(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた演色性を確保しながら、色温度調整時の不適切な光束の減少を抑制可能とし、発光装置の製造コストを抑制しつつ、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を発光させることができる照明方法を提供する。【解決手段】配線基板と、配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置され、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、配線基板を介し、ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部１５と、外部から入力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部１６と、を有し、制御部１６は、調光レベルに応じてＬＥＤ群の点灯開始時期を独立に制御する。【選択図】図７
2012199218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光レベルの変動にともなって明るさが変動する発光装置であって、
配線基板と、
前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、
前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、
前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、
外部から入力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記調光レベルに応じて前記ＬＥＤ群の点灯開始時期を独立に制御することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤチップは、３以上のＬＥＤ群に区分されることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのにともない、点灯しているＬＥＤ群を増加させることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記調光レベルに対応して導通位相角が変化する電圧波形である制御信号を受信して前記導通位相角を検出する位相角検出器と、前記導通位相角に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択する選択回路と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記調光レベルに対応して振幅電圧値が変化する電圧波形である制御信号を受信し、前記振幅電圧値に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項８】
配線基板と、
前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、
前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、
前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、
外部から入力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数の波長変換領域から放射される一次光を合成してなる合成白色光の輝度が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記複数のＬＥＤチップ及び前記波長変化部材は離間して設けられ、
前記ＬＥＤ群の各々と、前記ＬＥＤ群毎に対応する前記波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、
前記複数の発光ユニットの各々は、一体的に設けられるとともに発光ユニット群を形成することを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記波長変化部材は前記複数のＬＥＤチップを覆うように設けられ、
前記ＬＥＤ群の各々と、前記ＬＥＤ群毎に対応する前記波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、
前記複数の発光ユニットの各々は、別体で設けられるとともに発光ユニット群を形成することを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記複数のＬＥＤチップ及び前記波長変換部材によって１つのパッケージが形成され、
前記パッケージを複数有することを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１３】
配線基板と、
前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、
前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、
前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、
前記一次光を合成して所望の輝度を有する合成白色光が得られるように指示を与える指示部と、
前記指示部からの指示に応じ、前記合成白色光の輝度を変化させるための制御信号を出力する調光部と、
前記調光部から出力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする照明システム。
【請求項１４】
前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする請求項１３に記載の照明システム。
【請求項１５】
前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのにともない、点灯しているＬＥＤ群を増加させることを特徴とする請求項１４に記載の照明システム。
【請求項１６】
前記制御信号は、電圧波形であるとともに前記指示部からの指示に従って導通位相角が変化し、
前記制御部は、前記導通位相角を検出する位相角検出器及び前記導通位相角に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択する選択回路を含むことを特徴とする請求項１３に記載の照明システム。
【請求項１７】
前記制御信号は、電圧波形であるとともに前記指示部からの指示に従って振幅電圧値が変化し、
前記制御部は、前記振幅電圧値に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択することを特徴とする請求項１３に記載の照明システム。
【請求項１８】
前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇する方向に調光レベルが変化するのに従い、前記ＬＥＤ群毎に供給される前記駆動電流の総和を増加させることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１に記載の照明システム。
【請求項１９】
前記制御部は、目標相関色温度Ｔに応じて目標光束Φを変化させ、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47}
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標相関色温度及び目標全光束を設定することを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１に記載の照明システム。
【請求項２０】
複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップに対して前記ＬＥＤ群毎に独立して電流を供給して前記ＬＥＤ群毎に発光させ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割され且つ前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有する波長変換部材にＬＥＤチップが発する光を供給し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射させて前記一次光を合成して合成白色光を形成する照明方法であって、
前記合成白色光の輝度を上昇させることに従い、前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御して前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする照明方法。
【請求項２１】
前記合成白色光の輝度を上昇させることに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする請求項２０に記載の照明方法。
【請求項２２】
それぞれ発する光の色度が異なる２以上の発光ユニットからなり、前記発光ユニットのそれぞれから放射される一次光を合成した合成光を放射する発光ユニット群と、
前記発光ユニット群から放射される合成光の色度点が、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において第１色温度から前記第１色温度より高い第２色温度までの範囲で予め設定された、制御曲線上に位置するように、前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する制御手段と、を備えた発光装置であって、
前記制御手段は、前記発光ユニット群から放射する合成光の目標全光束φ又は目標相関色温度Ｔの一方を設定するとともに前記一方に応じて他方を設定する目標値設定部と、前記発光ユニット群から放射される合成光の色温度及び全光束が前記目標値設定部によって設定された前記目標全光束φ及び前記目標相関色温度Ｔとなるように前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する発光制御部と、を備え、
前記目標設定部は、前記目標相関色温度Ｔを少なくとも３５００Ｋから４５００Ｋの範囲内において順次変化させるとともに、前記合成光が照射される被照射物の前記発光装置に対する要求照度に対応させて４５００Ｋにおける前記目標全光束φを３５００Ｋにおける前記目標全光束φに対して２倍以上３０倍以下に設定することを特徴とする発光装置。
【請求項２３】
前記目標設定部は、３５００Ｋにおける前記被照射物の照度が１００Ｌｕｘから５００Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける前記被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように前記目標全光束φを設定することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項２４】
前記目標設定部は、前記目標相関色温度Ｔを２０００Ｋから４５００Ｋの範囲内において順次変化させるとともに、前記要求照度の範囲に対応させて４５００Ｋにおける前記目標全光束φを２０００Ｋにおける前記目標全光束φに対して１０倍以上１００倍以下に設定することを特徴とする請求項２２又は２３に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記目標設定部は、２０００Ｋにおける前記被照射物の照度が１５Ｌｕｘから２０Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける前記被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように前記目標全光束φを設定することを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項２６】
前記目標値設定部は、前記目標相関色温度Ｔの下限から上限までの設定範囲内において、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標全光束φを設定することを特徴とする請求項２２乃至２５のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項２７】
前記発光ユニットは３以上であることを特徴とする請求項２２乃至２６のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項２８】
それぞれ発する光の色度が異なる３以上の発光ユニットからなり、前記発光ユニットのそれぞれから放射される一次光を合成した合成光を放射する発光ユニット群と、前記発光ユニット群から放射される合成光の色度点が、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において第１色温度から前記第１色温度より高い第２色温度までの範囲で予め設定された、上方に凸の制御曲線上に位置するように、前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する制御手段と、を備えた発光装置であって、
前記制御手段は、前記発光ユニット群から放射する合成光の目標相関色温度Ｔ及び目標全光束φ設定する目標値設定部と、前記発光ユニット群から放射する合成光の色温度及び全光束が、前記目標値設定部によって設定された前記目標相関色温度Ｔ及び前記目標全光束φとなるように前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する発光制御部と、を有し、
前記目標値設定部は、前記目標相関色温度Ｔに応じて前記目標光束Φを変化させ、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標相関色温度Ｔ及び前記目標全光束φを設定し、
前記ＸＹ色度図において、前記発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度点を頂点として形成される多角形に前記制御曲線が包含されるように、前記発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度が定められていることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光領域から近紫外領域までの間における所定波長範囲の光を発するＬＥＤチップと、このＬＥＤチップが発する光を波長変換する波長変換部材とを用いた発光装置、これを用いた照明システム、及び複数のＬＥＤチップから放出される光を波長変換部材によって波長変換するとともに合成して所望の合成光を形成するための照明方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置の光源として白熱電球や蛍光灯が従来より広く用いられている。近年では、これらに加え、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）等の半導体発光素子を光源とした発光装置が開発され使用されつつある。これらの半導体発光素子では、様々な発光色を得ることが可能であるため、発光色の異なる複数の半導体発光素子を組み合わせ、それぞれの発光色を合成して所望の色の放射光を得るようにした発光装置も開発され使用され始めている。
【０００３】
例えば、発光色が赤色のＬＥＤチップを用いた赤色ＬＥＤと、発光色が緑色のＬＥＤチップを用いた緑色ＬＥＤと、発光色が青色のＬＥＤチップを用いた青色ＬＥＤとを組み合わせ、各ＬＥＤに供給す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り、所望の白色光を放射させるようにした発光装置が特許文献１に開示されている。
【０００４】
元来、ＬＥＤチップ自体の発光スペクトル幅は比較的狭いため、ＬＥＤチップ自体が発する光をそのまま照明に用いた場合、一般的な照明光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、ＬＥＤチップ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、波長変換によって得られた光を放射するようにしたＬＥＤが開発され、このようなＬＥＤを組み合わせた発光装置が、例えば特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献２の発光装置では、発光色が青色のＬＥＤチップを用いた青色ＬＥＤに加え、同様のＬＥＤチップに、このＬＥＤチップが発した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、同様のＬＥＤチップに、このＬＥＤチップが発した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、発光装置が放射する光に優れた演色性を確保すると共に、各ＬＥＤの光出力を調整することで、発光装置が放射する光の色を多彩に変化させることができるようにしている。
【０００６】
一般的に、発光装置や照明装置においては様々な色温度の白色光が得られるように調整可能であるのが好ましい。しかしながら、特許文献２の発光装置のように、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所望の発光色を得るようにした場合、例えば白色光の色温度を所定範囲内で変更可能とするには、それぞれのＬＥＤに供給する駆動電流を適切に調整するための複雑な制御が必要となる。
【０００７】
また、近年においては、白熱電球以外の発光装置において、発光強度及び色温度を同時に変化させて所望の発光強度及び色温度を有する白色光を得ることが要求されている。すなわち、発光強度及び色温度を同時に制御し、所望の発光強度に対して最適な色温度を有する白色光が得られるような制御が要求されている。しかしながら、特許文献２のような発光装置では、複雑な制御動作によって所望の色温度を有する白色光を得ることができるものの、上述したような所望の発光強度に対して最適な色温度を有する白色光が得られるように制御することは困難である。このような要求に対応すべく、発光強度及び色温度を同時に制御して所望の発光強度及び色温度を備えることができる発光装置が、例えば特許文献３に開示されている。
【０００８】
特許文献３の発光装置では、色温度の異なる白色光を放射する複数の発光源と、所望の発光強度が得られるように交流電圧源から供給された電圧波形を制御して調光する調光装置と、調光レベルに係わる位相角を検出する位相角検出器と、位相角検出装置から供給される位相角情報に基づいて発光源のそれぞれに供給する駆動電流の量を決定するドライバ制御部と、ドライバ制御部の指示に応じて発光源のそれぞれに所定の駆動電流を供給するドライバと、が用いられている。このように、特許文献３の発光装置では、発光源毎に供給する駆動電流の量を発光強度に係わる位相角情報に応じて決定しているため、発光強度に適した色温度を有する白色光を得ることが可能になる。
【０００９】
また、特許文献４の照明装置では、第１色温度の白色光を発する第１発光装置と、第２色温度より高い第２色温度の白色光を発する第２発光装置とが用いられる。そして、第１及び第２発光装置のそれぞれの発光色を、ＣＩＥ（１９７６）Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系色度図において黒体輻射軌跡からの偏差Δｕｖが−０．０２〜＋０．０２の範囲内となるように定め、第１及び第２発光装置のそれぞれが発する光の強度を調整することにより、照明装置から発せられる合成光の色温度を第１色温度から第２色温度までの範囲で変更できるようにすると共に、違和感のない自然な白色光を得るようにしている。
【００１０】
このような照明装置から発せられる白色光の色度は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において、第１発光装置が発する光の色度点と、第２発光装置が発する光の色度点とを結ぶ線上を移動していくため、黒体輻射軌跡から大きくずれることがなく、違和感のない良好な白色光が得られる。しかしながら、このＸＹ色度図において黒体輻射軌跡は上に凸の曲線となるのに対し、第１発光装置が発する光の色度点と、第２発光装置が発する光の色度点とを結ぶ線は直線となるため、色温度によっては黒体輻射軌跡からの偏差が大きくなる。従って、このような照明装置においては、良好な白色光を得るため、更なる改善の余地がある。
【００１１】
そこで、特許文献４には、この点を考慮した照明装置も提案されている。即ち、第１及び第２発光装置に加え、色温度が第１色温度と第２色温度との中間にあって、黒体輻射軌跡からの偏差Δｕｖが−０．０２〜＋０．０２の範囲内となる発光色の第３発光装置を用いた照明装置が提案されている。この照明装置では、第１〜第３発光装置がそれぞれ発する光の強度を調整することで、照明装置から発せられる白色光の色度を、より一層良好に黒体輻射軌跡に近似して変化させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】米国特許第７２８８９０２号明細書
【特許文献４】国際公開第２００９／０６３９１５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献３に開示されたような発光装置では、全ての発光源が調光レベルの全範囲において光を放出しているため、調光レベルの全範囲において複数の発光源から放出される光の合成を考慮する必要があり、所望の色温度を有する白色光を得るためには、各発光源に供給する駆動電流の算出工程が常に複雑になるという問題がある。かかる問題は、発光源が増加するとより顕著に生じることになる。更に、特許文献３に開示されたような発光装置においては、上述したような駆動電流の算出工程が常に複雑となるため、ドライバ制御部及びドライバへの負担が大きくなる。このようなドライバ制御部及びドライバへの負担を低減するためには、高い処理能力を有するドライバ制御部及びドライバが必要となるが、発光装置の製造コストが増加する問題を引き起こすことになる。
【００１４】
また、特許文献４の照明装置では、照明装置から発せられる白色光の色温度が可変となっているものの、白色光の色温度を変化させたときに、これに応じて輝度が適切に変化しないために、色温度が低いときに輝度が高すぎたり、色温度が高いときに輝度が低すぎたりすることにより、色温度の変化を人間が必ずしも心地よく感じないという問題点が生じる。
【００１５】
更に、範囲の下限色温度である第１色温度の白色光を発する第１発光装置を用いているため、照明装置から第１色温度の白色光を放射させる場合には、第１発光装置から発せられた白色光のみが用いられ、第２及び第３発光装置は消灯した状態となる。従って、このように照明装置から第１色温度の白色光を放射させる場合、或いは第１色温度に近い色温度の白色光を放射させる場合は、照明装置から得られる照明光の全光束が過度に低下してしまうという問題が生じる。
【００１６】
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、優れた演色性を確保しながら、色温度調整時の不適切な光束の減少を抑制可能な発光装置を提供すること、すなわち、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することができる発光装置及びこれを用いた照明システムを提供することになる。また、その目的とするところは、発光装置の製造コストを抑制しつつ、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を発光させることができる照明方法を提供することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、調光レベルの変動にともなって明るさが変動する発光装置であって、配線基板と、前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、外部から入力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記調光レベルに応じて前記ＬＥＤ群の点灯開始時期を独立に制御することを特徴とする。
【００１８】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させてもよい。
【００１９】
上述した発光装置において、前記複数のＬＥＤチップは、３以上のＬＥＤ群に区分されてもよい。
【００２０】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させてもよい。
【００２１】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記電流供給部から前記複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのにともない、点灯しているＬＥＤ群を増加させてもよい。
【００２２】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記調光レベルに対応して導通位相角が変化する電圧波形である制御信号を受信して前記導通位相角を検出する位相角検出器と、前記導通位相角に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択する選択回路と、を含んでも良い。
【００２３】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記調光レベルに対応して振幅電圧値が変化する電圧波形である制御信号を受信し、前記振幅電圧値に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択してもよい。
【００２４】
また、上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、配線基板と、前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、外部から入力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数の波長変換領域から放射される一次光を合成してなる合成白色光の輝度が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする。
【００２５】
上述した発光装置において、前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させてもよい。
【００２６】
上述した発光装置において、前記複数のＬＥＤチップ及び前記波長変化部材は離間して設けられ、前記ＬＥＤ群の各々と、前記ＬＥＤ群毎に対応する前記波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、前記複数の発光ユニットの各々は、一体的に設けられるとともに発光ユニット群を形成してもよい。
【００２７】
上述した発光装置において、前記波長変化部材は前記複数のＬＥＤチップを覆うように設けられ、前記ＬＥＤ群の各々と、前記ＬＥＤ群毎に対応する前記波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、前記複数の発光ユニットの各々は、別体で設けられるとともに発光ユニット群を形成してもよい。
【００２８】
上述した発光装置において、前記複数のＬＥＤチップ及び前記波長変換部材によって１つのパッケージが形成され、前記パッケージを複数有してもよい。
【００２９】
また、具体的な照明システムの構成として、例えば、配線基板と、前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割されており、前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップが発する光を波長変換し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する波長変換部材と、前記配線基板を介し、前記ＬＥＤ群毎に独立して前記ＬＥＤチップに駆動電流を供給する電流供給部と、前記一次光を合成して所望の輝度を有する合成白色光が得られるように指示を与える指示部と、前記指示部からの指示に応じ、前記合成白色光の輝度を変化させるための制御信号を出力する調光部と、前記調光部から出力される制御信号に応じて前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、前記ＬＥＤ群を順次点灯させる。
【００３０】
上述した照明システムにおいて、前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させてもよい。
【００３１】
上述した照明システムにおいて、前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇するのにともない、点灯しているＬＥＤ群を増加させてもよい。
【００３２】
上述した照明システムにおいて、前記調光部から出力される制御信号が、電圧波形であるとともに前記指示部からの指示に従って導通位相角が変化してもよく、前記制御部は、前記導通位相角を検出する位相角検出器及び前記導通位相角に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択する選択回路を含んでもよい。
【００３３】
上述した照明システムにおいて、前記調光部から出力される制御信号が、電圧波形であるとともに前記指示部からの指示に従って振幅電圧値が変化してもよく、前記制御部は、前記振幅電圧値に応じて点灯させるＬＥＤ群を選択してもよい。
【００３４】
上述した照明システムにおいて、前記制御部は、前記合成白色光の輝度が上昇する方向に調光レベルが変化するのに従い、前記ＬＥＤ群毎に供給される前記駆動電流の総和を増加させてもよい。
【００３５】
上述した照明システムにおいて、前記制御部は、目標相関色温度Ｔに応じて目標光束Φを変化させ、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47}
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標相関色温度及び目標全光束を設定してもよい。
【００３６】
更に、上述した目的を達成するための照明方法は、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップに対して前記ＬＥＤ群毎に独立して電流を供給して前記ＬＥＤ群毎に発光させ、前記複数のＬＥＤチップに対応して複数の波長変換領域に分割され且つ前記複数の波長変換領域が前記ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、前記波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有する波長変換部材にＬＥＤチップが発する光を供給し、前記波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射させて前記一次光を合成して合成白色光を形成し、前記合成白色光の輝度を上昇させることに従い、前記ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御して前記ＬＥＤ群を順次点灯させることを特徴とする。
【００３７】
上述した照明方法において、前記合成白色光の輝度を上昇させることに従い、色温度の低い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群から色温度の高い前記一次光を放射する前記波長変換領域に対応する前記ＬＥＤ群にかけ、前記ＬＥＤ群を順次点灯させてもよい。
【００３８】
また、上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、それぞれ発する光の色度が異なる２以上の発光ユニットからなり、前記発光ユニットのそれぞれから放射される一次光を合成した合成光を放射する発光ユニット群と、前記発光ユニット群から放射される合成光の色度点が、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において第１色温度から前記第１色温度より高い第２色温度までの範囲で予め設定された、制御曲線上に位置するように、前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する制御手段と、を備えた発光装置であって、前記制御手段は、前記発光ユニット群から放射する合成光の目標全光束φ又は目標相関色温度Ｔの一方を設定するとともに前記一方に応じて他方を設定する目標値設定部と、前記発光ユニット群から放射される合成光の色温度及び全光束が前記目標値設定部によって設定された前記目標全光束φ及び前記目標相関色温度Ｔとなるように前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する発光制御部と、を備え、前記目標設定部は、前記目標相関色温度Ｔを少なくとも３５００Ｋから４５００Ｋの範囲内において順次変化させるとともに、前記合成光が照射される被照射物の前記発光装置に対する要求照度に対応させて４５００Ｋにおける前記目標全光束φを３５００Ｋにおける前記目標全光束φに対して２倍以上３０倍以下に設定することを特徴とする。
【００３９】
上述した発光装置において、前記目標設定部は、３５００Ｋにおける前記被照射物の照度が１００Ｌｕｘから５００Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける前記被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように前記目標全光束φを設定してもよい。
【００４０】
上述した発光装置において、前記目標設定部は、前記目標相関色温度Ｔを２０００Ｋから４５００Ｋの範囲内において順次変化させるとともに、前記要求照度の範囲に対応させて４５００Ｋにおける前記目標全光束φを２０００Ｋにおける前記目標全光束φに対して１０倍以上１００倍以下に設定してもよい。
【００４１】
上述した発光装置において、前記目標設定部は、２０００Ｋにおける前記被照射物の照度が１５Ｌｕｘから２０Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける前記被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように前記目標全光束φを設定してもよい。
【００４２】
上述した発光装置において、前記目標値設定部は、前記目標相関色温度Ｔの下限から上限までの設定範囲内において、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標全光束φを設定してもよい。
【００４３】
具体的な構成において、前記発光ユニットは３以上であることが好ましい。
【００４４】
また、上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、それぞれ発する光の色度が異なる３以上の発光ユニットからなり、前記発光ユニットのそれぞれから放射される一次光を合成した合成光を放射する発光ユニット群と、前記発光ユニット群から放射される合成光の色度点が、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において第１色温度から前記第１色温度より高い第２色温度までの範囲で予め設定された、上方に凸の制御曲線上に位置するように、前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する制御手段と、を備えた発光装置であって、前記制御手段は、前記発光ユニット群から放射する合成光の目標相関色温度Ｔ及び目標全光束φ設定する目標値設定部と、前記発光ユニット群から放射する合成光の色温度及び全光束が、前記目標値設定部によって設定された前記目標相関色温度Ｔ及び前記目標全光束φとなるように前記発光ユニットのそれぞれの発光を制御する発光制御部と、を有し、前記目標値設定部は、前記目標相関色温度Ｔに応じて前記目標光束Φを変化させ、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
を成立させる定数Ａ０が存在するように、前記目標相関色温度Ｔ及び前記目標全光束φを設定し、前記ＸＹ色度図において、前記発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度点を頂点として形成される多角形に前記制御曲線が包含されるように、前記発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度が定められていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の発光装置によれば、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することが可能となる。
【００４６】
また、上述した発光装置において、複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのに従って、当該ＬＥＤ群を順次点灯させる場合、発光装置から放射される合成白色光の輝度を上昇させるとともに、当該輝度の上昇に適合するように当該合成白色光の色温度を変化させることができる。
【００４７】
また、上述した発光装置において、複数のＬＥＤチップが３以上のＬＥＤ群に区分される場合、発光装置から放射される合成光白色光をＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における黒体輻射軌跡に沿って変化させることができる。
【００４８】
また、上述した発光装置において、合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を制御部によって順次点灯させた場合、発光装置から放射される合成白色光の輝度を上昇させるとともに、当該輝度の上昇に適合するように当該合成白色光の色温度を変化させることができる。
【００４９】
また、上述した発光装置において、ＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するのにともない、点灯しているＬＥＤ群を増加させる場合、発光装置から放射される合成白色光の輝度を上げつつ、合成白色光の色温度を変化させることができる。
【００５０】
また、本発明の発光装置においては上述した制御信号が電圧波形であるため、既存の照明システムを利用して、本発明の発光装置を使用することができる。
【００５１】
発光装置のより具体的な構成として、複数のＬＥＤチップ及び波長変化部材が離間して設けられ、ＬＥＤ群の各々と、当該ＬＥＤ群毎に対応する波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、複数の発光ユニットの各々は一体的に設けられるとともに発光ユニット群を形成する場合には、発光ユニット群の取り扱いが容易となり、発光装置の製造工数や製造コストを低減することが可能となる。
【００５２】
発光装置のより具体的な構成として、波長変化部材が複数のＬＥＤチップを覆うように設けられ、ＬＥＤ群の各々と、当該ＬＥＤ群毎に対応する波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、複数の発光ユニットの各々は別体で設けられるとともに発光ユニット群を形成する場合には、各発光ユニットの配置の自由度が増大する。
【００５３】
また、本発明の照明システムによれば、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することが可能となる。
【００５４】
また、上述した照明システムにおいて、合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を制御部によって順次点灯させるため、当該照明システムから供給される合成白色光の輝度を上昇させた場合、当該輝度の上昇に適合するように当該合成白色光の色温度を変化させることができる。
【００５５】
更に、本発明の照明方法によれば、発光装置の製造コストを抑制しつつ、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を発光させることができる。
【００５６】
また、上述した照明方法において、合成白色光の輝度を上昇させることに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を順次点灯させた場合、照明方法によって得られる合成白色光は、調光により得られる所望の輝度に適した色温度を有することになる。
【００５７】
本発明の発光装置においては、それぞれが発する一次光の色度が異なる３以上の発光ユニットによって発光ユニット群を構成し、発光ユニット群から放射される合成光の色度点が、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において第１色温度から第２色温度までの範囲で予め設定された上方に凸の制御曲線上に位置するように、制御手段が発光ユニットの発光を制御する。このとき、ＸＹ色度図において発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度点を結んで形成される多角形に制御曲線が包含されるように、発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度が定められているため、発光装置から放射される光を所望の色度に制御することができる。例えば、黒体輻射軌跡に沿わせて調色・調光することにより、より快適な照明を提供することが可能となる。
【００５８】
また、発光ユニット群から放射する合成光の色温度が制御手段の目標値設定部によって設定された目標相関色温度となるように、発光制御部が各発光ユニットの発光を制御するため、目標相関色温度に対応する発光ユニットの発光制御量を発光ユニット毎に予め記憶装置に記憶しておけば、目標相関色温度から発光制御量を繰り返し演算する必要がなくなり、制御手段の演算負荷を低減することができる。
【００５９】
更に、発光制御部が目標値設定部によって設定された目標相関色温度に基づき各発光ユニットの発光を制御する際に、発光ユニット群から放射される合成光の全光束を併せて制御するため、照明装置の照明光の色温度を様々に変化させる場合に、照明装置の使用目的や使用者の要求などに応じて照明光の全光束も併せて調整することが可能となる。例えば、白熱電球においては、その明るさを変化させた場合に、暗くなるほど色温度が低下していくので、このような白熱電球で得られる照明光の変化に似せて照明装置の照明光を変化させることにより、照明光を調整する際の違和感をなくすことも可能となる。或いは、照明装置の使用目的によっては、低色温度でもあまり明るさを低下させたくない場合もあり得るが、このような照明光の変化を実現することも可能となる。
【００６０】
更に、目標相関色温度Ｔに応じて目標光束Φを変化させ、不等式
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
を成立させる定数Ａ０が存在するように、目標相関色温度Ｔ及び目標全光束φを設定し、ＸＹ色度図において、発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度点を頂点として形成される多角形に制御曲線が包含されるように、発光ユニットのそれぞれが発する一次光の色度が定められているため、発光装置から得られる光は、色温度が変化する際に、常に快適性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施例に係る発光装置における発光光源の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の発光光源の概略平面図である。
【図３】図２中のIII−III線に沿う概略断面図である。
【図４】図３における要部の拡大断面図である。
【図５】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における、第１実施例に係る発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図である。
【図６】第１実施例で用いる蛍光部材の蛍光体混合比及び膜厚を示す表である。
【図７】第１実施例に係る照明システムの電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図８】第１実施例に係る照明システムで用いる操作部の一例を示す模式図である。
【図９】第１実施例に係る照明システムにおける調光レベルと、当該調光レベルごとに得られる合成白色光の発光強度との関係を示すグラフである。
【図１０】第１実施例に係る照明システムで得られる合成白色光の色温度と、合成白色光の全光束との関係を示すグラフである。
【図１１】第１実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示す表である。
【図１２】第１実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１３】第１実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１４】第１実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１５】本発明の第１実施例に係る発光装置に用いられるＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例を示す概略図である。
【図１６】本発明の第１実施例に係る発光装置の変形例における発光光源の構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第１実施例に係る発光装置の変形例において用いられるセル領域を示す模式図である。
【図１８】図１６の発光部におけるセル領域の配置例を部分的に示す模式図である。
【図１９】本発明の第２実施例に係る発光装置における発光光源の構成を示す斜視図である。
【図２０】図１９の発光光源の概略平面図である。
【図２１】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図である。
【図２２】第２実施例で用いる蛍光部材の蛍光体混合比及び膜厚を示す表である。
【図２３】第２実施例に係る照明システムの電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図２４】第２実施例に係る照明システムにおける調光レベルと、当該調光レベルごとに得られる合成白色光の発光強度との関係を示すグラフである。
【図２５】第２実施例に係る照明システムで得られる合成白色光の色温度と、合成白色光の全光束との関係を示すグラフである。
【図２６】第２実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示す表である。
【図２７】第２実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２８】第２実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２９】第２実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図３０】本発明の第２実施例に係る発光装置に用いられるＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例を示す概略図である。
【図３１】本発明の第３実施例に係る発光装置における発光光源の構成を示す斜視図である。
【図３２】図３１の発光光源の概略平面図である。
【図３３】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図である。
【図３４】第３実施例で用いる蛍光部材の蛍光体混合比及び膜厚を示す表である。
【図３５】第３実施例に係る照明システムの電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図３６】第３実施例に係る照明システムにおける調光レベルと、当該調光レベルごとに得られる合成白色光の発光強度との関係を示すグラフである。
【図３７】第３実施例に係る照明システムで得られる合成白色光の色温度と、合成白色光の全光束との関係を示すグラフである。
【図３８】第３実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示す表である。
【図３９】第３実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４０】第３実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４１】第３実施例に係る照明システムにおけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４２】本発明の第３実施例に係る発光装置に用いられるＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例を示す概略図である。
【図４３】図４３（ａ）は第２実施例に係る発光装置に駆動電流を流した場合の、発光装置から放射される合成白色光の色温度と全光束との関係を示すグラフであり、図４３（ｂ）は第３実施例に係る発光装置に駆動電流を流した場合の、発光装置から放射される合成白色光の色温度と全光束との関係を示すグラフである。
【図４４】第４実施例に係る発光装置における発光部の基本構成を示す斜視図である。
【図４５】図４４の発光部の平面図である。
【図４６】図４５中のXXXXVI-XXXXVI線に沿う断面図である。
【図４７】第４実施例に係る発光装置における発光部の変形例の概略平面図である。
【図４８】第４実施例に係る発光装置における発光部の変形例の概略平面図である。
【図４９】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図である。
【図５０】図４９に係る照明システムで得られる合成白色光の色温度と、合成白色光の全光束との関係を示すグラフである。
【図５１】第５実施例に係る照明装置における発光部の全体構成の概略を示す斜視図である。
【図５２】図５１の発光部の平面図である。
【図５３】図５２中のLIII−LIII線に沿う発光部の断面図である。
【図５４】図５３に示す発光部の断面の要部拡大図である。
【図５５】図５１の発光部における各波長変換領域のセル領域数の一例を示す表である。
【図５６】図５１の発光部におけるセル領域の配置例を部分的に示す模式図である。
【図５７】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図である。
【図５８】第５実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図５９】第５実施例に係る照明装置で用いる操作ユニットの一例を示す模式図である。
【図６０】第５実施例に係る照明装置で得られる照明光の色温度と、発光ユニット毎の供給電力、全供給電力及び照明光の全光束との関係を示すグラフである。
【図６１】第５実施例に係る照明装置の電気回路構成の変形例を示す電気回路図である。
【図６２】図６１の電気回路構成を用いる場合の、目標色温度に対応した発光ユニット毎の供給電力の一例を示す表である。
【図６３】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係の別例を示す要部拡大図である。
【図６４】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係の別例を示す要部拡大図である。
【図６５】第５実施例に係る照明装置における蛍光部材の第１変形例を示す平面図である。
【図６６】第５実施例に係る照明装置における蛍光部材の第２変形例としてセル領域の１つを示す平面図である。
【図６７】第２変形例の蛍光部材における図６６のセル領域の配置例を部分的に示す模式図である。
【図６８】第５実施例に係る照明装置における蛍光部材の第３変形例を示す平面図である。
【図６９】照明装置で実行する発光制御の第１変形例において用いる操作ユニットを示す模式図である。
【図７０】照明装置で実行する発光制御の第１変形例における、照明装置の照明光の色温度と全光束との関係の一例を示すグラフである。
【図７１】照明装置の照明光における色温度及び全光束の変化を快適なものとするための、目標色温度に対応した発光ユニット毎の供給電力の一例を示す表である。
【図７２】図７１の表に示す電力を各発光ユニットに供給した場合の、色温度と全光束との関係を示すグラフである。
【図７３】第６実施例に係る照明装置における発光部の基本構成を示す斜視図である。
【図７４】図７３の発光部の平面図である。
【図７５】図７４中のLXXV−LXXV線に沿う第１発光部の断面図である。
【図７６】図７４中のLXXV−LXXV線に沿う第２発光部の断面図である。
【図７７】第６実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図７８】第６実施例に係る照明装置における、第１発光部及び第２発光部の配置例を示す模式図である。
【図７９】第７実施例に係る照明装置における発光部の概略構成を示す平面図である。
【図８０】第７実施例に係る照明装置における発光部の全体構成を示す平面図である。
【図８１】第７実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図８２】第８実施例に係る照明装置における発光ユニットの基本構成を示す断面図である。
【図８３】第８実施例に係る照明装置における、第１〜第４発光ユニットの配置例を示す模式図である。
【図８４】図７１の表に示す電力を各発光ユニットに供給した場合の、色温度と照度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、いくつかの実施例に基づき詳細に説明する。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、その要旨を変更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、各実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による発光装置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おり、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場合がある。更に、各実施例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。
