WO2014136748A1 - 発光装置、発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、照明方法、および発光装置の製造方法 - Google Patents

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堀江 秀善
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三菱化学株式会社
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    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20Controlling the colour of the light

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device including a plurality of light emitting regions, and relates to a light emitting device capable of changing a light flux and / or a radiant flux emitted from each light emitting region. Further, the present invention relates to a design method of such a light emitting device, a driving method of the light emitting device, and an illumination method. Furthermore, the present invention relates to a light emitting device including both a light emitting element and a control element. The present invention also relates to a light emitting device manufacturing method and a light emitting device design method for manufacturing a new light emitting device by arranging a control element for a light emitting device that already exists. Furthermore, the present invention relates to a method of illuminating with the light emitting device.
  • a GaN-based blue light-emitting element is included as an excitation light source of a yellow phosphor, and a so-called pseudo-white light source is created from the spectrum of the GaN-based blue light-emitting element and the spectrum of the yellow phosphor, or an illumination light source, or It is widely practiced to use a lighting fixture that incorporates this, and a lighting system in which a plurality of such fixtures are arranged in a space (see Patent Document 1).
  • a packaged LED for example, the package material includes the GaN-based blue light-emitting element, yellow phosphor, sealant, etc.
  • the package material includes the GaN-based blue light-emitting element, yellow phosphor, sealant, etc.
  • the package material includes the GaN-based blue light-emitting element, yellow phosphor, sealant, etc.
  • the package material includes the GaN-based blue light-emitting element, yellow phosphor, sealant, etc.
  • the package material includes the GaN-based blue light-emitting element, yellow phosphor, sealant, etc.
  • the efficiency and power saving of liquid crystal backlight light sources are also progressing.
  • Non-Patent Document 1 describes an illumination light source having a red color tone.
  • the color rendering index is the color when illuminated with test light against the appearance of the color illuminated with “reference light” selected corresponding to the CCT of the light (test light) of the light emitting device to be evaluated. It is an index showing how close the appearance of the is. That is, the color rendering index is an index indicating the fidelity of the light emitting device to be evaluated.
  • the average color rendering index (R a ) or special color rendering index (R i (i is 1 to 14, i is 1 to 15 according to JIS regulations in Japan)) is high. It is becoming clear that it does not induce good color perception. That is, there is a problem that these methods for improving the score of the color rendering evaluation number do not necessarily realize a good color appearance.
  • the effect of changing the color appearance depending on the illuminance of the object to be illuminated is not included in various current color rendering evaluation indices (color rendition metrics).
  • color rendering evaluation indices color rendition metrics.
  • a bright flower color seen outdoors usually with an illuminance of about 10000 lx or more, is brought into a room of about 500 lx, it is the same color, but the color is dull and the saturation is reduced. Visibility is usually experienced.
  • the degree of saturation related to the appearance of the color of an object depends on the illuminance, and the degree of saturation decreases as the illuminance decreases even if the illuminated spectral distribution is the same. That is, the color appearance is dull. This is known as the Hunt effect.
  • the hunt effect greatly affects the color rendering, it is not actively considered in the evaluation of light emitting devices such as current light sources, fixtures, and systems.
  • the simplest compensation method for the hunt effect is to extremely increase the room illuminance, but this unnecessarily increases the energy consumption.
  • the present inventor in Japanese Patent Application No. 2011-223472 and the like, includes room illuminance that is about 5000 lx or less, or generally about 1500 lx or less, including the case where fine work is performed.
  • room illuminance that is about 5000 lx or less, or generally about 1500 lx or less, including the case where fine work is performed.
  • human-perceived color appearance is natural, lively, and visible as seen in an outdoor high-light environment, regardless of the scores of various color rendering metrics.
  • the present invention has reached the invention of illumination methods that can realize high, comfortable, color appearance, and object appearance, and light emitting devices such as illumination light sources, lighting fixtures, and illumination systems.
  • the present inventor has also reached an illumination method that realizes a comfortable illumination environment with high efficiency at the same time.
  • the present inventor has reached a design guideline for such a preferable light emitting device.
  • the light source that satisfies the requirements already found by the present inventor is a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, as seen outdoors, with an illuminance equivalent to an indoor lighting environment, The appearance of the object can be realized.
  • lighting preferences that are considered to be optimal differ little by little depending on age, sex, country, etc., and optimal lighting varies depending on what kind of space is illuminated for what purpose.
  • LED lighting is already in widespread use, and products that do not take color appearance into consideration are on the market.
  • the present invention is a light emitting device capable of realizing natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen outdoors, and further demands for various types of lighting. It is an object of the present invention to provide a light-emitting device that can change the color appearance of an illuminated object and a method for designing the same. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for driving the light emitting device and a lighting method using the device.
  • the present invention has been made to improve the color appearance of a light-emitting device in which a semiconductor light-emitting device having a poor color appearance already existing or in practical use is present. Furthermore, in the present invention, a design method and a manufacturing method of such a light emitting device are also disclosed, and an illumination method using such a light emitting device is also disclosed. Furthermore, the present invention also discloses a method for adjusting the color appearance of a semiconductor light emitting device having excellent color appearance according to the user's preference using the same technique.
  • the present invention includes the following first to fifth inventions.
  • the first invention of the present invention relates to the following light emitting device.
  • the light emitting device according to the first aspect of the present invention includes the first and second embodiments.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is The light emitting device.
  • the light emitting device having the light emitting element and a control element, Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of the light emitted from the light emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) is a light emitting device that does not satisfy at least one of the following conditions 1 and 2.
  • Condition 1 The light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [4] [2] or [3] has a light-emitting area that can satisfy ⁇ 1-2 ( ⁇ ) by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light-emitting area [2] or [3] The light emitting device according to 1.
  • [6] [2] The light emitting device according to any one of [5], wherein at least one of the M light emitting areas can be electrically driven independently of the other light emitting areas. Light-emitting device that is wired. [7] [6] The light-emitting device according to [6], wherein all M light-emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of other light-emitting regions. [8] [2] to [7], wherein the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K) represented by the formula (1) or (2), and the black body radiation locus A light emitting device in which at least one selected from the group consisting of the distance D uvSSL from can vary.
  • [8] The light-emitting device according to [8], comprising the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus.
  • a light emitting device capable of independently controlling a light flux and / or a radiant flux emitted from the light emitting device in a main radiation direction when at least one selected from the group changes.
  • the light emitting device according to any one of A light-emitting device having a light-emitting region in which ⁇ SSL ( ⁇ ) can further satisfy the following condition 3-4 by changing the amount of light flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light-emitting region.
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * value in color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when illumination by light emitted in the radiation direction is mathematically assumed The values are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15, respectively) CIE 1976 L * of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed .
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • [12] [2]-[11] is a light-emitting device according to any one of
  • the light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W)
  • K lm / W
  • [13] [2] to [12] is a light-emitting device according to any one of The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2550 (K) ⁇ T SSL (K) ⁇ 5650 (K).
  • T SSL (K) 2550
  • T SSL (K) 2550
  • T SSL (K) ⁇ 5650 (K)
  • ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 3 and 4, and ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies the following conditions 3 and 4.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of the light emitted from the light emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) satisfies both condition 1 and condition 2 below, and ⁇ SSL ( ⁇ ) also satisfies both condition 1 and condition 2 below.
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * values in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed The values are a * n and b * n (where n is a natural number from 1 to 15), CIE 1976 L * a of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • control element is an optical filter that absorbs or reflects light of 380 nm ⁇ ⁇ (nm) ⁇ 780 nm.
  • control element has a function of condensing and / or diffusing light emitted from the light-emitting element.
  • condensing and / or diffusing function of the control element is realized by at least one function of a concave lens, a convex lens, and a Fresnel lens.
  • the light-emitting device according to any one of [24], The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W) A light emitting device characterized by satisfying the above.
  • the light-emitting device according to any one of [31], The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in a wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ). 206 (lm / W) ⁇ K (lm / W) ⁇ 288 (lm / W) A light emitting device characterized by satisfying the above. [33] [14] to [32], wherein the correlated color temperature T (K) as the light emitting device is 2550 (K) ⁇ T (K) ⁇ 5650 (K). A light emitting device characterized by satisfying the above.
  • [37] [36] The light-emitting device according to [36], wherein a peak wavelength of an emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is not less than 395 nm and less than 420 nm. [38] [36] The light-emitting device according to [36], wherein a peak wavelength of an emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is 420 nm or more and less than 455 nm. [39] [36] The light-emitting device according to [36], wherein the peak wavelength of the emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is not less than 455 nm and less than 485 nm.
  • [40] [14] The light-emitting device according to any one of [35], wherein the peak wavelength of the emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is 495 nm or more and less than 590 nm, and the full width at half maximum is 2 nm or more and 75 nm or less. A light emitting device characterized by the above. [41] [14] The light emitting device according to any one of [35], wherein the peak wavelength of the emission spectrum of the semiconductor light emitting element is not less than 590 nm and less than 780 nm, and the full width at half maximum is not less than 2 nm and not more than 30 nm. A light emitting device characterized by the above.
  • c, d and x are 2.7 ⁇ c ⁇ 3.3, 0.9 ⁇ d ⁇ 1.1, 0.3 ⁇ x ⁇ .
  • a light-emitting device comprising the following phosphor.
  • a light-emitting device comprising the following phosphor.
  • the phosphor is represented by the following general formula (7)
  • the phosphor represented by the following general formula (7) ' (Sr, Ca, Ba) 2 Al x Si 5-x O x N 8-x: Eu ( provided that 0 ⁇ x ⁇ 2), Eu y (Sr, Ca, Ba) 1-y: Al 1 + x Si 4-x O x N 7- x (provided that 0 ⁇ x ⁇ 4,0 ⁇ y ⁇ 0.2), K 2 SiF 6: Mn 4+, A 2 + x M y Mn z F n (A is Na and / or K; M is Si and Al; ⁇ 1 ⁇ x ⁇ 1 and 0.9 ⁇ y + z ⁇ 1.1 and 0.001 ⁇ z ⁇ 0.4 and 5 ⁇ n ⁇ 7), (Ca, Sr, Ba, Mg) Al
  • Kx trivalent rare earth element
  • k, x, and y represent numbers satisfying 2.8 ⁇ k ⁇ 5, 0.1 ⁇ x ⁇ 0.7, and 0.005 ⁇ y ⁇ 0.015, respectively.
  • A is calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), zinc (Zn), or a mixture thereof.
  • the light-emitting device according to any one of [1] to [54], wherein the light-emitting device is any one selected from the group consisting of packaged LEDs, LED modules, LED lighting fixtures, and LED lighting systems. Light emitting device.
  • the lighting device for home use, the lighting device for exhibition, the lighting device for production, the medical lighting device, the lighting device for work, and the lighting for industrial equipment A light emitting device characterized by being used as any one selected from the group consisting of a device, a lighting device for transportation interior, a lighting device for works of art, and a lighting device for elderly people.
  • a second invention of the present invention relates to the following light emitting device design method.
  • the light emitting device design method according to the second aspect of the present invention includes the first and second embodiments.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is
  • the light emitting region is designed so that ⁇ SSL ( ⁇ ) can satisfy the following condition 1-2 by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light emitting region.
  • the light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [61] [57] A method for designing a light emitting device according to any one of [60], wherein the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K) represented by the formula (1) or (2), and black A method for designing a light-emitting device in which at least one selected from the group consisting of a distance D uvSSL from a body radiation locus can change. [62] [61] The light emitting device design method according to [61], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D from the black body radiation locus.
  • a method of designing a light emitting device characterized in that when at least one selected from the group consisting of uvSSL changes, a light flux and / or a radiant flux emitted from the light emitting device in a main radiation direction can be controlled independently.
  • [63] The method for designing a light-emitting device according to any one of [62], wherein the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference that envelops the entire light-emitting regions that are closest to each other is 0.
  • a method for designing a light emitting device that is 4 mm or more and 200 mm or less.
  • [64] A method for designing a light-emitting device according to any one of [63], A method for designing a light-emitting device capable of further satisfying the following condition 3-4 by changing ⁇ SSL ( ⁇ ) by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light-emitting region.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • [65] A method for designing a light-emitting device according to any one of [64],
  • the light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W)
  • K lm / W
  • a design method of a light-emitting device characterized by being able to satisfy the above.
  • [66] A method for designing a light-emitting device according to any one of [65], The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2550 (K) ⁇ T SSL (K) ⁇ 5650 (K).
  • T SSL (K) correlated color temperature of 2550 (K) ⁇ T SSL (K) ⁇ 5650 (K).
  • a design method of a light-emitting device characterized by being able to satisfy the above.
  • a third invention of the present invention relates to the following driving method of a light emitting device.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is
  • the light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [71] [67] A method for driving a light emitting device according to any one of [69], wherein the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K) represented by the formula (1) or (2), and black A driving method of a light emitting device that changes at least one selected from the group consisting of a distance D uvSSL from a body radiation locus. [72] [71] The driving method of the light emitting device according to [71], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D from the black body radiation locus.
  • a method for driving a light emitting device in which when at least one selected from the group consisting of uvSSL is changed, a light flux and / or a radiant flux emitted from the light emitting device in a main radiation direction is not changed.
  • [73] [71] The light-emitting device driving method according to [71], in which when the index A cg represented by the formula (1) or (2) is decreased, a light flux emitted from the light-emitting device in a main radiation direction; A method for driving a light-emitting device that reduces radiant flux.
  • [74] [71] The light emitting device driving method according to [71], wherein the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in a main radiation direction is increased when the correlated color temperature T SSL (K) is increased. Driving method. [75] [71] The light-emitting device driving method according to [71], wherein when the distance D uvSSL from the black-body radiation locus is reduced, light emission and / or radiant flux emitted from the light-emitting device in a main radiation direction is reduced. Device driving method.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • a fourth invention of the present invention relates to the following illumination method.
  • the lighting method according to the fourth aspect of the present invention includes the first and second embodiments.
  • Illumination object preparation step for preparing an object, and M (M is a natural number of 2 or more) light-emitting regions are included, and the light-emitting device includes a semiconductor light-emitting element as a light-emitting element in at least one light-emitting region.
  • An illumination method including illuminating an object with light, In the illumination step, when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object satisfies the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>. Lighting method to do.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 types of modified Munsell color charts when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degrees) (Where n is a natural number from 1 to
  • [82] [81] The illumination method according to [81], wherein the average saturation difference represented by the formula (3) , The illuminance of the object is independently controlled when at least one selected from the group consisting of correlated color temperature T SSL (K) and distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is changed. Lighting method. [83] [82] The illumination method according to [82], wherein the saturation difference average represented by the formula (3) is averaged. , An illumination method in which the illuminance of the object remains unchanged when at least one selected from the group consisting of correlated color temperature T SSL (K) and distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is changed. [84] [82] The illumination method according to [82], wherein the saturation difference average represented by the formula (3) is averaged.
  • the illumination method which reduces the illumination intensity in the said target object when increasing. [85] [82] The illumination method according to [82], wherein when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, the illuminance of the object is increased. [86] [82] The illumination method according to [82], wherein the illuminance of the object is reduced when the distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is reduced.
  • a fifth invention of the present invention relates to the following method for manufacturing a light emitting device.
  • a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Providing a first light emitting device having a light emitting element, and arranging a control element to act on at least part of light emitted from the first light emitting device in a main radiation direction, A manufacturing process, Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of light emitted from the first light emitting device in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), and the spectral distribution of light emitted from the second light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ).
  • ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies both the conditions 1 and 2.
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Providing a first light emitting device having a light emitting element, and arranging a control element to act on at least part of light emitted from the first light emitting device in a main radiation direction, A manufacturing process, Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of light emitted from the first light emitting device in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), and the spectral distribution of light emitted from the second light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ).
  • condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * values in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed The values are a * n and b * n (where n is a natural number from 1 to 15), CIE 1976 L * a of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • the first and fifth aspects of the present invention when illuminated with reference light (which may be referred to as experimental reference light), or when the color appears close to the reference light, high R Compared to when illuminated with a light emitting device that emits light (which may be referred to as experimental pseudo-reference light) that is a and high R i , even with substantially the same CCT and substantially the same illuminance, A light-emitting device and an illumination method capable of realizing a truly good color appearance of an object that is statistically judged to be better by a large number of subjects are realized, and the second in the first and fourth inventions of the present invention In the embodiment, it is possible to improve the color appearance of the light emitting device, which already exists or is practically used, in which the semiconductor light emitting device having inferior color appearance is inherently present as described above.
  • the color appearance of the semiconductor light emitting device having excellent color appearance can be further adjusted according to the preference of the user.
  • the first to fifth inventions of the present invention realize natural, lively, highly visible, comfortable color appearance and object appearance as seen outdoors.
  • the chromaticity point of the light source in other words, the correlated color temperature and the black body radiation defined by ANSI C78.377 is used depending on the illumination space and the purpose of use. Distance D uv ) can be made variable.
  • a cg that greatly affects the appearance of color
  • the saturation (saturation) of the illumination object illuminated by the light emitting device can also be varied.
  • the saturation (saturation) correlated color temperature of the illumination object D It is also possible to optimally control the illuminance with respect to uv , etc.
  • the effects related to the appearance of an object realized by the first to fifth inventions of the present invention are as follows.
  • a light-emitting device such as a light source, instrument, system, etc. according to the first invention of the present invention, or when illuminated with the illumination method according to the fourth invention of the present invention.
  • white is whiter and looks natural and comfortable even with substantially the same CCT and almost the same illuminance.
  • the illuminance realized by the light emitting device according to the first invention of the present invention, or the illuminance when illuminated by the illumination method according to the fourth invention of the present invention is usually about several thousand Lx to several hundred Lx. Even for indoor environments, most colors, such as purple, blue-violet, blue, blue-green, green, yellow-green, yellow, yellow-red, red, magenta, and sometimes all colors, for example sunny A truly natural color appearance is realized as seen under tens of thousands of lx, such as under outdoor illuminance.
  • the skin color of subjects Japanese people
  • various foods, clothing, wood colors, and the like which have intermediate saturation
  • the light emitting device according to the first aspect of the present invention illuminates even with substantially the same CCT and substantially the same illuminance as compared with the case of illuminating with the experimental reference light or the experimental pseudo reference light.
  • color identification in adjacent hues is facilitated, and a comfortable work as if in a high illumination environment is possible. More specifically, for example, a plurality of lipsticks having similar red colors can be more easily identified.
  • the light source, the instrument according to the first invention of the present invention even with substantially the same CCT and substantially the same illuminance as compared with the case of illumination with the experimental reference light or the experimental reference light, etc.
  • the object becomes more clearly and easily visible as if viewed in a high-light environment.
  • it is also used in a semiconductor light emitting device that is excellent in color appearance when used in lighting applications. The color appearance can be further adjusted according to the user's preference.
  • the convenience realized by the first embodiment of the first to fourth aspects of the present invention is as follows.
  • the optimal illumination differs depending on age, sex, country, etc., and what kind of space is illuminated for what purpose, the light emission according to the first embodiment of the first invention of the present invention
  • the illumination condition considered to be more optimal can be easily selected from the variable range.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 459 nm is included, emitted from a package LED having a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED. And CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of corrected Munsell color charts when illuminated with reference light are plotted together.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 475 nm is included, emitted from a package LED including a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 kinds of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 425 nm is embedded, emitted from a package LED having a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 kinds of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 459 nm is included, emitted from a package LED having a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 459 nm is included, emitted from a package LED including a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 459 nm is included, emitted from a package LED including a green phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and illuminated by the LED.
  • 4 types of semiconductor light emitting elements are emitted from the package LED, and the spectral distribution is assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and when illuminated with the LEDs and when illuminated with reference light.
  • is a diagram showing the CIELAB color space were both plotted with a * values and b * values of the 15 kinds of modified Munsell color chart (D uv -0.0300).
  • 4 types of semiconductor light emitting elements are emitted from the package LED, and the spectral distribution is assumed to illuminate 15 types of modified Munsell color charts, and when illuminated with the LEDs and when illuminated with reference light.
  • a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 405 nm is inherently emitted from a package LED including a blue phosphor and a red phosphor, and a spectral distribution assumed to illuminate 15 kinds of modified Munsell color charts and illuminated by the LED.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a normalized test light spectral distribution (solid line) of the test light 5 and a normalized reference light spectral distribution (dotted line) of the calculation reference light corresponding to the test light 5;
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a CIELAB color space in which both are plotted.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a normalized test light spectral distribution (solid line) of the test light 15 and a normalized reference light spectral distribution (dotted line) of the calculation reference light corresponding to the test light 15.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a CIELAB color space in which both are plotted.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a normalized test light spectral distribution (solid line) of the test light 19 and a normalized reference light spectral distribution (dotted line) of the calculation reference light corresponding to the test light 19;
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a CIELAB color space in which both are plotted.
  • FIG. 4 is a diagram showing a normalized test light spectral distribution (solid line) of the comparative test light 14 and a normalized reference light spectral distribution (dotted line) of the calculation reference light corresponding to the comparative test light 14.
  • Example 1 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 5 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 1 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 2, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from the driving points A to E in Example 1 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 2 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 5 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 7 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 2 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 2, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from the driving points A to E in Example 2 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 3 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 3: 0, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 3 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 2, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the reference light for calculation corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of corrected Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where illumination is performed (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from the driving points A to E in Example 3 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 4 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 9: 0, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 5 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 6: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 4 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 8, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of corrected Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where illumination is performed (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 9, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from drive points A to E in Example 4 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • FIG. 5 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2 1, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from drive points A to E in Comparative Example 1 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 5 when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0, the spectral distribution, and the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference corresponding to the spectral distribution It is a figure which shows the CIELAB color space which plotted both a * value and b * value of the said 15 types of correction
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 5 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 2, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of corrected Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where illumination is performed (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen kinds of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from drive points A to E in Example 5 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 6 the spectral distribution when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 3: 0, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 5 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming the case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 6 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 2, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of corrected Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where illumination is performed (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from drive points A to E in Example 6 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 7 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 5: 0, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point A), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 4: 1, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution FIG.
  • Example 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted (driving point B), each assuming a case where the light is illuminated (dotted line).
  • Example 7 the spectral distribution when the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2.5: 2.5, and the case of illumination with the spectral distribution (solid line) correspond to the spectral distribution.
  • Example 7 the spectral distribution in the case where the radiant flux ratio of the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 1: 4, the case where illumination is performed with the spectral distribution (solid line), and the calculation reference light corresponding to the spectral distribution
  • FIG. 6 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of corrected Munsell color charts are plotted (driving point D), each assuming a case where illumination is performed (dotted line).
  • FIG. 8 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted (driving point E), each assuming a case of illumination with (dotted line).
  • the chromaticity from drive points A to E in Example 7 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • Example 8 the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light-emitting area 1, the light-emitting area 2, and the light-emitting area 3 is 3: 0: 0, and when illuminated with the spectral distribution (solid line), FIG. 10 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted, assuming a case where a corresponding calculation reference light is illuminated (dotted line). A).
  • the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 is 0: 3: 0, and when illuminated with the spectral distribution (solid line), FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted, assuming a case where a corresponding calculation reference light is illuminated (dotted line).
  • B the spectral distribution when the radiant flux ratio of the light-emitting region 1, the light-emitting region 2, and the light-emitting region 3 is set to 0: 0: 3, the case of illumination with the spectral distribution (solid line), and the spectral distribution
  • FIG. 7 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the fifteen types of modified Munsell color charts are plotted together assuming that the reference light for calculation corresponding to (dotted line) is illuminated (drive).
  • FIG. 10 is a diagram showing a CIELAB color space in which a * values and b * values of the 15 types of modified Munsell color charts are plotted on the assumption that each is illuminated with a corresponding calculation reference light (dotted line).
  • D The chromaticity from driving points A to D in Example 8 is shown on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the dashed-two dotted line on drawing is the range of Duv which satisfies the conditions 1 of the 1st embodiment in the 1st thru
  • FIG. 10 is a graph showing transmission characteristics of a control element (filter) used in Example 9. It is a figure of the spectral distribution in Reference Example 1 and Example 9. In the figure, the dotted line indicates the relative spectral distribution in Reference Example 1 that does not include the control element, and the solid line indicates the relative spectral distribution emitted on the axis in Example 9 that includes the control element.
  • the dotted line indicates the relative spectral distribution in Reference Comparative Example 1 that does not include the control element
  • the solid line indicates the relative spectral distribution emitted on the axis in Example 10 including the control element.
  • the dotted line indicates the relative spectral distribution in Reference Comparative Example 2 that does not include the control element
  • the solid line indicates the relative spectral distribution emitted on the axis in Comparative Example 2 that includes the control element.
  • the dotted line indicates the relative spectral distribution in Reference Example 2 that does not include the control element
  • the solid line indicates the relative spectral distribution emitted on the axis in Example 11 that includes the control element.
  • the spectral distribution diagrams in Reference Example 2 and Example 11 and these spectral distributions are assumed to be illuminated with calculation reference light (black body radiation light) having CCT corresponding thereto. It is a CIELAB plot in which the a * value and b * value of the 15 color chart are plotted together. (The dotted line in the CIELAB plot is the result of the reference light, and the solid line in the figure is the result of the package LED).
  • FIG. 1 It is a figure of the spectral distribution in the reference comparative example 3 and Example 12.
  • FIG. 1 the dotted line indicates the relative spectral distribution in Reference Comparative Example 3 that does not include the control element
  • the solid line indicates the relative spectral distribution emitted on the axis in Example 12 including the control element.
  • the spectral distributions in Reference Comparative Example 3 and Example 12 are illuminated with these spectral distributions and with reference light for calculation (light of black body radiation) having a CCT corresponding thereto. It is a CIELAB plot in which the a * value and b * value of the 15 color chart are plotted together.
  • the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
  • the invention is specified by the light in the “main radiation direction” among the light emitted by the light emitting device. Therefore, the light-emitting devices that can emit light including “primary radiation direction” satisfying the requirements of the first embodiment in the first to fourth inventions of the present invention are the first to fourth of the present invention. It belongs to the scope of the first embodiment of the invention.
  • the illumination method according to the first embodiment of the fourth invention of the present invention is a position where the object is illuminated when the light emitted from the light emitting device used in the illumination method illuminates the object.
  • the light is used to specify the invention. Therefore, the illumination method by the light emitting device that can emit light at the “position where the object is illuminated” that satisfies the requirements of the first embodiment in the first to fourth inventions of the present invention is provided. It belongs to the scope of the first embodiment in the fourth invention.
  • the spectral distribution ⁇ elm ( ⁇ ) of the light emitted in the main radiation direction from the light emitting element inherent in the light emitting device is included in the light emitting device.
  • the invention is specified by the light emitted under the action of the control element, and then emitted in the “main radiation direction”. Therefore, by receiving the action of the control element, radiation including “primary radiation direction” light that satisfies the requirements of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is performed.
  • the light emitting device that can be used belongs to the scope of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention.
  • the second embodiment of the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is obtained by receiving the action of the control element.
  • a method of manufacturing a light-emitting device capable of emitting light including light in a “main emission direction” that satisfies the requirements of the embodiment of the present invention, and a method of designing the light-emitting device by installing a control element This and the design belong to the scope of the second embodiment of the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention.
  • the illumination method according to the second embodiment of the fourth invention of the present invention when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light at the position where the object is illuminated, The invention is specified.
  • the illumination method by the light emitting device which can be performed belongs to the range of the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention.
  • the “main radiant direction” in the first to third inventions of the present invention has a suitable range in accordance with the use condition of the light emitting device, and light in a suitable direction. Indicates the direction in which. For example, it may be a direction in which the luminous intensity or luminance of the light emitting device is maximized or maximized. Further, the light emitting device may have a finite range including a direction in which the luminous intensity or luminance of the light emitting device is maximized or maximized. In addition, the radiant intensity or radiance of the light emitting device may be in the maximum or maximum direction. Further, it may be a direction having a finite range including a direction in which the radiant intensity or radiance of the light emitting device is maximized or maximized.
  • the light emitting device is a single light emitting diode (LED), a single package LED, a single LED module, a single LED bulb, a single composite lamp of a fluorescent lamp and a semiconductor light emitting element, a single composite lamp of an incandescent bulb and a semiconductor light emitting element, etc.
  • the main radiation direction may be the vertical direction of each light emitting device and a finite solid angle including the vertical direction, for example, ⁇ (sr) at the maximum and ⁇ / 100 (sr) at the minimum.
  • the light-emitting device is an LED lighting device in which a lens, a reflection mechanism, or the like is added to the package LED or the like, and a lighting device in which a fluorescent lamp and a semiconductor light-emitting element are present, so-called direct type lighting application, semi-direct type lighting application, general diffusion
  • the main radiation direction is finite including the vertical direction and vertical direction of each light emitting device For example, ⁇ (sr) at the maximum and ⁇ / 100 (sr) at the minimum.
  • the luminous intensity or luminance of the light emitting device may be in a direction that is maximized or maximized.
  • the radiant intensity or radiance of the light emitting device may be in a direction that maximizes or maximizes.
  • it may be within a finite solid angle including a direction in which the radiant intensity or radiance of the light emitting device is maximized or maximized, for example, ⁇ (sr) at the maximum and ⁇ / 100 (sr) at the minimum.
  • the main radiation direction is a finite number including the vertical direction of the planar center of each light-emitting device and the vertical direction. It can be within a solid angle, for example, ⁇ (sr) at the maximum and ⁇ / 100 (sr) at the minimum.
  • the luminous intensity or luminance of the light emitting device may be in a direction that is maximized or maximized.
  • the radiant intensity or radiance of the light emitting device may be in a direction that maximizes or maximizes.
  • it may be within a finite solid angle including a direction in which the radiant intensity or radiance of the light emitting device is maximized or maximized, for example, ⁇ (sr) at the maximum and ⁇ / 100 (sr) at the minimum.
  • reference light defined by the CIE used for calculation when predicting the appearance of mathematical colors
  • reference light calculation reference light, calculation reference light, or the like.
  • experimental reference light used in visual actual comparison that is, incandescent bulb light with a tungsten filament
  • reference light experimental reference light
  • experimental reference light or experimental reference light.
  • light having a high Ra and high Ri which is expected to have a color appearance close to the reference light
  • an LED light source which is used as a substitute light for the experimental reference light in the comparative visual experiment
  • reference light experimental pseudo-reference light
  • experimental pseudo-reference light light that is mathematically and experimentally studied may be described as test light with respect to reference light.
  • the light emitting device has M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions.
  • M is a natural number of 2 or more
  • a light emitting region that emits light having an equivalent spectral distribution while allowing general variations in the manufacturing process is expressed as the same type of light emitting region. That is, even if the light emitting regions are physically separated and spaced apart, they are the same type of light emitting region when light having an equivalent spectral distribution is emitted while allowing general variations in the manufacturing process. . That is, the light-emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention has two or more types of light-emitting regions that emit light having different spectral distributions.
  • a semiconductor light emitting element is provided as a light emitting element in at least one light emitting region among a plurality of types of light emitting regions.
  • the light emitting element provided in each light emitting region is not limited.
  • the light emitting element other than the semiconductor light emitting element may be any element as long as it converts various input energy into electromagnetic radiation energy and includes visible light of 380 nm to 780 nm in the electromagnetic radiation energy.
  • a hot filament capable of converting electric energy, a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp, a laser, a second harmonic generation (SHG) source, and the like can be exemplified.
  • the light emitting device is not particularly limited as long as a plurality of light emitting regions are included, including a light emitting region including a semiconductor light emitting element as a light emitting element.
  • the light emitting region may be a single semiconductor light emitting element provided with a lead wire or the like as an energization mechanism, or a packaged LED that is further provided with a heat dissipation mechanism or the like and integrated with a phosphor or the like.
  • the light emitting device may be an LED module in which one or more packaged LEDs are provided with a more robust heat dissipation mechanism, and generally a plurality of packaged LEDs are mounted.
  • the LED lighting fixture which provided the lens, the light reflection mechanism, etc. to package LED etc. may be sufficient.
  • the lighting system which supported many LED lighting fixtures etc. and was able to illuminate a target object may be sufficient.
  • the light emitting device according to this embodiment includes all of them.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and the light emitting device The spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) of all the light emitted in the radiation direction is And
  • FIG. 113 is an aspect of the light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention.
  • Each light emitting region includes the semiconductor light emitting element 6 as a light emitting element.
  • the spectral distribution of light emitted from the light emitting region 1 is ⁇ SSL 1 ( ⁇ )
  • the spectral distribution of light emitted from the light emitting region 2 is ⁇ SSL 2 ( ⁇ )
  • the spectral distribution of light emitted from the light emitting region 3 is A light-emitting device is represented by ⁇ SSL 3 ( ⁇ ), a spectral distribution of light emitted from the light emitting region 4 as ⁇ SSL 4 ( ⁇ )
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting region 5 as ⁇ SSL 5 ( ⁇ ).
  • the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) of all the light emitted in the radiation direction from It is expressed. That is, when N is 1 to M, It can be expressed as.
  • the present invention relates to a light-emitting device in which the above-described ⁇ SSL ( ⁇ ) includes a light-emitting region that can satisfy a specific condition by changing the amount of light flux and / or the amount of radiant flux emitted from each light-emitting region.
  • the light emitting device includes a light emitting element and a control element in which a semiconductor light emitting element is inherent.
  • the light emitting element of the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention includes a semiconductor light emitting element as an essential element, but other light emitting elements may be included.
  • Other light-emitting elements are not particularly limited as long as various types of input energy are converted into electromagnetic radiation energy and visible light of 380 nm to 780 nm is included in the electromagnetic radiation energy.
  • a hot filament capable of converting electric energy, a fluorescent tube, a high-pressure sodium lamp, a laser, a second harmonic generation (SHG) source, and the like can be exemplified.
  • the fluorescent substance etc. which can convert light energy can also be illustrated.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is a passive element that does not have an amplification function by itself, and is a light emitting element or a relative element.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention includes passive devices such as a reflection mirror, an optical filter, and various optical lenses.
  • control elements of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention are dispersed in the encapsulant of the package LED, and intensity modulation for each wavelength within an appropriate range. May be a light-absorbing material.
  • control element does not include a light-emitting element, a reflection mirror, an optical filter, a light-absorbing material, or the like that gives only intensity modulation with a small wavelength dependency to light emitted from a light-emitting device having a relatively low processing degree.
  • the LED chip 52 which is a semiconductor light emitting element, and the phosphor 54 are included as light emitting elements
  • the package LED 510 which is a light emitting device with a low degree of processing
  • the sealing material 56 which is another constituent material
  • the package material 53 Is configured.
  • an optical filter 55 that applies intensity modulation for each wavelength in an appropriate range as a control element is installed in the light emission direction of the package LED 510 to constitute an LED bulb 520 that is a light emitting device with a high degree of processing as a whole.
  • the LED bulb 520 can be a light emitting device according to the second embodiment of the first invention of the present invention.
  • the LED 510 is configured.
  • an optical filter 55 that functions as a control element is installed in the radiation direction of the package LED 510 to constitute an LED bulb 520 that is a light emitting device having a high degree of processing as a whole.
  • the LED bulb 520 can be the light emitting device according to the second embodiment of the first invention of the present invention.
  • n LED bulbs 520 are arranged, and m incandescent bulbs 511, which are light emitting devices having a moderate degree of processing, in which a heat filament 52d is contained as a light emitting element, are arranged, and an illumination system 530 that is a light emitting device having a high degree of processing.
  • the illumination system may be a light emitting device according to the second embodiment of the first invention of the present invention.
  • the light (radiant flux) emitted in the main radiation direction from the light-emitting elements described in this specification is the sum of light (radiant flux) emitted in the main radiation direction from all the light-emitting elements.
  • the spectral distribution is described as ⁇ elm .
  • the ⁇ elm is a function of the wavelength ⁇ .
  • the actual measurement of ⁇ elm ( ⁇ ) can be performed, for example, by performing radiation measurement in a form in which the control element described in this specification is excluded from the light emitting device. As shown in FIG.
  • ⁇ elm ( ⁇ ) in a light emitting device having an LED filter and a phosphor as a light emitting element and having an optical filter that applies intensity modulation for each wavelength within an appropriate range as a control element, light emission in a form excluding the optical filter ⁇ elm ( ⁇ ) can be obtained by measuring the spectral distribution of light emitted from the device in the main radiation direction. That is, ⁇ elm ( ⁇ ) can be obtained by measuring the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction of the package LED, which is a light-emitting device with a low degree of processing.
  • the control element is not activated.
  • the spectral distribution of light emitted from the light emitting device including the n package LEDs and the m incandescent bulbs in the main radiation direction can be regarded as ⁇ elm ( ⁇ ).
  • the light emitting device includes a light emitting element in which a semiconductor light emitting element is inherent.
  • a semiconductor light emitting element is included as an essential element, but other light emitting elements may be included.
  • the other light emitting elements are not particularly limited as long as they can emit light corresponding to a range of 380 nm to 780 nm by any method. Examples of the discharge radiation light, stimulated emission light from a laser, spontaneous emission light from a semiconductor light emitting element, and spontaneous emission light from a phosphor.
  • the light emitting device also includes a control element, but other configurations are not particularly limited.
  • the light emitting element may be a single semiconductor light emitting element provided with a lead wire or the like as an energization mechanism, or a packaged LED or the like that is further provided with a heat dissipation mechanism or the like and integrated with a phosphor or the like.
  • the light emitting device may be an LED module in which a more robust heat dissipation mechanism is provided to one or more packaged LEDs, and a plurality of packaged LEDs are generally mounted.
  • the LED lighting fixture which provided the lens, the reflection mechanism, etc. to package LED etc. may be sufficient.
  • the lighting system which supported many LED lighting fixtures etc. and was able to illuminate a target object may be sufficient.
  • the light emitting device in the case where a discharge tube is included as a light emitting element, the light emitting device according to this embodiment is provided with a mechanism capable of applying a high voltage to a single discharge tube, but a phosphor is disposed in or around the discharge tube. You may have done. Further, it may be a lighting fixture in which a plurality of fluorescent tubes containing one or more fluorescent materials are arranged. Furthermore, the lighting fixture which provided the reflection mechanism etc. may be sufficient. Furthermore, you may provide a control circuit etc. by making this into an illumination system. The light emitting device according to this embodiment includes all of them. In the second embodiment of the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention, the light emitting element may be a light emitting device. That is, the light emitting element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention includes the LED module, LED lighting fixture, lighting system, and other mechanisms described as the light emitting device. The provided lighting fixture may be sufficient.
  • the present inventor has a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance as seen in an outdoor high illumination environment even in a general indoor illumination environment.
  • radiometric properties and photometric properties common to spectra or spectral distributions that can realize the above.
  • how the color chart's color appearance having specific spectral reflection characteristics when illumination with light having the spectrum or spectral distribution is assumed is compared to when illumination with calculation reference light is assumed. From the viewpoint of colorimetry, whether the object can be realized when it changes (or when it does not change) has arrived at the present invention as a whole.
  • the appearance of color can be made variable when a plurality of light emitting regions are inherent.
  • a packaged LED light source and a lighting fixture incorporating the packaged LED light source were made on the basis of the test light studied mathematically.
  • an incandescent bulb having a tungsten filament was prepared as an experimental reference light for a comparative visual experiment performed in the third step.
  • a light source that can be used as light (experimental pseudo-reference light) having high Ra and high Ri that looks like a color close to the reference light for calculation, and a lighting fixture that incorporates the light source were also prototyped.
  • the luminaire is inherent packaged LED light source light (test light) in the color appearance in the case of illuminating the object, in order to have assessed the subject, creating the illumination experimental system capable of irradiating illuminating light differ for a number of the observed object.
  • a comparative visual experiment was conducted as the third step.
  • the color of the observation target consideration was given to preparing a chromatic color target covering all hues such as purple, blue-violet, blue, blue-green, green, yellow-green, yellow, yellow-red, red, red-purple.
  • achromatic objects such as white and black were also prepared. Many kinds of these were prepared such as still life, fresh flowers, food, clothing and printed matter.
  • the subject evaluated the color appearance when the object was illuminated with the experimental reference light or the experimental reference light and the color appearance when the object was illuminated with the test light. Comparison between the former and the latter was performed with similar CCT and similar illuminance. The evaluation is performed from the viewpoint of which light, which is natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance, as seen outdoors, can be realized. received. At the same time, he asked why he was superior or inferior.
  • the radiometric characteristics and photometric characteristics of the experimental reference light / experimental pseudo reference light and the test light were extracted from the measured values. Furthermore, regarding the colorimetric characteristics relating to the color appearance of the color chart having a specific spectral reflection characteristic, which is different from the above-mentioned observation object, when the calculation light is assumed to be calculated with the spectral distribution of the reference light for calculation, and the actual measurement Illumination that is judged to be truly comfortable by comparing the difference between the calculated experimental reference light / experimental pseudo-reference light / test light with the spectrally distributed light and the assumption of calculation in the visual test. The characteristics of the method or light emitting device were extracted.
  • a fifth step in a light emitting device having a plurality of light emitting regions, an examination was made on how the color appearance changes by adjusting the light flux and / or the radiant flux in each light emitting region.
  • the contents of the fifth step are also examples / comparative examples according to the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention, and the contents of the third step and the fourth step are the same as those of the first embodiment of the present invention. It is also a reference example / reference comparative example of the illumination method according to the first embodiment in the fourth invention, and the contents of the second step, the third step, and the fourth step are the first to third inventions of the present invention. It is also a reference example / reference comparative example according to the first embodiment.
  • the luminaire did not include a control element function.
  • an incandescent bulb having a tungsten filament was prepared as an experimental reference light for a comparative visual experiment performed in the third step.
  • a light source that can be used as light (experimental pseudo-reference light) having a high Ra and high Ri that looks like a color close to the calculation reference light, and a lighting fixture in which the light source is built, were also prototyped.
  • a comparative visual experiment was performed using a lighting apparatus and a lighting system in which the function of the control element does not exist.
  • the color of the observation target consideration was given to preparing a chromatic color target covering all hues such as purple, blue-violet, blue, blue-green, green, yellow-green, yellow, yellow-red, red, red-purple.
  • achromatic objects such as white and black were also prepared. Many kinds of these were prepared such as still life, fresh flowers, food, clothing and printed matter.
  • the subject evaluated the color appearance when the object was illuminated with the experimental reference light or the experimental reference light and the color appearance when the object was illuminated with the test light.
  • Comparison between the former and the latter was performed with similar CCT and similar illuminance.
  • the evaluation is performed from the viewpoint of which light, which is natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, and object appearance, as seen outdoors, can be realized. received. At the same time, he asked why he was superior or inferior.
  • the radiometric characteristics and photometric characteristics of the experimental reference light / experimental pseudo reference light and the test light were extracted from the measured values. Furthermore, regarding the colorimetric characteristics relating to the color appearance of the color chart having a specific spectral reflection characteristic, which is different from the above-mentioned observation object, when the calculation light is assumed to be calculated with the spectral distribution of the reference light for calculation, and the actual measurement Illumination that is judged to be truly comfortable by comparing the difference between the calculated experimental reference light / experimental pseudo-reference light / test light with the spectrally distributed light and the assumption of calculation in the visual test. The characteristics of the method or light emitting device were extracted.
  • the contents of the third step and the fourth step are reference examples and reference comparative examples according to the second embodiment of the first and fifth inventions of the present invention, and the contents of the fifth step are the present invention. This is also an example and a comparative example according to the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions.
  • a color chart with a clear mathematical spectral reflection characteristic is defined, and the illumination with the calculation reference light is assumed, and the illumination with the test light is performed.
  • the test colors used in CRI can be an option, but the R 1 to R 8 color charts used when deriving the average color rendering index and the like are medium saturation color charts and have high saturation. I thought it was not suitable for discussing the saturation of various colors.
  • R 9 to R 12 are highly saturated color charts, but the number of samples is insufficient for a detailed discussion of the entire hue angle range.
  • the illumination with the calculation reference light there are 15 types between the case where the illumination with the calculation reference light is assumed and the case where the illumination with the test light is assumed.
  • the color chart's color appearance changes (or does not change) it is natural even if it is in a general indoor illuminance environment, as seen in an outdoor high illuminance environment.
  • the chromaticity derived from the light source, the spectral distribution at the position where the object is illuminated with the light from the light source, or the spectral distribution of the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device is, for example, CIE 1931 (x, y) Although it can be defined by a chromaticity diagram, it is preferable to discuss with a CIE 1976 (u ′, v ′) chromaticity diagram which is a more uniform chromaticity diagram.
  • the positive sign indicates that the chromaticity point of the light emitting device is located above the black body radiation locus (v ′ is larger), and the negative sign indicates that the chromaticity point of the light emitting device is below the black body radiation locus (v ′ is small). It is located on the side.
  • the chromaticity derived from the light source, the spectral distribution at the position where the object is illuminated with the light from the light source, or the spectral distribution of the light in the main radiation direction emitted from the light emitting device is, for example, CIE 1931 (x, y) Although it can be defined by a chromaticity diagram, it is preferable to discuss with a CIE 1976 (u ′, v ′) chromaticity diagram which is a more uniform chromaticity diagram.
  • the positive sign indicates that the chromaticity point of the light emitting device is located above the black body radiation locus (v ′ is larger), and the negative sign indicates that the chromaticity point of the light emitting device is below the black body radiation locus (v ′ is small). It is located on the side.
  • the color appearance of the object can be changed.
  • the three types of spectral distributions (test light) shown in FIGS. 1, 2, and 3 include semiconductor light emitting elements having peak wavelengths of 425 to 475 nm, which are excited by green phosphors and red phosphors. This is an example in which the appearance of the color of the illuminated object is different in the same chromaticity (CCT is 5500 K, D uv is 0.0000), assuming a package LED as a light source.
  • the green phosphor and the red phosphor constituting the respective spectral distributions are assumed to be the same material, but the peak wavelength of the blue semiconductor light emitting device is 459 nm in FIG. 1, 475 nm in FIG. In FIG. 3, it was 425 nm.
  • the expected color appearance of the 15 color chart is shown in the CIELAB color space of FIGS. It becomes like.
  • the points connected by dotted lines in the figure are cases where illumination with calculation reference light is assumed, and the solid lines are cases where illumination with respective test lights is assumed.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience.
  • the degree of freedom is low to change. Specifically, it was as follows.
  • the present inventor mathematically compares the appearance of the color of the 15 color chart when different D uv values are given to a plurality of spectral distributions with a case where illumination with calculation reference light is assumed. It was examined. Generally, when D uv is positively biased, white appears to be greenish, when D uv is negative, white appears to be reddish, and when D uv is away from 0, the color appearance is unnatural as a whole. It is supposed to be visible. In particular, white coloration is believed to induce such perception. However, the present inventor has conducted the following studies in order to improve the controllability of the saturation.
  • the eight spectral distributions shown in FIG. 4 to FIG. 11 are the same CCT, assuming a package LED in which a blue semiconductor light emitting element having a peak wavelength of 459 nm is contained and used as an excitation light source of a green phosphor and a red phosphor. This is a calculation result when D uv is changed from ⁇ 0.0500 to +0.0150 at (2700 K).
  • the appearance of the colors of the 15 color charts expected when illumination with each spectral distribution (test light) is assumed and when illumination with calculation reference light for each test light is assumed is shown in FIG. It was as shown in CIELAB color space in FIG.
  • the points connected by dotted lines in the figure are the results of the calculation reference light
  • the solid lines are the results of the respective test lights.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience.
  • the test light in FIGS. 5 and 6 is an example in which D uv is shifted in the positive direction from +0.0100 to +0.0150.
  • the appearance of the colors of the 15 kinds of color charts is excluding the blue-blue region when D uv is shifted in the positive direction. It was expected that almost all colors would appear dull.
  • the saturation level decreased as D uv became positive. Ra calculated from the spectral distributions of FIGS. 5 and 6 was 94 and 89, respectively.
  • the test light in FIGS. 7 to 11 is an example in which D uv is shifted in the negative direction from ⁇ 0.0100 to ⁇ 0.0500.
  • FIG. 12 to FIG. 21 The 10 types of spectral distributions shown in FIG. 12 to FIG. 21 are obtained by changing D uv from ⁇ 0.0500 to +0.0400 in the same CCT (4000K) assuming a package LED having four types of semiconductor light emitting elements. It is a result.
  • the peak wavelengths of the four types of semiconductor light emitting devices were 459 nm, 528 nm, 591 nm, and 662 nm.
  • Figure 10 shows the expected color appearance of the 15 color charts when assuming illumination with 10 types of test light and assuming illumination with reference light for calculation corresponding to each test light. 12 to CIELAB color space of FIG.
  • the points connected by the dotted lines in the figure are the results of the calculation reference light
  • the solid lines are the results of the respective test lights.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience.
  • the test light in FIGS. 13 to 16 is an example in which D uv is shifted in the positive direction from +0.0100 to +0.0400.
  • the test light in FIGS. 17 to 21 is an example in which D uv is shifted in the negative direction from ⁇ 0.0100 to ⁇ 0.0500.
  • the present inventor has shown that the most vivid 15 colors in the outermost circumference of the modified Munsell color system when the light emitting elements (luminescent materials) forming the spectrum give different D uv values to different test lights. We examined mathematically what kind of color the votes are expected to look, comparing with the reference light for calculation.
  • the 11 types of spectral distributions shown in FIG. 22 to FIG. 32 are adjacent to each other assuming a package LED in which a purple semiconductor light-emitting element is contained and used as an excitation light source of a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor.
  • This is a calculation result when D uv is changed from ⁇ 0.0448 to +0.0496 in CCT (about 5500 K).
  • the peak wavelength of the incorporated semiconductor light emitting device was 405 nm. Note that the result of FIG. 32 is a result realized without including a green phosphor so that D uv is extremely negative.
  • FIG. The appearance of the color of the fifteen color charts predicted mathematically when assuming illumination with test light for each of the 11 types and assuming illumination with reference light for calculation with respect to the test light is shown in FIG. This is as shown in the CIELAB color space of FIG.
  • the points connected by dotted lines in the figure are the results of the calculation reference light
  • the solid lines are the results of the respective test lights.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience.
  • the test light in FIGS. 23 to 27 is an example in which D uv is shifted in the positive direction from +0.0100 to +0.0496.
  • the lighting calculation reference light in assuming a illumination with test light in the figure, see the color of the 15 kinds of color chips shifted the D uv in the forward direction In that case, it was expected that almost all colors would appear dull, except in the blue area.
  • the test light in FIGS. 28 to 32 is an example in which D uv is shifted in the negative direction from ⁇ 0.0100 to ⁇ 0.0448.
  • the first to fifth inventions of the present invention are as follows. A quantitative index was introduced.
  • the test light measured at the position of the object when the object is illuminated with the test light (according to the illumination method according to the fourth invention of the present invention) and / or the light emitting device mainly emits the test light.
  • calculation reference of the light is selected according to the light of CCT (less than 5000K light of the blackbody radiation, CIE daylight in the above 5000K) when mathematically assumed illumination by CIE 1976 L * a * b *
  • SAT av an average value of saturation differences
  • the index A cg is the difference between the color appearance due to the experimental reference light or the experimental pseudo reference light and the color appearance due to the test light as a radiometric characteristic and a photometric characteristic of the spectral distribution or spectrum shape. I tried to describe it. As a result of various studies, the index A cg is defined as follows in the first to fifth inventions of the present invention.
  • the spectral distributions of the reference light for calculation and test light which are different color stimuli, are ⁇ ref ( ⁇ ) and ⁇ SSL ( ⁇ ), respectively, and the color matching functions are x ( ⁇ ),
  • y ( ⁇ ), z ( ⁇ ), the tristimulus values corresponding to the reference light for calculation and the test light be (X ref , Y ref , Z ref ), (X SSL , Y SSL , Z SSL ), respectively.
  • ⁇ 4 was defined separately in the following two cases.
  • S SSL ( ⁇ ) the wavelength giving the longest wavelength maximum value within 380 nm to 780 nm is ⁇ R (nm), and the spectral intensity is S SSL ( ⁇ R ).
  • the indicator A cg has a large visible range related to radiation that causes color stimulation, a short wavelength region (or a blue region including purple), an intermediate wavelength region (a green region including yellow), and a long wavelength region (a red region including orange). This is an index that determines whether there are spectral irregularities at appropriate positions in the standardized test light spectral distribution, at appropriate positions, compared to the mathematical standardized standard light spectral distribution. is there. As illustrated in FIGS. 33 and 34, the long wavelength integration range varies depending on the position of the longest wavelength maximum value. Further, the selection of the reference light for calculation differs depending on the CCT of the test light. In the case of FIG.
  • CIE daylight CIE daylight
  • black body radiation light is selected as the reference light as indicated by the dotted line in the drawing.
  • the shaded portion schematically shows the integration range of the short wavelength region, the intermediate wavelength region, and the long wavelength region.
  • the first term of the index A cg (integral of ⁇ S ( ⁇ )) is a negative value when the spectral intensity of the normalized test light spectral distribution is stronger than the mathematical standardized reference light spectral distribution. It is easy to take.
  • the second term of the index A cg (integral of ⁇ S ( ⁇ )) is negative. Easy to take value.
  • the third term (integral of ⁇ S ( ⁇ )) of the index A cg has a negative value. It is an easy-to-take index.
  • the calculation reference light is changed by the CCT of the test light. That is, as the reference light for calculation, black body radiation is used when the CCT of the test light is less than 5000K, and the defined CIE daylight (CIE daylight) is used when the CCT of the test light is 5000K or more. Used.
  • CIE daylight CIE daylight
  • ⁇ ref ( ⁇ ) uses mathematically defined light of blackbody radiation or CIE daylight
  • ⁇ SSL ( ⁇ ) is the function used in the simulation, Or the value actually measured by experiment was used.
  • the radiation efficiency K Luminous Efficiency of Radiation
  • ⁇ SSL spectral distribution
  • I the radiation efficiency
  • K m Maximum visibility (lm / W)
  • wavelength (nm) It is.
