WO2023210417A1 - 照明装置 - Google Patents

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chromaticity
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light emitting
rank
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良太 内藤
周平 松田
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
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    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device.
  • lighting devices have been installed inside and outside of vehicles that emit light in various colors for the purpose of illuminating objects, displaying information, and improving design.
  • power-saving and high-brightness light emitting diodes are also commonly used as light sources for these lighting devices.
  • headlights use white light
  • taillights and stop lights use red light
  • direction indicators use amber light.
  • the emission wavelength of light emitting diodes changes depending on temperature and current density.
  • the amount of wavelength conversion into secondary light in the wavelength conversion member also changes, which causes the chromaticity of the irradiated light emitted from the entire lighting device to change as well.
  • FIG. 6 is a chromaticity diagram showing changes in chromaticity in an example of a conventional lighting device that emits light of turquoise blue color.
  • the horizontal axis in FIG. 6 indicates chromaticity Cx, and the vertical axis indicates chromaticity Cy.
  • the range surrounded by the broken line in the chromaticity diagram indicates the chromaticity range of turquoise blue.
  • the triangular marks shown in the chromaticity diagram indicate changes in the chromaticity diagram when the value of the current flowing through the lighting device changes at a temperature of 25°C.
  • the chip size of the light emitting diode used is 1 mm 2 .
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a lighting device that can improve yield by relaxing the selection requirements for turquoise blue color and can also achieve uniform chromaticity.
  • the purpose is to
  • the lighting device of the present invention includes a first light emitting element that emits first light belonging to a first chromaticity rank, and a second light emitting element that emits second light belonging to a second chromaticity rank. and a light mixing unit that mixes the first light and the second light and irradiates the mixture as irradiation light, the first chromaticity rank and the second chromaticity rank are different, and the irradiation The light is characterized by being within the turquoise chromaticity range.
  • the first light belonging to the first chromaticity rank and the second light belonging to the second chromaticity rank are mixed in the light mixing section, and the first chromaticity rank and the second color are mixed. Even if the chromaticity rank is different, the irradiated light is included in the turquoise blue chromaticity range, so it is possible to ease the selection requirements for turquoise blue color, improve yield, and achieve uniform chromaticity. .
  • the first chromaticity rank and the second chromaticity rank include overlapping chromaticity ranges that are common chromaticity ranges.
  • At least one of the first chromaticity rank and the second chromaticity rank also includes an external chromaticity range that is outside the chromaticity range of the turquoise blue.
  • the chromaticity of the first light emitting element and the second light emitting element change in opposite directions with respect to temperature change.
  • the first light emitting element and the second light emitting element each include a different wavelength conversion member.
  • the chromaticity range of the turquoise blue corresponds to a wavelength of 485 nm or more and 500 nm or less.
  • the present invention it is possible to provide a lighting device that can improve the yield by relaxing the selection requirements for turquoise blue color, and can also achieve uniform chromaticity.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a configuration example of a light emitting section 10 used in the lighting device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded view schematically showing a configuration example of a lighting device 100 according to a first embodiment. It is a chromaticity diagram showing the relationship between the first light, the second light, and the irradiation light in the lighting device 100 according to the first embodiment. It is a chromaticity diagram which shows the example of a combination of the 1st chromaticity rank and the 2nd chromaticity rank in the illuminating device 100 based on the modification of 1st Embodiment.
  • FIG. 5(a) shows a case where the wavelength becomes shorter as the temperature rises.
  • (b) shows the case where the wavelength becomes longer as the temperature rises.
  • FIG. 2 is a chromaticity diagram showing changes in chromaticity in an example of a conventional lighting device that emits light of turquoise blue color.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration example of a light emitting section 10 used in a lighting device 100 according to the present embodiment.
  • the light emitting unit 10 is a part of the lighting device 100 that emits light.
  • the light emitting section 10 includes a mounting section 11, light emitting elements 12a and 12b, and an electronic component 13.
  • the mounting portion 11 is a member on which a wiring pattern (not shown) is formed and on which the light emitting elements 12a, 12b and the electronic component 13 are mounted.
  • the configuration of the mounting section 11 is not limited, and known materials and structures such as a normal printed wiring board, a ceramic board, a resin board, etc. can be used.
  • the light emitting elements 12a and 12b are optical components that are mounted on the mounting portion 11 and emit light at a predetermined wavelength when supplied with electric power, and correspond to the first light emitting element and the second light emitting element in the present invention. .
  • the first light and the second light emitted by the light emitting elements 12a and 12b belong to the first chromaticity rank and the second chromaticity rank, respectively. Further, as will be described later, the first light and the second light emitted by the light emitting elements 12a and 12b are mixed in the light mixing unit 20 to form irradiation light, and the irradiation light belongs to the chromaticity range of turquoise blue chromaticity. Become something.
