WO2010041717A1 - 照明装置 - Google Patents

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WO2010041717A1
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lighting
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serotonin
visible light
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俊雄 三宅
恵温 福田
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株式会社林原生物化学研究所
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    • A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B45/30—Driver circuits
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    • H—ELECTRICITY
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    • A61M2205/05—General characteristics of the apparatus combined with other kinds of therapy
    • A61M2205/051—General characteristics of the apparatus combined with other kinds of therapy with radiation therapy
    • A61M2205/053—General characteristics of the apparatus combined with other kinds of therapy with radiation therapy ultraviolet

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, and in particular, a factor that activates the human serotonin nervous system, does not substantially increase blood noradrenaline levels, and lowers aggression to become a so-called “clean” state.
  • the present invention relates to an illuminating device that radiates light having an effect of reducing light.
  • the serotonin nervous system is largely involved in aggression in the behavior of animals, including humans.
  • the serotonin nervous system is inactivated and the serotonin level in the brain decreases, emotions become unstable, impulsive and aggressive. It is said that they will take action (eg Hideho Arita, “Serotonin deficient brain”, NHK Publishing, 2003). It is said that one of the effective ways to activate serotonin nerves and increase serotonin levels in the brain is to take natural sunlight, but the intensity of natural sunlight is strong and winter depression As in the case of phototherapy performed for such treatments, an illuminance of 2500 lux or more is required to obtain the same effect as sunlight with artificial lighting.
  • the illuminance of nighttime and indoor lighting in a living space is about 200 to 1000 lux, and spending a long time under artificial light with an illuminance of 2500 lux or more is rather painful. Therefore, the illumination device used for the above-described phototherapy is not suitable for use as illumination in a normal living space.
  • human emotions and moods are affected by color, and blue light has a calming effect, and light containing a large amount of blue components stimulates the secretion of serotonin. It is said that there is an action to remove.
  • lighting that radiates blue light is increasingly used for streetlights, etc., for the purpose of reducing crime by utilizing the effect, but it is usually used for lighting in daily living spaces It is white light of a light bulb color to daylight color (color temperature of about 2700 to 6500 K), and blue light is not suitable in terms of color rendering properties.
  • noradrenaline one of the neurotransmitters
  • noradrenaline is known to increase in the blood level when aggression increases, and is considered to be one of the neurotransmitters involved in aggression.
  • Randy J. Nelson et al. "Neural Mechanism of Aggression", Nature Review / Neuroscience, Vol. 8, pp. 536-546, 2007 (Randy J. Nelson and Brian C. Trainor, " Neural mechanisms ofaggression ”, Naturereviews / Neuroscience, Vol. 8, pp. 536-546 (2007)).
  • the present invention has the effect of activating the human serotonin nervous system and not increasing the blood level of noradrenaline by using it as a normal nighttime or indoor lighting device, in a living environment, It is an object of the present invention to provide a lighting device that can reduce a factor that causes a so-called “crisp” state that causes an impulsive / aggressive action with a little.
  • the present inventors surprisingly have a visible light component having a wavelength of 380 nm or more and 780 nm or less (hereinafter, in the present specification, It is found that light containing near ultraviolet rays having a wavelength of 320 or more and less than 380 nm has an action of activating the human serotonin nervous system, and further has an action of not substantially improving the blood noradrenaline level. Found to have.
  • this invention solves the said subject by providing the illuminating device which radiates
  • the illuminating device of the present invention activates the human serotonin nervous system only by using it as a normal illuminating device, does not substantially improve the blood noradrenaline level, and suppresses the aggressiveness to a state of “being sharp”. It can be suppressed.
  • Embodiment 1 It is a block diagram of the illuminating device of Embodiment 1 by this invention. It is an emission spectrum of the light which the illuminating device of Embodiment 1 by this invention radiates
  • activation of the human serotonin nervous system means that the serotonin level in the brain increases and a mentally stable state is maintained.
  • serotonin levels in the brain are positively correlated with serotonin levels in blood or urine, so it is necessary to measure serotonin levels in blood or urine.
  • it can be determined whether the serotonin level in the brain is increased and the serotonin nervous system is activated.
  • the concentration of noradrenaline in the blood is not substantially changed before and after the work when a mentally stressed work is performed under certain lighting. That means.
  • the configuration of the lighting device according to the present invention will be described.
  • the lighting device of the present invention activates the human serotonin nervous system when used for normal nighttime or indoor lighting, and does not increase the level of blood noradrenaline.
  • a light source that radiates light a power supply device that energizes the light source, and a control device that controls the radiation intensity of light from the light source.
  • Such an illuminating device contains near ultraviolet rays having a wavelength of 320 or more and less than 380 nm together with visible light, and activates the human serotonin nervous system when used for normal nighttime or indoor lighting, and does not increase the level of blood noradrenaline. If it radiates, there will be no restriction
  • near ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 380 nm are 3 to 15%, preferably 5 to 5% with respect to the radiant energy of visible light (irradiance (W / cm 2 / nm)). Those containing 10% are preferred.
  • the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.
  • the effect of the present invention is not enhanced due to an increase in the near-ultraviolet component, and those that are sensitive to the skin and ultraviolet rays may be affected by ultraviolet rays due to prolonged irradiation. is there.
  • the near ultraviolet rays radiated by the illumination device of the present invention those which do not include light having a wavelength shorter than 300 nm, which may have a relatively strong influence on the living body.
  • the lighting device of the present invention is used for ordinary nighttime or indoor lighting, it generally emits light bulb color to daylight color, preferably white light of 3500 to 5000 K, and 200 lux or more on the irradiated surface, Desirably, an illuminance of 500 to 1000 lux and an average color rendering index (Ra) of 90 or higher, preferably 95 or higher, are obtained.