  • the radiation efficiency K (lm / W) of the test light spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is the efficiency that the spectral distribution has as its shape, and all the materials constituting the light emitting device
  • the efficiency related to characteristics for example, the internal quantum efficiency of the semiconductor light emitting device, the light extraction efficiency, the internal quantum efficiency of the phosphor, the external quantum efficiency, the light transmission characteristics of the encapsulant, etc.
  • the amount is ⁇ (lm / W).
  • the second step a packaged LED light source and a lighting fixture are prototyped based on a mathematically studied spectrum (test light). did.
  • the high R a and high R i a is the light source of the (experimental pseudo reference light) for the appearance close to calculated reference light colors, even a prototype luminaire internalized it.
  • the second step is a package based on a mathematically examined spectrum (test light). A lighting fixture that does not include an LED light source and control elements was prototyped.
  • the high R a and high R i a is the light source of the (experimental pseudo reference light) for the appearance close to calculated reference light color, this is also the prototype luminaire inherent.
  • a light source obtained by exciting a green phosphor and a red phosphor with a blue semiconductor light emitting device a light source obtained by exciting a yellow phosphor and a red phosphor with a blue semiconductor light emitting device.
  • a light source in which a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor were excited by a purple semiconductor light emitting device was prototyped and made into an instrument.
  • BAM or SBCA was used as the blue phosphor.
  • BSS, ⁇ -SiAlON, or BSON was used as the green phosphor.
  • YAG was used as the yellow phosphor.
  • CASON or SCASN was used as the red phosphor.
  • the usual method was used. Specifically, a semiconductor light emitting element (chip) was flip-chip mounted on a ceramic package in which a metal wiring capable of electrical conduction was contained. Next, the slurry which mixed the fluorescent substance and binder resin to be used was arrange
  • the LED bulb of MR16 Gu10, MR16 Gu5.3, etc. was finished using these.
  • This LED bulb incorporates a driving circuit, and is also equipped with a reflection mirror, a lens, etc., and finished in one kind of lighting fixture.
  • Some commercially available LED bulbs were also prepared.
  • an incandescent bulb with a tungsten filament was prepared for use as a reference light for experiments.
  • the LED bulb of MR16 Gu10, MR16 Gu5.3, etc. is finished using these. It was. A driving circuit is built in the LED bulb, and a reflection mirror, a lens, and the like that are not affected by the intensity modulation with respect to the emission wavelength are mounted, and finished as one kind of lighting fixture. Some commercially available LED bulbs were also prepared. Also, an incandescent bulb with a tungsten filament was prepared for use as a reference light for experiments.
  • the first to fifth inventions of the present invention a large number of these LED bulbs are arranged to produce an illumination system for performing comparative visual experiments.
  • a system that can instantly switch between three types of bulbs.
  • One type of drive power line is dedicated to an incandescent lamp (experimental reference light) having a tungsten filament, and a variable transformer is arranged at the subsequent stage to increase the drive voltage from 110 V to 130 V with respect to an input voltage of 100 V.
  • the CCT can be changed.
  • the remaining two systems of the drive power line are for LED bulbs, one of which is for experimental pseudo reference light (LED light source), and the other one is for test light.
  • the test reference light or the experimental reference light
  • the test light are switched, and the appearance of the color of a large number of observation objects is evaluated by the subject.
  • a comparative visual experiment was conducted. The lighting system was installed in a dark room to eliminate disturbance.
  • the illuminance at the position of the observation object was made substantially the same by changing the number of the experimental reference light (or experimental reference light) and test light mounted on the illumination system. The experiment was conducted in the range of about 150 lx to about 5000 lx. Illustrated below are objects that are actually illuminated objects and observed objects.
  • chromatic objects that cover all hues such as purple, blue-violet, blue, blue-green, green, yellow-green, yellow, yellow-red, red, and red-purple. Furthermore, achromatic objects such as white and black were also prepared. A lighting object having a color was prepared. Many kinds of still life, fresh flowers, food, clothing, printed matter, etc. were prepared. In the experiment, the subject's own skin was also observed. It should be noted that the color names partially appended before the object names below are not strict color representations in the sense that they look like that under normal circumstances.
  • Color checker Color chart of 24 colors including 18 chromatic colors and 6 achromatic colors (white 1, gray 4, black 1)
  • the names and Munsell notation of each color chart in the color checker are as follows.
  • the visual experiment was performed according to the following procedure. Prepared experimental reference light, experimental reference light, and test light for each CCT measured at the position of the object to be illuminated (according to the illumination method according to the fourth aspect of the present invention) or for the prepared experimental light
  • the light emitted in the main radiation direction of the reference light, the experimental pseudo reference light, and the test light is measured, and each is measured for each CCT (related to the light-emitting device according to the first invention of the present invention) for 6 experiments.
  • Classified That is, it is as follows.
  • the same object is illuminated by switching between experimental reference light (or experimental pseudo-reference light) and test light, and each light is natural and lively as seen outdoors.
  • the subjects were asked to make a relative judgment as to whether high visibility and comfortable color appearance and object appearance could be realized. At this time, the reason for the superiority or inferiority was also asked.
  • the overall evaluation of the test light with respect to the reference light is centered on “0” indicating the same degree of appearance, the evaluation that the test light is slightly preferable is “1”, and the evaluation that the test light is preferable is “2”, evaluation that test light is more preferable is “3”, evaluation that test light is very preferable is “4”, and evaluation that test light is extremely preferable is “5”.
  • the evaluation that test light is slightly unfavorable is “ ⁇ 1”, the evaluation that test light is not preferable is “ ⁇ 2”, the evaluation that test light is not preferable is “ ⁇ 3”, and the test light is very The evaluation that the test light is not preferable is “ ⁇ 4”, and the evaluation that the test light is not particularly preferable is “ ⁇ 5”.
  • the fourth step in particular, in visual experiments, it was determined that the color appearance of the illumination object when illuminated with test light was better than when illuminated with experimental reference light or experimental reference light.
  • test light The test light and comparative test light in the table may be collectively referred to as “test light”.
  • Tables 4, 5, and 7 show that the D uv of the test light is the experimental reference light.
  • the result on the positive side of the light (or the pseudo reference light for experiment) is included. From this, it can be seen that the more the test light D uv becomes positive, the more the subject is judged to be unfavorable regarding the color appearance of the illumination object and the appearance of the object. Specifically, it was as follows.
  • the appearance of various illuminated chromatic colors becomes more unnatural as the D uv of the test light becomes more positive as compared to the case of illumination with the experimental reference light (or the experimental pseudo reference light).
  • the subjects pointed out that the various color samples of the exterior wall materials that were illuminated were perceived very different from the color appearance seen outdoors, and that their skin color also looked unnatural and unhealthy.
  • the white light is compared with the case where the test light is illuminated with the experimental reference light (or experimental pseudo reference light).
  • the subject judged that the yellowishness (greenishness) was reduced, it looked slightly white, looked white, looked whiter, looked very white, and looked much whiter. He also pointed out that the closer to the optimum range, the more natural and better it looked. This was a completely unexpected result.
  • the gray portion of the color checker is illuminated with experimental reference light (or experimental pseudo reference light) when the D uv of the test light is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range.
  • each achromatic color chart also has an experimental reference light (or an experimental pseudo reference light) when the D uv of the test light is negative in the appropriate range and the various indicators in the table are in the appropriate range.
  • the subject judged that it was slightly clearer, more clearly visible, more clearly visible, very clearly visible, and much more clearly visible than when illuminated in ().
  • the subjects also noted that as they approached the optimal range, they looked more natural and more visible. This was a completely unexpected result.
  • the print characters in the negative in D uv is proper range of the test light, and, in the case various indices in the table is in the proper range, when illuminated by a laboratory reference light (or experimental pseudo reference light)
  • the subjects judged that it was slightly easier to see, easier to see, easier to see, much easier to see, and much easier to see.
  • the subjects also pointed out that as they approached the optimum range, the characters became more natural and more visible. This was a completely unexpected result.
  • the color appearance of various chromatic colored illumination objects is determined when the test light D uv is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range.
  • the test light D uv is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range.
  • it was slightly natural but vivid, natural vivid, more natural vivid, very natural vivid
  • the subject judged that it was remarkably natural vividness.
  • the subjects also pointed out that as they approached the optimal range, they became more natural and preferred in appearance. This was a completely unexpected result.
  • the color appearance of the various color samples of the outer wall material is such that when the D uv of the test light is negative in the proper range and the various indicators in the table are in the proper range, the experimental reference light (or the experimental pseudo reference) Compared to the case of illuminating with light), when viewed outdoors, it was slightly closer, was closer, was closer, was very close, and was much closer The subject judged that he was. The subjects also pointed out that as they approached the optimal range, they became more natural and looked like a favorable color closer to memory when viewed outdoors. This was a completely unexpected result.
  • the appearance of the skin color of the subject himself is experimental reference light (or experiment) when the D uv of the test light is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range.
  • the subject judged that it looked somewhat natural, looked natural, looked more natural, looked very natural, and looked much more natural than when illuminated with pseudo-standard light) .
  • the subjects also pointed out that as they approached the optimum range, they became more natural and healthy in appearance. This was a completely unexpected result.
  • the color difference of the same kind of similar color petals is the experimental reference light (or experimental pseudo reference light) when the D uv of the test light is negative within the appropriate range and the various indicators in the table are within the appropriate range.
  • various illumination objects were illuminated with the experimental reference light (or experimental pseudo reference light) when the D uv of the test light was negative within the appropriate range and the various indicators in the table were within the appropriate range.
  • the subject judged that the outline was slightly clear, the outline was clearly visible, the outline was more clearly visible, the outline was very clearly visible, and the outline was clearly visible.
  • the test subject pointed out that the outline became clearer as D uv became negative from the appropriate upper limit within the experimental range. This was a completely unexpected result.
  • the index A cg described in Tables 2 to 7 is within an appropriate range in addition to D uv . .
  • various indexes that is, radiation efficiency K (lm / W),
  • the requirements are the same for the light emitting device design method according to the second invention of the present invention and the light emitting device drive method according to the third invention. Moreover, the said requirements are the same also about the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on the 2nd embodiment in the 5th invention of this invention.
  • the D uv and the index A cg were as follows.
  • the D uv value is ⁇ 0.0040 or less, slightly preferably ⁇ 0.0042 or less, preferably ⁇ 0.0070 or less, more preferably ⁇ 0.0100 or less. Therefore, it is very preferably ⁇ 0.0120 or less, and particularly preferably ⁇ 0.0160 or less.
  • D uv is ⁇ 0.0350 or more, slightly preferably ⁇ 0.0340 or more, preferably ⁇ 0.0290 or more, More preferably, it was -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and particularly preferably -0.0200 or more.
  • the spectral distribution was A cg of ⁇ 10 or less and ⁇ 360 or more.
  • the exact definition is as described above, but the approximate physical meaning and good interpretation are as follows.
  • a cg takes a negative value in an appropriate range means that there is an appropriate unevenness in the standardized test light spectral distribution, and in the short wavelength region between 380 nm and 495 nm, the mathematical standardized reference light spectral distribution is Tends to have a higher radiant flux intensity of the normalized test light spectral distribution and / or in the intermediate wavelength region from 495 nm to 590 nm, the radiant flux of the normalized test light spectral distribution than the mathematical standardized reference light spectral distribution.
  • the intensity tends to be weak and / or, in the long wavelength region from 590 nm to ⁇ 4, the radiant flux intensity of the normalized test light spectral distribution tends to be stronger than the mathematical standardized reference light spectral distribution. is doing.
  • a cg is quantitatively ⁇ 10 or less and ⁇ 360 or more, good color appearance and good object appearance are obtained.
  • the A cg derived from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the light emitting device according to the first aspect of the present invention is ⁇ 10 or less, preferably slightly ⁇ 11 or less, more preferably Was -28 or less, very preferably -41 or less, and particularly preferably -114 or less.
  • a cg derived from the spectral distribution of light emitted in the main radiation direction from the light emitting device according to the first aspect of the present invention is ⁇ 360 or more, and is preferably ⁇ 330 or more, preferably Was -260 or more, very preferably -181 or more, and particularly preferably -178 or more.
  • the radiation efficiency of the spectral distribution of the light emitting device according to the first aspect of the present invention is preferably in the range of 180 (lm / W) to 320 (lm / W), and is a value of a normal incandescent bulb or the like. It was at least 20% higher than a certain 150 (lm / W). This is considered to be because radiation from the semiconductor light emitting element and radiation from the phosphor are inherent, and there are appropriate irregularities at appropriate positions in the spectral distribution in relation to V ( ⁇ ). From the viewpoint of compatibility with color appearance, the following range was preferred as the radiation efficiency obtained from the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the light emitting device according to the first invention of the present invention. .
  • the radiation efficiency K of the light emitting device according to the first invention of the present invention is preferably 180 (lm / W) or more, but is preferably 205 (lm / W) or more, preferably 208 ( lm / W) or more, and very preferably 215 (lm / W) or more.
  • the radiation efficiency K is ideally high.
  • it is preferably 320 (lm / W) or less, which is in balance with the color appearance. 282 (lm / W) or less is slightly preferable, 232 (lm / W) or less is preferable, and 231 (lm / W) or less is particularly preferable.
  • the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferable range of K inside the preferable experiment result under the examination was 206 (lm / W) or more and 288 (lm / W) or less. .
  • the hue angle in all the hues of the 15 color chart is assumed. It can be inferred that the difference is small and the saturation of the 15 color charts is improved relatively evenly in an appropriate range.
  • the solid line in FIG. 35 is a normalized test light spectral distribution of the test light 5 that is determined in Table 3 to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment.
  • the dotted line in the figure is the normalized spectral distribution of the calculation reference light (black body radiation light) calculated from the CCT of the test light.
  • FIG. 36 relates to the appearance of the color of the 15 color chart, assuming the case of illumination with the test light 5 (solid line) and the case of illumination with the reference light for calculation (light of black body radiation) (dotted line). CIELAB plot.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience. Further, FIGS.
  • FIGS. 37 and 38 summarize the results of the test light 15 determined as “remarkably preferable” as the overall determination in Table 5 in the same manner as described above.
  • D uv in the light emitting device according to the first aspect of the present invention is ⁇ 0.0040 or less, slightly preferably ⁇ 0.0042 or less, and preferably ⁇ 0.0070 or less. More preferably, it was ⁇ 0.0100 or less, very preferably ⁇ 0.0120 or less, and particularly preferably ⁇ 0.0160 or less.
  • D uv in the light emitting device according to the first aspect of the present invention is ⁇ 0.0350 or more, slightly preferably ⁇ 0.0340 or more, preferably ⁇ 0.0290 or more. More preferably, it was -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and much more preferably -0.0200 or more.
  • is preferably 9.0 or less, very preferably 8.4 or less, and particularly preferably 7.3 or less. Further,
  • is preferably 0 or more, and the minimum value in the visual experiment was 0.0029. Furthermore, examination using actual test light was performed in a visual experiment, and a preferable range of
  • the SAT av in the light emitting device according to the first aspect of the present invention is preferably 1.0 or more, slightly preferably 1.1 or more, preferably 1.9 or more, and is very preferable.
  • it is preferably 7.0 or less, preferably 6.4 or less, very preferably 5.1 or less, and particularly preferably 4.7 or less.
  • the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferred range of the above index inside the preferred experimental result under the examination was 1.2 or more and 6.3 or less.
  • ⁇ C n in the light emitting device according to the first aspect of the present invention is preferably ⁇ 3.8 or more, slightly preferably ⁇ 3.5 or more, and most preferably ⁇ 2.5 or more. However, it was particularly preferably ⁇ 0.7 or more.
  • ⁇ C n in the light emitting device according to the first aspect of the present invention is preferably 18.6 or less, very preferably 17.0 or less, and particularly preferably 15.0. It was the following. A visual test was performed using actual test light, and a preferable range of ⁇ C n inside the preferable experimental result under consideration was ⁇ 3.4 or more and 16.8 or less.
  • is preferably 19.6 or less, very preferably 17.9 or less, and 15.2 or less. Something was much better. In addition, it is more preferable that
  • CCT in the light emitting device according to the first aspect of the present invention.
  • various indexes which are determined to be preferable through comparative visual experiments, that is,
  • CCT take a value close to 4000K. This is because the spectral distribution of light around 4000K is isoenergetic without depending on the wavelength even if the reference light is viewed, and a test light spectral distribution in which irregularities are easily formed with respect to the reference light is realized. This is thought to be possible.
  • the CCT in the light emitting device is preferably slightly from 1800K to 15000K, preferably from 2000K to 10,000K, more preferably from 2300K to 7000K, and from 2600K to 6600K. It is very preferable that it is 2900K to 5800K, and it is most preferable that it is 3400K to 5100K.
  • the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferable range of CCT inside the preferable experimental result under the examination was 2550 (K) or more and 5650 (K) or less.
  • the hue angle in all the hues of the 15 color chart is assumed. It can be inferred that the difference is small and the saturation of the 15 color charts is improved relatively evenly in an appropriate range.
  • the solid line in FIG. 35 is a normalized test light spectral distribution of the test light 5 that is determined in Table 3 to be “remarkably preferable” as a comprehensive judgment.
  • the dotted line in the figure is the normalized spectral distribution of the calculation reference light (black body radiation light) calculated from the CCT of the test light.
  • FIG. 36 relates to the appearance of the color of the 15 color chart, assuming the case of illumination with the test light 5 (solid line) and the case of illumination with the reference light for calculation (light of black body radiation) (dotted line). CIELAB plot.
  • the vertical direction on the paper is lightness, only the a * and b * axes are plotted here for convenience. Further, FIGS.
  • FIGS. 37 and 38 summarize the results of the test light 15 determined as “remarkably preferable” as the overall determination in Table 5 in the same manner as described above.
  • D uv is ⁇ 0.0040 or less, slightly preferably ⁇ 0.0042 or less, preferably ⁇ 0.0070 or less, more It was preferably ⁇ 0.0100 or less, very preferably ⁇ 0.0120 or less, and particularly preferably ⁇ 0.0160 or less.
  • D uv in the lighting method according to the fourth aspect of the present invention is ⁇ 0.0350 or more, slightly preferably ⁇ 0.0340 or more, and preferably ⁇ 0.0290 or more. More preferably, it was -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and much more preferably -0.0200 or more.
  • is 9.0 or less, very preferably 8.4 or less, and particularly preferably 7.3 or less. Further,
  • SAT av in the lighting method according to the fourth aspect of the present invention is 1.0 or more, slightly preferably 1.1 or more, preferably 1.9 or more, and very preferably It was 2.3 or more, and particularly preferably 2.6 or more. Moreover, it was 7.0 or less, Preferably it was 6.4 or less, Very preferably, it was 5.1 or less, Most preferably, it was 4.7 or less. In addition, the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferred range of the above index inside the preferred experimental result under the examination was 1.2 or more and 6.3 or less.
  • ⁇ C n in the illumination method according to the fourth aspect of the present invention is ⁇ 3.8 or more, preferably slightly ⁇ 3.5 or more, and very preferably ⁇ 2.5 or more, It was particularly preferably ⁇ 0.7 or more.
  • ⁇ C n in the lighting method according to the fourth aspect of the present invention is 18.6 or less, very preferably 17.0 or less, and particularly preferably 15.0 or less. Further, an examination using actual test light was performed in a visual experiment, and a preferable range of ⁇ C n inside a preferable experimental result under examination was ⁇ 3.4 or more and 16.8 or less.
  • the D uv value is as discussed above, and is ⁇ 0.0040 or less, slightly preferably ⁇ 0.0042 or less, and preferably ⁇ 0.0070 or less. More preferably, it was ⁇ 0.0100 or less, very preferably ⁇ 0.0120 or less, and particularly preferably ⁇ 0.0160 or less.
  • D uv is ⁇ 0.0350 or more, slightly preferably ⁇ 0.0340 or more, preferably ⁇ 0.0290 or more, More preferably, it was -0.0250 or more, very preferably -0.0230 or more, and particularly preferably -0.0200 or more.
  • the index A cg was as follows. From the results in Tables 2 to 7, the preferred spectral distribution of the illumination method according to the fourth aspect of the present invention was A cg of ⁇ 10 or less and ⁇ 360 or more. The exact definition is as described above, but the approximate physical meaning and good interpretation are as follows.
  • a cg takes a negative value in an appropriate range means that there is an appropriate unevenness in the standardized test light spectral distribution, and in the short wavelength region between 380 nm and 495 nm, the mathematical standardized reference light spectral distribution is Tends to have a higher radiant flux intensity of the normalized test light spectral distribution and / or in the intermediate wavelength region from 495 nm to 590 nm, the radiant flux of the normalized test light spectral distribution than the mathematical standardized reference light spectral distribution.
  • a cg is the sum of the respective elements in the short wavelength region, the intermediate wavelength region, and the long wavelength region, each individual element may not necessarily have the above tendency.
  • a cg is quantitatively ⁇ 10 or less and ⁇ 360 or more, good color appearance and good object appearance are obtained.
  • a cg in the lighting method according to the fourth invention of the present invention is preferably ⁇ 10 or less, slightly preferably ⁇ 11 or less, more preferably ⁇ 28 or less, and very preferably It was ⁇ 41 or less, and particularly preferably ⁇ 114 or less.
  • a cg is preferably ⁇ 360 or more, slightly preferably ⁇ 330 or more, preferably ⁇ 260 or more, Preferably it was -181 or more, and particularly preferably -178 or more.
  • the radiation efficiency K was as follows.
  • the radiation efficiency of the spectral distribution by the illumination method according to the fourth aspect of the present invention is preferably in the range of 180 (lm / W) to 320 (lm / W), and is a value of a normal incandescent bulb or the like. It was at least 20% higher than a certain 150 (lm / W). This is considered to be because radiation from the semiconductor light emitting element and radiation from the phosphor are inherent, and there are appropriate irregularities at appropriate positions in the spectral distribution in relation to V ( ⁇ ). From the viewpoint of compatibility with color appearance, the radiation efficiency of the illumination method according to the fourth aspect of the present invention is preferably in the following range.
  • the radiation efficiency K by the illumination method according to the fourth invention of the present invention is preferably 180 (lm / W) or more, but is preferably 205 (lm / W) or more, preferably 208 ( lm / W) or more, and very preferably 215 (lm / W) or more.
  • the radiation efficiency K is ideally high.
  • it is preferably 320 (lm / W) or less, which is in balance with the color appearance. 282 (lm / W) or less is slightly preferable, 232 (lm / W) or less is preferable, and 231 (lm / W) or less is particularly preferable.
  • the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferable range of K inside the preferable experiment result under the examination was 206 (lm / W) or more and 288 (lm / W) or less. .
  • CCT in the illumination method according to the fourth aspect of the present invention, the following has been found.
  • various indexes which are determined to be preferable through comparative visual experiments, that is,
  • the fourth invention of the present invention is used.
  • CCT take a value close to 4000K. This is because the spectral distribution of light around 4000K is isoenergetic without depending on the wavelength even if the reference light is viewed, and a test light spectral distribution in which irregularities are easily formed with respect to the reference light is realized. This is thought to be possible.
  • the CCT in the illumination method according to the fourth aspect of the present invention is slightly preferably 1800K to 15000K, more preferably 2000K to 10000K, more preferably 2300K to 7000K, and more preferably 2600K to 6600K. It is very preferable that it is 2900K to 5800K, and it is most preferable that it is 3400K to 5100K.
  • the examination using the actual test light was made in the visual experiment, and the preferable range of CCT inside the preferable experimental result under the examination was 2550 (K) or more and 5650 (K) or less.
  • the difference between the appearance of the color of the 15-color chart assumed when illuminated with the reference light for calculation and the appearance of the color of the 15-color chart assumed when illuminated with the measured test light spectral distribution is also used.
  • the examination in the fifth step also represents examples and comparative examples according to the first embodiment in the first to fourth inventions of the present invention.
  • is the sum of the spectral distributions of the light emitted from each light emission region in the main radiation direction.
  • the radiometric characteristics of the spectral distribution of the light emitted by the light emitting device including the control element is introduced by introducing the control element into the LED light source / apparatus / system which is prototyped in the second step and does not include the control element. Attempts were made to extract the photometric characteristics from the measured spectrum. That is, numerical features such as index A cg , radiation efficiency K (lm / W), CCT (K), and D uv of light emitted from the light emitting element and the light emitting device in the main radiation direction were extracted.
  • Example 1 As shown in FIG. 43, a 5 mm diameter resin package having a total of two light emitting portions is prepared.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed.
  • the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 1 configures the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to the power source.
  • a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted in the light emitting region 2 and sealed.
  • the purple semiconductor light emitting element in the light emitting region 2 configures the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to another independent power source. In this way, the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
  • the current value injected into each light emitting region of the package LED 10 having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, five types shown in FIGS. 44 to 48 radiated on the axis of the package LED.
  • the spectral distribution is realized. 44 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 44 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 44 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio
  • the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Furthermore, FIG. 45 shows a case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1, FIG. 46 shows a case where 1.5: 1.5, and FIG. 47 shows a case where 1: 2. Shown in Thus, the radiation flux radiated
  • the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume that 15 types of modified Munsell color charts of # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the package LED is illuminated, The a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature are plotted.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the radiant flux contribution of the light emitting region 1.
  • FIG. 49 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 8.
  • the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control. First, when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged.
  • Such a psychological effect is known as the Krusov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when increasing the correlated color temperature, the luminous flux and / or Or control which raises a radiant flux and raises the illumination intensity of an illumination target object is preferable.
  • Example 2 As shown in FIG. 50, a ceramic package having a length of 6 mm and a width of 9 mm in which a total of six light emitting portions are present is prepared.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed to form an equivalent light emitting region.
  • the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 are connected in series and coupled to one independent power source.
  • a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed, and an equivalent light emitting region is provided.
  • the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 2-1, the light emitting region 2-2, and the light emitting region 2-3 are connected in series and coupled to another independent power source.
  • the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
  • the current value injected into each light emitting region of the package LED having the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is appropriately adjusted, for example, five types shown in FIGS.
  • 51 to 55 radiated on the axis of the package LED.
  • the spectral distribution is realized.
  • 51 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 55 conversely, current is injected only into the light emitting region 2.
  • the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3.
  • FIG. 52 shows the case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1
  • FIG. 53 shows the case where 1.5: 1.5
  • FIG. 54 shows the case where it is 1: 2.
  • shaft from a package LED main body can be changed by changing the electric current injected into each area
  • the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume that 15 types of modified Munsell color charts of # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the package LED is illuminated, The a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature are plotted.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the radiant flux contribution of the light emitting region 1.
  • FIG. 56 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 9.
  • the driving point B and the driving point C such a color appearance can be realized, and the correlated color temperature as the package LED can be varied from 3475K to 3931K, and D uvSSL is also from ⁇ 0.00642 ⁇ Variable up to 0.00585. Furthermore, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is also variable from 1.42 to 1.26. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control.
  • the index A cg when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the index A cg is decreased within an appropriate range, it is also possible to perform control to lower the illuminance of the illumination target by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device.
  • Example 3 As shown in FIG. 57, a light-emitting device, which is an illumination system embedded in a ceiling of 60 cm in length and 120 cm in width, in which LED bulbs as a total of 16 light-emitting portions are present, is prepared.
  • the hatched portion with solid lines is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 1 to form an equivalent light emitting region.
  • the hatched portion with dotted lines is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 2 to form an equivalent light emitting region.
  • the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 1 are connected in parallel and coupled to one independent power source.
  • the LED bulbs mounted in the plurality of light emitting regions 2 are connected in parallel and coupled to another independent power source.
  • the light emitting area 1 and the light emitting area 2 can be driven independently.
  • the LED bulb forming the light emitting region 1 includes a blue semiconductor light emitting device, a green phosphor, and a red phosphor
  • the LED bulb forming the light emitting region 2 is a blue semiconductor light emitting device, a green phosphor, and a red that are adjusted differently. It can contain a phosphor.
  • FIGS. 58 to 62 show a case where only the LED bulb constituting the light emitting area 1 is driven and the radiant flux ratio between the light emitting area 1 and the light emitting area 2 is set to 3: 0.
  • FIG. This is a case where only the LED bulb to be driven is driven and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Further, FIG.
  • FIG. 59 shows a case where the radiant flux ratio of the LED bulb constituting the light emitting region 1 and the LED bulb constituting the light emitting region 2 is 2: 1
  • FIG. 60 shows a case where the radiant flux ratio is 1.5: 1.5.
  • 1: 2 is shown in FIG.
  • shaft can be changed by changing the drive condition of the LED bulb
  • the CIELAB plot shown in each figure is mathematically assumed that 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when illuminated with a light emitting device as the illumination system, FIG.
  • FIG. 5 is a plot of a * values and b * values when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature of the light emitting device as the illumination system.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the illumination system (light emitting device) in descending order of contribution of the radiant flux of the LED bulbs constituting the light emitting region 1.
  • FIG. 63 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 10.
  • the correlated color temperature as the illumination system can be varied from 2700K to 2806K, and D uvSSL is also from ⁇ 0.03000 ⁇ Variable up to 0.00942.
  • the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is variable from 5.78 to 2.14. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control.
  • the index A cg when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the index A cg is decreased within an appropriate range, it is also possible to perform control to lower the illuminance of the illumination target by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device.
  • Example 4 As shown in FIG. 64, two ceramic packages having a length of 5 mm and a width of 5 mm in which one light emitting region exists are brought close to each other to prepare a pair of ceramic packages.
  • the following is performed so that one is the light emitting region 1 and the other is the light emitting region 2.
  • a purple semiconductor light emitting element, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed.
  • the light emitting region 1 is also coupled to one independent power source.
  • a blue semiconductor light emitting element and a yellow phosphor are mounted and sealed.
  • the light emitting area 2 is also coupled to another independent power source.
  • the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
  • FIG. 65 to FIG. 65 to be radiated on the axis of the pair of package LEDs.
  • Five types of spectral distribution shown in FIG. 69 are realized.
  • FIG. 65 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 9: 0.
  • FIG. 69 conversely, current is injected only into the light emitting region 2.
  • the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 9.
  • FIG. 66 shows a case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 6: 3
  • FIG. 67 shows a case where the radiant flux ratio is 4.5: 4.5
  • the CIELAB plots shown in each figure are mathematically assumed that 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the illumination is performed with the pair of packaged LEDs.
  • FIG. 5 is a plot of a * values and b * values when illuminated with reference light derived from a correlated color temperature of a pair of packaged LEDs.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the radiant flux contribution of the light emitting region 1.
  • FIG. 70 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 11.
  • the driving point B and the driving point C such a color appearance can be realized, and the correlated color temperature as the package LED can be varied from 5889K to 6100K, and D uvSSL is also from ⁇ 0.02163 ⁇ Variable up to 0.01646. Further, the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is also variable from 2.57 to 1.43. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control.
  • the index A cg when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the index A cg is decreased within an appropriate range, it is also possible to perform control to lower the illuminance of the illumination target by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device.
  • Comparative Example 1 A resin package LED similar to that of Example 1 is prepared except for the following.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed, but unlike the case of Example 1, the composition is changed and only the light emitting region 1 is energized. Is the same as that of the driving point E of the third embodiment.
  • the light emitting region 2 is mounted and sealed with a blue semiconductor light emitting element and a yellow phosphor, and the spectral distribution when only the light emitting region 2 is energized is the driving point E of the fourth embodiment. Do the same.
  • FIGS. 71 to 75 radiated on the axis of the package LED.
  • the spectral distribution is realized.
  • 71 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 75 conversely, current is injected only into the light emitting region 2.
  • the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3.
  • FIG. 71 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 75 conversely, current is injected only into the light emitting region 2.
  • the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3.
  • FIG. 72 shows a case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 2: 1
  • FIG. 73 shows a case where the radiant flux ratio is set to 1.5: 1.5
  • shaft from a package LED main body can be changed by changing the electric current injected into each area
  • the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume that 15 types of modified Munsell color charts of # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the package LED is illuminated, The a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature are plotted.
  • FIG. 76 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each drive point are summarized in Table 12.
  • Example 5 As shown in FIG. 50, a ceramic package having a length of 6 mm and a width of 9 mm in which a total of six light emitting portions are present is prepared.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed to form an equivalent light emitting region.
  • the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 1-1, the light emitting region 1-2, and the light emitting region 1-3 are connected in series and coupled to one independent power source.
  • the blue semiconductor light emitting element, the green phosphor, and the red phosphor that are adjusted differently are mounted and sealed, and the equivalent light emitting region is obtained.
  • the semiconductor light emitting elements of the light emitting region 2-1, the light emitting region 2-2, and the light emitting region 2-3 are connected in series and coupled to another independent power source.
  • the light emitting region 1 and the light emitting region 2 can be independently injected with current.
  • FIGS. 5 types show a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0.
  • FIG. 81 conversely, current is injected only into the light emitting region 2. In this case, the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Furthermore, FIG.
  • FIG. 78 shows a case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1
  • FIG. 79 shows a case where 1.5: 1.5 is set, and FIG. Shown in Thus, the radiation flux radiated
  • the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume that 15 types of modified Munsell color charts of # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the package LED is illuminated, The a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature are plotted.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the radiant flux contribution of the light emitting region 1.
  • FIG. 82 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 13.
  • the color appearance of the package LED can be varied in the vicinity of 3542K while realizing such color appearance, and D uvSSL can also be varied in the vicinity of ⁇ 0.00625.
  • the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is also variable in the vicinity of 1.72. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control.
  • the index A cg when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the index A cg is decreased within an appropriate range, it is also possible to perform control to lower the illuminance of the illumination target by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device.
  • Example 6 As shown in FIG. 43, a 5 mm diameter resin package having a total of two light emitting portions is prepared.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed.
  • the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 1 configures the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to the power source.
  • differently adjusted blue semiconductor light emitting elements, green phosphors, and red phosphors are mounted in the light emitting region 2 and sealed.
  • the blue semiconductor light emitting element in the light emitting region 2 forms the wiring of the package LED so as to have one independent circuit configuration, and is coupled to another independent power source.
  • FIG. 83 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 3: 0. In this case, the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 3. Furthermore, FIG. 83
  • FIG. 84 shows a case where the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is 2: 1
  • FIG. 85 shows a case where the ratio is 1.5: 1.5
  • FIG. 86 shows a case where the ratio is 1: 2.
  • shaft from a package LED main body can be changed by changing the electric current injected into each area
  • the CIELAB plots shown in each figure mathematically assume that 15 types of modified Munsell color charts of # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when the package LED is illuminated, The a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature are plotted.
  • the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the light emitting device in descending order of the radiant flux contribution of the light emitting region 1.
  • FIG. 88 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 14.
  • the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is also variable from 3.79 to 3.40.
  • the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control. First, when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged.
  • Such a psychological effect is known as the Krusov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when increasing the correlated color temperature, the luminous flux and / or Or control which raises a radiant flux and raises the illumination intensity of an illumination target object is preferable.
  • Example 7 As shown in FIG. 57, a light-emitting device, which is an illumination system embedded in a ceiling of 60 cm in length and 120 cm in width, in which LED bulbs as a total of 16 light-emitting portions are present, is prepared.
  • the hatched portion with solid lines is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 1 to form an equivalent light emitting region.
  • the hatched portion with dotted lines is equipped with an equivalent LED bulb as the light emitting region 2 to form an equivalent light emitting region.
  • the LED bulbs mounted on the plurality of light emitting regions 1 are connected in parallel and coupled to one independent power source.
  • the LED bulbs mounted in the plurality of light emitting regions 2 are connected in parallel and coupled to another independent power source.
  • the light emitting area 1 and the light emitting area 2 can be driven independently.
  • the LED bulb forming the light emitting region 1 includes a blue semiconductor light emitting device, a green phosphor, and a red phosphor
  • the LED bulb forming the light emitting region 2 is a blue semiconductor light emitting device, a green phosphor, and a red that are adjusted differently. It can contain a phosphor.
  • FIG. 89 shows a case where only the LED bulb constituting the light emitting area 1 is driven and the radiant flux ratio between the light emitting area 1 and the light emitting area 2 is set to 5: 0.
  • FIG. This is a case where only the LED bulb to be driven is driven and the radiant flux ratio between the light emitting region 1 and the light emitting region 2 is set to 0: 5. Further, FIG.
  • FIG. 90 shows a case where the radiant flux ratio of the LED bulb constituting the light emitting region 1 and the LED bulb constituting the light emitting region 2 is 4: 1
  • FIG. 91 shows a case where the radiant flux ratio is 2.5: 2.5.
  • shaft can be changed by changing the drive condition of the LED bulb
  • the CIELAB plot shown in each figure is mathematically assumed that 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and when illuminated with a light emitting device as the illumination system, FIG.
  • FIG. 5 is a plot of a * values and b * values when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature of the light emitting device as the illumination system.
  • FIG. Here, the driving point names from the driving point A to the driving point E are given to the radiant flux as the illumination system (light emitting device) in descending order of contribution of the radiant flux of the LED bulbs constituting the light emitting region 1.
  • FIG. 94 shows the chromaticity points from the driving points A to E on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 15.
  • the correlated color temperature as the illumination system can be varied from 3327K to 3243K, and D uvSSL is also from ⁇ 0.01546 ⁇ Variable up to 0.00660.
  • the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is variable from 4.06 to 2.09. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range. In this case, it is also possible to perform the following drive control.
  • the index A cg when at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus is changed, the light flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction and It is also possible to make the radiant flux unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the index A cg is decreased within an appropriate range, it is also possible to perform control to lower the illuminance of the illumination target by lowering the luminous flux and / or the radiant flux as the light emitting device.
  • Example 8 As shown in FIG. 100, a ceramic package is prepared in which a light emitting part having a diameter of 7 mm is divided into a total of six small light emitting parts.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor are mounted and sealed to form an equivalent light emitting region.
  • the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 1-1 and the light emitting region 1-2 are connected in series and coupled to one independent power source.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor adjusted differently are mounted and sealed to form an equivalent light emitting region.
  • the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 2-1 and the light emitting region 2-2 are connected in series and coupled to another independent power source.
  • a blue semiconductor light emitting element, a green phosphor, and a red phosphor that are adjusted differently from the light emitting region 1 and the light emitting region 2 are mounted, sealed, and equivalently. A light emitting region is formed.
  • the semiconductor light emitting elements in the light emitting region 3-1 and the light emitting region 3-2 are connected in series and coupled to another independent power source.
  • the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 can be independently injected with current.
  • FIGS. 95 to 98 radiated on the axis of the package LED.
  • the four types of spectral distribution shown in FIG. FIG. 95 shows a case where current is injected only into the light emitting region 1 (the same adjustment as in FIG.
  • FIG. 96 shows a case where current is injected only into the light emitting region 2 (with the same adjustment as in FIG. 81), and the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 is set to 0: 3: 0.
  • FIG. 97 shows a case where current is injected only into the light emitting region 3 (adjusted in the same manner as in FIG. 83) so that the radiant flux ratio of the light emitting region 1, the light emitting region 2, and the light emitting region 3 is 0: 0: 3. .
  • FIG. 99 shows the chromaticity points from the driving points A to D on the CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram.
  • the expected photometric characteristics and colorimetric characteristics at each driving point are summarized in Table 16.
  • both D uvSSL and A cg are not within the appropriate range of the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention. In the vicinity, and in the vicinity, it is considered possible to realize natural, lively, highly visible, comfortable color appearance and object appearance as seen outdoors.
  • the correlated color temperature as the package LED can be varied from 3160K to 3749K while realizing such color appearance, and D uvSSL is also Variable from -0.01365 to -0.00902.
  • the average saturation of the 15 types of modified Munsell color charts is also variable from 3.79 to 2.27. In this way, in an area where a preferable color appearance can be realized, the illumination conditions considered to be more optimal can be varied depending on the age and sex of the user of the light emitting device, and according to the space to be illuminated, the purpose, etc. You can easily select from a range.
  • the variable range can be secured widely.
  • Such a psychological effect is known as the Krusov effect, but it is also possible to perform control incorporating such an effect, and when increasing the correlated color temperature, the luminous flux and / or Or control which raises a radiant flux and raises the illumination intensity of an illumination target object is preferable.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the effects of the first embodiment in the first to fourth inventions can be obtained.
  • the following conditions apply to the light emitting device design method according to the first embodiment of the second invention of the present invention and the light emitting device drive method according to the first embodiment of the third invention of the present invention. The same applies to the case.
  • Condition 1 The light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • the light emitting device includes two or three types of light emitting regions.
  • the light emitting regions are not limited to two types and three types.
  • the control area is not a linear shape but a planar shape on the chromaticity coordinates, and thus it is possible to adjust the color appearance in a wide range.
  • the correlated color temperature, D uvSSL , and color appearance can be independently controlled in addition to the surface control on the chromaticity coordinates as described above.
  • the light emitting region is excessive, the control in the actual light emitting device becomes complicated, so that it is preferably 10 or less, and more preferably 8 or less.
  • the following is performed in the light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention having a plurality of types of light emitting regions. It is possible to adopt various methods. First, there is a method of changing the power supplied to each light emitting region. In this case, a method of changing the current is simple and preferable.
  • optical ND filter in each light emitting area, and the light flux emitted from the light emitting area by physically replacing the filter or by electrically changing the transmittance of a polarizing filter or the like.
  • the amount and / or the amount of radiant flux may be varied.
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * value in color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when illumination by light emitted in the radiation direction is mathematically assumed The values are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15, respectively) CIE 1976 L * of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed .
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) as shown in Example 1 and Example 6 are light emitting devices that satisfy the conditions 1 and 2. .
  • ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) when the light emitted from the light emitting region is supplied at any ratio, it is natural, lively, highly visible, and comfortable as seen outdoors. Color appearance and object appearance can be realized.
  • ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) when determining whether or not ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) satisfies the conditions 1 and 2, only ⁇ SSL N ( ⁇ ) is emitted from the light emitting device.
  • only light emitted from a single light emitting region as shown in Example 2 and Example 5 is natural, vivid, highly visible, and comfortable as viewed outdoors.
  • a feature of the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention is that, for example, as shown in Example 2 and Example 5, “natural and lively as seen outdoors, Even when combined with high-visibility, comfortable, light-colored, light sources that cannot realize the object's appearance, “natural, lively, highly-visible, comfortable, It is possible to realize the appearance of colors and objects.
  • Example 3 Example 4, Example 7, and Example 8, when viewed as a single unit, “natural, lively, highly visible, and comfortable as seen outdoors” "A light source that can not realize the appearance of color and objects” and "A light source that can realize natural, lively, highly visible, comfortable color appearance and object appearance as seen outdoors””Is a natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance and object appearance as seen outdoors”.
  • the light emitting device is a combination of ⁇ light sources that are vivid, highly visible, comfortable, color appearance, and cannot realize object appearance ''
  • the following guidelines can be enumerated.
  • a light-emitting device that combines light-emitting regions whose chromaticity coordinates on various chromaticity diagrams are largely separated.
  • the light emitting device When the correlated color temperature can be defined, the light emitting device is a combination of a plurality of light emitting regions that are largely separated from each other.
  • U When the distance D uv from the black body radiation locus can be defined, the light emitting device is a combination of a plurality of light emitting regions that are largely separated from each other.
  • D uv is the distance D uv from the black body radiation locus, and therefore, by combining light sources that cannot realize good color appearance, the first in the first to fourth inventions of the present invention as we viewed outdoors embodiments, natural, vivid, high visibility, comfort, appearance color, the reason why the object appearance can be realized, illustrate D uv, will be described.
  • 56 is a CIE 1976 u′v ′ chromaticity diagram, and a two-dot chain line on the drawing indicates a range of D uv that satisfies condition 1 in the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention. .
  • the radiant flux ratio or the luminous flux ratio can be changed to move on a straight line connecting the points A and E. .
  • the proper range according to the first embodiment of the first to fourth inventions of D uv exists in an arc instead of a strip extending in a straight line, the light sources from both light sources at a specific ratio.
  • the B point and the C point combined with the above light are present in an area where good color appearance can be achieved.
  • FIG. 56 this is achieved by the combination of the light source A having a low correlated color temperature (2700K) and the high correlated color temperature (5506K).
  • the D uv range disclosed by the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention is ⁇ 0.0350 or more and ⁇ 0 It is preferable that at least part of the chromaticity range that can be realized by the combination of the light emission region and the range of .004 or less overlaps on the surface on the chromaticity diagram using three or more light emission regions. More preferably.
  • the correlated color temperature difference between the two light emitting regions having the most different correlated color temperatures in the plurality of light emitting regions constituting the light emitting device is 2000K or more, and 2500K or more. More preferably, it is very preferably 3000K or more, particularly preferably 3500K or more, and most preferably 4000K or more. Further, regarding the condition (iii), it is preferable that the absolute value of the Duv difference between the two light emitting regions having the most different correlated color temperatures in the plurality of light emitting regions constituting the light emitting device is 0.005 or more, It is more preferably 0.010 or more, very preferably 0.015 or more, and particularly preferably 0.020 or more.
  • At least one light emitting region in the light emitting region is a wiring that can be electrically driven independently of the other light emitting regions.
  • the light emitting device is also a preferable embodiment, and it is a more preferable embodiment that all the light emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of the other light emitting regions. .
  • a certain light emitting area may be driven so as to be electrically dependent on other light emitting areas.
  • the other when injecting current into two light emitting regions, when increasing the current injected into one light emitting region, the other is electrically connected to one to reduce the current injected into the other light emitting region. It can also be subordinated.
  • Such a circuit is preferable because it can be easily realized with a configuration using, for example, a variable resistor and does not require a plurality of power supplies.
  • the light emitting device is obtained, and includes the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus. It is also a preferred aspect that the light emitting device can independently control the light flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when at least one selected from the group changes. In addition, it is a preferable aspect to drive the light emitting device in this way. In such an aspect, the parameters that can realize the color appearance are variable, and it is possible to easily realize the color appearance according to the user's preference.
  • the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference enveloping the entire different light emitting regions that are closest to each other is 0.4 mm or more and 200 mm or less.
  • the color separation of the light emitted from the plurality of light emitting regions becomes difficult to be visually recognized, and the uncomfortable feeling when viewing the light emitting device itself can be reduced.
  • spatial additive color mixing sufficiently functions, and when the illumination object is irradiated, color unevenness in the illuminated area can be reduced, which is preferable.
  • the package LED 20 used in Example 2 shows the package LED 20 used in Example 2, and the light emitting regions closest to the light emitting region 22 are the light emitting regions 11, 12 and 13.
  • the virtual outer periphery 7 enveloping the light emitting region 12 is the largest virtual outer periphery, and any two points 71 on the outer periphery are the maximum distance L. That is, the maximum distance L is represented by a distance 72 between two points, and a case where it is 0.4 mm or more and 200 mm or less is a preferable aspect.
  • the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference that envelops the entire different light emitting regions that are in closest contact with each other is preferably 0.4 mm or more, more preferably 2 mm or more, very preferably 5 mm or more, and 10 mm or more. It is particularly preferable. This is because the larger the virtual outer circumference that envelops one light emitting region, the easier it is to make a structure that can basically emit a high radiant flux (and / or a high luminous flux).
  • the maximum distance L formed by any two points on the virtual outer circumference that envelops the entire different light emitting regions that are closest to each other is preferably 200 mm or less, more preferably 150 mm or less, and more preferably 100 mm or less. It is very preferable that it is 50 mm or less. These are important and preferable from the viewpoint of suppressing the occurrence of spatial color unevenness in the illuminated area.
  • the driving method according to the first embodiment of the third aspect of the present invention at least one of the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is provided. It is also possible to make the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction unchanged. When such control is performed, it is preferable because the difference in color appearance derived from the change in the shape of the spectral distribution can be easily examined without depending on the illuminance of the illumination target.
  • the driving method of the light emitting device the luminous flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the index A cg represented by the formula (1) or (2) is reduced within an appropriate range.
  • a driving method for reducing the radiant flux a driving method for increasing the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, and a black body
  • a driving method that reduces the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the distance D uvSSL from the radiation locus is reduced within an appropriate range is preferable.
  • the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction Driving method for increasing, driving method for reducing luminous flux and / or radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction when the correlated color temperature T SSL (K) is reduced, distance D from the black body radiation locus
  • a driving method that increases the luminous flux and / or radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction is preferable.
  • the index A cg represented by the mathematical formula (1) or (2) is reduced within an appropriate range, it is natural, lively, highly visible, comfortable, and colored as seen outdoors. It is possible to see and see the object. According to various visual experiments, when the index A cg is reduced in this way, the feeling of brightness is improved. Therefore, even if the measured light flux and / or radiant flux or illuminance is reduced, the illumination object is good. This makes it possible to maintain a good color appearance, and this is preferable because energy consumption of the light emitting device can be suppressed. Similarly, when the index A cg is increased within an appropriate range, it is also preferable to increase the measured light flux and / or radiant flux or illuminance to maintain a good color appearance of the illumination object.
  • the distance D uvSSL from the black body radiation locus is reduced in an appropriate range as described above, so that the measured light flux and / or radiant flux or illuminance is reduced. Even if it is reduced, the illumination object can maintain a good color appearance, and this is preferable because the energy consumption of the light emitting device can be suppressed.
  • the distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is increased within an appropriate range, the light flux and / or radiant flux or illuminance to be measured is increased so that a good color appearance of the illumination object is obtained. It is also preferred to maintain.
  • the control method is appropriately determined depending on the illumination object, the illumination environment, the purpose, etc. Needless to say, it can be selected.
  • the following invention matters can also be derived from the experimental results. That is, from an illumination object preparation step for preparing an object, and a light emitting device including M (M is a natural number of 2 or more) light emitting regions, and including a semiconductor light emitting element as a light emitting element in at least one light emitting region
  • An illumination method including illuminating an object with emitted light
  • the illumination step when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object satisfies the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>.
  • the lighting method is used, the effects of the first embodiment of the first to fourth inventions of the present invention can be obtained.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 types of modified Munsell color charts when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degrees) (Where n is a natural number from 1 to
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting element reaching the position of the object is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and the spectral distribution of light measured at the position of the object ⁇ SSL ( ⁇ ) is In this case, it is preferable that the illumination method is such that all ⁇ SSL N ( ⁇ ) satisfies the above ⁇ 1> ⁇ 2> ⁇ 3>.
  • the illumination method is configured to electrically drive and illuminate at least one light emitting region in the M light emitting regions with respect to the other light emitting regions independently. More preferably, the lighting method is such that the light emitting region is electrically driven and illuminated.
  • the illumination method changes at least one of the index SAT av , the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus, and when at least one of the above indices is changed
  • an illumination method that independently controls the illuminance on the object is preferable, and an illumination method that changes the illuminance on the object when at least one of the indicators is changed is preferable.
  • Making the illuminance unchanged means that the illuminance does not substantially change, and the change in illuminance is preferably ⁇ 20% or less, more preferably ⁇ 15% or less, and ⁇ 10% Or less, more preferably ⁇ 5% or less, and most preferably ⁇ 3% or less.
  • the illumination method reduces the illuminance on the object when the index SAT av is increased.
  • the index is increased, a more vivid appearance can be realized. Under such circumstances, generally a sense of brightness is increased. Therefore, energy consumption can be suppressed by reducing illuminance.
  • an illumination method that increases the illuminance on the object when the index SAT av is decreased is preferable.
  • the correlated color temperature T SSL (K) is increased, an illumination method that increases the illuminance of the object is preferable. By increasing the illuminance when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, comfortable illumination can be realized by the Kruzov effect.
  • the distance between the light emitting device and the illumination object is L, and the distance between the light emitting device and the illumination object is H, 5 ⁇ L ⁇ H ⁇ It is preferable that the distance H is set so as to be 500 ⁇ L.
  • the base point of the light emitting device for measuring the distance is the irradiation port of the light emitting device.
  • Such an illumination method is preferable because when the light emitting device is observed from the position of the illumination object, color separation as a light source is difficult to visually recognize and color unevenness hardly occurs on the illumination object.
  • H is preferably 5 ⁇ L or more, and 10 ⁇ L
  • the above is more preferable, 15 ⁇ L or more is very preferable, and 20 ⁇ L or more is particularly preferable.
  • the light emitted from the different light emitting regions is larger if H is larger in an appropriate range, that is, if the distance is sufficiently larger than the maximum distance L between any two points on the virtual outer circumference enveloping different light emitting regions. Is preferable because of sufficient color mixing spatially.
  • H is preferably 500 ⁇ L or less, more preferably 250 ⁇ L or less, very preferably 100 ⁇ L or less, and particularly preferably 50 ⁇ L or less.
  • Example 9 an optical filter having the spectral transmission characteristics shown in FIG. 101 was prepared.
  • package LEDs having purple LEDs, SBCA phosphors, ⁇ -SiAlON phosphors, and CASON phosphors as light emitting elements were prepared, and six of these were mounted on an LED board to produce an LED module.
  • the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of light radiated on the axis from the LED module is indicated by a dotted line in FIG.
  • FIG. 9 the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of light radiated on the axis from the LED module is indicated by a dotted line in FIG.
  • FIG. 103 mathematically assumes that the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and illumination is performed using the LED lighting apparatus according to Example 9. Also shown are CIELAB plots showing the a * value and b * value when illuminated with the reference light derived from the case and the correlated color temperature of the LED lighting fixture.
  • Example 9 the photometric characteristics and colorimetric characteristics at this time are summarized in Example 9 in Table 17.
  • D uv ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 9 is ⁇ 0.02063, and D uv ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 1 is from ⁇ 0.02110 to 0.00047. Increased.
  • a cg ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 9 is ⁇ 267.09, and A cg ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 1 is from ⁇ 246.70 to 20.39. Reduced.
  • the SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 9 is 5.06
  • the SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 1 is 4.14 to 0.92.
  • Example 10 First, an optical filter having spectral transmission characteristics shown in FIG. 104 is prepared. Also, semiconductor light-emitting elements having four types of center wavelengths are prepared as light-emitting elements, and these four are mounted in one package to produce a package LED. Further, 12 of these packaged LEDs are mounted on an LED board to produce an LED module. At this time, the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of the light emitted on the axis from the LED module is as shown by the dotted line in FIG. Further, FIG.
