JP2529476B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置

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JP2529476B2
JP2529476B2 JP3038309A JP3830991A JP2529476B2 JP 2529476 B2 JP2529476 B2 JP 2529476B2 JP 3038309 A JP3038309 A JP 3038309A JP 3830991 A JP3830991 A JP 3830991A JP 2529476 B2 JP2529476 B2 JP 2529476B2
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    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S19/00—Lighting devices or systems employing combinations of electric and non-electric light sources; Replacing or exchanging electric light sources with non-electric light sources or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V9/02—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for simulating daylight
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V9/40—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギーを節減する
ため自然光を人工光と併用し、人工光と違和感がない自
然光の光色をつくり出す自然光用の照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、産業の発展とともに多様な公害を
発生させていたため、環境問題が重要視されてきた。ま
た、資源の有限化が叫ばれており、省エネルギー化を促
進する動きが盛んになりつつある。そこで、最近は、ま
た自然の物を活用しようという考え方が定着しつつあ
る。
【０００３】照明光源についても日中はなるべく自然の
光を利用する考え方のもとで、建築物も天窓を設けた
り、窓を大きくするなどの工夫がなされている。
【０００４】しかし、自然光のみでは部屋の場所によっ
て光が十分でなかったり、また夕暮れ時では光量は十分
でないため、人工光と組み合わせて照明が行われてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、夕暮れ
時の自然光の光色は非常に赤みがかかった色であるた
め、人工光との光色と異なり、部屋によっては光色のバ
ランスが悪くなったり、人間の色覚特性にも影響が出き
て見にくかったり、識別しにくい色ができる可能性があ
る。それに対し、自然光と人工光との光色の違いを考慮
した、自然光の光色を人工光の光色に合わせるという自
然光用照明器具は開発されていない。そのため、自然光
を利用しても部屋との間に違和感を覚えたり、夕暮れ時
の自然光まで十分有効に利用することはできなかった。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するもので、自
然光を有効利用し、人工光の相関色温度と同等の相関色
温度の自然光を再現する自然光用の照明装置を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、入射する自然光の可視波長域(380〜780nm)
における放射束から相関色温度を感知する相関色温度感
知センサーと、人工光の可視波長域(380〜780nm)におけ
る放射束から相関色温度を感知する相関色温度感知セン
サーとを備え、相関色温度感知センサーから感知された
入射する自然光の相関色温度と各部屋に取り付けられて
いる人工光の相関色温度を比較する演算部により、入射
する自然光の相関色温度と人工光の相関色温度との差を
演算させることにより、制御部により演算結果をもとに
自然光の相関色温度を人工光の相関色温度との差が5.5
ミレッド内となるように色温度変換フィルターを切換え
る制御を行うように構成したものである。
【０００８】
【作用】本発明は上記した手段により、自然光の相関色
温度は季節、日時によって大きく変化するのに対し、自
然光の相関色温度を逐次測定する相関色温度センサーが
あれば自然光の相関色温度を確保することができる。色
温度変換フィルターによる自然光の相関色温度の変換
は、一般に色温度弁別域は5.5ミレッドと知られている
ため、自然光の相関色温度と人工光との相関色温度の差
が5.5ミレッド内となるように変換することにより人工
光との光色と違和感のない自然光を確保することが可能
となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例の自然光用の照明装
置について図面を参照しながら説明する。
【００１０】自然光は日の出から日の入りまでに、相関
色温度は約2000Kから約12000Kまで変化するといわれて
いる。これはトンネルなどに使用されているオレンジ色
の低圧ナトリウムランプの相関色温度から街路照明など
に使用されている水銀灯の相関色温度よりさらに青みが
かった相関色温度に相当する。すなわち、自然光の相関
色温度の変化は一日を通すと約10000K程度の違いがある
ことがわかる。一方、家庭内用人工照明光は相関色温度
が約3000Kから約7000Kの範囲である。特に日本において
蛍光灯と白熱電球とが占める割合は８:２で蛍光灯の方
が多く、一般に日本の家庭では5000K前後の相関色温度
の特性をもつ蛍光灯が多く使用されている。したがっ
て、自然光を家庭内照明やオフィス照明として使用する
場合、自然光の相関色温度が人工光の相関色温度と異な
るため、違和感を覚えたり、その部屋の雰囲気と合わな
かったり、また色の識別性に影響を与えることがあっ
