JP2020042975A

JP2020042975A - 照明装置、照明制御装置、及び照明制御方法

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Publication number: JP2020042975A
Application number: JP2018169343A
Authority: JP
Inventors: 徹姫野; Toru Himeno; 容子松林; Yoko Matsubayashi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2020-03-19

Abstract

【課題】より効果的な呼吸リズムの補助を実現できる照明装置及び照明制御方法を提供する。【解決手段】第１光を発する第１光源と、第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源とを含む複数の光源と、第１光源及び第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御部と、を備え、制御部は、第１光源及び第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させ、かつ、反復変化の周期が長いほど、第１光の刺激純度と、第２光の刺激純度との差を大きくする。【選択図】図１

Description

本開示は、照明装置、照明制御装置、及び照明制御方法に関する。

呼吸リズムに近い周波数で照明光の輝度を変化させることによって、ユーザが呼吸のリズムを整えるのを容易にする方法が知られている。

特許第３９７８３３４号明細書特許第４１２５００１号明細書特許第４１４２９４４号明細書特許第４２３７９９７号明細書

しかし上述の背景技術では、単色光の明滅又は単色から他の単色への変化が用いられているに過ぎず、無彩色の光も用いられていない。また上述の背景技術は、色が変化するときの、変化の周期と、色変化の幅（すなわち刺激純度の差）との関係についてなんらの示唆も与えない。効果的な呼吸リズムの補助を実現するためには、合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を適切に制御することが好ましいことを本願の発明者らは見出した。

ある実施形態による照明装置は、第１光を発する第１光源と、前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源とを含む複数の光源と、前記第１光源及び前記第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させ、かつ、前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくする。

ある実施形態による制御装置は、第１光を発する第１光源、及び前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御信号を発生する制御部と、前記制御信号に応じて前記第１光源及び前記第２光源のうちの少なくとも１つを駆動する駆動部と、を備え、前記制御部は、前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させ、かつ、前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくする。

ある実施形態による制御方法は、第１光を発する第１光源、及び前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御方法であって、前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させることと、前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくすることと、を含む。

合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を制御することによって、より効果的な呼吸リズムの補助を実現できる。

照明装置のブロック図である。第１光と第２光との間で変化する合算光の色度変化を示す図である。ユーザの補色残像の違和感を低減するのに好ましい色度の変化を示す図である。ある実施形態における光源の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化を示す図である。ある実施形態における光源の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化を示す図である。ある実施形態における光源の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化を示す図である。光源の合算光の色度と第２色度との色度差変化を示す図である。制御部の構造を示すブロック図である。色度変化を光源の出力に与える処理のアルゴリズムを示すフロー図である。合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。合算光の刺激純度の反復周期が変化したときの、補色の発生しない刺激純度の差を示すグラフである。刺激純度の差が０．６９以下であるときの制御範囲を示したｘｙ色度図である。刺激純度の差が０．４６以下であるときの制御範囲を示したｘｙ色度図である。合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。

以下の記載及び図面において、対応する部分は同じ参照番号で示される。図面で示される要素の大きさは、必ずしも正確な縮尺では表されていない。

概要
図１は、照明装置１００のブロック図である。照明装置１００は、入力装置１１０、制御装置１２０、及び光源１３０を含む。制御装置１２０は、制御部１２２及び駆動部１２４を含む。

照明装置１００は、直接照明又は間接照明、及びそれらの組み合わせを実現する。直接照明は、例えば、シーリングライト、ダウンライトである。間接照明は、例えば、コファー照明、コーニス照明、及びコーブ照明、並びにこれらの組み合わせである。照明装置１００は、光源１３０の光の色度の時間的ゆらぎにより、ユーザにリラックス感を与えたり、呼吸の繰り返しのリズムを合わせやすくしたりする。照明装置１００は、典型的には屋内のユーザがリラックスしようとしている近傍に配置される。

入力装置１１０は、ユーザが選んだ照明装置１００の動作パラメータを制御部１２２に伝える。そのような動作パラメータは、例えば、照明装置１００のオン、オフや、照明装置１００の光の色度の時間的変化の周期を表す。入力装置１１０は、例えば、機械的又は電子的なスイッチである。入力装置１１０は、照明装置１００の筐体上に設けられてもよく、照明装置１００とは別個の筐体に設けられてもよい。前者の場合、入力装置１１０は、制御部１２２とは筐体内に設けられた配線で結合される。後者の場合、入力装置１１０は、制御部１２２とは無線で結合される。無線での結合は、例えば、赤外光又は電磁波による動作パラメータの伝送によって実現される。

