(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
この基板に設けられた第１の発光部であって、青色光を発する複数の第１の青色発光ダイオード、これら青色発光ダイオードを封止した透光性の第１の封止部材、及びこの封止部材に混ぜられ前記青色光により励起される蛍光体を有して、緑色光ないし黄色光を発する前記第１の発光部と；
この第１の発光部に隣接して前記基板に設けられるとともに前記第１の発光部よりも発光面積が小さい第２の発光部であって、青色光を発する複数の第２の青色発光ダイオード、及びこれら第２の青色発光ダイオードを封止した透光性の第２の封止部材を有した前記第２の発光部と；
前記第１の発光部に隣接して前記基板に設けられるとともに前記第１の発光部よりも発光面積が小さい第３の発光部であって、赤色光を発する複数の赤色発光ダイオード、及びこれら赤色発光ダイオードを封止した透光性の第３の封止部材を有した前記第３の発光部と；
前記各発光部が設けられる複数の領域を区画して前記各発光部間に設けられた仕切りと；
を具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第２、第３の発光部が、前記第１の発光部を挟むように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の発光部は、黄色光を発する長方形の黄色発光領域と、この黄色発光領域の長手方向中央部から突出するように連続し緑色光を発する緑色発光領域とに分けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記黄色発光領域に配置された前記第１の青色発光ダイオードの単位面積当たりの配置数が、前記緑色発光領域及び前記第２、第３の発光部の夫々に配置された発光ダイオードの単位面積当たりの配置数より少ないことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１〜第３の発光部の発光面積が、これら各発光部が発する各色の光の光束比に応じた面積比となっていることを特徴とする請求項１から４の内のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記緑色発光領域の発光波長が495〜535ｎｍの間にピーク波長を有し、前記黄色発光領域の発光波長が550〜600ｎｍの間にピーク波長を有し、前記青色発光ダイオードの発光波長が435〜475ｎｍの間にピーク波長を有し、前記赤色発光ダイオードの発光波長が610ｎｍ以上のピーク波長を有することを特徴とする請求項３から５の内のいずれか一項に記載に照明装置。
【請求項７】
前記第１、第２の青色発光ダイオード及び前記赤色発光ダイオードの各発光強度を調整する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１から６の内のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）が発する光を用いて照明をする照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単色を発光する複数種のＬＥＤ、つまり、青色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、橙色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤに加えて、ＬＥＤ例えば青色ＬＥＤ又は青緑色ＬＥＤから発した光によって励起され、緑色から黄色の範囲のいずれかの色の光を発する蛍光体を備え、これらの光を混ぜて白色光を形成して照明する照明光源が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
蛍光体の発光スペクトルは、ＬＥＤが発する単色の光の発光スペクトルに比べて半値幅が広いブロードな広帯域の発光スペクトルであるから、特許文献１の照明光源では、単色の光を発する各ＬＥＤに不足している発光波長のスペクトルを補うことができる。それにより、各光色のＬＥＤの点灯条件が変動した場合、照明光源の発光色の変動を抑制できる。
【特許文献１】特許第3940750号公報（段落0097-0100、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図１２は発光色が異なる各ＬＥＤの発光スペクトル及び蛍光体の発光スペクトルを示したに過ぎない。このため、照明光源の具体的構成が不明で、当然に発光色が異なる四種類のＬＥＤと蛍光体の配置等についても不明である。
【０００５】
ところで、ＬＥＤを用いた照明光源では、これから発した光によって照明される被照射面で、互いに異なる色の光を発するＬＥＤの発光色が分離してまだらにならないようにする工夫、ないしは各種のＬＥＤの発光色が分離してもそれを目立たなくする工夫等、要するに被照明面での照明品質を改善することが望まれている。しかし、こうしたことが特許文献１の照明光源で実現できるかどうかは不明である。
【０００６】
更に、被照射面を必要な明るさで照明することは、ＬＥＤを用いた照明光源でも望まれている。しかし、既述のように四種類のＬＥＤの発光色に蛍光体の発光色を加えた照明光源が、被照射面の明るさを高めるのに適した構成であるかどうかは不明である。
【０００７】
又、既述のように特許文献１の照明光源は、発光波長（発光色）が異なり単色に発光する四種類のＬＥＤを用いている。ところで、発光波長が異なる各種のＬＥＤは、その発光波長を得るための半導体材料の種類に起因し、温度条件によって発光特性や寿命特性が異なる。そのため、白色光等所望の光色を作るのに、混色する色数が増えて多数のピーク波長を有する照明光源とする程、発光特性や寿命特性の違いに起因する光色のばらつきが顕在化するので、所望の光色（白色等）の光を各種条件下で安定して発光させ難い。したがって、実用上からは、白色光等所望の光色を作るために使用するＬＥＤの種類を少なくすることが望まれているが、こうした要請は、特許文献１の照明光源では満たすことができない。
