JP6820064B2 - A light emitting device including a semiconductor light emitting element, a method for designing the light emitting device, a method for driving the light emitting device, and a lighting method. - Google Patents
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Description
本発明は発光領域が複数内在する発光装置であって、各発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることができる発光装置に関する。また、このような発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、および照明方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device having a plurality of light emitting regions, and capable of changing the amount of light flux emitted from each light emitting region and / or the amount of radiant flux. Further, the present invention relates to a method for designing such a light emitting device, a method for driving the light emitting device, and a lighting method.
近年、ＧａＮ系半導体発光素子の高出力化、高効率化は目覚ましく進展している。また、半導体発光素子、もしくは、電子線を励起源とした各種蛍光体の高効率化も盛んに研究されている。これらの結果、旧来のものに比較して、現在の光源、光源を含む光源モジュール、光源モジュールを含む器具、器具を含むシステム等の発光装置は急速に省電力化している。 In recent years, high output and high efficiency of GaN-based semiconductor light emitting devices have been remarkably advanced. In addition, high efficiency of semiconductor light emitting devices or various phosphors using an electron beam as an excitation source has been actively studied. As a result, light emitting devices such as current light sources, light source modules including light sources, appliances including light source modules, and systems including appliances are rapidly reducing power consumption as compared with the conventional ones.
たとえば、ＧａＮ系青色発光素子を黄色蛍光体の励起光源として内在させ、かつ、当該ＧａＮ系青色発光素子のスペクトルと当該黄色蛍光体のスペクトルから、いわゆる擬似白色光源を作り、照明用光源、または、これを内在させた照明用器具、さらには、空間内で当該器具を複数配置させた照明システムとすることが広く行われている（特許文献１参照）。 For example, a GaN-based blue light emitting element is embedded as an excitation light source of a yellow phosphor, and a so-called pseudo-white light source is created from the spectrum of the GaN-based blue light emitting element and the spectrum of the yellow phosphor, and is used as an illumination light source or. It is widely practiced to use a lighting fixture in which this is embedded, and further, a lighting system in which a plurality of the fixtures are arranged in a space (see Patent Document 1).
これら形態に内在しうる照明用光源の一種であるパッケージ化されたＬＥＤ（たとえばパッケージ材中に、当該ＧａＮ系青色発光素子、黄色蛍光体、封止剤等を含む）は、６０００Ｋ程度の相関色温度（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／ＣＣＴ）領域で、パッケージＬＥＤとしての光源効率が１５０ｌｍ／Ｗを超える商品もある（非特許文献２参照）。
さらに、液晶バックライト用光源等も同様に高効率化、省電力化が進展している。
A packaged LED (for example, the GaN-based blue light emitting element, a yellow phosphor, a sealant, etc. in the package material), which is a kind of lighting light source that can be inherent in these forms, has a correlation color of about 6000 K. In the temperature (Correlated Color Temperature / CCT) region, there is also a product in which the light source efficiency as a package LED exceeds 150 lm / W (see Non-Patent Document 2).
Further, the light source for the liquid crystal backlight and the like are also being improved in efficiency and power saving.
しかし、これらの高効率化を目指した発光装置は、色の見えに対する配慮は不十分であることが各方面から指摘されている。特に照明用途として用いた場合には、光源／器具／システム等の発光装置の高効率化とともに、物体を照らした際の「色の見え（Ｃｏｌｏｒ
ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）」は非常に重要である。
However, it has been pointed out from various fields that these light emitting devices aiming at high efficiency do not give sufficient consideration to the appearance of colors. Especially when it is used for lighting purposes, it not only improves the efficiency of light emitting devices such as light sources / appliances / systems, but also "color appearance (Color)" when illuminating an object.
"appearance)" is very important.
これらに配慮する試みとしては、国際照明委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ／ＣＩＥ）で確立された演色評価数（Ｃｏｌｏｕｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ／ＣＲＩ）（ＣＩＥ（１３．３））のスコアを向上させるべく、青色発光素子のスペクトルと黄色蛍光体のスペクトルに対して赤色蛍光体や赤色半導体発光素子のスペクトルを重畳させる試み等がなされている。例えば、赤色源を含まない場合の典型的なスペクトル（ＣＣＴ＝６８００Ｋ程度）では、平均演色評価数（Ｒａ）と、鮮やかな赤色の色票に対する特殊演色評価数（Ｒ９）はそれぞれＲａ＝８１、Ｒ９＝２４であるが、赤色源を含む場合にはＲａ＝９８、Ｒ９＝９５と演色評価数のスコアを上げることができる（特許文献２参照）。 As an attempt to take these into consideration, in order to improve the score of the color rendering index (Color Rendering Index / CRI) (CIE (13.3)) established by the International Commission on Illumination de I'Ecrirage / CIE. Attempts have been made to superimpose the spectrum of the red phosphor or the red semiconductor light emitting element on the spectrum of the blue light emitting element and the spectrum of the yellow phosphor. For example, the typical spectrum when free of red source (CCT = about 6800K), the average color rendering index (R a) and special color rendering index for bright red color chart (R 9) each R a = 81, is a R 9 = 24, it is possible to increase the score of R a = 98, R 9 = 95 and color rendering index when containing the red source (see Patent Document 2).
また、別の試みとしては、特に特殊照明用途において、発光装置から発せられるスペクトルを調整し、物体の色の見えを所望の色を基調とすることもなされている。例えば、非特許文献１には赤色基調となる照明光源が記載されている。 As another attempt, especially in special lighting applications, the spectrum emitted from the light emitting device is adjusted so that the appearance of the color of the object is based on the desired color. For example, Non-Patent Document 1 describes an illumination light source having a red tone.
演色評価数は、評価対象となる発光装置の光（試験光）が有するＣＣＴに対応させて選択される「基準の光」で照明した色の見えに対して、試験光で照明した場合の色の見えがいかに近接しているかを示す指標である。すなわち、演色評価数は評価対象となる発光装置の忠実度を示す指標である。しかし、近年の研究から平均演色評価数（Ｒａ）や特殊演色評価数（Ｒｉ （ｉは１から１４、日本においてはＪＩＳの規定によりｉは１から１５））が高いことは、必ずしも人間に対して良好な色の知覚を誘発する訳ではないことが明らかになりつつある。すなわち、演色評価数のスコアを向上させるこれらの手法は、必ずしも良好な色の見えを実現する訳ではないという問題がある。 The color rendering index is the color when illuminated with the test light, as opposed to the appearance of the color illuminated with the "reference light" selected according to the CCT of the light (test light) of the light emitting device to be evaluated. It is an index showing how close the appearance of is. That is, the color rendering index is an index showing the fidelity of the light emitting device to be evaluated. However, the general color rendering index from recent studies (R a) and special color rendering index (R i (i is from 1 14, i is 1 to 15) under the provisions of JIS in Japan) is high, not necessarily man It is becoming clear that it does not induce good color perception. That is, there is a problem that these methods for improving the score of the color rendering index do not always realize a good color appearance.
さらに、色の見えが照明される物体の照度によって変化する効果は、現在の種々の演色評価指標（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ ｍｅｔｒｉｃ）には含まれていない。通常１００００ｌｘ程度以上の照度である屋外で見た鮮やかな花の色が、５００ｌｘ程度の室内に持ち込むと、本来同じ色であるにも関わらず、色がくすんで彩度が下がった別物のように見えることは通常経験される。一般には、物体の色の見えに関する飽和度は照度に依存し、たとえ照明している分光分布が同一であったとしても、照度が下がると飽和度は下がる。すなわち、色の見えはくすむ。これはハント効果（Ｈｕｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）として知られている。 Furthermore, the effect that the appearance of color changes depending on the illuminance of the illuminated object is not included in various current color rendering index (color rendering index). When the bright flower color seen outdoors, which normally has an illuminance of about 10,000 lpx or more, is brought into a room of about 500 lpx, it looks like another thing whose color is dull and desaturated even though it is originally the same color. Seeing is usually experienced. In general, the degree of saturation regarding the appearance of color of an object depends on the illuminance, and even if the spectral distributions illuminated are the same, the degree of saturation decreases as the illuminance decreases. That is, the appearance of color is dull. This is known as the Hunt effect.
ハント効果は演色性に大きく影響を与えるものの、現状の光源、器具、システム等の発光装置全般の評価には積極的には考慮されない。また、最も単純なハント効果の補償方法は、室内照度を極端に上げていくことであるが、これはエネルギー消費量を不要に増大させてしまう。また、具体的にどのようにすれば、室内照明環境程度の照度で、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかは、明らかとされていない。 Although the hunt effect has a great effect on color rendering, it is not positively considered in the evaluation of the current light source, fixtures, systems, and other light emitting devices in general. Also, the simplest way to compensate for the hunt effect is to drastically increase the indoor illuminance, which unnecessarily increases energy consumption. In addition, how to achieve a natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing appearance that looks as if it were seen outdoors, with the same illuminance as an indoor lighting environment. It is not clear if it can be done.
一方、飲食店用、食品照明用等の特殊照明用に、例えば赤色の彩度を上げる方向にスペクトルを調整した光においては、基準光と比較して、黄色が赤みかかって見える、青色が緑かかって見えるなどの色相（角）ずれが大きくなる等の問題があった。すなわち、照明対象として限定されたもの以外の色の見えは自然でなくなってしまう。また、このような光で白色の物体を照らした場合には、白色物体そのものが着色し、白色に見えないという問題もあった。 On the other hand, for special lighting such as for restaurants and food lighting, for example, in the light whose spectrum is adjusted in the direction of increasing the saturation of red, yellow looks reddish and blue is green compared to the reference light. There was a problem that the hue (corner) deviation such as the appearance of hanging was large. That is, the appearance of colors other than those limited to the illumination target becomes unnatural. Further, when a white object is illuminated with such light, there is a problem that the white object itself is colored and does not look white.
本発明者は、上記のような課題を解決するために、特願２０１１−２２３４７２などにおいて、細かな作業をするような場合も含め５０００ｌｘ程度以下、あるいは一般的には１５００ｌｘ程度以下である室内照度環境下において、人間の知覚する色の見えが、様々な演色評価指標（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ ｍｅｔｒｉｃ）のスコアによらず、屋外の高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる照明方法、及び、照明光源、照明器具、照明システム等
の発光装置全般の発明に到達している。また、本発明者は、同時に快適な照明環境を高効率で実現する照明方法にも到達している。さらに本発明者はそのような好ましい発光装置の設計指針にも到達している。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor, in Japanese Patent Application No. 2011-223472, etc., has an indoor illumination of about 5000 lpx or less, or generally about 1500 lpx or less, including the case where detailed work is performed. In an environment, the appearance of colors perceived by humans is natural, lively, and visible as seen in an outdoor high-light environment, regardless of the scores of various color rendering indexes (color rendering index). We have reached the invention of lighting methods that can realize high, comfortable, color rendering, and object visibility, and general light emitting devices such as lighting light sources, lighting fixtures, and lighting systems. At the same time, the present inventor has also reached a lighting method that realizes a comfortable lighting environment with high efficiency. Furthermore, the present inventor has also reached the design guidelines for such preferred light emitting devices.
上記、本発明者がすでに見出している要件を満たす光源は、室内照明環境程度の照度で、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる。
しかし、年齢、性別、国などによって、最適と考えられる照明の嗜好は少しずつ異なっており、また、どのような空間をどのような目的で照明するかによっても最適な照明は異なる。さらに、生まれ育った生活環境、文化の異なる被験者間では、最適と考える照明の嗜好差も大きくなる場合もある。
本発明は、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能な発光装置であって、さらには各種照明に対する要請を満たすべく、照明された対象物の色の見えを変化させうる発光装置、この設計方法を提供することを目的とする。さらに、本発明においては、当該発光装置の駆動方法、当該装置による照明方法を提供することを目的とする。
The light source that satisfies the above-mentioned requirements already found by the present inventor is a natural, lively, highly visible, comfortable, color-appearing light source as seen outdoors at an illuminance equivalent to that of an indoor lighting environment. The appearance of an object can be realized.
However, the optimal lighting preference differs slightly depending on the age, gender, country, etc., and the optimal lighting also differs depending on what kind of space is illuminated for what purpose. Furthermore, there may be a large difference in the preference of lighting that is considered to be optimal among subjects with different living environments and cultures in which they were born and raised.
The present invention is a light emitting device capable of realizing natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors, and further demands for various types of lighting. It is an object of the present invention to provide a light emitting device capable of changing the appearance of the color of an illuminated object in order to satisfy this design method. Furthermore, an object of the present invention is to provide a driving method of the light emitting device and a lighting method by the device.
上記目的を達成するため、本発明の第一の実施態様は以下の発光装置に関する。
［１］
Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置であって、
当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
前記φＳＳＬ（λ）を、以下の条件１−２を満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件１：
前記発光装置から出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を主たる放射方向に含む。
条件２：
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たし、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在しない場合において、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす。
［１］記載の発光装置であって、すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）が、前記条件１と条件２を満たす発光装置。
［３］
［１］または［２］に記載の発光装置であって、前記Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
［４］
［３］記載の発光装置であって、Ｍ個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
［５］
［１］〜［４］のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化し得る発光装置。
［６］
［５］記載の発光装置であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置。
［７］
［１］〜［６］のいずれかに記載の発光装置であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌが、０．４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である発光装置。
［８］
［１］〜［７］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、φＳＳＬ（λ）が以下の条件３−４を更に満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件３：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件４：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
［９］
［１］〜［８］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
［１０］
［１］〜［９］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２５５０（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ５６５０（Ｋ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
［１１］
［１］〜［１０］のいずれかに記載の発光装置であって、
前記発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、前記φＳＳＬ（λ）を、前記条件１−２を満たすように出来る発光領域が内在することを特徴とする発光装置。
In order to achieve the above object, the first embodiment of the present invention relates to the following light emitting device.
[1]
A light emitting device having M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions, and having a semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one light emitting region.
Principal radially spectral distribution of the light emitted from the light emitting regions and φ SSL N (λ) (N M from 1) of the light emitting device, the light emitting device from all of the light emitted in the radial direction Spectral distribution φ SSL (λ)
A light emitting device having an inherent light emitting region capable of satisfying the following conditions 1-2 for the φ SSL (λ).
Condition 1:
The light emitted from the light emitting device includes light having a distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the main radiation direction of −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ −0.0040. ..
Condition 2:
Criteria for selecting the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction according to φ SSL (λ) and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The spectral distribution of the light of is φ ref (λ), the tristimulus values of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction are (X SSL , Y SSL , Z SSL ), and the light is emitted from the light emitting device in the radiation direction. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light.
It is selected according to the normalized spectral distribution SSL (λ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature TSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The standardized spectral distribution S ref (λ) of the reference light and the difference ΔS (λ) of these standardized spectral distributions, respectively.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the absence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
[1] The light emitting device according to the above, wherein all φ SSL N (λ) (N is 1 to M) satisfy the above conditions 1 and 2.
[3]
In the light emitting device according to [1] or [2], at least one light emitting region in the M light emitting regions can be electrically driven independently of the other light emitting regions. Light emitting device.
[4]
[3] The light emitting device according to the above, wherein all M light emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of other light emitting regions.
[5]
The light emitting device according to any one of [1] to [4], the index A cg represented by the above formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the blackbody radiation locus. Distance from A light emitting device in which at least one selected from the group consisting of D uvSSL is variable.
[6]
[5] The group of the light emitting device according to the above formula (1) or (2), which consists of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uv SSL from the blackbody radiation locus. A light emitting device characterized in that when at least one selected from the light emitting device changes, the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction can be independently controlled.
[7]
The maximum distance L created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other in the light emitting device according to any one of [1] to [6] is 0.4 mm or more. A light emitting device having a size of 200 mm or less.
[8]
The light emitting device according to any one of [1] to [7].
A light emitting device having an inherent light emitting region in which φ SSL (λ) can further satisfy the following conditions 3-4 by changing the amount of light flux emitted from the light emitting region and / or the amount of radiant flux.
Condition 3:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed . Let the values be a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
When the a * value and b * value in the L * a * b * color space are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), the saturation difference ΔC n is -3.8. ≤ ΔC n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
Condition 4:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (where n is). Natural numbers from 1 to 15)
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
L * a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9.0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
[9]
The light emitting device according to any one of [1] to [8].
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) of 180 (lm / W) ≤ K in a wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less derived from the spectral distribution φ SSL (λ). (Lm / W) ≤ 320 (lm / W)
A light emitting device characterized in that it can meet the requirements.
[10]
The light emitting device according to any one of [1] to [9].
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2550 (K) ≤ T SSL (K) ≤ 5650 (K).
A light emitting device characterized in that it can meet the requirements.
[11]
The light emitting device according to any one of [1] to [10].
By changing the amount of light flux and / or radiant flux amount emitted from the light emitting region, light emission, characterized in that the phi SSL (lambda), the light emitting region capable to satisfy the condition 1-2 is inherent apparatus.
また、上記目的を達成するため、本発明の第二の実施態様は以下の発光装置の設計方法に関する。
［１２］
Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
前記φＳＳＬ（λ）を、以下の条件１−２を満たすようにできる構成となるように発光領域を設計する、発光装置の設計方法。
条件１：
前記発光装置から出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を主たる放射方向に含む。
条件２：
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前
記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たし、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在しない場合において、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす。
［１２］記載の発光装置の設計方法であって、すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）が、前記条件１と条件２を満たす発光装置の設計方法。
［１４］
［１２］または［１３］に記載の発光装置の設計方法であって、前記Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
［１５］
［１４］記載の発光装置の設計方法であって、Ｍ個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
［１６］
［１２］〜［１５］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化し得る発光装置の設計方法。
［１７］
［１６］記載の発光装置の設計方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置の設計方法。
［１８］
［１２］〜［１７］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、最近接している
異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌが、０．４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である発光装置の設計方法。
［１９］
［１２］〜［１８］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
前記発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることでφＳＳＬ（λ）を、更に以下の条件３−４を満たすようにできる発光装置の設計方法。
条件３：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件４：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
［２０］
［１２］〜［１９］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
［２１］
［１２］〜［２０］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２５５０（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ５６５０（Ｋ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
［２２］
［１２］〜［２１］のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
前記発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、前記φＳＳＬ（λ）を、前記条件１−２を満たすようにできる構成となるように発光領域を設計することを特徴とする発光装置の設計方法。
Further, in order to achieve the above object, the second embodiment of the present invention relates to the following method of designing a light emitting device.
[12]
It is a method of designing a light emitting device in which M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions are inherent and a semiconductor light emitting element is provided as a light emitting element in at least one light emitting region.
Principal radially spectral distribution of the light emitted from the light emitting regions and φ SSL N (λ) (N M from 1) of the light emitting device, the light emitting device from all of the light emitted in the radial direction Spectral distribution φ SSL (λ)
A method for designing a light emitting device, in which a light emitting region is designed so that the φ SSL (λ) has a configuration capable of satisfying the following conditions 1-2.
Condition 1:
The light emitted from the light emitting device includes light having a distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the main radiation direction of −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ −0.0040. ..
Condition 2:
Criteria for selecting the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction according to φ SSL (λ) and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The spectral distribution of the light of is φ ref (λ), the tristimulus values of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction are (X SSL , Y SSL , Z SSL ), and the light is emitted from the light emitting device in the radiation direction. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light.
It is selected according to the normalized spectral distribution SSL (λ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature TSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The standardized spectral distribution S ref (λ) of the reference light and the difference ΔS (λ) of these standardized spectral distributions, respectively.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the absence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
[12] The method for designing a light emitting device according to the above method, wherein all φ SSL N (λ) (N is from 1 to M) satisfy the above conditions 1 and 2.
[14]
According to the method for designing a light emitting device according to [12] or [13], at least one light emitting region in the M light emitting regions can be electrically driven independently of the other light emitting regions. How to design a light emitting device that is wired.
[15]
[14] The method of designing a light emitting device according to the method of designing a light emitting device, wherein all M light emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of other light emitting regions.
[16]
The method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [15], wherein the index A cg represented by the above formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and black A method of designing a light emitting device in which at least one selected from the group consisting of distance DuvSSL from the body radiation trajectory can change.
[17]
[16] The method for designing a light emitting device according to the above formula (1) or (2), wherein the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance from the blackbody radiation locus D uvSSL. A method for designing a light emitting device, characterized in that when at least one selected from the group consisting of is changed, the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction can be independently controlled.
[18]
In the method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [17], the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is 0. . A method of designing a light emitting device having a size of 4 mm or more and 200 mm or less.
[19]
The method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [18].
A method for designing a light emitting device capable of making φ SSL (λ) further satisfy the following conditions 3-4 by changing the amount of light flux emitted from the light emitting region and / or the amount of radiant flux.
Condition 3:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed . Let the values be a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 L * a of the 15 types of modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature T (K) of the light emitted in the radiation direction. When the a * value and b * value in the * b * color space are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), the saturation difference ΔC n is -3.8 ≤ ΔC n. ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
Condition 4:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (where n is). Natural numbers from 1 to 15)
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
L * a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9.0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
[20]
The method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [19].
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) of 180 (lm / W) ≤ K in a wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less derived from the spectral distribution φ SSL (λ). (Lm / W) ≤ 320 (lm / W)
A method of designing a light emitting device, which is characterized by being able to satisfy the above conditions.
[21]
The method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [20].
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2550 (K) ≤ T SSL (K) ≤ 5650 (K).
A method of designing a light emitting device, which is characterized by being able to satisfy the above conditions.
[22]
The method for designing a light emitting device according to any one of [12] to [21].
The light emitting region is designed so that the φ SSL (λ) can be satisfied with the condition 1-2 by changing the amount of light flux emitted from the light emitting region and / or the amount of radiant flux. A method of designing a light emitting device characterized by.
また、上記目的を達成するため、本発明の第三の実施態様は以下の発光装置の駆動方法に関する。
［２３］
Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の駆動方法であって、
当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
φＳＳＬ（λ）を、以下の条件１−２を満たすものとなるように、前記各発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
条件１：
前記発光装置から出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を主たる放射方向に含む。
条件２：
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たし、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす。
［２３］記載の発光装置の駆動方法であって、すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）を、前記条件１と条件２を満たすものとなるように発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
［２５］
［２３］または［２４］に記載の発光装置の駆動方法であって、Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
［２６］
［２３］〜［２５］のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、Ｍ個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
［２７］
［２３］〜［２６］のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つを変化させる発光装置の駆動方法。
［２８］
［２７］に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とする発光装置の駆動方法。
［２９］
［２７］に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を低減させる発光装置の駆動方法。
［３０］
［２７］に記載の発光装置の駆動方法であって相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を増加させる発光装置の駆動方法。
［３１］
［２７］に記載の発光装置の駆動方法であって黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を減少させる発光装置の駆動方法。
［３２］
［２３］〜［３１］のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、
φＳＳＬ（λ）を、更に以下の条件３−４を満たすものとなるように給電する、発光装置の駆動方法。
条件３：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件４：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
Further, in order to achieve the above object, the third embodiment of the present invention relates to the following method of driving the light emitting device.
[23]
It is a method of driving a light emitting device in which M light emitting regions (M is a natural number of 2 or more) are inherent and a semiconductor light emitting element is provided as a light emitting element in at least one light emitting region.
Principal radially spectral distribution of the light emitted from the light emitting regions and φ SSL N (λ) (N M from 1) of the light emitting device, the light emitting device from all of the light emitted in the radial direction Spectral distribution φ SSL (λ)
A method for driving a light emitting device that supplies power to each of the light emitting regions so that φ SSL (λ) satisfies the following conditions 1-2.
Condition 1:
The light emitted from the light emitting device includes light having a distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the main radiation direction of −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ −0.0040. ..
Condition 2:
Criteria for selecting the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction according to φ SSL (λ) and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The spectral distribution of the light of is φ ref (λ), the tristimulus values of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction are (X SSL , Y SSL , Z SSL ), and the light is emitted from the light emitting device in the radiation direction. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light.
It is selected according to the normalized spectral distribution SSL (λ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature TSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The standardized spectral distribution S ref (λ) of the reference light and the difference ΔS (λ) of these standardized spectral distributions, respectively.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
[23] The method of driving the light emitting device, wherein all φ SSL N (λ) (N is from 1 to M) are fed to the light emitting region so as to satisfy the above conditions 1 and 2. How to drive the device.
[25]
The light emitting device according to the method of driving the light emitting device according to [23] or [24], in which at least one light emitting region in the M light emitting regions is electrically driven independently of the other light emitting regions. Driving method.
[26]
The method for driving a light emitting device according to any one of [23] to [25], wherein all M light emitting regions are electrically driven independently of other light emitting regions.
[27]
The method for driving the light emitting device according to any one of [23] to [26], wherein the index A cg represented by the mathematical formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and black A method of driving a light emitting device that changes at least one selected from the group consisting of a distance D uvSSL from the body radiation trajectory.
[28]
[27] The method for driving the light emitting device according to the above equation (1) or (2), the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D from the blackbody radiation locus. A method of driving a light emitting device that makes the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction invariant when at least one selected from the group consisting of uvSSL is changed.
[29]
The luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the index A cg represented by the mathematical formula (1) or (2) is reduced in the method for driving the light emitting device according to [27]. / Or a method of driving a light emitting device that reduces the radiant flux.
[30]
[27] The light emitting device according to the method for driving the light emitting device, which increases the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the correlated color temperature T SSL (K) is increased. Driving method.
[31]
[27] The method of driving the light emitting device, which reduces the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the distance DuvSSL from the blackbody radiation locus is reduced. How to drive the device.
[32]
The method for driving the light emitting device according to any one of [23] to [31].
A method for driving a light emitting device, in which φ SSL (λ) is further fed so as to satisfy the following conditions 3-4.
Condition 3:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed . Let the values be a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
When the a * value and b * value in the L * a * b * color space are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), the saturation difference ΔC n is -3.8. ≤ ΔC n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
Condition 4:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (where n is). Natural numbers from 1 to 15)
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
L * a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9.0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
また、上記目的を達成するため、本発明の第四の実施態様は以下の照明方法に関する。［３３］
対象物を準備する照明対象物準備工程、および、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の＜１＞、＜２＞及び＜３＞を満たすように照明する照明方法。
＜１＞前記対象物の位置で測定した光のＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０である。
＜２＞前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、
下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
＜３＞前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
［３４］
［３３］記載の照明方法であって、前記対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）を、前記＜１＞＜２＞＜３＞を満たすようにできる照明方法。
［３５］
［３３］または［３４］に記載の照明方法であって、Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
［３６］
［３５］に記載の照明方法であって、Ｍ個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
［３７］
［３３］〜［３６］のいずれかに記載の照明方法であって、前記式（３）で表される飽和度差の平均
［３８］
［３７］に記載の照明方法であって、前記式（３）で表される飽和度差の平均
［３９］
［３８］に記載の照明方法であって、前記式（３）で表される飽和度差の平均
［４０］
［３８］に記載の照明方法であって、前記式（３）で表される飽和度差の平均
［４１］
［３８］に記載の照明方法であって、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法。
［４２］
［３８］に記載の照明方法であって、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを減少させた際に、当該対象物における照度を減少する照明方法。
［４３］
［３３］〜［４２］のいずれかに記載の照明方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離をＬ、発光装置と照明対象物の距離をＨとした際に、
５×Ｌ≦Ｈ≦５００×Ｌ
となるように距離Ｈを設定する照明方法。
Further, in order to achieve the above object, the fourth embodiment of the present invention relates to the following lighting method. [33]
Lighting to prepare an object An object preparation step and an light emitting device having M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions and having a semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one light emitting region are emitted. A lighting method that includes a lighting process that illuminates an object with light.
In the lighting step, when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object is illuminated so as to satisfy the following <1>, <2>, and <3>. Lighting method to do.
<1> The distance D uvSSL of the light measured at the position of the object from the blackbody radiation trajectory defined by ANSI C78.377 is −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ -0.0040.
<2> CIE 1976 L * a * b * a * in the color space of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed . value, b * value of each a * nSSL, b * nSSL (where n is a natural number of 1 to 15), and
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of light measured at the position of the object . a * b * a * values in a color space, b * values of each a * nref, b * nref (where n is from 1 natural numbers 15) when the degree of saturation difference [Delta] C n is -3.8 ≦ [Delta] C n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
The filling,
The average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
<3> CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degree). (However, n is a natural number from 1 to 15)
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSS (K) of light measured at the position of the object . a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9. 0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
[34]
[33] The illumination method according to the above method, in which the spectral distribution of light emitted from each light emitting element reaching the position of the object is φ SSL N (λ) (N is 1 to M), and the object is described. The spectral distribution φ SSL (λ) of the light measured at the position of
A lighting method capable of satisfying all φ SSL N (λ) (N is from 1 to M) to satisfy the above <1><2><3>.
[35]
The lighting method according to [33] or [34], wherein at least one light emitting region in the M light emitting regions is electrically independently driven and illuminated with respect to the other light emitting regions.
[36]
The lighting method according to [35], wherein all M light emitting regions are electrically independently driven and illuminated with respect to other light emitting regions.
[37]
The lighting method according to any one of [33] to [36], and the average of the saturation differences represented by the above formula (3).
[38]
The lighting method according to [37], which is the average of the saturation differences represented by the above formula (3).
[39]
The lighting method according to [38], which is the average of the saturation differences represented by the above formula (3).
[40]
The lighting method according to [38], which is the average of the saturation differences represented by the above formula (3).
[41]
The illumination method according to [38], wherein the illuminance in the object is increased when the correlated color temperature T SSL (K) is increased.
[42]
The illumination method according to [38], wherein the illuminance in the object is reduced when the distance DuvSSL from the blackbody radiation locus is reduced.
[43]
The illumination method according to any one of [33] to [42], wherein the maximum distance created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is L, and the light emitting device and the illumination. When the distance of the object is H,
5 × L ≦ H ≦ 500 × L
A lighting method that sets the distance H so as to be.
本発明によれば、基準の光（実験用基準光と記載する場合がある）で照明された場合や、また、基準の光に近接した色の見えとなり高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用疑似基準光と記載する場合がある）を放射する発光装置で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、統計的に多数の被験者がより良いと判断する真に良好な物体の色の見えを実現可能な発光装置及び照明方法が実現される。
特に本発明では、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しつつ、照明する空間、使用する目的に応じて、光源の色度点（換言すると相関色温度と、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射からの距離Ｄｕｖ）を可変とすることができる。さらに、色の見えに大きな影響を与えるＡｃｇを変化させることで、当該発光装置で照明された照明対象物の飽和度（彩度）も可変することができるようになる。さらに、光源の色度点の変化に対して、光源の光束かつ／または放射束、あるいは照明対象物における照度を可変とすることで、照明対象物の彩度（飽和度）相関色温度、Ｄｕｖ、等に対する照度を最適に制御することも可能となる。
According to the present invention, and when illuminated with (if there is described a laboratory reference light) reference light and a high R a and high R i becomes color appearance close to the light of the reference light Compared to the case of illuminating with a light emitting device that emits (sometimes referred to as experimental pseudo-reference light), statistically a large number of subjects have more subjects even if the CCT is almost the same and the illuminance is almost the same. A light emitting device and an illumination method capable of realizing a truly good color appearance of an object that is judged to be good are realized.
In particular, in the present invention, while realizing a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors, depending on the space to be illuminated and the purpose of use. The chromaticity point of the light source (in other words, the correlated color temperature and the distance D uv from the blackbody radiation defined by ANSI C78.377) can be made variable. Further, by changing the Acg that has a great influence on the appearance of the color, the saturation (saturation) of the illumination object illuminated by the light emitting device can also be changed. Further, by making the luminous flux and / or radiant flux of the light source or the illuminance in the illuminating object variable with respect to the change in the chromaticity point of the light source, the saturation (saturation) correlated color temperature of the illuminating object, D. It is also possible to optimally control the illuminance for uv , etc.
物体の色の見えについてより具体的に例示すれば、本発明により実現する物の見えに関する効果は、以下の通りである。
第一に、本発明による光源、器具、システム等の発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。なお、詳細は後述するが、このような効果はこれまでの常識に照らして全く予想外の効果である。
第二に、本発明による発光装置で実現された照度は、又は、本発明の照明方法により照明した場合の照度は、数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度の通常室内環境程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
第三に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣ
ＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による発光装置で照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業等が可能となる。さらに具体的には、たとえば類似した赤色を有する複数の口紅などをより容易に識別可能となる。
第四に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、本発明による光源、器具、システムで照明した場合、又は、本発明の照明方法により照明した場合には、あたかも高照度環境下で見たように、物体がよりはっきりと、容易に、視認できるようになる。
また、本発明により実現する利便さは、以下の通りである。
すなわち、年齢、性別、国などによって、また、どのような空間をどのような目的で照明するかによって、最適な照明は異なるが、本発明の発光装置、また本発明の発光装置の駆動方法を用いると、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
To give a more specific example of the appearance of the color of an object, the effects on the appearance of an object realized by the present invention are as follows.
First, when illuminated by a light source such as a light source, an instrument, or a system according to the present invention, or when illuminated by the illumination method of the present invention, when illuminated with an experimental reference light or an experimental pseudo reference light, etc. Compared to, the white color is whiter and looks more natural and comfortable, even with almost the same CCT and almost the same illuminance. Furthermore, the difference in brightness between achromatic colors such as white, gray, and black can be easily visually recognized. For this reason, for example, black characters on ordinary white paper become easier to read. Although the details will be described later, such an effect is a completely unexpected effect in light of the conventional wisdom.
Secondly, even if the illuminance realized by the light emitting device according to the present invention or the illuminance when illuminated by the illumination method of the present invention is about several thousand Lx to several hundred Lx in a normal indoor environment. For most colors such as purple, bluish purple, blue, bluish green, green, yellowish green, yellow, yellowish red, red, magenta, and in some cases all colors, such as under outdoor illumination on a sunny day. A truly natural color appearance as seen under about 10,000 LX is realized. In addition, the skin color of the subject (Japanese), various foods, clothing, wood color, etc., which have an intermediate saturation, also have a natural color appearance that many subjects find more preferable.
Thirdly, the C is almost the same as when illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light.
Even if the illuminance is almost the same as that of CT, when illuminated by the light emitting device according to the present invention or when illuminated by the illumination method of the present invention, color identification in close hues becomes easy, as if a high illuminance environment. Comfortable work such as the following is possible. More specifically, for example, a plurality of lipsticks having similar red colors can be more easily identified.
Fourth, when illuminated with the light source, instrument, or system according to the present invention, even if the CCT is almost the same and the illuminance is almost the same as when illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light. Or, when illuminated by the illumination method of the present invention, the object can be visually recognized more clearly and easily as if it were viewed in a high-light environment.
Moreover, the convenience realized by the present invention is as follows.
That is, the optimum lighting differs depending on the age, gender, country, etc., and what kind of space is illuminated for what purpose, but the light emitting device of the present invention and the driving method of the light emitting device of the present invention are used. When used, more optimal lighting conditions can be easily selected from a variable range.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内であれば種々に変更して実施することができる。
なお、本発明の第一乃至第三の実施態様では、発光装置が放射する光のうち「主たる放射方向」の光により発明を特定するものである。そのため、本発明の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置は、本発明の範囲に属するもの
である。
また、本発明の第四の実施態様における照明方法は、該照明方法に用いる発光装置から出射された光が対象物を照明した場合において、当該対象物が照明されている位置における光により、発明を特定するものである。そのため、本発明の要件を満たす「対象物が照明されている位置」における光を出射できる発光装置による照明方法は、本発明の範囲に属するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.
In the first to third embodiments of the present invention, the invention is specified by the light in the "main radiation direction" among the lights emitted by the light emitting device. Therefore, a light emitting device capable of emitting light including light in the "main radiation direction" satisfying the requirements of the present invention belongs to the scope of the present invention.
Further, the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention is the invention based on the light at the position where the object is illuminated when the light emitted from the light emitting device used in the illumination method illuminates the object. Is to identify. Therefore, a lighting method using a light emitting device capable of emitting light at a “position where an object is illuminated” that satisfies the requirements of the present invention belongs to the scope of the present invention.
ここで、本発明の第一乃至第三の実施態様における「主たる放射方向（radiant direction）」とは、発光装置の使用状況に即して、適した範囲を有し、かつ、適した向きへ光
が放射されている方向を示す。
例えば、発光装置の光度（luminous intensity）もしくは輝度(luminance)が最大もし
くは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
また、発光装置の放射強度（radiant intensity）あるいは放射輝度（radiance）が最
大もしくは極大となる方向でありうる。
また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
Here, the "radiant direction" in the first to third embodiments of the present invention has a suitable range and a suitable direction according to the usage situation of the light emitting device. Indicates the direction in which the light is emitted.
For example, the luminous intensity or luminance of the light emitting device may be in the direction of maximum or maximum.
Further, it may be a direction having a finite range including a direction in which the luminosity or brightness of the light emitting device is maximum or maximum.
In addition, the radiant intensity or radiance of the light emitting device may be in the direction of maximum or maximum.
Further, it may be a direction having a finite range including a direction in which the radiation intensity or the radiance brightness of the light emitting device is maximum or maximum.
以下、具体的に例示する。
発光装置が単体発光ダイオード（ＬＥＤ）、単体パッケージＬＥＤ，単体ＬＥＤモジュール、単体ＬＥＤ電球、蛍光ランプと半導体発光素子の単体複合ランプ、白熱電球と半導体発光素子の単体複合ランプ等である場合には、主たる放射方向は各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が前記パッケージＬＥＤ等にレンズ、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具、蛍光ランプと半導体発光素子が内在する照明器具であって、いわゆる、直接型照明用途、半直接型照明用途、全般拡散照明用途、直接／間接型照明用途、半間接型照明用途、間接型照明用途に応用可能な配光特性を有する場合には、主たる放射方向は、各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置が、前記ＬＥＤ照明器具や蛍光ランプが内在する照明器具を複数搭載した照明システムである場合は、主たる放射方向は、各発光装置の平面的中心の鉛直方向、当該鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。
発光装置から当該主たる放射方向に出射された光の分光分布を計測するためには、計測点における照度が実用上の照度（後述の通り１５０ｌｘ以上５０００ｌｘ以下）となる距離で計測することが好ましい。
Hereinafter, a specific example will be given.
When the light emitting device is a single light emitting diode (LED), a single package LED, a single LED module, a single LED bulb, a single composite lamp of a fluorescent lamp and a semiconductor light emitting element, a single composite lamp of an incandescent lamp and a semiconductor light emitting element, etc. The main radiation direction can be the vertical direction of each light emitting device, within a finite solid angle including the vertical direction, for example, π (sr) at the maximum and π / 100 (sr) at the minimum.
The light emitting device is an LED lighting fixture in which a lens, a reflection mechanism, etc. are added to the package LED or the like, and a lighting fixture in which a fluorescent lamp and a semiconductor light emitting element are embedded, so-called direct lighting use, semi-direct lighting use, general diffusion. When the light distribution characteristics are applicable to lighting applications, direct / indirect lighting applications, semi-indirect lighting applications, and indirect lighting applications, the main radiation direction is finite including the vertical direction and the vertical direction of each light emitting device. Within the stereoscopic angle of, for example, π (sr) at the maximum and π / 100 (sr) at the minimum. Further, the luminosity or brightness of the light emitting device may be the maximum or the maximum. Further, it can be within a finite solid angle including the direction in which the luminous intensity or brightness of the light emitting device is maximum or maximum, for example, π (sr) at maximum and π / 100 (sr) at minimum. Further, the radiation intensity or the radiance brightness of the light emitting device may be the maximum or the maximum. Further, it can be within a finite solid angle including the direction in which the radiant intensity or radiance of the light emitting device is maximum or maximum, for example, π (sr) at the maximum and π / 100 (sr) at the minimum.
When the light emitting device is a lighting system equipped with a plurality of the LED lighting device or a lighting device containing a fluorescent lamp, the main radiation direction is a finite direction including the vertical direction of the plane center of each light emitting device and the vertical direction. It can be within the solid angle, for example π (sr) at the maximum and π / 100 (sr) at the minimum. Further, the luminosity or brightness of the light emitting device may be the maximum or the maximum. Further, it can be within a finite solid angle including the direction in which the luminous intensity or brightness of the light emitting device is maximum or maximum, for example, π (sr) at maximum and π / 100 (sr) at minimum. Further, the radiation intensity or the radiance brightness of the light emitting device may be the maximum or the maximum. Further, it can be within a finite solid angle including the direction in which the radiant intensity or radiance of the light emitting device is maximum or maximum, for example, π (sr) at the maximum and π / 100 (sr) at the minimum.
In order to measure the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction, it is preferable to measure at a distance where the illuminance at the measurement point becomes the practical illuminance (150 lp or more and 5000 lp or less as described later).
本明細書においては、数学的な色の見えを予想する際に計算上用いるＣＩＥで定義され
た基準の光を、基準の光、計算用基準の光、計算用基準光などと記載する場合がある。一方、視覚的な実比較で用いる実験用の基準の光、すなわちタングステンフィラメントが内在する白熱電球光などは、基準の光、実験用基準の光、実験用基準光と記載する場合がある。また、基準の光に近接した色の見えとなると予想される高Ｒａかつ高Ｒｉである光、たとえばＬＥＤ光源であって、比較視覚実験で実験用基準光の代替光として用いる光は、基準の光、実験用疑似基準の光、実験用擬似基準光と記載する場合がある。また、数学的にまた実験的に検討対象とした光を、基準の光に対して、試験光と記載する場合がある。
In the present specification, the reference light defined by CIE used in the calculation when predicting the appearance of mathematical colors may be described as the reference light, the calculation reference light, the calculation reference light, and the like. is there. On the other hand, the experimental reference light used in the visual comparison, that is, the incandescent light bulb containing the tungsten filament, etc., may be described as the reference light, the experimental reference light, or the experimental reference light. The high R a and light the high R i is expected to be a color appearance which is close to the optical criteria, for example, a LED light source, the light used as an alternative light laboratory reference light in Comparative visual experiments, It may be described as reference light, experimental pseudo-reference light, or experimental pseudo-reference light. In addition, the light that is mathematically and experimentally examined may be described as a test light with respect to the reference light.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置は、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在する。本明細書においては、製造工程上の一般的ばらつきを許容した上で等価な分光分布の光を出射する発光領域を、同種の発光領域と表現する。すなわち、発光領域が物理的に分離し、離間して配置されていても、製造工程上の一般的ばらつきを許容した上で等価な分光分布の光を出射する場合には同種の発光領域である。つまりは、本発明の第一の実施態様に係る発光装置は、分光分布がそれぞれ異なる光を出射する、２種以上の発光領域が内在するものである。
また、複数種類の発光領域のうち少なくとも一つの発光領域に、半導体発光素子を発光要素として備える。少なくとも一つの発光領域に半導体発光素子を発光要素として備えていれば、各発光領域が備える発光要素に制限はない。半導体発光素子以外の発光要素としては、投入された種々のエネルギーを電磁放射のエネルギーに変換し、その電磁放射エネルギー中に３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視光を含むものであればよい。例えば、電気エネルギーを変換しうる熱フィラメント、蛍光管、高圧ナトリウムランプ、レーザ、二次高調波発生（ＳＨＧ）源等を例示することができる。また、光エネルギーを変換しうる蛍光体なども例示できる。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置は、発光要素である半導体発光素子を備える発光領域を含め、複数の発光領域が内在すれば、それ以外の構成は特段限定されない。発光領域としては、単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化ＬＥＤ等でもよい。
また、発光装置としては、１以上のパッケージ化ＬＥＤにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージＬＥＤを搭載したＬＥＤモジュールでもよい。さらには、パッケージＬＥＤ等にレンズ、光反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具であってもよい。さらに、ＬＥＤ照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。
The light emitting device according to the first embodiment of the present invention contains M light emitting regions (M is a natural number of 2 or more). In the present specification, a light emitting region that emits light having an equivalent spectral distribution while allowing general variation in the manufacturing process is referred to as a light emitting region of the same type. That is, even if the light emitting regions are physically separated and arranged apart from each other, they are the same type of light emitting regions when light having an equivalent spectral distribution is emitted while allowing general variation in the manufacturing process. .. That is, the light emitting device according to the first embodiment of the present invention has two or more types of light emitting regions that emit light having different spectral distributions.
