JP4349782B2 - Ｌｅｄ照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードを具備しているＬＥＤ照明装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
青色発光ダイオードの発明により、近年、一般照明用に応用可能な白色光を放射する発光ダイオードが提供されている。例えば、特開２００２−６４２２０号公報（特許文献１）に開示された発光ダイオードランプまたは特開２００２−５０７９８号公報（特許文献２）に開示された白色ＬＥＤランプがあり、これらの構造は図１０または図１１に示すとおりである。
【０００３】
図１０に示す発光ダイオードランプ５０は、発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップ５１と、この発光ダイオードチップ５１からの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光Ｒ（赤色）を放出する第１の蛍光体５２と、発光ダイオードチップ５１からの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光Ｇ（緑色）を放出する第２の蛍光体５３を有して構成されている。
【０００４】
そして、発光ダイオードチップ５１は、青色の光を発する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなり、第１の蛍光体５２は、母材が（Ｙ，Ｃｅ）３Ａｌ５Ｏ１２で、付活剤にＰｒが用いられ、第２の蛍光体５３は、母材が（Ｙ，Ｃｅ）３Ａｌ５Ｏ１２で、付活剤にＴｂが用いられている。そして、第１の蛍光体５２および第２の蛍光体５３は、透光性を有する合成樹脂、例えばエポキシ樹脂であるモールド樹脂５４に混入されている。
【０００５】
モールド樹脂５４に、第１の蛍光体５２および第２の蛍光体５３が混入されていると、発光ダイオードチップ５１から発せられた光は、一部が第１および第２の蛍光体５２，５３に入射されることなく直接外部に出射される青色の光Ｌ１になり、一部が第１の蛍光体５２に入射されて赤色の蛍光となって外部に出射される光Ｌ２となり、一部が第２の蛍光体５３に入射されて緑色の蛍光となって外部に出射される光Ｌ３となる。これらの３種類の光、すなわち青色の光Ｌ１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３とが混合されることで白色の光となる。そして、第１の蛍光体５２と第２の蛍光体５３の混合の割合を変化させることで、広い範囲の白色の光が得られると記載されている。
【０００６】
また、図１１に示す白色ＬＥＤランプ５５は、青色ＬＥＤチップ５６をＹＡＧ蛍光体５７が分散された樹脂レンズ５８で覆って構成し、ＹＡＧ蛍光体５７をセリウム（Ｃｅ）とプラセオジム（Ｐｒ）とによるダブルドープとしたものである。これにより、ＹＡＧ蛍光体５７は、発光時のスペクトル分布に６１０ｎｍ付近にもピークが生じるとともに、長波長側に発光領域が延長されるので、白色ＬＥＤランプ５５は、照明用として演色性が向上すると記載されている。
【特許文献１】
特開２００２−６４２２０号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−５０７９８号公報（第３頁、第２図）
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、モールド樹脂５４に混入される第１および第２の蛍光体５２，５３の割合に応じて白色光の色温度が決定されるという欠点を有する。すなわち、所望の色温度、例えば白熱電球程度の比較的低い色温度（２８００Ｋ程度）を有する白色光を得るには、それに応じた第１および第２の蛍光体５２，５３を混入している発光ダイオードランプ５０が必要である。
【０００８】
また、特許文献２は、同じく、ＹＡＧ蛍光体５７にドープされるセリウム（Ｃｅ）およびプラセオジム（Ｐｒ）の量により、白色光の色温度が決定され、所望の色温度の白色光が得にくいという欠点を有する。
【０００９】
本発明は、色温度が低く、かつ演色性を改善した白色光を出射するＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置の発明は、第１の点灯装置により点灯され、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有してなる白色光の発光ダイオードと；第２の点灯装置により点灯され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する緑色光の発光ダイオードと；第２の点灯装置により点灯され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する赤色光の発光ダイオードと；制御回路に入力された色温度制御信号により、第１および第２の点灯装置を相補的に制御して被照射面における光量変化を抑制して混光の色温度を変化させるとともに、前記白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードから放射されるそれぞれの光が混光するように、かつ当該混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードを配設しているＬＥＤ照明装置本体と；を具備していることを特徴とする。
【００１１】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色光）の一部は、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色光）に波長変換される。そして、発光体が発光した４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色光）の残部と、蛍光体が発光した５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色光）が混光（混合）して白色光が得られる。
【００１２】
白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードは、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、それぞれの出力（光束）に応じて、ＬＥＤ照明装置本体に配設される数量が設定される。このとき、混光の平均演色評価数Ｒａが８０以上得られることが確認された。色温度３５００Ｋ以下でいう下限値は、一般照明用で使用可能な色温度の値であればよい。
【００１３】
緑色光および赤色光の発光光ダイオードを発光（点灯）させるＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などの点灯装置は、ＬＥＤ照明装置本体内に設けてもよく、ＬＥＤ照明装置本体と別置であってもよい。以下の青色光の発光ダイオードにおいても同様である。
【００１４】
本発明によれば、白色光の発光ダイオードから放射される４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光が混光して得られる白色光に、緑色光の発光ダイオードから放射される５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光および赤色光の発光ダイオードから放射される６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光が混光（混合）されると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、高い演色性が得られる。
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図１はＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図、図２は第４の発光ダイオードの概略縦断面図、図３は第１の発光ダイオードの概略縦断面図、図４は白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図である。
