JP2010212095A

JP2010212095A - タスク用照明システム

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Publication number: JP2010212095A
Application number: JP2009057172A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Fujino; Tadashi Murakami; Tadashi Nishimura; Koki Noguchi; Naohiro Toda; 直宏戸田; 忠史村上; 雅史藤野; 唯史西村; 公喜野口
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd; パナソニック電工株式会社
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: JP5281442B2

Abstract

【課題】照明光の色温度を制御するタスク用照明システムにおいて、空間の色調が損なわれないようにする。
【解決手段】タスク用照明システム１は、タスク用発光部１１と、タスク用発光部１１が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御部１２と、タスク用発光部１１以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部１３と、記憶部１４とを備える。制御部１２は、色温度検知部１３により検知された色温度が予め定められた基準値よりも高色温度であるとき、記憶部１４に記憶された基準色温度よりも高色温度の光を照射するようにタスク用発光部１１を制御し、検知された色温度が基準値よりも低色温度であるとき、基準色温度よりも低色温度の光を照射するように制御する。これにより、アンビエント照明と外光による光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部１１が照射する光の色温度が制御される。
【選択図】図２

Description

本発明は、照明光の色温度を制御するタスク用照明システムに関する。

従来から、照明光の色温度を制御する装置として、一日の時刻に応じて照明光の色温度を調整する擬似窓装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。擬似窓とは、地下室などの無窓空間において閉塞感や圧迫感を解消するため、壁部に設けて窓のように見せるものである。この擬似窓装置は、擬似窓に照明光を照射する照明装置を備え、その照明装置の光源の色温度が調整される。太陽高度が低い朝方及び夕方は、日差しの色温度が低い。従って、照明装置は、朝方及び夕方には、光源の色温度が低く調整され、黄赤色の光を照射する。一方、太陽高度が高い正午は、日差しの色温度が高い。従って、照明装置は、正午には、光源の色温度が高く調整され、青白色の光を照射する。このように、擬似窓装置では、無窓空間において擬似的に一日の日差しの色温度変化が感じられるように、時刻に応じて照明装置の光源の色温度が調整される。

しかしながら、上述したような擬似窓装置においては、全般照明等による室内空間の色調とは無関係に、擬似窓に照射する照明装置の光源の色温度が制御されるので、空間の色調が損なわれることがある。

オフィスでは、日中は、照明光を高照度にして生理的覚醒作用を得て、夕方から夜間にかけては、低照度にして光による生体への影響を極力抑えることにより、オフィスワーカーの健康維持と生産性向上を図るオフィスサーカディアン照明という照明手法が知られている（例えば、非特許文献１、２参照）。オフィスサーカディアン照明において、日中は、照明光を高色温度光にして生理的覚醒作用を得て、夕方から夜間にかけては、低色温度光にして光による生体への影響を極力抑える照明手法も考えられる。

また、机上等の作業（タスク）エリアを照明するタスク照明器具と作業エリアの周囲（アンビエント）を照明するアンビエント照明器具とを併用したタスクアンドアンビエント照明において、タスク照明器具以外からの照明光を感知して調光制御するタスク照明器具が知られている（例えば、特許文献２参照）。このタスク照明器具は、タスク照明器具から照射された光以外の光を主として感知する光センサ部を備え、光センサ部からのデータ信号に基づいて、タスク照明器具の光出力を制御する。光出力は制御されるが、色温度は制御されず一定である。

オフィスサーカディアン照明をタスク照明の制御によって行うと、天井からのアンビエント照明を制御するよりも効率的かつパーソナルな制御が可能である。しかし、タスク照明の色温度を制御すると、タスク照明の色温度が、タスク照明以外の光（アンビエント照明＋外光）の色温度と相違する場合、空間の色調が損なわれ、ユーザがタスク照明以外の光を視認すると着色して見えることがある。

特開２００８−２０２２８３号公報特開平１１−２８３７５４号公報

片山就司他著「「オフィスサーカディアン照明」システム」松下電工技報Ｎｏ．８１、２００３年３月、ｐ．２４−２９野口公喜他著「オフィス用「サーカディアン照明システム」の心理的効果」松下電工技報Ｖｏｌ．５３Ｎｏ．１、２００５年２月、ｐ．２６−３２

