JP7152690B2

JP7152690B2 - 照明制御システム、及び、照明灯具。

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Publication number: JP7152690B2
Application number: JP2021140574A
Authority: JP
Inventors: 圭原口; 謙次浅井; 宗毅福永; 康夫藤川
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2040-02-26
Also published as: JP2021182566A; JP2020174035A; JP6940796B2

Description

本発明は、照明制御システム、及び、照明灯具に関する。

オフィスや工場、商業施設、あるいは家などの建物内において、照明は欠かせない要素となっている。室内空間を形成する建物が建設される際には、その空間を照らすための照明も備え付けられるのが一般的である。

このような室内照明は、非常灯などの一部の用途を除き、通常は、人が作業しやすい室内を提供することを目的とする。そのため、室内照明の良し悪しを判断する材料の一つに、演色性という要素がある。特許文献１には、平均演色評価数が９０以上の演色性が高い発光装置が開示されている。

一方で、近年、人の作業環境を形成する上で、人体に与える影響を考慮することを重視する動きもある。その一つに、例えば、ＩＷＢＩ（International WELL Building Institute）が定めるＷＥＬＬ認証（Well Building Standard）という認証制度がある。ＷＥＬＬ認証は、オフィスなどの建築物を、空気、水、食物、光、快適性などの複数の項目から評価し、基準を満たすことで認証を与える。

例えば、ＷＥＬＬ認証における光の項目に関しては、視環境への配慮、サーカディアンへの配慮、器具や太陽光のグレアへの配慮が、必須の評価項目となっており、演色性については必須ではなく加点項目となっている。このように、人が作業する室内空間を照らす照明には、演色性に優れていることに限らず、人体の影響に配慮することが求められている。

特開２０１８－１２９４９２号

人体への影響に配慮された照明を提供することを目的とする。

本明細書により一実施形態として開示される照明制御システムは、照明灯具と、情報処理装置と、が通信可能に接続し、前記照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、を有し、前記情報処理装置は、調光指示を送信し、前記照明灯具の前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させる調光管理部と、を有し、前記第１発光装置は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．０７０である第一の点と、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．５００である第二の点と、を結ぶ第一の直線と、前記第二の点と、色度座標におけるｘが０．０１３及びｙが０．５００である第三の点と、を結ぶ第二の直線と、前記第一の点から色度座標におけるｘの値の小さい方に延びる純紫軌跡と、前記第三の点から色度座標におけるｙの値の小さい方に延びるスペクトル軌跡と、で画定された領域内の光であって、メラノピック比が２．０以上の光を発する照明制御システムである。

また、本明細書により一実施形態として開示される照明制御システムは、照明灯具と、情報処理装置と、が通信可能に接続し、前記照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と同じ第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、を有し、前記情報処理装置は、調光指示を送信し、前記照明灯具の前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させる調光管理部と、を有し、前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、前記照明光が照射される時間帯において、前記照明光のメラノピック比が最大となるときと、最小となるときの差が０．０１以上になるように制御される照明制御システムである。

また、本明細書により一実施形態として開示される照明制御システムは、照明灯具と、情報処理装置と、が通信可能に接続し、前記照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、を有し、前記情報処理装置は、調光指示を送信し、前記照明灯具の前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させる調光管理部と、を有し、前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、少なくとも相関色温度が３０００Ｋから５０００Ｋの範囲で前記照明光を制御し、前記範囲において、メラノピック比が最大となるときと最小となるときの差が０．４０以上になるように制御される照明制御システムである。

また、本明細書により一実施形態として開示される照明制御システムは、照明灯具と、情報処理装置と、が通信可能に接続し、前記照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、を有し、前記情報処理装置は、調光指示を送信し、前記照明灯具の前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させる調光管理部と、を有し、前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、少なくとも相関色温度が２７００Ｋから６５００Ｋの範囲で前記照明光を制御し、前記範囲において、メラノピック比が最大となるときと最小となるときの差が０．６５以上になるように制御される照明制御システムである。

また、本明細書により一実施形態として開示される照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と同じ第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する調光制御部と、を有し、前記第１発光装置による光のメラノピック比と、前記第２発光装置による光のメラノピック比と、の差が０．０５以上である。

また、本明細書により一実施形態として開示される照明灯具は、第１発光装置と、相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する調光制御部と、を有し、前記第１発光装置による光のメラノピック比と、前記第２発光装置による光のメラノピック比と、の差が０．７以上である。

本発明によれば、従来よりも人体への影響に配慮された照明を提供することができる。

図１は、サーカディアン応答と視感度応答の曲線を示す図である。図２は、第１実施形態に係る照明制御システムの一例を記したシステム構成図である。図３は、第１実施形態に係る建築物の居室の構造の一例を記した模式図である。図４は、情報処理装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図５は、第１実施形態に係る照明制御装置のソフトウェア構成を説明するためのブロック図である。図６は、第１実施形態に係る照明装置を説明するための模式図である。図７は、第１実施形態に係る電源アダプタ付き照明灯具の斜視図である。図８は、第１実施形態に係る照明灯具の発光面を説明するための平面図である。図９は、第１実施形態に係る発光装置の模式的な構成図である。図１０Ａは、第１実施形態に係る照明灯具に採用される発光装置の発光スペクトルの一例である。図１０Ｂは、第１実施形態に係る照明灯具に採用される発光装置の発光スペクトルの一例である。図１０Ｃは、第１実施形態に係る照明灯具に採用される発光装置の発光スペクトルの一例である。図１０Ｄは、第１実施形態に係る照明灯具に採用される発光装置の発光スペクトルの一例である。図１０Ｅは、第１実施形態に係る照明灯具に採用される発光装置の発光スペクトルの一例である。図１１は、第１実施形態に係る照明制御システムにより実行される照明制御の流れを記したフローチャート図である。図１２は、第１実施形態に係る調光設定情報の一例を示すデータ構成図である。図１３Ａは、第１実施形態に係る調光ルールの一例を説明するための模式図である。図１３Ｂは、第１実施形態に係る調光ルールの一例を説明するための模式図である。図１３Ｃは、第１実施形態に係る調光ルールの一例を説明するための模式図である。図１３Ｄは、第１実施形態に係る調光ルールの一例を説明するための模式図である。図１３Ｅは、第１実施形態に係る調光ルールの一例を説明するための模式図である。図１４は、第２実施形態に係る照明装置を説明するための模式図である。図１５は、第２実施形態に係る照明灯具の発光面を説明するための平面図である。図１６は、第２実施形態に係る第３発光装置の模式的な構成図である。図１７Ａは、１つの筐体に実施形態に係る複数の発光装置を含む形態の一例を示す模式的な構成図である。図１７Ｂは、１つの筐体に実施形態に係る複数の発光装置を含む形態の他の一例を示す模式的な構成図である。図１７Ｃは、１つの筐体に実施形態に係る複数の発光装置を含む形態の他の一例を示す模式的な構成図である。

まず、照明が人体に与える影響について説明する。
背景技術で述べたＷＥＬＬ認証を例に挙げると、サーカディアンに配慮した照明設計が求められる。なお、サーカディアンに配慮するとは、概日リズム（サーカディアンリズム）、に配慮するということである。

ヒトのサーカディアンリズムは１日より長く約２５時間であり、これを１日、つまり２４時間周期に合わせなければ、１日とずれたリズム周期となってしまう。そこで、２４時間に合わせるための同調因子として光が重要な役割を果たしている。太陽の光を浴びることでヒトの体内時計が２４時間に調整され、これにより、生来的に人は朝起きて夜寝るといった１日のリズムの中で生活している。

つまり、人間の体内には、２４時間周期のリズムで生活するために、光を利用した同調機能が備わっている。具体的には、脳の視床下部に視交叉上核という非常に小さい領域があり、これがサーカディアンリズムを統率する体内時計の役割を担っている。また、この視交叉上核に光信号を与える細胞として、網膜上の内因性光感受性網膜神経節細胞（intrinsically photosensitive Retinal Ganglion Cell：以下、ｉｐＲＧＣと呼ぶ）がある。

ｉｐＲＧＣはメラノプシンという光受容タンパク質を含み、メラノプシンがサーカディアンリズムの光同調に関与することが明らかにされている。メラノプシンは、光の波長に応じた吸収特性を有しており、そのピークは４８０ｎｍ～４９０ｎｍ付近にある。

また、メラノプシンは睡眠促進ホルモンであるメラトニンの分泌または抑制にも関与しているとされ、例えばｉｐＲＧＣへの刺激量が増えることによって、メラトニンの分泌が抑制されると考えられている。なお、通常であれば、体内のメラトニンの分泌ピークは夜間に訪れ、メラトニンが分泌されることで睡眠が促進される。従って、日中はメラトニンの分泌は抑制されている。

