JP7389417B2

JP7389417B2 - 照明方法

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Publication number: JP7389417B2
Application number: JP2020140209A
Authority: JP
Inventors: 洋邦東; 克典岡嶋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Yokohama National University NUC
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp; Yokohama National University NUC
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: JP2022035707A

Description

本発明の実施形態は、照明方法に関する。

従来、発光素子を有する照明装置において、発光素子から出射される光のうち短波長の波長帯の光をカットするバンドパスフィルタと発光素子とを組み合わせることで、グレア（まぶしさ）を軽減させる技術がある。

特開２０１４－１７１４４号公報

しかしながら、上記したような従来技術では、グレアを軽減させるものの、光をカットするフィルタを使用することから光の一部が無駄となるため、発光素子から供給される視対象面の照度が低下してしまう。

本発明が解決しようとする課題は、発光素子のみでグレアを制御することができ、グレアを制御しつつ視対象面の照度を確保することができる照明方法を提供することである。

実施形態に係る照明方法は、少なくとも１種類以上の発光素子を備えた光源部から光を照射する照明方法であって、前記光源部から照射される光の輝度をＡ（ｃｄ／ｍ^２）とした場合、λを波長、Ｓ（λ）を前記光源部から照射される光の分光放射輝度、ｉｐＲＧＣ（λ）を作用関数として下記の数式で表されるｉｐＲＧＣ作用量を、相関色温度および前記ｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面の任意の相関色温度において、基準光源の前記ｉｐＲＧＣ作用量より、前記光源部の前記ｉｐＲＧＣ作用量の方が小さくもしくは大きくなるように、前記光源部から光を照射することを特徴とする。

本発明によれば、発光素子のみでグレアを制御することができ、グレアを制御しつつ視対象面の照度を確保することができる。

図１は、実施形態に係る照明方法を用いた照明装置の一例を示す図である。図２は、実施形態に係る光源部および制御部の一例を示す図である。図３は、ｉｐＲＧＣおよびＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体の感度曲線を示す図である。図４は、錐体の感度曲線を導くための等色関数を示す図である。図５Ａは、本検討の条件を示す図である。図５Ｂは、本検討で得られたｉｐＲＧＣおよびグレアの関係を示す図である。図６Ａは、２７００Ｋの相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図である。図６Ｂは、２７００Ｋ＋の相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図である。図６Ｃは、８０００Ｋの相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図である。図６Ｄは、８０００Ｋ－の相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図である。図７は、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量の関係（その１）を示す図である。図８は、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量の関係（その２）を示す図である。

以下に説明する実施形態に係る照明方法は、少なくとも１種類以上の発光素子を備えた光源部から光を照射する照明方法であって、光源部から照射される光の輝度をＡ（ｃｄ／ｍ^２）とした場合、λを波長、Ｓ（λ）を光源部から照射される光の分光放射輝度、ｉｐＲＧＣ（λ）を作用関数として下記の数式で表されるｉｐＲＧＣ作用量を、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面の任意の相関色温度において、基準光源のｉｐＲＧＣ作用量より、光源部のｉｐＲＧＣ作用量の方が小さくもしくは大きくなるように、光源部から光を照射する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明方法は、光源部は、少なくとも２種類以上の異なるピーク波長の発光素子を備えており、上記第１の照明方法と、第１の照明方法で照明される光と相関色温度が同等かつ基準光源のｉｐＲＧＣ作用量と同等の光を照射する第２の照明方法と、を切り替えることが可能である。

また、以下に説明する実施形態に係る照明方法は、第１の照明方法で照明される光と、第２の照明方法で照明される光と、はまぶしさが異なる。

また、以下に説明する実施形態に係る照明方法は、相関色温度と、ｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面において、（相関色温度、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（２７００、０．６）、（２７００、１．５）、（８０００、１．５）、（８０００、０．６）で囲まれる領域内の光を照射する。

また、以下に説明する実施形態に係る照明方法は、光源部は、ピーク波長が４３０±１０ｎｍの第１の発光素子と、ピーク波長が５００±１０ｎｍの第２の発光素子と、ピーク波長が５７０±１０ｎｍの第３の発光素子と、ピーク波長が６３０±１０ｎｍの第４の発光素子と、を備える。

