照明装置
【課題】より簡便な構成で、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】発光色の異なる複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御する制御装置を備え、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射された混色光における色調を可変とする照明装置２０であり、発光装置１０ｂ，１０ｙは、ＬＥＤチップ（発光素子）１から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部２を備え、複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙのうち、一部には、ＬＥＤチップ１または第一の波長変換部２の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部をＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部４ｙを有する。
【解決手段】発光色の異なる複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御する制御装置を備え、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射された混色光における色調を可変とする照明装置２０であり、発光装置１０ｂ，１０ｙは、ＬＥＤチップ（発光素子）１から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部２を備え、複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙのうち、一部には、ＬＥＤチップ１または第一の波長変換部２の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部をＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部４ｙを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色の異なる複数個の発光装置を備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の光を高出力に発光可能なＬＥＤチップなどの半導体発光素子からなる発光素子を用いた発光装置が開発されている。また、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子からなる発光素子と、該発光素子を被覆し、該発光素子からの光の少なくとも一部を吸収し波長変換して補色となる蛍光を発する蛍光体が含有された透光性部材からなる波長変換部とを備え、たとえば、発光素子からの青色光と波長変換部からの黄色光とを混色した白色光を放射する発光装置も開発されている。これらの発光装置は、各発光素子の光出力の高効率化にともない照明装置にまで利用されている。
【０００３】
ところで、これら発光装置を利用した照明装置では、照明装置から放射する光の色調を所望の色温度の白色光などにさせるため、発光色の異なる複数種の発光装置を同一基板上に実装し、各発光装置の光出力を調整して発光させる場合がある。
【０００４】
たとえば、発光色の異なる複数種の発光装置を備えた照明装置として、図６に示すＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図中において、色温度が黒体軌跡ＢＬ上の２つの色度点Ｗmin，Ｗmaxの中間の色度点（以下、白色点という）Ｗに設定された第一の発光装置（主光源となる白色を発光する白色ＬＥＤ）と、白色点Ｗと色温度の低い色度点Ｗminとを結ぶ線分をＷminから延長したときにスペクトル軌跡ＳＬと交わる点Ｌ１近傍にピーク波長を発する第二の発光装置（第一の補助光源）と、白色点Ｗと色温度の高い色度点Ｗmaxとを結ぶ線分をＷmaxから延長したときにスペクトル軌跡ＳＬと交わる点Ｓ１近傍にピーク波長を発する第三の発光装置（第二の補助光源）とを備え、黒体軌跡ＢＬ上で主光源となる第一の発光装置の色温度とは異なる色温度の混色光を得ることができる照明装置が知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
この照明装置は、所定の色温度の白色点Ｗに設定された第一の発光装置に対し、特定の波長域にピーク波長を有する補正色用の第二および第三の発光装置を利用して、第二および第三の発光装置から放射される光との混色により、照明装置から放射される光の色温度だけでなく、演色性の補正が行うことが可能となる、とされている。
【０００６】
なお、上述の特許文献１の照明装置では、たとえば、第一の発光装置が、４５０〜４６０ｎｍの波長域にピーク波長を発する青色ＬＥＤチップと該青色ＬＥＤチップから放射される青色光によって励起されて黄色の蛍光を放射するＹＡＧ蛍光体とを組み合わせて、白色光を発光するように構成されている。また、第二の発光装置は、５９０ｎｍにピーク波長を発するＡｌＩｎＧａＰ系の橙色ＬＥＤチップを用いて構成されている。さらに、第三の発光装置は、４７０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を発するＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤチップを用いて構成されている。このような、照明装置は、特に、無影灯、リビング室内灯、化粧灯などに適しているとされている。
【０００７】
また、図７に示す、青色光を放射する青色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１０と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し緑色光を放射する緑色蛍光体を有する発光装置１１１と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し赤色光を放射する赤色蛍光体を有する発光装置１１２と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し黄色光を放射する黄色蛍光体を有する発光装置１１３と、緑色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１４と、各発光装置１１０〜１１４それぞれの光出力を制御する制御装置１２０とを備えた照明装置も知られている（たとえば、特許文献２を参照。）。
【０００８】
特許文献２の照明装置は、発光色の異なる複数個の発光装置を利用して照明装置から放射された光の演色性が高く、明るさ、および色調を変化させることが可能な照明装置を提供することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】再公表公報ＷＯ０３／０１９０７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１の照明装置は、発光色の異なる発光装置ごとに、使用される半導体材料などが異なるＬＥＤチップを使用しているため、ＬＥＤチップの初期発光特性および経時変化特性が異なり、駆動電流、使用時における発光装置の温度、周囲環境や時間の経過などにより、照明装置から放射される光の色調が変化する、色ずれが生じるという問題がある。
【００１１】
また、上述の特許文献２の照明装置でも、ＬＥＤチップとして、青色光を発光する青色ＬＥＤチップと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップとを用いているので、半導体材料の組成比などが異なり、ＬＥＤチップの初期発光特性および経時変化特性が異なることによる、駆動電流、使用時における発光装置の温度、周囲環境や時間の経過などにより、照明装置から放射される光の色調が変化する、色ずれが生じるという問題がある。なお、特許文献２の五種類の発光装置１１０から１１４のうち、発光装置１１０，１１１，１１２を用いれば、発光色の異なる発光装置のＬＥＤチップとして青色ＬＥＤチップのみを用いることもできるが、青色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１０の指向特性が他の発光装置１１１，１１２の指向特性に比べて強く、青色の発光色が目立つことになり、混色性が低いという問題があった。
【００１２】
ところで、照明装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂなど発光色の異なる発光装置をそれぞれ組み合わせ各発光装置から放射される光出力を、常時、調整することで、所望の色調となる混色光の発光を維持することもできる。たとえば、照明装置から放射された光の一部を受光センサなどで検出し、照明装置における各発光装置の光出力をフィードバック制御することで、照明装置から安定した色調の光を得ようとすることが考えられる。
【００１３】
しかしながら、照明装置は、各発光装置から放射された光の光出力をフィードバック制御するフィードバック制御回路部を制御装置に設けると、制御装置の構造がより複雑になり高価となる。また、照明装置全体での光取り出し効率の向上を図る場合、照明装置は、フィードバック回路部を備えた制御装置でのシステム効率も問題となる。
【００１４】
特に、照明装置は、より高い光出力が求められており、照明装置に用いられるＬＥＤチップの光出力が大きくなる程、照明装置から放射される光が、初期発光特性、使用環境や経時変化特性の違いに起因して、色ずれとして顕著になる傾向にあり、上述の照明装置の構成だけでは十分ではなく更なる改良が求められている。
【００１５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、より簡便な構成で、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、発光色の異なる複数個の発光装置と、複数個の前記発光装置における光出力比を制御する制御装置とを備え、発光色の異なる複数個の前記発光装置から放射された光の混色光における色調を可変とする照明装置であって、複数個の前記発光装置は、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、複数個の発光装置が、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ共通に備え、第二の波長変換部によって発光色を異ならせしめることによって、それぞれ略同一の発光スペクトルの光で発光する前記発光素子と、略同一の波長変換特性を有する前記第一の波長変換部とを有しており、前記発光素子の駆動電流、使用時の温度、周囲環境や時間の経過により、照明装置から放射される光に色ずれが生ずることを低減させることができる。
【００１８】
特に、照明装置において、前記発光装置の基本構成が共通し、前記発光素子の初期発光特性および経時劣化特性を実質的に同一とすることができるから、異なる発光色の前記発光装置に基づく、色ずれを抑制することができる。そのため、照明装置の前記制御装置は、安定して所望の色調の混色光を得るために、照明装置から放射された光を光センサなどで検出し、前記発光装置それぞれから放射される光出力のフィードバック制御を行うフィードバック制御回路部を省略することもできる。すなわち、照明装置は、より簡便な構成で、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、第二の波長変換部は、光を拡散させる光拡散材が含有されてなることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、複数個の前記発光装置の一部に設けられた前記第二の波長変換部は、光拡散材を含有しているので、光拡散材による光拡散性を調整することにより、複数個の前記発光装置それぞれから放射される光の配光特性を実質的に揃えることが可能となり、照明装置から放射される光の混色性を、より向上させることができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有しているので、拡散層の光拡散性を調整することにより、発光色の異なる複数個の前記発光装置それぞれから放射させる光の配光特性を実質的に揃えることが可能となり、照明装置から放射される光の混色性を、さらに向上させることができる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることで、それぞれ異なる波長変換特性を有する複数種類の前記第二の波長変換部に形成している。そのため、照明装置の前記発光装置は、複数種類の前記第二の波長変換部における各蛍光体の含有比率を調節するのみで、前記発光装置から放射する異なる発光色の光の色温度を容易に設計することができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明では、複数個の発光装置が、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することにより、より簡便な構成で、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能な照明装置を提供できるという顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１の照明装置を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図、（ｃ）は原理説明図である。
【図２】同上の他の照明装置を示す概略断面図である。
【図３】実施形態２の照明装置を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図、（ｃ）は原理説明図である。
【図４】同上の他の照明装置を示す概略断面図である。
【図５】実施形態３の照明装置を示す概略断面図である。
【図６】従来の照明装置を説明する説明図である。
【図７】従来の別の照明装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施形態１）
以下、本実施形態の照明装置を図１および図２に基づいて説明する。なお、図１および図２において同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略している。
【００２８】
本実施形態の図１（ａ），（ｂ）に示す照明装置２０は、所望の色調の混色光を放射するため、図１（ｃ）に示すＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage；国際照明委員会）のＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図に示した黒体軌跡ＢＬに沿う線分上で規定した異なる色度点Ｗｂ，Ｗｙの発光色を発光する複数種（本実施形態では、二種類）の発光装置１０ｂ，１０ｙを備えている。なお、図１（ｃ）のｘｙ色度図中には、黒体軌跡ＢＬとそれぞれ交差する線分で示した一連の等色温度線も例示してある。
