(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、第１の調光信号を生成する第１の調光信号生成部と、前記第１の調光信号生成部から出力される第１の調光信号に応じて前記光源を点灯させる調光点灯装置を備え、
前記制御部は、前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、
前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように、前記第１の調光信号を生成し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように、前記第１の調光信号を生成することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光源の点灯期間を順に少なくとも前記導入期間、遷移期間および前記リラックス期間に分割し、
第１の調光信号生成部は、前記遷移期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ３に対する最大輝度ＬＭＡＸ３の輝度比Ｃ３（＝ＬＭＡＸ３／ＬＭＩＮ３）が、前記輝度比Ｃ１から前記輝度比Ｃ２へと徐々に小さくなるように、前記第１の調光信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間における前記最大輝度ＬＭＡＸ１が、前記リラックス期間における前記最大輝度ＬＭＡＸ２よりも大きくなるように、前記第１の調光信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間における前記最小輝度ＬＭＩＮ１が、前記リラックス期間における前記最小輝度ＬＭＩＮ２よりも大きくなるように、前記第１の調光信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記制御部は、第２の調光信号を生成する第２の調光信号発生部と、前記第１の調光信号発生部から出力される前記第１の調光信号と前記第２の調光信号発生部から出力される前記第２の調光信号とを切り換えて前記調光点灯装置に出力する切り換え部をさらに備え、
ある時刻ｔにおいて、前記第１の調光信号発生部から出力される前記第１の調光信号により制御された前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ１に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ１の輝度比ＣＴ１（＝ＬＭＡＸＴ１／ＬＭＩＮＴ１）と、前記第２の調光信号発生部から出力される前記第２の調光信号により制御された前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ２に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ２の輝度比ＣＴ２（＝ＬＭＡＸＴ２／ＬＭＩＮＴ２）とが、ＣＴ１＞ＣＴ２の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記輝度比ＣＴ１は前記輝度比ＣＴ２の１．５倍以上であることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記最大輝度ＬＭＡＸＴ１は、前記最大輝度ＬＭＡＸＴ２と等しいかまたはそれよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項８】
前記最小輝度ＬＭＩＮＴ１は、前記最小輝度ＬＭＩＮＴ２と等しいかまたはそれよりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項９】
使用者の眼の開閉状態を感知し、感知した眼の開閉状態に関する情報を前記切り換え部に送信するセンサをさらに備え、前記切り換え部は、前記センサからの情報に基づいて、前記調光点灯装置に出力する調光信号として、前記第１の調光信号生成部から出力される第１の調光信号と前記第２の調光信号生成部から出力される第２の調光信号のいずれかを選択することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光源の発光面の輝度が前記第１の調光信号および前記第２の調光信号のいずれか一方により制御されているときに、前記光源の発光面の最小輝度に対する最大輝度の輝度比を調節する輝度比調整部をさらに備え、
前記輝度比調整部は、輝度比が調整されたときに、輝度比が調整されたことを示す信号を、前記光源の発光面の輝度の制御に使用されていない調光信号に対応する前記第１の調光信号生成部または前記第２の調光信号生成部に送信し、その他方により前記光源の発光面の輝度が制御されるときに、前記光源の発光面の最小輝度に対する最大輝度の輝度比を調節することを特徴とする請求項５または９に記載の照明装置。
【請求項１１】
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、
前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御することを特徴とする照明制御装置。
【請求項１２】
照明制御装置における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、
照明制御装置の制御部が、
前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御することを特徴とする照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明光の輝度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】
快適な照明環境の実現をめざして、本願の発明者たちは、呼吸リズムに近い周波数で照明光の輝度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。その研究の中で、照明光の輝度の一周期あたりの変化量、すなわち一周期あたりの最小輝度に対する最大輝度の比が異なると、人間が照明光の変化を直接観測したときに照明光から受ける印象が異なることを発見した。
【０００３】
そこで、人間の行為状況（例えば、呼吸のリズムを整えることや観測者がリラックスすることなど）に応じて最適な照明光の変化を実現するために、人間の行為状況に応じた照明光の輝度の変化の一周期あたりの最小輝度に対する最大輝度の輝度比の変化のさせ方を検討した。その結果、観測者が照明光を直接観測したときに、照明光の輝度の変化に合わせて観測者が呼吸のリズムを整えるの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および照明制御方法を開発した（特許文献１および特願2000-357591号参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９６８０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、人間がリラックスしている状態では、眼を閉じていることが多い。したがって、眼を閉じた状態で呼吸のリズムを整えたり、眼を閉じた状態でリラックスしたいという要望が多かった。
【０００６】
閉眼状態では、まぶたの存在により瞳に入射する照明光の光量が、開眼状態での瞳に入射する照明光の光量よりも少なくなる。人間のまぶたの光の透過率は数％であるので、閉眼状態で瞳に入射する照明光の光量は、開眼状態で瞳に入射する照明光の光量の数％になる。
【０００７】
したがって、開眼状態で直接照明光を観測したときに、観測者が呼吸のリズムを合わせやすいように輝度の変化が制御された照明光は、閉眼状態では輝度の変化が観測できなかったり、あるいは輝度の変化が観測できても、呼吸のリズムを調整できず、リラックスできない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、閉眼状態において、観測者が照明光の輝度の変化に合わせて呼吸のリズムを整えることができるとともに、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している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による照明装置は、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、第１の調光信号を生成する第１の調光信号生成部と、前記第１の調光信号生成部から出力される第１の調光信号に応じて前記光源を点灯させる調光点灯装置を備え、前記制御部は、前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように、前記第１の調光信号を生成し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように、前記第１の調光信号を生成する。