  • the configuration of the light emitting elements 12a and 12b is not limited, an LED package that combines a light emitting diode (LED) that emits primary light and a wavelength conversion member that converts a part of the primary light into secondary light may be used. Can be used. Further, the material of the light emitting diode is not limited either, and known materials and structures can be used. As an example, a GaN-based LED that emits blue light can be used. Moreover, the material of the wavelength conversion member is not limited either. In the light emitting elements 12a and 12b, a part of the primary light emitted by the light emitting diode is converted into secondary light by the wavelength conversion member, and the remaining primary light and secondary light that are not converted are converted into the first chromaticity rank.
  • LED light emitting diode
  • a wavelength conversion member that converts a part of the primary light into secondary light
  • the light emitting elements 12a and 12b may be provided with different wavelength conversion members and have different characteristics of chromaticity change due to temperature change or current change.
  • the size of the light emitting elements 12a and 12b is not limited, as an example, one having a chip size of 1 mm 2 can be used.
  • the electronic component 13 is a component that is mounted on the mounting section 11 and performs a predetermined operation when power is supplied.
  • As the type of electronic component 13 known resistors, diodes, transistors, coils, ICs (Integrated Circuits), etc. can be used.
  • the wiring pattern provided on the mounting portion 11, the light emitting elements 12a, 12b, and the electronic component 13 constitute a circuit for driving the light emitting elements 12a, 12b.
  • FIG. 2 is an exploded view schematically showing a configuration example of the lighting device 100 according to the present embodiment.
  • the lighting device 100 is configured by combining a light emitting section 10 and a light mixing section 20.
  • the light mixing section 20 is a section that mixes the first light and the second light from the light emitting elements 12a and 12b included in the light emitting section 10 and irradiates the mixed light to the outside as irradiation light.
  • the light mixing section 20 is configured by a combination of a reflector 21, a light guiding member 22, and a light diffusing member 23.
  • the reflector 21 is an optical member that is placed behind the light guide member 22 and reflects at least a portion of the light emitted from the light guide member 22 on a reflective surface. The light reflected by the reflector 21 is irradiated to the outside of the lighting device 100 via the light guide member 22 and the light diffusion member 23.
  • the material constituting the reflector 21 is not limited, it is possible to use a conventionally known resin material or the like, whose surface is coated with a high reflectance coating.
  • a highly reflective film or the like may be formed on the side surface of the light guide member 22 and the reflector 21 may be omitted.
  • the light guide member 22 is an optical member that is made of a material that transmits light, guides light along the extension direction, and irradiates the guided light from the side.
  • a light entrance part is provided at one end of the light guide member 22, and the light emitting part 10 is arranged opposite to the light entrance part.
  • Concave and convex steps are formed along the side surface of the light guide member 22, and the light guided inside is reflected by the concave and convex steps and irradiated to the outside of the light guide member 22 from the side surface.
  • a substantially cylindrical light pipe is shown as the light guide member 22, but it may be a plate shape, and the specific shape is not limited.
  • the light diffusing member 23 is arranged on the light exit surface side of the light guide member 22, is made of a material that transmits at least a part of the light, and is a member that diffuses the light.
  • the material constituting the light diffusing member 23 is not limited, and known resin materials and glass materials can be used.
  • the structure for diffusing light in the light diffusing member 23 is not limited, and may include a structure in which light scattering particles having different refractive indexes are contained in a resin material, or a structure in which the front or back surface of the light diffusing member 23 is roughened. , a structure in which the light diffusing member 23 is a diffusing lens, etc. can be used.
  • the light emitting elements 12a and 12b of the light emitting unit 10 when power is supplied to the light emitting elements 12a and 12b of the light emitting unit 10, the light emitting elements 12a and 12b emit first light and second light, respectively.
  • the first light and the second light emitted by the light emitting unit 10 are partially reflected by the reflector 21 while propagating inside the light guide member 22 in the longitudinal direction, and the other part is reflected by the uneven steps, so that the light is The light enters the light diffusing member 23 from the exit surface side.
  • the light incident on the light diffusing member 23 is diffused by a light diffusing structure provided in the light diffusing member 23 and is irradiated to the outside as irradiation light.
  • the irradiated light at this time is a mixture of the first light and the second light due to reflection by the light guiding member 22 and reflector 21 and diffusion by the light diffusing member 23, and belongs to the chromaticity range of turquoise blue chromaticity. It becomes.
  • FIG. 3 is a chromaticity diagram showing the relationship between the first light, the second light, and the irradiation light in the lighting device 100 according to the present embodiment.
  • the horizontal axis in FIG. 3 indicates chromaticity Cx, and the vertical axis indicates chromaticity Cy.
  • the chromaticity range of turquoise blue (Cx, Cy) is (0.012, 0.495), (0.200, 0.400), (0.200, 0.320), (0.040). , 0.320), and has a wavelength of 485 nm or more and 500 nm or less.
