JP6406069B2 - 発光装置の選別方法及び照明装置の製造方法並びに照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置の選別方法及び発光装置を用いた照明装置の製造方法並びに照明装置に関する。
近年、発光素子チップ(発光素子)や、発光素子と発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発する蛍光体とを組み合わせて用いたLED(発光装置)が各種の照明装置に用いられている。このようなLEDは、チップや蛍光体等にばらつきがあるために、同様に生産しても得られるLEDは異なる色温度や色度や光強度等の特性を持つ。そのため、LEDを、特性によってランク分け(選別)する。
そのようなLEDが複数搭載された照明器具を生産する場合には、器具同士で均一な色温度や色度や光束を持つことが望ましい。例えば、照明としての色には、JIS、ANSI等で定められた色度範囲(図8及び図9を参照)の規格があり、照明用具から得られる白色がこの範囲内であることや、使用用途によってはさらに狭い特定の色度範囲であることが求められることがある。また、特に黒体軌跡上のJISで定められた色温度であることが望ましい。
しかし、通常、LEDのランク分けは、このような特性のばらつきの少ない器具を生産するのに対しては不十分となる場合があった。また、このランク(選別領域)からさらに所望の色度や光束となるよう分別すると、生産コストが高くなる。
一方で、異なる色度を有する、具体的には補色関係にあるLED同士の光を混合することにより、人の目にはほぼ所望の色に見える光を作り出すことが可能である。このことから、所望の色度範囲から外れたLEDであっても、発光色の異なるものを複数組み合わせて、所望の色範囲の照明装置を得るようにした種々のLEDの実装方法が提案されている。
例えば、照明用途の照明装置であれば、照明用の白色として適当とされる黒体軌跡上の目標色温度からマクアダム楕円3stepの面積外に位置する色度範囲のLEDを用い、好ましい白色の照明器具をつくることを目的として、目標色度に対して定まるマクアダム楕円3stepの範囲外の色度範囲に位置する色度を有する複数のLEDであって、各LEDの発光色の合成色が目標色度と略同じ色度となる複数のLEDが実装されたLEDモジュールを備えたことを特徴とする発光装置が提案されている(特許文献1参照)。
また、照明用途以外に、液晶用バックライト等のLED応用装置を生産する際に、所望の色温度を持つLEDだけでなく、その他の色温度を持つLEDも使用して全面的に均一な色温度を作り出すこと、さらに、生産される各ランクのLEDを最も利用率が高いように使用することを課題として、所定の生産工場単位から生産されるLEDの色温度座標中における色温度分布情報を取得する色温度分布情報取得ステップと、取得された色温度分布情報に基づいて、前記LEDの一部を構成するLED集団であってその合成光が所定の色温度となり、かつ、最も前記LEDの利用率が高い最適集団を特定する色温度最適集団特定ステップと、特定された最適集団からLED応用装置に対して実装される小集団を、その小集団の合成光が前記所定の色温度となるように選抜して実装する最適色温度選抜実装ステップとからなるLED応用装置の生産方法が提案されている(特許文献2参照)。
特開2013−45544号公報 特開2008−147563号公報
しかし、上記のような発光装置の色調選別方法や、発光装置の実装方法では、十分にコストを低減することが難しい。もしくは照明装置の品質を保つことが難しい。
ここで、異なる色度を有する複数のLEDを組み合わせて、目標の色度範囲、例えばマクアダム楕円3stepの色度範囲に含まれる混色光を発する照明装置を得る手法の一例について説明する。図10に、マクアダム楕円3stepとマクアダム楕円5stepの範囲をCIE1931標準色度図上に示したグラフを示す。この図において、内側の楕円OV1がマクアダム楕円3stepの領域を示し、外側の楕円OV2がマクアダム楕円5stepの領域を示している。このグラフ上に、複数のLEDを、その発光の色調が示す色度座標x,yに応じてプロットすることで、分布が得られる。具体的には、例えば、各LEDの正負のリード電極に、測定装置のプローバーを接触させて給電し、発光させて、得られた発光の色調を測定することで、色度座標x,yが得られ、色度分布を得ることができる。この状態で内側の楕円OV1内(ハッチングで示す領域)に含まれるLEDは、マクアダム楕円3stepを充足するので、単体で利用できる。一方、内側の楕円OV1の周囲に分布したLEDは、単体ではマクアダム楕円3stepを充足せず、そのままでは使用できない。そこで、これらのLEDを破棄することなく有効利用するために、異なる色調を有する複数のLED同士の色を混色させて使用することにより、混色光が内側の楕円OV1内に含まれるようにする。具体的には、内側の楕円OV1と、外側の楕円OV2とで挟まれた環状の領域を4つに分割する。例えば、環状の領域を時計回りに第一領域91、第三領域93、第二領域92、第四領域94にそれぞれ分割した場合、第一領域91と第二領域92、第三領域93と第四領域94は、それぞれ、マクアダム楕円3stepの領域を挟んで対向する位置となる。このように規定された状態で、環状の領域に分布する各LEDを、これら第一領域91、第二領域92、第三領域93、第四領域94のいずれかに選別(クラス分け)する。そして、照明装置を構成する際には、対向する位置に分布しているLED同士を組み合わせる。例えば第一領域91と第二領域92にそれぞれ属するLEDは、単体ではマクアダム楕円3stepの範囲外となるものの、これらの混色光は、第一領域91と第二領域92の中間、すなわちマクアダム楕円3stepの範囲内に含まれるようになる。同様に第三領域93と第四領域94にそれぞれ属するLEDを組み合わせて照明装置を構成することで、これらの混色光は各領域の中間にあるマクアダム楕円3stepの範囲内に含まれるようになる。このようにすることで、マクアダム楕円3stepの範囲外にあるLEDを使用しながら、一定の色度範囲の照明光を出力可能な照明装置を得ることが可能となる。
しかしながら、この方法で得られる照明装置の出力光が、必ずしもマクアダム楕円3stepの範囲内に含まれないという問題があった。すなわち、LEDは第一領域91〜第四領域94のいずれかに選別されるのみであって、各領域のどの部分にあたるLEDであるかは不明となる。よって、ランダムに選択された第一領域91に属するLEDと第二領域92に属するLEDが、例えば図11に示すように、RA、RBの座標位置にあった場合は、その混色光はRAとRBを結ぶ線分上の位置RXとなって、マクアダム楕円3stepの範囲内に含まれないこととなる。同様に、RC、RDの座標位置にあるLEDを組み合わせた場合も、混色光はこれらを結ぶ線分上の位置RYとなって、マクアダム楕円3stepの範囲内に含まれない。このように、従来のLED選別方法によれば、選択されるLEDの組み合わせによっては照明装置の出力光が所望の色度範囲から外れることとなって、得られる照明装置の品質にばらつきが生じる結果となっていた。これを防ぐには、例えば選別される各LEDの色度情報を記憶して、照明装置として選択されたLEDから得られる混色光を予め演算し、上述したようなマクアダム楕円3stepの範囲内に含まれない組み合わせを排除することが考えられる。しかしながらこの方法では、膨大な数のLED素子の色度情報をすべて記録しておく必要があり、極めて手間がかかる上システムが複雑化して、コスト高となる。また、環状の領域の幅を狭くすることが考えられるが、その場合には選別領域が狭くなり、利用できるLEDの数が少なくなったり、さらなる選別を行う必要があるなどして、コスト高となる。このため、より簡便でありながら、発光装置の出力光を所望の範囲内に収めることのできる方法が求められていた。