【００２９】
本実施形態の照明装置２０では、発光装置１０ｂが、ｘｙ色度図において色温度の高い色度点Ｗｂで示される青色系の白色光を発光し、発光装置１０ｙが、ｘｙ色度図において色温度の低い色度点Ｗｙで示される黄色系の白色光を発光する。
【００３０】
照明装置２０は、発光装置１０ｂと発光装置１０ｙとの光出力比を制御装置（図示していない）により制御することで、補色関係となる発光装置１０ｂｙから放射される光の色度点Ｗｂと、発光装置１０ｙから放射される光の色度点Ｗｙとを結んだ一点鎖線の線分上における色調の混色光（ここでは、白色光）を放射することができる。
【００３１】
より具体的には、本実施形態の図１（ａ）に示す照明装置２０では、二個の青色系の白色光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｂと、二個の黄色系の白色光を発光する発光装置１０ｙ，１０ｙとが、各発光装置１０ｂ，１０ｙへの給電路となる配線パターンを有する回路基板１１の一表面上にそれぞれ実装されている。回路基板１１は、たとえば、Ａｕでメッキされた配線パターンが形成された円形平板状の金属ベース基板としている。回路基板１１の一対の配線パターンのランド１２には、各発光装置１０ｂ，１０ｙの各外部電極が、それぞれ導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）で電気的に接続されている。なお、本実施形態の照明装置２０の回路基板１１は、円板状に形成されているが、円板状に限らず、たとえば、楕円の板状や矩形板状などの多角形の板状に形成されていてもよい。
【００３２】
照明装置２０の各発光装置１０ｂ，１０ｙは、たとえば、共通の外形を持ち、内部に窪んだ凹部と、該凹部の内底面上に一対の導体パターン（図示していない）が形成されたアルミナセラミック材料からなるパッケージ３を用いている。発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における前記凹部の内底面には、ＬＥＤチップ１が実装されている。
【００３３】
ＬＥＤチップ１は、サファイア基板上にｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層、Ｉｎが含有された窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層、ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層が順に積層されている。また、ＬＥＤチップ１は、前記発光層および前記ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層の一部が除去されて前記ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層が部分的に露出しており、同一平面側にｐ型およびｎ型の各窒化ガリウム系化合物半導体層と電気的に接続されるアノード電極およびカソード電極がそれぞれ設けられている。ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤチップ１の同一平面側に設けられた前記アノード電極および前記カソード電極を、発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３に形成された一対の導体パターン上に、Ａｕバンプを用いてフリップチップ実装により給電可能に実装している。
【００３４】
回路基板１１上に実装された発光装置１０ｂ，１０ｙのＬＥＤチップ１は、それぞれ共通であって、通電による発光により、ピーク波長が、たとえば、４５０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲内にある青色光（たとえば、図１（ｃ）のｘｙ色度図中における色度点Ｂ）をそれぞれ放射する。また、各発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における前記凹部の内底面に実装されたＬＥＤチップ１には、ＬＥＤチップ１を被覆するように第一の波長変換部２が設けられている。第一の波長変換部２は、それぞれ共通であって、ＬＥＤチップ１からの青色光を吸収して黄色の蛍光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）をバインダーとなるシリコーン樹脂中に均一に分散させ、ＬＥＤチップ１上に塗布し、硬化させている。
【００３５】
第二の波長変換部４ｂ，４ｙは、ＬＥＤチップ１からの光を吸収して黄色光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）をバインダーとなるシリコーン樹脂中に均一に分散させ、フィルム状に形成している。なお、第二の波長変換部４ｂ，４ｙにおける前記蛍光体の種類は共通であり、バインダーにおける含有比率が異なっている。
【００３６】
各発光装置１０ｂ，１０ｙ上の前記凹部内に第二の波長変換部４ｂ，４ｙを嵌め込んで固定することで、ＬＥＤチップ１から放射され第一の波長変換部２を透過した青色光の一部が、第二の波長変換部４ｂ，４ｙで黄色光に波長変換される割合が異なることになり、発光装置１０ｂは、青色系の白色光を発光し、発光装置１０ｙは、黄色系の白色光を発光することができる。
【００３７】
照明装置２０は、制御装置（図示していない）により、各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御することで照明装置２０から所望の色調の混色光を制御して放射することができる。
【００３８】
なお、照明装置２０は、照明装置２０から放射される光の色温度を調整するために、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙがあればよい。したがって、可視光における短波長側となる青色光を発光する発光装置１０ｂの構成として、図２に示す本実施形態の別の照明装置２０のように、発光装置１０ｂおよび発光装置１０ｙは、共通のパッケージ３における前記凹部の内底面に、共通のＬＥＤチップ１および共通の第一の波長変換部２を用いるものの、発光装置１０ｂには、第二の波長変換部４ｂを用いないだけの構成とすることもできる。
【００３９】
たとえば、図２に示す照明装置２０では、各発光装置１０ｂ，１０ｙを、それぞれ、ピーク波長が４２０ｎｍで青紫色光を放射することができるＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を凹部の内底面に実装させるセラミック材料からなるパッケージ３と、パッケージ３における前記凹部の内底面に実装されたＬＥＤチップ１を被覆し、ＬＥＤチップ１が放射した青紫色の光を吸収して波長変換し、青色の蛍光が発光可能な青色蛍光体（たとえば、Ｃｅで付活されたＬａ３Ｓｉ８Ｎ１１Ｏ４やＣｅで付活されたＬａＡｌ（Ｓｉ６−ｚＡｌｚ）Ｎ１０−ｚＯｚなど）を含有させた透光性材料（たとえば、ガラス、シリコーン樹脂など）からなる第一の波長変換部２とを備えて構成することができる。
【００４０】
なお、発光装置１０ｂから青色系の白色光を放射させるためには、蛍光体の発光スペクトルがブロードであることが好ましく、第一の波長変換部２中に青色の蛍光が発光可能な前記青色蛍光体に加えて、黄色の蛍光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）を含有させていてもよい。
【００４１】
ここで、発光装置１０ｙは、発光装置１０ｂと基本的に同じ構成であって、光放射面側に第二の波長変換部４ｙが、空気層５を介して別途に設けられており、第二の波長変換部４ｙは、青紫色の光を発するＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２から放射される青色光の少なくとも一方の光によって励起されて黄色光を発光する黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）を含有させてある。なお、本実施形態の発光装置１０ｂ，１０ｙでは、パッケージ３の材料として、セラミック材料を用いて形成しているが、セラミック材料に限定するものではない。
【００４２】
本実施形態の図２に示す照明装置２０では、各ＬＥＤチップ１として、同一の仕様（発光層の半導体材料、発光波長や構造が略同じ）のＬＥＤチップ１を用いている。
【００４３】
以上説明した本実施形態の照明装置２０では、図１（ｃ）に示すｘｙ色度図における黒体軌跡ＢＬ上で規定した２つの色度点Ｗｂ，Ｗｙを結んだ線分上の色度点に照明装置２０から放射される混色光の色調を設定できるように各色度点Ｗｂ，Ｗｙにおける発光色を発する二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙを構成している。
【００４４】
したがって、照明装置２０は、青紫色のＬＥＤチップ１の駆動電流、使用環境や経時変化に伴う、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光の色ずれを抑えた信頼性の高いものとすることができる。しかも、照明装置２０は、照明装置２０から放射される混色光における色調を変更させる場合、フィードバック制御回路部を備えていない簡便な構成の制御装置であっても、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光出力比を単に変えるだけで、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態の照明装置２０の製造にあたっては、全ての発光装置１０ｂ，１０ｙで同一仕様の青紫色のＬＥＤチップ１、第一の波長変換部２およびパッケージ３を備えた発光装置１０ｂを複数個準備するとともに、黄色系の白色光を発光する発光装置１０ｙとする一部の発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部４ｙを別途に被覆するように構成すればよい。したがって、各発光装置１０ｂ，１０ｙの製造が容易になり、照明装置２０の製造歩留まりも高く、色ずれの発生を抑制可能な照明装置２０を容易に製造することが可能となる。
【００４６】
照明装置２０から放射される混色光は、発光装置１０ｂ，１０ｙのＬＥＤチップ１に供給する駆動電流を制御装置によって制御し、各発光装置１０から放射される光出力の強弱の制御により、色調を制御することができる。本実施形態の照明装置２０では、フィードバック制御回路部を備えていない前記制御装置であっても、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して、所望の色調の混色光を得ることができる。
【００４７】
なお、発光素子たるＬＥＤチップ１は、光出力を向上させようとすると、ＬＥＤチップ１の発光スペクトルが蛍光体から放射される光の発光スペクトルと比較して、シャープで狭い波長の光を発光する傾向にある。また、ＬＥＤチップ１は、駆動電流の増加に伴う発熱などにより、光出力が低下するだけでなく、発光スペクトルが長波長側にシフトする場合もある。
【００４８】
そのため、ＬＥＤチップ１から放射される光の波長が変化するだけでなく、ＬＥＤチップ１から放射される光の発光スペクトルと、ＬＥＤチップ１からの光を吸収する蛍光体の励起スペクトルとのずれも生じるため、蛍光体の励起効率の変化により蛍光体から放射される光出力の変化なども生ずる場合がある。
【００４９】
しかしながら、本実施形態の図２における発光装置１０ｂ，１０ｙでは、ＬＥＤチップ１と、蛍光体を備えた第一の波長変換部２とを基本構成として組み合わせており、第一の波長変換部２から放射される光の発光スペクトルが、ＬＥＤチップ１の発光スペクトルと比較して、より広いスペクトル幅をもつため、第二の波長変換部４ｙにおける光出力の変化を抑制し、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光の色調が変化することを抑制することもできる。
【００５０】
以下、本実施形態の照明装置２０に用いられる各構成について詳述する。
【００５１】
本実施形態１の照明装置２０に用いられる発光素子は、通電により光を発光可能なものである。発光素子の放射する光は、たとえば、ピーク波長が４０５ｎｍから４９０ｎｍの青紫色光や青色光とすることができるが、青紫光や青色光のみに限定するものではなく、紫外線など他の波長を用いてもよい。発光素子たるＬＥＤチップ１としては、たとえば、サファイア基板、スピネル基板、窒化ガリウム基板、酸化亜鉛基板や炭化シリコン基板などの結晶成長基板上にｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造の発光層となるインジウムが含有された窒化ガリウム系化合物体層、ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層を順に積層させたものが挙げられる。
【００５２】
なお、結晶成長基板として絶縁性基板を用いたＬＥＤチップ１は、前記ｐ型の窒化ガリウム系半導体層側から前記ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層の一部を露出させることにより、同一平面側でアノード電極およびカソード電極をそれぞれ形成することができる。また、導電性基板を用いたＬＥＤチップ１は、ＬＥＤチップ１の厚み方向の両面側にアノード電極やカソード電極を形成すればよい。
【００５３】
ＬＥＤチップ１に設けられる前記アノード電極や前記カソード電極は、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜、Ａｌ膜、ＩＴＯ膜など、窒化ガリウム系化合物半導体層などと良好なオーミック特性が得られる材料であれば、限定されるものではない。
【００５４】
同一平面側に前記アノード電極および前記カソード電極が設けられたＬＥＤチップ１は、発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における凹部の内底面上に形成した一対の導電パターンに、Ａｕバンプなどの金属バンプを用いてフリップチップ実装させることができる。また、ＬＥＤチップ１として、厚み方向の両面側に前記アノード電極や前記カソード電極が形成されたＬＥＤチップ１を用いる場合は、ＬＥＤチップ１が実装されるパッケージ３上に形成された一対の導体パターンのうちの一方の導体パターンと、ＬＥＤチップ１の前記アノード電極あるいは前記カソード電極とを導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）を介してダイボンディングなどして電気的に接続させる。また、ＬＥＤチップ１の光取り出し面側の他方の前記カソード電極あるいは前記アノード電極は、ワイヤ（たとえば、金線やアルミニウム線など）を介して他方の導体パターンと電気的に接続させればよい。
