工具の通販モノタロウ 照明のことが分かる講座 調光・調色の制御方式

照明のことが分かる講座

照明とは人々の生活に役立つ光の仕事のことを言います。 照明の主光源がLEDに変わりつつあるなか、照明を知ることで生活はより豊かに変わります。 そこで本連載では照明の基礎知識から光源や照明器具の種類、照明方式、照明がもたらす心理・ 生理効果を分かりやすくご紹介していきます。
第3章 照明のことが分かる講座

3-13 調光・調色の制御方式

LEDは光の制御が容易

照明の明るさを変えることはものの見え方と空間の雰囲気を変えることにつながり、人々の行動心理に与える影響は大きいです。このような光の制御に欠かせないのが調光です。

調光とは光の明るさを,例えば100%→75%→50%→20%、と段階的に変えるか連続的で滑らかに調整する機能のことです。一般的には連続調光が求められていますが、光源の中でも白熱灯の調光はやや滑らかな光の変化を安価で表現することができます。併せて調光操作を上手く使えば節電にもなり、ランプ寿命を延ばすことにも貢献します。

実はLEDも光の制御に長けた光源で、調光によって演出効果を高め省エネにもなるため、いまLED照明の普及とともにLEDの調光も注目されております。

LEDの調光方式

LED照明には以下に挙げる調光方式があります。

1、位相制御方式

照明電源の電圧は交流で一定周期繰り返される波(位相)になっています。この波の大きさを変える調光が位相制御で既設の電灯線がそのまま使えるため調光対応のLEDランプや器具であれば比較的安価に調光することができます。しかし光は電源変動の影響を受けやすいことと調光範囲がやや狭い(起動方式によって異なるが約5~100%)ので、主に省エネルギーを目的にしますが一般住宅を主に比較的小規模空間では雰囲気の変化を楽しむ用途もあります。

わが国では専用の調光器(ライトコントローラー)はメーカ各社独自設計のため,例え調光対応のLED器具やランプであっても自社製以外の調光器を使用するとチラツキや操作の途中で立ち切れが生じる恐れもあるので必ず適合テスト(以下、マッチングと言う)が必要になります。

写真1 調光器(位相制御)

写真1 調光器(位相制御)



2、信号入力方式

2-1 PWM(ピー・ダブル・エム)方式

調光器からLED器具へパルス変調情報を送って調光する方式です。そのため電灯線2芯と PWM信号線2芯の計4本の配線が照明器具に接続されます。LED照明の点灯と消灯の時間を高速で調整することで、目にチラツキを感じさせずに明るさをコントロールします。位相制御に比べ電源の変動による影響を受けにくいことから安定した調光を可能にし、また調光範囲はおよそ1~100%まで(起動方式によって異なる)ちらつきなく変化させることが可能で、特に暗さを生かした照明演出に適しています。

この調光にはPWM専用調光器と調光ドライバー、調光対応のLED器具が必要のため器材がやや高価で、位相制御方式同様にそれぞれのメーカが異なる場合はマッチングが必要となります。(写真2)(図1)

写真2、調光ドライバーと調光対応のLED器具

写真2、調光ドライバーと調光対応のLED器具



図1、PWM調光のシステム概略図(24V用LED器具)

図1、PWM調光のシステム概略図(24V用LED器具)



写真3 PWM調光で昼白色から電球色の調色例
写真3 PWM調光で昼白色から電球色の調色例

写真4 PWM調光で昼白色から電球色の調色例
写真4 PWM調光で昼白色から電球色の調色例

2-2、デジタル信号方式(専用通信、DALI、DMXなど)

電灯線2芯とデジタル制御信号線2芯の計4本の配線が照明器具につくため比較的容量の大きいデータが送れます。調光器から照明器具へデジタル信号を送って調光する方式で、調光対応のLED器具個々にアドレスを持った電気制御ギアが設定され,器具の個別制御やエリア単位の変更など高度な調光制御を可能にします。例えば欧州ではDALI(Digital Addressable Lighting Interface)システム(5本線)が普及していますが、日本では照明メーカ各社が独自に開発したDALIに変わるシステムがあります。いずれにしても多彩な制御ができる一方で使いこなせないとオーバースペックになりやすいです。

3、その他

幾つかの方式がありますが、例えば無線方式は既存の電灯線を使って調光を行うもので、無線モジュール付きLED器具とコントローラがあれば比較的容易に器具一灯一灯を個別に調光制御させることができます。

なお白熱灯は調光によって明るさを落とすと光源の色温度も低下して、より火の光に近い温かみを増した雰囲気になります。しかしLEDの場合は調光しても色温度はほとんど変わりません。(疑似的に変わる製品はある)

LED器具の中には光の制御によって色温度やカラーライトの変化が楽しめる機能を持ったシステムもあります。(写真 6、5)また人感センサや照度センサとの連動で自動的に必要な明るさや光色に変わる、いわゆる調光調色の応用も進んでいます。

写真5 無線調光でカラー照明を演出
写真5 無線調光でカラー照明を演出

写真6 無線調光でカラー照明を演出
写真6 無線調光でカラー照明を演出

執筆: 中島龍興照明デザイン研究所 中島龍興

『照明のことが分かる講座』の目次

第1章 照明の基礎知識

第2章 光源の種類と特徴

第3章 LED照明器具の選び方

第4章 照明方式

第5章 照明の視覚心理・生理

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