特許 7426164 発光モジュール、及び、照明装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-24

(45)【発行日】2024-02-01

(54)【発明の名称】発光モジュール、及び、照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21K 9/60 20160101AFI20240125BHJP

   H05B 45/20 20200101ALI20240125BHJP

   H05B 45/325 20200101ALI20240125BHJP

   H05B 45/335 20200101ALI20240125BHJP

   H05B 47/155 20200101ALI20240125BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240125BHJP

【ＦＩ】

F21K9/60

H05B45/20

H05B45/325

H05B45/335

H05B47/155

F21Y115:10

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023510181

(86)(22)【出願日】2021-07-30

(86)【国際出願番号】 JP2021028507

(87)【国際公開番号】W WO2022208922

(87)【国際公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-09-22

(31)【優先権主張番号】P 2021055101

(32)【優先日】2021-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000168078

【氏名又は名称】江東電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148149

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100169753

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 幸子

(72)【発明者】

【氏名】内田 大祐

(72)【発明者】

【氏名】岡 弘幸

【審査官】當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１９７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１４７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ ９／６０

Ｈ０５Ｂ ４５／２０

Ｈ０５Ｂ ４５／３２５

Ｈ０５Ｂ ４５／３３５

Ｈ０５Ｂ ４７／１５５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の相関色温度を有する光を発光する第１光源と、
前記第１の相関色温度よりも高い第２の相関色温度を有する光を発光する第２光源と、
それぞれ異なる発光色の光を発光可能な５種類の有色光源と、
を備え、
前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａが９８以上、特殊演色評価数Ｒ９が９８以上、及び、特殊演色評価数Ｒ１２が９４以上の混合光を発光可能である
ことを特徴とする発光モジュール。

【請求項2】

前記第１の相関色温度は２７００Ｋである
ことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。

【請求項3】

前記第２の相関色温度は５７００Ｋである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。

【請求項4】

前記第１光源は電球色光源、前記第２光源は白色光源であり、
前記５種類の有色光源は、紫色の光源、青色の光源、シアン色の光源、ライム色の光源及び、赤色の光源を含む、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発光モジュール。

【請求項5】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａ及び特殊演色評価数Ｒ９が９９の混合光を発光可能である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の発光モジュール。

【請求項6】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記ライム色の光源をそれぞれ、前記５種類の有色光源のうち前記ライム色の光源以外の光源の発光強度の合計よりも十分に高い発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下の混合光を発光する、
ことを特徴とする請求項４に記載の発光モジュール。

【請求項7】

前記第１光源の発光光の相関色温度は２７００Ｋ、前記第２光源の発光光の相関色温度は５７００Ｋであり、前記５種類の有色光源は、紫色の光を発光する第３光源、青色の光を発光する第４光源、シアン色の光を発光する第５光源、ライム色の光を発光する第６光源及び、赤色の光を発光する第７光源を含み、
前記第１から第７の光源を、
２４０００：０：０：０：０：０：０の光束の比で発光させることにより、２７００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は
２２０００：０：４．６：２２０：１１０：２７５０：０の光束の比で発光させることにより、３０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
２００００：４６００：１０．９：３３０：５３０：４０００：０の光束の比で発光させることにより、３５００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１９０００：１１４００：１９．３：５３０：７６０：５３００：０の光束の比で発光させることにより、４０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１４８００：１４７００：８８：１０５０：１７４０：９５９０：８７の光束の比で発光させることにより、５０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１１０００：１６９００：９２：１３５０：１９３０：１１０００：２３０の光束の比で発光させることにより、５５００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
６０００：１８０００：１００．６：１５００：１３００：８０００：０の光束比で発光させることにより、６５００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
３１００：１５０００：１１１．５：１５００：１０００：６６００：０の光束比で発光させることにより、８０００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
２２００：１５０００：１５９．２：１５００：１８００：６６００：０の光束比で発光させることにより、１００００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
０：１５０００：２２６．３：１５００：２２００：５２００：０の光束比で発光させることにより、２００００Ｋの混合光を合成する、
請求項１から６の何れか１項に記載の発光モジュール。

【請求項8】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定段階の分解能で調光可能な調光制御手段をさらに備え、
前記調光制御手段は、ＦＭ（Frequency Modulation）調光、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光、及び、ＤＣ（Direct Current）調光を組み合わせて調光を行う
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の発光モジュール。

【請求項9】

複数の前記第１光源と、複数の前記第２光源と、がそれぞれ、円形の基板の中心近傍から円周に向かう方向に放射状に配置されている、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の発光モジュール。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の発光モジュールを備える照明装置。

【請求項11】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を調光させる調光制御手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の発光強度と前記相関色温度との関係を示すテーブルを予め記憶する記憶部を含み、前記記憶部に記憶されている前記テーブルを参照して、所望の前記相関色温度に対応する前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の発光強度を決定し、決定した前記発光強度に基づいて、前記調光制御手段を制御する、
請求項１０に記載の照明装置。

【請求項12】

前記発光モジュールの前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の配列面に対して垂直の反射面を有し、前記発光モジュールが放射する光を反射する反射部と、前記反射部の前記発光モジュールと反対側に備えられ、前記反射部で反射された光を拡散する拡散板と、を備える、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の照明装置。

【請求項13】

前記発光モジュールの前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の配列面に対して略平行に延在し、前記発光モジュールが放射する光を収束または発散させるレンズと、前記レンズに略平行に延在し、前記レンズを透過する光を拡散整形するレンズ拡散板と、を備える、
ことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光モジュール、及び、照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

第１の光と第２の光とを混ぜ合わせることで、色温度が２０００Ｋ以上、３２００Ｋ以下の範囲において、平均演色評価数Ｒａが９０以上、特殊演色評価数Ｒ９が９０以上の光を出力する発光モジュールが提案されている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１１９７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のような発光モジュールにおいては、色温度が２０００Ｋ～３２００Ｋという、比較的低い相関色温度且つ狭い相関色温度の範囲においてのみ、高い演色評価数が得られている。しかし、３５００Ｋ以上の比較的高い相関色温度については、開示がない。このため、比較的高い相関色温度で、或いは、より広い相関色温度範囲で高い演色性を有する光を出力できる発光モジュールが望まれる。