制御部１２２は、光源１３０から放射される光の色度を時間的に変化させる制御信号を発生し、駆動部１２４に送る。制御部１２２は、例えば、プロセッサ及びメモリで実現され、後述の制御方法を実現する。

駆動部１２４は、制御部１２２から制御信号を受け取り、光源１３０を駆動する。駆動部１２４は、制御信号に基づいて、光源１３０から放射される光の色度を時間的に変化させる。駆動部１２４は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって光源１３０の出力を変化させる。

光源１３０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ある実施形態では、光源１３０は、複数のグループのＬＥＤ群を含む。図１の実施形態では、光源１３０は、第１光源１３２及び第２光源１３４を含む。第１光源１３２が第１光を発し、第２光源１３４が第２光を発するとする。本実施形態では、第２光は、第１光と異なる色度を有する。

制御部１２２は、少なくとも第１光及び第２光の一方の出力を時間的に変化させることによって、第１光源１３２が発する第１光及び第２光源１３４が発する第２光を合算した合算光の色度を、第１色度と、第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させる。第１色度は有彩色であり、第２色度は無彩色、又は第１色度よりは無彩色に近い色である。この構成により、照明装置１００は、ユーザが有彩色と無彩色との間で色度が変化する光源１３０に合わせて呼吸を整えることができるという効果を有する。「連続的」とは、ヒトの目に連続的である認識できる程度であればよく、認識できない程度の不連続点を含んでもよい。「反復」とは、例えば色度の変化が複数回、繰り返されることを意味する。

第１光源１３２及び第２光源１３４は、例えば、Ｒ（赤）Ｗ（白）、Ｇ（緑）Ｗ、Ｂ（青）Ｗ、Ｙ（黄）Ｂ等のうちの一つの組み合わせの第１光及び第２光を発する。例えば、第１光源１３２は、Ｒの第１光を発し、第２光源１３４は、Ｗの第２光を発する。

光源１３０は、３つのグループのＬＥＤ群（第１光源、第２光源、及び第３光源）を含んでもよい。この場合、第１光源、第２光源、及び第３光源は、例えばＲ（主波長λ_d：610 nm）、Ｇ（主波長λ_d：530 nm）、Ｂ（主波長λ_d：450 nm）をそれぞれ発する。

光源１３０は、４つのグループのＬＥＤ群（第１光源、第２光源、第３光源、及び第４光源）を含んでもよい。この場合、第１光源、第２光源、第３光源、及び第４光源は、例えばＲ、Ｇ、Ｂ、及びＷを発する。代替として、第１光源、第２光源、第３光源、及び第４光源は、例えばＲ（主波長λ_d：620 nm）、Ｙ（黄）（主波長λ_d： 570 nm）、Ｇ（主波長λ_d：525 nm）、Ｂ（主波長λ_d：460 nm）をそれぞれ発する。

照明装置１００は、入力装置１１０、制御装置１２０、及び光源１３０を含んでもよいが、入力装置１１０を含まなくてもよい。この場合は、入力装置１１０は、別個の要素として実現される。さらに制御装置１２０だけを筐体に設け、光源１３０を外付けにして実現してもよい。

図２は、第１光と第２光との間で変化する合算光の色度変化２００を示す図である。点２０１は、等エネルギー白色を表す。領域２０２は、JIS Z 8110-1995 色の表示方法−光源色の色名にて定義される基本色名「白」の領域を表す。制御部１２２は、合算光２１０が例えば第１光の第１色度２１１と第２光の第２色度２１２との間を連続的に往復するよう変化させる。すなわち合算光２１０は、第１色度２１１から第２色度２１２へと変化し、再び第１色度２１１へ戻る。第１色度２１１から第２色度２１２への変化において、典型的には色度は連続的に変化する。色度の連続的な変化は、ユーザのリラックス効果を改善するために好ましい。この例では、第１光の第１色度２１１は青い光であり、第２光の第２色度２１２は白ではない薄い青い光である。ユーザは、合算光２１０が第１色度２１１（有彩色）の近傍で吸気を行い、第２色度２１２（無彩色）の近傍で呼気を行う。よって、知覚的無彩色（呼気）と、有彩色（吸気）との間で繰り返して変化させることで、違和感なく呼吸リズムを同調させることができる。つまり色変化による呼吸リズムの誘導を実現できる。