以下、実施形態に係る照明方法について詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１および図２を参照して実施形態に係る照明方法を用いた照明装置１０について説明する。図１は、実施形態に係る照明方法を用いた照明装置１０の一例を示す図（概略斜視図）である。図２は、実施形態に光源部２０および制御部３０の一例を示す図（模式的な平面図）である。

図１に示すように、照明装置１０は、本体１１と、カバー１２と、光源部２０と、制御部３０（図２参照）とを備える。照明装置１０は、たとえば、カバー１２を下方に向けて天井面に取り付けられる、いわゆるベースライトである。なお、照明装置１０は、天井面に限らず、たとえば、壁面などの任意の取り付け対象に取り付けられてよい。また、複数の照明装置１０が連結されてもよい。また、照明装置１０は、ベースライトに限定されず、任意の形態の照明装置が採用可能である。

本体１１は、天井面に取り付けられる取付部であり、カバー１２を支持する支持部でもある。本体１１の内部には、光源部２０や電源部（図示せず）、後述する制御部３０などが収容される。カバー１２は、照明装置１０の発光面を覆うカバーであり、後述する発光素子２１から出射される光を拡散する。

光源部２０は、電源部から供給される電力によって駆動され、下方に向けて光を出射する。光源部２０は、１種類の発光素子２１、もしくはそれぞれピーク波長が異なった複数の発光素子２１を備えている。好ましくは、光源部２０は、それぞれピーク波長が異なった２種類以上の発光素子２１を備えている。さらに好ましくは、光源部２０は、それぞれピーク波長が異なった４種類以上の発光素子２１を備えている。

図２に示す光源部２０は、４種類の発光素子２１（第１～第４発光素子２１ａ～２１ｄ）を備えた一例を示すものである。発光素子２１は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。なお、ＬＥＤには、窒素ガリウム系ＬＥＤであるＩｎＧａＮ系ＬＥＤが採用可能である。発光素子２１は、制御部３０とそれぞれ電気的に接続される。それぞれピーク波長が異なった複数種類の発光素子２１を備える場合は、発光素子２１のピーク波長ごとに独立して制御可能なように、発光素子２１は制御部３０と電気的に接続される。

第１発光素子２１ａは、例えば約６３０ｎｍのピーク波長を有する発光色が赤色の発光素子であり、光源部２０に１つないし複数個配設されている。第２発光素子２１ｂは、例えば約５７０ｎｍのピーク波長を有する発光色が黄色の発光素子であり、光源部２０に１つないし複数個配設されている。第３発光素子２１ｃは、例えば５００ｎｍのピーク波長を有する発光色が青緑色の発光素子であり、光源部２０に１つないし複数個配設されている。第４発光素子２１ｄは、例えば約４３０ｎｍのピーク波長を有する発光色が青色の発光素子であり、光源部２０に１つないし複数個配設されている。なお、第１～第４の発光素子２１ａ～２１ｄは、図２に示すようにそれぞれが隣り合う配置に限定されるものではなく、例えば千鳥配置など、任意の配置で配設される。

制御部３０は、照明装置１０を制御するコントローラである。制御部３０は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサにより実装できる。あるいは、制御部３０は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路により実装されてもよい。

また、制御部３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、または、ハードディスクや光ディスクなどの記憶装置を含む。

また、制御部３０は、光源部２０の出力を制御する。すなわち、制御部３０は、発光素子２１の出力をそれぞれ制御する。このため、制御部３０は、発光素子２１の発光ピーク強度を調整することが可能である。光源部２０が、それぞれピーク波長が異なった複数の発光素子２１を備える場合は、ピーク波長が異なる発光素子２１ごとに発光ピーク強度を調整することが可能ある。

ところで、発光素子２１から出射される光のうち、グレア（まぶしさ）が生じるとされる５００ｎｍ以下の波長の光である、いわゆるブルーライトと呼ばれる短波長の波長帯の光を除去してまぶしさを軽減させることが要求されている。この場合、たとえば、短波長の波長帯の光をカットするバンドパスフィルタなどを用いた場合は、発光素子２１から供給される視対象面の照度が低下する。そのため、視対象面の照度を低下されることなくグレア（まぶしさ）を軽減できる手法が必要とされていた。

