JP2008258356A - 照明光源とそれを備える照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源とそれを備える照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１００の照明光源１８０は、４７０ｎｍのピーク波長の光を発する第２青ＬＥＤ１１１と、４４５ｎｍのピーク波長の光を発する第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３１と、第２青ＬＥＤ１１１によって励起される黄色蛍光体１１２と、第１青ＬＥＤ１２１によって励起される緑色蛍光体１２２と、第１青ＬＥＤ１３１によって励起される赤色蛍光体１３２とを備え、第２青ＬＥＤ１１１が発する光のピーク波長と、第１青ＬＥＤ１２１、第１青ＬＥＤ１３１が発する光のピーク波長とが異なる。
【選択図】図８

Description

この発明は、照明光源と照明装置に関する。

従来、照明光の色温度を変化させることができる照明装置が提案されている。例えば、特開２００５−５０７６９号公報（特許文献１）に記載の照明装置は、暖色系の色温度の光源と、寒色系の色温度の光源と、青色の光源とを備え、それぞれの光源の出力を調整することによって、照明光の色温度を変化させる照明装置である。

また、特開２００６−１６４８７９号公報（特許文献２）に記載の照明光源は、青色発光素子として青色発光ダイオードと、白色発光素子として青色発光ダイオードおよび緑色蛍光体と、第１の赤色発光素子として第１の赤色発光ダイオードと、第２の赤色発光素子として第１の赤色とは発光色が異なる第２の赤色発光ダイオードとを備えることによって、それぞれの光源の出力を調整することによって、色温度の異なる電球色、昼白色、昼光色の照明をすることが可能な照明光源である。
特開２００５−５０７６９号公報 特開２００６−１６４８７９号公報

しかしながら、特開２００５−５０７６９号公報（特許文献１）に記載の照明装置では、実際に様々な色温度を実現するためには、ランプとしては蛍光灯を用いることが考えられるが、蛍光灯を用いる照明は、大型になるし、演色性がよくない。

また、特開２００６−１６４８７９号公報（特許文献２）に記載の照明光源は、青色を発光する発光素子としては、単一の青色発光ダイオードをそのまま利用しているために、青色部の演色性がよくない。その結果、全波長領域での平均の演色性も、よくならない。

そこで、この発明の目的は、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源を提供することである。

目に見える物の色は、その物を照らす光の波長の分布によって変化する。物の色を正しく見せる光を基準光とすると、基準光の下で見た色と、照明光の下で見た色とのずれが小さい照明光が理想的な照明光であるといえる。例えば、太陽光の下で見た色は、基準光の下で見た色とのずれが小さい。太陽光のように、ある物について、基準光の下で見たときと近い色を見せる光を、演色性のよい光であるという。演色性を評価する指数としては、平均演色評価指数Ｒａが用いられる。平均演色評価指数Ｒａは、演色性がよい照明では高く、基準光と同じ演色性の照明であれば、平均演色評価指数Ｒａは１００である。一般的に、平均演色評価指数Ｒａが９０以上であれば、演色性がよい照明であるといえる。演色性がわるい照明は平均演色評価指数Ｒａが低く、色の見え方について基準光とのずれが大きければ大きいほど、その照明の平均演色評価指数Ｒａは小さくなる。

例えば、キセノンランプには平均演色評価指数Ｒａが１００のものがある。しかしながら、キセノンランプは高価であるために一般家庭の照明として用いられることはほとんどない。白熱灯は、フィラメントを加熱することによって光を放出するものであるため、平均演色評価指数Ｒａは１００であるが、フィラメントが切れやすく、寿命が短い。また、白熱灯が放出する光のエネルギーのうち、可視光は１０％程度である。白熱灯が放出する光のエネルギーのうちの７０％以上は赤外線として放出されるため、効率が悪く、熱い光となる。白熱灯が放出する光は、物体を加熱することによって得られる光であるため、色温度が３０００Ｋ以下のものしかない。蛍光灯においては、演色性がよいとされる、青と緑と赤に光を集中させる三波長タイプの蛍光灯でも、平均演色評価指数Ｒａは８４程度である。これは、蛍光灯の分光分布においては、光の相対強度の大小が波長によって極端であるために、一部の色が正しく見えないためである。その他の従来の光源にも、発熱量が多い、高価である、平均演色評価指数Ｒａが非常に低い、点灯するまでに時間がかかる等の問題点がある。

上述のように、太陽光は、演色性がよい光である。しかしながら、太陽光が発する光には、可視領域の光のほかに、赤外線や紫外線も含まれている。赤外線は熱線となり、不要なエネルギーの放出となったり、照射される物の温度を上昇させたり、人の目に悪影響を与えることがある。キセノンランプや白熱灯が発する光も同様に、赤外線を含む。また、紫外線は、写真や絵等の褪色を促進したり、人の目に悪影響を与えたりする。水銀灯や蛍光灯が発する光にも、紫外線が多く含まれる。

したがって、理想的な照明光は、太陽光のように演色性がよく、また、太陽光やキセノンランプ、白熱灯、蛍光灯等に含まれる赤外線や紫外線などの可視領域の光ではない光を発しない照明光である。

発光ダイオードは、発する光の半値幅が２０ｎｍ〜５０ｎｍと狭い。そのため、発光ダイオードを照明の光源とすることによって、必要な波長の光のみを選択的に照明として用いることができる。発光ダイオードは、従来、照明として用いられるほど高輝度、高効率ではなかったが、最近は輝度、効率ともに高くなってきており、将来的には蛍光灯と同程度にまで効率が上がると考えられている。また、発光ダイオードの寿命は一般的に５万時間以上と長寿命であるので、照明に応用されることが期待されている。

一方、照明光の性質には、色温度で表される性質がある。色温度は、高温に熱せられた黒体が発する色をもとにした表現であり、たとえば、昼間の光は５０００Ｋ、夕刻の光は３０００Ｋというように表される。これは、昼間の光は、温度が５０００Ｋの黒体が発する色に近く、夕刻の光は、温度が３０００Ｋの黒体が発する色に近いことを表す。

従来の蛍光灯には、電球色（３０００Ｋ）、温白色（３５００Ｋ）、白色（４２００Ｋ）、昼白色（５０００Ｋ）、昼光色（６５００Ｋ）等、様々な色温度の光を発するものがある。しかしながら、一つの蛍光灯で複数の色温度の光を発することはできないために、一つの蛍光灯で、昼間の照明は昼光色（６５００Ｋ）、食事時には料理をおいしく見せる温白色（３５００Ｋ）、寝る前は落ち着きのある電球色（３０００Ｋ）に変化させるということができない。

発光ダイオードにおいては、出力の調整が容易であるので、様々な波長の光を発する発光ダイオードを用いた照明では、それぞれの発光ダイオードの出力を調整することによって、照明全体として発する光の色温度を簡単に変化させることができる。しかしながら、発光ダイオードが発する光の半値幅は２０ｎｍ〜５０ｎｍと狭いため、発光ダイオードのみを用いて広い波長範囲の分光分布をもつ演色性のよい照明とするためには、波長が異なる発光ダイオードを多数種類、備える必要があり、多数の発光ダイオードの出力をそれぞれ調整しなければならないので、構成と出力の調整が複雑な照明になってしまう。

そこで、本発明の発明者は、種々の検討をした結果、青色域である３８０ｎｍから５００ｎｍまでのピーク波長の光を発する発光ダイオードを含む第一と第二の原光源とを備え、第一の原光源が発する光のピーク波長と、第二の原光源が発する光のピーク波長とが異なることによって、多数の原光源を備えなくても、青色域の演色性をよくすることができることを見出した。また、光源によって励起される蛍光体を備えることによって、色温度を調整しやすくなることを見出した。このような発明者の知見に基づいて、この発明の照明光源は、以下の構成を備える。

