(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
競技を行う平面を照射面とする照明システムにおいて、
光源からの光を放射する発光面を有し、設置角度が調整可能な複数の照明機器を具備し、
前記複数の照明機器は、３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度となる発光面を有し、前記照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度となる高輝度の発光面の立体角が０．０００２４ｓｒ未満の立体角となるように配置される、
ことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記複数の照明機器は、各方位について人物の有効視野の範囲内において３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度となる高輝度の発光面の立体角が０．０００２４ｓｒ未満の立体角となるように配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
発光面を有する複数の照明機器を配置した照明システムによる照明環境を評価する照明環境の評価方法であって、
照射面における任意の位置から複数の方位に向かって照明機器の発光面を観察した場合に所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角を前記複数の方位の各方位について算出し、
算出した各方位についての高輝度の発光面の立体角を示す情報を表示する、
ことを特徴とする照明環境の評価方法。
【請求項４】
前記高輝度の発光面の立体角は、有効視野の範囲内で算出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の照明環境の評価方法。
【請求項５】
前記高輝度の発光面の立体角は、１台の照明機器における高輝度の発光面の立体角を複数の鉛直角、及び、複数の水平角毎に示すデータテーブルを参照して算出する、
ことを特徴とする請求項３又は４の何れかに記載の照明環境の評価方法。
【請求項６】
前記表示は、各方位についての高輝度の発光面の立体角を示すレーダーチャートグラフを表示する、
ことを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の照明環境の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明システム及び照明環境の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間に競技が可能な大型の競技場などには、複数の大型照明装置を配置した照明システムが設置される。競技場に設ける照明システムを構成する各大型照明装置は、照射面（例えば、競技場における競技を行う領域）の照度を所定の規格に基づく所定の値以上になるように設計される（例えば、ＪＩＳＺ９１２７「スポーツ照明基準」）。例えば、屋外の大型の競技場においては、各大型照明装置は、発光面が地上数十メートルの位置となるので、照射面を所定の照度するために、光面が非常に高い輝度となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８４４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各大型照明装置の発光面の輝度が高いと、競技場で行われる競技の妨げになることがある。従来、上述の規格によれば、照明器具からの強い光が眼に入る光による影響を測定する方法は、観測者の視線方向は水平より２°下方を向き、測定評価することとされているが、各大型照明装置の発光面を直接観察（直視）する場合については、規格などで定められた一般的な指標が無く、詳細には検討されていない。このため、競技場に設置する照明システムは、競技者が快適に競技を行えるように各大型照明装置の発光面の輝度や高輝度の面の大きさなどが調整されることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、競技者が快適に競技を行える照明システム及び照明環境を容易に評価できる照明環境の評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、照明システムは、競技を行う平面を照射面とし、光源からの光を放射する発光面を有し、設置角度が調整可能な複数の照明機器を具備する。前記複数の照明機器は、３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度となる発光面を有し、前記照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度となる高輝度の発光面の立体角が０．０００２４ｓｒ未満の立体角となるように配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、競技者が快適に競技を行える照明システムおよび照明環境を容易に評価できる照明環境の評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る照明システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る照明システムにおける大型照明装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る照明システムを構成する投光器（照明機器）の外観構成を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る照明システムを構成する投光器（照明機器）の正面図を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る第１の実験の条件を説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態に係る第１の実験の結果を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る第１の実験の結果を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る第１の実験の結果を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係る第２の実験に関する実験装置の構成と実験環境とを示す図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施形態に係る第２の実験に用いた実験用照明装置の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る第２の実験を各被験者に対して実施した手順を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る第２の実験の実施内容を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、実施形態に係る第２の実験の結果を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、実施形態に係る第２の実験の結果を示す図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、実施形態に係る第２の実験の結果を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る第２の実験の結果を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態に係る高輝度の発光面によるボールの見えにくさを説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係る第１の実験における高輝度の発光面の大きさと主観評価の結果を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施形態に係る照明システムが設置される競技場におけるレーダーチャートの作成点の設定例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施形態に係る情報処理装置が作成するレーダーチャートの例を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、実施形態に係る情報処理装置が作成するレーダーチャートの他の例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施形態に係る情報処理装置の設定メモリに設けられる立体角データベースの構成例を示す図である。
