JP5870312B2 - 照明装置および発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置および発光装置に関し、特に、店舗等における照明技術に関する。
従来から、オフィスや店舗等において白色光を出射する照明装置が用いられてきている(特許文献1参照)。
オフィス等で用いられる照明装置には、照明空間にある照明対象物が自然色に近い色で見えることが好ましいとされている。このため、出射される白色光に高い演色性(色の見え方の忠実性)が求められる。
一方、店舗等で用いられる照明装置には、必ずしも出射される白色光に高い演色性が求められるわけではない。例えば、食料品等を扱う店舗では、食料品の色を鮮やかに見せるために、演色性は低いが彩度の高い白色光を出射する照明装置を用いて店舗照明を行う場合がある。また、被服等を扱う店舗では、例えば顧客が試着を行った際に人肌の色を際立たせるように演色性と彩度のバランスが設定された白色光を出射する照明装置を用いて店舗照明を行う場合がある。
ところで、近年では、顧客ニーズに合わせて、同一店舗内を複数のフロアに区切り、フロア毎に種類の異なる商品を扱うような店舗が増えてきている。そして、このような店舗では、ユーザの嗜好動向に合わせてフロアの配置替えや各フロアで扱う商品の入れ替え等の作業が行われる。そして、このようなフロアの配置替えや各フロアで扱う商品の入れ替えが行われると、各フロアで扱う商品に適した演色性、彩度を有する白色光が必要となる。また、店舗内にいる顧客が感じる温涼感は、その店舗の集客力に直結することがあるため、店舗内でフロアの配置替え等を行った前後で大きく変わらないほうが良い。従って、このような店舗で扱う白色光には、演色性や彩度は異なるが、人間が感じる温涼感に影響する色温度が略同じであることも要求される。
フロアの配置替えや商品の入れ替え等を行う場合、従来は、各フロアに設置された照明装置を、色温度が略同じであり且つ各フロアで扱う商品に適した演色性、彩度を有する白色光を出力する照明装置に付け替えることで対応しており、大がかりなものとなっていた。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、店舗等における種々の照明に適した照明装置を提供することを目的とする。
本発明に係る照明装置は、第1の白色光を出射する第1発光部と、第2の白色光を出射する第2発光部と、第1発光部の光量と第2発光部の光量との比率を制御する光量比率制御部とを備え、第1の白色光と第2の白色光とは、xy色度図における前記第1の白色光の色度および前記第2の白色光の色度が、xy色度図に示されたMacAdam楕円の長軸および短軸をそれぞれ3倍の長さにしてなる楕円の内部に存在し、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、演色性が低く、且つ同一の対象物に照射されたとき対象物が示す色の彩度が高い。
本構成によれば、光量比率制御部により、第1発光部から出射される第1の白色光の光量と、第2発光部から出射される第2の白色光の光量との比率を自由に変えることができる。これにより、色温度を同じ範囲内で維持しながら、照明装置から出射される白色光の演色性と彩度のバランスを自由に設定することができるので、照明対象物の色の見え方を自由に変えることができる。従って、例えば、同一店舗内を複数のフロアに区切り、フロア毎に種類の異なる商品を扱うような店舗において、照明装置の付け替え等を行うことなく各商品に適した演色性および彩度を有する光を得ることができる。
<実施の形態1>
<1>構成
<1−1>全体構成
本実施の形態に係る照明装置1の分解斜視図を図1に示す。
<1>構成
<1−1>全体構成
本実施の形態に係る照明装置1の分解斜視図を図1に示す。
照明装置1は、第1の白色光を出射する第1発光部と第2の白色光を出射する第2発光部とを含むランプ21と、ランプ21の第1発光部の光量と第2発光部の光量の比率を制御する光量比率制御部とを少なくとも備える。
照明装置1は、上記のランプ21や光量比率制御部以外に、筐体11と、筐体11に取着された電子式安定器14および端子台13と、カバー板15と、セード51とを備える。この照明装置1は、例えば、天井面に設置されるベースライトとして使用される。
なお、ここでは、ランプ21は、本発明の発光装置に相当し、照明用光源として利用される。また、光量比率制御部は、光量比率制御回路14eとして電子安定器14に含まれている。
<筐体>
筐体11は、例えば、長尺箱状に形成されており、照明対象物側が開放されてなる開口部11aを有する。具体的には、筐体11は、細長の矩形板状の天板11bと、天板11bの4辺に連続する周壁11cとを備える。この筐体11は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。ここにおいて、周壁11cの内面11dがランプ21から出射される光を反射する反射面を構成している。また、天板11bの長手方向の一端部下面には、給電側ソケット台16aを介して一対の給電側ソケット16bが取着されており、天板11bの長手方向の他端部下面には、接地側ソケット台17aを介して一対の接地側ソケット17bが取着されている。
筐体11は、例えば、長尺箱状に形成されており、照明対象物側が開放されてなる開口部11aを有する。具体的には、筐体11は、細長の矩形板状の天板11bと、天板11bの4辺に連続する周壁11cとを備える。この筐体11は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。ここにおいて、周壁11cの内面11dがランプ21から出射される光を反射する反射面を構成している。また、天板11bの長手方向の一端部下面には、給電側ソケット台16aを介して一対の給電側ソケット16bが取着されており、天板11bの長手方向の他端部下面には、接地側ソケット台17aを介して一対の接地側ソケット17bが取着されている。
なお、本例では、ランプ21の口金34,35の端子に合わせて各ソケット16b,17bが一対設けられている。
<ランプ>
ランプ21について、分解斜視図を図2(a)に示し、要部平面図を図2(b)に示し、図2(b)における一点鎖線A1で囲まれた部分の拡大図を図2(c)に示す。
ランプ21について、分解斜視図を図2(a)に示し、要部平面図を図2(b)に示し、図2(b)における一点鎖線A1で囲まれた部分の拡大図を図2(c)に示す。
ランプ21は、第1発光部312Aを備える第1発光モジュール31Aと、第2発光部312Bを備える第2発光モジュール31Bとを備える。以下、第1発光部312Aと第2発光部312Bは、両者を区別する必要がない場合は、単に、「発光部312A,312B」として説明し、第1発光モジュール31Aと第2発光モジュール31Bについても、両者を区別する必要がない場合は、単に、「発光モジュール31A,31B」として説明する。
ランプ21は、例えば、長尺状をしている。ランプ21は、長手方向の一端部に取着された口金34が給電側ソケット16bに固定され、他端部に取着された口金35が接地側ソケット17bに固定されることで、筐体11に取付けられている。
図2(a)に示すように、ランプ21は、口金34,35の他に、2つの長尺の発光モジュール31A,31Bと、発光モジュール31A,31Bが取着され発光モジュール31A,31Bで発生した熱を放熱する長尺の伝熱板32と、伝熱板32における発光モジュール31A,31Bが取着される側を覆うカバー33とを備える。ここで、伝熱板32、カバー33および口金34,35から、発光モジュール31A,31Bを収納する長尺の外囲器が構成される。
伝熱板32は、アルミニウム等の金属やセラミックスや熱伝導性樹脂等の熱伝導率の高い材料から形成されている。カバー33は、例えば、透光性を有するアクリル樹脂等の樹脂材料やガラス等から形成されている。口金34には、ランプ21を給電側ソケット16bに固定するとともに発光モジュール31A,31Bに電力を供給するための2対の口金ピン34aが突出している。また、口金35には、ランプ21を接地側ソケット17bに固定するための固定用ピン35aが突出している。
図2(b)に示すように、発光モジュール31A,31Bは、それぞれ発光部312A,312Bを有する。そして、ランプ21から出射される白色光、即ち、照明装置1から出射される白色光は、第1発光モジュール31Aの第1発光部312Aから出射される第1の白色光と、第2発光モジュール31Bの第2発光部312Bから出射される第2の白色光とが混合されたものとなる。