この発明に従った照明光源は、３８０ｎｍから５００ｎｍまでのピーク波長の光を発する発光ダイオードを含む第一と第二の原光源と、光源によって励起される蛍光体とを備え、第一の原光源が発する光のピーク波長と、第二の原光源が発する光のピーク波長とが異なる。

このようにすることにより、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源を提供することができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体は、第一の原光源または第二の原光源によって励起されることが好ましい。

このようにすることにより、使用する光源の数を少なくすることができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体は、第一の原光源によって励起される蛍光体と、第二の原光源によって励起される蛍光体とを含むことが好ましい。

このようにすることにより、使用する光源の数を少なくすることができる。

この発明に従った照明光源は、３８０ｎｍ以下のピーク波長の光を発する励起光源をさらに備え、蛍光体は、励起光源によって励起される蛍光体を含むことが好ましい。

このようにすることにより、例えば、ある種の植物や海ガメの飼育などに効果的な照明とすることができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体と蛍光体を励起させる光源は、発光素子として一体に形成されていることが好ましい。

このようにすることにより、例えば、市販の発光ダイオードを発光素子として使用することができるので、光源と蛍光体を別に製作する必要がない。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体と蛍光体を励起させる光源は、白色発光ダイオードとして一体に形成されていることが好ましい。

白色発光ダイオードは、一般的な発光ダイオードである。そこで、このようにすることにより、照明光源の製作費用を抑えることができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体と蛍光体を励起させる光源は、別個の部材として形成されていることが好ましい。

このようにすることにより、発光ダイオードと蛍光体をそれぞれ別々に製作することができる。

この発明に従った照明光源は、第一の原光源と第二の原光源と蛍光体を励起させる光源の発光強度比を調整することが可能であることが好ましい。

このようにすることにより、任意の色温度で平均演色評価指数Ｒａを調整することが可能となる。

この発明に従った照明光源は、各色温度において、平均演色評価指数Ｒａをほぼ最大にするように調整することが可能であるように構成されていることが好ましい。

このようにすることにより、色温度ごとに平均演色評価指数Ｒａを最大にすることができる光源を得ることができる。

この発明に従った照明光源においては、第一の原光源が発する光のピーク波長と、第二の原光源が発する光のピーク波長は、第一の原光源が発する光または第二の原光源が発する光のほぼ半値幅程度異なっていることが好ましい。

このようにすることにより、青色域の演色性がよくなる。また、分光分布の調整が容易になるので、照明光の平均演色評価指数Ｒａを高めることができる。

この発明に従った照明光源においては、一つの原光源または蛍光体から発する光の分光分布と、他の一つの原光源または蛍光体から発する光の分光分布とは、それぞれの分光分布におけるピーク強度の約１／３〜２／３の強度となる波長において互いに重なるように構成されていることが好ましい。

このようにすることにより、分光分布の調整が容易になるので、照明光の平均演色評価指数Ｒａを高めることができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体は、第一と第二の蛍光体を含み、第一の蛍光体は、５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体であり、第二の蛍光体は、５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体であることが好ましい。

このようにすることにより、色温度を調整しやすくなる。また、広範囲の波長領域において平均演色評価指数Ｒａを高くすることができる。

この発明に従った照明光源においては、蛍光体は、第三の蛍光体を含み、第三の蛍光体は、５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体であることが好ましい。

このようにすることにより、色温度を調整しやすくなる。また、広範囲の波長領域において平均演色評価指数Ｒａを高くすることができる。

この発明に従った照明光源は、第一の原光源を用いて構成される第一の青色発光ダイオードと、第二の原光源を用いて構成される第二の青色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子とを含むことが好ましい。

この発明に従った照明光源は、第一の原光源を用いて構成される青色発光ダイオードと、第二の原光源と５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体とが一体に形成された白色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子とを含むことが好ましい。

この発明に従った照明光源は、第一の原光源を用いて構成される第一の青色発光ダイオードと、第二の原光源を用いて構成される第二の青色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第五の発光素子とを含むことが好ましい。

この発明に従った照明装置は、上記のいずれかの照明光源を備えることが好ましい。

このようにすることにより、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源を備える照明装置を提供することができる。

以上のように、この発明によれば、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源を提供することができる。

本発明者は、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源、および、それを備える照明装置を得るために以下のとおり検討した。

図１は、色温度が（Ａ）３０００Ｋ、（Ｂ）４２００Ｋ、（Ｃ）５０００Ｋ、（Ｄ）６５００Ｋである基準光の分光分布を示す図である。

図１に示すように、物の色を正しく見せる基準光の分光分布は、その光の色温度によって異なる。そのため、照明光を基準光に近づけて、演色性のよい照明光にするためには、照明光の色温度に応じて、照明光の分光分布を、その色温度における基準光の分光分布に近付ける必要がある。

照明光の色温度を変化させるためには、その照明光が含む光の相対強度比を調整する必要がある。発光ダイオードは、出力の調整が容易な光源である。そのため、照明の光源として発光ダイオードを用いることによって、各色を発する発光ダイオードの出力を調整することによって、色温度を容易に変化させることができる。

どのような色温度で照明するかが決定されると、その色温度で平均演色評価指数Ｒａが最大になるように、照明光の分光分布を調整する。このとき、例えば、青色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、赤色発光ダイオードのように、少数の発光ダイオードのみを備える照明においては、一つ一つの発光ダイオードは、それぞれ特定の波長の光のみを発する光源であるので、それぞれの発光ダイオードの出力を調整することが容易であっても、照明全体の平均演色評価指数Ｒａを調整することは困難である。

図２は、青色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、赤色発光ダイオードのそれぞれが発する光の分光分布を示す図である。図２に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図２に示すように、発光ダイオードが発する光は、半値幅が狭い。そのため、それぞれの発光ダイオードが発する光の分布の境界には、輝度のほとんどない波長領域が形成されてしまう。

表１は、図１に示す特性を持つ青色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、赤色発光ダイオードを用いた照明について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、それぞれの発光ダイオードの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表１に示すように、光源が青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードとである照明は、どの色温度でも平均演色評価指数Ｒａが低く、照明として不適当であることがわかる。

図３は、図２の特性をもつ発光ダイオードのみを備える照明で５０００Ｋの色温度の光を調整したときの、照明光の分光分布を示す図である。図３に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図３に示すように、図１に示す特性を持つ青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードとを用いて、各発光ダイオードの輝度を、表１に示す５０００Ｋの色温度の場合の輝度に調整すると、各発光ダイオードの発する光の分光分布の境界には、極端に輝度の低い領域が見られる。そのため、平均演色評価指数Ｒａは７０と低くなり、照明として不適当である。

また、一般的に、緑色発光ダイオードは効率と輝度が低いため、青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの三種類の発光ダイオードで図３に示す分光分布をもつ照明を作製する場合には、緑色発光ダイオードの数を青色発光ダイオードと赤色発光ダイオードよりも多くする必要がある。

このように、少数の発光ダイオードのみで構成される照明は、演色性がよくない。そこで、発光ダイオードの種類を増やすことが考えられる。

発光ダイオードが発する光の半値幅は、２０ｎｍ〜４０ｎｍである。例えば、可視領域のうち、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光を発する照明には、半値幅が２０ｎｍの発光ダイオードのみを用いる場合には１８種類、半値幅が４０ｎｍの発光ダイオードのみを用いても９種類の発光ダイオードが最小限、必要となる。

図４は、ピーク波長がそれぞれ異なる１０種類の発光ダイオードを用いた照明の分光分布を示す図である。発光ダイオードが発する光の半値幅は、３０ｎｍとする。図４に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図４に示すように、可視領域である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長全域において、輝度が極端に低い波長は見られない。しかしながら、１０種類の発光ダイオードの出力をそれぞれ制御する必要があるので、制御回路や電源が複雑になる。また、緑色発光ダイオードのように、他の色の発光ダイオードよりも効率や輝度の低い発光ダイオードの数を他の発光ダイオードの数よりも増やさなくてはならないので、構成が複雑になる。