上述のＷＥＬＬ認証では、サーカディアンに配慮した照明設計であるかを評価するために、等価メラノピック照度（Equivalent Melanopic Lux：以下、ＥＭＬと呼ぶ）が導入されている。ＥＭＬは、下記の式（１）で求められる。

また、式（１）におけるＭｅｒａｎｏｐｉｃＲａｔｉｏ（メラノピック比：以下、ＭＲと呼ぶ）は、下記の式（２）で求められる。

ここで、Ｌｉｇｈｔは照明灯具による光の分光分布、Ｃｉｒｃａｄｉａｎは上述した４８０ｎｍ～４９０ｎｍ付近にピークを有するメラノプシンの分光感度特性に基づくサーカディアン応答、Ｖｉｓｕａｌは視感度応答を示す。図１は、サーカディアン応答及び視感度応答の曲線を記した図である。

式（１）からわかるように、ＥＭＬの数値を上げる方向性としては、照度を上げるか、ＭＲを上げるか、の２通りが考えられる。また、サーカディアンリズムの特性に対する依存性は、照度よりもＭＲの方が大きいことが窺える。従って、サーカディアンリズムに配慮する上では、ＭＲの値を考慮する方が好ましいと考えられる。また、サーカディアン応答に基づけば、およそ４７０ｎｍの波長から４９０ｎｍの波長の範囲における発光強度は、特にメラトニンの分泌制御に寄与する波長帯と考えられる。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を限定するものではない。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。また、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳＺ８１１０に従う。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る照明制御システムについて説明する。図２は、照明制御システム１００のシステム構成を記したシステム構成図である。また、照明制御システム１００による照明制御が実行される場所として、建築物１を例にあげて説明する。

建築物１は、例えば、１または複数の企業の従業員が働くオフィスビルである。オフィスビルは、複数階の構造を有しており、図２の例は、Ｎ階建てのオフィスビルを表している。この建築物１では、１階には受付が設けられ、エレベーター（昇降機）を利用して所望の階に移動することができる。

２階より上の階には複数の居室空間が設けられており、企業は所望の居室２０をレンタルして利用することができる。各階に複数の居室２０が設けられており、それぞれの居室２０を識別する情報として、例えば、居室番号が付される。図２の例では、居室番号として、２階の２つの居室２０にそれぞれ、２０１、及び、２０２、が、Ｎ階の１つの居室２０に、Ｎ０１が付されている。このように居室番号の典型的な形態として、最初に階数を示す数字を付し、続けてその階にある部屋を個々に識別する番号を付すことが多い。

図３は、建築物１において形成された居室２０の一例を記す図である。居室２０は、主に天井２１と床２２と壁２３によって囲まれた空間を形成する。居室への出入りのために壁２３の一部に扉が設けられ、外気や外光の取り入れが可能な窓が所々設けられる。なお、窓の無い居室があってもよい。また、居室２０の天井２１には、複数の照明装置２４が取り付けられる。また、室内の温度や湿度を調節するために空調機器が設けられる。

企業が利用する際には、この居室空間にさらに机や椅子が配置される。居室２０で作業をする人（従業員）は、椅子に座り机で作業をしている間、照明装置２４による照明光を浴びることとなる。そのため、作業に適した一定以上の照度の照明が当たるように照明装置２４は配置される。例えば、一般的な事務作業が行われる場合、机上照度が５００ｌｘ以上、より好ましくは７５０ｌｘ以上となるように照明光を照射する。

なお、このような照度の基準は、建築物１の用途やそこで行われる作業内容によっても異なる。例えば、一般のオフィス、工場、学校、あるいは、商業施設などによって基準は異なることがある。またさらに、国によっても異なることがあり、例えば、日本国には、ＪＩＳＺ９１１０という基準がある。

従って、居室２０の天井２１に設けられた照明装置２４に求められる「一定以上の照度」とは、建築物１の用途やそこで行われる作業内容、また、その建築物１が建てられる国の基準などに基づいて適切に定められるものである。その意味で、照明制御システム１００は、作業環境に応じた一定以上の照度の照明光を照射するように制御する照明制御システムである。

また、オフィスビルには、企業に貸す居室２０の他に、オフィスビルを管理するための管理室１０が設けられる。管理室１０には、昇降機、空調、照明などのビル設備を管理するための設備が設けられる。また、管理室１０には、管理端末１１と、照明制御装置１２と、が用意されている。なお、図２の例では、管理室は最上階に設けられているが、どの階に設けるかは任意に決めればよい。

図２の破線は通信の接続関係を表している。つまり、破線で繋がっている装置同士が通信可能に接続していることを表している。管理端末１１及び複数の照明装置２４は、照明制御装置１２と通信可能に接続する。照明制御装置１２は、制御の対象となる照明装置２４と通信可能に接続し、通信を介して照明装置２４の照明を制御する。通信接続には、有線または無線による既知の通信手段を用いることができる。なお、破線で繋がっていない装置同士が通信可能に接続していてもよい。また、図２で図示された装置以外の装置と通信可能に接続してもよい。

管理端末１１、及び、照明制御装置１２は、コンピュータやサーバ装置などの情報処理装置で構成することができる。図４は、情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置では、ＣＰＵ７０、ＲＯＭ７１、ＲＡＭ７２、ストレージ７３、グラフィクスＩ／Ｆ７４、データＩ／Ｆ７５、通信Ｉ／Ｆ７６、及び、入力デバイス７７が、バスに対して接続される。

ストレージ７３は、データを不揮発に記憶することが可能な記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどを用いることができる。ＣＰＵ７０は、ＲＯＭ７１およびストレージ７３に記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭ７２をワークメモリとして用いて処理を実行するプロセッサである。グラフィクスＩ／Ｆ７４は、生成された表示制御信号を、装置が表示可能な信号に変換して出力するインタフェースである。

データＩ／Ｆ７５は、外部からのデータの入力を行うためのインタフェースである。例えば、ＵＳＢなどによるインタフェースを適用することができる。通信Ｉ／Ｆ７６は、所定のプロトコルを用いてネットワークと通信を行うためのインタフェースである。入力デバイス７７は、ユーザ入力を受け付けて所定の制御信号を出力する。

図５は、照明制御装置１２によって実行される情報処理（機能）を説明する機能ブロック図である。各機能ブロックで表される機能は、例えば、ＣＰＵ７０がプログラムを実行することで実現される。照明制御装置１２は、調光管理部１３、調光設定登録部１４、及び、調光設定記憶部１５を有する。

調光管理部１３は、建築物１において、居室２０に配されている複数の照明装置２４を管理し、照明装置２４による照明を制御する機能部である。例えば、調光制御に関する設定（調光設定）に基づき、居室２０の照明を制御する。

調光設定登録部１４は、調光設定を登録する機能部である。調光設置記憶部Ｂ５は、調光設定が登録された調光設定情報を記憶する機能部である。例えば、オフィスビルの管理者が、管理端末１１を操作して調光設定を入力し、照明制御装置１２に登録を要求することで、照明制御装置１２の調光設定登録部１４が、登録要求に応じて調光設定記憶部１５の調光設定情報に調光設定を登録する。

照明装置２４は、照明灯具３０と、電源アダプタ５０と、調光ドライバ６０と、を有して構成される。図６は、照明装置２４の構成と、照明装置２４と外部装置との接続の一例を記した図である。

図６に記すように、照明装置２４では、照明灯具３０と電源アダプタ５０とが接続し、電源アダプタ５０と調光ドライバ６０とが接続している。また、照明灯具３０と電源アダプタ５０とは、ＤＣハーネス等の電気配線で接続されている。電源アダプタ５０と調光ドライバ６０とは、通信ケーブル等の通信配線で接続されている。つまり、照明灯具３０と電源アダプタ５０とは、電気配線の抜き差しで容易に着脱可能である。電源アダプタ５０と調光ドライバ６０も同様に、通信配線の抜き差しで容易に着脱可能である。

電源アダプタ５０は、建築物１の天井裏に通された配線と接続し、外部電源装置から電力の供給を受けることができる。調光ドライバ６０は、有線または無線の通信手段によって、照明制御装置１２と通信可能に接続する。なお、照明灯具３０と電源アダプタ５０とが、一体の装置で構成されてもよい。また、電源アダプタ５０と調光ドライバ６０とが、一体の装置で構成されてもよい。

