(57)【要約】【課題】利用者の快適な睡眠を促進しつつ、自然な光の色合いで照明装置としての機能を十分に発揮させるために、冷白色光源と温白色光源を組み合わせて一つの照明部として採用する室内照明装置を提供することである。【解決手段】冷白色光を発生させる第１の光源２１ａと，温色光を発生させる第２の光源とを備える照明部３と、これらの光源の光度を独立に調整する調光部２とを有し、この調光部２は、第１の光源２１ａの光度を夕方から夜にかけて低くしつつ、第２の光源の光度を夕方から夜にかけて高くして、第２の光源の光度が第１の光源２１ａの光度よりも高くなるようにプログラムされた制御信号を照明部３の電源部８に送信する制御部５を備え、前記冷白色光は、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピークを形成し、前記温色光は、波長５５０ｎｍより長波長に最大の発光ピークを形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷白色光を発生させる第１の光源と，温色光を発生させる第２の光源とを備える照明部と、この照明部の第１の光源及び第２の光源の光度を独立に制御する調光部とを有し、この調光部は、前記照明部の第１の光源の光度を夕方から夜にかけて低くしつつ、前記第２の光源の光度を夕方から夜にかけて高くして、前記第２の光源の光度が前記第１の光源の光度よりも高くなるようにプログラムされた制御信号を前記照明部の電源部に送信する制御部を備える室内照明装置であって、
前記冷白色光は、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピークを形成し、前記温色光は、波長５５０ｎｍより長波長に最大の発光ピークを形成することを特徴とする室内照明装置。
【請求項２】
前記第１の光源は、波長４３０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有する青色光を発生する第１の半導体層とこの青色光によって励起されて発光する第１の蛍光体を備えて冷白色光を発生させる第１の白色発光ダイオード（以下、青色光励起の冷白色ＬＥＤという。）から構成され、前記第２の光源は、温色光を発生させる温色発光ダイオード（以下、温色ＬＥＤという。）から構成されることを特徴とする請求項１記載の室内照明装置。
【請求項３】
前記温色ＬＥＤは、青色光を発生する前記第１の半導体層とこの青色光によって励起されて発光する第２の蛍光体を備えて温白色光を発生させる第２の白色発光ダイオード（以下、青色光励起の温白色ＬＥＤという。）であって、前記温白色光は、波長５５０ｎｍより長波長に最大の発光ピークを形成することを特徴とする請求項２記載の室内照明装置。
【請求項４】
前記青色光励起の冷白色ＬＥＤ又は前記青色光励起の温白色ＬＥＤはＲａ＝９０以上の高演色性の白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項３記載の室内照明装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記夕方から夜にかけて、前記第１の光源の光度の経時的な減少を前記第２の光源の光度の経時的な増加で補うことで照明部全体の光度としては略一定となるようにしながら照明部の色調を経時的に変化させるようにプログラムされた制御信号を送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の室内照明装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記夕方から夜にかけて、前記第１の光源の光度を経時的に減少させつつ、前記第２の光源の光度を経時的に増加させつつ照明部全体の光度として経時的に減少となるようにプログラムされた制御信号を送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の室内照明装置。
【請求項７】
前記制御部は、朝方に、前記第１の光源の光度を０から徐々に高くしつつ、前記第２の光源は発光させないようにプログラムされた制御信号を前記電源部に送信することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の室内照明装置。
【請求項８】
前記第１の光源は、前記青色光励起の冷白色ＬＥＤに代えて、波長４１０ｎｍよりも短い波長に発光ピークを有する近紫外光を発生する第２の半導体層とこの近紫外光によって励起されて発光する第３の蛍光体を備えて冷白色光を発生させる第３の白色発光ダイオード（以下、近紫外光励起の冷白色ＬＥＤという。）から構成され、
前記第２の光源は、前記青色光励起の温白色ＬＥＤに代えて、近紫外光を発生する前記第２の半導体層とこの近紫外光によって励起されて発光する第４の蛍光体を備えて温白色光を発生させる第４の白色発光ダイオード（以下、近紫外光励起の温白色ＬＥＤという。）から構成されることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の室内照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の快適な目覚めと睡眠を促進させるための室内照明装置に係り、冷白色光源と温色光源、特には冷白色光源と温白色光源を組み合わせて採用する室内照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人間の覚醒や睡眠などの生体リズムへ影響を与える光については、様々な研究がなされており、生体リズムの回復や睡眠覚醒障害の治療に適した照明装置などが開発されている。
このような照明装置としては、例えば、特許文献１に開示される「照明システム」がある。この照明システムは、１日を第１時間帯として朝から夕刻まで、第２時間帯として夕刻から夜就寝まで、第３時間帯として夜就寝後から朝までと分類し、高照度光から低照度光をそれぞれ割り当てて利用する照明システムである。
このような照明システムにおいては、光照度を適切な状態に管理するため、人間本来の生体リズムを良好に維持することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、「屋内用照明装置およびそれに用いる光源」として夜間の受光によるメラトニン分泌抑制によって睡眠を阻害せずに視覚情報の確保を実現する照明装置とそれに用いる光源について開示されている。
メラトニンは、脳の松果体から分泌されるホルモンであり、夜間に分泌されて体温の低下や入眠を促すという作用を有している。ところが、このメラトニンは夜間に受光することで分泌が抑制されることが知られており、特許文献２では、その抑制感度のピーク波長が４６４ｎｍであるとして、その周辺まで含めて、波長４１０ｎｍから５０５ｎｍまでの波長域における分光成分を略有していない屋内照明装置を提供している。
従って、特許文献２に開示される発明においてはメラトニン分泌抑制に関係する波長の光成分を有していない屋内照明装置であるので、体温の低下や入眠を促すことができる。
【０００４】
さらに、特許文献３には、「照明方法及び照明装置」として、より少ないエネルギー量で生体リズムを調整することが可能な照明方法と装置が開示されている。
この特許文献３に開示される発明においては、人が感じる明るさについてその波長毎に相対効率として表現した分光視感効率に着目し、この分光視感効率よりも夜間におけるメラトニンの分泌を抑制する波長毎の効率の方が、短波長側にピークを持っていることから、測光値を低く抑えて効率的にメラトニンの分泌を抑制するために、ピーク波長４６４ｎｍ付近に相対的にエネルギーを多く含み、同時に明所視での分光視感効率のピーク波長５５５ｎｍ付近に相対的にエネルギーを余り含まない光源を用いるようにしたものである。また、この特許文献３では、最低体温出現時刻又は仕事の始業時刻を照射開始時刻とし、照射終了時刻まで、４１０ｎｍ〜５０５ｎｍの波長域に最大ピークを有する光源による照射推奨時間帯を形成させ、その終了時刻から少なくとも略５時間後から次の照射推奨時間帯の開始時刻までは、その光源による照射を停止するものである。この発明では、照射による覚醒と照射停止による睡眠の促進の両方を満足させることができる。
【０００５】
特許文献４では、「光フィルタおよび照明装置」として、夜間のメラトニン分泌の抑制を防止しながら、照射される光の色を人間の生活に良好となるように工夫した発明が開示されている。
具体的には、照明装置の光フィルタとして、波長４８０ｎｍ〜５０５ｎｍの平均光線透過率を略３０％以下とするものである。メラトニンの分泌抑制の感度がピークとなる波長が４６４ｎｍである一方、その波長の周囲を広くカットしてしまうと青色光を欠くことで自然な照明のとしてのバランスを崩してしまうため、これらを両立すべく波長４８０ｎｍ〜５０５ｎｍの平均光線透過率を略３０％以下としている。この波長での平均透過率を一定まで下げることで、メラトニン分泌抑制を防止しつつ、自然な照明光としても作用させることが可能となっている。
