(57)【要約】【課題】ＬＥＤチップと波長変換部材とを組み合わせて良好な調光機能と良好な発光効率とを維持しながら、製造コストを抑制可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、配線基板と、配線基板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、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に設けられ、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、複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換群に区分されると共に、波長変換群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て放射する波長変換部材と、ＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップに電流を供給する駆動手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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チップ実装面に対向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群に区分されると共に、前記波長変換群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て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チップに電流を供給する駆動手段と
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記複数のＬＥＤチップは、異なるＬＥＤ群のＬＥＤチップが混在するように前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置され、
前記波長変換部材は、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップに対して同じ波長変換群の波長変換領域が対応するように、各波長変換領域が配置されている
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、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置され、
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤ群に対応し同じ波長変換群の波長変換領域同士が隣り合うことのないように、各波長変換領域が配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数のＬＥＤチップは、前記ＬＥＤ群毎に列をなして前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置され、
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップの配置に対応して同じ波長変換群の波長変換領域が列をなすように、各波長変換領域が配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、１個のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域が配置されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、複数のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域が配置されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記波長変換部材が放射する光に対して透過性を有し、前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向して設けられる板状部材を更に備え、
前記波長変換部材は、前記板状部材の前記配線基板側に向く面に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記ＬＥＤチップが発する光に対して透過性を有し、前記配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向して設けられる板状部材を更に備え、
前記波長変換部材は、前記板状部材の前記配線基板側に向く面とは反対側の面に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップが発した光が、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に隣接する波長変換領域に漏れることなく、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に達する距離として予め定められた距離をもって当該ＬＥＤチップから離間して設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップに密着して設けられることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップが発する光を波長変換して放射する蛍光体を有し、
前記複数の波長変換群のうちの少なくとも１つの波長変換群に区分される前記波長変換領域には、複数種類の蛍光体が混在する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップが発する光を波長変換して放射する蛍光体を有し、
前記複数の波長変換群のうちの少なくとも１つの波長変換群に区分される前記波長変換領域には、複数種類の蛍光体が種類毎に区分して設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記波長変換部材は、同じ波長変換群に区分されると共に前記複数種類の蛍光体が設けられる前記波長変換領域を複数有し、
同じ波長変換群に区分されて前記複数種類の蛍光体が設けられる前記波長変換領域の一部における前記複数の蛍光体の配設の形態は、その残部における前記複数の蛍光体の配設の形態と異なる
ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記駆動手段は、
前記波長変換部材の各波長変換領域から放射される光を合成して所望の特性を有した合成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従い、前記ＬＥＤチップに供給する電流を、前記ＬＥＤ群毎に独立して制御する制御部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記ＬＥＤ群は、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群との２つの群からなり、
前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して第１色温度の白色光を放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して、前記第１色温度とは異なる第２色温度の白色光を放射する第２波長変換領域とからなり、
前記指示部は、前記第１色温度から前記第２色温度までの間の設定色温度に対応する指示を与えるものであって、
前記制御部は、前記指示部からの指示に従い、前記第１波長変換領域から放射される白色光と、前記第２波長領域から放射される白色光との合成光の色温度が前記設定色温度となるように、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する
ことを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記ＬＥＤ群は、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群と第３ＬＥＤ群との３つの群からなり、
前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して赤色光を放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して緑色光を放射する第２波長変換領域と、第３波長変換群に区分され、前記第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して青色光を放射する第３波長変換領域とからなり、
前記制御部は、前記指示部からの指示に従い、前記所望の特性を有した合成光が得られるよう、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する
ことを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記複数のＬＥＤチップは、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群とに区分されて、それぞれ青色光を発するものであって、
前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する青色光の全部又は一部を波長変換して得られる赤色光及び／又は黄色光を、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発して波長変換されなかった場合の青色光と共に放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する青色光の一部を波長変換して得られる緑色光を、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発して波長変換されなかった青色光と共に放射する第２波長変換領域とからなり、
前記制御部は、前記指示部からの指示に従い、前記所望の特性を有した合成光が得られるよう、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する
ことを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記第１波長変換領域における前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップから発せられた青色光の透過率が１０％以下であると共に、前記第２波長変換領域における前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップから発せられた青色光の透過率が１５％以上且つ５０％以下であることを特徴とする請求項１７に記載の発光装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤチップを用いた発光装置は、さまざまな照明装置や表示装置などの光源として従来より広く用いられている。近年では、所望の発光色や色温度などを得るべく、ＬＥＤチップが発する光を、蛍光体のような波長変換部材によって波長変換してから発光するようにした発光装置が開発されている。このような発光装置では、ＬＥＤチップを収容したＬＥＤモジュールと、このＬＥＤモジュールに収容されたＬＥＤチップに電力を供給するための電気配線が形成された配線基板と、ＬＥＤチップが発する光を波長変換する蛍光体などの波長変換部材が設けられた蛍光体モジュールとを備えている。
【０００３】
例えば特許文献１は、ＬＥＤチップと蛍光体とを１つずつ砲弾型の樹脂モールドで覆うことにより、発光光源としてＬＥＤ発光素子を形成し、このＬＥＤ発光素子を複数配線基板上に配列するようにした発光装置を開示する。また、これに代えて、配線基板上に複数のＬＥＤチップを配列した後、樹脂モールドにより配線基板全体を覆うことによってＬＥＤモジュールを構成する一方、透明な板の表面に蛍光体含有部を塗布して蛍光体モジュールを構成し、これらＬＥＤモジュールと蛍光体モジュールとを接合して発光光源を構成するようにした発光装置も開示している。特許文献１の発光装置では、それぞれ異なる種類の蛍光体を用いた複数の発光光源を組み合わせ、それぞれの発光光源から発せられた異なる光を合成することにより、所定の色温度の白色光など、所望の特性を有した合成光を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０１８５４８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】
【０００５】
特許文献１に開示されるような発光装置では、ＬＥＤチップと蛍光体とを１つずつ砲弾型の樹脂モールドで覆って形成したＬＥＤ発光素子を配線基板上に複数配列して発光装置を構成するようにしているので、全体として部品点数が多く、製造コストが増大するという問題がある。また、これに代えて、上述のようなＬＥＤモジュールと蛍光体モジュールとの接合により発光光源を構成した場合も、所望の特性を有した合成光を得るためには、それぞれ異なる種類の蛍光体を用いた複数の発光光源を組み合わせる必要があり、同様に全体として部品点数が多くなるため、製造コストが増大するという問題がある。
【０００６】
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、ＬＥＤチップと波長変換部材とを組み合わせて良好な調光機能と良好な発光効率とを維持しながら、製造コストを抑制可能な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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チップ実装面に対向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群に区分されると共に、前記波長変換群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て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チップに電流を供給する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された発光装置によれば、複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップに対応して波長変換部材が複数の波長変換領域に分割される。これら複数の波長変換領域は、ＬＥＤ群に対応して複数の波長変換群に区分され、波長変換群毎に異なる波長変換特性を有している。従って、ＬＥＤチップが発する光を波長変換して得られる波長変換部材の放射光は波長変換群毎に異なるものとなり、これら放射光を合成した合成光が発光装置から放射されることになる。このとき、駆動手段はＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップに電流を供給するので、ＬＥＤ群毎の供給電流の大きさを変更することにより、発光装置から放射される合成光の特性が変化する。
【０００９】
このような発光装置において前記複数のＬＥＤチップは、異なるＬＥＤ群のＬＥＤチップが混在するように前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置されるようにしてもよい。この場合、前記波長変換部材は、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップに対して同じ波長変換群の波長変換領域が対応するように、各波長変換領域が配置される。
【００１０】
また、このとき前記複数のＬＥＤチップは、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置されるようにしてもよい。この場合、前記波長変換部材は、前記ＬＥＤ群に対応し同じ波長変換群の波長変換領域同士が隣り合うことのないように、各波長変換領域が配置される。
【００１１】
或いは、このようなＬＥＤチップの配置及び波長変換部材における波長変換領域の配置に代えて、前記複数のＬＥＤチップは、前記ＬＥＤ群毎に列をなして前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に配置されるようにしてもよい。この場合、前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップの配置に対応して同じ波長変換群の波長変換領域が列をなすように、各波長変換領域が配置される。
【００１２】
発光装置では、同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、１個のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域が配置されるようにしてもよい。また、これに代えて、同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、複数のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域が配置されるようにしてもよい。
【００１３】
発光装置は、前記波長変換部材が放射する光に対して透過性を有し、前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対向して設けられる板状部材を更に備え、前記波長変換部材は、前記板状部材の前記配線基板側に向く面に設けられるようにしてもよい。この場合には、板状部材を介し、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に波長変換部材が配置される。
【００１４】
或いは、発光装置は、前記ＬＥＤチップが発する光に対して透過性を有し、前記配線基板の前記ＬＥＤチップ実装面に対向して設けられる板状部材を更に備え、前記波長変換部材は、前記板状部材の前記配線基板側に向く面とは反対側の面に設けられるようにしてもよい。この場合も、板状部材を介し、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に波長変換部材が配置される。
【００１５】
前記波長変換部材は、前記ＬＥＤチップが発した光が、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に隣接する波長変換領域に漏れることなく、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に達する距離として予め定められた距離をもって当該ＬＥＤチップから離間して設けられるのが好ましい。
【００１６】
一方、前記波長変換部材は、必要に応じ、ＬＥＤチップに密着して設けてもよい。
【００１７】
前記波長変換部材が、前記ＬＥＤチップの発する光を波長変換して放射する蛍光体を有する場合、前記複数の波長変換群のうちの少なくとも１つの波長変換群に区分される前記波長変換領域には、複数種類の蛍光体が混在するようにしてもよい。
【００１８】
一方、前記波長変換部材が、前記ＬＥＤチップの発する光を波長変換して放射する蛍光体を有する場合に、前記複数の波長変換群のうちの少なくとも１つの波長変換群に区分される前記波長変換領域には、複数種類の蛍光体が種類毎に区分して設けられるようにしてもよい。
【００１９】
このように、波長変換領域に複数種類の蛍光体が種類毎に区分して設けられる発光装置において、前記波長変換部材が、同じ波長変換群に区分されると共に前記複数種類の蛍光体が設けられる前記波長変換領域を複数有する場合、同じ波長変換群に区分されて前記複数種類の蛍光体が設けられる前記波長変換領域の一部における前記複数の蛍光体の配設の形態は、その残部における前記複数の蛍光体の配設の形態と異なるようにしてもよい。
【００２０】
前記駆動手段は、前記波長変換部材の各波長変換領域から放射される光を合成して所望の特性を有した合成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従い、前記ＬＥＤチップに供給する電流を、前記ＬＥＤ群毎に独立して制御する制御部とを備えていてもよい。
【００２１】
このように発光装置を構成した場合、指示部からの指示に応じ、制御部がＬＥＤチップに供給する電流をＬＥＤ群毎に独立して制御することにより、波長変換部材によって波長変換されて放射される光の強度が波長変換群毎に調整される。こうして波長変換群毎に強度が調整された放射光が合成され、所望の特性を有した合成光が得られる。
【００２２】
発光装置の具体的な構成として、例えば、前記ＬＥＤ群は、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群との２つの群からなり、前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して第１色温度の白色光を放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して、前記第１色温度とは異なる第２色温度の白色光を放射する第２波長変換領域とからなるようにしてもよい。この場合、前記指示部は、前記第１色温度から前記第２色温度までの間の設定色温度に対応する指示を与えるものであって、前記制御部は、前記指示部の指示に従い、前記第１波長変換領域から放射される白色光と、前記第２波長変換領域から放射される白色光との合成光の色温度が前記設定色温度となるように、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する。
【００２３】
このように発光装置を構成した場合、指示部からの指示に応じ、制御部が第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とをそれぞれ制御することにより、第１波長変換領域から放射される第１色温度の白色光の強度、及び第２波長変換領域から放射される第２色温度の白色光の強度がそれぞれ調整される。このようにして強度が調整された第１及び第２波長変換領域からの放射光が合成されることにより、指示部が指示する設定色温度の白色光が得られる。
【００２４】
或いは、前記ＬＥＤ群は、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群と第３ＬＥＤ群との３つの群からなり、前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して赤色光を放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して緑色光を放射する第２波長変換領域と、第３波長変換群に区分され、前記第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する光を波長変換して青色光を放射する第３波長変換領域とからなるようにしてもよい。この場合、前記制御部は、前記指示部からの指示に従い、前記所望の特性を有した合成光が得られるよう、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する。
【００２５】
このように発光装置を構成した場合、指示部からの指示に応じ、制御部が第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流、第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流、及び第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流をそれぞれ制御することにより、第１長変換領域から放射される赤色光の強度と、第２波長変換領域から放射される緑色光の強度と、第３波長変換領域から放射される青色光の強度とがそれぞれ調整される。このようにして強度が調整された第１乃至第３波長変換領域からの放射光が合成されることにより、指示部からの指示に対応する所望の特性を有した光が得られる。
【００２６】
また、前記複数のＬＥＤチップは、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群とに区分されて、それぞれ青色光を発するものであって、前記複数の波長変換領域は、第１波長変換群に区分され、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する青色光の全部又は一部を波長変換して得られる赤色光及び／又は黄色光を、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発して波長変換されなかった場合の青色光と共に放射する第１波長変換領域と、第２波長変換群に区分され、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発する青色光の一部を波長変換して得られる緑色光を、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップが発して波長変換されなかった青色光と共に放射する第２波長変換領域とからなるようにしてもよい。この場合、前記制御部は、前記指示部からの指示に従い、前記所望の特性を有した合成光が得られるよう、前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とを調整する。
【００２７】
このように発光装置を構成した場合、指示部からの指示に応じて、制御部が第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流と、第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップに供給する電流とをそれぞれ制御することにより、第１波長変換領域から波長変換されて放射される赤色光及び／又は黄色光の強度、第１波長変換領域を透過して放射される場合の第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップの青色光の強度、第２波長変換領域から波長変換されて放射される緑色光の強度、並びに第２波長変換領域を透過して放射される第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップの青色光の強度がそれぞれ調整される。このようにして強度が調整された第１及び第２波長変換領域からの放射光が合成されることにより、指示部からの指示に対応して所望の特性を有した光が得られる。
