JP2013026046A - 照明装置 - Google Patents

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弘道 柴崎
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Abstract

【課題】LED光源を用いた照明装置において、照射光の電球色系の色調を損わずに、飛翔昆虫の誘引性を低下する。
【解決手段】照明装置は、400〜470nmの波長帯で第1のピーク波長を出射するLEDチップと、その出射光を波長変換し電球色系の500〜700nmの波長帯に第2のピーク波長を発光する蛍光体とを有する光源を備える。この照射光の分光スペクトルは、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となり、かつ、第1と第2のピーク波長間に、第2のピーク波長に対し発光強度の比率が1/10以下となるボトム波長を有する。従って、第2のピーク波長に比べ昆虫の誘引性が高く、電球色光への寄与の低い第1のピーク波長の発光強度が相対的に低下され、かつ、ボトム波長領域で誘引性のある可視光領域の光の一部を抑制できるので、照射光の電球色系の色調を損なわずに、昆虫の誘引性を低下することができる。
【選択図】図7

Description

本発明は、飛翔昆虫を寄せ難いLED光源を有する照明装置に関する。
多くの昆虫は、照明器具等の光に誘引される。虫の誘引され易い光は、短波長光中でも、紫外線にピークがあることが知られている。光源からの光の波長と昆虫の誘引性との相関関係のデータを図22に示す(例えば、非特許文献1参照)。同図において、カット波長とは、フィルタを用いてそれより短い波長の光をカットすることを示す。同図によれば、昆虫の誘引比率は光源のカット波長が410nmに近付くと急激に低下し、略600nm付近で殆どゼロとなっている。
このことから、紫外線を含む短波長領域をカットすることにより虫の誘引比率を低減できる。ここで、カット波長が380nm(ケース1)、450nm(ケース2)、及び600nm(ケース3)を考えると、ケース1は、可視光領域の光に誘引される昆虫が存在するので、低誘引性能としては不十分である。ケース2は、昆虫の誘引性は改善されるが、可視光領域の450nm付近までカットするので、照明光が黄色く見え、一般の照明用としては好ましくない。ケース3は、ほぼ完全に昆虫を寄せないようになるが、照射光は赤色に見え、一般の照明用としては不適である。
ところで、可視光領域に発光ピークを持つLEDを用いた照明装置は、蛍光灯等と異なり殆ど紫外線を発しないように波長制御することができるので、昆虫の誘引は少ない。しかし、LEDで発生する可視光領域の光に誘引される虫が存在するため、低誘引性能としては十分とは言えない。
この種の照明装置として、青色光の第1のLEDと黄色蛍光体とを用いた白色LEDからの光に、500nm以上にピーク波長を持つ第2のLEDからの光を付加することにより、昆虫の誘引性を低減するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
松下電工技報Vol.53No.1
特開2009−224148号公報
上記特許文献1に記載の照明装置においては、第2のLEDが500nm以上の赤色光にピーク波長を持つ場合、昆虫はその視覚特性から赤色が見えないと言われていることから、赤色光自体による忌避効果はない。また、第2のLEDが黄色光をピーク波長とする場合は、黄色光は従来から夜行性蛾類の行動抑制には効果があるとされているが、それ以外の昆虫の忌避効果は確認されていない。従って、忌避効果が夜行性蛾類に限られる。また、第1のLEDのピーク波長は、第2のLEDのそれに比べ昆虫の誘虫性の高い400〜500nmの青色光の波長帯にあり、かつ、その発光強度が高くなっている。このため、照射光は青色光が強調された白色系の光となるので、電球色系の色調を損うことになる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、LED光源を用いた照明装置において、照射光の電球色系の色調を損うことなく、昆虫の誘引性を低下することができる照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の照明装置は、LEDチップを有するLED光源を備え、前記LED光源からの出射光の分光スペクトルは、紫外線又は紫青色の波長帯に第1のピーク波長を、500nm〜700nmの波長帯に第2のピーク波長を有し、前記第2のピーク波長の発光強度は、前記第1のピーク波長のそれよりも相対的に大きいことを特徴とする。
