特許第6195420号(P6195420)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6195420発光ダイオードを流れる電流を調整する電流平衡回路を備えるシステム及び発光ダイオードを流れる電流を調整する方法
(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】6195420
(24)【登録日】2017年8月25日
(45)【発行日】2017年9月13日
(54)【発明の名称】発光ダイオードを流れる電流を調整する電流平衡回路を備えるシステム及び発光ダイオードを流れる電流を調整する方法
(51)【国際特許分類】
   H05B 37/02 20060101AFI20170904BHJP
   H01L 33/00 20100101ALI20170904BHJP
   F21S 2/00 20160101ALI20170904BHJP
   F21V 9/16 20060101ALI20170904BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20170904BHJP
【FI】
   H05B37/02 L
   H01L33/00 J
   F21S2/00 230
   F21V9/16 100
   F21Y115:10
【請求項の数】47
【全頁数】50
(21)【出願番号】特願2014-547495(P2014-547495)
(86)(22)【出願日】2012年12月14日
(65)【公表番号】特表2015-506080(P2015-506080A)
(43)【公表日】2015年2月26日
(86)【国際出願番号】US2012069792
(87)【国際公開番号】WO2013090747
(87)【国際公開日】20130620
【審査請求日】2015年11月4日
(31)【優先権主張番号】61/576,511
(32)【優先日】2011年12月16日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/678,513
(32)【優先日】2012年8月1日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/715,223
(32)【優先日】2012年12月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502188642
【氏名又は名称】マーベル ワールド トレード リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】スタージャ、セハット
(72)【発明者】
【氏名】クリシュナムーシー、ラヴィシャンカール
【審査官】 山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2011/0285321(US,A1)
【文献】 特開2008−034188(JP,A)
【文献】 特開2008−140704(JP,A)
【文献】 特表2008−537002(JP,A)
【文献】 特開2011−159809(JP,A)
【文献】 特開2011−066227(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05B 37/02 − 39/10
H01L 33/00 − 33/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の負荷に第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の負荷に第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
コンパレータと
を備えるシステムであって、
前記第1の電流と前記第2の電流とは予め定められた比率をもち、
前記コンパレータは、
前記第1のトランジスタの前記第1の端子の電圧及び前記第2のトランジスタの前記第1の端子の電圧のうち何れか一方を、基準電圧と比較し、
前記比較に基づいて、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタのバイアスを調整する、システム。
【請求項2】
前記第1の電流の変化に呼応して、前記調整されたバイアスは、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率に従って、前記第2の電流を変化させる、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記第1の負荷及び前記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタの前記バイアスを調整する、請求項1又は2に記載のシステム。
【請求項4】
前記第1の負荷及び前記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1の電流及び前記第2の電流を調整する、請求項1からの何れか1項に記載のシステム。
【請求項5】
前記第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を生成する第1の発光ダイオードのセットを含み、
前記第2の負荷は、前記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を生成する第2の発光ダイオードのセットを含み、
前記第1の波長範囲は、前記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
前記第2の波長範囲は前記第3の波長範囲よりも大きく、
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットが生成する前記光は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
前記白色光の色温度は、前記予め定められた比率に応じている、請求項1からの何れか1項に記載のシステム。
【請求項6】
前記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
前記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、請求項に記載のシステム。
【請求項7】
前記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
前記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、請求項又はに記載のシステム。
【請求項8】
前記第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を生成する第1の発光ダイオードのセットを含み、
前記第2の負荷は、前記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を生成する第2の発光ダイオードのセットを含み、
前記システムは更に、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、
前記緑色蛍光体は、
前記第1の波長をもつ前記青色の光の第1の部分を緑色の光に変換し、
前記第1の波長をもつ前記青色の光の第2の部分を、無変換のままで出力させ、
前記赤色蛍光体は、
前記第2の波長をもつ前記青色の光の第3の部分を赤色の光に変換し、
前記第2の波長をもつ前記青色の光の第4の部分を、無変換のままで出力させ、
前記緑色の光、前記赤色の光、前記第1の波長をもつ前記青色の光の前記第2の部分、及び、前記第2の波長をもつ前記青色の光の前記第4の部分は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
前記白色光の色温度は、前記予め定められた比率に応じている、請求項1からの何れか1項に記載のシステム。
【請求項9】
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットに流れる電流の比率を第1の比率から第2の比率へと切り替えることにより、前記白色光の前記色温度を第1の色温度から第2の色温度へと切り替える、温度制御スイッチを更に備える、請求項5から8の何れか1項に記載のシステム。
【請求項10】
前記第1の波長範囲は、前記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
前記第2の波長範囲は前記第3の波長範囲よりも大きい、請求項8又は9に記載のシステム。
【請求項11】
前記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
前記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、請求項8から10の何れか1項に記載のシステム。
【請求項12】
前記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
前記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、請求項8から11の何れか1項に記載のシステム。
【請求項13】
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する第3のトランジスタと
コンパレータと
を備え、
前記第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力し、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力し、
前記第3の発光ダイオードのセットは、前記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ光を出力し、
前記第3の波長範囲は、(i)前記第2の波長範囲より小さく、(ii)前記第1の波長範囲より大きく、
前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の値は、予め定められた比率であり、
前記コンパレータは、
前記第1のトランジスタの前記第1の端子の電圧、前記第2のトランジスタの前記第1の端子の電圧、及び、前記第3のトランジスタの前記第1の端子の電圧のうち何れか一つを、基準電圧と比較し、
前記比較に基づいて、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタのバイアスを調整し、
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが出力する前記光に基づいて生成される白色光の色温度は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に応じている、システム。
【請求項14】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットに流れる電流の比率を第1の比率から第2の比率へと切り替えることにより、前記白色光の前記色温度を第1の色温度から第2の色温度へと切り替える、温度制御スイッチを更に備える、請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
前記第1の電流の変化に呼応して、前記調整されたバイアスは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率に従って、前記第2の電流及び前記第3の電流を変化させる、請求項13又は14に記載のシステム。
【請求項16】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタの前記バイアスを調整する、請求項13から15の何れか1項に記載のシステム。
【請求項17】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流を調整する、請求項13から16の何れか1項に記載のシステム。
【請求項18】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
前記第1の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記第2の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
前記第3の発光ダイオードのセットは、前記第3の波長をもつ前記青色の光を出力し、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記青色の光の量は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に比例している、請求項13から17の何れか1項に記載のシステム。
【請求項19】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
前記第1の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記第2の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
前記第3の発光ダイオードのセットは、琥珀色蛍光体を含み、
前記琥珀色蛍光体は、(i)前記第3の波長をもつ前記青色の光の一部を赤色の光に変換し、(ii)前記第3の波長をもつ前記青色の光の残りを、無変換のままで前記琥珀色蛍光体を通過させ、
前記緑色の光、前記赤色蛍光体を利用して変換された前記赤色の光、前記琥珀色蛍光体を利用して変換された前記赤色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光は、前記白色光を生成するべく組み合わせられる、請求項13から17の何れか1項に記載のシステム。
【請求項20】
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する第3のトランジスタと
コンパレータと
を備え、
前記第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力し、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記青色の光のスペクトルの前記第1の波長範囲の前記第1の波長をもつ光を出力し、
前記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力し、
前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の値は、予め定められた比率であり、
前記コンパレータは、
前記第1のトランジスタの前記第1の端子の電圧、前記第2のトランジスタの前記第1の端子の電圧、及び、前記第3のトランジスタの前記第1の端子の電圧のうち何れか一つを、基準電圧と比較し、
前記比較に基づいて、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタのバイアスを調整し、
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが出力する前記光に基づいて生成される白色光の色温度は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に応じている、システム。
【請求項21】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットに流れる電流の比率を第1の比率から第2の比率へと切り替えることにより、前記白色光の前記色温度を第1の色温度から第2の色温度へと切り替える、温度制御スイッチを更に備える、請求項20に記載のシステム。
【請求項22】
前記第1の電流の変化に呼応して、前記調整されたバイアスは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率に従って、前記第2の電流及び前記第3の電流を変化させる、請求項20又は21に記載のシステム。
【請求項23】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタの前記バイアスを調整する、請求項20から22の何れか1項に記載のシステム。
【請求項24】
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記コンパレータは、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流を調整する、請求項20から23の何れか1項に記載のシステム。
【請求項25】
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
前記第3の発光ダイオードのセットは紫外線光を出力し、
前記第1の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
前記第3の発光ダイオードのセットは、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光は、前記白色光を生成するべく組み合わせられ、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記青色の光の量は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に比例している、請求項20から24の何れか1項に記載のシステム。
【請求項26】
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
前記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光を出力し、
前記第1の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色がかった黄色の光に変換する赤色がかった黄色蛍光体を含み、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を黄色の光に変換する黄色蛍光体を含み、
前記第3の発光ダイオードのセットは、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
前記赤色がかった黄色の光、前記黄色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光は、前記白色光を生成するべく組み合わせられ、
前記赤色がかった黄色の光、前記黄色の光、及び、前記青色の光の量は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に比例している、請求項20から24の何れか1項に記載のシステム。
【請求項27】
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
前記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光を出力し、
前記第1の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
前記第2の発光ダイオードのセットは、前記第1の波長をもつ前記青色の光を黄色の光に変換する黄色蛍光体を含み、
前記第3の発光ダイオードのセットは、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
前記赤色の光、前記黄色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光は、前記白色光を生成するべく組み合わせられる、請求項20から24の何れか1項に記載のシステム。
【請求項28】
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の負荷に第1の電流を供給する段階と、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の負荷に第2の電流を供給する段階と、
前記第1のトランジスタの前記第1の端子の電圧及び前記第2のトランジスタの前記第1の端子の電圧のうち何れか一方を、基準電圧と比較する段階と、
前記比較に基づいて、前記第1の電流と前記第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタのバイアスを調整する段階と
を備え、
前記第1の電流と前記第2の電流とは前記予め定められた比率をもつ、負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項29】