【図２２】図２２は、実施形態に係る情報処理装置によるレーダーチャートの作成処理を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施形態に係る情報処理装置が設定するレーダーチャートの作成点を説明するための図である。
【図２４】図２４は、実施形態に係る情報処理装置のデータメモリに記憶するデータテーブルの構成例を示す図である。
【図２５】図２５は、実施形態に係る情報処理装置によるレーダーチャートの表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明する実施形態に係る照明システムは、競技を行う平面を照射面とするシステムである。照明システムは、光源からの光を放射する発光面を有する複数の照明機器を具備する。複数の照明機器は、照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、以下で説明する実施形態に係る照明システムは、複数の照明機器が、各方位について人物の有効視野の範囲内において高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように配置されることを特徴とする。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明システムは、各照明機器が、ＬＥＤの光源を有するＬＥＤ投光器である。複数のＬＥＤ投光器は、照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角が、各照明機器をＨＩＤの光源を有する照明機器に置き換えた場合における高輝度の発光面の立体角未満となるように配置されることを特徴とする。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明システムは、複数の照明機器は、照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角が、太陽の立体角未満となるように配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、以下で説明する実施形態に係る照明環境の評価方法は、発光面を有する複数の照明機器を配置した照明システムによる照明環境を評価する照明環境の評価方法である。この照明の評価方法は、情報処理装置が、照射面における任意の位置から複数の方位に向かって照明機器の発光面を観察した場合に所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角を前記複数の方位の各方位について算出し、算出した各方位についての高輝度の発光面の立体角を示す情報を表示することを特徴とする。
【００１２】
また、以下で説明する実施形態に係る照明環境の評価方法は、情報処理装置が、各方位について高輝度の発光面の立体角を有効視野の範囲内で算出することを特徴とする。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明環境の評価方法は、情報処理装置が、各方位について、高輝度の発光面の立体角を、１台の照明機器における高輝度の発光面の立体角を複数の鉛直角、及び、複数の水平角毎に示すデータテーブルを参照して算出することを特徴とする。  
また、以下で説明する実施形態に係る照明環境の評価方法は、情報処理装置が、各方位についての高輝度の発光面の立体角を示すレーダーチャートグラフを表示することを特徴とする。
【００１３】
以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。  
本発明の本実施形態は、実測による検証可能な照明システムである。  
図１は、実施形態に係る照明システムＳの構成例を示す図である。  
照明システムＳは、複数の大型照明装置（以下、照明柱とも称する）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）により構成される。図１に示す照明システムＳにおいて、各大型照明装置１は、競技場を取り囲むように配置される。各大型照明装置１は、照射面を照射するための発光面を有し、発光面が競技場内に向けて設置される。照明システムＳは、競技場において競技が実施される競技領域を照射面とし、照射面全体が所定の照度となるように設計される。  
また、照明システムＳは、競技領域内にある箇所から観察者が各大型照明装置の各投光器が形成する発光面を直視した場合に、所定輝度以上の発光面（高輝度の発光面）の大きさが所定の閾値以下となるように設定される。すなわち、照明システムＳを構成する各大型照明装置は、照射面全体を所定の照度以上となることを前提とし、競技領域内における任意の点（観察位置）から任意の方向を観察した場合の高輝度の発光面の大きさが所定の閾値以下となるように設計又は調整される。
【００１４】
図２は、実施形態に係る照明システムＳを構成する各大型照明装置１の構成例を示す図である。  
大型照明装置１は、複数の投光器（照明機器）２（２ａ、２ｂ、…）、架台３、および支持柱（ポール）４などを有する照明装置である。複数の投光器２は、１又は複数の光源からの光を放射する照明器具である。各投光器２は、例えば、光源にＬＥＤを用いた器具光束１００００ルーメン以上のＬＥＤ投光器である。架台３は、複数の投光器２が取り付けられるものであり、支持柱４に設置される。支持柱４は、複数の投光器２が取り付けられた架台３を所定の高さで支持する。
【００１５】
複数の投光器２は、照射面に向けて発光面を形成するように配置される。各投光器２は、それぞれ設置角度等が調整された状態で架台３に取り付けられる。複数の投光器２が取り付けられた架台３は、支持柱４に取り付けられ、複数の投光器２が形成する発光面が所定の高さとなるように設置される。例えば、複数の投光器２は、図２に示すように並べた状態で設置される。また、各投光器２は、それぞれの角度が調整できるように取り付けられており、後述する指標などに応じて角度などが調整可能である。
【００１６】
なお、照明システムＳを構成する大型照明装置１は、図２に示す構成に限定されるものではない。例えば、大型照明装置１は、投光器２の個数や配置などが特定の構成に限定されるものでは無い。さらには、照明システムＳは、複数の投光器２を競技場に配置するものであれば良く、架台及び支持柱を有する大型照明装置に複数の投光器２を搭載する構成でなくても良い。例えば、照明システムＳは、競技領域の周囲に複数の投光器２を配置するものであっても良い。
【００１７】
次に、各投光器２の構成について説明する。  
図３は、第１の実施形態に係る照明システムＳに用いられる各投光器２の外観図である。また、図４は、各投光器２の正面図である。  
図３及び図４に示す構成例において、各投光器２は、ベース部１２、脚部１３、放熱部１４、および発光部１５を備える。  
ベース部１２は、発光部１５を支持する支持体である。ベース部１２は、発光部１５が設けられた面と放熱部１４が設けられた面とを備える。発光部１５が設けられた面と放熱部１４が設けられた面とは、互いに対向する位置に設けられている。また、ベース部１２は、脚部１３とヒンジなどの連結部材により連結されている。また、ベース部１２は、発光部１５に電力を供給する回路などを備える。
【００１８】
脚部１３は、ベース部１２を支持する支持体である。脚部１３は、大型照明装置１の架台３などに取り付けるための取り付け部とベース部１２と連結され且つベース部１２の角度を変更可能なヒンジ部とを備える。脚部１３は、ヒンジ部の軸を中心としてベース部１２を回動させることにより、発光部１５が形成する当該照明機器の発光面の向きを変えることができる。  
放熱部１４は、複数の放熱フィンを備える。放熱部１４は、ベース部１２の熱を放熱する。放熱部１４は、ベース部１２の発光部１５が設けられた面とは逆側の面に設けられている。放熱部１４の放熱フィンは、例えばアルミニウム、あるいはアルミダイカストなどの、放熱性に優れた軽量の部材によって形成されている。
【００１９】
発光部１５は、複数の発光モジュール２０を備える。図３及び図４に示す構成例において、発光部１５は、７つの発光モジュール２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ）を有する。各発光モジュール２０は、光源２１と反射板２２とを有する。  
光源２１は、点灯回路から供給される電力により発光する。光源２１は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子により構成される。光源２１の発光素子としてのＬＥＤは、例えば、ＳＭＤ型又はＣＯＢ型がある。ただし、光源２１の発光素子は、特定の種類のＬＥＤに限定されるものではない。反射板２２は、光源２１が発光する光を反射するリフレクターである。反射板２２としてのリフレクターは、光源２１が発光する光を漏れ光の少ない光として放射させる機能を有する。