本発明は、上記問題を解決するものであり、照明光の色温度を制御するタスク用照明システムにおいて、空間の色調が損なわれないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、タスク用の照明光を照射するタスク用発光部と、前記タスク用発光部が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御部と、を備えたタスク用照明システムであって、前記タスク用発光部以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部と、前記色温度検知部により検知された色温度が予め定められた基準値であるときの前記タスク用発光部が照射する光の色温度を基準色温度として記憶した記憶部と、をさらに備え、前記制御部は、前記色温度検知部により検知された色温度が前記基準値よりも高色温度であるとき、前記基準色温度よりも高色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御し、検知された色温度が前記基準値よりも低色温度であるとき、前記基準色温度よりも低色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のタスク用照明システムにおいて、ユーザが基準色温度を設定するための基準色温度設定手段を備えたものである。

請求項１の発明によれば、空間の色調の変動すなわち、アンビエント照明と外光による光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部が照射する光の色温度が制御されるので、タスク照明以外の光を視認する場合に空間の色調が損なわれることがない。

請求項２の発明によれば、ユーザが、基準色温度設定手段によって、タスク用照明システムの基準色温度を設定できるので、全てのユーザが満足できる基準色温度を予め設定しておく必要がなく、空間の色調が損なわれない色温度差についての個人差を考慮する必要がない。

本発明の一実施形態に係るタスク用照明システムの設置状況を示す図。同システムのブロック構成図。同システムの外観図。同システムの基本動作を示す動作説明図。同システムのオフィスサーカディアン照明時の日中の動作を示す動作説明図。同システムのオフィスサーカディアン照明時の夕方及び夜間の動作を示す動作説明図。

本発明の一実施形態に係るタスク用照明システムを図１乃至図３を参照して説明する。図１に示されるように、タスク用照明システム１は、ユーザ２が作業（タスク）をする室内に設けられ、机上面等の作業エリア３を照明するように配置されている。室内の天井には、周囲（アンビエント）エリアを照明するアンビエント照明器具４が配置されている。また、室内の壁部には、窓５が設けられており、窓５から室内に外光が入射する。

図２に示されるように、タスク用照明システム１は、作業エリアにタスク用の照明光を照射するタスク用発光部１１と、タスク用発光部１１の色温度を制御する制御部１２と、タスク用発光部１１以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部１３と、システムの動作に用いられるデータ等が記憶される記憶部１４と、色温度検知部１３によって検知された色温度のデータが入力されて制御部１２への指示を出力する判断部１５とを備える。

タスク用発光部１１は、色温度が可変の光源であって、例えば、色温度可変蛍光灯又は色温度可変式ＬＥＤ照明装置である。制御部１２は、タスク用発光部１１を制御するインバータ等を有し、タスク用発光部１１が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御を行う。黒体放射軌跡とは、黒体の絶対温度と黒体が放射する光の色を色度図上で表わした軌跡である。

色温度検知部１３は、受光する光の色温度を検知する色温度センサ等から成り、タスク用発光部１１が照射する光以外の光を受光する位置、例えば、タスク用発光部１１の上部に上向きに配置される。判断部１５は、例えばマイクロコントローラであり、記憶部１４は、そのマイクロコントローラに内蔵された書き換え可能な不揮発性メモリであり、外付けメモリであってもよい。記憶部１４には、色温度検知部１３により検知される色温度に関して予め定められた基準値と、色温度検知部１３により検知された色温度がその基準値であるときにタスク用発光部１１が照射する光の色温度すなわち基準色温度が記憶されている。

判断部１５は、色温度検知部１３によって検知された色温度が、記憶部１４に記憶された基準値と同じか、又は高いか低いかを判断し、判断結果に応じて制御部１２に制御の目標値を指示する。すなわち、判断部１５は、検知された色温度が基準値と同じ色温度であるとき、記憶部１４に記憶された基準色温度を目標値として制御部１２に指示し、検知された色温度が基準値よりも高色温度であるとき、基準色温度よりも高色温度を目標値として制御部１２に指示し、検知された色温度が基準値よりも低色温度であるとき、基準色温度よりも低色温度を目標値として制御部１２に指示する。