【0005】

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、より高い演色性を有する光を発光する発光モジュール、及び、照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の発光モジュールは、
第１の相関色温度を有する光を発光する第１光源と、
前記第１の相関色温度よりも高い第２の相関色温度を有する光を発光する第２光源と、
それぞれ異なる発光色の光を発光可能な５種類の有色光源と、
を備え、
前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａが９８以上、特殊演色評価数Ｒ９が９８以上、及び、特殊演色評価数Ｒ１２が９４以上の混合光を発光可能である。

【0007】

前記第１の相関色温度は２７００Ｋであるようにしてもよい。

【0008】

前記第２の相関色温度は５７００Ｋであるようにしてもよい。

【0009】

例えば、前記第１光源は電球色光源、前記第２の光源は白色光源、前記５種類の有色光源は、赤色の光源、青色の光源、紫色の光源、及び、シアン色の光源を含むようにしてもよい。

【0010】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定割合の発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下で、平均演色評価数Ｒａ及び特殊演色評価数Ｒ９が９９の混合光を発光可能であるようにしてもよい。

【0011】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記ライム色の光源をそれぞれ、前記５種類の有色光源のうち前記ライム色の光源以外の光源の発光強度の合計よりも十分に高い発光強度で発光させることで、相関色温度５０００Ｋ以上６５００Ｋ以下の混合光を発光するようにしてもよい。

【0012】

例えば、前記第１光源の発光光の相関色温度は２７００Ｋ、前記第２光源の発光光の相関色温度は５７００Ｋであり、前記５種類の有色光源は、紫色の光を発光する第３光源、青色の光を発光する第４光源、シアン色の光を発光する第５光源、ライム色の光を発光する第６光源及び、赤色の光を発光する第７光源を含んでもよい。
この場合に、前記第１から第７の光源を
２４０００：０：０：０：０：０：０の光束の比で発光させることにより、２７００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は
２２０００：０：４．６：２２０：１１０：２７５０：０の光束の比で発光させることにより、３０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
２００００：４６００：１０．９：３３０：５３０：４０００：０の光束の比で発光させることにより、３５００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１９０００：１１４００：１９．３：５３０：７６０：５３００：０の光束の比で発光させることにより、４０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１４８００：１４７００：８８：１０５０：１７４０：９５９０：８７の光束の比で発光させることにより、５０００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
１１０００：１６９００：９２：１３５０：１９３０：１１０００：２３０の光束の比で発光させることにより、５５００Ｋの相関色温度の光を合成し、又は、
６０００：１８０００：１００．６：１５００：１３００：８０００：０の光束比で発光させることにより、６５００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
３１００：１５０００：１１１．５：１５００：１０００：６６００：０の光束比で発光させることにより、８０００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
２２００：１５０００：１５９．２：１５００：１８００：６６００：０の光束比で発光させることにより、１００００Ｋの色相関温度の光を合成し、又は、
０：１５０００：２２６．３：１５００：２２００：５２００：０の光束比で発光させることにより、２００００Ｋの混合光を合成するようにしてもよい。

【0013】

前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を、それぞれ所定段階の分解能で調光可能な調光制御手段をさらに備え、
前記調光制御手段は、ＦＭ（Frequency Modulation）調光、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光、及び、ＤＣ（Direct Current）調光を組み合わせて調光を行うようにしてもよい。

【0014】

複数の前記第１光源と、複数の前記第２光源と、がそれぞれ、円形の基板の中心近傍から円周に向かう方向に放射状に配置されていてもよい。

【0015】

また、本発明の照明装置は、
前記発光モジュールを備える照明装置であって、
前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源を調光させる調光制御手段を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の発光強度と前記相関色温度との関係を示すテーブルを予め記憶する記憶部を含み、前記記憶部に記憶されている前記テーブルを参照して、所望の前記相関色温度に対応する前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の発光強度を決定し、決定した前記発光強度に基づいて、前記調光制御手段を制御するようにしてもよい。

【0016】

前記照明装置は、
前記発光モジュールの前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の配列面に対して垂直の反射面を有し、前記発光モジュールが放射する光を反射する反射部と、前記反射部の前記発光モジュールと反対側に備えられ、前記反射部で反射された光を拡散する拡散板と、を備えてもよい。

【0017】

前記照明装置は、
前記発光モジュールの前記第１光源、前記第２光源、及び、前記５種類の有色光源の配列面に対して略平行に延在し、前記発光モジュールが放射する光を収束または発散させるレンズと、前記レンズに略平行に延在し、前記レンズを透過する光を拡散整形するレンズ拡散板と、を備えてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、演色性の高い光を発光できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態１における発光モジュールの構成例を示す平面図である。

【図2】発光モジュールを構成するＬＥＤ（光源）の一例を示す図である。

【図3】発光モジュールの構成の一例を示すブロック図である。

【図4】ＬＥＤドライバの出力電流とＬＥＤの階調との関係を示す図である。

【図5】ＰＷＭ調光におけるデューティー比等を示す図である。

【図6】発光モジュールによる演色性等を示す図である。

【図7】発光モジュールによる光のスペクトル波形を示す図である。

【図8】実施の形態１における発光モジュールを適用したスポットライト照明装置の構成図である。

【図9】発光モジュールを構成するＬＥＤ（光源）の他の例を示す図である。

【図10】実施の形態２における発光モジュールを適用したスポットライト照明装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る発光モジュールについて図面を参照しながら説明する。

【0021】

（発光モジュール）
図１は、本実施の形態に係る発光モジュール１の構成例を示す平面図である。図１に示すように、発光モジュール１は、基板１０と、それぞれ複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）２１～２７と、から構成される。

