(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む少なくとも１つの光源と、  少なくとも１つのコントローラと、  を含み、  前記少なくとも１つのコントローラは、    前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信し、    前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御し、    前記発光期間の前記持続時間に依存して、ユーザの目標生体反応を生じるのに最適な第１の光のスペクトルの組成を選択し、    前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御する、空間を照らす照明システムであって、  前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するように前記照明システムを制御する、照明システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのコントローラは、  前記照明システムによって照らされる前記空間に隣接する領域を照らす１つ以上の他の光源からの強度又はスペクトル、及び、  前記１つ以上の他の光源から放出される光の持続時間、  のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するように前記照明システムを制御する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコントローラは、放出される光のスペクトル成分及びその強度を選択することによって、前記発光期間の前記持続時間に依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択する、請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項４】
異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む少なくとも１つの光源と、 少なくとも１つのコントローラと、 を含み、 前記少なくとも１つのコントローラは、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信し、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御し、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択し、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御する、空間を照らす照明システムであって、 前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するように前記照明システムを制御する、照明システムであり、  前記発光期間中に放出される光の強度は、前記第１の光のスペクトルの組成の選択の前に、事前に選択され、前記第１の光のスペクトルの組成は、事前に選択された前記強度に応じて選択される、照明システム。
【請求項５】
前記発光期間の前記持続時間及び前記発光期間中に放出される光の前記強度の少なくとも１つが、ユーザによって事前に選択される、請求項１乃至４の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項６】
前記発光期間は、５秒乃至３０分の範囲から事前に選択される、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項７】
異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む少なくとも１つの光源と、 少なくとも１つのコントローラと、 を含み、 前記少なくとも１つのコントローラは、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信し、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御し、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択し、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御する、空間を照らす照明システムであって、 前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するように前記照明システムを制御する、照明システムであり、 前記発光期間は、５秒乃至３０分の範囲から事前に選択され、  前記第１の光のスペクトルの強度は、１８ｍ−ｌｕｘ未満であり、前記強度に依存して、前記少なくとも１つのコントローラは、５０５ｎｍの波長を有するスペクトル成分を含める、照明システム。
【請求項８】
異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む少なくとも１つの光源と、 少なくとも１つのコントローラと、 を含み、 前記少なくとも１つのコントローラは、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信し、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御し、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択し、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御する、空間を照らす照明システムであって、 前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するように前記照明システムを制御する、照明システムであり、  前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間中に、光が連続的に放出されるべきか又は不連続的に放出されるべきかに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択する、照明システム。
【請求項９】
