照明装置、照明器具および照明制御システム
【課題】各種多様な照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムを提供する。
【解決手段】照明装置１０は、第１〜第４光源１１〜１４、制御部３０、操作部３５を具備する。第１光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い。第２光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い。第３光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い。第４光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い。制御部３０は、前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する。操作部３５は、前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる。
【解決手段】照明装置１０は、第１〜第４光源１１〜１４、制御部３０、操作部３５を具備する。第１光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い。第２光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い。第３光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い。第４光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い。制御部３０は、前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する。操作部３５は、前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、各種の照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の照明環境を造り出すため、一般的には蛍光灯の白い光や電球の暖かい光など、光色が異なりかつ調光可能な複数の光源を備えることにより、光色と明るさを調整することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８４９１０号公報
【特許文献２】特開２００８−３００１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各種の照明環境を演出するためには、例えば、店で選んだ色の服で外を歩いた場合に、思っていた色と違って見えるようなことが生じないように、色の見え方（演色性）も良好にすることが必要である。このため、光色と明るさを制御できるとともに、色の見え方を如何にして制御し、各種多様な照明環境を造り出すかが重要な課題になっている。
【０００５】
また、店舗などでは、上記のように、照明器具の相関色温度や平均演色評価数Ｒａは空間の雰囲気や商品の見え方を考慮する上で重要な要素ある。特に平均演色評価数Ｒａは高いほど色の見え方が忠実になる一方で器具効率とトレードオフの関係にあるため、どの程度の平均演色評価数Ｒａを有する器具を選択すべきか、購入の時点でユーザーが判断することは難しい問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、各種多様な照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態における照明装置は、第１〜第４光源、制御部、操作部を具備する。第１光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い。第２光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い。第３光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い。第４光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い。制御部は、前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する。操作部は、前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各種多様な照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態である照明装置の発光モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図。
【図２】同じく照明装置の光源を拡大して示す断面図。
【図３】同じく照明装置における各光源の分光分布図。
【図４】同じく照明装置の発光モジュールを、一部を拡大して示す正面図。
【図５】同じく照明装置の電気回路図。
【図６】同じく照明装置における器具光束を一定とし、相関色温度３５００Ｋで平均演色評価数Ｒａ７０〜９５における各光源の調光率を示すグラフ。
【図７】同じく照明装置における器具光束を一定とし、平均演色評価数Ｒａ８０で相関色温度２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源の調光率を示すグラフ。
【図８】同じく照明装置の操作部を示す正面図。
【図９】同じく照明器具を示し、（ａ）は一部を切り欠いて示す斜視図、（ｂ）はベース体の正面図。
【図１０】同じく照明制御システムを示し、照明器具が設置された天井を示す図。
【図１１】同じく照明装置の変形例における発光モジュールを、一部を拡大して示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に従い説明する。本実施形態は、各種多様な照明環境を造り出すことが可能で、かつ各種多様な照明環境を体感することが可能な照明ショールームに設置される照明制御システム。この照明制御システムに用いられる照明装置および照明器具を構成するもので、先ず照明装置の構成につき説明する。
【００１１】
本実施形態の照明装置１０は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を光源とする照明装置で、図１（ａ）（ｂ）に示すように、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数Ｒａが高い第１光源１１と；相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数Ｒａが低い第２光源１２と；相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数Ｒａが高い第３光源１３と；相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数Ｒａが低い第４光源１４と；前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数Ｒａを制御する制御部３０と；前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部３５で構成する。
【００１２】
上記の第１〜第４光源１１〜１４は、本実施形態では、次のように構成した。
【００１３】
第１光源１１は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では約９２の第１のＬＥＤで構成した。
【００１４】
第２光源１２は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態では約７０の第２のＬＥＤで構成した。
【００１５】
第３光源１３は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では約９２の第３のＬＥＤで構成した。
【００１６】
第４光源１４は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態では約６７の第４のＬＥＤで構成した。
【００１７】
そして、上記第１〜第４の各光源１１〜１４は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤからなり、図２に示すように、青色ＬＥＤチップ１５が回路パターンを有する基板１６上に実装されている。なお、ＬＥＤは、基板に直接実装される複数個のＬＥＤチップおよびこのＬＥＤチップから照射される光により励起される蛍光体を含む樹脂で封止して構成されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであってもよい。
【００１８】
基板１６は、放熱性と剛性を有するアルミニウム等からなる矩形状をなす平板が用いられ、基板１６上に電気絶縁層１７を介して陰極側と陽極側の回路パターン１８がそれぞれ形成されている。回路パターン１８は、銅（Ｃｕ）等で構成されている。
【００１９】
