(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗所視輝度及び明所視輝度の比率であるＳ／Ｐ比が２．１以上、単位明るさ当たりのメラトニン分泌抑制作用を表す生体作用度が０．７以下、色偏差Ｄｕｖが±２０以内の白色の光を照射する照光部を備え、
前記照光部は、青紫から青色の波長領域の内で４２０〜４６０ｎｍ、緑色の波長領域の内で５１０〜５３０ｎｍ、赤色の波長領域の内で６２５〜７５０ｎｍのそれぞれにピーク波長を有し、４６０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲において、少なくとも前記青色の波長領域の内の４２０〜４６０ｎｍの範囲及び前記緑色の波長領域の内の５１０〜５３０ｎｍの範囲における発光強度よりも低くなるように構成されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記照光部は、５１０〜５３０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光の半値全幅が４０ｎｍ以上となるように構成されたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯や発光ダイオード（ＬＥＤ素子）等の種々の照明装置では、一般的に明るい環境（明所視）においては明所視輝度を高める様な設計がなされている。これは明所視において明るさを知覚する錐体を働かせるためであり、明所視輝度を高めることで人がより明るく知覚することができる。
【０００３】
しかしながら、夜間の街路空間や道路空間などの所謂薄明視においては、分光視感効率のピーク値が５５５ｎｍである前記錐体に加えて分光視感効率のピーク値が５０７ｎｍである桿体が働くため、明所視輝度だけを高めてもその効果は低い。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１の照明装置では、人の網膜に存在する前記錐体及び桿体の両方が薄明視において働くことを考慮して、錐体及び桿体のそれぞれに効果が現れるように複数の光源を備えている。そして、その光源の内の少なくとも１つが前記桿体の分光視感効率のピーク波長である５０７ｎｍを含む波長領域となるようにピーク値が４５０〜５５０ｎｍの間となる構成とされる。
【０００５】
一方で、光の人への非視覚的作用として、光の波長と生体リズム、睡眠との関係に関する知見が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。夜間の受光によるメラトニン分泌抑制の波長特性が明らかにされている。メラトニンとは、脳にある松果体から分泌されるホルモンであり、夜間の入眠前から睡眠前半の時間帯にかけて（個人差や生活リズムによって差があるが、午後１０時ごろから深夜にかけて）多く分泌され、体温の低下や入眠促進を促すと考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９１２３２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】戸田直宏ら（２０１１）：実生活を想定した光曝露条件による夜間メラトニン分泌抑制効果、日本生理人類学会誌  Ｖｏｌ．１６，  Ｎｏ．１  ２０１１，２    ３９−４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１の照明装置では、プルキンエ現象を考慮し、光源の分光分布を可視光のうち相対的に短波長成分を増すことで、薄明視環境下での明るさ感を改善しようとするものである。しかしながら、短波長光はメラトニン分泌抑制作用である生体作用度も大きくなるため、薄明視環境下での視認性を向上させつ、生体への作用を抑えることが可能な照明装置の開発が望まれている。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、薄明視環境下での視認性を向上させつ、生体への作用を抑えることができる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】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、暗所視輝度及び明所視輝度の比率であるＳ／Ｐ比が２．１以上、単位明るさ当たりのメラトニン分泌抑制作用を表す生体作用度が０．７以下、色偏差Ｄｕｖが±２０以内の白色の光を照射する照光部を備え、前記照光部は、青紫から青色の波長領域の内で４２０〜４６０ｎｍ、緑色の波長領域の内で５１０〜５３０ｎｍ、赤色の波長領域の内で６２５〜７５０ｎｍのそれぞれにピーク波長を有し、４６０ｎｍ〜５１０ｎｍの範囲において、少なくとも前記青色の波長領域の内の４２０〜４６０ｎｍの範囲及び前記緑色の波長領域の内の５１０〜５３０ｎｍの範囲における発光強度よりも低くなるように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記構成において、照光部は、５１０〜５３０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光の半値全幅が４０ｎｍ以上となるように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、薄明視環境下での視認性を向上させつ、生体への作用を抑えることができる照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における照明装置の概略ブロック図。