なお、第1発光部312Aの光量が0%に制御された場合には、照明装置1から出射される光は第2の白色光となり、第2発光部312Bの光量が0%に制御された場合には、照明装置1から出射される光は第1の白色光となる。
ここで、第1の白色光と第2の白色光とは、色温度が同じ範囲内にあるが、互いに演色性および彩度が異なっている。この発光モジュール31A,31Bの詳細については後述する。
<電子式安定器、端子台>
図1に示すように、端子台13および電子式安定器14は、天板11bの長手方向における略中央部に取着されている。電子式安定器14は、外部電源(図示省略)から電源線L1および端子台13を介して供給される電力を変換し給電側ソケット台16aおよび給電側ソケット16bを介してランプ21に供給する。また、電子式安定器14には、ユーザが、第1発光モジュール31Aの第1発光部312Aの光量と第2発光モジュール31Bの第2発光部312Bの光量との比率を変化させる際に操作するコントローラ61が信号線62を介して接続されている。この電子式安定器14を含む照明装置1の回路構成の詳細については後述する。
図1に示すように、端子台13および電子式安定器14は、天板11bの長手方向における略中央部に取着されている。電子式安定器14は、外部電源(図示省略)から電源線L1および端子台13を介して供給される電力を変換し給電側ソケット台16aおよび給電側ソケット16bを介してランプ21に供給する。また、電子式安定器14には、ユーザが、第1発光モジュール31Aの第1発光部312Aの光量と第2発光モジュール31Bの第2発光部312Bの光量との比率を変化させる際に操作するコントローラ61が信号線62を介して接続されている。この電子式安定器14を含む照明装置1の回路構成の詳細については後述する。
<カバー板>
カバー板15は、板材を横断面略C字状に折曲して形成されている。このカバー板15は、端子台13および電子式安定器14を天板11bの下面側から覆う(カバーする)ように天板11bにねじ止め等により取着される。このカバー板15は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。
カバー板15は、板材を横断面略C字状に折曲して形成されている。このカバー板15は、端子台13および電子式安定器14を天板11bの下面側から覆う(カバーする)ように天板11bにねじ止め等により取着される。このカバー板15は、アルミニウム等の金属材料から形成されている。
<セード>
セード51は、矩形枠状の枠体51aと、透光性材料から矩形板状に形成され且つ枠体51aの内側に嵌め込まれた窓部材51bとを備える。枠体51aは、アルミニウム等の金属材料から形成されている。窓部材51bは、光を散乱する光散乱機能を有する。窓部材51bとして、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料、ガラス、セラミック等の透光性材料で形成された基体部分に、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の透光性材料で形成された粒子部分が分散されてなるものがある。
セード51は、矩形枠状の枠体51aと、透光性材料から矩形板状に形成され且つ枠体51aの内側に嵌め込まれた窓部材51bとを備える。枠体51aは、アルミニウム等の金属材料から形成されている。窓部材51bは、光を散乱する光散乱機能を有する。窓部材51bとして、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料、ガラス、セラミック等の透光性材料で形成された基体部分に、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の透光性材料で形成された粒子部分が分散されてなるものがある。
<1−2>回路構成
本実施の形態に係る照明装置の回路図を図3に示す。
本実施の形態に係る照明装置の回路図を図3に示す。
発光モジュール31A,31Bそれぞれが有する発光部312A,312Bは、互いに複数のLEDを有する。各発光部312A,312Bの複数のLEDは、例えば、所定の接続状態、ここでは、直並列に接続されている。
電子式安定器14は、電源回路14fと、光量比率制御回路14eとを備える。
電源回路14fは、第1発光部312Aおよび第2発光部312Bそれぞれに各別に電流供給を行う。この電源回路14fは、整流回路14aと、PFC(Power Factor Correction)回路14bと、2つの定電流回路14c,14dとを備える。
整流回路14aは、外部電源ACから電源線L1を介して供給される交流を整流して直流に変換する。整流回路14aは、例えば、ダイオードブリッジから構成されるものであってもよい。
PFC回路14bは、入力力率を改善するための回路である。PFC回路14bは、例えば、周知の昇圧チョッパ回路から構成されるものであってもよい。
定電流回路14c,14dは、PFC回路14bからの電力供給を受けて第1発光モジュール31Aの第1発光部312Aおよび第2発光モジュール31Bの第2発光部312Bそれぞれに一定の電流を供給する。この定電流回路14c,14dは、周知の降圧チョッパ回路や昇降圧回路等を用いて構成されており、定電流制御がなされる。
また、光量比率制御回路14eは、コントローラ61から信号線62を介して入力される信号電圧に基づいて、電源回路14fから第1発光部312Aに供給する電流の大きさと、電源回路14fから第2発光部312Bに供給する電流の大きさの比率を変化させる。これにより第1発光部312Aの光量と第2発光部312Bの光量との比率が変化する。具体的には、光量比率制御回路14eは、各定電流回路14c,14dに入力するPWM信号のオンデューティを個別に変化させることにより、各定電流回路14c,14dから第1発光部312Aおよび第2発光部312Bに供給する電流の大きさを変化させる。
<1−3>発光モジュールの構成
図2(b)に示すように、第1発光モジュール31Aは、第1発光部312Aの他に、基板310と、配線340とを備える。そして、図2(c)に示すように、第1発光部312Aは、複数のLED320と第1波長変換部材330Aとから構成される。
図2(b)に示すように、第1発光モジュール31Aは、第1発光部312Aの他に、基板310と、配線340とを備える。そして、図2(c)に示すように、第1発光部312Aは、複数のLED320と第1波長変換部材330Aとから構成される。
第2発光モジュール31Bは、図2(b)に示すように、第2発光部312Bの他に、基板310と、配線340とを備える。第2発光部312Bは、複数のLED320と第2波長変換部材330Bとから構成される(図示省略)。
なお、第1波長変換部材330Aと第2波長変換部材330Bは、両者を区別する必要がない場合は、単に、「波長変換部材330A,330B」として説明する。
基板310は、長尺の矩形板状に形成されている。基板310は、第1発光モジュール31Aと第2発光モジュールBとで共有される。この基板310は、アルミニウム等の金属からなる板材と、白色のポリカーボネート樹脂等からなり板材の表面全体に形成された絶縁膜とから構成される。基板310の両端部それぞれには、配線340に電気的に接続された受電端子314,316が配設されている。そして、受電端子314からは、口金34の口金ピン34aそれぞれに電気的に接続される一対のリード線318が導出している。
各LED320は、例えば、青色発光するGaN系のLEDである。そして、LED320は、基板310上に例えば一列に配設されている。ここで、各LED320は、電極(図示せず)のある面を基板310に当接する側とは反対側にして(いわゆるフェイスアップの状態で)基板310に実装されている。
また、LED320は、LED320の列方向の両側に位置する配線340の一部にワイヤ395を介して電気的に接続されている。このワイヤ395は、例えば、金から形成されるものであり、周知のワイヤボンディング法により配線340の一部とLED320の電極とに接合される。
配線パターン340は、基板310上に、基板310の長手方向に沿うように形成されている。この配線パターン340は、AgやCu等の金属材料から形成されている。
波長変換部材330A,330Bは、LED320と配線340の一部とを覆うように、基板310の長手方向に沿って配置されている。
これにより、第1発光部312Aでは、各LED320から出射される青色光のうち、波長変換部材330Aにより波長変換されて出射される光と、波長変換部材330Aにより波長変換されずにそのまま出射される光とが混合することにより第1の白色光が得られる。