有彩色の光から無彩色の光への変化を利用してユーザをリラックスさせることは、従来、知られておらず本発明者らが新たに見出した知見である。本明細書では、無彩色とは彩度がゼロである場合には限定されず、有彩色に比べて十分に彩度をユーザに感じさせない色をいう。

合算光２１０は、青系の色には限定されず、任意の適切な色であり得る。例えば合算光２２０が第１光の第１色度２２１と第２光の第２色度２２２との間を連続的に往復するよう変化させられてもよい。この場合、第１色度２２１はオレンジ色の光であり、第２色度２２２は白ではない薄いオレンジ色の光である。

以下の説明では第１光の第１色度として点２１１を、第２光の第２色度として図２の点２１２を例として用いるが、青い系統の色度には限定されず、任意の適切な色度が用いられ得る。

第２光２１２が点２０１に十分に近い領域に入ると、ユーザは、第１光２１１の補色残像（無彩色光における補色残像）を感じることがある。これはユーザが呼吸のリズムを光源１３０に合わせる時の妨げになり得る。本願発明者らは、このような補色残像による違和感を課題として見出した。例えば第１色度２１１に対して、第２色度２１２は、ＪＩＳＺ８１１０−１９９５で定義される白色の基本色名領域円２０２の外側にある。ここでＪＩＳＺ８１１０−１９９５で定義される白色の基本色名領域円２０２は、マクアダム楕円２５ステップとして近似され、楕円式：中心座標（0.3333,0.3333)、長半径ａ（0.058675）、短半径b（0.02405）、長軸のx軸に対する傾きθ（deg）（58.984）によって規定される。このように光源１３０が発する合算光２１０の色度を変化させれば、ユーザが感じる補色残像の違和感を低減できるという効果がある。

他の実施形態では、第２色度２１２は、等エネルギー白色点２０１の色度よりも、マクアダム楕円において少なくとも３ステップだけ第１色度２１１に近い。この方法によっても、第１光２１１から第２光２１２への変化が遅い速度の場合は、ユーザの補色残像の違和感を低減できる。

ゆらぎ変動
以下に有彩色（赤、緑、青の３色）を起点に，無彩色（等エネルギー白色、約５５００Ｋ）へとゆらぎ変動させた際の補色を感じ始める色度と、無彩色（白色）を感じ始める色度とを求める。色度は表１の通りであり、注視点の輝度は３０cd/m²の一定で、変動周波数は約０．０３Ｈｚ（３３秒周期）、０．１Ｈｚ（１０秒周期）、０．３Ｈｚ（３．３秒周期）の３水準である。刺激純度とは，JIS Z 8113 照明用語−03073で定義され，ここではパーセント表示として100倍した値で表記する．

簡易検討実験は、以下のように行う。

１．被験者をゆらぎ変動させた状態に順応（５分程度）させる。

２．実験者は被験者に有彩色点を起点にスタートの合図を出す。

３．被験者は，無彩色へと向かって変動する途中で（１）補色を感じ始めた時点をボタン押下にて回答する。

４．各色に対して，上記２、３を繰り返し、平均値を基に閾値色度を算出する。反復は８回程度行う。

表２は実験結果を示す。

以上から、周波数が高くなると補色ポイントが白色点に近づくことが分かる。

また刺激純度３水準に対して、同様に補色知覚色度を被験者に回答させた。実験は、被験者２名に対して、光色（３水準）：赤（主波長λ_d：615 nm）、緑（主波長λ_d：505 nm）、青（主波長λ_d：465 nm）、純度（３水準）：32〜99、周波数：0.1 Hz、強度（注視点の輝度）：30 cd/m²の条件で行った。表３は、提示有彩色色度を示し、表４は、補色を感じ始めた色度の実験結果を示す。

以上から、純度が低くなると補色ポイントが白色点に近づくことがわかる。マクアダム楕円で補色知覚色度は、緑の場合は３０ステップであり、赤の場合は２５ステップであり、青の場合は２０ステップの領域である。よって、２０〜３０ステップのマクアダム楕円領域外で、白色ポイントに近づく色度を終点とするのが好ましい。