この照明装置において、前記分光スペクトルは、前記第1のピーク波長と第2のピーク波長との間にボトム波長を有し、前記ボトム波長の前記第2のピーク波長に対する発光強度の比率が1/10以下であることが好ましい。
この照明装置において、前記分光スペクトルは、第1のピーク波長の前記第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下であることが好ましい。
この照明装置において、前記分光スペクトルは、前記第1のピーク波長が400nm〜470nmの波長帯にあることが好ましい。
この照明装置において、前記分光スペクトルは、380nm以下の波長帯で発光強度が実質的にゼロであることが好ましい。
本発明の照明装置によれば、昆虫の誘虫性が低く、電球色系への寄与の高い第2のピーク波長の発光強度が第1のピーク波長の光に比べ相対的に大きくなるようにしているので、電球色系の色調を損なうことなく、飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。
本発明の第1の実施形態に係る照明装置の構成図。 同上照明装置の前面図。 (a)は同上照明装置における光源の斜視図、(b)は同光源における1つのLEDの断面構成図。 同上照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 本発明の第2の実施形態に係る照明装置におけるLEDの断面構成図。 図4のA部の拡大図。 同上照明装置の光源における波長カットフィルタ(帯域阻止型)の概略光透過特性図。 (a)は本発明の第3の実施形態に係る照明装置におけるLEDの断面構成図、(b)は(a)のB部の拡大図。 (a)は同上照明装置の光源における高域阻止型波長カットフィルタの断面構成図、(b)は同波長カットフィルタの概略光透過特性図。 (a)は昆虫の誘虫性を測定するために用いた照明装置の斜視図、(b)は同照明システムの照明装置の前面図。 上記第1の実施形態を用いた実施例1の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 (a)は上記第2の実施形態を用いた実施例2の照明装置の光源における帯域阻止型波長カットフィルタの断面構成図、(b)は同波長カットフィルタの概略光透過特性。 同上照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 (a)は上記第2の実施形態を用いた実施例3の照明装置の光源における帯域阻止型波長カットフィルタの断面構成図、(b)は同波長カットフィルタの概略光透過特性。 同上照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 上記第2の実施形態を用いた実施例4の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 上記第3の実施形態を用いた実施例6の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 比較例1の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 比較例2の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 比較例3の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 比較例4の照明装置からの照射光の分光スペクトル図。 従来の照明装置における光源のカット波長と昆虫の誘引比率との相関を示す図。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る照明装置について、図1乃至図4を参照して説明する。図1〜図3に示されるように、照明装置1は一面開口の矩形の筐体2と、この筐体2内に収納される光源3とを備える。光源3は、複数のLED光源4と、このLED光源4を実装した基板31とから成り、筐体2内の開口21に対向する面に取り付けられる。LED光源4は、LEDチップ41と、このLEDチップ41を封止するための透明なシリコーン樹脂などで成る封止部材42と、封止部材42内に混合されLEDチップ41から出射される光の波長を変換する蛍光体5とを備える。