JP2017174757A - 光源、照明器具、および照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 省エネルギーを実現しつつ、人にとって快適な光を提供できる光源、照明器具および照明システムを提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、光源は、発光素子と蛍光体層とを具備する。蛍光体層は、前記発光素子を被覆するように形成された蛍光体を含有する。前記発光素子が発光する光によって前記蛍光体層から放射される光は、４９０ｎｍ未満にピークを持ち、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が１．０５未満となる分光分布を持つ。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、光源、照明器具、および照明システムに関する。

一般に、人間の睡眠及び覚醒などの生体リズムには、夜間に分泌がピークとなるメラトニンと呼ばれるホルモンが深く関わっていると考えられている。メラトニンは、午前中に青色の光を多く浴びて、夕方以降には青色の光を浴びないようすることによって多く分泌されると言われている。さらに、後述の非特許文献１等によれば、午前中に５０００Ｋかつ９００ｌｘの光を浴びることによって、夜間の光曝露に対するメラトニンの分泌抑制を軽減する効果があることが知られている。

しかしながら、机上面照度が７５０ｌｘ程度である一般的なオフィス内では、実際に人間に与えられる照度（眼前照度）は３００ｌｘ程度となる。すなわち、オフィスにおいて照明からの光で５０００Ｋかつ９００ｌｘの人間に与えるには、一般的なオフィスの照明環境に比べて３倍程度のエネルギーが必要となってしまう。このため、消費するエネルギーを抑えつつ、メラトニンの分泌を促すことができるような快適な照明環境を提供できるものが望まれている。

特開２０１４−１３９９４６号公報

小崎智照、「昼間と夜間の光による非視覚的作用」、日本生理人類学会、２０１１、Ｖｏｌ．１６−１，ｐｐ４３−５０

本発明は、省エネルギーを実現しつつ、人にとって快適な光を提供できる光源、照明器具および照明システムを提供することを目的とする。

実施形態によれば、光源は、発光素子と蛍光体層とを具備する。蛍光体層は、前記発光素子を被覆するように形成された蛍光体を含有する。前記発光素子が発光する光によって前記蛍光体層から放射される光は、４９０ｎｍ未満にピークを持ち、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が１．０５未満となる分光分布を持つ。

本発明によれば、省エネルギーで人にとって快適な光を提供できる光源、照明器具および照明システムを提供できる。

図１は、実施形態に係る光源を含む照明器具の構成を示す断面図である。 図２は、実施形態に係る照明器具の一部を分解した状態の斜視図である。 図３は、実施形態に係る光源としての発光体を有する発光モジュールの構成を示す断面図である。 図４は、実施形態に係る光源を含む発光モジュールを有する光源ユニットの構成を示す断面図である。 図５は、本実施形態に係るメラトニン分泌の作用曲線と明所視における標準比視感度とを示す図である。 図６は、本実施形態に係る３８０ｎｍから４９０ｎｍ未満の範囲における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比とメラトニン分泌への影響度との関係を示す図である。 図７は、３８０ｎｍから４９０ｎｍ未満の範囲における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比と５０００Ｋかつ９００ｌｘに対する省エネルギー率との関係を示す図である。 図８は、高色温度の光に対する視的快適性への影響を確認するための主観評価実験の結果を示す図である。 図９は、本実施形態に係る照明システムが設置される室内における昼光による眼前照度の分布の例を示す図である。 図１０は、本実施形態に係る光源としての発光体８が放射する光の例を示す図である。 図１１は、本実施形態に係る照明器具を有する照明システムの構成例を示す図である。 図１２は、本実施形態に係る照明システムの照明制御装置おける制御系の構成例を示すブロック図である。 図１３は、ブラインドのスラット角毎の窓面照度と鉛直面照度との関係を示す図である。 図１４は、本実施形態に係る照明システムの照明制御装置による照明制御処理の動作例を説明するためのフローチャートである。

以下で説明する実施形態に係る光源（８）は、発光素子（１０）と蛍光体層（１１）とを有する。蛍光体層（１１）は、前記発光素子（１０）を被覆するように形成された蛍光体を含有する。前記発光素子（１０）が発光する光によって前記蛍光体層（１１）から放射される光は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が１．０５未満となる分光分布を持つ。

