(57)【要約】【課題】  明るさを連続的に違和感なく変化させることができる照明装置を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、照明装置は、光源と制御部と電源部とを有する。光源は、供給される電流に応じて調光される。制御部は、前記光源の調光率を変化させる時間変化間隔を人が違和感なく明るさが変化したと評価した時間以下として調光率の信号を出力する。電源部は、前記制御部が前記時間変化間隔で出力する調光率の信号に応じた電流を前記光源へ出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電流に応じて調光される光源と、
前記光源の調光率を変化させる時間変化間隔を人が違和感なく明るさが変化したと評価した時間以下として調光率の信号を出力する制御部と、
前記制御部が前記時間変化間隔で出力する調光率の信号に応じた電流を前記光源へ出力する電源部と、
を有する照明装置。
【請求項２】
前記光源は、ＬＥＤである、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記電源部は、前記制御部からの調光率の信号に応じてＰＷＭ制御した電流を前記光源へ出力する、
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記時間変化間隔は、２０ミリ秒以下に設定される、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記時間変化間隔は、高い調光率から低い調光率に変化させる場合には第１の時間分解能が設定され、低い調光率から高い調光率に変化させる場合には前記第１の時間分解能よりも同等もしくは長い時間間隔となる第２の時間分解能が設定される、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
舞台やスタジオ用の照明装置は、空間の演出に使用するため、時間経過とともに徐々に明るさを変化させる機能を有する。従来、舞台やスタジオ用の照明装置としては、ハロゲン電球の照明装置が使用されている。ハロゲン電球の照明装置は、明るさを滑らかに変化させることができる。ただし、ハロゲン電球は熱放射の光であるため、省エネ性が低く、演出空間の温度が上昇する。このため、最近では省エネ性が高く、赤外線が出ないＬＥＤを用いた照明装置が、舞台やスタジオ用の照明装置として普及し始めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９３６０８６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、ＬＥＤなどの照明装置は、ＰＷＭ制御などの段階的に明るさを変化させる制御方式が用いられるものが多い。このような照明装置では、明るさを連続的に変化させることができずに、断続的に明るさが変化するような違和感を人間に与えてしまうことがある。  
本発明が解決しようとする課題は、明るさを連続的に違和感なく変化させることができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、照明装置は、光源と制御部と電源部とを有する。光源は、供給される電流に応じて調光される。制御部は、前記光源の調光率を変化させる時間変化間隔を人が違和感なく明るさが変化したと評価した時間以下として調光率の信号を出力する。電源部は、前記制御部が前記時間変化間隔で出力する調光率の信号に応じた電流を前記光源へ出力する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、明るさを連続的に違和感なく変化させることができる照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る照明装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、照明を時間的に徐々に暗くするために光源に供給するＰＷＭ制御された電流波形の例を示す図である。
【図３】図３は、照明を時間的に徐々に明るくするために光源に供給するＰＷＭ制御された電流波形の例を示す図である。
【図４】図４は、照明を時間的に徐々に暗くするために段階的に調光率を変化させる場合の時間変化間隔と調光率の変化量との関係を例示する図である。
【図５】図５は、照明を時間的に徐々に明るくするために段階的に調光率を変化させる場合の時間変化間隔と調光率の変化量との関係を例示する図である。
【図６】図６は、明から暗への調光率の変化における違和感の有無を人が主観評価した実験の結果を示す図である。
【図７】図７は、暗から明への調光率の変化における違和感の有無を人が主観評価した実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下で説明する実施形態に係る照明装置（１）は、光源（１１）と制御部（２１）と電源部（２２）とを有する。光源（１１）は、供給される電流に応じて調光される。制御部（２１）は、前記光源（１１）の調光率を変化させる時間変化間隔を人が違和感なく明るさが変化したと評価した時間以下として調光率の信号を出力する。電源部（２２）は、前記制御部が前記時間変化間隔で出力する調光率の信号に応じた電流を前記光源（１１）へ出力する。
【０００９】
