CN103715191A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种照明装置,该照明装置的LED组件(11)具有按照下述方式设定的分光放射特性:相关色温在5400K~7000K的范围内,色差Duv在-6~8的范围内,色度值为2.7以下。
Description
技术领域
本发明涉及具备具有固体发光元件的光源的照明装置。
背景技术
近年来,作为白炽电灯泡、荧光灯的代替光源,正在推广使用固体发光元件(LED元件或OLED元件)。关于LED,已经提出了为小型的、将多种元件组合从而构成可变色单元的各种技术。
另外,关于具备LED的照明装置,为了满足在J I S Z9110:2004中规定的室内照明的使用条件,多数情况下按照平均显色评价数Ra为80以上的方式设计。该平均显色评价数Ra为在作为对象的光源下,与在基准光下相比,对按照怎样的程度忠实地再现进行定量地评价的指标。即,由于平均显色评价数Ra高,确保了相对于基准光的颜色的对比度的再现性。但是,以各种的光色使纸面着色而得以看见的状态是无法评价的。由此,即使在平均显色评价数Ra高的情况下,也有时纸面着色而得以看出,文字和纸面(背景)的对比度降低,文字难以阅读。
于是,为了提供适合于读书的荧光灯,在专利文献1中,定义了从荧光灯的分光光谱来计算出由荧光灯照明的纸面的白色度的方法。专利文献1在采用荧光灯作为光源的照明装置中特别设定了相关色温5000K附近和8000K附近的色度区域。
专利文献1:日本特开2002—13982号文献
发明内容
但是,由于通过上述日本特开2002—13982号文献特别设定的色度区域是光源为荧光灯时的色度区域,故无法用于与荧光灯具有完全不同的光谱的LED。另外,如前述那样,在仅仅依靠平均显色评价数Ra的光色评价中,纸面具有带着色调而得以看见,纸面上的文字有难以读出的担心。
本发明的目的在于提供可提高所照明的纸面上的文字的视觉辨认度的照明装置。
本发明的一个方面涉及一种照明装置,该照明装置具备具有固体发光元件的光源,上述光源具有按照下述方式设定的分光放射特性:相关色温在5400K~7000K的范围内,色差Duv在-6~8的范围内,通过CIE1997中期颜色外观模型(简单版)(The CIE1997Interim Color Appearance Model(Simple Version))所规定的计算方法计算的色度值为2.7以下。
优选的是,上述光源具有按照下述方式设定的分光放射特性:相关色温在5800K~6700K的范围内,色差Duv在-4~5的范围内,上述色度值为2以下。
优选的是,上述光源按照平均显色评价数Ra为80以上的方式构成。
优选的是,上述光源按照平均显色评价数Ra为90以上的方式构成。
优选的是,上述光源按照肤色的优选指数PS为80以上的方式构成。
优选的是,上述光源按照显眼指数FCI为100以上的方式构成。
优选的是,上述光源具备光减少部,该光减少部将从上述光源中射出的光的570~780nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低。
优选的是,上述光减少部含有具有从铜、钯、钴、镍、氧化钒、锌、锡和锰中选择的至少一种的中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。
优选的是,上述光减少部将570~600nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低。
优选的是,将570~600nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度减少的上述光减少部含有具有从铜、钯、氧化钒和锌中选择的至少一种的中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。
优选的是,上述光源的主峰值波长在380~560nm的范围内。
优选的是,上述光源的主峰值波长在450~495nm的范围内。
优选的是,上述光源的主峰值波长在425~470nm的范围和525~530nm的范围中的至少之一的范围内。
优选的是,上述光源的主峰值波长在450~470nm的范围内。
按照本发明的照明装置,被照明的纸面的文字的视觉辨认度提高。
附图说明
图1为第1实施方式的照明装置的概略结构图。
图2为用于说明主观评价实验的实验结果的图。
