JP7204810B2 - 効率及び赤色過飽和度が向上された食肉照明システム - Google Patents

Description

本発明は、照明システムと、例えば食肉を照明するための当該照明システムの使用とに関する。

食品照明は、当技術分野において知られている。例えば米国特許出願公開第２０１５／０５４００７号は、青色波長を有する光を放出する青色ＬＥＤ要素と、５６０ｎｍ以下の発光ピーク波長及び８０ｎｍ以下の半値幅を有する発光スペクトルを有する緑色蛍光体と、少なくとも６２０ｎｍで６８０ｎｍ未満の発光ピーク波長及び４０ｎｍ以下の半値幅を有する発光スペクトルを有する赤色光を放出する赤色ＬＥＤ要素又は赤色蛍光体とを含み、青色ＬＥＤ要素、緑色蛍光体及び赤色ＬＥＤ又は赤色蛍光体は、青色ＬＥＤ要素、緑色蛍光体及び赤色ＬＥＤ要素又は赤色蛍光体によって合成された光が、５８０ｎｍ付近にあるか又は６００ｎｍ付近にあるその波長成分が減少されている白色光になるように選択される食品照明デバイスについて説明している。緑色蛍光体は、β－サイアロン又は（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕから選択された緑色蛍光体を含む。

米国特許出願公開第２０１３／２７７６９４号は、彩度の高い光を放出する半導体発光デバイスと、当該半導体発光デバイスを含む展示品照射照明デバイス、食肉照射照明デバイス、野菜照射照明デバイス、鮮魚照射照明デバイス、多目的照明デバイス及び半導体発光システムとについて説明している。半導体発光デバイス１は、半導体発光要素としてのＬＥＤチップ１０と、光を放出するための励起源として当該ＬＥＤチップ１０を使用する蛍光体２０とを含む。蛍光体は、少なくとも緑色蛍光体と赤色蛍光体とを含み、半導体発光デバイス１から放出されるビーム正規化された光のスペクトル内の６６０ｎｍの波長を有する光の強度値は、演色評価のためのビーム正規化された基準光のスペクトルにおける６６０ｎｍの波長を有する光の強度値の１７０％以上、３００％以下である。

食肉照明には赤色の過飽和が望ましい。赤色の窒化物蛍光体（例えばＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）と組み合わせて小さい緑色蛍光体を使用して得られる過飽和は制限がある。赤色飽和を更に向上させるために、色フィルタが適用される。この色フィルタは、約５８０ｎｍの光の一部を吸収する場合に、最良の結果を提供する。結果として、緑色と赤色との間のスペクトルにディップがもたらされ、ルーメン当量の減少を代償にして、赤色飽和度が増加する。ルーメン当量が減少するだけでなく、放射測定パワーも減少する。適切なフィルタ材料は、ガラス中に溶解したネオジム（Ｎｄ）である。したがって、このようなオプションは、例えば食肉照明の場合の赤色を過飽和させることが可能である照明システムを提供するという課題に対する解決策を提供するが、これらのオプションでは、不必要に効率が損なわれ、及び／又は、赤色の過飽和度は比較的低い。

したがって、本発明は、好適には、上記欠点のうちの１つ以上を更に少なくとも部分的に取り除く代替照明システム（又はデバイス）を提供することを一態様とする。上記に鑑みて、向上された赤色飽和指数（ＲＳＩ）及び／又は向上されたルーメン効率を有する、特に一部の上記代替解決策よりも最適な赤色飽和指数及びルーメン効率関係を有する白っぽい光のスペクトルを生成可能である照明システムを提供することが（更に）望ましい。

本明細書において、例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋蛍光体といった６１０～６８０ｎｍのスペクトル領域において実質的に発光し、黄色では実質的に発光しない小さい赤色（赤味を帯びた）発光材料を、こちらも黄色では特に実質的に発光しない緑色（広帯域）発光材料と組み合わせて使用することが提案され、これにより、驚くべきことに、ネオジムフィルタ材料を使用することなく、所望の飽和水準が得られ、また、ネオジムフィルタを使用する解決策に比べて、約２５～３０％のルーメン当量の増加が得られる。したがって、本明細書において、特に、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋又は（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋といった赤色ＬＥＤ蛍光体を使用せずに、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋又は類似の発光材料（＝蛍光体）と置き換える又は少なくとも部分的に置き換えることが提案される。

したがって、第１の態様では、本発明は、照明システム光を提供する照明システム（「システム」とも示される）を提供し、当該システムは、
青色スペクトル領域における光強度を有する光源光を提供する光源と、
光源光の少なくとも一部を、緑色スペクトル領域における光強度を有し、また、少なくとも８０ｎｍ、例えば特に少なくとも８５ｎｍ、更に一層特に少なくとも９０ｎｍ、例えば更により一層特に少なくとも９５ｎｍ、例えば少なくとも１００ｎｍ、例えば８０～１４０ｎｍの範囲内、例えば９０～１２５ｎｍの全幅半値（ＦＷＨＭ）を特に有する第１の発光材料光に変換する第１の発光材料と、
（ｉ）光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料光の少なくとも一部を、６１０～６８０ｎｍのスペクトル領域における光強度を有する（少なくとも６１５ｎｍ、例えば少なくとも６２０ｎｍの波長における強度を特に有する）第２の発光材料光に変換する第２の発光材料と、
を含み、特に、光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料光の少なくとも一部による励起下の第２の発光材料は、ＲＴにおいて、４０ｎｍ以下の全幅半値（ＦＷＨＭ）を有する１つ以上の輝線を示し、
照明システムは、照明システムの第１の設定において、ｘ＝０．３８±０．１（例えばｘ＝０．３８±０．０７、特にｘ＝０．３８±０．０５、例えばｘ＝０．３８±０．０２）及びｙ＝０．３０±０．１（例えばｙ＝０．３０±０．０７、特にｙ＝０．３０±０．０５、例えばｙ＝０．３０±０．０２）として、色点（ｘ；ｙ）を特に有する、光源光、第１の発光材料光及び第２の発光材料光を含む照明システム光を提供する。