  • Examples of the light source used in the illumination device of the present invention include a light emitting diode (LED), an organic electroluminescent element (organic EL), an inorganic electroluminescent element (inorganic EL), an incandescent bulb, a fluorescent lamp, an electrodeless fluorescent lamp, a discharge lamp, and the like. Available.
  • LED and organic EL have high luminous efficiency, low power consumption, long life, small size, easy handling, no harmful components such as mercury, little infrared emission, and heat generation It has features such as a light source with reduced power consumption and low power consumption, and is particularly excellent as the light source of the present invention.
  • a semiconductor light emitting element that emits blue light is used as an excitation light source, and various types of phosphors that emit fluorescence of red and green are combined to emit white light. Since the LED light source thus prepared contains three primary color lights, it is desirable because high color rendering properties can be obtained. Furthermore, a semiconductor light emitting device that emits near ultraviolet to violet light is used as an excitation light source, and white light is radiated by combining various phosphors that emit red, green, and blue colors by the excitation light. The above LED light source is particularly desirable because it can simultaneously emit light in the near-ultraviolet region and visible light, which are preferable in the lighting device of the present invention, in addition to obtaining high color rendering properties.
  • a light source that radiates visible light and a light source that emits near ultraviolet light having a wavelength of 320 to 380 nm may be used as long as the effect of the present invention is achieved.
  • a single light source that radiates light including near ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 380 nm together with light rays may be used.
  • the near ultraviolet light is 3 to 15% of the radiant energy of visible light.
  • the component in the visible light region is reduced using an appropriate filter so that near ultraviolet light of 320 to 380 nm is emitted. It is also possible to appropriately use the light that is included by 3 to 15% with respect to the radiant energy of visible light and use it in the lighting device of the present invention.
  • the shape and form of the lighting device of the present invention can be appropriately determined depending on the application. That is, by the lighting device of the present invention, for example, houses such as private houses, condominiums, apartments, housing estates, for example, libraries, schools, studios, beauty salons, hospitals, factories, office buildings, offices, inns, hotels, restaurants, Various facilities such as banquet halls, wedding halls, conference halls, shops, supermarkets, department stores, museums, museums, performance halls, halls, aircraft, vehicles, gymnasiums, stadiums, barns, poultry houses, fish farms, animal factories, plant factories, etc.
  • houses such as private houses, condominiums, apartments, housing estates, for example, libraries, schools, studios, beauty salons, hospitals, factories, office buildings, offices, inns, hotels, restaurants,
  • Various facilities such as banquet halls, wedding halls, conference halls, shops, supermarkets, department stores, museums, museums, performance halls, halls, aircraft, vehicles, gymnasiums, stadiums, barns, poultry houses, fish farms,
  • a light source as described above and a power source for energizing the light source for example, a desk lamp such as an arm light, a desk lamp, a hurricane lamp, a table lamp, or a mini lamp, or ,
  • a desk lamp such as an arm light, a desk lamp, a hurricane lamp, a table lamp, or a mini lamp
  • shelf lamp, ceiling lamp, downlight, wall lamp, hanging lamp, chandelier, swag lamp, floor lamp, garden lamp, gate Housed in or attached to indoor and outdoor lighting fixtures such as study, atelier, children's room, bedroom, living room, dining room, kitchen, toilet, washroom, bathroom, corridor, stairs, balcony in homes and facilities , Entrance, reading room, classroom, hall, lobby, waiting room, treatment room, operating room, control room, office room, drafting room, laboratory, lounge, guest room, clerk room, cooking room, driver's room, breeding room, cultivation room It may be installed or installed at a suitable place inside or outside the room.
  • FIG. 1 shows the most basic configuration diagram in which an LED is used as a light source as an embodiment 1 of the illumination device of the present invention.
  • LD1 11 to LD1 mn are LEDs that emit white (color temperature of about 4000 K) visible light
  • LD2 11 to LD2 ij are LEDs that emit near ultraviolet light having a peak near a wavelength of 370 nm.
  • LD1 and LD2 to be used can be any number in series, parallel, or series-parallel, as long as the radiant energy of near ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 380 nm is 3 to 15% of visible light in the light radiated from the illumination device. Can be used in combination with connected ones.
  • FIG. 3 is a commercial AC power supply
  • 4 and 5 are power supply circuits for obtaining a DC voltage from the AC power supply 3 to be applied to the LED (LD1) that radiates visible light and the LED (LD2) that radiates near ultraviolet light, respectively.
  • Sections 6 and 7 are lighting circuit sections for lighting the LED (LD1) that radiates visible light and the LED (LD2) that radiates near-ultraviolet light, respectively.
  • Light control is performed by the control unit 8 so that the radiant energy of near-ultraviolet light of 380 nm to 3 to 15%, preferably 5 to 10% of visible light.
  • FIG. 2 shows an example of the emission spectrum of the illumination device.
  • Peaks near the wavelength of 370 nm are due to LD2, and peaks at wavelengths of 420 nm, 460 nm, 530 nm, and 620 nm are due to LD1.
  • the LED used in the LD 2 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, and an appropriate commercially available near-ultraviolet LED can be used. Further, the LED used in the LD 1 is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained. However, from the viewpoint of color rendering properties, an appropriate semiconductor light emitting element that emits near ultraviolet to violet light is used as an excitation light source.
  • the red phosphor has a composition of (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu
  • the blue phosphor has a composition of BaMgEuAl 10 O 17
  • the green phosphor has a composition of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu.