電源アダプタ５０は、外部電源装置からの電力を照明灯具３０に供給する電力供給部５１を有する。例えば、電力供給部５１は、外部電源装置からのＡＣ電源をＤＣ電源に変換して照明灯具３０に供給する。

調光ドライバ６０は、照明灯具３０によって発光される光を調節する調光制御部６１を有する。また、照明灯具３０による光を制御するためのドライバプログラムを搭載している。従って、調光ドライバ６０には、ドライバプログラムを実行するための情報処理機構が設けられている。例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、または、ＲＡＭなどを有している。調光制御部６１は、通信可能に接続する照明制御装置１２から照明制御のための情報である調光指示を受信し、調光指示に基づいて照明灯具３０の光を制御する。

照明灯具３０は、ベースプレート３１、基板３２、複数の発光装置３６、発光制御部３５、カバー３３、及び、留め具３４を有する。また、複数の発光装置３６には、１以上の第１発光装置３７と、１以上の第２発光装置３８と、が含まれる。また、発光装置３６は、発光素子３９、波長変換部材４０、及び、成形体４２を有する。

図７は、電源アダプタ５０が取り付けられた状態の照明灯具３０、を照明灯具３０の天井設置面側からみた、斜視図である。また、図８は、照明灯具３０の発光面（天井設置面と反対側の面）を記した図である。なお、図８では、照明灯具３０のカバー３３を外した状態を示している。図９は、照明灯具３０が有する発光装置３６を示す概略断面図である。

照明灯具３０では、ベースプレート３１に基板３２が取り付けられている。また、基板３２に複数の発光装置３６が実装されている。複数の発光装置３６は、配線を通じて電気的に接続しており、発光制御部３５を介して発光装置３６への通電が行われ、発光装置３６による発光は制御される。

また、基板３２に配置された複数の発光装置３６を囲うようにして、カバー３３がベースプレート３１に取り付けられている。ベースプレート３１の発光装置３６が配置される側の面と反対側の面（天井設置面）において、留め具３４が設けられている。また、天井設置面側で、照明灯具３０と電源アダプタ５０とは接続する。電源アダプタ５０には、上述した外部電源装置と接続するための電源端子と、調光ドライバ６０と接続するための調光端子と、が設けられている。

また、照明灯具３０では、第１発光装置３７と第２発光装置３８とが、交互に並べて配される。図８の例では、複数の発光装置３６が行列状に配置されており、１列（あるいは１行）ずつ、第１発光装置３７と第２発光装置３８が交互に並べられる。なお、行あるいは列単位ではない単位で交互に配置してもよい。例えば、発光装置１個の単位や、複数個の単位で、交互に配置してもよい。

第１発光装置３７と第２発光装置３８とは、異なる発光スペクトルを有している。例えば、波長変換部材４０に含有される蛍光体４１の種類や含有率を異ならせることで実現できる。また例えば、第１発光装置３７における発光素子３９と、第２発光装置３８における発光素子３９と、をそれぞれ異なる発光スペクトルの発光素子とすることで実現できる。発光素子３９と蛍光体４１の両方を異ならせてもよい。

照明灯具３０では、発光制御部３５によって、第１発光装置３７における発光と、第２発光装置３８における発光と、をそれぞれ制御することができる。例えば、第１発光装置３７と第２発光装置３８のうちの一方だけを発光させることができる。また例えば、第１発光装置３７または第２発光装置３８による発光の度合いを調節することができる。なお、照明灯具３０の形態や発光装置３６の形態は図に示した例に限らず、既知の形状や構造、構成を利用することができる。

ここで、第１実施形態の照明制御システム１００において採用される発光装置３６の発光スペクトルについて説明する。照明灯具３０は、第１発光装置３７と第２発光装置３８のそれぞれに対し、以下に複数例示する発光スペクトルの中から異なるものを選択して実現することができる。なお、例示は、照明灯具３０において採用され得るいくつかの例であって、本発明の適用においては、ここで示した発光装置に必ずしも限定されなくてよい。

＜発光装置例１＞
例１の発光装置３６は、４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９を有し、波長変換部材４０において、式（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅで表される希土類アルミン酸塩蛍光体と、式（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表されるシリコンナイトライド蛍光体と、を含有する。図１０Ａには、蛍光体４１の含有率を調整し、黒体放射軌跡に近い色度で、相関色温度の値を変えた複数の発光スペクトルを記す。また、例１の発光装置３６では、１８０ｌｍ／Ｗ以上２１０ｌｍ／Ｗ以下の範囲の発光効率と、８０以上９０未満の範囲の平均演色評価数と、が実現される。

ここで、黒体放射軌跡に近い色度とは、ＪＩＳＺ８７２５に準拠して測定される黒体放射軌跡からの色偏差ｄｕｖが－０．０２以上０．０２以下の範囲内である光をいうものとする。また、本明細書において、蛍光体の組成を示す式中、カンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも一種の元素を組成中に含むことを意味し、前記複数の元素から二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、本明細書において、蛍光体の組成を示す式中、コロン（：）の前は母体結晶を構成する元素及びそのモル比を表し、コロン（：）の後は賦活元素を表す。

＜発光装置例２＞
例２の発光装置３６は、４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９を有し、波長変換部材４０において、式Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕで表されるアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体を含有する。図１０Ｂには、蛍光体４１の含有率を調整し、黒体放射軌跡に近い色度で、相関色温度の値を変えた複数の発光スペクトルを記す。また、例２の発光装置３６では、１７０ｌｍ／Ｗ以上１９５ｌｍ／Ｗ以下の範囲の発光効率と、８０以上９０以下の範囲の平均演色評価数と、が実現される。

＜発光装置例３＞
例３の発光装置３６は、４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９を有し、波長変換部材４０において、式（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）_２：Ｅｕで表されるケイ酸塩蛍光体を含有する。図１０Ｃには、蛍光体４１の含有率を調整し、黒体放射軌跡に近い色度で、相関色温度の値を変えた複数の発光スペクトルを記す。また、例３の発光装置３６では、１５５ｌｍ／Ｗ以上１８５ｌｍ／Ｗ以下の範囲の発光効率と、９０以上９５未満の範囲の平均演色評価数と、が実現される。

＜発光装置例４＞
例４の発光装置３６は、４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９を有し、波長変換部材４０において、式（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_５（ＰＯ_４）_３（Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｅｕで表されるアルカリ土類リン酸塩蛍光体と、志位３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎで表されるフルオロジャーマネート蛍光体と、を含有する。図１０Ｄには、蛍光体４１の含有率を調整し、黒体放射軌跡に近い色度で、相関色温度の値を変えた複数の発光スペクトルを記す。また、例４の発光装置３６では、１１５ｌｍ／Ｗ以上１４０ｌｍ／Ｗ以下の範囲の発光効率と、９５以上１００未満の範囲の平均演色評価数と、が実現される。

＜発光装置例５＞
例５の発光装置３６は、４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９を有し、波長変換部材４０において、式Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕで表されるアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体を含有する。図１０Ｅには、例５の発光装置３６による発光スペクトルを記す。例５の発光装置３６は、４７０ｎｍ以上から４９０ｎｍ以下における発光強度を高めた発光装置でありサーカディアン特性に有効な発光スペクトルを示す。

発光装置３６では、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、ｘが０．２８０及びｙが０．０７０である第一の点と、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．５００である第二の点と、を結ぶ第一の直線と、第二の点と、色度座標におけるｘが０．０１３及びｙが０．５００である第三の点と、を結ぶ第二の直線と、第一の点から色度座標におけるｘの値の小さい方に延びる純紫軌跡と、第三の点から色度座標におけるｙの値の小さい方に延びるスペクトル軌跡と、で画定された領域内の光を発する。この光は、黒体放射軌跡から離れた色度であるため、他の発光装置と調色することで、照明光を作り出す。

また、例５の発光装置３６では、ＭＲの値が２．０以上である。また、発光スペクトル全体の発光強度に対する４７０ｎｍから４９０ｎｍの範囲の発光強度の割合が１５％以上である。また、１１５ｌｍ／Ｗ以上１４０ｌｍ／ｗ以下の範囲の発光効率が実現される。

これら例示した発光装置例１～例５に関する発光スペクトルの特徴は、図１０Ａ～図１０Ｅに基づいて特定することができる。例えば、ピーク波長を有する波長帯域や、半値幅などを、これらの図から特定することができる。

次に、照明制御システム１００による照明制御について説明する。図１１は、照明制御システム１００における照明制御の流れを記したフローチャート図である。以下、各フローについて説明する。