【００１０】
前記制御部は、前記光源の点灯期間を順に少なくとも前記導入期間、遷移期間および前記リラックス期間に分割し、第１の調光信号生成部は、前記遷移期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ３に対する最大輝度ＬＭＡＸ３の輝度比Ｃ３（＝ＬＭＡＸ３／ＬＭＩＮ３）が、前記輝度比Ｃ１から前記輝度比Ｃ２へと徐々に小さくなるように、前記第１の調光信号を生成することが好ましい。
【００１１】
前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間における前記最大輝度ＬＭＡＸ１が、前記リラックス期間における前記最大輝度ＬＭＡＸ２よりも大きくなるように、前記第１の調光信号を生成することが好ましい。
【００１２】
前記第１の調光信号生成部は、前記導入期間における前記最小輝度ＬＭＩＮ１が、前記リラックス期間における前記最小輝度ＬＭＩＮ２よりも大きくなるように、前記第１の調光信号を生成することが好ましい。
【００１３】
前記制御部は、第２の調光信号を生成する第２の調光信号発生部と、前記第１の調光信号発生部から出力される前記第１の調光信号と前記第２の調光信号発生部から出力される前記第２の調光信号とを切り換えて前記調光点灯装置に出力する切り換え部をさらに備え、ある時刻ｔにおいて、前記第１の調光信号発生部から出力される前記第１の調光信号により制御された前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ１に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ１の輝度比ＣＴ１（＝ＬＭＡＸＴ１／ＬＭＩＮＴ１）と、前記第２の調光信号発生部から出力される前記第２の調光信号により制御された前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ２に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ２の輝度比ＣＴ２（＝ＬＭＡＸＴ２／ＬＭＩＮＴ２）とが、ＣＴ１＞ＣＴ２の関係を満たすことが好ましい。
【００１４】
前記輝度比ＣＴ１は前記輝度比ＣＴ２の１．５倍以上であることが好ましい。
【００１５】
前記最大輝度ＬＭＡＸＴ１は、前記最大輝度ＬＭＡＸＴ２と等しいかまたはそれよりも大きいことが好ましい。
【００１６】
前記最小輝度ＬＭＩＮＴ１は、前記最小輝度ＬＭＩＮＴ２と等しいかまたはそれよりも小さいことが好ましい。
【００１７】
使用者の眼の開閉状態を感知し、感知した眼の開閉状態に関する情報を前記切り換え部に送信するセンサをさらに備え、前記切り換え部は、前記センサからの情報に基づいて、前記調光点灯装置に出力する調光信号として、前記第１の調光信号生成部から出力される第１の調光信号と前記第２の調光信号生成部から出力される第２の調光信号のいずれかを選択することが好ましい。
【００１８】
前記光源の発光面の輝度が前記第１の調光信号および前記第２の調光信号のいずれか一方により制御されているときに、前記光源の発光面の最小輝度に対する最大輝度の輝度比を調節する輝度比調整部をさらに備え、前記輝度比調整部は、輝度比が調整されたときに、輝度比が調整されたことを示す信号を、前記光源の発光面の輝度の制御に使用されていない調光信号に対応する前記第１の調光信号生成部または前記第２の調光信号生成部に送信し、その他方により前記光源の発光面の輝度が制御されるときに、前記光源の発光面の最小輝度に対する最大輝度の輝度比を調節することが好ましい。
【００１９】
本発明の照明制御装置は、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装置であって、前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御する。
【００２０】
本発明の照明制御方法は、照明制御装置における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、照明制御装置の制御部が、前記光源の点灯期間を順に少なくとも導入期間とリラックス期間に分割し、前記導入期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御し、前記リラックス期間では、前記光源の発光面の輝度変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が、６＜Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように前記光源を制御する。
【００２１】
【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について説明する。なお、各図面において、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。また、本発明は、以下の実施に形態により限定的に解釈されるべきではない。
【００２２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態による照明装置の構成について説明する。図１は、第１の実施の形態による照明装置１の構成を示すブロック図である。照明装置１は、光源１０と、光源１０の発光面の輝度を周期的に変化させるように光源１０を制御する制御部２０とを備えている。
【００２３】
制御部２０は、（第１の）調光信号を生成する第１の調光信号生成部２２と、第１の調光信号発生部２２から送信された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とを備えている。第１の調光信号生成部２２の調光信号発生・送信の機能は、例えば、コンピュータ（ＣＰＵ）によって実現される。第１の調光信号生成部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、第１の調光信号生成部２２から出力される電圧信号の変化を抗原１０に供給される電流値の変化に変換し、その電流を光源１０に供給する。光源１０は、調光点灯装置２４から供給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。換言すれば、光源１０の発光面の輝度は、第１の調光信号生成部２２により生成される調光信号の電圧の変化に対応して変化する。
【００２４】
光源１０としては、調光が実現できればよく、任意のタイプの光源、例えば、白熱電球、蛍光灯、電球形蛍光灯、高輝度放電灯、ＬＥＤ光源、有機ＥＬ光源などを使用することができる。
【００２５】
図２は、観測者３０が椅子４０に座りながら、照明装置１の光源１０からの照明光２０を観測している様子を模式的に示している。照明装置１は、制御部２０を台座１ａ内に備え、制御部２０には電源に接続するためのコンセント１ｂが備えられている。照明光５０の輝度は、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。
【００２６】
なお、図２に示す例では、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はこの形態に限定されず、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。
【００２７】
ここで、観測者３０は、照明光５０の輝度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息を吸い、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息を吐くものとする。また、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息を吐き、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息を吸っても良い。
【００２８】
このように、照明光５０の輝度の変化に合わせて呼吸をすることにより、観測者３０は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のリラックス度が向上される。ここで、本明細書では、「リラックス」とは、ストレス解消だけでなく、気持ちが良くなって眠ってしまうことをも包含している。
【００２９】
なお、図２では、制御部２０は、照明装置１の台座１ａの内部に収納されているが、照明装置１の電源線１ｂの途中に設けられたケースなどの内部に収納するようにしても良い。また、光源１０が点灯回路を備えた電球形蛍光灯の場合、その点灯回路部分に制御部２０を備えても良い。
【００３０】
