特許 7237317 色温度可変型照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-03

(45)【発行日】2023-03-13

(54)【発明の名称】色温度可変型照明装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/11 20200101AFI20230306BHJP

   H05B 45/20 20200101ALI20230306BHJP

   H05B 45/325 20200101ALI20230306BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20230306BHJP

   A01K 61/90 20170101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

H05B47/11

H05B45/20

H05B45/325

A01G7/00 603

A01K61/90

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020203955

(22)【出願日】2020-12-09

(65)【公開番号】P2022091243

(43)【公開日】2022-06-21

【審査請求日】2021-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】591051852

【氏名又は名称】株式会社エヌエステイー

(73)【特許権者】

【識別番号】516191227

【氏名又は名称】株式会社Ｈａｐｐｙ Ｑｕａｌｉｔｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100078776

【弁理士】

【氏名又は名称】安形 雄三

(74)【代理人】

【識別番号】100121887

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 好章

(74)【代理人】

【識別番号】100200333

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 真二

(72)【発明者】

【氏名】服部 貴應

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 窓

【審査官】坂口 達紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６４４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６７０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７５７１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－３３４１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２９１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２７１８９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０９９５１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３９／００－３９／１０

４５／００－４５／５８

４７／００－４７／２９

Ａ０１Ｇ ２／００－２４／６０

Ａ０１Ｋ ６１／００－６３／１０

Ｆ２１Ｌ ２／００－２７／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環境光の色を計測するカラーセンサと、
対象物を照明する４色のＬＥＤと、
前記カラーセンサからのカラー信号を所定の色空間に変換する色度座標変換部と、
前記色空間の補色を演算する補色演算部と、
前記補色に基づいて前記ＬＥＤの補正を行って発光させるＬＥＤ補正部と、
で構成され、
前記ＬＥＤの補正が前記ＬＥＤの輝度の調整であり、前記ＬＥＤをＰＷＭ制御するようになっていることを特徴とする色温度可変型照明装置。

【請求項2】

前記４色のＬＥＤがＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）及びＡ（アンバー）であり、前記色空間がＣＩＥ ＲＧＢ色度座標系、ＣＩＥ ＸＹＺ色度座標系、ＣＩＥ Ｌａｂ色度座標系、ＣＩＥ Ｌｕｖ色度座標系、ＣＩＥ ＵＶＷ色度座標系のいずれかである請求項１に記載の色温度可変型照明装置。

【請求項3】

全体を頭部に装着して、前記色の計測及び前記ＬＥＤによる照明を行うヘッドライト型になっている請求項１又は２に記載の色温度可変型照明装置。

【請求項4】

全体を手に持って、前記色の計測及び前記ＬＥＤによる照明を行う懐中電灯型である請求項１又は２に記載の色温度可変型照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明光の色温度を可変することが可能な色温度可変型照明装置に関し、特に環境光の色を計測し、計測された色に応じた補色で発光させて白色光の色温度で農作物、魚介類等の対象物を照明し、素人でも農作物、魚介類等の対象物を容易に識別若しくは選別できるように色を際立たせる色温度可変型照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

果物、野菜等の農作物は光合成するため、収穫物の甘みや瑞々しさは収穫時間帯と密接な関連性を有している。一般的には、こうした収穫要素と日中の暑さ対策、人手不足、時間の有効活用などを勘案して、朝方の収穫にするか、或いは夕方の収穫にするかが決定されている。このような事情においても、兼業農家は、日中は農業以外の他の仕事に従事しているため、日中に農作物を収穫することができず、また、繁忙期には、日中の収穫作業だけでは間に合わないなどの事情により、夜間や早朝に収穫する場合もある。

【0003】

夜間に収穫する場合には、図１に示すように、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の光源で成る小型の作業用ライト１を頭部に装着して、農作物２を照明しながら収穫作業を行っている。

【0004】

こうした日中以外の時間帯における収穫作業で問題となるのは、環境光や作業用ライトの光源の色温度である。収穫の最適期を判断する際に、収穫物の色は極めて重要な要素となる。農作物が収穫のために熟しているか未熟であるかの判断は、通常農作物の大きさと色で行っているので、正確な色温度で観察若しくは識別しないと、誤収穫になりかねない恐れがある。色温度は、光源が発している光の色を定量的な数値で表現する尺度（単位）であり、単位には熱力学的温度のＫ（ケルビン）が用いられる。