【００１６】
ＬＥＤ照明装置１は、図１に示すように、白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード２、赤色光を発光する第１の発光ダイオード３およびＬＥＤ照明装置本体（外囲器）４を有して構成されている。
【００１７】
第４の発光ダイオード２は、図２に示すように、リード５ａと一体的に形成された搭載部材６のすり鉢状の内側に発光体としてのＧａＮ系半導体からなる半導体発光素子７を搭載し、半導体発光素子７を覆ってＹＡＧ構造の蛍光体８が配設されている。そして、半導体発光素子７は、ワイヤ９によりリード５ｂに電気的に接続されている。これにより、半導体発光素子７は、一対のリード５ａ，５ｂに電気的に接続されている。
【００１８】
そして、搭載部材６のすり鉢状の内側は、半導体発光素子７および蛍光体８により発光する光を前方に反射させるように、反射鏡に形成されている。そして、半導体発光素子７、蛍光体８、搭載部材６およびリード５ａ，５ｂの一部を樹脂１０が被覆している。樹脂１０は、ほぼ砲弾状に形成され、半導体発光素子７および蛍光体８により発光する光を透過する例えばエポキシ樹脂である。
【００１９】
半導体発光素子７は、リード５ａ，５ｂ間に直流電圧例えばＤＣ３．４Ｖが印加されると、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅が１８〜２２ｎｍの光（青色）を発光する。そして、半導体発光素子７が発光した光の一部により、蛍光体８は励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅が８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの比較的広帯域の光（黄色）を発光する。そして、半導体発光素子７が発光した光（青色）の残部と、蛍光体８が発光した光（黄色）は、混光（混合）されて白色光となり、樹脂１０を透過して前方に出射される。
【００２０】
第１の発光ダイオード３は、図３に示すように、搭載部材６のすり鉢状の内側に例えばＡｌＩｎＧａＰからなる半導体発光素子１１を搭載し、以下、図２に示す第４の発光ダイオード２と同様に形成されている。なお、図３において、図２と同一部分には同一符号を付している。そして、第１の発光ダイオード３は、半導体発光素子１１が６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を発光する。
【００２１】
図１において、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３は、基板１２に配列されて固定（実装）されている。基板１２は、例えばガラスエポキシからなり、円盤状に形成され、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａに配設されている。そして、基板１２は、図１（ｂ）に示すように、中心部および４隅にそれぞれ１個の第１の発光ダイオード３を実装し、残余の箇所に第４の発光ダイオード２を実装している。また、基板１２は、背面側に端子台１３が取り付けられており、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のそれぞれのリード５ａ，５ｂは、基板１２の回路パターンにより端子台１３の図示しない受電部に電気的に接続されている。ここで、第４の発光ダイオード２または第１の発光ダイオード３は、それぞれ複数個が直列接続されている。
【００２２】
ＬＥＤ照明装置本体４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂からなり、一端に開口部４ａを有するように略喇叭状に形成されている。そして、開口部４ａから第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光が出射されるように、基板１２を開口部４ａの内壁に接着剤または図示しないねじ等により固定している。そして、他端に電球用ソケットに装着可能な例えばＥ１７形の口金１４を取着している。
【００２３】
また、ＬＥＤ照明装置本体４は、内部に電源装置１５を収納しており、この電源装置１５は内壁に固定された支持板１６に取り付けられている。電源装置１５は、口金１４および端子台１３と図示しないリード線を介して電気的に接続されており、口金１４が受電した交流電圧例えばＡＣ１００Ｖを直流電圧に変換し、かつ定電流で制御するように構成されている。すなわち、口金１４は、電源装置１５を介して第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のリード５ａ，５ｂに電気的に接続されている。そして、口金１４の受電により、第４の発光ダイオード２および第２の発光ダイオード３が発光（点灯）する。
【００２４】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。口金１４が給電されると、電源装置１５から直流電圧が第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のリード５ａ，５ｂ間に印加され、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３が発光する。
【００２５】
第４の発光ダイオード２は、半導体発光素子７が４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅１８〜２２ｎｍの光（青色）を発光し、この光の一部により蛍光体８が励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの光（黄色）を発光し、青色光の残部と黄色光が混光（混合）されて白色光を放射する。また、第１の発光ダイオード３は、半導体発光素子１１が６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）を発光する。
【００２６】
そして、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のそれぞれの光は、混光（混色）されてＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａから前方に出射される。
【００２７】
そして、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色）および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色）の混光により得られた白色光に、６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）が混光（混色）すると、演色性Ｒａが高くなった白色光が得られることが確認された。
【００２８】
図４は、前記白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図である。図４に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第１の発光ダイオード３から放射される光（赤色光）の混光は、第１の発光ダイオード３から放射される光（赤色光）のピーク波長が６１０〜６５５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、黒体軌跡（ＢＢＬ）からの色偏差が少なく、８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。すなわち、図１において、基板１２に実装される第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の実装割合を、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光出力（光束）に応じて適宜選択することにより、高い演色性Ｒａを有するＬＥＤ照明装置１が得られる。
【００２９】
