WO2014064928A1 - 照明装置および点灯装置 - Google Patents

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WO2014064928A1
WO2014064928A1 PCT/JP2013/006257 JP2013006257W WO2014064928A1 WO 2014064928 A1 WO2014064928 A1 WO 2014064928A1 JP 2013006257 W JP2013006257 W JP 2013006257W WO 2014064928 A1 WO2014064928 A1 WO 2014064928A1
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WO
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light
light source
white
light emitting
white light
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Application number
PCT/JP2013/006257
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English (en)
French (fr)
Inventor
光 前田
淳 高島
松田　賢治
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device and a lighting device using light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diode), and more particularly to a technique for improving the light characteristics of illumination light in such a lighting device.
  • LEDs Light Emitting Diode
  • color temperature variable LED lighting has been proposed to realize illumination light according to various scenes.
  • the bulb color color temperature 3000K
  • day white color temperature 5000K
  • daylight color color temperature 6700K
  • this illumination device two types of light sources having different emission colors are provided as illumination light sources, and the color of the illumination light is changed by performing color adjustment by controlling the length of on-time of PWM control for each.
  • the present invention provides an illuminating apparatus that reproduces white light having different color temperatures by dimming, and can reduce the number of light emitting elements to be mounted without reducing the luminance of light emission. For the purpose.
  • an illumination device reproduces white light having different color temperatures by dimming, and includes a first light source that emits first white light, and the first light source.
  • a second light source that emits second white light having a color temperature lower than that of white light; a third light source that emits third white light having a color temperature higher than that of the first white light; and
  • a lighting circuit for changing a color temperature of the combined light by changing a light beam emitted from the second light source and a light beam emitted from the third light source.
  • the combined light is variable in a range from fourth white light showing a higher color temperature than the second white light to fifth white light showing a lower color temperature than the third white light.
  • the first white light may be configured to have a color temperature higher than that of the fourth white light and lower than that of the fifth white light.
  • the lighting circuit may be configured to keep a light flux of light emitted from the first light source constant.
  • the lighting circuit continuously applies a constant voltage to the first light source, and performs PWM control on the second light source and the third light source to thereby change the color of the combined light.
  • the structure characterized by changing temperature may be sufficient.
  • the lighting circuit includes the second light source and the third light source so that the increase and decrease of the light beam emitted from the second light source and the light beam emitted from the third light source change in a mutually contradictory manner.
  • the structure characterized by driving a light source may be sufficient.
  • the light beam emitted from the first light source is 28.7% to 48.48% of the total light beam emitted simultaneously from the first light source, the second light source, and the third light source.
  • the configuration may be characterized by being in the range of 8%.
  • the first white light, the second white light, and the third white light may be located in the vicinity of an arbitrary straight line on the chromaticity diagram. .
  • the second white light and the third white light may be located in the vicinity of the locus of the black body locus.
  • the lighting device includes a first light source that emits first white light, a second light source that emits second white light on a color temperature side lower than the first white light, A lighting device that turns on a third light source that emits third white light on a color temperature side higher than one white light, the first light source always emitting light, and the luminous flux of light emitted by the second light source and the light source
  • the light emission part may be provided with a lighting circuit that emits white light by adjusting the luminous fluxes of the light emitted from the third light source so as to oppose each other.
  • the lighting device can reduce the number of light-emitting elements to be mounted without reducing luminance of light emission in a lighting device that reproduces white light having different color temperatures by dimming.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the illuminating device 1 which concerns on the one aspect
  • (A) is a top view which shows the light emitting module 10 which concerns on the one aspect
  • the reproduction range of the color temperature during light emission of the lighting device 1 according to one aspect of the embodiment and the chromaticity of light emission of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 used in the light emitting module 10 are shown. It is a chromaticity diagram. It is the schematic of the dimming control with respect to each light source W1, W2, W3 in the illuminating device 1 which concerns on the one aspect
  • (A) is the specification of the illumination device, the light flux of each light source, the number of necessary light emitting elements, (b) is the number of light emitting elements necessary for each light source, and (c) is the necessary light flux of each light emitting element, light emission.
  • It is explanatory drawing which shows the required electric power and efficiency of an element single-piece
  • the illuminating device 1 which concerns on embodiment, it is a chromaticity diagram which shows Example 1 of the light emission simulation result of the toning range lighted by changing the dimming ratio with respect to each light source W1, W2, W3.
  • Example 2 shows the light emission simulation result of the toning range which changed and turned on the dimming ratio with respect to each light source in the illuminating device 1 which concerns on embodiment.
  • the illuminating device 1 which concerns on embodiment it is a chromaticity diagram which shows Example 2 of the light emission simulation result of the toning range turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • Example 3 shows the light emission simulation result of the toning range which turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source in the illuminating device 1 which concerns on embodiment.
  • the illuminating device 1 which concerns on embodiment, it is a chromaticity diagram which shows Example 3 of the light emission simulation result of the toning range lighted by changing the dimming ratio with respect to each light source. It is Example 4 which shows the light emission simulation result of the toning range which turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source in the illuminating device 1 which concerns on embodiment. In the illuminating device 1 which concerns on embodiment, it is a chromaticity diagram which shows Example 4 of the light emission simulation result of the toning range lighted by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • light emission of the 1st light source which is two types of white light sources used for the light emitting module of the conventional illuminating device, and a 2nd light source. It is the schematic of the dimming control with respect to each light source in the conventional illuminating device. It is a comparative example which shows the light emission simulation result of the toning range which changed the dimming ratio with respect to each light source, and was lighted in the conventional illuminating device. It is a chromaticity diagram which shows the comparative example of the light emission simulation result of the toning range lighted by changing the dimming ratio with respect to each light source in the conventional illuminating device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a lighting device 1 according to an aspect of an embodiment.
  • a lighting device 1 according to an aspect of the present invention is a downlight that is attached so as to be embedded in a ceiling 2, for example, an appliance 3, a circuit unit 4, a dimming unit 5, and A lamp unit 6 is provided.
  • the appliance 3 is made of metal, for example, and has a lamp housing portion 3a, a circuit housing portion 3b, and an outer casing portion 3c.
  • the lamp accommodating portion 3a is, for example, a bottomed cylindrical shape, and the lamp unit 6 is detachably attached to the inside.
  • the circuit housing part 3b extends, for example, on the bottom side of the lamp housing part 3a, and the lighting circuit unit 4 is housed therein.
  • the outer flange portion 3c is, for example, an annular shape, and extends outward from the opening of the lamp housing portion 3a.
  • the lamp housing portion 3a and the circuit housing portion 3b are embedded in the embedded hole 2a penetrating the ceiling 2, and the outer flange portion 3c is in contact with the peripheral portion of the embedded hole 2a on the lower surface 2b of the ceiling 2. In this state, it is attached to the ceiling 2 by, for example, an attachment screw (not shown).
  • the lighting circuit unit 4 is for receiving a dimming signal from a dimming unit 5 to be described later and lighting the lamp unit 6 in accordance with information on luminance and color temperature indicated by the dimming signal.
  • a power supply line 4a electrically connected to the lamp unit 6 is provided, and a connector 4b detachably connected to the connector 72 of the lead wire 71 of the lamp unit 6 is attached to the tip of the power supply line 4a.
  • the dimming unit 5 is for the user to adjust the brightness and color of the illumination light of the lamp unit 6, and is electrically connected to the lighting circuit unit 4. A signal is output to the lighting circuit unit 4.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the lamp unit 6 according to one aspect of the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the lamp unit 6 according to one aspect of the embodiment.
  • the lamp unit 6 includes, for example, a light emitting module 10, a base 20, a holder 30, a decorative cover 40, a cover 50, a cover pressing member 60, a wiring member 70, and the like.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams illustrating a light-emitting module 10 according to one aspect of the embodiment, in which FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a right side view, and FIG. 4C is a front view.
  • FIG. 5 is a wiring diagram for explaining a connection state between the light emitting module 10 and the lighting circuit unit 4 according to one aspect of the embodiment.
  • the light sources W1, W2, and W3 in FIG. 4 are given the same pattern for the same color and different patterns for the different light sources. is doing.
  • the light-emitting elements 12, the sealing members 13, the terminal portions 15 corresponding to the respective light sources, and the wirings 16 provided in the respective light sources W1, W2, and W3 to be described later have subscripts a, b, and c, respectively. To distinguish.
  • the light emitting module 10 includes a substrate 11, light emitting elements 12a to 12c, sealing members 13a to 13c, terminal portions 15a to 15d, and wirings 16a to 16d.
  • the substrate 11 has, for example, a rectangular plate shape and has a two-layer structure of an insulating layer made of a ceramic substrate or a heat conductive resin and a metal layer made of an aluminum plate or the like.
  • Light emitting elements 12 a to 12 c are mounted on the upper surface 11 a of the substrate 11.
  • the light emitting elements 12a to 12c are arranged so that, for example, a linear element array composed of 54 light emitting elements 12a to 12c is arranged in parallel with 6 lines.
  • Each of the light emitting elements 12a to 12c is, for example, a GaN-based LED that emits blue light having a main wavelength of about 460 nm, and is mounted face-up on the upper surface 11a of the substrate 11 using COB (Chip on Board) technology. ing.
  • the light-emitting element according to the present invention is, for example, a light-emitting package having a surface-mount package (Surface-Mount-Device (SMD)) structure using an LED, an LD (laser diode), or an EL element (electric luminescence element). Also good.
  • SMD Surface-Mount-Device
  • the sealing members 13a to 13c are elongate members made of, for example, a translucent material, and seal the light emitting elements 12a to 12c separately for each element row.
  • a translucent material for example, silicone resin, epoxy resin, fluorine resin, silicone-epoxy hybrid resin, urea resin, or the like can be used.
  • the first sealing member 13a, the second sealing member 13b, and the third sealing member 13c function as wavelength conversion members because the wavelength conversion material is mixed in the translucent material.
  • the first sealing member 13a is referred to as a first wavelength conversion member 13a
  • the second sealing member 13b is referred to as a second wavelength conversion member 13b
  • the third sealing member 13c is referred to as a third wavelength conversion member.
  • This is referred to as a wavelength conversion member 13c.
  • phosphor particles can be used as the wavelength conversion material.
  • the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 are a predetermined quantity constituting one element row, for example, 54 light emitting elements 12a to 12c and 1 for sealing the light emitting elements 12a to 12c.
  • the two sealing members 13a to 13c are configured.
  • the shape of each light source W1, W2, W3 is a long shape depending on the shape of the sealing members 13a to 13c, and six are arranged in parallel with equal intervals so that both ends are aligned.
  • the first light source W1 is disposed between the first light source W3 and the third light source W3. Specifically, the third light source W2, the first light source W1, the second light source W2, the third light source W3, the first light source W1, and the second light source W2 are arranged in this order.
  • the first light source W1 includes a first light emitting element 12a and a first wavelength conversion member 13a that converts a part of the light of the first light emitting element 12a, and converts the unconverted light and the converted light. Emits first white light obtained by synthesis with light.
  • the first light emitting element 12a is, for example, an LED that emits blue light having a peak wavelength of 450 nm or more and 470 nm or less.
  • the first wavelength conversion member 13a converts the wavelength of part of the light from the second light emitting element 12a into light having a light emission peak in yellow light. Specifically, for example, wavelength conversion is performed to yellow light having a peak wavelength of 580 nm or more and 620 nm or less.
  • the phosphor constituting the first wavelength conversion member 13a for example, YAG phosphor that develops yellow color, for example, Y 3 Al 5 O 12 : Ce, or silicate phosphor that activates Eu 2+ , for example, Sr 2 SiO 4 : Eu or the like can be used.
  • the amount of the first wavelength conversion member 13a is adjusted so that the first white light is obtained in the combination of the blue light from the first light emitting element 12a and the yellow light from the first wavelength conversion member 13a.
  • the first white light is white light located near the black body locus in the CIExy chromaticity diagram and at a color temperature of 4000K. Details will be described later.
  • the second light source W2 includes a second light emitting element 12b and a second wavelength conversion member 13b that converts a part of light of the second light emitting element 12b, and converts the unconverted light and the converted light. Emits second white light obtained by synthesis with light.
  • the second light emitting element 12b is, for example, a blue light emitting element that emits blue light having a peak wavelength of 450 nm or more and 470 nm or less, similarly to the first light emitting element 12a.
  • the second wavelength conversion member 13b converts part of the light of the second light emitting element 12b into light having a light emission peak on the longer wavelength side than the light converted by the first wavelength conversion member 13a. Specifically, for example, wavelength conversion is performed to yellow light having a peak wavelength of 580 nm or more and 620 nm or less.
  • the phosphor constituting the second wavelength conversion member 13b for example, a YAG phosphor that develops a yellow color, such as a silicate phosphor that activates Y 3 Al 5 O 12 : Ce or Eu 2+ , for example, Sr 2 SiO 4 : Eu or the like can be used.
