專利名稱：發(fā)光裝置、照明系統(tǒng)以及照明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了發(fā)出可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域之間的預(yù)定波長范圍的光的LED芯片和對該LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換的波長轉(zhuǎn)換部件的發(fā)光裝置、使用了該發(fā)光裝置的照明系統(tǒng)、以及用于通過波長轉(zhuǎn)換部件對從多個LED芯片放射的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換并且進(jìn)行合成來形成期望的合成光的照明方法。
背景技術(shù)：
一直以來廣泛采用了白熾燈泡和熒光燈作為發(fā)光裝置的光源。近年來，除了它們以外，正在不斷開發(fā)并使用將發(fā)光二極管(LED =Light Emitting Diode)或有機(jī)EL (OLED)等半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源的發(fā)光裝置。利用這些半導(dǎo)體發(fā)光元件能夠得到各種各樣的發(fā)光色，因此還開發(fā)出并開始使用如下的發(fā)光裝置該發(fā)光裝置組合發(fā)光色不同的多個半導(dǎo)體發(fā)光元件，對各自的發(fā)光色進(jìn)行合成來得到期望顏色的放射光。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了如下的發(fā)光裝置該發(fā)光裝置將使用了發(fā)光色為紅色的LED芯片的紅色LED、使用了發(fā)光色為綠色的LED芯片的綠色LED、和使用了發(fā)光色為藍(lán)色的LED芯片的藍(lán)色LED相組合，調(diào)整提供給各LED的驅(qū)動電流，對從各LED發(fā)出的光進(jìn)行合成，由此放射出期望的白色光。LED芯片自身的發(fā)光光譜寬度原本比較窄，因此在將LED芯片自身發(fā)出的光直接用于照明的情況下，存在著對于一般照明光非常重要的顯色性降低的問題。因此，為了消除這種問題，開發(fā)出通過熒光體等波長轉(zhuǎn)換部件對LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，并放射出通過波長轉(zhuǎn)換得到的光的LED，例如在專利文獻(xiàn)2中公開了組合了這種LED的發(fā)光裝置。在專利文獻(xiàn)2的發(fā)光裝置中，除了使用了發(fā)光色為藍(lán)色的LED芯片的藍(lán)色LED以夕卜，還使用了在同樣的LED芯片中組合被該LED芯片發(fā)出的光激發(fā)而發(fā)出綠色光的綠色熒光體而得到的綠色LED、和在同樣的LED芯片中組合被該LED芯片發(fā)出的光激發(fā)而發(fā)出紅色光的紅色熒光體而得到的紅色LED。并且，通過這些藍(lán)色LED、綠色LED和紅色LED各自發(fā)出的光的合成，能夠確保發(fā)光裝置放射的光具有優(yōu)異的顯色性，并且通過調(diào)整各LED的光輸出，能夠使發(fā)光裝置放射的光的顏色多彩地變化。一般而言，在發(fā)光裝置和照明裝置中，優(yōu)選的是能夠調(diào)整為得到各種各樣色溫的白色光。但是，如專利文獻(xiàn)2的發(fā)光裝置那樣，在通過藍(lán)色LED、綠色LED和紅色LED各自發(fā)出的光的合成得到了期望發(fā)光色的情況下，例如為了能夠在預(yù)定范圍內(nèi)變更白色光的色溫，需要執(zhí)行用于恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整提供給各個LED的驅(qū)動電流的復(fù)雜控制。此外，近年來，在白熾燈泡以外的發(fā)光裝置中，要求同時(shí)改變發(fā)光強(qiáng)度和色溫來得到具有期望的發(fā)光強(qiáng)度和色溫的白色光。即，要求如下這樣的控制同時(shí)地控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫，得到對于期望的發(fā)光強(qiáng)度具有最佳色溫的白色光。但是，在專利文獻(xiàn)2那樣的發(fā)光裝置中，雖然能夠通過復(fù)雜的控制動作 得到具有期望色溫的白色光，但是難以控制成得到上述那樣對于期望的發(fā)光強(qiáng)度具有最佳色溫的白色光。為了應(yīng)對這種要求，例如在專利文獻(xiàn)3公開了能夠同時(shí)控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而具備期望的發(fā)光強(qiáng)度和色溫的發(fā)光裝置。
在專利文獻(xiàn)3的發(fā)光裝置中，采用了如下部件放射出色溫不同的白色光的多個發(fā)光源；調(diào)光裝置，其對從交流電壓源提供的電壓波形進(jìn)行控制和調(diào)光，以得到期望的發(fā)光強(qiáng)度；檢測與調(diào)光等級有關(guān)的相位角的相位角檢測器；驅(qū)動器控制部，其根據(jù)從相位角檢測裝置提供的相位角信息來決定提供給各個發(fā)光源的驅(qū)動電流的量；以及驅(qū)動器，其根據(jù)驅(qū)動器控制部的指示向各個發(fā)光源提供預(yù)定的驅(qū)動電流。由此，在專利文獻(xiàn)3的發(fā)光裝置中，根據(jù)與發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)的相位角信息來決定提供給每個發(fā)光源的驅(qū)動電流的量，因此能夠得到具有與發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的白色光。此外，在專利文獻(xiàn)4的照明裝置中，采用了發(fā)出第I色溫的白色光的第I發(fā)光裝置、和發(fā)出比第2色溫高的第2色溫的白色光的第2發(fā)光裝置。并且，將第I和第2發(fā)光裝置各自的發(fā)光色設(shè)定為，使得在CIE (1976) L * u * V *表色系色度圖中相對于黑體輻射軌跡的偏差A(yù)uv處于一 O. 02 +0. 02的范圍內(nèi)，并且調(diào)整第I和第2發(fā)光裝置各自發(fā)出的光的強(qiáng)度，由此能夠在第I色溫至第2色溫的范圍內(nèi)變更從照明裝置發(fā)出的合成光的色溫，并且得到無不舒適感的自然的白色光。從這種照明裝置發(fā)出的白色光的色度在CIE (1931)XYZ表色系的XY色度圖中，在連接第I發(fā)光裝置發(fā)出的光的色度點(diǎn)與第2發(fā)光裝置發(fā)出的光的色度點(diǎn)的線上移動，因此不會大幅偏離于黑體輻射軌跡，能夠得到無不舒適感的良好的白色光。但是，在該XY色度圖中黑體輻射軌跡成為上凸的曲線，與此相對，連接第I發(fā)光裝置發(fā)出的光的色度點(diǎn)與第2發(fā)光裝置發(fā)出的光的色度點(diǎn)的線為直線，因此根據(jù)色溫不同，相對于黑體輻射軌跡的偏差變大。因此，對于這種照明裝置，為了得到良好的白色光，存在進(jìn)一步改善的余地。因此，在專利文獻(xiàn)4中，還提出了考慮到這一點(diǎn)的照明裝置。即，提出了如下的照明裝置除了第I和第2發(fā)光裝置以外，還使用了色溫處于第I色溫和第2色溫的中間、且相對于黑體輻射軌跡的偏差Λ Uv處于一 O. 02 +0. 02的范圍內(nèi)的發(fā)光色的第3發(fā)光裝置。在該照明裝置中，通過調(diào)整第I 第3發(fā)光裝置各自發(fā)出的光的強(qiáng)度，能夠使得從照明裝置發(fā)出的白色光的色度更加良 好地模仿黑體輻射軌跡而變化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-4839號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-122950號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :美國專利第7288902號說明書專利文獻(xiàn)4 :國際公開第2009/063915號

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在專利文獻(xiàn)3所公開的發(fā)光裝置中，所有發(fā)光源都是在調(diào)光等級的整個范圍內(nèi)放射光，因此存在如下問題需要在調(diào)光等級的整個范圍內(nèi)考慮從多個發(fā)光源放射的光的合成，為了得到具有期望色溫的白色光，提供給各發(fā)光源的驅(qū)動電流的計(jì)算步驟始終非常復(fù)雜。當(dāng)發(fā)光源增加時(shí)上述問題更加明顯。并且，在專利文獻(xiàn)3所公開的發(fā)光裝置中，上述那樣的驅(qū)動電流的計(jì)算步驟非常復(fù)雜，因此對驅(qū)動器控制部和驅(qū)動器的負(fù)擔(dān)變大。為了降低這種對驅(qū)動器控制部和驅(qū)動器的負(fù)擔(dān)，需要采用具有高處理能力的驅(qū)動器控制部和驅(qū)動器，但會引起發(fā)光裝置的制造成本增加的問題。此外，在專利文獻(xiàn)4的照明裝置中，雖然從照明裝置發(fā)出的白色光的色溫可變，但是在改變白色光的色溫時(shí)，不能與此對應(yīng)地恰當(dāng)?shù)馗淖兞炼龋虼?，在色溫低時(shí)亮度過高、或者在色溫高時(shí)亮度過低，由此產(chǎn)生了人未必舒適地感受到色溫變化的問題。并且，由于使用了發(fā)出作為范圍內(nèi)的下限色溫的第I色溫的白色光的第I發(fā)光裝置，因此在從照明裝置放射第I色溫的白色光的情況下，僅使用從第I發(fā)光裝置發(fā)出的白色光，從而第2和第3發(fā)光裝置成為熄滅的狀態(tài)。因此產(chǎn)生如下問題在這樣地從照明裝置放射第I色溫的白色光的情況下、或者在放射與第I色溫接近的色溫的白色光的情況下，從照明裝置得到的照明光的總光通量的降低過度。本發(fā)明正是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種既能確保優(yōu)異的顯色性、又能夠抑制色溫調(diào)整時(shí)的不理想的光通量減少的發(fā)光裝置，即，提供一種能夠控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而得到具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光、并且能夠抑制制造成本的發(fā)光裝置和使用了該發(fā)光裝置的照明系統(tǒng)。此外，其目的在于提供一種既能抑制發(fā)光裝置的制造成本、又能控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而發(fā)出具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光的照明方法。