JP6366012B2

JP6366012B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP6366012B2
Application number: JP2014085918A
Authority: JP
Inventors: 光前田; 崇浩栗原; 万波　寛明; 寛明万波; 浩明小林; 直宏戸田; 和洋八田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: JP2015207380A

Description

本発明は、照明光による光刺激により就寝者に目覚めをもたらす照明器具に関する。

従来から、予め設定された起床時刻の所定時間前から光源の明るさが漸増的に増加し、起床時刻には就寝者に快適な目覚めをもたらす目覚まし照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、就寝者が起床時刻を越えて超過睡眠をする場合に、起床時刻以後の光源による光刺激と、間欠的な刺激音によって就寝者を目覚めさせる、いわゆるスヌーズ機能を有する照明器具が知られている（例えば、特許文献２参照）。これらの照明装置及び照明器具によれば、光及び音の２種の刺激を就寝者に与えることにより、就寝者を効果的に目覚めさせることができる。

特開平４−２６４２８９号公報特開２００８−１５７７７４号公報

しかしながら、上記照明装置及び照明器具においては、ユーザが設定した起床時刻以降に光と音の刺激を与えているので、ユーザが予定の起床時刻までに快適な目覚め感を得ることができないことがある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、就寝者が予定の起床時刻に快適な目覚め感を得ることができる照明器具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、屋内に光を照射する光源と、前記光源を点灯制御する制御部と、刺激音を出力する音源と、を備え、予め設定された起床設定時刻よりも所定時間前である起床前期間から前記光源の調光比を高めるお目覚めモードを実行する照明器具であって、前記制御部は、前記お目覚めモードの起動時刻の開始当初は緩やかに照度を増加させ、前記起床設定時刻に近づくと、照度を急激に高める漸増的な前記光源の調光制御を行い、且つ前記光源の調光比を一時的に前記起床前期間の平均調光比よりも高くする光刺激制御、又は前記音源に刺激音を出力させる音刺激制御の少なくとも一方を、前記お目覚めモードの起動時刻の開始当初から、間欠的に行うことを特徴とする。

上記照明器具において、前記光源は、照射する光の色温度が可変であり、前記制御部は、前記光刺激制御において、前記光源に相対的に高い色温度の光を照射させることが好ましい。

上記照明器具において、前記光源は、屋内全般に光を照射する全般光源と、屋内の所定領域に光を照射する集光光源と、を有し、前記集光光源が照射する光の色温度が、前記全般光源が照射する光の色温度よりも相対的に高いことが好ましい。

上記照明器具において、前記起床設定時刻よりも所定時間前のユーザの睡眠状態を検知するセンサ部を更に備え、前記制御部は、前記センサ部によりユーザの眠りが深いことが検知されたとき、前記光刺激制御又は前記音刺激制御の少なくとも一方を行うことが好ましい。

上記照明器具において、前記制御部は、前記センサ部により検知されたユーザの眠りの深さに応じて、前記光刺激制御における前記光源の調光比又は前記光刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させることが好ましい。

上記照明器具において、前記制御部は、前記センサ部により検知されたユーザの眠りの深さに応じて、前記音刺激制御における前記刺激音の出力又は前記音刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させることが好ましい。

本発明によれば、就寝者の眠りが深い場合でも、起床前期間において、光刺激制御又は音刺激制御により、起床設定時刻に近づくにつれて就寝者の眠りを浅くするので、照明光による光刺激により就寝者は快適な目覚め感を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る照明器具を取り付けた屋内を示す図。（ａ）は同照明器具の斜視図、（ｂ）は同照明器具のカバーを外した状態における下面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ’線側断面図。同照明器具におけるユーザの起床時の照度変化を示す図。（ａ）は同照明器具の光刺激制御における調光比の変化パターンを示す図、（ｂ）は同照明器具の音刺激制御における刺激音の出力比の変化パターンを示す図。

本発明の一実施形態に係る照明器具について、図１乃至図４を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の照明器具１は、天井面Ｃｅ（設置面）に取付けられるシーリングライト型の照明器具であり、図示したようにベッドＢが置かれた寝室に好適に用いられる。照明器具１は、天井面Ｃｅ及び壁面Ｗａを含む屋内全般のＡ領域と、例えば、ベッドＢで就寝する就寝者（ユーザ１０）の顔面位置といった所定方向のＢ領域と、に夫々光を照射する。