Further, a semiconductor light emitting element is provided as a light emitting element in at least one light emitting region among a plurality of types of light emitting regions. As long as a semiconductor light emitting element is provided as a light emitting element in at least one light emitting region, there is no limitation on the light emitting element included in each light emitting region. The light emitting element other than the semiconductor light emitting element may be one that converts various input energies into electromagnetic radiation energy and includes visible light of 380 nm to 780 nm in the electromagnetic radiation energy. For example, a thermal filament capable of converting electrical energy, a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp, a laser, a second harmonic generation (SHG) source, and the like can be exemplified. In addition, a phosphor that can convert light energy can be exemplified.
The light emitting device according to the first embodiment of the present invention is not particularly limited in configuration as long as it includes a plurality of light emitting regions including a light emitting region including a semiconductor light emitting element which is a light emitting element. The light emitting region may be a single semiconductor light emitting element provided with a lead wire or the like as an energizing mechanism, or a packaged LED or the like further provided with a heat radiating mechanism or the like and integrated with a phosphor or the like.
Further, as the light emitting device, an LED module in which one or more packaged LEDs are provided with a more robust heat dissipation mechanism and a plurality of packaged LEDs are mounted may be generally used. Furthermore, it may be an LED lighting fixture in which a lens, a light reflection mechanism, or the like is added to a package LED or the like. Further, the lighting system may be finished so as to support a large number of LED lighting fixtures and the like and illuminate the object. The light emitting device according to the present embodiment includes all of them.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置では、各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）を、
図１０１に記載の発光装置１００は、本発明の第一の実施態様に係る発光装置の一態様である。発光装置１００は、上記式においてＭ＝５の場合を示しており、発光領域１〜発光領域５の、５つの（すなわち５種類の）発光領域が内在する。各発光領域は半導体発光素子６を発光要素として備える。
発光領域１から出射される光の分光分布をφＳＳＬ１（λ）、発光領域２から出射される光の分光分布をφＳＳＬ２（λ）、発光領域３から出射される光の分光分布をφＳＳＬ３（λ）、発光領域４から出射される光の分光分布をφＳＳＬ４（λ）、発光領域５から
出射される光の分光分布をφＳＳＬ５（λ）と表すと、発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）は、
The light emitting device 100 shown in FIG. 101 is one aspect of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention. The light emitting device 100 shows the case of M = 5 in the above formula, and has five (that is, five types) light emitting regions of the light emitting regions 1 to 5 inherent. Each light emitting region includes a semiconductor light emitting element 6 as a light emitting element.
The spectral distribution of the light emitted from the light emitting region 1 is φ SSL 1 (λ), the spectral distribution of the light emitted from the light emitting region 2 is φ SSL 2 (λ), and the spectral distribution of the light emitted from the light emitting region 3 is φ SSL 1 (λ). The spectral distribution of the light emitted from the φ SSL 3 (λ) and the light emitting region 4 is expressed as φ SSL 4 (λ), and the spectral distribution of the light emitted from the light emitting region 5 is expressed as φ SSL 5 (λ). The spectral distribution φ SSL (λ) of all light emitted from the light in the radiation direction is
本発明では、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しつつ、色の見えを可変とすることができる。具体的には、上記φＳＳＬ（λ）が、各発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、特定の条件を満し得る発光領域が内在する発光装置に関する。
以下、本発明に関して詳細に説明をする。
In the present invention, it is possible to make the color appearance variable while realizing a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. Specifically, the present invention relates to a light emitting device having a light emitting region in which the above φ SSL (λ) can satisfy a specific condition by changing the amount of light flux emitted from each light emitting region and / or the amount of radiant flux.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明者は、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるスペクトルあるいは分光分布に共通する放射計測学的特性（ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、測光学的特性（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を見出した。さらに、当該スペクトルあるいは分光分布を有する光による照明を仮定した場合の特定の分光反射特性を有する色票の色の見えが、計算用基準光による照明を仮定した場合と比較して、どのように変化する場合（あるいは変化しない場合）に前記目的が実現可能かを、測色学（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）的観点から見出し、その全体として本発明に到達した。加えて、複数の発光領域が内在する場合に、色の見えを可変とすることができることをも見出した。なお、本発明はこれまでの常識を覆す実験事実に立脚してなされたものでもある。
具体的な発明到達までの概要は以下の通りであった。
The present inventor can see natural, lively, highly visible, comfortable colors, and objects as seen in an outdoor high-light environment, even in a general indoor light environment. We have found the radiometric characteristics (radiometric property) and the photometric characteristics (photometric property) that are common to the spectrum or spectral distribution that can realize the above. Furthermore, how the color appearance of the color tag having a specific spectral reflection characteristic when illuminating with light having the spectrum or spectral distribution is assumed is compared with the case where illuminating with reference light for calculation is assumed. From the viewpoint of colorimetry, we have found out whether the above-mentioned object can be realized when it changes (or does not change), and reached the present invention as a whole. In addition, it has also been found that the appearance of colors can be made variable when a plurality of light emitting regions are inherent. The present invention is also based on experimental facts that overturn conventional wisdom.
The outline of the specific invention was as follows.
［発明到達までの概要］
第一ステップとして、分光分布設定の自由度が高い、Ａ）半導体発光素子と蛍光体が共に内在するパッケージＬＥＤ光源、Ｂ）蛍光体を含まず、半導体発光素子のみが発光要素として内在するパッケージＬＥＤ光源を想定し、数学的な基礎検討を行った。
この際に、計算用基準光による照明を仮定した場合と、検討対象とする試験光による照明を仮定した場合とで、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する数学的変化を指針としつつ、色相、飽和度（彩度）等が変化する試験光に関して詳細な検討を行った。特に屋外に対して１／１０から１／１０００程度に照度が下がる通常の屋内環境下でのハント効果を意識し、照明された物体の色の見えの飽和度が変化するような光を中心に数学的に検討した。
[Outline of reaching the invention]
As a first step, there is a high degree of freedom in setting the spectral distribution, A) a packaged LED light source in which both the semiconductor light emitting element and the phosphor are contained, and B) a package LED in which only the semiconductor light emitting element is contained as a light emitting element without containing the phosphor. Assuming a light source, a basic mathematical study was conducted.
At this time, the guideline is the mathematical change in the appearance of the color of the color tag having specific spectral reflection characteristics between the case where the illumination by the reference light for calculation is assumed and the case where the illumination by the test light to be examined is assumed. However, a detailed study was conducted on the test light in which the hue, saturation (saturation), etc. change. In particular, paying attention to the hunt effect in a normal indoor environment where the illuminance drops to about 1/10 to 1/1000 of the outdoors, focusing on light that changes the degree of saturation of the color appearance of the illuminated object. I examined it mathematically.
第二ステップとして、前記数学的に検討した試験光を元にパッケージＬＥＤ光源、これを内在させた照明器具を試作した。また、第三ステップで行う比較視覚実験のために、タングステンフィラメントを有する白熱電球を実験用基準光として準備した。また、計算用基準の光に近接した色の見えとなる高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用擬似基準光）とし
得る光源、これを内在させた照明器具も試作した。さらに、これらを用いた視覚実験のために、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、パッケージＬＥＤ光源を内在させた照明器具の光（試験光）で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらうために、多数の観察対象物に対して異なる照明光を照射可能な照明実験システムを作成した。
As a second step, a packaged LED light source and a lighting fixture incorporating the packaged LED light source were prototyped based on the mathematically examined test light. In addition, an incandescent light bulb having a tungsten filament was prepared as an experimental reference light for the comparative visual experiment performed in the third step. The high R a and light source may be a light (experimental pseudo reference light) is a high R i becomes visible in close proximity to the light computational reference color, even a prototype luminaire internalized it. Furthermore, for visual experiments using these, the appearance of color when the object is illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light, and the light of the luminaire with the package LED light source embedded (test light). In order for the subjects to evaluate the color appearance when the objects are illuminated with, we created a lighting experiment system that can irradiate a large number of observation objects with different illumination lights.
第三ステップとして比較視覚実験を行った。観察対象物の色は、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。これらは静物、生花、食品、衣料品、印刷物等多数多種類なものを準備した。ここで、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、試験光で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらった。前者と後者の比較は、類似したＣＣＴと類似した照度で行った。評価は、いずれの光が、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを相対的に実現できているかの観点で行ってもらった。また、この際に優劣の判断理由も尋ねた。 A comparative visual experiment was performed as the third step. As for the color of the observation object, consideration was given to preparing a chromatic object having all hues such as purple, bluish purple, blue, bluish green, green, yellowish green, yellow, yellowish red, red, and magenta. In addition, achromatic objects such as white and black objects were also prepared. Many kinds of still lifes, fresh flowers, foods, clothing, printed matter, etc. were prepared. Here, the subjects were asked to evaluate the color appearance when the object was illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light and the color appearance when the object was illuminated with the test light. The comparison between the former and the latter was performed with similar illuminance and similar CCT. The evaluation is made from the viewpoint of which light can achieve the natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. received. At this time, we also asked the reasons for judging superiority and inferiority.
第四ステップとして、実験用基準光／実験用擬似基準光と試験光が有する放射計測学的特性、測光学的特性を実測値から抽出した。さらに、上記観察対象物とは異なる、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する測色学的特性に関し、計算用基準光の分光分布での照明を計算上仮定した場合と、実測した実験用基準光／実験用擬似基準光／試験光の分光分布光での照明を計算上仮定した場合との差を、視覚実験での被験者評価と照らし合わせ、真に快適と判断される照明方法又は発光装置の特徴を抽出した。 As the fourth step, the radiation metrological characteristics and the photometric characteristics of the experimental reference light / experimental pseudo-reference light and the test light were extracted from the measured values. Further, regarding the colorimetric characteristics related to the appearance of the color of the color tag having a specific spectral reflection characteristic different from the above-mentioned observation object, the case where the illumination in the spectral distribution of the reference light for calculation is assumed for calculation and the actual measurement Lighting that is judged to be truly comfortable by comparing the difference from the case where the lighting with the spectrally distributed light of the experimental reference light / experimental pseudo-reference light / test light is calculated and assumed with the subject evaluation in the visual experiment. The features of the method or light emitting device were extracted.
さらに第五ステップとして、複数の発光領域を有する発光装置において、各発光領域の光束量かつ／または放射束量を調節することで、色の見えがどのように変化するか、検討を行った。
なお、第五ステップの内容は、本発明の第一乃至第四の実施態様に係る実施例／比較例でもあり、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第四の実施態様に係る照明方法の参考実施例／参考比較例でもあり、第二ステップ、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第一乃至第三の実施態様に係る参考実施例／参考比較例でもある。
Further, as a fifth step, in a light emitting device having a plurality of light emitting regions, how the color appearance is changed by adjusting the luminous flux amount and / or the radiant flux amount of each light emitting region was examined.
The contents of the fifth step are also examples / comparative examples according to the first to fourth embodiments of the present invention, and the contents of the third and fourth steps are the same as the fourth embodiment of the present invention. It is also a reference example / reference comparative example of the lighting method, and the contents of the second step, the third step, and the fourth step are also the reference examples / reference comparative examples according to the first to third embodiments of the present invention. is there.
［色票選択と色の見えの定量化手法］
第一ステップにおいて、本発明の照明方法において主として検討した発光装置から出射された光が対象物を照明した位置における分光分布、又は、本発明の発光装置から出射される主たる放射方向の光が有する分光分布は、ハント効果を意識して、飽和度が基準の光で照明した場合から変化するものとした。ここで、色の見えやその変化を定量化するために、以下の選択を行った。
[Color tag selection and color appearance quantification method]
In the first step, the light emitted from the light emitting device mainly examined in the lighting method of the present invention has a spectral distribution at the position where the object is illuminated, or the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device of the present invention has. The spectral distribution is assumed to change from the case where the saturation is illuminated with the reference light in consideration of the hunt effect. Here, the following selections were made in order to quantify the appearance of colors and their changes.
上記分光分布から色の見えを定量的に評価するには、数学的な分光反射特性が明らかな色票を定義し、計算用基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合を比較し、当該色票の色の見えの差を指標とするのが良いと考えた。
一般には、ＣＲＩで使用される試験色が選択肢となりうるが、平均演色評価数等を導出する際に使用しているＲ１からＲ８の色票は中彩度な色票であって、高彩度な色の飽和度を議論するには適さないと考えた。また、Ｒ９からＲ１２は高彩度な色票であるが、全色相角範囲の詳細な議論にはサンプル数が足りない。
In order to quantitatively evaluate the appearance of color from the above spectral distribution, a color tag with clear mathematical spectral reflection characteristics is defined, and illumination with reference light for calculation is assumed, and illumination with test light is used. We compared the assumed cases and thought that it would be better to use the difference in color appearance of the color tag as an index.
In general, although test colors used by CRI may be an option, the R 1 that are used in deriving the average color rendering index such as the R 8 color chart is a middle-saturation color chips, high saturation I thought it was not suitable for discussing the saturation of various colors. In addition, although R 9 to R 12 are highly saturated color tags, the number of samples is insufficient for a detailed discussion of the entire hue angle range.
そこで、修正マンセル表色系におけるマンセル色相環の中で、最も高彩度な最外周に位置する色票から、色相別に１５種類の色票を選択することとした。なお、これらは、米国ＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から提案されている新たな演色評価指標のひとつであるＣＱＳ
（Ｃｏｌｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃａｌｅ）（バージョン７．４及び７．５）で用いる色票と同じである。以下に本発明で用いた１５種類の色票を列記する。また冒頭には、便宜上色票に与えた、番号を記載した。なお、本明細書中においては、これら番号をｎと代表させる場合があり、たとえばｎ＝３は、「５ＰＢ ４／１２」の意味である。ｎは１から１５の自然数である。
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
Therefore, in the Munsell hue circle in the modified Munsell color system, 15 types of color tags are selected for each hue from the color tags located on the outermost circumference with the highest saturation. These are the US NIST (National Institute of Standards and and).
CQS, which is one of the new color rendering index proposed by Technology)
It is the same as the color tag used in (Color Quality Scale) (versions 7.4 and 7.5). The 15 types of color sheets used in the present invention are listed below. Also, at the beginning, the number given to the color slip is described for convenience. In addition, in this specification, these numbers may be represented as n, for example, n = 3 means "5PB 4/12". n is a natural number from 1 to 15.
# 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
本発明においては、各種指標の導出の観点では、計算用基準光での照明を仮定した場合と試験光での照明を仮定した場合との間で、これら１５種類の色票の色の見えが、どのように変化した場合（あるいは変化しなかった場合）に、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなるかを定量化し、発光装置が有すべき演色性として抽出することを試みた。 In the present invention, from the viewpoint of deriving various indexes, the appearance of the colors of these 15 types of color tags can be seen between the case where the illumination with the reference light for calculation is assumed and the case where the illumination with the test light is assumed. When it changes (or does not change), it is natural, lively, and visible, as seen in an outdoor high-light environment, even in a general indoor light environment. We quantified whether it would be high, comfortable, color appearance, and object appearance, and tried to extract it as the color rendering property that the light emitting device should have.
なお、上記分光分布から数学的に導出される色の見えを定量評価するためには、色空間の選択、色順応式の選択も重要である。本発明では、現在ＣＩＥによって推奨されている均等色空間であるＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）を用いた。さらに、色順応計算には、ＣＭＣＣＡＴ２０００（Ｃｏｌｏｕｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｉｔｔｅｅ’ｓ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ｏｆ ２０００）を採用した。
In order to quantitatively evaluate the appearance of colors mathematically derived from the above spectral distribution, it is important to select a color space and a chromatic adaptation formula. In the present invention, CIE 1976 L * a * b * (CIELAB), which is a uniform color space currently recommended by CIE, is used. Furthermore, for color adaptation calculation, CMCCAT2000 (Color Measurement Committee's Chromatic Adjustment Transitionform)
of 2000) was adopted.
［対象物が照明された位置における分光分布から、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度点］
第一ステップにおいて、パッケージＬＥＤ光源を各種試作するためには、光源の色度点選択も重要である。光源、光源からの光で対象物が照明された位置における分光分布、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度は、例えばＣＩＥ １９３１（ｘ、ｙ）色度図でも定義できるが、より均等な色度図であるＣＩＥ １９７６（ｕ’、ｖ’）色度図で議論することが好ましい。また、色度図上の位置をＣＣＴとＤｕｖで記述する際には特に（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図（ＣＩＥ １９６０（ｕ、ｖ）色度図と同義）が用いられる。なお、本明細書中で記載するＤｕｖは、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義されている量であって、（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離をその絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方（ｖ’が大きい側）に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方（ｖ’が小さい側）に位置することを意味する。
[Saturation points derived from the spectral distribution at the position where the object is illuminated, or from the spectral distribution of the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device]
In the first step, in order to make various prototypes of packaged LED light sources, it is also important to select the chromaticity point of the light source. The chromaticity derived from the light source, the spectral distribution at the position where the object is illuminated by the light from the light source, or the spectral distribution of the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device is, for example, CIE 1931 (x,, y) Although it can be defined in the chromaticity diagram, it is preferable to discuss in the CIE 1976 (u', v') chromaticity diagram which is a more uniform chromaticity diagram. In addition, when describing the position on the chromaticity diagram with CCT and Duv , the (u', (2/3) v') chromaticity diagram (synonymous with CIE 1960 (u, v) chromaticity diagram) is particularly used. Used. The D uv described in the present specification is an amount defined by ANSI C78.377, and is relative to the blackbody radiation locus in the (u', (2/3) v') chromaticity diagram. The closest distance is shown as its absolute value. The positive sign indicates that the chromaticity point of the light emitting device is located above the blackbody radiation locus (the side where v'is large), and the negative code indicates that the chromaticity point of the light emitting device is below the blackbody radiation locus (v'is small). It means to be located on the side).
［飽和度とＤｕｖ値に関する計算検討］
同一の色度点にあっても、物体の色の見えは変えることができる。例えば、図１、図２、図３に示した３種類の分光分布（試験光）は、ピーク波長が４２５−４７５ｎｍの半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定して、同一の色度（ＣＣＴは５５００Ｋ、Ｄｕｖは０．００００）において、照明された物体の色の見えが異なるようにした例である。それぞれの分光分布を構成する緑色蛍光体と赤色蛍光体は同一材料を仮定しているが、青色半導体発光素子のピーク波長は、飽和度を変化させるべく、図１は４５９ｎｍ、図２は４７５ｎｍ、図３は４２５ｎｍとした。それぞれの分光分布での照明と、その分光分布に対応する計算用基準光での照明を仮定すると、当該１５色票の予想される色の見えは、図１から図３のＣＩＥＬＡＢ色空間に示したようになる。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での照明を仮定した場合であって、実線はそれぞれの試験光での照明を仮定した場合である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
[Calculation study on saturation and Duv value]
Even at the same chromaticity point, the appearance of the color of the object can be changed. For example, the three types of spectral distributions (test light) shown in FIGS. 1, 2 and 3 include a semiconductor light emitting element having a peak wavelength of 425-475 nm, which excites a green phosphor and a red phosphor. This is an example in which the appearance of the color of the illuminated object is different at the same chromaticity (CCT is 5500K, Duv is 0.0000) assuming a package LED as a light source. The green and red phosphors that make up each spectral distribution are assumed to be made of the same material, but the peak wavelength of the blue semiconductor light emitting device is 459 nm in FIG. 1 and 475 nm in FIG. 2 in order to change the degree of saturation. FIG. 3 is 425 nm. Assuming the illumination in each spectral distribution and the illumination with the reference light for calculation corresponding to the spectral distribution, the expected color appearance of the 15 color sheets is shown in the CIELAB color space of FIGS. 1 to 3. It becomes like. Here, the points connected by the dotted lines in the figure are the cases where the illumination with the reference light for calculation is assumed, and the solid lines are the cases where the illumination with the respective test lights is assumed. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
図１に示した分光分布に関しては以下のことが分かった。計算用基準光での照明を仮定した計算と、図中の試験光での照明を仮定した計算からは、当該１５種類の色票の色の見えは近接することが予想された。また、当該分光分布から計算したＲａは９５と高かった。図２に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、赤色と青色は鮮やかに見えるものの、紫色と緑色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したＲａは７６と相対的に低かった。逆に、図３に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、紫色と緑色は鮮やかに見えるものの、赤色と青色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したＲａは７６と相対的に低かった。
このように同一色度点において色の見えは変化させ得ることが理解できる。
The following was found regarding the spectral distribution shown in FIG. From the calculation assuming illumination with the reference light for calculation and the calculation assuming illumination with the test light in the figure, it was expected that the colors of the 15 types of color tags would appear close to each other. Moreover, Ra calculated from the spectral distribution was as high as 95. When it is assumed that it is illuminated with the test light shown in FIG. 2, it is expected that purple and green will be dull, although red and blue will look brighter than when it is assumed to be illuminated with the reference light for calculation. It was. Ra calculated from the spectral distribution was relatively low at 76. On the contrary, when it is assumed that it is illuminated with the test light shown in FIG. 3, purple and green look brighter, but red and blue are dull as compared with the case where it is assumed to be illuminated with the reference light for calculation. Was expected. Ra calculated from the spectral distribution was relatively low at 76.
In this way, it can be understood that the appearance of color can be changed at the same chromaticity point.
しかし、本発明者の詳細検討によれば、黒体放射の軌跡近傍にある光、すなわちＤｕｖが０近傍の光では、分光分布を変化させ、飽和度の高い当該１５色票の色の見えを変化させるには、その自由度が低いことが分かった。具体的には以下の通りであった。 However, according to a detailed study by the present inventor, in the light near the locus of blackbody radiation, that is, the light in which the Duv is near 0, the spectral distribution is changed and the color appearance of the 15 color tags having a high degree of saturation is observed. It turns out that the degree of freedom is low in order to change. Specifically, it was as follows.
例えば図２、図３に示されるように、赤色／青色の飽和度変化と、紫色／緑色の飽和度変化は、傾向が逆と予想された。つまり、ある色相の飽和度が向上すると、別の色相の飽和度は低下してしまうと予想された。また、別の検討からは、簡便で実現可能な方法で、大多数の色相の飽和度を一度に変化させることも困難であった。よって、黒体放射軌跡近傍の光、あるいはＤｕｖ＝０近傍の光で照明した場合には、高彩度な当該１５色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難であった。 For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the red / blue saturation change and the purple / green saturation change were expected to have opposite tendencies. That is, it was expected that as the saturation of one hue increases, the saturation of another hue decreases. From another study, it was also difficult to change the saturation of the majority of hues at once by a simple and feasible method. Therefore, when illuminated with light near the blackbody radiation locus or light near Duv = 0, the saturation of the majority of the hues of the 15 highly saturated hue sheets is changed at once, or a large number of hues are present. It was difficult to increase or decrease the degree of saturation relatively evenly.
そこで、本発明者は、複数の分光分布に対して異なるＤｕｖ値を与えた場合の当該１５色票の色の見えを、計算用基準光での照明を仮定した場合と比較しつつ数学的に検討した。一般に、Ｄｕｖが正に偏ると白色は緑かかって見え、Ｄｕｖが負の場合には白色は赤みかかって見えるとされ、Ｄｕｖが０近傍から離れると色の見えは全体に不自然に見えるとされている。特に白色の着色がそのような知覚を誘発すると考えられている。しかし、本発明者は、飽和度の制御性を高めるべく、以下の検討を行った。 Therefore, the present inventor mathematically compares the appearance of the colors of the 15 color sheets when different Duv values are given to a plurality of spectral distributions as compared with the case where illumination with a reference light for calculation is assumed. I examined it. Generally, when D uv is positively biased, white looks greenish, when D uv is negative, white looks reddish, and when D uv moves away from near 0, the color looks unnatural as a whole. It is supposed to be visible. In particular, white coloring is believed to induce such perception. However, the present inventor has conducted the following studies in order to improve the controllability of the degree of saturation.
図４から図１１に示した８つの分光分布は、ピーク波長４５９ｎｍの青色半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定して、同一ＣＣＴ（２７００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０５００から＋０．０１５０まで変化させた計算結果である。それぞれの分光分布（試験光）での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合に予想される当該１５色票の色の見えは、図４から図１１のＣＩＥＬＡＢ色空間の通りであった。ここで、図
中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
The eight spectral distributions shown in FIGS. 4 to 11 have the same CCT, assuming a packaged LED in which a blue semiconductor light emitting element having a peak wavelength of 459 nm is embedded and used as an excitation light source for a green phosphor and a red phosphor. a calculation result of changing the D uv from -0.0500 to Tasu0.0150 in (2700 K). The appearance of the colors of the 15 color charts expected when illuminating with each spectral distribution (test light) and when illuminating with the reference light for calculation for each test light is assumed is shown in FIG. It was as shown in the CIELAB color space of FIG. Here, the points connected by the dotted lines in the figure are the results of the reference light for calculation, and the solid lines are the results of the respective test lights. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
図４に示したＤｕｖ＝０．００００の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したＲａは９５と高かった。 In the test light of Duv = 0.0000 shown in FIG. 4, the 15 types of color tags are used when the illumination with the reference light for calculation is assumed and the illumination with the test light in the figure is assumed. The appearance of colors was expected to be close. Ra calculated from the spectral distribution was as high as 95.
図５、図６の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０１５０まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが予想された。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えはＤｕｖを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図５、図６の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９４と８９であった。 5, test light of Figure 6 is an example of a shift in the positive direction of the D uv from Tasu0.0100 to Tasu0.0150. As can be seen here, shifting the Duv in the positive direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range compared to the case of the test light with Duv = 0.0000. It was expected that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color sheets could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light of Duv = 0.0000. In addition, in the case of the reference light for calculation and the case of the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags is excluding the blue to blue-green region when the Duv is shifted in the positive direction. It was expected that almost all colors would look dull. Furthermore, it was expected that the more positive the D uv , the lower the saturation. Ra calculated from the spectral distributions of FIGS. 5 and 6 was 94 and 89, respectively.
一方、図７から図１１の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０５００まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、紫領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図７から図１１の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９２、８８、８３、７７、７１であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。 On the other hand, the test light 11 from FIG. 7 is an example of the shift in the negative direction D uv from -0.0100 to -0.0500. As can be seen here, shifting the D uv in the negative direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range as compared with the case of the test light of D uv = 0.0000. It turned out that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color sheets could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light of Duv = 0.0000. In the case of assuming the illumination with the reference light for calculation and the case of assuming the illumination with the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags shifted the Duv in the negative direction. In this case, it was expected that almost all colors would look vivid except in the blue to turquoise region and the purple region. Furthermore, it was expected that the more negative the D uv , the higher the saturation. Ras calculated from the spectral distributions of FIGS. 7 to 11 are 92, 88, 83, 77, and 71, respectively, and according to the widely accepted understanding at present, the more negative the value of D uv is, the more negative it is. It was expected that the color appearance would be worse than when illuminated with reference light.
加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素（発光材料）が異なる試験光に、種々のＤｕｖ値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな１５色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。 In addition, the present inventor gives various Duv values to test light having different light emitting elements (light emitting materials) forming a spectrum, and the most vivid 15 color tags on the outermost periphery of the modified Mansell color system. We mathematically examined what kind of color is expected to appear, comparing it with the reference light for calculation.
図１２から図２１に示した１０種類の分光分布は、４種類の半導体発光素子が内在するパッケージＬＥＤを仮定し同一ＣＣＴ（４０００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０５００から＋０．０４００まで変化させた結果である。４種類の半導体発光素子のピーク波長は４５９ｎｍ、５２８ｎｍ、５９１ｎｍ、６６２ｎｍとした。１０種類それぞれの試験光での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対応する計算用基準光での照明を仮定した場合とで、予想される当該１５色票の色の見えを、図１２から図２１のＣＩＥＬＡＢ色空間に示した。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。 10 type of spectral distribution shown in FIG. 21 from FIG. 12, varying the D uv from -0.0500 to Tasu0.0400 in the same assume the package LED in which four types of semiconductor light-emitting element is inherent CCT (4000K) The result. The peak wavelengths of the four types of semiconductor light emitting devices were set to 459 nm, 528 nm, 591 nm, and 662 nm. The expected color appearance of the 15 color sheets is shown in the case where the illumination with each of the 10 types of test light is assumed and the case where the illumination with the calculation reference light corresponding to each test light is assumed. It is shown in the CIELAB color space of FIGS. 12 to 21. Here, the points connected by the dotted lines in the figure are the results of the reference light for calculation, and the solid lines are the results of the respective test lights. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
図１２に示したＤｕｖ＝０．００００の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したＲａは９８と高かった。 In the test light of Duv = 0.0000 shown in FIG. 12, the 15 types of color patterns are assumed depending on whether the test light is illuminated by the reference light for calculation or the test light in the figure. The appearance of the colors was expected to be close. Ra calculated from the spectral distribution was as high as 98.
図１３から図１６の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０４００まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該１５種類の色票の色の見えはＤｕｖを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤色領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えると予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図１３から図１６の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９５、９１、８６、７７と、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。 Test light 16 from FIG. 13 is an example of a shift in the positive direction of the D uv from Tasu0.0100 to Tasu0.0400. As can be seen here, shifting the Duv in the positive direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range compared to the case of the test light with Duv = 0.0000. It turned out that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color sheets could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light of Duv = 0.0000. In addition, in the case of assuming the illumination with the reference light for calculation and the case of assuming the illumination with the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags shifted the Duv in the positive direction. In this case, almost all colors were expected to appear dull except in the blue to turquoise and red areas. Furthermore, it was expected that the more positive the D uv , the lower the saturation. Ra calculated from the spectral distribution of FIG. 16 from FIG. 13, respectively 95,91,86,77, in accordance with the understanding now generally spread, the more you positive value of D uv, color appearance Was expected to worsen away from the case of illumination with reference light.
一方、図１７から図２１の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０５００まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えると予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図１７から図２１の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９５、９１、８６、８１、７５であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。 On the other hand, the test light 21 from FIG. 17 is an example of the shift in the negative direction D uv from -0.0100 to -0.0500. As can be seen here, shifting the D uv in the negative direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range as compared with the case of the test light of D uv = 0.0000. It turned out that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color sheets could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light of Duv = 0.0000. In the case of assuming the illumination with the reference light for calculation and the case of assuming the illumination with the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags shifted the Duv in the negative direction. In this case, it was expected that almost all colors would look vivid except in the blue to turquoise and red areas. Furthermore, it was expected that the more negative the D uv , the higher the saturation. Ras calculated from the spectral distributions of FIGS. 17 to 21 are 95, 91, 86, 81, and 75, respectively, and according to the widely accepted understanding at present, the more negative the value of D uv is, the more negative it is. It was expected that the color appearance would be worse than when illuminated with reference light.
加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素（発光材料）がさらに異なる試験光に、種々のＤｕｖ値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな１５色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。 In addition, the inventor presents the 15 most vivid colors on the outermost periphery of the modified Mansell color system when various Duv values are given to test light with different light emitting elements (light emitting materials) forming the spectrum. We mathematically examined what kind of color the vote is expected to look like, comparing it with the reference light for calculation.
図２２から図３２に示した１１種類の分光分布は、紫色半導体発光素子を内在させ、これを、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の励起光源としたパッケージＬＥＤを仮定し、近接したＣＣＴ（約５５００Ｋ）においてＤｕｖを−０．０４４８から＋０．０４９６まで変化させた計算結果である。内在させた半導体発光素子のピーク波長は４０５ｎｍとした。なお、図３２の結果は、Ｄｕｖを極端に負値にすべく、緑色蛍光体を含まずに実現した結果である。１１種類それぞれ試験光での照明を仮定した場合と、その試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合の、数学的に予想される当該１５色票の色の見えは、図２２から図３２のＣＩＥＬＡＢ色空間に示した通りである。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。 The 11 types of spectral distributions shown in FIGS. 22 to 32 are close to each other, assuming a packaged LED in which a purple semiconductor light emitting element is embedded and used as an excitation light source for a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor. a calculation result of changing the D uv from -0.0448 to Tasu0.0496 in CCT (approximately 5500K). The peak wavelength of the internal semiconductor light emitting device was set to 405 nm. As a result of FIG 32, in order to extremely negative value of D uv, it is the result of achieved without the green phosphor. The mathematically expected color appearance of the 15 color sheets when illuminating with the test light for each of the 11 types and assuming the illumination with the calculation reference light for the test light is shown in FIG. 22. This is as shown in the CIELAB color space of FIG. Here, the points connected by the dotted lines in the figure are the results of the reference light for calculation, and the solid lines are the results of the respective test lights. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
図２２に示したＤｕｖ＝０．０００１の試験光では、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合では、当該１５種類の色票の色の見えは近接していると予想された。当該分光分布から計算したＲａは９６と高かった。 In the test light of Duv = 0.0001 shown in FIG. 22, it is expected that the colors of the 15 types of color tags are close to each other in the case of the reference light for calculation and the case of the test light in the figure. Was done. Ra calculated from the spectral distribution was as high as 96.
図２３から図２７の試験光は、Ｄｕｖを＋０．０１００から＋０．０４９６まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Ｄｕｖを正方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の
色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを正方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図２３から図２７の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ９２、８５、７６、６９、６２と、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
Test light 27 from FIG. 23 is an example of a shift in the positive direction of the D uv from Tasu0.0100 to Tasu0.0496. As can be seen here, shifting the Duv in the positive direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range compared to the case of the test light with Duv = 0.0001. It turned out that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color tags could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light with D uv = 0.0001. In the case of assuming the illumination with the reference light for calculation and the case of assuming the illumination with the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags shifted the Duv in the positive direction. In this case, it was expected that almost all colors would appear dull except in the blue region. Furthermore, it was expected that the more positive the D uv , the lower the saturation. Ra calculated from the spectral distributions of FIGS. 23 to 27 is 92, 85, 76, 69, 62, respectively, and according to the widely accepted understanding, the more positive the value of D uv , the more the color. It was expected that the appearance of the light would be worse than when it was illuminated with the reference light.
一方、図２８から図３２の試験光は、Ｄｕｖを−０．０１００から−０．０４４８まで負方向にシフトした例である。前述の通りＤｕｖ=−０．０４４８は緑色蛍光体を含まな
い系として実現したものである。ここに見られるように、Ｄｕｖを負方向にシフトさせると、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Ｄｕｖ＝０．０００１の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該１５種類の色票の色の見えは、Ｄｕｖを負方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図２８から図３２の分光分布から計算されるＲａは、それぞれ８９、８０、７１、６１、５６であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Ｄｕｖの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
On the other hand, the test light 32 from FIG. 28 is an example of the shift in the negative direction D uv from -0.0100 to -0.0448. As described above, D uv = −0.0448 was realized as a system containing no green phosphor. As can be seen here, shifting the D uv in the negative direction changes the saturation of the 15 types of color tags in a wider hue range as compared with the case of the test light with D uv = 0.0001. It turned out that it could be done. It was also found that the saturation of the 15 types of color tags could be changed relatively evenly as compared with the case of the test light with D uv = 0.0001. In the case of assuming the illumination with the reference light for calculation and the case of assuming the illumination with the test light in the figure, the appearance of the colors of the 15 types of color tags shifted the Duv in the negative direction. In this case, it was expected that almost all colors would look vivid except in the blue region. Furthermore, it was expected that the more negative the D uv , the higher the saturation. The Ras calculated from the spectral distributions of FIGS. 28 to 32 are 89, 80, 71, 61, and 56, respectively, and according to the widely accepted understanding at present, the more negative the value of D uv is, the more negative it is. It was expected that the color appearance would be worse than when illuminated with reference light.
［飽和度制御とＤｕｖ値に関する計算検討まとめ］
ここまでの計算検討から、「現在広く信じられている常識に従えば」以下のことが予想された。
（１）Ｄｕｖ＝０．００００近傍の色度点を有する試験光で、当該１５色票の飽和度を変化させる自由度は低い。具体的には高彩度な当該１５色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難である。
（２）試験光のＤｕｖを正にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に低下できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を低下させ得る。さらにＤｕｖを正にすればするほど、飽和度がより低下する。また、Ｒａがより低下することから、視覚実験等では、Ｄｕｖを正にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は黄色（緑色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
（３）Ｄｕｖを負にすると、当該１５色票の飽和度を比較的容易に上昇できる。Ｄｕｖ＝０．００００の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該１５種類の色票の飽和度を向上させ得る。さらにＤｕｖを負にすればするほど、飽和度がより上昇する。また、Ｒａがより低下することから、Ｄｕｖを負にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は赤色（桃色）かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
[Summary of calculation study on saturation control and Duv value]
From the calculation examination so far, the following was expected "according to the common sense that is widely believed at present".
(1) With test light having a chromaticity point near D uv = 0.0000, the degree of freedom for changing the saturation of the 15 color sheets is low. Specifically, it is difficult to change the saturation of the majority of the 15 hues with high saturation at once, or to increase or decrease the saturation relatively evenly in a large number of hues.
(2) When the D uv of the test light is set to positive, the saturation of the 15 color sheets can be reduced relatively easily. Compared with the case of the test light of D uv = 0.0000, the saturation of the 15 kinds of color tags can be reduced in a wider hue range and relatively evenly. Further, the more positive the D uv , the lower the saturation. In addition, since Ra is further reduced, in visual experiments and the like, the more positive the Duv is, the more the test light is used when the actual illumination object is illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light. It was expected that the difference in color appearance would be large when illuminated with, and that it would be worse. In particular, white was yellow (green), and the appearance of the color was expected to look unnatural as a whole.
(3) When D uv is set to negative, the saturation degree of the 15 color sheets can be increased relatively easily. Compared with the case of the test light of D uv = 0.0000, the saturation of the 15 kinds of color tags can be improved in a wider hue range and relatively evenly. Further, the more negative the D uv , the higher the saturation. In addition, since Ra is further reduced, the more negative the Duv is, the more the actual illumination object is illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light, and the case where the test light is used for illumination. It was expected that the difference in color appearance would be large and that it would be worse. In particular, white was red (pink), and it was expected that the color would look unnatural as a whole.
ここまでの計算検討から、以上のことが「現在広く信じられている常識に照らして」予想されたことである。 From the calculation examination so far, the above is expected "in the light of the common sense that is widely believed at present".
［定量指標の導入］
色の見えや、分光分布そのものが有する特徴、放射効率などを詳細に議論する準備として、また、色の見えを詳細に議論する準備として、本発明では、以下の定量指標を導入した。
［色の見えに関わる定量指標の導入］
先ず、当該試験光で対象物を照明した場合における対象物の位置で測定した試験光（本発明の照明方法に係る）、及び、発光装置が試験光を主たる放射方向に出射する場合における当該試験光（本発明の発光装置に係る）のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、上記試験光のＣＣＴに応じて選択される計算用基準の光（５０００Ｋ未満は黒体放射の光、５０００Ｋ以上においてはＣＩＥ昼光）による照明を数学的に仮定した場合のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における当該１５種類の色票のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、当該２つの光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のそれぞれの色相角差Δｈｎ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）の絶対値を
｜Δｈｎ｜＝｜θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆ｜
と定義した。
[Introduction of quantitative index]
In preparation for discussing the appearance of color, the characteristics of the spectral distribution itself, radiation efficiency, etc. in detail, and in preparation for discussing the appearance of color in detail, the following quantitative indexes were introduced in the present invention.
[Introduction of quantitative indicators related to color appearance]
First, the test light measured at the position of the object when the object is illuminated with the test light (related to the illumination method of the present invention), and the test when the light emitting device emits the test light in the main radiation direction. CIE 1976 L * a * b * of light (related to the light emitting device of the present invention) The a * value and b * value of the 15 types of color tags in the color space are a * nSSL and b * nSSL , respectively (where n is 1). The hue angle of the 15 types of color tags is θ nSSL (degree) (where n is a natural number from 1 to 15), and the light of the calculation reference selected according to the CCT of the test light. CIE 1976 L * a * b * a * value of the 15 types of color tags in the color space when the illumination by (light of black body radiation is less than 5000K and CIE daylight is more than 5000K) is mathematically assumed. The b * values are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), and the hue angles of the 15 types of color tags are θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), respectively. , The absolute value of the hue angle difference Δh n (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15) of each of the 15 types of modified Mansell color tags when illuminated by the two lights is | Δh n | = | θ nSSL −θ nref |
Was defined as.
これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票に関わる数学的に予想される色相角差は重要な指標になると考えたからである。 This is a natural, lively, and visible visual experiment that evaluates the appearance of various objects or the colors of objects as a whole when conducting visual experiments using test light and experimental reference light or experimental pseudo reference light. As a means of achieving high, comfortable, color appearance, and object appearance, the mathematically expected hue angle difference related to the 15 types of modified Mansell color charts specially selected in the present invention is an important index. Because I thought about it.
加えて、試験光と計算用基準光の２つの光で照明された場合を仮定した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差ΔＣｎ（ただしｎは１から１５の自然数）をそれぞれ
ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝
と定義した。また、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の平均値（以下、ＳＡＴａｖと称する場合がある。）である下記式（３）も重要な指標と考えた。
｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜
も重要な指標と考えた。これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差に関わる種々の特性は重要な指標になると考えたからである。
In addition, the saturation difference ΔC n (where n is a natural number from 1 to 15) of the 15 types of modified Munsell color sheets assuming the case of being illuminated by two lights, the test light and the reference light for calculation, is ΔC n , respectively. = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }
Was defined as. In addition, the following equation (3), which is the average value of the saturation difference of the 15 types of modified Munsell color sheets (hereinafter, may be referred to as SAT av ), was also considered to be an important index.
Was also considered an important indicator. This is a natural, lively, and visible evaluation of various objects or the appearance of the color of an object as a whole when conducting a visual experiment using a test light and an experimental reference light or an experimental pseudo reference light. As a means of achieving high, comfortable, color appearance, and object appearance, various characteristics related to the saturation difference of the 15 types of modified Mansell color charts specially selected in the present invention are considered to be important indicators. Is.