制御部１２は、判断部１５から制御の目標値を受け、タスク用発光部１１の色温度を目標値に制御する。従って、制御部１２は、検知された色温度が基準値と同じ色温度であるとき、基準色温度の光を照射するようにタスク用発光部１１を制御し、検知された色温度が基準値よりも高色温度であるとき、基準色温度よりも高色温度の光を照射するようにタスク用発光部１１を制御し、検知された色温度が基準値よりも低色温度であるとき、基準色温度よりも低色温度の光を照射するようにタスク用発光部１１を制御する。

図３に示されるように、タスク用照明システム１は、例えば、スタンド型のタスク用照明器具として構成される。柱状の器具本体１６が、判断部１５、記憶部１４及び制御部１２を内蔵し、基台１７上に固定されている。タスク用発光部１１は、アーム１８によって昇降自在に器具本体１６の上部に支持されており、器具本体１６に設けられた電源スイッチ１９をオンにすることにより、下方の作業エリアにタスク用の照明光を照射する。色温度検知部１３は、タスク用発光部１１の上部に取り付けられている。なお、タスク用照明システム１には、不図示の電源コードを介して商用電源から電力が供給される。

このタスク用照明システム１には、ユーザが基準色温度を設定するための基準色温度設定手段として、スライド式の色温度調整装置２０と基準色温度記憶用スイッチ２１を器具本体１６に設けてもよい。ユーザは、タスク用発光部１１が照射する光の色温度を色温度調整装置２０によって調整した後、基準色温度記憶用スイッチ２１を押すと、その時点で色温度検知部１３によって検知されている色温度が基準値として記憶部１４に記憶されると共に、タスク用発光部１１が照射している光の色温度が基準色温度として記憶部１４に記憶される。

上記のタスク用照明システム１の基本動作について図４を参照して説明する。図４では、縦軸方向が色温度の高低を表し、アンビエント照明の光と外光が混色した色温度（アンビエント照明＋外光の色温度）（中央の縦軸）と、タスク照明の光の色温度（右側の縦軸）との関係を示す。外光の色温度が変動することにより、アンビエント照明＋外光の色温度が変動する。なお、外光の色温度変動は、目安としては概ね、快晴の北空が１２０００Ｋ、曇天が７０００Ｋ、午前９時及び午後３時で５０００Ｋ、日の出及び日没時で２０００〜３５００Ｋである。

（１）タスク用照明システム１は、電源スイッチ１９がオンにされると、タスク用発光部１１を点灯し、タスク照明として、予め記憶部１４に記憶された基準色温度Ｔ１の照明光を照射する。

（２）色温度検知部１３は、タスク用発光部１１以外から受ける光、すなわちアンビエント照明＋外光の色温度を検知し、その色温度のデータを判断部１５に入力する。

（３）判断部１５は、検知された色温度のデータが、基準値Ａ１のとき、制御部１２に基準色温度Ｔ１を制御の目標値として指示する。検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも高い値Ａ２のとき、基準色温度Ｔ１よりも高い色温度Ｔ２を制御の目標値として制御部１２に指示し、検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも低い値Ａ３のとき、基準色温度Ｔ１よりも低い色温度Ｔ３を制御の目標値として制御部１２に指示する。

（４）制御部１２は、判断部１５から制御の目標値を受け、タスク用発光部１１が照射する光の色温度を目標値になるように制御する。

（５）タスク用照明システム１は、上記の動作（１）〜（４）を繰り返し、アンビエント照明＋外光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部１１が照射する光の色温度を制御する。

ここで、基準色温度Ｔ１は、ユーザによる設定変更を可能とすることが望ましい。ユーザは、空間の色調が損なわれないようにタスク用発光部１１が照射する光の色温度を色温度調整装置２０によって調整した後、基準色温度記憶用スイッチ２１を押すと、その時点で検知されている色温度が基準値Ａ１として記憶部１４に記憶されると共に、照射している光の色温度が基準色温度Ｔ１として記憶される。このとき、基準色温度Ｔ１−基準値Ａ１は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。アンビエント照明＋外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部１１が照射する光の色温度が制御され、色温度Ｔ２−値Ａ２、及び色温度Ｔ３−値Ａ３は、いずれも空間の色調が損なわれない色温度差となる。

このように、空間の色調の変動すなわち、アンビエント照明の光と外光による光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部１１が照射する光の色温度が制御されるので、タスク照明以外の光を視認する場合に空間の色調が損なわれることがない。

