JP3800303B2 - 不快グレア評価装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明空間（照明環境）における不快グレアを評価する不快グレア評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照明設計を行なう場合、屋内の不快グレアの影響が考慮される。この屋内の不快グレアを評価する方法には、例えば、ＣＩＥ（国際照明委員会）が推奨するＵＧＲ評価方法（参考文献：CIE Pub.117 [Discomfort glare in interior lighting](1995)）がある。
【０００３】
ＵＧＲ評価方法による不快グレアの評価では、観測点を照明空間（仮想空間）の壁面中央の高さ１．２ｍに置き、注視点すなわち視線方向を床面に対して水平、壁面に対して垂直とし、数式１によって求めるようにしている。Ｌは光源輝度、ωは光源立体角、Ｌbは背景輝度、Ｐは位置指数である。すなわち、視野全体から受ける不快グレアを評価するように定められている。ただし、この条件以外での評価については指定がない。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＵＧＲ評価方法では、視野全体から受ける不快グレアを評価するように定められているため、ある視線方向において視野内のどの方向から不快グレアを受けるかは評価できず、予測の評価と実際の評価とが必ずしも一致しない不都合がある。例えば、照明空間に視線方向に近い光源と遠い光源とがある場合、ＵＧＲ評価方法では、両光源の不快グレアの程度が同等となるが、実際は視線に近い光源からまぶしさを強く感じることがある。
【０００６】
照明設計を行なう場合、視線方向が一定方向に定められた評価では不快グレアの対策が十分でなく、視線方向をあらゆる方向に向けたときでも評価できることが必要である。
【０００７】
また、ＵＧＲ評価方法では、実際の照明空間における光源情報を取得しての不快グレアの評価に関しては定められていない。この実際の照明空間における光源情報を取得するには、例えば、照明空間をデジタルカメラで撮影し、撮影画像から光源情報を抽出することになるが、撮影画像からでは、光源とみなす輝度レベルの設定や光源の立体角の設定などを適切に設定しないと光源情報を適切に抽出できないおそれがあり、さらに、デジタルカメラによる撮影画角外からの光源の影響を考慮しないと、不快グレアの評価の精度が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、不快グレアを適切に評価できる不快グレア評価装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、光源の不快グレア分布を
の式で求める演算手段と；演算手段で求められる不快グレア分布をその分布の大きさに応じた円で表示する表示手段と；を具備しているものである。
【００１０】
そして、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて求めることにより、視線方向と光源方向とが考慮されて、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかが評価される。
【００１１】
請求項２記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、不快グレア方向を
の式で求める演算手段と；演算手段で求められる不快グレア方向を矢印で表示する表示手段と；を具備しているものである。
【００１２】
そして、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア方向を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて求めることにより、視線方向と光源方向とが考慮されて、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかが評価される。
【００１３】
請求項３記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正定数をｃ´＝０．２３とするとき、照明空間全体の不快グレアの程度を
の式で求める演算手段と；演算手段で求められる照明空間全体の不快グレアの程度を表示する表示手段と；を具備しているものである。
【００１４】
そして、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度が、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて求められる。
【００１５】
請求項４記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力するものである。
【００１６】
そして、入力手段で照明空間の撮影画像の情報を入力するので、実際の照明空間での不快グレアの評価が可能となる。
【００１７】
請求項５記載の不快グレア評価装置は、照明空間の撮影画像の情報、および撮影条件の情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータを求め、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、撮影条件に対応した補正係数をＡおよびＢとするとき、照明空間全体の不快グレア指数を
の式で求める演算手段と；演算手段で求められる照明空間全体の不快グレア指数を表示する表示手段と；を具備しているものである。
【００１８】
そして、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて簡易的に求め、撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価する。
【００１９】
請求項６記載の不快グレア評価装置は、請求項４または５記載の不快グレア評価装置において、演算手段は、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出し、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から光源情報を抽出するものである。
【００２０】
そして、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定し、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にする。
【００２１】
請求項７記載の不快グレア評価装置は、請求項５記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、実測された光源の輝度を入力し、演算手段は、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定し、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から光源情報を抽出するものである。
【００２２】
そして、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定し、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にする。
【００２３】
請求項８記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力し、演算手段は、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正するものである。
【００２４】
そして、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正し、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正する。
【００２５】
請求項９記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし８いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、不快グレア算出の情報を入力して演算手段により演算した後に、新たな光源の情報を入力し、演算手段は、入力手段で入力された新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するものである。
【００２６】
そして、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算することで、光源に応じた不快グレアをシミュレーションする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の不快グレア評価装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１ないし図５に不快グレア評価装置の前提となる技術を示し、図１は不快グレア評価装置の構成図、図２(a)は不快グレアの評価を行なう照明空間の平面図、図２(b)は不快グレアの評価を行なう照明空間の正面図、図３は予測の不快グレア分布図、図４は別の予測の不快グレア分布図、図５は実測の不快グレア分布図である。
【００２９】
図１において、１はコンピュータなどの演算手段としての演算装置で、この演算装置１には、入力手段としての入力装置２、ディスプレイなどの表示手段としての表示装置３が接続されている。
【００３０】
入力装置２は、設計段階での室内などの照明空間（仮想空間）つまり照明環境の不快グレアを評価する場合の数値情報などの入力と、施工後の実際の室内などの照明空間の不快グレアを評価する場合の画像情報などの入力とがある。設計段階における不快グレア評価では、入力装置２として例えばキーボードなどが用いられ、照明空間の数値データ、光源（グレア源）条件および観測条件などが入力される。光源条件としては、光源および照明器具の種類、光源および照明器具の照明空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどが含まれ、また、観測条件としては、観測点（観測位置）および注視点（仰角、俯角なども含む）などが含まれる。実際の照明空間における不快グレア評価では、入力装置２として例えばデジタルカメラなどが用いられ、デジタルカメラで撮像される照明空間の撮像画像の情報などが入力される。したがって、入力装置２から演算装置１には、照明空間の光源の輝度、照明空間における観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。
【００３１】
