TWI747012B - 發光裝置、照明系統及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之發光裝置1具備發出光之發光部30、及控制光之輸出之控制部20。又,發光部30於規定之點亮狀態中以第1輸出發出光。再者,控制部20具有:第1模式,其於第1期間內,至少1次控制光之輸出自第1輸出以下之極大輸出,減少為極小輸出。又,第1期間為2秒以上且35秒以下,再者,第1模式中之極小輸出為325 lm。且,極大輸出為極小輸出之1.5倍以上。
Description
本揭示係關於一種發光裝置、照明系統及控制方法。
先前,已知有使自發光部發出之光變化之發光裝置。例如,專利文獻1之發光裝置具備發光部、及以使發光部之發光面之光之輸出週期性變化之方式控制之控制部。
控制部以使光之輸出沿著正弦波狀之曲線變化之方式控制發光部,以便使1週期中光之輸出成為最大附近之每單位時間之變化大於1週期中光之輸出成為最小附近之每單位時間之變化。
易於根據照明光之光量之變化調整人呼吸之節奏,且易於使人放鬆。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特許第3978334號公報
[發明所欲解決之問題]
因此,根據先前之發光裝置,人可一面以肉眼辨識光之輸出週期性變化之光一面調整呼吸之節奏,但不會感到睡意。原因在於先前之發光裝置中,未就用以引起人之睡意之光之點亮態樣進行最佳化,而無法產生誘發人之睡意之效果。
本揭示提供一種可藉由使自發光部發出之光之輸出變化而於短時間內產生誘發人之睡意之效果的發光裝置、照明系統及控制方法。
[解決問題之技術手段]
為達成上述目的,本揭示之一形態之發光裝置具備:發光部,其發出光;及控制部,其控制上述光之輸出;且上述發光部於規定之點亮狀態中以第1輸出發出上述光,上述控制部具有:第1模式,其於第1期間內,至少1次控制上述光之輸出自上述第1輸出以下之極大輸出,減少為極小輸出;上述第1期間為2秒以上且35秒以下,上述第1模式中之上述極小輸出為325 lm以下,上述極大輸出為上述極小輸出之1.5倍以上。
又,本揭示之一形態之照明系統具備複數個發光裝置。
又,本揭示之一形態之控制方法於規定之點亮狀態中以第1輸出發出光,且包含:第1模式,其於第1期間內至少1次控制上述光之輸出自上述第1輸出以下之極大輸出,減少至極小輸出;上述第1期間為2秒以上且35秒以下,上述第1模式中之上述極小輸出為325 lm以下,上述極大輸出為上述極小輸出之1.5倍以上。
[發明之效果]
根據本揭示之發光裝置等,可藉由使自發光部發出之光之輸出變化而於短時間內產生誘發人之睡意之效果。
(作為本發明之基礎之見解)
先前之發光裝置中,藉由使發光裝置發出之光之輸出週期性變化,人可一面以肉眼辨識該光一面調整呼吸節奏。然而,先前之發光裝置中,未就用以引起人之睡意之點亮態樣進行最佳化,而無法產生誘發人之睡意之效果。為使人過上健康之生活,必須充分地確保睡眠時間,故尋求可產生誘發人之睡意之發光裝置。因此,發明者等人對有引起人之睡意之效果之發光裝置之點亮態樣,進行自發研究。
其結果,發明者等人發現為引起人之睡意,必須於第1期間(2秒以上且35秒以下之期間),使發光裝置發出之光之輸出自極大輸出減少為極小輸出時,將極小輸出設為3251 m以下,將極大輸出設為極小輸出之1.5倍以上。
又,發明者等人著眼於藉由人眼瞳孔徑之變動引起人之睡意。此處,計測發光裝置出射之光之輸出減少及增加交替重複時之人之瞳孔徑之變化,並將結果顯示於圖3。於圖3中,曲線圖A2顯示受驗者之瞳孔徑之變化,曲線圖A4顯示發光裝置之光之輸出之變化。如圖3a所示,於週期性變動之光入射人眼之情形時,判定曲線圖A2之瞳孔徑亦與曲線圖A4之光束之變化,即光之明暗連動而變化。曲線圖A2為人開始感到睡意之狀態。又,如圖3b所示,調整呼吸節奏之曲線圖B2中未表現出人之瞳孔徑之大小之變化,但本揭示之曲線圖B1中,人之瞳孔徑出現擴大或縮小之大幅變化。基於該情況,考慮藉由使光之輸出變化,而使瞳孔徑變動,可引起人之睡意。
作為與上述關聯之見解,發明者等人發現了支持該結果之非專利文獻(西山等,以瞳孔變動為指標之清醒度狀態評估,生物醫學光學,第46(2)卷,2008,pp.212-217)。於非專利文獻中,報告了有睡意時,瞳孔徑重複縮小或復原至原來大小,同時瞳孔逐漸收縮之情況。基於該情況,考慮可藉由週期性重複瞳孔徑之縮瞳與散瞳,減少其振幅,而誘發人之睡意。
因此,本揭示提供一種可藉由使自發光部發出之光之輸出變化,而於短時間內產生誘發人之睡意之效果的發光裝置、照明系統及控制方法。
