JP6913790B2 - 屋内用光源および照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、屋内で使用される屋内用光源および照明装置に関する。
建物内、家屋内などの屋内では、蛍光灯や電球に代わってＬＥＤ（Laser Emitting Diode）などの半導体発光素子を光源とする照明装置が用いられていれる。また、例えば、屋内における家電製品や乗用自動車などの塗装面の外観検査用光源としても発光素子を光源とする照明装置が用いられている。
半導体発光素子は、出射光の波長帯域が狭く、単一色の光しか出射できない。照明光を白色光としたい場合は、出射光の波長帯域が異なる複数の半導体発光素子を準備し、複数の出射光の混色によって白色光を実現している。または、同一波長の励起光によって波長帯域の異なる蛍光を発光する複数の蛍光体を準備し、複数の蛍光の混色によって白色光を実現している。
このような混色の手法を用いれば、白色光以外にも目的に応じたスペクトルを有する光源を作製することができる。
特開２０１５−１２６１６０号公報記載の発光装置は、ピーク波長が異なる２種類の青色発光素子と、青色発光素子の出射光に励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体と、赤色光を発光する赤色蛍光体とを有し、演色性を向上させている。
屋内用の照明装置で用いられる屋内用光源は、その出射光に高い演色性が求められている。たとえば、白色光を照射したときの外観と、太陽光のもとで見たときの外観とでは異なっており、外観検査を実際の使用状態に近づけるために、検査用照明装置として演色性が高い光を出射できるものがよいとされる。
本発明の一つの態様による屋内用光源は、発光素子と、波長変換部材を備えている。発光素子は、３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲を励起光として出射する。波長変換部材は、該発光素子から出射される光に励起されて蛍光を発する蛍光体であって、赤色の蛍光を発する赤色蛍光体、緑色の蛍光を発する緑色蛍光体、青色の蛍光を発する青色蛍光体を含む前記蛍光体が分散されている。また、４４０〜４６０ｎｍの波長領域に第１のピークを有し、５４０〜５６０ｎｍの波長領域に第２のピークを有し、６１０〜６３０ｎｍの波長領域に第３のピークを有し、第１のピークのピーク波長をλ１［ｎｍ］とし、第２のピークのピーク波長をλ２［ｎｍ］とし、第３のピークのピーク波長をλ３［ｎｍ］とし、励起光のピーク波長をλ４とし、第１〜第３のピークにおける光強度のうち、最大となる光強度を１としたとき、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度である第１光強度が相対強度で０．７以上であり、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度である第２光強度が相対強度で０．８以上である発光スペクトルの光を発するとともに、λ４［ｎｍ］における光強度が相対強度で０．６以上０．７以下である。
本発明の一つの態様による照明装置は、複数の上記の屋内用光源を備える。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る屋内用光源の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
＜屋内用光源の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る屋内用光源の外観斜視図である。図２は、図１に示す屋内用光源を仮想線で示す平面で切断したときの断面図である。
図１は、本発明の一実施形態に係る屋内用光源の外観斜視図である。図２は、図１に示す屋内用光源を仮想線で示す平面で切断したときの断面図である。
屋内用光源１は、基板２と、基板２上に設けられた発光素子３と、基板２上に発光素子３を取り囲むように設けられた枠体４と、枠体４で囲まれた内側の空間内に、枠体４で囲まれる空間の上部の一部を残して充填された封止部材５と、枠体４で囲まれた内側の空間の上部の一部に、封止部材５の上面に沿って枠体４内に収まるように設けられた波長変換部材６と、を備えている。なお、発光素子３は、例えば、ＬＥＤであって、半導体を用いたｐｎ接合中の電子と正孔が再結合することによって、外部に向かって光を放出する。
基板２は、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等からなる。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。また、基板２は、基板２の熱膨張を調整することが可能な金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
