发光装置、照明方法、设计方法、驱动方法、制造方法制造方法及图纸

发光装置、照明方法、设计方法、驱动方法、制造方法。发光装置具有发光要素，并且具有下述A或B，从该发光装置射出的下述φ

【技术实现步骤摘要】
发光装置、照明方法、设计方法、驱动方法、制造方法本申请是基于专利技术名称为“发光装置、发光装置的设计方法、发光装置的驱动方法、照明方法和发光装置的制造方法”，申请日为2014年3月4日，申请号为201480003924.5的专利技术专利申请的分案申请。关联申请的相互参照本申请将2013年3月4日申请的日本专利申请2013-042268号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容、2013年3月4日申请的日本专利申请2013-042269号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容、以及本说明书中引用的专利文献等所公开的内容的一部分或全部引用于此，作为本专利技术的说明书的公开内容取入。
本专利技术涉及内置有多个发光区域的发光装置、即能够使从各发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化的发光装置。并且，涉及这种发光装置的设计方法、发光装置的驱动方法和照明方法。进而，本专利技术涉及具有发光要素和控制要素的发光装置。并且，涉及通过针对已经存在的发光装置配置控制要素来制造新的发光装置的发光装置的制造方法和发光装置的设计方法。还涉及通过该发光装置进行照明的方法。
技术介绍
近年来，GaN类半导体发光元件的高输出化、高效率化已取得显著进展。另外，还对半导体发光元件或将电子束作为激励源的各种荧光体的高效率化进行了广泛研究。其结果，与以往相比，当前的光源、包含光源的光源模块、包含光源模块的器具、包含器具的系统等发光装置迅速实现了节电化。例如，内置GaN类蓝色发光元件作为黄色荧光体的激励光源，并且，根据该GaN类蓝色发光元件的光谱和该黄色荧光体的光谱制作所谓的伪白色光源，广泛用于照明用光源、或者内置有该照明用光源的照明用器具、以及在空间内配置多个该器具的照明系统(参照专利文献1)。作为能够以这些形式内置的照明用光源的一种的封装化LED(例如在封装件中包含该GaN类蓝色发光元件、黄色荧光体、密封剂等)，还存在如下商品：在6000K左右的相关色温(CorrelatedColorTemperature/CCT)区域中，作为封装LED的光源效率超过150lm/W(参照非专利文献2)。进而，液晶背光用光源等也同样在高效率化、节电化中取得了进展。但是，关于这些以高效率化为目标的发光装置，从各方面指出针对色貌的考虑不充分。特别是在用作照明用途的情况下，伴随光源/器具/系统等发光装置的高效率化，对物体进行照射时的“色貌(Colorappearance)”非常重要。作为考虑到这些情况的尝试，进行了如下尝试等：为了提高由国际照明委员会(CommissionInternationaledeI’Eclairage/CIE)建立的显色评价数(ColourRenderingIndex/CRI)(CIE(13.3))的分数，针对蓝色发光元件的光谱和黄色荧光体的光谱重叠红色荧光体或红色半导体发光元件的光谱。例如，在不包含红色源时的典型光谱(CCT＝6800K左右)中，平均显色评价数(Ra)和针对鲜艳的红色色卡的特殊显色评价数(R9)分别为Ra＝81、R9＝24，但是，在包含红色源的情况下，能够将显色评价数的分数提高为Ra＝98、R9＝95(参照专利文献2)。并且，作为其他尝试，特别是在特殊照明用途中，对从发光装置发出的光谱进行调整，使物体的色貌以期望的颜色为基调。例如，在非专利文献1中记载了红色基调的照明光源。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第3503139号公报专利文献2：WO2011/024818号小册子非专利文献非专利文献1：“一般蛍光灯ミ一ト”、[online]、プリンス電機株式会社、[平成23年5月16日检索]、因特网<URL：http://www.prince-d.co.jp/pdct/docs/pdf/catalog_pdf/fl_nrb_ca2011.pdf>非专利文献2：“LEDsMAGAZINE，[平成23年8月22日检索]，因特网<URL：http://www.ledsmagazine.com/news/8/8/2>
技术实现思路
专利技术要解决的课题显色评价数是表示利用试验光进行照明时的色貌以何种程度接近利用与作为评价对象的发光装置的光(试验光)所具有的CCT对应地选择的“基准光”进行照明而得到的色貌的指标。即，显色评价数是表示作为评价对象的发光装置的逼真度的指标。但是，近年来的研究逐渐表明，平均显色评价数(Ra)和特殊显色评价数(Ri(i为1～14，在日本，根据JIS的规定，i为1～15))较高不一定使人产生良好的色觉。即，提高显色评价数的分数的这些手法存在不一定能够实现良好的色貌的问题。进而，色貌根据被照明的物体的照度而变化的效果未包含在当前的各种显色评价指标(colorrenditionmetric)中。通常体会到如下情况：当在通常为10000lx左右以上的照度的室外看到的鲜艳的花的颜色进入500lx左右的室内时，虽然还是与原来相同的颜色，但是看起来像是颜色暗淡且彩度降低的其他物体。一般情况下，与物体的色貌有关的饱和度依赖于照度，即使进行照明的分光分布相同，当照度降低时，饱和度也降低。即，色貌暗淡。这就是公知的亨特效应(Hunteffect)。亨特效应对显色性造成较大影响，但是，在现有的光源、器具、系统等全部发光装置的评价中并未积极考虑。并且，最简单的亨特效应的补偿方法是极端提高室内照度，但是，这会导致不必要地增大能量消耗量。并且，尚不清楚具体如何才能够在室内照明环境程度的照度下实现如在室外看到的自然、生动、视觉辨认性高且舒适的色貌、物体外貌。另一方面，在餐厅用途、食品照明用途等特殊照明用途中，在例如在提高红色彩度的方向上调整了光谱而得到的光中，与基准光相比，存在黄色看着发红、蓝色看着发绿等色相(角)偏移变大等问题。