JP6249165B2

JP6249165B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6249165B2
Application number: JP2014035762A
Authority: JP
Inventors: 瑶子野口; 肇大崎
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015162300A

Description

本発明の実施形態は、入眠に適した照明をする照明器具に関する。

従来、光源として異なる色温度の複数のＬＥＤを用いた照明器具がある。このような照明器具では、手動で任意の色温度に調色したり、シーンに応じて予め設定されている色温度に自動調色するように構成されている。

照明器具からの照明光には青色光が含まれており、就寝時間が近くになっても、照明光に含まれる青色光の割合が多いと、照明環境にいる人のメラトニン分泌が抑制され、入眠潜時が長く、快眠しにくくなることがある。

特開２０１１−１４３４１号公報

本発明が解決しようとする課題は、コストを抑えた構造でありながら利便性が高く、かつ、入眠潜時を短く、快眠を即すことができる照明器具を提供することである。

実施形態の照明器具は、主光源、副光源および制御部を備える。主光源は、青色光を含む光を発生する。副光源は、主光源よりも青色光の割合が少ない光を発生する。制御部は、主光源および副光源の点灯状態から、主光源のみ調光して明るさを徐々に低下させ、主光源の光および副光源の光を含めた器具全体の光出力を徐々に低下させるとともに器具全体の光出力における副光源の光の割合を大きくし、かつ、主光源を所定の明るさまで低下させたら、副光源を調光して明るさを徐々に低下させる。

本発明によれば、器具全体の光出力におけるメラトニン分泌を抑制する青色光の割合を効果的に減らすように徐々に減光することにより、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

第１の実施形態を示す照明器具の底面図である。同上照明器具の断面図である。第２の実施形態を示す照明器具の斜視図である。同上照明器具の深睡眠時間の比較を示すグラフである。同上照明器具の入眠潜時の比較を示すグラフである。第３の実施形態を示す照明器具の断面図である。第４の実施形態を示す照明器具の底面図である。同上照明器具の光源ユニットを変えた底面図である。

以下、第１の実施形態を、図１および図２を参照して説明する。

照明器具10は、例えば、丸形のシーリングライトであり、天井11に設置される引掛シーリングボディ12にアダプタ13を介して取り付けられる。

照明器具10は、器具本体16、器具本体16の下面に取り付けられる第１の発光モジュール17および第２の発光モジュール18、器具本体16内に配置される点灯回路19、および器具本体16の下面を覆うセード20を備えている。

器具本体16は、円板状で、中央にアダプタ13に取り付けられる取付部23が形成され、上部に点灯回路19を収納する収納部24が形成されている。

また、各発光モジュール17，18は、それぞれ、基板27、およびこの基板27の表面に実装された複数の発光素子28を備えている。基板27は、例えば、周方向に複数に分割されていて、器具本体16に設置することで周方向に環状に組み合わされる。発光素子28は、例えば、面実装タイプのＳＭＤパッケージ式のＬＥＤ素子が用いられている。複数の発光素子28は、基板27の表面に周方向に沿って例えば２列に配列されている。

第１の発光モジュール17の発光素子28は、例えば、通常の照明に用いられる昼白色の色温度（５０００Ｋ）の光を放射する光源であり、または、昼白色の色温度（５０００Ｋ）の光を放射する光源と電球色の色温度（２７００Ｋ）の光を放射する光源の２種類が含まれている。そして、本実施形態では、第１の発光モジュール17の発光素子28が、第１の光源でもある主光源29である。

第２の発光モジュール18の発光素子28は、例えば、電球色の色温度の光を放射する光源、または、オレンジ色ないし赤色の光を放射する光源であり、あるいはこれら異なる光色の光源の両方が用いられる。そして、第２の発光モジュール18の発光素子28が、第２の光源でもある副光源30である。

主光源29と副光源30とは、主光源29が放射する光に含まれる青色光の割合よりも副光源30が放射する光に含まれる青色光の割合が少ない関係にある。

そして、主光源29が器具本体16の周辺側に配置され、副光源30が器具本体16の中心側に配置されている。

また、点灯回路19は、商用交流電源からの交流電力を整流および平滑し、スイッチング素子のスイッチング動作により所定の直流電力に変換して光源に出力するコンバータ33、およびこのコンバータ33のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部34を有している。そして、点灯回路19は、少なくとも主光源29および副光源30の点灯、調光および消灯を個別に制御することができる。主光源29が異なる色温度の光源を備える場合には異なる色温度の光源の点灯、調光および消灯を個別に制御することができる。