【００６３】
＜第１実施例＞
（発光部の構成）
図１は、本実施例に係る発光装置（照明装置）における発光部１の全体構成の概略を示す斜視図であり、図２は図１の発光部１の平面図である。なお、図１及び図２において、発光部１の幅方向をＸ方向、長手方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向と定義する。図１に示すように、発光部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配線基板２を備える。配線基板２のチップ実装面２ａには、等間隔で配線基板２の幅方向（すなわち、Ｘ方向）に４個、長手方向（すなわち、Ｙ方向）に５個の合計２０個の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）チップ３が配列されている。図１には示していないが、配線基板２には、これらＬＥＤチップ３のそれぞれに電力を供給するための配線パターンが形成され、後述する電気回路を構成している。
【００６４】
なお、配線基板２の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、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配線基板２の本体を形成してもよい。或いは、配線基板２のチップ実装面２ａにおける光の反射性を良くして発光部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。一方、より優れた放熱性を得るため、配線基板２の本体を金属製としてもよい。この場合には、配線基板２の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。
【００６５】
図１に示すように、ＬＥＤチップ３が実装された配線基板２のチップ実装面２ａに対向するように、ガラス製で板状の透光基板４が配設されている。なお、便宜上、図１では配線基板２と透光基板４とを離間して示しているが、後述するように、実際には配線基板２と透光基板４とは近接して配置される。なお、透光基板４の材質はガラスに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ３が発した光に対して透光性を有した樹脂などを用いて透光基板４を形成するようにしてもよい。
【００６６】
蛍光部材５は、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２の２つの波長変換領域に区分されている。このような蛍光部材５の区分に対応して、配線基板２に実装されている各ＬＥＤチップ３も、図１及び図２に示すように、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２の各位置に対応して各ＬＥＤ群に区分されている。すなわち、図２に示すように、発光部１を平面視した場合には（すなわち、発光部１のＸＹ平面図においては）、これら第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２の２つの波長変換領域に対応して、それぞれ１０個ずつのＬＥＤチップ３が配置されている。ここで、対応するとは、第１ＬＥＤ群Ｄ１に対向（すなわち、重複又はオーバーラップ）するように第１波長変換領域Ｐ１が設けられ、第２ＬＥＤ群Ｄ２に対向するように第２波長変換領域Ｐ２が設けられた状態をいう。以下において、これら波長変換領域毎に区別してＬＥＤチップ３を呼称する際には、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２に対応して、符号の末尾にそれぞれａ又はｂを付するものとする。以上のことから、第１波長変換領域Ｐ１に対応する位置にある１０個のＬＥＤチップ３ａが第１ＬＥＤ群Ｄ１を構成し、第２波長変換領域Ｐ２に対応する位置にある１０個のＬＥＤチップ３ｂが第２ＬＥＤ群Ｄ２を構成する。
【００６７】
従って、本実施例においては、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれと、これに対応する第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２との組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。すなわち、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第１波長変換領域Ｐ１が第１発光ユニットＵ１を構成し、第２ＬＥＤ群Ｄ２及び第２波長変換領域Ｐ２が第２発光ユニットＵ２を構成する。これら２つの発光ユニットを統合した発光部１が本発明の発光ユニット群に相当する。本実施例においては、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２は、一体的に設けられるとともに発光ユニット群である発光部１を構成している。なお、以下において、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のそれぞれが放射する一次光を合成してなるとともに発光部１から放射される光を合成白色光と称する。
【００６８】
図３は、図２中のIII−III線に沿う発光部１の断面図であり、図４は図３に示された断面図の要部拡大図である。図３に示すように、透光基板４は複数のスペーサ６を介して配線基板２に接合されており、これらスペーサ６を介在させることにより、図４に示すように、透光基板４と各ＬＥＤチップ３との間に空隙を設けている。
【００６９】
ここで設ける空隙は、ＬＥＤチップ３から発せられた光が、このＬＥＤチップ３に対応する位置にある蛍光部材５に確実に達するように予め算出された距離Ｌ１をもって設けられている。ＬＥＤチップ３を蛍光部材５にできるだけ近接させるようにすれば、ＬＥＤチップ３が発した光が蛍光部材５に確実に到達することになるが、ＬＥＤチップ３が蛍光部材５に近接しすぎると、ＬＥＤチップ３が発する熱により蛍光部材５が加熱されて波長変換機能や発光効率の低下を招いてしまうおそれがある。このため、このような過剰な温度上昇を防止する上で、ＬＥＤチップ３と蛍光部材５との間隔は０．０１ｍｍ以上であるのが好ましい。
【００７０】
また、発光部１に熱的な余裕があれば、このような空隙を設けず、透光基板４の第１の面４ａをＬＥＤチップ３に密着させてもよい。また、ＬＥＤチップ３と透光基板４とを離間する場合であっても、透光性を有したシリコーン樹脂、エポキシ樹脂或いはガラスなどで空隙を封止するようにしてもよい。こうすることにより、ＬＥＤチップ３からの光を効率よく蛍光部材５に導くことができる。
【００７１】
なお、本実施例では、透光基板４の第２の面４ｂに蛍光部材５を設けたが、透光基板５の第１の面４ａ、即ち配線基板２側の面に蛍光部材５を設けるようにしてもよい。この場合にも、本実施例と同様に蛍光部材５とＬＥＤチップ３との間に適切な空隙を設けることが可能であるが、熱的に余裕がある場合などには、蛍光部材５をＬＥＤチップ３に密着又はその直前まで近接させることも可能となる。
【００７２】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ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、ＬＥＤチップ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、本発明の要旨から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ＬＥＤチップ３が発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【００７３】
各ＬＥＤチップ３の配線基板２側に向く面には、ｐ電極７とｎ電極８とが設けられている。図４に示すＬＥＤチップ３の場合、配線基板２のチップ実装面２ａに形成されている配線パターン９にｐ電極７が接合されると共に、同じくチップ実装面２ａに形成された配線パターン１０にｎ電極８が接合されている。これらｐ電極７及びｎ電極８の配線パターン９及び配線パターン１０への接続は、図示しない金属バンプを介し、ハンダ付けによって行っている。他のＬＥＤチップ３も、それぞれのＬＥＤチップ３に対応して配線基板２のチップ実装面２ａに形成された配線パターンに、それぞれのｐ電極７及びｎ電極８が同様にして接合されている。
【００７４】
なお、ＬＥＤチップ３の配線基板２への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ３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、ＬＥＤチップ３を配線基板２の所定位置に接着固定した後、各ＬＥＤチップ３の２つ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してもよいし、一方の電極を上述のように対応する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対応する配線パターンに接続するようにしてもよい。
【００７５】
（蛍光部材）
上述したように、蛍光部材５は、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に対応して２つの第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２に区分されている。第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２は、ＬＥＤチップ３から放出された光を波長変換して種々の波長を有する光を放出する種々の蛍光体を分散保持している。種々の蛍光体としては、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体（第１蛍光体）、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体（第２蛍光体）、及びＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体（第３蛍光体）が用いられる。なお、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して橙色光を放射する橙色蛍光体（第４蛍光体）を更に用いてもよい。また、蛍光部材５は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を蛍光部材５から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、蛍光部材５は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。
【００７６】
ここで、上述した各蛍光体の具体例について以下に説明する。なお、これら蛍光体は、本実施例において好適な蛍光体を例示するものであるが、適用可能な蛍光体はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々な種類の蛍光体を適用することが可能である。
【００７７】
（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、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：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、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ（但し、Ｓｉの一部がＡｌやＮａで置換されていてもよい）がより好ましい。
【００７８】
（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。
【００７９】
（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（但し、その一部がＣａやＯで置換されていてもよい）が好ましい。
【００８０】
（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、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。
【００８１】
また、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２は、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の質量及び混合比率が異なっている。従って、波長変換されて第１波長変換領域Ｐ１から放射される赤色光、緑色光、及び黄色光、並びに波長変換されずに放射される青色光の比率と、波長変換されて第２波長変換領域Ｐ２から放射される赤色光、緑色光、及び黄色光、並びに波長変換されずに放射される青色光の比率とは異なる。このため、第１波長変換領域Ｐ１から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第２波長変換領域Ｐ２から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光とは、互いに異なる色温度を有することになる。
【００８２】
なお、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２において分散保持される蛍光体の種類数を互いに異なるようにしてもよい。例えば、第１波長変換領域Ｐ１のみに赤色蛍光体を分散保持させ、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれから放出される一次光の色温度を相違させてもよい。
【００８３】
次に、図５を参照しつつ、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２における蛍光体の混合比率の定め方を説明する。図５は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における黒体輻射軌跡ＢＬ周辺の要部拡大図である。本実施例にては、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第１波長変換領域Ｐ１からなる第１発光ユニットＵ１から放射される一次光が、図５中の色度点Ｔ１（約２７００Ｋ）の色度を有するように、第１波長変換領域Ｐ１における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。また、第２ＬＥＤ群Ｄ２及び第２波長変換領域Ｐ２からなる第２発光ユニットＵ２から放射される一次光が、図５中の色度点Ｔ２（約６５００Ｋ）の色度を有するように、第２波長変換領域Ｐ２における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。
【００８４】
なお、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のそれぞれから放射される一次光の色度点は、いずれもＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｙ値が０．６５以下であることが好ましい。ｙ値が０．６５を上回る場合には、各発光ユニットにおける可視光の取り出し効率が悪化し、発光装置全体として効率的に発光させることができなくなる。一方、青色光を発するＬＥＤチップ３に代えて、後述するような近紫外光を発するＬＥＤチップを用いた場合には、ｙ値が０．６５を上回っても差し支えない。
【００８５】
上述した方法によって各波長変換領域における蛍光体の混合比率を定めることにより、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の色温度を第１発光ユニットＵ１から放射される一次光の色温度よりも高くすることができる。
【００８６】
本実施例においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図６に示すように、第１波長変換領域Ｐ１における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２４：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０：０．９：０．１である。
【００８７】
更に、第１波長変換領域Ｐ１と第２波長変換領域Ｐ２は、異なる膜厚を有している。具体的には、図６に示すように、第１波長変換領域Ｐ１の膜厚は１１０μｍ、第２波長変換領域Ｐ２の膜厚は３５μｍである。
【００８８】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のそれぞれから放射される一次光の色温度が互いに異なるように設定されており、これら発光ユニットから放射される一次光を合成して得られる合成白色光が、発光装置から放射される。そこで、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のそれぞれから放射される一次光の全光束（すなわち、発光強度又は輝度）を変化させることにより、発光装置から放射される合成白色光の全光束を調整し、当該合成白色光の全光束に合わせて合成白色光の色温度を変化させ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放射するようにしている。以下において、上述したような所望の強度及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放射できるように構成された発光装置の電気回路について、図７を参照しつつ説明する。
【００８９】
図７は、本実施例に係る発光装置１１及び照明システム１２の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図７に示すように、照明システム１２は、電球又はハロゲンランプ等の種々の照明器具である発光装置１１と、発光装置１１に接続された調光部１３と、調光部１３に接続された指示部１４と、を有している。また、発光装置１１は、発光部１、電流供給部１５、制御部１６から構成されている。
【００９０】
発光部１は、上述した第１ＬＥＤ群Ｄ１のＬＥＤチップ３ａ及び第２ＬＥＤ群Ｄ２のＬＥＤチップ３ｂを有している。第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２の具体的な構成として、第１ＬＥＤ群Ｄ１の１０個のＬＥＤチップ３ａは、極性を同じくして互いに直列に接続されている。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ２の１０個のＬＥＤチップ３ｂも極性を同じくして互いに直列に接続されている。また、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２は、後述するスイッチ回路１５ｃを介し互いに並列に接続されている。なお、同一ＬＥＤ群内のＬＥＤチップ３の接続形態は、直列接続に限定されず、例えば、ＬＥＤチップ３の極性を同じくして互いに並列に接続するような並列接続であってもよい。
【００９１】
調光部１３は、指示部１４、電流供給部１５、制御部１６及び交流電圧源ＶＡＣに接続されている。調光部１３は、交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の波形の導通位相角を指示部１４から供給される指示信号（調光レベルを示す信号）に応じて制御し、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を生成する。また、調光部１３は、生成した調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を電流供給部１５及び制御部１６に供給する。例えば、調光部１３は、位相制御素子として用いられるトライアック（双方向サイリスタ）からなる調光回路である。
【００９２】
ここで、調光レベルとは、以下の数式により示すことができる。
【数１】
2012199218.tif 000003
最大供給電流とは、発光装置１１（より具体的には発光部１）に対して供給される最大の電流であり、実供給電流とは、発光装置１１（より具体的には発光部１）に対して実際に供給されている電流である。すなわち、調光レベルが０％の場合に発光部１に最大電流が供給されることになり、調光レベルが増加すると、発光部１に供給される電流量が減少することになる。
【００９３】
指示部１４は、図８に示すように、本実施例に係る発光装置１１を使用する者が操作するための操作つまみ１４ａと、操作つまみ１４ａの操作位置を検出して指示信号を生成し、調光部１３に当該指示信号を送信するための電気回路（図示省略）を内蔵した本体１４ｂとを備えている。操作つまみ１４ａは使用者の操作によって回動するようになっており、図８に示すように、操作つまみ１４ａを時計回りに回動させるほど、発光装置１１から放射される合成白色光の全光束（発光強度又は輝度）を上昇させることできるような表示が本体１４ｂになされている。操作つまみ１４ａは、このような本体１４ｂの表記に対応して段階的に回動するようにしてもよいし、連続的に回動できるようにしてもよい。
【００９４】
電流供給部１５は、整流回路１５ａ、電圧電流変換回路１５ｂ、及びスイッチ回路１５ｃから構成される。整流回路１５ａは、４つのダイオードから構成される全波整流回路、又は１つのダイオードからなる半波整流回路である。整流回路１５ａは、調光部１３に接続されており、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）に変換する。電圧電流変換回路１５ｂは、整流回路１５ａから供給される直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）をＬＥＤチップ３に供給する駆動電流に変換する。従って、導通位相角に応じて駆動電流が増減する。スイッチ回路１５ｃは、トランジスタＱ１、Ｑ２から構成される。トランジスタＱ１、Ｑ２のそれぞれのコレクタは第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２の最もカソード側端部に接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタは電圧電流回路１５ｂに接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースは制御部１６に接続されている。なお、電流供給部１５は、整流回路１５ａを備えることなく、交流の駆動電流をＬＥＤチップ３に供給してもよい。この場合には、ＬＥＤチップ３は周期的に発光することになる。
【００９５】
上述したような調光部１３、指示部１４及び電流供給部１５の構成及び接続関係から、操作つまみ１４ａを回動することのみにより、ＬＥＤチップ３に供給する駆動電流の量（供給電流量）を調整することが可能になる。そして、発光部１への供給電流量を調整することにより、発光装置１から所望の全光束を有する合成白色光を放射させること（すなわち、調光）が可能になる。
【００９６】
制御部１６は、位相角検出器１６ａ、メモリ１６ｂ及び選択回路１６ｃから構成されている。位相角検出器１６ａは、調光部１３に接続されており、調光部１３において制御された導通位相角を検出する。メモリ１６ｂには、導通位相角に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに供給すべき電圧値データが格納されている。ここで、電圧値データとは、トランジスタＱ１、Ｑ２を単にオン又はオフするためデータではなく、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を変更することによって電圧電流変換回路１５ｂから第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２のそれぞれに供給される駆動電流の大きさを変更するためのデータである。選択回路１６ｃは、位相角検出器１６ａによって検出された導通位相角とメモリに格納された電圧値データを照合し、トランジスタＱ１、Ｑ２に印可すべきベース電圧ＶＳの電圧値を決定する。そして、選択回路１６ｃは、当該決定した電圧値を有するベース電圧ＶＳをトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可する。
【００９７】
このように、制御部１６は、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２を独立してオン駆動するため、発光部１から放射される合成白色光の全光束に応じて発光ユニットＵ１及び発光ユニットＵ２の両方から、又は発光ユニットＵ１若しくは発光ユニットＵ２のいずれか一方から一次光を放射させることができる。また、制御部１６は、調光レベルに応じてトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を変更し、電圧電流変換回路１５ｂから第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２のそれぞれに供給される駆動電流の大きさを変更するため、発光ユニットＵ１及び発光ユニットＵ２から放射される一次光の全光束を調整することができる。そして、上述したように、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２は互いに蛍光体の重量、混合比率及び膜厚が異なっているため、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２から放射される一次光の色温度は異なっている。以上のことから、本実施例に係る発光装置１１においては、所望の全光束を得るために調光レベルを変更すると、当該調光レベルに応じて発光装置１１から放射される合成白色光の色温度も変化させることができる。
【００９８】
（発光部の制御）
発光装置１１の使用者が操作つまみ１４ａを操作すると、指示部１４の本体１４ｂは、操作つまみ１４ａの位置を検出し、検出した操作つまみ１４ａの位置に基づく指示信号（調光レベルを示す信号）を調光部１３に供給する。調光部１３は、指示部１４から供給された指示信号に基づいて、交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の波形の導通位相角を制御して、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を生成する。具体的な制御方法として、調光部１３は、交流電圧源から供給される交流の正弦波形のゼロ・クロス点に対して任意の位相差を持つトリガ・パルスを入力することにより導通位相角を制御する。従って、調光部１３は、供給される指示信号が変動すると、それに応じてトリガ・パルスの位相差を変動させて導通位相角を制御する。
【００９９】
電流供給部１５の整流回路１５ａは、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）に変換し、当該直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）を電圧電流変換回路１５ｂに供給する。電圧電流変換回路１５ｂは、整流回路１５ａから供給される直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）をＬＥＤチップ３に供給するための駆動電流に変換し、当該駆動電流を第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に供給する。従って、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）の導通位相角に応じて駆動電流が増減する。
【０１００】
制御部１６は、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２を選択的にオン駆動させつつ、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を制御し、ＬＥＤ群ごとに流れる駆動電流の大きさを制御する。ここで、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに等しい電圧を印可すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に流れる駆動電流の量は等しくなる。また、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧ＶＳを印可しない場合にはトランジスタＱ１、Ｑ２がオン駆動しないため、電圧電流変換回路１５ｂから駆動電流が第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に供給されても、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２には駆動電流が流れず、ＬＥＤチップ３は発光することがない。本実施例においては、ベース電圧Ｖｓを印可しない状態から徐々にベース電圧Ｖｓを上昇させると、トランジスタＱ１がオン駆動することになる。
【０１０１】
本実施例の制御部１６における詳細な制御方法は以下の通りである。制御部１６の位相角検出器１６ａは、調光部１３から供給される調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）から、調光部１３において制御された導通位相角を検出する。具体的には、位相角検出器１６ａは、調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）の電圧波形（制御信号）から導通位相角を検出する。位相角検出器１６ａは、検出した導通位相角を示すデータ信号を選択回路１６ｃに供給する。選択回路１６ｃは、供給された導通位相角に応じてトランジスタＱ１及びＱ２のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を決定するために、メモリ１６ｂに格納された電圧値データと、供給された導通位相角を示すデータ信号とを照合する。そして、選択回路１６ｃは当該照合によって決定した電圧値を有するベース電圧ＶＳをトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可する。これによってトランジスタＱ１、Ｑ２のいずれか一方、又は両方がオン駆動するとともに、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可されたベース電圧ＶＳの電圧値に応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に供給する駆動電流の大きさが制御され、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２のいずれか一方、又は両方から、調光レベルに応じた全光束及び各波長変換領域に応じた色温度を有する一次光が放出される。
【０１０２】
次に、図９及び図１０を参照しつつ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を発光装置１１から放射させるために、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにどのようにベース電圧ＶＳを印可し、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２に供給する駆動電流の大きさを制御するかについて説明する。図９は、調光部１３の調光レベル及び発光装置１１から放射される合成白色光の発光強度の関係を示すグラフである。図１０は、発光装置１１から放射される合成白色光の全光束（単位：ルーメン（ｌｍ））及び色温度（単位：ケルビン（Ｋ））の関係を示すグラフである。
【０１０３】
先ず、操作つまみ１４ａが操作され、発光装置１１から最も暗い合成白色光が放射されるようにＬＥＤ群の点灯が開始する場合には、トランジスタＱ１のみがオン駆動し、第１発光ユニットＵ１のみから一次光が放出される。すなわち、この際に発光装置１１から放射される合成白色光は、第１発光ユニットＵ１から放射される一次光のみで構成される。図９及び図１０において、かかる第１ＬＥＤ群Ｄ１の点灯開始を点Ａによって示す。
【０１０４】
操作つまみ１４ａが更に操作されて、より明るい合成白色光を放射させるように調光する（すなわち、調光レベルを低下させる）と、第１ＬＥＤ群Ｄ１に供給される駆動電流が増加し、第１発光ユニットＵ１から放射される一次光の全光束が増加する。かかる全光束の増加は、図９のグラフ上の曲線９Ａ部分に該当する。また、第１発光ユニットＵ１から放射される一次光の色温度が約２７００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第１発光ユニットＵ１のみから一次光が放出されている場合には、発光装置１１から放射される合成白色光の色温度は約２７００Ｋを維持する。かかる色温度が維持されつつ全光束が増加することは、図１０の実線１０Ａに該当する。
【０１０５】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１に流れる駆動電流が増加しないように、トランジスタＱ１のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値が制御部１６によって制御され、第１発光ユニットＵ１から放射される一次光の全光束は増加しなくなる。このような全光束が増加しない状態を、第１発光ユニットＵ１の全灯状態と定義する。このような全光束が増加しない状態は、図９のグラフ上の直線９Ｂ部分に該当する。このように全光束を増加させないようにする理由は、過剰な駆動電流によってＬＥＤチップ３への熱影響を防止するためである。
【０１０６】
上述したような合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ２もオン駆動して第２ＬＥＤ群が点灯開始し、第２発光ユニットＵ２からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１のベースにベース電圧ＶＳを印可する。図９及び図１０において、かかる状態を点Ｂによって示す。
【０１０７】
第２ＬＥＤ群の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１の全灯状態を維持ししつつ、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧ＶＳを印可する。かかる全光束の増加は、図９のグラフ上の曲線９Ｃ部分に該当する。また、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の色温度が約６５００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１から放射される合成白色光の色温度が６５００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図１０の実線１０Ｂによって示す。
【０１０８】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１のみならず、第２ＬＥＤ群Ｄ２に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ２のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値が制御部１６によって制御され、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の全光束は増加しなくなる。すなわち、第２発光ユニットＵ２も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２の全灯状態は、図９のグラフ上の直線９Ｄ部分に該当する。なお、第１発光ユニットＵ１及び第２発光ユニットＵ２の全灯状態において、発光装置１１から放射される合成白色光の色温度は６５００Ｋには到達しないものの、約５３００Ｋ（図９及び図１０中の点Ｃ）には到達することになる。
【０１０９】
上述したような制御においては、調光レベルに応じてトランジスタＱ１、Ｑ２を独立してオン駆動させているため、第１ＬＥＤ群Ｄ１を構成するＬＥＤチップ３ａの発光開始のタイミングと、第２ＬＥＤ群Ｄ２を構成するＬＥＤチップ３ｂの発光開始のタイミングとを調光レベルによって制御することができるすなわち、本実施例の発光装置１１においては、調光レベルに応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２の点灯開始のタイミング（点灯開始時期）を独立して制御することができる。言い換えると、本実施例の発光装置１１においては、ＬＥＤ群毎に駆動電流の供給開始のタイミングが異なっており、当該電流供給開始のタイミングは調光レベルに応じてＬＥＤ群毎に電流供給開始調光レベルとして設定され、指示部１４から供給される指示信号（調光レベルを示す信号）と、当該電流供給開始調光レベルとの関係に従って、点灯させるＬＥＤ群が選択されることになる。
【０１１０】
また、第１ＬＥＤ群Ｄ１が点灯開始して第１発光ユニットＵ１が全灯状態になると、第２ＬＥＤ群Ｄ２が点灯開始する。すなわち、第１ＬＥＤ群Ｄ１に供給される電流量が上昇するに従い、第２ＬＥＤ群Ｄ２の点灯を開始している。そして、第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の全光束が増加する間において、第１発光ユニットＵ１の全灯状態が維持されるため、第２ＬＥＤ群Ｄ２の点灯開始以降において、発光装置１１から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度が第２発光ユニットＵ２から放射される一次光の色温度に近づく（すなわち、色温度が増加する）ことになる。一般に、全光束が低い場合には色温度が低い白色光（すなわち、フィラメント電球から放出される光）が好まれ、全光束が高い場合には色温度が高い白色光（すなわち、蛍光灯から放出される光）が好まれることから、本実施例に係る発光装置１１及び発光ユニット１２においては、合成白色光の全光束の増加にともなって色温度も同時に制御され、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放出することができる。
【０１１１】
図１１〜図１４に、本実施例の発光装置における光線追跡シミュレーションの結果を記載する。図１１は、第１ＬＥＤ群Ｄ１のみが点灯しているパターン（第１点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２が点灯しているパターン（第２点灯パターン）において、発光装置１１から放射される合成白色光の相関色温度、ＣＩＥ１９３１におけるＣｘ、Ｃｙ値、平均演色評価数、全光束のシミュレーション結果を示している。図１２は、第１点灯パターン及び第２点灯パターンにおいて、発光装置１１から放射される合成白色光の分光放射束スペクトルと示すグラフである。図１３は、第１点灯パターン及び第２点灯パターンにおいて、図１１に示された相関色温度のシミュレーション結果を横軸に、全光束のシミュレーション結果を第１縦軸に、平均演色評価数を第２縦軸にして、相関色温度に対する全光束の変化及び相関色温度に対する平均演色評価数の変化を示したグラフである。図１４は、第１点灯パターン及び第２点灯パターンにおいて、本実施例に係る発光装置１１から放射される合成白色光のＣｘ、Ｃｙ値のシミュレーション結果をＣＩＥ１９３１の色温度座標上に示したグラフである。
【０１１２】
（ＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例）
上述した実施例において、蛍光部材５は、長方形状の１つの第１波長変換領域Ｐ１及び長方形状の１つの第２波長変換領域Ｐ２に区分されていたが、これに限定されることはない。例えば、図１５（ａ）〜図１５（ｂ）に示すように蛍光部材５を第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２に区分してもよい。なお、図１５（ａ）〜（ｄ）においては、１６個のＬＥＤチップ３が４列×４行に配置された場合を示している。
【０１１３】
図１５（ａ）に示すように、蛍光部材５は長方形状の２つの第１波長変換領域Ｐ１及び長方形状の２つの第２波長変換領域Ｐ２に区分されており、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２が交互（すなわち、ストライプ状）に配置されてもよい。また、交互に配置された第１波長変換領域Ｐ１及び長方形状の第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれは、図１５（ａ）における平面状の面積が等しく、同一の平面形状を有している。更に、符号は図示していないが、ＬＥＤチップ３ａからなる第１ＬＥＤ群Ｄ１及びＬＥＤチップ３ｂからなる第２ＬＥＤ群Ｄ２も交互に区分され、第１ＬＥＤ群Ｄ１が第１波長変換領域Ｐ１に対向し、第２ＬＥＤ群Ｄ２が第２波長変換領域Ｐ２に対向している。従って、４個のＬＥＤチップ３ａが１つの第１波長変換領域Ｐ１と対向するように設けられ、４個のＬＥＤチップ３ｂが１つの第２波長変換領域Ｐ２と対向するように設けられている。
【０１１４】
１つの第１ＬＥＤ群Ｄ１内に配置された４個のＬＥＤチップ３ａは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。また、離間して区分された２つの第１波長変換領域Ｐ１に対向する２つの第１ＬＥＤ群Ｄ１同士は、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。同様に、１つの第２ＬＥＤ群Ｄ２内に配置された４個のＬＥＤチップ３ｂは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。更に、離間して区分された２つの第２波長変換領域Ｐ２に対向する２つの第２ＬＥＤ群Ｄ２同士は、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。
【０１１５】
図１５（ｂ）に示すように、蛍光部材５は、正方形状の１つの第１波長変換領域Ｐ１及び環状の１つの第２波長変換領域Ｐ２に区分けされ、第１波長変換領域Ｐ１の外周部分を第２波長変換領域Ｐ２が囲むように第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２が配置されてもよい。また、符号は図示していないが、複数のＬＥＤチップ３も正方形状の第１ＬＥＤ群Ｄ１及び環状の第２ＬＥＤ群に区分され、第２ＬＥＤ群Ｄ２が第１ＬＥＤ群Ｄ１を囲むように配置されると共に、第１ＬＥＤ群Ｄ１が第１波長変換領域Ｐ１に対向し、第２ＬＥＤ群Ｄ２が第２波長変換領域Ｐ２に対向している。従って、４個のＬＥＤチップ３ａが第１波長変換領域Ｐ１と対向するように設けられ、１２個のＬＥＤチップ３ｂが第２波長変換領域Ｐ２と対向するように設けられている。
【０１１６】
第１ＬＥＤ群Ｄ１内に配置された４個のＬＥＤチップ３ａは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ２内に配置された１２個のＬＥＤチップ３ｂは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。
【０１１７】
図１５（ｃ）に示すように、蛍光部材５は長方形状の２つの第１波長変換領域Ｐ１及び長方形状の１つの第２波長変換領域Ｐ２に区分されており、第２波長変換領域Ｐ２を２つの第１波長変換領域Ｐ１が挟むように第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２が配置されてもよい。２つの第１波長変換領域Ｐ１のそれぞれは、面積が等しく、同一の平面形状を有している。また、図１５（ｃ）における第２波長変換領域Ｐ２の平面状の面積は、第１波長変換領域Ｐ１の平面状の面積の２倍である。更に、符号は図示していないが、ＬＥＤチップ３ａからなる第１ＬＥＤ群Ｄ１もＬＥＤチップ３ｂからなる第２ＬＥＤ群Ｄ２を挟むように配置され、第１ＬＥＤ群Ｄ１が第１波長変換領域Ｐ１に対向し、第２ＬＥＤ群Ｄ２が第２波長変換領域Ｐ２に対向している。従って、４個のＬＥＤチップ３ａが１つの第１波長変換領域Ｐ１と対向するように設けられ、８個のＬＥＤチップ３ｂが第２波長変換領域Ｐ２と対向するように設けられている。
【０１１８】
１つの第１ＬＥＤ群Ｄ１内に配置された４個のＬＥＤチップ３ａは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。また、離間して区分された２つの第１波長変換領域Ｐ１に対向する２つの第１ＬＥＤ群Ｄ１同士は、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ２内に配置された８個のＬＥＤチップ３ｂは、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。
【０１１９】
図１５（ｄ）に示すように、蛍光部材５は格子状に区分されており、正方形状の８つの第１波長変換領域Ｐ１及び正方形状の８つの第２波長変換領域Ｐ２が交互に配置されてもよい。また、交互に配置された第１波長変換領域Ｐ１及び長方形状の第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれは、図１５（ａ）における平面状の面積が等しく、同一の平面形状を有している。すなわち、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２は、市松模様状に配置されている。更に、符号は図示していないが、ＬＥＤチップ３ａからなる第１ＬＥＤ群Ｄ１及びＬＥＤチップ３ｂからなる第２ＬＥＤ群Ｄ２も交互に区分され、第１ＬＥＤ群Ｄ１が第１波長変換領域Ｐ１に対向し、第２ＬＥＤ群Ｄ２が第２波長変換領域Ｐ２に対向している。すなわち、第１ＬＥＤ群Ｄ１及び第２ＬＥＤ群Ｄ２も、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２と同様に、市松模様状に配置されている。従って、１個のＬＥＤチップ３ａが１つの第１波長変換領域Ｐ１と対向するように設けられ、１個のＬＥＤチップ３ｂが１つの第２波長変換領域Ｐ２と対向するように設けられている。
【０１２０】
第１ＬＥＤ群Ｄ１内に配置されたＬＥＤチップ３ａ同士は、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ２内に配置されたＬＥＤチップ３ｂ同士は、直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。
【０１２１】
（発光部の変形例）
蛍光部材５について本実施例では、蛍光部材５の第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２のいずれも、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の３種の蛍光体を混合して分散保持するようにした。しかしながら、このような分散保持に代え、図１６、図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれを１つのＬＥＤチップ３に対応する複数のセル領域１７に分割し、セル領域１７毎に赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体をそれぞれ別個に配置するようにしてもよい。
【０１２２】
図１６は第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２を複数のセル領域１７に分割された場合の発光部１の全体構成の概略を示す斜視図であり、図１７（ａ）は第１波長変換領域Ｐ１内のセル領域１７の蛍光体部分を示し、図１７（ｂ）は第２波長変換領域Ｐ２内のセル領域１７の蛍光体部分を示している。図１７（ａ）において、図の左側から、赤色蛍光体１８ａ、緑色蛍光体１８ｂ及び黄色蛍光体１８ｃの順で、各蛍光体が別個に設けられている。第１波長変換領域Ｐ１内のセル領域１７では、これら３種の蛍光体の面積比率を調整することにより、２７００°Ｋの色温度の一次光が各セル領域１７から放射されるようになっている。図１７（ｂ）において、図の左側から、緑色蛍光体１９ｂ及び黄色蛍光体１９ｂの順で、各蛍光体が別個に設けられている。第２波長変換領域Ｐ２内のセル領域１７では、これら２種の蛍光体の面積比率を調整することにより、６５００°Ｋの色温度の一次光が各セル領域１７から放射されるようになっている。このようにして第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２を分割してセル領域１７を形成した場合にも、上述したような発光装置と同様の効果を得ることができる。なお、セル領域１７における蛍光体の組み合わせは上述したものに限られることはなく、放射させる一次光に応じて適宜変更することができる。
【０１２３】
また、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を混合して分散保持した場合には、個々の蛍光領域において光を良好に合成して放射できるという効果があるものの、１つの蛍光領域内で赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体が混在することに起因してカスケード励起が生じる可能性がある。そこで、このように赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を別個に配置することにより、カスケード励起を良好に防止することが可能となる。一方、各蛍光体からの放射光の合成という点では、個々のセル領域１７で見た場合に、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を混合して分散保持した場合より劣るが、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を別個に配置した場合でも、放射光の合成を良好に行うような工夫が可能である。
【０１２４】
即ち、第１波長変換領域Ｐ１内の複数のセル領域１７の向きを様々に変えて分散配置すると共に、第２波長変換領域Ｐ２内の複数のセル領域１７の向きを様々に変えて分散配置することにより、全体として各波長変換領域からの放射光の合成を良好に行うことが可能となる。このようなセル領域１７の配置の例を図１８に示す。図１８は、蛍光部材５の概略平面図である。図１８に示すように、第１波長変換領域Ｐ１内の複数のセル領域１７のそれぞれの向きを４種類に変化させ、セル領域１７を分散して設けている。第２波長変換領域Ｐ２内の複数のセル領域１７についても同様に向きを変えて分散配置されている。
【０１２５】
なお、上記変形例では、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の並び順を、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２のそれぞれにおいて同じとし、第１波長変換領域Ｐ１の向き及び第２波長変換領域Ｐ２の向きを様々に変えて分散配置するようにしたが、これに加え、個々のセル領域１７の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の並び順を変えるようにしてもよい。
【０１２６】
また、上記実施例及び変形例では、第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２にそれぞれ３種類の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を用いたが、青色を利用した色の質（演色性）を利用する場合には、青色光を発するＬＥＤチップに代えて近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。係る場合には、上述した蛍光体に加えて、近紫外光を青色光に波長変換する青い色蛍光体を用いることになる。この場合、このような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。
【０１２７】
なお、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合には、赤色蛍光体、緑色蛍光体、及び黄色蛍光体の割合調整は、青光を発するＬＥＤチップを用いる場合の調整とは異なる。
【０１２８】
このように、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合であっても、発光部材の種類と量比、数量を上述のように変更すれば、上記実施例の場合と同様に目的の光色を得ることができるので、上記実施例の発光装置と同様の合成白色光を放射させることが可能であり、各発光ユニット数を段階的に調整することにより、上記実施例の発光装置と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
（発光装置の電気回路構成の変形例）
上述した実施例においては、調光部１４は交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の波形の導通位相角を指示部１４から供給される指示信号に応じて制御することによって調光を行っていた。しかしながら、調光部１４は、交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の電圧値そのものを変化させることによって調光を施しても良く、例えば、交流電圧の電圧波形（制御信号）の振幅電圧値を変化させることによって調光を施してもよい。
【０１３０】
また、交流電圧の電圧波形の振幅電圧値を変化させることによって調光を施す場合には、制御部１６は位相角検出器１６ａに代えて振幅電圧値を検出する電圧検出器を備え、制御部１６を構成するメモリには、振幅電圧値に対するベース電圧の電圧値データが記録されることになる。そして、振幅電圧値による調光の場合においても、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
更に、トランジスタＱ１、Ｑ２のオンオフ制御としては、上述したようなベース電圧Ｖｓの電圧値による調整に限られず、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに印可するベース電圧Ｖｓの供給時間（すなわち、パルス幅のデューティ）による調整であってもよい。
【０１３２】
上述した実施例において、調光部１３に交流電圧源ＶＡＣが接続されていたが、直流電圧源ＶＤＣが接続されてもよい。この場合には整流回路１５ａが不要になる。