  • the trapezoidal range surrounded by a broken line in the chromaticity diagram indicates the chromaticity range of the first chromaticity rank
  • the trapezoidal range surrounded by a dashed-dotted line indicates the chromaticity range of the second chromaticity rank. It shows.
  • the straight line shown in the figure shows the chromaticity change when the current changes or the temperature changes
  • the broken line shows the first light of the light emitting element 12a
  • the dashed line shows the second light of the light emitting element 12b
  • the solid line indicates the irradiated light from the light mixing section 20.
  • the first chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.012, 0.495), (0.200, 0.400), (0.200, 0.360). , (0.040, 0.360).
  • the second chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.012, 0.430), (0.200, 0.370), (0.200, 0.320), (0.040, 0.320) within a trapezoidal range surrounded by four points. Therefore, the first chromaticity rank and the second chromaticity rank are (0.012, 0.430), (0.200, 0.370) (0.200, 0.360), (0.040, 0
  • a trapezoidal shape surrounded by four points (.360) is common as the overlapping chromaticity range.
  • the light emitting element 12a has a characteristic that the chromaticity changes within the range along the broken line shown in FIG. 3 when the current value (current density) changes, and belongs to the first chromaticity rank. are ranked.
  • the light emitting element 12b has a characteristic that when the current value (current density) changes, the chromaticity changes within the range along the dashed line shown in FIG. They are ranked according to their belonging.
  • the ranking of the light emitting elements 12a and 12b when the current changes is determined by placing the light emitting elements 12a and 12b respectively inside an integrating sphere whose temperature is kept constant, and supplying a pulsed current by changing the current value. This can be done by measuring the actual chromaticity using a spectrometer.
  • the manufacturers of the light emitting elements 12a and 12b may conduct a characteristic test beforehand at the time of shipment and rank them.
  • the irradiation light is a mixture of the first light and the second light, so if the amounts of both lights are the same, the chromaticity will be intermediate, and the chromaticity will change within the range along the solid line shown in Figure 3. will change. Therefore, the irradiated light also falls within the chromaticity range of turquoise blue. Further, the chromaticity of the irradiated light is intermediate between the first light and the second light, and therefore the chromaticity is closer to the center of the turquoise blue chromaticity range than the first light and the second light.
  • FIG. 3 shows the change in chromaticity when the current value changes, a similar effect can be obtained by changing the chromaticity when the temperature changes.
  • the light emitting elements 12a and 12b are placed inside an integrating sphere, and the chromaticity is measured using a spectrometer when the same current is supplied at different temperatures. This can be done by
  • the first light belonging to the first chromaticity rank and the second light belonging to the second chromaticity rank are mixed in the light mixing unit 20, so that the first color Even if the chromaticity rank and the second chromaticity rank are different, the irradiated light is included in the turquoise blue chromaticity range. This makes it possible to improve the yield by relaxing the selection requirements for the turquoise blue color and to make the chromaticity uniform.
  • FIG. 4 is a chromaticity diagram showing an example of the combination of the first chromaticity rank and the second chromaticity rank in the lighting device 100 according to this modification.
  • a case is shown in which both the first chromaticity rank and the second chromaticity rank are included in the chromaticity range of turquoise blue, but in this modification, the first chromaticity rank or the second chromaticity rank is At least one of the chromaticity ranks also includes an external chromaticity range that is outside the turquoise blue chromaticity range.
  • the first chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.063, 0.364), (0.200, 0.317), (0.200, 0 .302), (0.076, 0.280).
  • the second chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.050, 0.430), (0.200, 0.327), (0.200, 0.312), (0.068, 0.335) within a trapezoidal range surrounded by four points.
  • the first chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.057, 0.381), (0.194, 0.334), (0.194, 0 .319), (0.070, 0.297).
  • the second chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.044, 0.447), (0.194, 0.344), (0.194, 0.329), (0.062, 0.352) within a trapezoidal range surrounded by four points.
  • the first chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.053, 0.397), (0.200, 0.348), (0.200, 0 .306), (0.070, 0.283).
  • the second chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.041, 0.485), (0.200, 0.376), (0.200, 0.334), (0.060, 0.359) within a trapezoidal range surrounded by four points.
  • the first chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.047, 0.414), (0.195, 0.365), (0.195, 0 .323), (0.064, 0.300).
  • the second chromaticity ranks (Cx, Cy) are (0.035, 0.502), (0.195, 0.393), (0.195, 0.351), (0.054, 0.502) within a trapezoidal range surrounded by four points.
  • the first chromaticity rank or the second chromaticity rank includes an external chromaticity range outside the turquoise blue chromaticity range.
  • the irradiation light mixes the first light and the second light and has a chromaticity intermediate between the two, so even if one uses a chromaticity rank that includes the external chromaticity range, the irradiation light The light can be in the turquoise chromaticity range.