【０００８】
本発明の目的は、被照射面の明るさと被照明面での照明品質を改善できるとともに、発光ダイオードの使用種類数を二種類と少なくできる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、基板と；この基板に設けられた第１の発光部であって、青色光を発する複数の第１の青色発光ダイオード、これら青色発光ダイオードを封止した透光性の第１の封止部材、及びこの封止部材に混ぜられ前記青色光により励起される蛍光体を有して、緑色光ないし黄色光を発する前記第１の発光部と；この第１の発光部に隣接して前記基板に設けられるとともに前記第１の発光部よりも発光面積が小さい第２の発光部であって、青色光を発する複数の第２の青色発光ダイオード、及びこれら第２の青色発光ダイオードを封止した透光性の第２の封止部材を有した前記第２の発光部と；前記第１の発光部に隣接して前記基板に設けられるとともに前記第１の発光部よりも発光面積が小さい第３の発光部であって、赤色光を発する複数の赤色発光ダイオード、及びこれら赤色発光ダイオードを封止した透光性の第３の封止部材を有した前記第３の発光部と；前記各発光部が設けられる複数の領域を区画して前記各発光部間に設けられた仕切りと；を具備することを特徴としている。
【００１０】
この請求項１の発明において、第１の発光部に第２、第３の発光部を隣接する態様には、請求項２の発明のように、前記第２、第３の発光部が、前記第１の発光部を挟むように配設された態様を含んでいる。又、請求項１の発明において第１の発光部は、黄色光又は緑色光の内の少なくとも一方を発するものである。第１の発光部が黄色光と緑色光の双方を発する場合には、緑色光を放射する蛍光体と黄色を放射する蛍光体が混ぜられていても良い。しかし、この場合よりも蛍光体の混ざり具合のむらに伴う色むらを生じ難い点で、請求項３の発明のように、黄色光を発する黄色発光領域と、この黄色発光領域の長手方向中央部から突出するように連続し緑色光を発する緑色発光領域とに分けられていることが好ましい。そして、第１の発光部が黄色発光領域と緑色発光領域とを有している構成で、被照射面の明るさ（光束の増加）を重視する場合には、黄色発光領域を緑色発光領域より大きくすればよく、被照射面の演色性を重視する場合には、緑色発光領域を黄色発光領域と同等以上の大きさとすればよい。
【００１１】
請求項１から３の発明の照明装置は、第１の青色発光ダイオードが発した青色光で励起される蛍光体により得た緑色光ないし黄色光と、第２の青色発光ダイオードが発した青色光と、赤色発光ダイオードが発した赤色光とを混ぜて白色光を形成し、この白色光で被照射面を照明できる。
【００１２】
第１の発光部において、青色光で励起された蛍光体の発光は、第２の発光部での青色発光ダイオードの青色光の単色発光及び第３の発光部での赤色発光ダイオードの赤色光の単色発光よりも効率が高い。そして、この第１の発光部の蛍光体の発光スペクトルは、青色及び赤色の発光ダイオードの発光スペクトルに比べて半値幅が広いブロードな広帯域の発光スペクトルであるから、この蛍光体の発光により、青色光の波長帯域と赤色光の波長帯域との間の波長帯域の発光強度を補うことができる。これとともに、緑色光ないし黄色光は、比視感度が高く、又、演色性の向上にも寄与できる。しかも、蛍光体を有した第１の発光部の発光面積は、第２、第３の発光部の発光面積より夫々大きい。したがって、被照射面の明るさと演色性を向上できる。
【００１３】
更に、既述のように第２、第３の発光部は、これらより発光面積が大きい第１の発光部に隣接して設けられているので、青色光及び赤色光の夫々が、照明の主体をなす高効率の緑色光ないし黄色光に混じり易い。したがって、被照射面で、互いに異なる色を発する各発光部の発光色が分離してまだらになることが抑制されて、被照明面の照明品質を改善できる。
【００１４】
しかも、請求項１から３の照明装置は、既述のように形成される白色光で照明するが、この白色光を得るために用いる発光ダイオードの種類は、青色発光ダイオードと赤色発光ダイオードの二種類だけである。したがって、発光特性や寿命特性による発光のばらつきが抑制されて、安定した白色の光を発して照明ができる。しかも、使用する発光ダイオードの種類がニ種類であるので、前記白色光の相関色温度を可変する場合の調整対象が最小であることに伴い、その調整を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記黄色発光領域に配置された前記第１の青色発光ダイオードの単位面積当たりの配置数が、前記緑色発光領域及び前記第２、第３の発光部の夫々に配置された発光ダイオードの単位面積当たりの配置数より少ないことを特徴としている。
【００１６】
照明装置の点灯中各発光ダイオードが発する熱は、これら発光ダイオードが設けられた基板に伝導して、この基板の背面側から放出される。ところで、第１の発光部の黄色発光領域に配置された第１の青色発光ダイオードを封止した第１の封止部材に混ぜられた蛍光体は、それが励起されるに伴い発熱する。これにより、第１の青色発光ダイオードは蛍光体の発熱の影響を受けて温度が上がり易い。
【００１７】
