JP6064205B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、固体発光素子を有する光源を備えた照明装置に関するものである。

近年、白熱電球や蛍光灯の代替光源として、固体発光素子（ＬＥＤ素子やＯＬＥＤ素子）の利用が広まっている。ＬＥＤは小型で、複数種の素子を組み合わせて、可変色ユニットを構成する技術が種々提案されている。

また、ＬＥＤを備えた照明装置では、ＪＩＳ Ｚ９１１０：２００４に規定されている室内照明の使用条件を満足するため、平均演色評価数Ｒａが８０以上となるように設計されているものが多い。この平均演色評価数Ｒａは、対象とする光源下で、基準光下に比べ、どの程度忠実に色を再現しているかを定量的に評価する指標である。すなわち、平均演色評価数Ｒａが高いことにより、基準光に対しての色の見えの再現性は確保されることとなる。しかしながら、様々な光色での紙面が着色して見える状態は評価できない。そのため、平均演色評価数Ｒａが高くても、紙面が着色して見えて、文字などと背景とのコントラストが低下して、文字がよみにくくなることがある。

そこで、紙面の白さ感を定量的に評価し、読書時などに適した光を提供することが求められている。特許文献１では、例えば紙面の白さ感を定量的に求める指標として、蛍光ランプでの分光スペクトルを用いて白色度の算出方法を定義している。そして特許文献１の照明装置では、光源として蛍光灯（蛍光ランプ）を用いて相関色温度５０００Ｋ近傍と８０００Ｋ近傍での色度領域を限定している。

特開２００２−１３９８２号公報

しかしながら、上記の照明装置では、光源として蛍光灯であるため、ＬＥＤを光源として用いるスペクトルとは大きく異なるため、そのまま適用することは難しい。また、前述したように、平均演色評価数Ｒａのみによる光色評価では、紙面が色みをおびて見え、文字が読みにくくなる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、白さ感を高めて視認性の向上を図ることができる照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、照明装置は、青色ＬＥＤのみからなるＬＥＤ素子と、青緑蛍光体、黄緑蛍光体、及び赤色蛍光体のうちの少なくともいずれか１種類の蛍光体とを有する光源を備え、前記光源は、相関色温度が５８００Ｋ〜６７００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖ−４〜５の範囲にあり、The CIE 1997 Interim Color Appearance Model (Simple Version)で規定される算出方法を用いて求められた白無地の紙面によるクロマ値が２．０以下となる分光放射特性を有することを特徴とする。

また上記構成において、前記光源は、平均演色評価数Ｒａが８０以上となるように構成されることが好ましい。
また上記構成において、前記光源は、平均演色評価数Ｒａが９０以上となるように構成されることが好ましい。

また上記構成において、前記光源は、肌色の好ましさ指数ＰＳが８０以上となるように構成されることが好ましい。
また上記構成において、前記光源は、目立ち指数ＦＣＩが１００以上となるように構成されることが好ましい。

また上記構成において、前記光源から出射される光の５７０〜７８０ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減する光低減部を備えることが好ましい。
また上記構成において、前記光低減部は、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が、銅、パラジウム、コバルト、ニッケル、酸化バナジウム、亜鉛、スズ、及びマンガンの内の少なくとも１種類である有機色素を含有することが好ましい。

また上記構成において、前記光低減部は５７０〜６００ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減することが好ましい。
また上記構成において、５７０〜６００ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減する前記光低減部は、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が、銅、パラジウム、酸化バナジウム、及び亜鉛の内の少なくとも１種類である有機色素を含有することが好ましい。

また上記構成において、前記光源は、主たるピーク波長が３８０〜５６０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
また上記構成において、前記光源は、主たるピーク波長が４５０〜４９５ｎｍの範囲にあることが好ましい。

また上記構成において、前記光源は、主たるピーク波長が４２５〜４７０ｎｍの範囲及び５２５〜５３０ｎｍの範囲の少なくとも一方にあることが好ましい。
また上記構成において、前記光源は、主たるピーク波長が４５０〜４７０ｎｍの範囲にあることが好ましい。

本発明によれば、照明装置は、白さ感を高めて視認性の向上を図ることができる。

第１実施形態における照明装置の概略構成図である。 主観評価実験の実験結果を説明するための説明図である。 主観評価実験の実験結果を説明するための説明図である。 クロマ値計算に用いたコピー用紙の分光反射率の一例について説明するためのグラフである。 （ａ）はクロマ値と色温度及び色偏差Ｄｕｖとの関係について説明するためのｘｙ色度のグラフであり、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大したｘｙ色度のグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は第１実施形態における照明装置のＬＥＤモジュールの光を減光させた場合の効果について説明するためのグラフである。 第１実施形態における照明装置のＬＥＤモジュールのスペクトルの一例を示す分光分布図である。 比較例として汎用ＬＥＤを用いたスペクトルの一例を示す分光分布図である。 比較例として３波長域発光形白色蛍光ランプを用いたスペクトルの一例を示す分光分布図である。 照明装置の効果について説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は別例における照明装置のＬＥＤモジュールの光を増光させた場合の効果について説明するためのグラフである。 別例における照明装置のＬＥＤモジュールのスペクトルの一例を示す分光分布図である。 第２実施形態における照明装置のＬＥＤモジュールのスペクトルの一例を示す分光分布図である。 第２実施形態におけるフィルタの吸光スペクトルの一例を示すグラフである。 第２実施形態におけるフィルタの吸光スペクトルの一例を示すグラフである。 テトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリン銅を説明するための説明図である。 テトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリンパラジウムを説明するための説明図である。 ナフトールグリーンを説明するための説明図である。 ３．３−ビス−４．５：４．５−ジベンゾ−９−エチルシアカルボシアニン ベタイン トリエチルアンモニウム塩を説明するための説明図である。 第２実施形態の照明装置の効果について説明するための説明図である。 別例における照明装置の概略構成図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上における照明装置の灯具の概略構成図である。 別例における照明装置の概略構成図である。 別例における照明装置の概略構成図である。 別例における照明装置の概略構成図である。

