JP2013125596A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加齢や疲労によって目の水晶体の弾力が失われることによって水晶体によるピント調整機能が低下するために判読性が低下する長波長側の判読性を向上させることのできる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、白色光を照射するためのLEDモジュール51と、センシング範囲内の設定された色の有無を検知するための色センサ53と、設定された色に対応付けて規定された色の光を照射するためのLEDモジュール52と、LEDモジュール51,52の点灯/消灯を制御するための照明制御部10とを備える。LEDモジュール52からの照射光は、色センサ53でのセンシング範囲に応じた範囲に照射するよう制御するための配光部材を介して照射される。
【選択図】図10
【解決手段】照明装置は、白色光を照射するためのLEDモジュール51と、センシング範囲内の設定された色の有無を検知するための色センサ53と、設定された色に対応付けて規定された色の光を照射するためのLEDモジュール52と、LEDモジュール51,52の点灯/消灯を制御するための照明制御部10とを備える。LEDモジュール52からの照射光は、色センサ53でのセンシング範囲に応じた範囲に照射するよう制御するための配光部材を介して照射される。
【選択図】図10
Description
この発明は照明装置に関し、特に、いわゆるデスク照明と呼ばれる、机上を照明するために用いられる照明装置に関する。
デスク照明と呼ばれる机上設置型の照明装置では、通常、昼白色や昼光色の蛍光灯光源が用いられることが多い。このような照明装置を用いたときの文字等の判読性を向上させるためには、照度、演色性、出力の安定性、などが求められる。
たとえば、特開2000−48603号公報(以下、特許文献1)は、一部をすりガラス、一部を透明とした照明カバーを用いて、光源との位置関係を変えることで照明状態を変更可能とした照明装置を開示している。これにより、作業の好みに応じて拡散光を投光させる照明状態と、局所的な照明・投光を行なう照明状態との切り替えを容易に実現している。
また、特開平11−273420号公報(以下、特許文献2)は、視機能の低下した高齢者に適した照明として高い照度での照明モードと、通常の照明モードとの切り替え可能な照明装置を開示している。
ところで、加齢や疲労によって目の水晶体の弾力が失われると、水晶体によるピント調整機能が低下するために文字等の判読性が低下してくる。ここで、波長の長い光ほど屈折率の異なる媒質に入射したときの減速度合い、つまり屈折の度合いが小さい。そのため、水晶体でピント調整される対象の色が波長の長い色、つまり、赤色に近い色であるほどピントが合いにくくなり、判読性がより低下する傾向にある。
このような現象に対して、たとえ上記特許文献1,2に開示されている照明装置を用いたとしても、被照射物の色が波長の長い色である場合に、水晶体によるピント調整機能の低下がある場合に、判読性は向上されない、という問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、判読性を向上させることのできる照明装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、照明装置は、白色光を照射するための第1の発光モジュールと、センシング範囲内の第1の設定色の有無を検知するための第1のセンサと、上記第1の設定色に対応付けて規定された第1の規定色の光を照射するための第2の発光モジュールと、第1の発光モジュールおよび第2の発光モジュールの点灯/消灯を制御するための制御部とを備える。そして、制御部は、第1の発光モジュールが点灯していて第1のセンサが第1の設定色を検出したときには、第2の発光モジュールを点灯させるように制御する。
好ましくは、照明装置は、第2の発光モジュールからの照射光を、センシング範囲に応じた範囲に照射するよう制御するための配光部材を備える。
好ましくは、上記第1の設定色は長波長側の色であって、第1の規定色は第1の設定色と補色関係にある色の波長付近の色である。
好ましくは、照明装置は第1の発光モジュールからの照射光を拡散させるための拡散部材をさらに備え、配光部材は拡散部材による拡散範囲よりも狭い範囲を第2の発光モジュールの照射範囲とする。
好ましくは、上記第1の設定色は赤色であり、第1の規定色は緑色または緑色の波長付近の色である。
