JP2014170853A - 発光装置及び照明方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピーク波長が３９０−４２５ｎｍ付近にある紫色ＬＥＤを含む発光装置において、色の見え、光源効率等を高い次元で最適化することを目的とする。
【解決手段】発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とした発光装置とする。
【選択図】図５１
【解決手段】発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とした発光装置とする。
【選択図】図５１
Description
本発明は少なくとも３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置と、当該発光装置に関する設計方法、さらに当該発光装置による照明方法に関する。
近年、ＧａＮ系半導体発光素子の高出力化、高効率化は目覚ましく進展している。また、半導体発光素子、もしくは、電子線を励起源とした各種蛍光体の高効率化も盛んに研究されている。これらの結果、旧来のものに比較して、現在の光源、光源を含む光源モジュール、光源モジュールを含む器具、器具を含むシステム等の発光装置は急速に省電力化している。
たとえば、ＧａＮ系青色発光素子を黄色蛍光体の励起光源として内在させ、かつ、当該ＧａＮ系青色発光素子のスペクトルと当該黄色蛍光体のスペクトルから、いわゆる擬似白色光源を作り、照明用光源、または、これを内在させた照明用器具、さらには、空間内で当該器具を複数配置させた照明システムとすることが広く行われている。（特許文献１参照）
これら形態にしうる照明用光源の一種であるパッケージ化されたＬＥＤ（たとえばパッケージ材中に、当該ＧａＮ系青色発光素子、黄色蛍光体、封止剤等を含む）は、６０００Ｋ程度の相関色温度（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／ＣＣＴ）領域で、パッケージＬＥＤとしての光源効率が１５０ｌｍ／Ｗを超える商品もある。（非特許文献２参照）
さらに、液晶バックライト用光源等も同様に高効率化、省電力化が進展している。
さらに、液晶バックライト用光源等も同様に高効率化、省電力化が進展している。
しかし、これらの高効率化を目指した発光装置は、色の見えに対する配慮は不十分であることが各方面から指摘されている。特に照明用途として用いた場合には、光源／器具／システム等の発光装置の高効率化とともに、物体を照らした際の「色の見え（Ｃｏｌｏｒ
ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）」は非常に重要である。
ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）」は非常に重要である。
これらに配慮する試みとしては、国際照明委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Eｃｌａｉｒａｇｅ／ＣＩＥ）で確立された演色評価数（Ｃｏｌｏｕｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ／ＣＲＩ）（ＣＩＥ（１３．３））のスコアを向上させるべく、青色発光素子のスペクトルと黄色蛍光体のスペクトルに対して赤色蛍光体や赤色半導体発光素子のスペクトルを重畳させる試み等がなされている。例えば、赤色源を含まない場合の典型的なスペクトル（ＣＣＴ＝６８００Ｋ程度）では、平均演色評価数（Ｒａ）と、鮮やかな赤色の色票に対する特殊演色評価数（Ｒ９）はそれぞれＲａ＝８１、Ｒ９＝２４であるが、赤色源を含む場合にはＲａ＝９８、Ｒ９＝９５と演色評価数のスコアを上げることができる。（特許文献２参照）
また、別の試みとしては、特に特殊照明用途において、発光装置から発せられるスペクトルを調整し、物体の色の見えを所望の色を基調とすることもなされている。例えば、非特許文献１には赤色基調となる照明光源が記載されている。
"一般蛍光灯 ミートくん"、［ｏｎｌｉｎｅ］、プリンス電機株式会社、［平成２３年５月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.prince-d.co.jp/pdct/docs/pdf/catalog_pdf/fl_nrb_ca2011.pdf＞
"LEDs MAGAZINE"、［平成２３年８月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：<http://www.ledsmagazine.com/news/8/8/2>＞
演色評価数は、評価対象となる発光装置の光（試験光）が有するＣＣＴに対応させて選択される「基準の光」で照明した色の見えに対して、試験光で照明した場合の色の見えがいかに近接しているかを示す指標である。すなわち、演色評価数は評価対象となる発光装置の忠実度を示す指標である。しかし、近年の研究から平均演色評価数（Ｒａ）や特殊演色評価数（Ｒｉ （ｉは１から１４、日本においてはＪＩＳの規定によりｉは１から１５））が高いことは、必ずしも人間に対して良好な色の知覚を誘発する訳ではないことが明らかになりつつある。すなわち、演色評価数のスコアを向上させるこれらの手法は、必ずしも良好な色の見えを実現する訳ではないという問題がある。
さらに、色の見えが照明される物体の照度によって変化する効果は、現在の種々の演色評価指標（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ ｍｅｔｒｉｃ）には含まれていない。通常１００００ｌｘ程度以上の照度である屋外で見た鮮やかな花の色が、５００ｌｘ程度の室内に持ち込むと、本来同じ色であるにも関わらず、色がくすんで彩度が下がった別物のように見えることは通常経験される。一般には、物体の色の見えに関する飽和度は照度に依存し、たとえ照明している分光分布が同一であったとしても、照度が下がると飽和度は下がる。すなわち、色の見えはくすむ。これはハント効果（Ｈｕｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）として知られている。
ハント効果は演色性に大きく影響を与えるものの、現状の光源、器具、システム等の発光装置全般の評価には積極的には考慮されない。また、最も単純なハント効果の補償方法は、室内照度を極端に上げていくことであるが、これはエネルギー消費量を不要に増大させてしまう。また、具体的にどのようにすれば、室内照明環境程度の照度で、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかは、明らかとされていない。
一方、飲食店用、食品照明用等の特殊照明用に、例えば赤色の彩度を上げる方向にスペクトルを調整した光においては、基準光と比較して、黄色が赤みかかって見える、青色が緑かかって見えるなどの色相（角）ずれが大きくなる等の問題があった。すなわち、照明対象として限定されたもの以外の色の見えは自然でなくなってしまう。また、このような光で白色の物体を照らした場合には、白色物体そのものが着色し、白色に見えないという問題もあった。
本発明者は、上記のような課題を解決するために、特願２０１１−２２３４７２などにおいて、細かな作業をするような場合も含め５０００ｌｘ程度以下、あるいは一般的には１５００ｌｘ程度以下である室内照度環境下において、人間の知覚する色の見えが、様々な演色評価指標（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ ｍｅｔｒｉｃ）のスコアによらず、屋外の高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる照明方法、及び、照明光源、照明器具、照明システム等の発光装置全般の発明に到達している。本発明者は、同時に快適な照明環境を高効率で実
現する照明方法にも到達している。さらに本発明者はそのような好ましい発光装置の設計指針にも到達している。
現する照明方法にも到達している。さらに本発明者はそのような好ましい発光装置の設計指針にも到達している。
一方、前述のとおり、ＬＥＤを含む光源においては、青色ＬＥＤによって黄色蛍光体を励起して白色化すること、また、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起し白色化することが広く行われている。さらに、ピーク波長が３９０−４２５ｎｍ付近にある紫色ＬＥＤを用いて、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起して白色化する方法も知られている。ここで、前者に対して後者は、その分光分布がより広いことから、色設計の自由度が高く、分光分布を十分に最適化することで、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見え、物体の見えを実現できると考えられる。また、この際に光源効率を可能な限り高いものとすることも重要である。しかし、これらを両立するための指針は明らかとなっていない。
本発明は、上記本発明者が既に到達した発明に加えて、特に紫励起ＬＥＤを含む発光装置において、色の見え、光源効率等を高い次元で最適化することを主な課題とした。
本発明は、上記本発明者が既に到達した発明に加えて、特に紫励起ＬＥＤを含む発光装置において、色の見え、光源効率等を高い次元で最適化することを主な課題とした。
上記目的を達成するため、本発明の第一の実施態様は以下の事項に関する。
［１］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすことを特徴とする発光装置。
［２］［１］に記載の発光装置であって、０．３９≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．２２を満たすことを特徴とする発光装置。
［３］［１］または［２］に記載の発光装置であって、０．５８≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．１１を満たすことを特徴とする発光装置。
［４］［１］から［３］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在し、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす
ことを特徴とする発光装置。
［５］［１］から［３］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在せず、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たすことを特徴とする発光装置。
［６］［４］または［５］に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光が以下の（１）及び（２）を満たすことを特徴とする発光装置。
（１）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎＳＳＬ、ｂ* ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎｒｅｆ、ｂ* ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
かつ飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎが
２．８ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ* ｎＳＳＬ）２＋（ｂ* ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ* ｎｒｅｆ）２＋（ｂ* ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
（２）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
［７］［１］〜［６］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［８］［６］に記載の発光装置であって、前記色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０．０００３ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ８．３（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［９］［６］に記載の発光装置であって、前記一般式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）´を満たすことを特徴とする発光装置。
（４）´
［１０］［６］に記載の発光装置であって、前記飽和度差ΔＣｎが
−３．４ ≦ ΔＣｎ ≦ １６．８ （ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１１］［６］に記載の発光装置であって、前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎが
３．２ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １７．８
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１２］［１］〜［１１］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが
−０．０２５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．０１００
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１３］［４］〜［１２］のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式（１）または（２）で表される指標Ａｃｇが
−３２２ ≦ Ａｃｇ ≦ −１２
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１４］［１］〜［１３］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が、
２０６（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ２８８（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１５］［１］〜［１４］のいずれかに記載の発光装置であって、前記相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２５５０（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ５６５０（Ｋ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１６］［１］〜［１５］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下であることを特徴とする発光装置。
［１７］［１］〜［１６］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は１種類以上６種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
［１８］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［１９］［１８］に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍ以上４５５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
［２０］［１８］に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５５ｎｍ以上４８５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
［２１］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２２］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２３］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、ＧａＮ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
［２４］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はＧａＮ基板、またはＧａＰ基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが１００μｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２５］［１］〜［１８］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはＧａＡｓ基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
［２６］［１］〜［２０］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
［２７］［２６］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を１種類以上５種類以下含むことを特徴とする発光装置。
［２８］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上９０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［２９］［２８］に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（５）で表される蛍光体、下記一般式（５）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕからなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。）
［３０］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［３１］［３０］に記載の発光装置であって、前記蛍光体がＳｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ（ただし０＜ｚ＜４．２）、下記一般式（６）で表される蛍光体、下記一般式（６）´で表される蛍光体、およびＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘ）ＳｉＯ４ （６）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ ０．８、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）
Ｂａ１−ｘ−ｙ Ｓｒｘ Ｅｕｙ Ｍｇ１−ｚ Ｍｎｚ Ａｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。）
［３２］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［３３］［３２］に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（７）で表される蛍光体、下記一般式（７）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、Ａ２＋ｘＭｙＭｎｚＦｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、並びに（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｌａ１−ｘ−ｙ，Ｅｕｘ，Ｌｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）
（ｋ−ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）
［３４］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＢＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
［３５］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
［３６］［１］〜［３５］のいずれかに記載の発光装置であって、パッケージ化ＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤ照明器具、およびＬＥＤ照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
［３７］家庭用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［３８］展示物用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［３９］演出用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４０］医療用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４１］作業用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４２］工業機器内用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４３］交通機関内装用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４４］美術品用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４５］高齢者用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
上記目的を達成するため、本発明の第二の実施態様は以下の事項に関する。
［４６］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法。
上記目的を達成するため、本発明の第三の実施態様は以下の事項に関する。
［４７］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により、対象物を照明する照明工程を含む照明方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該分光分布の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
φＳＳＬ（λ）の、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０とし、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように照明することを特徴とする照明方法。
［１］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすことを特徴とする発光装置。
［２］［１］に記載の発光装置であって、０．３９≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．２２を満たすことを特徴とする発光装置。
［３］［１］または［２］に記載の発光装置であって、０．５８≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．１１を満たすことを特徴とする発光装置。
［４］［１］から［３］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在し、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす
ことを特徴とする発光装置。
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在せず、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たすことを特徴とする発光装置。
［６］［４］または［５］に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光が以下の（１）及び（２）を満たすことを特徴とする発光装置。
（１）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎＳＳＬ、ｂ* ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎｒｅｆ、ｂ* ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ* ｎＳＳＬ）２＋（ｂ* ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ* ｎｒｅｆ）２＋（ｂ* ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
（２）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
［７］［１］〜［６］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［８］［６］に記載の発光装置であって、前記色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０．０００３ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ８．３（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［９］［６］に記載の発光装置であって、前記一般式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）´を満たすことを特徴とする発光装置。
［１０］［６］に記載の発光装置であって、前記飽和度差ΔＣｎが
−３．４ ≦ ΔＣｎ ≦ １６．８ （ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１１］［６］に記載の発光装置であって、前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎが
３．２ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １７．８
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１２］［１］〜［１１］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが
−０．０２５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．０１００
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１３］［４］〜［１２］のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式（１）または（２）で表される指標Ａｃｇが
−３２２ ≦ Ａｃｇ ≦ −１２
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１４］［１］〜［１３］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が、
２０６（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ２８８（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１５］［１］〜［１４］のいずれかに記載の発光装置であって、前記相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２５５０（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ５６５０（Ｋ）
を満たすことを特徴とする発光装置。
［１６］［１］〜［１５］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下であることを特徴とする発光装置。
［１７］［１］〜［１６］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は１種類以上６種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
［１８］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［１９］［１８］に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍ以上４５５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
［２０］［１８］に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５５ｎｍ以上４８５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
［２１］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２２］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２３］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、ＧａＮ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
［２４］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はＧａＮ基板、またはＧａＰ基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが１００μｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする発光装置。
［２５］［１］〜［１８］のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはＧａＡｓ基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
［２６］［１］〜［２０］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
［２７］［２６］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を１種類以上５種類以下含むことを特徴とする発光装置。
［２８］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上９０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［２９］［２８］に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（５）で表される蛍光体、下記一般式（５）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕからなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。）
［３０］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［３１］［３０］に記載の発光装置であって、前記蛍光体がＳｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ（ただし０＜ｚ＜４．２）、下記一般式（６）で表される蛍光体、下記一般式（６）´で表される蛍光体、およびＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘ）ＳｉＯ４ （６）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ ０．８、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）
Ｂａ１−ｘ−ｙ Ｓｒｘ Ｅｕｙ Ｍｇ１−ｚ Ｍｎｚ Ａｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。）
［３２］［２６］または［２７］に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
