(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を空間内に備えて、観測者から見た色票が空間内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度と、観測者の視野内における照明空間の特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度との相関関係と、
照明空間の明るさ感を表す明るさ感覚指標と、前記色モード境界輝度との相関関係と、
に基づいて、
前記明るさ感覚指標を、前記幾何平均輝度の関数として規定することを特徴とする照明空間の明るさ感覚指標規定方法。
【請求項２】
前記観測者の視野内における照明空間の特定領域を、観測者の視線方向を中心とする上方向３５°、下方向５０°、左方向５０°、右方向５０°の視野角内の領域とし、前記明るさ感覚指標は、前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度の０．７乗に１．５を乗じた値であることを特徴とする請求項１記載の照明空間の明るさ感覚指標規定方法。
【請求項３】
前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度は、照明器具の配光データに基づくシミュレーションによって求めることを特徴とする請求項１または２記載の照明空間の明るさ感覚指標規定方法。
【請求項４】
前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度は、照明空間の輝度分布画像データに基づいて求めることを特徴とする請求項１または２記載の照明空間の明るさ感覚指標規定方法。
【請求項５】
照明器具個別に請求項１記載の明るさ感覚指標を設定するための所定条件の部屋において、天井からの拡散配光の光源で全般照明する場合の床面照度と明るさ感覚指標との関係式を導出し、
次に、前記所定条件の部屋を天井からの拡散配光の光源で全般照明した場合の、部屋の用途別の所要床面照度を決定し、該決定した部屋の用途別の所要床面照度を前記関係式に適用することで、部屋の用途別の所要明るさ感覚指標を算出し、
次に、前記部屋の用途別の所要明るさ感覚指標を天井からの拡散配光の光源で確保するための請求項１記載の幾何平均輝度を、請求項１記載の関数に基づいて算出し、
次に、前記任意の大きさおよび内装反射率の部屋において、前記算出した幾何平均輝度を得るために天井からの拡散配光の光源が必要な光束量を算出し、
次に、前記所定条件の部屋を天井からの拡散配光の光源を用いて前記算出した光束量で照明した場合の床面照度を算出し、該算出した床面照度を前記関係式に適用することによって算出される明るさ感覚指標を、前記任意の大きさおよび内装反射率の部屋の所要明るさ感覚指標として設定することを特徴とする屋内照明設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明空間の明るさ感覚指標規定方法、およびそれを用いた屋内照明設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な照明設計方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
屋内照明の設計は、照明に関する専門知識を持った一部の専門家によって行なわれるものであるが、ここで照明設計を「室内に必要な明るさおよび雰囲気を満足するために適切な照明器具を選択すること」であると広義に捉えた場合、一般ユーザがカタログ等を見て自分の部屋に合った照明器具を選択する行為もまた照明設計の一部分であると考えることができる。
【０００４】
従来、照明メーカでは、そのような一般ユ−ザの照明設計の目安となるように、照明器具の出力（光源Ｗ数等）やデザイン等の照明器具に関する情報の他に、例えば住宅照明用のシーリングライトの場合では、各器具の配光データから照度計算した結果に基づいてＪＩＳ照度基準レベルの水平面照度が概ね満足できる部屋の広さを特定し、適合畳数「６〜８畳用」等とカタログに表記していた。また、照明器具を部屋に設置した場合の空間の雰囲気をユーザに伝えるために、モデルルームに器具を設置したイメージ写真やＣＧ画像を掲載する方法が採用されていた。
【０００５】
また、照明空間を観察したときに該空間に対して感じられる「明るさ」の総合評価である「明るさ感覚指標（明るさ感）」を、対象空間の輝度に基づいて算出することで、照明空間の「明るさ感覚指標」を定量的に把握する方法もある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−３２０３１１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１３０８号公報
【特許文献３】特開２００４−６１１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の適合畳数表示等の方法では、照明器具単体を配置した場合の水平面照度が規定のレベルを満足するか否かという情報は提供できるが、間接照明や壁面照明を施した部屋では、その部屋全体を見た場合の明るさ感は水平面照度だけでは規定できないことが、既往の研究結果から明らかになっている。
【０００７】
また、従来のイメージ写真やＣＧ画像をカタログに掲載する方法では、ある特定の条件下での照明の印象しか伝えることができず、ユーザの希望する様々な部屋の条件（内装や器具の配置）での照明の印象を伝えるには至っていない。
【０００８】
また、従来の平均照度に基づく屋内照明設計方法は、１種類の照明器具を天井に均等配置するような均一の照明環境の場合は有効であるが、複数種類の照明器具を使用する場合や、間接照明の場合には適用困難である。また、スタンドやブラケット等で設置する照明器具を用いるような不均一な照明環境において、見た目の明るさ感が問われる場合には適用できない。