次に、第１の実施の形態による照明制御方法の原理について説明する。図３は、第１の実施の形態による照明制御方法の原理を模式的に示している。第１の実施の形態による照明制御方法においては、光源１０の点灯期間を少なくとも「導入期間」と「リラックス期間」との順に分割する。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。
【００３１】
観測者３０は閉眼状態で照明光５０を観測する。導入期間においては、眼を閉じた観測者３０が呼吸を合わせやすくなるように、すなわち照明光５０が「眼を閉じた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。また、リラックス期間においては、眼を閉じた観測者３０がリラックスし焼く異様に、すなわち照明光５０が「眼を閉じた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。
【００３２】
なお、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「眼を閉じた観測者が呼吸を合わせやすい照明光」から「眼を閉じた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。
【００３３】
第１の実施の形態による照明制御方法によれば、眼を閉じた観測者３０が、導入期間において照明光５０の輝度の変化に合わせて呼吸のリズムを整えた後、リラックス期間においてリラックスすることが可能になる。
【００３４】
「眼を閉じた観測者が呼吸を合わせやすい」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、照明光の輝度を周期的に変化させる場合において、複数の観測者のうち５０％以上のものが”眼を閉じた状態で呼吸が合わせやすい”と答える照明光を「眼を閉じた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名の観測者が眼を閉じた状態で照明光を観測する場合には、５名以上の観測者が”眼を閉じた状態で呼吸が合わせやすい”と答えた照明光が「眼を閉じた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。
【００３５】
同様に、照明光の輝度を周期的に変化させる場合において、複数の観測者のうち５０％以上のものが”眼を閉じた状態でリラックスしやすい”と答える照明光を「眼を閉じた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。
【００３６】
次に、第１の実施の形態による照明制御方法において、光源１０の発光面の輝度の変化の１周期における最小輝度ＬＭＩＮに対する最大輝度ＬＭＡＸの輝度比Ｃ(＝ＬＭＡＸ/ＬＭＩＮ)の制御について説明する。
【００３７】
眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化を知覚する場合(以降、閉眼状態という)、光源と瞳の間にまぶたがあるために、観測者の瞳に到達する光の量は、眼を開いた観測者が照明光の輝度の変化を直視して観測する場合(以降、開眼状態という)に観測者の瞳に到達する光の量の数％に減少する。したがって、閉眼状態では、光の量、すなわち絶対的な明るさよりも、明るさの変化の方が敏感に知覚できる。
【００３８】
この明るさの変化は、周期的に変化する照明光が観測者３０の眼に照射されたときに、観測者の眼面の照度比に対応することがわかっている。眼面照度比とは、周期的変化の一周期において、照明光が最も暗くなったときの眼面照度(最小眼面照度)に対する照明光が最も明るくなったときの眼面照度(最大眼面照度)の比(すなわち、最大眼面照度/最小眼面照度)として定義される。なお、照明装置から一定の距離だけ離れた場所にいる観測者３０の眼面照度比は、照射している光源１０の発光面の輝度比Ｃに対応するため、以下の説明では、光源１０の発光面の輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）として説明していく。
【００３９】
ここで、最小輝度ＬＭＩＮが０の場合は、輝度比Ｃの算出は不可能になる。また、最小輝度が０に非常に近い場合は、照明光５０を知覚できないので、どれだけ輝度比Ｃを上げても知覚閾以下になり、人間の知覚特性に関する輝度比を論じる意味合いがなくなる。一般的に、人間の知覚特性に関して、輝度値を下３桁目で論じることはないので、最小輝度ＬＭＩＮが０．０１以下の場合でも、最小輝度ＬＭＩＮ≒０．０１として、輝度比Ｃを算出することにする。たとえば、最大輝度ＬＭＡＸが０．１で最小輝度ＬＭＩＮが０のときは最小輝度ＬＭＩＮを０．０１として計算するので、輝度比Ｃは１０となる。また、最大輝度ＬＭＡＸが０．１で最小輝度ＬＭＩＮが０．００５のときは最小輝度ＬＭＩＮを０．０１として計算するので、輝度比Ｃは１０となる。
【００４０】
眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化に呼吸を合わせやすくするためには、輝度比Ｃを大きくすることが好ましい。一般に、輝度比Ｃ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、輝度比Ｃ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、観測者は不快に感じるようになる。従って、輝度比Ｃは、観測者に不快感を起こさせない程度に大きいことが好ましい。
【００４１】
眼を閉じた観測者のリラックス度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、輝度比Ｃを小さくすればするほど、すなわち照明光の輝度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、輝度比Ｃが小さくなりすぎると、眼を閉じた観測者は照明光の輝度の変化を知覚できなくなる。閉眼状態では、瞳に到着する光の量が眼面に到達した光の量の数％に減少するため、一周期あたりの輝度比Ｃ、すなわち眼面照度による「明るい」か「暗い」かという感覚が、照明光の輝度の変化を知覚する唯一の手段となる。したがって、この輝度比Ｃは、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化を知覚できる程度に確保されることが好ましい。
【００４２】
第１の実施の形態による照明制御方法においては、導入期間では、光源１０の発光面の周期的な変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）が実質的に一定の値となるように、光源１０の発光面の輝度が制御される。また、リラックス期間では、光源１０の発光面の周期的な変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）が実質的に一定の値となるように、光源１０の発光面の輝度が制御される。なお、「実質的に一定の値」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。
【００４３】
図４は、第１の実施の形態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している。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。
【００４４】
図４に示す例では、導入期間では輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）は一定の値であり、リラックス期間では輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）は一定の値であり、かつ、輝度比Ｃ１＞Ｃ２である。また、導入期間とリラックス期間との間の遷移期間における輝度比Ｃ３（＝ＬＭＡＸ３／ＬＭＩＮ３）は輝度比Ｃ１と同じ値から輝度比Ｃ２と同じ値へと徐々に小さくなる。
【００４５】
次に、第１の実施の形態による照明制御方法における最大輝度と最小輝度の制御について説明する。眼を閉じた観測者３０の眼に与える負荷を低減するためには、光源１０の発光面の輝度変化の一周期あたりの輝度比Ｃを低下させることに加えて、あるいは、光源１０の発光面の輝度変化の一周期あたりの輝度比Ｃを低下させることに代えて、光源１０の発光面の輝度そのものを低下させることが好ましい。光源１０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。
【００４６】
図５は、第１の実施の形態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。図５に示す例では、光源１０の発光面の最大輝度ＬＭＡＸは、時間ｔが経過するにつれて単調に減少する。図５に示す以外に、光源１０の発光面の最大輝度ＬＭＡＸを一定時間一定にした後、最大輝度ＬＭＡＸを単調に減少させるようにしても良い。すなわち、「単調に減少する」とは、「一定」および「減少する」を含むことを意味する。