  • FIG. 106 is the spectral distribution of the LED lighting apparatus according to Example 10 normalized by the maximum spectral radiant flux of light emitted on the axis from the LED module.
  • the relative intensity of the radiant flux derived from the LED emission changes and irregularities are added depending on the characteristics of the optical filter.
  • FIG. 106 mathematically assumes that the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and illumination is performed using the LED lighting apparatus according to Example 10. Also shown are CIELAB plots showing the a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the case and the correlated color temperature of the LED lighting fixture.
  • Example 10 the photometric characteristics and colorimetric characteristics at this time are summarized in Example 10 in Table 17.
  • the D uv ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 10 is ⁇ 0.00424, and the D uv ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 1 is decreased from 0.00029 to 0.00453. did.
  • the A cg ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 10 is ⁇ 81.41, and the A cg ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 1 is ⁇ 6.75 to 74.66. Reduced.
  • SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture is 5.28, which is increased by 3.69 from 1.59 which is SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 1.
  • Comparative Example 2 An LED module according to Reference Comparative Example 2 and an LED lighting device according to Comparative Example 2 are manufactured in the same manner as in Example 9, except that a package LED having a blue LED, a green phosphor, and a red phosphor is prepared as a light emitting element. To do. At this time, the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of the light emitted on the axis from the LED module is as shown by a dotted line in FIG. Further, FIG. 108 mathematically assumes that the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and the case where the LED module illuminates, and the LED module.
  • FIG. 108 mathematically assumes the case where the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and illumination is performed using the LED lighting apparatus according to Comparative Example 2.
  • CIELAB plots showing the a * value and the b * value when illuminated with the reference light derived from the case and the correlated color temperature of the LED lighting fixture are also shown. Further, the photometric characteristics and colorimetric characteristics at this time are summarized in Comparative Example 2 in Table 17.
  • the D uv ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to the comparative example 2 is 0.00716, which is a decrease of 0.00103 from 0.00819, which is the D uv ( ⁇ elm ) of the LED module according to the comparative example 2.
  • the A cg ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Comparative Example 2 was 120.86, which was reduced by 35.29 from 156.15, which is the A cg ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 2. .
  • SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Comparative Example 2 is ⁇ 2.44, and SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 2 is ⁇ 3.33 to 0 .89 increase.
  • SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Comparative Example 2 is ⁇ 2.44
  • SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 2 is ⁇ 3.33 to 0 .89 increase.
  • Example 11 an optical filter having the spectral transmission characteristics shown in FIG. 101 was prepared. Moreover, package LED which has blue LED, CSO fluorescent substance, and CASN fluorescent substance as a light emitting element was prepared, 18 of these were mounted in the LED board, and the LED module was produced. At this time, the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of light radiated on the axis from the LED module is shown by a dotted line in FIG. In addition, FIG.
  • the LED lighting fixture which concerns on Example 11 was produced using the said LED module.
  • the optical filter having the spectral transmission characteristics shown in FIG. 101 was mounted in the light emitting direction.
  • the solid line in FIG. 109 is the spectral distribution of the LED lighting apparatus according to Example 11 normalized by the maximum spectral radiant flux of light emitted on the axis from the LED module.
  • FIG. 110 mathematically assumes that the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and illumination is performed using the LED lighting apparatus according to Example 9.
  • Example 11 CIELAB plots showing the a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the correlated color temperature of the LED lighting fixture and the case were also shown. Furthermore, the photometric characteristics and colorimetric characteristics at this time are summarized in Example 11 in Table 18.
  • D uv ( ⁇ SSL ) of the lighting apparatus according to Example 11 is ⁇ 0.01160
  • D uv ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 2 is ⁇ 0.01115 to 0.00045. Increased.
  • the A cg ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 11 is ⁇ 120.97
  • the A cg ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 2 is from ⁇ 24.30 to 96.67. Reduced.
  • the SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 9 is 4.13
  • the SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Example 1 is 3.08 to 1.05.
  • Example 12 First, an optical filter having spectral transmission characteristics shown in FIG. 104 was prepared. Further, a package LED having a blue LED, a LuAG phosphor, and a CASN phosphor as a light emitting element was manufactured. Furthermore, 18 of these packaged LEDs were mounted on an LED board to produce an LED module. At this time, the spectral distribution normalized by the maximum spectral radiant flux of the light emitted on the axis from the LED module is as shown by a dotted line in FIG. In addition, FIG.
  • FIG. 112 mathematically assumes that the same spectral distribution and 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 are used as illumination objects, and illumination is performed using the LED lighting apparatus according to Example 10. Also shown are CIELAB plots showing the a * value and b * value when illuminated with reference light derived from the case and the correlated color temperature of the LED lighting fixture.
  • Example 12 the photometric characteristics and the colorimetric characteristics at this time are summarized in Example 12 in Table 18.
  • the D uv ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 12 is ⁇ 0.00593, and the D uv ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 3 is ⁇ 0.00129 to 0.00464. Reduced.
  • the A cg ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture according to Example 12 is ⁇ 19.95, and the A cg ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 3 is reduced from 141.23 to 161.18. did.
  • SAT av ( ⁇ SSL ) of the lighting fixture is 3.45, which is increased by 2.94 from 0.51 which is SAT av ( ⁇ elm ) of the LED module according to Reference Comparative Example 3.
  • the light-emitting device includes a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded, where the wavelength is ⁇ (nm) and the spectral distribution of light emitted from the light-emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( When both of the following conditions 1 and 2 are satisfied, ⁇ ) is a light emitting device (light emitting element) that cannot realize a good color appearance, and becomes a light emitting device that can realize a good color appearance by a control element. In particular, it is possible to realize a good color appearance according to this embodiment by arranging a specific control element for an LED lighting device that has already been distributed in the market and has not realized a good color appearance. A light emitting device can be obtained
  • Conditions 1 and 2 are conditions derived from the first step to the fourth step already described.
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 3 and 4, and ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies both the conditions 3 and 4.
  • the conditions 3 and 4 are also derived from the first step to the fourth step already described.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the above formula (3) satisfies the following formula (4), 1.0 ⁇ SAT av ⁇ 7.0 (4) Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • the light-emitting device includes a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded, where the wavelength is ⁇ (nm) and the spectral distribution of light emitted from the light-emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) satisfies both the above conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( ⁇ ) is the above condition When both 1 and Condition 2 are satisfied, the light emitting device (light emitting element) capable of realizing a good color appearance is a light emitting device capable of realizing a better color appearance by the control element.
  • ⁇ elm ( ⁇ ) satisfies both the above conditions 3 and 4
  • ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies both the above conditions 3 and 4.
  • the manufacturing method of the light emitting device according to the second embodiment of the fifth invention of the present invention can be similarly derived from the above experimental results. That is, a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded, the step of preparing a first light-emitting device having a light-emitting element, and a main radiation direction from the first light-emitting device Including a step of arranging a control element so that at least a part of the emitted light passes and manufacturing a second light emitting device, wherein the wavelength is ⁇ (nm), and the main radiation direction from the first light emitting device elm the spectral distribution of light emitted [phi to (lambda), the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the second light emitting device and ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) is the condition 1 And ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfy
  • a step of arranging a specific control element is performed, and the good color appearance according to this embodiment is achieved.
  • Manufacturing a light emitting device that can be realized belongs to the technical scope of the second embodiment of the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention.
  • a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is contained the step of preparing a first light-emitting device having a light-emitting element, and a main radiation direction from the first light-emitting device Including a step of arranging a control element so that at least a part of the emitted light passes and manufacturing a second light emitting device, wherein the wavelength is ⁇ (nm), and the main radiation direction from the first light emitting device elm the spectral distribution of light emitted [phi to (lambda), the spectral distribution of the light emitted in the main radiation direction from the second light emitting device and ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) is the condition 1 And the condition 2 are satisfied, and ⁇ SSL ( ⁇ ) also satisfies the conditions 1 and 2 above.
  • the design method of the light emitting device according to the second embodiment of the second invention of the present invention can be similarly derived from the above experimental results. That is, a method for designing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded, where the wavelength is ⁇ (nm) and the spectral distribution of light emitted from the light-emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the above conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( ⁇ ) is a design method of a light emitting device characterized in that it is designed to satisfy both the above conditions 1 and 2.
  • a method for designing a light emitting device having a light emitting element and a control element in which a semiconductor light emitting element is present where the wavelength is ⁇ (nm) and the spectral distribution of light emitted from the light emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) satisfies both of the above conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( ⁇ ) is also It is a light emitting device design method characterized by designing so as to satisfy both of the above conditions 1 and 2.
  • an illumination method including an illumination object preparation step for preparing an illumination object, and an illumination step for illuminating the object with light emitted from a light emitting device including a semiconductor light emitting element that is a light emitting element and a control element.
  • the illumination step when the light emitted from the light emitting element illuminates the object, the light measured at the position of the object is at least the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>
  • the light measured at the position of the object is at least the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>
  • the light measured at the position of the object is the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>
  • Such ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3> are conditions derived from the first step to the fourth step already described.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 types of modified Munsell color charts when the illumination by the target light measured at the position of the object is mathematically assumed is ⁇ n (Degree) (where n is a natural number from
  • ⁇ 4> is also a condition derived from the first step to the fourth step already described.
  • ⁇ 4> The reference light selected according to the spectral distribution of the light measured at the position of the object ⁇ ( ⁇ ) and the T (K) of the light measured at the position of the object ⁇ ref ( ⁇ ), tristimulus values of light to be measured at the position of the object (X, Y, Z), T of light to be measured at the position of the object ( K)
  • the tristimulus values of the reference light selected according to (X ref , Y ref , Z ref ) are selected,
  • the standardized spectral distribution S ( ⁇ ) of the target light measured at the position of the target and the reference light selected according to the T (K) of the target light measured at the position of the target The normalized spectral distribution S ref ( ⁇ ) and the difference ⁇ S ( ⁇ ) between these normalized spectral distribution
  • the illumination method includes an illumination object preparation step of preparing an illumination object, and an illumination step of illuminating the object with light emitted from a light emitting device including a semiconductor light emitting element that is a light emitting element and a control element.
  • a light emitting device including a semiconductor light emitting element that is a light emitting element and a control element.
  • the illumination step when the light emitted from the light emitting element illuminates the object, the light measured at the position of the object satisfies all ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>, When the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object illuminates so as to satisfy all ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>. Lighting method to do. Further, it is preferable that the illumination is performed so that the light emitted from the light emitting device satisfies ⁇ 4>.
  • the first embodiment of the first and fourth aspects of the present invention as seen outdoors, natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
  • Preferred embodiments for implementing a light emitting device and an illumination method that can be seen will be described below.
  • the photometric properties of the test light that is irradiated to the illumination object and serves as a color stimulus is in an appropriate range, and is used for calculation. If the difference between the appearance of the color of the 15 color chart assuming the case of illumination with the reference light and the appearance of the color of the 15 color chart assuming the illumination with the measured test light spectral distribution is within an appropriate range, There are no restrictions on the structure, material, and the like of the light emitting device.
  • the light-emitting device is a radiometric characteristic of the test light that is emitted from the light-emitting device in the main radiation direction and serves as a color stimulus for the illumination object, and photometry As long as the optical characteristics are within an appropriate range, there are no restrictions on the structure, material, and the like of the light-emitting device.
  • the light emitting device, the light emitting device manufacturing method, and the light emitting device design method according to the second embodiment of the first, fifth, and second inventions of the present invention are emitted from the light emitting device in the main radiation direction and are illuminated.
  • the radiometric characteristics and photometric characteristics of the test light that is a color stimulus for an object are in an appropriate range, there are no restrictions on the configuration, material, etc. of the light emitting device.
  • Illumination light source for implementing the illumination method or light-emitting device according to the first embodiment of the fourth or first invention of the present invention, an illumination fixture including the illumination light source, an illumination system including the illumination light source or illumination fixture, and the like
  • the light emitting device includes a semiconductor light emitting element which is at least one light emitting element.
  • a semiconductor light emitting element which is at least one light emitting element.
  • the illumination light source including the semiconductor light emitting element for example, a plurality of semiconductor light emitting elements of different types of blue, green, and red may be included in one illumination light source, and a blue semiconductor is included in one illumination light source.
  • a light emitting element including a green semiconductor light emitting element in a different illumination light source, and further including a red semiconductor light emitting element in a different illumination light source, together with a lens, a reflector, a drive circuit, etc. It may be integrated into the lighting system. Further, there is one illumination light source in one lighting fixture, and a single semiconductor light emitting element is inherently contained therein, and the fourth or the fourth aspect of the present invention is used as a single lighting light source and lighting fixture.
  • the illumination method or the light-emitting device according to the first embodiment of the first invention cannot be implemented, the light emitted as the illumination system due to additive color mixing with light from different luminaires present in the illumination system
  • the desired characteristics may be satisfied at the position of the object, or the light in the main radiation direction among the light emitted as the illumination system may satisfy the desired characteristics.
  • the light as the color stimulus that is finally irradiated to the illumination object or the light in the main radiation direction among the light emitted from the light emitting device is the first of the present invention.
  • or 4th invention should just be satisfy
  • the light-emitting device which concerns on 2nd embodiment in 1st, 5th, 2nd or 4th invention of this invention, the manufacturing method of a light-emitting device, the design method of a light-emitting device, or the illumination for implementing the illumination method
  • a light emitting device such as a light source, a lighting fixture including the lighting light source, and a lighting system including the lighting light source or the lighting fixture includes at least a light emitting element and at least a control element.
  • the light emitting element preferably includes a semiconductor light emitting element.
  • the illumination light source including the semiconductor light emitting element for example, a plurality of semiconductor light emitting elements of different types of blue, green, and red may be included in one illumination light source, and a blue semiconductor is included in one illumination light source.
  • a light emitting element including a green semiconductor light emitting element in a different illumination light source, and further including a red semiconductor light emitting element in a different illumination light source, these being a filter, lens, reflector, drive
  • the lighting system may be integrated with a circuit or the like. Further, there is one illumination light source in one lighting fixture, and a single semiconductor light emitting element is inherently contained therein, and the fourth or the fourth aspect of the present invention is used as a single lighting light source and lighting fixture.
  • the lighting method or the light-emitting device according to the second embodiment of the first invention cannot be implemented, the light emitted as the lighting system by the additive color mixture with light from different lighting fixtures existing in the lighting system
  • the desired characteristics may be satisfied at the position of the object, or the light in the main radiation direction among the light emitted as the illumination system may satisfy the desired characteristics.
  • the light in the main radiation direction among the light emitted from the light emitting device or the light as the color stimulus that is finally irradiated to the illumination object is the first of the present invention. It is only necessary to satisfy appropriate conditions of the second embodiment in the second, fourth, and fifth inventions.
  • the light emitting device according to the second embodiment in the first invention of the present invention the method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment in the fifth invention, It describes about the characteristic which the light-emitting device for implementing the design method of the light-emitting device which concerns on 2nd embodiment in 2nd invention, and the illumination method which concerns on 2nd embodiment in 4th invention should have preferably.
  • the light emitting device design method according to the second embodiment of the second invention or the light emitting device for implementing the illumination method according to the second embodiment of the fourth invention is from ⁇ 1 (380 nm) to ⁇ 2 ( A light emitting element (luminescent material) having a peak in the short wavelength region of 495 nm) and another light emitting element (luminescent material) having a peak in the intermediate wavelength region of ⁇ 2 (495 nm) to ⁇ 3 (590 nm) Furthermore, it is preferable to have another light emitting element (light emitting material) having a peak in a long wavelength region from ⁇ 3 (590 nm) to 780 nm. This is because it is possible to easily realize a preferable color appearance by independently setting or controlling the intensity of each light emitting element.
  • the light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention the light emitting device according to the second embodiment of the first invention, and the light emitting device according to the second embodiment of the fifth invention.
  • the light emitting device for carrying out the manufacturing method, the method for designing the light emitting device according to the second embodiment in the second invention, or the illumination method according to the second embodiment in the fourth invention is the above three wavelengths.
  • an actual light-emitting device using a semiconductor light-emitting element as an excitation light source for a phosphor there are two types of phosphors in one light-emitting device, and the peak wavelength is set in each of the three wavelength regions together with the wavelength of the semiconductor light-emitting element. It is preferable to have. Furthermore, it is more preferable that there are three types of phosphors, and two types of light emitting elements are present in at least one of the three wavelength regions together with the wavelength of the semiconductor light emitting element. From such an idea, 4 or more types of phosphors are very preferable, and 5 types are extremely preferable.
  • the controllability of the spectrum is adversely reduced due to mutual absorption between the phosphors.
  • the phosphor type may be one, and the light-emitting device may be configured with two types of light-emitting elements together with the light emission peak of the semiconductor light-emitting element. I do not care.
  • the blue light emitting element and two kinds of phosphors may be mounted in one light source.
  • the element and three types of phosphors may be mounted in one light source.
  • a single light source is equipped with a blue light emitting element and two types of phosphors (green and red), and a purple light emitting element and three types of phosphors (blue, green and red). The portion that is present may be included.
  • At least one of the light emitting elements (light emitting materials) in each of the three wavelength regions is relatively It preferably includes a narrow band light emitting element.
  • the method for designing the light emitting device according to the second embodiment in the second invention, or the light emitting device for carrying out the illumination method according to the second embodiment in the fourth invention at least one is
  • a light emitting element having a relatively narrow band it is more preferable that light emitting elements having a relatively narrow band are included in two of the three wavelength regions. It is even better to include a relatively narrow band light emitting element in the region.
  • the light emitting element having a relatively narrow band may be a light emitting element in a wavelength region where only the light emitting element is present, but there are a plurality of types of light emitting elements having a relatively narrow band in the wavelength region. It is more preferable that the light emitting element having a relatively narrow band and the light emitting element having a relatively wide band are both present in the wavelength region.
  • the comparatively narrow band here means that the full width at half maximum of the light emitting element (light emitting material) is a short wavelength region (380 nm to 495 nm), an intermediate wavelength region (495 nm to 590 nm), and a long wavelength region (590 nm to 780 nm). That is, 2/3 or less with respect to the respective region widths of 115 nm, 95 nm, and 190 nm.
  • the full width at half maximum is preferably 1/2 or less, more preferably 1/3 or less, and 1/4 or less with respect to the width of each region. It is very preferable that it is 1/5 or less.
  • the full width at half maximum is preferably 2 nm or more, and 4 nm or more. More preferably, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the following light emitting material, phosphor material, and semiconductor light emitting element are inherent in the light emitting device as light emitting elements.
  • the light emitting element It is possible to realize a spectral distribution narrower than that of the light emitting element by absorbing, reflecting, condensing, etc., a part of the spectral distribution by the control element for the broadband spectral distribution emitted from preferable.
  • the light-emitting device manufacturing method, the light-emitting device design method, and the illumination method according to the second embodiment of the first, fifth, second, and fourth inventions of the present invention the following light-emitting materials and fluorescent materials are used. It is preferable that the body material and the semiconductor light emitting element are inherent in the light emitting device as the light emitting element.
  • heat radiation from a hot filament discharge radiation from a fluorescent tube, high pressure sodium lamp, etc., laser, etc.
  • any light source such as spontaneous emission light, spontaneous emission light from a semiconductor light emitting element, spontaneous emission light from a phosphor, and the like.
  • light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, and light emission from a semiconductor laser are preferable because they are small in size, high in energy efficiency, and capable of relatively narrow band light emission.
  • a purple light emitting element peak wavelength is about 395 nm to about 420 nm
  • a blue purple light emitting element peak A blue light emitting element (having a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is preferable.
  • a blue light emitting element peak wavelength is about 455 nm to 485 nm
  • Zn (Cd) (S) Se-based material formed on a GaAs substrate in the active layer structure is also preferable.
  • the spectral distribution of the radiant flux exhibited by light emitting elements (light emitting materials) such as semiconductor light emitting elements and phosphors, and the peak wavelength thereof are the ambient temperature, the heat radiation environment of light emitting devices such as packages and lamps, injection current, circuit configuration, Or, in some cases, it is usually slightly changed due to deterioration or the like. Therefore, a semiconductor light emitting device having a peak wavelength of 418 nm under a certain driving condition may exhibit a peak wavelength of 421 nm, for example, when the temperature of the surrounding environment increases.
  • the spectral distribution of the radiant flux and the peak wavelength exhibited by light emitting elements (light emitting materials) such as semiconductor light emitting elements and phosphors described below.
  • the active layer structure may be a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are stacked, or a single or double hetero structure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer), which consists of a single pn junction. It may be homozygous.
  • the active layer contains an In (Al) GaN-based material
  • the blue-violet light-emitting element and the violet light-emitting element whose In concentration is lower in the active layer structure than the blue light-emitting element are emitted by the segregation of In. This is preferable because fluctuation is reduced and the full width at half maximum of the emission spectrum is reduced.
  • a blue-violet light-emitting element and a violet light-emitting element are preferable because they are positioned relatively on the outer side (short wavelength side) of wavelengths from 380 nm to 495 nm, which is the main wavelength region, and D uv can be easily controlled.
  • the semiconductor light emitting device having a light emission peak in the short wavelength region from ⁇ 1 (380 nm) to ⁇ 2 (495 nm) is preferably a blue light emitting device (peak wavelength is about 455 nm to 485 nm).
  • peak wavelength is about 455 nm to 485 nm.
  • a blue-violet light emitting device having a shorter wavelength peak wavelength is about 420 nm to 455 nm
  • a violet light emitting device peak wavelength is about 395 nm to 420 nm
  • a semiconductor laser As the light emitting element.
  • a blue semiconductor laser (oscillation wavelength is about 455 nm to 485 nm) is preferable, and a blue-violet semiconductor laser having a longer wavelength (oscillation wavelength from 420 nm) is preferable.
  • About 455 nm) is more preferable, and a violet semiconductor laser (with an oscillation wavelength of about 395 nm to 420 nm) is very preferable.
  • the semiconductor light emitting element in the short wavelength region used in the method, the light emitting device designing method, or the illumination method has a narrow full width at half maximum of its emission spectrum.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the short wavelength region is preferably 45 nm or less, more preferably 40 nm or less, very preferably 35 nm or less, and particularly preferably 30 nm or less.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the short wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the semiconductor light emitting device in the short wavelength region used in the method, the light emitting device design method, or the illumination method preferably includes an In (Al) GaN-based material in the active layer structure, and thus is formed on a sapphire substrate or a GaN substrate. It is preferable that the light-emitting element be used. In particular, the degree of In segregation in the active layer of the light emitting device formed on the GaN substrate is better than that formed on the sapphire substrate.
  • the substrate is either thick or completely peeled from the semiconductor light emitting device.
  • the substrate is preferably thick, preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 200 ⁇ m or more, so as to facilitate light extraction from the side wall of the GaN substrate. 400 ⁇ m or more is very preferable, and 600 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and particularly preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device preparation.
  • the substrate is preferably peeled off by a method such as laser lift-off.
  • a method such as laser lift-off.
  • the stress applied to the quantum well layer that promotes the broadband due to the extreme lattice mismatch with the substrate is reduced, and as a result, the spectrum of the light emitting element can be narrowed. Therefore, a light emitting element from which a sapphire substrate or the like is peeled off can be expected to have a remarkable synergistic effect with the first to fifth inventions of the present invention, and is very preferable.
  • the full width at half maximum of the phosphor material in the short wavelength region used in the method, the light emitting device design method or the illumination method is narrow.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the phosphor material used in the short wavelength region when excited at room temperature is preferably 90 nm or less, more preferably 80 nm or less, very preferably 70 nm or less, and particularly 60 nm or less. Is preferable.
  • the full width at half maximum of the phosphor material used in the short wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the phosphor material in the short wavelength region preferably has a peak wavelength in the following range in consideration of the convenience of exciting the phosphor material and the controllability of D uv .
  • the peak wavelength is preferably 455 nm to 485 nm, and more preferably 420 nm to 455 nm, which is shorter than this.
  • the peak wavelength is preferably from 455 nm to 485 nm, more preferably from 420 nm to 455 nm, which is shorter than this, and the peak wavelength is very preferably from 395 nm to 420 nm. .
  • Manufacturing of a light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention, a light emitting device according to the second embodiment of the first, fifth, second, or fourth invention of the present invention, and a light emitting device method specific examples of the phosphor material of the short-wavelength region used in the design process or lighting method of the light emitting device, can be preferably used as long as it satisfies the above-described full width at half maximum, alkaline earth and the Eu 2+ and activator There are blue phosphors based on crystals composed of aluminosilicates or alkaline earth halophosphates.
  • a phosphor represented by the following general formula (5) a phosphor represented by the following general formula (5) ′, (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ , and (Ba, Sr, Ca, Mg) Si 2 O 2 N 2 : Eu. (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Mn, Eu (5)
  • the alkaline earth aluminate phosphor represented by the general formula (5) is referred to as a BAM phosphor.
  • Sr a Ba b Eu x (PO 4) c X d (5) ' In the general formula (5) ′, X is Cl.
  • c, d and x are 2.7 ⁇ c ⁇ 3.3, 0.9 ⁇ d ⁇ 1.1, 0.3 ⁇ x ⁇ .
  • thermal radiation from a hot filament, discharge radiation from a fluorescent tube, high-pressure sodium lamp, etc. nonlinear optical effect
  • any light source such as stimulated emission light from a laser including second harmonic generation (SHG) using SEM, spontaneous emission light from a semiconductor light emitting device, spontaneous emission light from a phosphor, etc.
  • SHG second harmonic generation
  • spontaneous emission light from a semiconductor light emitting device spontaneous emission light from a phosphor, etc.
  • light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, light emission from a semiconductor laser, and an SHG laser are preferable because they are small in size, high in energy efficiency, and capable of relatively narrow band light emission. .
  • a blue-green light emitting device peak wavelength is about 495 nm to about 500 nm
  • a green light emitting device peak wavelength is 500 nm
  • an In (Al) GaN-based material on a sapphire substrate or a GaN substrate in an active layer structure.
  • a yellow-green light emitting element peak wavelength is about 530 nm to 570 nm
  • a yellow light emitting element peak wavelength is about 570 nm to 580 nm).
  • a yellow-green light emitting element by GaP on the GaP substrate peak wavelength is about 530 nm to 570 nm
  • a yellow light emitting element by GaAsP on the GaP substrate peak wavelength is about 570 nm to 580 nm
  • a yellow light emitting element (peak wavelength is about 570 nm to about 580 nm) by AlInGaP on a GaAs substrate is also preferable.
  • the active layer structure may be a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are stacked, or a single or double hetero structure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer), which consists of a single pn junction. It may be homozygous.
  • the yellow-green light-emitting element, the green light-emitting element, and the blue-green light-emitting element whose In concentration is lower in the active layer structure than the yellow light-emitting element are segregated in In. Is preferable because the fluctuation of the emission wavelength due to is reduced and the full width at half maximum of the emission spectrum is reduced.
  • the semiconductor light emitting device having a light emission peak in the intermediate wavelength region of ⁇ 2 (495 nm) to ⁇ 3 (590 nm) is preferably a yellow light emitting device (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm).
  • peak wavelength is about 570 nm to 580 nm.
  • a yellow-green light emitting device having a shorter wavelength peak wavelength is about 530 nm to 570 nm) is more preferable, and a green light emitting device having a shorter wavelength (peak wavelength is about 500 nm to about 530 nm) is more preferable, and a blue-green light emitting device (peak) is used.
  • a wavelength of about 495 nm to about 500 nm) is particularly preferable.
  • the oscillation wavelength is preferably in the yellow (peak wavelength is about 570 nm to 580 nm) region for the same reason as described above, and in the yellow-green region (the peak wavelength is about 530 nm to 570 nm) shorter than this. More preferably, it is very preferable to be in the green region (peak wavelength is about 500 nm to 530 nm) with a shorter wavelength than this, and it is particularly preferable to be in the blue green region (peak wavelength is about 495 nm to 500 nm). Is preferable.
  • the semiconductor light emitting element in the intermediate wavelength region used in the method, the light emitting device designing method, or the illumination method preferably has a narrow full width at half maximum of its emission spectrum.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the intermediate wavelength region is preferably 75 nm or less, more preferably 60 nm or less, very preferably 50 nm or less, and particularly preferably 40 nm or less.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the intermediate wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the semiconductor light emitting device in the intermediate wavelength region used in the method, the light emitting device design method, or the illumination method is formed on a sapphire substrate or a GaN substrate when an In (Al) GaN-based material is included in the active layer structure.
  • a light emitting element is preferable. In particular, a light emitting element formed on a GaN substrate is more preferable.
  • the light emitting device in the intermediate wavelength region on the GaN substrate is preferable because a remarkable synergistic effect is expected.
  • the element formed especially on the semipolar surface and the nonpolar surface is preferable. This reduces the piezoelectric polarization effect with respect to the crystal growth direction, which increases the spatial overlap of the spatial electron and hole wave functions in the quantum well layer, which in principle improves luminous efficiency and narrows the spectrum. This is because bandwidth can be realized. Therefore, it is very preferable to use a semiconductor light emitting element on a semipolar or nonpolar GaN substrate because a remarkable synergistic effect with the first to fifth inventions of the present invention can be expected.
  • the thickness of the substrate is either thick or completely removed.
  • the substrate is preferably thick, preferably 100 ⁇ m or more, more preferably 200 ⁇ m or more, so as to facilitate light extraction from the side wall of the GaN substrate. 400 ⁇ m or more is very preferable, and 600 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and particularly preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device preparation.
  • the substrate is preferably thick, preferably 100 ⁇ m or more, and 200 ⁇ m or more so as to promote light extraction from the GaP substrate side wall. More preferably, 400 ⁇ m or more is very preferable, and 600 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably 2 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, very preferably 1.6 mm or less, and particularly preferably 1.4 mm or less from the viewpoint of device preparation.
  • the band gap of the substrate is smaller than the band gap of the material forming the active layer structure, so that light in the emission wavelength region is absorbed.
  • substrate is thin is preferable, and the case where it peeled completely from the semiconductor light-emitting device is preferable.
  • the semiconductor light emitting element when a semiconductor light emitting element is formed on a sapphire substrate or the like, it is preferable to peel off the substrate by a method such as laser lift-off. In this way, the stress applied to the quantum well layer, which is broadened due to an extreme lattice mismatch with the substrate, is reduced, and as a result, the spectrum of the light emitting element can be narrowed. Therefore, the semiconductor light emitting device from which the sapphire substrate or the like is peeled off can be expected to have a remarkable synergistic effect with the first to fifth inventions of the present invention, and is very preferable.
  • a light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention, a light emitting device according to the second embodiment of the first, fifth, second, or fourth invention of the present invention, and a light emitting device
  • the phosphor material in the intermediate wavelength region used in the method the light emitting device design method or the illumination method, the following cases are preferable.
  • the blue phosphor and the fluorescence in the intermediate wavelength region are used.
  • the phosphor emitting in the intermediate wavelength region emits light in a narrow band because of the overlap of spectral distribution with the body material. This is because, when the full width at half maximum of the phosphor material in the intermediate wavelength region is narrower, it is possible to form appropriate depressions (parts having a low relative spectral intensity) particularly in the range of 465 nm or more and 525 nm or less. This is because it is important for realizing “natural, vivid, highly visible, comfortable, color appearance, object appearance”.
  • the peak wavelength of the phosphor material in the intermediate wavelength region is preferably 495 nm to 500 nm in consideration of D uv controllability, and the peak wavelength is 500 nm to 530 nm.
  • the peak wavelength is very preferably 530 nm to 570 nm.
  • the room temperature of the phosphor material used in the intermediate wavelength region is preferably 130 nm or less, more preferably 110 nm or less, very preferably 90 nm or less, and particularly preferably 70 nm or less.
  • the extreme narrowband spectrum may not be able to achieve the desired characteristics unless many types of light-emitting elements are mounted in the light-emitting device. Therefore, when using a light-emitting element that emits purple light, an intermediate wavelength is used.
  • the full width at half maximum of the phosphor material used in the region is preferably 2 nm or more, more preferably 4 nm or more, very preferably 6 nm or more, and particularly preferably 8 nm or more.
  • the phosphor emitting in the intermediate wavelength region emits light in a broad band.
  • the full width at half maximum of a blue semiconductor light-emitting element is relatively narrow, so when a phosphor emitting light in the intermediate wavelength region emits a narrow band, “natural, lively, highly visible, comfortable,
  • the peak wavelength of the phosphor material in the intermediate wavelength region is preferably 511 nm to 543 nm in consideration of D uv controllability, more preferably the peak wavelength is 514 nm to 540 nm.
  • the wavelength is from 520 nm to 540 nm is very preferable, and the peak wavelength is particularly preferably from 520 nm to 530 nm.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the phosphor material used in the intermediate wavelength region when photoexcited at room temperature is 90 nm or more is preferable, 96 nm or more is more preferable, and 97 nm or more is very preferable.
  • the extreme broadband spectrum is a spectral distribution formed between 465 nm and 525 nm, which is important for realizing “natural, vivid, highly visible, comfortable, color appearance, object appearance”.
  • the full width at half maximum of the phosphor material used in the intermediate wavelength region is preferably 110 nm or less, and 108 nm. The following is more preferable, 104 nm or less is very preferable, and 103 nm or less is particularly preferable.
  • any material that satisfies the full width at half maximum can be preferably used.
  • a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region when using a light emitting element that emits violet light such as a violet semiconductor light emitting element in a specific light emitting region and simultaneously using a blue phosphor in the same light emitting region , Eu 2+ , Ce 3+, etc. as an activator.
  • a preferred green phosphor using Eu 2+ as an activator is a green phosphor based on a crystal composed of alkaline earth silicate, alkaline earth silicate nitride or sialon. This type of green phosphor can usually be excited using ultraviolet to blue semiconductor light emitting devices.
  • an alkaline earth silicate crystal as a base examples include a phosphor represented by the following general formula (6) and a phosphor represented by the following general formula (6) ′.
  • the alkaline earth silicate represented by the general formula (6) is referred to as a BSS phosphor.
  • Ba 1-xy Sr x Eu y Mg 1-z Mn z Al 10 O 17 (6) ′ (In the general formula (6) ′, x, y, and z satisfy 0.1 ⁇ x ⁇ 0.4, 0.25 ⁇ y ⁇ 0.6, and 0.05 ⁇ z ⁇ 0.5, respectively.)
  • the alkaline earth aluminate phosphor represented by the formula (6) ′ is referred to as a G-BAM phosphor.
  • a specific example of a material having a sialon crystal as a base includes a phosphor represented by Si 6-z Al z O z N 8-z : Eu (where 0 ⁇ z ⁇ 4.2) (this is expressed as ⁇ - Called SiAlON phosphor).
  • Suitable green phosphors using Ce 3+ as an activator include green phosphors based on garnet-type oxide crystals, such as Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce and alkaline earths There are green phosphors based on metal scandate crystals, such as CaSc 2 O 4 : Ce.
  • Other examples include SrGaS 4 : Eu 2+ .
  • Still another example is an oxynitride phosphor represented by (Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) 3 Si 6 O 12 N 2 (this is referred to as a BSON phosphor).
  • Yttrium / aluminum / garnet phosphor referred to as YAG phosphor
  • Ca 1.5x La 3-X Si 6 N 11 Ce (where x is 0 ⁇ x A lanthanum silicon nitride phosphor represented by ⁇ 1) (referred to as an LSN phosphor).
  • BSS phosphors BSS phosphors, ⁇ -SiAlON phosphors, BSON phosphors, G-BAM phosphors, YAG phosphors, SrGaS 4 : Eu 2+ phosphors and the like can be preferably exemplified.
  • a light emitting element that emits blue light such as a blue semiconductor light emitting element
  • alumina with Ce 3+ as an activator is used as a specific example of a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region.
  • alumina with Ce 3+ as an activator is used as a specific example of a phosphor that emits light in an intermediate wavelength region.
  • green phosphors based on acid salts yttrium aluminum oxides using Ce 3+ as an activator, Eu 2+ activated alkaline earth silicate crystals, and Eu 2+ activated alkaline earth silicate nitrides. These green phosphors are usually excitable using ultraviolet to blue semiconductor light emitting elements.
  • Ce 3+ activated aluminate phosphor examples include a green phosphor represented by the following general formula (8).
  • the Ce 3+ activated aluminate phosphor represented by the general formula (8) is referred to as a G-YAG phosphor.
  • the composition range satisfying the general formula (8) can be appropriately selected.
  • the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum emission intensity at the time of photoexcitation of a single phosphor are preferably in the following ranges in this embodiment. It is preferable that 0.01 ⁇ b ⁇ 0.05 and 0.1 ⁇ c ⁇ 2.6. More preferably, 0.01 ⁇ b ⁇ 0.05 and 0.3 ⁇ c ⁇ 2.6.
  • 0.01 ⁇ b ⁇ 0.05 and 1.0 ⁇ c ⁇ 2.6 It is very preferable that 0.01 ⁇ b ⁇ 0.05 and 1.0 ⁇ c ⁇ 2.6. Also, It is also preferable that 0.01 ⁇ b ⁇ 0.03 and 0.1 ⁇ c ⁇ 2.6. More preferably, 0.01 ⁇ b ⁇ 0.03 and 0.3 ⁇ c ⁇ 2.6. It is very preferable that 0.01 ⁇ b ⁇ 0.03 and 1.0 ⁇ c ⁇ 2.6.
  • Ce 3+ activated yttrium aluminum oxide phosphor examples include a green phosphor represented by the following general formula (9).
  • a Ce 3+ activated yttrium aluminum oxide phosphor represented by the general formula (9) is referred to as a LuAG phosphor.
  • the composition range satisfying the general formula (9) can be appropriately selected.
  • the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum emission intensity at the time of photoexcitation of a single phosphor are preferably in the following ranges in this embodiment.
  • M 1 a M 2 b M 3 c O d (10)
  • M 1 represents a divalent metal element
  • M 2 represents a trivalent metal element
  • M 3 represents a tetravalent metal element
  • a, b, c, and d are 2.7. ⁇ a ⁇ 3.3, 1.8 ⁇ b ⁇ 2.2, 2.7 ⁇ c ⁇ 3.3, 11.0 ⁇ d ⁇ 13.0) (represented by the general formula (10)
  • the phosphor is referred to as a CSMS phosphor.
  • M 1 is a divalent metal element, but is preferably at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba. More preferably, Ca, or Zn, and particularly preferably Ca.
  • Ca may be a single system or a composite system with Mg.
  • M 1 may contain other divalent metal elements.
  • M 2 is a trivalent metal element, but is preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, and Lu, and Al, Sc, Y, Or Lu is more preferred, and Sc is particularly preferred.
  • Sc may be a single system or a composite system with Y or Lu.
  • M 2 is an essential to include Ce
  • M 2 may contain other trivalent metal elements.
  • M 3 is a tetravalent metal element, but preferably contains at least Si.
  • Specific examples of the tetravalent metal element M 3 other than Si are preferably at least one selected from the group consisting of Ti, Ge, Zr, Sn, and Hf, and include Ti, Zr, Sn, and Hf. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of: Sn is particularly preferable.
  • M 3 is Si.
  • M 3 may contain other tetravalent metal elements.
  • the composition range satisfying the general formula (10) can be appropriately selected. Furthermore, wavelength and full width at half maximum of light emission is given to the intensity maximum at photoexcitation of the phosphor alone is to become a preferable range in the present embodiment, the lower limit of the percentage of total M 2 of Ce contained in M 2 is It is preferably 0.01 or more, and more preferably 0.02 or more.
  • the upper limit of the percentage of total M 2 of Ce contained in M 2 is preferably 0.10 or less, more preferably 0.06 or less.
  • the lower limit of the ratio of Mg contained in the M 1 element to the entire M 1 is preferably 0.01 or more, and more preferably 0.03 or more.
  • the upper limit is preferably 0.30 or less, and more preferably 0.10 or less.
  • M 1 a M 2 b M 3 c O d (11)
  • M 1 represents an activator element containing at least Ce
  • M 2 represents a divalent metal element
  • M 3 represents a trivalent metal element
  • a, b, c and d are 0.0001 ⁇ a ⁇ 0.2, 0.8 ⁇ b ⁇ 1.2, 1.6 ⁇ c ⁇ 2.4, and 3.2 ⁇ d ⁇ 4.8 are satisfied
  • the phosphor represented by is called a CSO phosphor.
  • M 1 is an activator element contained in the crystal matrix and contains at least Ce. Also, at least one 2-4 selected from the group consisting of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. Valent elements can be included.
  • M 2 is a divalent metal element, but is preferably at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba, and is Mg, Ca, or Sr. Is more preferable, and 50 mol% or more of the element of M 2 is particularly preferably Ca.
  • M 3 is a trivalent metal element, and is preferably at least one selected from the group consisting of Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, Yb, and Lu, and Al, Sc, Yb or Lu is more preferable, Sc or Sc and Al, or Sc and Lu is even more preferable, and 50 mol% or more of the element of M 3 is particularly preferably Sc.
  • M 2 and M 3 represent divalent and trivalent metal elements, respectively, but only a small part of M 2 and / or M 3 is a monovalent, tetravalent, or pentavalent metal element. Furthermore, a trace amount of anions such as halogen elements (F, Cl, Br, I), nitrogen, sulfur, selenium and the like may be contained in the compound.
  • the composition range satisfying the general formula (11) can be appropriately selected.
  • the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum emission intensity at the time of photoexcitation of a single phosphor are preferably in the following ranges in this embodiment. It is preferable that 0.005 ⁇ a ⁇ 0.200, It is more preferable that 0.005 ⁇ a ⁇ 0.012, It is very preferable that 0.007 ⁇ a ⁇ 0.012.
  • a specific example of the phosphor based on Eu 2+ activated alkaline earth silicate crystal includes a green phosphor represented by the following general formula (12).
  • the alkaline earth silicate phosphor represented by the general formula (12) is referred to as a BSS phosphor).
  • the composition range satisfying the general formula (12) can be appropriately selected.
  • the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum emission intensity at the time of photoexcitation of a single phosphor are preferably in the following ranges in this embodiment. More preferably, 0.20 ⁇ c ⁇ 1.00 and 0.25 ⁇ x ⁇ 0.50, It is very preferable that 0.20 ⁇ c ⁇ 1.00 and 0.25 ⁇ x ⁇ 0.30.
  • 0.50 ⁇ c ⁇ 1.00 and 0.00 ⁇ x ⁇ 0.50 More preferably, 0.50 ⁇ c ⁇ 1.00 and 0.25 ⁇ x ⁇ 0.50, It is very preferable that 0.50 ⁇ c ⁇ 1.00 and 0.25 ⁇ x ⁇ 0.30.
  • a specific example of the phosphor based on Eu 2+ activated alkaline earth silicate nitride includes a green phosphor represented by the following general formula (13).
  • (Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu) 3 Si 6 O 12 N 2 (13) this is called a BSON phosphor.
  • the composition range satisfying the general formula (13) can be appropriately selected.
  • the wavelength and the full width at half maximum that give the maximum emission intensity at the time of photoexcitation of a single phosphor are preferably in the following ranges in this embodiment.
  • divalent metal elements Ba, Ca, Sr, Mg, Zn, Eu
  • a combination of Ba, Sr, and Eu is preferable.
  • the ratio of Sr to Ba is More preferably, the content is 10 to 30%.
  • Light emitted from any light source such as light, spontaneous emission from a semiconductor light emitting device, spontaneous emission from a phosphor, and the like can be included.
  • light emission from a photoexcited phosphor, light emission from a semiconductor light emitting element, and light emission from a semiconductor laser are preferable because they are small in size, high in energy efficiency, and capable of relatively narrow band light emission.
  • the semiconductor light emitting element an AlGaAs material formed on a GaAs substrate, an orange light emitting element including an (Al) InGaP material formed on a GaAs substrate in an active layer structure (peak wavelength is about 590 nm to about 600 nm), Red light emitting elements (600 nm to 780 nm) are preferred.
  • a red light emitting element (600 nm to 780 nm) including a GaAsP-based material formed on a GaP substrate in the active layer structure is preferable.
  • the active layer structure may be a multiple quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are stacked, or a single or double hetero structure including a relatively thick active layer and a barrier layer (or a clad layer), which consists of a single pn junction. It may be homozygous.
  • the peak wavelength is preferably close to 630 nm in consideration of both D uv controllability and radiation efficiency.
  • the red light emitting element is more preferable than the orange light emitting element. That is, in the first to fifth inventions of the present invention, the semiconductor light emitting device having an emission peak in a long wavelength region from ⁇ 3 (590 nm) to 780 nm is preferably an orange light emitting device (peak wavelength is about 590 nm to 600 nm), and emits red light.
  • An element (a peak wavelength is about 600 nm to about 780 nm) is more preferable, and a red light emitting element having a peak wavelength close to about 630 nm is very preferable.
  • a red light emitting device having a peak wavelength of 615 nm to 645 nm is very preferable.
  • the oscillation wavelength preferably has an oscillation wavelength in an orange (peak wavelength is about 590 to 600 nm) region, and has an oscillation wavelength in a red (peak wavelength about 600 to 780 nm) region. More preferably, the oscillation wavelength is very preferably in the red region close to about 630 nm. In particular, a red semiconductor laser having an oscillation wavelength of 615 nm to 645 nm is very preferable.
  • the long wavelength full width at half maximum of the semiconductor light emitting element in the long wavelength region used in the method, the light emitting device design method or the illumination method is preferably narrow.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the long wavelength region is preferably 30 nm or less, more preferably 25 nm or less, very preferably 20 nm or less, and particularly preferably 15 nm or less.
  • the full width at half maximum of the semiconductor light emitting element used in the long wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the band gap of the GaAs substrate is smaller than the band gap of the material forming the active layer structure, light in the emission wavelength region is absorbed. For this reason, it is preferable that the thickness of the substrate is thin, and it is preferable that the substrate is completely removed.
  • the full width at half maximum of the phosphor material in the long wavelength region used in the method, the light emitting device design method, or the illumination method is narrow.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the phosphor material used in the long wavelength region when excited at room temperature is preferably 130 nm or less, more preferably 110 nm or less, very preferably 90 nm or less, and particularly 70 nm or less. Is preferred.
  • the full width at half maximum of the phosphor material used in the long wavelength region is 2 nm or more. Is preferable, 4 nm or more is more preferable, 6 nm or more is very preferable, and 8 nm or more is particularly preferable.
  • the peak wavelength may be close to 630 nm when a light emitting device is made as one unit with other materials in consideration of both D uv controllability and radiation efficiency. Highly preferred.
  • the phosphor material having an emission peak in the long wavelength region from ⁇ 3 (590 nm) to 780 nm preferably has a peak between 590 nm and 600 nm. It is more preferable that the peak has a peak at about 780 nm, and it is very preferable that the peak wavelength is close to 630 nm. In particular, a phosphor material having a peak wavelength of 620 nm to 655 nm is very preferable.
  • any material that satisfies the full width at half maximum can be preferably used.
  • Specific examples thereof include phosphors having Eu 2+ as an activator and based on a crystal made of alkaline earth silicon nitride, ⁇ sialon or alkaline earth silicate. This type of red phosphor can usually be excited using ultraviolet to blue semiconductor light emitting devices.
  • an alkaline earth silicon nitride crystal as a base material include phosphors represented by (Ca, Sr, Ba, Mg) AlSiN 3 : Eu and / or (Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu.
  • SCASN phosphor (This is called SCASN phosphor), (CaAlSiN 3 ) 1-x (Si 2 N 2 O) x : Eu (where x is 0 ⁇ x ⁇ 0.5) (this is CASON) (Referred to as a phosphor), (Sr, Ca, Ba) 2 Al x Si 5-x O x N 8-x : a phosphor represented by Eu (where 0 ⁇ x ⁇ 2), Eu y (Sr, Ca, Ba) 1-y : A phosphor represented by Al 1 + x Si 4-x O x N 7-x (where 0 ⁇ x ⁇ 4, 0 ⁇ y ⁇ 0.2).
  • an Mn 4+ activated fluoride complex phosphor is also included.
  • the Mn 4+ activated fluoride complex phosphor is a phosphor using Mn 4+ as an activator and an alkali metal, amine or alkaline earth metal fluoride complex salt as a base crystal.
  • Fluoride complexes that form host crystals include those whose coordination center is a trivalent metal (B, Al, Ga, In, Y, Sc, lanthanoid), and tetravalent metal (Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Re, Hf) and pentavalent metals (V, P, Nb, Ta), and the number of fluorine atoms coordinated around them is 5-7.
  • Preferred Mn 4+ -activated fluoride complex phosphor, the alkali metal hexafluoro complex salt as host crystals A 2 + x M y Mn z F n (A is Na and / or K; M is Si and Al; -1 ⁇ x ⁇ 1, 0.9 ⁇ y + z ⁇ 1.1, 0.001 ⁇ z ⁇ 0.4, and 5 ⁇ n ⁇ 7).
  • A is one or more selected from K (potassium) or Na (sodium) and M is Si (silicon) or Ti (titanium), for example, K 2 SiF 6 : Mn (this Is referred to as a KSF phosphor), and K 2 Si 1-x Na x Al x F 6 : Mn, K 2 TiF 6 : Mn in which a part of this constituent element (preferably 10 mol% or less) is substituted with Al and Na. (This is called a KSNAF phosphor).
  • a phosphor represented by the following general formula (7) and a phosphor represented by the following general formula (7) ′ are also included.
  • (La 1-x-y Eu x Ln y) 2 O 2 S (7) In the general formula (7), x and y represent numbers satisfying 0.02 ⁇ x ⁇ 0.50 and 0 ⁇ y ⁇ 0.50, respectively, and Ln represents Y, Gd, Lu, Sc, Sm and Er. Represents at least one trivalent rare earth element.)
  • the lanthanum oxysulfide phosphor represented by the general formula (7) is referred to as a LOS phosphor).
  • LOS phosphor MGOF phosphor, KSF phosphor, KSNAF phosphor, SCASN phosphor, CASON phosphor, (Sr, Ca, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu phosphor, (Sr , Ca, Ba) AlSi 4 N 7 phosphor and the like can be preferably exemplified.
  • a light emitting device according to the first embodiment of the first invention of the present invention, a light emitting device according to the second embodiment of the first, fifth, second, or fourth invention of the present invention, and a light emitting device
  • the light emitting device design method, or the illumination method there is no particular limitation on the material for appropriately controlling the spectral distribution of the light emitting device.
  • the light emitting device to be embodied is as follows.
  • a light emitting element that emits violet light such as a violet semiconductor light emitting element in a specific light emitting region
  • having a phosphor that emits light in the intermediate wavelength region when using a blue phosphor simultaneously in the same light emitting region It is as follows.
  • a purple LED (with a peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region, and at least selected from among SBCA, SCA, and BAM that are relatively narrow band phosphors as a light emitting element in a short wavelength region
  • SBCA SBCA
  • SCA SCA
  • BAM relatively narrow band phosphors
  • One or more are included in the light source, and at least one or more selected from ⁇ -SiAlON, BSS, BSON, and G-BAM, which are relatively narrow-band phosphors as light emitting elements in the intermediate wavelength region, are included in the light source, It is preferable that at least one or more selected from among CASON, SCASN, LOS, KSF, and KSNAF is included in the light source as the light emitting element in the long wavelength region.
  • a violet LED (with a peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) is used as a first light emitting element in a short wavelength region
  • a SBCA which is a relatively narrow band phosphor
  • ⁇ -SiAlON which is a relatively narrow-band phosphor
  • CASON CASON
  • a purple LED (with a peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) is used as the first light emitting element in the short wavelength region, and an SCA that is a relatively narrow-band phosphor is incorporated in the light source as the second light emitting element in the short wavelength region.
  • ⁇ -SiAlON which is a relatively narrow-band phosphor
  • CASON CASON
  • a purple LED (with a peak wavelength of about 395 nm to 420 nm) is used as the first light emitting element in the short wavelength region
  • BAM which is a relatively narrow band phosphor
  • BSS which is a relatively narrow-band phosphor
  • CASON CASON
  • a blue-violet LED peak wavelength is about 420 nm to 455 nm
  • a blue LED peak wavelength is about 455 nm to 485 nm
  • a relatively narrow band fluorescence is used as a light emitting element in an intermediate wavelength region.
  • a blue-violet LED (with a peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (with a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region and a relatively narrow band as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use BCAS, which is a phosphor, and SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region.
  • a blue-violet LED (with a peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (with a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region and a relatively narrow band as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use ⁇ -SiAlON, which is a phosphor, and CASON as the first light emitting element in the long wavelength region.
  • a blue-violet LED (with a peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (with a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region and a relatively narrow band as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use ⁇ -SiAlON which is a phosphor, use CASON as the first light emitting element in the long wavelength region, and use KSF or KSNAF as the second light emitting element in the long wavelength region.
  • a blue-violet LED (with a peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (with a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region and a relatively narrow band as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use ⁇ -SiAlON, which is a phosphor, and SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region.
  • a blue-violet LED (with a peak wavelength of about 420 nm to 455 nm) and / or a blue LED (with a peak wavelength of about 455 nm to 485 nm) is used as a light emitting element in a short wavelength region and a relatively narrow band as a first light emitting element in an intermediate wavelength region. It is very preferable to use ⁇ -SiAlON which is a phosphor, use SCASN as the first light emitting element in the long wavelength region, and use KSF or KSNAF as the second light emitting element in the long wavelength region.
  • the combination of these light emitting elements is very convenient for realizing the appearance of the color and the object that the subject has preferred in the visual experiment, such as the peak wavelength position and the full width at half maximum of each light emitting element.
  • a specific light emitting region includes a blue light emitting element, and phosphors in the intermediate wavelength region are Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce (CSMS phosphor), CaSc 2 O 4 : Ce (CSO phosphor).
  • At least one green phosphor selected from Lu 3 Al 5 O 12 : Ce (LuAG phosphor), Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce (G-YAG phosphor), Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu (SCASN phosphor), CaAlSi (ON) 3 : Eu (CASON phosphor), or CaAlSiN 3 : Eu (CASN phosphor) Is preferable, and a light emitting device including such a light emitting region is preferable.
