特開 2024-168557 乱数生成システム、照明装置、照明器具、乱数生成方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168557

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】乱数生成システム、照明装置、照明器具、乱数生成方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/105 20200101AFI20241128BHJP

   H05B 45/385 20200101ALI20241128BHJP

   H05B 45/375 20200101ALI20241128BHJP

   H05B 45/38 20200101ALI20241128BHJP

   H05B 47/16 20200101ALI20241128BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20241128BHJP

   G06F 7/58 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H05B47/105

H05B45/385

H05B45/375

H05B45/38

H05B47/16

H05B45/10

G06F7/58 680

G06F7/58 620

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085342

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】冨山 賢司

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273AA09

3K273BA14

3K273BA26

3K273CA02

3K273CA03

3K273CA04

3K273EA06

3K273EA22

3K273EA36

3K273FA03

3K273FA14

3K273FA26

3K273GA03

3K273GA12

3K273GA14

3K273GA15

(57)【要約】

【課題】簡易な構成により乱数を生成しやすくすること。
【解決手段】乱数生成システム（乱数生成回路）１１は、取得部１１１と、生成部１１２と、出力部１１３と、を備えている。取得部１１１は、入力電圧を変換して出力するコンバータ６０が有するスイッチ素子６２を制御する制御信号Ｓｉｇ１に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する。生成部１１２は、取得部１１１が取得した時間変化信号Ｓｉｇ２に基づいて乱数を生成する。出力部１１３は、生成部１１２が生成した乱数を示す乱数信号Ｓｉｇ３を出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電圧を変換して出力するコンバータが有するスイッチ素子を制御する制御信号に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記時間変化信号に基づいて乱数を生成する生成部と、
前記生成部が生成した前記乱数を示す乱数信号を出力する出力部と、を備える、
乱数生成システム。

【請求項2】

前記時間変化信号は、前記コンバータに入力される脈流電圧に基づく信号である、
請求項１に記載の乱数生成システム。

【請求項3】

前記制御信号は、前記脈流電圧の大きさに応じて信号幅が変化し、
前記時間変化信号は、前記信号幅を示す信号である、
請求項２に記載の乱数生成システム。

【請求項4】

前記コンバータは、擬似共振コンバータである、
請求項１～３のいずれか１項に記載の乱数生成システム。

【請求項5】

請求項１～３のいずれか１項に記載の乱数生成システムと、
前記コンバータを制御することで光源に供給する電力を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記乱数生成システムが出力する前記乱数信号に基づいて、前記光源の発する照明光が時間経過に伴って変動するように前記コンバータを制御する、
照明装置。

【請求項6】

前記制御回路は、前記照明光が第１変動パターンを周期的に繰り返すように前記コンバータを制御し、かつ、前記乱数信号に基づいて前記第１変動パターンの開始時点を決定する、
請求項５に記載の照明装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記照明光が第１変動パターンを間隔を空けて周期的に繰り返すように前記コンバータを制御し、かつ、前記乱数信号に基づいて前記間隔の長さを決定する、
請求項５に記載の照明装置。

【請求項8】

前記制御回路は、前記照明光が第１変動パターンを周期的に繰り返すように前記コンバータを制御し、かつ、前記乱数信号に基づいて前記第１変動パターンとは異なる第２変動パターンを前記第１変動パターンに挿入するタイミングを決定する、
請求項５に記載の照明装置。

【請求項9】

請求項５に記載の照明装置と、
前記光源と、を備える、
照明器具。

【請求項10】

入力電圧を変換して出力するコンバータが有するスイッチ素子を制御する制御信号に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号を取得し、
取得した前記時間変化信号に基づいて乱数を生成し、
生成した前記乱数を示す乱数信号を出力する、
乱数生成方法。