即，限定为照明对象的对象以外的色貌变得不自然。并且，在利用这种光对白色物体进行照射的情况下，还存在白色物体自身被着色、看起来不是白色的问题。为了解决上述课题，本专利技术人在日本特愿2011-223472等中完成了如下的照明方法和照明光源、照明器具、照明系统等全部发光装置的专利技术：包括进行细致作业的情况在内，在5000lx左右以下或者一般为1500lx左右以下的室内照度环境下，人感觉到的色貌与各种显色评价指标(colorrenditionmetric)的分数无关，能够实现如在室外的高照度环境下看到的自然、生动、视觉辨认性高且舒适的色貌、物体外貌。并且，本专利技术人还完成了同时高效地实现舒适的照明环境的照明方法。进而，本专利技术人还完成了这种优选的发光装置的设计方针。上述满足本专利技术人已经发现的要件的光源能够在室内照明环境程度的照度下实现如在室外看到的自然、生动、视觉辨认性高且舒适的色貌、物体外貌。但是，根据年龄、性别、国家等，认为合适的照明的偏好稍微不同，并且，根据在何种空间内以何种目的进行照明，合适的照明也不同。进而，在生长的生活环境、文化不同的被验者之间，有时认为合适的照明的偏好差也较大。并且，LED照明已经普及，在市面上也出现了未考虑色貌的商品。并且，还存在大量作为照明器具/照明系统而实用的商品。但是，即使利用者感到色貌不自然而有些不满，当考虑到时间的制约、利用者的经济负担时，为了改善这些照明器具/照明系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其具有发光要素，并且具有下述A或B，其特征在于，从该发光装置射出的下述φ

【技术特征摘要】
2013.03.04 JP 2013-042268;2013.03.04 JP 2013-042261.一种发光装置，其具有发光要素，并且具有下述A或B，其特征在于，从该发光装置射出的下述φSSL(λ)同时满足下述条件1和条件3’，A：发光装置内置有M个发光区域，在所述发光区域内具有所述发光要素，其中，M为2以上的自然数，设在该发光装置的主辐射方向上从各发光区域射出的光的分光分布为φSSLN(λ)，N为1～M，从所述发光装置在该辐射方向上射出的全部光的分光分布φSSL(λ)为B：发光装置具有所述发光要素和控制要素，设波长为λ(nm)，设从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布为Φelm(λ)、从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)，Φelm(λ)不满足下述条件1和条件3’中的至少任意一方，条件1：从所述发光装置射出的光在主辐射方向上包含与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL为-0.0350≤DuvSSL＜0的光，条件3’：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nSSL、b*nSSL，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*nSSL)2+(b*nSSL)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，φSSL(λ)同时满足下述条件3”和条件4，Φelm(λ)不满足下述条件3”和条件4中的至少任意一方，条件3”：在设饱和度差的最大值为ΔCmax、饱和度差的最小值为ΔCmin的情况下，饱和度差的最大值与饱和度差的最小值之间的差|ΔCmax-ΔCmin|满足2.8≤|ΔCmax-ΔCmin|≤19.6条件4：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时上述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnSSL(度)，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnref(度)，其中n为1～15的自然数的情况下，色相角差的绝对值|Δhn|满足0≤|Δhn|≤9.0(度)，n为1～15的自然数，其中，Δhn＝θnSSL-θnref。3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，φSSL(λ)满足下述条件3”’，Φelm(λ)不满足下述条件3”’，条件3”’：由下述式(3)表示的饱和度差的平均满足下述式(4)，4.一种发光装置，其具有发光要素，并且具有下述A或B，其特征在于，从该发光装置射出的下述φSSL(λ)同时满足下述条件1和条件2，A：发光装置内置有M个发光区域，在所述发光区域内具有所述发光要素，M为2以上的自然数，设在该发光装置的主辐射方向上从各发光区域射出的光的分光分布为φSSLN(λ)，N为1～M，从所述发光装置在该辐射方向上射出的全部光的分光分布φSSL(λ)为B：发光装置具有所述发光要素和控制要素，设波长为λ(nm)，设从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布为Φelm(λ)、从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)，Φelm(λ)不满足下述条件1和条件2中的至少任意一方，条件1：从所述发光装置射出的光在主辐射方向上包含与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL为-0.0350≤DuvSSL＜0的光，条件2：设从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的分光分布为φref(λ)、从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的三刺激值为(XSSL、YSSL