图3为用于说明主观评价实验的实验结果的图。
图4为用于说明用于计算色度值的复印用纸的分光反射率的一个例子的曲线图。
图5(a)为用于说明色度值与色温和色差Duv的关系的xy色度的曲线图,图5(b)为图5(a)的局部放大图。
图6(a)~图6(c)为表示将被选择的波长范围的光强度降低到0时的指标的变化量的曲线图。
图7为表示第1实施方式的照明装置的LED组件的光谱的一个例子的分光分布图。
图8为表示比较例的光源的光谱的一个例子的分光分布图。
图9为表示另一比较例的光源的光谱的一个例子的分光分布图。
图10为用于说明照明装置的效果的图。
图11(a)~11(c)为表示将被选择的波长范围的光强度增加时的指标的变化量的曲线图。
图12为表示另一例子的光源的光谱的一个例子的分光分布图。
图13为表示第2实施方式的光源的光谱的一个例子的分光分布图。
图14为表示第2实施方式的滤色器的吸光光谱的一个例子的曲线图。
图15为表示第2实施方式的滤色器的吸光光谱的一个例子的曲线图。
图16为表示优选的四氮杂卟啉(tetraazaporphyrin)系金属络合物色素的结构式的图。
图17为表示优选的四氮杂卟啉系金属络合物色素的结构式的图。
图18为表示优选的波长选择吸收色素的结构式的图。
图19为表示优选的波长选择吸收色素的结构式的图。
图20为表示用于说明第2实施方式的照明装置的效果的图。
图21为另一例子的照明装置的概略结构图。
图22(a)~图22(c)为另一例子的照明装置的概略结构图。
图23为还一例子的照明装置的概略结构图。
图24为又一例子的照明装置的概略结构图。
图25为再一例子的照明装置的概略结构图。
具体实施方式
下面参照附图对照明装置的一个实施方式进行说明。
如图1所示的那样,在构成本实施方式的照明装置的LED组件11中,于电路衬底12上安装有LED元件13,该LED元件13被有机硅树脂等光透射部14覆盖。
LED元件13例如为在380~500nm的范围内具有主发光峰值(峰值波长)而射出蓝色光的蓝色LED元件。作为这样的蓝色LED元件13,可列举出氮化钾系的LED元件。
光透射部14是在透光性材料内含有蓝绿荧光体、黄绿荧光体和红色荧光体中的至少1种以上的荧光体15。蓝绿荧光体通过蓝色LED1的射出光激发,射出蓝绿色光。绿色至黄色荧光体通过蓝色LED1的射出光而激发,射出绿色至黄色光。
蓝色荧光体具有在470nm~500nm的主发光峰值,绿色荧光体在500~540nm的波长区域具有主发光峰值,黄色荧光体在545nm~595nm的波长区域具有主发光峰值。作为蓝绿色荧光体(绿色荧光体),可列举出:例如,下述的这些:Y3AI5O12:Ce3+、Tb3AI5O12:Ce3+、BaY2SiAI4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β—SiAION:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+。作为绿色至黄色荧光体,可列举出:例如,下述的这些:(Y,Gd)3AI5O12:Ce3+、Y3AI5O12:Ce3+,pr3+、(Tb,Gd)3AI5O12:Ce3+、(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、(Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、CaSi2O2N2:Eu2+、Ca-α-SiAION:Eu2+、Y2Si4N6C:Ce3+、CaGa2S4:Eu2+。荧光体的特性的偏差大,即使按照组成式被分类为黄色荧光体,就发光峰值而言也具有相当于绿色荧光体的荧光体、或者与其相反的荧光体。考虑到无法明确地对黄色荧光体和绿色荧光体进行分类的情况,在本实施方式中,表述为“绿色至黄色荧光体”。
红色荧光体通过LED元件13的射出光和绿色至黄色荧光体的射出光的至少之一的射出光来激发,射出红色光。红色荧光体在600nm~650nm的波长区域具有主发光峰值。作为红色荧光体,可列举出:例如,Ca-α-SiAION:Eu2+、Ca AISiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AISiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,AI)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+。
