JP5796211B2 - Lighting device and lighting system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、昆虫を寄せ難いLED光源を有する照明装置とそれを用いた照明システムに関する。 The present invention relates to an illumination device having an LED light source that hardly attracts insects, and an illumination system using the illumination device.
一般に、多くの昆虫等では、短波長光に向う走行性があり、紫外線にその誘引のピークがあることが知られている。照明装置の光源からの照射光に上記のような短波長光が含まれていると、周囲が暗いとき等に照明装置が点灯されることにより虫を誘引する。このような光源からの光と昆虫の誘引性との関係は、例えば図20に示されるカット波長と誘引比率との相関データに示されている(例えば、非特許文献1参照)。この相関データによれば、照射光により昆虫が誘引される誘引比率は光源(ここでは、蛍光灯)のカット波長によって変化し、長波長ほど低下し、特に410nmまでに急激に低下し、略600nm付近で殆どゼロとなっている。このことから、通常、光による昆虫の誘引の低減は、紫外線を含む短波長領域をカットすることにより行われ、例えば380nmまで(ケース1)、450nmまで(ケース2)、及び600nmまで(ケース3)の波長をそれぞれカットするものが挙げられる。
In general, it is known that many insects and the like have running properties toward short-wavelength light, and ultraviolet rays have an attraction peak. If the short-wavelength light as described above is included in the irradiation light from the light source of the illuminating device, the illuminating device is turned on when the surroundings are dark and the like, thereby attracting insects. Such a relationship between the light from the light source and the attractiveness of insects is shown, for example, in the correlation data between the cut wavelength and the attractive ratio shown in FIG. 20 (see, for example, Non-Patent Document 1). According to this correlation data, the attracting ratio at which insects are attracted by the irradiation light varies depending on the cut wavelength of the light source (here, a fluorescent lamp), decreases as the wavelength increases, particularly decreases rapidly to 410 nm, and approximately 600 nm. Nearly zero in the vicinity. For this reason, the reduction of insect attraction by light is usually performed by cutting a short wavelength region including ultraviolet rays, for example, up to 380 nm (case 1), up to 450 nm (case 2), and up to 600 nm (
ケース1の場合は、昆虫の誘引性は低下するが、可視光領域にも昆虫を誘引する光が存在するので、低誘引性能としては不十分である。また、ケース2の場合は、昆虫の誘引性は良くなるが、可視光領域の450nm付近までカットするので、照明光が黄色く見え、一般の照明用としては好ましくない。さらに、ケース3の場合は、ほぼ完全に昆虫を寄せないようになるが、照射光は赤色に見え、人に不快を与える虞があり、一般の照明用としては不適である。
In
ところで、可視光領域に発光ピークを持つLEDは、蛍光灯等と異なり殆ど紫外線を発しないように波長制御することができ、このようなLEDを光源とする照明装置では、昆虫の誘引は少ない。しかし、この種の照明装置においても、LEDで発生する可視光領域に虫を誘引する光が存在するため、低誘引性能としては十分とは言えない。 By the way, an LED having a light emission peak in the visible light region can be wavelength-controlled so as to emit almost no ultraviolet light unlike a fluorescent lamp or the like, and an illuminating device using such an LED as a light source has little insect attraction. However, even in this type of lighting device, light that attracts insects is present in the visible light region generated by the LED, so it cannot be said that the low attraction performance is sufficient.
この種の照明装置として、青色光の第1のLEDと黄色蛍光体とを用いた白色LEDからの光に、500nm以上にピーク波長を持つ第2のLEDチップからの光を付加することにより、昆虫の誘引性を低減するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 By adding the light from the second LED chip having a peak wavelength of 500 nm or more to the light from the white LED using the first LED of blue light and the yellow phosphor as this kind of illumination device, Those that reduce the attractiveness of insects are known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、街路灯又は防犯灯用として照明装置が設置されている場所などにおいて、それら照明装置の照射領域内やその近くにイネやホウレンソウなどの野菜が生育されていたり、キクやカーネーションの花をはじめ種々の植物体が栽培されていたりすることがある。その場合、植物体は照明装置から出る光により照射され、本来咲くべき花が咲かなかったり、奇形になったり、花芽を付けてほしくない場合にも、花芽をつけてしまい、咲くべき前に咲いてしまうなどの影響を受けることがある。例えば、ホウレンソウに対しては、青色光に比べ赤色光が花成を促進することが報告されており、夜間照明による植物体への影響に対する対策としては赤色光域のスペクトルが少ないランプの使用が求められる(例えば、非特許文献2参照)。そのため、植物体に照明が当たらないように配慮して照明装置を設置する必要があるが、そのような配置ができないような場合には、植物体への照射を避けるように、例えば照明装置に遮光用の補助反射板を設けるなどの対策が取られる。 By the way, in places where lighting devices are installed for street lights or security lights, vegetables such as rice and spinach are growing in or near the irradiation area of these lighting devices, and flowers such as chrysanthemum and carnation flowers are used. Various plants may be cultivated. In that case, the plant body is irradiated with the light emitted from the lighting device, and even if the flower that should originally bloom does not bloom, becomes malformed, or does not want to have flower buds attached, it will attach flower buds and bloom before blooming. May be affected. For example, for spinach, it has been reported that red light promotes flowering compared to blue light. As a countermeasure against the effects of night lighting on plants, the use of a lamp with a low red light spectrum is recommended. It is calculated | required (for example, refer nonpatent literature 2). Therefore, it is necessary to install an illuminating device so that the plant body is not illuminated, but if such an arrangement is not possible, for example, an illuminating device should be used to avoid irradiating the plant body. Measures such as providing an auxiliary reflector for light shielding are taken.
上記特許文献1に記載の照明装置においては、第2のLEDチップが500nm以上で赤色光にピーク波長を持つ場合、多くの昆虫はその視覚特性から赤色が見えないので、赤色光自体による忌避効果はない。また、第2のLEDチップが黄色光をピーク波長とする場合は、黄色光は従来から夜行性蛾類の行動抑制には効果があるが、それ以外の昆虫の忌避効果は確認されておらず、昆虫の誘引を十分に低減できない虞がある。また、ピーク波長の異なるLEDを追加する必要があるため、消費電力が増え、構成が複雑となりコストアップとなる。また、赤色光の発光レベルが高いため、照明装置が植物体の近くに配置されたときに、照射光による植物体の生育への影響を避けるために補助反射板等を設ける必要があり、さらにコストアップとなってしまう。
In the illumination device described in
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、LED光源を用いた照明装置において、照射光の色調を損わずに、飛翔昆虫の誘引性の低下と、植物体への影響の抑制とを低コストで行うことができる照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and in an illuminating device using an LED light source, the attracting ability of flying insects is reduced and the effect on the plant body without impairing the color tone of the irradiation light. It aims at providing the illuminating device which can perform suppression of this at low cost.
上記目的を達成するために本発明の照明装置は、紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を有する光を出射するLEDチップと、このLEDチップから出射される光の波長を変換する蛍光体とを用いたLED光源を備え、前記LED光源は、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯で前記ピーク波長の十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有し、かつ、少なくとも580nm〜750nmの波長帯で前記ピーク波長の半分以下の発光強度となるように構成され、前記LED光源の分光スペクトルは、少なくとも660nmまたは710nmのどちらかの波長で発光強度が実質的にゼロであるものである。 In order to achieve the above object, an illumination device of the present invention includes an LED chip that emits light having a peak wavelength in the ultraviolet or violet blue wavelength band, and a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the LED chip. The LED light source has a bottom wavelength at which the spectrum of the emitted light from the phosphor has a light emission intensity that is at least one-tenth of the peak wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm. In addition, the light emission intensity is less than half of the peak wavelength in the wavelength band of at least 580 nm to 750 nm, and the spectrum of the LED light source has a substantial emission intensity at a wavelength of at least 660 nm or 710 nm. Is zero .
この照明装置において、前記LED光源の分光スペクトルは、540nm〜580nmの波長帯で第2のピーク波長を有することが好ましい。 In this illuminating device, the spectral spectrum of the LED light source preferably has a second peak wavelength in a wavelength band of 540 nm to 580 nm.
