(57)【要約】      （修正有）【課題】視感評価実験の結果により忠実で、色の鮮やかさと明るさを総合的に評価できる演色評価方法を規定し、かつこの演色評価方法に基づくＬＥＤ照明の分光分布設計方法を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法である。【選択図】図２
2014007142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
である。
【請求項２】
青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【請求項３】
青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと緑色蛍光体とによって構成される緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって構成される黄色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと赤色蛍光体１とによって構成される赤色ＬＥＤ１と、青色ＬＥＤと赤色蛍光体２とによって構成される赤色ＬＥＤ２を用い、前記、青色、青緑色、緑色、黄色、赤色１、赤色２それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ５を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（２）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｙ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ５＊Ｐｒ２（λ）・・・（２）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色ＬＥＤ１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色ＬＥＤ２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：黄色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤ１の強度（光束比）
ｋ５：赤色ＬＥＤ２の強度（光束比）
である。
【請求項４】
青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと緑色蛍光体とによって構成される緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって構成される黄色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと赤色蛍光体１とによって構成される赤色ＬＥＤ１と、青色ＬＥＤと赤色蛍光体２とによって構成される赤色ＬＥＤ２を用い、前記、青色、青緑色、緑色、黄色、赤色１、赤色２それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ５を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（２）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｙ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ５＊Ｐｒ２（λ）・・・（２）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色ＬＥＤ１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色ＬＥＤ２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：黄色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤ１の強度（光束比）
ｋ５：赤色ＬＥＤ２の強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【請求項５】
青色ＬＥＤと、緑色蛍光体と黄色蛍光体と赤色蛍光体１と赤色蛍光体２とを混合して得られる混合蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤを用いて白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（３）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｙ（λ）＋ｋ３＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ２（λ）・・・（３）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色蛍光体の分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色蛍光体の分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色蛍光体１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色蛍光体２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：緑色蛍光体の強度（光束比）
ｋ２：黄色蛍光体の強度（光束比）