光は、１０分間のパルスで不連続的に放出され、光のスペクトル組成は、ｍ錐体吸収スペクトルに一致させられる、請求項８に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのコントローラは、ヒトのメラトニン抑制を担うスペクトル成分を抑制する、前記第１の光のスペクトルの組成を選択する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのコントローラは、前記発光期間の開始点又は終了点を設定するように動作可能である、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明システムを含む、ディスプレイ装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの光源を制御する方法であって、  前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信するステップと、  前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように、異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、  前記発光期間の前記持続時間に依存して、ユーザの目標生体反応を生じるのに最適な第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、  前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、  前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、  を含む、方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの光源を制御する方法であって、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信するステップと、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように、異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 を含む、方法であり、 前記発光期間中に放出される光の強度は、前記第１の光のスペクトルの組成の選択の前に、事前に選択され、前記第１の光のスペクトルの組成は、事前に選択された前記強度に応じて選択される、方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの光源を制御する方法であって、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信するステップと、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように、異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 を含む、方法であり、 前記発光期間は、５秒乃至３０分の範囲から事前に選択され、 前記第１の光のスペクトルの強度は、１８ｍ−ｌｕｘ未満であり、前記強度に依存して、５０５ｎｍの波長を有するスペクトル成分が含められる、方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの光源を制御する方法であって、 前記少なくとも１つの光源が光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信するステップと、 前記発光期間の前記持続時間中、光を放出するように、異なる色を放出するよう構成される複数の照明要素を含む前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間の前記持続時間に依存して、第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 前記発光期間の少なくとも一部分の間、前記第１の光のスペクトルの選択された前記組成を有する光を放出するように前記少なくとも１つの光源を制御するステップと、 前記発光期間中に放出される光の強度、前記発光期間が存在する時刻、及び前記発光期間中に前記空間にいるユーザの概日時計の状態のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するステップと、 を含む、方法であり、 前記発光期間中に、光が連続的に放出されるべきか又は不連続的に放出されるべきかに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成が選択される、方法。
【請求項１７】
前記照明システムによって照らされる前記空間に隣接する領域を照らす１つ以上の他の光源からの強度又はスペクトル、及び、  前記１つ以上の他の光源から放出される光の持続時間、  のうちの少なくとも１つに依存して、前記第１の光のスペクトルの組成を選択するステップ、  を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体上に具体化され、照明システムの１つ以上のプロセッサ上で実行されると、請求項１３乃至１７の何れか一項に記載の方法の動作を行うように構成される、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システム、当該照明システムを含むディスプレイ装置、光源を制御する方法及びコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
光は、視覚におけるその使用に加えて、ヒト及び他の哺乳類のいわゆる生物学的な非視覚的（即ち、非像形成（ＮＩＦ））反応を強力に調節する。特にヒトの目は、網膜にあり、光色素メラノプシンに基づいた受容体（「メラノプシン受容体」）を含む。メラノプシン光色素は、ヒトでは、可視スペクトルの青色部分に対してピーク波長感度を有する。ヒトの目は、メラノプシンの隣に幾つかの他の光色素（桿体細胞及び錐体細胞）を含む感覚系を含む。これらの受容体に衝突する光は、ヒト及び他の哺乳類の概日系だけでなく、光の急性効果（例えば覚醒の増加及びメラトニン抑制）を調節する。メラトニンは、毎日のサイクルで変動するホルモンであり、幾つかの生物学的機能の概日リズムの時間生物学的同調を可能にする。
【０００３】
欧州特許出願公開番号第１，８８６，７０８Ａ１号は、概日リズムをサポートするようにランプを制御する方法を開示している。日の出と日の入りとの間の時刻の関数であるスペクトル組成及び強度で光が放出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下において、照明システム、当該照明システムを含む装置及び光源を制御する方法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】
【０００５】
一実施形態によれば、空間を照らす照明システムが提供される。当該照明システムは、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つのコントローラとを含み、当該少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つの光源がその間に光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信し、発光期間の持続時間中、光を放出するように少なくとも１つの光源を制御し、発光期間の持続時間に依存して、第１のスペクトルを選択し、発光期間の少なくとも一部分の間、第１のスペクトルを有する光を放出するように少なくとも１つの光源を制御する。
【０００６】
少なくとも１つのコントローラは、発光期間中に放出される光の強度、及び／又は、発光期間が存在する時刻に更に依存して、第１のスペクトルを選択するように照明システムを制御してよい。
【０００７】
少なくとも１つのコントローラは、照明システムによって照らされる空間に隣接する領域を照らす１つ以上の他の光源からの強度及び／若しくはスペクトル、並びに／又は、１つ以上の他の光源から放出される光の持続時間、及び／又は、発光期間中に空間にいるユーザの概日時計の状態に更に依存して、第１のスペクトルを選択するように照明システムを制御してよい。