  • the amount of the second wavelength conversion member 13b is adjusted, and second white light is obtained in the combination of blue light from the second light emitting element 12b and yellow light from the second wavelength conversion member 13b.
  • the second light source W2 exhibiting a low color temperature has a lower blue light output from the light emitting element than the first light source W1 exhibiting a high color temperature, and the light output from the wavelength conversion member is less. high.
  • the second white light is white light located near the black body locus in the CIExy chromaticity diagram and at a color temperature of 2700K. Details will be described later.
  • the second wavelength conversion member 13b may use a different type of wavelength conversion material from the first wavelength conversion member 13a or the third wavelength conversion member 13c, or the same type of wavelength. It is good also as a structure arrange
  • the third light source W3 includes a third light emitting element 12c and a third wavelength conversion member 13c that converts the wavelength of a part of the light from the third light emitting element 12c, and converts the unconverted light and the converted light. Emits third white light obtained by synthesis with light.
  • the third light emitting element 12c is, for example, a blue light emitting element that emits blue light having a peak wavelength of 450 nm or more and 470 nm or less, similarly to the first light emitting element 12a.
  • the third wavelength conversion member 13c converts the wavelength of part of the light from the third light emitting element 12c into light having an emission peak on the shorter wavelength side than the light converted by the first wavelength conversion member 13a. Specifically, for example, wavelength conversion is performed to yellow light having a peak wavelength of 550 nm to 590 nm and a half width of 50 nm to 70 nm.
  • Examples of the phosphor constituting the third wavelength converting member 13c include a YAG phosphor that develops a yellow color, such as Y 3 Al 5 O 12 : Ce, and a silicate phosphor that activates Eu 2+ , for example. Sr 2 SiO 4 : Eu or the like can be used.
  • the amount of the third wavelength conversion member 13c is adjusted, and third white light is obtained in a combination of blue light from the third light emitting element 12c and yellow light from the third wavelength conversion member 13c.
  • the third white light is white light located near the black body locus in the CIExy chromaticity diagram and located at a color temperature of 6500K. Details will be described later.
  • the terminal portions 15a to 15d are constituted by conductor patterns formed on the substrate 11.
  • the terminal portion 15a and the terminal portion 15d function as a power supply to the first light emitting element 12a
  • the terminal portion 15b and the terminal portion 15d function as a power supply to the second light emitting element 12b
  • 15d functions as a power supply to the third light emitting element 12c.
  • Each of the terminal portions 15a to 15d is formed on the peripheral edge portion of the upper surface 11a of the substrate 11, as shown in FIG.
  • the wirings 16a to 16d are also constituted by conductor patterns formed on the substrate 11.
  • the wiring 16a electrically connects the first light emitting element 12a and the terminal portion 15a
  • the wiring 16b electrically connects the second light emitting element 12b and the terminal portion 15b
  • the wiring 16c is the third light emitting element. 12c and the terminal part 15c are electrically connected.
  • the wiring 16d electrically connects each light emitting element 12a to 12c and the terminal portion 15d.
  • the light emitting elements 12a to 12c are connected in a so-called series-parallel manner in 54 series and two series for each color of the light sources W1, W2, and W3 to which they belong. Specifically, 54 light emitting elements 12a to 12c constituting the same element array are connected in series, and the element arrays of the light sources W1, W2, and W3 of the same color are connected in parallel. The light sources W1, W2, and W3 are controlled to be lighted separately for each color.
  • the light emitting module as described above can emit illumination light having different color temperatures by performing dimming control on the light sources W1, W2, and W3 described later by the lighting circuit unit 4.
  • the base 20 is, for example, a disk shape made of aluminum die cast, and has a mounting portion 21 in the center on the upper surface side, and the light emitting module 10 is mounted on the mounting portion 21. Further, on the upper surface side of the base 20, screw holes 22 for screwing assembly screws 35 for fixing the holder 30 are provided on both sides of the mounting portion 21. An insertion hole 23, a boss hole 24, and a notch 25 are provided in the peripheral portion of the base 20. The roles of the insertion hole 23, the boss hole 24, and the notch 25 will be described later.
  • the holder 30 has, for example, a bottomed cylindrical shape, and includes a disc-shaped presser plate portion 31 and a cylindrical peripheral wall portion 32 extending from the periphery of the presser plate portion 31 toward the base 20.
  • the light emitting module 10 is fixed to the base 20 by pressing the light emitting module 10 against the mounting portion 21 with the pressing plate portion 31.
  • a window hole 33 for exposing the light sources W1, W2, and W3 of the light emitting module 10 is formed in the center of the pressing plate portion 31. Further, an opening 34 for preventing the lead wire 71 connected to the light emitting module 10 from interfering with the holder 30 is formed in the peripheral portion of the pressing plate portion 31 in communication with the window hole 33. Yes. Further, an insertion hole 36 for inserting the assembly screw 35 is provided in a circumferential portion of the holding plate portion 31 of the holder 30 at a position corresponding to the screw hole 22 of the base 20.
  • the substrate 11 of the light emitting module 10 is sandwiched between the base 20 and the holder 30 with the light sources W 1, W 2, W 3 exposed from the window holes 33 of the holder 30.
  • the assembly screw 35 is inserted into the screw insertion hole 36 from above the holding plate portion 31 of the holder 30 and screwed into the screw hole 22 of the base 20, so that the holder 30 is attached to the base 20.
  • the decorative cover 40 is, for example, an annular shape made of a non-translucent material such as a white opaque resin, and is disposed between the holder 30 and the cover 50, and the lead wire 71 exposed from the opening 34 or the like The assembly screw 35 and the like are covered and hidden.
  • a window hole 41 for exposing the light sources W1, W2, and W3 is formed in the center of the decorative cover 40.
  • the cover 50 is formed of a translucent material such as silicone resin, acrylic resin, or glass, for example, and light emitted from each of the light sources W1, W2, and W3 is transmitted through the cover 50 to the outside of the lamp unit 6. It is taken out.
  • the cover 50 has a dome shape covering each of the light sources W1, W2, and W3 and having a lens function, and an outer flange portion 52 extending outward from the peripheral edge of the main body portion 51. The outer flange portion 52 is fixed to the base 20.
  • the cover pressing member 60 is made of a non-translucent material such as a metal such as aluminum or a white opaque resin, for example, and has an annular plate shape so as not to block light emitted from the main body 51 of the cover 50. ing.
  • the outer flange portion 52 of the cover 50 is sandwiched and fixed between the cover pressing member 60 and the base 20.
  • a columnar boss portion 61 that protrudes toward the base 20 is provided on the lower surface side of the cover pressing member 60.
  • a semicircular cutout portion 53 for avoiding the boss portion 61 is formed in the outer flange portion 52 of the cover 50 at a position corresponding to the boss portion 61.
  • a boss hole 24 for inserting the boss portion 61 into a position corresponding to the boss portion 61 is formed in the peripheral portion of the base 20.
  • Semicircular notches 54 and 62 are formed at positions corresponding to the insertion hole 23 of the base 20 at the outer flange portion 52 of the cover 50 and the peripheral edge portion of the cover pressing member 60, respectively.
  • a mounting screw (not shown) to be inserted through the cover does not hit the cover pressing member 60 or the cover 50.
  • the wiring member 70 has a pair of lead wires 71 electrically connected to the light emitting module 10, and a connector 72 is attached to the end of the lead wire 71 opposite to the side connected to the light emitting module 10. It has been.
  • the lead wire 71 of the wiring member 70 connected to the light emitting module 10 is led out of the lamp unit 6 through the cutout portion 25 of the base 20.
  • the lighting circuit unit 4 is a lighting circuit unit including a lighting circuit unit 4c, a dimming ratio detection circuit unit 4d, a current amount detection unit 4e, and a control circuit unit 4f. It is electrically connected to an external commercial AC power source (not shown), and supplies a current input from the commercial AC power source to the light emitting module 10.
  • the light sources W1, W2, and W3 are controlled to be lit for each color, that is, the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 are separately controlled.
  • the lighting circuit unit 4c is configured by a circuit including an AC / DC converter (not shown), and supplies power separately to the first light emitting element 12a, the second light emitting element 12b, and the third light emitting element 12c. .
  • an AC voltage from a commercial AC power source is converted into a DC voltage suitable for the first light emitting element 12a, a DC voltage suitable for the second light emitting element 12b, and a DC voltage suitable for the third light emitting element 12c.
  • the voltage is converted into voltage using an AC / DC converter.
  • a DC voltage suitable for each of the light emitting elements 12a to 12c is applied to each of the light emitting elements 12a to 12c as a forward voltage.
  • a diode bridge or the like is used as the AC / DC converter.
  • the dimming ratio detection circuit unit 4d acquires a dimming signal from the dimming unit 5.
  • the dimming unit 5 outputs a dimming signal to the dimming ratio detection circuit unit 4d in response to a user operation or the like.
  • the dimming signal is information indicating the color temperature and luminance of illumination light to be emitted by the illumination device.
  • the dimming ratio detection circuit unit 4d converts the dimming signal into a dimming ratio.
  • the dimming ratio is the luminous flux of each of the first light-emitting element 12a, the second light-emitting element 12b, and the third light-emitting element 12c constituting the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3. It is the ratio to the luminous flux when fully lit (100% lit). Information on the dimming ratio is output from the dimming ratio detection circuit unit 4d to the control circuit unit 4f.
  • the current amount detection unit 4e is, for example, a current detection resistor inserted in series on the current path to the first light emitting element 12a in the lighting circuit unit 4c, and the amount of current flowing through the first light emitting element 12a is calculated. To detect. The detection result is output to the control circuit unit 4f as current amount information. Note that the method of detecting the amount of current flowing through the third light emitting element 12c by the current amount detection unit 4e is not limited to the above.
  • the control circuit unit 4f includes a microprocessor and a memory.
  • the control circuit unit 4f uses a microprocessor to dimm the first light emitting element 12a, the second light emitting element 12b, and the third light emitting element 12c in accordance with the dimming ratio input from the dimming ratio detection circuit unit 4d. Control and adjust their brightness.
  • the control circuit unit 4f sets the application time ratios of the first light emitting element 12a, the second light emitting element 12b, and the third light emitting element 12c based on the dimming ratio, whereby the first light emitting element 12a, The second light emitting element 12b and the third light emitting element 12c are configured to perform PWM control.
  • FIG. 6 shows the reproduction range of the color temperature during light emission of the lighting device 1 according to one aspect of the embodiment, and the light emission colors of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 used in the light emitting module 10. It is a CIExy chromaticity diagram showing degrees. The numerical value shown at the point on the black body locus represents the color temperature of the emission color at each point.
  • the darkly shaded range on the phase locus is a toning range that can be reproduced as the lighting device 1.
  • the light emitting module 10 can emit illumination light in a range indicated by a one-dot chain line by performing dimming control on the light sources W 1, W 2, and W 3 by the lighting circuit unit 4.
  • the lighting device 1 can reproduce white light in a color temperature range from 3500K to 5000K.
  • the first white light emitted from the first light source W1 is located in the vicinity of the color temperature 4000K near the black body locus, and the first white light is within the toning range.
  • the second white light emitted from the second light source W1 is located at a color temperature of 2700K in the vicinity of the black body locus, and exhibits a color temperature lower than 3500K, which is the lower limit of the color temperature in the toning range.
  • the third white light emitted from the third light source W1 is located at a color temperature of 6500K in the vicinity of the black body locus, and indicates a color temperature higher than 5000K which is the upper limit of the color temperature in the toning range.
  • the chromaticity of the light emitted from each light source is located near the black body locus. More preferably, it may be within a range of duv ⁇ 0.02 from the black body locus.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of dimming control for each of the light sources W1, W2, and W3 in the illumination device 1 according to one aspect of the embodiment.
  • the control circuit unit 4f sets the application time ratio of the voltage applied to the first light emitting element 12a, the second light emitting element 12b, and the third light emitting element 12c based on the dimming ratio for each of the light sources W1, W2, and W3.
  • each light emitting element 12a, 12b, 12c is comprised so that PWM control is possible.
  • the control circuit unit 4f sets an application time ratio of 100% over the entire toning range for the first light emitting element 12a, and continuously applies a predetermined voltage to the first light emitting element 12a. Apply.
  • predetermined continuous application refers to applying a pulse voltage at an application time ratio of 100%.
  • the control circuit unit 4f sets the application time ratio of the second light emitting element 12b and the third light emitting element 12c so as to change in the dimming range, and the second light emitting element 12b and the third light emitting element are set.
  • the element 12c is PWM controlled.
  • the first light source W1 always emits light with a light flux of a certain value or more over the entire toning range when the lighting device is turned on.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source and the luminous flux of the second light source or the third light source is appropriately selected according to the toning range, the chromaticity of each light source, the efficiency of the light emitting element used for each light source, and the like.