用于解決課題的手段為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的發(fā)光裝置的亮度隨著調(diào)光等級的變動而變動，其特征在于，該發(fā)光裝置具有布線基板；多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組；波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光；電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流；以及控制部，其根據(jù)從外部輸入的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流，所述控制部根據(jù)所述調(diào)光等級獨(dú)立地控制所述LED組的點(diǎn)亮開始時(shí)期。在上述發(fā)光裝置中，可以是，隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述多個LED芯片被劃分3個以上的LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部增加點(diǎn)亮的LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述控制部包含相位角檢測器，其接收作為導(dǎo)通相位角與所述調(diào)光等級對應(yīng)地變化的電壓波形的控制信號，檢測所述導(dǎo)通相位角；以及選擇電路，其根據(jù)所述導(dǎo)通相位角選擇待點(diǎn)亮的LED組。
在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述控制部接收作為振幅電壓值與所述調(diào)光等級對應(yīng)地變化的電壓波形的控制信號，根據(jù)所述振幅電壓值選擇待點(diǎn)亮的LED組。此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，該發(fā)光裝置具有布線基板；多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組；波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光；電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流；以及控制部，其根據(jù)從外部輸入的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流量，隨著對從所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射的一次光進(jìn)行合成而得到的合成白色光的亮度上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，分離地設(shè)置所述多個LED芯片和所述波長變化部件，由各個所述LED組和與每個所述LED組對應(yīng)的各個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元，所述多個發(fā)光單元彼此一體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，以覆蓋所述多個LED芯片的方式設(shè)置所述波長變化部件，由各個所述LED組和與每個所述LED組對應(yīng)的各個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元，所述多個發(fā)光單元彼此分體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組。在上述發(fā)光裝置中，可以是，由所述多個LED芯片和所述波長轉(zhuǎn)換部件形成I個封裝件，該發(fā)光裝置具有多個所述封裝件。此外，作為具體的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，例如具有布線基板；多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組；波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光；電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流；以及指示部，其給出指示，以對所述一次光進(jìn)行合成而得到具有期望亮度的合成白色光；調(diào)光部，其根據(jù)來自所述指示部的指示，輸出用于改變所述合成白色光的亮度的控制信號；以及控制部，其根據(jù)從所述調(diào)光部輸出的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流量，隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述照明系統(tǒng)中，可以是，隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。
在上述照明系統(tǒng)中，可以是，隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部增加點(diǎn)亮的LED組。在上述照明系統(tǒng)中，可以是，從所述調(diào)光部輸出的控制信號是電壓波形，并且導(dǎo)通相位角按照來自所述指示部的指示而變化，所述控制部包含檢測所述導(dǎo)通相位角的相位角檢測器和根據(jù)所述導(dǎo)通相位角選擇待點(diǎn)亮的LED組的選擇電路。在上述照明系統(tǒng)中，可以是，從所述調(diào)光部輸出的控制信號是電壓波形，并且振幅電壓值按照來自所述指示部的指示變化，所述控制部根據(jù)所述振幅電壓值選擇待點(diǎn)亮的LED 組。在上述照明系統(tǒng)中，可以是，隨著調(diào)光等級在所述合成白色光的亮度上升的方向上發(fā)生變化，所述控制部增加提供給每個所述LED組的所述驅(qū)動電流的總和。在上述照明系統(tǒng)中，可以是，所述控制部根據(jù)目標(biāo)相關(guān)色溫T改變目標(biāo)光通量Φ，將所述目標(biāo)相關(guān)色溫和目標(biāo)總光通量設(shè)定為，存在使得以下不等式成立的常數(shù)AO :— 80743 · (1000/T) 5+164973 · (1000/T) 4 — 135260 · (1000/T) 3+57994 · (1000/T) 2 — 13995 · (1000/T) +1632. 9 < Φ/Α0 < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/T) 2 - 212. 19X (1000/T)+39. 47}。并且，用于達(dá)成上述目的的照明方法的特征在于，針對被劃分為多個LED組的多個LED芯片，獨(dú)立地對每個所述LED組提供電流而使每個所述LED組進(jìn)行發(fā)光，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，且與所述LED組對應(yīng)地將所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且，向按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性的波長轉(zhuǎn)換部件提供LED芯片發(fā)出的光，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光，對所述一次光進(jìn)行合成而形成合成白色光，隨著使所述合成白色光的亮度上升，控制提供給每個所述LED組的電流量，依次點(diǎn)亮所述LED組。在上述照明方法中， 可以是，隨著使所述合成白色光的亮度上升，從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的發(fā)光裝置具有發(fā)光單元組，其由各自發(fā)出的光的色度不同的2個以上的發(fā)光單元構(gòu)成，放射出對從所述發(fā)光單元分別放射的一次光進(jìn)行合成后的合成光；以及控制單元，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色度點(diǎn)處于控制曲線上，該控制曲線是在CIE (1931 )XYZ表色系的XY色度圖中從第I色溫到比所述第I色溫高的第2色溫的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定的，該發(fā)光裝置的特征在于，所述控制單元具有目標(biāo)值設(shè)定部，其設(shè)定從所述發(fā)光單元組放射的合成光的目標(biāo)總光通量φ或目標(biāo)相關(guān)色溫T中的一方，并且根據(jù)所述一方來設(shè)定另一方；以及發(fā)光控制部，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色溫和總光通量成為由所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的所述目標(biāo)總光通量φ和所述目標(biāo)相關(guān)色溫Τ，所述目標(biāo)設(shè)定部使所述目標(biāo)相關(guān)色溫T至少在3500Κ到4500Κ的范圍內(nèi)依次變化，并且與被照射所述合成光的被照射物對于所述發(fā)光裝置的要求照度對應(yīng)地，將4500Κ處的所述目標(biāo)總光通量iP設(shè)定為3500Κ處的所述目標(biāo)總光通量φ的2倍以上30倍以下。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述目標(biāo)設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為，使得3500Κ處的所述被照射物的照度處于lOOLux到500Lux的范圍內(nèi)，4500K處的所述被照射物的照度處于300Lux到40000Lux的范圍內(nèi)。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述目標(biāo)設(shè)定部使所述目標(biāo)相關(guān)色溫T在2000K到4500K的范圍內(nèi)依次變化，并且與所述要求照度的范圍對應(yīng)地，將4500K處的所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為2000Κ處的所述目標(biāo)總光通量φ的10倍以上100倍以下。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述目標(biāo)設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為，使得2000Κ處的所述被照射物的照度處于15Lux到20Lux的范圍內(nèi)，4500Κ處的所述被照射物的照度處于300Lux到40000Lux的范圍內(nèi)。