(57)【要約】【課題】照明光として適切な明るさを確保しながら、サーカディアンリズムを正常に維持したり、周囲の環境に対する生体リズムの整合性を確保したりすることが可能なＬＥＤ発光装置を提供する。【解決手段】第１及び第２ＬＥＤが発する白色光を合成して放射する発光装置であって、第１ＬＥＤは、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を発する第１半導体発光素子と、第１半導体発光素子が発した光の一部を波長変換した光と第１半導体発光素子が発して透過する光とを合成して白色光を放射する第１波長変換部材とを備え、第２ＬＥＤは、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を発する第２半導体発光素子と、第２半導体発光素子が発した光を波長変換して白色光を放射する第２波長変換部材とを備える。そして、第１ＬＥＤの白色光は第２ＬＥＤの白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きい。【選択図】図１
2012064860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ＬＥＤが発する白色光と第２ＬＥＤが発する白色光とを合成して得られる合成光を放射するＬＥＤ発光装置であって、
前記第１ＬＥＤは、
４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発光する第１半導体発光素子と、
前記第１半導体発光素子が発した光の一部を波長変換して得られた光と、前記第１半導体発光素子が発して波長変換されずに透過する光とを合成して白色光を放射する第１波長変換部材とを備え、
前記第２ＬＥＤは、
３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発する第２半導体発光素子と、
前記第２半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して白色光を放射する第２波長変換部材とを備え、
前記第１ＬＥＤが放射する白色光は、前記第２ＬＥＤが放射する白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きい
ことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記第１波長変換部材が放射する白色光の色温度と、前記第２波長変換部材が放射する白色光の色温度とは実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記第１波長変換部材は、前記第１半導体発光素子が発した光を波長変換して黄色、橙色、赤橙色、並びに赤色及び緑色のいずれかの発光色の光を放射する蛍光体を有し、前記蛍光体が放射する光と、前記第１半導体発光素子が発して前記第１波長変換部材を透過する光とを合成して白色光を放射することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項４】
前記第２波長変換部材は、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体と、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体と、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体とを有し、前記赤色蛍光体が放射する赤色光、前記緑色蛍光体が放射する緑色光、及び前記青色蛍光体が放射する青色光を合成して白色光を放射することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項５】
前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子が実装される基板と、
前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を取り囲んで前記基板上に設けられる壁部材と、
前記壁部材の内側の領域を、前記第１半導体発光素子が配置される第１領域と、前記第２半導体発光素子が配置される第２領域とに分割する仕切り部材と
を更に備え、
前記第１波長変換部材は前記第１領域内に収容され、前記第２波長変換部材は前記第２領域内に収容されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項６】
前記第１領域には１または複数の前記第１半導体発光素子が配置され、前記第２領域には１または複数の第２半導体発光素子が配置されることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項７】
複数の前記第１半導体発光素子及び複数の第２半導体発光素子が実装される基板を更に備え、
前記第１波長変換部材は前記複数の第１半導体発光素子のそれぞれに対して設けられ、
前記第２波長変換部材は前記複数の第２半導体発光素子のそれぞれに対して設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項８】
前記複数の第１半導体発光素子及び複数の第２半導体発光素子は、互いに混在するように前記基板上に分散配置されていることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置と、
前記第１半導体発光素子に供給する第１駆動電流と、前記第２半導体発光素子に供給する第２駆動電流とを制御する駆動制御手段と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
前記駆動制御手段は、そのときの時刻に応じて前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御することを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記駆動制御手段は、前記第１ＬＥＤからの白色光の強度と前記第２ＬＥＤからの白色光の強度との比率を変化させるための操作部材を備え、前記操作部材の操作位置に応じて前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御することを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記駆動制御手段は、予め設定されたパターンに従い時間の経過と共に前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御することを特徴とする請求項９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、ＬＥＤを用いたＬＥＤ発光装置、及びこのＬＥＤ発光装置を備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを用いたＬＥＤ発光装置は、さまざまな照明装置や表示装置などの光源として従来より広く用いられている。また、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子から異なる色を発光する複数種類のＬＥＤを組み合わせ、それぞれの発光色を合成して所望の放射色を得るようにしたＬＥＤ発光装置も開発され使用されている。例えば、青色光、緑色光及び赤色光を発する３種類のＬＥＤを組み合わせ、各ＬＥＤに供給される駆動電流を調整して、各ＬＥＤから発せられた光を合成することによって所望の白色光を得るようにしたＬＥＤ発光装置が特許文献１に開示されている。
【０００３】
元来、半導体発光素子自体の発光スペクトル幅は比較的狭いため、半導体発光素子自体から発する光をそのまま照明に用いた場合、一般的な照明において重要となる演色性が低下するという問題がある。そこで、このような問題を解消すべく、半導体発光素子が発する光を蛍光体などの波長変換部材によって波長変換してから発光するようにしたＬＥＤが開発され、このようなＬＥＤを組み合わせたＬＥＤ発光装置が、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２のＬＥＤ発光装置では、青色光を発する半導体発光素子を用いた青色ＬＥＤと、青色発光素子に、この青色発光素子が発した青色光で励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を組み合わせた緑色ＬＥＤと、青色発光素子に、この青色発光素子が発した青色光で励起されて赤色光を発する赤色蛍光体を組み合わせた赤色ＬＥＤとが用いられている。そして、これら青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤがそれぞれ発する光の合成によって優れた演色性を有すると共に色を変化させることが可能な照明光を得るようにしている。
【０００４】
ところで、サーカディアンリズム（概日リズム）に強い関連があるホルモンとしてメラトニンが知られている。サーカディアンリズムは約１日を周期とする生体リズムであり、睡眠覚醒リズムや体温変化などがこのサーカディアンリズムに従って生じると考えられている。そして、メラトニンが多く分泌されると、睡眠の誘発や体温の低下が生じ、メラトニンの分泌量が低下すると、覚醒状態に導かれることが明らかとなっている。従って、メラトニンの分泌が正しく行われなくなるとサーカディアンリズムが乱れ、睡眠の質が低下したり健康に悪影響を及ぼしたりするおそれがある。
【０００５】
メラトニンの分泌は、４６０ｎｍ付近にピーク波長を有する青色光により影響を受け、このような青色光を受光することによってメラトニンの分泌が抑制されることも判っている。上述したようなＬＥＤ発光装置においては、光源の１つに青色光を発する半導体発光素子を用いた青色ＬＥＤそのものを用いている。半導体発光素子の発光スペクトルは、一般的に狭い波長領域に集中したものとなるため、このような青色ＬＥＤを用いたＬＥＤ発光装置の放射光には、メラトニンの分泌を抑制する青色光の成分が多く含まれている。このため、このようなＬＥＤ発光装置を室内照明などに用いた場合、特に夜間などにおいてメラトニンの分泌が抑制され、睡眠が阻害されるといった問題が生じるおそれがある。そこで、メラトニンの分泌を抑制する青色光の放射を抑制または遮断することにより、このような問題を解決するようにした光源装置が特許文献３により提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４８３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１２２９５０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４７３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３の光源装置では、メラトニンの分泌抑制効果がある青色光成分の放射を抑制または遮断することにより、メラトニンの分泌抑制による睡眠障害などの問題を解消するようにしているので、夜間に用いる照明装置の光源としては適している。しかしながら、メラトニンの分泌抑制効果が高い青色光成分の放射が常に抑制または遮断されるので、一般的に覚醒状態を維持する必要性が高くなる昼間などにおける照明のための光源としては不向きである。このため、例えば特許文献３の照明装置のような単一種類の光源のみを用いて青色光成分を増大させて昼間の照明に適した照明光を得るためには、照明装置が放射する照明光の全光束を増大させなければならない。従って、時間帯などに応じて照明光に含まれる青色光成分を可変できるようにすると、今度は照明光として適切なレベルの明るさを維持できないといった問題が生じる。このように、特許文献３の照明装置のような単一種類の光源のみを有する照明装置に対し、照明光として適切な明るさを確保しながら、サーカディアンリズムを正常に維持したり、周囲の環境に対する生体リズムの整合性を確保したりするという点で、更なる改善が求められている。
【０００８】
また、夜間と昼間とで青色光成分を変化させるために、照明光の色温度や色調を変化させるようにした場合には、照明光に対して違和感や好ましくない感覚を覚えるおそれがある。従って、このような場合にも更なる改善が必要となる。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、照明光として適切な明るさを確保しながら、サーカディアンリズムを正常に維持したり、周囲の環境に対する生体リズムの整合性を確保したりすることが可能なＬＥＤ発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のＬＥＤ発光装置は、第１ＬＥＤが発する白色光と第２ＬＥＤが発する白色光とを合成して得られる合成光を放射するＬＥＤ発光装置であって、前記第１ＬＥＤは、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発光する第１半導体発光素子と、前記第１半導体発光素子が発した光の一部を波長変換して得られた光と、前記第１半導体発光素子が発して波長変換されずに透過する光とを合成して白色光を放射する第１波長変換部材とを備え、前記第２ＬＥＤは、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発する第２半導体発光素子と、前記第２半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して白色光を放射する第２波長変換部材とを備え、前記第１ＬＥＤが放射する白色光は前記第２ＬＥＤが放射する白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きいことを特徴とする。
【００１１】
このように構成されたＬＥＤ発光装置によれば、第１半導体発光素子から発せられた４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光と、第１波長変換部材により波長変換されて放射される光とを合成した白色光が、第１ＬＥＤから放射される。一方、第２ＬＥＤからは、第２半導体発光素子から発せられた３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を第２波長変換部材により波長変換して得られる白色光が放射される。
【００１２】