【００５５】
なお、本実施形態の照明装置２０では、各発光装置１０ｂ，１０ｙに、それぞれ一個のＬＥＤチップ１を実装しているが、各ＬＥＤチップ１の数は、一個だけに限らずそれぞれ複数個用いることができる。この場合、各ＬＥＤチップ１は、導体パターンを用いて、適宜に直列、並列や直並列に電気的に接続させればよい。また、ＬＥＤチップ１は、同種のものを用いてもよいし、異なる発光波長を発光する複数個のＬＥＤチップ１を用いてもよい。
【００５６】
照明装置２０は、放射させる光を白色光とするために、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙから放射する光を補色関係とさせることが好ましい。たとえば、照明装置２０は、青色光を発光する発光装置１０ｂと、黄色光を発光する発光装置１０ｙとを用いる。そのため、発光装置１０ｂ，１０ｙは、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙのうち、発光装置１０ｂ，１０ｙから放出される光の主発光波長が最も短い青色光よりも、短波長側（たとえば、青紫色）の光を放射するＬＥＤチップ１をそれぞれ用いることで、第一の波長変換部２や第二の波長変換部４ｂ，４ｙを効率よく発光させることができる。
【００５７】
次に、パッケージ３は、発光素子たるＬＥＤチップ１がそれぞれ実装可能なものであればよく、パッケージ３における凹部の内底面上の前記一対の導体パターン（たとえば、最表面がＡｕでメッキされた導体パターン）を利用して、ＬＥＤチップ１の通電経路を構成することができる。このような発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３は、アルミナや窒化アルミニウムなどを用いたセラミック基板、Ｃｕ、ＡｌやＦｅなどの金属材料を用いた金属ベース基板やエポキシ樹脂基板などを用いて形成することができる。また、パッケージ３は、一対の導体パターンを、たとえば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などで樹脂成形させたものでもよい。
【００５８】
なお、発光装置１０ｂ，１０ｙには、パッケージ３における凹部の内底面からパッケージ３の側面および裏面にも導体パターンを延設させて発光装置１０ｂ，１０ｙの外部電極として構成してもよい。このような発光装置１０ｂ，１０ｙの外部電極は、リフロー工程などによって回路基板１１と電気的に容易に接続させることができる。
【００５９】
本実施形態の照明装置２０の回路基板１１は、複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙを実装して発光装置１０ｂ，１０ｙに通電可能なものである。本実施形態の照明装置２０における回路基板１１は、円形平板状に形成させているが、回路基板１１の上記一表面の周部に発光装置１０ｂ，１０ｙからの光を反射させるリフレクターを備えてもよい。また、照明装置２０は、発光装置１０ｂ，１０ｙからの光を混色させて所望の方向に放射させるために、反射板、拡散板やレンズなどの配光制御部（図示していない）を発光装置１０ｂ，１０ｙ上に別途設けても良い。
【００６０】
また、照明装置２０は、回路基板１１上に、反射膜（図示していない）を設けても良く、このような反射膜は、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光を効率よく反射可能なものであって、具体的には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金などの金属材料やＢａＳＯ４などの白色顔料となる無機材料が含有されたガラスを用いて構成すればよい。
【００６１】
本実施形態に用いられる第一の波長変換部２は、発光素子たるＬＥＤチップ１が放射する光の少なくとも一部を吸収して波長変換し、ＬＥＤチップ１からの光よりも長波長側に主発光波長となる蛍光を発するものである。
【００６２】
第一の波長変換部２は、たとえば、ＬＥＤチップ１から放射された光の一部を吸収して、より長波長側に主発光波長となる蛍光を放射する蛍光体をシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料中に含有して形成すればよい。
【００６３】
また、第二の波長変換部４ｂ，４ｙは、ＬＥＤチップ１から放射された光あるいは第一の波長変換部２から放射された蛍光の一部を吸収して、より長波長側に主発光波長となる蛍光を放射する蛍光体を含有するものであり、第一の波長変換部２から放射されれた光の主発光波長よりも長波長となる光を放射する。第二の波長変換部４ｂ，４ｙも、第一の波長変換部２と同様に、たとえば、蛍光体をシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料中に含有することができる。
【００６４】
照明装置２０が放射する混色光を、より演色性の高い白色光とするため、発光装置１０ｂ，１０ｙ青色光を放射するＬＥＤチップ１と第一の波長変換部２および第二の波長変換部４ｂ，４ｙとの組み合わせにおいて、第一の波長変換部２用の蛍光体として黄色蛍光体、第二の波長変換部４ｂ，４ｙ用の蛍光体として緑色蛍光体および赤色蛍光体を用いることもできる。
【００６５】
照明装置２０は、発光装置１０ｂ，１０ｙが異なる二色、あるいは、三色の光を発光可能な発光装置を用いた場合、色を変化させたときの彩度をできる限り大きくするためには、色を変化させたい範囲に対して、できる限り離れた色度点の光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｙの構成とすることが望ましい。一方、色を変化させたい範囲に対して、できる限り離れた色度点の光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｙの構成では色ずれが大きくなり、所望の色調の混色光に制御するための制御精度が低くなるので、得られる混色光の色調や発光色の色ずれの両者を考慮して、適宜設定することが重要である。
【００６６】
第一の波長変換部２および第二の波長変換部４ｂ，４ｙに用いられる蛍光体としては、たとえば、Ｃｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２やＣｅで付活されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２などのアルミネート系の蛍光体のほか、Ｅｕで付活されたＢａ２ＳｉＯ４やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４などの珪酸塩系の蛍光体、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ３、Ｅｕで付活されたＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８、Ｅｕで付活されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８、Ｅｕで付活されたＳｒＳｉ７Ｎ１０やＥｕで付活されたＣａＳｉ７Ｎ１０などの窒化物系の蛍光体を採用することもできる。
【００６７】
たとえば、緑色光を発光する緑色蛍光体としては、Ｃｅで付活されたＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２、Ｃｅで付活されたＣａＳｃ２Ｏ４やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）ＳｉＯ４など、黄色光を発光する黄色蛍光体としては、Ｃｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｃｅで付活されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２などのアルミン酸蛍光体やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４など、赤色蛍光体としては、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ３やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３、Ｃｅで付活された（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３、Ｃｅで付活された（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８などの窒化物蛍光体が挙げられる。
【００６８】
なお、本実施形態の図２に示す照明装置２０の発光装置１０ｂでは、ＬＥＤチップ１や第一の波長変換部２を収納したパッケージ３に何も設けていないが、ＬＥＤチップ１や第一の波長変換部２を保護する目的で透光性部材からなる封止部を別途に設けてもよい。
【００６９】
また、本実施形態の照明装置２０の制御装置は、電源により電力を供給され二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙそれぞれの光出力を各別に制御可能な制御装置（図示していない）を備えている。ここにおいて、制御装置は、たとえば、照明装置２０から放射される光の色温度を調整する際の色温度と各発光色ごとの発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力とを対応させたテーブルを記憶した記憶部と、各発光装置１０ｂ，１０ｙをそれぞれ点灯させる各点灯回路部と、各点灯回路部に供給する駆動電流の電流値を制御する電流制御回路部とを備えており、色温度設定部（図示していない）の操作によって設定された色温度に対応する調色信号に基づいて、発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力を制御するように構成されている。
【００７０】
すなわち、照明装置２０は、図１（ｃ）のｘｙ色度図に示す、黒体軌跡ＢＬに沿った上述の色度点Ｗｂ，Ｗｙを結ぶ線分上で照明装置２０から放射される混色光の色温度を変化させることができるように、あらかじめ、色温度と各発光装置１０ｂ，１０ｙへの駆動電流の電流値との関係を測定し、前記電流制御回路部を構成するマイクロコンピュータの記憶部に、色温度と各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比とを対応させたテーブルを記憶させている。
【００７１】
したがって、照明装置２０は、前記色温度設定部の操作によって設定された色温度に基づいて各発光装置１０ｂ，１０ｙへの駆動電流の電流値を変えて光出力比を制御すれば、照明装置２０から放射される混色光の色温度を黒体軌跡ＢＬ上で調整することが可能となる。
【００７２】
また、色温度と照度との関係においては、一般的に明るさ感（照明された部屋全体を人間が見たときの明るさの印象）は、同じ照度であっても色温度が低いほど暗く感じる傾向にある。そこで、照明装置２０の制御装置は、照射される混色光の色温度が低いほど照度が高くなるように、各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御すれば、照明装置２０は、視認者に略一定の明るさ感を与えながら、放射された混色光の色調を変化させることが可能となる。
【００７３】
（実施形態２）
図３（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の照明装置２０は、図１で示した実施形態１の照明装置２０における二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙを用いる代わりに、図３（ｃ）に示すｘｙ色度図上の三つの色度点Ｗｒ，Ｗｇ，Ｗｂを発光する三種類の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂを用いた点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００７４】
本実施形態の照明装置２０は、発光色の異なる三種類の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射された光の光出力比を制御した加法混色により、所望の色調の混色光を得られるように構成している。
【００７５】
具体的には、本実施形態の照明装置２０の発光装置１０ｂは、青色の光を放射するＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２と、第二の波長変換部４ｂとを備えた青色系の白色光を放射する。発光装置１０ｇは、青色の光を放射するＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２および青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した緑色の蛍光を発する第二の波長変換部４ｇとを備え、緑色系の白色光を放射する。また、発光装置１０ｒは、青色の光を放射する青色のＬＥＤチップ１と、青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２および青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した赤色の蛍光を発する第二の波長変換部４とを備え、橙色系の白色光を放射する。
【００７６】
ここで、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、それぞれ青色の光を放射する青色のＬＥＤチップ１と、青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部２とを備えており、異なる発光色に応じて第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを組み合わせて、三色の発光を得ている。
【００７７】
すなわち、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、基本構成として、それぞれ共通のパッケージ３における凹部の内底面に、それぞれ共通の青色光を発光するＬＥＤチップ１と、各ＬＥＤチップ１をそれぞれ共通の第一の波長変換部２で被覆した構成としている。
【００７８】
なお、各発光装置１０ｂの構成として、図３（ｂ）に示す発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのパッケージ３における凹部内に第一の波長変換部２と空気層５を介して、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを設ける代わりに、図４（ａ）に示す照明装置２０のように、