現在、まぶしさに影響する視細胞として、第三の視細胞である内因性光感受性網膜神経節細胞（以下、ｉｐＲＧＣという）が関与している可能性が高いことが明らかになってきている。そこで、視対象面の照度を低下されることなくグレア（まぶしさ）を軽減できる手法として、光源によってｉｐＲＧＣの作用量を調整することを検討した。

以下、図３～図８を参照して本検討について説明する。図３は、ｉｐＲＧＣおよびＬ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体の感度曲線を示す図である。図４は、錐体の感度曲線を導くための等色関数を示す図である。なお、ここでの等色関数はＣＩＥ２００６の関数を使用して計算しているが、ＣＩＥ１９３１の関数を用いてもよい。

図５Ａは、本検討の条件を示す図であり、図５Ｂは、本検討で得らえたｉｐＲＧＣおよびグレアの関係を示す図である。図６Ａは、本検討で用いた２７００Ｋの相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図、図６Ｂは、本検討で用いた２７００Ｋ＋の相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図、図６Ｃは、本検討で用いた８０００Ｋの相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図、図６Ｄは、本検討で用いた８０００Ｋ－の相関色温度の場合の分光スペクトルを示す図である。

図７は、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量の関係（その１）を示す図である。図８は、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量の関係（その２）を示す図である。

図３に示すように、ｉｐＲＧＣの感度（比視感度ともいう）曲線と、明るい（たとえば、１０００ｃｄ／ｍ^２程度の）場所における視細胞の錐体（Ｌ錐体、Ｍ錐体、Ｓ錐体）の感度曲線と比較した場合、ｉｐＲＧＣの感度曲線のピーク波長は、視細胞の錐体の感度曲線のピーク波長とは異なる。Ｌ錐体の感度曲線のピーク波長は、約５７０ｎｍ、Ｍ錐体の感度曲線のピーク波長は、約５４３ｎｍ、Ｓ錐体の感度曲線のピーク波長は、約４４２ｎｍに対して、ｉｐＲＧＣの感度曲線のピーク波長は、約４９０ｎｍである。ｉｐＲＧＣや各錐体の作用量は、図３に示す感度曲線を用いて導出可能である。

ｉｐＲＧＣ作用量は、波長３８０～７８０ｎｍの範囲におけるｉｐＲＧＣの比視感度ｉｐＲＧＣ（λ）の相対値と、光源の分光放射輝度Ｓ（λ）を積算して波長λで積分することで、ｉｐＲＧＣ基本作用量が算出される（数１）。なお、分光放射輝度Ｓ（λ）の単位は、Ｗ／ｍ^２／ｓｒである。

数１で求められるｉｐＲＧＣ基本作用量は、光源の輝度Ａが高いほど、大きい値が得られるため、数１で求められるｉｐＲＧＣ基本作用量を正規化したものをｉｐＲＧＣ作用量（反応量ともいう）として用いる。具体的には、本検討においては、数１で求められるｉｐＲＧＣ基本作用量を１０００ｃｄ／ｍ^２あたりの数値に換算したものをｉｐＲＧＣ作用量として定義する（数２)。

したがって、ｉｐＲＧＣ作用量は、下記の数式（数３）によって求められる。

例えば、１００ｃｄ／ｍ^２の光源を用いて算出したｉｐＲＧＣ基本作用量の場合は、ｉｐＲＧＣ基本作用量を１０倍した値がｉｐＲＧＣ作用量であり、１００００ｃｄ／ｍ^２の光源を用いて算出したｉｐＲＧＣ基本作用量の場合は、ｉｐＲＧＣ基本作用量を０．１倍した値がｉｐＲＧＣ作用量である。

なお、ｉｐＲＧＣ作用量としては、ｉｐＲＧＣ基本作用量を１０００ｃｄ／ｍ^２あたりの数値に換算した値ではなく、任意の数値に換算した値で定義しても良い。その場合、数２において、１０００（ｃｄ／ｍ^２）の部分が任意の数値に置き換えられた数式でｉｐＲＧＣ作用量が導出される。またｉｐＲＧＣ作用量としては、必ずしも輝度（ｃｄ／ｍ^２）を基準として正規化する必要があるわけではなく、光束（ｌｍ）、照度（ｌｘ）、光度（ｃｄ）など、国際単位系の光の単位の適切なものを基準として正規化しても良い。

