特許 6356005 発光装置及び発光装置の設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6356005

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】発光装置及び発光装置の設計方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20180702BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20180702BHJP

   F21V 9/08 20180101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   F21S2/00 210

   F21S2/00 311

   F21V9/08 200

【請求項の数】14

【全頁数】79

(21)【出願番号】特願2014-159784(P2014-159784)

(22)【出願日】2014年8月5日

(65)【公開番号】特開2015-144231(P2015-144231A)

(43)【公開日】2015年8月6日

【審査請求日】2017年8月7日

(31)【優先権主張番号】特願2013-272763(P2013-272763)

(32)【優先日】2013年12月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(74)【代理人】

【識別番号】100126505

【弁理士】

【氏名又は名称】佐貫 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100131392

【弁理士】

【氏名又は名称】丹羽 武司

(74)【代理人】

【識別番号】100151596

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 俊明

(72)【発明者】

【氏名】堀江 秀善

【審査官】 島田 英昭

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５２５２１０７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特許第５２５７５３８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１２−１０４８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８１５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６００９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３２５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１２８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３１９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０８２０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／０２８６５６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ３３／００−３３／６４

Ｆ２１Ｖ２３／００−９９／００

Ｆ２１Ｓ ２／００− ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも、発光要素として、
青色半導体発光素子、
緑色蛍光体、および、
赤色蛍光体を有する発光装置であって、
前記発光装置から主たる放射方向に出射される光は、以下の条件１、条件３、条件４、及び条件Ｉから条件ＩＶのすべてを満たすことを特徴とする発光装置。
条件１：
波長をλとし、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の分光分布をφ_ＳＳＬ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の分光分布をφ_ｒｅｆ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の三刺激値を（Ｘ_ＳＳＬ、Ｙ_ＳＳＬ、Ｚ_ＳＳＬ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘ_ｒｅｆ、Ｙ_ｒｅｆ、Ｚ_ｒｅｆ）とし、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の規格化分光分布Ｓ_ＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓ_ｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
Ｓ_ＳＳＬ（λ）＝φ_ＳＳＬ（λ）／Ｙ_ＳＳＬ
Ｓ_ｒｅｆ（λ）＝φ_ｒｅｆ（λ）／Ｙ_ｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓ_ｒｅｆ（λ）−Ｓ_ＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在する場合においては、
下記数式（１）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
であり、
一方、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在しない場合においては、
下記数式（２）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
である。

【数1】

【数2】

条件３：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最小値をφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}と定義した際に、
０．２２５０ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ０．７０００
である。
条件４：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}と定義した際に、前記φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}を与える波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}が、
６０５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６５３（ｎｍ）
である。
条件Ｉ：
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎＳＳＬ、ｂ^＊_ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎｒｅｆ、ｂ^＊_ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣ_ｎが、
−４．００ ≦ ΔＣ_ｎ ≦ ８．００ （ｎは１から１５の自然数）
である。
条件ＩＩ：
下記式（３）で表される前記飽和度差の平均が、

【数3】

【数4】

である。
条件ＩＩＩ：
前記飽和度差の最大値をΔＣ_ｍａｘ、前記飽和度差の最小値をΔＣ_ｍｉｎとした場合に、前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜が、
２．００ ≦ ｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜ ≦ １０．００
である。
ただし、ΔＣ_ｎ＝√｛（ａ^＊_ｎＳＳＬ）^２＋（ｂ^＊_ｎＳＳＬ）^２｝−√｛（ａ^＊_ｎｒｅｆ）^２＋（ｂ^＊_ｎｒｅｆ）^２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件ＩＶ：
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色相角をθ_ｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色相角をθ_ｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈ_ｎ｜が、
０．００ 度 ≦ ｜Δｈ_ｎ｜ ≦ １２．５０ 度 （ｎは１から１５の自然数）
である。
ただし、Δｈ_ｎ＝θ_ｎＳＳＬ−θ_ｎｒｅｆとする。

【請求項2】

請求項１に記載の発光装置であって、
前記φ_ＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が条件７を満たすことを特徴とする発光装置。
条件７：
２１０．０ ｌｍ／Ｗ ≦ Ｋ ≦ ２９０．０ ｌｍ／Ｗ
である。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の発光装置であって、
前記Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）が条件８を満たすことを特徴とする発光装置。
条件８：
２６００ Ｋ ≦ Ｔ_ＳＳＬ ≦ ７７００ Ｋ
である。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記φ_ＳＳＬ（λ）は３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の範囲において前記発光要素由来の実効強度を有さないことを特徴とする発光装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記青色半導体発光素子は、前記青色半導体発光素子単体のパルス駆動時のドミナント波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}が４４５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記緑色蛍光体は広帯域緑色蛍光体であることを特徴とする発光装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記緑色蛍光体は、前記緑色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}が５１１ｎｍ以上５４３ｎｍ以下であり、
その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記発光装置は、実質的に黄色蛍光体を含まないことを特徴とする発光装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記赤色蛍光体は、前記赤色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}が６２２ｎｍ以上６６３ｎｍ以下であり、
その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記青色半導体発光素子は、ＡｌＩｎＧａＮ系発光素子であることを特徴とする発光装置。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記緑色蛍光体は、Ｃａ_３（Ｓｃ，Ｍｇ）_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ（ＣＳＭＳ蛍光体）、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ（ＣＳＯ蛍光体）、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬｕＡＧ蛍光体）、またはＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ（Ｇ−ＹＡＧ蛍光体）であることを特徴とする発光装置。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記赤色蛍光体は（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＳＣＡＳＮ蛍光体）、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）_３：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）、またはＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＣＡＳＮ蛍光体）を含むことを特徴とする発光装置。

【請求項13】

請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置であって、
前記青色半導体発光素子は、前記青色半導体発光素子単体のパルス駆動時のドミナント
波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}が４５２．５ｎｍ以上４７０ｎｍ以下であるＡｌＩｎＧａＮ系発光素子であり、
前記緑色蛍光体は、前記緑色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}が５１５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下で、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることを特徴とするＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ（ＣＳＯ蛍光体）またはＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬｕＡＧ蛍光体）であり、
前記赤色蛍光体は、前記赤色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}を与える波長が６４０ｎｍ以上６６３ｎｍ以下で、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下であることを特徴とするＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）_３：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）またはＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＣＡＳＮ蛍光体）である
ことを特徴とする発光装置。

【請求項14】

請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置が、パッケージ化ＬＥＤ、チップオンボード型ＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤ電球、ＬＥＤ照明器具、またはＬＥＤ照明システムであることを特徴とする発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は青色半導体発光素子、緑色蛍光体、および赤色蛍光体を備える発光装置、ならびに発光装置の設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＧａＮ系半導体発光素子の高出力化、高効率化は目覚ましく進展している。また、半導体発光素子、もしくは、電子線を励起源とする各種蛍光体の高効率化も盛んに研究されている。これらの結果、旧来のものに比較して、現在の光源、光源を含む光源モジュール、光源モジュールを含む器具、器具を含むシステム等の発光装置は急速に省電力化している。

【0003】

たとえば、ＧａＮ系青色発光素子を黄色蛍光体の励起光源として有し、かつ、当該ＧａＮ系青色発光素子のスペクトルと当該黄色蛍光体のスペクトルから、いわゆる擬似白色光源を作り、照明用光源、または、これを内包させた照明用器具、さらには、空間内で当該器具を複数配置させた照明システムとすることが広く行われている（特許文献１参照）。

【0004】

さらに、これらの高効率化を目指した発光装置の一部は、照明された物体の色の見えに対する配慮が不十分であることがあり、これらに配慮する試みとしては、国際照明委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Eｃｌａｉｒａｇ
ｅ／ＣＩＥ）で確立された演色評価数（Ｃｏｌｏｕｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ／ＣＲＩ）（ＣＩＥ（１３．３））のスコアを向上させるべく、青色発光素子のスペクトルと黄色蛍光体のスペクトルに対して赤色蛍光体や赤色半導体発光素子のスペクトルを重畳させる試み等がなされている。例えば、赤色源を含まない場合の典型的なスペクトル（ＣＣＴ＝６８００Ｋ程度）では、平均演色評価数（Ｒ_ａ）と、鮮やかな赤色の色票に対する特殊演色評価数（Ｒ_９）はそれぞれＲ_ａ＝８１、Ｒ_９＝２４であるが、赤色源を含む場合にはＲ_ａ＝９８、Ｒ_９＝９５と演色評価数のスコアを上げることができる（特許文献２参照）。

【0005】

一方で、本願発明者は、照明対象物の色の見えに対する新たな実験事実を元に、人間の知覚する色の見えが、様々な演色評価指標（ｃｏｌｏｒ ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ ｍｅｔｒｉｃ）のスコアによらず、屋外の高照度環境下で見たような、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる照明方法、及び、照明光源、照明器具、照明システム等の発光装置全般を開示している（特許文献３、４参照）。

【0006】

特許文献３および４によれば、発光装置が発する光の分光分布に関する指標Ａ_ｃｇが−３６０以上−１０以下である範囲において、人間の知覚する色の見えが、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置が実現できることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３５０３１３９号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１１／０２４８１８号パンフレット

【特許文献3】特許第５２５２１０７号公報

【特許文献4】特許第５２５７５３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、当該２つの特許には、分光分布から導出される放射効率Ｋ（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ
Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）（ｌｍ／Ｗ）に関しては詳細開示があるものの、実光源としての効率、すなわち光源効率η（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ Ｓｏｕｒｃｅ）（ｌｍ／Ｗ）に関しては記載がない。実際のＬＥＤ光源においては、前者同様に後者も重要であって、それぞれに独立した効率の指標として扱うのが普通である。前者（放射効率Ｋ）は分光視感効率Ｖ（λ）との関係における光源の分光分布の「形状のみ」に依存する効率であって、理想時の効率を考察するには非常に有用な指標である。一方、後者（光源効率η）は、発光装置に投入された電力がどの程度光束に変換されるかを示す量であって、放射効率とは異なる観点でも検討が必要である。
本発明は、本発明者が既に到達した「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」において、色の見えの良好な特性は維持しつつ、従来知られていた分光分布とはまったく異なる形状とすることで、その光源効率を改善することを目的とした。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は、上記目的を達成する発光装置を見出すべく研究を重ね、以下の構成を有する発光装置に到達した。
本発明の第一の実施態様は、
少なくとも、発光要素として、
青色半導体発光素子、
緑色蛍光体、および、
赤色蛍光体を有する発光装置であって、
前記発光装置から主たる放射方向に出射される光は、以下の条件１から条件４のすべてを満たすことを特徴とする発光装置、である。
条件１：
波長をλとし、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の分光分布をφ_ＳＳＬ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の分光分布をφ_ｒｅｆ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の三刺激値を（Ｘ_ＳＳＬ、Ｙ_ＳＳＬ、Ｚ_ＳＳＬ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘ_ｒｅｆ、Ｙ_ｒｅｆ、Ｚ_ｒｅｆ）とし、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の規格化分光分布Ｓ_ＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓ_ｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
Ｓ_ＳＳＬ（λ）＝φ_ＳＳＬ（λ）／Ｙ_ＳＳＬ
Ｓ_ｒｅｆ（λ）＝φ_ｒｅｆ（λ）／Ｙ_ｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓ_ｒｅｆ（λ）−Ｓ_ＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在する場合においては、
下記数式（１）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
であり、
一方、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極
大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在しない場合においては、
下記数式（２）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
である。

【数1】

【数2】

条件２：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が、
−０．０２２０ ≦ Ｄ_{ｕｖＳＳＬ} ≦ −０．００７０
である。
条件３：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最小値をφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}と定義した際に、
０．２２５０ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ０．７０００
である。
条件４：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}と定義した際に、前記φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}を与える波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}が、
６０５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６５３（ｎｍ）
である。

【0010】

前記発光装置は、
前記条件２において、
−０．０１８４ ≦ Ｄ_{ｕｖＳＳＬ} ≦ −０．００８４
であることが好ましい。

【0011】

前記発光装置は、
前記条件４において、
６２５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６４７（ｎｍ）
であることが好ましい。

【0012】

前記発光装置は、以下の条件５を満たすことが好ましい。
条件５：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）において、前記φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}を与える波長λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が、
４３０（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ４８０（ｎｍ）
である。

【0013】

前記発光装置は、以下の条件６を満たすことが好ましい。
条件６：
０．１８００ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ０．８５００
である。

【0014】

また前記発光装置は、
前記条件６において、
０．１９１７ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ０．７３００
であることが好ましい。

【0015】

前記発光装置は、前記φ_ＳＳＬ（λ）から導出される波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）が条件７を満たすことが好ましい。
条件７：
２１０．０ ｌｍ／Ｗ ≦ Ｋ ≦ ２９０．０ ｌｍ／Ｗ
である。

【0016】

前記発光装置は、前記Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）が条件８を満たすことが好ましい。
条件８：
２６００ Ｋ ≦ Ｔ_ＳＳＬ ≦ ７７００ Ｋ
である。

【0017】

前記発光装置は、前記φ_ＳＳＬ（λ）は３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の範囲において前記発光要素由来の実効強度を有さないことが好ましい。

【0018】

前記発光装置は、前記青色半導体発光素子が、前記青色半導体発光素子単体のパルス駆動時のドミナント波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}が４４５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下であることが好ましい。

【0019】

前記発光装置は、前記緑色蛍光体が、広帯域緑色蛍光体であることを特徴とすることが好ましい。

【0020】

前記発光装置は、前記緑色蛍光体が、前記緑色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}が５１１ｎｍ以上５４３ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることを特徴とすることが好ましい。

【0021】

前記発光装置は、実質的に黄色蛍光体を含まないことを特徴とすることが好ましい。

【0022】

前記発光装置は、前記赤色蛍光体が、前記赤色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}が６２２ｎｍ以上６６３ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下であることを特徴とすることが好ましい。

【0023】

前記発光装置は、前記青色半導体発光素子が、ＡｌＩｎＧａＮ系発光素子であることを特徴とすることが好ましい。

【0024】

前記発光装置は、前記緑色蛍光体が、Ｃａ_３（Ｓｃ，Ｍｇ）_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ（ＣＳＭＳ蛍光体）、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ（ＣＳＯ蛍光体）、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬｕＡＧ蛍光体）、またはＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ（Ｇ−ＹＡＧ蛍光体）であることを特徴とすることが好ましい。

【0025】

前記発光装置は、前記赤色蛍光体が、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＳＣＡＳＮ蛍光体）、ＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）_３：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）、またはＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＣＡＳＮ蛍光体）を含むことを特徴とすることが好ましい。

【0026】

前記発光装置は、前記青色半導体発光素子が、前記青色半導体発光素子単体のパルス駆動時のドミナント波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}が４５２．５ｎｍ以上４７０ｎｍ以下であるＡｌＩｎＧａＮ系発光素子であり、
前記緑色蛍光体が、前記緑色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}が５１５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下で、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることを特徴とするＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｃｅ（ＣＳＯ蛍光体）またはＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬｕＡＧ蛍光体）であり、
前記赤色蛍光体が、前記赤色蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}を与える波長が６４０ｎｍ以上６６３ｎｍ以下で、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下であることを特徴とするＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）_３：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）またはＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（ＣＡＳＮ蛍光体）であることを特徴とすることが好ましい。

【0027】

前記発光装置は、パッケージ化ＬＥＤ、チップオンボード型ＬＥＤ、ＬＥＤモジュール、ＬＥＤ電球、ＬＥＤ照明器具、またはＬＥＤ照明システムであることを特徴とすることが好ましい。

【0028】

前記発光装置は、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光が以下の条件Ｉから条件ＩＶを満たすことを特徴とすることが好ましい。
条件Ｉ：
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎＳＳＬ、ｂ^＊_ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎｒｅｆ、ｂ^＊_ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣ_ｎが、
−４．００ ≦ ΔＣ_ｎ ≦ ８．００ （ｎは１から１５の自然数）
である。
条件ＩＩ：
下記式（３）で表される前記飽和度差の平均が、

