JP2011192472A

JP2011192472A - 光源ユニット及び光源装置

Info

Publication number: JP2011192472A
Application number: JP2010056293A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshikawa; 幸治吉川
Original assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】演色性の優れた白色を実現することができる光源ユニット及び光源装置を提供する。
【解決手段】基板１の中央付近には、緑色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０を実装してある。緑色ＬＥＤチップ１０は、金線１３により電極１１、１２にボンディングされている。赤色ＬＥＤチップ２０は、金線２３により電極２１、２２にボンディングされている。青色ＬＥＤチップ３０は、金線３３により電極３１、３２にボンディングされている。封止部の内側は、黄色蛍光体を含有した光透過性樹脂などを充填してあり、光透過性樹脂により、基板１上に実装された緑色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０を封止している。
【選択図】図１

Description

本発明は、演色性の優れた白色を実現することができる光源ユニット及び該光源ユニットを備える光源装置に関する。

従来、光源として用いられてきた蛍光灯又は白熱灯などに比べて、省電力かつ長寿命であるという理由で、ＬＥＤが光源として注目を浴びており、照光スイッチ、バックライト光源、イルミネーション光源、アミューズメント機器の装飾など、広い分野で使用されるようになった。

このようなＬＥＤ光源（光源ユニット）は、用途に合わせて、青色、青緑色、緑色、赤色、白色など所要の色を発光することができる。また、１つのパッケージで複数の色を発光することができる光源ユニットについても開発が進められている。

例えば、リードの一端にチップ台（ボンディング領域）を設け、そのチップ台に青色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップを搭載し、各ＬＥＤチップを透明エポキシ樹脂で保護した砲弾型のＬＥＤランプが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２３５６２４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたＬＥＤランプにあっては、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色を発光することはできるものの、白色を発光させるには、ＲＧＢすべてのＬＥＤチップを発光させる必要がある。そして、ＲＧＢすべてのＬＥＤチップを発光させた場合、ＬＥＤランプ全体としては、青色、赤色、緑色のそれぞれの波長領域で発光スペクトル強度のピークが存在する白色の光を得ることができるものの、それ以外の領域では発光スペクトル強度が小さくなる領域が存在する。このため、特許文献１に開示されたＬＥＤランプにあっては、一般に自然光を基準にして評価される演色性が劣る。一方で、１つのパッケージで複数の色を発光することができるとともに、演色性が向上した光源ユニットが望まれていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、演色性の優れた白色を実現することができる光源ユニット及び該光源ユニットを備える光源装置を提供することを目的とする。

第１発明に係る光源ユニットは、青色光を発する青色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、少なくとも前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体を含有する封止部とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る光源ユニットは、第１発明において、前記青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、前記赤色発光素子は、波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有し、前記緑色発光素子は、波長が４９５ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする。

第３発明に係る光源装置は、第１発明又は第２発明に係る光源ユニットを複数備え、該光源ユニットの赤色発光素子及び緑色発光素子に供給する電流を制御する制御部を備えることを特徴とする。

第４発明に係る光源装置は、第３発明において、前記制御部は、前記光源ユニットの青色発光素子に供給する電流を制御するように構成してあることを特徴とする。

第５発明に係る光源装置は、第４発明において、前記制御部は、ＰＷＭ制御回路を備え、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする。

第６発明に係る光源装置は、第５発明において、色温度を設定するための設定部を備え、前記制御部は、前記設定部で設定した色温度に応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする。

第７発明に係る光源装置は、第５発明において、複数の異なる色温度に対応させて色温度を設定するための複数のスイッチを備え、前記制御部は、いずれのスイッチが設定されたかに応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする。

第８発明に係る光源装置は、第５発明において、人感センサを備え、前記制御部は、前記人感センサからの出力に応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする。

第９発明に係る光源装置は、第６発明又は第７発明において、前記制御部は、設定された色温度を維持しつつ各発光素子の発光量を増減して調光する調光回路を備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、青色光を発する青色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子と、緑色光を発する緑色発光素子と、少なくとも青色発光素子を封止し、青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体を含有する封止部とを備える。蛍光体は、酸化物蛍光体として、例えば、（Ｙ、Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体でもよく、あるいは、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたものでもよい。また、蛍光体は、酸窒化物蛍光体として、例えば、α−Ｓｉ₃Ｎ₄と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ²⁺を付活したものであり、（α）は、Ｍ_X（Ｓｉ、Ａｌ）₁₂（Ｏ、Ｎ）₁₆である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、蛍光体は、例えば、３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光する。これにより、青色発光素子と蛍光体とにより白色系の光を発光することができ、赤色発光素子により赤味成分の光を加えることができるので、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、青色発光素子、赤色発光素子、緑色発光素子を備えるので、各発光素子に流れる電流を調整することにより、色温度を調整することが可能となる。