【図２】明所視感における分光視感効率と、暗所視における分光視感効率と、メラトニン抑制アクションスペクトラムとの比較を表す説明図。
【図３】各条件Ａ〜Ｅと比較例１〜３とでの効果（特性）の違いについて説明するための説明図。
【図４】条件Ａの照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図５】条件Ｂの照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図６】条件Ｃの照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図７】条件Ｄの照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図８】条件Ｅの照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図９】比較例１の照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図１０】比較例２の照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図１１】比較例３の照明装置におけるスペクトルの特性図。
【図１２】別例における照明装置の概略ブロック図。
【図１３】別例における照明装置の概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明装置１０は、照光部１１と、この照光部１１を点灯させるための点灯回路１２とを備えている。
【００１６】
照光部１１は、前記点灯回路１２と電気的に接続されて青色の光を発するＬＥＤ素子１１ａと、このＬＥＤ素子１１ａと所定の空隙を設けた状態で覆うとともに略緑色及び略赤色に発光させる蛍光体１１ｂとで構成されている。
【００１７】
そして、点灯回路１２からの電力供給に基づいて、照光部１１は、略白色に点灯するようになっている。
次に、本実施形態の照明装置１０の各条件の差異による各効果の違いについて図３〜図１１を用いて説明する。なお、本実施形態では、次の（Ａ）〜（Ｅ）と（比較例１）〜（比較例３）を条件としている。
【００１８】
ちなみに下記の条件で示す、Ｓ／Ｐ比とは薄明視下での視認性の性能評価指数であり、例えば暗所視輝度をＬｓとし、明所視輝度をＬｐとした場合に以下の式で算出することができる。
【００１９】
【数１】
0005923734.tif 000002
また、照光部１１による、単位明るさ当たりのメラトニン分泌抑制作用を表す生体作用度ａｍｓＶは、以下の式で算出できる。ここで、一般に街路灯として用いられる相関色温度５０００Ｋの三波長形蛍光灯ではａｍｓＶ＝０．７である。そして、本発明者らは、非特許文献１にて、夜間に相関色温度５０００Ｋの三波長形蛍光灯の光が人に曝露された場合、照明装置を消灯した場合と比較して有意にメラトニンの分泌が抑制されるとの報告をおこなっている。したがって、夜間に用いる照明装置１０としては少なくとも生体作用度ａｍｓＶが０．７以下である事が望ましいといえる。
【００２０】
【数２】
0005923734.tif 000003
ここで、図２に、暗所視及び明所視の分光視感効率Ｖ’（λ），Ｖ（λ）とメラトニン抑制アクションスペクトラムＳｍｓ（λ）とを示す。図２からわかるように、およそ５３０ｎｍで暗所視及び明所視の分光視感効率Ｖ’（λ），Ｖ（λ）が逆転するため、５３０ｎｍより短波長の光ではＳ／Ｐ比が高くなる。一方、およそ５１０ｎｍで明所視の分光視感効率Ｖ（λ）と、メラトニンアクションスペクトラムＳms（λ）との値が逆転するため、５１０ｎｍより短波長の光では生体作用度ａｍｓＶの値が高くなる。そこで、５３０ｎｍよりも短波長の範囲のうち、生体作用度ａｍｓＶの値が高くなる範囲を避けた波長構成とすることで、Ｓ／Ｐ比が高く、生体作用度ａｍｓＶの低い光を得ることが可能となる。
【００２１】
そして以下に示す条件（Ａ）〜（Ｅ）においては上記のことを踏まえて条件設定を行っている。
・条件（Ａ）
