JP5881220B2

JP5881220B2 - 照明方法及び照明装置

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Publication number: JP5881220B2
Application number: JP2013517608A
Authority: JP
Inventors: クン−ワーウィプ; ディロウ; ルシウステオドルスフィンケンフレウヒェル
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: TW201208489A; WO2012004696A2; EP2591641A2; US20130106309A1; WO2012004696A3; JP2013533593A; US9247616B2

Description

本発明は照明器具、特に発生する光の強度を調節できる照明器具に関する。

照明に対する要件は、照らされている被験者の視覚特性に依存することが知られており、適切な照明はユーザ体験を強化することができ、且つ手元にある作業をより容易に遂行することができる。例えば明るい光は読書に良いし、柔らかな光は休息によい、等々である。

机上照明の分野では、関連文献の幾つかは10：3の作業エリア対背景エリアのコントラスト比が目の保護及び目の快適さを提供するとして推薦している。しかしながら、この推奨された「快適な」コントラスト比は、机上ランプのユーザの作業効率を改善する必要性を考慮してはいない。

米国特許公開公報US 2007/0258243A1は、動的で、完全にカスタマイズされた自動照明を被験者に届けるための照明システムを提供している。提供された照明システムは、センサ・パッドによって検出したターゲット領域に関する情報の検出に基づいて、光源により生成された光のパターン及び光のスペクトルを調節できる。しかしながら米国特許公開公報US 2007/0258243A1は、作業効率とユーザの目の快適さとの間の関係を指摘してはおらず、これ故、作業効率及び目の快適さの観点から照明を調節するとの解決策を与えてはいない。

作業効率を改善し、且つ目の快適さを維持するという両方の要件を考慮に入れた照明器具を提供する必要がある。

ユーザの作業効率を改善するのに有効な照明条件の幾つかが、推奨された照明条件と同一線上にはないことが判った。更に、人間はこれらの「高い作業効率」の照明条件下で、かなり長時間の間、良好な作業効率を維持できることが判った。この時間内では、ユーザは彼/彼女の目に対して顕著な「不快な感覚」をもつことはなく、この感覚が著しく変化することはなく、例えば疲れ目のレベルを通常の値の範囲内に留める。しかしながら、推奨された「快適な」照明条件に合致しない照明条件下でユーザが適切な期間よりも長く働き続けた場合は、目によって「不快な感覚」が感知される程度は非常に増し、例えば疲れ目の程度が非常に増大する。更に、照明を「高い作業効率」の照明条件から「快適な」照明条件に徐々に変化させた場合、ユーザは、高い作業効率と目の快適な感覚との両方の利益を享受できることが判った。

これらの知見に基づいて、ユーザの作業効率を改善できる照明の解決策を提供することが好都合であろう。そして、当該照明の解決策がユーザの目の特性とユーザの作業効率とのバランスをとることも望まれるであろう。

本発明の一実施例によれば、照明装置が提供され、当該照明装置は、
− 第1のエリアを照らすための第1の光源と、
− 第2のエリアを照らすための第2の光源と、
− 第1のエリアの照度を測定するための第1の測定ユニットと、
− 第2のエリアの照度を測定するための第2の測定ユニットと、
− 第2のエリアの測定された照度に対する第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するための調節ユニットと、を有する。

基本となる考えは、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節することによって、第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと徐々にコントラスト比を調節することである。この態様で、第1のエリアが作業エリアであり第2のエリアが背景エリアである場合、比較的に高いコントラスト比（即ち第1の予め規定された値）はユーザが彼の作業効率を改善することを可能にし、比較的に低いコントラスト比（即ち第2の予め規定された値）はユーザの目を快適にするのを可能にする。加えて、コントラスト比が徐々に変化するので、ユーザがコントラスト比の変化に気づくことはなく、少なくとも妨げられることはないであろう。これ故コントラスト比が変化した場合でもユーザの注意がそらされることはなく、ユーザの目は快適であると感じ続けることができる。

