(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する制御部と
を備えた照明装置であって、
前記制御部は、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ１に実質的に等しくなるように前記光源を制御し、
前記制御部は、前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源を制御する、照明装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記導入期間と前記リラックス期間との間の遷移期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が値Ｃ１から値Ｃ２に徐々に小さくなるように前記光源を制御する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記導入期間における前記最大輝度Ｌｍａｘより前記リラックス期間における前記最大輝度Ｌｍａｘが小さくなるように前記光源を制御する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記導入期間における前記最小輝度Ｌｍｉｎより前記リラックス期間における前記最小輝度Ｌｍｉｎが小さくなるように前記光源を制御する、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記導入期間の開始から９０秒以上１５０秒以下の時間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源の制御を変更する、請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
光源とともに用いられ、前記光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する照明制御装置であって、
前記照明制御装置は、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ1に実質的に等しくなるように前記光源を制御し、
前記照明制御装置は、前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ1より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ2に実質的に等しくなるように前記光源を制御する、照明制御装置。
【請求項７】
光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する照明制御方法であって、
導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ1に実質的に等しくなるように前記光源を制御するステップと、
前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源を制御するステップと
を包含する、照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明光の光量を周期的に変化させる照明装置、照明制御装置および照明制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、快適な照明環境を実現するための照明装置として、非周期的なゆらぎ（例えば、１／ｆゆらぎ特性）に着目した照明装置や、周期的なリズムに着目した照明装置が知られている。
【０００３】
周期的なリズムのうち、人間の生体リズムは、人間が正常な状態を維持するために重要な特性である。そのため、人間が感じる快適性と人間の生体リズムとは関係深いことが考えられる。人間の生体リズムには、呼吸リズム、心拍リズム、血拍リズム、α波、β波などの脳波のリズム、睡眠に関するサーカディアンリズムなどがある。
【０００４】
人間の生体リズムのうち、呼吸リズムは、人間が自らの意志によってある程度制御することが可能なリズムである。さらに、呼吸リズムは心身の状態に応じて大きく変化する。例えば、人間がストレスを感じているときには、呼吸は浅く、速くなる。逆に、人間が満ち足りた気分でリラックスしているときには、呼吸は深く、ゆっくりになる。
【０００５】
呼吸が浅いと、呼吸の効率が悪いばかりでなく、肺の一部にしか新鮮な空気が届かない。その結果、血中の二酸化炭素のレベルが多くなり、脳に送り込まれる酸素が不足することとなる。そのため、人間は緊張した状態になる。
【０００６】
呼吸が深いと、体内にエンドルフィンという鎮静作用のあるホルモンが分泌される。そのため、人間はリラックスした状態になる。
【０００７】
このように、人間の生体リズムのうち呼吸リズムを制御することは、人間がリラックスした状態になる上で有効な方法であると考えられている。
【０００８】
本願の発明者たちは、より快適な照明環境の実現をめざして、呼吸リズムに近い周波数で照明光の光量を変化させる照明装置および照明制御方法を研究してきた（特願平９−２５４５３９号公報、特願平１１−１６７８９３号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した呼吸リズムに近い周波数で照明光の光量を変化させる照明装置および照明制御方法の研究において、本願の発明者たちは、照明光の光量の一周期あたりの変化量（すなわち、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比）が異なると、人間が照明光から受ける印象も異なることを発見した。これは、人間の眼の順応機能により、照明光の光量の変化に応じて人間の眼の感度が変化するからである。
