JP2015070866A - 光源モジュール及び照明装置 - Google Patents

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Masao Kirihara
昌男 桐原
倉地　敏明
Toshiaki Kurachi
敏明 倉地
尚子 竹井
Naoko Takei
尚子 竹井
俊平 藤井
Shunpei Fujii
俊平 藤井
直宏 戸田
Naohiro Toda
直宏 戸田
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Abstract

【課題】サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる光源モジュール及び照明装置を提供する。【解決手段】光源モジュール１は、固体発光素子１１と、波長変換部１２と、を備える。光源モジュール１は、波長変換部１２から出射される合成光の分光分布から計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、少なくとも０．８５である。光源モジュール１は、前記合成光の相関色温度が、５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（Preference Index of Skin Color：ＰＳ）が少なくとも６０である。【選択図】図１

Description

本発明は、固体発光素子を備えた光源モジュール及び照明装置に関するものである。
従来、照明システムとして、光源を備えた照明装置と、制御装置と、照度センサと、からなり、サーカディアンリズム（circadian rhythm）に基づいて、光源の色温度及び照度を制御する照明システムが提案されている（特許文献１）。
特開２０１１−２３３３９号公報
特許文献１に記載された照明システムは、サーカディアンリズムに基づいて光源の色温度及び照度を制御しているに過ぎず、人体への生体作用効果と肌見えの良さとの両立について考慮した照明システムとはなっていない。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる光源モジュール及び照明装置を提供することにある。
本発明の光源モジュール（以下、「第１光源モジュール」ともいう。）は、固体発光素子と、前記固体発光素子から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部と、を備え、
前記波長変換部から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、少なくとも０．８５であり、
Figure 2015070866
ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度であり、
前記合成光の相関色温度が、５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも６０である、ことを特徴とする。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の相関色温度が、６０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記ＰＳが、少なくとも８０であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８５であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有し、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３のピーク波長を有し、前記第２のピーク波長と前記第３のピーク波長との間隔が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記波長変換部は、前記波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、前記固体発光素子を覆っていることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記固体発光素子は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光ダイオードであることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記波長変換材料は、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にピーク波長を有する青緑色蛍光体と、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことが好ましい。
本発明の光源モジュール（以下、「第２光源モジュール」ともいう。）は、固体発光素子と、前記固体発光素子から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部と、を備え、
前記波長変換部から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、
０．２５以下であり、
Figure 2015070866
ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度であり、
前記合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満であることを特徴とする。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上２５００Ｋ以下であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも８０であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８０であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、５５０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有することが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記波長変換部は、前記波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、前記固体発光素子を覆っていることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記固体発光素子は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光ダイオードであることが好ましい。
この光源モジュールにおいて、前記波長変換材料は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有する黄色蛍光体と、６３０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことが好ましい。
本発明の照明装置は、光源と、電源から前記光源への供給電力を制御する制御部と、時刻を設定する時刻設定部と、前記時刻設定部により設定された時刻と前記制御部における制御内容との関係を規定したタイムスケジュールを記憶する記憶部と、時刻を計時する時計部と、を備え、光源は、第１光源モジュールと、第２光源モジュールと、を備え、前記制御部は、前記時計部により計時された現在の時刻と前記記憶部に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、前記電源から前記第１光源モジュール、前記第２光源モジュールそれぞれへの供給電力を各別に制御するように構成されていることを特徴とする。
この照明装置において、前記時刻設定部で設定する時刻としては、起床時刻と、就寝時刻と、があり、前記制御部は、前記時計部により計時された現在の時刻と前記記憶部に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、前記時刻設定部で設定された起床時刻よりも所定時間だけ前の時刻から夕刻の間は主として前記第１光源モジュールを点灯させ、夕刻から前記時刻設定部で設定された就寝時刻までは主として前記第２光源モジュールを点灯させることが好ましい。
この照明装置において、前記光源は、前記第１光源モジュールの出射光と前記第２光源モジュールの出射光との合成光が白色光であり、前記白色光は、相関色温度が２０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記白色光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも６０であり、平均演色評価数Ｒａが少なくとも８５であることが好ましい。