緑色の波長領域（５００〜５６０ｎｍ）におけるピーク波長（５１０ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、青紫から青色の波長領域（４００〜４８０ｎｍ）におけるピーク波長（４４０ｎｍ）の分光強度を略０．５５とする。そして、５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長（５１０ｎｍ）を有する光の半値全幅が３０ｎｍ、すなわちピーク波長の半分の分光強度における光の波長範囲が３０ｎｍとする。更に、赤色の波長領域（６１０〜７５０ｎｍ）におけるピーク波長（６３０ｎｍ）の分光強度を略０．８とする。更に、色温度が約３４０９Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが−１１．１とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図４に示す。
【００２２】
・条件（Ｂ）
緑色の波長領域におけるピーク波長（５２５ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、青紫から青色の波長領域におけるピーク波長（４５０ｎｍ）の分光強度を略０．６２とする。更に、赤色の波長領域におけるピーク波長（６３０ｎｍ）の分光強度を略０．５４とする。そして、５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長（５２５ｎｍ）を有する光の半値全幅が２５ｎｍとする。更に、色温度が約４７４５Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが１．４とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図５に示す。
【００２３】
・条件（Ｃ）
上記条件（Ｂ）の５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長（５２５ｎｍ）を有する光の半値全幅が４０ｎｍ変更したものであり、その色温度が約５４５３Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが１９．８とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図６に示す。
【００２４】
・条件（Ｄ）
青紫から青色の波長領域におけるピーク波長（４５５ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、緑色の波長領域におけるピーク波長（５２０ｎｍ）の分光強度を略０．９とする。更に、赤色の波長領域におけるピーク波長（６３０ｎｍ）の分光強度を略０．９２とする。そして、５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長（５２０ｎｍ）を有する光の半値全幅が５０ｎｍとする。更に、色温度が約４５３４Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが−１２．４とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図７に示す。
【００２５】
・条件（Ｅ）
青紫から青色の波長領域におけるピーク波長（４４０ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、緑色の波長領域におけるピーク波長（５３０ｎｍ）の分光強度を略０．８３とする。更に、赤色の波長領域におけるピーク波長（６３０ｎｍ）の分光強度を略０．５３とする。そして、５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長（５３０ｎｍ）を有する光の半値全幅が１８０ｎｍとする。更に、色温度が約５５９５Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが１９．７とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図８に示す。
【００２６】
（比較例１）
条件（Ａ）の緑色の波長領域におけるピーク波長を５０５ｎｍにずらして色温度が３３０９Ｋに調光されている。また、色偏差Ｄｕｖが−１９．０とする。なお、このように構成された照明装置のスペクトルの特性を図９に示す。
【００２７】
（比較例２）
青紫から青色の波長領域におけるピーク波長（４５５ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、緑色の波長領域におけるピーク波長（５７０ｎｍ）の分光強度を略０．８とする。更に、色温度が約４９９４Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが６．０とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図１０に示す。
【００２８】
（比較例３）
青紫から青色の波長領域におけるピーク波長（４５０ｎｍ）の分光強度を１とした場合に、緑色の波長領域におけるピーク波長（５６０ｎｍ）の分光強度を略０．４８とする。更に、色温度が約７１０２Ｋとなるように調光する。また、色偏差Ｄｕｖが−１．５とする。なお、このように構成された照明装置１０のスペクトル特性を図１１に示す。