【０１３３】
（本実施例による効果）
本実施例の発光装置１１は、配線基板２と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ３と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、複数のＬＥＤチップ３に対応して複数の波長変換領域に分割されており、複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップ３が発する光を波長変換し、波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する蛍光部材５と、配線基板２を介し、ＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップ３に駆動電流を供給する電流供給部１５と、外部から入力される制御信号である電圧波形に応じてＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部１６と、を有している。そして、制御部１６は、調光レベルに応じて複数のＬＥＤ群の点灯開始時期を独立して制御するため、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することが可能となる。
【０１３４】
また、本実施例の発光装置１１は、配線基板２と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ３と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、複数のＬＥＤチップ３に対応して複数の波長変換領域に分割されており、複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップ３が発する光を波長変換し、波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する蛍光部材５と、配線基板２を介し、ＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップ３に駆動電流を供給する電流供給部１５と、外部から入力される制御信号である電圧波形に応じてＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部１６と、を有している。そして、制御部１６は、複数の波長変換領域から放射される一次光を合成してなる合成白色光の輝度が上昇するのに従い、ＬＥＤ群を順次点灯させるため、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することが可能となる。
【０１３５】
また、上述した発光装置１１においては、合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を制御部によって順次点灯させるため、発光装置１１から放射される合成白色光の輝度を上昇させるとともに、当該輝度の上昇に適合するように当該合成白色光の色温度を変化させることができる。
【０１３６】
発光装置１１のより具体的な構成として、複数のＬＥＤチップ及び波長変化部材が離間して設けられ、ＬＥＤ群の各々と、当該ＬＥＤ群毎に対応する波長変換領域の各々とによって複数の発光ユニットが形成され、複数の発光ユニットの各々は一体的に設けられるとともに発光ユニット群を形成する場合には、発光ユニット群の取り扱いが容易となり、発光装置の製造工数や製造コストを低減することが可能となる。
【０１３７】
また、本実施例の照明システム１２は、配線基板２と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に配置されて可視光領域から近紫外領域までの波長領域のうちの所定波長範囲の光を発し、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ３と、配線基板２のＬＥＤチップ実装面に対応する位置に設けられ、複数のＬＥＤチップ３に対応して複数の波長変換領域に分割されており、複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有し、対応するＬＥＤチップ３が発する光を波長変換し、波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射する蛍光部材５と、配線基板２を介し、ＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップ３に駆動電流を供給する電流供給部１５と、一次光を合成して所望の輝度を有する合成白色光が得られるように指示を与える指示部１４と、指示部１４からの指示に応じ、合成白色光の輝度を変化させるための制御信号である電圧波形を出力する調光部１３と、調光部１３から出力される電圧波形に応じてＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御する制御部１６と、を有している。そして、制御部１６は、合成白色光の輝度が上昇するのに従い、ＬＥＤ群を順次点灯させるため、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を得ることができ、且つ製造コストを抑制することが可能となる。
【０１３８】
また、上述した照明システム１２においては、合成白色光の輝度が上昇するのに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を制御部によって順次点灯させるため、照明システム１２から供給される合成白色光の輝度を上昇させるとともに、当該輝度の上昇に適合するように当該合成白色光の色温度を変化させることができる。
【０１３９】
更に、本実施例の照明方法は、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ３に対してＬＥＤ群毎に独立して電流を供給してＬＥＤ群毎に発光させ、複数のＬＥＤチップ３に対応して複数の波長変換領域に分割され且つ複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換領域に区分されるとともに、波長変換領域毎に異なる波長変換特性を有する波長変換部材にＬＥＤチップ３が発する光を供給し、波長変換領域ごとに互いに異なる色温度を有する一次光を放射させて一次光を合成して合成白色光を形成する。そして、当該照明方法においては、合成白色光の輝度を上昇させることに従い、ＬＥＤ群毎に供給する電流量を制御してＬＥＤ群を順次点灯させるため、発光装置１１の製造コストを抑制しつつ、発光強度及び色温度を制御して所望の発光強度に適した色温度を有する光を発光させることができる。
【０１４０】
また、上述した照明方法においては、合成白色光の輝度を上昇させることに従い、色温度の低い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群から色温度の高い一次光を放射する波長変換領域に対応するＬＥＤ群にかけ、ＬＥＤ群を順次点灯させるため、照明方法によって得られる合成白色光は、調光により得られる所望の輝度に適した色温度を有することになる。
【０１４１】
なお、上述した実施例においては、発光装置１１が１つの発光部１を備えるような構造としたが、これに限定されることはなく、発光装置１１が複数の発光部１を備えるようにし、発光部１毎に異なる色温度を有する合成白色光を放射させてもよい。すなわち、１つの発光部１毎にパッケージ化し、複数のパッケージから発光装置１１を構成してもよい。また、本実施例においては、発光装置（照明装置）の単独の構成について説明したが、本実施例の発光装置に電球及びダウンライト等の他の発光装置（照明措置）、更には放熱系及び光学レンズ系を追加したような照明器具であってもよく、このような場合にも上述した効果を得ることができる。
【０１４２】
＜第２実施例＞
上述した第１実施例においては、互いに色温度の異なる一次光を放射する第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２によって蛍光部材５を構成していた。すなわち、蛍光部材５からは、色温度の異なる２種類の一次光が放射されていた。しかしながら、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々に変更や置き換えが可能である。そこで、第１実施例の蛍光部材５の構成とは異なる構成を備える蛍光部材５’を用いて構成した発光部１’、発光装置１１’及び照明システム１２’の一例を、本発明の第２実施例として以下に説明する。なお、第１実施例と同様の部材及び構成部分については、同一の符号を付し、その説明については省略する。
【０１４３】
（発光部の構成）
図１９は、本実施例に係る発光装置１１’における発光部１’の全体構成の概略を示す斜視図であり、図２０は図１９の発光部１’の平面図である。なお、図１９及び図２０において、発光部１’における一の方向をＸ方向、当該一の方向に直行する方向をＹ方向、発光部１’の高さ方向をＺ方向と定義する。図１９に示すように、発光部１’は、ＸＹ平面内における形状が正方形状の配線基板２を備える。配線基板２のチップ実装面２ａには、等間隔で配線基板２のＸ方向に４個、Ｙ方向に４個の合計１６個のＬＥＤチップ３が配列されている。なお、発光部１’、配線基板２、ＬＥＤチップ３の基本的な構造は第１実施例のＬＥＤチップ３と同一であるため、その説明は省略する。また、図１９に示すように、ＬＥＤチップ３が実装された配線基板２のチップ実装面２ａに対向するように、ガラス製で板状であって、ＸＹ平面内における形状が正方形状の透光基板４が配設されている。
【０１４４】
蛍光部材５’は、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’の４つの波長変換領域に区分されている。ＸＹ平面において、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’は、同一の平面形状及び面積を有している。このような蛍光部材５’の区分に対応して、配線基板２に実装されている各ＬＥＤチップ３も、図１９及び図２０に示すように、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’の各位置に対応して各ＬＥＤ群に区分されている。すなわち、図２０に示すように、発光部１’を平面視した場合には、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’の４つの波長変換領域に対応して、それぞれ４個ずつのＬＥＤチップ３が配置されている。ここで、対応とは第１実施例と同様の意味である。以下において、これら波長変換領域毎に区別してＬＥＤチップ３を呼称する際には、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’に対応して、符号の末尾にそれぞれａ’、ｂ’、ｃ’又はｄ’を付するものとする。以上のことから、第１波長変換領域Ｐ１’に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ａ’が第１ＬＥＤ群Ｄ１’を構成し、第２波長変換領域Ｐ２’に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ｂ’が第２ＬＥＤ群Ｄ２’を構成し、第３波長変換領域Ｐ３’に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ｃ’が第３ＬＥＤ群Ｄ３’を構成し、第４波長変換領域Ｐ４’に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ｄ’が第４ＬＥＤ群Ｄ４’を構成する。
【０１４５】
従って、本実施例においては、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’のそれぞれと、これに対応する第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’との組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。すなわち、第１ＬＥＤ群Ｄ１’及び第１波長変換領域Ｐ１’が第１発光ユニットＵ１’を構成し、第２ＬＥＤ群Ｄ２’及び第２波長変換領域Ｐ２’が第２発光ユニットＵ２’を構成し、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第３波長変換領域Ｐ３’が第３発光ユニットＵ３’を構成し、第４ＬＥＤ群Ｄ４’及び第４波長変換領域Ｐ４’が第４発光ユニットＵ４’を構成する。これら４つの発光ユニットを統合した発光部１’が本発明の発光ユニット群に相当する。本実施例においては、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、 第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’は、一体的に設けられるとともに発光ユニット群である発光部１’を構成している。なお、以下において、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、 第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、 第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部１’から放射される光を合成白色光と称する。
【０１４６】
（蛍光部材）
上述したように、蛍光部材５’は、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に対応して４つの第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’に区分されている。第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’は、ＬＥＤチップ３から放出された光を波長変換して放射する種々の蛍光体を分散保持している。種々の蛍光体としては、第１実施例と同様に、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体、及びＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体が用いられる。更に、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して橙色光を放射する橙色蛍光体を更に用いてもよい。そして、第１実施例と同様に、蛍光部材５’は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を蛍光部材５’から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、蛍光部材５’は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。その他の具体的な各蛍光体の組成及び構造等は、第１実施例と同様である。
【０１４７】
また、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’は、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の質量及び混合比率が異なっている。従って、波長変換されて各波長変換領域から放射される赤色光、緑色光、及び黄色光、並びに波長変換されずに放射される青色光の比率は、波長変換領域毎に異なる。このため、第１波長変換領域Ｐ１’から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第２波長変換領域Ｐ２’から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第３波長変換領域Ｐ３’から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第４波長変換領域Ｐ４’から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光とは、互いに異なる色温度を有することになる。
【０１４８】
第１実施例と同様に、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’において分散保持される蛍光体の種類数を互いに異なるようにしてもよい。このような場合にも、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’のそれぞれから放射される一次光の色温度は互いに異なる。
【０１４９】
次に、図２１を参照しつつ、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’における蛍光体の混合比率の定め方を説明する。図２１は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における黒体輻射軌跡ＢＬ周辺の要部拡大図である。本実施例にては、第１ＬＥＤ群Ｄ１’及び第１波長変換領域Ｐ１’からなる第１発光ユニットＵ１’から放射される一次光が、図２１中の色度点Ｔ１（約２７００Ｋ）の色度を有するように、第１波長変換領域Ｐ１’における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。また、第２ＬＥＤ群Ｄ２’及び第２波長変換領域Ｐ２’からなる第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光が、図２１中の色度点Ｔ２（約３４００Ｋ）の色度を有するように、第２波長変換領域Ｐ２’における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。更に、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第３波長変換領域Ｐ３’からなる第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光が、図２１中の色度点Ｔ３（約４５００Ｋ）の色度を有するように、第３波長変換領域Ｐ３’における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。そして、第４ＬＥＤ群Ｄ４’及び第４波長変換領域Ｐ４’からなる第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光が、図２１中の色度点Ｔ４（約６５００Ｋ）の色度を有するように、第４波長変換領域Ｐ４’における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。
【０１５０】
なお、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’のそれぞれから放射される一次光の色度点は、いずれもＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｙ値が０．６５以下であるのが好ましい。ｙ値が０．６５を上回る場合には、各発光ユニットにおける可視光の取り出し効率が悪化し、発光装置全体として効率的に発光させることができなくなる。一方、青色光を発するＬＥＤチップ３に代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いた場合には、ｙ値が０．６５を上回っても差し支えない。
【０１５１】
上述した方法によって各波長変換領域における蛍光体の混合比率を定めることにより、
第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の色温度を、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４の順序で高くすることができる。
【０１５２】
本実施例においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図２２に示すように、第１波長変換領域Ｐ１’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２４：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１５：１：０．０５である。そして、第３波長変換領域Ｐ３’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．０５：１：０．０５であり、第４波長変換領域Ｐ４’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０：０．９：０．１である。
【０１５３】
更に、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’は、異なる膜厚を有している。具体的には、図２２に示すように、第１波長変換領域Ｐ１’の膜厚は１１０μｍ、第２波長変換領域Ｐ２’の膜厚は８０μｍ、第３波長変換領域Ｐ３’の膜厚は４５μｍ、第４波長変換領域Ｐ４’の膜厚は３０μｍである。
【０１５４】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’のそれぞれから放射される一次光の色温度が互いに異なるように設定されており、これらの発光ユニットから放射される一次光を合成して得られる合成白色光が、発光装置から放射される。そこで、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’のそれぞれから放射される一次光の全光束（すなわち、発光強度又は輝度）を変化させることにより、発光装置から放射される合成白色光の全光束を調整し、当該合成白色光の全光束に合わせて合成白色光の色温度を変化させ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放射するようにしている。以下において、第１実施例と異なる回路構成部分である発光部１’及び電流供給部１５’の構成について、図２３を参照しつつ説明する。ここで、図２３は、本実施例に係る発光装置１１’における発光部１’及び電流供給部１５’の電気回路構成の概略を示す電気回路図であり、第１実施例と同一部分である調光部１３、操作部１４及び制御部１６は省略している。以下において、調光部１３、操作部１４及び制御部１６については、第１実施例１に係わる図面を基づいて説明する。
【０１５５】
発光部１’は、上述した第１ＬＥＤ群Ｄ１’のＬＥＤチップ３ａ’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’のＬＥＤチップ３ｂ’、 第３ＬＥＤ群Ｄ３’のＬＥＤチップ３ｃ’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’のＬＥＤチップ３ｄ’を有している。第１ＬＥＤ群Ｄ１’及び第２ＬＥＤ群Ｄ２’の具体的な構成として、第１ＬＥＤ群Ｄ１’の４個のＬＥＤチップ３ａ’は極性を同じくして互いに直列に接続され、第２ＬＥＤ群Ｄ２’の４個のＬＥＤチップ３ｂ’も極性を同じくして互いに直列に接続されている。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’の具体的な構成として、第３ＬＥＤ群Ｄ３’の４個のＬＥＤチップ３ｃ’も極性を同じくして互いに直列に接続され、第４ＬＥＤ群Ｄ４’の４個のＬＥＤチップ３ｄ’も極性を同じくして互いに直列に接続されている。また、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、 第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’は、後述するスイッチ回路１５’を介し互いに並列に接続されている。なお、同一ＬＥＤ群内のＬＥＤチップ３の接続形態は、直列接続に限定されず、例えばＬＥＤチップ３の極性を同じくして互いに並列に接続するような並列接続であってもよい。
【０１５６】
電流供給部１５’は、整流回路１５ａ、電圧電流変換回路１５ｂ、及びスイッチ回路１５ｃ’から構成される。整流回路１５ａ及び圧電流変換回路１５ｂは、第１実施例と同一の構成であるため、その説明は省略する。スイッチ回路１５ｃ’は、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４から構成される。トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のコレクタのそれぞれは第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’の最もカソード側端部に接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のエミッタは電圧電流回路１５ｂに接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースは制御部１６に接続されている。
【０１５７】
本実施例の照明システム１２’においても、調光部１３、指示部１４及び電流供給部１５’の構成及び接続関係から、操作つまみ１４ａを回動することのみにより、ＬＥＤチップ３に供給する駆動電流の量（供給電流量）を調整することが可能になる。そして、発光部１’への供給電流量を調整することにより、発光装置１’から所望の全光束を有する合成白色光を放射させること（すなわち、調光）が可能になる。
【０１５８】
（発光部の制御）
発光装置１１’の使用者が操作つまみ１４ａを操作すると、指示部１４の本体１４ｂは、操作つまみ１４ａの位置を検出し、検出した操作つまみ１４ａの位置に基づく指示信号（調光レベルを示す信号）を調光部１３に供給する。調光部１３では、指示部１４から供給された指示信号に基づいて、交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の波形の導通位相角を制御して、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を生成する。具体的な制御方法として、調光部１３は、交流電圧源から供給される交流の正弦波形のゼロ・クロス点に対して任意の位相差を持つトリガ・パルスを入力することにより導通位相角を制御する。従って、調光部１３は、供給される指示信号が変動すると、それに応じてトリガ・パルスの位相差を変動させて導通位相角を制御する。
【０１５９】
電流供給部１５’の整流回路１５ａは、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）に変換し、当該直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）を電圧電流変換回路１５ｂに供給する。電圧電流変換回路１５ｂは、整流回路１５ａから供給される直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）をＬＥＤチップ３に供給するための駆動電流に変換し、当該駆動電流を第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に供給する。
【０１６０】
制御部１６は、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を選択的にオン駆動させつつ、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を制御し、ＬＥＤ群ごとに流れる駆動電流を制御する。ここで、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに電圧値の等しいベース電圧ＶＳを印可すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に流れる駆動電流の量は等しくなる。また、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースにベース電圧ＶＳを印可しない場合にはトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４がオン駆動しないため、電圧電流変換回路１５ｂから駆動電流が第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に供給されても、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’には駆動電流が流れず、ＬＥＤチップ３は発光することがない。本実施例においては、ベース電圧Ｖｓを印可しない状態から徐々にベース電圧Ｖｓを上昇させると、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の順にトランジスタがオン駆動することになる。
【０１６１】
本実施例の制御部１６における詳細な制御方法は以下の通りである。なお、制御部１６のメモリ１６ｂには、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに印可するベース電圧の電圧値データが、調光部１３において制御される導通位相角と対応させて記録されているものとする。制御部１６の位相角検出器１６ａは、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）から、調光部１３において制御された導通位相角を検出する。具体的には、位相角検出器１６ａは、調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）の電圧波形（制御信号）から導通位相角を検出する。位相角検出器１６ａは、検出した導通位相角を示すデータ信号を選択回路１６ｃに供給する。選択回路１６ｃは、供給された導通位相角に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに印可するベース電圧の電圧値を決定するために、メモリ１６ｂに格納されたトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に係わる電圧値データと、供給された導通位相角を示すデータ信号とを照合する。そして、選択回路１６ｃは当該照合によって決定した電圧値を有するベース電圧をトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに印可する。これによってトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の少なくとも１つがオン駆動するとともに、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースに印可されたベース電圧の電圧値に応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に供給する駆動電流の大きさが制御され、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’の少なくとも１つから、調光レベルに応じた全光束及び各波長変換領域に応じた色温度を有する合成白色光が放出される。
【０１６２】
次に、図２５及び図２６を参照しつつ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を発光装置１１’から放射させるために、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースにどのようにベース電圧を印可し、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’に供給する駆動電流の大きさを制御するかについて説明する。図２４は、調光部１３の調光レベル及び発光装置１１’から放射される合成白色光の発光強度の関係を示すグラフである。図２５は、発光装置１１’から放射される合成白色光の全光束（単位：ルーメン（ｌｍ））及び色温度（単位：ケルビン（Ｋ））の関係を示すグラフである。
【０１６３】
先ず、操作つまみ１４ａが操作され、発光装置１１’から最も暗い合成白色光が放射されるようにＬＥＤ群の点灯が開始する場合には、トランジスタＱ１のみがオン駆動し、第１発光ユニットＵ１’のみから一次光が放出される。すなわち、この際に発光装置から放射される合成白色光は、第１発光ユニットＵ１’から放射される一次光のみで構成される。図２４及び図２５において、かかる第１ＬＥＤ群Ｄ１’の点灯開始を点Ａによって示す。
【０１６４】
操作つまみ１４ａが更に操作されて、より明るい合成白色光を放射させるように調光する（すなわち、調光レベルを低下させる）と、第１ＬＥＤ群Ｄ１’に供給される駆動電流が増加し、第１発光ユニットＵ１’から放射される一次光の全光束が増加する。かかる全光束の増加は、図２４のグラフ上の曲線２４Ａ部分に該当する。また、第１発光ユニットＵ１’から放射される一次光の色温度が約２７００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第１発光ユニットＵ１’のみから一次光が放出されている場合には、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度は約２７００Ｋを維持する。かかる色温度が維持されつつ全光束が増加することは、図２５の実線２５Ａに該当する。
【０１６５】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１’に流れる駆動電流が増加しないように、トランジスタＱ１のベースに印可する電圧値が制御部１６によって制御され、第１発光ユニットＵ１’から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。このような全光束が増加しない状態を、第１発光ユニットＵ１’の全灯状態と定義する。このような全光束が増加しない状態は、図２４のグラフ上の直線２４Ｂ部分に該当する。このように全光束を増加させないようにする理由は、過剰な駆動電流によってＬＥＤチップ３への熱影響を防止するためである。
【０１６６】
上述したような合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ２もオン駆動して第２ＬＥＤ群Ｄ２’が点灯開始し、第２発光ユニットＵ２’からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１’の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１のベースにベース電圧を印可する。図２４及び図２５において、かかる状態を点Ｂによって示す。
【０１６７】
第２ＬＥＤ群Ｄ２’の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１’の全灯状態を維持ししつつ、第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図２４のグラフ上の曲線２４Ｃ部分に該当する。また、第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光の色温度が約３４００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度が３４００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図２５の実線２５Ｂによって示す。
【０１６８】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１’のみならず、第２ＬＥＤ群Ｄ２’に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ２のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光の全光束は増加しなくなる。すなわち、第２発光ユニットＵ２’も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１’及び第２発光ユニットＵ２’の全灯状態は、図２４のグラフ上の直線２４Ｄ部分に該当する。そして、第２発光ユニットＵ２’が全灯状態になると、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度は、約３２００Ｋになる。
【０１６９】
第２発光ユニットＵ２’が全灯状態になったことによって合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ３もオン駆動して第３ＬＥＤ群Ｄ３’が点灯開始し、第３発光ユニットＵ３’からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１’及び 第２発光ユニットＵ２’の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧を印可する。図２４及び図２５において、かかる状態を点Ｃによって示す。
【０１７０】
第３ＬＥＤ群Ｄ３’の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１’及び 第２発光ユニットＵ２’の全灯状態を維持ししつつ、第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図２４のグラフ上の曲線２４Ｅ部分に該当する。また、第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光の色温度が約４５００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度が４５００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図２５の実線２５Ｃによって示す。
【０１７１】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１’及び第２ＬＥＤ群Ｄ２’のみならず、第３ＬＥＤ群Ｄ３’に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ３のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。すなわち、第３発光ユニットＵ３’も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’及び第３発光ユニットＵ３’の全灯状態は、図２４のグラフ上の直線２４Ｆ部分に該当する。そして、第３発光ユニットＵ３’が全灯状態になると、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度は、約４３００Ｋになる。
【０１７２】
第３発光ユニットＵ３’が全灯状態になったことによって合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ４もオン駆動して第４ＬＥＤ群Ｄ４’が点灯開始し、第４発光ユニットＵ４’からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’及び 第３発光ユニットＵ３’の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のベースにベース電圧を印可する。図２４及び図２５において、かかる状態を点Ｄによって示す。
【０１７３】
第４ＬＥＤ群Ｄ４’の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’及び 第３発光ユニットＵ３’の全灯状態を維持ししつつ、第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図２４のグラフ上の曲線２４Ｇ部分に該当する。また、第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の色温度が約６５００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度が６５００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図２５の実線２５Ｄによって示す。
【０１７４】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’及び第３ＬＥＤ群Ｄ３’のみならず、第４ＬＥＤ群Ｄ４’に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ４のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。すなわち、第４発光ユニットＵ４’も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’の全灯状態は、図２４のグラフ上の直線２４Ｈ部分に該当する。なお、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’及び第４発光ユニットＵ４’の全灯状態において、発光装置１１’から放射される合成白色光の色温度は６５００Ｋには到達しないものの、約５５００Ｋ（図２４及び図２５中の点Ｅ）には到達する。
【０１７５】
上述したような制御においては、調光レベルに応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を独立してオン駆動させているため、ＬＥＤチップ３ａ’の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｂ’の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｃ’の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｄ’の発光開始のタイミングとを調光レベルに応じて独立に制御することができる。すなわち、本実施例の発光装置１１’においては、調光レベルに応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’の点灯開始のタイミングを制御することができる。言い換えると、本実施例の発光装置１１’においては、ＬＥＤ群毎に電流供給開始のタイミングが異なっており、当該電流供給開始のタイミングは調光レベルに応じてＬＥＤ群毎に電流供給開始調光レベルとして設定され、指示部１４から供給される指示信号（調光レベルを示す信号）と、当該電流供給開始調光レベルとの関係に従って、点灯させるＬＥＤ群が選択されることになる。
【０１７６】
また、第１ＬＥＤ群Ｄ１’が点灯開始して第１発光ユニットＵ１’が全灯状態になると、第２ＬＥＤ群Ｄ２’が点灯開始し、第２発光ユニットＵ２’から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１’の全灯状態が維持されている。このため、第２ＬＥＤ群Ｄ２’の点灯開始後からは、発光装置１１’から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度も増加することになる。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ３’が点灯開始し、第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１’及び第２発光ユニットＵ２’の全灯状態が維持され、第４ＬＥＤ群Ｄ４’が点灯開始し、第４発光ユニットＵ４’から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１’、第２発光ユニットＵ２’、第３発光ユニットＵ３’の全灯状態が維持される。すなわち、複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するに従い、各ＬＥＤ群を順次点灯させている。このため、第３ＬＥＤ群Ｄ３’の点灯開始後、及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’の点灯開始後からにおいても、発光装置１１’から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度も増加することになる。一般に、全光束が低い場合には色温度が低い白色光（すなわち、フィラメント電球から放出される光）が好まれ、全光束が高い場合には色温度が高い白色光（すなわち、蛍光灯から放出される光）が好まれることから、本実施例に係る発光装置１１’及び発光ユニット１２’においては、合成白色光の全光束の増加にともなって色温度も同時に制御され、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放出することができる。
【０１７７】
図２６〜図２９に、本実施例の発光装置における光線追跡シミュレーションの結果を記載する。図２６は、第１ＬＥＤ群Ｄ１’のみが点灯しているパターン（第１点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１’及び第２ＬＥＤ群Ｄ２’が点灯しているパターン（第２点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’及び第３ＬＥＤ群Ｄ３’が点灯しているパターン（第３点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群４’が点灯しているパターン（第４点灯パターン）において、発光装置１１’から放射される合成白色光の相関色温度、ＣＩＥ１９３１におけるＣｘ、Ｃｙ値、平均演色評価数、全光束のシミュレーション結果を示している。図２７は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン及び第４点灯パターンにおいて、発光装置１１’から放射される合成白色光の分光放射束スペクトルと示すグラフである。図２８は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン及び第４点灯パターンにおいて、図２６に示された相関色温度のシミュレーション結果を横軸に、全光束のシミュレーション結果を第１縦軸に、平均演色評価数を第２の縦軸にして、相関色温度に対する全光束の変化及び相関色温度に対する平均演色評価数の変化を示したグラフである。図２９は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン及び第４点灯パターンにおいて、本実施例に係る発光装置１１’から放射される合成白色光のＣｘ、Ｃｙ値のシミュレーション結果をＣＩＥ１９３１の色温度座標上に示したグラフである。
【０１７８】
（ＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例）
上述した実施例において、蛍光部材５’は、４つの正方形状の波長変換領域（すなわち、第１波長変換領域Ｐ１’、 第２波長変換領域Ｐ２’、 第３波長変換領域Ｐ３’及び 第４波長変換領域Ｐ４’）に区分されていたが、これに限定されることはない。例えば、図３０に示すように蛍光部材５’を第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’に区分してもよい。
【０１７９】
図３０に示すように、蛍光部材５’は長方形状の第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’に区分され、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’が並置されてもよい。また、第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’のそれぞれは、図３０における平面状の面積が等しく、同一の平面形状を有している。更に、符号は図示していないが、第１ＬＥＤ群Ｄ１’、第２ＬＥＤ群Ｄ２’、第３ＬＥＤ群Ｄ３’及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’も並置され、第１ＬＥＤ群Ｄ１’が第１波長変換領域Ｐ１’に対向し、第２ＬＥＤ群Ｄ２’が第２波長変換領域Ｐ２’に対向し、第３ＬＥＤ群Ｄ３’が第３波長変換領域Ｐ３’に対向し、第４ＬＥＤ群Ｄ４’が第４波長変換領域Ｐ４’に対向している。
【０１８０】
第１ＬＥＤ群Ｄ１’内に配置された４個のＬＥＤチップ３ａ’、及び第２ＬＥＤ群Ｄ２’内に配置された４個のＬＥＤチップ３ｂ’は直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ３’内に配置された４個のＬＥＤチップ３ｃ’、及び第４ＬＥＤ群Ｄ４’内に配置された４個のＬＥＤチップ３ｄ’は直列に接続されても良く、又は並列に接続されてもよい。
【０１８１】
（本実施例による効果）
本実施例に係る発光装置１１’及び照明システム１２’は、第１実施例の発光装置１１及び照明システム１２と比較しても、ＬＥＤ群及び波長変換領域の数量が異なる相違はあるものの、基本的な構造は同一であるため、本実施例に係る発光装置１１’、 照明システム１２’及び照明方法においても第１実施例と同一の効果を得ることができる。また、本実施例に係る発光装置１１’及び照明システム１２’は、第１実施例の発光装置１１及び照明システム１２と比較して、ＬＥＤ群及び波長変換領域の数量が多いため、合成白色光の輝度の変化に対して色温度をより高精度に制御することができる。
【０１８２】
＜第３実施例＞
上述した第１実施例においては、互いに色温度の異なる一次光を放射する第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２によって蛍光部材５を構成していた。すなわち、蛍光部材５からは、色温度の異なる２種類の一次光が放射されていた。しかしながら、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々に変更や置き換えが可能である。そこで、第１実施例の蛍光部材５の構成とは異なる構成を備える蛍光部材５”を用いて構成した発光部１”、発光装置１１”及び照明システム１２”の一例を、本発明の第３実施例として以下に説明する。なお、第１実施例と同様の部材及び構成部分については、同一の符号を付し、その説明については省略する。
【０１８３】
（発光部の構成）
図３１は、本実施例に係る発光装置１１”における発光部１”の全体構成の概略を示す斜視図であり、図３２は図３１の発光部１”の平面図である。なお、図３１及び図３２において、発光部１”における一の方向をＸ方向、当該一の方向に直行する方向をＹ方向、発光部１”の高さ方向をＺ方向と定義する。図３１に示すように、発光部１”は、ＸＹ平面内における形状が正方形状の配線基板２を備える。配線基板２のチップ実装面２ａには、等間隔で配線基板２のＸ方向に６個、Ｙ方向に６個の合計３６個のＬＥＤチップ３が配列されている。なお、発光部１”、配線基板２、ＬＥＤチップ３の基本的な構造は第１実施例のＬＥＤチップ３と同一であるため、その説明は省略する。また、図３１に示すように、ＬＥＤチップ３が実装された配線基板２のチップ実装面２ａに対向するように、ガラス製で板状であって、ＸＹ平面内における形状が正方形状の透光基板４が配設されている。
【０１８４】
蛍光部材５”は、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”の５つの波長変換領域に区分されている。具体的には、正方形状の第１波長変換領域Ｐ１”及び第２波長変換領域Ｐ２”が蛍光部材５”の２つの角部に配置され、長方形状の第３波長変換領域Ｐ３”及び第４波長変換領域Ｐ４”が 蛍光部材５”の端部から第１波長変換領域Ｐ１”又は第２波長変換領域Ｐ２”に向かい且つＸ方向に伸長するように配置され、長方形状の第５波長変換領域Ｐ５”が第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”及び第４波長変換領域Ｐ４”に挟まれ且つＸ方向に伸長して配置されている。また、ＸＹ平面において、第１波長変換領域Ｐ１”及び第２波長変換領域Ｐ２”は同一の平面形状及び面積を有し、第３波長変換領域Ｐ３”及び第４波長変換領域Ｐ４”は同一の平面形状及び面積を有している。
【０１８５】
このような蛍光部材５”の区分に対応して、配線基板２に実装されている各ＬＥＤチップ３も、図３１及び図３２に示すように、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”の各位置に対応して各ＬＥＤ群に区分されている。すなわち、図３２に示すように、発光部１”を平面視した場合には、第１波長変換領域Ｐ１”及び第２波長変換領域Ｐ２”に 対応してそれぞれ４個ずつのＬＥＤチップ３が配置され、第３波長変換領域Ｐ３”及び第４波長変換領域Ｐ４”に 対応してそれぞれ８個ずつのＬＥＤチップ３が配置され、第５波長変換領域Ｐ５”に 対応してそれぞれ１６個のＬＥＤチップ３が配置されている。ここで、対応するとは第１実施例と同様である。
【０１８６】
以下において、これら波長変換領域毎に区別してＬＥＤチップ３を呼称する際には、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”に対応して、符号の末尾にそれぞれａ”、ｂ”、ｃ”、ｄ”又はｅ”を付するものとする。以上のことから、第１波長変換領域Ｐ１”に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ａ”が第１ＬＥＤ群Ｄ１”を構成し、第２波長変換領域Ｐ２”に対応する位置にある４個のＬＥＤチップ３ｂ”が第２ＬＥＤ群Ｄ２”を構成し、第３波長変換領域Ｐ３”に対応する位置にある８個のＬＥＤチップ３ｃ”が第３ＬＥＤ群Ｄ３”を構成し、第４波長変換領域Ｐ４”に対応する位置にある８個のＬＥＤチップ３ｄ”が第４ＬＥＤ群Ｄ４”を構成し、第５波長変換領域Ｐ５”に対応する位置にある１６個のＬＥＤチップ３ｅ”が第５ＬＥＤ群Ｄ５”を構成する。
【０１８７】
従って、本実施例においては、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”のそれぞれと、これに対応する第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”との組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。すなわち、第１ＬＥＤ群Ｄ１”及び第１波長変換領域Ｐ１”が第１発光ユニットＵ１”を構成し、第２ＬＥＤ群Ｄ２”及び第２波長変換領域Ｐ２”が第２発光ユニットＵ２”を構成し、第３ＬＥＤ群Ｄ３”及び第３波長変換領域Ｐ３”が第３発光ユニットＵ３”を構成し、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第４波長変換領域Ｐ４”が第４発光ユニットＵ４”を構成し、第５ＬＥＤ群Ｄ５”及び第５波長変換領域Ｐ５”が第５発光ユニットＵ５”をを構成する。これら５つの発光ユニットを統合した発光部１”が本発明の発光ユニット群に相当する。本実施例においては、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”は、一体的に設けられるとともに発光ユニット群である発光部１”を構成している。なお、以下において、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部１”から放射される光を合成白色光と称する。
