(57)【要約】【課題】演色性及び発光効率を向上すると共に、照明光の色温度又は光色を変更することができる照明装置を提供する。【解決手段】青色ＬＥＤ素子及び黄色蛍光体を有するレモン色ＬＥＤ２３と、青色ＬＥＤ２２ｃと、緑色ＬＥＤ２２ｂと、赤色ＬＥＤ２２ａとを備え、青色ＬＥＤ２２ｃ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び赤色ＬＥＤ２２ａの光量を制御して照明光の色温度又は光色を変化させるように照明装置１０が構成してあり、レモン色ＬＥＤ２３は青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下になるように構成してある。レモン色ＬＥＤ２３のピーク波長を５８０ｎｍ近傍の波長領域に近づけて５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができる。また、黄色を主体とするスペクトルの半値幅は蛍光体を有しないＬＥＤと比較して広いから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて発光効率を向上することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色の異なる複数の光源の光量を制御して照明光の色温度又は光色を変化させるように構成された照明装置において、前記複数の光源は、青色光源、緑色光源、赤色光源及びレモン色光源を含み、該レモン色光源は、青色光源と、該青色光源から照射される光により励起される黄色蛍光体とを有してなることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記レモン色光源は、青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下になるように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記レモン色光源は、黄色を主体とするスペクトルの半値幅の波長領域内に５５５ｎｍ近傍の波長領域が含まれるように構成してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記レモン色光源は、ピーク波長が５４０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長領域にあることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の照明装置。
【請求項５】
前記レモン色光源は、ピーク波長が５６０ｎｍ近傍の波長領域にあることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記青色光源、緑色光源及び赤色光源の光量を制御することにより照明光の色温度を変化させるように構成してあることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の照明装置。
【請求項７】
前記青色光源、緑色光源及び赤色光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色の異なる複数の光源の光量を制御して照明光の色温度又は光色を変化させることができる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、オフィス等の室内の照明に用いられる照明装置として、従来、白熱電球、蛍光灯等の光源を備える照明装置が用いられている。近年、発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）の高輝度化に伴い、これらの光源に代えて、低消費電力、長寿命等の特性を有するＬＥＤが照明装置の光源として用いられている。
【０００３】
そして、これらの照明装置に求められる機能は、明るく周囲を照らす視認性のみではなく、光が生体に与える影響を考慮して使用者の快適性を向上すべく多様化してきている。例えば、特定の波長（４６４ｎｍ近傍）領域のスペクトルを増減させて人の睡眠と覚醒のリズム（生体リズム）を調整すること、色温度を高低に変化させることにより人の心理に影響を与えること等の機能が要望されている。このため、照明光の色温度を調整できるように構成された照明装置が種々提案されている。
【０００４】
光源としてＬＥＤを用いた照明装置においては、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤの３種類の異なる発光色のＬＥＤを用い、これらのＬＥＤ夫々の発光強度を制御することにより、電球色〜昼光色の範囲に亘って照明光の色温度を自在に変化させることが可能となる。図１１は、照明光の色温度が５０００Ｋになるように青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤを点灯したときの分光分布を示す図である。なお、図１１の横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は相対強度を夫々示している。図１１に示すように、これら３種類のＬＥＤからの光の重ね合せにより得られる照明光には、５８０ｎｍ近傍の波長領域のスペクトルが殆ど存在しない。これは、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤが、優れた単色性を有している、即ち発光スペクトルの半値幅が白熱電球又は蛍光灯と比較して狭いためである。この結果、黄色〜橙色の物を正しい色で見ることができず、演色性が良くないという問題がある。なお、演色性は、色の見え方に及ぼす光源の性質であり、演色性が良いほど、物の色が自然な感じに見えることになる。