また、以下に説明する実施形態に係る光源（８）は、さらに、前記蛍光体層（１１）から放射される光が、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が０．８３以上となる分光分布を持つ。

また、以下に説明する実施形態に係る照明器具（１）は、前記光源（８）を有する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明システム（１００）は、前記光源（８）を有する照明器具（１）と窓を有する室内に設置される前記照明器具（１）を制御する照明制御装置（１０１）とを具備する。前記照明制御装置（１０１）は、取得部（１１２）と、演算部（１２０）と、調光制御部（１２３）とを有する。取得部（１１２）は、屋外の昼光の明るさを示す明るさ情報を取得する。演算部（１２０）は、前記取得部（１１２）により取得した明るさ情報に基づいて前記光源（８）が発光すべき光の調光率を算出する。調光制御部（１２３）は、前記演算部（１２０）が算出した調光率に基づいて前記光源（８）が発光する光を制御する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明システム（１００）は、さらに、明るさセンサ（１０２）を有する。明るさセンサ（１０２）は、前記窓の近傍に受光面を屋外に向けて設置され、前記受光面に照射された昼光の明るさを検知する。前記取得部（１１２）は、前記明るさセンサ（１０２）から明るさを示す明るさ情報を取得する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明システム（１００）は、さらに、第２の取得部（１１３）を有する。第２の取得部（１１３）は、前記室内の窓に設置されたブラインドのスラット角を示すスラット角情報を取得する。前記演算部（１２０）は、前記明るさ情報と前記スラット角情報とに基づいて調光率を算出する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明システム（１００）は、前記演算部（１２０）が、明るさ情報とスラット角情報とに基づいて室内の人間に対する眼前照度を予測し、予測した眼前照度に応じて前記調光率を算出する。

以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、光源としての発光体を有する照明器具１の構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、照明器具１の一部を分解した状態を示す斜視図である。図３は、照明器具１における発光モジュールの構成を示す断面図である。図４は、照明器具１における光源ユニットの構成を示す断面図である。

図１に示すように、照明器具１は、発光モジュール２、遮光部材３および器具本体４を有する。照明器具１は、造営物としての室内の天井に直付けされる。例えば、照明器具１は、その複数が天井面にライン状で連設（並設）される。発光モジュール２および遮光部材３は、包囲体５内に配設される。発光モジュール２、遮光部材３および包囲体５は、光源ユニット６を構成する。

発光モジュール２は、基板７および発光体（光源）８を有する。基板７は、例えば、長尺の長方形に形成され、絶縁層を介して一方の面７ａ側に発光体８を実装する。基板７は、図４に示すように、その長手方向へ一定の間隔Ｌ１で複数個の発光体８を設けている。ここで、基板７の一端７ｃおよび他端７ｄに設けられている発光体８ａ、８ｂと基板７の長手方向端部（端面）７ｅとの間隔Ｌ２は、前記一定の間隔Ｌ１よりも小さい間隔（例えば前記一定の間隔Ｌ１の１／２程度）とする。一端７ｃおよび他端７ｄには、一対の電極ピン９、９を配設するためのランドが設けられている。当該ランドに配設した電極ピン９、９は、一面７ａ側に形成された配線パターンにより複数個の発光体８に電気的に接続する。

図４に示すように、発光体８は、光源であり、発光素子１０および蛍光体層１１を有する。発光素子１０は、基板７の一面７ａ側において、基板７の長手方向と直交する方向すなわち短幅方向に複数個（例えば６個）が実装される。複数個の発光素子１０は、基板７に形成された配線パターンにより直列接続されている。本実施形態において、発光素子１０は、青色の光を発するものとする。例えば、発光素子１０は、青色の光を発光するＬＥＤチップ（青色ＬＥＤ）である。