【０００９】
また、上記特許文献３において算出された「明るさ感覚指標」は、対象空間の明るさを評価するためのものであり、複数の照明器具を使う場合や、種類の異なる照明器具を組み合わせて使う場合の照明設計については考慮されていなかった。すなわち、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋において、部屋の条件を考慮したうえで、部屋の用途に合った明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを容易に行なうことはできなかった。
【００１０】
さらに、上記「明るさ感覚指標」は、個人の主観による誤差の少ない値であることが望ましい。
【００１１】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、個人の主観による誤差の少ない照明空間の明るさ感覚指標を容易に得ることができて、工数の短縮が可能になるとともに、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを容易に行なうことができる照明空間の明るさ感覚指標規定方法、およびそれを用いた屋内照明設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を空間内に備えて、観測者から見た色票が空間内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度と、観測者の視野内における照明空間の特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度との相関関係と、照明空間の明るさ感を表す明るさ感覚指標と、前記色モード境界輝度との相関関係と、に基づいて、前記明るさ感覚指標を、前記幾何平均輝度の関数として規定することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、照明空間の明るさ感覚指標規定方法において、個人の主観による誤差の少ない照明空間の明るさ感覚指標を容易に得ることができて、工数の短縮が可能になるとともに、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１において、前記観測者の視野内における照明空間の特定領域を、観測者の視線方向を中心とする上方向３５°、下方向５０°、左方向５０°、右方向５０°の視野角内の領域とし、前記明るさ感覚指標は、前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度の０．７乗に１．５を乗じた値であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、個人の主観による誤差の少ない照明空間の明るさ感覚指標を容易に得ることができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度は、照明器具の配光データに基づくシミュレーションによって求めることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、客観的な幾何平均輝度を容易に得ることができる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１または２において、前記特定領域の光源輝度を除く幾何平均輝度は、照明空間の輝度分布画像データに基づいて求めることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、客観的な幾何平均輝度を容易に得ることができる。
【００２０】
請求項５の発明は、照明器具個別に請求項１記載の明るさ感覚指標を設定するための所定条件の部屋において、天井からの拡散配光の光源で全般照明する場合の床面照度と明るさ感覚指標との関係式を導出し、次に、前記所定条件の部屋を天井からの拡散配光の光源で全般照明した場合の、部屋の用途別の所要床面照度を決定し、該決定した部屋の用途別の所要床面照度を前記関係式に適用することで、部屋の用途別の所要明るさ感覚指標を算出し、次に、前記部屋の用途別の所要明るさ感覚指標を天井からの拡散配光の光源で確保するための請求項１記載の幾何平均輝度を、請求項１記載の関数に基づいて算出し、次に、前記任意の大きさおよび内装反射率の部屋において、前記算出した幾何平均輝度を得るために天井からの拡散配光の光源が必要な光束量を算出し、次に、前記所定条件の部屋を天井からの拡散配光の光源を用いて前記算出した光束量で照明した場合の床面照度を算出し、該算出した床面照度を前記関係式に適用することによって算出される明るさ感覚指標を、前記任意の大きさおよび内装反射率の部屋の所要明るさ感覚指標として設定することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、屋内照明設計方法において、個人の主観による誤差の少ない照明空間の明るさ感覚指標を容易に得ることができて、工数の短縮が可能になるとともに、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明では、個人の主観による誤差の少ない照明空間の明るさ感覚指標を容易に得ることができて、工数の短縮が可能になるとともに、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを容易に行なうことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（実施形態１）
本発明は、屋内空間に照明器具を設置しようとする場合に、所要の明るさや雰囲気を実現するためには、どのような照明器具を設置する必要があるのかを決定するための照明空間の明るさ感覚指標規定方法、およびそれを用いた屋内照明設計方法に関するものである。
【００２５】