このような照明システムを用いると、光学フィルタを使用する必要なく、比較的高い効率及び比較的高い赤色飽和指数を有する（白っぽい）照明システム光を生成することができる（しかし光学フィルタの使用は排除されない）。

照明システムは、光源、特に固体光源を含む。「光源」との用語は、例えば２－５１２（固体）ＬＥＤ光源といった複数の光源にも関連する。したがって、ＬＥＤとの用語は複数のＬＥＤも指す。したがって、特定の実施形態では、（１つ以上の）光源は（ＬＥＤ又はレーザダイオードといった）固体ＬＥＤ光源を含む。

光源は特に青色光を提供する。したがって、光源は特に、青色スペクトル領域における光強度を有する光源光を提供する。「青色光」又は「青色発光」との用語は、約４３０～４９５ｎｍの範囲内の波長を有する光に特に関連する。本明細書において説明される発光材料と特に組み合わせて、４５５～４８０ｎｍの範囲内に主波長を有する光源光を提供する光源を用いて、相対的に高いＲＳＩ及び／又はルーメン効率につながる優れたスペクトル分布が特に得られる。

光源は、第１の発光材料及び第２の発光材料と放射結合される。任意選択的に、複数の光源が適用される場合、必ずしもそうである必要はないが、様々な光源が様々な発光材料に放射結合されてよい。したがって、実施形態では、照明システムは、複数の光源を含み、第1の光源が、第1の発光材料に放射結合され、第２の光源が、第２の発光材料に放射結合され、照明システムは更に任意選択的に、第1の光源及び第２の光源を制御する（即ち、各光源の光の強度を特に制御する）制御システムを含む。「放射結合される（radiationally coupled）」との表現は、光源によって放出される放射線（光源光）の少なくとも一部が発光材料によって受光される（また、発光材料によって発光に少なくとも部分的に変換される）ように光源と発光材料とが互いに関連付けられることを特に意味する。

「第１の発光材料」又は「第２の発光材料」との用語は、それぞれ、独立して、複数の様々な発光材料を指す（それぞれ、各「第１の発光材料」又は「第２の発光材料」の本明細書において示される条件に適合する）。

第１の発光材料は、光源光の少なくとも一部を、緑色スペクトル領域における光強度を有し、また、少なくとも９０ｎｍの全幅半値（ＦＷＨＭ）を特に有する第１の発光材料光に変換する。「緑色光」、「緑色発光」又は「緑色スペクトル領域における」との表現は、約４９５～５７０ｎｍの範囲内の波長を有する光に特に関する。更に、相対的に高いＲＳＩ及び／又はルーメン効率につながる優れたスペクトル分布が、少なくとも８０ｎｍ、例えば更に一層特に少なくとも９０ｎｍの全幅半値（ＦＷＨＭ）で特に得られる。より低い帯域幅を用いると、照明特徴がより悪くなる。したがって、第１の発光材料は、特に広帯域エミッタである。「緑色スペクトル領域における光強度」との表現は、対応する発光材料が、（青色で）励起されると、スペクトルの緑色の部分（４９５～５７０ｎｍ）における発光強度を提供することを特に示す。より一層特に、発光は、スペクトルの緑色部分（４９５～５７０ｎｍ）における主波長を有する。

特定の実施形態では、光源光の少なくとも一部による励起下の第１の発光材料、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料光の少なくとも一部は、４８０～５８０ｎｍの範囲内の第１の発光材料光の可視波長範囲における全出力の少なくとも６５％を有する。したがって、第１の発光材料は、可視スペクトルの緑色部分において基本的に発光する。更に一層特に、第１の発光材料光は、５４０～５７５ｎｍの範囲内の主波長を有する。したがって、第１の発光材料は、特に、励起されると、５４０～５７５ｎｍの範囲内の主波長を有する第１の発光材料光を提供する。

特に、（第１の）発光材料は、Ｍ_３Ａ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を含み、Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ及びＬｕからなる群から選択され、Ａは、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ及びＩｎからなる群から選択される。

好適には、ＭはＹ及びＬｕの１つ以上を少なくとも含み、更に一層特に、ＭはＬｕを少なくとも含む。ＡはＡｌ及び／又はＧａを少なくとも含み、更に一層特に、Ａは少なくともＡｌを含み、更に一層特に、Ａは実質的にＡｌのみを含む。しかし、更に別の実施形態では、ＡはＡｌ及びＧａを共に含む。更なる実施形態では、ＡはＧａを基本的に含む。これらの種類の材料は最高効率を与える。特に実施形態では、少なくとも５０％、例えば特に少なくとも７５％のＬｕからなるＭ（例えば（Ｙ_０．０５Ｌｕ_０．９Ｃｅ_０．０５）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋）は、第２の発光材料と組み合わされて優れた結果を提供するようにみえる。したがって、実施形態では、Ｍの７５％はＬｕからなる。特に高Ｌｕ含有ガーネットを用いると、スペクトル位置及び全幅半値は所望通りである。ルテチウムを用いると、少なくとも１００ｎｍのＦＷＨＭが達成される。したがって、第１の発光材料光は、少なくとも１００ｎｍの全幅半値（ＦＷＨＭ）を特に有する。同様に、これは、ＡがＧａを実質的に含むガーネットにも当てはまる。したがって、特にＡｌ／Ｇａ比はＬｕ／Ｙ比が低い場合に低い、又は、特にＧａ／Ａｌ比はＹ／Ｌｕ比が低い場合に低い。したがって、特定の実施形態では、第１の発光材料は、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋及びＹ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋の１つ以上を含む。或いは又は更に、ＡはＡｌ及びＧａの１つ以上から選択されてＬｕ_３Ａ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋が適用されてもよく、Ｇａ含有量を増やすと、主波長がより短い波長にシフトする。