演算装置１は、入力装置２で入力される情報（数値情報または撮影画像情報）から照明空間の光源の輝度Ｌ（cd/m2）、照明空間における観測点からの視線方向および光源方向、視線方向と光源方向とのなす角度θ（sr）を求めるとともに、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。光源が複数ある場合には各光源について不快グレアの指標を求める。このようにして求められる各光源の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を表示装置３で表示させる。
【００３２】
次に、図２において、不快グレアの評価を行なう照明空間（設計上の仮想空間）の一例を示し、設計上での照明空間における不快グレアの評価について説明する。
【００３３】
照明空間は、四方を壁面で囲まれ、天井面に光源としての照明器具11が配置される。例えば、照明空間の間口ｂが４．８ｍ、奥行きｄが７．０ｍ、天井高さｈが２．６ｍで、天井面の照明器具11が奥行き方向に２列で各列４台として計８台が配設される。
【００３４】
このような照明空間において、例えば、観測点を、一方の間口側で、Ａ点（左壁面から距離２．４、奥行き０．２、高さ１．２）と、Ｂ点（左壁面から距離１．４、奥行き０．２、高さ２．６）とし、観測点Ａからの注視点をＰ1（左壁面から距離２．４、奥行き７．０、高さ１．２）、観測点Ｂからの注視点をＰ2（左壁面から距離４．８、奥行き３．５、高さ１．２）として、不快グレアを評価するものとする。
【００３５】
入力装置２により、上述のように照明空間の情報、光源情報および観測情報などの情報を演算装置１に入力する。
【００３６】
このような入力情報から、演算装置１は、各照明器具11の輝度Ｌ、照明空間における観測点からの視線方向および各光源方向（各照明器具11の方向）、視線方向と各光源方向とのなす角度θをそれぞれ求め、各照明器具11の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。このような演算は各照明器具11について個々に実行する。
【００３７】
このようにして求められる各照明器具11の不快グレアの指標を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を、図３または図４に示すように表示装置３に表示させる。なお、図３および図４には、不快グレアの指標の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを表している。
【００４０】
図３は、観測点Ａからの注視点Ｐ1に視線方向を向けた場合の不快グレア分布で、視線方向に対応した奥側の照明器具11から不快グレアを感じることを予測している。
【００４１】
図４は、観測点Ｂからの注視点Ｐ2に視線方向を向けた場合の不快グレア分布で、視線方向に対応した右列側で、特に手前側から２台目の照明器具11から不快グレアを最も感じることを予測している。
【００４２】
次に、実際の現場での照明空間における不快グレアの評価について説明する。この場合の照明空間は、上述した設計上で示した照明空間と同様の大きさ、および照明器具11の配置であり、また、観測点Ａからの注視点Ｐ1を観測する（但し、観測点Ａおよび注視点Ｐ1の位置は、設計段階とは多少異なる）。
【００４３】
入力装置２としてデジタルカメラを用い、照明空間の観測点から、デジタルカメラの画角の中央を注視点すなわち視線方向に合わせて撮影し、この画像情報を演算装置１に入力する。
【００４４】
演算装置１は、入力された画像情報から各照明器具11の位置および輝度Ｌ、視線方向および各光源方向（各照明器具11の方向）、視線方向と各光源方向とのなす角度θを求め、各照明器具11の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。このような演算は各照明器具11について個々に実行する。
【００４５】
このようにして求められる各照明器具11の不快グレアの指標を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を、図５に示すように表示装置３に表示させる。なお、図５には、不快グレアの指標の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを表している。
【００４８】
表２および図５からわかるように、上述した設計段階での予測で求められた表１および図４と同様に、視線方向に対応した奥側の照明器具11から不快グレアを感じることが実測された。
【００４９】
このように、光源の輝度Ｌ、および視線方向と光源方向とのなす角度θから、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で簡単に求めることができるとともに、この不快グレアの指標に応じた不快グレア分布を表示することができ、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００５０】
しかも、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で簡単に求めることができるため、演算装置１による演算速度を高速化でき、不快グレアの評価を迅速に行うことができる。
【００５１】
次に、図６ないし図１０に不快グレア評価装置の実施の形態を示す。図６は不快グレア評価装置による評価のための手順を説明するフローチャート、図７は視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数を示すグラフ、図８は照明空間を撮影した撮影画像の模式図、図９は実測の不快グレア分布図、図１０は主観評価実験による不快グレア分布図である。
【００５２】
不快グレア評価装置の構成は、上述した図１に示される構成と同様に、演算装置１、入力装置２および表示装置３で構成される。
【００５３】
入力装置２は、設計段階での室内などの照明空間（仮想空間）の不快グレアを評価する場合の数値情報などの入力と、施工後の実際の室内などの照明空間の不快グレアを評価する場合の画像情報などの入力とがある。設計段階における不快グレア評価では、入力装置２として例えばキーボードなどが用いられ、照明空間の数値データ、光源条件および観測条件などが入力される。光源条件としては、光源の種類および照明空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどが含まれ、また、観測条件としては、観測点（観測位置）および注視点（仰角、俯角なども含む）などが含まれる。実際の照明空間における不快グレア評価では、入力装置２として例えばデジタルカメラ、照度計、輝度計などが用いられ、デジタルカメラで撮像される照明空間の撮像画像の情報などが入力される。したがって、入力装置２から演算装置１には、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。
【００５４】
演算装置１は、入力装置２で入力される情報（数値情報または撮影画像情報）に基づき、図６に示すように、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア（ＵＧＲ）の算出のためのパラメータ求め、視線方向と光源方向とのなす角度に応じて補正係数を求め、これらパラメータと補正係数とから、不快グレア分布および不快グレア方向を求める。さらに、ＵＧＲ評価方式の式をもとに、補正定数を用いて、照明空間全体の不快グレアの程度を求める。
【００５５】
不快グレアの評価は、原則的に上述した数式１に示されるＵＧＲ評価方式の式に基づいて行なわれる。ＵＧＲの式に用いられる光源輝度Ｌは、照明器具11の発光面の輝度〔cd/m2〕を示す。光源立体角（sr）ωは、観測点を中心とする照明器具11の発光面の立体角を示す。背景輝度Ｌbは、壁面などの背景の輝度〔cd/m2〕を示し、室内の形状、壁面の反射率、照明器具11の型番、位置および配光、間接照度と直接照度などによって定まる。位置指数ｐは、観測点と照明器具11との位置関係を示し、注視点すなわち視線方向Ｒ、観測点からの照明器具11の位置までの水平距離Ｔ、高さＨなどの条件において、ＵＧＲ評価方法で定められたＨ／Ｒ、Ｔ／Ｒの位置関係から求められる。
【００５６】
そして、演算手段１は、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、不快グレア分布を次の数式２で求める。ここで、不快グレア分布とは、各光源毎の不快グレアの程度をいう。
【００５７】
【数２】
【００５８】
不快グレア方向を次の数式３で求める。ここで、不快グレア方向とは、視線方向に対する照明空間全体から受ける不快グレアの方向（ベクトル）をいう。
【００５９】
【数３】
【００６０】
補正係数ｃは、視線方向と光源方向とのなす角度をθとするとき、ｃ＝２・１０7・θ-4.7253で求めるもので、主観評価実験から図７に示すように求められたものであり、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できるようにするものである。
【００６１】
さらに、演算手段１は、補正定数をｃ´とするとき、照明空間全体の不快グレアの程度を次の数式４で求める。
【００６２】
【数４】
【００６３】
補正定数ｃ´は０．２３である。
【００６４】
このようにして求められる各光源の不快グレア分布および不快グレア方向に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布および不快グレア方向を表示装置３で表示させ、さらに照明空間全体の不快グレアの程度を表示装置３で表示させる。
【００６５】
次に、図８において、実際の現場での照明空間における不快グレアの評価について説明する。この場合の照明空間は、例えば、照明空間の間口が４．８ｍ、奥行きが７．０ｍ、天井高さが２．７ｍで、天井面の照明器具11が奥行き方向に２列で各列４台として計８台が配設される。
【００６６】
照明空間の手前中央の観測点Ｄから、照明空間の右奥の隅の注視点Ｐ3を観測するものとする。
【００６７】
入力装置２としてデジタルカメラを用い、照明空間の観測点Ｄから、デジタルカメラの画角の中央を注視点Ｐ3すなわち視線方向に合わせて撮影し、さらに、視線方向に合わせた方向の照度および輝度を照度計および輝度計で測定する。このとき、照度計の受光部から見た測定画角とデジタルカメラの撮影画角とが相似形となるようにして、デジタルカメラの撮影画角外からの光を遮断し、撮影画角内だけの照度を測定できるようにするフードを用いる。
【００６８】
このように撮像された撮影画像情報と、測定された照度および輝度とを演算装置１に入力する。
【００６９】
演算装置１は、入力された画像情報から輝度データを取得し（撮影範囲内の１点を輝度計で測定した値で補正する）、この輝度データから、パラメータのうち、光源輝度Ｌ、光源立体角ω、および位置指数ｐを求める。さらに、光源輝度Ｌと光源立体角ωとから光源直射照度を求め、照度計で測定された光源間接照度から光源直接照度を減算して撮影画角間接照度を求め、撮影画角間接照度と画角の立体角とからパラメータの１つの背景輝度Ｌbを求める。さらに、視線方向と光源方向とのなす角度θから、補正係数ｃを２・１０7・θ-4.7253の式で求める。