なお、特殊演色評価数Ｒ９が高いＬＥＤ照明装置１を構成するときには、図４に示すように、第１の発光ダイオード３が６２５〜６３５ｎｍにピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適である。また、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を向上させたいとき、第１の発光ダイオード３は、６１０ｎｍの短波長側にピーク波長を有するように構成すれば好適であることが確認された（図示しない。）。
【００３０】
また、上記第１の実施形態において、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３は、少なくとも一方が調光されるように構成されてもよい。これにより、混光の色温度（光色）が変化されるＬＥＤ照明装置１が提供される。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の一部切り欠き側面図である。なお、図１と同一部分には部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】
図５に示すＬＥＤ照明装置１７は、図１に示すＬＥＤ照明装置１において、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａに拡散板１８を配設したものである。拡散板１８は、例えばアクリル樹脂により形成され、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光を拡散させる。これにより、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａから高い演色性Ｒａを有する白色光が均一に出射される。
【００３３】
なお、上記第１および第２の実施形態において、ＬＥＤ照明装置本体４は、口金１４に代えて端子台を設けるように構成してもよく、あるいは外部から電源線を導入するように構成してもよい。また、ＬＥＤ照明装置本体４は、略喇叭状に限らず、箱状など、適宜の形状に形成されればよい。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６〜図９は、本発明の第３の実施形態を示し、図６はＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図、図７は点灯装置のブロック回路図、図８は白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図、図９は白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図である。なお、図１と同一部分には部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図６に示すＬＥＤ照明装置１９は、天井面２０に配設される直付け照明器具であり、白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード２、緑色光の発光ダイオードとしての第２の発光ダイオード２１、赤色光の発光ダイオードとしての第３の発光ダイオード２２およびＬＥＤ照明装置本体２３を有して構成されている。
【００３６】
第２の発光ダイオード２１は、図３に示す第１の発光ダイオード３と同様に形成され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（緑色）を発光する。また、第３の発光ダイオード２２は、同じく、第１の発光ダイオード３と同様に形成され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を発光する。
【００３７】
ＬＥＤ照明装置本体２３は、下面に開口２３ａを有して箱状に形成され、内部に基板２４を配設している。基板２４には、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光（混合）するように、開口２３ａに臨んで、当該発光ダイオード２，２１，２２が配設されている。また、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２がそれぞれ所定の数量配設されている。ここで、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光（混合）すれば、当該発光ダイオード２，２１，２２の配設位置は、特に問わない。そして、ＬＥＤ照明装置本体２３は、上面側に設けられた所定長の連結管２５，２５によりアダプタ２６に支持されている。
【００３８】
アダプタ２６は、略円柱状に形成され、内部に点灯装置２７を収納している。そして、上面側に一対の電極刃（図示しない。）が設けられている。この電極刃は、天井面２０に配設された引掛シーリング２８の電極刃挿入穴（図示しない。）に挿入され、アダプタ２６が回動されることにより、引掛シーリング２８の電源極（図示しない。）に載置されて電気的に接続される。引掛シーリング２８の電源極は、天井面２０の裏側に配線された電源コード（図示しない。）により商用交流電源Ｖｓに電気的に接続されている。
【００３９】
そして、アダプタ２６の電極刃は、点灯装置２７の入力端子に電気的に接続されている。また、点灯装置２７の出力端子からリード線２９，２９が導出され、このリード線２９，２９は、連結管２５，２５内を挿通して基板２４の共通入力部に接続されている。
【００４０】
点灯装置２７は、図７に示すように、第４の発光ダイオード２を調光可能に付勢する第１の点灯装置３０、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を調光可能に付勢する第２の点灯装置３１を具備しているとともに、これら点灯装置３０，３１を相補的に調光制御させる制御回路３２を備えて構成されている。各点灯装置３０，３１は、ＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などにより構成され、制御回路３２の制御信号に応じて、各発光ダイオード２，２１，２２に通電させる電流量を変化させて調光点灯（発光）させる。すなわち、リモコン等より調光信号（色温度制御信号）が制御回路３２に入力されると、制御回路３２は、例えば第４の発光ダイオード２を減光させる制御信号を第１の点灯装置３０に送出し、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を増光させる制御信号を第２の点灯装置３１に送出する。
【００４１】
すなわち、点灯装置２７は、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のうち、一方の光出力（光束）を減少させ、他方の光出力（光束）を増加させる。この結果、ＬＥＤ照明装置１９の被照射面における光量変化は抑制される。そして、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光され、当該混光の色温度が変化される。
【００４２】
なお、第２の点灯装置３１は、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を個別に調光させるように構成してもよい。これにより、混光の色温度の変化が多様化される。また、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２は、相補的に調光されず、共に減光または増光あるいはその組合せで調光されるように構成してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態の作用について述べる。商用交流電源Ｖｓより点灯装置２７が給電されると、各点灯装置３０，３１から出力された直流電圧が第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のそれぞれのリード５ａ，５ｂ間に印加され、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２が発光する。すなわち、第４の発光ダイオード２は、半導体発光素子７が発光する４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅１８〜２２ｎｍの光（青色）と、蛍光体８が発光する５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの光（黄色）が混色（混合）された白色光を放射する。また、第２の発光ダイオード２１は、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（緑色）を放射し、第３の発光ダイオード２２は、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を放射する。