以下、照明装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明装置を構成するＬＥＤモジュール１１は、回路基板１２にＬＥＤ素子１３が実装され、このＬＥＤ素子１３がシリコーン樹脂等の光透過部１４により覆われている。

ＬＥＤ素子１３は、例えば３８０〜５００ｎｍの範囲内に主たる発光ピーク（ピーク波長）を有して青色の光を出射する青色ＬＥＤ素子である。このようなＬＥＤ素子１３としては、窒化ガリウム系のＬＥＤ素子が挙げられる。

光透過部１４は、透光性材料内に、青緑蛍光体、黄緑蛍光体及び赤色蛍光体の少なくとも１種類以上の蛍光体１５を含有している。青緑蛍光体は、青緑蛍光体は、青色ＬＥＤ１の出射光により励起され、青緑色光を出射する。緑色ないし黄色蛍光体は、青色ＬＥＤ１の出射光により励起され、緑色ないし黄色光を出射する。

青色蛍光体は、４７０ｎｍ〜５００ｎｍの主たる発光ピークを持ち、緑色蛍光体は、５００ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持ち、黄色蛍光体は、５４５ｎｍ〜５９５ｎｍの波長域に主たる発光ピークを持つものとする。また、青緑色蛍光体（緑色蛍光体）としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、ＢａＹ_２ＳｉＡｌ_４Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ^３＋、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋。一方、緑ないし黄色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋，Ｐｒ^３＋、（Ｔｂ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、ＣａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋、Ｙ_２Ｓｉ_４Ｎ_６Ｃ：Ｃｅ^３＋、ＣａＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋。なお、蛍光体は特性のばらつきが大きく、組成式では黄色蛍光体に分類されても発光ピークでは緑色蛍光体に分類されるような場合や、その逆の場合がある。このため、本実施形態では両者を明確に分類できない場合もあることを考慮して、「緑色ないし黄色蛍光体」と表記している。

赤色蛍光体は、ＬＥＤ素子１３および緑色ないし黄色蛍光体の出射光の少なくとも一方の出射光により励起され、赤色光を出射する。赤色蛍光体は、６００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域に主たる発光ピークを有する構成とされる。赤色蛍光体としては、例えば、次のものが挙げられる。Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、Ｓｒ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、Ｓｒ_２（Ｓｉ，Ａｌ）_５（Ｎ，Ｏ）_８：Ｅｕ^２＋、ＣａＳ：Ｅｕ^２＋、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋。

また、ＬＥＤモジュール１１の出射面側にはＬＥＤ１３から出射された光における５７０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域の少なくとも一部の分光放射強度を低減するフィルタ１６が配置されている。このようなフィルタとしては、例えば、ネオジウム化合物（代表的には酸化ネオジウム）を含むガラスまたは樹脂などが挙げられる。

上記のように構成された照明装置において、本発明者らは、可読性を向上させるべく、クロマ値に着目した。
先ず、本発明者らは照明装置の出射光による無地の紙面におけるクロマ値と、前記紙面に印刷された文字の読みやすさ感との関係を主観評価実験により求めた。さて、クロマ値は視対象物の白さ感を定量的に評価できる指標であり、クロマ値が高いと色みが強く、低いと色みが弱いことを意味し、いわゆるクロマ値が低いということは白さ感が高いということになる。この白さ感が高いと紙面に印刷した文字のコントラスト感度が上昇して文字が読みやすくなるということを次の主観評価実験により見出した。

主観評価実験は、基準光下とテスト光下に配置した紙面の一対比較による主観評価とした。照度を７５０ｌｘとし、基準光を一般的にオフィス、デスクスタンド等で最も利用されている３波長域発光形昼白色蛍光ランプ（色温度５０００Ｋ、色偏差Ｄｕｖ３）とした。そして、テスト光の色温度を２７００、３５００、５０００、５４００、５６００、５８００、６２００、６５００、７２００、８０００Ｋの１０種類とした。

被験者の視対象物を平均的な無地のコピー用紙とし、読書視力チャート（MNREAD-J）から引用した３０文字を紙面の中心に印刷した。実験開始前に基準光下で紙面からの視距離３５ｃｍから被験者がぎりぎりよめる文字サイズを４、６、７、９、１１、１４、１８、２２、及び２８ｐｔのいずれかから選択してもらう。そして、選択した文字サイズの３０文字が紙面中心に印刷されたコピー用紙を基準光下及びテスト光下のそれぞれに配置した。なお、テスト光はキセノンランプに液晶フィルタを組み合わせて、液晶フィルタを制御することにより様々なスペクトル光の放射が可能な装置を用いた。なお、被験者は２３〜５６歳の男女１０名とした。