そこで、半値幅の広い光を発する蛍光体と、発光ダイオードとを併用する照明が考えられる。

図５は、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とが一体に形成されている白色発光ダイオードについて、色温度が６２１２Ｋのときの分光分布を示す図である。図５に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図５に示すように、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とが一体に形成された白色発光ダイオードの分光分布には、青色部に幅が狭く強度の強いピークと、黄色部に幅が広く強度が低いピークが見られる。この分光分布を持つ照明の平均演色評価指数Ｒａは、７０〜８０台程度である。

このように、蛍光体を備える照明は、発光ダイオードの数が少なくても、広い波長範囲に広がる分光分布を持つことができる。

現在、最も効率のよい発光ダイオードは、青色発光ダイオードである。また、青色は可視領域の中でも波長が短いので、可視領域の光を発する蛍光体として励起させることができる蛍光体が多い。そこで、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光に励起されて緑色を発する緑色蛍光体とが一体に形成された緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光に励起されて赤色を発する赤色蛍光体とが一体に形成された赤色発光ダイオードとを備える照明を考えることができる。青色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードに用いられる青色発光ダイオードは、すべて同一の特性の光を発する青色発光ダイオードとする。

図６は、青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて緑色を発する緑色蛍光体とが一体に形成された緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて赤色を発する赤色蛍光体とが一体に形成された赤色発光ダイオードのそれぞれが発する光の分光分布を示す図である。図６に示す分光分布は、実測によって得られた分光分布である。

図６に示すように、蛍光体が発する光の分光分布において、緑色と赤色のピークは、図２に示す緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの分光分布よりも、幅が広い。図６に示す蛍光体が発する光の分光分布において、緑色と赤色のピークにおいては、半値幅が１００ｎｍ程度であるので、発光ダイオードと蛍光体の数が少なくても、広い波長範囲に広がる分光分布を得ることができる。

表２は、図６に示す特性を持つ青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて緑色を発する緑色蛍光体とが一体に形成された緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて赤色を発する赤色蛍光体とが一体に形成された赤色発光ダイオードを用いた照明について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、それぞれの発光ダイオードの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表２に示すように、光源が青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて緑色を発する緑色蛍光体とが一体に形成された緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて赤色を発する赤色蛍光体とが一体に形成された赤色発光ダイオードである照明の照明光は、４０００Ｋから５５００Ｋの色温度の範囲において、平均演色評価指数Ｒａが９０〜９２となる。

図７は、図６の特性をもつ発光ダイオードのみを備える照明で５０００Ｋの色温度の光を調整したときの、照明光の分光分布を示す図である。図７に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図７に示すように、蛍光体を備える照明の照明光の分光分布は、蛍光体を備えない発光ダイオードのみで構成された照明光の分光分布（図３）と比較して、広い波長領域の光を含み、また、波長による輝度の極端な強弱が少ない。

このように、発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせることによって、使用する発光ダイオードと蛍光体の種類を少なくして演色性のよい照明光を調整することができる。

しかしながら、図７の破線で囲った部分に示すように、青色と他の色との境界には極端に輝度の低い波長領域が見られる。このような、波長による輝度の極端な強弱をなくすことによって、基準光の分光分布に近い分光分布を有する、演色性のよい照明光を調整することができる。

そこで、本発明の発明者は、種々の検討をした結果、青色域である３８０ｎｍから５００ｎｍまでのピーク波長の光を発する発光ダイオードを含む第一と第二の原光源とを備え、第一の原光源が発する光のピーク波長と、第二の原光源が発する光のピーク波長とが異なることによって、多数の原光源を備えなくても、青色域の演色性をよくすることができることを見出した。また、光源によって励起される蛍光体を備えることによって、色温度を調整しやすくなることを見出した。このような発明者の知見に基づいて、この発明の照明光源は、以下の構成を備える。

この発明に従った照明光源は、３８０ｎｍから５００ｎｍまでのピーク波長の光を発する発光ダイオードを含む第一と第二の原光源と、光源によって励起される蛍光体とを備え、第一の原光源が発する光のピーク波長と、第二の原光源が発する光のピーク波長とが異なる。

このようにすることにより、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図８は、この発明の第１実施形態として、照明装置の構成（Ａ）と、照明装置が備える光源（Ｂ）を模式的に示す図である。

図８の（Ａ）に示すように、照明装置１００は、光源１８０と、白ＬＥＤ１１０を駆動するための白用駆動回路１０１と、緑ＬＥＤ１２０を駆動するための緑用駆動回路１０２と、赤ＬＥＤ１３０を駆動させるための赤用駆動回路１０３を備える。光源１８０は、白色発光ダイオード（白ＬＥＤ）１１０と緑色発光ダイオード（緑ＬＥＤ）１２０と赤色発光ダイオード（赤ＬＥＤ）１３０とから構成されている。白用駆動回路１０１と緑用駆動回路１０２と赤用駆動回路１０３は、それぞれ、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と、赤ＬＥＤ１３０の出力を調整する。駆動方式は、一般的に、電流値を制御する方法、電圧と抵抗で制御する方法、また、スタティックに駆動する方式やパルス幅を変更する方式などがあるが、どれを使用してもかまわない。

白ＬＥＤ１１０と、緑ＬＥＤ１２０と、赤ＬＥＤ１３０は、それぞれ、複数ずつ備えられて直列に接続されている。直列に接続されたそれぞれの色の発光ダイオードは、白ＬＥＤ１１０、緑ＬＥＤ１２０、赤ＬＥＤ１３０、白ＬＥＤ１１０、緑ＬＥＤ１２０、赤ＬＥＤ１３０、の順番に並べて並列に配置されて、照明装置１００の照明光源１８０とされている。照明光源１８０の光の進行方向側には、乳白色の拡散板（図示しない）を設けて、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０とから発する光が混ざり合うようにする。

図８の（Ｂ）は、それぞれの発光ダイオードの構成を模式的に示す図である。

図８の（Ｂ）に示すように、白ＬＥＤ１１０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）１１１と、第２青ＬＥＤ１１１が発する光によって励起されて黄色の光を主に発する第三の蛍光体として黄色蛍光体１１２を含む。緑ＬＥＤ１２０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）１２１と、第１青ＬＥＤ１２１が発する光によって励起されて緑色の光を主に発する第一の蛍光体として緑色蛍光体１２２を含む。赤ＬＥＤ１３０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）１３１と、第１青ＬＥＤ１３１が発する光によって励起されて赤色の光を主に発する第二の蛍光体として赤色蛍光体１３２を含む。白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０においては、それぞれ、青ＬＥＤに蛍光体を含んだカバーが付けられることによって、青ＬＥＤと蛍光体とが一体に形成されている。

白ＬＥＤ１１０の光源として用いられる第２青ＬＥＤ１１１は、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する発光ダイオードである。緑ＬＥＤ１２０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ１２１と、赤ＬＥＤ１３０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ１３１は、どちらもピーク波長が４４５ｎｍの青色の光を発する発光ダイオードである。第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３１は同じ特性の発光ダイオードである。

図９は、この発明の第１実施形態の照明装置に用いられる、白ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤが発する光の分光分布を示す図である。図９に示す分光分布のうち、白ＬＥＤの分光分布は計算によって得られたものであり、緑ＬＥＤと赤ＬＥＤの分光分布は実測によって得られたものである。