【００４４】
そして、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のそれぞれの光は、混光（混合）されてＬＥＤ照明装置本体２３の開口２３ａから前方（下方）に出射される。
【００４５】
そして、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色）および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色）の混光により得られた白色光に、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光（緑色）および６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）が混光（混色）すると、演色性Ｒａが高くなる白色光が得られることが確認された。
【００４６】
図８は、前記白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図であり、図９は、同じく、赤色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図である。図８に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第２の発光ダイオード２１から放射される光（緑色光）の混光は、第２の発光ダイオード２１から放射される光（緑色光）のピーク波長が５３０〜５５５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、約８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。また、図９に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第３の発光ダイオード２２から放射される光（赤色光）の混光は、第３の発光ダイオード２２から放射される光（赤色光）のピーク波長が６０５〜６２５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、約８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。
【００４７】
したがって、ＬＥＤ照明装置１９において、ＬＥＤ照明装置本体２３の基板２４に実装される第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２の実装割合を、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２の光出力（光束）に応じて適宜選択することにより、高い演色性Ｒａが得られる。
【００４８】
また、特殊演色評価数Ｒ９が高いＬＥＤ照明装置１９を構成するとき、第２の発光ダイオード２１は、図８に示すように、５３０〜５５５ｎｍの短波長側にピーク波長を有する光を発光するように構成し、第３の発光ダイオード２２は、図９に示すように、約６１７ｎｍにピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適である。また、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を向上させたいとき、第２の発光ダイオード２１は、５５５ｎｍにピーク波長を有するように構成し、第３の発光ダイオード２２は、６０５〜６２５ｎｍの波長範囲の短波長側にピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適であることが確認された（図示しない。）。
【００４９】
なお、上記第３の実施形態において、ＬＥＤ照明装置本体２３は、箱状に限定されるものではなく、円状など、その形状は問わない。また、ＬＥＤ照明装置１９は、直付け照明器具に限らず、吊り下げ照明器具、ダウンライトなどの埋込照明器具など、その用途は問わない。
【００５０】
また、第１〜第３の実施形態において、白色光の発光ダイオードは、第４の発光ダイオード２に限らず、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有し、発光体が発光した光の残部と蛍光体が発光した光との混光（混合）により白色光を放射するように構成されたものであればよく、例えば発光管に形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００５１】
請求項１の発明によれば、第１の点灯装置により点灯され、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有してなる白色光の発光ダイオードと、第２の点灯装置により点灯され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する緑色光の発光ダイオードと、第２の点灯装置により点灯され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する赤色光の発光ダイオードと、前記各発光ダイオードを配設するＬＥＤ照明装置本体とを具備し、制御回路に入力された色温度信号により、第１および第２の点灯装置を相補的に制御して被照射面における光量変化を抑制して混光の色温度を変化させるとともに、前記白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードから放射されるそれぞれの光が混光するように、かつ当該混光の色温度が３５００Ｋ以下となるようにでき、高い演色性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図。
【図２】同じく、第４の発光ダイオードの概略縦断面図。
【図３】同じく、第１の発光ダイオードの概略縦断面図。
【図４】同じく、白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の一部切り欠き側面図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示すＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図。
【図７】同じく、点灯装置のブロック回路図。
【図８】同じく、白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図９】同じく、白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図１０】特許文献１の発光ダイオードランプの概略縦断面図。
【図１１】特許文献２の白色ＬＥＤランプの断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１，１７，１９…ＬＥＤ照明装置、４，２３…ＬＥＤ照明装置本体、２…白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード、３…第１の発光ダイオード、２１…第２の発光ダイオード、２２…第３の発光ダイオード。
【０００１】
本発明は、白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードを具備しているＬＥＤ照明装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
