(57)【要約】【課題】光放射評価装置において、複数の分光感度による入力を評価目的に従って合成し、物体への様々な光放射作用を、総合的、直感的に評価可能とする。【解決手段】光放射評価装置は、光放射の放射輝度分布画像を撮像した入力画像又は光放射の放射照度を検知した入力信号を得る入力部１と、これら入力値を処理して評価値を得る処理部２と、処理部２による評価画像又は評価指数を表示する表示部３とを備える。入力部１は、撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃが有する各分光感度による入力値を、経時的又は同時的に取得する。処理部２は、各入力値が当該照明環境の目的に対して好ましい光放射作用に対応している場合には、評価値を引き上げるように、好ましくない場合は引き下げるように、各入力値を合成し、評価画像又は評価指数を表示部３に表示させる。この評価画像又は評価指数により物体への様々な光放射作用を、総合的、直感的に評価することが可能となる。【選択図】図１
2006208111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源による照明環境において、光放射の放射輝度分布画像を撮像した入力画像又は光放射の放射照度を検知した入力信号（入力画像又は入力信号を入力値とする）を得る入力部と、
前記入力部から入力される入力値を基に、当該光放射が物体に及ぼす光放射作用を評価するための評価画像又は評価指数を出力する処理部とを備えた光放射評価装置であって、
前記入力部は、前記光放射作用を引き起こす光放射の分光特性を近似した分光感度を、複数の光放射作用毎に対応して複数有しており、各分光感度による入力値を、経時的又は同時的に取得し、
前記処理部は、前記入力部が有する各分光感度に対応する光放射作用が、当該照明環境の目的に対して好ましい場合には、その作用が好ましい程度に応じて、その分光感度による入力値が評価指数又は評価画像の各画素の輝度（以下評価値とする）を引き上げるように、また、好ましくない場合は引き下げるように、各分光感度による入力値を合成して評価値とし、その後、当該評価値を、そのまま、又は正負の反転処理や逆数をとる処理を行った上で、評価画像又は評価指数として出力することを特徴とする光放射評価装置。
【請求項２】
前記入力部は、
植物の光合成の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｐｓとする）と、
花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）と、
４００〜５００ｎｍ（青色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｂとする）及び６００〜７００ｎｍ（赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｒとする）の組合せと、
前記入力値Ｒ及び７００〜８００ｎｍ（遠赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｆｒとする）の組合せと、
のうち、２つ以上の入力値又は入力値の組合せを前記処理部に入力可能であり、
前記処理部は前記評価値（Ｅとする）を、
Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｂ／Ｒ）
又は、
Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｒ／Ｆｒ）
のいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数であり、また、上の式のうち入力部が対応する分光感度を持たない場合は、その分光感度による出力を用いる項は省く）により計算することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項３】
前記入力部は、少なくとも、光放射による昆虫の行動抑制効果の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉｓとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とを前記処理部に入力可能であり、さらに、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）を入力可能であってもよく、
前記処理部は前記評価値（Ｅとする）を、
Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦ
又は、
Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦ−ｍＩａ
のいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数）により計算することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項４】
前記入力部は、人の分光視感効率に近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）とを前記処理部に入力可能であり、
前記処理部が前記評価値（Ｅとする）を、
Ｅ＝ｋＶ／ｌＩａ、
Ｅ＝ｌＩａ／ｋＶ、
Ｅ＝ｋＶ−ｌＩａ、又は
Ｅ＝ｌＩａ−ｋＶ
のいずれかの式（但し、ｋ，ｌは定数）により計算することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項５】
前記入力部は、人の分光視感効率に近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とを前記処理部に入力可能であり、
前記処理部が前記評価値（Ｅとする）を、
Ｅ＝ｋＶ−ｌＩａ−ｍＦ
又は、
Ｅ＝ｋＶ／（ｌＩａ・ｍＦ）
のいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数）により計算することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項６】
前記入力部及び処理部は、入力される光放射を前記光放射作用に対応する分光特性を近似した分光感度成分とそれ以外の成分に分解可能な干渉フィルタと、この干渉フィルタで分解された分光感度成分の強度を調整する透過率可変フィルタと、この透過率可変フィルタを通った光放射を他の分光感度成分と合成するためのビームスプリッタとの組合せを２組以上備えており、
入力される光放射が、前記干渉フィルタによってそれぞれの光放射作用に対応する分光感度成分に分解され、前記透過率可変フィルタによってその強度を調整された後、それぞれの分光感度成分が前記ビームスプリッタによって合成された上で、前記入力値を得るための受光素子上で受光されることを特徴とした請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項７】
前記処理部に出力された評価画像を表示する表示部を備え、
この表示部は、前記評価画像を、各画素の輝度に応じて彩色された擬似カラー画像に置き換えて表示することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項８】
前記処理部に出力された評価画像を表示する表示部を備え、
この表示部は、前記評価画像のうち、前記評価値が所定の範囲内となる領域を強調して表示することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【請求項９】
前記入力部は、色覚を備える生物の複数の光受容器の分光感度をそれぞれ近似した分光感度による複数の入力値を出力可能であり、