  • an LED light source prepared to radiate white light using a GaN-based semiconductor light-emitting element having a light-emitting layer made of an InGaN-based material is used as the LD 1
  • the average color rendering index (Ra) of the apparatus can be 95 or more.
  • the amount of LD2 used can be reduced relative to LD1, and further LD1 It is also possible to use only a light source. Any method may be used for the power supply circuit, lighting circuit, and control circuit used in the lighting device as long as the effect of the present invention is achieved, but the lighting efficiency is excellent and the brightness variation is small. Thus, a constant current lighting method, a duty control method, a dynamic lighting method, and the like can be advantageously used.
  • FIG. 3 shows a light source of an organic EL panel that emits white light by combining organic electroluminescent elements that emit red light, blue light, and green light as a second embodiment of the lighting device of the present invention.
  • EL9 11 to EL9 mn are white light organic ELs using pyran derivatives
  • LD10 11 to LD10 ij are LEDs that emit near-ultraviolet light having a peak in the vicinity of a wavelength of 375 nm.
  • the EL 9 and the LD 10 to be used are in any number in series, in parallel or in series and parallel as long as the radiant energy of the near ultraviolet ray having a wavelength of 320 to 380 nm is 3 to 15% of visible light in the light radiated from the illumination device. Can be used in combination with connected ones.
  • Reference numerals 11 and 12 respectively denote a white light organic EL (EL9) and a power supply circuit unit for obtaining a DC voltage to be applied to the LED (LD10) that radiates near ultraviolet rays from the AC power supply 3, and reference numerals 13 and 14 respectively denote white light.
  • This is a lighting circuit unit for lighting an organic EL and an LED that radiates near-ultraviolet rays.
  • the radiant energy of near-ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 380 nm is 3 to 15% of visible light.
  • the dimming control is performed by the control unit 15 so as to be.
  • the illuminating device radiates daylight white light having a color temperature of about 5500K, and has a light emission maximum in the vicinity of wavelengths of 460 nm, 500 nm, and 595 nm in the radiated visible light region, and xy chromaticity by CIE.
  • x is 0.3 to 0.35
  • y is 0.3 to 0.4
  • the color purity is very good, and white light with excellent color rendering can be obtained.
  • benzopyran derivatives, coumarin derivatives, cyanocoumarin derivatives, and the like can also be advantageously used as the illuminant used for the organic EL element used as the light source of the lighting device (for example, JP-A-2005-247976).
  • control group 1 the LED that radiates near ultraviolet rays is not turned on
  • control group 2 the other is a 15 W warm white fluorescent lamp (color temperature of about 3500) of 100V. What was turned on at the rated voltage was used as illumination (control group 2), and was allowed to spend one week as in the test group. In the light emitted from the fluorescent lamp used in the control group 2, the radiation energy of near ultraviolet rays with respect to visible light was about 1%.
  • Urine from each subject was collected before the start of the test and on the last day of the test period, and 6M hydrochloric acid was added and stored at -20 ° C.
  • the increase in urinary serotonin was lower than 5% in subjects (control groups 1 and 2) who spent under LED light sources and fluorescent lamps that contained almost no near ultraviolet rays.
  • the urinary serotonin concentrations before and after were similar.
  • subjects (test groups 1 to 4) who spent under ultraviolet light containing 3% or more of the radiant energy of visible light the urinary serotonin concentration increased by about 20% or more compared to before the test.
  • the rate of increase of urinary serotonin increased as the near-ultraviolet intensity for visible light increased.
  • the increase rate of urinary serotonin was 30 to 40% when the UV intensity against visible light was 5% or more.
  • the human serotonin nervous system is activated by irradiating light containing 3-15%, preferably 5-10%, of near-ultraviolet light with respect to the radiant energy of visible light.
  • the lighting apparatus activates the serotonin nervous system and reduces the factor that causes a so-called “clear” state.
  • Example 2 Effect of lighting of the present invention on noradrenaline levels> A panel test was conducted with 20 adult males (ages 20 to 50). That is, the subjects were randomly divided into two groups of 10 people, and one group was a lighting device in which the near-ultraviolet energy of the illumination used in Experiment 1 was adjusted to 5% of visible light. Using it for lighting, a simple addition work by the Kraepelin test was performed for 1 hour in an environment where the metronome sounded as a work load (test area). Venous blood was collected before and after work load and blood noradrenaline levels were measured.
  • the other two groups use the same illumination as in the test section except that the near-ultraviolet light source is not turned on for the light at the time of lighting, one is not turned on in the dark (control section 1), and the other is near-ultraviolet for the suggestion.
  • the animals were reared under the condition that only the light source was irradiated with the same intensity as the test group. In either case, the illuminance on the cage floor at the time of light was about 500 lux.
  • each mouse was observed for aggression by the following method.
  • each mouse is placed in a transparent plastic container, and it is made one-to-one hostile with the same-week-old ddy mouse that is normally raised by freely ingesting powdered feed and water.
  • the number of times performed during 5 minutes was counted.
  • the aggression in the test group and the control group 2 was determined as a relative value of the number of attacks when the number of attack actions in the control group 1 was 100, and the average value of the aggression in each group is shown in Table 2.
  • the frontal cortex was removed from the brain of each mouse after the end of the aggressiveness measurement, homogenized in a buffer solution containing 0.1% ascorbic acid, and stored at ⁇ 20 ° C.
  • the lighting device of the present invention has the effect of activating the serotonin nervous system of animals to reduce the aggressiveness, and the effect is not visible light or near ultraviolet light alone, but visible light and near ultraviolet light alone. It was found that it can be achieved by irradiating light including both.