【0005】

人が、最も正確に農作物等の対象物の色を観察できる色温度は5600[Ｋ]とされているが、早朝は色温度が7000[Ｋ]付近であり、青色が強く、赤色と黄色が弱く見える。また、朝方及び夕方は色温度が3500[Ｋ]付近であり、赤色と黄色が強く、青色が弱く見え、夜間は作業用ライトの分光特性により、色の見え方が異なる。夜間収穫に用いる作業用ライトの光源の多くはＬＥＤが主流であり、白色を発光する機構として、青色ＬＥＤとその補色である黄色蛍光体とを組合せている。この方式は構造が単純で効率も良いが、図２に示すような分光特性となり、演色性（Ｒａ）が低い。演色性は、ライト等で対象物を照明するときに、自然光が当たったときの色をどの程度再現しているかを示す指標であるが、図２の特性図では、青色と黄色蛍光体との間の約460～530ｎｍの波長域で強度が大きく減衰している。これは青色、黄緑色、緑色の対象物が見え難いことを意味するので、農作物の収穫利用に適していないことが分かる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２０－８７２８６号公報

【文献】特開２０１３－２２６１６１号公報

【文献】特開２０１２－８５６４９号公報

【文献】特開２００７－１３５５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来農作物の収穫の最適時期を判断するに当たり、とりわけ早朝や朝夕の時間帯においては、環境光の色温度が偏っていることが原因となり、作業者が農作物の色を見誤ってしまい、収穫を誤る恐れがあった。

【0008】

また、従来夜間の収穫で使用する一般的な作業用ライトが、見た目には白色でも、実際には特定の波長域に大きな強度減衰域が存在するため、それが原因で作業者が農作物の色を見誤ってしまい、誤収穫する恐れがあった。更に、夜間の収穫では、繁茂した農作物の中にある特定の収穫物を見分けるのが難しいことが多々あり、作業効率を低下させる一因となっている。

【0009】

本発明は上述のような事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、環境光の色を計測してその補色を発光し、環境光と補色を加法混色することにより白色光を得るようにし、作業者が農作物等の対象物の色を正確に判断できるように、また、機能切り替えにより特定色の見え方を際立たせるように、照明の色温度を可変することが可能な色温度可変型照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は色温度可変型照明装置に関し、本発明の上記目的は、環境光の色を計測するカラーセンサと、対象物を照明する４色のＬＥＤと、前記カラーセンサからのカラー信号を所定の色空間に変換する色度座標変換部と、前記色空間の補色を演算する補色演算部と、前記補色に基づいて前記ＬＥＤの補正を行って発光させるＬＥＤ補正部とで構成され、前記ＬＥＤの補正が前記ＬＥＤの輝度の調整であり、前記ＬＥＤをＰＷＭ制御するようになっていることにより達成される。

【0011】

また、本発明は色温度可変型照明装置に関し、本発明の上記目的は、対象物を照明する４色のＬＥＤと、端末から無線で指定された色信号を、所定の色空間に変換する色度座標変換部と、前記色空間に基づいて前記ＬＥＤの補正を行って発光させるＬＥＤ補正部とで構成されことにより達成される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、環境光の色の補色で発光させて、演色性を高めた白色光の色温度を得ているので、収穫者が農作物等の収穫、選別作業などを誤りなく行うことができる。また、収穫物等の対象物と同じ色を指定し、指定色で発光させて対象物を照射することにより、素人でも農作物、魚介類等の対象物を容易に識別若しくは選別することができ、作業効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】作業用ライトを用いて収穫を行う様子を示す図である。

【図2】従来の作業用ライトの分光特性例を示す特性図である。

【図3】本発明に係る色温度可変型照明装置の一例（ヘッドライト型）を示す外観図である。

【図4】本発明に係る色温度可変型照明装置の他の例（ヘッドライト型）を示す外観図である。

【図5】本発明に係る色温度可変型照明装置の他の例（懐中電灯型）を示す外観図である。

【図6】本発明の実施形態の構成例を示すブロック図である。

【図7】ＣＩＥ表色系における色度図である。

【図8】ＲＧＢ３色ＬＥＤの特性例を示す特性図である。

【図9】ＲＧＢＡ４色ＬＥＤの特性例を示す特性図である。

【図10】ＰＷＭ調光回路の一例を示す結線図である。

【図11】本発明の動作例（第１実施形態）を示すフローチャートである。

【図12】本発明の他の実施形態を示す模式図である。

【図13】本発明の他の実施形態の構成例を示すブロック図である。

【図14】本発明の動作例（第２実施形態）を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明は、環境光や対象物に応じた色温度で発光して、農作物等の対象物を照明することが可能な照明装置であり、環境光の色を計測し、その計測された色に対する補色を発光することにより、加法混色で白色光を得ることができると共に、自らは色の偏りのない真の白色光を発光可能な色温度可変型照明装置である。

