JP2006253125A - 光源、固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール、配光素子モジュール、照明装置及び画像表示装置、並びに、光源の調光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照射面を、高い演色性を有する均一な色の光で、高い発光効率で照らす光源の提供。
【解決手段】それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備えた光源において、一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値を０．０５以上にし、一次光が所望の照射面において同一の配光特性を有するようにし、発光効率を３０ｌｍ／Ｗ以上にし、平均演色評価数を６０以上にする。固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合には、固体発光素子２自体が発する光のほか、固体発光素子２が発した光を吸収して蛍光体部３内の蛍光体が発する光を一次光として用いることができる。このため、可視光のほか、蛍光体部３内の蛍光体の励起光として用いることができる可視光以外の光（例えば紫外線）を発する固体発光素子２を用いることもできる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光源、固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュール、並びに、それらを用いた照明装置及び画像表示装置、並びに、光源の調光方法に関する。

従来、照明の光源としては、主として蛍光灯が使用されていた。蛍光灯は、ガラス管内部に蒸気化させた水銀を封入し、複数の蛍光体を付着剤でガラス管内壁に付着させたものである。蒸気化されている水銀に低アーク放電を用いると水銀イオンと電子のプラズマが発生し、これらのエネルギーのやり取りにより、水銀原子の電子が励起され、電子が基底状態に戻るときに紫外線または可視光を放出する。この時、水銀原子からの紫外線によって蛍光体を励起し、蛍光体から生じる蛍光と水銀発光からの可視光とを合成して、最終的な白色光を放出するようになっている（非特許文献１，２）。

また、照明としては、発光ダイオード（以下適宜、「ＬＥＤ」という）を使用することも提案されている。ＬＥＤは、ｐ型半導体とｎ型半導体とを接合させ、両者に電流を流し正孔と電子の再結合を用いて発光させるものである。

ところが近年、これに代わる光源として、ＬＥＤと、そのＬＥＤからの光を吸収して蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた合成光源が開発された（特許文献１参照）。このような合成光源では、発光ダイオードや蛍光体などから発せられた光を合成し、その合成光を放出するようになっている。

上記合成光源の具体例としては、例えば、青色発光ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ−ＬＥＤ）と（Ｙ，Ｇｄ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（以下適宜、「ＹＡＧ：Ｃｅ」という）蛍光体とを一体型とした合成光源が挙げられる。この合成光源では、ＩｎＧａＮ：Ｂｌｕｅ−ＬＥＤによってＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を励起し、ＩｎＧａＮ：Ｂｌｕｅ−ＬＥＤから発せられる青色透過光とＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体から発せられる黄色蛍光とを合成して補色白色を形成するようになっている。

また、上記合成光源の他の具体例としては、近紫外発光ＬＥＤ（ｎｅａｒＵＶ−ＬＥＤ）と、赤色、緑色及び青色の各蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた合成光源が挙げられる。さらに、ｎｅａｒＵＶ−ＬＥＤと、橙色、黄色、緑色及び青色の各蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた合成光源も挙げられる。これらの合成光源では、ｎｅａｒＵＶ−ＬＥＤによって各蛍光体を励起し、各蛍光体から発せられる蛍光を合成して白色を形成するようになっている（非特許文献３，４）。

また、プラズマディスプレイパネル（以下適宜、「ＰＤＰ」という）を照明に用いることも提案されている。

さらに、上記のような光源は、画像表示装置に使用されることもある（非特許文献５，６）。
例えば、画像表示装置の一例としては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）を用いた画像表示装置が挙げられる。これは、電子ビームを用いてブラウン管表面に塗布した蛍光体を励起し２次元的に発光させ、それにより画像を表示するものである。
また、他の例としては、ＰＤＰを用いた画像表示装置が挙げられる。これは、２次元的にパーテーションで区切った微小区間にＮｅ−ＸｅあるいはＨｅ−Ｘｅガスを封入し、プラズマ放電によってガスを励起し、所定の波長の紫外線を発光させ、この紫外線により２次元的に塗布された赤色、緑色及び青色の各蛍光を発する蛍光体を励起・発光させ、画像を表示するようになっている。

さらに、他の例としては、無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を用いた画像表示装置が挙げられる。これは、赤色、緑色及び青色の光を発光する無機の半導体を用いて半導体積層構造を作り、これを２次元的に構成し、上記の半導体を用いた素子に電圧をかけ電子―正孔の再結合により発光させ、これにより画像を表示するものである。

また、他の例としては、ＯＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）やＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた画像表示装置が挙げられる。これは、赤色、緑色及び青色の光を発光する有機の半導体を用いて半導体積層構造を作り、これを２次元的に構成し、上記の半導体を用いた素子に電圧をかけ電子―正孔の再結合により発光させ、これにより画像を表示するものである。

さらに、他の例としては、ＬＥＤを用いた画像表示装置も挙げられる。これは、赤色、緑色及び青色の光を発光するＬＥＤを２次元的に構成し、これらのＬＥＤを備えた素子に電流を注入して電子―正孔の再結合により発光させ、これにより画像を表示するものである。

ところで、上記のような光源においては、しばしば、その光源が発する光の色や発光量などを調整することも行なわれる。そこで、従来、光源が放出する光を調光する調光方法も種々開発されている（非特許文献５，７，８）。
例えば、蛍光灯の調光方法としては、パルス幅変調（以下適宜、「ＰＷＭ」という）回路を用い、ＰＷＭ電圧で放電電圧のパワーを調整し、発光量を調節することがなされている。これにより、蛍光灯の発光量を照明レベルで調光できる。ただし色温度を可変にする事はできない。
他に、白熱電球に対して可変抵抗等を用い、印加電圧を可変にする事により色温度と発光量を調節できる。
また、例えば、蛍光灯、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＥＬ、ＯＥＬ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤなどの光源においても、ＰＷＭ回路を用いてＰＷＭ電圧を調整して発光量を調整することがなされている。

特開２００４−７１７２６号公報 「照明ハンドブック（第２版）」著 照明学会 第７３頁〜第８０頁、第１０２頁〜第１１６頁 「照明ハンドブック（第２版）」著 照明学会 第１２６頁〜第１２９頁 「白色ＬＥＤ照明システム技術の高輝度・高効率・長寿命化技術」 田口常正 技術情報協会 第９０頁〜第９３頁 "Present Status of White Lighting Technologies in Japan", T.Taguchi: J. Light & Vis. Env. , Vol. 27, No. 3, pp. 131-139, 2003. 「ＮＨＫカラーテレビ教科書［上］［下］」日本放送協会編 「プラズマディスプレイの全て」 内池平樹 御子柴茂生 工学調査会 「照明ハンドブック（第２版）」著 照明学会 第１３９頁〜第１４４頁 「パルスとデジタル回路の基礎」 小島紀男 現代工学

近年、発光光度の改善などを目的として、上記のようなＬＥＤや合成光源を用いた新たな光源の開発がなされている。その中の一つとして、異なる色の光を発する光源を複数用い、これら複数の光源（以下適宜、「一次光源」という）に光（以下適宜、「一次光」という）を発せさせ、その一次光を合成して合成光を放射するようにし、この合成光を照らそうとする所望の面（以下適宜、「照射面」という）に照射する、多点発光を利用した光源の技術が研究されている。
ところが、上記の多点発光を利用した光源においては、合成光の元となる一次光を均一に合成し、照射面を均一な色で照らすことが困難であり、照射面においてしばしば色に歪が生じていた。
また、従来の多点発光を利用した光源は、照射面を照らす合成光の演色性に改善の余地があった。

さらに、通常は、光源の構成要素はそれぞれ耐用寿命が異なる。例えば、ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた合成光源では、ＬＥＤと蛍光体との耐用寿命が異なっている。特に、蛍光体は励起光源であるＬＥＤからの熱により劣化し、ＬＥＤよりも早期に寿命が尽きることが多い。しかし、従来は耐用寿命が短い構成要素の寿命が尽きた際に光源を交換する場合、光源全体を交換していた。このため、使用コストが上昇する等の課題があった。

また、従来は、白熱電球以外の光源においては、その光源が発する光の色温度を調整することが困難であった。白熱電球は発光により温度が高くなり過ぎると発光部が融解する虞があり、このため、白熱電球以外の、発する光の色温度を調整することを、光源自身を取り替える事なく、光源自身で調整できる技術が望まれていた。

さらに、上記のような機能は、光源を用いる機器、例えば照明や画像表示装置等において広く求められる機能である。したがって、上記のような機能を備えた照明や画像表示装置の開発も望まれていた。

本発明は上記の課題に鑑みて創案されたものである。即ち、本発明の第１の課題は、所望の照射面を、高い演色性を有する均一な色の光で、高い発光効率で照らすことができる光源、及び、それを構成するための固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュールを提供することを目的とする。また、本発明の第２の課題は、発する光の色温度を調整することが可能な光源及び光源の調光方法を提供することを目的とする。さらに、本発明の第３の課題は、上記の光源を用いた照明及び画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え一次光を合成した合成光を発する光源において、各一次光源が発する一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値を所定値以上とするとともに、一次光の配光特性を均一にすることによって、所望の照射面において合成光を均一にすることができること、並びに、上記条件を満たしながら各一次光の強度を調整することにより合成光の色温度を調整することができることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明の要旨は、それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、該一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源であって、上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有し、発光効率が３０ｌｍ／Ｗ以上であり、平均演色評価数が６０以上であることを特徴とする、光源に存する（請求項１）。

このとき、上記の複数の一次光源は、それぞれ異なる波長の光を発する固体発光素子を備えることが好ましい（請求項２）。

また、上記の複数の一次光源のうちの少なくとも１個は、固体発光素子と、該固体発光素子からの光を吸収して発光する蛍光体を含有する蛍光体部とを備えることが好ましい（請求項３）。

さらに、該一次光源が発する一次光の広がり角は、５°以上１８０°以下であることが好ましい（請求項４）。

また、該一次光源は、配光制御素子を備えることが好ましい（請求項５）。

さらに、該配光制御素子は、上記一次光を集光しうる集光機能を備えることが好ましい（請求項６）。

また、本発明の光源においては、少なくとも２．５ｍ離れた位置において観察される上記合成光の色が白色であることが好ましい（請求項７）。

さらに、本発明の別の要旨は、上記の光源を構成するための固体発光素子モジュールであって、基部と、該基部に設けられた該固体発光素子とを備えることを特徴とする、固体発光素子モジュールに存する（請求項８）。

また、本発明の更に別の要旨は、上記の光源を構成するための蛍光体モジュールであって、基部と、該基部に設けられた該蛍光体部とを備えることを特徴とする、蛍光体モジュールに存する（請求項９）。

さらに、本発明の更に別の要旨は、上記の光源を構成するための配光素子モジュールであって、基部と、該基部に設けられた該配光制御素子とを備えることを特徴とする、配光素子モジュールに存する（請求項１０）。

また、本発明の更に別の要旨は、それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、該一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源であって、上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有し、さらに、該一次光源を制御して上記一次光のうちの少なくとも一部の光量を調整しうる一次光量制御手段を備えることを特徴とする、光源に存する（請求項１１）。

この時、上記の光源においては、該一次光源のうちの少なくとも１個は固体発光素子を備え、該一次光量制御手段が、該固体発光素子の発光量を制御することが好ましい（請求項１２）。