［分光分布に関する定量指標の導入］
本発明では、分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性も議論するために、以下の２つの定量指標を導入した。ひとつは指標Ａｃｇであって、もうひとつの指標は放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）である。
[Introduction of quantitative index for spectral distribution]
In the present invention, the following two quantitative indexes have been introduced in order to discuss the radiation metrological characteristics and the photometric characteristics of the spectral distribution. One is the index A cg , and the other is the radiation efficiency K (lm / W).
指標Ａｃｇは、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光による色の見えと、試験光による色の見えの差を、分光分布あるいはスペクトル形状が有する放射計測学的特性と測光学的特性としても記述することを試みたものである。種々の検討の結果、指標Ａｃｇを本発明では以下のように定義した。 The index A cg also determines the difference between the color appearance due to the experimental reference light or the experimental pseudo reference light and the color appearance due to the test light as the radiometric characteristics and photometric characteristics of the spectral distribution or spectral shape. It is an attempt to describe. As a result of various studies, the index A cg was defined as follows in the present invention.
発光装置からの主たる放射方向に出射される光を測定した場合における（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、異なる色刺激となる計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれφｒｅｆ（λ）、φＳＳＬ（λ）とし、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）、計算用基準光と試験光に対応する三刺激値をそれぞれ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）、（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）とする。ここで、計算用基準光と試験光に関して、ｋを定数として、以下が成立する。
Ｙｒｅｆ＝ｋ∫φｒｅｆ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ＹＳＳＬ＝ｋ∫φＳＳＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ここで、計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれのＹで規格化した規格化分光分布を
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
と定義し、これら規格化基準光分光分布と規格化試験光分光分布の差を
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
とした。さらに、ここで、指標Ａｃｇを以下のように定義した。
Λ１＝３８０ｎｍ
Λ２＝４９５ｎｍ
Λ３＝５９０ｎｍ
とした。
Different when measuring the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction (related to the light emitting device of the present invention) or when measuring at the position of the object to be illuminated (related to the lighting method of the present invention). The spectral distributions of the calculation reference light and the test light that serve as color stimuli are φ ref (λ) and φ SSL (λ), respectively, and the color matching functions are x (λ), y (λ), z (λ), for calculation. Let the tristimulus values corresponding to the reference light and the test light be (X ref , Y ref , Z ref ) and (X SSL , Y SSL , Z SSL ), respectively. Here, with respect to the reference light for calculation and the test light, the following holds with k as a constant.
Y ref = k∫φ ref (λ) ・ y (λ) dλ
Y SSL = k∫φ SSL (λ) ・ y (λ) dλ
Here, the normalized spectral distribution in which the spectral distributions of the reference light for calculation and the test light are normalized by Y is S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
The difference between the standardized reference optical spectral distribution and the standardized test optical spectral distribution is defined as ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ).
And said. Further, here, the index A cg is defined as follows.
Λ2 = 495 nm
Λ3 = 590 nm
And said.
また、Λ４は、以下の２つの場合に分けて定義をした。まず、規格化試験光分光分ＳＳＳＬ（λ）において、３８０ｎｍから７８０ｎｍ内で、最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）、その分光強度をＳＳＳＬ（λＲ）とした際に、λＲよりも長波長側にあり、強度がＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長をΛ４とした。もし、そのような波長が７８０ｎｍまでの範囲内に存在しない場合は、Λ４は７８０ｎｍとした。 Further, Λ4 is defined separately in the following two cases. First, in the standardized test optical spectroscopic component SSL (λ), when the wavelength giving the longest wavelength maximum value is λ R (nm) and the spectral intensity is SSL (λ R ) within 380 nm to 780 nm, lambda there than R to the long wavelength side, strength was Λ4 the wavelength at which S SSL (λ R) / 2 . If such a wavelength does not exist in the range up to 780 nm, Λ4 is set to 780 nm.
指標Ａｃｇは色刺激となる放射に関わる可視域を大きく短波長領域（あるいは紫等も含む青領域）、中間波長領域（黄色等も含む緑色領域）、長波長領域（橙色等も含む赤領域）に分割し、数学的な規格化基準光分光分布に比較して、規格化試験光分光分布内の適切な位置に、適切な強度で、スペクトルの凹凸が存在するかどうかを判断する指標である。図３３、図３４に例示するように、長波長積分範囲は、最長波長極大値の位置によって異なる。また、試験光のＣＣＴによって計算用基準光の選択は異なる。図３３の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上なので、基準の光は図中点線で示される
ようにＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が選択されている。図３４の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満なので、基準の光は図中点線で示されるように黒体放射の光が選択されている。なお、図中網掛け部分は短波長領域、中間波長領域、長波長領域の積分範囲を模式的に示したものである。
The index A cg has a large visible region related to radiation that is a color stimulus, a short wavelength region (or a blue region including purple, etc.), an intermediate wavelength region (green region including yellow, etc.), and a long wavelength region (red region including orange, etc.). ), And compared with the mathematical standardized standard optical spectral distribution, it is an index to judge whether or not there is unevenness of the spectrum at an appropriate position in the standardized test optical spectral distribution with appropriate intensity. is there. As illustrated in FIGS. 33 and 34, the long wavelength integration range differs depending on the position of the maximum wavelength maximum value. In addition, the selection of the reference light for calculation differs depending on the CCT of the test light. In the case of FIG. 33, since the CCT of the test light shown by the solid line in the figure is 5000 K or more, CIE daylight (CIE daylight) is selected as the reference light as shown by the dotted line in the figure. In the case of FIG. 34, since the CCT of the test light shown by the solid line in the figure is less than 5000 K, the light of blackbody radiation is selected as the reference light as shown by the dotted line in the figure. The shaded area in the figure schematically shows the integration range of the short wavelength region, the intermediate wavelength region, and the long wavelength region.
短波長領域においては、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Ａｃｇの第一項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。中間波長領域においては、逆に、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が弱い場合に、指標Ａｃｇの第二項（−ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。さらに、長波長領域においては、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Ａｃｇの第三項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい指標となっている。 In the short wavelength region, when the spectral intensity of the standardized test optical spectral distribution is stronger than the mathematical standardized reference optical spectral distribution, the first term (integral of ΔS (λ)) of the index A cg is a negative value. Easy to take. In the intermediate wavelength region, conversely, when the spectral intensity of the normalized test optical spectral distribution is weaker than that of the normalized reference optical spectral distribution, the second term (integral of −ΔS (λ)) of the index A cg is negative. Easy to take value. Further, in the long wavelength region, when the spectral intensity of the normalized test optical spectral distribution is stronger than that of the normalized reference optical spectral distribution, the third term (integral of ΔS (λ)) of the index A cg has a negative value. It is an easy-to-take index.
また、前記のように、計算用基準光は試験光のＣＣＴによって変えられる。すなわち、計算用基準光は試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満の際には黒体放射の光が用いられ、試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上の際には定義されているＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が用いられる。指標Ａｃｇの値の導出においては、φｒｅｆ（λ）は、数学的に定義されている黒体放射の光かＣＩＥ昼光を用い、一方、φＳＳＬ（λ）はシミュレーションに用いた関数、あるいは実験で実測した値を用いた。 Further, as described above, the reference light for calculation is changed by the CCT of the test light. That is, as the reference light for calculation, blackbody radiation light is used when the CCT of the test light is less than 5000 K, and the defined CIE daylight (CIE daylight) is used when the CCT of the test light is 5000 K or more. Used. In deriving the value of the index A cg , φ ref (λ) uses the mathematically defined blackbody radiation light or CIE daylight, while φ SSL (λ) is the function used in the simulation. Alternatively, the value actually measured in the experiment was used.
さらに、発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）試験光分光分布φＳＳＬ（λ）を評価するに当たり、放射効率 Ｋ （Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）（ｌｍ／Ｗ）は、広く使用されている以下の定義を踏襲した。
Ｋｍ：最大視感度（ｌｍ／Ｗ）
Ｖ（λ）：分光視感効率
λ：波長（ｎｍ）
である。
Further, a test when measuring the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device (related to the light emitting device of the present invention) or when measuring at the position of the object to be illuminated (related to the lighting method of the present invention). In evaluating the optical spectral distribution φ SSL (λ), the luminous efficiency K (Luminous Efficiency of radiation) (lm / W) follows the following widely used definition.
K m : Maximum luminosity factor (lm / W)
V (λ): Spectral visual efficiency λ: Wavelength (nm)
Is.
発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で測定した場合における（本発明の照明方法に係る）、試験光分光分布φＳＳＬ（λ）の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、分光分布がその形状として有する効率であって、発光装置を構成するすべての材料特性に関する効率（例えば半導体発光素子の内部量子効率、光取り出し効率、蛍光体の内部量子効率、外部量子効率、封止剤の透光特性等々の効率）が１００％であった際に、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）となる量である。 Test light when measuring the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device (related to the light emitting device of the present invention) or when measuring at the position of the object to be illuminated (related to the lighting method of the present invention). The radiation efficiency K (lm / W) of the spectral distribution φ SSL (λ) is the efficiency that the spectral distribution has as its shape, and is the efficiency related to all the material properties constituting the light emitting device (for example, the internal quantum efficiency of the semiconductor light emitting element). , Light extraction efficiency, internal quantum efficiency of phosphor, external quantum efficiency, efficiency of translucency of encapsulant, etc.) is 100%, which is the amount of light source efficiency η (lm / W).
［第二ステップ詳細］
前述の通り、第二ステップとしては、数学的に検討したスペクトル（試験光）を元に、パッケージＬＥＤ光源、照明器具を試作した。また、計算用基準光に近接した色の見えとなる高Ｒａかつ高Ｒｉである光（実験用擬似基準光）用の光源、これを内在させた照明器具も試作した。
具体的には、青色半導体発光素子で緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、青色半導
体発光素子で黄色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、紫色半導体発光素子で青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源を試作し、器具化した。
青色蛍光体としてはＢＡＭまたはＳＢＣＡを用いた。緑色蛍光体としては、ＢＳＳ、β−ＳｉＡｌＯＮ、またはＢＳＯＮを用いた。黄色蛍光体としてはＹＡＧを用いた。赤色蛍光体としてはＣＡＳＯＮまたはＳＣＡＳＮを用いた。
[Details of the second step]
As described above, as the second step, a package LED light source and a lighting fixture were prototyped based on the spectrum (test light) examined mathematically. The high R a and high R i a is the light source of the (experimental pseudo reference light) for the appearance close to calculated reference light colors, even a prototype luminaire internalized it.
Specifically, a blue semiconductor light emitting element is a green phosphor, a light source that excites a red phosphor, a blue semiconductor light emitting element is a yellow phosphor, a red phosphor is excited, and a purple semiconductor light emitting element is a blue phosphor, green fluorescence. We made a prototype of a light source that excited the body and red fluorescent material, and made it into an instrument.
BAM or SBCA was used as the blue phosphor. As the green phosphor, BSS, β-SiAlON, or BSON was used. YAG was used as the yellow phosphor. CASON or SCANSN was used as the red phosphor.
パッケージＬＥＤを試作する際には、通常行われている方法を用いた。具体的には、電気的に導通可能な金属配線を内在させたセラミックパッケージ上に半導体発光素子（チップ）をフリップチップマウントした。次に、用いる蛍光体とバインダー樹脂を混合したスラリーを、蛍光体層として配置した。 When making a prototype of the package LED, a usual method was used. Specifically, a semiconductor light emitting element (chip) was flip-chip mounted on a ceramic package containing electrically conductive metal wiring. Next, a slurry in which the phosphor to be used and the binder resin were mixed was arranged as a phosphor layer.
パッケージＬＥＤを準備した後には、これらを用いてＭＲ１６ Ｇｕ１０、ＭＲ１６ Ｇｕ５．３のＬＥＤバルブなどに仕上げた。このＬＥＤバルブ中には駆動用回路を内蔵させ、また、反射ミラー、レンズ等も搭載し、１種の照明器具に仕上げた。また、市販のＬＥＤバルブも一部準備した。かつ、実験用基準光とすべくタングステンフィラメントが内在する白熱電球も準備した。 After preparing the package LED, they were used to finish the LED bulbs of MR16 Gu10, MR16 Gu5.3 and the like. A drive circuit is built into this LED bulb, and a reflection mirror, a lens, etc. are also mounted to make it a kind of lighting equipment. In addition, some commercially available LED bulbs were also prepared. We also prepared an incandescent light bulb containing a tungsten filament to serve as the reference light for the experiment.
さらに、これらＬＥＤバルブを多数配置し、比較視覚実験を行うための照明システムを製作した。ここでは、３種類のバルブを瞬時に切り替えて照明できるシステムをくみ上げた。駆動用電源線の一種は、タングステンフィラメントを有する白熱電球（実験用基準光）専用とし、その後段には可変トランスを配置し、１００Ｖの入力電圧に対して、駆動電圧を１１０Ｖから１３０Ｖまで昇圧させることで、ＣＣＴを変化させられるようにした。また、駆動用電源線の残り２系統はＬＥＤバルブ用とし、この中の１系統は実験用擬似基準光（ＬＥＤ光源）用、残り１系統は試験光用とした。 Furthermore, a large number of these LED bulbs were arranged, and a lighting system for conducting comparative visual experiments was manufactured. Here, we have created a system that can instantly switch between three types of bulbs for lighting. One type of drive power line is dedicated to incandescent light bulbs (experimental reference light) having a tungsten filament, and a variable transformer is placed in the subsequent stage to boost the drive voltage from 110V to 130V for an input voltage of 100V. This made it possible to change the CCT. The remaining two systems of the drive power line were used for the LED bulb, one system was used for the experimental pseudo reference light (LED light source), and the remaining one system was used for the test light.
［第三ステップ詳細］
第三ステップとしては、実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）と試験光を切り替えて、多数の観察対象物の色の見えを被験者に評価してもらう比較視覚実験を行った。当該照明システムは暗室中に設置し外乱を排除した。また、観察対象物の位置における照度は、照明システムに搭載した実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）、試験光の器具数を変化させて、ほぼ一致させた。照度は約１５０ｌｘから約５０００ｌｘの範囲で実験を行った。
実際に照明対象物、観察物としたものを以下に例示する。ここでは、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。色を有する照明対象物を準備した。また、静物、生花、食品、衣料品、印刷物等、多数多種類なものを準備した。また、実験においては被験者（日本人）自身の肌も観察対象とした。なお、以下の物体名称前に一部付記した色名称は、通常の環境下でそのように見えるという意味で、厳密な色の表現ではない。
[Details of the third step]
As the third step, a comparative visual experiment was conducted in which the test light was switched between the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light) and the subjects evaluated the appearance of the colors of many observation objects. The lighting system was installed in a dark room to eliminate disturbance. In addition, the illuminance at the position of the observation object was substantially matched by changing the number of experimental reference lights (or experimental pseudo-reference lights) and test lights mounted on the lighting system. Experiments were conducted with illuminance in the range of about 150 lpx to about 5000 lpx.
The actual objects to be illuminated and the objects to be observed are illustrated below. Here, consideration was given to preparing chromatic objects over all hues such as purple, bluish purple, blue, bluish green, green, yellowish green, yellow, yellowish red, red, and magenta. In addition, achromatic objects such as white and black objects were also prepared. Illuminated objects with color were prepared. In addition, many kinds of things such as still lifes, fresh flowers, foods, clothing, printed matter, etc. were prepared. In the experiment, the skin of the subject (Japanese) himself was also observed. Note that the color names partially added before the object names below are not strict color expressions in the sense that they look like that under normal circumstances.
白色セラミック皿、ホワイトアスパラ、ホワイトマッシュルーム、白ガーベラ、白色ハンカチ、白Ｙシャツ、米飯、塩ゴマ、塩せんべい
紫色生花
青紫布製ハンカチ、ブルージーンズ、青緑タオル
緑色パプリカ、レタス、千切りキャベツ、ブロッコリー、緑ライム、緑色りんご
黄色バナナ、黄色パプリカ、黄緑色レモン、黄色ガーベラ、卵焼き
橙色オレンジ、橙色パプリカ、にんじん
赤色トマト、赤色りんご、赤色パプリカ、赤色ウインナー、梅干
ピンク色ネクタイ、ピンクガーベラ、しゃけ塩焼き
小豆色ネクタイ、ベージュ作業着、コロッケ、とんかつ、ごぼう、クッキー、チョコレー
ト、落花生、木製器
被験者（日本人）自身の肌
新聞紙、白背景上の黒文字を含むカラー印刷物（多色ずり）、文庫本、週刊誌
外壁材色見本（三菱樹脂社製 アルポリック 白、青、緑、黄色、赤）
カラーチェッカー（Ｘ―ｒｉｔｅ社製 Ｃｏｌｏｒ ｃｈｅｃｋｅｒ ｃｌａｓｓｉｃ １８色の有彩色と６種類の無彩色（白１、灰色４、黒１）を含む計２４色の色票）
なお、カラーチェッカー中の各色票の名称とマンセル表記は、以下の通りである。
Name Munsell Notation
Dark skin 3.05 YR 3.69/3.20
Light skin 2.2 YR 6.47/4.10
Blue sky 4.3 PB 4.95/5.55
Foliage 6.65 GY 4.19/4.15
Blue flower 9.65 PB 5.47/6.70
Bluish green 2.5 BG 7/6
Orange 5 YR 6/11
Purplish blue 7.5 PB 4/10.7
Moderate red 2.5 R 5/10
Purple 5 P 3/7
Yellow green 5 GY 7.08/9.1
Orange yellow 10 YR 7/10.5
Blue 7.5 PB 2.90/12.75
Green 0.1 G 5.38/9.65
Red 5 R 4/12
Yellow 5 Y 8/11.1
Magenta 2.5 RP 5/12
Cyan 5 B 5/8
White N 9.5/
Neutral 8 N 8/
Neutral 6.5 N 6.5/
Neutral 5 N 5/
Neutral 3.5 N 3.5/
Black N 2/
White ceramic plate, white asparagus, white mushroom, white gerbera, white handkerchief, white Y-shirt, rice, salt sesame, salted sesame purple fresh flower blue purple cloth handkerchief, blue jeans, blue-green towel green paprika, lettuce, shredded cabbage, broccoli, green Lime, green apple yellow banana, yellow paprika, yellow-green lemon, yellow gerbera, egg-grilled orange orange, orange paprika, carrot red tomato, red apple, red paprika, red wiener, plum-dried pink tie, pink gerbera, shake salt-grilled pea-colored tie, Beige work clothes, croquette, tonkatsu, gobo, cookies, chocolate, peanuts, wooden vessel subject (Japanese)'s own skin newspaper, color printed matter including black letters on a white background (multicolored), paperback book, weekly magazine exterior wall material color Sample (Mitsubishi Jushi Alpolic White, Blue, Green, Yellow, Red)
Color checker (X-rite Color checker classic 18 chromatic colors and 6 achromatic colors (white 1, gray 4, black 1), total 24 colors)
The name and Munsell notation of each color tag in the color checker are as follows.
Name Munsell Notation
Dark skin 3.05 YR 3.69 / 3.20
Light skin 2.2 YR 6.47 / 4.10
Blue sky 4.3 PB 4.95 / 5.55
Foliage 6.65 GY 4.19 / 4.15
Blue flower 9.65 PB 5.47 / 6.70
Bluish green 2.5 BG 7/6
Orange 5 YR 6/11
Purplish blue 7.5 PB 4 / 10.7
Moderate red 2.5 R 5/10
Purple 5 P 3/7
Yellow green 5 GY 7.08 / 9.1
Orange yellow 10 YR 7 / 10.5
Blue 7.5 PB 2.90 / 12.75
Green 0.1 G 5.38 / 9.65
Red 5 R 4/12
Yellow 5 Y 8 / 11.1
Magenta 2.5 RP 5/12
Cyan 5 B 5/8
White N 9.5 /
Neutral 8 N 8 /
Neutral 6.5 N 6.5 /
Neutral 5 N 5 /
Neutral 3.5 N 3.5 /
Black N 2 /
なお、比較視覚実験で用いた各種照明対象物の色の見えと、計算で使用した１５種類のマンセル色票の色の見えに関わる各種数学的指標との間に、相関があることは必ずしも自明ではない。これは視覚実験を通じて明らかとすることである。 It is self-evident that there is a correlation between the color appearance of various illuminated objects used in the comparative visual experiment and the various mathematical indicators related to the color appearance of the 15 Munsell color schemes used in the calculation. is not it. This will be clarified through visual experiments.
視覚実験は、以下のような手順で行った。
準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光を、照明対象物の位置で測定したＣＣＴ毎に（本発明の照明方法に係る）、又は、準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光の、主たる放射方向に出射された光を計測し、それぞれをＣＣＴ毎に（本発明の発光装置に係る）、６実験用に分類をした。すなわち、以下の通りである。
Prepared experimental reference light, experimental pseudo-reference light, and test light for each CCT measured at the position of the object to be illuminated (related to the illumination method of the present invention), or prepared experimental reference light, experimental pseudo The light emitted in the main radiation direction of the reference light and the test light was measured, and each was classified for each CCT (related to the light emitting device of the present invention) for 6 experiments. That is, it is as follows.
１つの視覚実験では、同一対象物を、実験用基準光（あるいは実験用擬似基準光）と試験光とを切り替えて照明し、いずれの光が屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかを、被験者に相対的に判断してもらった。この際に優劣の判断理由も尋ねた。 In one visual experiment, the same object is illuminated by switching between the experimental reference light (or experimental pseudo-reference light) and the test light, and either light is as natural and lively as seen outdoors. We asked the subjects to make a relative judgment as to whether they could achieve high visibility, comfort, color vision, and object visibility. At this time, we also asked the reasons for judging superiority and inferiority.
［第四ステップ詳細 実験結果］
第四ステップでは、第二ステップで試作したＬＥＤ光源／器具／システムを用いて、第三ステップで行った比較視覚実験の結果をまとめた。表２は実験Ａに対応し、表３は実験Ｂに対応する結果である。以下同様に、表７は実験Ｆに対応する結果である。表２〜７において、基準光に対する試験光の総合評価は、同程度の見えを表す「０」を中心に、試験光が若干好ましいとの評価は「１」、試験光が好ましいとの評価は「２」、試験光がより好ましいとの評価は「３」、試験光が非常に好ましいとの評価は「４」、試験光が格段に好ましいとの評価は「５」とした。一方、試験光が若干好ましくないとの評価を「−１」、試験光が好ましくないとの評価を「−２」、試験光がより好ましくないとの評価を「−３」、試験光が非常に好ましくないとの評価を「−４」、試験光が格段に好ましくないとの評価を「−５」とした。
[Detailed experimental results of the 4th step]
In the fourth step, the results of the comparative visual experiment performed in the third step are summarized using the LED light source / instrument / system prototyped in the second step. Table 2 corresponds to Experiment A, and Table 3 corresponds to Experiment B. Similarly, Table 7 shows the results corresponding to Experiment F. In Tables 2 to 7, the overall evaluation of the test light with respect to the reference light is centered on "0" indicating the same degree of appearance, the evaluation that the test light is slightly preferable is "1", and the evaluation that the test light is preferable is "2", the evaluation that the test light was more preferable was "3", the evaluation that the test light was very preferable was "4", and the evaluation that the test light was remarkably preferable was "5". On the other hand, the evaluation that the test light is slightly unfavorable is "-1", the evaluation that the test light is not preferable is "-2", the evaluation that the test light is less preferable is "-3", and the test light is very high. The evaluation of unfavorable test light was given as "-4", and the evaluation of unfavorable test light was given as "-5".
第四ステップでは、特に、視覚実験において、実験用基準光あるいは実験用擬似基準光で照明した場合よりも、試験光で照明した場合の照明対象物の色の見えが良好であったと判断された場合について、試験光に共通する分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性を実測スペクトルから抽出することを試みた。すなわち、Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、ＣＣＴ（Ｋ）、Ｄｕｖなどの数値に関して、発光装置から主たる放射方向に出射された光（本発明の発光装置に係る）と、照明対象物の位置（本発明の照明方法に係る）との特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、発光装置から主たる放射方向に出射された光を実測した試験光分光分布（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置で実測した試験光分光分布（本発明の照明方法に係る）で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの間の差に関しても、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表２から表７に合わせて記載した。なお、照明対象物の色の見えに関して、被験者の総合的評価結果が発光装置から出射された主たる放射方向の試験光（本発明の発光装置に係る）、又は、照明対象物の位置における試験光（本発明の照明方法に係る）のＤｕｖ値に比較的依存していたので、表２から表７は、Ｄｕｖの値が低下する順に並べた。
全体としては、本実験によって、Ｄｕｖが適切な値で負の値をとり、かつ、指標Ａｃｇ等が適切な範囲にある場合に、又は、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜等が適切な範囲にある場合に、試験光で照明していた実観察物の物体の見え
、色の見えは、実験用基準光で照明した場合よりも好ましいと判断された。これはステップ１で「現在広く信じられている常識に照らした結果」に対して予想外であった。
In the fourth step, it was judged that, in particular, in the visual experiment, the color appearance of the illuminated object was better when illuminated with the test light than when illuminated with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light. In the case, we tried to extract the radiometric characteristics and optical characteristics of the spectral distribution common to the test light from the measured spectrum. That is, with respect to numerical values such as Acg , radiation efficiency K (lm / W), CCT (K), and Duv , the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction (related to the light emitting device of the present invention) and the illumination target. The characteristics of the position of the object (related to the lighting method of the present invention) were extracted. At the same time, the test light spectral distribution (corresponding to the light emitting device of the present invention) obtained by actually measuring the appearance of the colors of the 15 color sheets assuming the case of illuminating with the reference light for calculation and the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction. Or, regarding the difference between the appearances of the colors of the 15 color sheets assuming the case of illuminating with the test light spectral distribution (corresponding to the illumination method of the present invention) actually measured at the position of the object to be illuminated, | Δh n | , SAT av , ΔC n , | ΔC max − ΔC min | were used as indexes. The values of | Δh n | and ΔC n change when n is selected, but here, the maximum value and the minimum value are shown. These values are also shown in Tables 2 to 7. Regarding the appearance of the color of the object to be illuminated, the comprehensive evaluation result of the subject is the test light in the main radiation direction emitted from the light emitting device (corresponding to the light emitting device of the present invention), or the test light at the position of the object to be illuminated. Since it was relatively dependent on the Duv value (related to the lighting method of the present invention), Tables 2 to 7 are arranged in ascending order of the Duv value.
As a whole, according to this experiment, when Duv takes a negative value with an appropriate value and the index A cg etc. is in an appropriate range, or | Δh n |, SAT av , ΔC n , | When ΔC max − ΔC min | etc. is in an appropriate range, it is judged that the appearance and color appearance of the object of the actual observation object illuminated by the test light are more preferable than those when illuminated by the experimental reference light. It was. This was unexpected for Step 1 as a "result in the light of common sense that is now widely believed."
［第四ステップ詳細 考察］
以下実験結果を考察する。なお、表中の試験光及び比較試験光を総称して「試験光」と称する場合がある。
１）試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも正側であった場合
表４、表５、表７には、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光
）よりも正側の結果が含まれている。ここから、試験光のＤｕｖが正になればなるほど、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は好ましくなくなったとの判断をしたことが分かる。具体的には、以下の通りであった。
[Detailed consideration of the 4th step]
The experimental results will be considered below. The test light and the comparative test light in the table may be collectively referred to as "test light".
1) When the D uv of the test light is on the positive side of the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light) In Tables 4, 5, and 7, the D uv of the test light is the experimental reference. Results on the positive side of the light (or experimental pseudo-reference light) are included. From this, it can be seen that the more positive the Duv of the test light, the less preferable the subject was in terms of the appearance of the color of the object to be illuminated and the appearance of the object. Specifically, it was as follows.
照明された白色物の見えは、Ｄｕｖが正になればなるほどより黄色み（緑色み）かかって見え、違和感がより増大したと被験者は判断した。照明されたカラーチェッカーの灰色部分の見えは、明度差がより視認しにくくなったと被験者は判断した。さらに、照明された印刷物の文字もより見にくくなったと被験者は指摘した。さらに、照明された各種有彩色の色の見えは、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、試験光のＤｕｖが正になればなるほど、より不自然で、くすんで見えたと被験者は判断した。照明された各種外壁材色見本は屋外で見た色の見えと非常に異なって知覚され、自身の肌色も、不自然に、不健康に見えたと被験者は指摘した。また、同種類似色の生花花弁の色差は、実験用基準光で照明した場合と比較して、識別しにくく、輪郭が見にくくなったと被験者は指摘した。 Appearance of the illuminated white was, appeared hanging yellow body (Ryokushokumi) than as D uv is if exactly, subject to the discomfort was more increased was judged. The subject judged that the appearance of the gray part of the illuminated color checker made the difference in brightness more difficult to see. In addition, the subjects pointed out that the letters on the illuminated print became more difficult to see. Furthermore, the appearance of the various chromatic colors illuminated is more unnatural as the Duv of the test light becomes positive as compared with the case of illuminating with the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light). The subject judged that it looked dull. The subjects pointed out that the various illuminated exterior wall color swatches were perceived very differently from the color appearance seen outdoors, and that their skin color also looked unnatural and unhealthy. In addition, the subject pointed out that the color difference of fresh flower petals of the same kind and similar color was harder to distinguish and the outline was harder to see than when illuminated with experimental reference light.
また、これらの結果は、表４、表５、表７に記載した試験光のＣＣＴにはあまり依存せず、また、発光装置の発光要素（発光材料）の構成にもあまり依存しないこともわかった。
試験光のＤｕｖが正になればなるほど、全体的傾向としてＲａが低下することから、これらの結果のいくつかは、ステップ１の数学的な詳細検討から予想可能な範囲であったと言える。
It was also found that these results did not depend much on the CCT of the test light shown in Tables 4, 5 and 7, and also did not depend much on the configuration of the light emitting element (light emitting material) of the light emitting device. It was.
It can be said that some of these results were in the range that can be predicted from the mathematical detailed examination of Step 1, since Ra decreases as an overall tendency as the Duv of the test light becomes positive.
２）試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも負側であった場合
表２から表７のすべてに、試験光のＤｕｖが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）よりも負側の結果が含まれている。これらによれば、試験光のＤｕｖが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲に入っていれば、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は若干好ましい、好ましい、より好ましい、非常に好ましい、また、格段に好ましいと判断したことが分かる。一方、試験光のＤｕｖが同様の範囲で負であっても、表中の各種指標が適正範囲になかった場合においては、表５に示されるように、試験光による色の見えや物体の見えが好ましくないと判断されたことも分かる。
2) When the D uv of the test light is on the negative side of the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light) In all of Tables 2 to 7, the D uv of the test light is the experimental reference light ( Alternatively, the result on the negative side of the experimental pseudo-reference light) is included. According to these, if the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range, the subject is concerned with the appearance of the color of the object to be illuminated and the appearance of the object. It can be seen that it was judged to be slightly preferable, preferable, more preferable, very preferable, and remarkably preferable. On the other hand, even if the Duv of the test light is negative in the same range, if the various indicators in the table are not in the appropriate range, as shown in Table 5, the appearance of color by the test light and the appearance of the object It can also be seen that the appearance was judged to be unfavorable.
ここで、試験光のＤｕｖが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合において、試験光で照明した場合の対象物の色の見えが、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合のそれに比較して、自然で好ましい色の見え、好ましい物体の見えとなることは全く予想外であった。被験者が指摘した特長の詳細は以下の通りであった。 Here, when the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range, the appearance of the color of the object when illuminated with the test light is the experimental standard. Compared to that when illuminated with light (or experimental pseudo-reference light), it was completely unexpected that a natural and preferable color appearance and a preferable object appearance would be obtained. The details of the features pointed out by the subjects were as follows.
白色物は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、黄色み（緑色み）が低減し、若干白く見えた、白く見えた、より白く見えた、非常に白く見えた、また、格段に白く見えたと被験者は判断した。また、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより良好な見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、カラーチェッカーの灰色部分は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、それぞれの明度差が、若干増したように見えた、増したように見えた、より増したように見えた、非常に増したように見えた、格段に増したように見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
For white objects, when the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range, it is compared with the case of illuminating with the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light). The subject judged that the yellowness (greenness) was reduced, and the subject looked slightly whiter, whiter, whiter, very white, and significantly whiter. He also pointed out that the closer to the optimum range, the more natural and better the appearance. This was a completely unexpected result.
Furthermore, the gray part of the color checker is illuminated with the experimental reference light (or the experimental pseudo-reference light) when the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range. Compared to the case where, the difference in brightness of each seemed to be slightly increased, seemed to be increased, seemed to be increased, seemed to be greatly increased, and seemed to be significantly increased. The subject determined that it looked like. The subjects also pointed out that the closer they were to the optimal range, the more natural and more visible the appearance became. This was a completely unexpected result.
さらに、それぞれの無彩色色票の輪郭も、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干はっきり見えた、はっきり見えた、よりはっきり見えた、非常にはっきり見えた、格段にはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、印刷物の文字は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干見やすくなった、見やすくなった、より見やすくなった、非常に見やすくなった、格段に見やすくなったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い文字の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
Furthermore, the outline of each achromatic color tag is also the experimental reference light (or the experimental pseudo-reference light) when the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range. The subject judged that it was slightly clearer, clearer, clearer, very clear, and much clearer than when illuminated with). The subjects also pointed out that the closer they were to the optimal range, the more natural and more visible the appearance became. This was a completely unexpected result.
Furthermore, the characters on the printed matter are illuminated with the experimental reference light (or the experimental pseudo-reference light) when the Duv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range. The subjects judged that it was slightly easier to see, easier to see, easier to see, very easy to see, and much easier to see. The subjects also pointed out that the closer they were to the optimal range, the more natural and more visible the characters became. This was a completely unexpected result.
さらに、各種有彩色の照明対象物の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干ではあるが自然な鮮やかさであった、自然な鮮やかさであった、より自然な鮮やかさであった、非常に自然な鮮やかさであった、また、格段に自然な鮮やかさであったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
さらに、各種外壁材色見本の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、屋外で見た際の記憶と、若干近接していた、近接していた、より近接していた、非常に近接していた、また、格段に近接していたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、屋外で見た際の記憶と近接した好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
Furthermore, the appearance of the colors of the illuminated objects of various chromatic colors is the reference light for experiments (or for experiments) when the Duv of the test light is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range. Compared to the case of illuminating with pseudo-reference light), it was a little natural vividness, it was a natural vividness, it was a more natural vividness, it was a very natural vividness. In addition, the subject judged that the vividness was much more natural. The subjects also pointed out that the closer they were to the optimal range, the more natural and favorable the color appearance became. This was a completely unexpected result.
Furthermore, the color appearance of the various outer wall material color samples is the experimental reference light (or the experimental pseudo-reference) when the Duv of the test light is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range. Compared to when illuminated with light), it was slightly closer, closer, closer, very close, and much closer to the memory when viewed outdoors. The subject determined that it had been. The subjects also pointed out that as they approached the optimal range, they became more natural and had a favorable color appearance that was closer to their memory when viewed outdoors. This was a completely unexpected result.
さらに、被験者自身（日本人）の肌の色の見えは、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干自然に見えた、自然に見えた、より自然に見えた、非常に自然に見えた、また、格段に自然に見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、健康的な好ましい色の見えになっていったことを指摘している。これは全く予想外の結果であった。
さらに、同種類似色の生花花弁の色差は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干識別しやすかった、識別しやすかった、より識別しやすかった、非常に識別しやすかった、また、格段に識別しやすかったと被験者は判断した。また、被験者は、Ｄｕｖが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より識別しやすかったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
Furthermore, appearance of the skin color of the subject itself (Japanese) is a negative in D uv is proper range of the test light, and, in the case various indices in the table is in the proper range, laboratory reference light (or experimental The subject judged that it looked a little more natural, looked more natural, looked more natural, looked very natural, and looked much more natural than when illuminated with (pseudo-reference light). .. Subjects also pointed out that the closer they were to the optimal range, the more natural, healthy and favorable color appearance they had. This was a completely unexpected result.
Further, the color difference of the fresh flowers petal of the same kind similar color is negative in D uv is proper range of the test light, and, in the case various indices in the table is in the proper range, laboratory reference light (or experimental pseudo reference light The subjects judged that it was slightly easier to identify, easier to identify, easier to identify, very easy to identify, and much easier to identify than the case of lighting with). The subjects also pointed out that the more negative the Duv was in the range of the experiment, the easier it was to identify. This was a completely unexpected result.
さらに、各種照明対象物は、試験光のＤｕｖが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光（あるいは実験用疑似基準光）で照明した場合と比較して、若干輪郭がはっきり見えた、輪郭がはっきり見えた、より輪郭がはっきり見えた、非常に輪郭がはっきり見えた、また、格段に輪郭がはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、Ｄｕｖが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より輪郭がはっきり見えたことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。 Further, the various illumination objects were illuminated with the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light) when the Duv of the test light was negative in the appropriate range and the various indicators in the table were within the appropriate range. The subjects judged that the contour was slightly clearer, the contour was clearly visible, the contour was more clearly visible, the contour was very clear, and the contour was significantly clearer than in the case. The subjects also pointed out that the more negative the Duv was in the range of the experiment, the clearer the contour was. This was a completely unexpected result.
試験光のＤｕｖが負になればなるほど、全体的傾向としてＲａが低下することからも、これらの結果は、ステップ１の数学的な詳細検討からは、全く予想外であったと言える。
表２から表７にある通り、Ｒａの値のみに注目すれば、Ｒａが９５以上である試験光も多数あったにも関わらず、たとえば、総合的に「格段に良好」とされた試験光のＲａは８２から９１程度であった。また、今回の比較視覚実験は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７−２００８に記載されているＤｕｖの範囲を超えて行っている。よって上記の結果は、現在の常識的推奨色度範囲の外に、照明された物体の色の見えに関する知覚良好領域があることを新たに見出したものと言える。
It can be said that these results were completely unexpected from the mathematical detailed examination of Step 1, because Ra decreases as an overall tendency as the D uv of the test light becomes negative.
As shown in Tables 2 to 7, if we focus only on the value of Ra, for example, the test light that is comprehensively "remarkably good" despite the fact that there were many test lights with Ra of 95 or more. Ra was about 82 to 91. Further, this comparison visual experiments have gone beyond the scope of D uv listed in ANSI C78.377-2008. Therefore, it can be said that the above result newly found that there is a perceptually good region regarding the appearance of the color of the illuminated object outside the current common sense recommended chromaticity range.
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において、このような知覚を得るためにはＤｕｖ以外にも、表２から表７に記載の指標Ａｃｇが適正範囲にある必要があった。また、各種指標、すなわち、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が適正範囲にあることが好ましいことが解った。当該要件は、本発明の第二の実施態様に係る発光装置の設計方法、第三の実施態様に係る発光装置の駆動方法についても、同様である。 In the light-emitting device according to a first embodiment of the present invention, such in order to obtain a perception besides D uv is had to from Table 2 the index A cg proper range according to Table 7 It was. It was also found that it is preferable that various indexes, that is, radiation efficiency K (lm / W), | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max −ΔC min | are in an appropriate range. The same requirements apply to the method for designing the light emitting device according to the second embodiment of the present invention and the method for driving the light emitting device according to the third embodiment.
第一に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、Ｄｕｖと、指標Ａｃｇに関しては、以下のようであった。 First, from the results of the test light judged to be good in the visual experiment, the Duv and the index A cg were as follows.
先ず、Ｄｕｖ値は、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
First, D uv value is a is -0.0040 less, somewhat preferably a is -0.0042 or less, preferably, be at -0.0070 or less, and more preferably a at -0.0100 below It was very preferably −0.0120 or less, and remarkably preferably −0.0160 or less.
Further, D uv of the present invention, there is -0.0350 least somewhat preferably a is -0.0340 more, preferably, be at -0.0290 more, more preferably -0.0250 more It was very preferably -0.0230 or more, and remarkably preferably -0.0200 or more.
さらに、表２から表７の結果より、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において分光分布はＡｃｇが−１０以下であって−３６０以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Ａｃｇが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、３８０ｎｍから４９５ｎｍ間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および／または、４９５ｎｍから５９０ｎｍの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および／または、５９０ｎｍからΛ４までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。そのうえで、Ａｃｇが定量的に−１０以下−３６０以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。 Furthermore, from the results of Table 7 from Table 2, the spectral distribution in the light emitting device according to a first embodiment of the present invention was -360 or a a A cg is -10 or less. The exact definition is as described above, but the approximate physical meaning and clear interpretation are as follows. The meaning that A cg takes a negative value in an appropriate range means that there are appropriate irregularities in the standardized test optical spectral distribution, and in the short wavelength region between 380 nm and 495 nm, from the mathematical standardized standard optical spectral distribution. Also, the emission flux intensity of the standardized test optical spectral distribution tends to be strong, and / or in the intermediate wavelength region of 495 nm to 590 nm, the emission flux of the standardized test optical spectral distribution is higher than the mathematical standardized standard optical spectral distribution. It means that the intensity tends to be weak and / or, in the long wavelength region from 590 nm to Λ4, the emission flux intensity of the standardized test optical spectral distribution tends to be stronger than the mathematical standardized reference optical spectral distribution. doing. On that basis, it can be understood that when the A cg is quantitatively -10 or less and -360 or more, a good color appearance and a good object appearance are obtained.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるＡｃｇは、−１０以下であって、若干好ましくは−１１以下であって、より好ましくは−２８以下であって、非常に好ましくは−４１以下であって、格段に好ましくは−１１４以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるＡｃｇは−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
The Acg derived from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is -10 or less, more preferably -11 or less, and more. It was preferably −28 or less, very preferably −41 or less, and remarkably preferably -114 or less.
Also, A cg derived from the light-emitting device according to a first embodiment of the present invention from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction is an at -360 or somewhat preferably a at -330 or more, It was preferably -260 or more, very preferably -181 or more, and remarkably preferably -178 or more.
Incidentally, consider using real test light in the visual experiments have been made, the preferable range of A cg inside the preferred experimental results in the study, -322 or higher, was -12.
第二に、本発明は色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Ｋに
関しては、以下の通りであった。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の第一の実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光が有する分光分布から求められる放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
Secondly, the present invention aimed to realize a test light having good color appearance and high efficiency, but the radiation efficiency K was as follows.
The radiation efficiency of the spectral distribution by the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably in the range of 180 (lm / W) to 320 (lm / W), which is a value of an ordinary incandescent light bulb or the like. It was at least 20% higher than 150 (lm / W). It is considered that this is because the radiation from the semiconductor light emitting element and the radiation from the phosphor are inherent, and there are appropriate irregularities at appropriate positions of the spectral distribution in relation to V (λ). From the viewpoint of compatibility with color appearance, the radiation efficiency obtained from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably in the following range. It was.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置による放射効率Ｋは、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）以上であったが、若干好ましくは２０５（ｌｍ／Ｗ）以上であって、好ましくは２０８（ｌｍ／Ｗ）以上であって、非常に好ましくは２１５（ｌｍ／Ｗ）以上であった。一方、放射効率Ｋは理想的には高い方が良いが、本発明においては、好適には３２０（ｌｍ／Ｗ）以下であって、色の見えとのバランスから、２８２（ｌｍ／Ｗ）以下が若干好ましく、２３２（ｌｍ／Ｗ）以下が好ましく、２３１（ｌｍ／Ｗ）以下が格段に好ましかった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
The radiation efficiency K by the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably 180 (lm / W) or more, but slightly preferably 205 (lm / W) or more, preferably 208. It was (lm / W) or more, and very preferably 215 (lm / W) or more. On the other hand, the radiation efficiency K should ideally be high, but in the present invention, it is preferably 320 (lm / W) or less, and 282 (lm / W) or less in view of the balance with the appearance of color. Was slightly preferable, 232 (lm / W) or less was preferable, and 231 (lm / W) or less was remarkably preferable.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of K inside the preferable experimental results under study was 206 (lm / W) or more and 288 (lm / W) or less. ..