ステップＳ１において、照明を点けるためにスイッチが入れられる。スイッチは、例えば、企業の従業員で、その日最初に居室２０に到着した従業員が入れる。あるいは、リモート制御によって、コンピュータが動的にスイッチを入れてもよい。例えば、オフィスビル１階の入館ゲートが、社員証などのＩＣカードによる認証を要しており、ＩＣカードが認証されることで、その企業の居室の照明スイッチをＯＮに設定してもよい。

ステップＳ２において、照明制御装置１２は、照明を点ける要求信号である照明リクエストを受信する。照明リクエストには、その照明スイッチによる照明のＯＮ／ＯＦＦ制御の対象となる照明装置２４を特定する照明特定情報が含まれる。照明特定情報には、例えば、居室番号を採用することができる。この場合、居室単位で照明装置２４の制御がされることとなる。なお、居室２０が広い場合、居室２０をより細分化した領域に分けて、制御の単位としてもよい。

ステップＳ３において、照明制御装置１２の調光管理部１３は、調光設定記憶部１５に記憶されている調光設定情報から調光設定を取得する。また、調光管理部１３は、受信した照明リクエストに含まれる照明特定情報と、調光設定記憶部１５に記憶されている調光設定情報とに基づいて、照明特定情報に紐付く調光設定を取得する。

図１２は、調光設定記憶部１５に記憶される調光設定情報のデータ構成の一例を示す図である。この例の調光設定情報は、居室２０を借りる企業単位、言い換えると、建築物１の１又は複数の居室２０を利用する契約者の単位で設定される契約者情報１６である。

契約者情報１６には、契約者に応じて、契約者識別コード、フロア、居室、及び、基本勤務時間が登録される。契約者識別コードは、居室２０をレンタルしている企業、つまり、レンタル契約の契約者を識別する情報である。フロアにはその契約者がレンタルする居室２０がある階数が、居室にはその居室２０の居室番号が登録される。つまり、照明特定情報が登録される。

基本勤務時間には、その契約者が所望する時間帯が登録される。契約者が適宜決めればよいが、典型的には、その企業の勤務形態に基づく始業時間から終業時間までが、基本勤務時間として登録される。一般には、始業時間は、７時から１０時３０分の間に設定され、終業時間は１６時から１９時の間に設定されることが想定される。

また、図１２に示すように、１つの企業が複数の居室をレンタルし、居室に応じて異なる基本勤務時間を登録することもできる。また、昼休みに消灯する場合に、昼休みの時間帯を登録することもできる。照明制御装置１２の調光管理部１３は、この契約者情報１６から、照明リクエストに含まれる照明特定情報に紐づく調光設定を取得する。

図１３Ａから図１３Ｅは、調光設定記憶部１５に記憶される調光設定情報の一例を説明するための図である。この例の調光設定情報は、一日のサイクルで、どのように照明を制御するかを規定する調光ルール情報１７である。

調光ルール情報１７は、時間帯に応じてサーカディアン特性が変化するように、例えば、サーカディアン特性の度合いを、時間帯に応じて定めている。また、調色を行う場合は、相関色温度を、時間帯に応じて定めるようにしてもよい。図１３Ａから図１３Ｄには、時間帯に応じてサーカディアン特性を定めた調光ルールの例が、図１３Ｅには、時間帯に応じて相関色温度を定めた調光ルールの例が示されている。

照明灯具３０において、第１発光装置３７による光と第２発光装置３８による光と、を照射する割合を変化させることで、照明装置２４による照明のサーカディアン特性、または、相関色温度は変化させることができる。つまり、調光ルール情報は、照明灯具３０の第１発光装置３７による光と第２発光装置３８による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させるルールを定めた情報である。

図１３Ａの例（調光ルール１）では、０時から６時まではサーカディアン特性が一日のうちの最低値となっており、６時になると最大値に変わる。その後、１５時３０分までは最大値を保ち、１５時３０分から基本勤務時間の終業時間に至るまでの間、経時的にサーカディアン特性が減少していく。そして終業時間を過ぎた後は２４時まで最低値となっている。

つまり、調光ルール１には、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（６時）にサーカディアン特性を増加させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（１５時３０分）からサーカディアン特性を減少させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（１５時３０分）から契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の終業時間）に至るまで、段階的にサーカディアン特性を減少させることが定められている。

図１３Ｂの例（調光ルール２）では、０時から基本勤務時間の始業時間の１時間前まではサーカディアン特性が一日のうちの最低値となっており、始業時間の１時間前になると最大値に変わる。その後、１５時３０分までは最大値を保ち、１５時３０分から１８時に至るまでの間、経時的にサーカディアン特性が減少していく。そして１８時を過ぎた後は２４時まで最低値となっている。

つまり、調光ルール２には、契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の始業時間）に基づいてサーカディアン特性を増加させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（１５時３０分）からサーカディアン特性を減少させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時間帯（１５時３０分から１８時）に、段階的にサーカディアン特性を減少させることが定められている。また、契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の始業時間）と、予め定められる所定の条件（始業時間の１時間前）に基づいて、サーカディアン特性を増加させる時刻が決定されることが定められている。

図１３Ｃの例（調光ルール３）では、０時から６時まではサーカディアン特性が一日のうちの最低値となっており、６時から基本勤務時間の始業時間に至るまでの間、経時的にサーカディアン特性が増加していく。その後、始業時間から終業時間までは最大値を保ち、終業時間になると最低値に変わる。そして終業時間を過ぎた後は２４時まで最低値となっている。

つまり、調光ルール３には、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（６時）からサーカディアン特性を増加させることが定められている。また、契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の終業時間）にサーカディアン特性を減少させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（６時）から契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の始業時間）に至るまで、段階的にサーカディアン特性を増加させることが定められている。

図１３Ｄの例（調光ルール４）では、０時から日の出の時刻（日昇時刻）まではサーカディアン特性が一日のうちの最低値となっており、日昇時刻から基本勤務時間の始業時間に至るまでの間、経時的にサーカディアン特性が増加していく。その後、１５時３０分までは最大値を保ち、１５時３０分から基本勤務時間の終業時間に至るまでの間、経時的にサーカディアン特性が減少していく。また、終業時間には、サーカディアン特性は最小値にならず、集合時間後も経時的にサーカディアン特性が減少していく。そして２０時に最小値となり、その後は２４時まで最低値を保っている。

つまり、調光ルール４には、自然環境情報（日昇時刻）に基づいて、サーカディアン特性を増加させる時刻が決定されることが定められている。なお、日昇時刻は、照明制御システム１００が構築される地域に関し統計的に得られる情報で定めておくことができる。なお、日没時刻に基づいて、日没に合わせてサーカディアン特性が低くなるように調光ルールを定めてもよい。また、日没から日昇の間、サーカディアン特性を最低値にする調光ルールを定めてもよい。

また、調光ルール４には、契約者により定められる所定の時刻（基本勤務時間の終業時間）においてサーカディアン特性を最大値の所定の割合（例えば、５０％）にまで経時的に減少させていくことが定められている。さらに、その後は、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（２０時）まで経時的にサーカディアン特性を減少させることが定められている。また、

図１３Ｅの例（調光ルール５）では、０時から６時までは相関色温度が一日のうちの最低値となっており、６時から基本勤務時間の始業時間に至るまでの間、経時的に相関色温度が上昇していく。その後、始業時間から１５時３０分までは最大値を保ち、１５時３０分から基本勤務時間の終業時間に至るまでの間、経時的に相関色温度が減少していく。そして終業時間を過ぎた後は２４時まで最低値となっている。

つまり、調光ルール５には、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（６時）に相関色温度を増加させることが定められている。また、建築物１の管理者により定められる所定の時刻（１５時３０分）から相関色温度を減少させることが定められている。また、相関色温度の増加及び減少は、段階的に行われることが定められている。

このように、調光ルールは、１日の間で、照明装置２４の照明によるサーカディアン特性の値を変化させるルールを定める。また、照明灯具３０の第１発光装置３７による光と第２発光装置３８による光との照射割合を変化させることで、サーカディアン特性の値を変化させることができる。

この調光ルールは、１０時における前記照明光のメラノピック比が、１７時における前記照明光のサーカディアン特性よりも大きくなるように定められるとよい。また、１０時から１２時の間のサーカディアン特性の最大と最小の差が、１４時から１８時の間のサーカディアン特性の最大と最小の差よりも小さくなるように定められるとよい。また、１０時から１２時の間のサーカディアン特性の平均値が、１６時から１８時の間のサーカディアン特性の平均値よりも高くなるように定められるとよい。