ここから、本検討の内容をより詳細に説明する。ｉｐＲＧＣ作用量の影響を確認するために、輝度、Ｌ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量を変えずに、ｉｐＲＧＣ作用量を調節することを検討した。ｉｐＲＧＣ作用量の調整によりまぶしさが制御することができれば、まぶしさを軽減させつつ視対象面の照度も確保することが可能となる。なお、視対象面の照度については、錐体の感度曲線と関係が深い、図４に示すような等色関数（ＣＩＥ２００６の等色関数）を用いて計算するため、ｉｐＲＧＣ作用量と独立して算出することが可能である。なお、等色関数はＣＩＥ１９３１の関数を用いても良い。

本検討においては、分光スペクトルのピーク波長が約４３０ｎｍの発光素子と、分光スペクトルのピーク波長が約５００ｎｍの発光素子と、分光スペクトルのピーク波長が約５７０ｎｍの発光素子と、分光スペクトルのピーク波長が約６３０ｎｍの発光素子とを用いた光源を使用している。

そして、図５Ａに示すように、Ｌ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が同一、かつｉｐＲＧＣ作用量が異なる２７００Ｋと２７００Ｋ＋の２つの光源で、どちらがまぶしく感じるかの被験者実験と、Ｌ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が同一、かつｉｐＲＧＣ作用量が異なる８０００Ｋと８０００Ｋ－の２つの光源で、どちらがまぶしく感じか被験者実験を行った。

なお、図５Ａには輝度の表記は省略しているが、２７００Ｋ、２７００Ｋ＋、８０００Ｋ、８０００Ｋ－は、いずれも同一の輝度である。そして、図５Ａに示すように、２７００Ｋの相関色温度の場合、（Ｌ作用量、Ｍ作用量、Ｓ作用量、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（１．６、１．１、０．２、０．６）であり、２７００Ｋ＋の相関色温度の場合、（Ｌ作用量、Ｍ作用量、Ｓ作用量、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（１．６、１．１、０．２、１．５）である。また、図５Ａに示すように、８０００Ｋの相関色温度の場合、（Ｌ作用量、Ｍ作用量、Ｓ作用量、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（１．５、１．３、１．０、１．５）であり、８０００Ｋ－の相関色温度の場合、（Ｌ作用量、Ｍ作用量、Ｓ作用量、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（１．５、１．３、１．０、０．６）である。

２７００Ｋは、相関色温度が２７００Ｋであり、かつ２７００Ｋの基準光源と同一のｉｐＲＧＣ作用量に近づくように調整された光源である。２７００Ｋ＋は、２７００ＫとＬ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が同一、かつｉｐＲＧＣ作用量が後述する８０００Ｋと同等になるように調整された光源である。２７００Ｋの分光スペクトルを図６Ａに、２７００Ｋ＋の分光スペクトルを図６Ｂに示す。

８０００Ｋは、相関色温度が８０００Ｋであり、かつ８０００Ｋの基準光源と同一のｉｐＲＧＣ作用量に近づくように調整された光源である。８０００Ｋ－は、８０００ＫとＬ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が同一、かつｉｐＲＧＣ作用量が先述した２７００Ｋと同等になるように調整された光源である。８０００Ｋの分光スペクトルを図６Ｃに、８０００Ｋ－の分光スペクトルを図６Ｄに示す。

また、被験者実験の結果を図５Ｂに示す。ｉｐＲＧＣ作用量が制御された２７００Ｋ（２７００Ｋ＋）の相関色温度の場合、８０００Ｋの相関色温度と同等のまぶしさを感じることがわかった。また、ｉｐＲＧＣ作用量が制御された８０００Ｋ（８０００Ｋ－）の相関色温度の場合、２７００Ｋの相関色温度と同等のまぶしさを感じることがわかった。つまり、一般的にグレアの高い（まぶしい）光である８０００Ｋの相関色温度の光と、一般的にグレアの低い（まぶしくない）光である２７００Ｋの相関色温度の光とにおいて、ｉｐＲＧＣ作用量を制御することで、８０００Ｋの相関色温度だが２７００Ｋ相当のグレア（まぶしくない）の光を作り出したり、２７００Ｋの相関色温度だが８０００Ｋ相当のグレア（まぶしい）光を作り出したりすることが可能である。

本検討においては、ｉｐＲＧＣ作用量の影響を確認するために、Ｌ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が同一となる２つのスペクトルで比較を行ったが、Ｌ錐体の作用量、Ｍ錐体の作用量、Ｓ錐体の作用量が非同一の条件下でも、ｉｐＲＧＣ作用量の制御により上述した光を作り出すことは可能である。

また、本検討において確認を行った領域を図７に示す。図７は、横軸に相関色温度［Ｋ］、縦軸に１０００ｃｄ／ｍ^２あたりのｉｐＲＧＣ作用量、を設けた２次元平面であり、（相関色温度、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（２７００、０．６）、（２７００、１．５）、（８０００、１．５）、（８０００、０．６）の４点で囲まれる領域である。

例えば光１として、（相関色温度、１０００ｃｄ／ｍ^２あたりのｉｐＲＧＣ作用量）＝（Ｋ１，α）、光２として、（相関色温度、１０００ｃｄ／ｍ^２あたりのｉｐＲＧＣ作用量）＝（Ｋ２，β）、を作成したとする。なお、Ｋ１とＫ２は、図７に示す相関色温度の範囲内の任意の点である。このとき、α＞βの場合は光１の方がまぶしく感じる。

反対にα＜βの場合は光２の方がまぶしく感じる。これらの場合において、Ｋ1≠Ｋ２の条件でも、αとβの大小によりまぶしさの差を感じ取ることは可能であるが、Ｋ１＝Ｋの条件下の方が、よりまぶしさの差を顕著に感じとることが可能となる。

ｉｐＲＧＣ作用量の調整によるまぶしさの感じ方の制御は、２７００Ｋと８０００Ｋの関係だけではなく、あらゆる相関色温度に適用可能である。図８に相関色温度ごとの基準光源における１０００ｃｄ／ｍ^２あたりのｉｐＲＧＣ作用量を示す。基準光源とは、黒体放射もしくはＣＩＥ昼光である。

１６００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約０．２５である。２０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約０．３９である。２７００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約０．６１である。３０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約０．７０である。４０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約０．９４である。５０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約１．１２である。６５００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約１．３３である。８０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約１．４７である。１００００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約１．６０である。２５０００Ｋの基準光源においては、ｉｐＲＧＣ作用量は約１．９３である。

なお、図８を簡略化した場合、１６００Ｋ以上１００００Ｋ以下の間と、１００００Ｋより大きく２５０００Ｋ以下の間とで、２種類の傾きに分類することが可能である。１６００Ｋ以上１００００Ｋ以下の間は、下記の数式（数４）に示す傾きであり、１００００Ｋより大きく２５０００Ｋ以下の間は、下記の数式（数５）に示す傾きである。

そして、ある一定の相関色温度において、図８に示す基準光源のｉｐＲＧＣ作用量よりｉｐＲＧＣ作用量が低い光源は、基準光源よりまぶしくない光源となる。また、図８に示す基準光源のｉｐＲＧＣ作用量よりｉｐＲＧＣ作用量が大きい光源は、基準光源よりまぶしい光源となる。

そのため、ピーク波長が異なった２種類以上の発光素子２１を備えたモジュールにおいて、任意の相関色温度の基準光源相当のｉｐＲＧＣ作用量（例えば、図８に示す値を中心として±２０％程度の値）の光を照明する方法と、この方法で照明された相関色温度と同等の相関色温度（例えば、相関色温度のばらつきが±５００Ｋ）かつ基準光源相当のｉｐＲＧＣ作用量からｉｐＲＧＣ作用量を減少もしくは増大させた光を照明する方法と、を切り替えることができれば、用途に応じてまぶしさの違う２つの光を切り替えることが可能となり、汎用性が高い。この場合において、基準光源相当のｉｐＲＧＣ作用量からｉｐＲＧＣ作用量を減少もしくは増大させる値については、１６００Ｋ以上１００００Ｋ以下の相関色温度では、基準光源相当のｉｐＲＧＣ作用量の幅と、相関色温度のバラつきを考慮して、ｉｐＲＧＣ作用量を０．１以上減少もしくは増大させることが好ましい。また、１００００Ｋより大きく２５０００Ｋ以下の相関色温度では、基準光源相当のｉｐＲＧＣ作用量の幅と、相関色温度のバラつきを考慮して、ｉｐＲＧＣ作用量を０．０１５以上減少もしくは増大させることが好ましい。

上述した実施形態においては、ｉｐＲＧＣと、相関色温度と、をパラメータとして説明したが、別の例では、演色性をパラメータとして用いても良い。つまり、ｉｐＲＧＣを固定したまま相関色温度を変化させる（まぶしさは変化しないが相関色温度は変化させる）使い方や、相関色温度を固定したままｉｐＲＧＣを変化させる（相関色温度は変化しないがまぶしさは変化する）使い方に加えて、ｉｐＲＧＣと相関色温度を固定したまま演色性を変化させる（相関色温度やまぶしさは変化しないが演色性は変化する）使い方も可能である。

例えば、４３０ｎｍ、５００ｎｍ、５７０ｎｍ、６３０ｎｍのピーク波長を持つ４種類の発光素子を用いると２７００Ｋ、かつ任意のｉｐＲＧＣに固定した条件において、様々な演色性（Ｒａ）を実現することができる。なお、この状態で演色性（Ｒａ）が高くなる方向に演色性を変化可能な幅を広げたい場合は、例えば、第５の発光素子として６５０ｎｍ以上にピークを持つ発光素子を追加しても良い。

また、本検討においては、４３０ｎｍと、５００ｎｍと、５７０ｎｍと、６３０ｎｍとの異なるピーク波長を備えた４種類の発光素子を用いている。４３０ｎｍのピーク波長の発光素子は、Ｓ錐体の感度曲線（ピーク波長は約４４２ｎｍ）に合わせて、５００ｎｍのピーク波長の発光素子は、ｉｐＲＧＣの感度曲線（ピーク波長は約４９０ｎｍ）に合わせて、５７０ｎｍのピーク波長の発光素子は、Ｍ錐体の感度曲線（ピーク波長は約５４３ｎｍ）に合わせて、６３０ｎｍのピーク波長の発光素子は、Ｌ錐体の感度曲線（ピーク波長は約５７０ｎｍ）に合わせて、それぞれの錐体の作用量を調整可能なように選定している。しかし、それぞれの感度曲線のピーク波長とはいずれも合致していない。これは、相関色温度可変の光源を想定しているためであり、４種類の発光素子を備えた相関色温度可変のモジュールにおいては、上記構成であれば、色度座標において広範囲の色の作成でき、かつその色域に影響を与えないように、ｉｐＲＧＣ作用量を調整することが可能である。発光波長のバラつきを考慮すると、ピーク波長が４３０±１０ｎｍ、５００±１０ｎｍ、５７０±１０ｎｍ、６３０±１０ｎｍの４種類の発光素子を選定すれば良い。

なお、発光ピーク波長の値のうち、４３０ｎｍは相関色温度、５００ｎｍはｉｐＲＧＣ作用量、５７０ｎｍは照度および輝度、６３０ｎｍは演色性にそれぞれ寄与する傾向がある。

以上説明したように、実施形態に係る照明方法は、少なくとも１種類以上の発光素子を備えた光源部２０から光を照射する照明方法であって、光源部２０から照射される光の輝度をＡ（ｃｄ／ｍ^２）とした場合、λを波長、Ｓ（λ）を光源部２０から照射される光の分光放射輝度、ｉｐＲＧＣ（λ）を作用関数として下記の数式で表されるｉｐＲＧＣ作用量を、相関色温度およびｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面の任意の相関色温度において、基準光源のｉｐＲＧＣ作用量より、光源部のｉｐＲＧＣ作用量の方が小さくもしくは大きくなるように、光源部２０から光を照射する。

このように、ｉｐＲＧＣの比視感度ｉｐＲＧＣ（λ）と対応する波長λを相関色温度とは別に独立して制御することができる。このため、発光素子２１のみでグレアを制御することができ、たとえば、短波長の波長帯をカットするバンドパスフィルタなどを用いることなく、発光素子２１のみでまぶしさを軽減させつつ視対象面の照度を確保することができる。

また、実施形態に係る照明方法は、光源部２０は、少なくとも２種類以上の異なるピーク波長の発光素子２１を備えており、上記した照明方法（第１の照明方法）と、第１の照明方法で照明される光と相関色温度が同等かつ基準光源のｉｐＲＧＣ作用量と同等の光を照射する第２の照明方法と、を切り替えることが可能である。このため、用途に応じてまぶしさの違う２つの光を切り替えることが可能となる。