「明るさ感覚指標」とは、照明空間を観察したときに該空間に対して感じられる「明るさ」の総合評価であり、本発明では、この「明るさ感覚指標」を定量的に規定する明るさ感覚指標規定方法として、照明認識視空間の概念における「色モード境界輝度」（参考文献１：照明認識視空間の明るさサイズの測定による実環境における空間の明るさ感の評価、照明学会誌、第８６巻第１１号、２００２、Ｐ８３０〜８３６、山口他）に基づいて規定している。ここで、「色モード境界輝度」とは、照明された部屋に置かれた色票（以下、テストパッチと呼ぶ）を観測者（被験者）から見た見え方が、その部屋内に置かれた物体（物体色）として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源（光源色）として認識される輝度のレベルとの中間である、その部屋に置かれた物体としては不自然な色の見え方になる輝度のレベルのことであり、照明された部屋の明るさ感を定量的に表すものである。
【００２６】
また、不均一な照明環境において色モード境界輝度の加法性が成り立つことが示されており（参考文献２：不均一な照明環境における空間の明るさ感の加法性、第３６回照明学会全国大会講演論文集、Ｐ１５４、２００３、山口他）、ある照明環境Ｋ１が、照明環境Ｋ２とＫ３との和であるとき、照明環境Ｋ２，Ｋ３における各々の色モード境界輝度の和で照明環境Ｋ１における色モード境界輝度が予測できることが実証されている。
【００２７】
以上から、照明認識視空間の概念における「色モード境界輝度」によって、空間の明るさ感を定量的に把握することができ、ある照明器具を設置した部屋の明るさ感を規定する「明るさ感覚指標」を設定することが技術的に可能であるといえる。
【００２８】
この色モード境界輝度設定には、図２に示すテストパッチ輝度提示装置１を使用する。テストパッチ輝度提示装置１は、設置プレート１ｇ上に設置された、光源にハロゲン電球を用いたスライドプロジェクターで構成される光源システム１ｂを収納した光源ボックス１ａ、回転濃度フィルター１ｄを収納した光学系ボックス１ｃ、可動式平面ミラー１ｅ、支持具１ｆによって設置プレート１ａから１１００ｍｍの高さに設けられたテストパッチＴとからなる。テストパッチＴは、光源システム１ｂから回転濃度フィルター１ｄを通った光が可動式平面ミラー１ｅで反射して局所照明されている。被験者は、手元のスイッチで回転濃度フィルター１ｄを回転させることで自由にテストパッチＴの輝度を調節することが可能である。また、テストパッチＴは照明の影響をほとんど受けないように照射面を下向きに斜め４５°に傾けてある。テストパッチＴは、６０ｍｍ×６０ｍｍの大きさで、被照射面はＮ５，グレーの紙面からなる。
【００２９】
上記テストパッチ輝度提示装置１を操作して測定された「色モード境界輝度Ａ」から、下記［数１］に基づいて「明るさ感覚指標Ｆ」を導出し、その単位は［ｆｅｕ（フー）］と称する。なお、「色モード境界輝度Ａ」の単位は［ｃｄ／ｍ２］である。
【００３０】
【数１】
0004626511.tif 000002
【００３１】
以下、この「色モード境界輝度Ａ」に基づく明るさ感覚指標規定方法、屋内照明設計方法の概略について説明する。
【００３２】
まず、図３に示す、部屋サイズ：３５００ｍｍ×３５００ｍｍ、天井高さ：２５００ｍｍの８畳実物大の住宅居室Ｒを標準条件の測定環境として準備し、天井および壁の３面は白のクロス仕上げ、壁の一面は白のロールスクリーン２で間仕切りを施し、床はダークブラウンのフローリング仕上げであり、天井および壁の反射率を８０％、床の反射率を１０％とする。
【００３３】
図２に示すテストパッチ輝度提示装置１を用いて、住宅居室Ｒ内に様々な照明器具Ｌ１〜Ｌｎを単体で個別に配置した場合の「色モード境界輝度Ａ１〜Ａｎ」を測定し、上記［数１］に基づいて照明器具Ｌ１〜Ｌｎ個別の「明るさ感覚指標Ｆ１〜Ｆｎ」を算出する。
【００３４】
次に、上記測定環境に、乳白アクリルカバーが付いた天井直付のシーリングライトである照明器具Ｌｒ（図３中の破線）を部屋中央に設置する。照明器具Ｌｒは、２５％〜１００％の範囲で調光可能であり、被験者の主観評価によって、ちょうどよい明るさとなるように調光した場合の「色モード境界輝度Ａｒ」を測定し、［数１］より上記測定環境における「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を設定する。
【００３５】
次に、部屋の形状、内装レイアウト、大きさより照明器具の設置位置を決定し、各設置位置に配置する照明器具の「明るさ感覚指標Ｆ」の和が「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」となるように、照明器具Ｌ１〜Ｌｎから照明器具を選択する。例えば、照明器具Ｌ１０，Ｌ１５，Ｌｎを選択して、各照明器具の明るさ感覚指標Ｆ１０，Ｆ１５，Ｆｎとすると、Ｆｒ＝［Ｆ１０＋Ｆ１５＋Ｆｎ］となればよい。
【００３６】
このように、「色モード境界輝度Ａ」に基づいて「明るさ感覚指標Ｆ」を規定することで、「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」が設定された部屋に対して、各照明器具の「明るさ感覚指標の和」が前記部屋の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」となるように照明器具を組み合わせれば、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、部屋の条件を考慮したうえで、部屋の用途に合った所要の明るさ感の照明環境を実現することができる。
【００３７】
すなわち、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができるのである。
【００３８】
しかしながら、上記方法では照明器具毎に「色モード境界輝度Ａ」の測定を行う必要があり、多くの工数がかかる上に、「色モード境界輝度Ａ」の測定が個人の感覚に基づく測定であるので、個人毎の感覚のぶれによる測定誤差が大きくなる可能性があった。
