JP2024079073A - Lighting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED(Light Emitting Diode)を用いた照明装置に関するものであり、演色性に優れた照明光を発光させる技術に関する。 The present invention relates to a lighting device that uses LEDs (Light Emitting Diodes) and to a technology for emitting illumination light with excellent color rendering properties.
近年、寿命が長く、消費電力が少ないことから光源としてLED照明装置が用いられている。そしてそのLED照明装置の中には演色性に優れた白色光を生成するものがある。例えば、特許文献1には、2つの蛍光体と青色LEDとを有し、2つの蛍光体から放射される光およびLEDから放射される光の3つの光源の混合光を放射し、白色光を生成するランプについて記載されている。
In recent years, LED lighting devices have been used as light sources due to their long life span and low power consumption. Some of these LED lighting devices generate white light with excellent color rendering properties. For example,
しかしながら特許文献1では、発光される光の波長範囲においてそれぞれ放射される光の中心波長間での発光強度にムラがあるため、演色性が優れた照明が求められる場所に提供することが困難であった。
However, in
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、演色性に優れた照明装置を提供することにある。 In view of the above, the object of the present invention is to provide a lighting device with excellent color rendering properties.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る照明装置は、少なくとも410nm以上700nm以下の波長範囲で互いに異なる連続スペクトルを有する第1のLEDと第2のLEDとを有し、前記第1のLEDが発する光と前記第2のLEDが発する光との混合光を発光する照明装置であって、
上記第1のLEDは、410nm以上470nm以下の第1の波長範囲で最大ピークとなる第1の最大ピーク波長と、610nm以上700nm以下の第2の波長範囲で最大ピークとなる第2の最大ピーク波長と、を有し、
上記第2のLEDは、上記第1の波長範囲で上記第1の最大ピーク波長とは異なる波長で最大ピークとなる第3の最大ピーク波長と、上記第2の波長範囲で上記第2のピーク波長とは異なる波長で最大ピークとなる第4の最大ピーク波長と、を有し、
上記第1の最大ピーク波長から上記第2の最大ピーク波長までの波長範囲で上記第1のLEDの発光強度が最小ピークとなる第1の最小ピーク波長と、上記第3の最大ピーク波長から上記第4の最大ピーク波長までの波長範囲で上記第2のLEDの発光強度が最小ピークとなる第2の最小ピーク波長とが異なる。
In order to achieve the above object, an illumination device according to one aspect of the present invention includes a first LED and a second LED having different continuous spectra at least in a wavelength range of 410 nm or more and 700 nm or less, and emits a mixed light of light emitted by the first LED and light emitted by the second LED,
The first LED has a first maximum peak wavelength that is a maximum peak in a first wavelength range of 410 nm to 470 nm, and a second maximum peak wavelength that is a maximum peak in a second wavelength range of 610 nm to 700 nm,
the second LED has a third maximum peak wavelength that has a maximum peak at a wavelength different from the first maximum peak wavelength in the first wavelength range, and a fourth maximum peak wavelength that has a maximum peak at a wavelength different from the second peak wavelength in the second wavelength range,
A first minimum peak wavelength at which the emission intensity of the first LED reaches its minimum peak in the wavelength range from the first maximum peak wavelength to the second maximum peak wavelength, and a second minimum peak wavelength at which the emission intensity of the second LED reaches its minimum peak in the wavelength range from the third maximum peak wavelength to the fourth maximum peak wavelength are different.
上記照明装置によれば、第1の波長範囲と第2の波長範囲とで2つのLEDの最大ピーク波長が異なり、第1の最大ピーク波長から第2の最大ピーク波長までの波長範囲で第1のLEDの発光強度が最小ピークとなる第1の最小ピーク波長と、第3の最大ピーク波長から第4の最大ピーク波長までの波長範囲で第2のLEDの発光強度が最小ピークとなる第2の最小ピーク波長とが異なる。つまり、発光強度が最小となる波長が異なる2つのLEDを用いているため、互いに発光強度が低い部分を補うことができる。これにより、発光スペクトル全体としてムラが抑制され演色性に優れた光を提供することができる。 According to the above lighting device, the maximum peak wavelengths of the two LEDs are different in the first wavelength range and the second wavelength range, and the first minimum peak wavelength at which the emission intensity of the first LED is at its minimum peak in the wavelength range from the first maximum peak wavelength to the second maximum peak wavelength is different from the second minimum peak wavelength at which the emission intensity of the second LED is at its minimum peak in the wavelength range from the third maximum peak wavelength to the fourth maximum peak wavelength. In other words, since two LEDs with different wavelengths at which the emission intensity is at its minimum are used, they can compensate for each other's low emission intensity. This makes it possible to provide light with excellent color rendering properties with reduced unevenness in the entire emission spectrum.