  • the first chromaticity rank and the second chromaticity rank at the upper and lower sides of the turquoise blue chromaticity range. More specifically, in the chromaticity range of turquoise blue, a part of the intermediate line connecting two points (0.200, 0.360) and (0.008, 0,418), which are the intermediate points of Cy, is an overlapping color. Preferably, it is within the range of Further, it is preferable that regions of the first chromaticity rank and the second chromaticity rank that are not included in the overlapping chromaticity range are located above and below the intermediate line.
  • FIG. 5 is a chromaticity diagram illustrating the temperature characteristics of the first light and the second light in the illumination device 100 according to the present embodiment, and FIG. 5(a) shows a case where the wavelength becomes shorter as the temperature rises. , FIG. 5(b) shows the case where the wavelength becomes longer as the temperature rises.
  • the light-emitting elements 12a and 12b had a chip size of 1 mm 2 and were measured at a constant current value (current density).
  • the light emitting elements 12a and 12b whose chromaticity change characteristics change in opposite directions are made using different wavelength conversion members, so that when the wavelength of the primary light changes in the longer wavelength direction, the light amount of the secondary light changes. Examples include using increasing and decreasing materials. In this case, the chromaticity of the light emitted from the light emitting elements 12a and 12b may change in opposite directions due to the longer wavelength of the primary light and the increase/decrease of the secondary light. Alternatively, the types of light emitting diodes included in the light emitting elements 12a and 12b may be different.
  • the light-emitting elements 12a and 12b have the chromaticity change characteristics shown in FIGS. 5(a) and 5(b), respectively.
  • the chromaticity of the light emitting element 12a changes from (0.168, 0.375) to (0.163, 0.275).
  • the chromaticity of the light emitting element 12b changes from (0.074, 0.400) to (0.081, 0.448).
  • the chromaticity of the light emitting elements 12a and 12b changes in the direction in which the chromaticity Cy decreases and in the direction in which it increases as the temperature rises, and the chromaticity changes in the opposite direction with respect to temperature changes.
  • the light emitting elements 12a and 12b belong to different chromaticity ranks.
  • the chromaticity of the irradiated light changes from (0.121, 0.388), which is between the two, to (0.122, 0.362).
  • This irradiation light belongs to the chromaticity range of turquoise blue, and the chromaticity change is smaller than the chromaticity change between the first light and the second light.
  • FIG. 5 shows the change in chromaticity when the temperature changes, a similar effect can be obtained by changing the chromaticity when the current changes.