、ZSSL)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的三刺激值为(Xref、Yref、Zref)，将从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的归一化分光分布SSSL(λ)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的归一化分光分布Sref(λ)、这些归一化分光分布的差ΔS(λ)分别定义为SSSL(λ)＝φSSL(λ)/YSSLSref(λ)＝φref(λ)/YrefΔS(λ)＝Sref(λ)-SSSL(λ)在波长380nm以上780nm以内的范围中，在设呈现SSSL(λ)的最长波长极大值的波长为λR(nm)时，在比λR更靠长波长侧存在成为SSSL(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(1)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-10，在波长380nm以上780nm以内的范围中，在设呈现SSSL(λ)的最长波长极大值的波长为λR(nm)时，在比λR更靠长波长侧不存在成为SSSL(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(2)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-10，5.根据权利要求4所述的发光装置，其中，φSSL(λ)满足下述条件3’，Φelm(λ)不满足下述条件3’，条件3’：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nSSL、b*nSSL，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中，n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*nSSL)2+(b*nSSL)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡6.根据权利要求5所述的发光装置，其中，φSSL(λ)同时满足下述条件3”和条件4，Φelm(λ)不满足下述条件3”和条件4中的至少任意一方，条件3”：在设饱和度差的最大值为ΔCmax、饱和度差的最小值为ΔCmin的情况下，饱和度差的最大值与饱和度差的最小值之间的差|ΔCmax-ΔCmin|满足2.8≤|ΔCmax-ΔCmin|≤19.6条件4：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时上述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnSSL(度)，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnref(度)，其中，n为1～15的自然数的情况下，色相角差的绝对值|Δhn|满足0≤|Δhn|≤9.0(度)，n为1～15的自然数，其中，Δhn＝θnSSL-θnref。7.根据权利要求6所述的发光装置，其中，φSSL(λ)满足下述条件3”’，Φelm(λ)不满足下述条件3”’，条件3”’：由下述式(3)表示的饱和度差的平均满足下述式(4)，8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的发光装置，其中，所述发光装置具有所述A。9.根据权利要求8所述的发光装置，其中，在至少一个所述发光区域内具有半导体发光元件作为所述发光要素。10.根据权利要求8所述的发光装置，其中，所述发光装置内置有如下发光区域：能够通过改变从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量，使φSSL(λ)满足所述条件1和条件3’。11.根据权利要求8所述的发光装置，其中，全部φSSLN(λ)满足所述条件1和条件3’，其中，N为1～M。12.根据权利要求8所述的发光装置，其中，所述M个发光区域中的至少一个发光区域被布线为能够相对于其他发光区域在电气上独立地驱动。13.根据权利要求12所述的发光装置，其中，M个发光区域全部被布线为能够相对于其他发光区域在电气上独立地驱动。14.根据权利要求8所述的发光装置，其中，从由所述数学式(1)或(2)所表示的指标Acg、相关色温TSSL(K)和与黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL构成的组中选择的至少一方能够变化。15.根据权利要求14所述的发光装置，其特征在于，在从由所述数学式(1)或(2)所表示的指标Acg、相关色温TSSL(K)和与黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL构成的组中选择的至少一方变化时，能够独立地控制从发光装置在主辐射方向上射出的光通量和/或辐射通量。16.根据权利要求8所述的发光装置，其中，位于包络最接近的不同发光区域整体的假想外周上的任意2点所成的最大距离L为0.4mm以上200mm以下。17.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，关于从所述发光装置在该辐射方向上射出的光，根据分光分布φSSL(λ)导出的波长380nm以上780nm以下的范围的辐射效率K(lm/W)满足180(lm/W)≤K(lm/W)≤320(lm/W)。18.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，关于从所述发光装置在该辐射方向上射出的光，相关色温TSSL(K)满足2300(K)≤TSSL(K)≤7000(K)。19.根据权利要求1～7中的任意一项所述的发光装置，其中，所述发光装置具有所述B。20.