(57)【要約】【課題】ＬＥＤ素子を光源に使用し、通常の使用においては高い防虫機能を有しており、虫が少ない時期においては一般照明用として用いることが出来るなど、色味の改善が出来る光源装置を提供すること。【解決手段】赤色ＬＥＤ素子と、あるいは橙色ＬＥＤ素子と、あるいは緑色ＬＥＤ素子からなる主光源発光素子と、主光源発光素子の分光波形特性の色味を改善する単色ＬＥＤ素子からなる単一または複数の補佐的単色発光素子が同一基板上で主光源発光素子に補佐的単色発光素子が近接的に配置され、補佐的発光素子が単独で温度センサーなどにより点灯または不点灯に動作し、その状態を保持する機能を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色ＬＥＤ素子、橙色ＬＥＤ素子、黄緑色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子を単数または複数個組み合わせた主光源発光素子と、
前記主光源発光素子の分光波形特性を改善する青色ＬＥＤ素子、水色ＬＥＤ素子からなる単一または複数個の組み合わせた補佐的光源発光素子と、同一基板上に、近接的に配置され
前記各発光素子に対して電力を供給して発光させる手段と
前記補佐的発光素子を温度により発光するもしくは発光しない機能を有するセンサー部と出力制御部とを
備えた光源装置であって、
前記主光源発光素子の分光波形特性の３５０ｎｍから５００ｎｍ内の発光積算光量が３５０ｎｍから８００ｎｍ内の全体の発光積算光量に対して防虫光源として３％以下また半導体工場用光源として０％となるように選別、管理された光源である
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源装置で、主光源発光素子と補佐的発光素子が同時点灯したときの分光波形特性は３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの発光積算量は３５０ｎｍから８００ｎｍまでの全体分光波形積算量の１％以下で制御されたことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源装置の温度センサー部をサーミスタまたは、ＩＲセンサーや、外部スイッチ等で任意に補佐的光源を点灯または、不点灯にするなどの機能、および状態を保持するヒステリシス特性等の機能を有する請求項１ないし請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源の用途として防虫光源用のほか、半導体工場用光源や、防犯用を目的としていることを特徴としている請求項１ないし請求項２に記載の光源装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は光源装置に関し、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）素子を光源に使用した応用範囲が広い優れた機能をもつ光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】現在、市場に販売されている防虫光源は黄色いフィルムを巻き青色波長を除去した光源であるか、あるいは黄色もしくはオレンジ色のプラスチックカバーを設けた光源などがある。これらの光源はフィルムやプラスチックのカバーで５００ｎｍ以下の波長をカットしている光源である。【０００３】また、紫外線の放出量が少ないＬＥＤ光源として、防虫用光源として市場に販売されている多くは青色の励起光を持った光源であるため虫はＬＥＤ光源の励起光である青色に集まり、波長管理はされていない光源で４００ｎｍ〜５００ｎｍまでの光出力はすこぶる大きく防虫光源とは言い難い製品である。【０００４】ＬＥＤの防虫光源として、防眩目的と防虫効果目的で黄色、もしくはオレンジ色のカバーを設けて常に同じ色で発色しているため、例えば虫の少ない冬において常に黄色やオレンジ色に発色しているが、本来冬場の季節などでは、白色光で十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許出願Ｈ６−２４６２４４