【特許文献１】特開２０００−２５２０８４号公報
【特許文献２】特開２００５−２３０１７１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１０６５４号公報
【特許文献４】特開２００６−２５９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術は、一日を通して人間の生体リズムに合わせた照度を提供するものであるものの、特に一定の波長域における光が人体に与える影響を加味したものではなく、日頃外出が困難であるような環境下におかれた例えば入院患者に対して、日照に合致するような照度を提供することで、生体リズムを維持することを可能とするものである。従って、外出などを行って自由に自然光を浴びることができるような場合においては効果が薄いと考えられ、また、メラトニンの分泌抑制防止による睡眠促進という課題に対しても効果が薄いと考えられる。
【０００７】
また、特許文献２に開示される発明においては、メラトニン分泌抑制を緩和させるために波長４１０ｎｍ〜５０５ｎｍの波長域における分光成分を減衰又はカットするフィルタを照明装置に備えるものあるが、これでは、可視光のうち、青色の成分がかなりカットされて、照明装置としては、視認性を目的とする場合のみであれば、使用も可能かもしれないが、通常生活においてそのまま使用することは演色性の観点からは困難である可能性が高いという課題があった。
【０００８】
さらに、特許文献３に開示される発明においては、積極的に最低体温出現時刻又は仕事の始業時刻を照射開始時刻として一定時間、４１０ｎｍ〜５０５ｎｍの波長域に最大ピークを有する光源による照射を行うことで覚醒させ、一定の時間帯ではその光源による照射を停止して睡眠を促して、生体リズムの前進・後退を調整することが可能であるが、夜間、すなわち、その光源による照射の停止によって睡眠を誘導させようとするが、積極的な睡眠誘導に関与する構成は見当たらず、結局自然に眠りにつくことが求められてしまうという課題があった。
【０００９】
特許文献４に開示される発明においては、波長４８０ｎｍ〜５０５ｎｍの平均光線透過率を略３０％以下として、メラトニン分泌抑制を防止しつつ、自然な照明光としても作用させることが可能となっているものの、光源を一つとしながら、しかも通常の照明装置としての機能を維持しながら、メラトニン分泌抑制という別個の機能をも発揮させるには無理があるという課題があった。
【００１０】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、利用者の快適な睡眠を促進しつつ、自然な光の色合いで照明装置としての機能を十分に発揮させるために、冷白色光源と温白色光源を組み合わせて一つの照明部として採用する室内照明装置を提供することを目的とする。さらには、利用者の朝の覚醒をも促進しながら冷白色光源と温白色光源を組み合わせて一つの照明部として採用する室内照明装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である室内照明装置は、冷白色光を発生させる第１の光源と，温色光を発生させる第２の光源とを備える照明部と、この照明部の第１の光源及び第２の光源の光度を独立に制御する調光部とを有し、この調光部は、前記照明部の第１の光源の光度を夕方から夜にかけて低くしつつ、前記第２の光源の光度を夕方から夜にかけて高くして、前記第２の光源の光度が前記第１の光源の光度よりも高くなるようにプログラムされた制御信号を前記照明部の電源部に送信する制御部を備える室内照明装置であって、前記冷白色光は、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピークを形成し、前記温色光は、波長５５０ｎｍより長波長に最大の発光ピークを形成することを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、夕方から夜という照明装置を必要としながらその後には不要となって就寝に至る時間帯に、調光部が冷白色光を発生させる第１の光源と温白色光を発生させる第２の光源の光度を独立に調整して、メラトニン分泌抑制に係わる第１の光源の光度を減少させつつ、不足する光度を第２の光源で補うように作用する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光源は、前記第１の光源は、波長４３０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有する青色光を発生する第１の半導体層とこの青色光によって励起されて発光する第１の蛍光体を備えて冷白色光を発生させる第１の白色発光ダイオード（以下、青色光励起の冷白色ＬＥＤという。）から構成され、前記第２の光源は、温色光を発生させる温色発光ダイオード（以下、温色ＬＥＤという。）から構成されることを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、ＬＥＤを第１及び第２の光源に採用することで、省電力で請求項１に記載の発明と同様に作用する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記温色ＬＥＤは、青色光を発生する前記第１の半導体層とこの青色光によって励起されて発光する第２の蛍光体を備えて温白色光を発生させる第２の白色発光ダイオード（以下、青色光励起の温白色ＬＥＤという。）であって、前記温白色光は、波長５５０ｎｍより長波長に最大の発光ピークを形成することを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項１及び請求項２に記載の発明と同様に作用しながら、さらに、第１の光源と第２の光源におけるＬＥＤの半導体層を共通化することで、その半導体層による青色光の発生に対しては同様の電圧値、電流値の仕様とすることができ、それぞれ冷白色光と温白色光を発生させるための第１及び第２の蛍光体の量あるいは密度の調整を行うことで、冷白色光と温白色光の制御を容易にすることができるように作用する。
【００１４】
請求項４に記載の発明である室内照明装置は、請求項３に記載の室内照明装置において、前記青色光励起の冷白色ＬＥＤ又は前記青色光励起の温白色ＬＥＤはＲａ＝９０以上の高演色性の白色ＬＥＤであることを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項３に記載の発明の作用に加えて、光が照射される箇所の色彩を、基準光源である白熱電球などにより光を照射した際の箇所の色彩に近づけることができるという作用を有する。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の発明である室内照明装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の室内照明装置において、前記制御部は、前記夕方から夜にかけて、前記第１の光源の光度の経時的な減少を前記第２の光源の光度の経時的な増加で補うことで照明部全体の光度としては略一定となるようにしながら照明部の色調を経時的に変化させるようにプログラムされた制御信号を送信することを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明における作用に加えて、調光部の制御部が、第１の光源と第２の光源を備えた照明部全体の光度として略一定としながら色調を冷色系から温色系へ変化させるように、第１の光源の光度の経時的な減少を第２の光源の光度の経時的な増加で補うような制御信号を電源部に送信するように作用する。
【００１６】
請求項６に記載の発明である室内照明装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の室内照明装置において、前記制御部は、前記夕方から夜にかけて、前記第１の光源の光度を経時的に減少させつつ、前記第２の光源の光度を経時的に増加させつつ照明部全体の光度として経時的に減少となるようにプログラムされた制御信号を送信することを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明における作用に加えて、調光部の制御部が、前記夕方から夜にかけて、前記第１の光源の光度を経時的に減少させつつ、前記第２の光源の光度を経時的に増加させつつ照明部全体の光度として経時的に減少となるような制御信号を電源部に送信するように作用する。請求項５に記載の発明が照明部全体の光度を一定に保つのに対して本請求項に記載の発明は、照明部全体の光度を経時的に減少させるものである。
【００１７】