本発明の一つの態様は、発光装置の色調選別方法であって、色調選別を行う範囲は、第1色調範囲と前記第1色調範囲の外側の第2色調範囲であり、前記第2色調範囲は、第1領域から第6領域に分割されており、前記第1領域から第6領域の外形は、それぞれ、前記第1色調範囲に外接する三角形が前記第2色調範囲の外形と交わる3つの交点と、前記3つの交点と前記第2色調範囲の中心を通る線が第2色調範囲の外形と交わる3つの交点と、で定められており、発光装置を前記第1領域から前記第6領域に選別する、発光装置の色調選別方法である。
また、本発明の一つの態様は、照明装置の製造方法であって、第1色調範囲より広く、第1領域から第6領域までに分割された第2色調範囲の複数の発光装置を実装し、照明装置から前記第1色調範囲の発光を得る照明装置の製造方法であり、前記第2色調範囲は、第1領域から第6領域に分割されており、前記第1領域から第6領域の外形は、それぞれ、前記第1色調範囲に外接する三角形が前記第2色調範囲の外形と交わる3つの交点と、前記3つの交点と前記第2色調範囲の中心を通る分割線が第2色調範囲の外形と交わる3つの交点と、で定められており、前記複数の発光装置は、前記第1領域から前記第6領域に選別された、前記第1領域と前記第1色調範囲を挟んで対向する第2領域の色度を有する発光装置を備える、照明装置の製造方法である。
これにより、コストを低減した色調選別方法、照明装置の製造方法を提供できる。
本発明の第一実施形態に関わる発光装置の選別方法について説明する概略図である。 色度図上における発光装置の色度のばらつきの分布を示すグラフである。 本発明の第二実施形態に関わる発光装置の選別方法について説明する概略図である。 本発明の1つの実施形態に関わる発光装置を示す概略断面図である。 本発明の1つの実施形態に関わる照明装置を示す概略図である。 本発明の第四実施形態に関わる発光装置の選別方法について説明する概略図である。 本発明の第三実施形態に関わる発光装置の選別方法について説明する概略図である。 CIE1931(x,y)色度図上における、ANSIの色度範囲と7stepのマクアダム楕円を示す図である。 CIE1976(u’,v’)色度図上における、ANSIの色度範囲と7stepのマクアダム楕円を示す図である。 マクアダム楕円3stepとマクアダム楕円5stepの範囲をCIE1931標準色度図上に示したグラフである。 図10のグラフにおいて、混色光がマクアダム楕円3stepに含まれない例を示すグラフである。 照明装置の製造システムを示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態に係る発光装置の選別方法及び照明装置の製造方法並びに照明装置について図面を参照して説明する。
説明する図面では、選別領域や発光装置の各構成等について部分的又は全体的に誇張して記載している場合がある。さらに、各図において断面を示す場合であっても、見やすくするために、断面部分を示す斜線(ハッチング)を省略している場合もある。
実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程を含むことができる。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程を含むことができる。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記第一領域から前記第六領域はそれぞれ、前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、各々第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画されている。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、さらに、前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第一領域に属する第一発光装置と、前記第二領域に属する第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、さらに、前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第三領域に属する第三発光装置と、前記第四領域に属する第四発光装置と各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、さらに、前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第五領域に属する第五発光装置と、前記第六領域に属する第六発光装置とを、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記分割線のうち2本が前記第二色調範囲の長手方向に延びる。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記第一色調範囲及び前記第二色調範囲は、楕円形である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記第一色調範囲は、3step以内のマクアダム楕円である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記色度図が、CIExy色度図又はCIELUV色度図である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記第一色調範囲の中心は、黒体軌跡に沿う、又は黒体軌跡上、黒体軌跡よりX軸に近い位置に位置している。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、色調選別を行う範囲として、予め色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、かつ前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、前記第一色調範囲と、前記第一領域から第六領域の情報が基準色度情報として記憶素子に記憶されており、前記選別工程において、各発光装置について、該特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照し、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器のいずれかに送出し、前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装部でもって実装する。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記選別工程において、発光装置が、前記第一色調範囲選別容器、第一領域から前記第六領域のいずれにも属しないと判別された場合は、第七選別容器に送出されるようにしている。
他の実施の形態に係る照明装置の製造方法によれば、前記発光装置がLEDである。
