JP7426164B2 - 発光モジュール、及び、照明装置 - Google Patents
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Description
第1の相関色温度を有する光を発光する第1光源と、
前記第1の相関色温度よりも高い第2の相関色温度を有する光を発光する第2光源と、
それぞれ異なる発光色の光を発光可能な5種類の有色光源と、
を備え、
前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度5000K以上6500K以下で、平均演色評価数Raが98以上、特殊演色評価数R9が98以上、及び、特殊演色評価数R12が94以上の混合光を発光可能である。
この場合に、前記第1から第7の光源を
24000:0:0:0:0:0:0の光束の比で発光させることにより、2700Kの相関色温度の光を合成し、又は
22000:0:4.6:220:110:2750:0の光束の比で発光させることにより、3000Kの相関色温度の光を合成し、又は、
20000:4600:10.9:330:530:4000:0の光束の比で発光させることにより、3500Kの相関色温度の光を合成し、又は、
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14800:14700:88:1050:1740:9590:87の光束の比で発光させることにより、5000Kの相関色温度の光を合成し、又は、
11000:16900:92:1350:1930:11000:230の光束の比で発光させることにより、5500Kの相関色温度の光を合成し、又は、
6000:18000:100.6:1500:1300:8000:0の光束比で発光させることにより、6500Kの色相関温度の光を合成し、又は、
3100:15000:111.5:1500:1000:6600:0の光束比で発光させることにより、8000Kの色相関温度の光を合成し、又は、
2200:15000:159.2:1500:1800:6600:0の光束比で発光させることにより、10000Kの色相関温度の光を合成し、又は、
0:15000:226.3:1500:2200:5200:0の光束比で発光させることにより、20000Kの混合光を合成するようにしてもよい。
前記調光制御手段は、FM(Frequency Modulation)調光、PWM(Pulse Width Modulation)調光、及び、DC(Direct Current)調光を組み合わせて調光を行うようにしてもよい。
前記発光モジュールを備える照明装置であって、
前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を調光させる調光制御手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の発光強度と前記相関色温度との関係を示すテーブルを予め記憶する記憶部を含み、前記記憶部に記憶されている前記テーブルを参照して、所望の前記相関色温度に対応する前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の発光強度を決定し、決定した前記発光強度に基づいて、前記調光制御手段を制御するようにしてもよい。
前記発光モジュールの前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の配列面に対して垂直の反射面を有し、前記発光モジュールが放射する光を反射する反射部と、前記反射部の前記発光モジュールと反対側に備えられ、前記反射部で反射された光を拡散する拡散板と、を備えてもよい。
前記発光モジュールの前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の配列面に対して略平行に延在し、前記発光モジュールが放射する光を収束または発散させるレンズと、前記レンズに略平行に延在し、前記レンズを透過する光を拡散整形するレンズ拡散板と、を備えてもよい。
以下、本発明の実施の形態1に係る発光モジュールについて図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施の形態に係る発光モジュール1の構成例を示す平面図である。図1に示すように、発光モジュール1は、基板10と、それぞれ複数のLED(Light Emitting Diode)21~27と、から構成される。
図2に示すように、この実施の形態のLED21は、電球色LEDから構成される。より詳細には、LED21は、例えば、相関色温度2700K(ケルビン)で、CIE(国際照明委員会)で規定された色度図(CIE1931)における色度座標(中央値)が(0.4578,0.4101)の電球色の光を発光可能なLEDから構成される。
また、LED22は、白色LEDから構成される。より詳細には、LED22は、例えば、相関色温度5700K(ケルビン)で、CIE1931における色度座標(中央値)が(0.3287,0.3417)の光を発光可能である。
LED24は、ドミナント波長λdが475nm~480nmの範囲に位置し、青(BLU)色の光を発光可能となっている。
LED25は、ドミナント波長λdが496nm~500nmの範囲に位置し、シアン(CYN)色の光を発光可能となっている。
LED26は、例えば、CIE1931における色度座標(中央値)が(0.4140,0.5430)のライムグリーン(LME)の光を発光可能である。
LED27は、ドミナント波長λdが624nm~634nmの範囲に位置し、赤(RED)色の光を発光可能となっている。
図6は、発光モジュール1を相関色温度2000K~20000Kで発光させたときの、各LEDの光束(輝度)、全光束、演色性(Ra、R9、R12、TLCI)の測定結果等を示す図である。
i) LED21~27を、24000(Lm)、0(Lm)、0(Lm)、0(Lm)、0(Lm)、0(Lm)、0(Lm)でそれぞれ発光させることにより、相関色温度2700Kで、全光束が24000(Lm)の合成光が得られる。そのときの消費電力は292.1(W)であり、発光効率が82.2(Lm/W)である。このとき、Raが96、R9が97、R12が95、TLCIが95であり、高い演色性が得られる。
次に、本実施の形態の発光モジュール1の適用例として、発光モジュール1を適用したスポットライト照明装置100について説明する。図8は、本実施の形態に係るスポットライト照明装置100の構成図である。スポットライト照明装置100は、上述の発光モジュール1、放熱部(ヒートシンク)101、筐体102、レンズ103から構成される。また、スポットライト照明装置100は、照射光の相関色温度や輝度を制御するための制御装置40及び図示せぬ電源を備える。
また、用途に応じて、基板10上に、LED21~27以外のLEDや光源が配置されていてもよい。
以下、本発明の実施の形態2に係る照明装置について図面を参照しながら説明する。発光モジュール1の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
本実施の形態の発光モジュール1を適用した照明装置であるスポットライト照明装置200について説明する。図10は、本実施の形態に係るスポットライト照明装置200の構成図である。スポットライト照明装置200は、実施の形態1と同様の、発光モジュール1、放熱部(ヒートシンク)101及び筐体102を備え、さらに、反射部(リフレクタ)201、拡散板202、レンズ203及びレンズ拡散板204を備える。また、スポットライト照明装置200は、図示せぬ電源や、照射光の相関色温度や輝度を制御するための制御装置40を備える。