以下,對本揭示之實施形態,一面參照圖式一面進行說明。以下說明之實施形態皆為顯示包括性或具體之例者。以下實施形態中顯示之數值、形狀、材料、構成要件、構成要件之配置位置及連接形態、步驟、步驟之順序等為一例,並非限定本發明之主旨。又,關於以下實施形態之構成要件中未記載於獨立請求項中之構成要件,作為任意之構成要件進行說明。
另,各圖為模式圖,未必為嚴格圖示者。又,各圖中,對實質上同一之構成標註同一符號,而省略或簡化重複之說明。
以下,對本揭示之實施形態之發光裝置、照明系統及控制方法進行說明。
(實施形態)
[構成]
對本揭示之實施形態之發光裝置1之構成進行說明。
圖1係實施形態1之發光裝置1之方塊圖。
如圖1所示,發光裝置1為能夠以使發光部30發出之光交替重複明暗之點亮態樣進行照明的裝置。發光裝置1為例如床頭燈、立燈等,於人躺在床上準備睡覺時作為照明使用。發光裝置1設置於例如床頭櫃、床之側面、地板等設備。
發光裝置1具備控制部20、發光部30、操作部40及記憶部50。
控制部20以使發光部30發出之光之輸出脈動性交替重複大小而變化之方式控制供給至發光部30之電力。具體而言,控制部20具有控制發光部30之點亮、熄滅、調光或調色等動作之驅動電路。驅動電路以使發光部30發出之光重複明暗之方式將脈動性變化之電力供給至發光部30。
控制部20具有:第1模式,其於第1期間內至少進行1次以上使發光部30發出之光之輸出自極大輸出減少為極小輸出之變化;及第2模式,其控制將發光部30之光之輸出保持為恆定,換言之,維持全點亮狀態(規定之點亮狀態之一例)之輸出(以下稱為第1輸出)。控制部20可切換第1模式與第2模式。即,第1模式與第2模式互斥地受選擇。本實施形態中,例示第1輸出將發光部30全點亮(以100%之輸出點亮)之情形,但不限定於此,亦包含以較將發光部30全點亮之輸出更低之輸出點亮之情形。例如,第1輸出為將發光部30完全點亮時之輸出之80%,但不限定於80%,亦可任意變更。又,第1輸出為與極大輸出同等之輸出,但亦可大於極大輸出。
控制部20進行以下控制:於第1模式中,交替重複減小或擴大自發光部30發出之光之輸出之動作,即交替重複自發光部30發出之光之明暗。於圖2A顯示該狀態。圖2A係顯示施加於實施形態1之發光部30之電流值與經過時間之關係的圖。
如此,若自將發光部30全點亮之第2模式切換為第1模式,則自發光部30發出之光逐漸變暗,且於經過極小輸出之時點後,自發光部30發出之光逐漸變亮。第1模式中,藉由交替重複減少與增加自發光部30發出之光之輸出而誘發人之睡意。
又,減少自發光部30發出之光之輸出、及增加自發光部30發出之光之輸出之至少一者非線形變化。本實施形態中,自發光部30發出之光之輸出之減少及增加非線形變化。
另,本實施形態中,交替重複減少與增加自發光部30發出之光之輸出,但於自第2模式切換為第1模式時,亦可減少自發光部30發出之光之輸出。因此,增加自發光部30發出之光之輸出並非必要之構成要件。
第1模式中,於將自發光部30發出之光之明暗,即自發光部30發出之光之輸出之減少與增加設為1週期之情形時,1週期包含第1期間、第3期間及第2期間之3個期間。
控制部20於第1模式中,進行1次以上之控制,於發光部30發出之光之明暗中,使發光部30發出之光之輸出自極大輸出朝極小輸出,於第1期間減少。第1期間為2秒以上且35秒以下。圖1中,於第1期間減少之動作包含5次,但減少之次數未限定。此處所提之極大輸出為發光部30全點亮狀態之輸出。極大輸出如圖2A所示,例如顯示第1模式中經過第2期間之時點之極大位點。另,全點亮狀態之輸出亦稱為額定輸出。
此處,對第1輸出之定義進行說明。
具備複數個發光裝置1之照明系統中,第1輸出為各個發光裝置1之最大輸出,即各個發光裝置1所含之所有發光部30之最大輸出之總和、或使用者可設定之各個發光裝置1之最大輸出之總和,即照明系統發出之光之輸出之100%。
例如,於以n個發光裝置1構成照明系統之情形時,n個發光裝置1之第1輸出分別為(T1、T2……Tn) lm時,照明系統之第1輸出為(T1+T2+……Tn) lm。
1個發光裝置1中之第1輸出為發光裝置1之最大輸出,即發光裝置1所含之所有發光部30之最大輸出總和、或使用者可設定之各個發光部30之最大輸出之總和,即發光裝置1發出之光之輸出之100%。
例如,於1個發光裝置1存在2個發光部30之情形時,一發光部30之第1輸出為2500 lm,另一發光部30為3000 lm之情形時,該發光裝置1之第1輸出為5500 lm。