【００４７】
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良い。このことによっても、観測者の眼に与える負荷を低減できる。
【００４８】
次に、第１の実施の形態による照明制御方法による輝度比、最大輝度、最小輝度の好ましい制御例を示す。図６は、第１の実施の形態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。図６に示す例は、輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）、最大輝度ＬＭＡＸおよび最小輝度ＬＭＩＮの好ましい制御例である。
【００４９】
ここで、ＬＭＡＸ１は導入期間における一周期あたりの最大輝度を示し、ＬＭＩＮ１は導入期間における一周期あたりの最小輝度を示す。ＬＭＡＸ２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、ＬＭＩＮ２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。ＬＭＡＸ３は遷移期間における一周期あたりの最大輝度の推移を示し、ＬＭＩＮ３は遷移期間における一周期あたりの最小輝度の推移を示している。
【００５０】
導入期間では輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）は一定の値であり、リラックス期間では輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）は一定の値である。また、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Ｃ３（＝ＬＭＡＸ３／ＬＭＩＮ３）は輝度比Ｃ１と同じ値から輝度比Ｃ２と同じ値へと徐々に小さくなる。また、図６に示す例では、Ｃ１＞Ｃ２であり、かつ、ＬＭＡＸ１＞ＬＭＡＸ２およびＬＭＩＮ１＞ＬＭＩＮ２である。
【００５１】
図３を参照して説明した「眼を閉じた観測者が呼吸を合わせやすい照明光」および「眼を閉じた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に示される導入期間での輝度比Ｃ１およびリラックス期間での輝度比Ｃ２を閉眼状態に対応して設計することが重要である。
【００５２】
図７は、図６に示す輝度比Ｃ１および輝度比Ｃ２の値を求めるために使用した実験環境の一例を示す。制御部２０は、光源１０の発光面１０ｂの輝度が周期的に変化するように光源１０の発光を制御する。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１０ｂの輝度を変化の態様（パターン）を変化させることができる。観測者３０は、まぶたを閉じたまま光源１０からの照明光５０を観測する。光源１０と観測者３０の間に遮光板１０ａが設けられており、発光面１０ｂから出射される照明光５０を除いて光源１０から出射される光を遮蔽する。発光面１０ｂを十分に大きくし、閉眼状態で観測者３０のまぶた部分が発光面１０ｂからの拡散光により均一に照射されるようにした。
【００５３】
観測者３０の眼面における最大用度と最小照度の範囲をできるだけ広く(例えば数ｌｘから数千ｌｘ）するために、発光面１０ｂと観測者３０の距離を変化させると共に光源１０に供給する電力を変化させることに加え、光源１０からの照明光５０の光量を減少させるためにＮＤフィルタを併用した。特に、照明光の輝度を低くすると、観測者が落ち着くことが明らかであるので、ＮＤフィルタを使用することで、実用上最小限の眼面照度である０．０１ｌｘまでが再現できるようにした。
【００５４】
リラックスすることを目的として、一般的な照明装置を使用して得られる観測者３０の眼面における全ての輝度変化が、この実験条件により再現することができた。光源１０以外の光源を排除し、観測者３０の周辺を暗黒とした。視覚および色覚が正常な７名の被験者が実験に参加した。
【００５５】
以下、図６に示す導入期間での輝度比Ｃ１およびリラックス期間での輝度比Ｃ２の値の設計方法について詳細に説明する。
【００５６】
第１の実施の形態による照明制御方法では、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化に呼吸のリズムを同調できることが最も重要である。呼吸のリズムを同調させるためには、少なくとも照明光の輝度変化の周期が閉眼状態のままで知覚できる必要がある。照明光の輝度変化の周期を知覚するためには、照明光の最大輝度と最小輝度を知覚できることが重要となる。つまり、眼を閉じた観測者が照明光の最大輝度と最小輝度を知覚することが可能な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Ｃの下限値を見出すことが重要である。
【００５７】
ところで、リラックス期間において、観測者のリラックス度を向上させるためには、できる限り観測者の眼に与える負荷を低減する必要がある。したがって、リラックス期間における輝度比Ｃ２の下限値が、眼を閉じた観測者が照明光の最大輝度と最小輝度を知覚することが可能な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Ｃの下限値になる。
【００５８】
図７に示す実験環境の下で、眼を閉じた観測者３０が照明光５０の最大輝度ＬＭＡＸと最小輝度ＬＭＩＮを知覚できる輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）の下限値を求める実験を行った。なお、ＫＭＡＸは光源１０の発光面１０ｂにおける一周期あたりの最大輝度を示し、ＬＭＩＮは光源１０の発光面１０ｂにおける一周期あたりの最小輝度を示す。実験は、最小輝度ＬＭＩＮが４ｌｘ、２ｌｘ、１ｌｘおよび０．５ｌｘとなる4種類の照明光５０を用いた。
【００５９】
８名の観測者３０のそれぞれに、眼を閉じた状態で照明光５０を観測し、照明光５０の輝度が最大であると感じたときに応答するように依頼し、各観測者３０が応答した時間（時刻）ＴＳと照明光５０の輝度が物理的に最大となる実際の時間（時刻）ＴＬとの差ΔＴを計測した。次に、眼を閉じた状態で照明光５０を観測し、照明光５０の輝度が最小であると感じたときに応答するように依頼し、各観測者３０が応答した時間（時刻）ＴＳと照明光５０の輝度が物理的に最小となる実際の時間（時刻）ＴＬとの差ΔＴを計測した。
【００６０】
１人の観測者に対して同じ実験を５回繰り返した。観測者によっては、閉眼状態のため照明光の輝度が最大になったか否か、または最小になったか否かを判別することができない場合があった。そのため、観測者によって応答される回数はまちまちであった。１人の観測者による各応答に対して計測された時間差ΔＴの平均値を、その観測者についての計測結果とした。
【００６１】
実験者６０は、光源１０の発光面１０ｂの輝度変化の一周期における輝度比Ｃさまざまな値に設定した。観測者３０は、眼を閉じた状態で照明光５０の輝度が最大または最小であると感じた瞬間にスイッチのボタンを押し、その時の時間ＴＳを記録した。また、照明光５０の実際の輝度変化が測定され、その測定された輝度が最大または最小となる時間ＴＬを記録した。そして、その差ΔＴ=｜ＴＳ−ＴＬ｜を計算した。
【００６２】
ここで、ＴＳおよびΔＴの意味について説明する。観測者３０は、眼を閉じた状態で照明光５０の輝度変化を観測し、その観測結果に従って呼吸のリズムを調整する。従って、観測者３０が照明光５０の輝度が最大であると感じた瞬間を示す時間ＴＳは、観測者３０が息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、時間ＴＳと時間ＴＬの差ΔＴは、観測者が息を吐き始める時間の照明光５０の輝度が最大となる時間に対する遅れと考えられる。従って、差ΔＴが小さくなればなるほど、観測者３０が息を吐き始める時間と照明光５０の輝度が最大となる時間との差が小さくなるため、照明光５０の輝度変化と観測者３０の呼吸のリズムとが同調していると考えられる。
【００６３】
同様に、観測者３０が照明光５０の輝度が最小であると感じた瞬間を示す時間ＴＳは、観測者３０が息を吸い始める時間とほぼ同時であると考えられる。それゆえ、時間ＴＳと時間ＴＬの差ΔＴは、観測者３０が息を吸い始める時間の照明光５０の輝度が最小となる時間に対する遅れと考えられる。従って、差ΔＴが小さくなればなるほど、観測者３０が息を吸い始める時間と照明光５０の輝度が最大となる時間との差が小さくなるため、照明光５０の輝度変化と観測者３０の呼吸のリズムとが同調していると考えられる。
【００６４】