［３３］［３２］に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（７）で表される蛍光体、下記一般式（７）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、Ａ２＋ｘＭｙＭｎｚＦｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、並びに（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｌａ１−ｘ−ｙ，Ｅｕｘ，Ｌｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）
（ｋ−ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）
［３４］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＢＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
［３５］［１］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
［３６］［１］〜［３５］のいずれかに記載の発光装置であって、パッケージ化ＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤ照明器具、およびＬＥＤ照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
［３７］家庭用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［３８］展示物用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［３９］演出用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４０］医療用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４１］作業用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４２］工業機器内用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４３］交通機関内装用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４４］美術品用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
［４５］高齢者用照明装置として用いられる、［１］〜［３６］のいずれかに記載の発光装置。
上記目的を達成するため、本発明の第二の実施態様は以下の事項に関する。
［４６］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法。
上記目的を達成するため、本発明の第三の実施態様は以下の事項に関する。
［４７］少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により、対象物を照明する照明工程を含む照明方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該分光分布の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
φＳＳＬ（λ）の、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０とし、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように照明することを特徴とする照明方法。
本発明によれば、基準の光（実験用基準光と記載する場合がある）で照明された場合や、また、基準の光に近接した色の見えとなり高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用疑似基準光と記載する場合がある）を放射する発光装置で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、統計的に多数の被験者がより良いと判断する真に良好な物体の色の見えを実現可能な発光装置及び照明方法が実現可能である。特に本発明においては、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の可視領域における、分光放射束分布における最長波長極大値と、紫色半導体発光素子の分光放射束強度比を最適化することで、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見え、物体の見えを実現でき、かつ、光源効率も相対的に高くすることが可能である。
より具体的に例示すれば、本発明により実現する効果は、以下の通りである。
第一に、本発明による光源、器具、システム等の発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。なお、詳細は後述するが、このような効果はこれまでの常識に照らして全く予想外の効果である。
第二に、本発明による発光装置で実現された照度、又は、本発明の照明方法により照明した場合の照度は、数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度の通常室内環境程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、
場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
第三に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業等が可能となる。さらに具体的には、たとえば類似した赤色を有する複数の口紅などをより容易に識別可能となる。
第四に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による光源、器具、システムで照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、あたかも高照度環境下で見たように、物体がよりはっきりと、容易に、視認できるようになる。
さらに、本発明においては、光源効率を比較的高くすることが可能となる。
第一に、本発明による光源、器具、システム等の発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。なお、詳細は後述するが、このような効果はこれまでの常識に照らして全く予想外の効果である。
第二に、本発明による発光装置で実現された照度、又は、本発明の照明方法により照明した場合の照度は、数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度の通常室内環境程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、
場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
第三に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業等が可能となる。さらに具体的には、たとえば類似した赤色を有する複数の口紅などをより容易に識別可能となる。
第四に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による光源、器具、システムで照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、あたかも高照度環境下で見たように、物体がよりはっきりと、容易に、視認できるようになる。
さらに、本発明においては、光源効率を比較的高くすることが可能となる。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内であれば種々に変更して実施することができる。
本発明の発光装置は、少なくとも３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備えている。
本発明の発光装置が内在する発光要素は、前記半導体発光装置に加えて、以下を有していてもよい。発光要素は、発光装置中に内在させ、投入された種々のエネルギーを電磁放射のエネルギーに変換し、その電磁放射エネルギー中に３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光を含むものであれば、特に制約されない。例えば、電気エネルギーを変換しうる熱フィラメント、蛍光管、高圧ナトリウムランプ、レーザ、半導体発光素子（あるいはＬＥＤ）、二次高調波発生（ＳＨＧ）源等を例示することができる。また、光エネルギーを変換しうる蛍光体なども例示できる。さらに、発光要素は単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化ＬＥＤ等でも良い。発光装置としては、このような１以上のパッケージ化ＬＥＤにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージＬＥＤを搭載したＬＥＤモジュールでもよい。さらには、パッケージＬＥＤ等にレンズ、フィルター、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具であってもよい。さらに、ＬＥＤ照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。さらに、例えば放電管を発光要素として含む場合においては、本実施態様に係る発光装置は、単体の放電管に高圧を印加しうる機構を付与したものでも、放電管内部あるいは周辺に蛍光体を配置したものでもよい。また１以上の蛍光体を内在させた蛍光管を複数配置した照明器具でもよい。さらには、レンズ、フィルター、反射機構等を付与した照明器具であってもよい。さらに、これを照明システムとして制御回路等を付与してもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。 なお、本発明において発光要素は、発光装置の態様であってもよい。すなわち、本発明の発光要素は、上記発光装置として説明したＬＥＤモジュール、ＬＥＤ照明器具、照明システム、その他の機構を付与した照明器具であってもよい。
本発明の発光装置は、少なくとも３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備えている。
本発明の発光装置が内在する発光要素は、前記半導体発光装置に加えて、以下を有していてもよい。発光要素は、発光装置中に内在させ、投入された種々のエネルギーを電磁放射のエネルギーに変換し、その電磁放射エネルギー中に３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光を含むものであれば、特に制約されない。例えば、電気エネルギーを変換しうる熱フィラメント、蛍光管、高圧ナトリウムランプ、レーザ、半導体発光素子（あるいはＬＥＤ）、二次高調波発生（ＳＨＧ）源等を例示することができる。また、光エネルギーを変換しうる蛍光体なども例示できる。さらに、発光要素は単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化ＬＥＤ等でも良い。発光装置としては、このような１以上のパッケージ化ＬＥＤにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージＬＥＤを搭載したＬＥＤモジュールでもよい。さらには、パッケージＬＥＤ等にレンズ、フィルター、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具であってもよい。さらに、ＬＥＤ照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。さらに、例えば放電管を発光要素として含む場合においては、本実施態様に係る発光装置は、単体の放電管に高圧を印加しうる機構を付与したものでも、放電管内部あるいは周辺に蛍光体を配置したものでもよい。また１以上の蛍光体を内在させた蛍光管を複数配置した照明器具でもよい。さらには、レンズ、フィルター、反射機構等を付与した照明器具であってもよい。さらに、これを照明システムとして制御回路等を付与してもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。 なお、本発明において発光要素は、発光装置の態様であってもよい。すなわち、本発明の発光要素は、上記発光装置として説明したＬＥＤモジュール、ＬＥＤ照明器具、照明システム、その他の機構を付与した照明器具であってもよい。
本発明の発光装置の概要を、さらに図４３による例示で説明する。図４３の例では、発光要素として紫色半導体発光素子であるＬＥＤチップ２、蛍光体４が内在し、他の構成材
料である封止材５、パッケージ材３とともに加工度の低い発光装置であるパッケージＬＥＤ１０を構成している。さらにここでは、パッケージＬＥＤ１０を複数内在させて、全体として加工度の高い発光装置であるＬＥＤ電球２０を構成する。当該パッケージＬＥＤ１０も当該ＬＥＤ電球２０も、本発明の発光装置でありうる。
料である封止材５、パッケージ材３とともに加工度の低い発光装置であるパッケージＬＥＤ１０を構成している。さらにここでは、パッケージＬＥＤ１０を複数内在させて、全体として加工度の高い発光装置であるＬＥＤ電球２０を構成する。当該パッケージＬＥＤ１０も当該ＬＥＤ電球２０も、本発明の発光装置でありうる。
さらに、本発明の発光装置概要を、さらに図４４による例示で説明する。発光要素として半導体発光素子である紫色ＬＥＤチップ２ａ、青色ＬＥＤチップ２ｂ、緑色ＬＥＤ２ｃチップ、赤色ＬＥＤチップ２ｄが内在し、他の構成材料である封止材５、パッケージ材３とともに低加工度の発光装置であるパッケージＬＥＤ１０を構成しているとする。この際に、パッケージＬＥＤ１０を複数搭載し、全体として加工度の高い発光装置であるＬＥＤ電球２０を構成している。当該パッケージＬＥＤ１０も当該ＬＥＤ電球２０も本発明の発光装置でありうる。さらに、当該ＬＥＤ電球２０をｎ個並べ、かつ、発光要素として熱フィラメント２ｅが内在する中加工度の発光装置として白熱電球１１をｍ個並べ、さらに高加工度の発光装置として照明システム３０を構成する。当該照明システムは、本発明の発光装置でありうる。
なお、本発明の第一および第二の実施態様では、発光装置が放射する光のうち「主たる放射方向」の光により発明を特定するものである。そのため、本発明の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置は、本発明の範囲に属するものである。また、本発明の第三の実施態様における照明方法は、該照明方法に用いる発光装置から出射された光が対象物を照明した場合において、当該対象物が照明されている位置における光により、発明を特定するものである。そのため、本発明の要件を満たす「対象物が照明されている位置」における光を出射できる発光装置による照明方法は、本発明の範囲に属するものである。
ここで、本発明の第一および第二の実施態様における「主たる放射方向（radiant direction）」とは、発光装置の使用状況に即して、適した範囲を有し、かつ、適した向きへ光が放射されている方向を示す。
例えば、発光装置の光度（luminous intensity）もしくは輝度(luminance)が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
また、発光装置の放射強度（radiant intensity）あるいは放射輝度（radiance）が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
以下、具体的に例示する。
発光装置が単体発光ダイオード（ＬＥＤ）、単体パッケージＬＥＤ，単体ＬＥＤモジュール、単体ＬＥＤ電球、蛍光ランプと半導体発光素子の単体複合ランプ、白熱電球と半導体発光素子の単体複合ランプ等である場合には、主たる放射方向は各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が前記パッケージＬＥＤ等にレンズ、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具、蛍光ランプと半導体発光素子が内在する照明器具であって、いわゆる、直接型照明用途、半直接型照明用途、全般拡散照明用途、直接／間接型照明用途、半間接型照明用途、間接型照明用途に応用可能な配光特性を有する場合には、主たる放射方向は、各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発
光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が、前記ＬＥＤ照明器具や蛍光ランプが内在する照明器具を複数搭載した照明システムである場合は、主たる放射方向は、各発光装置の平面的中心の鉛直方向、当該鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置から当該主たる放射方向に出射された光の分光分布を計測するためには、計測点における照度が実用上の照度（後述の通り１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下）となる距離で計測することが好ましい。
例えば、発光装置の光度（luminous intensity）もしくは輝度(luminance)が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
また、発光装置の放射強度（radiant intensity）あるいは放射輝度（radiance）が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
以下、具体的に例示する。
発光装置が単体発光ダイオード（ＬＥＤ）、単体パッケージＬＥＤ，単体ＬＥＤモジュール、単体ＬＥＤ電球、蛍光ランプと半導体発光素子の単体複合ランプ、白熱電球と半導体発光素子の単体複合ランプ等である場合には、主たる放射方向は各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が前記パッケージＬＥＤ等にレンズ、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具、蛍光ランプと半導体発光素子が内在する照明器具であって、いわゆる、直接型照明用途、半直接型照明用途、全般拡散照明用途、直接／間接型照明用途、半間接型照明用途、間接型照明用途に応用可能な配光特性を有する場合には、主たる放射方向は、各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発
光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が、前記ＬＥＤ照明器具や蛍光ランプが内在する照明器具を複数搭載した照明システムである場合は、主たる放射方向は、各発光装置の平面的中心の鉛直方向、当該鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置から当該主たる放射方向に出射された光の分光分布を計測するためには、計測点における照度が実用上の照度（後述の通り１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下）となる距離で計測することが好ましい。
本明細書においては、数学的な色の見えを予想する際に計算上用いるＣＩＥで定義された基準の光を、基準の光、計算用基準の光、計算用基準光などと記載する場合がある。一方、視覚的な実比較で用いる実験用の基準の光、すなわちタングステンフィラメントが内在する白熱電球光などは、基準の光、実験用基準の光、実験用基準光と記載する場合がある。また、基準の光に近接した色の見えとなると予想される高Ｒａかつ高Ｒｉである光、たとえばＬＥＤ光源であって、比較視覚実験で実験用基準光の代替光として用いる光は、基準の光、実験用疑似基準の光、実験用擬似基準光と記載する場合がある。また、数学的にまた実験的に検討対象とした光を、基準の光に対して、試験光と記載する場合がある。
以下、本発明に関してさらに詳細に説明をする。
本発明者は、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるスペクトルあるいは分光分布に共通する放射計測学的特性（ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、測光学的特性（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を見出した。さらに、当該スペクトルあるいは分光分布を有する光による照明を仮定した場合の特定の分光反射特性を有する色票の色の見えが、計算用基準光による照明を仮定した場合と比較して、どのように変化する場合（あるいは変化しない場合）に前記目的が実現可能かを、測色学（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）的観点から見出した。
さらに、例えば、美術品、生鮮食品等のように、光照射による副次的影響が懸念されるものが照明対象物であっても、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えと、前記副次的影響の抑制を両立させうる発光装置の分光分布を検討し、その全体として本発明に到達した。
具体的な発明到達までの概要は以下の通りであった。
本発明者は、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるスペクトルあるいは分光分布に共通する放射計測学的特性（ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、測光学的特性（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を見出した。さらに、当該スペクトルあるいは分光分布を有する光による照明を仮定した場合の特定の分光反射特性を有する色票の色の見えが、計算用基準光による照明を仮定した場合と比較して、どのように変化する場合（あるいは変化しない場合）に前記目的が実現可能かを、測色学（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）的観点から見出した。
さらに、例えば、美術品、生鮮食品等のように、光照射による副次的影響が懸念されるものが照明対象物であっても、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えと、前記副次的影響の抑制を両立させうる発光装置の分光分布を検討し、その全体として本発明に到達した。
具体的な発明到達までの概要は以下の通りであった。
［発明到達までの概要］
第一ステップとして、分光分布設定の自由度が高い、Ａ）半導体発光素子と蛍光体が共に内在するパッケージＬＥＤ光源、Ｂ）蛍光体を含まず、半導体発光素子のみが発光要素として内在するパッケージＬＥＤ光源を想定し、数学的な基礎検討を行った。
この際に、計算用基準光による照明を仮定した場合と、検討対象とする試験光による照明を仮定した場合とで、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する数学的変化を指針としつつ、色相、飽和度（彩度）等が変化する試験光に関して詳細な検討を行った。特に屋外に対して１／１０から１／１０００程度に照度が下がる通常の屋内環境下でのハント効果を意識し、照明された物体の色の見えの飽和度が変化するような光を中心に数学的に検討した。
第一ステップとして、分光分布設定の自由度が高い、Ａ）半導体発光素子と蛍光体が共に内在するパッケージＬＥＤ光源、Ｂ）蛍光体を含まず、半導体発光素子のみが発光要素として内在するパッケージＬＥＤ光源を想定し、数学的な基礎検討を行った。
この際に、計算用基準光による照明を仮定した場合と、検討対象とする試験光による照明を仮定した場合とで、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する数学的変化を指針としつつ、色相、飽和度（彩度）等が変化する試験光に関して詳細な検討を行った。特に屋外に対して１／１０から１／１０００程度に照度が下がる通常の屋内環境下でのハント効果を意識し、照明された物体の色の見えの飽和度が変化するような光を中心に数学的に検討した。
第二ステップとして、前記数学的に検討した試験光を元にパッケージＬＥＤ光源、これを内在させた照明器具を試作した。また、第三ステップで行う比較視覚実験のために、タングステンフィラメントを有する白熱電球を実験用基準光として準備した。また、計算用基準の光に近接した色の見えとなる高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用擬似基準光）とし得る光源、これを内在させた照明器具も試作した。さらに、これらを用いた視覚実験のために、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、パッケージＬＥＤ光源を内在させた照明器具の光（試験光）で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらうために、多数の観察対象物に対して異なる照明光を照射可能な照明実験システムを作成した。
第三ステップとして、照明器具、照明システムを用いて、比較視覚実験を行った。観察対象物の色は、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。これらは静物、生花、食品、衣料品、印刷物等多数多種類なものを準備した。ここで、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、試験光で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらった。前者と後者の比較は、類似したＣＣＴと類似した照度で行った。評価は、いずれの光が、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを相対的に実現できているかの観点で行ってもらった。また、この際に優劣の判断理由も尋ねた。
第四ステップとして、実験用基準光／実験用擬似基準光と試験光が有する放射計測学的特性、測光学的特性を実測値から抽出した。さらに、上記観察対象物とは異なる、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する測色学的特性に関し、計算用基準光の分光分布での照明を計算上仮定した場合と、実測した実験用基準光／実験用擬似基準光／試験光の分光分布光での照明を計算上仮定した場合との差を、視覚実験での被験者評価と照らし合わせ、真に快適と判断される照明方法又は発光装置の特徴を抽出した。
さらに第五ステップとして、少なくとも３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置において、色の見えと光源効率のバランスを考慮して、主たる放射方向へ出射される光の分光分布の最適化検討を行った。
なお、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第一および第二の実施態様に係る参考実施例、参考比較例であり、第五ステップの内容は、本発明の第一および第二の実施態様に係る実施例、比較例でもある。また、第二ステップ、第三ステップ、第四ステップ、第五ステップの内容は、本発明の第三の実施態様に係る参考実施例、参考比較例であり、第五ステップの内容は、本発明の第三の実施態様に係る実施例、比較例でもある。
なお、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第一および第二の実施態様に係る参考実施例、参考比較例であり、第五ステップの内容は、本発明の第一および第二の実施態様に係る実施例、比較例でもある。また、第二ステップ、第三ステップ、第四ステップ、第五ステップの内容は、本発明の第三の実施態様に係る参考実施例、参考比較例であり、第五ステップの内容は、本発明の第三の実施態様に係る実施例、比較例でもある。
［色票選択と色の見えの定量化手法］
第一ステップにおいて、本発明の照明方法において主として検討した発光装置から出射された光が対象物を照明した位置における分光分布、又は、本発明の発光装置から出射される主たる放射方向の光が有する分光分布は、ハント効果を意識して、飽和度が基準の光で照明した場合から変化するものとした。ここで、色の見えやその変化を定量化するために、以下の選択を行った。
第一ステップにおいて、本発明の照明方法において主として検討した発光装置から出射された光が対象物を照明した位置における分光分布、又は、本発明の発光装置から出射される主たる放射方向の光が有する分光分布は、ハント効果を意識して、飽和度が基準の光で照明した場合から変化するものとした。ここで、色の見えやその変化を定量化するために、以下の選択を行った。
上記分光分布から色の見えを定量的に評価するには、数学的な分光反射特性が明らかな色票を定義し、計算用基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合を比較し、当該色票の色の見えの差を指標とするのが良いと考えた。
一般には、ＣＲＩで使用される試験色が選択肢となりうるが、平均演色評価数等を導出
する際に使用しているＲ１からＲ８の色票は中彩度な色票であって、高彩度な色の飽和度を議論するには適さないと考えた。また、Ｒ９からＲ１２は高彩度な色票であるが、全色相角範囲の詳細な議論にはサンプル数が足りない。
一般には、ＣＲＩで使用される試験色が選択肢となりうるが、平均演色評価数等を導出
する際に使用しているＲ１からＲ８の色票は中彩度な色票であって、高彩度な色の飽和度を議論するには適さないと考えた。また、Ｒ９からＲ１２は高彩度な色票であるが、全色相角範囲の詳細な議論にはサンプル数が足りない。
そこで、修正マンセル表色系におけるマンセル色相環の中で、最も高彩度な最外周に位置する色票から、色相別に１５種類の色票を選択することとした。なお、これらは、米国ＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から提案されている新たな演色評価指標のひとつであるＣＱＳ（Ｃｏｌｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃａｌｅ）（バージョン７．４及び７．５）で用いる色票と同じである。以下に本発明で用いた１５種類の色票を列記する。また冒頭には、便宜上色票に与えた、番号を記載した。なお、本明細書中においては、これら番号をｎと代表させる場合があり、たとえばｎ＝３は、「５ＰＢ ４／１２」の意味である。ｎは１から１５の自然数である。
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から提案されている新たな演色評価指標のひとつであるＣＱＳ（Ｃｏｌｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃａｌｅ）（バージョン７．４及び７．５）で用いる色票と同じである。以下に本発明で用いた１５種類の色票を列記する。また冒頭には、便宜上色票に与えた、番号を記載した。なお、本明細書中においては、これら番号をｎと代表させる場合があり、たとえばｎ＝３は、「５ＰＢ ４／１２」の意味である。ｎは１から１５の自然数である。
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
本発明においては、各種指標の導出の観点では、計算用基準光での照明を仮定した場合と試験光での照明を仮定した場合との間で、これら１５種類の色票の色の見えが、どのように変化した場合（あるいは変化しなかった場合）に、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなるかを定量化し、発光装置が有すべき演色性として抽出することを試みた。
なお、上記分光分布から数学的に導出される色の見えを定量評価するためには、色空間の選択、色順応式の選択も重要である。本発明では、現在ＣＩＥによって推奨されている均等色空間であるＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）を用いた。さらに、色順応計算には、ＣＭＣＣＡＴ２０００（Ｃｏｌｏｕｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｉｔｔｅｅ’ｓ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ｏｆ ２０００）を採用した。
ｏｆ ２０００）を採用した。
［発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、又は、対象物が照明された位置における分光分布から、導出される色度点］
第一ステップにおいて、パッケージＬＥＤ光源を各種試作するためには、光源の色度点選択も重要である。光源、光源からの光で対象物が照明された位置における分光分布、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度は、例えばＣＩＥ １９３１（ｘ、ｙ）色度図でも定義できるが、より均等な色度図であるＣＩＥ １９７６（ｕ’、ｖ’）色度図で議論することが好ましい。また、色度図上の
