特許 6389457 光源回路

(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】6389457

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】光源回路

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20180903BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 J

   H01L33/00 J

   H05B37/02 L

【請求項の数】13

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-512160(P2015-512160)

(86)(22)【出願日】2013年5月6日

(65)【公表番号】特表2015-522903(P2015-522903A)

(43)【公表日】2015年8月6日

(86)【国際出願番号】IB2013053619

(87)【国際公開番号】WO2013171622

(87)【国際公開日】20131121

【審査請求日】2016年4月6日

(31)【優先権主張番号】61/646,934

(32)【優先日】2012年5月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516043960

【氏名又は名称】フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ

(74)【代理人】

【識別番号】100163821

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 沙希子

(72)【発明者】

【氏名】ファン アープ ヨセフュス アドリアヌス マリア

【審査官】 安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０５９２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００９０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５２５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

Ｈ０１Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第１のグループと、
第２の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第２のグループと、
第３の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第３のグループと
を有する光源回路であって、
前記発光ダイオードの前記第１、第２及び第３のグループは、固定された電流が光源回路に到達したとき、前記固定された電流が前記第１、第２及び第３のグループ間で共有されるように配されており、
前記光源回路は、前記第１及び第２のグループの各々を流れる前記固定された電流の割合が、単一の受け取られた制御信号に依存して制御可能であるように、かつ、前記固定された電流の残りが前記第３のグループを流れるように構成されている、光源回路。

【請求項2】

前記発光ダイオードの前記第１のグループと直列に接続されている第1のトランジスタと、
前記発光ダイオードの前記第２のグループと直列に接続されている第２のトランジスタと、
を更に有する請求項１に記載の光源回路であって、
前記制御信号の変化が、それぞれ第1のトランジスタ及び第２のトランジスタを流れる前記固定された電流の割合における変化を生じるように構成されている請求項１に記載の光源回路。

【請求項3】

前記制御信号に基づく第1の信号が前記第1のトランジスタの制御端子に供給され、前記制御信号に基づく第２の信号が前記第２のトランジスタの制御端子に供給されるように構成されている請求項２に記載の光源回路。

【請求項4】

前記制御信号に基づく前記第１及び第２の信号が前記制御信号に依存して互いに対して変化するように構成されている請求項３に記載の光源回路。

【請求項5】

前記発光ダイオードの前記第３のグループと直列に接続されている第３のトランジスタを更に有する、請求項３又は請求項４に記載の光源回路。

【請求項6】

前記制御信号に基づく第３の信号は、前記第３のトランジスタの制御端子において受け取られ、前記第３の信号は、前記第１及び第２の信号よりも常に大きい、請求項５に記載の光源回路。

【請求項7】

前記発光ダイオードの前記第３のグループの組み合わされた順電圧は、発光ダイオードの前記第１のグループの組み合わされた順電圧及び前記発光ダイオードの前記第２のグループの組み合わされた順電圧よりも大きい、請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源回路。

【請求項8】

前記制御信号が第1のレベルにある場合、前記固定された電流の最大の割合が前記発光ダイオードの前記第３のグループを流れ、前記制御信号が第２のレベルまで変化するにつれ、前記発光ダイオードの前記第１及び第２のグループを流れる前記固定された電流の割合が増大するように構成されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の光源回路。

【請求項9】

前記制御信号が前記第２のレベルから第３のレベルに変化するにつれ、前記発光ダイオードの前記第１のグループを流れる前記固定された電流の割合は減少し、前記発光ダイオードの前記第２のグループを流れる前記固定された電流の割合は増大し続けるように構成されている請求項８に記載の光源回路。

【請求項10】

前記第２のグループは、赤色光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードにより構成され、
前記第３のグループは、白色光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードにより構成され、
前記発光ダイオードの前記第１のグループは、組み合わされた発光がライム色である１つ以上の発光ダイオーにより構成される、
請求項１乃至９の何れか一項に記載の光源回路。

【請求項11】

前記制御信号が前記第1のレベルから異なるレベルに変化するにつれ、前記発光ダイオードの前記第１、第２及び第３のグループの組み合わされた発光の色は、全般的にプランク軌跡を辿って従って変化するように構成されている、請求項８又は９に記載の光源回路。

【請求項12】

光源回路を製造する方法であって、
第1の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第１のグループを設けるステップと、
第２の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第２のグループを設けるステップと、
第３の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第３のグループを設けるステップと、
前記発光ダイオードの前記第１、第２及び第３のグループを、固定された電流が光源回路に到達するときに、前記固定された電流が前記第１、第２及び第３のグループ間で共有されるように配するステップと、
前記光源回路を、前記第１及び第２のグループの各々を流れる前記固定された電流の割合が、単一の受け取られた制御信号に依存して制御可能であるように、かつ、前記固定された電流の残りが前記第３のグループを流れるように構成するステップと、
を有する方法。

【請求項13】

請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光源回路を有するＬＥＤ光源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源回路に関し、より詳細には、発光ダイオードを有する光源回路に関する。

