JP2013140777A - 高顕色指数ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高顕色指数のＬＥＤ照明装置を提供し、多種かつ一定のスペクトル範囲内のＬＥＤを選んで混合することにより、顕色指数の向上を実現する。
【解決手段】複数のＬＥＤ発光ユニットを備えた高顕色指数ＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤ発光ユニットごとに、１９７６ＣＩＥ色度図に定義された（ｕ′，ｖ′）色座標がある。かつ、それぞれの座標ポイント間の距離は０．０１以上であり、また、少なくとも１つの座標ポイントは、他の任意の１つのポイントとの間の距離が０．１以上であり、かつそのうちの少なくとも１つポイントの座標が０．１０≦ｕ′≦０．４５、０．３０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしている。本発明に係る高顕色指数のＬＥＤ照明装置は、一定のスペクトル範囲内で複数のＬＥＤを選ぶことにより光線を混ぜ、顕色指数を増大するという目的を達成し、光源のコストを抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ照明分野に関し、具体的には、高顕色指数ＬＥＤ照明装置の光源に関する。

全世界の照明分野では、毎年が大量のエネルギーを消費している。白熱灯は１９世紀末に現れ、その発光効率は８ｌｍ／ｗ〜１５ｌｍ／ｗに過ぎない。その発光率が低いため、白熱灯は今現在、ほとんどの国で規制され、さらには使用が禁止されている。そこで、白熱灯よりも何倍も高い発光効率を有することから、蛍光灯は、白熱灯後の照明として広範囲で利用されている。しかし、蛍光灯の中には、有害な水銀元素が含まれているため、ある国では、その使用範囲を規制し始めた。

ＬＥＤ光源は、新しいエネルギー分野として、その発光率が高く、グリーンで環境に優しいという利点が人々らに認識されて、多くの照明分野に利用され、伝統的な光源の代替物となった。

照明分野では、顕色指数は、光源から発射された光が照らされた物の色を性格的に反映する指標である。光源の顕色指数は高ければ高いほど、その照らされた物の色と原色との差が小さい。顕色指数は、光源の品質の重要なパラメータであり、光源の応用範囲を定める指数であるともいえる。したがって、顕色指数は、光源として発光率が高くかつ無汚染の条件が要求された際に、顕色指数を高める必要がある照明分野での重要な指標となり、実現すべき目標となっている。

しかしながら、ＬＥＤ自身の特徴により、単色のＬＥＤ光は、顕色指数が低く、一般には、多色の光を使って白光を構成して光源とする。現在、ベース層に封止する領域を持つＬＥＤは、大出力のＬＥＤ白光が実現され、その顕色指数を高くすることができる。その指数は、９０に達するものもあれば、それ以上のものもある。したがって、ＬＥＤ応用分野では、ほとんど場合、光を混色する方法によって顕色指数を高めている。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされ、その目的は、高顕色指数のＬＥＤ照明装置を提供し、多種かつ一定のスペクトル範囲内のＬＥＤを選んで混合することにより、顕色指数の向上を実現することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、下記の技術案を利用した。

第１の発明は、複数のＬＥＤ発光ユニットを備えた高顕色指数ＬＥＤ照明装置であって、ＬＥＤ発光ユニットことに、１９７６ＣＩＥ色度図に定義された（ｕ′，ｖ′）色座標があって、かつ、それぞれの座標ポイント間の距離は０．０１以上であり、また、少なくとも１つの座標ポイントは、他の任意の１つのポイントとの間の距離が０．１以上であり、かつそのうちの少なくとも１つのポイントの座標が０．１０≦ｕ′≦０．４５、０．３０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしている。

第２の発明は、第１の発明において、ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも５個である。

第３の発明は、第１の発明において、ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも１０個である。

第４の発明は、第１の発明において、ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも２０個である。

第５の発明は、第１の発明において、ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも３０個である。

第６の発明は、第１〜５の発明のいずれかにおいて、ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１０≦ｕ′≦０．４０、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしている。

第７の発明は、第１〜５の発明のいずれかにおいて、ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１０≦ｕ′≦０．３０、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしている。

第８の発明は、第１〜５の発明のいずれかにおいて、ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１５≦ｕ′≦０．２５、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしている。

