(57)【要約】【課題】輝度に応じて分光特性が変化する光源を用いて、任意に照明色を変更でき、光利用効率の高い照明装置および照明システムを提供する。【解決手段】輝度と色温度との関係、具体的には、輝度と色温度と供給電流量との関係を予め実験等で明らかにしておき、面発光光源２と透過色選択素子３０とを同時に制御する。【選択図】図５
2010262806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給電流量に応じて色と輝度が変化する光源と、
前記光源からの光の光路に配置され、供給電圧量に応じて透過光の色を選択できる透過色選択素子と、
前記供給電流量、前記供給電圧量、前記色および前記輝度の関係を記憶した記憶部と、
少なくとも前記色または前記輝度の情報を含む外部からの信号に応じて、前記光源、前記透過色選択素子を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、少なくとも前記色または前記輝度の情報を含む外部からの信号に応じて、前記供給電流量または前記供給電圧量を制御データとして前記記憶部から取得し、前記制御データに基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
照明光の色と輝度とを使用者が設定する操作入力部を有し、
前記制御部は、前記操作入力部への使用者の設定に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記色は色温度で規定され、前記色と照度との関係はＫｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従うことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
外光の照度を計測する照度計測手段を有し、
前記制御部は、前記外光の照度に応じて、少なくとも前記供給電流量、または前記供給電圧量を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項５】
所定の時刻の到来に応じて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項６】
略可視光全域の色を有し、緑成分から青成分までの高色温度成分、または緑成分から赤成分までの低色温度成分の発光強度の一方が他方より大きい光源と、
前記光源からの光の光路に配置され、供給電圧量に応じて透過光の色温度を選択できる透過色選択素子と、
前記供給電圧量を制御する電圧制御部と、
を有し、
前記電圧制御部は、前記低色温度成分または前記高色温度成分の発光強度の中で、より大きい発光強度を有する色温度成分の発光強度を抑制するように前記供給電圧量を制御することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記透過色選択素子は、右円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して反射する３つの液晶素子と、左円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して反射する３つの液晶素子とを備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記透過色選択素子は、所定の回転方向の円偏光成分を遮光する偏光フィルタと、前記回転方向と反対方向の円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して遮光する３つの液晶素子とを備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記液晶素子はコレステリック液晶またはカイラルネマチック液晶を用いた液晶素子であることを特徴とする請求項７または８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光源は、有機ＥＬを用いた面発光光源であることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記外部からの信号を解析する入力信号解析手段を有し、
前記制御部は、前記入力信号解析手段の解析結果に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記解析結果を変換する変換設定を記憶する変換設定記憶手段と、
前記制御部は、変換された前記解析結果に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明装置と、前記外部からの信号を送信可能な遠隔操作装置と、を有することを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光光源を用いた照明装置および照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭照明あるいはオフィス照明において、ユーザの気分・時間帯などに応じて照明色を可変にしたいという要望がある。
【０００３】
照明色を変更可能なディスプレイの技術に、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した有機ＥＬ素子を用いた技術が開示されている（特許文献１参照）。有機ＥＬ素子とは、電子とホールとの注入および再結合により白色光を発光する発光素子である。発光の色純度を向上させるために、有機ＥＬ素子の光取り出し面上に、特定の色の光を選択的に反射するフォトニックバンドギャップを有する液晶フィルムを積層させている。特定の色の光を選択的に反射するフォトニックバンドギャップを有する液晶フィルムを積層することにより、色純度を改善することができる。
【０００４】
選択反射色領域を有機ＥＬ素子の発光色領域の少なくとも一部と重複させることで、重複した範囲の色領域の光を液晶フィルムで選択的に反射することが可能となる。すなわち有機ＥＬ素子と液晶フィルムからなるキャビティー構造内に、液晶フィルムの選択反射波長領域と重複する波長を有する光を閉じ込めることが可能なる。選択波長をキャビティー構造内に閉じ込めることで照明装置の色純度を向上させることができる。