ｋ３：赤色蛍光体１の強度（光束比）
ｋ４：赤色蛍光体２の強度（光束比）
である。
【請求項６】
青色ＬＥＤと、緑色蛍光体と黄色蛍光体と赤色蛍光体１と赤色蛍光体２とを混合して得られる混合蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤを用いて白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（３）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｙ（λ）＋ｋ３＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ２（λ）・・・（３）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とするＬＥＤ照明の分光分布設計方法。
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色蛍光体の分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色蛍光体の分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色蛍光体１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色蛍光体２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：緑色蛍光体の強度（光束比）
ｋ２：黄色蛍光体の強度（光束比）
ｋ３：赤色蛍光体１の強度（光束比）
ｋ４：赤色蛍光体２の強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ照明の分光分布設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に、光源の演色性（色みえ）の評価には演色評価数を用いている。しかし、この演色性評価方法は、基準光源に対する色みえの忠実性を表す指標で、色みえの鮮やかさや明るさを評価するには十分ではなく、ＬＥＤ光源については、基準光源との色みえの差を評価した視感評価実験との相関が十分ではないとの指摘もあった。色みえの鮮やかさは、例えば特許文献１に示されているような色域面積比によって評価することができるが、色みえの明るさについては評価できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、視感評価実験の結果により忠実で、色の鮮やかさと明るさを総合的に評価できる演色評価方法を規定し、かつこの演色評価方法に基づくＬＥＤ照明の分光分布設計方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とする。
【０００６】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２；青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
である。
【０００７】
また、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊n（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とする。
【０００８】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【０００９】
また、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと緑色蛍光体とによって構成される緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって構成される黄色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと赤色蛍光体１とによって構成される赤色ＬＥＤ１と、青色ＬＥＤと赤色蛍光体２とによって構成される赤色ＬＥＤ２を用い、前記、青色、青緑色、緑色、黄色、赤色１、赤色２それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ５を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（２）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｙ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ５＊Ｐｒ２（λ）・・・（２）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とする。
【００１０】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色ＬＥＤ１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色ＬＥＤ２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：黄色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤ１の強度（光束比）
ｋ５：赤色ＬＥＤ２の強度（光束比）
である。
【００１１】
