(57)【要約】【課題】従来に比べ、実際の窓により一層近い放射光を得ると共に外観においても違和感のない擬似窓装置を提供する。【解決手段】第１半導体発光素子及び第１半導体発光素子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波長変換部材を有した少なくとも１つの第１発光源と、第２半導体発光素子及び第２半導体発光素子が発する光を波長変換して前記第１色温度より高い第２色温度の白色光を放射する第２波長変換部材を有した少なくとも１つの第２発光源とを用い、第１及び第２半導体発光素子の駆動電流を制御することにより、第１及び第２発光源がそれぞれ発する白色光を合成して得られる白色光が、窓枠部材が形成する光放射窓から外方に向けて放射される。このとき、光放射窓の外方には、光放射窓から放射される白色光の一部を遮蔽すると共に残部を通過させる光遮蔽部材が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓枠によって囲まれた光放射窓を形成する窓枠部材と、
第１駆動電流の供給により発光する第１半導体発光素子、及び前記第１半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して第１色温度の白色光を放射する第１波長変換部材を有した少なくとも１つの第１発光源と、
第２駆動電流の供給により発光する第２半導体発光素子、及び前記第２半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して前記第１色温度より高い第２色温度の白色光を放射する第２波長変換部材を有した少なくとも１つの第２発光源と、
前記第１駆動電流と前記第２駆動電流とを制御する駆動制御手段と、
前記光放射窓に対向して前記光放射窓の外方に設けられ、前記光放射窓から放射される白色光の一部を遮蔽すると共に残部を通過させる光遮蔽部材と
を備えたことを特徴とする擬似窓装置。
【請求項２】
前記第１発光源が発する白色光と、前記第２発光源が発する白色光とを合成して得られる白色光を、前記窓枠部材の光放射窓から外方に向けて放射させる導光部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の擬似窓装置。
【請求項３】
前記導光部材は、板状をなして前記窓枠部材の光放射窓に設けられ、前記第１発光源が発する白色光と、前記第２発光源が発する白色光との合成により得られる白色光を拡散して前記光放射窓から外方に放射する半透明の拡散部材である
ことを特徴とする請求項２に記載の擬似窓装置。
【請求項４】
それぞれ複数の前記第１発光源及び第２発光源が、前記窓枠部材の光放射窓に設けられた前記拡散部材より内方において、前記拡散部材に沿って配設されることを特徴とする請求項３に記載の擬似窓装置。
【請求項５】
前記第１発光源及び第２発光源は、互いに混在して分散配置されていることを特徴とする請求項４に記載の擬似窓装置。
【請求項６】
前記第１発光源及び第２発光源は、それぞれ前記窓枠部材の前記窓枠に沿って前記窓枠部材の内方に配設され、
前記導光部材は、前記第１発光源及び第２発光源からの白色光を反射させて前記光放射窓へ導く導光反射面を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の擬似窓装置。
【請求項７】
前記第１発光源及び第２発光源は、それぞれ前記窓枠部材の前記窓枠に沿って前記窓枠部材の内方に配設され、
前記導光部材は、前記窓枠部材の前記光放射窓より内方に配設されており、前記第１発光源及び第２発光源からの白色光を前記光放射窓へ向けて拡散反射させる凹凸面を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の擬似窓装置。
【請求項８】
それぞれ複数の前記第１発光源及び第２発光源が、前記窓枠部材の前記窓枠に沿って配設されることを特徴とする請求項６または７に記載の擬似窓装置。
【請求項９】
前記第１発光源及び第２発光源は、互いに混在して分散配置されていることを特徴とする請求項８に記載の擬似窓装置。
【請求項１０】
複数対の前記第１発光源及び第２発光源を備え、
前記駆動制御手段は、前記光放射窓の第１領域から放射される白色光の光源となる前記第１発光源及び第２発光源の対に供給する前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との第１比率と、擬似窓装置の使用時に前記第１領域より下方となる前記光放射窓の第２領域から放射される白色光の光源となる前記第１発光源及び第２発光源の対にそれぞれ供給する前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との第２比率とを異ならせる
ことを特徴とする請求項１に記載の擬似窓装置。
【請求項１１】
前記駆動制御手段は、前記第１領域から放射される白色光の色温度の方が、前記第２領域から放射される白色光の色温度より高くなるように、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御することを特徴とする請求項１０に記載の擬似窓装置。
【請求項１２】
前記駆動制御手段は、時刻に応じ、前記第１比率と前記第２比率との少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項１０または１１に記載の擬似窓装置。
【請求項１３】
前記駆動制御手段は、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率の制御に併せ、前記第１領域から放射される白色光の輝度と、前記第２領域から放射される白色光の輝度とが異なるように前記第１駆動電流及び第２駆動電流の大きさを制御することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の擬似窓装置。
【請求項１４】
前記駆動制御手段は、時刻に応じ、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御することを特徴とする請求項１に記載の擬似窓装置。
【請求項１５】
前記駆動制御手段は、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率の制御に併せ、前記第１発光源が発する白色光と前記第２発光源が発する白色光とを合成して得られる白色光の輝度が変化するように前記第１駆動電流及び第２駆動電流の大きさを制御することを特徴とする請求項１４に記載の擬似窓装置。
【請求項１６】
前記第１発光源及び第２発光源は、それぞれ１つずつが互いに対をなして一体的に組み合わされることによって発光モジュールを構成し、
前記発光モジュールは、
前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子が実装される基板と、
前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を取り囲んで前記基板上に設けられる壁部材と、
前記壁部材の内側の領域を、前記第１半導体発光素子が配置される第１発光領域と、前記第２半導体発光素子が配置される第２発光領域とに分割する仕切り部材と、
前記第１発光領域内に収容された前記第１波長変換部材と、
前記第２発光領域内に収容された前記第２波長変換部材と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の擬似窓装置。
【請求項１７】
前記第１発光領域には１または複数の前記第１半導体発光素子が配置され、前記第２発光領域には１または複数の第２半導体発光素子が配置されることを特徴とする請求項１６に記載の擬似窓装置。
【請求項１８】
前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子は、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の擬似窓装置。
【請求項１９】
前記光遮蔽部材は、カーテン、ブラインド、シャッター、障子、暖簾、及び格子の群から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の擬似窓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内の壁面などに設けられ、あたかも実際に窓が存在するかのように見せることができる擬似窓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下室など、室内の壁面に窓を設けることができない部屋では、閉塞感や圧迫感があって作業性が低下したり、精神的な負担が増大したりする場合がある。そこで、このような閉塞感や圧迫感を解消するべく、あたかも実際に窓が存在するかのように見せることができる擬似窓装置が開発され提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイなどの映像表示装置を用いて風景映像を表示するようにした擬似窓装置が開示されている。特許文献１の擬似窓装置では、白熱灯や蛍光灯などの光源を用い、映像表示装置の周囲のペリメータ部分に光を照射する照明装置が設けられている。そして、映像表示装置に表示される風景映像の輝度に応じて光源を制御し、風景映像に調和するようにペリメータ部分の照度を調整するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２にも、特許文献１と同様の擬似窓装置が開示されている。特許文献２の擬似窓装置では、映像表示装置の両側方に白熱灯、蛍光灯或いは冷陰極管などの光源を用いた光窓式照明装置が設けられている。そして、映像表示装置に表示される風景映像の輝度に応じて光源を制御し、風景映像に調和するように光窓式照明装置の輝度を調整するようにしている。
【０００５】
更に、特許文献３には、ディフューザの後方に赤色蛍光灯、緑色蛍光灯及び青色蛍光灯を光源として配置してライトボックスを構成し、このライトボックスと窓枠とを組み合わせた擬似窓装置が開示されている。そして、これら光源からの光の合成により、時刻などに応じてライトボックスから放射される光の色温度や色を変化させるようにしている。また、光源としてＬＥＤを用いてもよい旨も述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０２２８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３３４７号公報
【特許文献３】特表２００８−５４５９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２の擬似窓装置は、いずれも映像表示装置を用いて風景映像を表示するものであるため、高コストとなると共に、構造も複雑となってしまう。また、特許文献２の擬似窓装置で併用する光窓式照明装置は、光放射面が直接的に外に露出しているため、風景映像の輝度に合わせて輝度を調整するといえども、実際の窓とは違和感があり、映像表示装置に表示される風景映像との調和には限界がある。
【０００８】
特許文献３の擬似窓装置では、擬似窓装置にカーテンや薄いスクリーンを組み合わせて用いてもよいと示唆しており、上述した特許文献１及び２の擬似窓装置のような不具合をある程度まで解消することが可能であるかもしれないが、光源として蛍光灯を用いているため、環境などの観点から好ましくないところもある。
【０００９】
また、特許文献３の擬似窓装置では、蛍光灯に代えてＬＥＤを光源に用いてもよいとされており、これにより消費電力を抑制することは可能となる。しかしながら、ＬＥＤから直接発せられる光は、蛍光灯などに比べて指向性が高く、赤色、緑色及び青色の３色の光を良好に合成させた上で擬似窓装置から放射するためには、ＬＥＤと擬似窓装置の光放射面との間にある程度の距離が必要となる。特許文献３の擬似窓装置では光放射面の後方にＬＥＤを配置しているので、実際の窓と同様の外観とした場合に、奥行きが不足して自然光に近い白色光が得られず、違和感が生じるおそれがある。一方、このような不具合を解消するべく奥行きを拡大した場合、室内の壁に設けられる窓として不自然になると共に、重量も増大するという問題がある。
【００１０】
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、従来に比べ、実際の窓により一層近い放射光を得ると共に外観においても違和感のない擬似窓装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の擬似窓装置は、窓枠によって囲まれた光放射窓を形成する窓枠部材と、第１駆動電流の供給により発光する第１半導体発光素子、及び前記第１半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して第１色温度の白色光を放射する第１波長変換部材を有した少なくとも１つの第１発光源と、第２駆動電流の供給により発光する第２半導体発光素子、及び前記第２半導体発光素子が発した光の全部または一部を波長変換して前記第１色温度より高い第２色温度の白色光を放射する第２波長変換部材を有した少なくとも１つの第２発光源と、前記第１駆動電流及び第２駆動電流を制御する駆動制御手段と、前記光放射窓に対向して前記光放射窓の外方に設けられ、前記光放射窓から放射される白色光の一部を遮蔽すると共に残部を通過させる光遮蔽部材とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成された擬似窓装置によれば、第１発光源では、第１半導体発光素子が発した光の全部または一部が第１波長変換部材によって波長変換され、第１色温度の白色光が発せられる。一方、第２発光源では、第２半導体発光素子が発した光の全部または一部が第２波長変換部材によって波長変換され、第１色温度より高い第２色温度の白色光が発せられる。そして、第１発光源及び第２発光源がそれぞれ発光すると、第１発光源が発する第１色温度の白色光と第２発光源が発する第２色温度の白色光とが合成され、窓枠部材の光放射窓から外方に向けて放射される。光放射窓から放射された白色光は、光放射窓に対向して設けられた光遮蔽部材により、その一部が遮蔽されると共に残部が光遮蔽部材を透過する。
【００１３】
こうして、窓枠部材の光放射窓から白色光を放射させる際に、駆動制御手段が第１駆動電流と第２駆動電流とを制御する。このとき、第１駆動電流の大きさに応じて第１発光源から放射される第１色温度の白色光の強度が定まり、第２駆動電流の大きさに応じて第２発光源から放射される第２色温度の白色光の強度が定まる。従って、例えば第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御することにより、第１色温度の白色光の強度と第２色温度の白色光の強度との比率を調整すれば、光放射窓から放射される白色光の色温度を、第１色温度から第２色温度までの間で調整することができる。一方、第１駆動電流と第２駆動電流とをそれぞれ同方向に増減すれば、光放射窓から放射される白色光の輝度を調整することができる。
【００１４】
このような擬似窓装置において、前記第１発光源が発する白色光と、前記第２発光源が発する白色光とを合成して得られる白色光を、前記窓枠部材の光放射窓から外方に向けて放射させる導光部材を更に備えるようにしてもよい。
【００１５】
この場合、第１発光源及び第２発光源がそれぞれ発光すると、第１発光源が発する第１色温度の白色光と第２発光源が発する第２色温度の白色光とを合成した白色光は、導光部材によって窓枠部材の光放射窓から外方に向けて放射される。
【００１６】
前記導光部材は、例えば板状をなして前記窓枠部材の光放射窓に設けられ、前記第１発光源が発する白色光と、前記第２発光源が発する白色光との合成により得られる白色光を拡散して前記光放射窓から外方に放射する半透明の拡散部材であってもよい。
【００１７】
このようにして導光部材を構成し、それぞれ複数の第１発光源及び第２発光源を用いる場合、これら第１及び第２発光源が、前記窓枠部材の光放射窓に設けられた前記拡散部材より内方において、前記拡散部材に沿って配設されるようにしてもよい。
【００１８】
更に、この場合、前記第１発光源及び第２発光源は、互いに混在して分散配置されているのが好ましい。
【００１９】
或いは、前記第１発光源及び第２発光源が、それぞれ前記窓枠部材の前記窓枠に沿って前記窓枠部材の内方に配設され、前記導光部材は、前記第１発光源及び第２発光源からの白色光を反射させて前記光放射窓へ導く導光反射面を有するようにしてもよい。
【００２０】
或いは、前記第１発光源及び第２発光源が、それぞれ前記窓枠部材の前記窓枠に沿って前記窓枠部材の内方に配設され、前記導光部材は、前記窓枠部材の前記光放射窓より内方に配設されており、前記第１発光源及び第２発光源からの白色光を前記光放射窓へ向けて拡散反射させる凹凸面を有するようにしてもよい。
【００２１】
このように、第１発光源及び第２発光源を、それぞれ窓枠部材の前記窓枠に沿って窓枠部材の内方に配設する場合、それぞれ複数の前記第１発光源及び第２発光源を、前記窓枠部材に沿って配設するようにしてもよい。
【００２２】
この場合、前記第１発光源及び第２発光源は、互いに混在して分散配置されるのが好ましい。
【００２３】
複数対の前記第１発光源及び第２発光源を備える擬似窓装置の場合、前記駆動制御手段は、前記光放射窓の第１領域から放射される白色光の光源となる前記第１発光源及び第２発光源の対に供給する前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との第１比率と、擬似窓装置の使用時に前記第１領域より下方となる前記光放射窓の第２領域から放射される白色光の光源となる前記第１発光源及び第２発光源の対にそれぞれ供給する前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との第２比率とを異ならせるようにしてもよい。
【００２４】
駆動制御手段がこのような制御を行うと、光放射窓の第１領域と、擬似窓装置の使用時に第１領域より下方となる光放射窓の第２領域とで、第１駆動電流と第２駆動電流との比率が相違するので、光放射窓の第１領域から放射される白色光は、第２領域から放射される白色光の色温度とは異なる色温度となる。
【００２５】
この場合に具体的には、前記駆動制御手段は、前記第１領域から放射される白色光の色温度の方が、前記第２領域から放射される白色光の色温度より高くなるように、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御するようにしてもよい。
【００２６】
また、上述のように第１領域と第２領域とで、放射される白色光の色温度を異なるように制御する場合、前記駆動制御手段は、時刻に応じ、前記第１比率と前記第２比率との少なくとも一方を変化させるようにしてもよい。