更に、前記第1の電流の変化に呼応して、前記調整されたバイアスに基づいて、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率に従って、前記第2の電流を変化させる段階を備える、請求項28に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項30】
更に、前記第1の負荷及び前記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタの前記バイアスを調整する段階を備える、請求項28又は29に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項31】
更に、前記第1の負荷及び前記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、前記第1の電流と前記第2の電流との間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1の電流及び前記第2の電流を調整する段階を備える、請求項28から30の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項32】
前記第1の負荷に含まれている第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を生成する段階と、
前記第2の負荷に含まれている第2の発光ダイオードのセットを利用して、前記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を生成する段階と
を更に備え、
前記第1の波長範囲は、前記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
前記第2の波長範囲は前記第3の波長範囲よりも大きく、
前記方法は更に、
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットが生成する前記光を組み合わせることによって、白色光を生成する段階を備え、
前記白色光の色温度は、前記予め定められた比率に応じている、請求項28から31の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項33】
前記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
前記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、請求項32に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項34】
前記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
前記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、請求項32又は33に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項35】
更に、
前記第1の負荷に含まれる第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を生成する段階と、
前記第2の負荷に含まれる第2の発光ダイオードのセットを利用して、前記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を生成する段階と、
緑色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光の第1の部分を緑色の光に変換する段階と、
前記第1の波長をもつ前記青色の光の第2の部分を、無変換のままで出力させる段階と、
赤色蛍光体を利用して、前記第2の波長をもつ前記青色の光の第3の部分を赤色の光に変換する段階と、
前記第2の波長をもつ前記青色の光の第4の部分を、無変換のままで出力させる段階と、
前記緑色の光、前記赤色の光、前記第1の波長をもつ前記青色の光の前記第2の部分、及び、前記第2の波長をもつ前記青色の光の前記第4の部分を組み合わせることにより、白色光を生成する段階と
を備え、
前記白色光の色温度は、前記予め定められた比率に応じている、請求項28から31の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項36】
温度制御スイッチを切り替えることにより、前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットに流れる電流の比率を第1の比率から第2の比率へと切り替え、前記白色光の前記色温度を第1の色温度から第2の色温度へと切り替える段階を更に備える、請求項32から35の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項37】
前記第1の波長範囲は、前記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
前記第2の波長範囲は前記第3の波長範囲よりも大きい、請求項35又は36に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項38】
前記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
前記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、請求項35から37の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項39】
前記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
前記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、請求項35から38の何れか1項に記載の負荷を流れる電流を調整する方法。
【請求項40】
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する段階と、
前記第1の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力する段階と、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する段階と、
前記第2の発光ダイオードのセットから、前記青色の光のスペクトルの前記第1の波長範囲の前記第1の波長をもつ光を出力する段階と、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する段階と、
前記第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力する段階と、
前記第1のトランジスタの前記第1の端子の電圧、前記第2のトランジスタの前記第1の端子の電圧、及び、前記第3のトランジスタの前記第1の端子の電圧のうち何れか一つを、基準電圧と比較する段階と、
前記比較に基づいて、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタのバイアスを調整する段階と
を備え、
前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の値は、前記予め定められた比率であり、
前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが出力する前記光に基づいて生成される白色光の色温度は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に応じている、発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項41】
温度制御スイッチを切り替えることにより、前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットに流れる電流の比率を第1の比率から第2の比率へと切り替え、前記白色光の前記色温度を第1の色温度から第2の色温度へと切り替える段階を更に備える、請求項40に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項42】
更に、前記第1の電流の変化に呼応して、前記調整されたバイアスに基づいて、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率に従って、前記第2の電流及び前記第3の電流を変化させる段階を備える、請求項40又は41に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項43】
更に、前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第3のトランジスタの前記バイアスを調整する段階を備える、請求項40から42の何れか1項に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項44】
更に、前記第1の発光ダイオードのセット、前記第2の発光ダイオードのセット、及び前記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の間の前記予め定められた比率を維持するべく、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流を調整する段階を備える、請求項40から43の何れか1項に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項45】
更に、
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットから、青色の光を出力する段階と、
前記第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光を出力する段階と、
緑色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を緑色の光に変換する段階と、
赤色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光を組み合わせることで、前記白色光を生成する段階と
を備え、
前記緑色の光、前記赤色の光、及び、前記青色の光の量は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に比例している、請求項40から44の何れか1項に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項46】
更に、
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光を出力する段階と、
前記第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光を出力する段階と、
赤色がかった黄色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色がかった黄色の光に変換する段階と、
黄色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を黄色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
前記赤色がかった黄色の光、前記黄色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光を組み合わせることで、前記白色光を生成する段階と
を備え、
前記赤色がかった黄色の光、前記黄色の光、及び、前記青色の光の量は、前記第1の電流、前記第2の電流、及び前記第3の電流の前記予め定められた比率に比例している、請求項40から44の何れか1項に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【請求項47】
更に、
前記第1の発光ダイオードのセット及び前記第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光を出力する段階と、
前記第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光を出力する段階と、
赤色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を赤色の光に変換する段階と、
黄色蛍光体を利用して、前記第1の波長をもつ前記青色の光を黄色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、前記第2の波長をもつ前記紫外線光を、前記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
前記赤色の光、前記黄色の光、及び、前記第3の波長をもつ前記青色の光を組み合わせることで、前記白色光を生成する段階と
を備える、請求項40から44の何れか1項に記載の発光ダイオードのセットに流れる電流を調整する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本願は、2011年12月16日提出の米国仮出願第61/576,511号、及び、2012年8月1日提出の米国仮出願61/678,513号の恩恵を請求する。上述した出願の開示全体をここに参照として組み込む。
【0002】
本開示は、概して、発光ダイオード(LED)を利用する照明システムに関し、より詳しくは、LEDを利用する照明システムのための電流平衡回路に関する。
【背景技術】
【0003】
本明細書に記載する背景技術の説明は、本開示がどのような文脈で為されたかの概要を説明する目的で記載するものである。本願の発明者として名前を挙げているものの研究内容は、この背景技術のセクションに記載されている限りにおいて、出願時に従来技術と認められない部分と同様に、本開示に対する従来技術として明示的にも暗示的にも認めるものではない。
【0004】
発光ダイオード(LED)を利用する照明システムは、特に商用用途の利用が増加している。LEDを利用する照明システムが利用される商用用途の数例には、ビルボード、コンピュータディスプレイ、及び、テレビスクリーンが含まれる。LEDを利用するランプは、家庭及びオフィス環境でも利用可能である。例えば、従来の電球形又は管状ライトの形状をもつLEDを利用するランプが、家庭及びオフィス環境で利用可能である。しかし、家庭及びオフィス環境で利用可能なLEDを利用するランプはまだ白熱灯及び蛍光灯ほど手頃な値段ではない。
【0005】
家庭及びオフィス環境では、一般的に白色光を生成するランプが好まれる。白色光を生成するランプを製造するためにLEDを利用することができる。例えば、赤色、緑色、及び青色の光を生成するLEDを、白色光を生成するランプを製造するために利用することができる。具体的には、赤色、緑色、及び青色のLEDが生成した光を組み合わせることによって、白色光を生成することができる。しかし、純粋な赤色及び緑色の光を生成するLEDは、比較的高価である。
【0006】
この代わりに、青色の光を生成するLED、及び、青色の光を赤色及び緑色の光に変換する蛍光体を、白色光を生成するために利用することもできる。具体的には、青色のLEDを、赤色及び緑色蛍光体の混合物で被膜することができる。青色のLEDが出力する青色の光の一部が、それぞれ赤色及び緑色蛍光体によって赤色及び緑色の光に変換される。青色のLEDが出力する青色の光の一部は、無変換のままで蛍光体を出ていく場合がある。蛍光体が変換した赤色及び緑色の光は、無変換のままで出ていった青色の光と組み合わせられて、白色光が生成される。
【0007】
赤色及び緑色蛍光体の混合物は、特定の波長をもつ青色の光によって励起されると、最適な光出力を生成する。例えば、殆どの赤色及び緑色蛍光体は、青色の光の波長が約450nmであるとき、青色の光を最適に変換する。故に、通常、狭い波長範囲(例えば450nm±5nm)の青色の光を生成する青色のLEDが、白色光を生成するために選択され、狭い波長範囲以外の波長をもつ光を生成する青色のLEDは、通常拒絶される。厳密な選択プロセス及び数多くのLEDの拒絶によって、青色のLEDを利用して白色光を生成するコストは増加する。加えて、蛍光体の混合物の被膜は、LED全体で均一ではない場合がある。 被膜のバリエーションのために、LEDが生成する光の白色度は、LEDによって変わる場合がある。故に、ビニングプロセスを利用してLEDを選択する必要があり、これにより更にコストが増す。
【発明の概要】
【0008】
システムは、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、コンパレータとを含む。第1のトランジスタは、第1のトランジスタの第1の端子に接続されている第1の負荷に第1の電流を供給するよう構成されている。第2のトランジスタは、第2のトランジスタの第1の端子に接続されている第2の負荷に第2の電流を供給し、第1の電流及び第2の電流は、予め定められた比率を持つよう構成されている。コンパレータは、第1のトランジスタの第1の端子の電圧又は第2のトランジスタの第1の端子の電圧を、基準電圧と比較し、比較に基づいて、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのバイアスを調整するよう構成されている。
【0009】
他の特徴において、第1の電流の変化に呼応して、調整されたバイアスは、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率に従って、第2の電流を変化させる
【0010】
他の特徴において、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率は、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタの面積の比率に基づいている。
【0011】
他の特徴において、第1の負荷及び第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、コンパレータは、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのバイアスを調整するよう構成される。
【0012】
他の特徴において、第1の負荷及び第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、コンパレータは、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、第1の電流及び第2の電流を調整するよう構成される。
【0013】
他の特徴において、第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を生成するよう構成された第1の発光ダイオードのセットを含む。第2の負荷は、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を生成するよう構成された第2の発光ダイオードのセットを含む。第1の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さい。第2の波長範囲は第3の波長範囲よりも大きい。第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットが生成する光は、白色光を生成するべく組み合わせられる。白色光の色温度は、予め定められた比率に応じている。
【0014】
他の特徴において、第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい。
【0015】
他の特徴において、第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である。
【0016】
他の特徴において、第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を生成するよう構成された第1の発光ダイオードのセットを含む。第2の負荷は、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を生成するよう構成された第2の発光ダイオードのセットを含む。システムは更に、第1の波長をもつ青色の光の第1の部分を緑色の光に変換し、第1の波長をもつ青色の光の第2の部分を、無変換のままで出力させるよう構成された緑色蛍光体を含む。システムは更に、第2の波長をもつ青色の光の第3の部分を赤色の光に変換し、第2の波長をもつ青色の光の第4の部分を、無変換のままで出力させるよう構成された赤色蛍光体を含む。緑色の光、赤色の光、第1の波長をもつ青色の光の第2の部分、及び、第2の波長をもつ青色の光の第4の部分は、白色光を生成するべく組み合わせられる。白色光の色温度は、予め定められた比率に応じている。
【0017】