上記混合光のスペクトルにおいて、上記第1の波長範囲のうちの最大となる発光強度は、上記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の50%以上であり、上記混合光のスペクトルにおいて、上記第1の波長範囲のうちの最大ピークとなる第5の最大ピーク波長から上記第2の波長範囲のうち最大ピークとなる第6の最大ピーク波長までの波長範囲で、最小となる発光強度は、上記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の40%以上であってもよい。 In the spectrum of the mixed light, the maximum emission intensity in the first wavelength range may be 50% or more of the maximum emission intensity in the second wavelength range, and in the spectrum of the mixed light, the minimum emission intensity in the wavelength range from the fifth maximum peak wavelength, which is the maximum peak in the first wavelength range, to the sixth maximum peak wavelength, which is the maximum peak in the second wavelength range, may be 40% or more of the maximum emission intensity in the second wavelength range.
上記混合光のスペクトルにおいて、上記第1の波長範囲のうちの最大となる発光強度は、上記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の70%以上であり、上記混合光のスペクトルにおいて、上記第5の最大ピーク波長から上記第6の最大ピーク波長までの波長範囲で、最小となる発光強度は、上記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の50%以上であってもよい。 In the spectrum of the mixed light, the maximum emission intensity in the first wavelength range may be 70% or more of the maximum emission intensity in the second wavelength range, and in the spectrum of the mixed light, the minimum emission intensity in the wavelength range from the fifth maximum peak wavelength to the sixth maximum peak wavelength may be 50% or more of the maximum emission intensity in the second wavelength range.
上記第1のLEDの相関色温度は、5000Kであり、上記第2のLEDの相関色温度は、3000K以上4000K以下であり、上記混合光の相関色温度は、4000K以上5000K以下であってもよい。 The correlated color temperature of the first LED may be 5000K, the correlated color temperature of the second LED may be 3000K or more and 4000K or less, and the correlated color temperature of the mixed light may be 4000K or more and 5000K or less.
上記第1の最大ピーク波長は、415nm以上430nm以下の範囲にあり、上記第2の最大ピーク波長は、610nm以上660nm以下の範囲にあり、上記第1のLEDの相関色温度は、5000Kであってもよい。 The first maximum peak wavelength may be in the range of 415 nm to 430 nm, the second maximum peak wavelength may be in the range of 610 nm to 660 nm, and the correlated color temperature of the first LED may be 5000K.
上記第3の最大ピーク波長は、430nm以上460nm以下の範囲にあり、上記第4の最大ピーク波長は、630nm以上680nm以下の範囲にあり、上記第2のLEDの相関色温度は、4000Kであってもよい。 The third maximum peak wavelength may be in the range of 430 nm to 460 nm, the fourth maximum peak wavelength may be in the range of 630 nm to 680 nm, and the correlated color temperature of the second LED may be 4000K.
上記混合光の平均演色評価数Raは、90以上であってもよい。 The average color rendering index Ra of the mixed light may be 90 or greater.
以上のように、本発明によれば、演色性に優れた照明装置を提供することができる。 As described above, the present invention can provide a lighting device with excellent color rendering properties.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る照明装置1の正面を示す図である。図2は、照明装置1の第1のLEDの発光スペクトルを示す図である。図3は、照明装置1の第2の発光スペクトルを示す図である。図3は、照明装置1の発光スペクトルを示す図である。本発明の照明装置1は、演色性が優れた照明が求められる場所に設置される。例えば、色の再現性が求められる美術館、室内外で洋服の色の見え方が同じであることが求められるアパレルショップ等が挙げられる。
First Embodiment
Fig. 1 is a diagram showing a front view of a
ここで演色性とは、ライトで照らした物の色合いが太陽光の下で見る場合と比べ、太陽光に近い光をどの程度再現できているかを数値で表した指標である。そして、演色性が優れている(高演色性ともいう)とは、色の見え方が自然光(太陽光)で見た場合に近いことを指します。ここで演色性は、CIE(国際照明委員会)の評価法に基づくJISの演色性評価法によって判定され、平均演色評価数(Ra)を用いて表します。平均演色評価数は、100を最大値として、100に近いほど、演色性が優れていると評価される。 Here, color rendering is a numerical index that indicates the degree to which the color of an object illuminated by light is reproduced to be similar to that of sunlight, compared to when viewed under sunlight. Excellent color rendering (also called high color rendering) means that the color appearance is close to that when viewed under natural light (sunlight). Color rendering is determined by the JIS color rendering evaluation method, which is based on the evaluation method of the CIE (International Commission on Illumination), and is expressed using the average color rendering index (Ra). The average color rendering index has a maximum value of 100, and the closer to 100 the index is, the better the color rendering is evaluated to be.
