JPWO2008069103A1 - 光源及び光照射装置 - Google Patents

Abstract

照明光の色温度、または平均演色評価数Ｒａ、あるいはその両方を変化させることなく、使用者の生体リズムを効率的に調整する。光照射装置は、メラトニンの分泌抑制特性における相対感度をＭ（λ）とし、等色関数の相対感度をｚ（λ）とするとき、Ｍ（λ）/ｚ（λ）が最小値となる波長の近傍波長域に多くのエネルギーを持つ光を発光する青色発光体１１と、青色発光体１１とは異なる波長領域に多くのエネルギーを持つ光を発光する青色発光体１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、各発光体からの光を拡散する拡散板１５と、各発光体の発光強度を制御する制御装置１６と、各発光体の生体作用度調整に関する情報や照明光色温度に関する情報等を入力する情報入力装置１７と、各発光体の点消灯を切り替えることができるスイッチ１８と、各発光体の発光強度や発光強度の調整方法を記憶する記憶装置１９とから構成される。

Description

本発明は光源および光照射装置、より詳細には、使用者の生体リズムを調整することが可能な光源および光照射装置に関する。

人は、およそ１日周期の生体リズム（サーカディアンリズム）を持ち、生体機能に関する周期現象を制御していることが知られている。生体リズムは、実際には２４時間よりもわずかに長いが、午前中に光を浴びることによって生体リズムの位相を前進させ、２４時間周期の生活環境に同調させている。

例えば、代表的な生体リズムの１つとして睡眠と覚醒のリズムがあり、メラトニンの分泌が大きな関わりを持っている。メラトニンとは、脳の松果体から分泌されるホルモンである。これは、一般的に夜間の入眠前から睡眠前半の時間帯に分泌され、体温の低下や入眠の促進に寄与すると考えられているが、夜間の特に就寝前の時間帯に比較的強い光を浴びることで、その分泌が抑制されることが知られている。逆に、日中に比較的強い光を浴びることで、夜間のメラトニン分泌量が増加することも知られている。そのため、生体リズムの調整には、光が大きな関わりを持っており、特に光照射時間帯、光の強度が重要である。

図１は、人の生体リズムの位相反応曲線を示したものである（非特許文献１）。図１は、横軸に人の最低体温出現時刻を０とし、それより以前の時刻を正の値、それ以降の時刻を負の値として示しており、縦軸は生体リズムの位相の前進あるいは後退する時間数をそれぞれ正の値と負の値で示している。例えば、最低体温出現時刻のおよそ４時間後の光照射は、生体リズムの位相をおよそ１.５時間前進させ、最低体温出現時刻のおよそ２時間前の光照射は、生体リズムの位相をおよそ２時間後退させることが示されている。

さらに、光の波長によって、メラトニンの分泌抑制の特性が異なることが明らかになっている。図２は、夜間の受光によるメラトニンの分泌抑制の波長特性を示したものである（非特許文献２）。横軸に光の波長［ｎｍ］をとり、縦軸に相対感度をとっている。図２によると、メラトニン分泌抑制の相対感度が最も高い波長は４６４［ｎｍ］であり、この波長領域に多くのエネルギーを持つ光は、メラトニン分泌抑制効果が大きい。

以上の知見を利用した生体リズムを調整する装置として、特許文献１に記載されている照明方法及び照明装置が考案されている。これは、図１の生体リズム位相反応特性および図２のメラトニン分泌抑制特性から、光のスペクトルおよび光照射時間帯を考慮した、光照射方法および光照射装置に関するものである。

それによると、光照射時間帯に関しては、最低体温出現時刻から少なくとも１１時間後までの時間帯を照射推奨時間帯としている。これは、最低体温出現時刻からおよそ１１時間後までの光照射が、生体リズムの位相を前進させるため、生体リズムの２４時間周期への同調を促すとともに日中の覚醒度を高く保ち、夜間睡眠の質を向上させることができるためである。したがって、照射推奨時間帯における光照射は、生体リズムの調整に有効である。