上記の通り、観測者によっては、閉眼状態のため照明光の輝度が最大になったのか否か、または最小になったのか否かを判別することができない場合があった。したがって、応答された回数は、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の最大および最小を知覚できたことと相関が高いと考えられる。そのため、観測者３０に実施した実験回数に対する応答回数に１００を掛けた値を応答率ＲＳとして計算した。
【００６５】
図８から図１０に上記実験の結果を示す。最小輝度ＬＭＩＮが４ｌｘ、２ｌｘ、１ｌｘおよび０．５ｌｘとなる4種類の照明光５０について結果に差異はなかったので、最小輝度ＬＭＩＮが４ｌｘとなる照明光５０についての結果を図８の（ａ）、図９の(ａ)および図１０の(ａ)に示し、最小輝度ＬＭＩＮが０．５ｌｘとなる照明光５０についての結果を図８の（ｂ）、図９の(ｂ)および図１０の(ｂ)に示す。
【００６６】
図８は、時間の差ΔＴと照明光５０の輝度比Ｃに関する実験結果を示す。図８の(ａ)および（ｂ）において、横軸は輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）を対数軸で示し、縦軸は差ΔＴ（秒）を示す。四角印は照明光５０の輝度が最大であると感じる場合の実験結果であり、丸印は照明光５０の輝度が最小であると感じる場合の実験結果である。
【００６７】
図８の(ａ)および（ｂ）からわかるように、輝度比Ｃの値が増加するにつれて、いずれの場合も差ΔＴは単調に減少する。照明光の輝度が最小であると感じる場合では、輝度比Ｃ２の値が４以上になると、差ΔＴがほぼ一定になる。また、輝度が最大であると感じる場合では、輝度比Ｃ２の値が６以上になると、差ΔＴの変曲点が見られ、徐々に一定になる。したがって、輝度比Ｃ２の値が６以上になると、観測者３０が、眼を閉じた状態で照明光５０の輝度が最大であると感じる場合と最小であると感じる場合の実際の時間との遅れ、すなわち判別に要する時間は一定になる。
【００６８】
図９は、応答率ＲＳ（％）と照明光５０の輝度比Ｃに関する実験結果を示す。図９の(ａ)および（ｂ）において、横軸は輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）を対数軸で示し、縦軸は応答率ＲＳ（％）を示す。四角印は照明光５０の輝度が最大であると感じる場合の実験結果であり、丸印は照明光５０の輝度が最小であると感じる場合の実験結果である。図９の(ａ)および（ｂ）から、輝度比Ｃの値が４以上になると、いずれの場合も応答率ＲＳが約９０％でほぼ一定になることがわかる。
【００６９】
図８および図９に示す結果から、輝度比Ｃ２の値が６以上になると、観測者が眼を閉じている状態においても、照明光５０の輝度が最大となる時と最小となる時を判別することができ、かつ、応答率ＲＳも９０％以上になるため、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化に呼吸のリズムを同調させることができることが明らかになった。以上のことから、リラックス期間において、照明光の輝度変化の一周期あたりの最小輝度ＬＭＩＮ２に対する最大輝度ＬＭＡＸ２の輝度比Ｃ２（＝ＬＭＡＸ２／ＬＭＩＮ２）は、６≦Ｃ２の条件を満たすことが必要である。
【００７０】
続いて、導入期間における輝度比Ｃ１の下限値について検討した結果を示す。導入期間における輝度比Ｃ１の設計において、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化に呼吸が合わせやすいことが重要である。８名の観測者に、それぞれ眼を閉じた状態で光源１０からの照明光５０観測してもらい、「眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化が分りやすいか否か」の評価項目について主観評価をしてもらった。評価項目は、”よくわかる”、”わかる”、”わかりにくい”、”わからない”の4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の点数を与え、各評価項目の点数は８名の観測者が評価した点数の平均値とした。評価項目の点数が２以上であることは、観測者が５０％以上の心理確率で”わかる”と評価したことと等価である。評価項目の点数が２以上のときの照明条件を”閉眼状態で照明光の輝度の変化がわかる照明条件”と定義する。
【００７１】
図１０は、「眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化が分りやすいか否か」に関する観測者の主観評価の結果を示す。図１０の（ａ）および（ｂ）において、横軸は輝度比Ｃ１の値を対数軸で示し、縦軸は主観評価値を示す。図１０の（ａ）および（ｂ）から明らかなように、輝度比Ｃ１の値が１０よりも大きくなると主観評価値が２以上になる。したがって、輝度比Ｃ１の値が１０よりも大きい時に、眼を閉じた観測者が照明光の輝度の変化が分りやすいと評価することがわかった。以上のことから、導入期間において、輝度変化の一周期あたりの最小輝度ＬＭＩＮ１に対する最大輝度ＬＭＡＸ１の輝度比Ｃ１（＝ＬＭＡＸ１／ＬＭＩＮ１）は、１０＜Ｃ１の条件を満たすことが必要である。
【００７２】
さらに、導入期間およびリラックス期間において観測者のリラックス度を向上させるためには、観測者に与える不快感を排除する必要がある。
【００７３】
図７に示す実験環境の下で、観測者３０が眼を閉じた状態で照明光を観測しても、不快を感じさせない輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）の上限値を求める実験を行った。８名の観測者に、輝度比Ｃを所定の範囲で変化させた光源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の上限値を回答してもらった。
【００７４】
図１１に実験結果を示す。図１１において、横軸は輝度比Ｃの値を対数軸で示し、縦軸は観測者が”不快を感じない”確率（％）を示す。実験装置は図７に示す実験装置を用いた。実験条件は同じで、高範囲で眼面照度および眼面照度比を変化させた照明光について観測した結果、“不快を感じない”または“不快を感じる”の二者選択をしてもらった。観測者は、視覚および色覚が正常な７名である。各条件に対して“不快を感じない”と答えた人数の割合（％）を計算し、それを“不快を感じない”心理確率（％）とした。たとえば、４名が“不快を感じない”と答えた場合は、心理確率は、４／７×１００＝５７％となる。
【００７５】
図１１からわかるように、輝度比Ｃの値が増加してもその値が１５までは、眼を閉じた観測者は”不快を感じない”。いっぽう、輝度比Ｃの値が１５を越えると、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率が単調減少する。輝度比Ｃの値が３０になると、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は７５％になる。この曲線を外挿すると、輝度比Ｃの値が５０になると、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は６０％未満になり、輝度比Ｃの値が１００を超えると、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は５０％未満になることが予想される。従って、導入期間およびリラックス期間のいずれにおいても、輝度比Ｃの値が１００以下（Ｃ≦１００）の場合には、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率が５０％以上になることがわかる。
【００７６】
以上のことから、導入期間における輝度比Ｃ１およびリラックス期間における輝度比Ｃ２は、それぞれ、Ｃ１≦１００、Ｃ２≦１００を満たすように設計されることが必要である。したがって、導入期間における輝度比Ｃ１は、１０＜Ｃ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように、かつ、リラックス期間における輝度比Ｃ２は、６≦Ｃ２≦１００の範囲で実質的に一定となるように設計されることが必要である。
【００７７】
輝度比Ｃの値が５０のときに、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は６０％であるため、より多くのひとに不快感を生じさせないためには、導入期間における輝度比Ｃ１およびリラックス期間における輝度比Ｃ２は、それぞれ、Ｃ１≦５０、Ｃ２≦５０の条件を満たすように設計されることが好ましい。したがって、導入期間における輝度比Ｃ１は、１０＜Ｃ１≦５０の範囲で実質的に一定となるように、かつ、リラックス期間における輝度比Ｃ２は、６≦Ｃ２≦５０の範囲で実質的に一定となるように設計されることが好ましい。
【００７８】