平板状の各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを各パッケージ３における前記凹部上に形成させて、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂと、ＬＥＤチップ１を被覆した第一の波長変換部２とを空気層５を介して対向配置させてもよい。
【００７９】
また、図４（ｂ）に示す照明装置２０のように、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのうち、青色系の白色光を発光する発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部４ｂを用いずにＬＥＤチップ１と第一の波長変換部２を用いたパッケージ３により形成させてもよい。
【００８０】
また、照明装置２０の各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒは、図４（ｃ）で示すように、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの内側においてＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２を封止し、パッケージ３との間に囲む形で配設されたドーム状の透光性材料（たとえば、シリコーン樹脂など）からなる封止部７を備えており、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの内面と各封止部７の光出射面との間には空気層５が形成されてもよい。このような、発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒは、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂから各封止部７側へ光が伝搬するのを抑制することができ外部への光取出し効率を高めることができる。
【００８１】
さらにまた、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、図４（ｄ）に示すように、ＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを配置させた同一仕様のパッケージ３を基本構成として利用し、このパッケージ３を異なる発光色を発する第二の波長変換部４ｒ，４ｇ,４ｂが光出射面側に別途に備えられた収納部８の内部に配置して構成させてもよい。
【００８２】
このように、本実施形態の照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、いずれもパッケージ３の内底面上にＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを同一仕様の基本構成として利用し、異なる発光色を発する第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂをそれぞれ設けるなどにより、ＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２を有する同一仕様となるパッケージ３で、主たる発熱が発生することになる。
【００８３】
このような発熱が、どの発光色の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂにも共通に生ずるため、照明装置２０から放射される混色光の使用環境や経時変化に伴う、色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能となる。
【００８４】
なお、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂと、パッケージ３における前記凹部の内底面上にＬＥＤチップ１およびＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを、たとえば、空気層５を介して対向配置させ、熱的に分離して構成させることにより、ＬＥＤチップ１の発熱に伴う第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂでの色ずれを、より抑制したり、信頼性を向上させることも可能となる。
【００８５】
さらに、本実施形態の照明装置２０では、図３（ｃ）のｘｙ色度図において、発光色の異なる発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光を、それぞれ色度点Ｗｒ，Ｗｇ，Ｗｂとし、一点鎖線で示した三角形で図示した範囲内の混色光を照明装置２０から放射可能にしてあるが、照明装置２０を構成する各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂなどから放射される光のｘｙ色度図上での色度点は、前記三角形に限らず、たとえば、発光色の異なる五種類の発光装置を用いた五角形などの多角形状とさせてもよい。
【００８６】
また、本実施形態の照明装置２０は、拡散透光性材料により形成した拡散パネルを回路基板１１に対向する形で配置し、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒから放射された光の混色性を、前記拡散パネルで向上させるようにしてもよい。
【００８７】
また、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒを回路基板１１に実装する代わりに、たとえば、照明装置２０において熱伝導性の高い材料（金属など）により形成された器具本体などのベース部材に搭載して、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒそれぞれの一部ないし全部を露出させる複数の窓孔が形成された回路基板１１をベース部材に対向配置するようにしてもよい。
【００８８】
（実施形態３）
本実施形態は、図４（ｂ）で示した実施形態２の照明装置２０における第二の波長変換部４ｂが設けられていない発光装置１０ｂを用いる代わりに、図５に示すように第一の波長変換部２やＬＥＤチップ１から放射された光を拡散させる拡散層９が設けられた発光装置１０ｂを用いた点が異なる。なお、実施形態２と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００８９】
図４（ｂ）の照明装置２０では、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのうち、発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部が設けられていない。そのため、照明装置２０の各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光の配光特性は、第二の波長変換部４ｒ，４ｇを透過した光と、第二の波長変換部が設けられずに第一の波長変換部２から放射された光とで異なることになる。
【００９０】
より具体的には、本実施形態の図５（ａ）に示す照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、パッケージ３上に設けられた第二の波長変換部４ｒ，４ｇとして、蛍光体が含有されている。そのため、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光は、第二の波長変換部４ｒ，４ｇの前記蛍光体で散乱などされ配光特性が異なる。
【００９１】
その結果、照明装置２０から放射された混色光は、レンズや反射鏡などの光学系の配光制御部（図示していない）により配光制御させた場合、照明装置２０の被照射面における配光パターンに各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射された光の配光特性による差異が強調されやすい傾向にあり、色むらが目立つ恐れがある。
【００９２】
すなわち、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、第二の波長変換部４ｒ，4ｇを用いた発光装置１０ｒ，１０ｇと、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂとでは、光の拡散の程度が異なり、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂから放射された光の散乱の程度が低くなる。そこで、図５（ａ）に示す本実施形態の照明装置２０では、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂに、他の発光装置１０ｒ，１０ｇにおける第二の波長変換部４ｒ，４ｇの代わりに、光拡散材を含有させた拡散層９を配置している。拡散層９は、光拡散材を含有する透光性材料（たとえば、シリコーン樹脂など）への含有比率を調整することで、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光の拡散の程度を均一にさせ、照明装置２０から放射される混色光の配光特性を揃えることができ、照明装置２０から放射される光の混色性を向上させることができる。
【００９３】
次に、本実施形態の別の照明装置２０として、図５（ｂ）に示す本実施形態の別の照明装置２０は、図５（ａ）の照明装置２０の構成に加え、発光装置１０ｒ，１０ｇの第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’から放射される光の配光特性を実質的に揃えることができるように、第二の波長変換部４ｇ’中に光拡散材を配合させている。
【００９４】
より具体的には、本実施形態の図５（ｂ）に示す照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、パッケージ３上に設けられた第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’として、蛍光体の含有濃度が各色異なる二種類の波長変換部４ｒ，４ｇ’を用いている場合がある。そのため、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、光が第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’の前記蛍光体で散乱される程度が異なる。
【００９５】
しかしながら、図５（ｂ）に示す本実施形態の照明装置２０は、発光装置１０ｇの第二の波長変換部４ｇ’中に光拡散材を含有させることで、発光装置１０ｒ，１０ｇから放射される光の配光特性を第二の波長変換部４ｇ’中の光拡散材の配合で揃えている。
【００９６】
なお、第二の波長変換部４ｇ’に含有させる光拡散材（図示していない）は、第二の波長変換部４ｇ’の蛍光体を含有させるバインダーとなる透光性材料（たとえば、シリコーンなど）との屈折率差が大きいほど、光の散乱する程度を大きくすることができる。したがって、第二の波長変換部４ｇ’から放射される光の配光特性が、略同一となる光の拡散の程度であれば、光拡散材と、透光性材料との屈折率差が大きい材料の光拡散材を用いる程、透光性材料中の光拡散材の含有比率を低減させることが可能となる。
【００９７】
このような光拡散材の材料としては、たとえば、酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタンなどの無機材料やフッ素系樹脂などの有機材料、有機成分と無機成分とを分子レベルや粒子レベルで複合化した有機無機ハイブリッド材料などの粒子、透光材料中に形成された空孔などが挙げられ、平均粒径もたとえば、数μｍから数十μｍなど適宜に選択すればよい。
【００９８】
なお、図５（ｂ）に示す照明装置２０では、発光装置１０ｇの第二の波長変換部４ｇ’にだけ、光拡散材を含有させたが、発光装置１０ｒの第二の波長変換部４ｒにだけ光拡散材を含有させてもよいし、発光装置１０ｒ，１０ｇそれぞれに光拡散材を含有させてもよい。
【００９９】
（実施形態４）
本実施形態は、図３で示した実施形態２の照明装置２０における発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのそれぞれ異なる蛍光体を含有させた第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを用いる代わりに、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂは、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、共通の二種類以上の蛍光体を含有しており、前記蛍光体の含有比率が異なる点が相違する。
【０１００】
本実施形態の照明装置２０を構成する発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、異なる発光色の光を放射させるために、ＬＥＤチップ１、第一の波長変換部２およびパッケージ３が同一仕様のものを用いる。また、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂの第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂは、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂごとに、それぞれ三種類あって、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体（たとえば、青色光を吸収して緑色の蛍光を発する緑色蛍光体と、青色光を吸収して赤色の蛍光を発する赤色蛍光体）をバインダーと成る透光性材料中に含有しており、各蛍光体の含有比率を、たとえば、下記表１に示す含有比率に異ならしめることで、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂから放射される光の色調を制御している。
【０１０１】
【表１】
その結果、照明装置２０の、全ての発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、各蛍光体の含有比率を調整するのみで、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射する異なる発光色の光の色温度を容易に設計することができる。また、照明装置２０は、発光装置１０ｒ，１０ｇ,１０ｂにおける第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、共通する同じ蛍光体で組み合わさっているため、ＬＥＤチップ１や第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの初期特性および経時変化特性が実質的に同一となり、周囲環境や時間の経過による色ずれを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１ ＬＥＤチップ（発光素子）