位置をＣＣＴとＤｕｖで記述する際には特に（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図（ＣＩＥ １９６０（ｕ、ｖ）色度図と同義）が用いられる。なお、本明細書中で記載するＤｕｖは、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義されている量であって、（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離をその絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方（ｖ’が大きい側）に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方（ｖ’が小さい側）に位置することを意味する。
第一ステップにおいて、パッケージＬＥＤ光源を各種試作するためには、光源の色度点選択も重要である。光源、光源からの光で対象物が照明された位置における分光分布、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度は、例えばＣＩＥ １９３１（ｘ、ｙ）色度図でも定義できるが、より均等な色度図であるＣＩＥ １９７６（ｕ’、ｖ’）色度図で議論することが好ましい。また、色度図上の
位置をＣＣＴとＤｕｖで記述する際には特に（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図（ＣＩＥ １９６０（ｕ、ｖ）色度図と同義）が用いられる。なお、本明細書中で記載するＤｕｖは、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義されている量であって、（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離をその絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方（ｖ’が大きい側）に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方（ｖ’が小さい側）に位置することを意味する。
［飽和度とＤｕｖ値に関する計算検討］
同一の色度点にあっても、物体の色の見えは変えることができる。例えば、図１、図２、図３に示した３種類の分光分布（試験光）は、ピーク波長が４２５−４７５ｎｍの半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定して、同一の色度（ＣＣＴは５５００Ｋ、Ｄｕｖは０．００００）において、照明された物体の色の見えが異なるようにした例である。それぞれの分光分布を構成する緑色蛍光体と赤色蛍光体は同一材料を仮定しているが、青色半導体発光素子のピーク波長は、飽和度を変化させるべく、図１は４５９ｎｍ、図２は４７５ｎｍ、図３は４２５ｎｍとした。それぞれの分光分布での照明と、その分光分布に対応する計算用基準光での照明を仮定すると、当該１５色票の予想される色の見えは、図１から図３のＣＩＥＬＡＢ色空間に示したようになる。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での照明を仮定した場合であって、実線はそれぞれの試験光での照明を仮定した場合である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
同一の色度点にあっても、物体の色の見えは変えることができる。例えば、図１、図２、図３に示した３種類の分光分布（試験光）は、ピーク波長が４２５−４７５ｎｍの半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定して、同一の色度（ＣＣＴは５５００Ｋ、Ｄｕｖは０．００００）において、照明された物体の色の見えが異なるようにした例である。それぞれの分光分布を構成する緑色蛍光体と赤色蛍光体は同一材料を仮定しているが、青色半導体発光素子のピーク波長は、飽和度を変化させるべく、図１は４５９ｎｍ、図２は４７５ｎｍ、図３は４２５ｎｍとした。それぞれの分光分布での照明と、その分光分布に対応する計算用基準光での照明を仮定すると、当該１５色票の予想される色の見えは、図１から図３のＣＩＥＬＡＢ色空間に示したようになる。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での照明を仮定した場合であって、実線はそれぞれの試験光での照明を仮定した場合である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
図１に示した分光分布に関しては以下のことが分かった。計算用基準光での照明を仮定した計算と、図中の試験光での照明を仮定した計算からは、当該１５種類の色票の色の見えは近接することが予想された。また、当該分光分布から計算したＲａは９５と高かった。図２に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、赤色と青色は鮮やかに見えるものの、紫色と緑色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したＲａは７６と相対的に低かった。逆に、図３に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、紫色と緑色は鮮やかに見えるものの、赤色と青色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したＲａは７６と相対的に低かった。
このように同一色度点において色の見えは変化させ得ることが理解できる。
このように同一色度点において色の見えは変化させ得ることが理解できる。
しかし、本発明者の詳細検討によれば、黒体放射の軌跡近傍にある光、すなわちＤｕｖが０近傍の光では、分光分布を変化させ、飽和度の高い当該１５色票の色の見えを変化させるには、その自由度が低いことが分かった。具体的には以下の通りであった。
例えば図２、図３に示されるように、赤色／青色の飽和度変化と、紫色／緑色の飽和度変化は、傾向が逆と予想された。つまり、ある色相の飽和度が向上すると、別の色相の飽和度は低下してしまうと予想された。また、別の検討からは、簡便で実現可能な方法で、大多数の色相の飽和度を一度に変化させることも困難であった。よって、黒体放射軌跡近傍の光、あるいはＤｕｖ＝０近傍の光で照明した場合には、高彩度な当該１５色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難であった。
そこで、本発明者は、複数の分光分布に対して異なるＤｕｖ値を与えた場合の当該１５色票の色の見えを、計算用基準光での照明を仮定した場合と比較しつつ数学的に検討した。一般に、Ｄｕｖが正に偏ると白色は緑かかって見え、Ｄｕｖが負の場合には白色は赤みかかって見えるとされ、Ｄｕｖが０近傍から離れると色の見えは全体に不自然に見えるとされている。特に白色の着色がそのような知覚を誘発すると考えられている。しかし、本
発明者は、飽和度の制御性を高めるべく、以下の検討を行った。
発明者は、飽和度の制御性を高めるべく、以下の検討を行った。
図４から図１１に示した８つの分光分布は、ピーク波長４５９ｎｍの青色半導体発光素子が内在し、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定して、同一ＣＣＴ（２７００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０５００から＋０．０１５０まで変化させた計算結果である。それぞれの分光分布（試験光）での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合に予想される当該１５色票の色の見えは、図４から図１１のＣＩＥＬＡＢ色空間の通りであった。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
図４に示したＤｕｖ＝０．００００の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したＲａは９５と高かった。
図５、図６の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０１５０まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが予想された。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えはＤｕｖを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図５、図６の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９４と８９であった。
一方、図７から図１１の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０５００まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、紫領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図７から図１１の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９２、８８、８３、７７、７１であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素（発光材料）が異なる試験光に、種々のＤｕｖ値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな１５色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。
図１２から図２１に示した１０種類の分光分布は、４種類の半導体発光素子が内在するパッケージＬＥＤを仮定し同一ＣＣＴ（４０００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０５００から＋０．０４００まで変化させた結果である。４種類の半導体発光素子のピーク波長は４５９ｎｍ、５２８ｎｍ、５９１ｎｍ、６６２ｎｍとした。１０種類それぞれの試験光での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対応する計算用基準光での照明を仮定した場
合とで、予想される当該１５色票の色の見えを、図１２から図２１のＣＩＥＬＡＢ色空間に示した。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
合とで、予想される当該１５色票の色の見えを、図１２から図２１のＣＩＥＬＡＢ色空間に示した。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
図１２に示したＤｕｖ＝０．００００の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したＲａは９８と高かった。
図１３から図１６の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０４００まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えはＤｕｖを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤色領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えると予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図１３から図１６の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９５、９１、８６、７７と、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
一方、図１７から図２１の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０５００まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えると予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図１７から図２１の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９５、９１、８６、８１、７５であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素（発光材料）がさらに異なる試験光に、種々のＤｕｖ値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな１５色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。
図２２から図３２に示した１１種類の分光分布は、紫色半導体発光素子を内在させ、これを、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定し、近接したＣＣＴ（約５５００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０４４８から＋０．０４９６まで変化させた計算結果である。内在させた半導体発光素子のピーク波長は４０５ｎｍとした。なお、図３２の結果は、Ｄｕｖを極端に負値にすべく、緑色蛍光体を含まずに実現した結果である。１１種類それぞれ試験光での照明を仮定した場合と、その試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合の、数学的に予想される当該１５色票の色の見えは、図２２から図３２のＣＩＥＬＡＢ色空間に示した通りである。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
図２２に示したＤｕｖ＝０．０００１の試験光では、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合では、当該１５種類の色票の色の見えは近接していると予想された。当該分光分布から計算したＲａは９６と高かった。
図２３から図２７の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０４９６まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを正方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図２３から図２７の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９２、８５、７６、６９、６２と、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
一方、図２８から図３２の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０４４８まで負方向にシフトした例である。前述の通りＤｕｖ=−０．０４４８は緑色蛍光体を含まない系として実現したものである。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図２８から図３２の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ８９、８０、７１、６１、５６であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
［飽和度制御とＤｕｖ値に関する計算検討まとめ］
ここまでの計算検討から、「現在広く信じられている常識に従えば」以下のことが予想された。
（１）Ｄｕｖ＝０．００００近傍の色度点を有する試験光で、当該１５色票の飽和度を変化させる自由度は低い。具体的には高彩度な当該１５色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難である。
（２）試験光のＤｕｖを正にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に低下できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を低下させ得る。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度がより低下する。また、Ｒａがより低下することから、視覚実験等では、Ｄｕｖを正にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は黄色（緑色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
（３）Ｄｕｖを負にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に上昇できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を向上させ得る。さらにＤｕｖを負にすればするほど、
飽和度がより上昇する。また、Ｒａがより低下することから、Ｄｕｖを負にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は赤色（桃色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
ここまでの計算検討から、「現在広く信じられている常識に従えば」以下のことが予想された。
（１）Ｄｕｖ＝０．００００近傍の色度点を有する試験光で、当該１５色票の飽和度を変化させる自由度は低い。具体的には高彩度な当該１５色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難である。
（２）試験光のＤｕｖを正にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に低下できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を低下させ得る。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度がより低下する。また、Ｒａがより低下することから、視覚実験等では、Ｄｕｖを正にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は黄色（緑色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
（３）Ｄｕｖを負にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に上昇できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を向上させ得る。さらにＤｕｖを負にすればするほど、
飽和度がより上昇する。また、Ｒａがより低下することから、Ｄｕｖを負にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は赤色（桃色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
ここまでの計算検討から、以上のことが「現在広く信じられている常識に照らして」予想されたことである。
［定量指標の導入］
色の見えや、分光分布そのものが有する特徴、放射効率などを詳細に議論する準備として、また、色の見えを詳細に議論する準備として、本発明では、以下の定量指標を導入した。
［色の見えに関わる定量指標の導入］
先ず、発光装置が試験光を主たる放射方向に出射する場合における当該試験光（本発明の発光装置に係る）、又は、当該試験光で対象物を照明した場合における対象物の位置で測定した試験光（本発明の照明方法に係る）のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、上記試験光のＣＣＴに応じて選択される計算用基準の光（５０００Ｋ未満は黒体放射の光、５０００Ｋ以上においてはＣＩＥ昼光）による照明を数学的に仮定した場合のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、当該２つの光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のそれぞれの色相角差Δｈｎ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）の絶対値を
｜Δｈｎ｜＝｜θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆ｜
と定義した。
色の見えや、分光分布そのものが有する特徴、放射効率などを詳細に議論する準備として、また、色の見えを詳細に議論する準備として、本発明では、以下の定量指標を導入した。
［色の見えに関わる定量指標の導入］
先ず、発光装置が試験光を主たる放射方向に出射する場合における当該試験光（本発明の発光装置に係る）、又は、当該試験光で対象物を照明した場合における対象物の位置で測定した試験光（本発明の照明方法に係る）のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、上記試験光のＣＣＴに応じて選択される計算用基準の光（５０００Ｋ未満は黒体放射の光、５０００Ｋ以上においてはＣＩＥ昼光）による照明を数学的に仮定した場合のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、当該２つの光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のそれぞれの色相角差Δｈｎ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）の絶対値を
｜Δｈｎ｜＝｜θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆ｜
と定義した。
これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票に関わる数学的に予想される色相角差は重要な指標になると考えたからである。
加えて、試験光と計算用基準光の２つの光で照明された場合を仮定した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差ΔＣｎ（ただしｎは１から１５の自然数）をそれぞれ
ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝
と定義した。また、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の平均値である下記式（１）も重要な指標と考えた。
（１）
さらに、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、最大飽和度差と最小飽和度差の間の差（最大最小飽和度差間差）である
（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）
も重要な指標と考えた。これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差に関わる種々の特性は重要な指標になると考えたからである。
ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝
と定義した。また、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の平均値である下記式（１）も重要な指標と考えた。
さらに、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、最大飽和度差と最小飽和度差の間の差（最大最小飽和度差間差）である
（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）
も重要な指標と考えた。これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差に関わる種々の特性は重要な指標になると考えたからである。
［分光分布に関する定量指標の導入］
本発明では、分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性も議論するために、以下の２つの定量指標を導入した。ひとつは指標Ａｃｇであって、もうひとつの指標は放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）である。
本発明では、分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性も議論するために、以下の２つの定量指標を導入した。ひとつは指標Ａｃｇであって、もうひとつの指標は放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）である。
指標Ａｃｇは、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光による色の見えと、試験光による色の見えの差を、分光分布あるいはスペクトル形状が有する放射計測学的特性と測光学的特性としても記述することを試みたものである。種々の検討の結果、指標Ａｃｇを本発明では以下のように定義した。
発光装置からの主たる放射方向に出射される光を測定した場合における（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、異なる色刺激となる計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれφｒｅｆ（λ）、
φＳＳＬ（λ）とし、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）、計算用基準光と試験光に対応する三刺激値をそれぞれ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）、（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）とする。ここで、計算用基準光と試験光に関して、ｋを定数として、以下が成立する。
Ｙｒｅｆ＝ｋ∫φｒｅｆ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ＹＳＳＬ＝ｋ∫φＳＳＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ここで、計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれのＹで規格化した規格化分光分布を
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
と定義し、これら規格化基準光分光分布と規格化試験光分光分布の差を
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
とした。さらに、ここで、指標Ａｃｇを以下のように定義した。
なお、ここで各積分の上下限波長は、それぞれ
Λ１＝３８０ｎｍ
Λ２＝４９５ｎｍ
Λ３＝５９０ｎｍ
とした。
φＳＳＬ（λ）とし、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）、計算用基準光と試験光に対応する三刺激値をそれぞれ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）、（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）とする。ここで、計算用基準光と試験光に関して、ｋを定数として、以下が成立する。
Ｙｒｅｆ＝ｋ∫φｒｅｆ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ＹＳＳＬ＝ｋ∫φＳＳＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ここで、計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれのＹで規格化した規格化分光分布を
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
と定義し、これら規格化基準光分光分布と規格化試験光分光分布の差を
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
とした。さらに、ここで、指標Ａｃｇを以下のように定義した。
なお、ここで各積分の上下限波長は、それぞれ
Λ１＝３８０ｎｍ
Λ２＝４９５ｎｍ
Λ３＝５９０ｎｍ
とした。
また、Λ４は、以下の２つの場合に分けて定義をした。まず、規格化試験光分光分ＳＳ
ＳＬ（λ）において、３８０ｎｍから７８０ｎｍ内で、最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）、その分光強度をＳＳＳＬ（λＲ）とした際に、λＲよりも長波長側にあり、強度がＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長をΛ４とした。もし、そのような波長が７８０ｎｍまでの範囲内に存在しない場合は、Λ４は７８０ｎｍとした。
ＳＬ（λ）において、３８０ｎｍから７８０ｎｍ内で、最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）、その分光強度をＳＳＳＬ（λＲ）とした際に、λＲよりも長波長側にあり、強度がＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長をΛ４とした。もし、そのような波長が７８０ｎｍまでの範囲内に存在しない場合は、Λ４は７８０ｎｍとした。
指標Ａｃｇは色刺激となる放射に関わる可視域を大きく短波長領域（あるいは紫等も含む青領域）、中間波長領域（黄色等も含む緑色領域）、長波長領域（橙色等も含む赤領域）に分割し、数学的な規格化基準光分光分布に比較して、規格化試験光分光分布内の適切な位置に、適切な強度で、スペクトルの凹凸が存在するかどうかを判断する指標である。図３３、図３４に例示するように、長波長積分範囲は、最長波長極大値の位置によって異なる。また、試験光のＣＣＴによって計算用基準光の選択は異なる。図３３の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上なので、基準の光は図中点線で示されるようにＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が選択されている。図３４の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満なので、基準の光は図中点線で示されるように黒体放射の光が選択されている。なお、図中網掛け部分は短波長領域、中間波長領域、長波長領域の積分範囲を模式的に示したものである。
短波長領域においては、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Ａｃｇの第一項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。中間波長領域においては、逆に、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が弱い場合に、指標Ａｃｇの第二項（−ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。さらに、長波長領域においては、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Ａｃｇの第三項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい指標となっている。
また、前記のように、計算用基準光は試験光のＣＣＴによって変えられる。すなわち、計算用基準光は試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満の際には黒体放射の光が用いられ、試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上の際には定義されているＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が用いられる。指標Ａｃｇの値の導出においては、φｒｅｆ（λ）は、数学的に定義されている黒体放射の光かＣＩＥ昼光を用い、一方、φＳＳＬ（λ）はシミュレーションに用いた関数、あるいは実験で実測した値を用いた。
さらに、発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、試験光分光分布φＳＳＬ（λ）を評価するに当たり、放射効率 Ｋ （Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）（ｌｍ／Ｗ）は、広く使用されている以下の定義を踏襲した。
上記式において、
Ｋｍ：最大視感度（ｌｍ／Ｗ）
Ｖ（λ）：分光視感効率
λ：波長（ｎｍ）
である。
上記式において、
Ｋｍ：最大視感度（ｌｍ／Ｗ）
Ｖ（λ）：分光視感効率
λ：波長（ｎｍ）
である。
発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における（本発明の発光装
置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、試験光分光分布φＳＳＬ（λ）の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、分光分布がその形状として有する効率であって、発光装置を構成するすべての材料特性に関する効率（例えば半導体発光素子の内部量子効率、光取り出し効率、蛍光体の内部量子効率、外部量子効率、封止剤の透光特性等々の効率）が１００％であった際に、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）となる量である。
