照明装置及び照明方法
【課題】照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させることのできる照明装置及び照明方法を提供する。
【解決手段】第１色温度の第１白色光を発する通常照明部１６０と、第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部１７０と、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別する判別部１３０と、判別部１３０により照明使用者についてコントラスト感度が低いと判別された場合に、通常照明部１６０から低感度者用照明部１７０に切り換える照射切換部１５０と、を備え、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させるようにした。
【解決手段】第１色温度の第１白色光を発する通常照明部１６０と、第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部１７０と、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別する判別部１３０と、判別部１３０により照明使用者についてコントラスト感度が低いと判別された場合に、通常照明部１６０から低感度者用照明部１７０に切り換える照射切換部１５０と、を備え、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明使用者のコントラスト感度に応じて白色光の色温度を変化させる照明装置及び照明方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、色温度を調整可能な照明装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１には、互いに発光色の異なる、それぞれ少なくとも一つの第一のＬＥＤ，第二のＬＥＤ，第三のＬＥＤと、各発光色のＬＥＤをそれぞれ駆動・発光させる第一の駆動部，第二の駆動部及び第三の駆動部と、上記各駆動部を指定された輝度比率で発光するように制御する制御部と、操作者の入力操作に応じて、指定された色温度または色に対応する指定信号を上記制御部に対して出力する色温度調整入力部と、を含んでおり、上記制御部が、前もって登録された各発光色の輝度比率のデータテーブルを参照して、上記指定信号に基づいて、指定された色温度または色に対応する各発光色の輝度比率を演算し、演算された各発光色の輝度比率に基づいて各駆動部を制御し、上記データテーブルが、複数ポイントの色温度または色を実現するための各発光色の輝度比率のデータテーブルであって、上記制御部が、上記指定信号に基づいて、上記データテーブルを参照して、上記ポイント間の色温度または色が指定されたとき、これらのポイント間にて直線補間法により、指定された色温度または色に対応する各発光色の輝度比率を演算する、ことを特徴とする、色温度連続可変照明装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、半導体発光素子と、半導体発光素子を収納し透光部を有する光源体と、半導体発光素子に給電するための口金部材と、半導体発光素子を昼光色から電球色へ色温度を可変する制御手段と、を具備することを特徴とする照明装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２５０３５０号公報
【特許文献２】特開２００７−０５９２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、引用文献１及び引用文献２には、照明使用者の視作業性に関する記載や示唆はない。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させることのできる照明装置及び照明方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、第１色温度の第１白色光を発する通常照明部と、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部と、照明使用者について前記コントラスト感度が低いか否かを判別する判別部と、前記判別部により前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別された場合に、前記通常照明部から前記低感度者用照明部に切り換える照射切換部と、を備える照明装置が提供される。
【０００７】
上記照明装置において、前記通常照明部は、前記第１色温度の前記第１白色光を発する白色ＬＥＤを有し、前記低感度者用照明部は、前記白色ＬＥＤの前記第１白色光を、前記第２色温度の前記第２白色光に変換するフィルタを有する構成としてもよい。
【０００８】
上記照明装置において、前記通常照明部は、複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第１色温度の前記第１白色光を発し、前記低感度者用照明部は、前記複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第２色温度の前記第２白色光を発する構成としてもよい。
【０００９】
また、本発明では、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別した場合には、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行う照明方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は照明装置と携帯機を利用した照明システムのブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、照明システム１は、屋内用の照明装置１００と、照明装置１００へ所定の情報を送信可能な携帯機２００と、を備えている。照明装置１００は、第１色温度の白色光を発するＬＥＤと、この白色光を第２色温度に変換するフィルタと、を有している。フィルタは、モータ等の駆動部により移動され、ＬＥＤと被照射領域との間に出没自在となっている。携帯機２００は、電池を内蔵しており、周囲に信号を発信している。