在上述發(fā)光裝置中，可以是，所述目標(biāo)值設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為存在常數(shù)Α0，該常數(shù)AO使得在所述目標(biāo)相關(guān)色溫T的下限到上限的設(shè)定范圍內(nèi)以K不等式成立— 80743 · (1000/Τ) 5+164973 · (1000/Τ) 4 — 135260 · (1000/T) 3+57994 · (1000/Τ) 2 — 13995 · (1000/T) +1632. 9 < Φ/ΑΟ < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/T) 2 - 212. 19X (1000/T)+39. 47}。作為具體的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的是，所述發(fā)光單元為3個以上。此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的發(fā)光裝置具有發(fā)光單元組，其由各自發(fā)出的光的色度不同的3個以上的發(fā)光單元構(gòu)成，放射出對從所述發(fā)光單元分別放射的一次光進(jìn)行合成后的合成光；以及控制單元，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色度點(diǎn)處于朝向上方凸的控制曲線上，該控制曲線是在CIE (1931) XYZ表色系的XY色度圖中從第I色溫到比所述第I色溫高的第2色溫的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定的，該發(fā)光裝置的特征在于，所述控制單元具有目標(biāo)值設(shè)定部，其設(shè)定從所述發(fā)光單元組放射的合成光的目標(biāo)相關(guān)色溫T和目標(biāo)總光通量φ;以及發(fā)光控制部，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色 溫和總光通量成為由所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的所述目標(biāo)相關(guān)色溫T和所述目標(biāo)總光通量φ所述目標(biāo)值設(shè)定部根據(jù)所述目標(biāo)相關(guān)色溫T改變所述目標(biāo)光通量Φ，將所述目標(biāo)相關(guān)色溫T和所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為，存在使得以下不等式成立的常數(shù)AO:— 80743 · (1000/Τ) 5+164973 · (1000/Τ) 4 — 135260 · (1000/Τ) 3+57994 · (1000/Τ) 2 — 13995 · (1000/Τ) +1632. 9 < Φ/Α0 < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/Τ) 2 — 212.19X (1000/Τ)+39. 47}，將所述發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度設(shè)定為，使得所述控制曲線包含在所述XY色度圖中以所述發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度點(diǎn)為頂點(diǎn)而形成的多邊形內(nèi)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，能夠控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而得到具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光，并且能夠抑制制造成本。此外，在上述發(fā)光裝置中，在隨著提供給多個LED組的電流的總量上升而依次點(diǎn)亮相應(yīng)LED組的情況下，能夠使得從發(fā)光裝置放射的合成白色光的亮度上升，并且能夠與該亮度的上升相適應(yīng)地改變該合成白色光的色溫。此外，上述發(fā)光裝置中，在將多個LED芯片劃分為3個以上的LED組的情況下，能夠使得從發(fā)光裝置放射的合成光白色光沿著CIE (1931) XYZ表色系的xy色度圖中的黑體輻射軌跡而變化。
此外，在上述發(fā)光裝置中，隨著合成白色光的亮度上升，控制部從與放射出色溫低的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組到與放射出色溫高的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組，依次點(diǎn)亮LED組，在此情況下，能夠使得從發(fā)光裝置放射的合成白色光的亮度上升，并且能夠與該亮度的上升相適應(yīng)地改變該合成白色光的色溫。此外，在上述發(fā)光裝置中，在隨著提供給LED組的電流的總量上升，增加點(diǎn)亮的LED組的情況下，能夠在提高從發(fā)光裝置放射的合成白色光的亮度的同時(shí)，改變合成白色光的色溫。此外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述控制信號是電壓波形，因此能夠利用已有的照明系統(tǒng)，使用本發(fā)明的發(fā)光裝置。作為發(fā)光裝置的更具體的結(jié)構(gòu)，分離地設(shè)置多個LED芯片和波長變化部件，由各個LED組和與每個相應(yīng)的LED組對應(yīng)的各個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元，多個發(fā)光單元彼此一體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組，在此情況下，發(fā)光單元組的處理變得容易，且能夠減少發(fā)光裝置的制造工時(shí)和制造成本。作為發(fā)光裝置的更具體的結(jié)構(gòu)，以覆蓋多個LED芯片的方式設(shè)置波長變化部件，由各個LED組和與每個相應(yīng)的LED組對應(yīng)的各個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元，多個發(fā)光單元彼此分體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組，在此情況下，各發(fā)光單元的配置自由度增大。此外，根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)，能夠控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而得到具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光，并且能夠抑制制造成本。此外，在上述照明系統(tǒng)中，隨著合成白色光的亮度上升，控制部從與放射出色溫低的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組到與放射出色溫高的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組，依次點(diǎn)亮LED組，因此，在使從該照明系統(tǒng)提供的合成白色光的亮度上升的情況下，能夠與該亮度的上升相適應(yīng)地改變該合成白色光的色溫。并且，根據(jù)本發(fā)明的照明方法，能夠抑制發(fā)光裝置的制造成本，并且控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而發(fā)出具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光。此外，在上述照明方法中，隨著使合成白色光的亮度上升，從與放射出色溫低的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組到與放射出色溫高的一次光的波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的LED組，依次點(diǎn)亮LED組，在此情況下，通過照明方法得到的合成白色光具有與通過調(diào)光得到的期望亮度相適應(yīng)的色溫。在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由各自發(fā)出的一次光的色度不同的3個以上的發(fā)光單元構(gòu)成發(fā)光單元組，控制單元控制發(fā)光單元的發(fā)光，使得從發(fā)光單元組放射的合成光的色度點(diǎn)位于朝向上方凸的控制曲線上，該控制曲線是在CIE (1931 )XYZ表色系的XY色度圖中從第I色溫到第2色溫的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定的。此時(shí)，將發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度設(shè)定為，使得控制曲線包含在XY色度圖中連接發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度點(diǎn)而形成的多邊形內(nèi)，因此，能夠?qū)陌l(fā)光裝置放射的光控制為期望的色度。例如，通過沿著黑體輻射軌跡進(jìn)行調(diào)色/調(diào)光，能夠提供更舒適的照明。此外，發(fā)光控制部控制各發(fā)光單元的發(fā)光，使得從發(fā)光單元組放射的合成光的色溫成為由控制單元的目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的目標(biāo)相關(guān)色溫，因此，如果針對每個發(fā)光單元，將與目標(biāo)相關(guān)色溫對應(yīng)的發(fā)光單元的發(fā)光控制量預(yù)先存儲到存儲裝置中，則不需要根據(jù)目標(biāo)相關(guān)色溫反復(fù)地運(yùn)算發(fā)光控制量，能夠降低控制單元的運(yùn)算負(fù)荷。