【００１０】
ここで、人間の眼の順応機能とは、照明光の光量が少ない（すなわち、暗い）ところでは、物体がよく見えるように人間の眼の感度が高くなり、照明光の光量が多い（すなわち、明るい）ところでは、まぶしくなく物体が見えるように人間の眼の感度が低くなることをいう。例えば、上映中の映画館に入った時に、始めは席すら見ることができない。しかしながら、徐々に席が見え始め、空席を見つけることができる。また、映画を見終わって映画館の外に出た時は、まぶしくて眼をしかめることがある。しかしながら、やがては、眼をしかめることなく、通常の状態で景色を見ることができる。
【００１１】
ここで、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が大きすぎると、照明光の光量の変化に人間の眼の順応機能が追従できなくなる。その結果、そのような光量の変化は、人間の眼に負担をかけることになる。従って、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比を大きくすると、人間に心理的な違和感を生じさせる（すなわち、人間に眼の異常状態を察知させる）原因となり、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比をさらに大きくすると、人間に心理的な不快感を生じさせる（すなわち、人間に眼の危険な状態を知らせる）原因となる。
【００１２】
逆に、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が小さすぎると、照明光の変化すらわかりにくくなり、人間に不快感を与える（すなわち、人間に見えない眼の限界状態を知らせる）ことになる。
【００１３】
従って、人間の眼の順応機能に適合するように、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比を適切に制御することが課題となる。
【００１４】
また、人間がいったん照明光の光量の変化に呼吸を同調させた後は、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が一定であっても、人間はやがてその照明光が強すぎると感じるようになる。このように、人間の行為状況に応じて一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比の最適値は変化することが明らかになった。
【００１５】
従って、人間の行為状況に応じて、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比をどのように変化させるかが課題となる。
【００１６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、照明光の光量の変化に合わせて観測者が呼吸のリズムを整えることを容易にするとともに、観測者がリラックスすることを容易にする照明装置、照明制御装置および照明制御方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置は、光源と、前記光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する制御部とを備えた照明装置であって、前記制御部は、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ１に実質的に等しくなるように前記光源を制御し、前記制御部は、前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源を制御する。これにより、上記目的が達成される。
【００１８】
前記制御部は、前記導入期間と前記リラックス期間との間の遷移期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）が値Ｃ1から値Ｃ2に徐々に小さくなるように前記光源を制御してもよい。
【００１９】
前記制御部は、前記導入期間における前記最大輝度Ｌmaxより前記リラックス期間における前記最大輝度Ｌmaxが小さくなるように前記光源を制御してもよい。
【００２０】
前記制御部は、前記導入期間における前記最小輝度Ｌminより前記リラックス期間における前記最小輝度Ｌminが小さくなるように前記光源を制御してもよい。
【００２２】
前記制御部は、前記導入期間の開始から９０秒以上１５０秒以下の時間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源の制御を変更することが好ましい。
【００２５】
本発明の照明制御装置は、光源とともに用いられ、前記光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する照明制御装置であって、前記照明制御装置は、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ1に実質的に等しくなるように前記光源を制御し、前記照明制御装置は、前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ1より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ2に実質的に等しくなるように前記光源を制御する。これにより、上記目的が達成される。
【００２６】