請求項７に記載の発明である室内照明装置は、請求項１乃至請求項６に記載の発明において、前記制御部は、朝方に、前記第１の光源の光度を０から徐々に高くしつつ、前記第２の光源は発光させないようにプログラムされた制御信号を前記電源部に送信することを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項６に記載の発明の作用に加えて、調光部の制御部が、朝方に第１の光源の光度を０から徐々に高くしつつ、第２の光源は発光させないようにプログラムされた制御信号を電源部に送信して、朝方にはメラトニン分泌抑制による覚醒を促すように作用する。
【００１８】
請求項８に記載の発明である室内照明装置は、請求項３又は請求項４記載の室内照明装置において、前記第１の光源は、前記青色光励起の冷白色ＬＥＤに代えて、波長４１０ｎｍよりも短い波長に発光ピークを有する近紫外光を発生する第２の半導体層とこの近紫外光によって励起されて発光する第３の蛍光体を備えて冷白色光を発生させる第３の白色発光ダイオード（以下、近紫外光励起の冷白色ＬＥＤという。）から構成され、前記第２の光源は、前記青色光励起の温白色ＬＥＤに代えて、近紫外光を発生する前記第２の半導体層とこの近紫外光によって励起されて発光する第４の蛍光体を備えて温白色光を発生させる第４の白色発光ダイオード（以下、近紫外光励起の温白色ＬＥＤという。）から構成されることを特徴とするものである。
上記構成の室内照明装置においては、請求項３又は請求項４に記載の発明と同様に作用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の請求項１記載の室内照明装置では、一つの照明部に第１の光源と第２の光源の両方を備えた室内照明装置で、夕方から夜にかけて、十分な照度を担保可能でありながら、メラトニン分泌の抑制を防いで就寝時にはより快適な睡眠を実現可能である。
【００２０】
本発明の請求項２記載の室内照明装置では、ＬＥＤを第１及び第２の光源に採用することで、請求項１に記載の室内照明装置の効果に加えて、省電力及び長寿命とすることができる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の室内照明装置においては、請求項２に記載の発明の効果に加えて、第１の光源と第２の光源において、それぞれの第１の蛍光体と第２の蛍光体の相違はあるものの、同じ青色光を用いて励起させるためＬＥＤの半導体層の仕様は同一となり、冷白色光と温白色光を発光させるための電源の電圧なども同値とすることができ、電源自体を共有化できる可能性がある。また、それぞれの光源特性に共通する部分が多くなることから、第１の光源と第２の光源として全く異なる光源を用いるよりも制御を容易にすることができる。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の室内照明装置においては、請求項３に記載の発明の効果に加えて、光が照射された箇所の色彩を基準光源である白熱電球などにより光が照射された際の色彩に近づけることができるので、自然な色合いを感じることができ、また、照らされる対象物の識別性や認知性を高めることができるという効果を有する。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、第１の光源と第２の光源を備えた照明部全体の光度は略一定として色調を変化させることで、照明の光度そのものを変えることなくメラトニン分泌抑制の効果を就寝時刻に近づくにつれて小さくして、起きている時間帯の照度を十分維持することで照明装置としての機能を担保しながら、その状態を利用者が特に意識することなく、就寝準備としてメラトニン分泌抑制を防止して睡眠に備えることができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、第１の光源の光度を経時的に減少させ、第２の光源を経時的に増加させつつ照明部全体の光度として経時的に減少させることで、メラトニン分泌抑制の効果を就寝時刻に近づくにつれて小さくしながら、就寝準備として照度を自動的に徐々に落しながら睡眠に備えることができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の室内照明装置においては、請求項１乃至請求項６に記載の発明の効果に加えて、１つの照明部を備えた室内照明装置を用いて、夜間とは逆に、朝方にはメラトニン分泌抑制による覚醒を促して、より自然に目覚めることができると同時に、生体リズムの調整を行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項８に記載の室内照明装置は、請求項３又は請求項４に記載の発明と同様の効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る室内照明装置を図１乃至図７に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る室内照明装置のシステム構成図であり、図２は、本実施の形態に係る光源部の構成図である。
図１において、本実施の形態に係る室内照明装置１は大きく分けて、調光部２と照明部３から構成されている。調光部２は、コンソール４と制御部５及び照明用電源８を備えており、制御部５にはこれを駆動するための制御用電源７と、制御部５に照明用電源８を制御するための信号を発生させるプログラムを格納した調光パターンプログラム格納部６が接続されている。
照明部３は、その内部に光源部１５とカバー１６を備え、白色光１７を発光するようになっている。光源部１５は後述するが、冷白色光源と温白色光源の２種類の光源を備えている。また、これらの光源として本実施の形態では図２に示されるとおり、それぞれ青色光励起の冷白色ＬＥＤ２１ａと青色光励起の温白色ＬＥＤ２１ｂを採用している。
これらの冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂは、後述するが、それぞれ同じ青色光によって蛍光体を励起させて発光させるものであり、蛍光体はそれぞれ冷白色を発光させるものと温白色を発光させるものとして異なるものの、青色発光のための半導体部分は共通のものを用いている。従って、これを発光させるための照明用電源８を共通に用いることも可能であり、さらに、制御部５における制御も容易である。具体的には、例えば冷白色調光ボリューム１１と温白色調光ボリューム１２に用いられる抵抗値の設計では、２種類の光源に用いられる蛍光体による発光効率が同程度であれば、共通の抵抗を用いることができる可能性がある。
【００２８】
なお、冷白色光あるいは温白色光を発する光源であれば、他の光源、例えば有機エレクトロルミネッセンスや無機エレクトロルミネッセンスを用いるものでもよい。光源の発光のスペクトルとして、後述するが、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピーク、すなわち最大光度のピークを形成しながら白色となっているものを冷白色光として、また、波長５５０ｎｍ以上の部分に最大の発光ピーク、すなわち最大光度のピークを形成しながら白色となっているものを温白色光として、それらを発生させることができるものは光源として用いることが可能である。
波長３８０ｎｍを冷白色光の最大光度のピークの下限に選択したのは、これ以下は概ね紫外線の波長領域となり可視光領域を外れてしまうためであり、波長５５０ｎｍを同じく上限に選択したのは、メラトニン分泌抑制に影響があるとされる略４００ｎｍ〜５００ｎｍの近傍に最大発光ピークを持つ光源であれば、より大きな覚醒効果が得られるであろうと考えられること、及び５５０ｎｍ以上の範囲に最大光度のピークが存在しながら、冷白色を得ることが困難と考えられることの２点がある。逆に、波長５５０ｎｍを温白色光を含む温色光の最大光度のピークの下限に設定したのは、前述のとおり、メラトニン分泌抑制に影響があるとされる略４００ｎｍ〜５００ｎｍの上限以上に最大発光ピークを持つ光源であれば、メラトニン分泌に効果を発揮し得ると考えられること、及びこれ以上の部分に最大光度のピークがなければ温白色を含む温色を得ることが困難と考えられることの２点がある。
なお、冷白色、温色及び温白色の具体的な概念については、ＪＩＳＺ８１１０−１９９５参考付図１の色度図（以下、単にＪＩＳ色度図という。）を参照しながら後述する。
調光部２のコンソール４には、照明用電源８と制御用電源７を通電させるための電源スイッチ９が設けられている。この電源スイッチ９は、回転式のボリュームタイプものものでもよいし、レバータイプのものでもよいし、タッチパネル式のものでもよい。また、点灯切換スイッチ１０を備えており、手動で光源部１５の冷白色光源と温白色光源の切換を行い、いずれか一方のみの点灯や両方の点灯を手動で選択することができるようになっている。