２ 第一の波長変換部
３ パッケージ
４ｒ，４ｇ，４ｂ，４ｂ’，４ｙ 第二の波長変換部
９ 拡散層
１０ｒ，１０ｇ，１０ｂ，１０ｙ 発光装置
２０ 照明装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色の異なる複数個の発光装置を備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の光を高出力に発光可能なＬＥＤチップなどの半導体発光素子からなる発光素子を用いた発光装置が開発されている。また、ＬＥＤチップなどの半導体発光素子からなる発光素子と、該発光素子を被覆し、該発光素子からの光の少なくとも一部を吸収し波長変換して補色となる蛍光を発する蛍光体が含有された透光性部材からなる波長変換部とを備え、たとえば、発光素子からの青色光と波長変換部からの黄色光とを混色した白色光を放射する発光装置も開発されている。これらの発光装置は、各発光素子の光出力の高効率化にともない照明装置にまで利用されている。
【０００３】
ところで、これら発光装置を利用した照明装置では、照明装置から放射する光の色調を所望の色温度の白色光などにさせるため、発光色の異なる複数種の発光装置を同一基板上に実装し、各発光装置の光出力を調整して発光させる場合がある。
【０００４】
たとえば、発光色の異なる複数種の発光装置を備えた照明装置として、図６に示すＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図中において、色温度が黒体軌跡ＢＬ上の２つの色度点Ｗmin，Ｗmaxの中間の色度点（以下、白色点という）Ｗに設定された第一の発光装置（主光源となる白色を発光する白色ＬＥＤ）と、白色点Ｗと色温度の低い色度点Ｗminとを結ぶ線分をＷminから延長したときにスペクトル軌跡ＳＬと交わる点Ｌ１近傍にピーク波長を発する第二の発光装置（第一の補助光源）と、白色点Ｗと色温度の高い色度点Ｗmaxとを結ぶ線分をＷmaxから延長したときにスペクトル軌跡ＳＬと交わる点Ｓ１近傍にピーク波長を発する第三の発光装置（第二の補助光源）とを備え、黒体軌跡ＢＬ上で主光源となる第一の発光装置の色温度とは異なる色温度の混色光を得ることができる照明装置が知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
この照明装置は、所定の色温度の白色点Ｗに設定された第一の発光装置に対し、特定の波長域にピーク波長を有する補正色用の第二および第三の発光装置を利用して、第二および第三の発光装置から放射される光との混色により、照明装置から放射される光の色温度だけでなく、演色性の補正が行うことが可能となる、とされている。
【０００６】
なお、上述の特許文献１の照明装置では、たとえば、第一の発光装置が、４５０〜４６０ｎｍの波長域にピーク波長を発する青色ＬＥＤチップと該青色ＬＥＤチップから放射される青色光によって励起されて黄色の蛍光を放射するＹＡＧ蛍光体とを組み合わせて、白色光を発光するように構成されている。また、第二の発光装置は、５９０ｎｍにピーク波長を発するＡｌＩｎＧａＰ系の橙色ＬＥＤチップを用いて構成されている。さらに、第三の発光装置は、４７０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を発するＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤチップを用いて構成されている。このような、照明装置は、特に、無影灯、リビング室内灯、化粧灯などに適しているとされている。
【０００７】
また、図７に示す、青色光を放射する青色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１０と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し緑色光を放射する緑色蛍光体を有する発光装置１１１と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し赤色光を放射する赤色蛍光体を有する発光装置１１２と、青色ＬＥＤチップおよび青色光を吸収し黄色光を放射する黄色蛍光体を有する発光装置１１３と、緑色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１４と、各発光装置１１０〜１１４それぞれの光出力を制御する制御装置１２０とを備えた照明装置も知られている（たとえば、特許文献２を参照。）。
【０００８】
特許文献２の照明装置は、発光色の異なる複数個の発光装置を利用して照明装置から放射された光の演色性が高く、明るさ、および色調を変化させることが可能な照明装置を提供することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】再公表公報ＷＯ０３／０１９０７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１の照明装置は、発光色の異なる発光装置ごとに、使用される半導体材料などが異なるＬＥＤチップを使用しているため、ＬＥＤチップの初期発光特性および経時変化特性が異なり、駆動電流、使用時における発光装置の温度、周囲環境や時間の経過などにより、照明装置から放射される光の色調が変化する、色ずれが生じるという問題がある。
【００１１】
また、上述の特許文献２の照明装置でも、ＬＥＤチップとして、青色光を発光する青色ＬＥＤチップと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップとを用いているので、半導体材料の組成比などが異なり、ＬＥＤチップの初期発光特性および経時変化特性が異なることによる、駆動電流、使用時における発光装置の温度、周囲環境や時間の経過などにより、照明装置から放射される光の色調が変化する、色ずれが生じるという問題がある。なお、特許文献２の五種類の発光装置１１０から１１４のうち、発光装置１１０，１１１，１１２を用いれば、発光色の異なる発光装置のＬＥＤチップとして青色ＬＥＤチップのみを用いることもできるが、青色ＬＥＤチップのみを利用した発光装置１１０の指向特性が他の発光装置１１１，１１２の指向特性に比べて強く、青色の発光色が目立つことになり、混色性が低いという問題があった。
【００１２】
ところで、照明装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂなど発光色の異なる発光装置をそれぞれ組み合わせ各発光装置から放射される光出力を、常時、調整することで、所望の色調となる混色光の発光を維持することもできる。たとえば、照明装置から放射された光の一部を受光センサなどで検出し、照明装置における各発光装置の光出力をフィードバック制御することで、照明装置から安定した色調の光を得ようとすることが考えられる。
【００１３】
しかしながら、照明装置は、各発光装置から放射された光の光出力をフィードバック制御するフィードバック制御回路部を制御装置に設けると、制御装置の構造がより複雑になり高価となる。また、照明装置全体での光取り出し効率の向上を図る場合、照明装置は、フィードバック回路部を備えた制御装置でのシステム効率も問題となる。
【００１４】
特に、照明装置は、より高い光出力が求められており、照明装置に用いられるＬＥＤチップの光出力が大きくなる程、照明装置から放射される光が、初期発光特性、使用環境や経時変化特性の違いに起因して、色ずれとして顕著になる傾向にあり、上述の照明装置の構成だけでは十分ではなく更なる改良が求められている。
【００１５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、より簡便な構成で、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、発光色の異なる複数個の発光装置と、複数個の前記発光装置における光出力比を制御する制御装置とを備え、発光色の異なる複数個の前記発光装置から放射された光の混色光における色調を可変とする照明装置であって、複数個の前記発光装置は、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、複数個の発光装置が、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ共通に備え、第二の波長変換部によって発光色を異ならせしめることによって、それぞれ略同一の発光スペクトルの光で発光する前記発光素子と、略同一の波長変換特性を有する前記第一の波長変換部とを有しており、前記発光素子の駆動電流、使用時の温度、周囲環境や時間の経過により、照明装置から放射される光に色ずれが生ずることを低減させることができる。
【００１８】
特に、照明装置において、前記発光装置の基本構成が共通し、前記発光素子の初期発光特性および経時劣化特性を実質的に同一とすることができるから、異なる発光色の前記発光装置に基づく、色ずれを抑制することができる。そのため、照明装置の前記制御装置は、安定して所望の色調の混色光を得るために、照明装置から放射された光を光センサなどで検出し、前記発光装置それぞれから放射される光出力のフィードバック制御を行うフィードバック制御回路部を省略することもできる。すなわち、照明装置は、より簡便な構成で、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、第二の波長変換部は、光を拡散させる光拡散材が含有されてなることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、複数個の前記発光装置の一部に設けられた前記第二の波長変換部は、光拡散材を含有しているので、光拡散材による光拡散性を調整することにより、複数個の前記発光装置それぞれから放射される光の配光特性を実質的に揃えることが可能となり、照明装置から放射される光の混色性を、より向上させることができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有しているので、拡散層の光拡散性を調整することにより、発光色の異なる複数個の前記発光装置それぞれから放射させる光の配光特性を実質的に揃えることが可能となり、照明装置から放射される光の混色性を、さらに向上させることができる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることで、それぞれ異なる波長変換特性を有する複数種類の前記第二の波長変換部に形成している。そのため、照明装置の前記発光装置は、複数種類の前記第二の波長変換部における各蛍光体の含有比率を調節するのみで、前記発光装置から放射する異なる発光色の光の色温度を容易に設計することができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明では、複数個の発光装置が、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することにより、より簡便な構成で、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能な照明装置を提供できるという顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１の照明装置を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図、（ｃ）は原理説明図である。
【図２】同上の他の照明装置を示す概略断面図である。
【図３】実施形態２の照明装置を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略断面図、（ｃ）は原理説明図である。
【図４】同上の他の照明装置を示す概略断面図である。
【図５】実施形態３の照明装置を示す概略断面図である。
【図６】従来の照明装置を説明する説明図である。
【図７】従来の別の照明装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施形態１）
以下、本実施形態の照明装置を図１および図２に基づいて説明する。なお、図１および図２において同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略している。
【００２８】
本実施形態の図１（ａ），（ｂ）に示す照明装置２０は、所望の色調の混色光を放射するため、図１（ｃ）に示すＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage；国際照明委員会）のＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度図に示した黒体軌跡ＢＬに沿う線分上で規定した異なる色度点Ｗｂ，Ｗｙの発光色を発光する複数種（本実施形態では、二種類）の発光装置１０ｂ，１０ｙを備えている。なお、図１（ｃ）のｘｙ色度図中には、黒体軌跡ＢＬとそれぞれ交差する線分で示した一連の等色温度線も例示してある。
【００２９】
本実施形態の照明装置２０では、発光装置１０ｂが、ｘｙ色度図において色温度の高い色度点Ｗｂで示される青色系の白色光を発光し、発光装置１０ｙが、ｘｙ色度図において色温度の低い色度点Ｗｙで示される黄色系の白色光を発光する。
【００３０】
照明装置２０は、発光装置１０ｂと発光装置１０ｙとの光出力比を制御装置（図示していない）により制御することで、補色関係となる発光装置１０ｂｙから放射される光の色度点Ｗｂと、発光装置１０ｙから放射される光の色度点Ｗｙとを結んだ一点鎖線の線分上における色調の混色光（ここでは、白色光）を放射することができる。
【００３１】
より具体的には、本実施形態の図１（ａ）に示す照明装置２０では、二個の青色系の白色光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｂと、二個の黄色系の白色光を発光する発光装置１０ｙ，１０ｙとが、各発光装置１０ｂ，１０ｙへの給電路となる配線パターンを有する回路基板１１の一表面上にそれぞれ実装されている。回路基板１１は、たとえば、Ａｕでメッキされた配線パターンが形成された円形平板状の金属ベース基板としている。回路基板１１の一対の配線パターンのランド１２には、各発光装置１０ｂ，１０ｙの各外部電極が、それぞれ導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）で電気的に接続されている。なお、本実施形態の照明装置２０の回路基板１１は、円板状に形成されているが、円板状に限らず、たとえば、楕円の板状や矩形板状などの多角形の板状に形成されていてもよい。