【請求項11】

１以上のプロセッサに、
請求項１０に記載の前記乱数生成方法を実行させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乱数生成システム、照明装置、照明器具、乱数生成方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＤＣ－ＤＣコンバータが開示されている。このＤＣ－ＤＣコンバータは、発振器の出力信号を遅延させた遅延信号を生成するとともに出力信号に対する遅延信号の遅延時間を変更する遅延回路を備えている。そして、遅延回路は、遅延回路をランダムに変更する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２１１８７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、簡易な構成により乱数を生成しやすい乱数生成システム等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る乱数生成システムは、取得部と、生成部と、出力部と、を備える。前記取得部は、入力電圧を変換して出力するコンバータが有するスイッチ素子を制御する制御信号に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号を取得する。前記生成部は、前記取得部が取得した前記時間変化信号に基づいて乱数を生成する。前記出力部は、前記生成部が生成した前記乱数を示す乱数信号を出力する。

【0006】

本発明の一態様に係る照明装置は、前記乱数生成システムと、前記コンバータを制御することで光源に供給する電力を制御する制御回路と、を備える。前記制御回路は、前記乱数生成システムが出力する前記乱数信号に基づいて、前記光源の発する照明光が時間経過に伴って変動するように前記コンバータを制御する。

【0007】

本発明の一態様に係る照明器具は、前記照明装置と、前記光源と、を備える。

【0008】

本発明の一態様に係る乱数生成方法では、入力電圧を変換して出力するコンバータが有するスイッチ素子を制御する制御信号に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号を取得する。前記乱数生成方法では、取得した前記時間変化信号に基づいて乱数を生成する。前記乱数生成方法では、生成した前記乱数を示す乱数信号を出力する。

【0009】

本発明の一態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、前記乱数生成方法を実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、簡易な構成により乱数を生成しやすい、という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態に係る乱数生成システムを備える照明装置及び照明器具の構成を示す回路図である。

【図2】図２は、平滑コンデンサの出力電圧とスイッチング信号との相関を示す波形図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る乱数生成システムの動作例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態に係る照明装置の第１動作例の説明図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る照明装置の第２動作例の説明図である。

【図6】図６は、実施の形態に係る照明装置の第３動作例の説明図である。

【図7】図７は、第２パターンの一例を示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0013】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

【0014】

（実施の形態）
以下、実施の形態に係る乱数生成システムを含む照明装置、及び照明装置を備えた照明器具の構成について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る乱数生成システム１１を備える照明装置１０及び照明器具１００の構成を示す回路図である。以下では、特に断りの無い限り、「乱数生成システム１１」を「乱数生成回路１１」と称する。

【0015】

［１．構成］
実施の形態に係る照明器具１００は、交流電源２０からの電力供給を受ける。交流電源２０は、交流電圧を照明器具１００に供給する電源である。交流電源２０は、例えば、ＡＣ１００Ｖの電圧を照明器具１００に供給する。交流電源２０は、例えば外部商用電源等の系統電源であってもよい。

【0016】

照明器具１００は、交流電圧が供給されることによって照明光を発する器具であり、照明装置１０と、光源３０と、を備える。

【0017】

光源３０は、照明装置１０から電流が供給されることによって発光する。光源３０が発する光が照明器具１００の照明光である。実施の形態では、光源３０は、１以上の発光素子を含む。発光素子として、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子等の固体発光素子を用いることができる。

【0018】

照明装置１０は、交流電圧が供給されることによって光源３０を発光させる装置である。実施の形態では、照明装置１０は、交流電源２０からの交流電圧が入力される一対の入力端子８１，８２を有している。また、照明装置１０は、光源３０に電流を供給するための一対の出力端子８３，８４を有している。照明装置１０は、乱数生成回路１１と、整流回路４０と、平滑コンデンサ５０と、コンバータ６０と、制御回路７０と、を備えている。

【0019】

整流回路４０は、照明装置１０に供給される交流電圧を整流する回路である、実施の形態では、整流回路４０は、例えばダイオードブリッジ回路等を有している。

【0020】

平滑コンデンサ５０は、整流回路４０の出力電圧を平滑化する平滑回路の一例である。平滑コンデンサ５０の第１電極は、整流回路４０の一対の出力端子のうちの一方の出力端子に接続され、平滑コンデンサ５０の第２電極は、整流回路４０の他方の出力端子に接続される。実施の形態では、整流回路４０と平滑コンデンサ５０とで、いわゆるコンデンサインプット型整流回路を構成している。