さらに、冷白色調光ボリューム１１と温白色調光ボリューム１２を備えており、冷白色光源と温白色光源の光度を手動で独立に制御することができる。これらのボリュームは、点灯切換スイッチ１０によっていずれか一方の光源の点灯が選択された場合はもちろん、両方の光源が点灯している場合においても、制御部において照明用電源８の抵抗を調整して光源部１５の冷白色光源及び温白色光源それぞれに印加する電圧・電流を制御することが可能である。
【００２９】
コンソール４に設けられたタイマー設定部１３は、冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂのそれぞれをいずれの時間に点灯させるかを設定可能とするものである。タイマー設定部１３は、少なくとも時計部を備えて時間を表示可能とし、冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂのそれぞれの点灯開始時刻（点灯時刻）の設定、点灯終了時刻（消灯時刻）の設定ができるようにデータを入力可能な押しボタンやスイッチなどの入力部を備えている。また、その設定時には、その出力すなわち光度の設定も冷白色調光ボリューム１１や温白色調光ボリューム１２を用いて可能としている。もちろん、点灯開始時刻と点灯時間の組み合わせの設定を可能としてもよい。この場合には、点灯終了時刻の設定を省略することが可能である。これらの設定時には、表示部１４を用いて設定内容の確認が可能となっている。
さらに、表示部１４を表示のみならず、タッチパネル式のものとしてタイマー設定部１３の機能も含めるようなものを採用する場合には、時刻表示と冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂのボリューム表示、更には入力用のアイコン表示をそれぞれ行いながら、前述の点灯開始時刻や点灯終了時刻、あるいは点灯時間の設定やそれぞれの光源の出力設定も可能としてもよい。また、表示部１４とタイマー設定部１３を併用して、調光パターンプログラム格納部６にプログラムの設定及び格納を可能としてもよい。すなわち、点灯開始時刻や点灯終了時刻、点灯時間、あるいはそれぞれの光源の出力設定に加えて、出力の増減を時刻と共に変化させるような出力の経時変化をそのまま入力可能としつつ、さらにその制御プログラムをそのまま調光パターンプログラム格納部６に格納可能とするものである。もちろん、前述のとおり表示部１４をタッチパネル式として、この表示部１４の機能にタイマー設定部１３の機能を含めるようにしてもよい。このように制御プログラムを利用することで光源部１５の冷白色光源である冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色光源である温白色ＬＥＤ２１ｂの光度をそれぞれ独立に自動で制御することができる。
【００３０】
調光部２に含まれる調光パターンプログラム格納部６は、前述のとおり、タイマー設定部１３や表示部１４を用いてプログラムの設定を行い、それを格納する場合はもちろんのこと、ディスクタイプやカードタイプなどの記憶媒体を格納あるいは読取り可能として、別途作成されたプログラムを格納するようにしてもよい。もちろん、複数の調光パターンを予め格納しておき、これを表示部１４に表示して選択することで常用される代表的なパターンを簡単に選択可能としてもよい。特に、夏や冬など季節によって日の出や日の入り、日照時間などが変化するため、自然の日射状況に応じて対応可能とすべく、季節毎のパターンを格納しておくのもよい。夏場と冬場で点灯開始時刻や点灯終了時刻等の照明環境設定を季節に応じた設定に変えても差し支えない。さらに、例えば利用日時の入力によって、自動的にその日の日照状況に応じた調光パターンを選択可能なようにプログラムされていてもよい。特に、日の出や日の入りに関する情報が朝の目覚めや夜の照明装置の点灯に影響があるので、その照度を予め想定したプログラムを格納しておくことで室内照明装置１の活用がより効果的となる。
【００３１】
制御部５は、調光パターンプログラム格納部６に格納されたプログラムを読み出し、そのプログラムの内容に応じて制御信号を発生させて照明用電源８に送信する。照明用電源８は、制御部５からの制御信号を受信して光源部１５の冷白色ＬＥＤ２１ａ及び温白色ＬＥＤ２１ｂの電圧・電流を制御して、その出力、すなわち光度を制御する。
図２に示される光源部１５は、符号Ａで示される領域が冷白色ＬＥＤ２１ａの列であり、符号Ｂで示される領域が温白色ＬＥＤ２１ｂの列である。これらは、それぞれ列状に配置されており、それぞれが並列に接続されておりそれぞれの冷白色ＬＥＤ２１ａ及び温白色ＬＥＤ２１ｂはＬＥＤ毎に、本実施の形態の状態では列毎に同じ電圧で制御されることになる。
これらの冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂは、本実施の形態においては同一の基板２０上に陰極端子２２ａと陽極端子２２ｂを溶接して配列されているが、それぞれ別個の基板上に配列してもよい。また、冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂをそれぞれ列毎に配列しているが、冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂを同一の列の中で交互に配置してもよいし、それぞれのＬＥＤ特性のうち、特に光度特性に応じて冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂの個数や配置を修正してもよい。
【００３２】
次に、青色光励起の冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂの構造について説明する。
例えば冷白色ＬＥＤ２１ａには、図３（ａ）及び（ｂ）に示すようなＬＥＤを採用する。図３（ａ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部に配置される冷白色ＬＥＤの構造を示す概念図であり、（ｂ）は、図３（ａ）中に符号Ｃとして点線で示される円形の領域内の詳細概念図である。
図３において、本実施の形態に係る冷白色ＬＥＤ２１ａは、陰極端子２２ａと陽極端子２２ｂを備えており、陰極端子２２ａの上部に形成された陰極フレーム２３ａのカップ２４内に、陰極フレーム２３ａに接するようにサファイアなど作製された基板２５を設けて、その上部に緩衝層２７を介して半導体層２６が設けられている。半導体層２６は、陰極フレーム２３ａ及び陽極フレーム２３ｂに対して、それぞれ陰極ワイヤ２９及び陽極ワイヤ３０を用いて接続されている。カップ２４内の半導体素子（基板２５、半導体層２６及び緩衝層２７）は、蛍光体３１を添加した蛍光体層２８で覆われており、この蛍光体３１は、半導体層２６によって放出される青色光３３を吸収し、これを励起源として黄色蛍光３４を発するのである。青色光３３と黄色蛍光３４の光の混色の原理によって冷白色を生成している。青色光３３を発生させる半導体層２６には、ＩｎＧａＮ（インジウム・ガリウム・窒素）系材料が代表的であるが、その他の材料を用いてもよい。また、青色光の励起によって黄色蛍光３４を発生させる蛍光体は、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ系（ＹＡＧ系蛍光体）（参考  特許文献  特開２００１−１３５８６１号公報）や（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ系（参考  特許文献  特開２００７−１１６１１６号公報）が代表的なものであるが黄色蛍光３４を発生させることができれば材料は限定するものではない。なお、このような蛍光体の組成式では、コロン（：）の左側に記載されるものが結晶母体であり、右側に記載されるものが付活剤である。
陰極端子２２ａ及び陽極端子２２ｂの上部である陰極フレーム２３ａ及び陽極フレーム２３ｂ、半導体素子（基板２５、半導体層２６、緩衝層２７）、蛍光体層２８、陰極ワイヤ２９及び陽極ワイヤ３０は、拡散材３２によって封止されている。
一方、温白色ＬＥＤ２１ｂは、構造上は図３（ａ），（ｂ）に示される冷白色ＬＥＤ２１ａと同様であるが、冷白色ＬＥＤ２１ａが黄色蛍光３４を発する蛍光体３１を備えているのに対して、赤色蛍光あるいは橙色蛍光などを発する蛍光体を備えて全体として温白色を発している点が異なる。すなわち、冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂは、励起源である青色光を発光するカップ２４内の半導体素子（基板２５、半導体層２６及び緩衝層２７）を同一に構成されるものであり、その点、これらを冷白色と温白色の光源として混在させて照明装置を構成させてもいずれの光源も同じ電圧値、電流値で発生する青色光が同程度であり、それらの光源を別個独立に制御する場合であってもその制御が容易である。