有彩色及び無彩色間での色度変化
図３は、ユーザの補色残像の違和感を低減するのに好ましい色度の変化３００を示す図である。表２〜表４の検討結果から色によって補色を感じ始める色度には差異があることがわかる。図３において点３０１は、等エネルギー白色を表す。例えば赤の場合は、第１色度（有彩色）及び第２色度（無彩色）は、範囲３１０の中で変化させられ得る。緑の場合は、第１色度（有彩色）及び第２色度（無彩色）は、範囲３２０の中で変化させられ得る。青の場合は、第１色度（有彩色）及び第２色度（無彩色）は、範囲３３０の中で変化させられ得る。いずれの場合も第２色度があまり点３０１に近すぎるとユーザに補色残像の違和感を与えることになり得る。すなわち、第２色度は、等エネルギー白色の点３０１の近傍の、後述する所定の領域には含まれないことが、ユーザに補色残像の違和感を与えにくくするためには好ましい。

色度の管理には、色差感覚に最も合致する指標として、マクアダム楕円（MacAdam ellipses）が用いられる（例えばIEC 60082 Annex D Chromaticity co-ordinatesを参照）。ある実施形態においては、第１色度２１１に対して、第２色度２１２は、楕円式：中心座標（0.333,0.333)、長半径ａ（0.047）、短半径b（0.019）、長軸のx軸に対する傾きθ（deg）（59）で定義される白色の基本色名領域円の外側にある。この領域は、マクアダム楕円で２０ステップに相当する。これによりユーザが感じる補色残像の違和感を低減できる。

さらに好ましくは、第１色度２１１に対して、第２色度２１２は、楕円式：中心座標（0.333,0.333)、長半径ａ（0.059）、短半径b（0.024）、長軸のx軸に対する傾きθ（deg）（59）で定義される白色の基本色名領域円の外側にある。この領域は、マクアダム楕円で２５ステップに相当する。これによりユーザが感じる補色残像の違和感をさらに低減できる。

最も好ましくは、第１色度２１１に対して、第２色度２１２は、楕円式：中心座標（0.333,0.333)、長半径ａ（0.070）、短半径b（0.025）、長軸のx軸に対する傾きθ（deg）（59）で定義される白色の基本色名領域円の外側にある。この領域は、マクアダム楕円で３０ステップに相当する。これにより全ての色について、ユーザが感じる補色残像の違和感をさらに低減できる。

図４は、ある実施形態における光源１３０の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化４００を示す図である。点４０１は、等エネルギー白色を表し、領域４０２は、例えば、上述のマクアダム楕円である。第１光源１３２は、第１色度４１０の光を発し、第２光源１３４は、第２色度４２０の光を発する。ここで第２光源１３４の光の強度を固定し（制御せず）、第１光源１３２の光の強度を変化させる（制御する）。光源１３０が全体として発する合算光は、第１色度４１５から第２色度４２０の範囲内で連続的に変化させることができる。例えば、第１光源１３２の光の強度が最大のとき、合算光は第１色度４１５であり、第１光源１３２の光の強度がゼロのとき、合算光は第２色度４２０である。このような構成により、２つの光源のうち１つを制御することなく、有彩色と無彩色との間で合算光を変化させることができる。すなわち時間的に変化させる光源は、最低１つあれば、色度座標上に示される第１光の色度と第２光の色度とを結ぶ直線上において、合成光の色度を移動させることができる。

図５は、ある実施形態における光源１３０の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化５００を示す図である。点５０１は、等エネルギー白色を表し、領域５０２は、例えば、上述のマクアダム楕円である。第１光源１３２は、第１色度５１０の光を発し、第２光源１３４は、第２色度５２０の光を発する。ここで第１光源１３２の光の強度を固定し（制御せず）、第２光源１３４の光の強度を変化させる（制御する）。光源１３０が全体として発する合算光は、第１色度５１０から第２色度５１５の範囲内で連続的に変化させることができる。例えば、第２光源１３４の光の強度がゼロのとき、合算光は第１色度５１０であり、第２光源１３４の光の強度が最大のとき、合算光は第２色度５１５である。このような構成により、２つの光源のうち１つを制御することなく、有彩色と無彩色との間で合算光を変化させることができる。