【００２０】
なお、投光器２は、ＬＥＤ照明機器のみに限定されるものではないが、実施形態においては、主として、投光器２は、指向性が高く漏れ光が少ないＬＥＤ照明機器であることを想定して説明するものとする。また、全ての投光器２は、設置位置およびエイミング（鉛直角及び水平角）などを示す情報を設計情報として後述する情報処理装置が取得できるものとする。
【００２１】
次に、競技場の競技領域（照射面）において実施した第１の実験について説明する。  
図５は、実施した第１の実験の条件を説明するための図である。  
以下に説明する第１の実験は、競技者が競技しにくいと感じる（ボールが見えなくなる）大型照明装置の発光面の輝度と立体角とを評価することを意図した実験である。  
第１の実験は、高輝度な発光面がある照明柱（照明装置）を背景にした状態でボール（野球のボール）の見え方を被験者（競技者）に主観的に評価させる実験であり、夜間に実施したものである。また、発明者らは、第１の実験として、同様な実験を異なる２つの競技場で実施した。第１の実験を実施した１つの競技場は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）投光器を有する大型照明装置が複数設置された競技場であり、もう１つの競技場は、ＨＩＤ（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）投光器を有する大型照明装置が複数設置された競技場である。
【００２２】
第１の実験の被験者は、野球の競技者が５名である。各被験者は、過去にナイターで競技（野球）を経験した事のある者とした。被験者による主観的な評価は、照明装置を背景とした状態でフライボールを見た場合に、ボールが消えたかどうかを被験者が２択で評価するものとした。  
図５に示すように、評価位置Ｐ１乃至Ｐ６は、競技する領域全体に点在する複数の位置とし、基準位置Ｐ０１乃至Ｐ０６は、評価位置Ｐ１乃至Ｐ６に対応する６箇所とした。また、フライボールは、図５に示す基準位置Ｐ０１乃至Ｐ０６から各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６の方向に向けて打ち上げられるものとし、基準位置Ｐ０１乃至Ｐ０６は、各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６から見て照明装置が背景となる位置とした。  
評価回数は、各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６において、各被験者が４回（５名×４回＝計２０回）実施した。
【００２３】
実際の第１の実験では、各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６から照明装置の発光面全体を含む画像を撮影し、照明装置の発光面全体における輝度を示す画像を得た。この結果、各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６から見た高輝度部分の発光面の大きさは異なるものとなり、各評価位置Ｐ１乃至Ｐ６から見た照明装置の発光面において輝度が３０万ｃｄ／ｍ＾２以上となる高輝度の発光面の立体角もそれぞれ異なる。なお、本実施形態においては、高輝度判定用の閾値（例えば、３０万ｃｄ／ｍ＾２）以上の輝度を高輝度と称するものとする。
【００２４】
次に、上述した第１の実験の結果について説明する。  
図６、図７及び図８は、上述した第１の実験の結果をまとめたグラフである。  
図６は、輝度が３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の発光面の立体角と被験者による主観評価としてのボールが消える回数との関係を表す。また、図７は、輝度が１００万ｃｄ／ｍ＾２以上の発光面の立体角と被験者による主観評価としてのボールが消えて見えた回数との関係を表す。図６及び図７において、横軸は高輝度判定用の閾値以上の発光部（高輝度の発光面）の立体角を表し、縦軸はボールが消えて見えた回数を表す。従って、主観評価としては、縦軸の回数が多い方が競技を妨げる（競技がし難い）という意味になる。  
図６及び図７に示す第１の実験の実験結果によれば、高輝度の発光面の大きさが大きくなるにつれ、ボールが消えた回数が多くなる方向に変化している。この結果から、高輝度の発光面が大きくなるにつれ、ボールが見えにくくなるため、競技がしにくくなると考えられる。
【００２５】
また、図６は、高輝度判定用の閾値を３０万ｃｄ／ｍ＾２に設定した場合の相関係数Ｒが０．７６であったことを示す。図７は、高輝度判定用の閾値を１００万ｃｄ／ｍ＾２に設定した場合の相関係数Ｒが０．４８であったことを示す。ここで、相関係数Ｒは、ボールが消えた回数と設定した閾値以上の輝度となる発光面の立体角との相関係数の絶対値である。さらに、図６及び図７に示すような相関係数Ｒが得られる第１の実験は、高輝度判定用の閾値を３０万ｃｄ／ｍ＾２、及び１００万ｃｄ／ｍ＾２以外の値に設定した場合にも実施した。
【００２６】
図８は、図６及び図７に示すような第１の実験の実験結果をまとめたものであり、各種の高輝度判定用の閾値に対する相関係数Ｒの変化を示す。図８は、横軸が高輝度判定用の閾値の輝度を表し、縦軸が相関関数Ｒ（主観評価との相関係数）を表す。図８に示す実験結果によれば、相関係数Ｒは、高輝度判定用の閾値が約１０万ｃｄ／ｍ＾２から約３０万ｃｄ／ｍ＾２までの値で高い値となり、高輝度判定用の閾値が約３０万ｃｄ／ｍ＾２よりも大きくなるにつれて値が低くなっている。以上のような第１の実験の実験結果によれば、高輝度の発光面とする閾値は、約３０万ｃｄ／ｍ＾２付近が最適値と考えられる。
【００２７】
ただし、高輝度判定用の閾値は、様々な実験結果等により設定されるものであるが、第１の実験の実験結果からは、高輝度判定用の閾値は２万ｃｄ／ｍ＾２〜２００万ｃｄ／ｍ＾２であるものと想定される。一般的な屋内の照明環境に設置されている蛍光ランプや直管形ＬＥＤランプの発光面の輝度は、およそ２万ｃｄ／ｍ＾２であることから、２万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度を高輝度としても良い。蛍光ランプや直管形ＬＥＤランプの発光面の輝度以上の発光面を高輝度の発光面とする場合には高輝度判定用の閾値が２万ｃｄ／ｍ＾２程度となる。また、一般に、高輝度判定用の閾値は２００万ｃｄ／ｍ＾２より大きい値に設定されることは考えにくい。従って、高輝度判定用の閾値は、２万ｃｄ／ｍ＾２〜２００万ｃｄ／ｍ＾２であるものと想定される。
【００２８】
また、図６及び図７に黒丸で示す実験結果によれば、１０万ｃｄ／ｍ＾２付近から相関係数が上昇する傾向が得られた。このような第１の実験の実験結果によれば、高輝度判定用の閾値は１０万ｃｄ／ｍ＾２付近とすることが考えられる。  
さらに、図８に示す実験結果によれば、相関係数Ｒが低下するのは、２０万〜５０万ｃｄ／ｍ＾２の範囲である。このような実験の分析結果に基づいて、高輝度判定用の閾値は２０万〜５０万ｃｄ／ｍ＾２の範囲内に設定しても良い。
【００２９】
次に、第２の実験について説明する。  
第２の実験は、ボールが消えて見える発光面の輝度を調べるために、複数の被験者に複数の条件でボールの見え方を評価させる実験である。第２の実験は、ボールが消えて見える発光面の輝度、つまり、高輝度の発光面とする閾値としての所定の輝度を設定するための実験の１つである。  
図９は、第２の実験に関する実験装置の構成と実験環境とを示す図である。また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実験装置としての実験用照明装置の正面図である。図１０（ａ）は、後述するシャッタ７６が閉じた状態において、視線方向から実験用照明装置を見た状態を示し、図１０（ｂ）は、シャッタ７６が開放した状態において、視線方向から実験用照明装置を見た状態を示す。
【００３０】
まず、第２の実験の実験装置として用いる実験用照明装置の構成について説明する。  
実験用照明装置７０は、光源７１、発光面７２、拡散板７３、フレネルレンズ７４、マスク７５、シャッタ７６、視対象７７、設置台（机）７８、およびモータ７９などを有する。光源７１、発光面７２、拡散板７３、フレネルレンズ７４、およびマスク７５は、視線方向に対して、設置台７８上に順に配置される。シャッタ７６は、視線方向においてマスク７５及び視対象７７の手前に配置され、設置台７８に設置されるモータ７９の軸に取り付けられる。また、シャッタ７６は、閉じられた状態で視線方向からは視対象７７及び発光面９０が隠れるように配置される。