換言すると、一般には放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）とは異なる量であって、それぞれに独立した効率の指標として扱うのが普通である。後述するように、光源効率ηは、発光装置に投入された電力がどの程度光束に変換されるかを示す量であって、放射効率とは異なる観点で最適化が必要である。
置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、試験光分光分布φＳＳＬ（λ）の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、分光分布がその形状として有する効率であって、発光装置を構成するすべての材料特性に関する効率（例えば半導体発光素子の内部量子効率、光取り出し効率、蛍光体の内部量子効率、外部量子効率、封止剤の透光特性等々の効率）が１００％であった際に、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）となる量である。
換言すると、一般には放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）とは異なる量であって、それぞれに独立した効率の指標として扱うのが普通である。後述するように、光源効率ηは、発光装置に投入された電力がどの程度光束に変換されるかを示す量であって、放射効率とは異なる観点で最適化が必要である。
［第二ステップ詳細］
前述の通り、第二ステップとしては、数学的に検討したスペクトル（試験光）を元に、パッケージＬＥＤ光源、照明器具を試作した。また、計算用基準光に近接した色の見えとなる高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用擬似基準光）用の光源、これを内在させた照明器具も試作した。
具体的には、青色半導体発光素子で緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、青色半導体発光素子で黄色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、紫色半導体発光素子で青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源を試作し、器具化した。
青色蛍光体としてはＢＡＭまたはＳＢＣＡを用いた。緑色蛍光体としては、ＢＳＳ、β−ＳｉＡｌＯＮ、またはＢＳＯＮを用いた。黄色蛍光体としてはＹＡＧを用いた。赤色蛍光体としてはＣＡＳＯＮまたはＳＣＡＳＮを用いた。
前述の通り、第二ステップとしては、数学的に検討したスペクトル（試験光）を元に、パッケージＬＥＤ光源、照明器具を試作した。また、計算用基準光に近接した色の見えとなる高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用擬似基準光）用の光源、これを内在させた照明器具も試作した。
具体的には、青色半導体発光素子で緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、青色半導体発光素子で黄色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、紫色半導体発光素子で青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源を試作し、器具化した。
青色蛍光体としてはＢＡＭまたはＳＢＣＡを用いた。緑色蛍光体としては、ＢＳＳ、β−ＳｉＡｌＯＮ、またはＢＳＯＮを用いた。黄色蛍光体としてはＹＡＧを用いた。赤色蛍光体としてはＣＡＳＯＮまたはＳＣＡＳＮを用いた。
パッケージＬＥＤを試作する際には、通常行われている方法を用いた。具体的には、電気的に導通可能な金属配線を内在させたセラミックパッケージ上に半導体発光素子（チップ）をフリップチップマウントした。次に、用いる蛍光体とバインダー樹脂を混合したスラリーを、蛍光体層として配置した。
パッケージＬＥＤを準備した後には、これらを用いてＭＲ１６ Ｇｕ１０、ＭＲ１６ Ｇｕ５．３のＬＥＤバルブなどに仕上げた。このＬＥＤバルブ中には駆動用回路を内蔵させ、また、発光波長に対する強度変調の影響がない反射ミラー、レンズ等も搭載し、１種の照明器具に仕上げた。また、市販のＬＥＤバルブも一部準備した。かつ、実験用基準光とすべくタングステンフィラメントが内在する白熱電球も準備した。
さらに、これらＬＥＤバルブを多数配置し、比較視覚実験を行うための照明システムを製作した。ここでは、３種類のバルブを瞬時に切り替えて照明できるシステムをくみ上げた。駆動用電源線の一種は、タングステンフィラメントを有する白熱電球（実験用基準光）専用とし、その後段には可変トランスを配置し、１００Ｖの入力電圧に対して、駆動電圧を１１０Ｖから１３０Ｖまで昇圧させることで、ＣＣＴを変化させられるようにした。また、駆動用電源線の残り２系統はＬＥＤバルブ用とし、この中の１系統は実験用擬似基準光（ＬＥＤ光源）用、残り１系統は試験光用とした。
［第三ステップ詳細］
第三ステップとしては、実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）と試験光を切り替えて、多数の観察対象物の色の見えを被験者に評価してもらう比較視覚実験を行った。当該照明システムは暗室中に設置し外乱を排除した。また、観察対象物の位置における照度は、照明システムに搭載した実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）、試験光の器具数を変化させて、ほぼ一致させた。照度は約１５０ｌｘから約５０００ｌｘの範囲で実験を行った。
実際に照明対象物、観察物としたものを以下に例示する。ここでは、紫色、青紫色、青
色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。色を有する照明対象物を準備した。また、静物、生花、食品、衣料品、印刷物等、多数多種類なものを準備した。また、実験においては被験者（日本人）自身の肌も観察対象とした。なお、以下の物体名称前に一部付記した色名称は、通常の環境下でそのように見えるという意味で、厳密な色の表現ではない。
第三ステップとしては、実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）と試験光を切り替えて、多数の観察対象物の色の見えを被験者に評価してもらう比較視覚実験を行った。当該照明システムは暗室中に設置し外乱を排除した。また、観察対象物の位置における照度は、照明システムに搭載した実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）、試験光の器具数を変化させて、ほぼ一致させた。照度は約１５０ｌｘから約５０００ｌｘの範囲で実験を行った。
実際に照明対象物、観察物としたものを以下に例示する。ここでは、紫色、青紫色、青
色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。色を有する照明対象物を準備した。また、静物、生花、食品、衣料品、印刷物等、多数多種類なものを準備した。また、実験においては被験者（日本人）自身の肌も観察対象とした。なお、以下の物体名称前に一部付記した色名称は、通常の環境下でそのように見えるという意味で、厳密な色の表現ではない。
白色セラミック皿、ホワイトアスパラ、ホワイトマッシュルーム、白ガーベラ、白色ハンカチ、白Ｙシャツ、米飯、塩ゴマ、塩せんべい
紫色生花
青紫布製ハンカチ、ブルージーンズ、青緑タオル
緑色パプリカ、レタス、千切りキャベツ、ブロッコリー、緑ライム、緑色りんご
黄色バナナ、黄色パプリカ、黄緑色レモン、黄色ガーベラ、卵焼き
橙色オレンジ、橙色パプリカ、にんじん
赤色トマト、赤色りんご、赤色パプリカ、赤色ウインナー、梅干
ピンク色ネクタイ、ピンクガーベラ、しゃけ塩焼き
小豆色ネクタイ、ベージュ作業着、コロッケ、とんかつ、ごぼう、クッキー、チョコレート、
落花生、木製器
被験者（日本人）自身の肌
新聞紙、白背景上の黒文字を含むカラー印刷物（多色ずり）、文庫本、週刊誌
外壁材色見本（三菱樹脂社製 アルポリック 白、青、緑、黄色、赤）
カラーチェッカー（Ｘ―ｒｉｔｅ社製 Ｃｏｌｏｒ ｃｈｅｃｋｅｒ ｃｌａｓｓｉｃ １８色の有彩色と６種類の無彩色（白１、灰色４、黒１）を含む計２４色の色票）
なお、カラーチェッカー中の各色票の名称とマンセル表記は、以下の通りである。
Name Munsell Notation
Dark skin 3.05 YR 3.69/3.20
Light skin 2.2 YR 6.47/4.10
Blue sky 4.3 PB 4.95/5.55
Foliage 6.65 GY 4.19/4.15
Blue flower 9.65 PB 5.47/6.70
Bluish green 2.5 BG 7/6
Orange 5 YR 6/11
Purplish blue 7.5 PB 4/10.7
Moderate red 2.5 R 5/10
Purple 5 P 3/7
Yellow green 5 GY 7.08/9.1
Orange yellow 10 YR 7/10.5
Blue 7.5 PB 2.90/12.75
Green 0.1 G 5.38/9.65
Red 5 R 4/12
Yellow 5 Y 8/11.1
Magenta 2.5 RP 5/12
Cyan 5 B 5/8
White N 9.5/
Neutral 8 N 8/
Neutral 6.5 N 6.5/
Neutral 5 N 5/
Neutral 3.5 N 3.5/
Black N 2/
紫色生花
青紫布製ハンカチ、ブルージーンズ、青緑タオル
緑色パプリカ、レタス、千切りキャベツ、ブロッコリー、緑ライム、緑色りんご
黄色バナナ、黄色パプリカ、黄緑色レモン、黄色ガーベラ、卵焼き
橙色オレンジ、橙色パプリカ、にんじん
赤色トマト、赤色りんご、赤色パプリカ、赤色ウインナー、梅干
ピンク色ネクタイ、ピンクガーベラ、しゃけ塩焼き
小豆色ネクタイ、ベージュ作業着、コロッケ、とんかつ、ごぼう、クッキー、チョコレート、
落花生、木製器
被験者（日本人）自身の肌
新聞紙、白背景上の黒文字を含むカラー印刷物（多色ずり）、文庫本、週刊誌
外壁材色見本（三菱樹脂社製 アルポリック 白、青、緑、黄色、赤）
カラーチェッカー（Ｘ―ｒｉｔｅ社製 Ｃｏｌｏｒ ｃｈｅｃｋｅｒ ｃｌａｓｓｉｃ １８色の有彩色と６種類の無彩色（白１、灰色４、黒１）を含む計２４色の色票）
なお、カラーチェッカー中の各色票の名称とマンセル表記は、以下の通りである。
Name Munsell Notation
Dark skin 3.05 YR 3.69/3.20
Light skin 2.2 YR 6.47/4.10
Blue sky 4.3 PB 4.95/5.55
Foliage 6.65 GY 4.19/4.15
Blue flower 9.65 PB 5.47/6.70
Bluish green 2.5 BG 7/6
Orange 5 YR 6/11
Purplish blue 7.5 PB 4/10.7
Moderate red 2.5 R 5/10
Purple 5 P 3/7
Yellow green 5 GY 7.08/9.1
Orange yellow 10 YR 7/10.5
Blue 7.5 PB 2.90/12.75
Green 0.1 G 5.38/9.65
Red 5 R 4/12
Yellow 5 Y 8/11.1
Magenta 2.5 RP 5/12
Cyan 5 B 5/8
White N 9.5/
Neutral 8 N 8/
Neutral 6.5 N 6.5/
Neutral 5 N 5/
Neutral 3.5 N 3.5/
Black N 2/
なお、比較視覚実験で用いた各種照明対象物の色の見えと、計算で使用した１５種類のマンセル色票の色の見えに関わる各種数学的指標との間に、相関があることは必ずしも自明ではない。これは視覚実験を通じて明らかとすることである。
視覚実験は、以下のような手順で行った。
準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光の、主たる放射方向に出射された光を計測し、それぞれをＣＣＴ毎に（本発明の発光装置に係る）、又は、準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光を、照明対象物の位置で測定したＣＣＴ毎に（本発明の照明方法に係る）、６実験用に分類をした。すなわち、以下の通りである。
準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光の、主たる放射方向に出射された光を計測し、それぞれをＣＣＴ毎に（本発明の発光装置に係る）、又は、準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光を、照明対象物の位置で測定したＣＣＴ毎に（本発明の照明方法に係る）、６実験用に分類をした。すなわち、以下の通りである。
１つの視覚実験では、同一対象物を、実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）と試験光とを切り替えて照明し、いずれの光が屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかを、被験者に相対的に判断してもらった。この際に優劣の判断理由も尋ねた。
［第四ステップ詳細 実験結果］
第四ステップでは、第二ステップで試作したＬＥＤ光源／器具／システムを用いて、第三ステップで行った比較視覚実験の結果をまとめた。表２は実験Ａに対応し、表３は実験Ｂに対応する結果である。以下同様に、表７は実験Ｆに対応する結果である。表２〜７において、基準光に対する試験光の総合評価は、同程度の見えを表す「０」を中心に、試験光が若干好ましいとの評価は「１」、試験光が好ましいとの評価は「２」、試験光がより好ましいとの評価は「３」、試験光が非常に好ましいとの評価は「４」、試験光が格段に好ましいとの評価は「５」とした。一方、試験光が若干好ましくないとの評価を「−１」、試験光が好ましくないとの評価を「−２」、試験光がより好ましくないとの評価を「−３」、試験光が非常に好ましくないとの評価を「−４」、試験光が格段に好ましくないとの評価を「−５」とした。
第四ステップでは、第二ステップで試作したＬＥＤ光源／器具／システムを用いて、第三ステップで行った比較視覚実験の結果をまとめた。表２は実験Ａに対応し、表３は実験Ｂに対応する結果である。以下同様に、表７は実験Ｆに対応する結果である。表２〜７において、基準光に対する試験光の総合評価は、同程度の見えを表す「０」を中心に、試験光が若干好ましいとの評価は「１」、試験光が好ましいとの評価は「２」、試験光がより好ましいとの評価は「３」、試験光が非常に好ましいとの評価は「４」、試験光が格段に好ましいとの評価は「５」とした。一方、試験光が若干好ましくないとの評価を「−１」、試験光が好ましくないとの評価を「−２」、試験光がより好ましくないとの評価を「−３」、試験光が非常に好ましくないとの評価を「−４」、試験光が格段に好ましくないとの評価を「−５」とした。
第四ステップでは、特に、視覚実験において、実験用基準光あるいは実験用擬似基準光で照明した場合よりも、試験光で照明した場合の照明対象物の色の見えが良好であったと判断された場合について、試験光に共通する分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性を実測スペクトルから抽出することを試みた。すなわち、Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、ＣＣＴ（Ｋ）、Ｄｕｖなどの数値に関して、発光装置から主たる放射方向に出射された光（本発明の発光装置に係る）と、照明対象物の位置（本発明の照明方法に係る）との特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、発光装置から主たる放射方向に出射された光を実測した試験光分光分布（本発明の
発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で実測した試験光分光分布（本発明の照明方法に係る）で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの間の差に関しても、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表２から表７に合わせて記載した。なお、照明対象物の色の見えに関して、発光装置から出射された主たる放射方向の試験光（本発明の発光装置に係る）、又は、被験者の総合的評価結果が照明対象物の位置における試験光（本発明の照明方法に係る）のＤｕｖ値に比較的依存していたので、表２から表７は、Ｄｕｖの値が低下する順に並べた。
全体としては、本実験によって、Ｄｕｖが適切な値で負の値をとり、かつ、指標Ａｃｇ等が適切な範囲にある場合に、又は、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等が適切な範囲にある場合に、試験光で照明していた実観察物の物体の見え、色の見えは、実験用基準光で照明した場合よりも好ましいと判断された。これはステップ１で「現在広く信じられている常識に照らした結果」に対して予想外であった。
発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で実測した試験光分光分布（本発明の照明方法に係る）で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの間の差に関しても、｜Δｈｎ｜、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表２から表７に合わせて記載した。なお、照明対象物の色の見えに関して、発光装置から出射された主たる放射方向の試験光（本発明の発光装置に係る）、又は、被験者の総合的評価結果が照明対象物の位置における試験光（本発明の照明方法に係る）のＤｕｖ値に比較的依存していたので、表２から表７は、Ｄｕｖの値が低下する順に並べた。
全体としては、本実験によって、Ｄｕｖが適切な値で負の値をとり、かつ、指標Ａｃｇ等が適切な範囲にある場合に、又は、｜Δｈｎ｜、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等が適切な範囲にある場合に、試験光で照明していた実観察物の物体の見え、色の見えは、実験用基準光で照明した場合よりも好ましいと判断された。これはステップ１で「現在広く信じられている常識に照らした結果」に対して予想外であった。
［第四ステップ詳細 考察］
以下実験結果を考察する。なお、表中の試験光及び比較試験光を総称して「試験光」と称する場合がある。
１）試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも正側であった場合
表４、表５、表７には、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも正側の結果が含まれている。ここから、試験光のＤｕｖが正になればなるほど、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は好ましくなくなったとの判断をしたことが分かる。具体的には、以下の通りであった。
以下実験結果を考察する。なお、表中の試験光及び比較試験光を総称して「試験光」と称する場合がある。
１）試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも正側であった場合
表４、表５、表７には、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも正側の結果が含まれている。ここから、試験光のＤｕｖが正になればなるほど、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は好ましくなくなったとの判断をしたことが分かる。具体的には、以下の通りであった。
照明された白色物の見えは、Ｄｕｖが正になればなるほどより黄色み（緑色み）かかって見え、違和感がより増大したと被験者は判断した。照明されたカラーチェッカーの灰色部分の見えは、明度差がより視認しにくくなったと被験者は判断した。さらに、照明された印刷物の文字もより見にくくなったと被験者は指摘した。さらに、照明された各種有彩色の色の見えは、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、試験光のＤｕｖが正になればなるほど、より不自然で、くすんで見えたと被験者は判断した。照明された各種外壁材色見本は屋外で見た色の見えと非常に異なって知覚され、自身の肌色も、不自然に、不健康に見えたと被験者は指摘した。また、同種類似色の生花花弁の色差は、実験用基準光で照明した場合と比較して、識別しにくく、輪郭が見にくくなったと被験者は指摘した。
また、これらの結果は、表４、表５、表７に記載した試験光のＣＣＴにはあまり依存せず、また、発光装置の発光要素（発光材料）の構成にもあまり依存しないこともわかった。
試験光のＤｕｖが正になればなるほど、全体的傾向としてＲａが低下することから、これらの結果のいくつかは、ステップ１の数学的な詳細検討から予想可能な範囲であったと言える。
試験光のＤｕｖが正になればなるほど、全体的傾向としてＲａが低下することから、これらの結果のいくつかは、ステップ１の数学的な詳細検討から予想可能な範囲であったと言える。
２）試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも負側であった場合
表２から表７のすべてに、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも負側の結果が含まれている。これらによれば、試験光のＤｕｖが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲に入っていれば、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は若干好ましい、好ましい、より好ましい、非常に好ましい、また、格段に好ましいと判断したことが分かる。一方、試験光のＤｕｖが同様の範囲で負であっても、表中の各種指標が適正範囲になかった場合においては、表５に示されるように、試験光による色の見えや物体の見えが好ましくないと判断されたことも分かる。
表２から表７のすべてに、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも負側の結果が含まれている。これらによれば、試験光のＤｕｖが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲に入っていれば、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は若干好ましい、好ましい、より好ましい、非常に好ましい、また、格段に好ましいと判断したことが分かる。一方、試験光のＤｕｖが同様の範囲で負であっても、表中の各種指標が適正範囲になかった場合においては、表５に示されるように、試験光による色の見えや物体の見えが好ましくないと判断されたことも分かる。
ここで、試験光のＤｕｖが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合において、試験光で照明した場合の対象物の色の見えが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合のそれに比較して、自然で好ましい色の見え、好ましい物体の見えとなることは全く予想外であった。被験者が指摘した特長の詳細は以下の通りであった。
白色物は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、黄色み（緑色み）が低減し、若干白く見えた、白く見えた、より白く見えた、非常に白く見えた、また、格段に白く見えたと被験者は判断した。また、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより良好な見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、カラーチェッカーの灰色部分は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、それぞれの明度差が、若干増したように見えた、増したように見えた、より増したように見えた、非常に増したように見えた、格段に増したように見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、カラーチェッカーの灰色部分は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、それぞれの明度差が、若干増したように見えた、増したように見えた、より増したように見えた、非常に増したように見えた、格段に増したように見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、それぞれの無彩色色票の輪郭も、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干はっきり見えた、はっきり見えた、よりはっきり見えた、非
常にはっきり見えた、格段にはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、印刷物の文字は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干見やすくなった、見やすくなった、より見やすくなった、非常に見やすくなった、格段に見やすくなったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い文字の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
常にはっきり見えた、格段にはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、印刷物の文字は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干見やすくなった、見やすくなった、より見やすくなった、非常に見やすくなった、格段に見やすくなったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い文字の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、各種有彩色の照明対象物の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干ではあるが自然な鮮やかさであった、自然な鮮やかさであった、より自然な鮮やかさであった、非常に自然な鮮やかさであった、また、格段に自然な鮮やかさであったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、各種外壁材色見本の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、屋外で見た際の記憶と、若干近接していた、近接していた、より近接していた、非常に近接していた、また、格段に近接していたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、屋外で見た際の記憶と近接した好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、各種外壁材色見本の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、屋外で見た際の記憶と、若干近接していた、近接していた、より近接していた、非常に近接していた、また、格段に近接していたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、屋外で見た際の記憶と近接した好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、被験者自身（日本人）の肌の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干自然に見えた、自然に見えた、より自然に見えた、非常に自然に見えた、また、格段に自然に見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、健康的な好ましい色の見えになっていったことを指摘している。これは全く予想外の結果であった。
さらに、同種類似色の生花花弁の色差は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干識別しやすかった、識別しやすかった、より識別しやすかった、非常に識別しやすかった、また、格段に識別しやすかったと被験者は判断した。また、被験者は、Ｄｕｖが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より識別しやすかったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、同種類似色の生花花弁の色差は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干識別しやすかった、識別しやすかった、より識別しやすかった、非常に識別しやすかった、また、格段に識別しやすかったと被験者は判断した。また、被験者は、Ｄｕｖが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より識別しやすかったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、各種照明対象物は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干輪郭がはっきり見えた、輪郭がはっきり見えた、より輪郭がはっきり見えた、非常に輪郭がはっきり見えた、また、格段に輪郭がはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、Ｄｕｖが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より輪郭がはっきり見えたことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
試験光のＤｕｖが負になればなるほど、全体的傾向としてＲａが低下することからも、これらの結果は、ステップ１の数学的な詳細検討からは、全く予想外であったと言える。表２から表７にある通り、Ｒａの値のみに注目すれば、Ｒａが９５以上である試験光も多数あったにも関わらず、たとえば、総合的に「格段に良好」とされた試験光のＲａは８２から９１程度であった。また、今回の比較視覚実験は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７−２００８に記載されているＤｕｖの範囲を超えて行っている。よって上記の結果は、現在の常
識的推奨色度範囲の外に、照明された物体の色の見えに関する知覚良好領域があることを新たに見出したものと言える。
識的推奨色度範囲の外に、照明された物体の色の見えに関する知覚良好領域があることを新たに見出したものと言える。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置において、このような知覚を得るためにはＤｕｖ以外にも、表２から表７に記載の指標Ａｃｇが適正範囲にある必要があった。また、各種指標、すなわち、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）、が適正範囲にあることが好ましいことが解った。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）、が適正範囲にあることが好ましいことが解った。
第一に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、Ｄｕｖと、指標Ａｃｇに関しては、以下のようであった。
先ず、Ｄｕｖ値は、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
さらに、表２から表７の結果より、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において分光分布はＡｃｇが−１０以下であって−３６０以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Ａｃｇが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、３８０ｎｍから４９５ｎｍ間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および／または、４９５ｎｍから５９０ｎｍの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および／または、５９０ｎｍからΛ４までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。そのうえで、Ａｃｇが定量的に−１０以下−３６０以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるＡｃｇは、−１０以下であって、若干好ましくは−１１以下であって、より好ましくは−２８以下であって、非常に好ましくは−４１以下であって、格段に好ましくは−１１４以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるＡｃｇは−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内