青色発光ダイオードの発明により、近年、一般照明用に応用可能な白色光を放射する発光ダイオードが提供されている。例えば、特開２００２−６４２２０号公報（特許文献１）に開示された発光ダイオードランプまたは特開２００２−５０７９８号公報（特許文献２）に開示された白色ＬＥＤランプがあり、これらの構造は図１０または図１１に示すとおりである。
【０００３】
図１０に示す発光ダイオードランプ５０は、発光スペクトルの主ピークが４２０〜４８０ｎｍである発光ダイオードチップ５１と、この発光ダイオードチップ５１からの光を受けて６００〜６５０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光Ｒ（赤色）を放出する第１の蛍光体５２と、発光ダイオードチップ５１からの光を受けて５３０〜５８０ｎｍの範囲でスペクトルを有する蛍光Ｇ（緑色）を放出する第２の蛍光体５３を有して構成されている。
【０００４】
そして、発光ダイオードチップ５１は、青色の光を発する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなり、第１の蛍光体５２は、母材が（Ｙ，Ｃｅ）３Ａｌ５Ｏ１２で、付活剤にＰｒが用いられ、第２の蛍光体５３は、母材が（Ｙ，Ｃｅ）３Ａｌ５Ｏ１２で、付活剤にＴｂが用いられている。そして、第１の蛍光体５２および第２の蛍光体５３は、透光性を有する合成樹脂、例えばエポキシ樹脂であるモールド樹脂５４に混入されている。
【０００５】
モールド樹脂５４に、第１の蛍光体５２および第２の蛍光体５３が混入されていると、発光ダイオードチップ５１から発せられた光は、一部が第１および第２の蛍光体５２，５３に入射されることなく直接外部に出射される青色の光Ｌ１になり、一部が第１の蛍光体５２に入射されて赤色の蛍光となって外部に出射される光Ｌ２となり、一部が第２の蛍光体５３に入射されて緑色の蛍光となって外部に出射される光Ｌ３となる。これらの３種類の光、すなわち青色の光Ｌ１と、赤色の光Ｌ２と、緑色の光Ｌ３とが混合されることで白色の光となる。そして、第１の蛍光体５２と第２の蛍光体５３の混合の割合を変化させることで、広い範囲の白色の光が得られると記載されている。
【０００６】
また、図１１に示す白色ＬＥＤランプ５５は、青色ＬＥＤチップ５６をＹＡＧ蛍光体５７が分散された樹脂レンズ５８で覆って構成し、ＹＡＧ蛍光体５７をセリウム（Ｃｅ）とプラセオジム（Ｐｒ）とによるダブルドープとしたものである。これにより、ＹＡＧ蛍光体５７は、発光時のスペクトル分布に６１０ｎｍ付近にもピークが生じるとともに、長波長側に発光領域が延長されるので、白色ＬＥＤランプ５５は、照明用として演色性が向上すると記載されている。
【特許文献１】
特開２００２−６４２２０号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−５０７９８号公報（第３頁、第２図）
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、モールド樹脂５４に混入される第１および第２の蛍光体５２，５３の割合に応じて白色光の色温度が決定されるという欠点を有する。すなわち、所望の色温度、例えば白熱電球程度の比較的低い色温度（２８００Ｋ程度）を有する白色光を得るには、それに応じた第１および第２の蛍光体５２，５３を混入している発光ダイオードランプ５０が必要である。
【０００８】
また、特許文献２は、同じく、ＹＡＧ蛍光体５７にドープされるセリウム（Ｃｅ）およびプラセオジム（Ｐｒ）の量により、白色光の色温度が決定され、所望の色温度の白色光が得にくいという欠点を有する。
【０００９】
本発明は、色温度が低く、かつ演色性を改善した白色光を出射するＬＥＤ照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置の発明は、第１の点灯装置により点灯され、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有してなる白色光の発光ダイオードと；第２の点灯装置により点灯され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する緑色光の発光ダイオードと；第２の点灯装置により点灯され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する赤色光の発光ダイオードと；制御回路に入力された色温度制御信号により、第１および第２の点灯装置を相補的に制御して被照射面における光量変化を抑制して混光の色温度を変化させるとともに、前記白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードから放射されるそれぞれの光が混光するように、かつ当該混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードを配設しているＬＥＤ照明装置本体と；を具備していることを特徴とする。
【００１１】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色光）の一部は、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色光）に波長変換される。そして、発光体が発光した４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色光）の残部と、蛍光体が発光した５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色光）が混光（混合）して白色光が得られる。
【００１２】
白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードは、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、それぞれの出力（光束）に応じて、ＬＥＤ照明装置本体に配設される数量が設定される。このとき、混光の平均演色評価数Ｒａが８０以上得られることが確認された。色温度３５００Ｋ以下でいう下限値は、一般照明用で使用可能な色温度の値であればよい。
【００１３】
緑色光および赤色光の発光光ダイオードを発光（点灯）させるＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などの点灯装置は、ＬＥＤ照明装置本体内に設けてもよく、ＬＥＤ照明装置本体と別置であってもよい。以下の青色光の発光ダイオードにおいても同様である。
【００１４】
本発明によれば、白色光の発光ダイオードから放射される４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光が混光して得られる白色光に、緑色光の発光ダイオードから放射される５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光および赤色光の発光ダイオードから放射される６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光が混光（混合）されると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、高い演色性が得られる。
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を示し、図１はＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図、図２は第４の発光ダイオードの概略縦断面図、図３は第１の発光ダイオードの概略縦断面図、図４は白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図である。
【００１６】
ＬＥＤ照明装置１は、図１に示すように、白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード２、赤色光を発光する第１の発光ダイオード３およびＬＥＤ照明装置本体（外囲器）４を有して構成されている。
【００１７】