この照明装置において、前記光源は、前記白色光の前記ＰＳが少なくとも８０であることが好ましい。
この照明装置において、前記光源は、前記第１光源モジュールのＤuvと前記第２光源モジュールのＤuvとの一方が正の値で他方が負の値であることが好ましい。
この照明装置において、前記光源は、正面視において、複数個の前記第１光源モジュールと複数個の前記第２光源モジュールとが交互に配置されていることが好ましい。
本発明の光源モジュール（第１光源モジュール）においては、起床時から日中にかけてサーカディアンリズムを整えるためにメラトニン分泌を抑制する生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる。
本発明の光源モジュール（第２光源モジュール）においては、夕刻から就寝時にかけてサーカディアンリズムを整えためにメラトニン分泌が妨げられるのを抑制する生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる。
本発明の照明装置においては、サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる。
図１は、実施形態１の光源モジュールの概略断面図である。 図２は、実施形態１の光源モジュールの一実施例の分光分布である。 図３は、メラトニン分泌抑制の作用関数と、比視感度関数と、の説明図である。 図４は、実施形態２の光源モジュールの概略断面図である。 図５は、実施形態２の光源モジュールの一実施例の分光分布である。 図６は、実施形態３の照明装置の概略構成図である。 図７は、実施形態３の照明装置の合成光の色度軌跡の説明図である。 図８は、実施形態３の照明装置の合成光に関し、相関色温度が５００２Ｋの場合の分光分布である。 図９は、実施形態３の照明装置の合成光に関し、相関色温度が３９９０Ｋの場合の分光分布である。 図１０は、実施形態３の照明装置の合成光に関し、相関色温度が２９９９Ｋの場合の分光分布である。 図１１は、実施形態３の照明装置の動作説明図である。
（実施形態１）
以下では、本実施形態の光源モジュール１について、図１、２に基づいて説明する。
光源モジュール１は、固体発光素子１１と、固体発光素子１１から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部１２と、を備える。光源モジュール１は、波長変換部１２から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、少なくとも０．８５である。
Figure 2015070866
ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度である。
光源モジュール１は、前記合成光の相関色温度が、５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（Preference Index of Skin Color：ＰＳ）が少なくとも６０である。
光源モジュール１は、ＤＩＮが０．８５以上、且つ、相関色温度が５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満、且つ、ＰＳが６０以上、となるように構成されているので、サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる。具体的には、光源モジュール１を、例えば、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室に設置し、主として起床時から昼間における照明として利用することにより、その高齢者福祉施設の入居者やホスピタルの病室にいる患者のメラトニン分泌を抑制してサーカディアンリズムを整え、かつ肌見えの良い環境を演出可能となる。サーカディアンリズムとは、地球上に生息する人に行動や身体機能として現れる、２４時間に近い周期のリズムを意味する。２４時間に近い周期とは、２４±４時間又は２４±５時間の周期を意味する。
光源モジュール１の各構成要素については、以下により詳細に説明する。
固体発光素子１１は、発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）により構成されている。固体発光素子１１は、例えば、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有するＬＥＤにより構成することができる。つまり、固体発光素子１１は、ピーク波長が４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲内にある青色光を放射するＬＥＤにより構成することができる。これにより、光源モジュール１は、ＬＥＤと波長変換材料との組み合わせにおいて、波長変換材料の選択肢が多くなる。
ＬＥＤは、青色光を放射するＬＥＤチップにより構成することができる。青色光を放射するＬＥＤチップとしては、例えば、窒化ガリウム系青色ＬＥＤチップを採用することができる。ＬＥＤは、例えば、ＬＥＤチップがパッケージに収納されたものでもよい。ＬＥＤは、パッケージに収納するＬＥＤチップの個数が１個でも複数でもよい。なお、固体発光素子１１は、ＬＥＤに限らず、例えば、レーザダイオード（半導体レーザ）により構成してもよい。
ＬＥＤチップとしては、チップサイズが０．３ｍｍ□（０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）や０．４５ｍｍ□（０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍ）や１ｍｍ□（１ｍｍ×１ｍｍ）のもの等を用いることができる。また、ＬＥＤチップの平面形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状などでもよい。ＬＥＤチップは、平面形状が長方形状の場合、例えば、チップサイズが０．５ｍｍ×０．２４ｍｍのもの等を用いることができる。
固体発光素子１１は、第１電極と、第２電極と、を備えている。固体発光素子１１は、第１電極と第２電極とのうち一方がアノード電極、他方がカソード電極である。
光源モジュール１は、固体発光素子１１が実装された実装基板１３を好適に備えている。実装基板１３は、固体発光素子１１を実装する基板である。「実装する」とは、固体発光素子１１を配置して機械的に接続すること及び電気的に接続することを含む概念である。
実装基板１３は、支持体１４と、支持体１４に支持され固体発光素子１１が電気的に接続される配線部（図示せず）と、を備える。
配線部は、固体発光素子１１の第１電極、第２電極がそれぞれ電気的に接続される第１導体部、第２導体部を備えている。
支持体１４は、配線部を支持する機能を備えている。また、支持体１４は、固体発光素子１１で発生する熱を効率良く外部に伝えるためのヒートシンク（heat sink）としての機能を備えているのが好ましい。このため、支持体１４は、放熱性を高めるという観点では熱伝導性が高い材料により形成されているのが好ましく、例えば、窒化アルミニウム基板により構成することができる。
支持体１４は、窒化アルミニウム基板に限らず、例えば、サファイア基板や、炭化ケイ素基板等により構成してもよい。また、支持体１４は、例えば、シリコン基板の表面に電気絶縁層を形成した構成としてもよいし、金属板の表面に適宜の材料からなる電気絶縁層を形成した構成としてもよい。金属板の材料は、熱伝導率の高い金属が好ましい。金属板の材料は、例えば、銅、アルミニウム、銀、鉄、アルミニウム合金、リン青銅、銅合金、ニッケル合金、コバール（Kovar）等を採用することができる。シリコン基板の表面に形成する電気絶縁層の材料は、例えば、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等を採用することができる。
実装基板１３は、支持体１４が平板状に形成されている。実装基板１３は、支持体１４の形状が、平板状に限らず、例えば、固体発光素子１１を収納する凹部が一面に形成されたものでもよい。
支持体１４の外周形状は、矩形状としてある。支持体１４の外周形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形以外の多角形状や、円形状等でもよい。支持体１４の平面サイズは、固体発光素子１１の平面サイズよりも大きく設定してある。
実装基板１３は、実装可能な固体発光素子１１の個数を特に限定するものではなく、例えば、複数個の固体発光素子１１を実装可能に構成されていてもよい。光源モジュール１は、複数個の固体発光素子１１が直列接続された構成を有してもよいし、並列接続された構成を有してもよいし、直並列接続された構成を有してもよい。