【０００８】
少なくとも１つのコントローラは、放出される光のスペクトル成分及びその強度を選択することによって、発光期間の持続時間に依存して、第１のスペクトルを選択してよい。
【０００９】
発光期間中に放出される光の強度は、第１のスペクトルの決定の前に、事前に選択されてよく、第１のスペクトルは、事前に選択された強度に応じて選択される。
【００１０】
発光期間の持続時間及び／又は発光期間中に放出される光の強度の少なくとも１つが、ユーザによって事前に選択されてよい。
【００１１】
発光期間は、５秒乃至２時間の範囲から事前に選択されてよい。
【００１２】
第１のスペクトルの強度は、１８ｍ−ｌｕｘ未満であってよく、また、当該強度に依存して、少なくとも１つのコントローラは、５０５ｎｍの波長を有するスペクトル成分を含めてもよい。
【００１３】
少なくとも１つのコントローラは、発光期間中に、光が連続的に放出されるべきか又は不連続的に放出されるべきかに依存して、第１のスペクトルを生成してよい。光は、１０分間のパルスで不連続的に放出されてよく、光のスペクトル組成は、ｍ錐体吸収スペクトルに一致させられる。
【００１４】
少なくとも１つのコントローラは、ヒトのメラトニン抑制を担うスペクトル成分を抑制するように、光を生成してよい。
【００１５】
少なくとも１つのコントローラは、発光期間の開始点及び／又は終了点を設定するように動作可能であってよい。
【００１６】
上記された照明システムを含むディスプレイ装置も提供される。
【００１７】
少なくとも１つの光源を制御する方法も提供される。当該方法は、少なくとも１つの光源がその間に光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信するステップと、発光期間の持続時間中、光を放出するように少なくとも１つの光源を制御するステップと、発光期間の持続時間に依存して、第１のスペクトルを選択するステップと、発光期間の少なくとも一部分の間、第１のスペクトルを有する光を放出するように少なくとも１つの光源を制御するステップとを含む。
【００１８】
少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体上に具体化され、照明システムの１つ以上のプロセッサ上で実行されると、少なくとも１つの光源がその間に光を放出する発光期間の事前選択されている持続時間の指示を受信する動作と、発光期間の少なくとも持続時間中、光を放出するように少なくとも１つの光源を制御する動作と、発光期間の持続時間に依存して、第１のスペクトルを選択する動作と、発光期間の少なくとも一部分の間、第１のスペクトルを有する光を放出するように少なくとも１つの光源を制御する動作とを行うように構成されるコンピュータプログラムプロダクトも更に提供される。
【００１９】
これらの及び他の態様は、以下に説明される実施例から明らかであり、以下に説明される実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、照明システムのブロック図を概略的に示す。
【図２】図２は、対数で表される放射照度の関数として、メラノプシン受容体及び錐体細胞の瞳孔のサイズへの影響を示す。
【図３】図３は、対数で表される放射照度の関数として、様々な波長の光の網膜露光に応じた概日位相シフトを示す。
【図４】図４は、３つの異なる波長における放射（irradiant）エネルギーを示す。
【図５Ａ】図５Ａは、パルス以後の時間（分）の関数として、様々な波長に対するメラトニン抑制を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、パルス以後の時間（分）の関数として、様々な波長に対するメラトニン抑制を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、パルス以後の時間（分）の関数として、様々な波長に対するメラトニン抑制を示す。
【図６】図６は、ディスプレイ装置を概略的に示す。
【００２１】
様々な図面において同じ参照符号を有するアイテムは、同じ機能特徴を有する。このようなアイテムの機能が既に説明されている場合は、当業者は、既に実施可能にされていると考えられるので、詳細な説明においてその説明を繰り返すことは不要である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
光に対する非視覚的反応は、衝突光に対して一定ではない反応を有する網膜変換（transduction）経路によって仲介される。網膜変換経路の反応は、露光の強度及び持続時間によって異なる。したがって、これらの反応の作用スペクトルは決まっていない。この効果を利用して、ある領域に置かれる照明システムが、当該領域にいるユーザの目標生体反応を生じさせるように構成されることが可能である。
【００２３】
特に、以下において、照明システムによって生成される光スペクトルの組成（スペクトル成分の集まりの少なくとも１つと、各スペクトル成分の強度とを含む）が、使用又は設定された露光の持続時間に依存して適応可能であるシステムが開示される。実施形態では、当該システムは、ユーザ（例えばシステムのエンドユーザ又はデザイナ）が、照明の光生物学的効果以外の他の理由のために照明を制御するために、所定の時間プログラムを事前選択することを可能にする。例えばユーザは、ユーザが起きようとしている時間のあたりに点灯するようにスケジュールされる特定の目覚まし用のライトを設定することができる（例えばライトは、連続的な発光で一度点灯するか、又は、ユーザを徐々に起こすために数分間のパルスで点灯するようにプログラミングされてよい）。ユーザが設定した露光の持続時間に依存して、システムは、例えばホルモンメラトニンの分泌を抑制するといったより最適な光生物学的効果を追加的に提供するように、この光のスペクトルを自動的に適応させる。
【００２４】
別の例では、ユーザは、明示的なユーザ制御部を明示的に作動させるか、又は、ユーザの存在が検出されるとライトを動作させる存在センサを動作させることによって、ライトを点灯する又は増光する。ユーザが、ライトを特定の閾値の持続時間よりも長く点灯又は増光したままにする、又は、居続けることによって、存在センサが、ライトを特定の閾値の持続時間よりも長く点灯又は増光したままにすると、システムは、光のスペクトルを適応させて、ライトが点灯又は増光している時間の長さを所与として、より最適な光生物学的効果が生成される。
【００２５】
更に、実施形態では、当該システムは、ユーザが、照明システムによって放出される光の強度を選択することも可能にする。露光の持続時間と、放出される光の選択された強度との組み合わせが、照明システムによって放出される光スペクトルの組成の選択に影響を及ぼす。
【００２６】
現行の照明システムは、使用又は設定された露光の持続時間に依存して、照明システムによって生成される光スペクトルの組成及び／又は強度を適応させない（なお、ＥＰ１，８８６，７０８では、スペクトルは、時刻の関数であるが、露出の持続時間には依存しない）。
【００２７】
図１は、照明システムのブロック図を概略的に示す。照明システムは、少なくとも１つの光源１０１と、光源１０１を駆動して、可変スペクトルで発光させる少なくとも１つのコントローラ１０２とを含む。例えば光源１０１は、様々な色を放出するＬＥＤといった複数の照明要素を含み、様々な色の要素（例えばＬＥＤ）を様々な組み合わせにおいてオン及びオフにすることによって、及び／又は、それらの相対的な強度を制御することによって、スペクトルが制御される。