さらに、本発明の更に別の要旨は、上記の光源を備えたことを特徴とする、照明装置に存する（請求項１３）。

また、本発明の更に別の要旨は、上記の光源を備えたことを特徴とする、画像表示装置に存する（請求項１４）。

さらに、本発明の更に別の要旨は、それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、上記一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源の調光方法であって、上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、且つ、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、上記一次光源を交換することを特徴とする、光源の調光方法に存する（請求項１５）。

また、本発明の更に別の要旨は、それぞれ異なる波長の一次光を発する、固体発光素子を備えた複数の一次光源を備え、上記一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源の調光方法であって、上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、且つ、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、上記固体発光素子の光量を調整することを特徴とする、光源の調光方法に存する（請求項１６）。

本発明の光源によれば、所望の照射面を、高い演色性を有する均一な色の光で、高い発光効率で照らすことができる。
また、本発明の固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール、及び配光素子モジュールによれば、本発明の光源を構成要素毎に交換することが可能となる。
さらに、本発明の別の光源、及び本発明の調光方法によれば、発する光の色温度を調整することが可能となる。
また、本発明の照明及び画像表示装置によれば、高い演色性を有する均一な色の光で、所望の照射面を高い発光効率で照らすこと、又は、発する光の色温度を調整することの少なくともいずれかが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。

［Ｉ．光源］
本実施形態の光源は、それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、その一次光源が発する一次光を合成した合成光を発するようになっている。
［１．合成光］
本実施形態にかかる合成光は、本実施形態の光源から発せられる光であり、通常は、所望の照射面を照らすために用いられる。ここで照射面とは、本実施形態の光源が照らそうとする面のことを指す。以下、本実施形態にかかる合成光について詳細に説明する。

（ｉ）合成光の波長
本実施形態にかかる合成光の波長はその用途等に応じて任意に設定することができるが、通常４００ｎｍ以上、好ましくは４２０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上、また、通常７５０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６５０ｎｍ以下である。この範囲を外れると、光源としての輝度が低くなりすぎる虞がある。なお、合成光の波長は、例えば放射輝度計、蛍光分光光度計などにより測定することができる。

（ii）合成光の強度
また、本実施形態にかかる光源の輝度もその用途等に応じて任意に設定することができるが、通常１０００カンデラ／ｍ²以上、好ましくは５０００カンデラ／ｍ²以上、より好ましくは１００００カンデラ／ｍ²以上、また、通常１００万カンデラ／ｍ²以下、好ましくは５０万カンデラ／ｍ²以下、より好ましくは１０万カンデラ／ｍ²以下である。この範囲の下限を下回ると合成光が弱すぎるため照射面が暗くなりすぎて本実施形態の光源を照明装置（以下適宜、「照明」という）用途に使えなくなる虞があり、上限を上回ると合成光が眩しすぎて本実施形態の光源を照明に使えなくなる虞がある。なお、合成光の輝度は、例えば色彩輝度計などにより測定することができる。

また、本実施形態の光源において、合成光の発光効率は、通常３０ｌｍ／Ｗ以上、好ましくは６０ｌｍ／Ｗ以上、より好ましくは１００ｌｍ／Ｗ以上である。これ未満であると、使用の際に要するエネルギーコストが大きくなりすぎる虞があり、エネルギー効率の高い照明装置としての要求特性を満たさない。また、これ未満であると光源を画像表示装置として集積した場合、発熱によって素子破壊が生じる虞がある。なお、光源の発光効率は、例えば、積分球で測定した合成光の光束を供給電力で割ることにより測定することができる。

（iii）合成光の色
さらに、本実施形態にかかる合成光の色もその用途等に応じて任意に設定することができるが、通常は白色、電球色等の色にすることが好ましく、中でも白色にすることがより好ましい。合成光の色を白色とすることにより、ものが自然に見える、即ち、太陽光によるものの見え方に近い見え方にすることができるという利点を得ることができる。ここで、白色とは、ＪＩＳ Ｚ８１１０の色区分に規定する白色のことを指す。

なお、ＣＩＥ色度図との関係で言えば、合成光の色は、ＣＩＥ色度図において黒体放射軌跡に可能な限り近い色になるようにすることが好ましい。
また、合成光の色は、照射面における色を色彩輝度計、放射輝度計などで測定することで確認することができる。なお、照射面とは、本実施形態の光源を用いて照らそうとする面のことを指すが、例えば、本実施形態の光源を室内照明用途に用いる場合には、本実施形態の光源から通常２．５ｍ以上離れた面を照射面として合成光の色を確認することができる。

（iv）合成光の色温度
さらに、本実施形態にかかる合成光の色温度もその用途等に応じて任意に設定することができるが、通常２０００Ｋ以上、好ましくは２５００Ｋ以上、より好ましくは４０００Ｋ以上、また、通常１２０００Ｋ以下、好ましくは１００００Ｋ以下、より好ましくは７０００Ｋ以下である。この範囲の光は、寒色、暖色の見え方が良好であるため、一般に良く使用される。また、この範囲を外れると、通常用途の照明器具に本実施形態の光源を用いることが困難となる。なお、合成光の色温度は、例えば色彩輝度計、放射輝度計などにより測定することができる。

（ｖ）合成光のスペクトルの特徴
さらに、本実施形態にかかる合成光のスペクトルは、通常、一次光のスペクトルを組み合わせたものになる。また、合成光のスペクトルは、可視光の連続光になることが良好な演色性を示す照明装置が得られるので好ましく、さらに、可能な限りプランク放射に近いほうが好ましい。
なお、合成光のスペクトルは、分光光度計により測定することができる。

（vi）色の均一化の程度、及び、色が均一化する距離
また、本実施形態にかかる合成光は、各一次光源から発せられる一次光を合成した合成光であるにもかかわらず、本実施形態の光源から所望の距離だけ離れた照射面において、その色が均一化するようになっている。即ち、それぞれ異なる波長、及び、異なる色の光として発せられたはずの一次光が、所望の距離以上はなれた照射面においては、均一の色の光として現れる。これは、一次光源の配置、強度、種類などによらずその配光特性を調整することにより実現できる現象であり、従来知られていなかった驚くべき現象である。なお、この現象のメカニズムは、一次光の説明と共に後述する。

合成光の色が均一化するとは、具体的には、照射面上の任意の点において測定した合成光の色のＣＩＥ色度座標値ｘ及びＣＩＥ色度座標値ｙの差が、照射面のいずれの位置の２点間においても、それぞれ、通常０．０５以下、好ましくは０．０３以下、より好ましくは０．０２以下となることを指す。

ここで、合成光の色の均一化について評価する場合には、上記のＣＩＥ色度座標を測定する照射面としては、色の異なる一次光源間の距離の最大値の１４４倍の距離に設置した完全拡散反射板の表面を照射面として評価を行なうことができる。また、光源と照射面との距離とは、光源の任意の部位と照射面の任意の部位との距離のうち、最小の距離のことを指す。さらに、光源を通常の照明用途に用いる場合には、上記のＣＩＥ色度座標を測定する照射面として、本実施形態の光源から２．５ｍ離れた距離に設置した完全拡散反射板の表面を照射面として評価を行なってもよい。具体的には、合成光により照らされた上記の完全拡散性を有する標準白色反射板の色を測定することにより、ＣＩＥ色度座標の値を測定することができる。

なお、本実施形態にかかる合成光の色が均一化する距離、即ち、本実施形態の光源から照射面までの距離は、その用途などに応じて任意に設定することができる。具体的には、光源から照射面までの距離に応じて本実施形態にかかる一次光源の配置を調整するようにすれば良い。通常、本実施形態の光源を屋内の天井照明に用いる場合は、光源から照射面までの距離が２．５ｍ程度になるように設定する。

また、本実施形態にかかる合成光の色が照射面において均一化している場合、当該照射面における合成光の平均演色評価数Ｒａは、通常６０以上、好ましくは７０以上、より好ましくは８０以上である。また、より太陽光に近い色に見せる場合には９０以上がさらに好ましく、９５以上が特に好ましい。

なお、本実施形態の光源は、光源自体を目視した場合は各一次光が見えるが、合成光が当てられた照射面を目視した際には、各一次光が均一に混じった単色の光により照射面が照らされているように見える。したがって、本実施形態の光源は、一次光とは異なる色の合成光を発する光源として取り扱うことができるものである。

［２．一次光源］
［２−１．一次光］
一次光は、一次光源から発せられる光であり、本実施形態の光源では、各一次光源から発せられる一次光を合成して目的とする合成光を合成するようになっている。また、一次光の種類の数（通常は、一次光源の種類の数に一致する）は２以上であれば任意であるが、通常は、装置構成を簡単にする観点から３種類又は４種類を用いる。
以下、一次光について詳細に説明する。

（ｉ）一次光の波長
本実施形態にかかる一次光の波長はその用途等に応じて任意に設定することができる。通常用いられる一次光の波長の範囲及びその測定方法は、上記合成光の範囲と同様である。

（ii）一次光の輝度
さらに、本実施形態にかかる一次光の輝度もその用途等に応じて任意に設定することができる。通常用いられる一次光の輝度及びその測定方法も、上記合成光と同様である。

（iii）一次光の色
さらに、本実施形態にかかる一次光の色もその用途等に応じて任意に設定することができる。例えば、合成光の色を白色とする場合、橙色（オレンジ）、黄色（イエロー）、緑色（グリーン）、青色（ブルー）を組み合わせることができる。また、例えば、合成光の色を白色とする場合、赤色（レッド）、緑色（グリーン）及び青色（ブルー）を組み合わせることもできる。さらに、ここで例示したものの中でも、通常は、一次光としてレッド、グリーン及びブルーの組み合わせを用いる。ここで、各色の定義は、ＪＩＳ Ｚ８１１０の色区分に規定する色のことを指す。

なお、本実施形態の光源を画像表示装置や色調を大きく制御して変化させる必要のある特殊照明装置に使用する場合には、ＣＩＥ色度図との関係で言えば、一次光の色が青色（中心波長が４４０〜４６０ｎｍの光）である場合、そのＣＩＥ色度図における当該一次光の色度座標の値は、ｘとｙとが共にできるだけ小さいことが望ましい。
また、一次光の色が緑色（中心波長が５１５〜５３５ｎｍの光）である場合、そのＣＩＥ色度図における当該一次光の色度座標の値はｙができるだけ大きいことが好ましい。
さらに、一次光の色が赤色（中心波長が６４０〜６６０ｎｍの光）である場合、そのＣＩＥ色度図における当該一次光の色度座標の値はｘができるだけ大きいことが好ましい。
これらは、多様な色の合成光を合成することを可能にするためである。
なお、一次光の色は、合成光の色と同様に測定することができる。

（iv）一次光のスペクトルの特徴
さらに、本実施形態にかかる合成光のスペクトルは、通常、一次光のスペクトルを組み合わせたものになる。また、本実施形態の光源を照明用途に用いる場合、一次光のスペクトルは、通常はブロードになるものが好ましい。さらに、合成光のスペクトルは、連続スペクトルとなることがさらに好ましい。一方、本実施形態の光源を画像表示装置や色調を大きく制御して変化させる必要のある特殊照明装置に使用する場合には、一次光のスペクトルは、通常はシャープになるものが好ましい。さらに、合成光のスペクトルは、独立した多数のピークを持つスペクトルとなることがさらに好ましい。

（ｖ）一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値
さらに、本実施形態の光源においては、各一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が、通常０．０５以上、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、さらに好ましくは０．４以上であることが望ましい。本実施形態にかかる合成光の色調の調整範囲が広がり、色再現範囲を広げることが可能となるためである。
ここで、ＣＩＥ色度座標の差の最大値とは、一次光のＣＩＥ色度座標の差が２つ以上ある場合に、それらの差のうちの最大値のことを指す。このＣＩＥ色度座標の差の最大値が上記の範囲に収まることは、一次光の色が異なっていることを表わす。なお、ＣＩＥ色度座標の差とは、色度座標ｘまたは色度座標ｙについて２種以上の光源間の差の大きい方の座標を現す。