根据权利要求19所述的发光装置，其中，所述发光要素内置有半导体发光元件。21.一种发光装置，其特征在于，该发光装置具有发光要素和控制要素，该发光要素内置有半导体发光元件，设波长为λ(nm)，设从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布为Φelm(λ)、从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)，Φelm(λ)同时满足下述条件1和条件3’，φSSL(λ)同时满足下述条件1和条件3’条件1：包含作为对象的光的分光分布中的与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离Duv成为-0.0350≤Duv＜0的光，条件3’：设在数学上假设了作为对象的光的分光分布的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*n、b*n，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*n)2+(b*n)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡22.根据权利要求21所述的发光装置，其特征在于，φSSL(λ)同时满足下述条件3”和条件4，Φelm(λ)也同时满足下述条件3”和条件4，条件3”：在设饱和度差的最大值为ΔCmax、饱和度差的最小值为ΔCmin的情况下，饱和度差的最大值与饱和度差的最小值之间的差|ΔCmax-ΔCmin|满足2.8≤|ΔCmax-ΔCmin|≤19.6条件4：设在数学上假设了作为对象的光的分光分布的照明时上述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θn(度)，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温T(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnref(度)，其中n为1～15的自然数的情况下，色相角差的绝对值|Δhn|满足0≤|Δhn|≤9.0(度)，n为1～15的自然数，其中，Δhn＝θn-θnref。23.根据权利要求22所述的发光装置，其特征在于，Φelm(λ)满足下述条件3”’，φSSL(λ)也满足下述条件3”’，条件3”’：由下述式(3)表示的饱和度差的平均SATav满足下述式(4)，24.一种发光装置，其特征在于，该发光装置具有发光要素和控制要素，该发光要素内置有半导体发光元件，设波长为λ(nm)，设从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布为Φelm(λ)、从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)，Φelm(λ)同时满足下述条件1和条件2，φSSL(λ)也同时满足下述条件1和条件2，条件1：包含作为对象的光的分光分布中的与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离Duv成为-0.0350≤Duv＜0的光，条件2：设作为对象的光的分光分布为φ(λ)、根据作为对象的光的分光分布的相关色温T(K)而选择的基准光的分光分布为φref(λ)、作为对象的光的分光分布的三刺激值为(X、Y、Z)、根据所述T(K)而选择的基准光的三刺激值为(Xref、Yref、Zref)，将作为对象的光的归一化分光分布S(λ)、基准光的归一化分光分布Sref(λ)、这些归一化分光分布的差ΔS(λ)分别定义为S(λ)＝φ(λ)/YSref(λ)＝φref(λ)/YrefΔS(λ)＝Sref(λ)-S(λ)在波长380nm以上780nm以内的范围中，在设呈现S(λ)的最长波长极大值的波长为λR(nm)时，在比λR更靠长波长侧存在成为S(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(1)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-10，另一方面，在比λR更靠长波长侧不存在成为S(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(2)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-1025.根据权利要求24所述的发光装置，其特征在于，φSSL(λ)满足下述条件3’，Φelm(λ)也满足下述条件3’，条件3’：设在数学上假设了作为对象的光的分光分布的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*n、b*n，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温T(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*n)2+(b*n)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡26.根据权利要求25所述的发光装置，其特征在于，φSSL(λ)同时满足下述条件3”和条件4，Φelm(λ)也同时满足下述条件3”和条件4，条件3”：在设饱和度差的最大值为ΔCmax、饱和度差的最小值为ΔCmin的情况下，饱和度差的最大值与饱和度差的最小值之间的差|ΔCmax-ΔCmin|满足2.8≤|ΔCmax-ΔCmin|≤19.6条件4：设在数学上假设了作为对象的光的分光分布的照明时上述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θn(度)，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温T(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnref(度)，其中n为1～15的自然数的情况下，色相角差的绝对值|Δhn|满足0≤|Δhn|≤9.0(度)，n为1～15的自然数，其中，Δhn＝θn-θnref。