また、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと緑色蛍光体とによって構成される緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって構成される黄色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと赤色蛍光体１とによって構成される赤色ＬＥＤ１と、青色ＬＥＤと赤色蛍光体２とによって構成される赤色ＬＥＤ２を用い、前記、青色、青緑色、緑色、黄色、赤色１、赤色２それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ５を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（２）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｙ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ５＊Ｐｒ２（λ）・・・（２）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とする。
【００１２】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色ＬＥＤ１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色ＬＥＤ２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：黄色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤ１の強度（光束比）
ｋ５：赤色ＬＥＤ２の強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【００１３】
また、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色ＬＥＤと、緑色蛍光体と黄色蛍光体と赤色蛍光体１と赤色蛍光体２とを混合して得られる混合蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤを用いて白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（３）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｙ（λ）＋ｋ３＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ２（λ）・・・（３）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにすることを特徴とする。
【００１４】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色蛍光体の分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色蛍光体の分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色蛍光体１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色蛍光体２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：緑色蛍光体の強度（光束比）
ｋ２：黄色蛍光体の強度（光束比）
ｋ３：赤色蛍光体１の強度（光束比）
ｋ４：赤色蛍光体２の強度（光束比）
である。
【００１５】
また、本発明のＬＥＤ照明の分光分布設計方法は、青色ＬＥＤと、緑色蛍光体と黄色蛍光体と赤色蛍光体１と赤色蛍光体２とを混合して得られる混合蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤを用いて白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（３）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｂ（λ）＋ｋ１＊Ｐｇ（λ）＋ｋ２＊Ｐｙ（λ）＋ｋ３＊Ｐｒ１（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ２（λ）・・・（３）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下とする、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬｎ＊＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とすることを特徴とする。
【００１６】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色蛍光体の分光分布
Ｐｙ（λ）：黄色蛍光体の分光分布
Ｐｒ１（λ）：赤色蛍光体１の分光分布
Ｐｒ２（λ）：赤色蛍光体２の分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：緑色蛍光体の強度（光束比）
ｋ２：黄色蛍光体の強度（光束比）
ｋ３：赤色蛍光体１の強度（光束比）
ｋ４：赤色蛍光体２の強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基準光源との色みえの差が小さい分光分布を得ることができる、または、ある特定の色を鮮やかでかつ明るく見せる分光分布を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】視覚評価実験の結果を示す図である。