第４の発光ダイオード２は、図２に示すように、リード５ａと一体的に形成された搭載部材６のすり鉢状の内側に発光体としてのＧａＮ系半導体からなる半導体発光素子７を搭載し、半導体発光素子７を覆ってＹＡＧ構造の蛍光体８が配設されている。そして、半導体発光素子７は、ワイヤ９によりリード５ｂに電気的に接続されている。これにより、半導体発光素子７は、一対のリード５ａ，５ｂに電気的に接続されている。
【００１８】
そして、搭載部材６のすり鉢状の内側は、半導体発光素子７および蛍光体８により発光する光を前方に反射させるように、反射鏡に形成されている。そして、半導体発光素子７、蛍光体８、搭載部材６およびリード５ａ，５ｂの一部を樹脂１０が被覆している。樹脂１０は、ほぼ砲弾状に形成され、半導体発光素子７および蛍光体８により発光する光を透過する例えばエポキシ樹脂である。
【００１９】
半導体発光素子７は、リード５ａ，５ｂ間に直流電圧例えばＤＣ３．４Ｖが印加されると、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅が１８〜２２ｎｍの光（青色）を発光する。そして、半導体発光素子７が発光した光の一部により、蛍光体８は励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅が８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの比較的広帯域の光（黄色）を発光する。そして、半導体発光素子７が発光した光（青色）の残部と、蛍光体８が発光した光（黄色）は、混光（混合）されて白色光となり、樹脂１０を透過して前方に出射される。
【００２０】
第１の発光ダイオード３は、図３に示すように、搭載部材６のすり鉢状の内側に例えばＡｌＩｎＧａＰからなる半導体発光素子１１を搭載し、以下、図２に示す第４の発光ダイオード２と同様に形成されている。なお、図３において、図２と同一部分には同一符号を付している。そして、第１の発光ダイオード３は、半導体発光素子１１が６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を発光する。
【００２１】
図１において、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３は、基板１２に配列されて固定（実装）されている。基板１２は、例えばガラスエポキシからなり、円盤状に形成され、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａに配設されている。そして、基板１２は、図１（ｂ）に示すように、中心部および４隅にそれぞれ１個の第１の発光ダイオード３を実装し、残余の箇所に第４の発光ダイオード２を実装している。また、基板１２は、背面側に端子台１３が取り付けられており、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のそれぞれのリード５ａ，５ｂは、基板１２の回路パターンにより端子台１３の図示しない受電部に電気的に接続されている。ここで、第４の発光ダイオード２または第１の発光ダイオード３は、それぞれ複数個が直列接続されている。
【００２２】
ＬＥＤ照明装置本体４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂からなり、一端に開口部４ａを有するように略喇叭状に形成されている。そして、開口部４ａから第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光が出射されるように、基板１２を開口部４ａの内壁に接着剤または図示しないねじ等により固定している。そして、他端に電球用ソケットに装着可能な例えばＥ１７形の口金１４を取着している。
【００２３】
また、ＬＥＤ照明装置本体４は、内部に電源装置１５を収納しており、この電源装置１５は内壁に固定された支持板１６に取り付けられている。電源装置１５は、口金１４および端子台１３と図示しないリード線を介して電気的に接続されており、口金１４が受電した交流電圧例えばＡＣ１００Ｖを直流電圧に変換し、かつ定電流で制御するように構成されている。すなわち、口金１４は、電源装置１５を介して第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のリード５ａ，５ｂに電気的に接続されている。そして、口金１４の受電により、第４の発光ダイオード２および第２の発光ダイオード３が発光（点灯）する。
【００２４】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。口金１４が給電されると、電源装置１５から直流電圧が第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のリード５ａ，５ｂ間に印加され、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３が発光する。
【００２５】
第４の発光ダイオード２は、半導体発光素子７が４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅１８〜２２ｎｍの光（青色）を発光し、この光の一部により蛍光体８が励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの光（黄色）を発光し、青色光の残部と黄色光が混光（混合）されて白色光を放射する。また、第１の発光ダイオード３は、半導体発光素子１１が６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）を発光する。
【００２６】
そして、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３のそれぞれの光は、混光（混色）されてＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａから前方に出射される。
【００２７】
そして、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色）および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色）の混光により得られた白色光に、６１０〜６５５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）が混光（混色）すると、演色性Ｒａが高くなった白色光が得られることが確認された。
【００２８】
図４は、前記白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図である。図４に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第１の発光ダイオード３から放射される光（赤色光）の混光は、第１の発光ダイオード３から放射される光（赤色光）のピーク波長が６１０〜６５５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、黒体軌跡（ＢＢＬ）からの色偏差が少なく、８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。すなわち、図１において、基板１２に実装される第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の実装割合を、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光出力（光束）に応じて適宜選択することにより、高い演色性Ｒａを有するＬＥＤ照明装置１が得られる。
【００２９】
なお、特殊演色評価数Ｒ９が高いＬＥＤ照明装置１を構成するときには、図４に示すように、第１の発光ダイオード３が６２５〜６３５ｎｍにピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適である。また、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を向上させたいとき、第１の発光ダイオード３は、６１０ｎｍの短波長側にピーク波長を有するように構成すれば好適であることが確認された（図示しない。）。