【０００５】
そこで、これら３種類のＬＥＤを発光させたときの青色、緑色及び赤色の発光スペクトルの欠落している波長領域（特に、緑色と赤色の間の５８０ｎｍ近傍）を補う発光スペクトルを有するＬＥＤを備える照明光源が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に開示された照明光源は、青色ＬＥＤ、青緑色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤの４種類のＬＥＤを備えており、これら複数のＬＥＤの発光強度を制御することにより照明光の色温度を変化させるように構成してある。橙色ＬＥＤは５８０〜６００ｎｍの波長領域にピーク波長を有するＬＥＤである。この結果、緑色と赤色の間の５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補うことができ、演色性を良くすることができる。
【特許文献１】特開２００３−４５２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、人の網膜上には、光受容体として、暗所視（約０．０１ルクス以下）で明暗を知覚する桿体細胞と明所視（約１０ルクス以上）で色を知覚する錐体細胞が存在する。ある放射エネルギの光が人の目に入射したときに、光受容体に与えられた刺激に応じて明るさの感覚が生じる。この放射エネルギのうち、明るさの感覚を生じさせるのに有効な刺激となる割合である視感度は、光の波長により異なる。そして、明所視における最大視感度は、５５５ｎｍ（黄緑色に対応する波長領域）であることが知られている。なお、視感度が高いほど、少ない放射エネルギで明るさの感覚を生じさせることができ、全光束を大きく、換言すると、発光効率を高くすることができる。
【０００８】
ところが、特許文献１の照明光源は、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補うＬＥＤとして、５８０〜６００ｎｍの波長領域にピーク波長を有する橙色ＬＥＤを用いているから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量はあまり増加しておらず、発光効率の改善が不十分であるという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、演色性及び発光効率を向上することができると共に、照明光の色温度又は光色を変更することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る照明装置は、発光色の異なる複数の光源の光量を制御して照明光の色温度又は光色を変化させるように構成された照明装置において、前記複数の光源は、青色光源、緑色光源、赤色光源及びレモン色光源を含み、該レモン色光源は、青色光源と、該青色光源から照射される光により励起される黄色蛍光体とを有してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、青色光源及び該青色光源から照射される光により励起される黄色蛍光体を有するレモン色光源と、青色光源と、緑色光源と、赤色光源とを用いて、これら複数の光源の光量を制御して照明光の色温度又は光色を変化させている。蛍光体の量を適切に設定することにより、レモン色光源のピーク波長を５８０ｎｍ近傍の波長領域に近づけることが可能となり、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができる。また、レモン色光源は蛍光体を有しており、黄色を主体とするスペクトルの半値幅は蛍光体を有しない光源と比較して広いから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて発光効率を向上することができる。
【００１２】
本発明に係る照明装置は、前記レモン色光源は、青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下になるように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下になるようにレモン色光源を構成しているから、レモン色光源の分光分布の大部分が黄色を主体とするスペクトルとなる。この結果、レモン色光源のピーク波長を５８０ｎｍ近傍の波長領域に近づけることができ、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができる。また、黄色を主体とするスペクトルの半値幅は蛍光体を有しない光源と比較して広いから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて発光効率を向上することができる。
【００１４】
本発明に係る照明装置は、前記レモン色光源は、黄色を主体とするスペクトルの半値幅の波長領域内に５５５ｎｍ近傍の波長領域が含まれるように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、黄色を主体とするスペクトルの半値幅の波長領域内に５５５ｎｍ近傍の波長領域が含まれるようにレモン色光源を構成しているから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を更に増加させて発光効率を向上することができる。