光源モジュール１において、波長変換部１２は、波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、固体発光素子１１を覆っていることが好ましい。これにより、光源モジュール１は、固体発光素子１１としてＬＥＤチップを用いている場合等、波長変換部１２が、固体発光素子１１を封止する封止部を兼ねることが可能となる。光源モジュール１は、波長変換部１２の形状を半球状としてある。波長変換部１２の形状は、半球状に限らず、例えば、半楕円球状や直方体状の形状等でもよい。光源モジュール１は、１個の波長変換部１２により１個の固体発光素子１１を覆っているが、これに限らず、１個の波長変換部１２により複数個の固体発光素子１１を覆うように構成してもよい。この場合、光源モジュール１は、複数個の固体発光素子１１の配置に基づいて、波長変換部１２の形状を適宜変更すればよい。例えば、光源モジュール１は、実装基板１３の平面形状が細長の長方形状であり、実装基板１３の長手方向に複数個の固体発光素子１１が配列されている場合、波長変換部１２を、複数個の固体発光素子１１を覆う半円柱状の形状とすることができる。
波長変換材料としては、固体発光素子１１から放射された光によって励起されて固体発光素子１１の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体等を用いることができる。透光性材料としては、シリコーン樹脂を用いているが、これに限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機・無機ハイブリッド材料等を用いることもできる。
波長変換部１２から出射される合成光とは、固体発光素子１１から放射され波長変換部１２において波長変換されずに波長変換部１２から出射する光と、波長変換材料で波長変換されて波長変換部１２から出射する光と、の混色光を意味する。
光源モジュール１は、ＤＩＮが０．８５以上である。上述の（１）式の右辺の分母及び分子における積分波長範囲は、可視光の波長範囲とすればよく、例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとすることができる。よって、（１）式は、下記（２）式のように表すことができる。
Figure 2015070866
Ｓ（λ）は、光源モジュール１の分光分布である。λは、波長である。Ｓ（λ）は、光源モジュール１の分光分布の最大値を基準にとって分光分布を相対的に表したものでもよい。分光分布及び相対分光分布については、例えば、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５等において定義されている。
Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数である。メラトニン分泌抑制の作用関数は、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線であり、図３に実線で示すような曲線である。λは、波長である。メラトニン分泌抑制の作用関数Ａ(λ)は、略４００ｎｍ〜略６００ｎｍの範囲において上に凸の曲線となり、波長λが４６４ｎｍの付近にピークを有する。メラトニン分泌抑制の作用関数は、例えば、参考文献１：G. C. Brainer著、「Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans: Evidence for a Novel Circadian Photoreceptor」、The Journal of Neuroscience、2001年8月15日、21(16)、pp.6405-6412）等に記載されている。標準比視感度曲線は、図３に一点鎖線で示すような曲線である。
Ｖ（λ）は、比視感度である。λは、波長である。比視感度については、例えば、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５等において定義されている。比視感度は、明所視のＣＩＥ標準比視感度を用いるのが好ましい。
可視光の波長範囲の短波長限界は、３６０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にある。また、可視光の波長範囲の長波長限界は、７６０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にある。このため、積分波長範囲は、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍとしてもよい。
光源モジュール１は、ＤＩＮが大きいほど、照明空間にいる人のメラトニン分泌を抑制することが可能となる。照明空間とは、光源モジュール１からの合成光により照明される空間である。照明空間としては、例えば、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室等がある。
光源モジュール１は、合成光の相関色温度が、５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満である。相関色温度は、光源（ここでは、光源モジュール１）の光色を表すものとして使用されるもので、その光源のｕｖ色度座標に最も近い色度座標をもつ黒体放射の絶対温度として定義される。相関色温度は、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５等で定義されている。相関色温度は、例えば、ＪＩＳ Ｚ８７２５：１９９９で規定されている相関色温度の測定方法に従って求める値である。光源の色度座標から最も近い黒体放射のもつ色度座標は、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ（uniform-chromaticity-scale）色度座標において光源の色度座標の点から、黒体放射軌跡に垂線を下したときの交点として求められる。５０００Ｋは、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２００４等で定義される昼白色の相関色温度の範囲（４６００Ｋ〜５５００Ｋ）における代表的な相関色温度である。７１００Ｋは、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２００４等で定義される昼光色の相関色温度の上限であり、また、ＩＥＣ ６００５０等で定義される常用光源Ｄ65として用いる蛍光ランプの相関色温度の上限である。
光源モジュール１は、合成光の相関色温度が、６０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であることが好ましい。これにより、光源モジュール１は、ＤＩＮの下限値をより高くすることが可能となる。６０００Ｋは、晴天昼光の色温度である。
光源モジュール１は、肌色の好ましさ指数であるＰＳが６０以上である。これにより、光源モジュール１は、例えば、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室に設置し、主として起床時から昼間における照明として利用することにより、その高齢者福祉施設の入居者やホスピタルの病室にいる入院患者のメラトニン分泌を抑制してサーカディアンリズムを整え、かつ肌見えの良い環境を演出可能となる。
ＰＳは、肌色の好ましさを示す値であり、参考文献２〔橋本 健次郎 他、“照明光下での日本人女性の肌色に対する好ましさの評価方法”、照明学会誌、Vol.82、No.11、p895、１９９８年〕や参考文献３〔特開平１１−２５８０４７号公報〕の開示プロセスに準じて導出できる。すなわち、ＰＳは、上記参考文献２、３に記載された計算手順において、照明ランプの分光分布、色度座標の代わりに、光源モジュール１の分光分布、色度座標それぞれを使用し、導出できる。要するに、ＰＳの計算手順では、肌色の好ましさに関する算出評価値Ｐを求めた後に、ＰＳ＝４×５Ｐの計算式を用いてＰＳを算出することができる。肌色の好ましさ指数とは、上述のように肌色の好ましさを示す値であるが、言い換えれば、人の肌の色見えの好ましさを示す値である。
光源モジュール１は、ＰＳが、少なくとも８０であることが好ましい。ＰＳは、標準光源Ｄ65の光での値を８０と規定されている。したがって、光源モジュール１は、患者等に対して、標準光源Ｄ65の光と同等以上に肌の色を好ましく見せることが可能となる。
光源モジュール１は、合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８５であることが好ましい。これにより、光源モジュール１は、演色性が高いことで、様々な物の色見えを自然な色合いにすることが可能となり、高齢者福祉施設の入居者やホスピタルの病室にいる入患者等に違和感を与えない照明環境を提供することが可能となる。平均演色評価数Ｒａは、例えば、ＪＩＳ Ｚ８７２６−１９９０で規定されている計算手順に従って求める値である。