また、以下で説明する実施形態に係る照明装置（１）は、光源（１１）がＬＥＤである。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明装置（１）は、電源部（２２）が制御部（２１）からの調光率の信号に応じてＰＷＭ制御した電流を光源（１１）へ出力する。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明装置（１）は、前記時間変化間隔が２０ミリ秒以下に設定される。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明装置（１）は、前記時間変化間隔が、高い調光率から低い調光率に変化させる場合には第１の時間分解能に設定され、低い調光率から高い調光率に変化させる場合には前記第１の時間分解能よりも同等もしくは長い時間間隔となる第２の時間分解能に設定される。
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。  
図１は、実施形態に係る照明装置１の構成例を示す図である。  
図１に示す構成例において、照明装置１は、光源部１１および点灯装置１２により構成される。点灯装置１２は、制御部２１および電源部２２を具備し、電源部２２はＰＷＭ制御部２３を有する。実施形態に係る照明装置１は、例えば、舞台あるいはスタジオに設置される照明装置である。
【００１１】
光源部１１は、光源としての１又は複数のＬＥＤを具備するＬＥＤ器具である。光源部１１は、ＬＥＤが発光する光を所定の方向に導くための反射する反射体およびレンズなどの光学部品を含むものであっても良い。光源部１１のＬＥＤは、点灯装置１２から供給される電流に応じて発光する。
【００１２】
点灯装置１２は、光源部１１の光源を点灯させる。点灯装置１２は、光源を単に点灯させるだけでなく、明るくしたり暗くしたりする調光機能を有する。本実施形態において、点灯装置１２は、制御部２１および電源部２２を有し、電源部２２はＰＷＭ制御部２３を有する。
【００１３】
制御部２１は、電源部２２に対して制御信号を供給する。また、制御部２１は、操作装置などの外部装置から光源部１１の点灯状態を指示する情報を入力するインターフェースを有する。制御部２１は、光源部１１が発光する光の調光率を指定する情報を受付けて調光率を指定する制御信号を電源部２２へ供給する。また、制御部２１は、調光率の変化量と調光率を変化させる時間とが指定された場合、指定された時間をかけて調整率を連続的に変化させる制御を行う。たとえば、制御部２１は、３０秒で調光率を０％から１００％にする旨の指示を受付けた場合、後述する所定の時間変化間隔（時間分解能）に基づいて調光率を０％から１００％へ３０秒かけて徐々に変化させる制御を行う。
【００１４】
電源部２２は、光源部１１に電力を供給する。電源部２２は、外部電源（たとえば、商用電源）に接続され、制御部２１からの制御信号に応じて光源部１１へ電流を供給する。本実施形態に係る照明装置１は、ＰＷＭ制御によって光源部１１のＬＥＤを調光するものとし、電源部２２はＰＷＭ制御部２３を有する。ＰＷＭ制御部２３は、制御部２１からの制御信号に応じてＰＷＭ制御した電流を光源部１１のＬＥＤ（光源）へ供給する。ＰＷＭ制御部２３は、制御部２１から所定の時間変化間隔で供給される調光率の信号に応じてパルス幅を変調した波形の電流を光源部１１のＬＥＤへ供給する。
【００１５】
次に、調光率の変化と調光率を変化させる時間間隔とについて説明する。  
図２は、光源が発光する光を時間的に徐々に暗くするために光源へ供給するＰＷＭ制御された電流波形の例を示す図である。  
図２に示すように、予め設定された時間変化間隔（時間分解能）Ｔでパルス幅が変化する波形の電流が供給された場合、光源部１１のＬＥＤは、時間変化間隔Ｔで調光率が変化する。たとえば、制御部２１は、時間変化間隔Ｔで徐々に暗くなるような調光率を指定する信号をＰＷＭ制御部２３へ出力する。ＰＷＭ制御部２３は、制御部２１から時間変化間隔Ｔごとに与えられる調光率の信号に応じて、図２に示すような波形（パルス幅）の電流を光源部１１のＬＥＤ（光源）へ供給する。これにより、光源部１１が発光する光は、時間変化間隔Ｔで段階的に暗くなる。
【００１６】
図３は、光源が発光する光を時間的に徐々に明るくするために光源へ供給するＰＷＭ制御された電流波形の例を示す図である。  
たとえば、制御部２１は、時間変化間隔Ｔで徐々に暗くなるような調光率を指定する信号をＰＷＭ制御部２３へ出力する。ＰＷＭ制御部２３は、制御部２１から時間変化間隔Ｔごとに与えられる調光率の信号に応じて、図３に示すような波形（パルス幅）の電流を光源部１１のＬＥＤ（光源）へ供給する。これにより、光源部１１が発光する光は、時間変化間隔Ｔで段階的に明るくなる。
【００１７】
図４は、光源が発光する光を時間的に徐々に暗くするために段階的に調光率を変化させる場合の時間変化間隔と調光率の変化量との関係を例示する図である。また、図５は、光源が発光する光を時間的に徐々に明るくするために段階的に調光率を変化させる場合の時間変化間隔と調光率の変化量との関係を例示する図である。  
図４および図５に示すように、時間変化間隔Ｔごとに段階的に調光率が変化する形状であっても、光源部１１が発光する光は、時間変化間隔Ｔで徐々に暗くしたり、徐々に明るくしたりできる。
【００１８】
時間変化間隔Ｔで調光率を変化させた照明は、連続的な変化として人が知覚する場合と段階的な変化として知覚する場合とがある。発明者らは、時間変化間隔Ｔが長ければ調光率の変化が段階的な変化（違和感のある変化）として知覚されやすくなり、時間変化間隔Ｔが短ければ、調光率の変化が違和感のない連続的な変化として知覚されることを実験によって確認した。