照明装置1は、全体として直管型の蛍光灯の形状をし、蛍光灯用のソケットに挿すことで光を照射する。照明装置1は、ケース10とLED基板20とを有する。本実施形態では、照明装置1を直管型で説明するが、もちろんこれに限られず、丸型蛍光灯や、電球型蛍光灯であってもよいし、口金を備えたランプ形状に限らず、筐体に光源や電源装置を収めた構造でもよい。
The
ケース10は、LED基板20を収容するための構造である。長さは、例えば、120cm程度であり、一般的な蛍光灯のサイズである。ケース10は、円筒状であり、光拡散部11と、電極12と、電源(不図示)とを有する。
The
光拡散部11は、LED基板20を円筒状に覆う構造であり、LED基板20を保護する役割も持ち、材料としては、例えば、ガラス又はアクリル、ポリカーボネート等の樹脂からなる透明あるいは半透明であり、LED基板20からの光を拡散する。
The
電極12は、LED基板20に対して、外部から電力を供給するための端子である。蛍光灯のソケットに挿入し、ソケットから100V等の商用電源が電極12を介して、ケース10内に供給される。またこれに限られず、電源装置から直流電源接続し、ケース10内に供給されるようにしてもよい。
The
電源装置は、LED基板20の裏面(第1のLED30および第2のLED31が配置される面とは反対側)に配置され、外部から供給された100V等の交流電圧を、整流し、LED基板20に供給するのに適した直流電圧に変換するものである(不図示)。
The power supply unit is disposed on the rear surface of the LED board 20 (the side opposite to the surface on which the
LED基板20には、第1のLED30と第2のLED40とが配置されている。LED基板20は、長方形の基板であり、長手方向の長さは、照明装置1のケース10の長さに近い120cm程度である。幅方向は、数センチである。LED基板20の上には、おおよそ3mm角の第1のLED30および第2のLED40が交互に等間隔で配置されている。本実施形態では、第1のLED30と第2のLED40とが10mm間隔で配置されているが、もちろんこれに限られない。例えば、第1のLED30が10mm間隔で2つ配置され、その隣に第2のLED40が10mm間隔で2つ配置されるようにしてもよい。それぞれのLEDは、電気的に導通するよう接続され、電源装置で生成された電力を用いて発光する。
The
図2に示すように、第1のLED30は、少なくとも410nm以上700nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有し、第1の発光ダイオード30Aと、第1の蛍光体膜30Bと、を有する。本実施形態では、第1のLED30は、相関色温度が5000Kの白色光を発光するが、もちろんこれに限られず、相関色温度が4000Kであってもよいし、6000Kであってもよい。また本実施形態において第1のLED30の平均演色評価数Raは、95ある。
As shown in FIG. 2, the
第1の発光ダイオード30Aには、LED基板20から直流電圧が印加される。第1の発光ダイオード30Aは、印加される直流電圧に応じて点灯し、光を放射する。第1の発光ダイオード30Aは、410nm以上470nm以下の波長範囲(青色光の波長範囲)に発光強度が最大となる(最大ピーク位置である)第1の最大ピーク波長31を有する光を発する。第1の発光ダイオード30Aとしては、青色発光のダイオードが用いられる。
A DC voltage is applied to the first light-
第1の蛍光体膜30Bは、第1の発光ダイオード30Aを覆うようにして形成される。第1の発光ダイオード30Aの光は、第1の蛍光体膜30Bにより吸収された後、610nm以上700nm以下の波長範囲(赤色光の波長範囲)にある発光強度が最大である(最大ピーク位置である)第2の最大ピーク波長32を有する光を発する。
The
つまり、第1の蛍光体膜30Bは、第1の発光ダイオード30Aの光によって励起され、第2の最大ピーク波長32を有する光を発する。
In other words, the
第1の発光ダイオード30Aから発する光と第1の蛍光体膜から発する光とが発光されることで所望の相関色温度(本実施形態では、5000K)を有する光が発光される。
Light having the desired correlated color temperature (5000K in this embodiment) is emitted by combining the light emitted from the first light-emitting
また本実施形態では第1のLED30を第1の発光ダイオード30Aと第1の蛍光体膜30Bとから構成されているが、もちろんこれに限られず、複数の発光ダイオードによって所望とする相関色温度を有する光が発光されるようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, the
第1のLED30の発光スペクトルについて詳しく説明する。図2に示されるように、第1のLEDは、410nm以上750nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有する。図2の縦軸は相対発光強度(相対値)、横軸は波長(nm)である。ここで、発光強度とは、光の明るさの度合である。発光強度は、例えば、単位立体角辺りの光束量である光度である。以下、図に記載の縦軸と横軸の関係は、図2と同様とする。
The emission spectrum of the
第1の最大ピーク波長31は、より詳しくは、415nm以上430nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ420nmである。第2の最大ピーク波長32は、より詳しくは、610nm以上660nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ620nmである。