逆に、照射推奨時間帯の終了時刻の少なくとも略５時間後から次の照射推奨時間帯の開始時刻までを照射停止時間帯としている。これは、最低体温出現時刻のおよそ８時間前から最低体温出現時刻までの光照射は、生体リズムを後退させるため、夜間睡眠の質の低下を招くことが考えられる。そのため、この時間帯を照射停止時間帯としている。

また、使用光源のスペクトルに関しては、メラトニン分泌抑制に効果的な波長４１０［ｎｍ］〜５０５［ｎｍ］の波長域に最大ピークを有する光源と、一般の白色光源を利用している。前者の光源は、照射推奨時間帯に利用し、生体リズムの調整に必要な所定の照明レベルと時間で照射するものとしている。後者の光源は、照射停止時間帯に利用するものとしている。

以上のように、光照射を行う時間帯と、スペクトルの異なる光を照射する光源とを使い分けた光照射方法により、日中には効率的に生体リズムの位相の前進を促進して覚醒度を高め、夜間にはメラトニンの分泌を妨げず、生体リズムの位相の後退を防ぐことで、生体リズムの調整を行っている。
特開２００５−３１０６５４号公報 "A human phase shift curve to light", Minors et al, 1991 "Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans: Evidence for a Novel Circadian Photoreceptor", Brainerd et al, 2001

上述のように、スペクトルの異なる光源を照明に利用し、時間帯によってそれぞれの利用時間を切り替えることで、生体リズムの調整を効率的に行うことができる。しかし、それぞれの光源はスペクトルが異なり、照明光の色温度が異なってしまう。

したがって、例えば、照射停止時間帯から照射推奨時間帯にかけて、連続して照明を利用する場合、時間帯の切り替わりにともなって使用光源の切り替えが行われるが、その際には照明光の色温度も変わってしまうため、使用者に違和感を与える。

さらに、色温度の変化によって、平均演色評価数の値も変化してしまう。平均演色評価数とは、照明によって物体色がどれだけ忠実に本来の色を再現しているかを表す代表的な数値であり、高いほど演色性が良いとされる。平均演色評価数は、基準となる８つの試料に対して、評価したい照明光によって照らした場合の試料の色と、基準光によって照らした場合の試料の色の差の平均であり、照明光のスペクトルに左右される。したがって、スペクトルが異なれば、ものの色のみえも変化し、使用者に違和感を与えてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明光の色温度、または平均演色評価数、あるいはその両方を変化させることなく、使用者の生体リズムを効率的に調整することが可能な、光源及び光照射装置を提供することにある。

本発明の光源は、上記課題を解決するためになされたもので、メラトニンの分泌抑制の波長特性における相対感度をＭ（λ）とし、人の視覚における等色関数の相対感度をｚ（λ）とし、Ｍ（λ）／ｚ（λ）が、最小値となる波長の近傍波長域に多くのエネルギー量を持つ、あるいはピークを持つ青色発光体と、上記以外の波長域に多くのエネルギー量を持つ、あるいはピークを持つ青色発光体とを備える。また、本発明の光源においては、前記２種類の青色発光体それぞれの発光強度を調整することが可能である。
Ｍ（λ）／ｚ（λ）が最小値となる波長の近傍波長域の光を発光する青色発光体として、４３０〜４７０ｎｍの波長域の光を発光する発光体を用い、上記以外の波長域の光を発光する青色発光体として３８０〜４４０ｎｍ、及び４６０〜５１０ｎｍの波長域の光を発光する発光体を用いることができる。

図３は、ＸＹＺ表色系の等エネルギーに対する等色関数を示したものである。これは、ある単色光と等色するのに必要な、原刺激（単色光）［Ｒ］、［Ｇ］、［Ｂ］の混合量の比率を示したＲＧＢ表色系の等色関数を、ＸＹＺ表色系に変換したものである。つまり、特定の単色光を再現するために必要な原刺激［Ｘ］、［Ｙ］、［Ｚ］の混合比率が示されている。ここで、上述のように、生体リズムの調整に有効な光の波長領域は短波長領域であり、短波長領域に対応した原刺激は［Ｚ］であるので、等色関数ｚ（λ）に着目する。

図４は、図２のメラトニンの分泌抑制特性Ｍ（λ）と、図３の等色関数ｚ（λ）の、それぞれの相対感度の最大値を１として同じスケール上に表した図である。この図から、波長４３０〜４７０［ｎｍ］付近にかけては、等色関数ｚ（λ）の相対感度が高いことがわかる。

ここで、例えば、ｚ（λ）の値が最大となるおよそ４５０［ｎｍ］にピークを持ち、相対エネルギーが１の青色光を再現する。この時のＭ（λ）の値はおよそ０.９である。次に、この青色光と同じ光を４８０［ｎｍ］の光で再現しようとする。この場合、ｚ（λ）の値はおよそ０.５であるので、単純に４５０［ｎｍ］の光の２倍の相対エネルギーが必要である。そのため、Ｍ（λ）の値も２倍となり、数値としてはおよそ０.９の２倍である１.８となる。つまり、波長４８０［ｎｍ］の光のほうが、メラトニンの分泌抑制に及ぼす影響は大きい。

図５は、等色関数ｚ（λ）に対する、メラトニン分泌抑制特性Ｍ（λ）の比（Ｍ（λ）／ｚ（λ））を、換算作用度として示したものである。この換算作用度をもとに、換算作用度が最小になる波長の近傍に多くのエネルギーを持つ光と、換算作用度が最小になる波長の近傍以外に多くのエネルギーを持つ光を用いて、ある特定の色度の青色光を再現する場合、それぞれの光の強度を導くことができる。つまり、色度は一定に保ちつつ、メラトニン分泌抑制に及ぼす作用を変化させることができ、使用者の生体リズムの調整を行うことが可能となる。

また、本発明の光源は、前記青色発光体と、赤色発光体と、緑色発光体によって構成される。さらに、本発明の光源においては、前記青色発光体と、赤色発光体と、緑色発光体の発光強度を調整することができ、発光強度の調整によって白色光を形成し、その色温度を一定に保つことができる。また、メラトニンの分泌抑制に及ぼす作用も同時に調整することができる。これにより、色温度一定でかつ、使用者の生体リズムを効果的に調整することが可能である。

白色光の色温度およびメラトニン分泌抑制に及ぼす作用度（以下、生体作用度）の調整は、数値計算による最適化分析の手法によって行う。例えば、特定の色温度で、かつ生体作用度を最大とするような、前記発光体の各発光強度を求める場合を考える。この場合、前記各発光体の発光強度を変数とし、形成される白色光の色温度を特定の条件で一定とする。さらに、発光強度の変数は０以上という前提条件を加味して生体作用度が最大となるように数値計算を行い最適化分析することで、変数である各発光体の発光強度を求めることができる。

ここで、生体作用度を求める方法について説明する。生体作用度は、光をエネルギー量として表す概念を利用する。

光をエネルギーとして表す場合、放射束として表すことができる。これは単位時間あたりにある面を通過する放射エネルギーを示している。また、単位面積あたりに放射する光のエネルギーを放射照度という。これらの概念は、空間に放射する光が持つエネルギー量に対して、空間、時間、波長を考慮した物理量であり、放射量という。しかし、放射量は、人間の目にどのように見えるかという点は考慮されていない。例えば、赤外線などの光は、多くのエネルギーを持っていても可視光ではないため、見ることができない。

この放射量に、人の目の光に対する感度を適用させた概念として、測光量がある。測光量の単位は放射量に対応しており、例えば、放射束に人の目の感度を考慮させたものが光束、放射照度に人の目の感度を考慮させたものが照度である。人の目の感度は、視感度と呼ばれるものが定義されており、波長によって異なっている。明所視の場合、波長５５５［ｎｍ］の光を最も明るく感じ、この時の視感度を最大視感度と呼ぶ。最大視感度を１とし、その他の波長における視感度を相対的に表したものを比視感度といい、さらに国際照明委員会が標準化したものを標準比視感度という。

図６は、波長に対する標準比視感度をグラフに示したもので、標準比視感度曲線と呼ばれる。図６から、人の光の波長に対する感度は５５５［ｎｍ］が最も高く、そこを中心として感度は低下することがわかる。光束は、各波長における比視感度と放射束、最大視感効果度（測光量と放射量を関係づける値）を掛け、可視光領域で加算、つまり積分したものである。

しかし、測光量は、あくまでも人の目にどのように見えるかを考慮したエネルギーであり、メラトニンの分泌抑制に及ぼす影響を考慮したものではない。メラトニン分泌抑制に及ぼす影響は、上記の通り、図２に示されるメラトニンの分泌抑制特性によって示されている。そこで、標準比視感度の変わりに、メラトニンの分泌抑制特性を利用する。つまり、各波長におけるメラトニンの分泌抑制特性の相対感度の値と、放射束を掛け、可視光領域で加算、つまり積分した値が、メラトニンの分泌抑制に及ぼす影響を示す数値となり、これを生体作用度として利用する。以上の方法で、生体作用を求める。

さらに、本発明の光照射装置においては、発光強度の調整によって形成される白色光の平均演色評価数が所定の値を下回らないように、各発光体の発光強度を調整することもできる。平均演色評価数を考慮した場合においても、前記最適化分析の手法を用いて調整を行う。具体的には例えば、目標とする平均演色評価数を条件として加味し、その上で生体作用度を数値計算する。これにより、同一の色温度で、かつ所定の値を下回らないように平均演色評価数を保つことができ、同様の方法で、輝度も所定の値を保つことができる。以上の方法で、使用者に違和感を与えることなく、使用者の生体リズムを調整することが可能となる。

以上の手段により、本発明では、青色発光体、赤色発光体、緑色発光体の発光強度を調整することによって白色光を形成し、その色温度を一定に保ち、かつ平均演色評価数が所定の値を下回らないように保ちつつ、使用者の生体リズムを効率的に調整することが可能であるため、使用者に違和感を与えない照明光を提供することができる。

本発明によれば、生体リズム調整作用を変化させる場合においても、色温度を一定に保つことが可能で、また平均演色評価数が所定の値を下回らないように保つことが可能であるため、使用者に違和感を与えることなく、効果的に生体リズムを調整することができる。

人の生体リズムの位相が、光照射の時間帯によってどの程度ずれるのかを示したグラフである。 光の波長とメラトニン分泌に及ぼす影響の大きさの関係を示すグラフである。 ＸＹＺ表色系の等色関数を示した図である。 光の波長とメラトニン分泌に及ぼす影響の大きさの関係を示すグラフと、ＸＹＺ表色系の等色関数ｚ（λ）の、それぞれの相対感度の最大値を１として同じスケール上に表した図である。 光の波長とメラトニン分泌に及ぼす影響の大きさの関係を示すグラフＭ（λ）と、等色関数ｚ（λ）の比（Ｍ（λ）／ｚ（λ））を、換算作用度として示した図である。 標準比視感度曲線を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態による光照射装置を示した図である。 色温度、平均演色評価数、輝度が一定の条件で、生体作用度を極めて小さくした白色光のスペクトルの一例を示した図である。 色温度、平均演色評価数、輝度が一定の条件で、生体作用度を極めて大きくした白色光のスペクトルの一例を示した図である。 本発明の第２の実施形態による光照射装置を示した図である。 本発明の第３の実施形態による光照射装置を示した図である。 本発明の第４の実施形態による光照射装置を示した図である。

符号の説明

１１…青色発光体、１２…青色発光体、１３…赤色発光体、１４…緑色発光体、１５…拡散板、１６…制御装置、１７…情報入力装置、１８…スイッチ、１９…記憶装置、２１…アーム、３１…筐体、３２…液晶パネル。

図７は、本発明の第１の実施形態による光照射装置を示した図である。本実施形態は、メラトニンの分泌抑制特性における相対感度をＭ（λ）とし、人の視覚における等色関数の相対感度をｚ（λ）とし、Ｍ（λ）／ｚ（λ）が、最小値となる波長の近傍波長域に多くのエネルギーを持つ光を発光する青色発光体１１と、青色発光体１１とは異なる波長領域に多くのエネルギーを持つ光を発光する青色発光体１２と、赤色光を発光する赤色発光体１３と、緑色光を発光する緑色発光体１４と、発光体１１ないし１４から発光される光を拡散する拡散板１５と、発光体１１ないし１４の発光強度を制御する制御装置１６と、発光体１１ないし１４の生体作用度調整に関する情報や照明光色温度に関する情報等を入力する情報入力装置１７と、発光体の点消灯を切り替えることができるスイッチ１８と、各発光体の発光強度や発光強度の調整方法を記憶する記憶装置１９とから構成される。

本実施形態は、光照射装置を屋内用の照明に適応したものである。使用者Ｍは、情報入力装置１７を利用して生体作用度調整のための情報を入力することで、生体リズムの調整に効果的な光照射を受けることができる。また、スイッチ１８によって、照明光の点消灯を切り替えることができる。

ここで、情報入力装置１７に入力する情報は、色温度の数値、生体作用度の強弱に関する情報、輝度の情報などが考えられるが、これに限らない。色温度に関しては、現在一般的に使用されている照明に付されている光源色の名前、例えば昼白色、昼光色といった名称でもよいし、それらの情報を選択できるようにしておいてもよい。つまり、色温度を特定する情報にかかるものであればよい。生体作用度の強弱に関する情報は、例えば、生体作用度を示す数値を直接入力してもよいし、あらかじめ設定された数値を選択できるようにしてもよい。また、数値でなく、強弱といった言葉を利用して生体作用度を段階的に示し、それを選択できるようにしてもよく、生体作用度を特定する情報にかかるものであればよい。輝度に関する情報も同様に、輝度を特定する情報にかかるものであればよい。

また、日中は覚醒度を高く保ち、夜間は必要以上に覚醒度を高めないことが生体リズムの調整に有効であることから、日中には生体作用度の高い光を照射し、夜間には生体作用度の低い光を照射するタイミングをあらかじめ記憶装置１９に記憶させておき、情報入力装置１７を介さずに、各発光体の発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、時間情報を記憶装置１９に記憶させておき、その情報を利用して各発光体の発光強度を調整してもよい。また、あらかじめ、各発光体の発光強度パターンを記憶装置１９に記憶させておき、それを利用して発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、発光体１１ないし１４は、図示されているように１つずつ用いるのではなく、複数用いてもよく、発光体の種類は問わない。さらに、拡散板１５によって光を拡散しているが、手法はこれに限らない。照明として利用できる程度の光を使用者Ｍに提供できれば、その手法は問わない。

図８に、色温度および輝度一定で、かつ平均演色評価数が一定の値以上で、生体作用度が極めて小さくなるように発光体の発光強度を求め、それによって形成される白色光のスペクトルの一例を示す。また、図９に、生体作用度が極めて大きくなるような白色光のスペクトルの一例を示す。両者のスペクトルが異なるのは、図を見れば明らかであるが、色温度、平均演色評価数は略同一で、平均演色評価数の値は一定以上となっている。

本実施形態で形成される白色光のスペクトルは、制御装置１６によって、図８および図９となるように発光体１１ないし１４の発光強度を制御してもよいが、これらに限らない。例えば、図８および図９と略同一の色温度、平均演色評価数で、生体作用度を図８および図９とは異なる値となるように調整してもよい。また、図８および図９に示すスペクトルと異なる色温度で生体作用度を調整してもよいし、平均演色評価数の値を高くしてもよい。

なお、上記の光照射装置は、屋内用照明について説明したものであるが、形態はこれには限らない。例えば、自動車や電車の車内灯など、移動体の内部の照明等に適用することも可能である。

図１０は、本発明の第２の実施形態による光照射装置を示した図である。本実施形態は、青色光を発光する青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、情報入力装置１７と、スイッチ１８と、記憶装置１９と、発光体１１ないし１４、拡散板１５、制御装置１６を支えるアーム２１とから構成される。青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、情報入力装置１７と、スイッチ１８と、記憶装置１９のそれぞれの機能は、図７と同様であるため、それらの説明を省略する。

本実施形態は、使用者の手元を照らすスタンドに適用したものである。使用者は、情報入力装置１７を利用して生体作用度調整のための情報を入力することで、生体リズムの調整に効果的な光により、特定の箇所を照明することができる。また、スイッチ１８によって、照明光の点消灯を切り替えることができる。

ここで、情報入力装置１７に入力する情報は、色温度の数値、生体作用度の強弱に関する情報、輝度の情報などが考えられるが、これに限らない。色温度に関しては、現在一般的に使用されている照明に付されている光源色の名前、例えば昼白色、昼光色といった名称でもよいし、それらの情報を選択できるようにしておいてもよい。つまり、色温度を特定する情報にかかるものであればよい。生体作用度の強弱に関する情報は、例えば、生体作用度を示す数値を直接入力してもよいし、あらかじめ設定された数値を選択できるようにしてもよい。また、数値でなく、強弱といった言葉を利用して生体作用度を段階的に示し、それを選択できるようにしてもよく、生体作用度を特定する情報にかかるものであればよい。輝度に関する情報も同様に、輝度を特定する情報にかかるものであればよい。

また、日中は覚醒度を高く保ち、夜間は必要以上に覚醒度を高めないことが生体リズムの調整に有効であることから、日中には生体作用度の高い光を照射し、夜間には生体作用度の低い光を照射するタイミングをあらかじめ記憶装置１９に記憶させておき、情報入力装置１７を介さずに、各発光体の発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、あらかじめ、各発光体の発光強度パターンを記憶装置１９に記憶させておき、それを利用して発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、時間情報を記憶装置１９に記憶させておき、その情報を利用して各発光体の発光強度を調整してもよい。また、発光体１１ないし１４は、図示されているように１つずつ用いるのではなく、複数用いてもよく、発光体の種類は問わない。さらに、拡散板１５によって光を拡散しているが、手法はこれに限らない。照明として利用できる程度の光を使用者に提供できれば、その手法は問わない。

なお、上記の光照射装置は、スタンドについて説明したものであるが、形態はこれには限らない。例えば、読書灯など、個人のスペースを照明することができるものであればよい。

図１１は、本発明の第３の実施形態による光照射装置を示した図である。本実施形態は、青色光を発光する青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、情報入力装置１７と、スイッチ１８と、記憶装置１９と、発光体１１ないし１４を保持する筐体３１と、画像などの情報を表示する液晶パネル３２（表示手段）とから構成される。青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、情報入力装置１７と、スイッチ１８と、記憶装置１９のそれぞれの機能は、図７と同様であるため、それらの説明を省略する。

本実施形態は、表示装置に適用したものである。使用者は、情報入力装置１７を利用して生体作用度調整のための情報を入力することで、表示装置を介して生体リズムの調整に効果的な光照射を受けることができる。また、スイッチ１８によって、照明光の点消灯を切り替えることができる。

ここで、情報入力装置１７に入力する情報は、色温度の数値、生体作用度の強弱に関する情報、輝度の情報などが考えられるが、これに限らない。色温度に関しては、現在一般的に使用されている照明に付されている光源色の名前、例えば昼白色、昼光色といった名称でもよいし、それらの情報を選択できるようにしておいてもよい。つまり、色温度を特定する情報にかかるものであればよい。生体作用度の強弱に関する情報は、例えば、生体作用度を示す数値を直接入力してもよいし、あらかじめ設定された数値を選択できるようにしてもよい。また、数値でなく、強弱といった言葉を利用して生体作用度を段階的に示し、それを選択できるようにしてもよく、生体作用度を特定する情報にかかるものであればよい。輝度に関する情報も同様に、輝度を特定する情報にかかるものであればよい。

また、日中は覚醒度を高く保ち、夜間は必要以上に覚醒度を高めないことが生体リズムの調整に有効であることから、日中には生体作用度の高い光を照射し、夜間には生体作用度の低い光を照射するタイミングをあらかじめ記憶装置１９に記憶させておき、情報入力装置１７を介さずに、各発光体の発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、あらかじめ、各発光体の発光強度パターンを記憶装置１９に記憶させておき、それを利用して発光強度を自動で調整するようにしてもよい。また、時間情報を記憶装置１９に記憶させておき、その情報を利用して各発光体の発光強度を調整してもよい。また、発光体１１ないし１４は、図示されているように１つずつ用いるのではなく、複数用いてもよく、発光体の種類は問わない。さらに、拡散板１５によって光を拡散しているが、手法はこれに限らない。照明装置として利用できる程度の光であれば、その手法は問わない。また、液晶パネル３２（表示手段）は液晶パネルに限らず、情報を表示できる手段であればよい。また、制御装置１６、スイッチ１８、記憶装置１９を筐体３１に内蔵してもよく、それらの形態は問わない。

なお、上記の光照射装置は、表示装置について説明したものであるが、形態はこれに限らない。テレビ、パソコンのモニタ、携帯電話などにも適用できるものとする。例えば、テレビとして利用する場合には、リモコンによって様々な操作が可能であるため、情報入力装置１７、スイッチ１８等をリモコンに内蔵させてもよい。パソコンのモニタとして利用する場合には、パソコン本体に制御装置１６、記憶装置１９等を内蔵させてもよいし、パソコン本体の制御機能、記憶機能を利用してもよい。また、情報入力装置１７の代わりにパソコンの入力装置を利用してもよい。携帯電話として利用する場合には、制御装置１６を携帯電話に内蔵させてもよいし、情報入力装置１７、スイッチ１８、記憶装置１９は携帯電話に備えられているものを利用してもよい。

図１２は、本発明の第４の実施形態による光照射装置を示した図である。本実施形態は、青色光を発光する青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、スイッチ１８とから構成される。青色発光体１１および１２と、赤色発光体１３と、緑色発光体１４と、拡散板１５と、制御装置１６と、スイッチ１８のそれぞれの機能は、図７と同様であるため、それらの説明を省略する。

本実施形態は、使用者に直接光を照射して生体リズムを調整する照明装置に適用したものである。使用者は、生体リズムの調整に効果的な光照射を受けることができる。また、スイッチ１８によって、照明光の点消灯を切り替えることができる。

ここで、生体リズムの調整に有効な光は生体作用度の高い光であるため、基本的にはその光を発光する照明装置であればよいが、照射光の生体作用度に強弱を持たせたり、色温度や輝度を変化させたりする場合においては、情報入力装置および記憶装置を別途備えてもよい。その場合、情報入力装置に入力する情報は、色温度の数値、生体作用度の強弱に関する情報などが考えられるが、これに限らない。色温度に関しては、現在一般的に使用されている照明に付されている光源色の名前、例えば昼白色、昼光色といった名称でもよいし、それらの情報を選択できるようにしておいてもよい。つまり、色温度を特定する情報にかかるものであればよい。生体作用度の強弱に関する情報は、例えば、生体作用度を示す数値を直接入力してもよいし、あらかじめ設定された数値を選択できるようにしてもよい。また、数値でなく、強弱といった言葉を利用して生体作用度を段階的に示し、それを選択できるようにしてもよく、生体作用度を特定する情報にかかるものであればよい。輝度に関する情報も同様に、輝度を特定する情報にかかるものであればよい。

また、発光体１１ないし１４は、光照射装置に図示されているように１つずつ用いるのではなく、複数用いてもよく、その種類は問わない。また、発光体は４種類以上使用してもよい。さらに、拡散板１５によって光を拡散されているが、手法はこれに限らない。生体リズムを調整する光照射装置として有効な光を使用者に提供できれば、その手法は問わない。

なお、上記の光照射装置は、使用者に直接光を照射して生体リズムを調整する照明装置について説明したものであるが、形態はこれに限らない。例えば、照明装置を壁や天井、床などに埋め込み、埋め込み型照明装置としてもよい。

以上のように、本発明の第１〜第４の実施形態による光照射装置を使用すれば、生体リズム調整作用を変化させる場合においても、色温度を一定に保つことが可能であるため、使用者に違和感を与えることなく、効果的に生体リズムを調整することができる。この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

Claims (10)

1. ４３０［ｎｍ］〜４７０［ｎｍ］の波長域をＡ、
   ３８０［ｎｍ］〜４４０［ｎｍ］の波長域および４６０［ｎｍ］〜５１０［ｎｍ］の波長域をＢとした時、
   Ａの範囲に多くのエネルギー量を持つ光を発光する発光体と、
   Ｂの範囲に多くのエネルギー量を持つ光を発光する発光体と、
   から構成される光源。
2. ４３０［ｎｍ］〜４７０［ｎｍ］の波長域をＡ、
   ３８０［ｎｍ］〜４４０［ｎｍ］の波長域および４６０［ｎｍ］〜５１０［ｎｍ］の波長域をＢとした時、
   少なくともＡの範囲にピークを持つ光を発光する発光体と、
   少なくともＢの範囲にピークを持つ光を発光する発光体と、
   から構成される光源。
3. 請求項１または２に記載の光源を有し、
   該光源を構成する各発光体の発光強度が独立に制御可能なことを特徴とする光源。
4. メラトニンの分泌抑制特性における相対感度をＭ（λ）とし、
   人の視覚における等色関数の相対感度をｚ（λ）とし、
   Ｍ（λ）／ｚ（λ）が最小値となる波長の近傍波長域に多くのエネルギー量を持つ光を発光する青色発光体と、
   上記以外の波長域に多くのエネルギー量を持つ光を発光する青色発光体と、
   を少なくとも有することを特徴とする光源。
5. 前記青色発光体の発光強度を調整して、色度を略一定に保ち、かつ光のメラトニンの分泌抑制特性に基づいて、使用者の生体リズムを調整することを特徴とする、請求項４に記載の光源。
6. さらに、赤色光を発光する赤色発光体と、緑色光を発光する緑色発光体と、を含んで構成されることを特徴とする、請求項５に記載の光源。
7. 前記青色発光体と、前記赤色発光体と、前記緑色発光体の発光強度を調整して白色光を形成し、色温度を略一定に保ち、かつ光のメラトニンの分泌抑制特性に基づいて使用者の生体リズムを調整することを特徴とする請求項６に記載の光源。
8. 前記青色発光体と、前記赤色発光体と、前記緑色発光体の発光強度を調整し、形成される白色光の平均演色評価数が、所定の値を下回らないことを特徴とする、請求項７に記載の光源。
9. 前記青色発光体と、前記赤色発光体と、前記緑色発光体の発光強度を調整して白色光を形成し、輝度を略一定に保つことを特徴とする請求項７または８に記載の光源。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の光源と、
    該光源を構成する発光体の発光強度を制御する制御装置と、
    該光源によって発光される照明光の生体作用度、色温度、輝度等に関する情報を入力する情報入力装置と、
    を少なくとも有することを特徴とする光照射装置。

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