前記処理部は、前記入力値の組合せ又は入力値より計算される指標と、当該入力値をもたらす光放射条件下における当該生物の行動特性の発現程度を示す評価値とを関連付けたデータ対を予め複数記憶しており、任意の光放射条件下における入力値に対する評価値を、前記データ対の情報を基に推定して出力することを特徴とする請求項１記載の光放射評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業、サービス業、農林水産分野などの産業や、家屋を含む産業施設における照明環境を評価するための光放射評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明環境下における光放射は人間の視覚に大きく作用する他にも、直接・間接に人間及び他の生物、物質に対して作用を及ぼすことが知られている。そのような光放射作用の多くは、人間の可視光（波長３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍ）以外の波長範囲の光でも発生するため、ある照明環境下における任意の光放射作用の発生しやすさを、明るさや輝度等から直観的・視覚的に把握するのは困難な場合が多い。
【０００３】
そこで従来から、特殊な分光特性を持つカメラを用いた、特定の光放射作用に影響を及ぼす光の分布や明るさなどを可視化する光放射評価装置が用いられてきた。例えば紫外線に感度を持つモノクロ銀塩フィルムと、透過波長３００ｎｍ乃至４００ｎｍ、最大透過波長３６０ｎｍのフィルタを用いたカメラによって得られた画像により、照明による昆虫の誘虫性を評価する例がある（従来例１とする）。この従来例１においては、昆虫は波長が３６０ｎｍ付近となる紫外線によく誘引されることから、得られた画像中で明るさが強い領域を、誘虫性が高いとして評価する。
【０００４】
また、非特許文献１に示されるように、昆虫の視覚を模擬したカメラも開発され、放送用に使用されている。昆虫（ミツバチ）の光受容器の三原色が紫外（３００〜３９０ｎｍ）、青（４１０〜４８０ｎｍ）、緑（５００〜５５０ｎｍ）からなることが知られているが、このカメラは、これらの範囲に感度を持つ受光素子を備えており、この出力を「偽カラー」の手法で赤、緑、青の三原色に変換することでミツバチの視覚を可視化するものであり、テレビ放送等に使用されている。
【非特許文献１】滝口，中山，久保田，山崎：「紫外線・近赤外線・可視光情報をカラー表示するカメラ」，ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ，  Ｎｏ．４４，  １９９７．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来例１は、単一の光放射作用に影響を及ぼす光の分布を可視化するものである。しかしながら、実際に例えば照明環境が及ぼす光放射作用を評価する場合、単一の光放射作用だけに注目して評価することは少なく、多種多様な光放射作用について勘案し、場合によってはそれらの間でのトレードオフを見極めて評価する必要がある。従来例１では、複数の光放射作用の影響を総合して判断できる画像を得ることはできず、それぞれの光放射作用別に画像を用意する必要があった。
【０００６】
また、非特許文献１に示されるカメラにおいては、昆虫の視覚を可視化した画像を得ることはできるが、その画像は誘虫性などの光放射作用の特性に直結させたものではないので、その画像を見るだけで、当該画像内における光放射の、誘虫性や行動抑制効果等の昆虫に与えられる光放射作用を推察するのは困難である。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、光放射を複数の分光感度により入力し、入力された入力値を照明環境の評価目的に従って合成して評価値を得ることにより、人間やその他の生物、物質への様々な光放射作用を、総合的、直感的に評価可能とする光放射評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、光源による照明環境において、光放射の放射輝度分布画像を撮像した入力画像又は光放射の放射照度を検知した入力信号（入力画像又は入力信号を入力値とする）を得る入力部と、前記入力部から入力される入力値を基に、当該光放射が物体に及ぼす光放射作用を評価するための評価画像又は評価指数を出力する処理部とを備えた光放射評価装置であって、前記入力部は、前記光放射作用を引き起こす光放射の分光特性を近似した分光感度を、複数の光放射作用毎に対応して複数有しており、各分光感度による入力値を、経時的又は同時的に取得し、前記処理部は、前記入力部が有する各分光感度に対応する光放射作用が、当該照明環境の目的に対して好ましい場合には、その作用が好ましい程度に応じて、その分光感度による入力値が評価指数又は評価画像の各画素の輝度（以下評価値とする）を引き上げるように、また、好ましくない場合は引き下げるように、各分光感度による入力値を合成して評価値とし、その後、当該評価値を、そのまま、又は正負の反転処理や逆数をとる処理を行った上で、評価画像又は評価指数として出力するものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記入力部は、植物の光合成の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｐｓとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）と、４００〜５００ｎｍ（青色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｂとする）及び６００〜７００ｎｍ（赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｒとする）の組合せと、前記入力値Ｒ及び７００〜８００ｎｍ（遠赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｆｒとする）の組合せと、のうち、２つ以上の入力値又は入力値の組合せを前記処理部に入力可能であり、前記処理部は前記評価値（Ｅとする）を、Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｂ／Ｒ）又は、Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｒ／Ｆｒ）のいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数であり、また、上の式のうち入力部が対応する分光感度を持たない場合は、その分光感度による出力を用いる項は省く）により計算するものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記入力部は、少なくとも、光放射による昆虫の行動抑制効果の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉｓとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とを前記処理部に入力可能であり、さらに、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）を入力可能であってもよく、前記処理部は前記評価値（Ｅとする）を、Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦ又は、Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦ−ｍＩａのいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数）により計算するものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記入力部は、人の分光視感効率に