【0022】

基板１０は、例えばチップ型のＬＥＤを半田付け等により設置するためのＬＥＤ基板である。基板１０は、例えば、銅などの金属板の表面を絶縁材料で被覆して、被覆層の上に配線パターンが形成されたものである。基板１０には、設置されたＬＥＤを電源やＬＥＤドライバと電気的に接続するための入出力端子が設けられる。

【0023】

この実施の形態の基板１０は、図１に示すように円形に構成され、３分割された３つの領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを有する。図１では、領域１０ＡのみにＬＥＤ２１～２７が設置されている様子を示しているが、領域１０Ｂと１０Ｃにも同様の配置でＬＥＤ２１～２７が配列される。即ち、発光モジュール１では、基板１０の領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに設置された全てのＬＥＤ２１～２７を用いて、合成光を生成して発光可能になっている。

【0024】

なお、図１に示す発光モジュール１、基板１０の構成（領域の有無や配線パターン、ＬＥＤの設置位置）は一例である。この実施の形態のものに限定されず、所望の色、輝度（光束）の光を発する光源として機能させるため、所望の種類、数のＬＥＤ等の発光素子が配列できるようになっていればよい。また、基板１０に、放熱のための放熱機構等、他の構成が設けられていてもよい。

【0025】

ＬＥＤ２１～２７には、第１の相関色温度を有する光（例えば電球色の光）を発光する第１光源となる複数の第１色ＬＥＤ２１と、第１の相関色温度よりも高い第２の相関色温度を有する光（例えば昼光色の光）を発光する第２光源となる複数の第２色ＬＥＤ２２と、複数の第３色ＬＥＤ２３と、複数の第４色ＬＥＤ２４と、複数の第５色ＬＥＤ２５と、複数の第６色ＬＥＤ２６と、複数の第７色ＬＥＤ２７と、が含まれる。

【0026】

第３色ＬＥＤ２３、第４色ＬＥＤ２４、第５色ＬＥＤ２５、第６色ＬＥＤ２６、及び、第７色ＬＥＤ２７は、それぞれ異なる色を発光可能なカラーＬＥＤであり、５種類の有色光源として機能する。

【0027】

なお、以下の説明において、第１色ＬＥＤ２１、第２色ＬＥＤ２２、第３色ＬＥＤ２３、第４色ＬＥＤ２４、第５色ＬＥＤ２５、第６色ＬＥＤ２６、第７色ＬＥＤ２７を、単に、ＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２、ＬＥＤ２３、ＬＥＤ２４、ＬＥＤ２５、ＬＥＤ２６、ＬＥＤ２７とも表記する。

【0028】

図１では、ＬＥＤ２１～２７が領域１０Ａに６個ずつ設けられている例を示しているが、ＬＥＤ２１～２７の数は、それぞれの光源として所望の光束（輝度）の光を発光することができれば任意の数でよい。各ＬＥＤの必要数は、各ＬＥＤの光源として必要な輝度とＬＥＤ１個あたりの輝度（最大輝度）とにより定まる。例えば、この実施の形態の発光モジュール１では、図６にて後述するように、２７００ＫのＬＥＤ２１を最大で２４０００ルーメン（Ｌｍ）で発光させる。従って、ＬＥＤ２１の１個当たりの光束が４００ルーメンであるとすれば、ＬＥＤ２１は基板１０全体で少なくとも６０個（＝２４０００／４００）設けられればよい。また、シアン色のＬＥＤ２５を最大で２２００ルーメン（Ｌｍ）で発光させるため、ＬＥＤ２１は１個当たりの光束が１００ルーメンであれば、ＬＥＤ２１は基板１０全体で少なくとも２２個（＝２２００／１００）設けられればよい。

【0029】

図２は、ＬＥＤ２１～２７の一例を示す図である。
図２に示すように、この実施の形態のＬＥＤ２１は、電球色ＬＥＤから構成される。より詳細には、ＬＥＤ２１は、例えば、相関色温度２７００Ｋ（ケルビン）で、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定された色度図（ＣＩＥ１９３１）における色度座標（中央値）が（０．４５７８，０．４１０１）の電球色の光を発光可能なＬＥＤから構成される。
また、ＬＥＤ２２は、白色ＬＥＤから構成される。より詳細には、ＬＥＤ２２は、例えば、相関色温度５７００Ｋ（ケルビン）で、ＣＩＥ１９３１における色度座標（中央値）が（０．３２８７，０．３４１７）の光を発光可能である。

【0030】

なお、相関色温度とは、光源色と最も近い色に見える黒体放射の色（温度）で表される温度である。相関色温度の単位はケルビン（Ｋ）である。相関色温度は、光源の光色（青っぽい、赤っぽいなど）を表す尺度であり、光源と最も近い色に見える黒体放射の色（温度）で表示した値である。

【0031】

また、ＬＥＤ２３は、ピーク波長λｐが４２０ｎｍ～４３０ｎｍの範囲に位置し、紫（ＶＬＴ）色の光を発光可能である。
ＬＥＤ２４は、ドミナント波長λｄが４７５ｎｍ～４８０ｎｍの範囲に位置し、青（ＢＬＵ）色の光を発光可能となっている。
ＬＥＤ２５は、ドミナント波長λｄが４９６ｎｍ～５００ｎｍの範囲に位置し、シアン（ＣＹＮ）色の光を発光可能となっている。
ＬＥＤ２６は、例えば、ＣＩＥ１９３１における色度座標（中央値）が（０．４１４０，０．５４３０）のライムグリーン（ＬＭＥ）の光を発光可能である。
ＬＥＤ２７は、ドミナント波長λｄが６２４ｎｍ～６３４ｎｍの範囲に位置し、赤（ＲＥＤ）色の光を発光可能となっている。

【0032】

なお、図２に示すＬＥＤの特性は一例であり、これに限定されず、特性が略同一または誤差範囲内のＬＥＤを採用してもよい。例えば、同色のＬＥＤであればピーク波長やドミナント波長が異なったＬＥＤを採用してもよい。具体的には、ピーク波長やドミナント波長について中央値が一致していれば、発光する光の帯域の幅が異なっていてもよい。