また、タスク用照明システム１のユーザが、基準色温度設定手段によって、そのタスク用照明システム１の基準色温度を設定できるので、全てのユーザが満足できる基準色温度を予め設定しておく必要がなく、空間の色調が損なわれない色温度差についての個人差を考慮する必要がない。

次に、タスク用照明システム１によってオフィスサーカディアン照明を行う場合の動作について図５及び図６を参照して説明する。図５に示されるように、オフィスサーカディアン照明では、日中は、タスク用照明システム１が高色温度光を照射することにより、ユーザが生理的覚醒作用を得る。タスク用照明システム１の基準色温度Ｔｄ１をできるだけ高色温度にするため、基準色温度Ｔｄ１−基準値Ａ１は、空間の色調が損なわれない最大の色温度差に設定される。この設定は、色温度調整装置２０及び基準色温度記憶用スイッチ２１の操作によって行われる。

外光の色温度が変動することにより、アンビエント照明＋外光の色温度が変動する。アンビエント照明＋外光の色温度が検知され、検知された色温度のデータが、基準値Ａ１のとき、基準色温度Ｔｄ１のタスク用の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも高い値Ａ２のとき、基準色温度Ｔｄ１よりも高い色温度Ｔｄ２の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも低い値Ａ３のとき、基準色温度Ｔ１よりも低い色温度Ｔｄ３の照明光が照射される。アンビエント照明＋外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部１１が照射する光の色温度が制御され、色温度Ｔｄ２−値Ａ２、及び色温度Ｔｄ３−値Ａ３は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。

このように、日中は、空間の色調を損なうことのない範囲で極力高色温度になるように基準色温度Ｔｄ１を設定することにより、アンビエント照明＋外光の色温度が変動しても空間の色調が損なわれることなく、タスク照明以外の光（アンビエント照明の光＋外光）よりも高色温度の光が照射され、これにより、生体への覚醒効果を得ることができる。

図６に示されるように、夕方から夜間にかけては、タスク用照明システム１が低色温度光を照射することにより、光によるユーザへの覚醒効果を極力排除する。タスク用照明システム１の基準色温度Ｔｎ１をできるだけ低色温度にするため、基準色温度Ｔｎ１−基準値Ａ１の絶対値は、空間の色調が損なわれない最大の色温度差に設定される。

検知されたアンビエント照明＋外光の色温度のデータが、基準値Ａ１のとき、基準色温度Ｔｎ１のタスク用の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも低い値Ａ２のとき、基準色温度Ｔｎ１よりも低い色温度Ｔｎ２の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値Ａ１よりも高い値Ａ３のとき、基準色温度Ｔｎ１よりも高い色温度Ｔｎ３の照明光が照射される。アンビエント照明＋外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部１１が照射する光の色温度が制御され、色温度Ｔｎ２−値Ａ２、及び色温度Ｔｎ３−値Ａ３は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。

このように、夕方から夜間にかけては、空間の色調を損なうことのない範囲で極力低色温度になるように基準色温度Ｔｎ１を設定することにより、アンビエント照明＋外光の色温度が変動しても空間の色調が損なわれることなく、タスク照明以外の光（アンビエント照明の光＋外光）よりも低色温度の光が照射され、これにより、生体への覚醒効果を排除することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、タスク用照明システム１によるオフィスサーカディアン照明は、オフィス用に限られるものではなく、住宅内等で用いられてもよい。

１タスク用照明システム
１１タスク用発光部
１２制御部
１３色温度検知部
１４記憶部
１５判断部
２０色温度調整装置（基準色温度設定手段）
２１基準色温度記憶用スイッチ（基準色温度設定手段）

Claims

タスク用の照明光を照射するタスク用発光部と、前記タスク用発光部が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御部と、を備えたタスク用照明システムであって、
前記タスク用発光部以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部と、
前記色温度検知部により検知された色温度が予め定められた基準値であるときの前記タスク用発光部が照射する光の色温度を基準色温度として記憶した記憶部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記色温度検知部により検知された色温度が前記基準値よりも高色温度であるとき、前記基準色温度よりも高色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御し、検知された色温度が前記基準値よりも低色温度であるとき、前記基準色温度よりも低色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御することを特徴とするタスク用照明システム。
ユーザが基準色温度を設定するための基準色温度設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタスク用照明システム。