在LED组件11的射出面一侧设置有作为光减少部的滤色器16,该光减少部将从LED元件13射出的光中的570nm~600nm的波长区域中的至少一部分的波长宽度的分光放射强度降低。作为这样的滤色器,可列举出:例如,包含钕化合物(代表性地为氧化钕)的玻璃或树脂等。
针对象上述那样构成的照明装置,本发明者们着眼于用于提高可读性的色度值。
首先,本发明者们通过主观评价实验来求出通过照明装置的射出光照明的素色(空白)的纸面的色度值与印刷于上述纸面上的文字的易读性(easiness to read a text)的关系。色度值为对视认对象物的白度进行定量地评价的指标。高的色度值表示视认对象物的色调强,低的色度值表示视认对象物的色调弱,即白度高。在被照明装置照明的被照对象物具有高的白度的情况下,通过下述的主观评价实验弄清楚了:印刷于被照对象物上的文字的对比度灵敏度上升,文字是容易阅读的。
在主观评价实验中,并列地放置照射了基准光的纸和照射了测试光的纸。多个被试验者对两个纸面上的文字进行比较,主观地评价文字的易读性。基准光和测试光的照度设定在7501x。基准光为办公室、台灯等中一般使用的3波长区域发光型昼白色荧光灯(色温为5000K,色差Duv为3)的照明光。测试光的色温设定在2700、3500、5000、5400、5600、5800、6200、6500、7200、8000K。测试光采用下述的装置来形成,该装置为采用在氙灯中组合液晶滤色器、通过控制液晶滤色器而可以放射各种的光谱光的装置。
视认对象物为平均的素色的复印用纸,由读书视力图表(MNREAD-J)引用的30个文字印刷于该纸面的中心。在实验开始前,各被实验者在基准光下,将从纸面离开视距35cm的位置读到的最小文字尺寸从4、6、7、9、11、14、18、22和28pt中的任意者选择。接着,将被选择的文字尺寸的30个文字印刷于纸面中心的复印用纸分别设置在基准光和测试光下。被实验者为23~56岁的男女10名。
各被实验者进行多次的评价。在第1次的主观评价的情况下,被实验者首先顺着基准光达5秒钟,然后在10秒的期间,阅读基准光下的纸面的文字。接着,该被实验者顺着测试光达40秒,然后在10秒的期间,阅读测试光下的纸面的文字。该被实验者将其与在基准光下阅读的情况下进行比较,主观地评价在测试光下阅读时的文字的易读性。在第2次之后的主观评价的情况下,被实验者首先顺着基准光达40秒钟,然后在10秒的期间,阅读基准光下的纸面的文字。接着,该被实验者顺着测试光达40秒,然后在10秒的期间,阅读测试光下的纸面的文字。该被实验者将其与在基准光下阅读的情况下进行比较,主观地评价在测试光下阅读时的文字的易读性。对于被实验者来说,在以基准光下的文字的可见性为基准值(100)时,如果易读,则回答为100以上的数字,如果难读,则回答小于100的数字。该评价方法称为量级推算法。另外,与该量级推算法并行,被实验者按照“非常易读”,“稍微易读”,“普通”,“稍微难读”,“非常难读”的5个等级,对易读性进行评价。
图2、图3表示上述主观评价实验的实验结果。在图2中,横坐标表示色温,纵坐标表示量级推算法的易读性的评价值,涂黑菱形图章为10名被实验者的平均值,黑色菱形所附带的线表示标准误差。另外,图2中的虚线HL1表示与“稍微易读”的评价的出现率大于50%时相对应的量级推算法的评价值110。此外,图2中的虚线HL2表示与“非常易读”的评价的出现率大于50%时相对应的量级推算法的评价值120。
在图3中,横坐标表示色度值。从图3中的虚线HL1可知,为了获得“稍微易读”的结果所必需的色度值为2.7以下,从虚线HL2可知,为了获得“非常易读”的结果所必需的色度值为2以下。
本发明者们对根据上述实验结果而获得的色度值的范围与色温和色差Duv的范围的关系进行了研究。将其结果在图5(a、图5(b)中示出。进行采用了包含于450nm附近具有发光峰值的LED和通过上述LED激发的YAG荧光体层的LED光源的发光光谱的模拟,改变LED发光光谱和YAG荧光体发光光谱强度的比例。形成成为表示各种色温和色差(与黑体辐射轨迹的偏移)的Duv即所谓的各种色度值的光谱,针对上述各光谱中的每个由CIE1997中期颜色外观模型(简单版)规定的计算方法,采用图4所示的复印用纸的分光反射率和照度7501x来计算色度值。另外,图5(a)、图5(b)中的由细虚线包围的区域Ar1~Ar7均表示色度值的范围。