27.根据权利要求26所述的发光装置，其特征在于，Φelm(λ)满足下述条件3”’，φSSL(λ)也满足下述条件3”’，条件3”’：由下述式(3)表示的饱和度差的平均SATav满足下述式(4)，28.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，在将根据从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的Duv定义为Duv(Φelm)、将根据从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的Duv定义为Duv(φSSL)的情况下，满足Duv(φSSL)＜Duv(Φelm)。29.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，在将根据从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的Acg定义为Acg(Φelm)、将根据从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的Acg定义为Acg(φSSL)的情况下，满足Acg(φSSL)＜Acg(Φelm)。30.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，在将根据从该发光要素在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的所述饱和度差的平均定义为SATav(Φelm)、将根据从该发光装置在主辐射方向上射出的光的分光分布导出的所述饱和度差的平均定义为SATav(φSSL)的情况下，满足SATav(Φelm)＜SATav(φSSL)。31.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该控制要素是吸收或反射380nm≤λ(nm)≤780nm的光的光学滤镜。32.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该控制要素兼具从发光要素射出的光的会聚和/或扩散功能。33.根据权利要求32所述的发光装置，其特征在于，该控制要素的会聚和/或扩散功能通过凹透镜、凸透镜、菲涅耳透镜中的至少一个的功能来实现。34.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，关于从所述发光装置在该辐射方向上射出的光，根据分光分布φSSL(λ)导出的波长380nm以上780nm以下的范围的辐射效率K(lm/W)满足180(lm/W)≤K(lm/W)≤320(lm/W)。35.根据权利要求19所述的发光装置，其中，作为发光装置的相关色温T(K)满足2300(K)≤T(K)≤7000(K)。36.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，从所述发光装置在该辐射方向上射出的光对对象物进行照明的照度为150lx以上5000lx以下。37.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置在该辐射方向上发出从1种以上6种以下的发光要素射出的光。38.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为380nm以上且小于495nm，并且，半值全宽为2nm以上45nm以下。39.根据权利要求38所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为395nm以上且小于420nm。40.根据权利要求38所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为420nm以上且小于455nm。41.根据权利要求38所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为455nm以上且小于485nm。42.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为495nm以上且小于590nm，并且，半值全宽为2nm以上75nm以下。43.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为590nm以上且小于780nm，并且，半值全宽为2nm以上30nm以下。44.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件是在从由蓝宝石衬底、GaN衬底、GaAs衬底、GaP衬底构成的组中选择的任意一个衬底上制作的。45.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件是在GaN衬底或GaP衬底上制作的，并且，所述衬底的厚度为100μm以上2mm以下。46.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述半导体发光元件是在蓝宝石衬底或GaAs衬底上制作的，并且，半导体发光元件是从衬底剥离而构成的。47.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置具有荧光体作为发光要素。48.根据权利要求47所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含1种以上5种以下的发光光谱不同的荧光体。49.