【0015】

また、本発明は、ＲＧＢＡの４色ＬＥＤの発光を組み合わせることにより、波長が均一な真の白色光で照光でき、演色性を高め、対象物の色を作業者が正確に判断できるようにしている。４色ＬＥＤは、赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）の３色に、アンバー（Amber）と称される琥珀色の情報を加えたものである。

【0016】

更に、夜間の収穫では、繁茂した農作物の中にある特定の収穫物を見分けるのが難しいことが多く、収穫作業の効率を低下させる一因となっているが、本発明では、対象物と同じ色を指定して発光することにより、素人でも農作物、魚介類等の対象物を容易に識別若しくは選別することができ、作業効率を向上させている。

【0017】

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

【0018】

本発明に係る色温度可変型照明装置１０の外観例は図３であり、ヘッドライト型構造となっており、作業者の頭部に直接若しくは帽子を介して装着するために、横平面に円環状のバンド１１と、縦平面に半円状のバンド１２とを交叉させて具備している。バンド１１及び１２は、色温度可変型照明装置１０本体を作業者の頭部に直接若しくは帽子を介して装着できるものであれば良く、弾性体であっても良い。また、色温度可変型照明装置１０の前面部には、投受光を行う光学部２０と、光学部２０に接続されて演算処理を実施する演算処理部３０とが設けられている。また、図示はしていないが、色温度可変型照明装置１０の電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチが適宜設けられており、内蔵バッテリを充電若しくは取り換える部材も適宜設けられている。

【0019】

色温度可変型照明装置１０の外観構造は図３に限定されるものではなく、図４に示すように、作業者が被るキャップ１３に色温度可変型照明装置１０本体が設けられた構造であっても良い。この構造であれば、作業者が帽子を被ることなく、直接色温度可変型照明装置１０を頭部に装着することができ、ごみや露等が髪に付着することを防止できる。

【0020】

図３及び図４の外観構造はいずれもヘッドライト型であるが、図５に示すような長形状の懐中電灯型の構造であっても良い。この場合には、作業者が色温度可変型照明装置１０を手に持って、照明して農作物の色を判別し、その判別後に農作物を収穫することになる。

【0021】

本発明に係る色温度可変型照明装置１０の外観構造は図３～図５に例示するような形態であるが、農作物等の対象物の環境光の色を計測し、計測された色の補色演算をした白色光（加法混色）で対象物を演色性高く照明できる構造であれば良く、光学部２０及び演算処理部３０の構成はいずれの場合も同様であり、以下に説明する。

【0022】

図６は本発明の構成例（第１実施形態）を示しており、光学部２０は、環境光の色温度を計測するカラーセンサ２１と、演色性の高い白色光を発光する４つのＬＥＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ）で成るＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２とで構成されている。カラーセンサ２１で計測された環境光の色を示すカラー信号ＣＳは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＭＰＵ(Micro Processor Unit)等で成る演算処理部３０に入力され、演算処理部３０は、カラー信号ＣＳを色度座標変換して色空間ＣＸを求める色度座標変換部３１と、座標変換された色空間ＣＸから補色を演算する補色演算部３２と、補色演算部３２で演算された補色ＣＭに応じて実際のＬＥＤ発光の特性に補正するＬＥＤ補正部３３と、全体を制御する制御部３５とで構成されている。ＬＥＤ補正部３３からの補正信号ＬＳはＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２に入力され、補正信号ＬＳに応じてＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２で発光された光が照射光として照射され、農作物が照明される。

【0023】

カラーセンサ２１は環境光の色（ＲＧＢ）を計測するセンサであり、特定の波長（ＲＧＢ）に対応する３個のフォトダイオードを組み合わせた構成となっている。フォトダイオード単体では明るさしか計測できないが、３個のフォトダイオードを実装して、それぞれにＲＧＢの色フィルタを組み合わせることにより３原色が得られ、３原色の比率から入射光の色を特定することができる。入射光は環境光若しくは反射光のどちらであっても良いが、本実施形態では環境光を利用している。誤作動を防ぐため、カラーセンサはＬＥＤ発光していない時に、環境光を取り込むなどの配慮が必要である。