この照明装置において、前記LED光源の分光スペクトルは、前記ボトム波長の波長範囲幅が460nm〜540nmの波長帯で20nm以上であることが好ましい。 In this illuminating device, the spectral spectrum of the LED light source is preferably 20 nm or more in a wavelength range where the wavelength range of the bottom wavelength is 460 nm to 540 nm.
この照明装置において、前記LED光源の分光スペクトルは、380nm以下の波長帯で発光強度が実質的にゼロであることが好ましい。 In this illuminating device, it is preferable that the spectrum of the LED light source has substantially zero emission intensity in a wavelength band of 380 nm or less.
この照明装置において、前記LED光源を第1のLED光源とし、白色または電球色を発光する第2のLED光源と、前記第1のLED光源と第2のLED光源とを収納するためのケースとを、さらに備え、植物体が存在するエリアを照射する場合に、前記第1のLED光源が前記ケース内で該ケース側から植物体に光を照射する可能性の高い部位に位置され、前記第2のLED光源は前記部位以外の部分に配置されていることが好ましい。 In this illumination device, the LED light source is a first LED light source, a second LED light source that emits white or light bulb color, and a case for housing the first LED light source and the second LED light source; And when irradiating an area where a plant body exists, the first LED light source is positioned in the case where the plant body is highly likely to irradiate light from the case side, It is preferable that 2 LED light sources are arrange | positioned in parts other than the said site | part.
この照明装置において、前記LED光源を第1のLED光源とし、紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を有する光を出射するLEDチップと、このLEDチップからの光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体とを備え、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯でボトム波長を有する第3のLED光源と、前記第1のLED光源と第3のLED光源とを収納するためのケースとを、さらに備え、植物体が存在するエリアを照射する場合に、前記第1のLED光源が前記ケース内で該ケース側から植物体に光を照射する可能性の高い部位に位置され、前記第3のLED光源はそれ以外の部位に配置されていることが好ましい。 In this illumination device, the LED light source is a first LED light source, an LED chip that emits light having a peak wavelength in the ultraviolet or violet blue wavelength band, and at least one type that converts the wavelength of light from the LED chip. A third LED light source having a bottom wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm, and the first LED light source and the third LED. A case for storing a light source, and when irradiating an area where the plant body is present, the first LED light source may irradiate the plant body from the case side in the case It is preferable that the third LED light source is disposed at a portion other than the third LED light source.
この照明装置において、前記LED光源を第1のLED光源とし、白色を発光する第2のLED光源、又は、紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を有する光を出射するLEDチップと、このLEDチップからの光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体とを備え、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯でボトム波長を有する第3のLED光源と、前記各LED光源を点灯制御するための制御部とを、さらに備え、前記制御部は、夜間に所定の時間までは前記第1のLED光源のみから照射するように点灯制御することが好ましい。 In this illumination device, the LED light source is a first LED light source, a second LED light source that emits white light, or an LED chip that emits light having a peak wavelength in the wavelength band of ultraviolet light or purple blue, and the LED A third LED light source comprising: at least one kind of phosphor that converts the wavelength of light from the chip; and a spectrum spectrum of light emitted from the phosphor having a bottom wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm; And a control unit for controlling the lighting of each of the LED light sources, and the control unit preferably controls the lighting so as to irradiate only from the first LED light source until a predetermined time at night.
この照明装置は、人を検知するための人感センサを備え、前記人感センサにより所定の場所で人を検知したときのみ前記照明装置を点灯するように制御することを特徴とする照明システムに用いられることが好ましい。 This lighting apparatus includes a human sensor for detecting a person, and controls the lighting apparatus to be turned on only when a human is detected at a predetermined place by the human sensor. It is preferable to be used.
本発明の照明装置によれば、昆虫を誘引する可視光のうち、白色光への寄与の比較的少ない460〜540nmの波長帯を低下するので、照射光の色調を損なわず、かつ、LEDを追加することなく低コストに飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。また、植物体の育成に影響を与え易い580〜750nmの赤色の波長帯の発光強度を低下するので、植物体への遮光用の補助反射板を設ける必要がなく、低コストで植物体の育成への影響を避けるようにすることができる。 According to the illumination device of the present invention, the visible light that attracts insects is reduced in the wavelength range of 460 to 540 nm, which has a relatively small contribution to white light. The attractiveness of flying insects can be reduced at low cost without adding. In addition, since the emission intensity in the red wavelength band of 580 to 750 nm, which easily affects plant growth, is reduced, it is not necessary to provide an auxiliary reflector for shielding light to the plant, and plant growth is inexpensive. Can be avoided.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る照明装置について、図1乃至図7を参照して説明する。図1、2に示されるように、照明装置1は、一面開口の矩形の筐体2と、この筐体2内に収納される光源部(LED光源)3とを備える。光源部3は、LEDチップと、このLEDチップから出射される光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体(詳細後述)とを有するLED部4を備え、開口21に対向する筐体2内の底面に取り付けられる。LEDチップは、紫外線の200〜380nm、又は紫青色の380〜470nmの波長帯域にそれぞれピーク波長を有する光を出射する。本実施形態の照明装置1においては、光源部3は、蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有する。さらに、光源部3は、少なくとも600〜750nm、好ましくは少なくとも580〜750nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し半分以下の発光強度となるように構成されている。なお、照明装置1は、取付治具により、例えば、街灯用支柱や天井面に直接取り付けられる照明器具、天井壁面に埋め込まれるダウンライトなどとして使用される。また、ここでのピーク波長は、分光スペクトルの中で最大のピーク波長を言う。