図６は、ある実施形態における光源１３０の合算光の、第１色度及び第２色度の間での色度変化６００を示す図である。図６において光源１３０は、第１光源〜第３光源の３つの光源を有する。点６０１は、等エネルギー白色を表し、領域６０２は、例えば、上述のマクアダム楕円である。第１光源は、色度６１０の光を発し、第２光源は、色度６２０の光を発し、第３光源は、色度６３０の光を発する。ここで第１光源〜第３光源の光の強度を変化させる（制御する）。光源１３０が全体として発する合算光は、第１色度６１５から第２色度６１６の範囲内で連続的に変化させることができ、第１色度６２５から第２色度６２６の範囲内で連続的に変化させることができ、さらに第１色度６３５から第２色度６３６に変化させることもできる。このような構成により、３つの光源の発する光の第１色度６１０、第２色度６２０、及び第３色度６３０が成す三角形の領域の中の有彩色と無彩色との間で合算光を変化させることができ気分により第１色度を選択することも可能となる。

例えばある実施形態においては、ユーザは、第１色度として、６１５、６２５、及び６３５のうちから１つを選択し、入力装置１１０に入力する。入力装置１１０は、ユーザが選択した第１色度（例えば６１５）を受け取る。この場合、光源１３０は、選択された第１色度６１５から第２色度６１６の範囲内で連続的に変化する合算光を発することができる。これにより照明装置１００は、ユーザが選択した色度変化を実現できる。

ある実施形態においては、合算光の強度において、第１色度における強度が第２色度における強度よりも大きい。これにより無彩色側である第２色度が暗く感じられ、ユーザのリラックス効果を改善できる。

ある実施形態においては、時間に対する色度の変化割合において、第１色度近傍での変化割合が第２色度近傍での変化割合より大きい。ユーザが色度変化に敏感な無彩色側である第２色度近傍での変化を少なくすることによって、ユーザのリラックス効果を改善できる。

ある実施形態においては、時間に対する合算光の強度の変化割合は、第１色度近傍での変化割合が第２色度近傍での変化割合より大きい。これによりユーザが光の強度変化に敏感な無彩色側である第２色度近傍での変化を少なくすることによって、ユーザのリラックス効果を改善できる。

合算光の「強度」とは、本来的には光源の光束（視感度曲線が施されている）を指す。場合によっては合算光の「強度」は、照明装置の発光面（グローブ、カバー等）、または壁の照射面等の輝度を指すこともある。本開示では、これらを総称して単に強度と呼ぶ。

図７は、光源１３０の合算光の刺激純度と第２色度との刺激純度差変化７００を示す図である。刺激純度差変化７００は、合算光の刺激純度が第１色度と等しいときに最大値をとり、そのとき刺激純度差は、第１色度と第２色度との差分である。刺激純度差変化７００は、合算光の刺激純度が第２色度と等しいときに最小値をとり、そのとき刺激純度差は０である。第１色度から第２色度へ変化し、再び第２色度から第１色度へ戻る第１周期をＴ１とし、順次、第２周期をＴ２とし、第３周期をＴ３とする。このときＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３である。すなわち第１色度と第２色度との間で連続的に反復して変化する周期が、単調に増加する。平常時の呼吸の周期は約２秒から６秒である。これに対して深呼吸は、約１０秒である。したがって例えばＴ１＝１秒から始め、第ｎ周期Ｔｎ（ｎは正の整数）＝１０秒まで、色度変化の周期を単調に増加するよう制御することによって、ユーザに対するリラックス効果を改善できる。

ハードウェア
図８は、制御部１２２の構造を示すブロック図である。制御部１２２は、プロセッサ８１０、メモリ８２０、及び入出力部８３０を含む。プロセッサ８１０は、例えば図２に示すような色度変化を光源１３０の出力に与える処理を実行する。メモリ８２０は、プロセッサ８１０によって実行される処理に用いられる命令及びパラメータを格納する。入出力部８３０は、プロセッサ８１０の出力に基づいて制御を生成し、駆動部１２４に出力する。入出力部８３０は、プロセッサ８１０の中に組み込まれていてもよい。