また、第2発光部312Bでは、各LED320から出射される青色光のうち、波長変換部材330Bにより波長変換されて出射される光と、波長変換部材330Bにより波長変換されずにそのまま出射される光とが混合することにより第2の白色光が得られる。
前述したように、第1発光部312Aから出射される第1の白色光と第2発光部312Bから出射される第2の白色光とでは、色温度が同じ範囲内であるが、演色性および彩度は互いに異なり、第1の白色光は第2の白色光に比べて彩度が高く且つ演色性が低い。
これは、第1の発光部312Aと第2の発光部312Bとで、波長変換部材330A,330Bの一部を構成する蛍光体の組み合わせが互いに異なっているからである。
前述の「色温度が同じ範囲内」とは、CIE(Commission International de I’Eclairage)xy色度図において、第1の白色光の色度および第2の白色光の色度の両方が、同一の等色温度認識領域内に存在することを意味する。そして、「等色温度認識領域」とは、人間の視覚が同じ色温度であると認識できる温度領域に相当する。
この等色温度認識領域の周縁形状(領域内外を規定する境界線の形状)は、当該等色温度認識領域の中心色度に対応するMacAdamの楕円の長軸および短軸の長さそれぞれの長さを3倍してなる楕円形状である。この楕円形状の等色温度認識領域は、3step領域ともいう。以下、MacAdamの楕円について説明する。
図4に、xy色度図におけるMacAdamの楕円の一例を示す。この「MacAdamの楕円」とは、MacAdamがxy色度図上の任意の色度を中心色度とした加法混色による等色実験により求めた楕円である(特開2010−80145号公報参照)。図4では、25点の中心色度に対応するMacAdamの楕円のみ示している。このMacAdamの楕円は、他の任意の中心色度についても算出することができる。図4に示すように、MacAdamの楕円の大きさは、中心色度によって異なり、中心色度のxy座標が大きくなるほど大きくなる傾向にある。つまり、白色光の中心色度のxy座標が大きくなるほど、人間の視覚が色温度の違いを認識しにくくなる。
ところで、xy色度図における人間の視覚が色温度の違いを認識する境界は、MacAdamの楕円について長軸および短軸を3倍して得られる楕円であると一般的に言われている。そこで、本実施の形態では、上記等色温度認識領域として、MacAdamの楕円の長軸および短軸の長さそれぞれの長さを3倍してなる楕円の内側の領域内としている。
波長変換部材330A,330Bは、いずれも透光性基材に蛍光体等が分散されてなる。そして、波長変換部材330A,330Bは、発光部312A,312Bから出射する白色光に求められる色温度や演色性、彩度に応じて蛍光体等の種類が選択される。
以下、本実施の形態に係る照明装置1について、第1の白色光および第2の白色光が、2700K付近である実施例(以下、「第1実施例」と称する。)と、5000K付近である実施例(以下、「第2実施例」と称する。)を取り上げて説明する。
図5は、第1の白色光および第2の白色光に対応する等色温度認識領域を示し、(a)は第1実施例に対応する図であり、(b)は第2実施例に対応する図である。
図5(a)および(b)が示すように、第1実施例に対応する等色温度認識領域は、第2実施例に対応する等色温度認識領域に比べて若干面積が大きい。つまり、第1実施例のほうが、第2実施例に比べて、実際の色温度の変化を感じにくい。
[第1実施例]
本実施例は、第1の白色光および第2の白色光が、2700K付近となるように設定されている。
本実施例は、第1の白色光および第2の白色光が、2700K付近となるように設定されている。
波長変換部材330Aは、透光性基材に黄色蛍光体および赤色蛍光体、ネオジム化合物である酸化ネオジムが分散されてなる。また、波長変換部材330Bは、透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなる。
ここで、透光性基材は、透光性の樹脂材料や透光性を有するガラス、セラミックスから形成されている。また、透光性の樹脂材料としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂などが用いられる。
黄色蛍光体として、(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+を採用している。なお、黄色蛍光体としては、他に、(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+,Pr3+、(Tb,Gd)3Al5O12:Ce3+、(Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、CaSi2O2N2:Eu2+、Ca−α−SiAlON:Eu2+、Y2Si4N6C:Ce3+、CaGa2S4:Eu2+を採用してもよい。
緑色蛍光体として、(Li,Na,K,Ag)Tbx(Y、その他Tbを除く希土類元素)n(1−x)(Mo,W)2O8(0.4≦x≦1)を採用している。なお、緑色蛍光体として、他に、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、BaY2SiAl4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+を採用してもよい。
赤色蛍光体として、Ca−α−SiAlON:Eu2+を採用している。なお、赤色蛍光体として、他に、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+を採用してもよい。
本実施例に係る発光モジュール31A,31Bについて、図6(a)は、第1の白色光の分光スペクトルを示す図であり、図6(b)は、第2の白色光の分光スペクトルを示す図である。
図6(a)および(b)に示すように、第1、第2の白色光の分光スペクトルは各々異なっている。特に、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、550nm乃至620nmの波長域のスペクトル強度が低減されている。これは、波長変換部材330Aのみが、酸化ネオジムを含有していることに起因する。
次に、第1、第2の白色光それぞれについて、演色性および彩度を評価した結果について説明する。
図7(a)は、第1の白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表であり、図7(b)は、第2の白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表である。各種指標としては、第1、第2の白色光の色温度Tc、色座標(x,y,u,v)、演色評価数R1乃至R8、特殊演色評価数R9乃至R15、平均演色評価数Ra、色域面積比Ga,Ga4、目立ち指数FCIを採用した。
ここで、各種指標の特徴について説明する。
演色評価数R1乃至R8および平均演色評価数Raは、JIS Z8726に規定された試験色番号1乃至8の試験色(中彩度の試験色)に基づいて算出されるものである。演色評価数R1からR8は、いわゆる中彩度の照明対象物の色の見え方の忠実性を評価する場合に選定されるものである。
特殊演色評価数R9乃至R12は、JIS Z8726に規定された試験色番号9乃至12の試験色(高彩度の試験色。具体的には、鮮やかな赤色、黄色、緑色、青色)に基づいて算出されるものである。この特殊演色評価数R9乃至R12は、色鮮やかな照明対象物の色の見えの忠実性を評価する場合に選定されるものである。また、特殊演色評価数R13,R14,R15は、JIS Z8726に規定された試験色番号13乃至15の試験色(西洋人の肌の色、木の葉の色、日本人の肌の色)に基づいて算出されるものである。この特殊演色評価数R13,R14,R15は、一般的な西洋人の肌の色や木の葉の色、日本人の肌の色の見えを評価する場合に選定されるものである。
これら演色評価数R1乃至R15並びに平均演色評価数Raが大きいほど演色性が高いことになる。
色域面積比Gaは、JIS Z8726の参考欄に「演色評価数による以外の演色性の評価方法」として記載されたものである。具体的には、試験色番号1乃至8の8つの試験色に対して基準光による色度座標と試料光源による色度座標とを求め、これらをU*V*平面上にプロットして得られる8角形の面積を求める。そして、試料光源に対応する8角形の面積と、基準光に対応する8角形の面積との比を100倍して得られる値が、色域面積比Gaである。この色域面積比Gaが小さいときには、彩度が減じる方向にあり、色がくすんで見える傾向にある。一方、色面積比Gaが100に近づくほど、彩度が増加する方向にあり、色が鮮やかに見える傾向にある。