(First embodiment)
An illumination device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3に示されるように、光源部3は、複数のLED部4が配置される基板31を備える。なお、基板31は、プリント基板やセラミック基板等が使用され、その形状は図示の円形に限らず、多角形などでもよい。また、LED部4はその配置を基板31の中心部などに限定されるものではない。
As shown in FIG. 3, the
図4に示されるように、LED部4は基板31に装着される矩形の凹型の枠体40と、枠体40内の底面に装着されるLEDチップ41と、LEDチップ41を覆う封止部42と、封止部42に含まれる蛍光体5と、波長カットフィルタ6とを備える。枠体40は、その内部が、蛍光体5を保持しLEDチップ41を封止する封止部42の透明樹脂により充満されている。蛍光体5は、波長変換材料であって、LEDチップ41からの光の波長を制御する光学部材を成す。波長カットフィルタ6は、LEDチップ41からの光の透過を制御する光学部材を成し、封止部42の表面側に位置し、ここでは、所定波長帯域の光の透過を阻止するための帯域阻止型フィルタとなっている。
As shown in FIG. 4, the
また、枠体40は、その内部にLEDチップ41が固定され、その上面の光出射面側は、樹脂やガラスの透明部材から成る平板状の前面フィルタ7で覆われている。前面フィルタ7は、ここではガラス部材を用い、封止部42から出る光をそのまま透過させる。この前面フィルタ7の上に波長カットフィルタ6が配置されている。なお、枠体40は、矩形以外に、円形、楕円形、多角形等でもよい。
Further, the
LED部4は、LEDチップ41からの光と、このLEDチップ41からの光が蛍光体5で波長変換された光とを基に白色光を発光する。このとき、その照射光の分光スペクトルは少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有するように形成される。さらに、LED部4は、少なくとも580〜750nmの波長帯でLEDチップのピーク波長の半分以下の発光強度となるように構成されている。
The
LEDチップ41は、ピーク波長を紫青色(380〜470nm)の波長帯とする場合は、紫青色光を発光する青紫色発光素子が用いられ、ピーク波長を紫外線(200〜380nm)の波長帯とする場合は、紫外線を発光する紫外線発光素子が用いられる。なお、LEDチップ41は基板31上に形成される電源回路(不図示)によりその基板31上の配線パターンを介して給電される。
When the
青紫色発光素子は、青色光を発光するInGaN系青色LEDチップ(例えば、日亜化学社製、豊田合成社製、Epistar社製、三菱化学社製のものなど)等が用いられるが、目標の青色ピーク波長を示すものであれば、その材料は限定されない。この青紫色発光素子を用いたLEDチップ41は、紫青色(380〜470nm)の波長帯にピーク波長を有し、蛍光体5を高効率に励起する。
As the blue-violet light emitting element, an InGaN blue LED chip that emits blue light (for example, Nichia, Toyoda Gosei, Epistar, Mitsubishi Chemical, etc.) is used. The material is not limited as long as it exhibits a blue peak wavelength. The
紫外線発光素子は、紫外光を発光するInGaN系紫外線LEDチップ(例えば、日亜化学社製、ソウル電子社製、ナイトライドセミコンダクタ社製など)や、ダイヤモンドチップ(産業技術総合研究所製など)等が用いられる。なお、目標の紫外光ピーク波長を示すものであれば、その材料は限定されない。この紫外線発光素子を用いたLEDチップ41は、紫外線(200〜380nm)の波長帯にピーク波長を有し、蛍光体5を高効率に励起する。
Ultraviolet light emitting elements include InGaN ultraviolet LED chips that emit ultraviolet light (for example, Nichia Corporation, Seoul Electronics, Nitride Semiconductor, etc.), diamond chips (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, etc.), etc. Is used. In addition, the material will not be limited if it shows a target ultraviolet light peak wavelength. The
封止部42は、部材に透明樹脂のシリコーン樹脂を用い、枠体40内を充満するようにしてLEDチップ41を覆っている。なお、封止部42はシリコーン樹脂に限らず、アクリル樹脂(PMMA)などを用いてもよく、また、その形状も矩形等に限定されない。
The sealing
蛍光体5は、色変換部材の材料のうち、特に変換効率に優れたイットリウム・アルミニウム・ガーネットのYAG系蛍光体や、シリケート系蛍光体等を用い、封止部42の透明樹脂内に混合され分散保持される。ここでは、蛍光体5はその1種類以上がLEDチップ41と組み合わされ、その出射光の分布スペクトルが目標のピーク波長とボトム波長を有する。ここでは、蛍光体5は、その出射光の分布スペクトルが少なくとも460〜540nmの波長帯でピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有するように形成される。さらに、蛍光体5はその出射光の分布スペクトルが少なくとも580〜750nmの波長帯でLEDチップ41のピーク波長に対し半分以下の発光強度となるように形成される。
The
この蛍光体5は、LEDチップ41が青紫色発光素子の場合は、LEDチップ41からの青色光の一部を吸収して黄色光を発光する黄色蛍光体が用いられる。ここでは、LEDチップ41の青色光が黄色の蛍光体5により波長変換された黄色光と、この蛍光体5で吸収されなかった残りの青色光とにより白色光が形成され、これらLEDチップ41と蛍光体5を含む封止部42とが一体化され白色LEDが形成される。また、蛍光体5は蛍光材料の選択、それのシリコーン樹脂への配合比の設定、及び複数の蛍光体の混合や組み合わせ等により、波長変換された出射光の分布スペクトルが所定の特性を得るように構成される。この分布スペクトルは、少なくとも460〜540nmの波長帯でピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有し、少なくとも580〜750nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し半分以下の発光強度となるように形成される。なお、蛍光体5は上記発光波長を制御することが可能であれば何ら限定されるものではない。
When the
また、蛍光体5は、LEDチップ41が紫外線発光素子の場合には、前述と同様にYAG系蛍光体や、シリケート系蛍光体、サイアロン、ユーロピウム、セリウムをドープしたシリケート系蛍光体等が挙げられ、紫色光を吸収して可視光に変換するものが用いられる。この紫外線変換用の蛍光体は、例えばLEDチップ41からの紫外線を青色光と黄色光とを含む可視光に波長変換し白色光を形成する。このとき、蛍光体はその出射光の分布スペクトルが、少なくとも460〜540nmの波長帯でピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有するように形成される。また、少なくとも580〜750nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し半分以下の発光強度となるように形成される。なお、波長変換素子として蛍光体の代わりに、アルカリホウケイ酸塩系ガラスにCu+−Cu+クラスタ分散したガラスを用いてもよい。
The
具体的には、上記紫外線変換用の蛍光体5は、前記と同様に、蛍光材料の選択や蛍光材料のシリコーン樹脂への配合比の調整、及び複数の蛍光体の使用等により、その出射光の分布スペクトルが上記波長を制御する。例えば、蛍光体5は第1、第2の2つの波長変換素子を有し、第1の波長変換素子を、紫外線を吸収して青色光に波長変換する青色変換素子とし、第2の波長変換素子を、前記と同様に青色光を吸収して黄色光に波長変換する黄色変換素子としてもよい。このとき、紫外線で励起された第1の波長変換素子からの青色光が、第2の波長変換素子を励起し青色光と黄色光による白色光を形成する。この場合も、LEDチップ41と蛍光体5とにより白色光を出射する白色LEDが形成される。
Specifically, the
上記蛍光体5により、LED部4からの出射光は、LEDチップ41からの光が紫外線又は青紫色のいずれの場合も波長変換され白色光を形成する。また、上述のように、その分布スペクトルは少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有し、少なくとも580〜750nmの波長帯でピーク波長に対し半分以下の発光強度となっている。なお、紫青色の波長帯域(380〜470nm)の青色光を波長変換して白色光を得るためには、400〜450nmにピーク波長があり、ピーク波長の位置を短波長側にすれば、黄色蛍光体の蛍光体5の発光効率がより高まる。このとき、ピーク波長がその短波長側に寄り過ぎると、LED発光の波長ブロードにより390nm以下の光が出てしまうので、これを避けるため、例えば410〜420nm付近にピーク波長があることが望ましい。
With the
図5に示されるように、波長カットフィルタ6は、前面フィルタ7のガラス基板上に、酸化チタンと酸化ケイ素の層を順に成膜して積層された誘電体薄膜から成る光学多層膜を有する。波長カットフィルタ6は、この光学多層膜により所定の波長カット特性を持つように形成される。ここでは、この光学多層膜は、ガラス上に数100nmの膜厚の、酸化チタンと酸化ケイ素とを交互に20層まで積層して構成される。この波長カットフィルタ6は、LED部4からの出射光の分光スペクトルを、460〜540nmの波長帯域でピーク波長に対し十分の一以下となる発光強度のボトム波長を有するように、急峻に低下させるための帯域通過阻止型の光フィルタとして形成される。
As shown in FIG. 5, the wavelength cut
この波長カットフィルタ6の特性は、光学多層膜において異なる誘電体同士の界面で生じる反射が干渉することにより、光の透過特性が変わることを利用して形成される。なお、光学多層膜における誘電体薄膜の組成、膜厚、及び層構成は、例えば目標のフィルタ特性に基き薄膜設計ソフトウェアを用いたシミュレーション等により設計され、誘電体薄膜は電子ビーム蒸着法等により作成される。また、上記波長を制御することが可能であれば何らフィルタ材料を限定するものではない。
The characteristics of the wavelength cut
図6は、波長カットフィルタ6を通る光の概略の透過特性を示す。この光透過特性は、460〜540nmの波長帯域で透過光を急峻に減衰する帯域阻止型のフィルタ特性を成している。この波長カットフィルタ6は、白色光を形成する青色光と黄色光との間の波長帯域(460〜540nm)の発光スペクトルを低下させるので、白色光の色調に影響を与えない。なお、波長カットフィルタ6はLED部4の光出射方向に設けられていればよく、LED部4と共にパッケージングされていなくてもよい。また、波長カットフィルタ6は、複数のLED部を1部材で覆うカバー部材として形成されていてもよい。また、波長カットフィルタ6の特性を補助するために、蛍光体5によって光透過特性を持たせるようにしてもよい。