【００３１】
光源７１は、ＬＥＤにより構成される。光源７１はＬＥＤを用いることにより、実験用照明装置７０の小型化が図れ、輝度の調整が容易になる。ただし、光源７１は、輝度の調整が可能なものであれば良い。また、光源７１は、ＰＣなどの制御装置に接続され、制御装置からの指示に応じた輝度で発光する。発光面７２は、光源７１からの光により発光する面である。拡散板７３は、発光面７２で発光する光を拡散させる。フレネルレンズ７４は、発光面７２からの拡散板７３を介した光を視線方向に照射する。
【００３２】
マスク７５は、視線方向から観察される発光面９０の大きさを規定する。本第２の実験において、マスク７５は、視線方向における発光面９０の大きさが、太陽の立体角を想定した約０．００００６ｓｒとなるように設計した。視対象７７は、実際の観察対象となるボールの大きさを想定した大きさとする。第２の実験において、視対象７７は、約３０ｍ先の野球用のボールの大きさを想定し、０．０００００３６ｓｒとした。
【００３３】
シャッタ７６は、視線方向において、マスク７５により大きさが規定された発光面９０の手前に開閉自在に設置される。シャッタ７６は、モータ７９により駆動する軸に取り付けられ、モータ７９の駆動により開閉される。シャッタ７６は、閉じた状態において視線方向からは発光面９０が完全に見えなくなるように発光面９０全体を完全に覆い隠し、開放した状態において発光面９０全体が視線方向から視認できる状態とする。モータ７９は、ＰＣなどの制御装置に接続され、制御装置からの指示に応じて駆動することによりシャッタ７６を開閉させる。第２の実験において、制御装置は、モータ７９を駆動させることによりシャッタ７６を所定時間（１秒間）だけ開放させる制御を行う。
【００３４】
実験用照明装置７０は、視線方向から観察する発光面（マスク７５で設定される発光面）９０の平均輝度が１万、３万、６万、１０万、３０万、１００万  ｃｄ／ｍ＾２の６つの条件（輝度条件）に設定できるように構成される。また、実験用照明装置７０は、視線方向から観察するマスク７５で設定される発光面９０がいずれの輝度条件の場合であっても均一な輝度分布（平均輝度／最大輝度が０．９程度）となるように設計される。実験用照明装置７０は、ＰＣなどの制御装置により制御される。実験用照明装置７０は、制御装置が指示する輝度条件で発光面を発光させ、制御装置が指示するタイミングでシャッタ７６を開閉する。
【００３５】
次に、第２の実験の実験環境について説明する。  
被験者８０は、視線位置が図９に示す視線方向となるように調整される。第２の実験において、被験者８０の目と視対象７７との距離ａは７．０ｍとし、被験者８０の目の高さｂは１．２ｍとした。床面８１における照度は約１５００ｌｘとし、被験者の眼前照度は約１０００ｌｘとした。また、視線方向において、被験者８０から実験用照明装置７０の奥側には背景８２を設ける。背景８２は、照明の後方が暗い状態であることと再現するために黒色とした。
【００３６】
また、視線方向よりも上方には、複数のベース照明器具８３（８３ａ、８３ｂ、…、８３ｈ）が設置される。第２の実験において、各ベース照明器具８３は、蛍光ランプとし、床面８１からの高さｃが２．６ｍに設置した。被験者８０の近傍のベース照明器具は点灯させ、実験用照明装置７０側のベース照明器具は消灯する。図９に示す例では、被験者側の３つのベース照明器具８３ａ−８３ｃを点灯させ、実験用照明装置７０側の５つのベース照明器具８３ｄ−８３ｈを消灯させている。これは、被験者８０の周囲が明るく、照明の周辺が暗い状態であることを再現するものである。
【００３７】
次に、第２の実験として実施した実験手順について説明する。  
図１１は、個々の被験者に対する実験手順を示す図である。図１２は、各被験者に対して実施した実験内容を示す図である。  
第２の実験は、２０名の被験者に対して実施した。各被験者８０は、図１１に示すように、最初の５分間で実験環境に慣れさせる。５分間で実験環境に順応した後、実験用照明装置７０は、３分間の休憩を挟んで、６つの輝度条件で発光させた発光面９０及び視対象７７を１秒間ずつ提示する。つまり、実験用照明装置７０は、３分ごとに、６つの輝度条件のうち１つの輝度条件で光源７１を発光させた状態で１秒間だけシャッタ７６を開放する。視対象７７および発光面９０を提示する時間（１秒間）は、シャッタ７６を駆動させるモータ７９に接続したＰＣなどの制御装置によりコントロールされる。被験者は、各輝度条件における１秒間での観察結果として、視対象７７が見えないか見えるかを二者択一で評価する。
【００３８】
また、６つの輝度条件での発光は、被験者毎に任意の順序で提示する。第２の実験では、各被験者に対して、図１２に示すような順序で、６つの各輝度条件で発光させた発光面９０と視対象７７とを提示した。各輝度条件での発光面９０及び視対象７７の提示順序は、順序効果をできるだけなくすために、カウンターバランスをとり、順序を決めた。また、各被験者は、各輝度条件につき１回だけ評価を行うものとした。
【００３９】
次に、第２の実験の実験結果について説明する。  
図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、第２の実験における各被験者による視対象の見え方の評価結果（実験結果）を示す図である。また、図１４は、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃに示す実験結果をまとめたものであり、発光面の輝度に対する視対象（ボール）が消えて見える確率（消えて見えた回数を提示した回数で除した値）を示す図である。図１４によれば、発光面の輝度が１万ｃｄ／ｍ＾２の場合はボールが消えない（見える）が、３万ｃｄ／ｍ＾２になると徐々に消えて見える確率が高くなり、３０万ｃｄ／ｍ＾２になると１００％の確率で消えて見えるという実験結果となった。このような第２の実験の実験結果からは、３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の輝度の発光面を背景にするとボールは確実に消えて見えるといえる。
【００４０】
また、３万ｃｄ／ｍ＾２以上３０万ｃｄ／ｍ＾２未満の輝度を背景にした場合は１０％から１００％未満の確率でボールが消えて見えるといえる。これらの知見から、ボールが消えて見えるとする発光面の輝度に対する閾値は、３万ｃｄ／ｍ＾２以上１００万ｃｄ／ｍ＾２以下の範囲にすべきものと考えられ、特に３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の値は、確実にボールが消えて見える閾値と考えられる。  
従って、第２の実験結果によれば、高輝度の発光面とする閾値としての所定の輝度は、３万ｃｄ／ｍ＾２以上１００万ｃｄ／ｍ＾２以下に設定することが考えられる。特に、ボールが確実に消えて見える状態を高輝度の発光面とする場合には、高輝度の発光面とする閾値は、３０万ｃｄ／ｍ＾２程度とすることが第２の実験結果からは妥当であると考えられる。
【００４１】
さらに、上述した第１の実験と第２の実験とを合わせて評価すると、高輝度の発光面（ボールが消えてみえる発光面）とする輝度の閾値は、３万ｃｄ／ｍ＾２以上１００万ｃｄ／ｍ＾２以下にすべきと考えられる。また、第１及び第２の実験によれば、ほとんどの人がボールが消えて見える状態となるのが３０万ｃｄ／ｍ＾２程度以上の輝度の発光面である。このため、ほとんどの人がボールが消えて見える状態となる発光面を高輝度の発光面とするには、高輝度の発光面とする閾値を３０万ｃｄ／ｍ＾２程度に設定することが第１及び第２の実験から想定される。  
以下、高輝度判定用の閾値が３０万ｃｄ／ｍ＾２であることを想定して説明するものとする。
【００４２】
次に、照明システムＳにおける各投光器が形成する発光面における高輝度の発光面の大きさとボールの見え方との関係について説明する。  
図８に示す実験結果によれば、輝度が高い発光面（高輝度の発光面）の方がボールの見えにくさとの相関が高いと考えられる。すなわち、上述した実験結果を鑑みると、高輝度の発光面は、ボールの見えにくさに関係が深いと考えることができ、高輝度の発光面が大きくなるにつれ、ボールが見えにくくなる。ボールが見えにくくなるという事は、ボールを使用する競技においては、競技がしにくくなると言える。このような知見から、上述の実験では、競技者の視界に高輝度の発光面が入る期間が長くなればなるほど、競技がしにくくなるという結論が得られる。
【００４３】
図１５は、高輝度の発光面とボールの見え方との関係を模式的に示す図である。  
図１５に示すように、眩しく感じる発光部分（ボールが消えて見える部分：グレア）が大きくなると、競技に与える影響が大きくなり、ボールが消えて見える期間が長くなればなるほど、ボールを見失ってしまう可能性が高くなる。従って、眩しく感じる発光部分が高輝度の発光面であるとすれば、高輝度の発光面が競技に大きな影響を与えない程度の大きさ以下とする照明環境が望まれると考えられる。