他の特徴において、第1の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、第2の波長範囲は第3の波長範囲よりも大きい。
【0018】
また別の特徴において、システムは、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、コンパレータとを含む。第1のトランジスタは、第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給するよう構成される。第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力するよう構成される。第2のトランジスタは、第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給するよう構成される。第2の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力するよう構成される。第3のトランジスタは、第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給するよう構成される。第3の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ光を出力するよう構成される。第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の値は、予め定められた比率である。第1、第2、及び第3の波長をもつ光は、組み合わせられて白色光を生成する。コンパレータは、第1のトランジスタの第1の端子の電圧、第2のトランジスタの第1の端子の電圧、又は、第3のトランジスタの第1の端子の電圧を、基準電圧と比較し、比較に基づいて、第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の間の予め定められた比率を維持するべく、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、及び第3のトランジスタのバイアスを調整するよう構成される。白色光の色温度は、第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の予め定められた比率に応じている。
【0019】
また別の特徴において、方法は、第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の負荷に第1の電流を供給する段階を含む。方法は更に、第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の負荷に第2の電流を供給する段階を含み、第1の電流と第2の電流とは予め定められた比率をもつ。方法は更に、第1のトランジスタの第1の端子の電圧又は第2のトランジスタの第1の端子の電圧を、基準電圧と比較する段階を含む。方法は更に、比較に基づいて、第1の電流と第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのバイアスを調整する段階を含む。
【0020】
また別の特徴において、方法は、第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する段階を含む。方法は更に、第1の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力する段階を含む。方法は更に、第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する段階を含む。方法は更に、第2の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力する段階を含む。方法は更に、第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する段階を含む。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力する段階を含み、第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の値は、予め定められた比率である。方法は更に、第1のトランジスタの第1の端子の電圧、第2のトランジスタの第1の端子の電圧、又は、第3のトランジスタの第1の端子の電圧を、基準電圧と比較する段階を含む。方法は更に、比較に基づいて、第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の間の予め定められた比率を維持するべく、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、及び第3のトランジスタのバイアスを調整する段階を含む。第1の発光ダイオードのセット、第2の発光ダイオードのセット、及び第3の発光ダイオードのセットが出力する光に基づいて生成される白色光の色温度は、第1の電流、第2の電流、及び第3の電流の予め定められた比率に応じている。
【0021】
また別の特徴において、システムは、第1の発光ダイオードのセット、第2の発光ダイオードのセット、及び制御モジュールを含む。第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第1の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を緑色の光に変換するよう構成された緑色蛍光体を含む。第2の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発するよう構成される。第2の発光ダイオードのセットは、第2の波長をもつ青色の光を赤色の光に変換するよう構成された赤色蛍光体を含む。第1の波長範囲は、第2の波長範囲より小さい。制御モジュールは、第1の発光ダイオードのセット、及び、第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0022】
他の特徴において、システムは更に、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている、第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0023】
他の特徴において、システムは更に、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の複数の波長をもつ青色の光を発するよう構成された第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。第3の発光ダイオードのセット内の発光ダイオードは、予め定められた順序に配置されている。予め定められた順序は、複数の波長に基づく。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0024】
他の特徴において、システムは更に、(i)紫外線光を発するよう構成されており、(ii)紫外線光を、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光に変換するよう構成された蛍光体を含む、第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0025】
他の特徴において、第1の発光ダイオードのセットから生成された緑色の光、第2の発光ダイオードのセットから生成された赤色の光、及び、第3の発光ダイオードのセットから生成された青色の光が、組み合わせられて、白色光を生成する。制御モジュールは、第1の発光ダイオードのセット、第2の発光ダイオードのセット、及び、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御して、白色光の(i)輝度及び(ii)色温度のうち少なくとも1つを制御するよう構成されている。
【0026】
他の特徴において、システムは更に、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。第3の発光ダイオードのセットが、(i)第3の波長をもつ青色の光の一部を赤色の光に変換し、(ii)第3の波長をもつ青色の光の残りを、無変換のままで琥珀色蛍光体を通過させるよう構成された琥珀色蛍光体を含む。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御して、第3の発光ダイオードのセットが出力する赤色の光の量に基づいて、第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を低減させるよう構成されている。
【0027】
また別の特徴において、システムは、第1の発光ダイオードのセット、第2の発光ダイオードのセット、及び制御モジュールを含む。第1の発光ダイオードのセットは、第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第1の波長範囲は、青色の光のスペクトルの3つの部分の第1のものに対応している。青色の光のスペクトルの3つの部分は、昇順に青色の光の波長を含む。第1の部分は、3つの部分のうち第2及び第3のものより短い波長を含む。第1の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を緑色の光に変換するよう構成されている第1の蛍光体を含む。第2の発光ダイオードのセットは、第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第2の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第3の部分に対応している。第3の部分は、第1および第2の部分より長い波長を含む。第2の発光ダイオードのセットは、第2の波長をもつ青色の光を赤色の光に変換するよう構成された第2の蛍光体を含む。制御モジュールは、第1の発光ダイオードのセット、及び、第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0028】
他の特徴において、システムは更に、第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている、第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第2の部分に対応している。第2の部分は、第1の部分より長く、第3の部分より短い波長を含む。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0029】
他の特徴において、システムは更に、第3の波長範囲の複数の波長をもつ青色の光を発するよう構成された第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第2の部分に対応している。第2の部分は、第1の部分より長く、第3の部分より短い波長を含む。第3の発光ダイオードのセット内の発光ダイオードは、予め定められた順序に配置される。予め定められた順序は、複数の波長に基づく。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0030】
他の特徴において、システムは更に、(i)紫外線光を発するよう構成されており、(ii)紫外線光を、第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光に変換するよう構成された蛍光体を含む、第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第2の部分に対応している。第2の部分は、第1の部分より長く、第3の部分より短い波長を含む。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。
【0031】
他の特徴において、システムは更に、第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている第3の発光ダイオードのセットを含む。第3の波長範囲は、青色の光のスペクトルの第2の部分に対応している。第2の部分は、第1の部分より長く、第3の部分より短い波長を含む。第3の発光ダイオードのセットは、(i)第3の波長をもつ青色の光の一部を赤色の光に変換し、(ii)第3の発光ダイオードのセットが発した青色の光の残りを、無変換のままで第3の蛍光体を通過させるよう構成された第3の蛍光体を含む。制御モジュールは、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御して、第3の発光ダイオードのセットが生成する赤色の光の量に基づいて、第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を低減させるよう構成されている。
【0032】
また別の特徴において、システムは、第1の発光ダイオードのセット、第2の発光ダイオードのセット、第3の発光ダイオードのセット、及び制御モジュールを含む。第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第1の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色の光に変換するよう構成されている第1の蛍光体を含む。第2の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第2の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色の光に変換するよう構成されている第2の蛍光体を含む。第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ紫外線光を発するよう構成されている。第3の発光ダイオードのセットは、第2の波長をもつ紫外線光を、青色の光に変換するよう構成されている第3の蛍光体を含む。制御モジュールは、第1、第2、及び、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御するよう構成されている。第1および第2の色をもつ光は、第3の発光ダイオードのセットが生成する青色の光と組み合わせられて、白色光を生成する。白色光の色温度は、第1、第2、及び、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流に基づいている。
【0033】
他の特徴において、第1の蛍光体は緑色蛍光体であり、第1の色が緑色であり、第2の蛍光体が赤色蛍光体であり、第2の色が赤色であり、緑色及び赤色をもつ光が、青色の光と組み合わせられて、白色光が生成される。
【0034】
他の特徴において、第1の蛍光体は、赤色がかった黄色蛍光体であり、第1の色は赤色がかった黄色であり、第2の蛍光体は、黄色蛍光体であり、第2の色は黄色であり、赤色がかった黄色と黄色をもつ光が、青色の光と組み合わせられて、白色光が生成される。
【0035】
他の特徴において、第1の蛍光体は、赤色蛍光体であり、第1の色は赤色であり、第2の蛍光体は、黄色蛍光体であり、第2の色は黄色であり、赤色と黄色をもつ光が、青色の光と組み合わせられて、白色光が生成される。
【0036】
また別の特徴において、方法は、第1の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、緑色蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、緑色の光に変換することを含む。方法は更に、第2の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発することを含み、第1の波長範囲は、第2の波長範囲より小さい。方法は更に、赤色蛍光体を利用して、第2の波長をもつ青色の光を、赤色の光に変換することを含む。方法は更に、第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御することを含む。
【0037】
他の特徴において、方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発することを含み、第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きく、方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御することを含む。
【0038】
他の特徴において、方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを、予め定められた順序に配置することを含み、予め定められた順序は、複数の波長に基づいている。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の複数の波長をもつ青色の光を発することを含み、第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御することを含む。
【0039】
他の特徴において、方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光を発することを含む。方法は更に、蛍光体を利用して、紫外線光を、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光に変換することを含み、第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御することを含む。
【0040】
他の特徴において、方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ青色の光を発することを含み、第3の波長範囲は、(i)第2の波長範囲より小さく、(ii)第1の波長範囲より大きい。方法は更に、琥珀色蛍光体を利用して、第3の波長をもつ青色の光の一部を赤色の光に変換することを含む。方法は更に、第3の波長をもつ青色の光の残りを、無変換のままで琥珀色蛍光体を通過させる。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御して、第3の発光ダイオードのセットが生成する赤色の光の量に基づいて、第2の発光ダイオードのセットを流れる電流を低減させる。
【0041】
また別の特徴において、方法は、第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第1の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色の光に変換することを含む。方法は更に、第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第2の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色の光に変換することを含む。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ紫外線光を発することを含む。方法は更に、第3の蛍光体を利用して、第2の波長をもつ紫外線光を青色の光に変換することを含む。方法は更に、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットを流れる電流を制御することを含む。方法は更に、第1及び第2の色をもつ光を、第3の発光ダイオードのセットが生成する青色の光と組み合わせることで、白色光を生成することを含む。方法は更に、白色光の色温度を、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットを流れる電流に基づいて制御することを含む。
【0042】
また別の特徴において、ランプが、第1の光を生成するよう構成された第1の発光ダイオードのセットと、第2の光を生成するよう構成された第2の発光ダイオードのセットと、第3の光を生成するよう構成された第3の発光ダイオードのセットとを含む。第1の光、第2の光、及び、第3の光は、組み合わせられることで、白色光を生成する。第1のスイッチは、ランプのベース部に位置している。第1のスイッチの状態は、白色光の色温度に対応している。色温度調整モジュールは、第1のスイッチを利用してユーザが選択した白色光の色温度に従って、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットの出力を変更するように構成されている。
【0043】
他の特徴において、色温度調整モジュールは、第1のスイッチを利用してユーザが選択した白色光の色温度に従って、(i)第1の発光ダイオードのセット、(ii)第2の発光ダイオードのセット、及び、(iii)第3の発光ダイオードのセットのうち少なくとも1つを流れる電流を制御するよう構成された電流制御モジュールを含む。