それにも拘らず、請求項４の発明では、黄色発光領域に配置された第１の青色発光ダイオードの配置密度が、他の位置の発光ダイオードの配置密度より粗くなっているので、黄色発光領域に配置された複数の第１の青色発光ダイオードの周囲の熱拡散面積を増やすことができる。このため、黄色発光領域に配置された複数の第１の青色発光ダイオードから基板への熱伝導において、互いに隣接した第１の青色発光ダイオードから基板への放熱が干渉し難くなるに伴い、基板への熱伝導（放熱）が良好となる。したがって、黄色発光領域に配置された複数の第１の青色発光ダイオードの温度過昇による発光効率の低下が抑制されるに伴い、被照射面の明るさの向上に寄与する波長帯域の光を、第１の発光部の黄色発光領域で持続して発光させることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１から４の内のいずれか一項の発明において、前記第１〜第３の発光部の発光面積が、これら各発光部が発光する各色の光束比に応じた面積比となっていることを特徴としている。
【００１９】
この請求項５の発明では、第１〜第３の発光部が発する各色の光の輝度の最大値が同じとなるので、第１〜第３の発光部での輝度むらを抑制できる。このため、第１〜第３の発光部の発光色が被照射面でまだらになることが抑制されて被照明面の照明品質を改善できる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項３から５の内のいずれか一項の発明において、前記緑色発光領域の発光波長が495〜535ｎｍの間にピーク波長を有し、前記黄色発光領域の発光波長が550〜600ｎｍの間にピーク波長を有し、前記青色発光ダイオードの発光波長が435〜475ｎｍの間にピーク波長を有し、前記赤色発光ダイオードの発光波長が610ｎｍ以上のピーク波長を有することを特徴としている。
【００２１】
この請求項６の発明では、二種類の発光ダイオードを用いて、青色光、赤色光、黄色光、及び赤色光を発光させ、これらの混光により白色光を形成して、照明することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項１から６の内のいずれか一項の発明において、前記第１、第２の青色発光ダイオード及び前記赤色発光ダイオードの各発光強度を調整する制御装置を備えたことを特徴としている。
【００２３】
この請求項７の発明では、制御装置により各発光ダイオードの発光強度を調整することにより、第１〜第３の発光部から発光される光を混ぜて得られる光色の相関色温度を変えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１から３に係る発明の照明装置によれば、被照射面の明るさと被照明面での照明品質を改善できるとともに、発光ダイオードの使用種類数を二種類と少なくできる。
【００２５】
請求項４に係る発明の照明装置によれば、請求項３の発明において、更に、黄色発光領域に配置された各第１の青色発光ダイオードから基板への放熱が良好となるので、被照射面の明るさの向上に有効に寄与する波長帯域の光を、第１の発光部の黄色発光領域で持続して発光させることができる。
【００２６】
請求項５に係る発明の照明装置によれば、請求項１から４の内のいずれか一項の発明において、更に、第１〜第３の発光部での輝度むらを抑制して被照明面の照明品質を改善できる。
【００２７】
請求項６に係る発明の照明装置によれば、請求項３から５の内のいずれか一項の発明において、更に、二種類の発光ダイオードを用いて、青色光、赤色光、黄色光、及び赤色光を発光させ、これらの混光により白色光を形成して、照明することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明の照明装置によれば、請求項１から６の内のいずれか一項の発明において、更に、第１〜第３の発光部から発光される光を混ぜて得られる光色の相関色温度を変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１〜図１２を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００３０】
図１（Ａ）は被設置部である天井１に吊下げて設置される吊下げ型の照明装置２の側面図である。この照明装置２は、ペンダントベース３と、灯具４と、吊下げ部材例えばチェーン５等を具備している。なお、図１（Ａ）中符号６はペンダントベース３と灯具４とを電気的に接続した電源コードを示している。
【００３１】
ペンダントベース３は天井１に固定され、これには点灯及び調光等を担う制御装置７が内蔵されている。制御装置７は、図示しないリモートコントローラからの無線送信による指令、又は図示しない壁スイッチに設けられた操作部の手動操作による指令で、灯具４の点灯及び調光等を実行する。
【００３２】
図２に示すように灯具４は、装置本体をなす金属製の灯具本体１１に、発光装置として複数の第１のＬＥＤモジュール２１と同じく複数の第２のＬＥＤモジュール２２を配設するとともに、第１のＬＥＤモジュール２１を覆う透光性の制光体１９と、第２のＬＥＤモジュール２２を覆う透光性のカバー２０を取付けて形成されている。各ＬＥＤモジュール２１，２２と制御装置７とは、電源コード６を介して電気的に接続されている。
【００３３】
灯具本体１１は例えばアルミニウム又はその合金の一体成形品である。図１（Ｂ）〜図１（Ｄ）に示すように灯具本体１１は、正面及び背面から見た形状が円形であると共に、図２に示すように下方に開放する本体ベース部１２と、この周りを囲むようにして一体に設けられ上方に開放する本体周部１３と、本体ベース部１２の背面に形成された放熱用のヒートシンク１４を有している。
【００３４】
図２に示すように複数の第１のＬＥＤモジュール２１は、下向き照明を担うために本体ベース部１２のヒートシンク１４が背面に形成された壁部１２ａに、下向きに投光するように取付けられている。これら第１のＬＥＤモジュール２１の配置は図１（Ｄ）に示され、壁部１２ａの中心部に１個、その周りに周方向に等間隔に７個、更に本体周部１３寄りに周方向に等間隔に８個配設されている。
【００３５】