また実験の手順として、１回目の主観評価の場合、先ず基準光に５分間順応後、１０秒間基準光下の紙面の文字を読ませる。次いで、４０秒間テスト光に順応後、１０秒間テスト光下の紙面の文字を読ませ、基準光と比較してテスト光の主観評価を行ってもらった。２回目以降の主観評価の場合、先ず４０秒間基準光に順応後、１０秒間の基準光下の紙面の文字を読ませる。次いで、４０秒間テスト光に順応後、１０秒間テスト光下の紙面の文字を読ませ、基準光と比較してテスト光の主観評価を行ってもらった。この評価法としては、基準光での色の見えを１００とし、基準光と比較して読みやすければ１００より大きい数字を、読みにくければ１００より低い数字を答えてもらう、マグニチュード推定法による評価を行った。また、この評価実験と並行して、読みやすさを「非常によみやすい」、「やや読みやすい」、「普通に読める」、「やや読みにくい」、「非常に読みにくい」の５段階で答えさせる評価も実施した。

図２は、前記主観評価実験の実験結果を示している。図２において横軸は色温度、縦軸はマグニチュード推定法による読みやすさ感評価値を示し、黒塗り菱形印は被験者１０名の平均値であり、黒菱形に付随する線は標準誤差を示している。また、図２において７段階評価の『やや読みやすい』評価の出現率が５０％以上となる時のマグニチュード推定法での評価値は１１０であり破線ＨＬ１で示している。また、図２において７段階評価の『かなり読みやすい』評価の出現率が５０％以上となる時のマグニチュード推定法での評価値は１２０であり破線ＨＬ２で示している。

図３は同様の実験結果を、横軸をクロマ値にかえて示している。図３より波線の『やや読みやすい』を満たすクロマ値は２．７以下であり、『かなり読みやすい』を満たすクロマ値は２以下であることが分かる。

そして、本発明者らは、上記実験結果により得られたクロマ値の範囲と、色温度及び色偏差Ｄｕｖとの関係について調査した。その結果を図５（ａ）（ｂ）に示す。４５０ｎｍ近傍に発光ピークをもつＬＥＤと前記ＬＥＤにより励起されるＹＡＧ蛍光体層を有するＬＥＤ光源の発光スペクトルを用い、シミュレーションにおいてＬＥＤ発光スペクトルおよびＹＡＧ蛍光体発光スペクトル強度の比率を変化させる。そして、各種色温度と色偏差（黒体放射軌跡からのずれ）を表すＤｕｖいわゆる各種色度値となるスペクトルを生成し、前記スペクトルごとにThe CIE 1997 Interim Color Appearance Model(Simple Version)で規定される算出方法で、図４に示すコピー用紙の分光反射率、照度７５０ｌｘを用いてクロマ値を算出した。なお、図５（ａ）（ｂ）において細い破線で囲まれた領域Ａｒ１〜Ａｒ７はいずれもクロマ値の範囲を示すものである。図５（ａ）（ｂ）において領域Ａｒ１はクロマ値が９〜８の範囲、領域Ａｒ２はクロマ値が８〜７の範囲、領域Ａｒ３はクロマ値が７〜６の範囲、領域Ａｒ４はクロマ値が６〜５の範囲、領域Ａｒ５はクロマ値が５〜４の範囲を示している。図５（ａ）（ｂ）において領域Ａｒ６はクロマ値が４〜３の範囲を示し、領域Ａｒ７はクロマ値が３〜１の範囲を示している。図５（ａ）（ｂ）において太い破線の閉曲線でクロマ値２．７の等高線を示しており、その内側の領域Ｄ１が２．７以下のクロマ値の範囲である。更に、図５（ａ）（ｂ）において太い実線の閉曲線でクロマ値２の等高線を示しており、その内側の領域Ｄ２が２以下のクロマ値の範囲である。図５（ａ）（ｂ）からわかるように、クロマ値２．７以下の領域Ｄ１は、相関色温度が概ね５４００〜７０００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖが概ね−６〜８の範囲となる。また、図５（ａ）（ｂ）からわかるように、クロマ値２以下の領域Ｄ２は、相関色温度が概ね５８００〜６７００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖが概ね−４〜５の範囲となる。

以上のことから、クロマ値２．７以下で相関色温度５４００〜７０００Ｋ、色偏差Ｄｕｖが−６〜８を実現するスペクトルを有する光の下では紙面の印刷文字の読みやすさが『やや読みやすい』レベルとなる。更にクロマ値が２以下となる相関色温度５８００〜６７００Ｋ、Ｄｕｖが−４〜５を実現するスペクトルを有する光の下では紙面の印刷文字の読みやすさが『かなり読みやすい』レベルになる。