【０１８８】
（蛍光部材）
上述したように、蛍光部材５”は、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に対応して５つの第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”に区分されている。第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”は、ＬＥＤチップ３から放出された光を波長変換して放射する種々の蛍光体を分散保持している。種々の蛍光体としては、第１実施例と同様に、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体、及びＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体が用いられる。更に、ＬＥＤチップ３が発した青色光を波長変換して橙色光を放射する橙色蛍光体を更に用いてもよい。そして、第１実施例と同様に、蛍光部材５”は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を蛍光部材５”から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、蛍光部材５”は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。その他の具体的な各蛍光体の組成及び構造等は、第１実施例と同様である。
【０１８９】
また、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”は、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の質量及び混合比率が異なっている。従って、波長変換されて各波長変換領域から放射される赤色光、緑色光、及び黄色光、並びに波長変換されずに放射される青色光の比率は、波長変換領域毎に異なる。このため、第１波長変換領域Ｐ１”から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第２波長変換領域Ｐ２”から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第３波長変換領域Ｐ３”から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第４波長変換領域Ｐ４”から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光と、第５波長変換領域Ｐ５”から放射された赤色光、緑色光、黄色光、及び青色光を合成してなる一次光である白色光とは、互いに異なる色温度を有することになる。
【０１９０】
第１実施例と同様に、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”において分散保持される蛍光体の種類数を互いに異なるようにしてもよい。このような場合にも、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”のそれぞれから放射される一次光の色温度は互いに異なる。
【０１９１】
次に、図３３を参照しつつ、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”における蛍光体の混合比率の定め方を説明する。図３３は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における黒体輻射軌跡ＢＬ周辺の要部拡大図である。本実施例にては、第１ＬＥＤ群Ｄ１”及び第１波長変換領域Ｐ１”からなる第１発光ユニットＵ１”から放射される一次光が、図３３中の色度点Ｔ１（約２０５０Ｋ）の色度を有するように、第１波長変換領域Ｐ１”における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。また、第２ＬＥＤ群Ｄ２”及び第２波長変換領域Ｐ２”からなる第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光が、図３３中の色度点Ｔ２（約２３００Ｋ）の色度を有するように、第２波長変換領域Ｐ２”における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。更に、第３ＬＥＤ群Ｄ３”及び第３波長変換領域Ｐ３”からなる第３発光ユニットＵ３’から放射される一次光が、図３３中の色度点Ｔ３（約２５５０Ｋ）の色度を有するように、第３波長変換領域Ｐ３”における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。そして、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第４波長変換領域Ｐ４”からなる第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光が、図３３中の色度点Ｔ４（約２８００Ｋ）の色度を有するように、第４波長変換領域Ｐ４”における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。更には、第５ＬＥＤ群Ｄ５”及び第５波長変換領域Ｐ５”からなる第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光が、図３３中の色度点Ｔ５（約３１００Ｋ）の色度を有するように、第５波長変換領域Ｐ５”における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率が定められる。
【０１９２】
なお、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”のそれぞれから放射される一次光の色度点は、いずれもＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｙ値が０．６５以下であるのが好ましい。ｙ値が０．６５を上回る場合には、各発光ユニットにおける可視光の取り出し効率が悪化し、発光装置全体として効率的に発光させることができなくなる。一方、青色光を発するＬＥＤチップ３に代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いた場合には、ｙ値が０．６５を上回っても差し支えない。
【０１９３】
上述した方法によって各波長変換領域における蛍光体の混合比率を定めることにより、
第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の色温度を、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”の順序で高くすることができる。
【０１９４】
本実施例においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図３４に示すように、第１波長変換領域Ｐ１”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．３５：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．３０：１：０．０５である。そして、第３波長変換領域Ｐ３”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２０：１：０．０５であり、第４波長変換領域Ｐ４”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１７５：１．０：０．０５であり、第５波長変換領域Ｐ５”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１５０：１．０：０．０５である。
【０１９５】
更に、第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”は、異なる膜厚を有している。具体的には、図３４に示すように、第１波長変換領域Ｐ１”の膜厚は１４０μｍ、第２波長変換領域Ｐ２”の膜厚は１２０μｍ、第３波長変換領域Ｐ３”の膜厚は１１０μｍ、第４波長変換領域Ｐ４”の膜厚は９５μｍであり、第５波長変換領域Ｐ５”の膜厚は８０μｍである。
【０１９６】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”のそれぞれから放射される一次光の色温度が互いに異なるように設定されており、これらの発光ユニットから放射される一次光を合成して得られる合成白色光が、発光装置から放射される。そこで、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”のそれぞれから放射される一次光の全光束（すなわち、発光強度又は輝度）を変化させることにより、発光装置から放射される合成白色光の全光束を調整し、当該合成白色光の全光束に合わせて合成白色光の色温度を変化させ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放射するようにしている。以下において、第１実施例と異なる回路構成部分である発光部１”及び電流供給部１５”の構成について、図３５を参照しつつ説明する。ここで、図３５は、本実施例に係る発光装置１１”における発光部１”及び電流供給部１５”の電気回路構成の概略を示す電気回路図であり、第１実施例と同一部分である調光部１３、操作部１４及び制御部１６は省略している。以下において、調光部１３、操作部１４及び制御部１６については、第１実施例１に係わる図面を基づいて説明する。
【０１９７】
発光部１”は、上述した第１ＬＥＤ群Ｄ１”のＬＥＤチップ３ａ”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”のＬＥＤチップ３ｂ”、 第３ＬＥＤ群Ｄ３”のＬＥＤチップ３ｃ”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”のＬＥＤチップ３ｄ”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”のＬＥＤチップ３ｅ”を有している。第１ＬＥＤ群Ｄ１”及び第２ＬＥＤ群Ｄ２”の具体的な構成として、第１ＬＥＤ群Ｄ１”の４個のＬＥＤチップ３ａ”は極性を同じくして互いに直列に接続され、第２ＬＥＤ群Ｄ２”の４個のＬＥＤチップ３ｂ”も極性を同じくして互いに直列に接続されている。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ３”及び第４ＬＥＤ群Ｄ４”の具体的な構成として、第３ＬＥＤ群Ｄ３”の８個のＬＥＤチップ３ｃ”も極性を同じくして互いに直列に接続され、第４ＬＥＤ群Ｄ４”の８個のＬＥＤチップ３ｄ”も極性を同じくして互いに直列に接続されている。更に、第５ＬＥＤ群Ｄ５”の具体的な構成として、第５ＬＥＤ群Ｄ５”の１６個のＬＥＤチップ３ｅ”も極性を同じくして互いに直列に接続されている。また、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”は、後述するスイッチ回路１５ｃ”を介し互いに並列に接続されている。なお、同一ＬＥＤ群内のＬＥＤチップ３の接続形態は、直列接続に限定されず、例えばＬＥＤチップ３の極性を同じくして互いに並列に接続するような並列接続であってもよい。
【０１９８】
電流供給部１５”は、整流回路１５ａ、電圧電流変換回路１５ｂ、及びスイッチ回路１５ｃ”から構成される。整流回路１５ａ及び圧電流変換回路１５ｂは、第１実施例と同一の構成であるため、その説明は省略する。スイッチ回路１５ｃ”は、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５から構成される。トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のコレクタのそれぞれは第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”の最もカソード側端部に接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のエミッタは電圧電流回路１５ｂに接続され、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースは制御部１６に接続されている。
【０１９９】
本実施例の照明システム１２”においても、調光部１３、指示部１４及び電流供給部１５”の構成及び接続関係から、操作つまみ１４ａを回動することのみにより、ＬＥＤチップ３に供給する駆動電流の量（供給電流量）を調整することが可能になる。そして、発光部１”への供給電流量を調整することにより、発光装置１”から所望の全光束を有する合成白色光を放射させること（すなわち、調光）が可能になる。
【０２００】
（発光部の制御）
発光装置１１”の使用者が操作つまみ１４ａを操作すると、指示部１４の本体１４ｂは、操作つまみ１４ａの位置を検出し、検出した操作つまみ１４ａの位置に基づく指示信号（調光レベルを示す信号）を調光部１３に供給する。調光部１３では、指示部１４から供給された指示信号に基づいて、交流電圧源ＶＡＣから供給される交流電圧の波形の導通位相角を制御して、交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を生成する。具体的な制御方法として、調光部１３は、交流電圧源から供給される交流の正弦波形のゼロ・クロス点に対して任意の位相差を持つトリガ・パルスを入力することにより導通位相角を制御する。従って、調光部１３は、供給される指示信号が変動すると、それに応じてトリガ・パルスの位相差を変動させて導通位相角を制御する。
【０２０１】
電流供給部１５”の整流回路１５ａは、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）を直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）に変換し、当該直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）を電圧電流変換回路１５ｂに供給する。電圧電流変換回路１５ｂは、整流回路１５ａから供給される直流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＤＣ）をＬＥＤチップ３に供給するための駆動電流に変換し、当該駆動電流を第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に供給する。
【０２０２】
制御部１６は、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５を選択的にオン駆動させつつ、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに印可するベース電圧ＶＳの電圧値を制御し、ＬＥＤ群ごとに流れる駆動電流を制御する。ここで、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに電圧値の等しいベース電圧ＶＳを印可すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に流れる駆動電流の量はほぼ等しくなる。また、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースにベース電圧ＶＳを印可しない場合にはトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５がオン駆動しないため、電圧電流変換回路１５ｂから駆動電流が第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に供給されても、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”には駆動電流が流れず、ＬＥＤチップ３は発光することがない。
【０２０３】
本実施例の制御部１６における詳細な制御方法は以下の通りである。なお、制御部１６のメモリ１６ｂには、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに印可するベース電圧の電圧値データが、調光部１３において制御される導通位相角と対応させて記録されているものとする。制御部１６の位相角検出器１６ａは、調光部１３から供給される交流の調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）から、調光部１３において制御された導通位相角を検出する。具体的には、位相角検出器１６ａは、調光電圧ＶＤＩＭ（ＡＣ）の電圧波形（制御信号）から導通位相角を検出する。位相角検出器１６ａは、検出した導通位相角を示すデータ信号を選択回路１６ｃに供給する。選択回路１６ｃは、供給された導通位相角に応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに印可するベース電圧の電圧値を決定するために、メモリ１６ｂに格納されたトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５に係わる電圧値データと、供給された導通位相角を示すデータ信号とを照合する。そして、選択回路１６ｃは当該照合によって決定した電圧値を有するベース電圧をトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに印可する。これによってトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５の少なくとも１つがオン駆動するとともに、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースに印可されたベース電圧の電圧値に応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に供給する駆動電流の大きさが制御され、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”の少なくとも１つから、調光レベルに応じた全光束及び各波長変換領域に応じた色温度を有する合成白色光が放出される。本実施例においては、ベース電圧Ｖｓを印可しない状態から徐々にベース電圧Ｖｓを上昇させると、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５の順にトランジスタがオン駆動することになる。
【０２０４】
次に、図３６及び図３７を参照しつつ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を発光装置１１”から放射させるために、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースにどのようにベース電圧を印可し、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”に供給する駆動電流の大きさを制御するかについて説明する。図３６は、調光部１３の調光レベル及び発光装置１１”から放射される合成白色光の発光強度の関係を示すグラフである。図３７は、発光装置１１”から放射される合成白色光の全光束（単位：ルーメン（ｌｍ））及び色温度（単位：ケルビン（Ｋ））の関係を示すグラフである。
【０２０５】
先ず、操作つまみ１４ａが操作され、発光装置１１”から最も暗い合成白色光が放射されるようにＬＥＤ群の点灯が開始する場合には、トランジスタＱ１のみがオン駆動し、第１発光ユニットＵ１”のみから一次光が放出される。すなわち、この際に発光装置から放射される合成白色光は、第１発光ユニットＵ１”から放射される一次光のみで構成される。図３６及び図３７において、かかる第１ＬＥＤ群Ｄ１”の点灯開始を点Ａによって示す。
【０２０６】
操作つまみ１４ａが更に操作されて、より明るい合成白色光を放射させるように調光する（すなわち、調光レベルを低下させる）と、第１ＬＥＤ群Ｄ１”に供給される駆動電流が増加し、第１発光ユニットＵ１”から放射される一次光の全光束が増加する。かかる全光束の増加は、図３６のグラフ上の曲線３６Ａ部分に該当する。また、第１発光ユニットＵ１”から放射される一次光の色温度が約２０５０Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第１発光ユニットＵ１”のみから一次光が放出されている場合には、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度は約２０５０Ｋを維持する。かかる色温度が維持されつつ全光束が増加することは、図３７の実線３７Ａに該当する。
【０２０７】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”に流れる駆動電流が増加しないように、トランジスタＱ１のベースに印可する電圧値が制御部１６によって制御され、第１発光ユニットＵ１”から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。このような全光束が増加しない状態を、第１発光ユニットＵ１”の全灯状態と定義する。このような全光束が増加しない状態は、図３６のグラフ上の直線３６Ｂ部分に該当する。このように全光束を増加させないようにする理由は、過剰な駆動電流によってＬＥＤチップ３への熱影響を防止するためである。
【０２０８】
上述したような合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ２もオン駆動して第２ＬＥＤ群Ｄ２”が点灯開始し、第２発光ユニットＵ２”からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１”の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１のベースにベース電圧を印可する。図３６及び図３７において、かかる状態を点Ｂによって示す。
【０２０９】
第２ＬＥＤ群Ｄ２”の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１”の全灯状態を維持ししつつ、第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図３６のグラフ上の曲線３６Ｃ部分に該当する。また、第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光の色温度が約２３００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度が２３００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図２７の実線３７Ｂによって示す。
【０２１０】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”のみならず、第２ＬＥＤ群Ｄ２”に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ２のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光の全光束は増加しなくなる。すなわち、第２発光ユニットＵ２”も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１”及び第２発光ユニットＵ２”の全灯状態は、図３６のグラフ上の直線３６Ｄ部分に該当する。そして、第２発光ユニットＵ２”が全灯状態になると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度は、約２２００Ｋになる。
【０２１１】
第２発光ユニットＵ２”が全灯状態になったことによって合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ３もオン駆動して第３ＬＥＤ群Ｄ３”が点灯開始し、第３発光ユニットＵ３”からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１”及び 第２発光ユニットＵ２”の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにベース電圧を印可する。図３６及び図３７において、かかる状態を点Ｃによって示す。
【０２１２】
第３ＬＥＤ群Ｄ３”の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１”及び 第２発光ユニットＵ２”の全灯状態を維持ししつつ、第３発光ユニットＵ３”から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図３６のグラフ上の曲線３６Ｅ部分に該当する。また、第３発光ユニットＵ３”から放射される一次光の色温度が約２５５０Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第３発光ユニットＵ３”から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度が２５５０Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図３７の実線３７Ｃによって示す。
【０２１３】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”及び第２ＬＥＤ群Ｄ２”のみならず、第３ＬＥＤ群Ｄ３”に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ３のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第３発光ユニットＵ３”から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。すなわち、第３発光ユニットＵ３”も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”及び第３発光ユニットＵ３”の全灯状態は、図３６のグラフ上の直線３６Ｆ部分に該当する。そして、第３発光ユニットＵ３”が全灯状態になると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度は、約２４７０Ｋになる。
【０２１４】
第３発光ユニットＵ３”が全灯状態になったことによって合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ４もオン駆動して第４ＬＥＤ群Ｄ４”が点灯開始し、第４発光ユニットＵ４”からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”及び 第３発光ユニットＵ３”の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のベースにベース電圧を印可する。図３６及び図３７において、かかる状態を点Ｄによって示す。
【０２１５】
第４ＬＥＤ群Ｄ４”の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”及び 第３発光ユニットＵ３”の全灯状態を維持ししつつ、第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図３６のグラフ上の曲線３６Ｇ部分に該当する。また、第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光の色温度が約２８００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度が２８００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図３７の実線３７Ｄによって示す。
【０２１６】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”及び第３ＬＥＤ群Ｄ３”のみならず、第４ＬＥＤ群Ｄ４”に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ４のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。すなわち、第４発光ユニットＵ４”も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、第３発光ユニットＵ３”及び第４発光ユニットＵ４”の全灯状態は、図３６のグラフ上の直線３６Ｈ部分に該当する。そして、第４発光ユニットＵ４”が全灯状態になると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度は、約２６７０Ｋになる。
【０２１７】
第４発光ユニットＵ４”が全灯状態になったことによって合成白色光の全光束の増加が抑制された状態から、操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、トランジスタＱ５もオン駆動して第５ＬＥＤ群Ｄ５”が点灯開始し、第５発光ユニットＵ５”からも一次光が放出される。このとき、制御部１６は、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”及び第４発光ユニットＵ４”の全灯状態を維持するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４のベースにベース電圧を印可する。図３６及び図３７において、かかる状態を点Ｅによって示す。
【０２１８】
第５ＬＥＤ群Ｄ５”の点灯開始から更に操作つまみ１４ａが操作されて更に調光レベルが低下すると、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３” 及び第４発光ユニットＵ４”の全灯状態を維持ししつつ、第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の全光束が増加するように、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５のベースにベース電圧を印可する。かかる全光束の増加は、図３６のグラフ上の曲線３６Ｉ部分に該当する。また、第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の色温度が約３１００Ｋになるように蛍光体の合成比率が調整されているため、第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の全光束が増加すると、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度が３１００Ｋに近づくように増加する。かかる色温度の増加を、図３７の実線３７Ｅによって示す。
【０２１９】
操作つまみ１４ａが更に操作されて更に調光レベルが低下すると、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”及び第４ＬＥＤ群Ｄ４”のみならず、第５ＬＥＤ群Ｄ５”に流れる駆動電流も増加しないように、トランジスタＱ５のベースに印可するベース電圧の電圧値が制御部１６によって制御され、第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の全光束は増加することがなくなる。すなわち、第５発光ユニットＵ５”も全灯状態になる。このような第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”の全灯状態は、図３６のグラフ上の直線３６Ｊ部分に該当する。なお、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、 第３発光ユニットＵ３”、第４発光ユニットＵ４”及び第５発光ユニットＵ５”の全灯状態において、発光装置１１”から放射される合成白色光の色温度は３１００Ｋには到達しないものの、約２９３０Ｋ（図３６及び図３７中の点Ｅ）には到達する。
【０２２０】
また、図４９に第３実施例における第１波長変換領域の設定を２４００Ｋに、第２波長変換領域の設定を３１００Ｋに、第３波長変換領域の設定を３９００Ｋに、第４波長変換領域の設定を５０００Ｋに、第５波長変換領域の設定を６５００Ｋに設定したときのＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における、発光部の発光ユニット毎の色度点と制御曲線との関係を示す要部拡大図を記載する。また、図５０に、図４９に係る照明システムで得られる合成白色光の色温度と、合成白色光の全光束との関係を示すグラフを記載する。
【０２２１】
上述したような制御においては、調光レベルに応じてトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５を独立してオン駆動させているため、ＬＥＤチップ３ａ”の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｂ”の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｃ”の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｄ”の発光開始のタイミングと、ＬＥＤチップ３ｅ”の発光開始のタイミングとを調光レベルに応じて独立して制御することができる。すなわち、本実施例の発光装置１１”においては、調光レベルに応じて第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群Ｄ４”及び第５ＬＥＤ群Ｄ５”の点灯開始のタイミングを制御することができる。言い換えると、本実施例の発光装置１１”においては、ＬＥＤ群毎に電流供給開始のタイミングが異なっており、当該電流供給開始のタイミングは調光レベルに応じてＬＥＤ群毎に電流供給開始調光レベルとして設定され、指示部１４から供給される指示信号（調光レベルを示す信号）と、当該電流供給開始調光レベルとの関係に従って、点灯させるＬＥＤ群が選択されることになる。
【０２２２】
また、第１ＬＥＤ群Ｄ１”が点灯開始して第１発光ユニットＵ１”が全灯状態になると、第２ＬＥＤ群Ｄ２”が点灯開始し、第２発光ユニットＵ２”から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１”の全灯状態が維持されている。このため、第２ＬＥＤ群Ｄ２”の点灯開始後からは、発光装置１１”から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度も増加することになる。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ３”が点灯開始し、第３発光ユニットＵ３”から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１”及び第２発光ユニットＵ２”の全灯状態が維持され、第４ＬＥＤ群Ｄ４”が点灯開始し、第４発光ユニットＵ４”から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、第３発光ユニットＵ３”の全灯状態が維持される。このため、第３ＬＥＤ群Ｄ３”の点灯開始後、及び第４ＬＥＤ群Ｄ４”の点灯開始後からにおいても、発光装置１１”から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度も増加することになる。更には、第５ＬＥＤ群Ｄ５”が点灯開始し、第５発光ユニットＵ５”から放射される一次光の全光束が増加する間は、第１発光ユニットＵ１”、第２発光ユニットＵ２”、第３発光ユニットＵ３” 及び第４発光ユニットＵ４”の全灯状態が維持される。すなわち、複数のＬＥＤ群に供給される電流の総量が上昇するに従い、各ＬＥＤ群を順次点灯させている。このため、第５ＬＥＤ群Ｄ５”の点灯開始後からにおいても、発光装置１１”から放射される合成白色光の全光束の増加に応じて合成白色光の色温度も増加することになる。一般に、全光束が低い場合には色温度が低い白色光（すなわち、フィラメント電球から放出される光）が好まれ、全光束が高い場合には色温度が高い白色光（すなわち、蛍光灯から放出される光）が好まれることから、本発明に係る発光装置１１”及び発光ユニット１２”においては、合成白色光の全光束の増加にともなって色温度も同時に制御され、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放出することができる。
【０２２３】
図３８〜図４１に、本実施例の発光装置における光線追跡シミュレーションの結果を記載する。図３８は、第１ＬＥＤ群Ｄ１”のみが点灯しているパターン（第１点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１”及び第２ＬＥＤ群Ｄ２”が点灯しているパターン（第２点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”及び第３ＬＥＤ群Ｄ３”が点灯しているパターン（第３点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”及び第４ＬＥＤ群４”が点灯しているパターン（第４点灯パターン）、第１ＬＥＤ群Ｄ１”、第２ＬＥＤ群Ｄ２”、第３ＬＥＤ群Ｄ３”、第４ＬＥＤ群４”及び第５ＬＥＤ群５”が点灯しているパターン（第５点灯パターン）において、発光装置１１”から放射される合成白色光の相関色温度、ＣＩＥ１９３１におけるＣｘ、Ｃｙ値、平均演色評価数、全光束のシミュレーション結果を示している。図３９は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン、第４点灯パターン及び第５点灯パターンにおいて、発光装置１１”から放射される合成白色光の分光放射束スペクトルと示すグラフである。図４０は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン、第４点灯パターン及び第５点灯パターンにおいて、図３８に示された相関色温度のシミュレーション結果を横軸に、全光束のシミュレーション結果を第１縦軸に、平均演色評価数を第２の縦軸にして、相関色温度に対する全光束の変化及び相関色温度に対する平均演色評価数の変化を示したグラフである。図４１は、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン、第４点灯パターン及び第５点灯パターンにおいて、本実施例に係る発光装置１１”から放射される合成白色光のＣｘ、Ｃｙ値のシミュレーション結果をＣＩＥ１９３１の色温度座標上に示したグラフである。
【０２２４】
（ＬＥＤ群及び波長変換領域のパターン形状の変形例）
上述した実施例において、蛍光部材５”においては、各波長変換領域は１つずつ設けられていたが、これに限定されることはない。例えば、図４２に示すように蛍光部材５”を第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４’及び第５波長変換領域５”に区分してもよい。
【０２２５】
図４２に示すように、蛍光部材５”は正方形状の４つの第１波長変換領域Ｐ１”と、Ｌ字状の４つの第２波長変換領域Ｐ２”と、長方形状の２つの第３波長変換領域Ｐ３’、２つの第４波長変換領域Ｐ４’及び１つの第５波長変換領域Ｐ５”とに区分されてもよい。また、第１波長変換領域Ｐ１”は、蛍光部材５”の４つの角に位置し、第２波長変換領域Ｐ２”は第１波長変換領域Ｐ１”の周囲に位置している。更に、第３波長変換領域Ｐ３”は第２波長変換領域Ｐ２”同士のＹ方向における隙間を埋めるように位置し、第４波長変換領域Ｐ４”は第２波長変換領域Ｐ２”同士のＸ方向における隙間を埋めるように位置している。そして、第５波長変換領域Ｐ５”は、蛍光部材５”の中央部に位置し、２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”及び第４波長変換領域Ｐ４’によって囲まれている。上述したように第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４’及び第５波長変換領域５”を配置することにより、蛍光部材５”はＸ方向における中心軸及びＹ方向における中心軸に対して対称になっている。
【０２２６】
また、符号は図示していないが、上述した実施例と同様に、各波長変換領域に対応する各ＬＥＤ群は、各波長変換領域に対向するように設けられる。そして、第１波長変換領域Ｐ１”に対向する第１ＬＥＤ群Ｄ１”のそれぞれは１個のＬＥＤチップ３ａ”を備え、第２波長変換領域Ｐ２”に対向する第２ＬＥＤ群Ｄ２”のそれぞれは３個のＬＥＤチップ３ｂ”を備え、第３波長変換領域Ｐ３”に対向する第３ＬＥＤ群Ｄ３”のそれぞれは２個のＬＥＤチップ３ｃ”を備え、第４波長変換領域Ｐ４”に対向する第４ＬＥＤ群Ｄ４”のそれぞれは２個のＬＥＤチップ３ｄ”を備え、第５波長変換領域Ｐ５”に対向する第５ＬＥＤ群Ｄ５”のそれぞれは６個のＬＥＤチップ３ｅ”を備えている。
【０２２７】
上述した実施例と同様に、各ＬＥＤ群内におけるＬＥＤチップ３同士は直列に接続されてもよいし、並列に接続されてもよい。
【０２２８】
また、文献 Kruithof A A:Tubular Luminescence Lamps for General Illumination, Philips Technical Review,6, pp.65-96（1941）には、合成白色光の色温度を変化させたときに人間が快適と感じる照度が記載されている。この文献（以下、Kruithof文献という）の記載に基づき、快適さを維持しつつ合成白色光の色温度を変化させるには、目標相関色温度Ｔに応じて目標光束Φを変化させる際、下記不等式（１）が成立するような定数Ａ０が存在するように、発光ユニットの発光を制御すればよい。
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2
−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47}    ・・・  (１)
【０２２９】
上述した第１実施例〜第３実施例において、発光部１、発光部１’、及び発光部１”に正対すると共に距離Ｒの位置にある照射面における照度は、Φ／（π・Ｒ２）となる。ここで、この発光装置の配光分布はランバーシアンであるものとする。このような発光装置をＮ個設置した場合、上記不等式（１）において、Ａ０＝π・Ｒ２／Ｎとすることにより、目標相関色温度Ｔに対応した適切な目標光束を算出することができる。したがって、発光装置が放射する照明光の全光束と色温度の関係が常に上記不等式（１）を満たすような定数Ａ０が存在する場合、上記ＲとＮを適切に設定すれば、どのような照度においても人間が快適と感じる色温度が実現されることになる。
【０２３０】
上述した第１実施例〜第３実施例の発光制御を行った場合、発光装置から放射される照明光の全光束及び色温度の関係が上記（１）を満たすようなＡ０に対応するＲとＮを設定することにより、Kruithof文献の記載に基づき、どのような調光レベルにおいても照度に応じて人間が快適と感じる色温度となるような照明を実現することができる。例えば、第２実施例の発光装置に対しては、Ｒを２ｍとし、Ｎ＝７０とすることにより、照度（全光束）と色温度を、図４３（ａ）に実線で示すような関係に沿って変化させることができる。なお、図４３（ａ）中の２つの一点鎖線で挟まれた領域Ｃ１は、Kruithof文献の記載に基づき、人間が快適と感じる範囲を示し、それ以外の領域Ｄ１及びＤ２は人間が不快と感じる範囲を示している。図４３（ａ）に示すように、発光装置から得られる照明光は、照度と色温度が変化する際に、常に快適性が確保されるようになっていることが判る。同様に、第３実施例の発光装置に対しては、Ｒを２ｍとし、Ｎ＝３３とすることにより、照度と色温度を図４３（ｂ）に実線で示すような関係に沿って変化させることができる。なお、図４３（ｂ）中の２つの一点鎖線で挟まれた領域Ｃ１は、Kruithof文献の記載に基づき、人間が快適と感じる範囲を示し、それ以外の領域Ｄ１及びＤ２は人間が不快と感じる範囲を示している。図４３（ｂ）に示すように、発光装置から得られる照明光は、照度と色温度が変化する際に、常に快適性が確保されるようになっていることが判る。
【０２３１】
（本実施例による効果）
本実施例に係る発光装置１１”及び照明システム１２”は、第１実施例の発光装置１１及び照明システム１２と比較しても、ＬＥＤ群及び波長変換領域の数量が異なる相違はあるものの、基本的な構造は同一であるため、本実施例に係る発光装置１１”、 照明システム１２”及び照明方法においても第１実施例と同一の効果を得ることができる。また、本実施例に係る発光装置１１”及び照明システム１２”は、第１実施例及び第２実施例の発光装置及び照明システムと比較して、ＬＥＤ群及び波長変換領域の数量が多いため、合成白色光の輝度の変化に対して色温度をより高精度に制御することができる。
【０２３２】
＜第４実施例＞
上述した第１実施例〜第３実施例では、配線基板２に実装した複数のＬＥＤチップ３と、透光基板４に設けた蛍光部材５とにより構成される発光ユニット群を用いて発光装置を構成した。しかしながら、本発明の発光装置は、このような形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々に変更や置き換えが可能である。そこで、第１〜第３実施例の発光ユニット群とは異なる発光ユニット群を用いて構成した発光装置の一例を、本発明の第４実施例として以下に説明する。
【０２３３】
（発光部の構成）
図４４は、本実施例に係る発光装置における発光部１０１の基本構成を示す斜視図であり、図４５は発光部１０１の平面図である。発光部１０１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配線基板１０２のチップ実装面１０２ａに４個ずつ２列に実装されたＬＥＤチップ１０３を備えている。更に、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａには、これらＬＥＤチップ１０３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）１０４が設けられている。
【０２３４】
リフレクタ１０４の内側は、仕切り部材１０５によって第１領域１０６と第２領域１０７とに分割されている。そして、第１領域１０６には、２列に配列されたＬＥＤチップ１０３のうちの一方の列のＬＥＤチップ１０３が配置され、第２領域１０７には、他方の列のＬＥＤチップ１０３が配置されている。なお、リフレクタ１０４及び仕切り部材１０５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配線基板１０２に固定される。また、リフレクタ１０４及び仕切り部材１０５に導電性を有する材料を用いる場合は、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。
【０２３５】
なお、本実施例におけるＬＥＤチップ１０３の数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、第１領域１０６と第２領域１０７とに１個ずつとすることも可能であり、またそれぞれの領域で数を異ならせることも可能である。また、配線基板１０２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り、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。更に、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａにおける光の反射性を良くして発光部１０１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。一方、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配線基板に配線パターンを形成する必要がある。
【０２３６】
また、上述したリフレクタ１０４及び仕切り部材１０５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１０４及び仕切り部材１０５に代えて、ディスペンサなどを用い、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａにリフレクタ１０４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１０５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、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。
【０２３７】
図４４及び図４５に示すように、リフレクタ１０４内の第１領域１０６には、４個のＬＥＤチップ１０３が仕切り部材１０５の延設方向と平行に一列に配置され、リフレクタ１０４内の第２領域１０７にも、４個のＬＥＤチップ１０３が仕切り部材１０５の延設方向と平行に一列に配置されている。なお、図４５では、便宜上リフレクタ１０４及び仕切り部材１０５を破線で示している。
【０２３８】
配線基板１０２のチップ実装面１０２ａには、ＬＥＤチップ１０３のそれぞれに駆動電流を供給するための配線パターン１０８、１０９、１１０及び１１１が、図４５に示すように形成されている。配線パターン１０８は、リフレクタ１０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子１０８ａが形成されており、第１領域１０６内にある他方の端部側は、図４５に示すように仕切り部材１０５と平行に延設されている。また、配線パターン１０９は、リフレクタ１０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子１０９ａが形成されており、第１領域１０６内にある他方の端部側は、図４５に示すように仕切り部材１０５と平行に延設されている。
【０２３９】
第１領域１０６内にある４個のＬＥＤチップ１０３は、このようにして形成された配線パターン１０８と配線パターン１０９との間に、互いに極性方向を同じにして並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ１０３は、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板１０２側の面に有している。そして、これらＬＥＤチップ１０３は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン１０８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１０９に接続されている。なお、ＬＥＤチップ１０３は、並列接続に限られず、互いに直列に接続されてもよい。
【０２４０】
一方、配線パターン１１０は、リフレクタ１０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子１１０ａが形成されており、第２領域１０７内にある他方の端部側は、図４５に示すように仕切り部材１０５と平行に延設されている。また、配線パターン１１１は、リフレクタ１０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子１１１ａが形成されており、第２領域１０７内にある他方の端部側は、図４５に示すように仕切り部材１０５と平行に延設されている。
【０２４１】
第２領域１０７内にある４個のＬＥＤチップ１０３は、このようにして形成された配線パターン１１０と配線パターン１１１との間に、互いに極性方向を同じにして並列に接続されている。より具体的には、これらＬＥＤチップ１０３は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン１１０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１１１に接続されている。
【０２４２】
このようなＬＥＤチップ１０３の実装、並びに各配線パターンへの両電極の接続は、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、共晶ハンダを介して行っている。なお、ＬＥＤチップ１０３の配線基板１０２への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ１０３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、ＬＥＤチップ１０３を上述したような配線基板１０２の所定位置に接着固定した後、ＬＥＤチップ１０３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。
【０２４３】
リフレクタ１０４内の第１領域１０６及び第２領域１０７には、それぞれ異なる波長変換特性を有した蛍光部材（波長変換部材）が、ＬＥＤチップ１０３を覆うようにして収容される。本実施例では、２種類の蛍光部材を採用している。また、当該２種類の蛍光部材は３種類の蛍光体から構成されており、当該２種類の蛍光部材は、蛍光体の混合比が違いに異なっている。そこで、以下において、第１領域１０６における発光部を第１発光部１０１Ａとし、第２領域１０７における発光部を第２発光部１０１Ｂとする。
【０２４４】
これら第１発光部１０１Ａと第２発光部１０１Ｂとは、上述したように蛍光部材を除いて基本構造が同じであり、ＬＥＤチップ１０３も全て同じタイプである。但し、説明の便宜上、第１領域１０６に位置するＬＥＤチップに符号１０３ａを適用し、第２領域１０７に位置するＬＥＤチップに符号１０３ｂを適用する。蛍光部材とＬＥＤチップとを除く各部材については、第１発光部１０１Ａと第２発光部１０１Ｂとで共通の符号を用いるものとする。
【０２４５】
図４６は、図４５中のXXXXVI−XXXXVI線に沿う発光部１０１の断面図である。図４６に示すように、発光部１０１において、リフレクタ１０４内の第１領域１０６には、第１蛍光部材（波長変換部材）１１１が４個のＬＥＤチップ１０３ａをそれぞれ覆うようにして収容され、リフレクタ１０４内の第２領域１０７には、第２蛍光部材（波長変換部材）１１２が４個のＬＥＤチップ１０３ｂをそれぞれ覆うようにして収容されている。
【０２４６】