  • the lighting device of the present invention can be used as nighttime lighting in daily living space, activates the serotonin nervous system, and does not substantially increase blood noradrenaline levels, including humans. It is an illuminating device which has the effect which suppresses the aggressiveness of an animal.
  • the present invention is beneficial to society in that it can be used to reduce the factors that cause impulsive / aggressive so-called “crisp” conditions and to suppress the abnormal behavior and crimes. It is an invention.

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Abstract

　本発明は、通常の生活空間の照明として使用でき、ヒトのセロトニン神経系を活性化し、血中ノルアドレナリンレベルを実質的に上昇させず、攻撃性を低下させ、いわゆる「キレる」状態になる要因を低減する作用を有する照明装置を提供することを課題とし、可視光線とともに、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線を含有する光を輻射する照明装置を提供することにより、前記課題を解決する。

Description

照明装置
　本発明は照明装置に関するものであり、とりわけ、ヒトのセロトニン神経系を活性化させ、血中のノルアドレナリンレベルを実質的に上昇させず、攻撃性を低下させていわゆる「キレる」状態になる要因を低減する作用を有する光を輻射する照明装置に関するものである。
　錯綜した現代社会にあっては、社会構造の変化に伴う職場・地域社会での人間関係における緊張、抑圧、不安、不満、怒り、苛立ちなどの増大から受ける精神ストレス、大気汚染や水質汚染など環境の悪化から受けるストレス、および携帯電話、各種情報表示機器、各種交通手段などから輻射される電磁波によるストレスなど、各種のストレスが増大している。また、近年、生活が夜型になるにつれて、業務が深夜まで続く事が多くなり、また深夜から明け方まで行なわれる仕事も多種多様に増加している。そのような社会情勢の変化の中、ちょっとしたことで衝動的になり攻撃的な行動をとる、いわゆる「キレる」状態になる人が増加し、あげくの果てには無差別殺人にまで至ってしまうこともあり、大きな社会問題となっている。社会構造の変化による精神的な苦痛およびそれが原因となる犯罪等の増加が懸念されることから、「キレる」と称される精神的に不安定な状態を誘発する要因が低減された生活環境の構築が望まれる。
　ヒトをはじめとする動物の行動における攻撃性にはセロトニン神経系が大きく関与し、セロトニン神経系が不活性化して脳内セロトニンレベルが低下すると、情緒が不安定になり、衝動的・攻撃的な行動を取るようになると言われている（例えば、有田秀穂，「セロトニン欠乏脳」　ＮＨＫ出版　２００３年参照）。セロトニン神経を活性化して脳内セロトニンレベルを上昇させるには、自然の太陽光を浴びることが有効な方法の一つであるといわれているが、自然の太陽光の強度は強く、冬季うつ病などの治療に行なわれる光療法の場合と同様、太陽光と同じ効果を人工的な照明で得ようとすれば２５００ルクス以上の照度が必要である。一方、通常のオフィスや家庭などの生活空間における夜間や室内の照明の照度は２００～１０００ルクス程度であり、２５００ルクス以上の照度の人工光の下で長時間過ごすことはかえって苦痛を伴なうため、上記の光療法に用いられる照明装置は通常の生活空間の照明として用いるには適さない。また、人の感情や気分は色により少なからず影響を受けることが古くから言われており、青色の光には心を落ち着かせる効果があり、青色成分を多く含む光にはセロトニンの分泌を促がす作用があることもその要因だといわれている。例えば、その効果を利用して犯罪を減少させることを目的として、街灯等に青色光を輻射する照明が採用される場合も増えているが、日常の生活空間の照明に通常使用されるのは電球色乃至昼光色（色温度約２７００乃至６５００Ｋ）の白色光であって、青色光は演色性等の面で適さない。
　また、神経伝達物質の一つであるノルアドレナリンは、攻撃性が高まる場合には血中レベルが上昇することが知られており、攻撃性に関与する神経伝達物質の一つであると考えられている（例えば、ランディＪ．ネルソン等著、『ニューラル・メカニズム・オブ・アグレッション』、ネイチャーレヴュー／ニューロサイエンス、第８巻、５３６～５４６頁、２００７年　（Randy　J.Nelson　and　Brian　C.Trainor,　“Neural　mechanisms　ofaggression”,　Naturereviews/Neuroscience,　Vol.8,　pp.536-546　(2007)参照）。
　しかしながら、通常の生活空間の照明として用いられる白色光で、かつ、通常の照明として使用できる照度においてもヒトのセロトニン神経系を活性化し、血中ノルアドレナリンのレベルを上昇させずに、攻撃性を低下させて「キレる」状態になる要因を低減する光を輻射する照明装置については、これまで知られていない。
　斯かる状況に鑑み、本発明は、通常の夜間または室内の照明装置として使用することにより、ヒトのセロトニン神経系を活性化し、ノルアドレナリンの血中レベルを上昇させない作用を有し、生活環境において、ちょっとしたことで衝動的・攻撃的な行動を起こしてしまう、いわゆる「キレる」状態になる要因を低減させることのできる照明装置を提供することを課題とする。