本発明の照明制御方法は、光源の発光面の輝度が周期的に変化するように前記光源を制御する照明制御方法であって、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、６≦Ｃ１＜１０の範囲の一定の値Ｃ1に実質的に等しくなるように前記光源を制御するステップと、前記導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が、前記一定の値Ｃ１より小さい３≦Ｃ２≦５の範囲の一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように前記光源を制御するステップとを包含する。これにより、上記目的が達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
１．照明装置の構成
図１は、本発明の実施の形態の照明装置１の構成を示す。
【００２９】
照明装置１は、光源１０と、光源１０の発光面の輝度が周期的に変化するように光源１０を制御する制御部２０とを含む。
【００３０】
制御部２０は、調光信号を生成する調光信号生成部２２と、調光信号に応じて光源１０の発光面の輝度を制御する調光点灯装置２４とを含む。調光信号生成部２２の機能は、例えば、コンピュータ（ＣＰＵ）によって実現され得る。
【００３１】
調光信号生成部２２は、時間の経過につれて変化する電圧信号（例えば、０〜５Ｖの電圧信号）を調光信号として調光点灯装置２４に出力する。調光点灯装置２４は、調光信号生成部２２から出力される電圧信号を電流に変換し、その電流を光源１０に出力する。光源１０は、調光点灯装置２４から出力される電流の大きさに応じて発光面の輝度を変化させる。
【００３２】
光源１０は、例えば、白熱電球である。しかし、光源１０はこれに限定されない。光源１０としては、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＥＬ（電界ルミネッセンス）、ＨＩＤ（高輝度放電ランプ）光源および蛍光灯等の任意のタイプの光源を使用することができる。
【００３３】
図２は、観測者３０が椅子４０に座りながら、照明装置１からの照明光５０を観測している様子を示す。ここで、照明光５０の光量は、光源１０の発光面の輝度が周期的に変化することに連動して、周期的に変化する。
【００３４】
ここで、観測者３０は、照明光５０の光量の変化に合わせて呼吸をするものとする。例えば、観測者３０は、照明光５０が最も暗いときから最も明るくなるまでの期間に呼吸を吸い、照明光５０が最も明るいときから最も暗くなるまでの期間に呼吸を吐くものとする。
【００３５】
このように、観測者３０は、照明光５０の光量の変化に合わせて呼吸をすることにより、呼吸のリズムを整えることができる。これにより、観測者３０のリラックスが向上される。ここで、本明細書では、「リラックス」という用語は、ストレス解消だけでなく、気持ちがよくなって眠ってしまうことをも包含することを意味する。したがって、本発明は、入眠時に、より入眠を容易にするために用いることもできる。
【００３６】
なお、図２に示される例では、制御部２０（図１）は、照明装置１の台座１ａの内部に収納されている。あるいは、照明装置１の電源線１ｂの途中に設けられたケース（図示せず）内に制御部２０を収納するようにしてもよい。あるいは、パルックボール（商品名）のように、光源１０と制御部２０とを一体的に形成するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、図２に示される例では、照明装置１はフロアスタンドの形態であるが、照明装置１はこの形態のみに限らない。照明装置１は、デスクスタンドのような柄の短いスタンドであってもよいし、天井に取り付けるシーリングライトやペンダント型の全般照明用の照明装置、天井に取り付けるダウンライトのような部分照明用の照明装置等であってもよい。さらに、照明装置１は、ヘッドマウントディスプレイ、眼鏡および眼帯のように観測者３０の眼を覆う形状を有し、観測者３０の眼を照明するタイプの照明装置であってもよいことはいうまでもない。また、制御部２０と光源１０とは別々に構成されていてもよい。制御部２０と光源１０とが別々に構成されている場合には、制御部２０は、任意のタイプの光源１０とともに用いられ、光源１０を制御する照明制御装置として機能し得る。
【００３８】
２．照明制御方法の原理
図３は、本発明による照明制御方法の原理を示す。
【００３９】
本発明による照明制御方法においては、「導入期間」と「リラックス期間」とが定義される。リラックス期間は、導入期間より時間的に後の期間である。
【００４０】
導入期間においては、観測者３０に提示される照明光５０が「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」となるように、光源１０の発光面の輝度が制御される。観測者３０は、照明光５０に合わせて呼吸をする。
【００４１】
リラックス期間においては、観測者３０に提示される照明光５０が「観測者がリラックスしやすい照明光」となるように、光源１０の発光面の輝度が制御される。観測者３０は、照明光５０に合わせて呼吸をする。
【００４２】
リラックス期間は導入期間に続く直後の期間であってもよいが、導入期間とリラックス期間との間に遷移期間が設けられていることが好ましい。この遷移期間中に、観測者３０に提示される照明光５０が「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」から「観測者がリラックスしやすい照明光」に徐々に変化するように、光源１０の発光面の輝度が制御される。
【００４３】
このように、本発明による照明制御方法によれば、導入期間において観測者３０が照明光５０の光量の変化に合わせて呼吸のリズムを整えた後に、リラックス期間において観測者３０がリラックスすることが可能になる。