【００２７】
このような制御を行うことにより、光放射窓の第１領域と第２領域とで異なる色温度の白色光を放射させつつ、光放射窓の第１領域及び第２領域の少なくとも一方の領域から放射される白色光の色温度が時刻に応じて変化する。
【００２８】
また、前記駆動制御手段は、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率の制御に併せ、前記第１領域から放射される白色光の輝度と、前記第２領域から放射される白色光の輝度とが異なるように前記第１駆動電流及び第２駆動電流の大きさを制御するようにしてもよい。
【００２９】
また、駆動制御手段が第１駆動電流と第２駆動電流とを制御して窓枠部材の光放射窓から白色光を放射させる際に、具体的には時刻に応じ、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率を制御するようにしてもよい。
【００３０】
このような制御を行うことにより、擬似窓装置から放射される白色光の色温度は、時刻に応じて変化させることができる。
【００３１】
更に、このときには、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流との比率の制御に併せ、前記第１発光源が発する白色光と前記第２発光源が発する白色光とを合成して得られる白色光の輝度が変化するように前記第１駆動電流及び第２駆動電流の大きさを制御するようにしてもよい。
【００３２】
第１発光源及び第２発光源の具体的な構成として、前記第１発光源及び第２発光源は、それぞれ１つずつが互いに対をなして一体的に組み合わされることによって発光モジュールを構成し、前記発光モジュールは、前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子が実装される基板と、前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子を取り囲んで前記基板上に設けられる壁部材と、前記壁部材の内側の領域を、前記第１半導体発光素子が配置される第１発光領域と、前記第２半導体発光素子が配置される第２発光領域とに分割する仕切り部材と、前記第１発光領域内に収容された前記第１波長変換部材と、前記第２発光領域内に収容された前記第２波長変換部材とを備えるようにしてもよい。
【００３３】
この場合、前記第１発光領域には１または複数の前記第１半導体発光素子が配置され、前記第２発光領域には１または複数の第２半導体発光素子が配置されるようにしてもよい。
【００３４】
上述した擬似窓装置において、具体的には、前記第１半導体発光素子及び第２半導体発光素子が、３８０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長範囲にピーク波長を有する光を発するものであってもよい。
【００３５】
また具体的には、前記光遮蔽部材はカーテン、ブラインド、シャッター、障子、暖簾、及び格子の群から選択されたいずれか１つであってもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の擬似窓装置によれば、第１発光源に供給する第１駆動電流と第２発光源に供給する第２駆動電流とを駆動制御手段が制御することにより、窓枠部材の光放射窓から放射される白色光の色温度或いは輝度を調整することが可能となる。そして、窓枠部材の光放射窓から放射された白色光は、光遮蔽部材によってその一部が遮蔽されると共に、残部が光遮蔽部材を通過するので、上記のような色温度或いは輝度の調整と相俟って、窓枠部材の光放射窓を全て外方に露出させて直接的に白色光を放射させた場合に比べ、違和感のない擬似窓装置を提供することができる。
【００３７】
また、第１半導体発光素子が発した光の全部または一部を第１波長変換部材によって波長変換して第１色温度の白色光を放射する第１発光源と、第２半導体発光素子が発した光の全部または一部を第２波長変換部材によって波長変換して第２色温度の白色光を放射する第２発光源とを光源として用いているので、ＬＥＤなどの半導体発光素子が発する光自体を合成して白色光を得る従来の擬似窓装置に比べ、第１及び第２発光源からは指向性を抑えて拡散性に優れた白色光が得られる。従って、従来の擬似窓装置に比べ、第１及び第２発光源からの白色光を良好に合成させるために必要な距離を短縮することが可能となる。この結果、擬似窓装置の奥行きなどの寸法を、窓として不自然に拡大する必要がなくなり、外観においても違和感のない擬似窓装置を得ることができる。
【００３８】
更に、映像表示装置を用いるような擬似窓装置に比べて構造も簡単で低コストとしながら、実際の窓に近い感覚を得ることができる。しかも、上述のように半導体発光素子を用いた光源を採用することにより、蛍光灯や白熱灯などを光源として用いる従来の擬似窓装置に比べ、消費電力を低く抑えることが可能となる。
【００３９】
また、板状をなして半透明の拡散部材を導光部材として窓枠部材の光放射窓に設けた場合、第１及び第２発光源が半透明の拡散部材によって隠されるので、外方から第１及び第２発光源が見えにくく、或いは見えなくなり、擬似窓装置の見栄えがよくなる。また、第１及び第２発光源からの白色光は、この拡散部材によって更に良好に合成される。
【００４０】
このように、外方から第１及び第２発光源が見えにくく、或いは見えなくなるので、複数の第１発光源及び第２発光源を用いる場合、これらの第１発光源及び第２発光源を、窓枠部材の光放射窓に設けられた拡散部材より内方において、当該拡散部材に沿って配設することができる。このように配置することにより、これら第１発光源及び第２発光源からの白色光を効率良く拡散部材に導入することができる。
【００４１】
更に、この場合に、複数の第１発光源及び第２発光源を、互いに混在して分散配置するようにすれば、第１発光源及び第２発光源から発せられたそれぞれの白色光を一層良好に合成することが可能となる。
【００４２】
また、第１発光源及び第２発光源をそれぞれ窓枠部材の窓枠に沿って窓枠部材の内方に配設すれば、窓枠部材の窓枠によって外方から第１及び第２発光源が見えにくく、或いは見えなくなるので、擬似窓装置の見栄えがよくなる。そして、この場合に、第１発光源及び第２発光源からの白色光を反射させて光放射窓へ導く導光反射面を有した導光部材を用いることにより、第１発光源及び第２発光源からの白色光を良好に光放射窓へ導き、光放射窓から外方に放射させることができる。
【００４３】
また、第１発光源及び第２発光源をそれぞれ窓枠部材の窓枠に沿って窓枠部材の内方に配設する場合に、このような導光部材に代え、窓枠部材の光放射窓より内方に配設され、第１発光源及び第２発光源からの白色光を光放射窓へ向けて拡散反射させる凹凸面を有した導光部材を用いれば、導光部材において第１発光源及び第２発光源からの白色光をより良好に拡散させて合成しながら、光放射窓から外方に放射させることができる。
【００４４】
このように、第１発光源及び第２発光源を、それぞれ窓枠部材の窓枠に沿って窓枠部材の内方に配設する場合、それぞれ複数の前記第１発光源及び第２発光源を、窓枠部材の窓枠に沿って配設すれば、光放射窓から放射される白色光において不必要なムラの発生を抑制することが可能となる。
【００４５】
このとき、複数の第１発光源及び第２発光源を、互いに混在して分散配置するようにすれば、第１発光源及び第２発光源から発せられたそれぞれの白色光を一層良好に合成することが可能となる。
【００４６】
屋外からの光を取り込むことができる実際の窓においては、屋外の環境や時間帯などによって、窓の全面で一律の色温度の白色光が室内に入射するとは限らない。そこで、それぞれ複数の第１発光源及び第２発光源を備えた擬似窓装置において、光放射窓の第１領域から放射される白色光の光源となる第１発光源及び第２発光源の対に供給する第１駆動電流と第２駆動電流との第１比率と、擬似窓装置の使用時に第１領域より下方となる光放射窓の第２領域から放射される白色光の光源となる第１発光源及び第２発光源の対にそれぞれ供給する第１駆動電流と第２駆動電流との第２比率とを異ならせるようにすれば、光放射窓の第１領域と第２領域とで色温度の異なる白色光が放射されるので、実際の窓に一層近い感覚を得ることが可能となる。
【００４７】
具体的には、擬似窓装置の使用時に、第１領域から放射される白色光の方が、第２領域から放射される白色光より高い色温度となるようにすれば、実際の窓に一層近い感覚を得ることができる。特に、朝方や夕方などの場合には、実際の窓において上下方向の色温度の差が拡大するので、このような制御が特に有効となって実際の窓に近い感覚を得ることができる。
【００４８】
屋外からの光を取り込むことができる実際の窓においては、時間帯によって室内に入射する白色光の色温度が変化する。そこで、時刻に応じ、第１発光源及び第２発光源にそれぞれ供給する第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御することにより、擬似窓装置から放射される白色光の色温度を、その時刻に実際の窓から得られる白色光の色温度に近付けることができるので、実際の窓により近い感覚を得ることができる。
【００４９】
特に、上述したように光放射窓の第１領域と第２領域とで異なる色温度の白色光を放射させる際に、時刻に応じて第１比率と第２比率との少なくとも一方を変化させるようにすれば、擬似窓装置から放射される白色光の色温度を、実際の窓で得られる白色光の色温度に類似して分布させながら、その時刻に実際の窓から得られる白色光の色温度に近付けることができるので、実際の窓により一層近い感覚を得ることができる。
【００５０】
また、実際の窓の場合には、入射する白色光の輝度も、時間帯、季節、或いは天候などによって変化する。そこで、第１駆動電流と第２駆動電流との比率を制御して擬似窓装置から放射される白色光の色温度を調整する際に、擬似窓装置から放射される白色光の輝度を併せて制御すれば、実際の窓に一層近い感覚を得ることが可能となる。特に、上述したように光放射窓の第１領域と第２領域とで異なる色温度の白色光を放射させる際に、第１領域からの白色光と第２領域からの白色光とで輝度が異なるようにすれば、実際の窓により一層近い感覚を得ることが可能となる。
【００５１】
第１及び第２発光源を１つずつ対にして互いに一体的に設け、発光モジュールを構成するようにした場合には、第１及び第２発光源の取り扱いが容易となり、例えば第１及び第２発光源を複数組み合わせて用いる場合などにおいて特に有利となる。
【００５２】
特に、第１及び第２半導体発光素子をそれぞれ複数用いる場合は、このようにして発光モジュールを構成することにより、第１及び第２半導体発光素子を個別に用いて第１及び第２発光源を別個に構成する場合に比べ、その効果が顕著なものとなり、製造コストの低減効果も大きくなる。
【００５３】
光遮蔽部材として、カーテン、ブラインド、シャッター、障子、暖簾、及び格子の群から選択されたいずれか１つを用いれば、より一層実際の窓に近い感覚を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施例に係る擬似窓装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の擬似窓装置の概略正面図である。
【図３】図２中のIII−III線に沿う擬似窓装置の概略断面図である。
【図４】擬似窓装置に用いる発光モジュールの全体構成を示す斜視図である。
【図５】図４の発光モジュールの概略平面図である。
【図６】図５中のVI−VI線に沿う発光モジュールの概略断面図である。
【図７】ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系色度図における黒体輻射軌跡を示すグラフである。
【図８】擬似窓装置に用いる発光モジュールの放射光の色度変化を示す図７の要部拡大図である。
【図９】擬似窓装置に用いる発光モジュール及び駆動ユニットの電気回路構成の概略を示す電気回路図である。
【図１０】図９の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を示すタイムチャートである。
【図１１】図９の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の別例を示すタイムチャートである。
【図１２】図９の電気回路構成における各トランジスタの作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の別例を示すタイムチャートである。
【図１３】擬似窓装置の制御ブロック図である。
【図１４】擬似窓装置の統合制御部が実行する発光制御のフローチャートである。
【図１５】擬似窓装置の統合制御部が実行する発光制御の各モードで窓領域毎に設定される放射光の色温度及び輝度の一例を示す表である。
【図１６】擬似窓装置の統合制御部が実行する発光制御で窓領域毎に設定される放射光の色温度及び輝度の別例を示すグラフである。
【図１７】図１の擬似窓装置の変形例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施例に係る擬似窓装置の概略正面図である。
【図１９】図１８中のXIX−XIX線に沿う擬似窓装置の概略断面図である。
【図２０】本発明の第３実施例に係る擬似窓装置の概略正面図である。
【図２１】図２０中のXXI−XXI線に沿う擬似窓装置の概略断面図である。
【図２２】本発明の第４実施例に係る擬似窓装置で用いる発光源を模式的に示す概略断面図である。
【図２３】図２２の発光源を用いた擬似窓装置における発光源の配置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
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擬似窓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。
【００５６】
＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例に係る擬似窓装置１の全体構成を示す斜視図、図２は、擬似窓装置１の概略正面図、図３は、図２中のIII−III線に沿う擬似窓装置１の概略断面図である。以下では、まず擬似窓装置の全体構成について、これら図１〜図３を用い、詳細に説明する。
【００５７】
（擬似窓装置の全体構成）
擬似窓装置１は、屋内の壁面などに設けられて実際の窓を擬似するものであり、図１に示すように、窓枠により囲まれた光放射窓を形成し屋内の壁面などに取り付けられる窓枠部材２と、この窓枠部材２によって形成される光放射窓に装着された、半透明で乳白色の拡散プレート（導光部材、拡散部材）３とを備えている。光放射窓を囲んでいる窓枠部材２の窓枠は、図２に示すように、水平方向に延設された第１水平窓枠部２ａ及び第２水平窓枠部２ｂと、垂直方向に延設された第１垂直窓枠部２ｃ及び第２垂直窓枠部２ｄとからなる。拡散プレート３の外側には、図１に示すように、レース状の布からなるカーテン（光遮蔽部材）４が、窓枠部材２の第１水平窓枠部２ａに沿って設けられたカーテンレール５から吊り下げられ、拡散プレート３から離間した状態で、拡散プレート３が装着された光放射窓のほぼ全域を覆っている。
【００５８】
光放射窓に装着された拡散プレート３からは、後に詳述するように擬似窓装置１の外方に向けて白色光が放射されるようになっているが、カーテン４がレース状の布によって形成されているので、拡散プレート３から放射された白色光の一部はカーテン４によって遮蔽され、残部がカーテン４と拡散プレート３或いは窓枠部材２との間の隙間、並びにカーテン４自体を通過して外方に放射されるようになっている。
【００５９】
なお、本実施例においてカーテン４は、図１に示すように、カーテンレール５に沿って開閉可能となっているが、開閉可能とせずに拡散プレート３が装着された光放射窓のほぼ全域を覆ったままとしてもよいし、部分的に開閉可能としてもよい。また、カーテン４の素材はレース状の布に限定されるものではなく、上述のようにしてカーテン４と拡散プレート３もしくは窓枠部材２との隙間、またはカーテン４自体を通過させるようにして、拡散プレート３から放射された白色光が部分的に外方に放射されうるようなものであればよい。更に、本実施例では、カーテン４が拡散プレート３から離間した状態で設けられているが、カーテン４の少なくとも一部が拡散プレート３に接していてもよい。
【００６０】
上述したように図２は擬似窓装置１の概略正面図であるが、便宜上カーテン４を二点鎖線で示している。また、図３は、図２中のIII−III線に沿う擬似窓装置１の概略断面図であるが、図３では便宜上カーテン４の記載を省略している。なお、以下では、擬似窓装置１のカーテン４が設けられている側、即ち図３における右方を前方とし、カーテン４とは反対側、即ち図３における左方を後方として説明する。また、図３における上方が、本実施例の擬似窓装置１を実際に壁面に取り付けて使用する際の上方となるものとする。
【００６１】
図３に示すように、窓枠部材２は、その開口部分を光放射窓２ｅとする箱状に形成されており、上述したように光放射窓２ｅに拡散プレート３が装着されている。拡散プレート３より擬似窓装置１の内方となる拡散プレート３の後方には、擬似窓装置１の光源となる複数の発光モジュール６が装着された保持基板７が配置され、窓枠部材２の内側背面２ｆに複数のスペーサ８を介して固定されている。そして保持基板７には、上下方向で１６個の発光モジュール６が１つの列をなすと共に、この列が横方向に２４列並べられており、図２に示すように擬似窓装置１の前方から見た場合に、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの全体にわたるように配置されている。なお、保持基板７には、後述するような電気回路を形成して、装着されている発光モジュール６のそれぞれに対して駆動電流を供給するための配線パターン（図示省略）が設けられている。
【００６２】
なお、本実施例における発光モジュール６の数は一例を示すものであって、擬似窓装置１の大きさ、必要とされる放射光の輝度、発光モジュール６の発光特性などに応じて様々に変更可能である。また、本実施例における発光モジュール６の配置も一例を示すものであって、様々に変更可能である。即ち、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅに装着された拡散プレート３の全体にわたって配置されていなくてもよいし、本実施例のように均一に配置されていなくてもよい。但し、拡散プレート３から不必要なムラを生じにくい白色光を放射する上では、本実施例のように拡散プレート３の全体にわたり均一に配置されているのが好ましい。
【００６３】