【００４４】
ここで、照明システムＳにおける各投光器が形成する高輝度の発光面の大きさ（立体角）について説明する。  
本実施形態において、発光面の大きさは立体角で表すものとする。一般に、立体角は、大きさを表す指標であり、面積を距離の二乗で除した値である。また、立体角の単位は、sr（ステラジアン）である。なお、高輝度の発光面の大きさは立体角以外の指標を用いて規定しても良い。大型照明装置１は、高輝度の発光面が所定の立体角以下となるように設定される。
【００４５】
図１６は、３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の発光面（高輝度の発光面）の立体角と主観評価の結果とを示す図である。  
図１６は、上述した図５に示す第１の実験を第１の照明環境で実施した場合と第１の照明環境よりも３０万ｃｄ／ｍ＾２以上の発光面の立体角が大きい（６．６２倍）第２の照明環境で同様の行った実験の結果を示すものである。図１６に示す第１の実験の実験結果によれば、高輝度の発光面の立体角が大きくなれば、ボールが見えにくい、つまり競技がし難くなることが明らかである。また、発明者らは、図６で示す代表的な結果においても、視界に高輝度の発光面が入ると、競技がしにくくなると結果を得ている。
【００４６】
従って、本実施形態に係る照明システムＳは、ボールが消えて見える部分のような競技がしにくくなる高輝度の発光面の立体角が競技に大きな影響を与えない程度の大きさ（高輝度の立体角用の閾値）以下になるように調整（設計）される。高輝度立体角用の閾値は、照明システムの設置条件などの競技場の環境、競技の種目、或いは、求められる照度などに応じた様々な設定が考えられる。
【００４７】
例えば、高輝度の発光面の立体角は、競技中に移動するボールが消えて見える時間（特定の速度で移動する移動体が高輝度の発光面によって視認できなくなる時間）が所定時間未満となるように設定しても良い。具体的としては、ボール（移動体）が自由落下する速度を考慮して、ボールが１秒間（所定時間）に移動する距離が４．９ｍであると想定する。１秒間にボールが移動する距離が４．９ｍであるとすると、１秒間にボールが移動する最大の面積は４．９ｍ×４．９ｍと考えられる。大型の競技場においては、競技する領域（競技領域）にいる競技者と発光面との距離は少なくとも１００ｍ以上あると考えられる。
【００４８】
競技者と発光面との距離が１００ｍであれば、発光面において４．９ｍ×４．９ｍの面積となる立体角は、０．０００２４ｓｒとなる。この場合、ボールが視認できなくなる時間を１秒以内にするには、高輝度の発光面の立体角を０．０００２４ｓｒ未満とするのが良いと考えられる。このような条件（高輝度の発光面の立体角が０．０００２４ｓｒ未満）となるように各投光器２を調整した大型照明装置１では、競技者が高輝度の発光面によってボールが１秒間以上の間、視認できなくなることを防げる。この結果、大型照明装置１は、ボールが視認不可となる高輝度の発光面を小さくすることにより、所定時間以上ボールが見えなくなる事を防止して快適に競技を行える照明を提供できる。
【００４９】
また、高輝度の発光面は、所定の立体角が高輝度の代表格である太陽の立体角（例えば、０．００００６８〜０．００００７０ｓｒ）未満となるように設定しても良い。太陽の立体角を基準とした所定の立体角未満となるように各投光器２を調整した大型照明装置１を有する照明システムＳは、太陽が出ている下で競技する場合と同等以上の快適さで競技を行える照明を提供できる。
【００５０】
また、既存の照明システムにおける別の構成の投光器（例えば、光源がＨＩＤランプの照明機器）を本実施形態に係る投光器２に変更する場合、照明システムＳは、高輝度の発光面の立体角が既存の照明システムにおける高輝度の発光面の立体角よりも小さくなるようにしても良い。すなわち、既存の照明システムにおける高輝度の発光面の立体角がわかれば、照明システムＳは、高輝度の発光面の立体角が既存の照明システムによる照明環境での高輝度の発光面の立体角未満となるように各投光器２を調整（設計）するようにしても良い。このような照明システムによれば、少なくとも既存のシステムより同等以上の快適さで競技を行える照明環境を提供できる。
【００５１】
また、実際の競技者は、有効視野内で競技に関する情報を視認する。このため、照明システムＳは、競技領域にいる人物の有効視野内において、高輝度の発光面が所定の立体角以下となるように調整（設計）しても良い。ここで、有効視野は、人物が眼球運動だけで情報を注視し、瞬時に特定情報を雑音内より受容できる範囲である。一般に有効視野は、左右約１５度、上約８度、下約１２度以内の視野とされる。  
このように、有効視野内において高輝度の発光面が所定の立体角以下となるように各投光器２を調整した照明システムは、複数の投光器により形成する発光面を競技領域にいる人物が直接観察した場合に、当該人物の有効視野の範囲内において高輝度の発光面が所定の立体角以下となる。これにより、照明システムＳは、競技者が快適に競技を行える照明環境を提供できる。
【００５２】
上述したように、照明システムを構成する複数の投光器としての照明機器は、ＬＥＤを光源とし、各光源の反射板がリフレクターである。リフレクターは漏れ光をカットする機能を有するため、各投光器は、漏れ光の少ない照明器具と言える。漏れ光が少ない投光器を複数配置する大型照明装置により構成する照明システムは、各投光器の調整によって高輝度の発光面の大きさを調整しやすい。すなわち、漏れ光の小さい複数の投光器を用いた照明システムは、各投光器の向き等の調整によって競技領域における各所での発光面の輝度を調整でき、所定の輝度以上となる高輝度の発光面を所定の立体角以下に調整できる。さらに、漏れ光の小さい複数の投光器を用いた照明システムは、競技者の有効視野などを考慮して細かく高輝度の発光面の輝度を調整することも可能となる。  
なお、リフレクター付き投光器は、発光面積のうち２次発光面を有していても構わない。
【００５３】
次に、実施形態に係る照明システムＳによる照明環境を評価する照明環境の評価方法について説明する。  
上述したように、照明システムＳは、競技を快適に行えるように各大型照明装置１における各投光器がそれぞれ設計（調整）される。照明システムＳは、高輝度の発光面の立体角が高輝度の立体角用の閾値未満となるように設計されるが、設計者或いはユーザは、競技領域（照射面）の各所による照明環境の状態を評価する必要がある。例えば、設計者は、新たな照明システムによる照射面の各所における照明環境の状態をできるだけ容易かつ高速に把握することを要望する。また、ユーザは、新たな照明システムによる照明環境が既存の照明システムとどのように異なるのかを簡単に評価したいと要望することが多い。このため、実施形態では、照射面の各所における照明システムによる照明環境を評価するための情報を分かり易く提示する評価方法を提供する。
【００５４】
次に、本実施形態に係る照明システムによる照明環境の評価を実現するための情報処理装置（評価装置）５０について説明する。  
図１７は、情報処理装置５０の構成例を示すブロック図である。  
情報処理装置（評価装置）５０は、画像入力装置４０が取得する画像に対して照明環境を評価する情報処理を実行する。画像入力装置４０は、大型照明装置１の発光面における輝度を画素単位で示す輝度分布画像を情報処理装置５０へ供給する。画像入力装置４０は、大型照明装置１の発光面を輝度分布画像として撮影（計測）する輝度画像測定装置であっても良いし、シミュレーションによって発光面の輝度分布画像を生成する電子計算機であっても良い。
【００５５】
情報処理装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータなどの電子計算機で実現される。情報処理装置５０は、照明環境を評価するための情報を生成し、生成した情報を表示装置などに出力する。本実施形態に係る情報処理装置５０は、照明環境を評価するための情報処理として、任意の観察位置から任意の方位に向かって各投光器２が形成する発光面を観察する場合における高輝度の発光面の立体角を算出する機能を有する。また、本実施形態に係る情報処理装置５０は、任意の観察位置から複数の方向に向かって発光面を観察した場合において、各方位についての高輝度の発光面の立体角を示す情報としてのレーダーチャートを作成する機能を有する。
【００５６】
図１７に示すように、情報処理装置５０は、制御部５１、表示部５２、及び操作部５３を有する。制御部５１は、情報処理を実行する処理部として機能する。表示部５２は、制御部５１による処理結果などを表示する表示装置である。例えば、表示部５２は、後述するレーダーチャートを表示する。操作部５３は、操作入力を受け付ける操作装置である。また、図１７に示す構成例において、制御部５１は、プロセッサ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、設定メモリ６４、データメモリ６５、Ｉ／Ｆ６６、Ｉ／Ｆ６７、Ｉ／Ｆ６８、及び通信部６９などを有する。