【０００５】
また、照明色を変更可能なディスプレイの技術に、光干渉ＭＥＭＳディスプレイ素子を有する光干渉変調器ディスプレイを備えた技術がある（特許文献２参照）。
【０００６】
光干渉変調器を備えることで、光を干渉させて色純度を変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５９９０５号公報
【特許文献２】特表２００８−５１４９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術においては、キャビティー構造内に選択波長を閉じ込めることで色純度を向上させているので、キャビティー構造内に、光が多重反射を起こしている。有機ＥＬ素子の発光領域を複数回通過するので、その都度吸収を受けることになり、キャビティー構造を出射する照明光の強度が非常に小さくなるという不具合が生じる。また、有機ＥＬ素子においては、輝度に応じて分光特性が変化するという不具合がある。
【０００９】
特許文献２に記載の技術においては、光干渉変調器の機能は色純度を向上させる機能であり、照明装置の照明色を変更するという機能は有しない。
【００１０】
本発明は、輝度に応じて分光特性が変化する光源を用いて、任意に照明色を変更でき、光利用効率の高い照明装置および照明システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１２】
１．供給電流量に応じて色と輝度が変化する光源と、
前記光源からの光の光路に配置され、供給電圧量に応じて透過光の色を選択できる透過色選択素子と、
前記供給電流量、前記供給電圧量、前記色および前記輝度の関係を記憶した記憶部と、
少なくとも前記色または前記輝度の情報を含む外部からの信号に応じて、前記光源、前記透過色選択素子を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、少なくとも前記色または前記輝度の情報を含む外部からの信号に応じて、前記供給電流量または前記供給電圧量を制御データとして前記記憶部から取得し、前記制御データに基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする照明装置。
【００１３】
２．照明光の色と輝度とを使用者が設定する操作入力部を有し、
前記制御部は、前記操作入力部への使用者の設定に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする前記１記載の照明装置。
【００１４】
３．前記色は色温度で規定され、前記色と照度との関係はＫｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従うことを特徴とする前記１または２に記載の照明装置。
【００１５】
４．外光の照度を計測する照度計測手段を有し、
前記制御部は、前記外光の照度に応じて、少なくとも前記供給電流量、または前記供給電圧量を変更することを特徴とする前記１または２に記載の照明装置。
【００１６】
５．所定の時刻の到来に応じて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする前記１または２に記載の照明装置。
【００１７】
６．略可視光全域の色を有し、緑成分から青成分までの高色温度成分、または緑成分から赤成分までの低色温度成分の発光強度の一方が他方より大きい光源と、
前記光源からの光の光路に配置され、供給電圧量に応じて透過光の色温度を選択できる透過色選択素子と、
前記供給電圧量を制御する電圧制御部と、
を有し、
前記電圧制御部は、前記低色温度成分または前記高色温度成分の発光強度の中で、より大きい発光強度を有する色温度成分の発光強度を抑制するように前記供給電圧量を制御することを特徴とする照明装置。
【００１８】
７．前記透過色選択素子は、右円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して反射する３つの液晶素子と、左円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して反射する３つの液晶素子とを備えることを特徴とする前記１から６の何れか１項に記載の照明装置。
【００１９】
８．前記透過色選択素子は、所定の回転方向の円偏光成分を遮光する偏光フィルタと、前記回転方向と反対方向の円偏光成分の赤成分、緑成分、青成分を各々選択して遮光する３つの液晶素子とを備えることを特徴とする前記１から６の何れか１項に記載の照明装置。
【００２０】
９．前記液晶素子はコレステリック液晶またはカイラルネマチック液晶を用いた液晶素子であることを特徴とする前記７または８に記載の照明装置。
【００２１】
１０．前記光源は、有機ＥＬを用いた面発光光源であることを特徴とする前記１から９の何れか１項に記載の照明装置。
【００２２】
１１．前記外部からの信号を解析する入力信号解析手段を有し、
前記制御部は、前記入力信号解析手段の解析結果に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする前記１に記載の照明装置。
【００２３】
１２．前記解析結果を変換する変換設定を記憶する変換設定記憶手段と、
前記制御部は、変換された前記解析結果に基づいて、少なくとも前記光源または前記透過色選択素子を制御することを特徴とする前記１１に記載の照明装置。
【００２４】
１３．前記１２に記載の照明装置と、前記外部からの信号を送信可能な遠隔操作装置と、を有することを特徴とする照明システム。
【発明の効果】
【００２５】
輝度に応じて分光特性が変化する光源を用いて、任意に照明色を変更でき、光利用効率の高い照明装置および照明システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る照明装置１の概要断面図である。
【図２】実施の形態に係る照明装置１に用いる透過色選択素子３０の構造の模式図である。
【図３】実施の形態に係る透過色選択素子４０の構造の模式図である。
【図４】図１に示した照明装置１の作製方法を示す模式図である。