【0024】

演算処理部３０内の色度座標変換部３１は、カラーセンサ２１からのカラー信号ＣＳを色空間ＣＸに変換するものであり、色空間ＣＸとしてCIE RGB色度座標系、CIE XYZ色度座標系、CIE Lab色度座標系、CIE Luv色度座標系，CIE UVW色度座標系などがある。カラーセンサ２１からの出力色空間はメーカー、製品により様々であるので、演算処理を統一するため、CIE RGB色度座標系やCIE XYZ色度座標系などの色空間ＣＸに変換する。CIE RGB色空間及びCIE XYZ色空間の２つは１９３１年に国際照明委員会（ＣＩＥ）により定義されたものであり、CIE RGB色空間はＲＧＢ色空間の１つであり、原色がそれぞれ単波長光である特徴を有する。図７はＣＩＥ表色系における色度図であり、平面“ｘ＋ｙ＋ｚ＝１”の上に写像された色度をｚ軸方向から見たものである。

【0025】

補色演算部３２は、色空間ＣＸのＲ（赤）成分には補色Ｃ（シアン）、Ｇ（緑）成分には補色Ｍ（マゼンタ）、Ｂ（青）成分にはＹ（イエロー）の補色を演算して補色ＣＭを出力する。全てを加法混色すると明るい白になる。例えば環境光のＲ成分が２０％、Ｇ成分が５０％、Ｂ成分が３０％であるとすると、基本的には、Ｃ＝２０％、Ｍ＝５０％、Ｙ＝３０％を混色する。これはＲ＝８０％、Ｇ＝５０％、Ｂ＝７０％をＬＥＤ発光するのと等価であり、環境光に対して加法混色となり、結果的に白色となる。ただし、実際には、素子の特性も考慮する必要がある。カラーセンサ２１は３個のフォトダイオードで色計測するが、フォトダイオード自体の受光波長域は、ＬＥＤの発光波長域に比べて遥かに広く、ＲＧＢフォトダイオードの３つで可視光領域を十分にカバーできる。これに対して、ＬＥＤは同じＲＧＢであっても発光波長域が狭いため、それだけでは全ての可視光領域をカバーしきれない波長があり、欠落した波長が色の偏りとなる。これを改善するために、本発明では、発光部２０のＲＧＢ－ＬＥＤにアンバーＬＥＤを追加している。このように、ＲＧＢフォトダイオード（カラーセンサ２１）で計測したのと同じ色を、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２で発光するのは複雑で単純な式で表すことはできないが、各素子の特性を分析して変換用のルックアップテーブルを作成しておき、補色演算部３２及びＬＥＤ補正部３３がそのルックアップテーブルを参照して、補色－発光の変換演算を行う。

【0026】

ルックアップテーブルの作成方法として、フォトダイオードとＬＥＤの特性図を入念に比較して、ＲＧＢフォトダイオード各々の受光特性に対して、最も近い色を発光可能なＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２の組み合わせをデータ化する方法がある。このようにして、ＲＧＢフォトダイオード各色に対応するＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２のデータを作成できれば、ＲＧＢフォトダイオードの色比率に応じてＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２の出力レベルを調整することにより、環境光と同等色の照射光が得られる。

【0027】

ＬＥＤ補正部３３は、補色演算部３２からの補色ＣＭを、ルックアップテーブルを参照して実際のＬＥＤの特性に適合させる。ＬＥＤ補正部３３が考慮すべき事項として、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２の各色には輝度差があることである。ＬＥＤの色は化合する元素によって決まるが、元素の違いにより輝度も変わる。一般的にＲの輝度は高く、Ｇの輝度が低い傾向にあり、そのまま発光すると、せっかく演算した色のバランスが崩れてしまう。このようなＬＥＤ色による輝度差を補正演算するのも、ＬＥＤ補正部３３である。

【0028】

ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２は、ＬＥＤ補正部３３からの補正信号ＬＳに従って４つのＬＥＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ａ）を発光させ、演色性の高い白色光で農作物を照明する。

【0029】

ここにおいて、演色性の高い白色を得るため、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の代わりとして、３原色ＲＧＢの３個のＬＥＤを組み合わせて発光させる手法が知られている。しかし、実際のＬＥＤではＲＧＢの輝度（強度）の差が大きく、かつ緑色（Ｇ）と赤色（Ｒ）の間の波長間隔が広くなっているので、図８に示すような分光特性となる。図８の特性図では約540～620nmの波長域が大きく減衰しており、これは黄色と橙色の物体が見え難いことを意味し、真の白色光とは言えない。