なお、これらの例示した調光ルールに限らず、各例で示した要素を組み合わせて調光ルールは定めることができる。また、ここで示した要素以外を取り入れて調光ルールを定めてもよい。例えば、昼休みの時間帯における調光ルールを定めるなどしてもよい。

なお、このような調光ルールは、人体への影響に配慮されたルールとなっている。詳細は後述するが、第１発光装置３７と第２発光装置３８を適当に選択することで、相関色温度を定めた調光ルール５によっても、人体への影響に配慮された照明の制御が行われる。照明制御システム１００において、調光ルールは、朝起きて夜寝るという人間の生活リズムに配慮し、朝や昼といった活動時間帯でサーカディアン特性の値が高くなり、夕方や夜になると日中よりもサーカディアン特性の値が低くなるように照明の制御態様を定める。また、契約者の勤務形態に合わせた調光ルールとすることで、勤務時間中における従業員の知的生産性を高めつつも、健全な生活リズムを促すことができる。

照明制御装置１２の調光管理部１３は、このような調光ルール情報１７を調光設定記憶部１５に記憶されている調光設定情報から取得する。なお、調光設定記憶部１５には、少なくとも１つの調光ルールが登録された調光ルール情報が記憶されていればよい。定められた調光ルールが１つの場合、契約者に対して一律に適用される。

また、複数の調光ルールを記憶しておき、契約者に所望の調光ルールを選択させてもよい。あるいは、その契約者の勤務形態などを考慮してカスタマイズされた調光ルールを登録するようにしてもよい。契約者に応じた調光ルールを適用する場合、例えば、契約者情報において、各契約者に適用する調光ルールを特定する情報が登録される。

ステップＳ４において、照明制御装置１２の調光管理部１３は、取得した調光設定情報に基づいて、現在時刻における調光度を決定する。例えば、契約者情報と、調光ルール情報と、に基づいて、現在時刻におけるサーカディアン特性または相関色温度から、これに対応する調光度を特定し、第１発光装置３７による光を照射する割合と、第２発光装置３８による光を照射する割合と、をそれぞれ決定する。

なお、第１発光装置３７と第２発光装置３８の照射割合は、調光ドライバ６０において決定されてもよい。つまり、照明制御装置１２においては、サーカディアン特性または相関色温度の値（調光度）を特定し、この値を調光ドライバ６０に送信する。そして、調光度を受信した調光ドライバ６０において照射割合が決定されてもよい。サーカディアン特性の値と、発光装置３６の照射割合と、の対応関係は、照明灯具３０の特性データとして、照明制御システム１００（照明制御装置１２または調光ドライバ６０）において管理されている。

ここで、照明制御システム１００が、オフィスビルなどの建築物１で企業に利用される場合、照明がＯＮである間は、照度については作業環境に応じた一定以上の値が保たれる。つまり、サーカディアン特性を変化させる際に、極端に照度が下がり従業員の作業性を損なわせてしまうといったことがないように照明制御は行われる。一般的なオフィスビルでは、例えば、机上照度で５００ｌｘ以上の照度が当たるように照明灯具３０による照明光は照らされる。

また、少なくとも、基本的な従業員の作業時間帯において、照明がＯＮとなっている間は、作業環境に応じた一定以上の照度に制御される。基本的な従業員の作業時間帯とは、例えば、始業時間または９時から、終業時間または１８時までの間で、昼休みを除いた時間帯が挙げられる。なお、作業時間帯はこれに限らない。例えば、サマータイムなどの制度を有する国では早い時間帯となることが考えられる。

ステップＳ５において、照明制御装置１２の調光管理部１３は、決定した調光度によって照明が調光制御されるように照明装置２４に対して調光指示を送信する。図６の構成では、照明制御装置１２が、通信可能に接続する調光ドライバ６０に対し、照明指示を送信する。以降、照明制御装置１２は、照明スイッチがＯＦＦとなって照明ＯＦＦリクエストを受信するまでは、定期的に調光度を決定し、調光指示を送信する。また、照明ＯＦＦリクエストを受信した場合は、照明装置２４に対して消灯指示を送信する。

ステップＳ６において、調光指示を受信した照明装置２４は、受信した調光指示に応じて、照明灯具３０の第１発光装置３７による光と第２発光装置３８による光と、を照射する割合を制御して、照明光を照射する。これにより照明がＯＮの状態となる。図６の構成では、調光ドライバ６０の調光制御部６１が、照明灯具３０の発光制御部３５を制御し、この制御に応じて発光制御部３５が第１発光装置３７及び第２発光装置３８を適当な照射割合で発光させる。

なお、調光ドライバ６０が、調光を制御する照明灯具３０に対して適用される調光ルールを記録しておき、調光ドライバ６０において、ステップＳ２からステップＳ６までの処理を実行してもよい。この場合、照明制御装置１２は、新規契約や契約更新に伴い調光設定情報の登録や更新が生じたタイミングで、対象となる調光ドライバ６０に対して調光設定を送信し、調光ドライバ６０は受信した調光設定を記録する。また、調光ルールが始業時間や終業時間に応じたルールとなっている場合、照明制御装置１２は、調光ルール及び条件パラメータ（始業時間または終業時間）を含んだ調光設定を送信する。

このように、照明制御システム１００では、照明がＯＮとなっている間は、調光ルールに基づき、その時間帯に応じた調光が行われる。

次に、照明制御システム１００において、第１発光装置３７と第２発光装置３８に採用する発光装置を、上述した発光装置例１～発光装置例５の中から選択し、上述の調光ルールに基づいて調光制御を行った場合について説明する。なお、調色制御を行わない場合と、調色制御を行う場合と、に分けて説明する。

調色制御を行わない場合、第１発光装置３７と第２発光装置３８には、同じ相関色温度の発光装置を採用することができる。そのため、ここでは第１発光装置３７及び第２発光装置３８に例５の発光装置は採用されていない。例えば、オフィスビルのような建物では、昼光色や昼白色の光を発光する照明灯具３０が採用されることが多い。また、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図における相関色温度の範囲では、３０００Ｋ以上７０００Ｋ以下にある発光装置が採用されることが多い。

なお、ここでの同じ相関色温度とは、厳密に同じ相関色温度の値である場合に限らない。例えば、昼光色同士、昼白色同士、または、電球色同士など、照明の分野で同色帯として認識される相関色温度の範囲を含んでよい。また例えば、相関色温度が５０００Ｋから６０００Ｋの間、３５００Ｋから４５００Ｋの間、または、２０００Ｋから３０００Ｋの間を、同じ相関色温度としてもよい。但し、第１発光装置３７と第２発光装置３８の相関色温度の差が５００Ｋ以内に収まっているのが好ましく、１００Ｋ以内に収まっているのがなお好ましい。

また、相関色温度が高い方の差の許容範囲の方が、相関色温度が低い方の差の許容範囲よりも大きくてよい。例えば、６５００Ｋよりも大きい相関色温度で揃える場合、±５００Ｋ以内に収まっているのが好ましい（従って、６５００Ｋで揃える場合、７０００Ｋから６０００Ｋまでのばらつきが同じ相関色温度として許容される）。５０００Ｋから５７５０Ｋの範囲のいずれかで相関色温度を揃える場合、±２５０Ｋ以内に収まっているのが好ましい。また、３４００Ｋから４６００Ｋの範囲のいずれかで相関色温度を揃える場合、±１５０Ｋ以内に収まっているのが好ましい。２７００Ｋから３１５０Ｋまでの範囲のいずれかで相関色温度を揃える場合、±１００Ｋ以内に収まっているのが好ましい。

表１は、第１発光装置３７及び第２発光装置３８に、例１から例５の発光装置の中から異なる発光装置を選択して、調光ルールに基づき調光制御を行った場合のサーカディアン特性についてをまとめたものである。ここで、サーカディアン特性としては、ＭＲ（メラノピック比）と、発光スペクトルの全体の発光強度に対する４７０ｎｍから４９０ｎｍの範囲の発光強度の割合と、を求めた。表では、それぞれをサーカディアン特性１、サーカディアン特性２、としている。

第１発光装置３７及び第２発光装置３８のうち、サーカディアン特性の値が高い方の発光装置のみを発光させて照明光を照らすことで、サーカディアン特性を最大とした調光制御を実行することができる。一方で、サーカディアン特性の値が低い方の発光装置のみを発光させて照明光を照らすことで、サーカディアン特性を最小とした調光制御を実行することができる。表１では、第１発光装置３７にサーカディアン特性の高い方の発光装置を、第２発光装置３８にサーカディアン特性の低い方の発光装置を記している。