好ましくは、照明装置は、第1の設定色以外の色であって、センシング範囲内の設定された第2の設定色を検知するための第2のセンサをさらに備え、第2の発光モジュールは、第2の設定色に対応付けて規定された第2の規定色の光をさらに照射可能であって、制御部は、第1のセンサまたは第2のセンサの検知に応じて、第1の規定色または第2の規定色の光を照射するよう第2の発光モジュールを制御する。
好ましくは、第2の発光モジュールは第1の規定色または第2の規定色の光を照射する光源を含む。
好ましくは、第1の発光モジュールおよび第2の発光モジュールは、光源として発光ダイオードを含む。
好ましくは、制御部は、第1のセンサまたは第2のセンサでの検知量に応じて、第2の発光モジュールの照射量を調整する。
より好ましくは、第2の設定色は橙色や黄色等の長波長側の色である。
この発明によると、水晶体によるピント調整機能の低下がある場合に判読性の低下する、赤色等の長波長側の色の判読性を向上させることができる。
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
<装置構成>
図1は、本実施の形態にかかる照明装置100の外観の具体例を示す図である。
図1は、本実施の形態にかかる照明装置100の外観の具体例を示す図である。
図1を参照して、照明装置100は、光源を有する発光部1と、机上等に設置されるための設置面を有した設置部3と、設置部3に対して発光部1を保持するための支柱2とを含む。
一例として、設置部3に、照明装置100をON/OFFを指示するためのスイッチ4が設けられる。スイッチ4は、発光部1や支柱2など他の部分に設けられてもよい。
発光部1は接合部2Aで支柱2の一方端に対して角度が可変に接合されて、支柱2の他方端は設置部3に接合されている。これにより、発光部1は照射面とする机上に対して角度、高さを可変とすることができる。
発光部1の照射側の面には、指向性のない配光特性を有する部材で構成されたカバー1Aとして、たとえば乳白色のパネルが配され、その内部に光源が配されている。
図2は、発光部1の構成を表わす図であり、説明のために、カバー1Aを通して光源を表わしている。
図2を参照して、発光部1には、第1の照明色の光源としての、1または複数の発光ダイオードを含んだLED(Light Emitting Diode)モジュール51と、第2の照明色の光源としての、1または複数の発光ダイオードを含んだLEDモジュール52とが配される。
LEDモジュール51は発光部1の前面にわたって複数個設けられ、たとえば、図2に示されたように、複数列に並べて配される。
LEDモジュール52は少なくとも1つ設けられ、たとえば、図2に示されたように、発光部1の接合部2Aより遠い位置に設けられてもよい。
発光部1には、さらに、色センサ53が設けられる。色センサ53は、後述するLEDモジュール51,52の照射面と想定される位置の範囲をセンシング範囲として、その範囲内に予め規定された色の有無をセンシングする。予め規定された色は一色であってもよいし、複数色であってもよい。
カバー1Aは、上述のように、全体が乳白色のパネルなどの、指向性のない配光特性を有する部材としての拡散板等で構成されている。そして、LEDモジュール52に対応した位置に孔が設けられ、その位置に、指向性のある配光特性を有する拡散板等の部材で構成された配光部材1Bが配される。このようなカバー1Aを用いることで、発光面の光源輝度や色味のばらつきが吸収され、発光部1を高品位な均一性発光体とすることができる。また、発光時のグレア(被照射表面での反射)も低減することができる。
配光部材1Bとしては、たとえばレンズが該当する。このレンズは、たとえば、光源の発光方向の中心を基準とする指向角の半値全幅が約15[deg]程度である。
この、15[deg]は、注視した点近傍の、よく見える部分に該当し、たとえばヒトの目の構造体のうちの中心窩およびその近傍領域である黄斑を合わせた領域に該当する。網膜上で視力の高い(すなわち、視細胞の密度が非常に高い)部分は視角に対して約2度であり、中心窩についで視力の高い領域は視角に対して約12度程度となる。これは、たとえば色彩光学(大田登著、2001年東京電機大学出版局出版)にも表わされており、当該書籍からは、概ね、15度程度まで視細胞の密度の高い領域があることが読み取られる。従って、配光部材1Bとして光源の発光方向の中心を基準とする指向角の半値全幅が約15[deg]程度であるレンズを用いることで、ユーザが注視した点近傍のよく見える部分についてLEDモジュール52によって照射されることになる。
図3(A)および図3(B)は、カバー1Aおよび配光部材1Bによる配光を説明するための図であって、図3(A)は、机上に設置した照明装置100を発光部1側から机面に向かう方向で見た図、図3(B)は、机面を含む面と平行な方向で見た図を表わしている。