根据权利要求47或48所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含室温下进行了光激励时单体发光光谱的峰值波长为380nm以上且小于495nm、并且半值全宽为2nm以上90nm以下的荧光体。50.根据权利要求49所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含从由下述一般式(5)表示的荧光体、由下述一般式(5)′表示的荧光体、(Sr，Ba)3MgSi2O8：Eu2+和(Ba，Sr，Ca，Mg)Si2O2N2：Eu构成的组中选择的1种以上，(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17：Mn，Eu(5)SraBabEux(PO4)cXd(5)′在一般式(5)′中，X为Cl，并且，c、d和x是满足2.7≤c≤3.3、0.9≤d≤1.1、0.3≤x≤1.2的数，进而，a和b满足a+b＝5-x且0≤b/(a+b)≤0.6的条件。51.根据权利要求47或48所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含室温下进行了光激励时单体发光光谱的峰值波长为495nm以上且小于590nm、并且半值全宽为2nm以上130nm以下的荧光体。52.根据权利要求51所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含从Si6-zAlzOzN8-z：Eu(其中0＜z＜4.2)、由下述一般式(6)表示的荧光体、由下述一般式(6)′表示的荧光体和SrGaS4：Eu2+构成的组中选择的1种以上，BaaCabSrcMgdEuxSiO4(6)在一般式(6)中，a、b、c、d和x满足a+b+c+d+x＝2、1.0≤a≤2.0、0≤b＜0.2、0.2≤c≤1.0、0≤d＜0.2和0＜x≤0.5，Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl10O17(6)在一般式(6)′中，x、y和z分别满足0.1≤x≤0.4、0.25≤y≤0.6和0.05≤z≤0.5。53.根据权利要求47或48所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含室温下进行了光激励时单体发光光谱的峰值波长为590nm以上且小于780nm、并且半值全宽为2nm以上130nm以下的荧光体。54.根据权利要求53所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包含从由下述一般式(7)表示的荧光体、由下述一般式(7)′表示的荧光体、(Sr，Ca，Ba)2AlxSi5-xOxN8-x：Eu(其中0≤x≤2)、Euy(Sr，Ca，Ba)1-y：Al1+xSi4-xOxN7-x(其中0≤x＜4、0≤y＜0.2)、K2SiF6：Mn4+、A2+xMyMnzFn(A为Na和/或K；M为Si和Al；-1≤x≤1且0.9≤y+z≤1.1且0.001≤z≤0.4且5≤n≤7)、(Ca，Sr，Ba，Mg)AlSiN3：Eu和/或(Ca，Sr，Ba)AlSiN3：Eu、以及(CaAlSiN3)1-x(Si2N2O)x：Eu(其中、x为0＜x＜0.5)构成的组中选择的1种以上，(La1-x-yEuxLny)2O2S(7)在一般式(7)中，x和y分别表示满足0.02≤x≤0.50和0≤y≤0.50的数，Ln表示Y、Gd、Lu、Sc、Sm和Er中的至少1种三价稀土类元素，(k-x)MgO·xAF2·GeO2：yMn4+(7)′在一般式(7)′中，k、x、y分别表示满足2.8≤k≤5、0.1≤x≤0.7、0.005≤y≤0.015的数，A为钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)或它们的混合物。55.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还具有荧光体作为发光要素，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为395nm以上且小于420nm，所述荧光体包含SBCA、β-SiAlON和CASON。56.根据权利要求19所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还具有荧光体作为发光要素，所述半导体发光元件的发光光谱的峰值波长为395nm以上且小于420nm，所述荧光体包含SCA、β-SiAlON和CASON。57.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置是从封装化LED、LED模块、LED照明器具和LED照明系统构成的组中选择的任意一方。58.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置用作从由家庭用照明装置、展示物用照明装置、演出用照明装置、医疗用照明装置、作业用照明装置、工业设备内用照明装置、交通工具内部装饰用照明装置、美术品用照明装置、高龄者用照明装置构成的组中选择的任意一方。59.一种发光装置的设计方法，该发光装置内置有M个发光区域，在至少一个所述发光区域内具有半导体发光元件作为发光要素，其中，M为2以上的自然数，所述设计方法将发光区域设计为如下结构：在设在该发光装置的主辐射方向上从各发光区域射出的光的分光分布为φSSLN(λ)，N为1～M，从所述发光装置在该辐射方向上射出的全部光的分光分布φSSL(λ)为时，能够通过改变从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量，使φSSL(λ)满足以下条件1和条件3’，条件1：从所述发光装置射出的光在主辐射方向上包含与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL为-0.0350≤DuvSSL＜0的光，条件3’：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nSSL、b*nSSL，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温T(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*nSSL)2+(b*nSSL)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡60.