【００５７】
プロセッサ６１は、例えば、ＣＰＵなどの処理部である。プロセッサ６１は、プログラムを実行することにより種々の処理を実現する。ＲＡＭ６２は、ワーキングメモリ或いはバッファメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＯＭ６３は、不揮発性のメモリである。ＲＯＭ６３は、例えば、情報処理装置５０の基本的な動作を司るプログラムおよび制御データなどを記憶する。
【００５８】
設定メモリ６４は、設定情報を記憶する。設定メモリ６４は、書換え可能な不揮発性メモリにより構成される。設定メモリ６４は、例えば、高輝度判定用の閾値（所定輝度）を設定情報として記憶する。また、設定メモリ６４は、１台の投光器における各種の角度（鉛直角及び水平角）毎での高輝度の発光面の立体角を示すデータベース（立体角テーブル）６４ａを有する。立体角データベース６４ａについては、後で詳細に説明する。
【００５９】
データメモリ６５は、画像データなどのデータを記憶するメモリである。データメモリ６５は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）或いはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの書換え可能な不揮発性のメモリにより構成する。また、データメモリ６５は、プロセッサ６１が実行するプログラムを記憶しても良い。なお、設定メモリ６４及びデータメモリ６５は、１つの記憶装置（例えば、ＨＤＤ或いはＳＳＤ）における記憶領域を分けたものとして実現しても良い。
【００６０】
プロセッサ６１は、ＲＯＭ６３或いはデータメモリ６５などのメモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を実現する。すなわち、情報処理装置５０の制御部５１において、プロセッサ６１は、ＲＯＭ６３或いはデータメモリ６５に記憶されたプログラムを実行することにより、各種の処理部として機能する。
【００６１】
Ｉ／Ｆ６６は、画像入力装置４０から輝度画像を取得するインターフェースである。Ｉ／Ｆ６６は、照明システムＳを構成する投光器２が形成する発光面における輝度分布を示す輝度画像（発光面の輝度画像）を取得する。また、Ｉ／Ｆ６６は、情報処理装置５０が輝度画像を生成するための情報を取得するものであっても良い。また、Ｉ／Ｆ６６は、本照明システムを構成する投光器２が形成する発光面の輝度画像と比較するための別の照明システムの照明装置による発光面の輝度画像（比較用の輝度画像）を取得しても良い。
【００６２】
Ｉ／Ｆ６７は、表示部５２に接続するインターフェースである。表示部５２は、液晶表示器などの表示装置である。表示部５２は、プロセッサ６１による制御に応じて画像を表示する。例えば、プロセッサ６１は、Ｉ／Ｆ６７を介して表示部５２を制御することにより、照明システムＳによる照明環境を評価するための情報として後述するレーダーチャートを表示部５２に表示させる。
【００６３】
Ｉ／Ｆ６８は、操作部５３に接続するインターフェースである。操作部５３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネルなどの操作装置である。操作部５３は、操作指示あるいは設定情報などを入力するためのデバイスである。例えば、プロセッサ６１は、Ｉ／Ｆ６８を介して操作部５３に入力された操作指示などを示す信号を取得する。  
通信部６９は、外部装置へデータを出力するためのインターフェースである。例えば、プロセッサ６１は、照明システムによる照明環境を評価するための情報として、後述するレーダーチャートを外部装置へ出力するようにしても良い。
【００６４】
次に、実施形態に係る照明システムＳによる照明環境を評価するための情報としてのレーダーチャートについて説明する。  
上記のように構成される情報処理装置５０は、照明システムＳによる照明環境を評価（表示）するための情報として、レーダーチャートを生成する。レーダーチャートは、照明システムＳが設置される競技場の観察位置からの全方位における高輝度の発光面の立体角を示す図である。情報処理装置５０は、複数の観察位置での全方位における高輝度の発光面の立体角を示すレーダーチャートを作成する。
【００６５】
図１８は、照明システムＳが設置される競技場においてレーダーチャートが作成される複数の観察位置（レーダーチャートの作成点）の設定例を示す図である。また、図１９は、レーダーチャートＬの例を示す図である。  
情報処理装置５０は、図１８に示すように、競技領域（照射面）を含む複数の観察位置における複数のレーダーチャートＬを作成する。レーダーチャートＬを作成する観察位置（作成点）は、任意の位置に設定して良い。例えば、情報処理装置５０は、競技領域を含む領域を所定の間隔で分割した場合の複数の点を複数の観察位置として複数のレーダーチャートを作成するようにしても良い。また、情報処理装置５０は。細かく調整したい領域においては多くの作成点（密な間隔の作成点）でレーダーチャートを作成し、大まかな調整で良い領域においては少ない作成点（粗な間隔の作成点）でレーダーチャートを作成しても良い。また、情報処理装置５０は、予め設定した任意の位置でのレーダーチャートを作成するようにしても良い。
【００６６】
図１９に示すように、各レーダーチャートＬは、競技領域における観察位置を中心とし、観察位置からの各方向における高輝度の発光面の立体角の大きさを示すチャートグラフＬａを表示する。チャートグラフＬａは、中心からの距離が立体角の大きさを表している。チャートグラフＬａは、各方向における高輝度の発光面の立体角の大きさを連結させた曲線である。チャートグラフＬａとして表示する各方向における高輝度の発光面の立体角の大きさは、照明システムＳにおける各投光器２による高輝度の発光面の立体角を積算して算出しても良いし、各投光器２が形成する発光面に対する輝度分布画像から生成しても良い。また、各方向における高輝度の発光面の立体角は、各方位に向かって人物の有効視野の範囲で高輝度の発光面の立体角を算出して良い。
【００６７】
また、個々の投光器２に対する高輝度の発光面の立体角は、後述する立体角データベース６４ａに記憶した情報と各投光器２の設置位置及びエイミングなどを示す設計情報とに基づいて算出して良い。この場合も、各投光器２に対する高輝度の発光面の立体角は、各方位について人物の有効視野の範囲で高輝度の発光面の立体角を算出して良い。なお、立体角データベース６４ａを用いたレーダーチャートＬの作成方法については、後で詳細に説明する。
【００６８】
図１９に示すレーダーチャートＬは、チャートグラフＬａと共に、閾値曲線Ｌｂを表示する。閾値曲線Ｌｂは、高輝度の発光面の立体角の大きさに対する閾値（高輝度の立体角用の閾値）であり、予め設定される値である。閾値曲線Ｌｂとして示す高輝度の立体角用の閾値は、上述したように、太陽の立体角（例えば、０．０００６８〜０．０００７０ｓｒ）を基準に設定しても良いし、競技中におけるボールの移動距離を想定して設定しても良い。また、閾値曲線Ｌｂとして示す高輝度の立体角用の閾値は、全方位に対して一定値でなくても良い。
【００６９】
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、方位ごとに異なる高輝度の立体角用の閾値を設定した場合のレーダーチャートＬ´、Ｌ´´の例を示す図である。  
図２０（ａ）に示すレーダーチャートＬ´の例では、閾値曲線Ｌｂ´は、中心が観察位置とは異なる位置の円である。図２０（ａ）に示す閾値曲線Ｌｂ´は、円の中心がａ方向に対して観察位置よりも後方になる円である。図２０（ａ）に示す閾値曲線Ｌｂ´は、ａ方向には高輝度の立体角用の閾値を小さくし、ａ方向とは逆の方向ではａ方向によりも高輝度の立体角用の閾値を大きくしたものである。これにより、ａ方向では高輝度の発光面の立体角が小さくなるように調整し、ａ方向とは逆の方向には高輝度の発光面の立体角が大きくなること許容する調整を支援できる。例えば、ａ方向からフライボールが飛んでくることが多く、かつ、ａ方向とは逆の方向からフライボールが飛んでくることが少ない観察位置では、図２０（ａ）のような閾値を設定することにより競技がし易い照明環境となる調整が行える。
【００７０】
また、図２０（ｂ）に示すレーダーチャートＬ´´の例では、閾値曲線Ｌｂ´´は、ある方向（例えば、ａ方向）を中心する半円とその逆方向を中心とする半円とからなっている。このような閾値によっても、ａ方向では高輝度の発光面の立体角が小さくなるように調整し、ａ方向とは逆の方向には高輝度の発光面の立体角が大きくなること許容する調整を支援できる。  