第２ＬＥＤから放射される白色光は、第２波長変換部材により波長変換して得られたものなので、そのスペクトルは、特定の波長領域だけに飛び抜けて大きな強度のピークが生じるようなことがなく、比較的起伏の少ないものとなる。これに対し、第１ＬＥＤでは第１半導体発光素子から発せられた光をそのまま合成に用いているので、第１ＬＥＤから放射される白色光のスペクトルは、第２ＬＥＤの白色光のスペクトルに比べ、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲に大きなピークを有したものとなる。このとき、第１ＬＥＤが放射する白色光は、第２ＬＥＤが放射する白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度を大きくしているので、メラトニンの分泌抑制効果がある波長領域においては、第２ＬＥＤの白色光に比べ、第１ＬＥＤの白色光の方が高エネルギを有していることになる。
【００１３】
ＬＥＤ発光装置では、このような第１ＬＥＤからの白色光と第２ＬＥＤからの白色光とを合成して放射するようにしているので、例えば第１ＬＥＤからの白色光の強度を高めると共に第２ＬＥＤからの白色光の強度を低めれば、メラトニンの分泌抑制効果が高い波長領域の分光成分のエネルギ強度が増大するので、メラトニンの分泌抑制効果が高まる。一方、第２ＬＥＤからの白色光の強度を高めると共に第１ＬＥＤからの白色光の強度を低めれば、メラトニンの分泌抑制効果が高い波長領域の分光成分のエネルギ強度が減少するので、メラトニンの分泌が抑制されにくくなる。
【００１４】
また、このようなＬＥＤ発光装置において、前記第１波長変換部材が放射する白色光の色温度と、前記第２波長変換部材が放射する白色光の色温度とは実質的に同一であるのが好ましい。なお、ここでいう実質的に同一の色温度とは、色温度の差異が視覚的に認められない程度であることをいい、具体的には、ＣＩＥ（１９７６）Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系における、それぞれの白色光の色差ΔＥｕｖが０．０２以下であるのが好ましい。
【００１５】
上述のＬＥＤ発光装置において具体的に、前記第１波長変換部材は、前記第１半導体発光素子が発した光を波長変換して黄色、橙色、赤橙色、並びに赤色及び緑色のいずれかを放射する蛍光体を有し、前記蛍光体が放射する光と、前記第１半導体発光素子が発して前記第１波長変換部材を透過する光とを合成して白色光を放射するようにしてもよい。
【００１６】
また、上述のＬＥＤ発光装置において具体的に、前記第２波長変換部材は、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体と、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体と、前記第２半導体発光素子が発した光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体とを有し、前記赤色蛍光体が放射する赤色光、前記緑色蛍光体が放射する緑色光、及び前記青色蛍光体が放射する青色光を合成して白色光を放射するようにしてもよい。
【００１７】
上述のいずれかのＬＥＤ発光装置が具体的には、前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子が実装される基板と、前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を取り囲んで前記基板上に設けられる壁部材と、前記壁部材の内側の領域を、前記第１半導体発光素子が配置される第１領域と、前記第２半導体発光素子が配置される第２領域とに分割する仕切り部材とを更に備え、前記第１波長変換部材は前記第１領域内に収容され、前記第２波長変換部材は前記第２領域内に収容されるようにしてもよい。
【００１８】
この場合、前記第１領域には１または複数の前記第１半導体発光素子が配置され、前記第２領域には１または複数の第２半導体発光素子が配置されていてもよい。
【００１９】
また、このようなＬＥＤ発光装置の具体的な構成に代え、ＬＥＤ発光装置が、複数の前記第１半導体発光素子及び複数の第２半導体発光素子が実装される基板を更に備え、前記第１波長変換部材は前記複数の第１半導体発光素子のそれぞれに対して設けられ、前記第２波長変換部材は前記複数の第２半導体発光素子のそれぞれに対して設けられるようにしてもよい。
【００２０】
この場合、前記複数の第１半導体発光素子及び複数の第２半導体発光素子は、互いに混在するように前記基板上に分散配置されているのが好ましい。
【００２１】
上述したいずれかのＬＥＤ発光装置は、光源として照明装置に適用することが可能である。この場合、この照明装置は、上述のＬＥＤ発光装置と、前記第１半導体発光素子に供給する第１駆動電流と、前記第２半導体発光素子に供給する第２駆動電流とを制御する駆動制御手段と備える。
【００２２】
このように構成される照明装置では、駆動制御手段が第１半導体発光素子に供給する第１駆動電流と、第２半導体発光素子に供給する第２駆動電流とを制御することにより、第１ＬＥＤからの白色光の強度及び第２ＬＥＤからの白色光の強度が制御される。即ち、照明装置から放射される白色光によって得られるメラトニンの分泌抑制効果が駆動制御手段によって調整される。
【００２３】
このような照明装置において具体的に、前記駆動制御手段は、そのときの時刻に応じて前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御するようにしてもよい。
【００２４】
或いは、前記駆動制御手段は、前記第１ＬＥＤからの白色光の強度と前記第２ＬＥＤからの白色光の強度との比率を変化させるための操作部材を備え、前記操作部材の操作位置に応じて前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御するようにしてもよい。
【００２５】
また、前記駆動制御手段は、予め設定されたパターンに従い、時間の経過と共に前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のＬＥＤ発光装置によれば、第１ＬＥＤが放射する白色光は、第２ＬＥＤが放射する白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きいので、第１ＬＥＤからの白色光の強度と第２ＬＥＤからの白色光の強度とを調整することにより、ＬＥＤ発光装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果の強弱を調整可能とするＬＥＤ発光装置を得ることができる。しかも、単一種類の光源からの白色光のみを用いて、この波長領域の強度を調整する場合に比べ、メラトニンの分泌抑制効果の強弱を調整する際に、ＬＥＤ発光装置が放射する光の全光束の変動を低く抑えることができる。従って、このような調整を行う際の、照明光の明るさの変動に起因する違和感をなくし、適切な明るさの照明光を維持することが可能となる。
【００２７】
従って、このようなＬＥＤ発光装置を照明装置に適用し、駆動制御手段が第１半導体発光素子に供給する第１駆動電流と、第２半導体発光素子に供給する第２駆動電流とを制御すれば、第１ＬＥＤからの白色光の強度と第２ＬＥＤからの白色光の強度とが制御され、適切な明るさの照明光を確保しつつ、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果の強弱を変化させることができる。これにより、覚醒状態を維持する必要がある場合には、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を強める一方、睡眠を促したり、精神的にリラックスした状態を得たりする必要がある場合には、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を弱めることが可能となる。この結果、サーカディアンリズムを正常に維持したり、周囲の環境と生体リズムとの間の整合性を確保したりことが可能となる。
【００２８】
また、このようなＬＥＤ発光装置において、第１波長変換部材が放射する白色光の色温度と、第２波長変換部材が放射する白色光の色温度とを実質的に同一とすれば、照明装置に適用して上述のようにそれぞれの白色光の強度を変化させた場合に、色温度の変動に起因した違和感を覚えるようなことがなくなり、適切な明るさの確保と相俟って、照明光の変化を実感することなくサーカディアンリズムを正常に維持したり、生体リズムを整えたりすることが可能となる。
【００２９】
更に、このようなＬＥＤ発光装置において、壁部材と仕切り部材とにより基板上の第１半導体発光素子と第２半導体発光素子とを別個に取り囲み、第１半導体発光素子が配置される第１領域に第１波長変換部材を収容すると共に、第２半導体発光素子が配置される第２領域に第２波長変換部材を収容するようにした場合には、ＬＥＤ発光装置の取り扱いが容易となり、複数のＬＥＤ発光装置を組み合わせて用いる場合などにおいて特に有利である。
【００３０】
特に、第１及び第２半導体発光素子をそれぞれ複数用いる場合は、このようにしてＬＥＤ発光装置を構成することにより、その効果が顕著なものとなり、製造コストの低減効果も大きくなる。
【００３１】
一方、それぞれ複数の第１及び第２半導体発光素子を基板に実装し、複数の第１半導体発光素子のそれぞれに対して第１波長変換部材を設けると共に、複数の第２半導体発光素子のそれぞれに対して第２波長変換部材を設けるようにした場合、第１及び第２半導体発光素子のレイアウトの自由度が増す。
【００３２】
この場合、特に、複数の第１半導体発光素子及び複数の第２半導体発光素子を、互いに混在するように基板上に分散配置すれば、第１及び第２ＬＥＤのそれぞれから発せられる白色光の合成を更に良好に行うことができる。
【００３３】
上述したようなＬＥＤ発光装置を照明装置に適用した場合、駆動制御手段は、そのときの時刻に応じて第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御するようにすれば、例えば昼間は、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を強めて覚醒状態を維持する一方、夜間には照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を弱めて睡眠状態に誘導することにより、サーカディアンリズムを正常に維持することができる。
【００３４】
また、第１及び第２ＬＥＤからのそれぞれの白色光の強度の比率を変化させるための操作部材の操作位置に応じ、駆動制御手段が第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御するようにした場合には、次のような効果が得られる。即ち、周囲の環境などに合わせ、使用者の意志によって、覚醒状態を維持する必要があると判断する場合には、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を強める一方、睡眠状態への誘導や、精神的なリラックスが必要であると判断する場合には、照明装置から放射される白色光によるメラトニンの分泌抑制効果を弱めることが可能となる。
【００３５】
予め設定されたパターンに従い、時間の経過と共に、駆動制御手段が第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御するようにした場合には、照明装置を用いる場所や環境に応じてパターンを適切に設定することにより、手動操作で照明装置から放射される白色光の成分を調整することなく、上述したような効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施例に係るＬＥＤ発光装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＬＥＤ発光装置の概略平面図である。
【図３】図２中のIII−III線に沿う断面を模式的に示すＬＥＤ発光装置の概略断面図である。
【図４】第１実施例において、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤのそれぞれから放射される白色光のスペクトルを示すグラフである。
【図５】図１のＬＥＤ発光装置を適用した照明装置の電気回路構成の概略を示す回路図である。
【図６】図５の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図５の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の別例を示すタイムチャートである。
【図８】図５の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の更なる別例を示すタイムチャートである。
【図９】駆動制御部が実行する発光制御のフローチャートである。
【図１０】発光制御で用いる制御マップにおける時刻と比率ｔ１／ｔ０との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施例に係るＬＥＤ発光装置の第１ＬＥＤを模式的に示す概略断面図である。
【図１２】本発明の第２実施例に係るＬＥＤ発光装置の第２ＬＥＤを模式的に示す概略断面図である。
【図１３】図１１及び図１２の第１及び第２ＬＥＤの配置の一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、以下の説明に用いる図面は、いずれも本発明によるＬＥＤ発光装置などを模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っている場合があり、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていないことがある。更に、以下の説明で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
【００３８】
＜第１実施例＞
（ＬＥＤ発光装置の全体構成）
図１は本発明の第１実施例に係るＬＥＤ発光装置１の全体構成を模式的に示す斜視図、図２はＬＥＤ発光装置１の概略平面図、図３は図２中のIII−III線に沿う断面を模式的に示すＬＥＤ発光装置１の概略断面図である。ここでは、まずＬＥＤ発光装置１の全体構成について、これら図１〜図３を用いて詳細に説明する。
【００３９】
ＬＥＤ発光装置１は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックからなる基板２の発光素子実装面２ａに実装された４個の第１半導体発光素子３と、４個の第２半導体発光素子４とを備えている。更に、基板２の発光素子実装面２ａには、これら第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４を取り囲むように、環状且つ円錐台形状のリフレクタ（壁部材）５が設けられている。そして、このリフレクタ５の内側は、仕切り部材６によって第１領域７と第２領域８とに分割されている。リフレクタ５及び仕切り部材６は、樹脂、金属、セラミックなどで形成することができ、接着剤などを用いて基板２に固定される。リフレクタ５及び仕切り部材６に導電性を有する材料を用いることも可能であり、この場合は、後述する配線パターンに対して電気的な絶縁性を持たせるための処理が必要となる。