【００２８】
コントローラ１０２は、入力電圧を受け取り、電流及び／又は電圧ＤＳを光源１０１に供給するドライバを含む。ドライバは、ＡＣ主電源電圧Ｖｍを受け取り、光源１０１を通る電流又は光源１０１の両端間の電圧を制御する電子回路を有する。したがって、コントローラ１０２は、いつ光源１０１がオン及びオフになるか、及び／又は、光源が、オンの場合に、発光する際の強度を制御することができる。コントローラ１０２は更に、光源１０１が、オンの場合に、発光する際のスペクトルも制御することができる。例えば光源１０１が、様々な色のＬＥＤを含む場合、組み合わせられた光のスペクトルは、ＬＥＤを通る電流又はＬＥＤの両端間の電圧の比率を変えることによって、変化させることができる。通常、ＬＥＤは、電流によって駆動される。他の例では、例えば単一のランプを通る電流のデューティサイクルの周波数又は単一のランプを亘る持続時間を変えることによって、当該単一のランプのスペクトルを変化させる回路を使用して、複数のランプからの組み合わせられた光のスペクトルが制御されてもよい。
【００２９】
コントローラ１０２は更に、（上記ドライバ回路を介して）光源１０１がオン及びオフにされる及び／又はその強度を変化させるタイミングを制御し、光源１０１が発光する際のスペクトルを選択するための制御機能も含む。当該制御機能は、システムの１つ以上の記憶媒体に記憶され、また、システムの１つ以上のプロセッサ上での実行のために構成されるソフトウェアで実現されてよい。或いは、当該制御機能は、専用ハードウェア回路、又は、ピングリッドアレイ若しくはフィールドプログラマブルゲートアレイといった構成可能若しくは再構成可能な回路で、又は、このようなソフトウェア及び回路の任意の組み合わせで実現されてもよい。
【００３０】
コントローラ１０２の制御機能は、第１の規定期間、即ち、発光期間の間、放出するように光源１０１を制御し、更に、発光期間の事前に選択された持続時間に依存して、光源１０１が発光期間中に発光する際のスペクトル（強度及び／又はその成分）を制御する（ハードウェア又はソフトウェアで実現される）タイマを含む。
【００３１】
発光期間中に放出するように（少なくとも１つの）光源１０１が制御されると言及される場合、これは、発光期間の直前に、オフにされていたか又は減光されていて、更に、発光期間の直後に、オフにされるか若しくは減光される光源１０１をオンにすること又は増光することを意味している。光源は、発光期間中、連続的に放出するように制御されるか、又は、光源は、発光期間中、一連の光パルスで発光するように制御されてよい。光源１０１は、発光期間中、単一で一定のスペクトルの光を放出するように制御されても、発光期間中に、光のスペクトルが変動するように放出するように制御されてもよい。一連のパルスの場合、光源は、一連における各光パルス間に発光しないように、又は、減光レベルで発光するように制御される。光パルスは、互いに同じスペクトルを有しても、互いに異なるスペクトルを有してもよい。これらの様々な実施形態の例について、以下に説明する。
【００３２】
コントローラは、全発光期間中、選択されたスペクトルを有する光を放出するように光源１０１を制御してよい。或いは、コントローラは、発光期間の一部分（例えば後半部分）だけ、選択されたスペクトルを有する光を放出するように光源１０１を制御してもよい。例えばコントローラが、少なくとも１０分間の間、光は放出されるという事前通告を受信する場合、コントローラ１０２は、幾つかの受容体を使用して特定のＮＩＦ反応を生じさせるように、例えば７分後に、スペクトルが変えられるように事前に決定する。
【００３３】
発光期間内でスペクトルが変動する場合、コントローラは、光源１０１からパルス状の色付き光を放出させる（或いは例えばオン−オフパルスである強度におけるパルスに加えて）ように、当該発光期間内でスペクトルを周期的に又は非周期的に変動させるように決定する。当該発光期間中、光が放出されないインスタンスがあってもなくてもよい。例えばスペクトルが変化される場合、光源１０１は、変化されたスペクトルを放出する前は、光を放出しないように制御されてもよい。
【００３４】
なお、コントローラの制御機能は、発光期間に亘り光源が発光する持続時間に依存して、光源の静的及び／又は時変制御を提供する。どちらにしても、静的スペクトル又はスペクトルの時変プロファイルは、光源がその間に発光する事前選択された（例えばユーザ選択された）持続時間の知識に基づいて、事前に決定される。この制御には、発光期間の持続時間に依存して、少なくとも第１のスペクトル（スペクトル成分を含み、（任意選択的に）スペクトル成分の強度を個別に選択する）を選択することが伴う。
【００３５】
実施形態において、（ハードウェア又はソフトウェアで実現される）タイマは更に、上記発光期間の開始インスタント及び／又は終了インスタントを設定するように動作可能である。コントローラは、発光期間の持続時間を設定するか、選択された持続時間の発光期間が開始すべきであることを示すコマンドを受信する入力部を含んでよい。コマンドは、ユーザインターフェースを介してコントローラに入力されるユーザコマンドであってよい。
【００３６】
一例では、コントローラ１０２は、少なくとも発光期間の持続時間、任意選択的に、発光期間の開始点及び／若しくは終了点、並びに／又は、光源がオン、オフ、増光若しくは減光している他の期間の回数若しくは持続時間を規定する所定の時間プログラムに従って発光するように、少なくとも１つの光源１０１を制御する。例えば当該スケジュールは更に、発光期間の直前及び／又は直後のオフ期間も規定する。オフ期間中、少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つの光源をオフにする。コントローラ１０２は、当該コントローラ１０２が接続されているユーザインターフェースを介して、ユーザから、少なくとも発光期間の持続時間（及び光源の任意の他のタイミング）を含む時間スケジュールの指示を受信してよい。例えば時間スケジュールは、目覚まし用のライトのタイミング、又は、例えば学校、病院若しくは高齢者介護施設といった環境における毎日の光プロファイルを設定する。このような場合、ユーザは、朝に又は仕事の前に、目覚まし用のライトを提供する、又は、特定の時間にしかライトをオンにしないことによってエネルギーを節約するといった他の理由で、照明の時間スケジュールを設定している。コントローラ１０２は、ユーザが選択したタイミングを所与として、より適切な生物学的反応（例えば露光の結果として、メラノプシン若しくは他の光色素の刺激を高める又は減少させる）を提供するように、光のスペクトルを追加的に適応させてもよい。
【００３７】
