JP6548104B2 - 光源モジュール及び光源ユニット - Google Patents
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Description
本発明は、生体におけるメラトニン（melatonin）の分泌を抑制することが可能な光源モジュール及び光源ユニットに関するものである。
近年、照明光源としては、メラトニンの分泌を抑制し、生体リズムの調整や生体の覚醒を促す作用効果を得るものが提案されている（特許文献１）。
特許文献１に記載された照明光源は、相関色温度が７１００Ｋを超えており、一般の室内空間で使用した場合の照明空間が、やや青みの強い印象を与える空間であった。
また、一般的に、生体のメラトニン分泌の抑制効果は、光源色が低色温度側になるにつれて低下する傾向にあることが知られている。
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、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能で、且つ、肌見えの良さ及び演色性の向上を図ることが可能な光源モジュール及び光源ユニットを提供する。
本発明の光源モジュールは、発光部と、波長変換部と、を備える。前記波長変換部は、前記発光部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。前記発光部から放射される光と前記波長変換材料で波長変換された光との混色光であって１つの前記波長変換部から出射される合成光の相関色温度は、５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。前記合成光の分光分布は、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域に、第１極大値を有し、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域に、第１極小値を有する。前記第１極大値に対する前記第１極小値の比率は、少なくとも０．４である。前記発光部は、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子のみを含む。前記波長変換材料は、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体と、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含む。前記合成光の分光分布から下記（２）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が、０．８５以上である。
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。前記合成光の平均演色評価数Ｒａが８５以上であり、
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が８０以上である。
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が８０以上である。
この光源モジュールにおいて、前記合成光の分光分布は、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に、第２極大値を有し、前記第１極大値に対する前記第２極大値の比率が、０．６〜１．０の範囲にある、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、前記発光部を覆っており、前記黄色蛍光体と前記赤色蛍光体とが、前記青色蛍光体及び前記青緑色蛍光体よりも前記第１固体発光素子の近くに配置されている、ことが好ましい。
本発明の光源ユニットは、第１光源モジュールと、第２光源モジュールと、を備える。前記第１光源モジュールは、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子と、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体と、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体と、を備える。前記第２光源モジュールは、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第２固体発光素子と、前記第２固体発光素子からの光により励起され、黄色光を放射する黄色蛍光体と、前記第２固体発光素子からの光により励起され、赤色光を放射する赤色蛍光体と、を備え、相関色温度が３２５０Ｋ〜５５００Ｋの白色光を放射するように構成される。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は、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。前記合成光の分光分布から下記（２）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が、０．９０以上である。
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。前記合成光の平均演色評価数Ｒａが８５以上であり、
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が８０以上である。
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が８０以上である。
本発明の光源モジュールは、合成光の相関色温度が、５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下であり、前記合成光の分光分布が、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域に、第１極大値を有し、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域に、第１極小値を有する。また、光源モジュールは、前記第１極大値に対する前記第１極小値の比率が、少なくとも０．４である。また、光源モジュールは、前記発光部が、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子を含む。また、光源モジュールは、前記波長変換材料が、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体と、前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含む。よって、本発明の光源モジュールにおいては、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能で、且つ、肌見えの良さ及び演色性の向上を図ることが可能となる。