【００３２】
照明装置２０の各発光装置１０ｂ，１０ｙは、たとえば、共通の外形を持ち、内部に窪んだ凹部と、該凹部の内底面上に一対の導体パターン（図示していない）が形成されたアルミナセラミック材料からなるパッケージ３を用いている。発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における前記凹部の内底面には、ＬＥＤチップ１が実装されている。
【００３３】
ＬＥＤチップ１は、サファイア基板上にｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層、Ｉｎが含有された窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層、ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層が順に積層されている。また、ＬＥＤチップ１は、前記発光層および前記ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層の一部が除去されて前記ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層が部分的に露出しており、同一平面側にｐ型およびｎ型の各窒化ガリウム系化合物半導体層と電気的に接続されるアノード電極およびカソード電極がそれぞれ設けられている。ＬＥＤチップ１は、ＬＥＤチップ１の同一平面側に設けられた前記アノード電極および前記カソード電極を、発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３に形成された一対の導体パターン上に、Ａｕバンプを用いてフリップチップ実装により給電可能に実装している。
【００３４】
回路基板１１上に実装された発光装置１０ｂ，１０ｙのＬＥＤチップ１は、それぞれ共通であって、通電による発光により、ピーク波長が、たとえば、４５０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲内にある青色光（たとえば、図１（ｃ）のｘｙ色度図中における色度点Ｂ）をそれぞれ放射する。また、各発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における前記凹部の内底面に実装されたＬＥＤチップ１には、ＬＥＤチップ１を被覆するように第一の波長変換部２が設けられている。第一の波長変換部２は、それぞれ共通であって、ＬＥＤチップ１からの青色光を吸収して黄色の蛍光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）をバインダーとなるシリコーン樹脂中に均一に分散させ、ＬＥＤチップ１上に塗布し、硬化させている。
【００３５】
第二の波長変換部４ｂ，４ｙは、ＬＥＤチップ１からの光を吸収して黄色光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）をバインダーとなるシリコーン樹脂中に均一に分散させ、フィルム状に形成している。なお、第二の波長変換部４ｂ，４ｙにおける前記蛍光体の種類は共通であり、バインダーにおける含有比率が異なっている。
【００３６】
各発光装置１０ｂ，１０ｙ上の前記凹部内に第二の波長変換部４ｂ，４ｙを嵌め込んで固定することで、ＬＥＤチップ１から放射され第一の波長変換部２を透過した青色光の一部が、第二の波長変換部４ｂ，４ｙで黄色光に波長変換される割合が異なることになり、発光装置１０ｂは、青色系の白色光を発光し、発光装置１０ｙは、黄色系の白色光を発光することができる。
【００３７】
照明装置２０は、制御装置（図示していない）により、各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御することで照明装置２０から所望の色調の混色光を制御して放射することができる。
【００３８】
なお、照明装置２０は、照明装置２０から放射される光の色温度を調整するために、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙがあればよい。したがって、可視光における短波長側となる青色光を発光する発光装置１０ｂの構成として、図２に示す本実施形態の別の照明装置２０のように、発光装置１０ｂおよび発光装置１０ｙは、共通のパッケージ３における前記凹部の内底面に、共通のＬＥＤチップ１および共通の第一の波長変換部２を用いるものの、発光装置１０ｂには、第二の波長変換部４ｂを用いないだけの構成とすることもできる。
【００３９】
たとえば、図２に示す照明装置２０では、各発光装置１０ｂ，１０ｙを、それぞれ、ピーク波長が４２０ｎｍで青紫色光を放射することができるＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を凹部の内底面に実装させるセラミック材料からなるパッケージ３と、パッケージ３における前記凹部の内底面に実装されたＬＥＤチップ１を被覆し、ＬＥＤチップ１が放射した青紫色の光を吸収して波長変換し、青色の蛍光が発光可能な青色蛍光体（たとえば、Ｃｅで付活されたＬａ３Ｓｉ８Ｎ１１Ｏ４やＣｅで付活されたＬａＡｌ（Ｓｉ６−ｚＡｌｚ）Ｎ１０−ｚＯｚなど）を含有させた透光性材料（たとえば、ガラス、シリコーン樹脂など）からなる第一の波長変換部２とを備えて構成することができる。
【００４０】
なお、発光装置１０ｂから青色系の白色光を放射させるためには、蛍光体の発光スペクトルがブロードであることが好ましく、第一の波長変換部２中に青色の蛍光が発光可能な前記青色蛍光体に加えて、黄色の蛍光が発光可能な黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）を含有させていてもよい。
【００４１】
ここで、発光装置１０ｙは、発光装置１０ｂと基本的に同じ構成であって、光放射面側に第二の波長変換部４ｙが、空気層５を介して別途に設けられており、第二の波長変換部４ｙは、青紫色の光を発するＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２から放射される青色光の少なくとも一方の光によって励起されて黄色光を発光する黄色蛍光体（たとえば、Ｅｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４やＣｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２など）を含有させてある。なお、本実施形態の発光装置１０ｂ，１０ｙでは、パッケージ３の材料として、セラミック材料を用いて形成しているが、セラミック材料に限定するものではない。
【００４２】
本実施形態の図２に示す照明装置２０では、各ＬＥＤチップ１として、同一の仕様（発光層の半導体材料、発光波長や構造が略同じ）のＬＥＤチップ１を用いている。
【００４３】
以上説明した本実施形態の照明装置２０では、図１（ｃ）に示すｘｙ色度図における黒体軌跡ＢＬ上で規定した２つの色度点Ｗｂ，Ｗｙを結んだ線分上の色度点に照明装置２０から放射される混色光の色調を設定できるように各色度点Ｗｂ，Ｗｙにおける発光色を発する二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙを構成している。
【００４４】
したがって、照明装置２０は、青紫色のＬＥＤチップ１の駆動電流、使用環境や経時変化に伴う、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光の色ずれを抑えた信頼性の高いものとすることができる。しかも、照明装置２０は、照明装置２０から放射される混色光における色調を変更させる場合、フィードバック制御回路部を備えていない簡便な構成の制御装置であっても、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光出力比を単に変えるだけで、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態の照明装置２０の製造にあたっては、全ての発光装置１０ｂ，１０ｙで同一仕様の青紫色のＬＥＤチップ１、第一の波長変換部２およびパッケージ３を備えた発光装置１０ｂを複数個準備するとともに、黄色系の白色光を発光する発光装置１０ｙとする一部の発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部４ｙを別途に被覆するように構成すればよい。したがって、各発光装置１０ｂ，１０ｙの製造が容易になり、照明装置２０の製造歩留まりも高く、色ずれの発生を抑制可能な照明装置２０を容易に製造することが可能となる。
【００４６】
照明装置２０から放射される混色光は、発光装置１０ｂ，１０ｙのＬＥＤチップ１に供給する駆動電流を制御装置によって制御し、各発光装置１０から放射される光出力の強弱の制御により、色調を制御することができる。本実施形態の照明装置２０では、フィードバック制御回路部を備えていない前記制御装置であっても、使用環境や経時変化に伴う色ずれを抑え、安定して、所望の色調の混色光を得ることができる。
【００４７】
なお、発光素子たるＬＥＤチップ１は、光出力を向上させようとすると、ＬＥＤチップ１の発光スペクトルが蛍光体から放射される光の発光スペクトルと比較して、シャープで狭い波長の光を発光する傾向にある。また、ＬＥＤチップ１は、駆動電流の増加に伴う発熱などにより、光出力が低下するだけでなく、発光スペクトルが長波長側にシフトする場合もある。
【００４８】
そのため、ＬＥＤチップ１から放射される光の波長が変化するだけでなく、ＬＥＤチップ１から放射される光の発光スペクトルと、ＬＥＤチップ１からの光を吸収する蛍光体の励起スペクトルとのずれも生じるため、蛍光体の励起効率の変化により蛍光体から放射される光出力の変化なども生ずる場合がある。
【００４９】
しかしながら、本実施形態の図２における発光装置１０ｂ，１０ｙでは、ＬＥＤチップ１と、蛍光体を備えた第一の波長変換部２とを基本構成として組み合わせており、第一の波長変換部２から放射される光の発光スペクトルが、ＬＥＤチップ１の発光スペクトルと比較して、より広いスペクトル幅をもつため、第二の波長変換部４ｙにおける光出力の変化を抑制し、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光の色調が変化することを抑制することもできる。
【００５０】
以下、本実施形態の照明装置２０に用いられる各構成について詳述する。
【００５１】
本実施形態１の照明装置２０に用いられる発光素子は、通電により光を発光可能なものである。発光素子の放射する光は、たとえば、ピーク波長が４０５ｎｍから４９０ｎｍの青紫色光や青色光とすることができるが、青紫光や青色光のみに限定するものではなく、紫外線など他の波長を用いてもよい。発光素子たるＬＥＤチップ１としては、たとえば、サファイア基板、スピネル基板、窒化ガリウム基板、酸化亜鉛基板や炭化シリコン基板などの結晶成長基板上にｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造の発光層となるインジウムが含有された窒化ガリウム系化合物体層、ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体層を順に積層させたものが挙げられる。
【００５２】
なお、結晶成長基板として絶縁性基板を用いたＬＥＤチップ１は、前記ｐ型の窒化ガリウム系半導体層側から前記ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体層の一部を露出させることにより、同一平面側でアノード電極およびカソード電極をそれぞれ形成することができる。また、導電性基板を用いたＬＥＤチップ１は、ＬＥＤチップ１の厚み方向の両面側にアノード電極やカソード電極を形成すればよい。
【００５３】
ＬＥＤチップ１に設けられる前記アノード電極や前記カソード電極は、Ｎｉ膜とＡｕ膜との積層膜、Ａｌ膜、ＩＴＯ膜など、窒化ガリウム系化合物半導体層などと良好なオーミック特性が得られる材料であれば、限定されるものではない。
【００５４】
同一平面側に前記アノード電極および前記カソード電極が設けられたＬＥＤチップ１は、発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３における凹部の内底面上に形成した一対の導電パターンに、Ａｕバンプなどの金属バンプを用いてフリップチップ実装させることができる。また、ＬＥＤチップ１として、厚み方向の両面側に前記アノード電極や前記カソード電極が形成されたＬＥＤチップ１を用いる場合は、ＬＥＤチップ１が実装されるパッケージ３上に形成された一対の導体パターンのうちの一方の導体パターンと、ＬＥＤチップ１の前記アノード電極あるいは前記カソード電極とを導電性部材（たとえば、ＡｕＳｎやＡｇペーストなど）を介してダイボンディングなどして電気的に接続させる。また、ＬＥＤチップ１の光取り出し面側の他方の前記カソード電極あるいは前記アノード電極は、ワイヤ（たとえば、金線やアルミニウム線など）を介して他方の導体パターンと電気的に接続させればよい。
【００５５】
なお、本実施形態の照明装置２０では、各発光装置１０ｂ，１０ｙに、それぞれ一個のＬＥＤチップ１を実装しているが、各ＬＥＤチップ１の数は、一個だけに限らずそれぞれ複数個用いることができる。この場合、各ＬＥＤチップ１は、導体パターンを用いて、適宜に直列、並列や直並列に電気的に接続させればよい。また、ＬＥＤチップ１は、同種のものを用いてもよいし、異なる発光波長を発光する複数個のＬＥＤチップ１を用いてもよい。
【００５６】
照明装置２０は、放射させる光を白色光とするために、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙから放射する光を補色関係とさせることが好ましい。たとえば、照明装置２０は、青色光を発光する発光装置１０ｂと、黄色光を発光する発光装置１０ｙとを用いる。そのため、発光装置１０ｂ，１０ｙは、発光色の異なる発光装置１０ｂ，１０ｙのうち、発光装置１０ｂ，１０ｙから放出される光の主発光波長が最も短い青色光よりも、短波長側（たとえば、青紫色）の光を放射するＬＥＤチップ１をそれぞれ用いることで、第一の波長変換部２や第二の波長変換部４ｂ，４ｙを効率よく発光させることができる。
【００５７】
次に、パッケージ３は、発光素子たるＬＥＤチップ１がそれぞれ実装可能なものであればよく、パッケージ３における凹部の内底面上の前記一対の導体パターン（たとえば、最表面がＡｕでメッキされた導体パターン）を利用して、ＬＥＤチップ１の通電経路を構成することができる。このような発光装置１０ｂ，１０ｙのパッケージ３は、アルミナや窒化アルミニウムなどを用いたセラミック基板、Ｃｕ、ＡｌやＦｅなどの金属材料を用いた金属ベース基板やエポキシ樹脂基板などを用いて形成することができる。また、パッケージ３は、一対の導体パターンを、たとえば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などで樹脂成形させたものでもよい。