  • the first light belonging to the first chromaticity rank and the second light belonging to the second chromaticity rank are mixed in the light mixing unit 20, so that the first light belonging to the first chromaticity rank and the second light belonging to the second chromaticity rank are mixed. Even if the second chromaticity ranks are different, the irradiated light is included in the turquoise blue chromaticity range. Further, since the light emitting element 12a and the light emitting element 12b have a characteristic that the chromaticity changes in opposite directions with respect to temperature change, it is possible to suppress a change in the chromaticity of the irradiated light that is a mixture of the two. This makes it possible to improve the yield by relaxing the selection requirements for the turquoise blue color and to make the chromaticity uniform.

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Abstract

ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供する。第１色度ランクに属する第１光を発光する第１発光素子（１２ａ）と、第２色度ランクに属する第２光を発光する第２発光素子（１２ｂ）と、第１光と第２光を混合して照射光として外部に照射する光混合部（２０）とを備え、第１色度ランクと第２色度ランクは異なっており、照射光はターコイズブルーの色度範囲に含まれる照明装置（１００）。

Description

照明装置
　本発明は、照明装置に関する。
　従来から車両の内外には、対象物への光照射や情報の表示、意匠性の向上などを目的とした様々な色の光を発光する照明装置が設けられている。また、これらの照明装置の光源として、省電力で高輝度な発光ダイオードも一般的に用いられている。例えば、前照灯には白色光、尾灯や停止灯には赤色光、方向指示灯にはアンバー色の光が用いられている。
　さらに、近年になって有機ＥＬを用いてターコイズブルー色を含んだ光を発光する照明装置も提案されている（例えば特許文献１を参照）。このようなターコイズブルー色を発光する照明装置としては、有機ＥＬの他にも、発光ダイオードと波長変換部材を組み合わせたものも存在している。
国際公開第２０２０／０８０１３２号
　しかし発光ダイオードは、温度や電流密度によって発光波長が変化することが知られている。発光ダイオードから発光される一次光の波長が変化すると、波長変換部材における二次光への波長変換量も変化してしまうため、照明装置全体から照射される照射光の色度も変化してしまう。
　図６は、従来のターコイズブルー色を発光する照明装置の一例における色度変化を示す色度図である。図６中の横軸は色度Ｃｘを示し、縦軸は色度Ｃｙを示している。また、色度図中の破線で囲まれた範囲がターコイズブルー色の色度範囲を示している。色度図中に示した三角印は、温度２５℃において照明装置に流れる電流値が変化した場合の色度図の変化を示している。発光ダイオードのチップサイズは１ｍｍ２のものを用いている。
　図６に示した例では、電流値が１．０Ａから０．３５Ａ（電流密度が１．０Ａ／ｍｍ２から０．３５Ａ／ｍｍ２）まで変化した際に、色度（Ｃｘ，Ｃｙ）が（０．０９，０．３８）から（０．０８，０．４４）まで変化している。図６では電流値が変化した場合を示しているが、温度が変化した場合にも色度変化が生じることが知られている。特に、ターコイズブルー色の色度範囲においては、発光波長の変化に対する色度の変化が大きい傾向がある。したがって、照明装置でターコイズブルー色を発光させるためには、使用環境において電流変化や温度変化が生じた場合においてもターコイズブルー色度の範囲内となるような特性のものを選別して用いる必要がある。
　一般的に、このように特性範囲が狭い選別を行うと、歩留まりが低下して製造コストの上昇を招く。また、特性範囲を満たすように選別された照明装置を用いた場合であっても、ターコイズブルー色度の上限と下限ではやはり色度の差が生じるため、可能な限りターコイズブルー色度の中央近傍を用いて色度の均一化を図ることが好ましい。
　そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、第１色度ランクに属する第１光を発光する第１発光素子と、第２色度ランクに属する第２光を発光する第２発光素子と、前記第１光と前記第２光を混合して照射光として外部に照射する光混合部とを備え、前記第１色度ランクと前記第２色度ランクは異なっており、前記照射光はターコイズブルーの色度範囲に含まれることを特徴とする。
　このような本発明の照明装置では、第１色度ランクに属する第１光と、第２色度ランクに属する第２光とが光混合部で混合され、第１色度ランクと第２色度ランクが異なっていても照射光がターコイズブルーの色度範囲に含まれるため、ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能となる。
　また、本発明の一態様では、前記第１色度ランクおよび前記第２色度ランクは、共通する色度範囲である重複色度範囲を含んでいる。
　また、本発明の一態様では、前記第１色度ランクまたは前記第２色度ランクの少なくとも一方は、前記ターコイズブルーの色度範囲外である外部色度範囲も含んでいる。
　また、本発明の一態様では、前記第１発光素子と前記第２発光素子は、温度変化に対して逆方向に色度が変化する。
　また、本発明の一態様では、前記第１発光素子および前記第２発光素子は、それぞれ異なる波長変換部材を備えている。
　また、本発明の一態様では、前記ターコイズブルーの色度範囲は、４８５ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長に対応している。