本発明の光源ユニットは、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は、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。よって、本発明の照明装置においては、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能で、且つ、肌見えの良さ及び演色性の向上を図ることが可能となる。
（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１〜６に基づいて説明する。
以下では、本実施形態の光源モジュール１について、図１〜６に基づいて説明する。
図３に示すように、光源モジュール１は、発光部１１と、波長変換部１２と、を備える。波長変換部１２から出射される合成光の相関色温度は、５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。光源モジュール１の合成光の分光分布は、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域に、第１極大値（Ｍａ１：図１参照）を有し、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域に、第１極小値（Ｍｉ１：図１参照）を有する。第１極大値に対する第１極小値の比率は、少なくとも０．４である。発光部１１は、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子１１ａを含む。波長変換材料は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体を含む。また、波長変換材料は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体を含む。また、波長変換材料は、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含む。よって、光源モジュール１は、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能で、且つ、肌見えの良さ及び演色性の向上を図ることが可能となる。
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。
発光部１１における第１固体発光素子１１ａは、例えば、発光ダイオード（light emitting diode：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光源を構成することができる。ＬＥＤ光源とは、例えば、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２０１２に定義されているように、ＬＥＤ発光装置の総称である。
第１固体発光素子１１ａは、例えば、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域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、第１固体発光素子１１ａは、ピーク波長が３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲にある紫色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。
紫色ＬＥＤは、紫色の光を放射するＬＥＤチップにより構成することができる。紫色の光を放射するＬＥＤチップとしては、例えば、窒化ガリウム系紫色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、第１固体発光素子１１ａ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、長方形状等でもよい。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。
第１固体発光素子１１ａは、第１電極と、第２電極と、を備えている。第１固体発光素子１１ａ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、第１固体発光素子１１ａが実装された実装基板１３を備えている。実装基板１３は、第１固体発光素子１１ａを実装する基板である。「実装する」とは、第１固体発光素子１１ａ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に支持され第１固体発光素子１１ａ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、第１固体発光素子１１ａ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。
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、第１固体発光素子１１ａ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、第１固体発光素子１１ａの平面サイズよりも大きく設定してある。
発光部１１は、第１固体発光素子１１ａの個数を特に限定するものではなく、複数個の第１固体発光素子１１ａを備えていてもよい。したがって、実装基板１３は、実装可能な第１固体発光素子１１ａの個数を特に限定するものではなく、例えば、複数個の第１固体発光素子１１ａを実装可能に構成されていてもよい。要するに、光源モジュール１は、複数個の第１固体発光素子１１ａ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。
また、発光部１１は、第１固体発光素子１１ａの他に、例えば、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第２固体発光素子（図示せず）を備えていてもよい。第２固体発光素子は、例えば、青色ＬＥＤにより構成することができる。青色ＬＥＤは、青色の光を放射するＬＥＤチップにより構成することができる。青色の光を放射する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。
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、発光部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、第１固体発光素子１１ａとして紫色ＬＥＤチップを用いている場合等、波長変換部１２が、第１固体発光素子１１ａ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、ドーム状、直方体状等の形状でもよい。また、光源モジュール１は、支持体１４として、第１固体発光素子１１ａを収納する凹部が一面に形成された形状を採用する場合、波長変換部１２の形状として、例えば、半球状、半楕円球状、ドーム状、直方体状、平板状等の形状を採用することができる。