第三に、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。 Thirdly, considering the characteristics of | Δh n |, SAT av , ΔC n , and | ΔC max − ΔC min |, it can be seen that the tendency was as follows. That is, the test light for good color appearance and object appearance is assumed to be the color appearance of the 15 color charts assuming the case of being illuminated with the reference light for calculation and the case of being illuminated with the measured test light spectral distribution. It had the following characteristics with respect to the appearance of the colors of the 15 color sheets.
試験光による照明と計算用基準光による照明の当該１５色票の色相角差（｜Δｈｎ｜）は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該１５色票の平均的飽和度ＳＡＴａｖが、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。 The hue angle difference (| Δh n |) of the 15 color sheets of the illumination by the test light and the reference light for calculation is relatively small, and the average saturation SAT av of the 15 color sheets of the illumination by the test light is , It was raised in an appropriate range compared to that of lighting with reference light for calculation. Moreover, even if the saturation degree (ΔC n ) of the 15 color sheets is individually viewed as well as the average value, each ΔC n of the 15 color sheets of the illumination by the test light is the same as that of the illumination by the reference light for calculation. In comparison, neither is extremely reduced nor extremely improved, and everything is in the proper range, and as a result, the difference between the maximum and minimum saturation differences | ΔC max − ΔC min | is in the proper range. It was narrow. Further, to simplify it, when the illumination with the test light is assumed as compared with the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets, the hue angle is obtained in all the hues of the 15 color sheets. It can be inferred that it is ideal that the difference is small and the saturation of the 15 color sheets is improved relatively evenly within an appropriate range.
図３５の実線は、表３にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光５の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のＣＣＴから算出された計算用基準光（黒体放射の光）の規格化分光分布である。一方、図３６は、当該試験光５で照明した場合（実線）と、計算用基準光（黒体放射の光）で照明した場合（点線）を仮定した、当該１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
The solid line in FIG. 35 is the standardized test light spectral distribution of the test light 5 which is judged to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment in Table 3. The dotted line in the figure is the normalized spectral distribution of the calculation reference light (blackbody radiation light) calculated from the CCT of the test light. On the other hand, FIG. 36 relates to the appearance of the colors of the 15 color charts assuming the case of illuminating with the test light 5 (solid line) and the case of illuminating with the calculation reference light (blackbody radiation light) (dotted line). CIELAB plot. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
Further, FIGS. 37 and 38 summarize the results of the test light 15 which was judged to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment in Table 5 in the same manner as above, and FIGS. 39 and 40 show Table 6. Among them, the results of the test light 19 judged to be "remarkably preferable" as a comprehensive judgment are summarized in the same manner as described above.
この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該１５色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和
度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で４０００Ｋ近傍のＣＣＴは、好ましいことも分かる。
In this way, when the desired color appearance and object appearance are obtained in the visual experiment, the case where the illumination with the test light is assumed is compared with the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets. It can be seen that the hue angle difference is small in all the hues of the 15 color sheets, and the saturation of the 15 color sheets is relatively evenly improved within an appropriate range. It can also be seen that a CCT near 4000 K is preferable from this viewpoint.
一方、Ｄｕｖが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表５中のＤｕｖ≒−０．０１８３１である比較試験光１４の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、指標Ａｃｇの特性が適正でなかったと考えられる。図４１、図４２は比較試験光１４について、図３５、図３６等と同様に規格化分光分布と１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該１５色票のいくつかの色相において、色相角差が大きく、また、１５色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。 On the other hand, even when D uv has a negative value in an appropriate range, for example, in the case of comparative test light 14 in which D uv ≈ −0.01831 in Table 5, the appearance of the test light in the visual experiment Is judged to be unfavorable. It is considered that the characteristics of the index A cg were not appropriate. 41 and 42 are the results of CIELAB plots regarding the normalized spectral distribution and the color appearance of the 15 color sheets for the comparative test light 14 in the same manner as in FIGS. 35 and 36. As is clear from this figure, when comparing the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets and the case where the illumination with the test light is assumed, some hues of the 15 color sheets are compared. It can be seen that the difference in hue angle is large and the degree of saturation of the 15 color sheets changes very unevenly.
視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、前述の通り、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
From the results of visual experiments and consideration, it can be seen that the following ranges are preferable for each quantitative index.
D uv in a light emitting apparatus according to a first embodiment of the present invention, as described above, there is -0.0040 less, somewhat preferably a is -0.0042 or less, preferably, -0.0070 or less It was more preferably -0.0100 or less, very preferably -0.0120 or less, and remarkably preferably -0.0160 or less.
Further, D uv in a light emitting apparatus according to a first embodiment of the present invention, there is -0.0350 least somewhat preferably a is -0.0340 or more, a in -0.0290 more It was more preferably -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and remarkably preferably -0.0200 or more.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜Δｈｎ｜は９．０以下が好適であり、非常に好ましくは８．４以下であって、格段に好ましくは７．３以下であった。また｜Δｈｎ｜は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、６．０以下がより格段に好ましく、５．０以下が更に格段に好ましく、４．０以下が特に格段に好ましいと考えられる。
なお、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜Δｈｎ｜は０以上が好適であり、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
The | Δh n | in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably 9.0 or less, very preferably 8.4 or less, and remarkably preferably 7.3 or less. .. Further, it is considered that | Δh n | is more preferably smaller, 6.0 or less is much more preferable, 5.0 or less is much more preferable, and 4.0 or less is particularly preferable.
The | Δh n | in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably 0 or more, and the minimum value at the time of the visual experiment was 0.0029. Further, a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of | Δh n | inside the preferable experimental results under the study was 8.3 or less and 0.003 or more.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＳＡＴａｖは、１．０以上が好適であり、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましくは２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であることが好適であり、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
The SAT av in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably 1.0 or more, slightly more preferably 1.1 or more, preferably 1.9 or more, and is very very. It was preferably 2.3 or more, and remarkably preferably 2.6 or more.
Further, it was preferably 7.0 or less, preferably 6.4 or less, very preferably 5.1 or less, and remarkably preferably 4.7 or less.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of the above index inside the preferable experimental result under the study was 1.2 or more and 6.3 or less.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるΔＣｎは、−３．８以上であることが好適であり、若干好ましくは−３．５以上であって、非常に好ましくは−２．５以上であって、格段に好ましくは−０．７以上であった。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるΔＣｎは、１８．６以下であることが好適であり、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好適には１５．０以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
The ΔC n in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is preferably -3.8 or more, slightly preferably -3.5 or more, and very preferably -2.5. The above was remarkably preferably −0.7 or higher.
Further, [Delta] C n in the light-emitting device according to a first embodiment of the present invention is suitable to be at 18.6 or less, very preferably a 17.0 or less, the much preferred 15. It was 0 or less.
Incidentally, consider using real test light in the visual experiments have been made, the preferable range of [Delta] C n inside the preferred experimental results in the study, -3.4 or more, was 16.8 or less.
本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は、１９
．６以下であることが好適であり、１７．９以下であることが非常に好ましく、１５．２以下であることが格段に好ましかった。加えて、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は小さいことがより好ましいと考えられ、１４．０以下がさらに格段に好ましく、１３．０以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
また、本発明の第一の実施態様に係る発光装置における｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は２．８以上であることが好適であり、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
| ΔC max −ΔC min | in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is 19.
.. It was preferably 6 or less, very preferably 17.9 or less, and much more preferably 15.2 or less. In addition, it is considered that | ΔC max −ΔC min | is more preferable, 14.0 or less is much more preferable, and 13.0 or less is very preferable.
Further, it is preferable that | ΔC max − ΔC min | in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is 2.8 or more, and the minimum value at the time of the visual experiment is 3.16. Further, a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of | ΔC max − ΔC min | inside the preferable experimental results under the study was 3.2 or more and 17.8 or less. ..
第四に、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＣＣＴに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜をより適切な値とするためには、本発明の第一の実施態様に係る発光装置において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜を比較的小さく保持したまま、ＳＡＴａｖを増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。 Fourth, regarding the CCT in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention, the following was found. In order to make various indexes determined to be preferable by comparative visual experiment, that is, | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max −ΔC min | to more appropriate values, the first embodiment of the present invention. In the light emitting device according to the above, it was preferable that the CCT had a value close to 4000K. This is because the spectral distribution of light around 4000K is equal in energy without much dependence on the wavelength even when looking at the reference light, and a test light spectral distribution in which irregularities are easily formed with respect to the reference light is realized. It is thought that it can be done. In other words, SAT av is increased while keeping | Δh n | and | ΔC max −ΔC min | relatively small compared to the case of other CCTs, and ΔC n for the majority of color sheets is desired. The value of is easily controllable.
よって、本発明の第一の実施態様に係る発光装置におけるＣＣＴは１８００Ｋから１５０００Ｋであることが若干好ましく、２０００Ｋから１００００Ｋであることが好ましく、２３００Ｋから７０００Ｋであることがより好ましく、２６００Ｋから６６００Ｋであることが非常に好ましく、２９００Ｋから５８００Ｋであることが格段に好ましく、３４００Ｋから５１００Ｋであることが最も好ましい。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
本発明の第二の実施態様に係る発光装置の設計方法、及び第三の実施態様に係る発光装置の駆動方法に係る上記各パラメータについても、上記第一の実施態様に係る発光装置と同様である。
Therefore, the CCT in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is slightly preferably 1800K to 15000K, preferably 2000K to 10000K, more preferably 2300K to 7000K, and 2600K to 6600K. It is very preferable that it is, 2900K to 5800K is remarkably preferable, and 3400K to 5100K is most preferable.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of CCT inside the preferable experimental results under the study was 2550 (K) or more and 5650 (K) or less.
The above parameters relating to the method for designing the light emitting device according to the second embodiment of the present invention and the method for driving the light emitting device according to the third embodiment are the same as those for the light emitting device according to the first embodiment. is there.
また、本発明の第四の実施態様に係る照明方法において、このような知覚を得るためにはＤｕｖ以外にも、表２から表７に記載の各種指標、すなわち、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が適正範囲にある必要があった。また、指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が適正範囲にあることが好ましいことが解った。 Further, in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention, in order to obtain such perception, in addition to Duv , various indexes shown in Tables 2 to 7, that is, | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max −ΔC min | had to be in the proper range. It was also found that it is preferable that the index A cg and the radiation efficiency K (lm / W) are in an appropriate range.
特に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。 In particular, from the results of the test light judged to be good in the visual experiment, it can be seen that the following tendencies were taken in consideration of the characteristics of | Δh n |, SAT av , ΔC n , and | ΔC max −ΔC min |. That is, the test light for good color appearance and object appearance is assumed to be the color appearance of the 15 color charts assuming the case of being illuminated with the reference light for calculation and the case of being illuminated with the measured test light spectral distribution. It had the following characteristics with respect to the appearance of the colors of the 15 color sheets.
試験光による照明と計算用基準光による照明の当該１５色票の色相角差（｜Δｈｎ｜）は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該１５色票の平均的飽和度ＳＡＴａｖが、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、１５色票の飽和度（ΔＣｎ）を個別に見ても、試験光による照明の当該１５色票の各ΔＣｎが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な
範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
The hue angle difference (| Δh n |) of the 15 color sheets of the illumination by the test light and the reference light for calculation is relatively small, and the average saturation SAT av of the 15 color sheets of the illumination by the test light is , It was raised in an appropriate range compared to that of lighting with reference light for calculation. Moreover, even if the saturation degree (ΔC n ) of the 15 color sheets is individually viewed as well as the average value, each ΔC n of the 15 color sheets of the illumination by the test light is the same as that of the illumination by the reference light for calculation. In comparison, neither is extremely reduced nor extremely improved, and everything is in the proper range, and as a result, the difference between the maximum and minimum saturation differences | ΔC max − ΔC min | is in the proper range. It was narrow. Further, to simplify it, when the illumination with the test light is assumed as compared with the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets, the hue angle is obtained in all the hues of the 15 color sheets. It can be inferred that it is ideal that the difference is small and the saturation of the 15 color sheets is improved relatively evenly within an appropriate range.
図３５の実線は、表３にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光５の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のＣＣＴから算出された計算用基準光（黒体放射の光）の規格化分光分布である。一方、図３６は、当該試験光５で照明した場合（実線）と、計算用基準光（黒体放射の光）で照明した場合（点線）を仮定した、当該１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにａ＊、ｂ＊軸のみをプロットした。
さらに図３７と図３８は、表５の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１５の結果を上記と同様にまとめたもので、図３９と図４０は、表６中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光１９の結果を上記と同様にまとめたものである。
The solid line in FIG. 35 is the standardized test light spectral distribution of the test light 5 which is judged to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment in Table 3. The dotted line in the figure is the normalized spectral distribution of the calculation reference light (blackbody radiation light) calculated from the CCT of the test light. On the other hand, FIG. 36 relates to the appearance of the colors of the 15 color charts assuming the case of illuminating with the test light 5 (solid line) and the case of illuminating with the calculation reference light (blackbody radiation light) (dotted line). CIELAB plot. The vertical direction of the paper is lightness, but here, for convenience, only the a * and b * axes are plotted.
Further, FIGS. 37 and 38 summarize the results of the test light 15 which was judged to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment in Table 5 in the same manner as above, and FIGS. 39 and 40 show Table 6. Among them, the results of the test light 19 judged to be "remarkably preferable" as a comprehensive judgment are summarized in the same manner as described above.
この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該１５色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該１５色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で１５色票の飽和度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で４０００Ｋ近傍のＣＣＴは、好ましいことも分かる。 In this way, when the desired color appearance and object appearance are obtained in the visual experiment, the case where the illumination with the test light is assumed is compared with the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets. It can be seen that in all the hues of the 15 color sheets, the difference in hue angle is small and the saturation of the 15 color sheets is relatively evenly improved within an appropriate range. It can also be seen that a CCT near 4000 K is preferable from this viewpoint.
一方、Ｄｕｖが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表５中のＤｕｖ≒−０．０１８３１である比較試験光１４の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜の特性のうちいくつかが適正でなかったと考えられる。図４１、図４２は比較試験光１４について、図３５、図３６等と同様に規格化分光分布と１５色票の色の見えに関するＣＩＥＬＡＢプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該１５色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該１５色票のいくつかの色相において、色相角差がおおきく、また、１５色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。 On the other hand, even when D uv has a negative value in an appropriate range, for example, in the case of comparative test light 14 in which D uv ≈ −0.01831 in Table 5, the appearance of the test light in the visual experiment Is judged to be unfavorable. It is considered that some of the characteristics of | Δh n |, SAT av , ΔC n , and | ΔC max −ΔC min | were not appropriate. 41 and 42 are the results of CIELAB plots regarding the normalized spectral distribution and the color appearance of the 15 color sheets for the comparative test light 14 in the same manner as in FIGS. 35 and 36. As is clear from this figure, when comparing the case where the illumination with the reference light is assumed for the 15 color sheets and the case where the illumination with the test light is assumed, some hues of the 15 color sheets are compared. It can be seen that the difference in hue angle is large and the degree of saturation of the 15 color sheets changes very unevenly.
視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
From the results of visual experiments and consideration, it can be seen that the following ranges are preferable for each quantitative index.
D uv in the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention, there is -0.0040 less, somewhat preferably a is -0.0042 or less, preferably, be at -0.0070 or less, It was more preferably −0.0100 or less, very preferably −0.0120 or less, and remarkably preferably −0.0160 or less.
Further, D uv in the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention, there is -0.0350 least somewhat preferably a is -0.0340 or more, a in -0.0290 more It was more preferably -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and remarkably preferably -0.0200 or more.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法における｜Δｈｎ｜は９．０以下であって、非常に好ましくは８．４以下であって、格段に好ましくは７．３以下であった。また｜Δｈｎ｜は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、６．０以下がより格段に好ましく、５．０以下が更に格段に好ましく、４．０以下が特に格段に好ましいと考えられる。
なお、本発明の第四の実施態様に係る照明方法における｜Δｈｎ｜は０以上で、視覚実験時の最小値は０．００２９であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜Δｈｎ｜の好ましい範囲は、８．３以下、０．００３以上であった。
In the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention, | Δh n | was 9.0 or less, very preferably 8.4 or less, and remarkably preferably 7.3 or less. Further, it is considered that | Δh n | is more preferably smaller, 6.0 or less is much more preferable, 5.0 or less is much more preferable, and 4.0 or less is particularly preferable.
In the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention, | Δh n | was 0 or more, and the minimum value at the time of the visual experiment was 0.0029. Further, a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of | Δh n | inside the preferable experimental results under the study was 8.3 or less and 0.003 or more.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＳＡＴａｖは、１．０以上であって、若干好ましくは１．１以上であって、好ましくは、１．９以上であって、非常に好ましく
は２．３以上であって、格段に好ましくは２．６以上であった。
また、７．０以下であって、好ましくは６．４以下であって、非常に好ましくは、５．１以下であって、格段に好ましくは４．７以下であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、１．２以上、６．３以下であった。
The SAT av in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention is 1.0 or more, slightly preferably 1.1 or more, preferably 1.9 or more, which is very preferable. Was 2.3 or more, and remarkably preferably 2.6 or more.
Further, it was 7.0 or less, preferably 6.4 or less, very preferably 5.1 or less, and remarkably preferably 4.7 or less.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of the above index inside the preferable experimental result under the study was 1.2 or more and 6.3 or less.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるΔＣｎは、−３．８以上であって、若干好ましくは−３．５以上であって、非常に好ましくは−２．５以上であって、格段に好ましくは−０．７以上であった。
また、本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるΔＣｎは、１８．６以下であって、非常に好ましくは１７．０以下であって、格段に好ましくは１５．０以下であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔＣｎの好ましい範囲は、−３．４以上、１６．８以下であった。
[Delta] C n in the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention, there is -3.8 or more, somewhat preferably a -3.5 or more, very preferably a -2.5 or more , Remarkably preferably -0.7 or more.
Further, [Delta] C n in the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention, there is 18.6 or less, very preferably a 17.0 or less, dramatically preferably was 15.0 .. Furthermore, consider using real test light in the visual experiments have been made, the preferable range of [Delta] C n inside the preferred experimental results in the study, -3.4 or more, was 16.8 or less.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法における｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は、１９．６以下であるが、１７．９以下であることが非常に好ましく、１５．２以下であることが格段に好ましかった。加えて、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は小さいことがより好ましいと考えられ、１４．０以下がさらに格段に好ましく、１３．０以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
また、本発明の第四の実施態様に係る照明方法における｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜は２．８以上で、視覚実験時の最小値は３．１６であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜の好ましい範囲は、３．２以上、１７．８以下であった。
The | ΔC max −ΔC min | in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention is 19.6 or less, but is very preferably 17.9 or less, and 15.2 or less. I liked it very much. In addition, it is considered that | ΔC max −ΔC min | is more preferable, 14.0 or less is much more preferable, and 13.0 or less is very preferable.
Further, | ΔC max − ΔC min | in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention was 2.8 or more, and the minimum value at the time of the visual experiment was 3.16. Further, a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of | ΔC max − ΔC min | inside the preferable experimental results under the study was 3.2 or more and 17.8 or less. ..
一方、表２から表７を用いて、視覚実験で好ましい特性と総合的に判断された試験光に付随する特性を、試験光分光分布が有する放射計測学的特性と測光学的特性とで代表させることも試みた。 On the other hand, using Tables 2 to 7, the characteristics preferable in the visual experiment and the characteristics associated with the test light comprehensively judged are represented by the radiation measurement characteristics and the photometric characteristics of the test light spectral distribution. I also tried to make it.
この場合もＤｕｖ値は、これまで考察してきたとおりであって、−０．００４０以下であって、若干好ましくは−０．００４２以下であって、好ましくは、−０．００７０以下であって、より好ましくは−０．０１００以下であって、非常に好ましくは−０．０１２０以下であって、格段に好ましくは−０．０１６０以下であった。
また、本発明におけるＤｕｖは、−０．０３５０以上であって、若干好ましくは−０．０３４０以上であって、好ましくは、−０．０２９０以上であって、より好ましくは−０．０２５０以上であって、非常に好ましくは−０．０２３０以上であって、格段に好ましくは−０．０２００以上であった。
In this case also D uv value, there as been discussed so far, there is -0.0040 or less, slightly preferably be at -0.0042 or less, preferably, be at -0.0070 or less , More preferably −0.0100 or less, very preferably −0.0120 or less, and remarkably preferably −0.0160 or less.
Further, D uv of the present invention, there is -0.0350 least somewhat preferably a is -0.0340 more, preferably, be at -0.0290 more, more preferably -0.0250 more It was very preferably -0.0230 or more, and remarkably preferably -0.0200 or more.
一方、指標Ａｃｇに関しては、以下の様であった。
表２から表７の結果より、本発明の第四の実施態様に係る照明方法の好適な分光分布はＡｃｇが−１０以下であって−３６０以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Ａｃｇが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、３８０ｎｍから４９５ｎｍ間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および／または、４９５ｎｍから５９０ｎｍの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および／または、５９０ｎｍからΛ４までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。Ａｃｇは短波長領域、中間波長領域、長波長領域におけるそれぞれの要素の総和なので、各個別の要素は、必ずしも上記傾向でない場合もあり得る。そのうえで、Ａｃｇが定量的に−１０以下−３６０以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体
の見えとなったと理解できる。
On the other hand, the index A cg was as follows.
Table 2 From the results of Table 7, the preferred spectral distribution of the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention was -360 or a a A cg is -10 or less. The exact definition is as described above, but the approximate physical meaning and clear interpretation are as follows. The meaning that A cg takes a negative value in an appropriate range means that there are appropriate irregularities in the standardized test optical spectral distribution, and in the short wavelength region between 380 nm and 495 nm, from the mathematical standardized standard optical spectral distribution. Also, the emission flux intensity of the standardized test optical spectral distribution tends to be strong, and / or in the intermediate wavelength region of 495 nm to 590 nm, the emission flux of the standardized test optical spectral distribution is higher than the mathematical standardized standard optical spectral distribution. It means that the intensity tends to be weak and / or, in the long wavelength region from 590 nm to Λ4, the emission flux intensity of the standardized test optical spectral distribution tends to be stronger than the mathematical standardized reference optical spectral distribution. doing. Since A cg is the sum of the respective elements in the short wavelength region, the intermediate wavelength region, and the long wavelength region, each individual element may not necessarily have the above tendency. On that basis, it can be understood that when the A cg is quantitatively -10 or less and -360 or more, a good color appearance and a good object appearance are obtained.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＡｃｇは、好適には−１０以下であって、若干好ましくは−１１以下であって、より好ましくは−２８以下であって、非常に好ましくは−４１以下であって、格段に好ましくは−１１４以下であった。
また、本発明の第四の実施態様に係る照明方法においては、Ａｃｇは好適には−３６０以上であって、若干好ましくは−３３０以上であって、好ましくは−２６０以上であって、非常に好ましくは−１８１以上であって、格段に好ましくは−１７８以上であった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＡｃｇの好ましい範囲は、−３２２以上、−１２以下であった。
The Acg in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention is preferably -10 or less, slightly preferably -11 or less, more preferably -28 or less, and is very preferable. Was −41 or less, much more preferably -114 or less.
Further, in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention, the Accg is preferably -360 or more, slightly more preferably -330 or more, preferably -260 or more, and is extremely high. It was preferably -181 or more, and remarkably preferably -178 or more.
Incidentally, consider using real test light in the visual experiments have been made, the preferable range of A cg inside the preferred experimental results in the study, -322 or higher, was -12.
さらに、本発明の第四の実施態様に係る照明方法においては、色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Ｋに関しては、以下の通りであった。
本発明の第四の実施態様に係る照明方法による分光分布が有する放射効率は、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）から３２０（ｌｍ／Ｗ）の範囲であって、通常の白熱電球等の値である１５０（ｌｍ／Ｗ）よりも最低でも２０％以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、Ｖ（λ）との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の照明方法の放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
Further, in the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention, we aimed to realize a test light having good color visibility and high efficiency, but the radiation efficiency K was as follows.
The radiation efficiency of the spectral distribution according to the illumination method according to the fourth embodiment of the present invention is preferably in the range of 180 (lm / W) to 320 (lm / W), which is a value of an ordinary incandescent light bulb or the like. It was at least 20% higher than 150 (lm / W). It is considered that this is because the radiation from the semiconductor light emitting element and the radiation from the phosphor are inherent, and there are appropriate irregularities at appropriate positions of the spectral distribution in relation to V (λ). From the viewpoint of compatibility with color appearance, the radiation efficiency of the lighting method of the present invention was preferably in the following range.
本発明の第四の実施態様に係る照明方法による放射効率Ｋは、好適には１８０（ｌｍ／Ｗ）以上であったが、若干好ましくは２０５（ｌｍ／Ｗ）以上であって、好ましくは２０８（ｌｍ／Ｗ）以上であって、非常に好ましくは２１５（ｌｍ／Ｗ）以上であった。一方、放射効率Ｋは理想的には高い方が良いが、本発明においては、好適には３２０（ｌｍ／Ｗ）以下であって、色の見えとのバランスから、２８２（ｌｍ／Ｗ）以下が若干好ましく、２３２（ｌｍ／Ｗ）以下が好ましく、２３１（ｌｍ／Ｗ）以下が格段に好ましかった。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＫの好ましい範囲は、２０６（ｌｍ／Ｗ）以上、２８８（ｌｍ／Ｗ）以下であった。
The radiation efficiency K by the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention was preferably 180 (lm / W) or more, but slightly preferably 205 (lm / W) or more, preferably 208. It was (lm / W) or more, and very preferably 215 (lm / W) or more. On the other hand, the radiation efficiency K should ideally be high, but in the present invention, it is preferably 320 (lm / W) or less, and 282 (lm / W) or less in view of the balance with the appearance of color. Was slightly preferable, 232 (lm / W) or less was preferable, and 231 (lm / W) or less was remarkably preferable.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of K inside the preferable experimental results under study was 206 (lm / W) or more and 288 (lm / W) or less. ..
さらに本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＣＣＴに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜をより適切な値とするためには、本発明の照明方法において、ＣＣＴは４０００Ｋに近い値をとることが好ましかった。これは４０００Ｋ付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のＣＣＴの場合と比較しても、｜Δｈｎ｜と｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜を比較的小さく保持したまま、ＳＡＴａｖを増加させ、大多数の色票に対するΔＣｎを所望の値に容易に制御可能である。 Further, regarding CCT in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention, the following was found. In order to make various indexes, that is, | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max −ΔC min |, which are judged to be preferable by the comparative visual experiment, more appropriate values, CCT in the lighting method of the present invention It was preferable to take a value close to 4000K. This is because the spectral distribution of light around 4000K is equal in energy without much dependence on the wavelength even when looking at the reference light, and a test light spectral distribution in which irregularities are easily formed with respect to the reference light is realized. It is thought that it can be done. In other words, SAT av is increased while keeping | Δh n | and | ΔC max −ΔC min | relatively small compared to the case of other CCTs, and ΔC n for the majority of color sheets is desired. The value of is easily controllable.
よって、本発明の第四の実施態様に係る照明方法におけるＣＣＴは１８００Ｋから１５０００Ｋであることが若干好ましく、２０００Ｋから１００００Ｋであることが好ましく、２３００Ｋから７０００Ｋであることがより好ましく、２６００Ｋから６６００Ｋであることが非常に好ましく、２９００Ｋから５８００Ｋであることが格段に好ましく、３４００Ｋから５１００Ｋであることが最も好ましい。
なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるＣＣＴの好ましい範囲は、２５５０（Ｋ）以上、５６５０（Ｋ）以下であった。
Therefore, the CCT in the lighting method according to the fourth embodiment of the present invention is slightly preferably 1800K to 15000K, preferably 2000K to 10000K, more preferably 2300K to 7000K, and 2600K to 6600K. It is very preferable that it is, 2900K to 5800K is remarkably preferable, and 3400K to 5100K is most preferable.
It should be noted that a visual experiment was conducted using actual test light, and the preferable range of CCT inside the preferable experimental results under the study was 2550 (K) or more and 5650 (K) or less.
［第五ステップ詳細 複数の発光領域を有する発光装置での検討］
第五ステップでは、複数の発光領域を有する発光装置を想定し、各発光領域の放射束量
（光束量）を調節することで、発光装置の色の見えがどのように変化するかの検討を行った。すなわち、各発光領域及び発光装置から主たる放射方向に出射された光の指標Ａｃｇ、ＣＣＴ（Ｋ）、ＤｕｖＳＳＬ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）などの数値の特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの間の差に関しても、｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜を指標としてまとめた。なお、｜Δｈｎ｜、ΔＣｎは、ｎを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表８〜１２に合わせて記載した。なお、第五ステップにおける検討は、本発明に係る実施例、比較例をも表すものである。
[Details of the fifth step] Examination with a light emitting device having multiple light emitting regions]
In the fifth step, assuming a light emitting device having a plurality of light emitting regions, it is examined how the color appearance of the light emitting device changes by adjusting the amount of radiant flux (luminous flux amount) in each light emitting region. went. That is, the light emitting regions and emitted from the light emitting device in the main emission direction light indicators A cg, CCT (K), D uvSSL, and extracts the feature of values such as radiation efficiency K (lm / W). At the same time, the difference between the color appearance of the 15 color charts assuming illumination with the reference light for calculation and the color appearance of the 15 color charts assuming illumination with the measured test light spectral distribution is also , | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max − ΔC min | were used as indexes. The values of | Δh n | and ΔC n change when n is selected, but here, the maximum value and the minimum value are shown. These values are also listed in Tables 8-12. The study in the fifth step also represents examples and comparative examples according to the present invention.
具体的には、各発光領域から主たる放射方向に出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、各発光領域から主たる放射方向に出射される光の分光分布の和であるφＳＳＬ（λ）がどのように変化するかの実験を行った。
以下、本発明に係る実験について説明する。
Specifically, φ is the sum of the spectral distributions of the light emitted from each light emitting region in the main radiation direction by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from each light emitting region in the main radiation direction. An experiment was conducted to see how SSL (λ) changes.
Hereinafter, the experiment according to the present invention will be described.
実施例１
図４３に記載のように、計２個の発光部が存在する５ｍｍ直径の樹脂パッケージを準備する。ここで発光領域１中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域１の青色半導体発光素子は、１つの独立した回路構成となるようにパッケージＬＥＤの配線を構成し、電源に結合する。一方、発光領域２中には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域２の紫色半導体発光素子は、１つの独立した回路構成となるようにパッケージＬＥＤの配線を構成し、別の独立した電源に結合する。このように、発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１と発光領域２を有する当該パッケージＬＥＤ１０の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される図４４〜図４８に示す５種類の分光分布が実現される。図４４は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図４８は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、２：１にする場合を図４５に、１．５：１．５にする場合を図４６に、１：２にする場合を図４７に示す。このように、パッケージＬＥＤ１０の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図４９はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表８にまとめる。
Example 1
As shown in FIG. 43, a resin package having a diameter of 5 mm having a total of two light emitting parts is prepared. Here, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1. Further, the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 1 constitutes the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to the power supply. On the other hand, a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 2. Further, the purple semiconductor light emitting element in the light emitting region 2 constitutes the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to another independent power supply. In this way, the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
Next, when the current value to be injected into each light emitting region of the package LED 10 having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, the five types shown in FIGS. 44 to 48 radiated on the axis of the package LED. Spectral distribution is realized. FIG. 44 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. On the contrary, FIG. 48 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. In this case, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, the case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1 is shown in FIG. 45, the case where the radiant flux ratio is set to 1.5: 1.5 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED 10, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 49 shows the chromaticity points from the drive points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 8.
これら図４４から図４８の分光分布、図４４から図４８のＣＩＥＬＡＢプロット、図４９のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表８から、以下のことが分かる。
駆動点Ａから駆動点Ｅとさらにはその間においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ａと駆動点Ｅの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を２７００Ｋから５５０５Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．００９９７から−０．０１４２０まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も２．８０から２．１７まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
The following can be seen from the spectral distributions of FIGS. 44 to 48, the CIELAB plots of FIGS. 44 to 48, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 49, and Table 8.
Between the drive point A and the drive point E, it is considered that it is possible to realize a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. Therefore, for example, between the drive point A and the drive point E, the correlated color temperature as the package LED can be changed from 2700K to 5505K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from -0.00997 to-. It can be changed up to 0.01420. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 2.80 to 2.17. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例２
図５０に記載のように、計６個の発光部が存在する縦６ｍｍ、横９ｍｍのセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域１−１、発光領域１−２、発光領域１−３中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域１−１、発光領域１−２、発光領域１−３の半導体発光素子は直列に接続され１つの独立した電源に結合する。一方、発光領域２−１、発光領域２−２、発光領域２−３中には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域２−１、発光領域２−２、発光領域２−３の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１と発光領域２を有する当該パッケージＬＥＤの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される図５１〜図５５に示す５種類の分光分布が実現される。図５１は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図５５は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、２：１にする場合を図５２に、１．５：１．５にする場合を図５３に、１：２にする場合を図５４に示す。このように、パッケージＬＥＤ２０の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関色温
度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図５６はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表９にまとめる。
Example 2
As shown in FIG. 50, a ceramic package having a length of 6 mm and a width of 9 mm having a total of 6 light emitting parts is prepared. Here, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 to form an equivalent light emitting region. Further, the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 are connected in series and coupled to one independent power source. On the other hand, a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 2-1, the light emitting region 2-2, and the light emitting region 2-3, and are equivalent to the light emitting region. To form. Further, the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 2-1 and the light emitting region 2-2 and the light emitting region 2-3 are connected in series and coupled to another independent power source. The light emitting region 1 and the light emitting region 2 are allowed to independently inject current.
Next, when the current value to be injected into each light emitting region of the package LED having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, the five types shown in FIGS. 51 to 55 radiated on the axis of the package LED. Spectral distribution is realized. FIG. 51 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. On the contrary, FIG. 55 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. Then, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, the case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1 is shown in FIG. 52, the case where the radiant flux ratio is set to 1.5: 1.5 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED 20, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 56 shows the chromaticity points from the drive points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 9.
これら図５１から図５５の分光分布、図５１から図５５のＣＩＥＬＡＢプロット、図５６のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表９から、以下のことが分かる。
駆動点Ａ、駆動点Ｄ，駆動点ＥにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれか、あるいは両方が本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ｂ、駆動点Ｃさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ｂと駆動点Ｃの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を３４７５Ｋから３９３１Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．００６４２から−０．００５８５まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も１．４２から１．２６まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
From these spectral distributions of FIGS. 51 to 55, the CIELAB plots of FIGS. 51 to 55, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 56, and Table 9, the following can be seen.
Drive point A, the driving point D, D uvSSL in driving point E, one of A cg, or Both from entering the appropriate scope of the present invention, the driving point B, the driving point C further in the meantime and near It is considered that it is possible to realize a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. Therefore, for example, between the drive point B and the drive point C, the correlated color temperature as the package LED can be changed from 3475K to 3931K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from -0.00642 to-. It can be changed up to 0.00585. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 1.42 to 1.26. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例３
図５７に記載のように、計１６個の発光部であるＬＥＤ電球が存在する縦６０ｃｍ、横１２０ｃｍの天井に埋め込まれた照明システムである発光装置を準備する。ここで図中実線斜線部分は発光領域１として同等のＬＥＤバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。また、図中点線斜線部分は発光領域２として同等のＬＥＤバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。ここで複数の発光領域１に搭載されたＬＥＤ電球は並列に接続され１つの独立した電源に結合する。一方、複数の発光領域２に搭載されたＬＥＤ電球は並列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に駆動できるようにする。なお、発光領域１を形成するＬＥＤ電球は青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、発光領域２を形成するＬＥＤ電球は、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含むものとできる。
次に、発光領域１と発光領域２を構成するＬＥＤ電球の放射束をそれぞれ独立した電源に搭載されている調光コントローラーを用いて適宜調整すると、例えば、照明システム中心軸上に放射される図５８〜図６２に示す５種類の分光分布が実現される。図５８は発光領域１を構成するＬＥＤ電球のみを駆動し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図６２は、逆に、発光領域２を構成するＬＥＤ電球のみを駆動し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１を構成するＬＥＤ電球と発光領域２を構成するＬＥＤ電球の放射束比を、２：１にする場合を図５９に、１．５：１．５にする場合を図６０に、１：２にする場合を図６１に示す。このように、各発光領域を構成するＬＥＤ電球の駆動条件を変化させることで、照明システ
ム中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。
また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該照明システムである発光装置で照明した場合と、当該照明システムである発光装置の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、照明システム（発光装置）としての放射束に対して、発光領域１を構成するＬＥＤ電球の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図６３はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１０にまとめる。
Example 3
As shown in FIG. 57, a light emitting device which is a lighting system embedded in a ceiling having a length of 60 cm and a width of 120 cm in which a total of 16 light emitting units, LED bulbs, are present is prepared. Here, the shaded portion of the solid line in the figure is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 1, and forms an equivalent light emitting region. Further, an LED bulb equivalent to the light emitting region 2 is mounted on the shaded portion of the dotted line in the figure to form an equivalent light emitting region. Here, the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 1 are connected in parallel and coupled to one independent power source. On the other hand, the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 2 are connected in parallel and coupled to another independent power source. The light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be driven independently. The LED bulb forming the light emitting region 1 includes a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor, and the LED bulb forming the light emitting region 2 includes a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red color having different adjustments. It can contain a phosphor.
Next, when the radiant fluxes of the LED bulbs constituting the light emitting region 1 and the light emitting region 2 are appropriately adjusted by using the dimming controllers mounted on the independent power supplies, for example, the figure radiated on the central axis of the lighting system. Five types of spectral distributions shown in 58 to 62 are realized. FIG. 58 shows a case where only the LED bulbs constituting the light emitting region 1 are driven and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0, and FIG. 62 conversely constitutes the light emitting region 2. This is a case where only the LED bulb is driven and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, FIG. 59 shows a case where the radiant flux ratio of the LED bulb constituting the light emitting region 1 and the LED bulb constituting the light emitting region 2 is 2: 1 and FIG. 60 shows a case where the radiation flux ratio is 1.5: 1.5. , 1: 2 is shown in FIG. In this way, by changing the driving conditions of the LED bulbs constituting each light emitting region, the radiant flux radiated on the central axis of the lighting system can be changed.
In addition, the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the illumination system is used for illumination. The a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature of the light emitting device of the lighting system are plotted. Here, the drive point names from the drive points A to the drive points E are given to the radiant flux as the lighting system (light emitting device) in descending order of the contribution of the radiant flux of the LED bulbs constituting the light emitting region 1. FIG. 63 shows the chromaticity points from the drive points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 10.
これら図５８から図６２の分光分布、図５８から図６２のＣＩＥＬＡＢプロット、図６３のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１０から、以下のことが分かる。
駆動点Ｄ、駆動点ＥにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれも本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ａ、駆動点Ｂ、駆動点Ｃさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ａと駆動点Ｃの間では、このような色の見えを実現しつつ、照明システムとしての相関色温度を２７００Ｋから２８０６Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．０３０００から−０．００９４２まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も５．７８から２．１４まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
The following can be seen from the spectral distributions of FIGS. 58 to 62, the CIELAB plots of FIGS. 58 to 62, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 63, and Table 10.
Driving point D, D uvSSL in driving point E, but does not enter the proper scope of any invention A cg, drive point A, the driving point B, the driving point C further in the meantime and the vicinity, viewed outdoors It is considered that it is possible to realize such a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance. Therefore, for example, between the drive point A and the drive point C, the correlated color temperature as a lighting system can be changed from 2700K to 2806K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from -0.03000 to-. It can be changed up to 0.00942. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 5.78 to 2.14. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例４
図６４に記載のように、１個の発光領域が存在する縦５ｍｍ、横５ｍｍのセラミックパッケージを２個近接させて、一対のセラミックパッケージ対を準備する。ここで一方を発光領域１、もう一方を発光領域２とすべく、以下のようにする。発光領域１には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止する。また、発光領域１は１つの独立した電源に結合する。一方、発光領域２には、青色半導体発光素子、黄色蛍光体を搭載、封止する。また、発光領域２は別の独立した電源に結合する。このようにして、発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１と発光領域２である当該１対のパッケージＬＥＤ４０の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該１対のパッケージＬＥＤの軸上に放射される図６５〜図６９に示す５種類の分光分布が実現される。図６５は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を９：０にする場合であって、図６９は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：９にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、６：３にする場合を図６６に、４．５：４．５にする場合を図６７に、１：８にする場合を図６８に示す。このように、１対のパッケージＬＥＤ４０の各領域に注入する電流を変化させることで、１対のパッケージＬＥＤ本体から中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該１対のパッケージＬＥＤで照明した場合と、当該１対のパッケージＬＥＤの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合
のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図７０はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１１にまとめる。
Example 4
As shown in FIG. 64, a pair of ceramic package pairs are prepared by bringing two ceramic packages having a length of 5 mm and a width of 5 mm having one light emitting region close to each other. Here, in order to make one the light emitting region 1 and the other the light emitting region 2, the following is performed. A purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1. Also, the light emitting region 1 is coupled to one independent power source. On the other hand, a blue semiconductor light emitting element and a yellow phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 2. Also, the light emitting region 2 is coupled to another independent power source. In this way, the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
Next, when the current value injected into each light emitting region of the pair of package LEDs 40, which is the light emitting region 1 and the light emitting region 2, is appropriately adjusted, for example, FIGS. 65 to 65 to be emitted on the axis of the pair of package LEDs. The five types of spectral distributions shown in FIG. 69 are realized. FIG. 65 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 9: 0. On the contrary, FIG. 69 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. Then, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 9. Further, the case where the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 6: 3 is shown in FIG. 66, the case where the light emitting region 1 is set to 4.5: 4.5 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the pair of package LEDs 40, the radiant flux radiated from the pair of package LED main bodies on the central axis can be changed. In addition, the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the pair of package LEDs is used for illumination and the case where the LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature of the pair of package LEDs. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 70 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 11.
これら図６５から図６９の分光分布、図６５から図６９のＣＩＥＬＡＢプロット、図７０のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１１から、以下のことが分かる。
駆動点Ａ、駆動点Ｄ，駆動点ＥにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれか、あるいは両方が本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ｂ、駆動点Ｃさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ｂと駆動点Ｃの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を５８８９Ｋから６１００Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．０２１６３から−０．０１６４６まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も２．５７から１．４３まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
From the spectral distributions of FIGS. 65 to 69, the CIELAB plots of FIGS. 65 to 69, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 70, and Table 11, the following can be seen.