図９に示すように、白ＬＥＤ１１０が発する光には、第２青ＬＥＤ１１１が発する光に対応する４７０ｎｍのピークと、黄色蛍光体１１２が発する黄色の光に対応する５５０〜５８５ｎｍのピークが見られる。緑ＬＥＤ１２０が発する光には、第１青ＬＥＤ１２１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、緑色蛍光体１２２が発する緑色の光に対応する５００〜５５０ｎｍのピークが見られる。赤ＬＥＤ１３０が発する光には、第１青ＬＥＤ１３１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、赤色蛍光体１３２が発する赤色の光に対応する５８５〜７８０ｎｍのピークが見られる。

表３は、この発明の第１実施形態の照明装置が発する光について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、白ＬＥＤと緑ＬＥＤと赤ＬＥＤの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表３に示すように、照明装置１００が発する光は、３８００Ｋから５０００Ｋの色温度の範囲において、平均演色評価指数Ｒａが９０〜９７となる。特に、４２００Ｋ〜４８００Ｋの色温度の範囲では、平均演色評価指数Ｒａが９３〜９７となり、演色性が非常によい照明であるといえる。

図１０は、この発明の第１実施形態にかかる制御関連のブロック図である。

図１０に示すように、本発明の照明装置１００においては、制御装置１９１は、色温度入力部１９２と輝度入力部１９３から制御信号を受信し、設定記憶部１９４と設定・制御値（電流値）変換部１９５と制御信号の送受信を行なう。また、制御部１９１は、受けた信号に応じて白用駆動回路１０１と緑用駆動回路１０２と赤用駆動回路１０３に制御信号を送信する。

図１１は、この発明の第１実施形態にかかる制御処理を順に示すフローチャートである。

図１１に示すように、ステップＳ００１で、使用者が色温度入力部１９２に、照明装置１００が発する光の色温度の設定を入力すると、色温度入力部１９２から制御部１９１に制御信号が送信される。ステップＳ００２では、色温度入力部１９２からの制御信号を受信した制御部１９１は、設定記憶部１９４と制御信号の送受信を行い、設定された色温度で最もよい平均演色評価指数Ｒａの照明光を調整するために必要な、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０のそれぞれの輝度についてのデータを選択する。

ステップＳ００３では、使用者が輝度入力部１９３に、照明装置１００が発する光の明るさについての設定を入力すると、輝度入力部１９３から制御部１９１に制御信号が送信される。ステップＳ００４では、輝度入力部１９３から制御信号を受信した制御部１９１は、照明光が設定された明るさ（輝度）になるように、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０のそれぞれの輝度を補正する。

ステップＳ００５では、制御部１９１は、設定・制御値（電流値）変換部１９５と制御信号の送受信を行い、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０の発する光の輝度をステップＳ００４で補正された輝度にするために、それぞれの発光ダイオードに供給する電流の値を得る。

ステップＳ００６では、制御部１９１は、白用駆動回路１０１と緑用駆動回路１０２と赤用駆動回路１０３をそれぞれ制御して、白ＬＥＤ１１０と緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０を、設定された輝度で発光させる。

図１２は、この発明の第１実施形態の照明装置の照明光について、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布を示す図である。図１２に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図１２に示すように、照明装置１００の照明光を４２００Ｋの色温度に調整した場合には、分光分布が可視領域の広い範囲に広がっている。波長によって、極端な輝度の強弱がなく、従来演色性がよくなかった青色領域にも、分光分布の大きな谷間は見られない。このときの平均演色評価指数Ｒａは９５である。

このように、照明装置１００の照明光源１８０は、４７０ｎｍのピーク波長の光を発する第２青ＬＥＤ１１１と、４４５ｎｍのピーク波長の光を発する第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３１と、第２青ＬＥＤ１１１によって励起される黄色蛍光体１１２と、第１青ＬＥＤ１２１によって励起される緑色蛍光体１２２と、第１青ＬＥＤ１３１によって励起される赤色蛍光体１３２とを備え、第２青ＬＥＤ１１１が発する光のピーク波長と、第１青ＬＥＤ１２１、第１青ＬＥＤ１３１が発する光のピーク波長とが異なる。

このようにすることにより、多数の原光源を備えなくても、青色域の演色性をよくすることができる。また、光源によって励起される蛍光体を備えることによって、色温度を調整しやすくなる。

このようにすることにより、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源１８０を備える照明装置１００を提供することができる。

照明光源１８０においては、蛍光体は、第２青ＬＥＤ１１１によって励起される黄色蛍光体１１２と、第１青ＬＥＤ１２１によって励起される緑色蛍光体１２２と第１青ＬＥＤ１３２によって励起される赤ＬＥＤ１３２とを含む。

このようにすることにより、使用する光源の数を少なくすることができる。

照明光源１８０においては、第１青ＬＥＤ１２１と緑色蛍光体１２２は、緑ＬＥＤ１２０として一体に形成され、第１青ＬＥＤ１３１と赤色蛍光体１３２は、赤ＬＥＤ１３０として一体に形成されている。

このようにすることにより、例えば、市販の緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードを緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０として使用することができるので、光源と蛍光体を別に製作する必要がない。

照明光源１８０においては、黄色蛍光体１１２と黄色蛍光体１１２を励起させる第２青ＬＥＤ１１１は、白ＬＥＤ１１０として一体に形成されている。

白色発光ダイオードは、一般的な発光ダイオードである。そこで、このようにすることにより、照明光源１８０の製作費用を抑えることができる。

照明光源１８０は、第２青ＬＥＤ１１１と第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３１の発光強度比を調整することが可能である。

このようにすることにより、任意の色温度で平均演色評価指数Ｒａを調整することが可能となる。

照明光源１８０は、各色温度において、平均演色評価指数Ｒａをほぼ最大にするように調整することが可能であるように構成されている。

このようにすることにより、色温度ごとに平均演色評価指数Ｒａを最大にすることができる照明光源１８０を得ることができる。

照明光源１８０においては、第２青ＬＥＤ１１１が発する光のピーク波長と第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３２が発する光のピーク波長は、第２青ＬＥＤ１１１と第１青ＬＥＤ１２１と第１青ＬＥＤ１３２が発する光のほぼ半値幅程度異なっている。

このようにすることにより、青色域の演色性がよくなる。また、分光分布の調整が容易になるので、照明光の平均演色評価指数Ｒａを高めることができる。

照明光源１８０においては、黄色蛍光体１１２と、緑色蛍光体１２２と、赤色蛍光体１３２のうちの一つから発する光の分光分布と、他の一つから発する光の分光分布とは、それぞれの分光分布におけるピーク強度の約１／３〜２／３の強度となる波長において互いに重なるように構成されている。

このようにすることにより、分光分布の調整が容易になるので、照明光の平均演色評価指数Ｒａを高めることができる。

照明光源１８０においては、蛍光体は、緑色蛍光体１２２と赤色蛍光体１３２を含み、緑色蛍光体１２２は、５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体であり、赤色蛍光体１３２は、５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体である。

このようにすることにより、色温度を調整しやすくなる。また、広範囲の波長領域において平均演色評価指数Ｒａを高くすることができる。

照明光源１８０においては、蛍光体は、黄色蛍光体１１２を含み、黄色蛍光体１１２は、５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体である。

このようにすることにより、色温度を調整しやすくなる。また、広範囲の波長領域において平均演色評価指数Ｒａを高くすることができる。

（第２実施形態）
図１３は、この発明の第２実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。

図１３の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、照明装置２００は、照明光源２８０を備える。照明装置２００においては、第１実施形態の照明装置１００と異なる点として、白ＬＥＤ２１０と緑ＬＥＤ２２０と赤ＬＥＤ２３０は、青ＬＥＤと蛍光体とが一体に形成されていない。照明装置２００のその他の構成は、照明装置１００と同様である。