并且，在發(fā)光控制部根據(jù)由目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的目標(biāo)相關(guān)色溫控制各發(fā)光單元的發(fā)光時(shí)，一并控制從發(fā)光單元組放射的合成光的總光通量，因此，在使照明裝置的照明光的色溫多樣地變化的情況下，能夠根據(jù)照明裝置的使用目的和使用者的要求等，也一并調(diào)整照明光的總光通量。例如，對于白熾燈泡而言，在改變其亮度的情況下，隨著變暗，色溫降低，因此，通過與在這種白熾燈泡中得到的照明光的變化近似地改變照明裝置的照明光，能夠消除調(diào)整照明光時(shí)的不舒適感?；蛘?，還有時(shí)，根據(jù)照明裝置的使用目的不同，即使在低色溫時(shí)，也不怎么希望降低亮度，但也能夠?qū)崿F(xiàn)這種照明光的變化。并且，根據(jù)目標(biāo)相關(guān)色溫T改變目標(biāo)光通量Φ，將目標(biāo)相關(guān)色溫T和目標(biāo)總光通量Φ設(shè)定為，存在使得以下不等式成立的常數(shù)AO — 80743 · (1000/T) 5+164973 · (1000/T) 4 — 135260 · (1000/T) 3+57994 · (1000/T) 2 — 13995 · (1000/T) +1632. 9 < Φ/Α0 < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/Τ) 2 — 212.19X (1000/Τ)+39. 47}，將發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度設(shè)定為，使得控制曲線包含在XY色度圖中以發(fā)光單元各自發(fā)出的一次光的色度點(diǎn)為頂點(diǎn)而形成的多邊形內(nèi)，因此，從發(fā)光裝置得到的光在色溫發(fā)生變化時(shí)，能夠始終確保舒適性。


圖1是示出本發(fā)明的第I實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是圖1的發(fā)光光源的概略俯視圖。圖3是沿著圖2中的II1-1II線的概略剖視圖。圖4是圖3中的要部的放大剖視圖。圖5是示出( ^(1931對￥2表色系的^色度圖中的、第I實(shí)施例的發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的要部放大圖。圖6是示出在第I實(shí)施例中使用的熒光部件的熒光體混合比以及膜厚的表。圖7是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖8是示出在第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中使用的指示部(操作部)的一例的示意圖。圖9是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的調(diào)光等級、與按照每個相應(yīng)的調(diào)光等級得到的合成白色光的發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。圖10是示出在第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中得到的合成白色光的色溫、與合成白色光的總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖11是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的表。圖12是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖13是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖14是示出第I實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖15 (a) 圖15 (d)是示出在本發(fā)明的第I實(shí)施例的發(fā)光裝置中使用的LED組和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的模式形狀的變形例的概略圖。圖16是示出本發(fā)明的第I實(shí)施例的發(fā)光裝置的變形例中的發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖17 (a)和圖17 (b)是示出在本發(fā)明的第I實(shí)施例的發(fā)光裝置的變形例中使用的單元區(qū)域的示意圖。圖18是部分地示出圖16的發(fā)光部中的單元區(qū)域的配置例的示意圖。圖19是示出本發(fā)明的第2實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖20是圖19的發(fā)光光源的概略俯視圖。圖21是示出CIE (1931) XYZ表色系的xy色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的要部放大圖。圖22是示出在第2實(shí)施例中使用的熒光部件的熒光體混合比以及膜厚的表。圖23是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖24是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的調(diào)光等級、與按照每個相應(yīng)的調(diào)光等級得到的合成白色光的發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。圖25是示出在第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中得到的合成白色光的色溫、與合成白色光的總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖26是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的表。圖27是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖28是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖29是示出第2實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖30是示出在本發(fā)明的第2實(shí)施例的發(fā)光裝置中使用的LED組和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的模式形狀的變形例的概略圖。圖31是示出本發(fā)明的第3實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光光源的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖32是圖31的發(fā)光光源的概略俯視圖。圖33是示出CIE (1931) XYZ表色系的xy色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的要部放大圖。圖34是示出在第3實(shí)施例中使用的熒光部件的熒光體混合比以及膜厚的表。圖35是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖36是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的調(diào)光等級、與按照每個相應(yīng)的調(diào)光等級得到的合成白色光的發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系的曲線圖。圖37是示出在第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中得到的合成白色光的色溫、與合成白色光的總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖38是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的表。圖39是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖40是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖41是示出第3實(shí)施例的照明系統(tǒng)中的仿真結(jié)果的曲線圖。圖42是示出在本發(fā)明的第3實(shí)施例的發(fā)光裝置中使用的LED組和波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的模式形狀的變形例的概略圖。圖43 (a)是示出在第2實(shí)施例的發(fā)光裝置中流過驅(qū)動電流時(shí)、從發(fā)光裝置放射的合成白色光的色溫與總光通量之間的關(guān)系的曲線圖，圖43 (b)示出在第3實(shí)施例的發(fā)光裝置中流過驅(qū)動電流時(shí)、從發(fā)光裝置放射的合成白色光的色溫與總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖44是示出第4實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光部的基本結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖45是圖44的發(fā)光部的俯視圖。圖46是沿著圖45中的XXXXV1-XXXXVI線的剖視圖。圖47是第4實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光部的變形例的概略俯視圖。圖48是第4實(shí)施例的發(fā)光裝置中的發(fā)光部的變形例的概略俯視圖。圖49是示出CIE (1931) XYZ表色系的xy色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的要部放大圖。圖50是示出在圖49的照明系統(tǒng)中得到的合成白色光的色溫、與合成白色光的總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖51是示出第5實(shí)施例的照明裝置中的發(fā)光部的整體結(jié)構(gòu)的概略的立體圖。圖52是圖51的發(fā)光部的俯視圖。圖53是沿著圖52中的LII1-LIII線的發(fā)光部的剖視圖。圖54是圖53所示的發(fā)光部的截面的要部放大圖。圖55是示出圖51的發(fā)光部中的各波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的單元區(qū)域數(shù)的一例的表。圖56是部分地示出圖51的發(fā)光部中的單元區(qū)域的配置例的示意圖。圖57是示出CIE (1931) XYZ表色系的XY色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的要部放大圖。圖58是示出第5實(shí)施例的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖59是示出在第5實(shí)施例的照明裝置中使用的操作單元的一例的示意圖。