なお、青色光励起によって橙色光を発生させる蛍光体としては、ＣａＡｌ２Ｓｉ４Ｎ８：Ｅｕ系（参考  特許文献  特開２００６−１２４５０１号公報）が、また、赤色光を発生させる蛍光体としては、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ系（参考  特許文献  特開２００６−１２４５０１号公報）がある。これらの蛍光体においても、橙色光や赤色光を発光させる蛍光体であれば他の蛍光体でもよく、本願明細書ではこれ以上挙げないものの限定するものではない。
【００３３】
ここで、図４を参照しながら、もう少し詳細に冷白色光源について説明する。図４は、本実施の形態に係る冷白色ＬＥＤによって発せられる白色光の波長毎の放射照度を示すグラフである。冷白色ＬＥＤから１４０ｃｍの距離で放射照度を測定している。また、測定は放射直後（０ｓｅｃ）と放射から３０分経過した際（１８００ｓｅｃ）の２回行っている。
図４によれば、半導体層２６から放射される青色光３３が約４６０ｎｍの波長にピークを形成していることがわかる。また、この青色光３３を励起源とする蛍光体３１による黄色蛍光３４が約５７０ｎｍの波長にピークを形成していることがわかる。さらに、その放射照度は青色光３３のピークの方が高く、冷白色ＬＥＤ２１ａの最高ピークは約４６０ｎｍの波長に形成されていることが理解される。図４は、放射照度を縦軸に取るグラフであるものの、これは冷白色ＬＥＤ２１ａの発光強度のピークと見ることも可能である。すなわち、冷白色ＬＥＤ２１ａでは発光強度として青色光３３の方に最も高いピークを備えているのである。
従って、白色の中でも青みがかった白色と見える。本願発明では、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピーク、すなわち最大光度のピークを形成しながら白色となっているものを冷白色としている。なお、本実施の形態における場合を含めて、冷白色は、ＪＩＳ色度図を用いて概念を説明すれば、白の部分のうち、青みの白、緑みの白及び紫みの白に寄った範囲を中心に、白に含まれるものの青みの白としている範囲、緑みの白及び紫みの白としている範囲を含むものである。
この冷白色は、図４を参照すれば理解されるが、メラトニン分泌抑制に影響があるとされる略４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲を含んだ箇所に最大の発光ピークを備えつつ、その青色光３３によって励起された蛍光体３１によって発せられる黄色蛍光３４の光度が青色光３３の光度よりも弱いため、全体的に青みがかって見えるものである。従って、全体の照度を生活に必要な程度に高めると、メラトニン分泌抑制に影響を及ぼす先の略４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の光成分が多くなり、就寝前に照射を受けるのは利用者としては望ましくないのである。
【００３４】
これに対して、青色光励起の温白色ＬＥＤが発する光の特性について図５を参照しながら説明を加える。なお、図５は、本実施の形態に係る温色ＬＥＤによって発せられる光の波長毎の放射照度を示すグラフであるが、本発明の実施の形態に係る温白色ＬＥＤが発する光の特性も下記の説明と同様なことがいえる。
冷白色ＬＥＤと同様に、温色ＬＥＤから１４０ｃｍの距離で放射照度を、放射から０ｓｅｃと１８００ｓｅｃの２回測定している。縦軸と横軸は図４と同様であるが、縦軸のスケールが異なっている。
この温色ＬＥＤでは、図５に示されるように、メラトニン分泌抑制に影響があるとされる略４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲を含んだ箇所ではなく、より長波長の略波長６００ｎｍの部分に最大の発光ピークを備えている。
なお、本願発明では、本実施の形態における場合を含めて、波長５５０ｎｍ以上の部分に最大の発光ピーク、すなわち最大光度のピークを形成しながら、ＪＩＳ色度図を用いて概念を説明すれば、（Ａ）黄、黄赤、赤色までの範囲、（うすい）黄、（うすい）黄赤、（オレンジ）ピンク、ピンクまでの範囲と、（Ｂ）白の部分のうち、（黄みの）白及び（うすい）ピンクに寄った範囲を中心に、（黄みの）白、（うすい）ピンクの範囲としている範囲、の両方を含むものである。
さらに、温白色は、これらの範囲のうち、（Ｂ）として示した範囲を特に概念している。
このよう温白色ＬＥＤ２１ｂを用いることによれば、全体の照度を生活に必要な程度に高めると、メラトニン分泌抑制に影響を及ぼす先の略４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の波長の光成分が相対的に、より少なくなり、就寝前に照射を受けるのは利用者としては先の冷白色に比較して望ましくなるのである。
【００３５】
なお、本実施の形態に係る室内照明装置においては、光源部１５に冷白色光源として冷白色ＬＥＤ２１ａを、温白色光源として温白色ＬＥＤ２１ｂを備えているが、光源部１５に温白色光源以外の温色光源を備えてもよい。つまり、上記の（Ａ）として示した範囲の発光色を備える温色光源を備えてもよい。光源の種類は、ＬＥＤをはじめ、有機エレクトロルミネッセンスや無機エレクトロルミネッセンスを用いるものでもよく、さらにはハロゲン光源などでもよい。但し、発光色が、温色であって温白色でない場合には、通常の生活では多少支障がある可能性があるが、メラトニン分泌抑制には効果があることは温白色光源と同様である。また、温色光源である以上、前述のとおり、波長５５０ｎｍ以上の部分に最大の発光ピーク、すなわち最大光度のピークを形成している光源である必要があることは言うまでもない。
【００３６】
冷白色と温白色はいずれも白色の範疇に入り、室内照明装置を必要とする夜間においてはいずれも使用が可能であり、通常の光源として人間の目には、単に照明装置としての観点からは、好みはあるにしても特にいずれか一方が無条件に望ましいということにはならない。しかしながら、特に就寝前のメラトニン分泌抑制という観点からは、可能な限りそのメラトニン分泌抑制に影響を及ぼす波長域である約４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長を含まない光を照射することが望ましく、逆に、朝方の覚醒を促す場合には、逆にその波長を含む光を照射することが生体リズムの適切な維持には望ましいと考えられる。
そこで、本実施の形態においては、室内照明装置１の照明部３の光源部１５として冷白色ＬＥＤ２１ａと温白色ＬＥＤ２１ｂの両方を採用して、それぞれ白色光を発生させるものの、それぞれの光の成分によってメラトニン分泌抑制に影響をより強く及ぼす場合と影響を弱くする場合の両方を発揮し得るようにしたのである。
【００３７】
図５に特性を示す温色ＬＥＤ及び温白色ＬＥＤ２１ｂの構造については特に図示しないものの、基本的な構成は図３に示される冷白色ＬＥＤ２１ａと同様である。但し、青色光３３を吸収して励起される蛍光体が冷白色ＬＥＤ２１ａとは前述のとおり異なる。温白色ＬＥＤ２１ｂでは、５５０ｎｍ以上の波長の光を発生させる蛍光体である必要があると同時に、その最大の発光ピークが４６０ｎｍに形成される青色光などよりも強くなければならない。
このような蛍光体は、図５に示されるように単一発光ピークを備えて単色光を発生させるものでもよいが、複数の発光ピークを備える蛍光体であってもよい。もちろん、冷白色ＬＥＤ２１ａにおける蛍光体についても、単一発光ピークを備えて単色光を発生させるものでもよいし、複数の発光ピークを備える蛍光体でもよいことは言うまでもない。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、励起源として青色光を用いているが、これを近紫外光としてもよい。すなわち、波長４１０ｎｍよりも短い波長に発光ピークを有する近紫外光を発生させる半導体層を備えたＬＥＤを用いて、近紫外光を励起源として蛍光を発する蛍光体を用いて、冷白色光及び温白色光を発生させる場合である。この場合も図３における半導体素子（基板２５、半導体層２６及び緩衝層２７）は同一に構成されるものであり、その点、これらを冷白色と温白色の光源として混在させて照明装置を構成させた場合の効果は、青色光を励起源とする光源及び照明装置と同様に発揮可能である。
青色光の場合には、これがそのまま可視光であると同時にメラトニン分泌抑制に影響を与える波長域に含まれるため、冷白色光を発生させるために、この青色光によって蛍光を発する蛍光体としては、略黄色光を発生するものを選択するだけでよかったが、近紫外光の場合には、可視光でなく、しかもメラトニン分泌抑制に影響を与える波長域から外れるため、冷白色光を発生させるためには、この近紫外光によって蛍光を発する蛍光体として、メラトニン分泌抑制に影響を与える波長域の光と、この光と補色関係にあるような光を発生させるような蛍光体を考慮する必要がある。しかしながら、温白色光においてはメラトニン分泌抑制に影響のある青色光を含むことなく、補色関係にある２色を発生させることができる蛍光体を用いることで、よりメラトニン分泌抑制の防止により高い効果を発揮し得る温白色光源を提供できる。