The first
第1の最大ピーク波長31の発光強度1(100%)に対して、第2の最大ピーク波長32の発光強度は、おおよそ0.7(70%)である。また第1の最大ピーク波長31から第2の最大ピーク波長32までの波長範囲での第1のLED30の発光強度が最小となる(最小ピーク位置である)第1の最小ピーク波長33は、おおよそ440nmである。また第1の最小ピーク波長33の発光強度は、おおよそ0.38(38%)である。また470nm以上610nm以下の波長範囲(第1の波長範囲と第2の波長範囲との間であり、黄色、緑色の波長範囲)の発光強度はおおよそ、0.6(60%)以上0.7(70%)以下である。
The emission intensity of the second
次に図3に示すように、第2のLED40は、少なくとも410nm以上700nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有し、第2の発光ダイオード40Aと、第2の蛍光体膜40Bと、を有する。本実施形態では、第2のLED40は、相関色温度が4000Kの白色光を発光するが、もちろんこれに限られず、相関色温度が3500Kであってもよいし、4500Kであってもよい。また本実施形態において第2のLED40の平均演色評価数Raは、95ある。
As shown in FIG. 3, the
第2の発光ダイオード40Aには、LED基板20から直流電圧が印加される。第2の発光ダイオード40Aは、印加される直流電圧に応じて点灯し、光を放射する。第2の発光ダイオード40Aは、410nm以上470nm以下の波長範囲(青色光の波長範囲)に発光強度が最大となる(最大ピーク位置である)第3の最大ピーク波長41を有する光を発する。第2の発光ダイオード40Aとしては、青色発光のダイオードが用いられる。
A DC voltage is applied to the second light-emitting
第2の蛍光体膜40Bは、第2の発光ダイオード40Aを覆うようにして形成される。第2の発光ダイオード40Aの光は、第2の蛍光体膜により吸収された後、610nm以上700nm以下の波長範囲(赤色光の波長範囲)にある発光強度が最大となる(最大ピーク位置である)第4の最大ピーク波長42を有する光を発する。
The
つまり、第2の蛍光体膜40Bは、第2の発光ダイオード40Aの光によって励起され、第4の最大ピーク波長42を有する光を発する
That is, the
第2の発光ダイオード40Aから発する光と第2の蛍光体膜40Bから発する光とが発光されることで所望の相関色温度(本実施形態では、4000K)を有する光が発光される。
Light having the desired correlated color temperature (4000K in this embodiment) is emitted by combining the light emitted from the second light-emitting
また本実施形態では第2のLED40を第2の発光ダイオード40Aと第2の蛍光体膜40Bとから構成されているが、もちろんこれに限られず、複数の発光ダイオードによって所望とする相関色温度を有する光が発光されるようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, the
第2のLED40の発光スペクトルについて詳しく説明する。図3に示されるように、第2のLEDは、410nm以上750nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有する。図3の縦軸は相対発光強度、横軸は波長(nm)である。
The emission spectrum of the
第3の最大ピーク波長41は、より詳しくは、430nm以上460nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ445nmである。第4の最大ピーク波長42は、より詳しくは、630nm以上680nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ660nmである。
The third
第3の最大ピーク波長41の発光強度1(100%)に対して、第4の最大ピーク波長42の発光強度は、おおよそ1(100%)である。また第3の最大ピーク波長41から第4の最大ピーク波長42までの波長範囲での第2のLED40の発光強度が最小となる(最小ピーク位置である)第2の最小ピーク波長43は、おおよそ465nmである。また第2の最小ピーク波長43の発光強度は、おおよそ0.3(30%)である。また470nm以上610nm以下の波長範囲(第1の波長範囲と第2の波長範囲との間であり、黄色、緑色の波長範囲)の発光強度はおおよそ、0.3(30%)以上0.8(80%)以下である。
The emission intensity of the third
図4に示されるように、第1のLED30と第2のLED40の第1の混合光50の発光スペクトルについて説明する。第1の混合光50は、410nm以上750nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有する。本実施形態では、混合光50は、相関色温度が4500Kの白色光を発光するが、もちろんこれに限られず、第1のLED30と第2のLED40との出力を変化させることで、例えば、相関色温度を4000K~5000Kまで変化させることが可能である。
As shown in FIG. 4, the emission spectrum of the first
第1の混合光50は、410nm以上470nm以下の波長範囲(青色光の波長範囲)に発光強度が最大である(最大ピーク位置である)第5の最大ピーク波長51を有する光を発する。
The first
また第1の混合光50は、610nm以上700nm以下の波長範囲(赤色光の波長範囲)に発光強度が最大である(最大ピークとなる位置)第6の最大ピーク波長52を有する光を発する。
The first