目立ち指数FCIは、照明対象物の色の目立ち感を評価する指標である(特開平6−180248号公報参照)。この目立ち指数FCIは、前述の特殊演色評価数を算出する際に用いられる試験色番号9乃至12の試験色それぞれに近似した4色から構成された4色配色サンプルに基づいて算出される。この4色配色サンプルの色域面積と目立ち指数FCIとの間には式(1)で表される関係式が成立する。
ここで、G(S,1000(lx))は、目立ち指数FCIの評価対象である光源により4色配色サンプルを照度1000(lx)で照明した場合の4色配色サンプルの色域面積を示し、G(D65,1000(lx))は、基準光源により4色配色サンプルを照度1000(lx)で照明した場合の4色配色サンプルの色域面積を示す。この目立ち指数FCIが高い光源ほど、生花や木の葉の緑などの照明対象物の色を目立たせることができる。
色域面積比Ga4は、試験色番号9乃至12に対応する特殊演色評価数R9乃至R12を用いて算出された色域面積比である。具体的には、特殊演色評価数R9乃至R12を用いて、前述の色面積比Gaの算出に用いた計算手法と同じ計算手法で得られる。この色域面積比Ga4を指標とすることにより鮮やかに見せたい照明対象物が鮮やかに見えているかということを正確に評価することができる。
以上をまとめると、演色評価数R1乃至R8、特殊演色評価数R9乃至R15、平均演色評価数Raが、光の演色性を評価する指標であり、色域面積比Ga,Ga4、目立ち指数FCIが、彩度を評価する指標であると言える。そして、「第1の白色光が第2の白色光に比べて演色性が低い」とは、第1の白色光の演色評価数R1乃至R8、特殊演色評価数R9乃至R15、平均演色評価数Raが第2の白色光のそれらに比べて軒並み低いこと意味する。また、「第1の白色光が第2の白色光に比べて彩度が高い」とは、第1の白色光の色域面積比Ga,Ga4、目立ち指数FCIが第2の白色光のそれらに比べて軒並み高いことを意味する。これを踏まえて、第1、第2の白色光の光学特性について説明する。
図7(a)および(b)の表に示すように、第1の白色光の色温度が2691Kであり、第2の白色光の色温度が2690Kである。また、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、R1乃至R15、Ra(1〜8)が小さいが、Ga、FCI、Ga4が大きい。前述のように、R1乃至R15、Ra(1〜8)が小さいほど演色性が低く、Ga、FCI、Ga4が大きいほど採度が高い。つまり、第1、第2の白色光は、色温度が同じであるが、第1の白色光は、第2の白色光に比べて演色性が低く且つ彩度が高い。これは、図6を用いて説明したように、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、550nm乃至620nmの波長域のスペクトル強度が低減されていることによる。
ところで、波長変換部材330Aが黄色蛍光体を用いた構成である場合、当該波長変換部材330Aから出射される光は、550nm乃至620nmのスペクトル強度が大きい光となる。一方、第1の白色光の彩度を向上させようとした場合、550nm乃至620nmのスペクトル強度だけを選択的に低下させる必要がある。そこで、本実施の形態では、波長変換部材330Aに550nm乃至620nmの波長帯の光を吸収する酸化ネオジムを含有させることにより、当該波長帯のスペクトル強度だけを選択的に低下させている。
次に、本実施例に係る照明装置1の光学的特性について説明する。
図8は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光の分光スペクトルを、第1発光部312Aの光量(第1の白色光の光量)と第2発光部312Bの光量(第2の白色光の光量)との比率を変えながら測定した結果を示す図である。なお、図8の右上に表示した「%」は、照明装置1から出力される全光量に占める、第2の白色光の割合を示している。例えば、第2の白色光の割合が「0%」であれば、第1発光部312Aのみが点灯していることとなり、「100%」であれば、第2発光部312Bのみが点灯していることになる。また、「50%」であれば、発光部312A,312Bの光量(第1、第2の白色光の光量)が互いに等しい。
ここにおいて、ユーザがコントローラ61を操作して各定電流回路14c,14dから発光部312A,312Bに供給する電流の大きさを変化させることにより、第1発光部312Aの光量と第2発光部312Bの光量との比率を変化させることができる。
図8に示すように、第1発光部312Aの光量(第1の白色光の光量)と第2発光部312Bの光量(第2の白色光の光量)との比率に応じて、照明装置1から出射される白色光の分光スペクトルの形状が連続的に変化している。
図9は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表である。また、図10は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光について、(a)は平均演色評価数Raおよび色域面積比Gaと発光部312A,312Bの光量比率との関係をグラフ化した図であり、(b)は目立ち指数FCIと発光部312A,312Bの光量比率との関係をグラフ化した図である。
照明装置1から出射される白色光の色度座標x,yのそれぞれは、図9に示すように、CIExy色度図において、第2の白色光の割合(発光部312A,312Bの光量の比率)に関わらず、近い値を示しており、単一のMacAdamの楕円内に存在する(図5(a)参照)。つまり、照明装置1から出射される白色光は、第2の白色光の割合に関わらず、色温度Tcは略一定であり、同一の等色温度認識領域内に存在する。
照明装置1から出射される白色光の演色性の指標となる、演色評価数R1乃至R8、特殊演色評価数R9乃至R15および平均演色評価数Raは、第2の白色光の割合(第1発光モジュール31Bの光量)が増加するにつれて漸増している。
一方、照明装置1から出射される白色光の彩度の指標となる、色域面積比Ga,Ga4および目立ち指数FCIは、第2の白色光の割合(第2発光モジュール31Bの光量)が増加するにつれて、即ち、第1の白色光の割合(第1発光モジュール31Aの光量)が減少するにつれて漸減している。
[第2実施例]
本実施例は、第1の白色光および第2の白色光が、5000K付近となるように設定されている。
本実施例は、第1の白色光および第2の白色光が、5000K付近となるように設定されている。
波長変換部材330Aは、透光性基材に緑色蛍光体、赤色蛍光体およびネオジム化合物である酸化ネオジムが分散されてなる。また、波長変換部材330Bは、透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されている。
ここで、透光性基材は、透光性の樹脂材料や透光性を有するガラス、セラミックスから形成されている。また、透光性の樹脂材料としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂などが用いられる。
緑色蛍光体として、(Li,Na,K,Ag)Tbx(Y、その他Tbを除く希土類元素)n(1−x)(Mo,W)2O8(0.4≦x≦1)を採用している。なお、緑色蛍光体として、他に、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、BaY2SiAl4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+を採用してもよい。
特に、波長変換部材330Aの緑色蛍光体として、例えば、Eu2+を含む蛍光体、つまり、Eu2+を発光中心とした蛍光体を用いると、緑色の発光ピークの半値幅を小さくすることができる。より具体的には、Ba3Si6O12N2:Eu2やβ−SiAlON:Eu2+などの場合、発光ピークの半値幅を55nm乃至70nm程度と小さくすることができる。これにより、酸化ネオジムにより吸収される波長域が少なくなり、白色光の彩度の低下を抑制することができる。
このようなEu2+を含む緑色蛍光体として、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+で代表されるシリケート系の蛍光体があり、(Ba,Sr)の組成を変更することで、容易にピーク位置を変更することができ、高彩度の白色光を得るために有用である。