ここで、現在は本、雑誌などにおいて多種の色が採用されており、照明光による色の見えも重要な要素となる。そこで、ＬＥＤモジュール１１は、演色性（平均演色評価数Ｒａ）について３波長域発光形白色蛍光ランプ（蛍光灯）と同程度以上の色の見えが望ましい。なお、平均演色評価数Ｒａは、忠実な色の再現性を評価する指標であり、ＪＩＳ Ｚ９１１２「蛍光ランプの光源色及び演色性による区分」においてその指標の目安が示されている。具体的には、平均演色評価数Ｒａは８０以上であることが好ましく、９０以上であればより好ましい。

また、ＬＥＤモジュール１１は、顔色の肌の見えかたを示す肌色の好ましさ指数ＰＳについても３波長域発光形白色蛍光ランプ（蛍光灯）と同程度以上であることが望ましい。具体的には、肌色の好ましさ指数ＰＳは８０以上であることが好ましい。ちなみに、ＰＳの算出方法としては、例えば特開平１１―２５８０４７号公報に開示されているように、肌色の好ましさに関する算出評価値Ｐを求めた後に、４×５^Ｐから肌色の好ましさ指数ＰＳを算出することができる。

また、ＬＥＤモジュール１１は、目立ち指数ＦＣＩについても３波長域発光形白色蛍光ランプ（蛍光灯）と同程度以上であることが望ましい。なお目立ち指数ＦＣＩは例えば特開平９−１２０７９７号公報等にて提案されている指数であり、色の見えによる標準光Ｄ６５に対して感じられる明るさ感の比率を示している。そして、この目立ち指数ＦＣＩを１００以上にすることにより、標準光Ｄ６５下での色の見えによる明るさ感を同等照度で同等以上とすることができる。

以上、全てを満たすスペクトルは、あらゆる空間で使用される照明装置として好ましい。
次に、本実施形態の照明装置の作用を説明する。

本実施形態の照明装置は、ＬＥＤモジュール１１の光の一部を減光するフィルタ１６を備える。ここで、フィルタ１６に対し、上記指標を満足するスペクトルを導き出すため、本発明者らは、３８０〜７８０ｎｍの可視域における強度が等しい等エネルギースペクトルに発光強度を低めた場合について検討した。

（発光強度を低くする場合の考察）
上記指標を満足するスペクトルの特徴を導き出すため、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視域における強度が等しい等エネルギースペクトルにおいて、５ｎｍの波長幅で５ｎｍごとにスペクトル強度を０に低減して、各指標の数値を算出した。その結果を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。

図６（ａ）は、横軸に光強度を０とした波長、縦軸に等エネルギー白色に対するクロマ値の変化量を示している。クロマ値は色みを示しているため、低い値の方が、白色感が高くなる。そのため、図６（ａ）より、５７０〜５８０ｎｍ範囲の光強度を低減させることにより、白色感の高いスペクトルが得られることとなる。

図６（ｂ）は、横軸に図６（ａ）と同様に光強度を０とした波長、縦軸に肌色評価指数ＰＳ値の等エネルギー白色に対する変化量を示している。ＰＳ値は高いほど好ましい肌色の再現が可能となる。そのため、図６（ｂ）において正の数値となる範囲の光強度を高めることにより、ＰＳ値を高めて光が照射される範囲の人の肌の色を好ましくすることが可能となる。また、前述の図６（ａ）により得られた条件と、図６（ｂ）の正の数値となる条件との両方を満たす、５７０〜６００ｎｍ範囲の光強度を低減させることにより、白色感が高くかつ肌の見えが好ましいスペクトルを得られることとなる。

図６（ｃ）は、横軸に前記図６（ａ）（ｂ）と同様に光強度を０とした波長、縦軸に目立ち指数ＦＣＩの等エネルギー白色に対する変化量を示している。目立ち指数ＦＣＩは高いほど色による目立ち感が高く、明るさ感が高くなる。そのため、図６（ｃ）において正の数値となる範囲の光強度を低減させることにより、目立ち指数ＦＣＩを高めて光が照射される範囲において、色による目立ち感が高く、明るさ感が高い環境とすることが可能となる。また、前述の図６（ａ）により得られた条件と図６（ｃ）の正の数値となる条件との両方を満たす、５７０〜６００ｎｍの範囲の波長強度を低減させることにより、白色感が高く、かつ色による目立ち感が高く、明るさ感が高いスペクトルを得られることとなる。

また、図６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれで得られた条件を満たす、５７０〜６００ｎｍ範囲の光強度を低減させることにより、白色感が高く、肌の見えが好ましく、かつ色による目立ち感が高く、明るさ感が高いスペクトルを得られることとなる。

次に、図７及び図１０を用いて上記考察により得られるＬＥＤモジュール１１のスペクトルの一例について説明する。なお、比較例として、図９には３波長域発光形白色蛍光ランプのスペクトルの一例を示し、図８には汎用ＬＥＤのスペクトルの一例を示す。