【0030】

そのため、本発明では、Ｇ－Ｒ間にＡ（アンバー）ＬＥＤ（585nm～595nm）を付加すると共に、強度を調整したＲＧＢＡの４原色のＬＥＤで発光させる。これにより、図９に示すような、強度均等で大きな減衰域のない分光特性が得られ、黄色と橙色の物体が見え難いことを解消した真の白色光で照射することができる。

【0031】

ＲＧＢＡの各ＬＥＤを個別に調光して相対強度を揃えるＬＥＤ調光は、目の残像を利用して１ＫＨｚ程度のＰＷＭ（パルス幅変調）で行うと効率が良い。図１０は調光回路の一例を示しており、ＲＧＢＡの各ＬＥＤ（Ｒ－ＬＥＤ，Ｇ－ＬＥＤ，Ｂ－ＬＥＤ，Ａ－ＬＥＤ）にそれぞれ抵抗Ｒ－Ｒ，Ｇ－Ｒ，Ｂ－Ｒ，Ａ－Ｒと、スイッチング素子としてのＲ－ＦＥＴ，Ｇ－ＦＥＴ，Ｂ－ＦＥＴ，Ａ－ＦＥＴとが直列に接続され、各ＦＥＴがそれぞれ制御部３５からのＰＷＭ信号Ｒ－ＰＷＭ，Ｇ－ＰＷＭ，Ｂ－ＰＷＭ，Ａ－ＰＷＭによりＯＮ（１）／ＯＦＦ（０）されるようになっている。そして、Ｒ－ＦＥＴ，Ｇ－ＦＥＴ，Ｂ－ＦＥＴ，Ａ－ＦＥＴがＯＮすると、対応するＲ－ＬＥＤ，Ｇ－ＬＥＤ，Ｂ－ＬＥＤ，Ａ－ＬＥＤが発光する。従って、ＰＷＭ信号Ｒ－ＰＷＭ，Ｇ－ＰＷＭ，Ｂ－ＰＷＭ，Ａ－ＰＷＭのパルス幅変調により各ＦＥＴのＯＮ時間を調整でき、Ｒ－ＬＥＤ，Ｇ－ＬＥＤ，Ｂ－ＬＥＤ，Ａ－ＬＥＤの発光時間を調整できるので、各ＬＥＤの相対強度を揃えることができる。

【0032】

ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２はＬＥＤ補正部３３から、輝度補正済のＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２の各出力値（電流値）である補正信号ＬＳを受け取り、それを制御部３５を介してＰＷＭのパルス幅（デューティ比）に変換し、ＰＷＭ信号でＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２を発光する。上述のように、補色（ＣＭＹ）をそのまま発光するのではなく、等価となる原色（ＲＧＢ）に変換してから発光する。ＰＷＭはディジタル系であるが、デューティ比、つまりＯＮとＯＦＦの時間比率でアナログ量を表現できる。ディジタル系ではあるが、短時間でＯＮ／ＯＦＦを繰り返せば平均化されて、遂にはアナログ量に等しくなるという発想である。例えば、ＰＷＭ周波数１ＫＨｚ（＝周期１ｍｓ）として、Ｒ＝８０％で発光したければ、Ｒ－ＰＷＭのＯＮ時間を0.8ms、ＯＦＦ時間を0.2msとする。同様に、Ｇ＝５０％で発光したければ、Ｇ－ＰＷＭのＯＮ時間を0.5ms、ＯＦＦ時間を0.5msとすれば良い。

【0033】

図１１は本発明（第１実施形態）の動作例を示しており、先ずカラーセンサ２１により環境光の色を計測し、計測した色のカラー信号ＣＳを色度座標変換部３１に入力する（ステップＳ１０）。色度座標変換部３１は入力されたカラー信号ＣＳに応じて色空間ＣＸに変換し、色空間ＣＸは補色演算部３２に入力される（ステップＳ１１）。補色演算部３２では、色空間ＣＸに従って補色ＣＭが演算され、補色ＣＭはＬＥＤ補正部３３に入力される（ステップＳ１２）。

