白色光源系统技术方案

本发明专利技术是在白色光源系统中再现色温度及发光光谱形状时时刻刻变化的太阳光的发光特性，利用作为办公室、家庭用的照明。根据实施方式，提供包含多个白色光源的白色光源系统。在将各白色光源的发光光谱设定为P(λ)，将显示与各白色光源相同的色温度的黑体辐射的发光光谱设定为B(λ)，将光谱光视效率的光谱设定为V(λ)，将P(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax1，将B(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax2时，满足(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))与(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的差值的绝对值成为0.15以下的关系式。其特征在于，通过使来自多个白色光源的光的混合比例变化，使得由系统射出的白色光的发光特性随着时间的经过而连续地变化。

White light source system

The invention is a luminescent characteristic of sunlight in the white light source system that reproduces the color temperature and the shape of the luminous spectrum at all times, and uses the illumination as an office or household. According to the implementation, a white light source system containing a plurality of white light sources is provided. The luminescence spectra of the white light source is set to P (lambda), will display the same with the white light source color temperature blackbody radiation spectrum is set to B (lambda), spectrum spectral luminous efficiency is set to V (lambda), P (lambda) * V (lambda) has become the biggest the wavelength setting for lambda Max1, B (lambda) * V (lambda) became the largest set for wavelength lambda max2, meet (P (lambda) * V (lambda)) / (P (lambda Max1) * V (lambda Max1)) and B ((lambda) * V (lambda) (B) / (lambda max2) * V (lambda max2)) the absolute value of the difference between the following 0.15 become. It is characterized by changing the mixing ratio of the light from multiple white light sources, so that the luminescence characteristics of the white light emitted from the system change continuously with time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】白色光源系统
本专利技术涉及一种白色光源系统，其特征在于，能够连续且忠实地再现随着时间的经过而变化的太阳光的发光光谱形状及发光强度。
技术介绍
近年来，从节能、二氧化碳减排的观点出发，使用了LED(发光二极管)的光源受到关注。与使用了钨丝的以往的白炽灯泡相比，能够长寿命且节能，由于其便利性，LED照明正在急速地扩大市场。最初的LED照明大多是将蓝色发光的LED与黄色发光的荧光体组合而得到白色光的类型的LED，仅能够再现缺乏温暖感的不自然的白色。然而，随着LED制品的市场扩大，性能提高也显著，进行了有关LED与荧光体的组合的改良，结果开发了各种种类的LED白色光源。例如在专利文献1中公开了一种能够再现5种白色光的照明器具。其是将LED与各种荧光体进行组合，准备发出色温度高的白色光和色温度低的白色光的2种LED，通过将它们的发光以各种比例进行混合，从而得到灯泡色、暖白色、白色、自然白(也称为昼白色；中性白色，neutralwhite)、日光色(Daylight)这5种白色光的照明器具。在屋内照明中，通过将这样的多种白色光适当分开使用，从而能够在日常生活的各种场景中获得与目的相应的照明演出效果。另一方面，近年来，开发了不只考虑单纯的演出效果并且还考虑了对人体的影响的照明。一个是由于蓝色LED所放出的强光抑制人体的荷尔蒙(褪黑素)分泌等对人体的不良影响令人担忧，因此提出了降低了蓝色光影响的照明。例如在专利文献2中提供了一种白色光，其不是单纯地降低蓝色光的强度，而是想办法将发光峰不同的LED与荧光体组合而将4种发光峰混合，从而蓝色光的影响少，并且与光谱光视效率(也称为视见函数；发光效率)的偏差少。另一个是还有要将LED光源积极地有效利用于体力的恢复、增强的动向。例如，尝试原样再现对人体柔和的太阳光、对人体所具有的生物钟进行积极推动来谋求增进健康等。专利文献3及专利文献7是涉及具有与太阳光同等的发光光谱的白色光源的专利技术，是使色温度不同的太阳光通过相同色温度的黑体辐射光谱而再现的专利技术。就该专利技术而言，使各种色温度的太阳光包含连光谱形状在内均近似，可获得能够对应于生物钟节律的白色照明。专利文献4是涉及控制装置的专利技术，该控制装置具有探测人体周围的照度、温度的机构，基于所获得的数据，按照生物节律来调整人体周围的照明或空调。另外，专利文献5是涉及使用了白色光源的照明系统的专利技术，其涉及照明的对象是以人类等为中心的办公室照明等。通过能够一边探测屋外光的变化一边调整屋内光的色温度、照度的系统，能够获得对应于由人体的生理现象、季节引起的变化的白色照明。最后，专利文献6是涉及将不同色温度的多个发光二极管模块组合而得到的人工太阳光系统的专利技术，其能够再现照射在地球上的不同纬度、经度的地点的太阳光的色温度的时间变化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-265818号公报专利文献2：国际公开第2008/069101号专利文献3：国际公开第2012/144087号专利文献4：日本特开平8-193738号公报专利文献5：日本特开2011-23339号公报专利文献6：日本特表2009-540599号公报专利文献7：国际公开第2012/108065号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年来，变得能够使用LED光源来得到各种白色光，进行了各种的下述尝试：以人工的白色光源来获得与太阳光同等的照明效果。然而，虽然宣称与太阳光同等的发光特性，但只是使表面上的特性近似，就再现太阳光的观点而言，不充分的特性的情况较多。例如专利文献6涉及人工太阳光系统的专利技术，但其是将根据时间、场所不同而变化的太阳光的发光特性以色温度作为基准来进行再现的专利技术。然而，即使仅使色温度一致，作为太阳光的再现水平也是不充分的。其原因是由于：为了真正地再现太阳光，不仅是单纯的色温度，还需要使包括形成特定的色温度的各发光成分的波长、强度在内也一致。在这一点上，就专利文献6的人工太阳光系统而言，只不过是仅再现了表观上的发光色，不能说再现水平充分。另外，专利文献5是涉及能够与自然环境中的太阳光的变化相吻合地对应的照明系统的专利技术。但是，即便是该专利技术也只不过是着眼于色温度和照度来调控照明，不能说对于太阳光的再现水平是充分的。另一方面，专利文献3和专利文献7是使色温度不同的太阳光通过相同色温度的黑体辐射光谱而再现的专利技术。由于太阳可以看作黑体的1种，并且使其连黑体辐射光谱的形状在内都一起近似，因此从太阳光的再现的观点出发，是引用专利文献中最优异的方式。另外，就该专利技术而言，与太阳光1天的变化相对应的色温度的变化也能够再现。然而，在该专利技术的情况下，作为发光特性的再现，虽然处于能够满足一定程度的水平，但在再现发光特性的变化的方面不充分。其原因是，虽然能够再现各种色温度的白色光，但仅能够片断地再现特定的色温度，并非连续地再现太阳光的色温度变化。就再现发光特性的变化这点而言，其他专利文献也一样。虽然宣称能够再现各种色温度的白色光、能够再现发光色的变化的专利文献有一些，但作为具体的方式，大部分是片断地再现特定的色温度的白色光的方式。它们当中，专利文献5着眼于太阳光的色温度变化，采取了与变化相应的照明方法，但仅是以时间单位来切换色温度的变化，并非再现连续的变化。如上所述，作为能够再现太阳光的发光特性的照明，虽然公开了各种专利技术，但是现状是仅有下述照明：太阳光的发光色、发光光谱的再现不充分或者没有连续地再现发光色、发光光谱发生变化的样子或者上述中的任一种或两种特性均不充分。本专利技术的目的在于，在白色光源系统中再现色温度及发光光谱形状时时刻刻发生变化的太阳光的发光特性，利用作为办公室、家庭用的照明。用于解决课题的手段根据本专利技术，提供包含多个白色光源的白色光源系统。在将各白色光源的发光光谱设定为P(λ)，将显示与各白色光源相同的色温度的黑体辐射的发光光谱设定为B(λ)，将光谱光视效率的光谱设定为V(λ)，将P(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax1，将B(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax2时，(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))与(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的差值的绝对值满足下述的数学式1中所示的关系式。其特征在于，通过使来自多个白色光源的光的混合比例变化，使得由系统射出的白色光的发光特性随着时间的经过而连续地变化。白色光源系统中包含的多个白色光源分别优选平均演色评价指数为97以上。由此，可得到自然光同样的高演色性。另外，进一步优选由白色光源系统射出的白色光的平均演色评价指数为97以上。[数学式1]|((P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))|≤0.15本专利技术的白色光源系统中使用的白色光源是如下白色光源：具有与太阳光同等水平的发光光谱形状、将色温度不同的至少2种以上的白色光源组合而再现各种色温度下的太阳光。本专利技术中使用的各种白色光源是如下白色光源：以与太阳光同等水平含有太阳光所具有的可见光区域的发光成分，将各白色光源以任意的比例混合而得到的混合白色光也能够包含与太阳光同等水平的发光成分。并且，本专利技术的白色光源系统不是片断地再现不同色温度间的白色光，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色光源系统，其特征在于，在将白色光源的发光光谱设定为P(λ)，将相对应的色温度的黑体辐射的发光光谱设定为B(λ)，将光谱光视效率的光谱设定为V(λ)，将P(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax1，将B(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax2时，(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))与(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的差值的绝对值满足下述的数学式1所示的关系式，进一步包含平均演色评价指数为97以上的多个所述白色光源，通过使来自所述多个白色光源的光的混合比例变化，使得由系统射出的白色光的发光特性随着时间的经过而连续地变化。[数学式1]|((P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmaxl))‑(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))|≤0·15