【００２８】
このような発光装置の場合、前記第１波長変換領域における前記第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップから発せられた青色光の透過率が１０％以下であると共に、前記第２波長変換領域における前記第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップから発せられた青色光の透過率が１５％以上且つ５０％以下であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の発光装置によれば、配線基板上に配置されて複数のＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップと、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に設けられ、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して複数の波長変換領域に分割されており、当該複数の波長変換領域がＬＥＤ群に対応して複数の波長変換群に区分されると共に、波長変換群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て放射する波長変換部材とにより発光装置の発光光源を構成するようにしたので、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【００３０】
また、上述のように配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した波長変換部材により、ＬＥＤチップが発する光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を確保することが可能となる。そして、配線基板を介し、駆動手段によりＬＥＤ群毎に独立してＬＥＤチップに電流を供給するようにしたので、ＬＥＤ群毎の供給電流を調整することにより、発光装置の良好な調光を実現することが可能となる。
【００３１】
また、異なるＬＥＤ群のＬＥＤチップが混在するように、複数のＬＥＤチップを配線基板に配置した場合、波長変換部材は、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップに対して同じ波長変換群の波長変換領域が対応するように、各波長変換領域が配置される。従って、波長変換部材においても、異なる波長変換群の波長変換領域が混在することになるので、波長変換部材におけるそれぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することが可能となる。
【００３２】
特に、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないようにして、複数のＬＥＤチップを配線基板に配置した場合、ＬＥＤ群に対応し同じ波長変換群の波長変換領域同士が隣り合うことのないように、各波長変換領域が配置されるので、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光の合成は、より一層良好なものとなる。
【００３３】
また、同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、１個のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域を配置するようにした場合、波長変換部材において波長変換領域を高密度に設けることができる。この結果、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光の合成は、より一層良好なものとなる。
【００３４】
一方、同じＬＥＤ群には同じ波長変換群が対応するように、複数のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域を配置するようにした場合、１個のＬＥＤチップに対して１個の波長変換領域を配置する場合に比べ、個々の波長変換領域の大きさを大きくすることができるので、個々の波長変換領域の形成が容易になる。
【００３５】
また、波長変換部材が放射する光に対して透過性を有する板状部材を、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向して設け、板状部材の配線基板側に向く面に波長変換部材を設けた場合、波長変換部材を板状部材で確実に保持できるだけでなく、ＬＥＤチップと、これに対応する波長変換部材とを互いに密着もしくはその直前の状態とすることが可能となる。また、必要に応じ、両者の間に適切な空隙を設けることも可能となる。
【００３６】
或いは、ＬＥＤチップが発する光に対して透過性を有する板状部材を、配線基板のＬＥＤチップ実装面に対向して設け、板状部材の配線基板側に向く面とは反対側の面に波長変換部材を設けた場合、波長変換部材を板状部材で確実に保持できるだけでなく、ＬＥＤチップと、これに対応する波長変換部材とは、少なくとも板状部材の板厚分だけ離間した状態とすることができる。従って、板状部材をＬＥＤチップに当接させれば、ＬＥＤチップと波長変換部材との間の空隙による影響を排除しながら、波長変換部材の発光効率を高く維持可能な間隔に両者を配置することが可能となる。また、必要に応じて、両者の間に更に適切な空隙を設けることも可能となる。
【００３７】
波長変換部材をＬＥＤチップと離間して設ける場合、ＬＥＤチップが発した光が、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に隣接する波長変換領域に漏れることなく、当該ＬＥＤチップに対応して設けられた波長変換領域に達する距離として予め定められた距離をもって両者を離間させることにより、各波長変換領域の発光効率や、発光装置から放射される光の特性の精度を向上させることができる。
【００３８】
波長変換部材が、ＬＥＤチップの発する光を波長変換して放射する蛍光体を有する場合に、少なくとも１つの波長変換群に区分される波長変換領域には複数種類の蛍光体が混在するようにすれば、当該波長変換領域からは複数種類の蛍光体から発せられた光が合成されて放射されるので、発光装置としても良好な合成光を得ることができる。
【００３９】
一方、波長変換部材が、ＬＥＤチップの発する光を波長変換して放射する蛍光体を有する場合に、少なくとも１つの波長変換群に区分される波長変換領域には複数種類の蛍光体が種類毎に区分して設けられるようにすれば、当該波長変換領域において複数種類の蛍光体によるカスケード励起の発生を抑制することが可能となり、良好な発光効率を確保することができる。
【００４０】
更に、この場合に、同じ波長変換群に区分されて複数種類の蛍光体が設けられる波長変換領域のうちの一部における複数の蛍光体の配設の形態を、その残部における複数の蛍光体の配設の形態と異なるようにした場合、同じ波長変換群の複数の波長変換領域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なるので、発光装置としてもより一層良好な合成光を得ることができる。
【００４１】
駆動手段が、波長変換部材の各波長変換領域から放射される光を合成して所望の特性を有した合成光が得られるように指示を与える指示部と、指示部からの指示に従い、ＬＥＤチップに供給する電流を、ＬＥＤ群毎に独立して制御する制御部とを備える場合、指示部からの指示に応じ、制御部がＬＥＤチップに供給する電流をＬＥＤ群毎に独立して制御することにより、波長変換群毎に個別に強度が調整された放射光が合成され、指示部からの指示に対応して所望の特性を有した合成光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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Ａ部の拡大断面図である。
【図５】第１実施例の発光装置の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図６】図５の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図５の回路構成における各ＬＥＤチップの駆動電流の別例を示すタイムチャートである。
【図８】図５の回路構成の発光装置で用いる操作部の一例を示す概略図である。
【図９】図１の発光装置で用いる蛍光部材の一領域の変形例を示す概略図である。
【図１０】図１の発光装置で用いる蛍光部の変形例を示す概略平面図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る発光装置で得られる放射光の色度点を、黒体輻射軌跡、等色温度線及び等偏差線と共にｘｙ色度図上に示すグラフである。
【図１２】ＬＥＤチップとして用いる青色ＬＥＤ、並びに赤色蛍光体及び緑色蛍光体の典型的な発光スペクトルを示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施例に係る発光装置における蛍光部材の透過率を変化させた場合の、放射光の色度点を黒体輻射軌跡、等色温度線及び等偏差線と共にｘｙ色度図上に示すグラフである。
【図１４】本発明の第２実施例の変形例における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明の第２実施例の変形例における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の別例を示すタイムチャートである。
【図１６】本発明の第２実施例の変形例における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の更に別例を示すタイムチャートである。
【図１７】本発明の第２実施例に係る発光装置における第１蛍光領域の変形例を示す概略図である。
【図１８】本発明の第２実施例に係る発光装置における第２蛍光領域の変形例を示す概略図である。
【図１９】図１７及び図１８に示す第１蛍光領域及び第２蛍光領域の配置例を示す蛍光部の概略平面図である。
【図２０】本発明の第３実施例に係る発光装置の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図２１】図２０の回路構成を有した発光装置における蛍光部の概略平面図である。
【図２２】図２０の回路構成の発光装置で用いる操作部の一例を示す概略図である。
【図２３】図２０の回路構成の発光装置で用いる操作部の別例を示す概略図である。
【図２４】本発明の第４実施例に係る発光装置における蛍光部の概略平面図である。
【図２５】図２４の蛍光部に対応するＬＥＤ部の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図２６】本発明の第５実施例に係る発光装置の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図２７】図２６の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図２８】本発明の第６実施例に係る発光装置におけるＬＥＤ部の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図２９】図２８の回路構成における外部接続端子及びその周辺の配線パターンを例示する部分拡大図である。
【図３０】本発明の第７実施例に係る発光装置の回路構成を、ＬＥＤチップの実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。
【図３１】図３０の回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図３２】配線基板におけるＬＥＤチップの実装の変形例を、図３と同様の断面により示す断面図である。
【図３３】図３２中の一部を拡大し、凹所の変形例を示す部分拡大図である。
【図３４】図３２中の一部を拡大し、凹所の更なる変形例を示す部分拡大図である。
【図３５】蛍光領域の形状及び配置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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。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。
【００４４】
＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例に係る発光装置１における発光光源の構成を示す斜視図であり、図２は、この発光光源を平面視したときの構成を示す概略平面図である。図１に示すように、本実施例において発光装置１は、ＬＥＤ部２と蛍光部３とを組み合わせて構成した発光光源を有する。図１では、説明の便宜上、ＬＥＤ部２と蛍光部３とを大きく離間した状態で示しているが、後述するように実際にはＬＥＤ部２及び蛍光部３が互いに接近して配置され、固定されるようになっている。
【００４５】
（ＬＥＤ部）
本実施例においてＬＥＤ部２は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックからなる基板本体４に、銅などの金属からなる配線パターン５が形成された配線基板６を備える。基板本体４は、各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成され、その一方の面である第１の面４ａに配線パターン５が形成され、配線基板６のＬＥＤチップ実装面が形成されている。本実施例における配線パターン５は、図１に示すように、互いに平行に延設された５つの配線パターン５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ及び５ｅからなる。これら配線パターン５ａ〜５ｅは、それぞれ隣接する配線パターンに対し、同じ間隙をもって離間して配置されており、配線パターン５ｂ、５ｃ及び５ｄの幅、即ち延設方向に直交する方向の寸法は同一となっている。
【００４６】
なお、基板本体４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基板本体４を形成してもよい。一方、より優れた放熱性を得るため、金属製の基板本体４によって配線基板６を形成するようにしてもよい。この場合には、配線基板６の配線パターン５などを基板本体４から電気的に絶縁する必要がある。
【００４７】
基板本体４の第１の面４ａ側には、これら配線パターン５ａ〜５ｅに沿って、複数のＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが実装されている。これらＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群の２つの群に区分され、ＬＥＤチップ７ａが第１ＬＥＤ群を構成し、またＬＥＤチップ７ｂが第２ＬＥＤ群を構成する。図１に示すように本実施例では、配線パターン５ａ〜５ｅに沿う方向に、第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａと第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂとが交互に等間隔で合計４個配置されると共に、配線パターン５ａ〜５ｅの延設方向に直交する方向においても、第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａと第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂとが交互に合計４個配置されている。従って、本実施例の場合、全部で１６個のＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが基板本体４の第１の面４ａ上に実装され、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように分散して配列されている。
【００４８】
各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、いずれも互いに隣接する２つの配線パターン間に掛け渡して設けられており、上述したように、隣接する配線パターンの間隙が同じであると共に配線パターン５ｂ、５ｃ及び５ｄの幅も同一であるので、配線パターン５ａ〜５ｅの延設方向に直交する方向においても、ＬＥＤチップ７ａとＬＥＤチップ７ｂとは等間隔で配置される。各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの基板本体４側に向く面にはｐ電極とｎ電極とが設けられており、各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、それぞれ隣接する２つの配線パターンの一方にｐ電極が電気的に接続されると共に、他方にｎ電極が電気的に接続された状態で実装されている。また、各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの発光面は、基板本体４の第１の面４ａが向く方向、即ち蛍光部１に向けられている。
【００４９】
本実施例において、第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａ及び第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂは、いずれも４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップを用いている。具体的には、このようなＬＥＤチップとして、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。なお、これらＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限りにおいて、様々なＬＥＤチップを用いることができる。本実施例において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。
【００５０】
５つの配線パターン５ａ〜５ｅのうち、最も外側に位置する２つの配線パターン５ａ及び５ｅには、外部との電気接続用の端子が設けられている。即ち、図１に示すように、配線パターン５ａの端部には外部接続端子８が接合され、配線パターン５ｅの端部には外部接続端子９が接合されている。これら外部接続端子８及び９と、対応する配線パターン５ａ及び５ｅとの接合は、ハンダ付け、かしめ、溶着、溶接、或いは圧着などによって行うことができる。
【００５１】
（蛍光部）
本実施例において蛍光部３は、ガラス製で板状の透光基板（板状部材）１０と、この透光基板１０の、ＬＥＤ部２に対向する第１の面１０ａとは反対側となる第２の面１０ｂに設けられた蛍光部材（波長変換部材）１１とからなる。透光基板１０は、配線基板６の基板本体４と同様に各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成され、厚さは０．１ｍｍとなっている。なお、透光基板１０の材質はガラスに限定されるものではなく、透光性を有した樹脂などによって透光基板を形成するようにしてもよい。このような透光基板１０に蛍光部材１１を設けることにより、蛍光部材１１を確実に保持して、発光装置１の信頼性を高めることができる。
【００５２】
蛍光部材１１は、配線基板６において縦方向及び横方向にそれぞれ４個ずつ配列されたＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対応し、縦方向及び横方向にそれぞれ４個ずつ均等に分割され、合計１６個の領域（波長変換領域）が形成されている。これら１６個の領域は、第１蛍光群（第１波長変換群）及び第２蛍光群（第２波長変換群）の２つの群に区分され、第１蛍光群は８個の第１蛍光領域（第１波長変換領域）１１ａにより構成され、第２蛍光群は残りの８個の第２蛍光領域（第２波長変換領域）１１ｂにより構成される。
【００５３】
蛍光部材１１は、ＬＥＤ部２の各ＬＥＤチップから発せられる光により励起されて異なる波長の光を放射する蛍光体と、この蛍光体を分散保持するバインダとからなる。本実施例では、蛍光体として赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を用い、これら３種類の蛍光体を混合してバインダ内に分散させることにより、各ＬＥＤチップから発せられる近紫外光を波長変換した後に合成して白色光を得るようにしている。そして、第１蛍光領域１１ａと第２蛍光領域１１ｂとでは、上記の３種類の蛍光体の混合比率を異ならせており、第１蛍光領域１１ａでは白色光の色温度Ｔ１（第１色温度）が２５００°Ｋとなるように混合比率を調整し、第２蛍光領域１１ｂでは白色光の色温度Ｔ２（第２色温度）が６０００°Ｋとなるように混合比率を調整している。
【００５４】
なお、本実施例で用いる赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体については、本発明の要旨を変更しない限りにおいて、従来より知られている任意のタイプを用いることができるが、具体的な例としては、以下のようなものがあげられる。
【００５５】
赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、赤色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）３・１，１０−フェナントロリン錯体などのβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎがより好ましい。また、赤色蛍光体には橙色蛍光体を含むものとする。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などを用いてもよい。
【００５６】
また、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。
【００５７】
また、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。緑色蛍光体の発光ピーク波長が短すぎると緑色蛍光体が発する光が青みを帯びる傾向がある一方で、発光ピーク波長が長すぎると黄みを帯びる傾向があり、いずれの場合も緑色光としての特性が低下するおそれがある。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。
【００５８】
蛍光部材１１において、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂは、図１に示すように、横方向及び縦方向のそれぞれで交互に配置されており、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように配列されている。蛍光部材１１は、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、或いは塗布などにより透光基板１０の第２の面に形成することが可能である。いずれの場合においても、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂの一方を形成する際には、他方をマスキングするなどして２つの領域に重複が生じないようにするのが、カスケード励起に起因した発光効率の低下を防止する上で好ましい。また、各領域の境界部分に遮光部を形成すれば、より一層確実にカスケード励起を防止することが可能となる。
【００５９】
（発光光源の構造）
こうして透光基板１０の第２の面１０ｂに蛍光部材１１が形成された蛍光部３を、透光基板１０の第１の面１０ａがＬＥＤ部２の各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対向するようにしてＬＥＤ部２に近接配置し固定することにより、本実施例の発光装置１の発光光源が構成される。このとき、蛍光部材１１の第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂは、図２に示すように、配線基板６に実装されているＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対応して配置されるようになっている。具体的には、それぞれの第１蛍光領域１１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａが１個ずつ配置され、それぞれの第２蛍光領域１１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂが１個ずつ配置される。
【００６０】
従って、ＬＥＤチップ７ａが近紫外光を発すると、この近紫外光は、第１蛍光領域１１ａにおいて分散保持されている赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体によってそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光に波長変換され、これら赤色光、緑色光及び青色光の合成により得られる色温度２５００°Ｋの白色光が第１蛍光領域１１ａから放射される。一方、ＬＥＤチップ７ｂが近紫外光を発すると、この近紫外光は、第２蛍光領域１１ｂにおいて分散保持されている赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体によってそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光に波長変換され、これら赤色光、緑色光及び青色光の合成により得られる色温度６０００°Ｋの白色光が第２蛍光領域１１ｂから放射される。