第1模式中,自發光部30發出之光之輸出之極小輸出為325 lm以下。又,第1模式中,自發光部30發出之光之輸出之極小輸出為極大輸出之1.5倍以上。第1模式中,自發光部30發出之光之輸出之極小輸出為極大輸出之100分之1以上。另,極大輸出當然為大於極大輸出相鄰之極小輸出之值。
又,控制部20於第1模式中,進而進行如下之控制:於第1期間後之第2期間內,使發光部30發出之光之輸出自極小輸出朝下一個極大輸出增加。第2期間為2秒以上且32秒以下。根據上述第1期間、及第2期間,第1模式之控制期間為4秒以上。其係根據第1期間之極小輸出之2秒、與第2期間之極小輸出之2秒之合計推導出,亦可意指第1期間為4秒以上。另,第1模式之控制期間之上限無特別限定,可為數秒、數十秒、數分、數十分等。控制期間之上限亦可任意設定。
本實施形態中,控制部20於第1模式中,控制發光部30發出之光之亮度,使得發光部30發出之光於第1期間內逐漸變暗,隨後於第2期間內使得發光部30發出之光逐漸變亮。
另,圖1中,包含4次於第2期間內增加之動作,但增加之次數未限定。又,第1期間可為較第2期間更長之期間,亦可為更短之期間,又可為同一期間。
如圖2A所示,進而於第1模式中包含以於發光部30發出之光之輸出自極大輸出朝極小輸出減少之第1期間後,將發光部30之光之輸出維持於極小輸出之方式進行控制的第3期間。即,第1模式中,若發光部30發出之光之輸出變為極小輸出,則以成為極小輸出附近之輸出即恆定之輸出,使發光部30於第3期間點亮。第3期間為第1期間與第2期間之間之期間。第1模式中,經過第1期間後轉移至第3期間,且於經過第3期間後轉移至第2期間。
另,「**附近」之記載若列舉「極小輸出附近」之記載為例進行說明,則當然包含極小輸出之位點,且意在包含與該值相差數%以內者。
此處所提之恆定輸出亦包含圖2A中所示之極小輸出及極小輸出之數%之誤差範圍之光之輸出。因此,恆定輸出如圖2B所示之第3期間,未限定於以極小輸出完全地恆定。圖2B係例示第1模式中之極小輸出附近之自發光部30發出之光之輸出的圖。
另,第3期間可長於或短於第1期間或第2期間。
又,第1模式中亦可無第3期間,如圖2C所示,可由第1期間與第2期間構成第1模式。圖2C係例示第1模式中極小輸出附近之自發光部30發出之光之輸出之圖。因此,第3期間並非第1模式中必要之構成要件。
如圖2A所示,第1模式中,以使極小輸出附近之自發光部30發出之光之輸出之變化率小於極大輸出附近之自發光部30發出之光之輸出之變化率之方式加以控制。具體而言,第1模式中,極小輸出附近之自發光部30發出之光之輸出之每單位時間之變化小於極大輸出附近之自發光部30發出之光之輸出之每單位時間之變化。因此,於極大輸出附近,寬度窄於例如正弦波形即基準波形,於極小輸出附近,寬度大於基準波形。
第2模式為藉由於全點亮狀態下以第1輸出發出光而對周圍進行照明之模式,為通常之照明狀態(全點亮狀態)。控制部20於第2模式中,僅對周圍進行照明,而未如第1模式般為使人能覺察到而進行使來自發光部30之光交替重複明暗之控制。
又,控制部20如下控制:使自發光部30發出之光之輸出自第1模式結束時之輸出逐漸變化為小於第1輸出之第2輸出。即,控制部20使第1模式結束時點之發光部30之光之輸出自成為極小輸出之位點變化至第2輸出。第2輸出可為與極小輸出同一之輸出,亦可大於或小於極小輸出,且包含熄滅(輸出為0)。
發光部30為具有基板、及安裝於基板之複數個LED(Light Emitting Diode:發光二極體)之發光模組。又,自發光部30發出之光之光色為晝白色之色溫以下。此處所提之晝白色之色溫為4600 K至5500 K,亦可將發光部30發出之光之光色設為5000 K以下。尤其,可將自發光部30發出之光之光色設為燈泡色以下。燈泡色為例如2600 K至3250 K。另,發光部30不限定於具有LED之發光模組,亦可為燈泡。
基板為用以安裝複數個LED之印刷配線基板,且形成為大致矩形狀。作為基板,例如可使用以樹脂為基底之樹脂基板、以金屬為基底之金屬基底基板、包含陶瓷之陶瓷基板等。
LED包含1個以上之發光元件。複數個LED可發出白色光、藍色光、及橙色光。本實施形態中,例如,LED為發出藍色光、綠色光及紅色光之RGB類型之LED。另,LED可為SMD(Surface Mount Device:表面安裝裝置)型之LED,亦可為COB(Chip On Board:晶片直接封裝)型之LED。
又,雖未圖示,但於基板設置有用以傳送自操作部40輸入之控制指令之配線即信號線及用以供給來自驅動電路之電力之配線即電力線。複數個LED各者經由電力線自驅動電路接收電力之供給,且基於來自信號線之控制指令發出規定之光。控制部20可藉由控制各個LED之發光而例如一面交替重複明暗一面使發光部30發出之光之輸出變化。