このように、本実施例では、擬似窓装置１の前方から見た場合に、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの全体にわたるように発光モジュール６が配置されている。そこで、光放射窓２ｅに半透明で乳白色の拡散プレート３を装着することによって、これら発光モジュール６を隠し、外方から発光モジュール６が直接的に見えないようにして、擬似窓装置１の見栄えを向上させている。また、このように拡散プレート３に対向するように各発光モジュール６を配置することにより、各発光モジュール６から放射された白色光は効率良く拡散プレート３に導入される。
【００６４】
本実施例において、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅは、特性が上下方向で相違するような白色光を放射することができるようにするため、図３に示すように上下方向に窓領域Ａ、窓領域Ｂ、窓領域Ｃ及び窓領域Ｄの４つの領域に区分されている。なお、このような異なる特性の白色光の放射については、後に詳細に説明する。
【００６５】
（発光モジュールの構成）
図４は、擬似窓装置１に用いる発光モジュール６の全体構成を示す斜視図、図５は、発光モジュール６の概略平面図、図６は、図５中のVI−VI線に沿う発光モジュール６の断面を模式的に示す概略断面図である。これら図４〜図６を用い、発光モジュール６の構成について詳細に説明する。
【００６６】
発光モジュール６は、４個の第１半導体発光素子１１と、４個の第２半導体発光素子１２とを備えている。これら第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２は、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からなる基板１０の発光素子実装面１０ａに実装されている。基板１０の発光素子実装面１０ａには、これら第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２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）１３が設けられている。リフレクタ１３の内側は、仕切り部材１４によって第１発光領域１５と第２発光領域１６とに分割されている。リフレクタ１３及び仕切り部材１４は、樹脂、金属、セラミックなどで形成することができ、接着剤などを用いて基板１０に固定される。なお、リフレクタ１３及び仕切り部材１４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。
【００６７】
なお、本実施形態の発光モジュール６における第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、それぞれを１個ずつとすることも可能である。また、基板１０の材質についても、アルミナ系セラミックに限定されるものではなく、様々な材質を適用可能であって、例えば、セラミック、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いてもよい。或いは、基板１０の発光素子実装面１０ａにおける光の反射性を良くして発光モジュール６の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いるのが好ましい。更に、銅製基板やアルミ製基板などのような金属製基板を用いて放熱性を向上させることも可能である。但し、この場合には、電気的絶縁を間に介して基板１０に配線パターンを形成する必要がある。
【００６８】
また、上述したリフレクタ１３及び仕切り部材１４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１３及び仕切り部材１４に代えて、ディスペンサなどを用い、基板１０の発光素子実装面１０ａにリフレクタ１３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１４に相当する仕切り壁（仕切り部材）を形成するようにしてもよい。この場合、これら環状壁部及び仕切り壁部に用いる材料には、例えばペースト状の熱硬化性樹脂材料またはＵＶ硬化性樹脂材料などがあり、無機フィラーを含有させたシリコーン樹脂が好適である。
【００６９】
図４及び図５に示すように、リフレクタ１３内の第１発光領域１５には、４個の第１半導体発光素子１１が仕切り部材１４の延設方向に平行に一列に配置されている。また、リフレクタ１３内の第２発光領域１６には、第１半導体発光素子１１の配列方向と同方向に４個の第２半導体発光素子１２が一列に配置されている。なお、図５では、便宜上リフレクタ１３及び仕切り部材１４を破線で示している。
【００７０】
基板１０の発光素子実装面１０ａには、後述する電気回路を構成して第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれに駆動電流を供給するための配線パターン１７及び配線パターン１８が、図５に示すように形成されている。配線パターン１７は、その一方の端部に外部接続用の接続ランド１７ａが形成されており、他方の端部側には、図５に示すように仕切り部材１４の延設方向と平行に第１半導体発光素子実装部１７ｂが延設されている。そして、接続ランド１７ａはリフレクタ１３の外側に位置する一方、第１半導体発光素子実装部１７ｂはリフレクタ１３内の第１発光領域１５に配置されている。また、配線パターン１７には、リフレクタ１３内の第２発光領域１６に位置する中間部分から分岐し、仕切り部材１４の延設方向と平行に延びる第２半導体発光素子実装部１７ｃが設けられている。
【００７１】
一方、配線パターン１８は、その一方の端部に外部接続用の接続ランド１８ａが形成されており、他方の端部側には、図５に示すように配線パターン１７の第１半導体発光素子実装部１７ｂと平行に第１半導体発光素子実装部１８ｂが延設されている。そして、接続ランド１８ａはリフレクタ１３の外側に位置する一方、第１半導体発光素子実装部１８ｂはリフレクタ１３内の第１発光領域１５に配置されている。また、配線パターン１８には、リフレクタ１３内の第２発光領域１６に位置する中間部分から分岐し、配線パターン１７の第２半導体発光素子実装部１７ｃと平行に延びる第２半導体発光素子実装部１８ｃが設けられている。
【００７２】
上述のようにして配線パターン１７に設けられた接続ランド１７ａには、基板１０を貫通して発光素子実装面１０ａとは反対側の面１０ｂに突出する金属製の接続ピン１９が設けられ、接続ランド１７ａと接続ピン１９とは電気的に接続されている。同様に、配線パターン１８に設けられた接続ランド１８ａには、基板１０の上記面１０ｂに突出する金属製の接続ピン２０が設けられ、接続ランド１８ａと接続ピン２０とは電気的に接続されている。なお、このような接続ランド１７ａ及び１８ａと接続ピン１９及び２０との接続は、ハンダ付け、かしめ、溶着、溶接、或いは圧着などにより行う。
【００７３】
接続ランド１７ａに設けられた接続ピン１９及び接続ランド１８ａに設けられた接続ピン２０は、発光モジュール６を前述したように保持基板７に装着すると共に、保持基板７に形成されている配線パターンと接続ランド１７ａ及び１８ａとを電気的に接続するために用いられる。具体的には、保持基板７の配線パターンに設けられている挿入孔（図示省略）に接続ピン１９及び２０を挿入した後、ハンダ付けにより接続ピン１９及び２０を保持基板７の配線パターンに接続する。なお、このような接続によって形成される電気回路については、後に詳しく説明する。
【００７４】
４個の第１半導体発光素子１１は、配線パターン１７の第１半導体発光素子実装部１７ｂと配線パターン１８の第１半導体発光素子実装部１８ｂ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。また、４個の第２半導体発光素子１２は、配線パターン１７の第２半導体発光素子実装部１７ｃと配線パターン１８の第２半導体発光素子実装部１８ｃ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。
【００７５】
より具体的には、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれは、駆動電流供給用の２つの電極（図示省略）を基板１０側に有している。そして、各第１半導体発光素子１１は、その一方の電極（例えばｐ電極）が配線パターン１７の第１半導体発光素子実装部１７ｂに接続されると共に、その他方の電極（例えばｎ電極）が配線パターン１８の第１半導体発光素子実装部１８ｂに接続されている。また、各第２半導体発光素子１２は、その一方の電極（例えばｐ電極）が配線パターン１８の第２半導体発光素子実装部１８ｃに接続されると共に、その他方の電極（例えばｎ電極）が配線パターン１７の第２半導体発光素子実装部１７ｃに接続されている。
【００７６】
このような第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の実装、並びに両電極の配線パターン１７及び１８への接続は、フリップチップ実装を採用し、図示しない金属バンプを介し、共晶ハンダを介して行っている。なお、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の基板１０への実装方法は、これに限定されるものではなく、これら半導体発光素子の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２をそれぞれ上述したような基板１０の所定位置に接着固定した後、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれの電極をワイヤボンディングで対応する配線パターンに接続するダブルワイヤボンディングを採用してもよい。また、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。
【００７７】
図６に示すように、リフレクタ１３内の第１発光領域１５には、第１蛍光部材（第１波長変換部材）２１が４個の第１半導体発光素子１１をそれぞれ覆うようにして収容され、リフレクタ１３内の第２発光領域１６には、第２蛍光部材（第２波長変換部材）２２が４個の第２半導体発光素子１２をそれぞれ覆うようにして収容されている。第１蛍光部材２１は、第１半導体発光素子１１が発する光によって励起され、第１色温度Ｔ１（例えば２３００Ｋ）の白色光を放射する第１蛍光体２３と、この第１蛍光体２３を分散させて保持する第１充填材２４とからなる。また、第２蛍光部材２２は、第２半導体発光素子１２が発する光によって励起され、第１色温度より高い第２色温度Ｔ２（例えば１００００Ｋ）の白色光を放射する第２蛍光体２５と、この第２蛍光体２５を分散させて保持する第２充填材２６とからなる。
【００７８】
従って、本実施形態においては、４個の第１半導体発光素子１１及びこれらを覆う第１蛍光部材２１が本発明の第１発光源を形成し、４個の第２半導体発光素子１２及びこれらを覆う第２蛍光部材２２が本発明の第２発光源を形成する。従って、これら第１発光源及び第２発光源が１つずつ互いに対をなして組み合わされて発光モジュール６を構成していることになる。このようにして発光モジュール６を構成することにより、擬似窓装置１の第１及び第２発光源としての取り扱いが容易となり、本実施例のように第１発光源及び第２発光源を複数組み合わせて用いる場合に有利である。特に、本実施例のように、複数個の第１半導体発光素子１１を第１蛍光部材２１と組み合わせると共に、複数個の第２半導体発光素子１２を第２蛍光部材２２と組み合わせて発光モジュール６を構成することにより、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２をそれぞれ個別に用いて第１及び第２発光源を別個に構成する場合に比べて、取り扱いが大幅に容易になり、製造コストの低減効果も大きくなる。
【００７９】
また、上述したように個々の発光モジュール６が第１発光源と第２発光源とを組み合わせたものとなっているので、本実施例の擬似窓装置１のように、複数の発光モジュール６を配列して用いれば、第１発光源と第２発光源とが混在して分散配置されることになる。後述するように、第１発光源から放射される白色光と第２発光源から放射される白色光とは合成されて擬似窓装置１から外方に放射されるが、このような分散配置によって、複数の第１発光源及び第２発光源からそれぞれ放射される白色光の合成を良好に行うことができる。
【００８０】
（半導体発光素子）
本実施形態において用いる第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２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チップである。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、これら第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２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チップなどの半導体発光素子を用いることができる。近紫外光を発するＬＥＤチップ以外のＬＥＤチップとして具体的には、青色光を発するＬＥＤチップを用いてもよい。従って、本実施形態において第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２が発する光のピーク波長は、近紫外光を発するＬＥＤチップの場合に３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、青色光を発するＬＥＤチップの場合に４３０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【００８１】
（蛍光部材）
上述したように、第１蛍光部材２１には、第１半導体発光素子１１が発した近紫外光の全部または一部を波長変換して第１色温度Ｔ１の白色光を放射する第１蛍光体２３が第１充填材２４によって分散保持されている。また、第２蛍光部材２２には、第２半導体発光素子１２が発した近紫外光の全部または一部をを波長変換して第１色温度Ｔ１より高い第２色温度Ｔ２の白色光を放射する第２蛍光体２５が第２充填材２６によって分散保持されている。このような白色光をそれぞれ得るため、本実施例においては、第１蛍光体２３及び第２蛍光体２５に、いずれも赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の３種類の蛍光体を用い、これらの蛍光体を混合してそれぞれの第１充填材２４及び第２充填材２６内にそれぞれ分散させている。そして、第１蛍光体２３と第２蛍光体２５とでは、これら３種類の蛍光体の混合比率を異ならせ、それぞれ得られる白色光の色温度が第１色温度Ｔ１及び第２色温度Ｔ２となるように、その混合比率を調整している。
【００８２】
このような第１蛍光体２３及び第２蛍光体２５を用いることにより、第１半導体発光素子１１が発する近紫外光は、第１蛍光部材２１内に第１蛍光体２３とし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、緑色光及び青色光を合成して得られる第１色温度Ｔ１の白色光が第１蛍光部材２１から放射される。また、第２半導体発光素子１２が発する近紫外光は、第２蛍光部材２２内に第２蛍光体２５とし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第２色温度Ｔ２の白色光が第２蛍光部材２２から放射される。
【００８３】
なお、第１蛍光体２３及び第２蛍光体２５は、上述のような赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を混合したものに限定されるものではない。例えば、第１蛍光体２３及び第２蛍光体２５にいずれも青色蛍光体と黄色蛍光体とを用い、これらの蛍光体を混合してそれぞれの第１充填材２４及び第２充填材２６内にそれぞれ分散させてもよい。この場合、第１蛍光体２３と第２蛍光体２５とでは、これらの蛍光体の混合比率を異ならせ、それぞれ得られる白色光の色温度が第１色温度Ｔ１及び第２色温度Ｔ２となるように、その混合比率を調整すればよい。
【００８４】
或いは、第１蛍光体２３及び第２蛍光体２５にいずれも青緑色（シアン色）蛍光体と赤色蛍光体とを用い、これらの蛍光体を混合してそれぞれの第１充填材２４及び第２充填材２６内にそれぞれ分散させてもよい。この場合も、第１蛍光体２３と第２蛍光体２５とでは、これらの蛍光体の混合比率を異ならせ、それぞれ得られる白色光の色温度が第１色温度Ｔ１及び第２色温度Ｔ２となるように、その混合比率を調整すればよい。そこで、以下には、第１蛍光体２３或いは第２蛍光体２５に用いることが可能な各種蛍光体の具体例を示す。
【００８５】
（赤色蛍光体）
赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、赤色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ５：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）３・１，１０−フェナントロリン錯体などのβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン酸系Ｅｕ錯体、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎが好ましく、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎがより好ましい。
【００８６】
（橙色蛍光体）
赤色蛍光体のうち、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以下の範囲にあるものは、橙色蛍光体とし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。
【００８７】
（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。
【００８８】
（青色蛍光体）
青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、青色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕが好ましく、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｆ）２：Ｅｕ、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕがより好ましく、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕが特に好ましい。
