JP4734745B2 - 照明システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間に快適な照明環境を与える照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の居住空間用の人工照明装置は人間に十分な明るさを与え、あるいは自然に近い色を見せること、場合によって、光の強度分布を任意に与えることを実現しようとするものであり、いずれにしても時間的にはできるだけ均一な変化しない照明光源を供給することを特徴としている。一方太陽を主な光源とする自然光は時間的に一定でないことが特徴であり、太陽高度，気象，植栽や地形，建造物等によって時間的に遷移やゆらぎを伴うのが特徴である。本来、人間は自然光の変化やゆらぎにより精神、身体に影響を受け、心地よさや、リラックス効果をはじめとする、各種の精神的、身体的刺激を受けるものであるが、従来の居住空間用の人工照明装置は、時間的に変動する特性をできるだけ持たせないことを特徴としており、人間が本来照明の時間的変動やゆらぎから受ける精神的、身体的刺激によるリラックス効果や変動自体を楽しむという側面を全く無視したものになっており、自然光環境に比べると単純で、人間にとって自然光から感じられる楽しみについては、人工照明装置では得られないという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、本発明の解決課題（目的）としては、一般に時間的・空間的変動を提供しない人工照明方法の単純性を改善し、照明光源を時間的に変動させ、人間に新たな刺激を与える照明システムを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、被照明空間内に照明光源を配置し、音楽再生装置の音楽再生出力信号の変動に合わせて照明制御装置により照明光源の強度または波長を制御して前記照明光源の強度と波長の少なくとも一方を時間的に変動させる照明システムにおいて、前記音楽再生装置における音楽再生出力信号を２つ以上の複数の周波数帯域に分割し、前記分割された周波数帯域ごとに独立の前記照明制御装置と波長特性の異なる照明光源とを個別に設置して、前記複数の周波数帯域ごとの音楽再生出力信号を前記複数の照明光源に対応させて音声周波数毎の変動に合わせて前記照明光源を制御してなり、前記周波数帯域ごとの音楽再生出力信号の強度と前記照明光源の強度との関係を任意の変換曲線として設定する機能を有することを特徴とする照明システム等としたことにより、前記課題を解決したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明すると、図１は本発明の第１実施形態を示すブロック図であって、１は照明光源、２は音楽再生装置、３は音声等の出力部、４は照明制御装置、５はスピーカである。２１は音声出力線、２２は音楽再生分岐線、２３は照明制御出力線、Ｓは被照明空間である。前記音楽再生装置２は、図２（Ａ）に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、音楽データ入力手段１２と、音楽データ記憶手段１３と、前記出力部３とで構成されている。前記照明制御装置４は、図２（Ｂ）に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）１４と、音声再生データ信号入力手段１５と音声再生データ信号と照明制御信号とを変換する音声・照明信号変換手段１６と、照明制御信号を記憶する照明データ記憶手段１７と、照明制御信号出力部１８とで構成されている。
【０００６】
これを動作させるには音楽再生装置２において、図５のフローチャートに示すように、音楽データ信号を照明制御装置４にて照明制御信号に変換し（Ｓ１）、該照明制御信号を照明光源１にて照明する（Ｓ２）。具体的には、任意の音楽を音楽データ入力手段１２を介して音楽データ記憶手段１３に記憶して、これを出力することもあるが、例えば任意の音楽を記録済みのＣＤを前記音楽再生装置２において再生し、スピーカ５に接続する音声出力線２１から分岐した音楽再生分岐線２２を介して照明制御装置４にて制御用の音声再生データ信号として取り込み、音声・照明信号変換手段１６にて前記音声再生データ信号を照明制御信号として変換し、該照明制御信号を照明データ信号として記憶手段１７に記憶し、照明制御信号出力部１８から照明光源１への出力を調整して照明の強度等を変化させる。このような構成になっているから照明光源１は音楽に対応して変化し、従来の時間的に均一な照明と異なり、照明光源１の適度な変動を実現させることができるため、照明光源１の下の人間に新たな刺激を与えることができる。
【０００７】
第１実施形態では、照明制御装置４への入力は音楽再生装置２のスピーカ出力を用いる例で説明したが、他の出力端子を用いても勿論差しつかえなく、他の例としては、例えば外部機器接続用出力端子を用いてもよい。第１実施形態では音楽再生用のスピーカ５を記載したが、該スピーカ５の設置の有無はどちらでも構わない。音楽をスピーカ５からも出力させることによって、照明の変動と相乗して人間に対する刺激を与える効果をも場合によっては期待できる。あるいは音楽の音声的出力を主体に、照明変化を補助的な位置付けとすることにより、音楽の再生環境における照明変動による特殊効果付与として活用することもできる。音楽のジャンルは全く任意であるが、一般にいわゆるリラクゼーション用音楽や穏やかなクラシック音楽は人間に対してリラックス効果を、刺激的なポピュラー、ロック系等の音楽は人間に覚醒、高揚効果をもたらすことを期待できる。