制光体１９は本体ベース部１２の下面開口に嵌合して配置されている。この制光体１９は第１のＬＥＤモジュール２１のまぶしさを緩和するために拡散透光性の材料、例えば乳白色の合成樹脂で形成されているとともに、図１（Ｃ）及び図２に示すように例えば中央部に孔１９ａを有している。
【００３６】
図２に示すように複数の第２のＬＥＤモジュール２２は、天井側の上向き照明を担うために本体周部１３に、上向きに投光するように取付けられている。これら第２のＬＥＤモジュール２２の配置は図１（Ｂ）に示され、本体周部１３にその周方向に等間隔にたとえば８個配設されている。
【００３７】
カバー２０は透明な樹脂板等からなる。カバー２０は第２のＬＥＤモジュール２２と同数用意され、これらのカバー２０は図１（Ｂ）及び図２に示すように第２のＬＥＤモジュール２２を個別に上方から覆って本体周部１３に取付けられている。
【００３８】
第１のＬＥＤモジュール２１及び第２のＬＥＤモジュール２２は同じ構成であり、以下、図３〜図８等を参照し第１のＬＥＤモジュール２１で代表して説明する。
【００３９】
第１のＬＥＤモジュール２１は、基板２３、仕切り２８、第１の発光部３１、第２の発光部３７、及び第３の発光部４１を備えている。
【００４０】
基板２３はセラミックや合成樹脂等の電気絶縁物からなり、図４〜図７に示すように例えば縦横各30mmの大きさで四角形の凹部２３ａを有している。凹部２３ａの奥面（図５〜図７では凹部２３ａの底面）には熱拡散層２４が設けられている。熱拡散層２４は銅箔や銀箔等の金属箔からなる。この熱拡散層２４は、基板２３が金属ベース基板である場合等には省略することもできるが、後述する各ＬＥＤから本体ベース部１２へ放熱面積をより大きく確保して放熱性能を高めるために設けることが好ましい。基板２３はその凹部２３ａの周りに開けた固定孔２３ｂを通るねじ等の固定部品（図示しない）によって灯具本体１１に既述の配置で固定される。
【００４１】
凹部２３ａに仕切り２８が収容されている。それにより、凹部２３ａが複数の領域に区画され、夫々の領域を占めて第１の発光部３１と第２の発光部３７と第３の発光部４１が設けられている。仕切り２８は合成樹脂や金属の板からなる。
【００４２】
第１の発光部３１は、四角な凹部２３ａを、その互いに平行な二辺に沿って平行に三等分した場合に、中央部に長方形に仕切られた領域Ａ１と、この領域Ａ１の長手方向中央部から両側（図４において上下両側）に突出した領域Ａ２とに設けられている。したがって、本実施形態の第１の発光部３１は十字状をなしている。領域Ａ１の面積は仕切り２８により区画された領域の中では最大であり、この領域Ａ１に対して領域Ａ２の面積は小さく例えば略１/３である。
【００４３】
第１の発光部３１は、複数の第１の青色発光ダイオードと、第１の封止部材と、蛍光体とを有して、緑色光ないし黄色光を発する構成となっている。
【００４４】
即ち、図４及び図５に示すように領域Ａ１には、複数例えば８個の第１の青色発光ダイオード（以下、青色ＬＥＤ３２と略称する）が設けられているとともに、これら青色ＬＥＤ３２を封止して透光性の第１の封止部材３３が設けられていて、この第１の封止部材３３に蛍光体（図示しない）が混ぜられている。
【００４５】
各青色ＬＥＤ３２には、図８から分かるようにピーク波長が435〜475ｎｍの間にある発光をするチップ状のＬＥＤが用いられている。これらチップ状の青色ＬＥＤ３２は、サファイア等の透光性でかつ電気絶縁性の素子基板の一面に青色発光をする半導体発光層を設けてなり、その素子基板の前記一面と平行な他面を図示しないダイボンド材により前記熱拡散層２４に接着することによって、所定の配置で基板２３に実装されている。間隔的に配置された複数の青色ＬＥＤ３２は電気的に直列接続されている。そのために、隣接した青色ＬＥＤ３２は図示しないボンディングワイヤ等の電気的接続要素を介して接続されている。
【００４６】
第１の封止部材３３は透明シリコーン樹脂等からなり、これには図示しない蛍光体が好ましくは均一に分散して混ぜられている。この蛍光体には、青色ＬＥＤ３２が発する青色の光により励起されて、青色光と異なる波長の光である黄色の光を放射する黄色蛍光体が用いられている。黄色蛍光体の発光波長は550〜600ｎｍの間にピーク波長を有する。このような黄色蛍光体が混ぜられた第１の封止部材３３で青色ＬＥＤ３２が封止された領域Ａ１を本明細書では黄色発光領域Ｙと称し、この黄色発光領域Ｙを括弧書きして図３、図５、図６において第１の発光部３１と併記する。
【００４７】
更に、図４及び図６に示すように一対の前記領域Ａ２の夫々には、他の第１の青色発光ダイオード（以下、青色ＬＥＤ３４と略称する）が複数例えば４個ずつ設けられているとともに、これら青色ＬＥＤ３４を封止して透光性の他の第１の封止部材３５が設けられている。他の第１の封止部材３５に蛍光体（図示しない）が混ぜられている。
【００４８】
各青色ＬＥＤ３４には、前記青色ＬＥＤ３２と同じチップ状の青色ＬＥＤが用いられている。これらチップ状の青色ＬＥＤ３４は、図示しないダイボンド材により前記熱拡散層２４に接着することによって、所定の配置で基板２３に実装されている。一対の領域Ａ２の夫々に配置された他の青色ＬＥＤ３４は電気的に直列接続されている。
【００４９】
他の第１の封止部材３５は透明シリコーン樹脂等からなり、これには図示しない蛍光体が好ましくは均一に分散して混ぜられている。この蛍光体には、青色ＬＥＤ３４が発する青色の光により励起されて、青色光と異なる波長の光である緑色の光を放射する緑色蛍光体が用いられている。緑色蛍光体の発光波長は495〜535ｎｍの間にピーク波長を有する。このように緑色蛍光体が混ぜられた他の第１の封止部材３５で青色ＬＥＤ３４が封止された領域Ａ２を本明細書では緑色発光領域Ｇと称し、この緑色発光領域Ｇを括弧書きして図３、図６、図７において第１の発光部３１と併記する。
【００５０】