【００６１】
図３は図２中のIII−III線に沿う発光装置１の概略断面図であり、図４は図３中におけるＡ部の拡大断面図である。図３に示すように、透光基板１０はスペーサ１２を介して配線基板６に接合されており、スペーサ１２を介在させることにより、図４に示すように、透光基板１０と各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとの間に空隙を設けている。
【００６２】
ここで設ける空隙は、ＬＥＤチップから発せられた光が、このＬＥＤチップに対応して設けられている蛍光部材１１の蛍光領域に確実に達すると共に、当該蛍光領域に隣接する他の蛍光領域に漏れることのないよう、予め求められた距離Ｌ１をもって設けられる。即ち、例えば図４に示すように、ＬＥＤチップ７ａから発せられた光は、図４中に一点鎖線で示す範囲で透光基板１０に到達した後、更に透光基板１０内を透過して蛍光部材１１に達する。このときの蛍光部材１１における光の到達範囲が、ＬＥＤチップ７ａに対応して設けられている第１蛍光領域１１ａの範囲内となるように、空隙の距離Ｌ１が定められている。これを実現する上で、ＬＥＤチップ７ａと蛍光部材１１との間隔は５ｍｍ以下でなければならず、透光基板１０の厚さを含めて５ｍｍ以下となるように空隙の距離Ｌ１を定めている。これは、図４には示されていないＬＥＤチップ７ｂや他のＬＥＤチップ７ａについても同様である。このような距離Ｌ１の空隙を設けることにより、隣接する別の領域への光の漏れを確実に防止して、蛍光部材１１における波長変換を精度よく行うと共に高い発光効率を確保することが可能となる。
【００６３】
なお、ＬＥＤチップを対応する蛍光領域にできるだけ近接させるようにすれば、ＬＥＤチップが発した光が蛍光領域に確実に到達することになるが、ＬＥＤチップが蛍光領域に近接しすぎると、ＬＥＤチップが発する熱により蛍光領域に含まれる蛍光体の温度が上昇して発光効率の低下を招いてしまう。このため、このような蛍光体の過剰な温度上昇を防止する上で、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂと蛍光部材１１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１０の厚さを考慮した上で、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂと蛍光部材１１との間隔が０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内となるように空隙の距離Ｌ１が定められている。
【００６４】
本実施例では、空隙の距離Ｌ１を０．１ｍｍとし、これにＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの高さＬ２を加えたＬ３により、透光基板１０の第１の面１０ａと配線基板６のＬＥＤチップ実装面との距離を規定している。なお、このような空隙を設けず、透光基板１０の第１の面１０ａをＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに密着させた状態で、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂと第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂ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１０の厚さを定めるようにしてもよい。また、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂと透光基板１０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やエポキシ樹脂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７ａ及び７ｂからの光を効率よく蛍光部材１１に導くことができる。
【００６５】
前述したように、ＬＥＤチップ７ａは配線基板６側の面にｐ電極１３及びｎ電極１４を有しており、図４に示すＬＥＤチップ７ａの場合、ｐ電極１３が配線パターン５ｃに接続され、ｎ電極１４が配線パターン５ｄに接続された状態で配線基板６に実装されている。ｐ電極１３及びｎ電極１４の配線パターン５ｃ及び５ｄ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７ａ及び７ｂについても、図４に示すＬＥＤチップ７ａと同様にして、それぞれ対応する配線パターンに接続されて実装されている。なお、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの配線基板６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７ａ及び７ｂ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７ａ及び７ｂを配線基板６の所定位置に接着固定した後、各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの２つの電極をワイヤボンディングで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ようにしてもよい。
【００６６】
このようにして、配線基板６にＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが実装されることにより、ＬＥＤ部２の電気回路が構成される。以下では、ＬＥＤ部２における各ＬＥＤ７ａ及び７ｂの接続状態を含め、本実施例の発光装置１における電気回路の構成について詳細に説明する。
【００６７】
（発光装置の電気回路構成）
図５は、本実施例の発光装置１の電気回路構成を、配線基板６上における各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図である。図５に示すように、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、配線パターン５ａ〜５ｅのうちの互いに隣接する２つの配線パターンの間で、極性が互いに逆方向となるようにして交互に配置され並列に接続されている。また、配線パターン５ａ〜５ｅの延設方向に直交する方向で見た場合にも、前述したように、ＬＥＤチップ７ａとＬＥＤチップ７ｂとは交互に配置されている。そして、配線パターン５ａの端部には外部接続端子８が設けられ、配線パターン５ｅの端部には外部接続端子９が設けられている。
【００６８】
これらの外部接続端子８及び９は、各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに駆動電流を供給するために用いられ、この駆動電流を調整するための駆動ユニット（駆動手段）１５が接続される。図５に示すように、駆動ユニット１５は、４つのトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４によって構成されるフルブリッジタイプの駆動回路を有する。そして、トランジスタＱ１及びＱ２のコレクタが駆動電源１６の正極に接続されると共に、トランジスタＱ３及びＱ４のエミッタが駆動電源１６の負極に接続されている。一方、駆動回路の一方の出力側となるトランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ３のコレクタとの接続部が、電流調整用の抵抗Ｒｓを介して外部接続端子８に接続され、駆動回路の他方の出力側となるトランジスタＱ２のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタとの接続部が外部接続端子９に接続されている。なお、抵抗Ｒｓは各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えば、ＬＥＤチップ１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。
【００６９】
４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための制御部１７に接続されている。制御部１７は、トランジスタＱ２及びＱ３を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ１及びＱ４を同期してオン状態とする一方、トランジスタＱ１及びＱ４を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ２及びＱ３を同期してオン状態とするようにそれぞれのベース信号を出力する。
【００７０】
そして、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態になったときには、駆動電源１６の正極がトランジスタＱ１及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子８に接続されると共に、駆動電源１６の負極がトランジスタＱ４を介して外部接続端子９に接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ７ａにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ７ａのみが近紫外光を発する。前述したように、ＬＥＤチップ７ａから発せられた近紫外光は、ＬＥＤチップ７ａに対応する位置に配置された第１蛍光領域１１ａに分散保持されている蛍光体によって波長変換され、２５００°Ｋの白色光が第１蛍光領域１１ａから放射される。
【００７１】
一方、トランジスタＱ２及びＱ３が共にオン状態になったときには、駆動電源１６の正極がトランジスタＱ２を介して外部接続端子９に接続されると共に、駆動電源１６の負極がトランジスタＱ３及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子８に接続される。従って、この場合はＬＥＤチップ７ｂにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ７ｂのみが近紫外光を発する。前述したように、ＬＥＤチップ７ｂから発せられた近紫外光は、ＬＥＤチップ７ｂに対応する位置に配置された第２蛍光領域１１ｂに分散保持されている蛍光体によって波長変換され、６０００°Ｋの白色光が第２蛍光領域１１ｂから放射される。
【００７２】
このように、本実施例においては、ＬＥＤチップ７ａの駆動電流と、ＬＥＤチップ７ｂの駆動電流とを独立して制御できるようにＬＥＤ部２の電気回路が構成されている。そして、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態とトランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを交互に切り換えることにより、第１蛍光領域１１ａからの白色光と第２蛍光領域１１ｂからの白色光との合成光が発光装置１から放射される。このとき合成光は、第１蛍光領域１１ａからの白色光の色温度Ｔ１（２５００°Ｋ）から、第２蛍光領域１１ｂからの白色光の色温度Ｔ２（６０００°Ｋ）までの間の色温度を有することになる。このため、第１蛍光領域１１ａからの白色光と第２蛍光領域１１ｂからの白色光との比率を変えることにより、第１蛍光領域１１ａからの白色光のみとした場合の２５００°Ｋから、第２蛍光領域１１ｂからの白色光のみとした場合の６０００°Ｋまでの間の任意の色温度の白色光を得ることができる。
【００７３】
図６は、上述したような各トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。なお、図６では抵抗Ｒｓに流れる電流を各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの駆動電流として示しているので、ＬＥＤチップ７ａに流れる電流Ｉａは正の値で示され、ＬＥＤチップ７ｂに流れる電流Ｉｂは、−Ｉｂとして負の値で示されている。
【００７４】
図６に示すように、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態となるとＬＥＤチップ７ａに駆動電流Ｉａが流れ、ＬＥＤチップ７ａが近紫外光を発する。一方、トランジスタＱ２及びＱ３が共にオン状態となるとＬＥＤチップ７ｂに駆動電流Ｉｂが流れ、ＬＥＤチップ７ｂが近紫外光を発する。このようなオン状態の切り換えは、それぞれのＬＥＤチップの発光の切り換えに伴う発光装置１からの放射光のちらつきが気にならない程度の周期ｔ０（例えば２０ｍｓ）で行われ、図６に示す例では、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１の方が、トランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２より長く設定されている（例えば、ｔ１＝１４ｍｓ及びｔ２＝６ｍｓ）。従って、この場合には２５００°Ｋの色温度の白色光の強度の方が大きいので、２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの色温度範囲のうちの比較的低い領域の色温度を有した白色光が発光装置１から放射されることになる。
【００７５】
一方、制御部１７によりトランジスタＱ１〜Ｑ４のベース信号を変更し、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１を、トランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２より短く設定した場合の、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの駆動電流の例を図７に示す（例えば、ｔ１＝６ｍｓ及びｔ２＝１４ｍｓ）。この場合には、６０００°Ｋの色温度の白色光の強度の方が大きいので、２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの色温度範囲のうちの比較的高い領域の色温度を有した白色光が発光装置１から放射されることになる。
【００７６】
このように、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２との比率を変えることにより、発光装置１の放射光の色温度を変更することができるので、色温度の調整を外部から行うため、本実施例の発光装置１には操作部（指示部）１８が設けられている。操作部１８は制御部１７に接続され、所望の色温度を設定するための外部からの操作に応じ、設定された色温度に対応した電気信号を制御部１７に伝達して、設定色温度に対応する指示を行うようになっている。
【００７７】
このような操作部１８の一例を図８に示す。図８は操作部１８の概略の構成を示す図であって、図８に示すように操作部１８は、外部から操作するための操作つまみ１８ａと、操作つまみ１８ａの操作量を電気信号に変換し、制御部１７に送出するための電気回路（図示省略）を内蔵した操作部本体１８ｂとによって構成されている。操作つまみ１８ａは外部から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、操作部本体１８ｂの操作面には操作つまみ１８ａに設けられたマーク１８ｃ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。この表記は、発光装置１が放射する白色光の色温度に対応しており、色温度の数値を直接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２５００°Ｋ、「温白色」が３５００°Ｋ、「白色」が４２００°Ｋ、「昼白色」が５０００°Ｋ、「昼光色」が６０００°Ｋとなっている。操作つまみ１８ａ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よいし、連続的に回動できるようにしてもよい。
【００７８】
操作部本体１８ｂは、操作つまみ１８ａの位置を色温度に対応させて検出し、操作つまみ１８ａによって設定された色温度に対応する電気信号を制御部１７に送出することにより、設定された色温度を制御部１７に対して指示する。制御部１７では、２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの色温度の範囲において、色温度に対応したトランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２とを予め記憶しており、上述のようにして操作部１８から指示された色温度に対応するオン期間ｔ１及びｔ２を読み出し、トランジスタＱ１〜Ｑ４を制御する。この結果、制御部１７からのベース信号に応じてトランジスタＱ１〜Ｑ４がオン・オフ作動し、操作つまみ１８ａによって設定された色温度の白色光が発光装置１から放射される。
【００７９】
以上のように、本実施例の発光装置１は、第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群とに区分される複数のＬＥＤチップ７ａ及び７ｂを配線基板６上に実装したＬＥＤ部２と、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂのそれぞれに対応して第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂに分割された蛍光部材１１を備える蛍光部３とにより発光光源を構成するようにしたので、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【００８０】
特に本実施例の場合、図５に示すように、配線基板６において配線パターンに交差箇所が存在しないので、基板本体４の第１の面４ａのみで必要な配線パターンを形成することが可能であり、より一層のコスト低減が可能となる。また、外部との接続が２つの外部接続端子８及び９のみで行えるので、この点でも製造コストの更なる低減が可能である。
【００８１】
また、配線基板６のＬＥＤチップ実装面、即ち基板本体４の第１の面４ａに対向する位置に配置した蛍光部材１１により、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット１５により第１ＬＥＤ群と第２ＬＥＤ群とで独立して駆動電流を供給するので、それぞれの駆動電流を調整することにより、発光装置１の良好な調光を実現することが可能となる。
【００８２】
更に、本実施例では、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【００８３】
また本実施例では、第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａ及び第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂを、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように配置し、これに対応して第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂについても、同じ蛍光領域同士が隣り合うことのないように配置しているので、第１蛍光領域１１ａからの放射光と第２蛍光領域１１ｂからの放射光とを良好に合成することができる。
【００８４】
なお、本実施例では、制御部１７のベース信号によって４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしたが、これに代えてベース信号によりこれらトランジスタＱ１〜Ｑ４に流れる電流も併せて制御するようにしてもよい。この場合には電流調整用の抵抗Ｒｓが不要となる。また、抵抗Ｒｓに代えて定電流回路を挿入し、４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしてもよい。
【００８５】
また、本実施例では、トランジスタＱ１及びＱ４がオン状態にあるときにはトランジスタＱ２及びＱ３をオフ状態とし、トランジスタＱ２及びＱ３がオン状態にあるときにはトランジスタＱ１及びＱ４をオフ状態としたが、４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４がいずれもオフ状態となる期間を設けるようにしてもよい。この場合には、蛍光部材１１の第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂから放射される白色光の強度を独立して調整できるので、蛍光部材１１から放射される合成光の色温度に加え、明暗を調整することも可能となる。従って、この場合には、図８に示す操作部１８に、明暗を調整するための操作つまみを追加するようにしてもよい。
【００８６】
ところで、蛍光部材１１について本実施例では、蛍光部材１１の第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂ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９に示すように、１つの蛍光領域において赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体をそれぞれ別個に配置するようにしてもよい。
【００８７】
図９は、このような場合の一例として第１蛍光領域１１ａ’を示しており、図の左側から、赤色蛍光体１９ａ、緑色蛍光体１９ｂ及び青色蛍光体１９ｃの順で、各蛍光体が別個に設けられている。第１蛍光領域１１ａ’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、２５００°Ｋの色温度の白色光が第１蛍光領域１１ａ’から放射されるようになっている。図９に示していない第２蛍光領域１１ｂ’についても、この第１蛍光領域１１ａ’と同様に、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体がそれぞれ別個に配置されており、これら３種の蛍光体の面積比率を第１蛍光領域１１ａ’とは異ならせることにより、６０００°Ｋの色温度の白色光が第２蛍光領域１１ｂ’から放射されるようになっている。このようにして第１蛍光領域１１ａ’及び第２蛍光領域１１ｂ’を形成した場合にも、上述したような第１実施例の発光装置１と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青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、緑色蛍光体及び青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、緑色蛍光体及び青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、個々の蛍光領域単位で見た場合に、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青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、緑色蛍光体及び青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。
【００８９】
即ち、第１蛍光群に属する複数の第１蛍光領域１１ａ’の向きを様々に変えて分散配置すると共に、第２蛍光群に属する複数の第２蛍光領域１１ｂ’の向きを様々に変えて分散配置することにより、全体として各蛍光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。このような蛍光領域の配置の例を図１０に示す。図１０は、蛍光部３’の概略平面図であって、上述の第１実施例と同じく、第１蛍光領域１１ａ’及び第２蛍光領域１１ｂ’が交互に配置されている。また、同じ第１蛍光群の第１蛍光領域１１ａ’であっても、向きを４種類に変化させており、同じ向きの第１蛍光領域１１ａ’が２個ずつ分散して設けられる。第２蛍光群の第２蛍光領域１１ｂ’についても同様に向きを変えて分散配置されている。
【００９０】
なお、上記変形例では、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の並び順を、第１蛍光領域１１ａ’及び第２蛍光領域１１ｂ’のそれぞれにおいて同じとし、第１蛍光領域１１ａ’の向き及び第２蛍光領域１１ｂ’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、同じ蛍光群の蛍光領域であっても、個々の蛍光領域で赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の並び順を変えるようにしてもよい。
【００９１】
また、上記変形例では、第１蛍光領域１１ａ’及び第２蛍光領域１１ｂ’にそれぞれ３種類の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を用いたが、このような３種類の蛍光体を上述のように別個に配置した場合、発光装置１の発光スペクトルにおける連続性が低下して演色性が低下する可能性もある。このような場合には、例えばＬＥＤチップが発する近紫外光を波長変換して黄色光（例えば、ピーク波長５８０ｎｍ）を放射する黄色蛍光体などの付加的な蛍光体を併用するようにしてもよい。この場合、この黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、α−サイアロン、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅが好ましい。
【００９２】