【0044】
他の特徴において、第1のスイッチは、ユーザに、4000ケルビン、3500ケルビン、3000ケルビン、2700ケルビンからなる群から、白色光の色温度を選択させるよう構成されている。
【0045】
他の特徴において、ランプは更に、第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給し、第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給し、第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給し、ユーザが第1のスイッチを第1の位置に設定したことに呼応して、第1の電流、第2の電流、及び、第3の電流の第1の比率を選択し、ユーザが第1のスイッチを第2の位置に設定したことに呼応して、第1の電流、第2の電流、及び、第3の電流の第2の比率を選択するよう構成された電流制御モジュールを含む。
【0046】
また別の特徴において、ランプが、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットと、第1のスイッチと、色温度調整モジュールとを含む。第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第1の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色の光に変換するよう構成されている第1の蛍光体を含む。第2の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第2の発光ダイオードのセットは、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色の光に変換するよう構成されている第2の蛍光体を含む。第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ紫外線光を発するよう構成されている。第3の発光ダイオードのセットは、第2の波長をもつ紫外線光を、青色の光に変換するよう構成されている第3の蛍光体を含む。第1及び第2の色をもつ光は、第3の発光ダイオードのセットが生成する青色の光と組み合わせられて、白色光を生成する。第1のスイッチは、ランプのベース部に位置している。第1のスイッチの状態は、白色光の色温度に対応している。色温度調整モジュールは、第1のスイッチを利用してユーザが選択した白色光の色温度に従って、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットの出力を変更するように構成されている。
【0047】
また別の特徴において、方法は、第1の発光ダイオードのセットを利用して第1の光を生成することと、第2の発光ダイオードのセットを利用して第2の光を生成することと、第3の発光ダイオードのセットを利用して第3の光を生成することとを含む。方法は更に、第1の光、第2の光、及び、第3の光を組み合わせることで、白色光を生成することを含む。方法は更に、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットを含むランプのベース部に位置する第1のスイッチの状態を変更することを含み、第1のスイッチの状態は、白色光の色温度に対応している。方法は更に、第1のスイッチを利用してユーザが選択した白色光の色温度に従って、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットの出力を変更することを含む。
【0048】
また別の特徴において、方法は、第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第1の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色の光に変換することを含む。方法は更に、第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第2の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色の光に変換することを含む。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ紫外線光を発することを含む。方法は更に、第3の蛍光体を利用して、第2の波長をもつ紫外線光を青色の光に変換することを含む。方法は更に、第1及び第2の色をもつ光を、第3の発光ダイオードのセットが生成する青色の光と組み合わせることで、白色光を生成することを含む。方法は更に、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットを含むランプのベース部に位置する第1のスイッチの状態を変更することを含み、第1のスイッチの状態は、白色光の色温度に対応している。方法は更に、第1のスイッチを利用してユーザが選択した白色光の色温度に従って、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットの出力を変更することを含む。
【0049】
また別の特徴において、システムは、ベース部、ガラス層、及び、第1の蛍光体及び第2の蛍光体の複数の被膜を含む。ベース部は、(i)青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成された第1の発光ダイオードのセット、及び、(ii)青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発するよう構成された第2の発光ダイオードのセットとを含む。第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットの発光ダイオードは、(i)ベース部の上に交互のパターンに配置され、且つ、(ii)第1の予め定められた距離で互いから分離されている。ガラス層は、ベース部から第2の予め定められた距離に配置されている。第1の蛍光体及び第2の蛍光体の複数の被膜は、発光ダイオードに対向するガラス層の表面上に交互のパターンに配置される。被膜はそれぞれが、予め定められた長さをもつ。第1の蛍光体の被膜の中央は、第1の発光ダイオードのセットの対応する発光ダイオードの中央に位置合わせされる。第2の蛍光体の被膜の中央は、第2の発光ダイオードのセットの対応する発光ダイオードの中央に位置合わせされる。
【0050】
他の特徴において、第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットの発光ダイオードは、ベース部の上に直線に沿って配置され、第1の蛍光体及び第2の蛍光体の複数の被膜は、発光ダイオードに対向するガラス層の表面の上の直線に沿って配置されている。
【0051】
また別の特徴において、ランプが、第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットと、緑色蛍光体及び赤色蛍光体の複数の被膜とを含む。第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットは、それぞれ、(i)青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長及び(ii)青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットは、ランプのベース部の上に交互のパターンで均等間隔で配置される。緑色蛍光体及び赤色蛍光体の複数の被膜は、ランプのガラス表面の上に交互のパターンで均等間隔で配置されている。緑色蛍光体は、第1の波長をもつ青色の光の第1の部分を緑色の光に変換し、第1の波長をもつ青色の光の第2の部分を、無変換のまま出て行かせるよう構成される。赤色蛍光体は、第2の波長をもつ青色の光の第3の部分を赤色の光に変換し、第2の波長をもつ青色の光の第4の部分を、無変換のまま出て行かせるよう構成される。緑色の光、赤色の光、及び、青色の光の第2及び第4の部分は、組み合わせられて、白色光を生成する。
【0052】
また別の特徴において、ランプは、第1、第2、及び、第3の発光ダイオードのセットと、第1、第2、及び第3の蛍光体の複数の被膜とを含む。第1の発光ダイオードのセット及び第2の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発するよう構成されている。第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光を発するよう構成されている。第1、第2、及び、第3の発光ダイオードのセットは、ランプのベース部の上に交互のパターンで均等間隔で配置される。第1、第2、及び第3の蛍光体の複数の被膜は、ランプのガラス表面の上に交互のパターンで均等間隔で配置されている。第1の蛍光体は、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色をもつ第1の光に変換するよう構成されている。第2の蛍光体は、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色をもつ第2の光に変換するよう構成されている。第3の蛍光体は、紫外線光を青色の光に変換するよう構成されている。第1の光、第2の光、及び、青色の光が組み合わせられることで、白色光を生成する。
【0053】
また別の特徴において、方法は、ランプのベース部の上に、第1及び第2の発光ダイオードのセットを交互のパターンに配置することと、第1及び第2の発光ダイオードのセットを、互いから第1の予め定められた距離、分離することとを含む。方法は更に、第1の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第2の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、ガラス層を、ベース部から第2の予め定められた距離、離して配置することと、第1の蛍光体及び第2の蛍光体の複数の被膜を、第1及び第2の発光ダイオードのセットに対向するガラス層の表面上に交互のパターンに配置することとを含み、被膜はそれぞれが、予め定められた長さをもつ。方法は更に、第1の蛍光体の被膜の中央を、第1の発光ダイオードのセットの対応する発光ダイオードの中央に位置合わせすることと、第2の蛍光体の被膜の中央を、第2の発光ダイオードのセットの対応する発光ダイオードの中央に位置合わせすることとを含む。
【0054】
また別の特徴において、方法は、ランプのベース部の上に、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットを交互のパターンに配置し、第1、第2、及び第3の発光ダイオードのセットは、ランプのベース部の上に均等間隔で設けられることを含む。方法は更に、第1、及び第2の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を発することを含む。方法は更に、第3の発光ダイオードのセットから紫外線光を発することを含む。方法は更に、第1、第2、及び第3の蛍光体の複数の被膜を、ランプのガラス表面の上に交互のパターンで配置し、第1、第2、及び第3の蛍光体は均等間隔に配置されることを含む。方法は更に、第1の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第1の色をもつ第1の光に変換することを含む。方法は更に、第2の蛍光体を利用して、第1の波長をもつ青色の光を、第2の色をもつ第2の光に変換することを含む。方法は更に、第3の蛍光体を利用して、紫外線光を青色の光に変換することを含む。方法は更に、第1の光、第2の光、及び、青色の光を組み合わせることで、白色光を生成することを含む。
【0055】
本開示の更なる利用分野は、詳細な説明、請求項、及び図面から明らかになるだろう。詳細な説明及び具体例は、例示のみを意図しており、本開示の範囲を限定する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【0056】
本開示は、詳細な説明及び添付図面を読むことでより完全に理解されるだろう。
【0057】
図1】本開示における発光ダイオード(LED)を利用するランプの機能ブロック図である。
【0058】
図2】本開示における図1のLEDを利用するランプの詳細な機能ブロック図である。
【0059】
図3A】本開示におけるLEDを利用する従来の電球の形状を持つLEDランプを示す。
【0060】
図3B図3AのLEDランプの機能ブロック図である。
【0061】
図4】本開示におけるLEDの複数のストリングを流れる電流を制御する電流制御モジュールを示す。
【0062】
図5A】本開示におけるLED及び蛍光体の配置を持つ従来の管状ライトの形状を持つLEDランプを示す。
【0063】
図5B図5AのLEDランプのLED及び蛍光体の配置を示す。
【0064】
図6】本開示における図5AのLEDランプで利用されるLEDの複数のストリングを流れる電流を制御する電流制御モジュールを示す。
【0065】
図7】本開示における複数の負荷を流れる電流を制御するべくカレントミラー及びフィードバックを利用する電流平衡回路の概略図である。
【0066】
図8】ここに開示する1又は複数のLEDランプで利用される複数のLEDストリングを流れる電流を制御する簡単なカレントミラー回路の概略図である。
【0067】
図9】本開示における1又は複数のLEDランプで利用される複数のLEDストリングを流れる電流を制御するために、カレントミラー及びフィードバックを利用する電流平衡回路の概略図である。
【0068】
図10】本開示における1又は複数のLEDランプにおける複数のLEDストリングを流れる電流を制御する方法のフローチャートである。
【0069】
図11A】本開示における青色のLED、紫外線のLED、及び、蛍光体を利用する白色光を生成する更なる方法を示す。
図11B】本開示における青色のLED、紫外線のLED、及び、蛍光体を利用する白色光を生成する更なる方法を示す。
図11C】本開示における青色のLED、紫外線のLED、及び、蛍光体を利用する白色光を生成する更なる方法を示す。
【0070】
図11D図11Aから図11Cに示す白色光を生成する更なる方法のうちの1つを利用する従来の管状ライトの形状を利用するLEDランプのLED及び蛍光体の配置を示す。
【0071】
図12A】白色光を生成するために利用される青色の光を生成するために利用される複数のLEDストリングのうち1つを示し、このLEDストリングは、青色蛍光体によって青色の光に変換される紫外線光を生成するLEDを含んでいる。
【0072】
図12B】白色光を生成するために利用される青色の光を生成するために利用される複数のLEDストリングを示し、このLEDストリングは、予め定められた波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを含み、これら青色のLEDは、予め定められた順序に配置されている。
【0073】
図13】本開示において白色光を生成する方法のフローチャートを示す。
【0074】
図14】本開示においてここで開示するLEDランプで利用される複数のLEDストリングを流れる電流を制御する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0075】
白色光を生成するために、広い波長範囲の光を出力する青色のLEDを利用することができる。具体的には、青色の光のスペクトルの下端(例えば450nm未満)及び青色の光のスペクトルの上端(例えば470nmを超える値)に近い波長をもつ光を出力する青色のLEDを利用することができる。加えて、約450nmの範囲内の波長をもつ光を出力する青色のLEDも利用することができる。従って、基本的には、白色光を生成するために、青色の光の全スペクトルをカバーする波長をもつ光を出力する青色のLEDを利用することができる。
【0076】
より詳しくは、緑色の光を生成するために、青色の光のスペクトルの下端(例えば、450未満)に近い第1の波長をもつ青色の光を出力する第1の青色のLEDのセットを利用することができる。
赤色の光を生成するために、青色の光のスペクトルの上端(例えば、470nmを超える)に近い第2の波長をもつ青色の光を出力する第2の青色のLEDのセットを利用することができる。加えて、第1の波長と第2の波長との間の波長をもつ光を出力する第3の青色のLEDのセットも利用することもできる。あくまで例であるが、第3のLEDのセットは、約450nmの約±5nm、±10nm、又は±15nmの範囲内の波長をもつ青色の光を生成してよい。あるいは、第3のLEDのセットが、青色の光の代わりに紫外線光を発するLEDを含んでよく、紫外線光を広帯域の青色の光に変換する蛍光体で被膜されてよい。広帯域の青色の光は、450nm未満の又はこれに等しい波長、450nm−470nm、及び、470nmを超える又はこれに等しい波長を含む、青色の光の全スペクトルをカバーする波長を有してよい。
【0077】
第1のLEDのセットは、第1の波長をもつ青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体で被膜することができる。第2のLEDのセットは、第2の波長をもつ青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体で被膜することができる。第3のLEDのセットは、青色の光を異なる色の光に変換する蛍光体で被膜されなくてよい。第1、第2、及び第3のLEDのセットが出力する緑色、赤色、及び、青色の光は、組み合わせられて白色光を生成することができる。ゆえに、さもなくば拒絶される第1及び第2のLEDのセットを、白色光の生成に利用することができる。通常は拒絶されるLEDを利用することで、白色光を生成するLEDを利用するランプのコストを低減させることができる。
【0078】
白色光は、利用する青色の光を少なくして、赤色の光を多くすることで生成することができるので、青色の光を生成する第3のLEDのセットは、琥珀色蛍光体で被膜されてよい。琥珀色蛍光体は、第3のLEDのセットによって生成される青色の光の一部のみが赤色の光に変換されるよう、及び、第3のLEDのセットが生成した青色の光の一部が無変換のままで琥珀色蛍光体を出ていくように、被膜することができる。第3のLEDのセット及び琥珀色蛍光体は、白色光を生成するために必要な赤色の光を少しは生成するであろうから、赤色の光を生成する第2のLEDのセットに流れる電流を低減させることで、生成される赤色の光の量を減らしてよい。白色光は、第2及び第3のLEDのセットが生成する赤色の光と、第1のLEDのセットが生成する緑色の光と、第2及び第3のLEDのセットから、無変換のままで出ていく青色の光との合計によって生成される。
【0079】
白色光の輝度及び/又は色温度(白色度と称される場合もある)は、LEDの1又は複数のセットに流れる電流を個々に制御することによって制御することができる。例えば、白色光が、それぞれ緑色、赤色、及び青色の光を生成する第1、第2、及び第3のLEDのストリングを利用して生成される場合、各LEDストリングに流れる電流を個々に制御することで、白色光の輝度及び/又は色温度を制御してよい。
【0080】
従来は、各LEDストリングに流れる電流は、電流モードで動作する降圧型コンバータ(Buck converter)を利用して制御されるしかし、各LEDストリングで降圧型コンバータを利用して電流を制御するためには、LEDストリング1つについて少なくとも1つのインダクタ及び1つのコンデンサと、抵抗を含む更なる外部コンポーネントとが必要となる。輝度の更なる変化を、電流コントローラに伝える必要があり、これにも更なるコンポーネントが必要となる。これら更なるコンポーネントによりコストが増す。
【0081】
本開示は、インダクタを利用せずにLEDに流れる電流を制御する電流平衡回路に関している。具体的には、本開示の電流平衡回路は、複数のLEDストリングに流れる電流を予め定められた比率に維持して、予め定められた色温度の白色光を出力する。電流平衡回路は、LEDストリングに供給される電力量が増えても減っても(例えば、ユーザが輝度レベルを変更するときなどに)、電流を予め定められた比率に維持する。電力を増加させるとき(例えば、白色光を明るくするために)、電流平衡回路は、LEDストリングに流れる電流を同じ予め定められた比率で増加させる。電力を低減させるとき(例えば白色光を暗くさせるために)、電流平衡回路は、光の白色度を維持するべく、LEDストリングに流れる電流を同じ予め定められた比率で低減させる。しかし、LEDストリングに流れる電流について予め定められた値のセットを利用することによって、白熱灯又はハロゲン電球が発した光の色に整合させることもできる。暗くしつつ光の赤味を強くすると、自然な太陽光に近くなる。更に、白熱電球が発する光は、低電力では、黄味が強くなり、人間の眼にはこのような光のほうが心地よい。