ガーネットの実施形態は、Ｍ_３Ａ_５Ｏ_１２ガーネットを特に含み、Ｍは少なくともイットリウム及び／又はルテチウムを含み、Ａは少なくともアルミニウムを含む。このようなガーネットは、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）又はセリウム及びプラセオジムの組み合わせがドープされるが、特にＣｅがドープされる。特に、Ａはアルミニウム（Ａｌ）を含むが、Ａは更にガリウム（Ｇａ）及び／又はスカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）を、特にＡｌの最大で２０％まで、より特にＡｌの最大で約１０％まで部分的に含んでもよい（即ち、Ａイオンは、９０モル％以上のＡｌと、１０モル％以下のＧａ、Ｓｃ及びＩｎの１つ以上とから基本的に構成される）。Ａは最大で約１０％までガリウムを特に含む。別の変形例では、Ａ及びＯは、Ｓｉ及びＮによって少なくとも部分的に交換される。要素Ｍは、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）及びルテチウム（Ｌｕ）からなる群から特に選択される。更に、Ｇｄ及び／又はＴｂは、特に、最大でＭの約２０％の量までしか存在しない。特定の実施形態では、ガーネット発光材料は、（Ｙ_１－ＸＬｕ_ｘ）_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅを含み、ｘは０以上、１以下である。「：Ｃｅ」又は「：Ｃｅ^３＋」との用語は、発光材料内の金属イオンの一部（即ち、ガーネットでは、「Ｍ」イオンの一部）が、Ｃｅによって置換されていることを示す。例えば（Ｙ_１－ＸＬｕ_ｘ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅを想定すると、Ｙ及び／又はＬｕの一部がＣｅによって置換されている。この表記法は当業者には知られている。一般にＣｅはＭを最大で１０％まで置換する。一般に、Ｃｅ濃度は（Ｍに対して）特に０．１～４％、特に０．１～２％の範囲内にある。１％のＣｅ及び１０％のＹを想定すると、完全なる正しい化学式は、（Ｙ_０．１Ｌｕ_０．８９Ｃｅ_０．０１）_３Ａｌ_５Ｏ_１２となる。当業者には知られているように、ガーネット内のＣｅは実質的に三価状態にあるか又は三価状態にしかない。「ＹＡＧ」との用語は、Ｍ＝Ｙ及びＡ＝Ａｌを特に指し、「ＬｕＡＧ」との用語は、Ｍ＝Ｌｕ及びＡ＝Ａｌを特に指す。

第１の発光材料は、特に、光源光の少なくとも一部を吸収し、（実質的に緑色であり、例えば５４０～５７５ｎｍの範囲内の主波長を有する）第１の発光材料光に変換する。

第２の発光材料は、（ｉ）光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料光の少なくとも一部を、６１０～６８０ｎｍの赤色スペクトル領域における光強度を有する第２の発光材料光に変換する。照明システムの構成（例えば単一光源又は複数の光源）及び／又は発光材料の励起スペクトルに応じて、発光材料は、光源の放射線及び／又は第１の発光材料の発光材料光によって励起される。第２の発光材料は、特に、６１５ｎｍ以上、更に一層特に６２０ｎｍ以上の波長における強度、即ち、したがって、赤色スペクトル領域における光強度を有する第２の発光材料光を提供する。「赤色光」又は「赤色発光」との用語は、約６２０～７８０ｎｍの範囲内の波長を有する光に特に関する。「赤色スペクトル領域における光強度」との表現は、対応する発光材料が、励起されると、スペクトルの赤色の部分（６２０～７８０ｎｍ）における発光強度を提供することを特に示す。より一層特に、第２の発光材料の発光は、６１０～６８０ｎｍのスペクトル領域における、特に少なくとも６１５ｎｍ、例えば少なくとも６２０ｎｍの主波長を有する。特に第２の発光材料は、少なくとも６２０ｎｍを超える波長における発光強度を有する光源光を提供する（しかし、例えば６１０～６２０ｎｍの範囲内のより小さい波長における光強度があってもよい）。

したがって、第２の発光材料は、特に、光源光の少なくとも一部と、任意選択的に、第１の発光材料光の少なくとも一部とを吸収し、（この吸収した光を）第２の発光材料光に変換する。したがって、第２の発光材料は、青色と、任意選択的に、緑色及び黄色の１つ以上とにおいて、吸収を有する。

第１の発光材料及び第２の発光材料は、本明細書では共に「発光材料」と示される。更に、第２の発光材料は、特に、緑色よりも青色において相対的に強く吸収する。

本明細書では、第２の発光材料は、赤色（赤味を帯びた）発光材料として特に示される。上記されたように、第２の発光材料光は、６１０～６８０ｎｍの範囲内の発光を特に有する。更に、光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料光の少なくとも一部による励起下の第２の発光材料が、６１０～６８０ｎｍの範囲内の第２の発光材料光の可視波長範囲における全出力の少なくとも６５％、特に少なくとも６２０ｎｍの波長における全出力の少なくとも４０％を有する場合に、相対的に高いＲＳＩ及び／又はルーメン効率につながる優れたスペクトル分布が特に得られる。したがって、第２の発光材料は、可視スペクトルの赤色部分において基本的に発光する。更に一層特に、第２の発光材料光は、６１０～６８０ｎｍの範囲内、例えば６１５～６８０ｎｍの範囲内の主波長を有する。したがって、第２の発光材料は、特に、励起されると、６１０～６８０ｎｍの範囲内の主波長を有する、特に＞６２０ｎｍの波長における光強度を有する第２の発光材料光を提供する。