【0021】

コンバータ６０は、入力電圧を変換して光源３０に出力電圧を出力する回路であり、例えばＤＣ－ＤＣコンバータ等である。ＤＣ－ＤＣコンバータは、例えば降圧チョッパ回路、又は昇降圧チョッパ回路等である。実施の形態では、コンバータ６０は、擬似共振スイッチング方式によりスイッチ素子６２をスイッチングする擬似共振コンバータである。さらに、実施の形態では、コンバータ６０は、スイッチ素子６２を流れる電流のピークを検知するピーク検知方式による擬似共振コンバータである。また、実施の形態では、コンバータ６０の入力電圧は、平滑コンデンサ５０の出力電圧であって、脈流電圧である。

【0022】

コンバータ６０は、トランス６１と、スイッチ素子６２と、ダイオード６３と、出力コンデンサ６４と、を有している。

【0023】

トランス６１は、１次巻線６１１と、２次巻線６１２と、を有している。１次巻線６１１の第１端は、平滑コンデンサ５０の第１電極に接続されている。１次巻線６１１の第２端は、スイッチ素子６２を介して平滑コンデンサ５０の第２電極に接続されている。２次巻線６１２の第１端は、ダイオード６３を介して出力コンデンサ６４の第１電極に接続されている。２次巻線６１２の第２端は、出力コンデンサ６４の第２電極に接続されている。

【0024】

スイッチ素子６２は、ノーマリーオフ型のＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電界効果トランジスタ（Field-Effect Transistor：ＦＥＴ）である。スイッチ素子６２のドレインは、１次巻線６１１の第２端に接続されており、スイッチ素子６２のソースは、平滑コンデンサ５０の第２電極に接続されている。また、スイッチ素子６２のゲートは、制御回路７０に接続されている。

【0025】

ダイオード６３は、アノードが２次巻線６１２の第１端に接続されており、カソードが出力コンデンサ６４の第１電極及び出力端子８３に接続されている。

【0026】

出力コンデンサ６４の第１電極は、出力端子８３を介して光源３０の第１端に接続されている。出力コンデンサ６４の第２電極は、出力端子８４を介して光源３０の第２端に接続されている。

【0027】

制御回路７０は、コンバータ６０を制御することで光源３０に供給する電力を制御する回路である。制御回路７０は、例えばマイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサ又は専用回路によって実現されてもよい。制御回路７０の機能は、制御回路７０を構成するマイクロコンピュータ又はプロセッサ等のハードウェアがメモリに記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することによって実現される。

【0028】

制御回路７０は、ＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation）制御により、スイッチ素子６２を制御する。つまり、制御回路７０は、スイッチ素子６２へ出力する制御信号Ｓｉｇ１のデューティ比を調整することにより、コンバータ６０への入力電圧を所望の出力電圧に変換して光源３０に出力する。

【0029】

実施の形態では、制御回路７０は、後述する乱数生成回路（乱数生成システム）１１が出力する乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて、光源３０の発する照明光が時間経過に伴って変動するようにコンバータ６０を制御する。実施の形態では、照明光の時間経過に伴う変動は、例えば１／ｆゆらぎである。つまり、実施の形態では、照明光は、例えば人の心拍、炎の揺れ、又は蛍の光り方等を模した揺らぎを有する。制御回路７０による照明光の制御については、後述する［２．動作］にて詳細に説明する。

【0030】

乱数生成回路１１は、乱数、具体的には適宜の乱数生成アルゴリズムを実行することにより擬似乱数を生成する回路である。乱数生成回路１１は、例えばマイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサ又は専用回路によって実現されてもよい。乱数生成回路１１の機能は、乱数生成回路１１を構成するマイクロコンピュータ又はプロセッサ等のハードウェアがメモリに記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することによって実現される。

【0031】

乱数生成回路１１は、取得部１１１と、生成部１１２と、出力部１１３と、を備えている。

【0032】

取得部１１１は、時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する。時間変化信号Ｓｉｇ２は、コンバータ６０が有するスイッチ素子６２を制御する制御信号Ｓｉｇ１に含まれ、時間経過に伴い変化する信号である。実施の形態では、時間変化信号Ｓｉｇ２は、平滑コンデンサ５０の出力電圧、つまりコンバータ６０に入力される脈流電圧に基づく信号である。さらに言えば、時間変化信号Ｓｉｇ２は、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮ（図２参照）を示す信号である。