光源モジュール１は、合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることが好ましい。
ＤUVは、ＪＩＳ Ｚ８７２５−１９９９で定義されている。ＤUVは、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度座標の黒体放射軌跡からの偏差を下記式（３）で表した値であるｄUVを１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄUV）である。ｄUV及びＤUVは、光源（ここでは、光源モジュール１）の色度座標が黒体放射軌跡の上側にあるときは正の値をとり、下側にあるときは負の値をとる。
ｄUV＝±{（ｕs−ｕ0）2＋（ｖs−ｖ0）2}1/2 式（３）
ここで、ｕs，ｖsは、光源のＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度座標である。また、ｕ0，ｖ0は、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度図上で、光源の色度座標に最も近い、黒体放射軌跡上の点の座標である。
光源モジュール１は、ＤUVが−５から＋２の範囲である光色を有することにより、青みがかった白色光や赤みがかった白色光となるのを抑制することが可能となる。
光源モジュール１の合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有し、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３のピーク波長を有するのが好ましい。また、この分光分布は、第２のピーク波長と第３のピーク波長との間隔が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲であることが好ましい。光源モジュール１は、青色光と青緑色光と赤色光との合成光として白色光を放射することが可能となる。よって、光源モジュール１は、窒化ガリウム系青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とを組み合わせた比較例の光源モジュールに比べて、白色光の演色性を高めることが可能となる。要するに、光源モジュール１は、比較例の光源モジュールに比べて、自然光に近い白色光を放射することが可能となる。光源モジュール１は、第１のピーク波長、第２のピーク波長及び第３のピーク波長と、これら各ピーク波長での強度の相対比と、を適宜設定することにより、ＤＩＮが０．８５以上、且つ、相関色温度が５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満、且つ、ＰＳが６０以上、となる合成光を出射するように構成することが可能となる。
この光源モジュール１において、波長変換材料は、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にピーク波長を有する青緑色蛍光体と、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことが好ましい。青緑色蛍光体は、固体発光素子１１から放射された青色光によって励起されて青緑色光を放射することができる蛍光体である。赤色蛍光体は、固体発光素子１１から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射することができる蛍光体である。これにより、光源モジュール１は、白色光の演色性を高めることが可能となる。光源モジュール１は、波長変換材料として、青緑色蛍光体及び赤色蛍光体の他に、緑色から黄色の範囲の光を発光する黄緑色蛍光体を備えていてもよい。黄緑色蛍光体は、固体発光素子１１から放射された青色光によって励起されて緑色から黄色の範囲の光を放射することができる蛍光体である。
青緑色蛍光体としては、例えば、ハロシリケート系蛍光体を用いることができる。ハロシリケート系蛍光体としては、例えば、Ｅｕで付活された（Ｃａ，Ｅｕ）8Ｍｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2等を用いることができる。赤色蛍光体としては、例えば、Ｅｕで付活された（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ3（一般的に、「ＳＣＡＳＮ」と呼ばれている。）等を用いることができる。黄緑色蛍光体としては、例えば、Ｃｅで付活されたＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）等を用いることができる。
図２は、光源モジュール１の一実施例の分光分布を示したものである。一実施例では、固体発光素子１１としてピーク波長が４５０ｎｍの青色ＬＥＤチップを用い、波長変換材料として、ピーク波長が５１２ｎｍの青緑色蛍光体、ピーク波長が５４３ｎｍの黄緑色蛍光体、ピーク波長が６３０ｎｍの赤色蛍光体を用いた。一実施例の光源モジュール１は、分光分布における第１のピーク波長の強度よりも第２のピーク波長の強度が低く、第２のピーク波長の強度よりも第３のピーク波長の強度が低くなるように構成されている。下記表１は、この一実施例の光源モジュール１の構成及び特性をまとめたものである。
Figure 2015070866
光源モジュール１は、例えば、高齢者福祉施設の入居者や病院に入院している患者に対して、起床時から昼間にかけて、メラトニン分泌が抑制されるような合成光を出射させることにより、サーカディアンリズムを整えるのにより適した環境を提供可能となる。
（実施形態２）
以下では、本実施形態の光源モジュール２について図４に基づいて説明する。
光源モジュール２は、固体発光素子２１と、固体発光素子２１から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部２２と、を備える。光源モジュール２は、波長変換部２２から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、０．２５以下である。
Figure 2015070866
ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度である。
光源モジュール２は、前記合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満である。
光源モジュール２は、ＤＩＮが０．２５以下、且つ、相関色温度が２０００Ｋ以上３１５０Ｋ未満、であることにより、サーカディアンリズムを整える生体作用効果が得られる。具体的には、例えば光源モジュール２を、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室に設置し、主として夕刻から夜間における消灯時刻前の照明として利用することにより、その高齢者福祉施設の入居者やホスピタルの病室にいる患者のメラトニン分泌が妨げられるのを抑制してサーカディアンリズムを整える環境を提供可能となる。
光源モジュール２の各構成要素については、以下により詳細に説明する。
固体発光素子２１は、発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）により構成されている。固体発光素子２１は、例えば、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有するＬＥＤにより構成することができる。つまり、固体発光素子２１は、ピーク波長が４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲内にある青色光を放射するＬＥＤにより構成することができる。これにより、光源モジュール２は、ＬＥＤと波長変換材料との組み合わせにおいて、波長変換材料の選択肢が多くなる。
ＬＥＤは、青色光を放射するＬＥＤチップにより構成することができる。青色光を放射するＬＥＤチップとしては、例えば、窒化ガリウム系青色ＬＥＤチップを採用することができる。ＬＥＤは、例えば、ＬＥＤチップがパッケージに収納されたものでもよい。ＬＥＤは、パッケージに収納するＬＥＤチップの個数が１個でも複数でもよい。なお、固体発光素子２１は、ＬＥＤに限らず、例えば、レーザダイオード（半導体レーザ）により構成してもよい。
ＬＥＤチップとしては、チップサイズが０．３ｍｍ□（０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）や０．４５ｍｍ□（０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍ）や１ｍｍ□（１ｍｍ×１ｍｍ）のもの等を用いることができる。また、ＬＥＤチップの平面形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状などでもよい。ＬＥＤチップは、平面形状が長方形状の場合、例えば、チップサイズが０．５ｍｍ×０．２４ｍｍのもの等を用いることができる。
固体発光素子２１は、第１電極と、第２電極と、を備えている。固体発光素子２１は、第１電極と第２電極とのうち一方がアノード電極、他方がカソード電極である。
光源モジュール２は、固体発光素子２１が実装された実装基板２３を好適に備えている。実装基板２３は、固体発光素子２１を実装する基板である。「実装する」とは、固体発光素子２１を配置して機械的に接続すること及び電気的に接続することを含む概念である。
実装基板２３は、支持体２４と、支持体２４に支持され固体発光素子２１が電気的に接続される配線部（図示せず）と、を備える。
配線部は、固体発光素子２１の第１電極、第２電極がそれぞれ電気的に接続される第１導体部、第２導体部を備えている。
支持体２４は、配線部を支持する機能を備えている。また、支持体２４は、固体発光素子２１で発生する熱を効率良く外部に伝えるためのヒートシンク（heat sink）としての機能を備えているのが好ましい。このため、支持体２４は、放熱性を高めるという観点では熱伝導性が高い材料により形成されているのが好ましく、例えば、窒化アルミニウム基板により構成することができる。
支持体２４は、窒化アルミニウム基板に限らず、例えば、サファイア基板や、炭化ケイ素基板等により構成してもよい。また、支持体２４は、例えば、シリコン基板の表面に電気絶縁層を形成した構成としてもよいし、金属板の表面に適宜の材料からなる電気絶縁層を形成した構成としてもよい。金属板の材料は、熱伝導率の高い金属が好ましい。金属板の材料は、例えば、銅、アルミニウム、銀、鉄、アルミニウム合金、リン青銅、銅合金、ニッケル合金、コバール（Kovar）等を採用することができる。シリコン基板の表面に形成する電気絶縁層の材料は、例えば、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等を採用することができる。
実装基板２３は、支持体２４が平板状に形成されている。実装基板２３は、支持体２４の形状が、平板状に限らず、例えば、固体発光素子２１を収納する凹部が一面に形成されたものでもよい。
支持体２４の外周形状は、矩形状としてある。支持体２４の外周形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形以外の多角形状や、円形状等でもよい。支持体２４の平面サイズは、固体発光素子２１の平面サイズよりも大きく設定してある。
実装基板２３は、実装可能な固体発光素子２１の個数を特に限定するものではなく、例えば、複数個の固体発光素子２１を実装可能に構成されていてもよい。光源モジュール２は、複数個の固体発光素子２１が直列接続された構成を有してもよいし、並列接続された構成を有してもよいし、直並列接続された構成を有してもよい。
光源モジュール２において、波長変換部２２は、波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、固体発光素子２１を覆っていることが好ましい。これにより、光源モジュール２は、固体発光素子２１としてＬＥＤチップを用いている場合等、波長変換部２２が、固体発光素子２１を封止する封止部を兼ねることが可能となる。光源モジュール２は、波長変換部２２の形状を半球状としてある。波長変換部２２の形状は、半球状に限らず、例えば、半楕円球状や直方体状の形状等でもよい。光源モジュール２は、１個の波長変換部２２により１個の固体発光素子２１を覆っているが、これに限らず、１個の波長変換部２２により複数個の固体発光素子２１を覆うように構成してもよい。この場合、光源モジュール２は、複数個の固体発光素子２１の配置に基づいて、波長変換部２２の形状を適宜変更すればよい。例えば、光源モジュール２は、実装基板２３の平面形状が細長の長方形状であり、実装基板２３の長手方向に複数個の固体発光素子２１が配列されている場合、波長変換部２２を、複数個の固体発光素子２１を覆う半円柱状の形状とすることができる。
波長変換材料としては、固体発光素子２１から放射された光によって励起されて固体発光素子２１の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体等を用いることができる。透光性材料としては、シリコーン樹脂を用いているが、これに限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機・無機ハイブリッド材料等を用いることもできる。
波長変換部２２から出射される合成光とは、固体発光素子２１から放射され波長変換部２２において波長変換されずに波長変換部２２から出射する光と、波長変換材料で波長変換されて波長変換部２２から出射する光と、の混色光を意味する。
光源モジュール２は、ＤＩＮが０．２５以下である。上述の（１）式の右辺の分母及び分子における積分波長範囲は、可視光の波長範囲とすればよく、例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとすることができる。よって、（１）式は、下記（２）式のように表すことができる。
Figure 2015070866
Ｓ（λ）は、光源モジュール２の分光分布である。λは、波長である。Ｓ（λ）は、光源モジュール２の分光分布の最大値を基準にとって分光分布を相対的に表したものでもよい。分光分布及び相対分光分布については、例えば、ＪＩＳ Ｚ８１１３やＩＥＣ ６００５０等において定義されている。
Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数である。メラトニン分泌抑制の作用関数は、メラトニン分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果曲線であり、図３に実線で示すような曲線である。λは、波長である。メラトニン分泌抑制の作用関数Ａ(λ)は、略４００ｎｍ〜略６００ｎｍの範囲において上に凸の曲線となり、波長λが４６４ｎｍの付近にピークを有する。メラトニン分泌抑制の作用関数は、例えば、上記参考文献１等に記載されている。標準比視感度曲線は、図３に一点鎖線で示すような曲線である。
Ｖ（λ）は、比視感度である。λは、波長である。比視感度については、例えば、ＪＩＳ Ｚ８１１３やＩＥＣ ６００５０等において定義されている。比視感度は、明所視のＣＩＥ標準比視感度を用いるのが好ましい。
可視光の波長範囲の短波長限界は、３６０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にある。また、可視光の波長範囲の長波長限界は、７６０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にある。このため、積分波長範囲は、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍとしてもよい。
光源モジュール２は、ＤＩＮが小さいほど、光源モジュール２からの合成光により照明される空間にいる人のメラトニン分泌が妨げられるのを抑制することが可能となる。光源モジュール２からの合成光により照明される空間にいる人としては、例えば高齢者福祉施設の入居者やホスピタルに入院している患者を想定している。
光源モジュール２は、合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満である。相関色温度は、光源（ここでは、光源モジュール２）の光色を表すものとして使用されるもので、その光源のｕｖ色度座標に最も近い色度座標をもつ黒体放射の絶対温度として定義される。相関色温度は、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５等で定義されている。相関色温度は、例えば、ＪＩＳ Ｚ８７２５：１９９９で規定されている相関色温度の測定方法に従って求める値である。光源の色度座標から最も近い黒体放射のもつ色度座標は、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ（uniform-chromaticity-scale）色度座標において光源の色度座標の点から、黒体放射軌跡に垂線を下したときの交点として求められる。３２５０Ｋは、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２００４等で定義される電球色の相関色温度の上限である。２０００Ｋについては、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５で定義されていないが、ろうそくの火の色温度が２０００Ｋ程度である。
光源モジュール２は、合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上２５００Ｋ以下であることが好ましい。これにより、光源モジュール２は、ＤＩＮの上限値をより低くすることが可能となる。２５００Ｋについては、ＪＩＳ Ｚ８１１３：１９９８やＩＥＣ ６００５０−８４５で定義されていないが、夕日の色温度が２５００Ｋ程度である。また、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２００４等で定義される電球色の相関色温度の下限が、２６００Ｋである。
光源モジュール２は、前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（Preference Index of Skin Color：ＰＳ）が８０以上であるのが好ましい。これにより、光源モジュール２は、例えば、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室に設置し、主として夕刻から夜間における消灯時刻前の照明として利用することにより、入居者や入院患者のメラトニン分泌が妨げられるのを抑制してサーカディアンリズムを整え、かつ肌の色見えの良い環境を演出可能となる。
ＰＳは、肌色の好ましさを示す値であり、上記参考文献２や上記参考文献３の開示プロセスに準じて導出できる。すなわち、ＰＳは、上記参考文献２、３に記載された計算手順において、照明ランプの分光分布、色度座標の代わりに、光源モジュール２の分光分布、色度座標それぞれを使用し、導出できる。要するに、ＰＳの計算手順では、肌色の好ましさに関する算出評価値Ｐを求めた後に、ＰＳ＝４×５Ｐの計算式を用いてＰＳを算出することができる。肌色の好ましさ指数とは、上述のように肌色の好ましさを示す値であるが、言い換えれば、人の肌の色見えの好ましさを示す値である。
光源モジュール２は、ＰＳが、少なくとも８０であることが好ましい。ＰＳは、標準光源Ｄ65の光での値を８０と規定されている。したがって、光源モジュール２は、患者等に対して、標準光源Ｄ65の光と同等以上に肌の色を好ましく見せることが可能となる。
光源モジュール２は、合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８０であることが好ましい。これにより、光源モジュール２は、演色性が高いことで、様々な物の色見えを自然な色合いにすることが可能となり、高齢者福祉施設の入居者やホスピタルの病室にいる入患者等に違和感を与えない照明環境を提供することが可能となる。平均演色評価数Ｒａは、例えば、ＪＩＳ Ｚ８７２６−１９９０で規定されている計算手順に従って求める値である。
光源モジュール２は、合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることが好ましい。
ＤUVは、ＪＩＳ Ｚ８７２５−１９９９で定義されている。ＤUVは、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度座標の黒体放射軌跡からの偏差を下記式（３）で表した値であるｄUVを１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄUV）である。ｄUV及びＤUVは、光源（ここでは、光源モジュール２）の色度座標が黒体放射軌跡の上側にあるときは正の値をとり、下側にあるときは負の値をとる。
ｄUV＝±{（ｕs−ｕ0）2＋（ｖs−ｖ0）2}1/2 式（３）
ここで、ｕs，ｖsは、光源のＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度座標である。また、ｕ0，ｖ0は、ＣＩＥ １９６０ ＵＣＳ色度図上で、光源の色度座標に最も近い、黒体放射軌跡上の点の座標である。
光源モジュール２は、ＤUVが−５から＋２の範囲である光色を有することにより、青みがかった白色光や赤みがかった白色光となるのを抑制することが可能となる。
光源モジュール２の合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、５５０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有するのが好ましい。これにより、光源モジュール２は、第１のピーク波長及び第２のピーク波長と、これら各ピーク波長での強度の相対比と、を適宜設定することにより、ＤＩＮが０．２５以下、且つ、相関色温度が２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満となる合成光を出射するように構成することが可能となる。
光源モジュール２において、波長変換材料は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有する黄色蛍光体と、６３０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことが好ましい。黄色蛍光体は、固体発光素子１１から放射された青色光によって励起されて黄色光を放射することができる蛍光体である。赤色蛍光体は、固体発光素子１１から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射することができる蛍光体である。これにより、光源モジュール２は、固体発光素子２１と黄色蛍光体と赤色蛍光体とを適宜組み合わせることにより、ＤＩＮが０．２５以下、且つ、相関色温度が２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満となる合成光を出射するように構成することが可能となる。
黄色蛍光体としては、例えば、Ｃｅで付活されたＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）等を用いることができる。赤色蛍光体としては、例えば、例えば、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ3（一般的に、「ＣＡＳＮ」と呼ばれている。）等を用いることができる。
図５は、光源モジュール２の一実施例の分光分布を示したものである。一実施例では、固体発光素子２１としてピーク波長が４５０ｎｍの青色ＬＥＤチップを用い、波長変換材料として、ピーク波長が５６０ｎｍの緑色蛍光体、ピーク波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体を用いた。一実施例の光源モジュール２は、分光分布における第１のピーク波長の強度よりも第２のピーク波長の強度が高くなるように構成されている。下記表２は、この一実施例の光源モジュール２の構成及び特性をまとめたものである。
Figure 2015070866
光源モジュール２は、例えば、高齢者福祉施設の入居者の部屋やホスピタルの入院患者の病室に設置し、主として夕刻から夜間における消灯時刻前の照明として利用することにより、入居者や入院患者のメラトニン分泌が妨げられるのを抑制してサーカディアンリズムを整え、かつ肌の色見えの良い環境を演出可能となる。光源モジュール２は、分光分布において、可視光域の短波長側の青色光の強度を減少させることで、メラトニン分泌が妨げられるのを抑制することが可能となる。
（実施形態３）
以下では、本実施形態の照明装置３について図６に基いて説明する。
照明装置３は、光源３０と、電源３３から光源３０への供給電力を制御する制御部３４と、を備える。更に、照明装置３は、時刻を設定する時刻設定部３５と、時刻設定部３５により設定された時刻と制御部３４における制御内容との関係を規定したタイムスケジュールを記憶する記憶部３６と、時刻を計時する時計部３７と、を備える。光源３０は、第１光源モジュール３１と、第２光源モジュール３２と、を備える。第１光源モジュール３１は、実施形態１に記載の光源モジュール１により構成されている。第２光源モジュール３２は、実施形態２に記載の光源モジュール２により構成されている。制御部３４は、時計部３７により計時された現在の時刻と記憶部３６に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、電源３３から第１光源モジュール３１、第２光源モジュール３２それぞれへの供給電力を各別に制御するように構成されている。照明装置３は、第１光源モジュール３１が光源モジュール１により構成され、第２光源モジュール３２が光源モジュール２により構成されているので、サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌見えの良さとの両立が可能となる。要するに、照明装置３は、人体のサーカディアンリズムを整えるのにより適した環境を提供可能となる。
照明装置３の各構成要素については、以下により詳細に説明する。
照明装置３は、第１光源モジュール３１からの出射光と第２光源モジュール３２からの出射光との合成光が、照明光として出射されるように構成されている。
照明装置３は、制御部３４が第１光源モジュール３１及び第２光源モジュール３２それぞれの出力を調整することにより、光源３０の光色及び相関色温度を調整することができる。下記表３は、一実施例の照明装置３の構成及び特性をまとめたものである。
Figure 2015070866
一実施例の照明装置３の合成光の色度点は、図７に一点鎖線で示す色度軌跡Ｌ２上で変化させることが可能である。図７は、ｘｙ色度図上に、第１光源モジュール３１の色度点をＰ１、第２光源モジュール３２の色度点をＰ２として示してあり、色度点Ｐ１と色度点Ｐ２とを結ぶ直線を色度軌跡Ｌ２として示してある。また、図７中のＬ１は、黒体軌跡を示している。
図８、９及び１０は、相関色温度が５００２Ｋ、３９９０Ｋ及び２９９９Ｋそれぞれの場合の分光分布を示す。図８〜１０からは、相関色温度が低くなるほど、４５０ｎｍのピークに対する６３０ｎｍのピークの相対強度が大きくなっていることが分かる。４５０ｎｍのピークは、青色ＬＥＤチップから放射される青色光に由来するものであり、６３０ｎｍのピークは、赤色蛍光体から放射される赤色光に由来するものである。下記表４は、上記一実施例の照明装置３の合成光の特性をまとめたものである。
Figure 2015070866
表４からは、第１光源モジュール３１の光色と第２光源モジュール３２の光色との間の中間色においても、ＰＳ及び平均演色評価数Ｒａそれぞれに関して高い値を実現できていることが分かる。
電源３３は、例えば、交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＡＣ−ＤＣコンバータ等の電源回路により構成することができる。
制御部３４は、例えば、第１光源モジュール３１に直列接続された第１スイッチング素子（図示せず）と、第２光源モジュール３２に直列接続された第２スイッチング素子（図示せず）と、第１及び第２スイッチング素子のオンオフをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御するＰＷＭ制御回路と、を備えた構成とすることができる。第１及び第２スイッチング素子は、例えば、半導体スイッチ素子により構成することができる。半導体スイッチ素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）やバイポーラトランジスタ等を採用することができる。ＰＷＭ制御回路は、例えば、適宜のプログラムを搭載したマイクロコンピュータ等により構成することができる。
時刻設定部３５は、人（例えば、入院患者、入院患者の家族、看護師等）が各種の時刻を設定するための操作部と、操作部の入力に応じた時刻を制御部３４に出力する。
操作部としては、例えば、タッチパネルや、ロータリスイッチ等を用いることができるが、これらに限定するものではない。
記憶部３６は、電気的に書き込み消去が可能なメモリにより構成することができる。メモリは、不揮発性メモリが好ましい。記憶部３６は、制御部３４との間で各種の情報を授受できる。記憶部３６には、時刻と光源３０の制御内容とを対応付けたタイムスケジュール等が記憶されている。制御部３４は、時刻設定部３５により起床時刻が設定されたときに、その起床時刻よりも所定時間（以下、「第１の所定時間」ともいう。）だけ前の時刻を光源３０の点灯開始時刻として、記憶部３６に記憶させる。また、制御部３４は、時刻設定部３５により就寝時刻が設定されたときに、その就寝時刻よりも所定時間（以下、「第２の所定時間」ともいう。）だけ後の時刻を光源３０の消灯時刻として記憶させる。
時計部３７は、例えば、原子時計（セシウム時計）、電波時計等により構成することができる。時計部３７は、上述のマイクロコンピュータにおいて、水晶発振子から出力される発振信号に従って時刻を計時するものでもよい。
時刻設定部３５で設定する時刻としては、起床時刻と、就寝時刻と、がある。
制御部３４は、時計部３７により計時された現在の時刻と記憶部３６に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、時刻設定部３５で設定された起床時刻よりも所定時間だけ前の時刻から夕刻の間は主として第１光源モジュール３１を点灯させ、夕刻から前記時刻設定部３５で設定された就寝時刻までは主として第２光源モジュール３２を点灯させることが好ましい。これにより、照明装置３は、例えば高齢者福祉施設の入居者やホスピタルに入院している患者のサーカディアンリズムを整えるのにより適した環境を提供可能となる。
図１１は、照明装置３の動作の一例の説明図である。図１１は、上段が第１光源モジュール３１の出力のタイムチャートであり、下段が第２光源モジュール３２の出力のタイムチャートである。
図１１では、起床時刻をｔ１、点灯開始時刻をｔ２、就寝時刻をｔ４としてある。また、図１１では、正午をｔ２、夕刻をｔ３、消灯時刻をｔ５としてある。なお、夕刻ｔ３については、記憶部３７が１年間の各日の日の入り時刻を夕刻として記憶している。また、第１所定時間は、５分としてあるが、特に限定するものではない。また、第２所定時間は、１０分としてあるが、特に限定するものではない。時刻設定部３５で設定する時刻は、起床時刻及び就寝時刻だけに限らない。
照明装置３は、図１１に示すように、午前中に第１光源モジュール３１を点灯させ、午後に第１光源モジュール３１と第２光源モジュール３２との両方を点灯させ、夜間に第２光源モジュール３２を点灯させる。照明装置３は、第１光源モジュール３１及び第２光源モジュール３２それぞれについて点灯させる場合、出力を徐々に増加させ（フェードインさせ）、消灯させる場合、出力を徐々に低下させている（フェードアウトさせている）。
光源３０は、第１光源モジュール３１の出射光と第２光源モジュール３２の出射光との合成光が白色光である。前記白色光は、相関色温度が２０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記白色光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも６０であり、平均演色評価数Ｒａが少なくとも８５であることが好ましい。これにより、照明装置３は、サーカディアンリズムを整える生体作用効果と肌の色見えの良さとの両立が可能となる。
光源３０は、前記白色光のＰＳが少なくとも８０であることが、より好ましい。これにより、照明装置３は、患者等に対して、標準光源Ｄ65の光と同等以上に肌の色を好ましく見せることが可能となる。
光源３０は、第１光源モジュール３１のＤuvと第２光源モジュール３２のＤuvとの一方が正の値で他方が負の値であることが好ましい。これにより、照明装置３は、第１光源モジュール３１の出射光と第２光源モジュール３２の出射光との合成光に関するＤuvの範囲をより狭くすることが可能となる。
光源３０は、正面視において、複数個の第１光源モジュール３１と複数個の第２光源モジュール３２とが交互に配置されていることが好ましい。これにより、照明装置３は、第１光源モジュール３１と第２光源モジュール３２との両方を点灯させる場合に、第１光源モジュール３１の出射光と第２光源モジュール３２の出射光とを効率良く合成することが可能となる。
光源３０における第１光源モジュール３１及び第２光源モジュール３２の配置は、これに限らない。例えば、光源３０は、複数個の第１光源モジュール３１と複数個の第２光源モジュール３２とが千鳥状に配置されていてもよい。
上述の実施形態１〜３等において説明した各図は、模式的なものであり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際のものの寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態等に記載した材料、数値等は、好ましいものを例示しているだけであり、それに限定するものではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
１ 光源モジュール（第１光源モジュール）
２ 光源モジュール（第２光源モジュール）
３ 照明装置
１１ 固体発光素子
１２ 波長変換部
１３ 実装基板
２１ 固体発光素子
２２ 波長変換部
２３ 実装基板
３０ 光源
３１ 第１光源モジュール
３２ 第２光源モジュール
３３ 電源
３４ 制御部
３５ 時刻設定部
３６ 記憶部
３７ 時計部

Claims (24)

  1. 固体発光素子と、
    前記固体発光素子から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部と、を備え、
    前記波長変換部から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、少なくとも０．８５であり、
    Figure 2015070866
     ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度であり、
    前記合成光の相関色温度が、５０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、
    前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも６０である、
    ことを特徴とする光源モジュール。
  2. 前記合成光の相関色温度が、６０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
  3. 前記ＰＳが、少なくとも８０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。
  4. 前記合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８５であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  5. 前記合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  6. 前記合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有し、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３のピーク波長を有し、
    前記第２のピーク波長と前記第３のピーク波長との間隔が８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  7. 前記波長変換部は、前記波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、前記固体発光素子を覆っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  8. 前記固体発光素子は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源モジュール。
  9. 前記波長変換材料は、４７１ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にピーク波長を有する青緑色蛍光体と、５５１ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の光源モジュール。
  10. 固体発光素子と、
    前記固体発光素子から放射された光の一部を波長変換して異なる波長の光を放射する波長変換材料を含む波長変換部と、を備え、
    前記波長変換部から出射される合成光の分光分布から下記（１）式で計算される、メラトニン分泌抑制効果を示す生体作用度（ＤＩＮ）が、０．２５以下であり、
    Figure 2015070866
     ここで、Ｓ（λ）は、前記合成光の分光分布、Ａ（λ）は、メラトニン分泌抑制の作用関数、Ｖ（λ）は、比視感度であり、
    前記合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上３２５０Ｋ未満である
    ことを特徴とする光源モジュール。
  11. 前記合成光の相関色温度が、２０００Ｋ以上２５００Ｋ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の光源モジュール。
  12. 前記合成光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも８０であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光源モジュール。
  13. 前記合成光の平均演色評価数Ｒａが、少なくとも８０であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  14. 前記合成光の色度座標の黒体放射軌跡からの偏差（ｄuv）を１０００倍した値（ＤUV＝１０００ｄuv）が、−５から＋２の範囲であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  15. 前記合成光の分光分布は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲に第１のピーク波長を有し、５５０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第２のピーク波長を有することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  16. 前記波長変換部は、前記波長変換材料と、可視光を透過する透光性材料との混合体で形成され、前記固体発光素子を覆っていることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  17. 前記固体発光素子は、４００ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の光源モジュール。
  18. 前記波長変換材料は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有する黄色蛍光体と、６３０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲にピーク波長を有する赤色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光源モジュール。
  19. 光源と、電源から前記光源への供給電力を制御する制御部と、時刻を設定する時刻設定部と、前記時刻設定部により設定された時刻と前記制御部における制御内容との関係を規定したタイムスケジュールを記憶する記憶部と、時刻を計時する時計部と、を備え、
    光源は、第１光源モジュールと、第２光源モジュールと、を備え、
    前記第１光源モジュールは、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光源モジュールにより構成され、
    前記第２光源モジュールは、請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載の光源モジュールにより構成され、
    前記制御部は、前記時計部により計時された現在の時刻と前記記憶部に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、前記電源から前記第１光源モジュール、前記第２光源モジュールそれぞれへの供給電力を各別に制御するように構成されていることを特徴とする照明装置。
  20. 前記時刻設定部で設定する時刻としては、起床時刻と、就寝時刻と、があり、
    前記制御部は、前記時計部により計時された現在の時刻と前記記憶部に記憶されているタイムスケジュールとに基づいて、前記時刻設定部で設定された起床時刻よりも所定時間だけ前の時刻から夕刻の間は主として前記第１光源モジュールを点灯させ、夕刻から前記時刻設定部で設定された就寝時刻までは主として前記第２光源モジュールを点灯させることを特徴とする請求項１９記載の照明装置。
  21. 前記光源は、前記第１光源モジュールの出射光と前記第２光源モジュールの出射光との合成光が白色光であり、
    前記白色光は、相関色温度が２０００Ｋ以上７１００Ｋ未満であり、前記白色光の分光分布から計算される、肌色の好ましさ指数（ＰＳ）が少なくとも６０であり、平均演色評価数Ｒａが少なくとも８５であることを特徴とする請求項２０に記載の照明装置。
  22. 前記光源は、前記白色光の前記ＰＳが少なくとも８０であることを特徴とする請求項２１に記載の照明装置。
  23. 前記光源は、前記第１光源モジュールのＤuvと前記第２光源モジュールのＤuvとの一方が正の値で他方が負の値であることを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の照明装置。
  24. 前記光源は、正面視において、複数個の前記第１光源モジュールと複数個の前記第２光源モジュールとが交互に配置されていることを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれか一項に記載の照明装置。
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