JP5281442B2 - タスク用照明システム - Google Patents

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本発明は、照明光の色温度を制御するタスク用照明システムに関する。
従来から、照明光の色温度を制御する装置として、一日の時刻に応じて照明光の色温度を調整する擬似窓装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。擬似窓とは、地下室などの無窓空間において閉塞感や圧迫感を解消するため、壁部に設けて窓のように見せるものである。この擬似窓装置は、擬似窓に照明光を照射する照明装置を備え、その照明装置の光源の色温度が調整される。太陽高度が低い朝方及び夕方は、日差しの色温度が低い。従って、照明装置は、朝方及び夕方には、光源の色温度が低く調整され、黄赤色の光を照射する。一方、太陽高度が高い正午は、日差しの色温度が高い。従って、照明装置は、正午には、光源の色温度が高く調整され、青白色の光を照射する。このように、擬似窓装置では、無窓空間において擬似的に一日の日差しの色温度変化が感じられるように、時刻に応じて照明装置の光源の色温度が調整される。
しかしながら、上述したような擬似窓装置においては、全般照明等による室内空間の色調とは無関係に、擬似窓に照射する照明装置の光源の色温度が制御されるので、空間の色調が損なわれることがある。
オフィスでは、日中は、照明光を高照度にして生理的覚醒作用を得て、夕方から夜間にかけては、低照度にして光による生体への影響を極力抑えることにより、オフィスワーカーの健康維持と生産性向上を図るオフィスサーカディアン照明という照明手法が知られている(例えば、非特許文献1、2参照)。オフィスサーカディアン照明において、日中は、照明光を高色温度光にして生理的覚醒作用を得て、夕方から夜間にかけては、低色温度光にして光による生体への影響を極力抑える照明手法も考えられる。
また、机上等の作業(タスク)エリアを照明するタスク照明器具と作業エリアの周囲(アンビエント)を照明するアンビエント照明器具とを併用したタスクアンドアンビエント照明において、タスク照明器具以外からの照明光を感知して調光制御するタスク照明器具が知られている(例えば、特許文献2参照)。このタスク照明器具は、タスク照明器具から照射された光以外の光を主として感知する光センサ部を備え、光センサ部からのデータ信号に基づいて、タスク照明器具の光出力を制御する。光出力は制御されるが、色温度は制御されず一定である。
オフィスサーカディアン照明をタスク照明の制御によって行うと、天井からのアンビエント照明を制御するよりも効率的かつパーソナルな制御が可能である。しかし、タスク照明の色温度を制御すると、タスク照明の色温度が、タスク照明以外の光(アンビエント照明+外光)の色温度と相違する場合、空間の色調が損なわれ、ユーザがタスク照明以外の光を視認すると着色して見えることがある。
特開2008−202283号公報 特開平11−283754号公報
片山就司他著 「「オフィスサーカディアン照明」システム」松下電工技報No.81、2003年3月、p.24−29 野口公喜他著 「オフィス用「サーカディアン照明システム」の心理的効果」松下電工技報Vol.53 No.1、2005年2月、p.26−32
本発明は、上記問題を解決するものであり、照明光の色温度を制御するタスク用照明システムにおいて、空間の色調が損なわれないようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1の発明は、タスク用の照明光を照射するタスク用発光部と、前記タスク用発光部が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御部と、を備えたタスク用照明システムであって、前記タスク用発光部以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部と、前記色温度検知部により検知された色温度が予め定められた基準値であるときの前記タスク用発光部が照射する光の色温度を基準色温度として記憶した記憶部と、をさらに備え、前記制御部は、前記色温度検知部により検知された色温度が前記基準値よりも高色温度であるとき、前記基準色温度よりも高色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御し、検知された色温度が前記基準値よりも低色温度であるとき、前記基準色温度よりも低色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御するものである。