在图5(a)、图5(b)中,区域Ar1表示色度值在9~8的范围,区域Ar2表示色度值在8~7的范围,区域Ar3表示色度值在7~6的范围,区域Ar4表示色度值在6~5的范围,区域Ar5表示色度值在5~4的范围。在图5(a)、图5(b)中,区域Ar6表示色度值在4~3的范围,区域Ar7表示色度值在3~1的范围。在图5(a)、图5(b)中,粗的虚线的闭合曲线表示色度为2.7的等高线,该闭合曲线的内侧的区域D1为色度值为2.7以下的范围。另外,在图5(a),图5(b)中,粗的实线的闭合曲线表示色度为2的等高线,该闭合曲线的内侧的区域D2为色度值为2以下的范围。从图5(a),图5(b)可知,色度值为2.7以下的范围D1,相关色温大致在5400~7000K的范围内,色差Duv大致在6~8的范围内。从图5(a),图5(b)可知,在色度值为2以下的范围D2的相关色温大致在5800~6700K的范围内、色差Duv大致在-4~5的范围内。
由于上述原因,在具有按照色度值为2.7以下,相关色温大致在5400~7000K的范围内,色差Duv在-6~8的范围内的方式设定的光谱的光下,纸面的印刷的文字为“稍微易读”的程度或更高的程度。另外,在具有按照色度值为2以下、相关色温大致在5800~6700K的范围内、色差Duv为-4~5的范围内的方式设定的光谱的光下,纸面的印刷文字为“非常易读”的程度或更高的程度。
在书、杂志等中多种颜色被采用,由照明光产生的颜色的对比度也是重要的。于是,优选的是,LED组件11的显色性(平均显色评价数Ra)也优选是与3波长区域发光型白色荧光灯(荧光灯)为相同的程度或其以上。另外,平均显色评价数Ra为评价忠实的颜色的再现性的指标,在JISZ9112“荧光灯的光源色和显色性的区分”中给出了该指标的基准。平均显色评价数Ra优选为80以上,更优选为90以上。
关于LED组件11的表示颜色的肌肤的判断标准的肤色优选指数PS(Preference Index ofSkin Color),也优选是与3波长区域发光型白色荧光灯(荧光灯)为相同的程度或其以上。肤色的优选指数PS优选为80以上。指数PS的计算方法参照例如日本特开平11—258047号文献。
关于LED组件11的显眼指数FCI(Feeling of Contrast Index),也优选是与3波长区域发光型白色荧光灯为相同的程度或其以上。显眼指数FCI例如在日本特开平9—120797号文献等中提出,以对标准光D65感觉到的亮度感为基准。该显眼指数FCI优选为100以上。100以上的显眼指数FCI表示与同等照度的标准光D65下的颜色的对比度为同等以上。
满足以上所有条件的光谱优选可在所有空间内使用的照明装置。
下面对本实施方式的照明装置的作用进行说明。
本实施方式的照明装置具备将LED组件11的光的一部分减少的滤色器16。在这里,由于将满足上述指标的光谱向滤色器16导出,故本发明者们研究了下述的光:将对具有在380nm~780nm的可见区域的强度基本上恒定的等能量光谱的光进行了调制,从而降低特定波长的发光强度。
(降低发光强度的情况下的考察)
为了导出满足上述指标的光谱的特征,对于具有在380~780nm的可见区域的强度基本上恒定的等能量光谱的白色光,设定将5nm的波长宽度的光强度降低到0的减光窗。使减光窗的中心波长每隔5nm地进行改变的同时,计算出各指标。将其结果在图6(a)~图6(c)中给出。
在图6(a)中,横坐标表示减光窗的中心波长,纵坐标表示色度值相对于等能量光谱的白色光的变化量。由于色度值越低,呈现越高的白度,所以根据图6(a)可知,通过降低570~580nm范围的光强度,白度提高。
图6(b)中的横坐标表示减光窗的中心波长,纵坐标表示肤色的优选指数PS相对于等能量白色光的变化量。指数PS越高,越可再现优选的肤色。即,在图6(b)中,通过提高与正的指数PS相对应的波长范围的光强度,照明的肌肤看上去为优选的颜色。另外,基于从图6(a)和图6(b)获得的见解,通过降低570~600nm范围的光强度,会使得白度高,并且看上去肌肤为优选颜色。
图6(c)中的横坐标表示减光窗的中心波长,纵坐标表示显眼指数FCI相对于等能量白色光的变化量。显眼指数FCI越高,颜色的对比度越高,亮度感越高。由此,在图6(c)中,通过降低成为正的数值的范围的光强度,在提高显眼指数FCI来照射光的范围内,可提供颜色的对比度高,亮度感高的照明空间。另外,基于从图6(a)和图6(c)获得的见解,通过降低570~600nm范围的波长强度,会使得白度高,并且颜色的对比度高,亮度感变高。