発光素子１０は、蛍光体層１１により封止される。蛍光体層１１は、透光性の樹脂（例えばシリコーン樹脂）からなる。蛍光体層１１は、蛍光体を含有する。蛍光体層１１に含まれる蛍光体は、発光素子１０が発する光で励起されて、発光素子１０が発する光の色とは異なる色の光を放射する。本実施形態においては、発光素子１０が青色光を発するＬＥＤチップであるものとし、蛍光体層１１の蛍光体は、発光素子１０が発光する青色光の一部を黄色光に波長変換するものとする。すなわち、蛍光体層１１は、青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体を含有する。このような構成により、発光体８は、白色光を放射する。

なお、蛍光体層１１の形状は、個々の発光素子１０を被覆できれば、特段限定されるものではない。例えば、蛍光体層１１は、山形の形状や複数の発光素子１０を連続的に覆うライン状の形態を適用することができる。また、発光素子１０としては、表面実装型のＬＥＤパッケージを用いるようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

遮光部材３は、平面視外形が発光モジュール２と略同等である長尺の略長方体に形成されており、発光モジュール２に正対するように配設される枠体１２、この枠体１２に設けられた縦ルーバー１３および横ルーバー１４を有する。縦ルーバー１３は、枠体１２が発光モジュール２に正対するように配設されたときに、基板７の長手方向で各発光体８を挟むように設けられている。横ルーバー１４は、縦ルーバー１３、１３間において、枠体１２に基板７の長手方向に、かつ、発光素子１０の間となるように形成されている。

発光モジュール２および遮光部材３は、図３に示すように、包囲体５に収容されて取り付けられている。包囲体５は、透光性の樹脂（例えばアクリル樹脂）からなり、押出し成型により形成されている。包囲体５は、後述の器具本体４とほぼ同等の全長を有する。包囲体５は、本体部１６および固定部１７に構成されている。本体部１６は、平坦状の上面１６ａおよび下方に椀状に突出する下面１６ｂを有する長形の筒状に形成されている。固定部１７は、本体部１６の上面１６ａから上方に突出する天板１８を有する断面が略長方形の筒状に形成され、その内部が本体部１６の内部空間に連通している。

固定部１７の内面には、互いに内側に突出して正対する取付部１９、１９が包囲体５の長手方向に亘って形成されている。天板部１８および取付部１９、１９の間に発光モジュール２の基板７の短幅方向の両端部７ｆ、７ｆおよび遮光部材３の枠体１２の耳部１２ａが挿入されている。

発光モジュール２および遮光部材３は、包囲体５の一端側または他端側の開口から天板部１８および取付部１９、１９の間に挿入される。ここで、発光モジュール２および遮光部材３は、それぞれ複数個（例えば４個）が挿入される。発光モジュール２は、基板７の一端側の端部７ｅが隣の基板７の他端側の端部７ｅに当接するようにして挿入される。遮光部材３に対しても同様である。

器具本体４は、図２に示すような長尺であって、図１に示す断面においては、内側に互いに正対するように突出する鍔部４ａ、４ａを有し、略コ字形に形成されている。器具本体４には、包囲体５の固定部１７が挿入され、当該固定部１７をバネ材等により固定している。器具本体４は、発光モジュール２および遮光部材３を長手方向に沿って配設している。また、器具本体４は、図２に示す長手方向に、発光モジュール２および遮光部材３を複数並べて設けている。

器具本体４は、図２に示すように、長手方向の両端側の内側にソケット２２、２２を配設し、長手方向における略中間の内側に電源ユニット２３を配設している。ソケット２２、２２には、器具本体４に光源ユニット６を取り付けるときに、包囲体５から突出する各電極ピン９、９がそれぞれ挿入される。

電源ユニット２３は、商用交流電源およびソケット２２、２２に接続され、発光体８の発光素子１０に電流を供給する。電源ユニット２３は、電源回路と制御回路とを有する。電源回路は、発光素子１０へ電流を供給する回路である。制御回路は、電源回路から発光素子１０へ供給する電流の大きさを制御する回路である。また、制御回路は、後述する照明制御装置からの制御信号に応じて電流の大きさを制御する機能を有する。後述する図１１に示す照明システム１００において、制御回路は、照明制御装置１０１に接続される。このような照明システム１００において、制御回路は、照明制御装置１０１からの制御信号に応じて発光素子１０へ供給する電流の大きさを制御する。