【００１３】
携帯機２００は、照明の使用者に携帯され、当該使用者に関する情報を記憶する記憶部２１０を有する。携帯機２００は、照明装置専用のものであってもよいが、車両用キー、住宅用キー等の他、携帯電話等の携帯端末であってもよい。記憶部２１０には、使用者のコントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２が記憶されている。コントラスト感度情報２１１は、使用者の視覚のコントラスト感度に関して予め取得された情報であり、使用者に固有の情報である。本実施形態においては、コントラスト感度情報２１１は、低感度であるか、通常感度であるかの２種類の情報を取り得る。尚、コントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２は、不揮発性メモリに記憶されており、電池切れの際に情報は失われないようになっている。
【００１４】
また、携帯機２００は、記憶部２１０に記憶された情報を、無線により照明装置１００へ送信する送信部２２０を有する。携帯機２００は、常に所定範囲に微弱な信号を発信しており、照明装置１００との通信が確立したときに、コントラスト感度情報２１１を含む信号を照明装置１００へ送信する。
【００１５】
照明装置１００は、携帯機２００から情報を含む信号を受信する受信部１１０と、使用者等によって各種情報が直接入力される入力部１２０と、を備えている。また、照明装置１００は、受信部１１０及び入力部１２０にて取得された情報に基づき照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別する判別部１３０と、判別部１３０にて用いられる判別プログラム１４１が記憶された記憶部１４０を備えている。また、照明装置１００は、判別部１３０の判別結果に基づき照明状態を切り換える切換部１５０を備え、記憶部１４０には切換部１５０にて用いられる切換プログラム１４２が記憶されている。また、照明装置１００は、第１色温度の第１白色光を発する通常照明部１６０と、第２色温度の第２白色光を発する低感度者用照明部１７０と、を備え、切換部１５０の指令により通常照明部１６０と低感度者用照明部１７０とが切り換えられるようになっている。
【００１６】
図２は照明装置の外観斜視図である。
図２に示すように、照明装置１００は、テーブル、机等の上に設置されるスタンドであり、平面上に載置される基台１８０と、基台１８０から上方へ延び湾曲変形自在な腕部１８１と、腕部１８１の先端に設けられたハウジング１８２と、を有している。この照明装置１００は、所定作業時の明るさを確保するために、タスク照明として用いられる。
【００１７】
図３はハウジングの正面図である。
図３（ａ）に示すように、ハウジング１８２には白色ＬＥＤ１８３が内蔵され、白色ＬＥＤ１８３から発せられた光が出射窓１８４を通じて外部へ放射されるようになっている。本実施形態においては、白色ＬＥＤ１８３は、第１色温度として５０００Ｋの白色光を発する。第１色温度としては、２５００Ｋから７０００Ｋが好ましい。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、ハウジング１８２には出射窓１８４に出没自在なフィルタ１８５が設けられている。フィルタ１８５は、モータ（図示せず）により移動され、第１色温度の白色光を第２色温度へ変換する。本実施形態においては、５０００Ｋの白色光を８０００Ｋの白色光に変換する。第２色温度としては、７０００Ｋから１００００Ｋが好ましい。
【００１９】
通常照明部１６０は、フィルタ１８５を透過することなく、白色ＬＥＤ１８３の白色光を直接的に照射する、また、低感度者用照明部１７０は、白色ＬＥＤ１８３の白色光を、フィルタ１８５を透過して間接的に照射する。本実施形態においては、第１白色光と第２白色光は、演色性及び照度が同じように設定されている。
【００２０】
以上のように構成された照明装置１００の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。この照明装置１００は、初期状態として、通常照明部１６０を用いて照明を行うよう設定されている。
【００２１】
図４に示すように、まず、電源が投入されたか否かを判断し（ステップＳ１）、電源が投入されている場合は、携帯機２００からの信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。尚、ステップＳ１にて電源が投入されていない場合は制御を終了する。ステップＳ２にて、携帯機２００からの信号を受信していないと判断した場合は、通常照明部１６０を用いて第１白色光による照明を行う（ステップＳ３）。
【００２２】
ステップＳ２にて、携帯機２００からの信号を受信したと判断した場合は、コントラスト感度情報２１１が低感度か否かを判別する（ステップＳ４）。このとき、コントラスト感度情報２１１が低感度である場合は、低感度者用照明部１７０を用いて第２白色光により照明に切り換える（ステップＳ５）。ステップＳ４にて、コントラスト感度情報２１１が通常感度である場合は、ステップＳ３へ進み、通常照明部１６０を用いて第１白色光による照明を行う。ステップ３及びステップＳ５の後、ステップＳ１へ戻る。
【００２３】
以上のように構成された照明システム１では、照明装置１００の電源が投入された状態で、コントラスト感度の低い照明使用者が照明装置１００から所定範囲内に存在するときは、第１色温度の通常照明から第２色温度の低感度者用照明に自動的に切り換わる。コントラスト感度の低い人間にとっては、色温度の高い照明下の方がコントラストを的確に識別することができ、被照射体を見やすく効率良く作業を行うことができる。
【００２４】
尚、前記実施形態においては、白色ＬＥＤと色温度を変換するフィルタとの組合せにより、通常照明と低感度者用照明とを実現したものを示したが、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤの発光強度を制御することにより、通常照明と低感度者用照明を実現することができる。