光源モジュール１は、１個の波長変換部１２により１個の第１固体発光素子１１ａを覆っているが、これに限らず、１個の波長変換部１２により複数個の第１固体発光素子１１ａ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、複数個の第１固体発光素子１１ａの配置に基づいて、波長変換部１２の形状を適宜変更することが好ましい。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第１固体発光素子１１ａが配列されている場合、波長変換部１２を、複数個の第１固体発光素子１１ａを覆う半円柱状の形状とすることができる。
波長変換部１２から出射される合成光とは、発光部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、合成光の相関色温度が、５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。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。５７００Ｋは、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２０１２等で定義される昼光色の相関色温度の範囲（５７００Ｋ〜７１００Ｋ）の下限である。７１００Ｋは、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。
ところで、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の（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が、０．９０以上であるのが好ましい。
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４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。
Ｖ（λ）は、比視感度である。λは、波長である。標準比視感度曲線は、図４に一点鎖線で示すような曲線である。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。
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、下記の（２）式のように表すことができる。
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、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。
ＰＳは、肌色の好ましさを示す値である。ＰＳは、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。
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、合成光のＰＳが８０以上であることにより、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、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下では、生体作用度が０．８５以上、且つ、ＰＳが８０以上、平均演色評価数Ｒａが８５以上、となるように構成されているのが好ましい。ここで、光源モジュール１は、相関色温度が６５００Ｋにおいて、生体作用度が０．９以上となるように構成されているのが好ましい。これにより、光源モジュール１は、サーカディアンリズム（circadian rhythm）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。例えば、相関色温度が６５００Ｋで生体作用度が０．９０未満の場合には、サーカディアンリズムを整えるために使用するために、照度を高くする必要があり、人が眩しすぎると感じてしまう懸念がある。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等において、主として起床時から昼間における光源として利用することができる。この場合、光源モジュール１は、照明空間にいる生体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。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。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は、合成光の平均演色評価数Ｒａが、８５以上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院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。
分光分布は、例えば、ＪＩＳ Ｃ８１５５：２０１０の５．３（試験条件）において規定された試験の条件の下で、ＪＩＳ Ｚ８７２４−１９９７の４．２（分光分布の測定方法）によって測定することができる。
光源モジュール１の合成光の分光分布は、図１に示すように、３つのピークを有している。以下では、３つのピークのうち、最も短波長側のピークに対応する波長を「第１のピーク波長」と称し、真ん中のピークに対応する波長を「第２のピーク波長」と称し、最も長波長側のピークに対応する波長を「第３のピーク波長」と称する。図１に示した、合成光の分光分布は、一例であり、特に限定するものではない。
第１極大値（Ｍａ１）は、合成光の分光分布において、第１のピーク波長における強度である。
第１極小値（Ｍｉ１）は、第１のピーク波長と第２のピーク波長との間における強度の最小値である。言い換えれば、第１極小値（Ｍｉ１）は、第１のピーク波長と第２のピーク波長との間の波長域における強度の極小値であり、０よりも大きな値である。
図２は、相関色温度が６５００Ｋの場合における、第１極大値に対する第１極小値の比率と生体作用度との関係説明図である。図２は、横軸が第１極小値（Ｍｉ１）／第１極大値（Ｍａ１）であり、縦軸が生体作用度である。図２からは、相関色温度が６５００Ｋの場合、第１極小値（Ｍｉ１）／第１極大値（Ｍａ１）が０．４以上であれば、生体作用度が０．９以上となることが分かる。
光源モジュール１の合成光の分光分布は、第１のピーク波長が、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にあり、第２のピーク波長が４９０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にあり、第３のピーク波長が６００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長域にあるのが好ましい。