さらに、また、ユーザが基準色温度を設定するための基準色温度設定手段を備えたものである。
請求項1の発明によれば、空間の色調の変動すなわち、アンビエント照明と外光による光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部が照射する光の色温度が制御されるので、タスク照明以外の光を視認する場合に空間の色調が損なわれることがない。
また、ユーザが、基準色温度設定手段によって、タスク用照明システムの基準色温度を
設定できるので、全てのユーザが満足できる基準色温度を予め設定しておく必要がなく、空間の色調が損なわれない色温度差についての個人差を考慮する必要がない。
本発明の一実施形態に係るタスク用照明システムの設置状況を示す図。 同システムのブロック構成図。 同システムの外観図。 同システムの基本動作を示す動作説明図。 同システムのオフィスサーカディアン照明時の日中の動作を示す動作説明図。 同システムのオフィスサーカディアン照明時の夕方及び夜間の動作を示す動作説明図。
本発明の一実施形態に係るタスク用照明システムを図1乃至図3を参照して説明する。図1に示されるように、タスク用照明システム1は、ユーザ2が作業(タスク)をする室内に設けられ、机上面等の作業エリア3を照明するように配置されている。室内の天井には、周囲(アンビエント)エリアを照明するアンビエント照明器具4が配置されている。また、室内の壁部には、窓5が設けられており、窓5から室内に外光が入射する。
図2に示されるように、タスク用照明システム1は、作業エリアにタスク用の照明光を照射するタスク用発光部11と、タスク用発光部11の色温度を制御する制御部12と、タスク用発光部11以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部13と、システムの動作に用いられるデータ等が記憶される記憶部14と、色温度検知部13によって検知された色温度のデータが入力されて制御部12への指示を出力する判断部15とを備える。
タスク用発光部11は、色温度が可変の光源であって、例えば、色温度可変蛍光灯又は色温度可変式LED照明装置である。制御部12は、タスク用発光部11を制御するインバータ等を有し、タスク用発光部11が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御を行う。黒体放射軌跡とは、黒体の絶対温度と黒体が放射する光の色を色度図上で表わした軌跡である。
色温度検知部13は、受光する光の色温度を検知する色温度センサ等から成り、タスク用発光部11が照射する光以外の光を受光する位置、例えば、タスク用発光部11の上部に上向きに配置される。判断部15は、例えばマイクロコントローラであり、記憶部14は、そのマイクロコントローラに内蔵された書き換え可能な不揮発性メモリであり、外付けメモリであってもよい。記憶部14には、色温度検知部13により検知される色温度に関して予め定められた基準値と、色温度検知部13により検知された色温度がその基準値であるときにタスク用発光部11が照射する光の色温度すなわち基準色温度が記憶されている。
判断部15は、色温度検知部13によって検知された色温度が、記憶部14に記憶された基準値と同じか、又は高いか低いかを判断し、判断結果に応じて制御部12に制御の目標値を指示する。すなわち、判断部15は、検知された色温度が基準値と同じ色温度であるとき、記憶部14に記憶された基準色温度を目標値として制御部12に指示し、検知された色温度が基準値よりも高色温度であるとき、基準色温度よりも高色温度を目標値として制御部12に指示し、検知された色温度が基準値よりも低色温度であるとき、基準色温度よりも低色温度を目標値として制御部12に指示する。
制御部12は、判断部15から制御の目標値を受け、タスク用発光部11の色温度を目標値に制御する。従って、制御部12は、検知された色温度が基準値と同じ色温度であるとき、基準色温度の光を照射するようにタスク用発光部11を制御し、検知された色温度が基準値よりも高色温度であるとき、基準色温度よりも高色温度の光を照射するようにタスク用発光部11を制御し、検知された色温度が基準値よりも低色温度であるとき、基準色温度よりも低色温度の光を照射するようにタスク用発光部11を制御する。