なお、上記第１実施例では、第１蛍光領域１１ａから放射される白色光の色温度を２５００°Ｋとし、第２蛍光領域１１ｂから放射される白色光の色温度を６０００°Ｋとしたが、これらの色温度は一例であって、それぞれの蛍光領域に含まれる蛍光体の種類や比率を様々に調整することにより色温度を変更することが可能である。また、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂからの放射光を白色光とせず、異なる色の放射光としてもよい。
【００９３】
＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例に係る発光装置について説明する。第１実施例では、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとして近紫外光を発するＬＥＤチップを用いたが、本実施例の発光装置では、これに代えて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。このようなＬＥＤチップとしても、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。このような使用するＬＥＤチップの変更に対応し、本実施例で蛍光部材に用いる蛍光体も、第１実施例とは異なるものとなる。なお、本実施例においてＬＥＤチップ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。
【００９４】
本実施例の発光装置の場合、使用するＬＥＤチップ及び蛍光部材の種類が第１実施例とは相違しているが、その他の構造に関しては図１〜図４に示す第１実施例の発光装置１の構造と同様であり、電気回路構成も図５に示す第１実施例の電気回路構成を用いる。そこで、本実施例に関する以下の説明では図１〜図５を用いるものとし、第１実施例と異なるＬＥＤチップ及び蛍光部材を中心に、本実施例の説明を行う。
【００９５】
（ＬＥＤ部）
上述したとおり、本実施例ではＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの種類、並びにこれに対応して用いる蛍光部材１１の種類のみが第１実施例と相違している。即ち、本実施例においても第１実施例と同様の配線基板６を有しており、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは図１に示すように基板本体４の第１の面４ａ側に実装される。そして、これらＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、第１ＬＥＤ群及び第２ＬＥＤ群に区分され、ＬＥＤチップ７ａが第１ＬＥＤ群を構成し、ＬＥＤチップ７ｂが第２ＬＥＤ群を構成している。これらＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの、配線基板６における配置及び接続方向も、第１実施例と同様となっている。
【００９６】
（蛍光部）
蛍光部３についても、蛍光部材１１に用いられる蛍光体のみが第１実施例と相違している。即ち、本実施例においても、第１実施例と同様の透光基板１０の第２の面１０ｂに蛍光部材１１が設けられている。そして、蛍光部材１１は、配線基板６に配列されたＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対応し、縦方向及び横方向にそれぞれ４個ずつ均等に分割され、合計１６個の領域（波長変換領域）が形成されている。これらの領域は、第１蛍光群（第１波長変換群）及び第２蛍光群（第２波長変換群）の２つの群に区分され、８個の第１蛍光領域（第１波長変換領域）１１ａが第１蛍光群を構成し、残りの８個の第２蛍光領域（第２波長変換領域）１１ｂが第２蛍光群を構成する。
【００９７】
本実施例で用いるＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが青色光を発するのに対応し、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂに分散保持される蛍光体が第１実施例と相違している。本実施例の場合、第１蛍光領域１１ａにおいては、ＬＥＤチップが発する青色光により励起されて赤色光（例えば、ピーク波長６５０ｎｍ）を放射する赤色蛍光体をバインダ中に分散保持させ、第２蛍光領域１１ｂにおいては、ＬＥＤチップが発する青色光により励起されて緑色光（例えば、ピーク波長５５０ｎｍ）を放射する緑色蛍光体をバインダ中に分散保持させている。なお、これら赤色蛍光体及び緑色蛍光体としては、前述した第１実施例で具体的に例示したような蛍光体を用いることができる。
【００９８】
また、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂのいずれにおいても、これら蛍光体の含有率を調整することにより、ＬＥＤチップが発する青色光が部分的に蛍光部材１１を透過して、そのまま外部に放射されるようにしている。即ち、ＬＥＤチップが発する青色光の一部が上述したような波長変換に用いられる一方で、残部の青色光のうち、蛍光部材１１を透過した青色光が外部に放射されることになる。従って、第１蛍光領域１１ａからは青色光と赤色光とが放射され、第２蛍光領域１１ｂからは青色光と緑色光とが放射される。
【００９９】
このように、本実施例では第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂに分散保持される蛍光体、及びその含有率が第１実施例と相違するが、蛍光部材１１における第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂの配置は、第１実施例と同じく、図１に示すように横方向及び縦方向のそれぞれで交互に配置されている。従って、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことはない。なお、第１実施例と同じく、蛍光部材１１は、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、或いは塗布などにより透光基板１０の第２の面に形成することが可能である。
【０１００】
本実施例では、上述のように、第１蛍光領域１１ａから青色光及び赤色光を放射し、第２蛍光領域１１ｂから青色光及び緑色光を放射するので、これら青色光、赤色光及び緑色光の合成光を得ることが可能である。本実施例では、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂが配置されているので、このような光の合成を良好に行うことができる。
【０１０１】
（発光光源の構造）
ＬＥＤ部２に対する蛍光部３の配置は第１実施例と同様にして行われ、蛍光部材１１の第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂは、図２に示すように、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対応して配置される。即ち、各第１蛍光領域１１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域１１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ７ｂが１個ずつ配置される。なお、上述した第１実施例と同様の理由により、透光基板１０と各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとの間には、図４に示すように距離Ｌ１の空隙が設けられている。
【０１０２】
このような配置により、ＬＥＤチップ７ａが青色光を発すると、この青色光の一部は、第１蛍光領域１１ａに分散保持されている赤色蛍光体によって赤色光に波長変換される。そして、この赤色光は、赤色蛍光体によって波長変換されずに第１蛍光領域１１ａを透過した青色光と共に、第１蛍光領域１１ａから放射される。一方、ＬＥＤチップ７ｂが青色光を発すると、この青色光の一部は、第２蛍光領域１１ｂに分散保持されている緑色蛍光体によって緑色光に波長変換される。そして、この緑色光は、緑色蛍光体によって波長変換されずに第２蛍光領域１１ｂを透過した青色光と共に、第２蛍光領域１１ｂから放射される。
【０１０３】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例においても第１実施例と同様に、ＬＥＤチップ７ａ及びＬＥＤチップ７ｂが配線基板６に実装され接続されており、図５に示す電気回路を用いてＬＥＤチップ７ａ及びＬＥＤチップ７ｂの駆動電流を個別に制御する。ここで、本実施例においてＬＥＤチップ７ａ及びＬＥＤチップ７ｂの駆動電流を個別に制御することにより、発光装置１からの放射光の特性を種々調整可能な理由について以下に説明する。
【０１０４】
第１蛍光領域１１ａの赤色蛍光体を励起するためのＬＥＤチップ７ａからの青色光の放射束をＰｂｒ、第２蛍光領域１１ｂの緑色蛍光体を励起するためのＬＥＤチップ７ｂからの青色光の放射束をＰｂｇとした場合、蛍光部材１１から放射される赤成分、緑成分及び青成分の各放射束Φｒ、Φｇ及びΦｂは、それぞれ下記式（１）〜（３）によって表される。なお、式（１）〜（３）中において、ηｒは、ＬＥＤチップ７ａから発せられた青色光が赤色蛍光体を励起することなく蛍光部材１１を透過する透過率を表し、ηｇは、ＬＥＤチップ７ｂから発せられた青色光が緑色蛍光体を励起することなく蛍光部材１１を透過する透過率を表す。また、αｒは第１蛍光領域１１ａにおける蛍光変換効率を表し、αｇは第２蛍光領域１１ｂにおける蛍光変換効率を表す。ストークス損失と量子損失とを考慮すると、これらの蛍光変換効率の値は、αｒ＝０．５５〜０．６５、及びαｇ＝０．６５〜０．７５となることを見出すことができる。
Φｒ＝Ｐｂｒ・（１−ηｒ）・αｒ      ・・・  （１）
Φｇ＝Ｐｂｇ・（１−ηｇ）・αｇ      ・・・  （２）
Φｂ＝Ｐｂｒ・ηｒ＋Ｐｂｇ・ηｇ      ・・・  （３）
【０１０５】
ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの青色光の放射束ＰｂがＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの駆動電流Ｉｂに比例する領域においては、比例係数をｋとした場合に、Ｐｂ＝ｋ・Ｉｂが成立するから、これをそれぞれの放射束Ｐｂｒ及びＰｂｇに当てはめると、式（１）〜（３）は以下のようになる。
Φｒ＝ｋ・Ｉｂｒ・（１−ηｒ）・αｒ      ・・・  （４）
Φｇ＝ｋ・Ｉｂｇ・（１−ηｇ）・αｇ      ・・・  （５）
Φｂ＝ｋ・（Ｉｂｒ・ηｒ＋Ｉｂｇ・ηｇ）      ・・・  （６）
【０１０６】
上記式（４）〜（６）から明らかなように、第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂにおける赤色蛍光体及び緑色蛍光体の量を調節した結果として、変換効率ηｒと変換効率ηｇとがある値に固定されたとき、ＬＥＤチップ７ａの駆動電流ＩｂｒとＬＥＤチップ７ｂの駆動電流Ｉｂｇとを個別に調整した場合に得られる各放射束の比Φｒ：Φｇ：Φｂは、これら駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比のみに依存する。従って、蛍光部材１１から放射される光は、駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの調節によって、色度座標上のある直線上で調色されることになる。
【０１０７】
図１１は、ｘｙ色度図上における黒体輻射軌跡、等色温度線及び等偏差線を示すグラフである。例えば、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとして用いる青色ＬＥＤ、並びに赤色蛍光体及び緑色蛍光体の典型的な発光スペクトルを図１２のように仮定する。これらのスペクトルは、ＧａＮ系の青色ＬＥＤ、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）３：Ｅｕの赤色蛍光体（発光スペクトルのピーク波長が６３５ｎｍ）、及びＢａＳｉＳｒＯ：Ｅｕの緑色蛍光体（発光スペクトルのピーク波長が５２６ｎｍ）に対して実測したものである。図１１に示すように、透過率ηｒを０．００１とし、透過率ηｇを０．３３とした場合に、黒体輻射軌跡からの偏差｜Δｕｖ｜＜０．０１の範囲内で、色温度２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの光を放射させることができることがわかる。このとき蛍光部材１１からは、駆動電流の比Ｉｂｒ：Ｉｂｇ＝８５：１５の場合に色温度２５００°Ｋの光が放射され、Ｉｂｒ：Ｉｂｇ＝５３：４７の場合に色温度６０００°Ｋの光が放射される。従って、駆動電流の比Ｉｂｒ：Ｉｂｇをこれらの比率の間で調整することにより、蛍光部材１１から放射される光の色度点は図１１中の直線Ｓ１上を移動し、２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの範囲の色温度の光を蛍光部材１１から放射させることができる。
【０１０８】
なお、上述した例では、透過率ηｒを０．００１とし透過率ηｇを０．３３としたが、これら透過率の値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。図１３は、図１１と同様にｘｙ色度図上における黒体輻射軌跡、等色温度線及び等偏差線を示すグラフであるが、第１蛍光領域１１ａの赤色蛍光体の透過率ηｒを０〜０．０５の範囲で変化させ、第１蛍光領域１１ａに対応するＬＥＤチップ７ａにのみ駆動電流Ｉｂｒを供給すると、図１３に示すように、色度点はＷｒ１からＷｒ２までの範囲で直線的に変動する。一方、第１蛍光領域１１ｂの赤色蛍光体の透過率ηｇを０．２〜０．４５の範囲で変化させ、第１蛍光領域１１ｂに対応するＬＥＤチップ７ｂにのみ駆動電流Ｉｂｇを供給すると、図１３に示すように、色度点はＷｇ１からＷｇ２までの範囲で直線的に変動する。
【０１０９】
このことから、透過率ηｒを０とし透過率ηｇを０．２とすれば、駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの比率を変えることにより、蛍光部材１１から放射される光の色度点は、色度点Ｗｇ１と色度点Ｗｒ１とを結ぶ直線Ｓ２上を移動することになる。また、透過率ηｒを０．０５とし透過率ηｇを０．４５とすれば、駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの比率を変えることにより、蛍光部材１１から放射される光の色度点は、色度点Ｗｇ２と色度点Ｗｒ２とを結ぶ直線Ｓ３上を移動することになる。従って、透過率ηｒを０〜０．０５の範囲に設定すると共に、透過率ηｇを０．２〜０．４５の範囲に設定すれば、駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの比率を変えることにより、黒体輻射線から大きく外れることなく様々な色温度の放射光を得ることができることが図１３からわかる。即ち、人間の視覚に対してきわめて自然に近い白色光を得る上では、透過率ηｒを０〜０．０５とすると共に、透過率ηｇを０．２〜０．４５とするのが好ましいことがわかる。なお、透過率ηｒを０とした場合、ＬＥＤチップ７ａから発せられた青色光は、その全部が赤色蛍光体によって波長変換され、波長変換されずに第１蛍光領域１１ａを透過する青色光はなくなることになる。
【０１１０】
再び電気回路の説明に戻ると、本実施例でも、第１実施例と同じく図５に示す電気回路構成を用い、同様にトランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ制御を行うことにより、上述のような駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比の調整を行う。駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比の調整は、第１実施例の場合と同じく、図６及び図７に例示するように、周期ｔ０においてＬＥＤチップ７ａに電流Ｉａが流れる期間ｔ１と、ＬＥＤチップ７ｂに電流Ｉｂが流れる流れる期間ｔ２とを変更することによって行われる。
【０１１１】
即ち、ＬＥＤチップ７ａの駆動電流Ｉｂｒと、ＬＥＤチップ７ｂの駆動電流Ｉｂｇは、それぞれに流れる電流Ｉａ及びＩｂにより、下記式（７）及び（８）によって表されるので、期間ｔ１と期間ｔ２とを変更することによって駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比を変更することができる。
Ｉｂｒ＝（ｔ１／ｔ０）・Ｉａ      ・・・  （７）
Ｉｂｇ＝（ｔ２／ｔ０）・Ｉｂ      ・・・  （８）
【０１１２】
なお、上述したように、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ制御や駆動ユニット１５については、第１実施例と全く同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。また、なお、色温度２５００°Ｋ〜６０００°Ｋの光を放射させる場合の、駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比の一例は、上述したとおりである。
【０１１３】
前述した第１及び第２実施例では、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ制御により、図６及び図７に例示するように、ＬＥＤチップ７ａに電流Ｉａが流れる期間ｔ１と、ＬＥＤチップ７ｂに電流Ｉｂが流れる流れる期間ｔ２とを変更し、蛍光部材１１から放射される光の色温度を変更するようにしたが、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン・オフ制御を工夫することにより、蛍光部材１１から放射される光の明度を合わせて変更することも可能となる。
【０１１４】
以下に、その具体的な方法を第２実施例の変形例として説明する。第１及び第２実施例では、周期ｔ０のうち期間ｔ１では常にＬＥＤチップ７ａに電流Ｉａを流し、期間ｔ２では常にＬＥＤチップ７ｂに電流Ｉｂを流すようにした。しかしながら、このときに期間ｔ１でＬＥＤチップ７ａに断続的に電流Ｉａを流し、期間ｔ２でＬＥＤチップ７ｂに断続的に電流Ｉｂを流すようにすれば、期間ｔ１と期間ｔ２との比率の変更によって蛍光部材１１から放射される光の色温度を変更しつつ、その明度も変更することができる。
【０１１５】
本変形例では、このように断続的に電流Ｉａ及びＩｂを流すため、トランジスタＱ１がオン状態の間、トランジスタＱ４は常にオン状態に維持されるのではなく、オン・オフ動作を繰り返し、トランジスタＱ３も同様に、トランジスタＱ２がオン状態の間に、オン・オフ動作を繰り返すように、制御部１７がトランジスタＱ１〜Ｑ４にベース信号を送る。
【０１１６】
図１４〜図１６は、このようなトランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各ＬＥＤチップの駆動電流の例を示すタイムチャートである。図１４〜図１６においても、抵抗Ｒｓに流れる電流を各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの駆動電流として示しているので、ＬＥＤチップ７ａに流れる電流Ｉａ’は正の値で示され、ＬＥＤチップ７ｂに流れる電流Ｉｂ’は−Ｉｂ’として負の値で示されている。また、トランジスタＱ１及びＱ２のオン・オフ周期ｔ０は上述した第１及び第２実施例と同じく２０ｍｓとしている。そして、トランジスタＱ１がオン状態にある間のトランジスタＱ４のオン期間、即ち電流Ｉａ’のパルス幅と、トランジスタＱ２がオン状態にある間のトランジスタＱ３のオン期間、即ち電流Ｉｂ’のパルス幅とを同一のｔ３とし、このパルス幅ｔ３を増減させるようにしている。
【０１１７】
期間ｔ１における電流Ｉａ’のパルスの数をｎ１、期間ｔ２における電流Ｉｂ’のパルスの数をｎ２とすると、前述した式（７）及び（８）から明らかなように、ＬＥＤチップ７ａの駆動電流Ｉｂｒと、ＬＥＤチップ７ｂの駆動電流Ｉｂｇは、下記式（９）及び（１０）によって表される。
Ｉｂｒ＝（ｎ１・ｔ３／ｔ０）・Ｉａ’      ・・・  （９）
Ｉｂｇ＝（ｎ２・ｔ３／ｔ０）・Ｉｂ’      ・・・  （１０）
【０１１８】
従って、パルス幅ｔ３を変更することによって駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの大きさを同じ割合で同一方向に増減することができる。なお、パルス幅ｔ３を最大限拡大すれば、上述した第２実施例と同様に、期間ｔ１では常にＬＥＤチップ７ａに電流Ｉａが流れ、期間ｔ２では常にＬＥＤチップ７ｂに電流Ｉｂが流れることになる。
【０１１９】
ここで、図１４の例と図１５の例とを比較すると、パルス幅ｔ３は同一（例えば１ｍｓ）となっており、期間ｔ１と期間ｔ２との比率が異なっている。従って、第２実施例と同様に、駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比率が変化するので、蛍光部材１１から放射さえる光の色温度が変化することになる。即ち、第２実施例の場合と同じく、図１４の例の方が、ＬＥＤチップ７ａの駆動電流がＬＥＤチップ７ｂの駆動電流より大きいことによって色温度の低い放射光が得られることになる。
【０１２０】
一方、図１４の例と図１６の例とを比較した場合、期間ｔ１と期間ｔ２との比率は同一となっている一方で、図１６の例の方がパルス幅ｔ３が拡大されている（例えば２ｍｓ）。従って、式（９）及び（１０）から明らかなように、駆動電流Ｉｂｒと駆動電流Ｉｂｇとの比率は変化せず、駆動電流Ｉｂｒ及び駆動電流Ｉｂｇの大きさが同一方向に変化していることになる。このため、図１４の例に比べて例１６の例の方がＬＥＤチップ７ａ及び７ｂから強い青色光が発せられるので、明度の増した白色光が得られることになる。
【０１２１】
このように本変形例では、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２のオン期間ｔ２との比率を変えることにより、発光装置１の放射光の色温度を変更することができると共に、パルス幅ｔ３を変更することにより、発光装置１の放射光の明度を変更することができる。なお、電流Ｉａ’のパルス幅と電流Ｉｂ’のパルス幅とは、上記変形例のように同一とせず、異なるようにしてもよい。
【０１２２】
以上のように、本実施例及びその変形例の発光装置１の構造は、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの種類と、これに対応して設けられる蛍光部材１１の蛍光体が、前述の第１実施例と相違するのみであるので、第１実施例の発光装置１と同様の効果を得ることができる。また、第１実施例の発光装置１と共通する部分について同様の変更が可能であるほか、上述したように駆動電流の制御についても、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々変更することが可能である。
【０１２３】
なお、上記第２実施例では、第１蛍光領域１１ａに赤色蛍光体を用い、第２蛍光領域１１ｂに緑色蛍光体を用いたが、このような２種類の蛍光体のみでは、発光装置１の発光スペクトルにおける連続性が低下して演色性が低下する可能性がある場合には、第１実施例の変形例に関して説明したように、例えばＬＥＤチップが発する青色光を波長変換して黄色光（例えば、ピーク波長５８０ｎｍ）を放射する黄色蛍光体などの付加的な蛍光体を併用するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記第２実施例における第１蛍光領域１１ａに用いる蛍光体を、赤色蛍光体（例えば、発光スペクトルのピーク波長が６３５ｎｍ）の代わりに、橙色蛍光体（例えば、発光スペクトルのピーク波長が６００ｎｍ）や黄色蛍光体（例えば、発光スペクトルのピーク波長が５８０ｎｍ）を用いてもよい。これにより、駆動電流Ｉｂｒ及びＩｂｇを制御して得られる蛍光部材１１からの発光を、人間の視覚によってより自然に近い白色光とすることができる。
【０１２５】
また、上記第２実施例における第１蛍光領域１１ａ及び第２蛍光領域１１ｂをそれぞれ更に分割し、いずれの領域にも赤色蛍光体及び緑色蛍光体を配置するようにしてもよい。この場合、例えば第１蛍光領域では赤色蛍光体の面積を緑色蛍光体の面積より大きくする一方、第２蛍光領域では緑色蛍光体の面積を赤色蛍光体の面積より大きくする。また、前述した第１実施例の変形例と同様に、同じ蛍光領域であっても、それぞれ向きを変えて分散配置するのが、放射光の良好な合成を行う上で好ましい。
【０１２６】
図１７は、このような第２実施例の変形例における第１蛍光領域１１ａ”の一例を示す概略図であり、図１８は、同じく第２蛍光領域１１ｂ”の一例を示す概略図である。図１７及び図１８に示すように、第１蛍光領域１１ａ”及び第２蛍光領域１１ｂ”は、いずれも更に３つの領域に区分されている。第１蛍光領域１１ａ”は、赤色蛍光体１９ａ”を中央部分に挟むようにして両端に緑色蛍光体１９ｂ”が配置され、赤色蛍光体１９ａ”の面積の方が、２つの緑色蛍光体１９ｂ”の面積の和より大きくなっている。一方、第２蛍光領域１１ｂ”は、緑色蛍光体１９ｂ”を中央部分に挟むようにして両端に赤色蛍光体１９ａ”が配置され、緑色蛍光体１９ｂ”の面積の方が、２つの赤色蛍光体１９ａ”の面積の和より大きくなっている。
【０１２７】
蛍光部３”の透光基板１０”には、このように形成される第１蛍光領域１１ａ”及び第２蛍光領域１１ｂ”を、第１実施例の場合と同じく、互いに隣り合うことのないように交互に配置するが、このときにそれぞれ向きを変えて配置するようにした場合の一例を図１９に示す。図１９に示すように、同じ蛍光領域であっても、２種類に向きを変えて配置するようにしており、同じ向きの第１蛍光領域１１ａ”が４個ずつ分散して設けられると共に、第２蛍光領域１１ｂ” が４個ずつ分散して設けられる。
【０１２８】
このようにして第１蛍光領域１１ａ”及び第２蛍光領域１１ｂ”を形成した場合にも、上述した第２実施例と同様の効果を得ることができるが、更に、各蛍光体から放射される光の合成を、より一層良好に行うことができる。
【０１２９】
＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例に係る発光装置２１について説明する。本実施例の発光装置２１も、第１実施例と同様に、ＬＥＤ部と蛍光部とを組み合わせて構成した発光光源を有する。そして、ＬＥＤ部及び蛍光部の個々の構成については、後述するように第１及び第２実施例と相違しているものの、これらＬＥＤ部及び蛍光部の組み付けについては、第１実施例と同じく図１、図３及び図４に示すようにして行われ、ＬＥＤ部及び蛍光部が互いに近接して配置され、固定されるようになっている。
【０１３０】
（ＬＥＤ部）
本実施例のＬＥＤ部は、ＬＥＤチップの配列及び接続状態が第１実施例と相違しているほか、このような相違に対応して、配線パターン及び外部接続端子が第１実施例と相違しているが、その他の点では第１実施例と同様に構成される。即ち、本実施例においても、各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成されたアルミナ系セラミックからなる基板本体に、銅などの金属からなる配線パターンが形成された配線基板２６を備える。図２０は、本実施例における発光装置２１の回路構成を、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図であり、配線基板２６の配線パターンに対応して示された回路によって、配線基板２６が模式的に示されている。即ち配線基板２６には、図２０に示すようなＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの回路を構成する配線パターンが形成されている。従って、本実施例においても、配線基板２６には交差する配線パターンが存在せず、配線基板２６の一方の面のみで、必要な配線パターンを形成することができる。
【０１３１】
図２０に示すように、配線基板２６には複数のＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃが実装されている。これらのＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、第１ＬＥＤ群、第２ＬＥＤ群及び第３ＬＥＤ群の３つの群に区分され、４個のＬＥＤチップ２７ａが第１ＬＥＤ群を、４個のＬＥＤチップ２７ｂが第２ＬＥＤ群を、また４個のＬＥＤチップ２７ｃが第３ＬＥＤ群を、それぞれ構成する。図２０に示すように、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、これらの群毎に、等間隔で１列に配列されると共に極性を同じくして直列に接続されている。また、群を横切る方向においても、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃが１個ずつ等間隔で直線上に並ぶようになっている。各ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの配線基板２６への実装方法は、第１実施例と同様であり、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの発光面は、配線基板２６のＬＥＤチップ実装面が向く方向に向いている。
【０１３２】
本実施例では第１実施例と同じく、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃとして、いずれも４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップを用いている。なお、第１実施例でも述べたとおり、これらＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの種類や発光波長特性は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更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。
【０１３３】
第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ａ）の最もアノード側端部、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ｂ）の最もアノード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ｃ）の最もアノード側端部は、それぞれ共通の外部接続端子２８に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ａ）の最もカソード側端部は外部接続端子２９ａに、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ｂ）の最もカソード側端部は外部接続端子２９ｂに、また第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ２７ｃ）の最もカソード側端部は外部接続端子２９ｃに、それぞれ接続されている。
【０１３４】
（蛍光部）
図２１は、本実施例の発光装置２１における蛍光部の概略平面図である。図２１に示すように、本実施例の蛍光部は、第１実施例と同じくガラス製で板状の透光基板（板状部材）３０と、この透光基板３０の、ＬＥＤ部に対向する第１の面とは反対側となる第２の面３０ｂに設けられた蛍光部材（波長変換部材）３１とからなる。透光基板１０は、配線基板２６の基板本体と同様に各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成され、厚さは０．１ｍｍとなっている。
【０１３５】
蛍光部材３１は、上述のように配線基板２６に配列されたＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃに対応して複数の領域（波長変換領域）に分割されており、第１〜第３ＬＥＤ群の並設方向に３個、各ＬＥＤ群におけるＬＥＤチップの配列方向に４個の、合計１２個の領域が形成されている。これら１２個の領域は、第１蛍光群（第１波長変換群）、第２蛍光群（第２波長変換群）及び第３蛍光群（第３波長変換群）の３つの群に区分され、４個の第１蛍光領域（第１波長変換領域）３１ａが第１蛍光群、４個の第２蛍光領域（第２波長変換領域）３１ｂが第２蛍光群、そして４個の第３蛍光領域（第３波長変換領域）３１ｃが第３蛍光群をそれぞれ構成する。
【０１３６】
蛍光部材３１は、第１実施例と同じく、各ＬＥＤチップから発せられる近紫外光により励起されて異なる波長の光を放射する蛍光体と、この蛍光体を分散保持するバインダとからなる。本実施例では、第１蛍光領域３１ａ、第２蛍光領域３１ｂ及び第３蛍光領域３１ｃのそれぞれで分散保持する蛍光体が異なっている。即ち、第１蛍光領域３１ａでは近紫外光を波長変換して青色光（例えば、ピーク波長４６０ｎｍ）を放射する青色蛍光体を用い、第２蛍光領域３１ｂでは近紫外光を波長変換して緑色光（例えば、ピーク波長５５０ｎｍ）を放射する緑色蛍光体を用い、第３蛍光領域３１ｃでは近紫外光を波長変換して赤色光（例えば、ピーク波長６５０ｎｍ）を放射する赤色蛍光体を用いる。なお、これら赤色蛍光体及び緑色蛍光体としては、前述した第１実施例で具体的に例示したような蛍光体を用いることができる。
【０１３７】
図２１に示すように、蛍光部材３１において、第１蛍光群の第１蛍光領域３１ａは第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ａに沿って配置され、第２蛍光領域３１ｂは第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ｂに沿って配置され、第３蛍光領域３１ｃは第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ｃに沿って配置されている。蛍光部材３１は、第１実施例の場合と同じく、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、或いは塗布などにより透光基板３０の第２の面３０ｂに形成することができる。いずれの場合においても、第１蛍光領域３１ａ、第２蛍光領域３１ｂ及び第３蛍光領域３１ｃのいずれか１つを形成する際には、残りの領域をマスキングするなどして、各領域に重複が生じないようにするのが、カスケード励起に起因した発光効率の低下を防止する上で好ましい。また、異なる蛍光群の境界部分に遮光部を形成すれば、より一層確実にカスケード励起を防止することが可能となる。
【０１３８】
（発光光源の構造）
こうして透光基板３０の第２の面３０ｂに蛍光部材３１が形成された蛍光部を、第１実施例と同様にしてＬＥＤ部に近接配置し、固定することにより、本実施例の発光装置２１の発光光源が構成される。このとき、蛍光部材３１の第１蛍光領域３１ａ、第２蛍光領域３１ｂ及び第３蛍光領域３１ｃは、図２１に示すように、ＬＥＤチップ７ａ、７ｂ及び７ｃにそれぞれ対応して配置されるようになっている。具体的には、各第１蛍光領域３１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域３１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ｂが１個ずつ配置され、各第３蛍光領域３１ｃの中央部分には第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ２７ｃが１個ずつ配置される。
【０１３９】
従って、ＬＥＤチップ２７ａが近紫外光を発すると、第１蛍光領域３１ａにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が青色光に波長変換され、第１蛍光領域３１ａから青色光が放射される。また、ＬＥＤチップ２７ｂが近紫外光を発すると、第２蛍光領域３１ｂにおいて分散保持されている緑色蛍光体により、近紫外光が緑色光に波長変換され、第２蛍光領域３１ｂから緑色光が放射される。更に、ＬＥＤチップ２７ｃが近紫外光を発すると、第３蛍光領域３１ｃにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が赤色光に波長変換され、第３蛍光領域３１ｃから赤色光が放射される。
【０１４０】
本実施例においても、蛍光部とＬＥＤ部との位置関係は第１実施例と同様であり、第１実施例の場合と同様の理由により、図４に示すように、透光基板３０と各ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃとの間に距離Ｌ１の空隙を設けている。なお、本実施例においても、空隙をなくして透光基板３０をＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃに密着させるようにしてもよい。
【０１４１】
（発光装置の電気回路構成）
本実施例の発光装置２１は、図２０に示すような電気回路構成を有しており、配線基板２６におけるＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの回路は前述したとおりである。配線基板２６に設けられている外部接続用端子２８、外部接続端子２９ａ、外部接続端子２９ｂ、及び外部接続端子２９ｃは、各ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃに駆動電流を供給するための駆動ユニット（駆動手段）３５が接続される。
【０１４２】
具体的には、第１〜第３ＬＥＤ群の共通端子である外部接続端子２８が駆動電源３６の正極に接続される。また、第１ＬＥＤ群用の外部接続端子２９ａは電流調整用の抵抗Ｒｂを介してトランジスタＱｂのコレクタに接続され、第２ＬＥＤ群用の外部接続端子２９ｂは電流調整用の抵抗Ｒｇを介してトランジスタＱｇのコレクタに接続され、第３ＬＥＤ群用の外部接続端子２９ｃは電流調整用の抵抗Ｒｒを介してトランジスタＱｒのコレクタに接続されている。更に、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒの各エミッタは、駆動電源３６の負極に接続されている。なお、抵抗Ｒｂ、Ｒｇ及びＲｒは、それぞれＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えばＬＥＤチップ１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。
【０１４３】
３つのトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒは、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための制御部３７に接続されている。
【０１４４】
駆動電源３６の正極は外部接続端子２８に接続されているので、トランジスタＱｂがオン状態になると、駆動電源３６の負極が抵抗Ｒｂ及びトランジスタＱｂを介して外部接続端子２９ａに接続されることにより、直列に接続されている４つのＬＥＤチップ２７ａに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ２７ａが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第１蛍光領域３１ａから青色光が放射される。また、トランジスタＱｇがオン状態になると、駆動電源３６の負極が抵抗Ｒｇ及びトランジスタＱｇを介して外部接続端子２９ｂに接続されることにより、直列に接続されている４つのＬＥＤチップ２７ｂに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ２７ｂが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第２蛍光領域３１ｂから緑色光が放射される。また、トランジスタＱｒがオン状態になると、駆動電源３６の負極が抵抗Ｒｒ及びトランジスタＱｒを介して外部接続端子２９ｃに接続されることにより、直列に接続されている４つのＬＥＤチップ２７ｃに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ２７ｃが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第３蛍光領域３１ｃから緑色光が放射される。
【０１４５】
このように、本実施例においても、ＬＥＤチップ２７ａの駆動電流、ＬＥＤチップ２７ｂの駆動電流、及びＬＥＤチップ２７ｃの駆動電流を、それぞれ独立して制御することが可能である。従って、本実施例では、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒを所定の周期（例えば２０ｍｓ）でオン・オフさせ、それぞれのオン期間を制御することにより、青色光、緑色光及び赤色光の強度を独立して制御する。蛍光部材３１からは、これら青色光、緑色光及び赤色光の合成光が放射されるので、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒのオン期間を制御して、青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。
【０１４６】
このように、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒの駆動電流を調整することにより、発光装置２１で得られる合成光の特性を様々に変更することができるので、本実施例の発光装置２１には、所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与える操作部（指示部）３８が設けられている。操作部３８は制御部３７に接続され、合成光の特性を指定するための外部からの操作に対応した電気信号を制御部３７に伝達するようになっている。
【０１４７】
このような操作部３８の一例を図２２に示す。図２２は、操作部３８の概略の構成を示す図である。操作部３８には、外部から操作するための操作つまみとして、第１蛍光領域３１ａから放射される青色光の強度を調整するための青色光用つまみ３８ａ、第２蛍光領域３１ｂから放射される緑色光の強度を調整するための緑色光用つまみ３８ｂ、及び第３蛍光領域３１ｃから放射される赤色光の強度を調整するための赤色光用つまみ３８ｃが設けられている。更に操作部３８は、これら操作つまみの操作量を電気信号に変換して制御部３７に送出するための電気回路（図示省略）を内蔵した操作部本体３８ｄを備える。
【０１４８】
青色光用つまみ３８ａ、緑色光用つまみ３８ｂ及び赤色光用つまみ３８ｃは、いずれも時計回りに回すほど、対応する色の光の強度が増大するようになっており、操作者は、発光装置２１から所望の合成光が得られるように、青色光用つまみ３８ａ、緑色光用つまみ３８ｂ及び赤色光用つまみ３８ｃをそれぞれ操作する。操作部本体３８ｄは、青色光用つまみ３８ａ、緑色光用つまみ３８ｂ及び赤色光用つまみ３８ｃのそれぞれの位置を、合成光の特性に関する指示として検出し、これら操作つまみのそれぞれの位置に対応する電気信号を制御部３７に送出する。制御部３７では、操作部本体３８ｄからの電気信号に基づき、青色光用つまみ３８ａ、緑色光用つまみ３８ｂ及び赤色光用つまみ３８ｃの各位置に応じた強度の青色光、緑色光及び赤色光が放射されるようにトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒのオン期間を制御する。この結果、青色光用つまみ３８ａ、緑色光用つまみ３８ｂ及び赤色光用つまみ３８ｃの各操作位置に対応した特性の合成光が発光装置２１から放射される。
【０１４９】
図２２に示す操作部３８の場合、青色光、緑色光及び赤色光の強度及び比率と、それによって得られる合成光との関係に関し、ある程度の知識が操作者に求められる。そこで、このような関係を予め操作部に記憶しておき、操作者の負担を減らして、簡単に操作することが可能な操作部を設けるようにしてもよい。そのような操作部３８’の一例を図２３に示す。図２３の例では、発光装置から得られる合成光を白色光に特化し、その明暗と色温度とを調整できるようになっている。図２２の操作部３８に比べて合成光に対する調整の自由度が減るものの、直感的に合成光を調整することが可能となっている。
【０１５０】
図２３に示すように、操作部３８’には、発光装置から放射する白色光の色温度を調整するための色温度つまみ３８ａ’と、白色光の明度を調整するための明度つまみ３８ｂ’との２つの操作つまみが設けられている。色温度つまみ３８ａ’は、青色光、緑色光及び赤色光の比率を変化させて、合成光として得られる白色光の色温度を調整するためのものであり、明度つまみ３８ｂ’は、青色光、緑色光及び赤色光の強度を変化させて、合成光として得られる白色光の明度を調整するためのものである。操作部本体３８ｄ’には、これら操作つまみの操作量を電気信号に変換して制御部３７に送出するための電気回路（図示省略）が内蔵されている。
【０１５１】
操作者は、発光装置２１から所望の白色光が得られるように、色温度つまみ３８ａ’及び明度つまみ３８ｂ’を操作する。操作部本体３８ｄ’は、これら操作つまみの位置を、合成光の特性に関する指示として検出し、これら操作つまみのそれぞれの位置に対応する電気信号を制御部３７に送出する。制御部３７では、操作部本体３８ｄからの電気信号に基づき、色温度つまみ３８ａ’の位置に応じた比率、及び明度つまみ３８ｂ’の位置に応じた強度で青色光、緑色光及び赤色光が放射されるようにトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒのオン期間を制御する。この結果、色温度つまみ３８ａ’及び明度つまみ３８ｂ’の各操作位置に対応した色温度及び明度の白色光が発光装置２１から放射される。
【０１５２】
以上のように、本実施例の発光装置２１は、第１〜第３ＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃを配線基板２６上に実装したＬＥＤ部と、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃのそれぞれに対応して第１蛍光領域３１ａ、第２蛍光領域３１ｂ及び第３蛍光領域３１ｃに分割された蛍光部材３１を備える蛍光部とにより発光光源を構成するようにしたので、前述の第１及び第２実施例と同様に、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【０１５３】
本実施例の場合も、図２０に示すように、配線基板２６において配線パターンに交差箇所が存在しないので、基板本体の片面のみに配線パターンを設けることが可能であり、より一層のコスト低減が可能となる。
【０１５４】
また、配線基板２６のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した蛍光部材３１により、ＬＥＤチップ２７ａ、２７ｂ及び２７ｃが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット３５により第１〜第３ＬＥＤ群のそれぞれに独立して駆動電流を供給するので、各駆動電流を独立して調整することにより、発光装置２１の良好な調光を実現することが可能となる。
【０１５５】
更に、本実施例でも、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【０１５６】
なお、本実施例では、制御部３７のベース信号によってトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒをそれぞれオン・オフ作動させるようにしたが、これに代えてベース信号によりこれらトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒに流れる電流も併せて制御するようにしてもよい。この場合には電流調整用の抵抗Ｒｂ、Ｒｇ及びＲｒが不要となる。また、これら抵抗Ｒｂ、Ｒｇ及びＲｒに代えて定電流回路を挿入し、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒをそれぞれオン・オフ作動させるようにしてもよい。
【０１５７】
また、蛍光部材３１について、本実施例では、図２１において左から青色蛍光体を分散保持する第１蛍光領域３１ａ、緑色蛍光体を分散保持する第２蛍光領域３１ｂ、赤色蛍光体を分散保持する第３蛍光領域３１ｃの順で配置したが、この配置は一例であり、必要に応じて種々並び換えることが可能である。
【０１５８】
＜第４実施例＞
第３実施例では、青色蛍光体を分散保持する領域、緑色蛍光体を分散保持する領域、及び赤色蛍光体を分散保持する領域をそれぞれ１列に並べるような配置で蛍光部材を形成するようにしたが、これら３種類の領域を分散して配置することにより、それぞれの領域から放射される青色光、緑色光及び赤色光の良好な合成を優先することも考えられる。そこで以下では、このように３種類の領域を分散配置した場合の一例を第４実施例として、詳細に説明する。
【０１５９】
本実施例の発光装置も、これまで説明した各実施例と同様に、ＬＥＤ部と蛍光部とを組み合わせて構成した発光光源を有する。そして、ＬＥＤ部及び蛍光部の個々の構成については、後述するようにこれまでに説明した実施例と相違しているものの、これらＬＥＤ部及び蛍光部の組み付けについては、第１実施例と同じく図１、図３及び図４に示すようにして行われ、ＬＥＤ部及び蛍光部が互いに近接して配置され、固定されるようになっている。
【０１６０】
（蛍光部）
図２４は、本実施例の発光装置における蛍光部の概略平面図である。図２４に示すように、本実施例の蛍光部は、第１実施例と同じくガラス製で板状の透光基板（板状部材）５０と、この透光基板５０の、ＬＥＤ部に対向する第１の面とは反対側となる第２の面５０ｂに設けられた蛍光部材（波長変換部材）５１とからなる。透光基板５０は、後述する配線基板４６の基板本体と同様に各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成され、厚さは０．１ｍｍとなっている。
【０１６１】
蛍光部材５１は、後述するように配線基板４６に配列され実装された複数のＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃに対応して複数の領域（波長変換領域）に分割されている。具体的には、縦横それぞれ等間隔で３個ずつの９個の領域に分割され、これら９個の領域は、第１蛍光群（第１波長変換群）、第２蛍光群（第２波長変換群）及び第３蛍光群（第３波長変換群）の３つの群に区分される。そして、３個の第１蛍光領域（第１波長変換領域）５１ａが第１蛍光群を、３個の第２蛍光領域（第２波長変換領域）５１ｂが第２蛍光群を、また３個の第３蛍光領域（第３波長変換領域）５１ｃが第３蛍光群を、それぞれ構成する。
【０１６２】
本実施例においても第３実施例と同様に、第１蛍光領域５１ａでは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、第２蛍光領域５１ｂでは近紫外光を波長変換して緑色光を放射する緑色蛍光体を用い、第３蛍光領域５１ｃでは近紫外光を波長変換して赤色光を放射する赤色蛍光体を用いる。第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃは、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないよう、図２４に示すように分散して配置されている。なお、これら赤色蛍光体及び緑色蛍光体としては、前述した第１実施例で具体的に例示したような蛍光体を用いることができる。
【０１６３】
蛍光部材５１は、第１〜第３実施例の場合と同じく、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、或いは塗布などにより透光基板５０の第２の面５０ｂに形成することができる。いずれの場合においても、第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃのいずれか１つを形成する際には、残りの領域をマスキングするなどして、各領域に重複が生じないようにするのが、カスケード励起に起因した発光効率の低下を防止する上で好ましい。また、異なる蛍光群の境界部分に遮光部を形成すれば、より一層確実にカスケード励起を防止することが可能となる。