  • the design method of the light emitting device or the illumination method when the light emitting element (light emitting material) described so far is used, the index A cg , the radiation efficiency K (lm / W), D uv and the like are set to desired values. Since it becomes easy, it is preferable. Further, regarding the light as a color stimulus, regarding the difference between the appearance of the color of the 15 color chart when the illumination with the light emitting device is assumed and the appearance of the color when the illumination with the calculation reference light is assumed.
  • are also preferable because the above-described light-emitting element can be easily set to a desired value.
  • D uv 0 to an appropriate negative value.
  • the light-emitting position of the light-emitting element in the long-wavelength region is moved further to the short-wavelength side.
  • the relative light emission intensity of the light emitting element in the short wavelength region is increased, the relative light emission intensity of the light emitting element in the long wavelength region is increased, the relative light emission intensity of the light emitting element in the intermediate wavelength region is decreased, etc. Is possible.
  • the light emitting position of the light emitting element in the short wavelength region is moved to the short wavelength side, and the light emitting position of the light emitting element in the long wavelength region is changed. What is necessary is just to perform simultaneously to move to the long wavelength side. Further, in order to change D uv to the positive side, an operation reverse to the above description may be performed.
  • a wide variety of illumination objects having various hues in an illuminance range of about 150 lx to about 5000 lx, in which visual experiments were performed can be converted to 10,000 lx such as outdoors. Clarify the primary light-emitting device or lighting method for natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance, object appearance as seen in high-light environments ing. In particular, each hue can be naturally vivid, and at the same time, a white object can be perceived as whiter than the experimental reference light.
  • the natural, lively, highly visible, comfortable, color appearance and object appearance as seen in a high illumination environment is to make the D uv of the light at the position of the illumination object within an appropriate range, and the appearance of the color of the 15 color chart assuming the illumination with the light and the reference light for calculation
  • , etc., relating to the difference in color appearance of the 15-color chart assuming illumination is set to an appropriate range.
  • the light emitting device used in the illumination method according to the fourth aspect of the present invention may be any device as long as it is a device capable of such illumination.
  • the device may be a single illumination light source or an illumination module in which at least one of the light sources is mounted on a heat sink or the like.
  • the lighting fixture which provided the circuit etc. may be sufficient.
  • it may be an illumination system having a mechanism that collects at least a light source, a module, a fixture, and the like and supports them at least.
  • the means for making the object visible is to make the light emitting device an appropriate range of D uv obtained from the spectral distribution of light emitted in the main radiation direction, and the index A cg is an appropriate range.
  • the light emitting device may be a single illumination light source or an illumination module in which at least one of the light sources is mounted on a heat sink or the like.
  • the lighting fixture which provided the circuit etc. may be sufficient.
  • it may be an illumination system having a mechanism that collects at least a light source, a module, a fixture, and the like and supports them at least.
  • the control element is a passive element which does not have an amplification function by itself, and is a light emitting element, There is no particular limitation as long as the light emitted from the light emitting device having a relatively low degree of processing can be intensity-modulated for each wavelength within an appropriate range to constitute a light emitting device having a high degree of processing. .
  • such a function may be expressed as the control element acting on the light emitting element.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention includes passive devices such as a reflection mirror, an optical filter, and various optical lenses.
  • control elements of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention are dispersed in the encapsulant of the package LED, and intensity modulation for each wavelength within an appropriate range. May be a light-absorbing material.
  • control element does not include a light-emitting element, a reflection mirror, an optical filter, a light-absorbing material, or the like that gives only intensity modulation with a small wavelength dependency to light emitted from a light-emitting device having a relatively low processing degree.
  • the control element provides the spectral distribution of the light emitted from the light emitting element in the main radiation direction under the condition 1 already described. And a spectral distribution of light that satisfies both conditions 2 and 2. Therefore, the characteristics to be possessed by the control element of the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention depend on the spectral distribution of light emitted from the light emitting element in the main radiation direction. To do. However, in general, there are preferred light emitting element properties that should be present in order to be able to achieve a good color appearance of the light emitted from the light emitting device, and in some cases a better color appearance.
  • the control element is D uv derived from the spectral distribution of light emitted from the light emitting element in the main radiation direction.
  • the D uv ( ⁇ elm) the D uv derived from the spectral distribution of the light emitted from the light-emitting device in the main radiation direction when defined as D uv ( ⁇ SSL), D uv ( ⁇ SSL) ⁇ D
  • D uv ( ⁇ elm ) It is preferable to satisfy uv ( ⁇ elm ).
  • the condition 1 specifies that ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040. D uv in this range is a very small value as compared with general LED lighting that is already distributed in the market.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention has a property of reducing the spectral distribution D uv .
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention is to increase D uv , the light emitting device satisfies the condition 1. Needless to say, there is nothing to do. For example, in the case of a light emitting element that is too strong in color appearance, there may be a case where a good color appearance is realized by arranging a control element that increases D uv .
  • a control element that increases the relative emission intensity of a light emitting element in a short wavelength region, increases the relative emission intensity of a light emitting element in a long wavelength region, and decreases the relative emission intensity of a light emitting element in an intermediate wavelength region Specifically, it is possible to select a control element that has a high light transmittance in the short wavelength region and a long wavelength region and a low light transmittance in the medium wavelength region. In addition, there is a control element that gives unevenness to the spectral distribution of light emitted in the main direction from the light emitting element. On the other hand, in order to change D uv to the positive side, an operation reverse to the above may be performed.
  • the control element is derived from the spectral distribution of light emitted from the light emitting element in the main radiation direction.
  • the a cg a cg ( ⁇ elm) the a cg derived from the spectral distribution of the light emitted from the light-emitting device in the main radiation direction when defined as a cg ( ⁇ SSL), a cg ( ⁇ SSL) It is preferable to satisfy ⁇ A cg ( ⁇ elm ).
  • Condition 2 specifies that ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10.
  • the A cg in this range is a very small value as compared with general LED lighting currently distributed in the market.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention has a property of reducing the A cg of the spectral distribution.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is to increase A cg , the light emitting device satisfies the condition 2. Needless to say, there is nothing to do. For example, in the case of a light emitting element that is too strong in color appearance, there may be a case where a good color appearance is realized by arranging a control element that increases A cg .
  • the control element is derived from the spectral distribution of light emitted from the light emitting element in the main radiation direction.
  • the average saturation difference is defined as SAT av ( ⁇ elm )
  • the average saturation difference derived from the spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is defined as SAT av ( ⁇ SSL )
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is It is preferable to have a property of increasing SAT av when the illumination by the spectral distribution is mathematically assumed. However, even if the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention reduces SAT av , for example, the color appearance is too strong. In the case of a light-emitting element, there is a case where a good color appearance is realized by arranging a control element for reducing SAT av .
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention preferably absorbs or reflects light in the region of 380 nm ⁇ ⁇ (nm) ⁇ 780 nm. It is preferable. Further, the control element of the second embodiment in the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention is a condensing and / or diffusing function of light emitted from the light emitting element, for example, a concave lens, You may have functions, such as a convex lens and a Fresnel lens. In addition, since the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is often arranged close to the light emitting element, it may have heat resistance. preferable.
  • the heat-resistant control element examples include a control element manufactured from a heat-resistant material such as glass.
  • the control element of the second embodiment in the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention is doped with a desired element or the like, for example, in order to realize desired reflection characteristics and transmission characteristics. As a result, it may be colored.
  • the control element according to the second embodiment of the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention described above is, for example, the first and second of the present invention among the commercially available filters. What satisfies the requirements of the second embodiment in the fourth and fifth inventions may be selected as appropriate.
  • the filter may be designed and created so that the light emitted from the light emitting device has a desired spectral distribution. For example, when producing a filter having a plurality of absorption peaks, prepare a plurality of types of films having a property of absorbing light in one wavelength region and films having a property of absorbing light in another wavelength region. May be laminated to form a multilayer filter. Further, the dielectric film may be laminated in multiple layers to realize desired characteristics.
  • the second embodiment of the first, second, fourth and fifth inventions of the present invention provides a wide variety of illumination objects having various hues in the illuminance range of 150 lx to about 5000 lx.
  • a method for realizing a light-emitting device that suppresses such secondary effects on an illumination target is also clarified.
  • each hue can be made natural vivid, and at the same time, a white object can be perceived as whiter than the experimental reference light.
  • the second embodiment of the first, second, fourth, and fifth inventions of the present invention can be applied to a lighting device that has already been distributed in the market and has not realized a good color appearance.
  • This is an extremely practical technique that can provide an illuminating device capable of realizing a good color appearance by an extremely simple method of arranging a control element such as a reflection mirror.
  • the light emitted from the light emitting element is subjected to intensity modulation with respect to an appropriate wavelength by the control element, and the light emitted from the light emitting device satisfies the condition 1-2.
  • the light emitting device may have any configuration.
  • the device may be a single illumination light source or an illumination module in which at least one of the light sources is mounted on a heat sink or the like.
  • the lighting fixture which provided the circuit etc. may be sufficient.
  • it may be an illumination system having a mechanism that collects at least a light source, a module, a fixture, and the like and supports them at least.
  • the illumination method according to the second embodiment of the fourth invention of the present invention includes light emitted from the semiconductor light emitting element as a component in the spectral distribution, and
  • , D uv or the like is an illumination method for irradiating an object to be illuminated with light in an appropriate range, according to the second embodiment of the fourth aspect of the present invention.
  • the light emitting device used for the illumination method may be any device having any configuration as long as it is a device capable of such illumination.
  • the device may be a single illumination light source or an illumination module in which at least one of the light sources is mounted on a heat sink or the like.
  • the lighting fixture which provided the circuit etc. may be sufficient.
  • it may be an illumination system having a mechanism that collects at least a light source, a module, a fixture, and the like and supports them at least.
  • the radiometric, photometric, and colorimetric characteristics of the light emitting devices of the examples are shown in Table 17, As summarized in Table 18, the color appearance of the illumination object was very good overall. Therefore, the light emitting device according to the second embodiment of the first invention of the present invention is extremely simple in that control elements such as a filter and a reflection mirror are arranged for a lighting device that does not realize good color appearance. It is an illuminating device that can realize a good color appearance by a simple method, and it is extremely easy to arrange control elements such as filters and reflecting mirrors for the illuminating device that can realize a good color appearance. Thus, the lighting device can realize a good color appearance that matches the user's preference.
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is
  • the emit SSL phi by changing the amount of light flux and / or radiant flux amount emitted (lambda) from the area, the light emitting device emitting region capable to satisfy the following conditions 1-2 are inherent.
  • the light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [1-2] [1-1] The light-emitting device according to [1-1], wherein all ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) satisfy the conditions 1 and 2. [1-3] [1-1] or [1-2] The light-emitting device according to [1-1], wherein at least one of the M light-emitting regions is electrically driven independently of the other light-emitting regions. A light-emitting device with a wiring. [1-4] [1-3] The light-emitting device according to [1-3], wherein all M light-emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of the other light-emitting regions.
  • [1-5] [1-1] to [1-4] The light-emitting device according to any one of [1-1] to [1-4], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and A light emitting device in which at least one selected from the group consisting of a distance D uvSSL from a black body radiation locus can be changed.
  • [1-6] [1-5] The light-emitting device according to [1-5], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the distance D uvSSL from the black body radiation locus
  • a light-emitting device capable of independently controlling a light flux and / or a radiant flux emitted from the light-emitting device in a main radiation direction when at least one selected from the group is changed.
  • [1-7] The light emitting device according to any one of [1-1] to [1-6], wherein a maximum distance L formed by any two points on a virtual outer periphery that envelops the entire different light emitting regions that are closest to each other is The light-emitting device which is 0.4 mm or more and 200 mm or less. [1-8] [1-1] The light-emitting device according to any one of [1-7], A light-emitting device having a light-emitting region in which ⁇ SSL ( ⁇ ) can further satisfy the following condition 3-4 by changing the amount of light flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light-emitting region.
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * value in color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when illumination by light emitted in the radiation direction is mathematically assumed The values are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15, respectively) CIE 1976 L * of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed .
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • the light-emitting device according to any one of [1-8], The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W)
  • K radiation efficiency
  • M is a natural number of 2 or more
  • a semiconductor light-emitting element as a light-emitting element in at least one of the light-emitting regions
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is
  • the light emitting region is designed so that ⁇ SSL ( ⁇ ) can satisfy the following condition 1-2 by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light emitting region.
  • the light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [1-12] [1-11] The method for designing a light emitting device according to [1-11], wherein all ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) satisfy the conditions 1 and 2. [1-13] [1-11] or [1-12] The method for designing a light-emitting device according to [1-11], wherein at least one of the M light-emitting regions is electrically independent of other light-emitting regions. A method for designing a light-emitting device that is a wiring that can be easily driven. [1-14] [1-13] The method for designing a light-emitting device according to [1-13], wherein all M light-emitting regions are wirings that can be electrically driven independently of the other light-emitting regions.
  • [1-15] A method for designing a light-emitting device according to any one of [1-14], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K ), And at least one selected from the group consisting of the distance D uvSSL from the blackbody radiation locus, and the light emitting device design method.
  • [1-16] [1-15] The light emitting device design method according to [1-15], wherein the index A cg , the correlated color temperature T SSL (K) represented by the formula (1) or (2), and the distance from the black body radiation locus
  • a method of designing a light emitting device characterized in that when at least one selected from the group consisting of D uvSSL changes, a light flux and / or a radiant flux emitted from the light emitting device in a main radiation direction can be controlled independently.
  • [1-17] [1-11] The method of designing a light emitting device according to any one of [1-16], wherein a maximum distance formed by any two points on a virtual outer circumference that envelops the entire different light emitting regions that are closest to each other A method for designing a light emitting device, wherein L is 0.4 mm or more and 200 mm or less. [1-18] A method for designing a light emitting device according to any one of [1-11] to [1-17], A method for designing a light-emitting device capable of further satisfying the following condition 3-4 by changing ⁇ SSL ( ⁇ ) by changing the amount of luminous flux and / or the amount of radiant flux emitted from the light-emitting region.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • a method for designing a light emitting device according to any one of [1-11] to [1-18],
  • the light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W)
  • K lm / W
  • a design method of a light-emitting device characterized by being able to satisfy the above.
  • a method for designing a light emitting device according to any one of [1-11] to [1-19], The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a correlated color temperature T SSL (K) of 2550 (K) ⁇ T SSL (K) ⁇ 5650 (K).
  • T SSL (K) correlated color temperature of 2550 (K) ⁇ T SSL (K) ⁇ 5650 (K).
  • the spectral distribution of light emitted from each light emitting region in the main radiation direction of the light emitting device is ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M), and all light emitted from the light emitting device in the radiation direction is Spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ) is
  • the light emitted from the light emitting device includes light whose distance D uvSSL from the black body radiation locus defined by ANSI C78.377 is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040 in the main radiation direction. .
  • a spectral distribution of light emitted from the light emitting device in the radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), and a reference selected according to a correlated color temperature T SSL (K) of light emitted from the light emitting device in the radiation direction
  • the light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ )
  • the tristimulus values of light emitted from the light emitting device in the radiation direction X SSL , Y SSL , Z SSL ) are emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • X ref , Y ref , Z ref are the tristimulus values of the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) Selected according to the normalized spectral distribution S SSL ( ⁇ ) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction and the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted from the light emitting device in the radiation direction.
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength maximum of the S SSL (lambda) upon the ⁇ R (nm), ⁇ S SSL ( ⁇ R) on the longer wavelength side than R / 2 and When there is a wavelength ⁇ 4,
  • the index A cg represented by the following mathematical formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg ⁇ ⁇ 10, Within a range of wavelength 380nm or 780 nm, the wavelength giving the longest wavelength
  • [1-22] [1-21] The driving method of the light emitting device according to [1-21], wherein all ⁇ SSL N ( ⁇ ) (N is 1 to M) is fed to the light emitting region so as to satisfy the conditions 1 and 2 Driving method of the light emitting device.
  • [1-23] A method of driving a light emitting device according to [1-21] or [1-22], wherein at least one of the M light emitting regions is electrically independent of the other light emitting regions.
  • [1-24] A method of driving a light emitting device according to any one of [1-21] to [1-23], wherein all M light emitting regions are electrically driven independently of other light emitting regions Driving method.
  • [1-26] [1-25] The light-emitting device driving method according to [1-25], wherein the index A cg represented by the formula (1) or (2), the correlated color temperature T SSL (K), and the black body radiation locus A method of driving a light-emitting device in which when at least one selected from the group consisting of a distance D uvSSL is changed, a light flux and / or a radiant flux emitted from the light-emitting device in a main radiation direction is unchanged.
  • [1-27] [1-25] The method for driving the light emitting device according to [1-25], wherein the light is emitted from the light emitting device in a main radiation direction when the index A cg represented by the formula (1) or (2) is decreased.
  • a driving method of a light emitting device for reducing a luminous flux and / or a radiant flux [1-28] The method for driving a light emitting device according to [1-25], wherein when the correlated color temperature T SSL (K) is increased, the luminous flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction is increased. Driving method of light emitting device. [1-29] The method of driving a light emitting device according to [1-25], wherein when the distance D uvSSL from the black body radiation locus is reduced, the light flux and / or the radiant flux emitted from the light emitting device in the main radiation direction is reduced. Driving method of light emitting device.
  • a method for driving a light emitting device according to any one of [1-21] to [1-29], A driving method of a light-emitting device, in which ⁇ SSL ( ⁇ ) is further fed so as to satisfy the following condition 3-4.
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * value in color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when illumination by light emitted in the radiation direction is mathematically assumed The values are a * nSSL and b * nSSL (where n is a natural number from 1 to 15, respectively) CIE 1976 L * of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T SSL (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed .
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above-mentioned 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degree) (where n is 1 to 15
  • An illumination method including illuminating an object with light, In the illumination step, when the light emitted from the light emitting device illuminates the object, the light measured at the position of the object satisfies the following ⁇ 1>, ⁇ 2>, and ⁇ 3>. Lighting method to do. ⁇ 1>
  • the distance D uvSSL from the blackbody radiation locus defined by ANSI C78.377 of the light measured at the position of the object is ⁇ 0.0350 ⁇ D uvSSL ⁇ ⁇ 0.0040.
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * nSSL ) 2 + (b * nSSL ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 types of modified Munsell color charts when the illumination by light measured at the position of the object is mathematically assumed is ⁇ nSSL (degrees) (Where n is a natural number from 1 to
  • [1-36] [1-35] The illumination method according to [1-35], wherein the saturation difference average represented by the formula (3) is averaged. , The illuminance of the object is independently controlled when at least one selected from the group consisting of correlated color temperature T SSL (K) and distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is changed. Lighting method. [1-37] The illumination method according to [1-36], wherein the average saturation difference represented by the formula (3) is , An illumination method in which the illuminance of the object remains unchanged when at least one selected from the group consisting of correlated color temperature T SSL (K) and distance D uvSSL from the blackbody radiation locus is changed.
  • the illumination method according to [1-36], wherein the average saturation difference represented by the formula (3) is The illumination method which reduces the illumination intensity in the said target object when increasing.
  • T SSL (K) correlated color temperature
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of the light emitted from the light emitting element in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), the spectral distribution of the light emitted from the light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ), ⁇ elm ( ⁇ ) satisfies both condition 1 and condition 2 below, and ⁇ SSL ( ⁇ ) also satisfies both condition 1 and condition 2 below.
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * values in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed The values are a * n and b * n (where n is a natural number from 1 to 15), CIE 1976 L * a of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • the light-emitting device according to any one of The light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in the range of 380 nm to 780 nm derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ), 180 (lm / W) ⁇ K (Lm / W) ⁇ 320 (lm / W) A light emitting device characterized by satisfying the above.
  • the light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-17],
  • the light emitted from the light emitting device in the radiation direction has a radiation efficiency K (lm / W) in a wavelength range of 380 nm or more and 780 nm or less derived from the spectral distribution ⁇ SSL ( ⁇ ).
  • K radiation efficiency
  • ⁇ SSL spectral distribution
  • [2-21] [2-1] to [2-20] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-20], wherein the light-emitting device emits light emitted from one to six types of light-emitting elements in the radiation direction.
  • a light emitting device. [2-22] [2-1] to [2-21] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-21], wherein a peak wavelength of an emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is 380 nm or more and less than 495 nm, and a full width at half maximum is 2 nm or more and 45 nm.
  • a light emitting device characterized by the following.
  • [2-23] [2-22] The light-emitting device according to [2-22], wherein the peak wavelength of the emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is 395 nm or more and less than 420 nm.
  • [2-24] [2-22] The light-emitting device according to [2-22], wherein a peak wavelength of an emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is 420 nm or more and less than 455 nm.
  • [2-25] [2-22] The light-emitting device according to [2-22], wherein the peak wavelength of the emission spectrum of the semiconductor light-emitting element is not less than 455 nm and less than 485 nm.
  • a light emitting device characterized by the following. [2-28] [2-1] to [2-21] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-21], wherein the semiconductor light-emitting element is any substrate selected from the group consisting of a sapphire substrate, a GaN substrate, a GaAs substrate, and a GaP substrate A light-emitting device created above. [2-29] [2-1] to [2-21] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-21], wherein the semiconductor light-emitting element is formed on a GaN substrate or a GaP substrate, and the thickness of the substrate is not less than 100 ⁇ m and not more than 2 mm. There is a light emitting device.
  • a light emitting device comprising at least one selected from the group consisting of 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ and (Ba, Sr, Ca, Mg) Si 2 O 2 N 2 : Eu. (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Mn, Eu (5) Sr a Ba b Eu x (PO 4) c X d (5) ' (In the general formula (5) ′, X is Cl. Also, c, d and x are 2.7 ⁇ c ⁇ 3.3, 0.9 ⁇ d ⁇ 1.1, 0.3 ⁇ x ⁇ .
  • [2-36] The light-emitting device according to [2-35], wherein the phosphor is Si 6-z Al z O z N 8-z : Eu (where 0 ⁇ z ⁇ 4.2), and the following general formula (6): 1.
  • the phosphor is Si 6-z Al z O z N 8-z : Eu (where 0 ⁇ z ⁇ 4.2), and the following general formula (6): 1.
  • A is calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), zinc (Zn), or a mixture thereof.
  • [2-39] [2-1] to [2-21] is a light-emitting device according to any one of the above, further comprising a phosphor as a light-emitting element, wherein the semiconductor light-emitting element has a peak wavelength of an emission spectrum of 395 nm or more and less than 420 nm, The light emitting device, wherein the phosphor includes SBCA, ⁇ -SiAlON, and CASON.
  • [2-1] to [2-21] is a light-emitting device according to any one of the above, further comprising a phosphor as a light-emitting element, wherein the semiconductor light-emitting element has a peak wavelength of an emission spectrum of 395 nm or more and less than 420 nm, The light emitting device, wherein the phosphor includes SCA, ⁇ -SiAlON, and CASON.
  • [2-42] The light emitting device according to any one of [2-1] to [2-41], which is used as a home lighting device.
  • [2-43] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-41], which is used as an illumination device for an exhibit.
  • [2-44] The light emitting device according to any one of [2-1] to [2-41], which is used as an effect lighting device.
  • [2-45] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-41], which is used as a medical lighting device.
  • [2-46] The light-emitting device according to any one of [2-1] to [2-41], which is used as a work lighting device.
  • a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Providing a first light emitting device having a light emitting element, and arranging a control element to act on at least part of light emitted from the first light emitting device in a main radiation direction, A manufacturing process, Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of light emitted from the first light emitting device in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), and the spectral distribution of light emitted from the second light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ).
  • ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 1 and 2, and ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies both the conditions 1 and 2.
  • Condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • ⁇ elm ( ⁇ ) does not satisfy at least one of the following conditions 3 and 4, and ⁇ SSL ( ⁇ ) satisfies the conditions 3 and 4.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • a method of manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element and a control element in which a semiconductor light-emitting element is embedded Providing a first light emitting device having a light emitting element, and arranging a control element to act on at least part of light emitted from the first light emitting device in a main radiation direction, A manufacturing process, Let the wavelength be ⁇ (nm), The spectral distribution of light emitted from the first light emitting device in the main radiation direction is ⁇ elm ( ⁇ ), and the spectral distribution of light emitted from the second light emitting device in the main radiation direction is ⁇ SSL ( ⁇ ).
  • condition 1 Including the light in which the distance D uv from the blackbody radiation locus defined in ANSI C78.377 in the spectral distribution of the target light is ⁇ 0.0350 ⁇ D uv ⁇ ⁇ 0.0040.
  • Condition 2 The target light spectral distribution is ⁇ ( ⁇ ), the reference light spectral distribution selected according to the correlated color temperature T (K) of the target light spectral distribution is ⁇ ref ( ⁇ ), and the target light is distributed.
  • the tristimulus values of the spectral distribution of light are (X, Y, Z), the reference tristimulus values of the light selected according to T (K) are (X ref , Y ref , Z ref ),
  • the index A cg expressed by the following formula (1) satisfies ⁇ 360 ⁇ A cg
  • Condition 3 CIE 1976 L * a * b * a * values in the color space, b * of the following 15 types of modified Munsell color charts # 01 to # 15 when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed The values are a * n and b * n (where n is a natural number from 1 to 15), CIE 1976 L * a of the 15 types of modified Munsell color charts when the illumination with the reference light selected according to the correlated color temperature T (K) of the light emitted in the radiation direction is mathematically assumed.
  • the saturation difference ⁇ C n is ⁇ 3.8 ⁇ ⁇ C n ⁇ 18.6 (n is a natural number from 1 to 15)
  • the average SAT av of the saturation difference represented by the following formula (3) satisfies the following formula (4), Further, when the maximum value of the saturation difference is ⁇ C max and the minimum value of the saturation difference is ⁇ C min , the difference between the maximum value of the saturation difference and the minimum value of the saturation difference
  • ⁇ C n ⁇ ⁇ (a * n ) 2 + (b * n ) 2 ⁇ ⁇ ⁇ (a * nref ) 2 + (b * nref ) 2 ⁇ .
  • the hue angle in the CIE 1976 L * a * b * color space of the above 15 kinds of modified Munsell color charts when the illumination by the spectral distribution of the target light is mathematically assumed is ⁇ n (degree) (where n is 1) To a natural number of 15)
  • Light-emitting device 1 Light-emitting area 1 11 Light Emitting Area 1-1 12 Light emitting area 1-2 13 Light emitting area 1-3 2 Light emitting area 2 21 Light Emitting Area 2-1 22 Light emitting area 2-2 23 Light Emitting Area 2-3 3 Light emitting area 3 31 Light Emitting Area 3-1.
  • LED bulb (light emitting area 1) 302 LED bulb (light emitting area 2) 303 Ceiling 40 A pair of packaged LEDs 400 package LED 401 Light emitting area 1 402 Light emitting area 2 51 Housing 52 LED chip 52a Blue LED chip 52b Green LED chip 52c Red LED chip 52d Thermal radiation filament 53 Package 54 Phosphor 55 Cut filter (control element) 56 Sealant 510 Package LED (light emitting device with low processing degree) 511 Incandescent light bulb (light emitting device of medium processing level) 520 LED bulb with filter (light emitting device with high degree of processing) 530 Lighting system (light emitting device with higher processing degree)
  • the light source such as the illumination light source, the luminaire and the illumination system according to the first to fourth aspects of the present invention, the design method of the light emission device, the drive method of the light emission device, and the illumination method have a very wide application field, It can be used without being limited to a specific application. However, in view of the features of the light-emitting device, the light-emitting device design method, the light-emitting device driving method, and the illumination method according to the first to fourth inventions of the present invention, application to the following fields is preferable.
  • the CCT and illumination intensity are substantially the same as those of the conventional light emitting device or illumination method.
  • white is whiter and looks natural and comfortable.
  • black characters on general white paper are easy to read.
  • work lights such as reading lights, learning desk lights, and office lights.
  • the illuminance is about several thousand Lx to several hundred Lx, purple, blue purple, blue, blue green, Most colors such as green, yellow-green, yellow, yellow-red, red, and purple-red, and in some cases all colors, as seen under tens of thousands of lx, such as under outdoor illumination on a sunny day Really natural color appearance is achieved.
  • the skin color of subjects Japanese people
  • various foods, clothing, wood colors, and the like, which have intermediate saturation have natural colors that many subjects feel more preferable.
  • the light-emitting device or the lighting method according to the first or fourth invention of the present invention is applied to general lighting for home use or the like, the food appears fresh and appetizing, such as newspapers and magazines. Etc. are also easy to see, and the visibility of steps and the like will also increase, leading to improved safety in the home. Therefore, it is preferable to apply the first to fifth inventions of the present invention to household lighting. Moreover, it is also preferable as illumination for exhibits such as clothing, food, cars, bags, shoes, ornaments, furniture, etc., and illumination that can be visually recognized from the periphery is possible. It is also preferable for illumination of articles such as cosmetics whose subtle color differences are decisive for purchase.
  • the light-emitting device or illumination method according to the second embodiment of the first or fourth invention of the present invention has a relatively high energy such as ultraviolet, near-ultraviolet, purple, and blue-violet from the light-emitting element, depending on the control element. Since the relative spectral intensity of light having the wavelength component is reduced, it is possible to reduce fading, deterioration, corrosion, deterioration, and the like of an illumination target such as clothing or food.
  • the light emitting device or the illumination method according to the second embodiment of the first or fourth invention of the present invention is a wavelength component that can become thermal radiation from the light emitting element such as near infrared, mid infrared, and far infrared. Since the relative spectral intensity of the light having light is reduced, it is possible to reduce alteration, corrosion, deterioration, etc. of an illumination object such as food.
  • the white color looks whiter, the achromatic color can be easily identified, and the chromatic color also has a natural vividness.
  • the first to fifth inventions of the present invention can be preferably used as such interior lighting for transportation.
  • the first to fifth inventions of the present invention can also be suitably used as art lighting.
  • the first to fifth inventions of the present invention can be suitably used as illumination for elderly people. That is, even when fine characters are difficult to see under normal illuminance, steps, etc. are difficult to see, etc., by applying the illumination method or light emitting device according to the fourth or first invention of the present invention, Since it becomes easy to distinguish between achromatic colors or chromatic colors, these problems can be solved. Therefore, it can be suitably used for lighting in public facilities used by an unspecified number of people such as nursing homes, hospital waiting rooms, bookstores, and libraries.
  • the illumination method or light-emitting device of the present invention can be suitably used in applications that ensure visibility by adapting to illumination environments that tend to have relatively low illuminance due to various circumstances.

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Abstract

 本発明は、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能な発光装置であって、さらには各種照明に対する要請を満たすべく、照明された対象物の色の見えを変化させうる発光装置、この設計方法を提供することを目的とする。また、本発明は、現状すでに存在し、あるいは実用に供されている、色の見えに劣る半導体発光装置が内在する発光装置の色の見えを改善することを目的とする。さらに、本発明においては、当該発光装置の駆動方法、当該装置による照明方法、発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 発光要素を有し、かつ、所定の要件を具備する発光装置であって、当該発光装置から出射されるφSSL(λ)が、所定の条件を満たすことをことを特徴とする発光装置により、上記目的を達成する。

Description

発光装置、発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、照明方法、および発光装置の製造方法 関連出願の相互参照
 本出願は、2013年3月4日に出願された日本特許出願2013-042268号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容、並びに、2013年3月4日に出願された日本特許出願2013-042269号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容、さらに本明細書に引用した特許文献等に開示された内容の一部又は全部をここに引用し、本発明の明細書の開示内容として、取り入れるものである。
 本発明は発光領域が複数内在する発光装置であって、各発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることができる発光装置に関する。また、このような発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、および照明方法に関する。さらに、本発明は発光要素と制御要素をともに備える発光装置に関する。また、既に存在する発光装置に対し制御要素を配置することで、新たな発光装置を製造する発光装置の製造方法及び発光装置の設計方法に関する。更には、当該発光装置により、照明する方法に関する。
 近年、GaN系半導体発光素子の高出力化、高効率化は目覚ましく進展している。また、半導体発光素子、もしくは、電子線を励起源とした各種蛍光体の高効率化も盛んに研究されている。これらの結果、旧来のものに比較して、現在の光源、光源を含む光源モジュール、光源モジュールを含む器具、器具を含むシステム等の発光装置は急速に省電力化している。
 たとえば、GaN系青色発光素子を黄色蛍光体の励起光源として内在させ、かつ、当該GaN系青色発光素子のスペクトルと当該黄色蛍光体のスペクトルから、いわゆる擬似白色光源を作り、照明用光源、または、これを内在させた照明用器具、さらには、空間内で当該器具を複数配置させた照明システムとすることが広く行われている(特許文献1参照)。
 これら形態に内在しうる照明用光源の一種であるパッケージ化されたLED(たとえばパッケージ材中に、当該GaN系青色発光素子、黄色蛍光体、封止剤等を含む)は、6000K程度の相関色温度(Correlated Color Temperature/CCT)領域で、パッケージLEDとしての光源効率が150lm/Wを超える商品もある(非特許文献2参照)。
 さらに、液晶バックライト用光源等も同様に高効率化、省電力化が進展している。
 しかし、これらの高効率化を目指した発光装置は、色の見えに対する配慮は不十分であることが各方面から指摘されている。特に照明用途として用いた場合には、光源/器具/システム等の発光装置の高効率化とともに、物体を照らした際の「色の見え(Color appearance)」は非常に重要である。
 これらに配慮する試みとしては、国際照明委員会(Commission Internationale de I’Eclairage/CIE)で確立された演色評価数(Colour Rendering Index/CRI)(CIE(13.3))のスコアを向上させるべく、青色発光素子のスペクトルと黄色蛍光体のスペクトルに対して赤色蛍光体や赤色半導体発光素子のスペクトルを重畳させる試み等がなされている。例えば、赤色源を含まない場合の典型的なスペクトル(CCT=6800K程度)では、平均演色評価数(R)と、鮮やかな赤色の色票に対する特殊演色評価数(R)はそれぞれR=81、R=24であるが、赤色源を含む場合にはR=98、R=95と演色評価数のスコアを上げることができる(特許文献2参照)。
 また、別の試みとしては、特に特殊照明用途において、発光装置から発せられるスペクトルを調整し、物体の色の見えを所望の色を基調とすることもなされている。例えば、非特許文献1には赤色基調となる照明光源が記載されている。
特許第3503139号公報 WO2011/024818号パンフレット
"一般蛍光灯 ミートくん"、[online]、プリンス電機株式会社、[平成23年5月16日検索]、インターネット<URL:http://www.prince-d.co.jp/pdct/docs/pdf/catalog_pdf/fl_nrb_ca2011.pdf> "LEDs MAGAZINE"、[平成23年8月22日検索]、インターネット<URL:http://www.ledsmagazine.com/news/8/8/2>
 演色評価数は、評価対象となる発光装置の光(試験光)が有するCCTに対応させて選択される「基準の光」で照明した色の見えに対して、試験光で照明した場合の色の見えがいかに近接しているかを示す指標である。すなわち、演色評価数は評価対象となる発光装置の忠実度を示す指標である。しかし、近年の研究から平均演色評価数(R)や特殊演色評価数(Ri (iは1から14、日本においてはJISの規定によりiは1から15))が高いことは、必ずしも人間に対して良好な色の知覚を誘発する訳ではないことが明らかになりつつある。すなわち、演色評価数のスコアを向上させるこれらの手法は、必ずしも良好な色の見えを実現する訳ではないという問題がある。
 さらに、色の見えが照明される物体の照度によって変化する効果は、現在の種々の演色評価指標(color rendition metric)には含まれていない。通常10000lx程度以上の照度である屋外で見た鮮やかな花の色が、500lx程度の室内に持ち込むと、本来同じ色であるにも関わらず、色がくすんで彩度が下がった別物のように見えることは通常経験される。一般には、物体の色の見えに関する飽和度は照度に依存し、たとえ照明している分光分布が同一であったとしても、照度が下がると飽和度は下がる。すなわち、色の見えはくすむ。これはハント効果(Hunt effect)として知られている。