Drive point A, the driving point D, D uvSSL in driving point E, one of A cg, or Both from entering the appropriate scope of the present invention, the driving point B, the driving point C further in the meantime and near It is considered that it is possible to realize a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. Therefore, for example, between the drive point B and the drive point C, the correlated color temperature as the package LED can be changed from 5889K to 6100K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from −0.02163 to − It can be changed up to 0.01646. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 2.57 to 1.43. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
比較例１
以下を除いて、実施例１と同様の樹脂パッケージＬＥＤを準備する。発光領域１中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止するが、実施例１の場合とは異なり、その調合を変化させ、発光領域１のみに通電した場合の分光分布を実施例３の駆動点Ｅと同様にする。また、発光領域２中には、実施例１と異なり、青色半導体発光素子、黄色蛍光体を搭載、封止し、発光領域２のみに通電した場合の分光分布を実施例４の駆動点Ｅと同様にする。
次に、発光領域１と発光領域２を有する当該パッケージＬＥＤの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される図７１〜図７５に示す５種類の分光分布が実現される。図７１は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図７５は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、２：１にする場合を図７２に、１．５：１．５にする場合を図７３に、１：２にする場合を図７４に示す。このように、パッケージＬＥＤの各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大き
い順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図７６はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１２にまとめる。
Comparative Example 1
A resin package LED similar to that of Example 1 is prepared except for the following. A blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1, but unlike the case of the first embodiment, when the formulation is changed and only the light emitting region 1 is energized. The spectral distribution of is the same as that of the driving point E of Example 3. Further, unlike the first embodiment, the light emitting region 2 is provided with a blue semiconductor light emitting element and a yellow phosphor, and the spectral distribution when only the light emitting region 2 is energized is defined as the driving point E of the fourth embodiment. Do the same.
Next, when the current value to be injected into each light emitting region of the package LED having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, the five types shown in FIGS. 71 to 75 radiated on the axis of the package LED. Spectral distribution of is realized. FIG. 71 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. On the contrary, FIG. 75 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. In this case, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, the case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1 is shown in FIG. 72, the case where the radiant flux ratio is set to 1.5: 1.5 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 76 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 12.
これら図７１から図７５の分光分布、図７１から図７５のＣＩＥＬＡＢプロット、図７６のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１２から、以下のことが分かる。
駆動点Ａから駆動点Ｅのいずれにおいても、ＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれか、あるいは両方が本発明の適切な範囲に入らない。このため、パッケージＬＥＤとしての可変範囲に、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能な駆動点は存在しない。
From the spectral distributions of FIGS. 71 to 75, the CIELAB plots of FIGS. 71 to 75, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 76, and Table 12, the following can be seen.
In any of the driving point A of the driving point E also, D uvSSL, either A cg, or both from entering the appropriate scope of the invention. For this reason, there is no driving point in the variable range of the package LED that can realize natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing as seen outdoors.
実施例５
図５０に記載のように、計６個の発光部が存在する縦６ｍｍ、横９ｍｍのセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域１−１、発光領域１−２、発光領域１−３中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域１−１、発光領域１−２、発光領域１−３の半導体発光素子は直列に接続され１つの独立した電源に結合する。一方、発光領域２−１、発光領域２−２、発光領域２−３中にも、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域２−１、発光領域２−２、発光領域２−３の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１と発光領域２を有する当該パッケージＬＥＤの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される分光分布は、図７７〜図８１に示す５種類が実現される。図７７は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図８１は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、２：１にする場合を図７８に、１．５：１．５にする場合を図７９に、１：２にする場合を図８０に示す。このように、パッケージＬＥＤ２０の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図８２はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１３にまとめる。
Example 5
As shown in FIG. 50, a ceramic package having a length of 6 mm and a width of 9 mm having a total of 6 light emitting parts is prepared. Here, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 to form an equivalent light emitting region. Further, the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 are connected in series and coupled to one independent power source. On the other hand, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor having different adjustments are mounted and sealed in the light emitting region 2-1, the light emitting region 2-2, and the light emitting region 2-3, and the equivalent light emitting region To form. Further, the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 2-1 and the light emitting region 2-2 and the light emitting region 2-3 are connected in series and coupled to another independent power source. The light emitting region 1 and the light emitting region 2 are allowed to independently inject current.
Next, when the current value injected into each light emitting region of the package LED having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, the spectral distribution radiated on the axis of the package LED is shown in FIGS. 77 to 81. The five types shown in are realized. FIG. 77 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. On the contrary, FIG. 81 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. Then, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, the case where the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1 is shown in FIG. 78, the case where the light emitting region 1 is set to 1.5: 1.5 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED 20, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 82 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 13.
これら図７７〜図８１の分光分布、図７７〜図８１のＣＩＥＬＡＢプロット、図８２のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１３から、以下のことが分かる。
駆動点Ａ、駆動点Ｃ、駆動点Ｄ，駆動点ＥにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれか、あるいは両方が本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ｂの近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ｂ近傍では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を３５４２Ｋ近傍で可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．００６２５近傍で可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も１．７２近傍で可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
From these spectral distributions of FIGS. 77 to 81, the CIELAB plots of FIGS. 77 to 81, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 82, and Table 13, the following can be seen.
Drive point A, the driving point C, the driving point D, D uvSSL in driving point E, one of A cg, or Both from entering the appropriate scope of the present invention, in the vicinity of the driving point B, and outdoor It is considered that it is possible to realize the natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen. Therefore, for example, in the vicinity of the drive point B, the correlated color temperature as the package LED can be changed in the vicinity of 3542K, and the DuvSSL can also be changed in the vicinity of −0.00625 while realizing such a color appearance. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable in the vicinity of 1.72. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例６
図４３に記載のように、計２個の発光部が存在する５ｍｍ直径の樹脂パッケージを準備する。ここで発光領域１中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域１の青色半導体発光素子は、１つの独立した回路構成となるようにパッケージＬＥＤの配線を構成し、電源に結合する。一方、発光領域２中にも、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域２の青色半導体発光素子は、１つの独立した回路構成となるようにパッケージＬＥＤの配線を構成し、別の独立した電源に結合する。このように、発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１と発光領域２を有する当該パッケージＬＥＤ１０の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される図８３〜図８７に示す５種類の分光分布が実現される。図８３は発光領域１のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を３：０にする場合であって、図８７は、逆に、発光領域２のみに電流を注入し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：３にする場合である。さらに、発光領域１と発光領域２の放射束比を、２：１にする場合を図８４に、１．５：１．５にする場合を図８５に、１：２にする場合を図８６に示す。このように、パッケージＬＥＤ１０の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関
色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域１の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図８８はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１４にまとめる。
Example 6
As shown in FIG. 43, a resin package having a diameter of 5 mm having a total of two light emitting parts is prepared. Here, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1. Further, the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 1 constitutes the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to the power supply. On the other hand, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor having different adjustments are also mounted in the light emitting region 2 and sealed. Further, the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 2 constitutes the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to another independent power supply. In this way, the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
Next, when the current value injected into each light emitting region of the package LED 10 having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, five types shown in FIGS. 83 to 87 radiated on the axis of the package LED. Spectral distribution is realized. FIG. 83 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 and the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. On the contrary, FIG. 87 shows a case where the current is injected only into the light emitting region 2. Then, the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, the case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1 is shown in FIG. Shown in. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED 10, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the contribution of the radiant flux in the light emitting region 1. FIG. 88 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 14.
これら図８３から図８７の分光分布、図８３から図８７のＣＩＥＬＡＢプロット、図８８のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１４から、以下のことが分かる。
駆動点Ａから駆動点Ｅとさらにはその間においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ａと駆動点Ｅの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を３１６０Ｋから５３２８Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．０１３６５から−０．０１６２９まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も３．７９から３．４０まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
From these spectral distributions of FIGS. 83 to 87, the CIELAB plots of FIGS. 83 to 87, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 88, and Table 14, the following can be seen.
Between the drive point A and the drive point E, it is considered that it is possible to realize a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors. Therefore, for example, between the drive point A and the drive point E, the correlated color temperature as the package LED can be changed from 3160K to 5328K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from -0.01365 to- It can be changed up to 0.01629. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 3.79 to 3.40. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例７
図５７に記載のように、計１６個の発光部であるＬＥＤ電球が存在する縦６０ｃｍ、横１２０ｃｍの天井に埋め込まれた照明システムである発光装置を準備する。ここで図中実線斜線部分は発光領域１として同等のＬＥＤバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。また、図中点線斜線部分は発光領域２として同等のＬＥＤバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。ここで複数の発光領域１に搭載されたＬＥＤ電球は並列に接続され１つの独立した電源に結合する。一方、複数の発光領域２に搭載されたＬＥＤ電球は並列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域１と発光領域２は、それぞれ独立に駆動できるようにする。なお、発光領域１を形成するＬＥＤ電球は青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、発光領域２を形成するＬＥＤ電球は、異なる調整をした紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含むものとできる。
次に、発光領域１と発光領域２を構成するＬＥＤ電球の放射束をそれぞれ独立した電源に搭載されている調光コントローラーを用いて適宜調整すると、例えば、照明システム中心軸上に放射される図８９〜図９３に示す５種類の分光分布が実現される。図８９は発光領域１を構成するＬＥＤ電球のみを駆動し、発光領域１と発光領域２の放射束比を５：０にする場合であって、図９３は、逆に、発光領域２を構成するＬＥＤ電球のみを駆動し、発光領域１と発光領域２の放射束比を０：５にする場合である。さらに、発光領域１を構成するＬＥＤ電球と発光領域２を構成するＬＥＤ電球の放射束比を、４：１にする場合を図９０に、２．５：２．５にする場合を図９１に、１：４にする場合を図９２に示す。このように、各発光領域を構成するＬＥＤ電球の駆動条件を変化させることで、照明システム中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。
また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該照明システムである発光装置で照明した場合と、当該照明システムである発光装置の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、照明システム（発光装置）としての放射束に対して、発光領域１を構成するＬＥＤ電球の放射束寄与が大きい順に駆動点Ａから駆動点Ｅまでの駆動点名を与えてある。図９４はこれら駆動点ＡからＥまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１５にまとめる。
Example 7
As shown in FIG. 57, a light emitting device which is a lighting system embedded in a ceiling having a length of 60 cm and a width of 120 cm in which a total of 16 light emitting units, LED bulbs, are present is prepared. Here, the shaded portion of the solid line in the figure is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 1, and forms an equivalent light emitting region. Further, an LED bulb equivalent to the light emitting region 2 is mounted on the shaded portion of the dotted line in the figure to form an equivalent light emitting region. Here, the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 1 are connected in parallel and coupled to one independent power source. On the other hand, the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 2 are connected in parallel and coupled to another independent power source. The light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be driven independently. The LED bulb forming the light emitting region 1 includes a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor, and the LED bulb forming the light emitting region 2 includes a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, and a green color having different adjustments. It can include a fluorescent substance and a red fluorescent substance.
Next, when the radiant fluxes of the LED bulbs constituting the light emitting region 1 and the light emitting region 2 are appropriately adjusted by using the dimming controllers mounted on the independent power supplies, for example, the figure radiated on the central axis of the lighting system. The five types of spectral distributions shown in 89 to 93 are realized. FIG. 89 shows a case where only the LED bulbs constituting the light emitting region 1 are driven and the radiation flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 5: 0. FIG. 93 conversely constitutes the light emitting region 2. This is a case where only the LED bulb is driven and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 5. Further, FIG. 90 shows a case where the radiant flux ratio of the LED bulb constituting the light emitting region 1 and the LED bulb forming the light emitting region 2 is 4: 1 and FIG. 91 shows a case where the radiation flux ratio is 2.5: 2.5. , 1: 4 is shown in FIG. In this way, by changing the driving conditions of the LED bulbs constituting each light emitting region, the radiant flux radiated on the central axis of the lighting system can be changed.
In addition, the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the illumination system is used for illumination. The a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature of the light emitting device of the lighting system are plotted. Here, the drive point names from the drive points A to the drive points E are given to the radiant flux as the lighting system (light emitting device) in descending order of the contribution of the radiant flux of the LED bulbs constituting the light emitting region 1. FIG. 94 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 15.
これら図８９から図９３の分光分布、図８９から図９３のＣＩＥＬＡＢプロット、図９４のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１５から、以下のことが分かる。
駆動点Ｄ、駆動点ＥにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇのいずれも本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ａ、駆動点Ｂ、駆動点Ｃさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ａと駆動点Ｃの間では、このような色の見えを実現しつつ、照明システムとしての相関色温度を３３２７Ｋから３２４３Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．０１５４６から−０．００６６０まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も４．０６から２．０９まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
From the spectral distributions of FIGS. 89 to 93, the CIELAB plots of FIGS. 89 to 93, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 94, and Table 15, the following can be seen.
Driving point D, D uvSSL in driving point E, but does not enter the proper scope of any invention A cg, drive point A, the driving point B, the driving point C further in the meantime and the vicinity, viewed outdoors It is considered that it is possible to realize such a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance. Therefore, for example, between the drive point A and the drive point C, the correlated color temperature as a lighting system can be changed from 3327K to 3243K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL is also from -0.01546 to- It can be changed up to 0.00660. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 4.06 to 2.09. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
実施例８
図１００に記載のように、直径７ｍｍの発光部が計６個の小発光部に分割されているセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域１−１、発光領域１−２中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域１−１、発光領域１−２の半導体発光素子は直列に接続され１つの独立した電源に結合する。一方、発光領域２−１、発光領域２−２には、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域２−１、発光領域２−２の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。さらに、発光領域３−１、発光領域３−２には、発光領域１、発光領域２のいずれとも異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域３−１、発光領域３−２の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。ここで、発光領域１、発光領域２、発光領域３は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
次に、発光領域１、発光領域２、発光領域３を有する当該パッケージＬＥＤの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージＬＥＤの軸上に放射される図９５〜図９８に示す４種類の分光分布が実現される。図９５は、発光領域１（図７７と同じ調整をしたもの）のみに電流を注入し、発光領域１、発光領域２、発光領域３の放射束比を３：０：０にする場合である。図９６は、発光領域２（図８１と同じ調整をしたもの）のみに電流を注入し、発光領域１、発光領域２、発光領域３の放射束比を０：３：０にする場合である。図９７は、発光領域３（図８３と同じ調整をしたもの）のみに電流
を注入し、発光領域１、発光領域２、発光領域３の放射束比を０：０：３にする場合である。最後に、図９８は、発光領域１、発光領域２、発光領域３の全ての発光領域に電流を注入し、それぞれの放射束比を１：１：１にする場合である。このように、図１００に示したパッケージＬＥＤ２５の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージＬＥＤ本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したＣＩＥＬＡＢプロットは、＃０１から＃１５の１５種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージＬＥＤで照明した場合と、当該パッケージＬＥＤの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のａ＊値、ｂ＊値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、駆動点Ａから駆動点Ｄまでの駆動点名を与えてある。図９９はこれら駆動点ＡからＤまでの色度点をＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表１６にまとめる。
Example 8
As shown in FIG. 100, a ceramic package in which a light emitting portion having a diameter of 7 mm is divided into a total of six small light emitting portions is prepared. Here, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed in the light emitting region 1-1 and the light emitting region 1-2 to form an equivalent light emitting region. Further, the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 1-1 and the light emitting region 1-2 are connected in series and coupled to one independent power source. On the other hand, a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor having different adjustments are mounted and sealed in the light emitting region 2-1 and the light emitting region 2-2 to form an equivalent light emitting region. Further, the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 2-1 and the light emitting region 2-2 are connected in series and coupled to another independent power source. Further, in the light emitting region 3-1 and the light emitting region 3-2, a blue semiconductor light emitting device, a green phosphor, and a red phosphor adjusted differently from those of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 are mounted, sealed, and equivalent. Form a light emitting region. Further, the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 3-1 and the light emitting region 3-2 are connected in series and coupled to another independent power source. Here, the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 can be independently injected with current.
Next, when the current value injected into each light emitting region of the package LED having the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 is appropriately adjusted, for example, FIGS. 95 to 98 radiated on the axis of the package LED. The four types of spectral distributions shown in (1) are realized. FIG. 95 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 1 (the same adjustment as in FIG. 77) to set the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2 and the light emitting region 3 to 3: 0: 0. .. FIG. 96 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 2 (the same adjustment as in FIG. 81) to set the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2 and the light emitting region 3 to 0: 3: 0. .. FIG. 97 shows a case where a current is injected only into the light emitting region 3 (the same adjustment as in FIG. 83) to set the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2 and the light emitting region 3 to 0: 0: 3. .. Finally, FIG. 98 shows a case where a current is injected into all the light emitting regions of the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 to make the respective radiant flux ratios 1: 1: 1. In this way, by changing the current injected into each region of the package LED 25 shown in FIG. 100, the radiant flux radiated from the package LED main body on the shaft can be changed. In addition, the CIELAB plot shown in each figure mathematically assumes the case where 15 types of modified Mansell color charts # 01 to # 15 are used as the illumination target, and the case where the package LED is illuminated and the case where the package LED is illuminated. It is a plot of a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the correlated color temperature. Here, the drive point names from the drive point A to the drive point D are given to the radiant flux as the light emitting device. FIG. 99 shows the chromaticity points from the drive points A to D on the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram. On the other hand, the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 16.
これら図９５から図９８の分光分布、図９５から図９８のＣＩＥＬＡＢプロット、図９９のＣＩＥ １９７６ ｕ’ｖ’色度図、さらに表１６から、以下のことが分かる。
駆動点Ａ、駆動点ＢにおいてはＤｕｖＳＳＬ、Ａｃｇの両方が本発明の適切な範囲に入らないが、駆動点Ｃ、駆動点Ｄの近傍、さらにはその間の近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Ｃ，駆動点Ｄの近傍、さらにはその間の近傍では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージＬＥＤとしての相関色温度を３１６０Ｋから３７４９Ｋまで可変でき、ＤｕｖＳＳＬも−０．０１３６５から−０．００９０２まで可変できる。さらに当該１５種類の修正マンセル色票の平均飽和度も３．７９から２．２７まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
特に、本実施例においては、異なる色調整をされた３種発光領域が１つの発光装置内にあるため、異なる色調整をされた２種発光領域が１つの発光装置内にある場合と比較して、その可変範囲を広く確保可能なため、好ましい。
この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
第一に、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
第二に、指標Ａｃｇを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
The following can be seen from the spectral distributions of FIGS. 95 to 98, the CIELAB plots of FIGS. 95 to 98, the CIE 1976 u'v'chromaticity diagram of FIG. 99, and Table 16.
Drive point A, D uvSSL in driving point B, and both A cg does not fall within the appropriate range of the present invention, the driving point C, the vicinity of the drive point D, even more in the vicinity of the meantime, saw outdoors It is considered possible to realize such a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance. Therefore, for example, in the vicinity of the drive point C and the drive point D, and further in the vicinity between them, the correlated color temperature as the package LED can be changed from 3160K to 3749K while realizing such a color appearance, and the DuvSSL also It can be varied from -0.01365 to -0.00902. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color sheets is also variable from 3.79 to 2.27. In this way, in a region where a preferable color appearance can be realized, the more optimal lighting conditions can be changed according to the age and gender of the user of the light emitting device, the space to be illuminated, the purpose, and the like. It can be easily selected from the range.
In particular, in this embodiment, since the three types of light emitting regions with different color adjustments are in one light emitting device, compared with the case where the two types of light emitting regions with different color adjustments are in one light emitting device. Therefore, it is preferable because the variable range can be secured widely.
At this time, it is also possible to perform the following drive control.
First, the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation trajectory is changed. / Or the radiant flux can be immutable. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
Secondly, when the index A cg is reduced in an appropriate range, the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device can be lowered to reduce the illuminance of the object to be illuminated. Thirdly , even when the DuvSSL is lowered within an appropriate range, it is possible to control the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. In these second and third cases, the feeling of brightness generally increases, so it is possible to reduce the illuminance and suppress energy consumption, which is preferable.
Fourth, when raising the correlated color temperature, it is possible to control to raise the illuminance of the object to be illuminated by raising the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. Under a general lighting environment, it is often judged that the low color temperature region is relatively comfortable in a low illuminance environment, and in the high color temperature region, it is judged to be relatively comfortable in a high illuminance environment. Often. Such a psychological effect is known as the Kruzov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when raising the correlated color temperature, the luminous flux as a light emitting device and / Alternatively, it is preferable to control the radiation bundle to increase the illuminance of the object to be illuminated.
［考察］
以上の実験結果から、以下に示す発明事項を導き出すことができる。
すなわち、発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
条件１：
前記発光装置から出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌
跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０となる光を主たる放射方向に含む。
条件２：
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφＳＳＬ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφｒｅｆ（λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（ＸＳＳＬ、ＹＳＳＬ、ＺＳＳＬ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ、Ｚｒｅｆ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布ＳＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
ＳＳＳＬ（λ）＝φＳＳＬ（λ）／ＹＳＳＬ
Ｓｒｅｆ（λ）＝φｒｅｆ（λ）／Ｙｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓｒｅｆ（λ）−ＳＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たし、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、ＳＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλＲ（ｎｍ）とした際に、λＲよりも長波長側にＳＳＳＬ（λＲ）／２となる波長Λ４が存在しない場合において、
下記数式（２）で表される指標Ａｃｇが、−３６０ ≦ Ａｃｇ ≦ −１０を満たす。
From the above experimental results, the following inventions can be derived.
That is, the spectral distribution of the light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is φ SSL N (λ) (N is from 1 to M), and all the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. Spectral distribution φ SSL (λ) of
Condition 1:
The light emitted from the light emitting device includes light having a distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the main radiation direction of −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ −0.0040. ..
Condition 2:
Criteria for selecting the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction according to φ SSL (λ) and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The spectral distribution of the light of is φ ref (λ), the tristimulus values of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction are (X SSL , Y SSL , Z SSL ), and the light is emitted from the light emitting device in the radiation direction. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light.
It is selected according to the normalized spectral distribution SSL (λ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature TSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The standardized spectral distribution S ref (λ) of the reference light and the difference ΔS (λ) of these standardized spectral distributions, respectively.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the absence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
なお、実施例では２種類、あるいは３種類の発光領域が内在する発光装置としたが、発光領域は２種類、３種類に限られるものではない。
発光領域が２種類の場合には、発光装置としての制御が容易であるため好ましい態様である。
発光領域が３種類の場合には、制御領域が色度座標上で、線状ではなく面状となるため、広い範囲で色の見えを調整することが可能となり好ましい。
発光領域が４種類以上の場合には、上記のとおり、色度座標上で面状の制御となることに加え、相関色温度、ＤｕｖＳＳＬ、色の見えを独立に制御できるため好ましい。また、色度を変更することなく色の見えを調整することも可能となるため好ましい。
一方、発光領域は過剰に存在すると現実の発光装置においては制御が煩雑となるため、１０以下であることが好ましく、８以下であることがより好ましい。
また、複数種類の発光領域を有する本発明の発光装置においては、各種の発光領域の光
束量、あるいは放射束量を変化させるには、以下のような方法を採用することが可能である。第一に各発光領域に供給する電力を変化させる方法がある。また、この際には、電流を変化させる方法が簡便であって好ましい。さらに、各発光領域に光学的なＮＤフィルターを設置可能としておき、フィルターを物理的に交換することで、また、電気的に偏光フィルター等の透過率を変化させることで発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させてもよい。
In the embodiment, the light emitting device has two or three types of light emitting regions, but the light emitting regions are not limited to two or three types.
When there are two types of light emitting regions, it is a preferable embodiment because it is easy to control as a light emitting device.
When there are three types of light emitting regions, the control region is not linear but planar on the chromaticity coordinates, so that it is possible to adjust the appearance of colors in a wide range, which is preferable.
When there are four or more types of light emitting regions, as described above, in addition to the planar control on the chromaticity coordinates, the correlated color temperature, DuvSSL , and color appearance can be controlled independently, which is preferable. It is also preferable because it is possible to adjust the appearance of the color without changing the chromaticity.
On the other hand, if the light emitting region is excessively present, the control becomes complicated in an actual light emitting device. Therefore, it is preferably 10 or less, and more preferably 8 or less.
Further, in the light emitting device of the present invention having a plurality of types of light emitting regions, the following methods can be adopted to change the amount of light flux or the amount of radiant flux in various light emitting regions. First, there is a method of changing the power supplied to each light emitting region. Further, in this case, a method of changing the current is convenient and preferable. Furthermore, an optical ND filter can be installed in each light emitting region, and the luminous flux emitted from the light emitting region can be obtained by physically exchanging the filter or by electrically changing the transmittance of the polarizing filter or the like. The amount and / or the amount of radiant flux may be changed.
また、色の見えが良好になる観点から、以下の条件３−４を満たすことが好ましい。
条件３：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、上記式（３）で表される飽和度差の平均ＳＡＴａｖが下記式（４）を満たし、
１．０ ≦ ＳＡＴａｖ ≦ ７．０ （４）
かつ飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件４：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
Further, from the viewpoint of improving the appearance of colors, it is preferable to satisfy the following conditions 3-4.
Condition 3:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed . Let the values be a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
When the a * value and b * value in the L * a * b * color space are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), the saturation difference ΔC n is -3.8. ≤ ΔC n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average SAT av of the saturation difference represented by the above formula (3) satisfies the following formula (4).
1.0 ≤ SAT av ≤ 7.0 (4)
When the maximum value of the saturation difference is ΔC max and the minimum value of the saturation difference is ΔC min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference | ΔC max −ΔC min. | Is 2.8 ≤ | ΔC max −ΔC min | ≤ 19.6
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
Condition 4:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (where n is). Natural numbers from 1 to 15)
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
L * a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9.0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
また、実施例１、実施例６で示したような、すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）が、前記条件１と条件２を満たす発光装置であることも好ましい態様である。このような態様である場合には、発光領域から出射される光をどのような割合で供給する場合にも、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。なお、φＳＳＬＮ（λ）が前記条件１及び２を満たすか否かの判断をする際には、当該φＳＳＬＮ（λ）のみが発光装置から出射されると仮定する。
一方、実施例２、実施例５で示したような、単独の発光領域から出射される光のみでは、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない場合も存在する。そのような場合であっても、発光領域の組合せや光束かつ／または放射束の割合の調整により、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるものも存在する。このような発光装置についても、本発明の範囲に属することは言うまでもない。
Further, it is also a preferable embodiment that all φ SSL N (λ) (N is 1 to M) as shown in Examples 1 and 6 are light emitting devices satisfying the above conditions 1 and 2. .. In such an embodiment, no matter what proportion of the light emitted from the light emitting region is supplied, it is natural, lively, highly visible, and comfortable as seen outdoors. , The appearance of colors and the appearance of objects can be realized. When determining whether or not φ SSL N (λ) satisfies the above conditions 1 and 2, it is assumed that only the φ SSL N (λ) is emitted from the light emitting device.
On the other hand, as shown in Examples 2 and 5, only the light emitted from a single light emitting region is a natural, lively, highly visible, comfortable color as seen outdoors. There are cases where it is not possible to realize the appearance of light and the appearance of objects. Even in such a case, by adjusting the combination of light emitting regions and the ratio of luminous flux and / or radiant flux, the natural, lively, highly visible, comfortable, and colored colors as seen outdoors. There are also things that can be seen and the appearance of objects can be realized. Needless to say, such a light emitting device also belongs to the scope of the present invention.
本発明の一つの特徴は、例えば実施例２、実施例５で示したように、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」を組み合わせたとしても、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」点にある。また、実施例３、実施例４、実施例７、実施例８で示したように、単体としてみた場合に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源」と、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる光源」との組み合わせであっても、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」点にある。このように、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」発光装置を実現するうえで、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源を含む組み合わせの場合」、特に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」の組み合わせの場合に、本発明の発光装置を実施するための指針は、例えば、以下が列挙可能である。
（あ）：各種色度図上の色度座標が大きく離れた発光領域を組み合わせた発光装置とする。
（い）：相関色温度が定義できる場合には、これが大きく離れた複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
（う）：黒体放射軌跡からの距離Ｄｕｖが定義できる場合には、これが大きく離れた複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
以下この点をさらに詳細に説明する。屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現するための要件については既に説明したとおりであり、発光装置においては、光の分光分布に関するいくつかのパラメータが特定の値を満たすことが必要である。そのうち、重要なパラメータとしては黒体放射軌跡からの距離Ｄｕｖがあげられるので、良好な色の見えが実現できない光源同士を組み合わせることで、本発明の屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えが実現できる理由について、Ｄｕｖを例示し、説明する。
図５６はＣＩＥ１９７６ｕ’ｖ’色度図上であり、図面上の二点鎖線は、本発明における条件１を満たすＤｕｖの範囲を示している。
当該範囲を外れる光源である図中Ａの光源と図中Ｅの光源は、単独では良好な色の見えを達成できない。しかしながら、図中Ａの光源と図中Ｅの光源を組合せる場合には、その
放射束割合、あるいは光束割合を変化させることで、Ａ点とＥ点とを結ぶ直線上を動き得ることとなる。そうすると、Ｄｕｖの本発明に従った適正な範囲は直線に伸びる帯状ではなく弧を描くように存在するため、特定の割合で両光源からの光を組み合わせたＢ点やＣ点は、良好な色の見えを達成し得る領域に存在することとなる。
このような組合せは無数に存在し、図５６では相関色温度が低い（２７００Ｋ）光源Ａと、相関色温度が高い（５５０６Ｋ）との組合せで達成している。図８２の色度図もこれと類似のものである。また、Ｄｕｖの値が極めて低く、良好な色の見えを達成し得るＤｕｖの範囲を外れる光源と、Ｄｕｖの値が極めて高く、良好な色の見えを達成し得るＤｕｖの範囲を外れる光源とを組み合わせることでも可能となる。
よって、これら（あ）、（い）、（う）においては、特に、本発明の開示するＤｕｖ範囲である−０．０３５０以上−０．００４以下の範囲と、発光領域の組み合わせによって実現できる色度範囲が、少なくとも一部で重なるようにすることが好ましく、３つ以上の発光領域を用いて色度図上で面上に重なるようにすることがさらに好ましい。
さらに、条件（い）に関しては、発光装置を構成する複数の発光領域中で、最も異なる相関色温度を有する２発光領域間の相関色温度差が２０００Ｋ以上である事が好ましく、２５００Ｋ以上である事がより好ましく、３０００Ｋ以上である事が非常に好ましく、３５００Ｋ以上である事が格段に好ましく、４０００Ｋ以上である事が最も好ましい。また、条件（う）に関しては、発光装置を構成する複数の発光領域中で、最も異なる相関色温度を有する２発光領域間のＤｕｖ差の絶対値が、０．００５以上である事が好ましく、０．０１０以上である事がより好ましく、０．０１５以上である事が非常に好ましく、０．０２０以上である事が格段に好ましい。
One feature of the present invention is, for example, as shown in Examples 2 and 5, "a natural, lively, highly visible, comfortable, color-appearing, object as seen outdoors. Even if you combine "light sources that cannot realize the appearance of the object", "it is possible to realize the natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors". It is in. Further, as shown in Example 3, Example 4, Example 7, and Example 8, when viewed as a single unit, "natural, lively, highly visible, and comfortable as seen outdoors". A light source that can realize the appearance of colors and objects, and a light source that can achieve natural, lively, highly visible, comfortable colors and objects as seen outdoors. Even in combination with ", it is possible to realize a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors." In this way, in order to realize a light-emitting device that "can realize natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing as seen outdoors", "outdoors" In the case of a combination that includes a light source that is as natural, lively, highly visible, comfortable, as seen, and incapable of achieving color and object visibility, "especially" as seen outdoors, in nature. The guidelines for implementing the light emitting device of the present invention in the case of a combination of "light sources that cannot realize lively, highly visible, comfortable, color visibility, and object visibility" are listed below, for example. It is possible.
(A): A light emitting device that combines light emitting regions in which the chromaticity coordinates on various chromaticity diagrams are largely separated.
(I): If the correlated color temperature can be defined, the light emitting device is a combination of a plurality of light emitting regions that are far apart from each other.
(C): If the distance D uv from the blackbody radiation locus can be defined, the light emitting device is a combination of a plurality of light emitting regions that are far apart from each other.
This point will be described in more detail below. The requirements for achieving natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing as seen outdoors have already been explained, and in the light emitting device, light It is necessary that some parameters regarding the spectral distribution of the above satisfy specific values. Among them, the important parameter is the distance Duv from the blackbody radiation locus, so by combining light sources that cannot achieve good color appearance, it is as natural and lively as seen outdoors of the present invention. The reason why the highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance can be realized will be described by exemplifying and explaining Duv .
Figure 56 is a diagram CIE 1976 u'v 'chromaticity, a two-dot chain line in the drawing indicates the range of D uv satisfying the condition 1 of the present invention.
The light source A in the figure and the light source E in the figure, which are light sources outside the range, cannot achieve good color appearance by themselves. However, when the light source A in the figure and the light source E in the figure are combined, it is possible to move on a straight line connecting the points A and E by changing the radiant flux ratio or the luminous flux ratio. .. Then, since the proper range of Duv according to the present invention exists so as to draw an arc instead of a band extending in a straight line, points B and C in which light from both light sources are combined at a specific ratio are good. It will be in the area where the appearance of color can be achieved.
There are innumerable such combinations, and in FIG. 56, the combination of the light source A having a low correlated color temperature (2700 K) and the light source A having a high correlated color temperature (5506 K) is achieved. The chromaticity diagram of FIG. 82 is similar to this. The value of D uv is very low, a light source outside the D range uv achievable the appearance of good color, the value of D uv is very high, the range of the D uv achievable the appearance of good color It is also possible to combine it with a light source that comes off.
Therefore, these (Oh), (ii), in the (U), in particular, can be realized and -0.0350 more -0.004 following ranges are D uv ranges disclosed in the present invention, by the combination of the light emitting region It is preferable that the chromaticity ranges overlap at least partially, and it is more preferable that the chromaticity ranges overlap on the surface on the chromaticity diagram using three or more light emitting regions.
Further, regarding the condition (i), the correlated color temperature difference between the two light emitting regions having the most different correlated color temperatures among the plurality of light emitting regions constituting the light emitting device is preferably 2000 K or more, and is preferably 2500 K or more. It is more preferable, it is very preferable that it is 3000K or more, it is remarkably preferable that it is 3500K or more, and it is most preferable that it is 4000K or more. Regarding the condition (c), the absolute value of the Duv difference between the two light emitting regions having the most different correlated color temperatures among the plurality of light emitting regions constituting the light emitting device is preferably 0.005 or more. It is more preferably 0.010 or more, very preferably 0.015 or more, and remarkably preferably 0.020 or more.
さらに、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」発光装置を実現するうえで、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源を含む組み合わせの場合」、特に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」の組み合わせの場合に、本発明の発光装置を実施するための指針は、以下も列挙可能である。
（え）：Ａｃｇが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
（お）：飽和度差ΔＣｎが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
（か）：飽和度差の平均ＳＡＴａｖが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
これら（え）、（お）、（か）においても、特に、本発明の開示するそれぞれの範囲と、発光領域の組み合わせによって実現できる各パラメータの範囲が、少なくとも一部で重なるようにすることが好ましく、３つ以上の発光領域を用いて色度図上で、面上に重なるようにすることがさらに好ましい。
Furthermore, in order to realize a light-emitting device that "can realize natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing as seen outdoors", "seen outdoors" In the case of a combination that includes a light source that cannot achieve natural, lively, highly visible, comfortable, color-seeing, and object-seeing, especially "natural, lively, as seen outdoors." The guidelines for implementing the light emitting device of the present invention in the case of a combination of "light sources that cannot realize highly visible, comfortable, color visibility, and object visibility" can also be listed below.
(E): A light emitting device in which a plurality of light emitting regions in which colors having a large acg distance are visible are combined.
(O): A light emitting device in which a plurality of light emitting regions in which colors with different saturation differences ΔC n appear to be seen are combined.
(?): The light emitting device is a combination of a plurality of light emitting regions in which the average SAT av of the saturation difference is a large distance from each other.
In these (e), (o), and (ka) as well, in particular, the range of each parameter disclosed by the present invention and the range of each parameter that can be realized by the combination of the light emitting regions should overlap at least in part. It is preferable that three or more light emitting regions are used so as to overlap the surface on the chromaticity diagram.
さらには、４つ以上の発光領域を用いると、たとえすべての発光領域が「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」であっても、比較的容易に（あ）から（か）のすべての項目を本発明の開示する範囲に調整することが可能であって、好ましい。 Furthermore, when four or more light emitting areas are used, even if all the light emitting areas are "natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, object appearance as seen outdoors". Even if the light sources cannot be realized, it is preferable because all the items (a) to (ka) can be adjusted within the range disclosed in the present invention relatively easily.
また、本発明においては、発光領域中の少なくとも１つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置であることも好ましい態様であり、すべての発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置であることがより好ましい態様である。また、このように発光装置を駆動することが好ましい態様である。このような態様である場合には、それぞれの発光領域に供給する電力の制御が容易となり、使用者の嗜好に合わせた色の見えが実現可能となる。
なお、本発明においては、ある発光領域が、他の発光領域に対して電気的に従属するように駆動しても構わない。例えば、２つの発光領域に電流を注入する際に、１つの発光領域に注入する電流を増やす際に、もう一方の発光領域に注入する電流を減らすように、一方に対して他方を電気的に従属されることも可能である。このような回路は、たとえば可変抵抗等を用いた構成で容易に実現でき、かつ、電源を複数必要としないので、好ましい。
Further, in the present invention, it is also a preferable aspect that at least one light emitting region in the light emitting region is a light emitting device having wiring that can be electrically driven independently of the other light emitting regions. It is more preferable that the light emitting region of the above is a light emitting device having wiring that can be electrically driven independently of other light emitting regions. Further, it is a preferable mode to drive the light emitting device in this way. In such an aspect, it becomes easy to control the electric power supplied to each light emitting region, and it becomes possible to realize the appearance of colors according to the taste of the user.
In the present invention, a certain light emitting region may be driven so as to be electrically dependent on another light emitting region. For example, when injecting current into two light emitting regions, when increasing the current injected into one light emitting region, electrically reducing the current injected into the other light emitting region. It is also possible to be subordinate. Such a circuit is preferable because it can be easily realized by a configuration using, for example, a variable resistor and does not require a plurality of power supplies.
また、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化し得る発光装置であることも好ましい態様であり、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬからなる群から選択される少なくとも１つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を独立に制御しうる発光装置であることも好ましい態様である。また、このように発光装置を駆動することが好ましい態様である。このような態様では、色の見えを実現し得るパラメータが可変となり、使用者の嗜好に合わせた色の見えの実現が容易に可能となる。 In addition, at least one selected from the group consisting of the index A cg represented by the above formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uv SSL from the blackbody radiation locus changes. It is also a preferable embodiment that the light emitting device is obtained, and is composed of the index A cg represented by the above formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uv SSL from the blackbody radiation locus. It is also a preferred embodiment that the light emitting device is capable of independently controlling the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one selected from the group changes. Further, it is a preferable mode to drive the light emitting device in this way. In such an embodiment, the parameters capable of realizing the color appearance are variable, and it is possible to easily realize the color appearance according to the preference of the user.
また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌが、０．４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である発光装置であることが好ましい態様である。このような態様では、複数の発光領域から出射される光の色分離が視認されにくくなり、発光装置そのものを見た際の違和感が低減可能である。また、照明光としてみた際にも、空間的加法混色が十分に機能し、照明対象物に照射した際に、照明された領域の色ムラも低減可能であって、好ましい。
発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌについて、図を用いて説明する。
図５０は実施例２で用いたパッケージＬＥＤ２０を示すが、発光領域２２に最近接する発光領域は発光領域１１、１２及び１３である。このうち発光領域１２を包絡する仮想外周７が最も大きい仮想外周となり、当該外周上にある任意の二点７１が最大距離Ｌとなる。すなわち最大距離Ｌは２点間の距離７２で表され、０．４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である場合が好ましい態様である。
図５７に示す実施例３で用いた照明システム３０、及び図６４に示す実施例４で用いた１対のパッケージＬＥＤ４０も同様である。
Further, it is a preferable embodiment that the light emitting device has a maximum distance L formed by arbitrary two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other and is 0.4 mm or more and 200 mm or less. In such an embodiment, it becomes difficult to visually recognize the color separation of the light emitted from the plurality of light emitting regions, and it is possible to reduce the discomfort when the light emitting device itself is viewed. Further, when viewed as illumination light, spatial additive color mixing functions sufficiently, and when the object to be illuminated is irradiated, color unevenness in the illuminated area can be reduced, which is preferable.
The maximum distance L created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire light emitting region will be described with reference to the figure.
FIG. 50 shows the package LED 20 used in the second embodiment, and the light emitting regions closest to the light emitting region 22 are the light emitting regions 11, 12 and 13. Of these, the virtual outer circumference 7 surrounding the light emitting region 12 is the largest virtual outer circumference, and any two points 71 on the outer circumference are the maximum distance L. That is, the maximum distance L is represented by the distance 72 between two points, and a case of 0.4 mm or more and 200 mm or less is a preferable embodiment.
The same applies to the lighting system 30 used in Example 3 shown in FIG. 57 and the pair of packaged LEDs 40 used in Example 4 shown in FIG. 64.
最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌは、０．４ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上が非常に好ましく、１０ｍｍ以上が格段に好ましい。これらは１つの発光領域を包絡する仮想外周が大きいほど、基本的に高放射束（かつ／または高光束）を出射できる構造にしやすいからである。また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌは、２００ｍｍ以下であることが好ましく、１５０ｍｍ以下であることがより好ましく、１００ｍｍ以下であることが非常に好ましく、５０ｍｍ以下であることが格段に好ましい。これらは、照明された領域の空間的な色ムラの発生を抑制する観点で重要で、好ましい。 The maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is preferably 0.4 mm or more, more preferably 2 mm or more, very preferably 5 mm or more, and 10 mm or more. Remarkably preferable. This is because the larger the virtual outer circumference surrounding one light emitting region, the easier it is to basically form a structure capable of emitting a high radiant flux (and / or a high luminous flux). Further, the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is preferably 200 mm or less, more preferably 150 mm or less, and more preferably 100 mm or less. It is very preferable, and it is remarkably preferable that it is 50 mm or less. These are important and preferable from the viewpoint of suppressing the occurrence of spatial color unevenness in the illuminated area.
一方、本発明の駆動方法であって、指標Ａｃｇ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、及び黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。 Meanwhile, a driving method of the present invention, the index A cg, correlated color temperature T SSL (K), and when changing the at least one of the distance D UvSSL from the blackbody locus, primary radiation from the light-emitting device The luminous flux and / or radiant flux emitted in the direction can also be invariant. Such control is preferable because the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution can be easily investigated without depending on the illuminance of the object to be illuminated.