更に、第２の発光材料光は、ＲＴ（室温）において、８０ｎｍ以下、例えば６０ｎｍ以下、特に４０ｎｍ以下、例えば３０ｎｍ以下、例えば２５ｎｍ以下の全幅半値（ＦＷＨＭ）を有する１つ以上の輝線を特に有する。光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）光源光の少なくとも一部及び第１の発光材料の少なくとも一部による励起下において、６１０～６８０ｎｍの範囲内の発光が発光スペクトル内で可視となる。四価マンガンは、（深い）赤色において、複数のこのような輝線を示し、主波長は約６１０～６８０ｎｍの範囲内にある。したがって、特に赤色発光材料は、特に、例えば当業者に知られているように、内部の構造上の移行によって発光するシステムのようなラインエミッタである。

非常に有用な赤色発光材料は、Ｍｎ（ＩＶ）（「四価マンガン」）型発光材料である。したがって、一実施形態では、第２の発光材料は、Ｍｎ（ＩＶ）発光材料からなる群から選択される赤色発光材料を含み、更に一層特に、第２の発光材料は、四価マンガンがドープされた型Ｍ_２ＡＸ_６の発光材料を含み、Ｍはアルカリカチオンを含み、Ａは四価カチオンを含み、Ｘは少なくともフッ素（Ｆ）を含む一価アニオンを含む。例えばＭ_２ＡＸ_６は、Ｋ_１．５Ｒｂ_０．５ＡＸ_６を含む。Ｍは、例えばカリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）及びアンモニウム（ＮＨ_４ ^＋）からなる群から選択される一価カチオンに関連し、特に、ＭはＫ及びＲｂの少なくとも１つ以上を含む。好適には少なくとも８０％、更に一層好適には少なくとも９０％、例えば９５％のＭがカリウム及び／又はルビジウムからなる。カチオンＡは、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）及び亜鉛（Ｚｎ）の１つ以上を含む。好適には少なくとも８０％、更に一層好適には少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％のＡがケイ素及び／又はチタンからなる（Ｍｎ^４＋による部分置換は考慮しない）。特に、Ｍはカリウムを含み、Ａはチタンを含む。Ｘは一価アニオンに関連するが、特にフッ素を少なくとも含む。任意選択的に存在しうる他の一価アニオンは、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）からなる群から選択される。好適には少なくとも８０％、一層より好適には少なくとも９０％、例えば９５％のＸがフッ素からなる。「四価マンガン」との用語はＭｎ^４＋を指す。これはよく知られている発光イオンである。上記化学式において、四価カチオンＡの一部（例えばＳｉ）が、マンガンに置換されている。したがって、四価マンガンがドープされたＭ_２ＡＸ_６は、Ｍ_２Ａ_１－ｍＭｎ_ｍＸ_６とも示される。マンガンのモル百分率、即ち、マンガンが四価カチオンＡを置換する割合は、一般に、０．１～１５％、特に１～１２％の範囲内にあり、即ち、ｍは、０．００１～０．１５の範囲内、特に０．０１～０．１２の範囲内にある。参照することにより本明細書に組み込まれる国際特許公開ＷＯ２０１３／０８８３１３から更なる実施形態を引用することができる。しかし、他の赤色発光材料が適用されてもよい。したがって、一実施形態において、第２の発光材料は、四価マンガンがドープされたＭ_２ＡＸ_６を含み、Ｍはアルカリカチオンを含み、Ａは四価カチオンを含み、Ｘはフッ素を少なくとも含む一価アニオンを含む。更に一層特に、ＭはＫ及びＲｂの少なくとも１つ以上を含み、ＡはＳｉ及びＴｉの１つ以上を含み、Ｘ＝Ｆである。適切な第２の発光材料の一例は、例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ（５％）（即ち、Ｋ_２Ｓｉ_{（１－ｘ）}Ｍｎ_ｘＦ_６、ｘ＝０．０５）である。ここでは、Ｍは実質的に１００％のＫであり、Ａは実質的に１００％のＴｉであるが、そのうち５％がＭｎで置換され（したがって、事実上、９５％のＴｉ及び５％のＭｎ）、Ｘは実質的に１００％のＦである。特定の実施形態では、Ｍは基本的にＫである。

したがって、実施形態では、光源は、特に、４５５～４８０ｎｍの範囲内の主波長を有する光源光を提供し、第１の発光材料光は、５４０～５７５ｎｍの範囲内の主波長を有し、第２の発光材料光は、６１０～６８０ｎｍの範囲内の主波長を有する。

照明システムは、照明システムの第１の設定において、ｘ＝０．３８±０．１及びｙ＝０．３０±０．１（ＣＩＥ１９３１座標）として、色点（ｘ；ｙ）を特に有する、光源光、第１の発光材料光及び第２の発光材料光を含む照明システム光を提供する。特にこの色点を用いると、所望のルーメン効率及び／又は赤色飽和指数が得られる。この照明デバイス光は、白色であるか又は白っぽい。これは、色点が黒体軌跡（ＢＢＬ）から少し外れているからである。したがって、本発明の実施形態では、照明システムによって生成される光は、（２５ＳＤＣＭ（等色標準偏差）をはるかに超える、例えば少なくとも５０ＳＤＣＭである）黒体線上ではないＣＩＥ１９３１色度図又は１９７６ＣＩＥ色度図における色点を有する。これは、食肉照明に特に関連性がある。他の食品照明では、色点はＢＢＬにより近くてもよく、例えばＢＢＬから１０～３０ＳＤＣＭの範囲内であってよい。特定の実施形態では、照明システム光は、少なくとも１０、例えば更に一層特に少なくとも１５、例えば少なくとも２０、例えば２０～３５の範囲内、例えば２５の赤色飽和指数（ＲＳＩ）を有する。

