(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
明るさの階調を設定するための明るさデータが記憶されている明るさデータテーブルと、
前記明るさデータテーブルの前記明るさデータを、演出調光のために所定の時系列で指定するためのインデックスデータが時系列に並べて記憶されているインデックスデータテーブルと、
前記インデックスデータテーブルから時系列のインデックスデータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）周期毎に順次読み出し、その読み出したインデックスデータの指定に従って、前記明るさデータテーブルから前記明るさデータを読み出し、その読み出した明るさデータに基づいて、前記光源を調光するためのＰＷＭ方式の調光信号を生成する制御回路と、
前記制御回路が生成出力した前記調光信号をＰＷＭ方式により復調して調光用データであるデューティ比を取得し、そのデューティ比に基づいて、前記光源に供給される電力を制御することにより、前記光源を点灯駆動する駆動回路と
を備えた調光照明装置であって、
前記制御回路はマイクロコンピュータにより構成され、
前記明るさの階調は、前記マイクロコンピュータのＰＷＭ分解能よりも小さく設定されると共に、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分になるように設定されている、調光照明装置。
【請求項２】
前記インデックスデータのデータ量は、前記インデックスデータテーブルの１ワードのデータ量よりも小さい、
請求項１に記載の調光照明装置。
【請求項３】
前記インデックスデータテーブルの１ワードのデータ量は、前記インデックスデータのデータ量の倍数である、
請求項２に記載の調光照明装置。
【請求項４】
前記明るさの階調は、スティーヴンスのべき法則を用いて、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分になるように設定されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光照明装置。
【請求項５】
前記マイクロコンピュータのＰＷＭ分解能は１０ビット以上であり、
前記インデックスデータのデータ量は６ビット以上である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の調光照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は調光照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の発光色を持つ光源と、各光源を各々任意の調光レベルに制御する調光器と、各光源の調光量をビットデータとして記憶する記憶部と、記憶部からのビットデータを調光信号に変換する調光信号変換部とを備え、光源の各々の光色を混色することにより照明光の色温度を可変できる可変色照明装置において、各光源の調光レベルが低い場合には調光比変化幅を小さく、調光レベルが高い場合には調光比変化幅が大きくなるようにアナログ的に処理して調光信号を出力する調光特性変換部を、調光信号変換部と調光器との間に設けた可変色照明装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、光量を調節する調節量と、光の物理的強度の対数値との関係が２次関数となる調光曲線を用いて照明の調節を行い、光の視感覚光量閣光量を滑らかに変化させることにより、視感覚光量と照明の調節量とを直線関係にする光量調節装置が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、希望する発光ダイオードの輝度変化の見え方に対して、スティーブンスの法則またはウェーバー・フェヒナーの法則を用いて刺激量と感覚量の補正を行い、その補正結果に基づいて発光ダイオードの輝度の経時変化を制御する発光ダイオード制御方法が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式を用いてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を調光するＬＥＤ調光照明システムにおいて、明るさの階調を１０〜１２bit（ビット）にすることにより、ＬＥＤの消灯領域近傍では発光量の変化率を小さくして視覚的に連続的な調光にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９６８７１号公報
【特許文献２】特開平９−１３９２８９号公報
【特許文献３】特開２００４−２７３５２２号公報