【００７０】
このようにして得られた光源輝度Ｌ、背景輝度Ｌb、光源立体角ωおよび位置指数ｐを含むパラメータ、補正係数ｃに基づき、演算装置１は、数式２で不快グレア分布を求め、数式３で不快グレア方向を求め、数式４で照明空間全体の不快グレアの程度を求める。
【００７１】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布および不快グレア方向を、図９に示すように表示装置３に表示させる。なお、図９には、不快グレア分布の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを示し、また、視線方向および不快グレア方向（ベクトル）を矢印で示している。不快グレア方向の単位ベクトルは、Ｘ＝−０．１１、Ｙ＝０．９４、Ｚ＝０．３１となった。照明空間全体の不快グレアの程度は２３．７であった。
【００７２】
したがって、図９からわかるように、視線方向に対して左上前方の照明器具11から不快グレアを感じることが実測された。
【００７３】
また、図１０に主観評価実験による主観評価結果を示し、この主観評価実験は２８名で行ない、相対的にまぶしいと感じた照明器具11をチェックし、その座数を示している。この主観評価においても、右奥の照明器具11から不快グレアを最も感じており、その傾向は図９で示した評価結果と同様となった。
【００７４】
また、設計段階での不快グレアの評価は、入力装置２により、光源の種類および仮想空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどの光源条件、観測位置および注視点などの観測条件など、光源輝度、背景輝度、光源立体角および位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータに関する情報とともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。演算装置１では、この入力情報に基づき、上述したように、光源輝度Ｌ、背景輝度Ｌb、光源立体角ωおよび位置指数ｐを含むパラメータと、補正係数ｃとを求め、数式２で不快グレア分布を求め、数式３で不快グレア方向を求め、数式４で照明空間全体の不快グレアの程度を求め、表示装置３で表示する。
【００７５】
このように、光源の輝度、背景の輝度、光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータと、視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数とから、不快グレア分布および不快グレア方向を求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００７６】
しかも、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布、不快グレア方向、および照明空間全体における不快グレアの程度は、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、補正係数ｃを用いて、数式２および数式３で求めることができる。
【００７７】
さらに、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて、数式４で求めることができる。
【００７８】
また、入力装置２で、照明空間の撮影画像の情報を入力することにより、実際の照明空間での不快グレアを評価することができる。
【００７９】
なお、光源の輝度、背景の輝度、光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータと、視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数とから、照明空間全体の不快グレアの程度を求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００８０】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、器具タイプに応じてタイプ別補正係数Ｃを用いることにより、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、次の数式５で照明空間全体の不快グレアを求めることができる。
【００８１】
【数５】
【００８２】
器具タイプに応じたタイプ別補正係数Ｃは次の表３に示す。
【００８３】
【表３】
【００８４】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、光源とみなす輝度レベルを適切に設定することにより、撮影画像から光源情報を正確に抽出することができる。この輝度レベルの設定には、輝度データのデータ処理、輝度計による実測、適正な規定値の適用などがある。
【００８５】
輝度データのデータ処理では、演算装置１により照明空間の撮影画像から得られる輝度データからデータ処理によって光源とみなす輝度レベルを設定するものである。データ処理では、例えば、図１１に示すように、撮影画像の輝度データから、図中の丸円で囲んだ一部の光源（照明器具11）について、背景に対して輝度の差が大きい光源（照明器具11）のエッジ部分を抽出し、このエッジ部分の輝度データから輝度レベルを算出するもので、実際に撮影画像から輝度レベルを算出した例では５７０cd/m2であった。このように、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８６】
輝度計による実測では、輝度計によって光源の輝度を実測し、入力装置２にて入力することにより、演算装置１により実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定する。このように、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８７】
適正な規定値の適用では、演算装置１により光源とみなす輝度レベルを変化させて試験した結果、図１２に示すように、輝度レベルを約５００cd/m2程度に設定することで好ましい結果が得られた。これは、５００cd/m2程度では、背景輝度の反射率が高い部屋であっても、その背景輝度は平均で１００cd/m2に満たないため、光源のみを正確に抽出されるのに十分であり、また、５００cd/m2より低すぎると光源の周囲の背景部分も光源として抽出してしまい、５００cd/m2より高すぎると抽出できない光源が発生するおそれがある。このように、適正な規定値を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８８】
また、演算手段３により、光源の立体角を求めて不快グレアを評価する場合であって、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正することにより、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正することができる。なお、光源の面積は実測値または設計上の理論値である。
【００８９】
例えば、図１３に示すように、フラットカバー付きの照明器具11を８台取り付けた場合、撮影画像から求められる照明器具11の立体角の測定値と、求められた立体角を照明器具11の面積に対して補正した計算値とを表４に示す。なお、手前側を１列目、奥側を４列目とする。
【００９０】
【表４】
【００９１】
そして、この例で、配光から算出したＵＧＲ計算値は２０．９、光源の輝度レベルを５００cd/m2にしたときのＵＧＲ計算値は２０．１、光源の立体角を補正したＵＧＲ計算値は２０．５であった。立体角を補正することにより、配光から算出したＵＧＲ計算値を算出した場合との差が小さくなった。
【００９２】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合、デジタルカメラで撮影される撮影画角外からの光源の影響を考慮することにより、デジタルカメラで全視野を撮影できなくても、全視野を考慮した不快グレアの評価ができる。
【００９３】
そして、図１４に撮影画角外からの光源の影響を考慮した場合の手順のフローチャートを示す。
【００９４】
まず、デジタルカメラで撮影し、デジタルカメラの撮影画角に合わせた方向の照度および輝度を照度計および輝度計で測定する。このときの撮影画像の模式図を図１５(a)に示し、撮影画角照度は２２．７１lx、撮影画角内の背景輝度は１０．４５cd/m2であった。なお、照度計の受光部から見た測定画角とデジタルカメラの撮影画角とが相似形となるようにして、デジタルカメラの撮影画角外からの光を遮断し、撮影画角内だけの照度を測定できるようにするフードを用いる。
【００９５】
このように撮像された撮影画像情報と、測定された照度および輝度とを演算装置１に入力し、演算装置１は、入力された画像情報から輝度データを作成し（撮影範囲内の１点を輝度計で測定した値で補正する）、この輝度データから、パラメータのうち、光源輝度Ｌ、光源立体角ω、および位置指数ｐを求める。さらに、光源輝度Ｌと光源立体角ωとから光源直射照度を求め、照度計で測定された撮影画角照度と光源直接照度とから撮影画角間接照度を求め、撮影画角間接照度と画角の立体角とからパラメータの１つの撮影画角背景輝度Ｌbを求める。
【００９６】
撮影画角内および全視野の背景輝度は一様と仮定し、撮影画角の立体角と全視野の立体角の比から全視野の背景輝度を算出する。このとき、使用したデジタルカメラの撮影画角の立体角と全視野の立体角との比は１．１８１１５２：６．２８で、全視野の背景輝度は６７．７９cd/m2であった。
【００９７】
輝度データから取得される光源の位置から撮影画角外の光源の位置を予測し、位置指数を算出する。このとき、予測した撮影範囲外の光源の位置Ｓを図１５(b)に示す。続けて、光源の配光データと光源の面積、予測した位置から撮影画角外の光源輝度を算出し、撮影画角内の光源の立体角および位置関係をもとに撮影画角外の光源立体角を算出する。そして、ＵＧＲ計算式により、全視野のＵＧＲ値を算出する。
【００９８】
なお、図１５(c)にはデジタルカメラに魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像の模式図を示す。図１５(a)の撮影画像ではデジタルカメラに近い光源が撮影されていないことがわかる。そして、デジタルカメラに魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像に基づいて算出されたＵＧＲ値は１３．７であり、撮影範囲外の光源を考慮して算出されたＵＧＲ値との誤差は０．６３であった。したがって、デジタルカメラで撮影される撮影画角外からの光源の影響を考慮することにより、デジタルカメラで全視野を撮影できなくても、全視野を考慮した不快グレアの評価ができる。
【００９９】