 ハント効果は演色性に大きく影響を与えるものの、現状の光源、器具、システム等の発光装置全般の評価には積極的には考慮されない。また、最も単純なハント効果の補償方法は、室内照度を極端に上げていくことであるが、これはエネルギー消費量を不要に増大させてしまう。また、具体的にどのようにすれば、室内照明環境程度の照度で、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかは、明らかとされていない。
 一方、飲食店用、食品照明用等の特殊照明用に、例えば赤色の彩度を上げる方向にスペクトルを調整した光においては、基準光と比較して、黄色が赤みかかって見える、青色が緑かかって見えるなどの色相(角)ずれが大きくなる等の問題があった。すなわち、照明対象として限定されたもの以外の色の見えは自然でなくなってしまう。また、このような光で白色の物体を照らした場合には、白色物体そのものが着色し、白色に見えないという問題もあった。
 本発明者は、上記のような課題を解決するために、特願2011-223472などにおいて、細かな作業をするような場合も含め5000lx程度以下、あるいは一般的には1500lx程度以下である室内照度環境下において、人間の知覚する色の見えが、様々な演色評価指標(color rendition metric)のスコアによらず、屋外の高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる照明方法、及び、照明光源、照明器具、照明システム等の発光装置全般の発明に到達している。また、本発明者は、同時に快適な照明環境を高効率で実現する照明方法にも到達している。さらに本発明者はそのような好ましい発光装置の設計指針にも到達している。
 上記、本発明者がすでに見出している要件を満たす光源は、室内照明環境程度の照度で、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる。
 しかし、年齢、性別、国などによって、最適と考えられる照明の嗜好は少しずつ異なっており、また、どのような空間をどのような目的で照明するかによっても最適な照明は異なる。さらに、生まれ育った生活環境、文化の異なる被験者間では、最適と考える照明の嗜好差も大きくなる場合もある。
 また、LED照明はすでに普及しており、色の見えに配慮されていない商品も市中に出回っている。また、照明器具/照明システムとして実用に供されているものも多数存在する。しかし、たとえ利用者が色の見えに不自然さを感じ、不満を有していても、これら照明器具/照明システムの色の見えを改善すべく、対象器具/システム等を入れ替えることは時間的制約、利用者の経済的負担を考慮すると現実的ではない。
 本発明は、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能な発光装置であって、さらには各種照明に対する要請を満たすべく、照明された対象物の色の見えを変化させうる発光装置、この設計方法を提供することを目的とする。さらに、本発明においては、当該発光装置の駆動方法、当該装置による照明方法を提供することを目的とする。
 また、本発明は、現状すでに存在し、あるいは実用に供されている、色の見えに劣る半導体発光装置が内在する発光装置の色の見えを改善するためになされたものである。さらに、本発明においては、このような発光装置の設計方法、製造方法も開示し、さらにこのような発光装置を用いた照明方法も開示する。
 さらに、本発明においては、同様の技術を用いて、色の見えにすぐれる半導体発光装置の色の見えをさらに利用者の嗜好に応じて調節する方法等も開示する。
 上記目的を達成するため、本発明は以下の第一乃至第五の発明を含む。本発明の第一の発明は以下の発光装置に関する。また、本発明の第一の発明に係る発光装置は、第一及び第二の実施態様を含む。
[1]
 発光要素を有し、かつ、下記AまたはBを具備する発光装置であって、当該発光装置から出射される下記φSSL(λ)が、下記条件1と条件2を共に満たすことを特徴とする発光装置。
A:
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、前記発光領域内に前記発光要素を有する発光装置であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
である発光装置。
B:
 前記発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
 波長をλ(nm)とし、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさない発光装置。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000040
[2]
 前記Aを具備する[1]に記載の発光装置。
[3]
 少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を前記発光要素として備える[2]に記載の発光装置。
[4]
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、φSSL(λ)を、前記条件1-2を満たすように出来る発光領域が内在する[2]または[3]に記載の発光装置。
[5]
 [2]~[4]のいずれか記載の発光装置であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置。
[6]
 [2]~[5]のいずれかに記載の発光装置であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
[7]
 [6]に記載の発光装置であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
[8]
 [2]~[7]のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置。
[9]
 [8]に記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置。
[10]
 [2]~[9]のいずれかに記載の発光装置であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置。
[11]
 [2]~[10]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、φSSL(λ)が以下の条件3-4を更に満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000042
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
を満たす。
ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票 
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[12]
 [2]~[11]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
[13]
 [2]~[12]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
 2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
[14]
 前記Bを具備する[1]に記載の発光装置。
[15]
 前記発光要素が半導体発光素子を内在する[14]に記載の発光装置。
[16]
 [14]または[15]に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件3:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000044
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[17]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
 波長をλ(nm)とし、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000046
[18]
 [17]に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件3:
 対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000048
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[19]
 [14]、[15]、または[17]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(φSSL)と定義した場合に、
uv(φSSL)<Duv(Φelm
を満たすことを特徴とする発光装置。
[20]
 [14]、[15]、または[17]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(φSSL)と定義した場合に、
 Acg(φSSL)<Acg(Φelm
を満たすことを特徴とする発光装置。
[21]
 [16]または[18]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(Φelm)、
 当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(φSSL)と定義した場合に、
 SATav(Φelm)<SATav(φSSL
を満たすことを特徴とする発光装置。
[22]
 [14]~[21]のいずれかに記載の発光装置であって、当該制御要素は380nm≦λ(nm)≦780nmの光を吸収または反射する光学フィルターであることを特徴とする発光装置。
[23]
 [14]~[22]のいずれかに記載の発光装置であって、当該制御要素が発光要素から出射される光の集光および/または拡散機能を兼ね備えていることを特徴とする発光装置。
[24]
 [23]に記載の発光装置であって、当該制御要素の集光および/または拡散機能が凹レンズ、凸レンズ、フレネルレンズの少なくとも1つの機能によって実現することを特徴とする発光装置。
[25]
 [14]~[24]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[26]
 [16]または[18]に記載の発光装置であって、発光装置の色相角差の絶対値|Δh|が
 0.0003 ≦ |Δh| ≦ 8.3(度)(nは1から15の自然数)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[27]
 [16]または[18]に記載の発光装置であって、前記式(3)で表される発光装置としての飽和度差の平均SATavが下記式(4)´を満たすことを特徴とする発光装置。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000049
[28]
 [16]または[18]に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差ΔC
 -3.4 ≦ ΔC ≦ 16.8   (nは1から15の自然数)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[29]
 [16]または[18]に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 3.2 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 17.8
を満たすことを特徴とする発光装置。
[30]
 [14]~[29]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離Duv
 -0.0250 ≦ Duv ≦ -0.0100
を満たすことを特徴とする発光装置。
[31]
 [14]~[30]のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式(1)または(2)で表される発光装置としての指標Acg
 -322 ≦ Acg ≦ -12
を満たすことを特徴とする発光装置。
[32]
 [14]~[31]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が、
 206(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 288(lm/W)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[33]
 [14]~[32]のいずれかに記載の発光装置であって、発光装置としての相関色温度T(K)が
 2550(K) ≦ T(K) ≦ 5650(K)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[34]
 [14]~[33]のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が150lx以上5000lx以下であることを特徴とする発光装置。
[35]
 [14]~[34]のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は1種類以上6種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
[36]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上45nm以下であることを特徴とする発光装置。
[37]
 [36]に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であることを特徴とする発光装置。
[38]
 [36]に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が420nm以上455nm未満であることを特徴とする発光装置。
[39]
 [36]に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が455nm以上485nm未満であることを特徴とする発光装置。
[40]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上75nm以下であることを特徴とする発光装置。
[41]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上30nm以下であることを特徴とする発光装置。
[42]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、GaN基板、GaAs基板、GaP基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
[43]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はGaN基板、またはGaP基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが100μm以上2mm以下であることを特徴とする発光装置。
[44]
 [14]~[36]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはGaAs基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
[45]
 [14]~[39]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
[46]
 [45]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を1種類以上5種類以下含むことを特徴とする発光装置。
[47]
 [45]または[46]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上90nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[48]
 [47]に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(5)で表される蛍光体、下記一般式(5)´で表される蛍光体、(Sr,Ba)3MgSi28:Eu2+、および(Ba,Sr,Ca,Mg)Si222:Euからなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 (Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Mn,Eu   (5)
 SraBabEux(PO4cd   (5)´
(一般式(5)´において、XはClである。また、c、d及びxは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1、0.3≦x≦1.2を満足する数である。さらに、a及びbは、a+b=5-xかつ0≦b/(a+b)≦0.6の条件を満足する。)
[49]
 [45]または[46]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[50]
 [49]に記載の発光装置であって、前記蛍光体がSi6-zAlzz8-z:Eu(ただし0<z<4.2)、下記一般式(6)で表される蛍光体、下記一般式(6)´で表される蛍光体、およびSrGaS4:Eu2+からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 BaaCabSrcMgdEuxSiO4  (6)
(一般式(6)においてa、b、c、dおよびxが、a+b+c+d+x=2、1.0 ≦ a ≦ 2.0、0 ≦ b < 0.2、0.2 ≦ c ≦ 1.0、0 ≦ d < 0.2および0 < x ≦ 0.5を満たす。)
 Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl1017   (6)´
(一般式(6)´においてx、yおよびzはそれぞれ0.1≦x≦0.4、0.25≦y≦0.6及び0.05≦z≦0.5を満たす。)
[51]
 [45]または[46]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[52]
 [51]に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(7)で表される蛍光体、下記一般式(7)´で表される蛍光体、(Sr,Ca,Ba)2AlxSi5-xx8-x:Eu(ただし0≦x≦2)、Euy(Sr,Ca,Ba)1-y:Al1+xSi4-xx7-x(ただし0≦x<4、0≦y<0.2)、K2SiF6:Mn4+、A2+xyMnzn(AはNaおよび/またはK;MはSiおよびAl;-1≦x≦1かつ0.9≦y+z≦1.1かつ0.001≦z≦0.4かつ5≦n≦7)、(Ca,Sr,Ba,Mg)AlSiN3:Euおよび/または(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu、並びに(CaAlSiN31-x(Si22O)x:Eu(ただし、xは0<x<0.5)からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 (La1-x-yEuxLny22S  (7)
(一般式(7)において、x及びyはそれぞれ0.02≦x≦0.50及び0≦y≦0.50を満たす数を表し、LnはY、Gd、Lu、Sc、Sm及びErの少なくとも1種の3価希土類元素を表す。)
 (k-x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+  (7)´
(一般式(7)´において、k、x、yは、各々、2.8≦k≦5、0.1≦x≦0.7、0.005≦y≦0.015を満たす数を表し、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)
[53]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SBCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
[54]
 [14]~[35]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
[55]
 [1]~[54]のいずれかに記載の発光装置であって、パッケージ化LED、LEDモジュール、LED照明器具、およびLED照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
[56]
 [1]~[55]のいずれかに記載の発光装置であって、家庭用照明装置、展示物用照明装置、演出用照明装置、医療用照明装置、作業用照明装置、工業機器内用照明装置、交通機関内装用照明装置、美術品用照明装置、高齢者用照明装置からなる群から選択されるいずれかとして用いられることを特徴とする発光装置。
 上記目的を達成するため、本発明の第二の発明は以下の発光装置の設計方法に関する。また、本発明の第二の発明に係る発光装置の設計方法は、第一及び第二の実施態様を含む。
[57]
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000050
のときに、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすようにできる構成となるように発光領域を設計する、発光装置の設計方法。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000052
[58]
 [57]に記載の発光装置の設計方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置の設計方法。
[59]
 [57]または[58]に記載の発光装置の設計方法であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
[60]
 [59]に記載の発光装置の設計方法であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
[61]
 [57]~[60]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置の設計方法。
[62]
 [61]に記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置の設計方法。
[63]
 [57]~[62]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置の設計方法。
[64]
 [57]~[63]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすようにできる発光装置の設計方法。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000054
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
を満たす。
ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票 
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[65]
 [57]~[64]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
[66]
 [57]~[65]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
 2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
 上記目的を達成するため、本発明の第三の発明は以下の発光装置の駆動方法に関する。
[67]
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の駆動方法であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000055
のときに、
 φSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすものとなるように、前記各発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000056
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000057
[68]
 [67]に記載の発光装置の駆動方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記条件1と条件2を満たすものとなるように発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
[69]
 [67]または[68]に記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
[70]
 [67]~[69]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
[71]
 [67]~[69]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させる発光装置の駆動方法。
[72]
 [71]に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とする発光装置の駆動方法。
[73]
 [71]に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる発光装置の駆動方法。
[74]
 [71]に記載の発光装置の駆動方法であって相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる発光装置の駆動方法。
[75]
 [71]に記載の発光装置の駆動方法であって黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を減少させる発光装置の駆動方法。
[76]
 [67]~[75]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、
 φSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすものとなるように給電する、発光装置の駆動方法。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000059
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
を満たす。
ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票 
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
 上記目的を達成するため、本発明の第四の発明は以下の照明方法に関する。また、本発明の第四の発明に係る照明方法は、第一及び第二の実施態様を含む。
[77]
 対象物を準備する照明対象物準備工程、および、M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
 前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の<1>、<2>及び<3>を満たすように照明する照明方法。
<1>前記対象物の位置で測定した光のANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040である。
<2>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、
下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000061
かつ、飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票 
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
<3>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[78]
 [77]に記載の照明方法であって、前記対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000062
のときに、
 すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記<1><2><3>を満たすようにできる照明方法。
[79]
 [77]または[78]に記載の照明方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
[80]
 [79]に記載の照明方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
[81]
 [77]~[80]のいずれかに記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000063
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させることを特徴とする照明方法。
[82]
 [81]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000064
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を独立に制御することを特徴とする照明方法。
[83]
 [82]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000065
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法。
[84]
 [82]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000066
を増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法。
[85]
 [82]に記載の照明方法であって、相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法。
[86]
 [82]に記載の照明方法であって、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、当該対象物における照度を減少する照明方法。
[87]
 [77]~[86]のいずれかに記載の照明方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離をL、発光装置と照明対象物の距離をHとした際に、
 5×L≦H≦500×L
となるように距離Hを設定する照明方法。
 上記目的を達成するため、本発明の第五の発明は以下の発光装置の製造方法に関する。
[88]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
 発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
 第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
 波長をλ(nm)とし、
 当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000068
[89]
 [88]に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件3:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000070
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[90]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
 発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
 第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
 波長をλ(nm)とし、
 当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000072
[91]
 [90]に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件3:
 対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000074
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
 本発明の第一及び第五の発明によれば、基準の光(実験用基準光と記載する場合がある)で照明された場合や、また、基準の光に近接した色の見えとなり高Rかつ高Rである光(実験用疑似基準光と記載する場合がある)を放射する発光装置で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のCCT、ほぼ同様の照度であっても、統計的に多数の被験者がより良いと判断する真に良好な物体の色の見えを実現可能な発光装置及び照明方法が実現され、かつ、本発明の第一及び第四の発明における第二の実施態様においては、現状すでに存在し、あるいは実用に供されている、色の見えに劣る半導体発光装置が内在する発光装置の色の見えを前述のような良好な色の見えに改善できる。さらに、本発明においては、同様の技術を用いて、色の見えにすぐれる半導体発光装置の色の見えをさらに利用者の嗜好に応じて調節可能と出来る。
 特に本発明の第一乃至第五の発明では、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しつつ、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様では、照明する空間、使用する目的に応じて、光源の色度点(換言すると相関色温度と、ANSI C78.377で定義される黒体放射からの距離Duv)を可変とすることができる。さらに、色の見えに大きな影響を与えるAcgを変化させることで、当該発光装置で照明された照明対象物の飽和度(彩度)も可変することができるようになる。さらに、光源の色度点の変化に対して、光源の光束かつ/または放射束、あるいは照明対象物における照度を可変とすることで、照明対象物の彩度(飽和度)相関色温度、Duv、等に対する照度を最適に制御することも可能となる。
 物体の色の見えについてより具体的に例示すれば、本発明の第一乃至第五の発明により実現する物の見えに関する効果は、以下の通りである。
 第一に、本発明の第一の発明による光源、器具、システム等の発光装置で照明した場合、又は、本発明の第四の発明による照明方法により照明した場合には、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のCCT、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。なお、詳細は後述するが、このような効果はこれまでの常識に照らして全く予想外の効果である。
 第二に、本発明の第一の発明による発光装置で実現された照度、又は、本発明の第四の発明による照明方法により照明した場合の照度は、数千Lxから数百Lx程度の通常室内環境程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万lx程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者(日本人)の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
 第三に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のCCT、ほぼ同様の照度であっても、本発明の第一の発明による発光装置で照明した場合、又は、本発明の第四の発明による照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業等が可能となる。さらに具体的には、たとえば類似した赤色を有する複数の口紅などをより容易に識別可能となる。
 第四に、実験用基準光や実験用擬似基準光で照明した場合等に比較して、ほぼ同様のCCT、ほぼ同様の照度であっても、本発明の第一の発明による光源、器具、システムで照明した場合、又は、本発明の第四の発明による照明方法により照明した場合には、あたかも高照度環境下で見たように、物体がよりはっきりと、容易に、視認できるようになる。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様では、これらの効果に加え、照明用途に利用した際に色の見えに優れる半導体発光装置においても、利用者の嗜好に応じて、さらに色の見えを調整することができる。
 また、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様により実現する利便さは、以下の通りである。
 すなわち、年齢、性別、国などによって、また、どのような空間をどのような目的で照明するかによって、最適な照明は異なるが、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、また本発明の第三の発明における第一の実施態様に係る発光装置の駆動方法を用いると、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 ピーク波長475nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 ピーク波長425nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0000)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0100)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0150)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0100)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0200)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0300)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0400)。 ピーク波長459nmの半導体発光素子が内在し、緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0500)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0000)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0100)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0200)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0300)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0400)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0100)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0200)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0300)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0400)。 4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0500)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0001)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0100)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0194)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0303)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0401)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=0.0496)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0100)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0200)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0303)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0403)。 ピーク波長405nmの半導体発光素子が内在し、青色蛍光体、赤色蛍光体を備えたパッケージLEDから出射され、15種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該LEDで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(Duv=-0.0448)。 パラメータAcgの積分範囲を示す図である(CCTが5000K以上の場合)。 パラメータAcgの積分範囲を示す図である(CCTが5000K未満の場合)。 試験光5の規格化試験光分光分布(実線)と試験光5に対応する計算用基準光の規格化基準光分光分布(点線)を示す図である。 試験光5で対象物を照明した場合(実線)と、試験光5に対応する計算用基準光で照明した場合をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 試験光15の規格化試験光分光分布(実線)と試験光15に対応する計算用基準光の規格化基準光分光分布(点線)を示す図である。 試験光15で対象物を照明した場合(実線)と、試験光15に対応する計算用基準光で照明した場合をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 試験光19の規格化試験光分光分布(実線)と試験光19に対応する計算用基準光の規格化基準光分光分布(点線)を示す図である。 試験光19で対象物を照明した場合(実線)と、試験光19に対応する計算用基準光で照明した場合をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 比較試験光14の規格化試験光分光分布(実線)と比較試験光14に対応する計算用基準光の規格化基準光分光分布(点線)を示す図である。 比較試験光14で対象物を照明した場合(実線)と、比較試験光14に対応する計算用基準光で照明した場合をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である。 実施例1で用いるパッケージLEDの発光領域の配置を示す図である。 実施例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例1における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例2で用いるパッケージLEDの発光領域の配置を示す図である。 実施例2において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例2において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例2において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例2において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例2において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例2における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例3で用いる照明システムの発光領域の配置を示す図である。 実施例3において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例3において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例3において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例3において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例3において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例3における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例4で用いる発光装置(1対のパッケージLED)の発光領域の配置を示す図である。 実施例4において、発光領域1と発光領域2の放射束比を9:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例4において、発光領域1と発光領域2の放射束比を6:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例4において、発光領域1と発光領域2の放射束比を4.5:4.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例4において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:8にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例4において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:9にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例4における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 比較例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 比較例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 比較例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 比較例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 比較例1において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 比較例1における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例5において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合、の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例5において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例5において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例5において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例5において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例5における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例6において、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例6において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例6において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1.5:1.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例6において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:2にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例6において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例6における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例7において、発光領域1と発光領域2の放射束比を5:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例7において、発光領域1と発光領域2の放射束比を4:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例7において、発光領域1と発光領域2の放射束比を2.5:2.5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例7において、発光領域1と発光領域2の放射束比を1:4にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例7において、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:5にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点E)。 実施例7における駆動点AからEまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例8において、発光領域1と発光領域2と発光領域3の放射束比を3:0:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点A)。 実施例8において、発光領域1と発光領域2と発光領域3の放射束比を0:3:0にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点B)。 実施例8おいて、発光領域1と発光領域2と発光領域3の放射束比を0:0:3にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点C)。 実施例8において、発光領域1と発光領域2と発光領域3の放射束比を1:1:1にした場合の分光分布、及び当該分光分布で照明した場合(実線)と、当該分光分布に対応する計算用基準光で照明した場合(点線)をそれぞれ仮定した、当該15種類の修正マンセル色票のa値とb値とを共にプロットしたCIELAB色空間を示す図である(駆動点D)。 実施例8における駆動点AからDまでの色度をCIE1976u’v’色度図上に示したものである。なお、図面上の二点鎖線は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の条件1を満たすDuvの範囲である。 実施例8で用いるパッケージLEDの発光領域の配置を示す図である。 実施例9に使用した制御要素(フィルター)の透過特性を示したグラフである。 参考実施例1及び実施例9における分光分布の図である。図中、点線は、制御要素を含まない参考実施例1における相対分光分布を示し、実線は、制御要素を含む実施例9において軸上に放射された相対分光分布を示す。 参考実施例1及び実施例9における分光分布の図、及び、これら分光分布で、また、これらに対応するCCTを有する計算用基準光(黒体放射の光)とで、それぞれ照明した場合を仮定した、当該15色票のa*値、b*値を共にプロットしたCIELABプロットである。(CIELABプロット中点線が基準光の結果、図中実線がパッケージLEDの結果)。 実施例10に使用した制御要素(フィルター)の透過特性を示したグラフである。 参考比較例1及び実施例10における分光分布の図である。図中、点線は、制御要素を含まない参考比較例1における相対分光分布を示し、実線は、制御要素を含む実施例10において軸上に放射される相対分光分布を示す。 参考比較例1及び実施例10における分光分布の図、及び、これら分光分布で、また、これらに対応するCCTを有する計算用基準光(黒体放射の光)とで、それぞれ照明した場合を仮定した、当該15色票のa*値、b*値を共にプロットしたCIELABプロットである。(CIELABプロット中点線が基準光の結果、図中実線がパッケージLEDの結果)。 参考比較例2及び比較例2における分光分布の図である。図中、点線は、制御要素を含まない参考比較例2における相対分光分布を示し、実線は、制御要素を含む比較例2において軸上に放射される相対分光分布を示す。 参考比較例2及び比較例2における分光分布の図、及び、これら分光分布で、また、これらに対応するCCTを有する計算用基準光(黒体放射の光)とで、それぞれ照明した場合を仮定した、当該15色票のa*値、b*値を共にプロットしたCIELABプロットである。(CIELABプロット中点線が基準光の結果、図中実線がパッケージLEDの結果)。 参考実施例2及び実施例11における分光分布の図である。図中、点線は、制御要素を含まない参考実施例2における相対分光分布を示し、実線は、制御要素を含む実施例11において軸上に放射される相対分光分布を示す。 参考実施例2及び実施例11における分光分布の図、及び、これら分光分布で、また、これらに対応するCCTを有する計算用基準光(黒体放射の光)とで、それぞれ照明した場合を仮定した、当該15色票のa*値、b*値を共にプロットしたCIELABプロットである。(CIELABプロット中点線が基準光の結果、図中実線がパッケージLEDの結果)。 参考比較例3及び実施例12における分光分布の図である。図中、点線は、制御要素を含まない参考比較例3における相対分光分布を示し、実線は、制御要素を含む実施例12において軸上に放射される相対分光分布を示す。 参考比較例3及び実施例12における分光分布の図、及び、これら分光分布で、また、これらに対応するCCTを有する計算用基準光(黒体放射の光)とで、それぞれ照明した場合を仮定した、当該15色票のa*値、b*値を共にプロットしたCIELABプロットである。(CIELABプロット中点線が基準光の結果、図中実線がパッケージLEDの結果)。 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置が備える発光領域の一例を示す図である。 本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置の一例を示す模式図である。 本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置の一例を示す模式図である。
 以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内であれば種々に変更して実施することができる。
 なお、本発明の第一乃至第三の発明における第一の実施態様では、発光装置が放射する光のうち「主たる放射方向」の光により発明を特定するものである。そのため、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の範囲に属するものである。
 また、本発明の第四の発明における第一の実施態様における照明方法は、該照明方法に用いる発光装置から出射された光が対象物を照明した場合において、当該対象物が照明されている位置における光により、発明を特定するものである。そのため、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の要件を満たす「対象物が照明されている位置」における光を出射できる発光装置による照明方法は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の範囲に属するものである。
 一方、本発明の第一の発明における第二の実施態様では、発光装置内に内在する発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布Φelm(λ)が、当該発光装置内に内在する制御要素の作用を受け、その後「主たる放射方向」に出射される光により発明を特定するものである。そのため、制御要素の作用を受けることで、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置は、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の範囲に属するものである。また、本発明の第五、及び第二の発明における第二の実施態様では、制御要素の作用を受けることで、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置を製造する方法、及び設計する方法であり、制御要素を設置することで、当該発光装置を製造すること、及び設計することは、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の範囲に属するものである。また、本発明の第四の発明における第二の実施態様における照明方法は、上記発光装置から出射された光が対象物を照明した場合において、当該対象物が照明されている位置における光により、発明を特定するものである。そのため、制御要素を設置することで本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の要件を満たす「対象物が照明されている位置」における光を出射できる発光装置による照明方法は、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の範囲に属するものである。
 ここで、本発明の第一乃至第三の発明における「主たる放射方向(radiant direction)」とは、発光装置の使用状況に即して、適した範囲を有し、かつ、適した向きへ光が放射されている方向を示す。
 例えば、発光装置の光度(luminous intensity)もしくは輝度(luminance)が最大もしくは極大となる方向でありうる。
 また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
 また、発光装置の放射強度(radiant intensity)あるいは放射輝度(radiance)が最大もしくは極大となる方向でありうる。
 また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
 以下、具体的に例示する。
 発光装置が単体発光ダイオード(LED)、単体パッケージLED,単体LEDモジュール、単体LED電球、蛍光ランプと半導体発光素子の単体複合ランプ、白熱電球と半導体発光素子の単体複合ランプ等である場合には、主たる放射方向は各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。
 発光装置が前記パッケージLED等にレンズ、反射機構等を付与したLED照明器具、蛍光ランプと半導体発光素子が内在する照明器具であって、いわゆる、直接型照明用途、半直接型照明用途、全般拡散照明用途、直接/間接型照明用途、半間接型照明用途、間接型照明用途に応用可能な配光特性を有する場合には、主たる放射方向は、各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。
 発光装置が、前記LED照明器具や蛍光ランプが内在する照明器具を複数搭載した照明システムである場合は、主たる放射方向は、各発光装置の平面的中心の鉛直方向、当該鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ(sr)、最小でπ/100(sr)でありうる。
 発光装置から当該主たる放射方向に出射された光の分光分布を計測するためには、計測点における照度が実用上の照度(後述の通り150lx以上5000lx以下)となる距離で計測することが好ましい。
 本明細書においては、数学的な色の見えを予想する際に計算上用いるCIEで定義された基準の光を、基準の光、計算用基準の光、計算用基準光などと記載する場合がある。一方、視覚的な実比較で用いる実験用の基準の光、すなわちタングステンフィラメントが内在する白熱電球光などは、基準の光、実験用基準の光、実験用基準光と記載する場合がある。また、基準の光に近接した色の見えとなると予想される高Rかつ高Rである光、たとえばLED光源であって、比較視覚実験で実験用基準光の代替光として用いる光は、基準の光、実験用疑似基準の光、実験用擬似基準光と記載する場合がある。また、数学的にまた実験的に検討対象とした光を、基準の光に対して、試験光と記載する場合がある。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置は、M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在する。本明細書においては、製造工程上の一般的ばらつきを許容した上で等価な分光分布の光を出射する発光領域を、同種の発光領域と表現する。すなわち、発光領域が物理的に分離し、離間して配置されていても、製造工程上の一般的ばらつきを許容した上で等価な分光分布の光を出射する場合には同種の発光領域である。つまりは、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置は、分光分布がそれぞれ異なる光を出射する、2種以上の発光領域が内在するものである。
 また、複数種類の発光領域のうち少なくとも一つの発光領域に、半導体発光素子を発光要素として備える。少なくとも一つの発光領域に半導体発光素子を発光要素として備えていれば、各発光領域が備える発光要素に制限はない。半導体発光素子以外の発光要素としては、投入された種々のエネルギーを電磁放射のエネルギーに変換し、その電磁放射エネルギー中に380nmから780nmの可視光を含むものであればよい。例えば、電気エネルギーを変換しうる熱フィラメント、蛍光管、高圧ナトリウムランプ、レーザ、二次高調波発生(SHG)源等を例示することができる。また、光エネルギーを変換しうる蛍光体なども例示できる。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置は、発光要素である半導体発光素子を備える発光領域を含め、複数の発光領域が内在すれば、それ以外の構成は特段限定されない。発光領域としては、単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化LED等でもよい。
 また、発光装置としては、1以上のパッケージ化LEDにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージLEDを搭載したLEDモジュールでもよい。さらには、パッケージLED等にレンズ、光反射機構等を付与したLED照明器具であってもよい。さらに、LED照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置では、各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)を、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000075
とする。このことを図113により説明する。
 図113に記載の発光装置100は、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置の一態様である。発光装置100は、上記式においてM=5の場合を示しており、発光領域1~発光領域5の、5つの(すなわち5種類の)発光領域が内在する。各発光領域は半導体発光素子6を発光要素として備える。
 発光領域1から出射される光の分光分布をφSSL1(λ)、発光領域2から出射される光の分光分布をφSSL2(λ)、発光領域3から出射される光の分光分布をφSSL3(λ)、発光領域4から出射される光の分光分布をφSSL4(λ)、発光領域5から出射される光の分光分布をφSSL5(λ)と表すと、発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000076
と表される。すなわちNが1からMの場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000077
と表すことができる。
 本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様では、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しつつ、色の見えを可変とすることができる。具体的には、上記φSSL(λ)が、各発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、特定の条件を満し得る発光領域が内在する発光装置に関する。
 本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置は、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の発光要素は、半導体発光素子が必須要素として内在するが、その他の発光要素が内在してもよい。その他の発光要素としては、投入された種々のエネルギーを電磁放射のエネルギーに変換し、その電磁放射エネルギー中に380nmから780nmの可視光を含むものであれば、特に制約されない。例えば、電気エネルギーを変換しうる熱フィラメント、蛍光管、高圧ナトリウムランプ、レーザ、二次高調波発生(SHG)源等を例示することができる。また、光エネルギーを変換しうる蛍光体なども例示できる。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、それ単体では増幅機能を有さない受動的な要素であって、発光要素や、相対的に低加工度の発光装置から主たる方向に出射される光に対して適切な範囲で波長毎の強度変調を与え、高加工度の発光装置を構成しうるものであれば特に限定されない。例えば本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素としては、反射ミラー、光学フィルター、各種光学レンズ等の受動デバイスを挙げることができる。また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、パッケージLEDの封止材中に分散され、適切な範囲で波長毎の強度変調を与える吸光材であってもよい。ただし、発光要素や、相対的に低加工度の発光装置から出射される光に対して波長依存性の小さな強度変調しか与えない反射ミラー、光学フィルター、吸光材等は制御要素に含まない。
 本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置の概要を、さらに図114による例示で説明する。図114の例では、発光要素として半導体発光素子であるLEDチップ52、蛍光体54が内在し、他の構成材料である封止材56、パッケージ材53とともに加工度の低い発光装置であるパッケージLED510を構成している。この際に、制御要素として適切な範囲で波長毎の強度変調を与える光学フィルター55をパッケージLED510の光の放射方向に設置し、全体として加工度の高い発光装置であるLED電球520を構成する。当該LED電球520は、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置でありうる。
 さらに、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置概要を、さらに図115による例示で説明する。発光要素として半導体発光素子である青色LEDチップ52a、緑色LEDチップ52b、赤色LEDチップ52cが内在し、他の構成材料である封止材56、パッケージ材53とともに低加工度の発光装置であるパッケージLED510を構成しているとする。この際に、制御要素として機能する光学フィルター55をパッケージLED510の放射方向に設置し、全体として加工度の高い発光装置であるLED電球520を構成している。当該LED電球520は本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置でありうる。さらに、当該LED電球520をn個並べ、かつ、発光要素として熱フィラメント52dが内在する中加工度の発光装置である白熱電球511をm個並べ、さらに高加工度の発光装置である照明システム530を構成する。当該照明システムは、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置でありうる。
 本明細書で記載する発光要素から主たる放射方向に出射される光(放射束)とは、すべての発光要素から主たる放射方向に出射される光(放射束)の総和であって、ここではこの分光分布をΦelmと記載する。当該Φelmは波長λの関数である。Φelm(λ)の実測は、たとえば、発光装置から本明細書記載の制御要素を除外した形態で放射計測を行えば、実測可能である。図114に示すように、発光要素としてLEDチップ、蛍光体が内在し、制御要素として適切な範囲で波長毎の強度変調を与える光学フィルターを有する発光装置においては、光学フィルターを除外した形態の発光装置から主たる放射方向に放射される光の分光分布を計測すれば、Φelm(λ)が得られる。すなわち、低加工度の発光装置であるパッケージLEDの主たる放射方向に出射される光の分光分布を計測すれば、Φelm(λ)が得られる。
 また、図115に示すように「さらに高加工度の発光装置」内に部分的に存在する「中加工度の発光装置または高加工度の発光装置」があれば、制御要素が作用しない状態にしたn個のパッケージLEDと、m個の白熱電球を含む発光装置から主たる放射方向に放射される光の分光分布をΦelm(λ)とみなすことができる。
 本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置は、半導体発光素子が内在する発光要素を含む。発光要素としては、半導体発光素子が必須要素として内在するが、その他の発光要素が内在してもよい。その他の発光要素としてはなんらかの方法で380nmから780nmの範囲に相当する光を放射しうるものであれば特に限定されないが、例えば、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等を例示できる。本実施態様に係る発光装置は、制御要素をも含むが、それ以外の構成は特段限定されない。発光要素は単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化LED等でもよい。発光装置としては、このような1以上のパッケージ化LEDにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージLEDを搭載したLEDモジュールでもよい。さらには、パッケージLED等にレンズ、反射機構等を付与したLED照明器具であってもよい。さらに、LED照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。さらに、例えば放電管を発光要素として含む場合においては、本実施態様に係る発光装置は、単体の放電管に高圧を印加しうる機構を付与したものでも、放電管内部あるいは周辺に蛍光体を配置したものでもよい。また1以上の蛍光体を内在させた蛍光管を複数配置した照明器具でもよい。さらには、反射機構等を付与した照明器具であってもよい。さらに、これを照明システムとして制御回路等を付与してもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。
 なお、本発明第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において発光要素は、発光装置の態様であってもよい。すなわち、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の発光要素は、上記発光装置として説明したLEDモジュール、LED照明器具、照明システム、その他の機構を付与した照明器具であってもよい。
 本発明者は、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるスペクトルあるいは分光分布に共通する放射計測学的特性(radiometric property)、測光学的特性(photometric property)を見出した。さらに、当該スペクトルあるいは分光分布を有する光による照明を仮定した場合の特定の分光反射特性を有する色票の色の見えが、計算用基準光による照明を仮定した場合と比較して、どのように変化する場合(あるいは変化しない場合)に前記目的が実現可能かを、測色学(colorimetry)的観点から見出し、その全体として本発明に到達した。加えて、複数の発光領域が内在する場合に、色の見えを可変とすることができることをも見出した。さらに、例えば、美術品、生鮮食品等のように、光照射による副次的影響が懸念されるものが照明対象物であっても、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えと、前記副次的影響の抑制を両立させうる発光装置の分光分布を検討し、その全体として本発明に到達した。
 なお、本発明はこれまでの常識を覆す実験事実に立脚してなされたものでもある。
 具体的な発明到達までの概要は以下の通りであった。
[発明到達までの概要]
(本発明の第一乃至四の発明における第一の実施態様)
 第一ステップとして、分光分布設定の自由度が高い、A)半導体発光素子と蛍光体が共に内在するパッケージLED光源、B)蛍光体を含まず、半導体発光素子のみが発光要素として内在するパッケージLED光源を想定し、数学的な基礎検討を行った。
 この際に、計算用基準光による照明を仮定した場合と、検討対象とする試験光による照明を仮定した場合とで、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する数学的変化を指針としつつ、色相、飽和度(彩度)等が変化する試験光に関して詳細な検討を行った。特に屋外に対して1/10から1/1000程度に照度が下がる通常の屋内環境下でのハント効果を意識し、照明された物体の色の見えの飽和度が変化するような光を中心に数学的に検討した。
 第二ステップとして、前記数学的に検討した試験光を元にパッケージLED光源、これを内在させた照明器具を試作した。また、第三ステップで行う比較視覚実験のために、タングステンフィラメントを有する白熱電球を実験用基準光として準備した。また、計算用基準の光に近接した色の見えとなる高Rかつ高Rである光(実験用擬似基準光)とし得る光源、これを内在させた照明器具も試作した。さらに、これらを用いた視覚実験のために、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、パッケージLED光源を内在させた照明器具の光(試験光)で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらうために、多数の観察対象物に対して異なる照明光を照射可能な照明実験システムを作成した。
 第三ステップとして比較視覚実験を行った。観察対象物の色は、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。これらは静物、生花、食品、衣料品、印刷物等多数多種類なものを準備した。ここで、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、試験光で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらった。前者と後者の比較は、類似したCCTと類似した照度で行った。評価は、いずれの光が、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを相対的に実現できているかの観点で行ってもらった。また、この際に優劣の判断理由も尋ねた。
 第四ステップとして、実験用基準光/実験用擬似基準光と試験光が有する放射計測学的特性、測光学的特性を実測値から抽出した。さらに、上記観察対象物とは異なる、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する測色学的特性に関し、計算用基準光の分光分布での照明を計算上仮定した場合と、実測した実験用基準光/実験用擬似基準光/試験光の分光分布光での照明を計算上仮定した場合との差を、視覚実験での被験者評価と照らし合わせ、真に快適と判断される照明方法又は発光装置の特徴を抽出した。
 さらに第五ステップとして、複数の発光領域を有する発光装置において、各発光領域の光束量かつ/または放射束量を調節することで、色の見えがどのように変化するか、検討を行った。
 なお、第五ステップの内容は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様に係る実施例/比較例でもあり、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第四の発明における第一の実施態様に係る照明方法の参考実施例/参考比較例でもあり、第二ステップ、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第一乃至第三の発明における第一の実施態様に係る参考実施例/参考比較例でもある。
(本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様)
 第一ステップとして、制御要素の機能を考慮に入れずに、分光分布設定の自由度が高い、A)半導体発光素子と蛍光体が共に内在するパッケージLED光源、B)蛍光体を含まず、半導体発光素子のみが発光要素として内在するパッケージLED光源を想定し、数学的な基礎検討を行った。
 この際に、計算用基準光による照明を仮定した場合と、検討対象とする試験光による照明を仮定した場合とで、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する数学的変化を指針としつつ、色相、飽和度(彩度)等が変化する試験光に関して詳細な検討を行った。特に屋外に対して1/10から1/1000程度に照度が下がる通常の屋内環境下でのハント効果を意識し、照明された物体の色の見えの飽和度が変化するような光を中心に数学的に検討した。
 第二ステップとして、前記数学的に検討した試験光を元にパッケージLED光源、これが内在した照明器具を試作した。当該照明器具には制御要素の機能は入れなかった。また、第三ステップで行う比較視覚実験のために、タングステンフィラメントを有する白熱電球を実験用基準光として準備した。また、計算用基準の光に近接した色の見えとなる高Rかつ高Rである光(実験用擬似基準光)とし得る光源、これが内在した照明器具も試作した。さらに、これらを用いた視覚実験のために、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、パッケージLED光源が内在した照明器具の光(試験光)で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらうために、多数の観察対象物に対して異なる照明光を照射可能な照明実験システムを作成した。
 第三ステップとして、当該制御要素の機能が内在しない照明器具、照明システムを用いて、比較視覚実験を行った。観察対象物の色は、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。これらは静物、生花、食品、衣料品、印刷物等多数多種類なものを準備した。ここで、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光で対象物を照明した場合の色の見えと、試験光で対象物を照明した場合の色の見えを、被験者に評価してもらった。前者と後者の比較は、類似したCCTと類似した照度で行った。評価は、いずれの光が、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを相対的に実現できているかの観点で行ってもらった。また、この際に優劣の判断理由も尋ねた。
 第四ステップとして、実験用基準光/実験用擬似基準光と試験光が有する放射計測学的特性、測光学的特性を実測値から抽出した。さらに、上記観察対象物とは異なる、特定の分光反射特性を有する色票の色の見えに関する測色学的特性に関し、計算用基準光の分光分布での照明を計算上仮定した場合と、実測した実験用基準光/実験用擬似基準光/試験光の分光分布光での照明を計算上仮定した場合との差を、視覚実験での被験者評価と照らし合わせ、真に快適と判断される照明方法又は発光装置の特徴を抽出した。
 さらに第五ステップとして、制御要素を含まない発光装置に、制御要素を導入するための検討を行った。
 なお、第三ステップ、第四ステップの内容は、本発明の第一および第五の発明における第二の実施態様に係る参考実施例、参考比較例であり、第五ステップの内容は、本発明の第一、第二、第四、及び、第五の発明における第二の実施態様に係る実施例、比較例でもある。
[色票選択と色の見えの定量化手法]
 第一ステップにおいて、本発明の第四の発明に係る照明方法において主として検討した発光装置から出射された光が対象物を照明した位置における分光分布、又は、本発明の第一の発明に係る発光装置から出射される主たる放射方向の光が有する分光分布は、ハント効果を意識して、飽和度が基準の光で照明した場合から変化するものとした。ここで、色の見えやその変化を定量化するために、以下の選択を行った。
 上記分光分布から色の見えを定量的に評価するには、数学的な分光反射特性が明らかな色票を定義し、計算用基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合を比較し、当該色票の色の見えの差を指標とするのがよいと考えた。
 一般には、CRIで使用される試験色が選択肢となりうるが、平均演色評価数等を導出する際に使用しているRからRの色票は中彩度な色票であって、高彩度な色の飽和度を議論するには適さないと考えた。また、RからR12は高彩度な色票であるが、全色相角範囲の詳細な議論にはサンプル数が足りない。
 そこで、修正マンセル表色系におけるマンセル色相環の中で、最も高彩度な最外周に位置する色票から、色相別に15種類の色票を選択することとした。なお、これらは、米国NIST(National Institute of Standards and Technology)から提案されている新たな演色評価指標のひとつであるCQS(Color Quality Scale)(バージョン7.4及び7.5)で用いる色票と同じである。以下に本発明の第一乃至第五の発明で用いた15種類の色票を列記する。また冒頭には、便宜上色票に与えた、番号を記載した。なお、本明細書中においては、これら番号をnと代表させる場合があり、たとえばn=3は、「5PB 4/12」の意味である。nは1から15の自然数である。
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
 本発明の第一乃至第五の発明においては、各種指標の導出の観点では、計算用基準光での照明を仮定した場合と試験光での照明を仮定した場合との間で、これら15種類の色票の色の見えが、どのように変化した場合(あるいは変化しなかった場合)に、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなるかを定量化し、発光装置が有すべき演色性として抽出することを試みた。
 なお、上記分光分布から数学的に導出される色の見えを定量評価するためには、色空間の選択、色順応式の選択も重要である。本発明の第一乃至第五の発明では、現在CIEによって推奨されている均等色空間であるCIE 1976 L(CIELAB)を用いた。さらに、色順応計算には、CMCCAT2000(Colour Measurement Comittee’s Chromatic Adaptation Transform of 2000)を採用した。
[対象物が照明された位置における分光分布から、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度点(本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様)]
 第一ステップにおいて、パッケージLED光源を各種試作するためには、光源の色度点選択も重要である。光源、光源からの光で対象物が照明された位置における分光分布、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度は、例えばCIE 1931(x、y)色度図でも定義できるが、より均等な色度図であるCIE 1976(u’、v’)色度図で議論することが好ましい。また、色度図上の位置をCCTとDuvで記述する際には特に(u’、(2/3)v’)色度図(CIE 1960(u、v)色度図と同義)が用いられる。なお、本明細書中で記載するDuvは、ANSI C78.377で定義されている量であって、(u’、(2/3)v’)色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離をその絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方(v’が大きい側)に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方(v’が小さい側)に位置することを意味する。
[制御要素を含まない発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、又は、対象物が照明された位置における分光分布から、導出される色度点(本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様)]
 第一ステップにおいて、パッケージLED光源を各種試作するためには、光源の色度点選択も重要である。光源、光源からの光で対象物が照明された位置における分光分布、又は、発光装置から出射された主たる放射方向の光が有する分光分布から、導出される色度は、例えばCIE 1931(x、y)色度図でも定義できるが、より均等な色度図であるCIE 1976(u’、v’)色度図で議論することが好ましい。また、色度図上の位置をCCTとDuvで記述する際には特に(u’、(2/3)v’)色度図(CIE 1960(u、v)色度図と同義)が用いられる。なお、本明細書中で記載するDuvは、ANSI C78.377で定義されている量であって、(u’、(2/3)v’)色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離をその絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方(v’が大きい側)に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方(v’が小さい側)に位置することを意味する。
[飽和度とDuv値に関する計算検討]
 同一の色度点にあっても、物体の色の見えは変えることができる。例えば、図1、図2、図3に示した3種類の分光分布(試験光)は、ピーク波長が425-475nmの半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージLEDを仮定して、同一の色度(CCTは5500K、Duvは0.0000)において、照明された物体の色の見えが異なるようにした例である。それぞれの分光分布を構成する緑色蛍光体と赤色蛍光体は同一材料を仮定しているが、青色半導体発光素子のピーク波長は、飽和度を変化させるべく、図1は459nm、図2は475nm、図3は425nmとした。それぞれの分光分布での照明と、その分光分布に対応する計算用基準光での照明を仮定すると、当該15色票の予想される色の見えは、図1から図3のCIELAB色空間に示したようになる。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での照明を仮定した場合であって、実線はそれぞれの試験光での照明を仮定した場合である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 図1に示した分光分布に関しては以下のことが分かった。計算用基準光での照明を仮定した計算と、図中の試験光での照明を仮定した計算からは、当該15種類の色票の色の見えは近接することが予想された。また、当該分光分布から計算したRaは95と高かった。図2に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、赤色と青色は鮮やかに見えるものの、紫色と緑色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したRaは76と相対的に低かった。逆に、図3に示した試験光で照明したと仮定した場合では、計算用基準光で照明したと仮定した場合と比較して、紫色と緑色は鮮やかに見えるものの、赤色と青色はくすむことが予想された。当該分光分布から計算したRaは76と相対的に低かった。
 このように同一色度点において色の見えは変化させ得ることが理解できる。
 しかし、本発明者の詳細検討によれば、黒体放射の軌跡近傍にある光、すなわちDuvが0近傍の光では、分光分布を変化させ、飽和度の高い当該15色票の色の見えを変化させるには、その自由度が低いことが分かった。具体的には以下の通りであった。
 例えば図2、図3に示されるように、赤色/青色の飽和度変化と、紫色/緑色の飽和度変化は、傾向が逆と予想された。つまり、ある色相の飽和度が向上すると、別の色相の飽和度は低下してしまうと予想された。また、別の検討からは、簡便で実現可能な方法で、大多数の色相の飽和度を一度に変化させることも困難であった。よって、黒体放射軌跡近傍の光、あるいはDuv=0近傍の光で照明した場合には、高彩度な当該15色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難であった。
 そこで、本発明者は、複数の分光分布に対して異なるDuv値を与えた場合の当該15色票の色の見えを、計算用基準光での照明を仮定した場合と比較しつつ数学的に検討した。一般に、Duvが正に偏ると白色は緑かかって見え、Duvが負の場合には白色は赤みかかって見えるとされ、Duvが0近傍から離れると色の見えは全体に不自然に見えるとされている。特に白色の着色がそのような知覚を誘発すると考えられている。しかし、本発明者は、飽和度の制御性を高めるべく、以下の検討を行った。
 図4から図11に示した8つの分光分布は、ピーク波長459nmの青色半導体発光素子を内在させ、これを、緑色蛍光体と赤色蛍光体の励起光源としたパッケージLEDを仮定して、同一CCT(2700K)においてDuvを-0.0500から+0.0150まで変化させた計算結果である。それぞれの分光分布(試験光)での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合に予想される当該15色票の色の見えは、図4から図11のCIELAB色空間の通りであった。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 図4に示したDuv=0.0000の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該15種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したRaは95と高かった。
 図5、図6の試験光は、Duvを+0.0100から+0.0150まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Duvを正方向にシフトさせると、Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが予想された。また、Duv=0.0000の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合とでは、当該15種類の色票の色の見えはDuvを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにDuvを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図5、図6の分光分布から計算されるRaは、それぞれ94と89であった。
 一方、図7から図11の試験光は、Duvを-0.0100から-0.0500まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Duvを負方向にシフトさせると、Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Duv=0.0000の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該15種類の色票の色の見えは、Duvを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、紫領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにDuvを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図7から図11の分光分布から計算されるRaは、それぞれ92、88、83、77、71であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Duvの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
 加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素(発光材料)が異なる試験光に、種々のDuv値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな15色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。
 図12から図21に示した10種類の分光分布は、4種類の半導体発光素子が内在するパッケージLEDを仮定し同一CCT(4000K)においてDuvを-0.0500から+0.0400まで変化させた結果である。4種類の半導体発光素子のピーク波長は459nm、528nm、591nm、662nmとした。10種類それぞれの試験光での照明を仮定した場合と、それぞれの試験光に対応する計算用基準光での照明を仮定した場合とで、予想される当該15色票の色の見えを、図12から図21のCIELAB色空間に示した。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光での結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 図12に示したDuv=0.0000の試験光では、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該15種類の色票の色の見えは近接していることが予想された。当該分光分布から計算したRaは98と高かった。
 図13から図16の試験光は、Duvを+0.0100から+0.0400まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Duvを正方向にシフトさせると、Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Duv=0.0000の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合とでは、当該15種類の色票の色の見えはDuvを正方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤色領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えると予想された。さらにDuvを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図13から図16の分光分布から計算されるRaは、それぞれ95、91、86、77と、現在一般に広がっている理解に従えば、Duvの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
 一方、図17から図21の試験光は、Duvを-0.0100から-0.0500まで負方向にシフトした例である。ここに見られるように、Duvを負方向にシフトさせると、Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Duv=0.0000の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該15種類の色票の色の見えは、Duvを負方向にシフトさせた場合、青から青緑領域と、赤領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えると予想された。さらにDuvを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図17から図21の分光分布から計算されるRaは、それぞれ95、91、86、81、75であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Duvの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
 加えて、本発明者は、スペクトルを形成する発光要素(発光材料)がさらに異なる試験光に、種々のDuv値を与えた場合、修正マンセル表色系の最外周にある最も鮮やかな15色票がどのような色の見えになると予想されるかを、計算用基準光との比較をしつつ、数学的に検討した。
 図22から図32に示した11種類の分光分布は、紫色半導体発光素子を内在させ、これを、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の励起光源としたパッケージLEDを仮定し、近接したCCT(約5500K)においてDuvを-0.0448から+0.0496まで変化させた計算結果である。内在させた半導体発光素子のピーク波長は405nmとした。なお、図32の結果は、Duvを極端に負値にすべく、緑色蛍光体を含まずに実現した結果である。11種類それぞれ試験光での照明を仮定した場合と、その試験光に対する計算用基準光での照明を仮定した場合の、数学的に予想される当該15色票の色の見えは、図22から図32のCIELAB色空間に示した通りである。ここで、図中点線で結んだ点は計算用基準光の結果であって、実線はそれぞれの試験光の結果である。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 図22に示したDuv=0.0001の試験光では、計算用基準光の場合と、図中の試験光の場合では、当該15種類の色票の色の見えは近接していると予想された。当該分光分布から計算したRaは96と高かった。
 図23から図27の試験光は、Duvを+0.0100から+0.0496まで正方向にシフトした例である。ここに見られるように、Duvを正方向にシフトさせると、Duv=0.0001の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Duv=0.0001の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該15種類の色票の色の見えは、Duvを正方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色がくすんで見えることが予想された。さらにDuvを正にすればするほど、飽和度が低下する傾向も予想された。図23から図27の分光分布から計算されるRaは、それぞれ92、85、76、69、62と、現在一般に広がっている理解に従えば、Duvの値を正にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
 一方、図28から図32の試験光は、Duvを-0.0100から-0.0448まで負方向にシフトした例である。前述の通りDuv=-0.0448は緑色蛍光体を含まない系として実現したものである。ここに見られるように、Duvを負方向にシフトさせると、Duv=0.0001の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることが分かった。また、Duv=0.0001の試験光の場合と比較すると、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を変化させ得ることも分かった。なお、計算用基準光での照明を仮定した場合と、図中の試験光での照明を仮定した場合では、当該15種類の色票の色の見えは、Duvを負方向にシフトさせた場合、青領域を除いて、ほぼすべての色が鮮やかに見えることが予想された。さらにDuvを負にすればするほど、飽和度が上昇する傾向も予想された。図28から図32の分光分布から計算されるRaは、それぞれ89、80、71、61、56であって、現在一般に広がっている理解に従えば、Duvの値を負にすればするほど、色の見えは基準光で照明した場合から離れ、悪化すると予想された。
[飽和度制御とDuv値に関する計算検討まとめ]
 ここまでの計算検討から、「現在広く信じられている常識に従えば」以下のことが予想された。
 (1)Duv=0.0000近傍の色度点を有する試験光で、当該15色票の飽和度を変化させる自由度は低い。具体的には高彩度な当該15色票の大多数の色相の飽和度を一度に変化させる、あるいは、多数の色相において比較的均等に飽和度を向上させる、低下させるなどのことは困難である。