FIG. 6 shows a schematic transmission characteristic of light passing through the wavelength cut
図7は、LEDチップ41を青紫色発光素子とした場合に、LED部4からの照射光が上記光透過特性を持つ波長カットフィルタ6を透過した後の分光スペクトルを示す。この分光スペクトルは、略410〜470nmの波長帯にLEDチップ41による最大のピーク波長(後述の第2のピーク波長と区別するときは、第1のピーク波長と言う)を有し、このピーク波長の発光強度を相対値1とし正規化表示されている。ここでは、LED部4からの白色光は蛍光体5により、その発光強度が少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下となり、かつ、少なくとも580〜750nmの波長帯で半分以下となって波長カットフィルタ6を通過する。この波長カットフィルタ6を通過後、略490〜540nmの波長帯でのボトム波長の発光強度は、実質的にゼロとなり、460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長の波長範囲幅が20nm以上となっている。また、LED部4は540〜580nmの波長帯で、第1のピーク波長の発光強度に対し略80%の発光強度を有する第2のピーク波長を有する。
FIG. 7 shows a spectral spectrum after the irradiation light from the
また、LED部4は、LEDチップ41を紫外線発光素子とした場合にも、上記と同様に、少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップのピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有するように形成される。さらに、少なくとも580〜750nmの波長帯でピーク波長に対し半分以下の発光強度となるように形成される。なお、波長カットフィルタ6により、LEDチップ41からの照射光を460〜540nmの波長帯で急峻に低下してもよい。また、LED部4は、紫外線を吸収して赤、緑、青色光にそれぞれ波長変換する複数の蛍光体5を有し、それら蛍光体からのRGBの出射光により白色光を形成し、その出射光の460〜540nmの波長帯を波長カットフィルタ6により阻止してもよい。
In addition, when the
本実施形態によれば、光源部3からの照射光は、少なくとも460〜540nmの波長帯でLEDチップ41のピーク波長に対し十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有するように形成される。これにより、昆虫の誘引性のある可視光領域の光の一部を抑制できるので、飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。また、このボトム波長の460〜540nmの帯域は、380〜460nmの波長帯の青色光と、黄色光(例えば、560〜600nm付近)との間にある。従って、青色光と黄色光との発光強度への影響が少なく、それらの光による白色光の色調は殆ど変化しないようにできる。さらに、光源部3からの照射光は、580〜750nmの赤色光を含む波長帯でLEDチップ41のピーク波長の半分以下の発光強度となるように構成されているので、照射光の赤色光成分が低下され、植物体の育成への影響を抑制することができる。また、LED部4に青色光以外のピーク波長を有するLEDチップの追加や、植物体への照射を避けるための補助反射板等を必要としない。従って、照射する白色光の色調を損わずに、飛翔昆虫の誘引性を低下し、かつ、植物体の育成への影響を抑制することができ、しかも簡単な構成で低コストにできる。なお、本実施形態はLED光源を使用する全ての照明装置に使用することができる。
According to the present embodiment, the irradiation light from the
また、光源部3の分光スペクトルは、540〜580nmの波長帯で第2のピーク波長を有することにより、蛍光体5による波長変換で得た黄色光のレベルを高め、より明るい白色光が得られる。また、460〜540nmの波長帯でボトム波長となる波長範囲幅が20nm以上あるので、さらに飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。また、光源部3からの照射光が、600〜750nmの赤色光を含む波長帯でLEDチップ41のピーク波長の半分以下の発光強度となるように構成された場合も、前述と同様に、植物体の育成への影響を抑制することができる。
Further, the spectral spectrum of the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る照明装置について、図8及び図9を参照して説明する。図8(a)(b)に示されるように、本実施形態は前記実施形態の光源部3において、LED部4の前面側に、さらに380nm以下の短波長域(高域)側での光透過を阻止する高域阻止型の波長カットフィルタ8を備える。本実施形態は、LED部4からの光が波長カットフィルタ8を透過することにより、その出射光の分光スペクトルの発光強度を、380nm以下の短波長帯で実質的にゼロとするものである。
(Second Embodiment)
An illumination device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), in the present embodiment, in the
波長カットフィルタ8は、例えば、アクリル(PMMA)や、ポリカーボネート樹脂、ガラス等の透明部材を用いる。ここでは、波長カットフィルタ8はLED部4の前面フィルタ7を透明のアクリル樹脂で形成し、そのアクリル樹脂に少なくとも紫外線吸収剤(例えば、チバ社製:チヌビン326他)や染料及び顔料等の添加剤9を添加する。波長カットフィルタ8は、この添加により380nm以下の短波長帯側をカットし、それ以外の可視光領域の光を透過するように透過波長を制御する。なお、添加剤9は、耐久性及び色調の点から考えて紫外線吸収剤を使用することが望ましい。
The wavelength cut filter 8 uses, for example, a transparent member such as acrylic (PMMA), polycarbonate resin, or glass. Here, the wavelength cut filter 8 is formed by forming the
また、波長カットフィルタ8は、図9(a)(b)に示されるように、樹脂やガラスに光学多層膜を積層して、前述と同様に、光フィルタ設計により380nm以下の短波長帯側をカットすることによっても形成できる。この波長カットフィルタ8は、LED部4の波長カットフィルタ6上に設けられた透明のアクリル樹脂板7a上に積層された10層の光学多層膜により構成され、その光透過特性は410nm近傍で急峻に低下し、短波長域をカットするように形成される。なお、波長カットフィルタ8は、その部材にガラス材を用い、例えば、ハロゲン化物等を添加した硼珪酸系や、リン酸系等からなる透光性ガラスにより上記高域阻止型の光透過特性を得るように形成してもよい。また、この高域阻止型の波長カットフィルタ8は、帯域阻止型の波長カットフィルタ6と重ねて一体としてもよく、上記波長を制御することが可能であれば何ら材料・方式を限定するものではない。
Further, as shown in FIGS. 9A and 9B, the wavelength cut filter 8 is formed by laminating an optical multilayer film on a resin or glass, and the short wavelength band side of 380 nm or less by the optical filter design as described above. It can also be formed by cutting. This wavelength cut filter 8 is composed of a 10-layer optical multilayer film laminated on a transparent
ここで、光源部3において、LED部4は、LEDチップ41に380〜470nmにピーク波長を有する青紫色発光素子を用いた場合は、380nm以下の紫外線も発するが、上記波長カットフィルタ8により、その紫外線の出射を抑制することができる。なお、この青紫色発光素子は、400〜420nm付近の光も多く出すため、LED部4からの照射光の発光スペクトルは、波長カットフィルタ8により、405nm以下の発光強度をピーク波長の発光強度に比べ50%以下にすることが望ましい。また、LEDチップは、その素子の組成を制御することにより、LEDチップ自体が380nm以下で発光しないようにしてもよい。
Here, in the
また、LED部4は、LEDチップ41に紫外線発光素子を用いた場合は、その紫外線の照射光を蛍光体5のみで吸収させて、その全てを可視光領域の光に変換することが難しく、残りの紫外線が照射されることになる。この場合も、波長カットフィルタ8により、LED部4からの照射光は380nm以下の波長が阻止され、紫外線領域の発光スペクトルがカットされるので、光源部3からの紫外線の照射が抑制される。
Further, when the
本実施形態によれば、LEDチップ41が紫外線及び青紫色発光素子のいずれであっても、光源部3からの照射光は、波長カットフィルタ8により380nm以下の短波長帯側がカットされるので、その発光スペクトルの紫外線領域が低減される。これにより、飛翔昆虫の誘引性がより低下し、紫外線を含む照射光による植物体への影響も低減することができる。なお、波長カットフィルタ8を、アクリル樹脂に添加剤9を入れて形成する場合は、光学多層膜を用いないので、低コストで製造することができる。
According to this embodiment, even if the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る照明装置について、図10乃至図12を参照して説明する。図10(a)に示されるように、本実施形態の照明装置1は、前記実施形態の光源部3において、LED部4の波長カットフィルタ6の前面側に、少なくとも660nmの波長で実質的にゼロとするための帯域阻止型の波長カットフィルタ10を、さらに設ける。本実施形態は、前記第1の実施形態において、光源部3の分光スペクトルの発光強度を、少なくとも660nmまたは710nmのどちらかの波長で実質的にゼロとするものである。
(Third embodiment)
An illumination device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10A, the illuminating
波長カットフィルタ10は、例えば、アクリルやポリカーボネート樹脂に少なくとも染料や顔料等を添加することにより、上記フィルタ特性を得るように波長を制御する。また、図10(b)に示されるように、この波長カットフィルタ10は、透明のアクリル樹脂やガラスの上に光学多層膜を積層し、目標の波長をカットする通過特性を得るように構成することができる。
The wavelength cut