なお、最大あるいは最小を得る制御は、必ずしも、第１発光装置３７及び第２発光装置３８のうちの一方のみを発光させる態様でなくてもよい。第１発光装置３７及び第２発光装置３８の発光比率を調節して、調光ルールに定められたサーカディアン特性の最大と最小を実現できればよい。

表１からわかるように、同じ相関色温度で照明装置２４による照明を制御する照明制御システム１００では、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性１が最大となるときと最小となるときの差を０．０１０以上とすることができる。またさらに、その差を０．１６５以上とすることができる。

また、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性２が最大となるときと最小となるときの差を０．０５％以上とすることができる。またさらに、その差を４．７０％以上とすることができる。

この他にも、同じ相関色温度におけるサーカディアン特性１の制御範囲や、サーカディアン特性２の制御範囲は、同様にして表１の開示から導くことができる。また、発光装置例１～発光装置例４の発光効率や平均演色評価数と、表１とを複合して、総合的な制御を行うことができる。

例えば、表１の実施例１－３、２－３、及び、３－３は、発光装置例１～発光装置例４の中で、発光効率の良い２つの発光装置を選んだときの結果である。この結果からは、１７０ｌｍ／Ｗ以上の発光効率を維持しつつ、サーカディアン特性１が最大となるときと最小となるときの差を０．０８５以上とすることができる。またさらに、その差を０．１００以上とすることができる。

また、第１発光装置３７及び第２発光装置３８の相関色温度が５０００Ｋの場合と６５００Ｋの場合とにおいて、サーカディアン特性１の最大と最小の差が最大となる実施例と、サーカディアン特性２の最大と最小の差が最大となる実施例と、は共通している。具体的には、実施例２－１及び実施例３－１が、差が最大となる実施例である。

サーカディアン特性１はサーカディアン応答に対応した評価値であり、サーカディアン特性２は４７０ｎｍから４９０ｎｍのメラノピックのピーク波長に対応した評価値である。図１のサーカディアン応答からもわかるように、サーカディアン特性１は、４７０ｎｍから４９０ｎｍ以外の波長範囲の発光スペクトルによっても影響を受ける。

サーカディアン特性１の差が大きく、かつ、サーカディアン特性２の差が大きい照明灯具３０を使用することで、サーカディアン応答に優れ、さらに、メラトニンの分泌制御にも優れた、照明制御システム１００を実現することができる。

調色制御を行う場合、第１発光装置３７と第２発光装置３８には、異なる相関色温度の発光装置を採用することができる。調色の範囲としては、例えば、２７００Ｋから６５００Ｋまで、または、３０００Ｋから５０００Ｋまで、といった範囲が挙げられる。つまり、電球色から昼光色または昼白色までの範囲で調色できる照明灯具３０が採用されることが多い。

サーカディアンリズムに合わせて調色を行おうとする場合、相関色温度の高い方を第１発光装置３７、低い方を第２発光装置３８とすると、第１発光装置３７にサーカディアン特性の高い発光装置を採用し、第２発光装置３８にサーカディアン特性の低い発光装置を採用する。相関色温度の高い昼光色や昼白色の照明が日中に、相関色温度の低い電球色の照明が朝方や夕方に照らされるためである。なお、調色の態様はこれに限らないが、自然の動きに逆行するような調色は、人体に悪影響を与える可能性がある。

表２は、第１発光装置３７及び第２発光装置３８に、例１から例６の発光装置の中から異なる発光装置を選択して、調光ルールに基づき調光制御を行った場合のサーカディアン特性についてをまとめたものである。なお、調色を行う場合、同じ発光装置を用いたとしても、サーカディアン特性の値は変化するため、第１発光装置３７及び第２発光装置３８に、同じ発光装置を用いたときの結果を従来例として記す。

調色を制御する照明制御システム１００では、調色範囲の最大で、サーカディアン特性は最大となり、調色範囲の最小で、サーカディアン特性は最小となる。なお、表２の実施例において、発光装置の例５は、サーカディアン特性１が２．８４３で、サーカディアン特性２が２１．３２％である。

表２からわかるように、照明装置２４による照明の調色を制御する照明制御システム１００では、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性１が最大となるときと最小となるときの差を、２７００Ｋから６５００Ｋの調色範囲で、０．６５以上とすることができる。またさらに、その差を０．８０以上とすることができる。

また、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性１が最大となるときと最小となるときの差を、３０００Ｋから５０００Ｋの調色範囲で、０．４０以上とすることができる。またさらに、その差を０．５０以上とすることができる。このように、調色を行う方が、同色で制御する場合と比べて、サーカディアン特性１の制御範囲が大きい。

また、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性２が最大となるときと最小となるときの差を、２７００Ｋから６５００Ｋの調色範囲で６．５０％以上とすることができる。またさらに、その差を７．００％以上とすることができる。

また、１日のサイクルの中で、サーカディアン特性２が最大となるときと最小となるときの差を、３０００Ｋから５０００Ｋの調色範囲で、４．５０％以上とすることができる。またさらに、その差を５．００％以上とすることができる。

また、表２からわかるように、照明制御システム１００では、サーカディアン特性１の値が１．１３以上の第１発光装置と、０．４８以下の第２発光装置と、を有する照明装置によって、２７００Ｋから６５００Ｋの範囲の調色を制御することができる。また、サーカディアン特性１の値が０．９５以上の第１発光装置と、０．５５以下の第２発光装置と、を有する照明装置によって、３０００Ｋから５０００Ｋの範囲の調色を制御することができる。

また、表２の実施例５－１から実施例５－３と、実施例５－４から実施例５－６とは、調色範囲を同じにして、第１発光装置３７の相関色温度、及び、第２発光装置３８の相関色温度が異なる例である（但し、例５の発光装置は異なっていない）。表２の結果から、同じ調色範囲であっても値が異なっていることがわかる。

また、２７００Ｋの第１発光装置３７と６５００Ｋの第２発光装置３８を使用して３０００Ｋから５０００Ｋの調色を行っても、サーカディアン特性１が最大となるときと最小となるときの差を０．４０以上とすることができる。またさらに、その差を、０．４５以上とすることができる。

照明装置に同じ発光装置例の組合せを採用するのであれば、調色範囲に近い発光装置を用いた方が、サーカディアン特性の最小値をより小さくできる傾向にあり、調色範囲から遠い発光装置を用いた方が、サーカディアン特性の最大値をより大きくできる傾向にあることが考察される。また、調色範囲に近い発光装置でなくても、サーカディアン特性に良好な照明装置を構成できることがわかる。

例えば、３０００Ｋから５０００Ｋの範囲で調色を行う場合、第１発光装置３７としては、５０００Ｋから８０００Ｋの範囲内に相関色温度を有する発光装置を採用することができる。第２発光装置３８としては、１５００Ｋから３０００Ｋの範囲内に相関色温度を有する発光装置を採用することができる。

例えば、２７００Ｋから６５００Ｋの範囲で調色を行う場合、第１発光装置３７としては、６５００Ｋから８０００Ｋの範囲内に相関色温度を有する発光装置を採用することができる。第２発光装置３８としては、１５００Ｋから２７００Ｋの範囲内に相関色温度を有する発光装置を採用することができる。

例えば、調色を行う場合、第１発光装置３７としては、８０００Ｋ以下の相関色温度を有するものに替えて、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．０７０である第一の点と、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．５００である第二の点と、を結ぶ第一の直線と、第二の点と、色度座標におけるｘが０．０１３及びｙが０．５００である第三の点と、を結ぶ第二の直線と、第一の点から色度座標におけるｘの値の小さい方に延びる純紫軌跡と、第三の点から色度座標におけるｙの値の小さい方に延びるスペクトル軌跡と、で画定された領域内の光を発する発光装置を採用することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る照明制御システムについて説明する。第２実施形態に係る照明制御システムは、照明灯具が、第１発光装置及び第２発光装置に加えて、さらに第３発光装置を有して構成される点で、第１実施形態に係る照明制御システムと異なる。また、照明装置において、第１発光装置、第２発光装置、及び第３発光装置による発光が制御される点で、第１実施形態に係る照明制御システムと異なる。その他の点については、第１実施形態に係る照明制御システムと同様である。従って、図６、図８、及び図９を除いて、第１実施形態の説明に利用した図は、第２実施形態においても適用される。これらの図に関する説明も同様である。

図１４は、照明制御システムにおける、照明装置２２４の構成と、照明装置２２４と外部装置との接続の一例を記した図である。また、図１５は、照明灯具２３０の発光面（天井設置面と反対側の面）を記した図である。なお、図１５では、照明灯具２３０のカバー３３を外した状態を示している。また、図１６は、照明灯具２３０が有する第３発光装置２３７を示す概略断面図である。