【0033】

図２は、平滑コンデンサ５０の出力電圧と制御信号Ｓｉｇ１との相関を示す波形図である。図２における上側の波形は、平滑コンデンサ５０の出力電圧（つまり、コンバータ６０に入力される脈流電圧）の波形を表している。また、図２における下側の波形は、制御信号Ｓｉｇ１の波形を表している。図２に示すように、平滑コンデンサ５０の出力電圧は、脈流電圧であって、時間経過に伴い変化する電圧である。したがって、脈電電圧に基づく時間変化信号Ｓｉｇ２は、時間経過に伴い変化する信号である。ここで、制御信号Ｓｉｇ１は、図２に示すようにスイッチ素子６２を交互にオン／オフさせるための２値信号であるが、その信号幅ｔ_ＯＮは以下の数式により表される。

【0034】

ｔ_ＯＮ＝Ｌ×Ｉ／Ｖ

【0035】

上記の数式において、「Ｌ」は１次巻線６１１のインダクタンスを表しており、「Ｉ」はスイッチ素子６２を流れる電流を表しており、「Ｖ」は平滑コンデンサ５０の出力電圧を表している。既に述べたように、実施の形態では、コンバータ６０はピーク検知方式による擬似共振コンバータであるため、スイッチ素子６２を流れる電流Ｉは概ね一定となる。また、１次巻線６１１のインダクタンスＬは定数であるため、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮは、平滑コンデンサ５０の出力電圧Ｖに概ね反比例する。例えば、平滑コンデンサ５０の出力電圧が高くなればなるほど、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮは短くなり（図２における矢印Ａ１を参照）、平滑コンデンサ５０の出力電圧が低くなればなるほど、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮは長くなる（図２における矢印Ａ２を参照）。

【0036】

そして、既に述べたように、平滑コンデンサ５０の出力電圧（つまり、脈流電圧）は、時間経過に伴って変化するため、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮも時間経過に伴って変化する。そこで、実施の形態では、取得部１１１は、制御信号Ｓｉｇ１を取得することにより、信号幅ｔ_ＯＮを示す時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する。

【0037】

生成部１１２は、取得部１１１が取得した時間変化信号Ｓｉｇ２に基づいて乱数を生成する。具体的には、生成部１１２は、取得部１１１が取得した時間変化信号Ｓｉｇ２を擬似乱数生成アルゴリズムにおけるシード値として用いることで、擬似乱数生成アルゴリズムにより擬似乱数を生成する。擬似乱数生成アルゴリズムとしては、例えば線形合同法等の適宜のアルゴリズムを用いることが可能である。

【0038】

ここで、シード値として用いる時間変化信号Ｓｉｇ２は、時間変化に伴い変化する信号であるため、シード値は、生成部１１２が擬似乱数を生成するごとに異なり得る。したがって、生成部１１２が生成する擬似乱数は、同じ数値となる確率が低くなりやすい。また、実施の形態では、時間変化信号Ｓｉｇ２は、平滑コンデンサ５０の出力電圧（つまり、脈流電圧）に基づく制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮを示す信号である。既に述べたように、信号幅ｔ_ＯＮは、平滑コンデンサ５０の出力電圧と同様に時間経過に伴って変化する。このため、シード値は、時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するごとに変化しやすく、同じ値になりにくい。

【0039】

出力部１１３は、生成部１１２が生成した乱数（擬似乱数）を示す乱数信号Ｓｉｇ３を出力する。実施の形態では、出力部１１３は、乱数信号Ｓｉｇ３を制御回路７０へ出力する。これにより、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数を用いたコンバータ６０の制御を実行することが可能である。

【0040】

［２．動作］
以下、実施の形態に係る乱数生成回路（乱数生成システム）１１及び照明装置１０の動作について説明する。

【0041】

［２－１．乱数生成回路の動作］
まず、実施の形態に係る乱数生成回路１１の動作について図３を用いて説明する。

【0042】

乱数生成回路１１の取得部１１１は、定期的に又は不定期に時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する（Ｓ１）。取得部１１１が時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するタイミングは、例えば乱数生成回路１１が乱数を生成するタイミングである。実施の形態では、時間変化信号Ｓｉｇ２は、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮを示す信号である。