（vi）一次光の配光特性
また、本実施形態の光源においては、一次光は、所望の照射面において合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有している。一次光源が上記のように所定の範囲で同一の配光特性を有していることにより、ある方向に着目した場合、その一次光源からの距離が同じでも異なっていても、光の強度比は変わらず一定となる。したがって、上記のように一次光の配光特性を所定の範囲で同一にすることにより、上記合成光の照射面における色を均一化することができるのである。

具体的にどの程度だけ一次光の配光特性を同一とするかは、本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意に設定することができるが、例えば、本実施形態にかかる一次光源が発する一次光が、すべて、下記の条件（Ａ）を満たすようにすればよい。
「条件（Ａ）：
の値が、通常０．１以下、好ましくは０．０８以下、より好ましくは０．０５以下、さらに好ましくは０．０１以下である。」

条件（Ａ）において、「θ」は、当該一次光源から照射面に降ろした垂線を光軸とした場合に、その光軸に対する傾き方向の向きを表わす。また、「φ」は、当該一次光源から照射面に降ろした垂線を光軸とした場合に、その光軸の周方向の向きを表わす。なお、これら「θ」及び「φ」を模式的に図示すると、図１のようになる。
また、「ΔＩａｂｓ（θ，φ）」は、各一次光源間の（θ，φ）方向における規格化された配光分布の差を表わす。規格化された配光分布とは具体的には、例えば、光軸方向への一次光の配光分布を１として、その他の（θ，φ）方向に対して強度の分布を調べ、最大値となる（θ、φ）の値を用いて配光分布の全ての値を割ったものである。あるいは配光分布の（θ，φ）の強度の中で最大値が１となるように、配光分布を計算し直したものともいえる。また、「［］_max」は、カッコ（［］）内の関数の最大値を表わす。

なお、「ΔＩａｂｓ（θ，φ）」を別の表現を用いて表わせば、ある一次光源から発せられる一次光源の（θ，φ）方向への規格化された配光分布を「Ｉ₁（θ，φ）」とし、それと比較する一次光源から発せられる一次光源の（θ，φ）方向への規格化された配光分布を「Ｉ₂（θ，φ）」とした場合、「｜ΔＩａｂｓ（θ，φ）｜」は、「｜Ｉ₁（θ，φ）−Ｉ₂（θ，φ）｜」で表わされる。

したがって、上記の条件（Ａ）は、本実施形態の光源が備える任意の２つの一次光源を選び、その一次光源から発せられる一次光の規格化された配光分布の差の絶対値を算出した場合に、全ての方向の光の強度において上記絶対値が上記の範囲内に収まることを表わす。これは、各一次光源が発する一次光の強度が、いずれの方向においても揃っていることを表わしている。
この条件（Ａ）を満たすことにより、本実施形態にかかる一次光の配光特性は、照射面において合成光の色が十分に均一化する程度に同一になるため、これにより、所望の照射面において本実施形態にかかる合成光の色を均一化することができる。

また、例えば、本実施形態にかかる一次光源が発する一次光が、すべて、下記の条件（Ｂ）を満たすようにしても、本実施形態にかかる一次光の配光特性を上記の程度に同一にすることができる。
「条件（Ｂ）：
の値が、通常１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは２以下、さらに好ましくは１以下である。」

条件（Ｂ）において、「θ」、「φ」及び「ΔＩａｂｓ（θ，φ）」は、それぞれ条件（Ａ）の説明において定義したものと同様のものを表わす。また、「［］_average」は、カッコ（［］）内の関数の平均を表わす。

したがって、上記の条件（Ｂ）は、本実施形態の光源が備える任意の２つの一次光源を選び、その一次光源から発せられる一次光の規格化された配光分布の差を全方向において積分した場合に、全一次光源に対する積分値の平均が上記の範囲内に収まることを表わす。これは、本実施形態にかかる光源が有する一次光源全体において平均的に、一次光源が発する一次光の強度が光の放出方向全体として揃っていることを表わしている。
この条件（Ｂ）を満たすことによっても、本実施形態にかかる一次光の配光特性は照射面において合成光の色が十分に均一化する程度に同一になるため、これにより、所望の照射面において本実施形態にかかる合成光の色を均一化することができる。

さらに、例えば、本実施形態にかかる一次光源が発する一次光が、すべて、下記の条件（Ｃ）を満たすようにしても、本実施形態にかかる一次光の配光特性を上記の程度に同一にすることができる。
「条件（Ｃ）：
の値が、通常２０以下、好ましくは１０以下、より好ましくは４以下、さらに好ましくは２以下である。」

条件（Ｃ）において、「θ」、「φ」、「ΔＩａｂｓ（θ，φ）」及び「［］_max」は、それぞれ条件（Ａ）の説明において定義したものと同様のものを表わす。
したがって、上記の条件（Ｃ）は、本実施形態の光源が備える任意の２つの一次光源を選び、その一次光源から発せられる一次光の規格化された配光分布の差を全方向において積分した場合に、全一次光源に対する積分値の最大値が上記の範囲内に収まることを表わす。これは、他の一次光源と最も異なる配光特性を有する一次光を発する一次光源であっても、他の一次光源が発する一次光の強度に近い強度の一次光を放出方向全体として発していることを表わしている。
この条件（Ｃ）を満たすことによっても、本実施形態にかかる一次光の配光特性は照射面において合成光の色が十分に均一化する程度に同一になるため、これにより、所望の照射面において本実施形態にかかる合成光の色を均一化することができる。

なお、上記の条件（Ａ）〜（Ｃ）が成立しているか否かは、例えば配光特性評価装置などにより確認することができる。

（vii）一次光の広がり角
さらに、本実施形態にかかる一次光の配光分布においての光の広がり方を示す広がり角は本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意であるが、少なくともその一部、好ましくは全部の広がり角が、通常５°以上、また、通常１８０°以下であることが望ましい。広がり角は、いかに広い範囲を照らせるか、また、いかに強く照らせるかを規定するものであり、上記の範囲の中でも、本実施形態の光源を室内照明等に用いる場合は広がり角を広くし、スポットライト等に用いる場合は広がり角を狭くすることが好ましい。
なお、一次光の広がり角は、一次光の強度をθ方向に測定した場合に、その強度が５０％になるところを調べることで測定することができる。

［２−２．一次光源の構成］
本実施形態にかかる一次光源は、上記の一次光を発することができ、それにより、本実施形態の光源に本実施形態にかかる合成光を発することができるものであれば他に制限は無く、フィールドエミッション光源や冷陰極蛍光ランプなど、任意の光源を用いることができる。よって、気体発光素子や液体発光素子などを含めた発光素子を広く適用することができるが、例えば、固体発光素子を用いたものを用いることが望ましい。中でも好ましくは、図２に示すように固体発光素子２自体に一次光源１を構成させたもの、及び、図３に示すように固体発光素子２と固体発光素子２からの光を吸収して発光する蛍光体を含有する蛍光体部３とを備えたものが挙げられる。また、一次光源１は、適宜、配光制御素子４を備えていることが望ましい。なお、図２は固体発光素子及び配光制御素子により構成された一次光源の構成を表わす模式的な分解斜視図であり、図３は固体発光素子、蛍光体部及び配光制御素子により構成された一次光源の構成を表わす模式的な分解斜視図である。なお、図２及び図３において、同様の符号を用いて示す部材は、同様のものを表わす。
以下、それぞれについて説明する。

［２−２−１．固体発光素子で構成される一次光源］
まず、図２に示すように、固体発光素子２で一次光源１を構成する場合について説明する。
（ｉ）固体発光素子
固体発光素子２は、外部からエネルギーを供給されて発光する素子であり、通常、電力を供給されて発光する素子を用いることができる。

また、固体発光素子２の素材、形状、寸法等に制限は無く、本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意のものを用いることができる。
さらに、一次光源１が備える固体発光素子２の数に制限は無いが、通常は、一つの一次光源１について一つの固体発光素子２を用いる。
また、固体発光素子２で一次光源１を構成する場合、固体発光素子２が発する光自体が一次光源１の一次光となる。したがって、この場合、固体発光素子２としては、上記一次光の説明で詳述した一次光を発するものを用いるようにする。また、この場合、本実施形態の光源において、固体発光素子２としては、それぞれ異なる波長の光を発するものを用いることになる。

固体発光素子２の例としては、例えば、ＬＥＤ、面発光レーザー、近紫外及び青色発光無機ＥＬ、近紫外及び青色発光有機ＥＬなどが挙げられる。また、これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。なお、図２の構成では、固体発光素子２としてＬＥＤを用いたものを示している。

また、固体発光素子２の発光効率に制限は無いが、通常は発光効率が高いものが望ましい。具体的には、発光効率が通常２０％以上、好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上のものが好ましい。

なお、図２の一次光源１においては、固体発光素子２は、ＬＥＤ本体２１が、基部２２に固定されているものとする。また、ＬＥＤ本体２１は、一次光を発しようとする側の面を平面状に形成され、また、基部２１に形成された配線（図示省略）により電力を供給されるようになっているものとする。
上記のように固体発光素子２により一次光源１を形成すれば、発光効率を向上させることができるという利点を得ることができる。

［２−２−２．固体発光素子と蛍光体部とで構成される一次光源］
次に、図３に示すように、固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合について説明する。
（ｉ）固体発光素子
固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合、固体発光素子２としては、固体発光素子２で一次光源を構成する場合の説明において上述した固体発光素子２と同様のものを用いることができる。

但し、固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合には、固体発光素子２が発する光は必ずしも上述した一次光と同様のもので無くてもよく、したがって、可視光でなくてもよい。即ち、固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合には、固体発光素子２自体が発する光のほか、固体発光素子２が発した光を吸収して蛍光体部３内の蛍光体が発する光を一次光として用いることができる。このため、可視光のほか、蛍光体部３内の蛍光体の励起光として用いることができる可視光以外の光（例えば紫外線）を発する固体発光素子２を用いることもできる。なお、固体発光素子２が発する光の具体的な波長や強度等は、使用する蛍光体との関係で適宜設定するようにすれば良い。

また、固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合には、固体発光素子２は、同じ光源に用いられる固体発光素子２であっても、同じ波長の光を発するものを用いることもできる。固体発光素子２で一次光源を構成する場合と異なり、蛍光体部３が発する蛍光を一次光として用いることができるため、その励起光として用いられる固体発光素子２が発する光が同じものでもよいためである。

（ii）蛍光体部
蛍光体部３は、固体発光素子２が発する光を吸収して光を発する蛍光体を含有する部材である。
蛍光体部３の数、形状、寸法等に制限は無く、本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意に設定することができる。ただし、通常は、一つの一次光源１に対して一つの蛍光体部３を設けるように構成する。

また、蛍光体部３は、蛍光を発することが可能であれば他に制限は無く、蛍光体を用いた発光装置の構成を任意に用いることができる。例えば蛍光体を焼成した焼成体や、蛍光体で作製したガラスや、蛍光体の単結晶を加工したものとして構成しても良いが、通常は、蛍光体の粉末とバインダとを含有するものを用いる。