他の実施の形態に係る照明装置の製造システムによれば、色調選別を行う範囲として、色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、基準色度情報として記憶するための記憶素子と、前記第一色調範囲及び第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された、発光装置を保持するための第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器と、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定するための色調特定部と、各発光装置を、前記色調特定部で特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照して、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出するための選別部と、前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装するための実装部とを備える。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る照明装置の製造システムによれば、色調選別を行う範囲として、色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、基準色度情報として記憶するための記憶素子と、前記第一色調範囲及び第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された、発光装置を保持するための第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器と、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定するための色調特定部と、各発光装置を、前記色調特定部で特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照して、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出するための選別部と、前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装するための実装部とを備える。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程とを含む。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程とを含む。さらに、前記第一領域から第六領域は、それぞれ、前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、前記第二色調範囲の中心Oとを通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記第一領域から前記第六領域はそれぞれ、前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、各々第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画されている。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記分割線のうち2本が前記第二色調範囲の長手方向に延びる。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記第一色調範囲及び前記第二色調範囲は、楕円形である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記第一色調範囲は、3step以内のマクアダム楕円である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記色度図が、CIExy色度図又はCIELUV色度図である。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、各発光装置からの出力光が混色されて、白色光を出力すると共に、前記第一色調範囲の中心は、黒体軌跡に沿う、又は黒体軌跡上、黒体軌跡よりX軸に近い位置に位置している。
他の実施の形態に係る発光装置の選別方法によれば、前記発光装置がLEDである。
(第一実施形態)
まず、図1を用いて、本発明の第一実施形態に関わる発光装置の選別方法を説明する。図1に示すように、xが横軸、yが縦軸で示されるCIE1931標準色度図上の所定の範囲に、第一色調範囲1が設定されている。この第一色調範囲1は、発光装置として、もしくは複数の発光装置を用いた照明装置として所望の色調の領域である。第一実施形態の第一色調範囲1は、(x,y=0.3825,0.3796)を中心とするマクアダム楕円2.5stepの範囲にほぼ一致している。
第一色調範囲1の外形の形状は、一方に長い形状、例えば、長辺側と短辺側を有する楕円形や長手方向と短手方向を有する多角形等であることが好ましい。また、この長辺側が発光装置の製造のばらつきに沿って傾いた形状であることが好ましい。これにより、第一色調範囲に選別される発光装置の数を多くする(第一色調範囲の発光装置の収率を高める)ことができる。より好ましくは、図1に示すように楕円形であることが好ましい。
第一色調範囲の位置や領域は、選別される発光装置が第一色調範囲の全体が求められる色調の領域、例えば一般照明用途の光源の場合にはANSIの一つの領域等に含まれることが好ましい。また、ある特定色度を中心としたマクアダム楕円の範囲、例えば3stepの範囲に含まれることが好ましい。さらに、前述の求められる色調の領域(例えば、ANSIの一つの領域)に含まれるようなマクアダム楕円3stepの範囲に含まれることがより好ましい。これらにより、第一色調範囲に選別された発光装置のみを用いて(すなわち、他の色調範囲に選別された発光装置と混ぜて実装することなく)、各種規格に適合した、又は/及び人の目にほぼ同じ色に見える照明装置を製造することができる。
第一色調範囲の中心は、例えば、(x,y=0.4578,0.4101)、(x,y=0.4338,0.4030)、(x,y=0.4073,0.3917)、(x,y=0.3818,0.3797)、(x,y=0.3611,0.3658)、(x,y=0.3447,0.3553)、(x,y=0.3287,0.3417)、(x,y=0.3123,0.3282)やその近傍などとすることができる。
なお、マクアダム3stepの範囲とは、3SDCM(Standard Deviation of Color Matching)でマクアダム楕円の内部にあるということである。マクアダム楕円とは、CIE標準色度図中で、人間が見て基準色調までの距離が同じであると知覚される色調の領域である。マクアダム楕円の次元はSDMCで示される。言い換えれば、発光装置又は照明装置の発光の色度座標が所定の値から3SDMCを超えて偏差しないということである。
なお、マクアダム楕円とSDMCについては、例えば、MacAdam, D. L., Specification of small chromaticity differences, Journal of the Optical Society of America, vol.33, no.1, Jan. 1943, pp 18-26等に詳しく記載されている。
発光装置又は照明装置が白色発光のものである場合には、第一色調範囲(特にマクアダム楕円)の中心は、黒体軌跡(黒体放射曲線)に沿う、もしくは黒体軌跡上、黒体軌跡よりわずかにX軸に近い位置(緑色側から遠い位置)等に位置することが好ましい。これにより、一般照明として良質な照明装置を製造することができる。
第一色調範囲の外形がマクアダム楕円とほぼ一致する場合、第一色調範囲の大きさは、マクアダム楕円3step以下であることが好ましく、2.5、2step以下であることがより好ましい。これにより、特に2step以下の大きさとすることにより、人の目にほとんど色のばらつきが感じられない、非常に高品質な照明装置を提供することができる。
また、第一色調範囲は、例えば、発光装置の製造の収率から設定してもよい。例えば、第一色調範囲1を、製造された発光装置のうち、50%、75%、80%以上のものの色度が入る範囲として設定することができる。
第二色調範囲2は、第一色調範囲1の外側にある領域である。本実施形態の第二色調範囲2の外形は、第一色調範囲1より大きい楕円形、具体的にはマクアダム楕円5stepの範囲に設定されている。
第二色調範囲2は、第一色調範囲1の外側にあればよく、任意の形状や大きさに設定できる。いいかえると、第二色調範囲2は、第一色調範囲1を囲む環状に形成される。