　本発明者が、「キレる」状態になる要因を抑制する作用と光との関係について鋭意研究したところ、意外にも、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の可視光線成分（以下、本願明細書においては、可視光線と呼ぶ）とともに、波長３２０以上３８０ｎｍ未満の近紫外線を含む光は、ヒトのセロトニン神経系を活性化させる作用を有することを見出し、さらに、血中ノルアドレナリンレベルを実質的に向上させない作用を有することを見出した。そして、そのような光を輻射する光源を用いた照明装置を通常の夜間又は室内の照明として用いると、ヒトのセロトニン神経系を活性化し、血中ノルアドレナリンレベルを実質的に向上させず、ヒトが「キレる」状態になる要因を低減させることを見出し、本発明を完成した。
　すなわち、本発明は、可視光線とともに波長３２０以上３８０ｎｍ未満の近紫外線を含む光を輻射する照明装置を提供することによって、前記課題を解決するものである。
　本発明の照明装置は、通常の照明装置として使用するだけで、ヒトのセロトニン神経系を活性化し、血中ノルアドレナリンレベルを実質的に向上させず、攻撃性を抑制して「キレる」状態になるのを抑制することができる。
本発明による実施態様１の照明装置の構成図である。 本発明による実施態様１の照明装置の輻射する光の発光スペクトルである。 本発明による実施態様２の照明装置の構成図である。
ＬＤ１１１～ＬＤ１ｍｎ　可視光線を輻射するＬＥＤ
ＬＤ２１１～ＬＤ２ｉｊ　近紫外線を輻射するＬＥＤ
３　商用交流電源
４，５　電源回路部
６，７　点灯回路部
８　制御回路部
ＥＬ９１１～ＥＬ９ｍｎ　可視光線を輻射する有機ＥＬ
ＬＤ１０１１～ＬＤ１０ｉｊ　近紫外線を輻射するＬＥＤ
１１，１２　電源回路部
１３，１４　点灯回路部
１５　制御回路部
　本発明でいうところの、ヒトのセロトニン神経系の活性化とは、脳内セロトニンレベルが上昇し、精神的に安定な状態が維持されるようになることをいう。有田秀穂，「セロトニン欠乏脳」　ＮＨＫ出版　２００３年参照によれば、脳内セロトニンレベルは血中又は尿中のセロトニン濃度と正の相関があるため、血中又は尿中のセロトニン濃度を測定することにより、脳内セロトニンレベルが上昇してセロトニン神経系が活性化したかどうかを判定することができる。
　本発明でいうところの、血中ノルアドレナリンレベルを上昇させないとは、ある照明の下で精神的に負荷のかかる作業を行なった際に、作業前後で血中のノルアドレナリンの濃度が実質的に変化しないことをいう。
　本発明による照明装置の構成について説明すれば、本発明の照明装置は、通常の夜間又は室内の照明として使用した場合にヒトのセロトニン神経系を活性化させ、血中のノルアドレナリンレベルを上昇させない光を輻射する光源、及びその光源を付勢する電源装置、その光源からの光の放射強度を制御する制御装置を含んでなる。
　かかる照明装置は、可視光線とともに波長３２０以上３８０ｎｍ未満の近紫外線を含み、通常の夜間又は室内の照明として使用したときにヒトのセロトニン神経系を活性化させ、血中のノルアドレナリンレベルを上昇させない光を輻射するものであれば、それに使用する光源、電源装置、制御装置に特に制限はない。本発明の照明装置により輻射される光としては、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線が可視光線の放射エネルギー（放射照度（Ｗ／ｃｍ２／ｎｍ））に対して３乃至１５％、望ましくは５乃至１０％含まれるものが好適である。波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線の放射エネルギーが可視光線の３％よりも少ない場合は、本発明の効果を充分得ることができない。また、１５％を越えた場合は、近紫外線成分の増加による本発明の効果の増強は認められず、長時間の照射により肌や紫外線に対して感受性の高いものが紫外線による影響を受ける恐れがある。また、本発明の照明装置が輻射する近紫外線としては、生体に比較的強い影響を及ぼす恐れのある、波長が３００ｎｍよりも短い光を含まないものが望ましい。なお、本発明の照明装置は通常の夜間又は室内の照明として使用されるものであるから、全体として電球色乃至昼光色、望ましくは３５００乃至５０００Ｋの白色光を輻射し、照射面において２００ルクス以上、望ましくは５００乃至１０００ルクスの照度、及び平均演色評価数（Ｒａ）９０以上、望ましくは９５以上の高い演色性が得られるものが望ましい。
　本発明の照明装置に用いる光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機電界発光素子（有機ＥＬ）、無機電界発光素子（無機ＥＬ）、白熱電球、蛍光灯、無電極蛍光灯、放電灯などが利用できる。これらの光源のうち、ＬＥＤ及び有機ＥＬは、発光効率が高く消費電力が低い、長寿命である、サイズが小さく取り扱やすい、水銀などの有害成分を含まない、赤外線の放出が少なく熱の発生を抑えた光源が得られる、消費電力が小さいなどの特徴を有しており、本発明の光源として特に優れている。可視光成分の光を輻射するＬＥＤとしては、青色光を放射する半導体発光素子を励起光源に用い、赤及び緑それぞれの色の蛍光を放射する各種蛍光体を組合わせて白色光を輻射するようにしたＬＥＤ光源が、３原色光を含むために高い演色性が得られるので望ましい。さらに、近紫外線～紫色光を放射する半導体発光素子を励起光源に用い、その励起光により赤、緑、及び青それぞれの色の蛍光を放射する各種蛍光体を組合わせて白色光を輻射するようにしたＬＥＤ光源は、高い演色性が得られるのに加え、本発明の照明装置において好ましい近紫外線領域の光と可視光線を同時に輻射することができることから特に望ましい。