第１蛍光部材１１１は、ＬＥＤチップ１０３ａが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ１０３ａが発する光とは異なる波長の光を放射する複数の蛍光体と、当該複数の蛍光体を分散保持する充填材と、から構成されている。また、第２蛍光部材１１２は、ＬＥＤチップ１０３ｂが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ１０３ｂが発する光とは異なる波長の光を放射する複数の蛍光体と、当該複数の蛍光体を分散保持する充填材から構成されている。なお、充填材としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０２４７】
従って、本実施例においては、第１蛍光部材１１１及び第２蛍光部材１１２のそれぞれと、これに対応して用いられるＬＥＤチップ１０３ａ及びＬＥＤチップ１０３ｂとの組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。ここで、対応して用いられるとは、第１蛍光部材１１１がＬＥＤチップ１０３ａを覆うように設けられていること、第２蛍光部材１１２がＬＥＤチップ１０３ｂを覆うように設けられていること、ＬＥＤチップ１０３ａから放出される光は第１蛍光部材１１１によって波長変換なされること、及びＬＥＤチップ１０３ｂから放出される光は第２蛍光部材１１２によって波長変換なされることを意味している。以上のことから、ＬＥＤチップ１０３ａ及び第１蛍光部材１１１が第１発光ユニットＵ１０１を構成し、ＬＥＤチップ１０３ｂ及び第２蛍光部材１１２が第２発光ユニットＵ１０２を構成する。また、これら２種類の発光ユニットを統合したものが本発明の発光ユニット群に相当する。なお、以下では、これら第１発光ユニットＵ１０１及び第２発光ユニットＵ１０２のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１発光ユニットＵ１０１及び第２発光ユニットＵ１０２のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部１０１から放射される光を合成白色光と称する。
【０２４８】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ１０３ａ及び１０３ｂ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、ＬＥＤチップ１０３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、本発明の要旨から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ＬＥＤチップ１０３ａ及び１０３ｂが発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０２４９】
（蛍光部材）
第１蛍光部材１１１は、第１実施例における蛍光部材５の第１波長変換領域Ｐ１と同じく、図５のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ１（約２７００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第１蛍光部材１１１における蛍光体の混合比は第１実施例における蛍光部材５の第１波長変換領域Ｐ１と同じである。また、第２蛍光部材１１２は、第１実施例における蛍光部材５の第２波長変換領域Ｐ２と同じく、図５のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ２（約６５００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第２蛍光部材１１２における蛍光体の混合比は第１実施例における蛍光部材５の第２波長変換領域Ｐ２と同じである。従って、本実施例においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図６に示すように、第１波長変換領域Ｐ１における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２４：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０：０．９：０．１である。
【０２５０】
上述したように蛍光体の混合比率を定めることにより、第２発光ユニットＵ１０２から放射される一次光の色温度を第１発光ユニットＵ１０１から放射される一次光の色温度よりも高くすることができる。
【０２５１】
なお、第１実施例と同様に、第１蛍光部材１１１及び第２蛍光部材１１２は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を第１蛍光部材１１１及び第２蛍光部材１１２から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、第１蛍光部材１１１及び第２蛍光部材１１２は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。その他の具体的な各蛍光体の組成及び構造等は、第１実施例と同様である。
【０２５２】
（発光装置の電気回路構成及び発光部の制御）
上述したように、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１０１及び第２発光ユニットＵ１０２のそれぞれから放射される一次光の色温度が互いに異なるように設定されており、これら発光ユニットから放射される一次光を合成して得られる合成白色光が、発光装置から放射される。そこで、本実施例の発光装置では、第１発光ユニットＵ１０１及び第２発光ユニットＵ１０２のそれぞれから放射される一次光の全光束（すなわち、発光強度又は輝度）を変化させることにより、発光装置から放射される合成白色光の全光束を調整し、当該合成白色光の全光束に合わせて合成白色光の色温度を変化させ、所望の全光束及び当該全光束に適した色温度を有する合成白色光を放射するようにしている。従って、本実施例における発光装置は、第１実施例における発光装置１１と比較して、外観状の構成が異なるだけであり、第１実施例における発光部１の第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２と同一の混合比を備える第１蛍光部材１１１及び第２蛍光部材１１２を用いているため、内部における回路構成は発光装置１１の回路構成と同一である。すなわち、本実施例においては、第１実施例における第１波長変換領域Ｐ１及び第２波長変換領域Ｐ２を分離して設けるような構造を用いている。以上のことから、本実施例における発光装置についての電気回路構成及び発光部の制御の説明は省略する。
【０２５３】
（発光部の変形例）
上述した実施例においては、リフレクタ１０４内を仕切り部材１０５によって仕切ることによって第１領域１０６及び第２領域１０７を形成し、第１領域１０６内にＬＥＤチップ１０３ａ及び第１蛍光部材１１１を設け、第１領域１０７内にＬＥＤチップ１０３ｂ及び第１蛍光部材１１２を設けていたが、このような構造に限定されることはない。しかしながら、このような構造に限定されることはなく、図４７又は図４８に示すような構造を有する発光部２０１又は発光部３０１を発光装置に用いてもよい。なお、図４７及び図４８は、発光部２０１及び発光部３０１の平面図である。
【０２５４】
図４７に示す発光部２０１においては、リフレクタ１０４の内部領域を十字状の仕切り部材２０５によって４つの領域である、第１領域２０６、第２領域２０７、第３領域２０８及び第４領域２０９に分離している。具体的には、発光部２０１を平面視した場合に、第１領域２０６、第２領域２０７、第３領域２０８及び第４領域２０９は、同一の形状且つ同一の面積を有している。すなわち、第１領域２０６、第２領域２０７、第３領域２０８及び第４領域２０９は、仕切り部材２０５の交点を中心として対称となるように配置されている。
【０２５５】
第１領域２０６内には、４つのＬＥＤチップ２０３ａ及び当該４つのＬＥＤチップ２０３ａを覆う第１蛍光部材２１１が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ２０３ａ及び第１蛍光部材２１１から第１発光ユニットＵ２０１が構成される。また、第２領域２０７内には、４つのＬＥＤチップ２０３ｂ及び当該４つのＬＥＤチップ２０３ｂを覆う第２蛍光部材２１２が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ２０３ｂ及び第２蛍光部材２１２から第２発光ユニットＵ２０２が構成される。更に、第３領域２０７内には、４つのＬＥＤチップ２０３ｃ及び当該４つのＬＥＤチップ２０３ｃを覆う第３蛍光部材２１３が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ２０３ｃ及び第３蛍光部材２１３から第３発光ユニットＵ２０３が構成される。そして、第４領域２０９内には、４つのＬＥＤチップ２０３ｄ及び当該４つのＬＥＤチップ２０３ｄを覆うように第４蛍光部材２１４が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ２０３ｄ及び第４蛍光部材２１４から第４発光ユニットＵ２０４が構成される。
【０２５６】
第１蛍光部材２１１は、第２実施例における蛍光部材５’の第１波長変換領域Ｐ１’と同じく、図２１のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ１（約２７００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第１蛍光部材２１１における蛍光体の混合比は第２実施例における蛍光部材５’の第１波長変換領域Ｐ１’と同じである。また、第２蛍光部材２１２は、第２実施例における蛍光部材５’の第２波長変換領域Ｐ２’と同じく、図２１のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ２（約３４００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第２蛍光部材２１２における蛍光体の混合比は第２実施例における蛍光部材５’の第２波長変換領域Ｐ２’と同じである。更に、第３蛍光部材２１３は、第２実施例における蛍光部材５’の第３波長変換領域Ｐ３’と同じく、図２１のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ３（約４５００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第３蛍光部材２１３における蛍光体の混合比は第２実施例における蛍光部材５’の第３波長変換領域Ｐ３’と同じである。そして、第４蛍光部材２１４は、第２実施例における蛍光部材５’の第４波長変換領域Ｐ４’と同じく、図２１のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ４（約６５００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第４蛍光部材２１４における蛍光体の混合比は第２実施例における蛍光部材５’の第４波長変換領域Ｐ４’と同じである。
【０２５７】
従って、図４７に示された発光部２０１においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図２２に示すように、第１波長変換領域Ｐ１’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２４：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１５：１：０．０５である。そして、第３波長変換領域Ｐ３’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．０５：１：０．０５であり、第４波長変換領域Ｐ４’における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０：０．９：０．１である。
【０２５８】
上述したように蛍光体の混合比率を定めることにより、第１発光ユニットＵ２０１、第２発光ユニットＵ２０２、第３発光ユニットＵ２０３及び第４発光ユニットＵ２０４から放射される一次光の色温度を、第１発光ユニットＵ２０１、第２発光ユニットＵ２０２、第３発光ユニットＵ２０３及び第４発光ユニットＵ２０４の順序で高くすることができる。
【０２５９】
なお、第２実施例と同様に、第１蛍光部材２１１、第２蛍光部材２１２、第３蛍光部材２１３及び第４蛍光部材２１４は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を第１蛍光部材２１１、第２蛍光部材２１２、第３蛍光部材２１３及び第４蛍光部材２１４から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、第１蛍光部材２１１、第２蛍光部材２１２、第３蛍光部材２１３及び第４蛍光部材２１４は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。その他の具体的な各蛍光体の組成及び構造等は、第１実施例と同様である。
【０２６０】
なお、図４７に示された発光部２０１は、第２実施例における発光部１’と比較して、外観状の構成が異なるだけであり、第２実施例における発光部１’の第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’と同一の混合比を備える第１蛍光部材２１１、第２蛍光部材２１２、第３蛍光部材２１３及び第４蛍光部材２１４を用いているため、内部における回路構成は第２実施例における発光装置１１’の回路構成と同一である。すなわち、図４７に示された発光部２０１においては、第２実施例における第１波長変換領域Ｐ１’、第２波長変換領域Ｐ２’、第３波長変換領域Ｐ３’及び第４波長変換領域Ｐ４’を分離して設けるような構造を用いている。以上のことから、本実施例における発光装置についての電気回路構成及び発光部の制御の説明は省略する。
【０２６１】
図４８に示す発光部３０１においては、リフレクタ１０４の内部領域を仕切り部材３０５によって５つの領域である、第１領域３０６、第２領域３０７、第３領域３０８、第４領域３０９及び第５領域３１０に分離している。具体的には、発光部３０１を平面視した場合に、仕切り部材３０５はリフレクタ１０４の中心から外部に向けて放射線状に広がるように設けられ、第１領域３０６、第２領域３０７、第３領域３０８、第４領域３０９及び第５領域３１０は、同一の形状且つ同一の面積を有している。
【０２６２】
第１領域３０６内には、４つのＬＥＤチップ３０３ａ及び当該４つのＬＥＤチップ３０３ａを覆う第１蛍光部材３１１が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ３０３ａ及び第１蛍光部材３１１から第１発光ユニットＵ３０１が構成される。また、第２領域３０７内には、４つのＬＥＤチップ３０３ｂ及び当該４つのＬＥＤチップ３０３ｂを覆う第２蛍光部材３１２が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ３０３ｂ及び第２蛍光部材３１２から第２発光ユニットＵ３０２が構成される。更に、第３領域３０７内には、４つのＬＥＤチップ３０３ｃ及び当該４つのＬＥＤチップ３０３ｃを覆う第３蛍光部材３１３が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ３０３ｃ及び第３蛍光部材３１３から第３発光ユニットＵ３０３が構成される。そして、第４領域３０９内には、４つのＬＥＤチップ３０３ｄ及び当該４つのＬＥＤチップ３０３ｄを覆うように第４蛍光部材３１４が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ３０３ｄ及び第４蛍光部材３１４から第４発光ユニットＵ３０４が構成される。同様に、第５領域３１０内には、４つのＬＥＤチップ３０３ｅ及び当該４つのＬＥＤチップ３０３ｅを覆うように第５蛍光部材３１５が設けられている。従って、４つのＬＥＤチップ３０３ｅ及び第５蛍光部材３１５から第５発光ユニットＵ３０５が構成される。
【０２６３】
第１蛍光部材３１１は、第３実施例における蛍光部材５”の第１波長変換領域Ｐ１”と同じく、図３３のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ１（約２０５０Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第１蛍光部材３１１における蛍光体の混合比は第３実施例における蛍光部材５”の第１波長変換領域Ｐ１”と同じである。また、第２蛍光部材３１２は、第３実施例における蛍光部材５”の第２波長変換領域Ｐ２”と同じく、図３３のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ２（約２３００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第２蛍光部材３１２における蛍光体の混合比は第３実施例における蛍光部材５”の第２波長変換領域Ｐ２”と同じである。更に、第３蛍光部材３１３は、第３実施例における蛍光部材５”の第３波長変換領域Ｐ３”と同じく、図３３のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ３（約２５５０Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第３蛍光部材３１３における蛍光体の混合比は第３実施例における蛍光部材５”の第３波長変換領域Ｐ３”と同じである。そして、第４蛍光部材３１４は、第３実施例における蛍光部材５”の第４波長変換領域Ｐ４”と同じく、図３３のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ４（約２８００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第４蛍光部材３１４における蛍光体の混合比は第３実施例における蛍光部材５”の第４波長変換領域Ｐ４”と同じである。同様に、第５蛍光部材３１５は、第３実施例における蛍光部材５”の第５波長変換領域Ｐ５”と同じく、図３３のＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における色度点Ｔ５（約３１００Ｋ）の色度を有した一次光を放射するように構成されている。すなわち、第５蛍光部材３１５における蛍光体の混合比は第３実施例における蛍光部材５”の第５波長変換領域Ｐ５”と同じである。
【０２６４】
従って、図４８に示された発光部３０１においては、赤色蛍光体として(Ｓｒ，Ｃａ)1ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＣａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、黄色蛍光体としてＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを用いた。また、図３４に示すように、第１波長変換領域Ｐ１”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．３５：１：０．０５であり、第２波長変換領域Ｐ２”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．３０：１：０．０５である。そして、第３波長変換領域Ｐ３”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．２０：１：０．０５であり、第４波長変換領域Ｐ４”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１７５：１．０：０．０５であり、第５波長変換領域Ｐ５”における蛍光体の混合比率は、赤色蛍光体：緑色蛍光体：黄色蛍光体＝０．１５０：１．０：０．０５である。
【０２６５】
上述したように蛍光体の混合比率を定めることにより、第１発光ユニットＵ３０１、第２発光ユニットＵ３０２、第３発光ユニットＵ３０３、第４発光ユニットＵ３０４及び第５発光ユニットＵ３０５から放射される一次光の色温度を、第１発光ユニットＵ３０１、第２発光ユニットＵ３０２、第３発光ユニットＵ３０３、第４発光ユニットＵ３０４及び第５発光ユニットＵ３０５の順序で高くすることができる。
【０２６６】
なお、第３実施例と同様に、第１蛍光部材３１１、第２蛍光部材３１２、第３蛍光部材３１３、第４蛍光部材３１４及び第５蛍光部材３１５は上述した赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を全て分散保持している必要はなく、所望の一次光を第１蛍光部材３１１、第２蛍光部材３１２、第３蛍光部材３１３、第４蛍光部材３１４及び第５蛍光部材３１５から放射させることができれば、上述した蛍光体の中から１種類又は２種類以上の蛍光体を選択してもよい。例えば、第１蛍光部材３１１、第２蛍光部材３１２、第３蛍光部材３１３、第４蛍光部材３１４及び第５蛍光部材３１５は赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散保持し、黄色蛍光体を分散保持していなくてもよい。その他の具体的な各蛍光体の組成及び構造等は、第１実施例と同様である。
【０２６７】
なお、図４８に示された発光部３０１は、第３実施例における発光部１”と比較して、外観状の構成が異なるだけであり、第３実施例における発光部１”の第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”と同一の混合比を備える第１蛍光部材３１１、第２蛍光部材３１２、第３蛍光部材３１３、第４蛍光部材３１４及び第５蛍光部材３１５を用いているため、内部における回路構成は第３実施例における発光装置１１”の回路構成と同一である。すなわち、図４８に示された発光部３０１においては、第３実施例における第１波長変換領域Ｐ１”、第２波長変換領域Ｐ２”、第３波長変換領域Ｐ３”、第４波長変換領域Ｐ４”及び第５波長変換領域Ｐ５”を分離して設けるような構造を用いている。以上のことから、本実施例における発光装置についての電気回路構成及び発光部の制御の説明は省略する。
【０２６８】
（本実施例による効果）
本実施例に係る発光装置及び照明システムは、第１実施例の発光装置１１及び照明システム１２と比較しても、外観上の構造に相違はあるものの、基本的な内部構造は同一であるため、本実施例に係る発光装置、照明システム及び照明方法においても第１実施例と同一の効果を得ることができる。
【０２６９】
＜第５実施例＞
（発光部の構成）
図５１は、本実施例に係る照明装置（発光装置）における発光部５０１の全体構成の概略を示す斜視図であり、図５２は図５１の発光部５０１の平面図である。図５１に示すように、発光部５０１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配線基板５０２を備える。配線基板５０２のチップ実装面５０２ａには、等間隔で配線基板５０２の長手方向に１６個、幅方向に１０個の合計１６０個のＬＥＤチップ５０３が配列されている。図５１には示していないが、配線基板５０２には、これらＬＥＤチップ５０３のそれぞれに電力を供給するための配線パターンが形成され、後述する電気回路を構成している。
【０２７０】
なお、配線基板５０２の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、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配線基板５０２の本体を形成しても良い。或いは、配線基板５０２のチップ実装面５０２ａにおける光の反射性を良くして発光部５０１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。一方、より優れた放熱性を得るため、配線基板５０２の本体を金属製としても良い。この場合には、配線基板５０２の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。
【０２７１】
図５１に示すように、ＬＥＤチップ５０３が実装された配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに対向するように、ガラス製で板状の透光基板５０４が配設されている。なお、便宜上、図５１では配線基板５０２と透光基板５０４とを離間して示しているが、後述するように、実際には配線基板５０２と透光基板５０４とは近接して配置される。なお、透光基板５０４の材質はガラスに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ５０３が発した光に対して透光性を有した樹脂などを用いて透光基板５０４を形成するようにしても良い。
【０２７２】
配線基板５０２に対向する第１の面５０４ａとは反対側となる透光基板５０４の第２の面５０４ｂには、配線基板５０２に実装されているＬＥＤチップ５０３を覆うようにして蛍光部材（波長変換部材）５０５が設けられている。従って、蛍光部材５０５は、透光基板５０４を介し、配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに対向する位置に配置される。この蛍光部材５０５は、対向する位置にある各ＬＥＤチップ５０３に対応して複数のセル領域５０６に分割されており、図５２のように発光部５０１を平面視した場合に、各セル領域５０６の中央部分に、それぞれ対応するＬＥＤチップ５０３が位置するようになっている。従って、蛍光部材５０５は、ＬＥＤチップ５０３の数と同じく１６０個のセル領域５０６に分割されている。
【０２７３】
後に詳述するように、蛍光部材５０５は、ＬＥＤチップ５０３が発した光を波長変換し、ＬＥＤチップ５０３が発した光とは異なるピーク波長の光を放射する機能を有する。上述のように、蛍光部材５０５は１６０個のセル領域５０６に分割されており、それぞれのＬＥＤチップ５０３にセル領域５０６が１つずつ対応して設けられるので、発光しているＬＥＤチップ５０３に対応するセル領域５０６からそれぞれ放射される光が合成されて蛍光部材５０５から放射される。そして、蛍光部材５０５から放射された光が、本実施例の照明装置の照明光となる。
【０２７４】
これらのセル領域５０６は、図５１及び図５２に示すように、それぞれが４０個ずつの第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４に区分されている。従って、換言すれば、蛍光部材５０５が第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４の４つの波長変換領域に区分され、これらの波長変換領域が、それぞれ４０個ずつのセル領域５０６に分割されていることになる。
【０２７５】
このような蛍光部材５０５の区分に対応して、配線基板５０２に実装されている各ＬＥＤチップ５０３も、図５１に示すように第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４の各位置に対応して各ＬＥＤ群に区分されている。以下では、これら波長変換領域毎に区別してＬＥＤチップ５０３を呼称する際には、第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４に対応して、符号の末尾にそれぞれａ、ｂ、ｃ及びｄを付するものとする。
【０２７６】
即ち、第１波長変換領域Ｐ５１に対応する位置にある４０個のＬＥＤチップ５０３ａが第１ＬＥＤ群Ｄ５１を構成し、第２波長変換領域Ｐ５２に対応する位置にある４０個のＬＥＤチップ５０３ｂが第２ＬＥＤ群Ｄ５２を構成する。そして、第３波長変換領域Ｐ５３に対応する位置にある４０個のＬＥＤチップ５０３ｃが第３ＬＥＤ群Ｄ５３を構成し、第４波長変換領域Ｐ５４に対応する位置にある４０個のＬＥＤチップ５０３ｄが第４ＬＥＤ群Ｄ５４を構成する。
【０２７７】
従って、本実施例においては、第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４のそれぞれと、これに対応する第１〜第４ＬＥＤ群Ｄ５１〜Ｄ５４との組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。即ち、第１ＬＥＤ群Ｄ５１及び第１波長変換領域Ｐ５１が第１発光ユニットＵ５１を構成し、第２ＬＥＤ群Ｄ５２及び第２波長変換領域Ｐ５２が第２発光ユニットＵ５２を構成する。また、第３ＬＥＤ群Ｄ５３及び第３波長変換領域Ｐ５３が第３発光ユニットＵ５３を構成し、第４ＬＥＤ群Ｄ５４及び第４波長変換領域Ｐ５４が第４発光ユニットＵ５４を構成する。これら４つの発光ユニットを統合した発光部５０１が本発明の発光ユニット群に相当する。なお、以下では、これら第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部５０１から放射される光を合成光と称する。
【０２７８】
図５３は、図５２中のLIII−LIII線に沿う発光部５０１の断面図であり、図５４はその要部拡大図である。図５３に示すように、透光基板５０４は複数のスペーサ５０７を介して配線基板５０２に接合されており、これらスペーサ５０７を介在させることにより、図５４に示すように、透光基板５０４と各ＬＥＤチップ５０３との間に空隙を設けている。
【０２７９】
ここで設ける空隙は、ＬＥＤチップ５０３から発せられた光が、このＬＥＤチップ５０３に対応する位置にある蛍光部材５０５のセル領域５０６に確実に達すると共に、当該セル領域５０６に隣接する他のセル領域５０６に漏れる光の量が少なくなるよう、予め求められた距離Ｌ５１をもって設けられている。即ち、例えば図５４に示すように、ＬＥＤチップ５０３から発せられた光は、図５４中に一点鎖線で示す範囲で透光基板５０４に到達した後、更に透光基板５０４内を透過して蛍光部材５０５に達する。このときの蛍光部材５０５における光の到達範囲が、このＬＥＤチップ５０３に対応して設けられているセル領域５０６の範囲内となるように、空隙の距離Ｌ５１が定められている。
【０２８０】
これを実現する上で、本実施例においてはＬＥＤチップ５０３と蛍光部材５０５との間隔が５ｍｍ以下でなければならず、透光基板５０４の厚さを含めて５ｍｍ以下となるように空隙の距離Ｌ５１を定めている。これは、本実施例におけるＬＥＤチップ５０３全般について同様である。このような距離Ｌ５１の空隙を設けることにより、隣接する別のセル領域への光の漏れを確実に防止することができる。この結果、蛍光部材５０５がＬＥＤチップ５０３に対向する位置に配置されるのと相俟って、蛍光部材５０５における波長変換を精度よく行うことができると共に、高い発光効率を確保することが可能となる。
【０２８１】
なお、ＬＥＤチップ５０３を対応するセル領域５０６にできるだけ近接させるようにすれば、ＬＥＤチップ５０３が発した光がこのセル領域５０６に確実に到達することになるが、ＬＥＤチップ５０３がセル領域５０６に近接しすぎると、ＬＥＤチップ５０３が発する熱によりセル領域５０６を加熱して波長変換機能や発光効率の低下を招いてしまうおそれがある。このため、このような過剰な温度上昇を防止する上で、ＬＥＤチップ５０３と蛍光部材５０５との間隔は０．０１ｍｍ以上であるのが好ましい。従って、透光基板５０４の厚さを考慮した上で、ＬＥＤチップ５０３と蛍光部材５０５との間隔が０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内となるように空隙の距離Ｌ５１が定められている。
【０２８２】
本実施例では、空隙の距離Ｌ５１を０．１ｍｍとし、これにＬＥＤチップ５０３の高さＬ５２を加えたＬ５３により、透光基板５０４の第１の面５０４ａと配線基板５０２のチップ実装面５０２ａとの距離を規定している。なお、発光部５０１に熱的な余裕があれば、このような空隙を設けず、透光基板５０４の第１の面５０４ａをＬＥＤチップ５０３に密着させた状態で、ＬＥＤチップ５０３とセル領域５０６との距離が、上述のような適切な距離となるように、透光基板５０４の厚さを定めるようにしても良い。また、ＬＥＤチップ５０３と透光基板５０４とを離間する場合であっても、透光性を有したシリコン樹脂、エポキシ樹脂或いはガラスなどで空隙を封止するようにしても良い。こうすることにより、ＬＥＤチップ５０３からの光を効率よく蛍光部材５０５に導くことができる。
【０２８３】
なお、本実施例では、透光基板５０４の第２の面５０４ｂに蛍光部材５０５を設けたが、透光基板５０４の第１の面５０４ａ、即ち配線基板５０２側の面に蛍光部材５０５を設けるようにしても良い。この場合にも、本実施例と同様に蛍光部材５０５とＬＥＤチップ５０３との間に適切な空隙を設けることが可能であるが、熱的に余裕がある場合などには、蛍光部材５０５をＬＥＤチップ５０３に密着またはその直前まで近接させることも可能となる。
【０２８４】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ５０３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、ＬＥＤチップ５０３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、本発明の要旨から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ＬＥＤチップ５０３が発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０２８５】
各ＬＥＤチップ５０３の配線基板５０２側に向く面には、ｐ電極５０８とｎ電極５０９とが設けられている。図５４に示すＬＥＤチップ５０３の場合、配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに形成されている配線パターン５１０にｐ電極５０８が接合されると共に、同じくチップ実装面５０２ａに形成された配線パターン５１１にｎ電極５０９が接合されている。これらｐ電極５０８及びｎ電極５０９の配線パターン５１０及び５１１への接続は、図示しない金属バンプを介し、ハンダ付けによって行っている。他のＬＥＤチップ５０３も、それぞれのＬＥＤチップ５０３に対応して配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに形成された配線パターンに、それぞれのｐ電極５０８及びｎ電極５０９が同様にして接合されている。
【０２８６】
なお、ＬＥＤチップ５０３の配線基板５０２への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ５０３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、ＬＥＤチップ５０３を配線基板５０２の所定位置に接着固定した後、各ＬＥＤチップ５０３の２つ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しても良いし、一方の電極を上述のように対応する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対応する配線パターンに接続するようにしても良い。
【０２８７】
（蛍光部材）
上述したように、蛍光部材５０５は、配線基板５０２に実装された各ＬＥＤチップ５０３の位置に対応して１６０個のセル領域５０６に分割されている。これらセル領域５０６は、赤色セル（第１セル領域）５０６ｒ、緑色セル（第２セル領域）５０６ｇ、黄色セル（第３セル領域）５０６ｙ及び青色セル（第４セル領域）５０６ｂの４種類のセル領域に区分される。赤色セル５０６ｒには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体（第１蛍光体）が分散保持されている。従って、赤色セ５０６ｒからは、波長変換されて赤色蛍光体から放射された赤色光と、赤色蛍光体によって波長変換されずに赤色セル５０６ｒを透過したＬＥＤチップ５０３の青色光とが放射される。
【０２８８】
また、緑色セル５０６ｇには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体（第２蛍光体）が分散保持されている。従って、緑色セル５０６ｇからは、波長変換されて緑色蛍光体から放射された緑色光と、緑色蛍光体によって波長変換されずに緑色セル５０６ｇを透過したＬＥＤチップ５０３の青色光とが放射される。
【０２８９】
そして、黄色セル５０６ｙには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体（第３蛍光体）が分散保持されている。従って、黄色セル５０６ｙからは、波長変換されて黄色蛍光体から放射された黄色光と、黄色蛍光体によって波長変換されずに黄色セル５０６ｙを透過したＬＥＤチップ５０３の青色光とが放射される。
【０２９０】
一方、青色セル５０６ｂは、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換せずに透過させるセル領域であって、青色光を良好に拡散させ放射するための拡散用粒子が分散保持されている。この拡散用粒子として具体的には、アルミナ、チタニア、ジルコニア、或いはシリカなどを用いるのが好ましい。従って、青色セル５０６ｂからは、波長変換されることなく青色セル５０６ｂを透過したＬＥＤチップ５０３の青色光が放射される。
【０２９１】
蛍光部材５０５は、第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４の４つの波長変換領域に区分されているが、これら４つの波長変換領域のそれぞれに含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの４種類のセル領域の数が異なっている。図５５は、各波長変換領域におけるこれらセル領域の数の一例を示す表である。
【０２９２】
第１波長変換領域Ｐ５１、第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４の各波長変換領域では、各ＬＥＤチップ５０３が発光した際に、それぞれのセル領域から放射される光を良好に合成するため、各セル領域を分散して配置することにより、同じ種類のセル領域ができるだけ隣り合うことのないようにしている。図５６は、第１波長変換領域Ｐ５１における、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの４種類のセル領域の分散配置の例を、第１波長変換領域Ｐ５１の一部を抜き出して部分的に示す模式図である。第２波長変換領域Ｐ５２、第３波長変換領域Ｐ５３及び第４波長変換領域Ｐ５４においても、それぞれが有する複数種類のセル領域について、第１波長変換領域Ｐ５１の場合と同様に、異なる種類のセル領域ができるだけ隣り合うことのないように分散配置している。
【０２９３】
複数種類のセル領域５０６を、図５６に例示するように各波長変換領域に分散配置することにより、第１波長変換領域Ｐ５１に対応する第１ＬＥＤ群Ｄ５１の各ＬＥＤチップ５０３ａが発光した場合、第１波長変換領域Ｐ５１、即ち第１発光ユニットＵ５１からは、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれから放射された赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が放射される。図５７は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図における黒体輻射軌跡ＢＬ周辺の要部拡大図である。本実施例では、上述のようにして第１発光ユニットＵ５１から放射される一次光が図５７中の色度点ＷＰ１の色度を有するように、第１波長変換領域Ｐ５１における赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数が定められている。
【０２９４】
第２波長変換領域Ｐ５２については、図５５に示すように、赤色セル５０６ｒの数が０個であって、第２波長変換領域Ｐ５２には赤色セル５０６ｒが含まれていない。従って、第２波長変換領域Ｐ５２に対応する第２ＬＥＤ群Ｄ５２のＬＥＤチップ５０３ｂが発光した場合、第２波長変換領域Ｐ５２、即ち第２発光ユニットＵ５２からは、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれから放射された緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が放射される。本実施例では、こうして第２発光ユニットＵ５２から放射される一次光が図５７中の色度点ＷＰ２の色度を有するように、第２波長変換領域Ｐ５２における緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数が定められている。
【０２９５】
また第３波長変換領域Ｐ５３については、図５６に示すように、青色セル５０６ｂの数が０個であって、第３波長変換領域Ｐ５３には青色セル５０６ｂが含まれていない。従って、第３波長変換領域Ｐ５３に対応する第３ＬＥＤ群Ｄ５３のＬＥＤチップ５０３ｃが発光した場合、第３波長変換領域Ｐ５３、即ち第３発光ユニットＵ５３からは、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙのそれぞれから放射された赤色光、緑色光及び黄色光を合成した一次光が放射される。本実施例では、こうして第３発光ユニットＵ５３から放射される一次光が図５７中の色度点ＷＰ３の色度を有するように、第３波長変換領域Ｐ５３における赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙの数が定められている。
【０２９６】
そして、第４波長変換領域Ｐ５４に対応する第４ＬＥＤ群Ｄ５４のＬＥＤチップ５０３ｄが発光した場合、第４波長変換領域Ｐ５４、即ち第４発光ユニットＵ５４からは、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれから放射された赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が放射される。本実施例では、こうして第４発光ユニットＵ５４から放射される一次光が図５７中の色度点ＷＰ４の色度を有するように、第４波長変換領域Ｐ５４における赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数が定められている。
【０２９７】
図５７に示すように、第１発光ユニットＵ５１が放射する一次光の色度点ＷＰ１、及び第２発光ユニットＵ５２が放射する一次光の色度点ＷＰ２は、黒体輻射軌跡ＢＬからの偏差Δｕｖがプラス側となっているのに対し、第３発光ユニットＵ５３が放射する一次光の色度点ＷＰ３、及び第４発光ユニットＵ５４が放射する一次光の色度点ＷＰ４は、黒体輻射軌跡ＢＬからの偏差Δｕｖがマイナス側となっている。即ち、図５７に示すように、色度点ＷＰ１及びＷＰ２と、色度点ＷＰ３及びＷＰ４とは、黒体輻射軌跡ＢＬに対して互いに反対側に位置しており、これら４つの色度点を頂点とする四角形が形成されるようになっている。
【０２９８】
なお、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれが放射する一次光の色度点は、図５７に示すような色度点ＷＰ１〜ＷＰ４に限定されるものではなく、様々に変更することが可能である。但し、本実施例のように、青色光を発するＬＥＤチップ５０３と蛍光部材５０５とを組み合わせて用いるような場合は、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度点は、いずれもＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のｙ値が０．６５以下であるのが好ましい。ｙ値が０．６５を上回る場合には、各発光ユニットにおける可視光の取り出し効率が悪化し、照明装置全体として効率的に発光させることができなくなる。一方、青色光を発するＬＥＤチップ５０３に代えて、後述するような近紫外光を発するＬＥＤチップを用いた場合には、ｙ値が０．６５を上回っても差し支えない。
【０２９９】
また、本実施例のように４つの発光ユニットを用いる場合、各発光ユニットが放射する一次光の色度点は、図５７に示す色度点ＷＰ１〜ＷＰ４のように、高色温度側と低色温度側とにそれぞれ２つずつ設定されるのが好ましい。具体的には、４つの色度点のうちの２つの色度点及びその中点が、０．２２＜ｘ＜０．３６且つ０．２３＜ｙ＜０．４０の範囲にあり、残りの２つの色度点及びその中点が０．３７＜ｘ＜０．５５且つ０．３０＜ｙ＜０．５０の範囲にあるのが好ましい。４つの色度点がこのような範囲にない場合も制御曲線ＣＬに沿った調色は可能であるが、各発光ユニットの利用効率が低下し、照明装置全体として効率的に発光させることができなくなる。
【０３００】
ここで、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙのそれぞれに適用することが可能な各種蛍光体の具体例について以下に説明する。なお、これら蛍光体は、本実施例において好適な蛍光体を例示するものであるが、適用可能な蛍光体はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々な種類の蛍光体を適用することが可能である。
【０３０１】
（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、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：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、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎがより好ましい。
【０３０２】
（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、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。
【０３０３】
（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。
【０３０４】
（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（但し、その一部がＣａやＯで置換されていてもよい）が好ましい。
【０３０５】
（照明装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例の照明装置では、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度が互いに異なるように設定されており、これら発光ユニットから放射される一次光を合成して得られる合成光が、照明装置の照明光として放射される。そこで、本実施例の照明装置では、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の強度を調整することにより、様々な色温度の白色光を照明光として放射するようにしている。ここでは、各発光ユニットから放射される一次光の強度を変更できるように構成された照明装置の電気回路構成について、図５８に基づき説明する。
【０３０６】
図５８は、本実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図５８に示すように、発光部５０１には、上述した第１ＬＥＤ群Ｄ５１のＬＥＤチップ５０３ａ、第２ＬＥＤ群Ｄ５２のＬＥＤチップ５０３ｂ、第３ＬＥＤ群Ｄ５３のＬＥＤチップ５０３ｃ及び第４ＬＥＤ群Ｄ５４のＬＥＤチップ５０３ｄに加え、電流制限用の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４、並びにＬＥＤ群毎に各ＬＥＤチップ５０３に駆動電流を供給するためのトランジスタＱ５１、Ｑ５２、Ｑ５３及びＱ５４が設けられている。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ対応するＬＥＤチップ５０３に流れる電流を適正な大きさ（例えば、ＬＥＤチップ５０３の１個あたり６０ｍＡ）に制限するために設けられている。
【０３０７】
具体的には、第１ＬＥＤ群Ｄ５１のＬＥＤチップ５０３ａが極性を同じくして互いに並列に接続されており、各ＬＥＤチップ５０３ａのアノードが抵抗Ｒ１を介して電源５１２の正極に接続されている。また、各ＬＥＤチップ５０３ａのカソードはトランジスタＱ５１のコレクタに接続され、トランジスタＱ５１のエミッタが電源５１２の負極に接続されている。第２ＬＥＤ群Ｄ５２のＬＥＤチップ５０３ｂも極性を同じくして互いに並列に接続されており、ＬＥＤチップ５０３ａと同様に、アノードが抵抗Ｒ２を介して電源５１２の正極に接続されると共に、カソードがトランジスタＱ５２を介して電源５１２の負極に接続されている。また、第３ＬＥＤ群Ｄ５３のＬＥＤチップ５０３ｃも極性を同じくして互いに並列に接続されており、ＬＥＤチップ５０３ａと同様に、アノードが抵抗Ｒ３を介して電源５１２の正極に接続されると共に、カソードがトランジスタＱ５３を介して電源５１２の負極に接続されている。更に、第４ＬＥＤ群Ｄ５４のＬＥＤチップ５０３ｄも極性を同じくして互いに並列に接続されており、ＬＥＤチップ５０３ａと同様に、アノードが抵抗Ｒ４を介して電源５１２の正極に接続されると共に、カソードがトランジスタＱ５４を介して電源５１２の負極に接続されている。
【０３０８】
このような電気回路構成において、トランジスタＱ５１がオン状態となることにより、第１ＬＥＤ群Ｄ５１の各ＬＥＤチップ５０３ａに電源５１２から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ５０３ａがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ５１をオン状態とすることにより、第１ＬＥＤ群Ｄ５１及びこれに対応する第１波長変換領域Ｐ５１からなる第１発光ユニットＵ５１から、図５７における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が放射される。
【０３０９】
同様に、トランジスタＱ５２がオン状態となることにより、第２ＬＥＤ群Ｄ５２の各ＬＥＤチップ５０３ｂに電源５１２から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ５０３ｂがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ５２をオン状態とすることにより、第２ＬＥＤ群Ｄ５２及びこれに対応する第２波長変換領域Ｐ５２からなる第２発光ユニットＵ５２から、図５７における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が放射される。
【０３１０】
また、トランジスタＱ５３がオン状態となることにより、第３ＬＥＤ群Ｄ５３の各ＬＥＤチップ５０３ｃに電源５１２から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ５０３ｃがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ５３をオン状態とすることにより、第３ＬＥＤ群Ｄ５３及びこれに対応する第３波長変換領域Ｐ５３からなる第３発光ユニットＵ５３から、図５７における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が放射される。
【０３１１】
更に、トランジスタＱ５４がオン状態となることにより、第４ＬＥＤ群Ｄ５４の各ＬＥＤチップ５０３ｄに電源５１２から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ５０３ｄがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ５４をオン状態とすることにより、第４ＬＥＤ群Ｄ５４及びこれに対応する第４波長変換領域Ｐ５４からなる第４発光ユニットＵ５４から、図５７における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光が放射される。
【０３１２】
このようなトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフ状態を制御するため、本実施例の照明装置には発光制御部５１３が設けられている。トランジスタＱ５１〜Ｑ５４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン・オフ状態を切り換え可能であり、発光制御部５１３からそれぞれのベースに対して個別にベース信号が送出されるようになっている。
【０３１３】
第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の強度は、それぞれ対応するトランジスタＱ５１〜Ｑ５４を連続的にオン状態としたときに最大となる。従って、本実施例において発光制御部５１３は、このようにトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のいずれかを連続的にオン状態とすることにより、そのトランジスタに対応する発光ユニットから放射される一次光の強度を最大とすることができる。一方、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のいずれかから放射される一次光の強度をその最大値より低下させる場合、その発光ユニットに対応するトランジスタを、所定の周期で断続的にオンオフさせ、このときの電流供給パルスのデューティ比を調整することにより、その発光ユニットのＬＥＤ群に供給される電力を調整する。更に、このときの電流供給パルスのデューティ比を減少させ、ＬＥＤチップ５０３を発光させうるだけの電力が供給されなくなると、そのＬＥＤチップ５０３を備えた発光ユニットからは一次光が放射されなくなる。
【０３１４】
図５８に示すように、トランジスタＱ５１〜Ｑ５４はそれぞれ独立してオン・オフ状態を制御できるようになっているので、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれのＬＥＤ群に供給される電力は、それぞれ独立して調整することができる。従って、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光を、消灯状態から各発光ユニットにおける最大強度の一次光が放射される状態までの任意の状態に個別に調整することができる。
【０３１５】
