(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具の配光曲線に基づいて、この器具の発光面からの法線方向と視点への方向がなす角を規定する鉛直角φ毎に、放射される光の光度Ｉを求め、視点から照明器具までの高さH、視点から照明器具までの水平距離R、照明器具に配設された光源の管軸方向の変位Ｔの各パラメータで示されるＨ/ＲとＴ/Ｒとの関係から求められるGuthの位置指数ｐ、背景輝度Ｌｂ、光源の輝度L、および光源の立体角ωによって次の式１によって表される不快グレア指数ＵＧＲの任意の定数および次の式２で示されるGuthの位置指数ｐに対して照明器具の発光面面積Ａ、鉛直角φ、発光面高から視点高の距離Hおよび背景輝度Lbを規定することによって、次の式３から理想光度Ｉを求めるとともに、直管光源の長手方向に直交する方向に対する鉛直角φ毎に、光度Ｉと理想光度Ｉとを比較して、鉛直角φに任意のUGRを超える光度Iがあるかどうかを判断するグレア検知手段を具備していることを特徴とする不快グレア評価システム。
【数１】
0003877020.tif 000009
【数２】
0003877020.tif 000010
【数３】
0003877020.tif 000011
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不快グレア評価システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
（社）照明学会  照明学会・技術基準JIEC-001：オフィス照明基準(1992)（文献）によると、例えば、オフィス照明基準では、執務者に照明器具によるグレアを与えないように、例えば、蛍光灯照明器具の鉛直角φ６０゜〜９０゜の輝度を図９または図１０に示す値以下にするグレア規制を決めている。
【０００３】
グレア規制では２つの分類を設けて、これを照明器具のグレア分類と称している。１つは視覚特性から照明器具の輝度を制限するもので、これを照明器具のＧ分類と規定している（図９参照）。もう１つはＶＤＴ画面の反射グレア防止のために照明器具の輝度を制限するもので、これを照明器具のＶ分類と規定している（図１０参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オフィス照明基準のグレア分類に準じて設計された照明器具において、器具の鉛直角φが６０゜以下で不快グレアを感じることがしばしばある。
【０００５】
本発明は、全ての鉛直角φ（０〜９０゜）の配光について、不快グレアの有無が判断できる不快グレア評価システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
照明器具の配光曲線に基づいて、この器具の発光面からの法線方向と視点への方向がなす角を規定する鉛直角φ毎に、放射される光の光度Ｉを求め、視点から照明器具までの高さH、視点から照明器具までの水平距離R、照明器具に配設された光源の管軸方向の変位Ｔの各パラメータで示されるＨ/ＲとＴ/Ｒとの関係から求められるGuthの位置指数ｐ、背景輝度Ｌｂ、光源の輝度L、および光源の立体角ωによって次の式１によって表される不快グレア指数ＵＧＲの任意の定数および次の式２で示されるGuthの位置指数ｐに対して照明器具の発光面面積Ａ、鉛直角φ、発光面高から視点高の距離Hおよび背景輝度Lbを規定することによって、次の式３から理想光度Ｉを求めるとともに、直管光源の長手方向に直交する方向に対する鉛直角φ毎に、光度Ｉと理想光度Ｉとを比較して、鉛直角φに任意のUGRを超える光度Iがあるかどうかを判断するグレア検知手段を具備していることを特徴とする不快グレア評価システム。
【数４】
0003877020.tif 000002
【数５】
0003877020.tif 000003
【数６】
0003877020.tif 000004
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について、図１ないし図８を参照して説明する。
【００１０】
まず、ＣＩＥ  Ｐｕｂ．１１７：ＤＩＳＣＯＭＦＯＲＴ  ＧＬＡＲＥ  ＩＮＩＮＴＥＲＩＯＲ  ＬＩＧＨＴＩＮＧ（１９９５）によると、ＣＩＥは、不快グレアを評価する手法としてＵＧＲを推奨している。
【００１１】
本実施の形態では、照明器具の配光特性とＵＧＲとの関係を調べ、不快グレアの評価システムを構築している。
【００１２】
まず、照明器具の配光特性とＵＧＲとの関係について説明する。例えば屋内で使用される照明器具は、用途によって、逆富士型、下面開放型、バッフル付きおよびルーバー付き等がある。これらの照明器具は、それぞれに異なった配光特性を有しており、この配光特性がＵＧＲの値を決定している。
【００１３】
照明器具の配光特性を示す配光曲線は、図１に示すように、器具からどのように光が放射されているかを示すものであり、この器具の発光面からの法線方向と視点への方向がなす角を規定する鉛直角φ[゜]毎に、放射される光の光度Ｉ[ｃｄ／１０００  ｌｍ]で表される。
【００１４】
ここでは、器具の不快グレアの特性を調べるために、鉛直角φ毎のＵＧＲを求める。ＵＧＲの計算条件として、図２に示すように、器具は天井に配設され、観測者の視点は、器具に配設される例えば、直管形蛍光ランプの管軸に対し、垂直方向のライン上に位置させている。また、視点の位置を固定して器具を天井面に沿って移動させるか、または、照明器具を固定して視点を水平に移動する等して、視点および器具を相対的に移動させて鉛直角φを変化させることとした。
【００１５】
まず、ＵＧＲは、背景輝度Ｌｂ[ｃｄ/ｍ2]、光源である例えば器具の輝度Ｌ[ｃｄ/ｍ2]、光源である器具の立体角ω[sr]および図３で規定されているＧｕｔｈの位置指数ｐ(position  index)によって、下記式２で表される。なお、ｐは、図３で規定されているように、パラメータＨ/ＲおよびＴ/Ｒでマトリクス配置されている。ここで、Ｈは、図２における光源である器具までの高さ、Ｒは、同じく視点から器具までの水平距離、またＴは、器具に配設された光源の管軸方向の変位を示している。
【００１６】
【数５】
0003877020.tif 000005