１９７６ＣＩＥ色図は、色座標の形式を用いて、すべてのスペクトル範囲内の光をカバーしている。本発明は、該色図内で、一定の規律に沿って一定範囲内の複数の色座標を選び、該複数のポイントの色座標で表示したＬＥＤユニットを混合し、本発明のＬＥＤ照明装置の光源を構成している。これで、その顕色指数を有効に高めることができる。かつ、光を混合する際に、総合的にそれぞれのＬＥＤの性能及び単価等の要素を考ることができる。複数の候補案が存在している場合には、その信頼性と単価とが総合的に高いレベルとなる案を選ぶ。

図１は、本発明の一例として、実施例の中で各ＬＥＤ発光源ユニットが色図の中での位置を示す図である。

次に、図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。

本発明のＬＥＤ照明装置が使用された光源は、複数のＬＥＤ発光ユニットを混合して構成されている。ＬＥＤ発光ユニットの選定規律は、色図の色座標を利用して定義される。具体的な案として、色座標には、各座標ポイント間の距離が０．０１以上であり、それぞれ、各ＬＥＤ発光ユニットから出射される光の色は、視覚上、識別できる程度の違いがある。即ち、各ＬＥＤ発光ユニットは、違う色を持つ。複数の座標ポイントにおいて、少なくとも１つの座標ポイントが他の任意の１つのポイントとの距離が０．１以上であることは、選ばれた座標ポイント間の色範囲が広くなることを保証する。さらに、選択が可能なＬＥＤ発光ユニットの色範囲も大きくなる。このため、各ＬＥＤ発光ユニットが混合された顕色指数を調整できる範囲は大きくなる。

通常、照明装置中に含まれる光源の色が豊富であればあるほど、即ち、選んだＬＥＤ発光ユニットの数量が多く、かつ幅が広ければ、得られる照明装置の顕色指数は高くなる。しかし、色図の中では、曲線のエッジに接近すればするほど、そのポイントが示す光のスペクトルは狭くなり、色の純度が高くなる。エッジのポイントで表示されているのが、シンプル色の光である。通常、純度が高ければ高いほど、シンプル色の光の顕色指数は低くなる。したがって、本発明の照明装置には、選択したＬＥＤ発光ユニットの少なくとも１つの座標は、０．１０≦ｕ′≦０．４５、０．３０≦ｖ′≦０．５０の条件を満たす。

図１に、本発明の一例として、５つのＬＥＤ発光ユニットを選んで照明装置の光源を構成した色図を示す。それぞれ、色図には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５つのポイントを表示している。色座標としては、それぞれ、Ａ（０．２０，０．４３）、Ｂ（０．２５，０．４８）、Ｃ（０．２５，０．４１）、Ｄ（０．３０，０．４５）、Ｅ（０．４５，０．４８）である。本実施例として、上記の複数のＬＥＤ発光ユニットは、一定の比率で配合し、照明装置の顕色指数として９８を達成することができる。

Claims (8)

1. 複数のＬＥＤ発光ユニットを備えた高顕色指数ＬＥＤ照明装置であって、
   前記ＬＥＤ発光ユニットごとに、１９７６ＣＩＥ色度図に定義された（ｕ′，v′）色座標があって、かつ、それぞれの座標ポイント間の距離は０．０１以上であり、また、少なくとも１つの座標ポイントは、他の任意の１つのポイントとの間の距離が０．１以上であり、かつそのうちの少なくとも１つのポイントの座標が０．１０≦ｕ′≦０．４５、０．３０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしていることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
2. 請求項１において、前記ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも５個であることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
3. 請求項１において、前記ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも１０個であることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
4. 請求項１において、前記ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも２０個であることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
5. 請求項１において、前記ＬＥＤ発光ユニットが少なくとも３０個であることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１０≦ｕ′≦０．４０、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしていることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１０≦ｕ′≦０．３０、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしていることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。
8. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記ＬＥＤ発光ユニット中の少なくとも１つのポイントは、座標が０．１５≦ｕ′≦０．２５、０．４０≦ｖ′≦０．５０という条件を満たしていることを特徴とする高顕色指数ＬＥＤ照明装置。

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