【図５】実施の形態に係る照明装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態に係る照明装置１の輝度または色温度を制御するフローチャートである。
【図７】面発光光源２、透過色選択素子３０、および照明装置１の色特性を示す概要図である。
【図８】面発光光源２、透過色選択素子３０、および照明装置１の色特性を示す概要図である。
【図９】外光の照度に応じて、照明装置１の輝度または色温度を制御するフローチャートである。
【図１０】人間が快適であると感じる照度および色温度の関係を規定するｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線を表す。
【図１１】ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従って、面発光光源２の照度および色温度を制御するフローチャートである。
【図１２】照明装置１を使用者に時刻を報知する手段として使用するフローチャートである。
【図１３】照明装置８２と駆動ユニット１７と、遠隔操作装置６０とを備えた照明システムの概要構成図である。
【図１４】図５の制御部をより詳細に記述した電気的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。また、本明細書において、適宜、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２８】
照明装置１の各構成および動作について図１から図２を用いて説明する。図１は実施の形態における照明装置１の概要断面図である。図２は照明装置１に用いる透過色選択素子３０の構造の模式図である。
【００２９】
照明装置１は、図１に示すように、面発光光源２、透過色選択素子３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒを備える。面発光光源２には、様々な面発光光源を採用できる。例えば、蛍光体、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）。ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などがある。中でもＥＬは発光効率が高い光源として注目されており好適である。注入型ＥＬを例にとると、電界によって電子と正孔を注入し、その再結合によって発光をさせるものである。ＥＬは材料でも区別され、有機物を発光材料とする有機ＥＬ、無機物を発光材料とする無機ＥＬが存在する。有機ＥＬは、無機ＥＬに比べ、発光する光の色がブロードで、かつ効率が高いので望ましい。
【００３０】
図１の面発光光源２はＥＬであり、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いた陽極８、アルミを用いた陰極９、および陽極８と陰極９で挟まれた有機層４を備える。有機層４は、正孔注入層６、電子注入層７、および正孔注入層６と電子注入層７で挟まれた発光層５を備える。図示しない外部電源からの電力投入を受け、発光層５が白色に発光する。
【００３１】
透過色選択素子３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒにおいては、各々入射する青色、緑色、赤色の円偏光の光の反射率は、外部から印加する電界に応じて変化する。その結果として各色の光の透過率を制御することができる。
【００３２】
透過色選択素子３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒは同様の各構造を有する。具体的には、図２に示すように、透明導電膜１０、ＩＴＯ１１、右回転偏光コレステリック液晶層１２、ＩＴＯ１３、液晶封止層１４、ＩＴＯ１５、左回転偏光コレステリック液晶層１６、ＩＴＯ１７、液晶封止層１８を備える。透過色選択素子３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒにおける各コレステリック液晶は、色に応じて適した材料で構成される。
【００３３】
コレステリック液晶は、液晶分子螺旋のねじれ方向に相当する円偏光成分を持ち、かつ、液晶分子螺旋のピッチに対応する色の光を反射する。具体的には、右回転偏光コレステリック液晶層１２は、右回転の円偏光成分を反射し、左回転の円偏光成分を透過させる。反対に、左回転偏光コレステリック液晶層１６は、左回転の円偏光成分を反射し、右回転の円偏光成分を透過させる。
【００３４】
右回転偏光コレステリック液晶層１２は、図示しない外部電源から供給される電圧によってＩＴＯ１１，１３の間に生じる電界に応じて、選択された色の光の反射率を変化させる。
【００３５】
左回転偏光コレステリック液晶層１６は、図示しない外部電源から供給される電圧によってＩＴＯ１５，１７の間に生じる電界に応じて、選択された色の光の反射率を変化させる。
【００３６】
液晶封止層１４は、左回転偏光コレステリック液晶層１６と、左回転偏光コレステリック液晶層１６との間に設けられ、各液晶を封止する。液晶封止層１８は、左回転偏光コレステリック液晶層１６を封止する。
【００３７】
なお、コレステリック液晶の代わりにカイラルネマチック液晶を用いても良い。
【００３８】
また、透過色選択素子３０の代わりに図３で示すような透過色選択素子４０を用いることもできる。図３は透過色選択素子４０の構造の模式図である。
【００３９】
透過色選択素子４０の構造としては、図３に示すように、透過色選択素子３０におけるコレステリック液晶、コレステリック液晶に電界を印加するＩＴＯ、そして液晶封止層というセットが、円偏光に対応して２セット存在するところを、一方の偏光は遮光して用いないようし、該セットを１セットのみ採用する構造を採用する。
【００４０】
図３に示すように、透過色選択素子４０は、左回転偏光カットフィルタ３１、ＩＴＯ１１、右回転偏光コレステリック液晶層１２、ＩＴＯ１３、液晶封止層１４を備える。左回転偏光カットフィルタ３１を用いて左円偏光を遮光し、上記のように、ＩＴＯ１１、右回転偏光コレステリック液晶層１２、ＩＴＯ１３を用いて右偏偏光の反射率を制御する。液晶封止層１４は右回転偏光コレステリック液晶層１２を封止する。
【００４１】