【００４４】
ここで、「観測者が呼吸が合わせやすい」か否かは、観測者の心理的効果に基づくため、統計的な手法（例えば、確率）によってしか表すことができない。ここでは、照明光の光量を周期的に変化させる場合において、５０％以上の観測者が”呼吸が合わせやすい”と答える照明光を「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」であると定義するものとする。例えば、１０名の観測者が照明光を観測する場合には、５名以上の観測者が”呼吸が合わせやすい”と答えた照明光が「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」であると定義される。
【００４５】
同様に、照明光の光量を周期的に変化させる場合において、５０％以上の観測者が”リラックスしやすい”と答える照明光を「観測者がリラックスしやすい照明光」であると定義するものとする。
【００４６】
３．最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）の制御
観測者が照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすくするためには、一周期あたりの照明光が最も暗いときの光量（最小光量）に対する照明光が最も明るいときの光量（最大光量）の比（すなわち、最大光量／最小光量）を大きくすることが好ましい。一般に、この比が大きければ大きいほど、観測者は照明光の変化に呼吸を合わせやすくなる。しかしながら、この比が大きくなりすぎると、観測者の眼に与える負荷が大きくなるため、観測者は不快感を感じるようになる。従って、この比は、観測者に不快感を感じさせない程度に大きいことが好ましい。
【００４７】
観測者のリラックスを向上させるためには、観測者の眼に与える負荷を低減する必要がある。一般に、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比を小さくすればするほど（すなわち、照明光の光量を一定に近づければ近づけるほど）、観測者の眼に与える負荷は小さくなる。しかしながら、この比が小さくなりすぎると、観測者が照明光に呼吸を同調させることができなくなる。従って、この比は、観測者が照明光に呼吸を同調させることが可能な程度に小さいことが好ましい。
【００４８】
本発明の照明制御方法においては、導入期間において、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が一定の値ｃ1に実質的に等しくなり、導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が一定の値ｃ1より小さい一定の値ｃ2に実質的に等しくなるように照明光が制御される。
【００４９】
このような照明光の制御は、例えば、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）が一定の値Ｃ1に実質的に等しくなるように光源１０を制御し、リラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）が一定の値Ｃ1より小さい一定の値Ｃ2に実質的に等しくなるように光源１０を制御することによって達成される。このように光源１０を制御するためには、例えば、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）が一定の値Ｃ1に実質的に等しくなり、リラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌminに対する最大輝度Ｌmaxの輝度比（Ｌmax／Ｌmin）が一定の値Ｃ1より小さい一定の値Ｃ2に実質的に等しくなるように、調光信号生成部２２（図１）が、調光点灯装置２４（図１）に出力する電圧信号（調光信号）を変化させ、調光点灯装置２４が、その電圧信号を電流に変換し、その電流を光源１０に出力すればよい。
【００５０】
ここで、本明細書において「実質的に等しい」とは、「完全に一致する」場合に加えて、通常の設計によって生じ得る誤差の分だけ「異なる」場合をも包含することを意味すると定義する。
【００５１】
図４は、本発明による照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の輝度の時間変化の一例を示す。図４において、横軸は時間Ｔを示し、縦軸は光源１０の発光面の輝度Ｌを示す。
【００５２】
図４に示される例では、導入期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は一定の値Ｃ1に等しく、リラックス期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は一定の値Ｃ2（＜Ｃ1）に等しく、導入期間とリラックス期間との間の遷移期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は値Ｃ1から値Ｃ2に徐々に小さくなる。
【００５３】
４．最大輝度Ｌmax、最小輝度Ｌminの制御
観測者の眼に与える負荷を低減するためには、光源の発光面の一周期あたりの輝度比を低下させることに加えて、あるいは、光源の発光面の一周期あたりの輝度比を低下させることに代えて、光源の発光面の輝度を低下させることが好ましい。光源の発光面の輝度を低下させれば、観測者の眼に入る情報の量が低下する。光源の発光面の最も低い輝度は、観測者が眼をつぶったときとほぼ等価である。観測者が眼をつぶったときに観測者の眼に入る情報の量はほぼゼロであることは経験上いうまでもない。