また、輝度比Ｃの値が３０のときに、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は７５％であるため、さらに多くのひとに不快感を生じさせないためには、導入期間における輝度比Ｃ１およびリラックス期間における輝度比Ｃ２は、それぞれ、Ｃ１≦３０、Ｃ２≦３０の条件を満たすように設計されることが好ましい。したがって、導入期間における輝度比Ｃ１は、１０＜Ｃ１≦３０の範囲で実質的に一定となるように、かつ、リラックス期間における輝度比Ｃ２は、６≦Ｃ２≦３０の範囲で実質的に一定となるように設計されることが好ましい。
【００７９】
また、輝度比Ｃの値が１５のときに、眼を閉じた観測者が”不快を感じない”心理確率は１００％であるため、ほとんど全てのひとに不快感を生じさせないためには、導入期間における輝度比Ｃ１およびリラックス期間における輝度比Ｃ２は、それぞれ、Ｃ１≦１５、Ｃ２≦１５の条件を満たすように設計されることが好ましい。したがって、導入期間における輝度比Ｃ１は、１０＜Ｃ１≦１５の範囲で実質的に一定となるように、かつ、リラックス期間における輝度比Ｃ２は、６≦Ｃ２≦１５の範囲で実質的に一定となるように設計されることが好ましい。
【００８０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。一般的に、ユーザが本発明の照明装置、照明制御装置または照明方法を使用してリラックスしようとする場合、眼を開けた状態で使用するひともいれば、眼を閉じた状態で使用するひともいる。また、同じユーザであっても、眼を開けた状態で使用したいときもあれば、眼を閉じた状態で使用したいときもある。第２の実施の形態は、これらの要望を可能とするものである。
【００８１】
図１２は、第２の実施の形態による照明装置２の構成を示すブロック図である。照明装置２は、光源１０と、光源１０の発光面の輝度を周期的に変化させるように光源１０を制御する制御部２０を備えている。
【００８２】
制御部２０は、第１の調光信号を生成する第１の調光信号生成部２２と、第２の調光信号を生成する第２の調光信号生成部２３と、第１の調光信号生成部２２により生成される第１の調光信号と第２の調光信号生成部２３により生成される第２の調光信号のいずれか一方を選択して切り換える切換部７０と、切換部７０により選択された調光信号を用いて光源１０の発光面の輝度を制御する調光点灯装置２４とを備える。第１の調光信号生成部２２および第２の調光信号生成部２３の機能は、例えばコンピュータ（ＣＰＵ）によって実現され得る。
【００８３】
第１の調光信号生成部２２は、観測者が眼を閉じた状態で照明装置２を使用する際に、第１の調光信号を生成する。第２の調光信号生成部２３は、観測者が眼を開けた状態で照明装置２を使用する場合に第２の調光信号を生成する。具体的には、ある時間ｔにおいて、第１の調光信号発生部２２による第１の調光信号を用いて光源１０の発光面の輝度の変化を制御した場合に、輝度変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ１に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ１の輝度比をＣＴ１（＝ＬＭＡＸＴ１／ＬＭＩＮＴ１）とし、第２の調光信号発生部２３による第２の調光信号を用いて光源１０の発光面の輝度の変化を制御した場合に、輝度変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮＴ２に対する最大輝度ＬＭＡＸＴ２の輝度比をＣＴ２（＝ＬＭＡＸＴ２／ＬＭＩＮＴ２）とすると、輝度比ＣＴ２が輝度比ＣＴ１よりも小さくなる（ＣＴ１＞ＣＴ２）ように制御される。
【００８４】
次に、第１の調光信号生成部２２による輝度比ＣＴ１の制御について説明する。上記第１の実施の形態において説明した導入期間およびリラックス期間における輝度比Ｃ１およびＣ２の条件を第２の実施の形態にあてはめると、導入期間では、１０＜ＣＴ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように、かつ、リラックス期間では、６≦ＣＴ１≦１００の範囲で実質的に一定となるように設計される必要がある。また、好ましい条件は、導入期間では、１０＜ＣＴ１≦５０であり、リラックス期間では、６≦ＣＴ１≦５０である。さらに好ましい条件は、導入期間では、１０＜ＣＴ１≦３０であり、リラックス期間では、６≦ＣＴ１≦３０である。
【００８５】
次に、第２の調光信号生成部２３による輝度比ＣＴ２の制御について説明する。本発明者たちによる特願2000-375315号には、観測者が眼を開けた状態で照明光を直接観測したときに、照明光の輝度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の制御条件が示されている。その条件を第２の実施の形態にあてはめると、導入期間では、６≦ＣＴ２≦１０の条件を満たす必要があり、また、リラックス期間では、３≦ＣＴ２≦５の条件を満たす必要がある。以下に、簡単に上記輝度比ＣＴ２の限定の導出根拠について説明する。
【００８６】
まず、導入期間における輝度比ＣＴ２の数値限定根拠について説明する。図７に示す実験環境の下で、観測者３０が眼を開けた状態で直接照明光を観測しても不快を感じない輝度比ＣＴ２（＝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１０ｂの一周期あたりの最大輝度を示し、ＬＭＩＮは光源１０の発光面１０ｂの一周期あたりの最小輝度を示す。
【００８７】
８名の観測者に、輝度比ＣＴ２を所定の範囲で変化させた複数の照明光５０を観測してもらい、不快を感じない輝度比ＣＴ２の上限を回答してもらった。１人の観測者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。
【００８８】
図１３に実験結果を示す。図１３において、横軸は輝度比ＣＴ２の値を示し、縦軸は観測者が”不快を感じない”心理確率（％）を示す。観測者が”不快を感じない”心理確率は、（”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”心理確率は５０％ということになる。
【００８９】
図１３からわかるように、輝度比ＣＴ２の値が６のとき、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ＣＴ２の値が増加するにつれて、観測者が”不快を感じない”心理確率は単調に減少し、輝度比ＣＴ２が１０以上になると、観測者が”不快を感じない”心理確率は５０％未満になる。従って、図１３から、６≦ＣＴ２＜１０の条件を満たす場合には、観測者が”不快を感じない”心理確率が５０％以上になることがわかる。以上のことから、導入期間における輝度比ＣＴ２は、６≦ＣＴ２＜１０の条件を満たすように設計されることが好ましい。
【００９０】
続いて、リラックス期間における輝度比ＣＴ２の数値限定の根拠について説明する。図７に示す実験環境の下で、観測者３０が眼を開けた状態で直接照明光を観測しても不快を感じない輝度比ＣＴ２（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）の上限値を求める実験を行った。ただし、この実験は、上記導入期間における輝度比ＣＴ２の数値限定の根拠を求める実験の場合よりも照明光５０の光量を低下させた状態で、かつ、観測者３０が半意識状態で照明光５０の光量の変化に呼吸のリズムを調整できるようになった状態において行われた。
【００９１】
８名の観測者に、輝度比ＣＴ２を所定の範囲で変化させた複数の照明光５０を観測してもらい、不快を感じない輝度比ＣＴ２の上限を回答してもらった。１人の観測者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。
【００９２】
図１４に実験結果を示す。図１４において、横軸は輝度比ＣＴ２の値を示し、縦軸は観測者が”不快を感じない”心理確率（％）を示す。図１４からわかるように、輝度比ＣＴ２の値が増加するにつれて、観測者が”不快を感じない”心理確率は単調に減少し、輝度比ＣＴ２の値が５を越えると、観測者が”不快を感じない”心理確率が５０％未満になる。従って、輝度比ＣＴ２が、ＣＴ２≦５の条件を満たす場合には、観測者が”不快を感じない”心理確率が５０％以上になることがわかる。以上のことから、リラックス期間における輝度比ＣＴ２は、ＣＴ２≦５の条件を満たすように設計されることが好ましい。
【００９３】
さらに、図７に示す実験環境の下で、観測者３０が呼吸のリズムを同調させることが可能な輝度比ＣＴ２（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）の下限値を求める実験を行った。
【００９４】
５名の観測者３０に、それぞれ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、各観測者３０が応答した時間ＴＳと照明光５０の光量が物理的に最大となる時間ＴＬとの差ΔＴを計測することにより、呼吸のリズムの調整が可能な輝度比ＣＴ２の下限値を求めることにした。１人の観測者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。