近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）とを前記処理部に入力可能であり、前記処理部が前記評価値（Ｅとする）を、Ｅ＝ｋＶ／ｌＩａ、Ｅ＝ｌＩａ／ｋＶ、Ｅ＝ｋＶ−ｌＩａ、又はＥ＝ｌＩａ−ｋＶのいずれかの式（但し、ｋ，ｌは定数）により計算するものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記入力部は、人の分光視感効率に近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とを前記処理部に入力可能であり、前記処理部が前記評価値（Ｅとする）を、Ｅ＝ｋＶ−ｌＩａ−ｍＦ又は、Ｅ＝ｋＶ／（ｌＩａ・ｍＦ）のいずれかの式（但し、ｋ，ｌ，ｍは定数）により計算するものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記入力部及び処理部は、入力される光放射を前記光放射作用に対応する分光特性を近似した分光感度成分とそれ以外の成分に分解可能な干渉フィルタと、この干渉フィルタで分解された分光感度成分の強度を調整する透過率可変フィルタと、この透過率可変フィルタを通った光放射を他の分光感度成分と合成するためのビームスプリッタとの組合せを２組以上備えており、入力される光放射が、前記干渉フィルタによってそれぞれの光放射作用に対応する分光感度成分に分解され、前記透過率可変フィルタによってその強度を調整された後、それぞれの分光感度成分が前記ビームスプリッタによって合成された上で、前記入力値を得るための受光素子上で受光されるものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記処理部に出力された評価画像を表示する表示部を備え、この表示部は、前記評価画像を、各画素の輝度に応じて彩色された擬似カラー画像に置き換えて表示するものである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記処理部に出力された評価画像を表示する表示部を備え、この表示部は、前記評価画像のうち、前記評価値が所定の範囲内となる領域を強調して表示するものである。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、前記入力部は、色覚を備える生物の複数の光受容器の分光感度をそれぞれ近似した分光感度による複数の入力値を出力可能であり、前記処理部は、前記入力値の組合せ又は入力値より計算される指標と、当該入力値をもたらす光放射条件下における当該生物の行動特性の発現程度を示す評価値とを関連付けたデータ対を予め複数記憶しており、任意の光放射条件下における入力値に対する評価値を、前記データ対の情報を基に推定して出力するものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、入力部が複数の分光感度を持ち、処理部において各分光感度による入力値を照明環境の評価目的に従って合成処理を行って評価値を得るので、評価値は各分光感度による複数の光放射作用を総合的に示すものとなり、この評価値によって当該光環境下における人間やその他の生物、物質への様々な複数の光放射作用の影響を、総合的かつ直観的に評価することが可能となる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、入力部が、植物の光合成、花芽分化、矮化、徒長のいずれかに影響する分光特性を近似した分光感度を複数持つので、評価値は光放射が植物に与える諸作用を一括したものとなり、農業分野における照明環境、例えば花卉の電照、植物補光照明、育苗・貯苗照明などを、総合的かつ直観的に評価することが可能となる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、入力部が、昆虫の行動抑制効果、植物の花芽分化にそれぞれ影響する分光特性を近似した分光感度を持ち、さらに昆虫の走光性に影響する分光特性を近似した分光感度をもっていてもよいので、例えば圃場などにおいて、農業害虫を防除するための防蛾灯による光放射による昆虫と作物に対する作用と副作用の影響などを同時に総合的に判断することが可能となる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、入力部が、人の分光視感効率や昆虫の走光性に影響する分光特性を近似した分光感度を持つので、例えば明るさのわりに誘虫性が高い部分、若しくは誘虫性が高いわりに暗い部分を直観的に知ることができ、一般的な店舗、オフィス、工場、住宅などにおいて、視環境だけでなく、照明が誘虫性に与える影響も含めて総合的な照明環境を評価することが可能となる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、入力部が、人の分光視感効率、昆虫の走光性、植物の花芽分化にそれぞれ影響する分光特性を近似した分光感度を持つので、例えば一般的な店舗、オフィス、工場、住宅や街灯などの照明環境などにおいて、視環境だけでなく、明るさと比較した周辺の植物や害虫に関する影響を統合的に、直感的に判断することが可能となる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、入力部及び処理部が、各光放射作用に対応する分光透過率を持つ干渉フィルタで入射光を分光し、それぞれの強度を透過率可変フィルタで調整したのち、１つに合成して受光素子上に結像させるので、光放射の評価目的にあわせて分光感度を調整することで、多種多様な分光感度を１つの光学系で実現することが可能となり、目的に合わせてフィルタなどの光学系を換装する必要がなく、光放射評価装置の取扱いがより簡易なものとなる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、表示部が、評価画像を、各画素の輝度に応じて彩色された擬似カラー画像に置き換えて表示するので、評価画像が直感的に理解し易いものとなり、光放射評価装置による光放射の評価をより容易に行うことが可能となる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、表示部が、評価値が所定の範囲内となる領域を強調して評価画像を表示するので、評価画像が直感的に理解し易いものとなり、光放射評価装置による光放射の評価をより容易に行うことが可能となる。
【００２５】
請求項９の発明によれば、入力部及び処理部が生物の持つ色覚メカニズムに基いて光放射を入力し、任意の光放射条件下における入力値に対する評価値を出力するので、単色光でない分光特性である光放射条件下や、分光特性が異なる色を同じ色として感じるようなメタメリックな現象がある場合においてもより正確に当該生物の行動特性を評価することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における光放射評価装置の構成の一例を示す。光放射評価装置は、光源による照明環境において、光放射の放射輝度分布画像を撮像した入力画像又は光放射の放射照度を検知した入力信号（入力画像又は入力信号を入力値とする）を得る入力部１と、入力部１から入力される入力値を基に、当該光放射が物体に及ぼす光放射作用を評価するための評価画像又は評価指数を出力する処理部２と、処理部２で得られた評価画像又は評価指数を表示する表示部３とを備えている。
【００２７】