【００３９】
そこで、本発明では、様々な条件での「色モード境界輝度Ａ」の実測データと、前記様々な条件での観測者の視野内における照明空間の特定領域の光源輝度を除く「幾何平均輝度」との相関関係に着目し、その相関関係から導出される実験式に基づいて、ある条件を設定した場合の「明るさ感覚指標Ｆ」を規定しており、以下、本発明の明るさ感覚指標規定方法、および屋内照明設計方法について説明する。
【００４０】
まず、図３に示す住宅居室Ｒにおいて、ロールスクリーン２を右手に臨む背面壁Ｒ１側の略中央を被験者の視点位置Ｐとする。
【００４１】
使用する照明器具は、間接照明系の３台の照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、被験者からは光源が見えないように配置している。照明器具Ｌ１としては、バーチカルコーナーライトを被験者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の右コーナー近傍に配置する。照明器具Ｌ２としては、床置のホリゾントライトを正面壁Ｒ２の左コーナー近傍に配置する。照明器具Ｌ３としては、フロアスタンドを背面壁Ｒ１の左コーナー近傍に配置する。なお、これらの各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、被験者の手元に配置した調光器３によって調光可能である。
【００４２】
まず、テストパッチＴが背面壁Ｒ１から２５００ｍｍに位置するようにテストパッチ輝度提示装置１を設置し、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３単体で点灯した場合の「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」を測定した。この「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定は、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を調光して、部屋の床面中央部に設置した照度計４によって測定される「床面中央照度」を変えた複数の条件下で３回づつ行った。
【００４３】
また、上記複数の条件下において、視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」の値を、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の配光データから、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出した。ここで、照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各「幾何平均輝度Ｂａ」の値を、「幾何平均輝度Ｂａ１，Ｂａ２，Ｂａ３」とする。なお、「幾何平均輝度Ｂａ」の単位は［ｃｄ／ｍ２］である。
【００４４】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果、および上記正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ１，Ｂａ２，Ｂａ３」のシミュレーション結果を示す表であり、図４（ａ）は照明器具Ｌ１単体で点灯した場合の結果、図４（ｂ）は照明器具Ｌ２単体で点灯した場合の結果、図４（ｃ）は照明器具Ｌ３単体で点灯した場合の結果を各々示す。
【００４５】
図１は、正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」を横軸に、「色モード境界輝度Ａ」を縦軸にとって、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す「床面中央照度」を変えた各条件での「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果の平均値と「幾何平均輝度Ｂａ１，Ｂａ２，Ｂａ３」のシミュレーション結果との関係をグラフに示したものである。
【００４６】
図１中の直線５０は、全てのプロット点に対して線形回帰で求めた直線であり、線形回帰分析の結果、その決定係数は０．８５と高い値を示している。すなわち、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」との間には高い相関関係があるといえ、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」との関係は、下記［数２］で表される。したがって、「色モード境界輝度Ａ」は、正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」から推定することができる。
【００４７】
【数２】
0004626511.tif 000003
【００４８】
そして、「明るさ感覚指標Ｆ」を「色モード境界輝度Ａ」の１／２として定義した場合、「明るさ感覚指標Ｆ」は下記［数３］で表される。
【００４９】
【数３】
0004626511.tif 000004
【００５０】
このように、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」との相関関係（上記［数２］参照）と、「明るさ感覚指標Ｆ」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係（上記［数１］参照）とに基づいて、「明るさ感覚指標Ｆ」を、正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」の関数として規定することができる（上記［数３］参照）。
【００５１】