【特許文献４】特開２００９−２５９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来より、調光照明装置の調光制御において、明るさを任意に時間変化させて演出調光を行う場合、その明るさの変化を調光照明装置に内蔵されたマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記載する）を用い、以下の２つの方法により制御する技術が知られている。
【０００８】
方法１：演出調光の開始時点からの経過時間に対する明るさを羅列したデータテーブルを用いる方法。この方法において、マイコンは、データテーブルから経過時間に対応した明るさのデータを読み出し、そのデータに基づいて調光を制御する。
尚、特許文献１および特許文献４の技術は、方法１を用いている。
【０００９】
方法２：演出調光の開始時点からの経過時間に対する明るさを関数化する方法。この方法において、マイコンは、予め設定しておいた関数により、経過時間に対応した明るさのデータを算出し、そのデータに基づいて調光を制御する。
尚、特許文献２および特許文献３の技術は、方法２を用いている。
【００１０】
方法２では、関数計算処理を行うため、マイコンが備えるＲＡＭ（Random Access Memory）の記憶容量を大きくする必要がある。
また、方法２では、関数計算の十分な処理速度を確保するため、マイコンが備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）の処理性能を高くする必要がある。
そのため、方法２は、低性能で安価なマイコンでは実現困難であり、高性能で高価なマイコンを使用することで調光照明装置のコストが高くなるという欠点がある。
【００１１】
方法１では、方法２に比べて、ＲＡＭの記憶容量が小さくて済む上に、ＣＰＵの処理性能が低くて済むため、低性能で安価なマイコンを使用可能であり、調光照明装置を低コスト化することができる。
【００１２】
しかし、方法１では、マイコンが備えるＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory）にデータテーブルを記憶させるため、演出調光の時間を長くするには、ＰＲＯＭの記憶容量を大きくする必要がある。
そのため、方法１では、演出調光の時間を長くする場合、記憶容量が大きく高価なＰＲＯＭを備えたマイコンを使用する必要があり、調光照明装置のコストが高くなるという問題があった。
尚、演出調光のパターンが複数組存在する場合には、各パターンの合計時間が演出調光の合計時間となるため、前記問題がより顕著になる。
【００１３】
例えば、マイコンのＰＷＭ周期が１０msec（ＰＷＭ周波数が１００Hz）でＰＷＭ分解能が１４bitの場合、１０sec間の演出調光を行うのに必要なデータテーブルの記憶容量Ｍは、以下の数式により求められる。
【００１４】
Ｍ＝１０sec÷１０msec×１４bit÷（８bit×１０２４）＝１．７kbyte
【００１５】
マイコンが１４ビットＣＰＵを備える場合（１word＝１４bitのマイコンの場合）には、１．７kbyteは１０００word（ワード）にあたる。
一般に、安価なマイコンが備えるＰＲＯＭの記憶容量はせいぜい２０００word程度であるため、データテーブルの記憶容量Ｍが１０００wordの場合には、ＰＲＯＭの記憶容量の半分をデータテーブルが占めてしまい、ＰＲＯＭの残りの記憶容量に調光制御の制御プログラムを記憶させなければならないため、制御プログラムの作成が困難になる。
【００１６】
ところで、特許文献１の技術では、調光信号変換部が記憶部からのビットデータを調光信号に変換し、さらに、調光特性変換部がアナログ的な処理を行う。
そのため、調光信号はアナログ信号であり、調光信号変換部がＤ／Ａ（Digital-to-Analog）変換回路を内蔵していると考えられる。
ここで、Ｄ／Ａ変換回路は高コストであるため、特許文献１の可変色照明装置も高コストになるという問題がある。
【００１７】
また、調光特性変換部がアナログ的な処理を行うため、調光器はＰＷＭ方式を用いて光源を調光制御するのではなく、調光器は光源に供給する電流値を制御する電流制御方式を用いて調光制御していると考えられる。
特許文献１には光源の具体例について記載されていないが、光源がＬＥＤの場合、ＬＥＤは電流値が変わると発光波長も変化するため、発光波長を変えたくなければＰＷＭ方式が好ましい。
【００１８】
そして、特許文献２〜４に開示されるように、人間の目は明るさが低いほど、その明るさの変化に敏感に反応することが知られている。