【００５４】
図５は、本発明による照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の最大輝度Ｌmaxの時間変化の一例を示す。図５において、横軸は時間Ｔを示し、縦軸は光源１０の発光面の最大輝度Ｌmaxを示す。
【００５５】
図５に示される例では、最大輝度Ｌmaxは、時間Ｔが経過するにつれて単調に減少する。
【００５６】
あるいは、最大輝度Ｌmaxが一定である期間が存在するように、最大輝度Ｌmaxを単調に減少させるようにしてもよい。すなわち、「単調に減少する」とは、「一定」もしくは「減少する」という意味である。
【００５７】
なお、時間Ｔが経過するにつれて最大輝度Ｌmaxを単調に減少させることに加えて、あるいは、時間Ｔが経過するにつれて最大輝度Ｌmaxを単調に減少させることに代えて、時間Ｔが経過するにつれて最小輝度Ｌminを単調に減少させるようにしてもよい。このことによっても、観測者の眼に与える負荷を低減することが可能になる。
【００５８】
５．輝度比（Ｌmax／Ｌmin）、最大輝度Ｌmaxおよび最小輝度Ｌminの好ましい制御の例
図６は、本発明よる照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の輝度の時間変化の一例を示す。図６において、横軸は時間Ｔを示し、縦軸は光源１０の発光面の輝度Ｌを示す。
【００５９】
図６に示される例は、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）、最大輝度Ｌmaxおよび最小輝度Ｌminの好ましい制御の例である。
【００６０】
図６に示される例では、導入期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は一定の値Ｃ1（＝Ｌ11／Ｌ12）に等しく、リラックス期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は一定の値Ｃ2（＝Ｌ21／Ｌ22）に等しく、導入期間とリラックス期間との間の遷移期間では、輝度比（Ｌmax／Ｌmin）は値Ｃ1から値Ｃ2に徐々に小さくなる。
【００６１】
また、図６に示される例では、Ｃ1＞Ｃ2であり、かつ、Ｌ11＞Ｌ21であり、かつ、Ｌ12＞Ｌ22である。
【００６２】
ここで、Ｌ11は導入期間における一周期あたりの最大輝度を示し、Ｌ12は導入期間における一周期あたりの最小輝度を示し、Ｌ21はリラックス期間における一周期あたりの最大輝度を示し、Ｌ22はリラックス期間における一周期あたりの最小輝度を示す。
【００６３】
また、Ｔ1は、導入期間の開始から導入期間の終了までの経過時間を示し、Ｔ2は、導入期間の開始からリラックス期間の開始までの経過時間を示す。
【００６４】
図３を参照して説明した「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」および「観測者がリラックスしやすい照明光」を実現するためには、図６に示される値Ｃ1、Ｔ1、Ｃ2、Ｔ2を適切に設計することが重要である。
【００６５】
図７は、図６に示される値Ｃ1、Ｔ1、Ｃ2、Ｔ2を設計するために使用される実験環境の一例を示す。
【００６６】
制御部２０は、光源１０の発光面１０ａの輝度が周期的に変化するように光源１０を制御する。実験者６０が制御部２０に設定するパラメータの値を変化させることにより、光源１０の発光面１０ａの輝度を変化の態様を変化させることができる。観測者３０は、光源１０からの照明光５０を観測する。ここで、光源１０から観測者３０に至る照明光５０が通過する発光面１０ａ内の領域を発光部１０ｂという。
【００６７】
以下、図６に示される値Ｃ1、Ｔ1、Ｃ2、Ｔ2を具体的にどのようにして設計するかを詳しく説明する。
６．導入期間における一定の値Ｃ1の設計
本発明による照明制御方法では、観測者が照明光の光量の変化に呼吸を同調できることが重要である。一周期あたりの最小光量に対する最大光量の比が大きければ大きいほど、観測者は最も明るい時と最も暗い時の見分けをつけやすいため、観測者は照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすい。しかし、この比が大きすぎると、観測者の眼に与える負荷が大きくなるため、観測者は不快を感じるようになる。いったん観測者が不快を感じてしまうとその後に観測者をリラックスさせることが困難になる。従って、導入期間において、この比は、観測者に不快を感じさせない程度に大きいことが重要である。
【００６８】
図７に示される実験環境の下で、観測者３０に不快を感じさせない輝度比（Ｌmax／Ｌmin）の上限値を求める実験を行った。なお、Ｌmaxは光源１０の発光面１０ａの一周期あたりの最大輝度を示し、Ｌminは光源１０の発光面１０ａの一周期あたりの最小輝度を示し、Ｃ＝Ｌmax／Ｌminとする。
【００６９】
８名の観測者のそれぞれに、輝度比（Ｃ）を所定の範囲で変化させて光源１０からの照明光５０を観測してもらい、不快を感じない輝度比（Ｃ）の上限値を回答させた。観測者１人に対して同じ実験を３回繰り返し、３回の実験で得られた３つの回答の平均値をその観測者の回答とした。
【００７０】
図８は、実験結果を示す。図８において、横軸は輝度比（Ｃ）を示し、縦軸は観測者が”不快を感じない”確率（％）を示す。
【００７１】
観測者が”不快を感じない”確率は、（”不快を感じない”と回答した観測者の数）／（全観測者の数）×１００％によって求められる。例えば、８名の観測者のうち４名が”不快を感じない”と回答した場合には、観測者が”不快を感じない”確率は５０％ということになる。
【００７２】