照明器具１は、ユーザ１０がリモートコントローラ１１を操作することで、その点灯を制御することができる。なお、本実施形態の照明器具１は、シーリングライト以外の照明器具として実現されてもよく、上記の各領域に夫々光を照射することができれば、例えば、ベースライト、ダウンライト又はスポットライトとして実現されてもよい。

図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、照明器具１は、器具本体２と、器具本体２の中央部を中心とする環状に配された複数の光源３と、光源３の光出射方向に設けられてＬＥＤ３から出射した光の配光を制御する光学部材４と、備える。また、照明器具１は、光学部材４からの光出射方向に設けられて光学部材４から出射する光を拡散させて放射する拡散部材（カバー）５を備える。

光源３は、屋内全般のＡ領域に光を照射する全般光源３１と、所定方向のＢ領域に光を照射する集光光源３２と、を有する。また、全般光源３１は、夫々複数のＬＥＤを環状に配して成るＬＥＤ群３１ａ、３１ｂが、同心円状に２列に配されて成る。このうち、外周側のＬＥＤ群３１ａは、相対的に高色温度の光を照射するＬＥＤチップから構成され、内周側のＬＥＤ群３１ｂは、相対的に低色温度の光を照射するＬＥＤチップから構成される。なお、本実施形態では、光源３として、ＬＥＤ群が２列配された構成を示すが、これに限らずＬＥＤ群は１列又は３列以上であってもよく、ＬＥＤ群は、ＬＥＤが内装された蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であってもよい。

各光源３のＬＥＤは、ＬＥＤチップの出射光の波長を変換する波長変換部材が被覆されて、ＬＥＤパッケージとして構成される。ＬＥＤチップには、例えば、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップが用いられ、波長変換部材には、封止用の透光性樹脂材料に昼白色や電球色の光を出射できるようにするための蛍光体が混入されたものが用いられる。なお、全般光源３１及び集光光源３２が照射する光の色温度は、昼光色〜電球色（色温度７１００Ｋ〜２６００Ｋ）であればよい。なお、全般光源３１において、相対的に高色温度の光を照射するＬＥＤ群３１ａには、例えば、色温度５０００Ｋ程度の昼白色光を出射するＬＥＤチップが好適に用いられる。また、相対的に低色温度の光を照射するＬＥＤ群３１ｂには、例えば、色温度２７００〜３０００Ｋ程度の電球色光を出射するＬＥＤチップが好適に用いられる。これらＬＥＤ群３１ａ及びＬＥＤ群３１ｂの調光比を制御することにより、全般光源３１は、照射される光の色温度を適宜に可変とすることができる。また、集光光源３２のＬＥＤには、色温度５２００Ｋ以上、例えば、６５００Ｋの昼光色光を出射するＬＥＤチップが好適に用いられる。

器具本体２は、上面（取引付け面）が天井面Ｃｅに対面した状態で天井面Ｃｅに取り付けられる上面視円形の板状部材であり、例えば、厚みの薄いダイカスト部材や、鉄板、アルミ板等で構成され、所定形状に一体成形されたものを含む。また、器具本体２の上面の中央部分には、取付金具（不図示）が設けられ、この取付金具が天井面Ｃｅに設けられた引掛シーリング等に接続される。一方、天井面Ｃｅの反対側の面に光源３等が配置される。

器具本体２の中央部には、施工面に設けられた給電コネクタ等に固定される給電部２１が設けられる。また、給電部２１の外周側には、各光源３を点灯駆動するための点灯回路２２と、全般光源３１のＬＥＤが実装される基板２３と、が設けられる。器具本体２は、所定の剛性を有するアルミニウム板又は鋼板等の板材を、上記形状にプレス及び切削加工することにより形成され、ＬＥＤ等が配置される面には可視光の反射率が高い白色塗料が塗布又は反射性金属材料が蒸着されていてもよい。

給電部２１は、汎用のアダプタガイドであり、給電コネクタ等を介して商用交流電源に接続される。点灯回路２２は、給電部２１から供給された交流電流を各光源３に適合する所定電圧の直流電流に変換及び整流するための、トランス、コンデンサ及び制御用ＩＣ等を備える。

基板２３は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁材料から成り、ＬＥＤ３が実装される面に所定の配線パターンが形成されている。基板２３は、樹脂をベースとするもの、セラミックから成るもの、及びアルミ等の金属をベースとするものに加えて、フレキシブル基板等が用いられてもよい。