図７に示すようにＬＥＤモジュール１１のＬＥＤ素子１３は、略４５０ｎｍにピーク波長（発光ピーク）を有する。また、蛍光体１５は、前記ＬＥＤ素子１３の光により励起されて５９０ｎｍに前記ＬＥＤ素子１３の発光ピークよりも相対的に光強度が低いピーク波長を有する。また、フィルタ１６は、５７０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域を減光させる。このＬＥＤモジュール１１は、図１０に示すように、相関色温度５９７１Ｋで、色偏差が０とされる。また、ＬＥＤモジュール１１は、図１０に示すように、平均演色評価数Ｒａを９２とすることができ、比較例として図９及び図８に示す３波長域発光形白色蛍光ランプや汎用ＬＥＤの平均演色評価数Ｒａよりも高くでき、色再現性を向上させることができる。また、ＬＥＤモジュール１１は、図１０に示すように、肌色の好ましさ指数ＰＳを８０とすることができ、比較例として図８に示す汎用ＬＥＤよりも高く、図９に示す３波長域発光形白色蛍光ランプと同程度とすることができ、肌の見えを好ましくできる。また、ＬＥＤモジュール１１は、図１０に示すように、目立ち指数ＦＣＩを１０２とすることができ、比較例として図８に示す汎用ＬＥＤよりも高く、図９に示す３波長域発光形白色蛍光ランプと同程度とすることができる。また、ＬＥＤモジュール１１のクロマ値は１．８２であり、比較例として図９及び図８に示す３波長域発光形白色蛍光ランプのクロマ値（＝３．３６）と汎用ＬＥＤのクロマ値（＝３．０４）よりも低くできる。このため、読書時等において比較例よりも高い白色感により文字が読みやすい効果が得られる。

次に、本実施形態の照明装置の効果を記載する。
（１）ＬＥＤモジュール１１は、相関色温度が５４００Ｋ〜７０００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖ−６〜８の範囲にあり、クロマ値が２．７以下となる分光放射特性を有するため、白さ感を高めて文字等の視認性の向上を図ることができる。

（２）さらにＬＥＤモジュール１１は、相関色温度が５８００Ｋ〜６７００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖ−４〜５の範囲にある、前記クロマ値が２以下となる分光放射特性を有することで、より白さ感を高めて文字等の視認性の向上を図ることができる。

（３）ＬＥＤモジュール１１は、平均演色評価数Ｒａが９０以上となるように構成されるため、文字のみではなく、色などの再現性が高くなり、カラー印刷された図鑑などの読みやすさが向上できる。

（４）ＬＥＤモジュール１１は、肌色の好ましさ指数ＰＳが８０以上となるように構成されるため、顔の色の見え（肌の色の見え）を良好とすることができる。
（５）ＬＥＤモジュール１１は、目立ち指数ＦＣＩが１００以上となるように構成されるため、色による明るさ感が高い環境を提供できる。

（６）５７０〜７８０ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減するフィルタ１６を備えるため、照明装置による光によって、クロマ値を低減させて白さ感を高めつつ、ＰＳ値を高めて肌の見えを好ましくすることができる。また、フィルタ１６は、光強度を低減する領域を５７０〜６００ｎｍの範囲内の少なくとも一部とすることで、さらに目立ち指数ＦＣＩを高めて色による明るさ感が高い環境を提供できる。

（第２実施形態）
次に、照明装置の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態では、上記実施形態と比較して構成等は略同一であるため、第１実施形態と同一部材について同一符号を付して説明の一部又は全部を割愛する。

本実施形態の照明装置のフィルタ１６は、光透過性樹脂の全部又は一部に波長選択吸収色素を添加して構成される。波長選択吸収色素とは、５７０〜６００ｎｍ、もしくは５７０〜７８０ｎｍの波長の光を選択的に吸収する性質を持つ色素のことである。具体的には、テトラアザポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、オクタエチルポルフィリン、フタロシアニン、シアニン、アゾ、ピロメテン、スクアリリウム、キサンテン、ジオキサン、オキソノールなどの有機化合物を主体とする色素が挙げられる。また、ネオジムイオン等の希土類金属イオンを含有する有機化合物を主体とする色素も挙げられる。

特に、テトラアザポルフィリン化合物は光源からの光照射に対しても堅牢性が高いため、好適に用いることができる。
テトラアザポルフィリン化合物は、中心金属の種類や置換基の種類によって、最大吸収波長が変化するものである。その一例としては、図１６に示すテトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリン銅や、図１７に示すテトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリンパラジウムなどが挙げられる。ここで、これら２種の化合物を一定量アセトンに溶解させた液を光路長１ｍｍの石英セルにとり、分光光度計で吸光スペクトルを測定する。測定結果は、テトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリン銅であれば図１４に示すような吸光スペクトルとなり、テトラ（tert-ブチル）テトラアザポルフィリンパラジウムであれば図１５に示すような吸光スペクトルとなる。なお、図１４，１５のいずれにおいても、最大吸収波長における吸光度を１とした際の相対吸光スペクトル示しており、最大吸収波長はいずれも５７０〜７８０ｎｍの範囲であり、より詳細には５７０〜６００ｎｍの範囲である。