【0034】

ＬＥＤ補正部３３では、制御部３５を介して輝度調整が行われ（ステップＳ１３）、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２を発光するための電流値が演算される（ステップＳ１４）。演算された電流値は、制御部３５若しくはＬＥＤ補正部３３でＰＷＭ信号のデューティ比に演算され（ステップＳ１５）、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２は演算されたデューティ比に従ってＰＷＭ制御される（ステップＳ１６）。

【0035】

次に、指定色を発光して、特定の色の農作物を明るく見せることが可能な色温度可変型照明装置（第２実施形態）について説明する。上述の第１実施形態では、環境光の色を計測して、計測値に対する加法混色となるようにＬＥＤ発光して、白色に変えるものであるが、第２実施形態は、目立たせたい農作物の色をユーザーに端末で指定してもらい、その色と同一の色でＬＥＤ発光することにより、農作物をより明るく見せようというものである。

【0036】

人手不足が問題となる中、素人でも農作物、魚介類等の対象物を容易に識別若しくは選別できれば、作業効率が大幅に向上する。これを実現するため、図１２に示すように、先ず作業者が目立たせたい農作物の色を、スマートフォン４０に画面表示された色見本から特定色を選択して指定し、Bluetooth（登録商標）などの無線通信で色温度可変型照明装置１０Ａにデータ送信し、照明装置１０Ａは指定された色で照光する。これにより、指定した特定の色で農作物を明るく見せることができる。

【0037】

図１３はその構成例を示しており、スマートフォン４０には色見本４１が備えられており、画面表示された色見本４１から農作物を明るく見せる特定の色を指定する。指定された色信号ＣＤは、Bluetooth（登録商標）などの無線通信で色温度可変型照明装置１０Ａの演算処理部３０Ａ内の色度座標変換部３１に入力され、カラー信号ＣＤに応じた色空間ＣＸＡに変換される。色空間ＣＸＡはＬＥＤ補正部３４に入力されて補正され、補正された補正信号ＬＳＡによってＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２が発光される。ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２はスマートフォン４０で指定された、環境光を考慮した色温度で発光するので、目立たせたい農作物をより明るく見せることができる。

【0038】

図１４は本発明（第２実施形態）の動作例を示しており、先ずスマートフォン４０により色の指定を行い、指定した色のカラー信号ＣＤを色度座標変換部３１に入力する（ステップＳ２０）。色度座標変換部３１は入力されたカラー信号ＣＤに応じて色空間ＣＸＡに変換し、色空間ＣＸＡはＬＥＤ補正部３４に入力される（ステップＳ２１）。ＬＥＤ補正部３４では、制御部３５を介して輝度調整が行われ（ステップＳ２２）、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２を発光するための電流値が演算される（ステップＳ２３）。演算された電流値は、制御部３５若しくはＬＥＤ補正部３４でＰＷＭ信号のデューティ比に演算され（ステップＳ２４）、ＲＧＢＡ－ＬＥＤ２２は演算されたデューティ比に従ってＰＷＭ制御される（ステップＳ２５）。

【0039】

ここではスマートフォン４０で色を指定するようになっているが、他のタブレット端末を用いることも可能であり、色温度可変型照明装置１０Ａ自体が色見本を内蔵し、別途指定手段で色を指定するようにすることも可能である。

【0040】

なお、上述では農作物を対象として説明したが、本発明は、魚介類や茸等の対象物を選別したり、判別する分野についても応用可能な技術である。

【0041】

また、上述では環境光の色温度をカラーセンサ（ＲＧＢフォトダイオード）で読み取る方式を用いているが、同様の動作をＲＧＢカメラで行うことも可能である。この場合、環境光を直接ＲＧＢカメラに取り入れるのではなく、対象物の近くにグレーカード（色に偏りのない灰色＝中性色のカード）を配置し、グレーカードをＲＧＢカメラで撮像して、そのＲＧＢ値から環境光の色温度を読み取るようにしても良い。環境光を直接入射するカラーセンサか、環境光の反射光を入射するＲＧＢカメラかの違いであり、原理は同じある。

【符号の説明】

【0042】

１ 作業用ライト
２ 農作物
１０、１０Ａ 色温度可変型照明装置
１１、１２ バンド
１３ キャップ
２０ 光学部
２１ カラーセンサ
２２ ＲＧＢＡ－ＬＥＤ
３０、３０Ａ 演算処理部
３１ 色度座標変換部
３２ 補色演算部
３３、３４ ＬＥＤ補正部
３５ 制御部
４０ スマートフォン
４１ 色見本

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】