【0033】

また、ＬＥＤは製品で個体差があること等から、ＬＥＤ特性等の数値は完全一致していなくてもよく、当該分野において同一の範囲内と解される範囲内であればよい。例えば、相関色温度２７００Ｋとは、２６４６Ｋ～２７５４Ｋといった所定の誤差範囲（例えば２％）のものを含む。以下、この実施の形態における各数値についても同様である。

【0034】

図３は、発光モジュール１の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、複数のＬＥＤ２１が直列に互いに接続され、ＬＥＤドライバ３０に接続される。ＬＥＤドライバ３０は、ＬＥＤ２１を、所定の光束（輝度）で点灯させるための回路で構成され、直列接続されている複数のＬＥＤ２１に電流を流す。図３では、ＬＥＤ２１にＬＥＤドライバ３０が接続されている例を示しているが、ＬＥＤドライバ３０が各色ＬＥＤ２１～２７毎に設けられる。ＬＥＤドライバ３０は、それぞれの出力電流を制御する制御装置４０に接続されている。ＬＥＤドライバ３０は、制御装置４０の制御に基づいて、所定段階（例えば８１９２段階）の分解能により、各色のＬＥＤ２１～２７それぞれを所望の光束で点灯可能となっている。即ち、ＬＥＤドライバ３０は、所定段階の分解能により、各色ＬＥＤ２１～２７それぞれを所望の輝度に調光可能となっている。

【0035】

この実施の形態のＬＥＤドライバ３０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により調光を行うＰＷＭ調光、及び、電流の増減によって調光を行うＤＣ（Direct Current）調光を組み合わせて、ＬＥＤの調光を行うようになっている。

【0036】

図４は、１つのＬＥＤドライバ３０の出力電流とＬＥＤの階調との関係を示す図である。図４に示すように、ＬＥＤドライバ３０は、低輝度の０～１０２３階調（１０２４段階）では、出力電流を一定としつつ、パルス波の出力の周波数やデューティー比を変化させるＰＷＭ調光によりＬＥＤの調光を行う。そして、ＬＥＤドライバ３０は、１０２４～８１９１階調では、出力電流のレベルを増減させるＤＣ調光によりＬＥＤの調光を行う。このように、この実施の形態のＬＥＤドライバ３０は、ＰＷＭ調光、及び、ＤＣ調光の組み合わせにより、合計８１９２段階（１３ビット）の分解能で、ＬＥＤを調光できるようになっている。

【0037】

このように、この実施の形態のＬＥＤドライバ３０は、基準未満の低輝度の階調ではＰＷＭ調光を採用することで、細やかな調光を実現でき、所定以上の高輝度の階調ではＤＣ調光を採用することで、点滅によるちらつき（フリッカー）を防止できる。

【0038】

なお、図４における電流レベルのＭＡＸの値やＰＷＭ時定電流の値は、制御対象のＬＥＤの特性により定まる。

【0039】

図５は、低輝度時のＰＷＭ調光におけるデューティー比等を示す図である。ＰＷＭ調光の分解能は、１０２４段階（１０ビット）の分解能である。図５に示すように、制御装置４０が出力する１つの調光信号による調光周期は２０００μｓであり、２０００μｓの１周期の中にＰＷＭのパルス波が８つ生成される。各パルスのデューティー比の範囲は０／１２８～１２８／１２８となっている。また、パルス波の最小パルス幅（デューティー比１／１２８）は約１．９５μｓ（＝２０００μｓ／８／１２８）である。つまり、各パルスのパルス幅は１．９５～２５０μｓの範囲で変化する。

【0040】

各階調における各パルスのデューティー比、及び、パルス幅の合計値は図５に示す通りである。このパルス幅の合計値が大きい程、ＬＥＤの輝度が高くなる。

【0041】

また、０～７階調では、デューティー比０の期間を設けることで、パルス波を間引いている。これにより、２０００μｓの1周期の間に出力するパルスの数が０～８と変化するため、結果としてＰＷＭのパルス波の周波数が０Ｈｚ～４ＫＨｚと変化することになる。即ち、０～８階調では、周波数変調によるＦＭ（Frequency Modulation）調光であるともいえる。

【0042】

このように、この実施の形態のＬＥＤドライバ３０は、ＦＭ調光、ＰＷＭ調光、及び、ＤＣ調光を組み合わせることで、好適にＬＥＤを調光できる。

【0043】

なお、例えば、ＬＥＤドライバ３０の調光信号は１３ビットで構成され、制御装置４０が調光操作等に応じた値の調光信号をＬＥＤドライバ３０に入力することで、制御対象のＬＥＤを所定の輝度で点灯させることができる。

【0044】

ＬＥＤドライバ３０に接続されるＬＥＤの数は任意でよく、直列に接続されるものに限定されず、直列と並列を組み合わせて接続されるものであってもよい。また、ＬＥＤドライバ３０は、この実施の形態のものに限定されず、各色ＬＥＤ２１～２７それぞれを所定の分解能で点灯可能であればよく、ＰＷＭ調光またはＤＣ調光のいずれかのみでＬＥＤを点灯させるものであってもよいし、他の制御方法を採用するものであってもよい。また、ＬＥＤドライバ３０の分解能も８１９２（１３ビット）段階に限定されず、ＰＷＭ調光からＤＣ調光に切り替える階調も任意に変更可能である。また、図５に示したデューティー比も変更可能で有り、例えばパルス幅合計が階調値に対応していればよい。

【0045】

（演色性）
図６は、発光モジュール１を相関色温度２０００Ｋ～２００００Ｋで発光させたときの、各ＬＥＤの光束（輝度）、全光束、演色性（Ｒａ、Ｒ９、Ｒ１２、ＴＬＣＩ）の測定結果等を示す図である。