【０１６４】
図２４に示すように、蛍光部材５１において、第１蛍光群の第１蛍光領域５１ａはＬＥＤチップ４７ａに対応して配置され、第２蛍光領域５１ｂはＬＥＤチップ４７ｂに対応して配置され、第３蛍光領域５１ｃはＬＥＤチップ４７ｃに対応して配置されている。従って、本実施例の場合、ＬＥＤチップ４７ａ、ＬＥＤチップ４７ｂ及びＬＥＤチップ４７ｃが、それぞれ３個ずつ用いられる。
【０１６５】
（ＬＥＤ部）
本実施例においてもＬＥＤ部は、各辺１０ｍｍの正方形の板状に形成されたアルミナ系セラミックからなる基板本体に、銅などの金属からなる配線パターンが形成された配線基板４６を備え、ＬＥＤチップ４７ａ、ＬＥＤチップ４７ｂ及びＬＥＤチップ４７ｃがＬＥＤ部の配線基板４６に実装されている。図２５は、本実施例におけるＬＥＤ部の回路構成を、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図であり、配線基板４６の配線パターンに対応して示された回路によって、配線基板４６が模式的に示されている。即ち、配線基板４６には、図２５に示すようなＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの回路を構成する配線パターンが形成されている。従って、本実施例の場合には、交差する配線パターンが必要となるため、配線基板４６の裏表両方の面を用いて必要な配線パターンを形成し、図示しないスルーホールを用いて表側の配線パターンと裏側の配線パターンとを接続している。
【０１６６】
上述したように、本実施例では、３個ずつ形成された第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに対応して、ＬＥＤチップ４７ａ、ＬＥＤチップ４７ｂ及びＬＥＤチップ４７ｃを３個ずつ用いる。これらのＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃは、第１ＬＥＤ群、第２ＬＥＤ群及び第３ＬＥＤ群の３つの群に区分され、ＬＥＤチップ４７ａが第１ＬＥＤ群を、ＬＥＤチップ４７ｂが第２ＬＥＤ群を、そしてＬＥＤチップ４７ｃが第３ＬＥＤ群を、それぞれ構成する。また、上述したように、第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃにそれぞれ対応してＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃが配置され、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように各蛍光領域が配置されるので、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃについても、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように分散して配置されている。
【０１６７】
図２５に示すように、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃは、それぞれが属するＬＥＤ群毎に、極性を同じくして直列に接続されている。なお、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの配線基板４６への実装は、第１実施例と同様の方法で行われ、各ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの発光面は、配線基板４６のＬＥＤチップ実装面が向く方向と同じ方向を向いている。
【０１６８】
本実施例においても第１及び第３実施例と同じく、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃとして、いずれも４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップを用いている。なお、第１実施例で述べたように、これらＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更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。
【０１６９】
図２５に示すように、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ａ）の最もアノード側端部、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ｂ）の最もアノード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ｃ）の最もアノード側端部は、それぞれ共通の外部接続端子４８に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ａ）の最もカソード側端部は外部接続端子４９ａに、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ｂ）の最もカソード側端部は外部接続端子４９ｂに、また第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ４７ｃ）の最もカソード側端部は外部接続端子４９ｃに、それぞれ接続されている。
【０１７０】
（発光光源の構造）
透光基板５０の第２の面５０ｂに蛍光部材５１が形成された蛍光部を、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃが配線基板４６に実装されたＬＥＤ部に、第１〜第３実施例と同様にして近接配置し固定することにより、本実施例の発光装置の発光光源が構成される。このとき、蛍光部材５１の第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃは、前述したように、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃにそれぞれ対応して配置されるようになっている。具体的には、図２４に示すように、各第１蛍光領域５１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ４７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域５１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ４７ｂが１個ずつ配置され、各第３蛍光領域５１ｃの中央部分には第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ４７ｃが１個ずつ配置される。
【０１７１】
従って、ＬＥＤチップ４７ａが近紫外光を発すると、第１蛍光領域５１ａにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が青色光に波長変換され、第１蛍光領域５１ａから青色光が放射される。また、ＬＥＤチップ４７ｂが近紫外光を発すると、第２蛍光領域５１ｂにおいて分散保持されている緑色蛍光体により、近紫外光が緑色光に波長変換され、第２蛍光領域５１ｂから緑色光が放射される。更に、ＬＥＤチップ４７ｃが近紫外光を発すると、第３蛍光領域５１ｃにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が赤色光に波長変換され、第３蛍光領域５１ｃから赤色光が放射される。
【０１７２】
本実施例においても、蛍光部とＬＥＤ部との位置関係は第１実施例と同様であり、第１実施例と同様の理由により、図４に示すように、透光基板５０と各ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃとの間に距離Ｌ１の空隙を設けている。なお、本実施例においても、空隙をなくして透光基板５０をＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃに密着させるようにしてもよい。
【０１７３】
（発光装置の電気回路構成）
本実施例においては、配線基板４６の回路構成のみが前述の第３実施例と相違しており、配線基板４６の回路構成は、上述したように図２５に示すとおりである。また、各ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃに駆動電流を供給するために配線基板４６に接続して用いる駆動ユニットは、第３実施例で用いる駆動ユニット３５と全く同一であるので、ここでは図示を省略し、図２０に示す第３実施例の駆動ユニット３５に基づき説明を行うものとする。
【０１７４】
本実施例においても、第１〜第３ＬＥＤ群の共通端子である外部接続端子４８が、図２０に示す駆動ユニット３５の駆動電源３６の正極に接続される。また、第１ＬＥＤ群用の外部接続端子４９ａは電流調整用の抵抗Ｒｂを介してトランジスタＱｂのコレクタに接続され、第２ＬＥＤ群用の外部接続端子４９ｂは電流調整用の抵抗Ｒｇを介してトランジスタＱｇのコレクタに接続され、第３ＬＥＤ群用の外部接続端子４９ｃは電流調整用の抵抗Ｒｒを介してトランジスタＱｒのコレクタに接続されている。
【０１７５】
本実施例における駆動ユニット３５の作動も、前述の第３実施例の場合と同様である。即ち、制御部３７からのベース信号により、３つのトランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒのオン・オフ状態の切り換えが制御される。そして、トランジスタＱｂがオン状態になると、直列に接続された３つのＬＥＤチップ４７ａに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ４７ａが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第１蛍光領域５１ａから青色光が放射される。また、トランジスタＱｇがオン状態になると、直列に接続された３つのＬＥＤチップ４７ｂに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ４７ｂが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第２蛍光領域５１ｂから緑色光が放射される。また、トランジスタＱｒがオン状態になると、直列に接続された３つのＬＥＤチップ４７ｃに順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ４７ｃが近紫外光を発する。こうした発せられた近紫外光により、第３蛍光領域５１ｃから緑色光が放射される。
【０１７６】
このように、本実施例においても、ＬＥＤチップ４７ａの駆動電流、ＬＥＤチップ４７ｂの駆動電流、及びＬＥＤチップ４７ｃの駆動電流を、それぞれ独立して制御することが可能である。従って、本実施例では、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒを所定の周期（例えば２０ｍｓ）でオン・オフさせ、それぞれのオン期間を制御することにより、青色光、緑色光及び赤色光の強度を独立して制御する。蛍光部材５１からは、これら青色光、緑色光及び赤色光の合成光が放射されるので、トランジスタＱｂ、Ｑｇ及びＱｒのオン期間を制御して、青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができるようになっている。
【０１７７】
また、本実施例においても、駆動ユニット３５には所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与える操作部（指示部）３８が設けられており、第３実施例の場合と同様にして、所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与えることができる。操作部３８の詳細については、第３実施例において説明したとおりであり、ここでは説明を省略する。
【０１７８】
以上のように、本実施例の発光装置は、第１〜第３ＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃを配線基板４６上に実装したＬＥＤ部と、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃのそれぞれに対応して第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに分割された蛍光部材５１を備える蛍光部とにより発光光源を構成するようにしたので、前述の第１〜第３実施例と同様に、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【０１７９】
また、配線基板４６のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した蛍光部材５１により、ＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット３５により第１〜第３ＬＥＤ群のそれぞれに独立して駆動電流を供給するので、各駆動電流を独立して調整することにより、発光装置の良好な調光を実現することが可能となる。
【０１８０】
更に、本実施例でも、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【０１８１】
なお、蛍光部材５１について、本実施例では第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃの分散配置の一例として、図２４に示すような配置を用いたが、これら領域の配置は様々に変更可能であり、各領域の配置の変更に対応してＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃの配置も変更することが可能である。
【０１８２】
また、図２４に示すような蛍光部材５１を用いる場合、これに対応して形成する配線基板上のＬＥＤチップの回路は、第４実施例のものに限られるものではなく、様々な回路構成を適用することが可能である。そこで、以下では、図２４に示すような蛍光部材５１に対応して設けることが可能な配線基板上のＬＥＤチップの回路について、いくつかの実施例を示して説明する。
【０１８３】
＜第５実施例＞
本実施例の発光装置６１も、これまで説明した各実施例と同様に、ＬＥＤ部と蛍光部とを組み合わせて構成した発光光源を有する。本実施例における蛍光部の構成は、上述のように第４実施例と全く同一であるので、蛍光部については図２４を用いて説明するものとし、ここでは蛍光部の詳細な説明を省略する。このような蛍光部に対応して設けられるＬＥＤ部も、複数のＬＥＤチップが実装される配線基板６６の回路構成が上述のように相違すると共に、これに対応して設けられる外部接続端子が相違するのみであって、その他の構成については第４実施例と同様である。また、これらＬＥＤ部及び蛍光部の組み付けについては、第１実施例と同じく図１、図３及び図４に示すようにして行われ、ＬＥＤ部及び蛍光部が互いに近接して配置され固定されるようになっている。
【０１８４】
（ＬＥＤ部）
本実施例のＬＥＤ部は、ＬＥＤチップの接続状態のみが第４実施例と相違しており、このような相違に対応して、配線基板６６における配線パターンが第４実施例と相違しているが、その他の点では第４実施例と同様に構成される。図２６は、本実施例における発光装置６１の回路構成を、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図であり、配線基板６６の配線パターンに対応して示された回路によって、配線基板６６が模式的に示されている。即ち配線基板６６には、図２６に示すようなＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの回路を構成する配線パターンが形成されている。従って、本実施例の場合にも交差する配線パターンが必要となるため、配線基板６６の裏表両方の面を用いて必要な配線パターンを形成し、図示しないスルーホールを用いて表側の配線パターンと裏側の配線パターンとを接続している。但し、第４実施例の場合には配線パターンの交差が４箇所であったのに対し、本実施例では交差が２箇所のみとなっており、スルーホールの数を低減した回路構成を採用している。
【０１８５】
上述したように、本実施例のＬＥＤ部では、ＬＥＤチップの接続状態のみが第４実施例と相違しており、第４実施例と同様に、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに対応して、ＬＥＤチップ６７ａ、ＬＥＤチップ６７ｂ及びＬＥＤチップ６７ｃを３個ずつ用いる。これらＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃは、第４実施例におけるＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃと全く同じものである。即ち、ＬＥＤチップが６７ａＬＥＤチップ４７ａに、ＬＥＤチップ６７ｂがＬＥＤチップ４７ｂに、そしてＬＥＤチップ６７ｃがＬＥＤチップ４７ｃにそれぞれ対応している。そして、第４実施例の場合と同様に、ＬＥＤチップ６７ａが第１ＬＥＤ群、ＬＥＤチップ６７ｂが第２ＬＥＤ群、またＬＥＤチップ６７ｃが第３ＬＥＤ群をそれぞれ構成する。
【０１８６】
また、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃにそれぞれ対応してＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃが配置され、同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように各蛍光領域が配置されるので、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃについても、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように分散して配置されている。
【０１８７】
本実施例では、図２６に示すように、第１ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ６７ａが極性を同じくして直列に接続されている。一方、第２ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ６７ｂと、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ６７ｃとは、図２６に示すように、１個ずつのＬＥＤチップ６７ｂとＬＥＤチップ６７ｃとが対をなし、互いに極性を逆にした状態で並列に接続されると共に、各対が直列に接続されている。この結果、第２ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ６７ｂが極性を同じくして直列に接続されると共に、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ６７ｃが極性を同じくして直列に接続されていることになる。なお、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの配線基板６６への実装は第１実施例の場合と同様にして行われ、各ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの発光面は配線基板６６のＬＥＤチップ実装面が向く方向と同じ方向に向いている。
【０１８８】
図２６に示すように、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ａ）の最もアノード側端部、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｂ）の最もカソード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｃ）の最もアノード側端部は、それぞれ共通の外部接続端子６８に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ａ）の最もカソード側端部は外部接続端子６９ａに接続され、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｂ）の最もアノード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｃ）の最もカソード側端部は、いずれも外部接続端子６９ｂに接続されている。
【０１８９】
このように、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｂ）及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ６７ｃ）は、外部接続端子６８及び６９ｂを共用するようにしているので、前述した第４実施例に比べ、外部接続端子の数が少なくなる。従って、配線基板６６におけるスルーホールの数の低減と併せ、第４実施例に比べて製造コストを低減することができる。
【０１９０】
（発光光源の構造）
第４実施例の蛍光部と同様に構成された蛍光部を、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃが配線基板４６に実装されたＬＥＤ部に、第１〜第４実施例と同様にして近接配置して固定することにより、本実施例の発光装置６１の発光光源が構成される。このとき、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃは、上述したように、第４実施例のＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃにそれぞれ対応しているので、第４実施例の場合と同様に、各第１蛍光領域５１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ６７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域５１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ６７ｂが１個ずつ配置され、各第３蛍光領域５１ｃの中央部分には第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ６７ｃが１個ずつ配置される。
【０１９１】
従って、ＬＥＤチップ６７ａが近紫外光を発すると、第１蛍光領域５１ａにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が青色光に波長変換され、第１蛍光領域５１ａから青色光が放射される。また、ＬＥＤチップ６７ｂが近紫外光を発すると、第２蛍光領域５１ｂにおいて分散保持されている緑色蛍光体により、近紫外光が緑色光に波長変換され、第２蛍光領域５１ｂから緑色光が放射される。更に、ＬＥＤチップ６７ｃが近紫外光を発すると、第３蛍光領域５１ｃにおいて分散保持されている青色蛍光体により、近紫外光が赤色光に波長変換され、第３蛍光領域５１ｃから赤色光が放射される。
【０１９２】
本実施例においても、蛍光部とＬＥＤ部との位置関係は第１実施例と同様であり、第１実施例と同様の理由により、図４に示すように、透光基板５０と各ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃとの間に距離Ｌ１の空隙を設けている。なお、本実施例においても、空隙をなくして透光基板５０をＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃに密着させるようにしてもよい。
【０１９３】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例ではＬＥＤ部における各ＬＥＤチップの回路構成が第４実施例と相違しているため、配線基板６６に接続して使用する駆動ユニット（駆動手段）７５の回路構成も第４実施例で用いた駆動ユニット３５とは相違している。駆動ユニット７５の回路構成は図２６に示すとおりであり、前述した図５に示す第１実施例の駆動ユニット１５と同様のフルブリッジタイプの駆動回路を部分的に変形したものとなっている。
【０１９４】
即ち、本実施例の駆動ユニット７５は、第１実施例の駆動ユニット１５と同様に４つのトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３及びＱ１４で構成されるフルブリッジタイプの駆動回路に、更なるトランジスタＱ１５の回路を付加したものとなっている。そして、フルブリッジタイプの駆動回路における一方の出力であるトランジスタＱ１１のエミッタとトランジスタＱ１３のコレクタとの接続部が、電流調整用の抵抗Ｒｓを介して共通の外部接続端子６８に接続され、フルブリッジタイプの駆動回路におけるもう一方の出力であるトランジスタＱ１２のエミッタとトランジスタＱ１４のコレクタとの接続部が外部接続端子６９ｂに接続されている。また、トランジスタＱ１５のコレクタは外部接続端子６９ａに接続され、トランジスタＱ１５のエミッタは駆動電源７６の負極に接続されている。なお、第１実施例の場合と同様に、抵抗Ｒｓは各ＬＥＤチップに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えばＬＥＤチップ１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。
【０１９５】
５つのトランジスタＱ１１〜Ｑ１５は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための制御部７７に接続されている。本実施例の制御部７７は、第１実施例の場合と同様に、トランジスタＱ１２及びＱ１３を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ１１及びＱ１４をオン状態とする一方、トランジスタＱ１１及びＱ１４を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ１２及びＱ１３をオン状態とするだけではなく、トランジスタＱ１２〜Ｑ１４をいずれもオフ状態としている間にトランジスタＱ１１及びＱ１５をオン状態とするようにそれぞれのトランジスタＱ１１〜Ｑ１５に対してベース信号を出力する。なお、制御部７７は、トランジスタＱ１１及びＱ１４を共にオン状態とする場合、及びトランジスタＱ１２及びＱ１３を共にオン状態とする場合には、トランジスタＱ１５をオフ状態とするようにトランジスタＱ１５にベース信号を出力する。