た。例えば、相関色温度が約3000Kの照明光源の分光分
布は短波長域の放射束比が長波長域の放射束比に比べて
少ないため、照度レベルによっては青色系統の識別性が
赤色系統の識別性よりも減少する。
【００１１】そのため、自然光の相関色温度を自然光が
屋外から室内に入射する前に人工光の相関色温度に変換
する必要がある。
【００１２】すなわち、自然光の相関色温度を感知する
センサーとそのデータおよび人工光の相関温度のデータ
を演算し、制御するコンピュータと自然光の相関色温度
を人工光の相関色温度に変換するための色温度変換フィ
ルターを有する自然光用の照明装置が必要になる。
【００１３】図１に本発明による自然光用の照明装置の
一実施例の要部の構成を示す。図１において、１は色温
度感知センサー、２はマイクロコンピュータ、３は板硝
子、４は連続して軸に巻取られた種々の種類の色温度変
換フィルター、５は自然光源、６は入射する自然光、７
は色温度変換された自然光である。色温度感知センサー
１は入射する自然光６の可視光域(380〜780nm)の光束を
受光して演算し、入射する自然光６の相関色温度を信号
として出力する。マイクロコンピュータ２は色温度感知
センサー１からの信号を入力し、記憶されている室内の
人工光による相関色温度との関係から色温度変換された
自然光７の相関色温度と人工光の相関色温度の差が5.5
ミレッド内になるように演算により適切な色温度変換フ
ィルター４を選択する。選択された色温度変換フィルタ
ー４により色温度変換された自然光７の相関色温度は人
工光の相関色温度と同等になる。このように構成するこ
とにより自然光を有効利用し、人工光と違和感のない人
工光の相関色温度と同等の相関色温度の自然光を実現す
るために有効な手段とすることができる。
【００１４】図２に本発明による自然光を用いた照明装
置の一実施例のシステム構成をブロック図として示す。
８は第１の受光部、９は第１の演算部、10は第２の受光
部、11は第２の演算部、12は第３の演算部、13は制御
部、14はフィルター動作部、15は人工光の調光部であ
る。第１の受光部８は屋外に設置され入射する自然光６
の可視光域(380〜780nm)の光束を逐次受光し信号として
出力する。第１の演算部９は第１の受光部８からの信号
を入力して演算し、入射する自然光６の相関色温度を計
算し、信号を第３の演算部12に出力する。一方、第２の
受光部10は室内に設置され人工光の可視領域(380〜780n
m)の光束を逐次受光し信号として出力する。第２の演算
部11は第２の受光部10からの信号を入力して演算し、人
工光の相関色温度と照度を計算し、信号を第３の演算部
12に出力する。第３の演算部12は第１の演算部９と第２
の演算部11からの信号を入力し演算し、人工光の相関色
温度と5.5ミレッドの誤差内で色温度変換された自然光
７の相関色温度が同等になるような色温度変換フィルタ
ー４を選択するために演算とあらかじめ記憶されている
ＪＩＳ規格が奨励している照度レベルにその部屋がなる
ように第２の演算部11から出力された信号に対し演算
し、制御部13に自然光の相関色温度を変換するための色
温度変換フィルター４の番号と照度レベルを確保するた
めに必要な照度値を信号で出力する。制御部13は第３の
演算部12から出力されたそれぞれの信号を入力し、制御
信号に変換して出力する。フィルター動作部14では、制
御部13から出力された色温度変換フィルター４を制御す
るための信号を入力し、色温度変換された自然光７が人
工光の相関色温度と同等になるように連続して軸に巻取
られた種々の種類のフィルターの中から適切なフィルタ
ーを選択するように動作する。
【００１５】また、人工光の調光部15では、制御部13か
ら出力された照度レベルを一定にするために必要な照度
値にするための信号を、人工光の調光を行なうための制
御信号に変換し人工光の調光を行う。
【００１６】このような自然光用照明装置は、天窓、窓
などのあらゆる住宅開口部に設置することにより自然光
を有効利用し、人工光と違和感のない、人工光の相関色
温度と同等の相関色温度の自然光を実現する視環境シス
テムを構築することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、自然光を有効利用し、人工光と違和感のな
い、人工光の相関色温度と同等の相関色温度の自然光を
実現する自然光を用いた照明装置を提供し、省エネルギ
ーを果すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置の一実施例の要部の構成図
【図２】本発明の照明装置のシステムのブロック図
【符号の説明】
４ 色温度変換フィルター ６ 入射する自然光 ７ 色温度変換された自然光 ８ 第１の受光部 ９ 第１の演算部 10 第２の受光部 11 第２の演算部 12 第３の演算部 13 制御部 14 フィルター動作部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入射する自然光の可視波長域(380〜780nm)
    における放射束から相関色温度を感知する相関色温度感
    知センサーを有する第１の受光部と、人工光の可視波長
    域(380〜780nm)における放射束から相関色温度を感知す
    る相関色温度感知センサーを有する第２の受光部と、相
    関色温度感知センサーにより感知された入射する自然光
    の相関色温度と各部屋に取り付けられている人工光の相
    関色温度を比較する演算部と、演算結果をもとに色温度
    変換された自然光の相関色温度を人工光の相関色温度と
    の差が5.5ミレッド内となるように変換するために色温
    度変換フィルターの切換えを制御する制御部と、色温度
    変換された自然光の相対色温度と人工光の相関色温度の
    差が5.5ミレッド以内となるように自然光の相関色温度
    を変換する色温度変換フィルターと、色温度変換フィル
    ターの切換えを行うフィルター動作部とを装備したこと
    を特徴とする照明装置。
  2. 【請求項２】室内の照度レベルを一定にするための人工
    光の調光部を設けた請求項１記載の照明装置。
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