蛍光体は、固体発光素子２が発する光を吸収して光を発することができるものであれば他に制限は無い。ただし、中でも、蛍光体としては、４００ｎｍ近くの波長の近紫外光で励起できる蛍光体が好ましい。高い発光効率を有する近紫外発光ＬＥＤを固体発光素子として使用し、これと組み合わせて一次光源を構成することにより、発光効率を高めることができるからである。

また、蛍光体の発光自体は、どのようなメカニズムにより発光が行なわれるものでも制限は無い。したがって、蛍光体としては、蓄光性蛍光体などを用いることもできる。蓄光性蛍光体を用いれば、本実施形態の光源を暗所においても好適に用いることが可能となる。
さらに、各蛍光体部３において、蛍光体は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。

また、蛍光体の組成も特に制限はないが、例えば、結晶母体であるＹ₂Ｏ₃、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄等に代表される金属酸化物、Ｃａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ等に代表されるリン酸塩及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される硫化物に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属のイオンやＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｂ等の金属のイオンを付活剤または共付活剤として組み合わせたものが好ましい。

蛍光体の結晶母体の好ましい例としては、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ₂Ｓ₄、ＳｒＳ、ＺｎＳ等の硫化物；Ｙ₂Ｏ₂Ｓ等の酸硫化物；（Ｙ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂、ＹＡｌＯ₃、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉、ＣｅＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃、ＢａＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂等のアルミン酸塩；Ｙ₂ＳｉＯ₅、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄等の珪酸塩；ＳｎＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃等の酸化物；ＧｄＭｇＢ₅Ｏ₁₀、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃等の硼酸塩；Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｆ，Ｃｌ）₂、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂等のハロリン酸塩；Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ₄等のリン酸塩などを挙げることができる。
ただし、上記の結晶母体及び付活剤または共付活剤は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもできる。また、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば任意に用いることが可能である。

具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能である。ただし、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、以下の例示では、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。例えば、「Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ³⁺」、「Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｔｂ³⁺」及び「Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺」を「Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺」と、「Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ」、「Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ」及び「（Ｌａ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ」を「（Ｌａ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ」と、それぞれ、まとめて示している。また、省略箇所はカンマ（，）で区切って示す。

・赤色蛍光体：
赤色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「赤色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、また、通常７００ｎｍ以下、好ましくは６８０ｎｍ以下が望ましい。

このような赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。

さらに、特開２００４−３００２４７号公報に記載された、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種の元素を含有する酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部又は全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本実施形態において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体である。

また、そのほか、赤色蛍光体としては、例えば、（Ｌａ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ₄：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ₃：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＬｉＹ₉（ＳｉＯ₄）₆Ｏ₂：Ｅｕ、Ｃａ₂Ｙ₈（ＳｉＯ₄）₆Ｏ₂：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）₃ＳｉＯ₅：Ｅｕ、Ｓｒ₂ＢａＳｉＯ₅：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｔｂ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＮ₂：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｃｅ等のＣｅ付活窒化物蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（Ｂａ₃Ｍｇ）Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）₃（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ₂・ＧｅＯ₂：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）₂Ｏ₃：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）ＶＯ₄：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ₂Ｓ₄：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ₂Ｓ₄：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ₂Ｏ₇：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活リン酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｌｕ）₂ＷＯ₆：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_xＳｉ_yＮ_z：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）_1-xＳｃ_xＣｅ_y）₂（Ｃａ，Ｍｇ）_1-r（Ｍｇ，Ｚｎ）_2+rＳｉ_z-qＧｅ_qＯ₁₂₊δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体などを用いることも可能である。

また、赤色蛍光体としては、例えば、β―ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料（例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ’］−４，４’，７，７’−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン）、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料などを用いることも可能である。

・緑色蛍光体：
緑色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「緑色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常４９０ｎｍ以上、好ましくは５００ｎｍ以上、また、通常５７０ｎｍ以下、好ましくは５５０ｎｍ以下が望ましい。

このような緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体等が挙げられる。

また、そのほか、緑色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）₂（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇−Ｓｒ₂Ｂ₂Ｏ₅：Ｅｕ等のＥｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ₂Ｓｉ₃Ｏ₈−２ＳｒＣｌ₂：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、ＣｅＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｔｂ、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ₂Ｙ₈（ＳｉＯ₄）₆Ｏ₂：Ｔｂ、Ｌａ₃Ｇａ₅ＳｉＯ₁₄：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｇａ₂Ｓ₄：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光体、Ｙ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ₃Ｓｃ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ、Ｃａ₃（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ₂Ｏ₄：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、ＳｒＳｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｓｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕ、Ｅｕ付活βサイアロン、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、（Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ）ＢＯ₃：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｎａ₂Ｇｄ₂Ｂ₂Ｏ₇：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｓｒ）₂（Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ）Ｂ₂Ｏ₆：Ｋ，Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ₈Ｍｇ（ＳｉＯ₄）₄Ｃｌ₂：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）₂Ｓ₄：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）₈（Ｍｇ，Ｚｎ）（ＳｉＯ₄）₄Ｃｌ₂：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体などを用いることも可能である。

また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。

・青色蛍光体：
青色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「青色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常４２０ｎｍ以上、好ましくは４４０ｎｍ以上、また、通常４８０ｎｍ以下、好ましくは４７０ｎｍ以下が望ましい。

このような青色蛍光体としては、例えば、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｂ₅Ｏ₉Ｃｌ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ａｌ₂Ｏ₄：Ｅｕまたは（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。

また、そのほか、青色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍光体、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＡｌ₈Ｏ₁₃：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ、ＣａＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ₄等のタングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ₅：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ）₁₀（ＰＯ₄）₆・ｎＢ₂Ｏ₃：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ₂Ｏ₅・０．１６Ｂ₂Ｏ₃：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ₂Ｓｉ₃Ｏ₈・２ＳｒＣｌ₂：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。

また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラリゾン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。

一方、バインダは、蛍光体を所望の位置に保持することができるものであれば他に制限は無く、本実施形態の効果を損なわない限り任意のものを用いることができる。したがって、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の有機系材料、ガラス等の無機系材料などを任意に用いることができる。

有機系材料としては、具体的には、例えば、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエステル樹脂；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；シリコーン樹脂などが挙げられる。一方、無機系材料としては、例えば、ガラスや、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料などが挙げられる。

中でも、ガラス等の無機系材料を用いることが光源の劣化を抑制できるので好ましい。ただし、一次光源を図３のように透過型として構成する場合には、バインダは、固体発光素子２が発する光、及び、蛍光体が発する蛍光が透過できるものであることが望ましい。
さらに、各蛍光体部３において、バインダは１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。

また、蛍光体とバインダとで蛍光体部３を構成する場合、蛍光体部３には、本実施形態の効果を著しく損なわない限り、蛍光体やバインダ以外の物質を含有していても良い。このような物質としては、色調補正用の色素、酸化防止剤、燐系加工安定剤等の加工・酸化および熱安定化剤、紫外線吸収剤等の耐光性安定化剤およびシランカップリング剤等が挙げられる。

また、蛍光体部３に用いる蛍光体及びバインダの量は、それぞれ、本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意である。ただし、蛍光体とバインダとの比は、蛍光体とバインダとの合計重量に占める蛍光体の重量の割合が、通常１％以上、好ましくは５％以上、また、通常５０％以下、好ましくは３０％以下、より好ましくは１５％以下とすることが蛍光体から得られる蛍光の取り出し効率が高くなるので望ましい。

（iii）具体的構成
固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源１を構成する場合、一次光源１が一次光を発することができる限り、固体発光素子２と蛍光体部３との位置関係は任意である。したがって、一次光源１は、固体発光素子２が発した光が蛍光体部３を透過する途中で蛍光体に吸収されて蛍光体が発光する透過型に構成しても良く、固体発光素子２が発した光が蛍光体部３で反射する際に蛍光体部３の蛍光体に吸収されて蛍光体が発光する反射型に構成しても良い。

なお、図３の一次光源１においては、固体発光素子２は図２のものと同様に、ＬＥＤ本体２１と、基部２２とを備え、図示しない配線により電力を供給されるようになっている。そして、この固体発光素子２から発せられた光が蛍光体部３で励起光として用いられ、蛍光体部３内で生じた蛍光が一次光として、蛍光体部３の固体発光素子２とは逆側の面から照射面に向けて発せられるようになっているものとする。
上記のように、本実施形態にかかる一次光源１を固体発光素子２と蛍光体部３とを備えて構成することにより、一次光の配光特性を揃えやすいという利点を得ることができる。これは、蛍光体部３を用いた場合、一次光の軸対称性を容易にとることができるためである。また、蛍光体部３を使用することにより、一次光が蛍光体粒子により散乱されるため、一次光のスペクトルがブロードになりやすく、したがって、本実施形態にかかる合成光の上記演色性を良化させることが可能となるという利点も得ることができる。

また、一次光の広がり角を均一に広げて一次光の軸対称性を容易にとるためには、蛍光体粒子により散乱される一次光を多くするように蛍光体粒度を調整することが望ましい。具体的には、本実施形態に使用される蛍光体の粒子としては、通常、中央粒度が１〜５０μｍのものが使用されるが、粒径が１０μｍ以下の粒子が少なくとも１０重量％含有されていることが好ましく、粒径が５μｍ以下の粒子が少なくとも１０重量％含有されていることがより好ましく、粒径が２μｍ以下の粒子が少なくとも１０重量％含有されていることが更に好ましい。
さらに、蛍光体の中央粒度が１μｍより小さいと蛍光強度が小さくなり効率の高い光源が得られない虞があり、また、中央粒度が５０μｍより大きいと光源の全方位に均一な蛍光を得ることが難しくなる虞があるために好ましくない。したがって、蛍光体の中央粒度は、通常２μｍ以上、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、また、通常４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下が望ましい。

また、蛍光体部３で異なる１次光源１に使用される蛍光色の異なる蛍光体の粒子は、それぞれ相互に中央粒度と粒度分布がほぼ同一であることが、同一の配光特性を示す１次光源を得るために好ましい。これは、蛍光体粒子の中央粒度と粒度分布が異なると、蛍光体粒子により散乱される一次光の配光分布が異なるためである。したがって、蛍光色の異なる蛍光体粉末の中央粒度は、最大の中央粒度と最小値の中央粒度の比率が３倍以下となるように使用される複数の蛍光体の間で調整することが好ましく、最大値と最小値がほぼ同一となるようにすることがより好ましい。
さらに、光の散乱効果の大きい粒度の細かな蛍光体粒子の含有率についても、蛍光色の異なる蛍光体粉末における粒度の細かな蛍光体粒子の含有率は、異なる蛍光体の間での最大値と最小値の比率が３倍以下となるように、使用される複数の蛍光体の間で調整することが好ましく、最大値と最小値がほぼ同一となるようにすることがより好ましい。

［２−２−３．配光制御素子］
一次光源１は、図２や図３に示すように、一次光の配光特性を上述したように同一とするため、適宜、配光制御素子４を有していることが好ましい。
配光制御素子４は、一次光源１から発せられる一次光の配光特性を制御することができれば任意のものを用いることができる。
特に、配光制御素子４は、一次光を集光しうる集光機能を備えることが望ましい。これにより、本実施形態にかかる合成光で照射面を照射した場合に、その照度を向上させることができる。

配光制御素子４の例を挙げると、レンズ、導波路（光ファイバー等）、フォトニクス結晶などが挙げられる。また、レンズの内部に蛍光体を組み入れたり、蛍光体部３自体をレンズ形状として、蛍光体部３と配光制御素子４とを同一の部材により構成するようにしても良い。
配光制御素子４を用いることにより、一次光の配光特性を揃えることが容易になるという利点を得ることができる。