別の例では、コントローラ１０２は、イベントに反応して発光期間（「オン」期間）の開始をトリガし、ライトがどれくらい長くオンのままであるかに応じてスペクトルを動的に適応させる。例えばコントローラ１０２は、明示的なユーザ制御を介して、光源１０１がオンにされる又は増光すべきことを示すユーザ入力を受信し、それに応じて、第１のタイマ時間も実行を開始する。コントローラ１０２が、（例えば発光期間が特定の閾値を超過したといったように）特定の時間が経過する前に、光源１０１をオフにする又は減光するための相補的なユーザ入力を受信しなければ、当該コントローラ１０２は、これまでにライトがオンであった時間の長さを所与として、より適切な生物学的効果を生成するように（例えば露光の結果として、メラノプシン若しくは他の光色素の刺激を高める又は減少させるように）、光のスペクトルを適応させる。同様の例において、コントローラ１０２は、ユーザの存在を検出可能な存在センサに接続される。コントローラ１０２は、ユーザ存在又はユーザ動作を検出すると、光源１０１を自動的にオンにする又は増光し、ユーザ存在が検出されない場合は、光源１０１を自動的にオフにする又は減光する。この場合、コントローラ１０２は更に、存在が検出される（したがって、ライトがオンにされる又は増光する）と、発光期間の時間を測定し始めてもよい。ライトがオンのままであり、発光期間が特定の閾値を超過したといったように、ユーザが特定の時間よりも長く存在したままであることが検出されると、コントローラ１０２は、それに応じて、光出力のスペクトルを再び適応させる。
【００３８】
更なる実施形態では、コントローラ１０２は更に、第１のスペクトルの光の事前選択された強度、照明システムのごく近くにおける光源の発光、発光期間の直前の期間中における照明システムのごく近くにおける露光持続時間、及び／又は、照明システムによって制御される光源のすぐの場所における時刻の少なくとも１つに依存して、発光期間中に、第１のスペクトルの光を生成するように照明システムを制御する。「ごく近くに」とは、ここでは、別の光源からの光が、照明システムによって照射される空間に侵入する及び／又は照明システムによって照射される空間のすぐ外側の領域に当たることを意味する。後者の場合の一例では、新しい光のスペクトルを選択するときに、前の部屋（例えば廊下）における光が、新しい部屋における当該新しい光に対するユーザの反応にどのように影響を及ぼすかが考慮される。
【００３９】
更に別の実施形態では、コントローラ１０２は更に、放出された光が、発光期間中にパルス状であるか又は連続的であるかに更に依存して、発光期間用に選択されるスペクトルを生成するように光源１０１を制御する。
【００４０】
以下は、網膜変換経路に関する情報を提示する。
【００４１】
通常の条件下では、光は、概日系に影響を与える主な刺激である。メラノプシン受容体（即ち、網膜神経節細胞（ＲＧＣ−その体部が中枢神経系外である神経細胞）を含むメラノプシン）は、光に対するいわゆる生物学的な非視覚的反応を介するこの影響の仲介に重要な役割を果たす。ヒトにおけるメラノプシン作用スペクトルは、約４６０−４８０ｎｍにおけるピーク感度を示す。
【００４２】
衝突光に対する網膜変換回路反応は、時刻、概日位相、光履歴、並びに、露光の強度及び持続時間に依存する。桿体細胞、錐体細胞及びメラノプシン受容体を含む様々な光受容体が、これらの様々な網膜光受容体間の複雑な相互作用からもたらされる視交叉上核（ＳＣＮ）（ＳＣＮは、脳の中で、概日リズムに影響を与える）への信号形成に寄与する。
【００４３】
瞳孔反応は、錐体細胞及びメラノプシン（第３の受容体）の両方に支配される。これは、図２に示される。図２は、ｘ軸に沿った対数で表される放射照度（光子／ｃｍ２／ｓ）の関数として、錐体細胞及びメラノプシン受容体の瞳孔サイズへの相対的影響（ｙ軸）を示す。パルスの持続時間が増加するにつれて（即ち、累積的な放射用量が増加するにつれて）、メラノプシン受容体は、瞳孔サイズに、錐体受容体よりもはるかに大きい影響を与える。放射照度の低いレベルでは、錐体受容体が、瞳孔サイズに、メラノプシン受容体よりも大きい影響を与える。赤色錐体を有するように遺伝子組み換えされたマウス（ノックイン法−生物の染色体の特定の遺伝子座におけるタンパク質コード化ｃＤＮＡ配列の挿入が伴う遺伝子工学的手法を使用して組み換えされた）において、錐体細胞が、低放射照度（４０００Ｋの光に対して＜１０１２光子／ｃｍ２／ｓ。この光子密度は、約２ルクスに相当する）におけるすべての瞳孔反応を担う。より高い放射照度では、錐体細胞の影響は少なくなる。この時点において、メラノプシン受容体を介する網膜変換経路におけるメラノプシン光情報伝達が、瞳孔反応の主要な伝達機構になる。より長い露光持続時間では、瞳孔反応に対する赤色錐体の寄与が下がり、メラノプシン感度が増加する。
【００４４】
概日リズムの同期は、本来感光性である目の網膜神経節細胞（ｉｐＲＧＣ）からの直接的な入力によって仲介される。桿体細胞、錐体細胞及びメラノプシン受容体は、すべて、ｉｐＲＧＣから出てくる入力に寄与することができる。桿体細胞、錐体細胞及び網膜回路のこれらのｉｐＲＧＣへの機能的寄与は、完全には分かっていない。機能桿体細胞のない、又は、桿体細胞が唯一の機能光受容体であるマウスでの実験では、桿体細胞が、低光レベルにおける光同調（即ち、生物の概日リズムの光とのアライメント）のみを担うことが示された。これは、低光強度では、光同調の作用スペクトルは、桿体細胞の作用スペクトルによって支配されることを意味する。これは、ヒトでは、約５０５ｎｍにおいてピークに達する。
【００４５】
桿体細胞は更に、明所視強度（即ち、通常の日光に使用される強度）における概日光同調に作用することができる。明所視強度において、桿体細胞は、視覚的に導かれた挙動をサポートすることができない。錐体光受容体が剥離されたマウスを使用して、桿体細胞は、高光強度では、錐体細胞を介して信号を送るが、低光強度では送らないことが分かった。したがって、桿体細胞は、広範囲の光強度に亘って概日光同調をサポートするようにｉｐＲＧＣ機能を作動させる２つの異なる網膜回路を使用する。
【００４６】
研究によって更に、６．５時間続く夜間露光の最初の４分の１において、５５５ｎｍの光が、４６０ｎｍの光と同等にメラトニン分泌抑制に効果的であることが示されている。これは、露光のこの部分における３錐体視覚系（λｍａｘ＝５５５ｎｍ）からの著しい寄与を示唆する。しかし、露光の後半部では、５５５ｎｍの光に対するスペクトル感度は、４６０ｎｍの光に比べて指数関数的に減衰した。
【００４７】
更に、より低い光子密度（＜１０１２．５光子／ｃｍ２／ｓ）における位相リセット反応について、緑色光が、青色光に比べてより効果的であるように思われた。これは、より高い光子密度において逆転される。つまり、より高い強度（＞１０１２．５光子／ｃｍ２／ｓ）では、位相リセット反応には、青色光が、緑色光よりもより効果的である傾向がある。これは、図３に示される。
【００４８】
図３は、様々な光子密度の４６０ｎｍ（青色光、３０１と示す）及び５５５ｎｍ（緑色光、３０２と示す）への網膜露光に応じた概日位相シフトを示す。水平破線は、半最大値位相シフト反応を示す。垂直破線は、対応する対数で表された半最大値反応値（ＥＤ５０）を示す。これらの値は、図３では、対応する破線の隣に示されている。５５５ｎｍの光に対する位相シフトの対数ＥＤ５０は、４６０ｎｍの光に対する反応よりも高い傾向にあるが、対数ＥＤ５０値における差は、統計的に有意ではない。
【００４９】
桿体細胞は、光に対して、約２０ｍｓで反応できる。しかし、メラノプシン受容体が光の変化に対して反応するには、約５０ｍｓかかる。更に、錐体細胞は、光の存在に対するメラノプシン受容体の反応時間を減少させる一方で、桿体細胞は、それを向上させることができる。これは、メラノプシン受容体が、露光後のオフ切替えにおいて非常に遅く、また、錐体細胞は、高露光に対して飽和しないからである。錐体細胞は、光の不在を検出したときに最も速く反応し、メラノプシン系に作用して、ライトがオフであることを信号で伝える。対照的に、桿体細胞は、非常に低い光レベルにおいて感度が高く、メラノプシン系に、ライトがオンである旨の信号を提供する。