【数3】

【数4】

である。
条件ＩＩＩ：
前記飽和度差の最大値をΔＣ_ｍａｘ、前記飽和度差の最小値をΔＣ_ｍｉｎとした場合に、前記飽和度差の最大値と、前記飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜が、
２．００ ≦ ｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜ ≦ １０．００
である。
ただし、ΔＣ_ｎ＝√｛（ａ^＊_ｎＳＳＬ）^２＋（ｂ^＊_ｎＳＳＬ）^２｝−√｛（ａ^＊_ｎｒｅｆ）^２＋（ｂ^＊_ｎｒｅｆ）^２｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２
条件ＩＶ：
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光による照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色相角をθ_ｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光での照明を数学的に仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ １９７６
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色相角をθ_ｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈ_ｎ｜が、
０．００ 度 ≦ ｜Δｈ_ｎ｜ ≦ １２．５０ 度 （ｎは１から１５の自然数）
である。
ただし、Δｈ_ｎ＝θ_ｎＳＳＬ−θ_ｎｒｅｆとする。

【0029】

前記発光装置は、家庭用照明装置、展示物用照明装置、演出用照明装置、医療用照明装置、作業用照明装置、工業機器内用照明装置、交通機関内装用照明装置、美術品用照明装置、高齢者用照明装置として用いられることも好ましい。

【0030】

本発明の第二の実施態様は、
少なくとも、発光要素として、
青色半導体発光素子、
緑色蛍光体、および、
赤色蛍光体を有する発光装置の設計方法であって、
前記発光装置から主たる放射方向に出射される光が、以下の条件１から条件４のすべてを満たすように設計することを特徴とする発光装置の設計方法、である。
条件１：
波長をλとし、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の分光分布をφ_ＳＳＬ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の分光分布をφ_ｒｅｆ（λ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の三刺激値を（Ｘ_ＳＳＬ、Ｙ_ＳＳＬ、Ｚ_ＳＳＬ）、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬに応じて選択される基準の光の三刺激値を（Ｘ_ｒｅｆ、Ｙ_ｒｅｆ、Ｚ_ｒｅｆ）とし、
前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光の規格化分光分布Ｓ_ＳＳＬ（λ）と、前記発光装置から前記主たる放射方向に出射される光のＴ_ＳＳＬ（Ｋ）に応じて選択される基準の光の規格化分光分布Ｓ_ｒｅｆ（λ）と、これら規格化分光分布の差ΔＳ（λ）をそれぞれ、
Ｓ_ＳＳＬ（λ）＝φ_ＳＳＬ（λ）／Ｙ_ＳＳＬ
Ｓ_ｒｅｆ（λ）＝φ_ｒｅｆ（λ）／Ｙ_ｒｅｆ
ΔＳ（λ）＝Ｓ_ｒｅｆ（λ）−Ｓ_ＳＳＬ（λ）
と定義し、
波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在する場合においては、
下記数式（１）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
であり、
一方、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で、前記Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値を与える波長をλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）とした際に、前記λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長Λ４が存在しない場合においては、
下記数式（２）で表される指標Ａ_ｃｇが、
−１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
である。

【数5】

【数6】

条件２：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が、
−０．０２２０ ≦ Ｄ_{ｕｖＳＳＬ} ≦ −０．００７０
である。
条件３：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最小値をφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}と定義した際に、
０．２２５０ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ０．７０００
である。
条件４：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値をφ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}と定義した際に、前記φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}を与える波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}が、
６０５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６５３（ｎｍ）
である。

【0031】

前記方法は、
前記条件２において、
−０．０１８４ ≦ Ｄ_{ｕｖＳＳＬ} ≦ −０．００８４
であることが好ましい。

【0032】

前記方法は、
前記条件４において、
６２５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６４７（ｎｍ）
であることが好ましい。

【0033】

前記方法は、以下の条件５を満たすことが好ましい。
条件５：
前記光の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）において、前記φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}を与える波長λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が、
４３０（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ４８０（ｎｍ）
である。

【0034】

前記方法は、以下の条件６を満たすことが好ましい。
条件６：
０．１８００ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ０．８５００
である。

【0035】

また前記方法は、
前記条件６において、
０．１９１７ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ０．７３００
であることが好ましい。

【発明の効果】

【0036】

本発明の第一の実施態様に係る発光装置によれば、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」において、色の見えの良好な特性は維持しつつ、その光源効率を改善することができる。
また、本発明の第二の実施形態に係る発光装置の設計方法によれば、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」の設計指針を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】分光分布がφ_ＳＳＬ（λ）である一実施態様において、パラメータφ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}、λ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}、φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}、φ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}、およびλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}の関係を表す図である。

【図2】パラメータＡ_ｃｇの積分範囲を示す図である（ＣＣＴが５０００Ｋ以上の場合）。

【図3】パラメータＡ_ｃｇの積分範囲を示す図である（ＣＣＴが５０００Ｋ未満の場合）。

【図4】ピーク波長４１０ｎｍの半導体発光素子を内包し、狭帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１）。

【図5】ピーク波長４１０ｎｍの半導体発光素子を内包し、狭帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例２）。

【図6】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（参考例１）。

【図7】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例１）。

【図8】ピーク波長４６０ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例９）。

【図9】ピーク波長４６０ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例１８）。

【図10】ピーク波長４５２．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例２０）。

【図11】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例４０）。

【図12】ピーク波長４５２．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例４７）。

【図13】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例４９）。

【図14】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（実施例５０）。

【図15】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例３）。

【図16】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例４）。

【図17】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例５）。

【図18】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、黄色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例７）。

【図19】ピーク波長４５５ｎｍの半導体発光素子を内包し、狭帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１０）。

【図20】ピーク波長４４７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１５）。

【図21】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１６）。

【図22】ピーク波長４５０ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１８）。

【図23】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例１９）。

【図24】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例２２）。

【図25】ピーク波長４５７．５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例２３）。

【図26】ピーク波長４６５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例２６）。

【図27】ピーク波長４６５ｎｍの半導体発光素子を内包し、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を備えたパッケージＬＥＤから出射され、１５種類の修正マンセル色票を照明したと仮定した分光分布と、当該ＬＥＤで照明された場合と、基準の光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のａ^＊値とｂ^＊色とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間を示す図である（比較例２７）。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下詳細に課題を解決する手段を記載するが、本明細書中記載の重要語句は、以下の意味で用いる。

【0039】

＜発光装置＞
本発明の第一の実施態様に係る発光装置は、単体の半導体発光素子に通電機構としてのリード線等を付与したものでも、放熱機構等をさらに付与し蛍光体等と一体にしたパッケージ化ＬＥＤ、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）等でもよい。また１以上のパッケージ化ＬＥＤにさらに堅牢な放熱機構を付与し、一般的には複数のパッケージＬＥＤを搭載したＬＥＤモジュールでもよい。さらには、パッケージＬＥＤ等にレンズ、光反射機構等を付与したＬＥＤ電球、ＬＥＤ照明器具であってもよい。さらに、ＬＥＤ照明器具等を多数支持し、対象物を照明できるように仕上げた照明システムであってもよい。本実施態様に係る発光装置とは、これらをすべて含んだものである。

【0040】

＜主たる放射方向＞
本実施態様では、発光装置が放射する光のうち「主たる放射方向」の光により発明を特定する。そのため、本実施態様の要件を満たす「主たる放射方向」の光を含む放射を行うことができる発光装置は、本実施態様の範囲に属するものである。
ここで、「主たる放射方向（radiant direction）」とは、本実施態様に係る発光装置
の使用状況に即して、適した範囲を有し、かつ、適した向きへ光が放射されている方向を示す。
例えば、本実施態様に係る発光装置の光度（luminous intensity）もしくは輝度(luminance)が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、本実施態様に係る発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。
また、本実施態様に係る発光装置の放射強度（radiant intensity）あるいは放射輝度
（radiance）が最大もしくは極大となる方向でありうる。
また、本実施態様に係る発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の範囲を持った方向でありうる。

【0041】

以下、具体的に例示する。
本実施態様に係る発光装置が単体発光ダイオード（ＬＥＤ）、単体パッケージＬＥＤ、単体チップオンボード（ＣＯＢ）、単体ＬＥＤモジュール、単体ＬＥＤ電球、蛍光ランプと半導体発光素子の単体複合ランプ、白熱電球と半導体発光素子の単体複合ランプ等である場合には、主たる放射方向は各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。

【0042】

本実施態様に係る発光装置が前記パッケージＬＥＤ等にレンズ、反射機構等を付与したＬＥＤ照明器具、蛍光ランプと半導体発光素子を有する照明器具であって、いわゆる、直接型照明用途、半直接型照明用途、全般拡散照明用途、直接／間接型照明用途、半間接型照明用途、間接型照明用途に応用可能な配光特性を有する場合には、主たる放射方向は、各発光装置の鉛直方向、鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。

【0043】

本実施態様に係る発光装置が、前記ＬＥＤ照明器具や蛍光ランプを有する照明器具を複数搭載した照明システムである場合は、主たる放射方向は、各発光装置の平面的中心の鉛直方向、当該鉛直方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の光度もしくは輝度が最大もし
くは極大となる方向でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の光度もしくは輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向でありうる。また、本実施態様に係る発光装置の放射強度あるいは放射輝度が最大もしくは極大となる方向を含む有限の立体角内、例えば最大でπ（ｓｒ）、最小でπ／１００（ｓｒ）でありうる。

【0044】

本実施態様に係る発光装置から当該主たる放射方向に出射された光の分光分布を計測するためには、計測点における照度が実用上の照度、例えば５ｌｘから１００００ｌｘの間となる距離で計測することが好ましい。

【0045】

＜駆動環境＞
一般的な発光装置と同様に、本実施態様の発光装置においても、その駆動条件、例えば温度環境、注入電流レベル、間欠点灯／連続点灯等の駆動様式が異なると、発光装置から主たる放射方向に出射される光の分光分布は変化する。そのような観点から、ある発光装置が、その発光装置を現実的に発光させ得る、少なくとも１つの特定条件において本実施態様が開示する光を出射可能であれば、そのような発光装置は本実施態様開示範囲の発光装置である。

【0046】

＜発光要素単体の発光と、発光装置の発光＞
本実施態様に係る発光装置は、例えば半導体発光素子と蛍光体を内包するパッケージ化ＬＥＤ、あるいは、さらにパッケージ化ＬＥＤを内包するＬＥＤ電球、さらにはこのような発光装置を集積化した発光モジュール、発光システム等でありうる。ここで、本実施態様に係る発光装置を構成し、自発光あるいは他から励起された結果として発光可能な部材／材料を発光要素と記載する。よって、本実施態様では、半導体発光素子、蛍光体等は発光要素であり得る。

【0047】

さて、本実施態様に係る発光装置から主たる放射方向に出射される光は、発光要素の発光の重ね合わせが基礎になるものの、様々な要因によって、必ずしも単純な重ね合わせとはならない。例えば、発光要素間の光の相互吸収等は大きな要因である。また、本実施態様に係る発光装置に内包可能なレンズ／フィルター等が有する分光透過特性によって、単純な発光要素の分光分布の重ね合わせから発光装置の分光分布が大きく変化する場合もある。加えて、発光要素近傍にある発光装置構成部材、例えば反射膜等の分光反射特性によって、単純な発光要素の分光分布の重ね合わせから発光装置の分光分布が変化してしまう場合もある。
さらに、広く用いられる発光要素単体での測定環境と、発光装置の一般的測定環境の「差」によって、発光要素の分光分布の重ね合わせから、発光装置の分光分布が単純には導出できないことも考慮する必要がある。

【0048】

そこで、本実施態様に係る発光装置内の発光要素を規定する場合には以下の通りとした。
紫色半導体発光素子は、単体のパルス電流駆動時のピーク波長λ_{ＣＨＩＰ−ＶＭ−ｍａｘ}で特徴付けた。
青色半導体発光素子は、発光素子単体のパルス電流駆動時のドミナント波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}で特徴付けた。
蛍光体材料は、材料単体で光励起した際の発光ピーク波長（緑色蛍光体に対してはλ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}、赤色蛍光体に対してはλ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}と記載）と、その発光分光分布の半値全幅（緑色蛍光体に対してはＷ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}、赤色蛍光体に対してはＷ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}と記載）で特徴付けた。

【0049】

一方、本実施態様に係る発光装置そのものの分光分布φ_ＳＳＬ（λ）を特徴付ける際には、連続通電時の特性を基礎とし以下の様な指標で特徴付けた。
具体的には、４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、これを与える波長λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、
４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最小値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}、これを与える波長λ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}、
５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}、これを与える波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}、
さらには後述する指標Ａ_ｃｇの定義で用いられる３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲で分光分布φ_ＳＳＬ（λ）から導出される規格化分光分布Ｓ_ＳＳＬ（λ）の最長波長極大値φ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}を与えるλ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}、によって特徴付けた。この関係を図１に示す。
よって、例えば、λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}はλ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}と異なるのが一般的であり、λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}もλ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}と異なるのが一般的である。一方で、λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}は、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}と同じ値をとることがしばしば発生する。

【0050】

＜指標Ａ_ｃｇ＞
指標Ａ_ｃｇは、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に開示されている通り、以下で定義される。
本実施態様に係る発光装置からの主たる放射方向に出射される光を測定した場合における異なる色刺激となる計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれφ_ｒｅｆ（λ）、φ_ＳＳＬ（λ）とし、等色関数をｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）、計算用基準光と試験光に対応する三刺激値をそれぞれ（Ｘ_ｒｅｆ、Ｙ_ｒｅｆ、Ｚ_ｒｅｆ）、（Ｘ_ＳＳＬ、Ｙ_ＳＳＬ、Ｚ_ＳＳＬ）とする。ここで、計算用基準光と試験光に関して、ｋを定数として、以下が成立する。
Ｙ_ｒｅｆ＝ｋ∫φ_ｒｅｆ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
Ｙ_ＳＳＬ＝ｋ∫φ_ＳＳＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ
ここで、計算用基準光と試験光の分光分布をそれぞれのＹで規格化した規格化分光分布を
Ｓ_ｒｅｆ（λ）＝φ_ｒｅｆ（λ）／Ｙ_ｒｅｆ
Ｓ_ＳＳＬ（λ）＝φ_ＳＳＬ（λ）／Ｙ_ＳＳＬ
と定義し、これら規格化基準光分光分布と規格化試験光分光分布の差を
ΔＳ（λ）＝Ｓ_ｒｅｆ（λ）−Ｓ_ＳＳＬ（λ）
とする。ここで、指標Ａ_ｃｇは以下で導出する。

【0051】

【数7】

【0052】

なお、ここで各積分の上下限波長は、それぞれ
Λ１＝３８０ｎｍ
Λ２＝４９５ｎｍ
Λ３＝５９０ｎｍ
である。

【0053】

また、Λ４は、以下の２つの場合に分けて定義される。まず、規格化試験光分光分Ｓ_ＳＳＬ（λ）において、３８０ｎｍから７８０ｎｍ内で、最長波長極大値を与える波長をλ
_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}（ｎｍ）、その規格化分光強度をＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）とした際に、λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}よりも長波長側にあり、強度がＳ_ＳＳＬ（λ_{ＳＳＬ−ＲＬ−ｍａｘ}）／２となる波長がΛ４である。もし、そのような波長が７８０ｎｍまでの範囲内に存在しない場合は、Λ４は７８０ｎｍである。