【0043】

次に、乱数生成回路１１の生成部１１２は、取得部１１１が取得した時間変化信号Ｓｉｇ２に基づいて乱数を生成する（Ｓ２）。実施の形態では、生成部１１２は、取得部１１１が取得した信号幅ｔ_ＯＮをシード値として用いることで、適宜の擬似乱数生成アルゴリズムを実行することにより乱数を生成する。

【0044】

そして、乱数生成回路１１の出力部１１３は、生成部１１２が生成した乱数を示す乱数信号Ｓｉｇ３を出力する（Ｓ３）。実施の形態では、出力部１１３は、乱数信号Ｓｉｇ３をコンバータ６０の制御回路７０へ出力する。

【0045】

［２－２．照明装置の動作］
以下、実施の形態に係る照明装置１０の動作、主としてコンバータ６０の制御回路７０の動作について図面を用いて説明する。既に述べたように、制御回路７０は、乱数生成回路１１が出力する乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて、光源３０の発する照明光が時間経過に伴って変動するようにコンバータ６０を制御する。以下、制御回路７０の動作例について列挙する。なお、制御回路７０は、以下に列挙する第１動作例～第３動作例のうちいずれか１つの動作例を実行してもよいし、２以上の動作例を組み合わせて実行してもよい。

【0046】

＜第１動作例＞
図４は、実施の形態に係る照明装置１０の第１動作例の説明図である。図４において、縦軸は光源３０の光出力を、横軸は時間を表している。また、図４に示す波形は、光源３０の発する照明光の第１変動パターンＰ１を表している。第１変動パターンＰ１は、例えば１／ｆゆらぎを模して光出力が変動するパターンである。

【0047】

第１動作例では、制御回路７０は、照明光が第１変動パターンＰ１を周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御する。そして、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎを決定する。

【0048】

例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が小さければ、第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎを、第１変動パターンＰ１の周期である第１周期Ｔ１の前半に決定する。また、例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が大きければ、第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎを、第１周期Ｔ１の後半に決定する。

【0049】

第１動作例では、例えば複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい。以下、この点について具体的に説明する。例えば、各照明装置１０が同時にコンバータ６０の制御を開始したとすると、各照明装置１０が発する照明光の変化は、いずれも開始時点が同じである第１変動パターンＰ１に従った変化となる。このため、照明光が揺らいでいるにも関わらず、照明光の揺らぎのパターンがいずれの照明装置１０においても同じになり、照明光の揺らぎによる効果が損なわれる可能性がある。

【0050】

これに対して、第１動作例では、第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎが乱数に基づいて決定されるため、照明装置１０ごとに第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎがランダムとなる。したがって、第１動作例では、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、照明光の揺らぎによる効果が発揮されやすい。

【0051】

＜第２動作例＞
図５は、実施の形態に係る照明装置１０の第２動作例の説明図である。図５では、図４とは異なり、第１変動パターンＰ１を矩形により表しているが、第１変動パターンＰ１の波形は図４と同じである。

【0052】

第２動作例では、制御回路７０は、照明光が第１変動パターンＰ１を間隔ｄ１，…，ｄｎを空けて周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御する。そして、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて間隔ｄ１，…，ｄｎの長さを決定する。

【0053】

例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が小さければ小さいほど、間隔ｄ１，…，ｄｎの長さを短くする。また、例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が大きければ大きいほど、間隔ｄ１，…，ｄｎの長さを長くする。

【0054】

第２動作例では、第１動作例と同様に、例えば複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい。すなわち、第２動作例では、各照明装置１０が同時にコンバータ６０の制御を開始しても、間隔ｄ１，…，ｄｎが乱数に基づいて決定されるため、最初の第１変動パターンＰ１を除いて、照明装置１０ごとに第１変動パターンＰ１の開始時点がランダムとなる。したがって、第２動作例では、第１動作例と同様に、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、照明光の揺らぎによる効果が発揮されやすい。