また、当該発光装置の駆動方法であって、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａ
ｃｇを適切な範囲で低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を低減させる駆動方法、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を増加させる駆動方法、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を低減させる駆動方法が好ましい。また、これらは同時に、前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇを適切な範囲で増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を増加させる駆動方法、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を低減させる駆動方法、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を増加させる駆動方法が好ましいことを意味している。
Further, an index A which is a driving method of the light emitting device and is represented by the mathematical formula (1) or (2).
When the cg is reduced in an appropriate range, the light beam emitted from the light emitting device in the main radiation direction and / or the driving method for reducing the radiant flux, and when the correlated color temperature TSSL (K) is increased, the light is emitted. A driving method that increases the light beam and / or radiant flux emitted from the device in the main radiation direction, and when the distance DuvSSL from the radiant flux is reduced within an appropriate range, it is emitted from the light emitting device in the main radiation direction. A driving method that reduces the light beam and / or the radiant flux is preferable. At the same time, they also increase the light beam and / or radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the index Acg represented by the above formula (1) or (2) is increased in an appropriate range. Drive method to increase, drive method to reduce the light beam and / or radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the correlated color temperature TSL (K) is reduced, distance D from the radiant flux This means that a driving method that increases the light beam and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the uvSSL is increased in an appropriate range is preferable.
前記数式（１）又は（２）で表される指標Ａｃｇを適切な範囲で低減させる場合は、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。各種視覚実験によれば、このように指標Ａｃｇを低減させると、明るさ感が向上するので、たとえ計測される光束かつ／または放射束、あるいは照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、指標Ａｃｇを適切な範囲で増加させる場合には、計測される光束かつ／または放射束、あるいは照度を増加させて、照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
また、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させる場合に光束かつ／または放射束を増加させるように駆動することで、クルーゾフ効果により、快適な照明が実現できる。また、逆に、当該色温度を下げる際には、発光装置としての光束かつ／または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これらは前述のクルーゾフ効果を取り込んだ制御であって、好ましい。
また、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で低減させる場合には、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。各種視覚実験によれば、このように黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で低減させると、明るさ感が向上するので、たとえ計測される光束かつ／または放射束、あるいは照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で増加させる場合には、計測される光束かつ／または放射束、あるいは照度を増加させて、照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
When the index A cg represented by the formula (1) or (2) is reduced to an appropriate range, the color is natural, lively, highly visible, comfortable, and as seen outdoors. It is possible to see and see objects. According to various visual experiments, when the index A cg is reduced in this way, the feeling of brightness is improved, so that the illuminated object is good even if the measured luminous flux and / or radiant flux or illuminance is reduced. It is preferable because it is possible to maintain the appearance of various colors and it is possible to suppress the energy consumption of the light emitting device in this way. Similarly, when increasing the index A cg in an appropriate range, it is also preferable to increase the measured luminous flux and / or radiant flux, or illuminance, to maintain a good color appearance of the illuminated object.
Further, when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, by driving so as to increase the luminous flux and / or the radiant flux, comfortable lighting can be realized by the Kruzov effect. On the contrary, when lowering the color temperature, it is possible to control to lower the illuminance of the object to be illuminated by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device. These are controls that incorporate the above-mentioned Kruzov effect, and are preferable.
In addition, when reducing the distance DuvSSL from the blackbody radiation trajectory within an appropriate range, it is natural, lively, highly visible, comfortable, color- sighting, and as seen outdoors. The appearance becomes feasible. According to various visual experiments, if the distance DuvSSL from the blackbody radiation trajectory is reduced within an appropriate range, the feeling of brightness is improved. Therefore, even if the measured luminous flux and / or radiant flux or illuminance is reduced. Even if it is reduced, the illuminated object can maintain a good color appearance, and in this way, the energy consumption of the light emitting device can be suppressed, which is preferable. Similarly, if the distance DuvSSL from the blackbody radiation trajectory is increased in an appropriate range, the measured luminous flux and / or radiant flux, or illuminance, is increased to give a good color appearance to the illuminated object. It is also preferable to maintain.
なお、本発明においては、前述と逆の制御を行うことも可能であって、照明対象物、照明環境、目的等によって、制御方法は適宜選択可能であることは言うまでもない。 Needless to say, in the present invention, the control opposite to the above can be performed, and the control method can be appropriately selected depending on the object to be illuminated, the illumination environment, the purpose, and the like.
一方で、実験結果から、以下に示す発明事項をも導き出すことができる。
すなわち、対象物を準備する照明対象物準備工程、および、Ｍ個（Ｍは２以上の自然数）の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の＜１＞、＜２＞及び＜３＞を満たすように照明する照明方法である場合に、本発明の効果が得られる。
＜１＞前記対象物の位置で測定した光のＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬが、−０．０３５０ ≦ ＤｕｖＳＳＬ ≦ −０．００４０である。
＜２＞前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃
１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、
上記式（３）で表される飽和度差の平均ＳＡＴａｖが下記式（４）を満たし、
１．０ ≦ ＳＡＴａｖ ≦ ７．０ （４）
かつ、飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
＜３＞前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。
On the other hand, the following inventions can also be derived from the experimental results.
That is, from the illumination object preparation step of preparing the object, and the light emitting device having M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions and having a semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one light emitting region. A lighting method that includes a lighting process that illuminates an object with the emitted light.
In the lighting step, when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object is illuminated so as to satisfy the following <1>, <2>, and <3>. The effect of the present invention can be obtained when the lighting method is used.
<1> The distance D uvSSL of the light measured at the position of the object from the blackbody radiation trajectory defined by ANSI C78.377 is −0.0350 ≦ D uvSSL ≦ -0.0040.
<2> From # 01 to # when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed.
CIE 1976 L * a * b * in the following 15 types of modified Munsell color sheets of 15 The a * value and b * value in the color space are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15).
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of light measured at the position of the object . a * b * a * values in a color space, b * values of each a * nref, b * nref (where n is from 1 natural numbers 15) when the degree of saturation difference [Delta] C n is -3.8 ≦ [Delta] C n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
The filling,
The average SAT av of the saturation difference represented by the above formula (3) satisfies the following formula (4).
1.0 ≤ SAT av ≤ 7.0 (4)
When the maximum value of the saturation difference is ΔC max and the minimum value of the saturation difference is ΔC min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference | ΔC max − ΔC min | is 2.8 ≤ | ΔC max − ΔC min | ≤ 19.6
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
<3> CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degree). (However, n is a natural number from 1 to 15)
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSS (K) of light measured at the position of the object . a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9. 0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
また、対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
また、Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法であることが好ましく、Ｍ個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法であることがより好ましい。 Further, it is preferable to use an illumination method in which at least one light emitting region in the M light emitting regions is electrically independently driven and illuminated with respect to the other light emitting regions, and all the M light emitting regions are covered by the other light emitting regions. It is more preferable that the lighting method electrically independently drives and illuminates the light emitting region.
また、指標ＳＡＴａｖ、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬの少なくとも１つを変化させる照明方法であることが好ましく、上記指標の少なくとも１つを変化させた際に、当該対象物における照度を独立に制御する照明方法が好ましく、上記指標の少なくとも１つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法であることが好ましい。
照度を不変とするとは、実質的に照度が変更しないことを意味するものであり、照度の変化が±２０％以下であることが好ましく、±１５％以下であることがより好ましく、±１０％以下であることが更に好ましく、±５％以下であることが特に好ましく、±３％以下であることが最も好ましい。このようにすると、照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができ、照明環境、対象物、目的等によって最適な分光分布を比較的容易に見いだせるため、好ましい。
Further, it is preferable that the lighting method changes at least one of the index SAT av , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uv SSL from the blackbody radiation locus, and when at least one of the above indexes is changed. In addition, a lighting method that independently controls the illuminance of the object is preferable, and a lighting method that does not change the illuminance of the object when at least one of the above indicators is changed is preferable.
The fact that the illuminance does not change means that the illuminance does not change substantially, and the change in illuminance is preferably ± 20% or less, more preferably ± 15% or less, and ± 10%. It is more preferably less than or equal to, particularly preferably ± 5% or less, and most preferably ± 3% or less. In this way, it is possible to easily investigate the difference in color appearance due to the shape change of the spectral distribution without depending on the illuminance of the object to be illuminated, and the optimum spectral distribution depending on the lighting environment, the object, the purpose, etc. Is preferable because it is relatively easy to find.
また、指標ＳＡＴａｖを増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法であることが好ましい。上記指標を増加させると、より生き生きとした見えが実現できることとなり、このような状況下では一般的に明るさ感が増すので、照度を低減させることでエネルギー消費を抑制することができる。これは同時に、指標ＳＡＴａｖを減少させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法が好ましいことを意味している。
また、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させた際には、当該対象物における照度を増加する照明方法が好ましい。相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させる場合に照度を増加させるように駆動することで、クルーゾフ効果により、快適な照明が実現できる。また、逆に、当該色温度を下げる際には、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これらは前述のクルーゾフ効果を取り込んだ制御であって、好ましい。
また、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを低減させる際に、当該対象物における照度を低減する照明方法が好ましい。各種視覚実験によれば、このように黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で低減させると、明るさ感が向上するので、照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、黒体放射軌跡からの距離ＤｕｖＳＳＬを適切な範囲で増加させる場合には、照度を増加させて照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
Further, it is preferable that the lighting method reduces the illuminance in the object when the index SAT av is increased. Increasing the above index makes it possible to realize a more lively appearance, and in such a situation, the feeling of brightness generally increases. Therefore, energy consumption can be suppressed by reducing the illuminance. At the same time, this means that a lighting method that increases the illuminance in the object when the index SAT av is reduced is preferable.
Further, when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, an illumination method that increases the illuminance in the object is preferable. By driving so as to increase the illuminance when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, comfortable lighting can be realized by the Kruzov effect. On the contrary, when the color temperature is lowered, the illuminance of the object to be illuminated can be lowered. These are controls that incorporate the above-mentioned Kruzov effect, and are preferable.
Further, when reducing the distance DuvSSL from the blackbody radiation locus, an illumination method that reduces the illuminance in the object is preferable. According to various visual experiments, if the distance DuvSSL from the blackbody radiation locus is reduced within an appropriate range, the feeling of brightness is improved. Therefore, even if the illuminance is reduced, the color of the illuminated object is good. It is preferable because the appearance of the light emitting device can be maintained and the energy consumption of the light emitting device can be suppressed in this way. Similarly, when increasing the distance DuvSSL from the blackbody radiation trajectory within an appropriate range, it is also preferable to increase the illuminance to maintain a good color appearance of the illuminated object.
また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離をＬ、発光装置と照明対象物の距離をＨとした際に、５×Ｌ≦Ｈ≦５００×Ｌとなるように距離Ｈを設定する照明方法であることが好ましい。
この際、距離を測定する発光装置の基点は、発光装置の照射口である。
このような照明方法により、発光装置を照明対象物の位置から観測した際に、光源としての色分離が視認し難く、照明対象物に対して空間的に色ムラが発生しにくくなるため好ましい。
Further, when the maximum distance created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is L, and the distance between the light emitting device and the illuminating object is H, 5 × L ≦ H ≦ It is preferable that the lighting method sets the distance H so as to be 500 × L.
At this time, the base point of the light emitting device for measuring the distance is the irradiation port of the light emitting device.
Such an illumination method is preferable because when the light emitting device is observed from the position of the object to be illuminated, color separation as a light source is difficult to visually recognize and spatial unevenness is less likely to occur in the object to be illuminated.
最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌ、発光装置と照明対象物の距離Ｈにおいて、Ｈは、５×Ｌ以上が好ましく、１０×Ｌ以上がより好ましく、１５×Ｌ以上が非常に好ましく、２０×Ｌ以上が格段に好ましい。これらはＨが適切な範囲で大きい方が、すなわち、異なる発光領域を包絡する仮想外周上にある任意の２点の最大距離Ｌよりも十分に離れていれば、異なる発光領域から出射される光が空間的に十分に混色するために好ましい。一方、Ｈは、５００×Ｌ以下であることが好ましく、２５０×Ｌ以下であることがより好ましく、１００×Ｌ以下であることが非常に好ましく、５０×Ｌ以下であることが格段に好ましい。これらは、Ｈが必要以上に離れると照明対象物に対して十分な照度が確保されなくなるためであって、適切な範囲の駆動電力で好ましい照度環境を実現するために重要である。 The maximum distance L created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other, and the distance H between the light emitting device and the illuminating object, H is preferably 5 × L or more, preferably 10 × L. The above is more preferable, 15 × L or more is very preferable, and 20 × L or more is remarkably preferable. These are the lights emitted from the different light emitting regions when H is larger in an appropriate range, that is, sufficiently separated from the maximum distance L of any two points on the virtual outer circumference surrounding the different light emitting regions. Is preferable because the colors are sufficiently mixed spatially. On the other hand, H is preferably 500 × L or less, more preferably 250 × L or less, very preferably 100 × L or less, and remarkably preferably 50 × L or less. These are because sufficient illuminance cannot be secured for the object to be illuminated when H is separated more than necessary, and is important for realizing a preferable illuminance environment with a driving power in an appropriate range.
以下には、本発明の屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなる発光装置及び照明方法を実施するための好ましい実施形態を以下に説明するが、本発明の発光装置及び照明方法を実施するための態様は、以下の説明で用いたものに限定されない。 The following are preferred implementations for implementing light emitting devices and lighting methods that provide natural, lively, highly visible, comfortable, color-visible, and object-visible, as seen outdoors of the present invention. Although the embodiment will be described below, the mode for carrying out the light emitting device and the lighting method of the present invention is not limited to that used in the following description.
本発明の照明方法は、照明対象物に対して照射され、色刺激となる試験光の測光学的特性が適切な範囲にあり、かつ、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該１５色票の色の見えの差が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。 The illumination method of the present invention assumes that the object to be illuminated has the spectral characteristics of the test light that is a color stimulus within an appropriate range and is illuminated with the reference light for calculation. As long as the difference between the appearance of the color of the vote and the appearance of the color of the 15-color vote assuming the case of illumination with the measured test light spectral distribution is within an appropriate range, there are no restrictions on the configuration, material, etc. of the light emitting device.
本発明の発光装置は、発光装置から主たる放射方向に出射され、照明対象物に対して色刺激となる試験光の放射計測学的特性、測光学的特性が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。 The light emitting device of the present invention is a light emitting device if the radiation measurement characteristics and photometric characteristics of the test light emitted from the light emitting device in the main radiation direction and serving as a color stimulus for the object to be illuminated are within an appropriate range. There are no restrictions on the composition, materials, etc.
本発明の照明方法又は発光装置を実施するための照明光源、当該照明光源を含む照明器具、当該照明光源や照明器具を含む照明システム等の発光装置は、少なくとも１つの発光要素である半導体発光素子を含んでいる。半導体発光素子を含む照明光源は、たとえば青色、緑色、赤色の種類の異なる複数の半導体発光素子が１つの照明光源中に内在していてもよく、また、１つの照明光源の中には青色半導体発光素子を含み、異なる１つの照明光源中に緑色半導体発光素子を含み、さらに異なる１つの照明光源中に赤色半導体発光素子を含み、これらが照明器具の中でレンズ、反射鏡、駆動回路等とともに一体とされて照明システムに提供されてもよい。さらに、１つの照明器具中に１つの照明光源があり、この中に単体の半導体発光素子が内在しているような場合であって、単体の照明光源、照明器具としては本発明の照明方法又は発光装置を実施できないものの、照明システム中に存在する異なる照明器具からの光との加法混色によって、照明システムとして放射される光が、照明対象物の位置で所望の特性を満足するようにしてもかまわないし、照明システムとして放射される光のうち主たる放射方向の光が、所望の特性を満足するようにしてもかまわない。いずれのような形態であっても、照明対象物に最終的に照射される色刺激としての光が、又は、発光装置から出射される光のうち主たる放射方向の光が、本発明の適切な条件を満たせばよい。 The lighting device for carrying out the lighting method or the light emitting device of the present invention, the lighting device including the lighting light source, the lighting system including the lighting light source and the lighting device, is a semiconductor light emitting element which is at least one light emitting element. Includes. The illumination light source including the semiconductor light emitting element may include, for example, a plurality of semiconductor light sources having different types of blue, green, and red in one illumination light source, and a blue semiconductor in one illumination light source. It includes a light emitting element, a green semiconductor light emitting element in one different illumination light source, and a red semiconductor light emitting element in one different illumination light source, which together with a lens, a reflector, a drive circuit, etc. in a lighting fixture. It may be integrated and provided to the lighting system. Further, there is one illuminating light source in one luminaire, and a single semiconductor light emitting element is contained therein. Even if the light emitting device cannot be implemented, the light radiated as the luminaire can satisfy the desired characteristics at the location of the luminaire due to additive color mixing with the light from different luminaires present in the luminaire. It does not matter, and it is also possible that the light in the main radiation direction among the lights emitted as the lighting system satisfies the desired characteristics. In any form, the light as a color stimulus that is finally applied to the object to be illuminated, or the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is appropriate for the present invention. All you have to do is meet the conditions.
以下は、前記の適切な条件を満たしたうえで、本発明の実施態様に係る、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを達成できる発光装置が好ましく有すべき特性に関して記載する。 The following is a natural, lively, highly visible, comfortable, color-appearing, object, as seen outdoors, according to an embodiment of the present invention, which meets the above-mentioned appropriate conditions. The characteristics that a light emitting device capable of achieving visibility should preferably have are described.
本発明の実施態様に係る発光装置は、Λ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域内にピークを有する発光要素（発光材料）を有し、かつ、Λ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域内にピークを有する別の発光要素（発光材料）を有し、さらに、Λ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍまでの長波長領域内にピークを有するさ
らに別な発光要素（発光材料）を有することが好ましい。これはそれぞれの発光要素を独立して強度設定あるいは強度制御することが、好ましい色の見えを容易に実現し得るからである。
The light emitting device according to the embodiment of the present invention has a light emitting element (light emitting material) having a peak in a short wavelength region of Λ1 (380 nm) to Λ2 (495 nm), and has a light emitting element (light emitting material) from Λ2 (495 nm) to Λ3 (590 nm). It has another light emitting element (light emitting material) having a peak in the intermediate wavelength region of, and further has another light emitting element (light emitting material) having a peak in the long wavelength region from Λ3 (590 nm) to 780 nm. Is preferable. This is because it is possible to easily realize a preferable color appearance by independently setting or controlling the intensity of each light emitting element.
よって、本発明の実施態様に係る発光装置は、上記それぞれの３波長領域中に発光ピークを有する発光要素（発光材料）を少なくとも１種類ずつ有することが好ましく、また、当該３波長領域の中の２領域には１種類ずつ、他の１領域は複数の発光要素（発光材料）を有することがより好ましく、さらに、当該３波長領域中の１領域には１種類の、他の２領域は複数の発光要素（発光材料）を有することが非常に好ましく、当該３波長領域のすべてにおいて、複数の発光要素を有することが格段に好ましい。これは１領域中に２つ以上のピーク波長を有するように発光要素を内在させることで分光分布の制御性が格段に向上し、数学的には、照明された対象物の色の見えを所望のように制御しやすくなるからである。 Therefore, the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has at least one type of light emitting element (light emitting material) having a light emitting peak in each of the above three wavelength regions, and also in the three wavelength regions. It is more preferable that each of the two regions has one type and the other one region has a plurality of light emitting elements (light emitting materials), and further, one region in the three wavelength regions has one type and the other two regions have a plurality of light emitting elements. It is very preferable to have a light emitting element (light emitting material) of the above, and it is remarkably preferable to have a plurality of light emitting elements in all of the three wavelength regions. This is because the controllability of the spectral distribution is remarkably improved by incorporating the light emitting element so as to have two or more peak wavelengths in one region, and mathematically, it is desired to see the color of the illuminated object. This is because it becomes easier to control.
よって、半導体発光素子を蛍光体用励起光源として使用した現実の発光装置においては、１発光装置中の蛍光体種類は２種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該３波長領域それぞれにピーク波長を有するのが好ましい。さらに、蛍光体種類は３種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該３波長領域の中の少なくとも１領域は２種類の発光要素が内在するようにすることがより好ましい。このような考えから、蛍光体種類は４種類以上が非常に好ましく、５種類が格段に好ましい。特に６種類以上の蛍光体が１光源内に存在すると、蛍光体間の相互吸収等でスペクトルの制御性は逆に低下してしまうため好ましくなくなっていく。また、これとは別の観点で、簡便な発光装置実現との観点では、蛍光体種類は１種類とし、半導体発光素子の発光ピークと合わせて２種類の発光要素で発光装置を構成しても構わない。 Therefore, in an actual light emitting device that uses a semiconductor light emitting element as an excitation light source for a phosphor, the number of types of phosphors in one light emitting device is two, and the peak wavelength is set in each of the three wavelength regions together with the wavelength of the semiconductor light emitting element. It is preferable to have. Further, it is more preferable that the number of types of phosphors is three, and that at least one region in the three wavelength regions contains two types of light emitting elements in combination with the wavelength of the semiconductor light emitting element. From this point of view, 4 or more types of phosphors are very preferable, and 5 types are remarkably preferable. In particular, when six or more types of phosphors are present in one light source, the controllability of the spectrum is adversely deteriorated due to mutual absorption between the phosphors and the like, which is not preferable. From another point of view, from the viewpoint of realizing a simple light emitting device, the light emitting device may be configured with one type of phosphor and two types of light emitting elements including the light emitting peak of the semiconductor light emitting element. I do not care.
また、異なるピーク波長を有する半導体発光素子のみで実際の発光装置を構成した場合もこれと同様である。すなわち、好ましい分光分布を実現する観点では、１光源中の半導体発光素子の種類は、３種類以上が好ましく、４種類以上がより好ましく、５種類以上が非常に好ましく、６種類が格段に好ましい。７種類以上の場合には光源中への搭載の煩雑さ等が発生するために好ましくなくなってしまう。また、これとは別の、簡便な発光装置実現との観点では、半導体発光素子は２種類で発光装置を構成しても構わない。 The same applies to the case where the actual light emitting device is configured only by the semiconductor light emitting elements having different peak wavelengths. That is, from the viewpoint of realizing a preferable spectral distribution, the types of semiconductor light emitting elements in one light source are preferably three or more, more preferably four or more, very preferably five or more, and remarkably preferably six. In the case of 7 or more types, it becomes unfavorable because the mounting in the light source becomes complicated. Further, from the viewpoint of realizing a simple light emitting device, which is different from this, the light emitting device may be configured by two types of semiconductor light emitting elements.
なお、半導体発光素子と蛍光体を自在に混合搭載することも可能であって、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体を１光源内に搭載しても良く、また、青色発光素子と３種類（緑色、赤色１、赤色２）の蛍光体を１光源内に搭載してもよい。さらに、紫色発光素子と４種類の蛍光体（青色、緑色、赤色１、赤色２）を１光源内に搭載してもよい。さらには、１つの光源の中に、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体搭載している部分と、紫色発光素子と３種類の蛍光体（青色、緑色、赤色）を搭載している部分を内在させてもよい。 It is also possible to freely mix and mount the semiconductor light emitting element and the phosphor, and the blue light emitting element and two types (green and red) of phosphors may be mounted in one light source, and blue light emission. The element and three types of phosphors (green, red 1, red 2) may be mounted in one light source. Further, a purple light emitting element and four types of phosphors (blue, green, red 1, red 2) may be mounted in one light source. Furthermore, a blue light emitting element and two types of phosphors (green, red) are mounted in one light source, and a purple light emitting element and three types of phosphors (blue, green, red) are mounted. You may make the part that is inside.
各３波長領域内の発光要素（発光材料）は、ピーク部分の強度やピーク間の谷の強度を制御する観点から、すなわち適切な凹凸を分光分布に形成する観点から、少なくとも１つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましい。逆に各３波長領域の幅と同程度の幅を有する発光要素だけでは、分光分布に適切な凹凸を形成することは難しい。よって、本発明においては、少なくとも１つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましいが、さらに、各３波長領域中の２領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましく、３波長領域全ての領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましい。この際に、比較的狭帯域な発光要素はそれ単体だけがある波長領域内の発光要素となっていてもよいが、比較的狭帯域な発光要素が当該波長領域内に複数種類存在していることはより好ましく、さらに、比較的狭帯域な発光要素と比較的広帯域な発光要
素が当該波長領域内にともに存在していることもより好ましい。
At least one of the light emitting elements (light emitting materials) in each of the three wavelength regions is relatively one from the viewpoint of controlling the intensity of the peak portion and the intensity of the valley between the peaks, that is, from the viewpoint of forming appropriate irregularities in the spectral distribution. It preferably contains a narrow-band light emitting element. On the contrary, it is difficult to form appropriate irregularities in the spectral distribution only by the light emitting elements having the same width as the width of each of the three wavelength regions. Therefore, in the present invention, it is preferable that at least one of them contains a light emitting element having a relatively narrow band, but further, it is necessary to include a light emitting element having a relatively narrow band in two regions in each of the three wavelength regions. It is even better that all three wavelength regions contain relatively narrow band light emitting elements. At this time, the light emitting element having a relatively narrow band may be a light emitting element in a certain wavelength region by itself, but there are a plurality of types of light emitting elements having a relatively narrow band in the wavelength region. This is more preferable, and it is also more preferable that both the light emitting element having a relatively narrow band and the light emitting element having a relatively wide band are present in the wavelength region.
なお、ここで言う比較的狭帯域とは、発光要素（発光材料）の半値全幅が、短波長領域（３８０ｎｍから４９５ｎｍ）、中間波長領域（４９５ｎｍから５９０ｎｍ）、長波長領域（５９０ｎｍから７８０ｎｍ）のそれぞれの領域幅である１１５ｎｍ、９５ｎｍ、１９０ｎｍに対して、２／３以下であるものをいう。また、比較的狭帯域の発光要素の中でも、その半値全幅は、それぞれの領域幅に対して１／２以下であることが好ましく、１／３以下であることがより好ましく、１／４以下であることが非常に好ましく、１／５以下であることが格段に好ましい。また、過度に極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、当該半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。 The relatively narrow band referred to here means that the full width at half maximum of the light emitting element (light emitting material) is a short wavelength region (380 nm to 495 nm), an intermediate wavelength region (495 nm to 590 nm), and a long wavelength region (590 nm to 780 nm). It means that it is 2/3 or less with respect to each region width of 115 nm, 95 nm, and 190 nm. Further, among the light emitting elements having a relatively narrow band, the full width at half maximum is preferably 1/2 or less, more preferably 1/3 or less, and 1/4 or less with respect to each region width. It is very preferable that there is, and it is remarkably preferable that it is 1/5 or less. Further, since an excessively extreme narrow band spectrum may not realize desired characteristics unless many types of light emitting elements are mounted in the light emitting device, the full width at half maximum is preferably 2 nm or more, preferably 4 nm or more. More preferably, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
これらは、所望の分光分布実現の観点から記載すれば、比較的狭帯域の発光要素（発光材料）の組み合わせとすると、分光分布に凹凸形状が形成しやすく、視覚実験で適切な範囲が明らかとなった指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）等を、所望の値にしやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差も、発光要素の中に比較的狭帯域なそれを内在させることで、飽和度制御、特に視覚実験で適切な範囲が明らかとなった｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜等を適切な数値範囲にしやすくなるために好ましい。さらに、比較的狭帯域の蛍光体を用いると、広帯域蛍光体を用いる場合よりもＤｕｖ制御も容易になるために好ましい。 From the viewpoint of realizing a desired spectral distribution, these are easily formed into uneven shapes in the spectral distribution when a combination of light emitting elements (light emitting materials) having a relatively narrow band is used, and an appropriate range is clarified by a visual experiment. It is preferable because the index A cg , the radiation efficiency K (lm / W), and the like can be easily set to desired values. In addition, there is also a difference between the color appearance of the 15 color charts when the light is regarded as a color stimulus and the illumination by the light emitting device is assumed, and the color appearance when the illumination with the calculation reference light is assumed. By incorporating a relatively narrow band in the light emitting element, the appropriate range was clarified by saturation control, especially visual experiment | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max − ΔC It is preferable because it is easy to set min | etc. in an appropriate numerical range. Further, it is preferable to use a relatively narrow band phosphor because Duv control becomes easier than when a wide band phosphor is used.
本発明の実施態様に係る発光装置においては以下の発光材料、蛍光体材料、半導体発光素子が発光要素として発光装置に内在することが好ましい。 In the light emitting device according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the following light emitting materials, phosphor materials, and semiconductor light emitting elements are inherent in the light emitting device as light emitting elements.
まず、当該３波長領域の中のΛ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。 First, in the short wavelength region from Λ1 (380 nm) to Λ2 (495 nm) in the three wavelength regions, from thermal emission light from a hot filament or the like, discharge emission light from a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp or the like, a laser or the like. It is possible to include light emitted from any light source such as induced emission light of the above, spontaneous emission light from a semiconductor light emitting element, and spontaneous emission light from a phosphor. Among these, light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, and light emission from a semiconductor laser are particularly preferable because they are small in size, have high energy efficiency, and can emit light in a relatively narrow band.
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上やＧａＮ基板上に形成されたＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む紫色発光素子（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）、青紫色発光素子（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）、青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上に形成されたＺｎ（Ｃｄ）（Ｓ）Ｓｅ系材料を活性層構造中に含む青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）も好ましい。
Specifically, the following is preferable.
The semiconductor light emitting device includes a purple light emitting device (peak wavelength is about 395 nm to 420 nm) containing an In (Al) GaN-based material formed on a sapphire substrate or a GaN substrate in the active layer structure, and a bluish purple light emitting device (peak). Wavelengths of about 420 nm to 455 nm) and blue light emitting devices (peak wavelengths of about 455 nm to 485 nm) are preferable. Further, a blue light emitting device (peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) containing a Zn (Cd) (S) Se-based material formed on the GaAs substrate in the active layer structure is also preferable.
なお、半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布や、そのピーク波長は、周辺温度、パッケージや灯具等の発光装置の放熱環境、注入電流、回路構成、あるいは場合によっては劣化等によって、若干変動するのが常である。よって、ある駆動条件でのピーク波長が４１８ｎｍの半導体発光素子は、周辺環境の温度が上昇するとたとえば４２１ｎｍのピーク波長を呈する場合などもある。
以下に述べる半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布やそのピーク波長についても、同様のことが言える。
The spectral distribution of the radiant flux exhibited by the light emitting element (light emitting material) such as a semiconductor light emitting element or a phosphor, and its peak wavelength are determined by the ambient temperature, the heat radiation environment of the light emitting device such as a package or a lamp, the injection current, and the circuit configuration. Alternatively, in some cases, it usually fluctuates slightly due to deterioration or the like. Therefore, a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 418 nm under a certain driving condition may exhibit a peak wavelength of 421 nm, for example, when the temperature of the surrounding environment rises.
The same can be said for the spectral distribution of the radiant flux and its peak wavelength exhibited by a light emitting element (light emitting material) such as a semiconductor light emitting element or a phosphor described below.
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。 The active layer structure is composed of one pn junction, whether it is a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are laminated, or a single or double heterostructure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer). It may be homojunction.
特に、活性層がＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料含む場合には、青色発光素子と比較すると、活性層構造内でＩｎ濃度が低くなる青紫色発光素子、紫色発光素子は、Ｉｎの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。さらに、青紫色発光素子、紫色発光素子は、波長が本波長領域である３８０ｎｍから４９５ｎｍの比較的外側（短波長側）寄りに位置し、Ｄｕｖの制御が容易となるために、好ましい。すなわち、本発明においてΛ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、青色発光素子（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の短い青紫色発光素子（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）がより好ましく、紫色発光素子（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）が非常に好ましい。また、これらの発光素子を複数種類使用することも好ましい。 In particular, when the active layer contains an In (Al) GaN-based material, the blue-purple light emitting element and the purple light emitting element, which have a lower In concentration in the active layer structure than the blue light emitting element, have an emission wavelength due to segregation of In. This is preferable because the fluctuation becomes small and the full width at half maximum of the emission spectrum becomes narrow. Furthermore, blue-violet light-emitting element, violet light-emitting element, a wavelength is located relatively outward (short wavelength side) side of the 495nm from 380nm is present wavelength region, in order to be easily controlled D uv, preferred. That is, in the present invention, the semiconductor light emitting device having the light emitting peak in the short wavelength region of Λ1 (380 nm) to Λ2 (495 nm) is preferably a blue light emitting device (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm), and is bluish purple having a shorter wavelength. A light emitting device (peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) is more preferable, and a purple light emitting device (peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) is very preferable. It is also preferable to use a plurality of types of these light emitting elements.
また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましく、上記と同様の理由で、青色半導体レーザ（発振波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の長い青紫色半導体レーザ（発振波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）がより好ましく、紫色半導体レーザ（発振波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）が非常に好ましい。 Further, it is also preferable to use a semiconductor laser as a light emitting element, and for the same reason as described above, a blue semiconductor laser (oscillation wavelength is about 455 nm to 485 nm) is preferable, and a blue-purple semiconductor laser having a longer wavelength (oscillation wavelength is from 420 nm). 455 nm) is more preferable, and a purple semiconductor laser (oscillation wavelength is about 395 nm to 420 nm) is very preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置で用いる短波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、４５ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３５ｎｍ以下が非常に好ましく、３０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。 The semiconductor light emitting device in the short wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has a narrow full width at half maximum of its light emitting spectrum. From this viewpoint, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting device used in the short wavelength region is preferably 45 nm or less, more preferably 40 nm or less, very preferably 35 nm or less, and remarkably preferably 30 nm or less. Further, in an extremely narrow band spectrum, a desired characteristic may not be realized unless many types of light emitting elements are mounted in the light emitting device. Therefore, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the short wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置で用いる短波長領域の半導体発光素子は、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含むことが好ましいことから、サファイア基板上またはＧａＮ基板上に形成された発光素子であることが好ましい。特にＧａＮ基板上に形成された発光素子の活性層中のＩｎ偏析度合は、サファイア基板上に形成された場合よりも良好である。これは基板と活性層構造材料との格子整合性に依っている。このため、ＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ発光スペクトルの半値全幅はより狭くできるために、本発明との格段の相乗効果が期待でき、非常に好ましい。さらには、ＧａＮ基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性ＧａＮ基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。 Since the semiconductor light emitting device in the short wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably contains an In (Al) GaN-based material in the active layer structure, it is formed on a sapphire substrate or a GaN substrate. It is preferably a light emitting element. In particular, the degree of In segregation in the active layer of the light emitting device formed on the GaN substrate is better than that in the case of being formed on the sapphire substrate. This depends on the lattice consistency between the substrate and the active layer structural material. Therefore, since the full width at half maximum of the In (Al) GaN emission spectrum on the GaN substrate can be narrowed, a remarkable synergistic effect with the present invention can be expected, which is very preferable. Further, even if it is a light emitting element on a GaN substrate, an element formed on a semi-polar surface or a non-polar surface is particularly preferable. This is because the piezoelectric polarization effect on the crystal growth direction is reduced, so that the spatial overlap of the wave functions of electrons and holes in the quantum well layer becomes large, and in principle, the emission efficiency is improved and the spectrum is narrowed. This is because bandization can be realized. Therefore, it is very preferable to use a semiconductor light emitting device on a semi-polar or non-polar GaN substrate because a remarkable synergistic effect with the present invention can be expected.
また、基板の厚みは厚い場合か、半導体発光素子から完全に剥離されている場合のいずれかが好ましい。特にＧａＮ基板上に短波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。 Further, it is preferable that the substrate is thick or completely peeled off from the semiconductor light emitting element. In particular, when a semiconductor light emitting device in a short wavelength region is formed on a GaN substrate, the substrate is preferably thick, preferably 100 μm or more, and more preferably 200 μm or more so as to promote light extraction from the side wall of the GaN substrate. 400 μm or more is very preferable, and 600 μm or more is remarkably preferable. On the other hand, the substrate thickness is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and remarkably preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device fabrication.
一方サファイア基板上等に発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化を助長してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した発光素子は本発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。 On the other hand, when a light emitting element is formed on a sapphire substrate or the like, it is preferable to peel off the substrate by a method such as laser lift-off. In this way, the stress applied to the quantum well layer, which promotes widening the bandwidth due to the extreme lattice mismatch with the substrate, is reduced, and as a result, the spectrum of the light emitting device can be narrowed. Therefore, the light emitting element from which the sapphire substrate or the like is peeled off can be expected to have a remarkable synergistic effect with the present invention, which is very preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる短波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、９０ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましく、７０ｎｍ以下が非常に好ましく、６０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。 The short wavelength region phosphor material used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has a narrow full width at half maximum. From this point of view, the full width at half maximum of the emission spectrum of the phosphor material used in the short wavelength region when photoexcited at room temperature is preferably 90 nm or less, more preferably 80 nm or less, very preferably 70 nm or less, and remarkably 60 nm or less. Is preferable. Further, since the extremely narrow band spectrum may not realize the desired characteristics unless various types of light emitting elements are mounted in the light emitting device, the full width at half maximum of the phosphor material used in the short wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
短波長領域の蛍光体材料においては、当該蛍光体材料を励起する都合とＤｕｖの制御性を考慮し、以下の範囲にピーク波長を有することが好ましい。光励起する場合には、ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍであることが好ましく、これより波長の短い４２０ｎｍから４５５ｎｍであることがより好ましい。一方、電子線励起する場合には、ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍであることが好ましく、これより波長の短い４２０ｎｍから４５５ｎｍであることがより好ましく、ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍであることが非常に好ましい。 In the fluorescent material in the short wavelength region, it is preferable to have a peak wavelength in the following range in consideration of the convenience of exciting the fluorescent material and the controllability of Duv . In the case of photoexcitation, the peak wavelength is preferably 455 nm to 485 nm, and more preferably 420 nm to 455 nm, which is shorter than this. On the other hand, in the case of electron beam excitation, the peak wavelength is preferably 455 nm to 485 nm, the shorter wavelength is more preferably 420 nm to 455 nm, and the peak wavelength is very preferably 395 nm to 420 nm. ..
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる短波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができるが、Ｅｕ２＋を付活剤としアルカリ土類アルミン酸塩またはアルカリ土類ハロリン酸塩からなる結晶を母体とする青色蛍光体がある。より具体的には下記一般式（５）で表される蛍光体、下記一般式（５）´で表される蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、および（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕが挙げられる。
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｍｎ，Ｅｕ （５）
（一般式（５）で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
ＳｒａＢａｂＥｕｘ（ＰＯ４）ｃＸｄ （５）´
（一般式（５）´において、ＸはＣｌである。また、ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数である。さらに、ａ及びｂは、ａ+ｂ＝５−ｘかつ０≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足する。）（一般式（５）
´で表されるアルカリ土類ハロリン酸塩蛍光体のうちＢａを含有するものをＳＢＣＡ蛍光体と呼び、Ｂａを含有しないものをＳＣＡ蛍光体と呼ぶ。）
これらの蛍光体である、ＢＡＭ蛍光体、ＳＢＣＡ蛍光体、ＳＣＡ蛍光体、およびＢａ−ＳＩＯＮ蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋蛍光体などが好ましく例示できる。
As a specific example of the phosphor material in the short wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention, any material that satisfies the full width at half maximum can be preferably used, but alkaline earth using Eu 2+ as an activator. There are blue phosphors based on crystals consisting of alminates or alkaline earth halophosphates. More specifically, the phosphor represented by the following general formula (5), the phosphor represented by the following general formula (5)', (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ , and (Ba, Ba, Sr, Ca, Mg) Si 2 O 2 N 2 : Eu.
(Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Mn, Eu (5)
(The alkaline earth aluminate phosphor represented by the general formula (5) is called a BAM phosphor.)
Sr a Ba b Eu x (PO 4 ) c X d (5)'
(In the general formula (5)', X is Cl. Further, c, d and x are 2.7 ≦ c ≦ 3.3, 0.9 ≦ d ≦ 1.1, 0.3 ≦ x ≦. The numbers satisfy 1.2. Further, a and b satisfy the conditions of a + b = 5-x and 0 ≦ b / (a + b) ≦ 0.6.) (General formula (5)
Among the alkaline earth halophosphate phosphors represented by ′, those containing Ba are referred to as SBCA phosphors, and those not containing Ba are referred to as SCA phosphors. )
These phosphors, BAM phosphor, SBCA phosphor, SCA phosphor, and Ba-SION phosphor ((Ba, Sr, Ca, Mg) Si 2 O 2 N 2 : Eu), (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ phosphor and the like can be preferably exemplified.
次いで、当該３波長領域の中のΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、非線形光学効果を用いた二次高調波発生（ＳＨＧ）等を含むレーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザ、ＳＨＧレーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。 Next, in the intermediate wavelength region from Λ2 (495 nm) to Λ3 (590 nm) in the three wavelength regions, thermal emission light from a thermal filament or the like, discharge emission light from a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp or the like, and a nonlinear optical effect. It is possible to include light emitted from any light source such as stimulated emission light from a laser or the like including second harmonic generation (SHG) using, natural emission light from a semiconductor light emitting element, natural emission light from a phosphor, etc. is there. Among these, light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, light emission from a semiconductor laser, and a SHG laser are particularly preferable because they are small in size, have high energy efficiency, and can emit light in a relatively narrow band. ..
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上あるいはＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む青緑発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）、緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）、黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましい。また、ＧａＰ基板上のＧａＰによる黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、ＧａＰ基板上のＧａＡｓＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。さらに、ＧａＡｓ基板上のＡｌＩｎＧａＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）も好ましい。
Specifically, the following is preferable.
The semiconductor light emitting element includes a blue-green light emitting element (peak wavelength is about 495 nm to 500 nm) and a green light emitting element (peak wavelength is 500 nm) containing an In (Al) GaN-based material on a sapphire substrate or a GaN substrate in the active layer structure. To 530 nm), a yellow-green light emitting element (peak wavelength is about 530 nm to 570 nm), and a yellow light emitting element (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm) are preferable. Further, a yellow-green light emitting element made of GaP on a GaP substrate (peak wavelength is about 530 nm to 570 nm) and a yellow light emitting element made of GaAsP on a GaP substrate (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm) are also preferable. Further, a yellow light emitting device (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm) by AlInGaP on a GaAs substrate is also preferable.
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。
特に、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を用いた場合には、黄色発光素子と比較すると活性層構造内でＩｎ濃度が低くなる黄緑色発光素子、緑色発光素子、青緑色発光素子は、Ｉｎの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。すなわち、本発明においてΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）が好ましく、これより波長の短い黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）がより好ましくこれより波長の短い緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）が非常に好ましく、青緑色発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）が格段に好ましい。
The active layer structure is composed of one pn junction, whether it is a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are laminated, or a single or double heterostructure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer). It may be homojunction.