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】実用新案  ２０１４−０５５６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】従来の防虫用ＬＥＤ光源としては、単色防虫光源としてのみ存在しており冬など虫がいないような季節でも常に同一色として点灯しているという課題が存在していた。【０００８】あるいは、作業を行う場合のみ例えば、短時間でも容易に作業が行えるように黄色やオレンジ色から白色光に近い色を発色して作業環境を変えるような光源は存在していなかった。【０００９】防虫光源としては一般的には黄色の光が主流で５００ｎｍ以下をカットする光源であるが、黄色の光では不十分な場合、さらに強烈に赤色のみで点灯させる方式や、場合により半導体工場用照明では４５０ｎｍまで光を出すことで、作業空間が切り替えられればなお作業環境の改善がなされるが、このように切り替え可能な光源は存在していなかった。【００１０】本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ素子を光源に使用し、通常時においては防虫効果の高い光源としているが、冬場においてはあるいは状況に応じて必ずしも防虫光源である必要がない場合が存在する。したがって、状況に応じて色認識ができる光源装置を提供する事で問題解決を計る。また同様に、半導体工場用照明においては、５００ｎｍ以下を出さない光源と４５０ｎｍ以下の波長を出さない光源など切り替えられる光源など従来の光源では存在しなかった。これは、光波長を管理するという行為、方法が、従来方式では存在しなかった。単純にある波長をカットする方法であったが、波長および波長帯域を管理することでこれらの問題も解決できるようになった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】前期目的を達成するために本発明の第１の態様の光源装置は、赤色、橙色、黄緑色、緑色に発光するＬＥＤ素子からなる主光源発光素子と前記主光源発光素子の分光特性を改善する事を目的として主光源発光素子とは独立して発色する青色および、または水色の単色ＬＥＤ素子からなる単一または複数の補佐的光源発光素子を主光源発光素子の近接した場所に配置する。前記補佐的光源発光素子は、個別に制御を行う事を可能としその制御方法は例えば温度で行うとか、あるいは状況に応じて点灯、不点灯を行うことが可能とする補佐的光源発光素子で、主発光光源素子と補佐的発光光源素子とが同一基板上に配した光源装置であることを特徴としている。【００１２】本発明の第一の態様の光源によれば、半導体工場用光源として前記ＬＥＤ素子の主発光光源素子のみを用いて、分光波形特性に５００ｎｍ以下の波長を全く出さないよう、選別もしくは、仕様管理された主発光光源素子を用いる。あるいは、防虫光源のような目的でも、５００ｎｍ以下の積算光量は全体積算光量の１％以下に行うことで、半導体工場用光源として、感光しないあるいは、防虫光源として虫にとって光を感知しにくい光を出力することで、優れた防虫効果の高い光を創出する。【００１３】しかしながら、虫のいない時期や作業環境上、一時的に色認識が必要なときは、前述の主波長赤から緑色で構成された光源部に補佐的光源発光素子を点灯させ、作業環境を改善する。この場合、温度センサーを設けて、ある一定以下の温度になった場合に前述の補佐的光源発光素子を点灯させることで、例えば虫がいない寒い環境時などでは通常の白色灯のように点灯させる事が可能となる。【００１４】温度にて、前述のように切り替える目的もあるが、場合により人感センサーを設けて人がいる場合のみ点灯させる方法もある。あるいはまた人間の操作で色の切り替えを実施させ、任意に切り替え可能とすることも可能である。このように主発光光源素子と補佐的発光光源素子を分離独立させ使用目的、作業環境などにより補佐的発光素子を点灯または不点灯に切り替えることで、働く作業空間を大幅に改善することが可能となる光源装置である。
【発明の効果】
【００１５】本発明によれば、ＬＥＤ素子を光源に使用し、防虫光源として使用し高い防虫効果が得られる光源を主光源発光素子のみで構築することで、当初の目的である防虫光源が確保される。さらに主発光光源素子とは別に主光源発光素子に近接的な部位に補佐的光源発光素子に温度センサーにて動作させることで、一般照明等で使用できるような、分光特性を持たせることで、使用用途がひろがり、快適な作業空間を提供することができる。同様に半導体工場用においても、例えば主光源発光素子を５００ｎｍ以下の波長を出さない光源とし、補佐的光源発光素子を４５０ｎｍから５００ｎｍの帯域で発光することで作業環境の改善により大幅に用途がふえる。あるいは、これを街路灯に使用すれば、防虫光源と、防犯照明と併用することが可能となる。人感センサーと同期させることで、色の違いがあることで、防犯目的の使用にも用途が広がる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による光源装置の第１実施形態を示すブロック図