【００４０】
なお、本実施例における第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４の数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、それぞれを１個ずつとすることも可能であり、また両者で数を異ならせることも可能である。また、基板２の材質についても、アルミナ系セラミックに限定されるものではなく、様々な材質を適用可能であって、例えば、セラミック、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いてもよい。或いは、基板２の発光素子実装面２ａにおける光の反射性を良くしてＬＥＤ発光装置１の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いるのが好ましい。更に、銅製基板やアルミ製基板などのような金属製基板を用いて放熱性を向上させることも可能である。但し、この場合には、電気的絶縁を間に介して基板に配線パターンを形成する必要がある。
【００４１】
また、上述したリフレクタ５及び仕切り部材６の形状も一例を示すものであって、必要に応じて様々に変更可能である。例えば、予め成形したリフレクタ５及び仕切り部材６に代えて、ディスペンサなどを用い、基板２の発光素子実装面２ａにリフレクタ５に相当する環状壁部（壁部材）を形成し、その後に仕切り部材６に相当する仕切り壁（仕切り部材）を形成するようにしてもよい。この場合、これら環状壁部及び仕切り壁部に用いる材料には、例えばペースト状の熱硬化性樹脂材料またはＵＶ硬化性樹脂材料などがあり、無機フィラーを含有させたシリコーン樹脂が好適である。
【００４２】
図１及び図２に示すように、リフレクタ５内の第１領域７には、４個の第１半導体発光素子３が仕切り部材６の延設方向と平行に一列に配置され、リフレクタ５内の第２領域８には、第１半導体発光素子３の配列方向と同方向に４個の第２半導体発光素子４が一列に配置されている。なお、図２では、便宜上リフレクタ５及び仕切り部材６を破線で示している。
【００４３】
基板２の発光素子実装面２ａには、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４のそれぞれに駆動電流を供給するための２つの配線パターン９及び１０が、図２に示すように形成されている。配線パターン９は、その一方の端部に外部接続用の接続端子９ａが形成されており、他方の端部側には、図２に示すように仕切り部材６の延設方向と平行に第１半導体発光素子実装部９ｂが延設されている。そして、接続端子９ａはリフレクタ５の外側に位置する一方、第１半導体発光素子実装部９ｂはリフレクタ５内の第１領域７に配置されている。また、配線パターン９には、リフレクタ５内の第２領域８に位置する中間部分から分岐し、仕切り部材６の延設方向と平行に延びる第２半導体発光素子実装部９ｃが設けられている。
【００４４】
一方、配線パターン１０は、その一方の端部に外部接続用の接続端子１０ａが形成されており、他方の端部側には、図２に示すように配線パターン９の第１半導体発光素子実装部９ｂと平行に第１半導体発光素子実装部１０ｂが延設されている。そして、接続端子１０ａはリフレクタ５の外側に位置する一方、第１半導体発光素子実装部１０ｂはリフレクタ５内の第１領域７に配置されている。また、配線パターン１０には、リフレクタ５内の第２領域８に位置する中間部分から分岐し、配線パターン９の第２半導体発光素子実装部９ｃと平行に延びる第２半導体発光素子実装部１０ｃが設けられている。
【００４５】
４個の第１半導体発光素子３は、配線パターン９の第１半導体発光素子実装部９ｂと配線パターン１０の第１半導体発光素子実装部１０ｂとの間に、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。また、４個の第２半導体発光素子４は、配線パターン９の第２半導体発光素子実装部９ｃと配線パターン１０の第２半導体発光素子実装部１０ｃとの間に、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。
【００４６】
より具体的には、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４のそれぞれは、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を基板２側の面に有している。そして、各第１半導体発光素子３は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン９の第１半導体発光素子実装部９ｂに接続されると共に、その他方の電極（ｎ電極）が配線パターン１０の第１半導体発光素子実装部１０ｂに接続されている。また、各第２半導体発光素子４は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン１０の第２半導体発光素子実装部１０ｃに接続されると共に、その他方の電極（ｎ電極）が配線パターン９の第２半導体発光素子実装部９ｃに接続されている。
【００４７】
このような第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４の実装、並びに両電極の配線パターン９及び１０への接続は、フリップチップ実装を採用し、図示しない金属バンプを介し、共晶ハンダを用いて行っている。なお、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４の基板２への実装方法は、これに限定されるものではなく、これら半導体発光素子の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４をそれぞれ上述したような基板２の所定位置に接着固定した後、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４のそれぞれの電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続するダブルワイヤボンディングを採用してもよいし、一方の電極を上述のように配線パターンに接合すると共に、他方の電極をワイヤボンディングで配線パターンに接続するシングルワイヤボンディングを採用してもよい。
【００４８】
図３に示すように、リフレクタ５内の第１領域７には、第１蛍光部材（第１波長変換部材）１１が４個の第１半導体発光素子３をそれぞれ覆うようにして収容され、リフレクタ５内の第２領域８には、第２蛍光部材（第２波長変換部材）１２が４個の第２半導体発光素子４をそれぞれ覆うようにして収容されている。第１蛍光部材１１は、第１半導体発光素子３が発する光によって励起され、第１半導体発光素子３が発する光とは異なる波長の光を放射する第１蛍光体１３と、この第１蛍光体１３を分散させて保持する第１充填材１４とからなる。また、第２蛍光部材１２は、第２半導体発光素子４が発する光によって励起され、第２半導体発光素子４が発する光とは異なる波長の光を放射する第２蛍光体１５と、この第２蛍光体１５を分散させて保持する第２充填材１６とからなる。
【００４９】
従って、本実施例においては、４個の第１半導体発光素子３及びこれらを覆う第１蛍光部材１１が第１ＬＥＤ１７を形成し、４個の第２半導体発光素子４及びこれらを覆う第２蛍光部材１２が第２ＬＥＤ１８を形成する。このように、複数個の第１半導体発光素子３を第１蛍光部材１１と組み合わせると共に、複数個の第２半導体発光素子４を第２蛍光部材１２と組み合わせてＬＥＤ発光装置１に設けることにより、ＬＥＤ発光装置１の取り扱いが容易となり、複数のＬＥＤ発光装置１を組み合わせて用いる場合などに有利となる。特に、本実施例のように、製造コストも低減され、第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４をそれぞれ複数個用いる場合には、その効果が顕著なものとなり、製造コストの低減効果も大きくなる。
【００５０】
（半導体発光素子）
本実施例において第１半導体発光素子３には、４６０ｎｍのピーク波長を有した青色光を発するＬＥＤチップを用いる。具体的には、このようなＬＥＤチップとして、例えばＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップがある。なお、第１半導体発光素子３の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。メラトニンの分泌抑制効果が最も強くなるのは４６０ｎｍ付近（４６４ｎｍ）にピーク波長を有する光であることが判っているので、本実施例において第１半導体発光素子３が発する光のピーク波長は、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましく、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲内にあるのがより好ましい。
【００５１】
また、第２半導体発光素子４は、４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる。具体的には、このようなＬＥＤチップとしても、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップなどが好ましい。なお、第２半導体発光素子４の種類や発光波長特性もこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施例において第２半導体発光素子４が発する光のピーク波長は、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【００５２】
（蛍光部材）
第１蛍光部材１１には、第１半導体発光素子３が発する青色光の一部を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体を第１蛍光体１３として用い、この第１蛍光体１３が第１充填材１４によって分散保持されている。そして、第１充填材１４中の第１蛍光体１３の密度を調整することにより、第１半導体発光素子３が発した青色光は部分的に第１蛍光部材１１を透過して、第１蛍光部材１１から放射されるようになっている。より具体的には、第１蛍光体１３が放射する黄色光と、第１蛍光体１３によって波長変換されずに第１蛍光部材１１を透過する青色光とが合成され、予め定められた色温度の白色光が第１ＬＥＤ１７から放射されるように、第１蛍光体１３の密度の調整によって、第１蛍光体１３が放射する黄色光の強度と第１蛍光部材１１における青色光の透過率とを調整している。
【００５３】
一方、第２蛍光部材１２には、第２半導体発光素子４が発する近紫外光の全部または一部を波長変換する第２蛍光体１５として、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体が第２充填材１６によって分散保持されている。第２半導体発光素子４が発する近紫外光の全部または一部は、これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体によってそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光に波長変換され、これら３種の光が合成された白色光が第２ＬＥＤ１８から放射されるようになっている。
【００５４】
より具体的には、第２蛍光部材１２における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体のそれぞれの密度及び混合比率を調整することにより、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度が、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度と実質的に同一となるようにしている。白色光の色温度は、ＬＥＤ発光装置１の使用目的に応じて設定され、例えば屋内の照明光として一般的に昼白色に相当する５０００Ｋに設定されている。なお、ここでいう実質的に同一の色温度とは、両白色光の色温度の差異が視覚的に認められない程度であることをいい、具体的には、ＣＩＥ（１９７６）Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系における、それぞれの白色光の色差ΔＥｕｖが０．０２以下であるのが好ましい。
【００５５】
これら第１蛍光体１３として適用可能な黄色蛍光体、並びに第２蛍光体１５として適用可能な赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の具体例について、それぞれ以下に示す。
【００５６】
（黄色蛍光体）
黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、α−サイアロン、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅが好ましい。
【００５７】
（赤色蛍光体）
赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、赤色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）３・１，１０−フェナントロリン錯体などのβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎがより好ましい。
【００５８】
（橙色蛍光体）
発光ピーク波長が５８０ｎｍ以上、好ましくは５９０ｎｍ以上で、６２０ｎｍ以下、好ましくは６１０ｎｍ以下の範囲にある橙色蛍光体は、黄色蛍光体または赤色蛍光体に代えて好適に用いることができる。このような橙色蛍光体としては、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｃｅなどがある。
【００５９】
（緑色蛍光体）
緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５００ｎｍ以上、好ましくは５１０ｎｍ以上、より好ましくは５１５ｎｍ以上で、通常は５５０ｎｍ未満、好ましくは５４２ｎｍ以下、より好ましくは５３５ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、緑色蛍光体として例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｃａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ（β−サイアロン）、（Ｂａ，Ｓｒ）３Ｓｉ６Ｏ１２：Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎが好ましい。
【００６０】
（青色蛍光体）
青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、青色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕが好ましく、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕがより好ましく、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕが特に好ましい。
【００６１】
（充填材）
第１蛍光体１３を分散保持する第１充填材１４、及び第２蛍光体１５を分散保持する第２充填材１６は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが用いられるが、特に第２充填材１６については、第２半導体発光素子４から発せられる近紫外光に対して十分な透明性と耐久性とを有した材料を用いるのが好ましい。これらの充填材として具体的には、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチルなどの（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレンやスチレン−アクリロニトリル共重合体などのスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、エチルセルロースやセルロースアセテートやセルロースアセテートブチレートなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などがあげられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマーもしくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合してなる溶液またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料やガラスを用いることができる。
【００６２】
（発光スペクトル）
上述したように、第１蛍光部材１１に分散配置される第１蛍光体１３と、第２蛍光部材１２に分散配置される第２蛍光体１５とは、相違する波長変換特性を有しているため、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光と、第ＬＥＤ１８から放射される白色光とではスペクトルが相違している。図４は、これら第１ＬＥＤ１７及び第２ＬＥＤ１８からそれぞれ放射される白色光の全光束を同一とした場合における、それぞれの白色光のスペクトルの一例を示すグラフである。図４においては、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光のスペクトルを実線で示すと共に、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光のスペクトルを破線で示している。
【００６３】
第１ＬＥＤ１７から放射される白色光は、第１半導体発光素子３が発して第１蛍光部材１１を透過する青色光と、第１蛍光体１３が波長変換して放射した黄色光とを合成することによって得られる。第１半導体発光素子３の発光波長領域は一般的に狭いので、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光のスペクトルには、図４に実線で示すように、第１半導体発光素子３が発する青色光のピーク波長を中心として、際立って突出したピークが存在する。従って、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域において大きいエネルギ強度を有している。
【００６４】
一方、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光は、第２蛍光体１５である赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体のそれぞれが波長変換して放射した赤色光、緑色光及び青色光を合成することによって得られる。これら蛍光体の個々の発光波長領域は第１半導体発光素子３のような半導体発光素子に比べると広いため、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光のスペクトルには、図４に破線で示すように、比較的起伏が少なく、特定の波長領域に際立って大きなピークが生じるようなことはない。
【００６５】
従って、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光は、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きくなっている。即ち、より具体的には、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光は、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分の全光束あたりのエネルギ強度が大きくなっており、図４の例では、４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域における分光成分のスペクトル強度比が約２倍となっている。
【００６６】
第１ＬＥＤ１７及び第２ＬＥＤ１８のそれぞれから、このようなスペクトルの白色光を放射することにより、これらの白色光を合成してＬＥＤ発光装置１から放射される白色光は、第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度との比率に応じ、メラトニンの分泌抑制効果が高まる波長領域の分光成分のエネルギ強度が増減することになる。即ち、屋内などの照明に用いる照明装置の光源として、このＬＥＤ発光装置１を用い、第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度との比率を調整するようにすれば、必要に応じてメラトニンの分泌抑制効果の強弱を調整することが可能となる。
【００６７】
（照明装置の電気回路構成）
そこで、本実施例において、上述したＬＥＤ発光措置１を光源に適用した照明装置の一例について詳細に説明する。ここでは、まず照明装置１００の電気回路構成について、図５に基づき説明する。図５は、ＬＥＤ発光装置１を適用した照明装置１００の電気回路構成の概略を示す回路図である。図５に示すように、照明装置１００は、複数のＬＥＤ発光装置１と、これらＬＥＤ発光装置１に駆動電流を供給して発光を制御するための駆動ユニット（駆動制御手段）１０１とを備えている。なお、ＬＥＤ発光装置１の数は、照明装置１００に求められる照明光の特性や、ＬＥＤ発光装置１の発光特性に応じて適宜定められるものであり、場合によっては単一のＬＥＤ発光装置１のみを用いてもよい。
【００６８】
各ＬＥＤ発光装置１においては、前述したとおり、接続端子９ａと接続端子１０ａとの間に、４個の第１半導体発光素子３が極性を同じくし、アノードを接続端子９ａ側としてて互いに並列に接続されている。更に、接続端子９ａと接続端子１０ａとの間には、４個の第２半導体発光素子４が極性を同じくし、カソードを接続端子９ａ側として互いに並列に接続されている。従って、第１半導体発光素子３と第２半導体発光素子４とは、互いに極性を逆にして接続端子９ａと接続端子１０ａとの間に接続されていることになる。
【００６９】
駆動ユニット１０１は、４つのトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４によって構成されるフルブリッジタイプの駆動回路を有する。そして、駆動電源１０２の正極には、トランジスタＱ１のコレクタが電流調整用の抵抗Ｒ１を介して接続されると共に、トランジスタＱ２のコレクタが電流調整用の抵抗Ｒ２を介して接続されている。また、駆動電源１０２の負極にはトランジスタＱ３及びＱ４のエミッタが接続されている。一方、駆動回路の一方の出力側となるトランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ３のコレクタとの接続部が、各ＬＥＤ発光装置１の基板２に設けられた接続端子９ａに接続されている。また、駆動回路の他方の出力側となるトランジスタＱ２のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタとの接続部が、各ＬＥＤ発光装置１の基板２に設けられた接続端子１０ａに接続されている。
【００７０】
抵抗Ｒ１は、各ＬＥＤ発光装置１における第１半導体発光素子３のそれぞれに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えば、半導体発光素子１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。また、同様に抵抗Ｒ２は、各ＬＥＤ発光装置１における第２半導体発光素子４のそれぞれに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えば、半導体発光素子１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。
【００７１】
そして、本実施例では、第１半導体発光素子３のみに連続的に電流を流したときに個々のＬＥＤ発光装置１から放射される第１ＬＥＤ１７からの白色光の全光束、即ち第１ＬＥＤ１７から得られる白色光の全光束の上限と、第２半導体発光素子４のみに連続的に電流を流したときに個々のＬＥＤ発光装置１から放射される第２ＬＥＤ１８からの白色光の全光束、即ち第２ＬＥＤ１８から得られる白色光の全光束の上限とが、製品バラツキなどを考慮して予め設定された許容範囲内で実質的に等しくなるように、これら抵抗Ｒ１及びＲ２の値が定められている。このような設定を行うことにより、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の方が、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、図４に示すように、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分の全光束あたりのエネルギ強度が大きくなるようにしている。
【００７２】
なお、抵抗Ｒ１及びＲ２の挿入位置は、これに限定されるものではなく、例えば、１つの駆動ユニット１０１に接続されるＬＥＤ発光装置１の数が多く、抵抗Ｒ１及び２で調整する電流値が大きくなる場合など、状況に応じて個々のＬＥＤ発光装置１に電流調整用の抵抗を設けるようにしてもよい。また、第１半導体発光素子３と第２半導体発光素子４とで同じ大きさの駆動電流が許容される場合には、抵抗Ｒ１及び２を共用するようにしてもよい。
【００７３】
４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための駆動制御部１０３に接続されている。駆動制御部１０３は、トランジスタＱ２及びＱ３を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ１及びＱ４をオン状態とする一方、トランジスタＱ１及びＱ４を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ２及びＱ３をオン状態とするようにそれぞれのベース信号を出力する。
【００７４】
そして、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態になると、駆動電源１０２の正極が抵抗Ｒ１及びトランジスタＱ１を介して各ＬＥＤ発光装置１の接続端子９ａに接続されると共に、駆動電源１０２の負極がトランジスタＱ４を介して各ＬＥＤ発光装置１の接続端子１０ａに接続される。従って、この場合には各ＬＥＤ発光装置１において第１半導体発光素子３にのみ順方向電流が流れることにより、第１半導体発光素子３のみが発光する。
【００７５】
電流の供給によって第１半導体発光素子３から発せられた青色光の一部は、第１半導体発光素子３と同じくリフレクタ５内の第１発光領域７に配置された第１蛍光部材１１に分散保持されている第１蛍光体１３によって波長変換され、第１蛍光体１３から黄色光が放射される。このとき、第１半導体発光素子３から発せられ、第１蛍光体１３によって波長変換されずに第１蛍光部材１１を透過した青色光と、第１蛍光体１３から放射された黄色光とが合成され、所定の色温度（例えば５０００Ｋ）の白色光が第１ＬＥＤ１７から放射される。
【００７６】
一方、トランジスタＱ２及びＱ３が共にオン状態になると、駆動電源１０２の正極が抵抗Ｒ２及びトランジスタＱ２を介して各ＬＥＤ発光装置１の接続端子１０ａに接続されると共に、駆動電源１０２の負極がトランジスタＱ３を介して各ＬＥＤ発光装置１の接続端子９ａに接続される。従って、この場合には各ＬＥＤ発光装置１において第２半導体発光素子４にのみ順方向電流が流れることにより、第２半導体発光素子４のみが発光する。
【００７７】
電流の供給によって第２半導体発光素子４から発せられた近紫外光は、第２半導体発光素子４と同じくリフレクタ５内の第２発光領域８に配置された第２蛍光部材１２に分散保持されている第２蛍光体１５によって波長変換され、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光と実質的に同じ色温度の白色光が第２ＬＥＤ１８から放射される。このとき第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の全光束は、上述のようにして第１半導体発光素子３のみが発光した場合に第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の全光束と実質的に等しくなる。
【００７８】
このように駆動ユニット１０１は、当該駆動ユニット１０１に接続されている各ＬＥＤ発光装置１の第１半導体発光素子３に供給する第１駆動電流と、第２半導体発光素子４に供給する第２駆動電流とを独立して制御できるように構成されている。そして、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態とトランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを交互に切り換える場合に、一方のオン状態の時間を長くすると共に、他方のオン状態の時間を短くしていくと、オン状態の時間を短くした方の半導体発光素子は駆動電流が不足して発光しなくなる。