本発明の別の態様による一実施例によれば、照明する方法が提供され、当該照明方法は、
− 第1の光源によって第1のエリアを照らすステップと、
− 第2の光源によって第2のエリアを照らすステップと、
− 第1のエリアの照度を測定するステップと、
− 第2のエリアの照度を測定するステップと、
− 第2のエリアの測定された照度に対する第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップと、を含む。

本発明のこれらの態様及び他の態様が、これ以降説明されている実施例から明らかになり、当該実施例を引用して解明されることであろう。

本発明の上記及び他の目的並びに特徴は、添付の図面に関連して考慮された以下の詳細な説明からより明らかになることであろう。

本発明の実施例による照明装置の回路図を概観的に示す。本発明の実施例による照明装置の正面図を概観的に示す。本発明の実施例による照明装置の側面図を概観的に示す。本発明の別の実施例による照明装置の正面図を概観的に示す。本発明の別の実施例による照明装置の側面図を概観的に示す。本発明の更なる実施例による照明装置の正面図を概観的に示す。本発明の更なる実施例による照明装置の側面図を概観的に示す。本発明の実施例によるコントラスト比の変化の概略図を示す。本発明の別の実施例によるコントラスト比の変化の概略図を示す。本発明の実施例による照明方法のフローチャートを示す。

全ての図面を通じて、同じ参照符号が同じ部品を意味するために用いられている。

本発明の詳細な説明が、添付の図面に関連して以下で与えられている。

図1に示すように、照明装置100は第1の光源110と、第2の光源120と、第1の測定ユニット130と、第2の測定ユニット140と、調節ユニット150とを有する。

第1の光源110が第1のエリア160を照らすように構成され、第2の光源120が第2のエリア170を照らすように構成される。第1の光源110及び第2の光源120は例えば蛍光灯、発光ダイオード、ハロゲンランプ、白熱電球、又は有機発光材料など、さまざまな態様で実現されることができる。

第1のエリア及び第2のエリアは様々な態様にて決定されることができる。例えば第1のエリアは（例えば本を読むとか、絵を描くとかの）作業が遂行される作業エリアであり、作業の対象物（例えば本又は絵）が作業エリアに置かれており、第2のエリアは第1のエリアを囲んでいるか、又は第1のエリアに隣接している背景エリアである。

第1のエリア160は主に第1の光源110によって照らされており、第1のエリア160の一部が第2の光源120により発された光の一部を入力されることができることも考えられる。同様に、第2のエリア170は主に第2の光源120によって照らされており、第2のエリア170の一部が第1の光源110により発された光の一部を入力されることができることも考えられる。

第1の測定ユニット130が第1のエリア160の照度を測定するために用いられ、第2の測定ユニット140が第2のエリア170の照度を測定するために用いられる。

第1の測定ユニット130及び第2の測定ユニット140は多くの態様、例えば光センサ又は照度計にて実現されることができる。第1の測定ユニットは様々な態様にて第1のエリアの照度を測定できる。例えば複数の光センサが第1のエリアの複数の位置に置かれ、第1のエリアの照度は複数の光センサによって得られた複数の照度の平均値である。別の例では、第1の光源は第1のエリアを均一に照らし、1個の光センサが第1のエリアの照度を測定するために用いられる。第2の測定ユニット140は同様の態様にて第2のエリアの照度を測定できる。当業者は照度を測定する方法を知っているので、ここではこれ以上詳しくは述べない。

調節ユニット150は、第1の光源110及び第2の光源120のうちの少なくとも一つが、第2のエリアの測定された照度に対する第1のエリアの測定された照度のコントラストの比を、第1の予め規定された期間の間に第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に調節するためのものである。

第1の予め規定された期間は様々な態様にて決定されることができる。一実施例において、第1の予め規定された期間はユーザ自身の好みに従ってユーザにより決定されることができ、照明装置は第1の予め規定された期間、第1の予め規定された値、及び第2の予め規定された値のいずれか一つを規定するために、入力信号を受信するためのユーザ・インターフェース（図示せず）を更に有する。ユーザ・インターフェースは多くの態様にて、例えば小さなキーボード又はタッチスクリーンにて実現できる。他の実施例では第1の予め規定された期間は、たとえコントラスト比が第2の予め規定された値でない場合であっても、ユーザの目が快適であると依然として感じることができる（例えば20分未満の）時間として設定されることができる。