本実施例の照明装置では、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４が放射する一次光を合成して得られる合成光が照明装置の照明光となるので、このようにして第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される異なる色度の一次光の強度を調整することにより、照明装置の照明光の色度を様々に調整することができる。そこで、本実施例の照明装置には、所望の照明光を得るために使用者が操作するための操作ユニット（操作部材）５１４と、この操作ユニット５１４に対する操作に応じて照明光の色度を適切に調整するための目標値を設定する目標値設定部５１５とが設けられている。本実施例では、これら発光制御部５１３、操作ユニット５１４及び目標値設定部５１５が本発明の制御手段を構成する。
【０３１６】
図５９は、本実施例で用いる操作ユニット５１４の一例を示す模式図である。図５９に示すように、操作ユニット５１４は、使用者が操作するための操作つまみ５１４ａと、操作つまみ５１４ａの操作位置を検出し、操作つまみ５１４ａの位置情報を発光制御部５１３に送出するための電気回路（図示省略）を内蔵した本体５１４ｂとを備えている。操作つまみ５１４ａは使用者の操作によって回動するようになっており、図５９に示すように、本体５１４ｂの操作面には操作つまみ５１４ａに設けられたマーク５１４ｃの移動範囲に沿って、時計回りの方向に、「電球色」、「温白色」、「白色」、「昼白色」、「昼光色」の表記がなされている。
【０３１７】
この表記は、照明装置が照明光として放射する白色光の色温度に対応しており、色温度の数値自体を本体５１４ｂに表記する場合よりも直感的に使用者が色温度の高低を理解できるようにしている。具体的には、例えば「電球色」が約２５５０°Ｋ、「温白色」が約３５００°Ｋ、「白色」が約４２００°Ｋ、「昼白色」が約５０００°Ｋ、「昼光色」が約６４００°Ｋとなっている。操作つまみ５１４ａは、このような表記に対応して段階的に回動するようにしても良いし、連続的に回動できるようにしても良い。
【０３１８】
（発光部の制御）
操作ユニット５１４の本体５１４ｂは、操作つまみ５１４ａの位置を検出し、検出した操作つまみ５１４ａの位置を目標値設定部５１５に通知する。目標値設定部５１５では、操作ユニット５１４の本体５１４ｂの表示に整合するように予め設定された操作つまみ５１４ａの位置と目標相関色温度との関係に基づき、検出した操作つまみ５１４ａの位置に対応する目標相関色温度を決定する。こうして決定された目標相関色温度は、目標値設定部５１５から発光制御部５１３に送出され、発光制御部５１３は、目標値設定部５１５から送られた目標相関色温度に応じて発光部５０１の発光を制御するための発光制御を実行する。
【０３１９】
このとき発光制御部５１３が行う発光制御は、照明装置から放射される照明光が、操作ユニット５１４を介して設定された目標相関色温度の白色光となるように、第１〜第４発光ユニット発光Ｕ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の強度を調整するものである。具体的には、図５７のＸＹ色度図において、照明光の色度が制御曲線ＣＬ上に位置するように発光制御を行う。図５７に示すように、本実施例において制御曲線ＣＬは、黒体輻射軌跡ＢＬからの偏差Δｕｖが＋０．００５以内にあり、黒体輻射軌跡ＢＬに近似した上に凸の曲線となっている。
【０３２０】
また、図５７に示すように制御曲線ＣＬは、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度点ＷＰ１〜ＷＰ４を頂点として形成される四角形に包含されるようになっている。即ち、換言すれば、色度点ＷＰ１〜ＷＰ４を頂点とする四角形が制御曲線ＣＬを包含するように、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度が定められている。そして、制御曲線ＣＬ上の下限色温度（第１色温度）Ｔ１となる色度点ＣＴ１は色度点ＷＰ１と色度点ＷＰ３とを結ぶ線上にあり、制御曲線ＣＬ上の上限色温度（第２色温度）Ｔ２となる色度点ＣＴ２は色度点ＷＰ２と色度点ＷＰ４とを結ぶ線よりも低色温度側にある。
【０３２１】
なお、本実施例においては、上述した操作ユニット５１４による色温度の設定範囲とも整合するように、下限色温度Ｔ１を２５５０Ｋとすると共に、上限色温度Ｔ２を６４００Ｋとしている。このように下限色温度Ｔ１及び上限色温度Ｔ２を設定することにより、一般的な照明装置において得られる照明光の色温度範囲の照明光を照明装置から放射させることができる。これら下限色温度Ｔ１及び上限色温度Ｔ２は、上述の値に限定されるものではなく、必要に応じて増減することが可能であるが、一般的な照明装置において得られる照明光の色温度範囲の照明光を照明装置から放射させるには、下限色温度Ｔ１を２８００Ｋ以下とすると共に、上限色温度Ｔ２を６０００Ｋ以上とするのが好ましい。
【０３２２】
照明装置から放射される照明光は、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光を合成したものとなるので、４つの色度点ＷＰ１〜ＷＰ４の少なくとも１つが制御曲線ＣＬの下限色温度Ｔ１より低色温度側にあると共に、少なくとも１つが制御曲線ＣＬの上限色温度Ｔ２より高色温度側にある必要がある。そこで本実施例の場合では、４つの色度点ＷＰ１〜ＷＰ４のうちで最低色温度となる色度点ＷＰ３を、制御曲線ＣＬの下限色温度Ｔ１より低色温度側に設定すると共に、最高色温度となる色度点ＷＰ２及び次に高い色温度となる色度点ＷＰ４を、制御曲線ＣＬの上限色温度Ｔ２より高色温度側に設定している。
【０３２３】
また、上述したように、制御曲線ＣＬは色度点ＷＰ１〜ＷＰ４を頂点として形成される四角形に包含されており、更に色度点ＷＰ１〜ＷＰ４のそれぞれは、他の３つの色度点を頂点として形成される三角形の外側に位置している。もし、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のいずれか１つの発光ユニットが発する一次光の色度点が、他の色度点を頂点として形成される三角形の内側にあると、調整される照明光の色温度によっては、この内側にある色度点の両隣の色度点に対応する２つの発光ユニットに代えて、この内側にある色度点に対応する発光ユニットを用いれば事足りるような場合が生じ、照明光の全光束が低下して必要な全光束が得られなくなるおそれがある。そこで、本実施例のように色度点ＷＰ１〜ＷＰ４のそれぞれが、他の３つの色度点を頂点として形成される三角形の外側に位置するようにすれば、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれをできるだけバランスよく発光させることが可能となり、照明光に必要な全光束を確保することができる。
【０３２４】
図６０は、本実施例の照明装置において発光制御部５１３が発光制御を行う際の、照明装置から放射される照明光の色温度と、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給する電力、これら供給電力の総和である全供給電力及び照明光の全光束との関係を示すグラフである。なお、本実施例においては、第２発光ユニットＵ５２に供給する電力と、第４発光ユニットＵ５４に供給する電力とを同じ大きさにしているが、図６０に示す各発光ユニットへの供給電力の大きさ及び全供給電力の大きさは一例であって、これに限定されるものではない。従って、第２発光ユニットＵ５２及び第４発光ユニットＵ５４のそれぞれに供給する電力について、各発光ユニットの発光特性や照明光の特性などに応じて互いに相違する場合もある。
【０３２５】
なお、本実施例において発光部５０１に供給可能な電力の上限は、発光部５０１に設けられている放熱部材の熱容量に基づき８Ｗ（ワット）に設定している。従って、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給する電力は、その総和が８Ｗを超えることのないような大きさに設定する必要がある。一方、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給可能な電力の上限は、各発光ユニットに設けられたＬＥＤチップ５０３の定格最大電力によって定まり、本実施例では４Ｗに設定している。従って、発光ユニット毎に供給可能な電力の上限の和は１６Ｗとなり、発光部５０１に供給可能な合計電力の上限である８Ｗより大きくなっている。
【０３２６】
このように、発光ユニット毎に供給可能な電力の上限の和を、発光部５０１に供給可能な合計電力の上限より大きくしているので、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給される電力の和が発光部５０１に供給可能な合計電力の上限である８Ｗを超えないようにしながら、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のいずれかの発光ユニットに供給される電力を上限の４Ｗまで設定することが可能となる。この結果、発光ユニット毎に供給可能な電力の上限の和を、発光部５０１に供給可能な合計電力の上限以下に制限する場合に比べ、照明装置から放射される照明光の全光束を増大させることが可能となる。
【０３２７】
なお、ここで示した発光部５０１に供給可能な電力の上限値、及び発光ユニット毎に供給可能な電力の上限値は、いずれも一例であってこれに限定されるものではなく、照明装置や各発光ユニットの仕様などに応じて適宜変更が可能である。いずれにしても、照明装置から放射される照明光の全光束を増大させることが可能となるという利点を考慮すると、発光ユニット毎に供給可能な電力の上限の和を、発光部５０１に供給可能な合計電力の上限より大きく設定するのが好ましい。
【０３２８】
以上のようにして制御曲線ＣＬを定めると共に、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給可能な電力の上限を定めることにより、図６０に示すように、色温度が約４０００Ｋ以上の領域では、できるだけ偏りが生じないように各発光ユニットに電力を供給しながらも、発光部５０１に供給可能な合計電力の上限である８Ｗを発光ユニット数で除した２Ｗを超える電力を一部の発光ユニットに供給し、５００ルーメン以上の全光束を照明装置の照明光に確保することができる。
【０３２９】
なお、色温度４０００Ｋ以下の領域では、一般的な白熱電球における全光束及び色温度の変化との違和感をなくすため、照明装置の照明光の色温度の低下に応じて全光束を低下させるようにしている。但し、本実施例においては、このような場合においても、下限色温度Ｔ１に色温度が低下するまで最大光束の１／３以上の全光束を確保するようにして、色温度を低下させた場合の照明光の全光束低下を抑制し、低色温度でも明るめの照明光を得られるようにしている。
【０３３０】
上述したような照明光の色温度と供給電力との関係は、シミュレーションや実験などを行うことによって予め把握されており、その結果として得られる図６０に示すような関係に基づき、所望の色温度の照明光を得るために必要な各発光ユニットへの供給電力を求めることができる。そして、各発光ユニットへの供給電力は、各発光ユニットへの電流供給パルスのデューティ比によって定まる。
【０３３１】
そこで本実施例では、図６０における色温度と各発光ユニットへの供給電力との関係に基づき、照明光の色温度と発光部５０１のトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のそれぞれに対するオン・オフ制御の制御量（発光制御量）との関係を予め求めている。そして、図６０における照明光の色温度を目標相関色温度とし、目標値設定部５１５が設定可能な目標相関色温度に対応するトランジスタＱ５１〜Ｑ５４の制御量を、発光制御部５１３が有するメモリ（記憶装置）５１３ａに制御マップとして予め記憶している。なお、図６０に示す関係に基づき、トランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフ制御を行えば、図６０に示すように、そのときの目標相関色温度に対応して照明光の全光束も自動的に定まるので、目標相関色温度を定めることによって目標全光束も定まることになる。従って、目標相関色温度に基づくトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフ制御は、実質的に目標相関色温度と目標全光束とに基づく制御となる。
【０３３２】
発光制御部５１３は、目標値設定部５１５から操作ユニット５１４における操作つまみ５１４ａの操作位置に対応した目標相関色温度を受け取ると、メモリ５１３ａに記憶している制御マップから目標相関色温度に対応するトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のそれぞれのオン・オフ制御量を取得し、取得した制御量を用いて発光部５０１のトランジスタＱ５１〜Ｑ５４をそれぞれオン・オフ制御する。この結果、照明装置からは、図５７のＸＹ色度図における制御曲線ＣＬ上の色度を有した色温度の照明光が放射され、このときの照明光の色温度は、操作ユニット５１４で設定した色温度となる。
【０３３３】
上述したように、図５７のＸＹ色度図において制御曲線ＣＬは、黒体輻射軌跡ＢＬからの偏差Δｕｖが＋０．００５以内となると共に、平均演色評価数Ｒａが９０以上の演色性に極めて優れた白色光を得ることができる。なお、制御曲線ＣＬの黒体輻射軌跡ＢＬからの偏差Δｕｖが小さいほど、違和感のない自然な白色光を得ることができると共に、演色性を低下させることなく高い全光束を実現することができるが、偏差Δｕｖは本実施例のように必ず＋０．００５以内としなければならないわけではなく、照明装置に求められる特性や使用目的などに応じて偏差Δｕｖの大きさを設定すれば良い。但し、一般的に偏差Δｕｖを正の値とした方が、同じ絶対値で負の値とした場合に比べて発光効率を高められるので、高輝度の照明光を得る上では、偏差Δｕｖを正の値に設定するのが好ましく、上記の効果も考慮すると、偏差Δｕｖが＋０．０１±０．０１となるように制御曲線ＣＬを設定するのが好ましい。
【０３３４】
以上のように、本実施例の照明装置では、操作ユニット５１４の操作つまみ５１４ａの操作量に応じ、照明装置から放射される照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で変化させることが可能であり、このときの照明光の色度は、黒体輻射軌跡ＢＬに近似し、偏差Δｕｖが＋０．００５以内となるので、照明光を違和感のない自然な白色光とすることができる。そして、操作つまみ５１４ａに対する操作で、照明光の色温度及び全光束の両方が適切に調整される。
【０３３５】
また、図５７のＸＹ色度図において、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度点ＷＰ１〜ＷＰ４を頂点として形成される四角形に包含されるように制御曲線ＣＬを設定しているので、必ず２つ以上の発光ユニットが発した一次光が照明光を得るために用いられることになり、照明光における不適切な全光束の低下を抑制することができる。
【０３３６】
更に、本実施例では、ＬＥＤチップ５０３と蛍光体を含有するセル領域５０６とを組み合わせて用いているので、蛍光体の発光スペクトル特性によって、各発光ユニットの発光スペクトルに、ＬＥＤチップの発する光をそのまま用いる場合のような欠落部分がなくなり、演色性の優れた照明光を得ることができる。
【０３３７】
更にまた、各セル領域５０６では波長変換特性の異なる複数種類の蛍光体を混合して用いていないので、一方の蛍光体で波長変換された光が、他方の蛍光体で再度波長変換されるといったカスケード励起の発生を抑制することができ、このようなカスケード励起に起因した各波長変換領域における発光効率の低下を防止することができる。
【０３３８】
また、本実施例では、蛍光部材５０５が設けられた透光基板５０４を、ＬＥＤチップ５０３が実装された配線基板５０２に対向して設けることにより、発光ユニット群を有した発光部５０１が形成されるので、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４が一体的に設けられて発光部５０１の取り扱いが容易になると共に、照明装置の製造工数や製造コストの低減が可能となる。
【０３３９】
（照明装置の電気回路構成の変形例）
様々な色温度の白色光を照明光として放射するべく、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の強度を変更するための照明装置の電気回路は、上述したような図５８に示す構成に限定されるものではない。そこで、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の強度を変更するための照明装置の電気回路構成の変形例について、図６１に基づき、以下に説明する。なお、本変形例の発光部５２１は、上述した第５実施例の発光部５０１と同様にして基板上に１６０個のＬＥＤチップ５０３が配列されると共に、これらのＬＥＤチップ５０３に対応して第５実施例と同様に蛍光部材５０５が設けられた透光基板５０４を用いている。即ち、本変形例では、基板における電気回路構成とその発光制御のみが上述した第５実施例と相違し、その他の構成は第５実施例と同様となっている。
【０３４０】
本変形例においても、第５実施例と同様に、４０個のＬＥＤチップ５０３ａが第１ＬＥＤ群Ｄ５１を構成し、４０個のＬＥＤチップ５０３ｂが第２ＬＥＤ群Ｄ５２を構成する。また同様に、４０個のＬＥＤチップ５０３ｃが第３ＬＥＤ群Ｄ５３を構成し、４０個のＬＥＤチップ５０３ｄが第４ＬＥＤ群Ｄ５４を構成する。但し、図６１に示すように、本変形例では各ＬＥＤ群において、ＬＥＤチップは直列に接続されている。
【０３４１】
図６１に示すように、上述した第１ＬＥＤ群Ｄ５１のＬＥＤチップ５０３ａには、各ＬＥＤチップ５０３ａへの駆動電流を調整して供給するためのトランジスタＱ６１、及び電流検出用の抵抗Ｒ２１が直列に接続され、これらが電源５２２の正極と負極との間に接続されている。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ５２のＬＥＤチップ５０３ｂには、トランジスタＱ６２及び電流検出用の抵抗Ｒ２２が直列に接続され、第３ＬＥＤ群Ｄ５３のＬＥＤチップ５０３ｃには、トランジスタＱ６３及び電流検出用の抵抗Ｒ２３が直列に接続され、第４ＬＥＤ群Ｄ５４のＬＥＤチップ５０３ｄには、トランジスタＱ６４及び電流検出用の抵抗Ｒ２４が直列に接続されている。
【０３４２】
トランジスタＱ６１〜Ｑ６４のベースは、それぞれ対応するオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の出力に接続されている。そして、これらオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４のそれぞれの反転入力は、図６１に示すようにそれぞれ対応する電流検出用の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４に接続されている。従って、例えばオペアンプＯＰ１の出力信号レベルに応じ、対応するトランジスタＱ６１が導通状態となって、ＬＥＤチップ５０３ａ及び抵抗Ｒ２１に電流が流れると、抵抗Ｒ２１の電位が上昇する。このとき、オペアンプＯＰ１の反転入力の電位が非反転入力の電位と等しくなるまでは、トランジスタＱ６１の導通状態が許容され、反転入力の電位が非反転入力の電位を上回ると、オペアンプＯＰ１の出力信号が反転し、トランジスタＱ６１が非導通状態となる。この結果、ＬＥＤチップ５０３ａに流れる電流は、オペアンプＯＰ１の非反転入力の電位に応じた一定値に保持されることになる。即ち、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ２１及びトランジスタＱ６１によって、ＬＥＤチップ５０３ａに供給される駆動電流用の定電流回路が構成され、その電流値はオペアンプＯＰ１の非反転入力の電位で定まるようになっている。
【０３４３】
同様に、オペアンプＯＰ２、抵抗Ｒ２２及びトランジスタＱ６２がＬＥＤチップ５０３ｂに供給される駆動電流用の定電流回路を構成し、オペアンプＯＰ３、抵抗Ｒ２３及びトランジスタＱ６３がＬＥＤチップ５０３ｃに供給される駆動電流用の定電流回路を構成し、オペアンプＯＰ４、抵抗Ｒ２４及びトランジスタＱ６４がＬＥＤチップ５０３ｄに供給される駆動電流用の定電流回路を構成する。そして、これらＬＥＤチップ５０３ｂ〜５０３ｄの駆動電流の大きさは、ＬＥＤチップ５０３ａの場合と同じく、それぞれ対応するオペアンプの非反転入力の電位によって定まる。
【０３４４】
本変形例においても、第１〜第４ＬＥＤ群Ｄ５１〜Ｄ５４のいずれか１つのＬＥＤ群にのみ駆動電流を供給したときに、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のうちの、そのＬＥＤ群に対応した発光ユニットから放射される一次光は、上述した第５実施例の場合と同様となっている。即ち、第１ＬＥＤ群Ｄ５１の各ＬＥＤチップ５０３ａがそれぞれ発光すると、第１ＬＥＤ群Ｄ５１及びこれに対応する第１波長変換領域Ｐ５１からなる第１発光ユニットＵ５１からは、図５７における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が放射される。同様に、第２ＬＥＤ群Ｄ５２の各ＬＥＤチップ５０３ｂがそれぞれ発光すると、第２ＬＥＤ群Ｄ５２及びこれに対応する第２波長変換領域Ｐ５２からなる第２発光ユニットＵ５２から、図５７における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が放射される。また、第３ＬＥＤ群Ｄ５３の各ＬＥＤチップ５０３ｃがそれぞれ発光すると、第３ＬＥＤ群Ｄ５３及びこれに対応する第３波長変換領域Ｐ５３からなる第３発光ユニットＵ５３から、図５７における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が放射される。更に、第４ＬＥＤ群Ｄ５４の各ＬＥＤチップ５０３ｄがそれぞれ発光すると、第４ＬＥＤ群Ｄ５４及びこれに対応する第４波長変換領域Ｐ５４からなる第４発光ユニットＵ５４から、図５７における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光が放射される。
【０３４５】
このような第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４の発光を制御して、第５実施例の照明装置と同様に、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光を合成して照明装置から放射される照明光の色度を、図５７に示す制御曲線ＣＬ上で変化させることができるようにするため、本変形例ではマイクロコンピュータＣＰＵ１、メモリ（記憶装置）Ｍ１及びＤ／ＡコンバータＤＡＣ１を発光部５２１に備えている。なお、これらマイクロコンピュータＣＰＵ１、メモリＭ１及びＤ／ＡコンバータＤＡＣ１は、上述したＬＥＤチップ５０３ａ〜５０３ｄ、トランジスタＱ６１〜Ｑ６４、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４及びオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４と共に、発光部５２１の基板に実装されている。
【０３４６】
マイクロコンピュータＣＰＵ１は、２つのアナログ入力ポートＩＰ１及びＩＰ２を備えると共に、８ビットのデジタル信号を出力する４つのデジタル出力ポート＃１、＃２、＃３及び＃４を備えている。また、メモリＭ１は、マイクロコンピュータＣＰＵ１との間でデータの授受を行うべく、マイクロコンピュータＣＰＵ１と信号線で接続されている。そして、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１は、４つのデジタル入力ポートＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３及びＤＰ４を備えると共に、これらのデジタル入力ポートＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３及びＤＰ４に入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して出力するアナログ出力ポートＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ４を備えている。なお、デジタル入力ポートＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３及びＤＰ４と、アナログ出力ポートＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ４とは、この記載順でそれぞれ１対１に対応している。
【０３４７】
可変抵抗ＶＲ１は、使用者の操作により照明光の色温度を調整できるようにするため、第５実施例の操作ユニット５１４と同じような形態で、色温度調整つまみ（図示省略）により操作可能に照明装置に設けられている。可変抵抗ＶＲ１の２つの固定端子は、一方が電源５２２の正極に接続され、他方が電源５２２の負極に接続されている。一方、可変端子はマイクロコンピュータＣＰＵ１のアナログ入力ポートＩＰ１に接続されており、色温度調整つまみに対する使用者の操作によって、アナログ入力ポートＩＰ１に印加される電位が変化するようになっている。
【０３４８】
本変形例では、可変抵抗ＶＲ１の可変端子の電位が最小値となったときに、照明光の色温度が図５７の制御曲線ＣＬにおける下限色温度（第１色温度）Ｔ１となり、当該電位が最大値となったときに、照明光の色温度が図５７の制御曲線ＣＬにおける上限色温度（第２色温度）Ｔ２となるように発光制御を行う。そして、可変抵抗ＶＲ１の可変端子の電位が最小値と最大値との間で変化するときには、その電位に応じて照明光の色温度が、図５７の制御曲線ＣＬ上を下限色温度Ｔ１’と上限色温度Ｔ２’との間で連続的に変化するように発光制御を行う。なお、本変形例においては、第５実施例の場合にくらべて制御曲線ＣＬを幾分延長し、下限色温度Ｔ１’を２５００Ｋとすると共に、上限色温度Ｔ２’を６５００Ｋとしている。この場合、制御曲線ＣＬの延長部分でも、第５実施例の場合と同様の手法により第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への電力配分を定めることができる。
【０３４９】
このように、可変抵抗ＶＲ１の可変端子の電位と、色温度調整つまみの操作によって所望されている照明光の色温度とは１対１に対応しており、可変抵抗ＶＲ１の可変端子の電位に対応して照明光の目標相関色温度が定まることになる。一方、設定された目標相関色温度を制御曲線ＣＬ上で実現するための、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への電力配分は、上述した第５実施例の場合と同様であり、同様の手法により、設定可能な目標相関色温度に対応して各発光ユニットへの電力供給量が予め求められている。また、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への供給電力が定まれば、ＬＥＤチップ５０３ａ〜５０３ｄのそれぞれに対する駆動電流の大きさも定まる。そこで、本変形例では、目標相関色温度を表す可変抵抗ＶＲ１の可変端子の電位をパラメータとし、下限色温度Ｔ１’から上限色温度Ｔ２’までの間の様々な色温度に対応した第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への駆動電流値に相当する８ビットデータを制御マップとしてメモリＭ１に予め記憶させている。図６２は、このような目標相関色温度に対応した発光ユニット毎の供給電力の一例を示す表である。図６２に示すような目標温度と供給電力との関係から、発光ユニット毎に目標相関色温度に対応して求められた駆動電流値が制御マップとしてメモリＭ１に記憶されている。
【０３５０】
色温度調整つまみの操作位置に対応した可変端子の電位がマイクロコンピュータＣＰＵ１のアナログ入力ポートＩＰ１に加わると、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、アナログ入力ポートＩＰ１に加わった電位、即ち目標相関色温度に対応した第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への駆動電流値を表す４つの８ビットデータをメモリＭ１から取得する。マイクロコンピュータＣＰＵ１は、こうして取得した４つの８ビットデータを、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに対応させて、出力ポート＃１〜＃４に出力する。なお、このとき４つの８ビットデータのそれぞれに対し、それぞれ同じ低減係数を乗算すれば、色温度を変更することなく照明光の全光束を低減することができる。そこで、本変形例では、取得した４つの８ビットデータに全光束調整用の０〜１の低減係数を乗じた後に、出力ポート＃１〜＃４に出力するようにしている。この全光束調整用の低減係数については後述するが、以下では低減係数を１として全光束を低減させない場合を例に説明する。
【０３５１】
マイクロコンピュータＣＰＵ１の出力ポート＃１は、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１のデジタル入力ポートＤＰ１に接続されており、このデジタル入力ポートＤＰ１に入力されたデジタル信号は、アナログ信号に変換された後にアナログ出力ポートＡＰ１から出力されるようになっている。アナログ出力ポートＡＰ１は、オペアンプＯＰ１の非反転入力に接続されており、オペアンプＯＰ１の出力は、上述したように第１発光ユニットＵ５１に対応するトランジスタＱ６１のベースに接続されている。そこで、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、上述のようにしてメモリＭ１から取得した４つの８ビットデータのうち、第１発光ユニットＵ５１へ供給する駆動電流を表す８ビットデータを出力ポート＃１から出力する。
【０３５２】
同様に、マイクロコンピュータＣＰＵ１の出力ポート＃２が接続されるＤ／ＡコンバータＤＡＣ１のデジタル入力ポートＤＰ２は、アナログ出力ポートＡＰ２に対応し、アナログ出力ポートＡＰ２は、オペアンプＯＰ２の非反転入力に接続されている。そして、オペアンプＯＰ２の出力は、第２発光ユニットＵ５２に対応するトランジスタＱ６２のベースに接続されている。そこで、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、上述のようにしてメモリＭ１から取得した４つの８ビットデータのうち、第２発光ユニットＵ５２へ供給する駆動電流を表す８ビットデータを出力ポート＃２から出力する。
【０３５３】
また、マイクロコンピュータＣＰＵ１の出力ポート＃３が接続されるＤ／ＡコンバータＤＡＣ１のデジタル入力ポートＤＰ３は、アナログ出力ポートＡＰ３に対応し、アナログ出力ポートＡＰ３は、オペアンプＯＰ３の非反転入力に接続されている。そして、オペアンプＯＰ３の出力は、第３発光ユニットＵ５３に対応するトランジスタＱ６３のベースに接続されている。そこで、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、上述のようにしてメモリＭ１から取得した４つの８ビットデータのうち、第３発光ユニットＵ５３へ供給する駆動電流を表すビットデータを出力ポート＃３から出力する。
【０３５４】
更に、マイクロコンピュータＣＰＵ１の出力ポート＃４が接続されるＤ／ＡコンバータＤＡＣ１のデジタル入力ポートＤＰ４は、アナログ出力ポートＡＰ４に対応し、アナログ出力ポートＡＰ４は、オペアンプＯＰ４の非反転入力に接続されている。そして、オペアンプＯＰ４の出力は、第４発光ユニットＵ５４に対応するトランジスタＱ６４のベースに接続されている。そこで、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、上述のようにしてメモリＭ１から取得した４つの８ビットデータのうち、第４発光ユニットＵ５４へ供給する駆動電流を表す８ビットデータを出力ポート＃４から出力する。
【０３５５】
従って、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１の４つのアナログ出力ポートＡＰ１〜ＡＰ４のそれぞれからは、可変抵抗ＶＲ１によって定められた目標相関色温度の照明光を得るために、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給すべき駆動電流に対応する電圧値のアナログ信号が出力される。そして、これらのアナログ信号は、それぞれ対応するオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の非反転入力に与えらる。上述したように、これらオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の出力信号がそれぞれ対応するトランジスタＱ６１〜Ｑ６４のベースに与えられることにより、対応するＬＥＤチップ５０３ａ〜５０３ｄのそれぞれには、オペアンプＯＰ１〜ＯＰ４の非反転入力に与えられたアナログ信号の電圧値に応じた電流が流れる。この結果、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光を合成することにより、色温度調整つまみの操作により設定した色温度の照明光が得られる。
【０３５６】
上述したように、本変形例では、このような色温度の調整に加え、照明光の全光束も調整できるようにしている。図６１の電気回路における可変抵抗ＶＲ２は、照明光の全光束を、消灯状態から照明装置において得ることが可能な全光束の上限までの間で、調整するために設けられており、使用者が操作するための全光束調整つまみ（図示省略）によって操作可能に照明装置に設けられている。可変抵抗ＶＲ２の２つの固定端子は、一方が電源５２２の正極に接続され、他方が電源５２２の負極に接続されている。一方、可変端子はマイクロコンピュータＣＰＵ１のアナログ入力ポートＩＰ２に接続されており、全光束調整つまみに対する使用者の操作によって、アナログ入力ポートＩＰ２に印加される電位が変化するようになっている。
【０３５７】
本変形例では、照明装置で得ることが可能な全光束の上限に対する比率で照明光の全光束の目標値を定めるようにしており、消灯状態で目標値が０となり上限の全光束を得る状態で目標値が１となる。そして、可変抵抗ＶＲ２の可変端子の電位が最小値のときに目標値を０とし、当該電位が最大値のときに目標値を１としている。また、可変抵抗ＶＲ２の可変端子の電位が最小値と最大値との間で変化するときには、その電位に応じて全光束の目標値を０から１までの間で連続的に変化させている。
【０３５８】
上述したように、マイクロコンピュータＣＰＵ１は、目標相関色温度に対応した第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４への駆動電流値を表す４つの８ビットデータをメモリＭ１から取得して出力ポート＃１〜＃４に出力する際に、照明光の全光束を低減するための低減係数を、これら４つの８ビットデータにそれぞれ乗じている。マイクロコンピュータＣＰＵ１は、ここで用いる低減係数に、可変抵抗ＶＲ２の可変端子の電位に応じて定まる０〜１の目標値を適用する。従って、可変抵抗ＶＲ２の全光束調整用つまみを操作することによって、照明光を消灯状態から、全光束が上限となる状態までの間で連続的に照明光の全光束を調整することができる。
【０３５９】
このように、本変形例においても、上述した第５実施例と同様に照明光の色温度を調整することができるので、第５実施例と同様の効果を得ることができる。また、本変形例では、色温度の調整に加えて、照明光の全光束も調整することが可能であるので、色温度の調整と併せ、使用者が所望する様々な色温度及び明るさの照明光を得ることができる。なお、本変形例についての以上の説明から明らかなように、マイクロコンピュータＣＰＵ１のほか、メモリＭ１、Ｄ／ＡコンバータＤＡＣ１、可変抵抗ＶＲ１及び可変抵抗ＶＲ２が本発明の制御手段に相当する。
【０３６０】
（発光ユニット数の別例）
本実施例では、図５７のＸＹ色度図において、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度点ＷＰ１〜ＷＰ４を頂点として形成される四角形に包含されるように制御曲線ＣＬを設定した。しかし、照明装置に用いる発光ユニットの数は４個に限定されるわけではなく、ＸＹ色度図において多角形を形成可能な数であれば良い。
【０３６１】
例えば、発光ユニットの数を３個とした場合、即ち各発光ユニットから放射される一次光の色度点が３つの例を図６３に示す。図６３は、図５７のＸＹ色度図を部分的に簡略化したものである。図６３の例では、第２発光ユニットＵ５２及び第４発光ユニットＵ５４に代えて第５発光ユニットＵ５５を第１発光ユニットＵ５１及び第３発光ユニットＵ５３と組み合わせて用い、第５発光ユニットＵ５５から放射される一次光の色度点がＷＰ５となっている。また、制御曲線ＣＬは、上述した第５実施例と同じものを用いている。
【０３６２】
図６３に示すように、色度点ＷＰ５は、３つの色度点ＷＰ１、ＷＰ３及びＷＰ５を頂点として形成される三角形が制御曲線ＣＬを包含するように設定されている。従って、色度点ＷＰ５は、制御曲線ＣＬの上限色温度Ｔ２より高色温度側にある。具体的には、例えば上述した第５実施例で用いた色度点ＷＰ２と色度点ＷＰ４とを結ぶ線上に色度点ＷＰ５を設定しても良い。もちろん、これとは異なる位置に色度点ＷＰ５を設定しても良い。このような色度点ＷＰ５の設定は、第５発光ユニットＵ５５に対して設けられる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数を設定することによって行われる。
【０３６３】
図６３の例においても、３つの色度点ＷＰ１、ＷＰ３及びＷＰ５を頂点として形成される三角形が制御曲線ＣＬを包含しているので、第１発光ユニットＵ５１、第３発光ユニットＵ５３及び第５発光ユニットＵ５５のそれぞれから放射される一次光の強さを、上述した第５実施例と同様にして調整することにより、照明装置から放射される照明光の色度を制御曲線ＣＬ上に位置させながら、照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で調整することが可能となる。従って、図６３に示す例においても、上述した第５実施例の照明装置と同様の効果を得ることができる。
【０３６４】
発光ユニットの数を４個とした場合でも、それぞれの発光ユニットが放射する光の色度点は、上述した第５実施例のものに限定されるわけではなく、必要に応じて様々に変更が可能である。図６４は、図６３と同様に図５７のＸＹ色度図を部分的に簡略化したものであって、第５実施例とは異なる４つの色度点を採用した例を示している。図６４の例では、第５実施例で用いた制御曲線ＣＬを用いているが、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４に代え、第６〜第９発光ユニットＵ５６〜Ｕ５９を用いている。そして、これら第６〜第９発光ユニットＵ５６〜Ｕ５９からそれぞれ放射される一次光の色度点は、それぞれＷＰ６〜ＷＰ９となっている。
【０３６５】
図６４に示すように、第６発光ユニットＵ５６から放射される一次光の色度点ＷＰ６、及び第８発光ユニットＵ５８から放射される一次光の色度点ＷＰ８は、いずれも制御曲線ＣＬの下限色温度Ｔ１よりも低色温度側にある。一方、第７発光ユニットＵ５７から放射される一次光の色度点ＷＰ７、及び第９発光ユニットＵ５９から放射される一次光の色度点ＷＰ９は、いずれも制御曲線ＣＬの上限色温度Ｔ２より高色温度側にある。これら４つの色度点ＷＰ６〜ＷＰ９は、色度点ＷＰ６〜ＷＰ９を頂点として形成される四角形が制御曲線ＣＬを包含するように設定されている。また、色度点ＷＰ６〜ＷＰ９のそれぞれは、残りの色度点を頂点として形成される三角形の外側に位置している。このような設定は、第６〜第９発光ユニットＵ５６〜Ｕ５９のそれぞれに設けられる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数を設定することによって行われる。
【０３６６】
図６４の例においても、４つの色度点ＷＰ６〜ＷＰ９を頂点として形成される四角形が制御曲線ＣＬを包含しているので、第６〜第９発光ユニットＵ５６〜Ｕ５９のそれぞれから放射される一次光の強さを、上述した第５実施例と同様にして調整することにより、照明装置から放射される照明光の色度を制御曲線ＣＬ上に位置させながら、照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で調整することが可能となる。従って、図６４に例においても、上述した第５実施例の照明装置と同様の効果を得ることができる。
【０３６７】
発光ユニットの数は、４個から更に増やすことも可能である。例えば、発光ユニットの数を５個とした場合の一例として、第６〜第９発光ユニットＵ５６〜Ｕ５９に加え、更に第１０発光ユニットＵ６０を用いるようにしても良い。この場合、前述した理由により特定の発光ユニットに対して偏りが生じるのを防止するため、色度点ＷＰ６〜ＷＰ９を頂点として形成される四角形の外側となるように、例えば図６４に示すような色度点ＷＰ１０を設定すれば良い。
【０３６８】
このようにして色度点ＷＰ１０を設定することにより、制御曲線ＣＬは、色度点ＷＰ６〜ＷＰ１０頂点として形成される五角形に包含される。また、色度点ＷＰ６〜ＷＰ１０のそれぞれは、残りの色度点を頂点として形成される四角形の外側に位置している。このような色度点ＷＰ１０の設定も、第１０発光ユニットＵ６０に設けられる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数を設定することによって行われる。
【０３６９】
この場合も、５つの色度点ＷＰ６〜ＷＰ１０を頂点として形成される五角形が制御曲線ＣＬを包含しているので、第６〜第１０発光ユニットＵ５６〜Ｕ６０のそれぞれから放射される光の強さを、上述した第５実施例と同様にして調整することにより、照明装置から放射される照明光の色度を制御曲線ＣＬ上に位置させながら、照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で調整することが可能となる。従って、上述した第５実施例の照明装置と同様の効果を得ることができる。
【０３７０】
（ＬＥＤチップの変形例）
上述した第５実施例では、ＬＥＤチップ５０３が４６０ｎｍのピーク波長を有した青色光を発したが、前述したように、ＬＥＤチップ５０３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、本発明の要旨から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。そこで、例えばＬＥＤチップの変形例として４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップを用いた場合について、以下に説明する。なお、本変形例の場合、このようなＬＥＤチップの変更に伴って、後述するように蛍光部材５０５で用いる蛍光体の種類が第５実施例と一部異なるのみであり、構造としては第５実施例と同様である。従って、以下の説明は、第５実施例で説明に用いた図面を用いて行う。
【０３７１】
本変形例で用いるＬＥＤチップは、４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するが、このようなＬＥＤチップとしては、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられて近紫外領域の光を発するＧａＮ系ＬＥＤチップなどが好ましい。また、本変形例においてＬＥＤチップ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。
【０３７２】
蛍光部材のセル領域５０６は、第５実施例と同様に赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの４種類に区分されている。赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙにおいては、青色光に代えて近紫外光を、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光に波長変換する赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を用いているが、これら蛍光体については、第５実施例で例示した各種蛍光体を適用することが可能である。一方、青色セル５０６ｂについては、第５実施例の青色セル５０６ｂのように青色光を透過させるのではなく、ＬＥＤチップ５０３が発した近紫外光を青色光に波長変換する青色蛍光体（第４蛍光体）を分散保持している。
【０３７３】
このような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。
【０３７４】
なお、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合には、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙを透過して放射される青色光がなくなるので、このような青色光の減少を補償するように、第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４における赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数を調整する。
【０３７５】
このように、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合であっても、青色セル５０６ｂを上述のように変更すれば、第５実施例の場合と同様に青色セル５０６ｂから青色光を得ることができるので、第５実施例の照明装置と同様の照明光を放射させることが可能であり、各発光ユニットから放射される一次光の強度を調整することにより、第５実施例の照明装置と同様の効果を得ることができる。
【０３７６】
（蛍光部材の第１変形例）
上述した第５実施例では、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４に対応して蛍光部材５０５を第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４に区分し、これら波長変換領域のそれぞれを、各ＬＥＤチップ５０３に対応してセル領域５０６に分割した。更にこれらセル領域５０６を、分散保持する蛍光体の種類がそれぞれ異なる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの４種類に区分した。そして、第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４のそれぞれで、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数を異ならせることにより、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれから放射される一次光の色度を異ならせるようにした。
【０３７７】
しかしながら、第５実施例における蛍光部材の構成はこれに限定されるものではなく、様々に変更可能である。そこで、その１つを蛍光部材の第１変形例として、図６５に基づき以下に説明する。なお、本変形例において、上述した第５実施例と同様の部材については、同じ符号を用いるものとして詳細な説明を省略する。
【０３７８】
図６５は、本変形例を適用した発光部５０１’の平面図である。第５実施例と同様に、透光基板５０４の第２の面５０４ｂに蛍光部材（波長変換部材）５０５’が設けられており、図６５には示されていない配線基板５０２のチップ実装面５０２ａには、第５実施例と同様にして１６０個のＬＥＤチップ５０３が配列され実装されている。そして、第５実施例と同じく、配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに対向するように透光基板５０４が配設されることにより、この透光基板５０４を介し、蛍光部材５０５’が配線基板５０２のチップ実装面５０２ａに対向する位置に配置されている。
【０３７９】
蛍光部材５０５’は、第５実施例と同様に、第１波長変換領域Ｐ５１’、第２波長変換領域Ｐ５２’、第３波長変換領域Ｐ５３’及び第４波長変換領域Ｐ５４’の４つの波長変換領域に区分されている。従って、図６５のように発光部５０１’を平面視した場合、これら第１波長変換領域Ｐ５１’、第２波長変換領域Ｐ５２’、第３波長変換領域Ｐ５３’及び第４波長変換領域Ｐ５４’の４つの波長変換領域に対応して、それぞれ４０個ずつのＬＥＤチップ５０３が配置されていることになる。即ち、第５実施例と同じく各ＬＥＤチップ５０３は、図６５に示すように第１波長変換領域Ｐ５１’、第２波長変換領域Ｐ５２’、第３波長変換領域Ｐ５３’及び第４波長変換領域Ｐ５４’の位置に対応してそれぞれ第１ＬＥＤ群Ｄ５１、第２ＬＥＤ群Ｄ５２、第３ＬＥＤ群Ｄ５３及び第４ＬＥＤ群Ｄ５４に区分されている。
【０３８０】
従って、本変形例においては、第１ＬＥＤ群Ｄ５１及び第１波長変換領域Ｐ５１’が第１発光ユニットＵ５１’を構成し、第２ＬＥＤ群Ｄ５２及び第２波長変換領域Ｐ５２’が第２発光ユニットＵ５２’を構成する。そして、第３ＬＥＤ群Ｄ５３及び第３波長変換領域Ｐ５３’が第３発光ユニットＵ５３’を構成し、第４ＬＥＤ群Ｄ５４及び第４波長変換領域Ｐ５４’が第４発光ユニットＵ５４’を構成する。そして、これら４つの発光ユニットを統合した発光部５０１’が本発明の発光ユニット群に相当する。なお、以下では、これら第１〜第４発光ユニットＵ５１’〜Ｕ５４’のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１〜第４発光ユニットＵ５１’〜Ｕ５４’のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部５０１’から放射される光を合成光と称する。
【０３８１】
蛍光部材５０５’は、第５実施例の蛍光部材５０５と同じく、波長変換領域毎にＬＥＤチップ５０３が発した光を波長変換し、ＬＥＤチップ５０３が発した光とは異なるピーク波長の光を放射する機能を有する。但し、蛍光部材５０５’はセル領域には分割されておらず、波長変換領域毎に、実質的に均一に蛍光体が分散保持されている。具体的には、本変形例の蛍光部材５０５’では、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体を混合して用い、第５実施例のように各波長変換領域で赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数を調整するのに代えて、波長変換領域毎にこれら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率を変えている。
【０３８２】
より具体的には、図５５に示すような、第５実施例における波長変換領域毎の赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、波長変換領域毎に赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率を定めている。こうすることにより、第１〜第４発光ユニットＵ５１’〜Ｕ５４’のそれぞれから放射される一次光が、第５実施例の場合と同じく、図５７のＸＹ色度図において色度点ＷＰ１、色度点ＷＰ２、色度点ＷＰ３及び色度点ＷＰ４の色度を有するようにしている。
【０３８３】
なお、図５５に示すように、第５実施例では第２波長変換領域Ｐ５２に赤色セル５０６ｒが含まれないので、これに準じ、本変形例でも第２波長変換領域Ｐ５２’における赤色蛍光体の混合比率は０％となっている。また、第５実施例において青色セル５０６ｂから放射される青色光については、波長変換されずに各波長変換領域を透過して放射される青色光を用いている。従って、本変形例においても、各波長変換領域から、第５実施例の場合と同レベルの青色光が放射されるよう、波長変換領域毎に赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の密度を定めている。
【０３８４】
以上のようにして蛍光部材５０５’の第１〜第４波長変換領域Ｐ５１’〜Ｐ５４’を構成することにより、第１〜第４発光ユニットＵ５１’〜Ｕ５４’のそれぞれから放射される一次光は、第５実施例の場合と同じく、図５７のＸＹ色度図において色度点ＷＰ１〜ＷＰ４の色度を有することになる。従って、発光ユニットＵ５１’〜Ｕ５４’のそれぞれから放射される一次光の強度を第５実施例の場合と同様にして調整することにより、本変形例の照明装置の照明光は、図５７に示す制御曲線ＣＬ上の色度で下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの間の色温度に調整可能となる。この結果、本変形例においても、第５実施例の場合と同様の効果を得ることができる。
【０３８５】
なお、本変形例においても、青色光を発するＬＥＤチップに代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。この場合、蛍光部材５０５’で用いる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体に加え、ＬＥＤチップが発した近紫外光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体を混合して用いれば良い。
【０３８６】
（蛍光部材の第２変形例）
蛍光部材の更なる変形例を、第２変形例として図６６及び図６７に基づき以下に説明する。なお、本変形例においても、上述した第５実施例と同様の部材については、同じ符号を用いるものとして詳細な説明を省略する。
【０３８７】
本変形例においても発光部の基本構成は第５実施例と同様であり、透光基板５０４に設けられる蛍光部材の区分のみが、第５実施例や第１変形例と異なっている。具体的には、第５実施例と同様に、本変形例でも蛍光部材がＬＥＤチップ５０３のそれぞれに対応して１６０個のセル領域５０６”に分割されているが、個々のセル領域５０６”の構成が第５実施例のセル領域５０６と異なっている。
【０３８８】
即ち、本変形例においても、第５実施例と同じく、蛍光部材は第１波長変換領域、第２波長変換領域、第３波長変換領域及び第４波長変換領域の４つの波長変換領域に分割されており、それぞれの波長変換領域には４０個ずつのセル領域５０６”が含まれている。第５実施例では、１６０個のセル領域５０６を赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの４種類のセル領域に区分しており、各波長変換領域で、これら赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数が異なっていた。