【００１６】
本発明に係る照明装置は、前記レモン色光源は、ピーク波長が５４０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長領域にあることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、５４０〜５８０ｎｍの波長領域にレモン色光源のピーク波長があるから、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができると共に、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて発光効率を向上することができる。
【００１８】
本発明に係る照明装置は、前記レモン色光源は、ピーク波長が５６０ｎｍ近傍の波長領域にあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、５６０ｎｍ近傍の波長領域にレモン色光源のピーク波長があるから、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を更に向上することができると共に、レモン色光源のピーク波長が視感度が高い５５５ｎｍに非常に近いから、発光効率を更に向上することができる。
【００２０】
本発明に係る照明装置は、前記青色光源、緑色光源及び赤色光源の光量を制御することにより照明光の色温度を変化させるように構成してあることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、レモン色光源の光量を一定に保持したまま、青色光源、緑色光源及び赤色光源の光量を制御することにより照明光の色温度を変化させるように構成してあるから、光量を制御する光源の数を最小限に抑えて制御を簡易化することができる。
【００２２】
本発明に係る照明装置は、前記青色光源、緑色光源及び赤色光源はＬＥＤであることを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、青色光源、緑色光源及び赤色光源としてＬＥＤを用いており、ＬＥＤは優れた単色性を有しているから、各ＬＥＤの発光強度を制御することにより、照明光の色温度又は光色を自在に調整することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、演色性及び発光効率を向上することができると共に、照明光の色温度又は光色を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る照明装置１０の模式的外観斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る照明装置１０の模式的分解斜視図である。
【００２６】
図中１は、一面開口の筐体状をなすフレームである。フレーム１は、矩形板部（図示せず）と、該矩形板部の周縁に沿って立設された周壁１１と、該周壁１１の対向する２辺に平行をなして前記矩形板部に立設された仕切板部１２，１２とを備えている。フレーム１は、例えばアルミニウム等の金属製である。
【００２７】
フレーム１の内部には、複数（図において４つ）のＬＥＤモジュール２，２…が、前記矩形板部の一面の周壁１１と仕切り板部１２，１２とに挟まれた部分に、仕切り板部１２，１２の長手方向に沿って各２つ取付けてある。
【００２８】
図３は、ＬＥＤモジュール２のＬＥＤの配置例を示す図である。ＬＥＤモジュール２は、矩形板状をなすＬＥＤ基板２１と、該ＬＥＤ基板２１に設けられたカラーＬＥＤ２２，２２…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…とを備えてなる。カラーＬＥＤ２２は、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃを、この順番にて一列に配してパッケージ化してなる。赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃは、ＬＥＤ素子と、該ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂と、入力端子及び出力端子とを備えてなる表面実装型ＬＥＤである。なお、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃは優れた単色性を有しており、半値幅は２０〜３０ｎｍ程度である。
【００２９】
一方、レモン色光源としてのレモン色ＬＥＤ２３は、青色光源としての青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起されて黄色光を発する黄色蛍光体と、該黄色蛍光体が分散され、前記青色ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂とを備えてなる表面実装型ＬＥＤである。レモン色ＬＥＤ２３からの光は、青色ＬＥＤ素子が発する光（青色スペクトル）と、該光により励起されて黄色蛍光体が発する光（黄色を主体とするスペクトル）との合成光である。なお、青色ＬＥＤ素子及び黄色蛍光体を有するＬＥＤは、封止樹脂内の黄色蛍光体の量が増加するに従って、青色ＬＥＤ素子からの光が黄色蛍光体に衝突する確率が高くなるので、黄色蛍光体が励起されて発する黄色光の発光強度が大きくなる一方、黄色蛍光体に遮られるために青色光の発光強度が小さくなる傾向にある。よって、封止樹脂内に分散させる黄色蛍光体の量を増加するに従って、ＬＥＤの発光色は青色〜疑似白色〜黄色と変化する。なお、本実施の形態に係るレモン色ＬＥＤ２３の黄色蛍光体として、例えば、Ｃｅ：ＹＡＧ（セリウム賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体、又はＢＯＳ蛍光体（ＢａＳｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を用いている。なお、レモン色光源の青色光源として、青色ＬＥＤに限定されず、青色発光が可能な半導体レーザー光源や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）光源であってもよい。