したがって、十字形状の領域を占めて基板２３の中央部に設けられた第１の発光部３１は、図８から分かるように黄色蛍光体によって550〜600ｎｍの波長をピーク波長とする黄色光を発光し、緑色蛍光体によって459〜535ｎｍの波長をピーク波長とする緑色光を発する。
【００５１】
第２の発光部３７と第３の発光部４１は、第１の発光部３１に沿って隣接してこの第１の発光部３１の周りにこの第１の発光部３１を挟むように配設されている。
【００５２】
即ち、図３に示すように第２の発光部３７は、四角な凹部２３ａの対角線線上に位置して区画された領域Ｃ（図４参照）の夫々に設けられて、第１の発光部３１の領域Ａ１を斜めに挟んでいる。第３の発光部４１は、前記対角線と直交する凹部２３ａの他の対角線線上に位置して区画された領域Ｄ（図４参照）の夫々に設けられて、第１の発光部３１の領域Ａ１を斜めに挟んでいる。したがって、第２の発光部３７と第３の発光部４１は、黄色発光領域Ｙの長手方向一端部と他端部を図３において上下から挟むように設けられているとともに、緑色発光領域Ｇを図３において左右から挟むように設けられている。言い換えれば、一対の第２の発光部３７と一対の第３の発光部４１との夫々は、第１の発光部３１の黄色発光領域Ｙと緑色発光領域Ｇとを挟むようにこれらに隣接して設けられている。
【００５３】
第２の発光部３７は、領域Ｃに配設された複数の第２の青色発光ダイオード（以下、青色ＬＥＤ３８と略称する）と、第２の封止部材３９とを有している。
【００５４】
詳しくは、青色ＬＥＤ３８には、前記青色ＬＥＤ３２，３４と同じくピーク波長が435〜475ｎｍの間にある発光をするチップ状の青色ＬＥＤが用いられている。これらチップ状の青色ＬＥＤ３８は、図示しないダイボンド材により前記熱拡散層２４に接着することによって、所定の配置で基板２３に実装されている。一対の領域Ｃの夫々に配置された青色ＬＥＤ３８は電気的に直列接続されている。第２の封止部材３９は透明シリコーン樹脂等からなり、これには蛍光体は混ぜられていない。この第２の封止部材３９で青色ＬＥＤ３８が封止された領域Ｃを本明細書では青色発光領域Ｂと称し、この青色発光領域Ｂを括弧書きして図３及び図７において第２の発光部３７と併記する。
【００５５】
同様に、第３の発光部４１は、複数の赤色発光ダイオード（以下、赤色ＬＥＤ４２と略称する）と、第３の封止部材４３とを有している。
【００５６】
詳しくは、赤色ＬＥＤ４２には、図８から分かるようにピーク波長が610ｎｍ以上である発光をするチップ状の赤色ＬＥＤが用いられている。これら赤色ＬＥＤ４２は、サファイア等の透光性でかつ電気絶縁性の素子基板の一面に赤色発光をする半導体発光層を設けてなり、その素子基板の前記一面と平行な他面を図示しないダイボンド材により前記熱拡散層２４に接着することによって、所定の配置で基板２３に実装されている。一対の領域Ｄの夫々に配置された赤色ＬＥＤ４２は電気的に直列接続されている。第３の封止部材４３は透明シリコーン樹脂等からなり、これには蛍光体は混ぜられていない。この第３の封止部材４３で赤色ＬＥＤ４２が封止された領域Ｄを本明細書では赤色発光領域Ｒと称し、この赤色発光領域Ｒを括弧書きして図３及び図７において第３の発光部４１と併記する。
【００５７】
なお、図３中符号２９は電線コネクタを示している。電線コネクタ２９は、発光部を挟むように凹部２３ａの両側に位置して基板２３に搭載されている。隣接した第１のＬＥＤモジュール２１は、それらの電線コネクタ２９間にわたって配線される絶縁被覆電線を介して電気的に接続される。
【００５８】
前記構成の第１のＬＥＤモジュール２１及び第２のＬＥＤモジュール２２で、その黄色発光領域Ｙから発する黄色光の発光効率は７２lm/Ｗ、緑色発光領域Ｇから発する緑色光の発光効率は７０lm/Ｗ、青色発光領域Ｂから発する青色光の発光効率は１２lm/Ｗ、赤色発光領域Ｒから発する赤色光の発光効率は２５lm/Ｗである。
【００５９】
そして、こうした各発光領域Ｙ，Ｇ，Ｂ，Ｒを有した第１のＬＥＤモジュール２１において、図４に示すように前記領域Ａ２，Ｃ，Ｄの面積は同じであり、これらに対して前記領域Ａ１の面積は大きく、その面積は領域Ａ２，Ｃ，Ｄの合計面積に等しい。こうした条件において、既述のように領域Ａ２，Ｃ，Ｄの夫々に４個ずつ青色又は赤色のＬＥＤが配設され、領域Ａ１に８個の青色ＬＥＤが配設されている。したがって、黄色発光領域Ｙに配設された複数の青色ＬＥＤ３２の単位面積当たりの配置数は、その他の領域、つまり、緑色発光領域Ｇ、青色発光領域Ｂ、及び赤色発光領域Ｒの夫々に配設されたＬＥＤの単位面積当たりの配置数より少ない。そのため、複数の青色ＬＥＤ３２の相互間隔は、その他のＬＥＤ（青色ＬＥＤ３４同士、青色ＬＥＤ３８同士、赤色ＬＥＤ４２同士）の相互間隔より広い。
【００６０】
前記制御装置７は、照明器具２の点灯中において、黄色発光領域Ｙに配置された各青色ＬＥＤ３２、緑色発光領域Ｇに配置された青色ＬＥＤ３４、青色発光領域Ｂに配置された各青色ＬＥＤ３８、赤色発光領域Ｒに配置された赤色ＬＥＤ４２の内の少なくとも一つ、好ましくは全ての発光色のＬＥＤに対する入力を制御して、該当するＬＥＤの発光強度を調整する。この調整により、所望する照明環境を得られる。これとともに、制御装置７は、その入力調整（発光強度の調整）に拘らず、黄色発光領域Ｙと緑色発光領域Ｇの内で少なくとも黄色発光領域Ｙの発光状態を連続して維持するようになっている。
【００６１】
前記構成の照明装置の第１のＬＥＤモジュール２１を点灯させることにより、この第１のＬＥＤモジュール２１の黄色発光領域Ｙからは550〜600ｎｍの間にピーク波長（一例として図８に示すように570ｎｍのピーク波長）を有した黄色光が発光され、緑色発光領域Ｇからは495〜535ｎｍの間にピーク波長（一例として図８に示すように515ｎｍのピーク波長）を有した緑色光が発光され、青色発光領域Ｂからは435〜475ｎｍの間にピーク波長（一例として図８に示すように455ｎｍのピーク波長）を有した青色光が発光され、赤色発光領域Ｒからは610ｎｍ以上のピーク波長（一例として図８に示すように630ｎｍのピーク波長）を有した赤色光が発光される。