【００８９】
（黄色蛍光体）
黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、α−サイアロン、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅが好ましい。
【００９０】
（青緑色蛍光体）
青緑色蛍光体としては、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８３ｎｍ）などのハロ燐酸塩系蛍光体、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ２Ｏ５・０．１６Ｂ２Ｏ３：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ）などの燐酸塩系蛍光体、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８・２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４９０ｎｍ）などのケイ酸塩系蛍光体、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ）、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋（ピーク波長４５０ｎｍ，５１５ｎｍ）、ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）などのアルミン酸塩系蛍光体、ＢａＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ２＋（ピーク波長４８０ｎｍ程度）などの酸窒化物系蛍光体などがある。なお、単一種類の青緑色蛍光体に代えて、複数種類の青緑色蛍光体を混合して用いてもよいし、青色蛍光体と緑色蛍光体とを適宜混合して放射光が青緑色となるようにしてもよい。
【００９１】
（充填材）
第１蛍光体２３を分散保持する第１充填材２４及び第２蛍光体２５を分散保持する第２充填材２６には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが用いられるが、第１半導体発光素子１１や第２半導体発光素子１２から発せられる近紫外光に対して十分な透明性と耐久性とを有した材料を用いるのが好ましい。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。
【００９２】
（発光モジュールによる放射光の色温度）
上述したように、第１発光源を構成する第１蛍光部材２１から第１色温度Ｔ１の白色光を放射させると共に、第２発光源を構成する第２蛍光部材２２から第２色温度Ｔ２の白色光を放射させることにより、発光モジュール６からは、それぞれの白色光を合成した第１色温度Ｔ１と第２色温度Ｔ２との間の色温度の白色光が得られる。
【００９３】
図７はＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系色度図における黒体輻射軌跡ＢＢＬを示すグラフであり、図８は図７の要部拡大図である。図８には、黒体輻射軌跡ＢＢＬと等色温度線との関係が、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖを表す等偏差線と共に示されている。なお、図８に示される黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖは、ＣＩＥ（１９７６）Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系における黒体輻射軌跡からの偏差をＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系に変換したものであり、その変換方法については広く知られている。本実施例の説明においては、慣用的に分かり易いＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系を用いている。
【００９４】
例えば、本実施例において第１蛍光部材２１から放射される白色光の第１色温度Ｔ１を２３００Ｋとし、第２蛍光部材２２から放射される白色光の第２色温度Ｔ２を１００００Ｋとする。この場合、図８の色度図において、第１蛍光部材２１から放射される白色光の色度点Ｐｗ１は２３００Ｋの等色温度線上にあり、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖは０、即ち黒体輻射軌跡上にある。また、第２蛍光部材２２から放射される白色光の色度点Ｐｗ２は１００００Ｋの等色温度線上にあって、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖは＋０．０１以内となっている。
【００９５】
例えば、図８中に示されるように、第１蛍光部材２１から放射される白色光の黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖを０．００〜＋０．０１とし、第２蛍光部材２２から放射される白色光の黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖを−０．０１〜０．００とすれば、色度点Ｐｗ１と色度点Ｐｗ２とを結ぶ線は、ほぼ黒体輻射軌跡ＢＢＬに沿ったものとなり、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖが０．０２を超えることはない。また、６５００Ｋ以上の高色温度では、ｄｕｖが０．００〜＋０．０１の間の大きさとなる一方、３０００Ｋ以下の低色温度、特に２３００Ｋ付近の領域では、ｄｕｖが負の値となって夕焼けの色調に近くすることができる。
【００９６】
従って、合成によって得られる白色光の色度が、この線に沿って変化するように、第１蛍光部材２１から放射される白色光及び第２蛍光部材２２から放射される白色光の比率を変化させれば、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの範囲で色温度を調整可能な、自然光に近い良質の白色光を得ることができる。なお、第１蛍光部材２１から放射される白色光及び第２蛍光部材２２から放射される白色光の、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖは、上述した値に限定されるものではなく、様々に変更可能である。但し、色度点Ｐｗ１と色度点Ｐｗ２とを結ぶ線が、ほぼ黒体輻射軌跡ＢＢＬに沿ったものとなっているのが、自然光に近い良質の白色光を得る上で好ましい。また、第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２に加え、色度点Ｐｗ１及び色度点Ｐｗ２の中間的な位置となる色度点ＰＷ３に対応した第３蛍光部材を用いることにより、合成によって得られる白色光の黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖを低く抑えて、自然光に近い良質の白色光を得ることもできる。
【００９７】
（発光モジュール及び駆動ユニットの電気回路構成）
上述したように、図８の色度図における色度点Ｐｗ１と色度点Ｐｗ２とを結ぶ線に沿って、合成により得られる白色光の色度が変化するように、本実施例において発光モジュール６、及び発光モジュール６に供給する駆動電流を調整するための駆動ユニット３０の電気回路構成について、図９を用い詳細に説明する。
【００９８】
前述したように、発光モジュール６では、基板１０に第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２が４個ずつ実装されることにより電気回路が構成される。図９では、基板１０における第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２の実際の配置に対応して、発光モジュール６の電気回路構成を示している。
【００９９】
図９に示すように、発光モジュール６において、基板１０に形成された配線パターン１７の第１半導体発光素子実装部１７ｂと、基板１０に形成された配線パターン１８の第１半導体発光素子実装部１８ｂとの間には、４個の第１半導体発光素子１１のそれぞれが、アノードを第１半導体発光素子実装部１７ｂ側として互いに並列に接続されている。また、配線パターン１７の第２半導体発光素子実装部１７ｃと、配線パターン１８の第２半導体発光素子実装部１８ｃとの間には、４個の第２半導体発光素子１２のそれぞれが、アノードを第２半導体発光素子実装部１８ｃ側として互いに並列に接続されている。更に、配線パターン１７の一端及び配線パターン１８の一端には、それぞれ外部接続用の接続ランド１７ａ及び接続ランド１８ａが設けられている。
【０１００】
本実施例では、図９に示すように、１つの駆動ユニット３０に複数の発光モジュール６が並列に接続されている。駆動ユニット３０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３１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３１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、発光モジュール６の基板１０に設けられた接続ランド１７ａに接続されている。また、駆動回路の他方の出力側となるトランジスタＱ２のエミッタとトランジスタＱ４のコレクタとの接続部が、発光モジュール６の基板１０に設けられた接続ランド１８ａに接続されている。
【０１０１】
抵抗Ｒｓは、各発光モジュール６における第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれに流れる駆動電流を適正な大きさ（例えば、半導体発光素子１個あたり６０ｍＡ）に調整するために設けられている。なお、抵抗Ｒｓの挿入位置は、これに限定されるものではなく、例えば、１つの駆動ユニット３０に接続される発光モジュール６の数が多く、抵抗Ｒｓで調整する電流値が大きくなる場合などには、個々の発光モジュール６に電流調整用の抵抗を設けるようにしてもよい。
【０１０２】
４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン状態とオフ状態とに切り換え可能であって、それぞれのベースは、このような切り換えを制御するための駆動制御部３２に接続されている。駆動制御部３２は、トランジスタＱ２及びＱ３を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ１及びＱ４をオン状態とする一方、トランジスタＱ１及びＱ４を共にオフ状態としている間にトランジスタＱ２及びＱ３をオン状態とするようにそれぞれのベース信号を出力する。
【０１０３】
そして、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態になると、駆動電源３１の正極がトランジスタＱ１及び抵抗Ｒｓを介して各発光モジュール６の接続ランド１７ａに接続されると共に、駆動電源３１の負極がトランジスタＱ４を介して各発光モジュール６の接続ランド１８ａに接続される。従って、この場合には各発光モジュール６において第１半導体発光素子１１にのみ順方向電流が流れることにより、第１半導体発光素子１１のみが近紫外光を発する。第１半導体発光素子１１から発せられた近紫外光は、第１半導体発光素子１１と同じくリフレクタ１３内の第１発光領域１５に配置された第１蛍光部材２１に分散保持されている第１蛍光体２３によって波長変換され、第１色温度Ｔ１の白色光が第１蛍光部材２１から放射される。
【０１０４】
一方、トランジスタＱ２及びＱ３が共にオン状態になると、駆動電源３１の正極がトランジスタＱ２を介して各発光モジュール６の接続ランド１８ａに接続されると共に、駆動電源３１の負極がトランジスタＱ３及び抵抗Ｒｓを介して各発光モジュール６の接続ランド１７ａに接続される。従って、この場合には各発光モジュール６において第２半導体発光素子１２にのみ順方向電流が流れることにより、第２半導体発光素子１２のみが近紫外光を発する。第２半導体発光素子１２から発せられた近紫外光は、第２半導体発光素子１２と同じくリフレクタ１３内の第２発光領域１６に配置された第２蛍光部材２２に分散保持されている第２蛍光体２５によって波長変換され、第２色温度Ｔ２の白色光が第２蛍光部材２２から放射される。
【０１０５】
このように駆動ユニット３０は、当該駆動ユニット３０に接続されている各発光モジュール６の第１半導体発光素子１１に供給する第１駆動電流と、第２半導体発光素子１２に供給する第２駆動電流とを独立して制御できるように構成されている。そして、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態とトランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを交互に切り換えることにより、第１蛍光部材２１からの第１色温度の白色光と第２蛍光部材２２からの第２色温度の白色光との合成光が各発光モジュール６から放射される。また、各発光モジュール６において、第１半導体発光素子１１に対し、第１半導体発光素子１１が発光可能な大きさの第１駆動電流を供給すると共に、第２半導体発光素子１２に対しては、第２半導体発光素子１２が発光可能な大きさの第２駆動電流の供給を中止すれば、第１色温度Ｔ１の白色光が発光モジュール６から放射される。一方、第２半導体発光素子１２に対し、第２半導体発光素子１２が発光可能な大きさの第２駆動電流を供給すると共に、第１半導体発光素子１１に対しては、第１半導体発光素子１１が発光可能な大きさの第１駆動電流の供給を中止すれば、第２色温度Ｔ２の白色光が発光モジュール６から放射される。
【０１０６】
図１０は、上述したような各トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を示すタイムチャートである。なお、図１０では１つの発光モジュール６の接続ランド１７ａに流入する電流を用い、当該発光モジュール６における４個の第１半導体発光素子１１に流れる電流及び４個の第２半導体発光素子１２に流れる電流を示しているので、これら第１半導体発光素子１１に流れるトータルの電流Ｉ１は正の値で示され、第２半導体発光素子１２に流れるトータルの電流Ｉ２は、−Ｉ２として負の値で示されている。
【０１０７】
図１０に示すように、トランジスタＱ１及びＱ４が共にオン状態となると、各発光モジュール６において４個の第１半導体発光素子１１にトータルの電流Ｉ１が流れ、各第１半導体発光素子１１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、各発光モジュール６において４個の第２半導体発光素子１２にトータルの電流Ｉ２が流れ、各第２半導体発光素子１２が近紫外光を発する。このようなオン状態の切り換えは、それぞれの半導体発光素子の発光の切り換えに伴う発光モジュール６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１０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）。
【０１０８】
このように、トランジスタＱ１及びＱ４のオン状態と、トランジスタＱ２及びＱ３のオン状態とを交互に切り換えた場合、第１半導体発光素子１１の１個あたりの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２半導体発光素子１２の１個あたりの第２駆動電流Ｉｄ２は、下記式（１）及び（２）で表される。
Ｉｄ１＝（ｔ１／ｔ０）・（Ｉ１／４）      ・・・  （１）
Ｉｄ２＝（ｔ２／ｔ０）・（Ｉ２／４）      ・・・  （２）
【０１０９】
従って、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１とトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２の変化に応じて、第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２が変化する一方で、１つの周期ｔ０における第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との和は一定とになる。即ち、これらのオン期間ｔ１及びｔ２の比率ｔ１／ｔ２を変化させることにより、各発光モジュール６から合成により得られる白色光の色度点は、図８の色度図において、第１蛍光部材２１から放射される第１色温度Ｔ１の白色光の色度点Ｐｗ１と、第２蛍光部材２２から放射される第２色温度Ｔ２の白色光の色度点Ｐｗ２とを結ぶ線上を、これら２つの色度点Ｐｗ１及びＰｗ２の間で移動することになる。従って、駆動ユニット３０における簡単な駆動回路の構成で、各発光モジュール６から合成により得られる白色光の色温度を、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの間で変化させることができる。
【０１１０】
このとき、第１色温度Ｔ１を２３００Ｋ、第２色温度Ｔ２を１００００Ｋとし、前述したように、第１蛍光部材２１から放射される白色光及び第２蛍光部材２２から放射される白色光の黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖを、それぞれ例えば＋０．０１とすれば、図８中に示されるように色度点Ｐｗ１と色度点Ｐｗ２とを結ぶ線がほぼ黒体輻射軌跡ＢＢＬに沿ったものとなる。従って、第１色温度Ｔ１である２３００Ｋから第２色温度Ｔ２であつ１００００Ｋまでの範囲で色温度を調整可能な、自然光に近い良質の白色光を発光モジュール６から得ることができる。
【０１１１】
図１１は、上述したような各トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の別例を、図１０と同様に示すタイムチャートである。図１１の例では、図１０の例に比べ、トランジスタＱ１及びＱ４のオン期間ｔ１が短くなり、これに対応してトランジスタＱ２及びＱ３のオン期間ｔ２が長くなっている。従って、オン期間ｔ１とオン期間ｔ２との比率ｔ１／ｔ２は、図１０の例の方が図１１の例より大きくなり、図１０の例において各発光モジュール６から合成により得られる白色光の色温度は、図１１の例において各発光モジュール６から合成により得られる白色光の色温度より低くなる。
【０１１２】