圖60是示出在第5實(shí)施例的照明裝置中得到的照明光的色溫、每個發(fā)光單元的供給電力、總供給電力以及照明光的總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖61是示出第5實(shí)施例的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)的變形例的電路圖。圖62是示出在使用圖61的電路結(jié)構(gòu)的情況下、與目標(biāo)色溫對應(yīng)的每個發(fā)光單元的供給電力的一例的表。圖63是示出CIE (1931) XYZ表色系的XY色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的其他例子的要部放大圖。圖64是示出CIE (1931) XYZ表色系的XY色度圖中的、發(fā)光部的每個發(fā)光單元的色度點(diǎn)與控制曲線之間的關(guān)系的其他例子的要部放大圖。圖65是示出第5實(shí)施例的照明裝置中的熒光部件的第I變形例的俯視圖。圖66是作為第5實(shí)施例的照明裝置中的熒光部件的第2變形例，示出一個單元區(qū)域的俯視圖。圖67是部分示出第2變形例的熒光部件中的圖66的單元區(qū)域的配置例的示意圖。圖68是示出第5實(shí)施例的照明裝置中的熒光部件的第3變形例的俯視圖。圖69是示出在由照明裝置執(zhí)行的發(fā)光控制的第I變形例中使用的操作單元的示意圖。圖70是示出由照明裝置執(zhí)行的發(fā)光控制的第I變形例中的、照明裝置的照明光的色溫與總光通量之間的關(guān)系的一例的曲線圖。圖71是示出用于使得照明裝置的照明光的色溫以及總光通量的變化舒適的、與目標(biāo)色溫對應(yīng)的每個發(fā)光單元的供給電力的一例的表。
圖72是示出向各發(fā)光單元提供了圖71的表所示的電力時(shí)的、色溫與總光通量之間的關(guān)系的曲線圖。圖73是示出第6實(shí)施例的照明裝置中的發(fā)光部的基本結(jié)構(gòu)的立體圖。圖74是圖73的發(fā)光部的俯視圖。圖75是沿著圖74中的LXXV-LXXV線的第I發(fā)光部的剖視圖。圖76是沿著圖74中的LXXV-LXXV線的第2發(fā)光部的剖視圖。圖77是示出第6實(shí)施例的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖78是示出第6實(shí)施例的照明裝置中的、第I發(fā)光部和第2發(fā)光部的配置例的示意圖。圖79是示出第7實(shí)施例的照明裝置中的發(fā)光部的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖80是示出第7實(shí)施例的照明裝置中的發(fā)光部的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖81是示出第7實(shí)施例的照明裝置的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。圖82是示出第8實(shí)施例的照明裝置中的發(fā)光單元的基本結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖83是示出第8實(shí)施例的照明裝置中的第I 第4發(fā)光單元的配置例的示意圖。圖84是示出向各發(fā)光單元提供了圖71的表所示的電力時(shí)的、色溫與照度之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，根據(jù)幾個實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明不限于以下說明的內(nèi)容，可以在不變更其主旨的范圍內(nèi)任意地變更并實(shí)施。此外，各實(shí)施例的說明中使用的附圖都是示意性示出本發(fā)明的發(fā)光裝置，為了加深理解而進(jìn)行了局部的強(qiáng)調(diào)、放大、縮小或省略等，有時(shí)沒有正確地表現(xiàn)各結(jié)構(gòu)部件的縮尺和形狀等。并且，各實(shí)施例中使用的各種數(shù)值都只是表示一例，可以根據(jù)需要進(jìn)行各種變更?！吹贗實(shí)施例〉(發(fā)光部的結(jié)構(gòu))圖1是示出本實(shí)施例的發(fā)光裝置(照明裝置)中的發(fā)光部I的整體結(jié)構(gòu)的概略的立體圖，圖2是圖1的發(fā)光部I的俯視圖。另外，在圖1和圖2中，將發(fā)光部I的寬度方向定義為X方向、長度方向定義為Y方向、高度方向定義為Z方向。如圖1所示，發(fā)光部I具備電絕緣性優(yōu)異且具有良好散熱性的由氧化鋁系陶瓷構(gòu)成的布線基板2。在布線基板2的芯片安裝面2a上，以在布線基板2的寬度方向(即X方向)上等間隔地排列4個、在長度方向(即Y方向)上等間隔地排列5個的方式,排列了合計(jì)20個發(fā)光二極管(LED Light EmittingDiode)芯片3。雖然在圖1中未作圖示，但在布線基板2上，形成有用于向這些LED芯片3分別提供電力的布線圖案，構(gòu)成了后述的電路。另外，布線基板2的材質(zhì)不限于氧化鋁系陶瓷，例如也可以使用從樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、在樹脂中含有填料的復(fù)合樹脂等中選擇的材料作為電絕緣性優(yōu)異的材料，形成布線基板2的主體?；蛘撸瑥膬?yōu)化布線基板2的芯片安裝面2a上的光的反射性來提高發(fā)光部I的發(fā)光效率的方面看，優(yōu)選使用包含氧化鋁粉末、氧化硅粉末、氧化鎂、氧化鈦等白色顏料的硅樹脂。另一方面，為了得到更優(yōu)異的散熱性，可以用金屬制作布線基板2的主體。在該情況下，需要使布線基板2的布線圖案等與金屬制的主體電絕緣。
如圖1所示，以與布線基板2的安裝有LED芯片3的芯片安裝面2a相對的方式，配設(shè)有玻璃制板狀的透光基板4。另外，為了便于說明，在圖1中分離地示出了布線基板2和透光基板4，但如后所述，實(shí)際上是接近地配置布線基板2和透光基板4。另外，透光基板4的材質(zhì)不限于玻璃，也可以使用對于LED芯片3發(fā)出的光具有透光性的樹脂等形成透光基板4。熒光部件5被劃分為第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2兩個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域。與這樣的熒光部件5的劃分對應(yīng)地，如圖1和圖2所示，安裝在布線基板2上的各LED芯片3也與第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2的各位置對應(yīng)地劃分為各LED組。即，如圖2所示，在俯視發(fā)光部I的情況下(即在發(fā)光部I的XY俯視圖中)，與這些第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2兩個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)地，分別各配置有10個LED芯片3。這里，“對應(yīng)”是指如下狀態(tài)與第ILED組Dl相對(即，重合或重疊)地設(shè)置第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P1，與第2LED組D2相對地設(shè)置第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2。以下，在按照這些波長轉(zhuǎn)換區(qū)域的每一個進(jìn)行區(qū)分來稱呼LED芯片3時(shí)，與第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2對應(yīng)地，在標(biāo)號的末尾分別加上a或b。由此，處于與第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl對應(yīng)的位置的10個LED芯片3a構(gòu)成第ILED組Dl，處于與第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2對應(yīng)的位置的10個LED芯片3b構(gòu)成第2LED組D2。因此，在本實(shí)施例中，第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl及第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2各自與和其對應(yīng)的第ILED組Dl及第2LED組D2的組合分別相當(dāng)于本發(fā)明的各發(fā)光單元。即，第ILED組Dl和第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl構(gòu)成第I發(fā)光單元U1，第2LED組D2和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2構(gòu)成第2發(fā)光單元U2。合并了這兩個發(fā)光單元后的發(fā)光部I相當(dāng)于本發(fā)明的發(fā)光單元組。在本實(shí)施例中，第I發(fā)光單元Ul和第2發(fā)光單元U2 —體地設(shè)置并且構(gòu)成了作為發(fā)光單元組的發(fā)光部I。另外，以下將第I發(fā)光單兀Ul和第2發(fā)光單兀U2各自放射的光稱作一次光，將對第I發(fā)光單元Ul和第2發(fā)光單元U2各自放射的一次光進(jìn)行合成而從發(fā)光部I放射的光稱作合成白色光。圖3是沿著圖2中的II1-1II線的發(fā)光部I的剖視圖，圖4是圖3所示的剖視圖的要部放大圖。如圖3所示，透光基板4隔著多個間隔件6與布線基板2接合，如圖4所示，通過夾設(shè)這些間隔件6，在透光基板4與各LED芯片3之間設(shè)置了空隙。以距離LI來設(shè)置這里設(shè)置的空隙，所述距離LI被預(yù)先計(jì)算成，使得從LED芯片3發(fā)出的光可靠地到達(dá)處于與該LED芯片3對應(yīng)的位置的熒光部件5。如果使LED芯片3盡可能地接近熒光部件5，則從LED芯片3發(fā)出的光可靠地到達(dá)熒光部件5，但如果LED芯片3過于接近熒光部件5，可能會由于LED芯片3發(fā)出的熱量對熒光部件5進(jìn)行加熱而導(dǎo)致波長轉(zhuǎn)換功能和發(fā)光效率的降低。因此，從防止這種過度溫度上升的方面看，LED芯片3與熒光部件5之間的間隔優(yōu)選為O. Olmm以上。此外，如果在發(fā)光部I中存在熱裕度，則也可以不設(shè)置這樣的空隙，而是將透光基板4的第I面4a緊貼于LED芯片3。此外，即使在隔開LED芯片3和透光基板4的情況下，也可以利用具有透光性的硅樹脂、環(huán)氧樹脂或者玻璃等將空隙封閉。由此，能夠?qū)碜訪ED芯片3的光高效地引導(dǎo)至熒光部件5。另外，在本實(shí)施例中，在透光基板4的第2面4b上設(shè)置了熒光部件5，但是也可以在透光基板4的第I面4a、即靠布線基板2側(cè)的面上設(shè)置熒光部件5。