　本発明の照明装置に用いる光源としては、本発明の効果を奏する限り、上記の可視光線を輻射する光源と波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線を輻射する光源とを組合わせて使用したものでも、可視光線とともに波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線を含む光を輻射する単一の光源を使用したものでも構わない。可視光線を輻射する光源と波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線を輻射する光源とを組合わせて使用する場合は、両光源からの光が混合されるように両光源を配置するのが望ましく、拡散性のスクリーン、反射板、レンズ等を用いて、照射面において色や輝度のムラが無い均一な光が得られるようにするのがより望ましい。
　また、紫外線成分を比較的多く含む光を輻射する光源を用いる場合、適宜の紫外線を吸収するフィルターを用いて目や肌に悪影響を及ぼす波長領域の有害な紫外線成分を除去し、３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線が可視光線の放射エネルギーに対して３乃至１５％含まれる光とすることが望ましい。さらに、可視光成分に対して紫外線成分が少ないが光量が比較的多い光を輻射する光源を用いる場合、適宜のフィルターを用いて可視光領域の成分を低減させて、３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線が可視光線の放射エネルギーに対して３乃至１５％含まれる光とし、本発明の照明装置に使用することも適宜実施できる。
　本発明の照明装置の形状・形態は、その用途によって適宜のものとすることができる。すなわち、本発明の照明装置により、例えば、個人住宅、マンション、アパート、団地などの住宅や、例えば、図書館、学校、スタジオ、美容院、病院、工場、社屋、事務所、旅館、ホテル、レストラン、宴会場、結婚式場、会議場、商店、スーパーマーケット、デパート、美術館、博物館、演奏会場、ホール、航空機、車輌、体育館、競技場、畜舎、鶏舎、養魚場、動物工場、植物工場などの各種施設の室内外を照明するには、前述のような光源とそれを付勢するための電源手段を、例えば、アームライト、デスクランプ、ハリケーンランプ、テーブルランプ、ミニランプなどの卓上照明器具か、或は、例えば、棚下付け灯、天井付け灯、ダウンライト、壁付け灯、吊り下げ灯、シャンデリア、スワッグランプ、フロアランプ、庭園灯、門灯などの室内外用照明器具に収容するか取付けるとともに、それら照明器具を住宅や施設における書斎、アトリエ、子供部屋、寝室、リビングルーム、ダイニングルーム、キッチン、トイレ、洗面所、浴室、廊下、階段、バルコニー、玄関、閲覧室、教室、ホール、ロビー、待合室、治療室、手術室、制御室、事務室、製図室、実験室、ラウンジ、客室、クラークルーム、調理室、運転室、飼育室、栽培室における室内外の適所に据付けるか取付ければよい。
　以下、本発明の照明装置の実施の形態について、実施態様を例示して説明する。なお、本発明は、下記の実施態様により限定されるものではない。
　図１に示すのは、本発明の照明装置の実施態様１として、光源にＬＥＤを用いた最も基本的な構成図である。図１において、ＬＤ１１１～ＬＤ１ｍｎは白色（色温度約４０００Ｋ）の可視光線を輻射するＬＥＤ、ＬＤ２１１～ＬＤ２ｉｊは波長３７０ｎｍ付近にピークを有する近紫外線を輻射するＬＥＤである。使用するＬＤ１およびＬＤ２は、当該照明装置から輻射される光において、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線の放射エネルギーが可視光線の３～１５％となる限り、それぞれ任意の個数を直列、並列又は直並列接続したものを組合わせて使用できる。３は商用の交流電源であり、４，５はそれぞれ可視光線を輻射するＬＥＤ（ＬＤ１）及び近紫外線を輻射するＬＥＤ（ＬＤ２）に印加するための直流電圧を交流電源３から得るための電源回路部、６，７は、それぞれ可視光線を輻射するＬＥＤ（ＬＤ１）及び近紫外線を輻射するＬＥＤ（ＬＤ２）を点灯させるための点灯回路部であり、当該照明装置から輻射される光において、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線の放射エネルギーが可視光線の３～１５％、望ましくは５～１０％となるよう、制御部８により調光制御されている。図２は、当該照明装置の発光スペクトルの一例であり、波長３７０ｎｍ付近のピークはＬＤ２、波長４２０ｎｍ、４６０ｎｍ、５３０ｎｍ及び６２０ｎｍのピークは、ＬＤ１によるものである。ＬＤ２に使用するＬＥＤとしては、本発明の効果を奏するものである限り特に制限はなく、適宜の市販の近紫外線ＬＥＤが使用できる。また、ＬＤ１に使用するＬＥＤとしては、本発明の効果を奏するものである限り特に制限はないが、演色性の面からは、近紫外線～紫色の光を放射する適宜の半導体発光素子を励起光源に用い、近紫外線～紫色の励起光により赤、緑、及び青それぞれの色の蛍光を放射する適宜の蛍光体を組合わせて白色光を輻射するようにしたＬＥＤが望ましい。一例として、赤色蛍光体としては（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、青色蛍光体としては、ＢａＭｇＥｕＡｌ１０Ｏ１７、緑色蛍光体としては、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕの組成を有するものを主体とする蛍光体を使用し、ＩｎＧａＮ系材料からなる発光層を有するＧａＮ系半導体発光素子を用いて白色光を輻射するように調製されたＬＥＤ光源をＬＤ１として用いた場合、本発明の照明装置の平均演色評価数（Ｒａ）を９５以上とすることができる。また、当該ＬＥＤ光源において３２０ｎｍ～３８０ｎｍの近紫外線～紫色の光も輻射させるようにしたものをＬＤ１として使用することにより、ＬＤ１に対してＬＤ２の使用量を少なくすることもでき、さらには、ＬＤ１光源のみを用いることも可能である。当該照明装置で使用する電源回路、点灯回路、制御回路には、本発明の効果を奏功する限り、どのような方式を用いても構わないが、点灯効率が優れ、明るさの変動の少ない点で、定電流点灯方式、デューティー制御方式、ダイナミック点灯方式などが有利に利用できる。