【００５８】
なお、発光装置１０ｂ，１０ｙには、パッケージ３における凹部の内底面からパッケージ３の側面および裏面にも導体パターンを延設させて発光装置１０ｂ，１０ｙの外部電極として構成してもよい。このような発光装置１０ｂ，１０ｙの外部電極は、リフロー工程などによって回路基板１１と電気的に容易に接続させることができる。
【００５９】
本実施形態の照明装置２０の回路基板１１は、複数個の発光装置１０ｂ，１０ｙを実装して発光装置１０ｂ，１０ｙに通電可能なものである。本実施形態の照明装置２０における回路基板１１は、円形平板状に形成させているが、回路基板１１の上記一表面の周部に発光装置１０ｂ，１０ｙからの光を反射させるリフレクターを備えてもよい。また、照明装置２０は、発光装置１０ｂ，１０ｙからの光を混色させて所望の方向に放射させるために、反射板、拡散板やレンズなどの配光制御部（図示していない）を発光装置１０ｂ，１０ｙ上に別途設けても良い。
【００６０】
また、照明装置２０は、回路基板１１上に、反射膜（図示していない）を設けても良く、このような反射膜は、発光装置１０ｂ，１０ｙから放射される光を効率よく反射可能なものであって、具体的には、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金などの金属材料やＢａＳＯ４などの白色顔料となる無機材料が含有されたガラスを用いて構成すればよい。
【００６１】
本実施形態に用いられる第一の波長変換部２は、発光素子たるＬＥＤチップ１が放射する光の少なくとも一部を吸収して波長変換し、ＬＥＤチップ１からの光よりも長波長側に主発光波長となる蛍光を発するものである。
【００６２】
第一の波長変換部２は、たとえば、ＬＥＤチップ１から放射された光の一部を吸収して、より長波長側に主発光波長となる蛍光を放射する蛍光体をシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料中に含有して形成すればよい。
【００６３】
また、第二の波長変換部４ｂ，４ｙは、ＬＥＤチップ１から放射された光あるいは第一の波長変換部２から放射された蛍光の一部を吸収して、より長波長側に主発光波長となる蛍光を放射する蛍光体を含有するものであり、第一の波長変換部２から放射されれた光の主発光波長よりも長波長となる光を放射する。第二の波長変換部４ｂ，４ｙも、第一の波長変換部２と同様に、たとえば、蛍光体をシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂やガラスなどの透光性材料中に含有することができる。
【００６４】
照明装置２０が放射する混色光を、より演色性の高い白色光とするため、発光装置１０ｂ，１０ｙ青色光を放射するＬＥＤチップ１と第一の波長変換部２および第二の波長変換部４ｂ，４ｙとの組み合わせにおいて、第一の波長変換部２用の蛍光体として黄色蛍光体、第二の波長変換部４ｂ，４ｙ用の蛍光体として緑色蛍光体および赤色蛍光体を用いることもできる。
【００６５】
照明装置２０は、発光装置１０ｂ，１０ｙが異なる二色、あるいは、三色の光を発光可能な発光装置を用いた場合、色を変化させたときの彩度をできる限り大きくするためには、色を変化させたい範囲に対して、できる限り離れた色度点の光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｙの構成とすることが望ましい。一方、色を変化させたい範囲に対して、できる限り離れた色度点の光を発光する発光装置１０ｂ，１０ｙの構成では色ずれが大きくなり、所望の色調の混色光に制御するための制御精度が低くなるので、得られる混色光の色調や発光色の色ずれの両者を考慮して、適宜設定することが重要である。
【００６６】
第一の波長変換部２および第二の波長変換部４ｂ，４ｙに用いられる蛍光体としては、たとえば、Ｃｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２やＣｅで付活されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２などのアルミネート系の蛍光体のほか、Ｅｕで付活されたＢａ２ＳｉＯ４やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４などの珪酸塩系の蛍光体、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ３、Ｅｕで付活されたＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８、Ｅｕで付活されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８、Ｅｕで付活されたＳｒＳｉ７Ｎ１０やＥｕで付活されたＣａＳｉ７Ｎ１０などの窒化物系の蛍光体を採用することもできる。
【００６７】
たとえば、緑色光を発光する緑色蛍光体としては、Ｃｅで付活されたＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２、Ｃｅで付活されたＣａＳｃ２Ｏ４やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）ＳｉＯ４など、黄色光を発光する黄色蛍光体としては、Ｃｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｃｅで付活されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２などのアルミン酸蛍光体やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４など、赤色蛍光体としては、Ｅｕで付活されたＣａＡｌＳｉＮ３やＥｕで付活された（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３、Ｃｅで付活された（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ３、Ｃｅで付活された（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８などの窒化物蛍光体が挙げられる。
【００６８】
なお、本実施形態の図２に示す照明装置２０の発光装置１０ｂでは、ＬＥＤチップ１や第一の波長変換部２を収納したパッケージ３に何も設けていないが、ＬＥＤチップ１や第一の波長変換部２を保護する目的で透光性部材からなる封止部を別途に設けてもよい。
【００６９】
また、本実施形態の照明装置２０の制御装置は、電源により電力を供給され二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙそれぞれの光出力を各別に制御可能な制御装置（図示していない）を備えている。ここにおいて、制御装置は、たとえば、照明装置２０から放射される光の色温度を調整する際の色温度と各発光色ごとの発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力とを対応させたテーブルを記憶した記憶部と、各発光装置１０ｂ，１０ｙをそれぞれ点灯させる各点灯回路部と、各点灯回路部に供給する駆動電流の電流値を制御する電流制御回路部とを備えており、色温度設定部（図示していない）の操作によって設定された色温度に対応する調色信号に基づいて、発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力を制御するように構成されている。
【００７０】
すなわち、照明装置２０は、図１（ｃ）のｘｙ色度図に示す、黒体軌跡ＢＬに沿った上述の色度点Ｗｂ，Ｗｙを結ぶ線分上で照明装置２０から放射される混色光の色温度を変化させることができるように、あらかじめ、色温度と各発光装置１０ｂ，１０ｙへの駆動電流の電流値との関係を測定し、前記電流制御回路部を構成するマイクロコンピュータの記憶部に、色温度と各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比とを対応させたテーブルを記憶させている。
【００７１】
したがって、照明装置２０は、前記色温度設定部の操作によって設定された色温度に基づいて各発光装置１０ｂ，１０ｙへの駆動電流の電流値を変えて光出力比を制御すれば、照明装置２０から放射される混色光の色温度を黒体軌跡ＢＬ上で調整することが可能となる。
【００７２】
また、色温度と照度との関係においては、一般的に明るさ感（照明された部屋全体を人間が見たときの明るさの印象）は、同じ照度であっても色温度が低いほど暗く感じる傾向にある。そこで、照明装置２０の制御装置は、照射される混色光の色温度が低いほど照度が高くなるように、各発光装置１０ｂ，１０ｙの光出力比を制御すれば、照明装置２０は、視認者に略一定の明るさ感を与えながら、放射された混色光の色調を変化させることが可能となる。
【００７３】
（実施形態２）
図３（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の照明装置２０は、図１で示した実施形態１の照明装置２０における二種類の発光装置１０ｂ，１０ｙを用いる代わりに、図３（ｃ）に示すｘｙ色度図上の三つの色度点Ｗｒ，Ｗｇ，Ｗｂを発光する三種類の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂを用いた点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００７４】
本実施形態の照明装置２０は、発光色の異なる三種類の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射された光の光出力比を制御した加法混色により、所望の色調の混色光を得られるように構成している。
【００７５】
具体的には、本実施形態の照明装置２０の発光装置１０ｂは、青色の光を放射するＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２と、第二の波長変換部４ｂとを備えた青色系の白色光を放射する。発光装置１０ｇは、青色の光を放射するＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２および青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した緑色の蛍光を発する第二の波長変換部４ｇとを備え、緑色系の白色光を放射する。また、発光装置１０ｒは、青色の光を放射する青色のＬＥＤチップ１と、青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した黄色の蛍光を発する第一の波長変換部２および青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した赤色の蛍光を発する第二の波長変換部４とを備え、橙色系の白色光を放射する。
【００７６】
ここで、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、それぞれ青色の光を放射する青色のＬＥＤチップ１と、青色のＬＥＤチップ１からの青色光の一部を吸収して波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部２とを備えており、異なる発光色に応じて第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを組み合わせて、三色の発光を得ている。
【００７７】
すなわち、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、基本構成として、それぞれ共通のパッケージ３における凹部の内底面に、それぞれ共通の青色光を発光するＬＥＤチップ１と、各ＬＥＤチップ１をそれぞれ共通の第一の波長変換部２で被覆した構成としている。
【００７８】
なお、各発光装置１０ｂの構成として、図３（ｂ）に示す発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのパッケージ３における凹部内に第一の波長変換部２と空気層５を介して、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを設ける代わりに、図４（ａ）に示す照明装置２０のように、
平板状の各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを各パッケージ３における前記凹部上に形成させて、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂと、ＬＥＤチップ１を被覆した第一の波長変換部２とを空気層５を介して対向配置させてもよい。
【００７９】
また、図４（ｂ）に示す照明装置２０のように、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのうち、青色系の白色光を発光する発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部４ｂを用いずにＬＥＤチップ１と第一の波長変換部２を用いたパッケージ３により形成させてもよい。
【００８０】
また、照明装置２０の各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒは、図４（ｃ）で示すように、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの内側においてＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２を封止し、パッケージ３との間に囲む形で配設されたドーム状の透光性材料（たとえば、シリコーン樹脂など）からなる封止部７を備えており、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの内面と各封止部７の光出射面との間には空気層５が形成されてもよい。このような、発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒは、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂから各封止部７側へ光が伝搬するのを抑制することができ外部への光取出し効率を高めることができる。
【００８１】
さらにまた、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、図４（ｄ）に示すように、ＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを配置させた同一仕様のパッケージ３を基本構成として利用し、このパッケージ３を異なる発光色を発する第二の波長変換部４ｒ，４ｇ,４ｂが光出射面側に別途に備えられた収納部８の内部に配置して構成させてもよい。