もちろん、補色関係になくとも、メラトニン分泌抑制に影響を与える波長域を含めて混合色で冷白色光や温白色光を形成するようにしてもよい。
このような場合でも、冷白色光や温白色光に関する定義は、青色光励起の冷白色光や温白色光の場合と同様である。混合色で冷白色光や温白色光を形成させる場合には、混合色を構成するそれぞれの光を発生させる蛍光体がそれぞれ必要になる。
【００３９】
なお、近紫外光に励起されて赤色光を発生させる蛍光体としては、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ系のような酸硫化物蛍光体（参考  特許文献  特開２００６−２９９０９７号公報）やＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ系のような窒化物蛍光体（参考  特許文献  特開２００８−０１９４０７号公報）があり、橙色光から黄色光を発生させるものとしては、青色光励起においても述べた（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ系、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ系がある。さらに、緑色光を発生させるものとしては、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ系（参考  特許文献  特開２００５−３３６４５０号公報）やＺｎＳ：Ｃｕ＋，Ａｌ系（参考  特許文献  特開２００７−０２６７４９号公報）、これ以外にも例えば、青色光を発生させるものとしては、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ系（参考  特許文献  特開２００７−０２６７４９号公報）などがある。また、これらの他にも、青色光励起の蛍光体に関する記載も含めて、特表２００８−５０５４３３号公報、特開２００７−２３８８１５号公報をはじめ既に多種の化合物が知られているので、ここではこれ以上の蛍光体の記載を省略する。
さらに、冷白色ＬＥＤ２１ａ及び温白色ＬＥＤ２１ｂは、それぞれ平均演色評価数（Ｒａ）が９０以上である白色ＬＥＤを用いることが望ましい。この平均演色評価数は、ＪＩＳで定められるものであり、８色（Ｒ１〜Ｒ８）の演色評価数を平均化したものである。この平均演色評価数（Ｒａ）を高めるためには、本実施の形態に係る青色光励起あるいは近紫外光励起の蛍光体として、多数色の蛍光を発生させるもので、全体として自然光に近い白色光を発することが望ましい。
【００４０】
次に、図６乃至図８を参照しながら、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の配置やその制御方法について説明を加える。
図６（ａ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を列状に配置をした場合の概念図であり、（ｂ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を市松模様状に配置をした場合の概念図であり、（ｃ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を放射状に配置をした場合の概念図である。また、図７は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御の状態を模式的に表現する概念図である。図８は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御における光度の関係を模式的に表現する概念図である。
【００４１】
図６（ａ）において、この実施例では、光源部１５ａは先の図２のように符号Ａで示される冷白色ＬＥＤの領域と符号Ｂで示される温白色ＬＥＤの領域が列状に配置されるものである。列は図２に示すように１列ずつでもよいし、複数列を形成してもよい。また、符号Ａ，Ｂで示される領域はそれぞれ同数の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤを配置してもよいし、光度を調整するために異なる数の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤをそれぞれ配置してもよい。
図６（ｂ）に示される実施例では、光源部１５ｂは市松模様状に領域を配置するもので、それぞれの領域に配置される冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの数は、単数や複数を問わず、また、それらは同数であってもよいし、光度差がある場合にそれを考慮しながら数を調整して配置させてもよい。このように市松模様に配することで、冷白色光と温白色光が、光の縞として視認されるような違和感がなく、ヒト視認上の混ざりを良くすることができる。
図６（ｃ）に示される実施例では、円形状の室内照明装置を想定して、光源部１５ｃを放射状に配置するものであ、それぞれ符号Ａ，Ｂで示される領域は、弧状の同心円上に交互に配置されており、それらの周上位置も周上で位相をずらして設けてある。この図における符号Ａ，Ｂの領域も先の実施例と同様に、その領域内における冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの個数は単数でも複数でもよいし、さらに、それらは同数配置してもよいし、光度差を考慮して領域Ａにおける数や領域Ｂにおける数を調整してもよい。
【００４２】
図７（ａ），（ｂ）において、冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御は、本実施の形態に係る室内照明装置１の調光部２の調光パターンプログラム格納部６に格納されているプログラムによる制御例である。まず、図７（ａ）の冷白色ＬＥＤの制御は、朝方の光度線図３５に示されるとおり、日の出前から徐々に日の出に合わせて光度を漸増させている。午前５時を過ぎると一旦、略一定値を維持するものの、午前８時前から徐々にその光度を減少させて午前８時に消灯している。
本実施の形態に係る室内照明装置１では、日の出の時刻を考慮しながら点灯時刻を前述のとおりコンソール４に設けられたタイマー設定部１３を用いて設定することが可能であり、また消灯時刻も設定が可能である。消灯時刻は利用者の目覚めの時刻程度としておくことで、室内照明装置１を利用した後にはカーテンを開けるなどして実際の太陽光を浴びることも可能である。さらに、タイマー設定部１３の他に冷白色調光ボリューム１１や温白色調光ボリューム１２を利用しながら、各時刻において漸増や漸減などの変化も設定することができる。もちろん、予めこれらの情報を別のコンピュータなどを用いてプログラミングしておき、プログラムを調光パターンプログラム格納部６に格納させておいてもよい。
朝方に日の出の日照パターンを模擬するいわゆるドーンシミュレーションを可能とすることで、日の出に合わせて冷白色ＬＥＤから冷白色光を浴びることが可能であり、利用者の生体リズムを調整することが可能である。本願における冷白色光は、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍに最大の発光ピークを形成するものであり、この波長域にはメラトニン分泌抑制に関与している約４００ｎｍ〜５００ｎｍまでの波長域が含まれており、他の波長域を多く含むスペクトルよりもメラトニンの分泌を抑制する効果を高くすることで、覚醒作用をより効果的に発揮させることが可能である。
この図７（ａ）の朝方の光度線図３５の光度は、夕方の光度線図３６の光度と略同一となっているが、この光度は特に夕方の光度線図３６における光度と同一とすることに限定するものではなく、ドーンシミュレーションによる生体リズムの調整効果をより高く発揮し得る光度とすることはもちろんであり、さらに、その照射時間も適宜効果を発揮し得るものとすることは言うまでもない。
【００４３】
一方、この朝方では、温白色ＬＥＤは全く点灯していない。従って、前述のとおり、メラトニン分泌抑制に関与する波長域のスペクトル成分をより多く含む白色光を照射させることができる。
なお、本願における朝方とは、便宜上、日本標準時の午前４時頃から午前９時頃までと定義する。また、朝方の範囲の始端は夜明け前の３０分程度の時間を含めており、終端は利用者の起床に至る時刻を想定している。従って、図７で冷白色ＬＥＤの光度が午前８時に消灯するように設定されているが、これは利用者の起床時刻に基づいて設定されるものであり、午前７時や午前９時などに設定される場合もある。