制御部１２２と駆動部１２４とが一つの要素（例えば半導体チップ）として実現されてもよい。代替として制御部１２２と駆動部１２４とが一つの筐体内に設けられてもよい。

ソフトウェア
図９は、本開示による色度変化（例えば色度変化２００）を光源１３０の出力に与える処理のアルゴリズム９００を示すフロー図である。９１０において、プロセッサ８１０は、入出力部８３０からデータを受け取る。このデータは、例えば、ユーザが入力装置１１０に入力した照明装置１００の動作モードを示すデータである。９２０において、プロセッサ８１０は、メモリ８２０から色度変化に関するデータを受け取る。９３０において、プロセッサ８１０は、受け取られたデータに基づいて駆動部１２４に制御信号を出力する。必要に応じ、制御が９３０から９１０に戻ることによって、アルゴリズム９００を繰り返し実行してもよい。

合算光の刺激純度の周期的変化
図１０は、合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。図１０で縦軸は刺激純度を、横軸は時間を表す。期間ａにおいて、刺激純度の最大値及び最小値の差（単に「刺激純度の差」ともいう）はＤａであり、刺激純度の変化の周期はＴａである。期間ｂにおいて、刺激純度の最大値及び最小値の差はＤｂであり、刺激純度の変化の周期はＴｂである。ある実施形態において制御部１２２は、合算光の刺激純度を例えば図１０のように変化させる。

ある実施形態において、合算光の刺激純度の変化の周期及び差について、Ｔａ＜ＴｂならＤａ＜Ｄｂが成り立つ。すなわち、刺激純度の変化の周期がより長い期間においては、刺激純度の差はより大きい。周期が長いとき（すなわち深呼吸状態）において、刺激純度の差を大きくする（色変化の幅を広げる）ことによって、より深い呼吸へと自然に誘導することができる。換言すれば、周期により色変化の幅を制御することで、より効果的な呼吸リズムの補助を実現できる。

刺激純度の最小値は、等エネルギー白色（無彩色）であり得る。刺激純度の最大値は、単色光（有彩色）であり得る。周期的変化の波形（パターン）は、図１０に示されるサイン波が好ましいが、これには限定されない。周期的変化の波形は、例えば、矩形波や三角波であっても、刺激純度増加方向と減少方向での変化率が同じでなくてもよい。

ある実施形態では、図１０のように、合算光の刺激純度の周期的変化の波形は、期間ａと期間ｂとの間に期間ｐを有する。期間ｐでは、例えば、刺激純度の変化の周期がＴａからＴｂに連続的に変化し、刺激純度の変化の差がＤａからＤｂに連続的に変化する。周期的変化の波形は、期間ｂと期間ｃとの間に期間ｑを有する。期間ｑでは、例えば、刺激純度の変化の周期がＴｂからＴａに連続的に変化し、刺激純度の変化の差がＤｂからＤａに連続的に変化する。期間ｃ，ｒ，ｄ，ｓは、それぞれ期間ａ，ｐ，ｂ，ｑに対応する。このように、ある実施形態では、刺激純度の変化の周期及び差が、２つの状態（例えば期間ａ及びｂ）を交互に遷移する。これにより、ユーザは、２つの状態に対応した呼吸状態を交互に体験できる。

ある実施形態では、合算光の刺激純度の周期的変化の波形は、期間ａから期間ｐを経て期間ｂで終わる。すなわち図１０での期間ａから期間ｂへの変化のように、合算光の刺激純度の変化は、時間経過に伴い、周期がより長く刺激純度の差がより大きくなる方向への単調な変化であり得る。このような変化により、ユーザの心理状態は、平常時の状態からよりリラックスした状態（睡眠状態を含む）へと誘導され得る。

逆に他の実施形態では、合算光の刺激純度の周期的変化の波形は、期間ｂから期間ｑを経て期間ｃで終わる。図１０での期間ｂから期間ｃへの変化のように、時間経過に伴い、周期が短く刺激純度の差が大きくなる方向への単調な変化であってもよい。このような変化により、ユーザの心理状態は、リラックスした状態から平常時の状態へと誘導され得る。

刺激純度と制御範囲
図１１は、合算光の刺激純度の反復周期が変化したときの、補色の発生しない刺激純度の差を示すグラフである。図１１において横軸は、反復周期（秒）を表し、縦軸は、補色の発生しない刺激純度の差を表す。プロット１１１０，１１２０，及び１１３０は、それぞれ赤、緑、及び青の色について補色の発生しない刺激純度の差を表す。