　図３に示すのは、本発明の照明装置の実施態様２として、赤色光、青色光、及び緑色光を放射する有機電界発光素子を組み合わせて白色光を輻射するようにした有機ＥＬパネルを光源として用い、近紫外線領域の光を輻射する光源としてＬＥＤを用いた照明装置の構成図である。図３において、ＥＬ９１１～ＥＬ９ｍｎはピラン誘導体を用いた白色光有機ＥＬ、ＬＤ１０１１～ＬＤ１０ｉｊは波長３７５ｎｍ付近にピークを有する近紫外線を輻射するＬＥＤである。使用するＥＬ９およびＬＤ１０は、当該照明装置から輻射される光において、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線の放射エネルギーが可視光線の３～１５％となる限り、それぞれ任意の個数を直列、並列又は直並列接続したものを組合わせて使用できる。１１，１２は、それぞれ白色光有機ＥＬ（ＥＬ９）及び近紫外線を輻射するＬＥＤ（ＬＤ１０）に印加するための直流電圧を交流電源３から得るための電源回路部、１３，１４は、それぞれ白色光有機ＥＬ及び近紫外線を輻射するＬＥＤを点灯させるための点灯回路部であり、当該照明装置から輻射される光において波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線の放射エネルギーが可視光線に対して３～１５％となるよう、制御部１５により調光制御されている。当該照明装置は色温度約５５００Ｋの昼白色の光を輻射する照明装置であり、輻射される可視光線の領域においては波長４６０ｎｍ、５００ｎｍ及び５９５ｎｍ付近にそれぞれ発光極大を有し、ＣＩＥによるｘｙ色度図上における色座標においてｘが０．３乃至０．３５、ｙが０．３乃至０．４のきわめて色純度が良く、演色性に優れた白色光を得ることができる。当該照明装置の光源に用いる有機ＥＬ素子に使用する発光体としては、ピラン誘導体の他、ベンゾピラン誘導体、クマリン誘導体、シアノクマリン誘導体なども有利に使用できる（例えば、特開２００５－２４７９７６）。
　以下、実施例にて本発明の照明装置をさらに詳細に説明する。
＜実験１：当該照明装置がヒトのセロトニン神経系に及ぼす影響＞
　本発明による照明装置がヒトのセロトニン神経系に与える影響を調べるため、成人男性６０名（年齢２０乃至５０歳）によるパネルテストを行なった。すなわち、被験者を無作為に１０人ずつ６つのグループに分け、４グループについては、夜間の照明として放射エネルギー３２０ｎｍ～３８０ｎｍの近紫外線のを可視光線の放射エネルギーに対してそれぞれ３，５，１０，１５％に調整した実施態様１の照明装置をスタンド照明に用いて、机面における照度を７００ルクスとし、１日２時間以上の読書等のデスクワークをして１週間過ごしてもらった（試験区１～４）。残りの２グループについては、一方は近紫外線を輻射するＬＥＤを点灯させない以外は試験区と同じ条件で（対照区１）、もう一方は１５Ｗの温白色蛍光灯（色温度約３５００）を１００Ｖの定格電圧で点灯させたものを照明として用い（対照区２）、試験区と同様に１週間過ごしてもらった。なお、対照区２に用いた蛍光灯が輻射する光において、可視光線に対する近紫外線の放射エネルギーは約１％であった。試験開始前、及び試験期間最終日に各被験者の尿を採取し、６Ｍ塩酸を加えて－２０℃で保存した。解凍後、市販のセロトニン測定試薬「Ｓｅｒｏｔｏｎｉｎ　ＥＩＡ」（Ｌａｂｏｒ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｋａ　Ｎｏｒｄ社製）を用いて尿中セロトニン濃度を測定した。次式により試験前の尿中セロトニン濃度に対する試験後のセロトニン濃度の増加率を求め、グループ毎にその平均値を算出したものを、表１に示した。
増加率（％）＝｛（試験後のセロトニン濃度－試験前のセロトニン濃度）／試験前のセロトニン濃度｝　×　１００
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から明らかなように、近紫外線をほとんど含まないＬＥＤ光源および蛍光灯の下で過ごした被験者（対照区１、２）においては、尿中セロトニンの増加率が５％より低く、試験前後での尿中セロトニン濃度は同程度であった。それに対し、近紫外線を可視光線の放射エネルギーの３％以上含む照明下で過ごした被験者（試験区１～４）においては、尿中セロトニン濃度は、試験前と比較して約２０％以上増加し、尿中セロトニンの増加率は、可視光線に対する近紫外線強度が増大するにつれて増加した。尿中セロトニンの増加率は、可視光線に対する紫外線強度が５％以上では３０～４０％となった。上記の結果は、近紫外線を可視光線の放射エネルギーに対して３～１５％、望ましくは５～１０％含有する光を照射することにより、ヒトのセロトニン神経系が活性化されることを物語っており、本実験により、当該照明装置によって、セロトニン神経系が活性化され、いわゆる「キレる」状態になる要因が低減されることが明らかとなった。
＜実験２：本発明の照明がノルアドレナリンレベルに及ぼす影響＞