図１に示すように、合成光の分光分布は、第２極大値（Ｍａ２）と、第２極小値（Ｍｉ２）と、第３極大値（Ｍａ３）と、を有している。第２極大値は、合成光の分光分布において、第２のピーク波長における強度である。第２極小値は、合成光の分光分布において、第２のピーク波長と第３のピーク波長との間における強度の極小値であり、０よりも大きな値である。
光源モジュール１は、第２極大値と第１極小値との差分が、第２極大値に対して、３０％〜５５％の範囲の値が好適である。言い換えれば、光源モジュール１は、下記の（３）式で求められる、第２極大値（Ｍａ２）に対する、第２極大値（Ｍａ２）と第１極小値（Ｍｉ１）との差分の割合（Ｘａ）が３０％〜５５％であるのが好ましい。
また、第２極大値と第２極小値との差分は、第２極大値Ｍａ２に対して、２０％〜４５％の範囲の値が好適である。言い換えれば、光源モジュール１は、下記の（４）式で求められる、第２極大値（Ｍａ２）に対する、第２極大値（Ｍａ２）と第２極小値（Ｍｉ２）との差分の割合（Ｘｂ）が２０％〜４５％であるのが好ましい。
上述のＸａが５５％を超えている場合には、第１極小値が小さすぎ、相関色温度が６５００Ｋの場合、生体作用度が０．９０よりも小さくなる傾向にあり、十分なメラトニン分泌抑制効果が得られない傾向にある。また、Ｘａが３０％未満の場合には、第１極小値が大きすぎ、相対的に、Ｘｂが大きくなる傾向にある。このため、Ｘａが３０％未満の場合には、平均演色評価数Ｒａが８５よりも低い値となってしまう傾向にある。
また、上述のＸｂが４５％を超えている場合には、第２極小値が小さすぎ、平均演色評価数Ｒａが８５よりも低い値となってしまう傾向にある。また、Ｘｂが２０％未満の場合には、第２極小値が大きすぎ、相対的に、Ｘａが大きくなる傾向にある。このため、Ｘｂが２０％未満の場合には、生体作用度が０．８５よりも小さくなる傾向にあり、十分なメラトニン分泌抑制効果が得られない傾向にある。
光源モジュール１は、Ｘａが３０％〜５５％、Ｘｂが２０％〜４５％であることにより、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能となり、かつ、演色性が高く、かつ、肌の色見えの良い環境を演出可能となる。昼光色は、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２０１２で定義されている。ＬＥＤの光源色は、ＸＹＺ表色系における色度によって、昼光色、昼白色、白色、温白色及び電球色の５種類に区分される。
青色蛍光体は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され青色の光を放射する。青色蛍光体は、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する。青色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ2+付活アルミネート蛍光体等を採用することができる。Ｅｕ2+付活アルミネート蛍光体としては、例えば、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+等が挙げられる。光源モジュール１は、青色蛍光体の半値幅が４０ｎｍよりも小さいと、生体作用度が０．９よりも小さくなってしまう。
青緑色蛍光体は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され青緑色の光を放射する。青緑色蛍光体は、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する。青緑色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ，Ｍｎ付活アルミネート蛍光体等を採用することができる。Ｅｕ，Ｍｎ付活アルミネート蛍光体としては、例えば、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等が挙げられる。光源モジュール１は、波長変換材料が青緑色蛍光体を含んでいることにより、生体作用度が向上する。
本明細書における「半値幅」は、半値全幅を意味する。つまり、「半値幅」は、発光スペクトルの最大値の１／２の発光強度における波長の幅を意味する。
黄色蛍光体は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され黄色の光を放射する。黄色蛍光体は、発光スペクトルが５３０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長域にピーク波長を有するのが好ましい。黄色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ2+付活酸窒化物蛍光体、Ｅｕ2+付活シリケート系蛍光体、Ｃｅ3+付活ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体等を採用することができる。Ｅｕ2+付活酸窒化物蛍光体としては、例えば、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+等が挙げられる。Ｃｅ3+付活ＹＡＧ蛍光体としては、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+等が挙げられる。光源モジュール１は、発光部１１が第２固体発光素子を含んでいる場合、黄色蛍光体が、第２固体発光素子からの光によっても励起され黄色の光を放射する。
赤色蛍光体は、第１固体発光素子１１ａからの光により励起され赤色の光を放射する。赤色蛍光体は、発光スペクトルが６００ｎｍ〜６７０ｎｍの波長域にピーク波長を有するのが好ましい。赤色蛍光体としては、例えば、Ｅｕ2+付活窒化物蛍光体、Ｅｕ2+付活酸窒化物蛍光体等を採用することができる。Ｅｕ2+付活窒化物蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+や、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+等が挙げられる。光源モジュール１は、発光部１１が第２固体発光素子を含んでいる場合、赤色蛍光体が、第２固体発光素子からの光によっても励起され赤色の光を放射する。
光源モジュール１の合成光の分光分布は、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に、第２極大値を有し、第１極大値に対する第２極大値の比率が、０．６〜１．０の範囲にあるのが好ましい。これにより、光源モジュール１は、６５００Ｋ、ＤＵＶが０となる光色において、生体作用度を０．９以上とし、かつ、平均演色評価数Ｒａを９０以上とすることが可能となる。よって、光源モジュール１は、演色性の向上を図りながらも、生体のメラトニン分泌抑制効果の更なる向上を図ることが可能となる。
ＤＵＶは、例えば、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（５）式で表した値であるｄＵＶを１０００倍した値（ＤＵＶ＝１０００ｄＵＶ）である。ｄＵＶ及びＤＵＶは、光源（ここでは、照明光源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。