另外,基于从图6(a)~图6(c)获得的见解,通过降低570~600nm范围的光强度,会使得白度高,看上去肌肤为优选颜色,并且颜色的对比度高,亮度感变高。
下面采用图7和图10,对通过上述考察而获得的LED组件11的光谱的一个例子进行说明。另外,图9表示比较例的3波长区域发光型白色荧光灯的光谱,图8表示比较例的通用LED的光谱。
如图7所示的那样,LED组件11的LED元件13大致在450nm具有峰值波长(发光峰值)。荧光体15通过上述LED元件13的光来激发,从而在590nm处具有光强度比上述LED元件13的发光峰值相对较低的峰值波长。滤色器16使570nm~600nm的波长区域的光减少。关于该LED组件11,如图10的实施例2那样,相关色温为5971K,色差为0。另外,LED组件11的平均显色评价数Ra为92,高于图9和图8的比较例子的平均显色评价数Ra,色再现性提高。另外,LED组件11的肤色的优选指数PS为80,高于图8的比较例的值,与图9的比较例的值为相同的程度,是优选的。另外,LED组件11的显眼指数FCI为102,高于图8的比较例,与图9的比较例的值为相同的程度。此外,由于LED组件11的色度值为1.82,低于图9和图8的比较例的值(3.36,3.04),故由LED组件11照明的文字容易读。
下面记载本实施方式的照明装置的效果。
(1)由于LED组件11具有按照相关色温在5400K~7000K的范围内,色差Duv在-6~8的范围内、上述色度值为2.7以下的方式设定的分光放射特性,故可提高被照明的纸面的白度,该纸面上的文字的视觉辨认度提高。
(2)另外,由于LED组件11具有按照相关色温在5800K~6700K的范围内、色差Duv在-4~5的范围内、上述色度值为2以下的方式设定的分光放射特性,故被照明的纸面的白度高,该纸面上的文字的视觉辨认度提高。
(3)由于LED组件11按照平均显色评价数Ra为90以上的方式构成,故不仅文字容易看到,而且颜色的再现性高,图鉴等彩色印刷物的易读性提高。
(4)由于LED组件11按照肤色的优选指数PS为80以上的方式构成,故看上去颜色(肌肤)为优选的颜色。
(5)由于LED组件11按照显眼指数FCI为100以上的方式构成,故可提供颜色的对比度和亮度感高的照明空间。
(6)由于具有将570~780nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低的滤色器16,故通过由照明装置发出的光,就会使得色度值降低而白度高,PS值变高,并且肌肤看上去为优选的颜色。另外,由于滤色器16将570~600nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低,故显眼指数FCI提高,照明装置提供颜色的对比度和亮度感高的照明空间。
(第2实施方式)
下面对照明装置的第2实施方式进行说明。另外,在本实施方式中,与上述实施方式相比较,结构等是基本上相同的,故对于与第1实施方式相同的部件,采用同一标号并省略了说明的一部分或全部。
本实施方式的照明装置的滤色器16是在光透射性树脂的全部或一部分中,添加波长选择吸收色素来构成的。波长选择吸收色素是指具有选择地吸收570~600nm,或570~780nm的波长的光的性质的色素。具体来说,可列举出:以下述有机化合物为主体的色素:四氮杂卟啉、四苯基卟啉、八乙基卟啉、酞菁、花青、偶氮、甲撑吡咯、方酸菁(squarylium)、呫吨、二氧杂环己烷(dioxane)、氧杂菁(oxonol)等。另外,还可列举出以包含钕离子等稀土类金属离子的有机化合物为主体的色素。
特别是,由于四氮杂卟啉化合物对于来自光源的光照射也是坚牢性高,故可以优选采用。
对于四氮杂卟啉化合物而言,随着中心金属的种类、取代基的种类不同,最大吸收波长会变化。作为该化合物的优选的例子,可列举出:图16所示的四(叔丁基)四氮杂卟啉铜、图17所示的四(叔丁基)四氮杂卟啉钯等金属络合物。图14表示图16的化合物的丙酮溶液的吸光光谱。图15表示图17的化合物的丙酮溶液的吸光光谱。图14、图15的纵坐标表示最大吸收波长的吸光度为1时的相对吸光强度。在图14、图15中,最大吸收波长均在570~780的范围内,更具体地说,在570~600nm的范围。