【００７９】
従って、例えば、トランジスタＱ２及びＱ３のオン状態の時間を短くして、第２半導体発光素子４が発光可能な大きさの第２駆動電流が第２半導体発光素子４に供給されなくなると、第１ＬＥＤ１７からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射される。一方、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態の時間を短くして、第１半導体発光素子３が発光可能な大きさの第１駆動電流が第１半導体発光素子３に供給されなくなると、第２ＬＥＤ１８からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射される。また、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態とトランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを調整し、それぞれ第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４が発光可能な大きさの第１及び第２駆動電流がそれぞれ第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４に供給されると、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光と第２ＬＥＤ１８から放射される白色光との合成光が各ＬＥＤ発光装置１から放射される。
【００８０】
図６は、上述したような各トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を示すタイムチャートである。なお、図６では１つのＬＥＤ発光装置１の接続端子９ａに流入する電流を用い、当該ＬＥＤ発光装置１における４個の第１半導体発光素子３に流れる電流及び４個の第２半導体発光素子４に流れる電流をそれぞれ示しているので、これら第１半導体発光素子３に流れるトータルの電流Ｉ１は正の値で示され、第２半導体発光素子４に流れるトータルの電流Ｉ２は、−Ｉ２として負の値で示されている。
【００８１】
図６に示すように、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態となると、各ＬＥＤ発光装置１において４個の第１半導体発光素子３にトータルの電流Ｉ１が流れ、それぞれの第１半導体発光素子３が青色光を発する。一方、トランジスタＱ２及びＱ３が共にオン状態となると、各ＬＥＤ発光装置１において４個の第２半導体発光素子４にトータルの電流Ｉ２が流れ、それぞれの第２半導体発光素子４が近紫外光を発する。このようなオン状態の切り換えは、それぞれの半導体発光素子の発光の切り換えに伴うＬＥＤ発光装置１からの放射光のちらつきが気にならない程度の周期ｔ０（例えば２０ｍｓ）で行われ、図６に示す例では、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１の方が、トランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２より長く設定されている（例えば、ｔ１＝１４ｍｓ及びｔ２＝６ｍｓ）。
【００８２】
このように、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態と、トランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを交互に切り換えた場合、第１半導体発光素子３の１個あたりの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２半導体発光素子４の１個あたりの第２駆動電流Ｉｄ２は、下記式（１）及び（２）で表される。
Ｉｄ１＝（ｔ１／ｔ０）・（Ｉ１／４）      ・・・  （１）
Ｉｄ２＝（ｔ２／ｔ０）・（Ｉ２／４）      ・・・  （２）
【００８３】
従って、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２の変化に応じて、第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２が変化する一方で、１つの周期ｔ０における第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との和は一定とになる。このため、これらオン期間ｔ１及びｔ２の比率ｔ１／ｔ２を変化させることにより、各ＬＥＤ発光装置１から放射される白色光の全光束がほぼ一定に保持された状態で、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の強度との比率が変化する。従って、比率ｔ１／ｔ２を変化させれば、各ＬＥＤ発光装置１から合成により得られる白色光は、全光束及び色温度を実質的に一定に保ちながら、前述したように、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域における分光成分のエネルギ強度が変化することになる。
【００８４】
図７は、上述したような各トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の別例を、図６と同様に示すタイムチャートである。図７の例では、図６の例に比べ、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１が短くなり、これに対応してトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２が長くなっている。従って、オン期間ｔ１とオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２は、図６の例の方が図７の例より大きくなり、図６の例において各ＬＥＤ発光装置１から合成により得られる白色光の方が、図７の例において各ＬＥＤ発光装置１から合成により得られる白色光に比べ、第１蛍光部材１１から放射される白色光の強度が増大し、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域における全光束あたりの分光成分のエネルギ強度が増大することになる。
【００８５】
図６及び図７の例では、いずれも周期ｔ０において第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４のいずれか一方に必ず連続的に電流を流すようにした。しかしながら、周期ｔ０において第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４のいずれにも電流が流れない期間を設けることも可能である。即ち、例えば、周期ｔ０のうち、期間ｔ１では第１半導体発光素子３に断続的に電流を流し、期間ｔ２では第２半導体発光素子４に断続的に電流を流すことも可能である。この場合、このように断続的に電流を流すため、トランジスタＱ１がオン状態にある間、トランジスタＱ４はオン状態に維持されるのではなく、所定周期（例えば２．５ｍｓ）でオン・オフ動作を繰り返し、トランジスタＱ３も同様に、トランジスタＱ２がオン状態にある間に、所定周期でオン・オフ動作を繰り返すように、駆動制御部１０３がトランジスタＱ１〜Ｑ４にベース信号を送る。
【００８６】
図８は、このようにしてトランジスタＱ３及びＱ４をオン・オフ動作させた場合の、トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を、上述した図６及び図７と同様に示すタイムチャートである。図８の例では、トランジスタＱ１及びＱ２のオン・オフ周期ｔ０が上述した図６及び図７の例と同じく２０ｍｓであり、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２は、図６の例と同じになっている（例えば、ｔ１＝１４ｍｓ及びｔ２＝６ｍｓ）。そして、トランジスタＱ１がオン状態にある間のトランジスタＱ４のオン期間、即ち電流Ｉ１のパルス幅と、トランジスタＱ２がオン状態にある間のトランジスタＱ３のオン期間、即ち電流Ｉ２のパルス幅とを同一のｔ３とし、このパルス幅ｔ３、即ちパルスのデューティ比を増減させるようにしている。
【００８７】
期間ｔ１における電流Ｉ１のパルスの数をｎ１、期間ｔ２における電流Ｉ２のパルスの数をｎ２とすると、前述した式（１）及び（２）から明らかなように、第１半導体発光素子３の第１駆動電流Ｉｄ１及び第２半導体発光素子４の第２駆動電流Ｉｄ２は、下記式（３）及び（４）によって表される。
Ｉｄ１＝（ｎ１・ｔ３／ｔ０）・（Ｉ１／４）      ・・・  （３）
Ｉｄ２＝（ｎ２・ｔ３／ｔ０）・（Ｉ２／４）      ・・・  （４）
【００８８】
従って、パルス幅ｔ３を変更することにより第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の大きさを同じ割合で同一方向に増減することができる。なお、パルス幅ｔ３を最大限拡大しパルスのデューティ比を１００％とすれば、上述した図６及び図７の例と同様に、期間ｔ１では常に第１半導体発光素子３に電流が流れ、期間ｔ２では常に第２半導体発光素子４に電流が流れることになる。
【００８９】
上記式（３）及び（４）から明らかなように、期間ｔ１における電流Ｉ１のパルス数ｎ１、及び期間ｔ２における電流Ｉ２のパルス数ｎ２を一定とすれば、パルス幅ｔ３を変更しても第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２は一定となる。一方、周期ｔ０を一定としてトランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２を変更すれば、パルス数ｎ１及びｎ２は一方が増大し他方が減少するので、第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２が変化することになる。従って、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２のオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２の変更により、図６及び図７の例と同様に、ＬＥＤ発光装置１から合成により得られる白色光は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域における光の強度を調整することが可能となる。また、パルス幅ｔ３、即ちパルスのデューティ比を変更することで、ＬＥＤ発光装置１から合成により得られる白色光の全光束を変更することが可能となる。
【００９０】
なお、上述した図８の例のようにトランジスタＱ３及びＱ４を断続的にオン・オフさせる代わりに、期間ｔ１の一部の期間においてトランジスタＱ４を連続的にオン状態とすると共に期間ｔ１の残部の期間では連続的にオフ状態とし、期間ｔ２の一部の期間においてトランジスタＱ３を連続的にオン状態とすると共に期間ｔ２の残部の期間では連続的にオフ状態としてもよい。この場合、トランジスタＱ１についてはトランジスタＱ４と同様にオン・オフさせてもよいし、トランジスタＱ２についてはトランジスタＱ３と同様にオン・オフさせてもよい
【００９１】
また、図６〜図８の例では、いずれも駆動制御部１０３のベース信号によって４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしたが、これに代えて駆動制御部１０３からのベース信号によりこれらトランジスタＱ１〜Ｑ４に流れる電流も併せて制御するようにしてもよい。この場合は電流調整用の抵抗Ｒ１及びＲ２が不要となる。また、抵抗Ｒ１及びＲ２に代えてそれぞれ定電流回路を挿入し、駆動制御部１０３のベース信号によって４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしてもよい。
【００９２】
（照明装置の発光制御）
上述のように、本実施例の照明装置１００では、ＬＥＤ発光装置１から放射される白色光において、メラトニンの分泌抑制効果を高める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域における分光成分のエネルギ強度を調整することができるので、このような調整を適切に行うべく、駆動ユニット１０１の駆動制御部１０３が発光制御を実行する。駆動制御部１０３には、発光制御を実行或いは停止するためのメインスイッチ１０４、及び発光制御においてモードを指定するためのモードスイッチ（操作部材）１０５が接続されている。なお、本実施例においてモードスイッチ１０５は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域における光の強度に関し、ＬＥＤ発光装置１から放射される白色光の調整を自動的に行うモード１のほか、固定的に設定された２つの状態のいずれかに切り換えるためのモード２及び３を選択することができるようになっている。
【００９３】
駆動制御部１０３は、メインスイッチ１０４がオフ位置からオン位置に操作されると、図９に示すフローチャートに従い、所定の制御周期で発光制御を実行する。そして、メインスイッチ１０４がオン位置からオフ位置に操作されると、それまで実行していた発光制御を終了する。
【００９４】
メインスイッチ１０４の操作により発光制御を開始すると、駆動制御部１０３は、モードスイッチ１０５の位置に基づき、モード１が選択されているか否かをステップＳ１において判定する。使用者がモードスイッチ１０５を操作し、モード１を選択している場合、駆動制御部１０３はステップＳ１の判定によって処理をステップＳ２に進め、自らが内蔵している時刻取得用のタイマ１０３ａにより、そのときの時刻（以下、現在時刻という）ｔｐを取得する。なお、このような現在時刻の取得を可能とするため、メインスイッチ１０４がオフ位置にある場合であっても、駆動制御部１０３はタイマ１０３ａのカウントを継続している。
【００９５】
駆動制御部１０３は、上述の駆動ユニット１０１における、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ周期ｔ０に対するトランジスタＱ１のオン期間ｔ１の比率ｔ１／ｔ０を、１日の時刻に対応させ、予め制御マップの形で、自身が内蔵するメモリ１０３ｂなどの記憶装置に記憶している。そして、駆動制御部１０３はステップＳ２からステップＳ３へと処理を進めると、この制御マップから、ステップＳ２で取得した現在時刻ｔｐに対応する比率ｔ１／ｔ０の値Ｄｐを読み出し、その制御周期で用いる比率ｔ１／ｔ０として設定する。