第二色調範囲2の外形の形状は、一方向に長い形状、例えば、長辺側と短辺側を有する楕円形や長手方向と短手方向を有する多角形等であることが好ましい。特に、楕円形であることが好ましい。発光素子と、発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発する蛍光体とを用いた発光装置を製造する際、色度のばらつきは、図2の黒点の分布に示すように、色度図上で発光素子の発光波長の点と波長変換部材のピーク波長の点とを結んだ線を長辺とする、傾いた略楕円形の範囲になる。つまり、この製造のばらつきに沿って第二色調範囲を設定することにより、発光装置を無駄なく選別し、照明装置に利用することが可能となる。また、製造のばらつきの楕円形の傾きと第二色調範囲の楕円形の傾きを近似させることで、後述する第一領域と第二領域に選別される発光装置の数を近づけることができる。これにより、発光装置を無駄なく利用しやすくなる。
第二色調範囲2は、第一色調範囲1と相似の形状であることが好ましい。例えば、第一色調範囲1が楕円形である場合には、第二色調範囲2は楕円形であることが好ましい。
この第二色調範囲2は、図1に示すように、第一領域51から第六領域56の6つの領域に分割されている。本実施形態の発光装置によれば、色調範囲は、少なくともこの第一領域51から第六領域56の6つの領域と、第一色調範囲1の7つの選別領域に選別される。
第一領域51は、第一色調範囲1ないし第二色調範囲2の中心Oを挟んで第二領域52と対向し、第三領域53は、第一色調範囲1ないし第二色調範囲の中心Oを挟んで第四領域54と対向し、第五領域55は、第一色調範囲1ないし第二色調範囲の中心Oを挟んで第六領域56と対向している。
本実施形態において、第一領域51から第六領域56の外形は、第一色調範囲1に外接する三角形(図1において破線で示す)が第二色調範囲2の外形と交わる3つの交点A,B,Cと、当該3つの交点A,B,Cと第二色調範囲の中心Oとを通る線31,32,33と、前記線31,32,33が第二色調範囲2の外形と交わる3つの交点D,E,Fと、第一色調範囲1の外形とで定められる、略楕円弧形状である。すなわち、第一領域から第六領域の外形は、6つの交点と第二色調範囲の中心とを結ぶ線を含む。
具体的には、第一領域51は、第一色調範囲の外形と、第一色調範囲1に外接する三角形ABCが第二色調範囲2と交わる第一の交点Aと第二色調範囲の中心Oを通る第一の線31と、該三角形が第二色調範囲2と交わる第一の交点Aと異なる第二の交点Bと第二色調範囲2の中心Oを通る第二の線32と、該第二の線32と第二色調範囲2とが交わる交点Eと第一の交点Aとの間の弧とで、定められている。
なお、第一色調範囲1に外接する三角形ABCが第二色調範囲2の外形と交わる3つの交点A,B,Cと第二色調範囲2の中心とを通る線31,32,33を、本明細書では分割線とも呼ぶ。
本実施形態では、三角形の頂点を点A,B,Cとし、分割線31,32,33を定めたが、三角形は他の配置でもよく、例えば、点E,D,F等を頂点とするものであってもよい。
本実施形態においては、分割線は、そのうち2本が、前記第二色調範囲の長手方向に延びるよう設定されることが好ましい。特に、楕円形の第二色調範囲の長軸を挟むよう設定されていることが好ましい。これにより、組み合わされる(対向する)選別領域の形状を略対称形とすることができ、2つの選別領域内に含まれる発光装置の数をほぼ等しくすることが可能となり、製造した発光装置を無駄なく利用することができる。
三角形に内接する楕円形は、第一領域から第六領域までの範囲に選別された発光装置のうち、対向する領域に属する発光装置を混色して得られる色調の範囲を示す。すなわち、それぞれ第一領域と第二領域、第三領域と第四領域、第五領域と第六領域に属する発光装置を混ぜて用いることで、照明装置として三角形に内接する楕円形の内部の色調の発光を得ることができる。つまり、このような三角形を、得たい色調の範囲(つまり第一色調範囲1)に外接するよう定めることで、無駄のない選別領域を定めることができる(詳細は後述する)。
なお、選別範囲の分割は、第一色調範囲1の外側にある第二色調範囲2に内接する三角形を基準に6つの領域に分割され、それらの6つの領域のうち2つに選別された発光装置の光を混色して、第一色調範囲の色調の光が得られるように設定されることもできる。つまり、発光装置の色調選別方法であって、色調選別を行う範囲は、第一色調範囲と前記第一色調範囲の外側の第二色調範囲であり、前記第二色調範囲は、第一領域から第六領域に分割されており、前記第一領域から第六領域の外形は、それぞれ、前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点と、前記3つの頂点と前記第二色調範囲の中心を通る分割線が前記第二色調範囲の外形と交わる3つの交点と、で定められており、発光装置を前記第一領域から前記第六領域に選別する、発光装置の色調選別方法であってもよい。
(第二実施形態)
例えば、その場合、三角形の少なくともその1辺が、第一色調範囲1の外形と2点で交わるように設定されてもよい。例えば、図3に示すように、第一色調範囲1の外形をマクアダム3stepの楕円形、第二色調範囲2の外形をマクアダム5stepの楕円形に設定した場合、第二色調範囲2に内接する三角形は、第一色調範囲1に外接するものよりも小さくなり、すなわち三角形の各辺がそれぞれ第一色調範囲1と2点ずつで交わる。このような、第一色調範囲1と第二色調範囲2ないし第一領域51から第六領域56を設定した場合、第二色調範囲2を用いた照明装置から得られる発光色は、第一色調範囲1の境界よりも内側とできる。これにより、例えば発光装置の色調の選別の精度が高くないような(誤差が比較的大きい)場合に、選別の誤差を吸収して、所望の発光色の照明装置を製造することができる。この三角形の大きさは、選別の精度のばらつきや求められる照明装置の質によって、適宜選択することができる。しかし、三角形が小さすぎる場合、つまり第二色調範囲が小さい場合には、用いることができる発光装置の色度の範囲が小さくなる。この観点から、三角形は、図1に示すように、第一色調範囲の外形に外接し、第二色調範囲の外形に内接するように設定されることが好ましい。これにより、最も無駄なく発光装置を選別し、利用することができる。
なお、本明細書において、「内接」「外接」「中心」「上にある」「領域の中にある」「定める」「設定する」等の表現は、必ずしも厳密なものである必要はなく、実質同じとみなせる程度の範囲も含み、さらに装置の設定や測定のばらつきや誤差等によってずれる範囲も含む。
なお、第一色調範囲1、第二色調範囲2及び第一領域51から第六領域56の設定は、上述の趣旨から逸脱しない範囲であれば、任意の方法で行うことができる。例えば、分割線31,32,33は、初めに三角形を設定してから設定される必要はなく、それのみを計算で求めて設定してもよい。また例えば、2つの同心円と、その同心円の中心を通る60度ずつ傾いた線を3本引き、その円を適宜傾け、内側の楕円形を第一色調範囲1、外側の楕円形を第二色調範囲2、3本の線を分割線31,32、33として色度図上に配置してもよい。
上述のように設定された選別範囲に発光装置を選別する。発光装置の選別は公知の方法で行うことができる。例えば、発光装置に設けられた正負のリード電極に測定装置のプローバーを接触させて発光装置に給電し、発光させて、その得られた発光の色調を測定することで行うことができる。
以上のようにして、複数の発光装置を、第一色調範囲1、第一領域51から第六領域56のいずれかに選別する。選別された発光装置は、これら第一色調範囲1、第一領域51から第六領域56毎に纏めて保持する。例えば第一色調範囲1、第一領域51から第六領域56毎に筒状の選別容器や袋に充填される。このようにして選別された発光装置を、下記のような方法で実装することにより、第一色調範囲内の発光色の照明装置を製造することができる。選別容器は、例えば筒状の容器や箱、複数の領域に区画されたトレイ等が利用できる。これらの選別容器に投入された発光装置は、必要に応じて別の容器や袋に移し替える。