図3(A)および図3(B)を参照して、LEDモジュール51からの発光は、指向性のない配光特性を有する部材で構成されたカバー1Aを通すことで、机面の広い範囲D1にわたって照射される。
一方、LEDモジュール52からの発光は、指向性のある配光特性を有する部材としてたとえばレンズなどである配光部材1Bを通すことで、範囲D1のうちの狭い範囲D2にスポット状に照射される。
この照明装置100は、机上に設置してたとえば机面に広げた書籍表面や、書籍を手で保持しながら読書をしている状況における書類表面などの被照射体を照射するという用いられ方が想定されるものであるため、LEDモジュール51による照射範囲D1は被照射体全体のサイズ程度となるようにカバー1Aが構成され、LEDモジュール52による照射範囲D2は、ユーザの視野範囲となるように配光部材1Bの形状や位置が設定される。図4は、照明装置100を用いる際のユーザの姿勢および照射範囲を説明するための図である。LEDモジュール52による照射範囲D2は、たとえば図4に表わされたように、当該机に向かうユーザの目の高さを机面から約300mmとしてその位置に発光部1を置き、視野範囲約10°としたときの範囲に相当する。
このようにLEDモジュール52からの発光を指向性を有するレンズ等の配光部材1Bを通して照射することで、ユーザの視野範囲に限ってLEDモジュール52からの照射光をスポット状に付加し、視野範囲外はLEDモジュール51からの照射光で照射することで通常の色となるため、ユーザの違和感を抑えることができる。
色センサ53は、LEDモジュール52による照射範囲D2がセンシング範囲となるように設定され、当該範囲内に予め規定された色の有無をセンシングする。
LEDモジュール51の照射光はいわゆる白色光であり、LEDモジュール51の一例としては、主波長が430〜480[nm]であり、この主波長で励起されるピーク波長が510〜570[nm]の範囲にある緑色蛍光ダイオードと、上記主波長で励起されるピーク波長が580〜650[nm]の範囲にある赤色蛍光ダイオードとを含むものが挙げられる。また、好ましくは、LEDモジュール51の発光ピークは430〜480[nm]であり、半値全幅が30〜50[nm]である。
この、LEDモジュール51の照射光は、いわゆる基準となる、色温度が4000[K]相当の白色光源と同様の照射光であるため、机面上の広範な部分の照明は、発光効率の高さと良好な演色性とを確保することができる。
他の例として、LEDモジュール51に含まれる緑色蛍光ダイオードの発光ピークは510〜570[nm]であり、半値全幅が60〜90[nm]であってもよい。また、赤色蛍光体の発光ピークは580〜650[nm]であり、半値全幅が60〜90[nm]であってもよい。LEDモジュール51の照射光をこのようにすることで、机面上の広範な部分の照明について、良好な演色性を確保することができる。
LEDモジュール52の照射光の一例として、緑色が挙げられる。図5は、この場合のLEDモジュール52の分光波長の具体例を示す図である。すなわち、図5を参照して、この場合のLEDモジュール52の一例としては、主波長が495〜550[nm]の緑色蛍光ダイオードが挙げられる。また、好ましくは、LEDモジュール52の波長の半値全幅は60〜90[nm]である。
図6は、LEDモジュール51およびLEDモジュール52の照射光の分光波長分布を表わす図である。また、図6において、相関色温度が4000[K]相当である基準白色光源の分光波長分布を点線で表わしている。図6に示されるように、LEDモジュール51からの照射光は基準白色光源からの照射と概ね同じ波長構成である。これにより、LEDモジュール51およびLEDモジュール52からの照射光はユーザによって白色光と認識され、違和感を抑えることができる。
また、LEDモジュール51とLEDモジュール52との照射光の相関色温度は、4000〜1000[K]とし、偏差が0.02以下とする。図7は、相関色温度が4000[K]相当である基準白色光源の照射光と、LEDモジュール51およびLEDモジュール52を光源として用いた場合の照射光との、それぞれの、CIE1931色座標を表わす図である。
なお、図7においては、説明のために線図で表わされているが、CIE1931色座標は中央付近が白色、左上方ほど緑色、左下方ほど青色、右下方ほど赤色と変化する色の状態を座標で表わすものであり、点P1の座標が、相関色温度が4000[K]相当である基準白色を表わしている。点P2の座標は、LEDモジュール51とLEDモジュール52との照射光の色座標を表わしており、基準白色よりも左上方にあることから、LEDモジュール51とLEDモジュール52との照射光が、照射体の色を緑色、つまり短波長側に遷移させるものであることを表わしている。つまり、LEDモジュール51とLEDモジュール52との照射光を相関色温度とすることで、ユーザに白色光環境であると認識させながら、物体色を短波長側に遷移させることができる。