また、デジタルカメラによる撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価する場合、照度および輝度を照度計および輝度計で測定することなく、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、撮影条件に対応した補正係数ＡおよびＢを用いて、次の数式６で簡易的に求めることができる。
【０１００】
【数６】
【０１０１】
補正係数ＡおよびＢは、一般的な広さ（縦横１２ｍ以上で、高さ２．６ｍ程度の空間）で光源が配列されたオフィスに対し、デジタルカメラによる焦点距離、画角、および視点高さなどの撮影条件に対応して、実際にシミュレーションして求めたものである。
【０１０２】
例えば、一般的なオフィスで、撮影条件に対応した補正係数Ａが０．８１０３、補正係数Ｂが５．２６９４の場合、バッフル付きの照明器具の場合と下面開口タイプの照明器具とで数式６に当てはめて不快グレア指数Ｇを求めた結果、バッフル付きの照明器具の場合にはＧ＝１５．２、下面開口タイプの照明器具の場合にはＧ＝１９．１となり、下面開口タイプの照明器具の場合の方が不快グレアが大きいことが分かる。
【０１０３】
このように、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数Ｇを、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて、数式６で簡易的に求めることができ、撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価できる。
【０１０４】
また、入力装置２による入力に基づいて演算装置１で不快グレアを計算して表示装置３で表示した後、入力装置２で新たな光源の情報を入力することにより、演算装置１では新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算して、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【０１０５】
すなわち、最初の光源の情報の入力時に、図１６に示すような配光特性を有する下面開放形の照明器具の情報を入力し、演算装置１によりＵＧＲ評価方法の式などで求められたＵＧＲの値が２０．１であった場合、この不快グレアの値を低減するために、図１７に示すような配光特性を有する白色バッフル付きの照明器具に代えた場合での不快グレアの値を求め、不快グレアの値がどのくらい低減されるかをシミュレーションできる。
【０１０６】
図１８のフローチャートに示すように、入力装置２により光源の位置、光源の種類、光源のエーミングなどの光源の情報を順に入力し、演算装置１により観測位置方向の光度を計算した後、入力装置２により光源の大きさなどの光源の情報を入力する。これにより、演算装置１では、観測位置方向の光度と光源の大きさから光源輝度を算出し、光源と観測位置との位置関係から立体角を算出し、観測位置における直接照度と間接照度との比をもとに再計算後の間接照度を予測して空間全体を均一な輝度を持つと仮定して輝度に変換することで背景輝度を算出し、これらパラメータに基づいて、ＵＧＲ評価方法の式などでＵＧＲの値を再計算する。
【０１０７】
図１７に示すような配光特性を有する白色バッフル付きの照明器具に代えた場合に、再計算で求められたＵＧＲの値は１４．７となり、不快グレアの値がどのくらい低減されるかをシミュレーションできた。
【０１０８】
このように、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するので、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【０１０９】
なお、演算装置１で不快グレアを算出するためのパラメータには、照明器具の保守率や経年変化による照度低下率などを含み、これらを補正値として入力することにより、実際の不快グレアの測定値と配光から求められた理論値との誤差を補正できる。
【０１１０】
【発明の効果】
請求項１記載の不快グレア評価装置によれば、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて、
の式で求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【０１１１】
請求項２記載の不快グレア評価装置によれば、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア方向を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて、
の式で求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【０１１２】
請求項３記載の不快グレア評価装置によれば、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて、
の式で求めることができる。
【０１１３】
請求項４記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力するので、実際の照明空間での不快グレアを評価することができる。
【０１１４】
請求項５記載の不快グレア評価装置によれば、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて、
の式で簡易的に求めることができ、撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価できる。
【０１１５】
請求項６記載の不快グレア評価装置によれば、請求項４または５記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出するので、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１６】
請求項７記載の不快グレア評価装置によれば、請求項４記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定するので、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１７】
請求項８記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正するので、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正でき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１８】
請求項９記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし８いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するので、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提となる技術を示す不快グレア評価装置の構成図である。
【図２】 同上(a)は不快グレアの評価を行なう照明空間の平面図、図２(b)は不快グレアの評価を行なう照明空間の正面図である。
【図３】 同上予測の不快グレア分布図である。
【図４】 同上別の予測の不快グレア分布図である。
【図５】 同上実測の不快グレア分布図である。
【図６】 本発明の実施の形態を示す不快グレア評価装置による評価のための手順を説明するフローチャートである。
【図７】 同上視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数を示すグラフである。
【図８】 同上照明空間を撮影した撮影画像の模式図である。
【図９】 同上実測の不快グレア分布図である。
【図１０】 同上主観評価実験による不快グレア分布図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の輝度レベルの検出を説明する撮影画像の模式図である。
【図１２】 本発明の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の輝度レベルを５００cd/m2に設定した場合の輝度分布図である。
【図１３】 本発明の他の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の立体角の補正を説明する撮影画像の模式図である。
【図１４】 本発明の他の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、撮影画角外からの光源の影響を考慮した場合の手順のフローチャートである。
【図１５】 同上(a)は実際の照明空間を撮影した撮影画像の模式図、(b)は撮影範囲外の光源の位置を予測して示す模式図、(c)は魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像の模式図である。
【図１６】 同上下面開放形の照明器具の配光特性図である。
【図１７】 同上白色バッフル付きの照明器具の配光特性図である。
【図１８】 同上不快グレアを再計算する場合のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 演算手段としての演算装置
２ 入力手段としての入力装置
３ 表示手段としての表示装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明空間（照明環境）における不快グレアを評価する不快グレア評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照明設計を行なう場合、屋内の不快グレアの影響が考慮される。この屋内の不快グレアを評価する方法には、例えば、ＣＩＥ（国際照明委員会）が推奨するＵＧＲ評価方法（参考文献：CIE Pub.117 [Discomfort glare in interior lighting](1995)）がある。
【０００３】
ＵＧＲ評価方法による不快グレアの評価では、観測点を照明空間（仮想空間）の壁面中央の高さ１．２ｍに置き、注視点すなわち視線方向を床面に対して水平、壁面に対して垂直とし、数式１によって求めるようにしている。Ｌは光源輝度、ωは光源立体角、Ｌbは背景輝度、Ｐは位置指数である。すなわち、視野全体から受ける不快グレアを評価するように定められている。ただし、この条件以外での評価については指定がない。
【０００４】
【数１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＵＧＲ評価方法では、視野全体から受ける不快グレアを評価するように定められているため、ある視線方向において視野内のどの方向から不快グレアを受けるかは評価できず、予測の評価と実際の評価とが必ずしも一致しない不都合がある。例えば、照明空間に視線方向に近い光源と遠い光源とがある場合、ＵＧＲ評価方法では、両光源の不快グレアの程度が同等となるが、実際は視線に近い光源からまぶしさを強く感じることがある。