そして、青色ＬＥＤチップ１５の底面電極が一方の電極側の回路パターン１８に電気的に接続され、上面電極が他方の電極側の回路パターン１８に対して、金線等で構成されたボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続されている。また、基板１６上には樹脂製のフレーム２０が設けられ、フレームには凹部２０ａが形成されている。フレーム２０は、例えば白色のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で構成され、凹部２０ａ内の中央部に青色ＬＥＤチップ１５が配置されて収容される。
【００２０】
そして、青色ＬＥＤチップ１５が収容された凹部２０ａ内に蛍光体をシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明樹脂に混合して分散させた蛍光体含有樹脂が塗布または充填されて蛍光体含有樹脂層２１が形成され、青色ＬＥＤチップ１５は、この蛍光体含有樹脂層２１によって覆われて構成される。そして、青色ＬＥＤチップ１５から放射される青色光と、青色ＬＥＤチップ１５によって蛍光体が励起されて放射される光とが混合して白色の光を放射する。
【００２１】
上述した第１〜第４光源１１〜１４は、それぞれ上述した図２と同様な構成をなしているが、蛍光体含有樹脂層２１に含有される蛍光体がそれぞれ異なっている。すなわち、目的とする性能を有する蛍光体を選択することによって、必要な相関色温度および平均演色評価数Ｒａを有する光を得るように構成される。
【００２２】
すなわち、第１光源１１は、図３のグラフ中、曲線１１（細点線）で示すように、ピーク波長約４４０ｎｍ近辺の範囲にある青色系で、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では、Ｒａ約９２の光を発光する。
【００２３】
第２光源１２は、図３のグラフ中、曲線１２（太実線）で示すように、ピーク波長が約４４０ｎｍ近辺の範囲にある青色系で、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態ではＲａ約７０の光を発光する。
【００２４】
第３光源１３は、図３のグラフ中、曲線１３（太点線）で示すように、ピーク波長が約６４０ｎｍ近辺の範囲にある赤色系で、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態ではＲａ約９２の光を発光する。
【００２５】
第４光源１４は、図３のグラフ中、曲線１４（細実線）に示すように、ピーク波長が約５８０ｎｍ近辺の範囲にある黄色系で、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態ではＲａ約６７の光を発光する。
【００２６】
上記に構成された第１〜第４の各光源１１〜１４は、それぞれを構成する第１〜第４のＬＥＤが、図１（ａ）（ｂ）に示すように、長方形状をなす基板１６に対し、第１〜第４の各ＬＥＤが配置される。各光源（第１〜第４のＬＥＤ各１つ、すなわち、４つが１セット）は、１２セットが直列に接続されて用いられている。そして、第１〜第４の各ＬＥＤが所定の略等しい間隔を有し、かつ、基板１６の長手方向に沿って略平行に列をなすように配置され、長方形状をなす発光モジュール２２が構成される。上記に構成された本実施形態の発光モジュール２２の長さ寸法Ｌ１は約２５６ｍｍ、幅寸法Ｗ１は約８４ｍｍである。
【００２７】
また、本実施形態では、各光源１１〜１４は、次のように配置されている。すなわち、図４に一部を拡大して示すように、長方形状をなす発光モジュール２２を、図の縦方向に８個単位で見たとき、図中点線枠のグループで示すように、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップが交互になるように配置した。換言すれば、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップのグループが、図中矢印で示すように対角線上に位置して交差するように配置した。この配置によって、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップのグループ、すなわち、略同様の平均演色評価数Ｒａを有するグループが一方に片寄ることがなく、各光源によって造り出された目的の平均演色評価数Ｒａによる略均一な照明を行うことが可能になる。なお、図４中「低Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが低いＬＥＤチップを示し、「高Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが高いＬＥＤチップを示す。「Ｌ」は、相関色温度が低いＬＥＤチップを示し、「Ｗ」は、相関色温度が高いＬＥＤチップを示す。
【００２８】
次に、制御部３０は、上記に構成された各光源１１〜１４の光束、相関色温度、平均演色評価数Ｒａを制御するもので、図５の電気回路図に示すように、１２個のＬＥＤが直列に接続された第１〜第４光源１１〜１４個々に点灯回路３１が設けられ、この各点灯回路３１と電源Ｅとの間に制御部３０が設けられる。制御部３０は、マイクロコンピュータ等で構成され、光束を制御することによって相関色温度、平均演色評価数Ｒａの各要素をそれぞれ制御し、さらに光出力を制御して、各種多様な照明環境を造り出す。
【００２９】
例えば、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）における色の見え方を良好にするために、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境を得るためには、次のように制御する。
【００３０】
図６に示すグラフは、器具光束を４０００ｌｍ一定とした場合、相関色温度３５００Ｋで平均演色評価数Ｒａ７０〜９５における各光源１１〜１４の調光率、すなわち、光束比（％）を表したグラフで、平均演色評価数Ｒａ５刻みにおける各光源１１〜１４の光束比（％）との関係を示したもので、このグラフから明らかなように、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第１のＬＥＤからなる第１光源１１（曲線１１）の光束比を約４３％、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０の第２のＬＥＤからなる第２光源１２（曲線１２）の光束比を約０％、
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第３のＬＥＤからなる第３光源１３（曲線１３）の光束比を約５２％
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが６７の第４のＬＥＤからなる第４光源１４（曲線１４）の光束比を約５％に、
それぞれを調光制御することによって、相関色温度３５００Ｋにおける平均演色評価数Ｒａ９５の照明環境を造りだすことができる。
【００３１】
同様にして、平均演色評価数Ｒａ８５の照明環境は、第１光源１１の光束比を約３６％、第２光源１２の光束比を約５％、第３光源１３の光束比を約２２％、第４光源１４の光束比を約３６％に、それぞれ調光制御することによって造り出すことができる。同様にして、各光源１１〜１４の各光束比を調光制御することによって、器具光束を一定とし相関色温度３５００Ｋ（電球色近辺）における平均演色評価数Ｒａが約７０〜約９５の範囲の照明環境を造り出すことができる。
【００３２】
さらに、上記と同様にして、図６のグラフに示すように、器具光束を一定とし、相関色温度、例えば２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源１１〜１４の光束比（％）、すなわち調光率と平均演色評価数Ｒａの関係を抽出することによって、各種の相関色温度における各種の平均演色評価数Ｒａを有する多様な照明環境を造り出すことが可能になる。しかも、これら照明環境は各グラフの曲線に沿って連続的にかつ任意に造り出すことも可能になる。
【００３３】
また、例えば平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を得るためには、次のように制御する。
【００３４】
図７に示すグラフは、器具光束を４０００ｌｍ一定とした場合、平均演色評価数Ｒａ８０で相関色温度２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源１１〜１４の調光率、すなわち、光束比（％）を表したグラフで、相関色温度５０Ｋ刻みにおける各光源１１〜１４の光束比（％）との関係を示したもので、このグラフから明らかなように、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第１のＬＥＤからなる第１光源１１（曲線１１）の光束比を約４０％、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０の第２のＬＥＤからなる第２光源１２（曲線１２）の光束比を約５５％、
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第３のＬＥＤからなる第３光源１３（曲線１３）の光束比を約０％
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが６７の第４のＬＥＤからなる第４光源１４（曲線１４）の光束比を約０％に
それぞれ調光制御することによって平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度５０００Ｋの照明環境を造り出すことができる。