そのため、特許文献１の技術のように、単に調光比を変化させると、調光比変化幅が大きすぎる場合には、明るさの変化を大きく感じてしまい、調光品質が低下するおそれがある。また、調光比変化幅が小さすぎる場合には、過度な光量データが必要となり、オーバースペックによるコスト増や、調光処理速度が低下するおそれがある。
【００１９】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、人間の見た目に明るさが自然に変化する演出調光が可能な調光照明装置を低コストに提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。
【００２１】
＜第１の局面＞
第１の局面は、
光源と、
明るさの階調を設定するための明るさデータが記憶されている明るさデータテーブルと、
明るさデータテーブルの明るさデータを、演出調光のために所定の時系列で指定するためのインデックスデータが時系列に並べて記憶されているインデックスデータテーブルと、
インデックスデータテーブルから時系列のインデックスデータをＰＷＭ周期毎に順次読み出し、その読み出したインデックスデータの指定に従って、明るさデータテーブルから明るさデータを読み出し、その読み出した明るさデータに基づいて、光源を調光するためのＰＷＭ方式の調光信号を生成する制御回路と、
制御回路が生成出力した調光信号をＰＷＭ方式により復調して調光用データであるデューティ比を取得し、そのデューティ比に基づいて、光源に供給される電力を制御することにより、光源を点灯駆動する駆動回路と
を備えた調光照明装置である。
【００２２】
前記方法１では、インデックスデータおよびインデックスデータテーブルを用いず、演出調光のための所定の時系列で明るさデータを明るさデータテーブルに記憶させる。
それに対して、第１の局面では、インデックスデータおよびインデックスデータテーブルを用いるため、人間の目の明るさに対する感覚値に対応して、光源の明るさが低い場合には明るさデータを細かく設定し、光源の明るさが高い場合には明るさデータを粗く設定することにより、前記方法１に比べて、明るさデータテーブルの記憶容量を大幅に削減することができる。
【００２３】
また、第１の局面では、前記方法１に比べて、明るさデータのデータ数を少なくすることが可能であるため、明るさデータを指定するためのインデックスデータのデータ量が小さくなり、明るさデータテーブルとインデックスデータテーブルとの記憶容量の合計値を、前記方法１における明るさデータテーブルの記憶容量よりも小さくできる。
従って、第１の局面では、演出調光の時間を長くする場合でも、各データテーブルを記憶させるのに、記憶容量が小さく安価なマイコンを使用できることから、人間の見た目に明るさが自然に変化する演出調光が可能な調光照明装置を低コストに提供できる。
【００２４】
＜第２の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、制御回路はマイコンを備え、明るさの階調は、マイコンのＰＷＭ分解能よりも小さく設定されると共に、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分になるように設定されている。
第２の局面によれば、第１の局面の作用・効果を確実に得られる。
【００２５】
＜第３の局面＞
第３の局面は、第１の局面または第２の局面において、インデックスデータのデータ量は、インデックスデータテーブルの１ワードのデータ量よりも小さい。
第３の局面では、インデックスデータテーブルの使用効率を高くできるため、第１の局面の作用・効果を確実に得られる。
【００２６】
＜第４の局面＞
第４の局面は、第３の局面において、インデックスデータテーブルの１ワードのデータ量は、インデックスデータのデータ量の倍数である。
第４の局面によれば、第３の局面の作用・効果を確実に得られる。
【００２７】
＜第５の局面＞
第５の局面は、第２〜第４の局面において、明るさの階調は、スティーヴンスのべき法則を用いて、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分になるように設定されている。
第５の局面によれば、第２〜第４の局面の作用・効果を確実に得られる。
【００２８】
＜第６の局面＞
第６の局面は、第２〜第５の局面において、マイコンのＰＷＭ分解能は１０ビット以上であり、インデックスデータのデータ量は６ビット以上である。
第６の局面によれば、第２〜第５の局面の作用・効果を確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の調光照明装置１０の構成を示すブロック図。