この構成であれば、前記実施形態のように照明状態を２つの色温度の白色光で切り換えるようにすることもできるし、３つ以上の色温度の白色光で多段階で切り換えるようにしたり、色温度を連続的に切り換えることもできる。３つ以上の色温度で切り換える場合は、照明使用者のコントラスト感度を３段階に分類すればよいし、連続的に色温度を切り換える場合は、照明使用者のコントラスト感度に関する情報を数値で表現し、この数値により色温度が一義的に決まるようにしておけばよい。
【００２５】
また、前記実施形態においては、携帯機２００にコントラスト感度情報２１１が格納されているものを示したが、例えば図５に示すように、携帯機２００には使用者を特定するユーザ情報２１３が格納され、照明装置１００にユーザ情報２１３とコントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２とを対応づけたコントラストテーブル１４３が格納された構成であってもよい。要は、照明装置１００の判別部１３０が、使用者のコントラスト感度が低いか否かを判別して、切換部１５０が通常照明から低感度照明に切り換える構成であれば、照明装置１００の構成は任意である。
【００２６】
また、前記実施形態においては、コントラスト感度情報２１１を利用して使用者のコントラストの感度を判別するものを示したが、例えば、年齢情報２１２に基づいてコントラスト感度を判別するようにしてもよい。この構成では、例えば、所定年齢以上を高齢者とし、所定年齢未満を若齢者として、使用者が高齢者である場合に、コントラスト感度を判別するようにすればよい。所定年齢は、例えば６０歳、６５歳、７０歳、７５歳等である。これは、照明装置１００が放射可能な色温度、照明装置１００の用途等に応じて変更することができる。
【００２７】
また、例えば図６に示すように、コントラスト感度に関する情報が取得できない場合、使用者の年齢に関する情報を取得し、高齢者か否かを判別して高齢者である場合に低感度者用照明とするようにしてもよい。図６のフローチャートでは、ステップＳ２にて携帯機２００からの信号を受信したと判断した場合に、コントラスト感度情報２１１が存在するか否かを判別し（ステップＳ６）、コントラスト感度情報２１１が存在すると判別した場合にステップ４へ進んでコントラスト感度情報２１１が低感度か否かを判別するようになっている。ステップＳ６にて、コントラスト感度情報２１１が存在しないと判別した場合には、年齢情報２１２が存在するか否かを判別する（ステップＳ７）。ステップＳ７にて、年齢情報２１２が存在すると判別した場合には、続いて照明使用者が高齢者か否かを判別する（ステップＳ８）。ステップＳ８にて使用者が高齢者であると判別された場合は、ステップＳ５へ進んで低感度者用照明とする。ステップＳ７にて年齢情報２１２が存在しないと判別された場合と、ステップＳ８にて使用者が高齢者でないと判別された場合は、ステップＳ３へ進んで通常照明とする。
【００２８】
このフローチャートであれば、仮にコントラストの情報が取得できずとも、高齢者であるか否かを判断して低感度照明へ切り換えることができる。高齢者は一定の割合でコントラスト感度が低いことから、高齢者であることを条件に低感度照明へ切り換えることにより、コントラスト感度が低い高齢者に対して被照射体を見やすくすることができる。ここで、コントラスト感度の高い人間は、色温度の高低により被照射体の見やすさに変化はないので、仮に使用者がコントラスト感度の高い高齢者であっても、特に支障をきたすことはない。
【００２９】
また、前記実施形態においては、照明装置１００がテーブル、机等の上に設置されるスタンドであるものを示したが、照明装置は住宅、工場、車両等の室内灯であってもよい。また、光源はＬＥＤに限定されず、蛍光灯、白熱灯等であってもよい。
【００３０】
さらに、この照明方法は、前記実施形態の照明装置１００でなくとも実現可能であり、要は、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、照明使用者についてコントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、照明使用者についてコントラスト感度が低いと判別した場合には、第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行えばよい。この照明方法は、前記実施形態のように自動的に判別して第１色温度と第２色温度を切り換えてもよいし、手動で第１色温度と第２色温度を切り換えるようにしてもよい。
【００３１】
また、前記実施形態においては、第１色温度が５０００Ｋで第２色温度が８０００Ｋであるものを示したが、例えば第１色温度を２５００Ｋの電球色の白色光として第２色温度を５０００Ｋとし、更に、第３色温度を８０００Ｋとして、３段階に色温度を設定できるものとしてもよい。また、第１色温度を２５００Ｋとし、第２色温度を８０００Ｋに設定してもよい。尚、フィルタ１８５が第２色温度の白色光に変換するものを示したが、フィルタが第１色温度の白色光に変換する等、フィルタ１８５を利用してどのような所望の色温度に変換するかは任意に設定することができる。
【００３２】
以下に、人間のコントラスト感度について行った実験例を示す。
実験は、高齢者１２名（男性３名、女性９名、平均年齢７３．８３歳、ＳＤ＝５．８９）の被験者と、若齢者２０名（男性１０名、女性１０名、平均年齢２１．４歳、ＳＤ＝２．６８）の被験者の協力の下行った。全ての被験者は、正常視力を有しており、日常的に眼鏡等を装着している者に関しては、装着した状態でデータを取得した。
【００３３】
実験光源には、豊田合成株式会社製の白色ＬＥＤ（TG True White Hi（登録商標））が集積されたＬＥＤユニットを使用し、データ取得にあたって、色温度を２５００Ｋ、５０００Ｋ、８２００Ｋの３つの条件に設定した。５０００Ｋの白色光はフィルターなしで生じさせ、２５００Ｋ及び８２００Ｋの白色光は東芝ライテック社製の色温度変換フィルタ−を用いて生じさせた。２５００Ｋ、５０００Ｋ、８２００Ｋの白色光は、それぞれ、演色性がＲａ＝８５、照度が４７０±５ルクスに設定した。これらの白色光の波長と相対発光強度のグラフを図７に示す。