【００８２】
このように、本実施形態の照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、いずれもパッケージ３の内底面上にＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを同一仕様の基本構成として利用し、異なる発光色を発する第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂをそれぞれ設けるなどにより、ＬＥＤチップ１および第一の波長変換部２を有する同一仕様となるパッケージ３で、主たる発熱が発生することになる。
【００８３】
このような発熱が、どの発光色の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂにも共通に生ずるため、照明装置２０から放射される混色光の使用環境や経時変化に伴う、色ずれを抑え、安定して所望の色調の混色光を得ることが可能となる。
【００８４】
なお、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂと、パッケージ３における前記凹部の内底面上にＬＥＤチップ１およびＬＥＤチップ１を被覆する第一の波長変換部２とを、たとえば、空気層５を介して対向配置させ、熱的に分離して構成させることにより、ＬＥＤチップ１の発熱に伴う第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂでの色ずれを、より抑制したり、信頼性を向上させることも可能となる。
【００８５】
さらに、本実施形態の照明装置２０では、図３（ｃ）のｘｙ色度図において、発光色の異なる発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光を、それぞれ色度点Ｗｒ，Ｗｇ，Ｗｂとし、一点鎖線で示した三角形で図示した範囲内の混色光を照明装置２０から放射可能にしてあるが、照明装置２０を構成する各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂなどから放射される光のｘｙ色度図上での色度点は、前記三角形に限らず、たとえば、発光色の異なる五種類の発光装置を用いた五角形などの多角形状とさせてもよい。
【００８６】
また、本実施形態の照明装置２０は、拡散透光性材料により形成した拡散パネルを回路基板１１に対向する形で配置し、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒから放射された光の混色性を、前記拡散パネルで向上させるようにしてもよい。
【００８７】
また、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒを回路基板１１に実装する代わりに、たとえば、照明装置２０において熱伝導性の高い材料（金属など）により形成された器具本体などのベース部材に搭載して、各発光装置１０ｂ，１０ｇ，１０ｒそれぞれの一部ないし全部を露出させる複数の窓孔が形成された回路基板１１をベース部材に対向配置するようにしてもよい。
【００８８】
（実施形態３）
本実施形態は、図４（ｂ）で示した実施形態２の照明装置２０における第二の波長変換部４ｂが設けられていない発光装置１０ｂを用いる代わりに、図５に示すように第一の波長変換部２やＬＥＤチップ１から放射された光を拡散させる拡散層９が設けられた発光装置１０ｂを用いた点が異なる。なお、実施形態２と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００８９】
図４（ｂ）の照明装置２０では、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのうち、発光装置１０ｂにだけ、第二の波長変換部が設けられていない。そのため、照明装置２０の各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光の配光特性は、第二の波長変換部４ｒ，４ｇを透過した光と、第二の波長変換部が設けられずに第一の波長変換部２から放射された光とで異なることになる。
【００９０】
より具体的には、本実施形態の図５（ａ）に示す照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、パッケージ３上に設けられた第二の波長変換部４ｒ，４ｇとして、蛍光体が含有されている。そのため、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光は、第二の波長変換部４ｒ，４ｇの前記蛍光体で散乱などされ配光特性が異なる。
【００９１】
その結果、照明装置２０から放射された混色光は、レンズや反射鏡などの光学系の配光制御部（図示していない）により配光制御させた場合、照明装置２０の被照射面における配光パターンに各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射された光の配光特性による差異が強調されやすい傾向にあり、色むらが目立つ恐れがある。
【００９２】
すなわち、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、第二の波長変換部４ｒ，4ｇを用いた発光装置１０ｒ，１０ｇと、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂとでは、光の拡散の程度が異なり、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂから放射された光の散乱の程度が低くなる。そこで、図５（ａ）に示す本実施形態の照明装置２０では、第二の波長変換部を用いていない発光装置１０ｂに、他の発光装置１０ｒ，１０ｇにおける第二の波長変換部４ｒ，４ｇの代わりに、光拡散材を含有させた拡散層９を配置している。拡散層９は、光拡散材を含有する透光性材料（たとえば、シリコーン樹脂など）への含有比率を調整することで、各発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射される光の拡散の程度を均一にさせ、照明装置２０から放射される混色光の配光特性を揃えることができ、照明装置２０から放射される光の混色性を向上させることができる。
【００９３】
次に、本実施形態の別の照明装置２０として、図５（ｂ）に示す本実施形態の別の照明装置２０は、図５（ａ）の照明装置２０の構成に加え、発光装置１０ｒ，１０ｇの第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’から放射される光の配光特性を実質的に揃えることができるように、第二の波長変換部４ｇ’中に光拡散材を配合させている。
【００９４】
より具体的には、本実施形態の図５（ｂ）に示す照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、パッケージ３上に設けられた第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’として、蛍光体の含有濃度が各色異なる二種類の波長変換部４ｒ，４ｇ’を用いている場合がある。そのため、照明装置２０の発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、光が第二の波長変換部４ｒ，４ｇ’の前記蛍光体で散乱される程度が異なる。
【００９５】
しかしながら、図５（ｂ）に示す本実施形態の照明装置２０は、発光装置１０ｇの第二の波長変換部４ｇ’中に光拡散材を含有させることで、発光装置１０ｒ，１０ｇから放射される光の配光特性を第二の波長変換部４ｇ’中の光拡散材の配合で揃えている。
【００９６】
なお、第二の波長変換部４ｇ’に含有させる光拡散材（図示していない）は、第二の波長変換部４ｇ’の蛍光体を含有させるバインダーとなる透光性材料（たとえば、シリコーンなど）との屈折率差が大きいほど、光の散乱する程度を大きくすることができる。したがって、第二の波長変換部４ｇ’から放射される光の配光特性が、略同一となる光の拡散の程度であれば、光拡散材と、透光性材料との屈折率差が大きい材料の光拡散材を用いる程、透光性材料中の光拡散材の含有比率を低減させることが可能となる。
【００９７】
このような光拡散材の材料としては、たとえば、酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタンなどの無機材料やフッ素系樹脂などの有機材料、有機成分と無機成分とを分子レベルや粒子レベルで複合化した有機無機ハイブリッド材料などの粒子、透光材料中に形成された空孔などが挙げられ、平均粒径もたとえば、数μｍから数十μｍなど適宜に選択すればよい。
【００９８】
なお、図５（ｂ）に示す照明装置２０では、発光装置１０ｇの第二の波長変換部４ｇ’にだけ、光拡散材を含有させたが、発光装置１０ｒの第二の波長変換部４ｒにだけ光拡散材を含有させてもよいし、発光装置１０ｒ，１０ｇそれぞれに光拡散材を含有させてもよい。
【００９９】
（実施形態４）
本実施形態は、図３で示した実施形態２の照明装置２０における発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのそれぞれ異なる蛍光体を含有させた第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂを用いる代わりに、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂは、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、共通の二種類以上の蛍光体を含有しており、前記蛍光体の含有比率が異なる点が相違する。
【０１００】
本実施形態の照明装置２０を構成する発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、異なる発光色の光を放射させるために、ＬＥＤチップ１、第一の波長変換部２およびパッケージ３が同一仕様のものを用いる。また、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂの第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂは、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂごとに、それぞれ三種類あって、各第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体（たとえば、青色光を吸収して緑色の蛍光を発する緑色蛍光体と、青色光を吸収して赤色の蛍光を発する赤色蛍光体）をバインダーと成る透光性材料中に含有しており、各蛍光体の含有比率を、たとえば、下記表１に示す含有比率に異ならしめることで、第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂから放射される光の色調を制御している。
【０１０１】
【表１】
その結果、照明装置２０の、全ての発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、各蛍光体の含有比率を調整するのみで、発光装置１０ｒ，１０ｇ，１０ｂから放射する異なる発光色の光の色温度を容易に設計することができる。また、照明装置２０は、発光装置１０ｒ，１０ｇ,１０ｂにおける第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂが、共通する同じ蛍光体で組み合わさっているため、ＬＥＤチップ１や第二の波長変換部４ｒ，４ｇ，４ｂの初期特性および経時変化特性が実質的に同一となり、周囲環境や時間の経過による色ずれを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１ ＬＥＤチップ（発光素子）
２ 第一の波長変換部
３ パッケージ
４ｒ，４ｇ，４ｂ，４ｂ’，４ｙ 第二の波長変換部
９ 拡散層
１０ｒ，１０ｇ，１０ｂ，１０ｙ 発光装置
２０ 照明装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色の異なる複数個の発光装置と、複数個の前記発光装置における光出力比を制御する制御装置とを備え、発光色の異なる複数個の前記発光装置から放射された光の混色光における色調を可変とする照明装置であって、複数個の前記発光装置は、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第二の波長変換部は、光を拡散させる光拡散材が含有されてなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１】
発光色の異なる複数個の発光装置と、複数個の前記発光装置における光出力比を制御する制御装置とを備え、発光色の異なる複数個の前記発光装置から放射された光の混色光における色調を可変とする照明装置であって、複数個の前記発光装置は、発光素子と、該発光素子から放射された光の少なくとも一部を吸収し波長変換した蛍光を発する第一の波長変換部とをそれぞれ備え、複数個の前記発光装置のうち、一部の前記発光装置には、前記発光素子または前記第一の波長変換部の少なくとも一方から放射された光の少なくとも一部を前記発光素子および前記第一の波長変換部から放射された光の発光色とは異なる発光色に波長変換する第二の波長変換部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第二の波長変換部は、光を拡散させる光拡散材が含有されてなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
複数個の前記発光装置のうち、前記第二の波長変換部を有しない前記発光装置は、前記第一の波長変換部からの光を拡散させる拡散層を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第二の波長変換部は、前記発光装置ごとに複数種類あって、各第二の波長変換部が、それぞれ共通する二種類以上の蛍光体を含有しており、二種類以上の前記蛍光体の含有比率が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１４０９７（Ｐ２０１１−１１４０９７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６８１１０（Ｐ２００９−２６８１１０）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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