【００６２】
そのため、これら四色の光が混じって白色光が形成され、この白色光で照明器具２の下方に被照射面を照明できる。
【００６３】
この照明において、第２の発光部３７から発した光は青色ＬＥＤ３８が発した青色光そのものであり、同様に第３の発光部４１から発した光も赤色ＬＥＤ４２が発した赤色光そのものである。これら単色の光は、発光強度は高いが、半値幅が狭いので、被照射面の明るさを得るには適していない。
【００６４】
それにも拘らず、第１のＬＥＤモジュール２１の点灯により被照射面を明るく照明できる。即ち、第１の発光部３１では、青色ＬＥＤ３２が発した青色光で第１の封止部材３３に混ぜられた黄色蛍光体が励起されて黄色光を発するとともに、青色ＬＥＤ３４が発した青色光で他の第１の封止部材３５に混ぜられた緑色蛍光体が励起されて緑色光を発する。
【００６５】
これら黄色蛍光体及び緑色蛍光体での発光は、第２の発光部３７での青色ＬＥＤ３８の発光及び第３の発光部４１での赤色ＬＥＤ４２の発光よりも効率が高い。そして、黄色蛍光体及び緑色蛍光体の発光スペクトルは、図８に示すように青色ＬＥＤ３８及び赤色ＬＥＤ４２の発光スペクトルに比べて半値幅が広いブロードな広帯域の発光スペクトルであるから、これら黄色蛍光体及び緑色蛍光体での発光により、青色光の波長帯域と赤色光の波長帯域との間の波長帯域の発光強度を補うことができる。これとともに、第１の発光部３１において発光する495〜600ｎｍの波長の光（緑色光ないし黄色光）は、比視感度が高く、又、演色性の向上にも寄与できる。その上、第１の発光部３１の発光面積は、第２の発光部３７及び第３の発光部４１の発光面積より夫々大きい。したがって、被照射面の明るさと演色性を向上できる。
【００６６】
更に、第１のＬＥＤモジュール２１の構成によれば、その第２の発光部３７及び第３の発光部４１は、これらより発光面積が大きいとともに、第１のＬＥＤモジュール２１の発光部の中で最大の発光面積を有した第１の発光部３１に隣接して設けられている。このため、青色光及び赤色光の夫々が、既述のように照明の主体をなす高効率の緑色光ないし黄色光に混じり易く、被照明面の照明品質を改善できる。つまり、互いに異なる色を発する第１〜第３の発光部の各発光色が被照射面で分離して被照射面がまだらに照明されることが抑制される。
【００６７】
しかも、被照射面の明るさを主として確保する第１の発光部３１の黄色発光領域Ｙは他の発光領域より面積が大きいので、黄色蛍光体の量がばらつく割合が小さくなり、このばらつきに基づく色ずれが抑制されて、所定の光色を得ることができる。ちなみに、製造工程において、封止部材を溶媒とした緑色蛍光体が領域Ａ２にポッテングにより塗布されて第１の発光部３１の緑色発光領域Ｇが形成される場合、領域Ａ２が小さいことに起因して、ポッテングで塗布される緑色蛍光体総量が少ないので、この緑色蛍光体がばらつく割合が増えて、所定の色に対する色合いのずれ（色ずれ）が大きくなる。したがって、既述のように黄色発光領域Ｙの面積が他の発光領域より面積が大きいことに伴い、それに応じて黄色蛍光体塗布量のばらつきの影響が軽減されて、色ずれを抑制できるものである。
【００６８】
以上の照明では、既述のように四色の光によって形成される白色光で照明するが、この白色光を得るために用いる発光ダイオードの種類は、青色ＬＥＤ３２，３４，３８と赤色ＬＥＤ４２の二種類だけである。したがって、発光特性や寿命特性による発光のばらつきが抑制されて、安定した白色光を発して照明ができる。しかも、使用する発光ダイオードの種類がニ種類であるので、前記白色光の相関色温度を可変する場合の調整対象が最小であることに伴い、その調整を容易に行うことができる。
【００６９】
又、点灯状態で、各ＬＥＤ３２，３４，３８，４２が発する熱は、主として熱拡散層２４で拡散されて、この熱拡散層２４の広さに見合った面積で灯具本体１１の本体ベース部１２に伝導し、更に、ヒートシンク１４から外部に放出される。
【００７０】
ところで、第１のＬＥＤモジュール２１の主発光を担う第１の発光部３１の黄色発光領域Ｙでは、その第１の封止部材３３に混ぜられた黄色蛍光体が、照明装置の点灯状態で励起されて発熱するので、その影響により、第１の発光部３１の青色ＬＥＤ３２が、蛍光体が混ぜられていない第２、第３の封止部材３９，４３で覆われた青色ＬＥＤ３８及び赤色ＬＥＤ４２より温度が上がり易い条件にある。
【００７１】
しかし、既述のように黄色発光領域Ｙに配置された青色ＬＥＤ３２の単位面積当たりの配置数は、第２の発光部３７に配置された青色ＬＥＤ３８、及び第３の発光部４１に配置された赤色ＬＥＤ４２の単位面積当たりの配置数より少なくなっている。言い換えれば、黄色発光領域Ｙに配置された青色ＬＥＤ３２の配置密度が、他の位置のＬＥＤの配置密度より粗くなっていて、黄色発光領域Ｙに配置された各青色ＬＥＤ３２の周囲の熱拡散面積が増やされている。このため、黄色発光領域Ｙに配置された各青色ＬＥＤ３２から基板２３への熱伝導において、互いに隣接した青色ＬＥＤ３２から基板２３への放熱が干渉し難くなり、基板２３への熱伝導が良好となる。加えて、面積が大きい黄色発光領域Ｙの表面からの放熱も期待できる。したがって、黄色発光領域Ｙに配置された各青色ＬＥＤ３２の温度過昇による発光効率の低下が抑制されるに伴い、被照射面の明るさの向上に寄与する波長帯域の光を、第１の発光部３１の黄色発光領域Ｙで持続して発光させることができる。
【００７２】