このような透過色選択素子４０を青、緑、赤の各色に対して作製し、図１に示す面発光光源２の各色に対応した透過色選択素子３０の代わりに用いて、照明装置１を構成する。
【００４２】
透過色選択素子３０においては、右回転円偏光、左回転円偏光の両方を制御するが、透過色選択素子４０においては、右回転円偏光、または左回転円偏光の一方を遮光し、他方を制御する。透過色選択素子３０は両方の円偏光を制御するので、面発光光源２からの光を無駄なく用いることができる。一方、透過色選択素子４０においては、一方の円偏光を無駄にすることになるが、透過色選択素子自体の構造が簡単になることで、透過色選択素子４０全体が小型薄型化されるとともに、低コストになる、という長所を有する。また、光を吸収する要素がないので、光利用効率を高くできる。
【００４３】
このように、透過色選択素子３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒにおいて、外部電源によって供給される電圧によって、各々のＩＴＯ１１，１３の間と、ＩＴＯ１５，１７の間に電界を制御し、青色、緑色、赤色の円偏光の光の反射率を変更することで透過率を制御することができる。青色、緑色、赤色の３色を任意に変更することで、照明装置１が発する照明光の照明色を任意に制御することができる。
【００４４】
コレステリック液晶は、電圧を加え続けなくてもその組成を長期間維持できる。更に、有機ＥＬは熱を発せず、用いる液晶（コレステリック液晶やカイラルネマチック液晶）の組成を変成しないため、長期的な照明色の調整に適する。
【００４５】
続いて照明装置１の作製方法について説明する。図４は図１に示した照明装置１の作製方法を示す模式図である。最初に図４（ａ）に示すように右回転偏光コレステリック液晶層１２を作製する。具体的にはコレステリック液晶を挟持するための図示しない透明基板を２枚用意し、洗浄し、一方の透明基板のラビング等の表面処理等を行う。２枚の基板を、所定の間隔を保持させるスペーサ等を設定して貼りあわせ、間に真空吸引等でコレステリック液晶を封入する。
【００４６】
次いで、図４（ｂ）で示すように、右回転偏光コレステリック液晶層１２の両面に電界を印加するための透明電極であるＩＴＯ１１，１３を真空成膜する。
【００４７】
次いで、図４（ｃ）で示すように、ＩＴＯ１３上に液晶封止層１４を形成する。
【００４８】
同様の方法で、液晶封止層１８を有しＩＴＯ１５，１７を備えた左回転偏光コレステリック液晶層１６を作製し、図４（ｄ）で示すように、右回転偏光コレステリック液晶層１２と透明接着剤等で接着固定する。
【００４９】
次いで、図４（ｅ）で示すように、透明絶縁膜１０を左回転偏光コレステリック液晶層１６の下面に形成する。
【００５０】
このように透過色選択素子３０を青、緑、赤の各色について作製し、透明接着剤で接着し、有機ＥＬを用いた面発光光源２を接着して作製する。以上が、実施の形態に係る照明装置１の作製方法である。
【００５１】
次いで、照明装置１における回路構成について説明する。図５は、照明装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【００５２】
図５は、照明装置１における回路構成である。本回路構成は、面発光光源２、透過色選択素子３０、制御部４２、操作入力部４１、記憶部４３、および照度計測部４４を備える。透過色選択素子３０、制御部４２、操作入力部４１、記憶部４３、および照度計測部４４を含めて駆動ユニット１７としてユニット化することが望ましい。
【００５３】
操作入力部４１は、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにそれぞれ供給する供給電圧量を使用者が手動で入力して設定できるよう構成されている。また、後述するように、供給電流量や、供給電圧量ではなく、照明装置１の輝度や色（例えば色温度）を指定して入力することもできる。
【００５４】
制御部４２は、面発光光源２へ電流を供給し、透過色選択素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに電圧を供給する。
【００５５】
記憶部４３には、後述するように、面発光光源２が発光する光の色温度の供給電流量依存性が予め記録されたテーブル（色温度供給電流量テーブルと称す）等が記憶されている。
【００５６】
照度計測部４４は、照明装置１が配置された周囲環境に存在する光、すなわち外光の照度を計測する機能を有する。照度計測部４４とは、具体的には、フォトダイオード等の光電変換素子を指し、外光を電流等に変換して電流量等で外光の照度が測定される。
【００５７】
このような照明装置１を用いれば、使用者は、自ら操作入力部４１へ手入力することで、照明装置１の輝度や色温度を変更できる。すなわち、使用者が操作入力部４１に対して、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにそれぞれ供給する供給電圧量を設定できるよう構成されている。
【００５８】
また、外部の電気信号（外部信号）を制御部４２が受けて、その外部信号の指示に応じて、照明装置１の輝度や色温度を変更できるようになっている。なお、制御部４２が外部機器と通信する通信部４５を設け、通信により、制御部４２が照明装置１の輝度や色温度を変更できるようにしてもよい。
【００５９】
制御部４２は、前述のように、操作入力部４１や通信部４５や外部信号により、供給電流量と供給電圧量の設定を受け、面発光光源２へ電流を供給し、透過色選択素子３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに電圧を供給する。このように照明装置１を使用する場合、回路構成としては、操作入力部４１、制御部４２、面発光光源２、透過色選択素子３０のみ揃えてもよい。
【００６０】
面発光光源２に有機ＥＬを用いた場合、有機ＥＬ特有の原因により、所望の輝度を得るために、供給電流量を変更すると、供給電流量に応じて発光する光の色温度が変化する場合がある。有機ＥＬの発光が可視光全域に亘る場合に、材料等の特性により、供給電流量に応じて、光がやや青みがかったり、やや赤みがかったりすることがある。このような場合には、使用者は、操作入力部４１への指示設定により、透過色選択素子３０の透過光の波長（色温度に相当する）を変更することにより、照明装置１の照明光の色温度を随意に変更し、色温度の変化を修正することができる。