なお、一次光源１には、上記の固体発光素子２及び蛍光体部３、並びに、配光制御素子４以外にも、本実施形態の効果を著しく損なわない限り任意の部材を設けることができる。

［２−３．一次光源の構成と一次光の性質との関係］
ところで、本実施形態にかかる一次光は、上述した程度にほぼ同一の配光特性を備える。これを実現するため、本実施形態にかかる一次光源１は、以下のような点に留意して構成するようにすることが望ましい。即ち、一次光源１の種類を、配光特性が同じタイプとなる光源に揃えることが望ましい。また、各一次光源１のθ方向及びφ方向の配光特性は揃えるようにすることが望ましい。これらは、例えば、各一次光源１に用いる配光制御素子４の種類や形状等を同一にすることで達成できる。

さらに、各一次光源１は一次光が発せられる方向を揃えるようにすることが望ましい。また、蛍光体部３を用いたものと用いないものとは併用しないようにすることが望ましい。
さらに、各一次光源１は、温度特性を揃えることが好ましい。具体的には、発光時の温度、使用に適した温度、劣化が進行しやすい温度などの温度条件ができるだけ近いものを用いるようにすることが望ましい。

［２−４．一次光源間の関係］
本実施形態の光源において、各一次光源１間の距離は、本実施形態の効果を損なわない限り任意である。通常は、一次光源１間の距離は、本実施形態の光源から照射面までの距離に応じて変わる。具体的には、色の異なる一次光源１間の距離の最大値が、本実施形態の光源と照射面との距離の１／１４４以下となるように構成する。ここで、光源と照射面との距離は、本実施形態の合成光の均一化の説明において上述したものと同様である。

さらに、一次光源１の配置パターンも、本実施形態の効果を損なわない限り任意であるが、通常は、各一次光源１が、その配光特性を保つことができる範囲で同一平面上に位置するように配設する。通常は、行列的に配置することが好ましく、また、規則的に配置することが望ましい。
さらに、これに関連し、一次光源１は、できるだけ広く空間を埋めることができる形状とすることが望ましい。したがって、一次光を発する面部は、円形に形成するより、矩形等に形成するほうが望ましい。

［３．光源のモジュールによる構成］
本実施形態の光源を構成する固体発光素子２、蛍光体部３、及び配光制御素子４の内の全部又は一部は、それぞれ、例えば図４や図５に示すようにモジュール化して用いても良い。以下適宜、固体発光素子２をモジュール化したものを「固体発光素子モジュール」といい、蛍光体部３をモジュール化したものを「蛍光体モジュール」といい、配光制御素子４をモジュール化したものを「配光素子モジュール」という。なお、図４は、固体発光素子モジュール及び配光素子モジュールにより構成した光源について説明するための模式的な分解斜視図であり、図５は、固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュールを用いた光源について説明するための模式的な分解斜視図である。なお、図４において、図２，図３に用いた符号と同様の符号で示す部位は、図２，図３と同様のものを表わす。また、図５において、図２〜図４に用いた符号と同様の符号で示す部位は、図２〜図４と同様のものを表わす
以下、各モジュールについて説明する。

［３−１．固体発光素子モジュール］
図４や図５に示すように、固体発光素子モジュール５は、本実施形態の光源を、蛍光体部３、配光制御素子４、及び、その他の部材とともに構成するものであり、上記の固体発光素子２を備えるものである。

［３−１−１．固体発光素子モジュールの構成］
固体発光素子モジュール５は、基部５１と、固体発光素子２とを備える。
（ｉ）基部
固体発光素子モジュール５の基部５１は、固体発光素子２を固定化するものである。
固体発光素子モジュール５の基部５１に制限は無く、温度条件などの、本実施形態の光源の使用時の条件に耐えうるものであれば、本実施形態の効果を著しく損なわない範囲で任意の素材、形状、寸法で構成することができる。
また、基部５１には、適宜、蛍光体部３、配光制御素子４、蛍光体モジュール６、配光素子モジュール７などを装着できるように装着部を設けておくようにしてもよい。

（ii）固体発光素子
固体発光素子２は、一次光源を構成するものとして上述したものと同様のものを用いることができる。したがって、通常は、図４に示すように、固体発光素子２自体を一次光源とする場合には固体発光素子モジュール５には少なくとも一次光の種類の数と同数の固体発光素子２を設けるようにする。

また、図５に示すように固体発光素子２と蛍光体部３とを用いて一次光源とする場合には、固体発光素子モジュール５には少なくとも１つの固体発光素子２を設けるようにする。この場合、固体発光素子２は２以上の蛍光体部３に共有されうる構成としてもよい。
また、固体発光素子２が一次光源として機能すると共に、蛍光体部３への励起光源としても機能するように構成しても良い。この場合も、固体発光素子モジュール５は固体発光素子を少なくとも１つ備えるように構成すれば良い。

（iii）その他の部材
また、固体発光素子モジュール５には、基部５１及び固体発光素子２以外の部材を備えていても良い。例えば、固体発光素子２に電力を供給するための配線５２を設けるようにしてもよい。通常、この配線５２は、固体発光素子モジュール５の基部５１に設けられる。
図４や図５に示す例においては、固体発光素子モジュール５は、基部５１に４個のＬＥＤを備え、これらに対して基部５１に設けられた配線５２から電力を供給できるようになっているものとする。

［３−１−２．固体発光素子モジュールの用途］
固体発光素子モジュール５は、それ自体で本実施形態の光源とすることも可能であるが、通常は、図４に示すように、配光制御素子４（配光素子モジュール７を含む）と組み合わせて本実施形態の光源を構成するようにしても良く、また、図５に示すように、配光制御素子４（配光素子モジュール７を含む）及び蛍光体部３（蛍光体モジュール６を含む）と組み合わせて本実施形態の光源を構成するようにしてもよい。

［３−２．蛍光体モジュール］
図５に示すように、蛍光体モジュール６は、本実施形態の光源を、固体発光素子２、配光制御素子４、及び、その他の部材とともに構成するものであり、上記の蛍光体部３を備えるものである。

［３−２−１．蛍光体モジュールの構成］
蛍光体モジュール６は、基部６１と、蛍光体部３とを備える。
（ｉ）基部
蛍光体モジュール６の基部６１は、蛍光体部３を固定化するものである。
蛍光体モジュール６の基部６１に制限は無く、温度条件などの、本実施形態の光源の使用時の条件に耐えうるものであれば、本実施形態の効果を著しく損なわない範囲で任意の素材、形状、寸法で構成することができる。
また、基部６１には、適宜、固体発光素子２、配光制御素子４、発光素子モジュール５、配光素子モジュール７などを装着できるように装着部を設けて置くようにしてもよい。

（ii）蛍光体部
蛍光体部３としては、上述したものと同様のものを用いることができる。

（iii）その他の部材
また、蛍光体モジュール６には、基部６１及び蛍光体部３以外の部材を備えていても良い。
なお、図５に示す例においては、蛍光体モジュール６は、基部６１に、固体発光素子２からの光により励起されて別々の色の蛍光を発する蛍光体を含有する４個の蛍光体部３を設けて構成され、背面（図中左側の面）から対応する固体発光素子２が発した励起光を受光して正面（図中右側の面）から蛍光（即ち、一次光）を発するようになっているものとする。

［３−２−２．蛍光体モジュールの用途］
蛍光体モジュール６は、通常は、固体発光素子２（固体発光素子モジュール５を含む）、若しくは、固体発光素子２（固体発光素子モジュール５を含む）及び配光制御素子７（配光素子モジュール７を含む）と組み合わせて、本実施形態の光源を構成する。

［３−３．配光素子モジュール］
図４や図５に示すように、配光素子モジュール７は、本実施形態の光源を、固体発光素子２、蛍光体部３、及び、その他の部材とともに構成するものであり、通常、上記の配光制御素子４を備えるものである。ただし、配光素子モジュール７の使用は任意であり、本実施形態の光源に必須のものでは無いが、配光特性などを向上させる観点からは、使用することが望ましい。

［３−３−１．配光素子モジュールの構成］
配光素子モジュール７は、基部７１と、配光制御素子４とを備える。

（ｉ）基部
配光素子モジュール７の基部７１は、配光制御素子４を固定化するものである。
配光素子モジュール７の基部７１に制限は無く、温度条件などの、本実施形態の光源の使用時の条件に耐えうるものであれば、本実施形態の効果を著しく損なわない範囲で任意の素材、形状、寸法で構成することができる。
また、基部７１には、適宜、固体発光素子２、蛍光体部３、発光素子モジュール５、蛍光体モジュール６などを装着できるように装着部を設けて置くようにしてもよい。

（ii）配光制御素子
配光制御素子４としては、上述したものと同様のものを用いることができる。

（iii）その他の部材
また、配光素子モジュール７には、基部７１及び配光制御素子４以外の部材を備えていても良い。
なお、図４や図５に示す例においては、配光素子モジュール７は、基部７１に、固体発光素子２や蛍光体部３からの光の配光特性を同一にするための配光制御素子４を４個設けて構成され、背面（図中左側の面）から光を受光して正面（図中右側の面）からその光の配光特性を揃えて発するようになっているものとする。

［３−３−２．配光素子モジュールの用途］
配光素子モジュール７は、通常は、固体発光素子２（固体発光素子モジュール５を含む）、若しくは、固体発光素子２（固体発光素子モジュール５を含む）及び蛍光体部３（蛍光体モジュール６を含む）と組み合わせて本実施形態の光源を構成する。

［３−４．モジュールを組み合わせて構成される光源］
図４や図５に示すように、固体発光素子モジュール５、蛍光体モジュール６及び配光素子モジュール７を適切に組み合わせることにより、上述した本実施形態の光源を構成することができる。
これらのモジュール５〜７を組み合わせた光源は、上述した本実施形態の光源と同様のものである。

［４．利点］
本実施形態の光源によれば、所望の照射面を、高い演色性を有する均一な色の光で、高い発光効率で照らすことができる。

また、従来のＢｌｕｅ−ＬＥＤを用いた合成光源では、黄色によって補色白色を構成していたために合成光に赤色成分が不足し、演色性に対して常に赤成分が不利になっていたが、本実施形態の光源では、一次光として多様な色の光を採用することができるため、演色性を向上させることができる。

また、従来のｎｅａｒＵＶ−ＬＥＤを青・緑・赤など複数の蛍光体の混合物と組み合わせた合成光源では、青色蛍光体や緑色蛍光体から発する蛍光を赤色蛍光体が吸収してしまうこと、又は、ｎｅａｒＵＶ−ＬＥＤで励起された青色蛍光体の発光が、赤、橙、黄色、緑の蛍光体を励起し、２段励起構造となって、光変換効率の特に悪い赤色蛍光体にエネルギーを奪われ、発光効率が十分に高くならない場合があったが、本実施形態の光源では一次光源の種類を制限されず任意の一次光源を用いることができるため、発光効率を飛躍的に向上させることが期待できる。

さらに、ＰＤＰを用いた光源は、例えば１００〜６０カンデラ／ｍ²程度と照明用に用いるには輝度が十分ではなかったが、本実施形態の光源では、一次光源の種類を最適化することにより十分な輝度を得ることができる。このため、本実施形態の光源は多様な用途に用いることが可能となる。

さらに、本実施形態の光源は、固体発光素子を用いるために強固に構成することができ、したがって、蛍光灯のような物理破壊に対する脆弱さはない。
また、蛍光灯は水銀を用いるために環境面を考慮すれば代替の光源を用意することが望まれるが、本実施形態の光源は、蛍光灯と同等以上の性能を有する光源として、しかも環境面への影響を抑えながら活用することが可能である。