また、本実施の形態においては、午前８時から午後４時の昼間には冷白色ＬＥＤを点灯させていないが、通常の生活でも昼間に照明を点灯させるケースは多々あり、本実施の形態に係る室内照明装置をそのまま使用することも十分考えられる。その際にはこの昼間の時間帯に冷白色ＬＥＤのみを選択して点灯させておいてもよいし、さらに、温白色ＬＥＤのみを点灯させてもよいし、冷白色光と温白色光の混合光としてもよい。この時間帯は、朝方の目覚めや夜の就寝などの変化に比較すれば、利用者が健常者の場合には通常継続して起きている時間帯であるので冷白色光と温白色光の使い分けを厳密にする必要はないと考えられる。しかしながら、昼間に睡眠をとる場合などには、これから説明する夕方から夜にかけての光度の制御を行うようにするとよいし、また、例えば仮眠後の寝覚めの際などの場合には前述のような冷白色光の光度制御を行うとよい。
【００４４】
次に、図７（ａ），（ｂ）の夕方から夜にかけてのそれぞれのＬＥＤの光度制御について説明する。本願においては、便宜上、夕方を日本標準時の午後４時頃から午後６時頃と定義し、夜を日本標準時の午後６時頃から午後１２時頃（午前０時頃）と定義する。夜の範囲の終端は午後１２時としているが、これは利用者が就寝に至る時刻を想定している。なお、図７（ａ），（ｂ）の縦軸には目盛りが付されていないが、同一の光度目盛りが付されていることが前提である。
図７（ａ）の冷白色ＬＥＤの光度制御において、光度線図３６によれば、冷白色ＬＥＤは、夕方午後４時から光度を漸増させて、午後６時過ぎから午後８時まで光度は漸減している。なお、本図の冷白色ＬＥＤでは、朝方の光度の一定値と夕方から夜にかけての光度の一定値が略同一となっているが、この光度の一定値は特に略同一にする必要はなく、適宜前述のとおり、タイマー設定部１３や冷白色調光ボリューム１１を用いて設定が可能である。また、予め設定されて調光パターンプログラム格納部６に格納されるプログラムによっても適宜設定が可能である。
【００４５】
一方、図７（ｂ）の温白色ＬＥＤの光度制御において、光度線図３７によれば、午後６時過ぎから８時頃まで光度が漸増している。８時頃から一定値を維持しながら、午後１１時過ぎから午後１２時（午前０時）までで光度を減少させて、午後１２時に消灯となっている。
夕方から夜にかけては、日照量が減り何らかの照明装置が必要となるが、夕方に入りかけの頃は、冷白色ＬＥＤによる冷白色光を照射し、徐々に冷白色光から温白色光に変化させるために、午後６時から午後８時にかけて冷白色光を漸減させつつ温白色光を漸増させている。そして就寝時刻が近づく頃には温白色光のみを照射してメラトニンの分泌抑制を防止して、睡眠を得易くするようにしている。
【００４６】
図８は、図７（ａ），（ｂ）に示される午後６時頃から午後８時頃にかけての冷白色ＬＥＤによる冷白色光の光度（点線）と温白色ＬＥＤによる温白色光の光度（実線）と、その冷白色光と温白色光の混合光の光度（一点鎖線）を模式的に表現したものであるが、この図のように一つの室内照明装置において、その光源部に混在する冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤから発生する冷白色光と温白色光の混合光の光度を一定に制御することで、利用者は知らず知らずのうちに光度に含まれる温白色光の割合が増えていく照明を利用していることになる。従って、室内照明装置を利用している場合に気にかけることなく自然に睡眠に適した照明を利用し、就寝して安らかな睡眠を得ることが可能である。
本実施の形態においては、午後６時頃から午後８時頃にかけて冷白色と温白色を制御したが、図９及び図１０に示されるように、午後４時頃から午前１時頃までの時間帯などで制御してもよい。
【００４７】
図９は、この午後４時頃から午前１時頃にかけての冷白色ＬＥＤによる冷白色光の光度（白抜き部分Ｄ）と温白色ＬＥＤによる温白色光の光度（ハッチング部分Ｅ）と、その冷白色光と温白色光の混合光の光度（ＤとＥの合計Ｆ）を模式的に表現したものである。この図においても一つの室内照明装置において、その光源部に混在する冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤから発生する冷白色光と温白色光の混合光の光度を一定に制御しており、図７，８に示した場合と同様に、利用者は知らず知らずのうちに光度に含まれる温白色光の割合が増えていく照明を利用していることになる。従って、室内照明装置を利用している場合に気にかけることなく自然に睡眠に適した照明を利用し、就寝して安らかな睡眠を得ることが可能である。
なお、図７（ａ），（ｂ）において、光度線図３６の光度の一定値と光度線図３７の光度の一定値が略同一となっているが、これは図８や図９を用いて説明したとおり混合光の光度を一定に保ちながら、色調を冷白色から温白色へ変化させるという意味がある。但し、人間が感じる光度として冷白色光と温白色光の差が出る可能性があるが、その際には適宜、それぞれの光度の一定値を変えて人間の目に違和感のないようにしてもよいことは言うまでもない。
本実施の形態においては、図７（ａ），（ｂ），図８では午後６時頃から午後８時頃までの間で、また、図９では午後４時頃から午前１時頃までの間でそれぞれ冷白色光と温白色光の光度を漸増、漸減させたが、それぞれの時刻は前述のとおりタイマー設定部１３、冷白色調光ボリューム１１、温白色調光ボリューム１２を用いて設定が可能である。
【００４８】
本実施の形態に係る室内照明装置においては、図８や図９に示されるような冷白色光と温白色光の混合光の光度を一定にすべく予めプログラムされているが、例えば、照度センサを設けて照度を検出し、その照度に関する出力信号を制御部に入力し、照度の変化に伴う出力信号を検知しながら、その出力信号が一定値となるように冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの出力（光度）を制御するようにしてもよい。この場合には、冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤのいずれか一方の出力を主として変化させ、その変化に対応して、先の照度センサからの出力信号を一定とすべく、他方の出力を制御するという方法が考えられる。
なお、本実施の形態に係る室内照明装置においては、夕方から夜にかけて、図７（ａ）の光度線図３６と図７（ｂ）の光度線図３７に示されるように冷白色光のみから冷白色光と温白色光の混合色光となり、それから温白色光のみとなるパターンを形成している。４：００ｐｍに冷白色光のみが点灯する際と、０：００ａｍに温白色光が消灯する場合を除いて光度を一定とするように制御されている。すなわち、６：００ｐｍから８：００ｐｍまでの間では、冷白色の光度が低下した分、温白色の光度で補うように制御されている。
しかしながら、図１０に示すように、冷白色光の光度を減少させながら温白色光の光度を増加させるステップと、その後に冷白色光の光度を減少させながら温白色光の光度も減少させるステップを続けて、全体の光度を減少させるような制御も可能である。
この場合は、色調を冷白色から温白色へ変化させながら光度自体も減少させて、最後は消灯して光度を０とするものである。このように色調を冷白色から温白色へ変化させながら光度自体も減少させることにより、より睡眠を促すことが可能となるのである。
【００４９】
最後に、図１１に本実施の形態に係る室内照明装置の設置例を示す概念図を示す。以下に示すライトやランプは、すべて室内照明装置１の例である。
図１１において、例えば、寝室４０の天井４９にシーリングライト５０として設置する。天井４９に設けると、部屋全体を照らすことができるので、特に、夕方から夜にかけて冷白色光と温白色光を漸減、漸増させるように設定しておくことで、夕方から就寝までの時間を過ごすに好都合である。このような円形のライトとしては、図６（ｃ）に示すようなタイプの光源部１５ｃを備えた室内照明装置を用いるとよい。
次に、寝室４０の壁面４３には、ベッド４１の上部にウォールライト４５を設けて、ベッド４１に横たわった状態で、特に朝方の冷白色光を浴びることができるようにしておくとよい。また、別の壁面４２には、長方形の平面状のウォールライト４４を設けておく。このウォールライト４４は、天井４９に設けられたシーリングライト５０と同様に、部屋全体を照らすことができるので、夕方から夜にかけて冷白色光と温白色光を漸減、漸増させるように設定しておくことで、夕方から就寝までの時間を過ごすに好都合である。
床面４６に設置された置台４７の上に卓上ランプ４８を設けておき、朝方に冷白色光の照射を受けたり、夜就寝前の読書時においては、温白色光で読書するように設定しておくとよい。
図１１には寝室４０の例を示したが、夕方から夜にかけてすべて寝室４０で過ごすことはまれであるので、リビングルームなど複数の部屋のライトやランプに関しても本実施の形態に係る室内照明装置１を採用しながら、部屋を越えて照明装置の光度に関する共通の制御を行うことで、部屋を移動した際でも気にかけることなく一定の状態の冷白色光と温白色光の混合光などを受けることができる。