　本発明では、ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能な照明装置を提供することができる。
第１実施形態に係る照明装置１００に用いられる発光部１０の構成例を示す模式平面図である。 第１実施形態に係る照明装置１００の構成例を模式的に示す分解図である。 第１実施形態に係る照明装置１００における第１光と第２光および照射光の関係を示す色度図である。 第１実施形態の変形例に係る照明装置１００における第１色度ランクと第２色度ランクの組み合わせ例を示す色度図である。 第２実施形態に係る照明装置１００における第１光と第２光の温度特性を説明する色度図であり、図５（ａ）は温度上昇に伴って波長が短くなる場合を示し、図５（ｂ）は温度上昇に伴って波長が長くなる場合を示している。 従来のターコイズブルー色を発光する照明装置の一例における色度変化を示す色度図である。
　（第１実施形態）
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係る照明装置１００に用いられる発光部１０の構成例を示す模式平面図である。発光部１０は、照明装置１００において光を発光する部分である。図１に示すように発光部１０は、搭載部１１と、発光素子１２ａ，１２ｂと、電子部品１３を備えている。
　搭載部１１は、図示しない配線パターン（図示省略）が形成されるとともに、発光素子１２ａ，１２ｂおよび電子部品１３が搭載される部材である。搭載部１１の構成は限定されず、通常のプリント配線基板や、セラミック基板、樹脂基板等の公知の材料および構造を用いることができる。
　発光素子１２ａ，１２ｂは、搭載部１１上に搭載され、電力が供給されることにより所定の波長を発光する光学部品であり、本発明における第１発光素子および第２発光素子に相当している。発光素子１２ａ，１２ｂが発光する第１光および第２光は、それぞれ第１色度ランクおよび第２色度ランクに属している。また、後述するように、発光素子１２ａ，１２ｂが発光する第１光および第２光は、光混合部２０で混合されて照射光とされ、照射光がターコイズブルー色度の色度範囲に属するものとなる。
　発光素子１２ａ，１２ｂの構成は限定されないが、一次光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）と、一次光の一部を二次光に波長変換する波長変換部材を組み合わせたＬＥＤパッケージを用いることができる。また、発光ダイオードの材料も限定されず、公知の材料および構造を用いることができる。一例としては、青色光を発光するＧａＮ系ＬＥＤを用いることができる。また、波長変換部材の材料も限定されない。発光素子１２ａ，１２ｂでは、発光ダイオードが発光した一次光の一部は、波長変換部材によって二次光に変換され、変換されなかった残りの一次光と二次光によって、第１色度ランクに属する第１光、または第２色度ランクに属する第２光を照射する。また、発光素子１２ａ，１２ｂは、それぞれ異なる波長変換部材を備えて、温度変化や電流変化による色度変化の特性が異なるとしてもよい。発光素子１２ａ，１２ｂのサイズは限定されないが、一例としてはチップサイズが１ｍｍ２のものを用いることができる。
　電子部品１３は、搭載部１１上に搭載され、電力が供給されることにより所定の動作を行う部品である。電子部品１３の種類としては、公知の抵抗、ダイオード、トランジスタ、コイル、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を用いることができる。搭載部１１に設けられた配線パターンと、発光素子１２ａ，１２ｂと、電子部品１３によって、発光素子１２ａ，１２ｂを駆動するための回路が構成されている。
　図２は、本実施形態に係る照明装置１００の構成例を模式的に示す分解図である。図２に示すように照明装置１００は、発光部１０と光混合部２０を組み合わせて構成されている。光混合部２０は、発光部１０に含まれる発光素子１２ａ，１２ｂからの第１光および第２光を混合して、照射光として外部に照射する部分である。図２に示した例では、光混合部２０は、リフレクター２１と、導光部材２２と、光拡散部材２３との組み合わせで構成されている。
　リフレクター２１は、導光部材２２の後方に配置され、導光部材２２から照射された光の少なくとも一部を反射面で反射する光学部材である。リフレクター２１で反射された光は、導光部材２２および光拡散部材２３を介して照明装置１００の外部に向けて照射される。リフレクター２１を構成する材料は限定されないが、従来から公知の樹脂材料等を用い、表面に反射率の高い塗装を施したものを用いることができる。ここではリフレクター２１と導光部材２２を別体で構成した例を示したが、導光部材２２の側面に高反射膜等を形成し、リフレクター２１を省略するとしてもよい。
　導光部材２２は、光を透過する材料で構成され、延長方向に沿って光が導波されるとともに、導波された光を側面から照射する光学部材である。導光部材２２の一端には光入射部が設けられており、光入射部に対向して発光部１０が配置されている。導光部材２２には側面に沿って凹凸ステップが形成されており、内部を導波された光は凹凸ステップで反射されて側面から導光部材２２の外部に照射される。図２に示した例では、導光部材２２として略円柱形状のライトパイプを示しているが、板形状であってもよく、具体的な形状は限定されない。
　光拡散部材２３は、導光部材２２の光出射面側に配置され、少なくとも光の一部を透過する材料で構成されるとともに、光を拡散する部材である。光拡散部材２３を構成する材料は限定されず、公知の樹脂材料やガラス材料を用いることができる。また、光拡散部材２３において光を拡散するための構造も限定されず、樹脂材料中に屈折率が異なる光散乱粒子を含有させる構造や、光拡散部材２３の表面または裏面を粗面化した構造、光拡散部材２３を拡散レンズとした構造等を用いることができる。
　図１および図２に示した照明装置１００では、発光部１０の発光素子１２ａ，１２ｂに電力が供給されると、発光素子１２ａ，１２ｂがそれぞれ第１光と第２光を発光する。発光部１０が発光した第１光および第２光は、導光部材２２の内部を長手方向に伝搬しながら一部がリフレクター２１で反射され、他の一部が凹凸ステップで反射されて、光出斜面側から光拡散部材２３に入射する。光拡散部材２３に入射した光は、光拡散部材２３に設けられた光を拡散する構造によって、拡散されて外部に照射光として照射される。このときの照射光は、導光部材２２やリフレクター２１での反射、および光拡散部材２３での拡散によって第１光と第２光が混合されて、ターコイズブルー色度の色度範囲に属するものとなっている。