【００３５】
同様にして、相関色温度４０００Ｋの照明環境は、第１光源１１の光束比を約３８％、第２光源１２の光束比を約２５％、第３光源１３の光束比を約０％、第４光源１４の光束比を約３８％に、それぞれ調光制御することによって造り出すことができる。同様にして、各光源の光束比を制御することによって、器具光束を一定とした平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度が２８５０Ｋ〜５０００Ｋの多様な照明環境を造り出すことができる。
【００３６】
さらに、上記と同様にして、図７のグラフに示すように、器具光束を一定とし、平均演色評価数Ｒａ、例えば７０〜９５における各光源１１〜１４の光束比（％）、すなわち調光率と相関色温度（Ｋ）の関係を抽出することによって、各種の平均演色評価数Ｒａにおける各種の相関色温度を有する多様な照明環境を造り出することが可能になる。しかも、これら照明環境は各グラフの曲線に沿って連続的にかつ任意に造り出すことも可能になる。
【００３７】
また、制御部３０では、上記のように、各光源１１〜１４の光束を制御することによって相関色温度（Ｋ）、平均演色評価数Ｒａの各要素をそれぞれ制御し、さらに光出力を制御して、各種多様な照明環境を任意に造り出すことができる。さらに、これら全ての要素を制御することなく、光束と相関色温度、光束と平均演色評価数Ｒａ、若しくは相関色温度と平均演色評価数Ｒａ等、これら要素の内、少なくとも２つの要素を制御することによって各種多様な照明環境を造り出すことが可能になる。
【００３８】
また、制御部３０は、演算部によって都度演算して任意または連続的に各種の照明環境を造り出すように制御してもよいが、予め決められた各種の照明パターン、すなわち、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、予め各光源１１〜１４の調光率を計算したテーブルを記憶部に保持しておき、記憶された照明パターンを適宜呼び出すことによって各種多様な照明環境、シーンを演出するようにしてもよい。記憶させる照明パターンは、例えば、朝・昼・夕の一日の時間帯や季節等の時間的要素、天候や気温等の自然的要素、部屋の使用状況、住宅・オフィス・作業場・工場等の使用環境等の各要素を勘案して、各種の照明パターンを作成するとよい。
【００３９】
次に操作部３５は、照明装置１０のインターフェース上で所定範囲内の任意の平均演色評価数Ｒａおよび所定範囲内の相関色温度をそれぞれ指定することにより、指定した平均演色評価数Ｒａと相関色温度を有する分光分布の光を実現することができる。
【００４０】
そして、図８に示すように、本実施形態の操作部は、部屋の壁面等に設置される操作パネルＰによって構成される。操作パネルＰは、パネルケース内に、上述したマイクロコンピュータ等からなる制御部３０が内蔵され、前面にカラー液晶パネルからなら第１表示部Ｐ１と第２表示部Ｐ２と、タッチ形の第１操作ボタンＰ１１と第２操作ボタンＰ１２と、メモリーボタンＰ３と、リセットボタンＰ４で構成される。なお、操作部３５は、リモコンＲで構成してもよい。また、制御部３０は、操作パネルＰやリモコンＲに内蔵することなく、後述する照明器具等に設置されてもよい。
【００４１】
第１表示部Ｐ１は相関色温度を表示し、第２表示部Ｐ２は平均演色評価数Ｒａを表示するもので、第１表示部Ｐ１が上部に、第２表示部Ｐ２が下部に設けられている。
【００４２】
第１操作ボタンＰ１１は、相関色温度を表示する第１表示部Ｐ１の下部に設けられ、相関色温度を指定する数値ボタンＰ１１−１と指定した相関色温度をさらに細かく指定するための数値調整ボタンＰ１１−２が設けられている。
【００４３】
本実施形態において、数値ボタンＰ１１−１は、２８００Ｋ、３０００Ｋ、４０００Ｋ、５０００Ｋの数値が表示され、表示された相関色温度のボタンを押すことによって目的とする相関色温度を指定することができる。
【００４４】
また、本実施形態において、数値調整ボタンＰ１１−２は、指定された数値ボタンＰ１１−１の数値、例えば、３０００Ｋから５００Ｋまたは５０Ｋをマイナスして調整する「−５００Ｋ」、「−５０Ｋ」の数値調整ボタンと、同様に、例えば、３０００Ｋから５００Ｋまたは５０Ｋをプラスして調整する「＋５０Ｋ」、「＋５００Ｋ」の数値調整ボタンで構成した。
【００４５】
第２操作ボタンＰ１２は、平均演色評価数Ｒａを表示する第２表示部Ｐ２の下部に設けられ、平均演色評価数Ｒａを指定する数値ボタンＰ１２−１と指定した平均演色評価数Ｒａをさらに細かく指定するための数値調整ボタンＰ１２−２が設けられている。
【００４６】
本実施形態において、数値ボタンＰ１２−１は、Ｒａ７０、Ｒａ８０の数値が表示され、表示された平均演色評価数Ｒａのボタンを押すことによって目的とする平均演色評価数Ｒａを指定することができる。
【００４７】
また、本実施形態において、数値調整ボタンＰ１２−２は、指定された数値ボタンＰ１２−１の数値、例えば、Ｒａ８０からＲａ５をマイナスして調整する「Ｒａ−５」の数値調整ボタンと、同様に、例えば、Ｒａ８０からＲａ５をプラスして調整する「Ｒａ＋５」の数値調整ボタンで構成した。
【００４８】
なお、図８に示す操作部３５は、相関色温度を２８００Ｋに指定し、平均演色評価数をＲａ８５にして指定した状態を、表示部Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ表示した状態を示している。
【００４９】
そして、例えば、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）における色の見え方を良好にするために、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境を得るためには、次のように操作する。
【００５０】
先ず、第１操作ボタンＰ１１を押すことによって３５００Ｋの相関色温度を指定する。次に、第２操作ボタン１２を押すことによってＲａ９５の平均演色評価数を指定する。これにより指定された信号が制御部３０に伝送され、制御部３０の演算部によって各光源１１〜１４の調光率（光束比％）が演算され、演算された調光率によって各光源１１〜１４が点灯制御される。これにより、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）において、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境、すなわち、色の見え方を良好にした照明環境を造り出すことができる。
【００５１】
同様に第１操作ボタン１１、第２操作ボタン１２を選択して指定することによって、２３００Ｋ〜５５００Ｋの相関色温度における平均演色評価数がＲａ６５〜８５の範囲の多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５２】
また、例えば、平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を得るためには、リセットボタンＰ４によって、先に指定されていた照明環境の設定をリセットし、先ず、第２操作ボタン１２を押すことによってＲａ８０の平均演色評価数を指定する。次に、第１操作ボタンＰ１１を押すことによって５０００Ｋの相関色温度を指定する。これにより指定された信号が制御部３０に伝送され、制御部３０の演算部によって各光源１１〜１４の調光率（光束比％）が演算され、演算された調光率によって各光源１１〜１４が点灯制御される。これにより、平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を造りだすことができる。
【００５３】
同様に第２操作ボタン１２、第１操作ボタン１１を選択して指定することによって、平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度が２３００Ｋ〜５５００Ｋの多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５４】
同様に第２操作ボタン１２、第１操作ボタン１１を選択して指定することによって、平均演色評価数Ｒａ６５〜８５における２３００Ｋ〜５５００Ｋの相関色温度を有する多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５５】
また、メモリーボタンＰ３は、制御部３０に記憶された照明パターンを呼び出すためのボタンで、本実施形態では、４個のメモリーボタン（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を有している。そして、４個のメモリーボタンＰ３を、それぞれ選択して押すことによって、予め決められた各種の照明パターン、すなわち、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、予め各光源１１〜１４の調光率を計算し記憶部に保持されたテーブルが呼び出され、各種多様な照明環境、シーンを演出することができる。
【００５６】
本実施形態において、メモリーボタン（Ｍ１）には、平均演色評価数Ｒａの高い、太陽光に近い照明環境を、メモリーボタン（Ｍ２）には、相関色温度３０００Ｋ近辺で、冬の居間における暖かみをもった電球色を主体とした照明環境を、メモリーボタン（Ｍ３）には、相関色温度５０００Ｋ近辺で、春または秋の居間におけるやわらかい白色を主体とした昼白色の照明環境を、メモリーボタン（Ｍ４）には、相関色温度６５００Ｋ近辺で夏の居間における青みがかった涼しげな昼光色を主体とした照明環境を設定し、それぞれの照明環境を、単にメモリーボタンＰ３を押す操作によって、簡単かつ確実に指定した照明環境を造り出すことができるように構成した。