さらに、単にＬＥＤを並べて多点光源を作製した場合は、ＬＥＤのスペクトルが非常にシャープであったり、また特に、ＬＥＤは、その結晶品質が向上し発光効率が向上する毎に、スペクトルのシャープさも増すという相関があったため、ＬＥＤを用いた多点光源は演色性が劣りその用途が文字表示用などに限定されていた。しかし、本実施形態の光源では、一次光源のスペクトルが限定されないため、従来よりもブロードなスペクトルを有する一次光を用い、それにより演色性に優れる合成光を得ることが可能となるため、文字表示用のみならず照明用や画像表示用など広い用途への適用が可能である。

また、本実施形態の固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュールによれば、本実施形態の光源を構成要素毎に交換することが可能となる。これにより、本実施形態の光源の使用コストを抑制することができるほか、本実施形態の光源及びその構成要素を廃棄する際、その廃棄処理を簡単にすることができる。

さらに、本実施形態の構成要素の寿命が尽きた場合だけでなく、それらをより優れた性能を有するものに交換する場合も、上記のモジュール化は有用である。例えば、旧式の固体発光素子を新型の発光素子に変更する場合、モジュール化により、交換したいもののみを交換することが可能となる。したがって、これによっても本実施形態の光源の使用コストの上昇を抑制することが可能である。

なお、固体発光素子２として用いるものの一例としてＬＥＤがあるが、このＬＥＤは蛍光体よりも一般に高価であり、また、蛍光体よりも長寿命である。したがって、ＬＥＤと蛍光体とを別々に耐用寿命毎にモジュール化して、両者の産業サイクルを分離することはコストの上から非常に有用である。

［II．調光方法］
上述した本実施形態の光源において、一次光源の交換を行なうようにするか、又は、一次光源を制御して一次光のうちの少なくとも一部の光量を調整しうる一次光量制御手段を備えるようにすることにより、本実施形態の光源が発する光の調光を行なうことができる。調光を行なうことにより、合成光の色を調整することができるほか、合成光の色温度を調整することができる。
以下、調光可能とした場合の本実施形態の光源について、それぞれ説明する。

［１．一次光源の交換による調光］
目的とする色や色温度を有する光を本実施形態の光源が発することができるよう、一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値を上記の範囲とし、また、上記一次光が、所望の照射面において合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、適切に一次光源の交換を行なうことで、本発明の光源が発する光を調光することができる。例えば調光により合成光の色温度を調整する場合、合成光を構成する一次光のうちの相対的に短波長の光の強度が大きくなると色温度が上がり、逆に、一次光のうちの相対的に長波長の光の強度が大きくなると色温度が下がることを利用し、調光を行なうことができる。

図６に、交換により調光を行なう光源の一例を示す模式的な分解斜視図を示す。ただし、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。なお、図６において図２〜図５と同様の符号を用いて示す部位は、図２〜図５と同様のものを表わす。
図６に示すように、この光源は、固体発光素子モジュール５と、蛍光体モジュール６，６′を備えたターンテーブル８と、配光素子モジュール７とを備える。

固体発光素子モジュール５は、基部５１に、固体発光素子２として４個のＬＥＤを設けたものであり、基部５１に設けられた配線５２により電力を供給されて発光するようになっている。

また、ターンテーブル８は、蛍光体モジュール６と蛍光体モジュール６′とを備え、ターンテーブル８を回転させることにより、蛍光体モジュール６及び蛍光体モジュール６′のいずれか一方を固体発光素子５と配光素子モジュール７との間に配置して、その蛍光体モジュール６，６′が発する蛍光を一次光として用いることができるようになっている。

蛍光体モジュール６は、基部６１に蛍光体部３を４個有するものである。なお、蛍光体部３はいずれも背面に固体発光素子２からの光を受光し、正面に向けて蛍光を一次光として発するようになっている。また、本例では、蛍光体部３は、各蛍光体部３が発する蛍光（一次光）の色のＣＩＥ色度座標の差の最大値が上記範囲を満たす赤色或いは橙色、黄色、緑色及び青色の蛍光を発する蛍光体を含有しているものとする。

さらに、蛍光体モジュール６′は、蛍光体モジュール６と同様に、基部６１′に蛍光体部３′を４個有し、各蛍光体部３′はいずれも背面に固体発光素子２からの光を受光し、正面に向けて蛍光を一次光として発するようになっている。また、蛍光体部３′も、赤色或いは橙色、黄色、緑色及び青色の蛍光を発する蛍光体を含有しているものとする。
ただし、蛍光体モジュール６′の蛍光体部３′においては、蛍光体モジュール６の蛍光体部３にくらべ、その橙色蛍光体及び黄色蛍光体の量が多く、また、その青色蛍光体の量が少なくなっている。

また、配光素子モジュール７は、基部７１に配光制御素子４としてレンズを４個設けたものであり、各蛍光体部３，３′が発する蛍光はこのレンズを通ることにより配光特性を上記の程度に同一にされるようになっている。
この光源は以上のように構成されている。したがって、固体発光素子２を発光させて、その光により蛍光体モジュール６，６′に設けられた蛍光体部３，３′内の蛍光体を発光させ、発生した蛍光を一次光として用いるようになっている。この場合、蛍光体部３，３′から発せられた蛍光を合成することにより合成光が作成されるため、上記一次光が変化すれば、その色温度も変化することになる。具体的には、ターンテーブル８を回転させることにより蛍光体モジュール６を固体発光素子５と配光素子モジュール７との間に配置させると、比較的色温度が高い合成光が得られる。逆に、蛍光体モジュール６を固体発光素子５と配光素子モジュール７との間に配置させると、比較的色温度が低い合成光が得られる。これを利用し、ターンテーブル８を用いて蛍光体モジュール６と蛍光体モジュール６′とを交換して、蛍光体部３と蛍光体部３′とを交換することにより、この光源が発する合成光の色温度を調整する調光を行なうことができる。このような構成を採用することにより、例えば、昼間は蛍光体モジュール６を使用して事務などが行いやすい色温度５０００Ｋの昼白色や色温度６５００Ｋの昼光色とし、夜間は蛍光体モジュール６′を使用して寛ぎの得られやすい色温度２８５０Ｋの電球色として、一つの照明を昼夜で切り替えて使用することが可能となる。

［２．一次光量制御手段による調光］
目的とする色や色温度を有する光を本実施形態の光源が発することができるよう、一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値を上記の範囲とし、また、上記一次光が、所望の照射面において合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、一次光源を制御して一次光のうちの少なくとも一部の光量を調整しうる一次光量制御手段を本実施形態の光源に備えさせることで、本実施形態の光源が発する合成光を調光することができる。例えば、固体発光素子の発光量を制御することなどにより、調光により合成光の色温度を調整する場合、交換による調光と同様、合成光を構成する一次光のうちの相対的に短波長の光の強度が大きくなると色温度が上がり、逆に、一次光のうちの相対的に長波長の光の強度が大きくなると色温度が下がることを利用し、調光を行なうことができる。

図７に、一次光量制御手段により調光を行なう光源の一例を示す模式的な分解斜視図を示す。ただし、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。なお、図７において図２〜図６と同様の符号を用いて示す部位は、図２〜図６と同様のものを表わす。
図７に示すように、この光源は、固体発光素子モジュール５と、蛍光体モジュール６と、配光素子モジュール７と、一次光量制御手段９とを備える。

固体発光素子モジュール５は、基部５１に、固体発光素子２として４個のＬＥＤを設けたものであり、基部５１に設けられた配線５２により電力を供給されて発光するようになっている。

また、蛍光体モジュール６は、基部６１に蛍光体部３を４個有するものである。なお、蛍光体部３はいずれも背面に固体発光素子２からの光を受光し、正面に向けて蛍光を一次光として発するようになっている。また、本例では、蛍光体部３は、各蛍光体部３が発する蛍光（一次光）の色のＣＩＥ色度座標の差の最大値が上記範囲内となるよう赤色或いは橙色、黄色、緑色及び青色の蛍光を発する蛍光体を含有しているものとする。

さらに、配光素子モジュール７は、基部７１に配光制御素子４としてレンズを４個設けたものであり、各蛍光体部３が発する蛍光はこのレンズを通ることにより配光特性を上記の程度に同一にされるようになっている。

また、一次光量制御手段９は、供給電力制御部９１と、電力量記憶部９２とを備えている。
供給電力制御部９１は、スイッチ（図示省略）などにより外部からこの光源が発する合成光の色温度を変更する旨の指示があった場合に、その指示内容に応じた供給電力量情報を電力量記憶部９２から読み出し、読み出した供給電力量情報に応じて、固体発光素子モジュール５に設けられた各固体発光素子２に供給する電力の量を制御するようになっている。
また、電力量記憶部９２は、色温度と、その色温度に応じて各固体発光素子２に供給すべき電力量とを供給電力量情報として記憶している。具体的な供給電力量情報の値は、例えば、実験的に求めて予め記憶させておくようにすれば良い。

なお、ここでは、供給電力制御部９１が、色温度を上げる場合には比較的短波長の蛍光（例えば、青色の蛍光）を発する蛍光体部３に励起光を供給する固体発光素子２への供給電力を増加させるとともに、比較的長波長の蛍光（例えば、橙色の蛍光）を発する蛍光体部３に励起光を供給する固体発光素子２への供給電力を減少させる制御を行ない、逆に、色温度を下げる場合には比較的短波長の蛍光（例えば、青色の蛍光）を発する蛍光体部３に励起光を供給する固体発光素子２への供給電力を減少させるとともに、比較的長波長の蛍光（例えば、橙色の蛍光）を発する蛍光体部３に励起光を供給する固体発光素子２への供給電力を増加させる制御を行なうようになっているものとする。

また、本例では、一次光量制御手段９は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ、更にはＡＤ変換部等のインターフェース部などにより構成され、これらＣＰＵ、メモリ、インターフェース部などが上記の供給電力制御部９１及び電力量記憶部９２として機能するようになっているものとする。

この光源は以上のように構成されている。したがって、固体発光素子２を発光させて、その光により蛍光体モジュール６に設けられた蛍光体部３内の蛍光体を発光させ、発生した蛍光を一次光として用いるようになっている。この場合、蛍光体部３から発せられた蛍光を合成することにより合成光が作成されるため、上記一次光が変化すれば、その色温度も変化することになる。具体的には、固体発光素子２に供給する電力を調整し、各蛍光体部３へ供給する励起光の光量を制御することができるため、これにより、各波長の一次光の光量を調整することができる。これを利用し、一次光量制御手段９によって一次光の光量を調整し、この光源が発する合成光の色温度を調整する調光を行なうことができる。即ち、供給電力制御手段９１が青色の蛍光を発する蛍光体部３に対応した固体発光素子２への供給電力が減少し橙色の蛍光を発する蛍光体部３に対応した固体発光素子２への供給電力が増加するような制御を行なえば合成光の色温度は下がり、逆に、供給電力制御手段９１が青色の蛍光を発する蛍光体部３に対応した固体発光素子２への供給電力が増加させ橙色の蛍光を発する蛍光体部３に対応した固体発光素子２への供給電力が減少するような制御を行なえば合成光の色温度は上がることになる。