入力部１は、例えば画像を得ることのできるカメラ装置や、また放射照度を得ることのできる照度センサ等の撮像手段を複数有しており、図１に示される光放射評価装置においては、３種類の撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃを有している。各撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃは、光放射作用を引き起こす光放射の分光特性を近似した分光感度を、３種類の光放射作用に対応してそれぞれ有しており、入力部１は、撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃの各分光感度による入力値を、経時的又は同時的に取得する。図１では、撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃは３種類の分光感度に応じて３種類備えられているが、この数は、照明環境の光放射の評価の目的によって、必要な分光感度の数に応じて、適宜設定されていればよい。入力部１の撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃが近似する分光感度が引き起こす光放射作用には、例えば昆虫の誘引性、行動抑制効果等の行動に関する分光特性や、植物に対する光の諸影響（光合成、光形態形成、花芽分化、Ｂ／Ｒ比（青色光と赤色光の比率）、Ｒ／Ｆｒ比（赤色光と遠赤色光の比率）等）に関する分光特性、また、人間に与える光の諸影響（視覚、紅斑作用等）に関する分光特性などが挙げられる。
【００２８】
この撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれが１つのカメラ装置又は放射照度センサとしてもよいが、１つのカメラ装置又は放射照度センサと、各分光感度に対応する複数の分光感度調整フィルタとからなり、このフィルタを順次取り換えて撮影することによって経時的に各分光感度による入力値を取得可能とするようなものとしてもよい。この撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃによって取得されたそれぞれの入力値は、処理部２へと入力される。
【００２９】
処理部２は、入力値や、評価画像又は評価指数等を一時的に記憶・処理するための記憶部２ａを有しており、入力部１から入力値が入力されると、以下のように処理を行い評価画像又は評価指数を出力する。まず、入力部１が有する撮像手段１ａ，１ｂ，１ｃのそれぞれ分光感度に対応する各光放射作用が、評価する対象となる照明環境の目的に対して好ましい場合には、その作用が好ましい程度に応じて、その分光感度を有する撮像手段による入力値が評価指数又は評価画像の各画素の輝度（以下評価値とする）を引き上げるように、また、好ましくない場合は引き下げるように、各入力値をひとつに合成して評価値とする。例えば、評価値を各入力値を計算することで合成して評価値とするとき、ある１つの光放射作用が好ましいときには、その光放射作用に対応する入力値を正の項としたり、乗算する項とするような計算式とする。また、好ましくない作用である場合は、負の項や分母の項として計算式に盛り込み、評価値を計算する。そして、この評価値を、評価画像又は評価指数として出力する。このとき、評価値をそのまま出力すればよいが、照明環境が物体に及ぼす悪影響を評価画像として得ることが有益な場合等には、評価値の正負の反転処理や、逆数をとる処理などを行った上で、評価画像又は評価指数としてもよい。
【００３０】
ここで、処理部２の一部は、入力部１に付属若しくは内蔵される構成であってもよい。例えば、ＣＣＤカメラと計算機とを組み合わせてなる光放射評価装置において、ある光放射作用の分光感度に近似した感度を持つＣＣＤカメラの出力が、評価値の計算式に負の項として盛り込まれるような処理を行う場合、この処理を、ＣＣＤカメラの出力信号をカメラ側で反転処理した上で計算機に入力し、計算機でＣＣＤカメラの当該出力信号をそのまま計算式に盛り込む。つまり、この場合には、上述の処理部２が行う処理の一部が、入力部１であるＣＣＤカメラが反転処理することでなされることになり、光放射装置の構成はこのようであってもよい。
【００３１】
そして、処理部２で出力される評価画像又は評価指数は、表示部３にて表示される。この評価画像又は評価指数は、様々な光放射作用を統合して評価した画像又は指数となり、これにより物体への様々な光放射作用を、総合的、直感的に評価することが可能となる。
【００３２】
次に、本実施形態における評価対象の例及び光放射評価装置の具体的な構成例について、以下の実施例１乃至実施例５により説明する。
【実施例１】
【００３３】
本実施例における光放射評価装置を図２に示す。本実施例は、圃場において農業害虫を防除する目的で設置される防蛾灯の照明環境を評価するものである。防蛾灯は、圃場において夜間に微弱照明を点灯することにより、夜行性農業害虫の行動を抑制し、その被害を軽減する。しかし強すぎる夜間照明は、農作物の花芽分化に影響を与え、作物によってはその商品価値を低減させることがある。よって防蛾灯による照明環境を評価する際は、光放射による昆虫と植物（作物）に対する作用副作用を同時に考慮しなければならない。また、圃場によっては照明に対して集まる昆虫が問題になる場合もあり得る。そのような場合には、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力を加えて評価することで、走光性をも評価に入れることが可能である。
【００３４】
図２において、入力部１は、３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に感度を持つＣＣＤカメラ１１と、このＣＣＤカメラ１１のレンズに装着する３つのフィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃとからなり、処理部２、表示部３はそれぞれ図の計算機１２、ディスプレイ１３となる。ＣＣＤカメラ１１と計算機１２とは、接続ケーブル１４及びインターフェースカード１５によって接続されている。フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃはそれぞれ異なる分光透過率を持っており、このフィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃによりＣＣＤカメラ１１の分光感度を後述の３種類の分光感度となるように調整して、それぞれのフィルタを付け替えることで、上記にて説明した各撮像手段として機能する。
【００３５】
図３は、フィルタ１１ａにより近似される、植物の花芽分化に影響を与える色素フィトクロムの分光吸収特性を示す。フィトクロムは、Ｐｒ型とＰｆｒ型の２つの形態を持ち、光を浴びるとＰｒはＰｆｒに、ＰｆｒはＰｒに変換する。植物の開花時期はＰｒとＰｆｒの割合によって決まるため、照明環境によって開花時期が変化する。照明環境をこの色素の分光特性について調べることにより、照明環境が開花時期に与える影響を評価することが可能となる。図４は、フィルタ１１ｂにより近似されるヤガ、メイガの網膜の分光感度を示し、照明環境をこのような分光感度について調べることにより、行動抑制効果について評価することが可能となる。図５は、フィルタ１１ｃにより近似される昆虫の走光性の分光特性を示す。従来、昆虫の走光性の分光特性としては紫外線のみが注目され、従来例としては３００〜４００ｎｍの範囲の紫外領域でのみ走光性についての影響を評価されていた。しかし、実際は多くの昆虫は可視光に対しても走光性を示し、可視光でも光束・輝度が十分に高い場合には、弱い紫外線源よりも多くの昆虫を誘引することがある。本実施例においては、昆虫の走光性の分光特性として、最大感度が３５０〜３７０ｎｍの間にあり、４１０〜７８０ｎｍ以下の可視光においても最大感度の５％以上２０％未満の感度のピークを持つものを設定し、可視光に対しても、紫外領域より相対的に弱い、ある程度の感度を持たせることにより、十分な光束・輝度を持つ可視光に対しても、正確に誘引源として判定可能としている。
【００３６】