【図２】主光源である赤色、橙色、黄緑色、緑色のＬＥＤ素子の出力と分光波形特性図
【図３】主光源素子と補佐的光源素子を同時点灯させたときの分光波形特性図。
【図４】図３に示す補佐的光源ＬＥＤ素子をサーミスタなど温度により点灯する、点灯させないとする制御回路とＬＥＤ素子との模式図
【図５】図５は、補佐的光源素子を赤外センサーなどでＯＮ、ＯＦＦすることが出来る受信機とＬＥＤ素子との模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】以下、本発明の具体的な実施の形態について、図１から図５を参照にして詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明による光源装置の第１実施形態の構成を説明する模式図である。図１においてＬＳは光源部であり、主光源発光素子として赤色発光素子のＬＥＤＲと橙色発光素子ＬＥＤＯと黄緑色発光素子ＬＥＤＹＧと緑色発光素子ＬＥＤＧのすべてまたはいくつかの組み合わせた単数もしくは複数個の光源とこの光源部に近接的に配置された補佐的光源発光素子で単色発光素子として青色ＬＥＤ素子ＬＥＤＢとあるいは／または水色ＬＥＤ素子ＬＥＤＭとを光源部基板に設置して形成されている。主光源発光素子は電源部に常時接続されているが、補佐的光源発光素子はスイッチング素子ＴＲ１およびＴＲ２に独立して直列に接続され、これらのスイッチング素子ＴＲ１およびＴＲ２はセンサーからの信号により制御部を通じて、補佐的光源発光素子を点灯または不点灯を行う。
【００１９】図２は、主発光光源素子から発光される分光波形特性図である。この分光波形特性図の通り、主発光光源素子の光の波長構成は重要で主発光光源素子の光の帯域特性を以下のとおり定めると防虫効果が良く得られる。全波長帯域３５０ｎｍから８００ｎｍの積算光量をＡ１とし、３５０ｎｍから５００ｎｍまでの積算光量をＢ１、また３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの積算光量をＣ１とした場合、全波長帯域の積算光量Ａ１に対してＢ１の積算光量は３％以下、同様にしてＣ１の場合はＡ１に対して１％以下になるように、管理、選別を行うようにして主発光光源素子の分光波形特性を構成する。この比を満足するためには主光源発光素子の赤色発光素子の割合を増やすことで当初の目的を達成できる。
【００２０】具体的な分光波形の特性で例を示す。ここにおいて、全体積算光量をＡ１とした場合実験例では１６６ｍＷ／ｍ２である。またＢ１が１．４１ｍＷ／ｍ２、Ｃ１が０．６２ｍＷ／ｍ２。この結果により、３５０ｎｍから５００ｎｍまでの積算光量の割合はＡ１に対し０．８％、またＣ１は０．４％であった。当初の目的数値を満たしている。半導体工場の用途の場合、材料の感光性の視点から、Ｂ１の積算量、およびＣ１の積算量は限りなくゼロである必要がある。したがって、半導体工場のように目標数値に関しては、絶対数値で管理された光源が要求され、防虫の場合はある程度の相対数値管理で要求されるのは目的からして当然である。この場合においては、主光源発光素子のグループを５００ｎｍ以下の波長をゼロになるように、ＬＥＤ素子の選別または選択を行うことで、容易に達成できる。
【００２１】図３は主光源発光素子に補佐的光源発光素子を加えた分光波形図を示す。３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの積算発光光量Ｃ２は全波長３５０ｎｍから８００ｎｍまで積算発光光量Ａ２に対し少なくとも１％以下に抑えることで防虫効果が期待できる。具体的な実験例では積算発光光量Ａ２は２０８ｍＷ／ｍ２、図２と同様に３５０ｎｍから５００ｎｍの積算光量Ｂ２とし、３５０ｎｍから４５０ｎｍの波長の積算光量をＣ２とした場合、少なくともＣ２の光量は１．４ｍＷ／ｍ２であるから全体光量Ａ２、２０８ｍＷ／ｍ２に対して、０．６％となっている。この場合も前記で示したように、補佐的光源発光素子も青色ＬＥＤ素子ＬＥＤＢの波長を長波長側に意図的に構成するか、あるいはＬＥＤＢの代わりに水色ＬＥＤ素子ＬＥＤＭを設けるなどを行い、３５０ｎｍから４５０ｎｍの積算発光光量を当初の目的数値以内で管理を行う。