また、実施形態に係る照明方法は、第１の照明方法で照明される光と、第２の照明方法で照明される光と、はまぶしさが異なる。このため、用途に応じてまぶしさの違う２つの光を切り替えることで、汎用性が高くなる。

また、実施形態に係る照明方法は、相関色温度と、前記ｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面において、（相関色温度、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（２７００、０．６）、（２７００、１．５）、（８０００、１．５）、（８０００、０．６）で囲まれる領域内の光を照射する。このため、８０００Ｋの相関色温度だが２７００Ｋ相当のグレア（まぶしくない）の光を作り出したり、２７００Ｋの相関色温度だが８０００Ｋ相当のグレア（まぶしい）光を作り出したりすることが可能である。

また、実施形態に係る照明方法は、光源部２０は、ピーク波長が４３０±１０ｎｍの第１の発光素子２１ａと、ピーク波長が５００±１０ｎｍの第２の発光素子２１ｂと、ピーク波長が５７０±１０ｎｍの第３の発光素子２１ｃと、ピーク波長が６３０±１０ｎｍの第４の発光素子２１ｄと、を備える。ｉｐＲＧＣの比視感度ｉｐＲＧＣ（λ）と対応する波長λを相関色温度とは別に独立して制御することができるため、発光素子２１のみでグレアを制御することができ、たとえば、短波長の波長帯をカットするバンドパスフィルタなどを用いることなく、発光素子２１のみでまぶしさを軽減させつつ視対象面の照度を確保することができる。なお、ここでは上記の４つのピーク波長としたが、有彩色の光を実現するときは、第３の発光素子２１ｃのピーク波長を５４０±１０ｎｍに変更してもよい。

なお、上記した実施形態では、発光素子２１にはＬＥＤを用いているが、これに限定されず、発光素子２１として、たとえば、蛍光体を採用してもよい。

また、上記した実施形態では、照明装置１０に適用する照明方法としているが、これに限定されず、たとえば、このような照明方法を、表示装置のバックライトなどに適用することも可能である。たとえば、表示装置のバックライトに適用することで、ナイトモードなどのグレア（まぶしさ）を制御することができる。

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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１０照明装置
１１本体
１２カバー
２０光源部
２１発光素子
２１ａ第１の発光素子
２１ｂ第２の発光素子
２１ｃ第３の発光素子
２１ｄ第４の発光素子
３０制御部

Claims

少なくとも１種類以上の発光素子を備えた光源部から光を照射する照明方法であって、
前記光源部から照射される光の輝度をＡ（ｃｄ／ｍ^２）とした場合、λを波長、Ｓ（λ）を前記光源部から照射される光の分光放射輝度、ｉｐＲＧＣ（λ）を作用関数として下記の数式で表されるｉｐＲＧＣ作用量を、相関色温度および前記ｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面の任意の相関色温度において、基準光源の前記ｉｐＲＧＣ作用量より、前記光源部の前記ｉｐＲＧＣ作用量の方が小さくもしくは大きくなるように、前記光源部から光を照射すること
を特徴とする照明方法。
前記光源部は、少なくとも２種類以上の異なるピーク波長の発光素子を備えており、
請求項１記載の第１の照明方法と、前記第１の照明方法で照明される光と相関色温度が同等かつ前記基準光源の前記ｉｐＲＧＣ作用量と同等の光を照射する第２の照明方法と、を切り替えることが可能であること
を特徴とする照明方法。
前記第１の照明方法で照明される光と、前記第２の照明方法で照明される光と、はまぶしさが異なること
を特徴とする請求項２記載の照明方法。
相関色温度と、前記ｉｐＲＧＣ作用量をパラメータとする２次元平面において、（相関色温度、ｉｐＲＧＣ作用量）＝（２７００、０．６）、（２７００、１．５）、（８０００、１．５）、（８０００、０．６）で囲まれる領域内の光を照射すること
を特徴とする請求項１～３いずれか１つに記載の照明方法。
前記光源部は、ピーク波長が４３０±１０ｎｍの第１の発光素子と、ピーク波長が５００±１０ｎｍの第２の発光素子と、ピーク波長が５７０±１０ｎｍの第３の発光素子と、ピーク波長が６３０±１０ｎｍの第４の発光素子と、を備えること
を特徴とする請求項１～４いずれか１つに記載の照明方法。