照明装置の実装方法について、図1の、第一領域51に選別された発光装置と、第一領域51と第一色調範囲1を挟んで対向する第二領域52に選別された発光装置を、照明装置に実装する場合を例にして説明する。
発光装置から得られる光束がそれぞれ同じであるとした場合、第一領域51の一番端にある点Aの色度を持つ発光装置と、第二領域52の一番端にある点Bの色度を持つ発光装置を実装すると、得られる照明装置の色度は、第一色調範囲1の外形と三角形の外接点L1となる。なお、同様に、点Eと点Dの色度の発光装置を用いると、得られる照明装置の色度は第一色調範囲1の外形と三角形の外接点L2となる。
つまり、第一領域51から得られる光と、第二領域52から得られる光の量が同じであれば(光束や発光装置の数等が同じであれば)、もっとも色調がずれた発光装置を搭載するケースであっても、照明装置の色調は第一色調範囲1上となり、所望の色調の照明装置を得ることができる。なお、実際の発光装置の製造においては、選別領域の端部付近の色度を有する発光装置は多くないため、実際に得られる照明装置の色調は第一色調範囲の境界より内部よりとなる。
このように、第一色調範囲1の色調を発光する照明装置を、それよりも広い範囲の色調を発光する発光装置を用いて効率的に製造することができる。
発光装置の色調選別領域を細分化すると、コストの上昇ないし歩留まりの低下が引き起こされる可能性があるが、本実施形態のような選別方法とすることで、選別した発光装置を無駄なく用いて、所望の色調の照明装置を製造することができる。また、発光の色調が所望の範囲にないことが原因で廃棄される発光装置を減らすことができる。
なお、ここでは、第一領域51と第二領域52に選別された発光装置を例にあげて説明したが、第三領域53とこの第三領域53に第一色調範囲1を挟んで対向する第四領域54に選別された発光装置(それぞれ第三発光装置10c、第四発光装置10d)、あるいは第五領域55と第五領域55に第一色調範囲1を挟んで対向する第六領域56に選別された発光装置(それぞれ第五発光装置10e、第六発光装置10f)も同様に、第一色調範囲1の色調の発光をする照明装置に用いることができる。さらに第一色調範囲1に選別された発光装置(第一色調範囲発光装置10o)については、このような他の領域に選別された発光装置と組み合わせることなく、従来と同様に単独で用いても所定の色調の照明装置を得ることができることは言うまでもない。
発光装置の実装の方法は、例えば、異なる領域に選別された発光装置を一つずつ又は複数個ずつ交互に実装することが好ましい。複数の列状に実装される場合には、1つの領域に選別された発光装置と、異なる領域に選別された発光装置とが隣接するように実装することが好ましい。これにより、異なる領域に選別された発光装置の光の混色性を高めることができ、照明装置の発光部全体からほぼ均一な色の光を得ることができる。
(発光装置)
本発明に適用可能な発光装置の一例の断面図を図4に示す。発光装置10は、例えば、パッケージ13の凹部内に載置された発光素子11と、発光素子11を封止する透光性の封止部材14を有している。凹部の底面に露出する正負のリード電極12と発光素子11とは2本のワイヤ15により電気的に接続されている。そして、透光性の封止部材14中に蛍光体16が含有されている。
発光装置は、正負のリード電極や反射部材等を備えたパッケージ内に発光素子を収容した表面実装型発光ダイオードや砲弾型発光ダイオード、発光素子の周囲に樹脂や蛍光体層等を形成したチップサイズパッケージ型発光ダイオードなどを用いることができる。
なお、発光素子は、例えば、p型半導体層と、光を放出する活性層と、n型半導体層と、p型半導体層と電気的に接続されるp側電極と、n型半導体層と電気的に接続されるn側電極を有する。発光素子の電極は、ダイボンディングやワイヤボンディングやフリップチップボンディング等によって正負のリード電極に電気的に接続されている。また、発光素子の電極は、発光装置の外部に露出して、実装基板等と接合されるリード電極とされていてもよい。
発光素子は、発光波長や材料は、例えば、青色や紫色の発光をする発光素子、例えば、サファイア基板上にGaN系半導体が積層された発光素子を用いることができる。これにより、後述する蛍光体と組み合わせて、容易に白色の光の発光装置を製造することができる。
(蛍光体)
発光装置は、発光素子からの発光だけでなく、その発光を吸収して異なる波長の発光を行う蛍光体を有していてもよい。発光装置からの発光色は、これら発光素子からの発光と蛍光体からの発光が合わさったものとなる。
蛍光体は種々の方法で発光装置に設けられる。例えば、発光素子を封止する透光性の封止部材に含有させることができるし、板状に成形されて発光素子の上部に設けることもできる。
蛍光体としては、発光素子からの光を吸収して別の波長の光を発することのできる蛍光体であれば様々なものを用いることができる。例えば、ユーロピウム、セリウム等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、より具体的には、ユーロピウムで賦活されたα又はβサイアロン型蛍光体、各種アルカリ土類金属窒化シリケート蛍光体、ユーロピウム等のランタノイド系元素、マンガン等の遷移金属系元素により主に賦活されるアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類のハロシリケート蛍光体、アルカリ土類金属シリケート蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、セリウム等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はユーロピウム等のランタノイド系元素で主に賦活される有機物及び有機錯体等が挙げられる。特に、青色発光の発光素子と組み合わせる場合、黄色蛍光体であるYAG系蛍光体、赤色蛍光体であるSCASNやKSF、緑色蛍光体のβ−SiAlONやLAG系蛍光体等が好適に用いられる。これにより、白色ないし電球色の発光装置を製造することができる。
また、1つの発光装置に2種類以上の蛍光体を用いてもよい。2種類以上の蛍光体は、混合された状態で設けられてもよく、層状に設けられていてもよい。
異なる色の発光をする蛍光体を2種類以上用いる場合、発光装置の色のばらつきは、1種類の蛍光体を用いる場合と比べて大きくなる。例えば、青色に発光可能な発光素子と、青色光を吸収してそれぞれ緑色と赤色とに発光する2種類の蛍光体を用いて白色の発光装置を製造する場合、それぞれの蛍光体の量や混合比がばらつくことで、得られる発光装置の色調は、略Y軸方向である緑色の方向と略X軸方向である赤色の方向との2方向に広がって分布する。つまり、発光装置の色調がばらつく範囲が、1種類の蛍光体を用いる場合よりも広くなる。そのような場合であっても、本発明の色調選別方法を適用することで、コストを低減し、所望の色調の照明装置を製造することができる。
加えて、蛍光体のばらつきが2方向に広がる場合は、得られる発光装置の色調の分布が黒体軌跡やマクアダム楕円の傾きや形状と一致しにくいため、第一色調範囲1に選別される発光装置の割合が少なくなる(収率が低下する)傾向がある。しかし、本実施形態においては、第一色調範囲1から外れた第二色調範囲2の色調の発光装置を用いて、所望の色調の照明装置を製造することができ、色調選別や照明装置の製造コストの低減が可能である。
また、異なる蛍光体を層状に形成する場合も、上記と同様の理由で色調のばらつきが大きくなる。その場合においても、上記と同様の効果が得られる。
その他、発光装置は、例えば、蛍光体を含有せず、異なる色の発光をする複数の発光素子を搭載したものであってもよい。また、異なる色の発光をする複数の発光素子と蛍光体とを組み合わせたものであってもよい。具体的には、青色発光する発光素子と青色の発光を吸収して緑色発光する蛍光体を用いた発光装置から薄緑色(白色がかった緑色)の光を得て、赤色の発光素子もしくは赤色の発光素子を有する発光装置からの光を混色して白色領域の光を得るようにしてもよい。この場合、発光装置の色調選別は、薄緑色の範囲において行われてもよく、赤色の発光素子からの光と混合された状態で行われてもよい。