In particular, when an In (Al) GaN-based material is used, the yellow-green light emitting element, the green light emitting element, and the blue-green light emitting element, which have a lower In concentration in the active layer structure than the yellow light emitting element, segregate In. This is preferable because the fluctuation of the emission wavelength due to is small and the half-value full width of the emission spectrum is narrowed. That is, in the present invention, the semiconductor light emitting element having an emission peak in the intermediate wavelength region of Λ2 (495 nm) to Λ3 (590 nm) is preferably a yellow light emitting element (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm), and is yellowish green having a shorter wavelength. A light emitting element (peak wavelength is about 530 nm to 570 nm) is more preferable, a green light emitting element having a shorter wavelength (peak wavelength is about 500 nm to 530 nm) is very preferable, and a bluish green light emitting element (peak wavelength is about 495 nm to 500 nm) is very preferable. Remarkably preferable.
また、発光要素として半導体レーザや、半導体レーザの発振波長を非線形光学効果によって波長変換したＳＨＧレーザ等を用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、黄色（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）領域内であることが好ましく、これより波長の短い黄緑色（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）領域内であることがより好ましく、これより波長の短い緑色（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）領域内であることが非常に好ましく、さらに、青緑色（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）領域内であることが格段に好ましい。 It is also preferable to use a semiconductor laser, an SHG laser in which the oscillation wavelength of the semiconductor laser is wavelength-converted by a nonlinear optical effect, or the like as a light emitting element. For the same reason as described above, the oscillation wavelength is preferably in the yellow region (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm), and is in the yellow-green region (peak wavelength is about 530 nm to 570 nm) shorter than this. It is more preferable, it is very preferable that it is in the green region (peak wavelength is about 500 nm to 530 nm) having a shorter wavelength than this, and further, it is remarkably in the blue-green region (peak wavelength is about 495 nm to 500 nm). Is preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、７５ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が非常に好ましく、４０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。 The semiconductor light emitting device in the intermediate wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has a narrow full width at half maximum of its light emitting spectrum. From this viewpoint, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting device used in the intermediate wavelength region is preferably 75 nm or less, more preferably 60 nm or less, very preferably 50 nm or less, and remarkably preferably 40 nm or less. Further, in an extremely narrow band spectrum, a desired characteristic may not be realized unless many types of light emitting elements are mounted in the light emitting device. Therefore, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the intermediate wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む場合には、サファイア基板上かＧａＮ基板上に形成された発光素子であることが好ましい。また、特にＧａＮ基板上形成された発光素子であることがより好ましい。これは、中間波長領域のＩｎＡｌＧａＮ系素子を作成するには、Ｉｎを比較的多量に活性層構造中に導入する必要があるが、ＧａＮ基板上に形成した場合には、サファイア基板上に形成した場合と比較して、基板との格子定数差に起因する圧電効果が低減し、量子井戸層内にキャリアを注入した場合の電子／正孔の空間的分離を抑制できるからである。この結果、発光波長の半値全幅は狭帯域化可能である。よって本発明においては、ＧａＮ基板上の中間波長領域の発光素子では、格段の相乗効果が期待されるため、好ましい。さらにはＧａＮ基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性
面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性ＧａＮ基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
When the semiconductor light emitting device in the intermediate wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention contains an In (Al) GaN-based material in the active layer structure, it emits light formed on a sapphire substrate or a GaN substrate. It is preferably an element. Further, it is more preferable that the light emitting element is formed on the GaN substrate. This is because it is necessary to introduce a relatively large amount of In into the active layer structure in order to create an InAlGaN-based device in the intermediate wavelength region, but when it is formed on a GaN substrate, it is formed on a sapphire substrate. This is because the piezoelectric effect caused by the difference in lattice constant with the substrate is reduced as compared with the case, and the spatial separation of electrons / holes when the carrier is injected into the quantum well layer can be suppressed. As a result, the full width at half maximum of the emission wavelength can be narrowed. Therefore, in the present invention, the light emitting device in the intermediate wavelength region on the GaN substrate is preferable because a remarkable synergistic effect is expected. Further, even if it is a light emitting element on a GaN substrate, an element formed on a semi-polar surface or a non-polar surface is particularly preferable. This is because the piezoelectric polarization effect on the crystal growth direction is reduced, so that the spatial overlap of the wave functions of electrons and holes in the quantum well layer becomes large, and in principle, the emission efficiency is improved and the spectrum is narrowed. This is because bandization can be realized. Therefore, it is very preferable to use a semiconductor light emitting device on a semi-polar or non-polar GaN substrate because a remarkable synergistic effect with the present invention can be expected.
いずれの基板上に形成されたいずれの半導体発光素子であっても、基板の厚みは厚い場合か完全に除去されている場合のいずれかが好ましい。
特にＧａＮ基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。
Regardless of which semiconductor light emitting device is formed on any of the substrates, it is preferable that the substrate is thick or completely removed.
In particular, when a semiconductor light emitting device in an intermediate wavelength region is formed on a GaN substrate, the substrate is preferably thick, preferably 100 μm or more, and more preferably 200 μm or more so as to promote light extraction from the side wall of the GaN substrate. 400 μm or more is very preferable, and 600 μm or more is remarkably preferable. On the other hand, the substrate thickness is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and remarkably preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device fabrication.
また、ＧａＰ基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においても同様で、ＧａＰ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。 The same applies to the case where a semiconductor light emitting device in an intermediate wavelength region is formed on a GaP substrate, and the substrate is preferably thick, preferably 100 μm or more, and 200 μm or more so as to promote light extraction from the side wall of the GaP substrate. More preferably, 400 μm or more is very preferable, and 600 μm or more is remarkably preferable. On the other hand, the substrate thickness is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and remarkably preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device fabrication.
一方、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＩｎＧａＰ系材料の場合には、基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、半導体発光素子から完全に剥離されている場合が好ましい。 On the other hand, in the case of the AlInGaP-based material formed on the GaAs substrate, the bandgap of the substrate is smaller than the bandgap of the material forming the active layer structure, so that the light in the emission wavelength region is absorbed. For this reason, the thickness of the substrate is preferably thin, and it is preferable that the substrate is completely peeled off from the semiconductor light emitting device.
さらに、サファイア基板上等に半導体発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した半導体発光素子は本発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。 Further, when a semiconductor light emitting element is formed on a sapphire substrate or the like, it is preferable to peel off the substrate by a method such as laser lift-off. By doing so, the stress applied to the quantum well layer, which has a wide band due to the extreme lattice mismatch with the substrate, can be reduced, and as a result, the spectrum of the light emitting device can be narrowed. Therefore, the semiconductor light emitting device from which the sapphire substrate or the like is peeled off can be expected to have a remarkable synergistic effect with the present invention, which is very preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる中間波長領域の蛍光体材料としては、以下の様な場合が好ましい。
例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合は、前述の青色蛍光体と中間波長領域の蛍光体材料との分光分布の重なりから、中間波長領域で発光する蛍光体は狭帯域発光する事が好ましい。これは中間波長領域の蛍光体材料の半値全幅が狭い方が、特に４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲に適切なくぼみ（相対分光強度の低い部分）を形成できるからであって、この適切なくぼみ部分は「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で、重要であるからである。
この場合には、中間波長領域の蛍光体材料のピーク波長は、Ｄｕｖの制御性をも考慮し、４９５ｎｍから５００ｎｍであることが好ましく、ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍである場合と、ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍである場合が同程度により好ましく、ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍであることが非常に好ましい。
また、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合は、中間波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、１３０ｎｍ以下が好ましく、１１０ｎｍ以下がより好ましく、９０ｎｍ以下が非常に好ましく、７０ｎｍ
以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、紫色の光を発する発光要素を用いる場合においては、中間波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
The following cases are preferable as the phosphor material in the intermediate wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention.
For example, when a light emitting element that emits purple light such as a purple semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region and a blue phosphor is used simultaneously in the same light emitting region, the above-mentioned blue phosphor and fluorescence in an intermediate wavelength region are used. Due to the overlap of the spectral distribution with the body material, it is preferable that the phosphor that emits light in the intermediate wavelength region emits light in a narrow band. This is because a narrower half-value width of the phosphor material in the intermediate wavelength region can form an appropriate dent (a portion having a low relative spectral intensity) particularly in the range of 465 nm or more and 525 nm or less. This is because it is important for realizing "natural, lively, highly visible, comfortable, color visibility, and object visibility".
In this case, the peak wavelength of the phosphor material in the intermediate wavelength region is preferably 495 nm to 500 nm in consideration of Duv controllability, and the peak wavelength is 500 nm to 530 nm and the peak wavelength is It is more preferably from 570 nm to 580 nm to the same extent, and it is very preferable that the peak wavelength is from 530 nm to 570 nm.
Further, when a light emitting element that emits purple light such as a purple semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region and a blue phosphor is used simultaneously in the same light emitting region, the room temperature of the phosphor material used in the intermediate wavelength region is used. The full width at half maximum of the emission spectrum when photoexcited with is preferably 130 nm or less, more preferably 110 nm or less, very preferably 90 nm or less, and 70 nm.
The following are remarkably preferable. Further, in an extremely narrow band spectrum, a desired characteristic may not be realized unless a large number of types of light emitting elements are mounted in a light emitting device. Therefore, when a light emitting element that emits purple light is used, an intermediate wavelength is used. The full width at half maximum of the phosphor material used in the region is preferably 2 nm or more, more preferably 4 nm or more, very preferably 6 nm or more, and remarkably preferably 8 nm or more.
一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で発光する蛍光体は広帯域発光する事が好ましい。これは以下の理由による。一般に青色半導体発光素子の半値全幅は比較的狭いために、中間波長領域で発光する蛍光体が狭帯域発光する場合には、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で重要な４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下に形成される分光分布中のくぼみが過剰な大きさ（相対分光強度が低下しすぎる）となってしまい、所望の特性を実現しにくくなるからである。
この場合には、中間波長領域の蛍光体材料のピーク波長は、Ｄｕｖの制御性をも考慮し、５１１ｎｍから５４３ｎｍであることが好ましく、ピーク波長が５１４ｎｍから５４０ｎｍである場合がより好ましく、ピーク波長が５２０ｎｍから５４０ｎｍである場合が非常に好ましく、ピーク波長が５２０ｎｍから５３０ｎｍであること格段に好ましい。
また、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、９０ｎｍ以上が好ましく、９６ｎｍ以上がより好ましく、９７ｎｍ以上が非常に好ましい。また、極端な広帯域スペクトルは、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で重要な４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下に形成される分光分布中のくぼみが過小（相対分光強度が高すぎる）となってしまい、所望の特性を実現しにくくなる場合もあることから、中間波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、１１０ｎｍ以下が好ましく、１０８ｎｍ以下がより好ましく、１０４ｎｍ以下が非常に好ましく、１０３ｎｍ以下が格段に好ましい。
On the other hand, for example, when a light emitting element that emits blue light such as a blue semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region, it is preferable that the phosphor that emits light in the intermediate wavelength region emits light in a wide band. This is due to the following reasons. In general, the full width at half maximum of a blue semiconductor light emitting element is relatively narrow, so when a phosphor that emits light in the intermediate wavelength region emits light in a narrow band, it is "natural, lively, highly visible, comfortable, and of color. The dents in the spectral distribution formed at 465 nm or more and 525 nm or less, which are important for realizing "visible, visible objects", become excessively large (relative spectral intensity decreases too much), and the desired characteristics are realized. This is because it becomes difficult to do.
In this case, the peak wavelength of the phosphor material of the intermediate wavelength region, also taking into account the control of the D uv, is preferably 543nm from 511 nm, more preferably when a peak wavelength of 540nm from 514 nm, the peak It is very preferable that the wavelength is 520 nm to 540 nm, and it is remarkably preferable that the peak wavelength is 520 nm to 530 nm.
Further, when a light emitting element that emits blue light such as a blue semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region, the full width at half maximum of the light emission spectrum of the phosphor material used in the intermediate wavelength region when photoexcited at room temperature is determined. 90 nm or more is preferable, 96 nm or more is more preferable, and 97 nm or more is very preferable. In addition, the extreme wide-band spectrum is in the spectral distribution formed at 465 nm or more and 525 nm or less, which is important for realizing "natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance". The full width at half maximum of the phosphor material used in the intermediate wavelength region is preferably 110 nm or less, and 108 nm, because the dent is too small (the relative spectral intensity is too high) and it may be difficult to realize the desired characteristics. The following is more preferable, 104 nm or less is very preferable, and 103 nm or less is remarkably preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる中間波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。 As a specific example of the phosphor material in the intermediate wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention, any material that satisfies the full width at half maximum can be preferably used.
例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合の中間波長領域で発光する蛍光体具体例としては、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋などを付活剤として含む緑色蛍光体が挙げられる。Ｅｕ２＋を付活剤とする好適な緑色蛍光体は、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類ケイ酸窒化物またはサイアロンからなる結晶を母体とする緑色蛍光体である。この種の緑色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。 For example, as a specific example of a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region when a light emitting element that emits purple light such as a purple semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region and a blue phosphor is simultaneously used in the same light emitting region. , Eu 2+ , Ce 3+ and the like as an activator. A suitable green phosphor using Eu 2+ as an activator is a green phosphor based on a crystal composed of alkaline earth silicate, alkaline earth silicate nitride or sialon. This type of green phosphor can usually be excited by using an ultraviolet to blue semiconductor light emitting device.
アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とするものの具体例には、下記一般式（６）で表される蛍光体、下記一般式（６）´で表される蛍光体が挙げられる。
ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘＳｉＯ４ （６）
（一般式（６）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦ １．０、０ ≦ ｄ ＜ ０．２
および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）（一般式（６）で表されるアルカリ土類ケイ酸塩をＢＳＳ蛍光体と呼ぶ。）
Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ１−ｚＭｎｚＡｌ１０Ｏ１７ （６）´
（一般式（６）´においてｘ、ｙおよびｚはそれぞれ０．１≦ｘ≦０．４、０．２５≦ｙ≦０．６及び０．０５≦ｚ≦０．５を満たす。）（一般式（６）´で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をＧ−ＢＡＭ蛍光体と呼ぶ。）
Specific examples of those based on alkaline earth silicate crystals include a phosphor represented by the following general formula (6) and a phosphor represented by the following general formula (6)'.
Ba a Ca b Sr c Mg d Eu x SiO 4 (6)
(In the general formula (6), a, b, c, d and x are a + b + c + d + x = 2, 1.0 ≤ a ≤ 2.0, 0 ≤ b <0.2, 0.2 ≤ c ≤ 1.0, 0 ≤ d <0.2
And 0 <x ≤ 0.5. ) (The alkaline earth silicate represented by the general formula (6) is called a BSS phosphor.)
Ba 1-x-y Sr x Eu y Mg 1-z Mn z Al 10 O 17 (6)'
(In the general formula (6)', x, y and z satisfy 0.1 ≦ x ≦ 0.4, 0.25 ≦ y ≦ 0.6 and 0.05 ≦ z ≦ 0.5, respectively.) (General The alkaline earth aluminate phosphor represented by the formula (6)'is called a G-BAM phosphor.)
サイアロン結晶を母体とするものの具体例には、Ｓｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ
（ただし０＜ｚ＜４．２）で表される蛍光体が挙げられる（これをβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体と呼ぶ）。Ｃｅ3+を付活剤とする好適な緑色蛍光体としては、ガーネット型酸化物結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばＣａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅや、アルカリ土
類金属スカンジウム酸塩結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅがある。その他、ＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋なども挙げられる。
さらにその他としては、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2 で
表される酸窒化物蛍光体が挙げられる（これをＢＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）。
Specific examples of those based on sialone crystals include Si 6-z Al z Oz N 8-z : Eu.
(However, a phosphor represented by 0 <z <4.2) can be mentioned (this is called a β-SiAlON phosphor). Suitable green phosphors using Ce 3+ as an activator include green phosphors based on garnet-type oxide crystals, such as Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce and alkaline earth. There are green phosphors based on metal scandium acid crystals, such as CaSc 2 O 4 : Ce. In addition, SrGaS 4 : Eu 2+ and the like can also be mentioned.
Further, as another example, an oxynitride phosphor represented by (Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) 3 Si 6 O 12 N 2 can be mentioned (this is called a BSON phosphor).
その他、（Ｙ１−ｕＧｄｕ）３（Ａｌ１−ｖＧａｖ）５Ｏ１２：Ｃｅ，Ｅｕ（但し、ｕ及びｖはそれぞれ０≦ｕ≦０．３、及び０≦ｖ≦０．５を満たす。）で表されるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（これをＹＡＧ蛍光体と呼ぶ。）、Ｃａ１．５ｘＬａ３−ＸＳｉ６Ｎ１１：Ｃｅ（但し、ｘは、０≦ｘ≦１）で表されるランタン窒化ケイ素蛍光体（これをＬＳＮ蛍光体と呼ぶ。）があげられる。 In addition, (Y 1-u Gd u ) 3 (Al 1-v Ga v ) 5 O 12 : Ce, Eu (however, u and v are 0 ≦ u ≦ 0.3 and 0 ≦ v ≦ 0.5, respectively. Yttrium aluminum garnet-based phosphor (this is called a YAG phosphor) represented by (), Ca 1.5x La 3-X Si 6 N 11 : Ce (where x is 0≤x ). Examples thereof include a lanthanum silicon nitride phosphor represented by ≦ 1) (this is referred to as an LSN phosphor).
これらの蛍光体のうち、ＢＳＳ蛍光体、β−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、ＢＳＯＮ蛍光体、Ｇ−ＢＡＭ蛍光体、ＹＡＧ蛍光体、およびＳｒＧａＳ４：Ｅｕ２＋蛍光体などが好ましく例示できる。 Among these phosphors, BSS phosphors, β-SiAlON phosphors, BSON phosphors, G-BAM phosphors, YAG phosphors, SrGaS 4 : Eu 2+ phosphors and the like can be preferably exemplified.
一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で発光する蛍光体具体例としては、Ｃｅ３＋を付活剤としたアルミン酸塩、Ｃｅ３＋を付活剤としたイットリウムアルミニウム酸化物、Ｅｕ２＋付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶、Ｅｕ２＋付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする緑色蛍光体がある。これらの緑色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。 On the other hand, for example, when a light emitting element that emits blue light such as a blue semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region, a specific example of a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region is an alkali using Ce 3+ as an activator. There are acid salts, yttrium aluminum oxide using Ce 3+ as an activator, Eu 2+ activated alkaline earth silicate crystals, and Eu 2+ activated alkaline earth silicate nitride-based green phosphors. These green phosphors are usually excitable using ultraviolet to blue semiconductor light emitting devices.
Ｃｅ３＋付活アルミン酸塩蛍光体の具体例には、下記一般式（８）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｙａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｌｕ）ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）ｃＡｌｄＯｅ （８）
（一般式（８）において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０．１≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）（一般式（８）で表されるＣｅ３＋付活アルミン酸塩蛍光体をＧ−ＹＡＧ蛍光体と呼ぶ。）
特にＧ−ＹＡＧ蛍光体においては、一般式（８）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらに、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ０．１≦ｃ≦２．６である事が好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ０．３≦ｃ≦２．６である事がより好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ１．０≦ｃ≦２．６である事が非常に好ましい。
また、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ０．１≦ｃ≦２．６である事も好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ０．３≦ｃ≦２．６である事がより好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ１．０≦ｃ≦２．６である事が非常に好ましい。
Specific examples of the Ce 3+ activated aluminate phosphor include a green phosphor represented by the following general formula (8).
Y a (Ce, Tb, Lu) b (Ga, Sc) c Al d Oe (8)
(In the general formula (8), a, b, c, d, e are a + b = 3, 0 ≦ b ≦ 0.2, 4.5 ≦ c + d ≦ 5.5, 0.1 ≦ c ≦ 2.6. , And 10.8 ≦ e ≦ 13.4.) (The Ce 3+ activated aluminate phosphor represented by the general formula (8) is called a G-YAG phosphor.)
In particular, in the G-YAG phosphor, the composition range satisfying the general formula (8) can be appropriately selected. Further, the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum value of the emission intensity at the time of photoexcitation of the phosphor alone are preferable in the following ranges in the present embodiment.
It is preferable that 0.01 ≦ b ≦ 0.05 and 0.1 ≦ c ≦ 2.6.
More preferably, 0.01 ≦ b ≦ 0.05 and 0.3 ≦ c ≦ 2.6.
It is very preferable that 0.01 ≦ b ≦ 0.05 and 1.0 ≦ c ≦ 2.6.
Also,
It is also preferable that 0.01 ≦ b ≦ 0.03 and 0.1 ≦ c ≦ 2.6.
More preferably, 0.01 ≦ b ≦ 0.03 and 0.3 ≦ c ≦ 2.6.
It is very preferable that 0.01 ≦ b ≦ 0.03 and 1.0 ≦ c ≦ 2.6.
Ｃｅ３＋付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体の具体例には、下記一般式（９）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｌｕａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｙ）ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）ｃＡｌｄＯｅ （９）
（一般式（９）において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）（一般式（９）で表されるＣｅ３＋付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体をＬｕＡＧ蛍光体と呼ぶ。）
特にＬｕＡＧ蛍光体においては、一般式（９）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．００≦ｂ≦０．１３である事が好ましく、
０．０２≦ｂ≦０．１３である事がより好ましく、
０．０２≦ｂ≦０．１０である事が非常に好ましい。
Specific examples of the Ce 3+ activated yttrium aluminum oxide-based phosphor include a green phosphor represented by the following general formula (9).
Lu a (Ce, Tb, Y) b (Ga, Sc) c Al d Oe (9)
(In the general formula (9), a, b, c, d, e are a + b = 3, 0 ≦ b ≦ 0.2, 4.5 ≦ c + d ≦ 5.5, 0 ≦ c ≦ 2.6, and 10.8 ≦ e ≦ 13.4 is satisfied.) (The Ce 3+ activated yttrium aluminum oxide-based phosphor represented by the general formula (9) is called a LuAG phosphor.)
In particular, in the LuAG phosphor, the composition range satisfying the general formula (9) can be appropriately selected. Further, the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum value of the emission intensity at the time of photoexcitation of the phosphor alone are preferable in the following ranges in the present embodiment.
It is preferable that 0.00 ≦ b ≦ 0.13.
More preferably, 0.02 ≦ b ≦ 0.13.
It is very preferable that 0.02 ≦ b ≦ 0.10.
その他、下記一般式（１０）および下記一般式（１１）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｍ１ ａＭ２ ｂＭ３ ｃＯｄ （１０）
（一般式（１０）において、Ｍ１は２価の金属元素、Ｍ２は３価の金属元素、Ｍ３は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａ、ｂ、ｃおよびｄが、２．７≦ａ≦３．３、１．８≦ｂ≦２．２、２．７≦ｃ≦３．３、１１．０≦ｄ≦１３．０を満たす。）（一般式（１０）で表される蛍光体をＣＳＭＳ蛍光体と呼ぶ。）
In addition, green phosphors represented by the following general formula (10) and the following general formula (11) can be mentioned.
M 1 a M 2 b M 3 c Od (10)
(In the general formula (10), M 1 represents a divalent metal element, M 2 represents a trivalent metal element, M 3 represents a tetravalent metal element, and a, b, c and d are 2.7. ≦ a ≦ 3.3, 1.8 ≦ b ≦ 2.2, 2.7 ≦ c ≦ 3.3, 11.0 ≦ d ≦ 13.0) (Represented by the general formula (10) The phosphor is called a CSMS phosphor.)
なお、上記式（１０）において、Ｍ１は２価の金属元素であるが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎであるのが更に好ましく、Ｃａが特に好ましい。この場合、Ｃａは単独系でもよく、Ｍｇとの複合系でもよい。また、Ｍ１は他の２価の金属元素を含んでいてもよい。
Ｍ２は３価の金属元素であるが、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬｕであるのが更に好ましく、Ｓｃが特に好ましい。この場合、Ｓｃは単独系でもよく、ＹまたはＬｕとの複合系でもよい。また、Ｍ2はＣｅを含むことを必須とし、Ｍ２は他の３
価の金属元素を含んでいてもよい。
Ｍ３は４価の金属元素であるが、少なくともＳｉを含むことが好ましい。Ｓｉ以外の４価の金属元素Ｍ３の具体例としては、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択された少なくとも１種であるのがより好ましく、Ｓｎであることが特に好ましい。特に、Ｍ３がＳｉであることが好ましい。また、Ｍ３は他の４価の金属元素を含んでいてもよい。
In the above formula (10), M 1 is a divalent metal element, but it is preferably at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba, and Mg is preferable. , Ca, or Zn, and Ca is particularly preferable. In this case, Ca may be a single system or a composite system with Mg. Further, M 1 may contain other divalent metal elements.
Although M 2 is a trivalent metal element, it is preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, and Lu, and is preferably Al, Sc, Y, Or Lu is more preferable, and Sc is particularly preferable. In this case, Sc may be a single system or a complex system with Y or Lu. In addition, M 2 is required to include Ce, and M 2 is the other 3
It may contain a valent metal element.
M 3 is a tetravalent metal element, but preferably contains at least Si. As a specific example of the tetravalent metal element M 3 other than Si, it is preferable that it is at least one selected from the group consisting of Ti, Ge, Zr, Sn, and Hf, and Ti, Zr, Sn, and Hf. It is more preferable that it is at least one selected from the group consisting of, and it is particularly preferable that it is Sn. In particular, it is preferable that M 3 is Si. Further, M 3 may contain other tetravalent metal elements.
特にＣＳＭＳ蛍光体においては、一般式（１０）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましい範囲となるためには、Ｍ２に含まれるＣｅのＭ２全体に占める割合の下限は０．０１以上であることが好ましく、０．０２以上であることがより好ましい。また、Ｍ２に含まれるＣｅのＭ２全体に占める割合の上限は、０．１０以下であることが好ましく、０．０６以下であることがより好ましい。更に、Ｍ１元素に含まれるＭｇのＭ１全体に占める割合の下限は０．０１以上であることが好ましく、０．０３以上であることがより好ましい。一方、上限は０．３０以下であることが好ましく、０．１０以下であることがより好ましい。 In particular, in the CSMS phosphor, the composition range satisfying the general formula (10) can be appropriately selected. Furthermore, wavelength and full width at half maximum of light emission is given to the intensity maximum at photoexcitation of the phosphor alone is to become a preferable range in the present embodiment, the lower limit of the percentage of total M 2 of Ce contained in M 2 is It is preferably 0.01 or more, and more preferably 0.02 or more. The upper limit of the percentage of total M 2 of Ce contained in M 2 is preferably 0.10 or less, more preferably 0.06 or less. Further, the lower limit of the ratio of Mg contained in the M 1 element to the entire M 1 is preferably 0.01 or more, and more preferably 0.03 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 0.30 or less, and more preferably 0.10 or less.
さらに、下記一般式（１１）で表される蛍光体が挙げられる。
Ｍ１ ａＭ２ ｂＭ３ ｃＯｄ （１１）
（一般式（１１）において、Ｍ１は少なくともＣｅを含む付活剤元素、Ｍ２は２価の金属元素、Ｍ３は３価の金属元素をそれぞれ示し、ａ、ｂ、ｃおよびｄが、０．０００１≦ａ≦０．２、０．８≦ｂ≦１．２、１．６≦ｃ≦２．４、および３．２≦ｄ≦４．８を満たす。）（一般式（１１）で表される蛍光体をＣＳＯ蛍光体と呼ぶ。）
Further, a phosphor represented by the following general formula (11) can be mentioned.
M 1 a M 2 b M 3 c Od (11)
(In the general formula (11), M 1 represents an activator element containing at least Ce, M 2 represents a divalent metal element, M 3 represents a trivalent metal element, and a, b, c and d are 0.0001 ≦ a ≦ 0.2, 0.8 ≦ b ≦ 1.2, 1.6 ≦ c ≦ 2.4, and 3.2 ≦ d ≦ 4.8 are satisfied.) (General formula (11) The phosphor represented by is called a CSO phosphor.)
なお、上記式（１１）において、Ｍ１は、結晶母体中に含有される付活剤元素であり、
少なくともＣｅを含む。また、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択された少なくとも１種の２〜４価の元素を含有させることができる。
Ｍ２は２価の金属元素であるが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又は、Ｓｒであるのが更に好ましく、Ｍ２の元素の５０モル％以上がＣａであることが特に好ましい。
Ｍ３は３価の金属元素であるが、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、及びＬｕからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙｂ、又はＬｕであるのが更に好ましく、Ｓｃ、又はＳｃとＡｌ、又はＳｃとＬｕであるのがより一層好ましく、Ｍ３の元素の５０モル％以上がＳｃであることが特に好ましい。
Ｍ２及びＭ３は、それぞれ２価及び３価の金属元素を表すが、Ｍ２及び／又はＭ３のごく一部を１価、４価、５価のいずれかの価数の金属元素としてもよく、さらに、微量の陰イオン、たとえば、ハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、窒素、硫黄、セレンなどが、化合物の中に含まれていてもよい。
In the above formula (11), M 1 is an activator element contained in the crystal matrix.
Includes at least Ce. Further, at least one 2 to 4 selected from the group consisting of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. It can contain valent elements.
Although M 2 is a divalent metal element, it is preferably at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba, and is preferably Mg, Ca, or Sr. Is more preferable, and it is particularly preferable that 50 mol% or more of the element of M 2 is Ca.
Although M 3 is a trivalent metal element, it is preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, Yb, and Lu, preferably Al, Sc, Yb, or more preferably in the range of Lu, Sc, or Sc and Al, or more preferably more that is Sc and Lu, and particularly preferably 50 mol% or more of the elements of M 3 is Sc.
M 2 and M 3 represent divalent and trivalent metal elements, respectively, but a small part of M 2 and / or M 3 is used as a metal element having any valence of monovalent, tetravalent, or pentavalent. In addition, trace amounts of anions such as halogen elements (F, Cl, Br, I), nitrogen, sulfur, selenium and the like may be contained in the compound.
特にＣＳＯ蛍光体においては、一般式（１１）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．００５≦ａ≦０．２００である事が好ましく、
０．００５≦ａ≦０．０１２である事がより好ましく、
０．００７≦ａ≦０．０１２である事が非常に好ましい。
In particular, in the CSO phosphor, the composition range satisfying the general formula (11) can be appropriately selected. Further, the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum value of the emission intensity at the time of photoexcitation of the phosphor alone are preferable in the following ranges in the present embodiment.
It is preferable that 0.005 ≦ a ≦ 0.200.
More preferably, 0.005 ≦ a ≦ 0.012.
It is very preferable that 0.007 ≦ a ≦ 0.012.
さらに、Ｅｕ２＋付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式（１２）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
ＢａａＣａｂＳｒｃＭｇｄＥｕｘＳｉＯ４ （１２）
（一般式（１２）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０ ≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦１，０、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）（一般式（１２）で表されるアルカリ土類ケイ酸塩蛍光体をＢＳＳ蛍光体と呼ぶ。）
ＢＳＳ蛍光体においては、一般式（１２）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．２０≦ ｃ ≦１．００かつ０．２５＜ ｘ ≦ ０．５０である事がより好ましく、
０．２０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ ｘ ≦ ０．３０である事が非常に好ましい。
さらに、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．００＜ ｘ ≦ ０．５０である事が好ましく、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ ｘ ≦ ０．５０である事がより好ましく、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ ｘ ≦ ０．３０である事が非常に好ましい。
Further, a specific example of a phosphor based on Eu 2+ activated alkaline earth silicate crystals is a green phosphor represented by the following general formula (12).
Ba a Ca b Sr c Mg d Eu x SiO 4 (12)
(In the general formula (12), a, b, c, d and x are a + b + c + d + x = 2, 1.0 ≤ a ≤ 2.0, 0 ≤ b <0.2, 0.2 ≤ c ≤ 1,0, Satisfy 0 ≤ d <0.2 and 0 <x ≤ 0.5.) (The alkaline earth silicate phosphor represented by the general formula (12) is called a BSS phosphor.)
In the BSS phosphor, the composition range satisfying the general formula (12) can be appropriately selected. Further, the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum value of the emission intensity at the time of photoexcitation of the phosphor alone are preferable in the following ranges in the present embodiment.
More preferably, 0.20 ≤ c ≤ 1.00 and 0.25 <x ≤ 0.50.
It is very preferable that 0.20 ≦ c ≦ 1.00 and 0.25 <x ≦ 0.30.
further,
It is preferable that 0.50 ≦ c ≦ 1.00 and 0.00 <x ≦ 0.50.
More preferably, 0.50 ≤ c ≤ 1.00 and 0.25 <x ≤ 0.50.
It is very preferable that 0.50 ≦ c ≦ 1.00 and 0.25 <x ≦ 0.30.
さらに、Ｅｕ２＋付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式（１３）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２ （１３） （これをＢＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）。
ＢＳＯＮ蛍光体においては、一般式（１３）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
一般式（１３）において選択できる２価金属元素（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）のうち、ＢａとＳｒとＥｕの組合せとすることが好ましく、さらには、Ｂａに対する
Ｓｒの比率は１０〜３０％とすることがより好ましい。
Further, a specific example of a phosphor based on Eu 2+ activated alkaline earth silicate nitride is a green phosphor represented by the following general formula (13).
(Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) 3 Si 6 O 12 N 2 (13) (This is called a BSON phosphor).
In the BSON phosphor, the composition range satisfying the general formula (13) can be appropriately selected. Further, the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum value of the emission intensity at the time of photoexcitation of the phosphor alone are preferable in the following ranges in the present embodiment.
Of the divalent metal elements (Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) that can be selected in the general formula (13), it is preferable to use a combination of Ba, Sr, and Eu, and further, the ratio of Sr to Ba is It is more preferably 10 to 30%.
次いで、当該３波長領域の中のΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。 Next, in the long wavelength region from Λ3 (590 nm) to 780 nm in the three wavelength regions, thermal emission light from a hot filament or the like, discharge emission light from a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp or the like, induced emission from a laser or the like. It is possible to include light emitted from any light source such as light, naturally emitted light from a semiconductor light emitting element, and naturally emitted light from a phosphor. Among these, light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, and light emission from a semiconductor laser are particularly preferable because they are small in size, have high energy efficiency, and can emit light in a relatively narrow band.
具体的には、以下が好ましい。
半導体発光素子としては、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓ基板上に形成された（Ａｌ）ＩｎＧａＰ系材料を活性層構造中に含む橙色発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）、赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。また、ＧａＰ基板上に形成されたＧａＡｓＰ系材料を活性層構造中に含む赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）が好ましい。
Specifically, the following is preferable.
Examples of the semiconductor light emitting device include an AlGaAs-based material formed on a GaAs substrate, an orange light emitting device containing an (Al) InGaP-based material formed on a GaAs substrate in an active layer structure (peak wavelength is about 590 nm to 600 nm). A red light emitting device (600 nm to 780 nm) is preferable. Further, a red light emitting device (600 nm to 780 nm) containing a GaAsP-based material formed on the GaP substrate in the active layer structure is preferable.
活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。 The active layer structure is composed of one pn junction, whether it is a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are laminated, or a single or double heterostructure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer). It may be homojunction.
特に、この波長領域においては、ピーク波長はＤｕｖ制御性と放射効率の両立を考慮し、６３０ｎｍ近傍に近接していることが好ましい。この観点では、橙色発光素子と比較すると赤色発光素子はより好ましい。すなわち、本発明においてΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、橙色発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）が好ましく、赤色発光素子（ピーク波長が６００ｎｍから７８０ｎｍ程度）がより好ましく、ピーク波長が６３０ｎｍ程度に近接している赤色発光素子が非常に好ましい。特にピーク波長が６１５ｎｍから６４５ｎｍの赤色発光素子が非常に好ましい。 In particular, in this wavelength region, the peak wavelength is preferably close to 630 nm in consideration of both Duv controllability and radiation efficiency. From this point of view, the red light emitting element is more preferable than the orange light emitting element. That is, in the present invention, the semiconductor light emitting element having an emission peak in the long wavelength region of Λ3 (590 nm) to 780 nm is preferably an orange light emitting element (peak wavelength is about 590 nm to 600 nm) and a red light emitting element (peak wavelength is 600 nm to 780 nm). Approximately), and a red light emitting element having a peak wavelength close to about 630 nm is highly preferable. In particular, a red light emitting device having a peak wavelength of 615 nm to 645 nm is highly preferable.
また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、橙色（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）領域内に発振波長を有することが好ましく、赤色（ピーク波長が６００ｎｍから７８０ｎｍ程度）領域内に発振波長を有することがより好ましく、さらに発振波長が６３０ｎｍ程度に近接した赤色領域にあることが非常に好ましい。特に発振波長が６１５ｎｍから６４５ｎｍの赤色半導体レーザが非常に好ましい。 It is also preferable to use a semiconductor laser as a light emitting element. For the same reason as described above, the oscillation wavelength preferably has an oscillation wavelength in the orange (peak wavelength of about 590 nm to 600 nm) region, and has an oscillation wavelength in the red region (peak wavelength of about 600 nm to 780 nm). It is more preferable, and it is very preferable that the oscillation wavelength is in the red region close to about 630 nm. In particular, a red semiconductor laser having an oscillation wavelength of 615 nm to 645 nm is highly preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置で用いる長波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、３０ｎｍ以下が好ましく、２５ｎｍ以下がより好ましく、２０ｎｍ以下が非常に好ましく、１５ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。 The semiconductor light emitting device in the long wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has a narrow full width at half maximum of its light emitting spectrum. From this viewpoint, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting device used in the long wavelength region is preferably 30 nm or less, more preferably 25 nm or less, very preferably 20 nm or less, and remarkably preferably 15 nm or less. Further, in an extremely narrow band spectrum, a desired characteristic may not be realized unless many types of light emitting elements are mounted in the light emitting device. Therefore, the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the long wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
長波長領域においては、ＧａＡｓ基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、完全に除去されている場合が好ましい。 In the long wavelength region, the band gap of the GaAs substrate is smaller than the band gap of the material forming the active layer structure, so that light in the emission wavelength region is absorbed. For this reason, the thickness of the substrate is preferably thin, and it is preferable that the substrate is completely removed.
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる長波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励
起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、１３０ｎｍ以下が好ましく、１１０ｎｍ以下がより好ましく、９０ｎｍ以下が非常に好ましく、７０ｎｍ以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、２ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上がより好ましく、６ｎｍ以上が非常に好ましく、８ｎｍ以上が格段に好ましい。
長波長領域の蛍光体材料においては、ピーク波長はＤｕｖ制御性と放射効率の両立を考慮し、他の材料と一体として発光装置を作成した際に、そのピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。すなわち、本発明においてΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域に発光ピークを有する蛍光体材料は、５９０ｎｍから６００ｎｍの間にピークを有するようになることが好ましく、６００ｎｍから７８０ｎｍ程度にピークを有するようになることがより好ましく、ピーク波長が６３０ｎｍに近接することが非常に好ましい。特にピーク波長が６２０ｎｍから６５５ｎｍとなる蛍光体材料が非常に好ましい。
The long wavelength region phosphor material used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention preferably has a narrow full width at half maximum. From this point of view, the full width at half maximum of the emission spectrum of the phosphor material used in the long wavelength region when photoexcited at room temperature is preferably 130 nm or less, more preferably 110 nm or less, very preferably 90 nm or less, and remarkably 70 nm or less. Is preferable. Further, since the extremely narrow band spectrum may not realize the desired characteristics unless various types of light emitting elements are mounted in the light emitting device, the full width at half maximum of the phosphor material used in the long wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is remarkably preferable.
In the phosphor material in the long wavelength region, the peak wavelength may be close to 630 nm when the light emitting device is manufactured integrally with other materials in consideration of both Duv controllability and radiation efficiency. Very preferred. That is, in the present invention, the phosphor material having an emission peak in the long wavelength region of Λ3 (590 nm) to 780 nm preferably has a peak between 590 nm and 600 nm, and has a peak at about 600 nm to 780 nm. It is more preferable that the peak wavelength is close to 630 nm. In particular, a fluorescent material having a peak wavelength of 620 nm to 655 nm is highly preferable.
本発明の実施態様に係る発光装置に用いる長波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。また、当該具体例としては、Ｅｕ2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物、αサイアロンまたはアルカリ土類ケイ酸塩からなる結晶を母体とする蛍光体が挙げられる。この種の赤色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。アルカリ土類ケイ窒化物結晶を母体とするものの具体例には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される蛍光体（これをＳＣＡＳＮ蛍光体と呼ぶ）、（ＣａＡｌＳｉＮ３）１−ｘ（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）で表される蛍光体（これをＣＡＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＡｌｘＳｉ５−ｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）で表される蛍光体、Ｅｕｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１−ｙ：Ａｌ１＋ｘＳｉ４−ｘＯｘＮ７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）で表される蛍光体が挙げられる。 As a specific example of the phosphor material in the long wavelength region used in the light emitting device according to the embodiment of the present invention, any material that satisfies the full width at half maximum can be preferably used. Further, as a specific example thereof, a phosphor having Eu 2+ as an activator and a crystal composed of an alkaline earth silicate, α-sialon or an alkaline earth silicate as a base can be mentioned. This type of red phosphor can usually be excited by using an ultraviolet to blue semiconductor light emitting device. Specific examples of those based on alkaline earth silica nitride crystals include phosphors represented by (Ca, Sr, Ba, Mg) AlSiN 3 : Eu and / or (Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu. (This is called a SCASN phosphor), (CaAlSiN 3 ) 1-x (Si 2 N 2 O) x : Eu (where x is 0 <x <0.5), a phosphor (this is CASON). (Called a phosphor), (Sr, Ca, Ba) 2 Al x Si 5-x O x N 8-x : A fluorescent substance represented by Eu (where 0 ≦ x ≦ 2), Eu y (Sr, Ca, Ba) 1-y : Examples thereof include a phosphor represented by Al 1 + x Si 4-x O x N 7-x (where 0 ≦ x <4, 0 ≦ y <0.2).
その他、Ｍｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体も挙げられる。Ｍｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、Ｍｎ４＋を付活剤とし、アルカリ金属、アミンまたはアルカリ土類金属のフッ化物錯体塩を母体結晶とする蛍光体である。母体結晶を形成するフッ化物錯体には、配位中心が３価金属（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、ランタノイド）のもの、４価金属（Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｈｆ）のもの、５価金属（Ｖ、Ｐ、Ｎｂ、Ｔａ）のものがあり、その周りに配位するフッ素原子の数は５〜７である。 In addition, Mn 4+ activated fluoride complex phosphors can also be mentioned. The Mn 4+ activated fluoride complex phosphor is a phosphor having Mn 4+ as an activator and a fluoride complex salt of an alkali metal, an amine or an alkaline earth metal as a parent crystal. The fluoride complex forming the parent crystal has a coordination center of a trivalent metal (B, Al, Ga, In, Y, Sc, lanthanoid) and a tetravalent metal (Si, Ge, Sn, Ti, Zr, There are those of Re, Hf) and those of pentavalent metals (V, P, Nb, Ta), and the number of fluorine atoms coordinated around them is 5 to 7.