少なくとも基板２の主面または基板２の内部には、基板２の内外を電気的に導通する配線導体が設けられている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。基板２がセラミック材料から成る場合は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板２となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより得られる。なお、配線導体の表面には、酸化防止のために、例えば、ニッケルまたは金等のめっき層が形成されている。また、基板２の上面には、基板２上方に効率良く光を反射させるために、配線導体およびめっき層と間隔を空けて、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはプラチナ等の金属反射層を形成してもよい。
発光素子３は、基板２の主面上に実装される。発光素子３は、基板２主面上に形成される配線導体の表面に被着するめっき層上に、例えば、ろう材または半田を介して電気的に接続される。発光素子３は、透光性基体と、透光性基体上に形成される光半導体層とを有している。透光性基体は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能なものであればよい。透光性基体に用いられる材料としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等を用いることができる。なお、透光性基体の厚みは、例えば５０μｍ以上１０００μｍ以下である。
光半導体層は、透光性基体上に形成される第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層とから構成されている。第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素等のＩＩＩ−Ｖ族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化
インジウム等のＩＩＩ族窒化物半導体等を用いることができる。なお、第１半導体層の厚みは、例えば１μｍ以上５μｍ以下であって、発光層の厚みは、例えば２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であって、第２半導体層の厚みは、例えば５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子３は、例えば３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発することができる。
インジウム等のＩＩＩ族窒化物半導体等を用いることができる。なお、第１半導体層の厚みは、例えば１μｍ以上５μｍ以下であって、発光層の厚みは、例えば２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であって、第２半導体層の厚みは、例えば５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子３は、例えば３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発することができる。
枠体４は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料、あるいは多孔質材料、あるいは酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の金属酸化物からなる粉末を混合させた樹脂材料から成る。枠体４は、基板２の主面に、例えば樹脂等を介して接続されている。枠体４は、発光素子３と間隔を空けて、発光素子３を取り囲むように設けられている。また、枠体４は、傾斜する内壁面が、基板２の主面から遠ざかるに従い、外方に向かって広がるように形成されている。そして、枠体４の内壁面が、発光素子３から発せられる励起光の反射面として機能する。なお、平面視して、枠体４の内壁面の形状を円形とすると、発光素子３が出射する光を反射面にて全方向に反射させることができる。
また、枠体４の傾斜する内壁面は、例えば、焼結材料からなる枠体４の内周面にタングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金等から成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子３の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体４の内壁面の傾斜角度は、基板２の主面に対して例えば５５度以上７０度以下の角度に設定されている。
枠体４で囲まれる内側の空間には、光透過性の封止部材５が充填されている。封止部材５は、発光素子３を封止するとともに、発光素子３から発せられる光が透過する機能を備えている。封止部材５は、枠体４で囲まれる内側の空間内に、枠体４で囲まれる空間の一部を残して充填されている。封止部材５は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。封止部材５の屈折率は、例えば１．４以上１．６以下に設定されている。