該情況下，與本實(shí)施例同樣，也可以在熒光部件5與LED芯片3之間設(shè)置適當(dāng)?shù)目障?，但在存在熱裕度的情況等中，也可以使熒光部件5緊貼LED芯片3或接近至其跟前。(LED 芯片)在本實(shí)施例中，LED芯片3使用了發(fā)出具有460nm的峰值波長的藍(lán)色光的LED芯片。具體而言，作為這種LED芯片，例如有在發(fā)光層中采用了 InGaN半導(dǎo)體的GaN系LED芯片。另外，LED芯片3的種類和發(fā)光波長特性不限于此，只要不脫離本發(fā)明的主旨，則可以使用各種各樣的LED芯片等半導(dǎo)體發(fā)光元件。在本實(shí)施例中，LED芯片3發(fā)出的光的峰值波長優(yōu)選處于420nm 500nm的波長范圍內(nèi)。在各LED芯片3的朝向布線基板2側(cè)的面上，設(shè)置有P電極7和η電極8。在圖4所示的LED芯片3的情況下，P電極7與形成于布線基板2的芯片安裝面2a上的布線圖案9接合，并且η電極8與同樣形成于芯片安裝面2a上的布線圖案10接合。通過未圖示的金屬凸塊，利用焊接進(jìn)行這些P電極7和η電極8與布線圖案9和布線圖案10的連接。關(guān)于其他LED芯片3，也是和各個LED芯片3對應(yīng)地，各自的P電極7和η電極8同樣與形成于布線基板2的芯片安裝面2a上的布線圖案接合。另外，LED芯片3在布線基板2上的安裝方法不限于此，可以根據(jù)LED芯片3的種類和構(gòu)造等選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?。例如，可以在將LED芯片3粘接固定于布線基板2的預(yù)定位置后，通過引線接合(wire bonding)將各LED芯片3的兩個電極連接到對應(yīng)的布線圖案，也可以將一個電極如上所述地接合到對應(yīng)的布線圖案，并且通過引線接合將另一個電極連接到對應(yīng)的布線圖案。(熒光部件)如上所述，熒光部件5與第ILED組Dl和第2LED組D2對應(yīng)地劃分為第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2兩個區(qū)域。第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2分散地保持著對從LED芯片3 放射的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而放射出具有各種波長的光的各種熒光體。作為各種熒光體，使用了如下熒光體對LED芯片3發(fā)出的藍(lán)色光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而放射紅色光的紅色熒光體(第I熒光體)、對LED芯片3發(fā)出的藍(lán)色光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而放射綠色光的綠色熒光體(第2熒光體)、和對LED芯片3發(fā)出的藍(lán)色光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而放射黃色光的黃色熒光體(第3熒光體)。另外，還可以使用對LED芯片3發(fā)出的藍(lán)色光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而放射橙色光的橙色熒光體(第4熒光體)。此外，熒光部件5不需要完全分散地保持上述紅色熒光體、綠色熒光體和黃色熒光體，只要能夠從熒光部件5放射出期望的一次光，則可以從上述熒光體中選擇I種或2種以上的熒光體。例如，熒光部件5可以分散地保持紅色熒光體和綠色熒光體，而不分散地保持黃色熒光體。這里，以下對上述各熒光體的具體例子進(jìn)行說明。另外，關(guān)于這些熒光體，在本實(shí)施例中例示出的是優(yōu)選的熒光體，但所能應(yīng)用的熒光體不限于此，只要不脫離本發(fā)明的主旨，則可以應(yīng)用各個種類的熒光體。(紅色熒光體)紅色熒光體的發(fā)光峰值波長適合處于如下的波長范圍通常為570nm以上、優(yōu)選為580nm以上、更優(yōu)選為585nm以上，通常為780nm以下、優(yōu)選為700nm以下、更優(yōu)選為680nm以下。其中，作為紅色熒光體，例如優(yōu)選為(Ca、Sr、Ba)2Si5 (N、0)8 :Eu、(Ca、Sr、Ba) Si (N、O) 2 :Eu、(Ca、Sr、Ba) AlSi (N、0) 3 :Eu、(Sr、Ba) 3Si05 :Eu、(Ca、Sr) S :Eu、SrAlSi4N7 :Eu、(La、Y) 202S :Eu、Eu (二苯甲酰甲烷)3 · 1、10_菲咯啉絡(luò)合物等β - 二酮類Eu絡(luò)合物、羧酸系 Eu 絡(luò)合物、K2SiF6 :Mn，更優(yōu)選為(Ca、Sr、Ba)2Si5 (N、0) 8 :Eu、(Sr、Ca) AlSi (N、0)3 :Eu、SrAlSi4N7 :Eu、(La、Y) 202S :Eu、K2SiF6 Mn (其中 Si 的一部分可以用 Al 或 Na 置換)。(綠色熒光體)綠色熒光體的發(fā)光峰值波長適合處于如下波長范圍內(nèi)通常為500nm以上、優(yōu)選為510nm以上、更優(yōu)選為515nm以上,通常小于550nm、優(yōu)選為542nm以下、更優(yōu)選為535nm以下。其中，作為綠色熒光體，例如優(yōu)選為Y3 (Al、Ga) 5012 :Ce、CaSc2O4 :Ce、Ca3 (Sc、Mg)2Si3012 Ce, (Sr^Ba)2SiO4 :Eu、(S1、Al)6 (0、N)8 Eu ( β -賽隆(Sialon))、(Ba、Sr) 3Si6012 N2 :Eu、SrGa2S4 :Eu、BaMgAl10O17 :Eu、Mn。(黃色熒光體)黃色突光體的發(fā)光峰值波長適合處于如下波長范圍通常為530nm以上、優(yōu)選為540nm以上、更優(yōu)選為550nm以上，通常為620nm以下、優(yōu)選為600nm以下、更優(yōu)選為580nm以下。其中，作為黃色熒光 體，例如優(yōu)選為Y3Al5O12 :Ce、(Y、GcO3Al5O12 :Ce、(Sr、Ca、Ba、Mg)2Si04 :Eu、(Ca、Sr) Si2N2O2 :Eu、a -賽隆(Sialon)、La3Si6N11 Ce (其中，其一部分可以用 Ca或O置換)。(橙色突光體)發(fā)光峰值波長處于580nm以上、優(yōu)選為590nm以上，且620nm以下、優(yōu)選為610nm
以下的范圍的橙色熒光體適合替代紅色熒光體來使用。作為這種橙色熒光體，有(Sr、Ba)3Si05 :Eu、(Sr、Ba) 2Si04 :Eu、(Ca、Sr、Ba) 2Si5 (N、0) 8 :Eu、(Ca、Sr、Ba) AlSi (N、0) 3 Ce
等此外，在第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl與第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2中，紅色熒光體、綠色熒光體以及黃色熒光體的質(zhì)量和混合比率不同。因此，被波長轉(zhuǎn)換而從第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pi放射的紅色光、綠色光和黃色光以及未被波長轉(zhuǎn)換而放射的藍(lán)色光比率，與被波長轉(zhuǎn)換而從第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2放射的紅色光、綠色光和黃色光以及未被波長轉(zhuǎn)換而放射的藍(lán)色光的比率不同。因此，對從第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl放射的紅色光、綠色光、黃色光和藍(lán)色光進(jìn)行合成而得到的作為一次光的白色光，與對從第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2放射的紅色光、綠色光、黃色光和藍(lán)色光進(jìn)行合成而得到的作為一次光的白色光具有相互不同的色溫。另外，也可以使第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2中分散地保持的熒光體的種類數(shù)量相互不同。例如，可以僅在第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pi中分散地保持紅色熒光體，使得從第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2各自放射的一次光的色溫不同。接著，參照圖5，對第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Ρ2中的熒光體的混合比率的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖5是CIE (1931)ΧΥΖ表色系的xy色度圖中的黑體輻射軌跡BL周邊的要部放大圖。在本實(shí)施例中，將第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl中的紅色熒光體、綠色熒光體和黃色熒光體的混合比率設(shè)定為，使得從由第ILED組Dl和第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl構(gòu)成的第I發(fā)光單元Ul放射的一次光具有圖5中的色度點(diǎn)Tl (約2700K)的色度。此外，將第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2中的紅色熒光體、綠色熒光體和黃色熒光體的混合比率設(shè)定為，使得從由第2LED組D2和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2構(gòu)成的第2發(fā)光單元U2放射的一次光具有圖5中的色度點(diǎn)T2 (約6500K)的色度。另外，從第I發(fā)光單元Ul和第2發(fā)光單元U2分別放射的一次光的色度點(diǎn)在CIE(1931)乂￥2表色系中的7值都優(yōu)選為0.65以下。在y值超過O. 65的情況下，各發(fā)光單元中的可見光的取出效率變差，作為發(fā)光裝置整體，不能高效地發(fā)光。另一方面，在使用了后述的發(fā)出近紫外光的LED芯片替代發(fā)出藍(lán)色光的LED芯片3的情況下，即使y值超過O. 65也不會造成障礙。通過利用上述方法設(shè)定各波長轉(zhuǎn)換區(qū)域中的熒光體的混合比率，能夠使得從第2發(fā)光單元U2放射的一次光的色溫比從第I發(fā)光單元Ul放射的一次光的色溫高。在本實(shí)施例中，使用了(Sr、Ca) AlSiN3 :Eu作為紅色熒光體，使用了 Ca3 (Sc、Mg)2Si3012 :Ce作為綠色熒光體，使用TY3Al5O12 :Ce作為黃色熒光體。