  • the light beam emitted from the first light source W1 is selected from a range of about 25% to about 50% with respect to the total light beam emitted from the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3. can do. More preferably, it may be in the range of 28.7% to 48.8%.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source and the luminous flux of the second light source or the third light source is not limited to the above numerical range, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a light emitting element having a higher light emission efficiency than the second light source and the third light source can be selected. Therefore, the efficiency of the illumination device can be increased by increasing the ratio of the luminous flux of the first light source to the total luminous flux. Can be increased. Further, the chromaticity of the synthesized light can be made closer to the black body locus.
  • the first light source W1 is controlled so as to obtain a constant luminous flux over the entire toning range.
  • the second light source W2 and the third light source W3 are controlled so that the luminous fluxes of the emitted light change in a mutually contradictory manner.
  • the lighting device 1 can reduce the number of light-emitting elements without reducing the luminance of light emission. Details will be described later.
  • the period of the PWM control when imaged with a video device is taken.
  • the flicker phenomenon caused by the deviation of the period of the video equipment can be prevented.
  • FIG. 8 shows the maximum value of the luminous flux per one of the first light emitting element 12a, the second light emitting element 12b, and the third light emitting element 12c constituting each light source.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the current and luminous flux of the light emitting elements of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 in the illumination device 1 according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the current and voltage of the light emitting elements of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 in the illumination device 1 according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an example 1 showing a light emission simulation result of a toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each of the light sources W1, W2, and W3.
  • 11A shows the specifications of the illumination device, the light flux of each light source, the number of necessary light emitting elements, FIG. 11B shows the number of light emitting elements necessary for each light source, and FIG. 11C shows the necessary light flux of the light emitting element alone. It is explanatory drawing which shows the required electric power and efficiency of a light emitting element single-piece
  • the toning range of the lighting device 1 is 3500K to 5000K as described above. As representative values, 3500K, 4000K, 4500K, and 5000K are shown.
  • the total luminous flux of the illumination device 1 is 10,000 lm over the entire toning range.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source and the luminous flux of the second light source or the third light source depends on the toning range, the chromaticity of each light source, the efficiency of the light emitting element used for each light source, and the like. It can be selected appropriately.
  • the maximum light flux ratio of the first light source, the second light source, and the third light source is set to approximately 1: 2: 2.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source to the total luminous flux of the illumination device is 28.7%.
  • the necessary light flux of each light source was calculated at each color temperature from the chromaticity xy necessary for the light emitted from the lighting device, the total light flux, and the chromaticity xy of each light source. Further, the number of light-emitting elements required for each light source at the color temperature was calculated by dividing the required light flux of each light source by the maximum value of the light flux per light-emitting element of each light source shown in FIG.
  • the first light source requires 54 light emitting elements throughout the toning range.
  • the number of light-emitting elements required at 3500K is the maximum, and 120 are required.
  • the number of light emitting elements required at 5000K is the maximum, and 111 are required.
  • the total number of light emitting elements required for each light source is 285 for each light source, as shown in FIG.
  • 86 heating elements can be reduced in Example 1 of the lighting device 1 according to the present embodiment, and the reduction rate Is about 23%.
  • the necessary light flux of the light emitting element alone when emitting the necessary light flux for each light source shown in FIG. It is calculated by dividing by the required quantity, as shown in FIG.
  • the light emitting element of the first light source is configured to emit light with the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG. 8 in the entire toning range.
  • the second light source and the third light source have a configuration in which each element is dimmed within the range up to the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG.
  • the current value for achieving the necessary luminous flux of the light emitting element is calculated from the luminous flux / current characteristic curve of the light emitting element shown in FIG. 9, and the voltage and power at that time are the voltage / current of the light emitting element shown in FIG. Calculated from the characteristic curve. Thereafter, the calculated required power for each light emitting element and the required quantity were multiplied to calculate the power required for the lighting device and the light emission efficiency (light flux / power). The result is shown in FIG.
  • Example 1 of the lighting device 1 according to the present embodiment the fluctuation range of the required power and the light emission efficiency in the entire toning range is reduced.
  • FIG. 12 is a chromaticity diagram illustrating Example 1 of a light emission simulation result of a toning range in which lighting is performed by changing the dimming ratio with respect to each of the light sources W1, W2, and W3 in the lighting device 1 according to the embodiment.
  • FIG. 11 shows the chromaticity of light emission when the lighting range is changed by changing the dimming ratios for the light sources W1, W2, and W3 under the conditions shown in FIG. 11A with respect to the toning range of 3500K to 5000K.
  • color matching along the black body locus becomes possible by performing color matching control using each of the light sources W1, W2, and W3. .
  • Example 2 Example 2
  • FIG. 13 is an example 2 showing a light emission simulation result of a toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • the specifications of each light source are the same as in the first embodiment.
  • the toning range and the total luminous flux of the lighting device 1 are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source and the luminous flux of the second light source or the third light source can be appropriately selected.
  • the conditions are such that the ratio of the maximum luminous fluxes of the first light source, the second light source, and the third light source is approximately 1: 0.92: 1.
  • the ratio of the luminous flux of the first light source to the total luminous flux of the illumination device is 48.8%.
  • the required light flux of each light source was calculated at each color temperature. Further, the number of light emitting elements required for each light source at each color temperature was calculated. The result is shown in FIG. In the first light source, 92 light emitting elements are required throughout the toning range. In the second light source, the number of light emitting elements required at 3500K is the maximum, and 95 are required. In the third light source, the number of light emitting elements required at 5000K is the maximum, and 94 are required. As a result, the total number of light-emitting elements required for each light source is 281 for each light source, as shown in FIG. As described above, compared to the case where the conventional lighting device described later requires 371 heating elements, 90 heating elements can be reduced in Example 1 of the lighting device 1 according to the present embodiment. The reduction rate is about 24%.
  • Example 2 the power required for the entire lighting device and the luminous efficiency (light flux / power) were calculated in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG.
  • the light emitting element of the first light source is configured to emit light with the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG. 8 in the entire toning range.
  • the second light source and the third light source have a configuration in which each element is dimmed within the range up to the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG. Further, in comparison with the conventional lighting device described later, in Example 2, the fluctuation range of the required power and the light emission efficiency in the entire toning range is reduced.
  • FIG. 14 is a chromaticity diagram showing Example 2 of the light emission simulation result of the toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • FIG. 13 shows the chromaticity of light emission when the lighting range is changed by changing the dimming ratio for each of the light sources W1, W2, and W3 under the conditions shown in FIG. 13A with respect to the toning range from 3500K to 5000K.
  • FIG. 15 is a third example showing a light emission simulation result of a toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • the specifications of each light source are the same as in the first embodiment. As shown in FIG.
  • the toning range and the total luminous flux of the lighting device 1 are the same as those of the first embodiment shown in FIG. Also here, as in Example 1, the conditions were such that the ratio of the maximum luminous fluxes of the first light source, the second light source, and the third light source was approximately 1: 2: 2. The ratio of the luminous flux of the first light source to the total luminous flux of the illumination device is 28.7%. And the quantity of the light emitting element required for each light source in each color temperature was calculated. The result is the same as FIG. 11A and is shown in FIG. The number of light-emitting elements required for each light source throughout the entire toning range is 285 in total for each light source as shown in FIG.
  • Example 3 the number of light emitting elements used in the first light source is increased so that the light flux of the first light source is lower than the maximum light flux of the light emitting element shown in FIG. That is, in addition to the number of 285 light emitting elements required for each light source, 100 light emitting elements, which are approximately twice the required number of 54 light sources for the first light source, were mounted, and a total of 331 light emitting elements were mounted. Even in such a case, 40 heat generating elements are reduced in Example 3 of the lighting device 1 according to the present embodiment as compared with the case where the conventional lighting device described later requires 371 heat generating elements. The reduction rate is about 11%.
  • Example 3 the power required for the entire lighting device and the luminous efficiency (light flux / power) were calculated in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG.
  • the light emitting element of the first light source emits light with a luminous flux of about 54% of the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG. 8 in the entire toning range.
  • the second light source and the third light source have a configuration in which each element is dimmed within the range up to the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG.
  • FIG. 16 is a chromaticity diagram showing Example 3 of the light emission simulation result in the toning range in which lighting is performed by changing the dimming ratio with respect to each light source in lighting apparatus 1 according to the embodiment.
  • FIG. 15 shows the chromaticity of light emission when the lighting range is changed by changing the dimming ratio for each of the light sources W1, W2, and W3 under the conditions shown in FIG.
  • Example 4 FIG. 17 is an example 4 showing a light emission simulation result of a toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • the specifications of each light source are the same as in the first embodiment. As shown in FIG.
  • the toning range and the total luminous flux of the lighting device 1 are the same as those of the first embodiment shown in FIG. Also here, as in Example 2, the conditions were such that the ratio of the maximum luminous flux of the first light source, the second light source, and the third light source was approximately 1: 0.92: 1. The ratio of the luminous flux of the first light source to the total luminous flux of the illumination device is 48.8%. And the quantity of the light emitting element required for each light source in each color temperature was calculated. The result is the same as FIG. 13A and is shown in FIG. The total number of light-emitting elements required for each light source is 281 in total for each light source as shown in FIG.
  • Example 4 the number of light emitting elements used in the first light source is increased so that the light flux of the first light source is lower than the maximum light flux of the light emitting element shown in FIG. That is, in addition to 281 light emitting elements required for each light source, 140 light emitting elements, which are about 1.5 times the required quantity 92 in the first light source, are mounted, and a total of 329 light emitting elements are mounted. There is a feature in the point. Even in such a case, 42 heater elements are reduced in Example 3 of the illumination device 1 according to the present embodiment, compared to the case where the conventional illumination device described later requires 371 heater elements. The reduction rate is about 11%.
  • Example 4 the power required for the entire lighting device and the luminous efficiency (light flux / power) were calculated in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG.
  • the light emitting element of the first light source emits light with about 66% of the maximum light flux of the light emitting element shown in FIG. 8 in the entire toning range.
  • the second light source and the third light source have a configuration in which each element is dimmed within the range up to the maximum luminous flux of the light emitting element shown in FIG.
  • FIG. 18 is a chromaticity diagram showing Example 4 of the light emission simulation result in the toning range in which the lighting device 1 according to the embodiment is turned on by changing the dimming ratio with respect to each light source.
  • FIG. 17 shows the chromaticity of light emission when the lighting range is changed by changing the dimming ratios for the light sources W1, W2, and W3 under the conditions shown in FIG. (Comparative example)
  • the same simulation was performed by changing the dimming ratio for each light source.
  • FIG. 19 shows specifications relating to light emission of a first light source and a second light source, which are two types of white light sources used in a light emitting module of a conventional lighting device.
  • FIG. 19 shows the maximum value of the luminous flux per light-emitting element that constitutes each light source.
  • the relationship between the current of the light emitting elements of the first light source W1 and the second light source W2 and the luminous flux is the same as that of the light emitting element used in the example shown in FIG. Further, the relationship between the current and voltage of the light emitting element alone is the same as that of the light emitting element used in the example shown in FIG.
  • FIG. 20 is a schematic diagram of dimming control for each light source in a conventional lighting device.
  • the conventional lighting device is also configured to be able to perform PWM control of each light emitting element by setting the application time ratio of the voltage applied to the light emitting element based on the dimming ratio for each light source.
  • the application time ratio for the two types of light sources is set to change in the dimming range in a contradictory manner, and PWM control is performed.
  • the first light source and the second light source are controlled such that the light beams emitted from the respective light sources change in a mutually contradictory manner.
  • FIG. 21 is a comparative example showing a light emission simulation result in a toning range in which lighting is performed by changing the dimming ratio with respect to each light source in a conventional lighting device.
  • the toning range and the total luminous flux of the conventional lighting device are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
  • the first light source and the second light source emit light by adjusting each element within the range up to the maximum luminous flux in the toning range, and the first light source at the upper and lower limits of the toning range.
  • the second light source outputs a total luminous flux.
  • the required light flux of each light source was calculated at each color temperature.
  • the required luminous flux of each light source was calculated for the number of light emitting elements required for each light source at each color temperature. The result is shown in FIG. In the first light source, the number of light emitting elements required at 3500K is the maximum, and 179 are required. In the second light source, the number of light emitting elements required at 5000K is the maximum, and 192 are required. As a result, the total number of light emitting elements required for each light source is 371 in total for each light source, as shown in FIG.
  • FIG. 22 is a chromaticity diagram illustrating a comparative example of a light emission simulation result in a toning range in which lighting is performed by changing a dimming ratio with respect to each light source in a conventional lighting device.
  • FIG. 21 shows the chromaticity of light emission in the case where the lighting is performed by changing the dimming ratio for each light source under the conditions shown in FIG. 21A in the toning range from 3500K to 5000K.