【００６１】
これとは別に、所望の色温度を得るには、透過色選択素子３０への供給電圧量を変更すればよいが、同時に輝度をも変更すると、面発光光源２の光の色温度が変化する。そのため、使用者は、供給電流量と供給電圧量の両方を調整して所望の色温度を得ることができる。
【００６２】
以上のように、使用者は輝度、色温度を手入力で設定することができる。また、通信部４５や外部信号からの指示によって、制御部４２は照明装置１に対して各種の制御を行い、照明装置１を所望の輝度、色温度で照明させることができる。以下に、各制御について詳細に説明する。
（フィードフォワード制御）
使用者は、照明装置１の輝度と色温度とを任意に設定したいという要求がある。しかし、有機ＥＬを用いた面発光光源２においては、上記のように、輝度と色温度とは関係しあっており、互いに独立に設定することはできない。一方、供給電流量に応じて変化させる光の色温度と輝度は、用いる材料等によって一意的に定められる。そこで、輝度と色温度との関係、具体的には、輝度と色温度と供給電流量との関係を予め実験等で明らかにしておき、透過色選択素子３０を同時に制御するというフィードフォワード制御を実施することで、所望の輝度、または、所望の色温度を実現することができる。以下に詳細に説明する。
【００６３】
図６は、照明装置１の輝度または色温度を制御するフローチャートである。照明装置１は電源が投入されている状態とする。制御部４２は、使用者が操作入力部４１に操作を入力したかどうか、操作入力部４１の状態を定期的にアクセスする（ステップＳ１）。操作入力部４１へ使用者からの操作があった場合には、制御部４２は、透過色選択素子３０を駆動する図示しない液晶制御回路の電源をＯＮにする（ステップＳ２）。次に制御部４２は、操作入力部４１に使用者が入力した操作内容を調べ、面発光光源２の輝度の操作であるか、色温度の操作であるかを判断する（ステップＳ３）。操作入力部４１には、使用者が輝度、または色温度を操作の対象と選択できるような構成としておく。
【００６４】
操作入力部４１に使用者が入力した操作内容が照明装置１の輝度の操作である場合（ステップＳ４）、制御部４２は、記憶部４３に予め記憶させてある、輝度の供給電圧量依存性のテーブル（輝度供給電圧量テーブルと称す）と、色温度供給電流量テーブルにアクセスし、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とを取得する。そして、電流供給量と供給電圧量とを、各々面発光光源２と各透過色選択素子３０へ供給する（ステップＳ５）。
【００６５】
同様に、操作入力部４１に使用者が入力した操作内容が照明装置１の色温度の操作である場合（ステップＳ７）、制御部４２は、記憶部４３に予め記憶させてある、輝度の供給電圧量依存性のテーブル（輝度供給電圧量テーブルと称す）と、色温度供給電流量テーブルにアクセスし、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とを取得する。そして、電流供給量と供給電圧量とを、各々面発光光源２と各透過色選択素子３０へ供給する（ステップＳ８）。
【００６６】
このように色温度供給電流量テーブルに従って面発光光源２と各透過色選択素子３０を制御することで、輝度と色温度を所望の値に変更することができる。
【００６７】
このようなフィードフォワード制御を行えば、白色でない面発光光源２の照明光を照明装置に適した色温度である白色に近づけることができる。そこで、白色でない、面発光光源２を用いて、白色の光を発する照明装置１について説明する。
【００６８】
通常、使用者にとっては、照明装置１の色度は太陽光のように白色であることが望ましい場合がある。しかし、面発光光源２によっては射出される光の色度が白色ではなく、赤や青に偏っているものもある。本実施形態では、面発光光源２の光の色度が赤や青に偏っている場合に、白色に近づくように補正する。以下に図７、８を用いて説明する。
【００６９】
図７、図８は、面発光光源２、透過色選択素子３０、および照明装置１の色特性を示す概要図である。図７（ａ）は、赤から青の可視光域に亘る分光特性を有し、青味成分が赤味成分より高い状態、すなわち高色温度成分が比較的大きい面発光光源２の分光特性を示す。このような分光特性を有する面発光光源２を有する照明装置１の色温度が白色に近づくように、図７（ｂ）に示すような分光特性を有する透過色選択素子３０を採用する。図７（ｂ）は、青の透過率より赤の透過率の高い透過色選択素子３０の分光透過率である。このような透過色選択素子３０には上記したように、図１に示す構造の透過色選択素子３０を用いることができる。
【００７０】
このような分光特性を有する透過色選択素子３０に図７（ａ）の分光特性を有する光を入射させると、面発光光源２の青色の光の透過率が赤色の光の透過率より低いため、高色温度成分が抑制される。従って、透過色選択素子３０を透過する光、すなわち照明装置１の照明光の色温度は、図７（ｃ）に示すように、白色に近づいた分光特性を示すこととなる。図７（ｃ）は、白色化された照明装置１の分光特性である。
【００７１】
面発光光源２の分光特性が、赤味成分が青味成分より高い状態の場合、すなわち低色温度成分が比較的大きい場合には、赤の透過率より青の透過率の高い透過色選択素子３０を用意する。図８（ａ）は、赤から青の可視光域に亘る分光特性を有し、赤の色温度が青の色温度より高い面発光光源２の分光特性を示す。図８（ｂ）は、赤の透過率より青の透過率の高い透過色選択素子３０の分光透過率である。このような透過色選択素子３０には上記したように、図１に示す構造の透過色選択素子３０を用いることができる。図８（ｂ）のような分光特性を有する透過色選択素子３０を用意することで、低色温度成分は抑制され、照明装置１の照明光の色温度は白色に近づくこととなる。図８（ｃ）は、白色化された照明装置１の分光特性である。
【００７２】
以上のように、面発光光源２の色温度が赤または青に偏っている場合にも、適切な透過色選択素子３０を採用することで、白色の照明光を照射する照明装置１を提供できる。