次に、本実施形態に係る光源としての発光体８が発する光について説明する。
光が作用する人の生体リズムに関係が深いホルモンとして、メラトニンと呼ばれるものがある。メラトニンは、夜間に分泌がピークとなり、人間の睡眠及び覚醒リズムと関係していると考えられている。また、メラトニンの分泌は、人が午前中に浴びる光と夕方以降に浴びる光とに影響を受けることが知られている。一般には、午前中に青色の光を多く浴びて、夕方以降には青色の光を浴びないようすることによりメラトニンが多く分泌されると言われている。

さらに、上述した非特許文献１（小崎智照、「昼間と夜間の光による非視覚的作用」、日本生理人類学会、２０１１、Ｖｏｌ．１６−１，ｐｐ４３−５０）では、午前中に５０００Ｋかつ９００ｌｘの光を浴びることによって、夜間の光曝露に対するメラトニン分泌抑制を軽減する効果があるとされている。ただし、人が昼間の多くの時間を過ごすオフィスなどの室内に設置された照明具器では、眼前照度として５０００Ｋかつ９００ｌｘを実現するには高エネルギーが必要となってしまう。このため、本実施形態では、省エネルギーを実現しつつ、５０００Ｋかつ９００ｌｘの光を浴びる事と同等のメラトニン分泌影響度となる照明環境を提供するものについて説明する。

図５は、メラトニン分泌の作用曲線ｓｍｓ（λ）と明所視における標準比視感度Ｖ（λ）とを示す図である。
図５によれば、メラトニン分泌の作用曲線ｓｍｓ（λ）は、４５０ｎｍと青色の波長域にピークを持つ。このため、短波長成分が多い光を用いることで照度を抑えても、５０００Ｋかつ９００ｌｘと同様の効果を得ることが可能であると考えられる。

図６は、３８０ｎｍから４９０ｎｍ未満の範囲における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比（以下、単に積分比とも称する）とメラトニン分泌への影響度との関係を示す図である。図６に示す値は、５０００Ｋから２７０００Ｋの分光分布のシミュレーション値である。図６によれば、積分比が大きいほど、メラトニン分泌への影響度が小さいことがわかる。

図７は、３８０ｎｍから４９０ｎｍ未満の範囲における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比（積分比）と５０００Ｋかつ９００ｌｘに対する省エネルギー率（省エネ率）との関係を示す図である。図７に示す値は、５０００Ｋから２７０００Ｋの分光分布において５０００Ｋかつ９００ｌｘと同等のメラトニン分泌への影響度となる照度にしたときの５０００Ｋかつ９００ｌｘに対して省エネ率を計算したシミュレーション値である。

図７によれば、積分比が大きいほど、省エネ率は小さいことが分かる。図７には、省エネ率が３５％となるラインを点線で示す。図７において、省エネ率が３５％以上となる値のうち最も大きい積分比は、１．０５程度である。従って、図７によれば、省エネ率を３５％以上とするには、積分比を１．０５未満とすれば良いこととなる。

図８は、高色温度の光に対する視的快適性への影響を確認するために実施した主観評価実験の結果を示す図である。なお、図８に示す各条件は、図７中のプロットに付した番号に対応するものである。
図８は、色温度とｄｕｖとを変えた１４通りの実験条件（「１」〜「１４」）での主観評価の実験結果を示す。また、図８は、被験者の７０％以上が照明環境として許容できるとした範囲を点線で示す。

図８によれば、実験条件「１０」及び実験条件「１３」以外で被験者の７０％以上が照明環境として許容できると評価している。このような図８に示す実験結果をプロットした図７によれば、被験者の７０％以上が照明環境として許容できると評価すると考えられる積分比は０．８３以上となることがわかる。被験者の７０％以上の人に許容できると評価されれば、オフィスなどの一般的な室内においては、適正な照明環境の範囲であると考えられる。