 (2)試験光のDuvを正にすると、当該15色票の飽和度を比較的容易に低下できる。Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を低下させ得る。さらにDuvを正にすればするほど、飽和度がより低下する。また、Raがより低下することから、視覚実験等では、Duvを正にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は黄色(緑色)かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
 (3)Duvを負にすると、当該15色票の飽和度を比較的容易に上昇できる。Duv=0.0000の試験光の場合と比較して、より広範な色相域において、かつ、比較的均等に当該15種類の色票の飽和度を向上させ得る。さらにDuvを負にすればするほど、飽和度がより上昇する。また、Rがより低下することから、Duvを負にすればするほど、実験用基準光や実験用疑似基準光で実際の照明対象物等を照明した場合と、試験光で照明した場合の色の見えは差が大きくなり、また、それは悪化したものとなってしまうと予想された。特に白色は赤色(桃色)かかり、色の見えは全体に不自然に見えると予想された。
 ここまでの計算検討から、以上のことが「現在広く信じられている常識に照らして」予想されたことである。
[定量指標の導入]
 色の見えや、分光分布そのものが有する特徴、放射効率などを詳細に議論する準備として、また、色の見えを詳細に議論する準備として、本発明の第一乃至第五の発明では、以下の定量指標を導入した。
[色の見えに関わる定量指標の導入]
 先ず、当該試験光で対象物を照明した場合における対象物の位置で測定した試験光(本発明の第四の発明である照明方法に係る)、及び/又は、発光装置が試験光を主たる放射方向に出射する場合における当該試験光(本発明の第一の発明である発光装置に係る)のCIE 1976 L色空間における当該15種類の色票のa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)、当該15種類の色票の色相角をそれぞれθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、上記試験光のCCTに応じて選択される計算用基準の光(5000K未満は黒体放射の光、5000K以上においてはCIE昼光)による照明を数学的に仮定した場合のCIE 1976 L色空間における当該15種類の色票のa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)、当該15種類の色票の色相角をそれぞれθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、当該2つの光で照明された場合の当該15種類の修正マンセル色票のそれぞれの色相角差Δh(度)(ただしnは1から15の自然数)の絶対値を
|Δh|=|θnSSL-θnref
と定義した。
 これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明の第一乃至第五の発明で特別に選択した当該15種類の修正マンセル色票に関わる数学的に予想される色相角差は重要な指標になると考えたからである。
 加えて、試験光と計算用基準光の2つの光で照明された場合を仮定した当該15種類の修正マンセル色票の飽和度差ΔC(ただしnは1から15の自然数)をそれぞれ
 ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref
と定義した。また、当該15種類の修正マンセル色票の飽和度差の平均値(以下、SATavということがある。)である下記式(3)も重要な指標と考えた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000078
 さらに、当該15種類の修正マンセル色票の飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、最大飽和度差と最小飽和度差の間の差(最大最小飽和度差間差)である|ΔCmax-ΔCmin|も重要な指標と考えた。これは試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、本発明の第一乃至第五の発明で特別に選択した当該15種類の修正マンセル色票の飽和度差に関わる種々の特性は重要な指標になると考えたからである。
[分光分布に関する定量指標の導入]
 本発明の第一乃至第五の発明では、分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性も議論するために、以下の2つの定量指標を導入した。ひとつは指標Acgであって、もうひとつの指標は放射効率K(lm/W)である。
 指標Acgは、実験用基準光もしくは実験用擬似基準光による色の見えと、試験光による色の見えの差を、分光分布あるいはスペクトル形状が有する放射計測学的特性と測光学的特性としても記述することを試みたものである。種々の検討の結果、指標Acgを本発明の第一乃至第五の発明では以下のように定義した。
 発光装置からの主たる放射方向に出射される光を測定した場合における(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、又は、照明対象物の位置で測定した場合における(本発明の第四の発明である照明方法に係る)、異なる色刺激となる計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれφref(λ)、φSSL(λ)とし、等色関数をx(λ)、y(λ)、z(λ)、計算用基準光と試験光に対応する三刺激値をそれぞれ(Xref、Yref、Zref)、(XSSL、YSSL、ZSSL)とする。ここで、計算用基準光と試験光に関して、kを定数として、以下が成立する。
 Yref=k∫φref(λ)・y(λ)dλ
 YSSL=k∫φSSL(λ)・y(λ)dλ
 ここで、計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれのYで規格化した規格化分光分布を
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
と定義し、これら規格化基準光分光分布と規格化試験光分光分布の差を
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
とした。さらに、ここで、指標Acgを以下のように定義した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000079
 なお、ここで各積分の上下限波長は、それぞれ
 Λ1=380nm
 Λ2=495nm
 Λ3=590nm
とした。
 また、Λ4は、以下の2つの場合に分けて定義をした。まず、規格化試験光分光分SSSL(λ)において、380nmから780nm内で、最長波長極大値を与える波長をλ(nm)、その分光強度をSSSL(λ)とした際に、λよりも長波長側にあり、強度がSSSL(λ)/2となる波長をΛ4とした。もし、そのような波長が780nmまでの範囲内に存在しない場合は、Λ4は780nmとした。
 指標Acgは色刺激となる放射に関わる可視域を大きく短波長領域(あるいは紫等も含む青領域)、中間波長領域(黄色等も含む緑色領域)、長波長領域(橙色等も含む赤領域)に分割し、数学的な規格化基準光分光分布に比較して、規格化試験光分光分布内の適切な位置に、適切な強度で、スペクトルの凹凸が存在するかどうかを判断する指標である。図33、図34に例示するように、長波長積分範囲は、最長波長極大値の位置によって異なる。また、試験光のCCTによって計算用基準光の選択は異なる。図33の場合は図中実線で示された試験光のCCTが5000K以上なので、基準の光は図中点線で示されるようにCIE昼光(CIE daylight)が選択されている。図34の場合は図中実線で示された試験光のCCTが5000K未満なので、基準の光は図中点線で示されるように黒体放射の光が選択されている。なお、図中網掛け部分は短波長領域、中間波長領域、長波長領域の積分範囲を模式的に示したものである。
 短波長領域においては、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Acgの第一項(ΔS(λ)の積分)はマイナスの値をとりやすい。中間波長領域においては、逆に、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が弱い場合に、指標Acgの第二項(-ΔS(λ)の積分)はマイナスの値をとりやすい。さらに、長波長領域においては、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が強い場合に、指標Acgの第三項(ΔS(λ)の積分)はマイナスの値をとりやすい指標となっている。
 また、前記のように、計算用基準光は試験光のCCTによって変えられる。すなわち、計算用基準光は試験光のCCTが5000K未満の際には黒体放射の光が用いられ、試験光のCCTが5000K以上の際には定義されているCIE昼光(CIE daylight)が用いられる。指標Acgの値の導出においては、φref(λ)は、数学的に定義されている黒体放射の光かCIE昼光を用い、一方、φSSL(λ)はシミュレーションに用いた関数、あるいは実験で実測した値を用いた。
 さらに、発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、又は、照明対象物の位置で測定した場合における(本発明の第四の発明である照明方法に係る)試験光分光分布φSSL(λ)を評価するに当たり、放射効率 K (Luminous Efficacy of radiation)(lm/W)は、広く使用されている以下の定義を踏襲した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000080
上記式において、
 K:最大視感度(lm/W)
 V(λ):分光視感効率
 λ:波長(nm)
である。
 発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、又は、照明対象物の位置で測定した場合における(本発明の第四の発明である照明方法に係る)、試験光分光分布φSSL(λ)の放射効率K(lm/W)は、分光分布がその形状として有する効率であって、発光装置を構成するすべての材料特性に関する効率(例えば半導体発光素子の内部量子効率、光取り出し効率、蛍光体の内部量子効率、外部量子効率、封止剤の透光特性等々の効率)が100%であった際に、光源効率η(lm/W)となる量である。
[第二ステップ詳細]
 本発明の第一乃至第五の発明における第一の実施態様では、前述の通り、第二ステップとしては、数学的に検討したスペクトル(試験光)を元に、パッケージLED光源、照明器具を試作した。また、計算用基準光に近接した色の見えとなる高Rかつ高Rである光(実験用擬似基準光)用の光源、これを内在させた照明器具も試作した。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様では、前述の通り、第二ステップとしては、数学的に検討したスペクトル(試験光)を元に、パッケージLED光源、制御要素を含まない照明器具を試作した。また、計算用基準光に近接した色の見えとなる高Rかつ高Rである光(実験用擬似基準光)用の光源、これが内在した照明器具も試作した。
 本発明の第一乃至第五の発明では、具体的には、青色半導体発光素子で緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、青色半導体発光素子で黄色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源、紫色半導体発光素子で青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を励起した光源を試作し、器具化した。
 青色蛍光体としてはBAMまたはSBCAを用いた。緑色蛍光体としては、BSS、β-SiAlON、またはBSONを用いた。黄色蛍光体としてはYAGを用いた。赤色蛍光体としてはCASONまたはSCASNを用いた。
 パッケージLEDを試作する際には、通常行われている方法を用いた。具体的には、電気的に導通可能な金属配線を内在させたセラミックパッケージ上に半導体発光素子(チップ)をフリップチップマウントした。次に、用いる蛍光体とバインダー樹脂を混合したスラリーを、蛍光体層として配置した。
 本発明の第一乃至第五の発明における第一の実施態様では、パッケージLEDを準備した後には、これらを用いてMR16 Gu10、MR16 Gu5.3のLEDバルブなどに仕上げた。このLEDバルブ中には駆動用回路を内蔵させ、また、反射ミラー、レンズ等も搭載し、1種の照明器具に仕上げた。また、市販のLEDバルブも一部準備した。かつ、実験用基準光とすべくタングステンフィラメントが内在する白熱電球も準備した。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様では、パッケージLEDを準備した後には、これらを用いてMR16 Gu10、MR16 Gu5.3のLEDバルブなどに仕上げた。このLEDバルブ中には駆動用回路を内蔵させ、また、発光波長に対する強度変調の影響がない反射ミラー、レンズ等も搭載し、1種の照明器具に仕上げた。また、市販のLEDバルブも一部準備した。かつ、実験用基準光とすべくタングステンフィラメントが内在する白熱電球も準備した。
 本発明の第一乃至第五の発明では、さらに、これらLEDバルブを多数配置し、比較視覚実験を行うための照明システムを製作した。ここでは、3種類のバルブを瞬時に切り替えて照明できるシステムをくみ上げた。駆動用電源線の一種は、タングステンフィラメントを有する白熱電球(実験用基準光)専用とし、その後段には可変トランスを配置し、100Vの入力電圧に対して、駆動電圧を110Vから130Vまで昇圧させることで、CCTを変化させられるようにした。また、駆動用電源線の残り2系統はLEDバルブ用とし、この中の1系統は実験用擬似基準光(LED光源)用、残り1系統は試験光用とした。
[第三ステップ詳細]
 本発明の第一乃至第五の発明では、第三ステップとしては、実験用基準光(あるいは実験用擬似基準光)と試験光を切り替えて、多数の観察対象物の色の見えを被験者に評価してもらう比較視覚実験を行った。当該照明システムは暗室中に設置し外乱を排除した。また、観察対象物の位置における照度は、照明システムに搭載した実験用基準光(あるいは実験用擬似基準光)、試験光の器具数を変化させて、ほぼ一致させた。照度は約150lxから約5000lxの範囲で実験を行った。
 実際に照明対象物、観察物としたものを以下に例示する。ここでは、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。色を有する照明対象物を準備した。また、静物、生花、食品、衣料品、印刷物等、多数多種類なものを準備した。また、実験においては被験者(日本人)自身の肌も観察対象とした。なお、以下の物体名称前に一部付記した色名称は、通常の環境下でそのように見えるという意味で、厳密な色の表現ではない。
白色セラミック皿、ホワイトアスパラ、ホワイトマッシュルーム、白ガーベラ、白色ハンカチ、白Yシャツ、米飯、塩ゴマ、塩せんべい
紫色生花
青紫布製ハンカチ、ブルージーンズ、青緑タオル
緑色パプリカ、レタス、千切りキャベツ、ブロッコリー、緑ライム、緑色りんご
黄色バナナ、黄色パプリカ、黄緑色レモン、黄色ガーベラ、卵焼き
橙色オレンジ、橙色パプリカ、にんじん
赤色トマト、赤色りんご、赤色パプリカ、赤色ウインナー、梅干
ピンク色ネクタイ、ピンクガーベラ、しゃけ塩焼き
小豆色ネクタイ、ベージュ作業着、コロッケ、とんかつ、ごぼう、クッキー、チョコレート、落花生、木製器
被験者(日本人)自身の肌
新聞紙、白背景上の黒文字を含むカラー印刷物(多色ずり)、文庫本、週刊誌
外壁材色見本(三菱樹脂社製 アルポリック 白、青、緑、黄色、赤)
カラーチェッカー(X―rite社製 Color checker classic 18色の有彩色と6種類の無彩色(白1、灰色4、黒1)を含む計24色の色票)
 なお、カラーチェッカー中の各色票の名称とマンセル表記は、以下の通りである。
Name         Munsell Notation
Dark skin      3.05 YR   3.69/3.20 
Light skin     2.2  YR   6.47/4.10 
Blue sky       4.3  PB   4.95/5.55 
Foliage            6.65 GY   4.19/4.15 
Blue flower        9.65 PB   5.47/6.70 
Bluish green       2.5  BG   7/6 
Orange             5    YR   6/11 
Purplish blue      7.5  PB   4/10.7 
Moderate red       2.5   R   5/10 
Purple             5     P   3/7 
Yellow green       5    GY   7.08/9.1 
Orange yellow      10   YR   7/10.5 
Blue               7.5  PB   2.90/12.75 
Green              0.1   G   5.38/9.65 
Red                5     R   4/12 
Yellow             5     Y   8/11.1 
Magenta            2.5  RP   5/12 
Cyan               5     B   5/8 
White                    N   9.5/   
Neutral 8                N   8/ 
Neutral 6.5              N   6.5/ 
Neutral 5                N   5/ 
Neutral 3.5              N   3.5/ 
Black                    N   2/ 
 なお、比較視覚実験で用いた各種照明対象物の色の見えと、計算で使用した15種類のマンセル色票の色の見えに関わる各種数学的指標との間に、相関があることは必ずしも自明ではない。これは視覚実験を通じて明らかとすることである。
 視覚実験は、以下のような手順で行った。
 準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光を、照明対象物の位置で測定したCCT毎に(本発明の第四の発明である照明方法に係る)、又は、準備した実験用基準光、実験用擬似基準光、試験光の、主たる放射方向に出射された光を計測し、それぞれをCCT毎に(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、6実験用に分類をした。すなわち、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
 1つの視覚実験では、同一対象物を、実験用基準光(あるいは実験用擬似基準光)と試験光とを切り替えて照明し、いずれの光が屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるかを、被験者に相対的に判断してもらった。この際に優劣の判断理由も尋ねた。
[第四ステップ詳細 実験結果]
 本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の第四ステップでは、第二ステップで試作したLED光源/器具/システムを用いて、第三ステップで行った比較視覚実験の結果をまとめた。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の第四ステップでは、第二ステップで試作した、制御要素を含まないLED光源/器具/システムを用いて、第三ステップで行った比較視覚実験の結果をまとめた。なお両結果は同一である。
 表2は実験Aに対応し、表3は実験Bに対応する結果である。以下同様に、表7は実験Fに対応する結果である。表2~7において、基準光に対する試験光の総合評価は、同程度の見えを表す「0」を中心に、試験光が若干好ましいとの評価は「1」、試験光が好ましいとの評価は「2」、試験光がより好ましいとの評価は「3」、試験光が非常に好ましいとの評価は「4」、試験光が格段に好ましいとの評価は「5」とした。一方、試験光が若干好ましくないとの評価を「-1」、試験光が好ましくないとの評価を「-2」、試験光がより好ましくないとの評価を「-3」、試験光が非常に好ましくないとの評価を「-4」、試験光が格段に好ましくないとの評価を「-5」とした。
 第四ステップでは、特に、視覚実験において、実験用基準光あるいは実験用擬似基準光で照明した場合よりも、試験光で照明した場合の照明対象物の色の見えが良好であったと判断された場合について、試験光に共通する分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性を実測スペクトルから抽出することを試みた。すなわち、Acg、放射効率K(lm/W)、CCT(K)、Duvなどの数値に関して、発光装置から主たる放射方向に出射された光(本発明の第一の発明である発光装置に係る)と、照明対象物の位置(本発明の第四の発明である照明方法に係る)との特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、発光装置から主たる放射方向に出射された光を実測した試験光分光分布(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、又は、照明対象物の位置で実測した試験光分光分布(本発明の第四の発明である照明方法に係る)で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えの間の差に関しても、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|を指標としてまとめた。なお、|Δh|、ΔCは、nを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表2から表7に合わせて記載した。なお、照明対象物の色の見えに関して、被験者の総合的評価結果が発光装置から出射された主たる放射方向の試験光(本発明の第一の発明である発光装置に係る)、又は、照明対象物の位置における試験光(本発明の第四の発明である照明方法に係る)のDuv値に比較的依存していたので、表2から表7は、Duvの値が低下する順に並べた。
 全体としては、本実験によって、Duvが適切な値で負の値をとり、かつ、指標Acg等が適切な範囲にある場合に、又は、|Δh|、SATav、C、|ΔCmax-ΔCmin|等が適切な範囲にある場合に、試験光で照明していた実観察物の物体の見え、色の見えは、実験用基準光で照明した場合よりも好ましいと判断された。これはステップ1で「現在広く信じられている常識に照らした結果」に対して予想外であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000087
[第四ステップ詳細 考察]
 以下実験結果を考察する。なお、表中の試験光及び比較試験光を総称して「試験光」と称する場合がある。
1)試験光のDuvが、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)よりも正側であった場合
 表4、表5、表7には、試験光のDuvが、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)よりも正側の結果が含まれている。ここから、試験光のDuvが正になればなるほど、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は好ましくなくなったとの判断をしたことが分かる。具体的には、以下の通りであった。
 照明された白色物の見えは、Duvが正になればなるほどより黄色み(緑色み)かかって見え、違和感がより増大したと被験者は判断した。照明されたカラーチェッカーの灰色部分の見えは、明度差がより視認しにくくなったと被験者は判断した。さらに、照明された印刷物の文字もより見にくくなったと被験者は指摘した。さらに、照明された各種有彩色の色の見えは、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、試験光のDuvが正になればなるほど、より不自然で、くすんで見えたと被験者は判断した。照明された各種外壁材色見本は屋外で見た色の見えと非常に異なって知覚され、自身の肌色も、不自然に、不健康に見えたと被験者は指摘した。また、同種類似色の生花花弁の色差は、実験用基準光で照明した場合と比較して、識別しにくく、輪郭が見にくくなったと被験者は指摘した。
 また、これらの結果は、表4、表5、表7に記載した試験光のCCTにはあまり依存せず、また、発光装置の発光要素(発光材料)の構成にもあまり依存しないこともわかった。
 試験光のDuvが正になればなるほど、全体的傾向としてRaが低下することから、これらの結果のいくつかは、ステップ1の数学的な詳細検討から予想可能な範囲であったと言える。
2)試験光のDuvが、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)よりも負側であった場合
 表2から表7のすべてに、試験光のDuvが、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)よりも負側の結果が含まれている。これらによれば、試験光のDuvが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲に入っていれば、照明対象物の色の見えや物体の見えに関し、被験者は若干好ましい、好ましい、より好ましい、非常に好ましい、また、格段に好ましいと判断したことが分かる。一方、試験光のDuvが同様の範囲で負であっても、表中の各種指標が適正範囲になかった場合においては、表5に示されるように、試験光による色の見えや物体の見えが好ましくないと判断されたことも分かる。
 ここで、試験光のDuvが適正範囲で負であって、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合において、試験光で照明した場合の対象物の色の見えが、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合のそれに比較して、自然で好ましい色の見え、好ましい物体の見えとなることは全く予想外であった。被験者が指摘した特長の詳細は以下の通りであった。
 白色物は、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、黄色み(緑色み)が低減し、若干白く見えた、白く見えた、より白く見えた、非常に白く見えた、また、格段に白く見えたと被験者は判断した。また、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより良好な見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、カラーチェッカーの灰色部分は、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、それぞれの明度差が、若干増したように見えた、増したように見えた、より増したように見えた、非常に増したように見えた、格段に増したように見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、それぞれの無彩色色票の輪郭も、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干はっきり見えた、はっきり見えた、よりはっきり見えた、非常にはっきり見えた、格段にはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、印刷物の文字は、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干見やすくなった、見やすくなった、より見やすくなった、非常に見やすくなった、格段に見やすくなったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然でより視認性の高い文字の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、各種有彩色の照明対象物の色の見えは、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干ではあるが自然な鮮やかさであった、自然な鮮やかさであった、より自然な鮮やかさであった、非常に自然な鮮やかさであった、また、格段に自然な鮮やかさであったと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、各種外壁材色見本の色の見えは、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、屋外で見た際の記憶と、若干近接していた、近接していた、より近接していた、非常に近接していた、また、格段に近接していたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、屋外で見た際の記憶と近接した好ましい色の見えになっていったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、被験者自身(日本人)の肌の色の見えは、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干自然に見えた、自然に見えた、より自然に見えた、非常に自然に見えた、また、格段に自然に見えたと被験者は判断した。また、被験者は、最適範囲に近接するにつれ、より自然で、健康的な好ましい色の見えになっていったことを指摘している。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、同種類似色の生花花弁の色差は、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干識別しやすかった、識別しやすかった、より識別しやすかった、非常に識別しやすかった、また、格段に識別しやすかったと被験者は判断した。また、被験者は、Duvが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より識別しやすかったことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 さらに、各種照明対象物は、試験光のDuvが適正範囲で負で、かつ、表中の各種指標が適正範囲内の場合では、実験用基準光(あるいは実験用疑似基準光)で照明した場合と比較して、若干輪郭がはっきり見えた、輪郭がはっきり見えた、より輪郭がはっきり見えた、非常に輪郭がはっきり見えた、また、格段に輪郭がはっきり見えたと被験者は判断した。また、被験者は、Duvが実験した範囲内で適正上限よりも負になればなるほど、より輪郭がはっきり見えたことを指摘した。これは全く予想外の結果であった。
 試験光のDuvが負になればなるほど、全体的傾向としてRaが低下することからも、これらの結果は、ステップ1の数学的な詳細検討からは、全く予想外であったと言える。表2から表7にある通り、Raの値のみに注目すれば、Raが95以上である試験光も多数あったにも関わらず、たとえば、総合的に「格段に良好」とされた試験光のRaは82から91程度であった。また、今回の比較視覚実験は、ANSI C78.377-2008に記載されているDuvの範囲を超えて行っている。よって上記の結果は、現在の常識的推奨色度範囲の外に、照明された物体の色の見えに関する知覚良好領域があることを新たに見出したものと言える。
 また、本発明の第一の発明に係る発光装置において、このような知覚を得るためにはDuv以外にも、表2から表7に記載の指標Acgが適正範囲にある必要があった。また、各種指標、すなわち、放射効率K(lm/W)、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|が適正範囲にあることが好ましいことが解った。当該要件は、本発明の第二の発明に係る発光装置の設計方法、第三の発明に係る発光装置の駆動方法についても、同様である。また、当該要件は、本発明の第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、についても、同様である。
 第一に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、Duvと、指標Acgに関しては、以下のようであった。
 先ず、Duv値は、-0.0040以下であって、若干好ましくは-0.0042以下であって、好ましくは、-0.0070以下であって、より好ましくは-0.0100以下であって、非常に好ましくは-0.0120以下であって、格段に好ましくは-0.0160以下であった。
 また、本発明の第一乃至第五の発明におけるDuvは、-0.0350以上であって、若干好ましくは-0.0340以上であって、好ましくは、-0.0290以上であって、より好ましくは-0.0250以上であって、非常に好ましくは-0.0230以上であって、格段に好ましくは-0.0200以上であった。
 さらに、表2から表7の結果より、本発明の第一の発明に係る発光装置において分光分布はAcgが-10以下であって-360以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Acgが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、380nmから495nm間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および/または、495nmから590nmの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および/または、590nmからΛ4までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。そのうえで、Acgが定量的に-10以下-360以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。
 本発明の第一の発明に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgは、-10以下であって、若干好ましくは-11以下であって、より好ましくは-28以下であって、非常に好ましくは-41以下であって、格段に好ましくは-114以下であった。
 また、本発明の第一の発明に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgは-360以上であって、若干好ましくは-330以上であって、好ましくは-260以上であって、非常に好ましくは-181以上であって、格段に好ましくは-178以上であった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるAcgの好ましい範囲は、-322以上、-12以下であった。
 第二に、本発明の第一乃至第五の発明では色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Kに関しては、以下の通りであった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置による分光分布が有する放射効率は、好適には180(lm/W)から320(lm/W)の範囲であって、通常の白熱電球等の値である150(lm/W)よりも最低でも20%以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、V(λ)との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の第一の発明に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光が有する分光分布から求められる放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置による放射効率Kは、好適には180(lm/W)以上であったが、若干好ましくは205(lm/W)以上であって、好ましくは208(lm/W)以上であって、非常に好ましくは215(lm/W)以上であった。一方、放射効率Kは理想的には高い方が良いが、本発明の第一乃至第五の発明においては、好適には320(lm/W)以下であって、色の見えとのバランスから、282(lm/W)以下が若干好ましく、232(lm/W)以下が好ましく、231(lm/W)以下が格段に好ましかった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるKの好ましい範囲は、206(lm/W)以上、288(lm/W)以下であった。
 第三に、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
 試験光による照明と計算用基準光による照明の当該15色票の色相角差(|Δh|)は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該15色票の平均的飽和度SATavが、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、15色票の飽和度(ΔC)を個別に見ても、試験光による照明の当該15色票の各ΔCが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差|ΔCmax-ΔCmin|が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該15色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該15色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で15色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
 図35の実線は、表3にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光5の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のCCTから算出された計算用基準光(黒体放射の光)の規格化分光分布である。一方、図36は、当該試験光5で照明した場合(実線)と、計算用基準光(黒体放射の光)で照明した場合(点線)を仮定した、当該15色票の色の見えに関するCIELABプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 さらに図37と図38は、表5の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光15の結果を上記と同様にまとめたもので、図39と図40は、表6中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光19の結果を上記と同様にまとめたものである。
 この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該15色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該15色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で15色票の飽和度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で4000K近傍のCCTは、好ましいことも分かる。
 一方、Duvが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表5中のDuv≒-0.01831である比較試験光14の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、指標Acgの特性が適正でなかったと考えられる。図41、図42は比較試験光14について、図35、図36等と同様に規格化分光分布と15色票の色の見えに関するCIELABプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該15色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該15色票のいくつかの色相において、色相角差が大きく、また、15色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。
 視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
 本発明の第一の発明に係る発光装置におけるDuvは、前述の通り、-0.0040以下であって、若干好ましくは-0.0042以下であって、好ましくは、-0.0070以下であって、より好ましくは-0.0100以下であって、非常に好ましくは-0.0120以下であって、格段に好ましくは-0.0160以下であった。
 また、本発明の第一の発明に係る発光装置におけるDuvは、-0.0350以上であって、若干好ましくは-0.0340以上であって、好ましくは、-0.0290以上であって、より好ましくは-0.0250以上であって、非常に好ましくは-0.0230以上であって、格段に好ましくは-0.0200以上であった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置における|Δh|は9.0以下が好適であり、非常に好ましくは8.4以下であって、格段に好ましくは7.3以下であった。また|Δh|は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、6.0以下がより格段に好ましく、5.0以下が更に格段に好ましく、4.0以下が特に格段に好ましいと考えられる。
 なお、本発明の第一の発明に係る発光装置における|Δh|は0以上が好適であり、視覚実験時の最小値は0.0029であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある|Δh|の好ましい範囲は、8.3以下、0.003以上であった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置におけるSATavは、1.0以上が好適であり、若干好ましくは1.1以上であって、好ましくは、1.9以上であって、非常に好ましくは2.3以上であって、格段に好ましくは2.6以上であった。
 また、7.0以下であることが好適であり、好ましくは6.4以下であって、非常に好ましくは、5.1以下であって、格段に好ましくは4.7以下であった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、1.2以上、6.3以下であった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置におけるΔCは、-3.8以上であることが好適であり、若干好ましくは-3.5以上であって、非常に好ましくは-2.5以上であって、格段に好ましくは-0.7以上であった。
 また、本発明の第一の発明に係る発光装置におけるΔCは、18.6以下であることが好適であり、非常に好ましくは17.0以下であって、格段に好適には15.0以下であった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔCの好ましい範囲は、-3.4以上、16.8以下であった。
 本発明の第一の発明に係る発光装置における|ΔCmax-ΔCmin|は、19.6以下であることが好適であり、17.9以下であることが非常に好ましく、15.2以下であることが格段に好ましかった。加えて、|ΔCmax-ΔCmin|は小さいことがより好ましいと考えられ、14.0以下がさらに格段に好ましく、13.0以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
 また、本発明の第一の発明に係る発光装置における|ΔCmax-ΔCmin|は2.8以上であることが好適であり、視覚実験時の最小値は3.16であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある|ΔCmax-ΔCmin|の好ましい範囲は、3.2以上、17.8以下であった。
 第四に、本発明の第一の発明に係る発光装置におけるCCTに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|をより適切な値とするためには、本発明の第一の発明に係る発光装置において、CCTは4000Kに近い値をとることが好ましかった。これは4000K付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のCCTの場合と比較しても、|Δh|と|ΔCmax-ΔCmin|を比較的小さく保持したまま、SATavを増加させ、大多数の色票に対するΔCを所望の値に容易に制御可能である。
 よって、本発明の第一の発明に係る発光装置におけるCCTは1800Kから15000Kであることが若干好ましく、2000Kから10000Kであることが好ましく、2300Kから7000Kであることがより好ましく、2600Kから6600Kであることが非常に好ましく、2900Kから5800Kであることが格段に好ましく、3400Kから5100Kであることが最も好ましい。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるCCTの好ましい範囲は、2550(K)以上、5650(K)以下であった。
 本発明の第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、及び第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法に係る上記各パラメータについても、上記第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置と同様である。
 また、本発明の第四の発明に係る照明方法において、このような知覚を得るためにはDuv以外にも、表2から表7に記載の各種指標、すなわち、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|が適正範囲にある必要があった。また、指標Acg、放射効率K(lm/W)が適正範囲にあることが好ましいことが解った。
 特に、視覚実験で良好と判断された試験光の結果から、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|の特性を考えると、以下の傾向であったことが分かる。すなわち、良好な色の見え、物体の見えとなる試験光は、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えに関して、以下の特性を有していた。
 試験光による照明と計算用基準光による照明の当該15色票の色相角差(|Δh|)は比較的少なく、かつ、試験光による照明の当該15色票の平均的飽和度SATavが、計算用基準光による照明のそれと比較して適正な範囲で上がっていた。かつ、当該平均値だけでなく、15色票の飽和度(ΔC)を個別に見ても、試験光による照明の当該15色票の各ΔCが、計算用基準光による照明のそれらと比較して、極端に低下しているものも極端に向上しているものもなく、すべてが適正範囲にあり、この結果として最大最小飽和度差間差|ΔCmax-ΔCmin|が適正な範囲で狭かった。さらに、簡略化すれば、当該15色票に対して基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合は、当該15色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で15色票の飽和度が比較的均等に向上している場合が理想的であると推察できる。
 図35の実線は、表3にあって、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光5の規格化試験光分光分布である。また、同図中点線は、当該試験光のCCTから算出された計算用基準光(黒体放射の光)の規格化分光分布である。一方、図36は、当該試験光5で照明した場合(実線)と、計算用基準光(黒体放射の光)で照明した場合(点線)を仮定した、当該15色票の色の見えに関するCIELABプロットである。なお、紙面垂直方向は明度であるが、ここでは簡便のためにa、b軸のみをプロットした。
 さらに図37と図38は、表5の中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光15の結果を上記と同様にまとめたもので、図39と図40は、表6中で、総合判断として「格段に好ましい」と判断された試験光19の結果を上記と同様にまとめたものである。
 この様に視覚実験で好ましい色の見え、物体の見えとなった場合は、当該15色票に対する基準光での照明を仮定した場合に比較して、試験光での照明を仮定した場合に、当該15色票すべての色相において、色相角差が少なく、かつ、適正な範囲で15色票の飽和度が比較的均等に向上していることが分かる。また、この観点で4000K近傍のCCTは、好ましいことも分かる。
 一方、Duvが適正な範囲で負の値を有する場合であっても、たとえば表5中のDuv≒-0.01831である比較試験光14の場合には、視覚実験において試験光による見えが好ましくないと判断されている。これは、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|の特性のうちいくつかが適正でなかったと考えられる。図41、図42は比較試験光14について、図35、図36等と同様に規格化分光分布と15色票の色の見えに関するCIELABプロットを行った結果である。この図からも明らかなように、当該15色票に対して基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合とを比較すると、当該15色票のいくつかの色相において、色相角差がおおきく、また、15色票の飽和度が非常に不均等に変化していることが分かる。
 視覚実験結果と考察から、各定量指標は、以下の範囲が好ましいことが分かる。
 本発明の第四の発明に係る照明方法におけるDuvは、-0.0040以下であって、若干好ましくは-0.0042以下であって、好ましくは、-0.0070以下であって、より好ましくは-0.0100以下であって、非常に好ましくは-0.0120以下であって、格段に好ましくは-0.0160以下であった。
 また、本発明の第四の発明に係る照明方法におけるDuvは、-0.0350以上であって、若干好ましくは-0.0340以上であって、好ましくは、-0.0290以上であって、より好ましくは-0.0250以上であって、非常に好ましくは-0.0230以上であって、格段に好ましくは-0.0200以上であった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法における|Δh|は9.0以下であって、非常に好ましくは8.4以下であって、格段に好ましくは7.3以下であった。また|Δh|は、さらに小さいことがより好ましいと考えられ、6.0以下がより格段に好ましく、5.0以下が更に格段に好ましく、4.0以下が特に格段に好ましいと考えられる。
 なお、本発明の第四の発明に係る照明方法における|Δh|は0以上で、視覚実験時の最小値は0.0029であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある|Δh|の好ましい範囲は、8.3以下、0.003以上であった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法におけるSATavは、1.0以上であって、若干好ましくは1.1以上であって、好ましくは、1.9以上であって、非常に好ましくは2.3以上であって、格段に好ましくは2.6以上であった。
 また、7.0以下であって、好ましくは6.4以下であって、非常に好ましくは、5.1以下であって、格段に好ましくは4.7以下であった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある上記指標の好ましい範囲は、1.2以上、6.3以下であった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法におけるΔCは、-3.8以上であって、若干好ましくは-3.5以上であって、非常に好ましくは-2.5以上であって、格段に好ましくは-0.7以上であった。
 また、本発明の第四の発明に係る照明方法におけるΔCは、18.6以下であって、非常に好ましくは17.0以下であって、格段に好ましくは15.0以下であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるΔCの好ましい範囲は、-3.4以上、16.8以下であった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法における|ΔCmax-ΔCmin|は、19.6以下であるが、17.9以下であることが非常に好ましく、15.2以下であることが格段に好ましかった。加えて、|ΔCmax-ΔCmin|は小さいことがより好ましいと考えられ、14.0以下がさらに格段に好ましく、13.0以下が非常に格段に好ましいと考えられる。
 また、本発明の第四の発明に係る照明方法における|ΔCmax-ΔCmin|は2.8以上で、視覚実験時の最小値は3.16であった。さらに、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にある|ΔCmax-ΔCmin|の好ましい範囲は、3.2以上、17.8以下であった。
 一方、表2から表7を用いて、視覚実験で好ましい特性と総合的に判断された試験光に付随する特性を、試験光分光分布が有する放射計測学的特性と測光学的特性とで代表させることも試みた。
 この場合もDuv値は、これまで考察してきたとおりであって、-0.0040以下であって、若干好ましくは-0.0042以下であって、好ましくは、-0.0070以下であって、より好ましくは-0.0100以下であって、非常に好ましくは-0.0120以下であって、格段に好ましくは-0.0160以下であった。
 また、本発明の第一乃至第五の発明におけるDuvは、-0.0350以上であって、若干好ましくは-0.0340以上であって、好ましくは、-0.0290以上であって、より好ましくは-0.0250以上であって、非常に好ましくは-0.0230以上であって、格段に好ましくは-0.0200以上であった。
 一方、指標Acgに関しては、以下の様であった。
 表2から表7の結果より、本発明の第四の発明に係る照明方法の好適な分光分布はAcgが-10以下であって-360以上であった。正確な定義は前述の通りであるが、この物理的なおおよその意味、見通しの良い解釈は、以下の通りである。Acgが適切な範囲で負の値を取るとの意味は、規格化試験光分光分布に適切な凹凸があり、380nmから495nm間の短波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあり、および/または、495nmから590nmの中間波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が弱い傾向にあり、および/または、590nmからΛ4までの長波長領域では、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の放射束強度が強い傾向にあることを意味している。Acgは短波長領域、中間波長領域、長波長領域におけるそれぞれの要素の総和なので、各個別の要素は、必ずしも上記傾向でない場合もあり得る。そのうえで、Acgが定量的に-10以下-360以上の場合に、良好な色の見え、良好な物体の見えとなったと理解できる。
 本発明の第四の発明に係る照明方法におけるAcgは、好適には-10以下であって、若干好ましくは-11以下であって、より好ましくは-28以下であって、非常に好ましくは-41以下であって、格段に好ましくは-114以下であった。
 また、本発明の第四の発明に係る照明方法においては、Acgは好適には-360以上であって、若干好ましくは-330以上であって、好ましくは-260以上であって、非常に好ましくは-181以上であって、格段に好ましくは-178以上であった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるAcgの好ましい範囲は、-322以上、-12以下であった。
 さらに、本発明の第四の発明に係る照明方法においては、色の見えが良く効率も高い試験光の実現を目指したが、放射効率Kに関しては、以下の通りであった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法による分光分布が有する放射効率は、好適には180(lm/W)から320(lm/W)の範囲であって、通常の白熱電球等の値である150(lm/W)よりも最低でも20%以上高かった。これは半導体発光素子からの放射や蛍光体からの放射が内在しており、かつ、V(λ)との関係において、分光分布の適切な位置に適切な凹凸があったためであると考えられる。色の見えとの両立との観点では、本発明の第四の発明に係る照明方法の放射効率は、以下の範囲が好ましかった。
 本発明の第四の発明に係る照明方法による放射効率Kは、好適には180(lm/W)以上であったが、若干好ましくは205(lm/W)以上であって、好ましくは208(lm/W)以上であって、非常に好ましくは215(lm/W)以上であった。一方、放射効率Kは理想的には高い方が良いが、本発明の第一乃至第五の発明においては、好適には320(lm/W)以下であって、色の見えとのバランスから、282(lm/W)以下が若干好ましく、232(lm/W)以下が好ましく、231(lm/W)以下が格段に好ましかった。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるKの好ましい範囲は、206(lm/W)以上、288(lm/W)以下であった。
 さらに本発明の第四の発明に係る照明方法におけるCCTに関しては、以下のようなことが分かった。比較視覚実験によって、好ましいと判断された各種指標すなわち|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|をより適切な値とするためには、本発明の第四の発明に係る照明方法において、CCTは4000Kに近い値をとることが好ましかった。これは4000K付近の光は基準の光を見てもその分光分布が波長にあまり依存せずに等エネルギー的であって、基準の光に対して容易に凹凸を形成した試験光分光分布が実現できるためと考えられる。換言すると、他のCCTの場合と比較しても、|Δh|と|ΔCmax-ΔCmin|を比較的小さく保持したまま、SATavを増加させ、大多数の色票に対するΔCを所望の値に容易に制御可能である。
 よって、本発明の第四の発明に係る照明方法におけるCCTは1800Kから15000Kであることが若干好ましく、2000Kから10000Kであることが好ましく、2300Kから7000Kであることがより好ましく、2600Kから6600Kであることが非常に好ましく、2900Kから5800Kであることが格段に好ましく、3400Kから5100Kであることが最も好ましい。
 なお、視覚実験で実試験光を用いた検討がなされ、当該検討中の好ましい実験結果の内側にあるCCTの好ましい範囲は、2550(K)以上、5650(K)以下であった。
[第五ステップ詳細(1) 複数の発光領域を有する発光装置での検討(本発明の第一の発明における第一の実施態様)]
 第五ステップでは、複数の発光領域を有する発光装置を想定し、各発光領域の放射束量(光束量)を調節することで、発光装置の色の見えがどのように変化するかの検討を行った。すなわち、各発光領域及び発光装置から主たる放射方向に出射された光の指標Acg、CCT(K)、DuvSSL、放射効率K(lm/W)などの数値の特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えの間の差に関しても、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|を指標としてまとめた。なお、|Δh|、ΔCは、nを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表8~12に合わせて記載した。なお、第五ステップにおける検討は、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様に係る実施例、比較例をも表すものである。
 具体的には、各発光領域から主たる放射方向に出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、各発光領域から主たる放射方向に出射される光の分光分布の和であるφSSL(λ)がどのように変化するかの実験を行った。
[第五ステップ詳細(2) 制御要素に係る検討(本発明の第一の発明における第二の実施態様)]
 第五ステップでは、第二ステップで試作した、制御要素を含まないLED光源/器具/システムに制御要素を導入して、制御要素を含む発光装置が放射する光の分光分布の放射計測学的特性、測光学的特性を実測スペクトルから抽出することを試みた。すなわち、発光要素及び発光装置から主たる放射方向に出射された光の指標Acg、放射効率K(lm/W)、CCT(K)、Duvなどの数値の特徴を抽出した。同時に、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えの間の差に関しても、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|を指標としてまとめた。なお、|Δh|、ΔCは、nを選択すると値が変化するが、ここでは最大値と最小値を示した。これらの値も表17、表18に合わせて記載した。なお、第五ステップにおける検討は、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様に係る実施例、比較例をも表すものである。
 具体的には、制御要素を含むことで、発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布Φelm(λ)と発光装置から主たる方向に出射される光の分光分布φSSL(λ)がどのように変化するかの実験を行った。
 以下、本発明に係る実験について説明する。
(本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様)
実施例1
 図43に記載のように、計2個の発光部が存在する5mm直径の樹脂パッケージを準備する。ここで発光領域1中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域1の青色半導体発光素子は、1つの独立した回路構成となるようにパッケージLEDの配線を構成し、電源に結合する。一方、発光領域2中には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域2の紫色半導体発光素子は、1つの独立した回路構成となるようにパッケージLEDの配線を構成し、別の独立した電源に結合する。このように、発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1と発光領域2を有する当該パッケージLED10の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される図44~図48に示す5種類の分光分布が実現される。図44は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図48は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、2:1にする場合を図45に、1.5:1.5にする場合を図46に、1:2にする場合を図47に示す。このように、パッケージLED10の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図49はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表8にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000088
 これら図44から図48の分光分布、図44から図48のCIELABプロット、図49のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表8から、以下のことが分かる。
 駆動点Aから駆動点Eとさらにはその間においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Aと駆動点Eの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を2700Kから5505Kまで可変でき、DuvSSLも-0.00997から-0.01420まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も2.80から2.17まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例2
 図50に記載のように、計6個の発光部が存在する縦6mm、横9mmのセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域1-1、発光領域1-2、発光領域1-3中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域1-1、発光領域1-2、発光領域1-3の半導体発光素子は直列に接続され1つの独立した電源に結合する。一方、発光領域2-1、発光領域2-2、発光領域2-3中には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域2-1、発光領域2-2、発光領域2-3の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1と発光領域2を有する当該パッケージLEDの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される図51~図55に示す5種類の分光分布が実現される。図51は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図55は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、2:1にする場合を図52に、1.5:1.5にする場合を図53に、1:2にする場合を図54に示す。このように、パッケージLED20の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図56はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表9にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000089
 これら図51から図55の分光分布、図51から図55のCIELABプロット、図56のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表9から、以下のことが分かる。
 駆動点A、駆動点D,駆動点EにおいてはDuvSSL、Acgのいずれか、あるいは両方が本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点B、駆動点Cさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Bと駆動点Cの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を3475Kから3931Kまで可変でき、DuvSSLも-0.00642から-0.00585まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も1.42から1.26まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例3
 図57に記載のように、計16個の発光部であるLED電球が存在する縦60cm、横120cmの天井に埋め込まれた照明システムである発光装置を準備する。ここで図中実線斜線部分は発光領域1として同等のLEDバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。また、図中点線斜線部分は発光領域2として同等のLEDバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。ここで複数の発光領域1に搭載されたLED電球は並列に接続され1つの独立した電源に結合する。一方、複数の発光領域2に搭載されたLED電球は並列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に駆動できるようにする。なお、発光領域1を形成するLED電球は青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、発光領域2を形成するLED電球は、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含むものとできる。
 次に、発光領域1と発光領域2を構成するLED電球の放射束をそれぞれ独立した電源に搭載されている調光コントローラーを用いて適宜調整すると、例えば、照明システム中心軸上に放射される図58~図62に示す5種類の分光分布が実現される。図58は発光領域1を構成するLED電球のみを駆動し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図62は、逆に、発光領域2を構成するLED電球のみを駆動し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1を構成するLED電球と発光領域2を構成するLED電球の放射束比を、2:1にする場合を図59に、1.5:1.5にする場合を図60に、1:2にする場合を図61に示す。このように、各発光領域を構成するLED電球の駆動条件を変化させることで、照明システム中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。
 また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該照明システムである発光装置で照明した場合と、当該照明システムである発光装置の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、照明システム(発光装置)としての放射束に対して、発光領域1を構成するLED電球の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図63はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表10にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000090
 これら図58から図62の分光分布、図58から図62のCIELABプロット、図63のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表10から、以下のことが分かる。
 駆動点D、駆動点EにおいてはDuvSSL、Acgのいずれも本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点A、駆動点B、駆動点Cさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Aと駆動点Cの間では、このような色の見えを実現しつつ、照明システムとしての相関色温度を2700Kから2806Kまで可変でき、DuvSSLも-0.03000から-0.00942まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も5.78から2.14まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例4
 図64に記載のように、1個の発光領域が存在する縦5mm、横5mmのセラミックパッケージを2個近接させて、一対のセラミックパッケージ対を準備する。ここで一方を発光領域1、もう一方を発光領域2とすべく、以下のようにする。発光領域1には、紫色半導体発光素子、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止する。また、発光領域1は1つの独立した電源に結合する。一方、発光領域2には、青色半導体発光素子、黄色蛍光体を搭載、封止する。また、発光領域2は別の独立した電源に結合する。このようにして、発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1と発光領域2である当該1対のパッケージLED40の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該1対のパッケージLEDの軸上に放射される図65~図69に示す5種類の分光分布が実現される。図65は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を9:0にする場合であって、図69は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:9にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、6:3にする場合を図66に、4.5:4.5にする場合を図67に、1:8にする場合を図68に示す。このように、1対のパッケージLED40の各領域に注入する電流を変化させることで、1対のパッケージLED本体から中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該1対のパッケージLEDで照明した場合と、当該1対のパッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図70はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表11にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
 これら図65から図69の分光分布、図65から図69のCIELABプロット、図70のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表11から、以下のことが分かる。
 駆動点A、駆動点D,駆動点EにおいてはDuvSSL、Acgのいずれか、あるいは両方が本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点B、駆動点Cさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Bと駆動点Cの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を5889Kから6100Kまで可変でき、DuvSSLも-0.02163から-0.01646まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も2.57から1.43まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
比較例1
 以下を除いて、実施例1と同様の樹脂パッケージLEDを準備する。発光領域1中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止するが、実施例1の場合とは異なり、その調合を変化させ、発光領域1のみに通電した場合の分光分布を実施例3の駆動点Eと同様にする。また、発光領域2中には、実施例1と異なり、青色半導体発光素子、黄色蛍光体を搭載、封止し、発光領域2のみに通電した場合の分光分布を実施例4の駆動点Eと同様にする。
 次に、発光領域1と発光領域2を有する当該パッケージLEDの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される図71~図75に示す5種類の分光分布が実現される。図71は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図75は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、2:1にする場合を図72に、1.5:1.5にする場合を図73に、1:2にする場合を図74に示す。このように、パッケージLEDの各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図76はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表12にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
 これら図71から図75の分光分布、図71から図75のCIELABプロット、図76のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表12から、以下のことが分かる。
 駆動点Aから駆動点Eのいずれにおいても、DuvSSL、Acgのいずれか、あるいは両方が本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らない。このため、パッケージLEDとしての可変範囲に、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能な駆動点は存在しない
実施例5
 図50に記載のように、計6個の発光部が存在する縦6mm、横9mmのセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域1-1、発光領域1-2、発光領域1-3中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域1-1、発光領域1-2、発光領域1-3の半導体発光素子は直列に接続され1つの独立した電源に結合する。一方、発光領域2-1、発光領域2-2、発光領域2-3中にも、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域2-1、発光領域2-2、発光領域2-3の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1と発光領域2を有する当該パッケージLEDの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される分光分布は、図77~図81に示す5種類が実現される。図77は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図81は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、2:1にする場合を図78に、1.5:1.5にする場合を図79に、1:2にする場合を図80に示す。このように、パッケージLED20の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図82はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表13にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000093
 これら図77~図81の分光分布、図77~図81のCIELABプロット、図82のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表13から、以下のことが分かる。
 駆動点A、駆動点C、駆動点D,駆動点EにおいてはDuvSSL、Acgのいずれか、あるいは両方が本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点Bの近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点B近傍では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を3542K近傍で可変でき、DuvSSLも-0.00625近傍で可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も1.72近傍で可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例6
 図43に記載のように、計2個の発光部が存在する5mm直径の樹脂パッケージを準備する。ここで発光領域1中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域1の青色半導体発光素子は、1つの独立した回路構成となるようにパッケージLEDの配線を構成し、電源に結合する。一方、発光領域2中にも、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載し、封止する。また、発光領域2の青色半導体発光素子は、1つの独立した回路構成となるようにパッケージLEDの配線を構成し、別の独立した電源に結合する。このように、発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1と発光領域2を有する当該パッケージLED10の各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される図83~図87に示す5種類の分光分布が実現される。図83は発光領域1のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を3:0にする場合であって、図87は、逆に、発光領域2のみに電流を注入し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:3にする場合である。さらに、発光領域1と発光領域2の放射束比を、2:1にする場合を図84に、1.5:1.5にする場合を図85に、1:2にする場合を図86に示す。このように、パッケージLED10の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、発光領域1の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図88はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表14にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000094
 これら図83から図87の分光分布、図83から図87のCIELABプロット、図88のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表14から、以下のことが分かる。
 駆動点Aから駆動点Eとさらにはその間においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Aと駆動点Eの間では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を3160Kから5328Kまで可変でき、DuvSSLも-0.01365から-0.01629まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も3.79から3.40まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例7
 図57に記載のように、計16個の発光部であるLED電球が存在する縦60cm、横120cmの天井に埋め込まれた照明システムである発光装置を準備する。ここで図中実線斜線部分は発光領域1として同等のLEDバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。また、図中点線斜線部分は発光領域2として同等のLEDバルブを搭載し、等価な発光領域を形成する。ここで複数の発光領域1に搭載されたLED電球は並列に接続され1つの独立した電源に結合する。一方、複数の発光領域2に搭載されたLED電球は並列に接続され別の独立した電源に結合する。発光領域1と発光領域2は、それぞれ独立に駆動できるようにする。なお、発光領域1を形成するLED電球は青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、発光領域2を形成するLED電球は、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含むものとできる。
 次に、発光領域1と発光領域2を構成するLED電球の放射束をそれぞれ独立した電源に搭載されている調光コントローラーを用いて適宜調整すると、例えば、照明システム中心軸上に放射される図89~図93に示す5種類の分光分布が実現される。図89は発光領域1を構成するLED電球のみを駆動し、発光領域1と発光領域2の放射束比を5:0にする場合であって、図93は、逆に、発光領域2を構成するLED電球のみを駆動し、発光領域1と発光領域2の放射束比を0:5にする場合である。さらに、発光領域1を構成するLED電球と発光領域2を構成するLED電球の放射束比を、4:1にする場合を図90に、2.5:2.5にする場合を図91に、1:4にする場合を図92に示す。このように、各発光領域を構成するLED電球の駆動条件を変化させることで、照明システム中心軸上に放射される放射束を変化させることができる。
また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該照明システムである発光装置で照明した場合と、当該照明システムである発光装置の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、照明システム(発光装置)としての放射束に対して、発光領域1を構成するLED電球の放射束寄与が大きい順に駆動点Aから駆動点Eまでの駆動点名を与えてある。図94はこれら駆動点AからEまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表15にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000095
 これら図89から図93の分光分布、図89から図93のCIELABプロット、図94のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表15から、以下のことが分かる。
 駆動点D、駆動点EにおいてはDuvSSL、Acgのいずれも本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点A、駆動点B、駆動点Cさらにはその間並びに近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点Aと駆動点Cの間では、このような色の見えを実現しつつ、照明システムとしての相関色温度を3327Kから3243Kまで可変でき、DuvSSLも-0.01546から-0.00660まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も4.06から2.09まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
実施例8
 図100に記載のように、直径7mmの発光部が計6個の小発光部に分割されているセラミックパッケージを準備する。ここで発光領域1-1、発光領域1-2中には、青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域1-1、発光領域1-2の半導体発光素子は直列に接続され1つの独立した電源に結合する。一方、発光領域2-1、発光領域2-2には、異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域2-1、発光領域2-2の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。さらに、発光領域3-1、発光領域3-2には、発光領域1、発光領域2のいずれとも異なる調整をした青色半導体発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体を搭載、封止し、等価な発光領域を形成する。また、発光領域3-1、発光領域3-2の半導体発光素子は直列に接続され別の独立した電源に結合する。ここで、発光領域1、発光領域2、発光領域3は、それぞれ独立に電流注入できるようにする。
 次に、発光領域1、発光領域2、発光領域3を有する当該パッケージLEDの各発光領域に注入する電流値を適宜調整すると、例えば、当該パッケージLEDの軸上に放射される図95~図98に示す4種類の分光分布が実現される。図95は、発光領域1(図77と同じ調整をしたもの)のみに電流を注入し、発光領域1、発光領域2、発光領域3の放射束比を3:0:0にする場合である。図96は、発光領域2(図81と同じ調整をしたもの)のみに電流を注入し、発光領域1、発光領域2、発光領域3の放射束比を0:3:0にする場合である。図97は、発光領域3(図83と同じ調整をしたもの)のみに電流を注入し、発光領域1、発光領域2、発光領域3の放射束比を0:0:3にする場合である。最後に、図98は、発光領域1、発光領域2、発光領域3の全ての発光領域に電流を注入し、それぞれの放射束比を1:1:1にする場合である。このように、図100に示したパッケージLED25の各領域に注入する電流を変化させることで、パッケージLED本体から軸上に放射される放射束を変化させることができる。また各図に示したCIELABプロットは、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該パッケージLEDで照明した場合と、当該パッケージLEDの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれプロットしたものである。なお、ここでは、発光装置としての放射束に対して、駆動点Aから駆動点Dまでの駆動点名を与えてある。図99はこれら駆動点AからDまでの色度点をCIE 1976 u’v’色度図上に示したものである。一方、それぞれの駆動点において、予想される測光学的特性、測色学的特性は、表16にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000096
 これら図95から図98の分光分布、図95から図98のCIELABプロット、図99のCIE 1976 u’v’色度図、さらに表16から、以下のことが分かる。
 駆動点A、駆動点BにおいてはDuvSSL、Acgの両方が本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の適切な範囲に入らないが、駆動点C、駆動点Dの近傍、さらにはその間の近傍においては、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能と考えられる。よって、たとえば、駆動点C,駆動点Dの近傍、さらにはその間の近傍では、このような色の見えを実現しつつ、パッケージLEDとしての相関色温度を3160Kから3749Kまで可変でき、DuvSSLも-0.01365から-0.00902まで可変できる。さらに当該15種類の修正マンセル色票の平均飽和度も3.79から2.27まで可変となる。このようにすると、好ましい色の見えを実現可能な領域において、発光装置の利用者の年齢、性別などによって、また、照明する空間、目的等に合わせて、より最適と考えられる照明条件を、可変範囲から容易に選択することができる。
 特に、本実施例においては、異なる色調整をされた3種発光領域が1つの発光装置内にあるため、異なる色調整をされた2種発光領域が1つの発光装置内にある場合と比較して、その可変範囲を広く確保可能なため、好ましい。
 この際には、さらに、次のような駆動制御をすることも可能である。
 第一に、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 第二に、指標Acgを適切な範囲で減少させる際に、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を低下させる制御を行うこともできる。また、第三に、DuvSSLを適切な範囲で下げる場合にも、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これら第二、第三の場合は、一般に明るさ感が増す場合が多いので、照度を下げてエネルギー消費を抑制することも可能であって、好ましい。
 第四に、当該相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御もできる。一般の照明環境下では、低色温度領域では相対的に低照度環境において心地良いと判断されることが多く、また、高色温度領域では、相対的に高照度環境において心地良いと判断されることが多い。このような心理的効果は、クルーゾフ効果として知られているが、この様な効果を取り込んだ制御を行うことも可能であって、相関色温度を上げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を上げて、照明対象物の照度を上げるような制御が好ましい。
[考察]
 以上の実験結果から、以下に示す発明事項を導き出すことができる。
 すなわち、発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000097
のときに、前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、以下の条件を満たすように出来る発光領域である場合に、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の効果が得られる。なお、以下の条件は、本発明の第二の発明における第一の実施態様に係る発光装置の設計方法、及び本発明の第三の発明における第一の実施態様に係る発光装置の駆動方法に対しても、同様に適応できる。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000099
 なお、実施例では2種類、あるいは3種類の発光領域が内在する発光装置としたが、発光領域は2種類、3種類に限られるものではない。
 発光領域が2種類の場合には、発光装置としての制御が容易であるため好ましい態様である。
 発光領域が3種類の場合には、制御領域が色度座標上で、線状ではなく面状となるため、広い範囲で色の見えを調整することが可能となり好ましい。
 発光領域が4種類以上の場合には、上記のとおり、色度座標上で面状の制御となることに加え、相関色温度、DuvSSL、色の見えを独立に制御できるため好ましい。また、色度を変更することなく色の見えを調整することも可能となるため好ましい。
 一方、発光領域は過剰に存在すると現実の発光装置においては制御が煩雑となるため、10以下であることが好ましく、8以下であることがより好ましい。
 また、複数種類の発光領域を有する本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置においては、各種の発光領域の光束量、あるいは放射束量を変化させるには、以下のような方法を採用することが可能である。第一に各発光領域に供給する電力を変化させる方法がある。また、この際には、電流を変化させる方法が簡便であって好ましい。さらに、各発光領域に光学的なNDフィルターを設置可能としておき、フィルターを物理的に交換することで、また、電気的に偏光フィルター等の透過率を変化させることで発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させてもよい。
 また、色の見えが良好になる観点から、以下の条件3-4を満たすことが好ましい。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、上記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
  1.0 ≦ SATav ≦ 7.0   (4)
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
 また、実施例1、実施例6で示したような、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置であることも好ましい態様である。このような態様である場合には、発光領域から出射される光をどのような割合で供給する場合にも、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。なお、φSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1及び2を満たすか否かの判断をする際には、当該φSSLN(λ)のみが発光装置から出射されると仮定する。
 一方、実施例2、実施例5で示したような、単独の発光領域から出射される光のみでは、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない場合も存在する。そのような場合であっても、発光領域の組合せや光束かつ/または放射束の割合の調整により、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できるものも存在する。このような発光装置についても、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の範囲に属することは言うまでもない。
 本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様一つの特徴は、例えば実施例2、実施例5で示したように、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」を組み合わせたとしても、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」点にある。また、実施例3、実施例4、実施例7、実施例8で示したように、単体としてみた場合に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源」と、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる光源」との組み合わせであっても、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」点にある。このように、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」発光装置を実現するうえで、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源を含む組み合わせの場合」、特に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」の組み合わせの場合に、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置を実施するための指針は、例えば、以下が列挙可能である。
(あ):各種色度図上の色度座標が大きく離れた発光領域を組み合わせた発光装置とする。
(い):相関色温度が定義できる場合には、これが大きく離れた複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
(う):黒体放射軌跡からの距離Duvが定義できる場合には、これが大きく離れた複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
 以下この点をさらに詳細に説明する。屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現するための要件については既に説明したとおりであり、発光装置においては、光の分光分布に関するいくつかのパラメータが特定の値を満たすことが必要である。そのうち、重要なパラメータとしては黒体放射軌跡からの距離Duvがあげられるので、良好な色の見えが実現できない光源同士を組み合わせることで、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えが実現できる理由について、Duvを例示し、説明する。
 図56はCIE1976u’v’色度図上であり、図面上の二点鎖線は、本発明第一乃至第四の発明における第一の実施態様における条件1を満たすDuvの範囲を示している。
 当該範囲を外れる光源である図中Aの光源と図中Eの光源は、単独では良好な色の見えを達成できない。しかしながら、図中Aの光源と図中Eの光源を組合せる場合には、その放射束割合、あるいは光束割合を変化させることで、A点とE点とを結ぶ直線上を動き得ることとなる。そうすると、Duvの本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様に従った適正な範囲は直線に伸びる帯状ではなく弧を描くように存在するため、特定の割合で両光源からの光を組み合わせたB点やC点は、良好な色の見えを達成し得る領域に存在することとなる。
 このような組合せは無数に存在し、図56では相関色温度が低い(2700K)光源Aと、相関色温度が高い(5506K)との組合せで達成している。図82の色度図もこれと類似のものである。また、Duvの値が極めて低く、良好な色の見えを達成し得るDuvの範囲を外れる光源と、Duvの値が極めて高く、良好な色の見えを達成し得るDuvの範囲を外れる光源とを組み合わせることでも可能となる。
 よって、これら(あ)、(い)、(う)においては、特に、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の開示するDuv範囲である-0.0350以上-0.004以下の範囲と、発光領域の組み合わせによって実現できる色度範囲が、少なくとも一部で重なるようにすることが好ましく、3つ以上の発光領域を用いて色度図上で面上に重なるようにすることがさらに好ましい。
 さらに、条件(い)に関しては、発光装置を構成する複数の発光領域中で、最も異なる相関色温度を有する2発光領域間の相関色温度差が2000K以上である事が好ましく、2500K以上である事がより好ましく、3000K以上である事が非常に好ましく、3500K以上である事が格段に好ましく、4000K以上である事が最も好ましい。また、条件(う)に関しては、発光装置を構成する複数の発光領域中で、最も異なる相関色温度を有する2発光領域間のDuv差の絶対値が、0.005以上である事が好ましく、0.010以上である事がより好ましく、0.015以上である事が非常に好ましく、0.020以上である事が格段に好ましい。