なお、発光装置の色調のばらつきは、種々の原因で起こる。例えば、蛍光体の量や分布、発光素子の発光波長、蛍光体の混合比、蛍光体を含有している樹脂等の粘度のばらつき、製造装置や測定装置などの各種装置の消耗やばらつきなどが原因で発生する。
(照明装置)
本発明に関連する照明装置は、どのようなものでもよく、例えば、テレビやスマートフォン等のバックライト、電球型照明(例として図5に照明装置100を示す)、蛍光灯型照明、トロファー型照明、スポットライト型照明、ライン型照明、街路灯、自動車のヘッドライト、懐中電灯などであることができる。図5に示す電球型照明の照明装置100では、実装基板18上に複数の発光装置10を実装している。
以上、発光装置の選別方法、照明装置の製造方法について、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
(第三実施形態)
例えば、ここまでの記載では、CIE1931標準色度図を用いて説明したが、異なる方式の色度図であっても本発明は適用可能である。例えば、図7に示すように、u’,v’色度図においても、適用可能である。本実施形態の第一色調範囲1は、第二実施形態と同様に、マクアダム楕円3stepの範囲にほぼ一致する領域であり、第二色調範囲2は、分割線31、32、33によって第一領域51から第六領域56の6つの選別領域に分割されている。
また、発光装置の選別は一度に行われる必要はなく、6つの領域よりも細分化して選別した後、複数の領域をより広い一つの領域としてまとめて利用してもよい。また、一度広い領域に選別した後に、再度狭い領域に選別してもよい。
また、3つ以上の領域に選別された発光装置を用いて、照明装置としてもよい。
(第四実施形態)
さらに、図6に示すように、第二色調範囲2より大きい第三色調範囲21を設定してもよい。また、第三色調範囲21の分割は、第二色調範囲2について設定した分割線31、32、33を延長した線で行うことができる。図6の例では、第二色調範囲2を分割線31、32、33でもって、第一領域51から第六領域56の6つの選別領域に分割すると共に、さらに第三色調範囲21についても、第二色調範囲2の第一領域51から第六領域56を設定した方法と同様の方法で、すなわち分割線31、32、33でもって、第一領域61、第二領域62、第三領域63、第四領域64、第五領域65、第六領域66の6つの選別領域に分割することができる。
(照明装置の製造システム1000)
図12に、他の実施形態に係る照明装置の製造システム1000を示す。この図に示す照明装置の製造システム1000は、色調特定部71と、選別部72と、記憶素子73と、選別容器74と、実装部75を備える。色調特定部71は、供給される色調の異なる複数の発光装置に対して、色調を特定するための部材である。上述の通り、プローバーを発光装置10に設けられた正負のリード電極に接触させて給電し、発光させた状態で発光色の色調を測定する既知の部材が利用できる。
選別部72は、色調特定部71で特定された色調に応じて各発光装置10を選別するための部材である。色調毎に選別された発光装置10は、選別容器74に保持される。この選別部72は、記憶素子73と接続されている。記憶素子73には、基準色度情報が予め記憶される。基準色度情報は、上述した図1等に示した色度図上の領域を区分けした領域を示す情報である。ここでは、色調選別を行う範囲として、色度図上に、第一色調範囲1と、この第一色調範囲1の外側に第二色調範囲2が設定される。第二色調範囲2はさらに、第一領域51、第二領域52、第三領域53、第四領域54、第五領域55、第六領域56に分割される。また第一領域51と第二領域52、第三領域53と第四領域54、第五領域55と第六領域56は、それぞれ第一色調範囲1を挟んで対向する位置となるように区画されている。
また選別容器74は、選別部72で選別された発光装置10を保持するための部材である。ここでは、第一色調範囲1、第一領域51から第六領域56にそれぞれ対応して、第一色調範囲選別容器74o、第一選別容器74a、第二選別容器74b、第三選別容器74c、第四選別容器74d、第五選別容器74e、第六選別容器74fが用意されている。第一選別容器74a〜第六選別容器74fは、さらに細分化して複数のサブ選別容器に分けることもできる。例えば、同じ色調であっても、他のパラメータ、例えば発光装置の出力、順電圧等に応じてさらに選別することも可能である。この場合は、第一領域に対応する第一選別容器をさらに複数に分けた、細分化選別容器を用意して、詳細に選別を行ってもよい。このように、各領域と選別容器とは、それぞれ1対1に対応する構成に限らず、第一領域から第六領域に対応した第一選別容器74aから第六選別容器74fを、さらに複数に区分けすることもできる。また、これら第一選別容器〜第六選別容器以外にも、例えばいずれの領域にも該当しなかった発光装置を保持するために、第七選別容器を用意してもよい。第七選別容器に保持された発光装置は、例えば規格外として破棄される。各選別容器は、筒状の瓶状とする他、袋や箱状等、任意の形状のものが利用できる。
選別部72は、各発光装置10を、色調特定部71で特定された色調に基づいて、記憶素子73に記憶された基準色度情報を参照して、第一色調範囲1、第一領域51から前記第六領域56のいずれかに属するかを判別する。この判別結果に基づいて、各発光装置10は、第一色調範囲選別容器74o、第一選別容器74aから第六選別容器74fのいずれかに送出される。なお、以上の例では、様々な色調の発光装置を、一回の選別工程で第一色調範囲選別容器74o、第一選別容器74a、第二選別容器74b、第三選別容器74c、第四選別容器74d、第五選別容器74e、第六選別容器74fのいずれかに属するかを選別しているが、本発明はこの構成に限らず、選別工程を複数に分けて行うこともできる。例えば、発光装置の母集合に対して、まず第一色調範囲1と第二色調範囲2のいずれかに属するかを判定した上で、この第二色調範囲2に属する発光装置の集合に対して、さらに第一領域51〜第六領域56のいずれに属するかを判定するように構成してもよい。このような場合において、既に第二色調範囲2に属することの選別作業を経た発光装置の集合に対して、選別等を行う方法も、本発明の発光装置の選別方法や照明装置の製造方法に含む。
実装部75は、選別容器74に保持された発光装置10を組み合わせて、実装基板上に実装し、照明装置を組み上げる。具体的には、第一選別容器74aから第六選別容器74fのいずれかに送出された複数の発光装置10の内、第一選別容器74aに保持された第一発光装置10aと、第二選別容器74bに保持された第二発光装置10bとを抽出し、これら第一発光装置10aと第二発光装置10bを、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装する。同様に、第三選別容器74cに保持された第三発光装置10cと、第四選別容器74dに保持された第四発光装置10dとを抽出し、これら第三発光装置10cと第四発光装置10dを、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装する。あるいは第五選別容器74eに保持された第五発光装置10eと、第六選別容器74fに保持された第六発光装置10fとを抽出し、これら第五発光装置10eと第六発光装置10fを、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装する。実装基板上に実装する発光装置の個数やレイアウトは、求められる出力や配向等に応じて適宜設計される。