また、図8は、R1〜R15で表わされる各色の、LEDモジュール51およびLEDモジュール52の照射光の下での演色性を表わした指数(演色指数)を示した図である。演色指数が100に近いほど、JISが定める自然光に近い色とされる基準光の下での色とのずれが小さいことを表わしており、基準光で見たときを100として、試料光源で見たときの演色性の色ずれが大きくなるに従って、数値が小さくなるものである。また、図8において、相関色温度が4000[K]相当である基準白色光源の下での各色の演色性指数を点線で表わしている。
図8を参照して、各色においてLEDモジュール51およびLEDモジュール52の照射光の下での演色性は、概ね、基準白色光源の下での演色性よりも優れているものの、R9で表わされる鮮やかな赤色については、両光源共に演色性が落ちることが分かる。
図9は、鮮やかな赤色(R9)での、LEDモジュール51およびLEDモジュール52の照射光での分光反射エネルギー分布を表わす図である。また、図9において、相関色温度が4000[K]相当である基準白色光源での分光反射エネルギー分布を点線で表わしている。図9を参照して、いずれの光源も、赤色の波長(630nm付近)において同等の分光反射エネルギーを有しており、同様の演色性であることが分かる。すなわち、LEDモジュール51およびLEDモジュール52の照射光は、通常の基準白色光源に対して、各色において同様の演色性を有することが分かる。
図10は、照明装置100のハードウェアを説明する概略ブロック図である。
図10を参照して、照明装置100は、発光部1と、照明制御部10と、電源回路20とを含む。
図10を参照して、照明装置100は、発光部1と、照明制御部10と、電源回路20とを含む。
電源回路20は、交流電源入力(AC入力)(100V)を受けて直流電圧に変換して装置の各部に電圧を供給する。なお、本例においては、一例として制御電源供給回路14および発光部1のみに電圧が供給されているように示されているが、特にこれに限られず、他の部位に対しても必要な電圧が供給されるものとする。
照明制御部10は、電源回路20から供給される電圧をCPU(Central Processing Unit)11に供給するために調整する制御電源供給回路14と、照明装置100全体を制御するためのCPU11と、PWM(Pulse Width Modulation)制御回路13と、メモリ12とを含む。一例としてCPU11とメモリ12とPWM制御回路13とはマイコン(マイクロコンピュータ)によって構成される。
CPU11は、各部と接続されるとともに、照明装置100全体を制御するために必要な動作を指示する。
PWM制御回路13は、CPU11からの指示に従ってLEDモジュール51,52を駆動するために必要なPWMパルスを生成する。
CPU11は、スイッチ4と接続されて、スイッチ4の操作に応答した指示入力を受け付ける。
CPU11は、発光部1に配された色センサ53と接続されて、そのセンシング結果を表わすセンサ信号の入力を受け付ける。すなわち、色センサ53のセンシング範囲とする範囲D2に予め指定された色の有無を表わすセンサ信号がCPU11に入力される。CPU11は、色センサ53からのセンサ信号に基づいて調光率を制御することが可能である。
メモリ12は、照明装置100を制御するための各種プログラムおよび初期値等が格納されるとともに、CPU11のワーキングメモリとしても用いられる。
発光部1には、色温度の異なるLEDモジュール51,52および色センサ53が配されると共に、LEDモジュール51,52を駆動するために用いられるFET(Field Effect Transistor)スイッチ54,55が配される。
なお、図10においては、説明の簡便のため、LEDモジュール51,52がそれぞれ1つずつ設けられている場合が示されているが、上述のようにLEDモジュール51は複数設けられるものとする。また、FETスイッチ54,55はPWM制御回路13にあってもよい。
図11は、本発明の実施の形態に従うLEDモジュール51,52の構成を説明する図である。
図11を参照して、CPU11は、PWM制御回路13に指示してLEDモジュール51,52の少なくとも一方を駆動するためのPWMパルスS1,S2を生成して出力する。
LEDモジュール51,52は、電源回路20から必要な電圧の供給を受ける。LEDモジュール51,52と接地電圧GNDとの間には、FETスイッチ54,55とがそれぞれ設けられている。