さらに、窓から昼光が入射する室内において昼光を考慮した場合の眼前照度と省エネ率とについて説明する。
図９は、窓がある室内における昼光による眼前照度の分布の例を示す図である。
ここで、眼前照度は、床上１．２ｍの人間の視線方向における鉛直面照度のことである。すなわち、眼前照度は、人間が実際に浴びる光の照度を示す指標である。
図９は、後述する図１１に示す照明システム１００のように窓にブラインドが設置されている室内を想定し、窓からの昼光がまぶしくない程度（窓面輝度が１５００ｃｄ／ｍ２程度）に窓に設置されたブラインドを制御した場合において、室内の各所で眼前照度（図に向かって右向きの眼前照度）の分布を計測した結果の例である。

図９に示す眼前照度の分布によれば、室内では、昼光により平均して眼前照度を２３０ｌｘ程度稼ぐことができる。図６によれば、昼光は、５０００Ｋの光と比較してメラトニンへの影響度が１．５倍である。このため、メラトニンへの影響度に関しては、図９に示すように、昼光の眼前照度が平均して２３０ｌｘとなる室内では、昼光によって、５０００Ｋの光の２３０×１．５＝３４５ｌｘに相当する照度が得られる。

このような室内においては、５０００Ｋかつ９００ｌｘに相当する光を得るために、照明によって５０００Ｋで９００−３４５＝５５５ｌｘに相当する光が必要となる。一般的なオフィスにおいて机上面照度７５０ｌｘのとき、眼前照度は３６０ｌｘ程度であり、３６０ｌｘで５０００Ｋの５５５ｌｘ相当のメラトニン影響度を得るためには５５５÷３６０＝１．５７倍のメラトニン影響度を持つ光が必要となる。このときの省エネ率は１−（３６０÷５５５）＝３５％となる。

図１０は、本実施形態に係る光源としての発光体８が放射する光の例を示す図である。図１０は、図８に示す実験条件「６」に相当する光であり、図１０に示す光は、３８０ｎｍから４９０ｎｍ未満の範囲における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比（積分比）が０．９８となり、省エネ率が４０％となる。さらに、図１０に示す光は、主観評価においても殆どの被験者が許容できると評価するものであるため、照明空間としても許容できる空間となる。

上記のように、本実施形態によれば、光源としての発光体が放射する光を、４９０ｎｍ未満にピークを持ち、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が１．０５未満となる分光分布とする。これにより、光源が放射する光は、相対的に青色光成分が多いため、メラトニン分泌に影響を与えやすく、かつ、夜間の光曝露に対するメラトニン分泌抑制を軽減する効果があるとされる光（５０００Ｋ、９００ｌｘ）と同等の効果がある光を低照度（省エネルギー率３５％以上）で得ることが可能である。

また、上記実施形態によれば、光源としての発光体が放射する光を、更に３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が０．８３以上となる分光分布とする。これにより、光源が放射する光としては、青色光成分の過多を防ぐことができ、作業などを行う際の快適性を担保することができる。

次に、本実施形態に係る照明システム１００について説明する。
図１１は、照明器具１を有する照明システム１００の構成例を示す図である。
照明システム１００は、複数の照明器具１、照明制御装置１０１、明るさセンサ１０２、ブラインド制御部１０３などを有する。
複数の照明器具１は、照明空間となる室内の天井などに設置される。本実施形態において、照明システム１００による照明空間（複数の照明器具１が設置される場所）は、ブラインドを設置した窓が設けられた室内であるものとする。各照明器具１は、上述したような光を放射する光源を有する。各照明器具１は、例えば、図１乃至４に示すような構成を有する。各照明器具１は、照明制御装置１０１からの指示に応じて光源が発光する光を調光する機能を有する。

照明制御装置１０１は、各照明器具１に対して照明を制御する。すなわち、照明制御装置１０１は、各照明器具１による照明状態を制御することにより室内における照明環境を制御する。照明制御装置１０１は、各照明器具１に対して調光率を指示する機能、各照明器具に対して指示する調光率を算出する機能、明るさセンサ１０２から情報を取得する機能、ブラインド制御部１０３から情報を取得する機能などを有する。照明制御装置１０１の構成については、後でさらに詳細に説明する。