【図２】図２（Ａ）は、調光照明装置１０が備える制御回路２０のＰＲＯＭ２３に記憶されている明るさデータテーブル２３ａの構成の一例を示す説明図。図２（Ｂ）は、ＰＲＯＭ２３に記憶されているインデックスデータテーブル２３ｂの構成の一例を示す説明図。
【図３】ＰＲＯＭ２３に記憶されている明るさデータテーブル２３ａを設定するための表計算結果の一例を示す説明図。
【図４】図４（Ａ）は、調光照明装置１０が備える制御回路２０のＰＲＯＭ２３に記憶されている明るさデータテーブル２３ａの構成の別例を示す説明図。図４（Ｂ）は、ＰＲＯＭ２３に記憶されているインデックスデータテーブル２３ｂの構成の別例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の調光照明装置１０は、制御回路２０、駆動回路３０、ＬＥＤ４０などを備える。
制御回路２０は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＰＲＯＭ２３（明るさデータテーブル２３ａ、インデックスデータテーブル２３ｂ）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）２４などを備えた周知のマイコンシステムによって構成されている。
制御回路２０は、ＰＲＯＭ２３に記憶（記録）されているソフトウェアのコンピュータプログラムをＣＰＵ２１にロードし、そのコンピュータプログラムに従って各種演算処理を実行することにより、後述する動作を行う。
【００３１】
ところで、前記コンピュータプログラムを、ＰＲＯＭ２３ではなく、制御回路２０に内蔵した図示しないバックアップＲＡＭや、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（例えば、半導体メモリ、光ディスク、ハードディスクなど）を備えた図示しない外部記録装置（外部記憶装置）に記録（記憶）しておき、当該コンピュータプログラムを必要に応じてバックアップＲＡＭや外部記録装置からＣＰＵ２１にロードして用いるようにしてもよい。
また、制御回路２０をインターネット回線（図示略）に接続しておき、前記コンピュータプログラムを必要に応じてインターネット回線からＣＰＵ２１にロードして用いるようにしてもよい。
【００３２】
制御回路２０のＰＲＯＭ２３には、明るさデータテーブル２３ａおよびインデックスデータテーブル２３ｂが記憶されている。
明るさデータテーブル２３ａには、明るさ（発光輝度）の階調（明るさが段階的に異なる状態）を設定するためのデータ値である「明るさデータ」が記憶されている。
インデックスデータテーブル２３ｂには、明るさデータテーブル２３ａの明るさデータを、演出調光のために所定の時系列で指定するためのデータ値である「インデックスデータ」が時系列に並べて記憶されている。
【００３３】
制御回路２０は、インデックスデータテーブル２３ｂから時系列のインデックスデータをＰＷＭ周期毎に順次読み出し、その読み出したインデックスデータの指定に従って、明るさデータテーブル２３ａから明るさデータを読み出し、その読み出した明るさデータに基づいて、ＬＥＤ４０を調光するためのＰＷＭ方式の調光信号Ｓを生成する。
【００３４】
駆動回路３０は、制御回路２０が生成出力した調光信号ＳをＰＷＭ方式により復調して調光用データであるデューティ比（復調結果）を取得し、そのデューティ比に基づいて、ＬＥＤ４０に供給される電力を制御することにより、ＬＥＤ４０を点灯駆動する。
【００３５】
その結果、インデックスデータテーブル２３ｂに時系列で並べて記憶されているインデックスデータに対応し、明るさデータテーブル２３ａから読み出された明るさデータに基づいて、ＬＥＤ４０の明るさが時間変化して演出調光が行われる。
ここで、インデックスデータテーブル２３ｂに時系列で並べて記憶されているインデックスデータが、演出調光のパターンになる。
そのため、演出調光のパターンを変更するには、インデックスデータテーブル２３ｂに記憶させるインデックスデータを変更するだけでよく、明るさデータテーブル２３ａに記憶させる明るさデータを変更する必要はない。
【００３６】
また、時系列のインデックスデータをインデックスデータテーブル２３ｂに複数組記憶させることにより、時系列のインデックスデータの各組に対応した複数個の演出調光のパターンを設定することができる。
この場合、入力装置（図示略）を用い、制御回路２０に対して、時系列のインデックスデータの各組の開始アドレスを指定すれば、その指定した組における時系列のインデックスデータが順次読み出され、その指定した組に対応した演出調光のパターンが実行される。
【００３７】
以下の説明では、制御回路２０のマイコン仕様の具体例として、ＰＷＭ周期が１０msec（ＰＷＭ周波数が１００Hz）でＰＷＭ分解能が１０bit、ＣＰＵ２１は１４ビットＣＰＵで１word＝１４bitとする。