（外光に応じた輝度制御）
このような面発光光源２においては、使用者が感じる照明の照度は面発光光源２の輝度に依存するとともに、外光の照度にも依存する。外光の照度が大きいと相対的に使用者が感じる面発光光源２の明るさは小さくなるからである。そこで、照明装置１を用いて、使用者が感じる明るさを一定化するために、外光の照度を計測する計測手段を設け、外光の照度に応じて照明装置１の輝度を制御する。
【００７３】
図９は、外光の照度に応じて、照明装置１の輝度または色温度を制御するフローチャートである。図６で説明した照明装置１の輝度または色温度を制御するフローチャートと同様のステップを有し、外光の照度計測を行うステップが新たに追加されている。そこで、新たなステップについてのみ説明する。
【００７４】
照度計測はステップＳ９にて図示しない液晶制御回路の電源をＯＮにした後に実施する。照度計測は上記したようにフォトダイオードを用いて用意に行うことができる。照度の値はフォトダイオードが変換した電流値に比例する。比例係数は予め実験等で求めておき、制御部４２は、電流値に比例係数を乗じて照度の値を得る。次に、ステップＳ４またはステップＳ７において、色温度供給電流量テーブルと輝度供給電圧量テーブルから取得した面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とに、得られた照度値に応じたバイアス成分となる電流量及び電圧量とを各々加算する。
【００７５】
例えば、得られた照度値が所定値より高い場合は、面発光光源２への供給電流量に所定の電流量を加え、透過色選択素子３０への供給電圧量にも所定の電圧量を加える。逆に、得られた照度値が所定値より低い場合は、面発光光源２への供給電流量に所定の電流量を減じ、透過色選択素子３０への供給電圧量にも所定の電圧量を減じる。
【００７６】
以上のように、外光の照度に応じて面発光光源２の輝度を制御することで、使用者が感じる面発光光源２の明るさを一定に保つことができる。
（ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に基づく制御）
照明装置１を使用者にとって快適な照度、色温度で制御する方法について説明する。人間が快適であると感じる照度および色温度の関係を規定する指標の一つにｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線がある。図１０は、人間が快適であると感じる照度および色温度の関係を規定するｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線を表す。ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従うように、面発光光源２の照度および色温度を制御することで、使用者が照明を常に快適に感じるように照明装置１を制御できる。
【００７７】
以下に図１１を用いて、ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従って、面発光光源２の照度および色温度を制御するフローを説明する。図１１は、ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従って、面発光光源２の照度および色温度を制御するフローチャートである。
【００７８】
照明装置１は電源が投入されている状態とする。使用者はｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従って照明装置１を制御できるように、操作入力部４１を用いて操作のモードをｋｒｕｉｔｈｏｆモードにする（ステップＳ１１）。
【００７９】
制御部４２は、常に、操作入力部４１に使用者から入力があるかどうかを判断しており、操作のモードがｋｒｕｉｔｈｏｆモードにされたことを受け、記憶部４３から予め記憶させていたｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に基づく輝度・色度データを取得する（ステップＳ１２）。
【００８０】
制御部４２は、さらに、使用者が操作入力部４１に所望の輝度や色度を入力したかどうか、操作入力部４１の状態を定期的にアクセスする（ステップＳ１３）。
【００８１】
操作入力部４１へ使用者からの操作があった場合（ステップＳ１４）、光源の輝度操作の場合にはステップＳ１５へ移行し、色温度の色温度の操作の場合には、ステップＳ１８へ移行する。操作入力部４１には、使用者が輝度、または色温度を操作の対象と選択できるような構成としておく。
【００８２】
操作入力部４１に使用者が入力した操作内容が照明装置１の輝度の操作である場合、制御部４２は、記憶部４３に予め記憶させてある、図１０で示したｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線の境界線１０１、１０２で囲まれた快適域のデータを記憶したテーブル（以下、快適域テーブルと称す）を呼び出し、使用者が入力した輝度値に対する快適な色温度を算出する（ステップＳ１５）。
【００８３】
次に、制御部４２は、色温度供給電流量テーブルと輝度供給電圧量テーブルにアクセスし、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とを取得する（ステップＳ１６）。そして、電流供給量と供給電圧量とを、各々面発光光源２と各透過色選択素子３０へ供給する（ステップＳ１７）。そして、操作入力部４１の状態をアクセスするステップＳ１３へ戻る。
【００８４】
なお、色温度の算出は、図１０で示した快適域の中心線１００を目標に算出するが、色温度供給電流量テーブルや輝度供給電圧量テーブルに規定された輝度と色温度の関係をも考慮すると、中心線１００上に解がない場合も想定される。そのような場合には、図１０で示す境界線１０１、１０２の中で、色温度供給電流量テーブルや輝度供給電圧量テーブルに規定された輝度と色温度の関係をも満たす色温度を算出する。
【００８５】