【００５７】
なお、本実施形態では、前記各光源１１〜１４の相関色温度、平均演色評価数Ｒａをともに指定するように構成したが、相関色温度、平均演色評価数Ｒａのいずれか一方を指定することにより、各種の照明環境を造り出すようにしてもよく、要は相関色温度、平均演色評価数Ｒａの少なくとも一方を指定するように構成すればよい。また、光出力を落とした省エネモードを造り出すように構成してもよい。
【００５８】
さらに、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、テンキーによって、任意の数値に指定できるように構成してもよく、また、指定した照明環境から他の指定した照明環境に対して光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度が連続的に変化するように構成してもよい。
【００５９】
上記により、基板１６に実装された第１〜第４の各ＬＥＤからなる光源１１〜１４を有し、各光源を制御する制御部３０および操作部３５を具備する照明装置１０が構成される。上記に構成された照明装置１０は、照明装置１個で構成してもよいが、複数個用いることによって照明器具が構成される。本実施形態の照明器具は、図９に示すように、照明装置１０を８個使用した天井埋込形の照明器具を構成した。
【００６０】
次に、照明器具の構成につき説明する。照明器具４０は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、器具本体４１と、器具本体４１に配設された上記構成の照明装置１０で構成される。
【００６１】
器具本体４１は、略正方形をなす鋼板等からなるベース体４１ａと、ベース体４１ａをカバーする乳白色の合成樹脂からなるセード４１ｂで構成される。本実施形態における器具本体４１の縦・横寸法は、約６００ｍｍに構成した。
【００６２】
ベース体４１ａには、上記に構成した照明装置１０が８個設置される。８個の照明装置は、４個ずつに分けられ、正方形のベース体４１ａの一辺に略平行し、各照明装置１０が略等しい間隔を有して配置される。各照明装置１０は、並列になるように電気的に接続され、８個の照明装置１０における各光源１１〜１４の各点灯回路３１が集められ、制御部と共に点灯ケース３１ａ内に収容されベース体４１ａの裏面側に設置される。そして各照明装置１０は、各点灯回路３１および制御部３０を介して電源Ｅに接続される。
【００６３】
なお、本実施形態において、照明器具４０は、相関色温度が約３０００Ｋ近辺の電球色で平均演色評価数Ｒａが６０と９０、また相関色温度が約６５００Ｋ近辺の昼光色で平均演色評価数Ｒａが６０と９０の４種類のＬＥＤを搭載した８個の照明装置１０によって、可変色・可変演色性器具として構成した。
【００６４】
なお、本実施形態において、制御部３０は、８個の照明装置１０の調光率データを同一として共通に制御することによって各種多様な照明環境を造り出すように構成したが、８個の照明装置１０の調光率データを異ならせて個別に制御するようにしてもよい。例えば、電球色、昼白色、昼光色等を組み合わせたり、４個の光出力を落として不点灯となした省エネモードを造り出すようにしてもよい。なお、図中、Ｐは部屋の壁面に設置される操作パネル、Ｒはリモコンで、目的とする照明環境を造りだすための無線信号を制御部３０に対して送信するもので、操作パネルＰとリモコンＲの両方を設置しても、いずれか一方を設置するようにしてもよい。また、制御部３０は、操作パネルＰまたはリモコンＲ内に設けられたものであってもよい。
【００６５】
次に、上記に構成された照明器具を用いた照明ショールームに設置される照明制御システムの構成を説明する。本実施形態の照明制御システム５０は、図１０に示すように、上記構成の照明器具４０を９台使用して構成される。
【００６６】
各照明器具４０は、ショールームに設置された部屋の略正方形をなす天井Ｘに、３台ずつが３列に略等間隔に位置するように設置される。そして、各照明器具４０は、並列になるように電気的に接続され、９台の照明器具４０を共通に制御する制御部３０が天井等に設けられて構成される。また、操作パネルＰが壁面に設置され、リモコンＲが設置されて照明制御システム５０が構成される。
【００６７】
上記に構成された照明制御システム５０は、ショールームの来場者に対して、ガイドがリモコンＲまたは操作パネルＰを操作し色温度と演色性の連続的変化を体感してもらうことができる。特に本実施形態によれば、平均演色評価数Ｒａ、すなわち、演色性を変化させることができ、居住者の顔色が良くなったり悪くなったりすることが顕著に現われ、平均演色評価数Ｒａの変化を実際に体感できる。また、同時に相関色温度も変化させることができ、相関色温度の変化、例えば、電球色から昼白色さらには昼光色に至る空間の雰囲気を体感することもできる。また、予め記憶されたそれぞれの照明環境を、単にリモコンＲのボタンを押す操作によって、簡単かつ確実に造り出すことができる。さらに、各種の照明設計仕様を再現することも可能で、仕様決定の場とすることも可能になり、特に照明ショールームに好適な照明制御システムを提供することが可能になる。
【００６８】
なお、本実施形態の照明制御システムにおいて、制御部３０は、９台の照明器具４０の調光率データを同一にして共通に制御することによって各種多様な照明環境を造り出すように構成したが、９台の照明器具４０の調光率データを異ならせて個別に制御するようにしてもよい。例えば、電球色、昼白色、昼光色等の器具を組み合わせたり、器具の一部の光出力を落として不点灯となした省エネモードを造り出すようにしてもよい。また、本実施形態において、明制御システム５０は、照明器具４０のみによって照を構成したが、照明器具４０と照明装置１０を組み合わせて構成してもよい。さらに、照明装置１０のみによって構成してもよい。
【００６９】
以上、本実施形態において、各光源をＬＥＤで構成したが、ＬＥＤに替えて白熱電球や蛍光ランプ等を組み合わせて構成しても、ＬＥＤにこれら白熱電球や蛍光ランプ等を組み合わせて構成してもよい。また、相関色温度を５０００Ｋ以上の光源と３０００Ｋ以下の光源で構成したが、用途に応じて５０００Ｋ〜３０００Ｋ内の相関色温度を有する光源で構成してもよい。また、平均演色評価数Ｒａを９０以上の光源と７０以下の光源で構成したが、用途に応じて９０〜７０内の平均演色評価数Ｒａを有する光源で構成してもよい。
【００７０】
また、各光源の基板への配置は、図１１に一部を拡大して示すように、長方形状をなす発光モジュール２２を図の縦方向に８個単位で見たとき、図中点線枠のグループで示すように、相関色温度が低いＬＥＤチップ「Ｌ」と、相関色温度が高いＬＥＤチップ「Ｗ」のＬＥＤチップが交互になるように配置した。換言すれば、「Ｌ」と「Ｗ」のＬＥＤチップのグループが、図中矢印で示すように対角線上に位置して交差するように配置した。この配置によって、「Ｌ」と「Ｗ」のＬＥＤチップのグループ、すなわち、略同様の相関色温度を有するグループが一方に片寄ることがなく、各光源によって造り出された目的の相関色温度による略均一な照明を行うことが可能になる。なお、図１０中「低Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが低いＬＥＤチップを示し、「高Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが高いＬＥＤチップを示す。「Ｌ」は、相関色温度が低いＬＥＤチップを示し、「Ｗ」は、相関色温度が高いＬＥＤチップを示す。
【００７１】
また、本実施形態において、照明器具は、上記に例示した照明ショールームに限らず、店舗、オフィスなど施設・業務用等、さらに住宅用の各種の照明器具、さらには防犯灯・街路灯・道路灯など屋外用の各種照明器具を構成してもよい。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 照明装置
１１ 第１光源
１２ 第２光源
１３ 第３光源
１４ 第４光源
３０ 制御部
３５ 操作部
４０ 照明器具
４１ 器具本体
５０ 照明制御システム
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、各種の照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の照明環境を造り出すため、一般的には蛍光灯の白い光や電球の暖かい光など、光色が異なりかつ調光可能な複数の光源を備えることにより、光色と明るさを調整することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８４９１０号公報
【特許文献２】特開２００８−３００１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各種の照明環境を演出するためには、例えば、店で選んだ色の服で外を歩いた場合に、思っていた色と違って見えるようなことが生じないように、色の見え方（演色性）も良好にすることが必要である。このため、光色と明るさを制御できるとともに、色の見え方を如何にして制御し、各種多様な照明環境を造り出すかが重要な課題になっている。