好ましいＭｎ４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、アルカリ金属のヘキサフルオロ錯体塩を母体結晶とするＡ２＋ｘＭｙＭｎｚＦｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）である。中でも特に好ましいのは、ＡがＫ（カリウム）またはＮａ（ナトリウム）から選ばれる１種以上で、ＭがＳｉ（ケイ素）またはＴｉ（チタン）であるもの、例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ（これをＫＳＦ蛍光体と呼ぶ）、この構成元素の一部（好ましくは１０モル％以下）をＡｌとＮａで置換したＫ２Ｓｉ１−ｘＮａｘＡｌｘＦ６：Ｍｎ、Ｋ２ＴｉＦ６：Ｍｎ（これをＫＳＮＡＦ蛍光体と呼ぶ）などである。 Preferred Mn 4+ -activated fluoride complex phosphor, the alkali metal hexafluoro complex salt as host crystals A 2 + x M y Mn z F n (A is Na and / or K; M is Si and Al; -1 ≦ x ≦ 1 and 0.9 ≦ y + z ≦ 1.1 and 0.001 ≦ z ≦ 0.4 and 5 ≦ n ≦ 7). Especially preferred among these is the A is K (potassium) or Na (sodium) from one or more selected, M is what is Si (silicon) or Ti (titanium), for example, K 2 SiF 6: Mn (which Is called a KSF phosphor), and K 2 Si 1-x Na x Al x F 6 : Mn, K 2 TiF 6 : Mn in which a part (preferably 10 mol% or less) of this constituent element is replaced with Al and Na. (This is called a KSNAF phosphor) and the like.
その他、下記一般式（７）で表される蛍光体、および下記一般式（７）´で表される蛍光体も挙げられる。
（Ｌａ１−ｘ−ｙＥｕｘＬｎｙ）２Ｏ２Ｓ （７）
（一般式（７）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）（一般式（７）で表される酸硫化ランタン蛍光体をＬＯＳ蛍光
体と呼ぶ。）
（ｋ−ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ２・ＧｅＯ２：ｙＭｎ４＋ （７）´
（一般式（７）´において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）（一般式（７）で表されるジャーマネート蛍光体をＭＧＯＦ蛍光体と呼ぶ。）
In addition, a phosphor represented by the following general formula (7) and a phosphor represented by the following general formula (7)'can also be mentioned.
(La 1-x-y Eu x Ln y) 2 O 2 S (7)
(In the general formula (7), x and y represent numbers satisfying 0.02 ≦ x ≦ 0.50 and 0 ≦ y ≦ 0.50, respectively, and Ln is of Y, Gd, Lu, Sc, Sm and Er. It represents at least one trivalent rare earth element.) (The lanthanum acid sulfide phosphor represented by the general formula (7) is called a LOS phosphor.)
(K-x) MgO · xAF 2 · GeO 2: yMn 4+ (7) '
(In the general formula (7)', k, x, and y represent numbers satisfying 2.8 ≦ k ≦ 5, 0.1 ≦ x ≦ 0.7, and 0.005 ≦ y ≦ 0.015, respectively. , A is calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), zinc (Zn), or a mixture thereof.) (The germanate phosphor represented by the general formula (7) is MGOF phosphor. Called.)
これらの蛍光体のうち、ＬＯＳ蛍光体、ＭＧＯＦ蛍光体、ＫＳＦ蛍光体、ＫＳＮＡＦ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）ＡｌＳｉ４Ｎ７蛍光体などが好ましく例示できる。 Among these phosphors, LOS phosphor, MGOF phosphor, KSF phosphor, KSNAF phosphor, SCASN phosphor, CASON phosphor, (Sr, Ca, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu phosphor, (Sr) , Ca, Ba) AlSi 4 N 7 fluorescent material and the like can be preferably exemplified.
本発明の実施態様に係る発光装置においては、発光装置の分光分布を適切に制御するための材料に格段の制約はない。しかし、具現化される発光装置が以下の場合は非常に好ましい。 In the light emitting device according to the embodiment of the present invention, there are no significant restrictions on the material for appropriately controlling the spectral distribution of the light emitting device. However, it is very preferable when the embodied light emitting device is as follows.
例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合の中間波長領域で発光する蛍光体を有する場合は以下である。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の発光要素とし、さらに短波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡ、ＳＣＡ、ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
For example, when a light emitting element that emits purple light such as a purple semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region and a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region when a blue phosphor is used simultaneously in the same light emitting region is provided. It is as follows.
At least selected from SBCA, SCA, and BAM, which are phosphors having a relatively narrow band as a light emitting element in a short wavelength region and a purple LED (peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) as a light emitting element in a short wavelength region. One or more is embedded in the light source, and at least one or more selected from β-SiAlON, BSS, BSON, and G-BAM, which are relatively narrow-band phosphors as light emitting elements in the intermediate wavelength region, is embedded in the light source. It is preferable that at least one selected from CASON, SCASN, LOS, KSF, and KSNAF is contained in the light source as a light emitting element in the long wavelength region.
さらには、以下の通りである。
紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を、短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＢＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＳＣＡを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
加えて、紫色ＬＥＤ（ピーク波長が３９５ｎｍから４２０ｎｍ程度）を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＡＭを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＳを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
一方、青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、Ｇ−ＢＡＭの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてＣＡＳＯＮ、ＳＣＡＳＮ、ＬＯＳ、ＫＳＦ、ＫＳＮＡＦの中から選択される少なくとも１以上を光源に内在させることは好ましい。
Furthermore, it is as follows.
A purple LED (peak wavelength is about 395 nm to 420 nm) is used as the first light emitting element in the short wavelength region, and SBCA, which is a relatively narrow band phosphor, is incorporated in the light source as the second light emitting element in the short wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a relatively narrow band phosphor, as the first light emitting element in the wavelength region, and to use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region.
In addition, a purple LED (peak wavelength is about 395 nm to 420 nm) is used as the first light emitting element in the short wavelength region, and SCA, which is a relatively narrow band phosphor, is incorporated in the light source as the second light emitting element in the short wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a relatively narrow band phosphor, as the first light emitting element in the intermediate wavelength region, and to use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region.
In addition, a purple LED (peak wavelength is about 395 nm to 420 nm) is used as the first light emitting element in the short wavelength region, and BAM, which is a relatively narrow band phosphor, is incorporated in the light source as the second light emitting element in the short wavelength region. It is very preferable to use BSS, which is a relatively narrow band phosphor, as the first light emitting element in the intermediate wavelength region, and to use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region.
On the other hand, a bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and fluorescence in a relatively narrow band is used as a light emitting element in an intermediate wavelength region. At least one selected from the body β-SiAlON, BSS, BSON, and G-BAM is embedded in the light source, and is selected from CASON, SCANSN, LOS, KSF, and KSNAF as a light emitting element in the long wavelength region. It is preferable to have at least one or more of the LEDs inherent in the light source.
さらには、以下の通りである。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるＢＳＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＣＡＳＯＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用いることは非常に好ましい。
青紫色ＬＥＤ（ピーク波長が４２０ｎｍから４５５ｎｍ程度）かつ／または青色ＬＥＤ（ピーク波長が４５５ｎｍから４８５ｎｍ程度）を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ−ＳｉＡｌＯＮを用い、長波長領域における第一発光要素としてＳＣＡＳＮを用い、長波長領域における第二発光要素としてＫＳＦもしくはＫＳＮＡＦを用いることは非常に好ましい。
Furthermore, it is as follows.
A bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and further, a relatively narrow band is used as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use BSON, which is a phosphor, and SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region.
A bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and further, a relatively narrow band is used as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a phosphor, and use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region.
A bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and further, a relatively narrow band is used as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a phosphor, use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region, and use KSF or KSNAF as the second light emitting element in the long wavelength region.
A bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and further, a relatively narrow band is used as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a phosphor, and SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region.
A bluish-purple LED (peak wavelength is about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and further, a relatively narrow band is used as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use β-SiAlON, which is a phosphor, SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region, and KSF or KSNAF as the second light emitting element in the long wavelength region.
これらの発光要素の組み合わせは、それぞれの発光要素の有するピーク波長位置、半値全幅等が、視覚実験で被験者が好ましいとした色の見え、物体の見えを実現するうえで、非常に好都合である。 The combination of these light emitting elements is very convenient for realizing the color appearance and the appearance of the object that the subject preferred in the visual experiment, such as the peak wavelength position and the full width at half maximum of each light emitting element.
一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合に好ましい発光要素の組み合わせは以下である。
特定の発光領域に、青色発光素子を含み、中間波長領域における蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ（ＣＳＭＳ蛍光体）、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ（ＣＳＯ蛍光体）、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＬｕＡＧ蛍光体）、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｇ−ＹＡＧ蛍光体）から選択される少なくとも１つの緑色蛍光体を含み、さらに、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（ＳＣＡＳＮ蛍光体）、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）、またはＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ（ＣＡＳＮ蛍光体）から選択される少なくとも１つの赤色蛍光体を含む事は好ましく、このような発光領域を含む発光装置とする事は好ましい。
On the other hand, for example, when a light emitting element that emits blue light such as a blue semiconductor light emitting element is used in a specific light emitting region, a preferable combination of light emitting elements is as follows.
A blue light emitting element is included in a specific light emitting region, and Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce (CSMS phosphor), CaSc 2 O 4 : Ce (CSO phosphor) as phosphors in the intermediate wavelength region. , Lu 3 Al 5 O 12 : Ce (LuAG fluorophore), Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Containing at least one green phosphor selected from Ce (G-YAG fluorophore), and further ( Sr, Ca) AlSiN 3 : Containing at least one red phosphor selected from Eu (SCASN phosphor), CaAlSi (ON) 3 : Eu (CASON phosphor), or CaAlSiN 3 : Eu (CASN phosphor). Is preferable, and it is preferable to use a light emitting device including such a light emitting region.
本発明の実施態様に係る発光装置においては、これまで記載した発光要素（発光材料）を用いると、指標Ａｃｇ、放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）、Ｄｕｖ等を所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜も、上記記載の発光要素を用いると所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。 In the light emitting device according to the embodiment of the present invention, when the light emitting elements (light emitting materials) described so far are used, it is easy to set the index A cg , the radiation efficiency K (lm / W), D uv, etc. to desired values. Therefore, it is preferable. In addition, regarding the difference between the color appearance of the 15 color charts when the light is regarded as a color stimulus and the illumination by the light emitting device is assumed, and the color appearance when the illumination with the calculation reference light is assumed. | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max − ΔC min | are also preferable because it is easy to set them to desired values by using the above-mentioned light emitting elements.
Ｄｕｖを０から低下させ、適切な負値にするには、種々の手段が考えられる。たとえば当該３波長領域それぞれにひとつの発光要素を有する発光装置を想定すれば、短波長領域内の発光要素の発光位置をさらに短波長側に移動させる、長波長領域内の発光要素の発光
位置をさらに長波長側に移動させる、中間波長領域内の発光要素の発光位置を５５５ｎｍからずらすなどのことが可能である。さらに、短波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、長波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、中間波長領域内の発光要素の相対的発光強度を下げるなどのことが可能である。また、この際にＣＣＴを変化させずにＤｕｖを変化させるには、短波長領域内の発光要素の発光位置を短波長側に移動させ、かつ、長波長領域内の発光要素の発光位置を長波長側に移動させるなどのことを同時に行えばよい。さらに、Ｄｕｖを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。
Various means can be considered to reduce D uv from 0 to an appropriate negative value. For example, assuming a light emitting device having one light emitting element in each of the three wavelength regions, the light emitting position of the light emitting element in the long wavelength region, which moves the light emitting position of the light emitting element in the short wavelength region to the short wavelength side, is set. Further, it is possible to move the light emitting element to the longer wavelength side, shift the light emitting position of the light emitting element in the intermediate wavelength region from 555 nm, and the like. Furthermore, the relative emission intensity of the light emitting element in the short wavelength region can be increased, the relative emission intensity of the light emitting element in the long wavelength region can be increased, the relative emission intensity of the light emitting element in the intermediate wavelength region can be decreased, and the like. It is possible. Further, in order to change the Duv without changing the CCT at this time, the light emitting position of the light emitting element in the short wavelength region is moved to the short wavelength side, and the light emitting position of the light emitting element in the long wavelength region is changed. It suffices to move to the long wavelength side at the same time. Further, in order to change the D uv to the positive side, the operation opposite to the above description may be performed.
さらに、たとえば当該３波長領域それぞれに二つの発光要素を有する発光装置を想定し、Ｄｕｖを低下させるには、たとえば、短波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げる、超波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げるなどのことも可能である。また、この際にＣＣＴを変化させずにＤｕｖを低下させるには、短波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げ、かつ、長波長領域内の２つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げることを同時に行えばよい。さらに、Ｄｕｖを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。 Further, for example, assuming a light emitting device having two light emitting elements in each of the three wavelength regions, in order to reduce the Duv , for example, on the relatively short wavelength side of the two light emitting elements in the short wavelength region. It is also possible to increase the relative intensity of a certain light emitting element, increase the relative intensity of the light emitting element on the relatively long wavelength side of the two light emitting elements in the super wavelength region, and the like. Further, in order to reduce the Duv without changing the CCT at this time, the relative intensity of the light emitting element on the relatively short wavelength side of the two light emitting elements in the short wavelength region is increased and the length is increased. The relative intensities of the light emitting elements on the relatively long wavelength side of the two light emitting elements in the wavelength region may be increased at the same time. Further, in order to change the D uv to the positive side, the operation opposite to the above description may be performed.
一方、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜を変化させるための手段としては、特にΔＣｎを増加させるためには、Ｄｕｖを所望の値となるように分光分布を全体を調整したうえで、以下のようなことが可能である。各発光要素の半値全幅を狭い材料に置換し、スペクトル形状として各発光要素間を適切に分離する、各発光要素のスペクトル中に凹凸を形成すべく、照明光源、照明器具等の中に所望の波長を吸収するフィルターを設置する、発光装置中にさらに狭帯域な発光をする発光要素を追加搭載する等のことを行えばよい。 On the other hand, regarding the difference between the color appearance of the 15 color tags when the illumination by the light emitting device is assumed and the color appearance when the illumination by the calculation reference light is assumed | Δh n |, SAT av , ΔC n, | ΔC max -ΔC min | as the means for changing the, in order to especially increase the [Delta] C n is, after adjusting the overall spectral distribution to the D uv a desired value, below It is possible to do something like this. It is desired in a lighting light source, a luminaire, etc. to form irregularities in the spectrum of each light emitting element by replacing the full width at half maximum of each light emitting element with a narrow material and appropriately separating each light emitting element as a spectral shape. A filter that absorbs wavelengths may be installed, or a light emitting element that emits light in a narrower band may be additionally mounted in the light emitting device.
このように、本発明は、視覚実験を行った約１５０ｌｘから約５０００ｌｘの照度範囲で、種々の色相を有する多種多様な照明対象物を、屋外のような１００００ｌｘを超える高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための第一義的な発光装置又は照明方法を明らかにしている。特に各色相を自然な鮮やかさにできると同時に、白色物を実験用基準光と比較してより白く知覚させうる。 As described above, in the present invention, a wide variety of illuminated objects having various hues are observed in an illuminance range of about 150 lpx to about 5000 lpx in which a visual experiment was performed in a high illuminance environment exceeding 10000 lpx such as outdoors. It reveals the primary light-emitting device or lighting method for making such a natural, lively, highly visible, comfortable, color-looking, and object-looking. In particular, each hue can be made to have a natural vividness, and at the same time, a white object can be perceived as whiter than the experimental reference light.
本発明の実施態様において、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための手段は、照明対象物の位置における光のＤｕｖを適切な範囲とすることであって、かつ、当該光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した当該１５色票の色の見えとの差に関する｜Δｈｎ｜、ＳＡＴａｖ、ΔＣｎ、｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜等の指標を適切な範囲にすることである。
本発明の照明方法に用いる発光装置としては、このような照明が可能な装置であれば、どのような構成をとる装置であっても構わない。当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも１以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
In an embodiment of the present invention, the means for making a natural, lively, highly visible, comfortable, color-visible, object-visible object, as seen in a high-light environment, is an object to be illuminated. The Duv of the light at the position should be in an appropriate range, and the appearance of the colors of the 15 color charts assuming illumination with the light and the 15 colors assuming illumination with the reference light for calculation. An index such as | Δh n |, SAT av , ΔC n , | ΔC max − ΔC min | regarding the difference from the appearance of the color of the vote is set in an appropriate range.
The light emitting device used in the lighting method of the present invention may have any configuration as long as it is capable of such lighting. The device may be, for example, a single light source or a lighting module in which at least one of the light sources is mounted on a heat radiation plate or the like, and the light source or module has a lens, a reflection mechanism, and driving electricity. It may be a lighting fixture provided with a circuit or the like. Further, it may be a lighting system having a mechanism for assembling a single light source, a single module, a single fixture, and the like and supporting at least these.
また、本発明の実施態様に係る発光装置における、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための手段が、主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるＤｕｖを適切な範囲とした発光
装置とすることであって、かつ、指標Ａｃｇを適切な範囲とした発光装置とすることである。
当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも１以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
Further, in the light emitting device according to the embodiment of the present invention, a means for making a natural, lively, highly visible, comfortable, color-visible, and object-visible as seen in a high-light environment. However, by making the light emitting device with the Duv obtained from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction in an appropriate range and having the index A cg in an appropriate range. is there.
The device may be, for example, a single light source or a lighting module in which at least one of the light sources is mounted on a heat radiation plate or the like, and the light source or module has a lens, a reflection mechanism, and driving electricity. It may be a lighting fixture provided with a circuit or the like. Further, it may be a lighting system having a mechanism for assembling a single light source, a single module, a single fixture, and the like and supporting at least these.
１００ 発光装置
１ 発光領域１
１１ 発光領域１−１
１２ 発光領域１−２
１３ 発光領域１−３
２ 発光領域２
２１ 発光領域２−１
２２ 発光領域２−２
２３ 発光領域２−３
３ 発光領域３
３１ 発光領域３−１
３２ 発光領域３−２
４ 発光領域４
５ 発光領域５
６ 半導体発光素子
７ 仮想外周
７１ 仮想外周上の２点
７２ 仮想外周上の２点間の距離
１０ パッケージＬＥＤ
２０ パッケージＬＥＤ
２５ パッケージＬＥＤ
３０ 照明システム
３０１ ＬＥＤバルブ（発光領域１）
３０２ ＬＥＤバルブ（発光領域２）
３０３ 天井
４０ １対のパッケージＬＥＤ
４００ パッケージＬＥＤ
４０１ 発光領域１
４０２ 発光領域２
100 Light emitting device 1 Light emitting area 1
11 Light emitting area 1-1
12 Light emitting area 1-2
13 Light emitting area 1-3
2 Light emitting area 2
21 Light emitting area 2-1
22 Light emitting area 2-2
23 Light emitting area 2-3
3 Light emitting area 3
31 Light emitting area 3-1
32 Light emitting area 3-2
4 Light emitting area 4
5 Light emitting area 5
6 Semiconductor light emitting element 7 Virtual outer circumference 71 Two points on the virtual outer circumference 72 Distance between two points on the virtual outer circumference 10 Package LED
20 package LED
25 package LED
30 Lighting system 301 LED bulb (light emitting area 1)
302 LED bulb (light emitting area 2)
303 Ceiling 40 Pair of package LEDs
400 package LED
401 Light emitting area 1
402 Light emitting area 2
本発明の照明光源、照明器具及び照明システム等の発光装置、当該発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、及び照明方法は、応用分野が非常に広く、特定の用途には限定されずに使用することが可能である。しかし、本発明の発光装置、発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、及び照明方法の特長に照らして、以下の分野への応用は好ましい。 The lighting light source of the present invention, a light emitting device such as a lighting fixture and a lighting system, a design method of the light emitting device, a driving method of the light emitting device, and a lighting method have a very wide application field and are not limited to a specific application. It is possible to use. However, in light of the features of the light emitting device, the design method of the light emitting device, the driving method of the light emitting device, and the lighting method of the present invention, the application to the following fields is preferable.
例えば、本発明の発光装置又は照明方法により照明した場合には、従来の発光装置又は照明方法と比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。
このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。このような特長を
生かし、読書灯、学習机用照明、事務用照明等の作業用照明に応用することは好ましい。さらに、作業内容によっては、工場等において、細かな部品の外観検査を行う、布地などにおいて近接した色の識別を行う、生肉の鮮度確認のための色確認を行う、限度見本に照らした製品検査を行う等も考えられるが、本発明の照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業環境を実現しうる。よってこのような観点でも作業用照明に適応することは好ましい。
For example, when illuminated by the light emitting device or the lighting method of the present invention, the white color is whiter and naturally becomes whiter even if the CCT and the illuminance are almost the same as those of the conventional light emitting device or the lighting method. Looks comfortable. Furthermore, the difference in brightness between achromatic colors such as white, gray, and black can be easily visually recognized.
For this reason, for example, black characters on ordinary white paper become easier to read. It is preferable to take advantage of these features and apply it to work lighting such as reading lights, study desk lighting, and office lighting. In addition, depending on the work content, in factories, etc., detailed visual inspection of parts is performed, close color identification is performed on fabrics, etc., color confirmation is performed to confirm the freshness of raw meat, and product inspection in light of limit samples. However, when illuminated by the illumination method of the present invention, color identification in close hues becomes easy, and a comfortable working environment as if in a high-light environment can be realized. Therefore, from this point of view, it is preferable to adapt to work lighting.
さらには、色の識別能が上がるために、たとえば外科手術用光源、胃カメラ等に利用される光源等の医療用照明に応用することも好ましい。なぜなら、動脈血は酸素を多く含むため鮮紅色であるが、静脈血はに二酸化炭素を多く含むため暗赤色である。両者は同じ赤色であるが、その彩度が異なるため、良好な色の見え（彩度）を実現する本発明の照明方法又は装置により、動脈血と静脈血を用意に判別することが期待される。また、内視鏡のようなカラー画像情報では良好な色の表示が診断に大きな影響を持つことは明白であり、正常な部位と病変した部位を容易に見分けることなどが期待される。同様の理由から、製品の画像判定器などの工業用機器内の照明方法としても、好適に利用可能である。 Furthermore, in order to improve the color discrimination ability, it is also preferable to apply it to medical lighting such as a light source for surgery and a light source used for a gastrocamera or the like. This is because arterial blood is bright red because it contains a lot of oxygen, while venous blood is dark red because it contains a lot of carbon dioxide. Both have the same red color, but their saturations are different. Therefore, it is expected that arterial blood and venous blood can be easily distinguished by the lighting method or device of the present invention that realizes a good color appearance (saturation). .. In addition, it is clear that good color display has a great influence on diagnosis in color image information such as an endoscope, and it is expected that a normal part and a lesioned part can be easily distinguished. For the same reason, it can be suitably used as a lighting method in industrial equipment such as an image judgment device of a product.
本発明の発光装置又は照明方法により照明した場合には、照度が数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
よって、本発明の発光装置又は照明方法を家庭用等の一般照明に応用したとすれば、食品は新鮮に、かつ、食欲をそそるように見え、新聞や雑誌等も見やすく、段差等の視認性も上がり家庭内の安全性向上にもつながると考えられる。よって、本発明を家庭用照明に応用することは好ましい。また、衣料品、食品、車、かばん、靴、装飾品、家具等の展示物用照明としても好ましく、周辺から際立って視認させうる照明が可能である。化粧品等の、色の微妙な差が購入の決め手となる物品の照明としても好ましい。白色のドレス等の展示物用照明として使用すると、同じ白色でも、青みがかった白、クリーム色に近い白などの、微妙な色の差が視認しやすくなるため、本人の希望通りの色を選択することが可能となる。さらには、結婚式場、劇場等での演出用照明としても好適で、純粋な白色のドレス等は純白に見え、歌舞伎等の着物、隈取等もはっきりと見えるようになる。さらに肌色も際立ち好ましい。また、美容室の照明として使用すると、毛髪をカラー処理する場合、屋外で見たときと齟齬がないような色にすることが可能となり、染めすぎや染め不足を防ぐことができる。
When illuminated by the light emitting device or the illumination method of the present invention, even if the illuminance is about several thousand Lx to several hundred Lx, purple, bluish purple, blue, bluish green, green, yellowish green, yellow, yellowish red. For most colors, red, magenta, and in some cases all colors, a truly natural look is achieved, as seen under tens of thousands of lux, for example under outdoor illumination on a sunny day. Will be done. In addition, the skin color of the subject (Japanese), various foods, clothing, wood color, etc., which have an intermediate saturation, also have a natural color appearance that many subjects find more preferable.
Therefore, if the light emitting device or the lighting method of the present invention is applied to general lighting for home use, the food looks fresh and appetizing, newspapers and magazines are easy to see, and the visibility of steps and the like is visible. It is thought that it will also increase and lead to improvement of safety in the home. Therefore, it is preferable to apply the present invention to home lighting. It is also preferable as lighting for exhibits such as clothing, food, cars, bags, shoes, ornaments, furniture, etc., and lighting that can be clearly seen from the surroundings is possible. It is also preferable as lighting for items such as cosmetics whose purchase is determined by subtle differences in color. If you use it as lighting for exhibits such as white dresses, even if it is the same white, it will be easier to see subtle color differences such as bluish white and white close to cream, so select the color you want. It becomes possible. Furthermore, it is also suitable as lighting for production in wedding halls, theaters, etc., and pure white dresses and the like look pure white, and kimonos such as Kabuki and kumadori can be clearly seen. Furthermore, the skin color is also outstandingly preferable. In addition, when it is used as lighting for a beauty salon, when the hair is color-treated, it is possible to make the color consistent with that when viewed outdoors, and it is possible to prevent over-dyeing and insufficient dyeing.
さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、限られた一定の空間において、多くの種類の活動がなされる場所における光源としても好適である。例えば、航空機内の客席では、読書もなされ、仕事もなされ、食事も行われる。さらに電車、長距離バス等においても事情は類似している。このような交通機関の内装用照明として、本発明は好適に利用可能である。 In addition, white looks whiter, achromatic colors are easier to identify, and chromatic colors become more natural vivid, so in a limited space, where many types of activities are performed. It is also suitable as a light source. For example, in the passenger seats on an airplane, reading is done, work is done, and meals are eaten. Furthermore, the situation is similar for trains and long-distance buses. The present invention can be suitably used as interior lighting for such transportation.
さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、美術館等における絵画等を屋外で視認したような自然な色調に照明することが可能であって、美術品用照明としても、本発明は好適に利用可能である。 Furthermore, since white looks whiter, achromatic colors can be easily identified, and chromatic colors become natural vivid, the paintings in museums and the like are illuminated in a natural color tone as if they were visually recognized outdoors. This is possible, and the present invention can be suitably used as lighting for works of art.
一方で、本発明は高齢者用照明としても好適に利用可能である。すなわち、細かな文字が通常の照度下で見えにくい、段差等が見えにくい等の場合であっても、本発明の照明方法又は発光装置を適応することで、無彩色間、あるいは有彩色間の識別が容易になるため、これらの問題を解決可能である。よって、老人ホームや病院の待合室、書店や図書館等
の不特定多数の方が利用する公共施設等における照明にも好適に利用可能である。
On the other hand, the present invention can also be suitably used as lighting for the elderly. That is, even when fine characters are difficult to see under normal illuminance, steps, etc. are difficult to see, by applying the lighting method or light emitting device of the present invention, between achromatic colors or between chromatic colors. These problems can be solved because they are easy to identify. Therefore, it can be suitably used for lighting in public facilities used by an unspecified number of people such as elderly homes, hospital waiting rooms, bookstores and libraries.
さらに、各種の事情で比較的低照度になりがちな照明環境に適応して、視認性を確保する応用においても、本発明の照明方法又は発光装置は好適に利用可能である。 Further, the lighting method or the light emitting device of the present invention can be suitably used in an application for ensuring visibility by adapting to a lighting environment in which the illuminance tends to be relatively low due to various circumstances.
例えば、街灯、車のヘッドライト、足元灯に応用し、従来光源を用いた場合よりも各種の視認性を向上させることも好ましい。 For example, it is also preferable to apply it to street lights, car headlights, and foot lights to improve various visibility as compared with the case where a conventional light source is used.
Claims (15)
当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φＳＳＬ（λ）が、
のときに、
前記発光領域から出射される光束量かつ／または放射束量を変化させることで、φＳＳＬ（λ）が条件１−４を満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件１：
前記発光装置から出射される光は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離Ｄ ｕｖＳＳＬ が、−０．０３５０ ≦ Ｄ ｕｖＳＳＬ ＜ ０となる光を主たる放射方向に含む。
条件２：
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφ ＳＳＬ （λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφ ｒｅｆ （λ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を（Ｘ ＳＳＬ 、Ｙ ＳＳＬ 、Ｚ ＳＳＬ ）、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘ ｒｅｆ 、Ｙ ｒｅｆ 、Ｚ ｒｅｆ ）とし、
前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布Ｓ ＳＳＬ （λ）と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓ ｒｅｆ （λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）
をそれぞれ、
Ｓ ＳＳＬ （λ）＝φ ＳＳＬ （λ）／Ｙ ＳＳＬ
Ｓ ｒｅｆ （λ）＝φ ｒｅｆ （λ）／Ｙ ｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓ ｒｅｆ （λ）−Ｓ ＳＳＬ （λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、Ｓ ＳＳＬ （λ）の最長波長極大値を与える波長をλ Ｒ （ｎｍ）とした際に、λ Ｒ よりも長波長側にＳ ＳＳＬ （λ Ｒ ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａ ｃｇ が、−３６０ ≦ Ａ ｃｇ ≦ −１０を満たし、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、Ｓ ＳＳＬ （λ）の最長波長極大値を与える波長をλ Ｒ （ｎｍ）とした際に、λ Ｒ よりも長波長側にＳ ＳＳＬ （λ Ｒ ）／２となる波長Λ４が存在しない場合において、
下記数式（２）で表される指標Ａ ｃｇ が、−３６０ ≦ Ａ ｃｇ ≦ −１０を満たす。
条件３：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
かつ飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件４：
当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
当該放射方向に出射される光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。 A light emitting device having M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions, and having a bluish purple or blue semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one of the light emitting regions.
Principal radially spectral distribution of the light emitted from the light emitting regions and φ SSL N (λ) (N M from 1) of the light emitting device, the light emitting device from all of the light emitted in the radial direction Spectral distribution φ SSL (λ)
At that time
The light emitting region luminous flux and is emitted from the / or by varying the radiant flux amount, φ SSL (λ) is a light-emitting device can light emitting region inherent to satisfy the condition 1 -4.
Condition 1:
The light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 is −0.0350 ≦ D uvSSL <0 in the main radiation direction.
Condition 2:
Criteria for selecting the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction according to φ SSL (λ) and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. The spectral distribution of the light of is φ ref (λ), the tristimulus values of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction are (X SSL , Y SSL , Z SSL ), and the light is emitted from the light emitting device in the radiation direction. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light .
It is selected according to the normalized spectral distribution SSL (λ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature TSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction. Reference light standardized spectral distribution S ref (λ) and the difference between these standardized spectral distributions ΔS (λ)
Each
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, TLS (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less, TLS (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the absence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
Condition 3:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed . Let the values be a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
When the a * value and b * value in the L * a * b * color space are a * nref and b * nref (where n is a natural number from 1 to 15), the saturation difference ΔC n is -3.8. ≤ ΔC n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
When the maximum value of the saturation difference is ΔC max and the minimum value of the saturation difference is ΔC min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference | ΔC max −ΔC min. | Is 2.8 ≤ | ΔC max −ΔC min | ≤ 19.6
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
Condition 4:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (where n is). Natural numbers from 1 to 15)
CIE 1976 of the 15 modified Munsell color schemes when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light emitted in the radiation direction.
L * a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9.0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
すべてのφＳＳＬＮ（λ）（Ｎは１からＭ）が、前記条件１−４を満たす発光装置。 The light emitting device according to claim 1.
A light emitting device in which all φ SSL N (λ) (N is 1 to M) satisfy the above conditions 1-4 .
前記Ｍ個の発光領域中の、少なくとも１つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。 The light emitting device according to claim 1 or 2.
A light emitting device in which at least one light emitting region in the M light emitting regions is a wiring that can be electrically driven independently of the other light emitting regions.
Ｍ個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。 The light emitting device according to claim 3.
A light emitting device in which all M light emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of other light emitting regions.
最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離Ｌが、０．４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 4.
A light emitting device in which the maximum distance L created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is 0.4 mm or more and 200 mm or less.
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が
１８０（ｌｍ／Ｗ） ≦ Ｋ（ｌｍ／Ｗ） ≦ ３２０（ｌｍ／Ｗ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 5.
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) of 180 (lm / W) ≤ K in a wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less derived from the spectral distribution φ SSL (λ). (Lm / W) ≤ 320 (lm / W)
A light emitting device characterized in that it can meet the requirements.
前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が
２０００（Ｋ） ≦ ＴＳＳＬ（Ｋ） ≦ ７０００（Ｋ）
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6.
The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2000 (K) ≤ T SSL (K) ≤ 7000 (K).
A light emitting device characterized in that it can meet the requirements.
相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が変化し得る発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 7.
A light emitting device in which the correlated color temperature T SSL (K) can be changed.
相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）が変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ／または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置。 The light emitting device according to claim 8.
A light emitting device characterized in that when the correlated color temperature T SSL (K) changes, the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction can be controlled independently.
発光要素として緑色蛍光体及び赤色蛍光体を備え、
前記緑色蛍光体は、ＢＳＳ蛍光体、Ｇ−ＢＡＭ蛍光体、β−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２で表される蛍光体、ＬＳＮ蛍光体、ＹＡＧ蛍光体、Ｙａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｌｕ）ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）ｃＡｌｄＯｅで表される蛍光体（ただし、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０．１≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）、Ｌｕａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｙ）ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）ｃＡｌｄＯｅで表される蛍光体（ただし、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）、ＣＳＭＳ蛍光体、及びＣＳＯ蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種の緑色蛍光体を含み、
前記赤色蛍光体は、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、ＫＳＦ蛍光体、ＫＳＮＡＦ蛍光体、ＬＯＳ蛍光体、及びＭＧＯＦ蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種の緑赤色蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 9.
It is equipped with a green phosphor and a red phosphor as light emitting elements.
The green phosphor is a BSS phosphor, a G-BAM phosphor, a β-SiAlON phosphor, a phosphor represented by (Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) 3 Si 6 O 12 N 2 , an LSN. phosphor, YAG phosphor, Y a (Ce, Tb, Lu) b (Ga, Sc) phosphor represented by c Al d O e (however, a, b, c, d , e is, a + b = 3 , 0 ≦ b ≦ 0.2, 4.5 ≦ c + d ≦ 5.5, 0.1 ≦ c ≦ 2.6, and 10.8 ≦ e ≦ 13.4), Lu a (Ce, Tb) , Y) b (Ga, Sc ) phosphor represented by c Al d O e (however, a, b, c, d , e is, a + b = 3,0 ≦ b ≦ 0.2,4.5 ≦ C + d ≦ 5.5, 0 ≦ c ≦ 2.6, and 10.8 ≦ e ≦ 13.4), CSMS fluorescence, and at least one green fluorescence selected from the group consisting of CSO fluorescence. Including the body
The red phosphor is selected from the group consisting of a phosphor represented by (Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu, a CASON phosphor, a KSF phosphor, a KSNAF phosphor, a LOS phosphor, and an MGOF phosphor. A light emitting device comprising at least one kind of green-red phosphor.
前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の＜１−１＞、＜１−２＞、＜２＞、及び＜３＞を満たすように照明する照明方法。
＜１−１＞：
前記対象物の位置で測定した光のＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離Ｄ ｕｖＳＳＬ が、−０．０３５０ ≦ Ｄ ｕｖＳＳＬ ＜ ０である。
＜１−２＞：
前記対象物の位置で測定した光の分光分布をφ ＳＳＬ （λ）、前記対象物の位置で測定した光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の分光分布をφ ｒｅｆ （λ）、前記対象物の位置で測定した光の三刺激値を（Ｘ ＳＳＬ 、Ｙ ＳＳＬ 、Ｚ ＳＳＬ ）、前記対象物の位置で測定した光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘ ｒｅｆ 、Ｙ ｒｅｆ 、Ｚ ｒｅｆ ）とし、
前記対象物の位置で測定した光の規格化分光分布Ｓ ＳＳＬ （λ）と、前記対象物の位置
で測定した光の相関色温度Ｔ ＳＳＬ （Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓ ｒｅｆ （λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
Ｓ ＳＳＬ （λ）＝φ ＳＳＬ （λ）／Ｙ ＳＳＬ
Ｓ ｒｅｆ （λ）＝φ ｒｅｆ （λ）／Ｙ ｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓ ｒｅｆ （λ）−Ｓ ＳＳＬ （λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、Ｓ ＳＳＬ （λ）の最長波長極大値を与える波長をλ Ｒ （ｎｍ）とした際に、λ Ｒ よりも長波長側にＳ ＳＳＬ （λ Ｒ ）／２となる波長Λ４が存在する場合において、
下記数式（１）で表される指標Ａ ｃｇ が、−３６０ ≦ Ａ ｃｇ ≦ −１０を満たし、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以内の範囲で、Ｓ ＳＳＬ （λ）の最長波長極大値を与える波長をλ Ｒ （ｎｍ）とした際に、λ Ｒ よりも長波長側にＳ ＳＳＬ （λ Ｒ ）／２となる波長Λ４が存在しない場合において、
下記数式（２）で表される指標Ａ ｃｇ が、−３６０ ≦ Ａ ｃｇ ≦ −１０を満たす。
＜２＞：
前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎＳＳＬ、ｂ＊ ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるａ＊値、ｂ＊値をそれぞれａ＊ ｎｒｅｆ、ｂ＊ ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣｎが
−３．８ ≦ ΔＣｎ ≦ １８．６ （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、下記式（３）で表される飽和度差の平均が下記式（４）を満たし、
かつ、飽和度差の最大値をΔＣｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣｍｉｎとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜が
２．８ ≦ ｜ΔＣｍａｘ−ΔＣｍｉｎ｜ ≦ １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣｎ＝√｛（ａ＊ ｎＳＳＬ）２＋（ｂ＊ ｎＳＳＬ）２｝−√｛（ａ＊ ｎｒｅｆ）２＋（ｂ＊ ｎｒｅｆ）２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
＜３＞：
前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における色相角をθｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈｎ｜が
０ ≦ ｜Δｈｎ｜ ≦ ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈｎ＝θｎＳＳＬ−θｎｒｅｆとする。 Lighting to prepare an object Light emission that includes an object preparation step and M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions, and has a bluish purple or blue semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one light emitting region. A lighting method that includes a lighting process that illuminates an object with light emitted from a device.
In the lighting step, when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object is the following <1-1>, <1-2>, <2>,. And a lighting method that illuminates so as to satisfy <3>.
<1-1>:
The distance D uvSSL of the light measured at the position of the object from the blackbody radiation trajectory defined by ANSI C78.377 is −0.0350 ≦ D uvSSL <0.
<1-2>:
The spectral distribution of light measured at the position of the object is φ SSL (λ), and the spectral distribution of reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) of light measured at the position of the object. φ ref (λ), the tristimulus value of light measured at the position of the object (X SSL , Y SSL , Z SL ), and the correlated color temperature T SSL (K) of light measured at the position of the object. Let (X ref , Y ref , Z ref ) be the reference tristimulus values of the reference light selected accordingly .
Normalized spectral distribution SSSL (λ) of light measured at the position of the object and the position of the object
The standardized spectral distribution Sref (λ) of the reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of the light measured in 1 and the difference ΔS (λ) of these normalized spectral distributions, respectively.
S SSL (λ) = φ SSL (λ) / Y SSL
S ref (λ) = φ ref (λ) / Y ref
ΔS (λ) = S ref (λ) -S SSL (λ)
Defined as
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less , S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the presence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
When the wavelength that gives the longest wavelength maximum value of S SSL (λ) is λ R (nm) in the wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less , S SL (λ R ) / 2 is set on the longer wavelength side than λ R. In the absence of the wavelength Λ4
The index A cg represented by the following mathematical formula (2) satisfies -360 ≤ A cg ≤ -10.
<2>:
CIE 1976 L * a * b * a * value in the color space, b of the following 15 types of modified Munsell color sheets from # 01 to # 15 when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed. * Values are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15), respectively.
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSSL (K) of light measured at the position of the object . a * b * a * values in a color space, b * values of each a * nref, b * nref (where n is from 1 natural numbers 15) when the degree of saturation difference [Delta] C n is -3.8 ≦ [Delta] C n ≤ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
, And the average saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4).
When the maximum value of the saturation difference is ΔC max and the minimum value of the saturation difference is ΔC min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference | ΔC max − ΔC min | is 2.8 ≤ | ΔC max − ΔC min | ≤ 19.6
Meet.
However, ΔC n = √ {(a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 } −√ {(a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 }.
15 types of modified Munsell color system # 01 7.5 P 4/10
# 02 10 PB 4/10
# 03 5 PB 4/12
# 04 7.5 B 5/10
# 05 10 BG 6/8
# 06 2.5 BG 6/10
# 07 2.5 G 6/12
# 08 7.5 GY 7/10
# 09 2.5 GY 8/10
# 10 5 Y 8.5 / 12
# 11 10 YR 7/12
# 12 5 YR 7/12
# 13 10 R 6/12
# 14 5 R 4/14
# 15 7.5 RP 4/12
<3>:
CIE 1976 L * a * b * of the above 15 types of modified Munsell color sheets when illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed. The hue angle in the color space is θ nSSL (degrees) (however, n). Is a natural number from 1 to 15)
CIE 1976 L * of the 15 types of modified Mansell color charts when mathematically assuming illumination with reference light selected according to the correlated color temperature TSS (K) of light measured at the position of the object . a * b * When the hue angle in the color space is θ nref (degrees) (where n is a natural number from 1 to 15), the absolute value of the hue angle difference | Δh n | is 0 ≤ | Δh n | ≤ 9. 0 (degrees) (n is a natural number from 1 to 15)
Meet.
However, Δh n = θ nSSL −θ nref .
前記式（３）で表される飽和度差の平均
、及び相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）からなる群から選択される少なくとも１つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法。 The lighting method according to claim 11.
Average of saturation difference represented by the above formula (3)
, And a lighting method in which the illuminance of the object is invariant when at least one selected from the group consisting of the correlated color temperature T SSL (K) is changed.
前記式（３）で表される飽和度差の平均
を増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法。 The lighting method according to claim 11.
Average of saturation difference represented by the above formula (3)
A lighting method that reduces the illuminance of the object when the number of lights is increased.
相関色温度ＴＳＳＬ（Ｋ）を増加させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法。 The lighting method according to claim 11.
A lighting method that increases the illuminance of an object when the correlated color temperature T SSL (K) is increased.
最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の２点がつくる最大距離をＬ、発光装置と照明対象物の距離をＨとした際に、
５×Ｌ≦Ｈ≦５００×Ｌ
となるように距離Ｈを設定する照明方法。
The lighting method according to any one of claims 11 to 14.
When the maximum distance created by any two points on the virtual outer circumference surrounding the entire different light emitting regions that are in close contact with each other is L, and the distance between the light emitting device and the illuminating object is H,
5 × L ≦ H ≦ 500 × L
A lighting method that sets the distance H so as to be.
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