レ
ベルを算出して前記光源の光出力を制御する制御部とを
備えてなる照明装置であって、前記制御部で、前記被照
射面内に設定された基準部を識別させ、前記基準部の輝
度をもとに前記調光レベルを算出させたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の照明装置において、前記制御部に、前記被照射面
内に持ち込まれる前記基準部としての基準物の形状を含
む初期データを記憶させる記憶部を設けると共に、前記
制御部で、前記各小領域の輝度から前記被照射面の略全
体の輝度分布を求め、この輝度分布から画像処理により
前記基準物を抽出させて前記調光レベルを算出させたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
記載の照明装置において、前記制御部に、前記被照射面
内の前記基準部としての床面の反射率を含む初期データ
を記憶させる記憶部を設けると共に、前記制御部で、前
記各小領域の輝度からそれぞれの小領域の反射率を求め
ることにより、前記基準部としての床面に対応した少な
くとも１つの小領域を抽出させて前記調光レベルを算出
させたことを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の照明装置において、前記記憶部に、前記基準部と
なる可能性が高い複数の小領域の座標データを記憶さ
せ、前記制御部で、前記座標データを優先して使用して
前記基準部に対応する少なくとも１つの小領域を抽出さ
せて前記調光レベルを算出させたことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
記載の照明装置において、前記制御部が、前記被照射面
の前記基準部に対応した全ての小領域を抽出して、それ
らの輝度を平均化することにより計算させて前記調光レ
ベルを算出させたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１乃至図４は、本発明の照明装
置の第１の実施の形態を示すものであり、この照明装置
は、器具本体１と、光源２、光検知部３、制御部４、記
憶部８とを備えて構成されている。

【００１７】器具本体１は、特に形状が限定されるもの
ではないが、例えば略箱状であって一方に開口してな
り、開口側を下方に向けて天井に取り付けられるように
されている。光源２は、例えば蛍光灯であって器具本体
１の開口側から光を放射できるように器具本体１に収容
されており、器具本体１に収容された点灯装置６を介し
て商用電源９に接続されて点灯されるように構成されて
いる。

【００１８】光検知部３は、器具本体１の下面側に設け
られ、光源２の被照射面５である床面５ａの輝度を計測
するものであって、例えば３１万画素を有するＣＣＤ素
子３ｂからなり、光源２の被照射面５である床面５ａ
を、６４０×４８０個の小領域５ｅに分割して、その各
小領域５ｅの輝度を各小領域５ｅ毎にそれぞれ測定する
ことができるようにされている。このようにすれば、検
知範囲が３ｍ×３ｍでは、１つの小領域５ｂが、５mm×
６mmという非常に小さな領域とできて、細やかに輝度の
計測をすることができるのである。

【００１９】制御部４は、光源２の被照射面６の輝度を
計測する光検知部３と、光源２を点灯させる点灯装置６
とに接続されて、光検知部３の出力により点灯装置６を
制御して光源２の光出力を制御するようにようにされて
いる。この制御部４には、記憶部８が接続されて、あら
かじめ施工当初等の初期設定時に、初期データとして、
被照射面５である床面５ａで目標照度が得られる状態で
の、床面５ａ上に載置された基準部１０である基準物１
０ａの輝度である初期設定輝度値Ｘ０と、そのときの初
期設定調光レベルＹ０、及び基準部１０である基準物１
０ａの形状等が記憶されている。この基準物１０ａは、
その輝度値や形状等から床面５ａ上の他の物体と識別し
易いものが採用される。ここで、基準部１０である基準
物１０ａの反射率をＲとすると、これらの間には、一般
的には、Ｘ０＝Ｒ・Ｙ０・Ｃ＋Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・(1) （Ｃ、Ｄは定数）という関係がある。これは、調光レベルは照度と比例
し、また、照度に反射率を掛けると輝度値が得られると
いう、照度と、輝度、調光レベルとの基本的な関係を示
すもので、輝度をもとに照度が制御できることを示した
ものである。なお、Ｄは、照明装置を全消灯しても輝度
値を持つ場合の補正値を示す。