 さらに、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現しうる」発光装置を実現するうえで、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源を含む組み合わせの場合」、特に、「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」の組み合わせの場合に、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置を実施するための指針は、以下も列挙可能である。
(え):Acgが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
(お):飽和度差ΔCが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
(か):飽和度差の平均SATavが大きく離れた色の見えとなる複数の発光領域を組み合わせた発光装置とする。
 これら(え)、(お)、(か)においても、特に、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の開示するそれぞれの範囲と、発光領域の組み合わせによって実現できる各パラメータの範囲が、少なくとも一部で重なるようにすることが好ましく、3つ以上の発光領域を用いて色度図上で、面上に重なるようにすることがさらに好ましい。
 さらには、4つ以上の発光領域を用いると、たとえすべての発光領域が「屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できない光源同士」であっても、比較的容易に(あ)から(か)のすべての項目を本発明第一乃至第四の発明における第一の実施態様の開示する範囲に調整することが可能であって、好ましい。
 また、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様においては、発光領域中の少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置であることも好ましい態様であり、すべての発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置であることがより好ましい態様である。また、このように発光装置を駆動することが好ましい態様である。このような態様である場合には、それぞれの発光領域に供給する電力の制御が容易となり、使用者の嗜好に合わせた色の見えが実現可能となる。
 なお、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様においては、ある発光領域が、他の発光領域に対して電気的に従属するように駆動しても構わない。例えば、2つの発光領域に電流を注入する際に、1つの発光領域に注入する電流を増やす際に、もう一方の発光領域に注入する電流を減らすように、一方に対して他方を電気的に従属されることも可能である。このような回路は、たとえば可変抵抗等を用いた構成で容易に実現でき、かつ、電源を複数必要としないので、好ましい。
 また、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置であることも好ましい態様であり、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうる発光装置であることも好ましい態様である。また、このように発光装置を駆動することが好ましい態様である。このような態様では、色の見えを実現し得るパラメータが可変となり、使用者の嗜好に合わせた色の見えの実現が容易に可能となる。
 また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置であることが好ましい態様である。このような態様では、複数の発光領域から出射される光の色分離が視認されにくくなり、発光装置そのものを見た際の違和感が低減可能である。また、照明光としてみた際にも、空間的加法混色が十分に機能し、照明対象物に照射した際に、照明された領域の色ムラも低減可能であって、好ましい。
 発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lについて、図を用いて説明する。
 図50は実施例2で用いたパッケージLED20を示すが、発光領域22に最近接する発光領域は発光領域11、12及び13である。このうち発光領域12を包絡する仮想外周7が最も大きい仮想外周となり、当該外周上にある任意の二点71が最大距離Lとなる。すなわち最大距離Lは2点間の距離72で表され、0.4mm以上200mm以下である場合が好ましい態様である。
 図57に示す実施例3で用いた照明システム30、及び図64に示す実施例4で用いた1対のパッケージLED40も同様である。
 最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lは、0.4mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましく、5mm以上が非常に好ましく、10mm以上が格段に好ましい。これらは1つの発光領域を包絡する仮想外周が大きいほど、基本的に高放射束(かつ/または高光束)を出射できる構造にしやすいからである。また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lは、200mm以下であることが好ましく、150mm以下であることがより好ましく、100mm以下であることが非常に好ましく、50mm以下であることが格段に好ましい。これらは、照明された領域の空間的な色ムラの発生を抑制する観点で重要で、好ましい。
 一方、本発明のの第三の発明における第一の実施態様に係る駆動方法であって、指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とすることもできる。このような制御を行うと照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができるため、好ましい。
 また、当該発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを適切な範囲で低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる駆動方法、相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる駆動方法、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる駆動方法が好ましい。また、これらは同時に、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを適切な範囲で増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる駆動方法、相関色温度TSSL(K)を低減させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる駆動方法、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる駆動方法が好ましいことを意味している。
 前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを適切な範囲で低減させる場合は、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。各種視覚実験によれば、このように指標Acgを低減させると、明るさ感が向上するので、たとえ計測される光束かつ/または放射束、あるいは照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、指標Acgを適切な範囲で増加させる場合には、計測される光束かつ/または放射束、あるいは照度を増加させて、照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
 また、相関色温度TSSL(K)を増加させる場合に光束かつ/または放射束を増加させるように駆動することで、クルーゾフ効果により、快適な照明が実現できる。また、逆に、当該色温度を下げる際には、発光装置としての光束かつ/または放射束を下げて、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これらは前述のクルーゾフ効果を取り込んだ制御であって、好ましい。
 また、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で低減させる場合には、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現可能となる。各種視覚実験によれば、このように黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で低減させると、明るさ感が向上するので、たとえ計測される光束かつ/または放射束、あるいは照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で増加させる場合には、計測される光束かつ/または放射束、あるいは照度を増加させて、照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
 なお、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様においては、前述と逆の制御を行うことも可能であって、照明対象物、照明環境、目的等によって、制御方法は適宜選択可能であることは言うまでもない。
 一方で、実験結果から、以下に示す発明事項をも導き出すことができる。
 すなわち、対象物を準備する照明対象物準備工程、および、M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
 前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の<1>、<2>及び<3>を満たすように照明する照明方法である場合に、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様の効果が得られる。
<1>前記対象物の位置で測定した光のANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040である。
<2>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、
 上記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
 1.0 ≦ SATav ≦ 7.0   (4)
 かつ、飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差ΔCmax-ΔCmin
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
<3>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
 また、対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000100
のときに、すべてのφSSLN(λ)が、前記<1><2><3>を満たすようにできる照明方法であることが好ましい。
 また、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法であることが好ましく、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法であることがより好ましい。
 また、指標SATav、相関色温度TSSL(K)、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLの少なくとも1つを変化させる照明方法であることが好ましく、上記指標の少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を独立に制御する照明方法が好ましく、上記指標の少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法であることが好ましい。
 照度を不変とするとは、実質的に照度が変更しないことを意味するものであり、照度の変化が±20%以下であることが好ましく、±15%以下であることがより好ましく、±10%以下であることが更に好ましく、±5%以下であることが特に好ましく、±3%以下であることが最も好ましい。このようにすると、照明対象物の照度に依存せずに、分光分布の形状変化に由来する色の見えの差を容易に調べることができ、照明環境、対象物、目的等によって最適な分光分布を比較的容易に見いだせるため、好ましい。
 また、指標SATavを増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法であることが好ましい。上記指標を増加させると、より生き生きとした見えが実現できることとなり、このような状況下では一般的に明るさ感が増すので、照度を低減させることでエネルギー消費を抑制することができる。これは同時に、指標SATavを減少させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法が好ましいことを意味している。
 また、相関色温度TSSL(K)を増加させた際には、当該対象物における照度を増加する照明方法が好ましい。相関色温度TSSL(K)を増加させる場合に照度を増加させるように駆動することで、クルーゾフ効果により、快適な照明が実現できる。また、逆に、当該色温度を下げる際には、照明対象物の照度を下げる制御もできる。これらは前述のクルーゾフ効果を取り込んだ制御であって、好ましい。
 また、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを低減させる際に、当該対象物における照度を低減する照明方法が好ましい。各種視覚実験によれば、このように黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で低減させると、明るさ感が向上するので、照度を低減させても、照明対象物は良好な色の見えを維持可能であって、このようにすると発光装置のエネルギー消費を抑制可能なため好ましい。同様に、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを適切な範囲で増加させる場合には、照度を増加させて照明対象物の良好な色の見えを維持することも好ましい。
 また、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離をL、発光装置と照明対象物の距離をHとした際に、5×L≦H≦500×Lとなるように距離Hを設定する照明方法であることが好ましい。
 この際、距離を測定する発光装置の基点は、発光装置の照射口である。
 このような照明方法により、発光装置を照明対象物の位置から観測した際に、光源としての色分離が視認し難く、照明対象物に対して空間的に色ムラが発生しにくくなるため好ましい。
 最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離L、発光装置と照明対象物の距離Hにおいて、Hは、5×L以上が好ましく、10×L以上がより好ましく、15×L以上が非常に好ましく、20×L以上が格段に好ましい。これらはHが適切な範囲で大きい方が、すなわち、異なる発光領域を包絡する仮想外周上にある任意の2点の最大距離Lよりも十分に離れていれば、異なる発光領域から出射される光が空間的に十分に混色するために好ましい。一方、Hは、500×L以下であることが好ましく、250×L以下であることがより好ましく、100×L以下であることが非常に好ましく、50×L以下であることが格段に好ましい。これらは、Hが必要以上に離れると照明対象物に対して十分な照度が確保されなくなるためであって、適切な範囲の駆動電力で好ましい照度環境を実現するために重要である。
(本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様)
実施例9
 先ず、図101に示された分光透過特性を有する光学フィルターを準備した。また、発光要素として紫LED、SBCA蛍光体、β-SiAlON蛍光体、CASON蛍光体を有するパッケージLEDを準備し、これらを6個、LEDボードに搭載し、LEDモジュールを作製した。この際に、当該LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した分光分布を図102中に点線で示した。また、図103には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該LEDモジュールで照明した場合と、当該LEDモジュールの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示した。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性を、表17中の参考実施例1にまとめた。ここで、当該参考実施例1に係るLEDモジュールから軸上に出射された光は、各値から明らかな様に、良好な色の見えを実現していた。
 次に、当該LEDモジュールを用いて実施例9に係るLED照明器具を作製した。この際に、図101に示した分光透過特性を有する光学フィルターを光の出射方向に搭載した。図102中の実線は、前記LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した、実施例9に係るLED照明器具の分光分布である。ここでは、実施例9に係るLED照明器具の分光分布には、前記光学フィルターの特性によって、凹凸が付加されていることが分かる。また、図103には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該実施例9に係るLED照明器具で照明した場合と、当該LED照明器具の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示した。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性は、表17中の実施例9にまとめた。
 当該実施例9に係る照明器具のDuv(φSSL)は-0.02063であって、当該参考実施例1に係るLEDモジュールのDuv(Φelm)である-0.02110から0.00047増加した。当該実施例9に係る照明器具のAcg(φSSL)は-267.09であって、当該参考実施例1に係るLEDモジュールのAcg(Φelm)である-246.70から20.39低減した。また、当該実施例9に係る照明器具のSATav(φSSL)は5.06であって、当該参考実施例1に係るLEDモジュールのSATav(Φelm)である4.14から0.92増加し、同一照度で観測した際に、より鮮やかで、より良好な色の見えとなった。
実施例10
 先ず、図104に示された分光透過特性を有する光学フィルターを準備する。また、発光要素として4種類の中心波長を有する半導体発光素子を準備し、これら4個を1つのパッケージ中に搭載し、パッケージLEDを作製する。さらにこれらパッケージLEDを12個LEDボードに搭載し、LEDモジュールを作製する。この際に、当該LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した分光分布は図105中に点線で示したようになる。また、図106には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該LEDモジュールで照明した場合と、当該LEDモジュールの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性を、表17中の参考比較例1にまとめた。ここで、当該参考比較例1に係るLEDモジュールから軸上に出射された光は、各値から明らかな様に、良好な色の見えを実現できていない。
 次に、当該LEDモジュールを用いて実施例10に係るLED照明器具を作製する。この際に、図104に示した光学フィルターを光の出射方向に搭載する。図105中の実線は、前記LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した、実施例10に係るLED照明器具の分光分布である。ここでは、実施例10に係るLED照明器具の分光分布中には、前記光学フィルターの特性によって、LED発光に由来する放射束の相対強度が変化し、かつ、凹凸が付加されることが分かる。また、図106には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該実施例10に係るLED照明器具で照明した場合と、当該LED照明器具の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性は、表17中の実施例10にまとめる。
 当該実施例10に係る照明器具のDuv(φSSL)は-0.00424であって、当該参考比較例1に係るLEDモジュールのDuv(Φelm)である0.00029から0.00453低減した。当該実施例10に係る照明器具のAcg(φSSL)は-81.41であって、当該参考比較例1に係るLEDモジュールのAcg(Φelm)である-6.75から74.66低減した。また、当該照明器具のSATav(φSSL)は5.28であって、当該参考比較例1に係るLEDモジュールのSATav(Φelm)である1.59から3.69増加する。
 これらの結果、良好な色の見えを実現できていない半導体発光素子、パッケージLED、LEDモジュールを用いた照明器具であっても、制御要素の光学特性によって、良好な色の見えを実現可能なLED照明器具が実現可能となる。
比較例2
 発光要素として青色LED、緑色蛍光体、赤色蛍光体を有するパッケージLEDを準備した以外は、実施例9と同様にして参考比較例2に係るLEDモジュール、及び比較例2に係るLED照明装置を作製する。
 この際に、当該LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した分光分布は図107中に点線で示したようになる。また、図108には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該LEDモジュールで照明した場合と、当該LEDモジュールの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性を、表17中の参考比較例2にまとめた。ここで、当該参考比較例2に係るLEDモジュールから軸上に出射された光は、各値から明らかな様に、良好な色の見えを実現できていない。
 一方、実施例9と同様の、図98に示した光学フィルターを搭載して作成した比較例2に係るLED照明器具の特性は、以下になる。図107中の実線は、前記LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した、比較例2に係るLED照明器具の分光分布である。ここでは、比較例2に係るLED照明器具の分光分布中には、前記光学フィルターの特性によって、凹凸が付加されることが分かる。また、図108には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該比較例2に係るLED照明器具で照明した場合と、当該LED照明器具の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa*値、b*値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性は、表17中の比較例2にまとめる。
 当該比較例2に係る照明器具のDuv(φSSL)は0.00716であって、当該参考比較例2に係るLEDモジュールのDuv(Φelm)である0.00819から0.00103低減した。当該比較例2に係る照明器具のAcg(φSSL)は120.86であって、当該参考比較例2に係るLEDモジュールのAcg(Φelm)である156.15から35.29低減した。また、当該比較例2に係る照明器具のSATav(φSSL)は-2.44であって、当該参考比較例2に係るLEDモジュールのSATav(Φelm)である-3.33から0.89増加する。
 これらの結果、特定の発光要素と組み合わせた場合に良好な色の見えを実現可能な制御要素であっても、他の半導体発光素子、パッケージLED、LEDモジュールを用いた照明器具に組み合わせた場合に、良好な色の見えを実現できない場合もあることが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000101
実施例11
 先ず、図101に示された分光透過特性を有する光学フィルターを準備した。また、発光要素として青LED、CSO蛍光体、CASN蛍光体を有するパッケージLEDを準備し、これらを18個、LEDボードに搭載し、LEDモジュールを作製した。この際に、当該LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した分光分布を図109中に点線で示した。また、図110には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該LEDモジュールで照明した場合と、当該LEDモジュールの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれ示したCIELABプロットも示した。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性を、表18中の参考実施例2にまとめた。ここで、当該参考実施例2に係るLEDモジュールから軸上に出射された光は、各値から明らかな様に、良好な色の見えを実現していた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000102
 次に、当該LEDモジュールを用いて実施例11に係るLED照明器具を作製した。この際に、図101に示した分光透過特性を有する光学フィルターを光の出射方向に搭載した。図109中の実線は、前記LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した、実施例11に係るLED照明器具の分光分布である。ここでは、実施例11に係るLED照明器具の分光分布には、前記光学フィルターの特性によって、凹凸が付加されていることが分かる。また、図110には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該実施例9に係るLED照明器具で照明した場合と、当該LED照明器具の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれ示したCIELABプロットも示した。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性は、表18中の実施例11にまとめた。
 当該実施例11に係る照明器具のDuv(φSSL)は-0.01160であって、当該参考実施例2に係るLEDモジュールのDuv(Φelm)である-0.01115から0.00045増加した。当該実施例11に係る照明器具のAcg(φSSL)は-120.97であって、当該参考実施例2に係るLEDモジュールのAcg(Φelm)である-24.30から96.67低減した。また、当該実施例9に係る照明器具のSATav(φSSL)は4.13であって、当該参考実施例1に係るLEDモジュールのSATav(Φelm)である3.08から1.05増加し、同一照度で観測した際に、より鮮やかで、より良好な色の見えとなった。
実施例12
 先ず、図104に示された分光透過特性を有する光学フィルターを準備した。また、発光要素として青LED、LuAG蛍光体、CASN蛍光体を有するパッケージLEDを作製した。さらにこれらパッケージLEDを18個LEDボードに搭載し、LEDモジュールを作製した。この際に、当該LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した分光分布は図111中に点線で示したようになる。また、図112には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該LEDモジュールで照明した場合と、当該LEDモジュールの相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性を、表18中の参考比較例3にまとめた。ここで、当該参考比較例3に係るLEDモジュールから軸上に出射された光は、各値から明らかな様に、良好な色の見えを実現できていない。
 次に、当該LEDモジュールを用いて実施例12に係るLED照明器具を作製する。この際に、図104に示した光学フィルターを光の出射方向に搭載する。図111中の実線は、前記LEDモジュールから軸上に放射された光の最大分光放射束で規格化した、実施例12に係るLED照明器具の分光分布である。ここでは、実施例12に係るLED照明器具の分光分布中には、前記光学フィルターの特性によって、LED発光に由来する放射束の相対強度が変化し、かつ、凹凸が付加されることが分かる。また、図112には同分光分布と、#01から#15の15種類の修正マンセル色票を照明対象物とした場合を数学的に仮定し、当該実施例10に係るLED照明器具で照明した場合と、当該LED照明器具の相関色温度から導出される基準の光で照明した場合のa値、b値をそれぞれ示したCIELABプロットも示す。さらに、この時の測光学的特性、測色学的特性は、表18中の実施例12にまとめる。
 当該実施例12に係る照明器具のDuv(φSSL)は-0.00593であって、当該参考比較例3に係るLEDモジュールのDuv(Φelm)である-0.00129から0.00464低減した。当該実施例12に係る照明器具のAcg(φSSL)は-19.95であって、当該参考比較例3に係るLEDモジュールのAcg(Φelm)である141.23から161.18低減した。また、当該照明器具のSATav(φSSL)は3.45であって、当該参考比較例3に係るLEDモジュールのSATav(Φelm)である0.51から2.94増加する。
 これらの結果、良好な色の見えを実現できていない半導体発光素子、パッケージLED、LEDモジュールを用いた照明器具であっても、制御要素の光学特性によって、良好な色の見えを実現可能なLED照明器具が実現可能となる。
[考察]
 以上の実験結果から、以下に示す発明事項を導き出すことができる。
 第一に、参考比較例1及び実施例10の結果、また、参考比較例3及び実施例12の結果を考察することにより、良好な色の見えを実現できていない参考比較例1、参考比較例3に係る発光装置(本発明の第一の発明における第二の実施態様においては発光要素として把握される)に対し、適切な制御要素を配置することで、良好な色の見えを実現できる実施例10、実施例12に係る発光装置をそれぞれ実現することができる。
 つまりは、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、波長をλ(nm)とし、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は下記条件1と条件2をともに満たす場合、良好な色の見えを実現できていない発光装置(発光要素)が、制御要素により、良好な色の見えを実現できる発光装置となる。
 特に、既に市中に頒布されている、良好な色の見えを実現できていないLED照明装置に対し、特定の制御要素を配置することで、本実施態様に係る良好な色の見えを実現できる発光装置とすることが可能となる。
 本実施態様に係る条件1及び条件2は、既に述べた第一ステップから第四ステップにより導き出される条件である。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000104
 また、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件3と条件4をともに満たす態様が好ましい。なお、条件3及び条件4についても、既に述べた第一ステップから第四ステップにより導き出される条件である。
条件3:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、上記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
 1.0 ≦ SATav ≦ 7.0   (4)
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
 第二に、参考実施例1及び実施例9の結果、また、参考実施例2及び実施例11の結果を考察することにより、良好な色の見えを実現できる参考実施例1、参考実施例2に係る発光装置(発光要素として把握される)に対し、適切な制御要素を配置することで、更に良好な色の見えを実現できる実施例9、実施例11に係る発光装置を、それぞれ実現することができる。
 つまりは、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、波長をλ(nm)とし、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は上記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)は上記条件1と条件2をともに満たす場合、良好な色の見えを実現できる発光装置(発光要素)が、制御要素により、更に良好な色の見えを実現できる発光装置となる。
 特に、照明用途に利用した際に色の見えに優れる半導体発光装置においても、利用者の嗜好に応じて、さらに色の見えを調整することが可能となる。
 また、Φelm(λ)は上記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)は上記条件3と条件4をともに満たす態様が好ましい。
 一方で、本発明の第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法は、同様に上記実験結果から導きだすことができる。
 すなわち、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部が通過するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、波長をλ(nm)とし、当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は上記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は上記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法である。
 特に、既に市中に頒布された、良好な色の見えを実現できていないLED照明装置に対して、特定の制御要素を配置する工程を実施し、本実施態様に係る良好な色の見えを実現できる発光装置を製造することは、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の技術的範囲に属するものである。
 また、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部が通過するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、波長をλ(nm)とし、当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は上記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も上記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法である。
 加えて、本発明の第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法は、同様に上記実験結果から導きだすことができる。
 すなわち、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の設計方法であって、波長をλ(nm)とし、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は上記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は上記条件1と条件2をともに満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法である。
 また、半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の設計方法であって、波長をλ(nm)とし、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、Φelm(λ)は上記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も上記条件1と条件2をともに満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法である。
 加えて、本発明の第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法は、同様に上記実験結果から導き出すことができる。
 すなわち、照明対象物を準備する照明対象物準備工程、および、発光要素である半導体発光素子と制御要素を含む発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、前記照明工程において、前記発光要素から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が、少なくとも以下の<1>、<2>及び<3>のいずれか1つを満たさず、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の<1>、<2>及び<3>をすべて満たすように照明することを特徴とする照明方法である。
 このような<1>、<2>及び<3>は、既に述べた第一ステップから第四ステップにより導き出される条件である。
<1>前記対象物の位置で測定した対象となる光のANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040である。
<2>前記対象物の位置で測定した対象となる光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した対象となる光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、
 上記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
 1.0 ≦ SATav ≦ 7.0   (4)
かつ、飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差ΔCmax-ΔCmin
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
<3>前記対象物の位置で測定した対象となる光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した対象となる光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
 また、発光装置から出射される光が<4>を満たすように照明する態様が好ましい。なお、<4>についても、既に述べた第一ステップから第四ステップにより導き出される条件である。
<4>前記対象物の位置で測定した対象となる光の分光分布をφ(λ)、前記対象物の位置で測定した対象となる光のT(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記対象物の位置で測定した対象となる光の三刺激値を(X、Y、Z)、前記対象物の位置で測定した対象となる光のT(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記対象物の位置で測定した対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、前記対象物の位置で測定した対象となる光のT(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000106
 また、照明対象物を準備する照明対象物準備工程、および、発光要素である半導体発光素子と制御要素を含む発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、前記照明工程において、前記発光要素から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が上記<1>、<2>及び<3>をすべて満たし、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が上記<1>、<2>及び<3>もすべて満たすように照明することを特徴とする照明方法である。
 また、発光装置から出射される光が<4>を満たすように照明する態様が好ましい。
 以下には、本発明の第一及び第四の発明における第一の実施態様の、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなる発光装置及び照明方法を実施するための好ましい実施形態を以下に説明するが、本発明の第一及び第四の発明における第一の実施態様の発光装置及び照明方法を実施するための態様は、以下の説明で用いたものに限定されない。
 また、本発明の第一、第五、第二、及び第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法及び照明方法を実施するための好ましい実施形態を以下に説明するが、本発明の第一、第五、第二、及び第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法及び照明方法を実施するための態様は、以下の説明で用いたものに限定されない。
 本発明の第四の発明における第一の実施態様に係る照明方法は、照明対象物に対して照射され、色刺激となる試験光の測光学的特性が適切な範囲にあり、かつ、計算用基準光で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えと、実測した試験光分光分布で照明した場合を仮定した当該15色票の色の見えの差が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置は、発光装置から主たる放射方向に出射され、照明対象物に対して色刺激となる試験光の放射計測学的特性、測光学的特性が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。
 本発明の第一、第五、及び第二の発明における第二の実施形態に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法は、発光装置から主たる放射方向に出射され、照明対象物に対して色刺激となる試験光の放射計測学的特性、測光学的特性が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。
 本発明の第四又は第一の発明における第一の実施形態に係る照明方法又は発光装置を実施するための照明光源、当該照明光源を含む照明器具、当該照明光源や照明器具を含む照明システム等の発光装置は、少なくとも1つの発光要素である半導体発光素子を含んでいる。半導体発光素子を含む照明光源は、たとえば青色、緑色、赤色の種類の異なる複数の半導体発光素子が1つの照明光源中に内在していてもよく、また、1つの照明光源の中には青色半導体発光素子を含み、異なる1つの照明光源中に緑色半導体発光素子を含み、さらに異なる1つの照明光源中に赤色半導体発光素子を含み、これらが照明器具の中でレンズ、反射鏡、駆動回路等とともに一体とされて照明システムに提供されてもよい。さらに、1つの照明器具中に1つの照明光源があり、この中に単体の半導体発光素子が内在しているような場合であって、単体の照明光源、照明器具としては本発明の第四又は第一の発明における第一の実施形態に係る照明方法又は発光装置を実施できないものの、照明システム中に存在する異なる照明器具からの光との加法混色によって、照明システムとして放射される光が、照明対象物の位置で所望の特性を満足するようにしてもかまわないし、照明システムとして放射される光のうち主たる放射方向の光が、所望の特性を満足するようにしてもかまわない。いずれのような形態であっても、照明対象物に最終的に照射される色刺激としての光が、又は、発光装置から出射される光のうち主たる放射方向の光が、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施形態の適切な条件を満たせばよい。
 また、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法を実施するための照明光源、当該照明光源を含む照明器具、当該照明光源や照明器具を含む照明システム等の発光装置は、少なくとも発光要素と、少なくとも制御要素を含んでいる。また、発光要素としては半導体発光素子を含んでいることが好ましい。半導体発光素子を含む照明光源は、たとえば青色、緑色、赤色の種類の異なる複数の半導体発光素子が1つの照明光源中に内在していてもよく、また、1つの照明光源の中には青色半導体発光素子を含み、異なる1つの照明光源中に緑色半導体発光素子を含み、さらに異なる1つの照明光源中に赤色半導体発光素子を含み、これらが照明器具の中で、フィルター、レンズ、反射鏡、駆動回路等とともに一体とされて照明システムに提供されてもよい。さらに、1つの照明器具中に1つの照明光源があり、この中に単体の半導体発光素子が内在しているような場合であって、単体の照明光源、照明器具としては本発明の第四又は第一の発明における第二の実施態様に係る照明方法又は発光装置を実施できないものの、照明システム中に存在する異なる照明器具からの光との加法混色によって、照明システムとして放射される光が、照明対象物の位置で所望の特性を満足するようにしてもかまわないし、照明システムとして放射される光のうち主たる放射方向の光が、所望の特性を満足するようにしてもかまわない。いずれのような形態であっても、発光装置から出射される光のうち主たる放射方向の光が、又は、照明対象物に最終的に照射される色刺激としての光が、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の適切な条件を満たせばよい。
 以下は、前記の適切な条件を満たしたうえで、本発明の第一乃至第四の発明における第一の実施態様に係る、屋外で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを達成できる発光装置が好ましく有すべき特性に関して記載する。
 また、前記の適切な条件を満たしたうえで、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置、第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法及び、第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置が好ましく有すべき特性に関して記載する。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置、第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法又は、第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置は、Λ1(380nm)からΛ2(495nm)の短波長領域内にピークを有する発光要素(発光材料)を有し、かつ、Λ2(495nm)からΛ3(590nm)の中間波長領域内にピークを有する別の発光要素(発光材料)を有し、さらに、Λ3(590nm)から780nmまでの長波長領域内にピークを有するさらに別な発光要素(発光材料)を有することが好ましい。これはそれぞれの発光要素を独立して強度設定あるいは強度制御することが、好ましい色の見えを容易に実現し得るからである。
 よって、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置、第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法又は、第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置は、上記それぞれの3波長領域中に発光ピークを有する発光要素(発光材料)を少なくとも1種類ずつ有することが好ましく、また、当該3波長領域の中の2領域には1種類ずつ、他の1領域は複数の発光要素(発光材料)を有することがより好ましく、さらに、当該3波長領域中の1領域には1種類の、他の2領域は複数の発光要素(発光材料)を有することが非常に好ましく、当該3波長領域のすべてにおいて、複数の発光要素を有することが格段に好ましい。これは1領域中に2つ以上のピーク波長を有するように発光要素を内在させることで分光分布の制御性が格段に向上し、数学的には、照明された対象物の色の見えを所望のように制御しやすくなるからである。
 よって、半導体発光素子を蛍光体用励起光源として使用した現実の発光装置においては、1発光装置中の蛍光体種類は2種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該3波長領域それぞれにピーク波長を有するのが好ましい。さらに、蛍光体種類は3種類とし、半導体発光素子の波長と合わせて当該3波長領域の中の少なくとも1領域は2種類の発光要素が内在するようにすることがより好ましい。このような考えから、蛍光体種類は4種類以上が非常に好ましく、5種類が格段に好ましい。特に6種類以上の蛍光体が1光源内に存在すると、蛍光体間の相互吸収等でスペクトルの制御性は逆に低下してしまうため好ましくなくなっていく。また、これとは別の観点で、簡便な発光装置実現との観点では、蛍光体種類は1種類とし、半導体発光素子の発光ピークと合わせて2種類の発光要素で発光装置を構成しても構わない。
 また、異なるピーク波長を有する半導体発光素子のみで実際の発光装置を構成した場合もこれと同様である。すなわち、好ましい分光分布を実現する観点では、1光源中の半導体発光素子の種類は、3種類以上が好ましく、4種類以上がより好ましく、5種類以上が非常に好ましく、6種類が格段に好ましい。7種類以上の場合には光源中への搭載の煩雑さ等が発生するために好ましくなくなってしまう。また、これとは別の、簡便な発光装置実現との観点では、半導体発光素子は2種類で発光装置を構成しても構わない。
 なお、半導体発光素子と蛍光体を自在に混合搭載することも可能であって、青色発光素子と2種類(緑色、赤色)の蛍光体を1光源内に搭載しても良く、また、青色発光素子と3種類(緑色、赤色1、赤色2)の蛍光体を1光源内に搭載してもよい。さらに、紫色発光素子と4種類の蛍光体(青色、緑色、赤色1、赤色2)を1光源内に搭載してもよい。さらには、1つの光源の中に、青色発光素子と2種類(緑色、赤色)の蛍光体搭載している部分と、紫色発光素子と3種類の蛍光体(青色、緑色、赤色)を搭載している部分を内在させてもよい。
 各3波長領域内の発光要素(発光材料)は、ピーク部分の強度やピーク間の谷の強度を制御する観点から、すなわち適切な凹凸を分光分布に形成する観点から、少なくとも1つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましい。逆に各3波長領域の幅と同程度の幅を有する発光要素だけでは、分光分布に適切な凹凸を形成することは難しい。よって、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置、第五の発明における第二の実施態様に係る発光装置の製造方法、第二の発明における第二の実施態様に係る発光装置の設計方法又は、第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法を実施するための発光装置においては、少なくとも1つは比較的狭帯域な発光要素を含んでいることが好ましいが、さらに、各3波長領域中の2領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましく、3波長領域全ての領域に比較的狭帯域な発光要素を含んでいることはよりこのましい。この際に、比較的狭帯域な発光要素はそれ単体だけがある波長領域内の発光要素となっていてもよいが、比較的狭帯域な発光要素が当該波長領域内に複数種類存在していることはより好ましく、さらに、比較的狭帯域な発光要素と比較的広帯域な発光要素が当該波長領域内にともに存在していることもより好ましい。
 なお、ここで言う比較的狭帯域とは、発光要素(発光材料)の半値全幅が、短波長領域(380nmから495nm)、中間波長領域(495nmから590nm)、長波長領域(590nmから780nm)のそれぞれの領域幅である115nm、95nm、190nmに対して、2/3以下であるものをいう。また、比較的狭帯域の発光要素の中でも、その半値全幅は、それぞれの領域幅に対して1/2以下であることが好ましく、1/3以下であることがより好ましく、1/4以下であることが非常に好ましく、1/5以下であることが格段に好ましい。また、過度に極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、当該半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 これらは、所望の分光分布実現の観点から記載すれば、比較的狭帯域の発光要素(発光材料)の組み合わせとすると、分光分布に凹凸形状が形成しやすく、視覚実験で適切な範囲が明らかとなった指標Acg、放射効率K(lm/W)等を、所望の値にしやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該15色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差も、発光要素の中に比較的狭帯域なそれを内在させることで、飽和度制御、特に視覚実験で適切な範囲が明らかとなった|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|等を適切な数値範囲にしやすくなるために好ましい。さらに、比較的狭帯域の蛍光体を用いると、広帯域蛍光体を用いる場合よりもDuv制御も容易になるために好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置においては以下の発光材料、蛍光体材料、半導体発光素子が発光要素として発光装置に内在することが好ましい。
 また、本発明の第一、第五、第二、及び第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法、及び照明方法においては、発光要素から発する広帯域な分光分布に対して、制御要素によって当該分光分布の一部を吸収、反射、集光等することで、発光要素よりも狭帯域な分光分布を実現することも可能であって、好ましい。
 本発明の第一、第五、第二、及び第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法及び照明方法においては以下の発光材料、蛍光体材料、半導体発光素子が発光要素として発光装置に内在することが好ましい。
 まず、当該3波長領域の中のΛ1(380nm)からΛ2(495nm)の短波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
 具体的には、以下が好ましい。
 半導体発光素子としては、サファイア基板上やGaN基板上に形成されたIn(Al)GaN系材料を活性層構造中に含む紫色発光素子(ピーク波長が395nmから420nm程度)、青紫色発光素子(ピーク波長が420nmから455nm程度)、青色発光素子(ピーク波長が455nmから485nm程度)が好ましい。さらに、GaAs基板上に形成されたZn(Cd)(S)Se系材料を活性層構造中に含む青色発光素子(ピーク波長が455nmから485nm程度)も好ましい。
 なお、半導体発光素子や蛍光体等の発光要素(発光材料)の呈する放射束の分光分布や、そのピーク波長は、周辺温度、パッケージや灯具等の発光装置の放熱環境、注入電流、回路構成、あるいは場合によっては劣化等によって、若干変動するのが常である。よって、ある駆動条件でのピーク波長が418nmの半導体発光素子は、周辺環境の温度が上昇するとたとえば421nmのピーク波長を呈する場合などもある。
 以下に述べる半導体発光素子や蛍光体等の発光要素(発光材料)の呈する放射束の分光分布やそのピーク波長についても、同様のことが言える。
 活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層(あるいはクラッド層)を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、1つのpn接合からなるホモ接合であってもよい。
 特に、活性層がIn(Al)GaN系材料含む場合には、青色発光素子と比較すると、活性層構造内でIn濃度が低くなる青紫色発光素子、紫色発光素子は、Inの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。さらに、青紫色発光素子、紫色発光素子は、波長が本波長領域である380nmから495nmの比較的外側(短波長側)寄りに位置し、Duvの制御が容易となるために、好ましい。すなわち、本発明の第一乃至第五の発明においてΛ1(380nm)からΛ2(495nm)の短波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、青色発光素子(ピーク波長が455nmから485nm程度)が好ましく、これより波長の短い青紫色発光素子(ピーク波長が420nmから455nm程度)がより好ましく、紫色発光素子(ピーク波長が395nmから420nm程度)が非常に好ましい。また、これらの発光素子を複数種類使用することも好ましい。
 また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましく、上記と同様の理由で、青色半導体レーザ(発振波長が455nmから485nm程度)が好ましく、これより波長の長い青紫色半導体レーザ(発振波長が420nmから455nm程度)がより好ましく、紫色半導体レーザ(発振波長が395nmから420nm程度)が非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法で用いる短波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、45nm以下が好ましく、40nm以下がより好ましく、35nm以下が非常に好ましく、30nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法で用いる短波長領域の半導体発光素子は、In(Al)GaN系材料を活性層構造中に含むことが好ましいことから、サファイア基板上またはGaN基板上に形成された発光素子であることが好ましい。特にGaN基板上に形成された発光素子の活性層中のIn偏析度合は、サファイア基板上に形成された場合よりも良好である。これは基板と活性層構造材料との格子整合性に依っている。このため、GaN基板上のIn(Al)GaN発光スペクトルの半値全幅はより狭くできるために、本発明の第一乃至第五の発明との格段の相乗効果が期待でき、非常に好ましい。さらには、GaN基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性GaN基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明の第一乃至第五の発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
 また、基板の厚みは厚い場合か、半導体発光素子から完全に剥離されている場合のいずれかが好ましい。特にGaN基板上に短波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、GaN基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、100μm以上が好ましく、200μm以上がより好ましく、400μm以上が非常に好ましく、600μm以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは2mm以下が好ましく、1.8mm以下がより好ましく、1.6mm以下が非常に好ましく、1.4mm以下が格段に好ましい。
 一方サファイア基板上等に発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化を助長してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した発光素子は本発明の第一乃至第五の発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる短波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、90nm以下が好ましく、80nm以下がより好ましく、70nm以下が非常に好ましく、60nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、短波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 短波長領域の蛍光体材料においては、当該蛍光体材料を励起する都合とDuvの制御性を考慮し、以下の範囲にピーク波長を有することが好ましい。光励起する場合には、ピーク波長が455nmから485nmであることが好ましく、これより波長の短い420nmから455nmであることがより好ましい。一方、電子線励起する場合には、ピーク波長が455nmから485nmであることが好ましく、これより波長の短い420nmから455nmであることがより好ましく、ピーク波長が395nmから420nmであることが非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる短波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができるが、Eu2+を付活剤としアルカリ土類アルミン酸塩またはアルカリ土類ハロリン酸塩からなる結晶を母体とする青色蛍光体がある。より具体的には下記一般式(5)で表される蛍光体、下記一般式(5)´で表される蛍光体、(Sr,Ba)MgSi:Eu2+、および(Ba,Sr,Ca,Mg)Si:Euが挙げられる。
 (Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Mn,Eu   (5)
(一般式(5)で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をBAM蛍光体と呼ぶ。)
 SrBaEu(PO   (5)´
(一般式(5)´において、XはClである。また、c、d及びxは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1、0.3≦x≦1.2を満足する数である。さらに、a及びbは、a+b=5-xかつ0≦b/(a+b)≦0.6の条件を満足する。)(一般式(5)´で表されるアルカリ土類ハロリン酸塩蛍光体のうちBaを含有するものをSBCA蛍光体と呼び、Baを含有しないものをSCA蛍光体と呼ぶ。)
 これらの蛍光体である、BAM蛍光体、SBCA蛍光体、SCA蛍光体、およびBa-SION蛍光体((Ba,Sr,Ca,Mg)Si:Eu)、(Sr,Ba)MgSi:Eu2+蛍光体などが好ましく例示できる。
 次いで、当該3波長領域の中のΛ2(495nm)からΛ3(590nm)の中間波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、非線形光学効果を用いた二次高調波発生(SHG)等を含むレーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザ、SHGレーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
 具体的には、以下が好ましい。
 半導体発光素子としては、サファイア基板上あるいはGaN基板上のIn(Al)GaN系材料を活性層構造中に含む青緑発光素子(ピーク波長が495nmから500nm程度)、緑色発光素子(ピーク波長が500nmから530nm程度)、黄緑色発光素子(ピーク波長が530nmから570nm程度)、黄色発光素子(ピーク波長が570nmから580nm程度)が好ましい。また、GaP基板上のGaPによる黄緑色発光素子(ピーク波長が530nmから570nm程度)、GaP基板上のGaAsPによる黄色発光素子(ピーク波長が570nmから580nm程度)も好ましい。さらに、GaAs基板上のAlInGaPによる黄色発光素子(ピーク波長が570nmから580nm程度)も好ましい。
 活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層(あるいはクラッド層)を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、1つのpn接合からなるホモ接合であってもよい。
 特に、In(Al)GaN系材料を用いた場合には、黄色発光素子と比較すると活性層構造内でIn濃度が低くなる黄緑色発光素子、緑色発光素子、青緑色発光素子は、Inの偏析による発光波長ゆらぎが小さくなり発光スペクトルの半値全幅が狭くなるために、好ましい。すなわち、本発明の第一乃至第五の発明においてΛ2(495nm)からΛ3(590nm)の中間波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、黄色発光素子(ピーク波長が570nmから580nm程度)が好ましく、これより波長の短い黄緑色発光素子(ピーク波長が530nmから570nm程度)がより好ましくこれより波長の短い緑色発光素子(ピーク波長が500nmから530nm程度)が非常に好ましく、青緑色発光素子(ピーク波長が495nmから500nm程度)が格段に好ましい。
 また、発光要素として半導体レーザや、半導体レーザの発振波長を非線形光学効果によって波長変換したSHGレーザ等を用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、黄色(ピーク波長が570nmから580nm程度)領域内であることが好ましく、これより波長の短い黄緑色(ピーク波長が530nmから570nm程度)領域内であることがより好ましく、これより波長の短い緑色(ピーク波長が500nmから530nm程度)領域内であることが非常に好ましく、さらに、青緑色(ピーク波長が495nmから500nm程度)領域内であることが格段に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、75nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましく、50nm以下が非常に好ましく、40nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、中間波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法で用いる中間波長領域の半導体発光素子は、In(Al)GaN系材料を活性層構造中に含む場合には、サファイア基板上かGaN基板上に形成された発光素子であることが好ましい。また、特にGaN基板上形成された発光素子であることがより好ましい。これは、中間波長領域のInAlGaN系素子を作成するには、Inを比較的多量に活性層構造中に導入する必要があるが、GaN基板上に形成した場合には、サファイア基板上に形成した場合と比較して、基板との格子定数差に起因する圧電効果が低減し、量子井戸層内にキャリアを注入した場合の電子/正孔の空間的分離を抑制できるからである。この結果、発光波長の半値全幅は狭帯域化可能である。よって本発明の第一乃至第五の発明においては、GaN基板上の中間波長領域の発光素子では、格段の相乗効果が期待されるため、好ましい。さらにはGaN基板上の発光素子であっても、特に半極性面、無極性面上に形成された素子が好ましい。これは結晶成長方向に対する圧電分極効果が低減されるため、量子井戸層内の空間的な電子と正孔の波動関数の空間的な重なりが大きくなり、原理的に発光効率の向上とスペクトルの狭帯域化が実現できるからである。よって半極性あるいは無極性GaN基板上の半導体発光素子を用いることは、本発明の第一乃至第五の発明との格段の相乗効果が期待できるため、非常に好ましい。
 いずれの基板上に形成されたいずれの半導体発光素子であっても、基板の厚みは厚い場合か完全に除去されている場合のいずれかが好ましい。
 特にGaN基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においては、GaN基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、100μm以上が好ましく、200μm以上がより好ましく、400μm以上が非常に好ましく、600μm以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは2mm以下が好ましく、1.8mm以下がより好ましく、1.6mm以下が非常に好ましく、1.4mm以下が格段に好ましい。
 また、GaP基板上に中間波長領域の半導体発光素子を作成した場合においても同様で、GaP基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、100μm以上が好ましく、200μm以上がより好ましく、400μm以上が非常に好ましく、600μm以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは2mm以下が好ましく、1.8mm以下がより好ましく、1.6mm以下が非常に好ましく、1.4mm以下が格段に好ましい。
 一方、GaAs基板上に形成されたAlInGaP系材料の場合には、基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、半導体発光素子から完全に剥離されている場合が好ましい。
 さらに、サファイア基板上等に半導体発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにすると基板との極端な格子不整合のために広帯域化してしまう量子井戸層にかかる応力が低減し、結果として発光素子のスペクトルの狭帯域化が実現できる。よって、サファイア基板等を剥離した半導体発光素子は本発明の第一乃至第五の発明との格段の相乗効果を期待でき、非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる中間波長領域の蛍光体材料としては、以下の様な場合が好ましい。
 例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合は、前述の青色蛍光体と中間波長領域の蛍光体材料との分光分布の重なりから、中間波長領域で発光する蛍光体は狭帯域発光する事が好ましい。これは中間波長領域の蛍光体材料の半値全幅が狭い方が、特に465nm以上525nm以下の範囲に適切なくぼみ(相対分光強度の低い部分)を形成できるからであって、この適切なくぼみ部分は「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で、重要であるからである。
 この場合には、中間波長領域の蛍光体材料のピーク波長は、Duvの制御性をも考慮し、495nmから500nmであることが好ましく、ピーク波長が500nmから530nmである場合と、ピーク波長が570nmから580nmである場合が同程度により好ましく、ピーク波長が530nmから570nmであることが非常に好ましい。
 また、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合は、中間波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、130nm以下が好ましく、110nm以下がより好ましく、90nm以下が非常に好ましく、70nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、紫色の光を発する発光要素を用いる場合においては、中間波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で発光する蛍光体は広帯域発光する事が好ましい。これは以下の理由による。一般に青色半導体発光素子の半値全幅は比較的狭いために、中間波長領域で発光する蛍光体が狭帯域発光する場合には、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で重要な465nm以上525nm以下に形成される分光分布中のくぼみが過剰な大きさ(相対分光強度が低下しすぎる)となってしまい、所望の特性を実現しにくくなるからである。
 この場合には、中間波長領域の蛍光体材料のピーク波長は、Duvの制御性をも考慮し、511nmから543nmであることが好ましく、ピーク波長が514nmから540nmである場合がより好ましく、ピーク波長が520nmから540nmである場合が非常に好ましく、ピーク波長が520nmから530nmであること格段に好ましい。
 また、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、90nm以上が好ましく、96nm以上がより好ましく、97nm以上が非常に好ましい。また、極端な広帯域スペクトルは、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を実現する上で重要な465nm以上525nm以下に形成される分光分布中のくぼみが過小(相対分光強度が高すぎる)となってしまい、所望の特性を実現しにくくなる場合もあることから、中間波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、110nm以下が好ましく、108nm以下がより好ましく、104nm以下が非常に好ましく、103nm以下が格段に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる中間波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。
 例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合の中間波長領域で発光する蛍光体具体例としては、Eu2+、Ce3+などを付活剤として含む緑色蛍光体が挙げられる。Eu2+を付活剤とする好適な緑色蛍光体は、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類ケイ酸窒化物またはサイアロンからなる結晶を母体とする緑色蛍光体である。この種の緑色蛍光体は、通常、紫外~青色半導体発光素子を用いて励起可能である。
 アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とするものの具体例には、下記一般式(6)で表される蛍光体、下記一般式(6)´で表される蛍光体が挙げられる。
 BaCaSrMgEuSiO  (6)
(一般式(6)においてa、b、c、dおよびxが、a+b+c+d+x=2、1.0 ≦ a ≦ 2.0、0 ≦ b < 0.2、0.2 ≦ c ≦ 1.0、0 ≦ d < 0.2および0 < x ≦ 0.5を満たす。)(一般式(6)で表されるアルカリ土類ケイ酸塩をBSS蛍光体と呼ぶ。)
 Ba1-x-ySrEuMg1-zMnAl1017   (6)´
(一般式(6)´においてx、yおよびzはそれぞれ0.1≦x≦0.4、0.25≦y≦0.6及び0.05≦z≦0.5を満たす。)(一般式(6)´で表されるアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体をG-BAM蛍光体と呼ぶ。)
 サイアロン結晶を母体とするものの具体例には、Si6-zAl8-z:Eu(ただし0<z<4.2)で表される蛍光体が挙げられる(これをβ-SiAlON蛍光体と呼ぶ)。Ce3+を付活剤とする好適な緑色蛍光体としては、ガーネット型酸化物結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばCa3(Sc,Mg)2Si312:Ceや、アルカリ土類金属スカンジウム酸塩結晶を母体とする緑色蛍光体、例えばCaSc24:Ceがある。その他、SrGaS:Eu2+なども挙げられる。
 さらにその他としては、(Ba,Ca,Sr,Mg,Zn,Eu)3Si6122で表される酸窒化物蛍光体が挙げられる(これをBSON蛍光体と呼ぶ)。
 その他、(Y1-uGd(Al1-vGa12:Ce,Eu(但し、u及びvはそれぞれ0≦u≦0.3、及び0≦v≦0.5を満たす。)で表されるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(これをYAG蛍光体と呼ぶ。)、Ca1.5xLa3-XSi11:Ce(但し、xは、0≦x≦1)で表されるランタン窒化ケイ素蛍光体(これをLSN蛍光体と呼ぶ。)があげられる。
 これらの蛍光体のうち、BSS蛍光体、β-SiAlON蛍光体、BSON蛍光体、G-BAM蛍光体、YAG蛍光体、およびSrGaS:Eu2+蛍光体などが好ましく例示できる。
 一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合には、中間波長領域で発光する蛍光体具体例としては、Ce3+を付活剤としたアルミン酸塩、Ce3+を付活剤としたイットリウムアルミニウム酸化物、Eu2+付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶、Eu2+付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする緑色蛍光体がある。これらの緑色蛍光体は、通常、紫外~青色半導体発光素子を用いて励起可能である。
 Ce3+付活アルミン酸塩蛍光体の具体例には、下記一般式(8)で表される緑色蛍光体が挙げられる。
 Y(Ce,Tb,Lu)(Ga,Sc)Al  (8)
 (一般式(8)において、a、b、c、d、eが、a+b=3、0≦b≦0.2、4.5≦c+d≦5.5、0.1≦c≦2.6、および10.8≦e≦13.4を満たす。)(一般式(8)で表されるCe3+付活アルミン酸塩蛍光体をG-YAG蛍光体と呼ぶ。)
 特にG-YAG蛍光体においては、一般式(8)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらに、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
 0.01≦b≦0.05かつ0.1≦c≦2.6である事が好ましく、
 0.01≦b≦0.05かつ0.3≦c≦2.6である事がより好ましく、
 0.01≦b≦0.05かつ1.0≦c≦2.6である事が非常に好ましい。
また、
 0.01≦b≦0.03かつ0.1≦c≦2.6である事も好ましく、
 0.01≦b≦0.03かつ0.3≦c≦2.6である事がより好ましく、
 0.01≦b≦0.03かつ1.0≦c≦2.6である事が非常に好ましい。
 Ce3+付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体の具体例には、下記一般式(9)で表される緑色蛍光体が挙げられる。
 Lu(Ce,Tb,Y)(Ga,Sc)Al  (9)
 (一般式(9)において、a、b、c、d、eが、a+b=3、0≦b≦0.2、4.5≦c+d≦5.5、0≦c≦2.6、および10.8≦e≦13.4を満たす。)(一般式(9)で表されるCe3+付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体をLuAG蛍光体と呼ぶ。)
 特にLuAG蛍光体においては、一般式(9)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
 0.00≦b≦0.13である事が好ましく、
 0.02≦b≦0.13である事がより好ましく、
 0.02≦b≦0.10である事が非常に好ましい。
 その他、下記一般式(10)および下記一般式(11)で表される緑色蛍光体が挙げられる。
 M   (10)
 (一般式(10)において、Mは2価の金属元素、Mは3価の金属元素、Mは4価の金属元素をそれぞれ示し、a、b、cおよびdが、2.7≦a≦3.3、1.8≦b≦2.2、2.7≦c≦3.3、11.0≦d≦13.0を満たす。)(一般式(10)で表される蛍光体をCSMS蛍光体と呼ぶ。)
 なお、上記式(10)において、Mは2価の金属元素であるが、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、及びBaからなる群から選択された少なくとも1種であるのが好ましく、Mg、Ca、又はZnであるのが更に好ましく、Caが特に好ましい。この場合、Caは単独系でもよく、Mgとの複合系でもよい。また、Mは他の2価の金属元素を含んでいてもよい。
 Mは3価の金属元素であるが、Al、Sc、Ga、Y、In、La、Gd、及びLuからなる群から選択された少なくとも1種であるのが好ましく、Al、Sc、Y、又はLuであるのが更に好ましく、Scが特に好ましい。この場合、Scは単独系でもよく、YまたはLuとの複合系でもよい。また、M2はCeを含むことを必須とし、Mは他の3価の金属元素を含んでいてもよい。
 Mは4価の金属元素であるが、少なくともSiを含むことが好ましい。Si以外の4価の金属元素Mの具体例としては、Ti、Ge、Zr、Sn、及びHfからなる群から選択された少なくとも1種であるのが好ましく、Ti、Zr、Sn、及びHfからなる群から選択された少なくとも1種であるのがより好ましく、Snであることが特に好ましい。特に、MがSiであることが好ましい。また、Mは他の4価の金属元素を含んでいてもよい。
 特にCSMS蛍光体においては、一般式(10)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましい範囲となるためには、Mに含まれるCeのM全体に占める割合の下限は0.01以上であることが好ましく、0.02以上であることがより好ましい。また、Mに含まれるCeのM全体に占める割合の上限は、0.10以下であることが好ましく、0.06以下であることがより好ましい。更に、M元素に含まれるMgのM全体に占める割合の下限は0.01以上であることが好ましく、0.03以上であることがより好ましい。一方、上限は0.30以下であることが好ましく、0.10以下であることがより好ましい。
 さらに、下記一般式(11)で表される蛍光体が挙げられる。
 M   (11)
 (一般式(11)において、Mは少なくともCeを含む付活剤元素、Mは2価の金属元素、Mは3価の金属元素をそれぞれ示し、a、b、cおよびdが、0.0001≦a≦0.2、0.8≦b≦1.2、1.6≦c≦2.4、および3.2≦d≦4.8を満たす。)(一般式(11)で表される蛍光体をCSO蛍光体と呼ぶ。)
 なお、上記式(11)において、Mは、結晶母体中に含有される付活剤元素であり、少なくともCeを含む。また、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及びYbからなる群から選択された少なくとも1種の2~4価の元素を含有させることができる。
 Mは2価の金属元素であるが、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、及びBaからなる群から選択された少なくとも1種であるのが好ましく、Mg、Ca、又は、Srであるのが更に好ましく、Mの元素の50モル%以上がCaであることが特に好ましい。
 Mは3価の金属元素であるが、Al、Sc、Ga、Y、In、La、Gd、Yb、及びLuからなる群から選択された少なくとも1種であるのが好ましく、Al、Sc、Yb、又はLuであるのが更に好ましく、Sc、又はScとAl、又はScとLuであるのがより一層好ましく、Mの元素の50モル%以上がScであることが特に好ましい。
 M及びMは、それぞれ2価及び3価の金属元素を表すが、M及び/又はMのごく一部を1価、4価、5価のいずれかの価数の金属元素としてもよく、さらに、微量の陰イオン、たとえば、ハロゲン元素(F、Cl、Br、I)、窒素、硫黄、セレンなどが、化合物の中に含まれていてもよい。
 特にCSO蛍光体においては、一般式(11)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
 0.005≦a≦0.200である事が好ましく、
 0.005≦a≦0.012である事がより好ましく、
 0.007≦a≦0.012である事が非常に好ましい。
 さらに、Eu2+付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式(12)で表される緑色蛍光体が挙げられる。
 BaCaSrMgEuSiO  (12)
 (一般式(12)においてa、b、c、dおよびxが、a+b+c+d+x=2、1.0 ≦ a ≦ 2.0、0 ≦ b < 0.2、0.2 ≦ c ≦1,0、0 ≦ d < 0.2および0 < x ≦ 0.5を満たす。)(一般式(12)で表されるアルカリ土類ケイ酸塩蛍光体をBSS蛍光体と呼ぶ。)
 BSS蛍光体においては、一般式(12)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
 0.20≦ c ≦1.00かつ0.25< x ≦ 0.50である事がより好ましく、
 0.20≦ c ≦ 1.00かつ0.25< x ≦ 0.30である事が非常に好ましい。
さらに、
 0.50≦ c ≦ 1.00かつ0.00< x ≦ 0.50である事が好ましく、
 0.50≦ c ≦ 1.00かつ0.25< x ≦ 0.50である事がより好ましく、
 0.50≦ c ≦ 1.00かつ0.25< x ≦ 0.30である事が非常に好ましい。
 さらに、Eu2+付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式(13)で表される緑色蛍光体が挙げられる。
 (Ba,Ca,Sr,Mg,Zn,Eu)Si12  (13) (これをBSON蛍光体と呼ぶ)。
 BSON蛍光体においては、一般式(13)を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長と半値全幅が、本実施態様において好ましくなるのは以下の範囲である。
 一般式(13)において選択できる2価金属元素(Ba,Ca,Sr,Mg,Zn,Eu)のうち、BaとSrとEuの組合せとすることが好ましく、さらには、Baに対するSrの比率は10~30%とすることがより好ましい。
 次いで、当該3波長領域の中のΛ3(590nm)から780nmの長波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光、半導体発光素子からの発光、半導体レーザからの発光は、小型で、エネルギー効率が高く、比較的狭帯域発光も可能であることから、好ましい。
 具体的には、以下が好ましい。
 半導体発光素子としては、GaAs基板上に形成されたAlGaAs系材料、GaAs基板上に形成された(Al)InGaP系材料を活性層構造中に含む橙色発光素子(ピーク波長が590nmから600nm程度)、赤色発光素子(600nmから780nm)が好ましい。また、GaP基板上に形成されたGaAsP系材料を活性層構造中に含む赤色発光素子(600nmから780nm)が好ましい。
 活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層(あるいはクラッド層)を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、1つのpn接合からなるホモ接合であってもよい。
 特に、この波長領域においては、ピーク波長はDuv制御性と放射効率の両立を考慮し、630nm近傍に近接していることが好ましい。この観点では、橙色発光素子と比較すると赤色発光素子はより好ましい。すなわち、本発明の第一乃至第五の発明においてΛ3(590nm)から780nmの長波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子は、橙色発光素子(ピーク波長が590nmから600nm程度)が好ましく、赤色発光素子(ピーク波長が600nmから780nm程度)がより好ましく、ピーク波長が630nm程度に近接している赤色発光素子が非常に好ましい。特にピーク波長が615nmから645nmの赤色発光素子が非常に好ましい。
 また、発光要素として半導体レーザを用いることも好ましい。発振波長としては、上記と同様の理由で、橙色(ピーク波長が590nmから600nm程度)領域内に発振波長を有することが好ましく、赤色(ピーク波長が600nmから780nm程度)領域内に発振波長を有することがより好ましく、さらに発振波長が630nm程度に近接した赤色領域にあることが非常に好ましい。特に発振波長が615nmから645nmの赤色半導体レーザが非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法で用いる長波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、30nm以下が好ましく、25nm以下がより好ましく、20nm以下が非常に好ましく、15nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる半導体発光素子の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 長波長領域においては、GaAs基板のバンドギャップが活性層構造を形成する材料のバンドギャップよりも小さいために、発光波長領域の光を吸収してしまう。このために、基板の厚みは薄い場合が好ましく、完全に除去されている場合が好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる長波長領域の蛍光体材料としては、その半値全幅が狭いことが好ましい。この観点で、長波長領域で用いる蛍光体材料の、室温で光励起された場合の発光スペクトルの半値全幅は、130nm以下が好ましく、110nm以下がより好ましく、90nm以下が非常に好ましく、70nm以下は格段に好ましい。また、極端な狭帯域スペクトルは、多種類の発光要素を発光装置内に搭載しなければ所望の特性を実現できない場合もあることから、長波長領域で用いる蛍光体材料の半値全幅は、2nm以上が好ましく、4nm以上がより好ましく、6nm以上が非常に好ましく、8nm以上が格段に好ましい。
 長波長領域の蛍光体材料においては、ピーク波長はDuv制御性と放射効率の両立を考慮し、他の材料と一体として発光装置を作成した際に、そのピーク波長が630nmに近接することが非常に好ましい。すなわち、本発明の第一乃至第五の発明においてΛ3(590nm)から780nmの長波長領域に発光ピークを有する蛍光体材料は、590nmから600nmの間にピークを有するようになることが好ましく、600nmから780nm程度にピークを有するようになることがより好ましく、ピーク波長が630nmに近接することが非常に好ましい。特にピーク波長が620nmから655nmとなる蛍光体材料が非常に好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法に用いる長波長領域の蛍光体材料の具体例としては、上記半値全幅を満たすものであれば好ましく用いることができる。また、当該具体例としては、Eu2+を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物、αサイアロンまたはアルカリ土類ケイ酸塩からなる結晶を母体とする蛍光体が挙げられる。この種の赤色蛍光体は、通常、紫外~青色半導体発光素子を用いて励起可能である。アルカリ土類ケイ窒化物結晶を母体とするものの具体例には、(Ca,Sr,Ba,Mg)AlSiN:Euおよび/または(Ca,Sr,Ba)AlSiN:Euで表される蛍光体(これをSCASN蛍光体と呼ぶ)、(CaAlSiN1-x(SiO):Eu(ただし、xは0<x<0.5)で表される蛍光体(これをCASON蛍光体と呼ぶ)、(Sr,Ca,Ba)AlSi5-x8-x:Eu(ただし0≦x≦2)で表される蛍光体、Eu(Sr,Ca,Ba)1-y:Al1+xSi4-x7-x(ただし0≦x<4、0≦y<0.2)で表される蛍光体が挙げられる。
 その他、Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体も挙げられる。Mn4+付活フッ化物錯体蛍光体は、Mn4+を付活剤とし、アルカリ金属、アミンまたはアルカリ土類金属のフッ化物錯体塩を母体結晶とする蛍光体である。母体結晶を形成するフッ化物錯体には、配位中心が3価金属(B、Al、Ga、In、Y、Sc、ランタノイド)のもの、4価金属(Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Re、Hf)のもの、5価金属(V、P、Nb、Ta)のものがあり、その周りに配位するフッ素原子の数は5~7である。
 好ましいMn4+付活フッ化物錯体蛍光体は、アルカリ金属のヘキサフルオロ錯体塩を母体結晶とするA2+xMn(AはNaおよび/またはK;MはSiおよびAl;-1≦x≦1かつ0.9≦y+z≦1.1かつ0.001≦z≦0.4かつ5≦n≦7)である。中でも特に好ましいのは、AがK(カリウム)またはNa(ナトリウム)から選ばれる1種以上で、MがSi(ケイ素)またはTi(チタン)であるもの、例えば、KSiF:Mn(これをKSF蛍光体と呼ぶ)、この構成元素の一部(好ましくは10モル%以下)をAlとNaで置換したKSi1-xNaAl:Mn、KTiF:Mn(これをKSNAF蛍光体と呼ぶ)などである。
 その他、下記一般式(7)で表される蛍光体、および下記一般式(7)´で表される蛍光体も挙げられる。
 (La1-x-yEuLnS  (7)
(一般式(7)において、x及びyはそれぞれ0.02≦x≦0.50及び0≦y≦0.50を満たす数を表し、LnはY、Gd、Lu、Sc、Sm及びErの少なくとも1種の3価希土類元素を表す。)(一般式(7)で表される酸硫化ランタン蛍光体をLOS蛍光体と呼ぶ。)
 (k-x)MgO・xAF・GeO:yMn4+  (7)´
(一般式(7)´において、k、x、yは、各々、2.8≦k≦5、0.1≦x≦0.7、0.005≦y≦0.015を満たす数を表し、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)(一般式(7)で表されるジャーマネート蛍光体をMGOF蛍光体と呼ぶ。)
 これらの蛍光体のうち、LOS蛍光体、MGOF蛍光体、KSF蛍光体、KSNAF蛍光体、SCASN蛍光体、CASON蛍光体、(Sr,Ca,Ba)Si:Eu蛍光体、(Sr,Ca,Ba)AlSi蛍光体などが好ましく例示できる。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法においては、発光装置の分光分布を適切に制御するための材料に格段の制約はない。しかし、具現化される発光装置が以下の場合は非常に好ましい。
例えば、特定の発光領域において紫色半導体発光素子のような紫色光を発する発光要素を用い、かつ、同じ発光領域内に青色蛍光体を同時に用いる場合の中間波長領域で発光する蛍光体を有する場合は以下である。
 紫色LED(ピーク波長が395nmから420nm程度)を、短波長領域の発光要素とし、さらに短波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるSBCA、SCA、BAMの中から選択される少なくとも1以上を光源に内在させ、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlON、BSS、BSON、G-BAMの中から選択される少なくとも1以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてCASON、SCASN、LOS、KSF、KSNAFの中から選択される少なくとも1以上を光源に内在させることは好ましい。
 さらには、以下の通りである。
 紫色LED(ピーク波長が395nmから420nm程度)を、短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるSBCAを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてCASONを用いることは非常に好ましい。
 加えて、紫色LED(ピーク波長が395nmから420nm程度)を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるSCAを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてCASONを用いることは非常に好ましい。
 加えて、紫色LED(ピーク波長が395nmから420nm程度)を短波長領域の第一発光要素とし、さらに短波長領域における第二発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるBAMを光源に内在させ、中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるBSSを用い、長波長領域における第一発光要素としてCASONを用いることは非常に好ましい。
 一方、青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、中間波長領域における発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlON、BSS、BSON、G-BAMの中から選択される少なくとも1以上を光源に内在させ、長波長領域における発光要素としてCASON、SCASN、LOS、KSF、KSNAFの中から選択される少なくとも1以上を光源に内在させることは好ましい。
 さらには、以下の通りである。
 青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるBSONを用い、長波長領域における第一発光要素としてSCASNを用いることは非常に好ましい。
 青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてCASONを用いることは非常に好ましい。
 青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてCASONを用い、長波長領域における第二発光要素としてKSFもしくはKSNAFを用いることは非常に好ましい。
 青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてSCASNを用いることは非常に好ましい。
 青紫色LED(ピーク波長が420nmから455nm程度)かつ/または青色LED(ピーク波長が455nmから485nm程度)を短波長領域の発光要素とし、さらに中間波長領域における第一発光要素として比較的狭帯域な蛍光体であるβ-SiAlONを用い、長波長領域における第一発光要素としてSCASNを用い、長波長領域における第二発光要素としてKSFもしくはKSNAFを用いることは非常に好ましい。
 これらの発光要素の組み合わせは、それぞれの発光要素の有するピーク波長位置、半値全幅等が、視覚実験で被験者が好ましいとした色の見え、物体の見えを実現するうえで、非常に好都合である。
 一方、例えば、特定の発光領域において青色半導体発光素子のような青色光を発する発光要素を用いる場合に好ましい発光要素の組み合わせは以下である。
 特定の発光領域に、青色発光素子を含み、中間波長領域における蛍光体としてCa(Sc,Mg)Si12:Ce(CSMS蛍光体)、CaSc:Ce(CSO蛍光体)、LuAl12:Ce(LuAG蛍光体)、Y(Al,Ga)12:Ce(G-YAG蛍光体)から選択される少なくとも1つの緑色蛍光体を含み、さらに、(Sr,Ca)AlSiN:Eu(SCASN蛍光体)、CaAlSi(ON):Eu(CASON蛍光体)、またはCaAlSiN:Eu(CASN蛍光体)から選択される少なくとも1つの赤色蛍光体を含む事は好ましく、このような発光領域を含む発光装置とする事は好ましい。
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置、本発明の第一、第五、第二、又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置、発光装置の製造方法、発光装置の設計方法又は照明方法においては、これまで記載した発光要素(発光材料)を用いると、指標Acg、放射効率K(lm/W)、Duv等を所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該15色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|も、上記記載の発光要素を用いると所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。
 Duvを0から低下させ、適切な負値にするには、種々の手段が考えられる。たとえば当該3波長領域それぞれにひとつの発光要素を有する発光装置を想定すれば、短波長領域内の発光要素の発光位置をさらに短波長側に移動させる、長波長領域内の発光要素の発光位置をさらに長波長側に移動させる、中間波長領域内の発光要素の発光位置を555nmからずらすなどのことが可能である。さらに、短波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、長波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げる、中間波長領域内の発光要素の相対的発光強度を下げるなどのことが可能である。また、この際にCCTを変化させずにDuvを変化させるには、短波長領域内の発光要素の発光位置を短波長側に移動させ、かつ、長波長領域内の発光要素の発光位置を長波長側に移動させるなどのことを同時に行えばよい。さらに、Duvを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。