操作入力部４１に使用者が入力した操作内容が照明装置１の色温度の操作である場合、制御部４２は、記憶部４３に予め記憶させてある、図１０で示したｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線の境界線１０１、１０２で囲まれた快適域のデータを記憶したテーブル（以下、快適域テーブルと称す）を呼び出し、使用者が入力した輝度値に対する快適な輝度を算出する（ステップＳ１８）。
【００８６】
次に、制御部４２は、色温度供給電流量テーブルにアクセスし、面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とを取得する（ステップＳ１９）。そして、電流供給量と供給電圧量とを、各々面発光光源２と各透過色選択素子３０へ供給する（ステップＳ２０）。そして、操作入力部４１の状態をアクセスするステップＳ１３へ戻る。
【００８７】
なお、上記したように、色温度の算出は、図１０で示した快適域の中心線１００を目標に算出するが、色温度供給電流量テーブルに規定されて輝度と色温度の関係をも考慮すると、中心線１００上に解がない場合も想定される。そのような場合には、図１０で示す境界線１０１、１０２の中で、色温度供給電流量テーブルに規定されて輝度と色温度の関係をも満たす色温度を算出する。
【００８８】
以上のように、ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従うように、面発光光源２の照度および色温度を制御することで、使用者が照明を常に快適に感じるように照明装置１を制御できる。
（時刻に基づく制御）
照明装置１を、上記のｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線に従いつつ、使用者に時刻を報知する手段として使用する方法について図１２を用いて説明する。図１２は照明装置１を使用者に時刻を報知する手段として使用するフローチャートである。
【００８９】
照明装置１は電源が投入されている状態とする。使用者は時刻に基づいて照明装置１を制御できるように、操作入力部４１を用いて操作のモードを時刻制御モードにする（ステップＳ３１）。
【００９０】
制御部４２は、常に、操作入力部４１に使用者から入力があるかどうかを判断しており、操作のモードが時刻制御モードにされたことを受け、記憶部４３から予め記憶させていた時刻に対応する輝度・色度データを取得する（ステップＳ３２）。制御部４２は、所定の時刻が到来したか、時刻カウンタからの時刻の割り込みを待つ（ステップＳ３３）。どの時刻で照明装置１を制御するかは、使用者が予め操作入力部４１に入力できように、操作入力部４１を設定しておく。時刻とは、例えば、１時間おきの時刻でもよい。
【００９１】
時刻カウンタから時刻の割り込みがあった場合には、制御部４２は、割り込みのあった時刻に対応する輝度・色温度の設定を、記憶部４３に予め記憶させておく輝度・色温度の設定テーブル（以下、時刻テーブルと称す）から呼び出す（ステップＳ３４）。
【００９２】
次に、制御部４２は、ｋｒｕｉｔｈｏｆ曲線を基に輝度と色温度が制御されるｋｒｕｉｔｈｏｆモードの設定になっているか判断する。使用者が操作入力部４１にｋｒｕｉｔｈｏｆモードを入力していれば、制御部４２はｋｒｕｉｔｈｏｆモードであると判断する。
【００９３】
ｋｒｕｉｔｈｏｆモードである場合には、制御部４２は、上記のように、快適域テーブルを呼び出し、所定の輝度値と色温度を算出する（ステップＳ３６）。ｋｒｕｉｔｈｏｆモードでない場合には、制御部４２は所定の輝度・色温度に設定する。なお、時刻の到来を報知する際の照明装置１の輝度値や色温度は、予め使用者が操作入力部４１に設定できるように操作入力部４１の構成を整えても良い。また、時刻に応じて輝度や色温度を変わるような構成にしてもよい。
【００９４】
次に、制御部４２は、色温度供給電流量テーブルや輝度供給電圧量テーブルにアクセスし、設定すべき輝度と色温度に応じた面発光光源２への供給電流量と、透過色選択素子３０への供給電圧量とを取得する（ステップＳ３７）。そして、電流供給量と供給電圧量とを、各々面発光光源２と各透過色選択素子３０へ供給する（ステップＳ３８）。
【００９５】
以上にように、照明装置１の照明光の輝度や色温度を時刻に応じて変更することで、従来のようなアラーム音などに頼らずとも、使用者に時刻を報知することができる。
【００９６】
また、例えば、時計が所定の時刻に発する電気信号である時刻信号を外部信号としてもよい。時刻に応じて、色温度が変わることにより、オフィスや家庭等で時計を見ずに、また時刻を知らせるアラームを聞かずとも、時刻を知ることができる。
【００９７】
続いて、上記の実施形態の照明装置を有する照明装置システムについて、図１３と図１４を用いてより詳細に説明する。図１３は、照明装置８２と駆動ユニット１７と、遠隔操作装置６０とを備えた照明システムの概要構成図である。図１４は、図５の制御部をより詳細に記述した電気的ブロック図である。
【００９８】
図１３に示す照明システムＳＹは、照明装置８２と駆動ユニット１７と、後述する遠隔操作装置６０とを備えている。駆動ユニット１７は電源ライン８４から電力投入を受ける。
【００９９】
照明装置８２における、制御部１０４は、駆動変換回路１５１、入力信号解析手段１５５、光源特性記憶手段１５３、変換設定記憶手段１５４等を備える。
【０１００】
駆動変換回路１５１は、入力信号解析手段１５５、光源特性記憶手段１５３、変換設定記憶手段１５４等から各々の機能に応じた信号を受け、面発光光源２の制御を行う。
【０１０１】
入力信号解析手段１５５は外部信号（以下、図示しない通信部が受信した信号も含む）を解析する解析手段である。外部信号は、明るさのレベルであったり、色度の指示であったり、色温度の指示であったり、それらが連続的に変化する指示であったり、一定時間点灯する、または一定時間後に消灯するといった指示であるか、または音声信号であったりする。入力信号解析手段１５５は、例えば、ＣＰＵであり、入力された信号を解析して、明るさ、色度、色温度等の別、そして具体的な中身を判断し、駆動変換回路１５１への指示に変換する機能等を有する。
【０１０２】
駆動変換回路１５１は入力信号解析手段１５５の解析結果に基づき、少なくとも面発光光源２または透過色選択素子３０を制御する。
【０１０３】
ここで、入力信号の形式（例えば、明るさのレベル、色度の指示、色温度の指示）を標準化しておく。標準化することで、複数の光源において、複数の遠隔操作装置から、共通に、同じ手段で駆動することができて便利である。遠隔操作装置は、図示しない通信部を介して制御部４２と通信する。
【０１０４】
光源特性記憶手段１５３は各々面発光光源２の光源特性を記憶した手段である。例えば不揮発性ＲＡＭを採用することができる。前述のように、記憶部４３に輝度供給電圧量テーブルや輝度供給電圧量テーブルを記憶させたが、光源特性記憶手段１５３に記憶させていてもよい。以下は、光源特性記憶手段１５３に輝度供給電圧量テーブルや輝度供給電圧量テーブルを記憶させているものとして説明する。
【０１０５】
面発光光源２の光源特性性は、予め光源特性記憶手段１５３に記憶させておいても良いが、光源の種類ごとに、また個体ごとに、違う特性があるため、図１３において、コネクタ８３の、形状によってその特性値を得る、あるいはコネクトした後で、電気信号により特性値を照明装置２に備えた図示しない記憶手段から得るなどの手段を採用することもできる。
【０１０６】
コネクタ８３の形状によってその特性値を得る、とは、例えば、駆動ユニット１７の図示しないコネクタと、コネクタ８３をコネクトした際に、ピンの本数の相違等を制御部１０４が検知することで、コネクタ８３に対応した光源特性記憶手段１５３に記憶させた面発光光源２の光源特性を制御部１０４が検知することを言う。
【０１０７】
ここで、例えば、面発光光源２の光源特性の特性値の記述形式またはそれに従ったコネクタ形状を標準化しておくと、複数の光源において、複数の遠隔操作装置６０から、共通に、同じ手段で駆動することができて便利であり、また、コネクタ８３の形状を光源特性に応じて変えておくことで、光源を間違った駆動ユニットに接続し、制御不能になるなどのトラブルを回避できる。
【０１０８】
変換設定記憶手段１５４には、駆動変換回路１５１が外部信号を変換する際の規則である変換設定を記憶する。駆動変換回路１５１は、外部信号から、面発光光源２を制御する電源制御信号を駆動する駆動部信号を作り出す。
【０１０９】
この変換設定とは、照明の変化の範囲を限定することである。具体的には、（ａ）操作者の操作により変化させすぎないようにする、（ｂ）操作者の、年齢や色弱などによって変化する視覚特性に対応して適切な変換を行い、変化の範囲を限定する、といった変換設定を含めることができる。例えば、高齢者は視覚の感度が落ちるため、一定以下の明るさには下げることはできない、などの設定である（それ以上明るさを下げるには、カットオフする）。
【０１１０】
駆動変換回路１５１は、変換設定に従い入力信号解析手段１５５の解析結果を変換し、変換された解析結果に基づき、少なくとも面発光光源２または透過色選択素子３０を制御する。
【０１１１】
この変換設定は、予め変換設定記憶手段１５４に記憶させておいても良いが、遠隔操作装置６０の操作により変更することができるようにしてもよい。また、変換設定記憶手段１５４を介さずとも遠隔操作装置６０から直接に変換設定を駆動変換回路１５１に入力できるように構成してもよい。
【０１１２】
遠隔操作装置６０の例を図１４に示す。遠隔操作装置６０は、各照明装置の明るさを変更する指示を入力する明るさレバー６２、色温度を変更する指示を入力する色温度レバー６３、変換設定を変更する指示を入力する設定変更ボタン６４、色相を変更する指示を入力する色相ツマミ６５、タイマー表示６６を有する。
【０１１３】
遠隔操作装置６０は図示しない通信部を有し、駆動ユニット１７の通信部４５と通信する。通信は赤外光等の信号８５を使用した無線通信が好ましい。駆動ユニット１７には、無線の受信を適確に行うようにリモコン受信窓を備えられている。駆動ユニット１７と、例えば照明装置８２とは、コネクタ８３を用いて着脱可能に構成されている。遠隔操作装置６０は有線方式でもよい。有線方式の場合、外部信号への接続端子に接続することで、遠隔操作装置６０から外部信号を入力しても良い。
【０１１４】
なお、変換設定の記述形式を標準化しておくと、複数の光源において、複数の遠隔操作装置６０から、共通に、同じ手段で駆動することができて便利である。
【０１１５】
また、遠隔操作装置６０としては、携帯電話に対応アプリケーションをインストールしたものでも、本機能を果たすことができる。
【０１１６】
これにより、特定の設定条件を作成する、命名する、登録する、配信する、共有化するなどの機能を容易に実現することが可能となる。
【０１１７】
また、これにより、異なる複数の建物内で、同じ照明条件を設定したり、設定条件を売買するなどのビジネスを行うことが可能となる。
【０１１８】
以上のように、本実施形態によれば、輝度に応じて分光特性が変化する光源を用いて、任意に照明色を変更でき、光利用効率の高い照明装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  照明装置
２  面発光光源
４  有機層
５  発光層
６  正孔注入層
７  電子注入層
８  陽極
９  陰極
１０  透明絶縁膜
１２  右回転偏光コレステリック液晶層
１４  液晶封止層
１６  左回転偏光コレステリック液晶層
１８  液晶封止層
３０  透過色選択素子
３１  左回転偏光カットフィルタ
４０  透過色選択素子
４１  操作入力部
４２  制御部
４３  記憶部
４４  照度計測部
【図１】
2010262806.tif 000003
【図２】
2010262806.tif 000004
【図３】
2010262806.tif 000005
【図４】
2010262806.tif 000006
【図５】
2010262806.tif 000007
【図６】
2010262806.tif 000008
【図７】
2010262806.tif 000009
【図８】
2010262806.tif 000010
【図９】
2010262806.tif 000011
【図１０】
2010262806.tif 000012
【図１１】
2010262806.tif 000013
【図１２】
2010262806.tif 000014
【図１３】
2010262806.tif 000015
【図１４】
2010262806.tif 000016