【0082】
本開示は以下のように構成される。電流平衡回路を説明する前に、図1から図6にて、電流平衡回路を利用可能なLEDを利用するランプの例を説明する。具体的には、図1及び図2で、本開示における一般的なLEDを利用するランプを説明する。図3Aから図3Bでは、従来の電球の形状を持ち、本開示における色温度制御スイッチを含むLEDを利用するランプを説明する。図5A及び図5Bで、本開示における色温度制御スイッチを含む大面積を照明するための、LEDを利用するランプ(例えば、LEDを利用する管状ライト)を説明する。図7では、2つの負荷を流れる電流を平衡化するカレントミラー及びフィードバックを利用する一般的な電流平衡回路を説明する。例えば、2つの負荷は、組み合わせられて白色光を生成する2つの異なる色の光をそれぞれ生成する2つのLEDのストリングを含んでよい。図8では、カレントミラーを利用して、複数のLEDストリングを介して電流を平衡化するカレントミラー回路が説明される。図9では、カレントミラーとフィードバックとを利用して、複数のLEDストリングを介して電流を平衡化する電流平衡回路が説明される。図10では、1又は複数のLEDランプで複数のLEDストリングを流れる電流を制御する方法が説明される。図11Aから図12Bでは、LED及び蛍光体の更なる配置が示される。
【0083】
図1を参照すると、本開示におけるLEDランプ100が示されている。LEDランプ100は、電力変換モジュール102とLEDのセット104とを含む。電力変換モジュール102は、交流電力を直流電力に変換する。電力変換モジュール102は、直流電力をLED104に供給する。
【0084】
LED104は、複数のLEDストリングを含んでよい。複数のLEDストリング104の詳細な説明は、図4及び図6を参照して後述される。各LEDストリングは、図4及び図6に示すように、直列接続されたLEDのセットを含んでよい。例えば図4に示すように、LED104は、第1の青色のLEDストリングと、緑色蛍光体で被膜された第2の青色のLEDストリングと、赤色蛍光体で被膜された第3の青色のLEDストリングとを含んでよい。
【0085】
図4に示すような3つのLEDストリングを利用するランプにおいて(例えば図3A参照)、第1の青色のLEDストリングは、青色の光を異なる色の光に変換する蛍光体で被膜されなくてよい。あるいは、第1の青色のLEDストリングは、琥珀色蛍光体で被膜されてもよい。琥珀色蛍光体は、第3の青色のLEDストリングが発した青色の光の一部を赤色の光に変換してよく、第3の青色のLEDストリングが発した青色の光の残りを、無変換のままで出力させる。第2及び第3のLEDストリングが生成する緑色及び赤色の光、並びに、第1のLEDストリングが生成する青色(及び赤色)の光は、組み合わせられることで、白色光が生成される。
【0086】
あるいは、図6に示すように、LED104が、第1及び第2の青色のLEDストリングを含んでもよい。図6に示すようなLEDストリングを利用するランプにおいては(例えば図5A及び図5Bを参照)、ガラス表面を緑色蛍光体及び赤色蛍光体で被膜して、第1及び第2のLEDストリングが発する青色の光を、それぞれ、緑色の光と赤色の光とに変換してよい。LED及び緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜は、第1及び第2のLEDのストリングが発する青色の光の一部が、緑色蛍光体及び赤色蛍光体によって無変換のままで出ていくように配置されてよい。第1のLEDストリング及び第2のLEDストリングが生成した緑色の光及び赤色の光は、無変換のままで出た青色の光と組み合わせられて、白色光が生成される。
【0087】
図2を参照すると、電力変換モジュール102が、電力供給モジュール106と電流制御モジュール108とを含んでよい。電力供給モジュール 106は、交流電力を直流電力に変換する。例えば、電力供給モジュール106は、交流ラインの電圧を直流電圧に変換するスイッチモードの電力供給と、直流電圧を、LED104への給電に適した電圧Voutに変換するDC−DCコンバータとを含んでよい。
【0088】
電流制御モジュール108は、LED104に流れる電流を制御する。電流制御モジュール108は、本開示における電流平衡回路の1つを利用して、LED104に流れる電流を制御する。LED104に供給される電流の量は予め定められていてよい。例えば、各LEDストリングに供給される電流の量を予め定められたものとすることで、予め定められた白色度(色温度と称される場合もある)をもつ光を生成してよい。予め定められた電流は、製造時に電流制御モジュール108内にプログラミングされてよい。しかし本開示においては、電流制御モジュール108によって総電流は制御されない。代わりに、電流平衡回路が、複数のLEDストリングに入る電流を、予め定められた比率で分割する。比率は、所望の色温度の白色光が生成されるように製造時に固定されている。
【0089】
幾つかの実施形態では、電流制御モジュール108が、LED104からのフィードバックを受け取ってよい。例えば、フィードバックは、複数のLEDストリング104における電圧を含んでよい。フィードバックに基づいて、電流制御モジュール108は、光の予め定められた白色度を維持するべく、1又は複数のLEDストリング104に流れる電流を変更してよい。
【0090】
幾つかの実施形態では、電流制御モジュール108が、LEDランプ100上に位置するユーザ制御可能スイッチからの入力を受け取ってよい。例えば、LEDランプ100が、レセプタクルにねじ込まれる標準的な電球形状を有しているときには、スイッチは、レセプタクルにねじ込まれるLEDランプ100のベース部に位置してよい。LEDランプ100が、管状ライト又は任意の他の大面積のランプの形状を有しているときには、スイッチはランプソケット、ベース部、又は、LEDランプ100上の任意の他の適切な位置に設けられてよい。入力に基づいて、電流制御モジュール108は、LED104が生成する白色光の白色度(つまり色温度)を変更してよい。
【0091】
例えばスイッチを利用することで、ユーザは、4000K、3500K、3000K、及び、2700Kという4つの色温度(ケルビン温度)のうち1つを選択してよい。加えて、ユーザは、4000Kと2700Kとの間の任意の値を選択することができてよい。3500-4000Kの温度範囲にある白色光は、中間色の(neutral)白色光と称される。2700-3000Kの温度範囲にある白色光は、暖色の白色光と称される。暖色の白色光は、黄色の色相を持つ。4500-5500Kの温度範囲にある白色光は、寒色の白色光と称される。寒色の白色光は、青味がかった色相を持つ。スイッチを利用することで、ユーザは、LEDランプ100を変更することなく、LEDランプ100が生成する白色光の色温度を変更することができるようになる。
【0092】
図3A及び図3Bを参照すると、本開示における温度制御スイッチを含むLEDランプ10の一例が示されている。図3Aでは、LEDランプ10が、べース部12と光分散部14とを含む。ベース部12は、レセプタクルにねじ込まれる。光分散部14は、電力変換モジュール102と、LED104と、光反射アセンブリ(不図示)とを含む。部分12及び14は、一体成形されている。小さなリング18が、LEDランプ10の首部の周りに搭載されている。リング18は、LEDランプ10の本体の上を滑動する。リング18は、LEDランプ10の本体の内部のスイッチに接続されて、LEDランプ10が出力する光の白色度(つまり色温度)を制御する。今後は、リング18及びスイッチを、集合的に温度制御スイッチ18と称することにする。
【0093】
例えば温度制御スイッチ18は、複数の状態(例えばA、B、C、又はD)のうち1つを有することができる。各状態は、2700ケルビンと5500ケルビンとの間の異なる色温度に対応していてよい。状態は、ベース部12にマークされてよく、光分散部14を回転させることによって、光分散部14のインジケータ16が、選択された状態を示すことができる。あるいは、インジケータ16がベース部12上に位置してもよく、状態のマークを、光分散部14上に位置させることもできる。温度制御スイッチ18を異なる位置に回転させることで、ユーザは、異なる色温度を選択することができる。
【0094】
電力変換モジュール102は、LEDランプ10の光分散部14に含まれている。幾つかの実施形態では、電力変換モジュール102は、LEDランプ10の光分散部14にではなく、LEDランプ10のベース部12に含まれてもよい。電力変換モジュール102は、温度制御スイッチ18の状態を検出する。温度制御スイッチ18の状態に基づいて、電力変換モジュール102が、LED104に供給される直流電力を調整する。
【0095】
図3Bには、本開示における温度制御スイッチを含むLEDランプ10の機能ブロック図が示されている。LEDランプ10は、電力変換モジュール102、LED104、及び、温度制御スイッチ18を含む。電力変換モジュール102は、電力供給モジュール106及び色温度調整モジュール109を含む。色温度調整モジュール109は、電流制御モジュール108及び検出モジュール110を含む。
【0096】
色温度調整モジュール109は、温度制御スイッチ18を利用してユーザが選択した色温度に従って、第1、第2、及び第3のLEDのセット104の出力を調整又は変更する。例えば、電流制御モジュール108は、温度制御スイッチ18を利用してユーザが選択した色温度に従って、第1、第2、及び第3のLEDのセット104への電流を調整又は変更する。電流制御は、第1、第2、及び第3のLEDのセット104の出力を調整又は変更するための方法として記載されているが、第1、第2、及び第3のLEDのセット104の出力を調整又は変更するために、他の方法(例えば、電圧制御、電力制御等)を利用してもよい。
【0097】
検出モジュール110は、ユーザが選択した温度制御スイッチ18の状態を検出する。検出された状態に基づいて、電力変換モジュール102は、対応する色温度を選択して、LED104に供給する直流電力を調整する。具体的には、検出モジュール110は、検出された状態に基づいて、電流制御モジュール108に信号を出力する。電流制御モジュール108は、対応する色温度をもつ白色光を出力するために、検出された状態に従ってLED104に流れる電流を制御する。
【0098】
例えば、電流制御モジュール108は、温度制御スイッチ18が第1の位置にあるときに第1の比率をもつLEDストリングを流れる電流を選択して、温度制御スイッチ18が第2の位置にあるときに第2の比率をもつLEDストリングを流れる電流を選択する、等々としてよい。例えば、第1、第2、及び第3のストリングを流れる電流は、温度制御スイッチ18が第1の位置にあるとき比率X1:Y1:Z1であってよく、温度制御スイッチ18が第2の位置にあるときX2:Y2:Z2であってよい、等々としてよいX1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2等は数である。例えばX1:Y1:Z1は1:2:3であってよく、X2:Y2:Z2が(1.1) : (2.4) : (3.8)であってよい、等々としてよい。例えば、X1:Y1:Z1は1:2:3であってよく、X2:Y2:Z2が(0.9) : (2.2) : (3.6)であってよい、等々としてよい。
【0099】
図4を参照すると、LEDランプ10内で利用される複数のLEDストリング104の例が示されている。あくまで例であるが、第1のストリング112、第2のストリング114、及び第3のストリング116という3つのストリングが示されている。例えば、第1のストリング112は青色の光を異なる色の光に変換するための蛍光体の被膜を持たない青色のLEDを含んでよく、第2のストリング114は、緑色蛍光体の被膜を持つ青色のLEDを含んでよく、第3のストリング116は、赤色蛍光体の被膜をもつ青色のLEDを含んでよい。異なる蛍光体で被膜されたLEDをもつ追加のストリングが利用されてもよいし、又は、蛍光体で被膜されたLEDをもつストリングの数が上述したものより少なくてもよい。第1のストリング112、第2のストリング114、及び第3のストリング116のそれぞれの複数のストリング(例えば2又はそれ以上の数のストリング)が利用されてよい。あくまで例であるが、5つのLEDが各LEDストリング内に示されている。5つのLEDより少ないまたは多いLEDが各LEDストリング内で利用されてもよい。
【0100】
幾つかの実施形態では、第1のストリング112のLEDは、琥珀色蛍光体で被膜されてよい。電流制御モジュール108は、第1のストリング112、第2のストリング114、及び第3のストリング116を流れる電流を制御することで、所望の白色度(つまり色温度)をもつ白色光を生成する。
【0101】
第1のストリング112内のLEDは、約450nm程度(例えば450-470nmの間)である波長のセットをもつ青色の光を発光してよい。第2のストリング114内のLEDは、450nm未満の波長をもつ青色の光を発光してよい。第3のストリング116内のLEDは、470nmより大きい波長をもつ青色の光を発光してよい。最高波長(例えば~470nmより大きい)をもつ青色の光を生成する青色のLEDは、ストークスシフトによる損失を最小限に抑えるために、赤色/琥珀色蛍光体とともに利用されるべきである。同様に、より低い波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDは、緑色蛍光体とともに利用されるべきである。
【0102】
電流制御モジュール108が供給する電流は、第1のストリング112内のLEDが生成する青色(及び赤色)の光の量、第2のストリング114内のLEDが生成する緑色の光の量、及び、第3のストリング116内のLEDが生成する赤色の光の量を判断する。電流制御モジュール108は、琥珀色蛍光体で被膜されているとき、第1のストリング112内のLEDが生成する赤色の光の量に比例するよう、第3のストリング116に流れる電流量を低減させてよい。
【0103】
加えて、電流制御モジュール108は、ユーザが選択した色温度に応じて、第1のストリング112、第2のストリング114、及び、第3のストリング116を流れる電流の比率を調整してよい。第1のストリング112内のLEDが出力する青色(及び赤色)の光、第2のストリング114内のLEDが出力する緑色の光、及び、第3のストリング116内のLEDが出力する赤色の光が組み合わせられて、所望の白色度の白色光が生成される。
【0104】
幾つかの実施形態では、LEDランプ10に、輝度制御(例えばディマースイッチ)が接続されてよい。電力変換モジュール102は、ディマースイッチの設定に従って交流電力を受け取ってよい。電力供給モジュール106は、ディマースイッチの設定に基づいて、異なる量の直流電力を出力してよい。電力供給モジュール106から受け取った直流電力の量に基づいて、電流制御モジュール108は、1又は複数のLEDのストリング104を流れる電流を変更させてよい。LED104が出力する白色光の輝度は、LED104を流れる電流の変更に基づいて変更されてよい。
【0105】
電流制御モジュール108は、ディマー変数Iに従って1又は複数のLEDのストリング104を流れる電流を変化させてよい。例えば、1又は複数のLEDのストリング104を流れる電流はX1:Y1:Z1の比率であってよい。例えば、電流制御モジュール108は、0.5:0.5:0.5から1.5:1.5:1.5に1又は複数のLEDのストリング104を流れる電流を変更してよい。
【0106】
図5A及び図5Bを参照すると、本開示における大面積を照明するためのLEDランプ150の例が示されている。あくまで例であるが、管状ライトの形状をもつLEDランプ150が示されている。LEDランプ150を参照してここに開示する教示は、大面積を照明するために利用されるいずれのLEDランプに対しても適用可能である。
【0107】
図5Aでは、LEDランプ150が、ベース部154及びガラス層156を含む。後で詳述するように、LED104はベース部154に配置される。LED104に対向するガラス層156の内面は、後で詳述するように蛍光体158で被膜される。ベース部154及びガラス層156は、ランプソケット160のいずれかの側面で終端する。各ランプソケット160は、二重ピン取付具(bi-pin fittings)162によってレセプタクルに接続される。ベース部154は、電力変換モジュール102を含む。電力変換モジュール102は、二重ピン取付具162に接続される。電力変換モジュール102は、二重ピン取付具162を介して交流電力を受け取る。電力変換モジュール102は、交流電力を直流電力に変換して、直流電力をLED104に供給する。透明又は半透明の材料157が、ガラス層156をカバーするために利用されてよい。幾つかの実施形態では、ガラス層156の代わりに、任意の他の適切な(例えば透明の)材料の層を利用してよい。
【0108】
図5Bでは、LED104及び蛍光体158の配置を詳細に示している。複数のLED104−1、104−2、…、104−n(LED104と総称する)が、ベース部154の上の配置されており、ここでnは、1より大きい整数である。LED104は、2セットのLEDを含む。第1のLEDのセットは、第1の波長をもつ青色の光を生成する。第2のLEDのセットは、第2の波長をもつ青色の光を生成する。あくまで例であるが、第1の波長は、450 nm未満またはこれに等しく、第2の波長は、470 nmより大きい、またはこれに等しい。幾つかの実施形態では、第1の波長は、450 nm ± X nmであってよく、第2の波長は、470 nm ± X nmであってよく、ここでは例えば0≦X≦20である。Xの数は、20より大きくてもよい。
【0109】
第1及び第2のセットにおけるLED104は、ベース部154上の直線に沿って交互のパターンに均等間隔で配置される。例えばLED104−1、104−3等は、第1のLEDのセットに属しており、LED104−2、104−4等は、第2のLEDのセットに属している。LED104−1は、LED104−2から距離d1離れており、LED104−2は、LED104−3から距離d1離れている、等である。
【0110】
LED104に対向しているガラス層156の内面は、複数の蛍光体被膜158を含む。例えば、蛍光体被膜158は、緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜を含む。緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜はそれぞれ、長さLであってよい。幾つかの実施形態では、緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜は、それぞれ異なる長さを有してよい。緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜は、ガラス層156の内面上の直線に沿って交互のパターンで配置される。緑色蛍光体及び赤色蛍光体の被膜は連続しているが、幾つかの実施形態では、これら被膜は間隙によって分離されていてもよい。緑色蛍光体の中央は、第1のLEDのセットの中央と位置合わせされている。赤色蛍光体の中央は、第2のLEDのセットの中央と位置合わせされている。ガラス層156は、ベース部154から距離d2離れている。
【0111】
緑色蛍光体は、第1のLEDのセットが発する青色の光の一部を、緑色の光に変換する。赤色蛍光体は、第2のLEDのセットが発する青色の光の一部を、赤色の光に変換する。第1及び第2のLEDのセットが発する青色の光の一部は、無変換のままで蛍光体158を出ていく。LED104及び蛍光体158の上述した配置によって、LED104が発する青色の光の第1の部分が、蛍光体158によって緑色及び赤色の光に変換され、LED104が発する青色の光の第2の部分が、無変換のままで出ていくようにすることができる。緑色の光、赤色の光、及び出て行った青色の光が組み合わさって、白色光が形成される。
【0112】
蛍光体158を出ていく青色の光の量は、様々な要素に応じて変化してよい。例えば、要素は、第1の波長及び第2の波長の値、緑色蛍光体及び赤色蛍光体158の被膜の密度、緑色蛍光体及び赤色蛍光体158の各被膜の長さL、隣接する蛍光体の被膜の間の間隙の長さ、LED104の間の距離d1、ベース部154及びガラス層156の間の距離d2等を含んでよい。LEDランプ150における白色光の均一性は、更に、これら要素のうち1又は複数にも応じたものであってよい。
【0113】
図5A及び図5Bに示すLEDランプ150の機能ブロック図は、図3Bに示すLEDランプ10の機能ブロック図に類似しているので、繰り返しを避けるために再度の図示又は記載はしていない。
【0114】