【００２０】そして、床面５ａに什器等が配設された実
際の状態では、まず初期設定調光レベルで光源２を点灯
させ、制御部４で各小領域５ｅの輝度値をもとに被照射
面５である検知エリアの略全体の輝度分布を求めると共
に、この輝度分布から画像処理により基準部１０である
基準物１０ａを識別させる。次に、この基準部１０であ
る基準物１０ａの輝度値をもとに調光レベルを算出させ
るのである。この調光レベルの算出方法は、測定された
基準部１０に対応する小領域５ｂの輝度をｘ、設定した
い調光レベルをｙとすると、ｙ＝Ａ（Ｘ０−ｘ）＋Ｙ０・・・・・・・・・・・・・・(2) （Ａは定数）として求められる。この定数Ａは、反射率と相関のある
値であって、調光レベルの変化による照度の変化率と指
標となる反射率から算出され、あらかじめ記憶部８に記
憶される。そして、輝度値が目標照度を得るための輝度
値よりも高ければ輝度値を下げるように、低ければ輝度
値を上げるように制御して、被照射面５である床面５ａ
の照度が目標照度に保つようにされる。

【００２１】このように構成されているため、本実施の
形態における照明装置においては、被照射面５である床
面５ａに高反射物や発光物等の床面５ａと輝度の異なる
物体が存在しても、基準部１０である基準物１０ａの輝
度を略正確に検出することができ、その輝度を用いて、
他の物体の影響を除去して、床面５ａの照度が略一定と
なるように光源２の光出力を正確に制御できるようにな
る。つまり、被照射面５内に輝度の異なる物体が存在し
ても、その物体の輝度が光源２の光出力の制御に影響す
ることがなくなるのである。このため、高反射物や発光
物の影響により実際の目標照度よりも暗く制御されて不
快感を感じたり、反対に、低反射率物体の影響により目
標照度よりも明るく制御され過ぎて、無駄な電力を消費
することもなくなる。

【００２２】図５は、本発明の照明装置の第２の実施の
形態を示すものであり、前記第１の実施の形態と異なる
点は、基準部１０を基準物１０ａに代えて床面５ａとし
た点と、制御部４での基準部１０の検出方法、及び記憶
部８に記憶される初期データであり、他は前記第１の実
施の形態と同様に構成されている。

【００２３】つまり、基準部１０は、実際の使用状態で
の被照射面５である床面５ａに対応する任意の１つの小
領域５ｅであって、記憶部８には、初期設定時に、被照
射面５である床面５ａで目標照度が得られる状態での、
床面５ａに何もない状態で求めた基準部１０となる床面
５ａの任意の小領域の輝度である初期設定輝度値Ｘ０
と、そのときの初期設定調光レベルＹ０、及び床面５ａ
の反射率Ｒ等が初期データとして記憶されている。そし
て、実際の使用時には、制御部４で、まず照明装置を初
期設定調光レベルＹ０で点灯させ、光検知部３で全ての
小領域５ｅの輝度を測定し記憶させる。次に、任意の小
領域５ｅからスタートさせて順次、この輝度値から小領
域５ｅに対する反射率を求め前述の(2) 式により仮の調
光レベルを算出させて、それらが(1) 式を満たすかどう
かを判別させる。この計算は、少なくとも１つの小領域
５ｅが(1) 式を満たすまで行われ、仮の調光レベルが
(1) 式を満たせば、その小領域５ｅの反射率は基準部１
０である床面５ａの反射率と同じであることになるた
め、その小領域５ｅを基準部１０とする床面５ａに対応
するもの判断させて、求めた仮の調光レベルを光源２を
制御する調光レベルとして出力するのである。

【００２４】このように構成しても、前記第１の実施の
形態と同様の効果を奏すると共に、基準部１０が床面５
ａであり、その輝度を検出させて調光レベルを求めるた
め、床面５ａの照度が床面５ａの輝度をもとにして制御
できて、床面５ａの照度がさらに正確に制御できると共
に、床面５ａが基準となるため、実際の使用状態で、基
準部１０となる基準物等を用意する必要もなくなる。

【００２５】図６は、本発明の照明装置の第３の実施の
形態を示すものであり、前記第２の実施の形態と異なる
点は、制御部４での調光レベルの算出方法、及び記憶部
８に記憶される初期データであり、他は前記第１の実施
の形態と同様に構成されている。