具体例を以下説明する。図５に示す部屋サイズ：３６００ｍｍ×３６００ｍｍ、天井高さ：２５００ｍｍの居住居室Ｒを標準条件の部屋として設定し、図６（ａ）に示す照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を被験者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の右コーナー近傍に配置する。
【００５２】
そして、この照明器具Ｌ１を対象として、照明器具個別の「明るさ感覚指標Ｆ」を設定する場合、まず、照明器具Ｌ１を単体で点灯させたときの正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」を、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出する。
【００５３】
計算シミュレーションを行う場合、まず、対象とする部屋の条件（大きさ、内装反射率、照明器具の配置等）を設定し、照明器具の条件（光束、配光データ等）に基づいて、各内装面に入射する直射照度を算出する。次に、各内装面を光源とした場合の相互反射成分をラジオシティ法を用いて計算し、最終的に各内装面に入射する光束を決定した後、視点位置、注視点および視野の範囲を設定することで、その視野の範囲における各内装面の輝度分布を得ることができる。
【００５４】
図５に示す居住居室Ｒであれば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を有する３次元空間内で、居住居室Ｒの大きさをＸ方向寸法３６００ｍｍ、Ｙ方向寸法３６００ｍｍ、Ｚ方向寸法２５００ｍｍに設定し、各内装面の内装反射率を設定する。そして、被験者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の右コーナー近傍に、図６（ｂ）に示される配光曲線Ｊ１，Ｊ２（Ｊ１は横方向の配光曲線、Ｊ２は上下方向の配光曲線を各々示す）を有する照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を配置する。さらに、視点位置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、０ｍｍ、１２５０ｍｍ）、注視点Ｑの位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、３６００ｍｍ、１２５０ｍｍ）とし、視野の範囲を正面壁Ｒ２とすると、図５に示す正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」は１２．１［ｃｄ／ｍ２］というシミュレーション結果を得た。このように、正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」は、各照明器具の配光データ等に基づいて、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって客観的に算出可能である。
【００５５】
そして、照明器具Ｌ１の「明るさ感覚指標Ｆ」は、上記［数３］に基づいて、Ｆ＝０．４６Ｂａ＝５．５７［ｆｅｕ］に設定され、「明るさ感覚指標Ｆ」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係を維持しながら、客観的に算出した正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」に基づいて個人の主観による誤差の少ない照明空間の「明るさ感覚指標Ｆ」を容易に得ることができる。
【００５６】
また、照明器具毎の「幾何平均輝度Ｂａ」は上記計算シミュレーションによって算出するので、照明器具毎に「色モード境界輝度Ａ」の測定を行う必要はなく、工数の短縮が可能になる。
【００５７】
そして、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、部屋の条件を考慮したうえで、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標Ｆ」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができるのである。
【００５８】
（実施形態２）
実施形態１においては、正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」を用いている。対して、本実施形態の明るさ感覚指標規定方法、および屋内照明設計方法においては図７（ａ）（ｂ）に示すように、人間の有効な視野の範囲に基づいて、被験者の視点位置Ｐから視線方向Ｐ１に対して上方向θ１＝３５°、下方向θ２＝５０°、左方向θ３＝５０°、右方向θ４＝５０°の視野角内の領域Ｇを設定し、領域Ｇ内の「幾何平均輝度Ｂｂ」を、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の配光データから、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出する。
【００５９】
図３に示す住宅居室Ｒにおいて、被験者の視点位置Ｐから正面壁Ｒ２の略中心を注視したときの領域Ｇは図８に示すように立体的な領域となる。
【００６０】
そして、住宅居室Ｒ内に実施形態１と同様に、間接照明系の３台の照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、被験者からは光源が見えないように配置し、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３単体で点灯した場合の「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」を測定した。この「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定は、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を調光して、部屋の床面中央部に設置した照度計４によって測定される「床面中央照度」を変えた複数の条件下で３回づつ行った。