【0054】

＜狭帯域／広帯域＞
本実施態様に係る狭帯域発光要素とは、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号記載と同一の定義であって、発光要素の半値全幅が、短波長領域（３８０ｎｍから４９５ｎｍ）、中間波長領域（４９５ｎｍから５９０ｎｍ）、長波長領域（５９０ｎｍから７８０ｎｍ）のそれぞれの領域幅である１１５ｎｍ、９５ｎｍ、１９０ｎｍに対して、２／３以下であるものをいう。
逆に、本実施態様に係る広帯域発光要素とは、発光要素の半値全幅が、短波長領域（３８０ｎｍから４９５ｎｍ）、中間波長領域（４９５ｎｍから５９０ｎｍ）、長波長領域（５９０ｎｍから７８０ｎｍ）のそれぞれの領域幅である１１５ｎｍ、９５ｎｍ、１９０ｎｍに対して、２／３よりも広いものをいう。よって、おおよそ、短波長領域においては約７７ｎｍ以上、中間波長領域においては約６４ｎｍ以上、長波長領域においては約１２７ｎｍ以上の半値全幅を有する発光要素が広帯域発光要素である。

【0055】

＜光源の色度表記＞
本実施態様に係る発光装置の色度点の明示は以下の通りとした。発光装置から主たる放射方向に出射された光が有する分光分布から導出される色度は、例えばＣＩＥ １９３１（ｘ、ｙ）色度図やＣＩＥ １９７６（ｕ’、ｖ’）色度図で議論可能である。しかし、色度図上の位置は相関色温度ＣＣＴと偏差Ｄ_ｕｖで記述すると見通しがよいため、本実施態様では特に（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図（ＣＩＥ １９６０（ｕ、ｖ）色度図と同義）を用いた。
ここで、本実施態様に係る偏差Ｄ_ｕｖは、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７で定義されている量であって、（ｕ’、（２／３）ｖ’）色度図における黒体放射軌跡に対して最近接となる距離を絶対値として示している。また、正符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の上方（ｖ’が大きい側）に位置し、負符号は発光装置の色度点が黒体放射軌跡の下方（ｖ’が小さい側）に位置することを意味する。

【0056】

＜φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}およびφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}＞
φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}は、主として、青色半導体発光素子の発光に由来する分光放射束の長波長側テール（分光放射束強度が低下する裾野部分）と、中間波長領域を担う発光要素の発光に由来する分光放射束の短波長側テール（分光放射束強度が低下する裾野部分）とが重なる部分に現れる。換言すると、短波長領域と中間波長領域にまたがる４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲にφ_ＳＳＬ（λ）形状の凹部として発生しがちである。
後述する、数学的に導出される特定１５修正マンセル色票の色の見えに関して、その飽和度を比較的均等に向上させようとすると、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}を４３０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値で規格化したφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、および、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}を５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲における分光強度の最大値で規格化したφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}を慎重に制御する必要がある。すなわち、本実施態様の発光装置においては、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}およびφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}には、後述するように最適範囲が存在する。

【0057】

＜基準の光、実験用基準の光、試験光＞
本実施態様においては、数学的な色の見えを予想する際に計算上用いるＣＩＥで定義された基準の光を、基準の光、計算用基準の光、計算用基準光などと記載した。一方、視覚
的な実比較で用いる実験用の基準の光、すなわちタングステンフィラメントを有する白熱電球光などは、基準の光、実験用基準の光、実験用基準光と記載した。また、基準の光に近接した色の見えとなると予想される高Ｒ_ａかつ高Ｒ_ｉである光、たとえば紫半導体発光素子を内包し、青色／緑色／赤色蛍光体を含むＬＥＤ光源も、基準の光、実験用基準の光、実験用基準光と記載した。また、基準の光に対して、数学的にまた実験的に検討対象とした光を試験光と記載する場合がある。

【0058】

＜照明対象物の色の見えの定量化手法＞
分光分布から、その光で照明された物体の色の見えを定量評価するには、数学的な分光反射特性が明らかな色票を定義し、計算用基準光での照明を仮定した場合と、試験光での照明を仮定した場合を比較し、当該色票の「色の見えの差」を指標とするのがよい。

【0059】

一般には、ＣＲＩで使用される試験色が選択肢となりうるが、平均演色評価数等を導出する際に使用しているＲ_１からＲ_８の色票は中彩度な色票であって、高彩度な色の飽和度を議論するには適さない。また、Ｒ_９からＲ_１２は高彩度な色票であるが、全色相角範囲の詳細な議論にはサンプル数が足りない。

【0060】

そこで、修正マンセル表色系におけるマンセル色相環の中で、最も高彩度な最外周に位置する色票から、色相別に１５種類の色票を選択した。これらは、米国ＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）から提案されている新たな演色評価指標のひとつであるＣＱＳ（Ｃｏｌｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃａｌｅ）（バージョン７．４及び７．５）で用いる色票と同じである。以下に本実施態様で用いた１５種類の色票を列記する。また冒頭には、便宜上色票に与えた、番号を記載した。なお、本明細書中においては、これら番号をｎと代表させる場合があり、たとえばｎ＝３は、「５ＰＢ ４／１２」の意味である。ｎは１から１５の自然数である。

【0061】

＃０１ ７．５ Ｐ ４ ／１０
＃０２ １０ ＰＢ ４ ／１０
＃０３ ５ ＰＢ ４ ／１２
＃０４ ７．５ Ｂ ５ ／１０
＃０５ １０ ＢＧ ６ ／ ８
＃０６ ２．５ ＢＧ ６ ／１０
＃０７ ２．５ Ｇ ６ ／１２
＃０８ ７．５ ＧＹ ７ ／１０
＃０９ ２．５ ＧＹ ８ ／１０
＃１０ ５ Ｙ ８．５／１２
＃１１ １０ ＹＲ ７ ／１２
＃１２ ５ ＹＲ ７ ／１２
＃１３ １０ Ｒ ６ ／１２
＃１４ ５ Ｒ ４ ／１４
＃１５ ７．５ ＲＰ ４ ／１２

【0062】

本実施態様においては、各種指標の導出の観点では、計算用基準光での照明を仮定した場合と試験光での照明を仮定した場合とで、これら１５種類の色票の色の見えが、どのように変化した場合（あるいは変化しなかった場合）に、一般の室内照度環境下にあっても、屋外の高照度環境下で見たように、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えとなるかを定量化し、発光装置が有すべき真の演色性として抽出した。

【0063】

また、分光分布から数学的に導出される色の見えを定量評価するためには、色空間の選択、色順応式の選択も重要である。本実施態様では、現在ＣＩＥによって推奨されている均等色空間であるＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊（ＣＩＥＬＡＢ）を用いた。さらに、色順応計算には、ＣＭＣＣＡＴ２０００（Ｃｏｌｏｕｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｉｔｔｅｅ’ｓ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ｏｆ ２０００）を採用した。

【0064】

なお、ＣＩＥＬＡＢ色空間は三次元色空間であるが、本実施態様に係るＣＩＥＬＡＢ色空間においては、主に彩度と色相に注目した事から、明度を割愛し、ａ^＊、ｂ^＊軸のみを二次元でプロットした。なお、本実施態様における実施例／比較例等の説明で用いるＣＩＥＬＡＢ色空間では、図中点線で結んだ点は計算用基準光での照明を仮定した結果であって、実線はそれぞれの試験光での照明を仮定した結果である。

【0065】

さらに具体的には、以下のようにして色の見えに関わる定量化を行った。先ず、本実施態様に係る発光装置が試験光を主たる放射方向に出射する場合における当該試験光（本実施態様の発光装置に係る）のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における当該１５種類の色票のａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎＳＳＬ、ｂ^＊_ｎＳＳＬ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθ_ｎＳＳＬ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした。さらに、上記試験光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬに応じて選択される計算用基準の光（５０００Ｋ未満は黒体放射の光、５０００Ｋ以上においてはＣＩＥ昼光）による照明を数学的に仮定した場合のＣＩＥ １９７６ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における当該１５種類の色票のａ^＊値、ｂ^＊値をそれぞれａ^＊_ｎｒｅｆ、ｂ^＊_ｎｒｅｆ（ただしｎは１から１５の自然数）、当該１５種類の色票の色相角をそれぞれθ_ｎｒｅｆ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした。ここで、当該２つの光で照明された場合の当該１５種類の修正マンセル色票のそれぞれの色相角差Δｈ_ｎ（度）（ただしｎは１から１５の自然数）の絶対値｜Δｈ_ｎ｜は
｜Δｈ_ｎ｜＝｜θ_ｎＳＳＬ−θ_ｎｒｅｆ｜
である。

【0066】

このように、本実施態様で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票に関わる数学的に予想される色相角差を定義するのは、試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、これらが重要な指標になると考えたからである。

【0067】

加えて、試験光と計算用基準光の２つの光で照明された場合を仮定した当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差ΔＣ_ｎ（ただしｎは１から１５の自然数）は
ΔＣ_ｎ＝√｛（ａ^＊_ｎＳＳＬ）^２＋（ｂ^＊_ｎＳＳＬ）^２｝−√｛（ａ^＊_ｎｒｅｆ）^２＋（ｂ^＊_ｎｒｅｆ）^２｝
とした。また、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の平均値は

【数8】

とした（以下、ＳＡＴ_ａｖｅということがある。）。さらに、当該１５種類の修正マンセル色票の飽和度差の最大値をΔＣ_ｍａｘ、飽和度差の最小値をΔＣ_ｍｉｎとした場合に、最大飽和度差と最小飽和度差の間の差（最大最小飽和度差間差）は
｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜
とした。

【0068】

このように、本実施態様で特別に選択した当該１５種類の修正マンセル色票に関わる数学的に予想される飽和度差に関わる種々の特性を定義するのは、試験光と実験用基準光あるいは実験用擬似基準光を用いて視覚実験を行うに当たり、さまざまな物体、あるいは物体の色の見えを全体として評価し、自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現する手段として、これらが重要な指標になると考えたからである。

【0069】

＜放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）と光源効率η（ｌｍ／Ｗ）＞
さらに、本実施態様に係る発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における試験光分光分布φ_ＳＳＬ（λ）を評価するに当たり、放射効率 Ｋ （Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）（ｌｍ／Ｗ）は、広く使用されている以下の定義を踏襲した。

【0070】

【数9】

【0071】

上記式において、
Ｋ_ｍ：最大視感度（ｌｍ／Ｗ）
Ｖ（λ）：分光視感効率
λ：波長（ｎｍ）
である。

【0072】

よって、本実施態様に係る発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における試験光分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、分光分布がその形状として有する効率であると言える。

【0073】

一方、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）は、本実施態様に係る発光装置に投入された電力がどの程度光束に変換されるかを示す量である。

【0074】

さらに換言／付記すれば、発光装置から出射された主たる放射方向の光を測定した場合における試験光分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、分光分布自体がその形状として有する効率であって、発光装置を構成するすべての材料特性に関する効率（例えば半導体発光素子の内部量子効率、光取り出し効率、蛍光体の内部量子効率、外部量子効率、封止剤の透光特性等々の効率）が１００％であった際に、光源効率η（ｌｍ／Ｗ）と等しくなる量であるとも言える。

【0075】

＜発明の着想＞
本発明者は、指標Ａ_ｃｇが−３６０以上−１０以下の範囲外、特に−１０よりも大きな値を有する場合に、良好な色の見えと高い光源効率の両立が可能かどうかを、以下の通りに、数学的に、また実験的に検討した。

【0076】

指標Ａ_ｃｇは色刺激となる放射に関わる可視域を大きく短波長領域（紫等も含む青領域で３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満）、中間波長領域（黄色等も含む緑色領域で４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ未満）、長波長領域（橙色等も含む赤領域で５９０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）に分割し、数学的な規格化基準光分光分布に比較して、規格化試験光分光分布内の適切な位置に、適切な強度で、分光分布の凹凸が存在するかどうかを判断する指標である。図２と図３に例示するように、長波長領域の積分範囲は、最長波長極大値の位置によって異なる。また、試験光の相関色温度Ｔ_ＳＳＬによって計算用基準光の選択は異なる。図２の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上なので、基準の光は図中点線で示されるようにＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が選択されている。図３の場合は図中実線で示された試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満なので、基準の光は図中点線で示されるように黒体放射の光が選択されている。なお、図中網掛け部分は短波長領域、中間波長領域、長波長領域の積分範囲を模式的に示したものである。

【0077】

さて、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に開示されている通り、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」が実現できる要件の一つは、指標Ａ_ｃｇが−３６０以上−１０以下の範囲にあることであって、これらは、次のような意味を有すると解することが出来る。

【0078】

短波長領域においては、数学的な規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の分光強度が強い場合に、指標Ａ_ｃｇの第一項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。
中間波長領域においては、逆に、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の分光強度が弱い場合に、指標Ａ_ｃｇの第二項（−ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい。
さらに、長波長領域においては、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の分光強度が強い場合に、指標Ａ_ｃｇの第三項（ΔＳ（λ）の積分）はマイナスの値をとりやすい指標となっている。
すなわち、このような傾向にある場合に「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」が実現できる要件の中の一つが満たされると解することが出来る。

【0079】

なお、前記のように、計算用基準光は試験光のＣＣＴによって変わる。すなわち、計算用基準光は試験光のＣＣＴが５０００Ｋ未満の際には黒体放射の光が用いられ、試験光のＣＣＴが５０００Ｋ以上の際には定義されているＣＩＥ昼光（ＣＩＥ ｄａｙｌｉｇｈｔ）が用いられる。指標Ａ_ｃｇの値の導出においては、φ_ｒｅｆ（λ）は、数学的に定義されている黒体放射の光かＣＩＥ昼光を用い、一方、φ_ＳＳＬ（λ）はシミュレーションした関数、あるいは実験で発光装置を試作し、その主たる放射方向に出射された光を実測した値を用いた。

【0080】

一方、光源として、光源効率を向上させようとすると、分光視感効率Ｖ（λ）の形状から考えても、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に開示の分光分布と本質的に異なる形状とすることが要請される。

【0081】

指標Ａ_ｃｇの第一項（３８０ｎｍから４９５ｎｍまでのΔＳ（λ）の波長積分）と第三項（５９０ｎｍからΛ４あるいは７８０ｎｍまでのΔＳ（λ）の波長積分）は、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布の分光強度が過剰には強くない、換言すると、ΔＳ（λ）の波長積分が過剰なマイナス値を取らず、適切な範囲となることが望まれる。なぜならば、この領域のＶ（λ）は相対的に小さな値を有するため、過剰に強い放射が当該領域に存在しても、光束を向上させることへの寄与度が小さくなる。加えて、光源効率を向上させようとすると、指標Ａ_ｃｇの第二項（４９５ｎｍから５９０ｎｍまでの−ΔＳ
（λ）の波長積分）が、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が過剰に弱くない、換言すると−ΔＳ（λ）の波長積分が過剰なマイナス値を取らず、適切な範囲となることが望まれる。なぜならば、この領域のＶ（λ）は相対的に大きな値を有するため、過剰に弱い放射が当該領域に存在すると、光束を向上させることへの寄与度が小さくなるからである。

【0082】

そこで、本発明者は、上記思想に基づいて、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号開示の内容とまったく異なる分光分布によって、光源効率がより高く、かつ、照明対象物の色の見えに優れた光源が実現可能かどうかを検証し、本実施態様に係る発光装置に到達している。具体的な手法としては、以下である。

【0083】

まず中間波長領域で発光する発光要素として、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に好ましい場合として開示されている狭帯域発光要素と異なる、広帯域発光要素を選択した。このようにすることによって、中間波長領域における「規格化基準光分光分布と比較した規格化試験光分光分布の過度の凹凸」が低減し、指標Ａ_ｃｇの第二項（４９５ｎｍから５９０ｎｍまでの−ΔＳ（λ）の波長積分）において、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が過剰に弱くならないようにすることが出来ると考えた。