そして、制御部34は、主光源29および副光源30の点灯状態から主光源29の明るさを徐々に低下するように調光して主光源29の光および副光源30の光を含めた器具全体の光出力を徐々に低下させ、器具全体の光出力における副光源30の光の割合を大きくするように制御する快眠調色制御モードを有する。

さらに、快眠調色制御モードでは、主光源29を所定の明るさまで低下する調光下限値まで調光させたら、副光源30の明るさを徐々に低下させるように調光する。なお、主光源29を所定の明るさまで低下するように調光下限値まで調光させたら、主光源29を消灯し、副光源30の明るさを徐々に低下させるように調光するようにしてもよい。

このような快眠調色制御モードは、就寝前に使用者の操作によって設定されたり、タイマの設定によって所定の時刻になると自動的に設定される。

そうして、照明器具10を全灯点灯させると、主光源29および副光源30から放射される光がセード20を透過して照明空間に照射される。

照明器具10の全灯状態において、就寝前に快眠調色制御モードを設定すると、まず、主光源29の明るさを徐々に低下させるように調光し、主光源29の光および副光源30の光を含めた器具全体の光出力を徐々に低下させる。これにより、器具全体の光出力に含まれる副光源30の光の割合が大きくなり、その結果、器具全体の光出力に含まれる青色光の割合が減少する。さらに、照明器具10の周辺側が減光され、中心側が副光源30の色温度の光で照らされる。

主光源29を所定の明るさまで低下する調光下限値まで調光したら、副光源30の明るさを徐々に低下させるように調光する。このとき、主光源29は調光下限に調光下状態でもよいし、消灯してもよい。

なお、副光源30を所定の明るさまで低下する調光下限値まで調光したら、副光源30を自動的に消灯するようにしてもよい。

このように構成された本実施形態の照明器具10によれば、器具全体の光出力におけるメラトニン分泌を抑制する青色光を効果的に減らすように徐々に減光することにより、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

また、主光源29を所定の明るさまで低下させたら、副光源30の明るさを徐々に低下させることにより、より効果的に、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

また、主光源29を器具本体16の周辺側に配置し、副光源30を器具本体16の中心側に配置しているため、主光源29の減光により、発光領域が小さくなっていくように演出することができる。

なお、照明器具10は、昼白色の色温度の光を放射する発光素子28と電球色の色温度の光を放射する発光素子28との２種類を備える場合、昼白色の色温度の光を放射する発光素子28を主光源29とし、電球色の色温度の光を放射する発光素子28を副光源30として、就寝前に快眠調色制御モードを実施してもよい。

次に、図３ないし図５に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果の説明を省略する。

図３において、照明器具10は、器具本体16に着脱可能に取り付けられる光源ユニット40を備えている。

器具本体16は、器具本体16の中央にアダプタ13を備えており、アダプタ13を介して引掛シーリングボディ12に取り付けられる。アダプタ13は、光源ユニット40を着脱可能で機械的および電気的に接続するコネクタ部41を備えている。

光源ユニット40は、発光素子42およびこの発光素子42を点灯制御する点灯回路43を備えている。光源ユニット40は、アダプタ13のコネクタ部41に着脱可能で機械的および電気的に接続するコネクタ部44を備えている。

そして、器具本体16は、例えば、相関色温度２７００Ｋの発光素子28と５０００Ｋの発光素子28を備え、点灯回路19により２７００Ｋ〜５０００Ｋの色温度の範囲で調色制御することができる。

光源ユニット40は、例えばピーク波長が６３０ｎｍの赤色の発光素子28とピーク波長が４８０ｎｍの青色の発光素子28を備え、点灯回路43より赤色光、青色光、赤色光と青色光との混色であるマゼンダ色光の色域に調色制御することができる。

器具本体16の点灯回路19と光源ユニット40の点灯回路43との独立制御により、器具本体16側と光源ユニット40とでそれぞれ色温度を任意に調色制御することができる。

器具本体16の点灯回路19と光源ユニット40の点灯回路43との協調制御により、例えば器具本体16の２７００Ｋの発光素子28と光源ユニット40の赤色の発光素子42とを同時に点灯させて調光率を変化させると、器具本体16の２７００Ｋの発光素子28よりも低い色温度の光を再現できる。同様に、器具本体16の５０００Ｋの発光素子28と光源ユニット40の青色の発光素子とを同時に点灯させることにより、より高い色温度の光を再現できる。