【００３４】
まず、これらの光源の下、人間生活工学研究センター（ＨＯＬ）製の３０ｃｍの近距離視力用の視力表を用いて、全ての被験者の視力を測定した。図８に示すように、視力表は、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。視力の測定は、被験者がランドルト環の切れ目の方向が視認可能か否かにより行った。この結果、高齢の被験者であっても、若齢の被験者であっても、色温度によらず同程度の視力であった。
【００３５】
次に、これらの光源の下、マクベスカラーチェッカー（Ma cbeth Color Checker（登録商標））を用いて、全ての被験者の色の見え具合をテストした。これも、図８に示すように、マクベスカラーチェッカーは、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。具体的に、マクベスカラーチェッカー上の２４の各色について、赤、青、緑、黄、桃、茶、橙、紫、白、黒、灰のどの色に見えるかを回答させた。この結果、高齢の被験者にあっては、全ての色に関して色温度によらず同程度の回答数であった。また、若齢の被験者にあっては、１色のみ色温度によって回答数に差があったものの、他の２３色については色温度によらず同程度の回答数であった。このように、高齢であっても若齢であっても、各色温度でほぼ一貫した色の見え方であった。
【００３６】
次に、図９に示すように左右２列に５桁の数字が上下に並んで書かれた用紙を被験者に提示し、各行の数字を見比べて、左右の数字が同じか否かについて回答させた。これも、図８に示すように、課題用紙は、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。この実験では、コントラストの異なる４枚の課題用紙を１セットとして使用した。コントラストの水準は、白色背景に対する黒色文字濃度により、１００％、５５％、３５％、１５％の４種類に設定した。各水準の輝度比は、０．９１、０．７１、０．４４、０．１６であった。
【００３７】
この結果、高齢の被験者の中には、色温度間で視力が同程度であるにもかかわらず、コントラスト１５％の用紙で回答できた被験者と、回答できなかった被験者とがいた。このうち、いずれの色温度でも回答できた被験者は４名（以下、この４名を第１グループという）であり、いずれの色温度でも回答できなかった被験者は４名（以下、この４名を第２グループという）であった。第１グループ及び第２グループについて、色温度と、課題の処理時間との関係を図１０及び図１１に示す。図１０に示すように、第１グループは、いずれの色温度条件でも処理時間は同程度であった。これに対し、図１１に示すように、第２グループは、色温度が低くなるにつれて処理時間が長くなった。
【００３８】
以上より、高齢者の一部は、視力、色の見え方等は別に、コントラストの感度が低くなることが判明した。また、高齢者の一部は、色温度が低くなるにつれて、処理時間が長くなることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示す照明装置と携帯機を利用した照明システムのブロック図である。
【図２】図２は、照明装置の外観斜視図である。
【図３】図３は、ハウジングの正面図であって、（ａ）はフィルタ無しの通常照明状態を示し、（ｂ）はフィルタ有りの低感度者用照明状態を示す。
【図４】図４は、照明装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、変形例を示す照明システムのブロック図である。
【図６】図６は、変形例を示すものであって、照明装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実験例における白色光の波長と相対発光強度のグラフである。
【図８】図８は、実験状態を示すものであって、被験者、ＬＥＤ及び作業テーブルの関係を示す説明図である。
【図９】図９は、実験に用いた課題用紙の一例を示した図である。
【図１０】図１０は、第１グループの被験者の色温度と作業遂行時間の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２グループの被験者の色温度と作業遂行時間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 照明システム
１００ 照明装置
１３０ 判別部
１５０ 切換部
１６０ 通常照明部
１７０ 低感度者用照明部
２００ 携帯機
２１１ コントラスト感度情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明使用者のコントラスト感度に応じて白色光の色温度を変化させる照明装置及び照明方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、色温度を調整可能な照明装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１には、互いに発光色の異なる、それぞれ少なくとも一つの第一のＬＥＤ，第二のＬＥＤ，第三のＬＥＤと、各発光色のＬＥＤをそれぞれ駆動・発光させる第一の駆動部，第二の駆動部及び第三の駆動部と、上記各駆動部を指定された輝度比率で発光するように制御する制御部と、操作者の入力操作に応じて、指定された色温度または色に対応する指定信号を上記制御部に対して出力する色温度調整入力部と、を含んでおり、上記制御部が、前もって登録された各発光色の輝度比率のデータテーブルを参照して、上記指定信号に基づいて、指定された色温度または色に対応する各発光色の輝度比率を演算し、演算された各発光色の輝度比率に基づいて各駆動部を制御し、上記データテーブルが、複数ポイントの色温度または色を実現するための各発光色の輝度比率のデータテーブルであって、上記制御部が、上記指定信号に基づいて、上記データテーブルを参照して、上記ポイント間の色温度または色が指定されたとき、これらのポイント間にて直線補間法により、指定された色温度または色に対応する各発光色の輝度比率を演算する、ことを特徴とする、色温度連続可変照明装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、半導体発光素子と、半導体発光素子を収納し透光部を有する光源体と、半導体発光素子に給電するための口金部材と、半導体発光素子を昼光色から電球色へ色温度を可変する制御手段と、を具備することを特徴とする照明装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２５０３５０号公報