【０００５】
また、店舗などでは、上記のように、照明器具の相関色温度や平均演色評価数Ｒａは空間の雰囲気や商品の見え方を考慮する上で重要な要素ある。特に平均演色評価数Ｒａは高いほど色の見え方が忠実になる一方で器具効率とトレードオフの関係にあるため、どの程度の平均演色評価数Ｒａを有する器具を選択すべきか、購入の時点でユーザーが判断することは難しい問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、各種多様な照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態における照明装置は、第１〜第４光源、制御部、操作部を具備する。第１光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い。第２光源は、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い。第３光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い。第４光源は、相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い。制御部は、前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する。操作部は、前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各種多様な照明環境を造り出すことが可能な照明装置、照明器具および照明制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態である照明装置の発光モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図。
【図２】同じく照明装置の光源を拡大して示す断面図。
【図３】同じく照明装置における各光源の分光分布図。
【図４】同じく照明装置の発光モジュールを、一部を拡大して示す正面図。
【図５】同じく照明装置の電気回路図。
【図６】同じく照明装置における器具光束を一定とし、相関色温度３５００Ｋで平均演色評価数Ｒａ７０〜９５における各光源の調光率を示すグラフ。
【図７】同じく照明装置における器具光束を一定とし、平均演色評価数Ｒａ８０で相関色温度２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源の調光率を示すグラフ。
【図８】同じく照明装置の操作部を示す正面図。
【図９】同じく照明器具を示し、（ａ）は一部を切り欠いて示す斜視図、（ｂ）はベース体の正面図。
【図１０】同じく照明制御システムを示し、照明器具が設置された天井を示す図。
【図１１】同じく照明装置の変形例における発光モジュールを、一部を拡大して示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に従い説明する。本実施形態は、各種多様な照明環境を造り出すことが可能で、かつ各種多様な照明環境を体感することが可能な照明ショールームに設置される照明制御システム。この照明制御システムに用いられる照明装置および照明器具を構成するもので、先ず照明装置の構成につき説明する。
【００１１】
本実施形態の照明装置１０は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を光源とする照明装置で、図１（ａ）（ｂ）に示すように、相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数Ｒａが高い第１光源１１と；相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数Ｒａが低い第２光源１２と；相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数Ｒａが高い第３光源１３と；相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数Ｒａが低い第４光源１４と；前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数Ｒａを制御する制御部３０と；前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部３５で構成する。
【００１２】
上記の第１〜第４光源１１〜１４は、本実施形態では、次のように構成した。
【００１３】
第１光源１１は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では約９２の第１のＬＥＤで構成した。
【００１４】
第２光源１２は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態では約７０の第２のＬＥＤで構成した。
【００１５】
第３光源１３は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では約９２の第３のＬＥＤで構成した。
【００１６】
第４光源１４は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態では約６７の第４のＬＥＤで構成した。
【００１７】
そして、上記第１〜第４の各光源１１〜１４は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤからなり、図２に示すように、青色ＬＥＤチップ１５が回路パターンを有する基板１６上に実装されている。なお、ＬＥＤは、基板に直接実装される複数個のＬＥＤチップおよびこのＬＥＤチップから照射される光により励起される蛍光体を含む樹脂で封止して構成されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであってもよい。
【００１８】
基板１６は、放熱性と剛性を有するアルミニウム等からなる矩形状をなす平板が用いられ、基板１６上に電気絶縁層１７を介して陰極側と陽極側の回路パターン１８がそれぞれ形成されている。回路パターン１８は、銅（Ｃｕ）等で構成されている。
【００１９】
そして、青色ＬＥＤチップ１５の底面電極が一方の電極側の回路パターン１８に電気的に接続され、上面電極が他方の電極側の回路パターン１８に対して、金線等で構成されたボンディングワイヤ１９を介して電気的に接続されている。また、基板１６上には樹脂製のフレーム２０が設けられ、フレームには凹部２０ａが形成されている。フレーム２０は、例えば白色のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂で構成され、凹部２０ａ内の中央部に青色ＬＥＤチップ１５が配置されて収容される。
【００２０】
そして、青色ＬＥＤチップ１５が収容された凹部２０ａ内に蛍光体をシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明樹脂に混合して分散させた蛍光体含有樹脂が塗布または充填されて蛍光体含有樹脂層２１が形成され、青色ＬＥＤチップ１５は、この蛍光体含有樹脂層２１によって覆われて構成される。そして、青色ＬＥＤチップ１５から放射される青色光と、青色ＬＥＤチップ１５によって蛍光体が励起されて放射される光とが混合して白色の光を放射する。
【００２１】
上述した第１〜第４光源１１〜１４は、それぞれ上述した図２と同様な構成をなしているが、蛍光体含有樹脂層２１に含有される蛍光体がそれぞれ異なっている。すなわち、目的とする性能を有する蛍光体を選択することによって、必要な相関色温度および平均演色評価数Ｒａを有する光を得るように構成される。
【００２２】
すなわち、第１光源１１は、図３のグラフ中、曲線１１（細点線）で示すように、ピーク波長約４４０ｎｍ近辺の範囲にある青色系で、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態では、Ｒａ約９２の光を発光する。
【００２３】
第２光源１２は、図３のグラフ中、曲線１２（太実線）で示すように、ピーク波長が約４４０ｎｍ近辺の範囲にある青色系で、相関色温度が５０００Ｋ以上、本実施形態では約５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態ではＲａ約７０の光を発光する。
【００２４】
第３光源１３は、図３のグラフ中、曲線１３（太点線）で示すように、ピーク波長が約６４０ｎｍ近辺の範囲にある赤色系で、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９０以上、本実施形態ではＲａ約９２の光を発光する。
【００２５】
第４光源１４は、図３のグラフ中、曲線１４（細実線）に示すように、ピーク波長が約５８０ｎｍ近辺の範囲にある黄色系で、相関色温度が３０００Ｋ以下、本実施形態では約２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０以下、本実施形態ではＲａ約６７の光を発光する。
【００２６】