白ＬＥＤ２１０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）２１１と、第２青ＬＥＤ２１１が発する光によって励起されて黄色の光を主に発する第三の蛍光体として黄色蛍光体２１２を含む。緑ＬＥＤ２２０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）２２１と、第１青ＬＥＤ２２１が発する光によって励起されて緑色の光を主に発する第一の蛍光体として緑色蛍光体２２２を含む。赤ＬＥＤ２３０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）２３１と、第１青ＬＥＤ２３１が発する光によって励起されて赤色の光を主に発する第二の蛍光体として赤色蛍光体２３２を含む。第２青ＬＥＤ２１１と、第１青ＬＥＤ２２１と、第１青ＬＥＤ２３１は、それぞれ、透明なカバー２１３、カバー２２３、カバー２３３で覆われている。黄色蛍光体２１２と、緑色蛍光体２２２と、赤色蛍光体２３２は、板状に形成されて、それぞれ、第２青ＬＥＤ２１１、第１青ＬＥＤ２２１、第１青ＬＥＤ２３１のカバーの外側に、光の進行方向側に配置されている。

図１３の（Ｂ）に示すように、白ＬＥＤ２１０と、緑ＬＥＤ２２０と、赤ＬＥＤ２３０は、それぞれ、複数ずつ備えられて直列に接続されている。直列に接続されたそれぞれの色の発光ダイオードは、白ＬＥＤ２１０、緑ＬＥＤ２２０、赤ＬＥＤ２３０、白ＬＥＤ２１０、緑ＬＥＤ２２０、赤ＬＥＤ２３０、の順番に並べて並列に配置されて、照明装置２００の照明光源２８０とされている。照明光源２８０の光の進行方向側には、乳白色の拡散板（図示しない）を設けて、白ＬＥＤ２１０と緑ＬＥＤ２２０と赤ＬＥＤ２３０とから発する光が混ざり合うようにする。

このように、照明光源２８０においては、黄色蛍光体２１２と第２青ＬＥＤ２１１、緑色蛍光体２２２と第１青ＬＥＤ２２１、と赤色蛍光体２３２と第１青ＬＥＤ２３１は、別個の部材として形成されている。

このようにすることにより、第２青ＬＥＤ２１１と黄色蛍光体２１２、第１青ＬＥＤ２２１と緑色蛍光体２２２、第１青ＬＥＤ２３１と赤色蛍光体２３２をそれぞれ別に製作することができる。

蛍光体は、照明光源２８０全体を覆う板に、原光源から発する光が照射される部分に各色の蛍光体を塗布したものとしてもよい。

第２実施形態の照明装置２００のその他の構成と効果は、第１実施形態の照明装置１００と同様である。

（第３実施形態）
図１４は、この発明の第３実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。

図１４の（Ａ）に示すように、照明装置３００は、照明光源３８０と、白ＬＥＤ３１０を駆動するための白用駆動回路３０１と、緑ＬＥＤ３２０を駆動するための緑用駆動回路３０２と、赤ＬＥＤ３３０を駆動させるための赤用駆動回路３０３と、青ＬＥＤ３４０を駆動するための青用駆動回路３０４を備える。照明光源３８０は、白色発光ダイオード（白ＬＥＤ）３１０と第三の発光素子として緑色発光ダイオード（緑ＬＥＤ）３２０と、第四の発光素子として赤色発光ダイオード（赤ＬＥＤ）３３０と、青色発光ダイオード（青ＬＥＤ）３４０とから構成されている。

白用駆動回路３０１と緑用駆動回路３０２と赤用駆動回路３０３と青用駆動回路３０４は、それぞれ、白ＬＥＤ３１０と緑ＬＥＤ３２０と、赤ＬＥＤ３３０と青ＬＥＤ３４０の出力を調整する。駆動方式は、一般的に、電流値を制御する方法、電圧と抵抗で制御する方法、また、スタティックに駆動する方式やパルス幅を変更する方式などがあるが、どれを使用してもかまわない。

白ＬＥＤ３１０と、緑ＬＥＤ３２０と、赤ＬＥＤ３３０と、青ＬＥＤ３４０は、それぞれ、複数ずつ備えられて直列に接続されている。直列に接続されたそれぞれの色の発光ダイオードは、青ＬＥＤ３４０、白ＬＥＤ３１０、緑ＬＥＤ３２０、赤ＬＥＤ３３０、青ＬＥＤ３４０、白ＬＥＤ３１０、緑ＬＥＤ３２０、赤ＬＥＤ３３０、の順番に並べて並列に配置されて、照明装置３００の照明光源３８０とされている。照明光源３８０の光の進行方向側には、乳白色の拡散板（図示しない）を設けて、白ＬＥＤ３１０と緑ＬＥＤ３２０と赤ＬＥＤ３３０と青ＬＥＤ３４０とから発する光が混ざり合うようにする。

図１４の（Ｂ）は、それぞれの発光ダイオードの構成を模式的に示す図である。

図１４の（Ｂ）に示すように、白ＬＥＤ３１０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）３１１と、第２青ＬＥＤ３１１が発する光によって励起されて黄色の光を主に発する第三の蛍光体として黄色蛍光体３１２を含む。緑ＬＥＤ３２０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）３２１と、第１青ＬＥＤ３２１が発する光によって励起されて緑色の光を主に発する第一の蛍光体として緑色蛍光体３２２を含む。赤ＬＥＤ３３０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）３３１と、第１青ＬＥＤ３３１が発する光によって励起されて赤色の光を主に発する第二の蛍光体として赤色蛍光体３３２を含む。白ＬＥＤ３１０と緑ＬＥＤ３２０と赤ＬＥＤ３３０においては、それぞれ、青ＬＥＤに蛍光体を含んだカバーが付けられることによって、青ＬＥＤと蛍光体とが一体に形成されている。青ＬＥＤ３４０においては、第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）３４１と、蛍光体を含まないカバー３４２とが一体に形成されている。

白ＬＥＤ３１０の光源として用いられる第２青ＬＥＤ３１１は、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する発光ダイオードである。緑ＬＥＤ３２０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ３２１と、赤ＬＥＤ３３０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ３３１と、青ＬＥＤ３４０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ３４１は、どれもピーク波長が４４５ｎｍの青色の光を発する発光ダイオードである。第１青ＬＥＤ３２１と第１青ＬＥＤ３３１と第１青ＬＥＤ３４１は同じ特性の発光ダイオードである。

図１５は、この発明の第３実施形態の照明装置に用いられる、白ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤと、青ＬＥＤが発する光の分光分布を示す図である。図１５に示す分光分布のうち、白ＬＥＤと青ＬＥＤの分光分布は計算によって得られたものであり、緑ＬＥＤと赤ＬＥＤの分光分布は実測によって得られたものである。

図１５に示すように、白ＬＥＤ３１０が発する光には、第２青ＬＥＤ３１１が発する光に対応する４７０ｎｍのピークと、黄色蛍光体３１２が発する黄色の光に対応する５５０〜５８５ｎｍのピークが見られる。緑ＬＥＤ３２０が発する光には、第１青ＬＥＤ３２１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、緑色蛍光体３２２が発する緑色の光に対応する５００〜５５０ｎｍのピークが見られる。赤ＬＥＤ３３０が発する光には、第１青ＬＥＤ３３１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、赤色蛍光３３２が発する赤色の光に対応する５８５〜７８０ｎｍのピークが見られる。青ＬＥＤ３４０が発する光には、第１青ＬＥＤ３４１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークが見られる。

表４は、この発明の第３実施形態の照明装置が発する光について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、白ＬＥＤと緑ＬＥＤと赤ＬＥＤと青ＬＥＤの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表４に示すように、照明装置３００が発する光は、３８００Ｋから９５００Ｋの色温度の範囲において、平均演色評価指数Ｒａが９０〜９９となる。特に、４２００Ｋ〜８５００Ｋの色温度の範囲では、平均演色評価指数Ｒａが９５〜９９となり、広い色温度範囲で演色性が非常によい照明であるといえる。照明装置３００は、第１実施形態の照明装置１００の構成に加えて、さらに、蛍光体を備えない青ＬＥＤ３４０を備えるので、照明装置３００が発する照明光全体の中の青色の光の輝度の調整がしやすくなるので、青色域の演色性をさらによくすることができる。