図11は、光学多層膜を用いた波長カットフィルタ10を通る光の概略の透過特性を示す。この光透過特性は、660nmを中心に少なくとも660nmの波長帯の発光強度を実質的にゼロにするような帯域阻止型の概略の光フィルタ特性を成している。
FIG. 11 shows a schematic transmission characteristic of light passing through the wavelength cut
図12は、LEDチップ41を青紫色発光素子とした場合に、LED部4からの照射光が上記光透過特性を持つ波長カットフィルタ10を透過した後の分光スペクトルを示す。本実施形態の分光スペクトルは、略620〜710nmの波長帯での発光強度が実質的にゼロとなっている。これにより、赤色光の発光強度を低減できるので、植物体への影響を抑制することができる。なお、照射光による植物体への影響を減らすためには、その発光スペクトラムの特性において、580〜710nmの赤色光の波長領域での発光強度をできるだけ実質的にゼロにすることが最も望ましいが、本実施形態は、それに近い特性が得られた。
FIG. 12 shows a spectral spectrum after the irradiation light from the
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る照明システムについて、図13(a)(b)を参照して説明する。本実施形態の照明システムは、複数のLED光源を有する照明装置1と、その照明装置1の周辺に配置された人感センサ11とを備える。この照明システムは、人感センサ11で検知された人検知信号を基に、人が所定の領域に入ってきたときに照明装置1を点灯するように制御すると共に、複数のLED光源を用い、野外などでの照明をより明るくする。
(Fourth embodiment)
An illumination system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The illumination system of the present embodiment includes an
照明装置1は、前記実施形態の光源部3を第1の光源部3とし、これに加え、白色又は電球色を発光するLED部4aを有する第2の光源部3a(LED光源)と、第1、第2の光源部3、3aを収納するためのケース2aとを、さらに備える。また、照明装置1はタイマ内蔵のマイコン等を有する制御部32を有し、制御部32は照明システム全体と共に、照明装置1の第1、第2の光源部3、3aの点灯を制御する。照明装置1は、取付部材30によりケース2aを街路等に立設する街灯用のポール100に取り付けられ、街灯や防犯灯等として利用可能となっている。
The illuminating
第1の光源部3は、前述のように、昆虫の誘虫性を抑え、かつ、赤色光の発光強度を低減し、植物体への影響を少なくできる光源である。第2の光源部3aは、白色又は電球色を発光し、第1の光源部3に比べ、昆虫の誘虫性が高い、かつ、赤色光の発光強度が大きく植物体への影響が大きい光源である。そこで、照明装置1においては、照明装置1の近くに植物体50が存在したときの対応として、第1の光源部3を、ケース内2aでケース2a側から植物体50に光を照射する可能性の高い部位、すなわち、ケース2a内で植物体50に光をより照射し易くなる部位に配置し、第2の光源部3aを、その部位以外のケース2a内の部分に配置する構成となっている。
As described above, the first
ケース2aは、照射用の開口を有する矩形の筐体22を備え、光源部3、3aは、この筐体22内の底面側に固定される共通の回路基板(不図示)上に配置され、筐体22の開口から外部を照射する。また、その回路基板上に制御部32が設けられている。なお、光源部3、3aは、それらのLED部4、4aが実装される各回路基板31(図4参照)を一体とし、共通の回路基板としてもよい。なお、ケース2aは、矩形でなく多角形や円形など他の形状の筐体であってもよい。
The
照明装置1においては、第1の光源部3と第2の光源部3aとを比較すると、第1の光源部3は、前述のように、昆虫の誘虫性を抑え、かつ、赤色光の発光強度を低減し、植物体への影響を少なくできる光源である。これに対し、第2の光源部3aは、白色又は電球色を発光し、第1の光源部3に比べ、昆虫の誘虫性が高い、かつ、赤色光の発光強度が大きく植物体への影響が大きい光源である。そこで、照明装置1においては、照射光により植物体50の育成等に影響を抑制するため、光源部3は、植物体50を照射する可能性の高い位置に配置され、第2の光源部3aは、植物体50へ照射する可能性の低い位置に配置される構成となっている。
In the illuminating
ここでは、ポール100の近くに植物体50が存在する場合を考慮し、照明装置1をポール100に取り付けたときに、第1の光源部3は植物体50を照射してもよいようにケース2a内でポール100寄りに配置されている。また、第2の光源部3aは、植物体50への照射が少なくなるように、ケース2a内でポール100から離れた側に配置される。なお、第2の光源部3aは、植物体50への照射を少なくして街路を照らすように照射光の向きを変えるなど、予めその配光を制御しておいてもよい。
Here, in consideration of the case where the
本実施形態によれば、街灯や防犯灯などに使用された場合などに、その近くに植物体があっても、照射光により植物体50の育成に影響を与えることなく、街路周辺を明るく照射することができる。また、人Mを検知したときのみ点灯するので、無駄な点灯を省くことができ、かつ、植物体50への照射時間が低減され、植物体50への影響を抑制することができる。なお、照明装置1は、第1、第2の光源部3、3aをそれぞれ複数有していてもよい。また、人感センサ11は照明装置1から離れた場所にあってもよい。
According to the present embodiment, when used in a street light, a security light, etc., even if there is a plant nearby, the surroundings of the street are illuminated brightly without affecting the growth of the
(第1の変形例)
上記第4の実施形態に係る第1の変形例の照明装置について、図14を参照して説明する。本変形例の照明装置1は、前記実施形態の照明装置において、第2の光源部3aの代わりに、出射光の分光スペクトルが、少なくとも460〜540nmの波長帯でボトム波長を有する第3の光源部3bを備える。
(First modification)
A lighting device of a first modification according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The illuminating
第3の光源部3bは、紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を出射するLEDチップと、このLEDチップから出射される光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体とを有するLED部4bを備える。LED部4bは、蛍光体によりLEDチップから出射される光の波長を変換し、その出射光の分光スペクトルが、少なくとも460〜540nmの波長帯でボトム波長を有する。従って、第3の光源部3bは、第1の光源部3と同様に、昆虫の誘引性のある可視光領域の光の一部を抑制できるので、飛翔昆虫の誘引性を低下することができる。この変形例によれば、第1の光源部3により飛翔昆虫の誘引性が低下することに加え、第3の光源部3bでも飛翔昆虫の誘引性を低下することができ、昆虫の誘虫性がより高まる。
The third
(第2の変形例)
上記第4の実施形態に係る第2の変形例の照明装置について説明する。本変形例の照明装置1は、第1の光源部3に加え、前述の第2の光源部3a又は第3の光源部3bを備え、制御部32は、タイマにより夜間に所定の時間までは第1の光源部3のみを点灯するように制御するものである。ここでは、所定の時間を、例えば夜間の22時とし、それまでは第1の光源部3のみを点灯し、第2の光源部3a又は第3の光源部3bを消灯することにより、夜間における照射光による植物体の育成への影響を抑制することができる。
(Second modification)
A lighting device according to a second modified example of the fourth embodiment will be described. The
次に、上述した実施形態に係る実施例1〜8と、比較例1〜3(実施形態でない)とを対比して、昆虫の誘虫性の評価について説明する。実施例1〜8及び比較例1〜3における照明装置1は、図15(a)(b)に示すように、水平方向に取り付けられたダウンライト形状とし、光源部3からの光を筐体2の開口21から水平方向に照射するように、部屋の中央部のポール100に取り付けた。光源部3は、筐体2の開口21の光照射面に黒色パネル(木製)12を設け、その黒色パネル12に穴を開け、その穴の中から照射するように筐体2内に設置した。筐体2の開口21は略500mm角のサイズを成し、その上下端側には、開口21の一部を塞ぐように、幅200×長さ500mmのサイズを成す捕虫用の粘着トラップシート13をそれぞれ取り付けた。光源部3からの光は粘着トラップシート13の間の開口21側からのみ照射されるようにした。ここでは、光源部3は8個のLEDを用いた。照明装置の固定は、パナソニック電工製ダウンライト(NNN21615形状)を用いて実施した。
Next, the insect attractant evaluation will be described by comparing Examples 1 to 8 according to the above-described embodiment with Comparative Examples 1 to 3 (not the embodiment). As shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the
(測定方法)
照明装置からの分光スペクトルを瞬間マルチ測光システム(MCPD3000:大塚電子社製)を用いて測定し、ピーク波長及び発光強度のボトム波長領域を測定した。ピーク波長とボトム波長との発光強度の比率は、ピーク波長の発光強度を10として算出した。
(Measuring method)
The spectral spectrum from the illumination device was measured using an instantaneous multi-photometry system (MCPD3000: manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and the peak wavelength and the bottom wavelength region of the emission intensity were measured. The ratio of the emission intensity between the peak wavelength and the bottom wavelength was calculated with the emission intensity at the peak wavelength being 10.