明るさセンサ１０２は、屋外の明るさを検知する。明るさセンサ１０２は、窓の内側から屋外へ向けて設置される。明るさセンサ１０２は、検知した明るさを示す情報（明るさ）を照明制御装置１０１へ供給する。明るさセンサ１０２は、窓の外における昼光の明るさを示す明るさ情報を照明制御装置１０１へ通知できるものであれば良く、特定の構成に限定されない。例えば、明るさセンサ１０２は、明るさを電気信号に変換するセンサ部、およびセンサ部が検知した電気信号を照明制御装置１０１へ通知する通信部などにより構成しても良い。また、明るさセンサ１０２は、輝度カメラなどであっても良い。また、明るさセンサは、窓の外における昼光の明るさ情報を出力できるものであれば良く、室外に設置しても良い。

ブラインド制御部１０３は、窓に設けたブラインドのスラット角を示す情報（スラット角情報）を照明制御装置１０１へ供給する。すなわち、ブラインド制御部１０３は、スラット角情報を照明制御装置１０１へ通知できるものであれば特定の構成に限定されない。例えば、ブラインド制御部１０３は、ブラインドを駆動させる駆動部、照明制御装置１０１と通信するための通信部、および、ブラインドの駆動や通信処理などを制御する制御部などにより構成しても良い。また、ブラインド制御部１０３は、手動などの別の手段で動かされたブラインドのスラット角を検知し、検知したスラット角を示すスラット角情報を照明制御装置１０１へ通知するものであっても良い。また、ブラインド制御部１０３は、手動で入力されるスラット角を示すスラット角情報を照明制御装置１０１へ通知するものであっても良い。

次に、照明制御装置１０１の構成について説明する。
図１２は、照明制御装置１０１における制御系の構成例を示すブロック図である。
照明制御装置１０１は、制御部１１１およびインターフェース１１２、１１３、１１４などを有する。制御部１１１は、ＣＰＵなどのプロセッサ、及び、各種のメモリなどにより構成される。制御部１１１は、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理機能を実現している。例えば、制御部１１１は、プロセッサがプログラムを実行することにより、照度算出部１２１、調光率演算部１２２、および調光制御部１２３などとして機能する。また、照度算出部１２１および調光率演算部１２２は、明るさ情報とスラット角情報とから照明器具１に対する調光率を算出する演算部１２０を構成する。また、制御部１１１は、明るさ情報とスラット角情報とから眼前照度を算出（予測）するための情報を記憶する演算情報記憶部１２４を有する。

インターフェース１１２は、明るさセンサ１０２と接続するためのインターフェースである。インターフェース１１２は、室外の昼光の明るさを示す明るさ情報を取得するための取得部として機能する。
インターフェース１１３は、ブラインド制御部１０３と接続するためのインターフェースである。インターフェース１１３は、ブラインドのスラット角を示すスラット角情報を取得するための第２の取得部として機能する。
インターフェース１１４は、各照明器具１と接続するためのインターフェースである。インターフェース１１４は、各照明器具１による照明を制御するための制御信号を各照明器具１へ供給する。

照度算出部１２１は、昼光の明るさを示す明るさ情報およびブラインドのスラット角を示すスラット角情報などにより室内における昼光による照度を算出（予測）する。照度算出部１２１は、室内における昼光による照度として、室内の人間に対する眼前照度を算出する。例えば、照度算出部１２１は、スラット角ごとに設定される関数に基づいて、明るさ情報から室内における昼光による眼前照度を算出する。

調光率演算部１２２は、各照明器具１の調光率を決定する。例えば、調光率演算部１２２は、照度算出部１２１が算出する昼光による眼前照度に応じて各照明器具１に対する調光率を決定する。調光率演算部１２２は、省エネルギーと快適性とを満たすような調光率を決定する。本実施形態において、調光率演算部１２２は、省エネ率とメラトニン分泌への影響度とを考慮して想定される照度となるように各照明器具１に対する調光率を決定する。

調光制御部１２３は、各照明器具１に対する調光を制御する。調光制御部１２３は、調光率演算部１２２が決定した調光率を示す制御信号をインターフェース１１４により各照明器具１へ供給する。

演算情報記憶部１２４は、昼光による眼前照度を算出するための情報を記憶する。演算情報記憶部１２４は、昼光による眼前照度を算出するための情報として、スラット角情報と明るさ情報とから眼前照度を算出するための関係式、又はデータテーブルを記憶する。演算情報記憶部１２４が記憶する情報については、後で詳細に説明する。