図6を参照すると、LEDランプ150内で利用される複数のLEDのストリング104の例が示されている。あくまで例であるが、第1のストリング114及び第2のストリング116という2つのストリングが示されている。あくまで例であるが、5つのLEDが各LEDストリング内に示されている。5つのLEDより少ないまたは多いLEDが各LEDストリング内で利用されてもよい。例えば、第1のストリング114は、第1の波長をもつ青色の光を発するLEDを含んでよく、第2のストリング116は、第2の波長をもつ青色の光を発するLEDを含んでよい。例えば、第1のストリング114のLEDは、約450nm程度(例えば450 nm ± X nm)の波長のセットを持つ青色の光を発光してよい。第2のストリング116のLEDは、約470nm程度(例えば470 nm ± X nm)の波長のセットを持つ青色の光を発光してよい。あくまで例であるが、例えば0≦X≦20とする。Xの数は、20より大きくてもよい。
【0115】
電流制御モジュール108が供給する電流は、第1のストリング114及び第2のストリング116内のLEDが生成する青色の光の量を判断する。電流制御モジュール108は、ユーザが選択した色温度に応じて、第1のストリング114及び第2のストリング116を流れる電流の比率(つまり割合)を調整してよい。第1のストリング114及び第2のストリング116内のLEDが出力する青色の光は、蛍光体158によって一部が緑色及び赤色の光に変換されて、一部が無変換のままで出ていく。蛍光体158が変換する緑色及び赤色の光は、無変換の青色の光と組み合わせられて、所望の白色度の白色光が生成される。
【0116】
幾つかの実施形態では、LEDランプ150に、輝度制御(例えばディマースイッチ)が接続されてよい。電力変換モジュール102は、ディマースイッチの設定に従って交流電力を受け取ってよい。電力供給モジュール106は、ディマースイッチの設定に基づいて、異なる量の直流電力を出力してよい。電力供給モジュール106から受け取った直流電力の量に基づいて、電流制御モジュール108は、1又は複数のLEDのストリング104を流れる電流を変更させてよい。LED104が出力する白色光の輝度は、LED104を流れる電流の変更に基づいて変更されてよい。
【0117】
図7を参照すると、本開示における電流平衡回路200が示されている。電流平衡回路200は、複数の負荷を流れる電流を予め定められた比率(つまり割合)に維持する。あくまで例であるが、電流平衡回路200は、2つの負荷L1及びL2のみを含むものとして示されている。しかし、電流平衡回路200は、任意の数の負荷を流れる電流を予め定められた比率に維持することができる。更に、ここではLEDストリングを負荷として参照しながら電流平衡回路200を説明しているが、電流平衡回路200は、他の負荷を流れる電流を平衡化するために利用することもできる。
【0118】
電流平衡回路200は、負荷の1つを流れる電流の変化を検出して、他の負荷を流れる電流を調整することで、負荷の1つを流れる電流が変化する場合であっても、負荷を流れる電流が、予め定められた比率になるようにする。例えば、より多くの(またはより少ない)電力(例えば、電力供給モジュール106からのVout)を負荷が受ける場合、電流平衡回路200は、負荷を流れる電流を増加させ(または低減させ)ることで、電流を予め定められた比率に維持する。負荷が、白色光を生成するために異なる色の光を出力するLEDストリングを含むときには、電流平衡回路200は、ユーザが行う輝度変更に関わらず、LEDストリングを流れる電流の比率を予め定められた比率に維持する。電流平衡回路200は、電流の比率を維持する。生成される光の色は、他の要素にも応じている。
【0119】
電流平衡回路200は、図7に示すように接続された、トランジスタM1−M8、負荷L1及びL2、及び、抵抗R1及びR2を含む。負荷L1及びL2はそれぞれ、ドライバM5及びM6のドレインD5及びD6に接続される。ドライバM5及びM6のゲートは、トランジスタM1、M2、及びM3を含むコンパレータの出力に接続される。トランジスタM7及びM8はカレントミラーを形成する。カレントミラーは、図示されているようにコンパレータに接続される。あくまで例であるが、負荷L1及びL2はそれぞれ、組み合わせられて予め定められた色温度の白色光を生成する2つの異なる色の光を生成するよう構成された2つのLEDストリングを含む(図6を参照)。図示されていないが、更なる負荷及びドライバを追加してもよく、コンパレータをそれに応じて修正してもよい。(例えば図9を参照のこと)。
【0120】
電流平衡回路200は、トランジスタM5及びM6のドレインD5及びD6における電圧V1又はV2のうち最低のものを、基準電圧VREFと比較する。電圧V1及びV2は、少なくとも特定の値に実質的に等しく、またはこれを上回るように維持されることで、トランジスタM5、M6、M7、及びM8を流れる電流が、可能な限り最良の精度に整合するようにする。完全に整合したトランジスタM5及びM6をもってしても、負荷L1及びL2の間に差異がある場合、この差異によって、電圧V1及びV2が互いに異なってしまうことがある。トランジスタM5及びM6のゲート電圧Vgを制御することによって、電流平衡回路200が、電圧V1及びV2の両方を少なくともVREFになるように保証する。
【0121】
トランジスタM5及びM6のドレインD5及びD6における電圧V1及びV2が厳密に整合している場合、トランジスタM5及びM6を流れる電流(従って負荷L1及びL2を流れる)が、トランジスタM5及びM6のそれぞれの面積に比例する。コンパレータは、ドレインD5及びD6の電圧V1及びV2のうち最低のものを、基準電圧VREFと比較する。ドレインD5及びD6における電圧V1及びV2は、負荷の1つを流れる電流の変化によって異なりうる。例えば、ユーザが輝度レベルを変更するとき、電力変換モジュール102が供給するVoutの変化によって、負荷の1つを流れる電流が変化する場合がある。コンパレータは、トランジスタM5及びM6のゲート電圧Vgを、ドレインD5及びD6における電圧V1及びV2が少なくともVREFになるまで調整する。こうすることで、負荷L1及びL2を流れる電流の比率が、トランジスタM5及びM6の面積の比率に比例したものとなる。V1又はV2が変化すると、コンパレータは、電圧V1又はV2のうち最低のものをVREFに比較して、比較に基づいてVgを生成する。Vgは、M5及びM6のゲートを、負荷L1及びL2を流れる電流を変更するよう駆動して、電流が、トランジスタM5及びM6の面積の比率に比例するようにする。負荷における出力電圧Voutが変化すると(例えばユーザによる輝度レベルの変更によって)、電流平衡回路200は、負荷L1及びL2を流れる電流を、電流を予め定められた比率に維持するように、調整する。
【0122】
例えば、負荷L1又はL2の1つを流れる電流が、ユーザによる輝度レベルの変更によって低下する場合を想定する。 負荷L1又はL2を流れる電流の低下によって、電圧V1又はV2が低下する。D5における電圧V1が低下すると、より多くの電流がトランジスタM2内に流れる。D6における電圧V2が低下すると、より多くの電流がトランジスタM3内に流れる。トランジスタM2又はM3に流れる電流が増加すると、トランジスタM7に流れる電流が増加する。カレントミラーによって、トランジスタM8を流れる電流が増加する。トランジスタM8を流れる電流の増加によって、トランジスタM5及びM6のゲートが、より低い電圧Vgに引き下げられる。トランジスタM5及びM6のゲートにおける電圧Vgが引き下げられることによって、それぞれのドレインに接続された負荷を流れる電流が低下する。
【0123】
このようにして、負荷L1を流れる電流が変化した場合には、電流平衡回路200は、負荷L2を流れる電流を変更して、負荷L1を流れる電流の変化をトラッキングする。負荷L1を流れる電流が増加すると(または低下すると)、電流平衡回路200は、トランジスタM5及びM6のゲートドライブVgを調整して、負荷L2を流れる電流を同じ比率で増加(または低減)させる。このようにして、負荷L1及びL2を流れる電流の比率を、予め定められた値に維持する。この結果、LED(負荷L1及びL2)が出力する白色光の色温度が、予め定められた値に維持される。
【0124】
図8を参照すると、3つのLEDストリングを駆動するカレントミラー回路250の例が示されている。3つのLEDストリングがそれぞれ、組み合わせられて白色光を生成する青色、緑色、及び赤色の光を生成する場合を想定する。カレントミラー回路250は、それぞれが3つのLEDストリングを駆動するトランジスタM5、M6、及びM7を含む。カレントミラー回路250は、3つのLEDストリングを流れる電流の比率を、トランジスタM5、M6、及び、M7の面積に比例するよう制御する。例えば、トランジスタM5、M6、及びM7の面積A1、A2、及びA3の比率が1:2:3である場合、青色、緑色、及び赤色のLEDストリングを流れる電流も、1:2:3の比率となる。
【0125】
電流の比率を正確に制御するために、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧同士を厳密に整合させる必要がある。3つのLEDストリングが純粋な青色、純粋な緑色、及び、純粋な赤色のLEDを利用している場合には、純粋な青色、緑色、及び赤色のLEDを製造するために利用される材料の電圧/電流特性の差異によって、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧は厳密に整合されなくてよい。この代わりに、青色のLED及び蛍光体の組み合わせを3つのLEDストリングで利用して青色、緑色、及び赤色の光を生成する場合、3つのLEDストリングの電圧/電流特性は厳密に整合するが、これは、各ストリングにおける青色のLEDが、同じ材料から形成されるからである。従って、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧が厳密に整合する。同じ電流量においては、LEDストリングを流れる電圧は同様であるので、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧が互いに近いものとなる。この結果、3つのLEDストリングを流れる電流の比率が正確なものとなる。
【0126】
しかしVoutが変化すると、カレントミラー回路250は、LEDストリングを流れる電流の変化を検出し、Voutの変化に基づいてトランジスタM5、M6、及びM7のゲートドライブ(つまりバイアス)を調整するフィードバックメカニズムを含まなくなることになる。故に、カレントミラー回路250は、Voutの変化に応じてトランジスタM5、M6、及びM7のゲートドライブを調整できなくなる。この結果、Voutが増加すると、トランジスタM5、M6、及びM7における電圧降下量が増加して、電力損失(power dissipation)が増加する。
【0127】
更に、輝度レベルを変更するために基準電流I1が変更されるときは、3つのLEDストリングを流れる電流の比率も変更する必要があるだろう。例えば、第1のI1値においては、3つのLEDストリングを流れる電流は、予め定められた色温度(白色度)の白色光を生成するために、X1:Y1:Z1という比率を有する必要があり、第2のI1値においては、3つのLEDストリングを流れる電流は、予め定められた色温度の白色光を生成するために、X2:Y2:Z2という比率を有する必要がある、等々である。例えば、比率X1:Y1:Z1が1:2:3であってよく、比率X2:Y2:Z2が1:2:2又は2:1:3であってよい、等々である。これは、蛍光体の変換効率が異なる電流において異なりうるからである。3つのLEDストリングのいずれかを流れる電流が、他のLEDストリングを流れる電流と大量に異なっている場合に(例えば、電流の比率が1:2:3である場合)、特に比率を変更する必要がある。I1が変更されても比率を変更しない場合には、白色光の色温度が変化する。従って、I1が変更されたときに所望の色を得るためには、電流の比率を変更する必要があり、これは、特に、予め定められた白色度を生成するために必要なLEDストリングの1つを流れる電流が、この予め定められた白色度を生成するために必要な他の電流から大量に異なっている場合に当てはまる。
【0128】
図9を参照すると、電流平衡回路300は、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧を検出して、Voutが変化したときにトランジスタM5、M6、及びM7のゲート電圧Vgを調整するために、コンパレータとカレントミラーとを含む。電流平衡回路300のコンパレータ及びカレントミラーは、図7に示す電流平衡回路200のコンパレータ及びカレントミラーに類似している。
【0129】
電流平衡回路300は、Voutが増加したときにトランジスタM5、M6、及びM7のゲート電圧Vgを増加する。Voutが増加したことに呼応してトランジスタM5、M6、及びM7のゲート電圧Vgを増加することによって、トランジスタM5、M6、及びM7の電力損失が減少する。加えて、電流平衡回路300は、Voutが低減したときにトランジスタM5、M6、及びM7のゲート電圧Vgを低減する。Voutが低減したことに呼応してトランジスタM5、M6、及びM7のゲート電圧Vgを低減することによって、トランジスタM5、M6、及びM7のドレイン電圧V1−V3が、基準電圧VREFに匹敵するレベルにまで増加する。
【0130】
図7を参照して説明した通り、トランジスタM1、M2、M3、及び、M10を含むコンパレータが、トランジスタM5−M7のドレインD5−D7における電圧V1−V3を、基準電圧VREFと比較する。3つのLEDストリングの1つを流れる電流が変化すると、トランジスタM9及びM8を含むカレントミラー及びコンパレータは、残りのLEDストリングを流れる電流を、3つのLEDストリングを流れる電流の予め定められた比率を維持するように変更するべく、トランジスタM5−M7のゲート電圧Vg(バイアス)を調整する。
【0131】
トランジスタM5−M7のドレインD5−D7における電圧V1−V3が厳密に整合している場合、トランジスタM5−M7を流れる電流(故に、3つのLEDストリングを流れる)が、トランジスタM5−M7のそれぞれの面積に比例する。例えば、トランジスタM5、M6、及びM7の面積A1、A2、及びM3の比率が1:2:3である場合、青色、緑色、及び、赤色のLEDストリングを流れる電流が1:2:3の比率となる。コンパレータは、ドレインD5−D7における電圧V1−V3を基準電圧VREFと比較する。ドレインD5−D7における電圧V1−V3は、負荷の1つを流れる電流の変化によって異なってよい。例えば、負荷の1つを流れる電流は、ユーザが輝度レベルを変更したときに電力変換モジュール102が供給するVoutの変化によって変化してよい。コンパレータは、トランジスタM5−M7のゲート電圧Vgを、ドレインD5、D6、及びD7におけるV1、V2、及びV3の最低電圧がVREFと厳密に整合するまで調整する。これにより、3つのLEDストリングを流れる電流の比率が、トランジスタM5−M7の面積の比率に比例するようになる。V1又はV2又はV3が変化した場合には、コンパレータは、V1又はV2又はV3を、VREFと比較して、比較に基づいてVgを生成する。Vgは、M5−M7のゲートを駆動して、3つのLEDストリングを流れる電流を変化させて、電流が、トランジスタM5−M7の面積の比率に比例するようにする。3つのLEDストリングにおける出力電圧Voutが変化すると(例えば、ユーザによる輝度レベルの変更によって)、電流平衡回路300は、3つのLEDストリングを流れる電流を、電流を予め定められた比率に維持するように調整する。
【0132】
例えば、3つのLEDストリングの1つを流れる電流が、ユーザによる輝度レベルの変更によって低下する場合を想定する。3つのLEDストリングの1つを流れる電流の低下によって、電圧V1又はV2又はV3が低下する。D5における電圧V1が低下する場合、より多くの電流がトランジスタM2内に流れる。D6における電圧V2が低下する場合、より多くの電流がトランジスタM3内に流れる。D7における電圧V3が低下する場合、より多くの電流がトランジスタM10内に流れる。トランジスタM2又はM3又はM10を流れる電流が増加する場合、トランジスタM9を流れる電流が増加する。カレントミラーのために、トランジスタM8を流れる電流が増加する。トランジスタM8を流れる電流が増加することで、トランジスタM5−M7のゲートが、より低い電圧Vgに引き下げられる。トランジスタM5−M7のゲートにおける電圧Vgを降下させることで、それぞれのドレインに接続された3つのLEDストリングを流れる電流が低下する。
【0133】
このようにして、3つのLEDストリングを流れる総電流が変更した場合には、電流平衡回路300は、3つのLEDストリングの1又は複数を流れる電流を変更して、変更をトラッキングする。従って、3つのLEDストリングを流れる電流の比率が、予め定められた値に維持される。この結果、3つのLEDストリングが出力する白色光の色温度が、予め定められた値に維持される。
【0134】
一実施形態では、例えば、予め定められた色温度の白色光を生成するために必要な3つのLEDストリングを流れる電流が、製造時にわかっていてよい。3つのLEDストリングを流れる電流が大きく異なる場合には(例えば、赤色、緑色、及び青色のLEDストリングを流れる電流が3:2:1の比率である場合)、トランジスタM5−M7は、電流と同じ比率の面積を持つよう設計することができる。従って、同じゲートドライブVgであれば、トランジスタM5−M7のドレイン電圧が厳密に整合する。例えば、180mAの赤色の光を生成するLEDストリングを駆動するトランジスタM7は、120mAの緑色の光を生成するLEDストリングを駆動するトランジスタM6、及び、60mAの青色の光を生成するLEDストリングを駆動するトランジスタM5と同じドレイン電圧を有する。
【0135】
あるいは、LEDは、トランジスタM5−M7の面積及び3つのLEDストリングを流れる電流が等しくなり、トランジスタM5−M7のドレイン電圧が厳密に整合するように設計されてよい。例えば、予め定められた色温度の白色光を生成するために、それぞれ180、120、及び60単位の赤色、緑色、及び青色の光が必要である場合を想定する。純粋な赤色の光を生成するLEDストリングには、赤色の光を180単位生成する代わりに赤色の光を120単位だけ生成するために、より少ない電流が供給される(例えば180mAではなくて120mA)。加えて、青色の光を生成する青色のLEDのストリングは、青色の光の半分が赤色の光に変換され、青色の光の半分が無変換のままで出ていくように、琥珀色又は赤色蛍光体を粗く被膜されてよい。赤色及び青色の光の混合物を生成するLEDストリングには、より高い電流(例えば60mAではなくて120mA)が供給されることで、赤色及び青色の光をそれぞれ60単位を含む120単位の光を生成してよい。純粋な緑色の光を生成するLEDストリングには、120単位の緑色の光を生成するべく他のLEDストリングと同じ電流(例えば120mA)が供給されてよい。このように、3つのLEDストリング全てに同じ電流(例えば120mA)を供給することができ、所望の白色度の白色光を生成するために必要な量の赤色、緑色、及び青色の光を生成することができる。トランジスタM5−M7は、同じ面積を持って、厳密に整合するドレイン電圧を生成することができる。
【0136】
AC‐DCコンバータを利用する照明システムにおいては、輝度制御信号(ディミング信号とも称される)は、通常プライマリ側(AC側)から提供されてよい。ディミング信号をプライマリ側からセカンダリ側(電流平衡回路が動作する)に伝達することは、プライマリ側とセカンダリ側とが離れているために、及び、安全規格及び規定のために難しい場合がある。ディミング信号をプライマリ側からセカンダリ側に伝達するためには、追加の回路が必要となる場合がしばしばある。
【0137】
ここに開示する電流平衡回路では、プライマリ側からディミング信号を送信する必要がない。この代わりに、プライマリ側がLEDストリングの総電流より多い電流を供給するときに(例えば上述した例であれば180+120+60 = 360mA)、出力電圧Voutが増加する。電流平衡回路は、所望の色温度の白色光を出力するために、LEDストリングを駆動するトランジスタのゲートドライブを調整して、LEDストリングを流れる電流を増加させ、電流間の比率を維持する。
【0138】
図10を参照すると、本開示におけるLEDストリングを流れる電流を平衡化するための方法400が示されている。402で、制御は、予め定められた比率の電流を複数のLEDストリングに供給して、予め定められた色温度の白色光を生成する。404で、制御は、複数のLEDストリングに対する入力電力が変化したかを判断する。406で、複数のLEDストリングへの入力電力が変化した場合、制御は、LEDストリングを駆動するトランジスタのゲート電圧を調整して、LEDストリングを流れる電流を変化させることで、電流間を予め定められた比率に維持する。故に、制御は、複数のLEDストリングへの入力電力の変化に関わらず、複数のLEDストリングが生成する白色光の予め定められた色温度を維持する。