(評価方法)
昆虫を誘引する誘虫性評価は、10m四方の部屋の中に3種類(ハエ、コナガ等)の虫を各400匹離し、1時間後の捕虫数により評価を行った。ここでは、比較例2における虫の総捕虫数を100とし、これを基準値として相対比較を行った。このように行う昆虫の誘虫性の評価方法を、ここではA方式誘虫評価法と呼ぶ。
(Evaluation method)
The insecticidal evaluation for attracting insects was performed by separating 400 insects of 3 types (fly, snapper, etc.) each in a 10 m square room, and evaluating the number of insects captured after 1 hour. Here, the total number of insects captured in Comparative Example 2 was set to 100, and this was used as a reference value for relative comparison. The insect attractant evaluation method performed in this way is referred to herein as A-type insect attractant evaluation method.
上記条件で測定した評価結果を下記の表1に示す。表1は、縦欄に実施例及び比較例をそれぞれ示す。また、横欄に順に第1のピーク波長、第2のピーク波長、第1のピーク波長に対し発光強度が1/10のボトム波長領域、短波長以下のカットフィルタの有無、660nm又は710nmでの発光強度でゼロ、昆虫の誘虫性、及び色調評価を示す。また、色調評価は、ダウンライト形状の照明装置からの光を白色板に照射し、その色調を目視評価した。この目視評価では、白色・電球色系の色に見える(白い又は電球色の範囲に見える)場合を◎に、「白」又は電球色に見え「大幅な色調変化なし(若干黄み、赤みがあっても強くない)」の場合を○とした。また、若干の色違いは認識できるが、著しい色(極端な黄み、赤み、青み等)の変化ではない場合を△、黄み、赤みが強くみえる場合を×とした。なお、表1において、LEDチップのピーク波長を第1のピーク波長とし、第1のピーク波長が波長変換され、第1のピーク波長より長波長側にできるピーク波長を第2のピーク波長としている。 The evaluation results measured under the above conditions are shown in Table 1 below. Table 1 shows examples and comparative examples in the column. In addition, the first peak wavelength, the second peak wavelength, the bottom wavelength region whose emission intensity is 1/10 with respect to the first peak wavelength, the presence or absence of a cut filter having a short wavelength or less, and 660 nm or 710 nm The luminescence intensity is zero, the insect attractivity, and the color tone evaluation. Moreover, color tone evaluation irradiated the light from the illuminating device of a downlight shape to the white board, and visually evaluated the color tone. In this visual evaluation, when the color looks white / bulb color (white or bulb range), “white” or bulb color appears “no significant color change (slightly yellowish, reddish) The case of “is not strong even if it exists” ”is marked as“ Good ”. In addition, a slight color difference can be recognized, but a case where the color is not significantly changed (extreme yellow, red, blue, etc.) is indicated by Δ, and a case where yellow or red appears strong is indicated by ×. In Table 1, the peak wavelength of the LED chip is the first peak wavelength, the first peak wavelength is wavelength-converted, and the peak wavelength that is longer than the first peak wavelength is the second peak wavelength. .
(実施例1)
実施例1における照明装置は、前記第1の実施形態において、第1のピーク波長を455nmとするLEDチップ(米国クリー社製)と黄色系等の蛍光体とによる白色LEDの前面に、620nmをボトム波長とする波長カットフィルタを設ける構成とした。図16(a)(b)に示すように、この波長カットフィルタ14は、透明な耐候性のアクリル樹脂基板に光学多層膜を成膜し、620nm付近の波長帯域を反射させる帯域阻止型フィルタとして形成した。このときの分光スペクトルは、前記図7に示される第1の実施形態の分光スペクトルと同様の特性が得られ、少なくとも460〜540nmの波長帯でピーク波長の十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有し、少なくとも580〜750nmの波長帯でピーク波長の半分以下の発光強度となっている。この結果、昆虫の誘虫性は85を示し、基準値(100)以下となり、飛翔昆虫を誘引し難くできた。また、色調評価は、「△」で若干の色違いは認識できるが、著しい色の変化はなかった。なお、実施例1〜8では、色調評価が全て「△」であった。
Example 1
In the illumination device in Example 1, in the first embodiment, 620 nm is formed on the front surface of a white LED using an LED chip having a first peak wavelength of 455 nm (manufactured by Cree, USA) and a phosphor such as a yellow system. A wavelength cut filter having a bottom wavelength is provided. As shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b), this wavelength cut
(実施例2)
実施例2における照明装置は、上記実施例1において、ピーク波長が440nmの白色LEDチップ(Epistar社製)を用いた。この結果、昆虫の誘虫性は75となり、実施例1より低減された。
(Example 2)
The illumination device in Example 2 used the white LED chip (manufactured by Epistar) having a peak wavelength of 440 nm in Example 1 above. As a result, the insect attractivity was 75, which was lower than that of Example 1.
(実施例3)
実施例3における照明装置は、図17(a)(b)に示すように、上記実施例2において、アクリル樹脂基板に光学多層膜を成膜して形成され485nmの発光強度を実質的にゼロとする帯域阻止型の波長カットフィルタ15を、さらに備える。この結果、昆虫の誘虫性は70となり、実施例2より低減された。
(Example 3)
As shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b), the illumination device in Example 3 is formed by forming an optical multilayer film on the acrylic resin substrate in Example 2 above, and the emission intensity at 485 nm is substantially zero. The band rejection type
(実施例4)
実施例4における照明装置は、実施例3において、実施例1と同じピーク波長(455nm)とし、さらに第2のピーク波長が580nmとなるように構成した。このとき、第1のピーク波長に対するボトム波長の発光強度が1/10となる波長領域は480〜500nmで20nmの帯域幅となっている。この結果、昆虫の誘虫性は65となり、実施例3に比べ低減された。
Example 4
The illumination device in Example 4 was configured in Example 3 so that the same peak wavelength (455 nm) as in Example 1 was obtained, and the second peak wavelength was 580 nm. At this time, the wavelength region where the emission intensity of the bottom wavelength with respect to the first peak wavelength becomes 1/10 has a bandwidth of 480 to 500 nm and a bandwidth of 20 nm. As a result, the insect attractivity was 65, which was reduced compared to Example 3.
(実施例5)
実施例5における照明装置は、実施例4において、第1のピーク波長を実施例1と同じとし、第1のピーク波長に対するボトム波長の発光強度が1/10となる波長領域は480〜500nmで20nmの帯域幅となっている。この結果、昆虫の誘虫性は78となり、実施例1より低減された。
(Example 5)
The illuminating device in Example 5 has the same first peak wavelength as that of Example 1 in Example 4, and the wavelength region in which the emission intensity of the bottom wavelength with respect to the first peak wavelength becomes 1/10 is 480 to 500 nm. The bandwidth is 20 nm. As a result, insect attractivity was 78, which was reduced from that of Example 1.