側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるＡｃｇは−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内
側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
第二に、本発明は色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Ｋに関しては、以下の通りであった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光が有する分光分布から求められる放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光が有する分光分布から求められる放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置による放射効率Ｋは、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）以上であったが、若干好ましくは２０５（ｌｍ／Ｗ）以上であって、好ましくは２０８（ｌｍ／Ｗ）以上であって、非常に好ましくは２１５（ｌｍ／Ｗ）以上であった。一方、放射効率Ｋは理想的には高い方が良いが、本発明においては、好適には３２０（ｌｍ／Ｗ）以下であって、色の見えとのバランスから、２８２（ｌｍ／Ｗ）以下が若干好ましく、２３２（ｌｍ／Ｗ）以下が好ましく、２３１（ｌｍ／Ｗ）以下が格段に好ましかった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
第三に、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
試験光による照明と計算用基準光による照明の当該１５色票の色相角差（｜Δｈｎ｜）は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該１５色票の平均的飽和度
が、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該
１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
が、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該
１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
図３５の実線は、表３にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光５の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のＣＣＴから算出された計算用基準光（黒体放射の光）の規格化分光分布である。一方、図３６は、当該試験光５で照明した場合（実線）と、計算用基準光（黒体放射の光）で照明した場合（点線）を仮定した、当該１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該１５色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で４０００Ｋ近傍のＣＣＴは、好ましいことも分かる。
一方、Ｄｕｖが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表５中のＤｕｖ≒−０．０１８３１である比較試験光１４の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、指標Ａｃｇの特性が適正でなかったと考えられる。図４１、図４２は比較試験光１４について、図３５、図３６等と同様に規格化分光分布と１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該１５色票のいくつかの色相において、色相角差がおおきく、また、１５色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。
視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、前述の通り、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、前述の通り、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜Δｈｎ｜は９．０以下が好適であり、非常に好ましくは８．４以下であって、格段に好ましくは７．３以下であった。また｜Δｈｎ｜は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、６．０以下がより格段に好ましく、５．０以下が更に格段に好ましく、４．０以下が特に格段に好ましいと考えられる。
なお、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜Δｈｎ｜は０以上が好適であ
り、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
なお、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜Δｈｎ｜は０以上が好適であ
り、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置における
は、１．０以上が好適であり、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましくは２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であることが好適であり、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
は、１．０以上が好適であり、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましくは２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であることが好適であり、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるΔＣｎは、−３．８以上であることが好適であり、若干好ましくはは−３．５以上であって、非常に好ましくは−２．５以上であって、格段に好ましくは−０．７以上であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるΔＣｎは、１８．６以下であることが好適であり、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好適には１５．０以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるΔＣｎは、１８．６以下であることが好適であり、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好適には１５．０以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、１９．６以下であることが好適であり、１７．９以下であることが非常に好ましく、１５．２以下であることが格段に好ましかった。加えて、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は小さいことがより好ましいと考えられ、１４．０以下がさらに格段に好ましく、１３．０以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は２．８以上であることが好適であり、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は２．８以上であることが好適であり、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
第四に、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＣＣＴに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）をより適切な値とするためには、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を比較的小さく保持したまま、
を増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）をより適切な値とするためには、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を比較的小さく保持したまま、
を増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。
よって、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＣＣＴは１８００Ｋから１５０００Ｋであることが若干好ましく、２０００Ｋから１００００Ｋであることが好ましく、２３００Ｋから７０００Ｋであることがより好ましく、２６００Ｋから６６００Ｋであることが非常に好ましく、２９００Ｋから５８００Ｋであることが格段に好ましく、３４００Ｋから５１００Ｋであることが最も好ましい。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法において、このような知覚を得るためにはＤｕｖ以外にも、表２から表７に記載の各種指標、すなわち、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正範囲にある必要があった。また、指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が適正範囲にあることが好ましいことが解った。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正範囲にある必要があった。また、指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が適正範囲にあることが好ましいことが解った。
特に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
試験光による照明と計算用基準光による照明の当該１５色票の色相角差（｜Δｈｎ｜）は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該１５色票の平均的飽和度
が、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
が、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
図３５の実線は、表３にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光５の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のＣＣＴから算出された計算用基準光（黒体放射の光）の規格化分光分布である。一方、図３６は、当該試験光５で照明した場合（実線）と、計算用基準光（黒体放射の光）で照明した場合（点線）を仮定した、当該１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該１５色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で４０００Ｋ近傍のＣＣＴ
は、好ましいことも分かる。
は、好ましいことも分かる。
一方、Ｄｕｖが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表５中のＤｕｖ≒−０．０１８３１である比較試験光１４の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性のうちいくつかが適正でなかったと考えられる。図４１、図４２は比較試験光１４について、図３５、図３６等と同様に規格化分光分布と１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該１５色票のいくつかの色相において、色相角差がおおきく、また、１５色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の特性のうちいくつかが適正でなかったと考えられる。図４１、図４２は比較試験光１４について、図３５、図３６等と同様に規格化分光分布と１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該１５色票のいくつかの色相において、色相角差がおおきく、また、１５色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。
視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法における｜Δｈｎ｜は９．０以下であって、非常に好ましくは８．４以下であって、格段に好ましくは７．３以下であった。また｜Δｈｎ｜は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、６．０以下がより格段に好ましく、５．０以下が更に格段に好ましく、４．０以下が特に格段に好ましいと考えられる。
なお、本発明の第三の実施態様に係る照明方法における｜Δｈｎ｜は０以上で、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
なお、本発明の第三の実施態様に係る照明方法における｜Δｈｎ｜は０以上で、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法における
は、１．０以上であって、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましくは２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であって、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
は、１．０以上であって、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましくは２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であって、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるΔＣｎは、−３．８以上であって、若干好ましくは−３．５以上であって、非常に好ましくは−２．５以上であって、格段に好ましくは−０．７以上であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるΔＣｎは、１８．６以下であって、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好ましくは１５．０以下であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるΔＣｎは、１８．６以下であって、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好ましくは１５．０以下であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、１９．６以下であるが、１７．９以下であることが非常に好ましく、１５．２以下であることが格段に好ましかった。加えて、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は小さいことがより好ましいと考えられ、１４．０以下がさらに格段に好ましく、１３．０以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は２．８以上で、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法における（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は２．８以上で、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
一方、表２から表７を用いて、視覚実験で好ましい特性と総合的に判断された試験光に付随する特性を、試験光分光分布が有する放射計測学的特性と測光学的特性とで代表させることも試みた。
この場合もＤｕｖ値は、これまで考察してきたとおりであって、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
一方、指標Ａｃｇに関しては、以下の様であった。
表２から表７の結果より、本発明の第三の実施態様に係る照明方法の好適な分光分布はＡｃｇが−１０以下であって−３６０以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Ａｃｇが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、３８０ｎｍから４９５ｎｍ間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および／または、４９５ｎｍから５９０ｎｍの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および／または、５９０ｎｍからΛ４までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。Ａｃｇは短波長領域、中間波長領域、長波長領域におけるそれぞれの要素の総和なので、各個別の要素は、必ずしも上記傾向でない場合もあり得る。そのうえで、Ａｃｇが定量的に−１０以下−３６０以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。
表２から表７の結果より、本発明の第三の実施態様に係る照明方法の好適な分光分布はＡｃｇが−１０以下であって−３６０以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Ａｃｇが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、３８０ｎｍから４９５ｎｍ間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および／または、４９５ｎｍから５９０ｎｍの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および／または、５９０ｎｍからΛ４までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。Ａｃｇは短波長領域、中間波長領域、長波長領域におけるそれぞれの要素の総和なので、各個別の要素は、必ずしも上記傾向でない場合もあり得る。そのうえで、Ａｃｇが定量的に−１０以下−３６０以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＡｃｇは、好適には−１０以下であって、若干好ましくは−１１以下であって、より好ましくは−２８以下であって、非常に好ましくは−４１以下であって、格段に好ましくは−１１４以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法においては、Ａｃｇは好適には−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
また、本発明の第三の実施態様に係る照明方法においては、Ａｃｇは好適には−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
さらに、本発明の第三の実施態様に係る照明方法においては、色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Ｋに関しては、以下の通りであった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の照明方法の放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の照明方法の放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
本発明の第三の実施態様に係る照明方法による放射効率Ｋは、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）以上であったが、若干好ましくは２０５（ｌｍ／Ｗ）以上であって、好ましくは２０８（ｌｍ／Ｗ）以上であって、非常に好ましくは２１５（ｌｍ／Ｗ）以上であった。一方、放射効率Ｋは理想的には高い方が良いが、本発明においては、好適には３２０（ｌｍ／Ｗ）以下であって、色の見えとのバランスから、２８２（ｌｍ／Ｗ）以下が若干好ましく、２３２（ｌｍ／Ｗ）以下が好ましく、２３１（ｌｍ／Ｗ）以下が格段に好ましかった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
さらに本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＣＣＴに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）をより適切な値とするためには、本発明の照明方法において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を比較的小さく保持したまま、
を増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）をより適切な値とするためには、本発明の照明方法において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を比較的小さく保持したまま、
を増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。
よって、本発明の第三の実施態様に係る照明方法におけるＣＣＴは１８００Ｋから１５０００Ｋであることが若干好ましく、２０００Ｋから１００００Ｋであることが好ましく、２３００Ｋから７０００Ｋであることがより好ましく、２６００Ｋから６６００Ｋであることが非常に好ましく、２９００Ｋから５８００Ｋであることが格段に好ましく、３４００Ｋから５１００Ｋであることが最も好ましい。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
[第五ステップ詳細 発光要素として、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を備える発光装置における、光源効率ηと色の見えの最適化検討］
第五ステップでは、第四ステップまでで検討した結果を元に、特に光源効率η（ｌｍ／Ｗ）と色の見えに関して、この両立を目指して分光分布の最適化を実施した。
最適化に際しては、発光要素である半導体発光素子として３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の間に発光素子単体としてのピークを有する紫ＬＥＤを内在させた発光装置を準備して、当該発光装置の光源効率と色の見えを独立に評価し、この結果を総合することで、分光分布形状の最適化を行った。
第五ステップでは、第四ステップまでで検討した結果を元に、特に光源効率η（ｌｍ／Ｗ）と色の見えに関して、この両立を目指して分光分布の最適化を実施した。
最適化に際しては、発光要素である半導体発光素子として３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の間に発光素子単体としてのピークを有する紫ＬＥＤを内在させた発光装置を準備して、当該発光装置の光源効率と色の見えを独立に評価し、この結果を総合することで、分光分布形状の最適化を行った。
この理由は以下の通りである。いわゆる青色ＬＥＤが内在し、当該青色領域の発光よりもさらに長波長側の発光要素との組み合わせで白色ＬＥＤ等を実現する際、特に青色、緑色、赤色に対応する３種類の発光要素によって白色ＬＥＤを構成する場合などでは、相関色温度とＤｕｖ値を規定すると分光分布形状には、あまり自由度が残らない。すなわち、主として発光要素を構成する材料選択そのものが白色ＬＥＤによって照明された対象物の色の見えを規定することに繋がる。一方、本第五ステップで課題としたように、４種類以上の発光要素によって発光装置を構成する場合においては、同じ相関色温度とＤｕｖ値を実現する分光分布は多数存在する。よって、同一相関色温度と同一Ｄｕｖ値を実現する分
光分布の中から、最適な分光分布を選択することは非常に重要になる。ここでは、発光装置の分光分布φＳＳＬ（λ）の中にみられる「紫ＬＥＤ単体の発光に由来する３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の分光放射束分布の極大値φＳＳＬ（λＶ）」と、「３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長側に位置する分光放射束分布の極大値φＳＳＬ（λＲ）」の比（φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ））に注目した。ここにおいて、λＶは「３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の分光強度に極大を与える波長」であって、λＲは「３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、当該発光装置の分光強度に最長波長極大値を与える波長」である。紫ＬＥＤによって発光装置を構成した際に、前者（λＶ）は、必ずしも紫ＬＥＤ単体のピーク波長と一致するとは限らないが、発光装置における紫ＬＥＤ単体ピークに由来する極大値を与える波長となるものである。一方、後者（λＲ）は可視域における発光装置のもっとも長波長側の極大値を与える波長であって、普通は黄色、赤色、深赤色等の極大値を与える波長である。なお、紫ＬＥＤ由来の発光は、発光装置化した際には極大値を示さない場合もあるが、以下の実験においては、このような場合には、紫ＬＥＤ単体ピークの波長をλＶとし、その波長におけるφＳＳＬ（λＶ）によってφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を導出した。
光分布の中から、最適な分光分布を選択することは非常に重要になる。ここでは、発光装置の分光分布φＳＳＬ（λ）の中にみられる「紫ＬＥＤ単体の発光に由来する３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の分光放射束分布の極大値φＳＳＬ（λＶ）」と、「３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長側に位置する分光放射束分布の極大値φＳＳＬ（λＲ）」の比（φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ））に注目した。ここにおいて、λＶは「３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の分光強度に極大を与える波長」であって、λＲは「３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、当該発光装置の分光強度に最長波長極大値を与える波長」である。紫ＬＥＤによって発光装置を構成した際に、前者（λＶ）は、必ずしも紫ＬＥＤ単体のピーク波長と一致するとは限らないが、発光装置における紫ＬＥＤ単体ピークに由来する極大値を与える波長となるものである。一方、後者（λＲ）は可視域における発光装置のもっとも長波長側の極大値を与える波長であって、普通は黄色、赤色、深赤色等の極大値を与える波長である。なお、紫ＬＥＤ由来の発光は、発光装置化した際には極大値を示さない場合もあるが、以下の実験においては、このような場合には、紫ＬＥＤ単体ピークの波長をλＶとし、その波長におけるφＳＳＬ（λＶ）によってφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を導出した。
以下に実施した９種類の実験内容を示す。
先ず、実験α１として以下を行った。相関色温度を２９５０Ｋ、Ｄｕｖを−０．０１５０と目標色度点と定めた。発光要素としては、紫ＬＥＤと、ＢＡＭ（青色蛍光体）、ＢＳＳ（緑色蛍光体）、ＣＡＳＯＮ（赤色蛍光体）の各蛍光体を準備し、蛍光体配合を調整して、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を変化させた７種の発光装置を作製した。発光装置としてはパッケージＬＥＤを作製し、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）の相対変化を確認した。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．０３、０．１０、０．２１、０．４５、０．６１、１．０９、１．６１であった。
図４５は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．２１、０．６１、１．６１の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、それぞれのφＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４６は、７種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．６１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
先ず、実験α１として以下を行った。相関色温度を２９５０Ｋ、Ｄｕｖを−０．０１５０と目標色度点と定めた。発光要素としては、紫ＬＥＤと、ＢＡＭ（青色蛍光体）、ＢＳＳ（緑色蛍光体）、ＣＡＳＯＮ（赤色蛍光体）の各蛍光体を準備し、蛍光体配合を調整して、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を変化させた７種の発光装置を作製した。発光装置としてはパッケージＬＥＤを作製し、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）の相対変化を確認した。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．０３、０．１０、０．２１、０．４５、０．６１、１．０９、１．６１であった。
図４５は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．２１、０．６１、１．６１の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、それぞれのφＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４６は、７種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．６１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
次に実験α２を行った。本実験においては、実験α１で準備した７種類の発光装置それぞれを用いて、さらに加工度の上がった発光装置であるＬＥＤ照明器具を７種類作成し、これらを用いた比較視覚実験を行い、照明対象物の色の見えを評価した。この際には、通常の照明環境下では白色に見える、陶器皿、紙、ハンカチの「白色の色の見え」を中心に被験者による評価を行った。この結果を表８にまとめた。被験者のコメント等によれば、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦０．２１においては、白色物が相対的に（若干）青みがかって知覚されることが分かった。一方、０．４５≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．０９においては、白色の色の見えは良好であって、特に、０．６１≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．０９における白色の見えは至極良好に知覚されることが分かった。一方、１．６１≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）においては、白色物が相対的に紫がかって知覚されることが分かった。
次に、実験β１として以下を行った。相関色温度を４１００Ｋ、Ｄｕｖを−０．０１２０と目標色度点と定めた。発光要素としては、紫ＬＥＤと、ＳＢＣＡ（青色蛍光体）、β−ＳｉＡｌＯＮ（緑色蛍光体）、ＣＡＳＯＮ（赤色蛍光体）の各蛍光体を準備し、蛍光体配合を調整して、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を変化させた６種の発光装置を作製した。発光装置としては実験α１で作成したパッケージＬＥＤとは異なる形状のパッケージＬＥＤを作製し、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）の相対変化を確認した。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．２０、０．４１、０．５８、０．８２、１．２２、１．４１であった。
図４７は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．５８の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、φＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４８の図中丸印は、６種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．４１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．２０、０．４１、０．５８、０．８２、１．２２、１．４１であった。
図４７は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．５８の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、φＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４８の図中丸印は、６種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．４１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
次に実験β２を行った。本実験においては、実験β１で準備した６種類の発光装置それぞれを用いて、さらに加工度の上がった発光装置であるＬＥＤ照明器具を６種類作成し、これらを用いた比較視覚実験を行い、照明対象物の色の見えを評価した。この際には、通常の照明環境下では白色に見える、陶器皿、紙、ハンカチの「白色の色の見え」を中心に被験者による評価を行った。この結果を表９にまとめた。被験者のコメント等によれば、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦０．２０においては、白色物が相対的に、若干青みがかって知覚されることが分かった。一方、０．４１≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．２２においては、白色の色の見えは良好であって、特に、０．５８≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦０．８２における白色の見えは至極良好に知覚されることが分かった。一方、１．４１≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）においては、白色物が相対的に若干紫がかって知覚されることが分かった。
次に、実験γ１として以下を行った。相関色温度を４１００Ｋ、Ｄｕｖを−０．０１５０と目標色度点と定めた。発光要素としては、紫ＬＥＤと、ＳＢＣＡ（青色蛍光体）、β−ＳｉＡｌＯＮ（緑色蛍光体）、ＣＡＳＯＮ（赤色蛍光体）の各蛍光体を準備し、蛍光体配合を調整して、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を変化させた４種の発光装置を作製した。発光装置としては実験β１で作成したパッケージＬＥＤと同形状のパッケージＬＥＤを作製し、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）の相対変化を確認した。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．３９、０．８１、１．１１、１．６４であった。
図４９は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．３９の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、φＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４８の図中×印は、４種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、同じＣＣＴを有する実験β１の中で最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．４１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで実験β１と実験γ１を総合的にみると、図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
試作したパッケージＬＥＤの分光分布を測定した結果、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）値は、０．３９、０．８１、１．１１、１．６４であった。
図４９は、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．３９の結果を例示したものであって、パッケージＬＥＤの主たる放射方向である鉛直方向に出射された光を、φＳＳＬ（λＲ）で規格化した相対分光分布である。図４８の図中×印は、４種類のパッケージＬＥＤの光源効率を実測し、同じＣＣＴを有する実験β１の中で最も光源効率の高かったφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＝１．４１の場合で規格化した相対的な光源効率を、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の関数としてプロットした結果である。ここで実験β１と実験γ１を総合的にみると、図中実験データおよび補助線から明らかなように、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）＜０．３においては、光源効率が相対的に低く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）に大きく依存して変化することが分かる。一方、図中補助線で示したように、０．３≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の範囲においては、相対的に光源効率が高く、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）への依存性が小さくなることが分かる。
次に実験γ２を行った。本実験においては、実験γ１で準備した４種類の発光装置それぞれを用いて、さらに加工度の上がった発光装置であるＬＥＤ照明器具を４種類作成し、これらを用いた比較視覚実験を行い、照明対象物の色の見えを評価した。この際には、通常の照明環境下では白色に見える、陶器皿、紙、ハンカチの「白色の色の見え」を中心に被験者による評価を行った。この結果を表１０にまとめた。被験者のコメント等によれば、０．３９≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．１１においては、白色の色の見えは良好であって、特に、０．８１≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．１１における白色の見えは至極良好に知覚されることが分かった。一方、１．６４≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）においては、白色物が相対的に紫がかって知覚されることが分かった。
これらの実験を総合すると、白色物の色の見えと光源効率の高さのバランスから、本発明のφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）は、０．３０以上であることが好ましく、０．３９以上であることがより好ましく、０．５８以上であることがさらに好ましい。また、本発明のφＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）は、１．４０以下であることが好ましく、１．２２以下であることがより好ましく、１．１１以下であることがさらに好ましい。また、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）は、０．５８以上１．１１以下の範囲においても、特に０．８１−０．８２近傍の値である場合は光源効率と色の見えのバランスが最も
良いと考えられ、最も好ましい。
良いと考えられ、最も好ましい。
ついで、実験α２、実験β２、実験γ２で試作した照明器具から軸上に放射された光の放射計測学的特性、測光学的特性を抽出することを試みた。これらをそれぞれ実験α３、実験β３、実験γ３とした。ここでは、発光装置から主たる放射方向に出射された光の指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、ＣＣＴ（Ｋ）、Ｄｕｖなどの数値の特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの間の差に関しても、｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表１１、表１２，表１３にそれぞれ記載した。なお、第五ステップにおける検討は、本発明に係る実施例、比較例を表すものである。また、本実施例のＣＩＥＬＡＢプロット例として、図５０には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．６１である実施例２の結果を示した。また、図５１には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．５８である実施例５の結果を示した。さらに、図５２には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．３９である実施例８の結果を示した。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表１１、表１２，表１３にそれぞれ記載した。なお、第五ステップにおける検討は、本発明に係る実施例、比較例を表すものである。また、本実施例のＣＩＥＬＡＢプロット例として、図５０には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．６１である実施例２の結果を示した。また、図５１には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．５８である実施例５の結果を示した。さらに、図５２には、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）が０．３９である実施例８の結果を示した。
表１１、表１２、表１３、図５０、図５１、図５２等からも明らかなように、本実施例は、第一ステップから第四ステップで求められた各種指標の好ましい範囲を満たしていることが分かる。
具体的には、パッケージＬＥＤの目標色度点を相関色温度２９５０Ｋ、Ｄｕｖ−０．０１５０と定めた実験α３からは以下であることが分かった。
Ａｃｇは−１０３．０７以上、−５６．２３以下が好適であった。Ｋは２２５以上、２３２以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．０４以上、４．７６以下が好適であった。
、
は、２．４５以上、２．９１以下が好適であった。ΔＣｎは、−０．８４以上、８．７３以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、７．４６以上、９．２５以下が好適であった。
Ａｃｇは−１０３．０７以上、−５６．２３以下が好適であった。Ｋは２２５以上、２３２以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．０４以上、４．７６以下が好適であった。
は、２．４５以上、２．９１以下が好適であった。ΔＣｎは、−０．８４以上、８．７３以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、７．４６以上、９．２５以下が好適であった。
さらに、パッケージＬＥＤの目標色度点を相関色温度４１００Ｋ、Ｄｕｖ−０．０１２０と定めた実験β３からは以下であることが分かった。
Ａｃｇは−１６５．３５以上、−７１．９０以下が好適であった。Ｋは２２１以上、２３５以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．０６以上、３．８４以下が好適であった。
、
は、２．７０以上、３．１０以下が好適であった。ΔＣｎは、−０．５１以上、６．２９以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、４．５０以上、６．８１以下が好適であった。
Ａｃｇは−１６５．３５以上、−７１．９０以下が好適であった。Ｋは２２１以上、２３５以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．０６以上、３．８４以下が好適であった。
は、２．７０以上、３．１０以下が好適であった。ΔＣｎは、−０．５１以上、６．２９以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、４．５０以上、６．８１以下が好適であった。
さらに、パッケージＬＥＤの目標色度点を相関色温度４１００Ｋ、Ｄｕｖ−０．０１５０と定めた実験γ３からは以下であることが分かった。
Ａｃｇは−１７４．６１以上、−１０６．９５以下が好適であった。Ｋは２２０以上、２３１以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．００以上、３．６６以下が好適であった。
、
は、３．１８以上、３．３０以下が好適であった。ΔＣｎは、０．１０以上、６．５９以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、５．１４以上、６．４９以下が好適であった。
Ａｃｇは−１７４．６１以上、−１０６．９５以下が好適であった。Ｋは２２０以上、２３１以下が好適であった。
｜Δｈｎ｜は、０．００以上、３．６６以下が好適であった。
は、３．１８以上、３．３０以下が好適であった。ΔＣｎは、０．１０以上、６．５９以下が好適であった。（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）は、５．１４以上、６．４９以下が好適であった。
本発明の発光装置及び照明方法を実施するための好ましい実施形態を以下に説明するが、本発明の発光装置及び照明方法を実施するための態様は、以下の説明で用いたものに限定されない。
本発明の発光装置は、発光装置から主たる放射方向に出射され、照明対象物に対して色刺激となる試験光の放射計測学的特性、測光学的特性が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。
本発明の照明方法は、照明対象物に対して照射され、色刺激となる試験光の測光学的特性が適切な範囲にあり、かつ、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの差が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。
本発明の発光装置又は照明方法を実施するための照明光源、当該照明光源を含む照明器具、当該照明光源や照明器具を含む照明システム等の発光装置は、少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として含んでいることが好ましい。照明光源は、たとえば青色、緑色、赤色等の種類の異なる複数の半導体発光素子が１つの照明光源中にさらに内在していてもよく、また、１つの照明光源の中には青色半導体発光素子を含み、異なる１つの照明光源中に緑色半導体発光素子を含み、さらに異なる１つの照明光源中に赤色半導体発光素子を含み、これらが照明器具の中で、、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子、フィルター、レンズ、反射鏡、駆動回路等とともに一体とされて照明システムに提供されてもよい。さらに、１つの照明器具中に１つの照明光源があり、この中に単体の半導体発光素子が内在しているような場合であって、単体の照明光源、照明器具としては本発明の照明方法又は発光装置を実施できないものの、照明システム中に存在する異なる照明器具からの光との加法混色によって、照明システムとして放射される光が、照明対象物の位置で所望の特性を満足するようにしてもかまわないし、照明システムとして放射される光のうち主たる放射方向の光が、所望の特性を満足するようにしてもかまわない。いずれのような形態であっても、発光装置から出射される光のうち主たる放射方向の光が、又は、照明対象物に最終的に照射される色刺激としての光が、本発明の適切な条件を満たせばよい。
以下は、前記の適切な条件を満たしたうえで、本発明の第一の実施態様に係る発光装置、及び、本発明の第三の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置が好ましく有すべき特性に関して記載する。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置、又は、本発明の第三の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置は、Λ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域内にピークを有する発光要素（発光材料）を有し、かつ、Λ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域内にピークを有する別の発光要素（発光材料）を有し、さらに、Λ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍまでの長波長領域内にピークを有するさらに別な発光要素（発光材料）を有することが好ましい。これはそれぞれの発光要素を独立して強度設定あるいは強度制御することが、好ましい色の見えを容易に実現し得るからである。
よって、本発明の第一の実施態様に係る発光装置、又は、本発明の第三の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置は、上記それぞれの３波長領域中に発光ピークを有
する発光要素（発光材料）を少なくとも１種類ずつ有することが好ましく、また、当該３波長領域の中の２領域には１種類ずつ、他の１領域は複数の発光要素（発光材料）を有することがより好ましく、さらに、当該３波長領域中の１領域には１種類の、他の２領域は複数の発光要素（発光材料）を有することが非常に好ましく、当該３波長領域のすべてにおいて、複数の発光要素を有することが格段に好ましい。これは１領域中に２つ以上のピーク波長を有するように発光要素を内在させることで分光分布の制御性が格段に向上し、数学的には、照明された対象物の色の見えを所望のように制御しやすくなるからである。
する発光要素（発光材料）を少なくとも１種類ずつ有することが好ましく、また、当該３波長領域の中の２領域には１種類ずつ、他の１領域は複数の発光要素（発光材料）を有することがより好ましく、さらに、当該３波長領域中の１領域には１種類の、他の２領域は複数の発光要素（発光材料）を有することが非常に好ましく、当該３波長領域のすべてにおいて、複数の発光要素を有することが格段に好ましい。これは１領域中に２つ以上のピーク波長を有するように発光要素を内在させることで分光分布の制御性が格段に向上し、数学的には、照明された対象物の色の見えを所望のように制御しやすくなるからである。
よって、半導体発光素子を蛍光体用励起光源として使用した現実の発光装置においては、１発光装置中の蛍光体種類は２種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該３波長領域それぞれにピーク波長を有するのが好ましい。さらに、蛍光体種類は３種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該３波長領域の中の少なくとも１領域は２種類の発光要素が内在するようにすることがより好ましい。このような考えから、蛍光体種類は４種類以上が非常に好ましく、５種類が格段に好ましい。特に６種類以上の蛍光体が１光源内に存在すると、蛍光体間の相互吸収等でスペクトルの制御性は逆に低下してしまうため好ましくなくなっていく。また、これとは別の観点で、簡便な発光装置実現との観点では、蛍光体種類は１種類とし、半導体発光素子の発光ピークと合わせて２種類の発光要素で発光装置を構成しても構わない。
また、異なるピーク波長を有する半導体発光素子のみで実際の発光装置を構成した場合もこれと同様である。すなわち、好ましい分光分布を実現する観点では、１光源中の半導体発光素子の種類は、３種類以上が好ましく、４種類以上がより好ましく、５種類以上が非常に好ましく、６種類が格段に好ましい。７種類以上の場合には光源中への搭載の煩雑さ等が発生するために好ましくなくなってしまう。また、これとは別の、簡便な発光装置実現との観点では、半導体発光素子は２種類で発光装置を構成しても構わない。
なお、半導体発光素子と蛍光体を自在に混合搭載することも可能であって、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体を１光源内に搭載しても良く、また、青色発光素子と３種類（緑色、赤色１、赤色２）の蛍光体を１光源内に搭載してもよい。さらに、紫色発光素子と４種類の蛍光体（青色、緑色、赤色１、赤色２）を１光源内に搭載してもよい。さらには、１つの光源の中に、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体搭載している部分と、紫色発光素子と３種類の蛍光体（青色、緑色、赤色）を搭載している部分を内在させてもよい。
各３波長領域内の発光要素（発光材料）は、ピーク部分の強度やピーク間の谷の強度を制御する観点から、すなわち適切な凹凸を分光分布に形成する観点から、少なくとも１つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましい。逆に各３波長領域の幅と同程度の幅を有する発光要素だけでは、分光分布に適切な凹凸を形成することは難しい。よって、本発明においては、少なくとも１つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましいが、さらに、各３波長領域中の２領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましく、３波長領域全ての領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましい。この際に、比較的狭帯域な発光要素はそれ単体だけがある波長領域内の発光要素となっていても良いが、比較的狭帯域な発光要素が当該波長領域内に複数種類存在していることはより好ましく、さらに、比較的狭帯域な発光要素と比較的広帯域な発光要素が当該波長領域内にともに存在していることもより好ましい。
なお、ここで言う比較的狭帯域とは、発光要素（発光材料）の半値全幅が、短波長領域（３８０ｎｍから４９５ｎｍ）、中間波長領域（４９５ｎｍから５９０ｎｍ）、長波長領域（５９０ｎｍから７８０ｎｍ）のそれぞれの領域幅である１１５ｎｍ、９５ｎｍ、１９０ｎｍに対して、２／３以下であるものをいう。また、比較的狭帯域の発光要素の中でも
、その半値全幅は、それぞれの領域幅に対して１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましく、１／４以下であることが非常に好ましく、１／５以下であることが格段に好ましい。また、過度に極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、当該半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
、その半値全幅は、それぞれの領域幅に対して１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましく、１／４以下であることが非常に好ましく、１／５以下であることが格段に好ましい。また、過度に極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、当該半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
これらは、所望の分光分布実現の観点から記載すれば、比較的狭帯域の発光要素（発光材料）の組み合わせとすると、分光分布に凹凸形状が形成しやすく、視覚実験で適切な範囲が明らかとなった指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）等を、所望の値にしやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差も、発光要素の中に比較的狭帯域なそれを内在させることで、飽和度制御、特に視覚実験で適切な範囲が明らかとなった｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等を適切な数値範囲にしやすくなるために好ましい。さらに、比較的狭帯域の蛍光体を用いると、広帯域蛍光体を用いる場合よりもＤｕｖ制御も容易になるために好ましい。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等を適切な数値範囲にしやすくなるために好ましい。さらに、比較的狭帯域の蛍光体を用いると、広帯域蛍光体を用いる場合よりもＤｕｖ制御も容易になるために好ましい。
本発明の発光装置及び照明方法においては以下の発光材料、蛍光体材料、半導体発光素子が発光要素として発光装置に内在することが好ましい。
まず、当該３波長領域の中のΛ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上やＧａＮ基板上に形成されたＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む紫色発光素子（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）、青紫色発光素子（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）、青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上に形成されたＺｎ（Ｃｄ）（Ｓ）Ｓｅ系材料を活性層構造中に含む青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）も好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上やＧａＮ基板上に形成されたＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む紫色発光素子（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）、青紫色発光素子（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）、青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上に形成されたＺｎ（Ｃｄ）（Ｓ）Ｓｅ系材料を活性層構造中に含む青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）も好ましい。
なお、半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布や、そのピーク波長は、周辺温度、パッケージや灯具等の発光装置の放熱環境、注入電流、回路構成、あるいは場合によっては劣化等によって、若干変動するのが常である。よって、ある駆動条件でのピーク波長が４１８ｎｍの半導体発光素子は、周辺環境の温度が上昇するとたとえば４２１ｎｍのピーク波長を呈する場合などもある。
以下に述べる半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布やそのピーク波長についても、同様のことが言える。
以下に述べる半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布やそのピーク波長についても、同様のことが言える。
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。
特に、活性層がＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料含む場合には、青色発光素子と比較すると、活性層構造内でＩｎ濃度が低くなる青紫色発光素子、紫色発光素子は、Ｉｎの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。さらに、青紫色発光素子、紫色発光素子は、波長が本波長領域である３８０ｎｍから４９５ｎｍの比較的外側（短波長側）寄りに位置し、Ｄｕｖの制御が容易となるために、好ましい。すなわち、本発明においてΛ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の短い青紫色発光素子（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）がより好ましく、紫色発光素子（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）が非常に好ましい。また、これらの発光素子を複数種類使用することも好ましい。
また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましく、上記と同様の理由で、青色半導体レーザ（発振波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の長い青紫色半導体レーザ（発振波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）がより好ましく、紫色半導体レーザ（発振波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）が非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法で用いる短波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、４５ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３５ｎｍ以下が非常に好ましく、３０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法で用いる短波長領域の半導体発光素子は、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含むことが好ましいことから、サファイア基板上またはＧａＮ基板上に形成された発光素子であることが好ましい。特にＧａＮ基板上に形成された発光素子の活性層中のＩｎ偏析度合は、サファイア基板上に形成された場合よりも良好である。これは基板と活性層構造材料との格子整合性に依っている。このため、ＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ発光スペクトルの半値全幅はより狭くできるために、本発明との格段の相乗効果が期待でき、非常に好ましい。さらには、ＧａＮ基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性ＧａＮ基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
また、基板の厚みは厚い場合か、半導体発光素子から完全に剥離されている場合のいずれかが好ましい。特にＧａＮ基板上に短波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ
以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
一方サファイア基板上等に発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化を助長してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した発光素子は本発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる短波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、９０ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましく、７０ｎｍ以下が非常に好ましく、６０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
短波長領域の蛍光体材料においては、当該蛍光体材料を励起する都合とＤｕｖの制御性を考慮し、以下の範囲にピーク波長を有することが好ましい。光励起する場合には、ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍであることが好ましく、これより波長の短い４２０ｎｍから４５５ｎｍであることがより好ましい。一方、電子線励起する場合には、ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍであることが好ましく、これより波長の短い４２０ｎｍから４５５ｎｍであることがより好ましく、ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍであることが非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる短波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができるが、Ｅｕ２＋を付活剤としアルカリ土類アルミン酸塩またはアルカリ土類ハロリン酸塩からなる結晶を母体とする青色蛍光体がある。より具体的には下記一般式（５）で表される蛍光体、下記一般式（５）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕが挙げられる。
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
（一般式（５）で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。）（一般式（５）´で表されるアルカリ土類ハロリン酸塩蛍光体のうちＢａを含有するものをＳＢＣＡ蛍光体と呼び、Ｂａを含有しないものをＳＣＡ蛍光体と呼ぶ。）
これらの蛍光体である、ＢＡＭ蛍光体、ＳＢＣＡ蛍光体、ＳＣＡ蛍光体、およびＢａ−ＳＩＯＮ蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋蛍光体などが好ましく例示できる。
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
（一般式（５）で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。）（一般式（５）´で表されるアルカリ土類ハロリン酸塩蛍光体のうちＢａを含有するものをＳＢＣＡ蛍光体と呼び、Ｂａを含有しないものをＳＣＡ蛍光体と呼ぶ。）
これらの蛍光体である、ＢＡＭ蛍光体、ＳＢＣＡ蛍光体、ＳＣＡ蛍光体、およびＢａ−ＳＩＯＮ蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋蛍光体などが好ましく例示できる。
次いで、当該３波長領域の中のΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、非線形光学効果を用いた二次高調波発生（ＳＨＧ）等を含むレーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザ、ＳＨＧレーザからの発光は、小型で、エネ
ルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
ルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上あるいはＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む青緑発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）、緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）、黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましい。また、ＧａＰ基板上のＧａＰによる黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、ＧａＰ基板上のＧａＡｓＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上のＡｌＩｎＧａＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上あるいはＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む青緑発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）、緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）、黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましい。また、ＧａＰ基板上のＧａＰによる黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、ＧａＰ基板上のＧａＡｓＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上のＡｌＩｎＧａＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。
特に、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を用いた場合には、黄色発光素子と比較すると活性層構造内でＩｎ濃度が低くなる黄緑色発光素子、緑色発光素子、青緑色発光素子は、Ｉｎの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。すなわち、本発明においてΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の短い黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）がより好ましくこれより波長の短い緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）が非常に好ましく、青緑色発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）が格段に好ましい。
特に、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を用いた場合には、黄色発光素子と比較すると活性層構造内でＩｎ濃度が低くなる黄緑色発光素子、緑色発光素子、青緑色発光素子は、Ｉｎの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。すなわち、本発明においてΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の短い黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）がより好ましくこれより波長の短い緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）が非常に好ましく、青緑色発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）が格段に好ましい。
また、発光要素として半導体レーザや、半導体レーザの発振波長を非線形光学効果によって波長変換したＳＨＧレーザ等を用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、黄色（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）領域内であることが好ましく、これより波長の短い黄緑色（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）領域内であることがより好ましく、これより波長の短い緑色（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）領域内であることが非常に好ましく、さらに、青緑色（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）領域内であることが格段に好ましい。
本発明の照明方法又は発光装置で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、７５ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が非常に好ましく、４０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
本発明の照明方法又は発光装置で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、７５ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が非常に好ましく、４０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
本発明で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む場合には、サファイア基板上かＧａＮ基板上に形成された発光素子であることが好ましい。また、特にＧａＮ基板上形成された発光素子であることがより好ましい。これは、中間波長領域のＩｎＡｌＧａＮ系素子を作成するには、Ｉｎを比較的多量に活性層構造中に導入する必要があるが、ＧａＮ基板上に形成した場合には、サファイア基板上に形成した場合と比較して、基板との格子定数差に起因する圧電効果が低減し、量子井戸層内にキャリアを注入した場合の電子／正孔の空間的分離を抑制できるからである。この結果、発光波長の半値全幅は狭帯域化可能である。よって本発明においては、ＧａＮ基板
上の中間波長領域の発光素子では、格段の相乗効果が期待されるため、好ましい。さらにはＧａＮ基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性ＧａＮ基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
上の中間波長領域の発光素子では、格段の相乗効果が期待されるため、好ましい。さらにはＧａＮ基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性ＧａＮ基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
いずれの基板上に形成されたいずれの半導体発光素子であっても、基板の厚みは厚い場合か完全に除去されている場合のいずれかが好ましい。
特にＧａＮ基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
特にＧａＮ基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
また、ＧａＰ基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においても同様で、ＧａＰ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
一方、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＩｎＧａＰ系材料の場合には、基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、半導体発光素子から完全に剥離されている場合が好ましい。
さらに、サファイア基板上等に半導体発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した半導体発光素子は本発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる中間波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、中間波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、１３０ｎｍ以下が好ましく、１１０ｎｍ以下がより好ましく、９０ｎｍ以下が非常に好ましく、７０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、中間波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
中間波長領域の蛍光体材料においては、Ｄｕｖの制御性を考慮し、ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍであることが好ましく、ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍである場合と、ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍである場合が同程度により好ましく、ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍであることが非常に好ましい。
中間波長領域の蛍光体材料においては、Ｄｕｖの制御性を考慮し、ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍであることが好ましく、ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍである場合と、ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍである場合が同程度により好ましく、ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍであることが非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる中間波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。また、当該具体例とし
ては、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋などを付活剤として含む緑色蛍光体が挙げられる。Ｅｕ２＋を付活剤とする好適な緑色蛍光体は、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類ケイ酸窒化物またはサイアロンからなる結晶を母体とする緑色蛍光体である。この種の緑色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。
ては、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋などを付活剤として含む緑色蛍光体が挙げられる。Ｅｕ２＋を付活剤とする好適な緑色蛍光体は、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類ケイ酸窒化物またはサイアロンからなる結晶を母体とする緑色蛍光体である。この種の緑色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。
アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とするものの具体例には、下記一般式（６）で表される蛍光体、下記一般式（６）´で表される蛍光体が挙げられる。 （ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘ）ＳｉＯ４ （６）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ ０．８、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）（一般式（６）で表されるアルカリ土類ケイ酸塩をＢＳＳ蛍光体と呼ぶ。）
Ｂａ１−ｘ−ｙ ＳｒｘＥｕｙ Ｍｇ１−ｚ Ｍｎｚ Ａｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。）（一般式（６）´で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＧ−ＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ ０．８、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）（一般式（６）で表されるアルカリ土類ケイ酸塩をＢＳＳ蛍光体と呼ぶ。）
Ｂａ１−ｘ−ｙ ＳｒｘＥｕｙ Ｍｇ１−ｚ Ｍｎｚ Ａｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。）（一般式（６）´で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＧ−ＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
サイアロン結晶を母体とするものの具体例には、Ｓｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ（ただし０＜ｚ＜４．２）で表される蛍光体が挙げられる（これをβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体と呼ぶ）。Ｃｅ3+を付活剤とする好適な緑色蛍光体としては、ガーネット型酸化物結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばＣａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅや、アルカリ土類金属スカンジウム酸塩結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅがある。その他、ＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋なども挙げられる。
さらにその他としては、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2 で表される酸窒化物蛍光体が挙げられる（これをＢＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）。
さらにその他としては、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2 で表される酸窒化物蛍光体が挙げられる（これをＢＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）。
その他、（Ｙ１−ｕＧｄｕ）３（Ａｌ１−ｖＧａｖ）５Ｏ１２：Ｃｅ，Ｅｕ（但し、ｕ及びｖはそれぞれ０≦ｕ≦０．３、及び０≦ｖ≦０．５を満たす。）で表されるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（これをＹＡＧ蛍光体と呼ぶ）。、Ｃａ１．５ｘＬａ３−ＸＳｉ６Ｎ１１：Ｃｅ（但し、ｘは、０≦ｘ≦１）で表されるランタン窒化ケイ素蛍光体（これをＬＳＮ蛍光体と呼ぶ。）があげられる。
これらの蛍光体のうち、ＢＳＳ蛍光体、β−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、ＢＳＯＮ蛍光体、Ｇ−ＢＡＭ蛍光体、ＹＡＧ蛍光体、およびＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋蛍光体などが好ましく例示できる。
次いで、当該３波長領域の中のΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓ基板上に形成された（Ａｌ）ＩｎＧａＰ系材料を活性層構造中に含む橙色発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）、赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。また、ＧａＰ基板上に形成されたＧａＡｓＰ系材料を活性層構造中に含む赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。
半導体発光素子としては、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓ基板上に形成された（Ａｌ）ＩｎＧａＰ系材料を活性層構造中に含む橙色発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）、赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。また、ＧａＰ基板上に形成されたＧａＡｓＰ系材料を活性層構造中に含む赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較
的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。
的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。
特に、この波長領域においては、ピーク波長はＤｕｖ制御性と放射効率の両立を考慮し、６３０ｎｍ近傍に近接していることが好ましい。この観点では、橙色発光素子と比較すると赤色発光素子はより好ましい。すなわち、本発明においてΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、橙色発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）が好ましく、赤色発光素子（ピーク波長が６００ｎｍから７８０ｎｍ程度）がより好ましく、ピーク波長が６３０ｎｍ程度に近接している赤色発光素子が非常に好ましい。特にピーク波長が６１５ｎｍから６４５ｎｍの赤色発光素子が非常に好ましい。
また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、橙色（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）領域内に発振波長を有することが好ましく、赤色（ピーク波長が６００ｎｍから７８０ｎｍ程度）領域内に発振波長を有することがより好ましく、さらに発振波長が６３０ｎｍ程度に近接した赤色領域にあることが非常に好ましい。特に発振波長が６１５ｎｍから６４５ｎｍの赤色半導体レーザが非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法で用いる長波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、３０ｎｍ以下が好ましく、２５ｎｍ以下がより好ましく、２０ｎｍ以下が非常に好ましく、１５ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
長波長領域においては、ＧａＡｓ基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、完全に除去されている場合が好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる長波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、１３０ｎｍ以下が好ましく、１１０ｎｍ以下がより好ましく、９０ｎｍ以下が非常に好ましく、７０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
長波長領域の蛍光体材料においては、ピーク波長はＤｕｖ制御性と放射効率の両立を考慮し、他の材料と一体として発光装置を作成した際に、そのピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。すなわち、本発明においてΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域に発光ピークを有する蛍光体材料は、５９０ｎｍから６００ｎｍの間にピークを有するようになることが好ましく、６００ｎｍから７８０ｎｍ程度にピークを有するようになることがより好ましく、ピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。特にピーク波長が６２０ｎｍから６５５ｎｍとなる蛍光体材料が非常に好ましい。
長波長領域の蛍光体材料においては、ピーク波長はＤｕｖ制御性と放射効率の両立を考慮し、他の材料と一体として発光装置を作成した際に、そのピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。すなわち、本発明においてΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域に発光ピークを有する蛍光体材料は、５９０ｎｍから６００ｎｍの間にピークを有するようになることが好ましく、６００ｎｍから７８０ｎｍ程度にピークを有するようになることがより好ましく、ピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。特にピーク波長が６２０ｎｍから６５５ｎｍとなる蛍光体材料が非常に好ましい。
本発明の発光装置又は照明方法に用いる長波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。また、当該具体例として
は、Ｅｕ2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物、αサイアロンまたはアルカリ土類ケイ酸塩からなる結晶を母体とする蛍光体が挙げられる。この種の赤色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。アルカリ土類ケイ窒化物結晶を母体とするものの具体例には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される蛍光体（これをＳＣＡＳＮ蛍光体と呼ぶ）、（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）で表される蛍光体（これをＣＡＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）で表される蛍光体、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）で表される蛍光体が挙げられる。
は、Ｅｕ2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物、αサイアロンまたはアルカリ土類ケイ酸塩からなる結晶を母体とする蛍光体が挙げられる。この種の赤色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。アルカリ土類ケイ窒化物結晶を母体とするものの具体例には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される蛍光体（これをＳＣＡＳＮ蛍光体と呼ぶ）、（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）で表される蛍光体（これをＣＡＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）で表される蛍光体、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）で表される蛍光体が挙げられる。
その他、Ｍｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体も挙げられる。Ｍｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、Ｍｎ４＋を付活剤とし、アルカリ金属、アミンまたはアルカリ土類金属のフッ化物錯体塩を母体結晶とする蛍光体である。母体結晶を形成するフッ化物錯体には、配位中心が３価金属（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、ランタノイド）のもの、４価金属（Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｈｆ）のもの、５価金属（Ｖ、Ｐ、Ｎｂ、Ｔａ）のものがあり、その周りに配位するフッ素原子の数は５〜７である。
好ましいＭｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、アルカリ金属のヘキサフルオロ錯体塩を母体結晶とするＡ２＋ｘＭｙＭｎｚＦｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）である。中でも特に好ましいのは、ＡがＫ（カリウム）またはＮａ（ナトリウム）から選ばれる１種以上で、ＭがＳｉ（ケイ素）またはＴｉ（チタン）であるもの、例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ（これをＫＳＦ蛍光体と呼ぶ）、この構成元素の一部（好ましくは１０モル％以下）をＡｌとＮａで置換したＫ２Ｓｉ１−ｘＮａｘＡｌｘＦ６：Ｍｎ、Ｋ２ＴｉＦ６：Ｍｎ（これをＫＳＮＡＦ蛍光体と呼ぶ）などである。
その他、下記一般式（７）で表される蛍光体、および下記一般式（７）´で表される蛍光体も挙げられる。
（Ｌａ１−ｘ−ｙ，Ｅｕｘ，Ｌｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）（一般式（７）で表される酸硫化ランタン蛍光体をＬＯＳ蛍光体と呼ぶ。）
（ｋ-ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）（一般式（７）で表されるジャーマネート蛍光体をＭＧＯＦ蛍光体と呼ぶ。）
（Ｌａ１−ｘ−ｙ，Ｅｕｘ，Ｌｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）（一般式（７）で表される酸硫化ランタン蛍光体をＬＯＳ蛍光体と呼ぶ。）
（ｋ-ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）（一般式（７）で表されるジャーマネート蛍光体をＭＧＯＦ蛍光体と呼ぶ。）
これらの蛍光体のうち、ＬＯＳ蛍光体、ＭＧＯＦ蛍光体、ＫＳＦ蛍光体、ＫＳＮＡＦ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）ＡｌＳｉ４Ｎ７蛍光体などが好ましく例示できる。
本発明の発光装置又は照明方法においては、発光装置の分光分布を適切に制御するための材料に格段の制約はない。しかし、具現化される発光装置が以下の場合は非常に好ましい。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の発光要素とし、さらに短波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡ、ＳＣＡ、ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ
、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
さらには、以下の通りである。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＡＭを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＳを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
一方、青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
さらには、以下の通りである。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の発光要素とし、さらに短波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡ、ＳＣＡ、ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ
、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
さらには、以下の通りである。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＡＭを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＳを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
一方、青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
さらには、以下の通りである。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
これらの発光要素の組み合わせは、それぞれの発光要素の有するピーク波長位置、半値全幅等が、視覚実験で被験者が好ましいとした色の見え、物体の見えを実現するうえで、非常に好都合である。
本発明の照明方法又は発光装置においては、これまで記載した発光要素（発光材料）を用いると、指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、Ｄｕｖ等を所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）も、上記記載の発光要素を用いると所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）も、上記記載の発光要素を用いると所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。
Ｄｕｖを０から低下させ、適切な負値にするには、種々の手段が考えられる。たとえば当該３波長領域それぞれにひとつの発光要素を有する発光装置を想定すれば、短波長領域内の発光要素の発光位置をさらに短波長側に移動させる、長波長領域内の発光要素の発光位置をさらに長波長側に移動させる、中間波長領域内の発光要素の発光位置を５５５ｎｍからずらすなどのことが可能である。さらに、短波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、長波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、中間波長領域内の発光要素の相対的発光強度を下げるなどのことが可能である。また、この際にＣＣＴを変化させずにＤｕｖを変化させるには、短波長領域内の発光要素の発光位置を短波長側に移動させ、かつ、長波長領域内の発光要素の発光位置を長波長側に移動させるなどのことを同時に行えばよい。さらに、Ｄｕｖを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。
さらに、たとえば当該３波長領域それぞれに二つの発光要素を有する発光装置を想定し、Ｄｕｖを低下させるには、たとえば、短波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げる、超波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げるなどのことも可能である。また、この際にＣＣＴを変化させずにＤｕｖを低下させるには、短波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げ、かつ、長波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げることを同時に行えばよい。さらに、Ｄｕｖを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。
一方、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を変化させるための手段としては、特にΔＣｎを増加させるためには、Ｄｕｖを所望の値となるように分光分布を全体を調整したうえで、以下のようなことが可能である。各発光要素の半値全幅を狭い材料に置換し、スペクトル形状として各発光要素間を適切に分離する、各発光要素のスペクトル中に凹凸を形成すべく、照明光源、照明器具等の中に所望の波長を吸収するフィルターを設置する、発光装置中にさらに狭帯域な発光をする発光要素を追加搭載する等のことを行えばよい。
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）を変化させるための手段としては、特にΔＣｎを増加させるためには、Ｄｕｖを所望の値となるように分光分布を全体を調整したうえで、以下のようなことが可能である。各発光要素の半値全幅を狭い材料に置換し、スペクトル形状として各発光要素間を適切に分離する、各発光要素のスペクトル中に凹凸を形成すべく、照明光源、照明器具等の中に所望の波長を吸収するフィルターを設置する、発光装置中にさらに狭帯域な発光をする発光要素を追加搭載する等のことを行えばよい。
本発明の発光装置においては、少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として発光装置に内在させ、適切な特徴を有する分光分布とすることで、照明対象物を高照度環境下で見たような、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見えとすることが可能である。かつ、光源効率も相対的に高くすることが可能である。
具体的には、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。また当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の指標Ａｃｇは適切な範囲とすることが好ましい。
具体的には、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。また当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の指標Ａｃｇは適切な範囲とすることが好ましい。
さらに、本発明の発光装置の設計方法においては、少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として発光装置に内在させるようにし、適切な特徴を有する分光分布とすることで、照明対象物を高照度環境下で見たような、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見えとすることが可能である。かつ、光源効率も相対的に高くすることが可能である。
具体的には、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。また当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の指標Ａｃｇは適切な範囲とすることが好ましい。
さらに、本発明の照明方法においては、少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により、対象物を照明するようにし、かつ、適切な特徴を有する分光分布で照明することで、照明対象物を高照度環境下で見たような、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見えとすることが可能である。かつ、光源効率も相対的に高くすることが可能である。
具体的には、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光の分光分布のＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。
なお、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を調整するための手段は、以下のものが例示される。
φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を小さくするためには、例えばパッケージＬＥＤの紫ＬＥＤ搭載面から蛍光体を含む層の光出射面までの距離を長くする、発光要素として紫ＬＥＤの搭載個数を減らす、あるいは蛍光体を含む層における蛍光体濃度を上げる、高効率な赤色蛍光体を使用する、封止材中に意図的に紫領域の光を吸収する吸光材を入
れる等を実施すれば良い。一方、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を大きくするためには、上記と逆の方法を採用すればよく、例えばパッケージＬＥＤの紫ＬＥＤ搭載面から蛍光体を含む層の光出射面までの距離を短くする、発光要素として紫ＬＥＤの搭載個数を増やす、あるいは蛍光体を含む層における蛍光体濃度を下げる、効率が相対的に低い赤色蛍光体を使用する、紫領域の光を吸収しにくい封止材を用いる等を実施すれば良い。また、当該光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、
、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等の指標を適切な範囲にすることが好ましい。
具体的には、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。また当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の指標Ａｃｇは適切な範囲とすることが好ましい。
さらに、本発明の照明方法においては、少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により、対象物を照明するようにし、かつ、適切な特徴を有する分光分布で照明することで、照明対象物を高照度環境下で見たような、より自然で、より生き生きとした、より視認性の高い、より快適な、色の見えとすることが可能である。かつ、光源効率も相対的に高くすることが可能である。
具体的には、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光の分光分布のＤｕｖを適切な範囲とし、かつ、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）を適切な範囲とすることが重要である。
なお、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を調整するための手段は、以下のものが例示される。
φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を小さくするためには、例えばパッケージＬＥＤの紫ＬＥＤ搭載面から蛍光体を含む層の光出射面までの距離を長くする、発光要素として紫ＬＥＤの搭載個数を減らす、あるいは蛍光体を含む層における蛍光体濃度を上げる、高効率な赤色蛍光体を使用する、封止材中に意図的に紫領域の光を吸収する吸光材を入
れる等を実施すれば良い。一方、φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）の値を大きくするためには、上記と逆の方法を採用すればよく、例えばパッケージＬＥＤの紫ＬＥＤ搭載面から蛍光体を含む層の光出射面までの距離を短くする、発光要素として紫ＬＥＤの搭載個数を増やす、あるいは蛍光体を含む層における蛍光体濃度を下げる、効率が相対的に低い赤色蛍光体を使用する、紫領域の光を吸収しにくい封止材を用いる等を実施すれば良い。また、当該光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、
ΔＣｎ、（ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ）等の指標を適切な範囲にすることが好ましい。
本実施例の発光装置の放射計測学的、測光学的、測色学的特性は、表１１〜１３にまとめたとおりであって、照明対象物の色の見えは、総合的に非常に良好であった。
１ 筐体
２ 紫色ＬＥＤチップ
２ａ 紫色ＬＥＤチップ
２ｂ 青色ＬＥＤチップ
２ｃ 緑色ＬＥＤチップ
２ｄ 赤色ＬＥＤチップ
２ｅ 熱放射フィラメント
３ パッケージ材
４ 蛍光体
５ 封止材
１０ パッケージＬＥＤ（低加工度の発光装置）
１１ 白熱電球（中加工度の発光装置）
２０ ＬＥＤ電球（高加工度の発光装置）
３０ 照明システム（さらに高加工度の発光装置）
２ 紫色ＬＥＤチップ
２ａ 紫色ＬＥＤチップ
２ｂ 青色ＬＥＤチップ
２ｃ 緑色ＬＥＤチップ
２ｄ 赤色ＬＥＤチップ
２ｅ 熱放射フィラメント
３ パッケージ材
４ 蛍光体
５ 封止材
１０ パッケージＬＥＤ（低加工度の発光装置）
１１ 白熱電球（中加工度の発光装置）
２０ ＬＥＤ電球（高加工度の発光装置）
３０ 照明システム（さらに高加工度の発光装置）
本発明の照明光源、照明器具及び照明システム等の発光装置、又は、照明方法は、応用分野が非常に広く、特定の用途には限定されずに使用することが可能である。しかし、本発明の照明方法又は発光装置の特長に照らして、以下の分野への応用は好ましい。
例えば、本発明の発光装置又は照明方法により照明した場合には、従来の照明方法又は発光装置と比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。
このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。このような特長を生かし、読書灯、学習机用照明、事務用照明等の作業用照明に応用することは好ましい。さらに、作業内容によっては、工場等において、細かな部品の外観検査を行う、布地などにおいて近接した色の識別を行う、生肉の鮮度確認のための色確認を行う、限度見本に照
らした製品検査を行う等も考えられるが、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業環境を実現しうる。よってこのような観点でも作業用照明に適応することは好ましい。
このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。このような特長を生かし、読書灯、学習机用照明、事務用照明等の作業用照明に応用することは好ましい。さらに、作業内容によっては、工場等において、細かな部品の外観検査を行う、布地などにおいて近接した色の識別を行う、生肉の鮮度確認のための色確認を行う、限度見本に照
らした製品検査を行う等も考えられるが、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業環境を実現しうる。よってこのような観点でも作業用照明に適応することは好ましい。
さらには、色の識別能が上がるために、たとえば外科手術用光源、胃カメラ等に利用される光源等の医療用照明に応用することも好ましい。なぜなら、動脈血は酸素を多く含むため鮮紅色であるが、静脈血はに二酸化炭素を多く含むため暗赤色である。両者は同じ赤色であるが、その彩度が異なるため、良好な色の見え（彩度）を実現する本発明の装置又は照明方法により、動脈血と静脈血を用意に判別することが期待される。また、内視鏡のようなカラー画像情報では良好な色の表示が診断に大きな影響を持つことは明白であり、正常な部位と病変した部位を容易に見分けることなどが期待される。同様の理由から、製品の画像判定器などの工業用機器内の照明方法としても、好適に利用可能である。
本発明の発光装置又は照明方法により照明した場合には、照度が数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
よって、本発明の発光装置又は照明方法を家庭用等の一般照明に応用したとすれば、食品は新鮮に、かつ、食欲をそそるように見え、新聞や雑誌等も見やすく、段差等の視認性も上がり家庭内の安全性向上にもつながると考えられる。よって、本発明を家庭用照明に応用することは好ましい。また、衣料品、食品、車、かばん、靴、装飾品、家具等の展示物用照明としても好ましく、周辺から際立って視認させうる照明が可能である。
化粧品等の、色の微妙な差が購入の決め手となる物品の照明としても好ましい。白色のドレス等の展示物用照明として使用すると、同じ白色でも、青みがかった白、クリーム色に近い白などの、微妙な色の差が視認しやすくなるため、本人の希望通りの色を選択することが可能となる。さらには、結婚式場、劇場等での演出用照明としても好適で、純粋な白色のドレス等は純白に見え、歌舞伎等の着物、隈取等もはっきりと見えるようになる。さらに肌色も際立ち好ましい。また、美容室の照明として使用すると、毛髪をカラー処理する場合、屋外で見たときと齟齬がないような色にすることが可能となり、染めすぎや染め不足を防ぐことができる。
よって、本発明の発光装置又は照明方法を家庭用等の一般照明に応用したとすれば、食品は新鮮に、かつ、食欲をそそるように見え、新聞や雑誌等も見やすく、段差等の視認性も上がり家庭内の安全性向上にもつながると考えられる。よって、本発明を家庭用照明に応用することは好ましい。また、衣料品、食品、車、かばん、靴、装飾品、家具等の展示物用照明としても好ましく、周辺から際立って視認させうる照明が可能である。
化粧品等の、色の微妙な差が購入の決め手となる物品の照明としても好ましい。白色のドレス等の展示物用照明として使用すると、同じ白色でも、青みがかった白、クリーム色に近い白などの、微妙な色の差が視認しやすくなるため、本人の希望通りの色を選択することが可能となる。さらには、結婚式場、劇場等での演出用照明としても好適で、純粋な白色のドレス等は純白に見え、歌舞伎等の着物、隈取等もはっきりと見えるようになる。さらに肌色も際立ち好ましい。また、美容室の照明として使用すると、毛髪をカラー処理する場合、屋外で見たときと齟齬がないような色にすることが可能となり、染めすぎや染め不足を防ぐことができる。
さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、限られた一定の空間において、多くの種類の活動がなされる場所における光源としても好適である。例えば、航空機内の客席では、読書もなされ、仕事もなされ、食事も行われる。さらに電車、長距離バス等においても事情は類似している。このような交通機関の内装用照明として、本発明は好適に利用可能である。
さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、美術館等における絵画等を屋外で視認したような自然な色調に照明することが可能であって、美術品用照明としても、本発明は好適に利用可能である。
一方で、本発明は高齢者用照明としても好適に利用可能である。すなわち、細かな文字が通常の照度下で見えにくい、段差等が見えにくい等の場合であっても、本発明の照明方法又は発光装置を適応することで、無彩色間、あるいは有彩色間の識別が容易になるため、これらの問題を解決可能である。よって、老人ホームや病院の待合室、書店や図書館等の不特定多数の方が利用する公共施設等における照明にも好適に利用可能である。
さらに、各種の事情で比較的低照度になりがちな照明環境に適応して、視認性を確保す
る応用においても、本発明の発光装置又は照明方法は好適に利用可能である。
る応用においても、本発明の発光装置又は照明方法は好適に利用可能である。
例えば、街灯、車のヘッドライト、足元灯に応用し、従来光源を用いた場合よりも各種の視認性を向上させることも好ましい。
Claims (47)
- 少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項１に記載の発光装置であって、０．３９≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．２２を満たすことを特徴とする発光装置。
- 請求項１または２に記載の発光装置であって、０．５８≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．１１を満たすことを特徴とする発光装置。
- 請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在し、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たすことを特徴とする発光装置。
- 請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記φＳＳＬ（λ）から導出される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ
、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在せず、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たすことを特徴とする発光装置。
- 請求項４または５に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光が以下の（１）及び（２）を満たすことを特徴とする発光装置。
（１）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎＳＳＬ、ｂ* ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ* ｎｒｅｆ、ｂ* ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ* ｎＳＳＬ）２＋（ｂ* ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ* ｎｒｅｆ）２＋（ｂ* ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
（２）前記発光装置から当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。 - 請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項６に記載の発光装置であって、前記色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０．０００３ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ８．３（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項６に記載の発光装置であって、前記一般式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）´を満たすことを特徴とする発光装置。
- 請求項６に記載の発光装置であって、前記飽和度差ΔＣｎが
−３．４ ≦ ΔＣｎ ≦ １６．８ （ｎは１から１５の自然数）
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項６に記載の発光装置であって、前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎが
３．２ ≦ （ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ） ≦ １７．８
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが
−０．０２５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．０１００
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項４から１２のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記数式（１）または（２）で表される指標Ａｃｇが
−３２２ ≦ Ａｃｇ ≦ −１２
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項１から１３のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が、
２０６（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ２８８（ｌｍ／Ｗ）
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項１から１４のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２５５０（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ５６５０（Ｋ）
を満たすことを特徴とする発光装置。 - 請求項１から１５のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１６のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記発光装置は１種類以上６種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１８に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍ以上４５５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１８に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４５５ｎｍ以上４８５ｎｍ未満であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記発光装置は発光要素として複数種類の半導体発光素子を含み、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、ＧａＮ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はＧａＮ基板、またはＧａＰ基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが１００μｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１８のいずれか１項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはＧａＡｓ基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
- 請求項１から２０のいずれか１項に記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
- 請求項２６に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を１種類以上５種類以下含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項２６または２７に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上９０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項２８に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（５）で表される蛍光体、下記一般式（５）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕからなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。） - 請求項２６または２７に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項３０に記載の発光装置であって、前記蛍光体がＳｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ（ただし０＜ｚ＜４．２）、下記一般式（６）で表される蛍光体、下記一般式（６）´で表される蛍光体、およびＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋からなる群から選択される１種以上
を含むことを特徴とする発光装置。
（ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘ）ＳｉＯ４ （６）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ ０．８、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）
Ｂａ１−ｘ−ｙ Ｓｒｘ Ｅｕｙ Ｍｇ１−ｚ Ｍｎｚ Ａｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。） - 請求項２６または２７に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満であって、かつ、半値全幅が２ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項３２に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式（７）で表される蛍光体、下記一般式（７）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、Ａ２＋ｘＭｙＭｎｚＦｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、並びに（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）からなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする発光装置。
（Ｌａ１−ｘ−ｙ，Ｅｕｘ，Ｌｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）
（ｋ−ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。） - 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＢＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項１から１７のいずれか１項に記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備え、前記蛍光体は、ＳＣＡ、β−ＳｉＡｌＯＮ、およびＣＡＳＯＮを含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項１から３５のいずれか１項に記載の発光装置であって、パッケージ化ＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤ照明器具、およびＬＥＤ照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
- 家庭用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 展示物用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 演出用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 医療用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 作業用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 工業機器内用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 交通機関内装用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 美術品用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 高齢者用照明装置として用いられる、請求項１から３６のいずれか１項に記載の発光装置。
- 少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該発光装置の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を含み、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法。 - 少なくとも、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長域に極大を有する半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により、対象物を照明する照明工程を含む照明方法であって、
波長をλ（ｎｍ）とし、
前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、３９５ｎｍ以上４２０ｎｍ未満における当該分光分布の極大を与える波長をλＶ（ｎｍ）、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、φＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、
φＳＳＬ（λ）の、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０とし、
０．３０≦φＳＳＬ（λＶ）／φＳＳＬ（λＲ）≦１．４０
を満たすように照明することを特徴とする照明方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013042267A JP2014170853A (ja) | 2013-03-04 | 2013-03-04 | 発光装置及び照明方法 |
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| JP2014170853A true JP2014170853A (ja) | 2014-09-18 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018056406A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東芝ライテック株式会社 | 発光モジュールおよび照明装置 |
| JP2018150433A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | デンカ株式会社 | 橙色蛍光体および発光装置 |
-
2013
- 2013-03-04 JP JP2013042267A patent/JP2014170853A/ja active Pending
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