鉛直角φが変化すると式１のパラメータＬ、ωおよびｐがそれぞれ変化する。そして、Ｌ、ωおよびｐは、次の式３で与えられる。なお、本実施の形態の位置指数ｐにおいては、観測者と光源である照明器具との位置関係は、照明器具が天井に取り付けられているとき、観測者は、照明器具の管軸に対して垂直方向のライン上に位置したときの式である。
【００１７】
【数６】
0003877020.tif 000006
式３のそれぞれを式２に代入すると、ＵＧＲは、式４のように表される
【数７】
0003877020.tif 000007
なお、ＵＧＲ値とグレアの不快感覚との関係は、例えば図４に示すように規定されているものがある。この感覚とＵＧＲ値は、器具の設置場所や使用目的等によって、いろいろ作成できるものである。
【００１８】
次に、現行の照明器具である例えば、東芝ライテック株式会社製型番ＦＨＲ４２８３３の配光曲線と不快グレアを制限した配光特性を計算した。式１から光度Ｉを求めるに際し、次のようにパラメータを設定した。すなわち、器具の発光面面積Ａ＝0.37[ｍ2]、全光束＝9000[ｌｍ]、ＵＧＲ＝16、Ｈ＝1.4[ｍ]、Ｌb＝20[ｃｄ／ｍ2]（背景輝度Ｌｂは、実際の事務所等では、20〜120[ｃｄ／ｍ2]程度である。ここでは、ＬＸにより間接鉛直面照度Ｅｉを求め、Ｅｉ／πにより算出している。）
本発明の実施の形態である不快グレア評価システムにおいて、器具光度抽出手段では、現行の照明器具の配光曲線に基づいて、この器具の発光面からの法線方向と視点への方向がなす角を規定する鉛直角φ毎に、放射される光の光度Ｉを求めた。次に、理想光度抽出手段では、任意の定数の不快グレア指数ＵＧＲ、Guthの位置指数ｐ、照明器具の発光面面積Ａ、鉛直角φ、発光面高から視点高の距離Ｈおよび背景輝度Ｌｂを規定することによって、次の式１から理想光度Ｉを求めた。
【００１９】
【数８】
0003877020.tif 000008
そして、グレア検知手段では、鉛直角φ毎に、光度Ｉおよび理想光度Ｉを比較して不快グレアの有無を判断した。本実施の形態では、現行照明器具の光度が理想光度を超えている鉛直角φに不快グレアがあると判断するものである。
【００２０】
図５は、現行の照明器具の配光曲線と不快グレア指数UGRが１６のときの理想配光曲線を示す。これによると、鉛直角φ３０゜付近で現行の器具の配光特性の光度が理想光度を超えており、鉛直角φに不快グレアがあると判断することとしている。
【００２１】
この結果、鉛直角φ３０゜付近で現行の器具の光度を抑えるべきであることが分かる。そして、図５の結果から鉛直角φ３０゜〜４０゜の光度値を抑えて計算し、現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する、変更された理想配光曲線を図６に示す。この結果、現行器具の配光曲線が、理想配光より低く抑えられていることが確認できる。
【００２２】
また、図７は、発光面面積Ａを修正（0.37から0.60  ｍ2）して得た、現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する理想配光曲線である。
【００２３】
さらにまた、図８は、光源の全光束を修正（9000から7000  ｌｍ）して得た、現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する理想配光曲線である。
【００２４】
ともに、現行の照明器具の配光曲線は、不快グレア指数が１６のときの理想配光のものより低い値に抑えられており、全鉛直角において、不快グレアが所定のレベル以下にすることができる。
【００２５】
したがって、本発明の一実施の形態を用いて構成された照明器具は、照明器具の配光曲線に基づいてこの器具の発光面からの法線方向と視点への方向がなす角を規定する鉛直角φ毎に、放射される光の光度Ｉが、全ての鉛直角φにおいて、不快グレア指数ＵＧＲを１６とし、Guthの位置指数ｐ、照明器具の発光面面積Ａ、鉛直角φ、発光面高から視点高の距離Ｈおよび背景輝度Ｌｂを規定することによって、上記式１から求められた理想光度Ｉ以下になるように構成されているものである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明では、現行照明器具の光度と理想光度とを比較して鉛直角φに不快グレアがあるかどうか判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す現行照明器具の配光曲線図。
【図２】同じく、視点および照明器具の位置関係図。
【図３】位置指数ｐ(position  index)を示すパラメータＨ/ＲおよびＴ/Ｒのマトリクス表。
【図４】、ＵＧＲ値（グレアインデックス）と不快グレアの感覚（感覚的なグレアの程度）との関係を示す図。
【図５】現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する理想配光曲線を示す図。
【図６】現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する、変更された理想配光曲線を示す図。
【図７】発光面面積Ａを修正して得た、現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する理想配光曲線を示す図。
【図８】光源の全光束Φを修正して得た、現行の照明器具の配光曲線と不快グレアを制限する理想配光曲線を示す図。
【図９】視覚特性から照明器具の輝度を制限した照明器具のＧ分類表。
【図１０】VDT画面の反射グレア防止のために照明器具の輝度を制限した照明器具のＶ分類表。
【符号の説明】
１…照明器具
２…視点
【図１】
0003877020.tif 000012
【図２】
0003877020.tif 000013
【図３】
0003877020.tif 000014
【図４】
0003877020.tif 000015
【図５】
0003877020.tif 000016
【図６】
0003877020.tif 000017
【図７】
0003877020.tif 000018
【図８】
0003877020.tif 000019
【図９】
0003877020.tif 000020
【図１０】
0003877020.tif 000021