【０００６】
照明設計を行なう場合、視線方向が一定方向に定められた評価では不快グレアの対策が十分でなく、視線方向をあらゆる方向に向けたときでも評価できることが必要である。
【０００７】
また、ＵＧＲ評価方法では、実際の照明空間における光源情報を取得しての不快グレアの評価に関しては定められていない。この実際の照明空間における光源情報を取得するには、例えば、照明空間をデジタルカメラで撮影し、撮影画像から光源情報を抽出することになるが、撮影画像からでは、光源とみなす輝度レベルの設定や光源の立体角の設定などを適切に設定しないと光源情報を適切に抽出できないおそれがあり、さらに、デジタルカメラによる撮影画角外からの光源の影響を考慮しないと、不快グレアの評価の精度が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、不快グレアを適切に評価できる不快グレア評価装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、光源の不快グレア分布を
【００１０】
そして、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて求めることにより、視線方向と光源方向とが考慮されて、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかが評価される。
【００１１】
請求項２記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、不快グレア方向を
【００１２】
そして、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア方向を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて求めることにより、視線方向と光源方向とが考慮されて、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかが評価される。
【００１３】
請求項３記載の不快グレア評価装置は、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、光源方向に関する情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正定数をｃ´＝０．２３とするとき、照明空間全体の不快グレアの程度を
【００１４】
そして、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度が、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて求められる。
【００１５】
請求項４記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力するものである。
【００１６】
そして、入力手段で照明空間の撮影画像の情報を入力するので、実際の照明空間での不快グレアの評価が可能となる。
【００１７】
請求項５記載の不快グレア評価装置は、照明空間の撮影画像の情報、および撮影条件の情報を入力する入力手段と；入力手段からの入力に基づき、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータを求め、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、撮影条件に対応した補正係数をＡおよびＢとするとき、照明空間全体の不快グレア指数を
【００１８】
そして、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて簡易的に求め、撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価する。
【００１９】
請求項６記載の不快グレア評価装置は、請求項４または５記載の不快グレア評価装置において、演算手段は、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出し、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から光源情報を抽出するものである。
【００２０】
そして、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定し、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にする。
【００２１】
請求項７記載の不快グレア評価装置は、請求項５記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、実測された光源の輝度を入力し、演算手段は、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定し、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から光源情報を抽出するものである。
【００２２】
そして、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定し、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にする。
【００２３】
請求項８記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力し、演算手段は、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正するものである。
【００２４】
そして、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正し、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正する。
【００２５】
請求項９記載の不快グレア評価装置は、請求項１ないし８いずれか一記載の不快グレア評価装置において、入力手段は、不快グレア算出の情報を入力して演算手段により演算した後に、新たな光源の情報を入力し、演算手段は、入力手段で入力された新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するものである。
【００２６】
そして、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算することで、光源に応じた不快グレアをシミュレーションする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の不快グレア評価装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２８】
図１ないし図５に不快グレア評価装置の前提となる技術を示し、図１は不快グレア評価装置の構成図、図２(a)は不快グレアの評価を行なう照明空間の平面図、図２(b)は不快グレアの評価を行なう照明空間の正面図、図３は予測の不快グレア分布図、図４は別の予測の不快グレア分布図、図５は実測の不快グレア分布図である。
【００２９】
図１において、１はコンピュータなどの演算手段としての演算装置で、この演算装置１には、入力手段としての入力装置２、ディスプレイなどの表示手段としての表示装置３が接続されている。
【００３０】
入力装置２は、設計段階での室内などの照明空間（仮想空間）つまり照明環境の不快グレアを評価する場合の数値情報などの入力と、施工後の実際の室内などの照明空間の不快グレアを評価する場合の画像情報などの入力とがある。設計段階における不快グレア評価では、入力装置２として例えばキーボードなどが用いられ、照明空間の数値データ、光源（グレア源）条件および観測条件などが入力される。光源条件としては、光源および照明器具の種類、光源および照明器具の照明空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどが含まれ、また、観測条件としては、観測点（観測位置）および注視点（仰角、俯角なども含む）などが含まれる。実際の照明空間における不快グレア評価では、入力装置２として例えばデジタルカメラなどが用いられ、デジタルカメラで撮像される照明空間の撮像画像の情報などが入力される。したがって、入力装置２から演算装置１には、照明空間の光源の輝度、照明空間における観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。
【００３１】
演算装置１は、入力装置２で入力される情報（数値情報または撮影画像情報）から照明空間の光源の輝度Ｌ（cd/m2）、照明空間における観測点からの視線方向および光源方向、視線方向と光源方向とのなす角度θ（sr）を求めるとともに、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。光源が複数ある場合には各光源について不快グレアの指標を求める。このようにして求められる各光源の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を表示装置３で表示させる。
【００３２】
次に、図２において、不快グレアの評価を行なう照明空間（設計上の仮想空間）の一例を示し、設計上での照明空間における不快グレアの評価について説明する。
【００３３】
照明空間は、四方を壁面で囲まれ、天井面に光源としての照明器具11が配置される。例えば、照明空間の間口ｂが４．８ｍ、奥行きｄが７．０ｍ、天井高さｈが２．６ｍで、天井面の照明器具11が奥行き方向に２列で各列４台として計８台が配設される。
【００３４】
このような照明空間において、例えば、観測点を、一方の間口側で、Ａ点（左壁面から距離２．４、奥行き０．２、高さ１．２）と、Ｂ点（左壁面から距離１．４、奥行き０．２、高さ２．６）とし、観測点Ａからの注視点をＰ1（左壁面から距離２．４、奥行き７．０、高さ１．２）、観測点Ｂからの注視点をＰ2（左壁面から距離４．８、奥行き３．５、高さ１．２）として、不快グレアを評価するものとする。
【００３５】
入力装置２により、上述のように照明空間の情報、光源情報および観測情報などの情報を演算装置１に入力する。
【００３６】
このような入力情報から、演算装置１は、各照明器具11の輝度Ｌ、照明空間における観測点からの視線方向および各光源方向（各照明器具11の方向）、視線方向と各光源方向とのなす角度θをそれぞれ求め、各照明器具11の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。このような演算は各照明器具11について個々に実行する。
【００３７】
このようにして求められる各照明器具11の不快グレアの指標を表１に示す。
【００３８】