赤色蛍光体として、Ca−α−SiAlON:Eu2+を採用している。なお、赤色蛍光体として、他に、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+を採用してもよい。
本実施例に係る発光モジュール31A,31Bについて、図11(a)は、第1の白色光の分光スペクトルを示す図であり、図11(b)は、第2の白色光の分光スペクトルを示す図である。
図11(a)および(b)に示すように、第1、第2の白色光の分光スペクトルは各々異なっている。特に、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、550nm乃至620nmの波長域のスペクトル強度が低い。これは、波長変換部材330Aのみが、酸化ネオジムを含有していることに起因する。
次に、第1、第2の白色光それぞれについて、演色性および彩度を評価した結果について説明する。
図12(a)は、第1の白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表であり、図12(b)は、第2の白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表である。各種指標は、図7(a)および(b)や図9の表で用いたものと同じである。
図12(a)および(b)の表に示すように、第1の白色光の色温度が4993Kであり、第2の白色光の色温度が4961Kである。また、第1の白色光は、第2の白色光に比べて、R1乃至R15、Ra(1〜8)が小さいが、Ga、FCI、Ga4が大きい。前述のように、R1乃至R15、Ra(1〜8)が小さいほど演色性が低く、Ga、FCI、Ga4が大きいほど採度が高い。つまり、第1、第2の白色光は、色温度が同じであるが、第1の白色光は、第2の白色光に比べて演色性が低く且つ彩度が高い。
次に、本実施例に係る照明装置1の光学的特性について説明する。
図13は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光の分光スペクトルを、第1発光部312Aの光量(第1の白色光の光量)と第2発光部312Bの光量(第2の白色光の光量)との比率を変えながら測定した結果を示す図である。なお、図13の右上に表示した「%」は、照明装置1から出力される全光量に占める、第2の白色光の割合を示している。例えば、第2の白色光の割合が「0%」であれば、第1発光部312Aのみが点灯していることとなり、「100%」であれば、第2発光部312Bのみが点灯していることになる。また、「50%」であれば、発光部312A,312Bの光量(第1、第2の白色光の光量)が互いに等しい。
図13に示すように、第1発光部312Aの光量(第1の白色光の光量)と第2発光部312Bの光量(第2の白色光の光量)との比率に応じて、照明装置1から出射される白色光の分光スペクトルの形状が連続的に変化している。
図14は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光の光学特性を評価するための各種指標を列挙した表である。また、図15は、本実施例に係る照明装置1から出射される白色光について、(a)は平均演色評価数Raおよび色域面積比Gaと発光部312A,312Bの光量比率との関係をグラフ化した図であり、(b)は目立ち指数FCIと発光部312A,312Bの光量比率との関係をグラフ化した図である。
照明装置1から出射される白色光の色度座標x,yのそれぞれは、図14に示すように、CIExy色度図において、第2の白色光の割合(第1発光部312Bの光量)に関わらず、近い値を示しており、単一のMacAdamの楕円内に存在する(図5(b)参照)。つまり、照明装置1から出射される白色光は、第2の白色光の割合に関わらず、色温度Tcは略一定であり、同一の等色温度認識領域内に存在する。
照明装置1から出射される白色光の演色性の指標となる、演色評価数R1乃至R8、特殊演色評価数R9乃至R15および平均演色評価数Raは、第2の白色光の割合(第2発光モジュール31Bの光量)が増加するにつれて漸増している。
一方、照明装置1から出射される白色光の彩度の指標となる、色域面積比Ga,Ga4および目立ち指数FCIは、第2の白色光の割合(第2発光モジュール31Bの光量)が増加するにつれて、即ち、第1の白色光の割合(第1発光モジュール31Aの光量)が減少するにつれて漸減している。
以上のように、第1実施例に係る照明装置1および第2実施例に係る照明装置1のいずれもが、発光部312A,312Bの光量の比率を変更することにより照明装置1から出射される白色光の演色性と彩度のバランスを自由に設定することができる。
<2>まとめ
結局、本実施の形態に係る照明装置1は、光量比率制御回路14eにより、第1発光部312Aから出射される第1の白色光の光量と、第2発光部312Bから出射される第2の白色光の光量との比率を自由に変化させることができる。これにより、色温度を同じ範囲内で維持しながら、照明装置1から出射される白色光の演色性と彩度のバランスを自由に設定することができるので、照明装置1の照明対象物の色の見え方を自由に変えることができる。従って、例えば、同一店舗内を複数のフロアに区切り、フロア毎に種類の異なる商品を扱うような店舗において、照明装置1の付け替え等を行うことなく各商品に適した演色性および彩度を有する光を得ることができるので、フロアの配置替えや各フロアで扱う商品を入れ替え等の作業を簡便に行うことができる。
結局、本実施の形態に係る照明装置1は、光量比率制御回路14eにより、第1発光部312Aから出射される第1の白色光の光量と、第2発光部312Bから出射される第2の白色光の光量との比率を自由に変化させることができる。これにより、色温度を同じ範囲内で維持しながら、照明装置1から出射される白色光の演色性と彩度のバランスを自由に設定することができるので、照明装置1の照明対象物の色の見え方を自由に変えることができる。従って、例えば、同一店舗内を複数のフロアに区切り、フロア毎に種類の異なる商品を扱うような店舗において、照明装置1の付け替え等を行うことなく各商品に適した演色性および彩度を有する光を得ることができるので、フロアの配置替えや各フロアで扱う商品を入れ替え等の作業を簡便に行うことができる。
<実施の形態2>
本実施の形態2に係る発光装置201について、平面図を図16(a)に示し、図16(a)における一点鎖線A2で囲んだ部分の拡大図を図16(b)に示す。
本実施の形態2に係る発光装置201について、平面図を図16(a)に示し、図16(a)における一点鎖線A2で囲んだ部分の拡大図を図16(b)に示す。
発光装置201は、基板2010と、基板2010上に並設された複数の第1発光部2012Aと複数の第2発光部2012Bとを備える。ここで、発光部2012A,2012Bは、共に11個ずつ配置されている。各発光部2012A,2012Bは、平面視において長さの異なる長尺状をし、複数の発光部2012A,2012Bが、平面視において全体形状が円形状となるように、各発光部2012A,2012Bの短手方向に隣接配置されている。
発光装置201は、例えば、実施の形態1で説明したような電子安定器を利用することで、白色光を出射する。発光装置201から出射される白色光は、第1発光部2012Aから出射される第1の白色光と、第2発光部2012Bから出射される第2の白色光とが混合されたものとなる。
なお、第1発光部2012Aの光量が0%に制御された場合には、発光装置201から出射される光は第2の白色光となり、第2発光部2012Bの光量が0%に制御された場合には、発光装置201から出射される光は第1の白色光となる。ここで、第1の白色光と第2の白色光とは、色温度が同じ範囲内にあるが、互いに演色性および彩度が異なっている。
基板2010は、矩形板状の形状を有する。この基板2010は、アルミウム等の金属材料からなる板材と、当該板材の表面に設けられたポリカーボネート等の熱伝導性樹脂やセラミックス等からなる絶縁膜(絶縁部材)とで構成される2層構造である。
基板2010の表面(絶縁層が位置する側の面である。)には、第1発光部2012A用の電極パッド2040A、配線パターン2041A、ランド2042Aが形成されている他、第2発光部2012B用の電極パッド2040B,配線パターン2041B、ランド2042B(図示省略)が形成されている。