第1の予め規定された値及び第2の予め規定された値は様々な態様にて決定されることができる。一実施例において第1の予め規定された値は10：0である。即ち第2の光源により発される光は全くない。また、第2の予め規定された値は10：2から10：4までの範囲にある。これは第1のエリアの照度が不変のままであり、第2のエリアの照度はゼロから比較的に高い値へと変化すると言うことである。オプションで、第1の予め規定された値は10：0に近い例えば10：0.5又は10：1などの別の値のこともある。好ましくは第2の予め規定された値は10：3である。

調節ユニット150は様々な態様にて実現されることができる。例えば調節ユニットは、測定された照度を予め規定された値と比較するための比較回路（図示せず）と、比較された結果に基づいて光源により発される光の強度を調節するための調光可能な回路（図示せず）とを有する。別の例では調節ユニットは、測定された照度を予め規定された値と比較するための比較回路（図示せず）と、比較された結果に基づいて光源によって発される光の一部又は全てをブロックするための自動機構（図示せず）とを有する。

この態様で、第1のエリアが作業エリアであり且つ第2のエリアが背景エリアである場合、比較的に高いコントラスト比（即ち第1の予め規定された値）は、ユーザがユーザの作業効率を改善することを可能にし、比較的に低いコントラスト比（第2の予め規定された値）は、ユーザの目を快適にすることを可能にする。加えて、コントラスト比が徐々に変化するので、ユーザはコントラスト比の変化に気付くことはないであろう。これ故コントラスト比が変えられた場合でもユーザの注意はそらされないだろうし、ユーザの目は快適であると感じ続けることができる。

オプションで、第1の光源110及び第2の光源120のうちの少なくとも一つを調節する間、調節ユニット150は第1のエリアの測定された照度を不変に保つことができる。この態様で、調節プロセスの間もユーザの目は快適と感じるであろうし、ユーザの作業が妨げられることはないであろう。代替的には、第2の光源を不変に保ち、第1の光源を調節することも実用的である。

照明装置は様々な態様で実現されることができる。

図2a及び図2bは本発明の実施例による照明装置の概略図を示す。図2aは正面図であり、図2bは側面図である。実線は第1の光源（図示せず）により発された光を示し、破線は第2の光源（図示せず）により発された光を示す。

図2a及び図2bに示された照明装置の実施例において、第1の光源及び第2の光源は両方とも下方へ光を発する。調節ユニット（図示せず）は、コントラスト比を第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと変化させるために、第2の光源及び/若しくは第1の光源を減光させるか又は明るくさせることができ、第1のエリアの測定された照度を不変に保つ。オプションで、光の進行方向がランプの笠210の長さを調節することにより制御されることができる。

図3a及び図3bは、本発明の別の実施例による照明装置の概略図を示す。図3aは正面図であり、図3bは側面図である。実線は第1の光源（図示せず）により発された光を示し、破線は第2の光源（図示せず）により発された光を示す。

図3a及び図3bに示す照明装置の別の実施例において、第1の光源は光を下方へ発し、第2の光源は光を上方へ発する。第2の光源が上方へ光を発するので、第1の光源によって照らされる第1のエリアは第2の光源のごく僅かな光しか入力されない。これ故、調節ユニット（図示せず）は、コントラスト比を第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと変化させるために、第2の光源を徐々に明るくさせることができ、第1のエリアの測定された照度を不変に保つ。代替的には調節ユニットは、コントラスト比を徐々に変化させるために、第1の光源を徐々に減光させることができる。両方の光源が徐々にコントラスト比の変化をもたらすように調節されることも実用的である。

図4a及び図4bは、本発明の更なる実施例による照明装置の概略図を示す。図4aは正面図であり、図4bは側面図である。実線は第1の光源410により発された光を示し、破線は第2の光源420、同420'により発された光を示す。

図4a及び図4bに示す照明装置の更なる実施例において、第2の光源420、同420'は第1の光源410と比較的離れている。コントラスト比を第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと変化させるために、調節ユニット（図示せず）は第1の光源410及び第2の光源420、同420'を調節するための無線信号を送信できる。