点灯回路２２は、ユーザの操作に基づき、中心側のＬＥＤ群３１ａ及び外周側のＬＥＤ群３１ｂを夫々独立して点灯させることができるように構成されている。なお、各ＬＥＤ群３１ａ、３１ｂ内の各ＬＥＤが個別に又は複数にグルーピングされて更に細かい部分点灯又は間引き点灯等が可能なように構成されていてもよい。

また、基板２３には、各光源３を点灯制御するための制御部２４が設けられる。制御部２４は、リモートコントローラ１１から受信した無線信号に基づいて各光源３の点灯又は消灯を行う。ここで言う、無線通信は、赤外線、電波、可視光を含む。また、制御部２４、例えば、ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御や、アナログ調光制御により、各光源３の調光制御を行う。制御部２４は、マイコン２４ａによって実現される。なお、調光比とは、各光源３の最大輝度に対する輝度の割合を意味し、例えば、制御部２４がＰＷＭ制御により光源３の調光制御を行う場合の調光比は、ＰＷＭ信号のデューテイ比により定められる。

マイコン２４ａは、時刻を計時するタイマ、及びタイマで計時された時間に対する各光源３の調光比等のデータや過去の照明情報等を記憶するメモリを内蔵している。また、制御部２４には、リモートコントローラ１１との間で制御信号を受信するための受信部２４ｂと、信号受信時に発信音を出力するブザー２４ｃと、が設けられている。ブザー２４ｃは、上記発信音に加えて、就寝者の眠りを浅くする刺激音を出力する。

また、器具本体２の外周には、照明器具１が設けられた屋内に居る人の動作を検知するセンサ部６が設けられている。センサ部６は、照明器具１とは別体の構成であってもよい。センサ部６は、例えば、モーションセンサにより構成され、就寝者（ユーザ１０（図１も参照））の寝返り等の起床予備行動を検知し、ユーザ１０の眠りの深さを検知する。センサ部６は、寝返り等の動きが多いほど眠りが浅く、動きが少ないほど眠りが深いと判断する。

光学部材４は、環状に配された複数のＬＥＤ３を一括して覆う樋状のレンズ部材であり、アクリル樹脂等の透光性樹脂により形成される。本実施形態において、光学部材４は、全般光源３１の器具中央側のＬＥＤ群３１ａ及び器具外周側のＬＥＤ群３１ｂを一括して覆う半円樋状レンズ部４ａと、集光光源３２のＬＥＤ群３２ａを覆う半球状集光レンズ部４ｂと、を有する。本実施形態においては、半球状集光レンズ部４ｂは、光の集光方向が可変となるように構成されており、集光光源３２の光軸を、全般光源３１の光軸に対して所定角度だけ傾斜させる。

カバー５は、器具本体２の前面を覆うドーム形状とされ、例えば、アクリル樹脂等の透光性材料に光拡散性粒子又は顔料等を添加した樹脂材料から形成される。カバー５は、上記の光拡散性粒子又は顔料等の添加に換えて、透明なガラス板又は樹脂板の表面又は裏面に、サンドブラスト処理を施して粗面としたもの、又はシボ加工を施したもの、ディンプル加工等により微細な凹凸形状を形成したもの等であってもよい。

このように構成された照明器具１の動作について、図３及び図４を参照して説明する。照明器具１は、ユーザ１０がリモートコントローラ１１を操作することにより、ユーザ１０が就寝する際に光源３の調光比を漸増的に高めるお目覚めモードと、ユーザ１０が起床する際に各光源３の調光比を漸増的に低めて所定時間後に消灯するお休みモードと、を実行する。ここでは、お目覚めモードの制御について説明する。

ユーザは、自らが起床しようとする起床設定時刻ｔ１と、お目覚めモード起動時刻ｔ２までの起床前期間を設定する。制御部２４は、お目覚めモードで光源３の点灯制御を行うとき、図３に示すように、お目覚めモード起動時刻ｔ２の開始当初は緩やかに照度を増加させ、起床設定時刻ｔ１に近づくと、照度を急激に高める。そして、起床設定時刻ｔ１が経過すると、再び照度を緩やかに増加させた後、再び照度を急激に高め、設定された基準照度に達すると、その照度を維持する。