【００３０】
また、上記第１の実施形態において、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３は、少なくとも一方が調光されるように構成されてもよい。これにより、混光の色温度（光色）が変化されるＬＥＤ照明装置１が提供される。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の一部切り欠き側面図である。なお、図１と同一部分には部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】
図５に示すＬＥＤ照明装置１７は、図１に示すＬＥＤ照明装置１において、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａに拡散板１８を配設したものである。拡散板１８は、例えばアクリル樹脂により形成され、第４の発光ダイオード２および第１の発光ダイオード３の光を拡散させる。これにより、ＬＥＤ照明装置本体４の開口部４ａから高い演色性Ｒａを有する白色光が均一に出射される。
【００３３】
なお、上記第１および第２の実施形態において、ＬＥＤ照明装置本体４は、口金１４に代えて端子台を設けるように構成してもよく、あるいは外部から電源線を導入するように構成してもよい。また、ＬＥＤ照明装置本体４は、略喇叭状に限らず、箱状など、適宜の形状に形成されればよい。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６〜図９は、本発明の第３の実施形態を示し、図６はＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図、図７は点灯装置のブロック回路図、図８は白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図、図９は白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図である。なお、図１と同一部分には部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図６に示すＬＥＤ照明装置１９は、天井面２０に配設される直付け照明器具であり、白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード２、緑色光の発光ダイオードとしての第２の発光ダイオード２１、赤色光の発光ダイオードとしての第３の発光ダイオード２２およびＬＥＤ照明装置本体２３を有して構成されている。
【００３６】
第２の発光ダイオード２１は、図３に示す第１の発光ダイオード３と同様に形成され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（緑色）を発光する。また、第３の発光ダイオード２２は、同じく、第１の発光ダイオード３と同様に形成され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を発光する。
【００３７】
ＬＥＤ照明装置本体２３は、下面に開口２３ａを有して箱状に形成され、内部に基板２４を配設している。基板２４には、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光（混合）するように、開口２３ａに臨んで、当該発光ダイオード２，２１，２２が配設されている。また、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２がそれぞれ所定の数量配設されている。ここで、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光（混合）すれば、当該発光ダイオード２，２１，２２の配設位置は、特に問わない。そして、ＬＥＤ照明装置本体２３は、上面側に設けられた所定長の連結管２５，２５によりアダプタ２６に支持されている。
【００３８】
アダプタ２６は、略円柱状に形成され、内部に点灯装置２７を収納している。そして、上面側に一対の電極刃（図示しない。）が設けられている。この電極刃は、天井面２０に配設された引掛シーリング２８の電極刃挿入穴（図示しない。）に挿入され、アダプタ２６が回動されることにより、引掛シーリング２８の電源極（図示しない。）に載置されて電気的に接続される。引掛シーリング２８の電源極は、天井面２０の裏側に配線された電源コード（図示しない。）により商用交流電源Ｖｓに電気的に接続されている。
【００３９】
そして、アダプタ２６の電極刃は、点灯装置２７の入力端子に電気的に接続されている。また、点灯装置２７の出力端子からリード線２９，２９が導出され、このリード線２９，２９は、連結管２５，２５内を挿通して基板２４の共通入力部に接続されている。
【００４０】
点灯装置２７は、図７に示すように、第４の発光ダイオード２を調光可能に付勢する第１の点灯装置３０、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を調光可能に付勢する第２の点灯装置３１を具備しているとともに、これら点灯装置３０，３１を相補的に調光制御させる制御回路３２を備えて構成されている。各点灯装置３０，３１は、ＡＣ−ＤＣ変換装置や電圧調整装置などにより構成され、制御回路３２の制御信号に応じて、各発光ダイオード２，２１，２２に通電させる電流量を変化させて調光点灯（発光）させる。すなわち、リモコン等より調光信号（色温度制御信号）が制御回路３２に入力されると、制御回路３２は、例えば第４の発光ダイオード２を減光させる制御信号を第１の点灯装置３０に送出し、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を増光させる制御信号を第２の点灯装置３１に送出する。
【００４１】
すなわち、点灯装置２７は、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のうち、一方の光出力（光束）を減少させ、他方の光出力（光束）を増加させる。この結果、ＬＥＤ照明装置１９の被照射面における光量変化は抑制される。そして、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２から放射されるそれぞれの光が混光され、当該混光の色温度が変化される。
【００４２】
なお、第２の点灯装置３１は、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２を個別に調光させるように構成してもよい。これにより、混光の色温度の変化が多様化される。また、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２は、相補的に調光されず、共に減光または増光あるいはその組合せで調光されるように構成してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態の作用について述べる。商用交流電源Ｖｓより点灯装置２７が給電されると、各点灯装置３０，３１から出力された直流電圧が第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のそれぞれのリード５ａ，５ｂ間に印加され、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２が発光する。すなわち、第４の発光ダイオード２は、半導体発光素子７が発光する４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅１８〜２２ｎｍの光（青色）と、蛍光体８が発光する５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅８０ｎｍ以上例えば１００ｎｍの光（黄色）が混色（混合）された白色光を放射する。また、第２の発光ダイオード２１は、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（緑色）を放射し、第３の発光ダイオード２２は、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する比較的狭帯域の光（赤色）を放射する。