LEDチップ41は、紫外線の200〜380nm、又は紫青色の380〜470nmの波長帯域にそれぞれピーク波長を有する光を出射し、ここでは、このピーク波長を第1のピーク波長としている。蛍光体5は、波長変換材料であって、LEDチップ41からの光を波長変換し、500〜700nmの波長帯に第2のピーク波長を有する光を照射する。本実施形態は、光源3からの出射光の分光スペクトルが紫外線又は紫青色の波長帯に第1のピーク波長を有し、第2のピーク波長が第1のピーク波長よりも相対的に発光強度が大きくなるように構成される。
基板31は、プリント基板やセラミック基板等が使用され、その形状は図示の円形に限らず、多角形などでもよい。なお、照明装置1は取付治具により、例えば、天井面に直接取り付けられる照明器具、天井壁面に埋め込まれるダウンライトなどとして使用される。
LEDチップ41は、ピーク波長を紫青色(380〜470nm)の波長帯とする場合は、紫青色光を発光する青紫色発光素子が用いられ、ピーク波長を紫外線(200〜380nm)の波長帯とする場合は、紫外線を発光する紫外線発光素子が用いられる。なお、LEDチップ41は基板31上に形成される電源回路(不図示)によりその基板31上の配線パターンを介して給電される。
青紫色発光素子は、青色光を発光するInGaN系青色LEDチップ(例えば、日亜化学社製、豊田合成社製、Epistar社製、三菱化学社製のものなど)等が用いられるが、目標の青色ピーク波長を示すものであれば、その材料は限定されない。この青紫色発光素子を用いたLEDチップ41は、紫青色(380〜470nm)の波長帯にピーク波長を有し、蛍光体5を高効率に励起する。ここでは、ピーク波長を400〜470nmとしている。
紫外線発光素子は、紫外光を発光するInGaN系紫外線LEDチップ(例えば、日亜化学社製、ソウル電子社製、ナイトライドセミコンダクタ社製など)や、ダイヤモンドチップ(産業技術総合研究所製など)等が用いられる。なお、目標の紫外光ピーク波長を示すものであれば、その材料は限定されない。この紫外線発光素子を用いたLEDチップ41は、紫外線(200〜380nm)の波長帯にピーク波長を有し、蛍光体5を高効率に励起する。
蛍光体5は、波長変換材料のうち、特に変換効率に優れたイットリウム・アルミニウム・ガーネットのYAG系蛍光体や、シリケート系蛍光体等を用いる。また、波長変換材料の選択、それの封止部材42への配合比の設定、複数の波長変換材料の混合や組み合わせ等により、波長変換された出射光の分布スペクトルが所定の特性となるように構成される。ここでは、その1種類以上の波長変換材料から成る蛍光体5がLEDチップ41と組み合わされ、その出射光の分布スペクトルが目標のピーク波長とボトム波長を有するように形成される。なお、波長変換部材として蛍光体の代わりに、アルカリホウケイ酸塩系ガラスにCu+−Cuクラスタ分散したガラスを用いてもよい。
LEDチップ41が青紫色の波長帯に出射光のピーク波長を有する場合は、蛍光体5は、LEDチップ41からの青色光の一部を吸収して黄色光を含む長波長側の波長帯の光に変換するための黄色蛍光体を用いる。このとき、蛍光体5からの出射光の分布スペクトルが400〜470nmの波長帯に第1のピーク波長を、500〜700nmの波長帯に第2のピーク波長を有し、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となるように構成される。さらに、その分光スペクトルが少なくとも第1のピーク波長と第2のピーク波長との間に、第2のピーク波長に対し発光強度の比率が1/10以下となるボトム波長を有するように構成される。また、蛍光体5からの照射光は、LEDチップ41からの青色光と、この青色光が波長変換された黄色光〜赤色光とを含む電球色系(暖色系)の光となる。
また、LEDチップ41が紫外線の波長帯に出射光のピーク波長が有する場合には、蛍光体5は、紫外線を吸収して青色光に波長変換する青色蛍光体と、その青色光を黄色光に変換する黄色蛍光体とを組合わせ、その分光スペクトルが上記と同様の特性を有するように構成される。蛍光体5の波長変換材料としては、YAG系蛍光体や、シリケート系蛍光体、サイアロン、ユーロピウム、セリウムをドープしたシリケート系蛍光体等が挙げられる。