【００２６】つまり、基準部１０は、実際の使用状態で
の被照射面５である床面５ａに対応する任意の１つの小
領域５ｅであって、記憶部８には、初期設定時に、被照
射面５である床面５ａで目標照度が得られる状態での、
基準部１０となる床面５ａの任意の小領域の輝度である
初期設定輝度値Ｘ０と、そのときの初期設定調光レベル
Ｙ０、床面５ａの反射率Ｒ、及びドアの近傍や通路等の
実際の使用時に露出して基準部１０としてしようできる
可能性の高い場所に対応した小領域５ｅの座標値等が初
期データとして記憶されている。そして、実際の使用時
には、制御部４で、まず照明装置を初期設定調光レベル
Ｙ０で点灯させ、光検知部３で全ての小領域５ｅの輝度
を測定し記憶させる。次に、記憶部８に記憶させた座標
値に対応する優先の小領域５ｅからスタートさせて順
次、この輝度値から小領域５ｅに対する反射率を求め前
述の(2) 式により仮の調光レベルを算出させて、それら
が(1) 式を満たすかどうかを判別させる。なお、優先の
小領域５ｅ中で基準部１０とすべきものがなければ、他
の小領域５ｅが優先の小領域５ｅの後で検討される。こ
の計算は、少なくとも１つの小領域５ｅが(1) 式を満た
すまで行われ、仮の調光レベルが(1) 式を満たせば、そ
の小領域５ｅの反射率は基準部１０である床面５ａの反
射率と同じであることになるため、その小領域５ｅを基
準部１０とする床面５ａに対応するもの判断させて、求
めた仮の調光レベルを光源２を制御する調光レベルとし
て出力するのである。

【００２７】このように構成しても、前記第２の実施の
形態と同様の効果を奏すると共に、実際の使用状態で、
基準部１０となる床面５ａに対応する小領域５ｅを、少
ない計算回数で求めることができる。

【００２８】図７は、本発明の照明装置の第３の実施の
形態を示すものであり、前記第２の実施の形態と異なる
点は、制御部４での調光レベルの算出方法、及び記憶部
８に記憶される初期データであり、他は前記第１の実施
の形態と同様に構成されている。

【００２９】つまり、基準部１０は、実際の使用状態で
の被照射面５である床面５ａに対応する任意の１つの小
領域５ｅであって、記憶部８には、初期設定時に、被照
射面５である床面５ａで目標照度が得られる状態での、
基準部１０となる床面５ａの任意の小領域の輝度である
初期設定輝度値Ｘ０と、そのときの初期設定調光レベル
Ｙ０、床面５ａの反射率Ｒ、及び小領域の数Ｎ等が初期
データとして記憶されている。そして、実際の使用時に
は、制御部４で、まず照明装置を初期設定調光レベルＹ
０で点灯させ、光検知部３で全ての小領域５ｅの輝度を
測定し記憶させる。次に、記憶部８に記憶させた座標値
に対応する小領域５ｅからスタートさせて順次、この輝
度値から小領域５ｅに対する反射率を求め前述の(2) 式
により仮の調光レベルを算出させて、それらが(1) 式を
満たすかどうかを判別させる。もし、それが(1) 式を満
たせば、その小領域５ｅの反射率は基準部１０である床
面５ａの反射率と同じであることになるため、その小領
域５ｅを基準部１０とする床面５ａに対応するもの判断
させて、その輝度値を記憶部８に平均化のために記憶さ
せる。この計算をすべての小領域５ｅについて行い、記
憶部８に平均化のために記憶させた記憶値を平均して平
均輝度を求め、この平均輝度を輝度ｘとして式(2) に代
入して調光レベルを算出し、光源２を制御する調光レベ
ルとして出力するのである。

【００３０】このように構成しても、前記第２の実施の
形態と同様の効果を奏すると共に、基準部１０となる床
面５ａに対応する全ての小領域５ｅを用いて、基準部１
０となる床面５ａの輝度を求めるため、基準部１０であ
る床面５ａの輝度にばらつきがあっても、その輝度が正
確にさらに求められて、さらに正確な照度制御ができ
る。

【００３１】なお、前記各実施の形態においては、光検
知部３が器具本体１の下面側に設けるものとしたが、本
発明はこれに限らず、器具本体１とは別に天井に取り付
けられるものであってもよい。