第２発明にあっては、青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、赤色発光素子は、波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有し、緑色発光素子は、波長が４９５ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲で発光ピークを有する。これにより、青色発光素子、赤色発光素子及び緑色発光素子を発光させた場合、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができるとともに、色温度を調整することが可能となる。

第３発明にあっては、赤色発光素子及び緑色発光素子に供給する電流を制御する制御部を備える。赤色発光素子及び緑色発光素子に流れる電流を制御することにより、色温度を調整することができる。

第４発明にあっては、制御部は、青色発光素子に供給する電流を制御する。これにより、さらに広い範囲で色温度を調整することができる。

第５発明にあっては、制御部は、ＰＷＭ制御回路を備え、各発光素子の発光量を階調制御する。例えば、１周期の間における赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子の発光期間を０〜１００％の範囲の所定数の階調（例えば、１００階調）で制御することにより、所要の色温度に調整することができる。

第６発明にあっては、色温度を設定するための設定部を備え、制御部は、設定部で設定した色温度に応じて、各発光素子の発光量を階調制御する。これにより、利用者（ユーザ）が所要の色温度に設定することができる。

第７発明にあっては、複数の異なる色温度に対応させて色温度を設定するための複数のスイッチを備え、制御部は、いずれのスイッチが設定されたかに応じて、各発光素子の発光量を階調制御する。例えば、色温度を３０００Ｋ、５０００Ｋ、７０００Ｋのいずれかに設定するためのスイッチを設けておき、いずれのスイッチが操作されたかに応じて、色温度を切り替えることができる。

第８発明にあっては、人感センサを備え、制御部は、人感センサからの出力に応じて、各発光素子の発光量を階調制御する。例えば、人感センサで周囲に人がいる場合、各発光素子を発光させ、人がいない場合、各発光素子を発光させないように制御することができる。これにより、人がいないときに発光を停止して省電力を図ることができる。また、人感センサで人を検出することができる領域に人がいるか否かに応じて、色温度を切り替える。これにより、人の居場所に応じて色温度を変えることができる光源装置を実現することができる。

第９発明にあっては、制御部は、設定された色温度を維持しつつ各発光素子の発光量を増減して調光する調光回路を備える。これにより、設定した色温度を固定しながら明るさを調整することができる。

第１発明によれば、青色発光素子と蛍光体とにより白色系の光を発光することができ、赤色発光素子により赤味成分の光を加えることができるので、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、青色発光素子、赤色発光素子、緑色発光素子を備えるので、各発光素子に流れる電流を調整することにより、色温度を調整することが可能となる。

第２発明によれば、青色発光素子、赤色発光素子及び緑色発光素子を発光させた場合、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができるとともに、色温度を調整することが可能となる。