【００３０】
図４は、本実施の形態に係るレモン色ＬＥＤ２３の分光分布を示す図である。図４の横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は相対強度を夫々示している。レモン色ＬＥＤ２３は、図４に示すように、ピーク波長が５６０ｎｍであり、青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下（本実施の形態においては約１０％）になるレモン色光を発するように黄色蛍光体の量が設定してある。なお、レモン色ＬＥＤ２３の半値幅は広く、例えば約９０ｎｍである。
【００３１】
以上のカラーＬＥＤ２２，２２…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…は、図３に示すように、千鳥（交互）になるように配置してある。カラーＬＥＤ２２，２２…は、２行毎に向きを反転させて配置してある。これにより、ＬＥＤモジュール２からの光がより均一な混色になり、使用者に違和感を与えない良好な照明光を提供することができる。つまり、カラーＬＥＤ２２のように赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを一列に並べて実装したカラーＬＥＤは、２行毎に反転させず全て同じ向きにカラーＬＥＤをＬＥＤ基板２１に設置すると、前記列に垂直な方向からＬＥＤ基板２１を観察した場合、同じ色の光が強く観察され、使用者に違和感を与えるという問題がある。そこで、前述したように２行毎に反転して配置することにより、照明装置を何れの方向から見ても、使用者は均一な色の光が照射されていると視感することになる。
【００３２】
フレーム１の内部の仕切板部１２，１２に挟まれた中央部には、電源ボックス３０，３０が取付けてある。電源ボックス３０，３０の内部には、コンデンサ、トランス等の電子部品を電源回路基板に実装してなる電源回路が収容してある。外部電源から供給される交流電圧は、前記電源回路により直流電圧に変換及び整流されてＬＥＤモジュール２，２…に供給されることになる。
【００３３】
また、フレーム１の内部の仕切板部１２，１２に挟まれた中央部には、制御回路ボックス４０が取付けてある。制御回路ボックス４０の内部には、ＬＥＤモジュール２，２…の赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…の発光強度を制御する制御回路が収容してある。このフレーム１の中央部の開口部には、細長い矩形板状をなすセンターカバー５が外嵌してある。
【００３４】
一方、フレーム１のセンターカバー５を挟んだ両側の開口部には、サイドカバー６，６が夫々設けてある。サイドカバー６は、図に示すように、略Ｕ字状の枠部６１と、該枠部６１の外周縁に沿って３辺に立設された側壁部６２と、枠部６１に側壁部６２と同一方向に立設された固定板部６３，６３…とを備えている。
【００３５】
サイドカバー６，６の枠部６１の内面には、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うように、矩形板状をなす拡散板７，７が夫々設けてある。拡散板７の長手方向の両側には、矩形孔７ａ，７ａが設けてある。拡散板７，７は、拡散剤が添加された乳白色の樹脂であり、例えば、ポリカーボネート樹脂製である。
【００３６】
サイドカバー６は、拡散板７の矩形孔７ａ，７ａに、固定板部６３，６３を挿通させ、枠部６１の内面に拡散板７を当接させた状態にて、フレーム１に外嵌してある。この状態にて、固定板部６３，６３…に設けられた貫通孔に雄螺子を挿通させ、フレーム１に設けられた雌螺子に前記雄螺子を螺合させることによりサイドカバー６，６がフレーム１に固定してある。以上のように構成された照明装置１０は、フレーム１の矩形板部の側が天井の側になるように、天井に取付けられる。
【００３７】
図５は、本実施の形態に係る照明装置１０の制御系の構成の一例を示すブロック図である。電源ボックス３０，３０の内部には、前述したように、コンデンサ、トランス等の電子部品（図示せず）を電源回路基板に実装してなる電源回路３が分散配置してある。電源回路３は、適宜部位に設けられた端子台を介して商用交流電源に接続される。電源回路３は、商用交流電源から供給された電流を整流する整流回路、整流された電圧を所定の電圧に変換するトランス、一定電流を供給する定電流供給回路等を備えている。電源回路３には、制御回路ボックス４０に内部に設けられた制御回路である制御部４が接続してあり、電源回路３は、制御部４に一定電流の所定電圧の電源を供給する。
【００３８】