また、制御部２４は、起床設定時刻ｔ１までの起床前期間に、図４（ａ）に示すように、光源３の調光比を一時的に起床前期間の平均調光比よりも高くする光刺激制御を間欠的に行う。また、上記光刺激制御と共に、又はそれに換えて、図４（ｂ）に示すように、ブザー２４ｃ（音源）に刺激音を出力させる音刺激制御を間欠的に行う。音刺激制御は、例えば、ユーザ１０が頭から布団をかぶっている場合に有効である。従って、センサ部６で、ユーザ１０が頭から布団をかぶっているか否かを検知し、その検知の有無で音刺激制御を行ってもよい。

このように、本実施形態では、起床前期間において、光刺激制御又は音刺激制御の少なくとも一方を間欠的に行うことにより、お目覚めモード起動時刻ｔ２において、就寝者の眠りが深い場合でも、起床設定時刻ｔ１に近づくにつれて就寝者の眠りを浅くする。その結果、照明光による光刺激により就寝者は快適な目覚め感を得ることができる。

また、光刺激制御において、高い色温度の光を各光源３から照射させることにより、ユーザ１０の起床時には、ユーザ１０に目覚めにおいて心理的に良い影響を与えることができる。また、上記光刺激制御は、集光光源３２により行うことで、就寝者の顔面照度を確保し易くなり、より効果的に起床前期間のユーザ１０の眠りを浅くすることができる。なお、照明器具１が集光光源３２を備えていない場合であっても、全般光源３１が高い色温度の光を照射することにより、ユーザ１０の眠りを浅くすることができる。なお、照明器具１が集光光源３２を備えていない場合であっても、全般光源３１が高い色温度の光を照射することによりユーザ１０の眠りを浅くすることができる。

また、図４（ａ）に示したように、制御部２４は、センサ部６により検知されたユーザ１０の眠りの深さに応じて、光刺激制御における光源３（集光光源３２）の調光比又は光刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させてもよい。また、音刺激制御における刺激音の出力又は音刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させてもよい。すなわち、ユーザ１０の眠りが深いときは、大きな刺激を与えることで、起床設定時刻ｔ１までに効果的にユーザ１０の眠りを浅くする。また、ユーザ１０の眠りが浅いときは、小さな刺激を与えることで、ユーザ１０にストレスの少ない快適な目覚め感を与えることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。上記実施形態では、各光源にＬＥＤを用いた構成を示したが、ＬＥＤに代えて、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）または無機ＥＬ素子等のＬＥＤ以外の固体発光素子により構成されたモジュールが用いられてもよい。また、リモートコントローラ１１に代えて、スマートフオンやタブレット端末などの情報通信端末が用いられてもよい。この場合、照明器具１は、情報通信端末を備えた照明システムの一部構成として適用される。

１照明器具
２器具本体
２４制御部
２４ｃブザー（音源）
３光源
３１全般光源
３２集光光源
６センサ部
ｔ１起床設定時刻

Claims

屋内に光を照射する光源と、前記光源を点灯制御する制御部と、刺激音を出力する音源と、を備え、予め設定された起床設定時刻よりも所定時間前である起床前期間から前記光源の調光比を高めるお目覚めモードを実行する照明器具であって、
前記制御部は、前記お目覚めモードの起動時刻の開始当初は緩やかに照度を増加させ、前記起床設定時刻に近づくと、照度を急激に高める漸増的な前記光源の調光制御を行い、
且つ前記光源の調光比を一時的に前記起床前期間の平均調光比よりも高くする光刺激制御、又は前記音源に刺激音を出力させる音刺激制御の少なくとも一方を、前記お目覚めモードの起動時刻の開始当初から、間欠的に行うことを特徴とする照明器具。
前記光源は、照射する光の色温度が可変であり、
前記制御部は、前記光刺激制御において、前記光源に相対的に高い色温度の光を照射させることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記光源は、屋内全般に光を照射する全般光源と、屋内の所定領域に光を照射する集光光源と、を有し、
前記集光光源が照射する光の色温度が、前記全般光源が照射する光の色温度よりも相対的に高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明器具。
前記起床設定時刻よりも所定時間前のユーザの睡眠状態を検知するセンサ部を更に備え、
前記制御部は、前記センサ部によりユーザの眠りが深いことが検知されたとき、前記光刺激制御又は前記音刺激制御の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の照明器具。
前記制御部は、前記センサ部により検知されたユーザの眠りの深さに応じて、前記光刺激制御における前記光源の調光比又は前記光刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
前記制御部は、前記センサ部により検知されたユーザの眠りの深さに応じて、前記音刺激制御における前記刺激音の出力又は前記音刺激制御を行う時間若しくは回数を変化させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の照明器具。