(実施例6)
実施例6における照明装置は、実施例1において、LEDチップのピーク波長を455nmから410nmに短くした。この結果、昆虫の誘虫性は81となり、実施例1より低減された。
(Example 6)
In the illumination device in Example 6, the peak wavelength of the LED chip in Example 1 was shortened from 455 nm to 410 nm. As a result, the insect attractivity was 81, which was reduced from that in Example 1.
(実施例7)
実施例7における照明装置は、実施例1において、LEDチップによる第1のピーク波長を365nmの紫外線領域とし、さらに380nm以下の波長をカットする波長カットフィルタ8(図9参照)を設け、出射光における紫外線の発光強度を低減した。この結果、昆虫の誘虫性は83となり、実施例1より低減された。
(Example 7)
The illuminating device in Example 7 is provided with a wavelength cut filter 8 (see FIG. 9) that cuts a wavelength of 380 nm or less in the ultraviolet region of 365 nm in the first peak wavelength by the LED chip in Example 1, and emits light. The emission intensity of ultraviolet rays was reduced. As a result, the insect attractivity was 83, which was reduced from that in Example 1.
(実施例8)
実施例8における照明装置は、実施例5において、図18(a)(b)に示すように、アクリル樹脂基板に光学多層膜を成膜して形成されボトム波長を660nmとする帯域阻止型の波長カットフィルタ10を、さらに備えた。このときの分光スペクトルは、前記図12に示される第3の実施形態の分光スペクトルと同様の特性が得られた。すなわち、580nmに第2のピーク波長を有し、460nmと540nmの間にゼロとなるボトム波長が存在し、かつ、660nmの波長での発光強度は実質的にゼロとなっている。この結果、昆虫の誘虫性は60となり、実施例中で最小の値を示した。
(Example 8)
As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), the illuminating device in Example 8 is a band-blocking type that is formed by forming an optical multilayer film on an acrylic resin substrate and has a bottom wavelength of 660 nm as shown in FIGS. A wavelength cut
(比較例1)
比較例1の照明装置は、上記実施例1において、LEDチップのピーク波長を470nmに変更し、かつ、複数の蛍光体の配合を変更して構成した。この場合は、図19(a)に示されるように、その出射光の分光スペクトル特性は、ピーク波長が470nmと長く、460〜540nmの間で発光強度がピーク波長の1/10以下となるボトム波長領域が存在しない。この結果、昆虫の誘虫性は120となり基準値を越えた。なお、色調評価は○であった。
(Comparative Example 1)
The lighting device of Comparative Example 1 was configured by changing the peak wavelength of the LED chip to 470 nm and changing the blending of the plurality of phosphors in Example 1 above. In this case, as shown in FIG. 19 (a), the spectral spectral characteristics of the emitted light are such that the peak wavelength is as long as 470 nm, and the emission intensity between 460 and 540 nm is 1/10 or less of the peak wavelength. There is no wavelength region. As a result, the insect attractivity was 120, exceeding the standard value. The color tone evaluation was “good”.
(比較例2)
比較例2の照明装置は、上記実施例1において、光学多層膜を用いた波長カットフィルタを省いた構成とした。この場合は、図19(b)に示されるように、その出射光の分光スペクトルは、455nmのピーク波長に対し460〜540nmの間で、発光強度がピーク波長の1/10以下となるボトム波長領域が存在しない。この比較例2での昆虫の捕獲数を100と規定し、これを昆虫の誘虫性の基準値とした。なお、色調評価は○であった。
(Comparative Example 2)
The illumination device of Comparative Example 2 has a configuration in which the wavelength cut filter using the optical multilayer film is omitted from the above Example 1. In this case, as shown in FIG. 19B, the spectrum of the emitted light is a bottom wavelength where the emission intensity is 1/10 or less of the peak wavelength between 460 and 540 nm with respect to the peak wavelength of 455 nm. The area does not exist. The number of insects captured in Comparative Example 2 was defined as 100, which was used as a reference value for insect attractivity. The color tone evaluation was “good”.
(比較例3)
比較例3の照明装置は、上記実施例1において複数の蛍光体の配合比を変更して構成した。ここでは、第1のピーク波長を455nmとし、第2のピーク波長を620nmとした。この結果、昆虫の誘虫性は138と基準値を越えた。なお、色調評価は◎であった。
(Comparative Example 3)
The lighting device of Comparative Example 3 was configured by changing the blending ratio of the plurality of phosphors in Example 1 above. Here, the first peak wavelength was 455 nm, and the second peak wavelength was 620 nm. As a result, the insect attractivity was 138, exceeding the standard value. The color tone evaluation was ◎.
上記評価結果から分かるように、実施例1〜8においては、LEDチップからの出射光は紫外線又は紫青光のいずれの波長領域にピーク波長があっても、昆虫の誘虫性は基準値(100)以下となり、比較例2より低減することができた。また、実施例8においては、第2ピーク波長が580nmに存在し、かつ、第1のピーク波長に対しボトム波長の発光強度が1/10となる波長帯域が460〜580nmの間に存在し、また、660nmでゼロとなるので、特に、昆虫の誘虫性を低くできた。また、色調評価は、若干の色違いは認識できるが、著しい色の変化はなかった。 As can be seen from the above evaluation results, in Examples 1 to 8, the insect attractant has a reference value (100) regardless of whether the light emitted from the LED chip has a peak wavelength in any wavelength region of ultraviolet light or purple blue light. It was as follows, and was able to be reduced from Comparative Example 2. Further, in Example 8, the second peak wavelength is present at 580 nm, and the wavelength band in which the emission intensity of the bottom wavelength is 1/10 with respect to the first peak wavelength is present between 460 and 580 nm, Moreover, since it became zero at 660 nm, the insect attractivity could be lowered particularly. In the color tone evaluation, although slight color differences could be recognized, there was no significant color change.
次に、上述した実施形態に係る実施例9、10と、比較例4(実施形態でない)とを対比して、植物体への影響の評価と、前述のA方式誘虫評価法と異なる方法(ここでは、B方式誘虫評価法と呼ぶ)による昆虫の誘虫性の評価とについて説明する。 Next, in contrast to Examples 9 and 10 according to the above-described embodiment and Comparative Example 4 (not the embodiment), the evaluation of the influence on the plant body and a method different from the above-described A-type worm evaluation method ( Here, the insect attractant evaluation by the B method attractant evaluation method) will be described.
昆虫の誘虫性のB方式誘虫評価法は、野外で評価する方法であり、山間部の広場において、捕捉用の粘着トラップシートが取付けられた照明装置を2メートル(m)の高さに、10m間隔を空けて2台配置し、その配置を互に変更するなどして4日間実施した。ここでは、粘着トラップシートを各照明器具の下部に互に同じように配置して捕捉数を測定した。昆虫の誘虫性の評価は、比較例4における昆虫の総捕捉数を基準値100とし、相対比較して行った。 The insecticidal B-type insect repellent evaluation method is an outdoor evaluation method. In an open space in a mountainous area, a lighting device equipped with a trapping adhesive trap sheet is set to a height of 2 meters (10 m) and 10 m Two sets were arranged at intervals, and the arrangement was changed for each other for four days. Here, the number of traps was measured by arranging the adhesive trap sheet in the same manner below each lighting fixture. The insect attractivity was evaluated by comparing the total number of insects captured in Comparative Example 4 with a reference value of 100.
植物体への影響の評価においては、温室内で実施例9、10、及び比較例4の各照明装置を、上記B方式誘虫評価法での配置と同様に設定して1ヶ月点灯し、照明装置の近くに花が咲く前の状態の菊を配置し、その育成状態を観察した。ここでは、植物体への影響の評価は、花芽の育成などにほぼ影響がない場合を○、花芽の育成などに影響がある場合を×とした。上記条件で測定した各評価結果を下記の表2に示す。表2は、縦欄に実施例及び比較例をそれぞれ示し、横欄に順に昆虫の誘虫性、植物への影響、及び各測定条件を示す。 In the evaluation of the influence on the plant body, the lighting devices of Examples 9, 10 and Comparative Example 4 were set in the greenhouse in the same manner as the arrangement in the B-type insect repellent evaluation method, and turned on for one month. A chrysanthemum in a state before blooming was placed near the device, and its growing state was observed. Here, in the evaluation of the influence on the plant body, a case where there is almost no influence on the growth of flower buds, and a case where there is an influence on the growth of flower buds are indicated as x. The evaluation results measured under the above conditions are shown in Table 2 below. Table 2 shows Examples and Comparative Examples in the vertical column, and insect insect attractivity, effects on plants, and measurement conditions in the horizontal column.