本実施例において、評価画像を得るためには、フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを交換して３回の撮影を行う。フィルタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを交換して撮影することにより、ＣＣＤカメラ１１は、光放射による昆虫の行動抑制効果の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉｓとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）とをそれぞれ画像データとして取得する。撮影された３つの画像データは、接続ケーブル１４及びインターフェースカード１５を通じて計算機１２に送られる。計算機１２には３つの画像を合成処理するプログラムが格納されており、必要に応じて起動され、３つの画像を合成する。プログラムは各画像の各画素の信号値を基に、計算式を用いて評価値（Ｅとする）を計算するものである。この計算式は、防蛾灯の光放射が、昆虫の行動を抑制させることを目的としており、また、農作物の花芽分化へ影響することや、昆虫を誘引してしまうことは防止したいことから、Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦ−ｍＩａとされる。この計算式においてｋ，ｌ，ｍは定数であり、評価する際の各入力値の重み付けとして種々設定される。このプログラムにより３つの画像が合成された結果、評価値Ｅの値が大きい程、上記目的に沿った、防蛾灯として望ましい光放射であるとして判断可能となる。計算された評価画像はディスプレイ１３に表示されると共に、計算機１２の記憶部２ａであるハードディスク装置等の記憶装置（図示なし）に記録され、いつでも参照・表示可能とされる。
【００３７】
ここで、本実施例においては、入力部１がフィルタを２種類しか持たず、上記３種類の入力値のうち、Ｆとｌｓの入力値のみを入力可能とされていてもよく、このとき、計算機１２は、計算式Ｅ＝ｋＩｓ−ｌＦとして入力値を合成して評価値とすることで、昆虫の行動を抑制させるが農作物の花芽分化への影響が少ない光放射かどうかを評価することが可能となる。
【００３８】
また、ディスプレイ１３に表示される評価画像は、輝度情報を持ったモノクロ画像になるが、場合によってはモノクロ画像では各部の評価値を直観的に理解しにくい場合がある。このため、本実施例において、計算機１２が、評価画像を擬似カラー表示で表示する画像表示プログラムを格納しており、評価画像を各画像の輝度に応じて彩色された擬似カラー画像に置き換えてディスプレイ１３に表示させるとしてもよい。擬似カラー画像は、例えば評価値の高低に応じて暖色から寒色に変化するような表示とされ、このように表示することで評価画像を直観的に理解し易くさせることが可能となり、光放射の評価をより容易に行うことが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
図６は、本実施例における光放射評価装置を示す。本実施例は、圃場における植物補光照明環境を評価するものである。農業分野における照明環境、例えば、花卉の電照、植物補光照明、育苗・貯苗照明等は、植物の光合成、花芽分化、矮化、徒長等に影響するため、これらの諸作用を一括した評価値を得ることにより、上記のような照明を総合的かつ直感的に評価可能とする。
【００４０】
図６において、光放射評価装置は、入力部１、処理部２、表示部３が一体となっており、入力部１となる、４種類の分光感度を有する放射照度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、表示部３となる表示窓２３と、操作ボタン２４を筐体２０に有している。処理部２は内蔵されており、図示されていない。この光放射評価装置は、評価値を評価指数として表示窓２３に表示することで、照明環境の光放射を評価可能としている。
【００４１】
図７は、放射照度センサ２１ａの分光感度が近似する、光合成に関する光放射の分光特性を示す。この分光感度により入力値を得ることで、光合成が植物の成長速度に関して評価することが可能となる。また、図８は、放射照度センサ２１ｂ，２１ｃが近似する、それぞれ４００〜５００ｎｍ（青色光、図にＢで表示）と６００〜７００ｎｍ（赤色光、図にＲで表示）にのみ感度をもつ分光特性を示す。青色光、赤色光を組み合わせて入力値を得ることで、植物の矮化と徒長に関係するＢ／Ｒ比（青色光と赤色光の比率）を求め、植物の矮化と徒長について評価することが可能となる。また、放射照度センサ２１ｄの分光感度により近似される分光特性は、上記実施例１に説明した、図３のような、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性とされる。
【００４２】
上記のように放射照度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの分光感度が設定されており、各放射照度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは植物の光合成の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｐｓとする）と、４００〜５００ｎｍ（青色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｂとする）と、６００〜７００ｎｍ（赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｒとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とを各放射照度の信号値として取得する。取得された各信号値は、処理部２に入力され、処理部２において後述の計算式による計算が行われて合成され、評価指数として表示窓２３に表示される。評価指数（Ｅとする）は、Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｂ／Ｒ）によって計算される。この計算式において、ｋ，ｌ，ｍは定数であり、評価する際の各入力値の重み付けとして種々設定される。これらの数式によって算出される評価指数は、照明環境の光放射が植物の光合成を阻害せず、また、植物を徒長させてしまうことがなく、花芽分化を発生させにくいような光放射であるほど、大きな数字となる。よって、この評価指数を調べることにより、照明環境が植物に与える諸作用を総合的に評価することが可能となる。
【００４３】
ここで、本実施例において、放射照度センサ２１ｂが近似する分光特性を、図９に示されるような、７００〜８００ｎｍ（遠赤色光、図にＦｒで表示）にのみ感度を持つ分光特性としてもよい。このとき、上記に説明した入力値のうち、４００〜５００ｎｍ（青色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値に替えて７００〜８００ｎｍ（遠赤色光）にのみ感度を持ちその範囲で略一定な分光感度による入力値（Ｆｒとする）を取得し、評価指数を上気の数式に替えてＥ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｒ／Ｆｒ）によって計算する。Ｒ／Ｆｒ比（赤色光と遠赤色光の比率）は、植物の徒長に関係しており、この場合でも、上記と同様に、評価指数によって照明環境が植物に与える諸作用を総合的に評価することが可能となる。
【００４４】