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。
図５は、第１極大値（Ｍａ１）に対する第２極大値（Ｍａ２）の比率と平均演色評価数Ｒａ及び生体作用度との関係説明図である。図５は、横軸が第２極大値（Ｍａ２）／第１極大値（Ｍａ１）であり、左側の縦軸が平均演色評価数Ｒａ、右側の縦軸が生体作用度である。図５中の黒菱形（◆）は、平均演色評価数Ｒａの測定値である。また、図５中の白四角（□）は、生体作用度の測定値である。図５から、生体作用度は、第２極大値（Ｍａ２）／第１極大値（Ｍａ１）が増加するにつれて向上することが分かる。また、図５から、平均演色評価数Ｒａは、第２極大値（Ｍａ２）／第１極大値（Ｍａ１）の変化に対して上に凸となる曲線状に変化することが分かる。そして、図５からは、第２極大値（Ｍａ２）／第１極大値（Ｍａ１）が０．６以上であれば、生体作用度が０．９以上となり、且つ、平均演色評価数Ｒａが８５以上となることが分かる。なお、図５は、相関色温度が６５００Ｋの場合を例示したものであるが、相関色温度が５７００Ｋ〜７１００Ｋの範囲であれば、図５と同様の傾向となる。
波長変換部１２は、上述のように、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、発光部１１を覆っている。波長変換部１２は、黄色蛍光体と赤色蛍光体とが、青色蛍光体及び青緑色蛍光体よりも第１固体発光素子１１ａの近くに配置されているのが好ましい。これにより、光源モジュール１は、青色蛍光体及び青緑色蛍光体それぞれで発光した光が、黄色蛍光体や赤色蛍光体で吸収されるのを抑制することが可能となり、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。図６では、青色蛍光体の発光スペクトルＳ１を破線で示し、青緑色蛍光体の発光スペクトルＳ２を実線で示し、黄色蛍光体の吸収スペクトルＳ３を一点鎖線で示し、赤色蛍光体の吸収スペクトルＳ４を二点鎖線で示してある。
光源モジュール１は、波長変換部１２のうち相対的に第１固体発光素子１１ａに近い領域のほうが相対的に第１固体発光素子１１ａから遠い領域に比べて、黄色蛍光体及び赤色蛍光体の配合率が高くなるように構成されていてもよい。
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、エポキシ樹脂、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。
図７は、光源モジュール１の第１変形例の光源モジュール１ｂを示す概略断面図である。第１変形例の光源モジュール１ｂは、波長変換部１２が、第１波長変換部１２１と、第２波長変換部１２２と、を備える。第１波長変換部１２１は、可視光を透過する第１透光性材料と黄色蛍光体と赤色蛍光体との混合体で形成され、発光部１１を覆っている。第２波長変換部１２２は、可視光を透過する第２透光性材料と青色蛍光体と青緑色蛍光体との混合体で形成され、第１波長変換部１２１を覆うように配置されている。これにより、第１変形例の光源モジュール１ｂは、第１波長変換部１２１を形成する工程と、第２波長変換部１２２を形成する工程と、の２つの工程で波長変換部１２を形成することが可能となり、容易に、光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。第１透光性材料及び第２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、エポキシ樹脂、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。第１透光性材料と第２透光性材料とは、同じ材料に限らず、異なる材料でもよい。
図８は、光源モジュール１の第２変形例の光源モジュール１ｃを示す概略断面図である。第２変形例の光源モジュール１ｃは、波長変換部１２が、第１波長変換部１２１と、第２波長変換部１２２と、を備える。第１波長変換部１２１は、可視光を透過する第１透光性材料と黄色蛍光体と赤色蛍光体との混合体で形成され、発光部１１を覆っている。第２波長変換部１２２は、可視光を透過する第２透光性材料と青緑色蛍光体との混合体で形成され、第１波長変換部１２１とは非接触の状態で第１波長変換部１２１を覆うように配置されている。第１波長変換部１２１とは非接触の状態で第１波長変換部１２１を覆うように配置されている。これにより、第２変形例の光源モジュール１ｃは、光源モジュール１及び光源モジュール１ｂに比べて、発光部１１、黄色蛍光体及び赤色蛍光体それぞれの発熱に起因して青色蛍光体及び青緑色蛍光体が温度上昇するのを抑制することが可能となる。よって、光源モジュール１ｃは、光源モジュール１、１ｂに比べて、合成光の色度の変化を抑制することが可能となる。第１透光性材料及び第２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、エポキシ樹脂、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。第１透光性材料と第２透光性材料とは、同じ材料に限らず、異なる材料でもよい。また、第２波長変換部１２２と第１波長変換部１２１との間に、気体層１５が形成されている。気体層１５は、実装基板１３と第１波長変換部１２１と第２波長変換部１２２とで囲まれた空間に存在する気体により構成することができる。気体としては、例えば、空気や不活性ガス等を挙げることができる。
青緑色蛍光体は、一般的に、黄色蛍光体及び赤色蛍光体に比べて変換効率の温度依存性が大きいものが多く、温度上昇による変換効率の低下率が大きい傾向にある。光源モジュール１ｃは、青緑色蛍光体を含む第２波長変換部１２２が、黄色蛍光体及び赤色蛍光体を含む第１波長変換部１２１から離れて配置されていることにより、第１変形例の光源モジュール１ｂに比べて、合成光の色度の変化を抑制することが可能となる。
（実施形態２）
以下では、本実施形態の光源ユニット３０について図９に基づいて説明する。なお、実施形態１と同様の構成要素については、実施形態１と同じ符号を付して説明を省略する。なお、図９は、光源ユニット３０を備えた照明装置３の概略構成図である。
以下では、本実施形態の光源ユニット３０について図９に基づいて説明する。なお、実施形態１と同様の構成要素については、実施形態１と同じ符号を付して説明を省略する。なお、図９は、光源ユニット３０を備えた照明装置３の概略構成図である。