【００１９】
舞台あるいはスタジオなどで使用される照明装置は、人に違和感を与えることなく連続的に（徐々に）明るさを変化させることが要求される。このため、本実施形態に係る照明装置１は、実験結果などに基づいて、調光率の変化を違和感のない連続的な変化として人が知覚する時間変化間隔Ｔを設定する。これにより、本実施形態に係る照明装置１は、ＰＷＭ制御で調光するＬＥＤであっても違和感のない連続的な明るさの変化を実現できるものである。
【００２０】
次に、調光率の変化に対する違和感の有無を人（被験者）が主観評価した実験について説明する。  
図６は、明から暗への調光率の変化に対する違和感の有無を人（被験者）が主観評価した実験の実験結果を示す図である。図６は、調光率の変化量を５条件とし、時間変化間隔を８条件として、図４に示すように徐々に暗くなるように調光率を変化させた場合の違和感の有無を２名の被験者が主観評価した結果をまとめた図である。また、図６においては、「○」が違和感あり、「×」が違和感なしである結果を示す。
【００２１】
図７は、暗から明への調光率の変化に対する違和感の有無を人（被験者）が主観評価した実験の結果を示す図である。図７は、調光率の変化量を５条件とし、時間変化間隔を８条件として、図５に示すように徐々に明るくなるように調光率を変化させた場合の違和感の有無を２名の被験者が主観評価した結果をまとめた図である。また、図７においては、「○」が違和感あり、「×」が違和感なしである結果を示す。
【００２２】
図６および図７に示す実験結果によれば、調光率の変化量よりも時間変化間隔の長さが違和感の有無に影響があることがわかった。また、具体的には、２０ミリ秒以下であれば、明から暗への変化であっても暗から明への変化であっても、違和感が生じないこともわかった。従って、図６および図７に示す実験結果によれば、時間変化間隔（時間分解能）Ｔを２０ミリ秒以下という条件で設定すると、違和感なく明るさを変化させることができる照明装置を実現できるものと考えられる。
【００２３】
さらに、図６に示す実験結果と図７に示す実験結果とを比較すると、明から暗へ変化する場合が、暗から明へ変化する場合よりも、全体的に時間分解能が高いことがわかった。これらの実験結果によれば、明から暗への変化における調光率の時間変化間隔を第１の時間分解能として設定し、暗から明への変化における調光率の時間変化間隔を第１の時間分解能よりも長い時間間隔の第２の時間分解能を設定してもよいと考えられる。
【００２４】
たとえば、図６および図７に示す実験結果によれば、明から暗への変化においては調光率の時間変化間隔としての第１の時間分解能を１０ミリ秒とし、暗から明への変化においては調光率の時間変化間隔としての第２の時間分解能を２０ミリ秒としてもよいと考えられる。
【００２５】
図６および図７に示す実験結果をさらに検討すると、２０ミリ秒は５０Ｈｚなので、人の時間分解能の観点から考えると、１００Ｈｚ以上、つまり時間分解能が１０ミリ秒以下に設定するのが望ましいと考えることも可能である。  
上記のような実験結果に基づいて人が違和感なく明るさが変化したと評価した時間以下として時間変化間隔を設定することで、実施形態に係る照明装置は、段階的に調光率を変化させても違和感のない明るさの変化を実現できる。たとえば、ＰＷＭ制御で調光を行うスタジオ用のＬＥＤ照明装置であっても、明るさを連続的に違和感なく変化させることができる。
【００２６】
また、違和感のない明るさの変化を実現できる時間変化間隔を予め設定しておくことで、本実施形態に係る照明装置は、指定された時間で徐々に調光率を変化させる場合に、時間変化間隔ごとに変化させる調光率の変化量を決めることも可能である。たとえば、３０秒で調光率を０％にする場合、時間変化間隔が２０ミリ秒であれば、照明装置の制御部は、２０ミリ秒ごとに３０秒かけて調光率を０％にする調光率の変化量を決めても良い。
【００２７】
このような制御によれば、指定された時間内で違和感がなく明るさを一定の割合で変化させることができる照明装置を提供できる。  
また、上述した実験によれば、違和感がない明るさの変化は、調光率の変化量でなく時間変化間隔によるものである。このため、実施形態に係る照明装置は、時間変化間隔が実験結果によって予め設定された値（たとえば２０ミリ秒）であれば、調光率を変化させる時間によらずに違和感がなく明るさを変化させることができる。
【００２８】
また、実施形態に係る照明装置は、違和感のない明るさ変化を実現できる時間変化間隔おして、徐々に暗くする場合の第１の時間分解能と、徐々に明るくする場合の第１の時間分解能とよりも同等もしくは長い時間間隔の第２の時間分解能とをそれぞれ設定しても良い。これにより、実施形態に係る照明装置は、徐々に明るくする場合の回路構成を簡素化できる可能性がある。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１…照明装置、１１…光源部（光源、ＬＥＤ）、１２…点灯装置、２１…制御部、２２…電源部、２３…ＰＷＭ制御部。
【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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【図６】
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【図７】
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