コントラスト比は様々な態様で徐々に変化させることができる。

一実施例において、第1の予め規定された期間の間に第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと対数目盛上で時間と共に直線的にコントラスト比の変化をもたらすために、調節ユニットは第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう更に適応される。図5は、本発明の実施例によるコントラスト比の変化の概略図を示す。図5に示すように、コントラスト比の常用対数log₁₀ CRは第1の予め規定された値Aの常用対数から第2の予め規定された値Bの常用対数へと時間と共に直線的に変化する。

別の実施例では、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へと階段状にコントラスト比を変化させるよう調節するために、調節ユニットが更に適応されている。即ちコントラスト比の変化はステップ状の変化である。図6は、本発明の別の実施例によるコントラスト比の変化の概略図を示す。図6に示すように、コントラスト比の常用対数log₁₀ CRは第1の予め規定された値Aの常用対数から第2の予め規定された値Bの常用対数へと時間と共に階段状に変化する。

更なる実施例において、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つが第3の予め規定された値よりも低い率で、測定された照度の変化をもたらすよう調節するために調節ユニットが更に適応される。測定された照度は第1の光源により測定された照度か、及び/又は第2の光源により測定された照度である。第3の予め規定された値は、1秒につき1.07 luxである。この態様で、ユーザは測定された照度の変化に明確に気付くことはないであろう。

別の実施例では、第2の予め規定された期間の間にコントラスト比を第1の予め規定された値と等しくするために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう調節ユニットが更に適応される。これは、コントラスト比が第2の予め規定された値に変化する前の第1の予め規定された値に等しいままであると言うことである。第2の予め規定された期間は様々な態様で決定されることができる。例えば第2の期間は、ユーザを気分高揚させるのに十分長い期間（例えば10分間）として設定されることができる。この態様で、ユーザは作業効率を最大限改善できる。

図7は照明方法のフローチャートを示す。

本発明の別の態様による実施例に従って照明方法が提供される。

図7を参照すると、当該照明方法は第1の光源によって第1のエリアを照らすステップ710を含む。

当該方法は更に、第2の光源によって第2のエリアを照らすステップ720を含む。

当該方法は更に、第1のエリアの照度を測定するステップ730を含む。

当該方法は更に、第2のエリアの照度を測定するステップ740を含む。

当該方法は更に、第2のエリアの測定された照度に対する第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップ750を含む。

一実施例において照明方法は、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へとコントラスト比を対数目盛上で時間と共に直線的に変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップを更に含む。オプションで、第1の予め規定された期間を規定するために、当該照明方法は入力信号を受信するステップを更に含む。

別の実施例において照明方法は、第1の予め規定された値から第2の予め規定された値へとコントラスト比を階段状に変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップを更に含む。

更なる実施例において照明方法は、測定された照度を第3の予め規定された値よりも低い率で変化させるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップを更に含む。

別の実施例において照明方法は、第2の予め規定された期間のコントラスト比を第1の予め規定された値と等しくさせるために、第1の光源及び第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップを更に含む。

コンピュータで実行可能な一組の命令が、上で説明された方法を実行するために更に提案される。命令は調節ユニットに係わっており、上で開示した照明方法のあらゆるステップを実行するために、第1の光源及び第2の光源と第1の測定ユニット及び第2の測定ユニットとを同時に使用する。

本発明が図面にて示した実施例を参照して説明されたにもかかわらず、本発明がハードウェア及びソフトウェアのあらゆる組合せを含む多くの代替の形態でも実施され得ることを理解されたい。加えて、あらゆる適切なサイズ、形状、又はタイプの材料、部材、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム・コード、又はコンピュータプログラム・モジュールも使うことができる。

コンピュータプログラム・コードに関して言及されたものの、ハードウェア回路、コンピュータプログラム・コード、又はハードウェア回路及びコンピュータプログラム・コードのあらゆる組合せで複数のモジュールが実現され得ることを理解されたい。