ＲＳＩ（赤色飽和指数）及びＧＳＩ（緑色飽和指数）は、色過飽和又は色「誇張」を示すための尺度である。参考として、ＲＳＩ及びＧＳＩ＝０を有するフィリップス社のＣＤＭ－Ｔ／ＴＣといったハロゲンランプが使用される。赤色飽和度及び緑色飽和度は、それぞれ、製品の認識される色が、製品の色の色点よりもより赤色であるか又は緑色であるかを説明するための尺度である。例えば幾つかの青色－黄色ベースの光源を使用する場合、製品の赤色は非常に薄い。その一方で、本照明システムでは、製品の赤色は赤である。同様に、これは、緑色製品の緑色にも当てはまる。したがって、照明システム光では彩度が増加する。詳細は、Ｐ．Ｊ．Ｍ ｖａｎ ｄｅｒ Ｂｕｒｇｔ他によるＣｏｌｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（第３５巻、第２号、８５～９３頁、２０１０年４月）を参照されたい。

上記されたように、照明システムは、照明システムの第１の設定において、青色光、第１の発光材料光及び第２の発光材料光を含む照明システム光を提供する。「照明システムの第１の設定において」との表現は、照明システムが、「オン」といった単一の設定を少なくとも含むことを示す。したがって、本発明は、「オン」及び「オフ」以外、強度の調整可能性（tunability）を（実質的に）有さない照明システムも提供する。

２つ以上の光源がある場合に、複数の設定が特に利用可能である。

特に、第１及び第２の発光材料は、別箇の層として又は単一層内の混合物として提供される。発光材料は更に、デバイス内の異なる場所に設けられてもよい。特定の実施形態では、光源は、光出射面（ＬＥＤダイ）を含む固体光源を含み、照明システムは更に、光出射面から下流の変換器要素（本明細書では「変換器」とも示される）を含み、変換器要素は、第１の発光材料及び第２の発光材料を含み、また、任意選択的に、変換器要素は更に上記光出射面を含む。変換器は単層又は複数層を含む。同様に、これは、任意選択の更なる発光材料にも当てはまる。

任意選択的に、照明システムは、特に、光源光及び第１の発光材料光の１つ以上によって励起されると、（更なる）発光光を提供する１つ以上の更なる発光材料を含む。或いは又は更に、照明システムは更に、特に可視光を提供する１つ以上の更なる光源、特に固体光源を含む。任意選択の１つ以上の更なる発光材料及び／又は任意選択の１つ以上の更なる光源は、照明システム光のスペクトル分布を更に調整するために特に使用されるが、或いは又は更に、任意選択の１つ以上の更なる発光材料及び／又は任意選択の１つ以上の更なる光源は、１つ以上の更なる光設定（例えば黒体軌跡に近い又は黒体軌跡上の照明システム光が生成される光設定）を提供するために特に使用される。したがって、照明システムは、（１つ以上の光源に放射結合される）第３の発光材料及び（特に、第１の発光材料、第２の発光材料及び任意選択的に第３の発光材料に放射結合されない）更なる光源の１つ以上を含む。

本明細書において、「設定」又は「設定」との用語は、１つ以上の（固体）光源及び任意選択的に追加的に（固体）光源（更なる光源）に提供される電力を特に指す。

更なる実施形態では、照明システムは更に、（１つ以上の）（固体）光源に提供される電力を制御する制御システムを含む。或いは又は更に、制御システムは、照明システムの外部であってよい。任意選択的に、制御システムは複数の要素を含み、そのうちの幾つかは照明システムに含まれ、他の要素は照明システムの外部であってよい（例えばリモートユーザインターフェース、以下も参照）。任意選択的に、電源も、例えば特定の手持ち式懐中電灯のように照明システム内に含まれてよい。照明システムは、例えば複数の照明システム及び本明細書において説明される照明システム以外の任意選択の他のタイプの照明システムを有する照明システム内に組み込まれてもよい。

更なる特定の実施形態では、制御システムは、ユーザインターフェースの入力信号に応じて、１つ以上の（固体）光源に提供される電力を制御する。このユーザインターフェースは、照明システム内に組み込まれてよいが、照明システムから遠隔にあってもよい。したがって、ユーザインターフェースは、ある実施形態では、照明システム内に組み込まれてよいが、他の実施形態では、照明システムとは別々であってよい。ユーザインターフェースは、例えばグラフィカルユーザインターフェースである。更に、ユーザインターフェースは、スマートホン又は他のタイプのアンドロイドデバイス用のアプリによって提供されてもよい。したがって、本発明は更に、任意選択的に記録担体（記憶媒体）上に実現され、コンピュータ上で実行されると、本明細書において説明される（以下参照）方法を実行し、及び／又は、（１つ以上の（固体）光源に提供される電力に応じて）本明細書において説明される照明システム（の照明システム光の色温度）を制御可能であるコンピュータプログラムプロダクトを提供する。

或いは又は更に、制御システムは、センサ信号又はタイマの１つ以上に応じて、１つ以上の（固体）光源に提供される電力を制御する。このために、例えばタイマ及び／又はセンサが使用される。例えばタイマが使用されて、所定の時間の後にオフに切り替えられる。更に例えば、センサは、動きを検知する動きセンサである。制御システムは、動きセンサが例えば人の動き又は存在を検知すると、照明システムをオンに切り替える。更に、センサは、例えば光、特に（照明システム光で照明された）製品によって反射された照明システム光を検知する光学センサである。

照明システムは、光出射面を特に含む。これは、任意選択的に発光材料の１つ以上を含む、及び／又は、ウィンドウの上流面へのコーティングといったウィンドウの上流側にある発光材料の１つ以上を含むウィンドウの下流面であってよい。このような実施形態の組み合わせも可能である。例えばウィンドウは、ＰＭＭＡのような光透過性ポリマー材料といった光透過性材料、又は、セラミック材料を含む。したがって、ウィンドウは特にポリマー材料である。しかし、別の実施形態では、ウィンドウ（材料）は無機材料を含む。好適な無機材料は、ガラス、（溶融）石英、透過性セラミック材料及びシリコーンからなる群から選択される。無機部分及び有機部分の両方を含むハイブリッド材料も適用されてもよい。ウィンドウの材料として、特に好適であるのはＰＭＭＡ、透明ＰＣ又はガラスである。したがって、照明システムは、光源、第１の発光材料及び第２の発光材料、また、特に光出射面も含む照明デバイスを含む。したがって、更なる特定の実施形態では、照明システムは照明デバイスからなる。