波長変換部材６は、枠体４で囲まれた内側の空間の上部に、封止部材５の上面に沿って設けられている。波長変換部材６は、枠体４内に収まるように形成されている。波長変換部材６は、発光素子３の発する光の波長を変換する機能を有している。波長変換部材６は、発光素子３から発せられる光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体７が発光素子３から発せられる光によって励起されて、蛍光体７からの光を発するとともに、発光素子３かの光の一部および蛍光体７から発せられる光を透過させて出射するものである。波長変換部材６は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂、透光性のガラスからなり、その絶縁樹脂、ガラス中に、蛍光体７が含有されている。蛍光体７は、波長変換部材６中に均一に分散するようにしている。
発光素子３、および波長変換部材６中に含有される蛍光体７としては、屋内用光源１から発せられる光のスペクトルが、図３に示すような発光スペクトルＳとなるように選ばれる。本実施形態の屋内用光源１では、ピーク波長が４０５ｎｍである発光素子３を用い、蛍光体７として、赤色の蛍光を発する赤色蛍光体、緑色の蛍光を発する緑色蛍光体、第１のスペクトルを有する青色の蛍光を発する第１青色蛍光体および第２のスペクトルを有する青色の蛍光を発する第２青色蛍光体を用いる。
第１青色蛍光体の蛍光スペクトルである第１の蛍光スペクトルと、第２青色蛍光体の蛍光スペクトルである第２の蛍光スペクトルとは、以下のような特徴を有している。第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］との差分が１０ｎｍ以下である。本実施形態では、２種類の青色蛍光体を用いて
いるが、２つのピーク波長の差分は１０ｎｍ以下と小さく、第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］とは異なっている。このとき、、差分が０ｎｍ、すなわちλＢ１＝λＢ２であってもよい。第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］とが異なる場合には、屋内用光源１の発光スペクトルによって第１青色蛍光体と第２青色蛍光体の光強度を確認する際に、第１青色蛍光体の第１の蛍光スペクトルと、第２青色蛍光体の第２の蛍光スペクトルとを区別することが容易となる。その結果、第１青色蛍光体による第１の蛍光スペクトルの光強度と、第２青色蛍光体による第２の蛍光スペクトルの光強度を調整することが容易になる。
いるが、２つのピーク波長の差分は１０ｎｍ以下と小さく、第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］とは異なっている。このとき、、差分が０ｎｍ、すなわちλＢ１＝λＢ２であってもよい。第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］とが異なる場合には、屋内用光源１の発光スペクトルによって第１青色蛍光体と第２青色蛍光体の光強度を確認する際に、第１青色蛍光体の第１の蛍光スペクトルと、第２青色蛍光体の第２の蛍光スペクトルとを区別することが容易となる。その結果、第１青色蛍光体による第１の蛍光スペクトルの光強度と、第２青色蛍光体による第２の蛍光スペクトルの光強度を調整することが容易になる。
また、ピーク波長の差が小さいほうが第１の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルのピーク波長λＢ２［ｎｍ］を中心波長とした青色領域の光強度を大きくできることからよい。さらに、第１青色蛍光体の蛍光スペクトルである第１の蛍光スペクトルと、第２青色蛍光体の蛍光スペクトルである第２の蛍光スペクトルの半値幅は異なっているほうがよい。さらに、第２青色蛍光体の蛍光スペクトルである第２の蛍光スペクトルは、第１青色蛍光体の蛍光スペクトルである第１の蛍光スペクトルよりも長波長側に広がるように半値幅が異なるとともに、大きくなっているほうがよい。
具体的には、第１の蛍光スペクトルの半値幅ＨＷＢ１［ｎｍ］と第２の蛍光スペクトルの半値幅ＨＷＢ２［ｎｍ］との差分が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、第２青色蛍光体の蛍光スペクトルである第２の蛍光スペクトルが第１青色蛍光体の蛍光スペクトルである第１の蛍光スペクトルよりも長波長側に広がる。すなわち、屋内用光源１は、第１青色蛍光体および第２青色蛍光体のピーク波長の差分を小さくし、緑色蛍光体に吸収されやすい青色領域の光強度を大きくするとともに、第１青色蛍光体および第２青色蛍光体からの光のうち、緑色蛍光体に吸収され難い５００ｎｍから６００ｎｍの光を合成することができる。その結果、屋内用光源１は、青色領域と緑色領域のピーク波長における光強度の差分を小さくすることができるとともに、青色領域と緑色領域のピーク波長の間の波長における光強度を大きくすることができる。このことから、太陽光のスペクトルに近似する、演色性の高い光を出射することができる。