また、明るさの階調は７bit（＝１２８通り）とする。
そして、演出調光の時間は１０sec間とする。
【００３８】
［明るさデータテーブル２３ａおよびインデックスデータテーブル２３ｂの構成と、制御回路２０の動作］
図２（Ａ）に示すように、ＰＲＯＭ２３に記憶されている明るさデータテーブル２３ａには、明るさの階調である７bit（＝１２８通り）に対応した１２８個分の明るさデータが記憶されている。
ここで、ＣＰＵ２１は１４ビットＣＰＵで１word＝１４bitであり、ＰＲＯＭ２３の個々のＲＯＭアドレスは１wordであるため、１個のＲＯＭアドレスに１個の明るさデータが対応し、１個の明るさデータは１word（＝１４bit）である。
そのため、１２８個分の明るさデータは１２８wordになる。
【００３９】
図２（Ａ）に示す例では、ＲＯＭアドレスの開始アドレス「○○○○」に明るさデータ＝０、ＲＯＭアドレス「○○○○＋１」に明るさデータ＝１、ＲＯＭアドレス「○○○○＋２」に明るさデータ＝２、………ＲＯＭアドレス「○○○○＋１２５」に明るさデータ＝９４９、ＲＯＭアドレス「○○○○＋１２６」に明るさデータ＝９８７、ＲＯＭアドレス「○○○○＋１２７」に明るさデータ＝１０２３がそれぞれ記憶されている。
尚、明るさデータの具体的な設定方法については後述する。
【００４０】
図２（Ｂ）に示すように、ＰＲＯＭ２３に記憶されているインデックスデータテーブル２３ｂには、演出調光の時間（＝１０sec）をＰＷＭ周期（＝１０msec）で除算した除算値（＝１０sec÷１０msec）に相当する１０００個のインデックスデータが時系列で記憶されている。
ここで、インデックスデータは、１２８個（＝７bit）の明るさデータの中から１個の明るさデータを指定するものであるため、１個のインデックスデータは７bitである。
また、ＣＰＵ２１は１４ビットＣＰＵで１word＝１４bitあり、ＰＲＯＭ２３の個々のＲＯＭアドレスは１wordであるため、１個のＲＯＭアドレスに２個のインデックスデータが設定され、１個のインデックスデータは０．５word（＝７bit）である。
そのため、１０００個分のインデックスデータは５００wordになる。
よって、ＰＲＯＭ２３の各データテーブル２３ａ，２３ｂの記憶容量の合計値は６２８word（＝１２８word＋５００word）になる。
【００４１】
図２（Ｂ）に示す例では、ＲＯＭアドレスの開始アドレス「△△△△」の上位０．５word（＝７bit）にインデックスデータ＝０、開始アドレス「△△△△」の下位０．５wordにインデックスデータ＝２、ＲＯＭアドレス「△△△△＋１」の上位０．５wordにインデックスデータ＝５、ＲＯＭアドレス「△△△△＋１」の下位０．５wordにインデックスデータ＝８、ＲＯＭアドレス「△△△△＋２」の上位０．５wordにインデックスデータ＝１２、ＲＯＭアドレス「△△△△＋２」の下位０．５wordにインデックスデータ＝２０、………、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□」の上位０．５wordにインデックスデータ＝１２０、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□」の下位０．５wordにインデックスデータ＝１２３、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□＋１」の上位０．５wordにインデックスデータ＝１２５、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□＋１」の下位０．５wordにインデックスデータ＝１２７、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□＋２」の上位０．５wordにインデックスデータ＝１２７、ＲＯＭアドレス「△△△△＋□□＋２」の下位０．５wordにインデックスデータ＝１２７がそれぞれ記憶されている。
ここで、インデックスデータは、明るさデータテーブル２３ａの明るさデータを指定するものであるため、明るさデータテーブル２３ａのＲＯＭアドレスに対応する。
【００４２】
制御回路２０は、ＰＷＭ周期毎に、インデックスデータテーブル２３ｂに時系列で記憶されているインデックスデータを、その時系列の順番で読み出す。
すなわち、図２（Ｂ）に示す例では、インデックスデータ＝０→２→５→８→１２→２０→………１２０→１２３→１２５→１２７→１２７→１２７の順番で読み出される。
【００４３】