【特許文献２】特開２００７−０５９２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、引用文献１及び引用文献２には、照明使用者の視作業性に関する記載や示唆はない。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させることのできる照明装置及び照明方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、第１色温度の第１白色光を発する通常照明部と、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部と、照明使用者について前記コントラスト感度が低いか否かを判別する判別部と、前記判別部により前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別された場合に、前記通常照明部から前記低感度者用照明部に切り換える照射切換部と、を備える照明装置が提供される。
【０００７】
上記照明装置において、前記通常照明部は、前記第１色温度の前記第１白色光を発する白色ＬＥＤを有し、前記低感度者用照明部は、前記白色ＬＥＤの前記第１白色光を、前記第２色温度の前記第２白色光に変換するフィルタを有する構成としてもよい。
【０００８】
上記照明装置において、前記通常照明部は、複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第１色温度の前記第１白色光を発し、前記低感度者用照明部は、前記複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第２色温度の前記第２白色光を発する構成としてもよい。
【０００９】
また、本発明では、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別した場合には、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行う照明方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、照明使用者のコントラスト感度に応じて適切に色温度を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は照明装置と携帯機を利用した照明システムのブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、照明システム１は、屋内用の照明装置１００と、照明装置１００へ所定の情報を送信可能な携帯機２００と、を備えている。照明装置１００は、第１色温度の白色光を発するＬＥＤと、この白色光を第２色温度に変換するフィルタと、を有している。フィルタは、モータ等の駆動部により移動され、ＬＥＤと被照射領域との間に出没自在となっている。携帯機２００は、電池を内蔵しており、周囲に信号を発信している。
【００１３】
携帯機２００は、照明の使用者に携帯され、当該使用者に関する情報を記憶する記憶部２１０を有する。携帯機２００は、照明装置専用のものであってもよいが、車両用キー、住宅用キー等の他、携帯電話等の携帯端末であってもよい。記憶部２１０には、使用者のコントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２が記憶されている。コントラスト感度情報２１１は、使用者の視覚のコントラスト感度に関して予め取得された情報であり、使用者に固有の情報である。本実施形態においては、コントラスト感度情報２１１は、低感度であるか、通常感度であるかの２種類の情報を取り得る。尚、コントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２は、不揮発性メモリに記憶されており、電池切れの際に情報は失われないようになっている。
【００１４】
また、携帯機２００は、記憶部２１０に記憶された情報を、無線により照明装置１００へ送信する送信部２２０を有する。携帯機２００は、常に所定範囲に微弱な信号を発信しており、照明装置１００との通信が確立したときに、コントラスト感度情報２１１を含む信号を照明装置１００へ送信する。
【００１５】
照明装置１００は、携帯機２００から情報を含む信号を受信する受信部１１０と、使用者等によって各種情報が直接入力される入力部１２０と、を備えている。また、照明装置１００は、受信部１１０及び入力部１２０にて取得された情報に基づき照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別する判別部１３０と、判別部１３０にて用いられる判別プログラム１４１が記憶された記憶部１４０を備えている。また、照明装置１００は、判別部１３０の判別結果に基づき照明状態を切り換える切換部１５０を備え、記憶部１４０には切換部１５０にて用いられる切換プログラム１４２が記憶されている。また、照明装置１００は、第１色温度の第１白色光を発する通常照明部１６０と、第２色温度の第２白色光を発する低感度者用照明部１７０と、を備え、切換部１５０の指令により通常照明部１６０と低感度者用照明部１７０とが切り換えられるようになっている。
【００１６】
図２は照明装置の外観斜視図である。
図２に示すように、照明装置１００は、テーブル、机等の上に設置されるスタンドであり、平面上に載置される基台１８０と、基台１８０から上方へ延び湾曲変形自在な腕部１８１と、腕部１８１の先端に設けられたハウジング１８２と、を有している。この照明装置１００は、所定作業時の明るさを確保するために、タスク照明として用いられる。