光源ユニット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、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子１１ａと、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、を備える。青色蛍光体は、発光スペクトルが、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する。青緑色蛍光体は、発光スペクトルが、５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する。第２光源モジュール３２は、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第２固体発光素子１１ｂと、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を備える。黄色蛍光体は、第２固体発光素子１１ｂからの光により励起され、黄色光を放射する。赤色蛍光体は、第２固体発光素子１１ｂからの光により励起され、赤色光を放射する。第２光源モジュール３２は、相関色温度が３２５０Ｋ〜５５００Ｋの白色光を放射するように構成されている。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は、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下である。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は、生体作用度が０．９０以上、且つ、ＰＳが８０以上、平均演色評価数Ｒａが８５以上となるように構成されている。よって、光源ユニット３０は、光源色が昼光色でありながらも生体のメラトニン分泌抑制効果の向上を図ることが可能で、且つ、肌見えの良さ及び演色性の向上を図ることが可能となる。光源ユニット３０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。要するに、光源ユニット３０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。光源ユニット３０は、光源としての効率の向上を図ることが可能となる。光源の効率とは、光源の全光束を、単位時間当たりの消費エネルギで除した値である。
光源ユニット３０の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
光源ユニット３０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出射されるように構成されている。
第１光源モジュール３１は、第１固体発光素子１１ａと、波長変換部１２ａと、を備える。波長変換部１２ａは、透光性材料と、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、の混合体により形成されている。波長変換部１２ａの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、エポキシ樹脂、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。
第２光源モジュール３２は、第２固体発光素子１１ｂと、波長変換部１２ｂと、を備える。波長変換部１２ｂは、透光性材料と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、の混合体により形成されている。波長変換部１２ｂの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、エポキシ樹脂、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。
光源ユニット３０は、第１合成光と第２合成光とを合成した第３合成光の色度点を、図１０に破線で示す色度軌跡Ｌ２上で変化させることが可能である。図１０は、ｘｙ色度図上に、第１合成光の色度点をＰ１、第２合成光の色度点を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１０中のＬ１で示した曲線は、黒体軌跡を示している。光源ユニット３０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それぞれの向上を図ることができる。
ところで、ＬＥＤの光源色については、例えば、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２０１２で定義され、ＸＹＺ表色系における色度によって、昼光色、昼白色、白色、温白色及び電球色の５種類に区分される。第２光源モジュール３２が放射する、３２５０Ｋ〜５５００Ｋの白色光とは、ＪＩＳ Ｚ９１１２：２０１２で定義されているＬＥＤの光源色における昼白色、白色及び温白色を含む。
一般的に、蛍光体は、吸収した光の一部を、その光よりもエネルギの小さい、より長波長の光に変換して放出するが、吸収した光の波長におけるエネルギと放出する光の波長におけるエネルギとの差が大きいほど、波長変換によるエネルギ損失が大きくなる。したがって、黄色蛍光体及び赤色蛍光体については、第１固体発光素子１１ａに比べて長波長側にピーク波長がある第２固体発光素子１１ｂからの光により励起したほうが、第１固体発光素子１１ａからの光により励起する場合に比べて、エネルギ損失が小さくなる。よって、光源ユニット３０は、黄色蛍光体及び赤色蛍光体が、第１固体発光素子１１ａからの光ではなく第２固体発光素子１１ｂからの光で励起されるように構成されていることにより、効率の向上を図ることが可能となる。
光源ユニット３０は、正面視において、例えば、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構成とすることができる。これにより、光源ユニット３０は、第１光源モジュール３１と第２光源モジュール３２との両方が点灯したときに、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。
光源ユニット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、光源ユニット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。
また、光源ユニット３０は、第１光源モジュール３１の個数と第２光源モジュール３２の個数とが、同じでもよいし、異なっていてもよい。
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、電源３３から光源ユニット３０への供給電力を制御する制御部３４を備えているのが好ましい。照明装置３は、制御部３４が光源ユニット３０への供給電力を制御することで、色温度をコントロールできるようにすることもできる。
上述の実施形態１、２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１、２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。
（実施例１）
実施例１は、実施形態１で説明した図３の構造の光源モジュール１である。
実施例１は、実施形態１で説明した図３の構造の光源モジュール１である。