第5の最大ピーク波長51は、より詳しくは、430nm以上460nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ445nmである。第6の最大ピーク波長52は、より詳しくは、610nm以上660nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ620nmである。
The fifth
第6の最大ピーク波長52の発光強度1(100%)に対して、第5の最大ピーク波長52の発光強度は、おおよそ0.78(78%)である。また第5の最大ピーク波長51から第6の最大ピーク波長52までの波長範囲での第1の混合光50の発光強度が最小となる(最小ピークとなる位置)第3の最小ピーク波長53は、おおよそ465nmである。また第3の最小ピーク波長53の発光強度は、おおよそ0.53(53%)である。また470nm以上610nm以下の波長範囲(第1の波長範囲と第2の波長範囲との間であり、黄色、緑色の波長範囲)の発光強度はおおよそ、0.5(50%)以上1(100%)以下である。
The emission intensity of the fifth
また第1のピーク波長54は、415nm以上430nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ420nmである。第1のピーク波長54の発光強度は、おおよそ0.4(40%)である。第2のピーク波長55は、630nm以上680nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ660nmである。第2のピーク波長55は、おおよそ0.95(95%)である。本実施形態では、第1の混合光50の平均演色評価数Raは、98である。
The
ここで、ピーク波長とは、第5の最大ピーク波長51、第6の最大ピーク波長52、第3の最小ピーク波長53とは別の、凸なる形状であるスペクトル部分をいう。ピーク波長54は、第1の発光ダイオード30Aの光であり、ピーク波長55は、第2の蛍光体膜40Bが第2の発光ダイオード40Aの光によって励起された光の一部である。
Here, the peak wavelength refers to a spectral portion that has a convex shape, separate from the fifth
第1の混合光50のうち、第5の最大ピーク波長51は、第2のLED40の第3の最大ピーク波長41に相当し、第6の最大ピーク波長52は、第1のLED30の第2の最大ピーク波長32に相当する。また第1の混合光50のうち、第3の最小ピーク波長53は、第2のLED40の第1の最小ピーク波長43に相当する。さらに、第1のピーク波長54は、第1のLED40の第1の最大ピーク波長41に相当し、第2のピーク波長55は、第2のLED40の第2の最大ピーク波長42に相当する。
Of the first
第1のLED30と第2のLED40とでは、第1の最大ピーク波長31と第3の最大ピーク波長41、第2の最大ピーク波長32と第4の最大ピーク波長42、さらに第1の最小ピーク波長33と第2の最小ピーク波長43との波長がそれぞれ異なる。
The
つまり、第1のLED30と第2のLED40との第1の混合光50では、第1の最小ピーク波長33と第2の最小ピーク波長43との波長が異なるため、互いの発光強度が低いところが重ならない状態となる。これにより、互いの発光強度が低いところを補うことが可能となるため、より演色性の優れた光を発することができる。
In other words, in the first
具体的には、第1の混合光50のうちの第3の最小ピーク波長53は、第2のLED40の第2の最小ピーク波長43に相当するが、相対的な発光強度は、第2のLED40のときのみより増加している(0.3から0.53)。
Specifically, the third
また第1の最大ピーク波長31と第3の最大ピーク波長41、第2の最大ピーク波長32と第4の最大ピーク波長42とが異なるため、広い波長範囲で、発光強度の高い発光スペクトルが生成される。これにより、第1のLED30と第2のLED40とを個別に用いるより演色性の優れた光を発することができる。
In addition, since the first
また本発明の照明装置1は、演色性が優れているだけでなく、赤外線や紫外線成分をほとんど含んでいないので、絵画展での照明や絵画を保管する保管室の照明にも使用できる。
In addition to having excellent color rendering properties, the
また室内での植物栽培用の照明にも使用できる。なぜなら本発明の照明装置1は、図8は、マックリーカーブを示す図であり、マックリーカーブ(МcCree curve)という植物22種平均の波長と光合成効率とを示すグラフの形状に近いからである。つまり、植物を育てる植物工場やその他見た目の色が重要となってくる製品(植物)を作る工場の照明などにも利用できる。
It can also be used for lighting indoor plant cultivation. This is because the
<第2の実施形態>
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と異なる構成について、主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を具し、その説明を省略又は簡略化する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Below, configurations different from the first embodiment will be mainly described, and configurations similar to those in the first embodiment will be given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted or simplified.