ここでは、複数の発光部2012Aおよび複数の発光部2012Bのそれぞれは、2つの群に分かれている。このため、各発光部2012A,2012B用の電極パット2040A,2040Bは4個ある。
電極パット2040A,2040Bは、例えば、発光部2012A,2012Bを発光させるための電力を受電するものであり、例えば、発光装置201外部の電子安定器と接続される。配線パターン2041A,2041Bは、各発光部2012A,2012Bの電極パッド2040A,2040Bに連続する。ランド2042A,2040Bは、隣り合う2つのLED320をワイヤ2095により接続するためのものである。
電極パッド2040A,2040B、配線パターン2041A,2041Bおよびランド2042A,2042Bは、AgやCu等の金属材料から形成されている。また、ワイヤ2095は、Au等の金属材料から形成されている。なお、基板2010は、上記構造には限定されるものではなく、例えば、非導電性材料単体からなる一層構造であってもよいし、2層以上の多層構造でもよい。
11個の第1発光部2012Aは、4つの第1発光部2012Aからなる群GR1と、7つの第1発光部2012Aからなる群GR2に分かれて配置されている。また、11個の第2発光部2012Bも、4つの第2発光部2012Bからなる群GR3と、7つの第2発光部2012Bからなる群GR4に分かれて配置されている。
群GR1,GR2に属する第1発光部2021Aは、群毎に2個の電極パッド2040Aそれぞれに接続されており、群GR3,GR4に属する第2発光部2021Bは、群毎に2個の電極パッド2040Bそれぞれに接続されている。
また、群GR1と群GR3とは、第1発光部2012Aと第2発光部2012Bの長手方向に直交する方向において、基板2010の中央部を挟んで隣り合う位置にある。そして、群GR2は、第1発光部2012Aと第2発光部2012Bの長手方向に直交する方向において、群GR3に対して群GR1側とは反対側で群GR3と隣り合う位置にある。また、群GR4は、第1発光部2012Aと第2発光部2012Bの長手方向に直交する方向において、群GR1に対して群GR3側とは反対側で群GR1と隣り合う位置にある。
図16(b)に示すように、第1発光部2012Aは、基板2010上に一列に配設された複数のLED320と、複数のLED320を一括して封止する第1波長変換部材2030Aとを備える。第2発光部2012Bも、第1発光部2012Aと同様に、基板2010上に一列に配設された複数のLED320と、複数のLED320を一括して封止する第2波長変換部材2030Bとを備える(図示省略)。
前述したように、第1発光部2012Aから出射される第1の白色光と第2発光部2012Bから出射される第2の白色光とでは、色温度が同じ範囲内であるが、演色性および彩度は互いに異なり、第1の白色光は第2の白色光に比べて彩度が高く且つ演色性が低い。これは、第1発光部2012Aと第2発光部2012Bとで、第1波長変換部材2030Aと第2波長変換部材2030Bの一部を構成する蛍光体の組み合わせが互いに異なっているからである。
波長変換部材2030A,2030Bは、いずれも透光性基材に蛍光体等が分散されてなる。そして、波長変換部材2030A,2030Bは、発光部2012A,2012Bから出射する白色光に求められる色温度や演色性、彩度に応じて分散する蛍光体等の種類が選択される。
第1の白色光および第2の白色光が2700K付近となるように設定する場合、第1波長変換部材2030Aは、透光性基材に黄色蛍光体および赤色蛍光体、ネオジム化合物である酸化ネオジムが分散されてなる。また、第2波長変換部材2030Bは、透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されている。
第1の白色光および第2の白色光が5000K付近となるように設定する場合、第1波長変換部材2030Aは、透光性基材にシリケート系の緑色蛍光体、赤色蛍光体およびネオジム化合物である酸化ネオジムが分散されてなる。また、第2波長変換部材2030Bは、透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されている。
なお、透光性基材の材料並びに黄色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体の材料は、実施の形態1と同様のものを使用できるので、ここでは説明を省略する。
<実施の形態3>
本実施の形態に係るランプユニット401の斜視図を図17に示し、ランプユニット401の分解斜視図を図18に示す。
本実施の形態に係るランプユニット401の斜視図を図17に示し、ランプユニット401の分解斜視図を図18に示す。
ランプユニット401は、実施の形態2で説明した発光装置201を光源として内蔵している。また、ランプユニット401は、発光装置201以外に、ベース420、ホルダ430、化粧カバー440、カバー450、カバー押え部材460および配線部材470等を備える。
ベース420は、円板状であって、上面側の中央に搭載部421を有し、当該搭載部421に発光装置201が搭載されている。また、ベース420の上面側には、搭載部421を挟んだ両側にねじ孔422が設けられている。ベース420の周部には、挿通孔423、ボス孔424および切欠部425が設けられている。このベース420は、例えば、アルミダイキャスト等の金属材料から形成されている。
ホルダ430は、円板状の押え板部431と、当該押え板部431の周縁に連続する円筒状の周壁部432とからなる形状を有する。押え板部431の中央部には窓孔433が設けられている。また、押え板部431の周部には、組立ねじ435が挿通される挿通孔436が貫設されている。ここにおいて、挿通孔436に挿通された組立ねじ435をベース420のねじ孔422に螺合させることにより、ホルダ430がベース420に取り付けられる。このとき、発光装置201は、ベース420とホルダ430とで挟持される。
化粧カバー440は、円環状であって、ホルダ430とカバー450との間に配置され、リード線471や組立ねじ435等を覆い隠している。化粧カバー440の中央部には窓孔441が形成されている。この化粧カバー440は、白色不透明の樹脂等の非透光性材料から形成されている。
カバー450は、略ドーム状の本体部451と本体部451の周縁部から外方へ延設された外鍔部452とを有し、外鍔部452がベース420に固定されている。このカバー450は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料から形成されており、発光装置201から出射された光はカバー450を透過してランプユニット401の外部へ取り出される。
カバー押え部材460は、円環板状であって、2箇所に円柱状のボス461が突設されている。そして、ボス461をベース420のボス孔424に挿通させた状態で、ボス461の先端部を塑性変形させることにより、カバー押え部材460がベース420に固定される。このとき、カバー450の外鍔部452は、カバー押え部材460とベース420とで挟持される。また、カバー押え部材460は、アルミニウム等の金属材料や白色不透明の樹脂のような非透光性材料からなる。
配線部材470は、発光装置201と電気的に接続された4本のツイストペア配線からなるリード線471を有し、リード線471の発光装置201に接続される側とは反対側の端部には、コネクタ472が取り付けられている。リード線471は、2個の電極パッド2040Aと2個の電極パッド2040Bそれぞれに電気的に接続されている。また、リード線471は、ベース420の切欠部425を介してベース420の外部に導出される。
<実施の形態4>
本実施の形態に係る照明装置501の断面図を図19に示す。
本実施の形態に係る照明装置501の断面図を図19に示す。
照明装置501は、実施の形態2で説明した発光装置201と、光量比率制御部とを備える。照明装置501は、発光装置201を光源として備えるランプユニット401(実施の形態3参照)と、光量比率制御部が光量比率制御回路504bとして組み込まれた電子安定器504を備える。
具体的には、照明装置501は、天井Cに埋め込むようにして取り付けられるダウンライトであって、器具503と、電子式安定器504と、コントローラ505と、ランプユニット401とを備える。