「上流」及び「下流」との用語は、光発生手段（本明細書では、特に光源）からの光の伝播に対するアイテム又は特徴の配置に関する。光発生手段からの光線内の第１の位置に対して、光発生手段に近い光線における第２の位置は、「上流」であり、光発生手段から離れる光線における第３の位置は、「下流」である。

本明細書において、（照明システムの）光出射面は、「光出力面（light outcoupling face）」とも示される。特に、照明システムは、光出射面から下流に照明システム光（「デバイス光」）を提供する。この光はユーザによって認識される。任意選択的に、ウィンドウから下流では、光学部品はビーム整形光学部品として構成される。照明システム光は、光源光、第１の発光材料光及び第２の発光材料光の１つ以上を含む。上記されるように、特に、照明システム光は、任意選択的に可変の色温度を有する白色光を含む。

上記されるように、本発明では、照明システム光のスペクトル分布を（更に）調整するための光学フィルタが不要である。したがって、特定の実施形態では、本明細書において説明されるように、照明システムは、発光材料から下流の光学フィルタを含むことなく、（ｉ）黄色光の緑色光に対する比率及び（ｉｉ）黄色光の赤色光に対する比率の１つ以上を、光学フィルタの光学軸に沿って下げる光学フィルタが設けられている。

照明システムは、特に、例えば食肉を照明するために、又は、トマト、イチゴ、パプリカ等を照明するためにといったように、赤色を有する製品を照明するために使用される。本照明システム光を用いると、（食品）製品の赤色は、薄くは見えず、自然及び／又は明るい赤色に見える。しかし、照明システムは、例えば赤い車、赤い壁等といった食品ではない製品を照明するために使用されてもよい。照明システムは、例えば店、倉庫等において使用されてよい。したがって、更なる態様において、本発明は、本明細書において規定される照明システムを含むショーケースも提供する。

更に、「黄色光」又は「黄色発光」との用語は、約５７０～５９０ｎｍの範囲内の波長を有する光に特に関する。「橙色光」又は「橙色発光」との用語は、約５９０～６２０ｎｍの範囲内の波長を有する光に特に関する。「桃色光」又は「桃色発光」との用語は、青色成分及び赤色成分を有する光を指す。「可視」、「可視光」又は「可視発光」との用語は、約３８０～７８０ｎｍの範囲内の波長を有する光を指す。可視光について、「放射線」及び「光」との用語は、区別しないで使用される。

本発明の実施形態について、ほんの一例として、添付概略図を参照して説明される。図中、対応する参照符号は、対応する部分を示す。

図１Ａは、本発明の一態様を概略的に示す。 図１Ｂは、本発明の一態様を概略的に示す。 図１Ｃは、本発明の一態様を概略的に示す。 図１Ｄは、本発明の一態様を概略的に示す。 図２は、幾つかの実施例及び参照例を示す。

図面は、必ずしも縮尺通りではない。

図１Ａは、本明細書において説明される照明システム１００の一実施形態を概略的に示す。照明システム１００は、青色光源光１１を提供する光源１０と、光源光１１の少なくとも一部を、緑色スペクトル領域における光強度を有する第１の発光材料光２１１に変換する第１の発光材料２１０と、（ｉ）光源光１１の少なくとも一部又は（ｉｉ）光源光１１の少なくとも一部及び第１の発光材料光２１１の少なくとも一部を、赤色スペクトル領域における光強度を有する第２の発光材料光２２１に変換する第２の発光材料２２０とを含む。

更に、照明システムは、光出射面１１０を含む。図１Ａの実施形態では、光出射面は、ウィンドウ１０５の下流面である。図１Ｂでは、光出射面は、変換器２００の下流面である。図１Ａ及び図１Ｂでは、変換器２００は、第１の発光材料２１０及び第２の発光材料２２０を、例えば層（図１Ａ）として又は混合物（図１Ｂ）として含む。なお、変換器２００は、第１の発光材料２１０及び第２の発光材料２２０以外の材料及び／又は層も含んでもよい。図１Ａでは、変換器は、光出射面の上流、ここでは、ウィンドウ１０５の上流に構成される。特に、第１の発光材料２１０及び第２の発光材料２２０の別々の層を使用する場合、第１の発光材料光２１１の吸収を更に促進するために、第２の発光材料２２０は第１の発光材料２１０の下流に構成される。第２の発光材料２２０が、第１の発光材料光２１１を実質的に吸収しない場合、層の順序は逆にされてもよい。更に、混合物が適用されてもよい（図１Ｂを参照）。しかし、他の実施形態では、第１の発光材料２１０及び第２の発光材料２２０の別々の層を使用する場合、例えば再吸収をよりうまく制御するために、及び／又は、より高いＣＲＩを提供するために、第１の発光材料２１０が第２の発光材料２２０の下流に構成されてよい。

更に、照明システム１００は、光出射面１１０から下流に、照明システム光１０１を提供する。ここでは、図１Ａに示されるように、照明システム光１０１は、光源光１１、第１の発光材料光２１１及び第２の発光材料光２２１の１つ以上を含む。したがって、照明システム１００は、青色の光源光１１、第１の発光材料光２１１及び第２の発光材料光２２１を含み、特に白色光である照明システム光１０１を生成する。