【図２】CIECAM02-UCSによるモデルの計算手順を示す図である。
【図３−１】実験結果とCIECAM02-UCSによる予測値と従来法（Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊色空間の式差）による予測値を比較して示す図である。
【図３−２】実験結果とL*a*b*表色系による予測値を示す図である。
【図３−３】CIECAM02-UCSによる色差計算値と実験値の相関を示す図である。
【図３−４】Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による色差計算値と実験値の相関を示す図である。
【図３−５】Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊色空間による色差計算値と実験値の相関を示す図である。
【図４−１】第１主成分（鮮やか、明るい）得点の重回帰分析の結果を示す図である。
【図４−２】第1主成分(鮮やか、明るい)得点のL*a*b*表色系による重回帰分析の結果を示す図である。
【図４−３】CIECAM02による回帰式の結果と実験値の相関を示す図である。
【図４−４】Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による回帰式の結果と実験値の相関を示す図である。
【図５】回帰係数ａ１、ａ２を決定する方法を説明するための図である。
【図６】白色、赤、緑、青緑、青ＬＥＤの分光分布例を示す図である。
【図７】第１のＬＥＤ照明の分光分布の設計例における各ＬＥＤの分光分布例を示す図である。
【図８】ΔＥ’を低減させる様子を示す図である。
【図９】色相差と彩度差を低減させる様子を示す図である。
【図１０】第２のＬＥＤ照明の分光分布の設計例における各ＬＥＤの分光分布例を示す図である。
【図１１】赤色・緑色の第１主成分（明るさ・鮮やかさ・好ましさ）を増大させる様子を示す図である。
【図１２】色票番号１〜８の色相変化を小さくさせる様子を示す図である。
【図１３】赤色（色票番号９）・緑色(色票番号１１)の彩度を増大させ、かつ色票番号９〜１２の色相変化を小さくさせる様子を示す図である。
【図１４】第１及び第２の構成例のＬＥＤ素子配置例を示す図である。
【図１５】分光分布設計例による試作品の実験結果（ＳＤ法による“違って見える”評定値）を示す図である。
【図１６】分光分布設計例による試作品の実験結果（ＳＤ法による“鮮やかさ”および“明るさ”評定値）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
本発明では、視感評価により忠実なＬＥＤ照明の分光分布設計方法を実現する。前述のように、ＬＥＤを照明用として用いたときの色の見え方（演色性）に問題点が指摘されている。すなわち、従来は、色の鮮やかさを評価する提案はなされていたが、色の鮮やかさと明るさを同時に十分に評価することは実現されていなかった。さらにＬＥＤ光源については、基準光源との色みえの差を評価した視感評価実験との相関が十分ではないとの指摘もあった。
【００２１】
そこで本発明では、視感評価実験によるＬＥＤ照明下での色みえの印象評価を行い、色みえモデル（CIECAM02-UCS、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系）による予測値を比較し、同モデルを使った、視感評価により忠実なＬＥＤ照明の分光分布設計を行う。
【００２２】
本発明によるＬＥＤ照明の分光分布設計では、青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る。
【００２３】
そして、次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ，１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSの色差△Ｅ’１〜△Ｅ’１５の積和またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差ΔＥａｂ＊１〜ΔＥａｂ＊１５の積和が最小となるようにする。
【００２４】
ここで、上記式（１）おいて、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２；青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
である。
【００２５】
また、本発明では、青色発光素子と黄色蛍光体とによって構成される白色ＬＥＤと、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤを用い、前記白色、青色、青緑色、緑色、赤色それぞれのＬＥＤからの光を加法混色して白色光を得る方法であって、
次式の係数ｋ１〜ｋ４を負数とならない範囲で任意に変化させたときの白色光の分光分布Ｐ（λ）を下記式（１）で表したとき、
Ｐ（λ）＝Ｐｗ（λ）＋ｋ１＊Ｐｂ（λ）＋ｋ２＊Ｐｂｇ（λ）＋ｋ３＊Ｐｇ（λ）＋ｋ４＊Ｐｒ（λ）・・・（１）