本実施例においては、入力部１である放射照度センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを備え、それぞれが上記のような分光感度を有するが、入力部１は、上記で説明した、Ｐｓと、Ｆと、Ｂ及びＲと、Ｒ及びＦｒとの４種類の入力値又は入力値の組合せのうち、２つ以上の入力値又は入力値の組合せを処理部２に入力可能とされる構成とすることができる。このとき、処理部２は、評価指数を、上記の２式、Ｅ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｂ／Ｒ）又はＥ＝ｋＰｓ−ｌＦ＋ｍ（Ｒ／Ｆｒ）のどちらかによって計算する。これらの計算式のうち、入力部１が入力しない入力値の項がある場合は、その項は省いて評価指数を計算する。このような入力部１の構成においても、入力部１が持つ分光感度に応じた植物の光放射作用を一括した評価指数を得ることができ、この評価指数によって、照明環境が植物に与えるその光放射作用を総合して評価することが可能となる。
【実施例３】
【００４５】
図１０は、本実施例における光放射評価装置を示す。本実施例は、住宅、オフィス、工場など一般照明環境を評価するものである。一般に昆虫は、照明の分光特性が同じならより明るいところに集まるため、誘虫性を低下させることのみに注目して照明環境を評価・設計すると、必要な照度を得られなくなる。本実施例においては、従来のように誘虫性のみを評価するのではなく、明るさと誘虫性を同時に評価し、明るさのわりに誘虫性が高いところを知ることを可能とする。
【００４６】
図１０において、光放射評価装置は、実施例１と、フィルタの数が異なる他は略同様の構成を有し、入力部１は、ＣＣＤカメラ３１と、そのカメラのレンズに装着する２つのフィルタ３１ａ，３１ｂとからなり、処理部２、表示部３はそれぞれ図の計算機３２、ディスプレイ３３となる。ＣＣＤカメラ３１と計算機３２とは、接続ケーブル３４及びインターフェースカード３５によって接続されている。
【００４７】
図１１は、フィルタ３１ａにより近似される人間の分光視感効率を近似した分光特性を示す。この分光感度により、人間が感じる明るさについての入力値を得ることが可能となる。フィルタ３１ｂは、実施例１の図５のような、昆虫の走光性の分光特性を近似する。本実施例において、評価画像を得るため、実施例１と略同様にフィルタ３１ａ，３１ｂを交換して２回の撮影を行い、ＣＣＤカメラ３１は、人の分光視感効率Ｖに近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）とをそれぞれ画像データとして取得する。その後、実施例１と略同様に、撮影した画像データは、計算機３２へと送られた後に計算機３２に格納されたプログラムにより合成され、得られた評価画像はディスプレイ３３に表示される。
【００４８】
本実施例において、計算機３２に格納されている、画像を合成するためのプログラムは下記の計算式によって評価値Ｅを計算する。この計算式は、人が感じる明るさを保ちながら、昆虫の誘引を防止したいことから、Ｅ＝ｋＶ／ｌＩａ又はＥ＝ｋＶ−ｌＩａとされる。これらの計算式において、ｋ，ｌは各入力値の重み付けとして種々設定される定数である。これらの計算式によって算出された評価値Ｅが大きいほど当該照明環境が明るく、誘虫性が低い状態であると評価される。ここで、この計算式は、Ｅ＝ｌＩａ／ｋＶ又はＥ＝ｌＩａ−ｋＶとして、評価値Ｅが大きいほど当該照明環境が明るさが小さい割に誘虫性が高い状態であると評価してもよい。このようにして、一般的な店舗、オフィス、工場、住宅などにおいて、視環境だけでなく、照明が誘虫性に与える影響も含めて総合的な照明環境を評価できる。
【００４９】
ここで、ディスプレイ３３が、評価画像のうち、評価値Ｅが所定の範囲内となる領域を強調表示するとしてもよい。照明環境を評価する際に、評価値に対してある閾値を設定しておき、その閾値以上又は閾値以下の範囲のみ注目したい場合には、その範囲内となる評価値Ｅの領域を、例えば点滅表示や、元の画像が無彩色画像の場合は有彩色表示するなどしてディスプレイに表示する。このように表示することで、評価画像が直感的に理解し易いものとなり、光放射評価装置による光放射の評価をより容易に行うことが可能となる。
【００５０】
また、処理部２である計算機３２は、入力部１を制御して、図１２に示されるように、以下の処理と撮影を行うとしてもよい。予め、処理部２には、３つの露出条件の下で、単位面積あたりのＣＣＤカメラ３１方向に対する相対放射強度とカメラ出力信号値の対応を示すＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）を作成して保存しておく。このＬＵＴは、グレースケールをＣＣＤカメラ３１を用いて各露出条件で撮影し、任意の分光感度を持つ測光機器でグレースケールの放射強度を測定しておき、グレースケールの各反射領域について、入力部の出力値と、測光機器の測定値を対応づけることで作成する。ここで用いるグレースケールは、ＣＣＤカメラ３１の分光感度の波長範囲において、略等倍の分光反射率を持つ複数の反射領域を持つものとする。
【００５１】
まず、計算機３２は、入力部１を制御し、同一風景に対して、異なるシャッタースピード等、異なる露出条件で、１つのフィルタにつき３枚の画像を撮影する。以下、これを元画像と呼び、これに対して、元画像を以下に示すプロセスを経て合成した画像を合成放射強度画像と呼ぶ。次に、各画素について、最も適当な露出条件の元画像の対応する画素の値を、当該露出条件におけるＬＵＴを用いて放射強度に変換し、これを合成放射強度画像の画素値とする。各フィルタを用いて作成した２つの合成放射強度画像の信号値を基に、上記計算式を用いて評価画像の各画素の信号値を計算し、評価画像を記憶装置等の記憶部２ａに保存する。また、評価画像の信号値を、実際にディスプレイで評価可能な信号値に正規化する。このとき、本実施例においては、上記の強調処理を行い、評価画像の信号値が一定の値を超える部分は赤色に変換して表示する。
【００５２】
上記のように処理を行い撮影することで、撮影する照明環境のシーンに様々な輝度レベルが混在する場合においても、当該シーンの全領域にわたって、同時に誘虫性を評価することが可能となる。また、放射強度差が激しい場合においても、階調を保存できるので、放射強度が極端に高いところを評価しても、シーン全域の様子が分かりやすくなる。
【実施例４】
【００５３】
図１３は、本実施例における光放射評価装置を示す。本実施例は、住宅、オフィス、工場など一般照明環境を評価するものであり、特に屋外照明環境の評価に適するものである。郊外の家屋や屋外照明に関して、近隣に圃場等があると、上述したように、圃場の農作物が悪影響を受けることがある。また、郊外では照明に集まる虫が問題になることも多い。そこで、上記実施例３と同様に、人の分光視感効率と、誘虫性を総合的に評価することに加え、植物の花芽分化に対して与える影響の大きさもあわせて総合的に評価する。
【００５４】
図１３において、光放射評価装置は、実施例１と略同様の構成を有し、入力部１は、ＣＣＤカメラ４１と、そのカメラのレンズに装着する３つのフィルタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃとからなり、処理部２、表示部３はそれぞれ図の計算機４２、ディスプレイ４３となる。記憶部２ａは、計算機４２内に格納されている。ＣＣＤカメラ４１と計算機４２とは、接続ケーブル４４及びインターフェースカード４５によって接続されている。
【００５５】
本実施例におけるフィルタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、それぞれ、図１１に示されるような人間の分光視感効率を近似した分光感度、図５に示されるような昆虫の走光性の分光特性を近似した分光感度、図３に示されるような花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性を近似した分光感度を有する。本実施例において、評価画像を得るため、実施例１と略同様にフィルタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃを交換して３回の撮影を行い、ＣＣＤカメラ４１は、人の分光視感効率に近似した分光感度による入力値（Ｖとする）と、昆虫の走光性の分光特性に近似した分光感度による入力値（Ｉａとする）と、花芽分化を引き起こす色素の分光吸収特性に近似した分光感度による入力値（Ｆとする）とをそれぞれ画像データとして取得する。その後、撮影した画像データは、計算機４２へ送られた後に計算機４２に格納されたプログラムにより合成され、得られた評価画像はディスプレイ４３に表示される。