　図３は、本実施形態に係る照明装置１００における第１光と第２光および照射光の関係を示す色度図である。図３中の横軸は色度Ｃｘを示し、縦軸は色度Ｃｙを示している。ここでターコイズブルーの色度範囲は（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０１２，０．４９５）、（０．２００，０．４００）、（０．２００，０．３２０）、（０．０４０，０．３２０）の４点で囲まれる台形形状の範囲内であり、波長が４８５ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長である。
　また、色度図中の破線で囲まれた台形形状の範囲が第１色度ランクの色度範囲を示し、一点鎖線で囲まれた台形形状の範囲が第２色度ランクの色度範囲を示している。また図中に示された直線は電流変化時または温度変化時における色度変化を示しており、破線は発光素子１２ａの第１光を示し、一点鎖線は発光素子１２ｂの第２光を示し、実線は光混合部２０からの照射光を示している。
　図３に示した例では、第１色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０１２，０．４９５）、（０．２００，０．４００）、（０．２００，０．３６０）、（０．０４０，０．３６０）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。また、第２色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０１２，０．４３０）、（０．２００，０．３７０）、（０．２００，０．３２０）、（０．０４０，０．３２０）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。したがって、第１色度ランクと第２色度ランクは、（０．０１２，０．４３０）、（０．２００，０．３７０）（０．２００，０．３６０）、（０．０４０，０．３６０）の４点で囲まれる台形形状が重複色度範囲として共通している。
　発光素子１２ａは、電流値（電流密度）が変化した場合に図３中に示した破線の直線に沿った範囲内で色度が変化する特性を有しており、第１色度ランクに属するとランク分けされている。発光素子１２ｂは、電流値（電流密度）が変化した場合に図３中に示した一点鎖線の直線に沿った範囲内で色度が変化する特性を有しており、第２色度ランクに属するとランク分けされている。ここで、発光素子１２ａ，１２ｂの電流変化時のランク分けは、温度を一定に保った積分球の内部に発光素子１２ａ，１２ｂをそれぞれ配置し、電流値を変えてパルス状の電流を供給した際の色度を分光計を用いて測定することで実行できる。または、発光素子１２ａ，１２ｂの製造者が予め出荷時に特性検査を実施してランク分けしたものを用いるとしてもよい。
　照射光は、第１光と第２光を混合したものであるため、両者の光量が同じ場合には中間の色度となり、図３中に示した実線の直線に沿った範囲内で色度が変化するものとなる。したがって、照射光もターコイズブルーの色度範囲に含まれたものとなる。また、照射光の色度は、第１光と第２光の中間の色度となるため、第１光および第２光よりもさらにターコイズブルーの色度範囲における中央に近い色度となる。図３では電流値の変化時における色度の変化を示したが、温度の変化時における色度の変化でも同様の効果が得られる。発光素子１２ａ，１２ｂの温度変化時のランク分けは、積分球の内部に発光素子１２ａ，１２ｂをそれぞれ配置し、温度を変えて同じ電流を供給した際の色度を分光計を用いて測定することで実行できる。
　上述したように本実施形態の照明装置１００では、第１色度ランクに属する第１光と、第２色度ランクに属する第２光とが光混合部２０で混合されるため、第１色度ランクと第２色度ランクが異なっていても照射光がターコイズブルーの色度範囲に含まれる。これにより、ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能となる。
　（第１実施形態の変形例）
　図４は、本変形例に係る照明装置１００における第１色度ランクと第２色度ランクの組み合わせ例を示す色度図である。第１実施形態では、第１色度ランクと第２色度ランクが共にターコイズブルーの色度範囲に含まれた場合を示しているが、本変形例においては、第１色度ランクまたは第２色度ランクの少なくとも一方は、ターコイズブルーの色度範囲外である外部色度範囲も含んでいる。
　図４（ａ）に示した例では、第１色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０６３，０．３６４）、（０．２００，０．３１７）、（０．２００，０．３０２）、（０．０７６，０．２８０）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。また、第２色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０５０，０．４３０）、（０．２００，０．３２７）、（０．２００，０．３１２）、（０．０６８，０．３３５）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。
　図４（ｂ）に示した例では、第１色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０５７，０．３８１）、（０．１９４，０．３３４）、（０．１９４，０．３１９）、（０．０７０，０．２９７）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。また、第２色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０４４，０．４４７）、（０．１９４，０．３４４）、（０．１９４，０．３２９）、（０．０６２，０．３５２）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。
　図４（ｃ）に示した例では、第１色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０５３，０．３９７）、（０．２００，０．３４８）、（０．２００，０．３０６）、（０．０７０，０．２８３）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。また、第２色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０４１，０．４８５）、（０．２００，０．３７６）、（０．２００，０．３３４）、（０．０６０，０．３５９）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。
　図４（ｄ）に示した例では、第１色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０４７，０．４１４）、（０．１９５，０．３６５）、（０．１９５，０．３２３）、（０．０６４，０．３００）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。また、第２色度ランクは（Ｃｘ，Ｃｙ）が、（０．０３５，０．５０２）、（０．１９５，０．３９３）、（０．１９５，０．３５１）、（０．０５４，０．５０２）の４点で囲まれる台形形状の範囲内である。