一般に、反復周期が長くなるほど補色の発生しない刺激純度の差は小さくなる。補色が発生すると呼気（息を吐く）に誘導するための無彩色をユーザに感じさせることができず、効果的な呼吸誘導効果が得られない。したがって補色が発生しないように、刺激純度の差に上限を設けることで、効果的な呼吸誘導を図ることができる。

例えばプロット１１１０が示すように、赤の光については、反復周期が３．３秒であれば、刺激純度の差が０．７８であってもユーザは補色を感じない（「補色が発生しない」ともいう）。しかし反復周期が３３．３秒であれば、刺激純度の差が０．７８の場合、ユーザは補色を感じてしまう。反復周期が３３．３秒の場合は、刺激純度の差を０．６９まで下げて初めてユーザは補色を感じなくなる。ある実施形態では、光源１３０の合算光の第１色度の刺激純度と第２色度の刺激純度との差は、０．６９以下である。これにより少なくとも赤については、補色が発生しないようにできる。その結果、赤の色を用いたときに、効果的な呼吸誘導を図ることができる。

図１２は、刺激純度の差が０．６９以下であるときの制御範囲を示したｘｙ色度図である。図１２及び後述の図１３のｘｙ色度図は、日本工業規格JIS Z 8781-3に記載のCIE 1931色度図である。点１２１０は、等エネルギー白色を表す。曲線１２２０は、光源１３０の合算光の第１色度の刺激純度と第２色度の刺激純度との差が０．６９である点を表す。曲線１２３０は、最も彩度の高い点を表す。曲線１２２０及び曲線１２３０に囲まれた領域１２４０は、刺激純度の差が０．６９以下である。点１２５０は、赤であって、刺激純度が最も高い点である。点１２５２は、赤であって、点１２５０との刺激純度の差が０．６９である点である。したがって光源１３０の合算光の色度を、点１２５０と点１２５２との間で変化させれば、補色が発生しないようにできる。

赤、緑、及び青について、反復周期が３．３秒〜３３．３秒の範囲で、補色が発生しないようにするためには、プロット１１１０，１１２０，及び１１３０上の刺激純度の差の最低値以下、すなわち０．４６以下であればよい。ある実施形態では、光源１３０の合算光の第１色度の刺激純度と第２色度の刺激純度との差は、０．４６以下である。これにより赤、緑、及び青について、補色が発生しないようにできる。その結果、赤、緑、及び青の色を用いたときに、効果的な呼吸誘導を図ることができる。

図１３は、刺激純度の差が０．４６以下であるときの制御範囲を示したｘｙ色度図である。点１３１０は、等エネルギー白色を表す。曲線１３２０は、光源１３０の合算光の第１色度の刺激純度と第２色度の刺激純度との差が０．４６である点を表す。曲線１３３０は、最も彩度の高い点を表す。曲線１３２０及び曲線１３３０に囲まれた領域１３４０は、刺激純度の差が０．４６以下である。点１３５０は、赤であって、刺激純度が最も高い点である。点１３５２は、赤であって、点１３５０との刺激純度の差が０．４６である点である。したがって光源１３０の合算光の色度を、点１３５０と点１３５２との間で変化させれば、補色が発生しないようにできる。

点１３６０は、緑であって、刺激純度が最も高い点である。点１３６２は、緑であって、点１３６０との刺激純度の差が０．４６である点である。したがって光源１３０の合算光の色度を、点１３６０と点１３６２との間で変化させれば、補色が発生しないようにできる。

点１３７０は、青であって、刺激純度が最も高い点である。点１３７２は、青であって、点１３７０との刺激純度の差が０．４６である点である。したがって光源１３０の合算光の色度を、点１３７０と点１３７２との間で変化させれば、補色が発生しないようにできる。

図１４は、合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。図１４で縦軸は刺激純度を、横軸は時間を表す。ある実施形態において制御部１２２は、合算光の刺激純度を例えば図１４のように変化させる。

図１４の時刻の早いものから順に周期をＴａ、Ｔｂ、Ｔｃとすると、図１４において、周期は、Ｔａ≦Ｔｂ≦Ｔｃを満たし、刺激純度の差は、Ｄａ≦Ｄｂ≦Ｄｃを満たす。すなわち周期は単調に増加し、刺激純度の差は単調に減少する。ここで「単調に増加する」、及び「単調に減少する」とは、局所的に値が変化しない（例えばＴ１＝Ｔ２、Ｄ１＝Ｄ２）場合も含む。