制御部４は、ＬＥＤモジュール２，２…の発光強度を制御する制御用のマイクロコンピュータ（以下マイコンと略す）４１と、制御プログラム、制御パターン情報及び設定内容を記憶する記憶部４２と、照明装置１０の適宜部位に配された時計部８により時間情報を取得する時間情報取得部４３と、信号送信部９からの信号を受信する信号受信部４４とを備えている。マイコン４１には、記憶部４２、時間情報取得部４３及び信号受信部４４が夫々接続してある。なお、信号送信部９は、例えば、照明装置の点灯／消灯する操作を受け付ける電源スイッチと、色温度が異なる複数の照明モード（例えば、電球色、昼白色、昼光色）から１つの照明モードを選択する操作を受け付けるスイッチ、照明光の色温度を使用者の好みに応じて変化させるべく、照明光の青色、緑色及び赤色夫々の強弱を変更する操作を受け付けるスイッチと、これらのスイッチの操作に応じた赤外線信号の送信を行う送信部とを備えてなる赤外線リモートコントローラである。
【００３９】
マイコン４１には、同じく制御回路ボックス４０の内部に設けられた駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが接続してある。駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄには、電源回路３から電源が供給される。駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄには、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…が夫々接続してある。なお、図５においては、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…をすべて記載せずに、夫々一つのみ記載して、それ以外は省略している。
【００４０】
マイコン４１は、記憶部４２に記憶されている制御プログラムを読込み、読込まれた制御プログラムに従って、時間情報取得部４３により与えられた時間情報、又は信号受信部４４により与えられた設定内容に応じて、照明光の分光分布を決定する。例えば、時間情報に応じて、朝の時間帯の場合、メラトニンの分泌を抑制すべく、特定の波長（４６４ｎｍ）領域近傍のスペクトルを多く含む分光分布を、夜の時間帯の場合、メラトニンの分泌を抑制しないようにすべく、特定の波長領域近傍のスペクトルをほとんど含まない分光分布を夫々選択するように構成してある。なお、照明光の分光分布は予め複数用意してあり、記憶部４２には、各分光分布に対応する赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…夫々に対する制御パターン情報が記憶してある。
【００４１】
マイコン４１は、決定された分光分布に対応する制御パターン情報を記憶部４２から読込み、調光信号を生成する。この制御パターン情報は、照明光が決定された分光分布になるように赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…夫々の発光強度を調整すべく設けられた駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに与える調光信号を生成するためのデータである。調光信号は、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ、青色ＬＥＤ２２ｃ及びレモン色ＬＥＤ２３の電流−輝度特性に従った電流信号であり、例えば、パルス幅変調信号等の信号である。
【００４２】
駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、スイッチング素子を夫々備えており、マイコン４１により与えられた調光信号に応じてスイッチング素子を開閉するように構成してある。このスイッチング素子の開閉動作に応じて、所定電流が駆動回路４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに供給され、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…夫々は、スイッチング素子の開閉動作に応じて給電／遮断されることになり、マイコン４１により決定された分光分布に応じた発光強度にて点灯することになる。この結果、所定の明るさ及び色温度の照明光が得られる。
【００４３】
図６乃至図８は、本発明に係る照明装置１０の分光分布の一例を示す図であり、図の横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は相対強度を夫々示している。図６は、照明光の色温度が６５００Ｋである昼光色の分光分布を示している。図７は、照明光の色温度が５０００Ｋである昼白色の分光分布を示している。図８は、照明光の色温度が２８００Ｋである電球色の分光分布を示している。これらの分光分布は、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…、青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…の電流比率を変更することにより得られる。
【００４４】