  • Modification> As mentioned above, although embodiment of the illuminating device 1 which concerns on this invention was described, the illustrated illuminating device 1 can also be deform
  • the first white light emitted from the first light source W1, the second white light emitted from the second light source W1, and the third white light emitted from the third light source W1 are: It was set as the structure located in the black body locus vicinity. However, it is sufficient that the light emitted from each light source is white and reproduces the toning range.
  • the following configuration may be used.
  • FIG. 23, FIG. 24, FIG. 25, and FIG. 26 are chromaticities that show the chromaticity of light emission of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 used in the light emitting module according to the modification of the embodiment.
  • FIG. 23 are chromaticities that show the chromaticity of light emission of the first light source W1, the second light source W2, and the third light source W3 used in the light emitting module according to the modification of the embodiment.
  • FIG. 23 shows that the first white light emitted from the first light source W1, the second white light emitted from the second light source W1, and the third white light emitted from the third light source W1 are positioned in substantially the same linear shape on the chromaticity diagram. It is the structure to do. It is preferable that the chromaticity of light emission of each light source is located in the vicinity of an arbitrary straight line. In this case, the chromaticity of the white light obtained by the synthesis is located in the vicinity of this straight line. With such a configuration, dimming control of each light source is simplified.
  • the straight line connecting the coordinates of the first white light emitted from the first light source W1 and the coordinates of the second white light emitted from the second light source W1 is located in the vicinity of the black body locus.
  • the light emission chromaticity of each light source is located in the vicinity of the black body locus. Further, it may be configured to be preferably located within a range of duv ⁇ 0.02 from the black body locus.
  • a straight line connecting the coordinates of the first white light emitted from the first light source W1 and the coordinates of the third white light emitted from the third light source W1 is also located almost on the black body locus. With such a configuration, dimming control of each light source is simplified.
  • the coordinates of the second white light emitted by and the coordinates of the third white light emitted by the third light source W1 are substantially located on the black body locus.
  • the coordinates of the second white light and the coordinates of the third white light are located in the vicinity of the black body locus. Further, it may be configured to be preferably located within a range of duv ⁇ 0.02 from the black body locus. In such a configuration, since the first light source W1 exists in the vicinity of the chromaticity showing the highest efficiency on the color coordinates, the light emission efficiency can be improved as an illumination device.
  • the coordinates of the second white light and the coordinates of the third white light may be more preferably located within a range of duv ⁇ 0.02 from the black body locus.
  • the white light obtained by the synthesis can be controlled so as to be positioned on the black body locus over the entire toning range.
  • the control circuit unit 4f sets a dimming ratio with an application time ratio of 100% over the entire toning range for the first light emitting element 12a, and the first light emitting element A predetermined voltage was continuously applied to 12a.
  • control circuit unit 4f sets a constant dimming ratio of less than 100% over the entire toning range for the first light emitting element 12a, and sets a predetermined dimming ratio at a time ratio according to the dimming ratio. It may be configured to apply a pulse voltage. By turning on the first light source W1 with a constant light flux over the entire toning range, the number of light emitting elements to be mounted can be reduced without lowering the luminance of light emission as the illumination device.
  • the control circuit unit 4f may be configured to set a dimming ratio that changes in the toning range for the first light emitting element 12a and apply a pulse voltage at a time ratio according to the dimming ratio. .
  • a dimming ratio that changes in the toning range for the first light emitting element 12a and apply a pulse voltage at a time ratio according to the dimming ratio.
  • control circuit unit 4f sets the dimming ratio at the application time ratio of 100% and applies the pulse voltage at the application time ratio of 100% to the first light emitting element 12a. It is also possible to simply apply a predetermined DC voltage over the entire range. By turning on the first light source W1 with a constant light flux over the entire toning range, the number of light emitting elements to be mounted can be reduced. Further, it is possible to prevent a flicker phenomenon caused by a deviation between the PWM control cycle and the video device cycle when the image is captured by the video device. (3) In the light emitting module 10 according to the above embodiment, there are two light sources of each color, but the number of each light source is arbitrary. For example, each color light source may be one, or three or more.
  • each color light source does not need to be the same, and the number of each color light source is arbitrary, for example, the first light source is double the second light source and the second light source. It is sufficient that at least one of each color exists.
  • the number of the light emitting elements which comprise each light source is arbitrary.
  • one light source may be configured with one light emitting element and one sealing member, or one light source with a plurality of light emitting elements and one sealing member other than the quantity shown in the embodiment. May be configured. Further, the number of light emitting elements of each light source does not have to be the same.
  • the light emitting module may include light sources of colors other than the first white color, the second white color, and the second white color.
  • the shape of the sealing member 13 is a long linear shape, but the shapes of the light sources W1, W2, and W3 according to the present invention are arbitrary. That is, it is not limited to a linear shape, and may be the same linear shape or a curved shape instead of a linear shape. Moreover, it may be a block shape instead of a linear shape. Furthermore, the shape which combined linear form, curvilinear form, block shape, etc. may be sufficient. In addition, the arrangement of the light sources W1, W2, and W3 is also arbitrary. Hereinafter, variations in the shape and arrangement of the light sources W1, W2, and W3 will be described.
  • subjected and description is simplified or abbreviate
  • the light sources W1, W2, and W3 have the same pattern on the same color and the different patterns on the different light sources. .
  • FIG. 27 is a view showing a light emitting module 110 according to a modification, in which (a) is a plan view, (b) is a right side view, and (c) is a front view.
  • the shape of each of the light sources W1, W2, and W3 is a rectangular parallelepiped that is a kind of block shape, and they are arranged in a matrix.
  • Each of the light sources W1, W2, and W3 includes a plurality of light emitting elements 112a to 112c arranged in a line in a straight line, and one sealing member 113a to 113c that seals the light emitting elements 112a to 112c. ing.
  • the light sources W1, W2, and W3 are staggered so that the same colors are not adjacent to each other. As described above, if the size of each of the light sources W1, W2, and W3 is reduced and the number of the light sources W1, W2, and W3 is increased, the light emitted from the color light sources W1, W2, and W3 is likely to be mixed uniformly. Is unlikely to occur.
  • FIG. 28 is a view showing a light emitting module 210 according to another modification, in which (a) is a plan view, (b) is a right side view, and (c) is a front view.
  • each of the light sources W1, W2, and W3 is a rectangular ring that is a kind of ring, and they are alternately arranged so that their ring axes coincide.