制御回路２０は、ＰＷＭ周期毎に、明るさデータテーブル２３ａのＲＯＭアドレスの中から、読み出したインデックスデータに対応するＲＯＭアドレスの明るさデータを読み出す。
すなわち、図２に示す例では、１回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝０に対応するＲＯＭアドレスの開始アドレス「○○○○」の明るさデータ＝０が読み出され、２回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝２に対応するＲＯＭアドレス「○○○○＋２」の明るさデータ＝２が読み出され、………９９７回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝１２５に対応するＲＯＭアドレス「○○○○＋１２５」の明るさデータ＝９４９が読み出され、９９８回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝１２７に対応するＲＯＭアドレス「○○○○＋１２７」の明るさデータ＝１０２３が読み出され、９９９回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝１２７に対応するＲＯＭアドレス「○○○○＋１２７」の明るさデータ＝１０２３が読み出され、１０００回目のＰＷＭ周期に、インデックスデータ＝１２７に対応するＲＯＭアドレス「○○○○＋１２７」の明るさデータ＝１０２３が読み出されると、演出調光が終了する。
【００４４】
［明るさデータテーブル２３ａの設定方法］
１０bit（＝１０２４通り）のＰＷＭ分解能に対して、７bit（＝１２８通り）の明るさデータを設定するため、人間の目の明るさに対する感覚値を求める。
ここで、物理的刺激の実際の大きさと、それを知覚する際の強さの関係を表す法則としてスティーヴンスのべき法則（Stevens' power low）が知られている。
スティーヴンスのべき法則では、輝度（明るさ）の刺激の条件として、暗闇の中の５゜のターゲットについて、関数の指数が０．３３に設定されており、この設定が本実施形態の調光照明装置１０には好適である。
【００４５】
そのため、図３に示す例では、１０bitのＰＷＭ制御の値＝０〜１０２３について、０．３３を乗数とする感覚値を算出する。
尚、０．３３乗については、記号「＾」を用いて「＾０．３３」と記載する。
例えば、ＰＷＭ制御の値＝２について、感覚値は２＾０．３３≒１．２５７０１３３７５になる。
また、ＰＷＭ制御の値＝１０２３について、感覚値は１０２３＾０．３３≒９．８４５９８０２２４になる。
【００４６】
明るさデータを設定するには、感覚値の比がほぼ等分になるように、１０２４通りのＰＷＭ制御の値＝０〜１０２３から、１２８通りの明るさデータを適宜選択する必要がある。
それには、一般市販の表計算ソフトのマクロプログラムを用い、図３に示すように、感覚値の比の算出結果を一覧表示すれば、その一覧表示の中から、調光照明装置１０の設計者が目視により最適な明るさデータを容易に選択することができる。
図３に示す例では、感覚値の比が仮決め値＝１．０１３〜１．０１４になるように、ＰＷＭ制御の値を選択すればよいことが分かった。
尚、仮決め値を先に決めてからＰＷＭ制御の値を選択するのではなく、感覚値の比をほぼ等分して１２８通りの明るさデータが選択されるように、調光照明装置１０の設計者が、仮決め値を変更して表計算ソフトで感覚値の比を算出し直す操作を繰り返しながら、カットアンドトライで最適な明るさデータを選択する。
【００４７】
まず、ＰＷＭ制御の値＝０とＰＷＭ制御の値＝１とは、分解能を高めるため、感覚値の比に関係なく、無条件で選択する。
次に、ＰＷＭ制御の値＝１とＰＷＭ制御の値＝２との感覚値の比は、２＾０．３３÷１＾０．３３＝１．２５７０１３３７５となり、仮決め値＝１．０１３〜１．０１４を大きくオーバーするが、１０bitのＰＷＭ分解能ではこれ以上高い分解能は無いため、ＰＷＭ制御の値＝２を選択する。
同様に、ＰＷＭ制御の値＝３〜４６については、仮決め値＝１．０１３〜１．０１４から離れているものもあるが、同様の理由により、やむなく選択する。
【００４８】
ＰＷＭ制御の値＝４６とＰＷＭ制御の値＝４７との感覚値の比は、４７＾０．３３÷４６＾０．３３＝１．００７１２２２９１となり、仮決め値＝１．０１３〜１．０１４より小さくなる。
ＰＷＭ制御の値＝４６とＰＷＭ制御の値＝４８との感覚値の比は、４８＾０．３３÷４６＾０．３３＝１．０１４１４３７６３となり、仮決め値＝１．０１３〜１．０１４を僅かにオーバーするが、ＰＷＭ制御の値＝４６とＰＷＭ制御の値＝４７との感覚値の比よりも仮決め値に近い。
そこで、図３に示すように、ＰＷＭ制御の値＝４７は選択せず、ＰＷＭ制御の値＝４８を選択する。
【００４９】