【００９６】
なお、ここでオン期間ｔ１とオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２を用いずに、周期ｔ０に対するオン期間ｔ１の比率ｔ１／ｔ０を用いているのは、次のような理由による。即ち、周期ｔ０が固定値であるので、制御マップから読み出した値からオン期間ｔ１及びｔ２を求める際に、比率ｔ１／ｔ２を用いる場合に比べて比率ｔ１／ｔ０を用いる場合の方が幾分演算が簡単になるからである。従って、比率ｔ１／ｔ０に代えて比率ｔ１／ｔ２を用いて発光制御を行うことも可能であるほか、比率ｔ２／ｔ０を用いて発光制御を行うことも可能である。即ち、予め定めた周期ｔ０に対しオン期間ｔ１とｔ２とが定まるようなパラメータであれば、どのようなものを用いてもよい。
【００９７】
図１０は、ステップＳ３において用いる制御マップにおける、時刻と比率ｔ１／ｔ０との関係の一例を示すグラフである。図１０に示す例では、１日の始まりとなる深夜０：００から早朝５：００頃にかけて、比率ｔ１／ｔ０の値が最小のＤｍｉｎとなり、その後は徐々に増大するようになっている。そして、時刻が９：００頃になると、比率ｔ１／ｔ０の値は最大のＤｍａｘとなり、その後は夕方の１７：００頃まで最大値Ｄｍａｘを維持する。更にその後は、比率ｔ１／ｔ０の値が徐々に減少し、夜間の２１：００頃になると、１日の終了となる２４：００まで最小値Ｄｍｉｎとなる。ステップＳ２で取得した現在時刻が、例えば図１０にｔｐで示す時刻であったとすると、ステップＳ３において駆動制御部１０３は、この現在時刻ｔｐに対応して図１０に示された値Ｄｐを、その制御周期で用いる比率ｔ１／ｔ０として設定する。
【００９８】
なお、制御マップにおける比率ｔ１／ｔ０の最小値Ｄｍｉｎは、発光制御においてトランジスタＱ１のオン期間ｔ１を最小にする比率ｔ１／ｔ０である。本実施例では、このときにトランジスタＱ１を介して各ＬＥＤ発光装置１の第１半導体発光素子３に供給される第１駆動電流の大きさでは、前述したように、第１半導体発光素子３が発光することができないようなオン期間ｔ１となるように最小値Ｄｍｉｎを設定している。一方、制御マップにおける比率ｔ１／ｔ０の最大値Ｄｍａｘは、発光制御においてトランジスタＱ１のオン期間ｔ１を最大にする比率ｔ１／ｔ０であり、これに対応してトランジスタＱ２のオン期間ｔ２が最小となる。本実施例では、このときにトランジスタＱ２を介して各ＬＥＤ発光装置１の第２半導体発光素子４に供給される第２駆動電流の大きさでは、前述したように、第２半導体発光素子４が発光することができないようなオン期間ｔ２となるように最大値Ｄｍａｘを設定している。そして、比率ｔ１／ｔ０が最小値Ｄｍｉｎより大きく且つＤｍａｘより小さい場合には、各ＬＥＤ発光装置１における第１半導体発光素子３及び第２半導体発光素子４がいずれも発光可能な大きさの第１及び第２駆動電流が供給されるようになっている。
【００９９】
ステップＳ３で比率ｔ１／ｔ０の値をＤｐに設定すると、駆動制御部１０３は処理をステップＳ４に進め、ステップＳ３で設定した比率ｔ１／ｔ０と、予め設定されている周期ｔ０とから、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２を求める。そして、求められたオン期間ｔ１及びｔ２に基づき、駆動制御部１０３はトランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフを制御する。具体的には、前述したように、トランジスタＱ１及びＱ４が、周期ｔ０のうち期間ｔ１だけオン状態とされ、残りの期間ｔ２はオフ状態とされる。一方、トランジスタＱ２及びＱ３は、トランジスタＱ１及びＱ４がオン状態となる期間ｔ１でオフ状態とされ、トランジスタＱ１及びＱ４がオフ状態となる期間ｔ２でオン状態とされる。
【０１００】
なお、使用者の操作により各ＬＥＤ発光装置１が放射する白色光の全光束を調整するための光束調整部材（図示省略）が駆動制御部１０３に設けられている場合には、光束調整部材で設定された全光束に応じ、前述したように、トランジスタＱ４が期間ｔ１においてパルス幅ｔ３で断続的にオン・オフ動作すると共に、トランジスタＱ３が期間ｔ２においてパルス幅ｔ３で断続的にオン・オフ動作するように、駆動制御部１０３がトランジスタＱ３及びＱ４を制御する。なお、以下では全光束が最大に設定され、トランジスタＱ１及びＱ４が同期してオン・オフ動作すると共に、トランジスタＱ２及びＱ３が同期してオン・オフ動作するものとして説明を行う。
【０１０１】
ステップＳ４におけるこのようなトランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ制御は、次の制御周期でステップＳ４に処理が進むまで継続して行われる。駆動制御部１０３は、ステップＳ４で上述したような制御処理を行うと、その制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１から処理を開始する。ステップＳ１では、上述したようにモードスイッチ１０５の位置に基づき、モード１が選択されているか否かを判定するので、モードスイッチ１０５によってモード１が選択されている限りは、制御周期毎にステップＳ２で取得した現在時刻ｔｐに対応し、ステップＳ３及びＳ４の処理によって自動的にトランジスタＱ１〜Ｑ４のオン期間が調整されることになる。
【０１０２】
モードスイッチ１０５によりモード１が選択された場合、駆動制御部１０３が上述したようにして発光制御を行うことにより、時間の進行に伴って、比率ｔ１／ｔ０が図１０に示すパターンに従って変化することになる。そして、比率ｔ１／ｔ０の値が最小値Ｄｍｉｎとなった場合、上述したように、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１が発光制御において最小となり、各ＬＥＤ発光装置１の第１半導体発光素子３は発光しない。これに伴ってトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２は発光制御において最大となるので、各ＬＥＤ発光装置１の第２半導体発光素子４のみが発光し、第２ＬＥＤ１８からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射され、照明装置１００の照明光となる。
【０１０３】
前述したように、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光は、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光に比べると、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分の全光束あたりのエネルギ強度が小さく、他の波長領域の分光成分のエネルギ強度と比べて際立った違いは生じていない。このため、このような白色光を照明装置１００の照明光とすることにより、メラトニンの分泌が抑制されにくくなって、安眠や精神的なリラックスに適した照明が得られる。そこで本実施例では、モード１が選択されている場合に、図１０に基づき上述したように、夜間の時間帯になると比率ｔ１／ｔ０の値を最小値Ｄｍｉｎとするようにしている。
【０１０４】
一方、比率ｔ１／ｔ０の値が最大値Ｄｍａｘとなった場合、上述したように、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１が発光制御において最大となり、これに伴ってトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２が発光制御において最小となるので、各ＬＥＤ発光装置１の第２半導体発光素子４は発光しない。従って、各ＬＥＤ発光装置１の第１半導体発光素子３のみが発光し、第１ＬＥＤ１７からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射され、照明装置１００の照明光となる。
【０１０５】
前述したように、第１蛍光部材１１から放射される白色光は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分が大きなエネルギ強度を有している。このため、このような白色光を照明装置１００の照明光とすることにより、メラトニンの分泌が抑制され、覚醒状態に適した照明が得られる。そこで本実施例では、モード１が選択されている場合、図１０に基づき上述したように、朝方と夕方とを除く昼間の時間帯には、比率ｔ１／ｔ０の値を最大値Ｄｍａｘとするようにしている。
【０１０６】
また、朝方においては、夜間における睡眠状態から徐々に覚醒状態へと移行させるために、メラトニンの分泌抑制効果を徐々に強めるのが好ましい。そこで本実施例では、モード１が選択されている場合、図１０に示すように朝方において、比率ｔ１／ｔ０を徐々に増大させることにより、各ＬＥＤ発光装置１から放射される白色光において、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度に対する第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度の比率を徐々に高めるようにしている。
【０１０７】
更に、夕方から夜間にかけては、覚醒状態から徐々に睡眠を促す状態へと移行させるため、メラトニンの分泌抑制効果を徐々に弱めるのが好ましい。そこで本実施例では、モード１が選択されている場合、図１０に示すように夕方から夜間において、比率ｔ１／ｔ０を徐々に減少させることにより、各ＬＥＤ発光装置１から放射される白色光において、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度に対する第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度の比率を徐々に低めるようにしている。
【０１０８】
このように、モード１では、第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度との比率を調整し、図１０に示すような予め設定したパターンに従い、メラトニンの分泌抑制効果を強めたり弱めたりすることによって、夜間には安眠に適した照明を得ることができると共に、昼間には覚醒状態に適した照明を得ることができるようになる。従って、サーカディアンリズムを正常に維持することが可能となる。
【０１０９】
また、第１ＬＥＤ１７からの白色光と、第２ＬＥＤ１８からの白色光とでは、それぞれにおいて最大限得られる全光束を実質的に同一とすると共に色温度を実質的に同一としているので、上述したような発光制御によって第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度との比率を変えても、照明光における明るさの変動や色温度の変動に起因した違和感を覚えるようなことがなく、照明光の変化を実感することなくサーカディアンリズムを正常に維持することが可能となる。
【０１１０】
なお、第１ＬＥＤ１７からの白色光と、第２ＬＥＤ１８からの白色光との比率の変化のさせ方は、図１０のパターンに限定されるものではなく、様々に設定することが可能である。例えば、図１０のパターンでは比率ｔ１／ｔ０を変化させる場合に直線的な変化を採用したが、曲線的に変化させてもよい。また、夜間や昼間に比率ｔ１／ｔ０が一定となる期間も含めて曲線的な変化を適用し、より滑らかに比率ｔ１／ｔ０を変化させるようにしてもよい。更に、比率ｔ１／ｔ０は最小値Ｄｍｉｎまで減少させなくてもよいし、最大値Ｄｍａｘまで増大させなくてもよい。更にまた、照明装置１００の使用目的によっては、図１０のように夜間にｔ１／ｔ０を減少させる一方で昼間にｔ１／ｔ０を増大させるようなパターンでなくてもよい。或いは、照明装置１００を使用する地域によって、朝方、昼間、夕方、夜間などの基準となる時刻を変更するようにしてもよい。
【０１１１】
次に、発光制御においてモード１が選択されなかった場合について説明する。即ち、使用者がモードスイッチ１０５を操作し、モード１以外のモードを選択している場合、駆動制御部１０３は、発光制御のステップＳ１における判定により、処理をステップＳ５に進め、モードスイッチ１０５で選択されているモードがモード２であるか否かを判定する。ここで、モード２が選択されているとすると、駆動制御部１０３はステップＳ５の判定により処理をステップＳ６に進める。
【０１１２】
ステップＳ６において駆動制御部１０３は、予めメモリ１０３ｂなどの記憶装置に記憶している第１所定値Ｄ１を比率ｔ１／ｔ０の値として設定し、ステップＳ４に処理を進める。この第１所定値Ｄ１は、図１０における最小値Ｄｍｉｎよりもむしろ最大値Ｄｍａｘに近い値に設定されるものであり、本実施例では最大値Ｄｍａｘそのものを第１所定値Ｄ１としている。
【０１１３】
ステップＳ４では、設定された比率ｔ１／ｔ０の値に基づき、上述したようにしてトランジスタＱ１〜Ｑ４の制御が行われるが、本実施例では、比率ｔ１／ｔ０の値が最大値Ｄｍａｘとなっているので、各ＬＥＤ発光装置１において第２半導体発光素子４は発光せずに第１半導体発光素子３のみが発光する。この結果、第１ＬＥＤ１７からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射され、照明装置１００の照明光となる。従って、照明装置１００の照明光は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分が大きなエネルギ強度を有している白色光となり、覚醒状態に適した照明が得られることになる。
【０１１４】
ステップＳ４におけるトランジスタＱ１〜Ｑ４の制御は、前述したように次の制御周期でステップＳ４に処理が進むまで継続して行われる。駆動制御部１０３は、ステップＳ４で上述したような制御処理を行うと、その制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１から処理を開始する。駆動制御部１０３は、モードスイッチ１０５の位置に基づいて、モード１が選択されているか否かをステップＳ１で判定し、モード２が選択されているか否かをステップＳ２で判定するので、モードスイッチ１０５によってモード２が選択されている限りは、ステップＳ６で第１所定値Ｄ１が設定された比率ｔ１／ｔ０に基づいて、制御周期毎にステップＳ４においてトランジスタＱ１〜Ｑ４の上述した制御が行われることになる。
【０１１５】