【００１７】
図３はハウジングの正面図である。
図３（ａ）に示すように、ハウジング１８２には白色ＬＥＤ１８３が内蔵され、白色ＬＥＤ１８３から発せられた光が出射窓１８４を通じて外部へ放射されるようになっている。本実施形態においては、白色ＬＥＤ１８３は、第１色温度として５０００Ｋの白色光を発する。第１色温度としては、２５００Ｋから７０００Ｋが好ましい。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、ハウジング１８２には出射窓１８４に出没自在なフィルタ１８５が設けられている。フィルタ１８５は、モータ（図示せず）により移動され、第１色温度の白色光を第２色温度へ変換する。本実施形態においては、５０００Ｋの白色光を８０００Ｋの白色光に変換する。第２色温度としては、７０００Ｋから１００００Ｋが好ましい。
【００１９】
通常照明部１６０は、フィルタ１８５を透過することなく、白色ＬＥＤ１８３の白色光を直接的に照射する、また、低感度者用照明部１７０は、白色ＬＥＤ１８３の白色光を、フィルタ１８５を透過して間接的に照射する。本実施形態においては、第１白色光と第２白色光は、演色性及び照度が同じように設定されている。
【００２０】
以上のように構成された照明装置１００の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。この照明装置１００は、初期状態として、通常照明部１６０を用いて照明を行うよう設定されている。
【００２１】
図４に示すように、まず、電源が投入されたか否かを判断し（ステップＳ１）、電源が投入されている場合は、携帯機２００からの信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。尚、ステップＳ１にて電源が投入されていない場合は制御を終了する。ステップＳ２にて、携帯機２００からの信号を受信していないと判断した場合は、通常照明部１６０を用いて第１白色光による照明を行う（ステップＳ３）。
【００２２】
ステップＳ２にて、携帯機２００からの信号を受信したと判断した場合は、コントラスト感度情報２１１が低感度か否かを判別する（ステップＳ４）。このとき、コントラスト感度情報２１１が低感度である場合は、低感度者用照明部１７０を用いて第２白色光により照明に切り換える（ステップＳ５）。ステップＳ４にて、コントラスト感度情報２１１が通常感度である場合は、ステップＳ３へ進み、通常照明部１６０を用いて第１白色光による照明を行う。ステップ３及びステップＳ５の後、ステップＳ１へ戻る。
【００２３】
以上のように構成された照明システム１では、照明装置１００の電源が投入された状態で、コントラスト感度の低い照明使用者が照明装置１００から所定範囲内に存在するときは、第１色温度の通常照明から第２色温度の低感度者用照明に自動的に切り換わる。コントラスト感度の低い人間にとっては、色温度の高い照明下の方がコントラストを的確に識別することができ、被照射体を見やすく効率良く作業を行うことができる。
【００２４】
尚、前記実施形態においては、白色ＬＥＤと色温度を変換するフィルタとの組合せにより、通常照明と低感度者用照明とを実現したものを示したが、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤの発光強度を制御することにより、通常照明と低感度者用照明を実現することができる。
この構成であれば、前記実施形態のように照明状態を２つの色温度の白色光で切り換えるようにすることもできるし、３つ以上の色温度の白色光で多段階で切り換えるようにしたり、色温度を連続的に切り換えることもできる。３つ以上の色温度で切り換える場合は、照明使用者のコントラスト感度を３段階に分類すればよいし、連続的に色温度を切り換える場合は、照明使用者のコントラスト感度に関する情報を数値で表現し、この数値により色温度が一義的に決まるようにしておけばよい。
【００２５】
また、前記実施形態においては、携帯機２００にコントラスト感度情報２１１が格納されているものを示したが、例えば図５に示すように、携帯機２００には使用者を特定するユーザ情報２１３が格納され、照明装置１００にユーザ情報２１３とコントラスト感度情報２１１及び年齢情報２１２とを対応づけたコントラストテーブル１４３が格納された構成であってもよい。要は、照明装置１００の判別部１３０が、使用者のコントラスト感度が低いか否かを判別して、切換部１５０が通常照明から低感度照明に切り換える構成であれば、照明装置１００の構成は任意である。
【００２６】
また、前記実施形態においては、コントラスト感度情報２１１を利用して使用者のコントラストの感度を判別するものを示したが、例えば、年齢情報２１２に基づいてコントラスト感度を判別するようにしてもよい。この構成では、例えば、所定年齢以上を高齢者とし、所定年齢未満を若齢者として、使用者が高齢者である場合に、コントラスト感度を判別するようにすればよい。所定年齢は、例えば６０歳、６５歳、７０歳、７５歳等である。これは、照明装置１００が放射可能な色温度、照明装置１００の用途等に応じて変更することができる。
【００２７】
また、例えば図６に示すように、コントラスト感度に関する情報が取得できない場合、使用者の年齢に関する情報を取得し、高齢者か否かを判別して高齢者である場合に低感度者用照明とするようにしてもよい。図６のフローチャートでは、ステップＳ２にて携帯機２００からの信号を受信したと判断した場合に、コントラスト感度情報２１１が存在するか否かを判別し（ステップＳ６）、コントラスト感度情報２１１が存在すると判別した場合にステップ４へ進んでコントラスト感度情報２１１が低感度か否かを判別するようになっている。ステップＳ６にて、コントラスト感度情報２１１が存在しないと判別した場合には、年齢情報２１２が存在するか否かを判別する（ステップＳ７）。ステップＳ７にて、年齢情報２１２が存在すると判別した場合には、続いて照明使用者が高齢者か否かを判別する（ステップＳ８）。ステップＳ８にて使用者が高齢者であると判別された場合は、ステップＳ５へ進んで低感度者用照明とする。ステップＳ７にて年齢情報２１２が存在しないと判別された場合と、ステップＳ８にて使用者が高齢者でないと判別された場合は、ステップＳ３へ進んで通常照明とする。