図3に示されるように、タスク用照明システム1は、例えば、スタンド型のタスク用照明器具として構成される。柱状の器具本体16が、判断部15、記憶部14及び制御部12を内蔵し、基台17上に固定されている。タスク用発光部11は、アーム18によって昇降自在に器具本体16の上部に支持されており、器具本体16に設けられた電源スイッチ19をオンにすることにより、下方の作業エリアにタスク用の照明光を照射する。色温度検知部13は、タスク用発光部11の上部に取り付けられている。なお、タスク用照明システム1には、不図示の電源コードを介して商用電源から電力が供給される。
このタスク用照明システム1には、ユーザが基準色温度を設定するための基準色温度設定手段として、スライド式の色温度調整装置20と基準色温度記憶用スイッチ21を器具本体16に設けてもよい。ユーザは、タスク用発光部11が照射する光の色温度を色温度調整装置20によって調整した後、基準色温度記憶用スイッチ21を押すと、その時点で色温度検知部13によって検知されている色温度が基準値として記憶部14に記憶されると共に、タスク用発光部11が照射している光の色温度が基準色温度として記憶部14に記憶される。
上記のタスク用照明システム1の基本動作について図4を参照して説明する。図4では、縦軸方向が色温度の高低を表し、アンビエント照明の光と外光が混色した色温度(アンビエント照明+外光の色温度)(中央の縦軸)と、タスク照明の光の色温度(右側の縦軸)との関係を示す。外光の色温度が変動することにより、アンビエント照明+外光の色温度が変動する。なお、外光の色温度変動は、目安としては概ね、快晴の北空が12000K、曇天が7000K、午前9時及び午後3時で5000K、日の出及び日没時で2000〜3500Kである。
(1)タスク用照明システム1は、電源スイッチ19がオンにされると、タスク用発光部11を点灯し、タスク照明として、予め記憶部14に記憶された基準色温度T1の照明光を照射する。
(2)色温度検知部13は、タスク用発光部11以外から受ける光、すなわちアンビエント照明+外光の色温度を検知し、その色温度のデータを判断部15に入力する。
(3)判断部15は、検知された色温度のデータが、基準値A1のとき、制御部12に基準色温度T1を制御の目標値として指示する。検知された色温度のデータが、基準値A1よりも高い値A2のとき、基準色温度T1よりも高い色温度T2を制御の目標値として制御部12に指示し、検知された色温度のデータが、基準値A1よりも低い値A3のとき、基準色温度T1よりも低い色温度T3を制御の目標値として制御部12に指示する。
(4)制御部12は、判断部15から制御の目標値を受け、タスク用発光部11が照射する光の色温度を目標値になるように制御する。
(5)タスク用照明システム1は、上記の動作(1)〜(4)を繰り返し、アンビエント照明+外光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部11が照射する光の色温度を制御する。
ここで、基準色温度T1は、ユーザによる設定変更を可能とすることが望ましい。ユーザは、空間の色調が損なわれないようにタスク用発光部11が照射する光の色温度を色温度調整装置20によって調整した後、基準色温度記憶用スイッチ21を押すと、その時点で検知されている色温度が基準値A1として記憶部14に記憶されると共に、照射している光の色温度が基準色温度T1として記憶される。このとき、基準色温度T1−基準値A1は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。アンビエント照明+外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部11が照射する光の色温度が制御され、色温度T2−値A2、及び色温度T3−値A3は、いずれも空間の色調が損なわれない色温度差となる。
このように、空間の色調の変動すなわち、アンビエント照明の光と外光による光の色温度の変動に応じて、タスク用発光部11が照射する光の色温度が制御されるので、タスク照明以外の光を視認する場合に空間の色調が損なわれることがない。
また、タスク用照明システム1のユーザが、基準色温度設定手段によって、そのタスク用照明システム1の基準色温度を設定できるので、全てのユーザが満足できる基準色温度を予め設定しておく必要がなく、空間の色調が損なわれない色温度差についての個人差を考慮する必要がない。
次に、タスク用照明システム1によってオフィスサーカディアン照明を行う場合の動作について図5及び図6を参照して説明する。図5に示されるように、オフィスサーカディアン照明では、日中は、タスク用照明システム1が高色温度光を照射することにより、ユーザが生理的覚醒作用を得る。タスク用照明システム1の基準色温度Td1をできるだけ高色温度にするため、基準色温度Td1−基準値A1は、空間の色調が損なわれない最大の色温度差に設定される。この設定は、色温度調整装置20及び基準色温度記憶用スイッチ21の操作によって行われる。