フィルタ１６の光透過性樹脂は、可視光を透過する機能を持つ樹脂のことである。その一例としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、環状ポリオレフィンコポリマー、ポリメチルペンテン等の光学的に透明な熱可塑性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの乳白色半透明な熱可塑性樹脂などが挙げられる。また、メタクリル酸樹脂やシリコーン樹脂に架橋成分を加えたのち、熱もしくは電子線、紫外線などのエネルギーを与えて固化させる熱硬化性樹脂などもあげられる。いずれも、樹脂固形分に対して所定量の選択吸収色素を溶媒に分散し、樹脂原料に添加したのち、射出成形、押出成形、プレス成形、キャスト成形、カレンダー成形などの成形手段を用いて所定の形状に成形加工する。また、光透過性樹脂もしくはガラス基材の表面に塗布したのちに、硬化させることも可能である。

また光透過性樹脂には波長選択吸収色素の他に、用途に応じて波長選択機能を損なわない範囲で、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、加水分解防止剤などを適宜加えてもよい。特に、ＬＥＤ素子１３等の固体発光素子からの光照射による色素の褪色を防止するため、紫外線吸収剤および光安定剤を添加することが望ましい。添加する紫外線吸収剤は、例えばベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等の紫外線吸収剤であり、特に波長選択吸収色素としてテトラアザポルフィリン系色素を使用する場合においては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好適に用いられる。テトラアザポルフィリン系色素はその分子構造に起因するソーレー帯と呼ばれる吸収帯が３４０ｎｍ付近にあり、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の最大吸収波長（３４０〜３５０ｎｍ）とほぼ一致するため、色素の光吸収による変褪色を防止することができる。また、添加する光安定剤としてはヒンダードアミン系光安定剤が好適に用いられる。

次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態の照明装置は、上記実施形態同様に、ＬＥＤ素子１３を備えるＬＥＤモジュール１１と、このＬＥＤモジュール１１の光を減光するフィルタ１６を備える。本実施形態では例えばＬＥＤ素子１３は、図１３に示すようなスペクトルを有する。またフィルタ１６は、波長選択吸収色素を添加して構成される。ここで、フィルタ１６の種類の違いによる、光に与える作用を評価する。

フィルタ１６としては、以下の４つの実施例と１つの比較例との計５つを用いた。
（実施例３のフィルタ）
アクリル樹脂（VH001、三菱レイヨン製）を射出成形方法により、厚さ１．２ｍｍ、直径５０ｍｍの円板形状に形成した。この際、図１８に示すように、波長選択吸収色素であるナフトールグリーン（code:12500、ORGANICA）を１２ｐｐｍ混合した。

（実施例４のフィルタ）
実施例３の円板形状のアクリル樹脂内に、図１９に示すように、波長選択吸収色素である３．３−ビス−４．５：４．５−ジベンゾ−９−エチルシアカルボシアニン ベタイン トリエチルアンモニウム塩（code:12880、ORGANICA）を５ｐｐｍ混合した。

（実施例５のフィルタ）
実施例３の円板形状のアクリル樹脂内に、図１７に示すように、波長選択吸収色素であるテトラアザポルフィリン系色素（TAP-45、山田化学工業）を重量比で１３ｐｐｍ混合した。

（実施例６のフィルタ）
実施例３の円板形状のアクリル樹脂内に、図１６に示すように、波長選択吸収色素であるトラアザポルフィリン系色素（TAP-18、山田化学工業）を重量比で１０ｐｐｍ混合した。

（比較例のフィルタ）
波長選択吸収色素を用いず実施例３の円板形状のアクリル樹脂単体で用いる。
上記いずれかのフィルタをＬＥＤ（例えばCLL020 1202A1、シチズン電子製）の前面に固定し、フィルタを介して外部に照射された光を、瞬間マルチ測光システム（MCPD-7700、大塚電子製）を用いて、光照射スペクトルを測定した。また前記瞬間マルチ測光システムの解析システムを用いて、色温度、色偏差Ｄｕｖ、平均演色評価数Ｒａを算出した。また、測定された光照射スペクトルをもとに、クロマ値、ＰＳ値、及び目立ち指数ＦＣＩを計算式により算出した。その結果を図２０に示す。

図２０から分かるように、比較例と比較して実施例３〜６のいずれのフィルタであってもクロマ値を低くすることができる。また、実施例３〜６のいずれのフィルタであって平均演色評価数Ｒａを８０以上とすることができる。また、実施例５及び実施例６のフィルタのように、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が銅やパラジウムなどで構成されることで、平均演色評価数Ｒａを９０以上にでき、肌色の好ましさ指数ＰＳを８０以上とすることができる。

本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、次のような効果が得られる。
（７）５７０〜７８０ｎｍの範囲内の光強度を低減するフィルタ１６は、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が、銅、パラジウムであるため、ＬＥＤモジュール１１の演色性の低減を抑えて十分確保しつつ、白色感を高めることができる。これに加えて、フィルタ１６は、より狭い範囲の５７０〜６００ｎｍの範囲内の光強度を低減することで、肌色の好ましさ指数ＰＳを高めることができる。

尚、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、フィルタ１６を用いてＬＥＤモジュール１１の一部の波長の光強度を低減する構成としたが、ＬＥＤモジュール１１の一部の波長の光強度を増加する構成としてもよい。本発明者らは光強度（発光強度）を高くする場合についても考察しており、以下に説明する。

（発光強度を高くする場合の考察）
本発明者らは３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視域における強度が等しい等エネルギースペクトルにおいて、５ｎｍの波長幅で５ｎｍごとにスペクトル強度を２倍に高め、各指標の数値を算出した。その結果を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す。