【0046】

Ｒａ（average of Rendering index）は、ＣＩＥが定める平均演色評価数であり、８色(Ｒ１－Ｒ８)の色票を用いて評価した演色評価数を平均した評価数を表す。Ｒ９、Ｒ１２は、ＣＩＥが定める特殊演色評価数であり、それぞれ、Ｒ９とＲ１２の試験色の色票を用いた演色評価数を示す。ＴＬＣＩ（Television Lighting Consistency Index）は、欧州放送連盟が定めるスタジオ照明と照明器具の評価基準である。これらの評価数は、それぞれ演色性の指標であり、専用の測定器等により測定可能である。各指標の値の範囲は０～１００であり、１００が最も演色性が高いことを示す。

【0047】

なお、図６は、ＬＥＤ２１～２７として、図２に示すＬＥＤを採用した例である。各ＬＥＤの光束は、Ｒａが１００のＣＩＥ標準光源の波形（Ｄ５０、Ｄ５５、Ｄ６５等）に合うように調整した値である。なお、紫（ＶＬＴ）のＬＥＤは、色調と演色に寄与するが、人の視感度特性から（Ｌｍ）にはあまり寄与しない。このため、図６では、紫に関しては、（Ｗ）と（Ｌｍ）の値を共に示す。なお、本例では、Ｌｍ＝係数Ｋ×Ｗ（係数Ｋ＝８．３８）の関係にある。

【0048】

具体的には、図６から以下のことが理解できる。
ｉ） ＬＥＤ２１～２７を、２４０００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度２７００Ｋで、全光束が２４０００（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は２９２．１（Ｗ）であり、発光効率が８２．２（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９６、Ｒ９が９７、Ｒ１２が９５、ＴＬＣＩが９５であり、高い演色性が得られる。

【0049】

ｉｉ） ＬＥＤ２１～２７を、２２０００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）、４．６（Ｌｍ）、２２０（Ｌｍ）、１１０（Ｌｍ）、２７５０（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度３０００Ｋで、全光束が２５０８５（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は２９２．７（Ｗ）であり、発光効率が８５．７（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９７、Ｒ９が９９、Ｒ１２が９５、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0050】

ｉｉｉ） ＬＥＤ２１～２７を、２００００（Ｌｍ）、４６００（Ｌｍ）、１０．９（Ｌｍ）、３３０（Ｌｍ）、５３０（Ｌｍ）、４０００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度３５００Ｋで、全光束が２９４７１（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は３３１．８（Ｗ）であり、発光効率が８８．８（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９８、Ｒ９が９６、Ｒ１２が９７、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0051】

ｉｖ） ＬＥＤ２１～２７を、１９０００（Ｌｍ）、１１４００（Ｌｍ）、１９．３（Ｌｍ）、５３０（Ｌｍ）、７６０（Ｌｍ）、５３００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度４０００Ｋで、全光束が３７００９（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は４０５．５（Ｗ）であり、発光効率が９１．３（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９８、Ｒ９が９７、Ｒ１２が９４、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0052】

ｖ） ＬＥＤ２１～２７を、１４８００（Ｌｍ）、１４７００（Ｌｍ）、８８．０（Ｌｍ）、１０５０（Ｌｍ）、１７４０（Ｌｍ）、９５９０（Ｌｍ）、８７（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度５０００Ｋで、全光束が４２０５５（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は４５９．６（Ｗ）であり、発光効率が９１．５（Ｌｍ／Ｗ）であり、Ｒａ及びＲ９が９９、Ｒ１２が９８、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0053】

ｖｉ） ＬＥＤ２１～２７を、１１０００（Ｌｍ）、１６９００（Ｌｍ）、９２．０（Ｌｍ）、１３５０（Ｌｍ）、１９３０（Ｌｍ）、１１０００（Ｌｍ）、２３０（Ｌｍ）でそれぞれ発光させることにより、相関色温度５５００Ｋで、全光束が４２５０２（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は４５８．９（Ｗ）であり、発光効率が９２．６（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａ及びＲ９が９９、Ｒ１２が９４、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0054】

Ｖｉｉ） ＬＥＤ２１～２７を、６０００（Ｌｍ）、１８０００（Ｌｍ）、１００．６（Ｌｍ）、１５００（Ｌｍ）、１３００（Ｌｍ）、８０００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）で発光させることにより、相関色温度６５００Ｋで、全光束が３４９０１（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は３８５．５（Ｗ）であり、発光効率が９０．５（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａ及びＲ９が９９、Ｒ１２が９５、ＴＬＣＩが１００であり、高い演色性が得られる。

【0055】

Ｖｉｉｉ） ＬＥＤ２１～２７を、３１００（Ｌｍ）、１５０００（Ｌｍ）、１１１．５（Ｌｍ）、１５００（Ｌｍ）、１０００（Ｌｍ）、６６００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）で発光させることにより、相関色温度８０００Ｋで、全光束が２７３１１（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は３１１．０（Ｗ）であり、発光効率が８７．８（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａ及びＲ９が９８、Ｒ１２が９３、ＴＬＣＩが９９であり、高い演色性が得られる。

【0056】

ｉｘ） ＬＥＤ２１～２７を、２２００（Ｌｍ）、１５０００（Ｌｍ）、１５９．２（Ｌｍ）、１５００（Ｌｍ）、１８００（Ｌｍ）、６６００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）で発光させることにより、相関色温度１００００Ｋで、全光束が２７２５９（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は３２３．４（Ｗ）であり、発光効率が８４．３（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９８、Ｒ９が９９、Ｒ１２が８５、ＴＬＣＩが１００であり、高い演色性が得られる。

【0057】

ｘ） ＬＥＤ２１～２７を、０（Ｌｍ）、１５０００（Ｌｍ）、２２６．３（Ｌｍ）、１５００（Ｌｍ）、２２００（Ｌｍ）、５２００（Ｌｍ）、０（Ｌｍ）で発光させることにより、相関色温度２００００Ｋで、全光束が２４１２６（Ｌｍ）の合成光が得られる。そのときの消費電力は３１０．６（Ｗ）であり、発光効率が７７．７（Ｌｍ／Ｗ）である。このとき、Ｒａが９７、Ｒ９が９８、Ｒ１２が７８、ＴＬＣＩが９９であり、十分な演色性が得られる。