【００６１】
また、上記複数の条件下において、領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」の値を、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の配光データから、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出した。ここで、照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各「幾何平均輝度Ｂｂ」の値を、「幾何平均輝度Ｂｂ１，Ｂｂ２，Ｂｂ３」とする。
【００６２】
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果、および上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ１，Ｂｂ２，Ｂｂ３」のシミュレーション結果を示す表であり、図９（ａ）は照明器具Ｌ１単体で点灯した場合の結果、図９（ｂ）は照明器具Ｌ２単体で点灯した場合の結果、図９（ｃ）は照明器具Ｌ３単体で点灯した場合の結果を各々示す。
【００６３】
なお、実験設備の内装面の反射率を実際に測定しており、上記シミュレーションに用いる住宅居室Ｒの内装面の反射率の設定は、天井の反射率を７９％、壁の反射率を８１％、床の反射率を９．８％とし、さらにはロールスクリーン２の反射率を６８％とする。
【００６４】
図１０は、領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」を対数目盛の横軸に、「色モード境界輝度Ａ」を対数目盛の縦軸にとって、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す「床面中央照度」を変えた各条件での「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果の平均値と「幾何平均輝度Ｂｂ１，Ｂｂ２，Ｂｂ３」のシミュレーション結果との関係をグラフに示したものである。
【００６５】
図１０中の直線５１は、全てのプロット点に対して線形回帰で求めた直線であり、線形回帰分析の結果、その決定係数は０．９３と高い値を示している。すなわち、「色モード境界輝度Ａ」と上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」との間には高い相関関係があるといえ、「色モード境界輝度Ａ」と上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」との関係は、下記［数４］で表される。したがって、「色モード境界輝度Ａ」は、上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」から推定することができる。
【００６６】
【数４】
0004626511.tif 000005
【００６７】
そして、「明るさ感覚指標Ｆ」を「色モード境界輝度Ａ」の１／２として定義した場合、「明るさ感覚指標Ｆ」は下記［数５］で表される。
【００６８】
【数５】
0004626511.tif 000006
【００６９】
このように、「色モード境界輝度Ａ」と上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」との相関関係（上記［数４］参照）と、「明るさ感覚指標Ｆ」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係（上記［数１］参照）とに基づいて、「明るさ感覚指標Ｆ」を、上記領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」の関数として規定することができる（上記［数５］参照）。
【００７０】
具体例を以下説明する。図５に示す部屋サイズ：３６００ｍｍ×３６００ｍｍ、天井高さ：２５００ｍｍの居住居室Ｒを標準条件の部屋として設定し、図６（ａ）に示す照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を被験者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の右コーナー近傍に配置する。
【００７１】
そして、この照明器具Ｌ１を対象として、照明器具個別の「明るさ感覚指標Ｆ」を設定する場合、まず、照明器具Ｌ１を単体で点灯させたときの領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」を、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出する。
【００７２】
計算シミュレーションを行う場合、まず、対象とする部屋の条件（大きさ、内装反射率、照明器具の配置等）を設定し、照明器具の条件（光束、配光データ等）に基づいて、各内装面に入射する直射照度を算出する。次に、各内装面を光源とした場合の相互反射成分をラジオシティ法を用いて計算し、最終的に各内装面に入射する光束を決定した後、視点位置、注視点および視野の範囲を設定することで、その視野の範囲における各内装面の輝度分布を得ることができる。
【００７３】