のうち、ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を前記白色光で照らしたときと前記ＪＩＳ演色評価試験色Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５を基準光で照らしたときのCIECAM02-UCSのブライトネス差△Ｑ１〜△Ｑ１５、カラフルネス差△Ｍ１〜△Ｍ１５から計算した△Ｙｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつCIECAM02-UCSの色相差△ｈ１〜△ｈ１５の積和を任意の値以下、またはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度差ΔＬ＊、ａｂクロマ差ΔＣａｂ＊から計算したＹｎ’＝ａ１’ΔＬ＊ｎ＋ａ２’ΔＣａｂ＊ｎ（ｎ＝１〜１５）のいずれかを最大かつＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のａｂ色相角の差Δｈａｂ１〜Δｈａｂ１５の積和を任意の値以下とする。
【００２６】
上記式において、
Ｐ（λ）：求めたい白色光の分光分布
Ｐｗ（λ）：白色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂ（λ）：青色ＬＥＤの分光分布
Ｐｂｇ（λ）：青緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｇ（λ）：緑色ＬＥＤの分光分布
Ｐｒ（λ）：赤色ＬＥＤの分光分布
λ：波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ
ｋ１：青色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ２：青緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ３：緑色ＬＥＤの強度（光束比）
ｋ４：赤色ＬＥＤの強度（光束比）
ａ１、ａ２、ａ１’、ａ２’：回帰定数
である。ａ１、ａ２：回帰定数の求め方については後述する。
【００２７】
知覚される色の見えの各属性を定量化させる色の見えモデルとして、CIECAM02-UCSが提案されている。ここで、色の見えの属性としては、色相角（Ｈ）、ブライトネス（Ｑ）、明るさ（Ｊ）、カラフルネス〔鮮やかさ〕（Ｍ）、クロマ（Ｃ）、飽和度（ｓ）、色相（ｈ）等がある。
【００２８】
また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は、ＣＩＥが1976年に推奨した均等色空間であり、物体色の表示に広く用いられている。色のみえの属性としては、CIE1976明度（Ｌ＊）、ａｂクロマ（Ｃ＊ａｂ）、ａｂ色相角（ｈａｂ）等がある。
【００２９】
前記式（１）は、視感評価実験によるＬＥＤ照明下での色みえの印象評価の結果に基づいてその忠実性を確認して求めたものである。ここで、視感評価実験について述べる。
【００３０】
視感評価実験は、３種類のＬＥＤ（Ａ、Ｂ、Ｃ)と電球形蛍光ランプと白熱電球の５種類の光源を用い、試料光源用ブース（間口０．５ｍ、奥行き０．５ｍ、高さ１．２ｍ）と基準光源用ブース（同サイズ）を併設させたセットで行った。基準光源としてはＤ６５蛍光ランプを用い、一対比較により評価を行った。両ブースに同じ評価用色票（１５色）を１枚ずつ提示し、被験者は、その見えを比較して評価した。色票の載置面の照度は５００lxに設定した。評価の方法はＳＤ法(semantic differential method)で行い、相対的な見えの印象の程度を２０個の形容詞に関して、「全くそう思わない（１）」〜「非常にそう思う（７）」の７段階で被験者に答えさせた。形容詞：違って見える、鮮やか、明るい、赤みが強い、緑みが強い、自然である、好ましい、・・・等である。例えば、「右側の色と比べて、左側の色の方が、明るい」等の評価である。被験者は、大学生４５名（男２２名、女２３名）とした。
【００３１】
実験結果は、「（基準光源と）違って見える」評定値の光源による差異とした。その結果を図１に示す。
【００３２】
前記５種類の光源についての全ての色票について分散分析を行ったところ、３種類のＬＥＤ（Ａ、Ｂ、Ｃ)については、色票Ｎｏ．２、３、５、９、１１、１３、１５では有意な差が生じなかったが、それ以外のケースでは分光分布による色みえの印象の違いが生じていた。
【００３３】
ここで、CIECAM02-UCSによる色みえ予測について述べると、この予測モデルは、ＣＩＥ(国際照明委員会)の提案している色みえモデルCIECAM02-UCSに基づいた均等色空間を利用するもので、英国Leeds大学が提案している。本モデルの計算手順を、図２に示す。
【００３４】
三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、白色点の三刺激値Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗと、順応輝度ＬＡ，順応の程度Ｄ，周囲の条件を求め、色順応，非線形特性，反対色を計算して、色の見えの属性（Ｈ,Ｊ，Ｃ，Ｑ，Ｍ，ｓなどを求め、均等色空間への変換を行った後、色差ΔＥ’を算出する。
【００３５】
図３−１に、実験結果とCIECAM02-UCSによる予測値と従来法（Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊色空間の式差）による予測値を比較して示す。図３−１において、順応の程度Ｄ＝０（色順応をしていない）として計算してある。
【００３６】
図３−１より、CIECAM02-UCSによる予測値は、従来法（Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊色空間の式差）に比べて実験値との良い相関を示していることが分かる。
【００３７】