図２０（ａ）の閾値曲線Ｌｂ´又は図２０（ｂ）の閾値曲線Ｌｂ´´で示すような閾値を設定すれば、ａ方向（又は、ａ方向の周辺）からフライボールが飛んでくることが多く、かつ、ａ方向とは逆の方向からフライボールが飛んでくることが少ない観察位置では競技がし易い照明環境となる調整が行える。  
なお、高輝度の立体角用の閾値は各方位に対して任意の値を設定でき、その結果としての閾値曲線Ｌｂも任意の形状として良い。例えば、閾値曲線Ｌｂは、楕円であっても良いし、三角形や長方形などの多角形であっても良い。
【００７１】
次に、立体角データベース６４ａについて説明する。  
図２１は、立体角データベース６４ａの構成例を示す図である。  
立体角データベース６４ａは、ある距離から見た１台の投光器における各種の角度（鉛直角及び水平角）毎での高輝度の発光面の立体角を示す情報を記憶する。図２１に示す構成例では、立体角データベース６４ａは、鉛直方向の角度を１０度毎とし、水平方向の角度を１０度毎とした場合における、高輝度の発光面の立体角を示す。ある１つの投光器における高輝度の発光面の立体角は、当該投光器に対する水平角と鉛直角とにより立体角データベース６４ａから判定できる。例えば、プロセッサ６１は、１つの投光器の設置位置及び設置方向と観察位置との関係により投光器に対する水平角と鉛直角とを算出し、算出した水平角と鉛直角とにより立体角データベース６４ａから高輝度の発光面の立体角を算出する。なお、立体角のデータベースは、視点と投光器との距離によって補正される。
【００７２】
また、照明システムＳにおいては、各投光器２の設置位置とエイミング（鉛直角及び水平角）とが設計情報として取得できるものとする。各投光器２に関する設計情報は、予め設定メモリ６４或いはデータメモリ６５に記憶しても良いし、通信部６９を介して取得しても良いし、操作部５３により入力しても良い。  
なお、照明システムが複数種類の投光器を有する場合、設定メモリ６４は、投光器の種類毎に立体角データベースを設ければ良い。
【００７３】
次に、本実施形態に係る照明システムによる照明環境を評価するためのレーダーチャートの作成処理について説明する。  
図２２は、情報処理装置５０によるレーダーチャートの作成処理を説明するためのフローチャートである。  
情報処理装置５０の制御部５１において、プロセッサ６１は、ＲＯＭ６３或いはデータメモリ６５などのプログラムメモリに記憶されているレーダーチャート作成処理用のプログラムを実行することによりレーダーチャートの作成処理を実行する。  
レーダーチャートの作成処理において、プロセッサ６１は、まず、レーダーチャートを作成するための情報（条件）を設定する（ステップＳ１１）。レーダーチャートを作成するための情報（条件）は、設定メモリ６４に記憶されている情報であっても良いし、通信部９６等により外部装置から入力される情報であっても良いし、操作部５３により入力される情報に基づく情報であっても良い。
【００７４】
また、レーダーチャートを作成するための情報（条件）は、例えば、レーダーチャートの作成点（観察位置）の設定値、高輝度の発光面の立体角を算出する角度ピッチ、観察位置における視点の高さ、視線の仰角、視点と照明柱若しくは投光器との距離等の情報である。ここでは、レーダーチャートの作成点の設定値は、評価を行う領域（競技面）を等間隔で分割するための設定値ｎ、ｍ（縦軸をｎ個、横軸をｍ個として分割）であるものとする。ただし、レーダーチャートの作成点は、領域を等間隔で分割する設定値に限定されるものではなく、任意の設定が可能である。
【００７５】
レーダーチャートを作成するための情報を設定すると、プロセッサ６１は、投光器１台における高輝度（３０万ｃｄ／ｍ＾２以上）の発光面の立体角を示す立体角データベース６４ａの情報を取得する（ステップＳ１２）。  
また、プロセッサ６１は、評価する照明システムの照度設計に使用した各投光器に関する設置位置及びエイミング（鉛直角及び水平角）などの情報（各投光器の設計情報）を取得する（ステップ１３）。プロセッサ６１は、投光器の設計情報を設定メモリ６４から読み込むようにしても良いし、通信部６９を介して外部装置から取得しても良いし、操作部５３に入力する値を取得するようにしても良い。
【００７６】
さらに、プロセッサ６１は、レーダーチャートの作成点の設定値に基づいてレーダーチャートの作成点（総数Ｘ個）を設定する（ステップＳ１４）。評価を行う領域を縦軸ｎ個、横軸ｍ個で分割することが設定されている場合、プロセッサ６１は、評価を行う領域全体の大きさなどから各作成点を算出する。  
図２３は、評価を行う領域を縦軸５個と横軸５個とで分割する例を示す図である。図２３に示す例では、評価を行う領域が５個の縦軸と５個の横軸とにより等間隔により分割されている。この場合、縦軸と横軸とが交差する点が５×５＝２５となり、プロセッサ６１は、縦軸と横軸とが交差する２５個の各点をレーダーチャートの作成点として設定し、レーダーチャートの作成点の総数を２５個（Ｘ＝２５）に設定する。
【００７７】
レーダーチャートの作成点を設定した後、プロセッサ６１は、各作成点について順番にレーダーチャートを作成する処理を実行する。例えば、プロセッサ６１は、作成点を特定するための変数ｘを定義し、変数ｘを初期化（ｘ＝０）する（ステップＳ１５）。変数ｘを初期化した後、プロセッサ６１は、変数ｘをインクリメント（ｘ＝ｘ＋１）する（ステップＳ１６）。
【００７８】
変数ｘをインクリメントすると、プロセッサ６１は、ｘ番目の作成点について、チャートグラフＬａを生成するためのデータ（各方位における高輝度の発光面の立体角）を算出する処理を行う（ステップＳ１７）。プロセッサ６１は、設定された各方位において、各投光器２と作成点との位置関係に基づく各投光器のエイミングに対する高輝度の発光面の立体角を算出し、算出した全ての投光器２による高輝度の発光面の立体角を積算する。例えば、方位の角度ピッチが３０°（方位角、０°、３０°、６０°、…、３３０°）である場合、プロセッサ６１は、方位角０°から順に、各投光器２における高輝度（３０万ｃｄ／ｍ＾２以上）の発光面の立体角を算出し、全投光器２分の高輝度の発光面の立体角を積算する。また、プロセッサ６１は、各方位について人物の有効視野の範囲で高輝度の発光面の立体角を算出するようにしても良い。
【００７９】
各方位における高輝度の発光面の立体角を積算すると、プロセッサ６１は、作成点及び方位ごとに立体角を記憶するデータテーブル６５ａをデータメモリ６５に作成し、計算結果（高輝度の発光面の立体角を積算した値）をデータテーブル６５ａに記憶する（ステップＳ１８）。なお、作成点及び方位ごとに立体角を記憶するためのデータテーブル６５ａは、ＲＡＭ６２などのメモリに作成しても良い。
【００８０】
図２４は、データテーブル６５ａの例である。プロセッサ６１は、各作成点について、設定した角度ピッチごとに各方位における高輝度の発光面の立体角を算出し、算出した立体角をデータテーブル６５ａに記憶する。図２４に示す例では、データテーブル６５ａは、２５個の作成点について、３０°ごとの各方位における高輝度の発光面の立体角を記憶する。プロセッサ６１は、データテーブル６５ａに記憶された情報により作成点ごとのレーダーチャートが作成可能となる。
【００８１】
データテーブル６５ａにｘ番目の作成点について各方位での高輝度の発光面の立体角を記憶すると、プロセッサ６１は、全ての作成点について立体角を算出する計算処理が完了（ｘ＝Ｘ）かを判断する（ステップＳ１９）。全作成点について立体角を算出する計算処理が完了していなければ、プロセッサ６１は、ステップＳ１６へ戻り、ステップＳ１６−１９の処理を実行する。
【００８２】
また、全作成点について立体角を算出する計算処理が完了したと判断した場合（ステップＳ１９、ＹＥＳ）、プロセッサ６１は、各作成点のレーダーチャートＬを作成する（ステップＳ２０）。プロセッサ６１は、データテーブル６５ａに記憶したデータにより、各作成点でのレーダーチャートＬを作成する。プロセッサ６１は、データテーブル６５ａに記憶した各作成点における各方位のデータに基づいて、各作成点でのチャートグラフＬａを作成し、各作成点における高輝度の立体角用の閾値の設定値に基づいて閾値曲線Ｌｂを作成する。
【００８３】
レーダーチャートＬを作成すると、プロセッサ６１は、作成したレーダーチャートＬを表示部５２に表示する（ステップＳ２１）。また、プロセッサ６１は、作成したレーダーチャートを通信部６９により外部装置へ出力するようにしても良い。  
なお、プロセッサ６１は、単に照明システムＳにおけるレーダーチャートを表示するだけでなく、既存の照明システムなどの別のシステムにおけるレーダーチャートと比較表示しても良い。
【００８４】
図２５は、作成したレーダーチャートの表示例を示す図である。  