第１固体発光素子１１ａは、ピーク波長が４００ｎｍの紫色ＬＥＤである。紫色ＬＥＤは、窒化ガリウム系紫色ＬＥＤチップである。波長変換部１２は、波長変換材料として、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含む。青色蛍光体は、４６０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が６０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+である。青緑色蛍光体は、５２０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎである。黄色蛍光体は、５５０ｎｍにピーク波長を有するＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+である。赤色蛍光体は、６３０ｎｍにピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+である。透光性材料は、シリコーン樹脂である。光源モジュール１は、合成光の色温度が６５００Ｋとなり、且つ、ＤＵＶが０となるように、波長変換部１２における波長変換材料の配合比を調整した。
図１１は、実施例１の光源モジュール１から出射される合成光の分光分布を示している。合成光の分光分布は、第１極大値に対する第１極小値の比率が０．５である。また、合成光の分光分布は、第１極大値に対する第２極大値の比率が０．７である。また、生体作用度は、０．９３である。ＰＳは、９５である。平均演色評価数Ｒａは、９５である。
（実施例２）
実施例２は、実施形態２で説明した図９における光源ユニット３０である。
実施例２は、実施形態２で説明した図９における光源ユニット３０である。
第１光源モジュール３１の第１固体発光素子１１ａは、ピーク波長が４００ｎｍの紫色ＬＥＤである。紫色ＬＥＤは、窒化ガリウム系紫色ＬＥＤチップである。第１光源モジュール３１の波長変換部１２ａは、波長変換材料として、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、を含む。青色蛍光体は、４６０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が６０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+である。青緑色蛍光体は、５２０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎである。波長変換部１２ａの透光性材料は、シリコーン樹脂である。波長変換部１２ａは、第１光源モジュール３１の出射光の、ｘｙ色度図上での色度座標が、（ｘ，ｙ）＝（０．１４３，０．１９０）となるように波長変換材料の配合比を調整した。
第２光源モジュール３２の第２固体発光素子１１ｂは、ピーク波長が４５０ｎｍの青色ＬＥＤである。青色ＬＥＤは、窒化ガリウム系青色ＬＥＤチップである。第２光源モジュール３２の第２波長変換部１２ｂは、波長変換材料として、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含む。黄色蛍光体は、５４０ｎｍにピーク波長を有するＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+である。赤色蛍光体は、６３０ｎｍにピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+である。透光性材料は、シリコーン樹脂である。波長変換部１２ｂは、第２光源モジュール３２の出射光の色温度が４０００Ｋとなり、且つ、ＤＵＶが０となるように、波長変換材料の配合比を調整した。
光源ユニット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の色温度が６５００Ｋとなるように、第１光源モジュール３１の個数と第２光源モジュール３２の個数との比を調整した。
図１２は、実施例２の光源ユニット３０から出射される合成光の分光分布を示している。合成光の分光分布は、第１極大値に対する第１極小値の比率が０．４５である。また、合成光の分光分布は、第１極大値に対する第２極大値の比率が０．６３である。また、生体作用度は、０．９２である。ＰＳは、８２である。平均演色評価数Ｒａは、９４である。
（比較例１）
比較例１の光源モジュールは、実施例１の光源モジュール１と基本構造が同じであり、波長変換材料が、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含み、青色蛍光体の材料が相違する。青色蛍光体は、４５０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＳｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+である。青緑色蛍光体は、５２０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎである。黄色蛍光体は、５５０ｎｍにピーク波長を有するＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+である。赤色蛍光体は、６３０ｎｍにピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+である。透光性材料は、シリコーン樹脂である。比較例の光源モジュールは、合成光の色温度が６５００Ｋとなり、且つ、ＤＵＶが０となるように、波長変換材料の配合比を調整した。
比較例１の光源モジュールは、実施例１の光源モジュール１と基本構造が同じであり、波長変換材料が、青色蛍光体と、青緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体と、を含み、青色蛍光体の材料が相違する。青色蛍光体は、４５０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＳｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+である。青緑色蛍光体は、５２０ｎｍにピーク波長を有し半値幅が３０ｎｍであるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎである。黄色蛍光体は、５５０ｎｍにピーク波長を有するＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+である。赤色蛍光体は、６３０ｎｍにピーク波長を有する（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+である。透光性材料は、シリコーン樹脂である。比較例の光源モジュールは、合成光の色温度が６５００Ｋとなり、且つ、ＤＵＶが０となるように、波長変換材料の配合比を調整した。