【表１】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を、図３または図４に示すように表示装置３に表示させる。なお、図３および図４には、不快グレアの指標の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを表している。
【００４０】
図３は、観測点Ａからの注視点Ｐ1に視線方向を向けた場合の不快グレア分布で、視線方向に対応した奥側の照明器具11から不快グレアを感じることを予測している。
【００４１】
図４は、観測点Ｂからの注視点Ｐ2に視線方向を向けた場合の不快グレア分布で、視線方向に対応した右列側で、特に手前側から２台目の照明器具11から不快グレアを最も感じることを予測している。
【００４２】
次に、実際の現場での照明空間における不快グレアの評価について説明する。この場合の照明空間は、上述した設計上で示した照明空間と同様の大きさ、および照明器具11の配置であり、また、観測点Ａからの注視点Ｐ1を観測する（但し、観測点Ａおよび注視点Ｐ1の位置は、設計段階とは多少異なる）。
【００４３】
入力装置２としてデジタルカメラを用い、照明空間の観測点から、デジタルカメラの画角の中央を注視点すなわち視線方向に合わせて撮影し、この画像情報を演算装置１に入力する。
【００４４】
演算装置１は、入力された画像情報から各照明器具11の位置および輝度Ｌ、視線方向および各光源方向（各照明器具11の方向）、視線方向と各光源方向とのなす角度θを求め、各照明器具11の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で求める。このような演算は各照明器具11について個々に実行する。
【００４５】
このようにして求められる各照明器具11の不快グレアの指標を表２に示す。
【００４６】
【表２】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布を、図５に示すように表示装置３に表示させる。なお、図５には、不快グレアの指標の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを表している。
【００４８】
表２および図５からわかるように、上述した設計段階での予測で求められた表１および図４と同様に、視線方向に対応した奥側の照明器具11から不快グレアを感じることが実測された。
【００４９】
このように、光源の輝度Ｌ、および視線方向と光源方向とのなす角度θから、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で簡単に求めることができるとともに、この不快グレアの指標に応じた不快グレア分布を表示することができ、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００５０】
しかも、光源の不快グレアの指標をＧeq＝Ｌ／θ2の式で簡単に求めることができるため、演算装置１による演算速度を高速化でき、不快グレアの評価を迅速に行うことができる。
【００５１】
次に、図６ないし図１０に不快グレア評価装置の実施の形態を示す。図６は不快グレア評価装置による評価のための手順を説明するフローチャート、図７は視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数を示すグラフ、図８は照明空間を撮影した撮影画像の模式図、図９は実測の不快グレア分布図、図１０は主観評価実験による不快グレア分布図である。
【００５２】
不快グレア評価装置の構成は、上述した図１に示される構成と同様に、演算装置１、入力装置２および表示装置３で構成される。
【００５３】
入力装置２は、設計段階での室内などの照明空間（仮想空間）の不快グレアを評価する場合の数値情報などの入力と、施工後の実際の室内などの照明空間の不快グレアを評価する場合の画像情報などの入力とがある。設計段階における不快グレア評価では、入力装置２として例えばキーボードなどが用いられ、照明空間の数値データ、光源条件および観測条件などが入力される。光源条件としては、光源の種類および照明空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどが含まれ、また、観測条件としては、観測点（観測位置）および注視点（仰角、俯角なども含む）などが含まれる。実際の照明空間における不快グレア評価では、入力装置２として例えばデジタルカメラ、照度計、輝度計などが用いられ、デジタルカメラで撮像される照明空間の撮像画像の情報などが入力される。したがって、入力装置２から演算装置１には、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。
【００５４】
演算装置１は、入力装置２で入力される情報（数値情報または撮影画像情報）に基づき、図６に示すように、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア（ＵＧＲ）の算出のためのパラメータ求め、視線方向と光源方向とのなす角度に応じて補正係数を求め、これらパラメータと補正係数とから、不快グレア分布および不快グレア方向を求める。さらに、ＵＧＲ評価方式の式をもとに、補正定数を用いて、照明空間全体の不快グレアの程度を求める。
【００５５】
不快グレアの評価は、原則的に上述した数式１に示されるＵＧＲ評価方式の式に基づいて行なわれる。ＵＧＲの式に用いられる光源輝度Ｌは、照明器具11の発光面の輝度〔cd/m2〕を示す。光源立体角（sr）ωは、観測点を中心とする照明器具11の発光面の立体角を示す。背景輝度Ｌbは、壁面などの背景の輝度〔cd/m2〕を示し、室内の形状、壁面の反射率、照明器具11の型番、位置および配光、間接照度と直接照度などによって定まる。位置指数ｐは、観測点と照明器具11との位置関係を示し、注視点すなわち視線方向Ｒ、観測点からの照明器具11の位置までの水平距離Ｔ、高さＨなどの条件において、ＵＧＲ評価方法で定められたＨ／Ｒ、Ｔ／Ｒの位置関係から求められる。
【００５６】
そして、演算手段１は、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、不快グレア分布を次の数式２で求める。ここで、不快グレア分布とは、各光源毎の不快グレアの程度をいう。
【００５７】
【数２】
不快グレア方向を次の数式３で求める。ここで、不快グレア方向とは、視線方向に対する照明空間全体から受ける不快グレアの方向（ベクトル）をいう。
【００５９】
【数３】
補正係数ｃは、視線方向と光源方向とのなす角度をθとするとき、ｃ＝２・１０7・θ-4.7253で求めるもので、主観評価実験から図７に示すように求められたものであり、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できるようにするものである。
【００６１】
さらに、演算手段１は、補正定数をｃ´とするとき、照明空間全体の不快グレアの程度を次の数式４で求める。
【００６２】
【数４】
補正定数ｃ´は０．２３である。
【００６４】
このようにして求められる各光源の不快グレア分布および不快グレア方向に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布および不快グレア方向を表示装置３で表示させ、さらに照明空間全体の不快グレアの程度を表示装置３で表示させる。
【００６５】
次に、図８において、実際の現場での照明空間における不快グレアの評価について説明する。この場合の照明空間は、例えば、照明空間の間口が４．８ｍ、奥行きが７．０ｍ、天井高さが２．７ｍで、天井面の照明器具11が奥行き方向に２列で各列４台として計８台が配設される。
【００６６】
照明空間の手前中央の観測点Ｄから、照明空間の右奥の隅の注視点Ｐ3を観測するものとする。
【００６７】
入力装置２としてデジタルカメラを用い、照明空間の観測点Ｄから、デジタルカメラの画角の中央を注視点Ｐ3すなわち視線方向に合わせて撮影し、さらに、視線方向に合わせた方向の照度および輝度を照度計および輝度計で測定する。このとき、照度計の受光部から見た測定画角とデジタルカメラの撮影画角とが相似形となるようにして、デジタルカメラの撮影画角外からの光を遮断し、撮影画角内だけの照度を測定できるようにするフードを用いる。
【００６８】
このように撮像された撮影画像情報と、測定された照度および輝度とを演算装置１に入力する。
【００６９】
演算装置１は、入力された画像情報から輝度データを取得し（撮影範囲内の１点を輝度計で測定した値で補正する）、この輝度データから、パラメータのうち、光源輝度Ｌ、光源立体角ω、および位置指数ｐを求める。さらに、光源輝度Ｌと光源立体角ωとから光源直射照度を求め、照度計で測定された光源間接照度から光源直接照度を減算して撮影画角間接照度を求め、撮影画角間接照度と画角の立体角とからパラメータの１つの背景輝度Ｌbを求める。さらに、視線方向と光源方向とのなす角度θから、補正係数ｃを２・１０7・θ-4.7253の式で求める。
【００７０】
このようにして得られた光源輝度Ｌ、背景輝度Ｌb、光源立体角ωおよび位置指数ｐを含むパラメータ、補正係数ｃに基づき、演算装置１は、数式２で不快グレア分布を求め、数式３で不快グレア方向を求め、数式４で照明空間全体の不快グレアの程度を求める。
【００７１】
さらに、各照明器具11の不快グレアの指標に応じて、演算装置１の不快グレア表示制御手段の機能により照明空間における不快グレア分布および不快グレア方向を、図９に示すように表示装置３に表示させる。なお、図９には、不快グレア分布の大きさを円（バブル）で表示し、円の直径が大きいほど指標が大きく、円の直径が小さいほど指標が小さいことを示し、また、視線方向および不快グレア方向（ベクトル）を矢印で示している。不快グレア方向の単位ベクトルは、Ｘ＝−０．１１、Ｙ＝０．９４、Ｚ＝０．３１となった。照明空間全体の不快グレアの程度は２３．７であった。
【００７２】
したがって、図９からわかるように、視線方向に対して左上前方の照明器具11から不快グレアを感じることが実測された。
【００７３】
また、図１０に主観評価実験による主観評価結果を示し、この主観評価実験は２８名で行ない、相対的にまぶしいと感じた照明器具11をチェックし、その座数を示している。この主観評価においても、右奥の照明器具11から不快グレアを最も感じており、その傾向は図９で示した評価結果と同様となった。
【００７４】
また、設計段階での不快グレアの評価は、入力装置２により、光源の種類および仮想空間における配設位置、発光面の形状および大きさなどの光源条件、観測位置および注視点などの観測条件など、光源輝度、背景輝度、光源立体角および位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータに関する情報とともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報が入力される。演算装置１では、この入力情報に基づき、上述したように、光源輝度Ｌ、背景輝度Ｌb、光源立体角ωおよび位置指数ｐを含むパラメータと、補正係数ｃとを求め、数式２で不快グレア分布を求め、数式３で不快グレア方向を求め、数式４で照明空間全体の不快グレアの程度を求め、表示装置３で表示する。