図２５は、評価対象とする照明システムによる照明環境を示すレーダーチャートＬと別の照明システムによる照明環境のレーダーチャートと比較表示する表示例である。図２５に示す表示例では、評価対象とする照明システムＳにおけるレーダーチャートＬと従来システムにおけるレーダーチャートとが並べて表示されている。さらに、図２５に示す表示例では、レーダーチャートだけでなく、高輝度の発光面の立体角の大きさがピークとなる方向における輝度分布画像に対して高輝度判定用の閾値で２値化した２値化画像が表示されている。
【００８５】
このような表示によれば、評価者は、評価対象とする照明システムの全方向における高輝度の発光面の大きさが従来システムに比べて如何に変化したかをレーダーチャートにより直観的に認識できる。また、図２５に示す表示例によれば、２値画像によって高輝度の発光面の大きさがピークとなる方向における高輝度の発光面の分布を具体的に視認するとも可能となる。この結果として、照明設計および調整作業を的確に支援できる評価ツールを提供できる。
【００８６】
例えば、図２５に示す表示例において、従来システムがＨＩＤランプの投光器が配置された照明システム（ＨＩＤ環境）であり、評価対象となるシステムが反射板がリフレクターであるＬＥＤ投光器が配置された照明システム（ＬＥＤ環境）である場合、両者のレーダーチャートを比較表示することにより、ＬＥＤ環境の方が競技を行う面のどの位置から投光器の発光面を見ても、高輝度（３０万ｃｄ／ｍ＾２以上）の発光面の立体角が小さく快適に競技できることを具体的に提示することができる。  
さらに、評価対象となるシステム（ＬＥＤ環境）のレーダーチャートＬにおいて、閾値曲線Ｌｂが太陽の立体角（例えば、０．００００６８〜０．００００７０ｓｒ）に設定されている場合、レーダーチャートＬにおいて、チャートグラフＬａが閾値曲線Ｌｂ内であることを示すことにより、どの方位においても高輝度の発光面の立体角が太陽の立体角よりも小さいことを明示でき、昼間に実施する競技と同等以上に競技ができる照明環境であることを提示できる。
【００８７】
上記のように、実施形態によれば、照明システムは、競技領域における任意の位置で特定の角度ピッチで全方位に向かって発光面を観察した場合に、全ての方位において高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように調整（設計）される。これにより、実施形態に係る照明システムは、競技領域においてどの方位を向いても、快適に競技を行える照明環境を提供できる。  
また、照明システムは、全ての方位において有効視野の範囲内における高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように設計又は調整される。これにより、実施形態に係る照明システムは、競技領域にいる人物の視野において快適に競技を行える照明環境を提供できる。
【００８８】
また、照明システムは、各投光器をＬＥＤ投光器で構成し、高輝度の立体角用の閾値を各投光器がＨＩＤ投光器である場合の高輝度の発光面の立体角とし、各方位における高輝度の発光面の立体角がＨＩＤ投光器である場合の高輝度の発光面の立体角未満となるように設計又は調整される。これにより、ＬＥＤ投光器で構成する照明システムは、各方位において高輝度の発光面の立体角をＨＩＤ投光器で構成した照明システムよりも小さくすることができ、ＨＩＤ投光器で構成した照明システムよりも快適に競技を行える照明環境を提供できる。  
また、照明システムは、高輝度の立体角用の閾値を高輝度の代表格である太陽の立体角とし、各方位における高輝度の発光面の立体角が太陽の立体角未満となるように設計又は調整される。これにより、太陽が出ている下で競技する場合と同等以上の快適さで競技を行える照明環境を提供できる。
【００８９】
さらに、実施形態によれば、情報処理装置は、複数の照明機器を配置した照明システムによる照明環境を評価するために、競技領域としての照射面における任意の位置から複数の方位に向かって照明機器の発光面を観察した場合に所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角を前記複数の方位の各方位について算出し、算出結果に基づいて前記任意の位置から各方位における高輝度の発光面の立体角を示す情報を表示部に表示又は外部装置へ出力する。これにより、照明環境を評価する評価者は、各方位における高輝度の発光面の立体角を容易に認識する情報として提示でき、照明環境の設計及び調整が容易になる。
【００９０】
さらに、情報処理装置は、前記各方位について有効視野の範囲内で高輝度の発光面の立体角を算出する。これにより、情報処理装置は、競技領域内における人物の視野での高輝度の発光面の立体角を提示することできる。この結果として、人物の視野に着目して快適に競技を行えるような照明環境を評価でき、そのような照明環境の評価に基づく照明設計及び調整が可能となる。
【００９１】
さらに、情報処理装置は、１台の照明機器における高輝度の発光面の立体角を複数の鉛直角、及び複数の水平角毎に示すデータテーブルを参照して各方位における高輝度の発光面の立体角を算出する。これにより、実施形態に係る情報処理装置は、各方位における高輝度の発光面の立体角を高速に算出することができる。この結果として、複数の位置において高輝度の発光面の立体角を評価する場合であっても、各位置での各方位における高輝度の発光面の立体角を高速に提示でき、複数の位置での照明環境の評価および評価に基づく設計や調整を迅速に行える。  
さらに、情報処理装置は、各方位における高輝度の発光面の立体角をレーダーチャートグラフにより表示する。これにより、実施形態に係る情報処理装置は、各方位における高輝度の発光面の立体角を直観的に認識しやすい情報として提示することができる。この結果として、評価者が高輝度の発光面の立体角を評価しやすく、そのような評価に基づく設計や調整を支援できる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した内容を付記する。
［１］
競技を行う平面を照射面とする照明システムにおいて、
光源からの光を放射する発光面を有する複数の照明機器を具備し、
前記複数の照明機器は、前記照射面における任意の位置から複数の方位に向かって発光面が観察された場合に、全ての方位において所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角が所定の立体角未満となるように配置される、
ことを特徴とする照明システム。
［２］
前記複数の照明機器は、各方位について人物の有効視野の範囲内において高輝度の発光面の立体角が前記所定の立体角未満となるように配置される、
ことを特徴とする［１］に記載の照明システム。
［３］
前記各照明機器は、ＬＥＤの光源を有し、
前記所定の立体角は、前記各照明機器をＨＩＤの光源を有する照明機器に置き換えた場合における高輝度の発光面の立体角である、
ことを特徴とする［１］又は［２］の何れかに記載の照明システム。
［４］
前記所定の立体角は、太陽の立体角である、
ことを特徴とする［１］又は［２］の何れかに記載の照明システム。
［５］
発光面を有する複数の照明機器を配置した照明システムによる照明環境を評価する照明環境の評価方法であって、
照射面における任意の位置から複数の方位に向かって照明機器の発光面を観察した場合に所定輝度以上となる高輝度の発光面の立体角を前記複数の方位の各方位について算出し、
算出した各方位についての高輝度の発光面の立体角を示す情報を表示する、
ことと特徴する照明環境の評価方法。
［６］
前記高輝度の発光面の立体角は、有効視野の範囲内で算出する、
ことを特徴とする［５］に記載の照明環境の評価方法。
［７］
前記高輝度の発光面の立体角は、１台の照明機器における高輝度の発光面の立体角を複数の鉛直角、及び、複数の水平角毎に示すデータテーブルを参照して算出する、
ことを特徴とする［５］又は［６］の何れかに記載の照明環境の評価方法。
［８］
前記表示は、各方位についての高輝度の発光面の立体角を示すレーダーチャートグラフを表示する、
ことを特徴とする［５］乃至［７］の何れか１つに記載の照明環境の評価方法。
【符号の説明】
【００９３】
Ｓ…照明システム、１…大型照明装置、２（２ａ、２ｂ、…）…複数の投光器、２１…光源、２２…反射板（リフレクター）、５０…情報処理装置、５１…制御部、５２…表示部、５３…操作部、６１…プロセッサ、６２…ＲＡＭ、６３…ＲＯＭ、６４…設定メモリ、６４ａ…立体角データベース、６５…データメモリ、６５ａ…データテーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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