【００９５】
実験者６０は、光源１０の発光面１０ｂの輝度変化の一周期における輝度比Ｃさまざまな値に設定した。観測者３０は、眼を開けた状態で照明光５０の輝度が最大であると感じた瞬間にスイッチのボタンを押し、その時の時間ＴＳを記録した。また、照明光５０の実際の輝度変化が測定され、その測定された輝度が最大または最小となる時間ＴＬを記録した。そして、その差ΔＴ=｜ＴＳ−ＴＬ｜を計算した。
【００９６】
ここで、ＴＳおよびΔＴの意味について説明する。観測者３０は、眼を開いた状態で照明光５０の輝度変化を観測し、その観測結果に従って呼吸のリズムを調整する。従って、観測者３０が照明光５０の輝度が最大であると感じた瞬間を示す時間ＴＳは、観測者３０が息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、時間ＴＳと時間ＴＬの差ΔＴは、観測者が息を吐き始める時間の照明光５０の輝度が最大となる時間に対する遅れと考えられる。従って、差ΔＴが小さくなればなるほど、観測者３０が息を吐き始める時間と照明光５０の輝度が最大となる時間との差が小さくなるため、照明光５０の輝度変化と観測者３０の呼吸のリズムとが同調していると考えられる。
【００９７】
図１５に実験結果を示す。図１５において、横軸は輝度比ＣＴ２の値を示し、縦軸は差ΔＴ（秒）を示す。図１５からわかるように、輝度比ＣＴ２の値が増加するにつれて、差ΔＴは単調に減少し、輝度比ＣＴ２の値が３以上になると、差ΔＴが約０．３でほぼ一定になる。すなわち、輝度比ＣＴ２の値が３以上になると、観測者３０は照明光５０の輝度（または光量）が最大となる時の判別に要する時間は一定になる。このことから、輝度比ＣＴ２の値が３以上になると、観測者３０が照明光５０の輝度が最大となる時を判別できることが明らかになった。以上のことから、リラックス期間における輝度比ＣＴ２は、３≦ＣＴ２の条件を満たすように設計されることが好ましい。
【００９８】
図１４および図１５に示す実験結果から、リラックス期間における輝度比ＣＴ２は、３≦ＣＴ２≦５の範囲で実質的に一定となるように設計されることが好ましい。
【００９９】
次に、第１の調光信号生成部２２と第２の調光信号生成部２３の関係について説明する。上記のように、第１の調光信号生成部２２で生成される第１の調光信号を用いて光源１０の発光面１０ａの輝度を制御する場合、導入期間における輝度比ＣＴ１の下限値は１０であった。また、第２の調光信号生成部２３で生成される第２の調光信号を用いて光源１０の発光面１０ａの輝度を制御する場合、導入期間における輝度比ＣＴ２の下限値は６であった。従って、輝度比ＣＴ１は輝度比ＣＴ２よりも約１．５倍高いことがわかる。
【０１００】
また、第１の調光信号生成部２２で生成される第１の調光信号を用いて光源１０の発光面１０ａの輝度を制御する場合、リラックス期間における輝度比ＣＴ１の下限値は６であった。また、第２調光信号生成部２３で生成される第２の調光信号を用いて光源１０の発光面１０ａの輝度を制御する場合、リラックス期間における輝度比ＣＴ２の下限値は３であった。従って、輝度比ＣＴ１は輝度比ＣＴ２よりも２倍高いことがわかる。
【０１０１】
これらのことから、ある時間Ｔにおいて、第１の調光信号生成部２２で生成された第１の調光信号を用いて制御された光源１０の発光面１０ａの閉眼時の輝度ＣＴ１が、第２調光信号生成部２３で生成された第２の調光信号を用いて制御された光源１０の発光面１０ａの開眼時の輝度比ＣＴ２の１．５倍以上となるように、第１の調光信号と第２の調光信号を生成するように設計されることが好ましい。
【０１０２】
次に、第２の実施の形態による照明装置２の好ましい制御例について説明する。たとえば、光源１０と調光点灯装置２４それぞれ一つしかない照明装置の場合、調光制御のハード上の制約から、光源１０から照射される照明光５０の輝度変化の上限値および下限値、すなわち、光源最大輝度ＬＣＭＡＸと光源最小輝度ＬＣＭＩＮが決定されることが多い。
【０１０３】
あらかじめ光源最大輝度ＬＣＭＡＸと光源最小輝度ＬＣＭＩＮが決まっている照明装置２（または調光点灯装置２４）を用いた場合における、閉眼時の光源１０の発光面の輝度の時間変化と、開眼時の光源１０の発光面の輝度の時間変化の一例を、図１６に示す。
【０１０４】
図１６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。実線は、閉眼時の制御に対応した第１の調光信号生成部２２により生成された第１の調光信号を用いて制御した光源１０の発光面の輝度の変化を示している。破線は、開眼時に対応した第２の調光信号生成部２３により生成された第２の調光信号を用いて制御した光源１0の発光面での輝度の変化を示している。
【０１０５】
導入期間において、第１の調光信号を用いた制御による光源１０の発光面での最大輝度をＬＣＭＡＸ、最小輝度をＬＭＩＮＴ１、輝度比をＣＴ１１（＝ＬＣＭＡＸ／ＬＭＩＮＴ１）とし、第２の調光信号を用いた制御による光源１０の発光面での最大輝度をＬＣＭＡＸ、最小輝度をＬＭＩＮＴ２、輝度比をＣＴ２１（＝ＬＣＭＡＸ／ＬＭＩＮＴ２）とする。また、リラックス期間において、第１の調光信号を用いた制御による光源１０の発光面での最大輝度をＬＭＡＸＴ１、最小輝度をＬＣＭＩＮ、輝度比ＣＴ１２（＝ＬＭＡＸＴ１／ＬＣＭＩＮ）とし、第２の調光信号を用いた制御による光源１０の発光面での最大輝度をＬＭＡＸＴ２、最小輝度をＬＣＭＩＮ、輝度比ＣＴ２２（＝ＬＭＡＸＴ２／ＬＣＭＩＮ）とする。
【０１０６】
図１６からわかるように、導入期間から遷移期間を通りリラックス期間へ移行していく場合、閉眼時の光源１０の発光面での最大輝度（例えば、ＬＣＭＡＸ、ＬＭＡＸＴ１）は、開眼時の最大輝度（例えば、ＬＣＭＡＸ、ＬＭＡＸＴ２）と等しいかそれよりも大きい。これは、調光点灯装置２４による制限により、光源１０の光源最大輝度ＬＣＭＡＸが決定され、かつ、その光源最大輝度ＬＣＭＡＸを閉眼時と開眼時の両方で利用したい場合には、閉眼時の輝度比ＣＴ１１およびＣＴ１２を、それぞれ開眼時の輝度比ＣＴ２１およびＣＴ２２よりも大きくしなければ観測者が同調できないことによる。
【０１０７】
さらに、図１６からわかるように、導入期間から遷移期間を通りリラックス期間へ移行していく場合、閉眼時の光源１０の発光面での最小輝度（例えば、ＬＭＩＮＴ１、ＬＣＭＩＮ）は、開眼時の最小輝度（例えば、ＬＭＩＮＴ２、ＬＣＭＩＮ）と等しいかそれよりも小さい。これは、調光点灯装置２４による制限により、光源１０の光源最小輝度ＬＣＭＩＮが決定され、かつ、その光源最小輝度ＬＣＭＩＮを閉眼時と開眼時の両方で利用したい場合には、閉眼時の輝度比ＣＴ１１およびＣＴ１２を、それぞれ開眼時の輝度比ＣＴ２１およびＣＴ２２よりも大きくしなければ観測者が同調できないことによる。
【０１０８】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。ユーザによっては本発明の照明装置、照明制御装置または照明方法を、眼を開けた状態で使用することもあれば、眼を閉じた状態で使用することもあることは、先に述べた。しかしながら、観測者３０がそのつど切換部７０を操作して開眼状態での使用のための設定と閉眼状態での使用のための設定の切換えを行うことは非常に面倒である。第３の実施の形態では、開眼状態での使用のための設定と閉眼状態での使用のための設定の自動切換えを可能とする。
【０１０９】
図１７は、第３の実施の形態による照明装置３の構成を示す。図１７に示す照明装置３は、図１２に示す第２の実施の形態による照明装置２の構成に加えて、観測者３０の眼の開閉状態を検出し、眼の開閉状態に応じた情報を切換部７０に入力するセンシング部８０を備えている。センシング部８０は、例えばＣＣＤカメラを有し、得られた画像データをコンピュータ（ＣＰＵ）によって画像処理を行うことによって観測者３０の眼の開閉状態を検出し、検出した眼の開閉状態に対応する信号をＤ／Ａボードを経由して切換部７０に送信する。
【０１１０】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本発明の照明装置、照明制御装置または照明方法を使用してリラックスしようとする場合、使用状況や観測者により不快に感ずる最大輝度や輝度比が異なるため、照明光の輝度変化の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Ｃを、観測者なりに調整したくなるときがある。第４の実施の形態では、照明光の輝度変化の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Ｃの調節を可能とする。
【０１１１】