なお、一次光量制御手段９としては、ＰＷＭ回路、パルス周波数変調（以下適宜、「ＰＦＭ」という）回路、パルス振幅変調（以下適宜、「ＰＡＭ」という）回路などを用いることができる。さらに、これらＰＷＭ回路、ＰＦＭ回路、ＰＡＭ回路などのパルス−デジタル回路以外に、オペアンプなどのアナログ回路を用いることも可能である。また、インピーダンス回路を適用するようにしても良い。

［３．利点］
上記のような本実施形態の調光方法及び光源により、発する合成光の色温度を連続的に自由に調整することが可能となる。
さらに、上記の本実施形態の調光方法及び光源によれば、白熱電球でも実現できなかった、黒体放射軌跡の外の色度の調整をも連続的に自由に行なうことができる。

さらに、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＥＬ、ＯＥＬ、ＯＬＥＤなどの従来の光源では、照明レベルで調光する根本的な光源パワーが不足していたが、上記の本実施形態の調光方法及び光源によればこのような光源パワーの不足は解消され、安定した調光が可能となる。
なお、上記の調光方法及び調光可能な光源は、一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が上記範囲内、即ち、０．０５以上であり、かつ、上記一次光が、所望の照射面において合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有している状態を維持しながら一次光を変化させる限り、他に制限は無く、異なる波長の一次光源を用いた任意の光源において適用することができる。

［III．照明］
上述した本実施形態の光源は、例えば、照明に用いることができる。
上記の光源を照明に用いることにより、色温度可変という、従来無かった新たな機能を有する照明を提供することができる他、本実施形態の光源及びそれを構成する固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュールの説明で上述した利点と同様の利点を得ることができる。

さらに、従来の照明のうちの一つである蛍光灯と比較した場合、蛍光灯は、ある特定の色温度に設定された白色光しか照射できないという課題があった。ところが、本実施形態の光源を用いた照明によれば、１光源によって色温度可変を実現することができる。
また、本実施形態の照明によれば、蛍光灯よりも照明の小型化を行なうことが可能となり、したがって、均一な色で照らすことができる照射面までの距離を縮めることができる。

また、従来のＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた合成光源を用いた照明と比較した場合、従来の合成光源は、蛍光灯と同様に１つの色度点になる様に蛍光体混合比を構成している為、色温度可変ができなかった。また、従来の合成光源は、ＬＥＤと蛍光体とを一体型として構成していたため、蛍光体の特性によって光源の寿命を左右されており、このため、高コストを招いていた。しかし、本実施形態の光源を用いた照明によれば、これらの課題を解決することも可能となる。
さらに、本実施形態の光源を用いた照明は、発光効率、耐用寿命、演色性などの点において、従来よりも優れた照明を得ることも可能である。

［IV．画像表示装置］
上述した本実施形態の光源は、例えば、画像表示装置にも用いることができる。
上記の光源を画像表示装置に用いることにより、上述した本実施形態の光源と同様の利点を得られるほか、発光効率の向上、省電力化、色再現範囲の拡大化、大型ディスプレイの実現などの利点を得ることもできる。

さらに、従来のＣＲＴを用いた画像表示装置と比較した場合、本実施形態の光源を用いて画像表示装置を構成することにより、画像表示装置を薄型化することが可能となり、また、画像表示装置の省電力化を行なうことができる。
また、従来のＰＤＰを用いた画像表示装置と比較した場合、本実施形態の光源を用いて画像表示装置を構成することにより、省エネ化を達成することができ、また、物理的破壊に対する耐性をより高めることが可能となる。さらに、ＰＤＰは通常は、蛍光灯等よりもストークスシフトが大きな発光機構なので、発光効率向上の物理限界が厳しかったが、本実施形態の技術を用いれば、上記の発光効率向上の物理限界を突破することができる。さらに、ＰＤＰを使用した照明の発光強度を高めることも可能となる。

また、従来のＯＥＬやＯＬＥＤを用いた画像表示装置では、有機色素の寿命が短いことが多く、また、寿命が尽きた場合に有機色素だけを交換しようとした場合でもＯＥＬやＯＬＥＤを用いた従来の画像表示装置は積層構造を有するように一体として形成されていたため、分離できず、コスト高を招いていた。しかし、本実施形態の光源を画像形成装置に用いれば、分離交換が可能となり、上記のコスト高を招く虞は無い。
さらに、ＯＥＬやＯＬＥＤを用いた画像表示装置は発光強度が低くなりがちであったが、本実施形態の光源を画像表示装置に用いれば、この課題を解決することも可能である。

また、従来のＬＥＤディスプレイと比較した場合、従来のＬＥＤディスプレイでは、画素が欠けた場合の修理が煩雑であったが、本実施形態の光源を用いて画像形成装置を構成すれば、欠けた画素部分の修理が容易になる。
さらに、本発明の光源を用いた画像表示装置の場合、照明装置にモードシフトした場合に、従来のＬＥＤディスプレイよりも色再現範囲を拡大させることができる。
また、従来のＡｌＩｎＧａＰ：Ｒｅｄ−ＬＥＤ，ＩｎＧａＮ：Ｇｒｅｅｎ−ＬＥＤ、ＩｎＧａＮ：Ｂｌｕｅ−ＬＥＤ等という発光材料は、通常、それぞれのＭＯＣＶＤ成長装置でＬＥＤを製造していたためにプロセスラインが煩雑化高騰化していたが、本発明の光源を用いて画像表示装置を構成した場合、例えば、励起源である近紫外ＩｎＧａＮ−ＬＥＤのプロセスラインを１つだけ集中的に研究して低コスト量産システムを開発し、製造コストの安い蛍光体と結合する事により、全体の開発コストを安くする事が出来るので、プロセスラインが煩雑化する虞を無くすことができる。

［Ｖ．その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
例えば、上記の光源、固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュール、並びに、照明装置及び画像表示装置の構成要素は、本発明の効果を著しく損なわない範囲において任意に組み合わせて用いても良い。

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。

［実施例１］
以下の要領により、赤色、緑色及び青色の一次光を発する一次光源からなる光源を想定し、その光源が発する合成光が照射面を照らした場合について計算を行ない、合成光が照射面において均一化しているか否かの評価を行なった。

５ｍｍ×５ｍｍの正方形の発光面を有する光源を１ｍｍピッチで２５個に裁断した多点光源を、赤色、緑色及び青色それぞれの一次光を発する一次光源とし、これらをそれぞれ平面上で正三角形の頂点に位置するように配置したものと設定した。なお、これらの仮想光源のＣＩＥ色度座標を計算すると、赤多点光源が（０．６９１，０．３０９）、緑多点光源が（０．２３８，０．７３３）、青多点光源が（０．１１８，０．０７６）であった。
また、各一次光源は、上記の正三角形の中心からの各一次光源の中心までの距離が１ｃｍとなるように設定した。一次光源の配置の様子を模式的に示すと、図８のようになる。

また、上記の一次光源を配置したと想定した平面と平行で、且つ、その平面からの距離がＺｃｍである面を、上記の一次光源が構成する光源からの合成光を照射する照射面として設定した。この照射面と一次光源との関係を、図９に模式的に表わす。
なお、本実施例では、赤色の一次光を発する一次光源（以下、適宜「赤多点光源」という）としてはＩｎＡｌＧａＡｓを用いた赤色ＬＥＤを用い、緑色の一次光を発する一次光源（以下、適宜「緑多点光源」という）としてはＩｎＧａＮを用いた緑色ＬＥＤを用い、青色の一次光を発する一次光源（以下、適宜「青多点光源」という）としてはＩｎＧａＮを用いた青色ＬＥＤを想定することとした。赤多点光源、緑多点光源および青多点光源それぞれのスペクトルを図１０に示す。

このような設定において、赤多点光源、緑多点光源および青多点光源それぞれから発せられる一次光の配光特性が同一となっている状態を想定し、光源と照射面との距離Ｚが１０ｃｍである場合と２５０ｃｍである場合とについて、それぞれ合成光により照らされた照射面の様子、及び、照射面の所定の位置におけるＣＩＥ色度座標を計算した。なお、ＣＩＥ色度座標は、上記一次光源を配置した際に想定した正三角形の中心から照射面に降ろした法線が照射面と交差する点から、ある一方向に向けて所定の距離の線分を引き、その線分上の位置における色度を計算した。なお、上記線分の長さは、Ｚが１０ｃｍの照射面では１０ｃｍ、Ｚが２５０ｃｍの照射面では２５０ｃｍとした。

また、実施例１においては、赤多点光源、緑多点光源および青多点光源それぞれのφ方向における一次光の強度が一定であり、また、θ方向への一次光の強度
がいずれも
となっていることにより、一次光源の配光特性が同一となっているものと設定した。なお、配光特性についての上記条件（Ａ）の判定を行なうと、これらはすべて０となる。

これらの関係を以って、多点光源放射計算を用いた。多点光源放射照度計算とは以下の計算方法である。

ここで、Ｉ_R0__RED、Ｉ_R0__GREEN、Ｉ_R0__BLUE、Ｓ_RED（λ）、Ｓ_GREEN（λ）、及びＳ_BLUE（λ）は赤多点光源、緑多点光源および青多点光源それぞれの放射強度定数とスペクトルとを示す。例えば、赤多点光源計算項の
は、３次元空間における光源と照射面との距離の変化で光の強度減衰を計算する因子である。
これらの定数値と計算値とは、スペクトル強度や配置と測定面との空間状態が決まる毎に一定の結果を算出する部分であり、重要なパラメーターであるが副主的な因子である。

これらの、定数性の強い項に対して、規格化された配光分布、
の変化が、計算に重大な変化を与える。
これらの式を用いて、Ｘ−Ｙ平面の放射照度を計算し、放射照度よりＣＩＥ色度座標を計算した。

計算の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を図１１に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜１０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図１２に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図１１に破線で示した。
また、計算の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を図１３に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜２５０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図１４に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図１３に破線で示した。
これらの結果から、Ｚ＝１０ｃｍの照射面においては、照射面の位置によってＣＩＥ色度座標が変化し合成光の色が均一化していないものの、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面においては照射面全体においてＣＩＥ色度座標が一定で合成光の色が均一化していることが確認された。

［実施例２］
θ方向への一次光の強度
がいずれも
となっていることにより、一次光源の配光特性が同一となっているものと設定したほかは実施例１と同様にして、合成光が照射面において均一化しているか否かの評価を行なった。なお、配光特性についての上記条件（Ａ）の判定を行なうと、これらはすべて０となる。

計算の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を図１５に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜１０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図１６に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図１５に破線で示した。
また、計算の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を図１７に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜２５０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図１８に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図１７に破線で示した。
これらの結果から、Ｚ＝１０ｃｍの照射面においては、照射面の位置によってＣＩＥ色度座標が変化し合成光の色が均一化していないものの、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面においては照射面全体においてＣＩＥ色度座標が一定で合成光の色が均一化していることが確認された。

［実施例３］
各一次発光がランバート配光となることにより一次光源の配光特性が同一となっているものと設定したほかは実施例１と同様にして、合成光が照射面において均一化しているか否かの評価を行なった。なお、配光特性についての上記条件（Ａ）の判定を行なうと、これらはすべて０となる。

計算の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を図１９に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜１０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図２０に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図１９に破線で示した。
また、計算の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を図２１に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜２５０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図２２に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図２１に破線で示した。
これらの結果から、Ｚ＝１０ｃｍの照射面においては、照射面の位置によってＣＩＥ色度座標が変化し合成光の色が均一化していないものの、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面においては照射面全体においてＣＩＥ色度座標が一定で合成光の色が均一化していることが確認された。