【0139】
1つの用途では、ここに開示する電流平衡化が、青色スペクトルの分布を管理するために利用される。特に、人間の眼は、特定の青色波長の範囲のみに感度を有する。例えば、人間は、450 nmより小さい又はこれに等しい青色波長に対する感度が少ない。むしろ、人間の眼には、約470 nmの通常の青が見やすい。従って、約470 nmの波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを利用して青色の光を生成し、他の波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを利用して緑色及び赤色の光に変換する。例えば、440及び460 nmの間の波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを利用して緑色の光への変換を行うことができ、470nmより大きい波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを利用して、赤色の光への変換を行うことができる。
【0140】
白色光は、異なる方法で生成することができる。例えば、白色光は、青色のLEDが生成する青色の光と、緑色の光と赤色の光とに変換される青色の光との組み合わせを利用して生成することができる。あるいは、白色光は、青色の光と、黄色及び赤色がかった黄色の光に変換される青色の光との組み合わせを利用して生成することもできる。
【0141】
人間の眼は、青色スペクトルの特定の範囲の波長のバリエーションに感度を有するので、白色光を生成するために利用される青色の光は、青色の光を生成するLEDを利用して生成される必要はない。そうではなくて、白色光を生成するために利用される青色の光は、紫外線光を広帯域の青色の光に変換することで生成することができる。少量の紫外線光のみが青色の光に変換される必要があるが、これは、白色光を生成するためには、少量の青色の光のみ(例えば5−10%)が必要だからである。白色光を生成するために必要な、緑色、赤色、黄色、又は赤色がかった黄色等の他の色は、青色スペクトルで様々な波長を有する(故に、様々な色合い(shades)の青色を有する)青色のLEDが生成する青色の光を変換することで生成することができる。
【0142】
故に、青色スペクトルの全範囲の青色の光(つまり、全ての青色波長をもつ青色のLEDが生成する光)が、他の色の1又は複数への変換に利用され、青色のLEDが生成する青色の光のはいずれも、白色光の生成には利用されない。従って、青色のLEDが製造される場合、幾つかの用途に有用な及び/又は最適な波長(例えば470nm)をもつ青色の光を生成する青色のLEDを、それらの用途向けに販売または利用することができ、あまり有用でない又は準最適な範囲の他の様々な波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを、白色光の生成に利用される他の色に変換するために利用することができる。これにより、製造プロセスにおける青色のLEDの歩留りが向上して、利用されない、製造された青色のLEDのパーセンテージが最小限になる。
【0143】
更に、人間の眼があまり感度を有さない波長(例えば440から460nm)を有する青色の光を生成するように青色のLEDを最適化することができる。例えば、450nmの波長を有する青色の光を生成するように青色のLEDを最適化することができる。人間の眼があまり感度を有さない、青色スペクトルのなかであまり有用でない又は準最適な波長(例えば430から460nm)をもつ青色の光を生成する青色のLEDは、緑色又は赤色又はその他の色への変換に利用することができる。これら色の1又は複数は、紫外線光を変換することで生成される青色の光と組み合わせられて、白色光を生成することもできる。言い換えると、青色のLEDは、青色スペクトルのなかであまり有用でない又は準最適な波長(例えば430から460nm)をもつ青色の光を生成するように製造することができる、ということである。
【0144】
図11Aから図11Dを参照すると、異なる白色度(つまり異なる色温度)をもつ白色光を生成する様々な異なる方法が示されている。図11Aでは、約450 nm(例えば)の波長をもつ青色のLEDが発した青色の光を、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を利用して赤色及び緑色の光に変換することができる。400 nm未満又はこれに等しい波長をもつ紫外線のLEDが発した紫外線の光を、青色蛍光体を利用して青色の光に変換することができる。赤色、緑色、及び、青色の光を組み合わせて、白色光が生成されてよい。赤色、緑色、及び青色のうち1又は複数を生成するために利用されるLEDを流れる電流を調整して、白色光の色温度を調整することができる。
【0145】
図11Bでは、約450 nm(例えば)の波長をもつ青色のLEDが発する青色の光を、赤色がかった黄色の蛍光体及び黄色蛍光体を利用して、赤色がかった黄色の光及び黄色の光に変換することができる。400 nm未満又はこれに等しい波長をもつ紫外線のLEDが発した紫外線の光を、青色蛍光体を利用して青色の光に変換することができる。赤色がかった黄色、黄色、及び、青色の光を組み合わせて、白色光を生成することができる。赤色がかった黄色、黄色、及び、青色のうち1又は複数を生成するために利用されるLEDを流れる電流を調整して、白色光の色温度を調整することができる。
【0146】
図11Cでは、約450 nm(例えば)の波長をもつ青色のLEDが発する青色の光を、赤色蛍光体及び黄色蛍光体を利用して、赤色及び黄色の光に変換することができる。400 nm未満又はこれに等しい波長をもつ紫外線のLEDが発した紫外線の光を、青色蛍光体を利用して青色の光に変換することができる。赤色、黄色、及び青色の光を組み合わせて、白色光を生成することができる。赤色、黄色、及び青色のうち1又は複数を生成するために利用されるLEDを流れる電流を調整して、白色光の色温度を調整することができる。
【0147】
図11Dでは、図5Aに示すLEDランプ150の変形であるLEDランプ150−1が、図11Aから図11Cに示すように、青色のLED及び様々に異なる蛍光体を利用して、青色とは別の異なる色の光を生成し、紫外線のLED及び青色蛍光体を利用して、青色の光を生成している。更に、図3Aに示すLEDランプ10が、図11Aから図11Cに示すように、青色のLED及び様々な異なる蛍光体を利用して、青色とは別の異なる色の光を生成し、紫外線のLED及び青色蛍光体を利用して、青色の光を生成している。例えば図4では、LEDストリング112は、青色蛍光体で被膜された紫外線のLEDを含むことができ、LEDストリング114は、蛍光体P1で被膜された青色のLEDを含むことができ、LEDストリング116は、蛍光体P2で被膜された青色のLEDを含むことができる。第1の実施形態では、LEDランプ10又は150−1において、蛍光体P1及びP2は、それぞれ、赤色及び緑色であってよい。第2の実施形態では、LEDランプ10又は150−1において、蛍光体P1及びP2は、それぞれ、赤色がかった黄色及び黄色であってよい。第3の実施形態では、LEDランプ10又は150−1において、蛍光体P1及びP2は、それぞれ、赤色及び黄色であってよい。
【0148】
図12A及び図12Bを参照すると、図4に示す青色のLEDストリング112が様々な異なる方法で実装されてよい。例えば、図12Aに示す1つの実施形態では、LEDストリング112は、青色蛍光体で被膜された紫外線のLEDを含んでよい。図12Bに示す別の実施形態では、LEDストリング112が、予め選択されてよく、予め定められた順序に配置されてよい様々な異なる波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDを含んでよい。例えば、470 nm, 475 nm,及び465 nmの波長をもつ青色の光を生成する青色のLEDが、図示されているように選択され配置されてよい。代わりに他の波長が選択されてもよい。LEDは、図示されているものと異なる順序で配置されてもよい。この実施形態では、青色波長が平均化されて、均一な青色の光が提供される。
【0149】
図13を参照すると、本開示における白色光を生成するための方法500が示されている。502で、白色光を生成するために、制御は、青色、緑色、及び赤色のLEDを流れる電流を判断する。緑色及び赤色のLED及び青色のLEDは、それぞれ、緑色及び赤色蛍光体で被膜されている。青色のLEDは、青色の光を異なる色の光に変換するために蛍光体で被膜されなくてよい、又は、琥珀色蛍光体で被膜されてよい。504で、制御は、青色のLEDが琥珀色蛍光体で被膜されているかを判断する。506で、青色のLEDが琥珀色蛍光体で被膜されていない場合には、制御は、琥珀色蛍光体が被膜されている青色のLEDが生成する赤色の光の量に比例させて、赤色のLEDを流れる電流を低減させる。508で、制御は、白色光の色温度及び/又は輝度がユーザによって変更されたかを判断する。510で、ユーザが白色光の色温度及び/又は輝度を変更する場合には、制御は、青色、緑色、及び、赤色のLEDを流れる電流を変更して、ユーザが選択した色温度及び/又は輝度をもつ白色光を生成する。
【0150】
図14を参照すると、本開示においてLEDランプが生成する白色光の色温度を制御する方法600が示されている。602で、制御は、緑色、赤色、及び青色のLEDに電流を供給して、白色光を生成する。緑色及び赤色のLEDは、緑色及び赤色蛍光体でそれぞれ被膜された青色のLEDである。青色のLEDは、青色の光を異なる色の光に変換するために蛍光体で被膜されなくてよい、又は、琥珀色蛍光体で被膜されてよい。604で、制御は、白色光の色温度及び/又は輝度がユーザによって変更されたかを判断する。606で、ユーザが白色光の色温度及び/又は輝度を変更する場合には、制御は、ユーザが選択した色温度及び/又は輝度に基づいて、緑色、赤色、及び青色のLEDを流れる電流の比率を変更する。
【0151】
前述した記載は、性質上例示にすぎず、本開示、その用途、又は用途を限定する意図は全くない。例えば、波長の値及び範囲は概算であり、例示のみを目的として提供されており、限定は意図していない。ここに提供する開示及び教示に基づいて、当業者は、利用可能な様々な他の波長の値及び範囲に想到するだろう。本開示の幅広い教示は様々な形態で実装可能である。従って、本開示は特定の例を含むが、他の変形例も図面、明細書、及び以下の請求項を読めば明らかなので、本開示の真の範囲は特定の例に限定されるべきではない。明瞭性のために、図面では同じ参照番号を利用して同様のエレメントを特定している。ここで利用される、A、B、及びCのうち少なくとも1つという表現は、非排他的論理和を用いて、論理的(A又はB又はC)を意味することとして解釈されるべきである。方法における1又は複数の段階は、本開示の原理を変更せずに異なる順序で(又は同時に)実行されてもよいことを理解されたい。
【0152】
ここで利用するモジュールという用語は、特定用途向け集積回路(ASIC)、離散回路、集積回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コードを実行するプロセッサ(共有、専用、又はグループ)、記載されている機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント、又は、システムオンチップ等におけるもののような上述したものの一部もしくは全ての組み合わせのことであっても、これらの一部であっても、これらを含んでもよい。モジュールという用語は、プロセッサが実行するコードを格納するメモリ(共有、専用、又はグループ)を含んでよい。
【0153】
上の記載で利用されるコードという用語は、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又はマイクロコードを含んでよく、プログラム、ルーチン、関数、クラス、及び/又はオブジェクトのことであってよい。上の記載で利用される共有という用語は、複数のモジュールからの一部またはすべてのコードが、単一の(共有)プロセッサを用いて実行されてよいことを意味する。加えて、複数のモジュールからの一部又は全てのコードは、単一の(共有)メモリに格納することができる。上の記載で利用されるグループという用語は、単一のモジュールからの一部又は全てのコードが、プロセッサのグループを用いて実行されてよいことを意味する。加えて、単一のモジュールからの一部又は全てのコードは、メモリのグループを用いて格納することができる。
【0154】
ここで記載する装置及び方法は、1又は複数のプロセッサが実行する1又は複数のコンピュータプログラムにより部分的又は全体的に実装されてよい。コンピュータプログラムは、少なくとも1つの非一時的な有形コンピュータ可読媒体に格納されたプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムは更に、格納されたデータを含んでもよいし、及び/又は、これに応じたものであってもよい。非一時的な有形コンピュータ可読媒体の非限定的な例は、不揮発性メモリ、揮発性メモリ、磁気ストレージ、及び光ストレージを含む。
[項目1]
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の負荷に第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の負荷に第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
コンパレータと
を備えるシステムであって、
上記第1の電流と上記第2の電流とは予め定められた比率をもち、
上記コンパレータは、
上記第1のトランジスタの上記第1の端子の電圧又は上記第2のトランジスタの上記第1の端子の電圧を、基準電圧と比較し、
上記比較に基づいて、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタのバイアスを調整する、システム。
[項目2]
上記第1の電流の変化に呼応して、上記調整されたバイアスは、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率に従って、上記第2の電流を変化させる、項目1に記載のシステム。
[項目3]
上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率は、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタの面積の比率に基づいている、項目1または2に記載のシステム。
[項目4]
上記第1の負荷及び上記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタの上記バイアスを調整する、項目1から3の何れか1項に記載のシステム。
[項目5]
上記第1の負荷及び上記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1の電流及び上記第2の電流を調整する、項目1から4の何れか1項に記載のシステム。
[項目6]
上記第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を生成する第1の発光ダイオードのセットを含み、
上記第2の負荷は、上記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を生成する第2の発光ダイオードのセットを含み、
上記第1の波長範囲は、上記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
上記第2の波長範囲は上記第3の波長範囲よりも大きく、
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットが生成する上記光は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
上記白色光の色温度は、上記予め定められた比率に応じている、項目1から5の何れか1項に記載のシステム。
[項目7]
上記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
上記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、項目6に記載のシステム。
[項目8]
上記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
上記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、項目6または7に記載のシステム。
[項目9]
上記第1の負荷は、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を生成する第1の発光ダイオードのセットを含み、
上記第2の負荷は、上記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を生成する第2の発光ダイオードのセットを含み、
上記システムは更に、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、
上記緑色蛍光体は、
上記第1の波長をもつ上記青色の光の第1の部分を緑色の光に変換し、
上記第1の波長をもつ上記青色の光の第2の部分を、無変換のままで出力させ、
上記赤色蛍光体は、
上記第2の波長をもつ上記青色の光の第3の部分を赤色の光に変換し、
上記第2の波長をもつ上記青色の光の第4の部分を、無変換のままで出力させ、
上記緑色の光、上記赤色の光、上記第1の波長をもつ上記青色の光の上記第2の部分、及び、上記第2の波長をもつ上記青色の光の上記第4の部分は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
上記白色光の色温度は、上記予め定められた比率に応じている、項目1から5の何れか1項に記載のシステム。
[項目10]
上記第1の波長範囲は、上記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
上記第2の波長範囲は上記第3の波長範囲よりも大きい、項目9に記載のシステム。
[項目11]
上記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
上記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、項目9または10に記載のシステム。
[項目12]
上記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
上記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、項目11に記載のシステム。
[項目13]
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する第3のトランジスタと
コンパレータと
を備え、
上記第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力し、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力し、
上記第3の発光ダイオードのセットは、上記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲の第3の波長をもつ光を出力し、
上記第3の波長範囲は、(i)上記第2の波長範囲より小さく、(ii)上記第1の波長範囲より大きく、
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の値は、予め定められた比率であり、
上記コンパレータは、
上記第1のトランジスタの上記第1の端子の電圧、上記第2のトランジスタの上記第1の端子の電圧、又は、上記第3のトランジスタの上記第1の端子の電圧を、基準電圧と比較し、
上記比較に基づいて、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタのバイアスを調整し、
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが出力する上記光に基づいて生成される白色光の色温度は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に応じている、システム。
[項目14]
上記第1の電流の変化に呼応して、上記調整されたバイアスは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率に従って、上記第2の電流及び上記第3の電流を変化させる、項目13に記載のシステム。
[項目15]