封止部材42は、シリコーン樹脂に限らず、アクリル樹脂(PMMA)などを用いてもよく、また、LEDチップ41を覆う形状はキャップ型に限らず、砲弾型や半円球状等として集光レンズ機能を持たせてもよい。
上記のように構成された蛍光体5を用いることにより、LED光源4からの出射光は、LEDチップ41からの光が青紫色又は紫外線の波長帯のいずれの場合も電球色系の光となる。ここで、LEDチップ41からの出射光が青紫色の波長帯の場合、黄色蛍光体の蛍光体5の発光効率を良くするために、第1のピーク波長の位置を短波長側にすることが望ましい。このとき、第1のピーク波長が短波長側に寄り過ぎると、LED発光の波長ブロードにより390nm以下の光が出てしまうので、これを避けるため、第1のピーク波長は、例えば410〜440nm付近にあることが望ましい。
LEDチップ41からの出射光が青紫色の波長帯の場合、LED光源4から照射される光の相対的な分光スペクトルを図4に示す。この分光スペクトルは、第1のピーク波長を400〜470nmの波長帯域に、第2のピーク波長を500〜700nmの波長帯域に有し、第2のピーク波長の発光強度を相対値1とし正規化表示されている。この分光スペクトルは、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となり、第1のピーク波長と第2のピーク波長と間の少なくとも470〜500nmの波長帯域でボトム波長を有する。また、このボトム波長は第2のピーク波長に対し発光強度の比率が1/10以下となっている。また、LED光源4は、LEDチップ41を紫外線発光素子とした場合にも、その出射光の分光スペクトルは、上記と同様の特性を得ることができる。
本実施形態によれば、虫の誘虫性が低く、電球色系への寄与の高い第2のピーク波長の発光強度が第1のピーク波長の光に比べ相対的に大きくなるようにしているので、電球色系の色調を損なうことなく、飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。また、LED光源4に青色光以外のピーク波長を有するLEDチップを必要としないので、簡単な構成で低コストにできる。
また、分光スペクトルは、第1と第2のピーク波長の間にボトム波長を有するので、飛翔昆虫の誘引性のある可視光領域の光の一部を抑制でき、その誘引性をより低下することができる。すなわち、このボトム波長は、青色光と、黄色光との間に位置されるので、青色光と黄色光との発光強度への影響が少なく、それらにより形成される電球色系の光へも殆ど影響せず、昆虫の誘引性をより低下することができる。
また、分光スペクトルにおいて、第1のピーク波長を400nm〜470の紫青光領域nmの波長帯域としたときは、そのピーク波長を紫外線の波長領域とした場合と比較して、飛翔昆虫の誘引性をより低下することができる。なお、第2のピーク波長は、別途、第2のLEDチップを用いて発生させてもよく、第2のピーク波長が第1のピーク波長に比べ発光強度が大きければその発生方式は問わない。また、本実施形態はLED光源を使用する全ての照明装置に使用することができる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る照明装置について、図5乃至図7を参照して説明する。図5に示されるように、本実施形態は前記実施形態において、光源3はLED光源4の封止部材42の光出射側に、所定の波長光の透過を阻止するための波長カットフィルタ6と、封止部材42の光出射側を覆う前面フィルタ7とを備える。図5では、1個のLED光源4のみを示しているが、前述と同様に複数のLED光源4が備えられる。本実施形態においては、LED光源4はLEDチップ41からの光が波長カットフィルタ6を通過することにより、少なくとも470〜500nmの波長帯に、発光強度が減衰されたボトム波長を持つ分光スペクトルとなる。
LED光源4は、LEDチップ41を収納する矩形の凹型の枠体40を有する。枠体40はその底面にLEDチップ41を装着して基板31に取付られ、その内部は封止部材42で充満され、その光出射面側が前面フィルタ7で覆われている。波長カットフィルタ6は、光の透過を制御する光学部材から成り、LEDチップ41からの光の所定波長帯域を阻止するための帯域阻止型フィルタを成し、前面フィルタ7の光出射面側に膜として形成される。前面フィルタ7は、樹脂やガラスの透明部材から成る平板状の光透過フィルタである。なお、枠体40は、矩形以外に、円形、楕円形、多角形等でもよい。
波長カットフィルタ6は、図6に示されるように、高屈折率な透明な誘電体薄膜を積層した光学多層膜により形成される。この光学多層膜は、具体的には、前面フィルタ7を成すガラス上に膜厚400nmの酸化チタンと、膜厚246nmの酸化ケイ素とを交互に積層し、最上層として膜厚100nmの酸化ケイ素を重ねた8層構成としている。この波長カットフィルタ6は、蛍光体5の配合だけでなく、LED光源4からの出射光が所望の分光スペクトル特性となるようにするものであり、ボトム波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率を1/10以下等に調整することが可能となる。
この波長カットフィルタ6は、光学多層膜において異なる誘電体同士の界面で生じる反射が干渉することにより、光の透過特性が変わることを利用している。光学多層膜における誘電体薄膜の組成、膜厚、及び層構成は、例えば薄膜設計ソフトウェアを用いたシミュレーションにより設計され、誘電体薄膜は電子ビーム蒸着法等により作成される。
波長カットフィルタ6の光透過特性を、図7により説明する。この光透過特性は、470〜500nmの波長帯域で透過光を減衰するフィルタ特性を成している。この波長カットフィルタ6は、電球色系の光を形成する青色光と黄色光との間の波長帯域の光を低下させるので、電球色系の色調に影響を与え難い。
この波長カットフィルタ6は、その透過特性が470〜500nmの波長帯域の少なくとも1箇所の発光強度が実質的にゼロであり、490nm付近の波長が実質的にゼロであることが好ましく、さらに全波長帯域で実質的にゼロであることが望ましい。色調を維持できる場合は、ボトム波長を460〜520nmの波長帯域とすることがより好ましく、この全波長帯域で発光強度が実質的にゼロであることがより望ましい。また、波長カットフィルタ6はLED光源4の光出射方向に設けられていればよく、LED光源4と一体にパッケージングされていなくてもよい。また、波長カットフィルタ6は、複数のLED光源4を1部材で覆うカバー部材として形成されていてもよい。
また、波長カットフィルタ6は、アクリル樹脂の透明板から成る前面フィルタ7に有機系色素を含有することにより、前記と同様に470〜500nmの波長帯域の発光強度を抑制するフィルタとして構成してもよい。
本実施形態によれば、帯域阻止型フィルタを備えたことにより、LED光源4のからの出射光の所定の波長帯域における発光強度を調整できる。従って、その出射光の分光スペクトルにおいて、第1のピーク波長と第2のピーク波長との間にボトム波長を形成し、ボトム波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率を1/10以下とすることが容易になる。また、波長カットフィルタ6を用いてボトム波長の発光強度の調整を行うことにより、蛍光体5によるボトム波長の発光強度の調整を補助することもできる。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る照明装置について、図8及び図9を参照して説明する。本実施形態においては、図8(a)(b)に示されるように、LED光源4はその光出射側に、帯域阻止型の波長カットフィルタに代えて、380nm以下の短波長域(高域)側での光透過を阻止する高域阻止型の波長カットフィルタ8を備える。本実施形態は、LED光源4からの光が波長カットフィルタ8を透過することにより、その出射光の分光スペクトルの発光強度を、380nm以下の短波長帯で実質的にゼロとするものである。
波長カットフィルタ8は、例えば、アクリル(PMMA)やポリカーボネイト樹脂、ガラス等の透明部材から成る前面フィルタ7を用い、その中に少なくとも紫外線吸収剤(例えば、チヌビン326(チバ社製)他)や染料及び顔料等の添加剤9を添加して構成する。この波長カットフィルタ8は、この添加剤9の添加により380nm以下の短波長帯側をカットし、それ以外の可視光領域の光を透過するように波長制御する。なお、このカット波長は390nm以下とすることがより望ましい。また、添加剤9は、耐久性及び色調の点から考えて紫外線吸収剤を使用することが望ましい。
また、波長カットフィルタ8は、図9(a)(b)に示されるように、前面フィルタ7を形成するガラス基板上に光学多層膜を積層し、380nm以下の短波長帯側をカットすることによっても得られる。この波長カットフィルタ8は、例えば、その光透過特性が410nm近傍で急峻に低下し短波長域をカットするように設計される。なお、波長カットフィルタ8は、例えば、ハロゲン化物等を添加した硼珪酸系や、リン酸系等からなる透光性ガラスにより上記光透過特性を得るように構成してもよい。
LED光源4は、上記波長カットフィルタ8により、青紫色発光素子を用いたLEDチップ41が紫青色の波長帯の短波長側に第1のピーク波長を有する場合、発生し易い380nm以下の紫外線の出射を抑制することができる。なお、この青紫色発光素子は、400〜420nm付近の光も多く出すため、LED光源4からの照射光の分光スペクトルは、波長カットフィルタ8により、405nm以下の発光強度をピーク波長の発光強度に比べ50%以下にすることが望ましい。また、LEDチップは、その素子の組成を制御することにより、LEDチップ自体が380nm以下で発光しないようにしてもよい。
また、LED光源4は、LEDチップ41に紫外線発光素子を用いた場合は、その紫外線の照射光を蛍光体5のみで吸収させて、その全てを可視光領域の光に変換することが難しく、残りの紫外線が照射されることになる。この場合も、波長カットフィルタ8により、LED光源4は、その照射光の380nm以下の波長が阻止されるので、紫外線領域の分光スペクトルを抑制できる。
本実施形態によれば、LEDチップ41が紫外線及び青紫色発光素子のいずれであっても、光源3からの照射光は波長カットフィルタ8により、380nm以下の短波長帯側がカットされるので、その分光スペクトルの紫外線領域が低減される。これにより、飛翔昆虫の誘引性をより低下することができる。なお、波長カットフィルタ8を、アクリル樹脂に添加剤9を入れて形成する場合は、光学多層膜を用いないので、低コストで製造することができる。また、LED光源4は、波長カットフィルタ8と、帯域阻止型の波長カットフィルタ6との両方を備えてもよく、これらフィルタ6、8を重ねて一体としてもよい。
次に、上述した各種実施形態に基く実施例1〜7と、比較例1〜5(実施形態でない)とを対比して、昆虫の誘虫性の評価について説明する。実施例1〜7及び比較例1〜5における照明装置1は、図10(a)(b)に示すように、水平方向に取り付けられたダウンライト形状とし、光源3からの光を筐体2の開口21から水平方向に照射するように、部屋の中央部のポール100に取り付けた。光源3は、筐体2にその開口21を塞ぐようにその光照射面側に黒色パネル(木製)10を取付け、その黒色パネル10に穴を開け、その穴の中から外を照射するようにした。筐体2の開口21は略500mm角のサイズを成し、その黒色パネル10の上下端側に、幅200×長さ500mmのサイズを成す捕虫用の粘着トラップシート11をそれぞれ取り付けた。光源3からの光は上下の粘着トラップシート11の間の開口21側からのみ照射されるようにした。ここでは、光源3は8個のLEDを用いた。なお、照明装置のポール100への固定は、パナソニック電工製ダウンライト(NNN21615形状)の機材を用いて実施した。
(測定方法)
照明装置からの分光スペクトルは、瞬間マルチ測光システム(MCPD3000:大塚電子社製)を用いて測定し、各ピーク波長及びボトム波長のピーク位置及び発光強度及び略ゼロのボトム波長領域を測定した。
(評価方法)
昆虫を誘引する誘虫性評価は、10m四方の部屋の中に3種類(ハエ、コナガ等)の虫を各400匹離し、1時間後の捕虫数により評価を行った。ここでは、比較例1における虫の総捕虫数を100とし、これを基準値として相対比較を行った。
上記条件で測定した評価結果を下記の表1に示す。表1は、縦欄に実施例及び比較例をそれぞれ示す。また、横欄に順に第2のピーク波長、ボトム波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率、第1のピーク波長、略ゼロのボトム波長帯域、短波長以下のカットフィルタの有無、昆虫の誘虫性、及び色調評価を示す。また、色調評価は、ダウンライト形状の照明装置からの光を白色板に照射し、その色調を目視評価した。この目視評価では、電球色系(暖色系)の色に見え「大幅な色調変化なし(黄みが強くない)」の場合を○とし、電球色系でなく、白色系に見える場合を×とした。なお、表1において、LEDチップのピーク波長を第1のピーク波長とし、第1のピーク波長が波長変換され、第1のピーク波長より長波長側にできるピーク波長を第2のピーク波長としている。なお、表1におけるボトム/ピークの値は、ボトム波長と第2のピーク波長との各発光強度の比率を10倍した値で表示している。
Figure 2013026046
(実施例1)
実施例1のLED光源は、第1のピーク波長を青色光の465nmとするLEDチップを黄色系の蛍光体が配合されたシリコーン樹脂で封止し、電球色系LEDを得る構成とした。この場合の分光スペクトルは、図11に示されるように、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となる。また、第1のピーク波長と第2のピーク波長の間で、少なくとも470〜500nmの波長帯で第2のピーク波長に対し発光強度の比率が1/10以下となるボトム波長を有する。この結果、昆虫の誘虫性は85を示し基準値(100)以下となり、飛翔昆虫を誘引し難くできた。また、色調評価は、「○」で電球色系(暖色系)の色に見え、黄みが強くなく、大幅な色調変化はなかった。なお、実施例1〜7では、色調評価が全て「○」であった。
(実施例2)
実施例2のLED光源は、第1のピーク波長を455nmとし、図12(a)(b)に示されるように、485〜490nm付近の光を阻止する帯域阻止型の波長カットフィルタを備える。この波長カットフィルタは、アクリル樹脂基板に光学多層膜(6層)を成膜して形成し、上記阻止波長帯域の発光強度をゼロとせず、一定量だけ減衰する構成とした。この分光スペクトルは、図13に示されるように、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となり、少なくとも470〜500nmの波長帯で第2のピーク波長に対し1/10以下の発光強度の比率を有するボトム波長が得られた。この結果、昆虫の誘虫性は75となり、基準値以下となった。
(実施例3)
実施例3のLED光源は、第1のピーク波長を440nmとするLEDチップを黄色系の蛍光体を配合したシリコーン樹脂で封止し、図14(a)(b)に示されるように、8層の光学多層膜から成る帯域阻止型の波長カットフィルタを備える。この波長カットフィルタは、480〜485nmの波長帯の光を実質的にゼロとするようにシャープにカットし、それ以外の可視光領域の光を通す特性とした。この分光スペクトルは、図15に示されるように、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となり、ボトム波長の発光強度が480〜485nmの波長帯域で実質的にゼロとなる特性が得られた。この結果、昆虫の誘虫性は70となり、実施例中で最小の値を示した。
(実施例4)
実施例4のLED光源は、第1のピーク波長を450nmとするLEDチップを複数の黄色系の蛍光体が配合されたシリコーン樹脂で封止し、上記実施例3と同様に帯域阻止型の波長カットフィルタを備える。この波長カットフィルタは、8層の光学多層膜を用い480〜485nm付近の波長帯をカットする。この分光スペクトルは、図16に示されるように、前述と同様に第1のピーク波長と第2のピーク波長との発光強度の比率、及びボトル波長と第2のピーク波長との発光強度の比率がそれぞれ目標通り得られた。この結果、昆虫の誘虫性は基準値以下となった。
(実施例5)
実施例5のLED光源は、第1のピーク波長を青紫色の短波長側の405nmとし、390nm以下(ここでは、300〜390nm)の波長をカットする高域阻止型波長カットフィルタを備える。この波長カットフィルタはアクリル樹脂に紫外線吸収剤(チヌビン326)を含有する構成とし、出射光の紫外線領域での発光強度を低減した。この結果、昆虫の誘虫性は基準値以下となった。
(実施例6)
実施例6のLED光源は、高域阻止型波長カットフィルタにアクリル樹脂に紫外線吸収剤(チヌビン327、チヌビン107(チバ社製))を含有し、380nm以下(ここでは300〜380nm)の波長をカットする構成とした。この結果、昆虫の誘虫性は基準値以下となった。
(実施例7)
実施例7のLED光源は、LEDチップを覆うシリコーン樹脂に配合する黄色系の蛍光体を実施例2と異なるものとした。この分光スペクトルは、図17に示されるように、第1のピーク波長と第2のピーク波長との、及びボトム波長と第2のピーク波長との発光強度の比率が、前述と同様に、それぞれの目標を満たす特性を得た。この結果、昆虫の誘虫性は基準値以下となった。
(比較例1)
比較例1のLED光源は、LEDチップのピーク波長を変更し、かつ、複数の蛍光体の配合を変更した。このときの分光スペクトル特性は、図18に示されるように、第1のピーク波長が475nmと長く、第1のピーク波長と第2のピーク波長との間に、第2のピーク波長に対し発光強度が1/10以下となるボトム波長が存在しない。ここでは、この場合の昆虫の捕獲数を100と規定し、これを昆虫の誘虫性の基準値とした。なお、比較例1〜5においては、全て色調評価は○であった。
(比較例2)
比較例2のLED光源は、光学多層膜を用いた帯域阻止型の波長カットフィルタを省いた。この分光スペクトルは、図19に示されるように、第1と第2のピーク波長間で殆どボトム波長が存在しない特性となった。この結果、昆虫の誘虫性は基準値を超えた。
(比較例3)
比較例3のLED光源は、帯域阻止型の波長カットフィルタを省き、第1のピーク波長を455nmとする構成とした。この分光スペクトルは、図20に示されるように、ボトム波長の発光強度が第2のピーク波長に対し1/10以上となっている。この結果、昆虫の誘虫性は基準値を超えた。
(比較例4)
比較例4のLED光源は、帯域阻止型の波長カットフィルタを省いた。この分光スペクトルは、図21に示されるように、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10より高く、また、ボトム波長の発光強度も第2のピーク波長に対しほぼ1/10より大きくなっている。この結果、昆虫の誘虫性は基準値を超えた。
(比較例5)
比較例5のLED光源は、390nm以下をカットする高域阻止型の波長カットフィルタ8を省いた。この結果、昆虫の誘虫性は125と大きく基準値を超えた。
上記評価結果から分かるように、実施例1〜7において、第1のピーク波長の第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下となっている。また、いずれの実施例も第1のピーク波長と第2のピーク波長の間に、第2のピーク波長に対する発光強度の比率が1/10以下となるボトム波長を有し、昆虫の誘虫性が基準値(100)以下となる特性が得られた。また、色調評価は、「○」で電球色系(暖色系)の色に見え、黄みが強くなく、大幅な色調変化がなく良好であった。
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態の光源は、波長カットフィルタと蛍光体、及び封士部を一体としてもよい。また、封止部材は、枠体内で充満せずに、キャップ型形状としてLEDチップを覆ってもよく、また、キャップ型以外に砲弾型、半円球状等の形状とし、それ自体に集光レンズ機能を備えるようにしてもよい。また、封止部材は、異なる蛍光体をそれぞれ含む2つ以上の複数の樹脂層で構成し、それら樹脂層を積層してLEDチップを覆うように形成してもよい。また、各実施形態の照明装置はダウンライトに限らず、街路灯等のエクステリア照明器具や、ベースライトの照明器具などにも使用でき、LED光源を使用するものであればよい。
1 照明装置
3 光源
4 LED光源
41 LEDチップ

Claims (5)

  1. LEDチップを有するLED光源を備え、
    前記LED光源からの出射光の分光スペクトルは、紫外線又は紫青色の波長帯に第1のピーク波長を、500nm〜700nmの波長帯に第2のピーク波長を有し、
    前記第2のピーク波長の発光強度は、前記第1のピーク波長のそれよりも相対的に大きいことを特徴とする照明装置。
  2. 前記分光スペクトルは、前記第1のピーク波長と第2のピーク波長との間にボトム波長を有し、前記ボトム波長の前記第2のピーク波長に対する発光強度の比率が1/10以下であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記分光スペクトルは、第1のピーク波長の前記第2のピーク波長に対する発光強度の比率が6/10以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記分光スペクトルは、前記第1のピーク波長が400nm〜470nmの波長帯にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の照明装置。
  5. 前記分光スペクトルは、380nm以下の波長帯で発光強度が実質的にゼロであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の照明装置。
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