【００７５】
このように、光源の輝度、背景の輝度、光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータと、視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数とから、不快グレア分布および不快グレア方向を求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００７６】
しかも、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布、不快グレア方向、および照明空間全体における不快グレアの程度は、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、補正係数ｃを用いて、数式２および数式３で求めることができる。
【００７７】
さらに、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて、数式４で求めることができる。
【００７８】
また、入力装置２で、照明空間の撮影画像の情報を入力することにより、実際の照明空間での不快グレアを評価することができる。
【００７９】
なお、光源の輝度、背景の輝度、光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータと、視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数とから、照明空間全体の不快グレアの程度を求めることにより、視線方向と光源方向とを考慮して、視線方向における視野内のどの方向から不快グレアを受けるかを評価できる。
【００８０】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、器具タイプに応じてタイプ別補正係数Ｃを用いることにより、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、次の数式５で照明空間全体の不快グレアを求めることができる。
【００８１】
【数５】
器具タイプに応じたタイプ別補正係数Ｃは次の表３に示す。
【００８３】
【表３】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、光源とみなす輝度レベルを適切に設定することにより、撮影画像から光源情報を正確に抽出することができる。この輝度レベルの設定には、輝度データのデータ処理、輝度計による実測、適正な規定値の適用などがある。
【００８５】
輝度データのデータ処理では、演算装置１により照明空間の撮影画像から得られる輝度データからデータ処理によって光源とみなす輝度レベルを設定するものである。データ処理では、例えば、図１１に示すように、撮影画像の輝度データから、図中の丸円で囲んだ一部の光源（照明器具11）について、背景に対して輝度の差が大きい光源（照明器具11）のエッジ部分を抽出し、このエッジ部分の輝度データから輝度レベルを算出するもので、実際に撮影画像から輝度レベルを算出した例では５７０cd/m2であった。このように、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８６】
輝度計による実測では、輝度計によって光源の輝度を実測し、入力装置２にて入力することにより、演算装置１により実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定する。このように、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８７】
適正な規定値の適用では、演算装置１により光源とみなす輝度レベルを変化させて試験した結果、図１２に示すように、輝度レベルを約５００cd/m2程度に設定することで好ましい結果が得られた。これは、５００cd/m2程度では、背景輝度の反射率が高い部屋であっても、その背景輝度は平均で１００cd/m2に満たないため、光源のみを正確に抽出されるのに十分であり、また、５００cd/m2より低すぎると光源の周囲の背景部分も光源として抽出してしまい、５００cd/m2より高すぎると抽出できない光源が発生するおそれがある。このように、適正な規定値を光源とみなす輝度レベルとして設定することにより、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【００８８】
また、演算手段３により、光源の立体角を求めて不快グレアを評価する場合であって、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合には、撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正することにより、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正することができる。なお、光源の面積は実測値または設計上の理論値である。
【００８９】
例えば、図１３に示すように、フラットカバー付きの照明器具11を８台取り付けた場合、撮影画像から求められる照明器具11の立体角の測定値と、求められた立体角を照明器具11の面積に対して補正した計算値とを表４に示す。なお、手前側を１列目、奥側を４列目とする。
【００９０】
【表４】
そして、この例で、配光から算出したＵＧＲ計算値は２０．９、光源の輝度レベルを５００cd/m2にしたときのＵＧＲ計算値は２０．１、光源の立体角を補正したＵＧＲ計算値は２０．５であった。立体角を補正することにより、配光から算出したＵＧＲ計算値を算出した場合との差が小さくなった。
【００９２】
また、実際の照明空間をデジタルカメラなどで撮影して不快グレアを評価する場合、デジタルカメラで撮影される撮影画角外からの光源の影響を考慮することにより、デジタルカメラで全視野を撮影できなくても、全視野を考慮した不快グレアの評価ができる。
【００９３】
そして、図１４に撮影画角外からの光源の影響を考慮した場合の手順のフローチャートを示す。
【００９４】
まず、デジタルカメラで撮影し、デジタルカメラの撮影画角に合わせた方向の照度および輝度を照度計および輝度計で測定する。このときの撮影画像の模式図を図１５(a)に示し、撮影画角照度は２２．７１lx、撮影画角内の背景輝度は１０．４５cd/m2であった。なお、照度計の受光部から見た測定画角とデジタルカメラの撮影画角とが相似形となるようにして、デジタルカメラの撮影画角外からの光を遮断し、撮影画角内だけの照度を測定できるようにするフードを用いる。
【００９５】
このように撮像された撮影画像情報と、測定された照度および輝度とを演算装置１に入力し、演算装置１は、入力された画像情報から輝度データを作成し（撮影範囲内の１点を輝度計で測定した値で補正する）、この輝度データから、パラメータのうち、光源輝度Ｌ、光源立体角ω、および位置指数ｐを求める。さらに、光源輝度Ｌと光源立体角ωとから光源直射照度を求め、照度計で測定された撮影画角照度と光源直接照度とから撮影画角間接照度を求め、撮影画角間接照度と画角の立体角とからパラメータの１つの撮影画角背景輝度Ｌbを求める。
【００９６】
撮影画角内および全視野の背景輝度は一様と仮定し、撮影画角の立体角と全視野の立体角の比から全視野の背景輝度を算出する。このとき、使用したデジタルカメラの撮影画角の立体角と全視野の立体角との比は１．１８１１５２：６．２８で、全視野の背景輝度は６７．７９cd/m2であった。
【００９７】
輝度データから取得される光源の位置から撮影画角外の光源の位置を予測し、位置指数を算出する。このとき、予測した撮影範囲外の光源の位置Ｓを図１５(b)に示す。続けて、光源の配光データと光源の面積、予測した位置から撮影画角外の光源輝度を算出し、撮影画角内の光源の立体角および位置関係をもとに撮影画角外の光源立体角を算出する。そして、ＵＧＲ計算式により、全視野のＵＧＲ値を算出する。
【００９８】
なお、図１５(c)にはデジタルカメラに魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像の模式図を示す。図１５(a)の撮影画像ではデジタルカメラに近い光源が撮影されていないことがわかる。そして、デジタルカメラに魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像に基づいて算出されたＵＧＲ値は１３．７であり、撮影範囲外の光源を考慮して算出されたＵＧＲ値との誤差は０．６３であった。したがって、デジタルカメラで撮影される撮影画角外からの光源の影響を考慮することにより、デジタルカメラで全視野を撮影できなくても、全視野を考慮した不快グレアの評価ができる。
【００９９】
また、デジタルカメラによる撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価する場合、照度および輝度を照度計および輝度計で測定することなく、ＵＧＲ評価方法の式（数式１）をもとに、撮影条件に対応した補正係数ＡおよびＢを用いて、次の数式６で簡易的に求めることができる。
【０１００】
【数６】
補正係数ＡおよびＢは、一般的な広さ（縦横１２ｍ以上で、高さ２．６ｍ程度の空間）で光源が配列されたオフィスに対し、デジタルカメラによる焦点距離、画角、および視点高さなどの撮影条件に対応して、実際にシミュレーションして求めたものである。
【０１０２】
例えば、一般的なオフィスで、撮影条件に対応した補正係数Ａが０．８１０３、補正係数Ｂが５．２６９４の場合、バッフル付きの照明器具の場合と下面開口タイプの照明器具とで数式６に当てはめて不快グレア指数Ｇを求めた結果、バッフル付きの照明器具の場合にはＧ＝１５．２、下面開口タイプの照明器具の場合にはＧ＝１９．１となり、下面開口タイプの照明器具の場合の方が不快グレアが大きいことが分かる。
【０１０３】
このように、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数Ｇを、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて、数式６で簡易的に求めることができ、撮影画角外からの光源の影響を考慮して不快グレアを評価できる。
【０１０４】
また、入力装置２による入力に基づいて演算装置１で不快グレアを計算して表示装置３で表示した後、入力装置２で新たな光源の情報を入力することにより、演算装置１では新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算して、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【０１０５】