図１６は、この発明の第３実施形態の照明装置の照明光について、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）を示す図である。図１６に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図１６の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、照明装置３００の照明光は、可視領域の広い範囲に分光分布が広がり、また、波長によって極端に輝度が異なることがない。

このように、照明光源３８０は、第１青ＬＥＤ３４１を用いて構成される青ＬＥＤ３４０と、第２青ＬＥＤ３１１と蛍光体が励起されて５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する黄色蛍光体３１２とが一体に形成された白ＬＥＤ３１０と、第１青ＬＥＤ３２１によって緑色蛍光体３２２が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する緑ＬＥＤ３２０と、第１青ＬＥＤ３３１によって赤色蛍光体３３２が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する赤ＬＥＤ３３０とを含む。

このようにすることにより、簡単な構成で、様々な色温度において演色性がよい照明光源３８０を備える照明装置３００を提供することができる。

第３実施形態の照明装置３００のその他の構成と効果は、第１実施形態の照明装置１００と同様である。また、照明装置３００においては、第２実施形態の照明装置２００のように、ＬＥＤと蛍光体を別個の部材として形成してもよい。

（第４実施形態）
図１７は、この発明の第４実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。

図１７の（Ａ）に示すように、照明装置４００は、照明光源４８０と、青１ＬＥＤ４１０を駆動するための青１用駆動回路４０１と、青２ＬＥＤ４２０を駆動するための青２用駆動回路４０２と、緑ＬＥＤ４３０を駆動するための緑用駆動回路４０３と、黄ＬＥＤ４４０を駆動するための黄用駆動回路４０４と、赤ＬＥＤ４５０を駆動するための赤用駆動回路４０５とを備える。照明光源４８０は、第一の青色発光ダイオード（青１ＬＥＤ）４１０と、第２の青色発光ダイオード（青２ＬＥＤ）４２０と、第三の発光素子として緑色発光ダイオード（緑ＬＥＤ）４３０と、第四の発光素子として黄色発光ダイオード（黄ＬＥＤ）４４０と、第五の発光素子として赤色発光ダイオード（赤ＬＥＤ）４５０とから構成されている。

青１用駆動回路４０１と青２用駆動回路４０２と緑用駆動回路４０３と黄用駆動回路４０４と赤用駆動回路４０５は、それぞれ、青１ＬＥＤ４１０、青２ＬＥＤ４２０、緑ＬＥＤ４３０、黄ＬＥＤ４４０、赤ＬＥＤ４５０の出力を調整する。駆動方式は、一般的に、電流値を制御する方法、電圧と抵抗で制御する方法、また、スタティックに駆動する方式やパルス幅を変更する方式などがあるが、どれを使用してもかまわない。

青１ＬＥＤ４１０と、青２ＬＥＤ４２０と、緑ＬＥＤ４３０と、黄ＬＥＤ４４０と、赤ＬＥＤ４５０は、それぞれ、複数ずつ直列に接続されている。直列に接続されたそれぞれの色の発光ダイオードは、青１ＬＥＤ４１０、青２ＬＥＤ４２０、緑ＬＥＤ４３０、黄ＬＥＤ４４０、赤ＬＥＤ４５０、青１ＬＥＤ４１０、青２ＬＥＤ４２０、緑ＬＥＤ４３０、黄ＬＥＤ４４０、赤ＬＥＤ４５０という順番に並べられて並列に配置されて、照明装置４００の照明光源４８０とされている。照明光源４８０の光の進行方向側には、乳白色の拡散板（図示しない）を設けて、青１ＬＥＤ４１０と青２ＬＥＤ４２０と緑ＬＥＤ４３０と黄ＬＥＤ４４０と赤ＬＥＤ４５０から発する光が混ざり合うようにする。

図１７の（Ｂ）は、それぞれの発光ダイオードの構成を模式的に示す図である。

図１７の（Ｂ）に示すように、青１ＬＥＤ４１０は、第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）４１１と、蛍光体を含まないカバー４１２とが一体に形成されて構成されている。青２ＬＥＤ４２０は、第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）４２１と、蛍光体を含まないカバー４２２とが一体に形成されて構成されている。緑ＬＥＤ４３０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）４３１と、第１青ＬＥＤ４３１が発する光によって励起されて緑色の光を主に発する第一の蛍光体として緑色蛍光体４３２を含む。黄ＬＥＤ４４０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）４４１と、第２青ＬＥＤ４４１が発する光によって励起されて黄色の光を主に発する第三の蛍光体として黄色蛍光体４４２を含む。赤ＬＥＤ４５０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）４５１と、第１青ＬＥＤ４５１が発する光によって励起されて赤色の光を主に発する第二の蛍光体として赤色蛍光体４５２を含む。緑ＬＥＤ４３０と黄ＬＥＤ４４０と赤ＬＥＤ４５０においては、それぞれ、青ＬＥＤに蛍光体を含んだカバーが付けられることによって、青ＬＥＤと蛍光体とが一体に形成されている。

青１ＬＥＤ４１０と、緑ＬＥＤ４３０と、赤ＬＥＤ４５０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ（４１１、４３１、４５１）は、ピーク波長が４４５ｎｍの青色の光を発する、互いに同じ特性の発光ダイオードである。青２ＬＥＤ４２０と、黄ＬＥＤ４４０の光源として用いられる第２青ＬＥＤ（４２１、４４１）は、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する、互いに同じ特性の発光ダイオードである。

図１８は、この発明の第４実施形態の照明装置に用いられる、青１ＬＥＤと、青２ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、黄ＬＥＤと、赤ＬＥＤとが発する光の分光分布を示す図である。図１８に示す分光分布のうち、青２ＬＥＤと緑ＬＥＤと黄ＬＥＤと赤ＬＥＤの分光分布は計算によって得られたものであり、青１ＬＥＤの分光分布は実測によって得られたものである。

図１８に示すように、青１ＬＥＤ４１０が発する光には、第１青ＬＥＤ４１１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークが見られる。青２ＬＥＤ４２０が発する光には、第２青ＬＥＤ４２１が発する光に対応する４７０ｎｍのピークが見られる。緑ＬＥＤ４３０が発する光には、第１青ＬＥＤ４３１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、緑色蛍光体４３２が発する緑色の光に対応する５００〜５５０ｎｍのピークが見られる。黄ＬＥＤ４４０が発する光には、第２青ＬＥＤ４４１が発する光に対応する４７０ｎｍのピークと、黄色蛍光体４４２が発する黄色の光に対応する５５０〜５８５ｎｍのピークが見られる。赤ＬＥＤ４５０が発する光には、第１青ＬＥＤ４５１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、赤色蛍光４５２が発する赤色の光に対応する５８５〜７８０ｎｍのピークが見られる。緑ＬＥＤ４３０と赤ＬＥＤ４５０は、第１実施形態の照明装置１００に用いる緑ＬＥＤ１２０と赤ＬＥＤ１３０と比較して、青色の成分が少ない。緑色蛍光体４３２、赤色蛍光体４５２の量を増やしたり、青色の光を遮光するフィルタを備えたりすることによって、このように青色成分を減少させることができる。