器具503は、ランプ収納部503aと、安定器収納部503bと、外鍔部503cとを有する。器具503は、例えば、アルミダイキャスト等の金属材料から形成されている。ランプ収納部503aは、有底円筒状であって、内部にランプユニット401が着脱自在に取り付けられる。安定器収納部503bは、ランプ収納部503aの底側に延設されており、内部に電子式安定器504が収納されている。外鍔部503cは、円環状であって、ランプ収納部503aの開口部から外方へ向けて延設されている。器具503は、ランプ収納部503aおよび安定器収納部503bが天井Cに貫設された埋込穴C1に埋め込まれ、外鍔部503cが天井Cの下面C2における埋込穴C1の周部に当接された状態で、例えば取付螺子(不図示)によって天井Cに取り付けられる。
電子式安定器504は、ランプユニット401に内蔵された発光装置201の発光部2012A,2012Bそれぞれに各別に電力供給を行う電源回路504aと、第1発光部2012Aの光量と第2発光部2012Bの光量との比率を変化させる光量比率制御回路504bとを備える。また、電子式安定器504は、ランプユニット401と電気的に接続される電源線504cを有し、当該電源線504cの先端にはランプユニット401の配線部材470のコネクタ472に接続されるコネクタ504dが取り付けられている。そして、電源回路504aは、電源線504cおよび配線部材470を介して発光部2012A,2012Bそれぞれに電力供給を行う。
また、電子式安定器504には、ユーザが、発光部2012Aの光量と発光部2012Bの光量との比率を変化させる際に操作するコントローラ505が信号線505aを介して接続されている。そして、光量比率制御回路504bは、コントローラ505から信号線505aを介して入力される信号電圧に基づいて、電源回路504aから発光部2012Aに供給する電流の大きさと、電源回路504aから発光部2012Bに供給する電流の大きさの比率を変化させる。これにより発光部2012Aの光量と発光部2012Bの光量との比率が変化する。
<変形例>
(1)実施の形態1では、発光部312Aに供給する電流の大きさと、発光部312Bに供給する電流の大きさとを替えることにより、発光部312Aの光量と発光部312Bの光量との比率を変化させていたが、この比率を変化させる手段はこれに限定されない。
(1)実施の形態1では、発光部312Aに供給する電流の大きさと、発光部312Bに供給する電流の大きさとを替えることにより、発光部312Aの光量と発光部312Bの光量との比率を変化させていたが、この比率を変化させる手段はこれに限定されない。
例えば、各発光部312A,312Bを覆うように透過率可変フィルタを配置し、発光部312A,312Bそれぞれに供給する電流の大きさは一定にし、透過率可変フィルタの透過率を変化させることにより、発光部312Aの光量と発光部312Bの光量との比率を変化させる構成でもよい。この透過率可変フィルタとしては、例えば、液晶フィルタ等が挙げられる。
(2)実施の形態1では、波長変換部材330Aが黄色蛍光体および赤色蛍光体或いはシリケート系の緑色蛍光体および赤色蛍光体を含有し、波長変換部材330Bが緑色蛍光体および赤色蛍光体を含有する例について説明したが、含有する蛍光体の組み合わせはこれに限定されるものではない。例えば、波長変換部材330Aが赤色蛍光体とシリケート系以外の緑色蛍光体とを含有するものであってもよい。また、波長変換部材330Bが、黄色蛍光体のみを含有するものであってもよい。
(3)実施の形態2では、11個の第1発光部2012Aが群GR1,GR2を構成し、11個の第2発光部2012Bが群GR3,GR4を構成し、基板2010上に群GR2,GR3,GR1,GR4の順に並ぶ形で配置されている例について説明したが、発光部2012A,2012Bの配置はこれに限定されるものではない。
本変形例に係る発光装置601,701の平面図を図20(a)および(b)に示す。なお、図20(a)および(b)では、電極パッドおよび配線パターンの図示は省略している。
図20(a)に示すように、発光装置601では、基板2010上に複数の発光部6012A,6012Bが、当該複数の発光部6012A,6012Bの長手方向に直交する方向において交互に配置されている。ここで、第1発光部6012Aは、第1の白色光を出射し、第2発光部6012Bは、第2の白色光を出射する。
また、図20(b)に示すように、発光装置701では、基板2010上に同心円環状の複数の発光部7012A,7012Bが、中心から離れる方向に交互に配置されている。ここで、第1発光部7012Aは、第1の白色光を出射し、第2発光部7012Bは、第2の白色光を出射する。
発光装置601,701では、実施の形態2で説明した発光装置201に比べて、第1の白色光を出射する第1発光部6012A,7012Aと、第2の白色光を出射する第2発光部6012A,7012Bとが基板2010上により均一に分散している。これにより、実施の形態2で説明した発光装置201に比べて、演色性および彩度が互いに異なる第1、第2の白色光の分離を低減することができる。
(4)実施の形態2に係る発光装置201は、矩形板状の基板2010上に2種類の複数の細長の発光部2012A,2012Bが並設されてなる例について説明したが、2種類の発光部の形状や配置はこれに限定されるものではない。
本変形例に係る発光装置801,901,1001,1101,1201の平面図を図21(a)乃至(c)並びに図22(a)および(b)に示す。 発光装置801,901,1001は、いずれも細長の矩形板状の基板810を備える。
図21(a)に示すように、発光装置801は、2種類の細長の波長変換部材830A,830Bを有する発光部812A,812Bを備えている。そして、各発光部812A,812Bは、波長変換部材830A,830Bの長手方向が基板810の長手方向に一致し且つ基板810の短手方向で並んだ状態で基板810上に配設されている。ここで、第1発光部812Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部812Bから、第2の白色光が出射される。
図21(b)に示すように、発光装置901は、2種類の複数のドーム状の波長変換部材930A,930Bを有する発光部912A,912Bを備えている。そして、2種類の発光部912A,912Bは、基板810の長手方向に沿って交互に列状に配設されている。ここで、第1発光部912Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部912Bから、第2の白色光が出射される。
図21(c)に示すように、発光装置1001は、出力する白色光の2種類の複数のいわゆるSMD型の発光部1012A,1012Bを備える。各発光部1012A,1012Bは、LEDを囲繞する矩形枠状のハウジング1032A,1032Bと、ハウジング1032A,1032Bの内側に配置された波長変換部材1030A,1030Bとを有する。そして、2種類の発光部1012A,1012Bは、基板810の長手方向に沿って交互に列状に配設されている。ここで、第1発光部1012Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部1012Bから、第2の白色光が出射される。
なお、第1発光部1012Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部1012Bから、第2の白色光が出射される。また、発光装置1101,1201は、いずれも矩形板状の基板2010を備える。
図22(a)に示すように、発光装置1101は、2種類の複数のドーム状の波長変換部材1130A,1130Bを有する発光部1112A,1112Bを備えている。そして、各発光部1112A,1112Bは、基板2010上に行列状に配設されている。ここで、行列方向における少なくとも一方で隣り合う2つの発光部1112A,1112Bは、種類が異なる。なお、第1発光部1112Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部1112Bから、第2の白色光が出射される。
図22(b)に示すように、発光装置1201は、2種類の複数のいわゆるSMD型の発光部1212A,1212Bを備える。各発光部1212A,1212Bは、LEDを囲繞する矩形枠状のハウジング1232A,1232Bと、ハウジング1232A,1232Bの内側に配置された波長変換部材1230A,1230Bとを有する。そして、2種類の発光部1212A,1212Bは、基板2010上に行列状に配設されている。