【００５０】
高光感度（＞５００ルクス）では、すべての光受容体が活性化され、メラノプシン光受容体作用スペクトル（約４４０−４８０ｎｍにピークを有する）は、非像形成反応のスペクトル感度を大きく支配すると期待される。しかし、中間及び低光強度では、様々な光受容体が、露光の様々な瞬間において活動する。
・  メラノプシン受容体は、点灯及び消灯の両方に対して、その反応はかなり遅い。中間／高強度の入射光において、メラノプシンは、常に重要である。
・  桿体細胞は、（上記されたように）メラノプシンｉｐＲＧＣ発火を高めることができる。桿体細胞は、非常に低い光レベルにおいて感度が高く、メラノプシン受容体が自分自身で点灯したことを伝えることができるようになる前に、点灯したことをメラノプシンｉｐＲＧＣに伝える。
・  錐体細胞は、高露光に対して飽和せず、メラノプシンｉｐＲＧＣ発火を抑制することができる。錐体細胞は、光の不在の検出において最も速く、メラノプシンｉｐＲＧＣに作用して、消灯を知らせる。メラノプシン系は、露光後のオフ切替えにおいて非常に遅い。したがって、錐体細胞の入力なしには、メラノプシン系は、露光後のオフ切替えにおいて非常に遅い。３種類の錐体細胞、即ち、Ｓ、Ｍ及びＬ錐体細胞があり、それぞれ、４４５、５４５及び５７０ｎｍ（それぞれ、小さい、中間及び大きい波長）の吸収ピークを有する。結合された３つの錐体視覚系は、５５５ｎｍにおいてピークを有する（比視感度の尺度である）Ｖラムダスペクトル曲線によって特徴付けられるように明所視に作用する。概日系は、数十分に亘る光子を積分することができ、これにより、概日位相シフトを引き起こすために、不連続の刺激を使用することが可能になる。錐体細胞は、長い照明下では、高速及び広範囲の適応を示すが、定常状態の分極に達成し、その大きさは、強度に依存する。したがって、光適応が、クロックへの錐体細胞入力に影響を及ぼすという先験的な期待があるが、これは、錐体細胞が、光同調及び他のＮＩＦ機能をサポートすることを妨げる必要はない。錐体細胞の非像形成機能への影響は、（概日同調と同様に）露光の時間パターンに依存する。赤色錐体（ｍ錐体）オプシンを有するマウス（Ｏｐｎ１ｍｗＲ−Ｏｐｎ１ｍｗＲマウスにおいて、マウス本来のｍ錐体オプシンは失われ、そのスペクトル感度プロファイルがマウスの桿体細胞、メラノプシン及びｓ錐体オプシンとはかなり異なるヒトの赤色錐体オプシンと置換される）において、（例えば４３分間に亘り、１５×１分のパルスとして提示されるＣＴ１６において６５０ｎｍといった）不連続な光刺激が、同じ光子密度（~１００ｘ）の１つの１５分パルスに比べて、位相遅延の達成において、実質的により効率的である。これは、不連続な光パルスの間に、錐体細胞が概日系に入力を提供することを示す。
【００５１】
光のパルスが、（例えば消灯状況と点灯状況との間で）最初にユーザの目に入射すると、桿体細胞、錐体細胞及びメラノプシン受容体は、露光の強度及び／又は持続時間に依存して、様々な態様で反応する。桿体細胞は、新しく入射する光に対して比較的一定の反応を有し、ＳＣＮに出力される信号の形成における平坦線に寄与する。錐体細胞の反応は、ライトがオンに切り替えられたすぐ後に、初期スパイクを有する。このスパイクは、時間及び／又は強度と共に線形に減少する。対照的に、メラノプシン受容体は、錐体細胞の反応におけるスパイクのすぐ後に、反応を提供し始める。メラノプシン受容体の反応は、ゼロから開始して、時間と共に線形に増加する。ある時点において、メラノプシン受容体からのＳＣＮへの信号寄与はが、錐体細胞からのＳＣＮへの信号寄与を追い越す。
【００５２】
マウスでは、１．８ｍ−Ｌｕｘを上回る露光の非像形成（ＮＩＦ）効果は、略排他的に、メラノプシン受容体によって決定される。ヒトでは、この閾値は、１８ｍ−ｌｕｘに相当すると考えられる。この閾値よりも下では、桿体細胞が、ＮＩＦ反応を支配する（表１参照）。このコンテキストでは、単位ｍ−ｌｕｘは、メラノピック（melanopic）−ルクスを指す。ｍ−ｌｕｘでは、光源からの発光スペクトルは、メラノプシン光受容体を刺激するその能力に対して重み付けされる。Ｍ−Ｌｕｘは、Enezi他による論文「A “melanopic” spectral efficiency function predicts the sensitivity of melanopsin photoreceptors to polychromatic lights」（J Biol Rythms 2011 Ag; 26(4) 312-23）に規定されている。
【００５３】
メラノプシン感度範囲（即ち、１８ｍ−ｌｕｘを上回る）内でのより高い放射照度における状況は、より複雑である。錐体細胞の感度は高いままであり、最も明るい照明下でも視覚をサポートする。錐体視が、メラノプシンのそれとはスペクトル的にかなり異なる種（例えばヒト）では、錐体細胞は、したがって、ｉｐＲＧＣ主導のＮＩＦ反応のスペクトル感度に強く影響を及ぼす。ほとんどの日光条件下では、メラノプシンは、ｉｐＲＧＣ活動への主要な影響であると考えられる。
【００５４】
様々なＮＩＦ機能用の光受容体経路は更に、網膜神経節細胞の様々なサブタイプにも依存する。
【表１】
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【００５５】
したがって、ここに説明されるシステムにおいて、当該システムが、特定の露光持続時間の光レベルにおいて使用されると、非像形成反応の決定において、当該光条件に対して最も活発である光受容体の作用スペクトルに一致するスペクトル組成を自動的に選択する（選択されたスペクトル成分に対し対応する強度を自動的に選択することを含んでもよい）。このシステムは、表１に記載された、光強度（及び／又は持続時間）の関数として、桿体細胞、錐体細胞及びメラトニンを含む網膜神経節細胞の相対的寄与に関する情報を考慮に入れることができる。
【００５６】
一例では、減光が適応された状態から来る場合、ｉｐＲＧＣへの点灯信号（即ち、光強度が急に増加した場合）は、主に桿体細胞から与えられる。「点灯」桿体細胞信号は、光パルスの持続時間の間、関連があり続ける。「消灯」信号（即ち、光が取り除かれ、そうでなければ急に減少される場合）は、錐体細胞によって与えられる。錐体細胞が活性化するより高い光強度において、錐体細胞は、ＮＩＦ機能の放射照度のシグナリングに影響を及ぼす。しかし、これは、メラノプシン受容体によってすぐに引き継がれ、これにより、メラノプシン受容体が、網膜神経節細胞（ＲＧＣ）によって伝えられるＳＣＮへの主要光受容体入力になる。桿体細胞は、夜間及び夜明け／夕暮れ頃における反応の作用において重要な役割を果たし、メラノプシンが、ほとんどの日光の全体を通して引き継ぐ。光適応が、ほとんどの条件下での錐体細胞の影響を制限する。しかし、これにより、錐体細胞が、光環境の幾らか異なるアスペクトを符号化することを可能にする。したがって、メラノプシン受容体について、本明細書において記載した比較的ゆっくりとした適応は、実際には、高域フィルタをもたらし、放射照度の急な変化に対するより位相性の反応に有利になるように、連続照明下の錐体細胞の緊張性成分の影響が減少される。これは、瞳孔サイズのより高い周波数の変調を提供するために、錐体細胞を自由にする。概日時計は、光情報のためのその長い積分時間のため、高い時間対比、即ち、パルシング又はそうでなければ不連続の光の状況下以外では、これらの一時的な錐体細胞信号に対して比較的手に負えない。「パルシング」に言及される場合、光パルスは、周期的であっても、非周期的であってもよいと理解されるものとする。更に、各光パルスの持続時間は変化してよいことも理解されるものとする。これは、照明システムが支配する領域にいるユーザの目標生物学的反応が、経時的に変化する場合に有利である。