　成人男性２０名（年齢２０乃至５０歳）によるパネルテストを行なった。すなわち、被験者を無作為に１０人ずつ２つのグループに分け、１つのグループについては、実験１で用いた照明のうち、近紫外線のエネルギーを可視光線に対して５％に調整した照明装置をスタンド照明に用いて、作業負荷としてメトロノームの音が鳴る環境下でクレペリンテストによる単純加算作業を1時間行なってもらった（試験区）。作業負荷前および終了後に静脈血を採血し、血中ノルアドレナリンレベルを測定した。残りのグループにおいては、照明として実験１で用いた照明のうち、近紫外線ＬＥＤを点灯させない以外は試験区と同様の試験を行なった（対照区）。血中ノルアドレナリンレベルの測定は株式会社ＳＲＬに依頼した。得られた測定値をグループ毎に平均して求めた値を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　対照区においては、被験者１０名の内９名において、作業負荷後の血中ノルアドレナリンレベルの上昇が認められ、その上昇率は負荷前に比べて平均で１０％以上であった。一方、試験区においては、血中ノルアドレナリンレベルは作業負荷前後で有意な変化はなかった。以上の結果から、３２０ｎｍ～３８０ｎｍの近紫外線成分を含む光を輻射する本願発明の照明装置を用いると、負荷作業がかかったヒトにおける血中ノルアドレナリンレベルが実質的に上昇しないことがわかった。なお、対照区においては、７名の被験者がクレペリンテスト後に目の疲れを感じていたのに対し、試験区においては特に目の疲れを感じた被験者はいなかった。本発明の照明装置は、眼精疲労を起こしにくい効果も奏すると考えられた。
＜実験３：当該照明装置のマウスの攻撃性に及ぼす影響＞
　７週齢のＢＡＬＢ／Ｃ系統のマウスの雄３０匹を、１０匹ずつの３グループに分け、１２時間ずつの明暗サイクルの環境下で、粉末飼料および水を自由摂取させて１週間隔離飼育した。１つのグループは、明時の照明に実施態様１に記載の本発明の照明装置において近紫外線の放射エネルギーを可視光線に対して１０％としたものを使用し、暗時には何も点灯させない条件で飼育した（試験区）。他の２グループは、明時の照明に近紫外線光源を点灯させない以外は試験区と同じ照明を用い、一方は暗時には何も点灯させず（対照区１）、もう一方は、暗示に近紫外線光源のみを試験区と同じ強度で照射させた条件で飼育した。いずれも明時のケージ床における照度を約５００ルクスとした。
　１週間飼育後、それぞれのマウスについて、下記の方法で攻撃性を観察した。すなわち、それぞれのマウスを透明なプラスチック容器に入れ、粉末飼料および水を自由摂取させて通常飼育した同週齢のｄｄｙ系マウスと１対１で敵対させ、攻撃行動として噛付き行為及び威嚇行為を５分間の間に行なった回数を計測した。試験区および対照区２における攻撃性を、対照区１における攻撃行動の回数を１００としたときの攻撃回数の相対値として求め、それぞれのグループ内の攻撃性の平均値を表２に示した。また、攻撃性測定終了後の各マウスの脳から前頭葉皮質を摘出し、０．１％アスコルビン酸を含む緩衝液にホモジネートさせて－２０℃で保存した。解凍後、市販のセロトニン測定試薬「Ｓｅｒｏｔｏｎｉｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＥＩＡ」（Ｌａｂｏｒ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｋａ　Ｎｏｒｄ社製）を用いて脳内セロトニン濃度を測定した。対照区１における脳内セロトニン濃度を１００としたときの対照区２および試験区の相対セロトニン濃度を求めた結果を表３に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　近紫外線照射を暗時にのみ行なった対照区２のマウスにおいては、攻撃性、脳内セロトニン濃度は対照区１と比較して差異が認められなかった。一方、本発明の照明下で飼育した試験区のマウスにおいては、対照区１と比較して攻撃性が低下し、脳内セロトニン濃度も高かった。以上のことから、本発明の照明装置は、動物のセロトニン神経系を活性化させて攻撃性を低下させる効果を有し、その効果は可視光線又は近紫外線単独ではなく、可視光線と近紫外線の両方を含む光を照射することにより奏せられることがわかった。
　以上説明したように、本発明の照明装置は、日常の生活空間における夜間照明として使用でき、セロトニン神経系を活性化させ、血中ノルアドレナリンレベルを実質的に上昇させないことにより、人をはじめとする動物の攻撃性を抑制する効果を有する照明装置である。本発明は、それを使用することにより、衝動的・攻撃的ないわゆる「キレる」状態になる要因を低減し、異常行動や犯罪等を抑止するという実益が期待できる点で、社会にとって有益な発明である。

Claims (7)

  1. 　ヒトのセロトニン神経系を活性化させる光を輻射する照明装置。
  2. 　ヒトの血液におけるノルアドレナリンレベルを実質的に上昇させない光を輻射する請求の範囲第１項記載の照明装置。
  3. 　輻射する光が、可視光線とともに波長３２０以上３８０ｎｍ未満の近紫外線を含有する光であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の照明装置。
  4. 　近紫外線の放射エネルギーが可視光線の３乃至１５％であることを特徴とする請求の範囲第３項記載の照明装置。
  5. 　輻射する光が、電球色乃至昼光色（色温度２７００乃至６５００Ｋ）の白色光であり、かつ、平均演色評価数（Ｒａ）が９５以上であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の照明装置。
  6. 　光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機電界発光素子（有機ＥＬ）から選ばれる光源であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の照明装置。
  7. 　可視光線を輻射する光源、波長３２０乃至３８０ｎｍの近紫外線を輻射する光源、及びそれらの光源を付勢するための電源回路、それらの光源を点灯するための点灯回路及び制御回路を含んでなる請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の照明装置。
     
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