本実施形態では、器具本体16の発光素子28および光源ユニット40の青色の発光素子42が主光源29であり、光源ユニット40の赤色の発光素子28が副光源30である。

そして、このように構成された照明器具10においても、主光源29および副光源30を制御する快眠調色制御モードによって、器具全体の光出力におけるメラトニン分泌を抑制する青色光を効果的に減らすように徐々に減光することにより、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

快眠調色制御モードの効果について測定した結果を図４および図５に示す。図４は深睡眠時間の合計時間であり、図５は床についてから眠りにつくまでの入眠潜時である。夕方から就寝時までの時間帯、および就寝時から外出時までの時間帯において、照明光の色温度を６５００Ｋの一定にした場合と、快眠調色制御モードを実施した場合とについて、それぞれ測定した。

図４に示すように、深睡眠時間に関しては、快眠調色制御モードを実施した場合の方が、深い睡眠が長く、ぐっすり眠れていることがわかる。また、図５に示すように、入眠潜時に関しても、快眠調色制御モードを実施した場合の方が、入眠潜時が短く、スムーズに眠りについていることがわかる。

したがって、快眠調色制御モードによって、器具全体の光出力におけるメラトニン分泌を抑制する青色光を効果的に減らすように徐々に減光することにより、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

また、器具本体16に光源ユニット40を取り付けるだけで、容易に快眠機能を付加することができる。

次に、図６に第３の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果の説明を省略する。

照明器具10は、器具本体16の下面に配置される主光源である発光素子28に加えて、天井11の面を間接照明するための間接照明用の発光素子50を備えている。発光素子50は、発光素子28に比べて青色光の割合が少ない光を放射する。

本実施形態では、器具本体16の下面に配置される主光源である発光素子28が主光源29であり、間接照明用の発光素子50が副光源30である。

快眠調色制御モードによって器具本体16の下面に配置される発光素子28が主光源29が減光されていくと、直接照明に比べて間接照明の割合が増加するため、まぶしさが減少し、より効果的に、入眠潜時を短くし、快眠を即すことが期待できる。

次に、図７ないし図８に第４の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果の説明を省略する。

照明器具10は、四角形状の器具本体16、およびこの器具本体16にマトリクス状に配置される複数の光源ユニット60を備える。

図７に示す照明器具10の光源ユニット60は、発光素子61として、相関色温度２７００Ｋの電球色（Ｌ色）の発光素子と、相関色温度６５００Ｋの昼光色（Ｄ色）の発光素子を備え、これら発光素子61がマトリクス状に配置されている。そして、点灯回路19により２７００Ｋ〜５０００Ｋの色温度の範囲で調色制御することができる。

器具本体16の少なくとも中央の光源ユニット60は、器具本体16に対して着脱可能に構成されており、交換することができる。

図８に示す照明器具10は、器具本体16の中央の光源ユニット60aのみを交換した例を示す。中央の光源ユニット60aは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の発光素子62を備え、これら発光素子62がマトリクス状に配置されている。

そして、中央の光源ユニット60aを付加することにより、例えば、昼光色（Ｄ色）の発光素子61と青色（Ｂ）の発光素子62とを同時に発光させることで高い色温度の光を再現できる。同様に、電球色（Ｌ色）の発光素子61と赤色（Ｒ）の発光素子62とを同時に発光させることで低い色温度の光を再現できる。

本実施形態では、昼光色（Ｄ色）の発光素子61と緑（Ｇ）および色青色（Ｂ）の発光素子62とが主光源29であり、電球色（Ｌ色）の発光素子61と赤色（Ｒ）の発光素子62とが副光源30である。

また、器具本体16に光源ユニット60aを取り付けるだけで、容易に快眠機能を付加することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明器具
16 器具本体
29 主光源
30 副光源
34 制御部
40 光源ユニット
60a 光源ユニット

Claims

青色光を含む光を発生する主光源と；
前記主光源よりも青色光の割合が少ない光を発生する副光源と；
前記主光源および前記副光源の点灯状態から、前記主光源のみ調光して明るさを徐々に低下させ、前記主光源の光および前記副光源の光を含めた器具全体の光出力を徐々に低下させるとともに器具全体の光出力における前記副光源の光の割合を大きくし、かつ、前記主光源を所定の明るさまで低下させたら、前記副光源を調光して明るさを徐々に低下させる制御部と；
を具備することを特徴とする照明器具。
前記主光源を配置する器具本体と；
前記副光源を有し、前記器具本体に着脱可能に取り付けられる光源ユニットと；
を具備することを特徴とする請求項１記載の照明器具。