また、図３−２に、実験結果とＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による予測値を示す。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系では、色差をΔＥ＊ａｂで表す。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による予測値も実験値との良い相関を示していることが分かる。
【００３８】
主成分分析による実験データの評価について考察してみると、主成分分析により、形容詞間の関係を把握し、その評価次元を明らかにすることができる。これにより観察者が、どのような観点で各光源で照明された色票を評価しているのかを知ることができる。分析の結果、主成分として、以下のものが抽出される。
【００３９】
・第１主成分（鮮やか・明るい・好ましい・快い・華やかな・清潔）
・第２主成分（自然である・気がやすまる・やわらかな・落ち着いた・しっとりした・まろやかな）
・第３主成分（青みが強い・黄みが強い（−））
・第４主成分（重い）
・第５主成分（赤みが強い（−）・緑みが強い）
この結果によると、たとえば、鮮やかさ、明るさ、好ましさなどの形容詞については、第１主成分であらわされる評価次元で色票を評価していると分析できる。
【００４０】
ここで、第１主成分（鮮やか、明るい、好ましい、・・・）に着目し、CIECAM02のブライトネス（明るさ）Ｑ、カラフルネス（鮮やか）Ｍまたは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のCIE1976明度（Ｌ＊）、ａｂクロマ（Ｃ＊ａｂ）を説明変数、主成分得点Ｙを目的変数とする重回帰分析を行った。主成分得点Ｙは下記式で表される。
【００４１】
Ｙｎ＝ａ０＋ａ１・ΔＱｎ＋ａ２・ΔＭｎ・・・（２）
Ｙｎ’＝ａ０’＋ａ１’・ΔＬ＊ｎ＋ａ２’・ΔＣ＊ａｂｎ・・・（２）’
（上記式中ａ０，ａ１，ａ２，ａ０’，ａ１’，ａ２’は回帰係数であり主成分得点への寄与を表し、ΔＱｎは色票番号ｎ(ｎ＝１〜１５)に対する基準光源とのブライトネスの差、ΔＭｎは色票番号ｎに対する基準光源とのカラフルネスの差、ΔＬ＊ｎは色票番号ｎ(ｎ＝１〜１５)に対する基準光源とのCIE1976明度の差、ΔＣ＊ａｂｎは色票番号ｎに対する基準光源とのａｂクロマの差である。Ｙｎ、Ｙｎ’、ΔＱｎ、ΔＭｎ、ΔＬ＊ｎ、ΔＣ＊ａｂｎは、規格化を行った。ここで規格化とは、Ｓ１〜Ｓ１５（Ｓは、Ｙ、ΔＱ、ΔＭ、ΔＬ＊またはΔＣ＊ａｂを表す）の平均値Ｓａｖｅと標準偏差Ｓσを算出し、Ｓ’ｎ＝（Ｓｎ−Ｓａｖｅ）/Ｓσの操作を施すことである。
【００４２】
CIECAM02を使った回帰式によって、第１主成分を次式で再現することができる。
【００４３】
ＬＥＤ  Ａ：  Ｙｎ＝０．４０ΔＱｎ＋０．２６ΔＭｎ・・・（３）
ＬＥＤ  Ｂ：  Ｙｎ＝０．４２ΔＱｎ＋０．２８ΔＭｎ・・・（４）
ＬＥＤ  Ｃ：  Ｙｎ＝０．３６ΔＱｎ＋０．２１ΔＭｎ・・・（５）
電球形蛍光ランプ：  Ｙｎ＝０．７５ΔＱｎ＋０．０１ΔＭｎ・・・（６）
電球：  Ｙｎ＝０．４３ΔＱｎ＋０．３９ΔＭｎ・・・（７）
また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を使った回帰式によって、第１主成分を次式で再現することができる。
【００４４】
ＬＥＤ  Ａ：  Ｙｎ＝０．５１ΔＬ＊ｎ＋０．１２ΔＣ＊ａｂｎ・・・（３）’
ＬＥＤ  Ｂ：  Ｙｎ＝０．６９ΔＬ＊ｎ＋０．０３ΔＣ＊ａｂｎ・・・（４）’
ＬＥＤ  Ｃ：  Ｙｎ＝０．６０ΔＬ＊ｎ＋０．０３ΔＣ＊ａｂｎ・・・（５）’
電球形蛍光ランプ：  Ｙｎ＝０．６４ΔＬ＊ｎ−０．００３ΔＣ＊ａｂｎ・・・（６）’
電球：  Ｙｎ＝０．６７ΔＬ＊ｎ＋０．１１ΔＣ＊ａｂｎ・・・（７）’
CIECAM02による第１主成分（鮮やか、明るい）得点の重回帰分析の結果を図４−１に示す。第１主成分得点は実験値であり、回帰式は計算値である。図４−１で示すように、色票番号９〜１５（鮮やかな赤、黄、緑、青、肌色、木の葉の色、日本人の肌色に対応）に限定すると、実験値との良い相関を示している。また、上記と同様にＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊、Ｃ＊ａｂによる重回帰分析の結果を図４−２に示す。CIECAM02による回帰式と同様に、色票番号９〜１５について、実験値との良い相関を示している。
【００４５】
この結果を用い、CIECAM02-UCSの色差（ΔＥｎ’）、ブライトネスの差（ΔＱｎ)、カラフルネスの差（ΔＭｎ）を指標とした分光分布設計を行った。ここで、ΔＥｎ’を最小とすると、基準光源（ＣＩＥ昼光）の色みえに近い光源が実現でき、ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎを最大とすると、特定の色の明るさ、鮮やかさを増した光源が実現できる。
【００４６】
設計条件は、次のように設定することができる。
【００４７】
・白色ＬＥＤ（青色LED+黄色蛍光体）と単色ＬＥＤ（赤、緑、青緑、青色）の混合光源
・相関色温度は、例えば、５０００Ｋ（昼白色）に保つ
・色の変化（色相差Δｈ）をなるべく小さく抑える
・上記の条件で、「ΔＥ’を最小」、または「ΔＹｎ＝ａ１△Ｑｎ＋ａ２△Ｍｎを最大」となるように最適化計算を行う。最適化手法としては、たとえば、Excel（登録商標）ソルバーで用いられている一般化簡約勾配（ＧＲＧ）法などを利用することができます。
【００４８】
回帰係数ａ１、ａ２を決定する方法は、例えば、次の２通り方法のいずれかを選択できることができる。
（１）ＬＥＤ  Ａ、ＬＥＤ  Ｂ、ＬＥＤ  Ｃの第一主成分得点を重回帰分析した結果の回帰係数の平均値を用いる。
【００４９】
ＬＥＤ  Ａの回帰式は、０．４０ΔＱ＋０．２６ΔＭ
ＬＥＤ  Ｂの回帰式は、０．４２ΔＱ＋０．２８ΔＭ