図１１（ａ）は、横軸に光強度を２倍に高めた波長、縦軸に等エネルギー白色に対するクロマ値の変化量を示している。クロマ値は色みを示しているため、低い値の方が、白色感が高くなる。そのため、図１１（ａ）より３８０〜５６０ｎｍ範囲の光強度を高めることにより、白色感の高いスペクトルが得られることがわかる。

図１１（ｂ）は、横軸に図１１（ａ）と同様に光強度を２倍に高めた波長、縦軸に肌色評価指数ＰＳ値の等エネルギー白色に対する変化量を示している。ＰＳ値は高いほど好ましい肌色の再現が可能となる。そのため、図１１（ｂ）において正の数値となる範囲の光強度を高めることにより、ＰＳ値を高めて光が照射される範囲の人の肌の色を好ましくすることが可能となる。また、前述の図１１（ａ）により得られた条件と、図１１（ｂ）の正の数値となる条件との両方を満たす、４５０〜４９５ｎｍ範囲の光強度を高めることにより、白色感が高くかつ肌の見えが好ましいスペクトルを得られることとなる。

図１１（ｃ）は、横軸に前記図１１（ａ）（ｂ）と同様に波長強度を２倍に高めた波長、縦軸に目立ち指数ＦＣＩの等エネルギー白色に対する変化量を示している。目立ち指数ＦＣＩは高いほど色による目立ち感が高く、明るさ感が高くなる。そのため、図１１（ｃ）において正の数値となる範囲の光強度を高めることにより、目立ち指数ＦＣＩを高めて光が照射される範囲において、色による目立ち感が高く、明るさ感が高い環境とすることが可能となる。また、図１１（ａ）により得られた条件と、図１１（ｃ）の正の数値となる条件との両方を満たす、４２５〜４７０ｎｍの範囲及び５２５〜５３０ｎｍ範囲の少なくとも一方の光強度を高めることにより、白色感が高く、かつ色による目立ち感が高く、明るさ感が高いスペクトルを得られることとなる。

また、図１１（ａ）〜（ｃ）のそれぞれで得られた条件を満たす、４５０〜４７０ｎｍ範囲の光強度を高めることにより、白色感が高く、肌の見えが好ましく、かつ色による目立ち感が高く、明るさ感が高いスペクトルを得られることとなる。

次に、図１２及び図１０を用いて上記考察により得られるＬＥＤモジュール１１のスペクトルの一例について説明する。
図１０に示すようにＬＥＤモジュール１１のＬＥＤ素子１３は、略４６０ｎｍにピーク波長（発光ピーク）を有する。また、蛍光体１５は、前記ＬＥＤ素子１３の光により励起されて５９０ｎｍに前記ＬＥＤ素子１３の発光ピークよりも相対的に光強度が低いピーク波長を有する。このＬＥＤモジュール１１は、図１０に示すように、相関色温度５９９１Ｋで、色偏差Ｄｕｖが−０．１とされる。ＬＥＤモジュール１１は、同図に示すように、平均演色評価数Ｒａを８１とすることができ、比較例として図９及び図８に示す３波長域発光形白色蛍光ランプや汎用ＬＥＤの平均演色評価数Ｒａと同程度とすることができ、色再現性を十分に確保することができる。また、ＬＥＤモジュール１１のクロマ値は０．７９であり、比較例として図９及び図８に示す３波長域発光形白色蛍光ランプのクロマ値（＝３．３６）と汎用ＬＥＤのクロマ値（＝３．０４）よりも低くできる。このため、読書時等において比較例よりも高い白色感により文字が読みやすい効果が得られる。

・上記第２実施形態では、フィルタ１６に含有されるテトラアザポルフィリン系色素の中心金属を、銅又はパラジウムとしたが、これに限らない。例えばフィルタ１６により光強度が低減される光の範囲が５７０〜６００ｎｍの範囲内の少なくとも一部であれば、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属として酸化バナジウムや亜鉛などを用いてもよい。例えばフィルタ１６により光強度が低減される光の範囲が５７０〜７８０ｎｍの範囲内の少なくとも一部であれば、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属として、コバルト、ニッケル、酸化バナジウム、亜鉛、スズ、又はマンガンを用いてもよい。また、中心金属が異なるテトラアザポルフィリン系色素を、フィルタ１６に複数含有してもよい。

・上記各実施形態では固体発光素子としてＬＥＤ素子１３（ＬＥＤモジュール１１）を採用したが、これに限らず、例えばＯＬＥＤ素子を用いてもよい。
・上記各実施形態では、特に言及していないがＬＥＤモジュール１１等を備える照明装置としては、デスクスタンド、シーリングライトなどその形態は問わないが、その一例を以下に説明する。