［比較例１］
一次光源である、赤多点光源の強度
、緑多点光源の強度
、及び、青多点光源の強度
が、それぞれ
となっていることにより、一次光源の配光特性が同一となっていないものと設定したほかは実施例１と同様にして、合成光が照射面において均一化しているか否かの評価を行なった。なお、配光特性についての上記条件（Ａ）の判定を行なうと、赤多点光源からの一次光と緑多点光源からの一次光との最大差はΔＩ＝０．０６２であり、緑多点光源からの一次光と青多点光源からの一次光との最大差はΔＩ＝０．０９４であり、青多点光源からの一次光と赤多点光源からの一次光との最大差はΔＩ＝０．１２３であった。

計算の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を図２３に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜１０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図２４に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図２３に破線で示した。
また、計算の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を図２５に示し、この照射面で算出された（ｘ＝０，ｙ＝０〜２５０ｃｍ）までのＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図２６に示す。なお、色度を計算した線分の位置を、図２５に破線で示した。
これらの結果から、Ｚ＝１０ｃｍの照射面及びＺ＝２５０ｃｍの照射面のいずれにおいても、照射面の位置によってＣＩＥ色度座標が変化し合成光の色が均一化していないことが確認された。

［実施例４］
励起ピーク波長３９９ｎｍの表面実装型ＩｎＧａＮ系半導体発光素子上に、いずれも中央粒度が５〜１０μｍであり粒径が５μｍ以下の粒子が１０重量％以上含有している青色蛍光体（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｃｌ，Ｆ）₂：Ｅｕの９２ｍｇと、緑色蛍光体（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌの９２ｍｇと、黄色蛍光体（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｕ，Ａｌの９８ｍｇと、橙色蛍光体（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌの２３ｍｇと赤色蛍光体ＬｉＷ₂Ｏ₈：Ｅｕの２９７ｍｇの混合物の４種類の蛍光体を、それぞれエポキシ樹脂５００ｍｇを使用して個別に塗布し、発光のＣＩＥ色度座標値が青色（０．１６３，０．１２９）緑色（０．３２２，０．５９９）、黄色（０．４８２，０．５０８）、橙赤色（０．５６２，０．４３４）であり、ランバート配光となる（即ち、配光特性が同一の）１次光を発する表面実装型ＬＥＤを同一基板上に同一方向に向けて中心位置を２．２ｃｍの間隔を空けて作製した。各蛍光体部の寸法は、１．４ｃｍ×１．５ｃｍ×０．４５ｍｍの略直方体状に形成した。

各蛍光体の光源輝度を測定すると、青色蛍光体が平均輝度４３６カンデラ／ｍ²でピーク輝度が７０１カンデラ／ｍ²であり、緑色蛍光体が平均輝度１０７５カンデラ／ｍ²でピーク輝度が２４８９カンデラ／ｍ²であり、黄色蛍光体が平均輝度１１７１カンデラ／ｍ²でピーク輝度が３０３１カンデラ／ｍ²であり、橙赤色蛍光体が平均輝度５７８カンデラ／ｍ²でピーク輝度が１０９５カンデラ／ｍ²であった。

その光源を用い、光源からの距離２５ｃｍの位置に照射面として白色紙を設置し、この白色紙に前記光源から合成光を照射した。この白色紙の２０ｃｍ角の正方形をとり、この正方形内の任意の位置において、ＣＩＥ色度座標値を測定した。測定により得られたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを、図２７に示す。また、図２７のプロットした点の近傍を拡大した図を、図２８に示す。図２７及び図２８から分かるように、各位置における合成光の色は白色であり、また、そのＣＩＥ色度座標の差はすべて０．０５の範囲内に入っていた。これにより、配光特性が同一となることにより、照射面において合成光が均一化することが確認された。

なお、この際の平均演色評価数Ｒａは８０であり、発光効率は２．４２２ｌｍ／Ｗであった。ただし、使用した近紫外ＬＥＤはＥ１Ｓ１９−ＯＰＯＡ０７−０２という製品であり、スペックシートの参照値より、典型的外部量子効率は３．３３３％、最小外部量子効率は１．２１２％である。近年開発されたＬＥＰＳ構造の高効率近紫外ＬＥＤは、非特許文献４によれば外部量子効率４０％とされており、市販の近紫外ＬＥＤをＬＥＰＳ−ＬＥＤに交換した場合、逆算上７９．９４〜２９．０６９ｌｍ／Ｗのいずれかの値を示すと考えられる。また、本実施例では、配光が混ざる事の検証の追記実験を誰もが行える事を考慮して、全てを市販で入手可能なもので構成している。

［比較例２］
通常に市販されているＡｌＩｎＧａＰ赤色ＬＥＤと、ＩｎＧａＮ緑色ＬＥＤ、及びＩｎＧａＮ青色ＬＥＤを用いて、３波長ＬＥＤをクラスター状態にした光源を作り、これを測定した。ＬＥＤは直径５ｍｍの発光面を有する光源で赤色、緑色及び青色それぞれの一次光を発する一次光源とし、これらをそれぞれ平面上で正三角形の頂点に位置するように配置した。また、各一次光源は、上記の正三角形の中心からの各一次光源の中心までの距離が０．６９２８ｍｍになるように配置した。
さらに、各一次光源から発せられる一次光のＣＩＥ色度座標は、赤色ＬＥＤが（０．７０２，０．３００）であり、緑色ＬＥＤが（０．１６９，０．７１８）であり、青色ＬＥＤが（０．１２４，０．０８３）であった。

また、各一次光源について、そのθ方向への光度を、φを３０［ｄｅｇ］毎に変化させながら測定し、各一次光源の光度の配光分布においてφの軸方向に対する対称性が破綻していることを確認した。このことから、各一次光源が歪み配光を有し、本比較例で作製した光源の配光特性が同一でないことを確認した。

上記の光源を用い、光源からの距離４５ｃｍの位置に照射面として白色紙を設置し、この白色紙に前記光源から合成光を照射した。この白色紙の２０ｃｍ角の正方形をとり、この正方形内の任意の位置において、ＣＩＥ色度座標値を測定した。測定により得られたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットしたものを図２９に示す。

図２９から分かるように、配光特性を同一にしない場合、照射面において合成光は均一化せず、測定位置により別の色となっていることが確認された。
また、この際の平均演色評価数は、色彩が白色付近に無い為計算値が実行できず数値が存在しない。
さらに、図２９に示すように激しい色彩の分離が観測されており、したがって、本比較例の光源は、照明用途に用いることが困難である。

本発明は、産業上に任意の分野において広く用いることができるが、例えば、照明、画像表示装置、文字表示装置、液晶ディスプレイなどのバックライトなどに用いて好適である。

本発明の一実施形態について説明するため、「θ」及び「φ」を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態にかかる、固体発光素子及び配光制御素子により構成された一次光源の構成を表わす模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる、固体発光素子、蛍光体部及び配光制御素子により構成された一次光源の構成を表わす模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態としての、固体発光素子モジュール及び配光素子モジュールにより構成した光源について説明するための模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態としての、固体発光素子モジュール、蛍光体モジュール及び配光素子モジュールを用いた光源について説明するための模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態について示すもので、交換により調光を行なう光源の一例を示す模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態について示すもので、一次光量制御手段により調光を行なう光源の一例を示す模式的な分解斜視図である。 本発明の実施例１〜３及び比較例１で用いた一次光源の配置の様子を模式的に示す図である。 本発明の実施例１〜３及び比較例１における照射面と一次光源との関係を示す図である。 本発明の実施例１〜３及び比較例１で用いた赤多点光源、緑多点光源および青多点光源それぞれのスペクトルである。 本発明の実施例１の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例１の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例１の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例１の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例２の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例２の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例２の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例２の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例３の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例３の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例３の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 本発明の実施例３の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 比較例１の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 比較例１の結果得られた、Ｚ＝１０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 比較例１の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面の様子を表わす図である。 比較例１の結果得られた、Ｚ＝２５０ｃｍの照射面で算出されたＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 本発明の実施例４で測定したＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。 図２７のプロットした点の近傍を拡大した図である。 比較例２で測定したＣＩＥ色度座標をＣＩＥ色度図にプロットした図である。

符号の説明

１ 一次光源
２ 固体発光素子
３，３′ 蛍光体部
４ 配光制御素子
５ 固体発光素子モジュール
６，６′ 蛍光体モジュール
７ 配光素子モジュール
８ ターンテーブル
９ 一次光量制御手段
２１ ＬＥＤ本体
２２，５１，６１，６１′，７１ 基部
５２ 配線
９１ 供給電力制御部
９２ 電力量記憶部

Claims (16)

1. それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、該一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源であって、
   上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、
   上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有し、
   発光効率が３０ｌｍ／Ｗ以上であり、
   平均演色評価数が６０以上である
   ことを特徴とする、光源。
2. 上記の複数の一次光源が、それぞれ異なる波長の光を発する、固体発光素子を備える
   ことを特徴とする、請求項１記載の光源。
3. 上記の複数の一次光源のうちの少なくとも１個が、固体発光素子と、該固体発光素子からの光を吸収して発光する蛍光体を含有する蛍光体部とを備える
   ことを特徴とする、請求項１記載の光源。
4. 該一次光源が発する一次光の広がり角が、５°以上１８０°以下である
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源。
5. 該一次光源が、配光制御素子を備える
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源。
6. 該配光制御素子が、上記一次光を集光しうる集光機能を備える
   ことを特徴とする、請求項５記載の光源。
7. 少なくとも２．５ｍ離れた位置において観察される上記合成光の色が白色である
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源。
8. 請求項２又は請求項３に記載の光源を構成するための該固体発光素子モジュールであって、
   基部と、
   該基部に設けられた該固体発光素子とを備える
   ことを特徴とする、固体発光素子モジュール。
9. 請求項３に記載の光源を構成するための蛍光体モジュールであって、
   基部と、
   該基部に設けられた該蛍光体部とを備える
   ことを特徴とする、蛍光体モジュール。
10. 請求項５又は請求項６に記載の光源を構成するための配光素子モジュールであって、
    基部と、
    該基部に設けられた該配光制御素子とを備える
    ことを特徴とする、配光素子モジュール。
11. それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、該一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源であって、
    上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、
    上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有し、
    さらに、
    該一次光源を制御して上記一次光のうちの少なくとも一部の光量を調整しうる一次光量制御手段を備える
    ことを特徴とする、光源。
12. 該一次光源のうちの少なくとも１個が固体発光素子を備え、
    該一次光量制御手段が、
    該固体発光素子の発光量を制御する
    ことを特徴とする、請求項１１記載の光源。
13. 請求項１〜７、請求項１１及び請求項１２のいずれか１項に記載の光源を備えた
    ことを特徴とする、照明装置。
14. 請求項１〜７、請求項１１及び請求項１２のいずれか１項に記載の光源を備えた
    ことを特徴とする、画像表示装置。
15. それぞれ異なる波長の一次光を発する複数の一次光源を備え、上記一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源の調光方法であって、
    上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、且つ、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、上記一次光源を交換する
    ことを特徴とする、光源の調光方法。
16. それぞれ異なる波長の一次光を発する、固体発光素子を備えた複数の一次光源を備え、上記一次光源が発する一次光を合成した合成光を発する光源の調光方法であって、
    上記一次光のＣＩＥ色度座標の差の最大値が０．０５以上であり、且つ、上記一次光が、所望の照射面において上記合成光の色が均一化する程度に同一の配光特性を有するようにしながら、上記一次光の光量を調整する
    ことを特徴とする、光源の調光方法。