このような２種類の青色蛍光体を用いることによって、屋内用光源１の発光スペクトルにおいて、青色領域において光強度が最大となる第１のピークのピーク波長をλ１［ｎｍ］とし、緑色領域における第２のピークのピーク波長をλ２［ｎｍ］とし、赤色領域における第３のピークのピーク波長をλ３［ｎｍ］とする場合、λ１［ｎｍ］における光強度を高く保ち、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域での光強度の低下を抑制し、当該波長領域における最小の光強度を相対強度で０．７以上、好ましくは０．８５以上とすることができる。
赤色蛍光体は、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕである。緑色蛍光体は、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎである。第１青色蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕであり、第２青色蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕである。
屋内で使用される照明装置に好適な屋内用光源１の発光スペクトルとしては、少なくとも次の要件を満たしていることが重要である。すなわち、４４０〜４６０ｎｍの波長領域における光強度が最大となる第１のピークを有し、５４０〜５６０ｎｍの波長領域に第２のピークを有し、６１０〜６３０ｎｍの波長領域に第３のピークを有し、第１のピークのピーク波長をλ１［ｎｍ］とし、第２のピークのピーク波長をλ２［ｎｍ］とし、第３の
ピークのピーク波長をλ３［ｎｍ］とし、第１〜第３のピークにおける光強度のうち、最大となる光強度を相対強度で１としたとき、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．７以上であり、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．８以上である発光スペクトルとする。なお、この発光スペクトルは、λ１［ｎｍ］よりも短波長側の波長領域およびλ３［ｎｍ］よりも長波長側の波長領域については、特に限定されないが、可視光として認識され難い紫外領域や赤外領域の光である、３８０ｎｍよりも短波長側の波長領域および７８０ｎｍよりも長波長側の波長領域の光については抑制されることがよい。
ピークのピーク波長をλ３［ｎｍ］とし、第１〜第３のピークにおける光強度のうち、最大となる光強度を相対強度で１としたとき、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．７以上であり、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．８以上である発光スペクトルとする。なお、この発光スペクトルは、λ１［ｎｍ］よりも短波長側の波長領域およびλ３［ｎｍ］よりも長波長側の波長領域については、特に限定されないが、可視光として認識され難い紫外領域や赤外領域の光である、３８０ｎｍよりも短波長側の波長領域および７８０ｎｍよりも長波長側の波長領域の光については抑制されることがよい。
本実施形態に係る屋内用光源１から出射される光の発光スペクトルは、λ１［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域において、光強度が相対強度で０．７よりも小さくなることがなく、常に相対強度で０．７以上となっており、従来の光源から出射される光の発光スペクトルに比べて、より太陽光のスペクトルに近似する、即ち、λ１［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における光強度の最大値と最小値との差をより小さくできるとともに、本実施形態に係る屋内用光源１は、より演色性の高い光を出射することができる。
さらに、本実施形態の発光スペクトルでは、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．８５以上であり、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度が相対強度で０．９５以上であってもよい。