【0084】

さらに、ＬＥＤ発光装置内の蛍光体励起光源の選択に際しても、短波長領域における「規格化基準光分光分布と比較した規格化試験光分光分布の過度の凹凸」を低減させ、指標Ａ_ｃｇの第一項（３８０ｎｍから４９５ｎｍまでのΔＳ（λ）の波長積分）を過剰なマイナス値としないようにした。すなわち、規格化基準光分光分布よりも規格化試験光分光分布のスペクトル強度が過剰に強くないようにするために、規格化基準光分光分布の分光強度が相対的に高い領域に蛍光体励起光源の発光波長を有するようにした。具体的には、蛍光体励起光源としては紫色半導体発光素子ではなく、青色半導体発光素子を選択した。

【0085】

＜実験方法とそのまとめ＞
本実施態様に係る発光装置を完成させるための実験とそのまとめは以下の様に行った。
発光装置としては３．５ｍｍ×３．５ｍｍ角の小型パッケージ中に、各種半導体発光素子、各種蛍光体、封止材等を内包させたパッケージＬＥＤを準備した。また当該パッケージＬＥＤを内包させたＬＥＤ灯具も試作した。

【0086】

試作した各種発光装置を公平に比較するために、装置毎に変更した各種半導体発光素子、各種蛍光体とその配合を除いて、当該小型パッケージ材質、半導体発光素子の搭載位置／方法、ＬＥＤ灯具形状／材質等は全光源で同種とした。また、ＬＥＤ灯具においては、内包するパッケージＬＥＤの分光放射特性を極力保存すべく、搭載レンズは３５０ｎｍから８００ｎｍ程度まで透過特性が平坦な材質を用いた。

【0087】

このような条件下で、各発光装置の放射計測学的特性（ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、測光学的特性（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を測定した。さらに、各発光装置の分光分布を有する光による照明を仮定した場合の前記１５種類の修正マンセル色票の色の見えと、計算用基準光による照明を仮定した場合のそれを比較して、どのように変化するか（あるいは変化しないか）を、測色学（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）的観点から数学的に導出し、前述の様な指標で色の見えを定量評価した。

【0088】

さらに、本実施態様の実験においては、被験者に色の見えの優劣を判断してもらう、比較視覚実験も行った。比較視覚実験においては、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７を参考に、表１に示した色温度グループ毎に実験用基準光を準備して、同一の照明対象物を試験光と実験用基準光とでそれぞれ独立に照明し、どちらの光で照明した場合の色の見えが優れてい
るかをランク−５、ランク−４、ランク−３、ランク−２、ランク−１、ランク０、ランク＋１、ランク＋２、ランク＋３、ランク＋４、ランク＋５の１１ランクに分類してもらった。

【0089】

【表1】

【0090】

ここで、実験用基準光としては、黒体軌跡の極力近傍に色度座標を有する発光装置を準備した。実験用基準光を発する発光装置は、例えば比較例１に示すように、単体の発光ピーク波長４１０ｎｍｍの紫色半導体発光素子、青色蛍光体としてＳＢＣＡ蛍光体、狭帯域緑色蛍光体として光励起時のピーク波長５４５ｎｍ、半値全幅５５ｎｍのβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、赤色蛍光体として光励起時のピーク波長６４５ｎｍ、半値全幅９９ｎｍのＣＡＳＯＮ蛍光体を用いて構成し、数学的な基準の光に近接した色の見えとなると考えられる高Ｒ_ａかつ高Ｒ_ｉである光を準備した。例えば比較例１に示した分光放射特性は、比較視覚実時にＣＣＴ毎に分けたグループＥの実験用基準光の例である。計算されたＣＣＴは４１１６Ｋ、Ｄ_ｕｖは−０．００１７、Ｒ_ａは９８．０であった。なお、他のＣＣＴグループにおいても、同様に、黒体軌跡の極力近傍に色度座標を有し、照明対象物を照明した際に、数学的な基準の光に近接した色の見えとなると予想される高Ｒ_ａかつ高Ｒ_ｉである光を発する発光装置を準備した。

【0091】

比較視覚実験を行う際には、発光装置を代えることによって発生する照度変化を抑制するために、照明対象物の位置における照度がほぼ等しくなるになるように、照明対象物と発光装置の距離を調整する、駆動用電源を変更しＬＥＤ灯具への注入電流量を調整するなどした。 また、比較視覚実験時の照度は、約１００ｌｘから約７０００ｌｘの範囲とした。

【0092】

また、比較視覚実験時には、以下の照明対象物などを準備した。ここでは、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色等の全色相に渡る有彩色対象物を準備するように配慮した。さらに、白色物、黒色物などの無彩色の対象物も準備した。また、静物、花、食品、衣料品、印刷物等、多数多種類なものを準備した。また、実験においては被験者（日本人）自身の肌も観察対象とした。なお、以下の物体名称前に一部付記した色名称は、通常の環境下でそのように見えるという意味で、厳密な色の表現ではない。

【0093】

白色セラミック皿、ホワイトアスパラ、ホワイトマッシュルーム、白プリザーブドフラワー、白色ハンカチ、白Ｙシャツ、米飯
紫色プリザーブドフラワー
青紫布製ハンカチ、ブルージーンズ、青色プリザーブドフラワー、青緑タオル
緑色パプリカ、レタス、千切りキャベツ、ブロッコリー、緑ライム、緑色りんご
黄色バナナ、黄色パプリカ、黄緑色レモン、黄色プリザーブドフラワー、卵焼き
橙色オレンジ、橙色パプリカ、にんじん
赤色トマト、赤色りんご、赤色パプリカ、赤色ウインナー、赤プリザーブドフラワー
黒プリザーブドフラワー、
ピンク色ネクタイ、ピンクプリザーブドフラワー、
小豆色ネクタイ、コロッケ、とんかつ、ごぼう、クッキー、チョコレート、
落花生、木製器
被験者（日本人）自身の肌
新聞紙、白背景上の黒文字を含むカラー印刷物（多色ずり）、文庫本、週刊誌
シルバー（文字盤白）腕時計
カラーチェッカー（Ｘ―ｒｉｔｅ社製 Ｃｏｌｏｒ ｃｈｅｃｋｅｒ ｃｌａｓｓｉｃ １８色の有彩色と６種類の無彩色（白１、灰色４、黒１）を含む計２４色の色票）

【0094】

なお、カラーチェッカー中の各色票の名称とマンセル表記は、以下の通りである。
Name Munsell Notation
Dark skin 3.05 YR 3.69/3.20
Light skin 2.2 YR 6.47/4.10
Blue sky 4.3 PB 4.95/5.55
Foliage 6.65 GY 4.19/4.15
Blue flower 9.65 PB 5.47/6.70
Bluish green 2.5 BG 7/6
Orange 5 YR 6/11
Purplish blue 7.5 PB 4/10.7
Moderate red 2.5 R 5/10
Purple 5 P 3/7
Yellow green 5 GY 7.08/9.1
Orange yellow 10 YR 7/10.5
Blue 7.5 PB 2.90/12.75
Green 0.1 G 5.38/9.65
Red 5 R 4/12
Yellow 5 Y 8/11.1
Magenta 2.5 RP 5/12
Cyan 5 B 5/8
White N 9.5/
Neutral 8 N 8/
Neutral 6.5 N 6.5/
Neutral 5 N 5/
Neutral 3.5 N 3.5/
Black N 2/

【0095】

比較視覚実験を行った際のランク分けは、被験者のランク分け結果を元に統計的に処理し、以下の通りとした。実験用基準の光と同一あるいは同程度か、変化が感じられない場合をランク０とした。また、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えが実現でき」、若干好ましい場合はランク＋１、好ましい場合はランク＋２、より好ましい場合はランク＋３、非常に好ましい場合はランク＋４、格段に好ましい場合はランク＋５とした。逆に、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えが実現できない」場合は、その程度によって、若干好ましくない場合はランク−１、好ましくない場合はランク−２、より好ましくない場合はランク−３、非
常に好ましくない場合はランク−４、格段に好ましくない場合はランク−５とした。

【0096】

ランク判断をする上で、被験者に対しては、以下の観点で照明対象物を観察し、総合的に点数化するように指示した。すなわち、実験用基準光で照明した場合と比較して各発光装置で照明した場合に、Ａ）白黒の様な「無彩色の見え」が好ましく知覚されるかどうか、Ｂ）白背景上の黒文字を含む印刷物、新聞等に記載されている文字が読みやすいかどうか、Ｃ）被験者自身の肌色等を含む、各種色相を有する「有彩色の色の見え」が好ましく知覚されるかどうか、Ｄ）近似した色相を有する対象物（例えば、２つの異なる個体としての赤パプリカ）の色を識別しやすいかどうか、Ｅ）同じ照度でありながら明るく感じられるかどうか（明るさ感が向上するか）である。

【0097】

なお、以下示す表２から表１５にまとめた各種指標において、「発光要素」と記載された欄は前述のとおりに発光要素単体の特性を示しており、「発光装置」と記載された欄は、パッケージＬＥＤとして測定した結果である。「色の見え」と記載された欄は、パッケージＬＥＤの分光分布より計算で求めた結果であって、「比較視覚実験結果」と記載された欄は、当該パッケージＬＥＤを内包するＬＥＤ灯具を用いた比較視覚実験時の照明対象物の色の見えに関するランク分けの結果である。

【実施例】

【0098】

以下、実施例と比較例を用いて、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲が実施例のみに限定されないことはいうまでもない。

【0099】

＜概要説明＞
先ず、表２に示す４種の発光装置を例に本実施態様の概要と効果を説明する。

【0100】

【表2-1】

【0101】

【表2-2】

【0102】

比較例１は、照明対象物を照明した際に、基準の光に近接した色の見えとなり、平均演色評価数（Ｒ_ａ）がきわめて高く、特殊演色評価数（Ｒ_ｉ）も高い実験用基準光を放射する発光装置であって、Ａ_ｃｇは＋６４．１であった。この光源は、蛍光体励起光源として紫色半導体発光素子を用い、かつ、緑色蛍光体として狭帯域のβ−ＳｉＡｌＯＮ（蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長が５４５ｎｍで、その半値全幅が５５ｎｍ）を用いて実現したものである。
なお、本明細書で記載するＳＢＣＡ蛍光体、β−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体の詳細は、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に開示されている材料と同じである。

【0103】

比較例２は、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号に開示されている光を放射する発光装置であって、Ａ_ｃｇは−４４．９であった。この発光装置も、比較例１同様に、蛍光体励起光源として紫色半導体発光素子を用い、かつ、緑色蛍光体として狭帯域のβ−ＳｉＡｌＯＮ（蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長が５４５ｎｍで、その半値全幅が５５ｎｍ）を用いて実現したものである。

【0104】

参考例１も、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号の範疇となる光を放射する発光装置であって、Ａ_ｃｇは−５８．７であった。しかし、この発光装置は、蛍光体励起光源として青色半導体発光素子を用い、かつ、緑色蛍光体として広帯域のＣＳＭＳ（蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長が５１４ｎｍで、その半値全幅が１０６ｎｍ）を用いて実現したものである。

【0105】

一方、実施例１は、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号にも開示されていない光を放射する新規な発光装置であって、Ａ_ｃｇは＋１０．４であった。この光源は、蛍光体励起光源として青色半導体発光素子を用い、かつ、緑色蛍光体として広帯域のＣＳＯ（蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長が５２０ｎｍで、その半値全幅が９６ｎｍ）を用いて実現したものである。

【0106】

なお、これら四発光装置は、比較のために、全て近接した相関色温度（約３８００〜４２００Ｋ）としている。また、実験用基準光として準備した比較例１の発光装置を除き、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}も近接した値（約−０．０１００〜−０．０１２５）とした。

【0107】

その他、各光源の詳細な構成材料、その特徴、発光装置としての特性は表２にまとめた。表２には、特定１５種類の修正マンセル色票において、基準の光で照明した場合と、それぞれの試験光で照明した場合との色の見えの差を数学的に導出した結果も示している。さらに、実験用基準光として準備した比較例１の発光装置を基準にして、残り３種の発光装置によって、実際の色の見えがどのようになるか、比較視覚実験を行った結果も示している。

【0108】

比較例１の発光装置、比較例２の発光装置、参考例１の発光装置、実施例１の発光装置それぞれの分光放射束特性は図４から図７に示した。また、図４から図７には、特定１５種類の修正マンセル色票において、基準の光で照明した場合と、それぞれの試験光で照明した場合との色の見えをａ^＊値とｂ^＊値とを共にプロットしたＣＩＥＬＡＢ色空間も示した。なお、ＣＩＥＬＡＢ色空間において基準の光で照明した場合は点線で、それぞれの試験光で照明した場合は実線で示した。

【0109】

ここで、表２、図５から図７等から、以下のことが分かる。
比較例２の発光装置は、指標Ａ_ｃｇが−４４．９で、発光装置としての光源効率ηは４５．９（ｌｍ／Ｗ）であった。また、数学的には、図５からも各色相の飽和度が比較的均等に向上することが分かり、実際に、比較視覚実験でも、色の見えは比較例１の発光装置よりも良好と判断され、ランク４であった。

【0110】

さらに、参考例１の発光装置は指標Ａ_ｃｇが−５８．７で、発光装置としての光源効率ηは４８．０（ｌｍ／Ｗ）であった。また、数学的には、図６からも各色相の飽和度が比較的均等に向上することが分かり、実際に、色の見えは比較例１の発光装置よりも良好と判断され、ランク４であった。

【0111】

これに対して、実施例１に示した発光装置は、指標Ａ_ｃｇが＋１０．４であった。発光装置としての光源効率ηは５４．４（ｌｍ／Ｗ）と、いずれの発光装置よりも相対的に高かった。また、数学的には、図７からも各色相の飽和度が比較的均等に向上することが分かり、実際に、色の見えは比較例１の発光装置よりも良好であると判断され、ランク５であった。

【0112】

すなわち、実施例１の発光装置の結果は、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号記載の発光装置の範囲外、特に指標Ａ_ｃｇが−１０よりも大きな値を有する場合であっても、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」が実現可能な場合がある事を具体的に例示していると言える。さらに、そのような場合にこそ、発光装置の光源効率ηを向上させ得ることも分かる。

【0113】

＜詳細説明１＞
次に、実施例／比較例をさらに例示して、本実施態様を詳細に説明する。
表３から表７は、本実施態様の実施例を示している。これらは、表番号順に、比較視覚
実験の総合的ランク分類でそれぞれランク＋１からランク＋５となった発光装置の結果である。また、１つのランクに分類された発光装置は、低Ｔ_ＳＳＬから高Ｔ_ＳＳＬの順に並べた。さらに、図８から図１４は、それぞれのランクから例として抽出した発光装置が発する光の分光分布とＣＩＥＬＡＢ色空間を例示したものである。

【0114】

【表3-1】

【0115】

【表3-2】

【0116】

【表4-1】

【0117】

【表4-2】

【0118】

【表5-1】

【0119】

【表5-2】

【0120】

【表5-3】

【0121】

【表5-4】

【0122】

【表6-1】

【0123】

【表6-2】

【0124】

【表7-1】

【0125】

【表7-2】

【0126】

これら実施例／比較例の結果を詳細に検討したところ、発光装置によって照明した色の見えが、比較視覚実験でランク＋１以上と判断されるためには、発光装置は以下の発光要素を内包していたことが分かる。
条件α：青色半導体発光素子
条件β：広帯域緑色蛍光体
条件γ：赤色蛍光体

【0127】

一方、発光装置によって照明した色の見えが、比較視覚実験でランク＋１以上と判断されるためには、発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）から導出される各指標は、以下の特徴を全て有していたことが分かる。
条件１： −１０．０ ＜ Ａ_ｃｇ ≦ １２０．０
条件２： −０．０２２０ ≦ Ｄ_{ｕｖＳＳＬ} ≦ −０．００７０
条件３： ０．２２５０ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦
０．７０００
条件４： ６０５（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦ ６５３（ｎｍ）