  • Each of the light sources W1, W2, and W3 includes a plurality of light emitting elements 212a to 212c arranged in an annular shape, and one rectangular annular sealing member 213a to 213c that seals the light emitting elements 212a to 212c. .
  • the light sources W1, W2, and W3 annular it is possible to emit illumination light with no color unevenness in all directions of 360 degrees around the ring axis.
  • FIG. 29 is a view showing a light emitting module 310 according to another modification, in which (a) is a plan view, (b) is a right side view, and (c) is a front view.
  • SMD Surface Mount Device
  • W1, W2, and W3 are disposed on the upper surface 311a of the circular plate-shaped substrate 311.
  • Light sources W1, W2, and W3 are arranged.
  • Each of the light sources W1, W2, and W3 has a substantially square shape when viewed from above the substrate 311 and includes one light emitting element 312a to 312c and one sealing member 313a to 313c.
  • the light emitting elements 12a, 12b, and 12c according to the present embodiment are not limited to blue light emitting elements that emit blue light having a peak wavelength of 450 nm or more and 470 nm or less.
  • a blue light emitting element that emits blue light having a wavelength other than the above may be used, or a light emitting element that emits ultraviolet light may be used.
  • wavelength conversion members 13a, 13b, and 13c according to the present invention are not limited to the wavelength conversion members having the configuration shown in the embodiment, and wavelength conversion that can obtain desired white light in combination with light emitting elements in each light source. Any member may be used.
  • the third wavelength conversion member 13b may use a different type of wavelength conversion material from the first wavelength conversion member 13a or the second wavelength conversion member 13b, or the same type of wavelength conversion material. It is good also as a structure arrange
  • the wavelength conversion material used for the 1st wavelength conversion member 13a, the 2nd wavelength conversion member 13b, and the 3rd wavelength conversion member 13b may be comprised with the single compound, and several compound May be mixed.
  • the illumination device 1 includes the first light source W1 that emits the first white light and the second light source that emits the second white light having a color temperature lower than that of the first white light.
  • W2 and a third light source W3 that emits third white light having a color temperature higher than that of the first white light, and a light flux of the light emitted from the second light source and a third light source while maintaining a constant light flux of the light emitted from the first light source.
  • a lighting circuit unit 4 that changes the color temperature of the light emitted from the lighting device 1 by changing the luminous flux of the light emitted from the lighting device 1.
  • the number of light emitting elements to be mounted can be reduced without reducing the luminance of light emission as the lighting device.
  • Lighting device 4 Lighting circuit unit (lighting device) 6 Lamp 10, 110, 210, 310 Light emitting module 12a, 112a, 212a, 312a First light emitting element 12b, 112b, 212b, 312b Second light emitting element 12c, 112c, 212c, 312c Third light emitting element 13a, 113a 213a, 313a First wavelength conversion member (first sealing member) 13b, 113b, 213b, 313b Second wavelength conversion member (second sealing member) W1 First light source W2 Second light source W3 Third light source

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

　調光により色温度の異なる白色光を発する照明装置（１）において、第１白色光を発する第１光源（Ｗ１）と、第１白色光よりも低い色温度の第２白色光を発する第２光源（Ｗ２）と第１白色光よりも高い色温度の第３白色光を発する第３光源（Ｗ３）と、第１光源を常に発光させ、第２光源の発する光の光束及び第３光源の発する光の光束を変化させて合成光の色温度を変化させる点灯回路（４）とを備えたことを特徴とする。

Description

照明装置および点灯装置
　本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を利用した照明装置および点灯装置に関し、特に、そのような照明装置において照明光の光特性を改善する技術に関する。
　近年、空間照明では、様々なシーンに応じた照明光を実現する為、色温度可変ＬＥＤ照明が提案されている。照明光源の照明光には、日本工業規格ＪＩＳ：Ｚ９１１２で定められた５つの色（色温度）が存在する。それら５つの色のうち、電球色（色温度３０００Ｋ）、昼白色（色温度５０００Ｋ）および昼光色（色温度６７００Ｋ）は、室内照明によく利用されており、電球色、昼光色および昼白色を調光によって再現できる照明装置が求められる。こうしたなか、白色のＬＥＤ発光素子と電球色のＬＥＤ発光素子とを用いて発光色を調整することができる照明装置が提案されている（特許文献１）。この照明装置では、照明光源として発光色の異なる２種類の光源を備え、各々に対するＰＷＭ制御のオン時間の長短を制御して調色を行うことで照明光の色を変化させている。
特開２０１０－２８２８３９号公報
　しかしながら、従来の方式では、再現する発光色によっては、白色の発光素子を用いた光源と電球色の発光素子を用いた光源の何れか一方しか点灯しない場合がある。このため、一定の光束を得るために搭載すべき発光素子の数量が多くなるという課題があった。
　本発明は、上記問題点に鑑み、調光により色温度の異なる白色光を再現する照明装置において、発光の輝度を低下させることなく、搭載すべき発光素子の数量を低減できる照明装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、調光により色温度の異なる白色光を再現する装置であって、第１白色光を発する第１光源と、前記第１白色光よりも低い色温度の第２白色光を発する第２光源と、前記第１白色光よりも高い色温度の第３白色光を発する第３光源と、前記第１光源を常に発光させ、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束を変化させて合成光の色温度を変化させる点灯回路と、を備えたことを特徴とする。
　また、別の態様では、前記合成光は、前記第２白色光よりも高い色温度を示す第４白色光から前記第３白色光よりも低い色温度を示す第５白色光までの範囲において可変であり、前記第１白色光は、前記第４白色光よりも色温度が高く前記第５白色光よりも色温度が低く設定されていることを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記点灯回路は、前記第１光源の発する光の光束を一定に保つことを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記点灯回路は、前記第１光源に対し一定の電圧を連続的に印加し、前記第２光源及び前記第３光源に対しＰＷＭ制御を行うことで前記合成光の色温度を変化させることを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記点灯回路は、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束の増減が互いに相反して変化するように前記第２光源及び前記第３光源を駆動することを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記第１光源の発する光の光束が、前記第１光源、前記第２光源、及び前記第３光源が同時に発する光の光束の総和に対し２８．７％から４８．８％の範囲内であることを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記第１白色光、第２白色光、及び前記第３白色光は、色度図上において任意の直線の近傍に位置することを特徴とする構成であってもよい。
　また、別の態様では、前記第１白色光は、色度図上において座標ｘ＝０．３６５、ｙ＝０．４４６から黒体軌跡へ降ろした法線の近傍であって前記座標と黒体軌跡との間の範囲にあり、第２白色光及び前記第３白色光は、黒体軌跡近傍に位置することを特徴とする構成であってもよい。
　また、本発明の一態様に係る点灯装置は、第１白色光を発する第１光源と、　前記第１白色光よりも低い色温度側にある第２白色光を発する第２光源と、　前記第１白色光よりも高い色温度側にある第３白色光を発する第３光源とを点灯させる点灯装置であって、前記第１光源を常に発光させ、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束を互いに相反するように調光することにより、前記発光部に白色光を発光させる点灯回路を備えたことを特徴とする構成であってもよい。
　本発明の一態様に係る照明装置は、調光により色温度の異なる白色光を再現する照明装置において、発光の輝度を低下させることなく、搭載すべき発光素子の数量を低減できる。
実施の形態の一態様に係る照明装置１を示す断面図である。 実施の形態の一態様に係るランプユニット６を示す斜視図である。 実施の形態の一態様に係るランプユニット６を示す分解斜視図である。 （ａ）は、実施の形態の一態様に係る発光モジュール１０を示す平面図、（ｂ）は、右側面図、（ｃ）は、正面図である。 実施の形態の一態様に係る発光モジュール１０と点灯回路ユニット４との接続状態を説明するための配線図である。 実施の形態の一態様に係る照明装置１の発光時の色温度の再現範囲と、発光モジュール１０に用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。 実施の形態の一態様に係る照明装置１における、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光制御の概略図である。 実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光に関する仕様である。 実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光素子単体の電流と光束との関係を示す特性図である。 実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光素子単体の電流と電圧との関係を示す特性図である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例１である。（ａ）は、照明装置の仕様、各光源の光束、必要な発光素子の数量、（ｂ）は、各光源において必要な発光素子の数量、（ｃ）は、発光素子単体の必要光束、発光素子単体と照明装置の必要電力と効率を示す説明図である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例１を示す色度図である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例２である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例２を示す色度図である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例３である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例３を示す色度図である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例４である。 実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例４を示す色度図である。 従来の照明装置の発光モジュールに用いた２種類の白色光源である第１光源および第２光源の発光に関する仕様である。 従来の照明装置における、各光源に対する調光制御の概略図である。 従来の照明装置において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す比較例である。 従来の照明装置において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の比較例を示す色度図である。 実施の形態の変形例に係る発光モジュールに用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。 実施の形態の変形例に係る発光モジュールに用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。 実施の形態の変形例に係る発光モジュールに用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。 実施の形態の変形例に係る発光モジュールに用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。 変形例に係る発光モジュール１１０を示す図である。 変形例に係る発光モジュール２１０を示す図である。 変形例に係る発光モジュール３１０を示す図である。
≪実施の形態≫
　＜照明装置１＞
　以下、本発明の一態様に係る照明装置１、ランプユニット６および発光モジュール１０について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。
　図１は、実施の形態の一態様に係る照明装置１を示す断面図である。図１に示すように、本発明の一態様に係る照明装置１は、例えば、天井２に埋め込むようにして取り付けられるダウンライトであって、器具３、回路ユニット４、調光ユニット５、および、ランプユニット６を備える。
　器具３は、例えば、金属製であって、ランプ収容部３ａ、回路収容部３ｂおよび外鍔部３ｃを有する。ランプ収容部３ａは、例えば有底円筒状であって、内部にランプユニット６が着脱自在に取り付けられる。回路収容部３ｂは、例えばランプ収容部３ａの底側に延設されており、内部に点灯回路ユニット４が収容されている。外鍔部３ｃは、例えば円環状であって、ランプ収容部３ａの開口部から外方へ向けて延設されている。器具３は、ランプ収容部３ａおよび回路収容部３ｂが天井２に貫設された埋込穴２ａに埋め込まれ、外鍔部３ｃが天井２の下面２ｂにおける埋込穴２ａの周部に当接された状態で、例えば取付ねじ（不図示）によって天井２に取り付けられる。
　点灯回路ユニット４は、後述する調光ユニット５から調光信号を受信し調光信号の示す輝度や色温度に関する情報に応じてランプユニット６を点灯させるためのものである。ランプユニット６と電気的に接続される電源線４ａを有し、当該電源線４ａの先端にはランプユニット６のリード線７１のコネクタ７２と着脱自在に接続されるコネクタ４ｂが取り付けられている。
　調光ユニット５は、ユーザーがランプユニット６の照明光の輝度や色味を調整するためのものであって、点灯回路ユニット４と電気的に接続されており、ユーザーの操作を受けて調光信号を点灯回路ユニット４に出力する。
　＜ランプユニット６＞