このような発光スペクトルは、λ１［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域において、光強度が相対強度で０．８５よりも小さくなることがなく、常に相対強度で０．８５以上である。このため、本実施形態に係る屋内用光源１は、太陽光のスペクトルにさらに近似する、演色性の高い光を出射することができる。即ち、太陽光のスペクトルにおける相対強度と、本実施形態の発光スペクトルにおける相対強度との差を小さくすることができ、より太陽光に近似した屋内用光源１を作製することができる。さらに、本実施形態の発光スペクトルは、第１〜第３のピークにおける光強度において、最大となる光強度を除く２つの光強度が、いずれも相対強度で０．９９以上であってもよい。
このような発光スペクトルは、３つのピーク波長が、ほぼ同じ光強度を有しており、さらに、太陽光のスペクトルにおける相対強度と、本実施形態の発光スペクトルにおける相対強度との差を小さくできる。このことから、本実施形態に係る屋内用光源１は、太陽光のスペクトルにさらに近似した、演色性の高い光を出射することができる。
さらに、本実施形態の発光スペクトルは、４０５ｎｍにおける光強度が相対強度で０．６以上であって、４００ｎｍにおける光強度が相対強度で０．４以下である。また、６５０ｎｍにおける光強度が相対強度で０．８以上であり、７００ｎｍにおける光強度が相対強度で０．３５以上であってもよい。
このような発光スペクトルは、λ１[ｎｍ]よりも短波長側の波長領域と、λ３［ｎｍ］よりも長波長側の波長領域において、光強度が急激に減少せず、緩やかに減少する。また、可視光として認識され難い３８０ｎｍ以下の紫外領域の光や、７８０ｎｍ以上の赤外領域の光を抑制できる。このため、本実施形態に係る屋内用光源１は、さらに太陽光のスペクトルに近似させつつ、可視光として認識され難い光エネルギーが抑制された、演色性の高い光を効率よく出射することができる。
図３は、本実施形態に係る屋内用光源１から出射される光の発光スペクトルＳの一例を示している。なお、図３に示す発光スペクトルＳは、後述の実施例によって測定された実測値を示している。
図３に示される発光スペクトルＳによれば、第１ピークのピーク波長λ１［ｎｍ］は４５２ｎｍであり、λ１［ｎｍ］における光強度は相対強度で０．９９７である。また、第２ピークのピーク波長λ２［ｎｍ］は５５３ｎｍであり、λ２［ｎｍ］における光強度は相対強度で１である。また、第３ピークのピーク波長λ３［ｎｍ］は６１６ｎｍであり、λ３［ｎｍ］における光強度は相対強度で０．９９４である。
また、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度は相対強度で０．８７７である。また、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度は相対強度で０．９５３である。さらに、６５０ｎｍにおける光強度が相対強度で０．８４２であり、７００ｎｍにおける光強度が相対強度で０．３９９である。
図４は、本実施形態の屋内用光源１で用いられる発光素子３から出射される励起光の発光スペクトルＬの一例を示し、図５は、本実施形態の屋内用光源１で用いられる蛍光体７の赤色蛍光体の蛍光スペクトルＲ、緑色蛍光体の蛍光スペクトルＧ、第１青色蛍光体の第１の蛍光スペクトルＢ１および第２青色蛍光体の第２の蛍光スペクトルＢ２における、それぞれの蛍光スペクトルの一例を示している。それぞれのスペクトルにおいて、最も高い光強度を１とする相対強度で示したスペクトルである。なお、図４，５に示す発光スペクトルＬおよび各蛍光スペクトルＢ１，Ｂ２，Ｇ，Ｒは、後述の実施例によって測定された実測値を示している。
図５に示す蛍光スペクトルＢ１，Ｂ２，Ｇ，Ｒによれば、第１の蛍光スペクトルＢ１のピーク波長λＢ１が４５０ｎｍである。また、第２の蛍光スペクトルＢ２のピーク波長λＢ２が４５３ｎｍであり、その差分は３ｎｍである。また、第１の蛍光スペクトルＢ１の半値幅ＨＷＢ１が３９ｎｍであり、第２の蛍光スペクトルＢ２の半値幅ＨＷＢ２が５２ｎｍであり、その差分が１３ｎｍである。
本実施形態の屋内用光源１は、建物内、家屋内などの屋内で用いられる照明装置において、例えば、複数個配列して構成される形態などで利用される。例えば、居住空間の照明装置であれば、屋内であっても太陽光が照射されたような照明環境を構築することができる。また、塗装された物品、例えば乗用自動車などの外観検査用の照明装置として用いれば、屋内であっても太陽光が照射されたような検査環境を構築することができる。以下に添付図面を参照して、本実施形態に係る屋内用光源１を備える照明装置の一例を説明する。
＜照明装置の構成＞
図６は、本実施形態に係る屋内用光源を備える照明装置の外観斜視図であり、図７は、図６に示す照明装置の分解斜視図である。図８は、図６に示す照明装置の筐体から透光性基板を取り外した状態を示す斜視図である。
図６は、本実施形態に係る屋内用光源を備える照明装置の外観斜視図であり、図７は、図６に示す照明装置の分解斜視図である。図８は、図６に示す照明装置の筐体から透光性基板を取り外した状態を示す斜視図である。
照明装置１０は、筐体１１と、屋内用光源１と、配線基板１２と、透光性基板１３を備えている。筐体１１は、上方に開口しており、長尺である。屋内用光源１は、筐体１１内に長手方向に沿ってライン状に複数個配列されている。配線基板１２は、複数の屋内用光源１が実装される長尺である。透光性基板１３は、筐体１１によって支持され、筐体１１の開口を閉塞する長尺である。