【0128】

さらに、比較視覚実験でランク＋１以上と判断された発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）は、以下の特徴も有し得ることが分かる。
条件５： ４３０（ｎｍ） ≦ λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ} ≦ ４８０（ｎｍ）
条件６： ０．１８００ ≦ φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ} ≦
０．８５００

【0129】

加えて、比較視覚実験でランク＋１以上と判断された発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）から導出される放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）と相関色温度Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）は、以下の特徴を有し得ることも分かる。
条件７： ２１０．０ ｌｍ／Ｗ ≦ Ｋ ≦ ２９０．０ ｌｍ／Ｗ
条件８： ２６００ Ｋ ≦ Ｔ_ＳＳＬ ≦ ７７００ Ｋ

【0130】

さらに加えて、比較視覚実験でランク＋１以上と判断された発光装置のφ_ＳＳＬ（λ）は３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の範囲において発光要素由来の実効強度を有さない特徴を有し得ることもわかる。

【0131】

さらに、比較視覚実験でランク＋１以上と判断された発光装置のφ_ＳＳＬ（λ）は発光要素として、狭帯域緑色蛍光体、黄色蛍光体を含まないという特徴を有し得ることもわかる。

【0132】

一方、発光装置によって照明した色の見えが、比較視覚実験でランク＋１以上と判断された発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）から導出された「色の見え」に関する各指標は、ｎを１から１５の自然数として、以下の特徴をすべて有していたことが分かる。
条件Ｉ −４．００ ≦ ΔＣ_ｎ ≦ ８．００
条件ＩＩ： ０．５０ ≦ ＳＡＴ_ａｖｅ ≦ ４．００
条件ＩＩＩ： ２．００ ≦ ｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜ ≦ １０．００
条件ＩＶ： ０．００ 度 ≦ ｜Δｈ_ｎ｜ ≦ １２．５０ 度

【0133】

これらを満たした発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）による色の見えを計算した結果、すなわち、図７から図１４を見ると以下が分かる。基準の光で当該１５種類の修正マンセル色票を照明した場合を仮定した色の見えと、各発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）で照明した場合を比較すると、いずれの発光装置においても、(1)その色相角差が小さく、か
つ、(2)１５種類いずれの色相においても飽和度は比較的均等に向上しており、かつ、(3)その飽和度向上の度合いが適切な範囲内にある、事が分かる。このような特徴がまさに実際に照明対象物を照明した場合には、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」を誘発すると考えられ、かつ、数学的には条件Ｉから条件ＩＶに対応していると言える。

【0134】

さらに具体的に色の見えの効果を記載すれば、本実施態様の発光装置を照明に用いた場合には、基準の光で照明した場合と比較して、Ａ）白黒の様な「無彩色の見え」が好ましく知覚され、Ｂ）白背景上の黒文字を含む印刷物、新聞等に記載されている文字が読みやすく知覚され、Ｃ）被験者自身の肌色等を含む、各種色相を有する「有彩色の色の見え」が好ましく知覚され、Ｄ）近似した色相を有する対象物の色を識別しやすく知覚され、Ｅ）同じ照度でありながら明るく感じられる効果がある事が確認された。

【0135】

さらに条件αに記載した青色半導体発光素子の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該青色発光素子の、素子単体パルス駆動時のドミナント波長λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}は、４４５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、４４７．５ｎｍ以上４７０ｎｍ以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、４５２．５ｎｍ以上４７０ｎｍ以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、４５７．５ｎｍ近傍を選択することが格段に好ましい。なお、近傍とは±２．５ｎｍを意味する。

【0136】

さらに条件βに記載した広帯域緑色蛍光体の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該広帯域緑色蛍光体の、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}は５１１ｎｍ以上５４３ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}は９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}は５１４ｎｍ以上５４０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}は９６ｎｍ以上１０８ｎｍ以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}は５２０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}は９６ｎｍ以上１０８ｎｍ以下を選択することが好ましく、
ランク＋５の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}は５２０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}は９６ｎｍ以上１０４ｎｍ以下を選択することが格段に好ましい。
さらに、全体の傾向から、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}は５２１ｎｍ以上５２９ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}は９７ｎｍ以上１０３ｎｍ以下を選択することがさらに格段に好ましいと考えられる。これらの傾向は、本実施態様の発光装置においては、分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の適切な位置に適切な大きさの凹凸を有するようにするために必要と考えられる傾向である。

【0137】

さらに、具体的な蛍光体材料としては、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該緑色蛍光体は、材料単体で光励起した際に緑色発光し、かつ、前記光学特性を満足するものであれば、特に限定されないが、ＬｕＡＧ蛍光体、ＣＳＯ蛍光体、Ｇ−ＹＡＧ蛍光体、ＣＳＭＳ蛍光体、ＢＳＳ蛍光体、ＢＳＯＮ蛍光体等を例示可能であって、
実施例全体の結果より、ＬｕＡＧ蛍光体、ＣＳＯ蛍光体、Ｇ−ＹＡＧ蛍光体、ＣＳＭＳ蛍光体を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、ＬｕＡＧ蛍光体、ＣＳＯ蛍光体、Ｇ−ＹＡＧ蛍光体を選択することが好ましく、
ランク＋５の結果より、ＬｕＡＧ蛍光体、ＣＳＯ蛍光体を選択することが格段に好ましい。

【0138】

さらに条件γに記載した赤色蛍光体の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該赤色蛍光体の、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}は６２２ｎｍ以上６６３ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８０ｎｍ以上１０５ｎｍ以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}は６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８７ｎｍ以上９９ｎｍ以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}は６４５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８８ｎｍ以上９９ｎｍ以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}は６４５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８８ｎｍ以上８９ｎｍ以下を選択することが格段に好ましい。
加えて、全体の傾向から、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｍａｘ}は、６３２ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であり、その半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＲＭ−ｆｗｈｍ}が８８ｎｍ以上９９ｎｍ以下を選択することは好ましいと考え得る。

【0139】

さらに、具体的な蛍光体材料としては、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該赤色蛍光体は、材料単体で光励起した際に赤色発光し、かつ、前記光学特性を満足するものであれば、特に限定されないが、ＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体を例示可能であって、
実施例全体の結果よりＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果よりＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果よりＣＡＳＮ蛍光体を選択することが格段に好ましい。

【0140】

さらに条件１に記載した指標Ａ_ｃｇの選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該指標は、−１０．０より大きく１２０．０以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、−４．６以上１１６．３以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、−４．６以上８７．７以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、−４．６以上７０．９以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、−１．５以上２６．０以下を選択することが格段に好ましい。

【0141】

さらに条件２に記載したＤ_{ｕｖＳＳＬ}の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該距離Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}は、−０．０２２０以上−０．００７０以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、−０．０２１２以上−０．００７１以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、−０．０１８４以上−０．００８４以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、−０．０１６１以上−０．００８４以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、−０．０１４５以上−０．００８５以下を選択することが格段に好ましい。
なお、全体の傾向からＤ_{ｕｖＳＳＬ}は、−０．０１４５以上−０．００９０以下を選択することがさらに格段に好ましく、−０．０１４０以上−０．０１００未満を選択することがよりさらに格段に好ましく、−０．０１３５以上−０．０１２０未満を選択することがなおよりさらに格段に好ましいと考え得る。

【0142】

さらに、条件３に記載した値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}は、０．２２５０以上０．７０００以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、０．２２７８以上０．６６０２以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、０．２４２７以上０．６２２５以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、０．２４２７以上０．５９０６以下を選択することが格段に好ましい。

【0143】

さらに、条件４に記載した波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}は、６０５ｎｍ以上６５３ｎｍ以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、６０６ｎｍ以上６５２ｎｍ以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、６０７ｎｍ以上６４７ｎｍ以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、６２２ｎｍ以上６４７ｎｍを選択することが非常に好ましい。また、ここまでの傾向から、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}は６２５ｎｍ以上６４７ｎｍ以下を選択する事がさらに非常に好ましいと考え得る。
加えて、ランク＋５の結果より、６３０ｎｍ以上６４７ｎｍ以下を選択することが格段に好ましい。
さらに、全体の傾向から、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}は６３１ｎｍ以上６４７ｎｍ以下を選択する事がさらに格段に好ましいと考え得る。
これらの傾向は、本実施態様の発光装置においては、分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の適切な位置に適切な大きさの凹凸を有するようにするために必要と考えられる傾向である。

【0144】

さらに、条件５に記載した波長λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該波長λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}は、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、４４７ｎｍ以上４６０ｎｍを選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、４５０ｎｍ以上４５７ｎｍ以下を選択することが格段に好ましい。
さらに、全体の傾向から、λ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}は４５１ｎｍ以上４５６ｎｍ以下を選択する事がさらに格段に好ましいと考え得る。
これらの傾向は、本実施態様の発光装置においては、分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の適切な位置に適切な大きさの凹凸を有するようにするために必要と考えられる傾向である。

【0145】

さらに、条件６に記載した値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}は、０．１８００以上０．８５００以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、０．１９１７以上０．８３２６以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、０．１９１７以上０．６２０７以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、０．１９１７以上０．６２０２以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、０．１９１７以上０．５８４０以下を選択することが格段に好ましい。
また、全体の傾向から、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}は、０．１９１７以上０．７３００以下を選択することは好ましいと考え得る。
これらの傾向は、本実施態様の発光装置においては、分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の適切な
位置に適切な大きさの凹凸を有するようにするために必要と考えられる傾向である。

【0146】

さらに、条件７に記載した放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該放射効率Ｋ（ｌｍ／Ｗ）は、２１０．０（ｌｍ／Ｗ）以上２９０．０（ｌｍ／Ｗ）以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、２１２．２（ｌｍ／Ｗ）以上２８６．９（ｌｍ／Ｗ）以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、２１２．２（ｌｍ／Ｗ）以上２８２．３（ｌｍ／Ｗ）以下を選択することが好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、２１２．２（ｌｍ／Ｗ）以上２６１．１（ｌｍ／Ｗ）以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、２１２．２（ｌｍ／Ｗ）以上２５６．４（ｌｍ／Ｗ）以下を選択することが格段に好ましい。

【0147】

さらに、条件８に記載した相関色温度Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該相関色温度Ｔ_ＳＳＬ（Ｋ）は、２６００（Ｋ）以上７７００（Ｋ）以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、２６４４（Ｋ）以上７６１３（Ｋ）以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、２６４４（Ｋ）以上６７９７（Ｋ）以下を選択することが非常に好ましい。

【0148】

さらに、条件Ｉに記載した飽和度差ΔＣ_ｎの選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該飽和度差ΔＣ_ｎは、−４．００以上８．００以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、−３．４９以上７．１１以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、−３．３３以上７．１１以下を選択することが好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、−１．７３以上６．７４以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、−０．９３以上６．７４以下を選択することが格段に好ましい。

【0149】

さらに、条件ＩＩに記載したＳＡＴ_ａｖｅの選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該ＳＡＴ_ａｖｅは、０．５０以上４．００以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、０．５３以上３．７６以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、１．０４以上３．７６以下を選択することが好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、１．１１以上３．７６以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、１．４０以上３．７６以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、１．６６以上３．７６以下を選択することが格段に好ましい。

【0150】

さらに、条件ＩＩＩに記載した、飽和度差の最大値と飽和度差の最小値との間の差｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該差｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜は、２．００以上１０．００以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、３．２２以上９．５２以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、４．１２以上７．２０以下を選択することが非常に好ましく、
ランク＋５の結果より、４．６６以上７．１０以下を選択することが格段に好ましい。

【0151】

さらに、条件ＩＶに記載した色相角差の絶対値｜Δｈ_ｎ｜の選択に関して、ランク＋１からランク＋５に分類された結果に照らして、その特徴は以下であると考えられる。
当該色相角差の絶対値｜Δｈ_ｎ｜は、０．００以上１２．５０以下を選択可能であって、
実施例全体の結果より、０．００以上１２．４３以下を選択することが若干好ましく、
ランク＋２から＋５の結果より、０．０１以上１２．４３以下を選択することが好ましく、
ランク＋３から＋５の結果より、０．０２以上１２．４３以下を選択することがより好ましく、
ランク＋４から＋５の結果より、０．０２以上９．２５以下を選択することが非常に好ましい。

【0152】

なお、色相角差の絶対値｜Δｈ_ｎ｜は０である事が望まれると考えられる事から、その値の下限を変えて、理想的には
０．００以上１２．４３以下を選択することがより好ましく、
０．００以上９．２５以下を選択することが非常に好ましく、さらには、
０．００以上７．００以下を選択することがより非常に好ましく、
０．００以上５．００以下を選択することがさらに非常に好ましいと考えられる。

【0153】

色の見えに関して、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる」発光装置によって実現される色の見えは、以上の検討から、条件Ｉから条件ＩＶを同時に満足していると定量化されることも分かる。

【0154】

＜詳細説明２＞
なお、実施例１から実施例５２記載の発光装置から出射された光は、それぞれ実験用基準光を発する発光装置による色の見えよりも優れていることは比較視覚実験で確認された。同時に、光源効率ηが大幅に向上したことも以下の通り確認された。表８は、表２で示した比較例２、参考例１のＡ_ｃｇ値と光源効率ηをまとめたものである。

【0155】

【表8】

【0156】

一方、表９は、表３から表７に示した実施例から、Ｔ_ＳＳＬが３８００Ｋから４２００Ｋ、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．０１２５以上−０．０１００以下に該当する発光装置を全て抽出し、極力公正に比較例２、参考例１と比較できるようにしたものである。表９には、実施例１、２、３、１９、２１，２３、４１、４２から導出した値をまとめている。表８によれば、Ａ_ｃｇの平均値は−５１．８で、ηの平均値は４７．０（ｌｍ／Ｗ）であったが、表９ではＡ_ｃｇの平均値＋５１．４で、ηの平均値は６５．５（ｌｍ／Ｗ）であった。
表８に示した発光装置と、表９に示した発光装置では、平均的に見て照明対象物の色の見えの差異は大きくない。ここにおいて、表８に示した従来の発光装置に比較して、表９に示した本実施態様の発光装置の光源効率は、約３９％増となった事が分かる。

【0157】

【表9】

【0158】

＜詳細説明３＞
表１０から表１５は本実施態様の比較例（ランク−１からランク−５）を、それぞれ次の観点でまとめたものである。さらに、図１５から図２７は、それぞれの表から分光分布とＣＩＥＬＡＢ色空間を例示したものである。

【0159】

【表10-1】

【0160】

【表10-2】

【0161】

【表11-1】

【0162】

【表11-2】

【0163】

【表12-1】

【0164】

【表12-2】

【0165】

【表13-1】

【0166】

【表13-2】

【0167】

【表14-1】

【0168】

【表14-2】

【0169】

【表15-1】

【0170】

【表15-2】

【0171】

表１０は、適切な青色半導体発光素子、適切な広帯域緑色蛍光体、適切な赤色蛍光体を用いているものの、「Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．０２２０より小さく、かつ、Ａ_ｃｇが−１０以下である場合」を例示している。

【0172】

表１１は、適切な青色半導体発光素子、適切な赤色蛍光体を用いており、Ａ_ｃｇも適切な範囲であるものの、「中間波長領域の発光要素として黄色蛍光体を用いたために、その結果としてφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．２２５より小さくなってしまっている場合」を例示している。

【0173】

表１２は、適切な青色半導体発光素子、適切な赤色蛍光体を用いており、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}も、Ａ_ｃｇも適切な範囲であるものの、「中間波長領域の発光要素として狭帯域緑色蛍光体を用いたために、その結果としてφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．２２５より小さくなってしまっている場合」を例示している。