そして、PWMパルスS1,S2に応答してFETスイッチ54,55が導通/非導通となることによりLEDモジュール51,52に電流が供給/遮断される。LEDモジュール51,52に電流が供給されることによりLEDモジュール51,52はそれぞれ発光する。なお、ここでは、LEDモジュール51,52を駆動する構成について説明したが、他のLEDモジュールがさらに複数個設けられている場合についても同様である。
<動作概要>
本実施の形態にかかる照明装置100は、図3、図4に表わされたように照射面を照射すると共に、色センサ53で照射面のうちの範囲D2内について、予め規定された色の有無を検出する。ここでは、赤が指定されているものとする。
本実施の形態にかかる照明装置100は、図3、図4に表わされたように照射面を照射すると共に、色センサ53で照射面のうちの範囲D2内について、予め規定された色の有無を検出する。ここでは、赤が指定されているものとする。
照明装置100は、範囲D2内に赤がない場合には、通常の照明状態としてLEDモジュール51での照明を行なう。この照明状態を第1モードとも称する。
範囲D2内に赤が検出された場合には、照明装置100はコントラストを強調する照明状態としてさらにLEDモジュール52でのスポット状の緑色の照明を加えた照明状態での照明を行なう。この照明状態を第2モードとも称する。
<原理>
ここで、第2モードの原理について説明する。
ここで、第2モードの原理について説明する。
この例では、被照射体の、ユーザの視野範囲に該当する範囲に赤色が検出されると、LEDモジュール52によってその範囲に緑色光が照射される。
上述のように、加齢や疲労によって目の水晶体の弾力が失われると、水晶体によるピント調整機能が低下する。波長の長い光ほど屈折率の異なる媒質に入射したときの減速度合い、つまり屈折の度合いが小さいため、水晶体によるピント調整機能が低下すると波長の最も長い色である赤色の判読性が低下することになる。
そこで、照明装置100では、赤色の被照射体に対してその補色である緑色光を照射することで被照射体の色を短波長側に遷移させ、判読性を向上させる。これは、補色を照射することで明度コントラストを上げ、赤色の物体を見やすくすることを指す。なお、以降の説明では赤色の補色である緑色光を照射するものとして説明するが、必ずしも補色でなくてもよく、水色等の、補色に近い波長の色、すなわち、補色に該当する波長付近の色であってもよい。
図6に示されるように、第1モードではLEDモジュール51からの照射光のみとなるため基準白色光源からの照射と概ね同じであり、第2モードでは、範囲D2において基準白色に対してLEDモジュール52からの緑色が加わるものである。
<機能構成>
図12は、照明装置100で上記動作を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。図12に示される各機能は、照明制御部10に含まれるCPU11がメモリ12に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、主にCPU11上に形成されるものであるが、少なくとも一部が、電気回路等のハードウェア構成によって実現されてもよい。
図12は、照明装置100で上記動作を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。図12に示される各機能は、照明制御部10に含まれるCPU11がメモリ12に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、主にCPU11上に形成されるものであるが、少なくとも一部が、電気回路等のハードウェア構成によって実現されてもよい。
図12を参照して、照明装置100の照明制御部10に含まれるCPU11は、スイッチ4からの操作信号の入力を受け付けるためのスイッチ(SW)入力部101と、LEDモジュール51の発光・消灯を制御するための第1発光制御部102と、色センサ53からのセンサ信号の入力を受け付けるためのセンサ入力部103と、LEDモジュール52の発光・消灯を制御するための第2発光制御部104とを含む。
第1発光制御部102は、スイッチ4がONされるとLEDモジュール51を点灯して発光させ、スイッチ4がOFFされるとLEDモジュール51を消灯する。
第2発光制御部104は、色センサ53によってセンシング範囲内に赤色が検出されるとLEDモジュール52を点灯して発光させ、センシング範囲内から検出された赤色が検出されなくなるとLEDモジュール52を消灯する。
<動作フロー>