【０００８】
第２実施形態は、図３に示すような照明システムである。照明光源１を、長波長照明光源１Ａ、中波長照明光源１Ｂ、短波長照明光源１Ｃとし、出力部３を、高音出力部３Ａ、中音出力部３Ｂ、低音出力部３Ｃとし、また、スピーカ５を、高音スピーカ部５Ａ、中音スピーカ部５Ｂ、低音スピーカ部５Ｃとする。さらには、照明制御装置４を、長波長光源用照明制御装置４Ａ、中波長光源用照明制御装置４Ｂ、短波長光源用照明制御装置４Ｃとする〔図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。この場合、長波長光源用照明制御装置４Ａは、中央処理装置（ＣＰＵ）１４Ａと、高音再生データ信号入力手段１５Ａと、高音再生データ信号を長波長制御信号に変換する高音・長波長変換手段１６Ａと、長波長データ記憶手段１７Ａと、長波長制御信号出力部１８Ａとから構成され、中波長光源用照明制御装置４Ｂは、中央処理装置（ＣＰＵ）１４Ｂと中音再生データ信号入力手段１５Ｂと、中音再生データ信号を中波長制御信号に変換する中音・中波長変換手段１６Ｂと、中波長データ記憶手段１７Ｂと、中波長制御信号出力部１８Ｂとから構成され、さらに、短波長光源用照明制御装置４Ｃは、中央処理装置（ＣＰＵ）１４Ｃと低音再生データ信号入力手段１５Ｃと、低音再生データ信号を短波長制御信号に変換する低音・短波長変換手段１６Ｃと、短波長データ記憶手段１７Ｃと、短波長制御信号出力部１８Ｃとから構成されている。
【０００９】
これを動作するには第１実施形態のフローチャート（図５参照）と同様にする。ただし、音楽再生の低音出力で長波長光源を制御し、中音出力で中波長光源を制御、高音出力で短波長の照明光源を制御する。このような構成になっているから照明の結果としては被照明環境の照明色の変動が照度の変化に加えて得られ、結果として、より変化の多い照明環境が得られる。その効果としては第１実施形態よりもさらに複雑な照明光源１の変化により人間にさらに複雑、微妙な精神的心的、身体的刺激を与え、リラックス、高揚等の影響をさらに複雑、大幅にもたらす効果がある。照明光源１としては例えば通常の白熱電球に赤，黄，青の色ガラスをフィルターとして被せることによって各々長波長，中波長，短波長用の光源とする方法があるが、ほかに、電球色，昼光色，白色の蛍光灯を、各々長波長，中波長，短波長用の光源とする方法等さまざまな光源を利用する方法がありえる。別の効果を狙って低音出力を逆に短波長光源の制御に用いるような入れ替え接続を行っても構わない。スピーカ５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）接続の有無は第１実施形態と同様に任意である。また、本実施形態では高音・中音・低音の３レベルに分ける例を示したが、２レベルのみ或いは４レベル以上に分けて音楽出力を取り出し、これに対応させて前記レベル数と同じ数の周波数帯域に分けた照明光源を制御することもあり、そのレベル数に制限されない。
【００１０】
第６図は第１実施形態における音楽再生出力強度（電圧）と照明光源強度（電圧）との変換曲線６の一例である。音楽再生出力強度と照明光源強度の関係は図１及び図３における照明制御装置４において音楽再生出力強度を第６図に例を示したような任意の曲線により例えば白熱電灯に与える供給電圧に変換し結果的に照明光源１の強度を音楽再生出力強度と任意の関係を持たせて変化させることができる。なおこのような変換曲線６は図３の実施形態のような波長帯域ごとに独立の照明制御装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃを使用する場合においては各々の制御装置において各々異なる変換曲線６を持たせることが理想的であり、それにより任意の照明変化特性を様々に設定することが可能となる。以上のような変換曲線６を得ることを音楽再生出力強度（電圧）と照明光源強度（電圧）とが一義的な関係を有していると称する。
【００１１】
第７図は自然条件の変化を利用する本発明の別の実施形態を示すブロック図であり、１０は照明光源であって、具体的には、照明光源１０Ｄ，照明光源１０Ｅ，照明光源１０Ｆとする。７は自然条件入出力装置であって、７Ａは太陽光方向・照度センサである。８は自然条件照明制御装置であって、８Ａは太陽光利用照明制御装置である。該太陽光利用照明制御装置８Ａは、中央処理装置（ＣＰＵ）３０と、太陽光照度データ信号を入力する太陽光データ信号入力手段３１と、太陽光照度データ信号と照明強度とを変換する太陽光・照明強度変換手段３２と、照明データ記憶手段３３と、照明制御信号出力部３４とで構成されている
【００１２】