任意選択的に、照明システムは更に、光源光１１及び第１の発光材料光２１１の１つ以上によって励起されると、第３の発光材料光２３１を提供する第３の発光材料２３０を含む。第３の発光材料２３０は、図１Ｂに概略的に示されるように、橙色及び／又は赤色の広帯域エミッタである。したがって、照明システム１００は、青色の光源光、第１の発光材料光２１１、第２の発光材料光２２１及び第３の発光材料光２３１を含み、特に、白色光である照明システム光１０１を生成する。

（光源１０と）第１及び／又は第２の発光材料との距離は、参照符号ｄ１で示され、例えば図１Ａ及び図１Ｂの実施形態では、０．１～５０ｍｍ、特に１～２０ｍｍの範囲内である。概略的に示される実施形態では、距離ｄ１は、固体光源１２０の光出射面１２２との距離である。しかし、ｄ１は０であってもよい（即ち、発光材料が光出射面１２２と物理的に接触している）。

参照符号５００はデバイスを指す。照明システム１００は、デバイスと、任意選択的に、他の光源等といった他のコンポーネントとを含む。デバイス５００は、特に、照明システム光１０１を提供する。照明デバイスは、青色スペクトル領域における光強度を有する光源光１１を提供する光源１０と、光源光１１の少なくとも一部を、緑色スペクトル領域における光強度を有し、少なくとも９０ｎｍの全幅半値ＦＷＨＭを有する第１の発光材料光２１１に変換する第１の発光材料２１０と、ｉ）光源光１１の少なくとも一部、又は、ｉｉ）光源光１１の少なくとも一部及び第１の発光材料光２１１の少なくとも一部を、６１０～６８０ｎｍのスペクトル領域における光強度を有する第２の発光材料光２１１に変換する第２の発光材料２２０とを含み、照明システム１００は、照明システム１００の第１の設定において、ｘ＝０．３８±０．１及びｙ＝０．３０±０．１として、色点（ｘ；ｙ）を特に有する、光源光１１、第１の発光材料光２１１及び第２の発光材料光２２１を含む照明システム光１０１を提供する。（したがって）色点は、本明細書において以下に説明される実質的にすべての関連の実施形態について、ＢＢＬよりも下である。

光学（黄色）フィルタ３５０が破線で示される。上記されたように、当該フィルタは、本発明の解決策では不要であるが、当然ながら当該フィルタを適用してもよい。

図１Ｂは、ユーザインターフェース１４０を含む制御システム１３０を概略的に更に示す。任意選択的に、ユーザインターフェースは、制御システムから遠隔でも使用可能である。

図１Ａは、光源光１１を提供する単一の光源１００を概略的に含む一実施形態を示す。図１Ｂは、光源光１１を提供する２つの光源を使用する実施形態を概略的に示す。したがって、図１Ｂは、青色光源光１１を提供する光源１０ａと、さらにまた青色光源光１１を提供する第２の光源１０ｂとを有する一実施形態を概略的に示す。

図１Ｃは、第１の発光材料２１０が、第１の光源１０ａに放射結合され、第２の発光材料２２０が、第２の光源１０ｂに放射結合され、両光源１０ａ、１０ｂは、青色光源光１１を提供する一実施形態を概略的に示す。この図の更なる説明に関して、図１Ａ及び図１Ｂを参照されたい。

図１Ｄは、照明システム１００を含むショーケース１０００を概略的に示す。食肉といった製品が参照符号２で示される。

図１Ａ乃至図１Ｄは、非常に概略的な図面である。概略的に示される実施形態は、より多くの光源を含んでもよく、また、他の寸法等を有してもよい。

実施例
図２に、β－ＳｉＡＩＯＮ及び窒化物蛍光体に基づいている食肉照明解決策（以下の表の実施例１を参照）が示される。スペクトルのルーメン当量は、２８５Ｌｍ／Ｗである。過飽和（ＲＳＩ）水準は、～１０に制限される。これらの仕様は、所望よりも少ない。特に、ＲＳＩは、効率があまり損なわれることなく、より高いべきである。図２には、向上された過飽和を有するが効率の低い改良解決策（ネオジムフィルタ）も与えられている（以下の表の実施例２を参照）。ネオジムがドープされたガラスによって、５８０ｎｍ周辺のディップが生成される。ルーメン当量は、１９０Ｌｍ／Ｗに下がる。到達可能である赤色飽和水準は、（現在のフィルタレベルについて）約２５である。図２に、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋を使用する改良解決策も示される（以下の表の実施例３を参照）。ルーメン当量は、～２５の赤色飽和度において、２４０Ｌｍ／Ｗに増加する。ネオジムを用いる解決策に比べて、効率が３０％増加する。実施例３は、少し異なる化学組成（図２参照）を有する２つのルテチウムガーネットを用いて２回行われた。４５４ｎｍのピーク最大値を有するＬＥＤが選択されたが、他のＬＥＤが選択されてもよい。更なる実施例も、以下の表において説明される。

赤色発光材料Ｍ_２ＳｉＦ_６とβ－ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ又は（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕとの組み合わせも評価された。しかし、これらの組み合わせは、（緑色発光材料の）量子効率、（緑色発光材料の）青色吸収、（緑色発光材料の）温度安定性（クエンチング）に関して、特にあまり望ましくないように見えた。

「実質的にすべての光」又は「実質的に～からなる」といった本明細書における「実質的に」との用語は、当業者によって理解されよう。「実質的に」との用語は、「全体的に」、「完全に」、「すべて」等を有する実施形態も含む。したがって、実施形態では、実質的にとの形容詞は、除外されてもよい。必要に応じて、「実質的に」との用語は、９５％以上、特に９９％以上、更には１００％を含む９９．５％以上といった９０％以上にも関連する。「含む」との用語は、「含む」との用語が、「～からなる」を意味する実施形態も含む。「及び／又は」との用語は、特に「及び／又は」の前後に言及されたアイテムの１つ以上に関する。例えば、「アイテム１及び／又はアイテム２」との表現及び同様の表現は、アイテム１及びアイテム２の１つ以上に関する。「含む」との用語は、ある実施形態では、「～からなる」を意味する場合もあれば、別の実施形態では、「少なくとも定義された種と、任意選択的に１つ以上の他の種とを含有する」を意味する場合もある。