一方、モードスイッチ１０５によりモード３が選択されている場合、駆動制御部１０３はステップＳ５の判定により処理をステップＳ６に進める。ステップＳ６において駆動制御部１０３は、予めメモリ１０３ｂなどの記憶装置に記憶している第２所定値Ｄ２を比率ｔ１／ｔ０の値として設定し、ステップＳ４に処理を進める。この第２所定値Ｄ２は、図１０における最大値Ｄｍａｘよりもむしろ最小値Ｄｍｉｎに近い値に設定されるものであり、本実施例では最小値Ｄｍｉｎそのものを第２所定値Ｄ２としている。
【０１１６】
ステップＳ４では、設定された比率ｔ１／ｔ０の値に基づき、上述したようにしてトランジスタＱ１〜Ｑ４の制御が行われるが、本実施例では比率ｔ１／ｔ０の値が最小値Ｄｍｉｎとなっているので、各ＬＥＤ発光装置１において第１半導体発光素子３は発光せず、第２半導体発光素子４のみが発光する。この結果、第２ＬＥＤ１８からの白色光のみが各ＬＥＤ発光装置１から放射され、照明装置１００の照明光となる。従って、照明装置１００の照明光は、メラトニンの分泌が抑制されにくい白色光となり、安眠や精神的なリラックスに適した照明が得られることになる。
【０１１７】
この場合も、ステップＳ４におけるトランジスタＱ１〜Ｑ４の制御は、次の制御周期でステップＳ４に処理が進むまで継続して行われる。駆動制御部１０３は、ステップＳ４で上述したような制御処理を行うと、その制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１から処理を開始する。駆動制御部１０３は、モードスイッチ１０５の位置に基づき、モード１が選択されているか否かをステップＳ１で判定し、モード２が選択されているか否かをステップＳ２で判定するので、モードスイッチ１０５によってモード３が選択されている限りは、ステップＳ７で第２所定値Ｄ２が設定された比率ｔ１／ｔ０に基づいて、制御周期毎にステップＳ４においてトランジスタＱ１〜Ｑ４の上述した制御が行われることになる。
【０１１８】
このように、モードスイッチ１０５によってモード２またはモード３を選択することにより、照明装置１００の照明光を、覚醒状態に適した白色光と、睡眠や精神的なリラックスに適した白色光とのいずれか希望する方に切り換えることが可能となる。従って、照明装置１００で照明を行う際の環境に合わせてモードスイッチ１０５を操作し、覚醒状態を維持するのに適した照明光を得たい場合にはモード２を選択する一方、安眠や精神的なリラックスに適した照明光を得たい場合にはモード３を選択すればよい。この結果、生体リズムを周囲の環境に整合させることができる。
【０１１９】
また、この場合も、第１ＬＥＤ１７からの白色光と、第２ＬＥＤ１８からの白色光とでは、それぞれにおいて最大限得られる全光束を実質的に同一とすると共に色温度を実質的に同一としているので、モード２とモード３との間の切り換えだけではなく、モード１からモード２またはモード３への切り換え時においても、照明光に明るさや色温度の変動に起因した違和感を覚えるようなことがない。従って、照明光の変化を実感することなく生体リズムを周囲の環境に整合させることが可能となる。
【０１２０】
なお、本実施例では第１所定値Ｄ１を最大値Ｄｍａｘとすると共に、第２所定値Ｄ２を最小値Ｄｍｉｎとしたが、第１所定値Ｄ１及び第２所定値Ｄ２は、これらに限定されるわけではなく、照明装置１００の使用目的や環境、使用者の要望などに応じて、調整することが可能であり、第１所定値Ｄ１を最大値Ｄｍａｘ寄りの値とすると共に、第２所定値Ｄ２を最小値Ｄｍｉｎ寄りの値とすればよい。
【０１２１】
また、本実施例では、モード２及びモード３の２種類の照明光に切り換えるようにしたが、モードスイッチ１０５により選択可能なモードの数を増やしてもよいし、操作つまみやスライダなどの調整部材を本発明の操作部材の１つとして設け、調整部材の位置に応じて連続的に、第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度との比率を変更できるようにしてもよい。即ち、モードの数を増やした場合には、選択可能なモードの数だけ、最小値Ｄｍｉｎから最大値Ｄｍａｘまでの間でそれぞれ異なる比率ｔ１／ｔ０の値を予め設定し、選択されたモードに対応する比率ｔ１／ｔ０の値をステップＳ４で用いればよい。また、連続的に変化させる場合には、調整部材の下限位置に最小値Ｄｍｉｎなどのような比率ｔ１／ｔ０の下限値を割り当てる一方、調整部材の上限位置に最大値Ｄｍａｘなどのような比率ｔ１／ｔ０の上限値を割り当て、調整部材の位置に応じて、これら下限値から上限値までの間で連続的に比率ｔ１／ｔ０の値を設定するようにすればよい。
【０１２２】
（第１蛍光体の変形例）
上述した第１実施例では、第１半導体発光素子３が発する青色光の一部を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体を第１蛍光体１３として用いた。しかし、前述したように、黄色蛍光体に代えて、第１半導体発光素子３が発する青色光の一部を波長変換して橙色光または赤橙色光を放射する橙色蛍光体を第１蛍光体１３として用いることも可能である。この場合、第１半導体発光素子３が発した青色光の一部が、橙色蛍光体によってそれぞれ波長変換され、橙色蛍光体から橙色光または赤橙色光が放射される。そして、第１半導体発光素子３から発せられ、橙色蛍光体によって波長変換されずに第１蛍光部材１１を透過した青色光と、橙色光または赤橙色光とが合成された白色光が、第１ＬＥＤ１７から放射される。この場合も、第１蛍光体１３として用いる橙色蛍光体のそれぞれの密度及び混合比を調整することにより、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度は、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度と実質的に同一とする。
【０１２３】
また、第１実施例の黄色蛍光体に代えて、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを第１蛍光体１３として用い、第１充填材１４によって分散保持することにより第１蛍光部材１１を形成するようにしてもよい。この場合、第１半導体発光素子３が発した青色光の一部が、赤色蛍光体及び緑色蛍光体によってそれぞれ波長変換され、これら蛍光体からそれぞれ赤色光及び緑色光が放射される。そして、第１半導体発光素子３から発せられ、赤色蛍光体及び緑色蛍光体のいずれにも波長変換されずに第１蛍光部材１１を透過した青色光と、これら赤色光及び緑色光とが合成された白色光が、第１ＬＥＤ１７から放射される。この場合も、第１蛍光体１３として用いる赤色蛍光体及び緑色蛍光体のそれぞれの密度及び混合比を調整することにより、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度は、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度と実質的に同一とする。
【０１２４】
このように、橙色蛍光体、或いは赤色蛍光体と緑色蛍光体とを第１蛍光体１３として用いる場合も、第１半導体発光素子３から発せられて第１蛍光部材１１を透過した青色光を用いて白色光を得ている。このため、第１実施例の場合と同様に、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光のスペクトルには、第１半導体発光素子３が発する青色光のピーク波長を中心として際立って突出したピークが存在する。従って、本変形例においても、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光は、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分が大きなエネルギ強度を有している。
【０１２５】
この結果、本変形例においても、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の方が、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きくなるように、第１ＬＥＤ１７から得られる白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８から得られる白色光の全光束の上限とを設定すれば、上述した第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例で用いる橙色蛍光体、赤色蛍光体及び緑色蛍光体の具体例は、上述した第１実施例において、具体的な蛍光体として例示したとおりである。
【０１２６】
（第２蛍光体の変形例）
上述した実施例では、第２半導体発光素子４が発する近紫外光の全部または一部を波長変換する第２蛍光体１５として、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を用いた。しかし、これら３種の蛍光体に代えて、赤色蛍光体と青緑色（シアン色）蛍光体とを第２蛍光体１５として用い、第２充填材１６によって分散保持することにより第２蛍光部材１２を形成するようにしてもよい。この場合、第２半導体発光素子４が発する近紫外光の全部または一部は、これら赤色蛍光体及び青緑色蛍光体によってそれぞれ赤色光及び青緑色（シアン色）光に波長変換され、これら赤色光及び青緑色光が合成された白色光が第２ＬＥＤ１８から放射される。この場合も、第２蛍光体１５として用いる赤色蛍光体及び青緑色蛍光体のそれぞれの密度及び混合比を調整することによって、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度は、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度と実質的に同一とする。
【０１２７】
このように、赤色蛍光体と青緑色蛍光体とを混合した第１蛍光体１３を用いる場合も、これら蛍光体の発光波長領域は、第１半導体発光素子３のような半導体発光素子に比べると広い。このため、第１実施例の場合と同様に、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光のスペクトルには比較的起伏が少なく、特定の波長領域に際立って大きなピークが生じるようなことはない。従って、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の方が、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域である４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分の全光束あたりのエネルギ強度が大きくなるように、第１ＬＥＤ１７から得られる白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８から得られる白色光の全光束の上限とを設定すれば、上述した第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
本変形例で用いる赤色蛍光体の具体例は、上述した実施例において、第２蛍光体１５に適用可能な蛍光体として例示したとおりである。また、青緑色蛍光体としては、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８３ｎｍ）などのハロ燐酸塩系蛍光体、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ２Ｏ５・０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ）などの燐酸塩系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８・２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４９０ｎｍ）などのケイ酸塩系蛍光体、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ）、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋（ピーク波長４５０ｎｍ，５１５ｎｍ）、ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）などのアルミン酸塩系蛍光体、ＢａＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）などの酸窒化物系蛍光体などがある。
【０１２９】
更に別の変形例として、第２蛍光体１５として青色蛍光体と黄色蛍光体とを用い、第２充填材１６によって分散保持することにより第２蛍光部材１２を形成することも可能である。この場合、第２半導体発光素子４が発する近紫外光の全部または一部は、これら青色蛍光体及び黄色蛍光体によってそれぞれ青色光及び黄色光に波長変換され、これら青色光及び黄色光が合成された白色光が第２ＬＥＤ１８から放射される。この場合も、第２蛍光体１５として用いる青色蛍光体及び黄色蛍光体のそれぞれの密度及び混合比を調整することにより、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度は、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度と実質的に同一とする。
【０１３０】
このように、青色蛍光体と黄色蛍光体とを混合した第１蛍光体１３を用いる場合も、これら蛍光体の発光波長領域は、第１半導体発光素子３のような半導体発光素子に比べると広い。このため、上述した実施例と同様に、第２蛍光部材１２から放射される白色光のスペクトルには比較的起伏が少なく、特定の波長領域に際だって大きなピークが生じるようなことはない。従って、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の方が、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光に比べ、メラトニンの分泌抑制効果を強める４６０ｎｍ付近の波長領域を含む４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分の全光束あたりのエネルギ強度が大きくなるように、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の全光束の上限とを設定すれば、上述した第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、ここで用いる青色蛍光体及び黄色蛍光体の具体例は、上述した第１実施例において具体的な蛍光体として例示したとおりである。
【０１３１】
＜第２実施例＞