【0055】

＜第３動作例＞
図６は、実施の形態に係る照明装置１０の第３動作例の説明図である。図６では、図５と同様に、第１変動パターンＰ１を矩形により表している。また、図６では、第１変動パターンＰ１に挿入される第２変動パターンＰ２を矩形により表している。

【0056】

図７は、第２変動パターンＰ２の一例を示す波形図である。図７において、縦軸は光源３０の光出力を、横軸は時間を表している。第２変動パターンＰ２は、第１変動パターンＰ１とは異なるパターンである。ここでは、第２変動パターンＰ２は、第１変動パターンＰ１の第１周期Ｔ１よりも短い第２周期Ｔ２を有しており、かつ、第１変動パターンＰ１よりも光出力の変動が急峻である。言い換えれば、第２変動パターンＰ２は、第１変動パターンＰ１よりも光出力の変動の周波数が大きく、かつ、光出力の振幅の平均値が大きい。第２変動パターンＰ２は、例えば第１変動パターンＰ１が炎の揺れを模したパターンである場合、風等に煽られることで炎が瞬間的に大きく揺らぐ様を模したパターンである。

【0057】

第３動作例では、制御回路７０は、第１動作例と同様に、照明光が第１変動パターンＰ１を周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御する。そして、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて第２変動パターンＰ２を第１変動パターンに挿入するタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎを決定する。

【0058】

例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が小さければ、第２変動パターンＰ２を挿入するタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎを、第１周期Ｔ１の前半に決定する。また、例えば、制御回路７０は、乱数信号Ｓｉｇ３が示す乱数が大きければ、第２変動パターンＰ２を挿入するタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎを、第１周期Ｔ１の後半に決定する。

【0059】

第３動作例では、第１動作例と同様に、例えば複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい。すなわち、第３動作例では、各照明装置１０が同時にコンバータ６０の制御を開始しても、第２変動パターンＰ２が挿入されるタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎが乱数に基づいて決定されるため、第２変動パターンＰ２の挿入タイミングに応じて照明光の変化がランダムとなる。したがって、第２動作例では、第１動作例と同様に、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、照明光の揺らぎによる効果が発揮されやすい。

【0060】

［３．利点等］
以下、実施の形態に係る乱数生成回路（乱数生成システム）１１、及び照明装置１０の利点について説明する。

【0061】

まず、実施の形態に係る乱数生成回路１１の利点について、比較例を交えて説明する。従来、乱数を生成する手段としては、例えばハードウェア乱数生成器等がある。ハードウェア乱数生成器は、ハードウェアに由来する不確定性を利用して真性乱数を生成することができるが、比較的高価な機器であり、コストが嵩みがちである、という問題がある。また、乱数を生成する手段としては、例えばノイズをシード値として擬似乱数を生成する手段がある。しかしながら、この手段では、ノイズを増幅しなければ擬似乱数を生成することが難しく、増幅回路等の複雑な回路構成が必要になる、という問題がある。

【0062】

これらに対して、実施の形態に係る乱数生成回路１１では、コンバータ６０の制御信号Ｓｉｇ１から時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するだけで乱数（擬似乱数）を生成できる。このため、実施の形態に係る乱数生成回路１１では、ハードウェア乱数生成器等の比較的高価な機器が不要であり、また、増幅回路等の複雑な回路構成も不要である。したがって、実施の形態に係る乱数生成回路１１では、簡易な構成により乱数（擬似乱数）を生成しやすい、という利点がある。

【0063】

次に、実施の形態に係る照明装置１０の利点について説明する。上述の第１動作例～第３動作例でも述べたように、実施の形態に係る照明装置１０では、制御回路７０が、乱数生成回路１１が出力する乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて、光源３０の発する照明光が時間経過に伴って変動するようにコンバータ６０を制御する。このため、実施の形態に係る照明装置１０では、例えば他の１以上の照明装置１０を含めた複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい、という利点がある。

【0064】

（変形例）
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

【0065】

例えば、上記実施の形態では、時間変化信号Ｓｉｇ２は、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮを示す信号であるが、これに限られない。例えば、時間変化信号Ｓｉｇ２は、時間経過に伴って変化する信号であればよく、制御信号Ｓｉｇ１の信号幅ｔ_ＯＮ以外のパラメータを示す信号であってもよい。