図５に示す居住居室Ｒであれば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を有する３次元空間内で、居住居室Ｒの大きさをＸ方向寸法３６００ｍｍ、Ｙ方向寸法３６００ｍｍ、Ｚ方向寸法２５００ｍｍに設定し、各内装面の内装反射率を設定する。そして、被験者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒ２の右コーナー近傍に、図６（ｂ）に示される配光曲線Ｊ１，Ｊ２（Ｊ１は横方向の配光曲線、Ｊ２は上下方向の配光曲線を各々示す）を有する照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を配置する。さらに、視点位置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、０ｍｍ、１２５０ｍｍ）、注視点Ｑの位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、３６００ｍｍ、１２５０ｍｍ）とし、視野の範囲を、被験者の視点位置Ｐから視線方向Ｐ１に対して上方向θ１＝３５°、下方向θ２＝５０°、右方向θ３＝５０°、左方向θ４＝５０°の視野角内の領域Ｇとすると、領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」は６．０［ｃｄ／ｍ２］というシミュレーション結果を得た。このように、領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」は、各照明器具の配光データ等に基づいて、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって客観的に算出可能である。
【００７４】
そして、照明器具Ｌ１の「明るさ感覚指標Ｆ」は、上記［数５］に基づいて、Ｆ＝１．５Ｂｂ０．７＝５．３［ｆｅｕ］に設定され、「明るさ感覚指標Ｆ」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係を維持しながら、客観的に算出した領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」に基づいて個人の主観による誤差の少ない照明空間の「明るさ感覚指標Ｆ」を容易に得ることができる。
【００７５】
また、照明器具毎の「幾何平均輝度Ｂｂ」は上記計算シミュレーションによって算出するので、照明器具毎に「色モード境界輝度Ａ」の測定を行う必要はなく、工数の短縮が可能になる。
【００７６】
そして、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、部屋の条件を考慮したうえで、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標Ｆ」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができるのである。
【００７７】
（実施形態３）
本実施形態では、実際の照明空間で測定することで、実施形態１，２の「幾何平均輝度Ｂａ，Ｂｂ」を求める。
【００７８】
最も簡易的には、対象とする照明空間において、特定の領域内の複数ポイントでの輝度を輝度計等を用いて実測し、この測定値から「幾何平均輝度Ｂａ，Ｂｂ」を算出することが考えられるが、多大な工数がかかることや、測定値のバラツキ等の問題がある。
【００７９】
そこで、現在実用化されているＣＣＤカメラを使用した輝度分布測定システムを用いることによって、比較的簡単に実際の空間の輝度分布を測定することができ、輝度分布画像の輝度値から「幾何平均輝度Ｂａ，Ｂｂ」を得ることが可能である。
【００８０】
図１１は、輝度分布測定システムの構成例を示し、三脚１１に固定されたＣＣＤカラーカメラ１０と、ケーブル１２（例えばＩＥＥＥ１３９４ケーブル）、インターフェースカード１３（例えばＩＥＥＥ１３９４カード）を介してＣＣＤカラーカメラ１０に接続されたパソコン１４とで構成され、パソコン１４内に輝度分布測定プログラムを格納しておく。そして、パソコン１４の輝度分布測定プログラムを用いて、ＣＣＤカラーカメラ１０で撮像した画像に画像処理を施し、輝度分布を測定することで、「幾何平均輝度Ｂａ，Ｂｂ」を算出する。
【００８１】
（実施形態４）
上述の［数５］に示した領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係から、明るさ感覚指標を「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」に固定した場合、「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を得るために必要な領域Ｇの「所要の幾何平均輝度Ｂｂｒ」が容易に算出され、さらにこの「所要の幾何平均輝度Ｂｂｒ」に対して、部屋の条件（大きさ、内装反射率等）と照明器具の光源の配光特性とを設定すれば、「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を得るために必要な光源の光束が一意に決定される。
【００８２】
このことは、つまり、同一の配光特性を有する光源を、部屋の条件が互いに異なる部屋に設置した場合、同一の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を得るために必要な各光源の光束を求めることが可能であることを示している。
【００８３】
以上のことに基づいて、照明する部屋の用途、大きさ、内装等に応じて、「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を設定する方法は、以下のような手順（１）〜（５）で実施される。
（１）照明器具個別の「明るさ感覚指標Ｆ」を設定するための標準条件の部屋において、天井からの拡散配光の光源で全般照明する場合の「床面中央照度」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係式を導出する。
（２）上記標準条件の部屋を天井からの拡散配光の光源で全般照明した場合の、部屋の用途別の「所要の床面中央照度」を決定し（例えば、リビング：２００［ｌｘ］、寝室：１００［ｌｘ］）、該決定した部屋の用途別の「所要の床面中央照度」を、手順（１）で導出した「床面中央照度」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係式に適用することで、部屋の用途別の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を算出する。