【００５７】
更なる実験では、様々な放射照度及び持続時間が、夜間メラトニンを抑制し、覚醒を促進するそれらの能力についてテストされた。表２に、使用された光条件が記載される。
【表２】
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【００５８】
この表を生成するために、４３７、４７９及び５５５ｎｍにおいてλｍａｘを有する３つの単色光が使用された。これは、３つのピークのそれぞれの波長が、対応するピークの隣にラベル付けされている図４に示される。各波長について、全部で５つの光条件が調査された。３つの光パルスが、放射照度（３．０×１０１３光子／ｃｍ２／ｓ）については、一致されたが、持続時間については変化され（１０、２０又は３０分）、異なる総光子含有量がもたらされた。持続時間が１０分及び２０分であり、（２）として、３０分の光パルスと同じ総光子含有量（５．４×１０１６光子／ｃｍ２／ｓ）が投与された追加の２つの光条件がテストされた。
【００５９】
これらの効果を更に説明するために、図５Ａ乃至図５Ｃを参照する。これらの図面は、様々な持続時間を有する放射照度又は総光子含有量が一致させられたλｍａｘ４３７、４７９及び５５５ｎｍの光パルスの間の経時的なパーセンテージメラトニン抑制（平均±ＳＥＭ）を示す。
【００６０】
図５Ａは、３．０×１０１３光子／ｃｍ２／ｓの強度放射照度を有する３０分のパルス持続時間に対応する。ｘ軸は、光パルスの開始からの時間を分単位で表す。ｙ軸は、メラトニン抑制のパーセンテージを表す。本例では、メラトニンを抑制するために、４７９ｎｍが、４３７ｎｍよりもより効果的な波長である。
【００６１】
図５Ｂは、３．０×１０１３光子／ｃｍ２／ｓの強度放射照度を有する１０分のパルス持続時間に対応する。ｘ軸は、光パルスの開始からの時間を分単位で表す。ｙ軸は、メラトニン抑制のパーセンテージを表す。本例では、夜間メラトニンの抑制において、４３７ｎｍが、４７９ｎｍよりもより効果的な波長である。
【００６２】
図５Ｃは、３．０×１０１３光子／ｃｍ２／ｓの強度放射照度を有する２０分のパルス持続時間に対応する。ｘ軸は、光パルスの開始からの時間を分単位で表す。ｙ軸は、メラトニン抑制のパーセンテージを表す。本例では、夜間メラトニンの抑制において、４３７ｎｍ及び４７９ｎｍ波長が、略同じくらいに効果的である。
【００６３】
これらの調査結果に関して、錐体光受容体が、露光の開始時及び低放射照度では、非視覚的（即ち、非像形成）反応に、より多く寄与するように見えることに留意されたい。しかし、長い持続時間の露光中及び高放射照度では、メラノプシンが、概日反応に作用する主な光色素であるように思われる。
【００６４】
したがって、光情報伝達経路の変化、及び、それらが露光強度によってどのように変化するのかを知ることによって、特定の生物学的効果を高めるために、露光のスペクトル組成を設定することができる。このスペクトル組成は、波長、持続時間及び強度を使用して設定することができる。
【００６５】
上記されたように、本開示によれば、領域の照明、特に、照明のスペクトル組成を制御するコントローラ１０２が提供される。コントローラ１０２は、例えば照明システムのユーザによって示される使用の意図する持続時間である露光の持続時間に依存して、照明システムによって生成される光のスペクトル組成及び／又は強度を制御する。
【００６６】
実施形態では、光出力のスペクトル及び／又は強度は、照明の時間対比に依存する。例えば光出力が、不連続的な光刺激又は光パルスを含むがどうかに依存する。例えば光パルスは、１０分未満であり、繰り返される。これは、ユーザによって選択可能であるか、又は、そうでなければ、例えばｍ錐体（即ち、中間波長光に最も良く反応する錐体）の吸収スペクトルに一致するように構成されてよい。低強度（即ち、１８ｍ−ｌｕｘ未満）において、所定の時間プログラムは、５秒乃至５分の第１の時間間隔を含んでもよい。所定のプログラムは、５秒乃至３０分の第１の時間間隔を含んでもよい。所定のプログラムは、５秒乃至２時間の第１の時間間隔を含んでもよい。この第１の時間間隔において、スペクトルに、錐体活性化光（約５０５ｎｍ）を混入してもよい。
【００６７】
更なる実施形態では、光出力のスペクトル及び／又は強度は、照明システムによって照らされる領域の光強度にも依存する。
【００６８】
以下に様々な実施例を提示する。
【００６９】
実施例１
本実施例では、コントローラ１０２は、様々な露光持続時間について、所定の時間プログラムを介して制御される照明領域にいるユーザ内のメラトニン抑制を最大化することを目的としてスペクトル組成を選択する。したがって、パルス長さの所定の期間が、当該スペクトル組成を構成するための所定の発光期間と見なされる。
【００７０】
パルスの持続時間が短く（即ち、１０分未満）、低強度である場合、デバイスは、自動的に４３７ｎｍの光を使用する。
【００７１】
パルスの持続時間が長い（３０分超）場合、デバイスは、自動的に４７９ｎｍの光を使用する。この構成は、図５Ａ乃至図５Ｃに示された効果を利用している。
【００７２】
実施例２
本実施例では、コントローラ１０２は、所定の時間プログラムを介して制御される照明領域にいるユーザ内のメラトニン抑制を最大化することを目的として、スペクトル組成を経時的に変化させる。
【００７３】
ユーザが、発光期間を、１０分よりも長く設定すると、発光期間の第１の間隔の間（例えば最初の１０分間）、デバイスは、自動的に４３７ｎｍの光を使用する。１０分後、デバイスは、自動的に４７９ｎｍの光に切り替えてよい。この技術は、図５Ａ乃至図５Ｃに示された効果を利用している。
【００７４】
その一方で、ユーザが、発光期間を、１０分よりも短く設定すると、デバイスは、全持続時間に対し、自動的に４３７ｎｍの光を使用する。
【００７５】
なお、覚醒は、メラトニン抑制とは異なって生じる。１０分よりも長い露光では、約４３７ｎｍの成分を有する光が、他の波長よりも、覚醒の誘発により効果的であることが分かっている。
【００７６】
実施例３
本実施例では、所定の時間プログラムが、デザイン段階においてシステムデザイナによって行われる方法ステップとして、放出持続時間の知識が考慮されて予め設定される。当該所定のプログラムは、当該所定の時間プログラムを介して制御される照明領域にいるユーザ内のメラトニン抑制を最大化することを目的として、スペクトル組成を経時的に変化させる。このシステムは、新しく入射する光に対する（即ち、「点灯」シナリオ中の）ｉｐＲＧＣ反応をサポートするために、桿体細胞を使用することを目的とする。本実施形態では、ユーザが、少なくとも３つの間隔、即ち、第１の間隔、中間期間及び以下に詳述される第２の間隔をカバーするように、発光期間の時間を設定していると仮定する。
【００７７】