第３発明によれば、赤色発光素子及び緑色発光素子に流れる電流を制御することにより、色温度を調整することができる。

第４発明によれば、青色発光素子に供給する電流を制御することにより、さらに広い範囲で色温度を調整することができる。

第５発明によれば、各発光素子の発光量を階調制御することにより、所要の色温度に調整することができる。

第６発明によれば、設定部で設定した色温度に応じて、各発光素子の発光量を階調制御することにより、利用者（ユーザ）が所要の色温度に設定することができる。

第７発明によれば、いずれのスイッチが操作されたかに応じて、色温度を切り替えることができる。

第８発明によれば、人がいないときに発光を停止して省電力を図ることができる。また、人の居場所に応じて色温度を変えることができる光源装置を実現することができる。

第９発明によれば、設定した色温度を固定しながら明るさを調整することができる。

本実施の形態に係る光源ユニットの構成の一例を示す平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。本実施の形態に係る光源ユニットの発光特性の一例を示す説明図である。本実施の形態に係る光源装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態の光源装置の色温度の一例を示す説明図である。本実施の形態の光源装置の階調制御の一例を示すタイムチャートである。本実施の形態の光源装置の色温度の一例を示す説明図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る光源ユニット５０の構成の一例を示す平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。光源ユニット５０は、発光ダイオードモジュールである。図１において、１はセラミック又はガラスエポキシ樹脂等からなる矩形状の基板である。基板１の一側面には、適長離隔して、外部回路に接続するための電極１１、３１、２１を設けている。また、基板１の前述の一側面と反対側の面には、電極１１、３１、２１に対応させて電極１２、３２、２２を設けている。電極１１、１２、電極３１、３２、及び電極２１、２２それぞれは一対をなし、一方には所定の電圧が印加され、他方は接地レベルに接続される。

基板１の中央付近には、緑色発光素子としての緑色ＬＥＤチップ１０、赤色発光素子としての赤色ＬＥＤチップ２０、青色発光素子としての青色ＬＥＤチップ３０を実装してある。緑色ＬＥＤチップ１０は、金線１３により電極１１、１２にボンディングされている。赤色ＬＥＤチップ２０は、金線２３により電極２１、２２にボンディングされている。青色ＬＥＤチップ３０は、金線３３により電極３１、３２にボンディングされている。

緑色ＬＥＤチップ１０は、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が４９５ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲で発光ピークを有する緑色光を発光する。また、赤色ＬＥＤチップ２０は、ＡｌＩＧａＰ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有する赤色光を発光する。また、青色ＬＥＤチップ３０は、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色光を発光する。なお、基板１の形状、基板１上の各ＬＥＤチップの配置や個数は一例であって、図１の例に限定されるものではない。

図２に示すように、基板１の上側外周には、各ＬＥＤチップを封止するための封止部２を枡状に周設してある。封止部２の内側側面は、各ＬＥＤチップからの光を反射する反射部３を形成している。封止部２の内側は、黄色蛍光体を含有した光透過性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）４０などを充填してあり、光透過性樹脂４０により、基板１上に実装された緑色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０を封止している。

封止用の光透過性樹脂４０としては、例えば、エポキシ樹脂、あるいは、エポキシ樹脂にシリコーン樹脂を混合したものを用いることができる。また、封止用樹脂は、液体状でもよく、粉末状の固体であってもよい。封止用樹脂と黄色蛍光体とを混合する場合、液体状の封止用樹脂に粉末状の黄色蛍光体を混合する方法、粉末状の封止用樹脂と黄色蛍光体とをドライブレンドして混合する方法、常温で固形又は液状の封止用樹脂と粉末状の黄色蛍光体とを加熱して溶融混合する方法であってもよい。

光透過性樹脂４０に含有された黄色蛍光体は、酸化物蛍光体、あるいは、酸窒化物蛍光体などである。酸化物蛍光体として、例えば、（Ｙ、Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体でもよく、あるいは、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたものでもよい。また、酸窒化物蛍光体として、例えば、α−Ｓｉ₃Ｎ₄と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ²⁺を付活したものであり、（α）は、Ｍ_X（Ｓｉ、Ａｌ）₁₂（Ｏ、Ｎ）₁₆である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、黄色蛍光体は、例えば、３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を吸収して５４０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光する。

上述の黄色蛍光体を含有させることにより、青色ＬＥＤチップ３０から発せられた青色光は、光透過性樹脂４０内の黄色蛍光体により黄色に変換される。これにより、光透過性樹脂４０からは、青色光と黄色光との混色として白色光が発せられる。また、赤色ＬＥＤチップ２０から発せられた赤色光、及び緑色ＬＥＤチップ１０から発せられた緑色光は、黄色蛍光体により色変換されずに、そのまま光透過性樹脂４０から外部へ発せられる。

青色ＬＥＤチップ３０と黄色蛍光体とにより白色系の光を発光することができ、赤色ＬＥＤチップ２０により赤味成分の光を加えることができるので、平均演色係数Ｒａを大きくすることができ（例えば、Ｒａが９５以上）、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、青色ＬＥＤチップ３０、赤色ＬＥＤチップ２０、緑色ＬＥＤチップ１０を備えるので、各ＬＥＤチップに流れる電流を調整することにより、色温度を調整することが可能となる。

図３は本実施の形態に係る光源ユニット５０の発光特性の一例を示す説明図である。図３に示すように、光源ユニット５０の発光特性は、青色光の波長ピークが４５０ｎｍ付近にあり、赤色光の波長ピークが６３０ｎｍ付近にある。また、緑色光の波長ピークが５１０ｎｍ付近にあり、青色ＬＥＤチップ３０からの光が黄色蛍光体により変換された結果得られた光により、５４０ｎｍ付近から６００ｎｍ付近までの範囲で相対強度（発光強度）が増加している。これにより、光源ユニット５０から発せられる光は、平均演色係数Ｒａを大きくすることができ、演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、各ＬＥＤチップに流れる電流を調整することにより、相対強度を変更して色温度を調整することが可能となる。

図４は本実施の形態に係る光源装置の構成の一例を示すブロック図である。光源装置は、光源部６０、光源制御部７０、操作パネル８０などを備え、外部の商用電源（ＡＣ１００Ｖ又はＡＣ２００Ｖ等）から電力が供給される。

光源部６０は、例えば、断面が矩形状の棒状の筐体に回路基板を固定してあり、この回路基板に光源ユニット５０を適長離隔して一列に配置してある。なお、光源部６０の構造は一例であって、これに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。また、光源部６０における光源ユニット５０の配置も適宜変更することができる。

操作パネル８０は、色温度を設定する設定部としての機能を有し、例えば、壁等に設けられ、光源装置の点灯、消灯、色温度の調整、明るさの調整（調光）などを行うためのスイッチ、ダイアルなどを備えている。なお、操作パネル８０は、リモコンなどの遠隔操作端末であってもよい。

光源制御部７０は、例えば、回路基板に実装した電気・電子部品で構成することができ、制御部７１、電源部７２、電流制御部７３、Ｒ階調格納部７４、Ｇ階調格納部７５、Ｂ階調格納部７６、階調制御部７７などを備える。

電源部７２は、商用電源からの交流電圧を所要の直流電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ２４Ｖなど）に変換し、変換後の電圧を電流制御部７３へ出力するとともに、光源制御部７０内の各部へ電源電圧として供給する。

制御部７１は、光源制御部７０全体を制御する機能を有する。制御部７１は、操作パネル８０から点灯又は消灯の信号を取得することにより、光源部６０の点灯又は消灯を制御する。また、制御部７１は、操作パネル８０から色温度の信号を取得した場合、取得した色温度の信号に応じて、赤（Ｒ）階調信号、緑（Ｇ）階調信号、青（Ｂ）階調信号をそれぞれＲ階調格納部７４、Ｇ階調格納部７５、Ｂ階調格納部７６へ出力する。また、制御部７１は、操作パネル８０から調光の信号を取得した場合、取得した調光の信号に応じて、調光信号を電流制御部７３へ出力する。なお、本実施の形態において、階調とは、各ＬＥＤチップから発せられる光の発光量の大小（多少）を段階的、あるいは連続的に変化させることを意味する。具体的には、後述するように各ＬＥＤチップの発光時間の長短を制御する。

Ｒ階調格納部７４は、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を階調制御するための赤色階調データを格納している。赤色階調データは、例えば、０、１、２、…１００のように１００階調（１００段階）で発光量の大小を制御できるよう１００個のデータで構成されている。Ｒ階調格納部７４は、制御部７１から出力された赤（Ｒ）階調信号に応じて、赤色階調データを階調制御部７７へ出力する。

Ｇ階調格納部７５は、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を階調制御するための緑色階調データを格納している。緑色階調データは、例えば、０、１、２、…１００のように１００階調（１００段階）で発光量の大小を制御できるよう１００個のデータで構成されている。Ｇ階調格納部７５は、制御部７１から出力された緑（Ｇ）階調信号に応じて、緑色階調データを階調制御部７７へ出力する。

Ｂ階調格納部７６は、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を階調制御するための青色階調データを格納している。青色階調データは、例えば、０、１、２、…１００のように１００階調（１００段階）で発光量の大小を制御できるよう１００個のデータで構成されている。Ｂ階調格納部７６は、制御部７１から出力された青（Ｂ）階調信号に応じて、青色階調データを階調制御部７７へ出力する。

電流制御部７３は、調光回路の機能を有し、制御部７１から出力された調光信号に応じて、階調制御部７７へ出力する電流値を調整する。例えば、調光レベルが５０％である場合、光源部６０から発せられる光量が全灯時の光量の５０％になるように電流値を制限する。なお、調光レベルは、０〜１００％の範囲で連続的に調光するようにしてもよく、あるいは１０％、２０％、…というように離散的に調光するようにしてもよい。

階調制御部７７は、緑色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０のそれぞれに対応させて個別のＰＷＭ制御回路を備える。階調制御部７７は、Ｒ階調格納部７４から出力された赤色階調データに応じて、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を階調制御する。階調制御部７７は、Ｇ階調格納部７５から出力された緑色階調データに応じて、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を階調制御する。また、階調制御部７７は、Ｂ階調格納部７６から出力された青色階調データに応じて、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を階調制御する。例えば、青色階調データが、０〜１００のうち１００であるとし、緑色階調データが３８であるとし、赤色階調データが３０である場合、階調制御部７７は、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を１００％、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を３８％、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を３０％で階調制御して色温度を調整する。

図５は本実施の形態の光源装置の色温度の一例を示す説明図である。図５に示すように、光源部６０から発せられる光の色温度を７０００Ｋに調整する場合、例えば、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を１００％、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を３８％、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を３０％とすればよい。また、光源部６０から発せられる光の色温度を５０００Ｋに調整する場合、例えば、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を５０％、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を７５％、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を１００％とすればよい。また、光源部６０から発せられる光の色温度を３０００Ｋに調整する場合、例えば、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を２５％、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を２５％、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を１００％とすればよい。

このように、本実施の形態の光源装置は、平均演色係数Ｒａを大きくして（例えば、Ｒａが９５以上）演色性の優れた白色の発光特性を得ることができるとともに、色温度を３０００Ｋ〜７０００Ｋの広範囲で調整することができる。また、階調制御部７７とは別に電流制御部７３を備えることにより、設定した色温度を固定しながら明るさを調整することができる。また、操作パネル８０を操作して色温度を設定することができるので、利用者（ユーザ）が所要の色温度に設定することができる。

図６は本実施の形態の光源装置の階調制御の一例を示すタイムチャートである。図６に示すように、１周期をＴとすると（例えば、１周期Ｔは１ｍｓ、０．１ｍｓなど）、青色ＬＥＤチップ３０の発光量を１００％にする場合、青色階調は１００％（青色階調データは１００）、すなわち、１周期Ｔに亘って青色ＬＥＤチップ３０に電流を供給する。また、緑色ＬＥＤチップ１０の発光量を３８％にする場合、緑色階調は３８％（緑色階調データは３８）、すなわち、１周期Ｔのうち３８％の期間だけ緑色ＬＥＤチップ１０に電流を供給する。また、赤色ＬＥＤチップ２０の発光量を３０％にする場合、赤色階調は３０％（赤色階調データは３０）、すなわち、１周期Ｔのうち３０％の期間だけ赤色ＬＥＤチップ２０に電流を供給する。図６の例は、図５の例で示す色温度が７０００Ｋの場合に対応する。なお、他の色温度についても同様である。

図７は本実施の形態の光源装置の色温度の一例を示す説明図である。図７は色度図であり、図中の曲線は黒体放射軌跡を表わす。曲線上の点Ａが色温度７０００Ｋ、点Ｂが色温度５０００Ｋ、点Ｃが色温度３０００Ｋを示す。本実施の形態の光源装置は、黒体放射軌跡に沿って色温度を３０００Ｋ〜７０００Ｋの範囲で調整することができる。

操作パネル８０に複数の異なる色温度に対応させて色温度を設定するための複数のスイッチを設けることもできる。例えば、色温度を３０００Ｋ、５０００Ｋ、７０００Ｋのいずれかに設定するためのスイッチを設けておき、いずれのスイッチが操作されたかに応じて、制御部７１は、色温度に応じた赤色、青色、緑色の各階調データを階調制御部７７へ出力させて色温度を切り替えることができる。

また、光源装置、特に光源部６０が設置された部屋などの人の出入りを検知する人感センサを設けておき、制御部７１は、人感センサからの信号に応じて、各ＬＥＤチップの発光量を階調制御することもできる。例えば、人感センサで周囲に人がいる場合、各ＬＥＤチップを発光させ、人がいない場合、各ＬＥＤチップを発光させないように制御することができる。これにより、人がいないときに発光を停止して省電力を図ることができる。また、人感センサで人を検出することができる領域に人がいるか否かに応じて、色温度を切り替える。これにより、人の居場所に応じて色温度を変えることができる光源装置を実現することができる。なお、人感センサを自動販売機に設けておき、人を感知したときに、自動販売機内の光源装置を点灯させるようにしてもよい。

上述の光源装置を設置する場合、例えば、光源部６０で店舗などの野菜等を照らすときは、色温度を高くして、野菜の新鮮味を強調することができる。また、店舗の肉や魚などを照らす場合には、色温度を低くして肉や魚がおいしそうに見えるようにすることができる。また、光源部６０を貴金属店のショーケースなどで使用する場合には、高演色（平均演色係数Ｒａを９５以上にする）で照射することにより、貴金属を一層際立たせて高価に見えるようにすることができる。また、美容院などで人の肌を照らす場合にも、高演色（平均演色係数Ｒａを９５以上にする）で照射することにより、自然な色合いを出すことができる。このように、利用シーンに応じて所要の色温度を調整することができるので、用途に応じて異なる色温度の光源装置を別々に準備する必要がなく、１台で様々な利用シーンに適用することが可能となる。

上述の実施の形態の光源部６０は、基板上に光源ユニット５０を配置した構成をなすので、蛍光灯等と異なり、自由な形状の光源を製作することができ、利用シーンに合わせた光源装置を実現することができる。

上述の光源装置は、肌や頭皮を見るマイクロスコープ用の光源としても適用することができる。

上述の実施の形態では、光源装置は商用電源からの交流電圧を印加する構成であったが、直流電圧を印加するようにしてもよい。

上述の実施の形態では、１つのパッケージに各色のＬＥＤチップを３個実装する構成であったが、これに限定されるものではなく、青色ＬＥＤチップを、黄色蛍光体を含有した封止部で封止し、加えて赤色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップを備える構成であれば、どのような構造であってもよい。

調整できる色温度の範囲が狭くてもよい場合には、緑色ＬＥＤチップを省略した構成でもよい。この場合でも、平均演色係数Ｒａを大きくしつつ、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップの発光量を階調制御して色温度の調整を行うことができる。

上述の実施の形態において、緑色ＬＥＤチップには、青緑色ＬＥＤチップも含まれる。

上述の実施の形態では、黄色蛍光体を含有した封止部で青色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップを封止する構成であったが、青色ＬＥＤチップだけを黄色蛍光体を含有する封止部で封止し、他のＬＥＤチップは黄色蛍光体を含有しない封止部で封止するようにすることもできる。

１基板
１０緑色ＬＥＤチップ（緑色発光素子）
２０赤色ＬＥＤチップ（赤色発光素子）
３０青色ＬＥＤチップ（青色発光素子）
４０封止部
５０光源ユニット
６０光源部
７０光源制御部（制御部）
７１制御部
７２電源部
７３電流制御部（調光回路）
７４Ｒ階調格納部
７５Ｇ階調格納部
７６Ｂ階調格納部
７７階調制御部（ＰＷＭ制御回路）
８０操作パネル（設定部）

Claims

青色光を発する青色発光素子と、
赤色光を発する赤色発光素子と、
緑色光を発する緑色発光素子と、
少なくとも前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体を含有する封止部と
を備えることを特徴とする光源ユニット。
前記青色発光素子は、
波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、
前記赤色発光素子は、
波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有し、
前記緑色発光素子は、
波長が４９５ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
請求項１又は請求項２に記載の光源ユニットを複数備え、該光源ユニットの赤色発光素子及び緑色発光素子に供給する電流を制御する制御部を備えることを特徴とする光源装置。
前記制御部は、
前記光源ユニットの青色発光素子に供給する電流を制御するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
前記制御部は、ＰＷＭ制御回路を備え、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
色温度を設定するための設定部を備え、
前記制御部は、
前記設定部で設定した色温度に応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
複数の異なる色温度に対応させて色温度を設定するための複数のスイッチを備え、
前記制御部は、
いずれのスイッチが設定されたかに応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
人感センサを備え、
前記制御部は、
前記人感センサからの出力に応じて、各発光素子の発光量を制御するように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
前記制御部は、
設定された色温度を維持しつつ各発光素子の発光量を増減して調光する調光回路を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光源装置。