同様にして、１０２４通りのＰＷＭ制御の値＝０〜１０２３から、感覚値の比が仮決め値に近いＰＷＭ制御の値を１２８個選択すると、その選択したＰＷＭ制御の値が明るさデータとなる（図２（Ａ）を参照）。
図３に示すように、ＰＷＭ制御の値が大きくなるほど、選択される値の間隔も大きくなって飛び飛びになる。
【００５０】
［実施形態の作用・効果］
本実施形態の調光照明装置１０によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
［１］前記方法１では、マイコンのＰＷＭ分解能が１０bit以上あれば、人間の見た目に明るさが自然に変化する演出調光が実現できるが、マイコンのＰＷＭ分解能が８bit以下では、明るさの変化が非常に不自然になることを、本発明者は実験的に確認した。
そして、マイコンのＰＷＭ分解能は１０bit以上必要であるものの、明るさの階調は７bit（＝１２８通り）以上あれば、明るさの変化が十分に自然な演出調光が実現できることに、本発明者は想到した。
【００５２】
すなわち、人間の目の明るさに対する感覚は、ＬＥＤ４０の明るさには正比例せず非線形であり、前記のように、スティーヴンスのべき法則によると、輝度（明るさ）の０．３３乗になる。
そのため、ＬＥＤ４０の明るさが低いほど、人間の目はその明るさの変化に敏感に反応し、大きな明るさの変化として感じる。そして、ＬＥＤ４０の明るさがある程度まで大きくなると（図３に示す例では、ＰＷＭ制御の値＝明るさデータ＝４８以上）、人間の目はその明るさの変化を感じ難くなる。
これは、ＬＥＤ４０の明るさが低い場合にはＰＷＭ分解能を高くする必要があるが、ＬＥＤ４０の明るさが高い場合にはＰＷＭ分解能を高くする必要がないということである。
【００５３】
制御回路２０のマイコンのＰＷＭ分解能は、固定値（＝１０bit）であり可変させることはできない。
よって、ＬＥＤ４０の明るさが低い場合に合わせてＰＷＭ分解能が１０bit以上必要なことに変わりはないが、明るさデータまでＰＷＭ分解能に合わせる必要は無く、明るさデータは７bitあれば十分である。
【００５４】
換言すれば、制御回路２０のマイコンのＰＷＭ分解能は線形（等間隔）であるため、非線形な人間の目の明るさに対する感覚とは相性が悪い。
そのため、ＰＷＭ分解能はＬＥＤ４０の明るさが低い場合に合わせて設定するしかなく、それが１０bit以上必要とする理由である。
しかし、１０bit（＝１０２４通り）のうち、分解能が必要なのはＬＥＤ４０の明るさが低い場合だけであり、ＬＥＤ４０の明るさが高い場合には不必要に高い分解能になってしまう。
【００５５】
本実施形態では、人間の目の明るさに対する感覚値の特性を利用し、明るさデータテーブル２３ａの記憶容量を前記方法１に比べて大幅に削減するものである。
すなわち、制御回路２０のマイコンのＰＷＭ分解能は１０bitであるから、明るさの階調を１０bit（＝１０２４通り）にすることが可能であるが、明るさの階調をあえて７bit（＝１２８通り）に抑えることで、明るさデータテーブル２３ａの記憶容量を小さくしている。
【００５６】
そして、本実施形態では、明るさデータテーブル２３ａの明るさデータを、演出調光のために所定の時系列で指定するためのインデックスデータを用いるが、インデックスデータのデータ量は、明るさの階調である７bitに合わせればよい。
ここで、ＣＰＵ２１は１４ビットＣＰＵで１word＝１４bitあり、ＰＲＯＭ２３の個々のＲＯＭアドレスは１wordであるため、１個のＲＯＭアドレスに２個のインデックスデータを設定できる。
【００５７】
それに対して、前記方法１では、インデックスデータおよびインデックスデータテーブル２３ｂを用いず、演出調光のための所定の時系列で明るさデータを明るさデータテーブル２３ａに記憶させる。
そのため、制御回路２０のマイコンのＰＷＭ周期が１０msecで演出調光の時間が１０sec間の場合、明るさデータテーブル２３ａの記憶容量は、前記方法１では１０００word（＝１０sec÷１０msec）も必要になる。
本実施形態では、前記のように、ＰＲＯＭ２３の各データテーブル２３ａ，２３ｂの記憶容量の合計値は６２８wordになり、ＰＲＯＭ２３の記憶容量を前記方法１に比べて約３７％削減可能であるため、ＰＲＯＭ２３の使用効率を高くできる。
【００５８】
このように、本実施形態では、インデックスデータおよびインデックスデータテーブル２３ｂを用いるため、人間の目の明るさに対する感覚値に対応して、光源の明るさが低い場合には明るさデータを細かく設定し、光源の明るさが高い場合には明るさデータを粗く設定することにより、前記方法１に比べて、明るさデータテーブル２３ａの記憶容量を大幅に削減することができる。