此外，如圖6所示，第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl中的熒光體的混合比率為紅色熒光體綠色熒光體黃色熒光體=0. 24 1 O. 05，第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2中的熒光體的混合比率為紅色熒光體綠色熒光體黃色熒光體=0 0. 9 :0· I。進(jìn)而，第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl和第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2具有不同的膜厚。具體而言，如圖6所示，第I波長轉(zhuǎn)換區(qū)域Pl的膜厚為110 μ m，第2波長轉(zhuǎn)換區(qū)域P2的膜厚為35 μ m。(發(fā)光裝置的電路結(jié)構(gòu))如上所述，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，將從第I發(fā)光單元Ul和第2發(fā)光單元U2分別放射的一次光的色溫設(shè)定為相互不同，從發(fā)光裝置放射出對從這些發(fā)光單元放射的一次光進(jìn)行合成而得到的合成白色光。因此，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，通過改變分別從第I發(fā)光單元Ul和第2發(fā)光單元U2放射的一次光的總光通量(即發(fā)光強(qiáng)度或亮度)，來調(diào)整從發(fā)光裝置放射的合成白色光的總光通量，根據(jù)該合成白色光的總光通量改變合成白色光的色溫，放射出具有期望的總光通量和與該總光通量相適應(yīng)的色溫的合成白色光。以下，參照圖7對構(gòu)成為能夠放射出具有上述那樣的期望強(qiáng)度和與該總光通量相適應(yīng)的色溫的合成白色光的發(fā)光裝置的電路進(jìn)行說明。

圖7是示出本實(shí)施例的發(fā)光裝置11和照明系統(tǒng)12的電路結(jié)構(gòu)的概略的電路圖。如圖7所示，照明系統(tǒng)12具有作為燈泡或鹵素?zé)舻雀鞣N照明器具的發(fā)光裝置11、與發(fā)光裝置11連接的調(diào)光部13以及與調(diào)光部13連接的指示部14。此外，發(fā)光裝置11由發(fā)光部1、電流提供部15和控制部16構(gòu)成。發(fā)光部I具有上述第ILED組Dl的LED芯片3a和第2LED組D2的LED芯片3b。作為第ILED組Dl和第2LED組D2的具體結(jié)構(gòu)，極性相同地相互串聯(lián)連接第ILED組Dl的10個LED芯片3a。同樣，也是極性相同地相互串聯(lián)連接第2LED組D2的10個LED芯片3b。此夕卜，第ILED組Dl和第2LED組D2經(jīng)由后述的開關(guān)電路15c相互并聯(lián)連接。另外，同一 LED組內(nèi)的LED芯片3的連接方式不限于串聯(lián)連接，例如也可以是并聯(lián)連接，即極性相同地相互并聯(lián)連接LED芯片3。調(diào)光部13與指示部14、電流提供部15、控制部16和交流電壓源VA。連接。調(diào)光部13根據(jù)從指示部14提供的指示信號(表示調(diào)光等級的信號)控制從交流電壓源\c提供的交流電壓波形的導(dǎo)通相位角，生成交流的調(diào)光電壓Vdim (Αω。并且，調(diào)光部13將生成的調(diào)光電壓Vdim(Α。)提供給電流提供部15和控制部16。例如，調(diào)光部13是由被用作相位控制元件的三端雙向開關(guān)(雙向可控硅)構(gòu)成的調(diào)光電路。這里，調(diào)光等級可以用以下的數(shù)學(xué)式表示。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置的亮度隨著調(diào)光等級的變動而變動，其特征在于， 該發(fā)光裝置具有 布線基板； 多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組； 波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光； 電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流；以及 控制部，其根據(jù)從外部輸入的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流， 所述控制部根據(jù)所述調(diào)光等級獨(dú)立地控制所述LED組的點(diǎn)亮開始時(shí)期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述多個LED芯片被劃分為3個以上的LED組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 隨著從所述電流提供部提供給所述多個LED組的電流的總量上升，所述控制部增加點(diǎn)亮的LED組。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述控制部包含相位角檢測器，其接收作為導(dǎo)通相位角與所述調(diào)光等級對應(yīng)地變化的電壓波形的控制信號，檢測所述導(dǎo)通相位角；以及選擇電路，其根據(jù)所述導(dǎo)通相位角選擇待點(diǎn)亮的LED組。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述控制部接收作為振幅電壓值與所述調(diào)光等級對應(yīng)地變化的電壓波形的控制信號，根據(jù)所述振幅電壓值選擇待點(diǎn)亮的LED組。
8.一種發(fā)光裝置，其特征在于，該發(fā)光裝置具有 布線基板； 多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組； 波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光； 電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流；以及 控制部，其根據(jù)從外部輸入的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流量， 隨著對從所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射的一次光進(jìn)行合成而得到的合成白色光的亮度上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組,依次點(diǎn)亮所述LED組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 分離地設(shè)置所述多個LED芯片和所述波長變化部件， 由各個所述LED組和與每個所述LED組對應(yīng)的各個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元， 所述多個發(fā)光單元彼此一體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 以覆蓋所述多個LED芯片的方式設(shè)置所述波長變化部件， 由各個所述LED組和與每個所述LED組對應(yīng)的各個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域形成多個發(fā)光單元， 所述多個發(fā)光單元彼此分體地設(shè)置并且形成發(fā)光單元組。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 由所述多個LED芯片和所述波長轉(zhuǎn)換部件形成I個封裝件， 該發(fā)光裝置具有多個所述封裝件。
13.一種照明系統(tǒng)，其特征在于，該照明系統(tǒng)具有 布線基板； 多個LED芯片，它們配置于所述布線基板的LED芯片安裝面，發(fā)出從可見光區(qū)域到近紫外區(qū)域的波長區(qū)域中的預(yù)定波長范圍的光，并且被劃分為多個LED組； 波長轉(zhuǎn)換部件，其設(shè)置于與所述布線基板的所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域與所述LED組對應(yīng)地劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且該波長轉(zhuǎn)換部件按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性，對由對應(yīng)的LED芯片發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光； 電流提供部，其經(jīng)由所述布線基板，針對每個所述LED組獨(dú)立地向所述LED芯片提供驅(qū)動電流； 指示部，其給出指示，以對所述一次光進(jìn)行合成而得到具有期望亮度的合成白色光；調(diào)光部，其根據(jù)來自所述指示部的指示，輸出用于改變所述合成白色光的亮度的控制信號；以及控制部，其根據(jù)從所述調(diào)光部輸出的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流量， 隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部依次點(diǎn)亮所述LED組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組,依次點(diǎn)亮所述LED組。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 隨著所述合成白色光的亮度上升，所述控制部增加點(diǎn)亮的LED組。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制信號是電壓波形，并且導(dǎo)通相位角按照來自所述指示部的指示而變化， 所述控制部包含檢測所述導(dǎo)通相位角的相位角檢測器和根據(jù)所述導(dǎo)通相位角選擇待點(diǎn)亮的LED組的選擇電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制信號是電壓波形，并且振幅電壓值按照來自所述指示部的指示變化， 所述控制部根據(jù)所述振幅電壓值選擇待點(diǎn)亮的LED組。
18.根據(jù)權(quán)利要求13 17中的任意一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 隨著調(diào)光等級在所述合成白色光的亮度上升的方向上變化，所述控制部增加提供給每個所述LED組的所述驅(qū)動電流的總和。