すなわち、最初の光源の情報の入力時に、図１６に示すような配光特性を有する下面開放形の照明器具の情報を入力し、演算装置１によりＵＧＲ評価方法の式などで求められたＵＧＲの値が２０．１であった場合、この不快グレアの値を低減するために、図１７に示すような配光特性を有する白色バッフル付きの照明器具に代えた場合での不快グレアの値を求め、不快グレアの値がどのくらい低減されるかをシミュレーションできる。
【０１０６】
図１８のフローチャートに示すように、入力装置２により光源の位置、光源の種類、光源のエーミングなどの光源の情報を順に入力し、演算装置１により観測位置方向の光度を計算した後、入力装置２により光源の大きさなどの光源の情報を入力する。これにより、演算装置１では、観測位置方向の光度と光源の大きさから光源輝度を算出し、光源と観測位置との位置関係から立体角を算出し、観測位置における直接照度と間接照度との比をもとに再計算後の間接照度を予測して空間全体を均一な輝度を持つと仮定して輝度に変換することで背景輝度を算出し、これらパラメータに基づいて、ＵＧＲ評価方法の式などでＵＧＲの値を再計算する。
【０１０７】
図１７に示すような配光特性を有する白色バッフル付きの照明器具に代えた場合に、再計算で求められたＵＧＲの値は１４．７となり、不快グレアの値がどのくらい低減されるかをシミュレーションできた。
【０１０８】
このように、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するので、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【０１０９】
なお、演算装置１で不快グレアを算出するためのパラメータには、照明器具の保守率や経年変化による照度低下率などを含み、これらを補正値として入力することにより、実際の不快グレアの測定値と配光から求められた理論値との誤差を補正できる。
【０１１０】
【発明の効果】
請求項１記載の不快グレア評価装置によれば、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア分布を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて、
【０１１１】
請求項２記載の不快グレア評価装置によれば、視線方向と光源方向とを考慮した不快グレア方向を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正係数ｃを用いて、
【０１１２】
請求項３記載の不快グレア評価装置によれば、光源方向を考慮した照明空間全体の不快グレアの程度を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、補正定数ｃ´を用いて、
【０１１３】
請求項４記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力するので、実際の照明空間での不快グレアを評価することができる。
【０１１４】
請求項５記載の不快グレア評価装置によれば、照明空間の撮影画像の情報を入力して不快グレアを評価する際、照明空間全体の不快グレア指数を、ＵＧＲ評価方法の式をもとに、撮影条件に対応した補正定数ＡおよびＢを用いて、
【０１１５】
請求項６記載の不快グレア評価装置によれば、請求項４または５記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出するので、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１６】
請求項７記載の不快グレア評価装置によれば、請求項４記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定するので、光源とみなす輝度レベルを適切に設定でき、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から抽出する光源情報を正確にでき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１７】
請求項８記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正するので、撮影画像から求められた立体角の誤差を適切に補正でき、不快グレア評価の精度を向上できる。
【０１１８】
請求項９記載の不快グレア評価装置によれば、請求項１ないし８いずれか一記載の不快グレア評価装置の効果に加えて、不快グレアを演算した後に、新たな光源の情報を入力することにより、新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算するので、光源に応じた不快グレアをシミュレーションできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提となる技術を示す不快グレア評価装置の構成図である。
【図２】 同上(a)は不快グレアの評価を行なう照明空間の平面図、図２(b)は不快グレアの評価を行なう照明空間の正面図である。
【図３】 同上予測の不快グレア分布図である。
【図４】 同上別の予測の不快グレア分布図である。
【図５】 同上実測の不快グレア分布図である。
【図６】 本発明の実施の形態を示す不快グレア評価装置による評価のための手順を説明するフローチャートである。
【図７】 同上視線方向と光源方向とのなす角度に応じた補正係数を示すグラフである。
【図８】 同上照明空間を撮影した撮影画像の模式図である。
【図９】 同上実測の不快グレア分布図である。
【図１０】 同上主観評価実験による不快グレア分布図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の輝度レベルの検出を説明する撮影画像の模式図である。
【図１２】 本発明の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の輝度レベルを５００cd/m2に設定した場合の輝度分布図である。
【図１３】 本発明の他の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、実際の照明空間を撮影して不快グレアを評価する場合に光源の立体角の補正を説明する撮影画像の模式図である。
【図１４】 本発明の他の実施の形態に適用可能とする不快グレア評価装置で、撮影画角外からの光源の影響を考慮した場合の手順のフローチャートである。
【図１５】 同上(a)は実際の照明空間を撮影した撮影画像の模式図、(b)は撮影範囲外の光源の位置を予測して示す模式図、(c)は魚眼レンズを付けて撮影した撮影画像の模式図である。
【図１６】 同上下面開放形の照明器具の配光特性図である。
【図１７】 同上白色バッフル付きの照明器具の配光特性図である。
【図１８】 同上不快グレアを再計算する場合のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 演算手段としての演算装置
２ 入力手段としての入力装置
３ 表示手段としての表示装置
Claims (9)
- 照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；
入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、光源の不快グレア分布を
の式で求める演算手段と；
演算手段で求められる不快グレア分布をその分布の大きさに応じた円で表示する表示手段と；
を具備していることを特徴とする不快グレア評価装置。 - 照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、観測点からの視線方向および光源方向に関する情報を入力する入力手段と；
入力手段からの入力に基づき、視線方向と光源方向とのなす角度θに応じた補正係数ｃ＝２・１０7・θ-4.7253を求めるとともに、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正係数をｃとするとき、不快グレア方向を
の式で求める演算手段と；
演算手段で求められる不快グレア方向を矢印で表示する表示手段と；
を具備していることを特徴とする不快グレア評価装置。 - 照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータとともに、光源方向に関する情報を入力する入力手段と；
入力手段からの入力に基づき、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、補正定数をｃ´＝０．２３とするとき、照明空間全体の不快グレアの程度を
の式で求める演算手段と；
演算手段で求められる照明空間全体の不快グレアの程度を表示する表示手段と；
を具備していることを特徴とする不快グレア評価装置。 - 入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置。 - 照明空間の撮影画像の情報、および撮影条件の情報を入力する入力手段と；
入力手段からの入力に基づき、照明空間の光源の輝度、照明空間の背景の輝度、照明空間における観測点からの光源の立体角および光源の位置指数を含む不快グレア算出のためのパラメータを求め、光源の輝度をＬ、背景の輝度をＬb、光源の立体角をωおよび光源の位置指数をｐ、撮影条件に対応した補正係数をＡおよびＢとするとき、照明空間全体の不快グレア指数を
の式で求める演算手段と；
演算手段で求められる照明空間全体の不快グレア指数を表示する表示手段と；
を具備していることを特徴とする不快グレア評価装置。 - 演算手段は、照明空間の撮影画像から得られる輝度データに基づいて光源とみなす輝度レベルを検出し、検出された輝度レベルに基づいて撮影画像から光源情報を抽出する
ことを特徴とする請求項４または５記載の不快グレア評価装置。 - 入力手段は、実測された光源の輝度を入力し、
演算手段は、実測された光源の輝度を光源とみなす輝度レベルとして設定し、設定された輝度レベルに基づいて照明空間の撮影画像から光源情報を抽出する
ことを特徴とする請求項４記載の不快グレア評価装置。 - 入力手段は、照明空間の撮影画像の情報を入力し、
演算手段は、照明空間の撮影画像に基づいて観測点からの光源の立体角を求めるとともに、求められた立体角を光源の面積に対して補正する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の不快グレア評価装置。 - 入力手段は、不快グレア算出の情報を入力して演算手段により演算した後に、新たな光源の情報を入力し、
演算手段は、入力手段で入力された新たな光源の情報をもとに不快グレアを再計算する
ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一記載の不快グレア評価装置。
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