ここで、行列方向における少なくとも一方で隣り合う2つの発光部1112A,1112Bは、種類が異なる。なお、第1発光部912Aから、第1の白色光が出射され、第2発光部912Bから、第2の白色光が出射される。本構成においても、各種照明装置に適した発光装置を実現することができる。
(5)実施の形態2では、波長変換部材2030Aのみに酸化ネオジムを含有させ、波長変換部材2030Bは酸化ネオジムを含有しない構成とすることにより、発光装置201から第1、第2白色光が同時に出射される構成とした。しかし、第1、第2白色光を同時に出射する構成は、これに限定されるものではなく、例えば、複数の発光部の一部を覆うように酸化ネオジムが分散された透光性基材からなるフィルタを配置した構成であってもよい。
本変形例に係る発光装置1301の平面図を図23に示す。なお、実施の形態2と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
発光装置1301は、同一種類の複数の発光部1312の一部が、酸化ネオジムが分散された透光性基材からなるフィルタ1360で覆われている。そして、複数の発光部1312のうち、フィルタ1360で覆われたものと覆われていないものとで、光出力を個別に調整することができる。
本構成によれば、フィルタ1360の大きさを変えるだけで、演色性と彩度のバランスを変更することができるので、発光装置1301の演色性と彩度のバランス変更を容易に実施できるという利点がある。
(6)実施の形態1および2では、LED320として青色LEDを用いる例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、緑色LEDや黄色LED等と光学フィルタとを組み合わせたものであってもよい。
(7)実施の形態1および4では、電子式安定器14,504に有線接続されたコントローラ61,505により発光部312A,312B或いは発光部2012A,2012Bの光量比率を制御する例について説明したが、コントローラは必ずしも電子式安定器14,504に有線接続されたものに限定されず、無線接続されたものであってもよい。
1,501 照明装置
14,504 電子式安定器
14e 光量比率制御回路
14f 電源回路
21,401 ランプ(照明用光源)
31A,31B,201 発光装置
312A,312B,2012A,2012B,6012A,6012B,7012A,7012B 発光部
14,504 電子式安定器
14e 光量比率制御回路
14f 電源回路
21,401 ランプ(照明用光源)
31A,31B,201 発光装置
312A,312B,2012A,2012B,6012A,6012B,7012A,7012B 発光部
Claims (17)
- 第1の白色光を出射する第1発光部と、
第2の白色光を出射する第2発光部と、
前記第1発光部の光量と前記第2発光部の光量との比率を制御する光量比率制御部とを備え、
xy色度図における前記第1の白色光の色度および前記第2の白色光の色度が、xy色度図に示されたMacAdam楕円の長軸および短軸をそれぞれ3倍の長さにして得られる楕円の内側の領域内に存在し、
前記第1の白色光は、前記第2の白色光に比べて、演色性が低く、且つ同一の対象物に照射されたとき対象物が示す色の彩度が高い
ことを特徴とする照明装置。 - 前記第1発光部は、
第1発光素子と、
透光性基材に1種類以上の蛍光体が分散されてなり且つ前記第1発光素子を覆う第1波長変換部材とを有し、
前記第2発光部は、
第2発光素子と、
透光性基材に1種類以上の蛍光体が分散されてなり且つ前記第2発光素子を覆う第2波長変換部材とを有し、
前記第1波長変換部材と前記第2波長変換部材とでは、前記透光性基材に分散された蛍光体の組み合わせが互いに異なる
ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。 - 前記第1波長変換部材は、前記透光性基材に黄色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなり、
前記第2波長変換部材は、前記透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項2記載の照明装置。 - 前記第1波長変換部材は、前記透光性基材に赤色蛍光体が分散されてなり、
前記第2波長変換部材は、前記透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項2記載の照明装置。 - 前記第1波長変換部材は、更に、前記透光性基材にシリケート系の緑色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項4記載の照明装置。 - 前記第1波長変換部材は、更に、前記透光性基材にネオジム化合物が分散されてなる
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1発光部および前記第2発光部それぞれに各別に電流供給を行う電源回路を更に備え、
前記光量比率制御部は、前記電源回路から前記第1発光部に供給する電流の大きさと、前記電源回路から前記第2発光部に供給する電流の大きさとの比率を変化させることにより、前記第1発光部の光量と前記第2発光部の光量との比率を変化させる
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の照明装置。 - 第1の白色光の色域面積比Ga、Ga4、目立ち指数FCIが、第2の白色光の色域面積比Ga、Ga4、目立ち指数FCIに比べてそれぞれ高い
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 第1の白色光を出射する第1発光部と、
第2の白色光を出射する第2発光部とを備え、
xy色度図における前記第1の白色光の色度および前記第2の白色光の色度が、xy色度図に示されたMacAdam楕円の長軸および短軸をそれぞれ3倍の長さにして得られる楕円の内側の領域内に存在し、
前記第1の白色光は、前記第2の白色光に比べて演色性が高く且つ、同一対象物に照射されたとき対象物が示す色の彩度が低い
ことを特徴とする発光装置。 - 前記第1発光部は、
第1発光素子と、
透光性基材に1種類以上の蛍光体が分散されてなり且つ前記第1発光素子を覆う第1波長変換部材とを有し、
前記第2発光部は、
第2発光素子と、
透光性基材に1種類以上の蛍光体が分散されてなり且つ前記第2発光素子を覆う第2波長変換部材とを有し、
前記第1波長変換部材と前記第2波長変換部材とでは、前記透光性基材に分散された蛍光体の組み合わせが互いに異なる
ことを特徴とする請求項9記載の発光装置。 - 前記第1波長変換部材は、前記透光性基材に黄色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなり、
前記第2波長変換部材は、前記透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項10記載の発光装置。 - 前記第1波長変換部材は、前記透光性基材に赤色蛍光体が分散されてなり、
前記第2波長変換部材は、前記透光性基材に緑色蛍光体および赤色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項10記載の発光装置。 - 前記第1波長変換部材は、更に、前記透光性基材にシリケート系の緑色蛍光体が分散されてなる
ことを特徴とする請求項12記載の発光装置。 - 前記第1波長変換部材は、更に、前記透光性基材にネオジム化合物が分散されてなる
ことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の発光装置。 - 基板を備え、
前記第1発光部および前記第2発光部は、細長形状であり、前記基板上に、前記第1発光部および前記第2発光部の長手方向に直交する方向に交互に並列されている
ことを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の発光装置。 - 基板を備え、
前記第1発光部および前記第2発光部は、同心環状であり、前記基板上に、中心から離れる方向に交互に配置されている
ことを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記第1の白色光の色域面積比Ga、Ga4、目立ち指数FCIが、前記第2の白色光の色域面積比Ga、Ga4、目立ち指数FCIに比べてそれぞれ低い
請求項9乃至16のいずれか1項に記載の発光装置。
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