(実施例9)
実施例9の照明装置は、上記実施形態5の照明装置において、第1の光源部3と第2の光源部3aとを、全て実施例4と同様の第1の光源部3とし、この光源部3だけを照射するようにした。ここでは、照明装置の照射時間を夜の22時までとする点灯制御を行った。その結果、昆虫の誘虫性の値(55)は比較例4の約半分と低く、かつ、植物への影響は、殆どなく評価は○であった。
Example 9
The illuminating device of Example 9 is the same as the illuminating device of
(実施例10)
実施例10の照明装置は、上記実施例9の照明装置と同様の構成とし、測定条件として、測定中に人感センサが温室内に入る人を検知して点灯する点灯制御を行い、照明装置の1回の点灯時間を3分とし、点灯回数が5回であった。その結果、昆虫の誘虫性の値は実施例9より、さらに低く、かつ、植物への影響は殆どなく評価は○であった。
(Example 10)
The illuminating device of Example 10 has the same configuration as the illuminating device of Example 9, and as a measurement condition, lighting control is performed so that a human sensor detects a person entering the greenhouse during measurement and turns on the lighting device. The lighting time of 1 was set to 3 minutes, and the lighting frequency was 5 times. As a result, the insect attractant value was lower than that of Example 9, and there was almost no effect on plants, and the evaluation was good.
(比較例4)
比較例4の照明装置は、上記実施例9の照明装置において、第1の光源部3と第2の光源部aとを全て比較例2の光源部と同じ発光特性の第2の光源部3aとし、この第2の光源部3aだけが夜間に点灯するようにした。その結果、植物への影響の評価は×であった。このように、上記各実施例9、10は、比較例4に対し、いずれも昆虫の誘虫性に優れ、かつ、植物への育成に殆ど影響を与えないことが分かった。
(Comparative Example 4)
The illuminating device of Comparative Example 4 is the same as the illuminating device of Example 9, except that the first
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態の光源部は、波長カットフィルタと蛍光体、及び封士部を一体としてもよい。また、封止部は、枠体内で充満せずに、キャップ型形状としてLEDチップを覆ってもよく、また、キャップ型以外に砲弾型、半円球状等の形状とし、それ自体に集光レンズ機能を備えるようにしてもよい。また、封止部は、異なる蛍光体をそれぞれ含む2つ以上の複数の樹脂層で構成し、それら樹脂層を積層してLEDチップを覆うように形成してもよい。また、各実施形態の照明装置はダウンライトに限らず、街路灯等のエクステリア照明器具や、ベースライトの照明器具などにも使用でき、LED光源を使用するものであればよい。 In addition, this invention is not restricted to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, the light source unit of each of the above embodiments may be integrated with a wavelength cut filter, a phosphor, and a seal part. In addition, the sealing part may cover the LED chip as a cap type shape without being filled in the frame body, and it may have a bullet shape, a semi-spherical shape, etc. in addition to the cap type, and a condensing lens in itself. A function may be provided. Further, the sealing portion may be formed of two or more resin layers each including different phosphors, and the resin layers may be laminated to cover the LED chip. Moreover, the illuminating device of each embodiment can be used not only for downlights but also for exterior illuminators such as street lamps, illuminators for base lights, etc., as long as it uses an LED light source.
1 照明装置
2a ケース
3 光源部(第1の光源部)(LED光源)
3a 第2の光源部(LED光源)
3b 第3の光源部(LED光源)
32 制御部
4、4a、4b LED部
41 LEDチップ
5 蛍光体
11 人感センサ
50 植物体
M 人
DESCRIPTION OF
3a Second light source unit (LED light source)
3b 3rd light source part (LED light source)
32
Claims (8)
前記LED光源は、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯で前記ピーク波長の十分の一以下の発光強度となるボトム波長を有し、かつ、少なくとも580nm〜750nmの波長帯で前記ピーク波長の半分以下の発光強度となるように構成され、
前記LED光源の分光スペクトルは、少なくとも660nmまたは710nmのどちらかの波長で発光強度が実質的にゼロであることを特徴とする照明装置。 An LED light source using an LED chip that emits light having a peak wavelength in the ultraviolet or violet blue wavelength band, and a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the LED chip,
The LED light source has a bottom wavelength in which a spectrum of light emitted from the phosphor has a light emission intensity that is not more than one tenth of the peak wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm, and at least 580 nm to 750 nm. half the peak wavelength in a wavelength band of configured to be equal to or less than the emission intensity,
The illumination apparatus according to claim 1, wherein the spectral spectrum of the LED light source has a light emission intensity of substantially zero at a wavelength of at least 660 nm or 710 nm .
白色または電球色を発光する第2のLED光源と、
前記第1のLED光源と第2のLED光源とを収納するためのケースとを、さらに備え、
植物体が存在するエリアを照射する場合に、前記第1のLED光源が前記ケース内で該ケース側から植物体に光を照射する可能性の高い部位に位置され、前記第2のLED光源は前記部位以外の部分に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の照明装置。 The LED light source is a first LED light source,
A second LED light source that emits white or light bulb color;
A case for housing the first LED light source and the second LED light source;
When irradiating an area where a plant body is present, the first LED light source is positioned in the case where there is a high possibility of irradiating the plant body from the case side, and the second LED light source is The illumination device according to claim 1, wherein the illumination device is disposed in a portion other than the portion .
紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を有する光を出射するLEDチップと、このLEDチップからの光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体とを備え、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯でボトム波長を有する第3のLED光源と、
前記第1のLED光源と第3のLED光源とを収納するためのケースとを、さらに備え、
植物体が存在するエリアを照射する場合に、前記第1のLED光源が前記ケース内で該ケース側から植物体に光を照射する可能性の高い部位に位置され、前記第3のLED光源はそれ以外の部位に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の照明装置。 The LED light source is a first LED light source,
An LED chip that emits light having a peak wavelength in the ultraviolet or violet-blue wavelength band, and at least one phosphor that converts the wavelength of the light from the LED chip, the light emitted from the phosphor A third LED light source having a bottom wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm ;
A case for housing the first LED light source and the third LED light source,
When irradiating an area where a plant body is present, the first LED light source is positioned in the case where there is a high possibility of irradiating the plant body with light from the case side, and the third LED light source is lighting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is arranged in the other parts position.
白色を発光する第2のLED光源、又は、紫外線又は紫青色の波長帯にピーク波長を有する光を出射するLEDチップと、このLEDチップからの光の波長を変換する少なくとも1種類以上の蛍光体とを備え、前記蛍光体からの出射光の分光スペクトルが、少なくとも460nm〜540nmの波長帯でボトム波長を有する第3のLED光源と、
前記各LED光源を点灯制御するための制御部とを、さらに備え、
前記制御部は、夜間に所定の時間までは前記第1のLED光源のみから照射するように点灯制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の照明装置。 The LED light source is a first LED light source,
A second LED light source that emits white light, or an LED chip that emits light having a peak wavelength in the ultraviolet or violet blue wavelength band, and at least one phosphor that converts the wavelength of light from the LED chip A third LED light source having a bottom wavelength in a wavelength band of at least 460 nm to 540 nm, and a spectral spectrum of light emitted from the phosphor,
A control unit for controlling the lighting of each LED light source,
The lighting device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the control unit performs lighting control so that irradiation is performed from only the first LED light source until a predetermined time at night .
前記人感センサにより所定のエリアで人を検知したときのみ前記照明装置を点灯するように制御することを特徴とする照明システム。 The lighting system is characterized in that the lighting device is controlled to be turned on only when a person is detected in a predetermined area by the human sensor.
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