上述した第１実施例では、本発明の第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとを一体化してＬＥＤ発光装置１を構成した。しかしながら、本発明のＬＥＤ発光装置１を構成する第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤは、このような構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて様々な構成のものを用いることが可能である。そこで、第１実施例とは異なる第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤの構成例を本発明の第２実施例として以下に説明する。なお、上述した実施例と同様の部材については、同じ符号を適用するものとして詳細な説明は省略する。
【０１３２】
図１１は本実施例に係る第１ＬＥＤ２０１を模式的に示す概略断面であり、図１２は本変形例に係る第２ＬＥＤ３０１を模式的に示す概略断面である。なお、第１ＬＥＤ２０１と第２ＬＥＤ３０１とは、後述するように、使用する蛍光体及び半導体発光素子が相違するものの、構造自体は実質的に同様となっている。そこで、構造については第１ＬＥＤ２０１を中心として説明を行い、第１ＬＥＤ２０１と第２ＬＥＤ３０１とで相違する点についてはそれぞれを説明するものとする。
【０１３３】
図１１に示すように、本実施例の第１ＬＥＤ２０１では、基板２０２に第１半導体発光素子２０３が実装される。但し、本実施例では、基板２０２の基板本体２０２ａに、放熱性に優れた金属製基板を用いている。この金属製基板としては、アルミ製基板や銅製基板など、放熱性に優れたものを用いるのが好ましいが、中でも、コスト、軽量性及び放熱性の観点からアルミ製基板が好適である。そして、このような金属製の基板本体２０２ａを用いることから、第１半導体発光素子２０３が実装される基板２０２の面には、電気絶縁層２０２ｂを基板本体２０２ａとの間に介在させて配線パターン２０９及び配線パターン２１０が形成されている。なお、基板本体２０２ａの材質は、このような金属製基板に限定されるものではなく、前述した実施例のＬＥＤ発光装置１と同様に、電気的絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックなどの電気的絶縁性を有する材料を用いてもよい。
【０１３４】
前述した実施例のＬＥＤ発光装置１における第１半導体発光素子３と同じく、第１半導体発光素子２０３は、４６０ｎｍのピーク波長を有した青色光を発するＬＥＤチップである。このようなＬＥＤチップとして、例えば、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップなどがある。なお、第１半導体発光素子２０３の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップを用いることができる。本実施例において第１半導体発光素子２０３が発する光のピーク波長は、前述した第１実施例のＬＥＤ発光装置１における第１半導体発光素子３と同じく、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましく、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲内にあるのがより好ましい。
【０１３５】
第１半導体発光素子２０３は、駆動電流を供給するための２つの電極のうちの一方（例えばｐ電極）を上面に有すると共に、他方（例えばｎ電極）を下面に有し、上面の電極が金属ワイヤ２０３ａによって配線パターン２０９に接続されると共に、下面の電極が共晶ハンダ２０３ｂを用いて配線パターン２１０に直接的に接続されている。なお、基板２０２への第１半導体発光素子２０３の実装方法は、これに限定されるものではなく、第１半導体発光素子２０３に設けられる電極の位置などに応じて適切は方法を選択可能である。例えば、第１半導体発光素子２０３を基板２０２の所定位置に接着固定した後、第１半導体発光素子２０３の上面側に位置する２つの電極を、金属ワイヤによって基板２０２の配線パターン２０９及び２１０と接続するダブルワイヤボンディングや、前述した第１実施例のように、第１半導体発光素子２０３の下面側に位置する２つの電極を、金属バンプを介して配線パターン２０９及び２１０と接続するフリップチップ実装などを採用することが可能である。
【０１３６】
一方、第２ＬＥＤ３０１に設けられる第２半導体発光素子３０３は、前述した第１実施例のＬＥＤ発光装置１における第２半導体発光素子４と同じく、４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップであって、例えば、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられるＧａＮ系ＬＥＤチップなどがある。なお、第２半導体発光素子３０３の種類や発光波長特性も、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施例において第２半導体発光素子３０３が発する光のピーク波長は、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。なお、第２半導体発光素子３０３は、上述したような基板２０２への第１半導体発光素子２０３の実装と同様の方法で基板３０２に実装される。また、基板３０２は、上述した基板２０２と同様に構成されており、基板２０２と一体的に構成されるのが好ましい。但し、基板３０２と基板２０２とは、それぞれ別体で設けられてもよい。
【０１３７】
図１１に示すように、基板２０２に実装された第１半導体発光素子２０３に対し、第１蛍光部材（第１波長変換部材）２１１が設けられる。第１蛍光部材２１１は、例えばディスペンサを用い、第１半導体発光素子２０３を覆うようにして設けられる。一方、図１２に示すように、基板３０２に実装された第２半導体発光素子３０３に対し、第２蛍光部材（第２波長変換部材）３１１が設けられる。第２蛍光部材３１１も、例えばディスペンサを用い、第２半導体発光素子３０３を覆うようにして設けられる。
【０１３８】
第１蛍光部材２１１は、前述の第１実施例におけるＬＥＤ発光装置１の第１蛍光部材１１と同様に構成され、第１半導体発光素子２０３が発する青色光の一部を波長変換して黄色光を放射する第１蛍光体２１３が第１充填材２１４内に分散保持されている。また、第２ＬＥＤ３０１における第２蛍光部材３１１も、前述の実施例におけるＬＥＤ発光装置１の第２蛍光部材１２と同様に構成され、第２半導体発光素子３０３が発する近紫外光を波長変換して白色光を放射する第２蛍光体３１３が第２充填材３１４内に分散保持されている。
【０１３９】
このようにして構成される第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１を組み合わせてＬＥＤ発光装置を構成することにより、前述した第１実施例と同様にして、第１蛍光部材２１１からの白色光の強度と、第２蛍光部材３１１からの白色光の強度との比率を調整することで、メラトニンの分泌抑制効果を強めたり弱めたりすることが可能なＬＥＤ発光装置が得られる。従って、前述の第１実施例と同様に、このＬＥＤ発光装置を駆動ユニット１０１と組み合わせて照明装置を構成すれば、前述した実施例の照明装置１００と同様の効果を得ることができる。
【０１４０】
特に、本実施例の場合には、個々の半導体発光素子にそれぞれ別個の蛍光部材を設けるようにしているので、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１のレイアウトの自由度が増し、照明装置に関して設置スペースの大きさ、形状、位置などに制限がある場合においても、その様な制限に柔軟に対応して高密度に第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１を配置することが可能である。特に、第１ＬＥＤ２０１と第２ＬＥＤ３０１とを混在させて分散配置すれば、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１のそれぞれから発せられる白色光の合成を更に良好に行うことができる。
【０１４１】
このような分散配置の一例を図１３に示す。図１３の例では、図１３の横方向の列で見た場合に、第１ＬＥＤ２０１と第２ＬＥＤ３０１とが交互に配列され、隣り合う２つの列では各列の方向に各発光源の半径分ずつ位置がずれているので、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１を高密度に配置しながら、両者が放射する白色光を良好に合成できるようになっている。なお、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１の配置は、これに限定されるものではなく、必要に応じて様々に変更可能である。また、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１の形状も、これに限定されるものではなく、必要に応じて様々に変更可能である。
【０１４２】
なお、第１ＬＥＤ２０１及び第２ＬＥＤ３０１においても、前述した実施例における第１蛍光体１３及び第２蛍光体１５の変形例を同様に適用することが可能である。即ち、第１ＬＥＤ２０１においては、黄色蛍光体に代えて、橙色蛍光体、或いは赤色蛍光体と緑色蛍光体とを第１蛍光体２１３に用いてもよい。また、第２ＬＥＤ３０１においては、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体に代えて、赤色蛍光体及び青緑色蛍光体、或いは青色蛍光体及び黄色蛍光体を第２蛍光体３１３として用いてもよい。
【０１４３】
以上で本発明の各実施例及びその変形例に係る擬似窓装置についての説明を終えるが、本発明はこれら実施例及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することのない限り、様々に変更することが可能である。
【０１４４】
例えば、第１実施例では、第１ＬＥＤ１７から放射される白色光の色温度と、第２ＬＥＤ１８から放射される白色光の色温度とを実質的に同一としたが、視覚的に認識可能な程度に異ならせてもよい。この場合、それぞれの白色光の強をの比率を変化させたり、いずれか一方から他方へと切り換えた場合に、色温度の変化を実感することによって、メラトニンの分泌抑制効果の強弱を変化させるように照明光の切り換えがあったことを積極的に知らせることができる。即ち、照明装置から放射されている照明光が覚醒状態に適したものと、安眠や精神状態のリラックスに適したものとの間で切り換えられたことを積極的に知らせるのが好ましい場合には、このような照明装置が有効である。
【０１４５】
また、第１実施例では、第１ＬＥＤ１７から得られる白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８から得られる白色光の全光束の上限とを実質的に同じにすることで、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光の強度との比率を調整する際の、明るさの変動やに起因した違和感をなくすようにした。しかしながら、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光の全光束の上限とを相違するようにすることも可能である。この場合も、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の方が、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光に比べ、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きくなるように、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光の全光束の上限とをそれぞれ設定すれば、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光の強度との比率を調整することにより、前述した第１実施例と同様に、覚醒状態に適した照明光と、安眠や精神状態のリラックスに適した照明光との間での調整が可能となる。
【０１４６】
この場合には、第１ＬＥＤ１７から得られる白色光の全光束の上限と、第２ＬＥＤ１８から得られる白色光の全光束の上限とが相違するので、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光の強度と、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光の強度との比率の調整に伴い、照明光の明るさが変動することになる。しかし、第１ＬＥＤ１７が放射する白色光は、第２ＬＥＤ１８が放射する白色光に比べて、全光束あたりの４４５ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域の分光成分のエネルギ強度が大きいので、単一種類の光源のみを用いて、この波長領域の強度を調整する場合に比べれば、ＬＥＤ発光装置１が放射する光の全光束の変動を低く抑えることができる。従って、この場合にも、第１ＬＥＤ１７からの白色光の強度と第２ＬＥＤ１８からの白色光の強度とを調整する際の、照明光の明るさの変動に起因する違和感をなくすことが可能であり、適切な明るさの照明光を確保することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１    ＬＥＤ発光装置
２    基板
３    第１半導体発光素子
４    第２半導体発光素子
５    リフレクタ（壁部材）
６    仕切り部材
１１    第１蛍光部材（第１波長変換部材）
１２    第２蛍光部材（第２波長変換部材）
１７    第１ＬＥＤ
１８    第２ＬＥＤ
１００    照明装置
１０１    駆動ユニット（駆動制御手段）
１０５    モードスイッチ（操作部材）
２０１    第１ＬＥＤ
２０２    基板
２０３    第１半導体発光素子
２１１    第１蛍光部材（第１波長変換部材）
３０１    第２ＬＥＤ
３０２    基板
３０３    第２半導体発光素子
３１１    第２蛍光部材（第２波長変換部材）
【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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【図１２】
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【図１３】
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