操作部40為可進行以第1模式或第2模式使發光部30發光之操作的輸入介面,且為受理人之指示之終端。操作部40具有用以切換第1模式或第2模式之專用之輸入部。例如,於人就寢時,對操作部40進行操作,選擇第1模式作為用於就寢之指示,藉此發光裝置1開始第1模式之點亮。
又,操作部40於第1模式中,可任意設定發光部30之光之輸出。操作部40例如可為電性連接於發光裝置1之操作面板,亦可為能進行無線通信來操作發光裝置1之獨立於發光裝置1外之智慧型手機、遙控器等之操作面板。
記憶部50儲存表示第1模式中之點亮態樣之控制指令、表示第2模式中之點亮態樣之控制指令、第2輸出等資訊。記憶部50由HDD(Hard Disk Drive:硬碟驅動器)或半導體記憶體等實現。
[結果]
顯示以適合誘發人之睡意之發光裝置1之點亮態樣為基礎之人之瞳孔徑之變化、與人之感官評估之結果。
首先,於圖3顯示計測交替重複減少及增加發光裝置1出射之光之輸出時之人之瞳孔徑之變化的結果。
圖3係例示瞳孔徑與光入射至人眼之經過時間之關係之圖。圖3中,縱軸表示人之瞳孔徑,橫軸表示光入射至人眼之經過時間。
圖3a中,顯示曲線圖A1~曲線圖A4。曲線圖A1表示人存在於熄滅發光裝置1而較暗之環境時之瞳孔徑之變化。曲線圖A2表示以第1模式將發光裝置1點亮時之瞳孔徑之變化。曲線圖A3表示以恆常光照明時之瞳孔徑之變化。曲線圖A4表示曲線圖A2時之以第1模式將發光裝置1點亮時出射之光之光束與經過時間之關係。因此,曲線圖A4與圖3a之縱軸所示之瞳孔徑無任何關係。
如圖3a所示,曲線圖A1中可知由於人存在於較暗之環境,故與其他之曲線圖相比瞳孔徑擴大。曲線圖A2中可知以第1模式將發光裝置1點亮之情形時,隨著曲線圖A4之光束之變化即光之明暗,瞳孔徑亦變化。具體而言,可知重複以下情況:若曲線圖A4之光束開始減少,則稍後曲線圖A2之瞳孔徑急速縮小,於光束到達下限值附近後,於光束增加之期間內,瞳孔徑逐漸擴大。於光束到達上限值附近後,若光束再次開始減少,則稍後瞳孔徑急速縮小。曲線圖A3中可知由於光之輸出恆定,故未顯現如曲線圖A2之變化。
圖3b中,縱軸表示人之瞳孔徑,橫軸表示光照射至人之經過時間。圖3b中,顯示曲線圖B1及曲線圖B2。
曲線圖B1顯示使用本實施形態之發光裝置1以第1模式點亮時之人之瞳孔徑。曲線圖B2顯示使用如先前之發光裝置般僅重複光之輸出之減少增加之發光裝置時的瞳孔徑。
曲線圖B1中可知人之瞳孔徑出現擴大或縮小之大幅變化。另一方面,曲線圖B2中,人之瞳孔徑之大小存在些許變化,但未見如曲線圖B1之變化。即,可知如先前之發光裝置般,僅靠重複光之明暗無法誘發人之睡意。
接著,對將第1期間設為2秒以上且35秒以下進行說明。
圖4係例示極大比例與第1期間之關係之圖。圖4係顯示任意設定6個第1期間,且由3名受驗者評估是否被誘發睡意之感官評估實驗之結果。圖4中,縱軸為極大比例,橫軸為第1期間。極大比例意指極大輸出相對於第1輸出之比例。
圖4中,以三角形記號表記3人皆回答被誘發睡意(3人肯定)之情形,以菱形記號表記3人皆回答未被誘發睡意(無肯定者)之情形,以四角形記號表記兩人回答被誘發睡意(兩人肯定)之情形。
第1期間中,3人皆回答未被誘發睡意之位點為2.6秒及34.8秒。基於該情況,將2.6秒設為第1期間之最短期間,34.8秒設為第1期間之最長期間,將第1期間設為2秒以上且35秒以下。若第1期間未達2秒,則自發光部30發出之光之輸出自極大輸出降低為極小輸出之期間縮短,人感到急劇地變暗。若使第1期間長於35秒,則自發光部30發出之光之輸出自極大輸出降低至極小輸出之期間延長,人感到緩慢地變暗。因此,可認為於第1期間以外之期間,難以產生如感到睡意時顯現之瞳孔徑之週期性變動。
另,根據圖4,由於3人皆回答被誘發睡意之位點為4秒及23.6秒,故可將第1期間設為4秒以上且23秒以下。
接著,由於進入人眼之光束因發光裝置1之設置場所而異,故對設置場所與發光部30發出之光之輸出之關係進行說明。
例如,於將發光裝置1設置於天花板之中央部分之情形時,若將光自設置於天花板中央部分之發光裝置1之位置到達睡在床上之人之眼睛之光束到達效率設為100%,則由於到達眼睛之光量因發光裝置1之設置位置而異,故設想極大輸出不同。例如,於將發光裝置1設置於床之側面等之情形時,可認為到達眼睛之光束大幅衰減。
鑑於該情況,由於到達床上就寢之人之眼睛的光束,因設置發光裝置1之位置而異,故對極小輸出進行說明。
圖5係顯示將發光裝置1配置於天花板之特定位置時之平均照度之圖。