上記に構成された第１〜第４の各光源１１〜１４は、それぞれを構成する第１〜第４のＬＥＤが、図１（ａ）（ｂ）に示すように、長方形状をなす基板１６に対し、第１〜第４の各ＬＥＤが配置される。各光源（第１〜第４のＬＥＤ各１つ、すなわち、４つが１セット）は、１２セットが直列に接続されて用いられている。そして、第１〜第４の各ＬＥＤが所定の略等しい間隔を有し、かつ、基板１６の長手方向に沿って略平行に列をなすように配置され、長方形状をなす発光モジュール２２が構成される。上記に構成された本実施形態の発光モジュール２２の長さ寸法Ｌ１は約２５６ｍｍ、幅寸法Ｗ１は約８４ｍｍである。
【００２７】
また、本実施形態では、各光源１１〜１４は、次のように配置されている。すなわち、図４に一部を拡大して示すように、長方形状をなす発光モジュール２２を、図の縦方向に８個単位で見たとき、図中点線枠のグループで示すように、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップが交互になるように配置した。換言すれば、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップのグループが、図中矢印で示すように対角線上に位置して交差するように配置した。この配置によって、「低Ｒａ」と「高Ｒａ」のＬＥＤチップのグループ、すなわち、略同様の平均演色評価数Ｒａを有するグループが一方に片寄ることがなく、各光源によって造り出された目的の平均演色評価数Ｒａによる略均一な照明を行うことが可能になる。なお、図４中「低Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが低いＬＥＤチップを示し、「高Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが高いＬＥＤチップを示す。「Ｌ」は、相関色温度が低いＬＥＤチップを示し、「Ｗ」は、相関色温度が高いＬＥＤチップを示す。
【００２８】
次に、制御部３０は、上記に構成された各光源１１〜１４の光束、相関色温度、平均演色評価数Ｒａを制御するもので、図５の電気回路図に示すように、１２個のＬＥＤが直列に接続された第１〜第４光源１１〜１４個々に点灯回路３１が設けられ、この各点灯回路３１と電源Ｅとの間に制御部３０が設けられる。制御部３０は、マイクロコンピュータ等で構成され、光束を制御することによって相関色温度、平均演色評価数Ｒａの各要素をそれぞれ制御し、さらに光出力を制御して、各種多様な照明環境を造り出す。
【００２９】
例えば、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）における色の見え方を良好にするために、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境を得るためには、次のように制御する。
【００３０】
図６に示すグラフは、器具光束を４０００ｌｍ一定とした場合、相関色温度３５００Ｋで平均演色評価数Ｒａ７０〜９５における各光源１１〜１４の調光率、すなわち、光束比（％）を表したグラフで、平均演色評価数Ｒａ５刻みにおける各光源１１〜１４の光束比（％）との関係を示したもので、このグラフから明らかなように、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第１のＬＥＤからなる第１光源１１（曲線１１）の光束比を約４３％、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０の第２のＬＥＤからなる第２光源１２（曲線１２）の光束比を約０％、
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第３のＬＥＤからなる第３光源１３（曲線１３）の光束比を約５２％
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが６７の第４のＬＥＤからなる第４光源１４（曲線１４）の光束比を約５％に、
それぞれを調光制御することによって、相関色温度３５００Ｋにおける平均演色評価数Ｒａ９５の照明環境を造りだすことができる。
【００３１】
同様にして、平均演色評価数Ｒａ８５の照明環境は、第１光源１１の光束比を約３６％、第２光源１２の光束比を約５％、第３光源１３の光束比を約２２％、第４光源１４の光束比を約３６％に、それぞれ調光制御することによって造り出すことができる。同様にして、各光源１１〜１４の各光束比を調光制御することによって、器具光束を一定とし相関色温度３５００Ｋ（電球色近辺）における平均演色評価数Ｒａが約７０〜約９５の範囲の照明環境を造り出すことができる。
【００３２】
さらに、上記と同様にして、図６のグラフに示すように、器具光束を一定とし、相関色温度、例えば２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源１１〜１４の光束比（％）、すなわち調光率と平均演色評価数Ｒａの関係を抽出することによって、各種の相関色温度における各種の平均演色評価数Ｒａを有する多様な照明環境を造り出すことが可能になる。しかも、これら照明環境は各グラフの曲線に沿って連続的にかつ任意に造り出すことも可能になる。
【００３３】
また、例えば平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を得るためには、次のように制御する。
【００３４】
図７に示すグラフは、器具光束を４０００ｌｍ一定とした場合、平均演色評価数Ｒａ８０で相関色温度２８５０Ｋ〜５０００Ｋにおける各光源１１〜１４の調光率、すなわち、光束比（％）を表したグラフで、相関色温度５０Ｋ刻みにおける各光源１１〜１４の光束比（％）との関係を示したもので、このグラフから明らかなように、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第１のＬＥＤからなる第１光源１１（曲線１１）の光束比を約４０％、
相関色温度が５０００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが７０の第２のＬＥＤからなる第２光源１２（曲線１２）の光束比を約５５％、
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが９２の第３のＬＥＤからなる第３光源１３（曲線１３）の光束比を約０％
相関色温度が２７００Ｋ、平均演色評価数Ｒａが６７の第４のＬＥＤからなる第４光源１４（曲線１４）の光束比を約０％に
それぞれ調光制御することによって平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度５０００Ｋの照明環境を造り出すことができる。
【００３５】
同様にして、相関色温度４０００Ｋの照明環境は、第１光源１１の光束比を約３８％、第２光源１２の光束比を約２５％、第３光源１３の光束比を約０％、第４光源１４の光束比を約３８％に、それぞれ調光制御することによって造り出すことができる。同様にして、各光源の光束比を制御することによって、器具光束を一定とした平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度が２８５０Ｋ〜５０００Ｋの多様な照明環境を造り出すことができる。
【００３６】
さらに、上記と同様にして、図７のグラフに示すように、器具光束を一定とし、平均演色評価数Ｒａ、例えば７０〜９５における各光源１１〜１４の光束比（％）、すなわち調光率と相関色温度（Ｋ）の関係を抽出することによって、各種の平均演色評価数Ｒａにおける各種の相関色温度を有する多様な照明環境を造り出することが可能になる。しかも、これら照明環境は各グラフの曲線に沿って連続的にかつ任意に造り出すことも可能になる。
【００３７】
また、制御部３０では、上記のように、各光源１１〜１４の光束を制御することによって相関色温度（Ｋ）、平均演色評価数Ｒａの各要素をそれぞれ制御し、さらに光出力を制御して、各種多様な照明環境を任意に造り出すことができる。さらに、これら全ての要素を制御することなく、光束と相関色温度、光束と平均演色評価数Ｒａ、若しくは相関色温度と平均演色評価数Ｒａ等、これら要素の内、少なくとも２つの要素を制御することによって各種多様な照明環境を造り出すことが可能になる。
【００３８】
また、制御部３０は、演算部によって都度演算して任意または連続的に各種の照明環境を造り出すように制御してもよいが、予め決められた各種の照明パターン、すなわち、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、予め各光源１１〜１４の調光率を計算したテーブルを記憶部に保持しておき、記憶された照明パターンを適宜呼び出すことによって各種多様な照明環境、シーンを演出するようにしてもよい。記憶させる照明パターンは、例えば、朝・昼・夕の一日の時間帯や季節等の時間的要素、天候や気温等の自然的要素、部屋の使用状況、住宅・オフィス・作業場・工場等の使用環境等の各要素を勘案して、各種の照明パターンを作成するとよい。
【００３９】
次に操作部３５は、照明装置１０のインターフェース上で所定範囲内の任意の平均演色評価数Ｒａおよび所定範囲内の相関色温度をそれぞれ指定することにより、指定した平均演色評価数Ｒａと相関色温度を有する分光分布の光を実現することができる。
【００４０】
そして、図８に示すように、本実施形態の操作部は、部屋の壁面等に設置される操作パネルＰによって構成される。操作パネルＰは、パネルケース内に、上述したマイクロコンピュータ等からなる制御部３０が内蔵され、前面にカラー液晶パネルからなら第１表示部Ｐ１と第２表示部Ｐ２と、タッチ形の第１操作ボタンＰ１１と第２操作ボタンＰ１２と、メモリーボタンＰ３と、リセットボタンＰ４で構成される。なお、操作部３５は、リモコンＲで構成してもよい。また、制御部３０は、操作パネルＰやリモコンＲに内蔵することなく、後述する照明器具等に設置されてもよい。