滤色器16的光透射性树脂为可透过可见光的树脂,可列举出:例如,具有聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环状聚烯烃、环状聚烯烃共聚物、聚甲基戊烯等在光学上是透明的热塑性树脂、聚乙烯、聚丙烯等乳白色半透明的热塑性树脂、甲基丙烯酸树脂、有机硅树脂与交联成分,通过热或电子射线、紫外线等的能量而固化的固化性树脂等。这些树脂均是将相对于树脂固体成分为规定量的选择吸收色素被分散在溶剂中,并添加于树脂原料中,对该选择吸收色素和树脂原料的混合物通过注塑成型、挤压成型、冲压成型、浇注成型、压延成型等成型方法成型为规定的形状。或者,也可在将选择吸收色素和树脂原料的混合物涂敷于光透射性树脂或玻璃基材的表面上后,使其硬化。
在光透射性树脂中,不但添加波长选择吸收色素,而且还可以根据用途在不损害波长选择功能的范围内适当添加紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、水解防止剂等。特别是,为了防止由LED元件13等的固体发光元件的光照射造成的色素的褪色,优选添加紫外线吸收剂和光稳定剂。所添加的紫外线吸收剂例如为苯并三唑系、苯甲酮系、三嗪系等紫外线吸收剂,特别是在波长选择吸收色素采用四氮杂卟啉系色素的情况下,优选采用苯并三唑系紫外线吸收剂。四氮杂卟啉系色素的由其分子结构造成的被称为索瑞光带的吸收波段位于340nm附近,与苯并三唑系紫外线吸收剂的最大吸收波长(340~350nm)基本一致,故可防止由色素的光吸收造成的褪色。另外,所添加的光稳定剂优选采用苯并三唑系光稳定剂。
下面对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式的照明装置与上述实施方式相同,具备具有LED元件13的LED组件11和将该LED组件11的光减少的滤色器16。在本实施方式中,例如,LED元件13具有图13所示的那样的光谱。另外,滤色器16是添加波长选择吸收色素来构成的。在这里,对滤色器16的种类不同而造成的对光的作用进行评价。
滤色器16采用下述的4个实施例和1个比较例,共计5个。
(实施例3的滤色器)
对丙烯酸树脂(VH001,三菱人造丝公司生产)通过注塑成型方法成形为厚度为1.2mm、直径为50mm的圆板形状。此时,混合作为图18所示的波长选择吸收色素的萘酚绿(code:12500,ORGANICA)12ppm。
(实施例4的滤色器)
在实施例3的圆板形状的丙烯酸树脂内,混合作为图19所示的波长选择吸收色素的3.3-双-4.5:4.5-二苯并-9-乙烷基硫碳青三甲铵乙内盐三乙铵(ethylthiacarbocyanine betaine trimethylammonium)(code12880,ORGANICA)5ppm。
(实施例5的滤色器)
在实施例3的圆板形状的丙烯酸树脂内混合按照重量比计为13ppm的如图17所示的那样的作为波长选择吸收色素的四氮杂卟啉系色素(TAP-45,山田化学工业公司生产)。
(实施例6的滤色器)
在实施例3的圆板形状的丙烯酸树脂内混合按照重量比计10ppm为如图16所示的那样的作为波长选择吸收色素的四氮杂卟啉系色素(TAP-18,山田化学工业公司生产)。
(比较例的滤色器)
不采用波长选择吸收色素,单独使用实施例3的圆板形状的丙烯酸树脂。
将上述任意者的滤色器固定于LED(例如,CLL0201202A1、CITIZEN电子公司生产)的前表面上,将经由滤色器而照射到外部的光采用瞬间多点测光系统(MCPD-7700,大塚电子公司生产)来测定光照射光谱。另外,采用上述瞬间多点测光系统来计算出色温、色差Duv、平均显色评价数Ra。另外,关于已被测定的光照射光谱,通过计算式计算出色度值,PS值以及显眼指数FCI。其结果如图20所示。
从图20可知,与比较例相比,即使为实施例3~6中的任意的滤色器,也可以降低色度值。另外,采用实施例3~6中的任意的滤色器,可使平均显色评价数Ra为80以上。此外,在如实施例5和实施例6那样,滤色器含有具有铜、钯等中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素的情况下,可使平均显色评价数Ra为90以上,可使肌肤的颜色的优选指数PS为80以上。
按照本实施方式,不但具有第1实施方式的效果,还获得下述这样的效果。
(7)由于滤色器16含有将570~780nm的范围内的光强度降低且以铜、钯等作为中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素,所以能够充分地确保LED组件11的显色性并且提高白度。另外,滤色器16降低了570~600nm的范围的光强度,由此肌肤的颜色的优选指数PS也提高。