【００２９】
［条件Ａ〜Ｅと比較例１〜３との比較］
ここで、例えば本実施形態の各照光部１１を前記条件（Ａ）〜（Ｅ）のいずれかに則した構成とする。すると、生体作用度ａｍｓＶを０．７以下とすることができ、（比較例１）の生体作用度ａｍｓＶ＝０．７９９及び（比較例３）の生体作用度ａｍｓＶ＝０．８６７と比較して低い値を得ることができる。また、条件（Ａ）〜（Ｅ）に則した構成の照光部１１では薄明視環境下に非常に効果のあるＳ／Ｐ比を２．１以上とすることができ、（比較例２）のＳ／Ｐ比＝１．７５と比較して高い値を得ることができ、薄明視環境下での視認性を高めることができる。
【００３０】
［条件Ｂと条件Ｃとの比較］
また、照光部１１を条件（Ｃ）に即した構成とすると、平均演色評価数Ｒａが７２．０となり、分光分布において５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長を有する光の半値全幅のみが異なる条件（Ｂ）の平均演色評価数Ｒａ＝５８．７と比較して高くできる。
【００３１】
上記条件を踏まえて照光部１１は青紫から青色の波長領域で４２０〜４６０ｎｍ、緑色の波長領域で５１０〜５３０ｎｍのそれぞれにピーク波長を有し、４６０〜５１０ｎｍの範囲において少なくとも前記２つの波長範囲における発光強度よりも低くなるように構成する。すると、Ｓ／Ｐ比が２．１以上、生体作用度ａｍｓＶが０．７以下、色偏差Ｄｕｖが±２０以内の白色の光を照射する照光部１１とすることができる。また、照光部５１０〜５３０ｎｍの範囲のピーク波長を４０ｎｍ以上とすることで、平均演色評価数Ｒａを高くして演色性を高めることができる。
【００３２】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）照光部１１は、青紫から青色の波長領域の内で４２０〜４６０ｎｍ、緑色の波長領域の内で５１０〜５３０ｎｍのそれぞれにピーク波長を有し、４６０〜５１０ｎｍの範囲において少なくとも前記２つの波長範囲における発光強度よりも低くなるように構成される。これにより、照光部１１は、暗所視輝度及び明所視輝度の比率であるＳ／Ｐ比が２．１以上、単位明るさ当たりのメラトニン分泌抑制作用を表す生体作用度が０．７以下、色偏差Ｄｕｖが±２０以内の白色の光を照射可能に構成される。この結果、薄明視環境下での視認性を向上させつ、生体への作用を抑えることができる照明装置１０を提供できる。
【００３３】
（２）照光部１１は、５１０〜５３０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光の半値全幅が４０ｎｍ以上となるように構成されるため、平均演色評価数Ｒａを高くして演色性を高めることができる。
【００３４】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ＬＥＤ素子１１ａと蛍光体１１ｂとの間に所定の空隙を設ける構成としたが、ＬＥＤ素子１１ａに蛍光体を塗布する構成を採用してもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、１つのＬＥＤ素子１１ａと蛍光体１１ｂとで照光部１１を構成したが、これに限らず、仕様等に合わせて適宜変更してもよい。略白色に点灯する照光部１１の変形例としては、次のような構成が考えられる。但し、本発明が適用可能なものであればこれに限らない。
【００３６】
図１２に示すように、青色のＬＥＤ素子２２ａ及びこの素子２２ａを覆って赤色に発光させる蛍光体２２ｂと、青色のＬＥＤ素子２３ａ及びこの素子２３ａを覆って緑色に発光させる蛍光体２３ｂと、青色のＬＥＤ素子２４とで照光部１１を構成してもよい。
【００３７】
また、図１３に示すように、青色のＬＥＤ素子２５と、緑色のＬＥＤ素子２６と、赤色のＬＥＤ素子２７とで照光部１１を構成してもよい。
また、透過・拡散フィルタを用いる構成の照光部１１を採用してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０…照明装置、１１…照光部。
【図１】
0005923734.tif 000004
【図２】
0005923734.tif 000005
【図３】
0005923734.tif 000006
【図４】
0005923734.tif 000007
【図５】
0005923734.tif 000008
【図６】
0005923734.tif 000009
【図７】
0005923734.tif 000010
【図８】
0005923734.tif 000011
【図９】
0005923734.tif 000012
【図１０】
0005923734.tif 000013
【図１１】
0005923734.tif 000014
【図１２】
0005923734.tif 000015
【図１３】
0005923734.tif 000016