【００２８】
このフローチャートであれば、仮にコントラストの情報が取得できずとも、高齢者であるか否かを判断して低感度照明へ切り換えることができる。高齢者は一定の割合でコントラスト感度が低いことから、高齢者であることを条件に低感度照明へ切り換えることにより、コントラスト感度が低い高齢者に対して被照射体を見やすくすることができる。ここで、コントラスト感度の高い人間は、色温度の高低により被照射体の見やすさに変化はないので、仮に使用者がコントラスト感度の高い高齢者であっても、特に支障をきたすことはない。
【００２９】
また、前記実施形態においては、照明装置１００がテーブル、机等の上に設置されるスタンドであるものを示したが、照明装置は住宅、工場、車両等の室内灯であってもよい。また、光源はＬＥＤに限定されず、蛍光灯、白熱灯等であってもよい。
【００３０】
さらに、この照明方法は、前記実施形態の照明装置１００でなくとも実現可能であり、要は、照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、照明使用者についてコントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、照明使用者についてコントラスト感度が低いと判別した場合には、第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行えばよい。この照明方法は、前記実施形態のように自動的に判別して第１色温度と第２色温度を切り換えてもよいし、手動で第１色温度と第２色温度を切り換えるようにしてもよい。
【００３１】
また、前記実施形態においては、第１色温度が５０００Ｋで第２色温度が８０００Ｋであるものを示したが、例えば第１色温度を２５００Ｋの電球色の白色光として第２色温度を５０００Ｋとし、更に、第３色温度を８０００Ｋとして、３段階に色温度を設定できるものとしてもよい。また、第１色温度を２５００Ｋとし、第２色温度を８０００Ｋに設定してもよい。尚、フィルタ１８５が第２色温度の白色光に変換するものを示したが、フィルタが第１色温度の白色光に変換する等、フィルタ１８５を利用してどのような所望の色温度に変換するかは任意に設定することができる。
【００３２】
以下に、人間のコントラスト感度について行った実験例を示す。
実験は、高齢者１２名（男性３名、女性９名、平均年齢７３．８３歳、ＳＤ＝５．８９）の被験者と、若齢者２０名（男性１０名、女性１０名、平均年齢２１．４歳、ＳＤ＝２．６８）の被験者の協力の下行った。全ての被験者は、正常視力を有しており、日常的に眼鏡等を装着している者に関しては、装着した状態でデータを取得した。
【００３３】
実験光源には、豊田合成株式会社製の白色ＬＥＤ（TG True White Hi（登録商標））が集積されたＬＥＤユニットを使用し、データ取得にあたって、色温度を２５００Ｋ、５０００Ｋ、８２００Ｋの３つの条件に設定した。５０００Ｋの白色光はフィルターなしで生じさせ、２５００Ｋ及び８２００Ｋの白色光は東芝ライテック社製の色温度変換フィルタ−を用いて生じさせた。２５００Ｋ、５０００Ｋ、８２００Ｋの白色光は、それぞれ、演色性がＲａ＝８５、照度が４７０±５ルクスに設定した。これらの白色光の波長と相対発光強度のグラフを図７に示す。
【００３４】
まず、これらの光源の下、人間生活工学研究センター（ＨＯＬ）製の３０ｃｍの近距離視力用の視力表を用いて、全ての被験者の視力を測定した。図８に示すように、視力表は、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。視力の測定は、被験者がランドルト環の切れ目の方向が視認可能か否かにより行った。この結果、高齢の被験者であっても、若齢の被験者であっても、色温度によらず同程度の視力であった。
【００３５】
次に、これらの光源の下、マクベスカラーチェッカー（Ma cbeth Color Checker（登録商標））を用いて、全ての被験者の色の見え具合をテストした。これも、図８に示すように、マクベスカラーチェッカーは、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。具体的に、マクベスカラーチェッカー上の２４の各色について、赤、青、緑、黄、桃、茶、橙、紫、白、黒、灰のどの色に見えるかを回答させた。この結果、高齢の被験者にあっては、全ての色に関して色温度によらず同程度の回答数であった。また、若齢の被験者にあっては、１色のみ色温度によって回答数に差があったものの、他の２３色については色温度によらず同程度の回答数であった。このように、高齢であっても若齢であっても、各色温度でほぼ一貫した色の見え方であった。
【００３６】
次に、図９に示すように左右２列に５桁の数字が上下に並んで書かれた用紙を被験者に提示し、各行の数字を見比べて、左右の数字が同じか否かについて回答させた。これも、図８に示すように、課題用紙は、表面照度を一定にするために、各被験者の目から３０ｃｍの机上に水平に設置した。この実験では、コントラストの異なる４枚の課題用紙を１セットとして使用した。コントラストの水準は、白色背景に対する黒色文字濃度により、１００％、５５％、３５％、１５％の４種類に設定した。各水準の輝度比は、０．９１、０．７１、０．４４、０．１６であった。
【００３７】
この結果、高齢の被験者の中には、色温度間で視力が同程度であるにもかかわらず、コントラスト１５％の用紙で回答できた被験者と、回答できなかった被験者とがいた。このうち、いずれの色温度でも回答できた被験者は４名（以下、この４名を第１グループという）であり、いずれの色温度でも回答できなかった被験者は４名（以下、この４名を第２グループという）であった。第１グループ及び第２グループについて、色温度と、課題の処理時間との関係を図１０及び図１１に示す。図１０に示すように、第１グループは、いずれの色温度条件でも処理時間は同程度であった。これに対し、図１１に示すように、第２グループは、色温度が低くなるにつれて処理時間が長くなった。
【００３８】