圖5a中例示將發光裝置1設置於天花板之中央之情形,圖5b中例示將發光裝置1設置於天花板之角部之情形,圖5c中例示將發光裝置1設置於地板之情形。又,圖5a~c之虛線例示床之配置位置。
圖5a中,床上配置有枕頭之位置之平均照度為54.1 lx,且最小照度為30.1 lx,圖5b中,床上配置有枕頭之位置之平均照度為18.2 lx,且最小照度為10.4 lx,圖5c中平均照度為1.57 lx,且最小照度為0.69 lx。即,於將圖5a之平均照度設為100%之情形時,圖5b之平均照度相對於圖5a之平均照度之比例降低至大約33%,圖5c之平均照度相對於圖5a之平均照度之比例係平均照度降低至大約2.9%。又,圖5b之最小照度相對於圖5a之最小照度之比例降低至大約34%,圖5c之最小照度相對於圖5a之最小照度之比例係最小照度降低至大約2.3%。考慮到枕頭之位置及人之頭部位置每天不同,因而若使用最小照度之比例來觀察,則圖5c之最小照度相對於圖5a之最小照度之比例即大約2.3%於誤差假定為10%之情形時,成為2.3%±0.23。由於該情形之極小輸出之下限值為2.07%,故將光束之衰減之極小輸出設為2%。
如此,如圖5c所示,於將發光裝置1設置於接近地板之牆壁之情形時,自發光裝置1到達之光束衰減98%以上。換言之,來自發光部30之光束衰減為50分之1。
因此,設想來自發光部30之光束衰減為50分之1之情形,於圖6中例示第1模式中自發光部30發出之光之輸出之極大比例與極小輸出之關係。圖6中,縱軸為極大比例,橫軸為極小比例。圖6中,亦顯示由3名受驗者評估是否被誘發睡意之感官評估實驗之結果。
圖6中,以三角形記號表記3人皆回答被誘發睡意之所需期間,以菱形記號表記3人皆回答未被誘發睡意之所需時間,以圓形記號表記1人回答被誘發睡意之所需期間。
於此種枕頭之位置,根據圖6之結果,於極小輸出為發光部30之第1輸出之1.30 lm以下時,可期待誘發睡意之效果。於該情形時,自發光部30發出之光之輸出之極小輸出必須設為1.30×50=65 lm以下。又,由於1.30 lm為發光部30之LED封裝之輸出,故若作為發光裝置1之輸出考慮,則必須考慮燈泡及透鏡之衰減。特性因燈泡及透鏡之材料而異,但一般衰減率為50%左右,若為產生柔和之光以營造空間氣氛之燈泡,則亦考慮衰減率為20%。基於該情況,成為65×(100/20)=325 lm。據此,將自發光部30發出之光之輸出之極小輸出設為325 lm以下。
尤其,於枕頭位置處之光之輸出之極小輸出設定為小於0.426 lm之情形時,藉由與上述同樣之計算,於圖5c之情形時,由於衰減率為98%,故可將自發光部30發出之光之輸出之極小輸出設為0.426×(100/2)=21.3 lm。
接著,對將極大輸出相對於極小輸出之比例設為1.5倍以上進行說明。
圖7係例示第1模式中使發光部30發出之光之輸出自極小輸出朝極大輸出增加之情形時,極大輸出與極大輸出相對於極小輸出之比例的關係。圖7中,縱軸為極大輸出,橫軸為極大輸出相對於極小輸出之比例。圖7中,亦顯示由3名受驗者評估是否被誘發睡意之感官評估實驗之結果。圖7係顯示由3名受驗者評估是否被誘發睡意之感官評估實驗之結果。
圖7中,以三角形記號表記兩人以上回答被誘發睡意(兩人以上肯定)之情形,以菱形記號表記3人皆回答未被誘發睡意(無肯定者)之情形。
如圖7所示,3人皆否定回答之極大輸出相對於極小輸出之比例之極小輸出為1.7倍,兩人以上肯定回答之極大輸出相對於極小輸出之比例之極小輸出為2.3倍。據此,將極大輸出相對於極小輸出之比例設為1.5倍以上。
接著,對將第2期間設為2秒以上且32秒以下進行說明。
圖8係例示極大比例與第2期間之關係之圖。圖8中,縱軸為極大比例,橫軸為第2期間。圖8中,亦顯示由3名受驗者評估是否被誘發睡意之感官評估實驗之結果。
圖8中以三角形記號表記3人皆回答被誘發睡意(3人肯定)之情形,以菱形記號表記3人皆回答未被誘發睡意(無肯定者)之情形。
第2期間中,3人皆回答未被誘發睡意之位點為2.6秒,及31.4秒。基於該情況,將2.6秒設為第2期間之最短期間,將31.4秒設為第2期間之最長期間,將第2期間設為2秒以上且32秒以下。若使第2期間未達2秒,則由於自極小輸出上升為極大輸出之期間較短,故人感到急劇變亮。若使第2期間為32秒以上,則自極小輸出上升至極大輸出之期間較長,人感到緩慢地變亮。因此,可認為人因感到違和感而不易出現睡意。
另,根據圖8,基於3人皆回答被誘發睡意之位點為6.3秒及20.5秒,可將第2期間設為6秒以上且21秒以下。
尤其,將第1期間設為4秒以上且23秒以下,將第2期間設為6秒以上且21秒以下時之第1模式之控制期間,亦可設為第1期間之極小輸出與第2期間之極小輸出之合計即10秒以上。