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.24 JP 2015-1267751.一种白色光源系统，其特征在于，在将白色光源的发光光谱设定为P(λ)，将相对应的色温度的黑体辐射的发光光谱设定为B(λ)，将光谱光视效率的光谱设定为V(λ)，将P(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax1，将B(λ)×V(λ)成为最大的波长设定为λmax2时，(P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmax1))与(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))的差值的绝对值满足下述的数学式1所示的关系式，进一步包含平均演色评价指数为97以上的多个所述白色光源，通过使来自所述多个白色光源的光的混合比例变化，使得由系统射出的白色光的发光特性随着时间的经过而连续地变化。[数学式1]|((P(λ)×V(λ))/(P(λmax1)×V(λmaxl))-(B(λ)×V(λ))/(B(λmax2)×V(λmax2))|≤0·152.根据权利要求1所述的白色光源系统，其特征在于，所述白色光的发光特性的经时变化按照从基于实测太阳光的1天的变化而得到的结果的多个变化模式中选择的模式来进行。3.根据权利要求2所述的白色光源系统，其特征在于，所述多个变化模式包含随每个时期而不同的变化模式及随每个场所而不同的变化模式，可以从所述多个变化模式中以季节为单位或者以纬度或经度的不同来选择模式。4.根据权利要求1～权利要求3中任1项所述的白色光源系统，其特征在于，所述多个白色光源包含满足所述数学式1中所示关系式的色温度不同的3种以上的白色光源，通过从所述3种以上的白色光源中按照色温度高的顺序或低...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川昌彦，津田亮二，大屋恭正，系贺达规，白川康博，谷口淳二，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP