(57)【要約】【課題】  複数の原色の発光源を用いて、ＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度の光を作り出すと共に駆動電気量の変化による発光素子の分高放射輝度の変化があっても混色後の色や照度を一定に保つようにした光源装置を提供する。【解決手段】  ３原色の光を混色して所定の光を出力する光源装置であって、前記３原色の光を発光する発光素子の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶手段と、前記駆動電気量と出射光量の関係に基づいて前記所定の光の色度、照度または輝度の値に対応する各発光素子の駆動電気量を算出する制御手段と、を備えたことを特徴とした光源装置。【選択図】                    図１
2006147171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色の光を混色して所定の光を出力する光源装置であって、
前記３原色の光を発光する発光素子の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶手段と、
前記駆動電気量と出射光量の関係に基づいて前記所定の光の色度、照度または輝度の値に対応する各発光素子の駆動電気量を算出する制御手段と、
を備えたことを特徴とした光源装置。
【請求項２】
３つを越える多原色の光を混色して所定の光を出力する光源装置であって、
前記多原色の中から３原色を選択して１原色に加法混色し、前記多原色が３原色になるまで前記加法混色を繰り返し、混色後の３原色を混色して前記所定の光を生成する制御手段を有することを特徴とする光源装置。
【請求項３】
前記多原色の光を発光する発光素子と、
これら発光素子の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記駆動電気量と出射光量の関係に基づいて前記所定の光の色度、照度または輝度の値に対応する各発光素子の駆動電気量を算出することを特徴とした請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記記憶手段に前記発光素子の駆動電気量と分光放射輝度の関係を示す情報を格納しておき、前記駆動電気量の変化に応じて各原色の加法混色の割合を補正することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記分光放射輝度のデータは所定波長域を所定間隔で区切ったときの輝度データであることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記分光放射輝度のデータは重心波長およびスペクトル半値幅であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項７】
前記記憶手段に前記発光素子の周囲温度に対する駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納しておき、前記周囲温度の変化に応じて前記駆動電気量を補正することを特徴とする請求項１、請求項３から請求項６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１、請求項３から請求項７のいずれかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記発光素子の光放射を均一な照度または輝度分布にする光学系を備えたことを特徴とする請求項１、請求項３から請求項８のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクトリーオートメーション用光源装置、装飾用光源装置、検査用光源装置などに関し、特に３原色以上の光を合成して、任意の色の光を出力する光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置には、赤、青、緑のランプを用い、これらの発光色を混合して、希望の色と照度が得られるように構成されているものがある（例えば特許文献１参照。）。
また、発光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）ランプを用いた光源装置を用いて撮像素子の検査を行う装置がある（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−３２０７９８号公報
【特許文献２】特開平２−９０６４５号公報
【０００４】
図５は、従来の光源装置の一例を示す構成図である。
図５において、ＬＥＤ１ａ，１ｂは、赤色光を発光する発光ダイオード、ＬＥＤ２ａ，２ｂは、緑色光を発光する発光ダイオード、ＬＥＤ３ａ，３ｂは、青色光を発光する発光ダイオードである。保持機構４は、これらの３原色のＬＥＤを保持する。
赤ＬＥＤ電流源６１ａ，緑ＬＥＤ電流源６１ｂ，青ＬＥＤ電流源６１ｃは、それぞれ赤，緑，青のＬＥＤに、設定された電流値を通電させる。
【０００５】
電流値の調整は半固定抵抗器で行われ、操作者は被照射物５の位置において希望の色と照度が得られるように、この半固定抵抗器で各ＬＥＤの電流値を変化させる。ここで、被照射物５は、例えば撮像素子であって、光源装置は、撮像素子に対して様々な光信号を照射して撮像素子から出力される電気信号により、撮像素子の検査を行う。
【０００６】
この場合、パーソナルコンピュータをはじめとする外部コントローラを接続してディジタルインタフェースで、それぞれのＬＥＤの照度を設定できるようなものもあるが、設定値は、各ＬＥＤの電流値または照度値であり、希望の色と照度は予め設定しておく必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光源装置では、以下のような問題点がある。
ＬＥＤを用いた光源装置では、色を変えるには３原色のＬＥＤの光量をそれぞれのＬＥＤに流す電流を変化させることになる。しかし、電流値とそれぞれの照度の値は直線関係に無い。また、電流の値変化でＬＥＤの分光放射輝度が変化することにより、同じ色で照度だけ変更したいと思っても単純に電流値を同じ割合だけ変更したのでは色を同じに保つことはできない。
【０００８】
また、より広範囲の照度や色の光を発光させるために４原色以上を使用して設定された値を表現する場合は、設定されたＸＹＺを表現する各ＬＥＤの光量の混合比が単純に算出できない。
従って、照度値と色を国際照明委員会（以下、ＣＩＥという。）などの規格に準拠した値で設定することが容易にできなかった。
【０００９】
本発明は、このような従来の光源装置が有していた問題を解決しようとするものであり、複数の原色の発光源を用いて、ＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度の光を作り出すと共に駆動電気量の変化による発光素子の分光放射輝度の変化があっても混色後の色や照度を一定に保つようにした光源装置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】
【００１０】
本発明は次の通りの構成になった光源装置である。
【００１１】
（１）３原色の光を混色して所定の光を出力する光源装置であって、
前記３原色の光を発光する発光素子の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶手段と、
前記駆動電気量と出射光量の関係に基づいて前記所定の光の色度、照度または輝度の値に対応する各発光素子の駆動電気量を算出する制御手段と、
を備えたことを特徴とした光源装置。
【００１２】
（２）３つを越える多原色の光を混色して所定の光を出力する光源装置であって、
前記多原色の中から３原色を選択して１原色に加法混色し、前記多原色が３原色になるまで前記加法混色を繰り返し、混色後の３原色を混色して前記所定の光を生成する制御手段を有することを特徴とする光源装置。
【００１３】
（３）前記多原色の光を発光する発光素子と、
これら発光素子の駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納した記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記駆動電気量と出射光量の関係に基づいて前記所定の光の色度、照度または輝度の値に対応する各発光素子の駆動電気量を算出することを特徴とした（２）に記載の光源装置。
【００１４】
（４）前記記憶素子に前記発光素子の駆動電気量と分光放射輝度の関係を示す情報を格納しておき、前記駆動電気量の変化に応じて各原色の加法混色の割合を補正することを特徴とする（１）または（３）に記載の光源装置。
【００１５】
（５）前記分光放射輝度のデータは所定波長域を所定間隔で区切ったときの輝度データであることを特徴とする（４）に記載の光源装置。
【００１６】
（６）前記分光放射輝度のデータは重心波長およびスペクトル半値幅であることを特徴とする（４）に記載の光源装置。
【００１７】
（７）前記記憶手段に前記発光素子の周囲温度に対する駆動電気量と出射光量の関係を示す情報を格納しておき、前記周囲温度の変化に応じて前記駆動電気量を補正することを特徴とする（１）、（３）から（６）のいずれかに記載の光源装置。
【００１８】
（８）前記発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする（１）、（３）から（７）のいずれかに記載の光源装置。
【００１９】
（９）前記発光素子の光放射を均一な照度または輝度分布にする光学系を備えたことを特徴とする（１）、（３）から（８）のいずれかに記載の光源装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、以下のような効果がある。
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、３原色の発光素子を用いて、ＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度の光を作り出すと共に電流値などの駆動電気量の変化によるＬＥＤの分光放射輝度の変化があっても混色後の色や照度を一定に保つようにした光源装置を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、３原色を越える発光素子を用いた場合であっても、簡単にＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度の光を作り出すことができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、３原色を越える発光素子を用いた場合であっても、簡単にＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度の光を作り出すことができると共に、電流値などの駆動電気量の変化によりＬＥＤの分光放射輝度が変化しても混色後の色や照度を一定に保つことができる。
【００２４】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、記憶手段に発光素子の駆動電気量と分光放射輝度の関係を示す情報を格納しておき、駆動電気量の変化に応じて各原色の加法混色の割合補正することにより、設定値に対して正確な色や照度の光を出力できる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、駆動電気量の変化に応じて各原色の加法混色の割合補正することにより、設定値に対して正確な色や照度の光を出力できると共に、分光放射輝度のデータを重心波長、スペクトル半値幅などの代表値にしたことにより、記憶手段に格納するデータ量を少なくできる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、発光素子の周囲温度に対する駆動電気量と出射光量の関係を示す情報に基づいて、周囲温度の変化に応じて出射光量を一定に保つように駆動電気量を変化させて各原色の加法混色の割合を補正することにより、周囲温度が変化しても出力している光の色や照度一定に保つことができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、発光素子としてＬＥＤランプを用いることにより、メンテナンスの不要な長寿命を実現することができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、発光素子の光放射を均一な照度または輝度分布にする光学系を備えたことにより、照射対象に均一な照度分布の光を照射できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の光源装置の一実施例を示す構成図である。図１で前出の図と同様の構成要素には同様の符号を付けてその部分の説明は省略する。
【００３０】
図１において、ＬＥＤ１ａからＬＥＤ３ｂは前出と同様にそれぞれ赤，緑，青の原色のＬＥＤである。
赤ＬＥＤ電流源６ａ，緑ＬＥＤ電流源６ｂ，青ＬＥＤ電流源６ｃは、それぞれ赤，緑，青のＬＥＤに設定された電流値を通電させる。赤用Ｄ／Ａ変換器７ａ，緑用Ｄ／Ａ変換器７ｂ，青用Ｄ／Ａ変換器７ｃは、設定電流値に対応するデジタル信号が入力され、このデジタル値に対応するアナログ信号を発生させる。このアナログ信号により各電流源６ａから６ｃが制御され、設定された電流値を発生させる。
【００３１】
コントローラ８は、各Ｄ／Ａ変換器に設定電流値に対応するデジタル信号を発生する。記憶素子９は、例えばメモリであって、等色関数や予め測定された各ＬＥＤの分光分布のデータが格納されていてコントローラ８に接続されている。操作部１０は、コントローラ８に接続され、操作者が所望の色度や照度を設定する。操作部１０の一例としては、表示器やキーボードあるいはタッチパネルなどから成り、撮像装置などの被照射物５の位置における所望の照度と色をＣＩＥのｘｙ座標で設定する。なお、コントローラ８，記憶素子９，操作部１０の構成には、パーソナルコンピュータを用いてもよい。
【００３２】
コントローラ８は、各Ｄ／Ａ変換器７ａ，７ｂ，７ｃに送るデジタルデータを、設定部１０で設定された照度や色の値を記憶素子９に格納された等色関数および標準分布のデータを用いて以下に示すような手順で求める。
【００３３】
まず、操作部１０で与えられた色度ｘｙが、発光可能範囲かどうかを確認する。発光可能範囲を図２に示す。
図２は、本発明の光源装置の発光範囲を示した色度図である。
図２において、３原色として使用しているＬＥＤの発光範囲で最も刺激純度が低い点Ｒ，Ｇ，Ｂを結んだ三角形の内側が本発明の光源装置の発光範囲である。与えられたｘｙがこの三角形の内側内に含まれていれば本光源装置で発光可能な色度である。この色度を仮にＣ（ｘｃ，ｙｃ）とする。
【００３４】
各ＬＥＤの標準の電流、標準の温度での発光輝度分布を標準分布という。標準分布がＬ(λ)とすると、そのＬＥＤの三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚは下記の（１）式で与えられる。
【００３５】
【数１】
2006147171.tif 000003
2006147171.tif 000004
L(λ)は、標準分布である。
ここでＹを１になるようにすると、三刺激値Ｘ´，Ｙ´，Ｚ´は（２）式に書換えられる。
【００３６】
【数２】
2006147171.tif 000005
このＸ´，Ｙ´，Ｚ´を新たにＸ，Ｙ，Ｚと置く。各ＬＥＤ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）それぞれの三刺激値をＸｒ，Ｙｒ，Ｚｒ、Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ、Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂとおく。
【００３７】
与えられた色度Ｃ(ｘｃ，ｙｃ)で照度１の場合の三刺激値Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃは
【数３】
2006147171.tif 000006
となるので、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＬＥＤの照度をα1、α2、α3とすると（４）式の関係がある。
【００３８】
【数４】
2006147171.tif 000007
この式から求めたα1、α2、α3がそれぞれのＬＥＤの照度である。ここで、混色後の照度は１と過程して計算してきたので、必要な照度値をα1、α2、α3に乗算すれば、それぞれのＬＥＤを点灯すべき照度を計算できる。
【００３９】
各ＬＥＤの照度と駆動電流の関係はあらかじめ測定して求め、装置の内部の記憶素子９に格納しておく。この場合、全ての電流値のデータを格納することはできないので、何箇所かのデータを格納し、各データの間は補間計算で求めれば良い。これにより各ＬＥＤを駆動すべき電流が求められる。
【００４０】
また、ＬＥＤの発光輝度分布は駆動電流値により変化する。そこで、各電流値とＬＥＤの発光輝度分布とを予め測定して求め、装置の内部の記憶素子９に格納しておく。この場合、全ての電流値の発光輝度分布を格納することはできないので、電流値何箇所かの発光輝度分布を測定して求めておく。
【００４１】
発光輝度分布は３８０ｎｍから７８０ｎｍ、５ｎｍおきの８１点輝度を求めるのが一般的であるが、それぞれのＬＥＤと電流で８１点のデータを格納するのは膨大な記憶領域を必要とするので、ＬＥＤの発光輝度分布を代表する量、例えば重心波長とスペクトル半値幅などを格納しておき各電流値の間の発光輝度分布は補間計算で求めれば良い。これにより各ＬＥＤの分光分布が求められる。
なお、電流や分光分布を求める補間計算には例えばラグランジェ補間を用いる。
【００４２】
必要な電流での各ＬＥＤの分光輝度分布が求められたら、再度（１）式のＬ（λ）に替えて求めた三刺激値から上述の照度の計算を実行する。実際の電流で各ＬＥＤに必要な出射光量（照度値）を求め、この出射光量を出力させる電流値を再度設定する。本実施例では、これらの工程を一度だけ行うことを想定しているが、複数回繰り返せばより設定値に対して正確な色や照度に合わせこむことができる。
【００４３】
このような計算はコントローラ８が行い、各ＬＥＤの電流源に接続されたＤ／Ａ変換器７ａ，７ｂ，７ｃに必要な電流を設定する。これにより、設定色度、設定照度が正確に照射できる。
【００４４】
また、ＬＥＤなどの発光素子は、周囲温度の変化により出射光量が変化する。これに対応するために、予め周囲温度に対する駆動電気量と出射光量の関係を測定しておき、このデータを記憶素子９に格納しておく。図示しないが発光素子の近傍に温度センサを設置し、このセンサの出力をアンプで正規化してＡ／Ｄコンバータでデジタルデータに変換してコントローラ８に入力する。
【００４５】
コントローラ８は、入力された温度のデジタルデータと、記憶素子９に格納されている温度に対する駆動電気量と出射光量の関係から出射光量が一定になるように電流値などの駆動電気量を変化させる。つまり、周囲温度と出射光量の関係は一意であり、出射光量と駆動電気量との関係は一意であるので、これにより周囲温度が変化しても駆動電気量を変化させることで出力している光の色や照度は一定に保持される。
ここで、記憶素子９に格納されている周囲温度に対する駆動電気量と出射光量のデータ間はラグランジェ補間などによる関数で補うことで、データ量を削減できる。
【００４６】
なお、光源色の色度座標としてはＣＩＥのｘｙ色度図が一般的であるが、ｕ’ｖ’色度図など、一般に使用されているいずれの色度図であっても良い。
また、本実施例では光源の形状をＬＥＤの直接光を照射するように記述してあるが、照射光学系はこれに限るものではなく、インテグレータ光学系やレンズ、拡散板、ライトガイド、光ファイバなどを含む光学系であっても良い。これらにより、均一な照度分布が得られる。
【００４７】
さらに、本実施例では光源をＲＧＢ３原色のＬＥＤとしているが、光源をＬＥＤに限定するものでは無く、他の独立した色度を発光でき、電気的に光量を制御できる光源であっても適応できる。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光ランプ、レーザなどの光源であっても良い。その際、制御する電気量は実施例のように電流であるとは限らない。
【００４８】
加えて、本実施例では光源を３原色、三色で記述してあるが、独立した色度の多数の色を用いても良い。この場合、ＬＥＤの種類が増加することに伴い、ＬＥＤ用電流源およびＤ／Ａ変換器を増設する。これにより、色度や照度などの光の出力範囲が広がる。
【００４９】
しかしながら、上述のように３原色の既知の三刺激値と設定値ＸＹＺからＬＥＤの３つの発光強度（照度）αは連立方程式で一度に算出できるが、ＬＥＤが４原色以上になった場合では連立方程式で一度に算出することができない。
【００５０】
以下に４原色以上のＬＥＤを使用した場合であっても、簡単に各ＬＥＤの出射光量（照度）αを算出する光源装置について図を用いて説明する。
【００５１】
図３は、５原色のＬＥＤを用いた場合を示した色度図である。
図３において、任意の色度点Ｃ（ｘＣ,ｙＣ）が与えられた場合の各ＬＥＤの照度の設定方法について述べる。これら５原色の色度座標は予め測定した三刺激値から（５）式を用いて求めてあるものとし、それぞれの色度座標をＹ(ｘ（０），ｙ（０）)、Ｒ（ｘ（１），ｙ（１））、Ｇ（ｘ（２），ｙ（２））、Ｂ(ｘ（３），ｙ（３）)、Ｅ(ｘ（４），ｙ（４）)とする。ここでは黄（Ｙ），赤（Ｒ），緑（Ｇ）の色度点を使用して１原色を表現する。
【数５】
2006147171.tif 000008
【００５２】
まず、仮想点Ｓ（−０．１１４０，０．００３７５６）を考える。この点は図３の範囲外で左下にある。この点と色度点Ｙを結ぶ直線ＳＹを求める。色度点ＲとＧを結ぶ直線ＲＧを求める。直線ＳＹと直線ＲＧとの交点を求め、この点をＵとする。線分ＵＹに着目し、この線分を３:１に内分する点をＶとする。
【００５３】
次に、色度点Ｃが直線ＳＹの上にあるか下にあるかを下記のようにして判定する。ＳＹの上を象限１、下を象限２と呼ぶ。直線ＳＹ，直線ＳＣのベクトル表記は下式（６）のようになる。
【００５４】
【数６】
2006147171.tif 000009
ここで、ｘＳ，ｙＳはＳ点の座標である。ここで上記２つのベクトルの外積に対応したＳｉｎという値を計算する。
【００５５】
【数７】
2006147171.tif 000010
Ｓｉｎが０以上であれば象限１、０未満であれば象限２にある。
【００５６】
次に、図３に示すように先ず仮想色度点Ｐを定める。Ｃが象限Ｉにある場合、Ｐは直線ＧＶと直線ＳＣの交点とする。また、Ｃが象限２にある場合、Ｐは直線ＲＶと直線ＳＣの交点とする。Ｐの色度座標（ｘｐ,ｙｐ）から照度１の三刺激値を求めると次式（８）式のようになる。
【００５７】
【数８】
2006147171.tif 000011
この色をＹ，Ｒ，Ｇの３種類のＬＥＤで実現するので、それぞれの照度をα４、α５、α６とすると（９）式のように示すことができる。
【００５８】
【数９】
2006147171.tif 000012
ここで、Ｘ（０），１，Ｚ（０）は色度点Ｙ、Ｘ（１），１，Ｚ（１）は色度点Ｒ、Ｘ（２），１，Ｚ（２）は色度点Ｇの三刺激値で、これらは等色関数と各ＬＥＤの分光輝度分布から式（１）により求めたものである。この式（９）は未知数がα４、α５、α６の３個で、式が３行あるので解くことができる。
【００５９】
【数１０】
2006147171.tif 000013
（１０）式において−１は逆行列を示している。
【００６０】
次に、Ｃの色をＰ，Ｅ，Ｂの３色の１次結合で表す。
【数１１】
2006147171.tif 000014
ここで、Ｘ（３），１，Ｚ（３）は色度点Ｂ、Ｘ（４），１，Ｚ（４）は色度点Ｅの三刺激値で、これらは等色関数と各ＬＥＤの分光輝度分布から式（１）により求めたものである。なお、照度を１としている。この（１１）式も未知数がβ４、β５、β６の３個で、式が３行あるため解くことができる。
【００６１】
【数１２】
2006147171.tif 000015
α４、α５、α６およびβ４、β５、β６が求まればＸｃは（１３）式のように書き直せる。
【００６２】
【数１３】
2006147171.tif 000016
ここで、各ＬＥＤの係数をａ５、ａ６、ａ７、ａ８、ａ９ と書きなおすと、（１４）式となる。
【００６３】
【数１４】
2006147171.tif 000017
【００６４】
ただし、
【数１５】
2006147171.tif 000018
である。
【００６５】
係数ａ５からａ９は各ＬＥＤの照度が１で、１次結合の後の照度も１という前提で計算してきたので、必要な照度がＥだとすると、それぞれの係数をＥ倍したものが、各ＬＥＤの点灯すべき照度を示している。すなわちＹのＬＥＤの照度はａ５Ｅ、ＲのＬＥＤの照度はａ６Ｅ、ＧのＬＥＤの照度はａ７Ｅ、ＢのＬＥＤの照度はａ８Ｅ、ＥのＬＥＤの照度はａ９Ｅに設定すれは良いことになる。
【００６６】
この照度に基づいて前述した必要照度が与えられたときの照度と電流値の関係から必要な電流を計算することができる。
ここまで、各ＬＥＤの分光分布、三刺激値、色度は代表分布を用いて計算してきたが、ＬＥＤに流す電流を変えるとＬＥＤの分光分布は変化する。変化した分光分布は前述した電流とＬＥＤの分光分布の関係によって求めることができる。これにより算出された電流値での三刺激値を求めて、再度（４）式以降の計算を実施し、設定すべき正確な電流を求める。
【００６７】
図３では、任意の色度点が設定された場合を示したが、次に相関色温度が設定された場合について説明する。
図４は、図３の色度図に黒体放射軌跡を示した色度図である。
図４において、任意の相対色温度が与えられた場合の各ＬＥＤの照度の設定方法ついて述べる。与えられた相関色温度Ｔから一意に分光放射分布が求められる。この分布をＬ（λ）として、（１）式に入れると三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを求めることができる。本実施例では照度値が１になるようにして計算を進め、最後に必要な照度に戻すこととする。
目的の三刺激値をＸＴ，ＹＴ=１，ＺＴとすると、
【００６８】
【数１６】
2006147171.tif 000019
色度座標(ｘＴ,ｙＴ)はこの三刺激値を（５）式に代入して求める。
図４は、５種類のＬＥＤの色度を表したものである。ここで、Ｑの仮想の色度点を考えその色度座標を（ｘｑ，ｙｑ）とする。Ｑ点は固定であり、（０．３４，０．５６）とする。ある色温度が与えられた時、その色の色度は黒体放射軌跡上の点Ｔとして与えられる。その色度座標は（ｘＴ，ｙＴ）である。
Ｇ点とＥ点の中点に仮想点Ｕを取る。Ｙ点とＵ点を結ぶ直線ＹＵとＱ点とＴ点を結ぶ直線ＱＴを考え、その交点にＰ点を取る。
この色度座標から照度１の三刺激値を求めると、
【００６９】
【数１７】
2006147171.tif 000020
この色をＹ，Ｇ，Ｅの３種類のＬＥＤで実現するので、それぞれの照度をα１、α２、α３とすると、
【００７０】
【数１８】
2006147171.tif 000021
と示すことができる。ここで、Ｘ（０）などの三刺激値は、上述のように等色関数と各ＬＥＤの分光輝度分布から式（１）により求めたものである。この（１８）式は未知数がα１、α２、α３の３個で、式が３行あるため、解くことができる。
【００７１】
【数１９】
2006147171.tif 000022
次に、Ｔの色をＲ，Ｐ，Ｂの３色の１次結合で表す。
【００７２】
【数２０】
2006147171.tif 000023
この（２０）式も未知数がβ１、β２、β３の３個で、式が３行あるため、解くことができる。
【００７３】
【数２１】
2006147171.tif 000024
α１、α２、α３およびβ１、β２、β３が求まればＸＴは下記の（２２）式のように書き直せる。
【００７４】
【数２２】
2006147171.tif 000025
ここで、各ＬＥＤの係数をａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４と書きなおすと、（２３）式となる。
【００７５】
【数２３】
2006147171.tif 000026
【００７６】
ただし、
【数２４】
2006147171.tif 000027
である。
【００７７】
係数ａ０からａ４は各ＬＥＤの照度が１、１次結合の後の照度も１という前提で計算してきたので、必要な照度がＥだとすると、それぞれの係数をＥ倍したものが、各ＬＥＤの点灯すべき照度を示している。すなわちＹのＬＥＤの照度はａ０Ｅ、ＲのＬＥＤの照度はａ１Ｅ、ＧのＬＥＤの照度はａ２Ｅ、ＢのＬＥＤの照度はａ３Ｅ、ＥのＬＥＤの照度はａ４Ｅに設定すれは良いことになる。
【００７８】
この照度に基づいて前述した必要照度が与えられたときの照度と電流値の関係から必要な電流を計算することができる。
ここまで各ＬＥＤの分光分布、三刺激値、色度は代表分布を用いて計算してきたが、ＬＥＤに流す電流を変えるとＬＥＤの分光分布は変化する。変化した分光分布は前述した電流とＬＥＤの分光分布の関係によって求めることができる。
これにより算出された電流での三刺激値を求めて、再度（１８）式以降の計算を実施し、設定すべき正確な電流を求める。本実施例では、これらの工程を一度だけ行うことを想定しているが、複数回繰り返せばより設定値に対して正確な色や照度に合わせこむことができる。
また、前述のように、周囲温度に対する駆動電気量と出射光量の関係から出射光量が一定になるように電流値などの駆動電気量を変化させる。
以上により、３原色を越える発光素子を用いた場合であっても、簡単にＣＩＥなどで規定されている色度図上の任意の色や照度を作り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の光源装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の光源装置の発光範囲を示した色度図である。
【図３】本発明の光源装置における５原色のＬＥＤを用いた場合を示した色度図である。
【図４】図３の色度図に黒体放射軌跡を示した色度図である。
【図５】従来の光源装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ａ〜３ｂ  ＬＥＤ
５  被照射物
６ａ  赤用電流電
６ｂ  緑用電流源
６ｃ  青用電流源
７ａ  赤用Ｄ／Ａ変換器
７ｂ  緑用Ｄ／Ａ変換器
７ｃ  青用Ｄ／Ａ変換器
８  コントローラ
９  記憶素子
１０  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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