接著,根據極小輸出與極大輸出之關係,使用圖7對極小輸出與極大輸出之期望比例進行說明。
如圖7所示,可知隨著極大輸出相對於極小輸出之比例增加而能獲得肯定回答。根據該結果,將極小輸出設為極大輸出之100分之1以上。
尤其,可將極大輸出設為極小輸出之76分之1以上。另,由於極小輸出為小於與該極小輸出相鄰之極大輸出之值,故毋庸多言,極大輸出大於極小輸出之1倍。
另,極小輸出可為包含0之光之輸出。因此,極小輸出不限定於極大輸出之100分之1以上。
[作用效果]
接著,對本實施形態中之發光裝置1、照明系統及控制方法之作用效果進行說明。
如上所述,本實施形態之發光裝置1具備發出光之發光部30、及控制光之輸出之控制部20。又,發光部30於規定之點亮狀態中以第1輸出發出光。再者,控制部20具有於第1期間內至少1次以使光之輸出自第1輸出以下之極大輸出減少至極小輸出之方式加以控制的第1模式。又,第1期間為2秒以上且35秒以下,再者,第1模式中之極小輸出為325 lm。且,極大輸出為極小輸出之1.5倍以上。
如此,於第1期間使極大輸出朝極小輸出自發光部30發出之光之輸出減少,藉此,人之瞳孔徑如圖3般變化。又,如圖4、圖6及圖7之結果所示,為產生誘發人之睡意之效果,將第1期間及極小輸出最佳化。因此,控制部20於第1期間使自發光部30發出之光之輸出減少,即,令周圍自較亮之環境逐漸變化為較暗之環境。因此,人會感到如被睡意席捲之感覺。
因此,可藉由使發光部30發出之光之輸出變化而於短時間內產生誘發人之睡意之效果。
又,本實施形體之照明系統具備複數個發光裝置1。
又,本實施形態之控制方法包含:第1模式,其於規定之點亮狀態中以第1輸出發出光,且於第1期間內,至少1次控制光之輸出自第1輸出以下之極大輸出,減少至極小輸出。又,第1期間為2秒以上且35秒以下。再者,第1模式中之極小輸出為325 lm以下。且,極大輸出為極小輸出之1.5倍以上。
於該等情形時,亦可獲得與上述同樣之作用效果。
又,本實施形態之發光裝置1中,控制部20以第1模式中進而於第1期間後之第2期間內,使光之輸出自極小輸出朝下一個極大輸出增加之方式加以控制。
如此,第1模式中,若使發光部30發出之光之輸出減少後,於第2期間內自極小輸出增加至極大輸出,則進而於第1期間內使發光部30發出之光之輸出自極大輸出減少至極小輸出。藉此,若以重複光之明暗之方式使發光部30點亮,則更易誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,第2期間為2秒以上且32秒以下。
據此,根據圖8之結果,若將第2期間設為未達2秒,則自極小輸出上升為極大輸出之期間較短,人會感到急劇變亮,或若將第2期間設為32秒以上,則自極小輸出上升為極大輸出之期間較長,人會感到緩慢變亮,從而感覺違和感。因此,於該發光裝置1中,即便於第1模式中使發光部30之光之輸出增加亦不妨礙人之睡意。即,於該發光裝置1中,可抑制因發光部30發出之光變亮而使人清醒之情況。
又,本實施形態之發光裝置1中,光之輸出之減少、及光之輸出之增加之至少一者非線形變化。
據此,由於自發光部30發出之光之輸出非單調變化,故可接近促使人產生睡意之節奏。因此,人不易感到自發光部30發出之光變暗或變亮時之違和感,因而易於誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,極小輸出為極大輸出之100分之1以上。
據此,根據圖7之結果,人不易感到自發光部30發出之光變暗或變亮時之違和感,因而易於誘發睡意。
此種本實施形態之發光裝置1中,控制部20以第1模式中,進而於第1期間與第2期間之間之第3期間,將光之輸出維持為極小輸出之方式加以控制。
據此,由於在第3期間內將發光部30發出之光維持為較暗之狀態,而非馬上變亮,故,人不易感到違和感。又,由於可於第1模式中之1週期之控制期間內確保變暗之期間,故人更容易被誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,極小輸出為包含0之光之輸出。
藉此,由於可於第1模式中使發光裝置1熄滅,故人更容易被誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,控制部20以第1模式中,使光之輸出在極小輸出附近之變化率小於在極大輸出附近之變化率之方式加以控制。