【００３２】

【発明の効果】このように構成されているため本発明
は、請求項１、及び請求項２記載の発明にあっては、被
照射面である床面に高反射物や発光物等の床面と輝度の
異なる物体が存在しても、基準部の輝度を略正確に検出
することができ、その輝度を用いて、他の物体の影響を
除去して、床面の照度が略一定となるように光源の光出
力を正確に制御できる。このため、高反射物や発光物の
影響により実際の目標照度よりも暗く制御されて不快感
を感じたり、反対に、低反射率物体の影響により目標照
度よりも明るく制御され過ぎて、無駄な電力を消費する
こともなくなる。

【００３３】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
記載の発明の効果に加えて、基準部が床面でありその輝
度を検出させて調光レベルを求めるため、床面の照度が
床面の輝度をもとにして制御できて、床面の照度がさら
に正確に制御できると共に、床面が基準となるため、実
際の使用状態で、基準部とするために基準物等を用意す
る必要もなくなる。

【００３４】請求項４記載の発明にあっては、請求項３
記載の発明の効果に加えて、基準部となる床面に対応す
る小領域を、少ない計算回数で求めることができる。

【００３５】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
記載の発明の効果に加えて、基準部に対応する全ての小
領域を用いて基準部の輝度を求めるため、基準部の輝度
にばらつきがあっても、その輝度が正確にさらに求めら
れて、さらに正確な照度制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の第１の実施の形態を示すブ
ロック図である。

【図２】同上の被照射面における光検知部の検知エリア
を示す模式図である。

【図３】同上の基準部を示すもので、(a) は基準部とし
ての基準物の平面図、(b) は被照射面に基準物が配設さ
れた一状態を示す平面図である。

【図４】同上のフローチャートである。

【図５】本発明の照明装置の第２の実施の形態を示すフ
ローチャートである。

【図６】本発明の照明装置の第３の実施の形態を示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明の照明装置の第４の実施の形態を示すフ
ローチャートである。

【図８】従来の照明装置を示す模式図である。

【図９】同上のブロック図である。

【図１０】同上の被照射面における光検知部の検知エリ
アを示す模式図である。

【図１１】同上の光検知部の検知エリアに高反射物が置
かれた一状態を示すもので、(a)は模式図、(b) は高反
射物により測定された輝度値が影響を受ける領域を示す
模式図である。

【符号の説明】

２光源３光検知部４制御部５被照射面５ａ床面５ｅ小領域８記憶部１０基準部１０ａ基準物

フロントページの続き (72)発明者西岡伸介大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者山口昌男大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、この光源の被照射面を所定数の
小領域に分割した各小領域の輝度を検知可能に構成され
た光検知部と、この光検知部で計測された前記小領域の
輝度をもとに調光レベルを算出して前記光源の光出力を
制御する制御部とを備えてなる照明装置であって、前記
制御部で、前記被照射面内に設定された基準部を識別さ
せ、前記基準部に対応した小領域の輝度をもとに前記調
光レベルを算出させたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記制御部に、前記被照射面内に持ち込
まれる前記基準部としての基準物の形状を含む初期デー
タを記憶させる記憶部を設けると共に、前記制御部で、
前記各小領域の輝度から前記被照射面の略全体の輝度分
布を求め、この輝度分布から画像処理により前記基準物
を抽出させて前記調光レベルを算出させたことを特徴と
する請求項１記載の照明装置。
【請求項３】前記制御部に、前記被照射面内の前記基
準部としての床面の反射率を含む初期データを記憶させ
る記憶部を設けると共に、前記制御部で、前記各小領域
の輝度からそれぞれの小領域の反射率を求めることによ
り、前記基準部としての床面に対応した少なくとも１つ
の小領域を抽出させて前記調光レベルを算出させたこと
を特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】前記記憶部に、前記基準部となる可能性
が高い複数の小領域の座標データを記憶させ、前記制御
部で、前記座標データを優先して使用して前記基準部に
対応する少なくとも１つの小領域を抽出させて前記調光
レベルを算出させたことを特徴とする請求項３記載の照
明装置。
【請求項５】前記制御部が、前記被照射面の前記基準
部に対応した全ての小領域を抽出して、それらの輝度を
平均化することにより計算させて前記調光レベルを算出
させたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。