図９は、色温度と各電流比率との関係図である。図９の横軸は色温度（Ｋ）を、縦軸は各電流比率を夫々示している。照明装置１０は、図９に示すように、レモン色ＬＥＤ２３，２３…の電流（図中一点鎖線にて示す）を一定にして、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…の電流（図中破線にて示す）、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…の電流（図中二点鎖線にて示す）及び青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…の電流（図中実線にて示す）を変更することにより、図６乃至図８に示すように、電球色〜昼光色（２８００〜６５００Ｋ）の範囲に亘って色温度を変更することができるように構成してある。このとき、演色性の代表的な指標である平均演色評価数Ｒａは９０以上であり、発光効率は約５０〜７０（ｌｍ／Ｗ）となる。なお、一般的に、平均演色評価数Ｒａが８０以上の光源は演色性が良いと評価される。レモン色ＬＥＤ２３は、前述したように、ピーク波長が５６０ｎｍであり、半値幅が広い分光分布の光を発するため、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの発光スペクトルの重ね合わせで得られる分光分布において欠落している５８０ｎｍ近傍のスペクトルを補って、照明装置１０を基準光源に近づけることができ、このように演色性を高くすることが可能となる。また、レモン色ＬＥＤ２３のピーク波長が視感度が高い５５５ｎｍに非常に近いから、全光束を大きくすることができ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの組合せの照明装置の発光効率（３１［ｌｍ／Ｗ］程度）と比較して、照明装置１０の発光効率をかなり向上することが可能となる。なお、前記基準光源とは、例えば、ＪＩＳ−Ｚ−８７２６に規定されている光源の演色性の評価方法で評価した場合に演色評価指数が１００となる光源である。
【００４５】
以上のように構成された本発明に係る照明装置１０は、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃを有するカラーＬＥＤ２２と、レモン色ＬＥＤ２３とを用いて、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃの発光強度（光量）を制御して電球色〜昼光色（２８００〜６５００Ｋ）の範囲に亘って色温度を変更することができると共に、カラーＬＥＤ２２の５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができる。また、明所視における最大視感度である５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて全光束を大きくすることができ、発光効率を向上することができる。
【００４６】
また、照明装置１０は、赤色、緑色、青色の光源を備える構成であるため、テレビ受像機などと同様にいわゆるフルカラーの再現が可能であり、色温度だけでなく照明色を自在に調整することができる上に、色温度の制御を目的とした特殊な波長特性のＬＥＤではない、既存の赤色、緑色、青色のＬＥＤを基本に構成することにより、コスト増加を抑えつつ、前記のような演色性向上、発光効率向上等の効果を得ることができる。
【００４７】
さらに、レモン色ＬＥＤ２３，２３…の光量を一定に保持したまま、赤色ＬＥＤ２２ａ，２２ａ…、緑色ＬＥＤ２２ｂ，２２ｂ…及び青色ＬＥＤ２２ｃ，２２ｃ…の光量を制御することにより照明光の色温度を変化させるように構成してあるから、光量を制御する光源の数を最小限に抑えて制御を簡易化することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ及び青色ＬＥＤ２２ｃをパッケージ化したカラーＬＥＤ２２を用いているが、これに限定されず、単体の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを用いてもよい。この場合のＬＥＤの配置例を図１０に示す。図１０は、ＬＥＤモジュールの他のＬＥＤの配置例を示す図である。
【００４９】
ＬＥＤモジュール２ａは、図１０に示すように、矩形板状をなすＬＥＤ基板２１と、該ＬＥＤ基板２１に設けられた赤色ＬＥＤ２４，２４…、緑色ＬＥＤ２５，２５…、青色ＬＥＤ２６，２６…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…とを備えてなる。赤色ＬＥＤ２４，２４…、緑色ＬＥＤ２５，２５…、青色ＬＥＤ２６，２６…及びレモン色ＬＥＤ２３，２３…は、図示の如く、奇数行は、赤色、緑色、青色、レモン色の順に、偶数行は、青色、レモン色、赤色、緑色の順になるように配置してある。赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２５、青色ＬＥＤ２６及びレモン色ＬＥＤ２３は、図３において説明した赤色ＬＥＤ２２ａ、緑色ＬＥＤ２２ｂ、青色ＬＥＤ２２ｃ及びレモン色ＬＥＤ２３と同様の構成を有しており、詳細な説明は省略する。このようにＬＥＤを配置することにより、ＬＥＤモジュール２ａからの光がより均一な混色になり、使用者に違和感を与えない良好な照明光を提供することができる。
【００５０】
なお、図３及び図１０において説明したＬＥＤの配置は、以上の実施の形態に係るＬＥＤを用いた場合に限定されず、発光色の異なる複数の光源を用いる場合に適用することができる。例えば、蛍光体を封止樹脂に含まないＬＥＤのみを用いた場合についても、ＬＥＤモジュールからの光がより均一な混色になり、使用者に違和感を与えない良好な照明光を提供することができるという効果が得られる。
【００５１】