【0058】

このように、この実施の形態の発光モジュール１では、ＬＥＤ２１～２７を図６に示す強度（光束）で発光させることで、日中の太陽光の色温度相当である相関色温度５０００～６５００ＫでＲａ及びＲ９が９８以上（９９）、Ｒ１２が９４以上、ＴＬＣＩ９９以上を達成できる（合成光を発光できる）。

【0059】

図６に示した例において、相関色温度５０００～６５００ＫでＲａ及びＲ９が９８以上（９９）、Ｒ１２が９４以上を達成したときの発光強度の割合は、２７００ＫのＬＥＤ２１、５６００ＫのＬＥＤ２２及びライム色のＬＥＤのそれぞれの発光強度が、他の４種類の有色光源の発光強度の合計よりも十分に高い割合であった。

【0060】

さらに、発光モジュール１では、相関色温度３５００Ｋ～１００００ＫでＲａが９８以上（２７００Ｋ～２００００Ｋで９６以上、２５００Ｋ～２００００Ｋで９０以上）、相関色温度２７００Ｋ～２００００ＫでＲ９が９７以上、相関色温度２７００Ｋ～６５００ＫでＲ１２が９５以上（２５００Ｋ～８０００Ｋで９３以上）、相関色温度３０００Ｋ～２００００ＫでＴＬＣＩ９９以上（相関色温度２７００Ｋ～２００００Ｋで９５以上、相関色温度２５００Ｋ～２００００Ｋで９１以上）といった高い演色性を達成できる。

【0061】

また、相関色温度２７００Ｋ～８０００Ｋという広い範囲で、Ｒａ、Ｒ９及びＲ１２が全て９３以上という極めて高い演色性を達成できる。また、ＲａとＲ９に限れば、相関色温度３０００Ｋ～２００００Ｋという広い範囲で、９７以上を達成できる。

【0062】

ＬＥＤ２１～２７の光束を図６に示す割合に維持すれば、全光束（明るさ）が変化しても、同様の演色性を奏することができる。即ち、図６に示す光束割合を確保したまま各ＬＥＤの光束を上下させることで、同様の演色性を確保しつつ明るさを変化させることができる。

【0063】

このように、この実施の形態の発光モジュール１は、７色のＬＥＤ２１～２７に接続された各ＬＥＤドライバ３０を、制御装置４０の制御に基づいて駆動することにより、７色のＬＥＤを所定割合の強度（光束、輝度）で点灯させる。これにより発光モジュール１は、高演色の合成光を発光させることができる。このような発光モジュール１は、演色性を求める照明装置に好適に適用することができる。

【0064】

図６から得られる各相関色温度における、各ＬＥＤ２１～２７の発光光の光束の比（輝度比）は厳格なものではない。±１０％程度の偏差は問題ない。請求項の解釈においても同様である。制御を容易にするため、比をより分かり易いものとしてもよい。例えば、相関色温度が５０００Ｋのときの光束の比を１５０００：１５０００：９０：１０５０：１７５０：９６００：９０＝１５００：１５００：９：１０５：１７５：９６０：９というように簡略化（調整）してもよい。同様に、例えば、相関色温度が６５００Ｋのときの光束の比を６０００：１８０００：１００：１５００：１３００：８０００：０＝６０：１８：１：１５：１３：８０：０というように簡略化してもよい。また、非点灯とされているＬＥＤも強調されないレベルで点灯されてもよい。

【0065】

図７は、発光モジュール１を相関色温度５５００Ｋで発光させたときのスペクトル波形を示している。図７に示すように、発光モジュール１によれば、太陽光相当の相関色温度５５００Ｋにて、ＣIＥ標準光源の波形Ｄ５５と近似するスペクトル波形を得ることができる。同様に、発光モジュール１によれば、相関色温度５０００Ｋ，６５００Ｋ，７５００Ｋにおいて、波形Ｄ５０、Ｄ６５、Ｄ７５等に近似するスペクトル波形を得ることができる。なお、ここでも、相関色温度は６％程度の誤差を許容するものである。

【0066】

なお、２０００Ｋ、２５００Ｋは照明としての効率、演色性とも悪いため、発光モジュール１は、２７００Ｋ～２００００Ｋの幅で使用されることが望ましい。

【0067】

（照明装置）
次に、本実施の形態の発光モジュール１の適用例として、発光モジュール１を適用したスポットライト照明装置１００について説明する。図８は、本実施の形態に係るスポットライト照明装置１００の構成図である。スポットライト照明装置１００は、上述の発光モジュール１、放熱部（ヒートシンク）１０１、筐体１０２、レンズ１０３から構成される。また、スポットライト照明装置１００は、照射光の相関色温度や輝度を制御するための制御装置４０及び図示せぬ電源を備える。

【0068】

放熱部（ヒートシンク）１０１は、発光モジュール１において発生した熱を外部に放射する。放熱部１０１の一方の端部には、発光モジュール１が設けられている。放熱部１０１は、例えば、銅などを含む複数の放熱板、複数の放熱板に接続されたヒートパイプ等から構成される。

【0069】

筐体１０２は、放熱部１０１及び発光モジュール１を覆うように設けられ箱状部材であり、脚部により支持される。筐体１０２の発光モジュール１側の端部に開口が設けられる。筐体１０２は、例えば、アルミニウム合金等から構成される。

【0070】

レンズ１０３は、筐体１０２開口部に設けられ、発光モジュール１から放射された光を収束または発散させる。レンズ１０３は、例えば、のこぎり状の断面を有するフレネルレンズであればよい。

【0071】

なお、スポットライト照明装置１００は、発光モジュール１のレンズ１０３に対する位置を調整するための位置調整機構や、照射光の色を変更するためのカラーフィルタを備えていてもよい。