これを動作するには、図８（Ｂ）のフローチャートに示すように、太陽光の方向・照度センサ７Ａにより太陽光の方向（高度）と照度を検知し（Ｓ１０）、その信号を太陽光利用照明制御装置８Ａに入力し、この信号を照明制御信号に変換し（Ｓ１１）、該制御信号により室内で例えば天井の異なる３カ所に置かれた３個の照明光源１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）の照度を制御して室内に外界の太陽光による自然照明の時間的変化に対応した照射分布と照度を実現する。このような構成により、室内にいる人間または動植物は外界の自然太陽光を擬似的に感じて１日のリズムを感じた生活を快適に過ごせる利点、または新たに刺激を感じられる利点がある。
【００１３】
また、照明制御装置に入力する制御信号としては様々な信号を利用可能であり、例えば他に自然界の様々な気象変動をセンサで検知して入力信号として利用することが可能である。センサで検知する変動の例としては気温，湿度，風向，風速，雲量，太陽光の色温度，降雨量等があり、これらの信号を照明制御用の入力信号として単独で、または複数組み合わせて単数または複数の照明光源の制御を行うことにより、室内に外界の自然気象を感じさせる、または、外界の自然気象の変化を単に利用して複雑な時間的照明変化を伴う照明を実現することができ、人間にとって、快適感の向上、あるいは新たな刺激の付与を実現することが可能である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、以上説明したように、例えば音楽信号を用いて照明光源１の変動やゆらぎを実現し、従来の特に時間軸に対して変動のない均一な照明とは異なり、時間的に変動する照明を実現できることから、人間にとってより快適感の高い、あるいは刺激感の強い照明環境をもたらし、照明自体を楽しむ、あるいは均一な照明より較べてリラックス効果のある、あるいは均一な照明に較べてより高い緊張感の維持を可能とする、従来の照明からは得られなかった新しい精神的、身体的影響を期待できる利点がある。
【００１５】
請求項１の発明では、簡易な構成によって均一な照明とは異なり、時間的に変動する照明を実現できる。特に、音楽信号をより具体的に照明光源１の照度として再現することができ、精神的、身体的影響を一層期待できるし、リラックス効果も増加させることができる。さらに、音声再生出力強度と照明強度とが一義的な関係にある変換曲線を介して、より理想的な照明環境を得ることができる。
【００１６】
請求項２の発明では、前記音楽再生装置の出力を高音，中音，低音とし、前記照明制御装置は、長波長光源用，中波長光源用，短波長光源用とし、且つ前記照明光源は、長波長用，中波長用，短波長用としてそれぞれが対応してなる照明システムとしたことにより、音声再生出力を照明光源に確実に変換し、極めて新しい精神的、身体的影響を期待できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の概略図
【図２】 （Ａ）は第１実施形態の音楽再生装置の構成図
（Ｂ）は第１実施形態の照明制御装置の構成図
【図３】 本発明の第２実施形態の概略図
【図４】 （Ａ）は第１実施形態の長波長光源用照明制御装置の構成図
（Ｂ）は第１実施形態の中波長光源用照明制御装置の構成図
（Ｃ）は第１実施形態の短波長光源用照明制御装置の構成図
【図５】 本発明の第１，２実施形態のフローチャート
【図６】 本発明の第１，２実施形態における音楽再生出力強度（電圧）と照明光源強度（電圧）との変換曲線のグラフ
【図７】 別の実施形態の概略図
【図８】 （Ａ）は別の実施形態の太陽光利用照明制御装置の構成図
（Ｂ）は別の実施形態のフローチャート
【符号の説明】
１…照明光源、２…音楽再生装置、４…照明制御装置。

Claims (2)

1. 被照明空間内に照明光源を配置し、音楽再生装置の音楽再生出力信号の変動に合わせて照明制御装置により照明光源の強度または波長を制御して前記照明光源の強度と波長の少なくとも一方を時間的に変動させる照明システムにおいて、前記音楽再生装置における音楽再生出力信号を２つ以上の複数の周波数帯域に分割し、前記分割された周波数帯域ごとに独立の前記照明制御装置と波長特性の異なる照明光源とを個別に設置して、前記複数の周波数帯域ごとの音楽再生出力信号を前記複数の照明光源に対応させて音声周波数毎の変動に合わせて前記照明光源を制御してなり、前記周波数帯域ごとの音楽再生出力信号の強度と前記照明光源の強度との関係を任意の変換曲線として設定する機能を有することを特徴とする照明システム。
2. 被照明空間内に照明光源を配置し、音楽再生装置の音楽再生出力信号の変動に合わせて照明制御装置により照明光源の強度または波長を制御して前記照明光源の強度と波長の少なくとも一方を時間的に変動させる照明システムにおいて、前記音楽再生装置における音楽再生出力信号を高音、中音および低音の３つの周波数帯域に分割し、前記３つの周波数帯域のそれぞれに長波長用の照明光源、中波長用の照明光源および短波長用の照明光源を個別に設置して、前記３つの周波数帯域のそれぞれの音楽再生出力信号の変動に合わせて前記照明光源を制御してなり、前記３つの周波数帯域のそれぞれの音楽再生出力信号の強度と前記照明光源の強度との関係を任意の変換曲線として設定する機能を有することを特徴とする照明システム。

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