なお、色調特定部71、選別部72、選別容器74、実装部75間の移送は、直接連続して行う他、物理的、空間的、あるいは時間的に分離してもよい。例えば選別容器から一旦袋詰めされた発光装置を、別の組み立て工場に運送して、実装することもできる。この場合は選別容器と実装部とが場所的に離間している。言い換えると、選別部と実装部が異なる別々の装置に備えられていることがある。
以上、本発明の実施形態乃至実施例を図面に基づいて説明した。ただ、上記の実施形態乃至実施例は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は上記のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以上の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
1000…照明装置の製造システム
1…第一色調範囲
2…第二色調範囲
10…発光装置;10o…第一色調範囲発光装置;10a…第一発光装置;10b…第二発光装置;10c…第三発光装置;10d…第四発光装置;10e…第五発光装置;10f…第六発光装置
11…発光素子
12…リード電極
13…パッケージ
14…封止部材
15…ワイヤ
16…蛍光体
18…実装基板
21…第三色調範囲
31,32,33…交点A,B,Cと第二色調範囲の中心Oとを通る分割線
51…第一領域
52…第二領域
53…第三領域
54…第四領域
55…第五領域
56…第六領域
61…第一領域
62…第二領域
63…第三領域
64…第四領域
65…第五領域
66…第六領域
71…色調特定部
72…選別部
73…記憶素子
74…選別容器;74o…第一色調範囲選別容器;74a…第一選別容器、74b…第二選別容器、74c…第三選別容器、74d…第四選別容器、74e…第五選別容器、74f…第六選別容器
75…実装部
91…第一領域
92…第二領域
93…第三領域
94…第四領域
100…照明装置
A,B,C…三角形が第二色調範囲の外形と交わる交点
D,E,F…線31,32,33が第二色調範囲2の外形と交わる交点
O…第一色調範囲ないし第二色調範囲の中心
L1…第一色調範囲1の外形と三角形の外接点
L2…第一色調範囲1の外形と三角形の外接点
OV1…内側の楕円
OV2…外側の楕円
RA、RB、RC、RD…座標位置
RX、RY…線分上の位置

Claims (29)

  1. 照明装置の製造方法であって、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、
    色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程を含
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である照明装置の製造方法。
  2. 照明装置の製造方法であって、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、
    色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程を含み、
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である照明装置の製造方法。
  3. 請求項1又は2に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記第一領域から前記第六領域はそれぞれ、
    前記第一領域と第二領域、
    前記第三領域と第四領域、
    前記第五領域と第六領域
    が、各々第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画されている照明装置の製造方法。
  4. 請求項1〜3のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、さらに、
    前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第一領域に属する第一発光装置と、前記第二領域に属する第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む照明装置の製造方法。
  5. 請求項1〜のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、さらに、
    前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第三領域に属する第三発光装置と、前記第四領域に属する第四発光装置と各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む照明装置の製造方法。
  6. 請求項1〜のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、さらに、
    前記第一領域から前記第六領域のいずれかに選別された複数の発光装置の内、前記第五領域に属する第五発光装置と、前記第六領域に属する第六発光装置とを、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に実装する工程を含む照明装置の製造方法。
  7. 請求項1又は2に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記分割線のうち2本が前記第二色調範囲の長手方向に延びる照明装置の製造方法。
  8. 請求項1〜のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記第一色調範囲及び前記第二色調範囲は、楕円形である照明装置の製造方法。
  9. 請求項1〜のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記第一色調範囲は、3step以内のマクアダム楕円である照明装置の製造方法。
  10. 請求項1〜のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記色度図が、CIExy色度図又はCIELUV色度図である照明装置の製造方法。
  11. 請求項1〜10のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    各発光装置からの出力光が混色されて、白色光を出力すると共に、
    前記第一色調範囲の中心は、黒体軌跡に沿う、又は黒体軌跡上、黒体軌跡よりX軸に近い位置に位置してなる照明装置の製造方法。
  12. 請求項1〜11のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    色調選別を行う範囲として、予め色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、かつ前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、前記第一色調範囲と、前記第一領域から第六領域の情報が基準色度情報として記憶素子に記憶されており、
    前記選別工程において、各発光装置について、該特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照し、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器のいずれかに送出し、
    前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装部でもって実装する照明装置の製造方法。
  13. 請求項12に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記選別工程において、発光装置が、前記第一色調範囲選別容器、第一領域から前記第六領域のいずれにも属しないと判別された場合は、第七選別容器に送出されるようにしてなる照明装置の製造方法。