又、前記構成の照明器具２は、その照明装置の制御装置７を有線又は無線で制御して、各発光領域に含まれるＬＥＤが発する光の発光強度を調整することができ、それにより、第１〜第３の発光部３１，３７，４１から発した光を混ぜて得られる光色の相関色温度を変えることができる。例えば、涼しげな光色でさわやかな雰囲気の照明環境とする場合には、青色ＬＥＤ３８の発光強度を強めればよく、暖かい光色で落ち着いた雰囲気の照明環境とする場合には、赤色ＬＥＤ４２の発光強度を強めればよい。
【００７３】
前記四色の発光色を混ぜて目的とする光色を得るときの光束比は複数存在し、各発光色を適宜混ぜることにより、Ｒａ（平均演色評価数）を最大限に高める光束比や、Ｒａ９０以上或いはＲａ８０以上となる光束比の範囲を得ることができる。
【００７４】
例えば、図８に示すような分光分布を持つ前記四色の発光色を混合する場合について説明する。なお、各光色のピーク波長は、既述の通り、青色光が455ｎｍ，緑色光が515ｎｍ、黄色光が570ｎｍ、赤色光が630ｎｍである。混光によって相関色温度2800Ｋ，5000Ｋ，6500Ｋの光色を作る場合に、Ｒａ９５を得るための光束比を表１に示すとともに、この光束比での分光分布を図９〜図１１に示す。なお、図９は相関色温度2800ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図、図１０は相関色温度5000ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図、図１１は相関色温度6500ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図を示す。
【表１】
0005056520.tif 000002
【００７５】
表１の光束比により混光した場合の発光効率はいずれも５２lm/Wを超えていて、高演色・高効率を実現できた。
【００７６】
次に、Ｒａ９０以上を得るための光束比の範囲を表２に示し、Ｒａ８０以上を得るための光束比の範囲を表３に示す。これらの光束比の範囲は、例えば相関色温度2800Ｋ，5000Ｋ，6500Ｋの光色を作るとき、Ｒａ９０以上或いはＲａ８０以上となる光束比の値を示している。
【表２】
0005056520.tif 000003
【００７７】
【表３】
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【００７８】
図１２に、一例として5000Ｋの光色を得るときの５種類の混光パターンについて、各光色の光束比、及びそのときのＲａと発光効率を示す。混光パターンは、図１２中左から右にわたりＲａが８３、９０、９７、９０、８０となる場合で、そのときの、光束比と発光効率の変化を表している。
【００７９】
この図１２により、黄色光が増加するに従って緑色光と赤色光は減少するが、青色光は殆ど変化しないことが分かる。そのため、目的のＲａを得るための各光色の光束比の範囲を求めることができる。更に、図１２により、照明装置としての効率(lm/Ｗ)は、黄色光の増加に伴い向上していることが分かり、したがって、目的とするＲａと効率の好ましい組み合わせを図１２から求めることができる。なお、計算上の黄色光の発光効率は71.3lm/Ｗ、緑色光の発光効率は70.3 lm/Ｗであった。
【００８０】
又、同じ明るさで相関色温度だけを変化させる場合の光束比を表４に示す。
【表４】
0005056520.tif 000005
【００８１】
この表４から明らかなように、Ｒａはいずれも９０を越えており、このような光束比で混光することにより、演色性が高い光を得ながら同じ明るさで相関色温度を変化させることができる。
【００８２】
以上のようにＬＥＤの発光色である青色光及び赤色光と、蛍光体の発光色である黄色光及び緑色光を、それらの発光強度を調整して混ぜることで、その混ぜ具合に応じた光束比により、第１のＬＥＤモジュール２１の発光色をＲａ８０以上とすることができ、これにより、ＣＩＥの演色性区分で言う演色性グループ１Ｂ（８０≦Ｒａ＜９０）と同等以上の演色性を得ることができる。
【００８３】
同様に、前記四色の光の発光強度を調整して混ぜることで、その混ぜ具合に応じた光束比により、第１のＬＥＤモジュール２１の発光色をＲａ９０以上とすることができ、これにより、ＣＩＥの演色性区分で言う演色性グループ１Ａ（Ｒａ≧９０）の演色性を得ることができるので、照明装置を厳密な演色性が必要な用途に十分使用することが可能となる。る。
【００８４】
図１３を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は以下説明する事項以外は、図１３に示されない構成を含めて第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ構成には第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８５】
第１実施形態で既述した通り、第１のＬＥＤモジュール２１の黄色発光領域Ｙから発する黄色光の発光効率は７２lm/Ｗ、緑色発光領域Ｇから発する緑色光の発光効率は７０lm/Ｗ、青色発光領域Ｂから発する青色光の発光効率は１２lm/Ｗ、赤色発光領域Ｒから発する赤色光の発光効率は２５lm/Ｗである。
【００８６】
これら各発光領域Ｙ，Ｇ，Ｂ，Ｒはそれらの光束に応じた面積比となっている。具体的には、図１３に示すように黄色発光領域Ｙの面積は最大であり、緑色発光領域Ｇの面積は次に大きく、青色発光領域Ｂの面積は最小であり、赤色発光領域Ｒの面積は、緑色発光領域Ｇの面積より小さく青色発光領域Ｂの面積より大きい。したがって、蛍光体を有した黄色発光領域Ｙと緑色発光領域Ｇは、蛍光体を有さない青色発光領域Ｂ及び赤色発光領域Ｒより大きい。このような発光面積比の設定により、黄色発光領域Ｙから発する黄色光の最大光量は１１０lm、緑色発光領域Ｇから発する緑色光の最大光量は１０６lm、青色発光領域Ｂから発する青色光の最大光量は２０lm、赤色発光領域Ｒから発する赤色光の最大光量は２７lmとなっている。