 さらに、たとえば当該3波長領域それぞれに二つの発光要素を有する発光装置を想定し、Duvを低下させるには、たとえば、短波長領域内の2つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げる、超波長領域内の2つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げるなどのことも可能である。また、この際にCCTを変化させずにDuvを低下させるには、短波長領域内の2つの発光要素の中の相対的に短波長側にある発光要素の相対強度を上げ、かつ、長波長領域内の2つの発光要素の中の相対的に長波長側にある発光要素の相対強度を上げることを同時に行えばよい。さらに、Duvを正側に変化させるには、上記記載と逆の操作を行えばよい。
 一方、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該15色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関する|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|を変化させるための手段としては、特にΔCを増加させるためには、Duvを所望の値となるように分光分布を全体を調整したうえで、以下のようなことが可能である。各発光要素の半値全幅を狭い材料に置換し、スペクトル形状として各発光要素間を適切に分離する、各発光要素のスペクトル中に凹凸を形成すべく、照明光源、照明器具等の中に所望の波長を吸収するフィルターを設置する、発光装置中にさらに狭帯域な発光をする発光要素を追加搭載する等のことを行えばよい。
 このように、本発明の第一乃至第五の発明は、視覚実験を行った約150lxから約5000lxの照度範囲で、種々の色相を有する多種多様な照明対象物を、屋外のような10000lxを超える高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための第一義的な発光装置又は照明方法を明らかにしている。特に各色相を自然な鮮やかさにできると同時に、白色物を実験用基準光と比較してより白く知覚させうる。
 本発明の第一乃至第五の発明実施態様において、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための手段は、照明対象物の位置における光のDuvを適切な範囲とすることであって、かつ、当該光での照明を仮定した当該15色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した当該15色票の色の見えとの差に関する|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|等の指標を適切な範囲にすることである。
 本発明の第四の発明に係る照明方法に用いる発光装置としては、このような照明が可能な装置であれば、どのような構成をとる装置であっても構わない。当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも1以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
 また、本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る発光装置における、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとするための手段が、主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるDuvを適切な範囲とした発光装置とすることであって、かつ、指標Acgを適切な範囲とした発光装置とすることである。当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも1以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、制御要素は、それ単体では増幅機能を有さない受動的な要素であって、発光要素や、相対的に低加工度の発光装置から主たる放射方向に出射される光に対して適切な範囲で波長毎の強度変調を与え、高加工度の発光装置を構成しうるものであれば特に限定されない。本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様においては、このような機能を制御要素が発光要素に作用すると表現する場合がある。例えば本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素としては、反射ミラー、光学フィルター、各種光学レンズ等の受動デバイスを挙げることができる。また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、パッケージLEDの封止材中に分散され、適切な範囲で波長毎の強度変調を与える吸光材であってもよい。ただし、発光要素や、相対的に低加工度の発光装置から出射される光に対して波長依存性の小さな強度変調しか与えない反射ミラー、光学フィルター、吸光材等は制御要素に含まない。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、制御要素は、発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布を、既に説明した条件1及び条件2を共に満たすような光の分光分布とするものである。従って、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素の有するべき特性は、発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布に依拠する。
 しかしながら、一般的に、発光装置から出射される光の良好な色の見えを、場合によってはより良好な色の見えを実現可能とするために有すべき、好ましい発光要素の性質は存在する。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、制御要素は、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(φSSL)と定義した場合に、Duv(φSSL)<Duv(Φelm)を満たすことが好ましい。
 上記条件1では、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040であることを規定する。この範囲のDuvは、現在既に市中に頒布されている一般的なLED照明と比較して非常に小さな値である。そのため、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は分光分布のDuvを小さくする性質を有することが好ましい。しかしながら、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、Duvを大きくするものであっても、発光装置が条件1を満たすものであればよいことはいうまでもない。例えば、色の見えがあまりにも強い(ケバケバしい)発光要素の場合には、Duvを大きくする制御要素を配置することで、良好な色の見えが実現される場合も存在する。
 Duvを0から低下させ、適切な負値にするための種々の手段について、既に説明したが、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素を適宜選択する際においても、上記手段を利用できる。例えば、短波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げ、長波長領域内の発光要素の相対的発光強度を上げ、中間波長領域内の発光要素の相対的発光強度を下げるような制御要素、具体的には、短波長領域内及び長波長領域内の光の透過率が高く、中波長領域内の光の透過率が低い制御要素を選択することがあげられる。加えて、発光要素から主たる方向に出射される光の分光分布に対し、凹凸付与するような制御要素もあげられる。一方、Duvを正側に変化させるには、上記と逆の操作を行えばよい。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、制御要素は、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(φSSL)と定義した場合に、Acg(φSSL)<Acg(Φelm)を満たすことが好ましい。
 上記条件2では、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たすことを規定する。この範囲のAcgは、現在既に市中に頒布されている一般的なLED照明と比較して非常に小さな値である。そのため、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は分光分布のAcgを小さくする性質を有することが好ましい。しかしながら、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、Acgを大きくするものであっても、発光装置が条件2を満たすものであればよいことはいうまでもない。例えば、色の見えがあまりにも強い(ケバケバしい)発光要素の場合には、Acgを大きくする制御要素を配置することで、良好な色の見えが実現される場合も存在する。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、制御要素は、当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(φSSL)と定義した場合に、SATav(Φelm)<SATav(φSSL)を満たすことがこのましい。
 飽和度差の平均SATavが適切な範囲で大きくなると色の見えが良好になるため、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は分光分布による照明を数学的に仮定した場合のSATavを大きくする性質を有することが好ましい。しかしながら、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、SATavを小さくするものであっても、例えば、色の見えがあまりにも強い(ケバケバしい)発光要素の場合には、SATavを小さくする制御要素を配置することで、良好な色の見えが実現される場合も存在する。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、好適には380nm≦λ(nm)≦780nmの領域の光を吸収または反射することが好ましい。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、発光要素から出射される光の集光および/または拡散機能、たとえば、凹レンズ、凸レンズ、フレネルレンズ等の機能を兼ね備えていてもよい。
 また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、発光要素に近接して配置される場合が多いため、耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する制御要素としては、ガラスなどの耐熱性を有する材料により製造されている制御要素があげられる。また、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の制御要素は、たとえば所望の反射特性、透過特性を実現すべく、所望の元素等がドーピングされ、この結果着色されていてもよい。
 上記説明した、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様に係る制御要素は、例えば市販されているフィルターのうち、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様の要件を充足するものを適宜選択すればよい。また、発光装置から出射される光が所望の分光分布となるように、フィルターを設計し、作成してもよい。
 例えば、複数の吸収ピークを有するフィルターを製造しようとする場合、ある波長領域の光を吸収する性質を持つフィルムと、別の波長領域の光を吸収する性質を持つフィルムを複数種類準備し、それらを積層して多層フィルターとしてもよい。また、誘電体膜を多層に積層して、所望の特性を実現してもよい。
 このように、本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様は、150lxから約5000lxの照度範囲で、種々の色相を有する多種多様な照明対象物を、屋外のような10000lxを超える高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見えとしつつ、光照射による副次的影響が懸念される照明対象物に対しても、そのような副次的影響を抑制した発光装置を実現方法を明らかにしている。特に各色相を自然な鮮やかさにできると同時に、白色物を実験用基準光と比較してより白く知覚させうる。
 特に本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様は、既に市場に流通している良好な色の見えを実現できていない照明装置に対し、フィルターや反射ミラー等の制御要素を配置するという至極簡易な方法により、良好な色の見えを実現できる照明装置を提供できるという、極めて実用性に富んだ技術である。
 また、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置における、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見えとするための手段が、主たる放射方向に出射される光の分光分布から求められるDuvを適切な範囲とした発光装置とすることであって、かつ、指標Acgを適切な範囲とした発光装置とすることである。
 換言すると、本発明の第一の発明における第二の実施態様は、発光要素から出射される光を制御要素で適切な波長に対する強度変調を与え、発光装置から出射される光が条件1-2を満たす発光装置であり、このような発光装置であれば、どのような構成をとる装置であっても構わない。当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも1以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
 本発明の第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法における、高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見えとするための手段は、照明対象物の位置における光のDuvを適切な範囲とすることであって、かつ、当該光での照明を仮定した当該15色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した当該15色票の色の見えとの差に関する|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|等の指標を適切な範囲にすることである。
 換言すると、本発明の第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法は、半導体発光素子から出射される光を分光分布中に構成要素として含み、かつ、|Δh|、SATav、ΔC、|ΔCmax-ΔCmin|、Duv等が適切な範囲となっている光を照明対象物に照射する照明方法であり、本発明の第四の発明における第二の実施態様に係る照明方法に用いる発光装置としては、このような照明が可能な装置であれば、どのような構成をとる装置であっても構わない。当該装置は、たとえば照明光源単体であっても、当該光源を放熱板等の上に少なくとも1以上搭載している照明用モジュールであっても、当該光源あるいはモジュールにレンズ、反射機構、駆動用電気回路等を付与した照明器具であってもよい。さらには、光源単体、モジュール単体、器具単体等を集合させ、少なくともこれらを支持する機構を有する照明システムであってもよい。
 本発明の第一、第二、第四、及び第五の発明における第二の実施態様において、実施例の発光装置の放射計測学的、測光学的、測色学的特性は、表17、表18にまとめたとおりであって、照明対象物の色の見えは、総合的に非常に良好であった。
 よって、本発明の第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置は、良好な色の見えを実現できていない照明装置に対し、フィルターや反射ミラー等の制御要素を配置するという至極簡易な方法により、良好な色の見えを実現できる照明装置であり、また、良好な色の見えを実現できている照明装置に対しても、フィルターや反射ミラー等の制御要素を配置するという至極簡易な方法により、使用者の嗜好に合致した良好な色の見えを実現できる照明装置である。
 上記目的を達成するために、本発明は以下の発明を含む。
[1-1]
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000107
のときに、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000109
[1-2]
 [1-1]記載の発光装置であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置。
[1-3]
 [1-1]または[1-2]に記載の発光装置であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
[1-4]
 [1-3]記載の発光装置であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
[1-5]
 [1-1]~[1-4]のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置。
[1-6]
 [1-5]記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置。
[1-7]
 [1-1]~[1-6]のいずれかに記載の発光装置であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置。
[1-8]
 [1-1]~[1-7]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、φSSL(λ)が以下の条件3-4を更に満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000111
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[1-9]
 [1-1]~[1-8]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
[1-10]
 [1-1]~[1-9]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
 2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
[1-11]
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000112
のときに、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすようにできる構成となるように発光領域を設計する、発光装置の設計方法。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000114
[1-12]
 [1-11]記載の発光装置の設計方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置の設計方法。
[1-13]
 [1-11]または[1-12]に記載の発光装置の設計方法であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
[1-14]
 [1-13]記載の発光装置の設計方法であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
[1-15] 
 [1-11]~[1-14]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置の設計方法。
[1-16]
 [1-15]記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置の設計方法。
[1-17]
 [1-11]~[1-16]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置の設計方法。
[1-18]
 [1-11]~[1-17]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすようにできる発光装置の設計方法。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000116
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[1-19]
 [1-11]~[1-18]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
[1-20]
 [1-11]~[1-19]のいずれかに記載の発光装置の設計方法であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
 2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
[1-21]
 M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の駆動方法であって、
 当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000117
のときに、
 φSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすものとなるように、前記各発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
条件1:
 前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
条件2:
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
 下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000118
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
 下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000119
[1-22]
 [1-21]記載の発光装置の駆動方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記条件1と条件2を満たすものとなるように発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
[1-23]
 [1-21]または[1-22]に記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
[1-24]
 [1-21]~[1-23]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
[1-25]
 [1-21]~[1-24]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させる発光装置の駆動方法。
[1-26]
 [1-25]に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とする発光装置の駆動方法。
[1-27]
 [1-25]に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる発光装置の駆動方法。
[1-28]
 [1-25]に記載の発光装置の駆動方法であって相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる発光装置の駆動方法。
[1-29]
 [1-25]に記載の発光装置の駆動方法であって黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を減少させる発光装置の駆動方法。
[1-30]
 [1-21]~[1-29]のいずれかに記載の発光装置の駆動方法であって、
 φSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすものとなるように給電する、発光装置の駆動方法。
条件3:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000121
 かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[1-31]
 対象物を準備する照明対象物準備工程、および、M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
 前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の<1>、<2>及び<3>を満たすように照明する照明方法。
<1>前記対象物の位置で測定した光のANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040である。
<2>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、
下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000123
かつ、飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
<3>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
[1-32]
 [1-31]記載の照明方法であって、前記対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φSSL(λ)が、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000124
のときに、
 すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記<1><2><3>を満たすようにできる照明方法。
[1-33]
 [1-31]または[1-32]に記載の照明方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
[1-34]
 [1-33]に記載の照明方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
[1-35]
 [1-31]~[1-34]のいずれかに記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000125
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させることを特徴とする照明方法。
[1-36]
 [1-35]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を独立に制御することを特徴とする照明方法。
[1-37]
 [1-36]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000127
、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法。
[1-38]
 [1-36]に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000128
を増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法。
[1-39]
 [1-36]に記載の照明方法であって、相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法。
[1-40]
 [1-36]に記載の照明方法であって、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、当該対象物における照度を減少する照明方法。
[1-41]
 [1-31]~[1-40]のいずれかに記載の照明方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離をL、発光装置と照明対象物の距離をHとした際に、
 5×L≦H≦500×L
となるように距離Hを設定する照明方法。
[2-1]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
 波長をλ(nm)とし、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000129
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000130
[2-2]
 [2-1]に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件3:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000132
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[2-3]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
 波長をλ(nm)とし、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000134
[2-4]
 [2-3]に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
条件3:
 対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000136
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[2-5]
 [2-1]または[2-3]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(φSSL)と定義した場合に、
 Duv(φSSL)<Duv(Φelm
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-6]
 [2-1]または[2-3]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(φSSL)と定義した場合に、
 Acg(φSSL)<Acg(Φelm
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-7]
 [2-2]または[2-4]に記載の発光装置であって、
 当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(Φelm)、
 当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(φSSL)と定義した場合に、
 SATav(Φelm)<SATav(φSSL
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-8]
 [2-1]から[2-7]のいずれかに記載の発光装置であって、当該制御要素は380nm≦λ(nm)≦780nmの光を吸収または反射する光学フィルターであることを特徴とする発光装置。
[2-9]
 [2-1]から[2-8]のいずれかに記載の発光装置であって、当該制御要素が発光要素から出射される光の集光および/または拡散機能を兼ね備えていることを特徴とする発光装置。
[2-10]
 [2-9]に記載の発光装置であって、当該制御要素の集光および/または拡散機能が凹レンズ、凸レンズ、フレネルレンズの少なくとも1つの機能によって実現することを特徴とする発光装置。
[2-11]
 [2-1]~[2-10]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
 180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-12]
 [2-2]または[2-4]に記載の発光装置であって、発光装置の色相角差の絶対値|Δh|が
 0.0003 ≦ |Δh| ≦ 8.3(度)(nは1から15の自然数)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-13]
 [2-2]または[2-4]に記載の発光装置であって、前記式(3)で表される発光装置としての飽和度差の平均SATavが下記式(4)´を満たすことを特徴とする発光装置。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000137
[2-14]
 [2-2]または[2-4]に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差ΔC
 -3.4 ≦ ΔC ≦ 16.8   (nは1から15の自然数)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-15]
 [2-2]または[2-4]に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 3.2 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 17.8
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-16]
 [2-1]~[2-15]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離Duv
 -0.0250 ≦ Duv ≦ -0.0100
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-17]
 [2-1]~[2-16]のいずれかに記載の発光装置であって、前記数式(1)または(2)で表される発光装置としての指標Acg
 -322 ≦ Acg ≦ -12
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-18]
 [2-1]~[2-17]のいずれかに記載の発光装置であって、
 前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が、
 206(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 288(lm/W)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-19]
 [2-1]~[2-18]のいずれかに記載の発光装置であって、発光装置としての相関色温度T(K)が
 2550(K) ≦ T(K) ≦ 5650(K)
を満たすことを特徴とする発光装置。
[2-20]
 [2-1]~[2-19]のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が150lx以上5000lx以下であることを特徴とする発光装置。
[2-21]
 [2-1]~[2-20]のいずれかに記載の発光装置であって、前記発光装置は1種類以上6種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
[2-22]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上45nm以下であることを特徴とする発光装置。
[2-23]
 [2-22]に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であることを特徴とする発光装置。
[2-24]
 [2-22]に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が420nm以上455nm未満であることを特徴とする発光装置。
[2-25]
 [2-22]に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が455nm以上485nm未満であることを特徴とする発光装置。
[2-26]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上75nm以下であることを特徴とする発光装置。
[2-27]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上30nm以下であることを特徴とする発光装置。
[2-28]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、GaN基板、GaAs基板、GaP基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
[2-29]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はGaN基板、またはGaP基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが100μm以上2mm以下であることを特徴とする発光装置。
[2-30]
 [2-1]~[2-22]のいずれかに記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはGaAs基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
[2-31]
 [2-1]~[2-25]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
[2-32]
 [2-31]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を1種類以上5種類以下含むことを特徴とする発光装置。
[2-33]
 [2-31]または[2-32]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上90nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[2-34]
 [2-33]に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(5)で表される蛍光体、下記一般式(5)´で表される蛍光体、(Sr,Ba)3MgSi28:Eu2+、および(Ba,Sr,Ca,Mg)Si222:Euからなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 (Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Mn,Eu   (5)
 SraBabEux(PO4cd   (5)´
(一般式(5)´において、XはClである。また、c、d及びxは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1、0.3≦x≦1.2を満足する数である。さらに、a及びbは、a+b=5-xかつ0≦b/(a+b)≦0.6の条件を満足する。)
[2-35]
 [2-31]または[2-32]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[2-36]
 [2-35]に記載の発光装置であって、前記蛍光体がSi6-zAlzz8-z:Eu(ただし0<z<4.2)、下記一般式(6)で表される蛍光体、下記一般式(6)´で表される蛍光体、およびSrGaS4:Eu2+からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 BaaCabSrcMgdEuxSiO4  (6)
(一般式(6)においてa、b、c、dおよびxが、a+b+c+d+x=2、1.0 ≦ a ≦ 2.0、0 ≦ b < 0.2、0.2 ≦ c ≦ 1.0、0 ≦ d < 0.2および0 < x ≦ 0.5を満たす。)
 Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl1017   (6)´
(一般式(6)´においてx、yおよびzはそれぞれ0.1≦x≦0.4、0.25≦y≦0.6及び0.05≦z≦0.5を満たす。)
[2-37]
 [2-31]または[2-32]に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
[2-38]
 [2-37]に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(7)で表される蛍光体、下記一般式(7)´で表される蛍光体、(Sr,Ca,Ba)2AlxSi5-xx8-x:Eu(ただし0≦x≦2)、Euy(Sr,Ca,Ba)1-y:Al1+xSi4-xx7-x(ただし0≦x<4、0≦y<0.2)、K2SiF6:Mn4+、A2+xyMnzn(AはNaおよび/またはK;MはSiおよびAl;-1≦x≦1かつ0.9≦y+z≦1.1かつ0.001≦z≦0.4かつ5≦n≦7)、(Ca,Sr,Ba,Mg)AlSiN3:Euおよび/または(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu、並びに(CaAlSiN31-x(Si22O)x:Eu(ただし、xは0<x<0.5)からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
 (La1-x-yEuxLny22S  (7)
(一般式(7)において、x及びyはそれぞれ0.02≦x≦0.50及び0≦y≦0.50を満たす数を表し、LnはY、Gd、Lu、Sc、Sm及びErの少なくとも1種の3価希土類元素を表す。)
 (k-x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+  (7)´
(一般式(7)´において、k、x、yは、各々、2.8≦k≦5、0.1≦x≦0.7、0.005≦y≦0.015を満たす数を表し、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)
[2-39]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SBCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
[2-40]
 [2-1]~[2-21]のいずれかに記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
[2-41]
 [2-1]~[2-40]のいずれかに記載の発光装置であって、パッケージ化LED、LEDモジュール、LED照明器具、およびLED照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
[2-42]
 家庭用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-43]
 展示物用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-44]
 演出用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-45]
 医療用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-46]
 作業用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-47]
 工業機器内用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-48]
 交通機関内装用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-49]
 美術品用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-50]
 高齢者用照明装置として用いられる、[2-1]~[2-41]のいずれかに記載の発光装置。
[2-51]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
 発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
 第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
 波長をλ(nm)とし、
 当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000138
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000139
[2-52]
 [2-51]に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件3:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000140
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000141
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
[2-53]
 半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
 発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
 第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
 波長をλ(nm)とし、
 当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
 Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件1:
 対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
条件2:
 対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
 対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
 S(λ)=φ(λ)/Y
 Sref(λ)=φref(λ)/Yref
 ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
と定義し、
 波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
 λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000142
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000143
[2-54]
 [2-53]に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
条件3:
 対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
 -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000144
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000145
かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
 2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
を満たす。
 ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
 15種類の修正マンセル色票
 #01    7.5 P  4  /10
 #02   10   PB 4  /10
 #03    5   PB 4  /12
 #04    7.5  B 5  /10
 #05   10   BG 6  / 8
 #06    2.5 BG 6  /10
 #07    2.5  G 6  /12
 #08    7.5 GY 7  /10
 #09    2.5 GY 8  /10
 #10    5    Y 8.5/12
 #11   10   YR 7  /12
 #12    5   YR 7  /12
 #13   10    R 6  /12
 #14    5    R 4  /14
 #15    7.5 RP 4  /12
条件4:
 対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
 当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
 0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
を満たす。
 ただし、Δh=θ-θnrefとする。
100 発光装置
1  発光領域1
11 発光領域1-1
12 発光領域1-2
13 発光領域1-3
2  発光領域2
21 発光領域2-1
22 発光領域2-2
23 発光領域2-3
3  発光領域3
31 発光領域3-1
32 発光領域3-2
4  発光領域4
5  発光領域5
6  半導体発光素子
7  仮想外周
71 仮想外周上の2点
72 仮想外周上の2点間の距離
10 パッケージLED
20 パッケージLED
25 パッケージLED
30 照明システム
301 LEDバルブ(発光領域1)
302 LEDバルブ(発光領域2)
303 天井
40 1対のパッケージLED
400 パッケージLED
401 発光領域1
402 発光領域2
51  筐体
52  LEDチップ
52a 青色LEDチップ
52b 緑色LEDチップ
52c 赤色LEDチップ
52d 熱放射フィラメント
53  パッケージ
54  蛍光体
55  カットフィルター(制御要素)
56  封止材
510 パッケージLED(低加工度の発光装置)
511 白熱電球(中加工度の発光装置)
520 フィルター付きLED電球(高加工度の発光装置)
530 照明システム(さらに高加工度の発光装置)
 本発明の第一乃至第四の発明に係る照明光源、照明器具及び照明システム等の発光装置、当該発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、及び照明方法は、応用分野が非常に広く、特定の用途には限定されずに使用することが可能である。しかし、本発明の第一乃至第四の発明に係る発光装置、発光装置の設計方法、発光装置の駆動方法、及び照明方法の特長に照らして、以下の分野への応用は好ましい。
 例えば、本発明の第一又は第四の発明に係る発光装置又は照明方法により照明した場合には、従来の発光装置又は照明方法と比較して、ほぼ同様のCCT、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。
 このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。このような特長を生かし、読書灯、学習机用照明、事務用照明等の作業用照明に応用することは好ましい。さらに、作業内容によっては、工場等において、細かな部品の外観検査を行う、布地などにおいて近接した色の識別を行う、生肉の鮮度確認のための色確認を行う、限度見本に照らした製品検査を行う等も考えられるが、本発明の第四の発明に係る照明方法により照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業環境を実現しうる。よってこのような観点でも作業用照明に適応することは好ましい。
 さらには、色の識別能が上がるために、たとえば外科手術用光源、胃カメラ等に利用される光源等の医療用照明に応用することも好ましい。なぜなら、動脈血は酸素を多く含むため鮮紅色であるが、静脈血は二酸化炭素を多く含むため暗赤色である。両者は同じ赤色であるが、その彩度が異なるため、良好な色の見え(彩度)を実現する本発明の第四又は第一の照明方法又は装置により、動脈血と静脈血を用意に判別することが期待される。また、内視鏡のようなカラー画像情報では良好な色の表示が診断に大きな影響を持つことは明白であり、正常な部位と病変した部位を容易に見分けることなどが期待される。同様の理由から、製品の画像判定器などの工業用機器内の照明方法としても、好適に利用可能である。
 本発明の第一又は第四の発明に係る発光装置又は照明方法により照明した場合には、照度が数千Lxから数百Lx程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万lx程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者(日本人)の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。
 よって、本発明の第一又は第四の発明に係る発光装置又は照明方法を家庭用等の一般照明に応用したとすれば、食品は新鮮に、かつ、食欲をそそるように見え、新聞や雑誌等も見やすく、段差等の視認性も上がり家庭内の安全性向上にもつながると考えられる。よって、本発明の第一乃至第五の発明を家庭用照明に応用することは好ましい。また、衣料品、食品、車、かばん、靴、装飾品、家具等の展示物用照明としても好ましく、周辺から際立って視認させうる照明が可能である。
 化粧品等の、色の微妙な差が購入の決め手となる物品の照明としても好ましい。白色のドレス等の展示物用照明として使用すると、同じ白色でも、青みがかった白、クリーム色に近い白などの、微妙な色の差が視認しやすくなるため、本人の希望通りの色を選択することが可能となる。さらには、結婚式場、劇場等での演出用照明としても好適で、純粋な白色のドレス等は純白に見え、歌舞伎等の着物、隈取等もはっきりと見えるようになる。さらに肌色も際立ち好ましい。また、美容室の照明として使用すると、毛髪をカラー処理する場合、屋外で見たときと齟齬がないような色にすることが可能となり、染めすぎや染め不足を防ぐことができる。
 特に、本発明の第一又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置又は照明方法は、制御要素により、発光要素からの紫外、近紫外、紫色、青紫色等の比較的高エネルギーの波長成分を有する光の相対分光強度を低減しているため、衣料品や食品等の照明対象物の退色、変質、腐食、劣化等を低減させることが可能である。また、本発明の第一又は第四の発明における第二の実施態様に係る発光装置又は照明方法は、発光要素からの近赤外、中赤外、遠赤外等の熱放射となりうる波長成分を有する光の相対分光強度を低減しているため、食品等の照明対象物の変質、腐食、劣化等を低減させることができる。
 さらに、本発明の第一乃至第五の発明では、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、限られた一定の空間において、多くの種類の活動がなされる場所における光源としても好適である。例えば、航空機内の客席では、読書もなされ、仕事もなされ、食事も行われる。さらに電車、長距離バス等においても事情は類似している。このような交通機関の内装用照明として、本発明の第一乃至第五の発明は好適に利用可能である。
 さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、美術館等における絵画等を屋外で視認したような自然な色調に照明することが可能であって、美術品用照明としても、本発明の第一乃至第五の発明は好適に利用可能である。
 一方で、本発明の第一乃至第五の発明は高齢者用照明としても好適に利用可能である。すなわち、細かな文字が通常の照度下で見えにくい、段差等が見えにくい等の場合であっても、本発明の第四又は第一の発明である照明方法又は発光装置を適応することで、無彩色間、あるいは有彩色間の識別が容易になるため、これらの問題を解決可能である。よって、老人ホームや病院の待合室、書店や図書館等の不特定多数の方が利用する公共施設等における照明にも好適に利用可能である。
 さらに、各種の事情で比較的低照度になりがちな照明環境に適応して、視認性を確保する応用においても、本発明の照明方法又は発光装置は好適に利用可能である。
 例えば、街灯、車のヘッドライト、足元灯に応用し、従来光源を用いた場合よりも各種の視認性を向上させることも好ましい。
 本発明をその好ましい実施態様に関して詳細に説明したが、当業者には様々な変形及び置換えが明らかであり、それらは請求項に規定する本発明の趣旨及び範囲内に入る。

Claims (91)

  1.  発光要素を有し、かつ、下記AまたはBを具備する発光装置であって、当該発光装置から出射される下記φSSL(λ)が、下記条件1と条件2を共に満たすことを特徴とする発光装置。
    A:
     M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、前記発光領域内に前記発光要素を有する発光装置であって、
     当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    である発光装置。
    B:
     前記発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
     波長をλ(nm)とし、
     当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
     Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさない発光装置。
    条件1:
     前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
    条件2:
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
     下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
     下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  2.  前記Aを具備する請求項1に記載の発光装置。
  3.  少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を前記発光要素として備える請求項2に記載の発光装置。
  4.  前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、φSSL(λ)を、前記条件1-2を満たすように出来る発光領域が内在する請求項2または3に記載の発光装置。
  5.  請求項2~4のいずれか1項に記載の発光装置であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置。
  6.  請求項2~5のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
  7.  請求項6に記載の発光装置であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置。
  8.  請求項2~7のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置。
  9.  請求項8に記載の発光装置であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置。
  10.  請求項2~9のいずれか1項に記載の発光装置であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置。
  11.  請求項2~10のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることで、φSSL(λ)が以下の条件3-4を更に満たすように出来る発光領域が内在する発光装置。
    条件3:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
     かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
    を満たす。
    ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
     15種類の修正マンセル色票 
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
  12.  請求項2~11のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
     180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
    を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
  13.  請求項2~12のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
     2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
    を満たすように出来ることを特徴とする発光装置。
  14.  前記Bを具備する請求項1に記載の発光装置。
  15.  前記発光要素が半導体発光素子を内在する請求項14に記載の発光装置。
  16.  請求項14または15に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
    条件3:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔC ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007

    かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
    を満たす。
     ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
     15種類の修正マンセル色票
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θ-θnrefとする。
  17.  半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置であって、
     波長をλ(nm)とし、
     当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
     Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置。
    条件1:
     対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
    条件2:
     対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     S(λ)=φ(λ)/Y
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
  18.  請求項17に記載の発光装置であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置。
    条件3:
     対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
    かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
    を満たす。
     ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
     15種類の修正マンセル色票
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θ-θnrefとする。
  19.  請求項14、15、または17に記載の発光装置であって、
     当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるDuvをDuv(φSSL)と定義した場合に、
    uv(φSSL)<Duv(Φelm
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  20.  請求項14、15、または17に記載の発光装置であって、
     当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(Φelm)、当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出されるAcgをAcg(φSSL)と定義した場合に、
     Acg(φSSL)<Acg(Φelm
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  21.  請求項16または18に記載の発光装置であって、
     当該発光要素から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(Φelm)、
     当該発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布から導出される前記飽和度差の平均をSATav(φSSL)と定義した場合に、
     SATav(Φelm)<SATav(φSSL
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  22.  請求項14~21のいずれか1項に記載の発光装置であって、当該制御要素は380nm≦λ(nm)≦780nmの光を吸収または反射する光学フィルターであることを特徴とする発光装置。
  23.  請求項14~22のいずれか1項に記載の発光装置であって、当該制御要素が発光要素から出射される光の集光および/または拡散機能を兼ね備えていることを特徴とする発光装置。
  24.  請求項23に記載の発光装置であって、当該制御要素の集光および/または拡散機能が凹レンズ、凸レンズ、フレネルレンズの少なくとも1つの機能によって実現することを特徴とする発光装置。
  25.  請求項14~24のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
     180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  26.  請求項16または18に記載の発光装置であって、発光装置の色相角差の絶対値|Δh|が
     0.0003 ≦ |Δh| ≦ 8.3(度)(nは1から15の自然数)
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  27.  請求項16または18に記載の発光装置であって、前記式(3)で表される発光装置としての飽和度差の平均SATavが下記式(4)´を満たすことを特徴とする発光装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
  28.  請求項16または18に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差ΔC
     -3.4 ≦ ΔC ≦ 16.8   (nは1から15の自然数)
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  29.  請求項16または18に記載の発光装置であって、発光装置としての前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     3.2 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 17.8
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  30.  請求項14~29のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、黒体放射軌跡からの距離Duv
     -0.0250 ≦ Duv ≦ -0.0100
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  31.  請求項14~30のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記数式(1)または(2)で表される発光装置としての指標Acg
     -322 ≦ Acg ≦ -12
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  32.  請求項14~31のいずれか1項に記載の発光装置であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が、
     206(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 288(lm/W)
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  33.  請求項14~32のいずれか1項に記載の発光装置であって、発光装置としての相関色温度T(K)が
     2550(K) ≦ T(K) ≦ 5650(K)
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  34.  請求項14~33のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記発光装置から当該放射方向に出射される光が対象物を照明する照度が150lx以上5000lx以下であることを特徴とする発光装置。
  35.  請求項14~34のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記発光装置は1種類以上6種類以下の発光要素から出射される光を当該放射方向に発することを特徴とする発光装置。
  36.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上45nm以下であることを特徴とする発光装置。
  37.  請求項36に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であることを特徴とする発光装置。
  38.  請求項36に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が420nm以上455nm未満であることを特徴とする発光装置。
  39.  請求項36に記載の発光装置であって、当該半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が455nm以上485nm未満であることを特徴とする発光装置。
  40.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上75nm以下であることを特徴とする発光装置。
  41.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子の発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上30nm以下であることを特徴とする発光装置。
  42.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、GaN基板、GaAs基板、GaP基板からなる群から選択されるいずれかの基板上で作成されたことを特徴とする発光装置。
  43.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はGaN基板、またはGaP基板上で作成され、かつ前記基板の厚みが100μm以上2mm以下であることを特徴とする発光装置。
  44.  請求項14~36のいずれか1項に記載の発光装置であって、前記半導体発光素子はサファイア基板、またはGaAs基板上で作成され、かつ半導体発光素子は基板から剥離されてなることを特徴とする発光装置。
  45.  請求項14~39のいずれか1項に記載の発光装置であって、発光要素として蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
  46.  請求項45に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、発光スペクトルの異なる蛍光体を1種類以上5種類以下含むことを特徴とする発光装置。
  47.  請求項45または46に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が380nm以上495nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上90nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
  48.  請求項47に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(5)で表される蛍光体、下記一般式(5)´で表される蛍光体、(Sr,Ba)3MgSi28:Eu2+、および(Ba,Sr,Ca,Mg)Si222:Euからなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
     (Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Mn,Eu   (5)
     SraBabEux(PO4cd   (5)´
    (一般式(5)´において、XはClである。また、c、d及びxは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1、0.3≦x≦1.2を満足する数である。さらに、a及びbは、a+b=5-xかつ0≦b/(a+b)≦0.6の条件を満足する。)
  49.  請求項45または46に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
  50.  請求項49に記載の発光装置であって、前記蛍光体がSi6-zAlzz8-z:Eu(ただし0<z<4.2)、下記一般式(6)で表される蛍光体、下記一般式(6)´で表される蛍光体、およびSrGaS4:Eu2+からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
     BaaCabSrcMgdEuxSiO4  (6)
    (一般式(6)においてa、b、c、dおよびxが、a+b+c+d+x=2、1.0 ≦ a ≦ 2.0、0 ≦ b < 0.2、0.2 ≦ c ≦ 1.0、0 ≦ d < 0.2および0 < x ≦ 0.5を満たす。)
     Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl1017   (6)´
    (一般式(6)´においてx、yおよびzはそれぞれ0.1≦x≦0.4、0.25≦y≦0.6及び0.05≦z≦0.5を満たす。)
  51.  請求項45または46に記載の発光装置であって、前記蛍光体は、室温で光励起した場合の単体発光スペクトルのピーク波長が590nm以上780nm未満であって、かつ、半値全幅が2nm以上130nm以下である蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
  52.  請求項51に記載の発光装置であって、前記蛍光体が下記一般式(7)で表される蛍光体、下記一般式(7)´で表される蛍光体、(Sr,Ca,Ba)2AlxSi5-xx8-x:Eu(ただし0≦x≦2)、Euy(Sr,Ca,Ba)1-y:Al1+xSi4-xx7-x(ただし0≦x<4、0≦y<0.2)、K2SiF6:Mn4+、A2+xyMnzn(AはNaおよび/またはK;MはSiおよびAl;-1≦x≦1かつ0.9≦y+z≦1.1かつ0.001≦z≦0.4かつ5≦n≦7)、(Ca,Sr,Ba,Mg)AlSiN3:Euおよび/または(Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu、並びに(CaAlSiN31-x(Si22O)x:Eu(ただし、xは0<x<0.5)からなる群から選択される1種以上を含むことを特徴とする発光装置。
     (La1-x-yEuxLny22S  (7)
    (一般式(7)において、x及びyはそれぞれ0.02≦x≦0.50及び0≦y≦0.50を満たす数を表し、LnはY、Gd、Lu、Sc、Sm及びErの少なくとも1種の3価希土類元素を表す。)
     (k-x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+  (7)´
    (一般式(7)´において、k、x、yは、各々、2.8≦k≦5、0.1≦x≦0.7、0.005≦y≦0.015を満たす数を表し、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)
  53.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SBCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
  54.  請求項14~35のいずれか1項に記載の発光装置であって、発光要素としてさらに蛍光体を備え、前記半導体発光素子は発光スペクトルのピーク波長が395nm以上420nm未満であり、前記蛍光体は、SCA、β-SiAlON、およびCASONを含むことを特徴とする発光装置。
  55.  請求項1~54のいずれか1項に記載の発光装置であって、パッケージ化LED、LEDモジュール、LED照明器具、およびLED照明システムからなる群から選択されるいずれかであることを特徴とする発光装置。
  56.  請求項1~55のいずれか1項に記載の発光装置であって、家庭用照明装置、展示物用照明装置、演出用照明装置、医療用照明装置、作業用照明装置、工業機器内用照明装置、交通機関内装用照明装置、美術品用照明装置、高齢者用照明装置からなる群から選択されるいずれかとして用いられることを特徴とする発光装置。
  57.  M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の設計方法であって、
     当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
    のときに、
     前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすようにできる構成となるように発光領域を設計する、発光装置の設計方法。
    条件1:
     前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
    条件2:
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
     下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
     下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
  58.  請求項57に記載の発光装置の設計方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)が、前記条件1と条件2を満たす発光装置の設計方法。
  59.  請求項57または58に記載の発光装置の設計方法であって、前記M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域が、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
  60.  請求項59に記載の発光装置の設計方法であって、M個の発光領域すべてが、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動しうる配線となっている発光装置の設計方法。
  61.  請求項57~60のいずれか1項に記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化し得る発光装置の設計方法。
  62.  請求項61に記載の発光装置の設計方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つが変化した際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を独立に制御しうることを特徴とする発光装置の設計方法。
  63.  請求項57~62のいずれか1項に記載の発光装置の設計方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離Lが、0.4mm以上200mm以下である発光装置の設計方法。
  64.  請求項57~63のいずれか1項に記載の発光装置の設計方法であって、
     前記発光領域から出射される光束量かつ/または放射束量を変化させることでφSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすようにできる発光装置の設計方法。
    条件3:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
     かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
    を満たす。
    ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
     15種類の修正マンセル色票 
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
  65.  請求項57~64のいずれか1項に記載の発光装置の設計方法であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、分光分布φSSL(λ)から導出される波長380nm以上780nm以下の範囲の放射効率K(lm/W)が
     180(lm/W) ≦ K(lm/W) ≦ 320(lm/W)
    を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
  66.  請求項57~65のいずれか1項に記載の発光装置の設計方法であって、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光は、相関色温度TSSL(K)が
     2550(K) ≦ TSSL(K) ≦ 5650(K)
    を満たすように出来ることを特徴とする発光装置の設計方法。
  67.  M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの前記発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置の駆動方法であって、
     当該発光装置の主たる放射方向に各発光領域から出射される光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)とし、前記発光装置から当該放射方向に出射されるすべての光の分光分布φSSL(λ)が、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
    のときに、
     φSSL(λ)を、以下の条件1-2を満たすものとなるように、前記各発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
    条件1:
     前記発光装置から出射される光は、ANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040となる光を主たる放射方向に含む。
    条件2:
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の三刺激値を(XSSL、YSSL、ZSSL)、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     前記発光装置から当該放射方向に出射される光の規格化分光分布SSSL(λ)と、前記発光装置から当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     SSSL(λ)=φSSL(λ)/YSSL
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-SSSL(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在する場合において、
     下記数式(1)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、SSSL(λ)の最長波長極大値を与える波長をλ(nm)とした際に、λよりも長波長側にSSSL(λ)/2となる波長Λ4が存在しない場合において、
     下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
  68.  請求項67に記載の発光装置の駆動方法であって、すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記条件1と条件2を満たすものとなるように発光領域に給電する発光装置の駆動方法。
  69.  請求項67または68に記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
  70.  請求項67~69のいずれか1項に記載の発光装置の駆動方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立に駆動する発光装置の駆動方法。
  71.  請求項67~69のいずれか1項に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させる発光装置の駆動方法。
  72.  請求項71に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acg、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を不変とする発光装置の駆動方法。
  73.  請求項71に記載の発光装置の駆動方法であって、前記数式(1)又は(2)で表される指標Acgを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を低減させる発光装置の駆動方法。
  74.  請求項71に記載の発光装置の駆動方法であって相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を増加させる発光装置の駆動方法。
  75.  請求項71に記載の発光装置の駆動方法であって黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、発光装置から主たる放射方向に出射される光束かつ/または放射束を減少させる発光装置の駆動方法。
  76.  請求項67~75のいずれか1項に記載の発光装置の駆動方法であって、
     φSSL(λ)を、更に以下の条件3-4を満たすものとなるように給電する、発光装置の駆動方法。
    条件3:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
     かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6   
    を満たす。
    ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
     15種類の修正マンセル色票 
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     当該放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
  77.  対象物を準備する照明対象物準備工程、および、M個(Mは2以上の自然数)の発光領域が内在し、少なくとも一つの発光領域内に半導体発光素子を発光要素として備える発光装置から出射される光により対象物を照明する照明工程、を含む照明方法であって、
     前記照明工程において、前記発光装置から出射される光が対象物を照明した際に、前記対象物の位置で測定した光が以下の<1>、<2>及び<3>を満たすように照明する照明方法。
    <1>前記対象物の位置で測定した光のANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離DuvSSLが、-0.0350 ≦ DuvSSL ≦ -0.0040である。
    <2>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nSSL、b nSSL(ただしnは1から15の自然数)とし、
     前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間におけるa値、b値をそれぞれa nref、b nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、
    下記式(3)で表される飽和度差の平均が下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
    かつ、飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
    を満たす。
    ただし、ΔC=√{(a nSSL+(b nSSL}-√{(a nref+(b nref}とする。
     15種類の修正マンセル色票 
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    <3>前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnSSL(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     前記対象物の位置で測定した光の相関色温度TSSL(K)に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
    ただし、Δh=θnSSL-θnrefとする。
  78.  請求項77に記載の照明方法であって、前記対象物の位置に到達している各発光要素から出射された光の分光分布をφSSLN(λ)(Nは1からM)、前記対象物の位置で測定した光の分光分布φSSL(λ)が、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
    のときに、
     すべてのφSSLN(λ)(Nは1からM)を、前記<1><2><3>を満たすようにできる照明方法。
  79.  請求項77または78に記載の照明方法であって、M個の発光領域中の、少なくとも1つの発光領域を、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
  80.  請求項79に記載の照明方法であって、M個の発光領域すべてを、他の発光領域に対して電気的に独立駆動し照明する照明方法。
  81.  請求項77~80のいずれか1項に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
    、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させることを特徴とする照明方法。
  82.  請求項81に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
    、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を独立に制御することを特徴とする照明方法。
  83.  請求項82に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
    、相関色温度TSSL(K)、及び黒体放射軌跡からの距離DuvSSLからなる群から選択される少なくとも1つを変化させた際に、当該対象物における照度を不変とする照明方法。
  84.  請求項82に記載の照明方法であって、前記式(3)で表される飽和度差の平均
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
    を増加させた際に、当該対象物における照度を低減する照明方法。
  85.  請求項82に記載の照明方法であって、相関色温度TSSL(K)を増加させた際に、当該対象物における照度を増加する照明方法。
  86.  請求項82に記載の照明方法であって、黒体放射軌跡からの距離DuvSSLを減少させた際に、当該対象物における照度を減少する照明方法。
  87.  請求項77~86のいずれか1項に記載の照明方法であって、最近接している異なる発光領域全体を包絡する仮想外周上にある任意の2点がつくる最大距離をL、発光装置と照明対象物の距離をHとした際に、
     5×L≦H≦500×L
    となるように距離Hを設定する照明方法。
  88.  半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
     発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
     第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
     波長をλ(nm)とし、
     当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
     Φelm(λ)は下記条件1と条件2の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
    条件1:
     対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
    条件2:
     対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     S(λ)=φ(λ)/Y
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
  89.  請求項88に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4の少なくともいずれか一方を満たさず、φSSL(λ)は条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
    条件3:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
    かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
    を満たす。
     ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
     15種類の修正マンセル色票
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θ-θnrefとする。
  90.  半導体発光素子が内在する発光要素と制御要素とを有する発光装置の製造方法であって、
     発光要素を有する第一の発光装置を準備する工程、及び
     第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の少なくとも一部に作用するように制御要素を配置し、第二の発光装置を製造する工程、を含み、
     波長をλ(nm)とし、
     当該第一の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をΦelm(λ)、当該第二の発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布をφSSL(λ)とし、
     Φelm(λ)は下記条件1と条件2をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件1と条件2をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
    条件1:
     対象となる光の分光分布におけるANSI C78.377で定義される黒体放射軌跡からの距離Duvが、-0.0350 ≦ Duv ≦ -0.0040となる光を含む。
    条件2:
     対象となる光の分光分布をφ(λ)、対象となる光の分光分布の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光の分光分布をφref(λ)、対象となる光の分光分布の三刺激値を(X、Y、Z)、前記T(K)に応じて選択される基準の光の三刺激値を(Xref、Yref、Zref)とし、
     対象となる光の規格化分光分布S(λ)と、基準の光の規格化分光分布Sref(λ)と、これら規格化分光分布の差ΔS(λ)をそれぞれ、
     S(λ)=φ(λ)/Y
     Sref(λ)=φref(λ)/Yref
     ΔS(λ)=Sref(λ)-S(λ)
    と定義し、
     波長380nm以上780nm以内の範囲で、S(λ)の最長波長極大値を与える波長をλR(nm)とした際に、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在する場合においては下記数式(1)で表される指標Acgが-360 ≦ Acg ≦ -10を満たし、一方、
     λRよりも長波長側にS(λR)/2となる波長Λ4が存在しない場合においては下記数式(2)で表される指標Acgが、-360 ≦ Acg ≦ -10を満たす。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
  91.  請求項90に記載の発光装置の製造方法であって、Φelm(λ)は下記条件3と条件4をともに満たし、φSSL(λ)も下記条件3と条件4をともに満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
    条件3:
     対象となる光の分光分分布による照明を数学的に仮定した場合の#01から#15の下記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* 、b* (ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間におけるa*値、b*値をそれぞれa* nref、b* nref(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、飽和度差ΔC
     -3.8 ≦ ΔCn ≦ 18.6      (nは1から15の自然数)
    を満たし、下記式(3)で表される飽和度差の平均SATavが下記式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
    かつ飽和度差の最大値をΔCmax、飽和度差の最小値をΔCminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との間の差|ΔCmax-ΔCmin|が
     2.8 ≦ |ΔCmax-ΔCmin| ≦ 19.6
    を満たす。
     ただし、ΔC=√{(a* 2+(b* 2}-√{(a* nref2+(b* nref2}とする。
     15種類の修正マンセル色票
     #01    7.5 P  4  /10
     #02   10   PB 4  /10
     #03    5   PB 4  /12
     #04    7.5  B 5  /10
     #05   10   BG 6  / 8
     #06    2.5 BG 6  /10
     #07    2.5  G 6  /12
     #08    7.5 GY 7  /10
     #09    2.5 GY 8  /10
     #10    5    Y 8.5/12
     #11   10   YR 7  /12
     #12    5   YR 7  /12
     #13   10    R 6  /12
     #14    5    R 4  /14
     #15    7.5 RP 4  /12
    条件4:
     対象となる光の分光分布による照明を数学的に仮定した場合の上記15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθ(度)(ただしnは1から15の自然数)とし、
     当該放射方向に出射される光の相関色温度T(K)に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の当該15種類の修正マンセル色票のCIE 1976 L***色空間における色相角をθnref(度)(ただしnは1から15の自然数)とした場合に、色相角差の絶対値|Δh|が
     0 ≦ |Δh| ≦ 9.0(度)(nは1から15の自然数)
    を満たす。
     ただし、Δh=θ-θnrefとする。
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