このような場合は、図１における室内照明装置１として、照明部３を複数設けた場合に相当する。照明部３を複数設けた場合に、調光部２の照明用電源８を複数設ける必要がある場合には、適宜複数設けるようにする。
本実施の形態においては、図１を参照しながら説明したとおり、調光部２にコンソール４や制御部５、調光パターンプログラム格納部６、制御用電源７及び照明用電源８を含めたが、これらは特に必ずしも調光部２に含めるものではなく、例えば、調光パターンプログラム格納部６や制御用電源７あるいは照明用電源８などは別個独立に設けるなどしてもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、図３（ａ），（ｂ）に示すとおり、蛍光体３１は蛍光体層２８に添加するように構成したが、例えばパーソナルコンピュータや携帯電話の液晶バックライトなどにも採用される白色バックライトを用いてもよい。図１に示すカバー１６は、本実施の形態においては光源部１５の保護のためのものであるが、光源部１５には、蛍光体を添加した蛍光体層を備えていない波長４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色光を発光するＬＥＤや波長４１０ｎｍより短波長の近紫外光を発光するＬＥＤを備えておき、カバー１６として略黄色光の他、赤、オレンジなどの色の光を発色する蛍光材料を塗布した色変換を可能とするフィルタを設けておき、冷白色あるいは温白色の光を発光させるようにしてもよい。
その際には、カバー１６に用いられる蛍光材料塗布の色変換フィルタは、青色光を発光するＬＥＤの場合には、多少青色光が漏洩するようにして略黄色光を発生させるための蛍光材料を塗布したり、あるいは近紫外光を発光するＬＥＤの場合には、混合色で温白色を発光するような蛍光材料をそれぞれ塗布しておく必要がある。
【００５１】
このような場合も冷白色光と温白色光のスペクトルに関する定義は、先に蛍光体層を備えるＬＥＤの場合と同様である。
このような色変換フィルタを備えるカバー１６を設けることで、光源部１５にそれぞれ異なる蛍光体を備えた第１の光源と第２の光源を設置する必要がなくなる。
その一方で、青色光を発光するＬＥＤとこの青色光を励起源として冷白色光を発光する蛍光体を含む色変換フィルタとの組み合わせを第１の光源とし、また、この第１の光源に用いられる青色光を発光するＬＥＤとこの青色光を励起源として温白色を発光する蛍光体を含む色変換フィルタとを組み合わせて第２の光源とすることも可能である。このように同一のＬＥＤを用いることによれば、ＬＥＤの特性が第１の光源と第２の光源で共通するので、照明用電源８や制御部５をより共用化することの可能性が高まり制御が容易となる。
このような効果は、近紫外光を発光するＬＥＤとこの近紫外光を励起源として冷白色を発光する蛍光体を含む色変換フィルタとの組み合わせを第１の光源とし、同様に、近紫外光を発光するＬＥＤとこの近紫外光を励起源として温白色を発光する蛍光体を含む色変換フィルタとの組み合わせを第２の光源とした場合も同様に発揮されるものである。
【００５２】
本実施の形態に係る室内照明装置１では、一つの室内照明装置の照明部３の光源部１５として、メラトニン分泌抑制に関与するとされる波長域のスペクトルを多く含む冷白色光を発光する光源と同じ白色の範疇に含まれる白色であっても、先のメラトニン分泌抑制に関与が薄いとされる波長域のスペクトルを多く含む温白色光を発光する光源の両方を含み、それらの光度を時系列に独立に制御することが可能な調光部２を備えることで、夕方から夜就寝前の時間帯において、冷白色光を漸減させつつ、温白色光を漸増させて補い、利用者の目に不自然にならないように光度を維持することができる。特に、冷白色光と温白色光の混合光の光度を一定に保つことで、ほぼ利用者が感じる照度を一定に保つことができ、一般的な生活における照明装置として気にかけず利用しながら、睡眠を妨げることもない。
また、それぞれの白色を発光させるために用いられる励起源が青色光や近紫外光など共通で得られる場合には、励起源となる光の発光手段としての半導体層が共通するため、特性の把握が容易であり、それらを制御することも容易であるので、安定した光源部とそれに基づく照明部を実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至請求項８に記載された発明は、利用者の快適な目覚めと睡眠を促進させるために、冷白色光源と温白色光源を組み合わせて採用する室内照明装置であるので、一般家庭用はもちろんのこと、医療機関や介護機関などに利用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る室内照明装置のシステム構成図である。
【図２】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の構成図である。
【図３】（ａ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部に配置される冷白色ＬＥＤの構造を示す概念図であり、（ｂ）は、（ａ）中に符号Ｃとして点線で示される円形の領域内の詳細概念図である。
【図４】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部に配置される冷白色ＬＥＤによって発せられる白色光の波長毎の放射照度を示すグラフである。
【図５】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部に配置される温色ＬＥＤによって発せられる光の波長毎の放射照度を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を列状に配置をした場合の概念図であり、（ｂ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を市松模様状に配置をした場合の概念図であり、（ｃ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部を放射状に配置をした場合の概念図である。
【図７】（ａ）は、本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤの光度制御の状態を模式的に表現する概念図であり、（ｂ）は温白色ＬＥＤの光度制御の状態を模式的に表現する概念図である。
【図８】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御における光度の関係を模式的に表現する概念図である。
【図９】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御における光度の関係を模式的に表現する概念図である。
【図１０】本実施の形態に係る室内照明装置の光源部の冷白色ＬＥＤと温白色ＬＥＤの光度制御における光度の関係を模式的に表現する概念図である。
【図１１】本実施の形態に係る室内照明装置の設置例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…室内照明装置  ２…調光部  ３…照明部  ４…コンソール  ５…制御部  ６…調光パターンプログラム格納部  ７…制御用電源  ８…照明用電源  ９…電源スイッチ  １０…点灯切換スイッチ  １１…冷白色調光ボリューム  １２…温白色調光ボリューム  １３…タイマー設定部  １４…表示部  １５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…光源部  １６…カバー  １７…白色光  ２０…基板  ２１ａ…冷白色ＬＥＤ  ２１ｂ…温白色ＬＥＤ  ２２ａ…陰極端子  ２２ｂ…陽極端子  ２３ａ…陰極フレーム  ２３ｂ…陽極フレーム  ２４…カップ  ２５…基板  ２６…半導体層  ２７…緩衝層  ２８…蛍光体層  ２９…陰極ワイヤ  ３０…陽極ワイヤ  ３１…蛍光体  ３２…拡散材  ３３…青色光  ３４…黄色蛍光  ３５…光度線図  ３６…光度線図  ３７…光度線図  ４０…寝室  ４１…ベッド  ４２…壁面  ４３…壁面  ４４…ウォールライト  ４５…ウォールライト  ４６…床面  ４７…置台  ４８…卓上ランプ  ４９…天井  ５０…シーリングライト  Ａ…冷白色ＬＥＤの領域  Ｂ…温白色ＬＥＤの領域  Ｃ…円形の領域  Ｄ…冷白色ＬＥＤによる冷白色光の光度  Ｅ…温白色ＬＥＤによる温白色光の光度  Ｆ…冷白色光と温白色光の混合光の光度
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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