【0072】

制御装置４０は、例えば、記憶部４０ａとプロセッサ４０ｂを含む。記憶部４０ａは、予め、相関色温度と７色のＬＥＤ２１～２７の強度の割合とを対応づけたテーブルを記憶している。例えば、図６に示した相関色温度２７００Ｋ、３０００Ｋ、３５００Ｋ、４０００Ｋ、５０００Ｋ、５５００Ｋ、６５００Ｋ、８０００Ｋ、１００００Ｋ、２００００Ｋに対するＬＥＤ２１～２７の光束の全光束に対する割合を示したテーブルが記憶部４０ａに記憶されている。記憶部４０ａは、ＬＥＤ２１～ＬＥＤ２７それぞれについて、光束とその光束を得るために必要な駆動方法との対応関係を示すテーブルを記憶している。具体的は、記憶部４０ａは、小光束については、図５に示す「階調」を光束（Ｌｍ）に置換したテーブル、大光束（デューティー比１以上で駆動する必要のある光束）に関しては、光束とＬＥＤの直列回路に流すＤＣ電流の電流値とを対応付けるテーブルを記憶する。

【0073】

プロセッサ４０ｂは、内部メモリに記憶されたプログラムに従って、制御動作を実行する。プロセッサ４０ｂは、操作者が、制御用つまみを操作して、或いは、外部装置から所望の光の相関色温度及び明るさ（総光束）を入力したとき、これらの情報を取り込む。プロセッサ４０ｂは、記憶部４０ａから、入力された相関色温度に対するＬＥＤ２１～２７の光束の割合を読み出し、読み出した割合に明るさに応じた値を掛け合わせることにより、各ＬＥＤ２１～２７の輝度（光束）を求める。

【0074】

プロセッサ４０ｂは、求めた各ＬＥＤ２１～２７の輝度を得るための駆動方法を特定する。プロセッサ４０ｂは、特定した駆動方法に基づいて、ＦＭ調光、ＰＷＭ調光、及び、ＤＣ調光等を実行するための調光信号をＬＥＤドライバ３０に対して出力する。ＬＥＤドライバ３０は、調光信号に基づいて駆動しＬＥＤ２１～２７を発光させる。このようにして照明装置１００は、所望の相関色温度及び明るさの合成光を放射する。

【0075】

なお、制御装置４０は、プロセッサを用いる構成に限定されない。制御装置４０は、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）技術を用いた専用チップ等から構成されてもよい。

【0076】

本実施の形態に係るスポットライト照明装置１００によれば、上述ように演色性の高い発光モジュール１を光源とするので、自然光に近い光を照射でき、舞台やスタジオなどの演出空間において好適に使用できる。

【0077】

スポットライト照明装置１００は、天井や壁などに固定するものであってもよいし、スタンドにセットされるものであってもよい。なお、ここでは照明装置として、発光モジュール１をスポットライト照明装置１００に適用した例について説明したが、照明装置はスポットライトに限定されるわけではなく、上述の発光モジュール１を備えるもの（例えば電球等）であればよい。

【0078】

上記実施の形態１では、光源をＬＥＤで構成していたが、光源をレーザーダイオードや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等の他の発光素子で構成してもよい。なお、発光素子は、砲弾型、表面実装型、チップ状の発光素子のいずれであってもよい。
また、用途に応じて、基板１０上に、ＬＥＤ２１～２７以外のＬＥＤや光源が配置されていてもよい。

【0079】

なお、図１においては、発光素子（ＬＥＤ２１～２７）の形状が正方形の場合を例示したが、発光素子の形状は長方形でもよい。また、発光素子の大きさが同じ（平面寸法が同じ）場合を例示したが、発光素子の大きさは異なっていてもよい。この場合、複数の発光素子において、大きさや形状の異なる発光素子が設けられていたりしてもよい。

【0080】

また、図１においては、円形の基板１０に複数の発光素子（ＬＥＤ２１～２７）が配置される場合を例示したが、基板の形状、または、複数の発光素子が配置される領域の形状は適宜変更することができる。例えば、四角形の基板や領域に複数の発光素子が配置されるようにしてもよい。また、発光素子の配置も図１の例に限定されず、複数の発光素子を格子状、一列、放射状等に並べてもよいし、ランダムな配置にしてもよい。

【0081】

図９は、発光素子（ＬＥＤ２１～２７）の配置構成の他の例を示す図である。図９の示す発光モジュール１は、図１に示す発光モジュール１と、基板１０上における発光素子の配置が異なる。基板１０は、図１に示す例と同様に円形で構成され、３分割された３つの領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで構成されている。図９では、領域１０ＡのみにＬＥＤ２１～２７が設置されている例を示しているが、領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃには同様の配置でＬＥＤ２１～２７が配列される。即ち、発光モジュール１では、基板１０の領域１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに設置された全てのＬＥＤ２１～２７を用いて、合成光を生成して発光可能になっている。

【0082】

図９の例において、複数の第１色ＬＥＤ２１と、複数の第２色ＬＥＤ２２と、がそれぞれ、円形の基板１０の中心近傍から円周に向かう方向に放射状に配置されている。第１色ＬＥＤ２１は、第１の相関色温度を有する光（例えば電球色の光）を発光する第１光源であり、第２色ＬＥＤ２２は、第１の相関色温度よりも高い第２の相関色温度を有する光（例えば昼光色の光）を発光する第２光源である。相関色温度は、例えば、ＬＥＤ２１が２７００Ｋであり、ＬＥＤ２２が５７００Ｋである。

【0083】

図９に示したＬＥＤ２１、ＬＥＤ２２が配置された箇所以外の、黒塗りで表した箇所に複数の第３色ＬＥＤ２３が配列されており、網掛けで表した箇所に複数の第４色ＬＥＤ２４、複数の第５色ＬＥＤ２５、複数の第６色ＬＥＤ２６、及び、複数の第７色ＬＥＤ２７が配列されている。ＬＥＤ２１～２７は、上記配置においても、光束を図６に示す割合にすることにより、高い演色性を奏することができる。