【０３８９】
これに対し本変形例では、各セル領域５０６”が更に赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの４つの領域に分割されている。赤色領域５２０ｒには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体が分散保持されており、緑色領域５２０ｇには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体が分散保持されている。また、黄色領域５２０ｙには、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換して黄色光を放射する黄色蛍光体が分散保持されている。そして、青色領域５２０ｂは、第５実施例の青色セル５０６ｂと同様に、ＬＥＤチップ５０３が発した青色光を波長変換せずに透過さセル領域であって、青色光を良好に拡散させ放射するための拡散用粒子が分散保持されている。
【０３９０】
図６６は、本変形例におけるセル領域５０６”の１つを例示する平面図であるが、図６６に示すように、各セル領域５０６”におけるこれら赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの面積は、必ずしも同一にはなっていない。即ち、本変形例では、第５実施例のように各波長変換領域で赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの数を調整するのに代えて、波長変換領域毎にセル領域５０６”における赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの面積を変えている。
【０３９１】
具体的には、図５５に示す第５実施例における赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、波長変換領域毎にセル領域５０６”における赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの面積を定めている。こうすることにより、各発光ユニットから放射される一次光が、第５実施例の場合と同じく、図５７のＸＹ色度図において色度点ＷＰ１、色度点ＷＰ２、色度点ＷＰ３及び色度点ＷＰ４の色度を有するようにしている。
【０３９２】
なお、図５５に示すように、第５実施例では第２波長変換領域Ｐ５２に赤色セル５０６ｒが含まれないので、これに準じ、本変形例でも第２波長変換領域にあるセル領域５０６”には赤色領域５２０ｒが設けられていない。また、第５実施例では第３波長変換領域Ｐ５３に青色セル５０６ｂが含まれないので、これに準じ、本変形例でも第３波長変換領域にあるセル領域５０６”には青色領域５２０ｂが設けられていない。
【０３９３】
図６７は、このようにして形成されるセル領域５０６”の第１波長変換領域における配置の例を、部分的に抜粋して示す模式図である。個々の波長変換領域において、セル領域５０６”の赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの面積は一定に定められているが、図６７に示すように、隣り合うセル領域５０６”間ではセル領域５０６”の向きが同一とならないように、９０度ずつ回転させた状態でそれぞれのセル領域５０６”が配列されている。第２〜第４波長変換領域においても、これと同様にして各セル領域５０６”が配列されている。このようにすることで、各セル領域５０６”から放射される光の合成がより一層良好に行われるようにしている。なお、各セル領域５０６”の配列方法は図６７の様式に限定されるものではなく、様々に変更可能である。
【０３９４】
以上のようにして各波長変換領域に含まれるセル領域５０６”を構成することにより、各発光ユニットから放射される一次光は、第５実施例の場合と同じく、図５７のＸＹ色度図において色度点ＷＰ１〜ＷＰ４の色度を有することになる。従って、各発光ユニットから放射される一次光の強度を第５実施例の場合と同様にして調整することにより、本変形例の照明装置の照明光は、図５７に示す制御曲線ＣＬ上の色度で下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの間の色温度に調整可能となる。この結果、本変形例においても、第５実施例の場合と同様の効果を得ることができる。
【０３９５】
なお、本変形例においても、青色光を発するＬＥＤチップに代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。この場合、セル領域５０６”のうちの青色領域５２０ｂでは、ＬＥＤチップが発した近紫外光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体を分散保持するようにすれば良い。但し、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合には、赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ及び黄色領域５２０ｙを透過して放射される青色光がなくなるので、このような青色光の減少分を補償するよう、波長変換領域毎に各セル領域５０６”で赤色領域５２０ｒ、緑色領域５２０ｇ、黄色領域５２０ｙ及び青色領域５２０ｂの面積を調整する。
【０３９６】
（蛍光部材の第３変形例）
第５実施例では、蛍光部材５０５を４分割して第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４とし、これら波長変換領域に対応して第１〜第４ＬＥＤ群Ｄ５１〜Ｄ５４に区分されたＬＥＤチップ５０３と共に第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４を１つずつ形成した。しかしながら、これら第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４の少なくとも１つを更に分割しても良い。
【０３９７】
図６８は、このような場合の一例として、第１波長変換領域Ｐ５１と第３波長変換領域Ｐ５３とをそれぞれ更に２分割した場合の蛍光部材を、第３変形例として示す平面図である。図６８に示すように、第１波長変換領域Ｐ５１は２分割されて、第２波長変換領域Ｐ５２を間に挟んで配置されている。同様に、第３波長変換領域Ｐ５３は２分割されて、第４波長変換領域Ｐ５４を間に挟んで配置されている。
【０３９８】
このような波長変換領域の分割に伴い、第１ＬＥＤ群Ｄ５１も２分割され、第２ＬＥＤ群Ｄ５２を間に挟んで配置されている。同様に、第３ＬＥＤ群Ｄ５３も２分割されて第４ＬＥＤ群Ｄ５４を間に挟んで配置されている。この結果、第１ＬＥＤ群Ｄ５１と第１波長変換領域Ｐ５１とからなる第１発光ユニットＵ５１も２分割され、第２発光ユニットＵ５２を間に挟んで配置されている。また、第３ＬＥＤ群Ｄ５３と第３波長変換領域Ｐ５３とからなる第３発光ユニットＵ５３も２分割され、第４発光ユニットＵ５４を間に挟んで配置されている。なお、この場合も、これら第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４からなる発光部５０１”が本発明の発光ユニット群に相当する。
【０３９９】
２分割された第１波長変換領域Ｐ５１における、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの総数は、第５実施例の第１波長変換領域Ｐ５１と同じであり、２分割された第３波長変換領域Ｐ５３における、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの総数も、第５実施例の第３波長変換領域Ｐ５３と同じになっている。従って、各発光ユニットから放射される一次光の強度を第５実施例の場合と同様にして調整することにより、本変形例の照明装置の照明光は、図５７に示す制御曲線ＣＬ上の色度で下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの間の色温度に調整可能となる。この結果、本変形例においても、第５実施例の場合と同様の効果を得ることができる。
【０４００】
しかも、第１波長変換領域Ｐ５１と第３波長変換領域Ｐ５３とがそれぞれ２分割されて分散配置されているので、各波長変換領域から放射される一次光の合成を一層良好に行うことが可能となる。なお、本変形例では、第１波長変換領域Ｐ５１と第３波長変換領域Ｐ５３とをそれぞれ２分割したが、分割する波長変換領域は、これらに限定されるものではなく、第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４の少なくとも１つを、同様に分割しても良い。また、分割数も、２に限定されるものではなく、３以上に分割しても良い。更に、各波長変換領域の配置も、図６８の形態に限定されるものではなく、様々に変更が可能である。
【０４０１】
本変形例は、第５実施例のように各波長変換領域を更にセル領域に分割したものを対象としたが、図６５に示すような第１変形例にも本変形例の適用が可能である。即ち、図６５に示すような、セル領域に分割されない第１〜第４波長変換領域Ｐ５１’〜Ｐ５４’の少なくとも１つを、本変形例のように分割するようにしても良い。また、各波長変換領域を更にセル領域に分割した場合の変形例である第２変形例にも、第５実施例への適用と同様にして本変形例が適用可能である。
【０４０２】
（発光制御の第１変形例）
第５実施例では、操作ユニット５１４における操作つまみ５１４ａの操作位置に応じて目標相関色温度を設定し、照明装置１の照明光の色温度が目標相関色温度となるように、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４の発光を制御する発光制御を実行した。このとき、特に４０００Ｋ以下の色温度領域においては、図６０に示すように、色温度の低下に応じて照明光の全光束を低下させ、一般的な白熱電球における全光束及び色温度の変化との違和感をなくすようにした。このような、色温度の低下に伴う全光束の低下の度合いは、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給する電力の大きさを、図６０に示す大きさから変更することによって様々に調整可能である。
【０４０３】
従って、第５実施例のように操作ユニット５１４に対する操作に応じて色温度を調整する代わりに、消灯状態から最大全光束の状態までの間で照明装置の照明光の全光束を調整できるようにすることも可能である。また、第５実施例の発光制御について説明したように、図６０に示す関係に基づき、トランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフ制御を行えば、図６０に示すように、そのときの目標相関色温度に対応して照明光の全光束も自動的に定まるので、目標相関色温度を定めることによって目標全光束も定まることになる。以下では、第５実施例で発光制御部５１３が行った発光制御の変形例として、このように照明光の全光束を調整できるようにした場合の発光制御について説明する。
【０４０４】
図６９は、本変形例の発光制御において、第５実施例の操作ユニット５１４に代えて用いる操作ユニット５１４’の模式図である。なお、本変形例では発光制御の内容、及び操作ユニット５１４’が第５実施例と相違するのみで、他の構成は第５実施例と同様であり、第５実施例と同様に構成される部材については、同じ符号を用いると共に詳細な説明を省略する。
【０４０５】
図６９に示すように、操作ユニット５１４’は、使用者が操作するための操作つまみ５１４ａ’と、操作つまみ５１４ａ’の操作位置を検出して発光制御部５１３に送出するための電気回路（図示省略）を内蔵した本体５１４ｂ’とを備えている。操作つまみ５１４ａ’は使用者の操作によって回動するようになっており、図６９に示すように、操作つまみ５１４ａ’を時計回りに回動させるほど、照明装置から放射される照明光の全光束を上昇させることできるような表示が本体５１４ｂ’になされている。操作つまみ５１４ａ’は、このような本体５１４ｂ’の表記に対応して段階的に回動するようにしても良いし、連続的に回動できるようにしても良い。
【０４０６】
図７０は、本変形例の発光制御を行うことにより操作ユニット５１４’の操作つまみ５１４ａ’の位置に応じて照明装置から放射される照明光の色温度と全光束との関係を示すグラフである。図７０に示すように、本変形例では操作ユニット５１４’の操作つまみ５１４ａ’を操作することにより、消灯状態から６００ｌｍ近くまでの間で照明光の全光束を調整することができると共に、このような全光束の変化に対応して下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの間で照明光の色温度が変化するようになっている。
【０４０７】
照明光におけるこのような色温度及び全光束の変化は、上述したように第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給する電力の大きさを、図６０に示す大きさから変更することによって実現可能である。第５実施例では、照明光の色温度と、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに対する供給電力との関係に基づき、目標相関色温度と発光部５０１のトランジスタＱ５１〜Ｑ５４の制御量（発光制御量）との関係を予め制御マップとして発光制御部５１３のメモリ５１３ａに記憶しておいた。このとき、照明光の色温度と供給電力との関係は、シミュレーション或いは実験などを行うことによって予め把握されており、色温度と全光束との関係も併せて把握されている。従って、同様のシミュレーション或いは実験により、図７０に示すような関係となる色温度、全光束及び供給電力の相互の関係も把握することが可能である。即ち、目標とする全光束或いは色温度が定まれば、第５実施例の場合と同様にして設定した制御マップを用い、第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに対する供給電力、即ち発光部５０１のトランジスタＱ５１〜Ｑ５４の制御量（発光制御量）を定めることができる。そこで、本変形例では、第５実施例で用いた目標相関色温度に代えて、目標全光束を主体にして発光制御を行う。
【０４０８】
操作ユニット５１４’の本体５１４ｂ’は、操作つまみ５１４ａ’の位置を検出し、検出した操作つまみ５１４ａ’の位置を、第５実施例と同じく目標値設定部５１５に通知する。目標値設定部５１５では、操作ユニット５１４’の本体５１４ｂ’の表示に整合するように予め設定されている操作つまみ５１４ａ’の位置と目標全光束との関係に基づき、検出した操作つまみ５１４ａ’の位置に対応する目標全光束を決定し、発光制御部５１３に送出する。なお、照明光の色温度及び全光束には、予め図７０のような関係が定められているので、このような目標全光束の決定に対応し、目標相関色温度も自動的に定まることになる。
【０４０９】
発光制御部５１３は、メモリ５１３ａに記憶している制御マップから、目標値設定部５１５から送られた目標全光束に対応するトランジスタＱ５１〜Ｑ５４の制御量を取得し、取得した制御量を用いてトランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフを制御する。この結果、操作ユニット５１４’の操作つまみ５１４ａの位置に対応した全光束の照明光が照明装置から放射される。
【０４１０】
図７０に示すように、このときの照明光は、全光束の低下に応じて徐々に色温度が低下するようになっており、消灯状態となる直前には色温度が下限色温度Ｔ１となる。下限色温度Ｔ１は約２５５０Ｋとしているので、このような色温度の変化によって、一般的な白熱電球を点灯状態から消灯状態まで徐々に変化させた場合と実質的に同様の発光色の変化を実現することができる。
【０４１１】
また、文献 Kruithof A A:Tubular Luminescence Lamps for General Illumination, Philips Technical Review,6, pp.65-96（1941）には、照明光の色温度を変化させたときに人間が快適と感じる照度が記載されている。この文献（以下、Kruithof文献という）の記載に基づき、快適さを維持しつつ照明光の色温度を変化させるには、目標相関色温度Ｔに応じて目標光束Φを変化させる際、下記不等式（２）が成立するような定数Ａ０が存在するように、発光ユニットの発光を制御すればよい。
−80743・(1000/Ｔ)5＋164973・(1000/Ｔ)4−135260・(1000/Ｔ)3＋57994・(1000/Ｔ)2−13995・(1000/Ｔ)＋1632.9＜Φ／Ａ０＜exp{−342.11・(1000/Ｔ)3
＋450.43・(1000/Ｔ)2−212.19×(1000/Ｔ)＋39.47)
・・・  (２)
【０４１２】
上述した第５実施例において、照明装置の発光部５０１に正対すると共に距離Ｒの位置にある照射面（すなわち、照明装置によって光が照射される被照射物）における照度は、Φ／（π・Ｒ２）となる。ここで、この照明装置の配光分布はランバーシアンであるものとする。このような照明装置をＮ個設置した場合（すなわち、上述した被照射物における照度がＮ・Φ／（π・Ｒ２）となる場合）、上記不等式（１）において、Ａ０＝π・Ｒ２・Ｎとすることにより、目標相関色温度Ｔに対応した適切な目標光束を算出することができる。例えば、Ｒを２ｍとし、Ｎ＝１２とした場合には、図７１の表に示すように、目標相関色温度に応じた電力が第１〜第４発光ユニットＵ５１〜Ｕ５４のそれぞれに供給されるように発光制御を行えば、照明装置の照明光における色温度及び全光束の変化を快適なものとすることができる。この場合に用いる電気回路は、図５８及び図６１のいずれの構成でもよい。
【０４１３】
このような発光制御を行うことにより、照明装置から放射される照明光の全光束及び色温度は、図７２に実線で示すような関係をもって変化する。なお、図７２中の２つの一点鎖線で挟まれた領域Ｃ１は、Kruithof文献の記載に基づき、人間が快適と感じる範囲を示し、それ以外の領域Ｄ１及びＤ２は人間が不快と感じる範囲を示している。図７２に示すように、照明装置から得られる照明光は、色温度が変化する際に、常に快適性が確保されるようになっていることが判る。
【０４１４】
また、図８４は図７２の縦軸を照明装置によって光が照射される被照射物の照度に変更したグラフである。図８４においても、２つの一点鎖線で挟まれた領域Ｃ１は、Kruithof文献の記載に基づき、人間が快適と感じる範囲を示し、それ以外の領域Ｄ１及びＤ２は人間が不快と感じる範囲を示している。図８４において、色温度（すなわち、目標相関色温度Ｔ）を３５００Ｋから４５００Ｋの範囲で順次変化させる場合、３５００Ｋから４５００Ｋの全範囲において領域Ｃ１における照度を得るためには、図７２と図８４の関係及び被照射物における照度を表す式（すなわち、Ｎ・Φ／（π・Ｒ２））から、３５００Ｋから４５００Ｋの範囲における適切な照度（すなわち、被照射物の各照明装置に対する要求照度）に対応させて４５００Ｋにおける全光束（すなわち、目標全光束φ）を３５００Ｋにおける全光束（すなわち、目標全光束φ）に対して２倍以上３０倍以下にすることが必要となる。より好ましくは、２倍以上２０倍以下であり、更に好ましくは、２倍以上１０倍以下である。ここで、３５００Ｋから４５００Ｋの範囲における適切な照度に対応させるとは、例えば、３５００Ｋにおける被照射物の照度が１００Ｌｕｘから５００Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように目標全光束φを設定することである。
【０４１５】
図８４において、色温度（すなわち、目標相関色温度Ｔ）を２０００Ｋから４５００Ｋの範囲で順次変化させる場合、２０００Ｋから４５００Ｋの全範囲において領域Ｃ１における照度を得るためには、図７２と図８４の関係及び被照射物における照度を表す式（すなわち、Ｎ・Φ／（π・Ｒ２））から、２０００Ｋから４５００Ｋの範囲における適切な照度（すなわち、被照射物の各照明装置に対する要求照度）に対応させて４５００Ｋにおける全光束（すなわち、目標全光束φ）を２０００Ｋにおける全光束（すなわち、目標全光束φ）に対して１０倍以上１００倍以下にすることが必要となる。より好ましくは、１５倍以上８５倍以下であり、更に好ましくは、２０倍以上７０倍以下である。ここで、２０００Ｋから４５００Ｋの範囲における適切な照度に対応させるとは、例えば、２０００Ｋにおける被照射物の照度が１５Ｌｕｘから５０Ｌｕｘの範囲内、４５００Ｋにおける被照射物の照度が３００Ｌｕｘから４００００Ｌｕｘの範囲内となるように目標全光束φを設定することである。
【０４１６】
上述したように、目標相関色温度Ｔを設定してそれに応じて目標全光束φを設定する場合（本実施例の場合）、目標全光束φを設定してそれに応じて目標相関色温度Ｔを設定する場合（変形例の場合）のいずれであっても、設定される全ての色温度範囲内において、適切な照度が得られることとなり、照明装置から放射される光の色温度が変化した場合においても、常に快適な光を提供することが可能になる。
【０４１７】
（発光制御の第２変形例）
第５実施例では、操作ユニット５１４に対する操作に応じて目標相関色温度を決定し、予め記憶しておいた制御マップから、目標相関色温度に対応する制御量を取得して、トランジスタＱ５１〜Ｑ５４のオン・オフ制御を行った。このようにすることで、発光制御部５１３の演算負荷を減らすことが可能となる。しかしながら、発光制御部５１３の演算能力に余裕がある場合などでは、このような制御マップを用いずに、設定された目標相関色温度に対応する制御量をその都度演算するようにしてもよい。この場合には、発光制御部５１３に設けるメモリ５１３ａを占有するデータ量を減らすことが可能となる。
【０４１８】
（発光制御の第３変形例）
第５実施例では、操作ユニット５１４に対する操作に応じて照明光の色温度を変更できるようにしたが、このような使用者の操作に代え、予め設定されたパターンに応じて照明光の色温度や全光束を変更するようにしても良い。この場合には、時間の経過に伴う照明光の色温度変化或いは全光束変化のパターンに対応した制御量（発光制御量）を、予め発光制御部５１３のメモリ５１３ａに記憶しておき、発光制御部５１３が内蔵するタイマの時間カウントに応じて取得した制御量を用い、トランジスタＱ５１〜Ｑ５４を制御すればよい。また、予め設定したパターンに代えて、温度、湿度、季節、或いは照明装置の使用場所や使用目的など照明装置を使用する環境を検知し、検知した環境に応じて照明光の色温度や全光束を変更するようにしても良い。
【０４１９】
（発光制御の第４変形例）
第５実施例では、操作ユニット５１４に対する操作に応じて目標相関色温度を決定し、更にこの目標相関色温度から、対応する制御量を定めてトランジスタＱ５１〜Ｑ５４を制御するようにしたが、操作ユニット５１４に対する操作に応じて直接的に制御量（発光制御量）を決定するようにしても良い。この場合も、第５実施例の場合と同じく、図６０に示す関係に基づき制御量が定まるので、実質的には目標相関色温度に基づき制御していることになる。
【０４２０】
＜第６実施例＞
上述した第５実施例では、配線基板５０２に実装した複数のＬＥＤチップ５０３と、透光基板５０４に設けた蛍光部材５０５とにより構成される発光ユニット群を用いて照明装置を構成した。しかしながら、本発明の照明装置は、このような形態に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々に変更や置き換えが可能である。そこで、第５実施例の発光ユニット群とは異なる発光ユニット群を用いて構成した照明装置の一例を、本発明の第６実施例として以下に説明する。
【０４２１】
（発光部の構成）
図７３は、本実施例に係る照明装置における発光部６０１の基本構成を示す斜視図であり、図７４は発光部６０１の平面図である。発光部６０１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配線基板６０２のチップ実装面６０２ａに４個ずつ２列に実装されたＬＥＤチップ６０３を備えている。更に、配線基板６０２のチップ実装面６０２ａには、これらＬＥＤチップ６０３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）６０４が設けられている。
【０４２２】
リフレクタ６０４の内側は、仕切り部材６０５によって第１領域６０６と第２領域６０７とに分割されている。そして、第１領域６０６には、２列に配列されたＬＥＤチップ６０３のうちの一方の列のＬＥＤチップ６０３が配置され、第２領域６０７には、他方の列のＬＥＤチップ６０３が配置されている。なお、リフレクタ６０４及び仕切り部材６０５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配線基板６０２に固定される。また、リフレクタ６０４及び仕切り部材６０５に導電性を有する材料を用いる場合は、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。
【０４２３】
なお、本実施例におけるＬＥＤチップ６０３の数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、第１領域６０６と第２領域６０７とに１個ずつとすることも可能であり、またそれぞれの領域で数を異ならせることも可能である。また、配線基板６０２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り、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良い。更に、配線基板６０２のチップ実装面６０２ａにおける光の反射性を良くして発光部６０１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。一方、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配線基板に配線パターンを形成する必要がある。
【０４２４】
また、上述したリフレクタ６０４及び仕切り部材６０５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６０４及び仕切り部材６０５に代えて、ディスペンサなどを用い、配線基板６０２のチップ実装面６０２ａにリフレクタ６０４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６０５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良い。この場合、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。
【０４２５】
図７３及び図７４に示すように、リフレクタ６０４内の第１領域６０６には、４個のＬＥＤチップ６０３が仕切り部材６０５の延設方向と平行に一列に配置され、リフレクタ６０４内の第２領域６０７にも、４個のＬＥＤチップ６０３が仕切り部材６０５の延設方向と平行に一列に配置されている。なお、図７４では、便宜上リフレクタ６０４及び仕切り部材６０５を破線で示している。
【０４２６】
配線基板６０２のチップ実装面６０２ａには、ＬＥＤチップ６０３のそれぞれに駆動電流を供給するための配線パターン６０８、６０９、６１０及び６１１が、図７４に示すように形成されている。配線パターン６０８は、リフレクタ６０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子６０８ａが形成されており、第１領域６０６内にある他方の端部側は、図７４に示すように仕切り部材６０５と平行に延設されている。また、配線パターン６０９は、リフレクタ６０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子６０９ａが形成されており、第１領域６０６内にある他方の端部側は、図７４に示すように仕切り部材６０５と平行に延設されている。
【０４２７】
第１領域６０６内にある４個のＬＥＤチップ６０３は、このようにして形成された配線パターン６０８と配線パターン６０９との間に、互いに極性方向を同じにして並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ６０３は、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板６０２側の面に有している。そして、これらＬＥＤチップ６０３は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン６０８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６０９に接続されている。
【０４２８】
一方、配線パターン６１０は、リフレクタ６０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子６１０ａが形成されており、第２領域６０７内にある他方の端部側は、図７４に示すように仕切り部材６０５と平行に延設されている。また、配線パターン６１１は、リフレクタ６０４の外側にある一方の端部に外部接続用の接続端子６１１ａが形成されており、第２領域６０７内にある他方の端部側は、図７４に示すように仕切り部材６０５と平行に延設されている。
【０４２９】
第２領域６０７内にある４個のＬＥＤチップ６０３は、このようにして形成された配線パターン６１０と配線パターン６１１との間に、互いに極性方向を同じにして並列に接続されている。より具体的には、これらＬＥＤチップ６０３は、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン６１０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６１１に接続されている。
【０４３０】
このようなＬＥＤチップ６０３の実装、並びに各配線パターンへの両電極の接続は、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、共晶ハンダを介して行っている。なお、ＬＥＤチップ６０３の配線基板６０２への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ６０３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、ＬＥＤチップ６０３を上述したような配線基板６０２の所定位置に接着固定した後、ＬＥＤチップ６０３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良いし、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良い。
【０４３１】
リフレクタ６０４内の第１領域６０６及び第２領域６０７には、それぞれ異なる波長変換特性を有した蛍光部材（波長変換部材）が、ＬＥＤチップ６０３を覆うようにして収容される。本実施例では、４種類の蛍光部材を採用しており、これらのうちの２種類の蛍光部材を収容した発光部と、残りの２種類の蛍光部材を収容した発光部との２つのタイプの発光部を用いる。そこで、以下では一方の発光部を第１発光部６０１Ａとし、他方の発光部を第２発光部６０１Ｂとする。
【０４３２】
これら第１発光部６０１Ａと第２発光部６０１Ｂとは、上述したように蛍光部材を除いて基本構造が同じであり、ＬＥＤチップ６０３も全て同じタイプである。但し、説明の便宜上、第１発光部６０１Ａについては、第１領域６０６に位置するＬＥＤチップに符号６０３ａを適用し、第２領域６０７に位置するＬＥＤチップに符号６０３ｂを適用する。また、第２発光部６０１Ｂについては、第１領域６０６に位置するＬＥＤチップに符号６０３ｃを適用し、第２領域６０７に位置するＬＥＤチップに符号６０３ｄを適用する。蛍光部材とＬＥＤチップとを除く各部材については、第１発光部６０１Ａと第２発光部６０１Ｂとで共通の符号を用いるものとする。
【０４３３】
図７５は、図７４中のLXXV−LXXV線に沿う第１発光部６０１Ａの断面図である。図７５に示すように、第１発光部６０１Ａにおいて、リフレクタ６０４内の第１領域６０６には、第１蛍光部材（波長変換部材）６１１が４個のＬＥＤチップ６０３ａをそれぞれ覆うようにして収容され、リフレクタ６０４内の第２領域６０７には、第２蛍光部材（波長変換部材）６１２が４個のＬＥＤチップ６０３ｂをそれぞれ覆うようにして収容されている。
【０４３４】
第１蛍光部材６１１は、ＬＥＤチップ６０３ａが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ６０３ａが発する光とは異なる波長の光を放射する第１蛍光体６１３と、この第１蛍光体６１３を分散させて保持する第１充填材６１４とからなる。また、第２蛍光部材６１２は、ＬＥＤチップ６０３ｂが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ６０３ｂが発する光とは異なる波長の光を放射する第２蛍光体６１５と、この第２蛍光体６１５を分散させて保持する第２充填材６１６とからなる。
【０４３５】
図７６は、図７４中のLXXV−LXXV線に沿う第２発光部６０１Ｂの断面図である。図７６に示すように、第２発光部６０１Ｂにおいて、リフレクタ６０４内の第１領域６０６には、第３蛍光部材（波長変換部材）６１７が４個のＬＥＤチップ６０３ｃをそれぞれ覆うようにして収容され、リフレクタ６０４内の第２領域６０７には、第４蛍光部材（波長変換部材）６１８が４個のＬＥＤチップ６０３ｄをそれぞれ覆うようにして収容されている。
【０４３６】
第３蛍光部材６１７は、ＬＥＤチップ６０３ｃが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ６０３ｃが発する光とは異なる波長の光を放射する第３蛍光体６１９と、この第３蛍光体６１９を分散させて保持する第３充填材６２０とからなる。また、第４蛍光部材６１８は、ＬＥＤチップ６０３ｄが発する光によって励起され、ＬＥＤチップ６０３ｄが発する光とは異なる波長の光を放射する第４蛍光体６２１と、この第４蛍光体６２１を分散させて保持する第４充填材６２２とからなる。
【０４３７】
従って、本実施例においては、第１蛍光部材６１１、第２蛍光部材６１２、第３蛍光部材６１７及び第４蛍光部材６１８のそれぞれと、これに対応して用いられるＬＥＤチップ６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ及び６０３ｄとの組み合わせのそれぞれが、本発明の各発光ユニットに相当する。即ち、ＬＥＤチップ６０３ａ及び第１蛍光部材６１１が第１発光ユニットＵ６０１を構成し、ＬＥＤチップ６０３ｂ及び第２蛍光部材６１２が第２発光ユニットＵ６０２を構成する。そして、ＬＥＤチップ６０３ｃ及び第３蛍光部材６１７が第３発光ユニットＵ６０３を構成し、ＬＥＤチップ６０３ｄ及び第４蛍光部材６１８が第４発光ユニットＵ６０４を構成する。また、これら４種類の発光ユニットを統合したものが本発明の発光ユニット群に相当する。なお、以下では、これら第１〜第４発光ユニットＵ６０１〜Ｕ６０４のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１〜第４発光ユニットＵ６０１〜Ｕ６０４のそれぞれが放射する一次光を合成して第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂから併せて放射される光を合成光と称する。
【０４３８】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ及び６０３ｄ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、ＬＥＤチップ５０３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、本発明の要旨から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ＬＥＤチップ６０３ａ、６０３ｂ、６０３ｃ及び６０３ｄが発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０４３９】
（蛍光部材）
第１蛍光部材６１１は、第５実施例における蛍光部材５０５の第１波長変換領域Ｐ５１と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第１蛍光体６１３として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体が混合されて第１充填材６１４中に分散保持されている。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ６０３ａが発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。また、第１充填材６１４としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０４４０】
ＬＥＤチップ６０３ａが発した青色光の一部は、第１蛍光部材６１１に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が第１蛍光部材６１１から放射される。このとき、ＬＥＤチップ６０３ａから発せられ、第１蛍光部材６１１によって波長変換されずに第１蛍光部材６１１を透過した青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第１蛍光部材６１１から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第１発光ユニットＵ６０１から放射されることになる。
【０４４１】
第１蛍光部材６１１における、第１充填材６１４中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第１波長変換領域Ｐ５１に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が第１発光ユニットＵ６０１から放射されるように定めている。
【０４４２】
第２蛍光部材６１２は、第５実施例における蛍光部材５０５の第２波長変換領域Ｐ５２と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第２蛍光体６１５として緑色蛍光体及び黄色蛍光体の２種類の蛍光体が混合されて第２充填材６１６中に分散保持されている。これらの緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ６０３ｂが発した青色光を波長変換し、それぞれ緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。また、第２充填材６１６としては、第１充填材６１４と同様に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０４４３】
ＬＥＤチップ６０３ｂが発した青色光の一部は、第２蛍光部材６１２に含まれている緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、緑色光及び黄色光が第２蛍光部材６１２から放射される。このとき、ＬＥＤチップ６０３ｂから発せられ、第２蛍光部材６１２によって波長変換されずに第２蛍光部材６１２を透過した青色光が、これら緑色光及び黄色光と共に第２蛍光部材６１２から放射される。従って、こうして放射される緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第２発光ユニットＵ６０２から放射されることになる。
【０４４４】
第２蛍光部材６１２における、第２充填材６１６中の緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第２波長変換領域Ｐ５２に含まれる緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が第２発光ユニットＵ６０２から放射されるように定めている。なお、図５５に示すように、第５実施例では第２波長変換領域Ｐ５２における赤色セル５０６ｒの数が０個になっている。従って、本実施例においても第２蛍光体６１５に赤色蛍光体を用いていない。
【０４４５】
第３蛍光部材６１７は、第５実施例における蛍光部材５０５の第３波長変換領域Ｐ５３と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第３蛍光部材６１７として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体が混合されて第３充填材６２０中に分散保持されている。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ６０３ｃが発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。また、第３充填材６２０としては、第１充填材６１４及び第２充填材６１６と同様に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０４４６】
ＬＥＤチップ６０３ｃが発した青色光の一部は、第３蛍光部材６１７に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が第３蛍光部材６１７から放射される。このとき、ＬＥＤチップ６０３ｃから発せられ、第３蛍光部材６１７によって波長変換されずに第３蛍光部材６１７を透過した青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第３蛍光部材６１７から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第３発光ユニットＵ６０３から放射されることになる。
【０４４７】
第３蛍光部材６１７における、第３充填材６２０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第３波長変換領域Ｐ５３に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が第３発光ユニットＵ６０３から放射されるように定めている。なお、図５５に示すように、第５実施例では第３波長変換領域Ｐ５３における青色セル５０６ｂの数が０個になっているが、第３波長変換領域Ｐ５３から放射される光には、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙのそれぞれを透過した青色光が含まれている。従って、本実施例においても、この点を考慮して第３充填材６２０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度を決定している。
【０４４８】
第４蛍光部材６１８は、第５実施例における蛍光部材５０５の第４波長変換領域Ｐ５４と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第４蛍光体６２１として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体が混合されて第４充填材６２２中に分散保持されている。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ６０３ｄが発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。また、第４充填材６２２としては、第１充填材６１４、第２充填材６１６及び第３充填材６２０と同様に熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０４４９】
ＬＥＤチップ６０３ｄが発した青色光の一部は、第４蛍光部材６２１に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が第４蛍光部材６２１から放射される。このとき、ＬＥＤチップ６０３ｄから発せられ、第４蛍光部材６２１によって波長変換されずに第４蛍光部材６２１を透過した青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第４蛍光部材６２１から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第４発光ユニットＵ６０４から放射されることになる。
【０４５０】
第４蛍光部材６２１における、第４充填材６２２中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第４波長変換領域Ｐ５４に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した光が第４発光ユニットＵ６０４から放射されるように定めている。
【０４５１】
（照明装置の電気回路構成）
本実施例の照明装置では、第１〜第４発光ユニットＵ６０１〜Ｕ６０４がそれぞれ少なくとも１つ必要であることから、第１発光部６０１Ａと第２発光部６０１Ｂとを少なくとも１つずつ組み合わせて照明装置に用いる。そして、第５実施例と同様に、第１〜第４発光ユニットＵ６０１〜Ｕ６０４のそれぞれから放射される一次光を合成して得られる合成光が照明装置の照明光として放射される。従って、第１〜第４発光ユニットＵ６０１〜Ｕ６０４のそれぞれから放射される一次光の強度を調整することにより、第５実施例と同じく、様々な色温度の白色光を照明光として放射させることができる。このように各発光ユニットから放射される一次光の強度を変更できるように構成された照明装置の電気回路構成について、図７７に基づき以下に説明する。
【０４５２】
図７７は、本実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図７７に示すように、本実施例における照明装置の電気回路は、第５実施例の照明装置の電気回路と実質的に同様に構成されている。即ち、本実施例では上述した第１発光部６０１Ａと第２発光部６０１Ｂとを１つずつ用いているので、これらに加え、更に電流制限用の抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４、並びにＬＥＤチップ６０３ａ〜６０３ｄのそれぞれに駆動電流を供給するためのトランジスタＱ６１１、Ｑ６１２、Ｑ６１３及びＱ６１４が設けられている。なお、抵抗Ｒ６１１〜Ｒ６１４は、それぞれ対応するＬＥＤチップに流れる電流を適正な大きさ（例えば、ＬＥＤチップの１個あたり６０ｍＡ）に制限するために設けられている。
【０４５３】
第１発光部６０１Ａにおいては、ＬＥＤチップ６０３ａ及び１０３ｂが上述したようにして配線基板６０２に実装されることにより、ＬＥＤチップ６０３ａが互いに並列に接続され、アノードが接続端子６０８ａに接続されると共に、カソードが接続端子６０９ａに接続されている。また、ＬＥＤチップ６０３ｂが互いに並列に接続され、アノードが接続端子６１０ａに接続されると共に、カソードが接続端子６１１ａに接続されている。
【０４５４】
第１発光部６０１Ａと同様に、第２発光部６０１Ｂにおいては、ＬＥＤチップ６０３ｃが互いに並列に接続され、アノードが接続端子６０８ａに接続されると共に、カソードが接続端子６０９ａに接続されている。また、ＬＥＤチップ６０３ｄが互いに並列に接続され、アノードが接続端子６１０ａに接続されると共に、カソードが接続端子６１１ａに接続されている。
【０４５５】
第１発光部６０１Ａは、接続端子６０８ａが抵抗Ｒ１１を介して電源６２３の正極に接続されると共に、接続端子６０９ａがトランジスタＱ６１１のコレクタに接続されている。また、接続端子６１０ａがＲ１２を介して電源６２３の正極に接続されると共に、接続端子６１１ａがトランジスタＱ６１２のコレクタに接続されている。一方、第２発光部６０１Ｂは、接続端子６０８ａが抵抗Ｒ１３を介して電源６２３の正極に接続されると共に、接続端子６０９ａがトランジスタＱ６１３のコレクタに接続されている。また、接続端子６１０ａがＲ１４を介して電源６２３の正極に接続されると共に、接続端子６１１ａがトランジスタＱ６１４のコレクタに接続されている。そして、トランジスタＱ６１１〜６１４のそれぞれのエミッタは、電源６２３の負極に接続されている。
【０４５６】
このような電気回路構成において、トランジスタＱ６１１がオン状態となることにより、第１発光部６０１Ａの各ＬＥＤチップ６０３ａに電源６２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ６０３ａがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ６１１をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ６０３ａと第１蛍光部材６１１とからなる第１発光ユニットＵ６０１から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の一次光が放射される。
【０４５７】
同様に、トランジスタＱ６１２がオン状態となることにより、第１発光部６０１Ａの各ＬＥＤチップ６０３ｂに電源６２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ６０３ｂがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ６１２をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ６０３ｂと第２蛍光部材６１２とからなる第２発光ユニットＵ６０２から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の一次光が放射される。
【０４５８】
また、トランジスタＱ６１３がオン状態となることにより、第２発光部６０１Ｂの各ＬＥＤチップ６０３ｃに電源６２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ６０３ｃがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ６１３をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ６０３ｃと第３蛍光部材６１７とからなる第３発光ユニットＵ６０３から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の一次光が放射される。
【０４５９】
更に、トランジスタＱ６１４がオン状態となることにより、第２発光部６０１Ｂの各ＬＥＤチップ６０３ｄに電源６２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ６０３ｄがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ６１４をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ６０３ｄと第４蛍光部材６１８とからなる第４発光ユニットＵ６０４から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の一次光が放射される。
【０４６０】
このようなトランジスタＱ６１１〜Ｑ６１４のオン・オフ状態を制御するため、本実施例の照明装置には発光制御部６２４が設けられている。トランジスタＱ６１１〜Ｑ６１４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン・オフ状態を切り換え可能であり、発光制御部６２４からそれぞれのベースに対して個別にベース信号が送出されるようになっている。発光制御部６２４は、第５実施例の発光制御部５１３と実質的に同様に構成されるものであって、発光制御部５１３と同様の発光制御を実行する。
このため、発光制御部６２４自身は、発光制御に必要な情報の蓄積などに用いるメモリ（記憶装置）６２４ａを有している。また、本実施例の照明装置においても、第５実施例の場合と同様に、使用者が照明光の色温度や全光束を設定するための操作ユニット６２５と、この操作ユニット６２５に対する操作に応じて目標相関色温度や目標全光束を設定する目標値設定部６２６が設けられている。従って、本実施例では、これら発光制御部６２４、操作ユニット６２５及び目標値設定部６２６が本発明の制御手段を構成する。
【０４６１】
発光制御部６２４が、第５実施例の場合と同様にして発光制御を実行することにより、本実施例の照明装置においても、第５実施例の照明装置と同様の照明光を得ることができる。従って、照明装置から放射される照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で変化させることが可能であると共に、このときの照明光の色度は、黒体輻射軌跡ＢＬに近似したものとなり、照明光を違和感のない自然な白色光とすることができる。
【０４６２】
なお、本実施例においても、照明装置の電気回路は図７７に示す構成に限定されるものではない。即ち、例えば第５実施例で変形例として示した図６１の電気回路構成を適用することが可能である。
【０４６３】
（発光部の配置例）
図７７の電気回路構成では、第１発光部６０１Ａと第２発光部６０１Ｂとを１つずつ用いるようにしたが、それぞれを複数組み合わせて用いることも可能である。図７８は、このような場合の、第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂの配置例を示す模式図である。図７８に示すように、第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂは、同じ発光部が偏って配置されないように交互に配置されると共に、隣接する同種の発光部間では角度を９０度ずつ回転させている。このような配置を行うことにより、各発光部の各発光ユニットから放射された一次光の合成を良好に行うことが可能となる。なお、第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂの配置は、図７８の形態に限定されるものではなく、様々に変更可能である。
【０４６４】
（発光部の変形例）
また、本実施例では、第１発光部６０１Ａに第１発光ユニットＵ６０１と第２発光ユニットＵ６０２とを形成し、第２発光部６０１Ｂに第３発光ユニットＵ６０３と第４発光ユニットＵ６０４とを形成したが、各発光ユニットの組み合わせは、これに限定されるものではなく、これら４種の発光ユニットのうちの任意の２つずつを組み合わせることが可能である。更に、４種の発光ユニットの組み合わせを、本実施例のように第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂの２通りのみとせず、他の組み合わせも採用して３種類以上の発光部を用いるようにしても良い。
【０４６５】