上に記した実施例が本発明を限定するよりはむしろ例示していること、及び当業者が添付の請求項の範囲から逸脱することなく代替実施例を設計できるであろうことに留意されたい。実施例は拘束性があるというよりはむしろ解説用である。請求項中において括弧の間に置かれた如何なる参照符号も当該請求項を限定するものとして解釈されてはならない。単語「有する」が、請求項又は明細書に記載されていないエレメント又はステップの存在を除外することはない。エレメントに先行する単語「a」又は「an」が、複数の斯様なエレメントの存在を除外することはない。複数のユニットを列挙しているデバイス請求項において、これらのユニットの幾つかがハードウェア又はソフトウェアによる全く同一のアイテムにより実現されることができる。第1の、第2の、第3の、等の単語の使用が何らかの順序を示すことはない。これらの単語は名前として解釈されるべきである。

Claims

第1のエリアを照らすための第1の光源と、
第2のエリアを照らすための第2の光源と、
前記第1のエリアの照度を測定するための第1の測定ユニットと、
前記第2のエリアの照度を測定するための第2の測定ユニットと、
前記第2のエリアの測定された照度に対する前記第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するための調節ユニットと、
を有し、前記第1の予め規定された値が10：0であり、前記第2の予め規定された値が10：2乃至10：4の範囲にある、照明装置。
前記第1の予め規定された期間の間に、前記第1の予め規定された値から前記第2の予め規定された値へと前記コントラスト比を対数目盛上で時間と共に直線的に変化させるために、前記調節ユニットが前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう更に適応されている、請求項１に記載の照明装置。
前記コントラスト比を階段状に変化させるために、前記調節ユニットが前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう更に適応されている、請求項１に記載の照明装置。
第1のエリアを照らすための第1の光源と、
第2のエリアを照らすための第2の光源と、
前記第1のエリアの照度を測定するための第1の測定ユニットと、
前記第2のエリアの照度を測定するための第2の測定ユニットと、
前記第2のエリアの測定された照度に対する前記第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するための調節ユニットと、
を有し、前記調節ユニットが、前記測定された照度を1.07 lux/secよりも低い率で変化させるよう、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう更に適応されている、照明装置。
第2の予め規定された期間の間に前記コントラスト比を前記第1の予め規定された値と等しくさせるために、前記調節ユニットが前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するよう更に適応されている、請求項４に記載の照明装置。
前記第1の予め規定された期間、前記第1の予め規定された値、及び前記第2の予め規定された値のうちの何れか一つを規定するために、入力信号を受信するためのユーザ・インターフェースを更に有する、請求項１に記載の照明装置。
前記第1のエリアは作業エリアであり、前記第2のエリアは背景エリアである、請求項１に記載の照明装置。
第1のエリアを第1の光源によって照らすステップと、
第2のエリアを第2の光源によって照らすステップと、
前記第1のエリアの照度を測定するステップと、
前記第2のエリアの照度を測定するステップと、
前記第2のエリアの測定された照度に対する前記第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップと、
を含み、前記第1の予め規定された値が10：0であり、前記第2の予め規定された値が10：2乃至10：4の範囲にある、照明方法。
前記第1の予め規定された期間の間に、前記第1の予め規定された値から前記第2の予め規定された値へと前記コントラスト比を対数目盛上で時間と共に直線的に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップ、
を更に含む、請求項８に記載の照明方法。
前記第1の予め規定された値から前記第2の予め規定された値へと前記コントラスト比を階段状に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップ、
を更に含む、請求項８に記載の照明方法。
第1のエリアを第1の光源によって照らすステップと、
第2のエリアを第2の光源によって照らすステップと、
前記第1のエリアの照度を測定するステップと、
前記第2のエリアの照度を測定するステップと、
前記第2のエリアの測定された照度に対する前記第1のエリアの測定された照度のコントラスト比を、第1の予め規定された期間の間に、第1の予め規定された値から当該第1の予め規定された値よりも低い第2の予め規定された値へと徐々に変化させるために、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップと、
を含み、前記調節するステップが、前記測定された照度の変化を1.07 lux/secよりも低い率で生じさせるよう、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一つを調節するステップである、照明方法。
請求項８乃至１１に記載の何れか一項に記載の照明方法を実行するように構成された、コンピュータで実行可能な一組の命令。