　図２は、実施の形態の一態様に係るランプユニット６を示す斜視図である。図３は、実施の形態の一態様に係るランプユニット６を示す分解斜視図である。図２および図３に示すように、ランプユニット６は、例えば、発光モジュール１０、ベース２０、ホルダ３０、化粧カバー４０、カバー５０、カバー押え部材６０、および、配線部材７０等を備える。
　（発光モジュール１０）
　図４は、実施の形態の一態様に係る発光モジュール１０を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。図５は、実施の形態の一態様に係る発光モジュール１０と点灯回路ユニット４との接続状態を説明するための配線図である。なお、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の配置を理解し易いように、図４の各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３には、同色のものには同じ模様を付し、異なるものには異なる模様を付している。また、後述する各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に配設された発光素子１２、封止部材１３、各光源に対応する端子部１５、および、配線１６には、各々添字ａ、ｂ、ｃを付して区別している。
　図４および図５に示すように、発光モジュール１０は、基板１１、発光素子１２ａ～１２ｃ、封止部材１３ａ～１３ｃ、端子部１５ａ～１５ｄ、および、配線１６ａ～１６ｄを備える。
　基板１１は、例えば、方形板状であって、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミ板等からなる金属層との２層構造を有する。基板１１の上面１１ａには発光素子１２ａ～１２ｃが実装されている。
　発光素子１２ａ～１２ｃは、例えば、５４個の発光素子１２ａ～１２ｃで構成される直線状の素子列が、６条平行に並ぶように配置されている。各発光素子１２ａ～１２ｃは、例えば、約４６０ｎｍに主波長を有する青色光を出射するＧａＮ系のＬＥＤであって、基板１１の上面１１ａにＣＯＢ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｂｏａｒｄ）技術を用いてフェイスアップ実装されている。なお、本発明に係る発光素子は、例えば、ＬＥＤを用いた表面実装型パッケージ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ（ＳＭＤ））構造の発光パッケージ、ＬＤ（レーザダイオード）や、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であってもよい。
　封止部材１３ａ～１３ｃは、例えば、透光性材料で形成された長尺状の部材であって、発光素子１２ａ～１２ｃを素子列ごと別々に封止している。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッソ樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。第１の封止部材１３ａ、第２の封止部材１３ｂ及び第３の封止部材１３ｃは、透光性材料に波長変換材料が混入されているため、波長変換部材として機能する。以下では、第１の封止部材１３ａを第１の波長変換部材１３ａと称し、第２の封止部材１３ｂを第２の波長変換部材１３ｂと称し、第３の封止部材１３ｃを第３の波長変換部材１３ｃと称する。なお、波長変換材料としては、例えば蛍光体粒子を利用することができる。
　第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３は、１条の素子列を構成する所定の数量、例えば５４個の発光素子１２ａ～１２ｃと、それら発光素子１２ａ～１２ｃを封止する１つの封止部材１３ａ～１３ｃとによって構成されている。各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の形状は、封止部材１３ａ～１３ｃの形状に依存した長尺状であり、両端が揃うようにして６つが等間隔を空けて平行に配置されている。光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、各色２つずつ存在しており、発光モジュール１０の色むらを防止するために、同じ色の光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が隣り合わないよう、且つ、第２光源Ｗ２と第３光源Ｗ３との間に第１光源Ｗ１が位置するよう配置されている。具体的には、第３光源Ｗ２、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２の順で配置されている。
　次に、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の構成と発光色について説明する。
　第１光源Ｗ１は、第１の発光素子１２ａと、当該第１の発光素子１２ａの光の一部を波長変換する第１の波長変換部材１３ａとを有し、未変換の光と変換後の光との合成により得られる第１白色光を発する。第１の発光素子１２ａは、例えば、ピーク波長が４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の青色光を出射するＬＥＤである。第１の波長変換部材１３ａは、第２の発光素子１２ａの光の一部を、黄色光に発光ピークを有する光に波長変換する。具体的には、例えば、ピーク波長が５８０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の黄色光に波長変換する。第１の波長変換部材１３ａを構成する蛍光体としては、例えば、黄色に発色する、ＹＡＧ蛍光体、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅや、Ｅｕ2+付活とするシリケート蛍光体、例えば、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ等を用いることができる。第１の波長変換部材１３ａの量を調整し、第１の発光素子１２ａからの青色光と第１の波長変換部材１３ａからの黄色光との組み合わせにおいて第１白色光が得られるよう構成する。第１白色光は、ＣＩＥｘｙ色度図における黒体軌跡近傍であって色温度４０００Ｋに位置する白色光である。詳細については、後述する。
　第２光源Ｗ２は、第２の発光素子１２ｂと、当該第２の発光素子１２ｂの光の一部を波長変換する第２の波長変換部材１３ｂとを有し、未変換の光と変換後の光との合成により得られる第２白色光を発する。第２の発光素子１２ｂは、例えば、第１の発光素子１２ａと同じく、ピーク波長が４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の青色光を出射する青色発光素子である。第２の波長変換部材１３ｂは、第２の発光素子１２ｂの光の一部を、第１の波長変換部材１３ａによる変換後の光よりも長波長側に発光ピークを有する光に波長変換する。具体的には、例えば、ピーク波長が５８０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の黄色光に波長変換する。
　第２の波長変換部材１３ｂを構成する蛍光体としては、例えば、黄色に発色する、ＹＡＧ蛍光体、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅや、Ｅｕ2+付活とするシリケート蛍光体、例えば、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ等を用いることができる。第２の波長変換部材１３ｂの量を調整し、第２の発光素子１２ｂからの青色光と第２の波長変換部材１３ｂからの黄色光との組み合わせにおいて第２白色光が得られる。ここで、低い色温度を示す第２光源Ｗ２の方が、上述の高い色温度を示す第１光源Ｗ１よりも、発光素子からの青色光の出力が低く、波長変換部材からの光の出力が高い。第２白色光は、ＣＩＥｘｙ色度図における黒体軌跡近傍であって色温度２７００Ｋに位置する白色光である。詳細については、後述する。
　また、第２の波長変換部材１３ｂには、第１の波長変換部材１３ａ又は第３の波長変換部材１３ｃとはとは異なる種類の波長変換材料が用いられていてもよいし、同じ種類の波長変換材料を用い波長変換部材の量を異ならしめて配設する構成としてもよい。
　第３光源Ｗ３は、第３の発光素子１２ｃと、当該第３の発光素子１２ｃの光の一部を波長変換する第３の波長変換部材１３ｃとを有し、未変換の光と変換後の光との合成により得られる第３白色光を発する。第３の発光素子１２ｃは、例えば、第１の発光素子１２ａと同じく、ピーク波長が４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の青色光を出射する青色発光素子である。第３の波長変換部材１３ｃは、第３の発光素子１２ｃの光の一部を、第１の波長変換部材１３ａによる変換後の光よりも短波長側に発光ピークを有する光に波長変換する。具体的には、例えば、ピーク波長が５５０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下且つ半値幅が５０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の黄色光に波長変換する。
　第３の波長変換部材１３ｃを構成する蛍光体としては、例えば、黄色に発色する、ＹＡＧ蛍光体、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅや、Ｅｕ2+付活とするシリケート蛍光体、例えば、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ等を用いることができる。第３の波長変換部材１３ｃの量を調整し、第３の発光素子１２ｃからの青色光と第３の波長変換部材１３ｃからの黄色光との組み合わせにおいて第３白色光が得られる。第３白色光は、ＣＩＥｘｙ色度図における黒体軌跡近傍であって色温度６５００Ｋに位置する白色光である。詳細については、後述する。
　端子部１５ａ～１５ｄは、基板１１に形成された導体パターンにより構成されている。端子部１５ａおよび端子部１５ｄが第１の発光素子１２ａへの給電用として機能し、端子部１５ｂおよび端子部１５ｄが第２の発光素子１２ｂへの給電用として機能し、端子部１５ｃおよび端子部１５ｄが第３の発光素子１２ｃへの給電用として機能する。各端子部１５ａ～１５ｄは、図４に示すように、基板１１の上面１１ａにおける周縁部に形成されている。
　配線１６ａ～１６ｄも、基板１１に形成された導体パターンにより構成されている。配線１６ａは第１の発光素子１２ａと端子部１５ａとを電気的に接続し、配線１６ｂは第２の発光素子１２ｂと端子部１５ｂとを電気的に接続し、配線１６ｃは第３の発光素子１２ｃと端子部１５ｃとを電気的に接続している。また、配線１６ｄは、各発光素子１２ａ～１２ｃと端子部１５ｄとをそれぞれ電気的に接続している。
　発光素子１２ａ～１２ｃは、属する光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の色ごとに、５４直２並で所謂直並列接続されている。具体的には、同じ素子列を構成する５４個の発光素子１２ａ～１２ｃがそれぞれ直列接続され、同色の光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の素子列同士が並列接続されている。そして、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、色ごと別々に点灯制御される。
　以上のような発光モジュールは、点灯回路ユニット４によって後述する光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対し調光制御を行うことで、色温度の異なる照明光を発することができる。
　（ベース）
　図３に戻って、ベース２０は、例えば、アルミダイキャスト製の円板状であって、上面側の中央に搭載部２１を有し、当該搭載部２１に発光モジュール１０が搭載されている。また、ベース２０の上面側には、搭載部２１を挟んだ両側に、ホルダ３０固定用の組立ねじ３５を螺合するためのねじ孔２２が設けられている。ベース２０の周部には、挿通孔２３、ボス孔２４および切欠部２５が設けられている。それら挿通孔２３、ボス孔２４および切欠部２５の役割については後述する。
　（ホルダ）
　ホルダ３０は、例えば、有底円筒状であって、円板状の押え板部３１と、当該押え板部３１の周縁からベース２０側に延設された円筒状の周壁部３２とを有する。押え板部３１で発光モジュール１０を搭載部２１に押えつけることによって、発光モジュール１０はベース２０に固定されている。
　押え板部３１の中央には、発光モジュール１０の各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を露出させるための窓孔３３が形成されている。また、押え板部３１の周部には、発光モジュール１０に接続されたリード線７１がホルダ３０に干渉するのを防止するための開口部３４が、窓孔３３と連通した状態で形成されている。さらに、ホルダ３０の押え板部３１の周部には、ベース２０のねじ孔２２に対応する位置に、組立ねじ３５を挿通するための挿通孔３６が貫設されている。
　ホルダ３０をベース２０に取り付ける際には、まず、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３がホルダ３０の窓孔３３から露出する状態で、ベース２０とホルダ３０とで発光モジュール１０の基板１１を挟持する。次に、組立ねじ３５を、ホルダ３０の押え板部３１の上方からねじ挿通孔３６に挿通し、ベース２０のねじ孔２２に螺合させることによって、ホルダ３０をベース２０に取り付ける。
　（化粧カバー）
　化粧カバー４０は、例えば、白色不透明の樹脂等の非透光性材料からなる円環状であって、ホルダ３０とカバー５０との間に配置されており、開口部３４から露出したリード線７１や組立ねじ３５等を覆い隠している。化粧カバー４０の中央には、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を露出させるための窓孔４１が形成されている。
　（カバー）
　カバー５０は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラス等の透光性材料により形成されており、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３から出射された光はカバー５０を透過してランプユニット６の外部へ取り出される。当該カバー５０は、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を覆うドーム状であってレンズ機能を有する本体部５１と、当該本体部５１の周縁部から外方へ延設された外鍔部５２とを有し、当該外鍔部５２がベース２０に固定されている。
　（カバー押え部材）
　カバー押え部材６０は、例えば、アルミニウム等の金属や白色不透明の樹脂のような非透光性材料からなり、カバー５０の本体部５１から出射される光を妨げないように円環板状になっている。カバー５０の外鍔部５２は、カバー押え部材６０とベース２０とで挟持され固定されている。
　カバー押え部材６０の下面側には、ベース２０側へ突出する円柱状のボス部６１が設けられている。また、カバー５０の外鍔部５２には、ボス部６１に対応する位置にボス部６１を避けるための半円状の切欠部５３が形成されている。さらに、ベース２０の周縁部には、ボス部６１に対応する位置にボス部６１を挿通するためのボス孔２４が形成されている。カバー押え部材６０をベース２０に固定する際は、カバー押え部材６０のボス部６１をベース２０のボス孔２４に挿通させ、ベース２０の下側からボス部６１の先端部にレーザ光を照射して、先端部をボス孔２４から抜けない形状に塑性変形させる。これにより、カバー押え部材６０がベース２０に固定される。
　カバー５０の外鍔部５２、および、カバー押え部材６０の周縁部には、ベース２０の挿通孔２３に対応する位置にそれぞれ半円状の切欠部５４、６２が形成されており、挿通孔２３に挿通させる取付ねじ（不図示）がカバー押え部材６０やカバー５０に当たらないようになっている。
　（配線部材）
　配線部材７０は、発光モジュール１０と電気的に接続された一組のリード線７１を有し、リード線７１の発光モジュール１０に接続された側とは反対側の端部にはコネクタ７２が取り付けられている。発光モジュール１０に接続された配線部材７０のリード線７１は、ベース２０の切欠部２５を介してランプユニット６の外部へ導出される。
　＜点灯制御＞
　（回路構成）
　図５に示すように、点灯回路ユニット４は、点灯回路部４ｃ、調光比検出回路部４ｄ、電流量検出部４ｅ、および制御回路部４ｆを含む点灯回路をユニット化したものである。外部の商用交流電源（不図示）と電気的に接続されており、商用交流電源から入力される電流を発光モジュール１０に供給する。そして、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を色ごとに、すなわち第１光源Ｗ１と第２光源Ｗ２と第３光源Ｗ３とを別々に点灯制御する。
　点灯回路部４ｃは、ＡＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を備える回路で構成され、第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂ、第３の発光素子１２ｃにそれぞれ別々に電力を供給する。具体的には、商用交流電源からの交流電圧を、第１の発光素子１２ａに適した直流電圧と、第２の発光素子１２ｂに適した直流電圧と、第３の発光素子１２ｃに適した直流電圧とに、ＡＣ／ＤＣコンバータを用いてそれぞれ変換する。そして、制御回路部４ｆからの指示に基づいて、各発光素子１２ａ～１２ｃに適した直流電圧を順電圧として各発光素子１２ａ～１２ｃに印加する。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータとしては、例えばダイオードブリッジ等が用いられる。
　調光比検出回路部４ｄは、調光ユニット５から調光信号を取得する。調光ユニット５は、ユーザーの操作等を受けて調光信号を調光比検出回路部４ｄに出力する。調光信号とは、照明装置が発すべき照明光の色温度や輝度を示す情報である。調光比検出回路部４ｄは調光信号を調光比に変換する。調光比とは、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３を構成する、第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃの各々の光束の、全点灯時（１００％点灯時）の光束に対する比である。調光比の情報は、調光比検出回路部４ｄから制御回路部４ｆに出力される。
　電流量検出部４ｅは、例えば、点灯回路部４ｃにおける、第１の発光素子１２ａへの電流経路上に直列に挿入された電流検出抵抗であって、第１の発光素子１２ａに流れる電流量を検出する。そして、検出結果は電流量情報として制御回路部４ｆに出力される。なお、電流量検出部４ｅにより第３の発光素子１２ｃに流れる電流量を検出する方法は上記に限定されない。