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率は、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの面積の比率に基づいている、項目13または14に記載のシステム。
[項目16]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの上記バイアスを調整する、項目13から15の何れか1項に記載のシステム。
[項目17]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流を調整する、項目13から16の何れか1項に記載のシステム。
[項目18]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
上記第1の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記第2の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
上記第3の発光ダイオードのセットは、上記第3の波長をもつ上記青色の光を出力し、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光は、白色光を生成するべく組み合わせられ、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記青色の光の量は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に比例している、項目13から17の何れか1項に記載のシステム。
[項目19]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
上記第1の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記第2の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
上記第3の発光ダイオードのセットは、琥珀色蛍光体を含み、
上記琥珀色蛍光体は、(i)上記第3の波長をもつ上記青色の光の一部を赤色の光に変換し、(ii)上記第3の波長をもつ上記青色の光の残りを、無変換のままで上記琥珀色蛍光体を通過させ、
上記緑色の光、上記赤色蛍光体を利用して変換された上記赤色の光、上記琥珀色蛍光体を利用して変換された上記赤色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光は、上記白色光を生成するべく組み合わせられる、項目13から17の何れか1項に記載のシステム。
[項目20]
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する第1のトランジスタと、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する第2のトランジスタと、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する第3のトランジスタと
コンパレータと
を備え、
上記第1の発光ダイオードのセットは、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力し、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記青色の光のスペクトルの上記第1の波長範囲の上記第1の波長をもつ光を出力し、
上記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力し、
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の値は、予め定められた比率であり、
上記コンパレータは、
上記第1のトランジスタの上記第1の端子の電圧、上記第2のトランジスタの上記第1の端子の電圧、又は、上記第3のトランジスタの上記第1の端子の電圧を、基準電圧と比較し、
上記比較に基づいて、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタのバイアスを調整し、
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが出力する上記光に基づいて生成される白色光の色温度は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に応じている、システム。
[項目21]
上記第1の電流の変化に呼応して、上記調整されたバイアスは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率に従って、上記第2の電流及び上記第3の電流を変化させる、項目20に記載のシステム。
[項目22]
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率は、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの面積の比率に基づいている、項目20または21に記載のシステム。
[項目23]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの上記バイアスを調整する、項目20から22の何れか1項に記載のシステム。
[項目24]
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記コンパレータは、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流を調整する、項目20から23の何れか1項に記載のシステム。
[項目25]
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
上記第3の発光ダイオードのセットは紫外線光を出力し、
上記第1の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を緑色の光に変換する緑色蛍光体を含み、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
上記第3の発光ダイオードのセットは、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光は、上記白色光を生成するべく組み合わせられ、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記青色の光の量は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に比例している、項目20から24の何れか1項に記載のシステム。
[項目26]
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
上記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光を出力し、
上記第1の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色がかった黄色の光に変換する赤色がかった黄色蛍光体を含み、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を黄色の光に変換する黄色蛍光体を含み、
上記第3の発光ダイオードのセットは、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
上記赤色がかった黄色の光、上記黄色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光は、上記白色光を生成するべく組み合わせられ、
上記赤色がかった黄色の光、上記黄色の光、及び、上記青色の光の量は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に比例している、項目20から24の何れか1項に記載のシステム。
[項目27]
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットは、青色の光を出力し、
上記第3の発光ダイオードのセットは、紫外線光を出力し、
上記第1の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する赤色蛍光体を含み、
上記第2の発光ダイオードのセットは、上記第1の波長をもつ上記青色の光を黄色の光に変換する黄色蛍光体を含み、
上記第3の発光ダイオードのセットは、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する青色蛍光体を含み、
上記赤色の光、上記黄色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光は、上記白色光を生成するべく組み合わせられる、項目20から24の何れか1項に記載のシステム。
[項目28]
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の負荷に第1の電流を供給する段階と、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の負荷に第2の電流を供給する段階と、
上記第1のトランジスタの上記第1の端子の電圧又は上記第2のトランジスタの上記第1の端子の電圧を、基準電圧と比較する段階と、
上記比較に基づいて、上記第1の電流と上記第2の電流との間の予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタのバイアスを調整する段階と
を備え、
上記第1の電流と上記第2の電流とは上記予め定められた比率をもつ、方法。
[項目29]
更に、上記第1の電流の変化に呼応して、上記調整されたバイアスに基づいて、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率に従って、上記第2の電流を変化させる段階を備える、項目28に記載の方法。
[項目30]
上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率は、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタの面積の比率に基づいている、項目28または29に記載の方法。
[項目31]
更に、上記第1の負荷及び上記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタの上記バイアスを調整する段階を備える、項目28から30の何れか1項に記載の方法。
[項目32]
更に、上記第1の負荷及び上記第2の負荷が受け取る電力の変化に呼応して、上記第1の電流と上記第2の電流との間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1の電流及び上記第2の電流を調整する段階を備える、項目28から31の何れか1項に記載の方法。
[項目33]
上記第1の負荷に含まれている第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を生成する段階と、
上記第2の負荷に含まれている第2の発光ダイオードのセットを利用して、上記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を生成する段階と
を更に備え、
上記第1の波長範囲は、上記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
上記第2の波長範囲は上記第3の波長範囲よりも大きく、
上記方法は更に、
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットが生成する上記光を組み合わせることによって、白色光を生成する段階を備え、
上記白色光の色温度は、上記予め定められた比率に応じている、項目28から32の何れか1項に記載の方法。
[項目34]
上記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
上記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、項目33に記載の方法。
[項目35]
上記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
上記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、項目33または34に記載の方法。
[項目36]
更に、
上記第1の負荷に含まれる第1の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ青色の光を生成する段階と、
上記第2の負荷に含まれる第2の発光ダイオードのセットを利用して、上記青色の光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ青色の光を生成する段階と、
緑色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光の第1の部分を緑色の光に変換する段階と、
上記第1の波長をもつ上記青色の光の第2の部分を、無変換のままで出力させる段階と、
赤色蛍光体を利用して、上記第2の波長をもつ上記青色の光の第3の部分を赤色の光に変換する段階と、
上記第2の波長をもつ上記青色の光の第4の部分を、無変換のままで出力させる段階と、
上記緑色の光、上記赤色の光、上記第1の波長をもつ上記青色の光の上記第2の部分、及び、上記第2の波長をもつ上記青色の光の上記第4の部分を組み合わせることにより、白色光を生成する段階と
を備え、
上記白色光の色温度は、上記予め定められた比率に応じている、項目28から32の何れか1項に記載の方法。
[項目37]
上記第1の波長範囲は、上記青色の光のスペクトルの第3の波長範囲よりも小さく、
上記第2の波長範囲は上記第3の波長範囲よりも大きい、項目36に記載の方法。
[項目38]
上記第1の波長は、450ナノメートル未満、又は、450ナノメートルに等しく、
上記第2の波長は、470ナノメートルより大きい、又は、470ナノメートルに等しい、項目36または37に記載の方法。
[項目39]
上記第1の波長は、420ナノメートルと450ナノメートルとの間であり、
上記第2の波長は、470ナノメートルと490ナノメートルとの間である、項目38に記載の方法。
[項目40]
第1のトランジスタの第1の端子に接続された第1の発光ダイオードのセットに第1の電流を供給する段階と、
上記第1の発光ダイオードのセットから、青色の光のスペクトルの第1の波長範囲の第1の波長をもつ光を出力する段階と、
第2のトランジスタの第1の端子に接続された第2の発光ダイオードのセットに第2の電流を供給する段階と、
上記第2の発光ダイオードのセットから、上記青色の光のスペクトルの上記第1の波長範囲の上記第1の波長をもつ光を出力する段階と、
第3のトランジスタの第1の端子に接続された第3の発光ダイオードのセットに第3の電流を供給する段階と、
上記第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光のスペクトルの第2の波長範囲の第2の波長をもつ光を出力する段階と、
上記第1のトランジスタの上記第1の端子の電圧、上記第2のトランジスタの上記第1の端子の電圧、又は、上記第3のトランジスタの上記第1の端子の電圧を、基準電圧と比較する段階と、
上記比較に基づいて、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタのバイアスを調整する段階と
を備え、
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の値は、上記予め定められた比率であり、
上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが出力する上記光に基づいて生成される白色光の色温度は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に応じている、方法。
[項目41]
更に、上記第1の電流の変化に呼応して、上記調整されたバイアスに基づいて、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率に従って、上記第2の電流及び上記第3の電流を変化させる段階を備える、項目40に記載の方法。
[項目42]
上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率は、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの面積の比率に基づいている、項目40または41に記載の方法。
[項目43]
更に、上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1のトランジスタ、上記第2のトランジスタ、及び上記第3のトランジスタの上記バイアスを調整する段階を備える、項目40から42の何れか1項に記載の方法。
[項目44]
更に、上記第1の発光ダイオードのセット、上記第2の発光ダイオードのセット、及び上記第3の発光ダイオードのセットが受け取る電力の変化に呼応して、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の間の上記予め定められた比率を維持するべく、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流を調整する段階を備える、項目40から43の何れか1項に記載の方法。
[項目45]
更に、
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットから、青色の光を出力する段階と、
上記第3の発光ダイオードのセットから、紫外線光を出力する段階と、
緑色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を緑色の光に変換する段階と、
赤色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光を組み合わせることで、上記白色光を生成する段階と
を備え、
上記緑色の光、上記赤色の光、及び、上記青色の光の量は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に比例している、項目40から44の何れか1項に記載の方法。
[項目46]
更に、
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光を出力する段階と、
上記第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光を出力する段階と、
赤色がかった黄色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色がかった黄色の光に変換する段階と、
黄色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を黄色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
上記赤色がかった黄色の光、上記黄色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光を組み合わせることで、上記白色光を生成する段階と
を備え、
上記赤色がかった黄色の光、上記黄色の光、及び、上記青色の光の量は、上記第1の電流、上記第2の電流、及び上記第3の電流の上記予め定められた比率に比例している、項目40から44の何れか1項に記載の方法。
[項目47]
更に、
上記第1の発光ダイオードのセット及び上記第2の発光ダイオードのセットを利用して、青色の光を出力する段階と、
上記第3の発光ダイオードのセットを利用して、紫外線光を出力する段階と、
赤色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を赤色の光に変換する段階と、
黄色蛍光体を利用して、上記第1の波長をもつ上記青色の光を黄色の光に変換する段階と、
青色蛍光体を利用して、上記第2の波長をもつ上記紫外線光を、上記青色の光のスペクトルの第3の波長をもつ青色の光に変換する段階と、
上記赤色の光、上記黄色の光、及び、上記第3の波長をもつ上記青色の光を組み合わせることで、上記白色光を生成する段階と
を備える、項目40から44の何れか1項に記載の方法。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5A
図5B
図6
図7
図8
図9
図10
図11A
図11B
図11C
図11D
図12A
図12B
図13
図14