【0066】

また、上記実施の形態において、コンバータ６０は、ピーク検知式の擬似共振コンバータであるが、これに限られない。例えば、コンバータ６０は、ピーク検知式ではない擬似共振コンバータであってもよい。また、コンバータ６０は、擬似共振コンバータに限らず、他の制御方式のコンバータであってもよい。

【0067】

また、上記実施の形態では、光源３０はＬＥＤ等の固体発光素子により構成されているが、これに限られない。例えば、光源３０は、白熱ランプ等であってもよい。

【0068】

また、上記実施の形態では、乱数生成システム１１は、乱数生成回路１１として１つの回路で構成されているが、これに限られない。例えば、乱数生成システム１１は、構成要素ごとに異なる複数の回路により構成されていてもよい。

【0069】

また、上記実施の形態では、乱数生成システム１１は、生成した乱数を示す乱数信号Ｓｉｇ３をコンバータ６０の制御回路７０へ出力しているが、これに限られない。例えば、乱数生成システム１１は、制御回路７０以外の乱数を用いて動作する機器等へ乱数信号Ｓｉｇ３を出力してもよい。

【0070】

また、例えば、上記実施の形態において、生成部等の構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0071】

また、生成部等の構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。例えば、生成部等の構成要素は、回路（又は集積回路）でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

【0072】

また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0073】

例えば、本発明は、上記実施の形態の乱数生成システムとして実現されてもよいし、乱数生成システムが実行する方法（乱数生成方法等）として実現されてもよい。本発明は、このような方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録された非一時的な記録媒体として実現されてもよい。このようなプログラムには、汎用の情報端末等のコンピュータを、上記実施の形態の乱数生成システムとして機能させるためのアプリケーションプログラムが含まれる。

【0074】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【0075】

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係る乱数生成システム（乱数生成回路）１１は、取得部１１１と、生成部１１２と、出力部１１３と、を備えている。取得部１１１は、入力電圧を変換して出力するコンバータ６０が有するスイッチ素子６２を制御する制御信号Ｓｉｇ１に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する。生成部１１２は、取得部１１１が取得した時間変化信号Ｓｉｇ２に基づいて乱数を生成する。出力部１１３は、生成部１１２が生成した乱数を示す乱数信号Ｓｉｇ３を出力する。

【0076】

これによれば、コンバータ６０の制御信号Ｓｉｇ１から時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するだけで乱数（擬似乱数）を生成できるので、簡易な構成により乱数を生成しやすい、という利点がある。

【0077】

また、第２の態様に係る乱数生成システム１１では、第１の態様において、時間変化信号Ｓｉｇ２は、コンバータ６０に入力される脈流電圧に基づく信号である。

【0078】

これによれば、時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するごとに、時間変化信号Ｓｉｇ２に基づくシード値が変化しやすくなるので、シード値が同じ値になりにくくなり、乱数の不確定性が向上しやすい、という利点がある。

【0079】

また、第３の態様に係る乱数生成システム１１では、第２の態様において、制御信号Ｓｉｇ１は、脈流電圧の大きさに応じて信号幅ｔ_ＯＮが変化する。時間変化信号Ｓｉｇ２は、信号幅ｔ_ＯＮを示す信号である。

【0080】

これによれば、時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するごとに、時間変化信号Ｓｉｇ２に基づくシード値が変化しやすくなるので、シード値が同じ値になりにくくなり、乱数の不確定性が向上しやすい、という利点がある。

【0081】

また、第４の態様に係る乱数生成システム１１では、第１～第３のいずれか１つの態様において、コンバータ６０は、擬似共振コンバータである。

【0082】

これによれば、制御信号Ｓｉｇ１の変化がランダムになりやすくなるので、シード値が同じ値になりにくくなり、乱数の不確定性が向上しやすい、という利点がある。

【0083】

また、第５の態様に係る照明装置１０は、第１～第４のいずれか１つの態様の乱数生成システム１１と、コンバータ６０を制御することで光源３０に供給する電力を制御する制御回路７０と、を備えている。制御回路７０は、乱数生成システム１１が出力する乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて、光源３０の発する照明光が時間経過に伴って変動するようにコンバータ６０を制御する。