また、以上の実施の形態においては、レモン色光源として、ピーク波長が５６０ｎｍであり、半値幅が広い（例えば、約９０ｎｍである）分光分布の光を発するように構成されたレモン色ＬＥＤ２３を用いているが、これに限定されない。レモン色ＬＥＤは、青色スペクトルのピーク値が黄色を主体とするスペクトルのピーク値の２０％以下になるように構成してあればよい。このようなレモン色ＬＥＤを用いることにより、レモン色ＬＥＤのピーク波長を５８０ｎｍ近傍の波長領域に近づけることができ、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って演色性を向上することができる。また黄色を主体とするスペクトルの半値幅は蛍光体を有しないＬＥＤと比較して広いから、５５５ｎｍ近傍の波長領域の光量を増加させて発光効率を向上することができる。この場合において、発光効率の向上の観点から、レモン色ＬＥＤは、黄色を主体とするスペクトルの半値幅の波長領域内に５５５ｎｍ近傍の波長領域が含まれるように構成してあることが望ましい。
【００５２】
また、図５にて示した照明装置の制御系の構成は一例であって、これに限定されない。制御部４は、時間情報取得部４３及び信号受信部４４の少なくとも一方を有していればよい。また、時間情報取得部４３により与えられた時間情報、又は信号受信部４４により与えられた設定内容に加えて、人を検知する人感センサ、照明装置の周囲の照度を検出する照度センサ等による検出結果に基づいて、発光色の異なる複数のＬＥＤの発光強度を制御するように構成してもよい。
【００５３】
また、以上の実施の形態においては、発光色の異なる複数のＬＥＤが実装されてなるＬＥＤモジュールを用いているが、これに限定されず、基板に設けられた複数のＬＥＤを蛍光体が拡散された封止樹脂により覆ってなるＬＥＤモジュール等、他のタイプを用いてもよい。また、以上の実施の形態においては、レモン色光源、該レモン色光源に組み合わせて用いられる赤色光源、緑色光源及び青色光源としてＬＥＤを用いているが、ＬＥＤに限定されない。例えば、半導体レーザー光源、有機ＥＬ光源等の光源を用いることができる。特に、単色性に優れた光を発する赤色光源、緑色光源及び青色光源に本発明に係るレモン色光源を組み合わせて用いることにより、５８０ｎｍ近傍の欠落部分のスペクトルを補って照明光の演色性を向上することが可能である。
【００５４】
また、以上の実施の形態においては、照明装置は、青色光源、緑色光源、赤色光源及びレモン色光源からなる複数の光源を有しているが、これらの光源以外に、さらに欠落部分のスペクトルを補完する光源を有することによって、演色性を向上させることができる。つまり、高色温度用には短波長側(３８０〜４３０ｎｍ付近)を，低色温度用には長波長側（６８０〜７８０ｎｍ付近）を補完することにより、演色性を向上できる。
【００５５】
短波長側を補完する光源として、例えばピーク波長４３０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの青色光源としての青色ＬＥＤ（ＩｎＧａＮ系ＬＥＤ）を用いて、ピーク波長の異なる複数の青色光源を併用することにより、平均演色評価数が２．０程度上がることが実験で分かった。また、長波長側を補完する光源として、例えばピーク波長６９５ｎｍ、半値幅１００ｎｍの赤色ＬＥＤ（ＧａＰ系ＬＥＤ）を用いて、ピーク波長の異なる複数の赤色光源を併用することにより、平均演色評価数が１．０程度上がることが実験で分かった。なお、前記実験は何れも５０００Ｋでの結果である。
【００５６】
また、以上の実施の形態においては、照明装置として、天井に設けられ、部屋全体を照明する扁平な直方体形状を有する所謂シーリングライトを例に説明したが、シーリングライトに限定されず、ダウンライト、液晶表示装置用バックライト等、他のタイプの照明装置にも適用可能であり、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明装置の模式的外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る照明装置の模式的分解斜視図である。
【図３】ＬＥＤモジュールのＬＥＤの配置例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るレモン色ＬＥＤの分光分布を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る照明装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る照明装置の分光分布の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る照明装置の分光分布の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る照明装置の分光分布の一例を示す図である。
【図９】色温度と各電流比率との関係図である。
【図１０】ＬＥＤモジュールの他のＬＥＤの配置例を示す図である。
【図１１】照明光の色温度が５０００Ｋになるように青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤを点灯したときの分光分布を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
２２ａ，２４  赤色ＬＥＤ（赤色光源）
２２ｂ，２５  緑色ＬＥＤ（緑色光源）
２２ｃ，２６  青色ＬＥＤ（青色光源）
２３  レモン色ＬＥＤ（レモン色光源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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