此外,在上述各实施方式中,还可按照下述方式变更。
·在上述各实施方式中,采用滤色器16来降低了LED组件11的一部分的波长的光强度,但是也可以形成提高LED组件11的一部分的光强度的结构。如在下面所说明的那样,本发明者们还考察了提高光强度(发光强度)的结构。
(提高光强度的结构)
本发明者们对在380nm~780nm的可见区域的强度基本上恒定的等能量光谱的白色光,设定了使5nm的波长宽度的光强度增加至2倍的增光窗。使增光窗的中心波长每隔5nm进行改变的同时,计算各指标。将其结果在图11(a)~(c)中给出。
图11(a)的横坐标表示增光窗的中心波长,纵坐标表示的色度值相对于等能量白色光的变化量。色度值越低,白度越高。由此,从图11(a)可知,通过提高380~560nm的范围的光强度,白度提高。
图11(b)的横坐标表示增光窗的中心波长,纵坐标表示肤色的优选指数PS值相对于等能量白色光的变化量。PS值越高,越可再现优选的肤色。由此,通过提高图11(b)中成为正的数值的范围的光强度,可提高PS值而使照射了光的范围的人的肌色更优良。另外,基于从上述图11(a)和图11(b)获得的见解,通过提高450~495nm的范围的光强度,会使得白度高、并且肌肤看上去为优选的颜色。
图11(c)的横坐标表示增光窗的中心波长,纵坐标表示显眼指数FCI相对于等能量白色光的的变化量。显眼指数FCI越高,颜色的对比度越高,亮度感越高。由此,通过提高图11(c)中成为正的数值的范围的光强度,可提高显眼指数FCI,从而在照射了光的范围内,可提供颜色的对比度高,亮度感高的照明空间。另外,基于从上述图11(a)和图11(c)获得的见解,通过提高425~470nm的范围和25~530nm的范围中的至少之一的光强度,会使得白度高,并且颜色的对比度高,亮度感变高。
此外,基于从上述图11(a)~图11(c)获得的见解,通过提高450~470nm的范围的光强度,会使得白度高,肌肤看上去为优选的颜色,并且颜色的对比度高,亮度感变高。
下面采用图10和图12,对通过上述考察而获得的LED组件11的光谱的一个例子进行说明。
如图10所示的那样,LED组件11的LED元件13在大致460nm处具有峰值波长(发光峰值)。另外,荧光体15被上述LED元件13的光激发,从而在590nm处具有光强度比上述LED元件13的发光峰值相对较低的峰值波长。对于该LED组件11,如图10所示的那样,在相关色温5991K下,色差Duv为-0.1。对于该LED组件11,如该图10所示的那样,可使平均显色评价数Ra为81,使其与图8和图9的比较例的值为相同的程度,可充分地确保色再现性。另外,由于LED组件11的色度值为0.79,低于图8和图9的比较例的值(3.36,3.04),故由LED组件11照明的文字是易读的。
·在上述第2实施方式中,将滤色器16中所包含的四氮杂卟啉系色素的中心金属设定为铜或钯,但是并不限于此。例如,如果通过滤色器16降低了光强度的光的范围为在570~600nm的范围内的至少一部分,则也可采用具有氧化钒、锌等中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。例如,如果通过滤色器16降低了光强度的光的范围为在570~780nm的范围内的至少一部分,则也可采用具有钴、镍、氧化钒、锌、锡或锰作为中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。滤色器16还可具有具有多种中心金属的多种四氮杂卟啉系金属络合物色素。
·在上述各实施方式的照明装置具备作为固体发光元件的LED元件13(LED组件11),但是,固体发光元件也可以为例如OLED元件。
·照明装置的非限定性例子可以为台灯、吊灯等,但是,照明装置的形状和设置部位并不限于上面所列举的形式。