更に、以下の説明及び請求項における「第１の」、「第２の」、「第３の」等との用語は、同様の要素を区別するために使用され、必ずしも連続的な順番又は経時的な順番を説明するために使用されるものではない。当然ながら、このように使用される用語は、適切な状況下では置換可能であり、本明細書において説明される本発明の実施形態は、本明細書において説明又は例示されたものとは違う順序で動作することが可能である。

本明細書において、特にデバイスは、動作中のものとして説明されている。当業者には明らかであるように、本発明は、動作方法又は動作中のデバイスに限定されない。

なお、上記実施形態は、本発明を説明するものであって制限するものではなく、また、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態をデザイン可能であることに留意されたい。請求項において、括弧内の任意の参照符号は、当該請求項を限定するものと解釈されるべきではない。「含む」との動詞とその活用形の使用は、請求項に記載される要素又はステップ以外の要素又はステップを排除するものではない。要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、当該要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウェアによって、また、適切にプログラムされたコンピュータによって実現される。幾つかの手段が列挙される装置クレームにおいて、これらの手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアアイテムによって具現化されてもよい。特定の手段が相互に異なる従属項に記載される事実だけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。

本発明は更に、上記説明に説明された及び／又は添付図面に示された特徴のうちの１つ以上を含むデバイスにも適用される。本発明は更に、上記説明に説明された及び／又は添付図面に示された特徴のうちの１つ以上を含む方法又は処理にも関連する。

本特許出願において説明される様々な態様は、追加の利点を提供するために組み合わされてもよい。また、幾つかの特徴は、１つ以上の分割出願のための基礎を形成する。

Claims (14)

1. 照明システム光を提供する照明システムであって、
   青色スペクトル領域における光強度を有する光源光を提供する光源と、
   前記光源光の少なくとも一部を、緑色スペクトル領域における光強度を有し、また、少なくとも９０ｎｍの全幅半値を有する第１の発光材料光に変換する第１の発光材料と、
   （ｉ）前記光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）前記光源光の少なくとも一部及び前記第１の発光材料光の少なくとも一部を、６１０～６８０ｎｍのスペクトル領域における光強度を有する第２の発光材料光に変換する第２の発光材料であって、前記光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）前記光源光の少なくとも一部及び前記第１の発光材料光の少なくとも一部による励起下で、前記第２の発光材料は、ＲＴにおいて、４０ｎｍ以下の全幅半値を有する１つ以上の輝線を示す、第２の発光材料と、
   前記光源光及び前記第１の発光材料光の１つ以上による励起下で第３の発光材料光を提供する第３の発光材料であって、橙色及び／又は赤色スペクトル領域における広帯域エミッタである第３の発光材料と、
   を含み、
   前記照明システムは、前記照明システムの第１の設定において、ｘ＝０．３８±０．１及びｙ＝０．３±０．１の色点（ｘ；ｙ）を有する、前記光源光、前記第１の発光材料光、前記第２の発光材料光及び第３の発光材料光を含む照明システム光を提供する、照明システム。
2. 前記光源光の少なくとも一部による励起下の前記第１の発光材料、又は、（ｉｉ）前記光源光の少なくとも一部及び前記第１の発光材料光の少なくとも一部は、４８０～５８０ｎｍの範囲内の前記第１の発光材料光の可視波長範囲における全出力の少なくとも６５％を有する、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記第１の発光材料は、Ｍ_３Ａ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を含み、Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ及びＬｕからなる群から選択され、Ａは、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ及びＩｎからなる群から選択される、請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 前記第１の発光材料は、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋及びＹ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋の１つ以上を含む、請求項３に記載の照明システム。
5. 前記第１の発光材料光は、少なくとも１００ｎｍの全幅半値を有する、請求項３又は４に記載の照明システム。
6. 前記光源光の少なくとも一部、又は、（ｉｉ）前記光源光の少なくとも一部及び前記第１の発光材料光の少なくとも一部による励起下の前記第２の発光材料は、６２０～６８０ｎｍの範囲内の前記第２の発光材料光の可視波長範囲における全出力の少なくとも４０％を有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明システム。
7. 前記第１の発光材料は、５４０～５７５ｎｍの範囲内の主波長を有し、前記照明システムは、前記照明システムの前記第１の設定において、ｘ＝０．３８±０．０２及びｙ＝０．３±０．０２として、色点（ｘ；ｙ）を有する、前記光源光、前記第１の発光材料光及び前記第２の発光材料光を含む照明システム光を提供する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明システム。
8. 前記第２の発光材料は、四価マンガンがドープされたＭ_２ＡＸ_６を含み、Ｍは、アルカリカチオンを含み、Ａは、四価カチオンを含み、Ｘは、少なくともフッ素を含む一価アニオンを含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明システム。
9. Ｍは、Ｋ及びＲｂの少なくとも1つ以上を含み、Ａは、Ｓｉ及びＴｉの1つ以上を含み、Ｘ＝Ｆである、請求項８に記載の照明システム。
10. 複数の光源を含み、第1の光源が、前記第1の発光材料に放射結合され、第２の光源が、前記第２の発光材料に放射結合され、前記照明システムは、前記第1の光源及び前記第２の光源を制御する制御システムを更に含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載の照明システム。
11. （ｉ）黄色光の緑色光に対する比率、及び、（ｉｉ）黄色光の赤色光に対する比率のうちの１つ以上を光学フィルタの光学軸に沿って下げる当該光学フィルタを、前記第１の発光材料及び前記第２の発光材料の下流に含まない、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明システム。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明システムを含む、ショーケース。
13. 赤色を有する製品を照明するための請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明システムの使用。
14. 食肉を照明するための請求項１３に記載の照明システムの使用。

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