【００５６】
本実施例において、計算機４２に格納されている、画像を合成するためのプログラムは下記の計算式によって評価値Ｅを計算する。この計算式は、人が感じる明るさを保ちながら、植物の花芽分化への影響や昆虫の誘引を防ぎたいことから、Ｅ＝ｋＶ−ｌＩａ−ｍＦ又はＥ＝ｋＶ／（ｌＩａ・ｍＦ）とされる。これらの計算式において、ｋ，ｌ，ｍは各入力値の重み付けとして種々設定される定数である。これらの計算式によって算出された評価値Ｅが大きいほど当該照明環境が明るく、誘虫性及び植物の花芽分化への影響が低い状態であると評価される。このようにして光放射による評価値を求めて評価画像を取得することで、視環境だけでなく、明るさと比較した周辺の植物や害虫についての影響を統合的に、直感的に判断することが可能となり、例えば、街路灯や道路等を評価する場合において、明るさだけでなく、周辺の農作物に影響を与える悪影響や、昆虫が集まり易いかどうかを同時に評価することができる。
【実施例５】
【００５７】
図１４は、本実施例における光放射評価装置を示す。本実施例は、光放射による昆虫の誘引性を評価するものである。近年になって、生物の色覚メカニズムについて様々なことが明らかになっている。例えば、ミツバチが３種の視細胞を持ち、人間と同じように混色が成立することが証明されている。これは、複数の単色光が混じった光を、その成分である単色光とは全く異なる色として生物が感じることを意味している。また逆に、分光特性が異なる光を、同じ色として感じる可能性があることも意味している。従来の誘虫性の評価方法においては、このようなメタメリックな現象が考慮されておらず、昆虫が同じ色として感じる光放射でも、異なる誘虫性を持つと評価してしまう恐れがあった。本実施例は、生物の持つ色覚メカニズムに基いて、任意の照明環境が生物の誘引性等の行動特性に与える影響を評価するものである。
【００５８】
図１４において、光放射評価装置は実施例１と略同様の構成を有し、入力部１は、ＣＣＤカメラ５１と、そのカメラのレンズに装着する３つのフィルタ５１ａ，５１ｂ，５１ｃとからなり、処理部２、表示部３はそれぞれ図の計算機５２、ディスプレイ５３となる。記憶部２ａは、計算機５２内に格納されている。ＣＣＤカメラ５１と計算機５２とは、接続ケーブル５４及びインターフェースカード５５によって接続されている。
【００５９】
図１５は、フィルタ５１ａ，５１ｂ，５１ｃにより近似される昆虫の視細胞の分光感度（紫外線Ｓ１（λ）、青Ｓ２（λ）、黄緑Ｓ３（λ））を示す。本実施例において、評価画像を得るため、実施例１と略同様にフィルタ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを交換して３回の撮影を行い、ＣＣＤカメラ５１は、昆虫の視細胞の紫外線の分光感度Ｓ１（λ）に近似した分光感度による入力値（Ｏ１とする）と、昆虫の視細胞の青色の分光感度Ｓ２（λ）に近似した分光感度による入力値（Ｏ２とする）と、昆虫の視細胞の青色の分光感度Ｓ３（λ）に近似した分光感度による入力値（Ｏ３とする）とを取得する。取得された各入力値は、処理部２である計算機５２へと入力され、入力値の組合せ又は入力値より、その各画素における信号値の、各分光感度の比率を示す指標が算出される。本実施例において、この指標をｏ１，ｏ２とすると、この指標ｏ１，ｏ２は、例えば、ｏ１＝Ｏ１／（Ｏ１＋Ｏ２＋Ｏ３），ｏ２＝Ｏ２／（Ｏ１＋Ｏ２＋Ｏ３）等の数式によって算出される。
【００６０】
本実施例においては、予め複数の光放射条件下において、指標が求められると共に、昆虫の誘引性の発現程度を示す評価値が実験的に求められており、指標と評価値とは、対応するデータ対として記憶部２ａに複数記憶されている。この評価値は、例えば昆虫の誘引性に関するものであれば、標準光放射における誘引数に対するサンプル光放射の誘引数の比率等を行動実験により求めたもの等とすればよい。そして、評価対象となる光放射について入力値を取得し、上記のように指標を算出すると、処理部２は、記憶部２ａに記憶した複数のデータ対から、比較・補間などの方法により当該入力値から算出した指標に対応する評価値を推定し、結果の評価画像をディスプレイ５３に表示させる。この評価画像によって、光放射の昆虫の誘引性を昆虫の視覚に基いて評価することが可能となる。
【００６１】
本実施例においては、上記のような昆虫の視細胞の分光感度により入力値を入力し、昆虫の誘引性などの行動特性を評価する他に、例えば魚介類等、種々の生物の視細胞の分光感度により入力値を入力し、例えば行動抑制効果等、当該生物の行動特性を評価することが可能である。上記のように、生物の持つ色覚メカニズムに基いて光放射を入力値として入力し、任意の光放射条件下における入力値に対する評価値を出力するので、単色光でない分光特性である光放射条件下や、分光特性が異なる色を同じ色として感じるようなメタメリックな現象がある場合においても、より正確に当該生物の行動特性を評価することが可能となる。
【実施例６】
【００６２】
図１６は、本実施例における光放射評価装置を示す。本実施例は、点灯養鶏における照明環境を評価するものである。点灯養鶏においては、夜間に照明を点灯させて明るい時間を延ばすことにより鶏の産卵能力を高める。この照明光に、養鶏場の殺菌効果や、エルゴステロールに作用してビタミンＤを形成する効果があると、より望ましい。そこで、本実施例においては、養鶏場の照明について、鶏の産卵促進作用と、殺菌効果、ビタミンＤを形成する効果をあわせて総合的に評価する。
【００６３】
本実施例における光放射評価装置は、図に示されるように、入力部１と処理部２が１つの筐体６０に組み込まれているようなものであり、後述するように、各評価項目についての分光感度による入力値が評価値に対して正の寄与をする場合に適用できるものである。この光放射評価装置は、筐体６０に、レンズ６１１と、各光放射作用に対応する分光透過率を持ち、レンズ６１１から導入した入力する光を光放射作用に対応する分光特性を近似した分光感度成分とそれ以外の光放射成分に分解可能な干渉フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、干渉フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃによって分解された分光感度成分の強度を調整する透過率可変フィルタ６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、透過率可変フィルタ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを通ったそれぞれの光を他の分光特性を近似した分光感度成分と合成するビームスプリッタ６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃと、合成された光を受光する受光素子６１２とを備えており、受光素子６１２にて受光した光放射を処理する回路等（図示なし）を含めて光放射評価装置の入力部１及び処理部２とをなしている。筐体６０と、開部に設けられた表示装置６３とは接続ケーブル６４で接続され、表示装置６３は処理部２から出力される評価画像又は評価指数を表示する。図において、２種類の点線はレンズ６１１から入射した光放射の経路を示している。
【００６４】