專利文獻1中,為調整人呼吸而進行如上所述之發光部之控制,但於將其適用於人之睡意之情形時,發揮不同之效果。本實施形態中,由於自發光裝置1發出之光之輸出在極小輸出附近即較暗之情形時,緩慢地維持較暗之環境,故人不易感到違和感,而容易被誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,光之光色為晝白色之色溫以下。
此處,人感到舒適之光中,已知有Kruithof(科魯伊索夫)之舒適區域者。Kruithof之舒適區域中,色溫與照度有關。該Kruithof之舒適區域中,例如於光之照度較低之狀態下,對於自發光部30發出之光,人會感到陰濕、寒冷等。又,例如,於光之色溫較高之狀態下,對於自發光部30發出之光,人會感到悶熱。基於該情況,使人感到舒適之光中,色溫與照度有關。為使人舒適地感覺到光,較佳使照度與色溫落在成為特定關係之Kruithof之舒適區域內。
基於該情況,由於人不易感到因發光部30發出之光之光色引起之違和感,故容易被誘發睡意。
又,本實施形態之發光裝置1中,第1模式之控制期間為4秒以上。
據此,可確保第1模式中各進行1次自發光部30發出之光之輸出之減少與增加時之控制期間(第1期間與第2期間之合計)。因此,可藉由使發光部30發出之光變暗或變亮而產生誘發人之睡意之效果。
又,本實施形態之發光裝置1中,控制部20以使光之輸出自第1模式結束時之輸出逐漸變化為小於第1輸出之第2輸出之方式加以控制。
據此,可藉由使第1模式結束而表示例如將點亮之發光裝置1熄滅之動作。又,若維持以第1模式結束時之發光裝置1之點亮態樣點亮,則亦可活用為常夜燈。因此,於結束第1模式時,人不易感到違和感。
(實施形態之變化例)
無特別明記之情形時,本變化例之發光裝置1之構成與實施形態同樣,對於同一構成標註以同一符號而省略構成相關之詳細說明。
本變化例中,第1模式進行使發光部30發出之光之輸出自極大輸出朝極小輸出階段性減少、及使發光部30發出之光之輸出自極小輸出朝極大輸出階段性增加之至少一者之動作。圖9A~圖9C係顯示使發光部30發出之光之輸出階段性減少之例。例如,圖9A中,於第1期間內,自發光部30發出之光之輸出自極大輸出朝極小輸出階段性減少。另,圖9A僅為一例,並不限定於此。
此處所提之階段性意指以回折點為邊界連接線形或非線形之線與線形或非線形之線。
如圖9B所示,第1期間中可具有複數個回折點,即可為3個以上之階段,亦可包含複數條曲線。又,如圖9C所示,第1期間中,可存在自發光部30發出之光之輸出恆定之區間。當然,不於第1期間設置發光部30之光之輸出增加之期間。另,已列舉第1期間為例進行說明,第2期間中亦同樣。第2期間中,亦不設置發光部30之光之輸出減少之期間。又,本變化例中,亦可於第1模式中進而包含第3期間。
此種本變化例之發光裝置1中,控制部20於第1模式中進行使光之輸出1)自極大輸出朝極小輸出階段性減少之控制、及2)自極小輸出朝極大輸出階段性增加之控制之至少一者。
據此,可藉由使第1期間之發光部30之光之輸出、及第2期間之發光部30之光之輸出之至少一者階段性變化而提供適於人體之光。
(其他變化例等)
以上,已基於實施形態及實施形態之變化例對本揭示進行說明,但本揭示並非限定於上述實施形態及實施形態之變化例者。以下之說明中,有對上述實施形態及實施形態之變化例同一之部分,標註同一符號而省略其說明之情形。
例如,實施形態及實施形態之變化例之發光裝置中,當發光裝置熄滅時,人對操作部進行操作而選擇第1模式之情形時,控制部進行1次以上暫時以發光部發出之光之輸出之最大輸出點亮,且經過特定期間後,於第1期間內使發光部發出之光之輸出自極大輸出減少為極小輸出的動作。
又,實施形態及實施形態之變化例中,如圖10所示,亦可將發光裝置1搭載於眼罩200。圖10係顯示搭載有發光裝置1之眼罩之前視圖。於該情形時,若設想發光裝置1之發光部之第1輸出之2%,則可將發光裝置1之發光部發出之光之第1輸出之極小輸出設為325×1/50=6.5 lm以下。另,圖10中,於眼罩之兩側面側分別配置有發光裝置1,但於人佩戴眼罩時,亦可將發光裝置1配置於與眼睛相向之位置,且配置之個數亦無特別限定。
又,可作為使電腦執行實施形態及實施形態之變化例之發光裝置之控制方法的程式、記憶程式的記憶媒體而實現。
又,於實施形態及實施形態之變化例之發光裝置中,亦可使第1模式結束時點之發光部30之光之輸出自成為極小輸出之位點變化為圖2之以二點鏈線顯示之第2輸出。以二點鏈線顯示之第2輸出例示有常夜燈。
又,實施形態及實施形態之變化例中,控制部可不搭載於發光裝置。即,控制部可與具有發光部及操作部之1個以上之點亮裝置(未搭載控制部)連接,且如上所述般控制各個點亮裝置。
又,可應用於具備複數個實施形態及實施形態之變化例之發光裝置1a、1b之照明系統100。發光裝置1a、1b各者之構成與發光裝置1同樣。圖11係顯示變化例之照明系統之模式圖。
此外,對實施形態及實施形態之變化例實施業者可想到之各種變化而獲得之形態、或藉由於不脫離本揭示之主旨之範圍內任意組合實施形態及實施形態之變化例中之構成要件及功能而實現之形態亦包含於本揭示。
1:發光裝置
1a:發光裝置
1b:發光裝置
20:控制部
30:發光部
40:操作部
50:記憶部
100:照明系統
200:眼罩
A1~A4:曲線圖
B1:曲線圖
B2:曲線圖
圖1係實施形態1之發光裝置之方塊圖。
圖2A係顯示實施形態1之發光裝置之電流值與經過時間之關係的圖。
圖2B係例示第1模式中極小輸出附近之自發光部發出之光之輸出的圖。
圖2C係例示第1模式中極小輸出附近之自發光部發出之光之輸出的圖。
圖3a、b係例示瞳孔徑與光入射至人眼睛之經過時間之關係的圖。
圖4係例示極大比例與第1期間之關係之圖。
圖5a-c係顯示將發光裝置配置於天花板之特定位置時之平均照度之圖。
圖6係例示第1模式中,自發光部發出之光之輸出之極大比例、與極小比例之關係的圖。
圖7係例示第1模式中,使自發光部發出之光之輸出自極小輸出朝極大輸出增加之情形時,極大輸出與極大輸出相對於極小輸出之比例之關係的圖。
圖8係極大比例與第2期間之關係之圖。
圖9A係顯示階段性減少自發光部發出之光之輸出之例之圖。
圖9B係顯示階段性減少自發光部發出之光之輸出之例之圖。
圖9C係顯示階段性減少自發光部發出之光之輸出之例之圖。
圖10係搭載有發光裝置之眼罩之前視圖。
圖11係顯示變化例之照明系統之模式圖。
Claims (14)
- 一種發光裝置,其具備: 發光部,其發出光;及 控制部,其控制上述光之輸出;且 上述發光部於規定之點亮狀態中以第1輸出發出上述光; 上述控制部具有:第1模式,其於第1期間內,至少1次控制上述光之輸出自上述第1輸出以下之極大輸出,減少為極小輸出; 上述第1期間為2秒以上且35秒以下; 上述第1模式中之上述極小輸出為325 lm以下; 上述極大輸出為上述極小輸出之1.5倍以上。
- 如請求項1之發光裝置,其中 上述控制部以於上述第1模式中,進而於上述第1期間後之第2期間內,使上述光之輸出自上述極小輸出朝下一個極大輸出增加之方式加以控制。
- 如請求項2之發光裝置,其中 上述第2期間為2秒以上且32秒以下。
- 如請求項2或3之發光裝置,其中 上述光之輸出之上述減少、及上述光之輸出之上述增加之至少一者非線形變化。
- 如請求項2或3之發光裝置,其中 上述控制部以於上述第1模式中,進而於上述第1期間與上述第2期間之間之第3期間內,將上述光之輸出維持於上述極小輸出之方式加以控制。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述極小輸出為上述極大輸出之100分之1以上。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述極小輸出為包含0之上述光之輸出。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述控制部於上述第1模式中進行使上述光之輸出1)自上述極大輸出朝上述極小輸出階段性減少之控制、及2)自上述極小輸出朝上述極大輸出階段性增加之控制之至少一者。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述控制部以於上述第1模式中,使上述光之輸出在上述極小輸出附近之變化率小於在上述極大輸出附近之變化率之方式加以控制。
- 如請求項9之發光裝置,其中 上述光之光色為晝白色之色溫以下。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述第1模式之控制期間為4秒以上。
- 如請求項1至3中任一項之發光裝置,其中 上述控制部以使上述光之輸出自上述第1模式結束時之輸出逐漸變化為小於上述第1輸出之第2輸出之方式加以控制。
- 一種照明系統,其具備: 複數個如請求項1至12中任一項之發光裝置。
- 一種控制方法,其於規定之點亮狀態中以第1輸出發出光,且包含: 第1模式,其於第1期間內,至少1次控制上述光之輸出自上述第1輸出以下之極大輸出,減少至極小輸出; 上述第1期間為2秒以上且35秒以下; 上述第1模式中之上述極小輸出為325 lm以下; 上述極大輸出為上述極小輸出之1.5倍以上。
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