【００４４】
そして、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２のそれぞれの光は、混光（混合）されてＬＥＤ照明装置本体２３の開口２３ａから前方（下方）に出射される。
【００４５】
そして、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光（青色）および５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光（黄色）の混光により得られた白色光に、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光（緑色）および６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光（赤色）が混光（混色）すると、演色性Ｒａが高くなる白色光が得られることが確認された。
【００４６】
図８は、前記白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図であり、図９は、同じく、赤色光の波長に対する混光の平均演色評価数Ｒａおよび特殊演色評価数Ｒ９の変化を示す変化図である。図８に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第２の発光ダイオード２１から放射される光（緑色光）の混光は、第２の発光ダイオード２１から放射される光（緑色光）のピーク波長が５３０〜５５５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、約８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。また、図９に示すように、第４の発光ダイオード２から放射される光（白色光）と第３の発光ダイオード２２から放射される光（赤色光）の混光は、第３の発光ダイオード２２から放射される光（赤色光）のピーク波長が６０５〜６２５ｎｍであると、混光の色温度が３５００Ｋ以下において、約８０以上の平均演色評価数Ｒａが得られる。
【００４７】
したがって、ＬＥＤ照明装置１９において、ＬＥＤ照明装置本体２３の基板２４に実装される第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２の実装割合を、混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、第４の発光ダイオード２、第２の発光ダイオード２１および第３の発光ダイオード２２の光出力（光束）に応じて適宜選択することにより、高い演色性Ｒａが得られる。
【００４８】
また、特殊演色評価数Ｒ９が高いＬＥＤ照明装置１９を構成するとき、第２の発光ダイオード２１は、図８に示すように、５３０〜５５５ｎｍの短波長側にピーク波長を有する光を発光するように構成し、第３の発光ダイオード２２は、図９に示すように、約６１７ｎｍにピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適である。また、発光効率（ｌｍ／Ｗ）を向上させたいとき、第２の発光ダイオード２１は、５５５ｎｍにピーク波長を有するように構成し、第３の発光ダイオード２２は、６０５〜６２５ｎｍの波長範囲の短波長側にピーク波長を有する光を発光するように構成すれば好適であることが確認された（図示しない。）。
【００４９】
なお、上記第３の実施形態において、ＬＥＤ照明装置本体２３は、箱状に限定されるものではなく、円状など、その形状は問わない。また、ＬＥＤ照明装置１９は、直付け照明器具に限らず、吊り下げ照明器具、ダウンライトなどの埋込照明器具など、その用途は問わない。
【００５０】
また、第１〜第３の実施形態において、白色光の発光ダイオードは、第４の発光ダイオード２に限らず、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有し、発光体が発光した光の残部と蛍光体が発光した光との混光（混合）により白色光を放射するように構成されたものであればよく、例えば発光管に形成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００５１】
請求項１の発明によれば、第１の点灯装置により点灯され、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有してなる白色光の発光ダイオードと、第２の点灯装置により点灯され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する緑色光の発光ダイオードと、第２の点灯装置により点灯され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する赤色光の発光ダイオードと、前記各発光ダイオードを配設するＬＥＤ照明装置本体とを具備し、制御回路に入力された色温度信号により、第１および第２の点灯装置を相補的に制御して被照射面における光量変化を抑制して混光の色温度を変化させるとともに、前記白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードから放射されるそれぞれの光が混光するように、かつ当該混光の色温度が３５００Ｋ以下となるようにでき、高い演色性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図。
【図２】同じく、第４の発光ダイオードの概略縦断面図。
【図３】同じく、第１の発光ダイオードの概略縦断面図。
【図４】同じく、白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ照明装置の一部切り欠き側面図。
【図６】本発明の第３の実施形態を示すＬＥＤ照明装置であり、（ａ）は一部切り欠き概略側面図、（ｂ）は概略正面図。
【図７】同じく、点灯装置のブロック回路図。
【図８】同じく、白色光に混光される緑色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図９】同じく、白色光に混光される赤色光の波長に対する混光の演色評価数の変化を示す変化図。
【図１０】特許文献１の発光ダイオードランプの概略縦断面図。
【図１１】特許文献２の白色ＬＥＤランプの断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１，１７，１９…ＬＥＤ照明装置、４，２３…ＬＥＤ照明装置本体、２…白色光の発光ダイオードとしての第４の発光ダイオード、３…第１の発光ダイオード、２１…第２の発光ダイオード、２２…第３の発光ダイオード。
Claims (1)
- 第１の点灯装置により点灯され、４５０〜４７０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する発光体と、この発光体が発光した光の一部により励起され、５６０〜５８０ｎｍにピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有してなる白色光の発光ダイオードと；
第２の点灯装置により点灯され、５３０〜５５５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する緑色光の発光ダイオードと；
第２の点灯装置により点灯され、６０５〜６２５ｎｍにピーク波長を有する光を発光する赤色光の発光ダイオードと；
制御回路に入力された色温度制御信号により、第１および第２の点灯装置を相補的に制御して被照射面における光量変化を抑制して混光の色温度を変化させるとともに、前記白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードから放射されるそれぞれの光が混光するように、かつ当該混光の色温度が３５００Ｋ以下となるように、白色光、緑色光および赤色光の発光ダイオードを配設しているＬＥＤ照明装置本体と；
を具備していることを特徴とするＬＥＤ照明装置。
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