図１４に記すように、照明装置２２４では、照明灯具２３０に採用される発光装置３６として、第３発光装置２３７を有する。また、発光制御部３５によって、第１発光装置３７における発光と、第２発光装置３８における発光に加え、さらに、第３発光装置２３７における発光を、それぞれ制御することができる。例えば、第１発光装置３７と第２発光装置３８のうちの一方だけを発光させることができる。

また、第３発光装置２３７は、発光素子３９、封止部材４３、及び、成形体４２を有する。封止部材４３は、発光素子３９を封止し、また、発光素子３９から発せられる光を拡散して、光出射面から出射する。第３発光装置２３７では、第１発光装置３７及び第２発光装置３８と比べて、波長変換部材を有していない。なお、封止部材４３に代えて、波長変換部材を採用してもよい。

第３発光装置２３７による発光は、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する。例えば、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する発光素子３９によって構成することができる。また、第３発光装置２３７は、４２０ｎｍ以上の可視光領域において、光強度が発光ピークの光強度の１０％以上となる光を発光しないのが好ましい。

また、第３発光装置２３７は、３２０ｎｍ以下の領域において、光強度が発光ピークの光強度の１０％以上となる光を発光しないのが好ましい。つまり、第３発光装置２３７は、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有し、かつ、第３発光装置２３７から発せられる実質的に有効な光の発光波長が、３２０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲に収まっていることが好ましい。なお、ここでの実質的に有効な光とは、発光ピークの光強度の１０％以上の光強度で発せられる光である。

照明制御システム２００では、第３発光装置２３７による発光は、実質的に照明光として利用されない。言い換えると、照明灯具２３０において、電球色や昼白色など照明光として実現すべき白色光は、第３発光装置２３７による発光がなくても実現される。つまり、第３発光装置２３７による発光は、照明光としての調色や調光に大きな影響を与えず、人体への影響に配慮するために設けられた補助光である。

そのため、照明灯具２３０において、第３発光装置２３７が配置される数は、第１発光装置３７が配置される数よりも少なく、かつ、第２発光装置３８が配置される数よりも少ない。また、照明灯具２３０が発する第３発光装置２３７による補助光は、第１発光装置３７及び第２発光装置３８による照明光と比べて、小さい照度で放射される。

照明制御システム２００では、照明光のサーカディアン特性の変動に対応して、第３発光装置２３７の放射照度［Ｗ／ｍ^２］が制御される。なお、調光の制御のための機構は、第１実施形態で説明した内容と同様である。

例えば、照明制御システム２００では、照明光のサーカディアン特性の増減に対応して、第３発光装置２３７の放射照度［Ｗ／ｍ^２］が制御される。つまり、図１３Ａ乃至図１３Ｅで例示した照明光のサーカディアン特性の変動に合わせて、第３発光装置２３７による補助光の発光も制御される。サーカディアン特性が最大のときには、第３発光装置２３７の放射照度も最大となり、サーカディアン特性が最小のときには、第３発光装置２３７の放射照度も最小となる。

例えば、第３発光装置２３７による発光は、最大で、５．０Ｗ／ｍ^２の放射照度とすることができる。また、最小で、０．０Ｗ／ｍ^２、つまり、第３発光装置２３７による発光をＯＦＦとすることができる。

ここで、第３発光装置２３７による補助光の効果について説明する。３６０ｎｍから４００ｎｍの範囲の光を浴びることで、近視抑制やうつ病の改善に効果があるといった研究結果が報告されている。そのため、第３発光装置２３７による補助光は、勤務時間の中でも活発に業務を行わせたい時間帯に照射するのが好ましい。従って、サーカディアン特性に対応して第３発光装置２３７による発光を制御することが、一つの好ましい制御形態である。

なお、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲は、紫外線Ａ波に含まれるため、長時間、強い光が肌に照射されると光老化が起こる。照明制御システム２００では、この点に配慮して、第３発光装置２３７による補助光の放射照度の最大が調整される。例えば、日本の神奈川県における真夏の正午の時間帯において、紫外線Ａ波の放射照度はだいたい５０Ｗ／ｍ^２であることを考え、照明制御システム２００では、この１／１０から１／５程度、つまり、放射照度の上限を１０Ｗ／ｍ^２以下とするのが好ましい。

またさらに、照明制御システム２００では、第３発光装置２３７による補助光の継続発光の上限時間を設定し、上限時間を超えて補助光による発光が継続されないように制御してもよい。例えば、調光制御部６１は、補助光の連続発光が上限時間に達すると、一定時間、補助光は発光を制限し、一定時間が経過した後に、補助光の発光を再開するように制御する。具体例として、継続発光の上限時間を１時間半に設定し、上限時間到達時から発光が制限される制限時間を３０分に設定することが挙げられる。

長時間の照射を回避することで、光老化を抑制することができる。また、第１発光装置３７や第２発光装置３８のような照明光であれば、勤務時間に突然照明が消えると業務に支障をきたすが、第３発光装置２３７が消えたとしても、照明灯具２３０は、照明として機能したままであるため、業務に支障をきたすことはない。

このように、サーカディアン特性に対応して第３発光装置２３７を制御する照明制御システム２００は、特に、照明灯具２３０が、同じ相関色温度の第１発光装置３７及び第２発光装置３８を有して構成される場合に有効であると考えられる。第１実施形態で記した表１と表２を比較すれば明らかなように、同じ相関色温度で構成される場合、異なる相関色温度で構成される場合と比べて、サーカディアン特性の変化量（最大と最小の差）は小さい。そのため、照明光だけでなく、補助光も利用することで、適当な時間帯に活動の活発化を促すことができる。

また例えば、照明制御システム２００は、サーカディアン特性の増減に反対して、第３発光装置２３７の放射照度［Ｗ／ｍ^２］が制御される。つまり、図１３Ａ乃至図１３Ｅで例示した照明光のサーカディアン特性の変動とは逆の変動で、第３発光装置２３７による補助光の発光も制御される。サーカディアン特性が最大のときには、第３発光装置２３７の放射照度は最小となり、サーカディアン特性が最小のときには、第３発光装置２３７の放射照度は最大となる。

このように、サーカディアン特性に反対して第３発光装置２３７を制御する照明制御システム２００は、例えば、異なる相関色温度の第１発光装置３７及び第２発光装置３８を有して照明を制御する病院などの施設において有効であると考えられる。第１実施形態で記した表２から明らかなように、異なる相関色温度で構成される場合、相関色温度が低くなるとサーカディアン特性も低くなる。例えば、うつ病患者のいる病室などにおいては、サーカディアン特性の低下による活性化の抑制作用に呼応して、気分が落ち込んでしまうリスクを抑制したい場合もあり得る。そのため、サーカディアン特性が低下する時間帯に補助光を放射することで、サーカディアンリズムを整えつつ、精神状態の安定化を図ることができる。

＜第２実施形態の変形例＞
第２実施形態の照明制御システム２００では、第３発光装置２３７が、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光を照射するものとして説明したが、補助光はこれに限定されない。第２実施形態で説明した第３発光装置２３７には、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光の他に、３６０ｎｍから７５０ｎｍの範囲以外に発光ピークを有する発光装置が含まれていてもよい。

例えば、ビタミンＤの生成を促す２９５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光を照射してもよい。但し、この波長範囲の光は、紫外線Ｂ波に含まれるため、紫外線Ａ波よりも光老化の影響が大きい。従って、放射照度の最大は、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光よりも低くするのが望ましい。

なお、照明制御システム２００における第３発光装置２３７には、３６０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光の代わりに、他の補助光、例えば２９５ｎｍ以上３１５ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する補助光を採用するようにしてもよい。補助光としては、４００ｎｍ以下あるいは７５０ｎｍ以上の波長範囲に発光ピークを有し、かつ、４２０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長範囲における発光がピーク光強度の１０％以下である補助光を採用することができる。また、この補助光は、放射照度を制御することで、人体の体内リズムや精神状態などに影響を与える光である。

以上、本発明に係る各実施形態を説明してきたが、本発明の技術思想は、説明してきた具体的な実施形態に限定されるわけではない。例えば、実施形態において、本発明に係る照明制御システムの設置場所をオフィスビルに限る必要はない。例えば、病院、工場、学校、あるいは、商業施設などにおいて照明制御システムが構築されていてもよい。