【0174】

表１３は、適切な青色半導体発光素子、適切な広帯域緑色蛍光体、適切な赤色蛍光体を用いており、Ａ_ｃｇも適切な範囲であるものの、「分光分布を特徴付けるＤ_{ｕｖＳＳＬ}、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}のいずいれかが適切でない場合」を例示している。

【0175】

表１４は、適切な青色半導体発光素子、適切な広帯域緑色蛍光体、適切な赤色蛍光体を用いているものの、「Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．００７より大きく、かつ、Ａ_ｃｇが＋１２０より大きい場合」を例示している。

【0176】

表１５は、適切な青色半導体発光素子、適切な広帯域緑色蛍光体、適切な赤色蛍光体を用いており、Ａ_ｃｇも適切な範囲であるものの、「φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．７０００より大きく、かつ、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．００７より大きい場合」を例示している。

【0177】

これらの結果を見ると発光装置としての分光分布φ_ＳＳＬは、条件１、条件２、条件３、条件４のすべてを満たさないと、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」と「光源効率向上」を両立した発光装置が実現出来ないことが分かる。さらに、その分光分布φ_ＳＳＬが条件１、条件２、条件３、条件４の少なくとも１つを満たさない発光装置は、色の見えに関する条件Ｉから条件ＩＶの少なくとも１つを満たさず、同時に、比較視覚実験において、ランク−１からランク−５のいずれかに分類されたことも分かる。

【0178】

さらに、発光装置を構成する発光要素に関しては、狭帯域緑色蛍光体、黄色蛍光体を用いた場合には、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見え」と「光源効率向上」を両立した発光装置が実現出来なかった。これらは、色の見えに関する条件Ｉから条件ＩＶの少なくとも１つを満たさず、同時に、比較視覚実験において、ランク−４に分類されたことも分かる。

【0179】

さらに、詳細にみると以下の通りである。
表１０に示された「Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．０２２０より小さく、かつ、Ａ_ｃｇが−１０以下である場合」に相当する比較例３、比較例４、比較例５においては、分光分布とＣＩＥＬＡＢプロットをそれぞれ図１５、図１６、図１７に例示した。これらには、それぞれ以下の問題があった。
比較例３（図１５参照）においては、比較視覚実験においては「過剰にけばけばしく見えて」しまった。これらは図１５に示したＣＩＥＬＡＢプロットに示される飽和度向上度合いが過剰であったことに相当していると考えられる。さらに、この本質は、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}もＡ_ｃｇも過剰に負値であったためと考えられる。
比較例４（図１６参照）、比較例５（図１７参照）においては、比較視覚実験で、「一部の色は鮮やかに見えるものの、一部色はくすんで見えて」しまった。これらは、図１６、図１７に示したＣＩＥＬＡＢプロットの飽和度向上度合いが、各色票で比較的不均等で、一部色相においては基準の光よりも非飽和傾向となることと一致していると考えられる。また、一部色票においては、色相角が過剰に変化してしまい、色そのものの変化が大きすぎる事も、このような印象に含まれていると考えられる。

【0180】

一方、表１１に示された「中間波長領域の発光要素として黄色蛍光体を用いたために、その結果としてφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．２２５より小さくなってしまっている場合」と、表１２示された「中間波長領域の発光要素として狭帯域緑色蛍光体を用いたために、その結果としてφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．２２５より小さくなってしまっている場合」に関しては、比較例７と比較例１０の分光分布とＣＩＥＬＡＢプロットをそれぞれ図１８と図１９に示した。これらには、それぞれ以下の問題があった。
これらの比較視覚実験においては「一部色は過剰にけばけばしく、一部色は過剰にくすんで見え、その差によって色の見えにかなり違和感が生じて」しまった。これらは、図１８と図１９に示されたＣＬＥＬＡＢプロットと一致する傾向である。さらに、この本質は
、比較例７（図１８参照）と比較例１０（図１９参照）の通り、青色半導体発光素子に由来する分光分布と、それぞれの中間波長領域における発光を担う蛍光体由来の分光分布との間に出来る「４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下程度の分光強度が弱い領域」において、その分光強度の低さが過剰であったために、照明対象物の色相によっては、基準の光よりも飽和度が上がり、一方、別の色相では、飽和度が下がることが起きたためと考えられる。また、一部色票においては、色相角が過剰に変化してしまい、色そのものの変化が大きすぎる事も、このような印象に含まれていると考えられる。
逆に、広帯域緑色蛍光体を発光要素として用いると、これらの問題を容易に解決できる事から好ましいと考えられる。

【0181】

「φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}の値が０．２２５０よりも過剰に小さい場合」に相当する、表１１に示された比較例６（図なし、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}＝０．１０３３）、表１２に示された比較例１０（図１９、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}＝０．０９７８）、表１３に示された比較例１５（図２０、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}＝０．１１０５）、および比較例１８（図２２、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}＝０．１７６１）においては、たとえ条件１（Ａ_ｃｇ値）、条件２（Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}値）、条件４（λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}値）が満たされたとしても、数学的に導出される特定１５修正マンセル色票の色の見えは、一部が過剰な飽和度傾向となり、また一部が過剰に非飽和傾向となってしまった。また、これらの発光装置を用いて比較視覚実験を行った際のランクは−４となってしまった。

【0182】

なお、これらφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さい状況を回避するための手段としては、以下の様な方策が考えられる。まず、第一の手段としては、広帯域緑色蛍光体を使用することが可能である。広帯域緑色蛍光体を使用した場合、このようにすると比較例６、比較例１０に示されるφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さい状況は回避可能である。

【0183】

さらにφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さい状況を回避する第二の手段としては、広帯域緑色蛍光体を使用した上で、さらに、適切な波長を有する青色半導体発光素子を使用する事が考えられる。本実施態様においては、実施例から、４４５．０ｎｍ以上４７５．０ｎｍ以下のパルス駆動時ドミナント波長を有する青色半導体発光素子を選択可能であって、より好ましくは４４７．５ｎｍ以上４７０．０ｎｍ以下のパルス駆動時ドミナント波長を有する青色半導体発光素子を選択可能であって、格段に好ましくは４５７．５ｎｍ±２．５ｎｍのパルス駆動時ドミナント波長を有する青色半導体発光素子を選択可能である。

【0184】

なお、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}を過剰に小さくしないためには、λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}は、さらに長波長化とするのが好ましいとも考え得るが、これは正しくない。λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}の好ましい範囲は上記の通りである。これは以下の理由による。
先ず、青色半導体発光素子は、主にサファイア基板上、Ｓｉ基板上、ＳｉＣ基板上、ＧａＮ基板上にエピタキシャル成長されたＡｌＧａＩｎＮ系半導体発光素子であるが、これらの内部量子効率は量子井戸層のＩｎ組成、すなわちλ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}に依存する。ここで、例えばＩｎＧａＮ量子井戸層を考える。４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下に十分な分光強度を有する量子井戸層のＩｎ組成は、最も内部量子効率が高くなる条件と比較すると、これを低減してしまうほどの高濃度となるため、「色の見えと発光装置の光源効率の両立」を図る観点から好ましくない。
さらに、色の見えに関して考えると、λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}が過剰に長波長化し、φ_ＳＳＬ（λ）の短波長領域の適切部分に発光要素由来の分光強度が存在しなくなると、
数学的に導出される特定１５修正マンセル色票の色の見えは、一部が過剰な飽和傾向となり、また一部が過剰に非飽和傾向となってしまう。具体的には、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さくなった場合とは異なる色票で、飽和／非飽和の傾向が発生してしまう。よって、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}を過剰に小さくしないために、λ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}を過剰に長波長化とするのは好ましくない。

【0185】

さらにφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さな状況を回避する第三の手段としては、以下が考えられる。具体的には、４４５．０ｎｍ以上４７５．０ｎｍ以下のパルス駆動時ドミナント波長を有する青色半導体発光素子を用いて第一のλ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}を設定し、かつ、中間波長領域の発光要素として黄色蛍光体あるいは狭帯域緑色蛍光体等を使用した場合では、短波長領域と中間波長領域にまたがる４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の範囲で、発光要素をさらに追加する事が考えうる。このためには、４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の領域にその分光分布の中心が存在する第二のλ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}を有するＡｌＧａＩｎＮ系青色半導体発光素子、第二のλ_{ＣＨＩＰ−ＢＭ−ｄｏｍ}を有するＧａＰ基板上のＧａＰによる黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）などを選択し、追加可能である。さらに、ここに広帯域緑色蛍光体を混在させることも可能である。
しかしながら、本実施態様の発光装置においては、照明対象物の色の見えとともに光源効率の向上も重要であって、過度に発光要素を増やす事は、相互吸収、ストークス損失の増大など光源効率の低下につながる場合もある事から必ずしも好ましくない。この観点では、中間波長領域の発光要素としては、黄色蛍光体あるいは狭帯域緑色蛍光体等を使用して、さらに他の発光要素を加える事は好ましくない。すなわち、本実施態様の発光装置においては、黄色蛍光体あるいは狭帯域緑色蛍光体等を使用する事は可能ではあるが、必ずしも好ましくなく、中間波長領域の発光要素としては、広帯域緑色蛍光体を用いる事が好ましい。

【0186】

表１３に示された「分光分布を特徴付ける、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}のいずいれかが適切でない場合」に相当する比較例１５、比較例１６、比較例１８においては、分光分布とＣＩＥＬＡＢプロットをそれぞれ図２０、図２１、図２２に例示した。これらには、それぞれ以下の問題があった。
比較例１５（図２０参照）と、比較例１８（図２２参照）においては、比較視覚実験においては「一部色は過剰にけばけばしく、一部色は過剰にくすんで見え、その差によって色の見えにかなり違和感が生じて」しまった。これらは図２０と図２２に示したＣＩＥＬＡＢプロットに示される飽和度変化の度合いが、照明対象物の色相によっては基準の光よりも飽和度が上がり、一方、別の色相では飽和度が下がることと一致していると考えられる。この本質は、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に小さい値であったためと考えられる。

【0187】

比較例１６（図２１参照）においては、比較視覚実験で、「一部の色は鮮やかに見えるものの、一部色はくすんで見えて」しまった。これらは、図２１に示したＣＩＥＬＡＢプロットの飽和度向上度合いが比較的不均等で、一部色相においては基準の光よりも非飽和傾向となることと一致していると考えられる。この本質はλ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}が適切な範囲よりも短波長側となっていたためであると考えられる。また、一部色票においては、色相角が過剰に変化してしまい、色そのものの変化が大きすぎる事も、このような印象に含まれていると考えられる。

【0188】

表１４に示された、「Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．００７より大きく、かつ、Ａ_ｃｇが＋１２０より大きい場合」に相当する比較例１９、比較例２２、比較例２３においては、分光分
布とＣＩＥＬＡＢプロットをそれぞれ図２３、図２４、図２５に例示した。これらには、それぞれ以下の問題があった。

【0189】

比較例１９（図２３参照）と、比較例２２（図２４参照）においては、比較視覚実験においては「全体にくすんで見えた」と判断された。これらは図２３、図２４に示したＣＩＥＬＡＢプロットに示される飽和度変化の度合いが、照明対象物の色相によらずに、全体に非飽和傾向となったことと一致していると考えられる。この本質は、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}とＡ_ｃｇが過剰に大きな値であったためと考えられる。一方、比較例２３（図２５参照）においては、比較視覚実験においては「色の見えの改善が感じられなかった。一部色では色の見えが劣っていた。」と判断された。これらは図２５に示したＣＩＥＬＡＢプロットに示される飽和度変化の度合いが小さく、基準の光と同程度である事と一致していると考えられる。この本質は、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}とＡ_ｃｇが過剰に大きな値であったためと考えられる。

【0190】

表１５に示された、「φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が０．７０００より大きく、かつ、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が−０．００７より大きい場合」に相当する比較例２６、比較例２７においては、分光分布とＣＩＥＬＡＢプロットをそれぞれ図２６、図２７に例示した。これらには、それぞれ以下の問題があった。

【0191】

比較例２６（図２６参照）と、比較例２７（図２７参照）においては、比較視覚実験においては、それぞれ「全体にくすんで見えた」、「一部色は鮮やかに見えるものの、一部色はくすんで見えた」と判断された。これらは図２６に示したＣＩＥＬＡＢプロットに示される飽和度変化の度合いが、照明対象物の色相によらずに、おおまかには非飽和傾向となったこと、図２７においては、飽和度向上度合いが比較的不均等で、一部色相においては基準の光よりも非飽和傾向となったことと一致していると考えられる。この本質は、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}が過剰に大きく、かつ、Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}が過剰に大きいかったためと考えられる。比較視覚実験上のランクは、比較例２６、比較例２７においては、それぞれ−５、−２と低くなってしまっている。よって、「色の見えと発光装置の光源効率の両立」を図る本実施態様の発光装置を実現するためには、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}を十二分に制御する必要がある。比較例２６、比較例２７では、分光分布内の４６５ｎｍ以上５２５ｎｍ以下の領域に適切な大きさの凹凸が形成されず、凹凸が小さすぎた事が問題であったと考えられる。
なお、同様に、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}も十二分に制御する必要がある。これらφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}とφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}の適切な範囲は、総じて言えば、本実施態様の効果を発現するために、発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）内の適切な位置に、適切な大きさの凹凸を有するようにする事が肝要である事を示している。

【0192】

本実施態様に係る発光装置を実施するための好ましい実施形態を以下に説明するが、本実施態様に係る発光装置を実施するための態様は、以下の説明で用いたものに限定されない。

【0193】

本実施態様に係る発光装置は、発光装置から主たる放射方向に出射され、照明対象物に対して照射された色刺激となる試験光の放射計測学的特性、測光学的特性が適切な範囲にあれば、発光装置の構成、材料等に制約はない。

【0194】

本実施態様に係る発光装置を実施するための照明光源、当該照明光源を含む照明器具、当該照明光源や照明器具を含む照明システム等の発光装置は、青色半導体発光素子を含んでいる。
なお、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、半導体発光素子を含む照明光源は、青色半導体発光素子のほかに、たとえば緑色、赤色の種類の異なる
複数の半導体発光素子を１つの照明光源中に内包していてもよく、また、１つの照明光源の中には青色半導体発光素子を含み、異なる１つの照明光源中に緑色半導体発光素子を含み、さらに異なる１つの照明光源中に赤色半導体発光素子を含み、これらが照明器具の中でレンズ、反射鏡、駆動回路等とともに一体とされて照明システムに提供されてもよい。さらに、１つの照明器具中に１つの照明光源があり、この中に単体の半導体発光素子が内包されているような場合であって、単体の照明光源、照明器具としては本実施態様に係る発光装置を実施できないものの、照明システム中に存在する異なる照明器具からの光との加法混色によって、照明システムとして放射される光が、照明対象物の位置で所望の特性を満足するようにしてもかまわないし、照明システムとして放射される光のうち主たる放射方向の光が、所望の特性を満足するようにしてもかまわない。いずれのような形態であっても、照明対象物に最終的に照射される色刺激としての光が、又は、発光装置から出射される光のうち主たる放射方向の光が、本実施態様の適切な条件を満たせばよい。

【0195】

以下は、前記の適切な条件を満たしたうえで、本実施態様に係る発光装置に関して記載する。

【0196】

本実施態様に係る発光装置は、Λ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域内にピークを有する発光要素（発光材料）を有し、かつ、Λ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域内にピークを有する別の発光要素（発光材料）を有し、さらに、Λ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍまでの長波長領域内にピークを有するさらに別な発光要素（発光材料）を有することが好ましい。これはそれぞれの発光要素を独立して強度設定あるいは強度制御することが、好ましい色の見えを容易に実現し得るからである。