　制御回路部４ｆは、マイクロプロセッサとメモリとを備えている。制御回路部４ｆは、マイクロプロセッサを用いて、調光比検出回路部４ｄから入力された調光比に従って第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃを調光制御し、それらの輝度を調整する。制御回路部４ｆは、調光比に基づいて第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂ及び第３の発光素子１２ｃの各印加時間比率を設定することによって、第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂ及び第３の発光素子１２ｃをＰＷＭ制御する構成を有する。このようにして、制御回路部４ｆは、調光比に基づいて照明装置１の発する光の色温度を調整する調色制御を行う。
（調色制御）
　図６は、実施の形態の一態様に係る照明装置１の発光時の色温度の再現範囲と、発光モジュール１０に用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示したＣＩＥｘｙ色度図である。黒体軌跡上の点に示した数値は、各点における発光色の色温度を表す。
　図６における、濃く相軌跡上の一点鎖線が付された範囲は、照明装置１として再現可能な調色範囲である。照明装置１において、発光モジュール１０は、点灯回路ユニット４によって各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対し調光制御を行うことで、一点鎖線が付された範囲の照明光を発することができる。本実施の形態では、照明装置１は３５００Ｋから５０００Ｋまでの色温度の範囲の白色光を再現することができる。
　また、図６に示すように、第１光源Ｗ１の発する第１白色光は、黒体軌跡近傍の色温度４０００Ｋ付近に位置し、第１白色光は調色範囲の内部にある。また、第２光源Ｗ１の発する第２白色光は、黒体軌跡近傍の色温度２７００Ｋに位置し、調色範囲における色温度の下限である３５００Ｋよりも低い色温度を示す。また、第３光源Ｗ１の発する第３白色光は、黒体軌跡近傍の色温度６５００Ｋに位置し、調色範囲における色温度の上限である５０００Ｋよりも高い色温度側を示す。このように、各光源の発する光の色度は黒体軌跡近傍に位置する。また、さらに好ましくは、黒体軌跡からｄｕｖ±０．０２の範囲内であってもよい。
　次に、調色範囲における各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光制御の概要について説明する。図７は、実施の形態の一態様に係る照明装置１における、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光制御の概略図である。制御回路部４ｆは、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比に基づいて第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃに印加する電圧の印加時間比率を設定し、各発光素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃをＰＷＭ制御できるよう構成されている。この回路において、制御回路部４ｆは、第１の発光素子１２ａに対して調色範囲全体に渡って１００％の印加時間比率を設定し、第１の発光素子１２ａに所定の電圧を連続的に印加する。ここで、所定の連続的に印加するとは、パルス電圧を１００％の印加時間比率で印加することを指す。他方、制御回路部４ｆは、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃの印加時間比率を調光範囲において相反して変化するよう設定し、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃをＰＷＭ制御する。ここで、第１光源Ｗ１は、照明装置の点灯時には、調色範囲全体に渡って常に一定値以上の光束で発光させる。また、第１光源の光束と、第２光源又は第３光源との光束の比率は、調色範囲と各光源の色度や各光源に用いる発光素子の効率等に応じて、適宜選択することができる。例えば、第１光源Ｗ１の発する光の光束が、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２及び第３光源Ｗ３が同時に発する光の光束の総和に対し、約２５％から約５０％の範囲内から選択することができる。また、より好ましくは、２８．７％から４８．８％の範囲内であってもよい。
　しかしながら、第１光源の光束と、第２光源又は第３光源との光束の比率は、上記数値範囲に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、第１光源では、第２光源及び第３光源に比べて発光効率が高い発光素子を選択することができるので、全光束に占める第１光源の光束の比率を高めることで照明装置の効率を高めることができる。また、合成光の色度をより黒体軌跡に近付けることができる。この場合、全光束に占める第１光源の光束の比率を高め、第２光源と第３光源との光束を等価とすることで、調色範囲全体に渡って均一に調色しやすくなる。他方、第２光源及び第３光源からの光束の比率を高めると調色範囲を広くすることができる。
　このように制御することで、図７に示すように、照明装置１では、第１光源Ｗ１は、調色範囲全体に渡って一定の光束が得られるよう制御される。また、第２光源Ｗ２及び第３光源Ｗ３は、発する光の光束が互いに相反して変化するように制御される。このような構成によって、照明装置１では、発光の輝度を低下させることなく発光素子の数量を低減できる。詳細については後述する。
　また、第１光源Ｗ１に対して調色範囲全体に渡って１００％の印加時間比率を設定し、所定の電圧を連続的に印加することで、映像機器で撮像した場合に上記ＰＷＭ制御の周期と映像機器の周期のズレによって生じるフリッカー現象を防止できる。
　また、調色範囲全体に渡って第１光源Ｗ１を構成する第１の発光素子１２ａの全てが点灯することで発光素子の粒感が目立たず、照明装置全体として発光の均一性が向上する。以下、具体例を用いて詳細を説明する。
＜照明装置１の発光シミュレーション結果＞
　以上、説明した実施の形態に係る照明装置１により、所定の調色範囲について、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて各光源を点灯させるシミュレーションを行った。以下、その結果について図面を用いて説明する。
（実施例１）
　図８は、実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光に関する仕様である。図８に示すとおり、第１光源Ｗ１の発する第１白色光は、図８に示した色度ｘ＝０．３８２、ｙ＝０．３８０で示される黒体軌跡近傍の色温度４０００Ｋを示す。第２光源Ｗ１の発する第２白色光は、同じく、色度ｘ＝０．４５８、ｙ＝０．４１０で示される黒体軌跡近傍の色温度２７００Ｋを示す。第３光源Ｗ３の発する第３白色光は、色度ｘ＝０．３１２、ｙ＝０．３２８で示される黒体軌跡近傍の色温度６５００Ｋを示す。また、図８に、各光源を構成する、第１の発光素子１２ａ、第２の発光素子１２ｂおよび第３の発光素子１２ｃの１個あたりの光束の最大値を示す。
　図９は、実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光素子単体の電流と光束との関係を示す特性図である。また、図１０は、実施の形態に係る照明装置１における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２および第３光源Ｗ３の発光素子単体の電流と電圧との関係を示す特性図である。
　図１１は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例１である。図１１（ａ）は、照明装置の仕様、各光源の光束、必要な発光素子の数量、（ｂ）は、各光源において必要な発光素子の数量、（ｃ）は、発光素子単体の必要光束、発光素子単体と照明装置の必要電力と効率を示す説明図である。
　図１１（ａ）に示すように、照明装置１の調色範囲は、上記したように３５００Ｋから５０００Ｋである。代表値として、３５００Ｋ、４０００Ｋ、４５００Ｋ、５０００Ｋを示す。照明装置１の全光束は、調色範囲全体に渡って１００００ｌｍである。そして、上述のように第１光源の光束と、第２光源又は第３光源の光束との比率は、調色範囲と各光源の色度や各光源に用いる発光素子の効率等に応じて、適宜選択することができる。ここでは、図１１（ａ）に示すように第１光源、第２光源、第３光源の最大光束の比率がほぼ１：２：２となる条件とした。照明装置の全光束に占める第１光源の光束の比率は２８．７％となる。そして、照明装置が発する光に必要な色度ｘｙ、全光束および各光源の色度ｘｙとから、各色温度において各光源の必要光束を算出した。さらに、各光源の必要光束を、図８に示した各光源の発光素子１個当たりの光束の最大値で除して、色温度において各光源に必要な発光素子の数量を算出した。
　その結果を、図１１（ａ）に示す。第１光源では、調色範囲を通して５４個の発光素子が必要となる。第２光源では、３５００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、１２０個が必要となる。第３光源では、５０００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、１１１個が必要となる。その結果、調色範囲全体を通して、各光源に必要な発光素子の数量は、図１１（ｂ）に示すとおり、各光源のトータルでは２８５個となる。後述する従来の照明装置では３７１個の発熱素子が必要であることと比較すると、本実施の形態に係る照明装置１の実施例１では８６個の発熱素子を削減することができ、その削減率は約２３％となる。
　次に、照明装置全体に必要な電力と発光効率を算出した。図１１（ｂ）に示す数量の発光素子を搭載した場合、図１１（ａ）に示した各光源毎の必要光束を発したときの発光素子単体の必要光束は、各光源毎に必要光束を必要数量で除して算出され、図１１（ｃ）に示すとおりとなる。第１光源の発光素子は、調色範囲の全範囲において、図８に示した発光素子の最大光束で発光させる構成となる。他方、第２光源及び第３光源は、図８に示した発光素子の最大光束までの範囲で各素子を調光して発光させる構成となる。その場合の発光素子の必要光束を達成する電流値を、図９に示した発光素子の光束／電流特性曲線から算出し、その際の電圧、電力を図１０に示した発光素子の電圧／電流特性曲線から算出した。その後、算出した発光素子単位の必要電力と必要数量を掛け合わせ、照明装置に必要な電力、及び発光効率（光束／電力）を算出した。その結果を、図１１（ｃ）に示す。このように、後述する従来の照明装置と比較すると、本実施の形態に係る照明装置１の実施例１では、調色範囲全体での必要電力及び発光効率の変動幅が減少する。
　図１２は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例１を示す色度図である。３５００Ｋから５０００Ｋの調色範囲に対し、図１１（ａ）の示す条件で各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた場合の発光の色度を示す。後述する従来の照明装置では２種類の光源を用いたことと比較すると、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を用いて調色制御を行うことによって、より黒体軌跡に沿った調色が可能となる。
（実施例２）
　図１３は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例２である。各光源の仕様は実施例１と同じである。図１３（ａ）に示すように、照明装置１の調色範囲および全光束は図１１に示す実施例１と同じである。実施例１と同様に、第１光源の光束と、第２光源又は第３光源の光束との比率は、適宜選択することが可能である。ここでは、図１３（ａ）に示すように、第１光源、第２光源、第３光源の最大光束の比率がほぼ１：０．９２：１となる条件とした。照明装置の全光束に占める第１光源の光束の比率は４８．８％となる。そして、実施例１と同様に各色温度において各光源の必要光束を算出した。さらに、各色温度において各光源に必要な発光素子の数量を算出した。その結果を、図１３（ａ）に示す。第１光源では、調色範囲を通して９２個の発光素子が必要となる。第２光源では、３５００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、９５個が必要となる。第３光源では、５０００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、９４個が必要となる。その結果、調色範囲全体を通して、各光源に必要な発光素子の数量は、図１３（ｂ）に示すとおり、各光源のトータルでは２８１個となる。このように、後述する従来の照明装置では３７１個の発熱素子が必要であることと比較すると、本実施の形態よいに係る照明装置１の実施例１では９０個の発熱素子を削減することができ、その削減率は約２４％となる。
　次に、照明装置全体に必要な電力、及び発光効率（光束／電力）を、実施例１と同様に算出した。その結果を、図１３（ｃ）に示す。実施例２では、実施例１と同様に、第１光源の発光素子は、調色範囲の全範囲において、図８に示した発光素子の最大光束で発光させる構成となる。他方、第２光源及び第３光源は、図８に示した発光素子の最大光束までの範囲で各素子を調光して発光させる構成となる。また、後述する従来の照明装置と比較すると、実施例２では調色範囲全体での必要電力及び発光効率の変動幅が減少する。
　図１４は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例２を示す色度図である。３５００Ｋから５０００Ｋの調色範囲に対し、図１３（ａ）の示す条件で各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた場合の発光の色度を示す。
（実施例３）
　図１５は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例３である。各光源の仕様は実施例１と同じである。図１５（ａ）に示すように、照明装置１の調色範囲および全光束は図１１に示す実施例１と同じである。そして、ここでも、実施例１と同様に第１光源、第２光源、第３光源の最大光束の比率がほぼ１：２：２となる条件とした。照明装置の全光束に占める第１光源の光束の比率は２８．７％となる。そして、各色温度において各光源に必要な発光素子の数量を算出した。その結果は、図１１（ａ）と同じであり、図１５（ａ）に示す。そして、調色範囲全体を通して、各光源に必要な発光素子の数量は、図１１（ｂ）に示すとおり各光源のトータルでは２８５個となる。実施例３では、第１光源の光束を、図８に示した発光素子の最大光束よりも低い光束とするために、第１光源において使用する発光素子の個数を増加する構成とした。すなわち、各光源に必要な発光素子の数量２８５個に加えて、第１光源において必要数量５４個の約２倍となる１００個の発光素子を搭載し、トータル３３１個の発光素子を搭載した。このような場合でも、後述する従来の照明装置では３７１個の発熱素子が必要であることと比較すると、本実施の形態に係る照明装置１の実施例３では４０個の発熱素子を削減することができ、その削減率は約１１％となる。
　次に、照明装置全体に必要な電力、及び発光効率（光束／電力）を、実施例１と同様に算出した。その結果を、図１５（ｃ）に示す。実施例３では、第１光源の発光素子は、調色範囲の全範囲において、図８に示した発光素子の最大光束の約５４％の光束で発光させる構成となる。他方、第２光源及び第３光源は、図８に示した発光素子の最大光束までの範囲で各素子を調光して発光させる構成となる。かかる構成としたことによって、図１１（ｃ）に示した実施例１との比較において、調色範囲全体に渡って照明装置全体に必要な電力が減少し、発光効率が向上する。また、後述する従来の照明装置と比較すると、実施例３では調色範囲全体での必要電力及び発光効率の変動幅が減少する。
　図１６は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例３を示す色度図である。３５００Ｋから５０００Ｋの調色範囲に対し、図１５（ａ）の示す条件で各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた場合の発光の色度を示す。
（実施例４）
　図１７は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す実施例４である。各光源の仕様は実施例１と同じである。図１７（ａ）に示すように、照明装置１の調色範囲および全光束は図１１に示す実施例１と同じである。そして、ここでも、実施例２と同様に第１光源、第２光源、第３光源の最大光束の比率がほぼ１：０．９２：１となる条件とした。照明装置の全光束に占める第１光源の光束の比率は４８．８％となる。そして、各色温度において各光源に必要な発光素子の数量を算出した。その結果は、図１３（ａ）と同じであり、図１７（ａ）に示す。そして、調色範囲全体を通して、各光源に必要な発光素子の数量は、図１３（ｂ）に示すとおり各光源のトータルでは２８１個となる。実施例４では、第１光源の光束を、図８に示した発光素子の最大光束よりも低い光束とするために、第１光源において使用する発光素子の個数を増加する構成とした。すなわち、各光源に必要な発光素子の数量２８１個に加えて、第１光源において必要数量９２個の約１．５倍となる１４０個の発光素子を搭載し、トータル３２９個の発光素子を搭載した点に特徴がある。このような場合でも、後述する従来の照明装置では３７１個の発熱素子が必要であることと比較すると、本実施の形態に係る照明装置１の実施例３では４２個の発熱素子を削減することができ、その削減率は約１１％となる。
　次に、照明装置全体に必要な電力、及び発光効率（光束／電力）を、実施例１と同様に算出した。その結果を、図１７（ｃ）に示す。実施例４では、第１光源の発光素子は、調色範囲の全範囲において、図８に示した発光素子の最大光束の約６６％の光束で発光させる構成となる。他方、第２光源及び第３光源は、図８に示した発光素子の最大光束までの範囲で各素子を調光して発光させる構成となる。かかる構成としたことによって、図１３（ｃ）に示した実施例２との比較において、調色範囲全体に渡って照明装置全体に必要な電力が減少し、発光効率が向上する。また、後述する従来の照明装置と比較すると、実施例４では調色範囲全体での必要電力及び発光効率の変動幅が減少する。
　図１８は、実施の形態に係る照明装置１において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の実施例４を示す色度図である。３５００Ｋから５０００Ｋの調色範囲に対し、図１７（ａ）の示す条件で各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対する調光比を変えて点灯させた場合の発光の色度を示す。
（比較例）
　比較例として、２種類の光源を用いた従来の照明装置において、各光源に対する調光比を変えて、同様のシミュレーションを行った。
　図１９は、従来の照明装置の発光モジュールに用いた２種類の白色光源である第１光源および第２光源の発光に関する仕様である。図１９に示すとおり、第１光源の発する白色光は、図１９に示した色度ｘ＝０．４０７、ｙ＝０．３９２で示される黒体軌跡近傍の色温度３５００Ｋを示す。第２光源の発する白色光は、同じく、色度ｘ＝０．３４５、ｙ＝０．３５５で示される黒体軌跡近傍の色温度５０００Ｋを示す。また、図１９に、各光源を構成する、発光素子１個あたりの光束の最大値を示す。また、比較例における、第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２の発光素子単体の電流と光束との関係は図９を示す実施例に用いた発光素子と同じである。また、発光素子単体の電流と電圧との関係は図１０を示す実施例に用いた発光素子と同じである。