また、サーカディアンリズムに係る特性は、実施形態で説明したものに限らなくてもよい。例えば、実施形態では、サーカディアン特性１として、４８０ｎｍ～４９０ｎｍ付近にピークを有する図１のサーカディアン応答曲線を用いたＭＲの値を採用したが、このサーカディアン応答曲線に代えて、Ｂｒａｉｎａｒｄ教授により４６４ｎｍ付近にピークを有する人体へのメラトニン分泌抑制の作用スペクトルを用いて算出したサーカディアン特性を採用してもよい。

また、第１発光装置３７及び第２発光装置３８を、それぞれ個々に発光装置３６として形成して照明灯具を構成する例を説明したが、第１発光装置３７及び第２発光装置３８を、１つの発光装置として形成してもよい。

図１７Ａから図１７Ｃは、１つの発光装置３６の筐体に、第１発光装置３７及び第２発光装置３８を含む形態のいくつかの例示である。この場合、第１発光装置３７及び第２発光装置３８は、１つの成形体４２を共有して構成される。

図１７Ａは、１つの成形体４２によって、２つのキャビティが形成され、第１発光装置３７に係る発光素子３９及び波長変換部材４０、第２発光装置３８に係る発光素子３９及び波長変換部材４０が、それぞれのキャビティに配置される発光装置３６の形態を示している。

図１７Ｂは、１つの成形体４２によって、１つのキャビティが形成され、第１発光装置３７に係る発光素子３９及び波長変換部材４０、第２発光装置３８に係る発光素子３９及び波長変換部材４０がキャビティに配置される発光装置３６の形態を示している。

また、第１発光装置３７による発光のための波長変換部材４０であって、第２発光装置３８による発光に必要のない波長変換部材４０は、第１発光装置３７に係る発光素子３９の周囲にのみ設けられる。同様に第２発光装置３８による発光のための波長変換部材４０であって、第１発光装置３７による発光に必要のない波長変換部材４０は、第２発光装置３８に係る発光素子３９の周囲にのみ設けられる。第１発光装置３７及び第２発光装置３８による発光のいずれにも必要な波長変換部材４０は、第１発光装置３７及び第２発光装置３８を覆って設けられる。

図１７Ｃは、１つの成形体４２によって、１つのキャビティが形成され、第１発光装置３７に係る発光素子３９及び波長変換部材４０、第２発光装置３８に係る発光素子３９及び波長変換部材４０がキャビティに配置される発光装置３６の形態を示している。

また、図１７Ｂと比べ、第１発光装置３７による発光のための波長変換部材４０であって、第２発光装置３８による発光に必要のない波長変換部材４０はない。第２発光装置３８による発光のための波長変換部材４０であって、第１発光装置３７による発光に必要のない波長変換部材４０が、第２発光装置３８に係る発光素子３９の周囲にのみ設けられる。

また、第２発光装置３８に係る発光素子３９の周囲にのみ設けられる波長変換部材４０は、複数層で構成される。なお、一層であってもよい。各層において、蛍光体は、下面に偏在して設けられる。例えば、ガラス材にシート状の蛍光体を貼り付けることで、このような波長変換部材４０を形成することができる。

また、第２発光装置３８に係る発光素子３９の側面は、反射層４４に覆われている。これにより、第１発光装置３７に係る発光素子３９からの光は、第２発光装置３８に係る発光素子３９に入射する前に反射層４４に反射される。よって、第１発光装置３７に係る発光素子３９からの光が、第２発光装置３８に係る発光素子３９の周囲にのみ設けられる波長変換部材４０によって波長変換されることを抑制することができる。

また、各実施形態により開示された全ての構成要素を必要十分に備えることを必須とせずとも、本発明は適用され得る。当業者、あるいは、発明の属する技術分野において、設計の自由度の範囲であれば、特許請求の範囲に、実施形態により開示された構成要素の一部が記載されていないとしても、本発明の適用は可能であり、本明細書はこれを含むものであることを前提として発明を開示する。

各実施形態に記載の照明制御システムまたは照明灯具は、室内空間などに設置される照明の分野で使用することができる。

１００、２００照明制御システム
１建築物
１０管理室
１１管理端末
１２照明制御装置
１３調光管理部
１４調光設定登録部
１５調光設定記憶部
１６契約者情報
１７調光ルール情報
２０居室
２１天井
２２床
２３壁
２４、２２４照明装置
３０、２３０照明灯具
３１ベースプレート
３２基板
３３カバー
３４留め具
３５発光制御部
３６発光装置
３７第１発光装置
３８第２発光装置
２３７第３発光装置
３９発光素子
４０波長変換部材
４１蛍光体
４２成形体
４３封止部材
４４反射層
５０電源アダプタ
５１電力供給部
５２電源端子
５３調光端子
６０調光ドライバ
６１調光制御部
７０ＣＰＵ
７１ＲＯＭ
７２ＲＡＭ
７３ストレージ
７４グラフィクスＩ／Ｆ
７５データＩ／Ｆ
７６通信Ｉ／Ｆ
７７入力デバイス

Claims

照明灯具と、情報処理装置と、が通信可能に接続する照明制御システムであって、
前記照明灯具は、
第１発光装置と、
相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、
前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、
を有し、
前記情報処理装置は、
調光指示を送信し、前記照明灯具の前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光の照射割合を、１日のうちの時間帯に応じて変化させる調光管理部と、
を有し、
前記第１発光装置は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．０７０である第一の点と、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．５００である第二の点と、を結ぶ第一の直線と、前記第二の点と、色度座標におけるｘが０．０１３及びｙが０．５００である第三の点と、を結ぶ第二の直線と、前記第一の点から色度座標におけるｘの値の小さい方に延びる純紫軌跡と、前記第三の点から色度座標におけるｙの値の小さい方に延びるスペクトル軌跡と、で画定された領域内の光であって、サーカディアン応答曲線を用いて算出されるメラノピック比が２．０以上の光を発する照明制御システム。
前記第１発光装置は、発光スペクトル全体の発光強度に対する４７０ｎｍから４９０ｎｍの範囲の発光強度の割合が１５％以上である請求項１に記載の照明制御システム。
４００ｎｍ以下あるいは７５０ｎｍ以上の範囲に発光ピークを有し、かつ、４２０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長範囲における発光がピーク光強度の１０％以下である光を発する第３発光装置をさらに有し、
前記発光制御部はさらに、前記第３発光装置による光の放射照度を制御し、
前記調光管理部はさらに、前記第１発光装置と前記第２発光装置とによる照明光のメラノピック比の変動に対応して、前記第３発光装置による光の放射照度を変化させる調光指示を送信する請求項１または２に記載の照明制御システム。
前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、前記第３発光装置による光の放射照度の変動が、前記第１発光装置と前記第２発光装置とによる照明光のメラノピック比の変動に合うように制御される請求項３に記載の照明制御システム。
前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、前記第３発光装置による光の放射照度の変動が、前記第１発光装置と前記第２発光装置とによる照明光のメラノピック比の変動と反対の変動で制御される請求項３に記載の照明制御システム。
前記発光制御部は、前記調光指示に基づいて、前記第３発光装置による光が、所定の上限時間を超えて継続して発光されないように制御される請求項３乃至５のいずれか一項に記載の照明制御システム。
前記第２発光装置は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図における相関色温度が、１５００Ｋから３０００Ｋの範囲にある光を発する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明制御システム。
第１発光装置と、
相関色温度が前記第１発光装置と異なる第２発光装置と、
前記第１発光装置による光と前記第２発光装置による光と、を照射する割合を制御して照明光を照射する発光制御部と、
を有し、
前記第１発光装置は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．０７０である第一の点と、色度座標におけるｘが０．２８０及びｙが０．５００である第二の点と、を結ぶ第一の直線と、前記第二の点と、色度座標におけるｘが０．０１３及びｙが０．５００である第三の点と、を結ぶ第二の直線と、前記第一の点から色度座標におけるｘの値の小さい方に延びる純紫軌跡と、前記第三の点から色度座標におけるｙの値の小さい方に延びるスペクトル軌跡と、で画定された領域内の光を発し、
前記第２発光装置は、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図における相関色温度が、１５００Ｋから３０００Ｋの範囲にある光を発し、
相関色温度が５０００Ｋにおける前記照明光のサーカディアン応答曲線を用いて算出されるメラノピック比が０．９３４を超える照明灯具。
前記第１発光装置は、サーカディアン応答曲線を用いて算出されるメラノピック比が２．０以上の光を発する請求項８に記載の照明灯具。
前記第１発光装置は、発光スペクトル全体の発光強度に対する４７０ｎｍから４９０ｎｍの範囲の発光強度の割合が１５％以上である請求項８または９に記載の照明灯具。