表５は、この発明の第４実施形態の照明装置が発する光について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、青１ＬＥＤと青２ＬＥＤと緑ＬＥＤと黄ＬＥＤと赤ＬＥＤの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表５に示すように、照明装置４００が発する光は、２５００Ｋから９５００Ｋの色温度の範囲において、平均演色評価指数Ｒａが９７以上となり、広い色温度範囲で演色性が非常によい照明であるといえる。照明装置４００は、第１実施形態の照明装置１００の構成に加えて、さらに、蛍光体を備えない青１ＬＥＤ４１０と青２ＬＥＤ４２０を備えるので、照明装置４００が発する照明光全体の中の青色の光の輝度の調整がしやすくなるので、青色域の演色性をさらによくすることができる。

図１９は、この発明の第４実施形態の照明装置の照明光について、色温度が３０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）と、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｃ）と、色温度が６５００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｄ）を示す図である。図１９に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図１９の（Ａ）から（Ｄ）に示すように、照明装置４００の照明光は、可視領域の広い範囲に分光分布が広がり、また、波長によって極端に輝度が異なることがない。

このように、照明光源４８０は、第１青ＬＥＤ４１１を用いて構成される青１ＬＥＤ４１０と、第２青ＬＥＤ４２１を用いて構成される青２ＬＥＤ４２０と、第１青ＬＥＤ４３１によって緑色蛍光体４３２が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する緑ＬＥＤ４３０と、第２青ＬＥＤ４４１によって黄色蛍光体４４２が励起されて５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する黄ＬＥＤ４４０と、第１青ＬＥＤ４５１によって赤色蛍光体４５２が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する赤ＬＥＤ４５０とを含む。

第４実施形態の照明装置４００のその他の構成と効果は、第１実施形態の照明装置１００と同様である。また、照明装置４００においては、第２実施形態の照明装置２００のように、ＬＥＤと蛍光体を別個の部材として形成してもよい。

（第５実施形態）
図２０は、この発明の第５実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。

図２０の（Ａ）に示すように、照明装置５００は、照明光源５８０と、青１ＬＥＤ５１０を駆動するための青１用駆動回路５０１と、青２ＬＥＤ５２０を駆動するための青２用駆動回路５０２と、緑ＬＥＤ５３０を駆動するための緑用駆動回路５０３と、赤ＬＥＤ５４０を駆動するための赤用駆動回路５０４とを備える。照明光源５８０は、第一の青色発光ダイオード（青１ＬＥＤ）５１０と、第２の青色発光ダイオード（青２ＬＥＤ）５２０と、第三の発光素子として緑色発光ダイオード（緑ＬＥＤ）５３０と、第四の発光素子として赤色発光ダイオード（赤ＬＥＤ）５４０とから構成されている。

青１用駆動回路５０１と青２用駆動回路５０２と緑用駆動回路５０３と赤用駆動回路５０４は、それぞれ、青１ＬＥＤ５１０、青２ＬＥＤ５２０、緑ＬＥＤ５３０、赤ＬＥＤ５４０の出力を調整する。駆動方式は、一般的に、電流値を制御する方法、電圧と抵抗で制御する方法、また、スタティックに駆動する方式やパルス幅を変更する方式などがあるが、どれを使用してもかまわない。

青１ＬＥＤ５１０と、青２ＬＥＤ５２０と、緑ＬＥＤ５３０と、赤ＬＥＤ５４０は、それぞれ、複数ずつ直列に接続されている。直列に接続されたそれぞれの色の発光ダイオードは、青１ＬＥＤ５１０、青２ＬＥＤ５２０、緑ＬＥＤ５３０、赤ＬＥＤ５４０、青１ＬＥＤ５１０、青２ＬＥＤ５２０、緑ＬＥＤ５３０、赤ＬＥＤ５４０という順番に並べられて並列に配置されて、照明装置５００の照明光源５８０とされている。照明光源５８０の光の進行方向側には、乳白色の拡散板（図示しない）を設けて、青１ＬＥＤ５１０と青２ＬＥＤ５２０と緑ＬＥＤ５３０と赤ＬＥＤ５４０から発する光が混ざり合うようにする。

図２０の（Ｂ）は、それぞれの発光ダイオードの構成を模式的に示す図である。

図２０の（Ｂ）に示すように、青１ＬＥＤ５１０は、第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）５１１と、蛍光体を含まないカバー５１２とが一体に形成されて構成されている。青２ＬＥＤ５２０は、第二の原光源として青色発光ダイオード（第２青ＬＥＤ）５２１と、蛍光体を含まないカバー５２２とが一体に形成されて構成されている。緑ＬＥＤ５３０は、光源としての第二の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）５３１と、第１青ＬＥＤ５３１が発する光によって励起されて緑色の光を主に発する第一の蛍光体として緑色蛍光体５３２を含む。赤ＬＥＤ５４０は、光源としての第一の原光源として青色発光ダイオード（第１青ＬＥＤ）５４１と、第１青ＬＥＤ５４１が発する光によって励起されて赤色の光を主に発する第二の蛍光体として赤色蛍光体５４２を含む。緑ＬＥＤ５３０と赤ＬＥＤ５４０においては、それぞれ、青ＬＥＤに蛍光体を含んだカバーが付けられることによって、青ＬＥＤと蛍光体とが一体に形成されている。

青１ＬＥＤ５１０と、緑ＬＥＤ５３０と、赤ＬＥＤ５４０の光源として用いられる第１青ＬＥＤ（５１１、５３１、５４１）は、ピーク波長が４４５ｎｍの青色の光を発する、互いに同じ特性の発光ダイオードである。青２ＬＥＤ５２０は、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の光を発する発光ダイオードである。

図２１は、この発明の第５実施形態の照明装置に用いられる、青１ＬＥＤと、青２ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤとが発する光の分光分布を示す図である。図２１に示す分光分布のうち、青２ＬＥＤと緑ＬＥＤと赤ＬＥＤの分光分布は計算によって得られたものであり、青１ＬＥＤの分光分布は実測によって得られたものである。

図２１に示すように、青１ＬＥＤ５１０が発する光には、第１青ＬＥＤ５１１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークが見られる。青２ＬＥＤ５２０が発する光には、第２青ＬＥＤ５２１が発する光に対応する４７０ｎｍのピークが見られる。緑ＬＥＤ５３０が発する光には、第１青ＬＥＤ５３１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、緑色蛍光体５３２が発する緑色の光に対応する５００〜５５０ｎｍのピークが見られる。赤ＬＥＤ５４０が発する光には、第１青ＬＥＤ５４１が発する光に対応する４４５ｎｍのピークと、赤色蛍光５４２が発する赤色の光に対応する５８５〜７８０ｎｍのピークが見られる。

表６は、この発明の第５実施形態の照明装置が発する光について、様々な色温度で平均演色評価指数Ｒａを最も高くするための、青１ＬＥＤと青２ＬＥＤと緑ＬＥＤと赤ＬＥＤの輝度と、そのときの平均演色評価指数Ｒａの値を示す表である。

表６に示すように、照明装置５００が発する光は、４０００Ｋから９５００Ｋの色温度の範囲において、平均演色評価指数Ｒａが９０〜９７となり、広い色温度範囲で演色性が非常によい照明であるといえる。照明装置５００は、第１実施形態の照明装置１００の構成に加えて、さらに、蛍光体を備えない青１ＬＥＤ５１０と青２ＬＥＤ５２０を備えるので、照明装置５００が発する照明光全体の中の青色の光の輝度の調整がしやすくなるので、青色域の演色性をさらによくすることができる。

図２２は、この発明の第５実施形態の照明装置の照明光について、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が６５００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）を示す図である。図２２に示す分光分布は、計算によって得られた分光分布である。

図２２の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、照明装置５００の照明光は、可視領域の広い範囲に分光分布が広がり、また、波長によって極端に輝度が異なることがない。

このように、照明光源５８０は、第１青ＬＥＤ５１１を用いて構成される青１ＬＥＤ５１０と、第２青ＬＥＤ５２１を用いて構成される青２ＬＥＤ５２０と、第１青ＬＥＤ５３１によって緑色蛍光体５３２が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する緑ＬＥＤ５３０と、第１青ＬＥＤ５５１によって赤色蛍光体５４２が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する赤ＬＥＤ５４０とを含む。