図１０及び図１１の例では、いずれも周期ｔ０において第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のいずれか一方に必ず連続的に電流を流すようにした。しかしながら、周期ｔ０において第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のいずれにも電流が流れない期間を設けることも可能である。即ち、例えば、周期ｔ０のうち、期間ｔ１では第１半導体発光素子１１に断続的に電流を流し、期間ｔ２では第２半導体発光素子１２に断続的に電流を流すことも可能である。この場合、このように断続的に電流を流すため、トランジスタＱ１がオン状態にある間、トランジスタＱ４はオン状態に維持されるのではなく、所定周期（例えば２．５ｍｓ）でオン・オフ動作を繰り返し、トランジスタＱ３も同様に、トランジスタＱ２がオン状態にある間に、所定周期でオン・オフ動作を繰り返すように、駆動制御部３２がトランジスタＱ１〜Ｑ４にベース信号を送る。
【０１１３】
図１２は、このようにしてトランジスタＱ３及びＱ４をオン・オフ動作させた場合の、トランジスタＱ１〜Ｑ４の作動状態、及び各半導体発光素子の駆動電流の一例を、上述した図１０及び図１１と同様に示すタイムチャートである。図１２の例では、トランジスタＱ１及びＱ２のオン・オフ周期ｔ０が上述した図１０及び図１１の例と同じく２０ｍｓであり、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２は、図１０の例と同じになっている（例えば、ｔ１＝１４ｍｓ及びｔ２＝６ｍｓ）。そして、トランジスタＱ１がオン状態にある間のトランジスタＱ４のオン期間、即ち電流Ｉ１のパルス幅と、トランジスタＱ２がオン状態にある間のトランジスタＱ３のオン期間、即ち電流Ｉ２のパルス幅とを同一のｔ３とし、このパルス幅ｔ３を増減させるようにしている。
【０１１４】
期間ｔ１における電流Ｉ１のパルスの数をｎ１、期間ｔ２における電流Ｉ２のパルスの数をｎ２とすると、前述した式（１）及び（２）から明らかなように、第１半導体発光素子１１の第１駆動電流Ｉｄ１及び第２半導体発光素子１２の第２駆動電流Ｉｄ２は、下記式（３）及び（４）によって表される。
Ｉｄ１＝（ｎ１・ｔ３／ｔ０）・（Ｉ１／４）      ・・・  （３）
Ｉｄ２＝（ｎ２・ｔ３／ｔ０）・（Ｉ２／４）      ・・・  （４）
【０１１５】
従って、パルス幅ｔ３を変更することによって第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の大きさを同じ割合で同一方向に増減することができる。なお、パルス幅ｔ３を最大限拡大すれば、上述した図１０及び図１１の例と同様に、期間ｔ１では常に第１半導体発光素子１１に電流が流れ、期間ｔ２では常に第２半導体発光素子１２に電流が流れることになる。
【０１１６】
上記式（３）及び（４）から明らかなように、期間ｔ１における電流Ｉ１のパルス数ｎ１、及び期間ｔ２における電流Ｉ２のパルス数ｎ２を一定とすれば、パルス幅ｔ３を変更しても第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２は一定となる。一方、周期ｔ０を一定としてトランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２を変更すれば、パルス数ｎ１及びｎ２は一方が増大し他方が減少するので、第１駆動電流Ｉｄ１と第２駆動電流Ｉｄ２との比率Ｉｄ１／Ｉｄ２が変化することになる。従って、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２の変更により、図１０及び図１１の例と同様に、発光モジュール６から合成により得られる白色光の色温度を上述のようにして変更可能であると共に、パルス幅ｔ３を変更することで、発光モジュール６から合成により得られる白色光の輝度を変更することが可能となる。
【０１１７】
なお、上述した図１２の例のようにトランジスタＱ３及びＱ４を断続的にオン・オフさせる代わりに、期間ｔ１の一部の期間においてトランジスタＱ４を連続的にオン状態とすると共に期間ｔ１の残部の期間では連続的にオフ状態とし、期間ｔ２の一部の期間においてトランジスタＱ３を連続的にオン状態とすると共に期間ｔ２の残部の期間では連続的にオフ状態としてもよい。この場合、トランジスタＱ１についてはトランジスタＱ４と同様にオン・オフさせてもよいし、トランジスタＱ２についてはトランジスタＱ３と同様にオン・オフさせてもよい
【０１１８】
また、図１０〜図１２の例では、いずれも駆動制御部３２のベース信号によって４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしたが、これに代えて駆動制御部３２からのベース信号によりこれらトランジスタＱ１〜Ｑ４に流れる電流も併せて制御するようにしてもよい。この場合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、駆動制御部３２のベース信号によって４つのトランジスタＱ１〜Ｑ４をそれぞれオン・オフ作動させるようにしてもよい。
【０１１９】
（擬似窓装置における発光制御）
次に、上述のようにして構成される発光モジュール６及び駆動ユニット３０を備えた擬似窓装置１において実行される発光制御について詳細に説明する。この発光制御は、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光の色温度や輝度を適切に制御するために実行される。図１３は、発光制御に対応した擬似窓装置１の制御ブロック図であり、図１４は、発光制御のフローチャートである。
【０１２０】
本実施例では、前述したとおり、擬似窓装置１において窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅが、図３に示すように上下方向に窓領域Ａ、窓領域Ｂ、窓領域Ｃ及び窓領域Ｄの４つの領域に区分されている。駆動ユニット３０は、これら窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対応して１つずつ設けられており、発光モジュール６も、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対応し、それぞれの放射光の主たる供給先となる窓領域毎に区分されている。そして、こうして窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対応して区分された発光モジュール６は、それぞれ同じ窓領域に対応する駆動ユニット３０に、上述したようにして接続されている。そこで以下では、駆動ユニット３０及び発光モジュール６の符号の末尾に、それぞれ対応する窓領域Ａ〜Ｄの符号を付記して窓領域Ａ〜Ｄとの対応を示すものとする。
【０１２１】
即ち、図１３に示すように、窓領域Ａに対応して駆動ユニット３０Ａが設けられると共に、主として窓領域Ａに放射光を供給する複数の発光モジュール６Ａが駆動ユニット３０Ａに接続される。また、窓領域Ｂに対応して駆動ユニット３０Ｂが設けられると共に、主として窓領域Ｂに放射光を供給する複数の発光モジュール６Ｂが駆動ユニット３０Ｂに接続される。以下同様に、窓領域Ｃには駆動ユニット３０Ｃ及び複数の発光モジュール６Ｃが対応し、窓領域Ｄには駆動ユニット３０Ｄ及び複数の発光モジュール６Ｄが対応する。
【０１２２】
擬似窓装置１には、これら駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを統括して制御することによって発光モジュール６Ａ〜６Ｄのそれぞれの駆動電流を制御するための統合制御部４０が設けられており、この統合制御部４０によって擬似窓装置１の発光制御が実行されるようになっている。従って、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄ及び統合制御部４０が本発明の駆動制御手段に相当する。なお、発光モジュール６Ａ〜６Ｄは、前述したように擬似窓装置１内に固定された保持基板７にそれぞれ装着されているが、統合制御部４０及び駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄも、この保持基板７の発光モジュール装着面またはその裏面に取り付けられている。
【０１２３】
擬似窓装置１に設けられているメインスイッチ（図示省略）がオフ状態からオン状態に切り換えられると、統合制御部４０が図１４に示すフローチャートに従い、メインスイッチがオフ状態に切り換えられるまで、所定の制御周期で発光制御を実行する。統合制御部４０は発光制御を開始すると、まずステップＳ１において、自らが内蔵している時刻取得用のタイマ４０ａにより、そのときの時刻（以下、現在時刻という）を取得する。なお、このような現在時刻の取得を可能とするため、メインスイッチがオフ状態にある場合であっても、統合制御部４０はタイマ４０ａのカウントを継続している。
【０１２４】
次に、統合制御部４０は処理をステップＳ２に進めると、ステップＳ１で取得した現在時刻が、朝方及び夕方を除く昼間（以下では単に昼間という）に対応して予め設定した第１時間帯（例えば、９:００〜１４：５９）にあるか否かを判定する。そして、現在時刻が第１時間帯にあるとステップＳ２で判定すると、統合制御部４０は処理をステップＳ３に進め、モード１にて発光モジュール６Ａ〜６Ｄからの発光を行うよう駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを制御し、その制御周期を終了する。
【０１２５】
一方、現在時刻が第１時間帯の時刻ではないとステップＳ２で判定した場合、統合制御部４０は処理をステップＳ４に進め、現在時刻が朝方に対応して予め設定した第２時間帯（例えば、６:００〜８：５９）にあるか否かを判定する。そして、現在時刻が第２時間帯にあるとステップＳ４で判定すると、統合制御部４０は処理をステップＳ５に進め、モード２にて発光モジュール６Ａ〜６Ｄからの発光を行うよう駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを制御し、その制御周期を終了する。
【０１２６】
また、ステップＳ２からステップＳ４に処理を進め、現在時刻が第２時間帯の時刻でもないと判定した場合、統合制御部４０は処理をステップＳ６に進め、現在時刻が夕方に対応して予め設定した第３時間帯（例えば、１５:００〜１８：００）にあるか否かを判定する。そして、現在時刻が第３時間帯にあるとステップＳ６で判定すると、統合制御部４０は処理をステップＳ７に進め、モード３にて発光モジュール６Ａ〜６Ｄからの発光を行うよう駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを制御し、その制御周期を終了する。
【０１２７】
ステップＳ２からステップＳ４を経てステップＳ６に処理を進め、現在時刻が第３時間帯の時刻でもないと統合制御部４０がステップＳ６で判定した場合、現在時刻は朝方、昼間、及び夕方のいずれの時刻でもない。即ち、統合制御部４０は現在時刻が夜間の時刻であると判定したことになり、統合制御部４０はステップＳ６からステップＳ８に処理を進め、モード４にて発光モジュール６Ａ〜６Ｄからの発光を行うよう駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを制御し、その制御周期を終了する。
【０１２８】
このようにして各ステップの処理を行ってその制御周期を終了すると、統合制御部４０は次の制御周期で再びステップＳ１から処理を開始する。従って、統合制御部４０は発光制御を実行している間、制御周期毎に、ステップＳ１で現在時刻を取得した後、上述のようにして現在時刻がどの時間帯にあるかに応じ、モード１〜４のいずれかで発光モジュール６Ａ〜６Ｄからの発光を行うよう駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを制御する。
【０１２９】
次に、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７及びＳ８でそれぞれ行われるモード１〜４での発光モジュール６Ａ〜６Ｄの発光について具体的に説明する。各モードでは、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光の色温度及び輝度が、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対応して予め定められている。図１５は、このような窓領域毎に定められた、各モードにおける白色光の色温度及び輝度の一例を示す表である。
【０１３０】
なお、図１５における輝度は、前述した図１２の例のように、各駆動ユニット３０Ａ〜３０ＤにおけるトランジスタＱ３及びＱ４をパルス幅ｔ３で断続的にオン・オフしたときのデューティ比Ｄｔを用いて表している。即ち、周期ｔ０におけるトランジスタＱ１のオン期間ｔ１に含まれるパルスの数をｎ１、トランジスタＱ２のオン期間ｔ２に含まれるパルスの数をｎ２とすると、前述した式（３）及び（４）から明らかなように、デューティ比Ｄｔは下記式（５）によって表される。
Ｄｔ＝（ｎ１・ｔ３／ｔ１）・１００
＝（ｎ２・ｔ３／ｔ２）・１００      ・・・  （５）
【０１３１】
式（５）から明らかなように、パルス幅ｔ３が零、即ち発光モジュール６が発光しない場合に、輝度は最小の０％となる。一方、パルス幅ｔ３を最大限拡大し、図１０及び図１１の例のように、駆動ユニット３０におけるトランジスタＱ４のオン期間をトランジスタＱ１のオン期間と同じくｔ１とすると共に、トランジスタＱ３のオン期間をトランジスタＱ２のオン期間と同じくｔ２とした場合に、輝度は最大の１００％となる。従って、パルス幅ｔ３を変えることにより各窓領域から放射される白色光の輝度は０〜１００％に調整可能である。
【０１３２】
また、各窓領域から放射される白色光の色温度は、前述したように、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２の比率ｔ１／ｔ２を変化させることにより、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの間の色温度となる。本実施例では、第１色温度Ｔ１を２３００Ｋとし、第２色温度Ｔ２を１００００Ｋとしているので、各窓領域から放射される白色光の色温度は２３００Ｋから１００００Ｋまでの間で調整可能である。そこで、統合制御部４０は、合成によって得られる白色光の色温度と、トランジスタＱ１のオン期間ｔ１及びトランジスタＱ２のオン期間ｔ２の比率ｔ１／ｔ２との関係を色温度制御マップとして、メモリ４０ｂなどの記憶装置に予め記憶している。
【０１３３】
図１５に示すように、モード１では、窓領域Ａから放射される白色光の色温度が１００００Ｋ、輝度が１００％と定められ、以下同様に窓領域Ｂ〜Ｄに対し、色温度がそれぞれ９０００Ｋ、８０００Ｋ、７０００Ｋと定められると共に、輝度に対応するデューティ比Ｄｔがいずれも１００％に定められている。統合制御部４０は、発光制御でモード１を選択すると、このように設定された色温度に基づき、予めメモリ４０ｂに記憶している色温度制御マップから対応する比率ｔ１／ｔ２を窓領域毎に読み出す。
【０１３４】
モード１の場合は、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに定められる色温度が上述のように異なるため、色温度制御マップから読み出される比率ｔ１／ｔ２も窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれで異なる。即ち、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに適用される４つの比率ｔ１／ｔ２は、上記の色温度から明らかなように、窓領域Ａが最も小さくなり、窓領域Ｄが最も大きくなる。
【０１３５】
統合制御部４０は、色温度に基づき読み出した比率ｔ１／ｔ２及び輝度に対応するデューティ比Ｄｔを、窓領域毎に対応させて駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄに適用し、それぞれに接続されている発光モジュール６Ａ〜６Ｄから白色光を放射させる。この結果、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれからは、モード１でそれぞれに定められた色温度及び輝度に対応する白色光が放射される。従って、窓領域Ａから放射される白色光は、本実施例において最も高い色温度（１００００Ｋ）となり、擬似窓装置１の実際の使用状態において下方となるに従い、徐々に白色光の色温度が低下するようになっている。また、各窓領域Ａ〜Ｄから放射される白色光の輝度は最大の１００％となっているので、擬似窓装置１の光放射窓２ｅの全域が最も明るい状態となる。
【０１３６】
なお、本実施例では、擬似窓装置１の光放射窓２ｅを上下方向で４つの窓領域Ａ〜Ｄに区分しており、例えば窓領域Ａを本発明の第１窓領域とすれば、窓領域Ｂ〜Ｄが本発明の第２窓領域となる。この場合、窓領域Ａに対応して設けられた発光モジュール６Ａに供給される第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ａに対応して適用される比率ｔ１／ｔ２が本発明の第１比率となり、窓領域Ｂ〜Ｄに対応してそれぞれ設けられた発光モジュール６Ｂ〜６Ｄに供給されるそれぞれの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ｂ〜Ｄに対応して適用されるそれぞれの比率ｔ１／ｔ２が本発明の第２比率となる。
【０１３７】
また、例えば、窓領域Ａ及びＢを本発明の第１窓領域とすれば、窓領域Ｃ及びＤが本発明の第２窓領域となる。この場合、窓領域Ａ及びＢに対応してそれぞれ設けられた発光モジュール６Ａ及び６Ｂに供給されるそれぞれの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ａ及びＢに対応して適用されるそれぞれの比率ｔ１／ｔ２が本発明の第１比率となり、窓領域Ｃ及びＤに対応してそれぞれ設けられた発光モジュール６Ｃ及び６Ｄに供給されるそれぞれの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ｃ及びＤに対応して適用されるそれぞれの比率ｔ１／ｔ２が本発明の第２比率となる。
【０１３８】
更に、例えば、窓領域Ａ〜Ｃを本発明の第１窓領域とすれば、窓領域Ｄが本発明の第２窓領域となる。この場合、窓領域Ａ〜Ｃに対応してそれぞれ設けられた発光モジュール６Ａ〜６Ｃに供給されるそれぞれの第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ａ〜Ｃに対応して適用されるそれぞれの比率ｔ１／ｔ２が本発明の第１比率となり、窓領域Ｄに対応して設けられた発光モジュール６Ｄに供給される第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率、即ち窓領域Ｄに対応して適用される比率ｔ１／ｔ２が本発明の第２比率となる。
【０１３９】
本実施例において窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれには、光学的に互いを分離するような機構を設けておらず、単に領域として区分しているに過ぎない。擬似窓装置１の光放射窓２ｅには半透明で乳白色の拡散プレート３を装着しているので、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれの境界部分では、隣接する窓領域から放射される白色光が部分的に合成されることになる。従って、本実施例では、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光において窓領域毎の色温度の境界が明確に現れるわけではなく、上下方向で、徐々に色温度の変化する白色光が光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されることになる。即ち、モード１では、光放射窓２ｅの最も上方に位置する領域から最も高い１００００Ｋの色温度の白色光が放射され、下方ほど徐々に色温度の低下した白色光が放射されることになる。そして、光放射窓２ｅの最も下方に位置する領域からは、７０００Ｋの色温度の白色光が放射される。
【０１４０】
モード１は、発光制御において昼間に選択されるが、実際の窓の場合、このような時間帯では、色温度が高く明るい光が上方から下方に向けて入射するのが一般的である。上述したように、モード１では、７０００Ｋ〜１００００Ｋの範囲で上方から下方に向けて色温度が徐々に低下すると共に、最も高輝度の白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射される。しかも、前述したように、各発光モジュール６Ａ〜６Ｄが放射する白色光は自然光に極めて近い良質なものとなっている。従って、モード１が選択される昼間の時間帯においては、この時間帯に実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されることになる。
【０１４１】
次にモード２では、図１５に示すように、窓領域Ａから放射される白色光の色温度が７０００Ｋ、輝度が８０％と定められ、以下同様に窓領域Ｂ〜Ｄに対し、色温度がそれぞれ５５００Ｋ、４０００Ｋ、３０００Ｋと定められると共に、輝度に対応するデューティ比Ｄｔがそれぞれ７５％、６５％、６５％に定められている。統合制御部４０は、発光制御でモード２を選択すると、このように設定された色温度及び輝度に基づき、メモリ４０ｂに予め記憶している色温度制御マップから、対応する比率ｔ１／ｔ２を窓領域毎に読み出す。
【０１４２】
モード２の場合も、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに定められる色温度が上述のように異なるため、色温度制御マップから読み出される比率ｔ１／ｔ２は窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれで異なる。即ち、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに適用される４つの比率ｔ１／ｔ２は、上記の色温度から明らかなように、窓領域Ａが最も小さくなり、窓領域Ｄが最も大きくなる。
【０１４３】
統合制御部４０は、色温度に基づき読み出した比率ｔ１／ｔ２及び輝度に対応するデューティ比Ｄｔを、窓領域毎に対応させて駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄに適用し、それぞれに接続されている発光モジュール６Ａ〜６Ｄから白色光を放射させる。この結果、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれからは、モード２でそれぞれに定められた色温度及び輝度に対応する白色光が放射される。即ち、色温度については、全体的にモード１の場合より低下するものの、モード１と同様に擬似窓装置１の実際の使用状態において下方となるに従い、徐々に低下するようになっている。そして、光放射窓２ｅにおけるこのような色温度の低下の度合いがモード１の場合よりも拡大している。また、光放射窓２ｅから放射される白色光の輝度についても、全体的にモード１の場合より低下すると共に、擬似窓装置１の実際の使用状態において下方となるに従い、徐々に低下するようになっている。
【０１４４】
なお、モード１に関して説明したように、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射される白色光において窓領域毎の色温度の境界が明確に現れるわけではなく、白色光の色温度は上下方向で徐々に変化する。同様の理由により輝度についても、各窓領域Ａ〜Ｄで輝度が相違する場合、上下方向で徐々に変化するものとなる。従って、モード２では、３０００Ｋ〜７０００Ｋの範囲で上方から下方に向けて色温度が徐々に低下すると共に、６５％〜８０％の範囲で上方から下方に向けて輝度が低下するような白色光が光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射される。
【０１４５】
モード２は発光制御において朝方に選択されるが、実際の窓の場合、このような時間帯では、モード１が選択される昼間に比べて全般的に色温度が低く且つ幾分明るさの低下した光が上方から下方に向けて入射し、窓の上下で色温度の差が大きくなるのが一般的である。上述したように、モード２で擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射される白色光は、上方から下方に向け、３０００Ｋ〜７０００Ｋの範囲で色温度が徐々に低下すると共に６５％〜８０％の範囲で輝度が徐々に低下する。更に、この場合においても、各発光モジュール６Ａ〜６Ｄが放射する白色光は自然光に極めて近い良質なものとなっている。従って、モード２が選択される朝方の時間帯においても、この時間帯に実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射されることになる。
【０１４６】
モード３は発光制御において夕方に選択されるが、実際の窓の場合、このような時間帯では、モード２が選択される朝方と類似した光が入射すると見なすことができるが、朝方に比べると幾分色温度が低下した光となる。従って、モード３においては、半透明で乳白色の拡散プレート３により、上下方向で、徐々に色温度及び輝度の変化すると共に、モード２よりも幾分色温度の低下した白色光が光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されることになる。即ち、モード３では、上方から下方に向け、２３００Ｋ〜５０００Ｋの範囲で色温度が徐々に低下すると共に５０％〜８０％の範囲で輝度が徐々に低下する白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射される。更に、この場合においても、各発光モジュール６Ａ〜６Ｄが放射する白色光は自然光に極めて近い良質なものとなっている。従って、モード３が選択される夕方の時間帯においても、この時間帯に実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されることになる。
【０１４７】
次に、モード４では、図１５に示すように、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれから放射される白色光の色温度がいずれも２３００Ｋと定められると共に、輝度が１０％〜４０％の範囲で上方から下方に向けて徐々に低下するように定められている。モード４は発光制御において夜間に選択されるが、夜間の場合、実際の窓では太陽光が入射しなくなる。しかしながら、夜間においても、月の光や街路灯などの光が実際の窓から入射するのが一般的である。このような状況を勘案し、本実施例では、夜間においても擬似窓装置１の光放射窓２ｅからある程度の白色光を放射するようにしており、上記のような色温度及び輝度を設定している。統合制御部４０は、発光制御でモード４を選択すると、このように設定された色温度及び輝度に基づき、メモリ４０ｂに予め記憶している色温度制御マップから対応する比率ｔ１／ｔ２を読み出す。
【０１４８】
モード４の場合は、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに定められる色温度が上述のように同一であるため、色温度制御マップから読み出される比率ｔ１／ｔ２は窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれで同一となる。統合制御部４０は、色温度に基づき読み出した比率ｔ１／ｔ２及び輝度に対応するデューティ比Ｄｔを、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄに適用し、それぞれに接続されている発光モジュール６Ａ〜６Ｄから白色光を放射させる。従って、モード４が選択される夜間の時間帯においても、この時間帯に実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されることになる。
【０１４９】
このように、統合制御部４０が発光制御を実行することにより、１日のいずれの時間帯においても、擬似窓装置１の光放射窓２ｅからは、実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が放射される。しかも、このとき光放射窓２ｅから放射される白色光は、前述したように自然光に極めて近いものとなっている。
【０１５０】
更に本実施例では、前述したように、擬似窓装置１の光放射窓２ｅに装着された拡散プレート３の外側に、レース状の布からなるカーテン４が拡散プレート３から離間した状態で配設されており、拡散プレート３が装着された光放射窓２ｅのほぼ全域を覆っている。従って、上述したようにして光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して白色光が放射されると、放射された白色光の一部はカーテン４によって遮蔽され、残部がカーテン４と拡散プレート３或いは窓枠部材２との隙間、並びにカーテン４自体を通過して外方に放射される。
【０１５１】
このようなカーテン４が擬似窓装置１に設けられない場合、光放射窓２ｅの全域が直接的に外方に露出してしまう。このため、上述のように実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して放射されたとしても、光放射窓２ｅを介して外の風景が見えるわけではないので、実際の窓と比較すると強い違和感がある。本実施例では、上述のようなカーテン４を擬似窓装置１に設けることにより、光放射窓２ｅの全域が直接的に見えてしまうのを防止し、放射された白色光が部分的に、カーテン４と拡散プレート３或いは窓枠部材２との隙間、並びにカーテン４自体を通過して外方に放射される。従って、上述したような違和感をなくすことが可能となり、実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が得られることと相俟って、あたかも実際の窓があるような感覚を良好に得ることができる。
【０１５２】
なお、本実施例で行う発光制御では、擬似窓装置１の光放射窓２ｅを４つの窓領域Ａ〜Ｄに区分したが、区分される窓領域の数はこれ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。即ち、３つまたは２つの窓領域に区分するようにしてもよいし、窓領域を更に細分化してもよい。窓領域を最も細分化した場合には、横方向に配列された発光モジュール６の１列が１つの窓領域に対応するものとなる。
【０１５３】
また、図１５に示すような、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対して設定される発光制御の各モード１〜４の色温度及び輝度は一例であって、これらの値に限定されるものではない。即ち、擬似窓装置１を使用する地域や季節的な時期などに応じて色温度及び輝度の設定を適宜変更することが可能である。従って、例えば、擬似窓装置１の使用が想定される地域や季節的な時期毎に、モード１〜４のそれぞれについて色温度及び輝度を定め、統合制御部４０のメモリ４０ｂに予め記憶しておくようにしてもよい。この場合には、実際に使用する地域や時期に応じ、手動により該当する色温度及び輝度の組み合わせをメモリ４０ｂから読み出して用いるようにしてもよいし、自動的に実際の地域または時期を判定することにより、該当する色温度及び輝度の組み合わせをメモリ４０ｂから読み出して用いるようにしてもよい。
【０１５４】
これまでに説明した統合制御部４０が行う発光制御の内容についても、これに限定されるものではなく様々に変更が可能である。例えば、モード１〜４を選択する上で、現在時刻がどの時間帯にあるかを判定する際に用いた第１〜第３時間帯の設定は一例を示すものである。朝方、夕方及び昼間に対応する時間帯は、地域、季節的な時期、或いは天候などによって様々に相違するものであり、上述した各モード１〜４における色温度及び輝度の設定と同様に、擬似窓装置１を使用する地域、季節的な時期、或いは天候などに応じて適宜変更することが可能である。従って、例えば、擬似窓装置１の使用が想定される地域、季節的な時期、或いは天候毎に、第１〜第３時間帯の時刻範囲を定め、統合制御部４０のメモリ４０ｂに予め記憶しておくようにしてもよい。この場合も、実際に使用する地域、時期或いはそのときの天候に応じ、手動により該当する第１〜第３時間帯をメモリ４０ｂから読み出して用いるようにしてもよいし、自動的に実際の地域、時期或いはそのときの天候を判定することにより、該当する第１〜第３時間帯の設定をメモリ４０ｂから読み出して用いるようにしてもよい。
【０１５５】
また、本実施例では、１日を朝方、夕方、昼間、及び夜間の４つの時間帯に分け、それぞれの時間帯に対応してモード１〜４を定めたが、１日をより少ない数の時間帯に区分してもよいし、より多くの数の時間帯に区分するようにしてもよい。いずれの場合も、区分されたそれぞれの時間帯に対応してモードを設定し、モード毎に適切な白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射されるように色温度及び輝度を設定すればよい。
【０１５６】
更に、本実施例では、夜間においても輝度を抑えた白色光が擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射されるようにしたが、夜間においては白色光の放射を停止するようにしてもよい。更にまた、本実施例では、朝方に選択されるモード２と夕方に選択されるモード３とで、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光の色温度及び輝度の分布を相違するようにしたが、両モード間で色温度及び輝度の少なくとも一方が同じになるようにしてもよい。
【０１５７】
また、本実施例では、時間帯の切り替わりに対応し、段階的に次のモードに移行するようにしたが、モードの移行に際し、移行前のモードに対応した色温度及び輝度から、移行後のモードに対応した色温度及び輝度へと徐々に移行するようにしてもよい。この場合、例えばモードを移行する時刻から所定時間（例えば１時間）前の時期に、モード移行のための処理を開始する。そして、移行前後のモードに対応した色温度及び輝度にそれぞれ重み付けを行って合算することによりモード移行中の色温度及び輝度を定め、時間の経過と共に移行前のモードに対応した色温度及び輝度への重み付けを低減すると共に、移行後のモードに対応した色温度及び輝度への重み付けを増大させればよい。
【０１５８】
或いは、このようなモードの切り換えに代えて、１日間にわたり、窓領域Ａ〜Ｄにおける色温度及び輝度の変化を統合制御部４０のメモリ４０ｂに予め記憶しておくようにしてもよい。この場合、統合制御部４０は、現在時刻に対応してメモリ４０ｂから読み出した色温度及び輝度を上述した発光制御に使用すればよい。このようにすることで、窓領域Ａ〜Ｄにおける色温度及び輝度の変化が滑らかとなり、より実際の窓に入射する光の変化に近付けることができる。
【０１５９】
図１６は、このようにして窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれに対して色温度及び輝度を定める場合の、色温度及び輝度と１日の時刻との関係の一例を示すグラフである。図１６に示す時刻と色温度及び輝度との関係においても、図１５の場合と同じく、色温度が各窓領域で同一となる夜間の時間帯を除き、全般的に光放射窓２ａの上方側の領域から下方側の領域に向かうほど色温度及び輝度が低下すると共に、朝方及び夕方には光放射窓２ａの上方側の領域と下方側の領域とで色温度の差が昼間より拡大するようになっている。更に、朝方から時間の進行と共に色温度及び輝度が徐々に上昇し、正午を過ぎてしばらくすると時間の経過と共に色温度及び輝度が徐々に低下するようになっている。従って、図１６に示すような関係の色温度及び輝度を用いて発光制御を行っても、実際の窓に近い感覚を得ることができる。
【０１６０】
なお、図１６に示す例では、時間の経過に伴う色温度及び輝度の変化をいずれも直線的とすることにより、メモリ４０ｂに記憶しなければならないデータ量を低減している。しかしながら、一定に保持される部分も含め、色温度及び輝度をそれぞれ時間の経過に応じて曲線的に変化させるようにすれば、時間の経過に対応した色温度及び輝度の変化における連続性が高まり、更に実際の窓に入射する光の変化に近付けることができる。
【０１６１】
また、上述のような時間の経過に伴う色温度及び輝度の変化とは別に、例えば０．５秒〜２秒といった短い周期で色温度及び輝度の少なくとも一方を変動させるようにしてもよい。このようにすることで、例えば実際の窓の外にある植物などが風によって揺れ、これに伴って実際の窓に入射する光に揺らぎが発生する状態を再現することができる。このような色温度或いは輝度の変動は、一定の周期であってもよいが、不定期で断続的に行うのが好ましい。また、その変動幅も均一であってもよいが、不規則な変動幅とするのが好ましい。このような短い周期での色温度或いは輝度の変動は、窓領域Ａ〜Ｄの一部の領域で行うようにしてもよいし、全ての窓領域において行うようにしてもよい。また、１つの窓領域中の全体で行ってもよいし、１つの窓領域の中の更に一部で行うようにしてもよい。但し、１つの窓領域の一部で色温度或いは輝度を変動させる場合には、その窓領域に対して設けられる駆動ユニット３０を複数とする必要がある。
【０１６２】
また、これまでに説明した時刻の進行に伴う色温度及び輝度の変化に代えて、擬似窓装置１を使用する地域、季節、使用時の天候、使用者の嗜好、或いは使用する部屋の種類など、様々な要素に基づき、擬似窓装置１から放射する白色光の色温度や輝度を変化させるようにしてもよい。
【０１６３】
更に、本実施例では、擬似窓装置１の光放射窓２ｅを上下方向に複数の窓領域に分割して、上下方向で色温度や輝度を異なるようにしたが、これに代え、或いはこれと併せて、光放射窓２ｅを左右方向に複数の窓領域に分割し、上述した発光制御と同様にして左右方向で色温度や輝度を相違させるようにしてもよい。
【０１６４】
（変形例）
本実施例では、本発明の光遮蔽部材として、レース状の布からなるカーテン４を設けたが、光遮蔽部材はこれに限定されるものではなく、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光の一部を遮蔽すると共に、残部を通過させるものであればよい。図１７は、その様な例の１つとして第１実施例の変形例に係る擬似窓装置１’を示す斜視図である。
【０１６５】
本変形例の擬似窓装置１’では、上述した第１実施例の擬似窓装置１のカーテン４に代えて、実際の窓に一般的に用いられるブラインド４’を本発明の光遮蔽部材として用いている。擬似窓装置１’は、このようにブラインド４’を用いる点で第１実施例の擬似窓装置１と相違しているが、その他の部分の構成は、第１実施例の擬似窓装置１と全く同一である。従って、ここではブラインド４’以外の部分について第１実施例の擬似窓装置１と同じ符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
【０１６６】
第１実施例のカーテン４と同じく、本変形例のブラインド４’は擬似窓装置１’の光放射窓２ｅに装着された拡散プレート３から離間した状態で配設されており、光放射窓２ｅのほぼ全域を覆っている。従って、第１実施例の擬似窓装置１と同様にして光放射窓２ｅから拡散プレート３を介して白色光が放射されると、放射された白色光の一部はブラインド４’によって遮蔽され、残部がブラインド４’と拡散プレート３或いは窓枠部材２との隙間を通過して外方に放射される。また、ブラインド４’を構成するブレード４ａ’が完全に閉じていない場合には、各ブレード４ａ’の隙間からも遮蔽されなかった白色光が通過して外方に放射される。従って、本変形例においても、前述したような光放射窓２ｅの全域が直接的に露出する場合の違和感をなくすことが可能となり、実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が得られることと相俟って、あたかも実際の窓があるような感覚を良好に得ることができる。
【０１６７】
なお、前述したとおり、本発明の光遮蔽部材は第１実施例のカーテン４や本変形例のブラインド４’に限定されるものではなく、擬似窓装置１の光放射窓２ｅから放射される白色光の一部を遮蔽すると共に、残部を通過させるものであればよい。即ち、カーテン４やブラインド４’以外に、例えば、シャッター、障子、暖簾或いは格子などがあげられ、これらの群或いはこれら以外で同様の機能を有した部材の群の中から適宜選択して使用してもよい。
【０１６８】
また、第１実施例では、光放射窓２ｅに半透明で乳白色の拡散プレート３を装着することによって、発光モジュール６を隠し、外方から発光モジュール６が直接的に見えないようにしたが、拡散プレート３を透明な材料で形成すると共に、拡散プレート３の外側に、第１実施例で用いた拡散プレート３のように、乳白色などの半透明の材料を用いて形成した別の拡散プレートを重ね合わせるようにしてもよい。或いは、別の拡散プレートに代えて、透明な拡散プレート３に半透明のコーティングを施してもよい。なお、拡散プレート３の外側に設けたカーテン４やブラインド４’などの光遮蔽部材によって外方から発光モジュール６が直接的に見えにくくなっているので、拡散プレート３を透明な材料で形成し、半透明の材料を用いて形成した別の拡散プレートを省略することも可能である。更に、拡散プレート３を省略することも可能である。
【０１６９】
これまでに述べた第１実施例及びその変形例では、光放射窓２ｅに装着した拡散プレート３の後方に光源となる複数の発光モジュール６を配置したが、発光モジュール６の配置は、これに限定されるものではない。そこで以下では、発光モジュール６の異なる配置の形態について、いくつかの実施例に基づき説明する。なお、各実施例では、第１実施例と同様に構成される部材に対し、同じ符号を適用すると共に、その詳細な説明は省略するものとし、第１実施例と相違する点を中心に詳細に説明する。
【０１７０】
＜第２実施例＞
第２実施例に係る擬似窓装置１０１について、図１８及び図１９に基づき、以下に詳細に説明する。図１８は擬似窓装置１０１の概略正面図であって、図１９は図１８中のXIX−XIX線に沿う擬似窓装置１０１の概略断面図である。以下では、まず擬似窓装置１０１の全体構成について詳細に説明する。
【０１７１】
本実施例の擬似窓装置１０１は、窓枠部材２の内部の構成が第１実施例の擬似窓装置１と相違しており、その他の部分は第１実施例の擬似窓装置１と同様に構成される。即ち、本実施例の擬似窓装置１０１は、第１実施例の擬似窓装置１と同じく箱状の窓枠部材２を有しており、第１水平窓枠部２ａ、第２水平窓枠部２ｂ、第１垂直窓枠部２ｃ及び第２垂直窓枠部２ｄからなる窓枠により光放射窓２ｅを形成している。そして、擬似窓装置１０１には、第１実施例の擬似窓装置１と同じく、光放射窓２ｅのほぼ全域を覆うようにカーテン４が設けられており、このカーテン４は、窓枠部材２の第１水平窓枠部２ａに沿って設けられたカーテンレール５から吊り下げられている。
【０１７２】
なお、第１実施例の場合と同じく、便宜上、図１８ではカーテン４を二点鎖線で示し、図１９ではカーテン４の記載を省略している。また、以下では、図１８における上方が、本実施例において擬似窓装置１０１を実際に壁面に取り付けて使用する際の上方となるものとする。更に、第１実施例の場合と同じく、擬似窓装置１０１のカーテン４が設けられている側を前方とし、カーテン４とは反対側を後方として説明する。
【０１７３】
本実施例においても擬似窓装置１０１の光源には、第１実施例と同様に構成された複数の発光モジュール６を用いる。そして、第１実施例と同様の方法により複数の発光モジュール６が装着された保持基板１０７は、図１８に示すように、光放射窓２ｅを形成する第１垂直窓枠部２ｃの内側に、第１垂直窓枠部２ｃに沿うようにして配置され、複数のスペーサ１０８を介して窓枠部材２に固定されている。
【０１７４】
保持基板１０７には、第１実施例の保持基板７と同様に、各発光モジュール６に駆動電流を供給するための配線パターン（図示省略）が形成されている。また、保持基板１０７には、その長手方向、即ち窓枠部材２に取り付けられた状態における上下方向で１６個の発光モジュール６が１列に並べられて等間隔で装着されている。従って、図１８に示すように、窓枠部材２の第１垂直窓枠部２ｃに沿って、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの上端から下端にわたるように１６個の発光モジュール６が配置されている。このように配置されることにより、各発光モジュール６は、擬似窓装置１０１を前方から見た場合に、窓枠部材２に隠れて見えないようになっており、これにより擬似窓装置１０１の見栄えを向上させている。
【０１７５】
また、本実施例においても、前述したように個々の発光モジュール６が第１発光源と第２発光源とを組み合わせたものとなっているので、上述のように複数の発光モジュール６を配列して用いれば、第１発光源と第２発光源とが混在して分散配置されることになる。従って、複数の第１発光源及び第２発光源からそれぞれ放射される白色光の合成を良好に行うことができる。
【０１７６】
なお、本実施例における発光モジュール６の数は一例を示すものであって、擬似窓装置１０１の大きさ、必要とされる放射光の輝度、発光モジュール６の発光特性などに応じて様々に変更可能である。また、本実施例における発光モジュール６の配置も一例を示すものであって、様々に変更可能である。即ち、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの上端から下端にわたるように配置されていなくてもよいし、本実施例のように等間隔で配置されていなくてもよい。但し、光放射窓２ｅから不必要なムラを生じにくい白色光を放射する上では、本実施例のように光放射窓２ｅの上端から下端にわたり等間隔で配置されているのが好ましい。
【０１７７】
各発光モジュール６がこのような位置に配置されることから、各発光モジュール６は、第１垂直窓枠部２ｃ側から第２垂直窓枠部２ｄの方向に向け、即ち図１８における左方に向けて白色光を放射するように指向されている。こうして各発光モジュール６から放射された白色光を、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅから外方に向けて放射させるため、光放射窓２ｅには導光部材１０３が装着されている。この導光部材１０３は、ガラス或いはアクリル樹脂などの光透過性を有する材料を用いて形成されており、光放射窓２ｅの全域にわたって設けられている。
【０１７８】
導光部材１０３には、各発光モジュール６から放射された白色光を反射して光放射窓２ｅに向かわせるため、窓枠部材２の内側背面２ｆに対して傾斜した導光反射面１０３ａが形成されている。この導光反射面１０３ａにおける導光部材１０３の屈折率と、その周囲における大気の屈折率との相違により、各発光モジュール６から放射された白色光は、導光部材１０３内に入射した後、導光反射面１０３ａで反射する。このとき、白色光が光放射窓２ｅに向けて反射されるよう、導光反射面１０３ａの傾斜角と、各発光モジュール６からの白色光の放射方向とが定められている。
【０１７９】
なお、導光部材１０３の導光反射面１０３ａに金属などを蒸着させることにより、各発光モジュール６からの白色光をより一層効率良く光放射窓２ｅに向けて反射させるようにしてもよい。また、導光部材１０３は透明な材料を用いて形成してもよいし、第１実施例の拡散プレート３のように、乳白色などの半透明の材料を用いて形成してもよい。半透明の材料を用いて導光部材１０３を形成した場合には、各発光モジュール６の第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２からそれぞれ放射される白色光の合成がより良好に行われると共に、不必要なムラの発生を抑制することができる。更に、透明な部材で形成した導光部材１０３の光放射面１０３ｂに乳白色などの半透明のコーティングを施してもよい。或いは、透明な部材で形成した導光部材１０３の光放射面１０３ｂに、第１実施例の拡散プレート３のように、乳白色などの半透明の材料を用いて形成した拡散プレートを重ね合わせるようにしてもよい。
【０１８０】
各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に構成されているので、各発光モジュール６の第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２から放射されたそれぞれ第１色温度Ｔ１の白色光及び第２色温度Ｔ２の白色光は、導光部材１０３を経て導光部材１０３の光放射面１０３ｂから外方に向けて放射される過程で合成され、導光部材１０３の光放射面１０３ｂから放射される。従って、各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれに供給される第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率を調整することにより、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの間の任意の色温度の白色光を放射することができる。
【０１８１】
本実施例においても、第１実施例と同様に、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの上下方向で特性が相違するような白色光を放射することができるようにするため、光放射窓２ｅが、第１実施例と同じく上下方向に窓領域Ａ、窓領域Ｂ、窓領域Ｃ及び窓領域Ｄの４つの領域に区分されている。そして、擬似窓装置１０１に用いられる発光モジュール６の総数は第１実施例の場合と相違するものの、各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に窓領域Ａ〜Ｄに対応して区分されている。
【０１８２】
従って、擬似窓装置１０１においても、第１実施例と同じく図１３に示すように、窓領域Ａ〜Ｄに対応して駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄが設けられ、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれには、窓領域Ａ〜Ｄに対応した発光モジュール６Ａ〜６Ｄが接続される。また、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを統括的に制御する統合制御部４０も第１実施例と同様に設けられる。そして、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれの構成も第１実施例の場合と同一であり、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄから対応する発光モジュール６Ａ〜６Ｄへの駆動電流の供給も第１実施例と同様にして行われる。但し、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄにそれぞれ接続される発光モジュール６Ａ〜６Ｄの数が第１実施例の場合と相違しているので、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれが供給する駆動電流の総和は、第１実施例の場合と異なる。
【０１８３】
以上のように構成される本実施例の擬似窓装置１０１において、第１実施例と同様に統合制御部４０が発光制御を実行することにより、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれにおいて放射される白色光の色温度及び輝度が時間帯に応じて第１実施例と同様に変化する。従って、本実施例の擬似窓装置１０１においても、第１実施例の擬似窓装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施例においても、第１実施例に関して述べた様々な変形や変更を適用することが可能である。
【０１８４】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例に係る擬似窓装置２０１について、図２０及び図２１に基づき、以下に詳細に説明する。図２０は擬似窓装置２０１の概略正面図であり、図２１は図２０中のXXI−XXI線に沿う擬似窓装置２０１の概略断面図である。以下では、まず擬似窓装置２０１の全体構成について詳細に説明する。
【０１８５】
本実施例の擬似窓装置２０１は、窓枠部材２の内部の構成が第１実施例の擬似窓装置１と相違しており、その他の部分は第１実施例の擬似窓装置１と同様に構成される。即ち、本実施例の擬似窓装置２０１は、第１実施例の擬似窓装置１と同じく箱状の窓枠部材２を有しており、第１水平窓枠部２ａ、第２水平窓枠部２ｂ、第１垂直窓枠部２ｃ及び第２垂直窓枠部２ｄからなる窓枠により光放射窓２ｅを形成している。そして、擬似窓装置２０１には、第１実施例の擬似窓装置１と同じく、光放射窓２ｅのほぼ全域を覆うようにカーテン４が設けられており、このカーテン４は、窓枠部材２の第１水平窓枠部２ａに沿って設けられたカーテンレール５から吊り下げられている。
【０１８６】
なお、第１実施例の場合と同じく、便宜上、図２０ではカーテン４を二点鎖線で示し、図２１ではカーテン４の記載を省略している。また、以下では、図２０における上方が、本実施例において擬似窓装置２０１を実際に壁面に取り付けて使用する際の上方となるものとする。更に、第１実施例の場合と同じく、擬似窓装置２０１のカーテン４が設けられている側を前方とし、カーテン４とは反対側を後方として説明する。
【０１８７】
本実施例においても擬似窓装置２０１の光源には、第１実施例と同様に構成された複数の発光モジュール６を用いる。そして、第２実施例で用いる保持基板１０７と同様の保持基板２０７には、その長手方向で１６個の発光モジュール６が１列に等間隔で並べられ、第１実施例と同様の方法により装着されている。本実施例では、このようにして複数の発光モジュール６が配置され装着された保持基板２０７を２つ備えている。これら２つの保持部材２０７は、図２０に示すように、一方が第１垂直窓枠部２ｃの内側に第１垂直窓枠部２ｃに沿うようにして配置され、他方が第２垂直窓枠部２ｄの内側に第２垂直窓枠部２ｄに沿うようにして配置されている。そして、２つの保持部材２０７は、発光モジュール６の装着面が互いに対向するように指向されており、それぞれ複数のスペーサ２０８を介して窓枠部材２に固定されている。
【０１８８】
このようにして２つの保持基板２０７が窓枠部材２の内方に配置されることにより、図２０に示すように、２つの保持基板２０７に装着されたそれぞれ１６個の発光モジュール６が、窓枠部材２の第１垂直窓枠部２ｃ及び第２垂直窓枠部２ｄに沿って、光放射窓２ｅの上端から下端にわたるように配置されている。従って、各発光モジュール６は、擬似窓装置２０１を前方から見た場合に、第１垂直窓枠部２ｃ及び第２垂直窓枠部２ｄに隠れて見えないようになっており、これにより擬似窓装置２０１の見栄えを向上させている。
【０１８９】
また、本実施例においても、前述したように個々の発光モジュール６が第１発光源と第２発光源とを組み合わせたものとなっているので、上述のように複数の発光モジュール６を配列して用いれば、第１発光源と第２発光源とが混在して分散配置されることになる。従って、複数の第１発光源及び第２発光源からそれぞれ放射される白色光の合成を良好に行うことができる。
【０１９０】
なお、本実施例における発光モジュール６の数は一例を示すものであって、擬似窓装置２０１の大きさ、必要とされる放射光の輝度、発光モジュール６の発光特性などに応じて様々に変更可能である。また、本実施例における発光モジュール６の配置も一例を示すものであって、様々に変更可能である。即ち、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの上端から下端にわたるように配置されていなくてもよいし、本実施例のように等間隔で配置されていなくてもよい。但し、光放射窓２ｅから不必要なムラを生じにくい白色光を放射する上では、本実施例のように光放射窓２ｅの上端から下端にわたり等間隔で配置されているのが好ましい。
【０１９１】
各発光モジュール６がこのような位置に配置されることから、各発光モジュール６はそれぞれ対向する保持基板２０７に向けて白色光を放射するように指向されている。こうして各発光モジュール６から放射された白色光を、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅから外方に向けて放射させるため、窓枠部材２の内側背面２ｆには拡散プレート（導光部材）２０３が装着されている。この拡散プレート２０３は、各発光モジュールが放射する白色光に対して良好な反射特性を有する材料で形成されており、光放射窓２ｅに向く表面の全域にわたり、球面で形成された複数の凹部が設けられている。なお、このような凹部が形成された拡散プレート２０３の表面には、各発光モジュール６が放射する白色光に対する反射特性及び拡散特性を更に向上させるようなコーティングを施すようにしてもよい。
【０１９２】
このような拡散プレート２０３を設けることにより、各発光モジュール６から放射された白色光は、拡散プレート２０３の表面に形成された複数の凹部によって反射拡散され、最終的に光放射窓２ｅから外方に放射される。なお、光放射窓２ｅには、光放射窓２ｅを塞ぐと共に、こうして拡散プレート２０３によって反射拡散された白色光に対して透過性を有するカバープレート２０９が装着されている。
【０１９３】
カバープレート２０９は、例えばガラス或いはアクリル樹脂などによって形成され、透明の材料を用いてもよいし、第１実施例の拡散プレート３のように乳白色などの半透明な材料を用いてもよい。半透明の材料を用いてカバープレート２０３を形成した場合には、拡散プレート２０３の凹部による拡散と併せ、各発光モジュール６の第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２からそれぞれ放射される白色光の合成をより良好に行うと共に、不必要なムラの発生を抑制することができる。また、拡散プレート２０３の凹部を外部から見えないように、或いは見えにくくすることができる。
【０１９４】
各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に構成されているので、各発光モジュール６の第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２から放射されたそれぞれ第１色温度Ｔ１の白色光及び第２色温度Ｔ２の白色光は、各発光モジュール６から拡散プレート２０３及びカバープレート２０９を経て外方に放射される過程で合成される。従って、各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に、第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２のそれぞれに供給される第１駆動電流Ｉｄ１及び第２駆動電流Ｉｄ２の比率を調整することにより、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの間の任意の色温度の白色光を放射することができる。
【０１９５】
本実施例においても、第１実施例と同様に、窓枠部材２が形成する光放射窓２ｅの上下方向で特性が相違するような白色光を放射することができるようにするため、光放射窓２ｅが、第１実施例と同じく上下方向に窓領域Ａ、窓領域Ｂ、窓領域Ｃ及び窓領域Ｄの４つの領域に区分されている。擬似窓装置２０１に用いられる発光モジュール６の総数は第１実施例の場合と相違するものの、２つの保持部材２０７のそれぞれにおいて、各発光モジュール６は、第１実施例の場合と同様に窓領域Ａ〜Ｄに対応して区分されている。
【０１９６】
従って、擬似窓装置２０１においても、第１実施例と同じく図１３に示すように、窓領域Ａ〜Ｄに対応して駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄが設けられ、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれには、窓領域Ａ〜Ｄに対応した発光モジュール６Ａ〜６Ｄが接続される。また、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄを統括的に制御する統合制御部４０も第１実施例と同様に設けられる。そして、各駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄの構成も第１実施例の場合と同一であり、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄから対応する発光モジュール６Ａ〜６Ｄへの駆動電流の供給も第１実施例と同様にして行われる。但し、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄにそれぞれ接続される発光モジュール６Ａ〜６Ｄの数が第１実施例の場合と相違しているので、駆動ユニット３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれが供給する駆動電流の総和は、第１実施例の場合と異なる。
【０１９７】
以上のように構成される本実施例の擬似窓装置２０１において、第１実施例と同様に統合制御部４０が発光制御を実行することにより、窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれにおいて放射される白色光の色温度及び輝度が時間帯に応じて変化する。従って、本実施例の擬似窓装置２０１においても、第１実施例の擬似窓装置１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施例においても、第１実施例に関して述べた様々な変形や変更を適用することが可能である。
【０１９８】
以上のように、各実施例及びその変形例においては、いずれも、発光モジュール６の第１蛍光部材２１及び第２蛍光部材２２からそれぞれ放射される白色光を合成することにより、第１色温度Ｔ１から第２色温度Ｔ２までの範囲で色温度を調整可能な、自然光に近い良質の白色光を得ることができる。そして、統合制御部４０が発光制御を実行し、窓枠部材２によって形成される光放射窓２ｅから放射される白色光の色温度や輝度を、実使用時における上下方向で適宜異ならせることにより、実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光を光放射窓２ｅから放射させることができる。更に、カーテン４或いはブラインド４’などの光遮蔽部材を設けることにより、光放射窓２ｅの全域が直接的に見えてしまう場合の違和感をなくし、上述のようにして実際の窓から入射する光に極めて近い状態の白色光が得られることと相俟って、あたかも実際の窓があるような感覚を良好に得ることができる。
【０１９９】
また、各実施例及びその変形例においては、第１半導体発光素子１１が発する近紫外光を第１波長変換部材２１によって波長変換して第１色温度Ｔ１の白色光を放射する第１発光源と、第２半導体発光素子１２が発する近紫外光を第２波長変換部材２２によって波長変換して第２色温度Ｔ２の白色光を放射する第２発光源とを形成する発光モジュール６を光源としている。このため、ＬＥＤなどの半導体発光素子が発する光そのものを合成して白色光を得る従来の擬似窓装置に比べ、発光モジュール６からは指向性を抑えて拡散性に優れた白色光が得られる。従って、従来の擬似窓装置に比べ、発光モジュール６からの白色光を良好に合成させるための距離を短縮することが可能となる。この結果、擬似窓装置の奥行きなどの寸法を、窓として不自然に拡大する必要がなくなり、外観においても違和感のない擬似窓装置を得ることができる。
【０２００】
更に、映像表示装置を用いるような擬似窓装置に比べて構造も簡単で低コストとしながら、上述のように実際の窓に近い感覚を得ることができる。しかも、上述のように第１半導体発光素子１１及び第２半導体発光素子１２用をいた光源を採用することにより、蛍光灯や白熱灯などを光源として用いる従来の擬似窓装置に比べ、消費電力を低く抑えることが可能となる。
【０２０１】
＜第４実施例＞
上述した各実施例では、擬似窓装置の光源として発光モジュール６を用いた。そして、この発光モジュール６において、基板１０に実装されて配列された複数の第１半導体発光素子１１と、これら第１半導体発光素子１１を覆うようにして設けられた第１蛍光部材２１とにより第１発光源を構成し、同じく基板１０に実装されて配列された複数の第２半導体発光素子１２と、これら第２半導体発光素子１２を覆うようにして設けられた第２蛍光部材２２とにより第２発光源を構成した。しかしながら、本発明の擬似窓装置で用いる第１及び第２発光源は、このような構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限りにおいて様々な構成のものを用いることが可能である。
【０２０２】
以下では、その一例を本発明の第４実施例として説明する。なお、本実施例の擬似窓装置は、第１及び第２発光源の構成が異なるのみで、他の構成はこれまでに説明した各実施例及びその変形例のいずれかと同一であるので、ここでは説明を省略し、第１及び第２発光源の構成について詳細に説明する。
【０２０３】
図２２は、本実施例に係る第１発光源３０１を模式的に示す概略断面である。なお、図２２には示されない第２発光源３０２も、後述するように、使用している蛍光部材のみが第１発光源３０１と相違しており、それ以外は第１発光源３０１と同様に構成される。そこで、以下では第１発光源３０１を中心として本実施例の説明を行うと共に、第２発光源３０２についても図２２に示す第１発光源３０１に準じて適宜説明する。
【０２０４】
図２２に示すように、本実施例の第１発光源３０１においても、基板３１０に第１半導体発光素子３１１が実装される。但し、本実施例では、基板３１０の基板本体３１０ａに、放熱性に優れた金属製基板を用いている。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３１０ａを用いることから、第１半導体発光素子３１１が実装される基板３１０の面には、電気絶縁層３１０ｂを間に介在させて配線パターン３１７及び３１８が形成されている。なお、基板本体３１０ａの材質は、このような金属製基板に限定されるものではなく、前述した各実施例の発光モジュール６と同様に、電気的絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックなどの電気的絶縁性を有する材料を用いてもよい。
【０２０５】
これまでに述べた各実施例の発光モジュール６と同じく、第１半導体発光素子３１１は４０５ｎｍのピーク波長を有した近紫外光を発するＬＥＤチップであって、例えば、ＩｎＧａＮ半導体が発光層に用いられて近紫外領域の光を発するＧａＮ系ＬＥＤチップなどが用いられる。なお、第１半導体発光素子３１１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。近紫外光を発するＬＥＤチップ以外のＬＥＤチップとして具体的には、青色光を発するＬＥＤチップを用いてもよい。従って、本実施例において第１半導体発光素子３１１が発する光のピーク波長は、近紫外光を発するＬＥＤチップの場合に３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、青色光を発するＬＥＤチップの場合に４３０ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲内にあるのが好ましい。
【０２０６】
第１半導体発光素子３１１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３１１ａによって配線パターン３１７に接続されると共に、下面の電極が共晶ハンダ３１１ｂを用いて配線パターン３１８に直接的に接続されている。なお、基板３１０への第１半導体発光素子３１１の実装方法は、これに限定されるものではなく、第１半導体発光素子３１１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、第１半導体発光素子３１１を基板３１０の所定位置に接着固定した後、第１半導体発光素子３１１の上面側に位置する２つの電極を、金属ワイヤによって基板３１０の配線パターン３１７及び３１８と接続するダブルワイヤボンディングや、前述した第１実施例のように、第１半導体発光素子３１１の下面側に位置する２つの電極を、金属バンプを介して配線パターン３１７及び３１８と接続するフリップチップ実装などを採用することが可能である。
【０２０７】
こうして基板３１０に実装された第１半導体発光素子３１１のそれぞれに対し、前述の実施形態と同様の第１蛍光部材（第１波長変換部材）３２１が設けられる。第１蛍光部材３２１は、例えばディスペンサを用い、第１半導体発光素子３１１を覆うようにして設けられる。第２発光源３０２にも、第１発光源３０１と同様に第２半導体発光素子を覆うようにして第２蛍光部材（第２波長変換部材）が設けられるが、上述したように、この第２蛍光部材が第１蛍光部材３２１と相違する。
【０２０８】
第１蛍光部材３２１は、前述の各実施例における発光モジュール６の第１蛍光部材２１と同様に構成されており、第１半導体発光素子３１１が発する近紫外光を波長変換して第１色温度Ｔ１の白色光を放射する第１蛍光体３２３が第１充填材３２４内に分散保持されている。また、第２発光源３０２における第２蛍光部材も、前述の各実施例における発光モジュール６の第２蛍光部材２２と同様に構成されており、第２半導体発光素子が発する近紫外光を波長変換して第２色温度Ｔ２の白色光を放射する第２蛍光体が第２充填材内に分散保持されている。
【０２０９】
このようにして構成される第１発光源３０１及び第２発光源３０２を組み合わせて擬似窓装置に用いることにより、前述した各実施例と同様にして、第１発光源３０１が発する第１色温度Ｔ１の白色光と、第２発光源３０２が発する第２色温度Ｔ２の白色光とを合成した白色光を擬似窓装置から放射させることができる。従って、前述の各実施例の場合と同様に、第１発光源３０１に用いている第１半導体発光素子３１１に供給する第１駆動電流と、第２発光源３０２に用いている第２半導体発光素子３１２に供給する第２駆動電流とを制御することにより、前述の各実施例の場合と同様の機能及び効果を得ることができる。
【０２１０】
特に、本実施例の場合には、個々の半導体発光素子にそれぞれ別個の蛍光部材を設けるようにしているので、第１発光源３０１及び第２発光源３０２のレイアウトの自由度が増し、設置スペースの大きさ、形状、位置などに制限がある場合においても、その様な制限に柔軟に対応して高密度に各発光源を配置することが可能である。特に、第１発光源３０１と第２発光源３０２とを混在させて分散配置すれば、第１発光源３０１及び第２発光源３０２のそれぞれから発せられる白色光の合成を更に良好に行うことができる。
【０２１１】
このような分散配置の一例を図２３に示す。図２３の例では、図２３の横方向の列で見た場合に、第１発光源３０１と第２発光源３０２とが交互に配列され、隣り合う２つの列では各列の方向に各発光源の半径分ずつ位置がずれているので、第１発光源３０１及び第２発光源３０２を高密度に配置しながら、両者が放射する白色光を良好に合成できるようになっている。なお、第１発光源３０１及び第２発光源３０２の配置は、これに限定されるものではなく、必要に応じて様々に変更可能である。また、第１発光源３０１及び第２発光源３０２の形状も、これに限定されるものではなく、必要に応じて様々に変更可能である。
【０２１２】
以上で本発明の各実施例及びその変形例に係る擬似窓装置についての説明を終えるが、本発明はこれら実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更することのない限り、様々に変更することが可能である。
【０２１３】
例えば、上述した各実施例及び変形例では、統合制御部４０が発光制御を行うことにより、時刻などに応じて光放射窓２ｅの窓領域Ａ〜Ｄのそれぞれから放射される色温度や輝度を変化させるようにしたが、窓領域Ａ〜Ｄの一部または全部において、色温度及び輝度の少なくとも一方を固定的に相違させるようにしてもよい。この場合も、擬似窓装置の使用時に下方となる側の窓領域の方が上方となる側の窓領域よりも色温度及び輝度の少なくとも一方を低下させるようにすると、実際の窓に近い感覚を得ることができる。更に、発光制御では、色温度及び輝度の両方ではなく、いずれか一方のみを変化させるようにしてもよい。
【０２１４】
また、上述した各実施例及び変形例では、窓枠部材２を単純な箱状に形成したが、窓枠部材２の形状は、実際の窓と同じく様々な形状とすることが可能であり、外観を実際の窓により近付けるべく様々な意匠を適用することが可能である。
【符号の説明】
【０２１５】
１，１’    擬似窓装置
２    窓枠部材
２ｃ    第１垂直窓枠部（窓枠）
２ｄ    第２垂直窓枠部（窓枠）
２ｅ    光放射窓
３    拡散プレート（導光部材）
４    カーテン（光遮蔽部材）
４’    ブラインド（光遮蔽部材）
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ    発光モジュール
１０    基板
１１    第１半導体発光素子
１２    第２半導体発光素子
１３    壁部材（リフレクタ）
１４    仕切り部材
１５    第１発光領域
１６    第２発光領域
２１    第１蛍光部材（第１波長変換部材）
２２    第２蛍光部材（第２波長変換部材）
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ    駆動ユニット（駆動制御手段）
４０    統合制御部（駆動制御手段）
１０１    擬似窓装置
１０３    導光部材
１０３ａ    導光反射面
２０１    擬似窓装置
２０３    拡散プレート（導光部材）
３０１    第１発光源
３０２    第２発光源
３１０    基板
３１１    第１半導体発光素子
３２１    第１蛍光部材（第１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１７】
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【図１８】
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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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