【００８７】
以上説明した以外の第２実施形態の構成は第１実施形態と同じである。そのため、第１実施形態で既に説明した理由によって、第２実施形態においても本発明の課題を解決できる。しかも、第２実施形態は第１実施形態より以下の点で優れている。
【００８８】
即ち、既述のように第１〜第３の発光部３１，３７，４１の発光面積、より正確には、黄色発光領域Ｙ、緑色発光領域Ｇ、青色発光領域Ｂ、及び赤色発光領域Ｒの発光面積が、それらから発光される各色の光の光束比に応じた面積比となっているので、第１〜第３の発光部３１，３７，４１で発光される各色の輝度の最大値が同じとなり、第１〜第３の発光部３１，３７，４１での輝度むらを抑制できる。したがって、第１〜第３の発光部３１，３７，４１の発光色で被照射面がまだらに照明されることが抑制されて、被照明面の照明品質を更に改善できる。
【００８９】
図１４（Ａ）（Ｂ）を参照して本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態は以下説明する事項以外は、図１３に示されない構成を含めて第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同じ構成には第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
第３実施形態では、制御装置７（図１（Ａ）参照）の少なくとも一部をなす電気部品５１が基板２３の正面側の面に実装されている。これらの電気部品５１は凹部２３ａの周囲に配設されていて、前記正面側の面に設けた図示しない銅箔等の配線パターンで接続されている。配線パターンの一部は電極として使用される。このような構成としたことで、ペンダントベース３（図１（Ａ）参照）に制御装置７を設けないで済むか、若しくはペンダントベース３の内蔵物を小さくできるので、ペンダントベース３を小形にできる。
【００９１】
更に、基板２３には、その正面側の面を覆って合成樹脂製のカバー部材５２が設けられている。このカバー部材５２は凹部２３ａの周囲に沿って環状に設けられていて電気部品５１及び前記配線パターンを埋設している。そのため、カバー部材５２によって、電気部品５１を機械的かつ電気的に保護できるとともに、電気部品５１を防水することもできる。更に、第１のＬＥＤモジュール２１の発光部を露出させて使用する場合に、カバー部材５２によりその厚みに応じた遮光角θを与えて、グレアを抑制する機能を得ることができる。
【００９２】
しかも、カバー部材５２の内周面５２ａは例えばテーパ面で形成されている。この内周面を白色又は鏡面で形成する場合には、内周面５２ａを、第１のＬＥＤモジュール２１から発する光の配光を制御するために利用できる。
【００９３】
以上説明した以外の第３実施形態の構成は第１実施形態と同じである。そのため、第１実施形態で既に説明した理由によって、第３実施形態においても本発明の課題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る照明装置を備えた照明器具を示す側面図。（Ｂ）は同照明器具の灯具を示す背面図。（Ｃ）は同照明器具の灯具を示す正面図。（Ｄ）は同照明器具の灯具をその制光体が外された状態で示す正面図。
【図２】図１の照明器具の灯具を示す断面図。
【図３】図２の灯具が備えたＬＥＤモジュールを示す正面図。
【図４】図３のＬＥＤモジュールでの各ＬＥＤの配置を示す図。
【図５】図３中Ｆ５−Ｆ５線に沿うＬＥＤモジュールの断面図。
【図６】図３中Ｆ６−Ｆ６線に沿うＬＥＤモジュールの断面図。
【図７】図３中Ｆ７−Ｆ７線に沿うＬＥＤモジュールの断面図。
【図８】図３のＬＥＤモジュールの各発光部が発する各光の分光分布を示す図。
【図９】図３のＬＥＤモジュールでの照明が相関色温度2800ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図。
【図１０】図３のＬＥＤモジュールでの照明が相関色温度5000ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図。
【図１１】図３のＬＥＤモジュールでの照明が相関色温度6500ＫでＲａ96となるときの分光分布を示す図。
【図１２】図３のＬＥＤモジュールで相関色温度5000Ｋのときの各発光色の光束比とＲａ及び発光効率との関係を示す図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る照明装置が備えたＬＥＤモジュールを示す正面図。
【図１４】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る照明装置が備えたＬＥＤモジュールを示す正面図。（Ｂ）は図１４（Ａ）中Ｆ１４Ｂ−Ｆ１４Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００９５】
２…照明装置、７…制御装置（照明装置の一部）、１１…灯具本体、２１…第１のＬＥＤモジュール（照明装置の一部）、２３…基板、２８…仕切り、３１…第１の発光部、３２,３４…青色ＬＥＤ（第１の青色発光ダイオード）、３３，３５…第１の封止部材、３７…第２の発光部、３８…青色ＬＥＤ（第２の青色発光ダイオード）、３９…第２の封止部材、４１…第３の発光部、４２…赤色ＬＥＤ、４３…第３の封止部材、Ｙ…黄色発光領域、Ｇ…緑色発光領域、Ｂ…青色発光領域、Ｒ…赤色発光領域、Ａ１，Ａ２，Ｃ，Ｄ…仕切られた領域
【図１】
0005056520.tif 000006
【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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