【0084】

図９には、複数のＬＥＤ２１を直列に接続するための配線３１、複数のＬＥＤ２２を直列に接続するための配線３２、複数のＬＥＤ２３を直列に接続するための配線３３を例示している。各配線３１，３２，３３はＬＥＤドライバ３０に接続されている。このように、複数の第１色ＬＥＤ２１と、複数の第２色ＬＥＤ２２と、を放射状に配置することにより、発光モジュール１内での色むらも抑制でき、また、各配線が交差し回路が複雑化することを回避することが可能となる。

【0085】

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２に係る照明装置について図面を参照しながら説明する。発光モジュール１の構成及び動作は実施の形態１と同様である。

【0086】

（照明装置）
本実施の形態の発光モジュール１を適用した照明装置であるスポットライト照明装置２００について説明する。図１０は、本実施の形態に係るスポットライト照明装置２００の構成図である。スポットライト照明装置２００は、実施の形態１と同様の、発光モジュール１、放熱部（ヒートシンク）１０１及び筐体１０２を備え、さらに、反射部（リフレクタ）２０１、拡散板２０２、レンズ２０３及びレンズ拡散板２０４を備える。また、スポットライト照明装置２００は、図示せぬ電源や、照射光の相関色温度や輝度を制御するための制御装置４０を備える。

【0087】

放熱部（ヒートシンク）１０１は、発光モジュール１において発生した熱を外部に放射する。放熱部１０１の一方の端部には、発光モジュール１が設けられている。放熱部１０１は、例えば、銅などを含む複数の放熱板、複数の放熱板に接続されたヒートパイプ等から構成される。

【0088】

筐体１０２は、放熱部１０１及び発光モジュール１を覆うように設けられ箱状部材であり、脚部により支持される。筐体１０２の発光モジュール１側の端部に円形の開口が設けられる。筐体１０２は、例えば、アルミニウム合金等から構成される。

【0089】

反射部２０１は、発光モジュール１から筐体１０２の開口までの間に位置し、発光モジュール１が放射する光を反射してミキシングする。反射部２０１は、円筒形状を有し、円筒形状の内壁に反射面を有する。つまり、反射面は、発光モジュール１の発光素子（ＬＥＤ２１～２７）の配列面に対して垂直方向に延在する。反射部２０１の反射面は、アルミニウム反射材等の任意の反射材から構成される。

【0090】

拡散板２０２は、筐体１０２の開口に、発光モジュール１の発光素子（ＬＥＤ２１～２７）の配列面に対して略平行に設置される。つまり、拡散板２０２は、反射部２０１の発光モジュール１と反対側に位置する。拡散板２０２は、発光モジュール１が放射し反射部２０１で反射されミキシングされた光を拡散して光のムラを整える。拡散板２０２は円盤形状を有し、例えば、アクリル板又はポリカーボネート等から構成される。

【0091】

レンズ２０３は、拡散板２０２の発光モジュール１と反対側に位置し、拡散板２０２から一定の距離を離間して拡散板２０２に略平行に設置される。つまり、レンズ２０３は、発光モジュール１の発光素子（ＬＥＤ２１～２７）の配列面に対して略平行に備えられる。レンズ２０３は、発光モジュール１が放射した光を収束または発散させる。レンズ１０３は、例えば、のこぎり状の断面を有するフレネルレンズである。

【0092】

レンズ拡散板２０４は、レンズ２０３と共に用いることにより、レンズ２０３を透過する光を拡散整形する特性を有する。レンズ拡散板２０４を透過した光は、出射角を予め定めた範囲内に制限させることができる。レンズ拡散板２０４は、例えば、Light Shaping Diffusers（ＬＳＤ）である。レンズ拡散板２０４は、レンズ２０３に略平行に設置され、好ましくは、レンズ２０３に対して発光モジュール１の反対側に位置する。

【0093】

レンズ２０３及びレンズ拡散板２０４の特性は、スポットライト照明装置１００の照度又は１／２照度角を含む要求仕様に応じて選択する。レンズ２０３及びレンズ拡散板２０４は、レンズ筐体２０５により支持されており、レンズ筐体２０５は、発光モジュール１を備える筐体１０２に対して固定される。レンズ筐体２０５は、筐体１０２に着脱可能であってもよく、あるいは、筐体１０２と一体化されていてもよい。

【0094】

以上のように構成されたスポットライト照明装置２００は、反射部（リフレクタ）２０１、拡散板２０２、レンズ２０３及びレンズ拡散板２０４を備えない構成と比較して、照度が高く、色分離も抑制することが可能となる。このため、従来のスポットライト照明の周囲に発生していた青白いリング状部の発生を抑えることができる。
スポットライト照明装置２００は、反射部２０１及び拡散板２０２と、レンズ２０３及びレンズ拡散板２０４と、を両方備えてもよく、あるいは、いずれか一方を備えてもよい。

【0095】

なお、スポットライト照明装置２００は、発光モジュール１のレンズ２０３に対する位置を調整するための位置調整機構や、照射光の色を変更するためのカラーフィルタをさらに備えていてもよい。

【0096】

本実施の形態に係るスポットライト照明装置２００によれば、上述のように演色性の高い発光モジュール１を光源とし、高効率で放射するため、自然光に近い光を照射でき、舞台やスタジオなどの演出空間において好適に使用できる。

【0097】

なお、ここでは照明装置として、発光モジュール１をスポットライト照明装置２００に適用した例について説明したが、照明装置はスポットライトに限定されるわけではなく、上述の発光モジュール１を備えるもの（例えば電球等）であればよい。

【0098】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【0099】

本出願は、２０２１年３月２９日に出願された、日本国特許出願特願２０２１－５５１０１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０２１－５５１０１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

【符号の説明】

【0100】

１ 発光モジュール
１０ 基板
２１～２７ ＬＥＤ
３０ ＬＥＤドライバ
３１～３３ 配線
４０ 制御装置
４０ａ 記憶部
４０ｂ プロセッサ
１００，２００ スポットライト照明装置
１０１ 放熱部
１０２ 筐体
２０１ 反射部
２０２ 拡散板
２０３ レンズ
２０４ レンズ拡散板
２０５ レンズ筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】