図13は、照明装置100での動作の流れを表わすフローチャートである。図13のフローチャートで表わされた動作は、照明制御部10に含まれるCPU11がメモリ12に記憶されるプログラムを読み出して実行し、図12に示された各機能を発揮させることによって実現される。
図13は、照明装置100での動作の流れを表わすフローチャートである。図13のフローチャートで表わされた動作は、照明制御部10に含まれるCPU11がメモリ12に記憶されるプログラムを読み出して実行し、図12に示された各機能を発揮させることによって実現される。
図13を参照して、CPU11は、スイッチ4がONされると(ステップS101でYES)、ステップS103で白色のLEDであるLEDモジュール51を点灯して発光させ、白色光を照射させる。これにより、図6の範囲D1が白色に照射される。
その間、色センサ53は定期的にセンシング範囲内の赤色の有無をセンシングする。センシング範囲内に赤色が検出されると(ステップS105でYES)、ステップS107でCPU11は、緑色のLEDであるLEDモジュール52を点灯して発光させ、緑色光を照射させる。これにより、図6の範囲D1が白色に照射された状態で、さらに、範囲D2に、つまり、ユーザの視野範囲内に緑色光が照射される。
CPU11は色センサ53からのセンサ信号の入力を監視し続け、そのセンサ信号の入力がなくなると、つまり、センシング範囲内から赤色が検出されなくなると(ステップS109でYES)、ステップS111でCPU11は、緑色のLEDであるLEDモジュール52を消灯する。これにより、図6の範囲D2への緑色光の照射が終了し、範囲D1への白色の照射のみとなる。
CPU11は、白色のLEDであるLEDモジュール51を発光させている間、上記ステップS105〜S111の動作を繰り返して、範囲D2に赤色がある期間、緑色のLEDであるLEDモジュール52を発光させて範囲D2に緑色光を照射する。
そして、スイッチ4がOFFされると(ステップS113でYES)、ステップS115でCPU11は、白色のLEDであるLEDモジュール51を消灯する。これにより、照明装置100での照明が終了する。
<実施の形態の効果>
本実施の形態にかかる照明装置100が上記のように構成され、上記動作を行なうことによって、被照射物である書籍や文書の視野範囲に相当する設定された範囲に赤色があるときに自動的にその範囲に緑色光が照射され、赤色がなくなると自動的に緑色光が消灯される。
本実施の形態にかかる照明装置100が上記のように構成され、上記動作を行なうことによって、被照射物である書籍や文書の視野範囲に相当する設定された範囲に赤色があるときに自動的にその範囲に緑色光が照射され、赤色がなくなると自動的に緑色光が消灯される。
これにより、加齢や疲労によって目の水晶体の弾力が失われて水晶体によるピント調整機能が低下し、波長の長い赤色の物体のピントが調整し難い場合において、視野範囲にある赤色にその補色である緑色光が照射されることでコントラストが強調され、見やすくなる。
このとき、緑色の照射はユーザの視野範囲に対して行なわれ、視野範囲外は白色光のままであるため、ユーザの違和感を抑えることができる。
<実施の形態の効果の検証>
上述の、照明装置100の効果を検証するため、発明者は当該照明装置100を用いた実験を行なった。以下に、具体的な実験の内容とその結果とを説明する。
上述の、照明装置100の効果を検証するため、発明者は当該照明装置100を用いた実験を行なった。以下に、具体的な実験の内容とその結果とを説明する。
実験は、11人の被験者に対して、6pt(約2.12mm)の赤字の文字列のみプリントされたテスト用紙を、2種類の照明条件下で判読させて、読みやすさの評価を得るものである。
上記2種類の照明条件として、条件Aは、通常の照明状態である、相関色温度が4000[K]の白色光のみで机上面の照度を2000[lx]とする照明であり、条件Bは、照明装置100での照明状態である、相関色温度が4000[K]、机上面の照度を2000[lx]とするの白色光に加えて、スポット状に緑色を点灯させる照明である。このとき、テスト用紙の略中央がスポット状に緑色の照明が照射される図4の範囲D2となるようにテスト用紙を置く。
この、11人の被験者は、20代2人、30代4人、40代3人、および50代2人である。実験では、それぞれの被験者に対して、図4に示された姿勢で、暗幕を机面に敷いてその上にテスト用紙を置いた状態で判読させた。そして、その後、いずれの照明条件が判読しやすいと感じたかをアンケート形式で各被験者に回答させた。
図14は、この実験結果を表わした図である。図14を参照して、通常の照明状態である照明条件Aの方が判読しやすいと感じた被験者は1人に留まり、照明装置100での照明状態である照明条件Bの方が判読しやすいと感じた被験者は7人となった。