【０１９６】
そして、トランジスタＱ１１及びＱ１４が共にオン状態になったときには、駆動電源７６の正極が、トランジスタＱ１１及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子６８に接続されると共に、駆動電源７６の負極が、トランジスタＱ１４を介して外部接続端子６９ｂに接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ６７ｃにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ６７ｃのみが近紫外光を発する。前述したように、この近紫外光は、ＬＥＤチップ６７ｃに対応する位置に配置された第３蛍光領域５１ｃに分散保持されている赤色蛍光体によって波長変換され、赤色光が第３蛍光領域５１ｃから放射される。
【０１９７】
また、トランジスタＱ１２及びＱ１３が共にオン状態になったときには、駆動電源７６の正極が、トランジスタＱ１２を介して外部接続端子６９ｂに接続されると共に、駆動電源７６の負極が、トランジスタＱ１３及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子６８に接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ６７ｂにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ６７ｂのみが近紫外光を発する。前述したように、この近紫外光は、ＬＥＤチップ６７ｂに対応する位置に配置された第２蛍光領域５１ｂに分散保持されている緑色蛍光体によって波長変換され、緑色光が第２蛍光領域５１ｂから放射される。
【０１９８】
また、トランジスタＱ１１及びＱ１５が共にオン状態になったときには、駆動電源７６の正極が、トランジスタＱ１１及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子６８に接続されると共に、駆動電源７６の負極が、トランジスタＱ１５を介して外部接続端子６９ａに接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ６７ａにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ６７ａのみが近紫外光を発する。前述したように、この近紫外光は、ＬＥＤチップ６７ａに対応する位置に配置された第１蛍光領域５１ａに分散保持されている青色蛍光体によって波長変換され、青色光が第１蛍光領域５１ａから放射される。
【０１９９】
このように、本実施例においても、ＬＥＤチップ６７ａ、ＬＥＤチップ６７ｂ及びＬＥＤチップ６７ｃの駆動電流を、それぞれ独立して制御することが可能である。そして、トランジスタＱ１１〜Ｑ１５の個々のオン状態及びオフ状態を上述のように様々に組み合わせて切り換え、トランジスタＱ１１〜Ｑ１５のオン期間を制御することにより、青色光、緑色光及び赤色光の強度を独立して調整することができる。そして、これら青色光、緑色光及び赤色光の合成光が蛍光部材５１から放射されるので、青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。
【０２００】
図２７は、上述したようなトランジスタＱ１１〜Ｑ１５の作動状態、及びＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。図２７に示すように、トランジスタＱ１１及びＱ１４が共にオン状態となるとＬＥＤチップ６７ｃに駆動電流Ｉｃが流れ、ＬＥＤチップ６７ｃが近紫外光を発する。また、トランジスタＱ１２及びＱ１３が共にオン状態となるとＬＥＤチップ６７ｂに駆動電流Ｉｂが流れ、ＬＥＤチップ６７ｂが近紫外光を発する。そして、トランジスタＱ１１及びＱ１５が共にオン状態となるとＬＥＤチップ６７ａに駆動電流Ｉａが流れ、ＬＥＤチップ６７ａが近紫外光を発する。
【０２０１】
このような各トランジスタＱ１１〜Ｑ１５のオン状態の切り換えは周期ｔ１０（例えば２０ｍｓ）で行われる。従って、１回の周期ｔ１０において、駆動電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃが異なるタイミングで１回ずつ流れることになる。そして、図２７に示す例では、１回の周期ｔ１０において駆動電流Ｉｃが流れる期間ｔ１１、駆動電流Ｉｂが流れる期間ｔ１２、及び駆動電流Ｉａが流れる期間ｔ１３は、ｔ１１＞ｔ１２＞ｔ１３の関係になっている（例えば、ｔ１１＝８ｍｓ、ｔ１２＝７ｍｓ、ｔ１３＝５ｍｓ）。
【０２０２】
ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃのそれぞれに駆動電流を流す期間は、各トランジスタＱ１１〜Ｑ１５のオン期間を変更することにより変えることができるので、蛍光部材５１から放射される青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。そこで、本実施例においても、駆動ユニット７５には所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与える操作部（指示部）７８が設けられており、第３実施例や第４実施例の場合と同様にして、所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与えることができるようになっている。操作部７８の詳細については、第３実施例において説明したとおりであり、ここでは説明を省略する。
【０２０３】
以上のように、本実施例の発光装置６１は、第１〜第３ＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃを配線基板６６上に実装したＬＥＤ部と、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃのそれぞれに対応して第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに分割された蛍光部材５１を備える蛍光部とにより発光光源を構成するようにしたので、前述の第１〜第４実施例と同様に、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【０２０４】
また、配線基板６６のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した蛍光部材５１により、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット７５により第１〜第３ＬＥＤ群のそれぞれに独立して駆動電流を供給するので、各駆動電流を独立して調整することにより、発光装置６１の良好な調光を実現することが可能となる。
【０２０５】
更に、本実施例でも、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【０２０６】
＜第６実施例＞
図２４に示すような蛍光部材５１を用いる場合に、これに対応してＬＥＤ部に設けるＬＥＤチップの回路の別例を、第６実施例として以下に説明する。本実施例では、ＬＥＤ部の配線基板８６に形成するＬＥＤチップの回路構成のみが相違しており、その他の構成は上述した第５実施例と全く同様である。そこで、以下ではＬＥＤ部について詳細に説明するものとし、その他の部分についての詳細な説明は省略する。なお、本実施例における蛍光部の構成は、上述のように第４実施例と全く同一であるので、蛍光部については図２４を用いて説明する。また、本実施例で用いる駆動ユニットは、図２６に示す第５実施例で用いる駆動ユニット７５と全く同一であり、駆動ユニットについては図２６を用いて説明する。
【０２０７】
（ＬＥＤ部）
本実施例においても、上述した第４及び第５実施例と同様に、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに対応し、ＬＥＤチップ８７ａ、ＬＥＤチップ８７ｂ及びＬＥＤチップ８７ｃを３個ずつ用いる。これらＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃは、第４実施例におけるＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃと全く同じものである。即ち、ＬＥＤチップ８７ａがＬＥＤチップ４７ａに、ＬＥＤチップ８７ｂがＬＥＤチップ４７ｂに、そしてＬＥＤチップ８７ｃがＬＥＤチップ４７ｃにそれぞれ対応している。そして、第４及び第５実施例の場合と同様に、ＬＥＤチップ８７ａが第１ＬＥＤ群を、ＬＥＤチップ８７ｂが第２ＬＥＤ群を、またＬＥＤチップ８７ｃが第３ＬＥＤ群を、それぞれ構成する。
【０２０８】
図２８は、本実施例におけるＬＥＤ部の回路構成を、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図であり、配線基板８６の配線パターンに対応して示された回路により、配線基板８６が模式的に示されている。即ち配線基板８６には、図２８に示すようなＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの回路を構成する配線パターンが形成されている。従って、本実施例の場合には、配線８５ａの部分を除き、交差する配線パターンが存在せず、配線基板８６の一方の面のみでを必要な配線パターンを形成することができる。
【０２０９】
配線８５ａについては、後述する外部接続端子８９ｂを、これまでに述べた各実施例における外部接続端子と同様に配線基板８６の縁部に設けた場合には、ジャンパ線などを用いて形成する必要がある。しかし、配線基板の縁部より内側に外部接続端子８９ｂを移動することにより、配線８５ａについても他の配線パターンと同じ面に形成した配線パターンで実現することが可能となる。
【０２１０】
このように、外部接続端子８９ｂを移動した場合の一例を図２９に示す。図２９は、外部接続端子８９ｂの周辺を示す部分拡大図である。図２９に示すように、外部接続端子８９ｂはピン状に形成された金属製の端子であり、配線基板８６の基板本体８４に形成された嵌合孔（図示省略）に嵌挿されている。図２８に示すように外部接続端子８９ｂは配線パターン８５ｂに接続されており、図２９に示す配線基板８６の配線パターン８５ｂに対し、外部接続端子８９ｂがハンダ付け、かしめ、溶着、溶接、或いは圧着などにより接続され固定されている。なお、外部接続端子８９ｂの配線基板８６への装着は、これに限定されるものではなく、配線基板８６の縁部より内側において、外部接続端子８９ｂが配線パターン８５ｂに電気的に接続されれば、どのような方法を用いてもよい。
【０２１１】
図２８に示す配線８５ａ、即ち図２９に示す配線パターン８５ａは、このように配置された外部接続端子８９ｂを迂回するように形成される。これにより、ジャンパ線を不要とすると共に、配線基板８６の一方の面だけで全ての配線パターンを形成することが可能となる。なお、他の２つの外部接続端子８８及び８９ａについても、外部接続端子８９ｂと同様に配線基板８６の縁部より内側に設けるようにしてもよい。
【０２１２】
本実施例においても、第４及び第５実施例の場合と同じく、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃにそれぞれ対応してＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃが配置されている。同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように各蛍光領域が配置されているので、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃについても、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように分散して配置される。
【０２１３】
本実施例では、図２８に示すように、２個のＬＥＤチップ８７ａの実装上の向きが第５実施例におけるＬＥＤチップ６７ａの向きと相違するものの、各ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの電気的な接続状態は、第５実施例における各ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃの場合と全く同じである。即ち、第１ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ８７ａは、極性を同じくして直列に接続されている。一方、第２ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ８７ｂと、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ８７ｃとは、図２８に示すように、１個ずつのＬＥＤチップ８７ｂとＬＥＤチップ８７ｃとが対をなし、互いに極性を逆にした状態で並列に接続されると共に、各対が直列に接続される。この結果、第２ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ８７ｂが極性を同じくして直列に接続されると共に、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ８７ｃが極性を同じくして直列に接続されていることになる。なお、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの配線基板８６への実装は第１実施例の場合と同様にして行われ、各ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの発光面は配線基板８６のＬＥＤチップ実装面が向く方向と同じ方向に向いている。
【０２１４】
図２８に示すように、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ａ）の最もアノード側端部、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｂ）の最もカソード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｃ）の最もアノード側端部は、それぞれ共通の外部接続端子８８に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ａ）の最もカソード側端部は外部接続端子８９ａに接続され、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｂ）の最もアノード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｃ）の最もカソード側端部は、いずれも外部接続端子８９ｂに接続されている。
【０２１５】
このように、本実施例においても第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｂ）及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ８７ｃ）は、外部接続端子８８及び８９ｂをそれぞれ共用するようにしているので、前述した第４実施例に比べて外部接続端子の数が少なくなる。また、上述したように、外部接続端子８９ｂを配線基板８６の縁部より内側に移動することにより、交差する配線パターンがなくなり、配線基板８６の一方のみの面で配線パターンを形成することができる。従って、第４及び第５実施例に比べて製造コストを低減することが可能となる。
【０２１６】
（発光光源の構造）
前述したように、本実施例はＬＥＤ部における回路構成のみが第５実施例と相違しているので、蛍光部とＬＥＤ部とを第１〜第５実施例と同様にして近接配置して固定することにより、本実施例の発光装置の発光光源が構成される。このとき、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃは、第４実施例のＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃにそれぞれ対応しているので、第４実施例の場合と同様に、各第１蛍光領域５１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ８７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域５１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ８７ｂが１個ずつ配置され、各第３蛍光領域５１ｃの中央部分には第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ８７ｃが１個ずつ配置される。
【０２１７】
従って、第４及び第５実施例と同様にして、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃから発せられる近紫外光が、第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃによって波長変換され、それぞれの蛍光領域から発せられる青色光、緑色光及び赤色光を合成した光が蛍光部材５１から放射される。
【０２１８】
なお、本実施例においても、蛍光部とＬＥＤ部との位置関係は第１実施例と同様であって、第１実施例と同様の理由により、図４に示すように、透光基板５０と各ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃとの間に距離Ｌ１の空隙を設けている。なお、本実施例においても、空隙をなくして透光基板５０をＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃに密着させるようにしてもよい。
【０２１９】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例ではＬＥＤ部における各ＬＥＤチップの回路構成が第５実施例と相違しているだけなので、第５実施例で用いた駆動ユニット７５を配線基板８６に接続して使用する。本実施例における駆動ユニット７５の動作内容も第５実施例の場合と同一であり、同様にＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの各駆動電流を独立して制御するので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０２２０】
このように、本実施例においても、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃの駆動電流を、それぞれ独立して制御することが可能であり、第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃから放射される青色光、緑色光及び赤色光の強度を独立して調整することができる。そして、これら青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。
【０２２１】
以上のように、本実施例の発光装置も、第１〜第３ＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃを配線基板８６上に実装したＬＥＤ部と、ＬＥＤチップ８７ａ、８７ｂ及び８７ｃのそれぞれに対応して第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに分割された蛍光部材５１を備える蛍光部とにより発光光源を構成するようにしたので、前述の第１〜第５実施例と同様に、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【０２２２】
また、配線基板６６のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した蛍光部材５１により、ＬＥＤチップ６７ａ、６７ｂ及び６７ｃが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット７５により第１〜第３ＬＥＤ群のそれぞれに独立して駆動電流を供給するので、各駆動電流を独立して調整することにより、発光装置６１の良好な調光を実現することが可能となる。
【０２２３】
更に、本実施例でも、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【０２２４】
本実施例の説明は以上の通りであるが、前述したように、本発明の要旨を変更しない範囲において、第５実施例の場合と同様に本実施例を種々変更することが可能である。
【０２２５】
＜第７実施例＞
図２４に示すような蛍光部材５１を用いる場合に、これに対応してＬＥＤ部に設けるＬＥＤチップの回路のもう１つの例を、第７実施例として以下に説明する。本実施例では、ＬＥＤ部の配線基板１０６に形成されるＬＥＤチップの回路構成が相違すると共に、これに対応して駆動ユニット（駆動手段）１１５の回路構成が相違しているが、その他の構成は上述した第４〜第６実施例と全く同様である。そこで、以下ではＬＥＤ部及び電気回路構成について詳細に説明するものとし、その他の部分についての詳細な説明は省略する。なお、本実施例における蛍光部の構成は、上述のように第４実施例と全く同一であるので、蛍光部については図２４を用いて説明する。
【０２２６】
（ＬＥＤ部）
本実施例においても、上述した第４〜第６実施例と同様に、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに対応し、ＬＥＤチップ１０７ａ、ＬＥＤチップ１０７ｂ及びＬＥＤチップ１０７ｃを３個ずつ用いる。これらＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃは、第４実施例におけるＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃと全く同じものである。即ち、ＬＥＤチップ１０７ａがＬＥＤチップ４７ａに、ＬＥＤチップ１０７ｂがＬＥＤチップ４７ｂに、そしてＬＥＤチップ１０７ｃがＬＥＤチップ４７ｃにそれぞれ対応している。そして、第４〜第６実施例の場合と同様に、ＬＥＤチップ１０７ａが第１ＬＥＤ群、ＬＥＤチップ１０７ｂが第２ＬＥＤ群、またＬＥＤチップ１０７ｃが第３ＬＥＤ群をそれぞれ構成する。
【０２２７】
図３０は、本実施例における発光装置１０１の回路構成を、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの実装上の実際の配置に対応させて模式的に示す電気回路図であり、配線基板１０６の配線パターンに対応して示された回路によって、配線基板１０６が模式的に示されている。即ち、配線基板１０６には、図３０に示すようなＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの回路を構成する配線パターンが形成されている。従って、本実施例の場合も、配線１０５ａの部分を除き、交差する配線パターンが存在せず、配線基板１０６の一方の面のみでを必要な配線パターンを形成することができる。
【０２２８】
配線１０５ａについては、ジャンパ線で実現することも可能であるが、前述した第６実施例の外部接続端子８９ｂと同様に、後述する外部接続端子１０９ｂを配線基板１０６の縁部より内側に移動することにより、外部接続端子１０８を迂回する配線パターンによって実現することができる。従って、本実施例においても、配線基板１０６の一方の面のみでを必要な配線パターンを形成することが可能である。
【０２２９】
本実施例においても、第４〜第６実施例の場合と同じく、図２４に示す第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃにそれぞれ対応してＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃが配置されている。同じ蛍光群の蛍光領域同士が隣り合うことのないように各蛍光領域が配置されているので、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃについても、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップ同士が隣り合うことのないように分散して配置される。
【０２３０】
本実施例では、図３０に示すように、第２ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ１０７ｂが極性を同じくして直列に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ１０７ａと、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ１０７ｃとは、図３０に示すように、１個ずつのＬＥＤチップ１０７ａとＬＥＤチップ１０７ｃとが対をなし、互いに極性を逆にした状態で並列に接続されると共に、各対が直列に接続されている。この結果、第１ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ１０７ａが極性を同じくして直列に接続されると共に、第３ＬＥＤ群に属する３個のＬＥＤチップ１０７ｃが極性を同じくして直列に接続されていることになる。なお、各ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの配線基板１０６への実装は第１実施例の場合と同様にして行われ、各ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの発光面は配線基板１０６のＬＥＤチップ実装面が向く方向と同じ方向に向いている。
【０２３１】
図３０に示すように、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ａ）の最もアノード側端部、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ｂ）の最もカソード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ｃ）の最もカソード側端部は、それぞれ共通の外部接続端子１０８に接続されている。一方、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ａ）の最もカソード側端部、及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ｃ）の最もアノード側端部は、いずれも外部接続端子１０９ｂに接続され、第２ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ｂ）の最もアノード側端部は外部接続端子１０９ａに接続されている。
【０２３２】
このように、本実施例の場合、第１ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ａ）及び第３ＬＥＤ群（ＬＥＤチップ１０７ｃ）は、外部接続端子１０８及び１０９ｂをそれぞれ共用するようにしているので、前述した第４実施例に比べて外部接続端子の数が少なくなる。また、上述したように、外部接続端子１０９ｂを配線基板１０６の縁部より内側に移動することにより、交差する配線パターンがなくなり、配線基板１０６の一方のみの面で配線パターンを形成することができる。従って、第４及び第５実施例に比べて製造コストを低減することが可能となる。
【０２３３】
（発光光源の構造）
前述したように、本実施例のＬＥＤ部は配線基板８６に形成される回路構成のみが第５実施例と相違しているので、蛍光部とＬＥＤ部とを第１〜第６実施例と同様にして近接配置して固定することにより、本実施例の発光装置の発光光源が構成される。このとき、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃは、第４実施例のＬＥＤチップ４７ａ、４７ｂ及び４７ｃにそれぞれ対応しているので、第４実施例の場合と同様に、各第１蛍光領域５１ａの中央部分に第１ＬＥＤ群のＬＥＤチップ１０７ａが１個ずつ配置され、各第２蛍光領域５１ｂの中央部分には第２ＬＥＤ群のＬＥＤチップ１０７ｂが１個ずつ配置され、各第３蛍光領域５１ｃの中央部分には第３ＬＥＤ群のＬＥＤチップ１０７ｃが１個ずつ配置される。
【０２３４】
従って、第４〜第６実施例と同様にして、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃから発せられる近紫外光が、第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃによって波長変換され、それぞれの蛍光領域から発せられる青色光、緑色光及び赤色光を合成した光が蛍光部材５１から放射される。
【０２３５】
なお、本実施例においても、蛍光部とＬＥＤ部との位置関係は第１実施例と同様であって、第１実施例と同様の理由により、図４に示すように、透光基板５０と各ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃとの間に距離Ｌ１の空隙を設けている。なお、本実施例においても、空隙をなくして透光基板５０をＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃに密着させるようにしてもよい。
【０２３６】
（発光装置の電気回路構成）
上述したように、本実施例ではＬＥＤ部における各ＬＥＤチップの回路構成が第５及び第６実施例と相違しているため、配線基板１０６に接続して使用する駆動ユニット１１５の回路構成も第５及び第６実施例で用いた駆動ユニット７５とは相違している。駆動ユニット１１５の回路構成は図３０に示すとおりであり、前述した図５に示す第１実施例の駆動ユニット１５と同様のフルブリッジタイプの駆動回路を部分的に変形したものとなっている。
【０２３７】
即ち、本実施例の駆動ユニット１１５は、第１実施例の駆動ユニット１５と同様に４つのトランジスタＱ２１、Ｑ２２、Ｑ２３及びＱ２４で構成されるフルブリッジタイプの駆動回路に、更なるトランジスタＱ２５の回路を付加したものとなっている。そして、フルブリッジタイプの駆動回路における一方の出力であるトランジスタＱ２１のエミッタとトランジスタＱ２３のコレクタとの接続部が外部接続端子１０９ｂに接続され、フルブリッジタイプの駆動回路におけるもう一方の出力であるトランジスタＱ２２のエミッタとトランジスタＱ２４のコレクタとの接続部が、電流調整用の抵抗Ｒｓを介して共通の外部接続端子１０８に接続されている。また、トランジスタＱ２５のエミッタは外部接続端子１０９ａに接続され、トランジスタＱ２５のコレクタは駆動電源１１６の負極に接続されている。なお、第１及び第５実施例の場合と同様に、抵抗Ｒｓは各ＬＥＤチップに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えばＬＥＤチップ１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。
【０２３８】
５つのトランジスタＱ２１〜Ｑ２５は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための制御部１１７に接続されている。本実施例の制御部１１７は、第１実施例の場合と同様に、トランジスタＱ２２及びＱ２３を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ２１及びＱ２４をオン状態とする一方、トランジスタＱ２１及びＱ２４を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ２２及びＱ２３をオン状態とするだけではなく、トランジスタＱ２１〜Ｑ２３をいずれもオフ状態としている間にトランジスタＱ２４及びＱ２５をオン状態とするようにそれぞれのベース信号を出力する。なお、制御部１１７は、トランジスタＱ２１及びＱ２４を共にオン状態とする場合、及びトランジスタＱ２２及びＱ２３を共にオン状態とする場合に、いずれもトランジスタＱ２５がオフ状態となるようにトランジスタＱ２５にベース信号を出力する。
【０２３９】
そして、トランジスタＱ２１及びＱ２４が共にオン状態になったときには、駆動電源１１６の正極がトランジスタＱ２１を介して外部接続端子１０９ｂに接続されると共に、駆動電源１１６の負極がトランジスタＱ２４及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子１０８に接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ１０７ｃにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ１０７ｃのみが近紫外光を発する。この近紫外光は、ＬＥＤチップ１０７ｃに対応する位置に配置された第３蛍光領域５１ｃに分散保持されている赤色蛍光体によって波長変換され、赤色光が第３蛍光領域５１ｃから放射される。
【０２４０】
また、トランジスタＱ２２及びＱ２３が共にオン状態になったときには、駆動電源１１６の正極がトランジスタＱ２２及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子１０８に接続されると共に、駆動電源１１６の負極がトランジスタＱ２３を介して外部接続端子１０９ｂに接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ１０７ａにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ１０７ａのみが近紫外光を発する。前述したように、この近紫外光は、ＬＥＤチップ１０７ａに対応する位置に配置された第１蛍光領域５１ａに分散保持されている青色蛍光体によって波長変換され、青色光が第１蛍光領域５１ａから放射される。
【０２４１】
また、トランジスタＱ２４及びＱ２５が共にオン状態になったときには、駆動電源１１６の正極がトランジスタＱ２５を介して外部接続端子１０９ａに接続されると共に、駆動電源１１６の負極がトランジスタＱ２４及び抵抗Ｒｓを介して外部接続端子１０８に接続される。従って、この場合にはＬＥＤチップ１０７ｂにのみ順方向電流が流れ、ＬＥＤチップ１０７ｂのみが近紫外光を発する。前述したように、この近紫外光は、ＬＥＤチップ１０７ｂに対応する位置に配置された第２蛍光領域５１ｂに分散保持されている緑色蛍光体によって波長変換され、緑色光が第２蛍光領域５１ｂから放射される。
【０２４２】
このように、本実施例においても、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの駆動電流を、それぞれ独立して制御することが可能である。そして、トランジスタＱ２１〜Ｑ２５の個々のオン状態及びオフ状態を上述のように様々に組み合わせて切り換え、トランジスタＱ２１〜Ｑ２５のオン期間を制御することにより、青色光、緑色光及び赤色光の強度を独立して調整することができる。そして、これら青色光、緑色光及び赤色光の合成光が蛍光部材５１から放射されるので、青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。
【０２４３】
図３１は、上述したようなトランジスタＱ２１〜Ｑ２５の作動状態、及びＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃの駆動電流の一例を示すタイムチャートである。図３１に示すように、トランジスタＱ２１及びＱ２４が共にオン状態となるとＬＥＤチップ１０７ｃに駆動電流Ｉｃが流れ、ＬＥＤチップ１０７ｃが近紫外光を発する。また、トランジスタＱ２２及びＱ２３が共にオン状態となるとＬＥＤチップ１０７ａに駆動電流Ｉａが流れ、ＬＥＤチップ１０７ａが近紫外光を発する。そして、トランジスタＱ２４及びＱ２５が共にオン状態となるとＬＥＤチップ１０７ｂに駆動電流Ｉｂが流れ、ＬＥＤチップ１０７ｂが近紫外光を発する。
【０２４４】
このような各トランジスタＱ２１〜Ｑ２５のオン状態の切り換えは周期ｔ２０（例えば２０ｍｓ）で行われる。従って、１回の周期ｔ２０において、駆動電流Ｉａ、Ｉｂ及びＩｃがそれぞれ異なるタイミングで１回ずつ流れることになる。そして、図３１に示す例では、１回の周期ｔ２０において駆動電流Ｉｃが流れる期間ｔ２１、駆動電流Ｉａが流れる期間ｔ２２、及び駆動電流Ｉｂが流れる期間ｔ２３は、ｔ２１＞ｔ２２＞ｔ２３の関係になっている（例えば、ｔ２１＝８ｍｓ、ｔ２２＝７ｍｓ、ｔ２３＝５ｍｓ）。
【０２４５】
ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃのそれぞれに駆動電流を流す期間は、各トランジスタＱ２１〜Ｑ２５のオン期間を変更することにより変えることができるので、蛍光部材５１から放射される青色光、緑色光及び赤色光の強度や比率を変化させることにより、合成光の色温度、色度、輝度、或いは彩度などの特性を様々に変化させることができる。そこで、本実施例においても、駆動ユニット１１５には所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与える操作部（指示部）１１８が設けられており、第３実施例や第４実施例の場合と同様にして、所望の特性を有した合成光が得られるように外部から指示を与えることができる。操作部１１８の詳細については、第３実施例において説明したとおりであり、ここでは説明を省略する。
【０２４６】
以上のように、本実施例の発光装置１０１は、第１〜第３ＬＥＤ群に区分される複数のＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃを配線基板１０６に実装したＬＥＤ部と、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃのそれぞれに対応して第１蛍光領域５１ａ、第２蛍光領域５１ｂ及び第３蛍光領域５１ｃに分割された蛍光部材５１を備える蛍光部とにより発光光源を構成するようにしたので、前述の第１〜第６実施例と同様に、従来の発光光源を用いる発光装置に比べ、部品点数を減少させて製造コストを低減することが可能となる。
【０２４７】
また、配線基板６６のＬＥＤチップ実装面に対向する位置に配置した蛍光部材５１により、ＬＥＤチップ１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃが発する近紫外光を波長変換して放射するようにしたので、良好な発光効率を維持することが可能となる。そして、駆動ユニット１１５により第１〜第３ＬＥＤ群のそれぞれに独立して駆動電流を供給するので、各駆動電流を独立して調整することにより、発光装置１０１の良好な調光を実現することが可能となる。
【０２４８】
更に、本実施例でも、１個のＬＥＤチップに対して１個の蛍光領域を配置するようにしたので、複数の蛍光領域を高密度に配置することができ、それぞれの波長変換群の波長変換領域から放射される光を良好に合成することができる。
【０２４９】
本実施例の説明は以上の通りであるが、前述したように、本発明の要旨を変更しない範囲において、第５及び第６実施例の場合と同様に本実施例を種々変更することが可能である。
【０２５０】
以上で本発明の実施例に係る発光装置についての説明を終えるが、これまでにも述べたように、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、第１〜第７実施例においては、平坦な配線基板の表面に各ＬＥＤチップを実装するようにしたが、配線基板のＬＥＤチップ実装面に凹所を形成し、この凹所内にＬＥＤチップを実装するようにしてもよい。
【０２５１】
図３２は、その一例として第１実施例における発光装置１の変形例を、図３と同様の断面図により示すものである。本変形例において配線基板６”には、第１実施例における配線パターン５ａ〜５ｅの延設方向に沿って４本の凹溝６ａ”が上記凹所として形成されている。図３２に示すように、各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂは、これらの凹溝６ａ”内に実装されており、第１実施例と同様に蛍光部材１１が設けられた透光基板１０が、直接的に配線基板６”に接合されることにより、各凹溝６ａ”の開口部分を塞いでいる。各凹溝６ａ”の深さは、内部に収容されたＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの高さより深くなっており、前述した第１実施例における透光基板１０とＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとの間の空隙と同じ距離の空隙が透光基板１０とＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとの間に形成されるように調整されている。
【０２５２】
このような凹溝６ａ”を設けることにより、第１実施例のようなスペーサ１２を用いずに、透光基板１０とＬＥＤチップ７ａ及び７ｂとの間に必要な空隙を設けることが可能となる。また、ワイヤボンディングを用いてＬＥＤチップ７ａ及び７ｂと配線基板６”の配線パターンとの接続を行う場合に、この凹溝６ａ”内にワイヤボンディングを収容することができる。更に、凹溝６ａ”内に各ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂを収容することにより、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂから発せられた光の拡散が、凹溝６ａ”の側壁部分によって妨げられるので、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂからの光を、それぞれのＬＥＤチップ７ａ及び７ｂに対応する蛍光領域に効率よく集中させることが可能となる。
【０２５３】
このような蛍光領域に対するＬＥＤチップ７ａ及び７ｂからの光の集中を、より効率的に行うため、凹溝６ａ”の側壁部分の形状を単なる垂直な壁面とせず、様々に調整してもよい。図３３及び図３４は、このような変形例を示すものであり、図３３の例においては凹溝６ａ”の側壁部分を平坦な斜面とし、図３４の例においては凹溝６ａ”の側壁部分を曲面状の斜面としている。
【０２５４】
また、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂを収容する凹所を上述したような凹溝とせず、個々のＬＥＤチップにそれぞれ個別に凹所を設けるようにしてもよいし、いくつかのＬＥＤチップのグループ毎に凹所を設けるようにしてもよい。更に、上記変形例では、ＬＥＤチップ７ａ及び７ｂの高さより深い凹溝６ａ”を設けるようにしたが、凹溝６ａ”などの凹所からＬＥＤチップ７ａ及び７ｂが部分的に突出するようにしてもよい。
【０２５５】
このほかにも、上述した各実施例に対して様々な変形が可能である。例えば、各実施例において、ＬＥＤチップは個々の蛍光領域に対して１個ずつ設けるようにしたが、個々の蛍光領域に対し、同一のＬＥＤ群の複数のＬＥＤチップを設けるようにしてもよい。この場合、蛍光領域によって設けられるＬＥＤチップの数を異なるようにすることもできる。
【０２５６】
図９に示す第１実施例の変形例のように、個々の蛍光領域において蛍光体を混在させずに蛍光体毎に分けて設けるようにした場合、１個のＬＥＤチップに１個の蛍光領域を対応させると、個々の蛍光領域の面積が比較的小さくなり、１個の蛍光領域を更に蛍光体毎に分割するのが難しくなる場合がある。そこで、このような場合には、上述のように個々の蛍光領域に複数のＬＥＤチップを設けるようにすれば、各蛍光領域の面積を比較的大きくすることができるので、蛍光体を別個に設けるのが容易になり、特に有効である。
【０２５７】
上述した第１〜第７実施例のうち、第２実施例では近紫外光を発するＬＥＤチップを使用し、それ以外の実施例では青色光を発するＬＥＤチップを使用したが、ＬＥＤチップが発する光の波長領域は、これに限定されるものではない。第１実施例において述べたように、近紫外光を発するＬＥＤチップとしては、３６０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長範囲内に発光ピーク波長があるものが好ましい。また、可視光を発するＬＥＤチップとしては、４２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲内に発光ピーク波長があるものが好ましく、特に４２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内に発光ピーク波長があるものが好ましい。
【０２５８】
各実施例で採用した配線基板におけるＬＥＤチップの回路は、本発明を適用可能ないくつかの例を示すものであって、これらの回路に限定されるものではない。例えば、いずれの実施例においても、同じＬＥＤ群のＬＥＤチップを直列に接続するようにしているが、全てを同方向で並列に接続してもよいし、直列接続と並列接続とを混在させてもよい。また、いずれの実施例においても少なくとも１つの外部接続端子を共通として外部接続端子の数を減らすようにしたが、ＬＥＤ群毎に全く独立した回路とし、それぞれの回路に対して別個に外部接続端子を１対ずつ設けるようにしてもよい。この場合、配線基板の一方の面のみで必要な配線パターンを形成することが可能となる。また、併せて使用する駆動ユニットに対応した回路構成となるように、配線基板の外部で外部接続端子同士の接続を行うこともできる。
【０２５９】
また、各実施例では、蛍光領域の正方形などの四角形状に形成したが、蛍光領域の形状は、これに限定されるものではなく、様々な形状とすることができる。即ち、一例として個々の蛍光領域を円形に形成した場合、例えば第４実施例のような第１蛍光領域１１ａ、第２蛍光領域１１ｂ及び第３蛍光領域１１ｃの３種類の蛍光領域を図３５に示すように配列することにより、それぞれの蛍光領域からの光に対する合成距離を短くすることが可能となり、良好な合成光を得ることができる。同様に、例えば各蛍光領域を６角形状に形成した場合も、ハニカム状に配列できるので、良好な合成光を得ることができる。
【０２６０】
また、第３〜第７実施例のように、赤色蛍光体を用いた蛍光領域、緑色蛍光体を用いた蛍光領域、及び青色蛍光体を用いた蛍光領域の３種類の蛍光領域を用いる場合でも、発光装置の発光スペクトルにおける連続性が低下して演色性が低下する可能性がある場合は、例えばＬＥＤチップが発する近紫外光を波長変換して黄色光（例えば、ピーク波長５８０ｎｍ）を放射する黄色蛍光体などの付加的な蛍光体を併用するようにしてもよい。この場合、この黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、α−サイアロン、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅが好ましい。
【０２６１】
更に、各実施例で蛍光部材に用いた蛍光体の種類、数及び組み合わせは、いずれも適用例を示すものであり、各実施例で適用した形態に限定されるものではない。上述したような使用するＬＥＤチップの発光波長特性や、発光装置に求められる放射光の特性や使用環境などに応じ、本発明の要旨を変更しない範囲において、適切な種類、数及び組み合わせを選択して適用することが可能である。
【０２６２】
また、各実施例において、蛍光部材が設けられた透光基板とＬＥＤチップとの間に空隙を設けるようにしたが、このような空隙による影響を排除したい場合には、透光基板をＬＥＤチップの発光面に当接させるようにしてもよい。この場合、透光基板の厚さを変更することにより、ＬＥＤチップが発する光が、対応する蛍光領域に隣接した蛍光領域に漏れないように、蛍光部材とＬＥＤチップとの間隔を最適に調整すればよい。
【０２６３】
更にまた、各実施例では、透光基板の配線基板とは反対側に向く面に蛍光部材を設けたが、透光基板の配線基板側の面に蛍光部材を設けるようにしてもよい。この場合にも、蛍光部材とＬＥＤチップとの間に適切な空隙を設けることが可能であるが、蛍光部材をＬＥＤチップ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。
【０２６４】
各実施例で用いた駆動ユニットの駆動回路についても、これらに限定されるものではなく、様々な形式の回路を適用することが可能である。即ち、各実施例において構成されるＬＥＤ部におけるＬＥＤチップの回路に対応し、それぞれの実施例と同様にして駆動電流の供給が行えるものであればよい。
【０２６５】
また、各実施例において駆動ユニットで用いる指示部は、いずれも発光装置から所望の特性を有した放射光が得られるように、使用者が外部から操作するものであったが、このような外部からの操作に代えて、発光装置から所定の特性を有した放射光が得られるように、自動的に制御部に指示を与えるものであってもよい。即ち、例えば指示部が発光装置からの放射光をセンサなどで検知すると共に、センサの検知結果に応じた指示を制御部に送り、この指示に基づき、制御部が各ＬＥＤチップの駆動電流を調整することにより、発光装置から所定の特性を有した放射光が得られるよう制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０２６６】
１，２１，６１，１０１    発光装置
６，２６，４６，６６，８６，１０６    配線基板
７ａ，７ｂ    ＬＥＤチップ
１０，１０’，３０，５０    透光基板（板状部材）
１１，３１，５１    蛍光部材（波長変換部材）
１１ａ，１１ａ’ ，１１ａ”    第１蛍光領域（第１波長変換領域）
１１ｂ，１１ｂ’ ，１１ｂ”    第２蛍光領域（第２波長変換領域）
１５，３５，７５，１１５    駆動ユニット（駆動手段）
１７，３７，７７，１１７    制御部
１８，３８，３８’，７８，１１８    操作部（指示部）
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ    ＬＥＤチップ
３１ａ，５１ａ    第１蛍光領域（第１波長変換領域）
３１ｂ，５１ｂ    第２蛍光領域（第２波長変換領域）
３１ｃ，５１ｃ    第３蛍光領域（第３波長変換領域）
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ    ＬＥＤチップ
６７ａ，６７ｂ，６７ｃ    ＬＥＤチップ
８７ａ，８７ｂ，８７ｃ    ＬＥＤチップ
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ    ＬＥＤチップ
【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２０】
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【図２２】
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【図２３】
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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９】
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【図１０】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２４】
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【図２９】
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【図３５】
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