図5は、第2の実施形態に係る照明装置1Aの正面を示す図であり、図6は、第2の実施形態に係る第3のLED60の発光スペクトルを示す図であり、図7は、第2の実施形態に係る照明装置1Aの発光スペクトルを示す図である。
Figure 5 is a diagram showing the front of the
照明装置1Aは、第1の実施形態の照明装置1とほぼ同様の構成であり、異なる構成は、LED基板20Aが第1のLED30と第3のLED60とを有する点である。
The
図6に示されるように第3のLED60は、410nm以上750nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有し、第3の発光ダイオード60Aと、第3の蛍光体膜60Bと、を有する。本実施形態では、第3のLED60は、相関色温度が3000Kの白色光を発光するが、もちろんこれに限られず、相関色温度が2500Kであってもよいし、3500Kであってもよい。また本実施形態において第3のLED60の平均演色評価数Raは、95ある。
As shown in FIG. 6, the
第3の発光ダイオード60Aには、LED基板20Aから直流電圧が印加される。第1の発光ダイオード60Aは、印加される直流電圧に応じて点灯し、光を放射する。第3の発光ダイオード60Aは、410nm以上470nm以下の波長範囲(青色光の波長範囲)に発光強度が最大となる(最大ピークとなる位置)第7の最大ピーク波長61を有する光を発する。第3の発光ダイオード60Aとしては、青色発光のダイオードが用いられる。
A DC voltage is applied to the third light-emitting
第3の蛍光体膜60Bは、第3の発光ダイオード60Aを覆うようにして形成される。第3の発光ダイオードの光60Aは、第3の蛍光体膜60Bにより吸収された後、610nm以上700nm以下の波長範囲(赤色光の波長範囲)にある発光強度が最大である(最大ピークとなる位置)第8の最大ピーク波長62を有する光を発する。
The
つまり、第3の蛍光体膜60Bは、第3の発光ダイオード60Aの光によって励起され、第8の最大ピーク波長62を有する光を発する。
In other words, the
第3の発光ダイオード60Aから発する光と第3の蛍光体膜60Bから発する光とが発光されることで所望の相関色温度(本実施形態では、3000K)を有する光が発光される。
Light having the desired correlated color temperature (3000K in this embodiment) is emitted by combining the light emitted from the third light-emitting
また本実施形態では第3のLED60を第3の発光ダイオード60Aと第3の蛍光体膜60Bとから構成されているが、もちろんこれに限られず、複数の発光ダイオードによって所望とする相関色温度を有する光が発光されるようにしてもよい。
In addition, in this embodiment, the
第3のLED60の発光スペクトルについて詳しく説明する。図6に示されるように、第3のLED60は、少なくとも410nm以上700nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有する。図6の縦軸は相対発光強度、横軸は波長(nm)である。
The emission spectrum of the
第7の最大ピーク波長61は、より詳しくは、430nm以上460nm以下の波長範囲であり、その中心波長は、おおよそ445nmである。第8の最大ピーク波長62は、より詳しくは、630nm以上680nm以下の波長範囲であり、その中心波長は、おおよそ660nmである。
The seventh
第8の最大ピーク波長62の発光強度を1(100%)に対して、第7の最大ピーク波長61の発光強度は、おおよそ0.5(50%)である。また第7の最大ピーク波長61から第8の最大ピーク波長62までの波長範囲での第3のLED60の発光強度が最小となる(最小ピークとなる位置)第4の最小ピーク波長63は、おおよそ465nmである。また第4の最小ピーク波長63の発光強度は、おおよそ0.1(10%)である。また470nm以上610nm以下の波長範囲(第1の波長範囲と第2の波長範囲との間であり、黄色、緑色の波長範囲)の発光強度はおおよそ、0.1(10%)以上0.8(80%)以下である。
The emission intensity of the seventh
図7に示されるように、第1のLED30と第3のLED60の第2の混合光70の発光スペクトルについて説明する。第2の混合光70は、410nm以上750nm以下の波長範囲で連続スペクトルを有する。本実施形態では、第2の混合光70は、相関色温度が4000Kの白色光を発光するが、もちろんこれに限られず、第1のLED30と第3のLED60との出力を変化させることで、例えば、相関色温度を3000K~5000Kまで変化させることが可能である。
As shown in FIG. 7, the emission spectrum of the second