【0197】

よって、本実施態様に係る発光装置は、上記それぞれの３波長領域中に発光ピークを有する発光要素（発光材料）を少なくとも１種類ずつ有する。
なお、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、当該３波長領域の中の２領域には１種類ずつ、他の１領域は複数の発光要素（発光材料）を有していてもよく、さらに、当該３波長領域中の１領域には１種類の、他の２領域は複数の発光要素（発光材料）を有していてもよく、当該３波長領域のすべてにおいて、複数の発光要素を有していてもよい。

【0198】

本実施態様では、半導体発光素子と蛍光体を自在に混合搭載することも可能であるが、少なくとも、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体を１光源内に搭載する。また、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、青色発光素子と３種類（緑色、赤色１、赤色２）の蛍光体を１光源内に搭載してもよく、１つの光源の中に、青色発光素子と２種類（緑色、赤色）の蛍光体搭載している部分と、紫色発光素子と３種類の蛍光体（青色、緑色、赤色）を搭載している部分を内包させてもよい。

【0199】

本実施態様に係る発光装置においては、各３波長領域内の発光要素（発光材料）は、ピーク部分の強度やピーク間の谷の強度を制御する観点から、すなわち適切な凹凸を分光分布に形成する観点から、以下の発光材料、蛍光体材料、半導体発光素子が発光要素として発光装置に内包することが好ましい。

【0200】

まず、当該３波長領域の中のΛ１（３８０ｎｍ）からΛ２（４９５ｎｍ）の短波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも半導体発光素子からの発光は、小型でエネルギー効率が高いことから、好ましい。

【0201】

具体的には、以下を用いることができる。
半導体発光素子としては、サファイア基板上やＧａＮ基板上に形成されたＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む青色発光素子が好ましい。また、ＧａＡｓ基板上に形成されたＺｎ（Ｃｄ）（Ｓ）Ｓｅ系材料を活性層構造中に含む青色発光素子も好ましい（好ましいピーク波長は、既に説明したとおりである。）。

【0202】

なお、半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布や、そのピーク波長は、周辺温度、パッケージや灯具等の発光装置の放熱環境、注入電流、回路構成、あるいは場合によっては劣化等によって、若干変動するのが常である。
以下に述べる半導体発光素子や蛍光体等の発光要素（発光材料）の呈する放射束の分光分布やそのピーク波長についても、同様のことが言える。

【0203】

活性層構造は、量子井戸層とバリア層を積層した多重量子井戸構造でも、あるいは比較的厚い活性層とバリア層（あるいはクラッド層）を含む一重あるいは二重ヘテロ構造でも、１つのｐｎ接合からなるホモ接合であってもよい。

【0204】

また、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、発光要素として、青色半導体レーザなどの半導体レーザを用いてもよい。

【0205】

本実施態様に係る発光装置で用いる短波長領域の半導体発光素子は、その発光スペクトルの半値全幅が比較的広いことが好ましい。この観点で、短波長領域で用いる青色半導体発光素子の半値全幅は、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましく、１５ｎｍ以上が非常に好ましく、２０ｎｍ以上が格段に好ましい。ただし、格段に広い発光スペクトルを有する場合もφ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}等を制御しにくくなってしまい、分光分布φ_ＳＳＬ（λ）の適切な位置に適切な大きさの凹凸を形成できなくなってしまう。このため、半値全幅は４５ｎｍ以下が好ましく、４０ｎｍ以下がより好ましく、３５ｎｍ以下が非常に好ましく、３０ｎｍ以下が格段に好ましい。

【0206】

本実施態様に係る発光装置で用いる短波長領域の青色半導体発光素子は、Ｉｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含むことが好ましいことから、サファイア基板上またはＧａＮ基板上に形成された発光素子であることが好ましい。

【0207】

また、基板の厚みは厚い場合か、青色半導体発光素子から完全に剥離されている場合のいずれかが好ましい。特にＧａＮ基板上に短波長領域の青色半導体発光素子を作成した場合においては、ＧａＮ基板側壁からの光取り出しを助長するように、基板は厚いことが好ましく、１００μｍ以上が好ましく、２００μｍ以上がより好ましく、４００μｍ以上が非常に好ましく、６００μｍ以上が格段に好ましい。一方で素子作成上の便から基板厚みは２ｍｍ以下が好ましく、１．８ｍｍ以下がより好ましく、１．６ｍｍ以下が非常に好ましく、１．４ｍｍ以下が格段に好ましい。

【0208】

一方サファイア基板上等に発光素子を作成した場合においては、レーザリフトオフ等の方法で基板を剥離しておくことが好ましい。このようにするとＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系エピタキシャル層とサファイア基板の光学界面によって発生する内部反射がなくなり、光取り出し効率を向上させ得る。このため、このような発光素子を用いて本実施態様の発光装置を作製する事は、光源効率の向上につながるため、好ましい。

【0209】

なお、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、本実施態様に係る発光装置は、短波長領域の蛍光体材料を含んでいてもよい。

【0210】

なお、本実施態様においては、上述したφ_ＳＳＬ（λ）は３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の範囲において発光要素由来の実効強度を有さないことが好ましい。ここで、「発光要素由来の実効強度を有さない」とは、φ_ＳＳＬ（λ）が、当該範囲の波長λ_ｆにおいて発光要素由来の強度を有する場合であっても、上述した諸条件を満たし本実施態様が奏効する場合をいう。さらに具体的には、φ_ＳＳＬ（λ）の最大分光強度で規格化した当該波長範囲における発光要素由来の強度φ_ＳＳＬ（λ_ｆ）が、３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の任意の波長λ_ｆにおいて、相対強度として、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下、非常に好ましくは３％以下、格段に好ましくは１％以下の場合をいう。
したがって、青色発光素子（例えば、発振波長が４４５ｎｍから４８５ｎｍ程度の青色半導体レーザ等）等の青色発光要素を用いる本実施態様では、３８０ｎｍ以上４０５ｎｍ以下の範囲における発光要素由来の強度が上記相対強度の範囲内であれば、発光要素由来のノイズとして強度を有してもよい。

【0211】

次いで、当該３波長領域の中のΛ２（４９５ｎｍ）からΛ３（５９０ｎｍ）の中間波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、非線形光学効果を用いた二次高調波発生（ＳＨＧ）等を含むレーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光が好ましい。

【0212】

なお、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、半導体発光素子からの発光、半導体レーザ、ＳＨＧレーザからの発光を含んでいてもよく、これらは小型で、エネルギー効率が高いことから、好ましい。
半導体発光素子としては、サファイア基板上あるいはＧａＮ基板上のＩｎ（Ａｌ）ＧａＮ系材料を活性層構造中に含む青緑発光素子（ピーク波長が４９５ｎｍから５００ｎｍ程度）、緑色発光素子（ピーク波長が５００ｎｍから５３０ｎｍ程度）、黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）などを挙げることができる。また、ＧａＰ基板上のＧａＰによる黄緑色発光素子（ピーク波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍ程度）、ＧａＰ基板上のＧａＡｓＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）などを挙げることができる。さらに、ＧａＡｓ基板上のＡｌＩｎＧａＰによる黄色発光素子（ピーク波長が５７０ｎｍから５８０ｎｍ程度）などを挙げることができる。

【0213】

本実施態様に係る発光装置に用いる中間波長領域の緑色蛍光体材料の具体例としては、Ｃｅ^３＋を付活剤としたアルミン酸塩、Ｃｅ^３＋を付活剤としたイットリウムアルミニウム酸化物、Ｅｕ^２＋付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶、Ｅｕ^２＋付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする緑色蛍光体がある。これらの緑色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。

【0214】

Ｃｅ^３＋付活アルミン酸塩蛍光体の具体例には、下記一般式（４）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｙ_ａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｌｕ）_ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）_ｃＡｌ_ｄＯ_ｅ （４）
（一般式（４）において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０．１≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）（一般式（４）で表されるＣｅ^３＋付活アルミン酸塩蛍光体をＧ−ＹＡＧ蛍光体と呼ぶ。）
特にＧ−ＹＡＧ蛍光体においては、一般式（４）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらに、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ０．１≦ｃ≦２．６である事が好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ０．３≦ｃ≦２．６である事がより好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０５かつ１．０≦ｃ≦２．６である事が非常に好ましい。
また、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ０．１≦ｃ≦２．６である事も好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ０．３≦ｃ≦２．６である事がより好ましく、
０．０１≦ｂ≦０．０３かつ１．０≦ｃ≦２．６である事が非常に好ましい。

【0215】

Ｃｅ^３＋付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体の具体例には、下記一般式（５）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｌｕ_ａ（Ｃｅ，Ｔｂ，Ｙ）_ｂ（Ｇａ，Ｓｃ）_ｃＡｌ_ｄＯ_ｅ （５）
（一般式（５）において、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが、ａ＋ｂ＝３、０≦ｂ≦０．２、４．５≦ｃ＋ｄ≦５．５、０≦ｃ≦２．６、および１０．８≦ｅ≦１３．４を満たす。）（一般式（５）で表されるＣｅ^３＋付活イットリウムアルミニウム酸化物系蛍光体をＬｕＡＧ蛍光体と呼ぶ。）
特にＬｕＡＧ蛍光体においては、一般式（５）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．００≦ｂ≦０．１３である事が好ましく、
０．０２≦ｂ≦０．１３である事がより好ましく、
０．０２≦ｂ≦０．１０である事が非常に好ましい。

【0216】

その他、下記一般式（６）および下記一般式（７）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
Ｍ^１_ａＭ^２_ｂＭ^３_ｃＯ_ｄ （６）
（一般式（６）において、Ｍ^１は２価の金属元素、Ｍ^２は３価の金属元素、Ｍ^３は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａ、ｂ、ｃおよびｄが、２．７≦ａ≦３．３、１．８≦ｂ≦２．２、２．７≦ｃ≦３．３、１１．０≦ｄ≦１３．０を満たす。）（一般式（６）で表される蛍光体をＣＳＭＳ蛍光体と呼ぶ。）

【0217】

なお、上記式（６）において、Ｍ^１は２価の金属元素であるが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎであるのが更に好ましく、Ｃａが特に好ましい。この場合、Ｃａは単独系でもよく、Ｍｇとの複合系でもよい。また、Ｍ^１は他の２価の金属元素を含んでいてもよい。
Ｍ^２は３価の金属元素であるが、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬｕであるのが更に好ましく、Ｓｃが特に好ましい。この場合、Ｓｃは単独系でもよく、ＹまたはＬｕとの複合系でもよい。また、Ｍ²はＣｅを含むことを必須とし、Ｍ^２は他の３
価の金属元素を含んでいてもよい。
Ｍ^３は４価の金属元素であるが、少なくともＳｉを含むことが好ましい。Ｓｉ以外の４価の金属元素Ｍ^３の具体例としては、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択された少なくとも１種であるのがより好ましく、Ｓｎであることが特に好ましい。特に、Ｍ^３がＳｉであることが好ましい。また、Ｍ^３は他の４価の金属元素を含んでいてもよい。

【0218】

特にＣＳＭＳ蛍光体においては、一般式（６）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ
−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましい範囲となるためには、Ｍ^２に含まれるＣｅのＭ^２全体に占める割合の下限は０．０１以上であることが好ましく、０．０２以上であることがより好ましい。また、Ｍ^２に含まれるＣｅのＭ^２全体に占める割合の上限は、０．１０以下であることが好ましく、０．０６以下であることがより好ましい。更に、Ｍ^１元素に含まれるＭｇのＭ^１全体に占める割合の下限は０．０１以上であることが好ましく、０．０３以上であることがより好ましい。一方、上限は０．３０以下であることが好ましく、０．１０以下であることがより好ましい。

【0219】

さらに、下記一般式（７）で表される蛍光体が挙げられる。
Ｍ^１_ａＭ^２_ｂＭ^３_ｃＯ_ｄ （７）
（一般式（７）において、Ｍ^１は少なくともＣｅを含む付活剤元素、Ｍ^２は２価の金属元素、Ｍ^３は３価の金属元素をそれぞれ示し、ａ、ｂ、ｃおよびｄが、０．０００１≦ａ≦０．２、０．８≦ｂ≦１．２、１．６≦ｃ≦２．４、および３．２≦ｄ≦４．８を満たす。）（一般式（７）で表される蛍光体をＣＳＯ蛍光体と呼ぶ。）

【0220】

なお、上記式（７）において、Ｍ^１は、結晶母体中に含有される付活剤元素であり、少なくともＣｅを含む。また、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択された少なくとも１種の２〜４価の元素を含有させることができる。
Ｍ^２は２価の金属元素であるが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又は、Ｓｒであるのが更に好ましく、Ｍ^２の元素の５０モル％以上がＣａであることが特に好ましい。
Ｍ^３は３価の金属元素であるが、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、及びＬｕからなる群から選択された少なくとも１種であるのが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙｂ、又はＬｕであるのが更に好ましく、Ｓｃ、又はＳｃとＡｌ、又はＳｃとＬｕであるのがより一層好ましく、Ｍ^３の元素の５０モル％以上がＳｃであることが特に好ましい。
Ｍ^２及びＭ^３は、それぞれ２価及び３価の金属元素を表すが、Ｍ２及び／又はＭ３のごく一部を１価、４価、５価のいずれかの価数の金属元素としてもよく、さらに、微量の陰イオン、たとえば、ハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、窒素、硫黄、セレンなどが、化合物の中に含まれていてもよい。

【0221】

特にＣＳＯ蛍光体においては、一般式（７）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましくなるのは以下の範囲である。
０．００５≦ａ≦０．２００である事が好ましく、
０．００５≦ａ≦０．０１２である事がより好ましく、
０．００７≦ａ≦０．０１２である事が非常に好ましい。

【0222】

さらに、Ｅｕ^２＋付活アルカリ土類ケイ酸塩結晶を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式（８）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
（Ｂａ_ａＣａ_ｂＳｒ_ｃＭｇ_ｄＥｕ_ｘ）ＳｉＯ_４ （８）
（一般式（８）においてａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｘが、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝２、１．０
≦ ａ ≦ ２．０、０ ≦ ｂ ＜ ０．２、０．２ ≦ ｃ ≦１，０、０ ≦ ｄ ＜ ０．２および０ ＜ ｘ ≦ ０．５を満たす。）（一般式（８）で表されるアルカリ土類ケイ酸塩蛍光体をＢＳＳ蛍光体と呼ぶ。）
ＢＳＳ蛍光体においては、一般式（８）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましくなる
のは以下の範囲である。
０．２０≦ ｃ ≦１．００かつ０．２５＜ ｘ ≦ ０．５０である事がより好ましく、
０．２０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ｘ ≦ ０．３０である事が非常に好ましい。
さらに、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．００＜ｘ ≦ ０．５０である事が好ましく、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ｘ ≦ ０．５０である事がより好ましく、
０．５０≦ ｃ ≦ １．００かつ０．２５＜ｘ ≦ ０．３０である事が非常に好ましい。

【0223】

さらに、Ｅｕ^２＋付活アルカリ土類ケイ酸窒化物を母体とする蛍光体の具体例には、下記一般式（９）で表される緑色蛍光体が挙げられる。
（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ）_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２ （９）
（これをＢＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）。
ＢＳＯＮ蛍光体においては、一般式（９）を満たす前記組成範囲を適宜選択可能である。さらには、蛍光体単体の光励起時の発光強度最大値を与える波長λ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｍａｘ}と半値全幅Ｗ_{ＰＨＯＳ−ＧＭ−ｆｗｈｍ}が、本実施態様の発光装置において好ましくなるのは以下の範囲である。
一般式（９）において選択できる2価金属元素（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｅｕ
）のうち、ＢａとＳｒとＥｕの組合せとすることが好ましく、さらには、Ｂａに対するＳｒの比率は１０〜３０％とすることがより好ましい。