在图21所示的例子中,照明装置为具有LED组件11的台灯20。如图21所示的那样,台灯20在基座21上安装灯杆22。灯杆22具有臂23。臂23的前端侧的灯具30具备上述LED组件11。在灯杆22上设置开关部22a,该开关部22a被以改变LED组件11的点亮状态的方式进行操作。灯具30如图22(a)所示的那样,包括:大致为带底圆筒状的基座部31;光源单元32;取向控制部33;作为光减少部的滤色器34;和外罩部35。光源单元32如图22(b)所示的那样,具有LED组件11。取向控制部33是为了将光源单元32控制为所需的配光而采用的,其非限定的例子可以是透镜、反射片、导光片和它们的组合。另外,滤色器34和取向控制部33也可以为例如一体结构。例如,也可如图22(c)所示的那样,在构成取向控制部33的透明树脂部34a的表面上实施涂布而形成起着滤色器34(光减少部)的作用的涂敷部34b。另外,还可以是在透明树脂部34a中混合作为滤色器34的要素的波长选择吸收色素来构成的。
在图23中,在所谓的吊灯40上具备LED组件11。如图23所示的那样,吊灯40包括环状设置在基座部41上的LED组件11。吊灯40包括作为与LED组件11的发光面相面对的光减少部的环状滤色器42。滤色器42和LED组件11在由取向控制部43覆盖的状态下,收纳于由球状部44和基座部41形成的收纳空间内。
图24表示安装于办公室等中的所谓的基座灯50。基座灯50的LED组件11收纳于由框体51和与作为光扩散性过滤器(光减少部)的外罩52形成的收纳空间内部。
图25表示具有LED组件11的所谓LED电灯泡60。LED电灯泡60的外部轮廓由具有灯座的框体61,放热板62和球状部63构成。在框体61的内部设置电路衬底64。该电路衬底64与上述放热板62的一端面抵接。在球状部63的内部,于放热板62的另一端面上,设置LED组件11。图25所示的LED组件11包括:与上述放热板62抵接的电路衬底65;设置于电路衬底65上的LED元件66;和覆盖LED元件66的射出面的光透射部67。
Claims (14)
1.一种照明装置,其特征在于,该照明装置具备具有固体发光元件的光源,所述光源具有按照下述方式设定的分光放射特性:相关色温在5400K~7000K的范围内,色差Duv在-6~8的范围内,通过CIE1997中期颜色外观模型(简单版)所规定的计算方法计算的色度值为2.7以下。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述光源具有按照下述方式设定的分光放射特性:相关色温在5800K~6700K的范围内,色差Duv在-4~5的范围内,所述色度值为2以下。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述光源按照平均显色评价数Ra为80以上的方式构成。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述光源按照平均显色评价数Ra为90以上的方式构成。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述光源按照肤色的优选指数PS为80以上的方式构成。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述光源按照显眼指数FCI为100以上的方式构成。
7.根据权利要求1~6中的任何一项所述的照明装置,其特征在于,其具备光减少部,该光减少部将从所述光源中射出的光的570~780nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低。
8.根据权利要求7所述的照明装置,其特征在于,所述光减少部含有具有从铜、钯、钴、镍、氧化钒、锌、锡和锰中选择的至少一种的中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。
9.根据权利要求7所述的照明装置,其特征在于,所述光减少部将570~600nm的范围内的至少一部分的波长宽度的光强度降低。
10.根据权利要求9所述的照明装置,其特征在于,所述光减少部含有具有从铜、钯、氧化钒和锌中选择的至少一种的中心金属的四氮杂卟啉系金属络合物色素。
11.根据权利要求1~6中的任何一项所述的照明装置,其特征在于,所述光源的主峰值波长在380~560nm的范围内。
12.根据权利要求11所述的照明装置,其特征在于,所述光源的主峰值波长在450~495nm的范围内。
13.根据权利要求11所述的照明装置,其特征在于,所述光源的主峰值波长在425~470nm的范围和525~530nm的范围中的至少之一的范围内。
14.根据权利要求11所述的照明装置,其特征在于,所述光源的主峰值波长在450~470nm的范围内。
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