  14. 請求項1〜13のいずれか一に記載の照明装置の製造方法であって、
    前記発光装置がLEDである照明装置の製造方法。
  15. 求項1〜14のいずれか一の方法で製造された照明装置。
  16. 色調選別を行う範囲として、色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、基準色度情報として記憶するための記憶素子と、
    前記第一色調範囲及び第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された、発光装置を保持するための第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器と、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定するための色調特定部と、
    各発光装置を、前記色調特定部で特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照して、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出するための選別部と、
    前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装するための実装部と
    を備え
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域であ
    る照明装置の製造システム。
  17. 色調選別を行う範囲として、色度図上に、第一色調範囲と、前記第一色調範囲の外側に第二色調範囲を設定し、前記第二色調範囲を、さらに第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割し、かつ前記第一領域と第二領域、前記第三領域と第四領域、前記第五領域と第六領域が、それぞれ第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画した状態を、基準色度情報として記憶するための記憶素子と、
    前記第一色調範囲及び第一領域から前記第六領域にそれぞれ対応して用意された、発光装置を保持するための第一色調範囲選別容器、第一選別容器、第二選別容器、第三選別容器、第四選別容器、第五選別容器、第六選別容器と、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定するための色調特定部と、
    各発光装置を、前記色調特定部で特定された色調に基づいて、前記記憶素子に記憶された基準色度情報を参照して、前記第一色調範囲、第一領域から前記第六領域のいずれかに属するかを判別し、該判別に基づいて、該発光装置を、前記第一色調範囲、第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出するための選別部と、
    前記第一選別容器から第六選別容器のいずれかに送出された複数の発光装置の内、前記第一選別容器に保持された第一発光装置と、前記第二選別容器に保持された第二発光装置とを抽出し、該抽出された第一発光装置と第二発光装置を、各発光装置からの出力光が混色される姿勢に、実装基板上に実装するための実装部と
    を備え、
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である照明装置の製造システム。
  18. 発光装置の色調選別方法であって、
    色調選別を行う範囲は、第一色調範囲と前記第一色調範囲の外側の第二色調範囲であり、
    前記第二色調範囲は、第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域に分割されており、
    前記第一領域から第六領域の外形は、それぞれ、前記第一色調範囲に外接する三角形が前記第二色調範囲の外形と交わる3つの交点と、前記3つの交点と前記第二色調範囲の中心を通る分割線が第二色調範囲の外形と交わる3つの交点と、で定められており、
    発光装置を前記第一領域から前記第六領域に選別する、発光装置の色調選別方法。
  19. 発光装置の選別方法であって、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、
    色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程とを含み、
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第一色調範囲に外接し、かつ前記第一色調範囲と同心の前記第二色調範囲に内接する三角形の頂点A、B、Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である発光装置の選別方法。
  20. 発光装置の選別方法であって、
    色調の異なる複数の発光装置の色調を特定する工程と、
    色度図上に設定された、所定の範囲を有する第一色調範囲の領域と、前記第一色調範囲の外側に設定された第二色調範囲を分割した第一領域、第二領域、第三領域、第四領域、第五領域、第六領域のいずれかに、前記発光装置が属するかを該特定された色調に基づいて判定し、該判定結果に基づいて選別する工程とを含み、
    前記第一領域から第六領域は、それぞれ、
    前記第二色調範囲に内接し、かつ前記第一色調範囲と3点以上で交わる三角形の3つの頂点A,B,Cと、
    前記第二色調範囲の中心Oと
    を通り、前記第二色調範囲を分割する分割線AD,BE,CFで区画された領域である発光装置の選別方法。
  21. 請求項18〜20のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記第一領域から前記第六領域はそれぞれ、
    前記第一領域と第二領域、
    前記第三領域と第四領域、
    前記第五領域と第六領域
    が、各々第一色調範囲を挟んで対向する位置となるように区画されている発光装置の選別方法。
  22. 請求項18〜20のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記分割線のうち2本が前記第二色調範囲の長手方向に延びる発光装置の選別方法。
  23. 請求項18〜22のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記第一色調範囲及び前記第二色調範囲は、楕円形である発光装置の選別方法。
  24. 請求項18〜23のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記第一色調範囲は、3step以内のマクアダム楕円である発光装置の選別方法。
  25. 請求項19又は20に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記色度図が、CIExy色度図又はCIELUV色度図である発光装置の選別方法。
  26. 請求項18〜25のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    各発光装置からの出力光が混色されて、白色光を出力すると共に、
    前記第一色調範囲の中心は、黒体軌跡に沿う、又は黒体軌跡上、黒体軌跡よりX軸に近い位置に位置してなる発光装置の選別方法。
  27. 請求項18〜26のいずれか一に記載の発光装置の選別方法であって、
    前記発光装置がLEDである発光装置の選別方法。
  28. 請求項18〜27に記載の発光装置の選別方法により選別された発光装置を用いて照明装置を製造する、照明装置の製造方法。
  29. 請求項28に記載の方法で製造された照明装置。
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