従って、この実験より、本実施の形態にかかる照明装置100での照明状態である照明条件Bの方が、通常の照明状態よりも赤字の判読がしやすいことが実証された。
特に、照明装置100での照明状態である照明条件Bでは、概ねすべての年代にわたって判読しやすいとの回答が得られている。そのため、加齢や疲労によって目の水晶体の弾力が失われたことによって水晶体によるピント調整機能が低下した場合に、本実施の形態にかかる照明装置100での照明状態である照明条件Bでは、波長の長い赤字の判読性が向上したことが読み取られる。
<変形例1>
なお、上の例では、色センサ53が予め規定された色として赤色の有無をセンシングし、その結果に応じて、赤色の補色である緑色光をスポット照射するものとしているが、センシング対象は赤色に限定されない。なぜなら、先述のように、水晶体によるピント調整機能が低下すると波長の長い色ほど判読性が低下することになるため、橙色や黄色等の長波長側の他の色であっても同様である。そのため、赤色以外の他の長波長側の色をセンシング対象として設定し、当該設定された色と補色関係にある色をLEDモジュール52から照射させるようにしてもよい。そのようにすることでも、同様に、水晶体によるピント調整機能が低下することによって判読性が低下した長波長側の色の判読性を向上させることが可能となる。
なお、上の例では、色センサ53が予め規定された色として赤色の有無をセンシングし、その結果に応じて、赤色の補色である緑色光をスポット照射するものとしているが、センシング対象は赤色に限定されない。なぜなら、先述のように、水晶体によるピント調整機能が低下すると波長の長い色ほど判読性が低下することになるため、橙色や黄色等の長波長側の他の色であっても同様である。そのため、赤色以外の他の長波長側の色をセンシング対象として設定し、当該設定された色と補色関係にある色をLEDモジュール52から照射させるようにしてもよい。そのようにすることでも、同様に、水晶体によるピント調整機能が低下することによって判読性が低下した長波長側の色の判読性を向上させることが可能となる。
<変形例2>
さらに、色センサ53は特定の色の有無をセンシングするものではなく、図4の範囲D2に該当する範囲に存在する色をセンシングし、LEDモジュール52から、センシングされた色に応じた光が照射されるようにしてもよい。この場合、LEDモジュール52は、主に長波長側の色と補色関係にある複数の色が選択して発光可能に構成されている。
さらに、色センサ53は特定の色の有無をセンシングするものではなく、図4の範囲D2に該当する範囲に存在する色をセンシングし、LEDモジュール52から、センシングされた色に応じた光が照射されるようにしてもよい。この場合、LEDモジュール52は、主に長波長側の色と補色関係にある複数の色が選択して発光可能に構成されている。
図15は、第2の変形例にかかる機能構成の具体例を示すブロック図である。すなわち、第2の変形例の場合、図12に表わされた機能に加えて、色センサ53からの存在する色を表わすセンサ信号に基づいて、LEDモジュール52に含まれる光源のうちの点灯させる光源、つまり、存在する色と補色関係にある色の光源を判断するための判断部105が含まれる。そして、第2発光制御部104は、この判断に従って、LEDモジュール52に含まれる光源のうちの存在する色と補色関係にある色の光源の発光・消灯を制御する。
これにより、図4の範囲D2に存在する長波長側の色に応じた色の照明が照明装置100からはスポット状に範囲D2になされることになり、その範囲にある長波長側の色の判読性を向上させることになる。
<変形例3>
なお、以上の例では、白色光を照射するためのLEDモジュール51とは別に、長波長側の色の判読性を高めるためにその補色を照射するためのLEDモジュール52が設けられるものとしている。つまり、上の例では、異なる色の光を照射させるために、それぞれの照射光用の異なるLEDモジュールを備える構成が示されている。
なお、以上の例では、白色光を照射するためのLEDモジュール51とは別に、長波長側の色の判読性を高めるためにその補色を照射するためのLEDモジュール52が設けられるものとしている。つまり、上の例では、異なる色の光を照射させるために、それぞれの照射光用の異なるLEDモジュールを備える構成が示されている。
この構成の他の例として、同じLEDモジュールを用い、一部のLEDモジュールに対してたとえばカラーフィルムやカラーレンズ等の、照射光の色を変化させるためのフィルタを用いてもよい。たとえば上記実施の形態の場合には、緑色の光を照射させるためのカラーフィルタを、着脱可能に一部のLEDもモジュールの前に設け、色センサ53からのセンサ信号に従って当該フィルタを着脱させるようにしてもよい。