図１３は、比較例の光源モジュールから出射される合成光の分光分布を示している。合成光の分光分布は、第１極大値に対する第１極小値の比率が０．１３である。また、合成光の分光分布は、第１極大値に対する第２極大値の比率が０．８である。また、生体作用度は、０．８７である。ＰＳは、９１である。平均演色評価数Ｒａは、８９である。
実施例１、２及び比較例１それぞれの特性をまとめると、下記の表１に示すような結果が得られた。
表１から、実施例１の光源モジュール１及び実施例２の光源ユニット３０は、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下では、生体作用度が０．８５以上、且つ、ＰＳが８０以上、平均演色評価数Ｒａが８５以上、という条件を満足することが分かる。更に、表１から、実施例１の光源モジュール１及び実施例２の光源ユニット３０は、相関色温度が６５００Ｋにおいて、生体作用度が０．９以上、という条件を満足することが分かる。光源モジュール１及び光源ユニット３０は、合成光の、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下であることにより、居住空間でも違和感なく自然に見える白色光を得ることができる。また、光源モジュール１及び光源ユニット３０は、例えば、相関色温度が６５００Ｋにおいて、合成光の、生体作用度が０．９０以上であることにより、生体が、覚醒時に合成光を受けることでサーカディアンリズムを整えやすくなる。また、実施例１の光源モジュール１及び実施例２の光源ユニット３０は、合成光の、平均演色評価数Ｒａが９０以上であることにより、合成光が照射される被照射体の見えの忠実性が高くなる。よって、ホスピタル等においては、医師による患者の診察に役立てることが可能となる。また、光源モジュール１及び光源ユニット３０は、ＰＳが８０以上であることにより、合成光が照射される患者等に、肌の色を好ましく見せることが可能となる。
１、１ｂ、１ｃ 光源モジュール
１１ 発光部
１１ａ 第１固体発光素子
１１ｂ 第２固体発光素子
１２ 波長変換部
３０ 光源ユニット
３１ 第１光源モジュール
３２ 第２光源モジュール
１２１ 第１波長変換部
１２２ 第２波長変換部
１１ 発光部
１１ａ 第１固体発光素子
１１ｂ 第２固体発光素子
１２ 波長変換部
３０ 光源ユニット
３１ 第１光源モジュール
３２ 第２光源モジュール
１２１ 第１波長変換部
１２２ 第２波長変換部
Claims (4)
- 発光部と、
前記発光部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、
前記発光部から放射される光と前記波長変換材料で波長変換された光との混色光であって１つの前記波長変換部から出射される合成光の相関色温度が、５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下であり、
前記合成光の分光分布は、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域に、第１極大値を有し、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域に、第１極小値を有し、
前記第１極大値に対する前記第１極小値の比率が、少なくとも０．４であり、
前記発光部は、３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子のみを含み、
前記波長変換材料は、
前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体と、
前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体と、
黄色蛍光体と、
赤色蛍光体と、
を含み、
前記合成光の分光分布から下記（２）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が、０．８５以上であり、
前記合成光の平均演色評価数Ｒａが８５以上であり、
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が８０以上である、
ことを特徴とする光源モジュール。 - 前記合成光の分光分布は、４９０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に、第２極大値を有し、
前記第１極大値に対する前記第２極大値の比率が、０．６〜１．０の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１記載の光源モジュール。 - 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、前記発光部を覆っており、前記黄色蛍光体と前記赤色蛍光体とが、前記青色蛍光体及び前記青緑色蛍光体よりも前記第１固体発光素子の近くに配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光源モジュール。 - 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、
３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第１固体発光素子と、
前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ４０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青色蛍光体と、
前記第１固体発光素子からの光により励起され、発光スペクトルが５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域にピーク波長を有し且つ２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の半値幅を有する、青緑色蛍光体と、を備え、
前記第２光源モジュールは、
４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にピーク波長を有する第２固体発光素子と、
前記第２固体発光素子からの光により励起され、黄色光を放射する黄色蛍光体と、
前記第２固体発光素子からの光により励起され、赤色光を放射する赤色蛍光体と、を備え、相関色温度が３２５０Ｋ〜５５００Ｋの白色光を放射するように構成され、
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は、相関色温度が５７００Ｋ以上７１００Ｋ以下であり、
前記合成光の分光分布から下記（２）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が、０．９０以上であり、
前記合成光の平均演色評価数Ｒａが８５以上であり、
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が８０以上である、
ことを特徴とする光源ユニット。
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