次に、照明システム１００の照明制御装置１０１における演算処理について説明する。
図１３は、スラット角毎に測定した昼光による窓面照度と鉛直面照度との関係を示す図である。
図１３において、窓面照度は明るさセンサ１０２が検知する明るさ情報に対応し、鉛直面照度は眼前照度に対応する。すなわち、図１３は、スラット角情報が示すスラット角毎の明るさ情報と眼前照度との関係を示す図となる。図１３によれば、スラット角毎に見ると、窓面照度と鉛直面照度とは比例していると考えられる（相関係数Ｒ＝０．９８〜１．００）。従って、図１３に示す関係に基づいて、明るさ情報とスラット角情報とにより昼光による眼前照度の予測が可能であると考えられる。

照明制御装置１０１の演算情報記憶部１２４は、図１３に示すようなスラット角毎の窓面照度（明るさ情報）と鉛直面照度（眼前照度）との関係を示す情報を記憶する。例えば、演算情報記憶部１２４は、図１３に示すようなスラット角毎の窓面照度（明るさ情報）と鉛直面照度（眼前照度）との関係を示す関係式を記憶する。照度算出部１２１は、演算情報記憶部１２４が記憶する関係式を用いて、明るさセンサ１０２からの明るさ情報とブラインド制御部１０３からのスラット角情報とから眼前照度を算出する。

照明制御装置１０１の制御部１１１は、インターフェース１１２により窓面に屋外に向けて設置した明るさセンサ１０２が取得した昼光の照度（明るさ情報）を取得する。また、制御部１１１は、インターフェース１１３によりブラインドのスラットの角を示すスラット角情報を取得する。照度算出部１２１は、演算情報記憶部１２４が記憶する情報を用いて、明るさ情報とスラット角情報とから室内の在室者における鉛直面照度（眼前照度）を予測する。調光率演算部１２２は、照度算出部１２１が演算した昼光による眼前照度を用いて眼前照度が所望の値となるような照明器具１の調光率を算出する。

例えば、昼光による眼前照度が窓側で３００ｌｘ、室奥で５０ｌｘである場合、５０００Ｋで換算（１．５倍）すると、窓側が３００ｌｘ×１．５＝４５０ｌｘ、室奥で５０ｌｘ×１．５＝７５ｌｘ相当となる。昼光と照明器具１からの光とを合わせて５０００Ｋ、９００ｌｘ相当の照明環境に設定したい場合、仮に照明器具１からの光が５０００Ｋであれば、窓側で４５０ｌｘ、室奥で８２５ｌｘの光が照明器具１によって必要となる。

ここで、照明器具１の光源（発光体８）が８０００Ｋの光を放射するものであるとする。８０００Ｋの光は５０００Ｋと比較して１．７倍のメラトニン影響度を持つ。このため、照明器具１が発光する光は、窓側で２６５ｌｘ、室奥で４８５ｌｘが必要となる。この場合、調光率演算部１２２は、照明器具１の調光率が５００ｌｘのとき１００％であるとすれば、窓側の照明器具１の調光率を５３％と算出し、室奥の照明器具１の調光率を９７％と算出する。

次に、照明制御装置１０１による照明制御について説明する。
図１４は、照明制御装置１０１による照明制御処理の動作例を説明するためのフローチャートである。
制御部１１１は、所定のタイミングで照明器具１に対する調光制御を行う。例えば、制御部１１１は、所定の時刻に調光制御を行うようにしても良い。また、制御部１１１は、所定の周期で調光制御を行うようにしても良い。さらに、制御部１１１は、時刻ごとに異なる設定値による調光制御を行うようにしても良い。例えば、制御部１１１は、昼間と夕方以降とは異なる設定に基づく調光制御を行うようにしても良い。

調光制御を行うと判断した場合（Ｓ１１、ＹＥＳ）、制御部１１１は、インターフェース１１３を介してブラインド制御部１０３からブラインドのスラット角を示すスラット角情報を取得する（Ｓ１２）。また、制御部１１１は、インターフェース１１２を介して明るさセンサ１０２から明るさ情報を取得する（Ｓ１３）。