【００２２】図４は主光源発光素子として、赤色ＬＥＤ素子と、あるいはまたはオレンジ色発光素子ＬＥＤＯと、あるいはまたは黄緑色発光素子ＬＥＤＹＧとあるいはまたは緑色発光素子の単数または複数個組み合わせた発光素子を常に発光させる主光源発光素子と、分光特性を補正する目的の補佐的発光素子として、水色発光素子ＬＥＤＭと、あるいはまたは青色発光素子にそれぞれにスイッチングデバイスＴＲ１とあるいはまたはＴＲ２に直列に接続されて、かつそのスイッチングデバイスには制御部から受けた信号により点灯、または不点灯になるように接続されている。制御部は、温度センサーＳＥＮＳにサーミスタＣＴＲを用いてある一定温度以下の場合にＯＮとなるように回路を組み、そのＯＮ信号をつねにＯＮにする機能を持たせた制御部をもつ光源部の模式図である。
【００２３】図４において、ＣＴＲはサーミスタである。Ｒ１は固定抵抗であるからＣＴＲとＲ１の接続された電位は温度により変動する。この電位の変動を利用してある一定の温度に達成した場合において、回路が動作するような制御部ＣＯを設け、その制御部からの信号でＴＲ１やＴＲ２が動作することで、補佐的発光光源素子は点灯するように回路を構成する。この温度センサーＣＴＲは光源部と同一基板上に配置されることで、周囲温度でこの回路が動作することが重要である。照明は常時点灯する場合より夜間のみ点灯する場合が多いので大気中の温度を確認するために主光源発光素子の点灯後温度確認後に補佐的光源発光素子が点灯、または不点灯する。またこの補佐的発光光源素子の点灯の場合は維持回路を設け一度点灯した場合は電源を切らない限り点灯状態を保持するよう設計で決めることも可能である。これは基板上にセンサーを設置している都合上、基板温度は周囲温度とは区別するための目的である。
【００２４】図５は図４と同様の機能をもたせた模式図で、ＩＲセンサーなどを用いて、補佐的光源素子を点灯または、不点灯にすることができる。このように、主光源素子を常時点灯させ、初期の防虫効果を維持しながら、場合により補佐的光源素子を点灯させることで一時的に作業環境を改善させることが可能となる。図ではＩＲセンサーを用いているが、時としてスイッチ等で意図的に点灯をさせることで用途が広がる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】本発明の光源装置によれば、高い防虫効果の性能を維持しながら、必ずしも防虫を求める必要のない冬場においては、一般照明用として作業環境を提供することが出来る。あるいは、半導体工場用光源として必要に応じ任意に作業者が選択を得られる空間を提供することで今後の用途拡大に期待できる。
【符号の説明】
【００２６】ＬＳ            光源部
ＬＥＤＲ        赤色ＬＥＤ素子
ＬＥＤＯ        橙色ＬＥＤ素子
ＬＥＤＹＧ      黄緑色ＬＥＤ素子
ＬＥＤＧ        緑色ＬＥＤ素子
ＬＥＤＭ        水色ＬＥＤ素子
ＬＥＤＢ        青色ＬＥＤ素子
ＣＯ            制御部
ＳＥＮＳ        温度センサー
ＴＲ１          ＦＥＴトランジスタ１
ＴＲ２          ＦＥＴトランジスタ２
Ｒ１            抵抗
ＰＳ            電源部
Ａ１            主光源発光素子の３５０ｎｍから８００ｎｍまでの全体発光積算光量
Ｂ１            主光源発光素子の３５０ｎｍから５００ｎｍまでの発光積算光量
Ｃ１            主光源発光素子の３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの発光積算光量
Ａ２            主光源発光素子と補佐的発光素子の３５０ｎｍから８００ｎｍまでの全                体発光積算光量
Ｂ２            主光源発光素子と補佐的発光素子の３５０ｎｍから８００ｎｍまでの発                光積算光量
Ｃ２            主光源発光素子と補佐的発光素子の３５０ｎｍから８００ｎｍまでの発                光積算光量
ＣＴＲ          サーミスタ
ＩＲ            赤外センサー
ＲＣＶ          受信部
【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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