　本変形例では、第１色度ランクまたは第２色度ランクはターコイズブルーの色度範囲よりも外側の外部色度範囲を含んだものとされている。しかし、図３で示したように、照射光は第１光と第２光を混合して両者の中間における色度となるため、一方に外部色度範囲を含む色度ランクを用いても照射光をターコイズブルーの色度範囲とすることができる。これにより、発光素子１２ａ，１２ｂにおけるターコイズブルー色の選別要件を緩和して、歩留まりの向上を図ることができる。
　特に、図４（ｃ）（ｄ）に示したように、第１色度ランクと第２色度ランクをターコイズブルーの色度範囲における上側と下側に設けることが好ましい。より具体的には、ターコイズブルーの色度範囲において、Ｃｙの中間である二点（０．２００，０．３６０）と（０．００８，０，４１８）を結ぶ中間線の一部を重複色度範囲に含むことが好ましい。さらに、第１色度ランクと第２色度ランクのうち、重複色度範囲に含まれない領域が、当該中間線の上側と下側に位置することが好ましい。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について図５を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。第１実施形態では発光素子１２ａ，１２ｂとして温度変化や電流変化に対する色度変化が同じ傾向のものを用いたが、本実施形態では互いに逆方向に色度が変化する特性のものを用いる。図５は、本実施形態に係る照明装置１００における第１光と第２光の温度特性を説明する色度図であり、図５（ａ）は温度上昇に伴って波長が短くなる場合を示し、図５（ｂ）は温度上昇に伴って波長が長くなる場合を示している。発光素子１２ａ，１２ｂはチップサイズが１ｍｍ２のものを用い、電流値（電流密度）を一定にして測定した。
　このように色度変化の特性が逆方向に変化する発光素子１２ａ，１２ｂとしては、波長変換部材を異ならせて、一次光の波長が長波長方向に変化した際に、二次光の光量が増加する材料と減少する材料を用いることが挙げられる。この場合、一次光の長波長化と二次光の増減によって発光素子１２ａ，１２ｂから照射される光の色度変化は逆方向になり得る。または、発光素子１２ａ，１２ｂに含まれる発光ダイオードの種類を異ならせるとしてもよい。
　発光素子１２ａ，１２ｂとして、それぞれ図５（ａ）（ｂ）に示した色度変化の特性を有するものを用いるとする。温度が２５℃から１００℃まで変化した場合には、発光素子１２ａの色度は（０．１６８，０．３７５）から（０．１６３，０．２７５）に変化する。また、発光素子１２ｂの色度は（０．０７４，０．４００）から（０．０８１，０．４４８）に変化する。つまり、発光素子１２ａと発光素子１２ｂは、温度上昇に伴って色度Ｃｙが減少する方向と増加する方向に色度が変化しており、温度変化に対して逆方向に色度が変化している。また、本実施形態においても、発光素子１２ａ，１２ｂはそれぞれ異なる色度ランクに属していると言える。
　このような温度変化に対する色度変化が逆の発光素子１２ａ，１２ｂから、第１光および第２光を同じ光量で発光させ、図２に示した光混合部２０で両者を混合した場合には、照射光の色度は両者の中間である（０．１２１，０．３８８）から（０．１２２，０．３６２）まで変化する。この照射光はターコイズブルーの色度範囲に属しており、さらに第１光と第２光の色度変化よりも小さな色度変化となる。図５では、温度の変化時における色度の変化を示したが、電流の変化時における色度の変化でも同様の効果が得られる。
　本実施形態の照明装置１００においても、第１色度ランクに属する第１光と、第２色度ランクに属する第２光とが光混合部２０で混合されるため、第１色度ランクと第２色度ランクが異なっていても照射光がターコイズブルーの色度範囲に含まれる。また、発光素子１２ａと発光素子１２ｂは、温度変化に対して逆方向に色度が変化する特性であるため、両者を混合した照射光の色度変化を抑制することができる。これにより、ターコイズブルー色の選別要件を緩和して歩留まりの向上を図り、かつ色度の均一化を図ることが可能となる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本国際出願は、２０２２年４月２６日に出願された日本国特許出願である特願２０２２－０７２７８７号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本国特許出願である特願２０２２－０７２７８７号の全内容は、本国際出願に援用される。
　本発明の特定の実施の形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。
１００…照明装置
１０…発光部
２０…光混合部
１１…搭載部
１２ａ，１２ｂ…発光素子
１３…電子部品
２１…リフレクター
２２…導光部材
２３…光拡散部材 

Claims (6)

  1. 　第１色度ランクに属する第１光を発光する第１発光素子と、
    　第２色度ランクに属する第２光を発光する第２発光素子と、
    　前記第１光と前記第２光を混合して照射光として外部に照射する光混合部とを備え、
    　前記第１色度ランクと前記第２色度ランクは異なっており、前記照射光はターコイズブルーの色度範囲に含まれることを特徴とする照明装置。
  2. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記第１色度ランクおよび前記第２色度ランクは、共通する色度範囲である重複色度範囲を含んでいることを特徴とする照明装置。
  3. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記第１色度ランクまたは前記第２色度ランクの少なくとも一方は、前記ターコイズブルーの色度範囲外である外部色度範囲も含んでいることを特徴とする照明装置。
  4. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記第１発光素子と前記第２発光素子は、温度変化に対して逆方向に色度が変化することを特徴とする照明装置。
  5. 　請求項４に記載の照明装置であって、
    　前記第１発光素子および前記第２発光素子は、それぞれ異なる波長変換部材を備えていることを特徴とする照明装置。
  6. 　請求項１から５の何れか一つに記載の照明装置であって、
    　前記ターコイズブルーの色度範囲は、４８５ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長に対応していることを特徴とする照明装置。 
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