【００４１】
第１表示部Ｐ１は相関色温度を表示し、第２表示部Ｐ２は平均演色評価数Ｒａを表示するもので、第１表示部Ｐ１が上部に、第２表示部Ｐ２が下部に設けられている。
【００４２】
第１操作ボタンＰ１１は、相関色温度を表示する第１表示部Ｐ１の下部に設けられ、相関色温度を指定する数値ボタンＰ１１−１と指定した相関色温度をさらに細かく指定するための数値調整ボタンＰ１１−２が設けられている。
【００４３】
本実施形態において、数値ボタンＰ１１−１は、２８００Ｋ、３０００Ｋ、４０００Ｋ、５０００Ｋの数値が表示され、表示された相関色温度のボタンを押すことによって目的とする相関色温度を指定することができる。
【００４４】
また、本実施形態において、数値調整ボタンＰ１１−２は、指定された数値ボタンＰ１１−１の数値、例えば、３０００Ｋから５００Ｋまたは５０Ｋをマイナスして調整する「−５００Ｋ」、「−５０Ｋ」の数値調整ボタンと、同様に、例えば、３０００Ｋから５００Ｋまたは５０Ｋをプラスして調整する「＋５０Ｋ」、「＋５００Ｋ」の数値調整ボタンで構成した。
【００４５】
第２操作ボタンＰ１２は、平均演色評価数Ｒａを表示する第２表示部Ｐ２の下部に設けられ、平均演色評価数Ｒａを指定する数値ボタンＰ１２−１と指定した平均演色評価数Ｒａをさらに細かく指定するための数値調整ボタンＰ１２−２が設けられている。
【００４６】
本実施形態において、数値ボタンＰ１２−１は、Ｒａ７０、Ｒａ８０の数値が表示され、表示された平均演色評価数Ｒａのボタンを押すことによって目的とする平均演色評価数Ｒａを指定することができる。
【００４７】
また、本実施形態において、数値調整ボタンＰ１２−２は、指定された数値ボタンＰ１２−１の数値、例えば、Ｒａ８０からＲａ５をマイナスして調整する「Ｒａ−５」の数値調整ボタンと、同様に、例えば、Ｒａ８０からＲａ５をプラスして調整する「Ｒａ＋５」の数値調整ボタンで構成した。
【００４８】
なお、図８に示す操作部３５は、相関色温度を２８００Ｋに指定し、平均演色評価数をＲａ８５にして指定した状態を、表示部Ｐ１、Ｐ２にそれぞれ表示した状態を示している。
【００４９】
そして、例えば、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）における色の見え方を良好にするために、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境を得るためには、次のように操作する。
【００５０】
先ず、第１操作ボタンＰ１１を押すことによって３５００Ｋの相関色温度を指定する。次に、第２操作ボタン１２を押すことによってＲａ９５の平均演色評価数を指定する。これにより指定された信号が制御部３０に伝送され、制御部３０の演算部によって各光源１１〜１４の調光率（光束比％）が演算され、演算された調光率によって各光源１１〜１４が点灯制御される。これにより、相関色温度３５００Ｋ（電球色近傍）において、平均演色評価数の高いＲａ９５の照明環境、すなわち、色の見え方を良好にした照明環境を造り出すことができる。
【００５１】
同様に第１操作ボタン１１、第２操作ボタン１２を選択して指定することによって、２３００Ｋ〜５５００Ｋの相関色温度における平均演色評価数がＲａ６５〜８５の範囲の多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５２】
また、例えば、平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を得るためには、リセットボタンＰ４によって、先に指定されていた照明環境の設定をリセットし、先ず、第２操作ボタン１２を押すことによってＲａ８０の平均演色評価数を指定する。次に、第１操作ボタンＰ１１を押すことによって５０００Ｋの相関色温度を指定する。これにより指定された信号が制御部３０に伝送され、制御部３０の演算部によって各光源１１〜１４の調光率（光束比％）が演算され、演算された調光率によって各光源１１〜１４が点灯制御される。これにより、平均演色評価数Ｒａが８０で、相関色温度５０００Ｋ（昼白色近傍）の照明環境を造りだすことができる。
【００５３】
同様に第２操作ボタン１２、第１操作ボタン１１を選択して指定することによって、平均演色評価数Ｒａ８０における相関色温度が２３００Ｋ〜５５００Ｋの多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５４】
同様に第２操作ボタン１２、第１操作ボタン１１を選択して指定することによって、平均演色評価数Ｒａ６５〜８５における２３００Ｋ〜５５００Ｋの相関色温度を有する多様な照明環境を造り出すことができる。
【００５５】
また、メモリーボタンＰ３は、制御部３０に記憶された照明パターンを呼び出すためのボタンで、本実施形態では、４個のメモリーボタン（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を有している。そして、４個のメモリーボタンＰ３を、それぞれ選択して押すことによって、予め決められた各種の照明パターン、すなわち、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、予め各光源１１〜１４の調光率を計算し記憶部に保持されたテーブルが呼び出され、各種多様な照明環境、シーンを演出することができる。
【００５６】
本実施形態において、メモリーボタン（Ｍ１）には、平均演色評価数Ｒａの高い、太陽光に近い照明環境を、メモリーボタン（Ｍ２）には、相関色温度３０００Ｋ近辺で、冬の居間における暖かみをもった電球色を主体とした照明環境を、メモリーボタン（Ｍ３）には、相関色温度５０００Ｋ近辺で、春または秋の居間におけるやわらかい白色を主体とした昼白色の照明環境を、メモリーボタン（Ｍ４）には、相関色温度６５００Ｋ近辺で夏の居間における青みがかった涼しげな昼光色を主体とした照明環境を設定し、それぞれの照明環境を、単にメモリーボタンＰ３を押す操作によって、簡単かつ確実に指定した照明環境を造り出すことができるように構成した。
【００５７】
なお、本実施形態では、前記各光源１１〜１４の相関色温度、平均演色評価数Ｒａをともに指定するように構成したが、相関色温度、平均演色評価数Ｒａのいずれか一方を指定することにより、各種の照明環境を造り出すようにしてもよく、要は相関色温度、平均演色評価数Ｒａの少なくとも一方を指定するように構成すればよい。また、光出力を落とした省エネモードを造り出すように構成してもよい。
【００５８】
さらに、実現可能な光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度の範囲において、テンキーによって、任意の数値に指定できるように構成してもよく、また、指定した照明環境から他の指定した照明環境に対して光束、平均演色評価数Ｒａ、相関色温度が連続的に変化するように構成してもよい。
【００５９】
上記により、基板１６に実装された第１〜第４の各ＬＥＤからなる光源１１〜１４を有し、各光源を制御する制御部３０および操作部３５を具備する照明装置１０が構成される。上記に構成された照明装置１０は、照明装置１個で構成してもよいが、複数個用いることによって照明器具が構成される。本実施形態の照明器具は、図９に示すように、照明装置１０を８個使用した天井埋込形の照明器具を構成した。
【００６０】
次に、照明器具の構成につき説明する。照明器具４０は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、器具本体４１と、器具本体４１に配設された上記構成の照明装置１０で構成される。
【００６１】
器具本体４１は、略正方形をなす鋼板等からなるベース体４１ａと、ベース体４１ａをカバーする乳白色の合成樹脂からなるセード４１ｂで構成される。本実施形態における器具本体４１の縦・横寸法は、約６００ｍｍに構成した。
【００６２】
ベース体４１ａには、上記に構成した照明装置１０が８個設置される。８個の照明装置は、４個ずつに分けられ、正方形のベース体４１ａの一辺に略平行し、各照明装置１０が略等しい間隔を有して配置される。各照明装置１０は、並列になるように電気的に接続され、８個の照明装置１０における各光源１１〜１４の各点灯回路３１が集められ、制御部と共に点灯ケース３１ａ内に収容されベース体４１ａの裏面側に設置される。そして各照明装置１０は、各点灯回路３１および制御部３０を介して電源Ｅに接続される。
【００６３】
なお、本実施形態において、照明器具４０は、相関色温度が約３０００Ｋ近辺の電球色で平均演色評価数Ｒａが６０と９０、また相関色温度が約６５００Ｋ近辺の昼光色で平均演色評価数Ｒａが６０と９０の４種類のＬＥＤを搭載した８個の照明装置１０によって、可変色・可変演色性器具として構成した。
【００６４】
なお、本実施形態において、制御部３０は、８個の照明装置１０の調光率データを同一として共通に制御することによって各種多様な照明環境を造り出すように構成したが、８個の照明装置１０の調光率データを異ならせて個別に制御するようにしてもよい。例えば、電球色、昼白色、昼光色等を組み合わせたり、４個の光出力を落として不点灯となした省エネモードを造り出すようにしてもよい。なお、図中、Ｐは部屋の壁面に設置される操作パネル、Ｒはリモコンで、目的とする照明環境を造りだすための無線信号を制御部３０に対して送信するもので、操作パネルＰとリモコンＲの両方を設置しても、いずれか一方を設置するようにしてもよい。また、制御部３０は、操作パネルＰまたはリモコンＲ内に設けられたものであってもよい。