第2の混合光70は、410nm以上470nm以下の波長範囲(青色光の波長範囲)に発光強度が最大である(最大ピークとなる位置)第9の最大ピーク波長71を有する光を発する。
The second
また第2の混合光70は、610nm以上700nm以下の波長範囲(赤色光の波長範囲)に発光強度が最大である(最大ピークとなる位置)第10の最大ピーク波長72を有する光を発する。
The second
第9の最大ピーク波長71は、より詳しくは、430nm以上460nm以下の波長範囲であり、その中心波長は、おおよそ445nmである。第10の最大ピーク波長72は、より詳しくは、610nm以上660nm以下の波長範囲であり、その中心波長は、おおよそ620nmである。
The ninth
第10の最大ピーク波長72の発光強度1(100%)に対して、第9の最大ピーク波長71の発光強度は、おおよそ0.52(52%)である。また第9の最大ピーク波長71から第10の最大ピーク波長72までの波長範囲での第2の混合光70の発光強度が最小となる(最小ピークとなる位置)第5の最小ピーク波長73は、おおよそ465nmである。また第5の最小ピーク波長73の発光強度は、おおよそ0.4(40%)である。また470nm以上610nm以下の波長範囲(第1の波長範囲と第2の波長範囲との間であり、黄色、緑色の波長範囲)の発光強度はおおよそ、0.4(40%)以上0.95(95%)以下である。
The emission intensity of the ninth
また第3のピーク波長74は、415nm以上430nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ420nmである。第3のピーク波長74の発光強度は、おおよそ0.4(40%)である。第4のピーク波長75は、630nm以上680nm以下の波長範囲にあり、その中心波長は、おおよそ660nmである。第4のピーク波長75は、おおよそ0.95(95%)である。本実施形態では、第2の混合光70の平均演色評価数Raは、98ある。
The
ここで、ピーク波長とは、上述したように、第9の最大ピーク波長71、第10の最大ピーク波長72、第5の最小ピーク波長73とは別の、凸なる形状であるスペクトル部分をいう。ピーク波長74は、第1の発光ダイオード30Aの光であり、ピーク波長75は、第3の蛍光体膜60Bが第3の発光ダイオード60Aの光によって励起された光の一部である。
Here, the peak wavelength refers to a convex spectral portion different from the ninth
第2の混合光70のうち、第9の最大ピーク波長71は、第3のLED60の第7の最大ピーク波長61に相当し、第10の最大ピーク波長72は、第1のLED30の第2の最大ピーク波長32に相当する。また第2の混合光70のうち、第5の最小ピーク波長73は、第3のLED60の第4の最小ピーク波長63に相当する。さらに、第3のピーク波長74は、第1のLED40の第1の最大ピーク波長41に相当し、第4のピーク波長75は、第3のLED60の第8の最大ピーク波長62に相当する。
Of the second
第1のLED30と第3のLED60とでは、第1の最大ピーク波長31と第7の最大ピーク波長61、第2の最大ピーク波長32と第8の最大ピーク波長62、さらに第1の最小ピーク波長33と第4の最小ピーク波長63との波長がそれぞれ異なる。
The
つまり、第1のLED30と第3のLED60との第2の混合光70では、第1の最小ピーク波長33と第4の最小ピーク波長63との波長が異なるため、互いの発光強度が低いところが重ならない状態となる。これにより、互いの発光強度が低いところを補うことが可能となるため、より演色性の優れた光を発することができる。
In other words, in the second
具体的には、第2の混合光70のうちの第5の最小ピーク波長73は、第3のLED60の第4の最小ピーク波長63に相当するが、相対的な発光強度は、第3のLED60のときのみより増加している(0.1から0.4)。
Specifically, the fifth
また第1の最大ピーク波長31と第7の最大ピーク波長61、第2の最大ピーク波長32と第8の最大ピーク波長62とが異なるため、広い波長範囲で、発光強度の高い発光スペクトルが生成される。これにより、第1のLED30と第3のLED60とを個別に用いるより演色性の優れた光を発することができる。
In addition, since the first
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更(例えば、組み合わせるLEDの相関色温度の変更)を加え得ることは勿論である。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications (e.g., changing the correlated color temperature of the combined LEDs) can of course be made.