根据权利要求59所述的发光装置的设计方法，其中，通过使从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化，使φSSL(λ)还满足下述条件3”和条件4，条件3”：在设饱和度差的最大值为ΔCmax、饱和度差的最小值为ΔCmin的情况下，饱和度差的最大值与饱和度差的最小值之间的差|ΔCmax-ΔCmin|满足2.8≤|ΔCmax-ΔCmin|≤19.6条件4：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时上述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnSSL(度)，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的色相角为θnref(度)，其中n为1～15的自然数的情况下，色相角差的绝对值|Δhn|满足0≤|Δhn|≤9.0(度)，n为1～15的自然数，其中，Δhn＝θnSSL-θnref。61.根据权利要求60所述的发光装置的设计方法，其中，通过使从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化，使φSSL(λ)还满足下述条件3”’，条件3”’：由下述式(3)表示的饱和度差的平均满足下述式(4)，62.一种发光装置的设计方法，该发光装置内置有M个发光区域，在至少一个所述发光区域内具有半导体发光元件作为发光要素，所述设计方法将发光区域设计为如下结构，其中，M为2以上的自然数，设在该发光装置的主辐射方向上从各发光区域射出的光的分光分布为φSSLN(λ)，N为1～M，从所述发光装置在该辐射方向上射出的全部光的分光分布φSSL(λ)为时，通过使从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化，使φSSL(λ)满足下述条件1和条件2，条件1：从所述发光装置射出的光在主辐射方向上包含与ANSIC78.377中定义的黑体辐射轨迹之间的距离DuvSSL为-0.0350≤DuvSSL＜0的光，条件2：设从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的分光分布为φSSL(λ)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的分光分布为φref(λ)、从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的三刺激值为(XSSL、YSSL、ZSSL)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的三刺激值为(Xref、Yref、Zref)，将从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的归一化分光分布SSSL(λ)、根据从所述发光装置在该辐射方向上射出的光的相关色温TSSL(K)而选择的基准光的归一化分光分布Sref(λ)、这些归一化分光分布的差ΔS(λ)分别定义为SSSL(λ)＝φSSL(λ)/YSSLSref(λ)＝φref(λ)/YrefΔS(λ)＝Sref(λ)-SSSL(λ)在波长380nm以上780nm以内的范围中，在设呈现SSSL(λ)的最长波长极大值的波长为λR(nm)时，在比λR更靠长波长侧存在成为SSSL(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(1)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-10，在波长380nm以上780nm以内的范围中，在设呈现SSSL(λ)的最长波长极大值的波长为λR(nm)时，在比λR更靠长波长侧不存在成为SSSL(λR)/2的波长Λ4的情况下，由下述数学式(2)表示的指标Acg满足-360≤Acg≤-10，63.根据权利要求62所述的发光装置的设计方法，其中，通过使从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化，使φSSL(λ)满足下述条件3’，条件3’：设在数学上假设了在该辐射方向上射出的光的照明时#01～#15的下述15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nSSL、b*nSSL，其中，n为1～15的自然数，设在数学上假设了根据在该辐射方向上射出的光的相关色温T(K)而选择的基准光的照明时这15种修正蒙赛尔色卡在CIE1976L*a*b*颜色空间中的a*值、b*值分别为a*nref、b*nref，其中n为1～15的自然数的情况下，饱和度差ΔCn满足-3.8≤ΔCn≤18.6，n为1～15的自然数，其中，ΔCn＝√{(a*nSSL)2+(b*nSSL)2}-√{(a*nref)2+(b*nref)2}15种修正蒙赛尔色卡64.根据权利要求63所述的发光装置的设计方法，其中，通过使从所述发光区域射出的光通量和/或辐射通量变化，使φSSL(λ)还满足下述条件4和条件3”，条件3”：在设饱和度差的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀江秀善，
申请(专利权)人：西铁城电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP