JP2016048733A

JP2016048733A - 光源装置

Info

Publication number: JP2016048733A
Application number: JP2014173304A
Authority: JP
Inventors: 穣八木; Yutaka Yagi
Original assignee: INTEKKUSU KK
Current assignee: INTEKKUSU KK
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-04-07

Abstract

【課題】1つの光源で，演色性指数が高い光源と演色性指数は高くはないが食品をおいしく見せることが出来る光源の相反する機能を合わせ持ちかつ切り替えが容易な光源装置を提供する。
【解決手段】４５０ｎｍから４９５ｎｍの補正青ＬＥＤ素子ＬＥＤＢと、４９５ｎｍから５４０ｎｍの補正緑ＬＥＤ素子ＬＥＤＧとで、主光源の白色ＬＥＤ素子ＬＥＤＷの分光特性の４５０ｎｍから５４０ｎｍ域の特性を改善し、６３０ｎｍから６９０ｎｍの補正発光素子赤ＬＥＤ素子ＬＥＤＲで白色ＬＥＤ素子の６００ｎｍから７００ｎｍ域の特性を改善して演色指数が９５以上の光源を創出し、赤色ＬＥＤ素子ＬＥＤＲと青色ＬＥＤ素子ＬＥＤＢは緑ＬＥＤ素子ＬＥＤＧの５４０ｎｍの光強度の２．０倍を有しておいしく見せる光源も可能になり、かつこれら２つの異なる光源の色合いを記憶部ＭＥＭにより、切り替えることが可能な光源装置。
【選択図】図１

Description

本発明は光源装置に関し、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）素子を光源に使用し特に演色性指数が高い光源と演色性指数は高くはないが食品をおいしく見せることが出来る光源の相反する機能を合わせ持ちかつ切り替えが容易な光源装置。

現在、高い演色性をもつ光源は蛍光灯タイプで演色性指数９５以上の光源が用いられている。また、おいしくみせる蛍光灯は演色指数が６５から７５程度の光源で、赤色、緑色、青色をそれぞれ強調した光源で演色性よりも鮮やかさに見せることを強調する光源である。

高い演色性を持つ光源は蛍光体などで構成されるが、蛍光体を混ぜて焼き付けを行い製品化するが、ロット間によりバラつきがあり安定した製品は難しく再現性もむつかしいのが現状であった。

また、おいしく見せる光源は前述の高い演色性をもつ光源とは全くことなり、赤色、緑色、青色を中心に強い光出力を出し対象物の商品により、例えば肉用、魚用、野菜用、果物用など、用途により見せ方が異なり、おいしく見せる光源は何種類も用意する必要があった。

さらに、従来の蛍光灯は、時間とともに出力が低下し始めるため、見え方に安定的性がなく、場合により色が褪せたりして、問題があった。そこで、これらの寿命の問題、明るさの安定を改善したいという要求が高まってきた。

上述した光源を用い従来の手法は、蛍光灯を何本も用意して、蛍光灯が切れた場合に備えなくてはならず、また蛍光灯の代替製品を求める要求が多くなった。より、光源に求められるのは、長寿命でかつ、光出力が安定し、出来れば少ない本数の製品が求められた。

一般の白色ＬＥＤ光源の直管タイプは、高演色性の製品は９５以上を到達することができないのが現状で、発光部の蛍光体の調合など生産の再現性も同様に難しい問題があった。

また従来LED技術に関しては、例えば下記特許文献１を挙げることができる。

したがってＬＥＤ利用が着目され、高演色の演色性指数９５以上のLED光源と演色指数は高くないがおいしく見せるLED光源とは両立せず、両立するような光源装置はなく、またおいしく見せる光源にその種類に応じて1つの光源装置で対応できる光源は、これまでに存在しなかった。

特開２０１２−２１６７１７号公報

高演色性のLED光源は演色性指数が９５以上となると生産性が悪く特に直管形状など、長手方向にLED素子を並べるような光源は大変難しく製造側に納期、安定供給性に課題があった。また、おいしく見せる光源の場合、演色性ではなく扱う商品により、顧客側は対象商品に対し何種類もの光源を用意しなければならず、したがって演色性の高い光源と、おいしく見せる光源を一つにする、またおいしく見せる光源に商品に合わせた光源を何種類も用意するというのは使用者や利用者においても課題があった。

本発明が提案する光源装置は、主光源に白色ＬＥＤ素子を単数または複数個組み合わせて実装した発光部に、前記主光源の白色発光部に補佐的光源の青色、緑色、赤色のLED素子を単数または複数個組み合わせた発光部をもち、補佐的発光部に各々電流を制御する制御部を有し、その制御部の制御した値を記憶する記憶部を持つことを特徴とした光源装置であり、また主光源の白色LED素子の波長分光特性の落ち込みを補正することを目的とした、補佐的光源の発光波長は、青色LED素子の発光波長は４５０〜４９５ｎｍ、緑色LED素子の発光波長は４９５〜５４０ｎｍ、赤色LED素子の発光波長は６３０〜６９０ｎｍであることを組み合わせたことを特徴とした光源部である。

該当光源部の記憶部に補佐的光源の各々の電流を制御した値を記憶部に持つが、この記憶した値を変えることにより、高演色性の高い演色指数を持つ光源であり、また記憶した値を変えることによりおいしく見せる機能をもつ光源を容易に提供することが可能となる。

本発明による光源装置によれば使用者や利用者が1つの光源で高演色性LED光源とおいしく見せる光源が両立出来、かついろいろな使い方が出来る光源が達成できることで、在庫の管理、顧客幅など用途が広く大きな効果が得られるので極めて優れた効果が得られる。

本発明による光源装置の構成を示すブロック図で発光部、制御部、記憶部により構成されている。一般的な白色LED素子の分光特性図である。本発明による図２の分光波長特性を改善した分光特性を示し高い演色性をもつ分光特性図である。本発明による図２の分光特性をおいしく見せるための肉用の分光特性図である。果物用の分光特性で図４を果物用においしく見せるための分光特性図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照にして詳細に説明する。

図１は、本発明による光源装置の実施例の構成を説明するブロック図である。図１において、LSは光源部であり、主光源の白色LED素子LEDWと、補正的光源の青色LED素子LEDBと、緑色LED素子LEDGと、赤色LED素子LEDRとから構成された光源部である。この光源部LSには白色LED素子LEDWと、青色LED素子LEDBと、緑色LED素子LEDG及び赤色LED素子LEDRをそれぞれ独立して出力調整を行う出力部OUTが直列に接続されている。

また図１において、CONは制御部COと記憶部MEMとから構成されたコントロール部であり、このコントロール部CONはセンサーSENより外部から受信した主光源白色LED素子LEDWと、補佐的青色LED素子LEDBと、緑色LED素子LEDG及び赤色LED素子の制御信号を調整する制御部COと、これらの各制御信号を記憶する記憶部MEMから構成されている。

図２は、主光源の白色LED素子から発光される波長分光特性である。この図のAは分光波長特性が、青の波長帯から緑の波長帯に落ち込みが生じていることを示す部位である。演色性を高めるのには、図２の分光波長特性の落ち込みを改善し補正すれば演色指数は大幅に改善される。例えば主光源の白色LEDから出る波長分光特性の図２のAの部位を補佐的LED素子青色LEDBと緑色LED素子LEDGより、分光特性の補正を行う。さらに、図２のBの部位は赤色の波長帯域が落ち込を生じている部位である。これを補正的赤色LED素子の出力を補い補正することで、主光源の白色LED素子の発光される分光特性が大幅に改善される。また出力の調整は任意の波長と任意の出力レベルに変更が可能なので、高演色性の高い指数が容易に得られることになる。

図３は、主光源の白色LED素子で形成された分光特性を前述のとおり部位Aの部分と部位Bの部分を補正的光源で補正させた分光特性を示すが、補正された分光特性から判断されるように、大幅に分光特性が改善される。結果、演色性指数は大幅に改良され、９５以上の到達が可能となる。

図４は一般的においしく見せるための分光特性図である。この分光特性は補正的光源の出力レベルを調整し、結果としておいしく見せる光源の分光特性になるが、この分光特性は例えば肉をおいしく見せる光源であり、用途的には対象物により、肉用、野菜用、果物用など、目的に応じて波長分光特性を変える必要があった。例えばこれを魚用、ケーキ用など、素材に合わせた光のバランスが同様に調整を行うことで得られる。図５は果物用の分光特性である。

本発明による、例えば肉をおいしく見せる光源の波長分光特性は図４で示したような分光特性を持つ。図５は果物用である。この２つの特性を切り替えるためには、補正的LED光源の明るさを調整することで、切り替えられる。例えば、肉用の分光特性を得るために補正的LED素子のそれぞれの出力レベルを青色LEDBのレベルを１、緑色LEDGのレベルを１、赤色LEDRのレベルを３としたとして、このレベルを記憶部MEMより制御部COに伝え、補正LEDのそれぞれの出力を青色LEDB１、緑色LEDG１、赤色LEDR３として点灯させる。また果物用のおいしく見せる光源の場合は、記憶部MEMに記憶された明るさ調整レベルを制御部COに伝え、補正LEDの出力レベルをそれぞれ、青色LEDBのレベルを２、緑色LEDGのレベルを２、赤色LEDRのレベルを２に調整する。この調整により、１本でいくつもの用途光源が切り替えられる。これらの波長の制御を記憶することで、いつでも容易に肉をおいしく見せる光源の再現が可能である。

同様にして、高い演色性の光源と、おいしく見せる光源の切り替えも同様に行うことが可能になり、従来成しえなかった、高い演色性光源とおいしく見せる光源は両立することが可能となり、いろいろな目的のために光源として、１本で何役もこなせる、多機能光源が提供出来ることになる。

したがって、本発明の光源装置によれば、１本で多目的用途の光源が提供出来る事になり、従来であれば目的別に光源を用意しなければならなかった。また、使い方により、使用者やまたは利用者が好みの色合いで調整、記憶させることも可能なため、応用分野が広く、種類、在庫の管理なども、すこぶる容易になる。また応用範囲も広がるなど、汎用性も高い。

本発明の光源装置によれば高い演色性光源であるため他の産業用途として、植物育成用照明などにも用いられ出力調整など調整可能であり、さらに補正光源として、紫外線波長、赤外線波長も用いると太陽光に近い光源の出現となり、個別調整機能、記憶機能を含めると用途は多岐に渡り利用拡大が期待できる。

LS LED光源部
LEDW 主光源白色
LEDB 補正青色光源
LEDG 補正緑色光源
LEDR 補正赤色光源
CON コントロール部
CO 制御部
MEM 記憶部
OUT 光源出力
DC コントロール部への供給電力
PS 電源部
AC 商用電力
GND 接地

Claims

主光源に白色LED素子を持つ発光素子と、主光源の分光特性の４５０ｎｍから５４０ｎｍ帯からなる分光特性の波長落ち込みと６００ｎｍから７００ｎｍ帯からなる分光特性の落ち込みを補正するための、青色LED素子が４５０ｎｍから４９５ｎｍ、緑色LED素子が４９５ｎｍから５４０ｎｍ、赤色LED素子が６３０ｎｍから６９０ｎｍを有する補正発光素子と、それぞれの補正LED素子に個別の出力レベルを制御する制御部と、その制御した内容を個別に記憶することが出来る記憶部と、記憶した内容を個別に呼び出す記憶呼び出し機能と、これらの機能を駆使して分光特性が比較的平坦な演色指数９５以上を備えたことを特徴とする光源装置。
前記光源部は、前述主光源の白色LED素子と補正LED素子青色、緑色、赤色LED素子は同一回路基板上に実装されかつ、赤色LED素子および青色LED素子の明るさは緑色LED素子の２．０倍以上の分光特性を持つことを特徴とし、記憶呼び出し機能をもちいて請求項１に記載した分光特性を示すことが出来る光源装置。
前記光源部は、補正LED素子に紫外線など４２０ｎｍ以下の補正LED素子をもち、あるいは赤外光で６９０ｎｍ以上の補正LED素子を併せ持つかつそれぞれに制御部と記憶部をもち制御した値を記憶する記憶する記憶部と記憶した内容を個別に呼び出す記憶呼び出し機能を有することが出来る請求項１に記載した光源装置。