なお、本実施例においても、青色光を発するＬＥＤチップに代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。この場合、青色光を得るために、本実施例で用いた赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体に加え、ＬＥＤチップが発した近紫外光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体を用いれば良い。この場合、第１蛍光部材６１１、第２蛍光部材６１２、第３蛍光部材６１７及び第４蛍光部材６１８をそれぞれ透過して放射される青色光に代えて、青色蛍光体から放射される青色光を用いることになるので、この点を考慮して各蛍光部材における各蛍光体の含有率及び密度を調整すれば良い。
【０４６６】
また、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合、第１蛍光部材６１１、第２蛍光部材６１２、第３蛍光部材６１７及び第４蛍光部材６１８のそれぞれで用いる第１充填材６１４、第２充填材６１６、第３充填材６２０及び第４充填材６２２については、ＬＥＤチップが発す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。
【０４６７】
以上のように、本実施例及びその変形例においては、２つの発光ユニットが一体化された発光部を用いて発光ユニット群を形成するようにしたので、発光ユニット群の取り扱いが容易になり、照明装置の製造工数や製造コストを低減することが可能となる。
【０４６８】
＜第７実施例＞
上述した第６実施例では、２つずつの発光ユニットからなる第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂを組み合わせた発光ユニット群を用いて照明装置を構成した。しかし、これら第１発光部６０１Ａ及び第２発光部６０１Ｂに形成される各発光ユニットを一体化することも可能である。そこで、第６実施例の各発光ユニットと同じようにして形成される各発光ユニットを一体化して構成した照明装置の一例を、本発明の第７実施例として以下に説明する。
【０４６９】
（発光部の構成）
図７９は、本実施例に係る照明装置における発光部７０１の概略構成を、一部の部材を省略した状態で示す平面図であり、図８０は、発光部７０１の全体構成を示す平面図である。発光部７０１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配線基板７０２のチップ実装面７０２ａに、４個ずつ４つのＬＥＤ群に区分されて実装されたＬＥＤチップを備えている。これらＬＥＤチップは、第６実施例で用いたＬＥＤチップ６０３と同様のＬＥＤチップであるが、以下では説明の便宜上、ＬＥＤ群毎にＬＥＤチップ７０３ａ、ＬＥＤチップ７０３ｂ、ＬＥＤチップ７０３ｃ及びＬＥＤチップ７０３ｄとして説明する。
【０４７０】
配線基板７０２のチップ実装面７０２ａには、これらＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄを取り囲むように、第６実施例のリフレクタ６０４と同様の、環状且つ円錐台形状のリフレクタ（壁部材）７０４が設けられている。リフレクタ７０４の内側は、十字状の仕切り部材７０５によって第１領域７０６、第２領域７０７、第３領域７０８及び第４領域７０９の４つの領域に分割されている。なお、図７９においては、便宜上、これらリフレクタ７０４及び仕切り部材７０５を破線で示している。第１領域７０６には、４個のＬＥＤチップ７０３ａが配置され、第２領域７０７には、４個のＬＥＤチップ７０３ｂが配置されている。また、第３領域７０８には、４個のＬＥＤチップ７０３ｃが配置され、第４領域７０９には、４個のＬＥＤチップ７０３ｄが配置されている。
【０４７１】
リフレクタ７０４及び仕切り部材７０５は、第６実施例のリフレクタ６０４及び仕切り部材６０５と同様に、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配線基板７０２に固定される。また、リフレクタ７０４及び仕切り部材７０５に導電性を有する材料を用いる場合は、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。
【０４７２】
なお、本実施例におけるＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄのそれぞれの数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、第１〜第４領域７０６〜７０９にそれぞれ１個ずつとすることも可能であり、またそれぞれの領域で数を異ならせることも可能である。また、配線基板７０２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り、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良い。更に、配線基板７０２のチップ実装面７０２ａにおける光の反射性を良くして発光部７０１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。一方、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配線基板に配線パターンを形成する必要がある。
【０４７３】
また、上述したリフレクタ７０４及び仕切り部材７０５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７０４及び仕切り部材７０５に代えて、ディスペンサなどを用い、配線基板７０２のチップ実装面７０２ａにリフレクタ７０４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７０５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良い。この場合、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。
【０４７４】
配線基板７０２のチップ実装面７０２ａには、ＬＥＤチップ７０３ａ、７０３ｂ、７０３ｃ及び７０３ｄのそれぞれに駆動電流を供給するための配線パターン７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６及び７１７が、図７９に示すように形成されている。これら配線パターン７１０、７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６及び７１７は、リフレクタ７０４の外側にある一方の端部に、それぞれ外部接続用の接続端子７１０ａ、７１１ａ、７１２ａ、７１３ａ、７１４ａ、７１５ａ、７１６ａ及び７１７ａが形成されている。
【０４７５】
また、第１領域７０６内にある配線パターン７１０と配線パターン７１１との間には、第１領域７０６内にある４個のＬＥＤチップ７０３ａが、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ７０３ａは、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板７０２側の面に有している。そして、各ＬＥＤチップ７０３ａは、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン７１０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７１１に接続されている。
【０４７６】
同様に、第２領域７０７内の配線パターン７１２と配線パターン７１３との間には、第２領域７０７内にある４個のＬＥＤチップ７０３ｂが、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ７０３ｂも、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板７０２側の面に有している。そして、各ＬＥＤチップ７０３ｂは、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン７１２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７１３に接続されている。
【０４７７】
更に、第３領域７０８内の配線パターン７１４と配線パターン７１５との間には、第３領域７０８内にある４個のＬＥＤチップ７０３ｃが、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ７０３ｃも、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板７０２側の面に有している。そして、各ＬＥＤチップ７０３ｃは、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン７１４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７１５に接続されている。
【０４７８】
また、第４領域７０９内の配線パターン７１６と配線パターン７１７との間には、第４領域７０９内にある４個のＬＥＤチップ７０３ｄが、極性方向を同じにして互いに並列に接続されている。より具体的には、ＬＥＤチップ７０３ｄも、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を配線基板７０２側の面に有している。そして、各ＬＥＤチップ７０３ｄは、その一方の電極（ｐ電極）が配線パターン７１６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７１７に接続されている。
【０４７９】
このようなＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄの実装、並びに各配線パターンへの両電極の接続は、フリップチップ実装を採用し、図示しない金属バンプにより、共晶ハンダを介して行っている。なお、ＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄの配線基板７０２への実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄ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、ＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄを上述したような配線基板７０２の所定位置に接着固定した後、ＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄの各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良いし、一方の電極を上述のように対応する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対応する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良い。
【０４８０】
図８０に示すように、リフレクタ７０４内の第１領域７０６には、第１蛍光部材（波長変換部材）７１８が４個のＬＥＤチップ７０３ａをそれぞれ覆うようにして収容されている。この第１蛍光部材７１８は、第６実施例の第１蛍光部材６１１と同様に構成される。従って、本実施例の場合には、第１領域７０６における４個のＬＥＤチップ７０３ａと第１蛍光部材７１８との組み合わせが本発明の発光ユニットに相当する。即ち、ＬＥＤチップ７０３ａ及び第１蛍光部材７１８が第１発光ユニットＵ７０１を構成する。
【０４８１】
また、リフレクタ７０４内の第２領域７０７には、図８０に示すように、第２蛍光部材（波長変換部材）７１９が４個のＬＥＤチップ７０３ｂをそれぞれ覆うようにして収容されている。この第２蛍光部材７１９は、第６実施例の第２蛍光部材６１２と同様に構成される。従って、本実施例の場合には、第２領域７０７における４個のＬＥＤチップ７０３ｂと第２蛍光部材７１９との組み合わせが本発明の発光ユニットに相当する。即ち、ＬＥＤチップ７０３ｂ及び第２蛍光部材７１９が第２発光ユニットＵ７０２を構成する。
【０４８２】
更に、リフレクタ７０４内の第３領域７０８には、図８０に示すように、第３蛍光部材（波長変換部材）７２０が４個のＬＥＤチップ７０３ｃをそれぞれ覆うようにして収容されている。この第３蛍光部材７２０は、第６実施例の第３蛍光部材６１７と同様に構成される。従って、本実施例の場合には、第３領域７０８における４個のＬＥＤチップ７０３ｃと第３蛍光部材７２０との組み合わせが本発明の発光ユニットに相当する。即ち、ＬＥＤチップ７０３ｃ及び第３蛍光部材７２０が第３発光ユニットＵ７０３を構成する。
【０４８３】
また、リフレクタ７０４内の第４領域７０９には、図８０に示すように、第４蛍光部材（波長変換部材）７２１が４個のＬＥＤチップ７０３ｄをそれぞれ覆うようにして収容されている。この第４蛍光部材７２１は、第６実施例の第４蛍光部材６１８と同様に構成される。従って、本実施例の場合には、第４領域７０９における４個のＬＥＤチップ７０３ｄと第４蛍光部材７２１との組み合わせが本発明の発光ユニットに相当する。即ち、ＬＥＤチップ７０３ｄ及び第４蛍光部材７２１が第４発光ユニットＵ７０４を構成する。
【０４８４】
このように、本実施例においては、４つの第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４が一体的に設けられており、これら第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４を有した発光部７０１が本発明の発光ユニット群を形成している。なお、以下では、これら第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４のそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４のそれぞれが放射する一次光を合成して発光部７０１から放射される光を合成光と称する。
【０４８５】
（ＬＥＤチップ）
本実施例においてＬＥＤチップ７０３ａ、７０３ｂ、７０３ｃ及び７０３ｄ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、ＬＥＤチップ５０３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、本発明の要旨から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ＬＥＤチップ７０３ａ、７０３ｂ、７０３ｃ及び７０３ｄが発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０４８６】
（蛍光部材）
上述したように、第１蛍光部材７１８は第６実施例の第１蛍光部材６１１と同様に構成され、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して用いている。そして、第６実施例の第１蛍光部材６１１と同様に、ＬＥＤチップ７０３ａが発した青色光を赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体により波長変換して得られる赤色光、緑色光及び黄色光と、第１蛍光部材７１８を透過したＬＥＤチップ７０３ａの青色光とを合成することにより、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が第１蛍光部材７１８から放射されるように、第１蛍光部材７１８における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度が定められている。従って、第１発光ユニットＵ７０１からは、ＬＥＤチップ７０３ａが発光することによって、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が放射される。なお、これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体には、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０４８７】
また、第２蛍光部材７１９は第６実施例の第２蛍光部材６１２と同様に構成され、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の２種類の蛍光体を混合して用いている。そして、第６実施例の第２蛍光部材６１２と同様に、ＬＥＤチップ７０３ｂが発した青色光を緑色蛍光体及び黄色蛍光体により波長変換して得られる緑色光及び黄色光と、第２蛍光部材７１９を透過したＬＥＤチップ７０３ｂの青色光とを合成することにより、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が第２蛍光部材７１９から放射されるように、第２蛍光部材７１９における緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度が定められている。従って、第２発光ユニットＵ７０２からは、ＬＥＤチップ７０３ｂが発光することによって、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が放射される。なお、これら緑色蛍光体及び黄色蛍光体についても、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０４８８】
更に、第３蛍光部材７２０は第６実施例の第３蛍光部材６１７と同様に構成され、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して用いている。そして、第６実施例の第３蛍光部材６１７と同様に、ＬＥＤチップ７０３ｃが発した青色光を赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体により波長変換して得られる赤色光、緑色光及び黄色光と、第３蛍光部材７２０を透過したＬＥＤチップ７０３ｃの青色光とを合成することにより、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が第３蛍光部材７２０から放射されるように、第３蛍光部材７２０における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度が定められている。従って、第３発光ユニットＵ７０３からは、ＬＥＤチップ７０３ｃが発光することによって、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が放射される。なお、これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体にも、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０４８９】
また、第４蛍光部材７２１は第６実施例の第４蛍光部材６１８と同様に構成され、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して用いている。そして、第６実施例の第４蛍光部材６１８と同様に、ＬＥＤチップ７０３ｄが発した青色光を赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体により波長変換して得られる赤色光、緑色光及び黄色光と、第４蛍光部材７２１を透過したＬＥＤチップ７０３ｄの青色光とを合成することにより、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光が第４蛍光部材７２１から放射されるように、第４蛍光部材７２１における赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度が定められている。従って、第４発光ユニットＵ７０４からは、ＬＥＤチップ７０３ｄが発光することによって、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光が放射される。なお、これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体にも、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０４９０】
（照明装置の電気回路構成）
発光部７０１が上述のようにして構成されることにより、本実施例の照明装置においても第１及び第６実施例の照明装置と同様に、第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４からのそれぞれの一次光を合成することによって得られる合成光が照明装置の照明光として放射される。従って、第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４のそれぞれから放射される一次光の強度を調整することにより、第１及び第６実施例の照明装置と同じく、様々な色温度の白色光を照明光として放射させることができる。このように各発光ユニットから放射される一次光の強度を変更できるように構成された照明装置の電気回路構成について、図８１に基づき以下に説明する。
【０４９１】
図８１は、本実施例に係る照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図８１に示すように、本実施例における照明装置の電気回路は、第６実施例の照明装置の電気回路と実質的に同様に構成されている。即ち、上述した発光部７０１に加え、電流制限用の抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４、並びにＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄのそれぞれに駆動電流を供給するためのトランジスタＱ７２１、Ｑ７２２、Ｑ７２３及びＱ７２４が設けられている。なお、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４は、それぞれ対応するＬＥＤチップに流れる電流を適正な大きさ（例えば、ＬＥＤチップの１個あたり６０ｍＡ）に制限するために設けられている。
【０４９２】
発光部７０１においては、ＬＥＤチップ７０３ａ〜７０３ｄが上述したようにして配線基板７０２に実装されることにより、ＬＥＤチップ７０３ａが互いに並列に接続され、アノードが接続端子７１０ａに接続されると共に、カソードが接続端子７１１ａに接続されている。また、ＬＥＤチップ７０３ｂが互いに並列に接続され、アノードが接続端子７１２ａに接続されると共に、カソードが接続端子７１３ａに接続されている。更に、ＬＥＤチップ７０３ｃが互いに並列に接続され、アノードが接続端子７１４ａに接続されると共に、カソードが接続端子７１５ａに接続されている。また、ＬＥＤチップ７０３ｄが互いに並列に接続され、アノードが接続端子７１６ａに接続されると共に、カソードが接続端子７１７ａに接続されている。
【０４９３】
図８１に示すように、接続端子７１０ａ、７１２ａ、７１４ａ及び７１６ａは、それぞれ対応する抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３及びＲ２４を介して電源７２３の正極に接続されている。一方、接続端子７１１ａ、７１３ａ、７１５ａ及び７１７ａは、それぞれ対応するトランジスタＱ７２１、Ｑ７２２、Ｑ７２３及びＱ７２４のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ７２１〜７２４のそれぞれのエミッタは電源７２３の負極に接続されている。
【０４９４】
このような電気回路構成において、トランジスタＱ７２１がオン状態となることにより、ＬＥＤチップ７０３ａのそれぞれに電源７２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ７０３ａがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ７２１をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ７０３ａと第１蛍光部材７１８とからなる第１発光ユニットＵ７０１から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の一次光が放射される。
【０４９５】
同様に、トランジスタＱ７２２がオン状態となることにより、ＬＥＤチップ７０３ｂのそれぞれに電源７２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ７０３ｂがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ７２２をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ７０３ｂと第２蛍光部材７１９とからなる第２発光ユニットＵ７０２から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の一次光が放射される。
【０４９６】
また、トランジスタＱ７２３がオン状態となることにより、ＬＥＤチップ７０３ｃのそれぞれに電源７２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ７０３ｃがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ７２３をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ７０３ｃと第３蛍光部材７２０とからなる第３発光ユニットＵ７０３から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の一次光が放射される。
【０４９７】
更に、トランジスタＱ７２４がオン状態となることにより、ＬＥＤチップ７０３ｄのそれぞれに電源７２３から供給される順方向の電流が流れ、ＬＥＤチップ７０３ｄがそれぞれ発光する。従って、トランジスタＱ７２４をオン状態とすることにより、ＬＥＤチップ７０３ｄと第４蛍光部材７２１とからなる第４発光ユニットＵ７０４から、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の一次光が放射される。
【０４９８】
このようなトランジスタＱ７２１〜Ｑ７２４のオン・オフ状態を制御するため、本実施例の照明装置には発光制御部７２４が設けられている。トランジスタＱ７２１〜Ｑ７２４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン・オフ状態を切り換え可能であり、発光制御部７２４からそれぞれのベースに対して個別にベース信号が送出されるようになっている。発光制御部７２４は、第５実施例の発光制御部５１３と実質的に同様に構成されるものであって、発光制御部５１３と同様の発光制御を実行する。このため、発光制御部７２４自身は、発光制御に必要な情報の蓄積などに用いるメモリ（記憶装置）７２４ａを有している。
【０４９９】
また、本実施例の照明装置においても、第５実施例の場合と同様に、使用者が照明光の色温度や全光束を設定するための操作ユニット７２５と、この操作ユニット７２５に対する操作に応じて目標相関色温度や目標輝度を設定する目標値設定部７２６が設けられている。従って、本実施例では、これら発光制御部７２４、操作ユニット７２５及び目標値設定部７２６が本発明の制御手段を構成する。
【０５００】
発光制御部７２４が、第５実施例の場合と同様にして発光制御を実行することにより、本実施例の照明装置においても、第５実施例の照明装置と同様の照明光を得ることができる。従って、照明装置から放射される照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で変化させることが可能であると共に、このときの照明光の色度は、黒体輻射軌跡ＢＬに近似したものとなり、照明光を違和感のない自然な白色光とすることができる。
【０５０１】
なお、本実施例においても、照明装置の電気回路は図８１に示す構成に限定されるものではない。即ち、例えば第５実施例で変形例として示した図６１の電気回路構成を適用することが可能である。
【０５０２】
図８１の電気回路構成では、発光部７０１を１つだけ用いるようにしたが、発光部７０１を複数用いることも可能である。本実施例で用いる発光部７０１は、図８０に示すように、仕切り部材７０５で４分割した領域に第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４を配置しているので、第６実施例の場合のように、光の良好な合成を考慮して個々の発光部を配置する必要がなく、単に同じ向きで複数の発光部７０１を配列すれば、第１〜第４発光ユニットＵ７０１〜Ｕ７０４のそれぞれから放射された一次光を良好に合成することができる。
【０５０３】
（発光部の変形例）
本実施例においても、青色光を発するＬＥＤチップに代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。この場合、青色光を得るために、本実施例で用いた赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体に加え、ＬＥＤチップが発した近紫外光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体を用いれば良い。この場合、第１蛍光部材７１８、第２蛍光部材７１９、第３蛍光部材７２０及び第４蛍光部材７２１をそれぞれ透過して放射される青色光に代えて、青色蛍光体から放射される青色光を用いることになるので、この点を考慮して各蛍光部材における各蛍光体の混合比率及び密度を調整すれば良い。
【０５０４】
また、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合、第６実施例の説明でも述べたように、第１〜第４蛍光部材７１８〜７２１のそれぞれで用いる充填材については、ＬＥＤチップが発す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。これら充填材の具体例も、第６実施例の説明で示したものを用いることができる。
【０５０５】
以上のように、本実施例及びその変形例においては、４つの発光ユニットが一体化された発光部が発光ユニット群を形成するようにしたので、発光ユニット群の取り扱いがより一層容易になり、照明装置の製造工数や製造コストを低減することが可能となる。
【０５０６】
＜第８実施例＞
第５〜第７実施例では、４つの発光ユニットの一部または全部を一体化して構成した発光部を照明装置に用いたが、発光ユニットを個別に形成して照明装置に用いることも可能である。そこで、以下ではその様な例の１つを第８実施例として説明する。
【０５０７】
（発光ユニットの構成）
図８２は、本実施例に係る照明装置における発光ユニット８０１の基本構成を示す断面図である。図８２に示すように、発光ユニット８０１は、配線基板８０２に実装されたＬＥＤチップ８０３を備える。なお、本実施例では、配線基板８０２の基板本体８０２ａとして、放熱性に優れた金属製基板を用いている。
【０５０８】
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８０２ａを用いることから、ＬＥＤチップ８０３が実装される配線基板８０２の面には、電気絶縁層８０２ｂを基板本体８０２ａとの間に介在させて配線パターン８０４及び配線パターン８０５が形成されている。なお、基板本体８０２ａ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、第５〜第７実施例の場合と同様に、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良い。
【０５０９】
ＬＥＤチップ８０３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８０６によって配線パターン８０４に接続されると共に、下面の電極が共晶ハンダ８０７を用いて配線パターン８０５に直接的に接続されている。なお、配線基板８０２へのＬＥＤチップ８０３の実装方法は、これに限定されるものではなく、ＬＥＤチップ８０３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することが可能である。例えば、ＬＥＤチップ８０３を配線基板８０２の所定位置に接着固定した後、ＬＥＤチップ８０３の上面側に位置する２つの電極を、金属ワイヤによって配線基板８０２の対応する配線パターンとそれぞれ接続するダブルワイヤボンディングや、第５〜第７実施例のように、ＬＥＤチップ８０３の下面側に位置する２つの電極を、金属バンプを介して対応する配線パターンとそれぞれ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。
【０５１０】
図８２に示すように、配線基板８０２に実装されたＬＥＤチップ８０３には、ＬＥＤチップ８０３が発した光を波長変換する蛍光部材（波長変換部材）８０８が設けられる。この蛍光部材８０８は、例えばディスペンサを用い、ＬＥＤチップ８０３を覆うようにして設けられる。蛍光部材８０８は、ＬＥＤチップ８０３が発した光によって励起され、ＬＥＤチップ８０３が発する光とは異なる波長の光を放射する蛍光体８０９と、この蛍光体８０９を分散させて保持する充填材８１０とからなる。
【０５１１】
以上が本実施例における発光ユニットの基本構成であるが、本実施例では、第２及び第７実施例の場合と同様に４種類の発光ユニットを用い、本発明の発光ユニット群を構成している。そして、これら４種類の発光ユニットの相互間で蛍光部材８０８の波長変換特性が異なっている。そこで、以下ではこれら４種類の発光ユニットを、それぞれ第１発光ユニット８０１ａ、第２発光ユニット８０１ｂ、第３発光ユニット８０１ｃ及び第４発光ユニット８０１ｄとする。
【０５１２】
これに対応し、第１発光ユニット８０１ａに設けられる蛍光部材８０８を、充填材８１０中に第１蛍光体を分散保持した第１蛍光部材とする。同様に、第２発光ユニット８０１ｂに設けられる蛍光部材８０８を、充填材８１０中に第２蛍光体を分散保持した第２蛍光部材とし、第３発光ユニット８０１ｃに設けられる蛍光部材８０８を、充填材８１０中に第３蛍光体を分散保持した第３蛍光部材とする。更に、第４発光ユニット８０１ｄに設けられる蛍光部材８０８を、充填材８１０中に第４蛍光体を分散保持した第４蛍光部材とする。なお、以下では、これら第１〜第４発光ユニットＵ８０１ａ〜Ｕ８０１ｄのそれぞれが放射する光を一次光と称し、第１〜第４発光ユニットＵ８０１ａ〜Ｕ８０１ｄのそれぞれが放射する一次光を合成して得られる光を合成光と称する。
【０５１３】
（ＬＥＤチップ）
第５〜第７実施例の照明装置と同じく、ＬＥＤチップ８０３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、ＬＥＤチップ８０３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、本発明の要旨から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。本変形例においてＬＥＤチップ８０３が発する光のピーク波長は、４２０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０５１４】
（蛍光部材）
第１発光ユニット８０１ａの蛍光部材８０８である第１蛍光部材は、第５実施例における蛍光部材５０５の第１波長変換領域Ｐ５１と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第１蛍光体として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して充填材８１０中に分散保持している。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ８０３が発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。また、各発光ユニットにおける充填材８１０としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０５１５】
第１発光ユニット８０１ａのＬＥＤチップ８０３が発した青色光の一部は、第１蛍光部材に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が放射される。このとき、第１蛍光部材によって波長変換されずに第１蛍光部材を透過した青色光ＬＥＤチップ８０３の青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第１蛍光部材から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第１発光ユニット８０１ａから放射されることになる。
【０５１６】
第１蛍光部材における、充填材８１０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第１波長変換領域Ｐ５１に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ１の色度を有した一次光が第１発光ユニットＵ８０１ａから放射されるように定めている。
【０５１７】
第２発光ユニット８０１ｂの蛍光部材８０８である第２蛍光部材は、第５実施例における蛍光部材５０５の第２波長変換領域Ｐ５２と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第２蛍光体として緑色蛍光体及び黄色蛍光体の２種類の蛍光体を混合して充填材８１０中に分散保持している。これら緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ８０３が発した青色光を波長変換し、それぞれ緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０５１８】
第２発光ユニット８０１ｂのＬＥＤチップ８０３が発した青色光の一部は、第２蛍光部材に含まれている緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、緑色光及び黄色光が放射される。このとき、第２蛍光部材によって波長変換されずに第２蛍光部材を透過した青色光ＬＥＤチップ８０３の青色光が、これら緑色光及び黄色光と共に第２蛍光部材から放射される。従って、このようにして放射される緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第２発光ユニット８０１ｂから放射されることになる。
【０５１９】
第２蛍光部材における、充填材８１０中の緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第２波長変換領域Ｐ５２に含まれる緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ２の色度を有した一次光が第２発光ユニット８０１ｂから放射されるように定めている。なお、図５５に示すように、第５実施例では第２波長変換領域Ｐ５２における赤色セル５０６ｒの数が０個になっている。従って、本実施例においても第２蛍光体に赤色蛍光体を用いていない。
【０５２０】
第３発光ユニット８０１ｃの蛍光部材８０８である第３蛍光部材は、第５実施例における蛍光部材５０５の第３波長変換領域Ｐ５３と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第３蛍光体として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して充填材８１０中に分散保持している。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ８０３が発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０５２１】
第３発光ユニット８０１ｃのＬＥＤチップ８０３が発した青色光の一部は、第３蛍光部材に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が放射される。このとき、第３蛍光部材によって波長変換されずに第３蛍光部材を透過した青色光ＬＥＤチップ８０３の青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第３蛍光部材から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第３発光ユニット８０１ｃから放射されることになる。
【０５２２】
第３蛍光部材における、充填材８１０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第３波長変換領域Ｐ５３に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ３の色度を有した一次光が第３発光ユニット８０１ｃから放射されるように定めている。なお、図５５に示すように、第５実施例では第３波長変換領域Ｐ５３における青色セル５０６ｂの数が０個になっているが、第３波長変換領域Ｐ５３から放射される一次光には、赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ及び黄色セル５０６ｙのそれぞれを透過した青色光が含まれている。従って、本実施例の第３蛍光部材においても、この点を考慮して充填材８１０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度を決定している。
【０５２３】
第４発光ユニット８０１ｄの蛍光部材８０８である第４蛍光部材は、第５実施例における蛍光部材５０５の第４波長変換領域Ｐ５４と同じく、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光を放射するように構成されている。具体的には、第４蛍光体として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の３種類の蛍光体を混合して充填材８１０中に分散保持している。これら赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体は、ＬＥＤチップ８０３が発した青色光を波長変換し、それぞれ赤色光、緑色光及び黄色光を放射するものであって、第５実施例で具体例を示した各種蛍光体を用いることができる。
【０５２４】
第４発光ユニット８０１ｄのＬＥＤチップ８０３が発した青色光の一部は、第４蛍光部材に含まれる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体によって波長変換され、赤色光、緑色光及び黄色光が放射される。このとき、第４蛍光部材によって波長変換されずに第４蛍光部材を透過した青色光ＬＥＤチップ８０３の青色光が、これら赤色光、緑色光及び黄色光と共に第４蛍光部材から放射される。従って、このようにして放射される赤色光、緑色光、黄色光及び青色光を合成した一次光が第４発光ユニット８０１ｄから放射されることになる。
【０５２５】
第４蛍光部材における、充填材８１０中の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体の混合比率及び密度は、図５５に示すような、第５実施例の第４波長変換領域Ｐ５４に含まれる赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂのそれぞれの数に準じ、図５７のＸＹ色度図における色度点ＷＰ４の色度を有した一次光が第４発光ユニット８０１ｄから放射されるように定めている。
【０５２６】
（照明装置の電気回路構成）
第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄを上述のように構成することにより、本実施例における照明装置の電気回路は、図８１に示す第７実施例の電気回路と同様に構成することができる。即ち、図８１の電気回路構成において、発光部７０１で示される４つの発光ユニットを、本実施例における第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄに置き換えれば良い。
【０５２７】
従って、第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄのそれぞれから放射される一次光の強度を調整することにより、第７実施例の場合と同じく、様々な色温度の白色光を照明光として放射させることができる。従って、第５〜第７実施例の場合と同様の発光制御の実行により、照明装置から放射される照明光の色温度を下限色温度Ｔ１から上限色温度Ｔ２までの範囲で変化させることが可能であると共に、このときの照明光の色度は、黒体輻射軌跡ＢＬに近似したものとなり、照明光を違和感のない自然な白色光とすることができる。
【０５２８】
（発光ユニットの変形例）
本実施例においても、青色光を発するＬＥＤチップに代えて、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いることができる。この場合、青色光を得るために、本実施例で用いた赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体に加え、ＬＥＤチップが発した近紫外光を波長変換して青色光を放射する青色蛍光体を用いれば良い。この場合、第１蛍光部材、第２蛍光部材、第３蛍光部材及び第４蛍光部材をそれぞれ透過して放射される青色光に代えて、青色蛍光体から放射される青色光を用いることになるので、この点を考慮して各蛍光部材における各蛍光体の含有率及び密度を調整すれば良い。
【０５２９】
また、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いる場合、充填材８１０については、ＬＥＤチップが発す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。この場合の充填材８１０としては、第６実施例で具体例を示した充填材を用いることができる。
【０５３０】
（発光ユニットの配置例）
なお、本実施例において用いる第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄの数は、照明装置に求められる仕様や、各発光ユニットの特性などによって任意に定めることが可能である。例えば、それぞれ複数の第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄを用いる場合、同じタイプの発光ユニットが偏在しないようにするのが、良好な一次光の合成を行う上で好ましい。図８３は、これら第１〜第４発光ユニット８０１ａ〜８０１ｄの配置例を示す模式図である。なお図８３の例では、各発光ユニットが配線基板８０２を共用している。
【０５３１】
図８３の配置例では、同じタイプの発光ユニットが隣り合うことのないように各発光ユニットを分散配置すると共に、互いに隣接する２つの横方向の列の相互間で、個々の発光ユニットの中心を、その半径分だけ横方向にずらすことにより、各発光ユニットをできるだけ密に配列している。このような配置により、各発光ユニットから放射される一次光の合成を良好に行うと共に。照明装置における各発光ユニットの占有面積をできるだけ少なくすることができる。なお、各発光ユニットの数や分散配置の方法は、図８３の形態に限定されるものではなく、様々に変更することが可能である。また、本実施例では、各発光ユニットの形状を円形としているが、四角形や六角形など円形以外の形状を採用することも可能である。
【０５３２】
＜第８実施例の変形例＞
第８実施例では、図８２に示す基本構成を用い、４種類の発光ユニット８０１を構成するようにした。しかしながら、図８２に示す基本構成を各発光ユニットとして用いる代わりに、第５実施例の各セル領域とＬＥＤチップ５０３との組み合わせの代替として用いることも可能である。即ち、第５実施例のＬＥＤチップ５０３と第８実施例の基本構成におけるＬＥＤチップ８０３とは、いずれも青色光を発するので、第５実施例の各セル領域の代わりに第８実施例の基本構成の蛍光部材８０８を用いれば、第５実施例の各セル領域とＬＥＤチップ５０３との組み合わせと同様の組み合わせを得ることができる。
【０５３３】
具体的には、第５実施例における赤色セル５０６ｒで用いている赤色蛍光体を蛍光体８０９に用いて充填材８１０に分散保持することにより赤色発光部を形成し、第５実施例における緑色セル５０６ｇで用いている緑色蛍光体を蛍光体８０９に用いて充填材８１０に分散保持することにより緑色発光部を形成する。そして、第５実施例における黄色セル５０６ｙで用いている黄色蛍光体を蛍光体８０９に用いて充填材８１０に分散保持することにより黄色発光部を形成し、第５実施例における青色セル５０６ｂで用いている拡散用粒子を蛍光体８０９の代わりに用いて充填材８１０に分散保持することにより青色発光部を形成する。
【０５３４】
このようにして構成される赤色発光部、緑色発光部、黄色発光部及び青色発光部を、第５実施例の赤色セル５０６ｒ、緑色セル５０６ｇ、黄色セル５０６ｙ及び青色セル５０６ｂの代わりに、図５５の表に示されるこれら各セル領域の数に基づき、第１〜第４波長変換領域Ｐ５１〜Ｐ５４の波長変換領域毎に配置すれば、第５実施例の照明装置と同様の照明装置を構成することができる。
【０５３５】
なお、このような変形例において、赤色発光部、緑色発光部及び黄色発光部で用いるＬＥＤチップ８０３を更に変更し、赤色発光部では赤色光を発するＬＥＤチップを用い、緑色発光部では緑色光を発するＬＥＤチップを用い、黄色発光部では黄色光を発するＬＥＤチップを用いることも可能である。この場合には、蛍光体８０９として赤色発光部、緑色発光部及び黄色発光部で用いる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び黄色蛍光体に代え、青色発光部と同じく、拡散用粒子を用いれば良い。更に、拡散用粒子を使用せず、各ＬＥＤチップが発する光を直接的に放射させるようにしてもよい。
【０５３６】
また、赤色発光部、緑色発光部、黄色発光部及び青色発光部のそれぞれで用いるＬＥＤチップ８０３として、青色光を発するＬＥＤチップに代え、近紫外光を発するＬＥＤチップを用いても良い。この場合には、青色発光部において、拡散用粒子に代えて青色蛍光体を蛍光体８０９として用いれば良い。
【０５３７】
以上で本発明の実施形態に係る照明装置についての説明を終えるが、本発明は上述した各実施例及び変形例に限定されるものではない。例えば、各実施例及び変形例では、赤色光、緑色光、黄色光及び青色光の４種類の光を利用して各発光ユニットから放射する一次光を得るようにしたが、各発光ユニットから放射する一次光の合成に用いる光の種類はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて様々な種類の光を用いることが可能である。また、これらの光を発するための構成も、上述した各実施例及び変形例のようなＬＥＤチップや、ＬＥＤチップと蛍光部材との組み合わせに限定されるものではなく、例えば有機ＥＬ素子などを用い、同様の発光色を得るようにすることも可能である。
【０５３８】
また、各実施例及び変形例における照明装置の電気回路構成は一例であって、本発明の用紙から逸脱しない限りにおいて、様々に変更が可能である。例えば、ＬＥＤチップを並列接続する代わりに直列接続するようにしてもよいし、直列接続と並列接続とを併用するようにしてもよい。また、電流制限用の抵抗に代えて、低電流回路を用いるようにしてもよい。更に、電流供給を制御するためのトランジスタのオン・オフ制御の際に、トランジスタへのベース信号により、トランジスタに流れる電流も併せて制御するようにしてもよい。この場合も電流制限用の抵抗が不要となる。
【符号の説明】
【０５３９】
１，１’，１”，２１    発光部（発光ユニット群）
２，１０２    配線基板
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ    ＬＥＤチップ
５，５’，５”    蛍光部材（波長変換部材）
１１，１１’，１１”    発光装置（照明装置）
１２，１２’，１２”    照明システム
１３    調光部
１４    指示部
１５，１５’，１５”    電流供給部
１６    制御部
１０１    発光部
１０２    配線基板
１０３，１０３ａ，１０３ｂ    ＬＥＤチップ
１０４    リフレクタ（壁部材）
１０５    仕切り部材
１１１    第１蛍光部材（波長変換部材）
１１２    第２蛍光部材（波長変換部材）
２０１    発光部
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄ    ＬＥＤチップ
２０５    仕切り部材
２１１    第１蛍光部材（波長変換部材）
２１２    第２蛍光部材（波長変換部材）
２１３    第３蛍光部材（波長変換部材）
２１４    第４蛍光部材（波長変換部材）
３０１    発光部
３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０３ｄ，３０３ｅ    ＬＥＤチップ
３０５    仕切り部材
３１１    第１蛍光部材（波長変換部材）
３１２    第２蛍光部材（波長変換部材）
３１３    第３蛍光部材（波長変換部材）
３１４    第４蛍光部材（波長変換部材）
３１５    第５蛍光部材（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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７７】
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【図７９】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８４】
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【図１７】
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【図１８】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５６】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図７６】
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【図７８】
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【図８０】
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【図８３】
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