ある実施形態においては、図１４のように反復変化の周期を時間経過に伴い長くする。これによりユーザの心理状態は、平常時の状態からよりリラックスした状態へと誘導され得る。ある実施形態においては、周期の変化に加えて、図１４のように刺激純度の差も時間経過に伴い大きくする。これによりユーザの心理状態は、平常時の状態からよりリラックスした状態へとさらに効果的に誘導され得る。

図１５は、合算光の刺激純度の周期的変化の振幅及び周期を表す図である。図１５で縦軸は刺激純度を、横軸は時間を表す。ある実施形態において制御部１２２は、合算光の刺激純度を例えば図１５のように変化させる。図１５において、周期Ｔａ〜Ｔｃは、ヒトの呼吸にふさわしい範囲の値をとる。例えば、周期Ｔａは最小値として約３秒であり得て、周期Ｔｃは最大値として約１２秒であり得る。

ある実施形態において、周期Ｔａ（最小値）に対する周期Ｔｃ（最大値）の比は、２以上５以下である。これにより、ユーザの心理状態は、平常時の状態からよりリラックスした状態へと効果的に誘導され得る。

上述のさまざまな実施形態において、合算光の刺激純度が高い（第１色度に近い）ほど、合算光の強度は大きいように、制御部１２２は光源１３０を制御する。合算光の強度が大きいと吸気し易く感じるので、このような制御により、ユーザは、合算光の変化をより自然なものとして感じることができる。

ある実施形態においては、２つの照明装置１００（第１照明装置及び第２照明装置という）を備える照明システムを実現できる。このとき、第２照明装置は、合算光の色度を連続的に反復して変化させるタイミングに関連付けられた信号を、第１照明装置から受け取る受信機を有する。第２照明装置の制御部１２２は、受け取られた信号に応答して合算光の色度を連続的に反復して変化させる。このような構成により、複数の照明装置１００を同期させて用いることができる。

本開示におけるさまざまな機能のそれぞれは、単一の要素で実現されてもよく、複数の要素で実現されてもよい。逆に複数の機能が単一の要素で実現されてもよい。それぞれの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現され得る。本開示におけるフロー図は、複数のブロックを含む。これらブロックの処理は、シリアルになされてもよく、パラレルになされてもよい。また一部ブロックの順序が入れ替わってもよい。

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

上に説明されてきたものには、本発明のさまざまな例が含まれる。本発明を記載する目的では、要素や手順の考えられるあらゆる組み合わせを記載することは当然のことながら不可能であるが、当業者なら本発明の多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能であることがわかるだろう。したがって本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲に入るそのような改変、変更および変形例を全て含むよう意図される。

１１０入力装置
１２０制御装置
１２２制御部
１２４駆動部
１３０光源
１３２第１光源
１３４第２光源

Claims

第１光を発する第１光源と、前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源とを含む複数の光源と、
前記第１光源及び前記第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させ、かつ、
前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくする
照明装置。
前記第１色度の刺激純度と前記第２色度の刺激純度との差が0.69以下である
請求項１に記載の照明装置。
前記第１色度の刺激純度と前記第２色度の刺激純度との差が0.46以下である
請求項１に記載の照明装置。
前記制御部は、
前記反復変化の周期を時間経過に伴い長くする
請求項１から３に記載の照明装置。
前記制御部は、
前記第１色度をもつ前記合算光の強度が、前記第２色度をもつ前記合算光の強度より大きくなるようにする
請求項１から４に記載の照明装置。
第１光を発する第１光源、及び前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御信号を発生する制御部と、
前記制御信号に応じて前記第１光源及び前記第２光源のうちの少なくとも１つを駆動する駆動部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させ、かつ、
前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくする
制御装置。
第１光を発する第１光源、及び前記第１光と異なる色度を有する第２光を発する第２光源のうちの少なくとも１つの出力を時間的に変化させる制御方法であって、
前記第１光源及び前記第２光源が発する光を合算した合算光の色度を、第１色度と、前記第１色度よりも刺激純度の低い第２色度との間で連続的に反復して変化させることと、
前記反復変化の周期が長いほど、前記第１光の刺激純度と、前記第２光の刺激純度との差を大きくすることと、を含む
制御方法。