19.根據(jù)權(quán)利要求13 17中的任意一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部根據(jù)目標(biāo)相關(guān)色溫T改變目標(biāo)光通量Φ，將所述目標(biāo)相關(guān)色溫和目標(biāo)總光通量設(shè)定為，存在使得以下不等式成立的常數(shù)AO -80743 · (1000/T) 5+164973 · (1000/T) 4 — 135260 · (1000/T) 3+57994 · (1000/T)2 — 13995 · (1000/T) +1632. 9 < Φ/Α0 < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/T)2 - 212. 19X (1000/T)+39. 47}。
20.一種照明方法，針對被劃分為多個LED組的多個LED芯片，獨(dú)立地對每個所述LED組提供電流而使每個所述LED組進(jìn)行發(fā)光，與所述多個LED芯片對應(yīng)地分割為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，且與所述LED組對應(yīng)地將所述多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域劃分為多個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域，并且，向按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域具有不同的波長轉(zhuǎn)換特性的波長轉(zhuǎn)換部件提供LED芯片發(fā)出的光，按照每個所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域放射出具有相互不同的色溫的一次光，對所述一次光進(jìn)行合成而形成合成白色光， 該照明方法的特征在于， 隨著使所述合成白色光的亮度上升，控制提供給每個所述LED組的電流量，依次點(diǎn)亮所述LED組。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的照明方法，其特征在于， 隨著使所述合成白色光的亮度上升，從與放射出色溫低的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組到與放射出色溫高的所述一次光的所述波長轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)?yīng)的所述LED組，依次點(diǎn)亮所述LED組。
22.一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置具有 發(fā)光單元組，其由各自發(fā)出的光的色度不同的2個以上的發(fā)光單元構(gòu)成，放射出對從所述發(fā)光單元分別放射的一次光進(jìn)行合成后的合成光；以及 控制單元，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色度點(diǎn)處于控制曲線上，該控制曲線是在CIE (1931 )XYZ表色系的XY色度圖中從第I色溫到比所述第I色溫高的第2色溫的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定的， 該發(fā)光裝置的特征在于， 所述控制單元具有目標(biāo)值設(shè)定部，其設(shè)定從所述發(fā)光單元組放射的合成光的目標(biāo)總光通量(|>或目標(biāo)相關(guān)色溫T中的一方，并且根據(jù)所述一方來設(shè)定另一方；以及發(fā)光控制部，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色溫和總光通量成為由所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的所述目標(biāo)總光通量Φ和所述目標(biāo)相關(guān)色溫Τ， 所述目標(biāo)設(shè)定部使所述目標(biāo)相關(guān)色溫T至少在3500Κ到4500Κ的范圍內(nèi)依次變化，并且與被照射所述合成光的被照射物對于所述發(fā)光裝置的要求照度對應(yīng)地，將4500Κ處的所述目標(biāo)總光通量Φ設(shè)定為3500Κ處的所述目標(biāo)總光通量φ的2倍以上30倍以下。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述目標(biāo)設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量Φ設(shè)定為，使得3500Κ處的所述被照射物的照度處于IOOLux到500Lux的范圍內(nèi)，4500Κ處的所述被照射物的照度處于300Lux到40000Lux的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述目標(biāo)設(shè)定部使所述目標(biāo)相關(guān)色溫T在2000K到4500K的范圍內(nèi)依次變化，并且與所述要求照度的范圍對應(yīng)地，將4500K處的所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為2000Κ處的所述目標(biāo)總光通量φ的 ο倍以上loo倍以下。
25.根據(jù)權(quán)利要求22 24中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述目標(biāo)設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量Φ設(shè)定為，使得2000Κ處的所述被照射物的照度處于15Lux到20Lux的范圍內(nèi)，4500Κ處的所述被照射物的照度處于300Lux到40000Lux的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22 25中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述目標(biāo)值設(shè)定部將所述目標(biāo)總光通量f設(shè)定為存在常數(shù)A0，該常數(shù)AO使得在所述目標(biāo)相關(guān)色溫T的下限到上限的設(shè)定范圍內(nèi)以下不等式成立-80743 · (1000/T) 5+164973 · (1000/T) 4 — 135260 · (1000/T) 3+57994 · (1000/T)2 — 13995 · (1000/T) +1632. 9 <φ, /AO < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/T)2 - 212. 19X (1000/T)+39. 47}。
27.根據(jù)權(quán)利要求22 26中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光單元為3個以上。
28.一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置具有 發(fā)光單元組，其由各自發(fā)出的光的色度不同的3個以上的發(fā)光單元構(gòu)成，放射出對從所述發(fā)光單元分別放射的一次光進(jìn)行合成后的合成光；以及 控制單元，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色度點(diǎn)處于朝向上方凸的控制曲線上，該控制曲線是在CIE (1931 )XYZ表色系的XY色度圖中從第I色溫到比所述第I色溫高的第2色溫的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定的，該發(fā)光裝置的特征在于， 所述控制單元具有目標(biāo)值設(shè)定部，其設(shè)定從所述發(fā)光單元組放射的合成光的目標(biāo)相關(guān)色溫T和目標(biāo)總光通量φ;以及發(fā)光控制部，其控制所述發(fā)光單元各自的發(fā)光，使得從所述發(fā)光單元組放射的合成光的色溫和總光通量成為由所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的所述目標(biāo)相關(guān)色溫T和所述目標(biāo)總光通量Φ， 所述目標(biāo)值設(shè)定部根據(jù)所述目標(biāo)相關(guān)色溫T改變所述目標(biāo)光通量φ，將所述目標(biāo)相關(guān)色溫T和所述目標(biāo)總光通量φ設(shè)定為，存在使得以下不等式成立的常數(shù)AO:-80743 · (1000/Τ) 5+164973 · (1000/Τ) 4 — 135260 · (1000/Τ) 3+57994 · (1000/Τ),2 — 13995 · (1000/Τ) +1632. 9 <φ. /AO < exp { — 342. 11 · (1000/T) 3+450. 43 · (1000/T),2 - 212. 19X (1000/T)+39. 47}， 將所述發(fā)光 單元各自發(fā)出的一次光的色度設(shè)定為，使得所述控制曲線包含在所述XY色度圖中以所述發(fā)光單 元各自發(fā)出的一次光的色度點(diǎn)為頂點(diǎn)而形成的多邊形內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光裝置、使用了該發(fā)光裝置的照明系統(tǒng)以及照明方法。該發(fā)光裝置具有多個LED芯片(3)，它們配置于布線基板(2)的LED芯片安裝面上，并且被劃分為多個LED組；波長轉(zhuǎn)換部件(5)，其設(shè)置于與所述LED芯片安裝面對應(yīng)的位置處，對由對應(yīng)的LED芯片(3)發(fā)出的光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換，放射出具有對于每個波長轉(zhuǎn)換區(qū)域相互不同的色溫的一次光；電流提供部(15)，其經(jīng)由布線基板(2)，針對每個LED組，獨(dú)立地向所述LED芯片(3)提供驅(qū)動電流；以及控制部(16)，其根據(jù)從外部輸入的控制信號，控制提供給每個所述LED組的電流量，控制部(16)根據(jù)調(diào)光等級獨(dú)立地控制LED組的點(diǎn)亮開始時(shí)期，由此，既能確保優(yōu)異的顯色性，又能抑制色溫調(diào)整時(shí)的不理想的光通量的減少，能夠控制發(fā)光強(qiáng)度和色溫而得到具有與期望的發(fā)光強(qiáng)度相適應(yīng)的色溫的光。
文檔編號F21S2/00GK103069209SQ201180038510
公開日2013年4月24日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者樹神弘也, 木島直人, 武田立, 服部英次, 勝本覺成, 橫尾敏明, 與安史子, 小島隆 申請人:三菱化學(xué)株式會社