図８から、輝度比（Ｃ）が６である場合には、観測者が”不快を感じない”確率は１００％（すなわち、不快を感じる観測者が誰もいない）であり、輝度比（Ｃ）が増加するにつれて、観測者が”不快を感じない”確率は単調に減少し、輝度比（Ｃ）が１０以上になると、観測者が”不快を感じない”確率が５０％未満になることが分かる。
【００７３】
従って、図８から、６≦Ｃ＜１０の場合には、観測者が”不快を感じない”確率が５０％以上になることが分かる。
【００７４】
以上のことから、導入期間における一定の値Ｃ1は、６≦Ｃ1＜１０を満たすように設計されることが好ましい。
【００７５】
同様にして、図８から、６≦Ｃ≦８．５の場合には、観測者が”不快を感じない”確率が８０％以上になることが分かる。一般に、確率が８０％以上である場合に「確率が高い」と言われる。
【００７６】
以上のことから、導入期間における一定の値Ｃ1は、６≦Ｃ1≦８．５を満たすように設計されることがより好ましい。
【００７７】
７．導入期間の開始から導入期間の終了までの経過時間Ｔ1の設計
観測者は、照明光の光量の変化に呼吸を同調できるようになると、半意識状態で呼吸を調整することが可能になる。そのような状態になると、呼吸を同調させるために必要な照明光の光量の変化が観測者の眼に与える負荷が大きすぎるために、観測者は「照明光が強すぎる」と感じるようになる。従って、観測者をリラックスさせるためには、観測者が「照明光が強すぎる」と感じる直前の導入期間の長さが適切な設計値と考えられている。
【００７８】
そこで、図７に示される実験環境の下で、導入期間の開始後どのくらいの時間が経過すると観測者が「照明光が強すぎる」と感じるようになるかを求める実験を行った。なお、この実験では、輝度比（Ｃ）は、８に固定した。
【００７９】
８名の観測者のそれぞれに、光源１０からの照明光５０の変化に合わせて呼吸を調整してもらい、照明光５０の刺激が強いと感じたときに応答するように依頼し、導入期間の開始から観測者が応答するまでの時間を測定した。観測者１人に対して同じ実験を５回繰り返し、５回の実験で得られた５つの測定結果の平均値をその観測者についての測定結果とした。
【００８０】
図９は、実験結果を示す。図９において、横軸は導入期間の開始から観測者が応答するまでの時間Ｔ（ｓｅｃ）を示し、縦軸は観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率（％）を示す。
【００８１】
観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率は、（”照明光が強すぎると感じる”と応答した観測者の数）／（全観測者の数）×１００％によって求められる。例えば、８名の観測者のうち４名が”照明光が強すぎると感じる”と応答した場合には、観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率は５０％ということになる。
【００８２】
図９から、時間が経過するにつれて観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率が単調増加し、導入期間の開始から９０秒が経過した後は、観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率が９０％以上となることが分かる。一般に、確率が９０％である場合に「確率がかなり高い」と言われる。従って、呼吸を同調させるために必要な照明光の光量の変化を導入期間の開始から９０秒が経過した後は維持する必要はない。
【００８３】
以上のことから、導入期間の開始から導入期間の終了までの経過時間Ｔ1は、Ｔ1≦９０（秒）を満たすように設計されることが好ましい。
【００８４】
なお、図９から、導入期間の開始から２５秒が経過した時点で、観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率が０％よりも大きくなることが分かる。言い換えれば、最低２５秒間は照明光の光量の変化に呼吸を合わせるために必要な時間といえる。
【００８５】
以上のことから、導入期間の開始から導入期間の終了までの経過時間Ｔ1は、２５（秒）≦Ｔ1≦９０（秒）を満たすように設計されることがより好ましい。
【００８６】
さらに、図９から、導入期間の開始から４５秒が経過した時点で、観測者が”照明光が強すぎると感じる”確率が約５０％になる。従って、導入期間の開始から４５秒という時間は、導入期間の開始から観測者が”照明光が強すぎると感じる”ようになるまでの平均的な経過時間といえる。このことから、Ｔ1＝４５（秒）前後であることがより適している。
【００８７】
ここで、４５（秒）とは、光量の変化の周期が６秒である場合には約７個の振幅を観測するための時間である。この振幅の前後２個分をＴ1の許容範囲と考えれば、Ｔ1は、５個から９個の振幅を観測するための時間となる。従って、４５（秒）前後とは、３０（秒）から６０（秒）を意味する。このことから、３０（秒）≦Ｔ1≦６０（秒）であることがより適している。
【００８８】
８．リラックス期間における一定の値Ｃ2の設計
リラックス期間において観察者のリラックスを向上させるためには、観察者の眼に与える負荷を低減する必要がある。
【００８９】
図７に示される実験環境の下で、観測者３０に不快を感じさせない輝度比（Ｌmax／Ｌmin）の上限値を求める実験を行った。ただし、この実験は、導入期間における照明光の光量よりも照明光の光量を低下させた状態で、かつ、観測者３０が照明光の光量の変化に半意識状態で呼吸を調整できるようになった状態において行われた。
【００９０】