【0224】

また、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、その他、（Ｙ_１−ｕＧｄ_ｕ）_３（Ａｌ_１−ｖＧａ_ｖ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｅｕ（但し、ｕ及びｖはそれぞれ０≦ｕ≦０．３、及び０≦ｖ≦０．５を満たす。）で表されるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（これをＹＡＧ蛍光体と呼ぶ。）や、Ｃａ_１．５ｘＬａ_３−ＸＳｉ_６Ｎ_１１：Ｃｅ（但し、ｘは、０≦ｘ≦１）で表されるランタン窒化ケイ素蛍光体（これをＬＳＮ蛍光体と呼ぶ。）などの黄色蛍光体を含んでもよい。また、Ｅｕ^２＋付活サイアロン結晶を母体とするＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ（ただし０＜ｚ＜４．２）で表される狭帯域緑色蛍光体や（これをβ−ＳｉＡｌＯＮ蛍光体と呼ぶ）を含んでもよい。ただし、前述のとおり、これら狭帯域緑色蛍光体、黄色蛍光体のみを中間波長領域の発光要素として発光装置を構成すると、照明対象物の所望の色の見えは実現困難となる。よって、本実施態様の発光装置においては、黄色蛍光体あるいは狭帯域緑色蛍光体等を、他の半導体発光素子、広帯域蛍光体等と組み合わせて使用する事は可能ではあるが、必ずしも好ましくない。中間波長領域の発光要素としては、広帯域緑色蛍光体を用いる事が好ましい。

【0225】

したがって、本実施態様に係る発光装置では、実質的に黄色蛍光体を含まないことが好ましい。ここで、「実質的に黄色蛍光体を含まない」とは、黄色蛍光体を含む場合であっても、上述した諸条件を満たし、本実施態様が奏する効果が得られる場合をいい、蛍光体全重量に対する黄色蛍光体重量が、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下、非常に好ましくは３％以下、格段に好ましくは１％以下の場合をいう。

【0226】

次いで、当該３波長領域の中のΛ３（５９０ｎｍ）から７８０ｎｍの長波長領域においては、熱フィラメント等からの熱放射光、蛍光管、高圧ナトリウムランプ等からの放電放射光、レーザ等からの誘導放出光、半導体発光素子からの自然放出光、蛍光体からの自然放出光等あらゆる光源から出る光を含むことが可能である。この中でも特に光励起された蛍光体からの発光が好ましい。

【0227】

なお、上述した諸条件を満たし、本実施態様の効果が得られる場合には、半導体発光素子からの発光、半導体レーザ、ＳＨＧレーザからの発光を含んでいてもよく、これらは小型で、エネルギー効率が高いことから、好ましい。
半導体発光素子としては、ＧａＡｓ基板上に形成されたＡｌＧａＡｓ系材料、ＧａＡｓ基板上に形成された（Ａｌ）ＩｎＧａＰ系材料を活性層構造中に含む橙発光素子（ピーク波長が５９０ｎｍから６００ｎｍ程度）、赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）などを挙げることができる。また、ＧａＰ基板上に形成されたＧａＡｓＰ系材料を活性層構造中に含む赤色発光素子（６００ｎｍから７８０ｎｍ）などを挙げることができる。

【0228】

本実施態様に係る発光装置に用いる長波長領域の蛍光体材料の具体例としては、Ｅｕ^２＋を付活剤とし、アルカリ土類ケイ窒化物、αサイアロンまたはアルカリ土類ケイ酸塩からなる結晶を母体とする蛍光体が挙げられる。この種の赤色蛍光体は、通常、紫外〜青色半導体発光素子を用いて励起可能である。

【0229】

アルカリ土類ケイ窒化物結晶を母体とするものの具体例には、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表される蛍光体（これをＣＡＳＮ蛍光体と呼ぶ）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕおよび／または（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表される蛍光体（これをＳＣＡＳＮ蛍光体と呼ぶ）、（ＣａＡｌＳｉＮ_３）_１−ｘ（Ｓｉ_２Ｎ_２Ｏ）_ｘ：Ｅｕ（ただし、ｘは０＜ｘ＜０．５）で表される蛍光体（これをＣＡＳＯＮ蛍光体と呼ぶ）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_２Ａｌ_ｘＳｉ_５−ｘＯ_ｘＮ_８−ｘ：Ｅｕ（ただし０≦ｘ≦２）で表される蛍光体、Ｅｕ_ｙ（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_１−ｙ：Ａｌ_１＋ｘＳｉ_４−ｘＯ_ｘＮ_７−ｘ（ただし０≦ｘ＜４、０≦ｙ＜０．２）で表される蛍光体が挙げられる。

【0230】

その他、Ｍｎ^４＋付活フッ化物錯体蛍光体も挙げられる。Ｍｎ^４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、Ｍｎ^４＋を付活剤とし、アルカリ金属、アミンまたはアルカリ土類金属のフッ化物錯体塩を母体結晶とする蛍光体である。母体結晶を形成するフッ化物錯体には、配位中心が３価金属（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、ランタノイド）のもの、４価金属（Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｈｆ）のもの、５価金属（Ｖ、Ｐ、Ｎｂ、Ｔａ）のものがあり、その周りに配位するフッ素原子の数は５〜７である。

【0231】

具体的には、Ｍｎ^４＋付活フッ化物錯体蛍光体は、アルカリ金属のヘキサフルオロ錯体塩を母体結晶とするＡ_２＋ｘＭ_ｙＭｎ_ｚＦ_ｎ（ＡはＮａおよび／またはＫ；ＭはＳｉおよびＡｌ；−１≦ｘ≦１かつ０．９≦ｙ＋ｚ≦１．１かつ０．００１≦ｚ≦０．４かつ５≦ｎ≦７）などが挙げられる。この中でも、ＡがＫ（カリウム）またはＮａ（ナトリウム）から選ばれる１種以上で、ＭがＳｉ（ケイ素）またはＴｉ（チタン）であるもの、例えば、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ（これをＫＳＦ蛍光体と呼ぶ）、この構成元素の一部（好ましくは１０モル％以下）をＡｌとＮａで置換したＫ_２Ｓｉ_１−ｘＮａ_ｘＡｌ_ｘＦ_６：Ｍｎ、Ｋ_２ＴｉＦ_６：Ｍｎ（これをＫＳＮＡＦ蛍光体と呼ぶ）などが挙げられる。

【0232】

その他、下記一般式（１０）で表される蛍光体、および下記一般式（１１）で表される蛍光体も挙げられる。
（Ｌａ_{１−ｘ−ｙ}，Ｅｕ_ｘ，Ｌｎ_ｙ）_２Ｏ_２Ｓ （１０）
（一般式（１０）において、ｘ及びｙはそれぞれ０．０２≦ｘ≦０．５０及び０≦ｙ≦０．５０を満たす数を表し、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｓｍ及びＥｒの少なくとも１種の３価希土類元素を表す。）（一般式（１０）で表される酸硫化ランタン蛍光体をＬＯＳ蛍光体と呼ぶ。）
（ｋ−ｘ）ＭｇＯ・ｘＡＦ_２・ＧｅＯ_２：ｙＭｎ^４＋ （１１）
（一般式（１１）において、ｋ、ｘ、ｙは、各々、２．８≦ｋ≦５、０．１≦ｘ≦０．７、０．００５≦ｙ≦０．０１５を満たす数を表し、Ａはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの混合物である。）（一般式（１１）で表されるジャーマネート蛍光体をＭＧＯＦ蛍光体と呼ぶ。）

【0233】

本実施態様においては、ＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体のうち
１種のみを発光装置に含む構成は、光源効率を向上させるうえで好ましい。
一方で、ＫＳＦ蛍光体、ＫＳＮＡＦ蛍光体、ＬＯＳ蛍光体、ＭＧＯＦ蛍光体は、その半値幅がそれぞれ、６ｎｍ程度、６ｎｍ程度、４ｎｍ程度、１６ｎｍ程度と極端に狭いが、これら蛍光体を、ＣＡＳＮ蛍光体、ＣＡＳＯＮ蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体等と組み合わせて使用する事は、発光装置の分光分布φ_ＳＳＬ（λ）に適切な範囲で凹凸を形成し得る場合があり、好ましい。

【0234】

これらの発光要素の組み合わせは、それぞれの発光要素の有するピーク波長位置、半値全幅等が、視覚実験で被験者が好ましいとした色の見え、物体の見えを実現するうえで、非常に好都合である。

【0235】

本実施態様に係る発光装置においては、これまで記載した発光要素（発光材料）を用いると、指標Ａ_ｃｇ、距離Ｄ_{ｕｖＳＳＬ}、値φ_{ＳＳＬ−ＢＧ−ｍｉｎ}／φ_{ＳＳＬ−ＢＭ−ｍａｘ}、波長λ_{ＳＳＬ−ＲＭ−ｍａｘ}等を所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。また、当該光を色刺激としてとらえ、当該発光装置での照明を仮定した場合の当該１５色票の色の見えと、計算用基準光での照明を仮定した場合の色の見えとの差に関するΔＣ_ｎ、ＳＡＴ_ａｖｅ、｜ΔＣ_ｍａｘ−ΔＣ_ｍｉｎ｜、｜Δｈ_ｎ｜も、上記記載の発光要素を用いると所望の値に設定しやすくなるため、好ましい。

【0236】

本発明の第二の実施態様は、発光装置の設計方法である。本実施態様に係る設計方法によれば、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」の設計指針を提供することができる。すなわち、本発明の第一の実施態様の説明に沿って、発光装置を設計することで、「自然で、生き生きとした、視認性の高い、快適な、色の見え、物体の見えを実現できる発光装置」が提供できる。すなわち、本発明の第二の実施態様については、第一の実施態様の説明がすべて援用され得る。

【産業上の利用可能性】

【0237】

本発明の発光装置は、応用分野が非常に広く、特定の用途には限定されずに使用することが可能である。しかし、本発明の発光装置の特長に照らして、以下の分野への応用は好ましい。

【0238】

例えば、本発明の発光装置により照明した場合には、旧来広く知られている発光装置と比較して、ほぼ同様のＣＣＴ、ほぼ同様の照度であっても、白色はより白く、自然に、心地よく見える。さらに、白、灰色、黒等の無彩色間の明度差も視認しやすくなる。
このために、例えば、一般の白色紙上の黒文字等が読みやすくなる。このような特長を生かし、読書灯、学習机用照明、事務用照明等の作業用照明に応用することは好ましい。さらに、作業内容によっては、工場等において、細かな部品の外観検査を行う、布地などにおいて近接した色の識別を行う、生肉の鮮度確認のための色確認を行う、限度見本に照らした製品検査を行う等も考えられる。加えて、本発明の発光装置を用いて照明した場合には、近接した色相における色識別が容易になり、あたかも高照度環境下の様な快適な作業環境を実現しうる。よってこのような観点でも作業用照明に適応することは好ましい。
さらに、特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号開示の発光装置と比較すると、本発明の発光装置により照明した場合には、発光装置の光源効率が高く、同等の電力を投入したとしても出射される光束は大きくなる。このために、通常の高さよりも高い天井面から照明対象物を照明する発光装置とする事は好適であり、発光装置の適応範囲はさらに広くなる。

【0239】

さらには、色の識別能が上がるために、たとえば外科手術用光源、胃カメラ等に利用される光源等の医療用照明に応用することも好ましい。なぜなら、動脈血は酸素を多く含むため鮮紅色であるが、静脈血は二酸化炭素を多く含むため暗赤色である。両者は同じ赤色
であるが、その彩度が異なるため、良好な色の見え（彩度）を実現する本発明の発光装置により、動脈血と静脈血を用意に判別することが期待される。また、内視鏡のようなカラー画像情報では良好な色の表示が診断に大きな影響を持つことは明白であり、正常な部位と病変した部位を容易に見分けることなどが期待される。同様の理由から、製品の画像判定器などの工業用機器内の照明方法としても、好適に利用可能である。

【0240】

本発明の発光装置により照明した場合には、照度が数千Ｌｘから数百Ｌｘ程度であったとしても、紫色、青紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、黄赤色、赤色、赤紫色などの大半の色、場合によってはすべての色について、たとえば晴れた日の屋外照度下のような数万ｌｘ程度の下で見たような真に自然な色の見えが実現される。また、中間的な彩度を有する、被験者（日本人）の肌色、各種食品、衣料品、木材色等も、多くの被験者がより好ましいと感じる、自然な色の見えとなる。

【0241】

よって、本発明の発光装置を家庭用等の一般照明に応用したとすれば、食品は新鮮に、かつ、食欲をそそるように見え、新聞や雑誌等も見やすく、段差等の視認性も上がり家庭内の安全性向上にもつながると考えられる。よって、本発明の発光装置を家庭用照明に応用することは好ましい。また、衣料品、食品、車、かばん、靴、装飾品、家具等の展示物用照明としても好ましく、周辺から際立って視認させうる照明が可能である。前記の通り、特に特許第５２５２１０７号と特許第５２５７５３８号開示の発光装置と比較しても、本発明の発光装置により照明した場合には、発光装置の光源効率が高く、同等の電力を投入したとしても出射される光束は大きくなる。このため、通常の高さよりも高い天井面から照明対象物を照明する発光装置とする事は好適である。このような特性から本発明の発光装置を展示物用照明に適応する事は特に好ましい。
さらに、化粧品等の、色の微妙な差が購入の決め手となる物品の照明としても好ましい。白色のドレス等の展示物用照明として使用すると、同じ白色でも、青みがかった白、クリーム色に近い白などの、微妙な色の差が視認しやすくなるため、本人の希望通りの色を選択することが可能となる。さらには、結婚式場、劇場等での演出用照明としても好適で、純粋な白色のドレス等は純白に見え、歌舞伎等の着物、隈取等もはっきりと見えるようになる。さらに肌色も際立ち好ましい。このような照明とする際にも、光源効率の高い本発明の発光装置は、遠距離からの照明が可能であるため、本発明の発光装置を演出用照明に適応する事は特に好ましい。
また、美容室の照明として使用すると、毛髪をカラー処理する場合、屋外で見たときと齟齬がないような色にすることが可能となり、染めすぎや染め不足を防ぐことができる。

【0242】

さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、限られた一定の空間において、多くの種類の活動がなされる場所における光源としても好適である。例えば、航空機内の客席では、読書もなされ、仕事もなされ、食事も行われる。さらに電車、長距離バス等においても事情は類似している。このような交通機関の内装用照明として、本発明の発光装置は好適に利用可能である。

【0243】

さらに、白色がより白色に見え、無彩色の識別が容易になり、かつ、有彩色も自然な鮮やかさになることから、美術館等における絵画等を屋外で視認したような自然な色調に照明することが可能であって、美術品用照明としても、本発明の発光装置は好適に利用可能である。

【0244】

一方で、本発明の発光装置は高齢者用照明としても好適に利用可能である。すなわち、細かな文字が通常の照度下で見えにくい、段差等が見えにくい等の場合であっても、本発明の発光装置を適用することで、無彩色間、あるいは有彩色間の識別が容易になるため、これらの問題を解決可能である。よって、老人ホームや病院の待合室、書店や図書館等の不特定多数の方が利用する公共施設等における照明にも好適に利用可能である。このよう
な照明とする際には、照度そのものを適切な範囲で高くする事も必要であるが、高光源効率な本発明の発光装置は、同等の投入電力であっても照明面の照度を高くする事が可能である。よって、本発明の発光装置を高齢者用照明に適応する事は特に好ましい。

【0245】

さらに、各種の事情で比較的低照度になりがちな照明環境に適応して、視認性を確保する応用においても、本発明の発光装置は好適に利用可能である。
例えば、街灯、車のヘッドライト、足元灯に応用し、従来光源を用いた場合よりも各種の視認性を向上させることも好ましい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】