　図２０は、従来の照明装置における、各光源に対する調光制御の概略図である。従来の照明装置でも、各光源に対する調光比に基づいて発光素子に印加する電圧の印加時間比率を設定し、各発光素子をＰＷＭ制御できるよう回路構成されている。従来の照明装置では、図２０に示すように、２種類の光源に対する印加時間比率を調光範囲において相反して変化するよう設定しＰＷＭ制御する。このように制御することで、第１光源及び第２光源は、各々の光源の発する光の光束が互いに相反して変化するように制御される。
　図２１は、従来の照明装置において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果を示す比較例である。図２１（ａ）に示すように、従来の照明装置の調色範囲および全光束は図１１に示す実施例１と同じである。比較例では、実施例と同様、調色範囲において第１光源及び第２光源は最大光束までの範囲で各素子を調光して発光させる構成とし、調色範囲の上限及び下限で第１光源又は第２光源が全光束を出力する構成とした。そして、実施例１と同様に各色温度において各光源の必要光束を算出した。さらに、各光源の必要光束を、各色温度において各光源に必要な発光素子の数量を算出した。その結果を、図２１（ａ）に示す。第１光源では、３５００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、１７９個が必要となる。第２光源では、５０００Ｋにおいて必要な発光素子の数量は最大となり、１９２個が必要となる。その結果、調色範囲全体を通して、各光源に必要な発光素子の数量は、図２１（ｂ）に示すとおり、各光源のトータルでは３７１個となる。
　次に、従来の照明装置全体に必要な電力、及び発光効率（光束／電力）を算出した。その結果を、図２１（ｃ）に示す。
　図２２は、従来の照明装置において、各光源に対する調光比を変えて点灯させた調色範囲の発光シミュレーション結果の比較例を示す色度図である。３５００Ｋから５０００Ｋの調色範囲に対し、図２１（ａ）の示す条件で各光源に対する調光比を変えて点灯させた場合の発光の色度を示す。
＜変形例＞
　以上、本発明に係る照明装置１の実施形態を説明したが、例示した照明装置１を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの照明装置１に限られないことは勿論である。
（１）上記実施の形態では、図６に示すように、第１光源Ｗ１の発する第１白色光、第２光源Ｗ１の発する第２白色光及び第３光源Ｗ１の発する第３白色光は、黒体軌跡近傍に位置する構成とした。しかしながら、各光源の発する光は白色であって調色範囲を再現するものであれば足り、例えば、以下に示す構成であってもよい。図２３、図２４、図２５、図２６は、実施の形態の変形例に係る発光モジュールに用いられる第１光源Ｗ１、第２光源Ｗ２、第３光源Ｗ３の発光の色度を示した色度図である。
　図２３は、第１光源Ｗ１の発する第１白色光、第２光源Ｗ１の発する第２白色光及び第３光源Ｗ１の発する第３白色光が、色度図上においてほぼ同一の直線状に位置する構成である。各光源の発光の色度が任意の直線の近傍に位置することが好ましい。この場合、合成によって得られる白色光の色度はこの直線の近傍に位置する。このような構成では、各光源の調光制御が簡易となる。
　図２４では、第１光源Ｗ１の発する第１白色光の座標と第２光源Ｗ１の発する第２白色光の座標とを結んだ直線がほぼ黒体軌跡近傍に位置する構成である。各光源の発光の色度が、黒体軌跡近傍に位置する。さらに、好ましくは黒体軌跡からｄｕｖ±０．０２の範囲内に位置する構成であってもよい。その上で、第１光源Ｗ１の発する第１白色光の座標と第３光源Ｗ１の発する第３白色光の座標とを結んだ直線もほぼ黒体軌跡上に位置する。このような構成では、各光源の調光制御が簡易となる。
　図２５は、第１光源Ｗ１の発する第１白色光の座標は、黒体軌跡から緑色方向にシフトした座標（ｘ＝０．３６５、ｙ＝０．４４６）付近に位置し、第２光源Ｗ１の発する第２白色光の座標と第３光源Ｗ１の発する第３白色光の座標は、ほぼ黒体軌跡上に位置する構成である。第２白色光の座標と第３白色光の座標は、黒体軌跡近傍に位置する。さらに、好ましくは黒体軌跡からｄｕｖ±０．０２の範囲内に位置する構成であってもよい。このような構成では、第１光源Ｗ１が色座標上で最高効率を示す色度の付近に存するので照明装置として発光効率を向上できる。
　図２６では、第１光源Ｗ１の発する第１白色光の座標は、図２５に示した第１白色光の座標（ｘ＝０．３６５、ｙ＝０．４４６）と黒体軌跡との間の範囲に位置する。そして、第２光源Ｗ１の発する第２白色光の座標と第３光源Ｗ１の発する第３白色光の座標は、ほぼ黒体軌跡近傍に位置する構成である。具体的には、第１白色光の座標は、座標（ｘ＝０．３６５、ｙ＝０．４４６）から黒体軌跡へ降ろした法線の近傍であって当該座標と黒体軌跡との間の範囲に位置することが好ましい。また、第２白色光の座標と第３白色光の座標は、さらに好ましくは、黒体軌跡からｄｕｖ±０．０２の範囲内に位置すること構成であってもよい。このような構成では、合成によって得られる白色光は調色範囲全体に渡って黒体軌跡上に位置するよう制御することができる。
（２）上記実施の形態では、制御回路部４ｆは、第１の発光素子１２ａに対して調色範囲全体に渡って１００％の印加時間比率の調光比を設定し、第１の発光素子１２ａに所定の電圧を連続的に印加する構成とした。しかしながら、制御回路部４ｆは、第１の発光素子１２ａに対して、調色範囲全体に渡って１００％未満の一定の調光比を設定し、その調光比に応じた時間割合で所定のパルス電圧を印加する構成としてもよい。第１光源Ｗ１において、調色範囲全体に渡って一定の光束で点灯させることにより、照明装置としての発光の輝度を低下させることなく、搭載すべき発光素子の数量を低減できる。
　また、制御回路部４ｆは、第１の発光素子１２ａに対して、調色範囲で変化する調光比を設定し、その調光比に応じた時間割合でパルス電圧を印加する構成としてもよい。調色範囲全体に渡って、第１の発光素子１２ａを必ず点灯させることにより、照明装置としての発光の輝度を低下させることなく、搭載すべき発光素子の数量を低減できる。
　また、制御回路部４ｆは、第１の発光素子１２ａに対して、１００％の印加時間比率の調光比を設定しパルス電圧を１００％の印加時間比率で印加する構成に替えて、調色範囲全体に渡って単に所定の直流電圧を印加する構成としてもよい。第１光源Ｗ１において、調色範囲全体に渡って一定の光束で点灯させることにより、搭載すべき発光素子の数量を低減できる。また、映像機器で撮像した場合に上記ＰＷＭ制御の周期と映像機器の周期のズレによって生じるフリッカー現象を防止できる。
（３）上記実施の形態に係る発光モジュール１０では、各色光源が２つずつ存在したが、各光源の数は任意である。例えば、各色光源が１つずつであってもよいし、３つ以上ずつであってもよい。また、各色光源は同じ数である必要はなく、例えば第１光源を第２光源及び第２光源の２倍にするなど、各色光源の数はそれぞれ任意である。少なくとも各色１つずつ存在すればよい。
（４）また、各光源を構成する発光素子の数は任意である。例えば、１つの発光素子と１つの封止部材とによって１つの光源が構成されていてもよいし、実施の形態で示した数量以外の複数の発光素子と１つの封止部材とで１つの光源が構成されていてもよい。また、各光源の発光素子の数が同じである必要もない。
（５）また、発光モジュールには、第１の白色、第２の白色、および、第２の白色以外の色の光源が含まれていてもよい
（６）また、上記実施の形態に係る発光モジュール１０では、封止部材１３の形状が長尺直線状であったが、本発明に係る光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の形状は任意である。すなわち、直線状に限定されず、同じ線状であっても直線状ではなく曲線状であってもよい。また、線状ではなくブロック状であってもよい。さらに、直線状、曲線状、ブロック状等が組み合わされた形状であってもよい。加えて、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の配置も任意である。以下に、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の形状や配置のバリエーションについて説明する。なお、既に説明した部材と同じ部材が使用されている場合は、その部材と同じ符号を付して説明を簡略若しくは省略している。また、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の配置を理解し易いように、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３には、同色のものには同じ模様を付し、異なるものには異なる模様を付している。
　図２７は、変形例に係る発光モジュール１１０を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。例えば、図２７に示す変形例に係る発光モジュール１１０では、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の形状が、ブロック状の一種である直方体であり、それらがマトリックス状に並べて配置されている。各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、直線状に１列に並べて配置された複数の発光素子１１２ａ～１１２ｃと、それら発光素子１１２ａ～１１２ｃを封止する１つの封止部材１１３ａ～１１３ｃとで構成されている。そして、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、同じ色が隣り合わないように千鳥配置されている。このように、個々の光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の大きさを小さくすると共に光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の数を増やせば、各色光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が発する光が均一に混ざり易いため、色むらが生じ難い。
　図２８は、別の変形例に係る発光モジュール２１０を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。図２８に示す変形例に係る発光モジュール２１０では、各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が環状の一種である方形環状であって、それらが環軸が一致するように交互に配置されている。各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、環状に配置された複数の発光素子２１２ａ～２１２ｃと、それら発光素子２１２ａ～２１２ｃを封止する１つの方形環状の封止部材２１３ａ～２１３ｃとで構成されている。このように、光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を環状にすることで、環軸を中心として３６０度全方向に対して色むらのない照明光を発することができる。
　図２９は、別の変形例に係る発光モジュール３１０を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は正面図である。図２９に示す変形例に係る発光モジュール３１０では、円形板状の基板３１１の上面３１１ａに、ＳＭＤ（ＳｕＷ３ｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔ　Ｄｅｖｉｃｅ）型の光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が配置されている。光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が配置されている。各光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、基板３１１の上方から見た平面視において略正方形であって、１つの発光素子３１２ａ～３１２ｃと、１つの封止部材３１３ａ～３１３ｃとで構成されている。それら光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、同じ色が隣り合わないように千鳥配置されているため、各色光源Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が発する光が均一に混ざり易く、色むらが生じ難い。
（７）本実施の形態に係る発光素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ピーク波長が４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の青色光を出射する青色発光素子に限定されない。上記以外の波長の青色光を出射する青色発光素子であっても良く、紫外光を出射する発光素子であってもよい。
　また、本発明に係る波長変換部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、実施の形態で示した構成の波長変換部材に限定されず、各光源において発光素子との組み合わせにおいて所望の白色光が得られる波長変換部材であればよい。
　また、第３の波長変換部材１３ｂには、第１の波長変換部材１３ａ又は第２の波長変換部材１３ｂとは異なる種類の波長変換材料が用いられていてもよいし、同じ種類の波長変換材料を用い波長変換部材の量を異ならしめて配設する構成としてもよい。
　また、第１の波長変換部材１３ａ、第２の波長変換部材１３ｂおよび第３の波長変換部材１３ｂに使用される波長変換材料は、単一の化合物で構成されていてもよいし、複数の化合物を混合したものであってもよい。
≪まとめ≫
　以上、説明したとおり、本発明の一実施形態に係る照明装置１は、第１白色光を発する第１光源Ｗ１と、第１白色光よりも低い色温度の第２白色光を発する第２光源Ｗ２と第１白色光よりも高い色温度の第３白色光を発する第３光源Ｗ３と、第１光源の発する光の光束を一定値に保ち、第２光源の発する光の光束及び第３光源の発する光の光束を変化させて照明装置１の発する光の色温度を変化させる点灯回路ユニット４とを備えたことを特徴とする。このような構成により、照明装置としての発光の輝度を低下させることなく、搭載すべき発光素子の数量を低減できる。
≪補足≫
　以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
　また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
　さらに、照明装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について照明装置等の技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。尚、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
　１　照明装置
　４　点灯回路ユニット（点灯装置）
　６　ランプ
　１０、１１０、２１０、３１０　発光モジュール
　１２ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ　第１の発光素子
　１２ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ　第２の発光素子
　１２ｃ、１１２ｃ、２１２ｃ、３１２ｃ　第３の発光素子
　１３ａ、１１３ａ、２１３ａ、３１３ａ　第１の波長変換部材（第１の封止部材）
　１３ｂ、１１３ｂ、２１３ｂ、３１３ｂ　第２の波長変換部材（第２の封止部材）
　Ｗ１　第１光源
　Ｗ２　第２光源
　Ｗ３　第３光源

Claims (9)

  1. 　調光により色温度の異なる白色光を再現する照明装置であって、
    　第１白色光を発する第１光源と、
    　前記第１白色光よりも低い色温度の第２白色光を発する第２光源と
    　前記第１白色光よりも高い色温度の第３白色光を発する第３光源と、
    　前記第１光源を常に発光させ、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束を変化させて合成光の色温度を変化させる点灯回路と、
    を備えたことを特徴とする照明装置。
  2. 　前記合成光は、前記第２白色光よりも高い色温度を示す第４白色光から前記第３白色光よりも低い色温度を示す第５白色光までの範囲において可変であり、
    　前記第１白色光は、前記第４白色光よりも色温度が高く前記第５白色光よりも色温度が低く設定されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  3. 　前記点灯回路は、前記第１光源の発する光の光束を一定に保つことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  4. 　前記点灯回路は、前記第１光源に対し一定の電圧を連続的に印加し、前記第２光源及び前記第３光源に対しＰＷＭ制御を行うことで前記合成光の色温度を変化させることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
  5. 　前記点灯回路は、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束の増減が互いに相反して変化するように前記第２光源及び前記第３光源を駆動することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  6. 　前記第１光源の発する光の光束が、前記第１光源、前記第２光源、及び前記第３光源が同時に発する光の光束の総和に対し２８．７％から４８．８％の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  7. 　前記第１白色光、第２白色光、及び前記第３白色光は、色度図上において任意の直線の近傍に位置することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  8. 　前記第１白色光は、色度図上において座標ｘ＝０．３６５、及びｙ＝０．４４６から黒体軌跡へ降ろした法線の近傍であって前記座標と黒体軌跡との間の範囲にあり、第２白色光及び前記第３白色光は、黒体軌跡近傍に位置することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
  9. 　第１白色光を発する第１光源と、
    　前記第１白色光よりも低い色温度側にある第２白色光を発する第２光源と
    　前記第１白色光よりも高い色温度側にある第３白色光を発する第３光源と、
    を点灯させる点灯装置であって、
    　前記第１光源を常に発光させ、前記第２光源の発する光の光束及び前記第３光源の発する光の光束を互いに相反するように調光することにより、前記発光部に白色光を発光させる点灯回路を備えたことを特徴とする点灯装置。
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