以上より、高齢者の一部は、視力、色の見え方等は別に、コントラストの感度が低くなることが判明した。また、高齢者の一部は、色温度が低くなるにつれて、処理時間が長くなることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示す照明装置と携帯機を利用した照明システムのブロック図である。
【図２】図２は、照明装置の外観斜視図である。
【図３】図３は、ハウジングの正面図であって、（ａ）はフィルタ無しの通常照明状態を示し、（ｂ）はフィルタ有りの低感度者用照明状態を示す。
【図４】図４は、照明装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、変形例を示す照明システムのブロック図である。
【図６】図６は、変形例を示すものであって、照明装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実験例における白色光の波長と相対発光強度のグラフである。
【図８】図８は、実験状態を示すものであって、被験者、ＬＥＤ及び作業テーブルの関係を示す説明図である。
【図９】図９は、実験に用いた課題用紙の一例を示した図である。
【図１０】図１０は、第１グループの被験者の色温度と作業遂行時間の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第２グループの被験者の色温度と作業遂行時間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 照明システム
１００ 照明装置
１３０ 判別部
１５０ 切換部
１６０ 通常照明部
１７０ 低感度者用照明部
２００ 携帯機
２１１ コントラスト感度情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色温度の第１白色光を発する通常照明部と、
前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部と、
照明使用者について前記コントラスト感度が低いか否かを判別する判別部と、
前記判別部により前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別された場合に、前記通常照明部から前記低感度者用照明部に切り換える照射切換部と、を備える照明装置。
【請求項２】
前記通常照明部は、前記第１色温度の前記第１白色光を発する白色ＬＥＤを有し、
前記低感度者用照明部は、前記白色ＬＥＤの前記第１白色光を、前記第２色温度の前記第２白色光に変換するフィルタを有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記通常照明部は、複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第１色温度の前記第１白色光を発し、
前記低感度者用照明部は、前記複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第２色温度の前記第２白色光を発する請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、
前記照明使用者について前記コントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別した場合には、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行う照明方法。
【請求項１】
第１色温度の第１白色光を発する通常照明部と、
前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光を発する低感度者用照明部と、
照明使用者について前記コントラスト感度が低いか否かを判別する判別部と、
前記判別部により前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別された場合に、前記通常照明部から前記低感度者用照明部に切り換える照射切換部と、を備える照明装置。
【請求項２】
前記通常照明部は、前記第１色温度の前記第１白色光を発する白色ＬＥＤを有し、
前記低感度者用照明部は、前記白色ＬＥＤの前記第１白色光を、前記第２色温度の前記第２白色光に変換するフィルタを有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記通常照明部は、複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第１色温度の前記第１白色光を発し、
前記低感度者用照明部は、前記複数のＬＥＤの発光状態を制御することにより、前記第２色温度の前記第２白色光を発する請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
照明使用者についてコントラスト感度が低いか否かを判別し、
前記照明使用者について前記コントラスト感度が低くないと判別した場合には、第１色温度の第１白色光による通常照明を行い、前記照明使用者について前記コントラスト感度が低いと判別した場合には、前記第１色温度より高い第２色温度の、コントラスト感度が低い人のための第２白色光による低感度照明を行う照明方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２８９６９１（Ｐ２００９−２８９６９１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３３１９（Ｐ２００８−１４３３１９）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（５０１２６１５８４）学校法人 日本福祉大学 (2)
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（５０１２６１５８４）学校法人 日本福祉大学 (2)
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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