第５実施形態の照明装置５００のその他の構成と効果は、第１実施形態の照明装置１００と同様である。また、照明装置５００においては、第２実施形態の照明装置２００のように、ＬＥＤと蛍光体を別個の部材として形成してもよい。

（第６実施形態）
この発明の第６実施形態の照明装置の照明光源は、３８０ｎｍ以下のピーク波長の光を発する励起光源をさらに備え、蛍光体は、励起光源によって励起される蛍光体を含む。

このようにすることにより、例えば、ある種の植物や海ガメの飼育などに効果的な照明とすることができる。

以上の第１実施形態から第６実施形態においては、原光源は発光ダイオードを含むこととしたが、光源は、発光ダイオードと等価な光源と置き換えられてもかまわない。

また、以上の第１実施形態から第６実施形態においては、特定の色温度において平均演色評価指数Ｒａが最大になるように、あらかじめ原光源の出力が調整され、使用者は色温度を変化させることができない構成であってもよい。

以上に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慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、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修正や変形を含むものである。

色温度が（Ａ）３０００Ｋ、（Ｂ）４２００Ｋ、（Ｃ）５０００Ｋ、（Ｄ）６５００Ｋである基準光の分光分布を示す図である。 青色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、赤色発光ダイオードのそれぞれが発する光の分光分布を示す図である。 図２の特性をもつ発光ダイオードのみを備える照明で５０００Ｋの色温度の光を調整したときの、照明光の分光分布を示す図である。 ピーク波長がそれぞれ異なる１０種類の発光ダイオードを用いた照明の分光分布を示す図である。 青色発光ダイオードと黄色蛍光体とが一体に形成されている白色発光ダイオードについて、色温度が６２１２Ｋのときの分光分布を示す図である。 青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて緑色を発する緑色蛍光体とが一体に形成された緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと青色発光ダイオードが発する光によって励起されて赤色を発する赤色蛍光体とが一体に形成された赤色発光ダイオードのそれぞれが発する光の分光分布を示す図である。 図６の特性をもつ発光ダイオードのみを備える照明で５０００Ｋの色温度の光を調整したときの、照明光の分光分布を示す図である。 この発明の第１実施形態として、照明装置の構成（Ａ）と、照明装置が備える光源（Ｂ）を模式的に示す図である。 この発明の第１実施形態の照明装置に用いられる、白ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤが発する光の分光分布を示す図である。 この発明の第１実施形態にかかる制御関連のブロック図である。 この発明の第１実施形態にかかる制御処理を順に示すフローチャートである。 この発明の第１実施形態の照明装置の照明光について、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布を示す図である。 この発明の第２実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。 この発明の第３実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。 この発明の第３実施形態の照明装置に用いられる、白ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤと、青ＬＥＤが発する光の分光分布を示す図である。 この発明の第３実施形態の照明装置の照明光について、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）を示す図である。 この発明の第４実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。 この発明の第４実施形態の照明装置に用いられる、青１ＬＥＤと、青２ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、黄ＬＥＤと、赤ＬＥＤとが発する光の分光分布を示す図である。 この発明の第４実施形態の照明装置の照明光について、色温度が３０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）と、色温度が４２００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｃ）と、色温度が６５００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｄ）を示す図である。 この発明の第５実施形態として、照明装置の構成を模式的に示す図である。 この発明の第５実施形態の照明装置に用いられる、青１ＬＥＤと、青２ＬＥＤと、緑ＬＥＤと、赤ＬＥＤとが発する光の分光分布を示す図である。 この発明の第５実施形態の照明装置の照明光について、色温度が５０００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ａ）と、色温度が６５００Ｋになるように調整したときの分光分布（Ｂ）を示す図である。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００：照明装置、１１０，３１０：白ＬＥＤ、１２０，３２０，４３０，５３０：緑ＬＥＤ、１３０，３３０，４５０，５４０：赤ＬＥＤ、４４０：黄ＬＥＤ、３４０，４１０，５１０：青１ＬＥＤ、４２０，５２０：青２ＬＥＤ、１２１，１３１，３２１，３３１，３４１，４１１，４３１，４５１，５１１，５３１，５４１：第１青ＬＥＤ、１１１，３１１，４４１：第２青ＬＥＤ、１１２，３１２，４４２：黄蛍光体、１２２，３２２，４３２，５３２：緑蛍光体、１３２，３３２，４５２，５４２：赤蛍光体、１８０，２８０，３８０，４８０，５８０：照明光源。

Claims (17)

1. ３８０ｎｍから５００ｎｍまでのピーク波長の光を発する発光ダイオードを含む第一と第二の原光源と、
   光源によって励起される蛍光体とを備え、
   前記第一の原光源が発する光のピーク波長と、前記第二の原光源が発する光のピーク波長とが異なる、照明光源。
2. 前記蛍光体は、前記第一の原光源または前記第二の原光源によって励起される、請求項１に記載の照明光源。
3. 前記蛍光体は、前記第一の原光源によって励起される蛍光体と、前記第二の原光源によって励起される蛍光体とを含む、請求項１に記載の照明光源。
4. ３８０ｎｍ以下のピーク波長の光を発する励起光源をさらに備え、前記蛍光体は、前記励起光源によって励起される蛍光体を含む、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明光源。
5. 前記蛍光体と前記蛍光体を励起させる光源は、発光素子として一体に形成されている、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の照明光源。
6. 前記蛍光体と前記蛍光体を励起させる光源は、白色発光ダイオードとして一体に形成されている、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の照明光源。
7. 前記蛍光体と前記蛍光体を励起させる光源は、別個の部材として形成されている、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の照明光源。
8. 前記第一の原光源と前記第二の原光源と前記蛍光体を励起させる光源の発光強度比を調整することが可能である、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の照明光源。
9. 当該照明光源は、各色温度において、平均演色評価指数をほぼ最大にするように調整することが可能であるように構成されている、請求項８に記載の照明光源。
10. 前記第一の原光源が発する光のピーク波長と、前記第二の原光源が発する光のピーク波長は、前記第一の原光源が発する光または前記第二の原光源が発する光のほぼ半値幅程度異なっている、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の照明光源。
11. 一つの前記原光源または前記蛍光体から発する光の分光分布と、他の一つの前記原光源または前記蛍光体から発する光の分光分布とは、それぞれの分光分布におけるピーク強度の約１／３〜２／３の強度となる波長において互いに重なるように構成されている、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の照明光源。
12. 前記蛍光体は、第一と第二の蛍光体を含み、前記第一の蛍光体は、５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体であり、前記第二の蛍光体は、５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体である、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の照明光源。
13. 前記蛍光体は、第三の蛍光体を含み、前記第三の蛍光体は、５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体である、請求項１２に記載の照明光源。
14. 第一の原光源を用いて構成される第一の青色発光ダイオードと、第二の原光源を用いて構成される第二の青色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子とを含む、請求項１または請求項２に記載の照明光源。
15. 第一の原光源を用いて構成される青色発光ダイオードと、第二の原光源と５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する蛍光体とが一体に形成された白色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子とを含む、請求項１または請求項２に記載の照明光源。
16. 第一の原光源を用いて構成される第一の青色発光ダイオードと、第二の原光源を用いて構成される第二の青色発光ダイオードと、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５００ｎｍから５５０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第三の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５５０ｎｍから５８５ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第四の発光素子と、第一の原光源または第二の原光源によって蛍光体が励起されて５８５ｎｍから７８０ｎｍまでのピーク波長の光を主な成分とする光を発する第五の発光素子とを含む、請求項１または請求項２に記載の照明光源。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の照明光源を備える、照明装置。
    
    

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