図２１は、所謂デスクスタンド２０にＬＥＤモジュール１１を備えた構成である。図２１に示すように、デスクスタンド２０は、略円板状のベース２１上に、照明本体２２が取着されている。照明本体２２は、アーム２３を有する。アーム２３の先端側の灯具３０には前記ＬＥＤモジュール１１を備える。また、照明本体２２にはスイッチ部２２ａが設けられ、このスイッチ部２２ａをオン・オフ操作することでＬＥＤモジュール１１の点灯状態が変更されるようになっている。灯具３０は、図２２（ａ）に示すように、略有底円筒状のベース部３１と、光源ユニット３２と、配向制御部３３と、フィルタ３４と、カバー部３５とを備える。光源ユニット３２は、図２２（ｂ）に示すようにＬＥＤモジュール１１を有する。配向制御部３３は、光源ユニット３２の光を所望の配光に制御するために用いられるものであり、本構成ではレンズである。ただし、配向制御部３３としては、レンズのほか、照明装置の構成によって反射板や導光板を指す。なお、フィルタ３４と配向制御部３３は、例えば一体構成としてもよい。その一例として例えば、図２２（ｃ）に示すように、配向制御部３３を構成する透明樹脂部３４ａの表面にコーティングを施してフィルタ３４として作用するコーティング部３４ｂを形成してもよい。また、配向制御部３３を構成する透明樹脂部３４ａにフィルタ３４の要素である波長選択吸収色素を練り込んで構成してもよい。

図２３は、所謂シーリングライト４０にＬＥＤモジュール１１を備えた構成である。図２３に示すように、シーリングライト４０は、略有底円筒状のベース部４１上に、ＬＥＤモジュール１１を環状に配設される。シーリングライト４０のＬＥＤモジュール１１は、その発光面と対向する位置に円環状のフィルタ４２が設けられる。そして、フィルタ４２及びＬＥＤモジュール１１は、配向制御部としての光学制御部４３により覆われ、グローブ４４及びベース部４１で形成される収容空間内に収容されている。

図２４は、オフィスなどに取り付けられる所謂ベースライト５０にＬＥＤモジュール１１を備えた構成である。図２４に示すように、ベースライト５０は、筐体５１と光拡散性及びフィルタ（光減光部）としての機能を有するカバー５２とでなる収容空間内にＬＥＤモジュール１１が収容される。

図２５は、所謂ＬＥＤ電球６０にＬＥＤモジュール１１を備えた構成である。ＬＥＤ電球６０は、電極をなす口金を有する筐体６１と、放熱板６２と、グローブ６３とでその外郭をなすよう構成される。筐体６１は、内部に回路基板６４を有し、この回路基板６４は前記放熱板６２の一端面と当接される。また、放熱板６２の他端面にはグローブ６３内に収容されるＬＥＤモジュール１１が設けられる。図２５に示すＬＥＤモジュール１１は、前記放熱板６２と当接される回路基板６５上にＬＥＤ素子６６が設けられ、このＬＥＤ素子６６はその出射面側が光透過部６７により覆われている。

１１…光源としての発光モジュール、１３，６６…固体発光素子としてのＬＥＤ素子、１６，３４，４２…光低減部としてのフィルタ。

Claims (13)

1. 青色ＬＥＤのみからなるＬＥＤ素子と、青緑蛍光体、黄緑蛍光体、及び赤色蛍光体のうちの少なくともいずれか１種類の蛍光体とを有する光源を備え、
   前記光源は、相関色温度が５８００Ｋ〜６７００Ｋの範囲で、色偏差Ｄｕｖ−４〜５の範囲にあり、The CIE 1997 Interim Color Appearance Model (Simple Version)で規定される算出方法を用いて求められた白無地の紙面によるクロマ値が２．０以下となる分光放射特性を有することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記光源は、平均演色評価数Ｒａが８０以上となるように構成されることを特徴とする照明装置。
3. 請求項２に記載の照明装置において、
   前記光源は、平均演色評価数Ｒａが９０以上となるように構成されることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光源は、肌色の好ましさ指数ＰＳが８０以上となるように構成されることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光源は、目立ち指数ＦＣＩが１００以上となるように構成されることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、
   前記光源から出射される光の５７０〜７８０ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減する光低減部を備えたことを特徴とする照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置において、
   前記光低減部は、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が、銅、パラジウム、コバルト、ニッケル、酸化バナジウム、亜鉛、スズ、及びマンガンの内の少なくとも１種類である有機色素を含有することを特徴とする照明装置。
8. 請求項６又は７に記載の照明装置において、
   前記光低減部は５７０〜６００ｎｍの範囲内の少なくとも一部の光強度を低減することを特徴とする照明装置。
9. 請求項８に記載の照明装置において、
   前記光低減部は、テトラアザポルフィリン系色素の中心金属が、銅、パラジウム、酸化バナジウム、及び亜鉛の内の少なくとも１種類である有機色素を含有することを特徴とする照明装置。
10. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記光源は、主たるピーク波長が３８０〜５６０ｎｍの範囲にあることを特徴とする照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置において、
    前記光源は、主たるピーク波長が４５０〜４９５ｎｍの範囲にあることを特徴とする照明装置。
12. 請求項１０に記載の照明装置において、
    前記光源は、主たるピーク波長が４２５〜４７０ｎｍの範囲及び５２５〜５３０ｎｍの範囲の少なくとも一方にあることを特徴とする照明装置。
13. 請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の照明装置において、
    前記光源は、主たるピーク波長が４５０〜４７０ｎｍの範囲にあることを特徴とする照明装置。