ＬＥＤ  Ｃの回帰式は、０．３６ΔＱ＋０．２１ΔＭ
であるので、ａ１＝（０．４０＋０．４２＋０．３６）／３≒０．３９
ａ２＝（０．２６＋０．２８＋０．２１）／３≒０．２５
となる。
（２）ＬＥＤ  Ａ、ＬＥＤ  Ｂ、ＬＥＤ  Ｃのうち、目的とする色票のΔＹｎ値が最大であるＬＥＤの回帰係数を用いる。
【００５０】
図５の例では、ｎ＝９（鮮やかな赤）のΔＹｎ値を目的としているので、ΔＹ９の最大値を持つＬＥＤ  Ｃの回帰係数ａ１＝０．３６、ａ２＝０．２１となる。
【００５１】
白色、赤、緑、青緑、青ＬＥＤの分光分布例を図６に示す。
【００５２】
この例では、ａ１＝０．３９、ａ２＝０．２５としている。
【００５３】
第１のＬＥＤ照明の分光分布の設計例では、白色ＬＥＤ（青色ＬＥＤ+黄色蛍光体）＋赤色ＬＥＤ＋青緑ＬＥＤを用い、昼光（Ｄ５０）との色差ΔＥ’を市販されている高効率ＬＥＤ（青色ＬＥＤ＋黄色蛍光体）の例に比べて低減させた（自然光の見え方に近い）。また、市販されている高演色ＬＥＤ（青色ＬＥＤ＋ＲＧ蛍光体）の例に対しても色票番号１２（鮮やかな青）の色差ΔＥ’を低減している。各ＬＥＤの分光分布例を図７に示す。また、ΔＥ’を低減させる様子を図８に示す。色相差と彩度差を低減させる様子を図９に示す。
【００５４】
第２のＬＥＤ照明の分光分布の設計例では、白色ＬＥＤ（青色ＬＥＤ＋黄色蛍光体）＋ＲＧＢ−ＬＥＤを用い、赤色・緑色の第１主成分（明るさ・鮮やかさ・好ましさ）を増大させ、色相変化をごくわずかとした。各ＬＥＤの分光分布例を図１０に示す。赤色（色票番号９）・緑色(色票番号１１)の第１主成分（明るさ・鮮やかさ・好ましさ）を市販高効率ＬＥＤの例と市販高演色ＬＥＤの例と比較して増大させる様子を図１１に示す。赤色（色票番号９）・緑色(色票番号１１)の彩度を市販高効率ＬＥＤの例と市販高演色ＬＥＤの例と比較して増大させ、かつ色票番号１〜１２のＤ５０(同じ相関色温度の自然光)に対する色相変化を市販高効率ＬＥＤの例と比較して小さくさせる様子を図１２、図１３に示す。
【００５５】
上記設計例によるＬＥＤ照明の試作を行い、視感評価を行った結果を図１５および図１６に示す。視感評価実験の方法は、上記で述べた方法と同じである。
【００５６】
図１５は第１のＬＥＤ照明の分光分布の設計例による試作品の評価結果である。図１５から、本設計方法によるＬＥＤ照明は、市販高効率ＬＥＤと比較して、概ね"違って見える”評定値が小さくなっている、すなわち、基準光(昼光)との色見えに近いことが確認できる。
【００５７】
図１６は第２のＬＥＤ照明の分光分布の設計例による試作品の評価結果である。図１６から、本設計方法によるＬＥＤ照明は、市販高効率ＬＥＤと比較して、色票番号９（鮮やかな赤）に関する"鮮やかさ”および”明るさ”評定値が大きくなっている、すなわち、赤に関して第１主成分（明るさ・鮮やかさ）を増大させることが確認できる。
【００５８】
以上より、本発明によるＬＥＤ照明の分光分布設計による効果が確認される。
【００５９】
次に、上記のＬＥＤ照明の分光分布設計方法によるＬＥＤ照明器具の作製例を述べる。
【００６０】
作製したＬＥＤ照明器具の種類はダウンライト型である。ＬＥＤの構成は次の２通りである。
【００６１】
１）白色ＬＥＤ（黄色＋ＹＡＧ蛍光体）＋赤、緑、青色ＬＥＤタイプ
２）白色ＬＥＤ（黄色＋ＹＡＧ蛍光体）＋赤、青緑ＬＥＤタイプ
１）は、次のようなＬＥＤの組み合わせで構成することができる。
【００６２】
白色ＬＥＤ：ＧＳＰＷ１６４３ＪＴＥ−５０Ｘ（スタンレー製）３個
定格順方向電流３５０ｍＡ、定格順方向電圧３Ｖ、全光束１４０lm、Ｒａ７０）
赤、緑、青色ＬＥＤ：ＡＲＧＢ１３１１ＧＳＥ（スタンレー製）ＲＧＢトリカラー５４個
（順方向電流２３ｍＡ（赤、緑）、１４ｍＡ（青）、発光波長：４７２ｎｍ、５２５ｎｍ、６２２ｎｍ、光度：２５０ｍｃｄ（赤）、１１５０ｍｃｄ（緑）、６００ｍｃｄ（青)）
２）は、次のようなＬＥＤの組み合わせで構成することができる。
【００６３】
白色ＬＥＤ：ＧＳＰＷ１６４３ＪＴＥ−５０Ｘ（スタンレー製）３個
（順方向電流３５０ｍＡ、順方向電圧３Ｖ、全光束１４０lm、Ｒａ７０）
青緑色ＬＥＤ：ＮＳ６ＥＯ８３Ａ（日亜化学製）３個
（順方向電流３００ｍＡ、順方向電圧３．８Ｖ、発光波長４９５ｎｍ、全光束４８lm）
赤、緑、青色ＬＥＤ：ＡＲＧＢ１３１１ＧＳＥ（スタンレー製）ＲＧＢトリカラー１８個
（順方向電流２３ｍＡ（赤、緑）、１４ｍＡ（青）、発光波長：４７２ｎｍ、５２５ｎｍ、６２２ｎｍ、光度：２５０ｍｃｄ（赤）、１１５０ｍｃｄ（緑）、６００ｍｃｄ（青)）
上記第１及び第２の構成例のＬＥＤ素子配置例を図１４（ａ）、（ｂ）に示す。
【図２】
2014007142.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図４−１】
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【図４−２】
2014007142.tif 000020
【図４−３】
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【図４−４】
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【図５】
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【図１３】
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【図１４】
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