同様に、上記第2の変形例の場合には、複数色用のフィルタを用いて、色センサ53で検出された色に応じて予め規定された色のカラーフィルタを選択して、当該選択されたフィルタをLEDモジュールに装着させるようにしてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 発光部、1A カバー、1B 配光部材、2 支柱、2A 接合部、3 設置部、4 スイッチ、10 照明制御部、11 CPU、12 メモリ、13 PWM制御回路、14 制御電源供給回路、20 電源回路、51,52 LEDモジュール、53 色センサ、54,55 FETスイッチ、100 照明装置、101 スイッチ入力部、102 第1発光制御部、103 センサ入力部、104 第2発光制御部、105 判断部。
Claims (10)
- 白色光を照射するための第1の発光モジュールと、
センシング範囲内の設定された第1の設定色の有無を検知するための第1のセンサと、
前記第1の設定色に対応付けて規定された第1の規定色の光を照射するための第2の発光モジュールと、
前記第1の発光モジュールおよび前記第2の発光モジュールの点灯/消灯を制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、前記第1の発光モジュールが点灯していて前記第1のセンサが前記第1の設定色を検出したときには、前記第2の発光モジュールを点灯させるように制御する、照明装置。 - 前記第2の発光モジュールからの照射光を、前記センシング範囲に応じた範囲に照射するよう制御するための配光部材をさらに備える、請求項1に記載の照明装置。
- 前記第1の設定色は長波長側の色であって、前記第1の規定色は前記第1の設定色と補色関係にある色の波長付近の色である、請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記第1の発光モジュールからの照射光を拡散させるための拡散部材をさらに備え、
前記配光部材は前記拡散部材による拡散範囲よりも狭い範囲を前記第2の発光モジュールの照射範囲とする、請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置。 - 前記第1の設定色は赤色であり、前記第1の規定色は緑色または緑色の波長付近の色である、請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。
- 前記第1の設定色以外の色であって、前記センシング範囲内の設定された第2の設定色を検知するための第2のセンサをさらに備え、
前記第2の発光モジュールは、前記第2の設定色に対応付けて規定された第2の規定色の光をさらに照射可能であって、
前記制御部は、前記第1のセンサまたは前記第2のセンサの検知に応じて、前記第1の規定色または前記第2の規定色の光を照射するよう前記第2の発光モジュールを制御する、請求項1〜5のいずれかに記載の照明装置。 - 前記第2の発光モジュールは前記第1の規定色または前記第2の規定色を照射する光源を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の照明装置。
- 前記第1の発光モジュールおよび前記第2の発光モジュールは、光源として発光ダイオードを含む、請求項1〜7のいずれかに記載の照明装置。
- 前記制御部は、前記第1のセンサまたは前記第2のセンサでの検知量に応じて、前記第2の発光モジュールの照射量を調整する、請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置。
- 前記第2の設定色は橙色や黄色等の長波長側の色である、請求項6〜9のいずれかに記載の照明装置。
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US10741141B2 (en) | 2014-02-06 | 2020-08-11 | Kopin Corporation | Voltage reference and current source mixing method for video DAC |
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2011
- 2011-12-13 JP JP2011272242A patent/JP2013125596A/ja active Pending
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