【００６５】
次に、上記に構成された照明器具を用いた照明ショールームに設置される照明制御システムの構成を説明する。本実施形態の照明制御システム５０は、図１０に示すように、上記構成の照明器具４０を９台使用して構成される。
【００６６】
各照明器具４０は、ショールームに設置された部屋の略正方形をなす天井Ｘに、３台ずつが３列に略等間隔に位置するように設置される。そして、各照明器具４０は、並列になるように電気的に接続され、９台の照明器具４０を共通に制御する制御部３０が天井等に設けられて構成される。また、操作パネルＰが壁面に設置され、リモコンＲが設置されて照明制御システム５０が構成される。
【００６７】
上記に構成された照明制御システム５０は、ショールームの来場者に対して、ガイドがリモコンＲまたは操作パネルＰを操作し色温度と演色性の連続的変化を体感してもらうことができる。特に本実施形態によれば、平均演色評価数Ｒａ、すなわち、演色性を変化させることができ、居住者の顔色が良くなったり悪くなったりすることが顕著に現われ、平均演色評価数Ｒａの変化を実際に体感できる。また、同時に相関色温度も変化させることができ、相関色温度の変化、例えば、電球色から昼白色さらには昼光色に至る空間の雰囲気を体感することもできる。また、予め記憶されたそれぞれの照明環境を、単にリモコンＲのボタンを押す操作によって、簡単かつ確実に造り出すことができる。さらに、各種の照明設計仕様を再現することも可能で、仕様決定の場とすることも可能になり、特に照明ショールームに好適な照明制御システムを提供することが可能になる。
【００６８】
なお、本実施形態の照明制御システムにおいて、制御部３０は、９台の照明器具４０の調光率データを同一にして共通に制御することによって各種多様な照明環境を造り出すように構成したが、９台の照明器具４０の調光率データを異ならせて個別に制御するようにしてもよい。例えば、電球色、昼白色、昼光色等の器具を組み合わせたり、器具の一部の光出力を落として不点灯となした省エネモードを造り出すようにしてもよい。また、本実施形態において、明制御システム５０は、照明器具４０のみによって照を構成したが、照明器具４０と照明装置１０を組み合わせて構成してもよい。さらに、照明装置１０のみによって構成してもよい。
【００６９】
以上、本実施形態において、各光源をＬＥＤで構成したが、ＬＥＤに替えて白熱電球や蛍光ランプ等を組み合わせて構成しても、ＬＥＤにこれら白熱電球や蛍光ランプ等を組み合わせて構成してもよい。また、相関色温度を５０００Ｋ以上の光源と３０００Ｋ以下の光源で構成したが、用途に応じて５０００Ｋ〜３０００Ｋ内の相関色温度を有する光源で構成してもよい。また、平均演色評価数Ｒａを９０以上の光源と７０以下の光源で構成したが、用途に応じて９０〜７０内の平均演色評価数Ｒａを有する光源で構成してもよい。
【００７０】
また、各光源の基板への配置は、図１１に一部を拡大して示すように、長方形状をなす発光モジュール２２を図の縦方向に８個単位で見たとき、図中点線枠のグループで示すように、相関色温度が低いＬＥＤチップ「Ｌ」と、相関色温度が高いＬＥＤチップ「Ｗ」のＬＥＤチップが交互になるように配置した。換言すれば、「Ｌ」と「Ｗ」のＬＥＤチップのグループが、図中矢印で示すように対角線上に位置して交差するように配置した。この配置によって、「Ｌ」と「Ｗ」のＬＥＤチップのグループ、すなわち、略同様の相関色温度を有するグループが一方に片寄ることがなく、各光源によって造り出された目的の相関色温度による略均一な照明を行うことが可能になる。なお、図１０中「低Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが低いＬＥＤチップを示し、「高Ｒａ」は、平均演色評価数Ｒａが高いＬＥＤチップを示す。「Ｌ」は、相関色温度が低いＬＥＤチップを示し、「Ｗ」は、相関色温度が高いＬＥＤチップを示す。
【００７１】
また、本実施形態において、照明器具は、上記に例示した照明ショールームに限らず、店舗、オフィスなど施設・業務用等、さらに住宅用の各種の照明器具、さらには防犯灯・街路灯・道路灯など屋外用の各種照明器具を構成してもよい。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 照明装置
１１ 第１光源
１２ 第２光源
１３ 第３光源
１４ 第４光源
３０ 制御部
３５ 操作部
４０ 照明器具
４１ 器具本体
５０ 照明制御システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い第１光源と；
相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い第２光源と；
相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い第３光源と；
相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い第４光源と；
前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する制御部と；
前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、平均演色評価数が９０以上の第１の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、平均演色評価数が７０以下の第２の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、平均演色評価数が９０以上の第３の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、平均演色評価数が７０以下の第４の発光ダイオードと；
前記各発光ダイオードの光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する制御部と；
前記各発光ダイオードの相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
器具本体と；
器具本体に配設された請求項１または２に記載の照明装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項４】
請求項１または２に記載の照明装置およびまたは請求項３に記載の照明器具を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【請求項１】
相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が高い第１光源と；
相対的に相関色温度が高く、相対的に平均演色評価数が低い第２光源と；
相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が高い第３光源と；
相対的に相関色温度が低く、相対的に平均演色評価数が低い第４光源と；
前記各光源の光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する制御部と；
前記各光源の相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、平均演色評価数が９０以上の第１の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が５０００Ｋ以上、平均演色評価数が７０以下の第２の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、平均演色評価数が９０以上の第３の発光ダイオードと；
青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードによって励起される蛍光体を有し、相関色温度が３０００Ｋ以下、平均演色評価数が７０以下の第４の発光ダイオードと；
前記各発光ダイオードの光束、相関色温度、平均演色評価数の少なくとも２つを制御する制御部と；
前記各発光ダイオードの相関色温度、平均演色評価数の少なくとも１つを指定し、指定した相関色温度、平均演色評価数を有する分光分布を実現させる操作部と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
器具本体と；
器具本体に配設された請求項１または２に記載の照明装置と；
を具備していることを特徴とする照明器具。
【請求項４】
請求項１または２に記載の照明装置およびまたは請求項３に記載の照明器具を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６９６３１（Ｐ２０１３−６９６３１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９０６７（Ｐ２０１１−２０９０６７）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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