【0084】

これによれば、例えば他の１以上の照明装置１０を含めた複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい、という利点がある。

【0085】

また、第６の態様に係る照明装置１０では、第５の態様において、制御回路７０は、照明光が第１変動パターンＰ１を周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御し、かつ、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎを決定する。

【0086】

これによれば、第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎが乱数に基づいて決定されるため、照明装置１０ごとに第１変動パターンＰ１の開始時点ｔ１，…，ｔｎがランダムとなり、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなる、という利点がある。

【0087】

また、第７の態様に係る照明装置１０では、第５又は第６の態様において、制御回路７０は、照明光が第１変動パターンＰ１を間隔ｄ１，…，ｄｎを空けて周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御し、かつ、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて間隔ｄ１，…，ｄｎの長さを決定する。

【0088】

これによれば、各照明装置１０が同時にコンバータ６０の制御を開始しても、間隔ｄ１，…，ｄｎが乱数に基づいて決定されるため、最初の第１変動パターンＰ１を除いて、照明装置１０ごとに第１変動パターンＰ１の開始時点がランダムとなり、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなる、という利点がある。

【0089】

また、第８の態様に係る照明装置１０では、第５～第７のいずれか１つの態様において、制御回路７０は、照明光が第１変動パターンＰ１を周期的に繰り返すようにコンバータ６０を制御し、かつ、乱数信号Ｓｉｇ３に基づいて第１変動パターンＰ１とは異なる第２変動パターンＰ２を第１変動パターンＰ１に挿入するタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎを決定する。

【0090】

これによれば、各照明装置１０が同時にコンバータ６０の制御を開始しても、第２変動パターンＰ２が挿入されるタイミングｔ１１，…，ｔ１ｎが乱数に基づいて決定されるため、第２変動パターンＰ２の挿入タイミングに応じて照明光の変化がランダムとなり、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなる、という利点がある。

【0091】

また、第９の態様に係る照明器具１００は、第５～第８のいずれか１つの態様の照明装置１０と、光源３０と、を備える。

【0092】

これによれば、例えば他の１以上の照明装置１０を含めた複数の照明装置１０の各々が照明光を発する場合に、照明光の変化が照明装置１０ごとに異なりやすくなり、各照明装置１０の照明光の変化が同期しにくい、という利点がある。

【0093】

また、第１０の態様に係る乱数生成方法では、入力電圧を変換して出力するコンバータ６０が有するスイッチ素子６２を制御する制御信号Ｓｉｇ１に含まれ、時間経過に伴い変化する時間変化信号Ｓｉｇ２を取得する（Ｓ１）。また、この乱数生成方法では、取得した時間変化信号Ｓｉｇ２に基づいて乱数を生成する（Ｓ２）。また、この乱数生成方法では、生成した乱数を示す乱数信号Ｓｉｇ３を出力する（Ｓ３）。

【0094】

これによれば、コンバータ６０の制御信号Ｓｉｇ１から時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するだけで乱数（擬似乱数）を生成できるので、簡易な構成により乱数を生成しやすい、という利点がある。

【0095】

また、第１１の態様に係るプログラムは、１以上のプロセッサに、第１０の態様に係る乱数生成方法を実行させる。

【0096】

これによれば、コンバータ６０の制御信号Ｓｉｇ１から時間変化信号Ｓｉｇ２を取得するだけで乱数（擬似乱数）を生成できるので、簡易な構成により乱数を生成しやすい、という利点がある。

【符号の説明】

【0097】

１０ 照明装置
１１ 乱数生成回路（乱数生成システム）
１１１ 取得部
１１２ 生成部
１１３ 出力部
３０ 光源
６０ コンバータ
６２ スイッチ素子
７０ 制御回路
１００ 照明器具
ｄ１，…，ｄｎ 間隔
Ｐ１ 第１変動パターン
Ｐ２ 第２変動パターン
Ｓｉｇ１ 制御信号
Ｓｉｇ２ 時間変化信号
Ｓｉｇ３ 乱数信号
ｔ１，…，ｔｎ 開始時点
ｔ１１，…，ｔ１ｎ タイミング
ｔ_ＯＮ 信号幅
Ｔ１ 第１周期

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】