スラット角情報と明るさ情報とを取得すると、制御部１１１は、照度算出部１２１により眼前照度を予測（演算）する（Ｓ１４）。照度算出部１２１は、上述したように演算情報記憶部１２４が記憶するスラット角毎の窓面照度と鉛直面照度との関係を示す情報を用いて、取得したスラット角情報と明るさ情報とから室内の各所における昼光による眼前照度を算出する。

昼光による眼前照度を算出すると、制御部１１１は、調光率演算部１２２により各照明器具１に対する調光率を算出する（Ｓ１５）。調光率演算部１２２は、照度算出部１２１が演算した昼光による眼前照度に基づいて、室内の各所にいる人物が浴びる光が５０００Ｋかつ９００ｌｘ相当の光となるように各照明器具１に対する調光率を算出する。各照明器具１に対する調光率を算出すると、制御部１１１は、調光制御部１２３により各照明器具１が放射する光を算出した調光率に基づいて制御する（Ｓ１６）。

以上の処理によれば、照明制御装置１０１は、昼光の明るさに基づいて室内の各所における照度を予測し、昼光による照度を考慮して室内の各照明器具に対する調光率を算出し、算出した調光率で各照明器具を制御する。
これにより、昼光による照度を考慮した調光制御が可能となり、無駄がなく省エネルギーを実現できる。また、昼光による照度を考慮して人が浴びる光を、夜間の光曝露に対するメラトニン分泌抑制を軽減できる効果があるとされる光に相当する光に制御することができ、省エネルギーを実現しつつ、快適な照明環境を提供できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…照明器具、２…発光モジュール、４…器具本体、６…光源ユニット、７…基板、８…発光体（光源）、１０…発光素子、１１…蛍光体層、１６…本体部、２３…電源ユニット、１００…照明システム、１０１…照明制御装置、１０２…明るさセンサ、１０３…ブラインド制御部、１１１…制御部、１１２…インターフェース（取得部）、１１３…インターフェース（第２の取得部）、１１４…インターフェース、１２０…演算部、１２１…照度算出部、１２２…調光率演算部、１２３…調光制御部、１２４…演算情報記憶部。

Claims (7)

1. 発光素子と、
   前記発光素子を被覆するように形成された蛍光体を含有する蛍光体層と、を具備し、
   前記発光素子が発光する光によって前記蛍光体層から放射される光は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が１．０５未満となる分光分布を持つ、
   ことを特徴とする光源。
2. 前記蛍光体層から放射される光は、３８０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満における分光放射照度の積分値に対する４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下における分光放射照度の積分値の比が０．８３以上となる分光分布を持つ、
   ことを特徴とする前記請求項１に記載の光源。
3. 前記請求項１又は２の何れかに記載の光源を有する照明器具。
4. 前記請求項３に記載の照明器具と、窓を有する室内に設置される前記照明器具を制御する照明制御装置と、を具備する照明システムであって、
   前記照明制御装置は、
   屋外の昼光の明るさを示す明るさ情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得した明るさ情報に基づいて前記光源が発光すべき光の調光率を算出する演算部と、
   前記演算部が算出した調光率に基づいて前記光源が発光する光を制御する調光制御部と、有する、
   ことを特徴とする照明システム。
5. さらに、前記窓の近傍に受光面を屋外に向けて設置され、前記受光面に照射された昼光の明るさを検知する明るさセンサを有し、
   前記照明制御装置の前記取得部は、前記明るさセンサから明るさを示す明るさ情報を取得する、
   ことを特徴とする前記請求項４に記載の照明システム。
6. さらに、前記室内の窓に設置されたブラインドのスラット角を示すスラット角情報を取得する第２の取得部を有し、
   前記演算部は、前記明るさ情報と前記スラット角情報とに基づいて調光率を算出する、
   ことを特徴とする前記請求項４又は５の何れかに記載の照明システム。
7. 前記演算部は、明るさ情報とスラット角情報とに基づいて室内の人間に対する眼前照度を予測し、予測した眼前照度に応じて前記調光率を算出する、
   ことを特徴とする前記請求項６に記載の照明システム。