上記のような光放射評価装置の動作を、図１７を参照して説明する。図１７（ａ）（ｂ）は、干渉フィルタ６１ａ，６１ｂの分光感度の例をそれぞれ示しており、図１７（ｃ）は、本実施例における光放射評価装置を、説明のため一部部分の図示を省略して概略的に示し、矢印は光放射の経路を示している。まず、入力する光は、一つ目の干渉フィルタ６１ａに入射される。干渉フィルタ６１ａは、例えば図１７（ａ）に示されるような、所定の光放射作用の分光特性を近似した分光感度を有しており、入射した光放射のうち、この分光感度成分をこの干渉フィルタ６１ａによる入力値として、干渉フィルタ６１ａの下方に設けられた透過率可変フィルタ６２ａの方向へ反射（分光）し、それ以外の光放射成分はそのまま通過させる。干渉フィルタ６１ａをそのまま通過した光放射成分は、次に設けられた干渉フィルタ６１ｂに入射される。干渉フィルタ６１ｂは、図１７（ｂ）に示されるような、他の干渉フィルタとは別の、所定の光放射作用の分光特性を近似した特性を有しており、上述と同様に、入射した光放射のうち、この分光感度成分を分光する。
【００６５】
透過率可変フィルタ６２ａ，６２ｂの方向へ分光されたそれぞれの光放射は、透過率可変フィルタ６２ａ，６２ｂを通過する際にその強度を調整される。この強度調整は、上述の他の実施例において、処理部２が各分光感度による入力値を合成するときに行う各入力値の重み付けに相当するものであり、光放射を評価する目的に合うように、それぞれの分光感度成分の入力値となる光放射について行われる。そして、強度を調整された各分光感度成分の光放射は、ビームスプリッタ６２１ａ，６２１ｂにそれぞれ入射して図に示されるように反射され、干渉フィルタ６１ａにて分光された光放射は、ビームスプリッタ６２１ｂにて干渉フィルタ６１ｂにて分光された光放射と合成され、合成された光放射は受光素子６１２にて受光される。
【００６６】
ここで、本実施例においては、干渉フィルタと、透過率可変フィルタと、ビームスプリッタとの組合せを３種類有しているが、さらに多くの分光感度に応じて組合せを有していてもよく、光放射の評価目的にあわせて各分光感度の強度を透過率可変フィルタにより調整することで、多種多様な分光感度を１つの光学系で実現できる。これにより、目的にあわせてフィルタなどの光学系を換装する必要がなく、光放射評価装置の取扱いがより簡易なものとなる。
【００６７】
本実施例における各干渉フィルタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、それぞれ、鶏の産卵促進作用に影響する分光特性を近似した分光感度、殺菌作用をもつ光の分光特性を近似した分光感度、ビタミンＤを形成するもととなるエルゴステロールの分光吸収特性を近似した分光感度を有する。干渉フィルタ４１ａが分光した鶏の産卵促進作用に影響する分光特性を近似した分光感度による入力値（Ｙとする）と、干渉フィルタ４１ｂが分光した殺菌作用をもつ光の分光特性を近似した分光感度による入力値（Ｓとする）と、干渉フィルタ４１ｃが分光したエルゴステロールの分光吸収特性を近似した分光感度による入力値（Ｄとする）とは、透過率可変フィルタ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって強度調整されることで、Ｅ＝ｋＹ＋ｌＳ＋ｍＤの計算式（ｋ，ｌ，ｍは定数）に相当するように評価値Ｅに対する寄与率が調整されて、その後、ビームスプリッタ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃを通じて１つの評価値Ｅとしての光放射として合成される。この光放射による評価画像を取得することで、鶏の産卵促進作用だけでなく、殺菌作用、ビタミンＤの形成作用への影響を統合的に、直感的に判断することが可能となる。
【００６８】
なお、本発明は上記各実施例の構成や評価項目例に限定するものではなく、発明の範囲を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、本発明において評価項目となる光放射作用としては、上記の他に、光放射による人肌の紅斑作用、光放射による人肌の色素沈着作用、人の覚醒度に影響を及ぼすメラトニンの抑制作用、魚類等の産卵促進作用等、照明環境の目的に応じてあわせて評価することが可能である。また、上記各実施例における光放射の評価は、その他の実施例における構成の光放射評価装置等を利用して実現してもよく、フィルタ、カメラ等の分光感度や、処理部における入力値の合成方法等を変更することで種々の評価目的について利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態における光放射評価装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例１における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図３】同上において用いられる植物の花芽分化に影響を及ぼす色素の分光吸収特性を示す図。
【図４】同上において用いられるヤガ等の網膜の分光感度を示す図。
【図５】同上において用いられる昆虫の走光性の分光特性を示す図。
【図６】本発明の実施例２における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図７】同上において用いられる植物の光合成の分光特性を示す図。
【図８】同上において用いられる青色光及び赤色光の分光感度を示す図。
【図９】同上において用いられる赤色光及び遠赤色光の分光感度を示す図。
【図１０】本発明の実施例３における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図１１】同上において用いられる人の分光視感効率の分光特性を示す図。
【図１２】同上の動作を説明する図。
【図１３】本発明の実施例４における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図１４】本発明の実施例５における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図１５】同上において用いられる昆虫の各視細胞の分光特性を示す図。
【図１６】本発明の実施例６における光放射評価装置の構成を示す概略図。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は同上の干渉フィルタの分光感度の一例を示す図、（ｃ）は同上の動作を説明する概略図。
【符号の説明】
【００７０】
１  入力部
２  処理部
３  表示部
６１２  受光素子
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ  干渉フィルタ
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ  透過率可変フィルタ
６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃ  ビームスプリッタ
【図１】
2006208111.tif 000003
【図２】
2006208111.tif 000004
【図３】
2006208111.tif 000005
【図４】
2006208111.tif 000006
【図５】
2006208111.tif 000007
【図６】
2006208111.tif 000008
【図７】
2006208111.tif 000009
【図８】
2006208111.tif 000010
【図９】
2006208111.tif 000011
【図１０】
2006208111.tif 000012
【図１１】
2006208111.tif 000013
【図１２】
2006208111.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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