また、本実施形態では、前記方法１に比べて、明るさデータのデータ数を少なくすることが可能であるため、明るさデータを指定するためのインデックスデータのデータ量が小さくなり、各データテーブル２３ａ，２３ｂの記憶容量の合計値を、前記方法１における明るさデータテーブルの記憶容量よりも小さくできる。
従って、本実施形態では、演出調光の時間を長くする場合でも、各データテーブル２３ａ，２３ｂを記憶させるのに、記憶容量が小さくマイコンを使用できることから、人間の見た目に明るさが自然に変化する演出調光が可能な調光照明装置１０を低コストに提供できる。
【００５９】
［２］明るさの階調（＝７bit以上）は、制御回路２０のマイコンのＰＷＭ分解能（＝１０bit以上）よりも小さく設定されると共に、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分（＝１．０１３〜１．０１４）になるように設定されているため、前記［１］の作用・効果を確実に得られる。
【００６０】
［３］インデックスデータのデータ量（＝７bit）は、インデックスデータテーブル２３ｂの１ワードのデータ量（＝１４bit）よりも小さく、インデックスデータテーブル２３ｂの１ワードのデータ量（ＣＰＵ２１の１wordのデータ量）はインデックスデータのデータ量の２倍である。
そのため、前記のように、ＰＲＯＭ２３の１個のＲＯＭアドレスに２個のインデックスデータを設定可能になり、ＰＲＯＭ２３（インデックスデータテーブル２３ｂ）の使用効率を高くできる。
【００６１】
［４］明るさの階調は、スティーヴンスのべき法則を用いて、人間の目の明るさに対する感覚値の比がほぼ等分になるように設定されているため、前記［１］の作用・効果を確実に得られる。
【００６２】
＜別の実施形態＞
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【００６３】
［Ａ］前記実施形態では明るさの階調を７bitに設定したが、明るさの階調を６bitに設定した場合でも明るさの変化がほぼ自然な演出調光を実現できる。
しかし、明るさの階調を５bitに設定した場合には、明るさの変化が不自然になってしまう。
また、明るさの階調を８bitに設定すれば、ＬＥＤ４０の明るさの変化を更に自然に変化させた演出調光を実現できる。
【００６４】
［Ｂ］前記実施形態では、制御回路２０のマイコンのＰＷＭ分解能を１０bitに設定したが、１０bit以上であればよく、ＰＷＭ分解能を高くするほど、ＬＥＤ４０の明るさの変化を更に自然に変化させた演出調光を実現できる。
【００６５】
［Ｃ］前記実施形態では、インデックスデータテーブル２３ｂの１wordのデータ量（ＣＰＵ２１の１wordのデータ量）を１４bitに設定し、インデックスデータのデータ量＝７bitの２倍にしている。
しかし、１wordのデータ量は、マイコンによっては１２bitまたは１６bit以上になる場合もある。
例えば、１wordのデータ量が１２bitのマイコンの場合には、インデックスデータのデータ量を６bitに設定すればよい。
【００６６】
また、インデックスデータテーブルの１wordのデータ量を、インデックスデータのデータ量の３倍以上の倍数に設定してもよい。
例えば、図４に示すように、１wordのデータ量が１８bitのマイコンを使用した場合には、インデックスデータのデータ量を６bitに設定し、ＰＲＯＭ２３の１個のＲＯＭアドレスに３個のインデックスデータを設定してもよい。
【００６７】
尚、インデックスデータのデータ量はマイコンの１wordのデータ量よりも小さく設定すればよく、マイコンの１wordのデータ量を必ずインデックスデータのデータ量の倍数に設定しなければならないわけではない。
例えば、１wordのデータ量が１４bitのマイコンに対して、インデックスデータのデータ量を６bitまたは８bitに設定してもよい。
【００６８】
［Ｄ］ＬＥＤ４０は、ＰＷＭ方式の調光信号で調光可能であれば、どのような光源（例えば、ＥＬ（Electro Luminescence）素子などの半導体発光素子、電球など）に置き換えてもよい。
【００６９】
本発明は、前記各局面および前記実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００７０】
１０…調光照明装置
２０…制御回路
２１…ＣＰＵ
２３…ＰＲＯＭ
２３ａ…明るさデータテーブル
２３ｂ…インデックスデータテーブル
３０…駆動回路
４０…ＬＥＤ（光源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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