図１８は、第４の実施の形態による照明装置４の構成を示す。図１８に示す照明装置４は、図１２に示す第２の実施の形態による照明装置２の構成に加えて、第１の調光信号生成部２２により生成される第１の調光信号または第２の調光信号生成部２３により生成される第２の調光信号を用いて制御される光源１０の発光面の輝度変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮに対する最大輝度ＬＭＡＸの輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）を調整するための輝度比調整部９０をさらに備えている。
【０１１２】
輝度比調整部９０は、切換部７０に接続されており、たとえば観測者が操作したスイッチの操作量などに応じて、切り換え部７０により選択された第１の調光信号または第２の調光信号を調整する。第１の調光信号および第２の調光信号が、たとえば電圧値が周期的に変化する信号の場合、輝度比調整部９０は第１の調光信号または第２の調光信号の電圧値を調整する。輝度比Ｃの調整は、例えば上記スイッチの操作量などに応じた情報を、切換部７０を介して第１の調光信号生成部２２または第２の調光信号生成部２３に送信し、第１の調光信号生成部２２または第２の調光信号生成部２３により生成される段階で第１の調光信号または第２の調光信号を変化させる。
【０１１３】
また、輝度比調整部９０は、光源１０の制御に使用されていない調光信号についても、その調光信号を使用した場合における輝度比を調整する機能を有している。例えば、第１の調光信号生成部２２により生成された第１の調光信号を用いて光源１０の発光面の輝度の変化が制御されており、かつ、輝度変化の一周期における最小輝度ＬＭＩＮに対する最大輝度ＬＭＡＸの輝度比Ｃ（＝ＬＭＡＸ／ＬＭＩＮ）が輝度比調整部９０により調整されたとする。輝度比調整部９０は、光源１０の発光面の輝度の変化の制御に使用されていない第２の調光信号を生成する第２の調光信号生成部２３に対しても、”輝度比が調整されたことを示す情報”を送信し、第２の調光信号について第１の調光信号と同様の処理を行う。逆の場合も同様である。
【０１１４】
光源１０の制御に使用されていない調光信号に対応する第１の調光信号生成部２２または第２の調光信号生成部２３に送信される”輝度比が調整されたことを示す情報”とは、ある時間ｔにおいて、調整される前の輝度比をＣＴＦとし、調整された後の輝度比をＣＴＬとすれば、ＣＴＬ／ＣＴＦに対応する信号である。
【０１１５】
例えば、開眼状態の観測者が、導入期間で第２の調光信号生成部２３により生成される第２の調光信号を輝度比調整部９０によって調整したとする。調整される前の輝度比ＣＴＦ２の値が６であり、調整された後の輝度比ＣＴＬ２が８であったとすれば、その比ＣＴＬ２/ＣＴＦ２は８／６≒１．３３となる。したがって、１．３３に対応する信号が送信される。光源１０の制御に使用されていない第１の調光信号を用いたと仮定した場合の調整される前の輝度比ＣＴＦ１の値が１０であるとすれば、送信された情報が示す値１．３３に基づき、１０×１．３３＝１３．３と算出され、第１の調光信号生成部２２により、自動的に輝度比ＣＴＬ１の値が１３．３に調節される。
【０１１６】
この機能により、閉眼状態で第１の調光信号生成部２２による第１の調光信号を用いて制御した光源１０の発光面の輝度変化を観測する場合も、開眼状態で第２の調光信号生成部２３による第２の調光信号を用いて制御された光源１０の発光面の輝度変化を観測する場合も、照明光の輝度変化の見え方は同じになる。
【０１１７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態による照明装置の構成を図１９に示す。第５の実施形態では、上記各実施の形態における照明装置１、２、３および４の制御部２０のいずれかを光源１０と分離し、単独の照明制御装置１００としたものである。照明制御装置１００は、既存の照明装置（本発明の機能を有しない照明装置）１１とコンセント１２との間に接続されることにより、上記各実施形態のいずれかの機能を奏する。この照明制御装置１００を使用することにより、従来の照明装置を本発明の照明装置と同等の機能を有する照明装置に機能アップすることができる。
【０１１８】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態による照明装置の構成を図２０に示す。第６の実施の形態では、上記各実施の形態における照明装置１、２、３および４の制御部２０のいずれかを２つの部分に分離し、一部を光源と一体化して照明装置１３とし、残りの部分をリモコン化して照明制御装置１０１としたものである。例えば、図１に示す調光点灯装置２４を光光源１０と一体化して照明装置１２側に設け、調光信号生成部２２を照明制御装置１０１側に設けている。このような構成によれば、例えば図２を参照して、光源１０から離れた場所にいる観測者３０が手元の調光制御装置（リモコン）１０１を操作しながら、上記閉眼状態と開眼状態による調光信号の切換や輝度比Ｃの調節などを行うことができる。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、導入期間においては、観測者が眼を閉じた状態で照明光を観測したときに「眼を閉じた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を制御することができる。また、リラックス期間においては、観測者が目を閉じた状態で照明光を観測したときに「眼を閉じた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を制御することができる。このように光源の発光面の輝度を制御することにより、照明光の輝度の変化に合わせて眼を閉じた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、眼を閉じた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】本発明の第１の実施の形態による照明装置１の構成を示す図
【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】輝度比に対する時間差の実験結果を示す図
【図９】輝度比に対する応答率の実験結果を示す図
【図１０】輝度比に対する主観評価値の実験結果を示す図
【図１１】輝度比に対する心理確率の実験結果を示す図
【図１２】本発明の第２の実施の形態による照明装置２の構成を示すブロック図
【図１３】開眼時における輝度比に対する心理確率の実験結果を示す図
【図１４】開眼時における輝度比に対する心理確率の実験結果を示す図
【図１５】開眼時における輝度比に対する時間差の実験結果を示す図
【図１６】照明装置２における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１７】本発明の第３の実施の形態による照明装置３の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の第４の実施の形態による照明装置４の構成を示すブロック図
【図１９】本発明の第５の実施の形態による照明装置の構成を示す斜視図
【図２０】本発明の第６の実施の形態による照明装置の構成を示す斜視図
【符号の説明】
１  照明装置
１ａ  台座
１ｂ  電源線
１０  光源
１０ａ  遮光面
１０ｂ  発光面
１１  照明装置
１２  コンセント
１３  照明装置
２０  制御部
２２  第１の調光信号生成部
２３  第２の調光信号生成部
２４  調光点灯装置
３０  観測者
４０  椅子
５０  照明光
６０  実験者
７０  切換部
８０  センシング部
９０  輝度比調整部
１００  照明制御装置
１０１  照明制御装置(リモコン)
【図１】
0004237997.tif 000002
【図２】
0004237997.tif 000003
【図３】
0004237997.tif 000004
【図４】
0004237997.tif 000005
【図５】
0004237997.tif 000006
【図６】
0004237997.tif 000007
【図７】
0004237997.tif 000008
【図８】
0004237997.tif 000009
【図９】
0004237997.tif 000010
【図１０】
0004237997.tif 000011
【図１１】
0004237997.tif 000012
【図１２】
0004237997.tif 000013
【図１３】
0004237997.tif 000014
【図１４】
0004237997.tif 000015
【図１５】
0004237997.tif 000016
【図１６】
0004237997.tif 000017
【図１７】
0004237997.tif 000018
【図１８】
0004237997.tif 000019
【図１９】
0004237997.tif 000020
【図２０】
0004237997.tif 000021