（０分から約１〜５分の範囲に及ぶ）発光期間の第１の間隔中、所定のプログラムは、照明システムによって、４３７ｎｍ及び５０５ｎｍスペクトル成分が使用されるようにする。後者（５０５ｎｍ）の成分は、追加のｉｐＲＧＣサポートのために、桿体細胞を使用するように選択される。第１の時間間隔後、中間期間があり、中間期間では、所定のプログラムは、約４３７ｎｍのスペクトル成分を有する光を使用する。中間期間は、第１の間隔の終了後に開始し、最大５分間、継続する。中間期間の終わりにおいて、第２の時間間隔がある。第２の時間間隔中、照明システムは、４７９ｎｍのスペクトル成分を有する光があるようにする。このタイプの構成は、表１に関連して概説された効果を利用している。
【００７８】
実施例４
本実施例では、所定の時間プログラムは、照明システム内のユーザにおける夜間メラトニン抑制を制限することを目的として、スペクトル組成を経時的に変化させる。所定の時間プログラムは、これを、光の不在に対するｉｐＲＧＣ反応をサポートするように錐体を使用することによって行ってよい。
【００７９】
持続時間ｔ１（ｔ１は、例えばユーザによって設定される）の光パルスの発光期間の最後の間隔の間、所定の時間プログラムは、照明システムによって放出される光に追加の５５５ｎｍスペクトル成分を含めるように構成されてもよい。このスペクトル成分は、ｉｐＲＧＣへの追加の「消灯」錐体入力経路によって、露光の終わりを伝えるために錐体を使用する。これは、メラノプシン活性化が生じた場合、パルスの終了後、より短い期間でメラノプシン活性化を減少させる効果を有する。これは、照明システムが、当該システムのユーザが寝ることを希望する夜間に使用されていると仮定した場合、ｉｐＲＧＣのメラトニン抑制作用の減少を可能にし、これは、夜間に目が覚めた後又はトイレに行った後、ユーザがより早く睡眠に戻ることを可能にする。この技術は、メラトニン抑制を最小限に抑える、そうでなければ減少させるようにデザインされた光パルス、例えば約４８０ｎｍの青色光の使用を回避する光パルス又は５３０ｎｍの光より大きい波長を有する光のみを使用する光パルスに、有利に適用される。最後の間隔は、発光期間の終わりから１乃至５分間のその独自の関連付けられる持続時間を有してよい。
【００８０】
実施例５
本実施例では、所定の時間プログラムは、白色光を放出する照明システムによる夜間メラトニン抑制を制限又は高めるために、光源が発光する持続時間に依存して、スペクトル組成を経時的に変化させる。
【００８１】
実施例５は、上記実施例と同様である。しかし、様々な色温度の白色光の光パルスを受容する追加の錐体細胞又は桿体細胞入力がある。例えばスペクトル組成及び強度は、例えば１０分未満の発光期間を有する光成分に対処する不連続的な錐体細胞（５４５ｎｍの吸収ピークを有するｍ錐体）を含む照明システムである照明システムによる概日位相シフトを高めるように、経時的に変化可能である。錐体細胞成分は、時間の少なくとも５０％の間、不活性であってよい。錐体細胞成分は、時間の少なくとも３０％の間、不活性であってよい。
【００８２】
実施形態では、照明システムは、部屋又は屋外空間といった空間を照らすシステムの形を取る。しかし、システムは、他の形で実現されてもよい。図６は、ディスプレイ装置における代替実施態様を概略的に示す。ディスプレイ装置６０１は、バックライトユニットＢＬと、ピクセルで構成されたディスプレイデバイスＤＤと、コントローラＣＯとを含む。コントローラＣＯは、画像を表す入力信号ＩＳを受信し、表示デバイスＤＤにデータ及び制御信号ＤＡを、バックライトユニットＢＬに制御信号ＣＢを供給する。画像は、自然風景（写真、ビデオ）であっても、コンピュータ生成されていてもよい。制御信号ＣＢは、バックライトＢＬにおける光源のスペクトルを制御する。コントローラＣＯは、様々スペクトルＳ１及びＳ２のシーケンスの様々な位相のタイミングを制御するタイマを含んでもよい。バックライトユニットＢＬは、ディスプレイデバイスＤＤを照らすための光Ｌを得るために、光源１０１への電流／電圧を提供するコントローラ１０２（図１参照）を含んでよい。例えばディスプレイデバイスＤＤは、ＬＣＤ又はＤＭＤである。例えばバックライトユニットは、蛍光灯及び／又はＬＥＤを含んでよい。
【００８３】
本明細書において説明される本照明システム及び装置は、例えば（例えば早朝活動を促進し、昼食後の疲れを減少させるように）オフィス照明に、（例えば夜間に起きた医療スタッフの睡眠慣性を減少させるように）病院照明に、（例えば夜間の睡眠持続時間及び睡眠の質を向上させるために高齢者の日中の昼間を減少させるように）介護ホーム照明に、（例えば２４時間操業及び夜間のシフトワークにおける覚醒を維持するために）管理室に、また、（例えば運転手の覚醒を向上させるために、車内露光を、低輝度の赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとで交互にするために）車載照明といった幾つかの応用において実施されてよい。照明システムによって照らされる領域にいるユーザの特定の生物学的反応が使用されて、（持続時間に加えて）スペクトルが選択される。特定の生物学的反応は、システムの対象のユーザ（例えば特定の生物学的反応の経験の対象のユーザ）によって入力されてよい。特定の生物学的反応は、特定の生物学的反応を受け取る対象の人ではないシステム管理者によって入力されてもよい。
【００８４】
なお、上記実施形態は、本発明を限定するのではなく、説明するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態をデザインすることが可能であろう。
【００８５】
例えば光源は、フルスペクトル発光デバイスと、様々なスペクトルを生成する（切替え式）フィルタとを含んでもよい。このようなフィルタは、（ダイクロイック）色素を含むまたはエレクトロウェッティングに基づく、エレクトロクロム、電気泳動、液晶セルを含んでいてよい。
【００８６】
本発明は、既存のダイナミック照明システムと組み合わせられてもよい。例えば、対象者の覚醒状態をさらに向上させるために、朝にはサブシーケンスのシーケンスが追加される。このシーケンスの最初のサブシーケンスは３つのフェーズを有するが、後続のサブシーケンスは３つ又は２つのフェーズを有する。かかる既存のダイナミック照明システムは、一日に亘って、光源の色温度及び強度を変化させる。しかし、これらの従来技術の照明システムは、３つのフェーズのシーケンスを提供することはなく、放出された光の色温度を、１時間以上の移行期間に亘って非常にゆっくりと変化させる。
【００８７】
請求項において、括弧内に置かれる参照符号は、その請求項を限定するものと解釈されるべきではない。「含む」との動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。ある要素に先行する「ａ」又は「ａｎ」との冠詞は、かかる要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの別個の要素を含むハードウェアによって実現されてもよいし、適切にプログラミングされたコンピュータによって実現されてもよい。いくつかの手段を列挙した装置の請求項においては、かかる手段のいくつかが、全く同一のハードウェアアイテムによって実現されてもよい。特定の手段が単に互いに異なる従属請求項に記載されているということだけで、これらの手段の組合せを、有利に用いることができない旨を示すものではない。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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