スポットライト照明装置200は、反射部201及び拡散板202と、レンズ203及びレンズ拡散板204と、を両方備えてもよく、あるいは、いずれか一方を備えてもよい。
10 基板
21~27 LED
30 LEDドライバ
31~33 配線
40 制御装置
40a 記憶部
40b プロセッサ
100,200 スポットライト照明装置
101 放熱部
102 筐体
201 反射部
202 拡散板
203 レンズ
204 レンズ拡散板
205 レンズ筐体
Claims (13)
- 第1の相関色温度を有する光を発光する第1光源と、
前記第1の相関色温度よりも高い第2の相関色温度を有する光を発光する第2光源と、
それぞれ異なる発光色の光を発光可能な5種類の有色光源と、
を備え、
前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度5000K以上6500K以下で、平均演色評価数Raが98以上、特殊演色評価数R9が98以上、及び、特殊演色評価数R12が94以上の混合光を発光可能である
ことを特徴とする発光モジュール。 - 前記第1の相関色温度は2700Kである
ことを特徴とする請求項1に記載の発光モジュール。 - 前記第2の相関色温度は5700Kである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の発光モジュール。 - 前記第1光源は電球色光源、前記第2光源は白色光源であり、
前記5種類の有色光源は、紫色の光源、青色の光源、シアン色の光源、ライム色の光源及び、赤色の光源を含む、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光モジュール。 - 前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度5000K以上6500K以下で、平均演色評価数Ra及び特殊演色評価数R9が99の混合光を発光可能である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の発光モジュール。 - 前記第1光源、前記第2光源、及び、前記ライム色の光源をそれぞれ、前記5種類の有色光源のうち前記ライム色の光源以外の光源の発光強度の合計よりも十分に高い発光強度で発光させることで、相関色温度5000K以上6500K以下の混合光を発光する、
ことを特徴とする請求項4に記載の発光モジュール。 - 前記第1光源の発光光の相関色温度は2700K、前記第2光源の発光光の相関色温度は5700Kであり、前記5種類の有色光源は、紫色の光を発光する第3光源、青色の光を発光する第4光源、シアン色の光を発光する第5光源、ライム色の光を発光する第6光源及び、赤色の光を発光する第7光源を含み、
前記第1から第7の光源を、
24000:0:0:0:0:0:0の光束の比で発光させることにより、2700Kの相関色温度の光を合成し、又は
22000:0:4.6:220:110:2750:0の光束の比で発光させることにより、3000Kの相関色温度の光を合成し、又は、
20000:4600:10.9:330:530:4000:0の光束の比で発光させることにより、3500Kの相関色温度の光を合成し、又は、
19000:11400:19.3:530:760:5300:0の光束の比で発光させることにより、4000Kの相関色温度の光を合成し、又は、
14800:14700:88:1050:1740:9590:87の光束の比で発光させることにより、5000Kの相関色温度の光を合成し、又は、
11000:16900:92:1350:1930:11000:230の光束の比で発光させることにより、5500Kの相関色温度の光を合成し、又は、
6000:18000:100.6:1500:1300:8000:0の光束比で発光させることにより、6500Kの色相関温度の光を合成し、又は、
3100:15000:111.5:1500:1000:6600:0の光束比で発光させることにより、8000Kの色相関温度の光を合成し、又は、
2200:15000:159.2:1500:1800:6600:0の光束比で発光させることにより、10000Kの色相関温度の光を合成し、又は、
0:15000:226.3:1500:2200:5200:0の光束比で発光させることにより、20000Kの混合光を合成する、
請求項1から6の何れか1項に記載の発光モジュール。 - 前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を、それぞれ所定段階の分解能で調光可能な調光制御手段をさらに備え、
前記調光制御手段は、FM(Frequency Modulation)調光、PWM(Pulse Width Modulation)調光、及び、DC(Direct Current)調光を組み合わせて調光を行う
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の発光モジュール。 - 複数の前記第1光源と、複数の前記第2光源と、がそれぞれ、円形の基板の中心近傍から円周に向かう方向に放射状に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の発光モジュール。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の発光モジュールを備える照明装置。
- 前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源を調光させる調光制御手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の発光強度と前記相関色温度との関係を示すテーブルを予め記憶する記憶部を含み、前記記憶部に記憶されている前記テーブルを参照して、所望の前記相関色温度に対応する前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の発光強度を決定し、決定した前記発光強度に基づいて、前記調光制御手段を制御する、
請求項10に記載の照明装置。 - 前記発光モジュールの前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の配列面に対して垂直の反射面を有し、前記発光モジュールが放射する光を反射する反射部と、前記反射部の前記発光モジュールと反対側に備えられ、前記反射部で反射された光を拡散する拡散板と、を備える、
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の照明装置。 - 前記発光モジュールの前記第1光源、前記第2光源、及び、前記5種類の有色光源の配列面に対して略平行に延在し、前記発光モジュールが放射する光を収束または発散させるレンズと、前記レンズに略平行に延在し、前記レンズを透過する光を拡散整形するレンズ拡散板と、を備える、
ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項に記載の照明装置。
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