筐体１１は、透光性基板１３を保持する機能と、屋内用光源１の発する熱を外部に放散させる機能とを有している。筐体１１は、例えば、アルミニウム、銅またはステンレス等の金属、プラスチックまたは樹脂等から構成される。筐体１１は、長手方向に延びる底部２１ａ、および底部２１ａの幅方向の両端部から立設し、長手方向に延びる一対の支持部２１ｂを有し、上方および長手方向の両側で開口している長尺の本体部２１と、本体部２
１における長手方向一方側および他方側の開口をそれぞれ閉塞する２つの蓋部２２とから成っている。各支持部２１ｂの上部には、透光性基板１３を保持するための凹所が互いに対向するように形成された保持部が設けられている。筐体１１は、長手方向の長さが、例えば、１００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下に設定されている。
１における長手方向一方側および他方側の開口をそれぞれ閉塞する２つの蓋部２２とから成っている。各支持部２１ｂの上部には、透光性基板１３を保持するための凹所が互いに対向するように形成された保持部が設けられている。筐体１１は、長手方向の長さが、例えば、１００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下に設定されている。
配線基板１２は、筐体１１内の底面に固定される。配線基板１２は、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板等のプリント基板が用いられる。配線基板１２の配線パターンと屋内用光源１における基板２の配線パターンとが、半田または導電性接着剤を介して電気的に接続される。そして、配線基板１２からの信号が基板２を介して発光素子３に伝わり、発光素子３が発光する。なお、配線基板１２には、外部に設けられた電源から配線を介して電力が供給される。
透光性基板１３は、屋内用光源１から発せられる光が透過する材料からなり、例えば、アクリル樹脂またはガラス等の光透過性材料から構成される。透光性基板１３は、矩形状の板体であって、長手方向の長さが、例えば、９８ｍｍ以上１９９８ｍｍ以下に設定されている。透光性基板１３は、本体部２１における長手方向一方側または他方側の開口から、各保持部に形成されている凹所内に挿し込む。そして、長手方向に沿ってスライドさせることにより、複数の屋内用光源１から離間した位置で、一対の支持部２１ｂによって支持される。そして、本体部２１における長手方向一方側および他方側の開口を蓋部２２で閉塞することにより、照明装置１０は構成される。
なお、上記の照明装置１０は、複数の屋内用光源１を直線状に配列した線発光の照明装置である。なお、これに限らず複数の屋内用光源１をマトリクス状や千鳥格子状に配列した面発光の照明装置であってもよい。
屋内用光源１は、１つの波長変換部材６中に含まれる蛍光体７として、上記のように２種類の青色蛍光体を含む構成としたが、これに限らず、２種類の波長変換部材を備えるようにしてもよい。具体的には、第１の波長変換部材中に赤色蛍光体、緑色蛍光体および第１青色蛍光体を含む構成とし、第２の波長変換部材中に赤色蛍光体、緑色蛍光体および第２青色蛍光体を含む構成とし、１つの屋内用光源にこれら２つの波長変換部材を設け、それぞれの波長変換部材を通過して出射される光を混合するようにしてもよい。より具体的には、第１の波長変換部材と第２の波長変換部材を積層した波長変換部材６が、枠体４で囲まれた内側の空間の上部に、封止部材５の上面に沿って設けられる。なお、波長変換部材６は、第１の波長変換部材と第２の波長変換部材とが複数層に積層されて形成されてもよい。
さらに、照明装置が、２種類の屋内用光源を備えるように構成されていてもよい。子の場合に、第１の屋内用光源が、前記第１の波長変換部材を備え、第２の屋内用光源が、前記第２の波長変換部材を備える。そして、第１の屋内用光源から出射される光と、第２の屋内用光源から出射される光とが混合されて照明装置から出射される構成であってもよい。
図１，２に示す屋内用光源１を実際に作製し、演色性について評価した。励起光を出射する発光素子３は、ピーク波長が４０５ｎｍであり、半値幅が１５ｎｍの光を発する、窒化ガリウムから成る発光素子であり、発光スペクトルは、図４に示した発光スペクトルＬである。
赤色蛍光体は、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕであり、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＲである。緑色蛍光体は、ＳｒＳｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕであり
、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＧである。第１青色色蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕであり、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＢ１である。第２青色蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕであり、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＢ２である。
、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＧである。第１青色色蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕであり、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＢ１である。第２青色蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕであり、蛍光スペクトルは、図４に示した蛍光スペクトルＢ２である。
作製した屋内用光源１の発光スペクトルは、図３に示した発光スペクトルＳである。演色性の評価は、ＪＩＳ Ｚ８７２６−１９９０の演色性評価方法に準拠した。試料光源を、実施例の屋内用光源１とし、色度座標を（ｘ，ｙ）＝（０．３４４３，０．３５５８）とし、基準の光をＣＩＥ昼光とした。演色性の測定結果として、平均演色評価数Ｒａおよび各試験色に対する特殊演色評価数Ｒ１〜Ｒ１５を表１に示す。
平均演色評価数Ｒａ（Ｒ１〜Ｒ８の算術平均）は太陽光に近いほど値が大きくなる傾向
にあるので（上限値は１００）、試料光源である屋内用光源１の発光スペクトルが太陽光
のスペクトルに近似するほどＲａは高くなり、演色性が高くなることを意味する。本実施例では、試料光源である屋内用光源１の平均演色評価数Ｒａが、表１に示すように９７．３と高い値であり、その他の特殊演色評価数Ｒ１〜Ｒ１５も高い値であった。
にあるので（上限値は１００）、試料光源である屋内用光源１の発光スペクトルが太陽光
のスペクトルに近似するほどＲａは高くなり、演色性が高くなることを意味する。本実施例では、試料光源である屋内用光源１の平均演色評価数Ｒａが、表１に示すように９７．３と高い値であり、その他の特殊演色評価数Ｒ１〜Ｒ１５も高い値であった。
したがって、本実施例によれば、図３に示すような発光スペクトルの光を出射することにより、屋内用光源１の発光スペクトルを太陽光のスペクトルに近似させることができる。また、演色性の高い屋内用光源１を実現できる。
１ 屋内用光源
２ 基板
３ 発光素子
４ 枠体
５ 封止部材
６ 波長変換部材
７ 蛍光体
１０ 照明装置
２ 基板
３ 発光素子
４ 枠体
５ 封止部材
６ 波長変換部材
７ 蛍光体
１０ 照明装置
Claims (6)
- ３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲を励起光として出射する発光素子と、
該発光素子から出射される光に励起されて蛍光を発する蛍光体であって、赤色の蛍光を発する赤色蛍光体、緑色の蛍光を発する緑色蛍光体、青色の蛍光を発する青色蛍光体を含む前記蛍光体が分散された波長変換部材と、を備え、
４４０〜４６０ｎｍの波長領域に第１のピークを有し、５４０〜５６０ｎｍの波長領域に第２のピークを有し、６１０〜６３０ｎｍの波長領域に第３のピークを有し、
第１のピークのピーク波長をλ１［ｎｍ］とし、第２のピークのピーク波長をλ２［ｎｍ］とし、第３のピークのピーク波長をλ３［ｎｍ］とし、前記励起光のピーク波長をλ４とし、
第１〜第３のピークにおける光強度のうち、最大となる光強度を１としたとき、λ１［ｎｍ］〜λ２［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度である第１光強度が相対強度で０．７以上であり、λ２［ｎｍ］〜λ３［ｎｍ］の波長領域における最小の光強度である第２光強度が相対強度で０．８以上である発光スペクトルの光を発するとともに、
λ４［ｎｍ］における光強度が相対強度で０．６以上０．７以下である屋内用光源。 - 前記第２光強度は、前記第１光強度よりも大きい、請求項１に記載の屋内用光源。
- λ４[ｎｍ]における光強度の相対強度と、λ１［ｎｍ］における光強度の相対強度の差は０．３以上である、請求項１または２に記載の屋内用光源。
- ６５０ｎｍにおける光強度は、相対強度で０．８以上０．９以下である請求項１〜３のいずれか１つに記載の屋内用光源。
- λ２［ｎｍ］における光強度が最大である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の屋内用光源。
- 請求項１〜５のいずれか１つに記載の屋内用光源を複数備える照明装置。
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