８名の観測者のそれぞれに、輝度比（Ｃ）を所定の範囲で変化させて光源１０からの照明光５０を観測してもらい、不快を感じない輝度比（Ｃ）の上限値を回答させた。観測者１人に対して同じ実験を３回繰り返し、３回の実験で得られた３つの回答の平均値をその観測者の回答とした。
【００９１】
図１０は、実験結果を示す。図１０において、横軸は輝度比（Ｃ）を示し、縦軸は観測者が”不快を感じない”確率（％）を示す。
【００９２】
図１０から、輝度比（Ｃ）が増加するにつれて、観測者が”不快を感じない”確率は単調に減少し、輝度比（Ｃ）が５を越えると、観測者が”不快を感じない”確率が５０％未満になることが分かる。
【００９３】
従って、Ｃ≦５の場合には、観測者が”不快を感じない”確率が５０％以上になることが分かる。
【００９４】
以上のことから、リラックス期間における一定の値Ｃ2は、Ｃ2≦５を満たすように設計されることが好ましい。
【００９５】
一方、Ｃ2≦５である場合に、観測者が、照明光の光量の変化に合わせて、半意識状態で呼吸を調整できるようになったときに呼吸の調整が可能な輝度比であるかは明らかでない。
【００９６】
従って、観測者が照明光の光量の変化に呼吸を同調させるためには、照明光の光量が最大の時と照明光の光量が最小の時とを観測者が判別できることが重要である。
【００９７】
図７に示される実験環境の下で、観測者３０が呼吸を同調させることが可能な輝度比（Ｌmax／Ｌmin）の下限値を求める実験を行った。
【００９８】
５名の観測者のそれぞれに、照明光の光量が最大であると感じたときに応答するように依頼し、観測者が応答した時間と照明光の光量が物理的に最大となる時間との差を計測することにより、呼吸の調整が可能な輝度比の下限値を求めることにした。観測者１人に対して同じ実験を５回繰り返し、５回の実験で得られた５つの計測結果の平均値をその観測者についての計測結果とした。
【００９９】
実験者は光源の輝度比を設定した。観測者は照明光の光量が最大であると感じた瞬間にボタンを押した。そのボタンが押された時間ＴＳが記録された。また、照明光の光量が測定され、その測定された光量が最大となる時間ＴＬが記録された。その差ΔＴがΔＴ＝｜ＴＳ−ＴＬ｜によって計算された。
【０１００】
ここで、ＴＳおよびΔＴの意味合いを説明する。観測者は、照明光の光量を観測し、その観測結果に従って呼吸を調整する。従って、観測者が照明光の光量が最大であると感じた瞬間を示す時間ＴＳは、観測者が呼吸を吐き始める時間とほぼ同時であると考えられる。それゆえ、ΔＴは、観測者が呼吸を吐き始める時間と照明光の光量が最大となる時間との差と考えられる。従って、ΔＴが小さくなればなるほど、観測者が呼吸を吐き始める時間と照明光の光量が最大となる時間との差が小さくなるため、照明光の光量の変化と観測者の呼吸とが同調していると考えられる。
【０１０１】
図１１は、実験結果を示す。図１１において、横軸は輝度比（Ｃ）を示し、縦軸は差ΔＴ（ｓｅｃ）を示す。
【０１０２】
図１１から、輝度比（Ｃ）が増加するにつれて、差ΔＴは単調に減少し、輝度比（Ｃ）が３以上になると、差ΔＴが約０．３で一定になることが分かる。すなわち、輝度比（Ｃ）が３以上になると、観測者は照明光の光量が最大となる時の判別時間は一定になる。このことから、輝度比（Ｃ）が３以上になると、観測者が照明光の光量が最大となる時を判別できることが明らかになった。
【０１０３】
以上のことから、リラックス期間における一定の値Ｃ2は、３≦Ｃ2を満たすように設計されることが好ましい。
【０１０４】
図１０および図１１に示される実験結果から、リラックス期間における一定の値Ｃ2は、３≦Ｃ2≦５を満たすように設計されることが好ましい。
【０１０５】
同様にして、図１０から、Ｃ≦４の場合には、観測者が”不快を感じない”確率が８０％以上となることが分かる。一般に、確率が８０％以上である場合に「確率が高い」と言われる。
【０１０６】
以上のことから、リラックス期間における一定の値Ｃ2は、３≦Ｃ2≦４を満たすように設計されることがより好ましい。
【０１０７】
９．導入期間の開始からリラックス期間の開始までの経過時間Ｔ2の設計
上述した方法に従って、導入期間における一定の値Ｃ1とリラックス期間における一定の値Ｃ2とを求めることができる。導入期間では、輝度比が一定の値Ｃ1に設定される。これにより、観測者が照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすくなる。リラックス期間では、輝度比が一定の値Ｃ2に設定される。これにより、観測者がリラックスしやすくなる。
【０１０８】
図７に示される実験環境の下で、どのくらいの時間をかけて、輝度比を一定の値Ｃ1から一定の値Ｃ2に変化させるのが適切かを求める実験を行った。なお、この実験では、Ｃ1＝８、Ｃ2＝４、Ｔ1＝４５秒とした。
【０１０９】
導入期間の開始からＴ1秒が経過した後の光源の輝度比（Ｃ）の変化方法を４通り用意した。この４通りの光源の輝度比（Ｃ）の変化方法を観測者に主観評価させた。
【０１１０】
図１２は、４通りの光源の輝度比（Ｃ）の変化方法を模式的に示す。
【０１１１】
図１２において、条件１〜条件４は、いずれも、Ｔ＝４５（秒）のときの輝度比Ｃ1＝８からＴ＝１８２（秒）のときの輝度比Ｃ2＝４まで輝度比（Ｃ）を指数関数を用いて減少させる方法を示す。ここで、Ｔは、導入期間の開始時をＴ＝０とする経過時間（秒）を示す。条件１では８次関数を使用し、条件２では５次関数を使用し、条件３では３次関数を使用し、条件４では１次関数を使用した。
【０１１２】