外光の色温度が変動することにより、アンビエント照明+外光の色温度が変動する。アンビエント照明+外光の色温度が検知され、検知された色温度のデータが、基準値A1のとき、基準色温度Td1のタスク用の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値A1よりも高い値A2のとき、基準色温度Td1よりも高い色温度Td2の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値A1よりも低い値A3のとき、基準色温度T1よりも低い色温度Td3の照明光が照射される。アンビエント照明+外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部11が照射する光の色温度が制御され、色温度Td2−値A2、及び色温度Td3−値A3は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。
このように、日中は、空間の色調を損なうことのない範囲で極力高色温度になるように基準色温度Td1を設定することにより、アンビエント照明+外光の色温度が変動しても空間の色調が損なわれることなく、タスク照明以外の光(アンビエント照明の光+外光)よりも高色温度の光が照射され、これにより、生体への覚醒効果を得ることができる。
図6に示されるように、夕方から夜間にかけては、タスク用照明システム1が低色温度光を照射することにより、光によるユーザへの覚醒効果を極力排除する。タスク用照明システム1の基準色温度Tn1をできるだけ低色温度にするため、基準色温度Tn1−基準値A1の絶対値は、空間の色調が損なわれない最大の色温度差に設定される。
検知されたアンビエント照明+外光の色温度のデータが、基準値A1のとき、基準色温度Tn1のタスク用の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値A1よりも低い値A2のとき、基準色温度Tn1よりも低い色温度Tn2の照明光が照射される。検知された色温度のデータが、基準値A1よりも高い値A3のとき、基準色温度Tn1よりも高い色温度Tn3の照明光が照射される。アンビエント照明+外光の色温度が変動すると、その変動に応じてタスク用発光部11が照射する光の色温度が制御され、色温度Tn2−値A2、及び色温度Tn3−値A3は、空間の色調が損なわれない色温度差となる。
このように、夕方から夜間にかけては、空間の色調を損なうことのない範囲で極力低色温度になるように基準色温度Tn1を設定することにより、アンビエント照明+外光の色温度が変動しても空間の色調が損なわれることなく、タスク照明以外の光(アンビエント照明の光+外光)よりも低色温度の光が照射され、これにより、生体への覚醒効果を排除することができる。
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、タスク用照明システム1によるオフィスサーカディアン照明は、オフィス用に限られるものではなく、住宅内等で用いられてもよい。
1 タスク用照明システム
11 タスク用発光部
12 制御部
13 色温度検知部
14 記憶部
15 判断部
20 色温度調整装置(基準色温度設定手段)
21 基準色温度記憶用スイッチ(基準色温度設定手段)

Claims (1)

  1. タスク用の照明光を照射するタスク用発光部と、前記タスク用発光部が照射する光の色温度を黒体放射軌跡に略沿って変化させる制御部と、を備えたタスク用照明システムであって、
    前記タスク用発光部以外から受ける光の色温度を検知する色温度検知部と、
    前記色温度検知部により検知された色温度が予め定められた基準値であるときの前記タスク用発光部が照射する光の色温度を基準色温度として記憶した記憶部と、
    ユーザが前記基準色温度を設定するための基準色温度設定手段と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記色温度検知部により検知された色温度が前記基準値よりも高色温度であるとき、前記基準色温度よりも高色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御し、検知された色温度が前記基準値よりも低色温度であるとき、前記基準色温度よりも低色温度の光を照射するように前記タスク用発光部を制御することを特徴とするタスク用照明システム。
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