1…照明装置
10…ケース
11…光拡散部
12…電極
20…LED基板
30…第1のLED
31…第1の最大ピーク波長
32…第2の最大ピーク波長
33…第1の最小ピーク波長
40…第2のLED
41…第3の最大ピーク波長
42…第4の最大ピーク波長
43…第2の最小ピーク波長
50…第1の混合光
51…第5の最大ピーク波長
52…第6の最大ピーク波長
53…第3の最小ピーク波長
60…第3のLED
70…第2の混合光
Reference Signs List 1: Illumination device 10: Case 11: Light diffusion portion 12: Electrode 20: LED substrate 30: First LED
31: First maximum peak wavelength; 32: Second maximum peak wavelength; 33: First minimum peak wavelength; 40: Second LED
41: third maximum peak wavelength 42: fourth maximum peak wavelength 43: second minimum peak wavelength 50: first mixed light 51: fifth maximum peak wavelength 52: sixth maximum peak wavelength 53: third minimum peak wavelength 60: third LED
70...Second mixed light
Claims (7)
前記第1のLEDは、410nm以上470nm以下の第1の波長範囲で最大ピークとなる第1の最大ピーク波長と、610nm以上700nm以下の第2の波長範囲で最大ピークとなる第2の最大ピーク波長と、を有し、
前記第2のLEDは、前記第1の波長範囲で前記第1の最大ピーク波長とは異なる波長で最大ピークとなる第3の最大ピーク波長と、前記第2の波長範囲で前記第2のピーク波長とは異なる波長で最大ピークとなる第4の最大ピーク波長と、を有し、
前記第1の最大ピーク波長から前記第2の最大ピーク波長までの波長範囲で前記第1のLEDの発光強度が最小ピークとなる第1の最小ピーク波長と、前記第3の最大ピーク波長から前記第4の最大ピーク波長までの波長範囲で前記第2のLEDの発光強度が最小ピークとなる第2の最小ピーク波長とが異なる
照明装置。 A lighting device comprising a first LED and a second LED having different continuous spectra at least in a wavelength range of 410 nm to 700 nm, and emitting a mixed light of light emitted by the first LED and light emitted by the second LED,
the first LED has a first maximum peak wavelength that is a maximum peak in a first wavelength range of 410 nm to 470 nm and a second maximum peak wavelength that is a maximum peak in a second wavelength range of 610 nm to 700 nm,
the second LED has a third maximum peak wavelength that is a maximum peak at a wavelength different from the first maximum peak wavelength in the first wavelength range, and a fourth maximum peak wavelength that is a maximum peak at a wavelength different from the second peak wavelength in the second wavelength range,
a first minimum peak wavelength at which the emission intensity of the first LED reaches a minimum peak in the wavelength range from the first maximum peak wavelength to the second maximum peak wavelength, and a second minimum peak wavelength at which the emission intensity of the second LED reaches a minimum peak in the wavelength range from the third maximum peak wavelength to the fourth maximum peak wavelength, which are different from each other.
前記混合光のスペクトルにおいて、前記第1の波長範囲のうちの最大となる発光強度は、前記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の50%以上であり、
前記混合光のスペクトルにおいて、前記第1の波長範囲のうち最大ピークとなる第5の最大ピーク波長から前記第2の波長範囲のうち最大ピークとなる第6の最大ピーク波長までの波長範囲で、最小となる発光強度は、前記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の40%以上である
照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
In the spectrum of the mixed light, a maximum emission intensity in the first wavelength range is 50% or more of a maximum emission intensity in the second wavelength range,
in the spectrum of the mixed light, a minimum emission intensity in a wavelength range from a fifth maximum peak wavelength which is a maximum peak in the first wavelength range to a sixth maximum peak wavelength which is a maximum peak in the second wavelength range is 40% or more of a maximum emission intensity in the second wavelength range.
前記混合光のスペクトルにおいて、前記第1の波長範囲のうちの最大となる発光強度は、前記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の70%以上であり、
前記混合光のスペクトルにおいて、前記第5の最大ピーク波長から前記第6の最大ピーク波長までの波長範囲で、最小となる発光強度は、前記第2の波長範囲のうち最大となる発光強度の50%以上である
照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
In the spectrum of the mixed light, a maximum emission intensity in the first wavelength range is 70% or more of a maximum emission intensity in the second wavelength range,
a minimum emission intensity in a wavelength range from the fifth maximum peak wavelength to the sixth maximum peak wavelength in the spectrum of the mixed light is 50% or more of a maximum emission intensity in the second wavelength range.
前記第1のLEDの相関色温度は、5000Kであり、
前記第2のLEDの相関色温度は、3000K以上4000K以下であり、
前記混合光の相関色温度は、4000K以上5000K以下である
照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
The correlated color temperature of the first LED is 5000K;
The correlated color temperature of the second LED is equal to or greater than 3000 K and equal to or less than 4000 K,
The mixed light has a correlated color temperature of 4000K or more and 5000K or less.
前記第1の最大ピーク波長は、415nm以上430nm以下の範囲にあり、
前記第2の最大ピーク波長は、610nm以上660nm以下の範囲にあり、
前記第1のLEDの相関色温度は、5000Kである
を具備する照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
the first maximum peak wavelength is in the range of 415 nm to 430 nm,
the second maximum peak wavelength is in the range of 610 nm to 660 nm,
The lighting device comprises: a first LED having a correlated color temperature of 5000K.
前記第3の最大ピーク波長は、430nm以上460nm以下の範囲にあり、
前記第4の最大ピーク波長は、630nm以上680nm以下の範囲にあり、
前記第2のLEDの相関色温度は、4000Kである
を具備する照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
the third maximum peak wavelength is in the range of 430 nm to 460 nm,
the fourth maximum peak wavelength is in the range of 630 nm to 680 nm,
The second LED has a correlated color temperature of 4000K.
前記混合光の平均演色評価数Raは、90以上である
照明装置。 2. The lighting device according to claim 1,
The mixed light has an average color rendering index Ra of 90 or more.
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