（３）手順（２）で算出した部屋の用途別の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を天井からの拡散配光の光源で確保するために必要な「所要の幾何平均輝度Ｂｂｒ」を、上記［数５］に基づいて算出する。
（４）任意の大きさおよび内装反射率の部屋において、手順（３）で算出した「所要の幾何平均輝度Ｂｂｒ」を得るために天井からの拡散配光の光源が必要な光束量を算出する。
（５）標準条件の部屋を天井からの拡散配光の光源を用いて手順（４）で算出した光束量で照明した場合の床面中央照度を算出し、該算出した床面中央照度を、手順（１）で導出した「床面中央照度」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係式に適用することによって算出される「明るさ感覚指標Ｆ」を、任意の大きさおよび内装反射率の部屋の「所要明るさ感覚指標Ｆｒ」として設定する。
【００８４】
具体例を以下説明する。まず、図３の住宅居室Ｒを測定環境として準備し、乳白アクリルカバーが付いた天井直付のシーリングライトである照明器具Ｌｒ（図３中の破線）を、天井からの拡散配光の光源で全般照明する器具として部屋中央に設置する。このとき、広さ８畳、天井および壁の反射率８０％、床の反射率１０％が標準条件となる。そして、照明器具Ｌｒを単体で点灯させた場合の「色モード境界輝度Ａ」を測定する。この「色モード境界輝度Ａ」の測定は、照明器具Ｌｒを調光して、部屋の床面中央部に設置した照度計４によって測定される「床面中央照度」を変えた複数の条件下で行う。
【００８５】
また、上記複数の条件下において、領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」の値を、照明器具Ｌｒの配光データから、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出し、この領域Ｇの「幾何平均輝度Ｂｂ」から、上記［数５］に基づいて「明るさ感覚指標Ｆ」を算出する。
【００８６】
上記測定した「床面中央照度」と上記算出した「明るさ感覚指標Ｆ」とから、標準条件の部屋において、照明器具Ｌｒで全般照明する場合の「床面中央照度」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係式を導出する（手順（１））。
【００８７】
次に、被験者の主観評価によって、住宅居室Ｒの用途に応じてちょうどよい明るさとなるように照明器具Ｌｒを調光した場合の床面中央照度を測定し、この測定値を標準条件での「所要の床面中央照度」とし、該決定した部屋の用途別の「所要の床面中央照度」を、手順（１）で導出した関係式に適用することで、部屋の用途別の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を算出する（手順（２））。そして、上記手順（３）〜（５）に沿って、図１２に示すような部屋サイズ（６畳，８畳）別、天井，壁の反射率（８０％，５０％）別の所要の「明るさ感覚指標Ｆ」を設定する。なお、床の反射率は１０％共通とする。
【００８８】
なお、上述の［数３］に示した正面壁Ｒ２の「幾何平均輝度Ｂａ」と「明るさ感覚指標Ｆ」との関係からも上記同様に、任意の大きさおよび内装反射率の部屋の「所要明るさ感覚指標Ｆｒ」を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施形態１の正面壁の幾何平均輝度と色モード境界輝度との相関を示す図である。
【図２】同上のテストパッチ輝度提示装置の構成を示す図である。
【図３】同上の実験設備を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）同上の照明器具毎の実験結果を示す図である。
【図５】同上の居住居室を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）同上の照明器具（バーチカルコーナーライト）の外観、配光曲線を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）実施形態２の幾何平均輝度を算出する領域を示す平面図である。
【図８】同上の幾何平均輝度を算出する領域を視線方向から見た図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）同上の照明器具毎の実験結果を示す図である。
【図１０】同上の領域Ｇの幾何平均輝度と色モード境界輝度との相関を示す図である。
【図１１】実施形態３の幾何平均輝度を測定するシステム構成を示す図である。
【図１２】実施形態４の部屋サイズ、内装面の反射率別の「所要の明るさ感覚指標」を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｆ  明るさ感覚指標
Ａ  色モード境界輝度
Ｂａ  幾何平均輝度
【図１】
0004626511.tif 000007
【図２】
0004626511.tif 000008
【図３】
0004626511.tif 000009
【図４】
0004626511.tif 000010
【図５】
0004626511.tif 000011
【図６】
0004626511.tif 000012
【図７】
0004626511.tif 000013
【図８】
0004626511.tif 000014
【図９】
0004626511.tif 000015
【図１０】
0004626511.tif 000016
【図１１】
0004626511.tif 000017
【図１２】
0004626511.tif 000018