Ｃ＝Ｃ2となる時間Ｔは、条件１〜条件４に共通である（条件１〜条件４のそれぞれにおいて、Ｔ＝１８２（秒）のときＣ＝Ｃ2＝４だから）。しかし、Ｃ＝Ｃ2＋αとなる時間Ｔは、条件１〜条件４においてそれぞれ異なっている。例えば、Ｃ2＝４、α＝０．２（αがＣ2の５％に相当）の場合には、Ｃ＝Ｃ2＋αとなる時間Ｔは、条件１では約９０（秒）であり、条件２では約１２０（秒）であり、条件３では約１５０（秒）であり、条件４では約１８０（秒）である。
【０１１３】
７名の観測者のそれぞれに、光源１０からの照明光５０を観測してもらい、「観測者が照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすいか否か」「観測者が快適か否か」「観測者が、総合的に、照明光の光量の変化のさせ方を良いと感じるか悪いと感じるか」の３つの評価項目について主観評価をしてもらった。
【０１１４】
各評価項目は、”非常によい”、”かなりよい”、”ややよい”、”どちらでもない”、”やや悪い”、”かなり悪い”、”非常に悪い”の７段階で評価するものとした。各評価に対して順に、＋３、＋２、＋１、０、−１、−２、−３の点数を与え、各評価項目の点数は７名の観測者が評価した点数の平均値とした。
【０１１５】
評価項目の点数が０以上であることは、観測者が５０％以上の心理確率でよい方に評価したことと等価である。評価項目の点数が０以上のときの照明条件を”良い照明条件”と定義する。
【０１１６】
図１３は、「観測者が照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすいか否か」という評価項目（”呼吸を合わせやすい”−”呼吸を合わせにくい”）に関する観測者の主観評価の結果を示す。
【０１１７】
図１４は、「観測者が快適か否か」という評価項目（”快適”−”不快”）に関する観測者の主観評価の結果を示す。
【０１１８】
図１５は、「観測者が、総合的に、照明光の光量の変化のさせ方を良いと感じるか悪いと感じるか」という評価項目（”良い”−”悪い”）に関する観測者の主観評価の結果を示す。
【０１１９】
図１３〜図１５において、棒線は、主観評価値（主観評価の点数の平均値）を示す。図１３〜図１５から明らかなように、条件４を除く条件１〜条件３は、いずれも主観評価値が０以上である。従って、条件１〜条件３は、程度の差はあるものの、「観測者が照明光の光量の変化に呼吸を合わせやすく」かつ「観測者が快適であり」かつ「観測者が、総合的に、照明光の光量の変化のさせ方を良いと感じる」条件であることが分かった。
【０１２０】
条件４を除く条件１〜条件３を考慮して、導入期間の開始からリラックス期間の開始までの経過時間Ｔ2は、９０（秒）≦Ｔ2≦１５０（秒）であることが好ましい。
【０１２１】
また、図１３〜図１５から、主観評価値が最も高かった条件は条件２であり、条件１および条件３の主観評価値は条件２の主観評価値より低い。このことから、Ｔ2＝１２０（秒）付近であることがさらに好ましい。
【０１２２】
【発明の効果】
本発明によれば、導入期間においては、観測者に提示される照明光が「観測者が呼吸を合わせやすい照明光」となるように、光源の発光面の輝度が制御される。リラックス期間においては、観測者に提示される照明光が「観測者がリラックスしやすい照明光」となるように、光源の発光面の輝度が制御される。このように光源の発光面の輝度を制御することにより、照明光の光量の変化に合わせて観測者が呼吸のリズムを整えることが容易になるとともに、観測者がリラックスすることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の照明装置１の構成を示すブロック図
【図２】観測者３０が椅子４０に座りながら、照明装置１からの照明光５０を観測している様子を示す図
【図３】本発明による照明制御方法の原理を示す図
【図４】本発明による照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の輝度の時間変化の一例を示す図
【図５】本発明による照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の最大輝度Ｌmaxの時間変化の一例を示す図
【図６】本発明よる照明制御方法に基づく、光源１０の発光面の輝度の時間変化の一例を示す図
【図７】実験環境の一例を示す図
【図８】実験結果を示す図
【図９】実験結果を示す図
【図１０】実験結果を示す図
【図１１】実験結果を示す図
【図１２】４通りの光源の輝度比（Ｃ）の変化方法を模式的に示す図
【図１３】観測者の主観評価の結果を示す図
【図１４】観測者の主観評価の結果を示す図
【図１５】観測者の主観評価の結果を示す図
【符号の説明】
１  照明装置
１ａ  台座
１ｂ  電源線
１０  光源
１０ａ  発光面
１０ｂ  発光部
２０  制御部
２２  調光信号生成部
２４  調光点灯装置
３０  観測者
４０  椅子
５０  照明光
６０  実験者
【図１】
0004125001.tif 000002
【図２】
0004125001.tif 000003
【図３】
0004125001.tif 000004
【図４】
0004125001.tif 000005
【図５】
0004125001.tif 000006
【図６】
0004125001.tif 000007
【図７】
0004125001.tif 000008
【図８】
0004125001.tif 000009
【図９】
0004125001.tif 000010
【図１０】
0004125001.tif 000011
【図１１】
0004125001.tif 000012
【図１２】
0004125001.tif 000013
【図１３】
0004125001.tif 000014
【図１４】
0004125001.tif 000015
【図１５】
0004125001.tif 000016