【背景技術】

【0002】

高い発光効率のために、発光ダイオード（ＬＥＤ）が、照明アプリケーションの増加の一途をたどっている範囲において使用されている。ＬＥＤは、従来の電球によっては可能ではない又は容易に達成することができない多数の様々な機能を提供する。このような機能の１つは、単一の電球の明度又は色を変える性能である。一般に、ＬＥＤ電球に関して、この機能は、ＬＥＤ電球に複数の異なる色のＬＥＤを供給し、各色のＬＥＤに供給される電流量を制御するパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いることにより達成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、ＰＷＭの使用は、変化する電力レベル及び高周波に対処することが可能である電源及び回路を必要とする。このことは、回路の金銭的なコストを増大させ、電磁機能（ＥＭＣ）に悪影響を与え得る。従って、可変の色又は明度（ｔｉｎｔ）を有するＬＥＤ電球であって、この機能を提供するのにＰＷＭを使用しないＬＥＤ電球に対する必要性が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上述を考慮して、第１の検知において、本発明は、第１の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第１のグループと、第２の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第２のグループと、第３の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第３のグループとを有する光源回路を提供する。発光ダイオードの前記第1、第２及び第３のグループは、固定された電流が光源回路に到着する場合に、固定された電流が第１、第２及び第３のグループ間で共有されるように配されている。当該回路は、前記第１及び第２のグループの各々を流れる固定された電流の一部が、受け取られた制御信号に依存して制御可能であり、この結果、固定された電流の残りは前記第３のグループを流れるように、構成されている。当該光源回路の組み合わされた発光は、単一の制御信号のみを使用して、色度の範囲にわたって徐々に変化されることができる。このように、組み合された発光の色度を変えることは、比較的直接的なものであり、本線電源を調整している従来の調光器のような、既存のインフラストラクチャを用いて実行されることができる。更に、色度を変化させることは、ＰＷＭの使用を必要とせず、電力に対するＰＷＭ固有の要件を必要としない。従って、回路に対する電源は、より単純なものになることができる。従来のＬＥＤ電球に対する多くの既存の電力供給は、定電流源を提供するように構成される。このように、本発明の光源回路は、既存の電力供給によって、容易に利用されることができる。

【0005】

前記光源回路は、更に、発光ダイオードの第１のグループと直列に接続される第1のトランジスタ、発光ダイオードの第２のグループと直列に接続される第２のトランジスタを有しており、当該回路は、制御信号の変化が第1のトランジスタ及び第２のトランジスタを流れる固定された電流の一部における変化をもたらすように構成されている。このことは、単一の制御信号が徐々に色度を変化させるのに使用されることができる仕方の１つである。当該回路は、制御信号に基づく第1の信号が前記第1のトランジスタの制御端子に供給されるように、かつ、制御信号に基づく第２の信号が前記第２のトランジスタの制御端子に供給されるように構成されることができる。当該光源回路は、制御信号に基づく第１及び第２の信号は、当該制御信号に依存して互いに対して変化するように構成されることができる。前記光源回路は、更に、発光ダイオードの第３のグループと直列に接続される第３のトランジスタを有することができる。制御信号に基づく第３の信号は、第３のトランジスタの制御端子において受け取られることができ、第３の信号は、第１及び第２の信号よりも常に大きい。

【0006】

発光ダイオードの第３のグループの組み合わされた順電圧は、発光ダイオードの第１のグループの組み合された順電圧及び発光ダイオードの第２のグループの組み合わされた順電圧より大きいものであり得る。

【0007】

前記光源回路は、制御信号が第1のレベルにある場合、前記固定された電流の最大の割合は発光ダイオードの第３のグループを流れ、制御信号が第２のレベルまで変化するのにつれて、発光ダイオードの第１及び第２のグループを流れる前記固定された電流の割合が増大するように構成されることができる。当該回路は、制御信号が第２のレベルから第３のレベルに変化するにつれ、発光ダイオードの第１のグループを流れる前記固定された電流の割合が減少し、発光ダイオードの第２のグループにおいて流れる前記固定された電流の割合は増大するように構成されることができる。

【0008】

発光ダイオードの第２のグループは、赤色光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードにより構成されることができ、発光ダイオードの第３のグループは、白色光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードにより構成されることができ、発光ダイオードの第１のグループは、組み合わされた発光がライム色である１つ以上の発光ダイオードにより構成されることができる。前記光源回路は、制御信号が徐々に第1のレベルから様々なレベルに変化するにつれて、発光ダイオードの第１、第２及び第３のグループの組み合わされた発光の色が、全体的にプランク軌跡を辿って変化するように構成されることができる。プランク軌跡とは、様々な異なる技術を使用して利用可能な白色の異なる明度の表現である。プランク軌跡上にある色は、白色であるが異なる「暖かさ」を有するように知覚される。このように、光源回路は、発された光の暖かさを変化させることによって雰囲気の微妙な変化を提供するように使用されることもできる。プランク軌跡に沿って光の色を変化させることは、人々のムードと、人々の周囲の雰囲気の知覚に影響を与える。対照的に、プランク軌跡から逸脱する場合、人々は白色の代わりに有色の光を知覚することができ、従って、上述の利点が当てはまらない。

【0009】

第２の見地において、本発明は、第1の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第１のグループを設けるステップと、第２の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第２のグループを設けるステップと、第３の色の光を発するように動作可能な１つ以上の発光ダイオードの第３のグループを設けるステップと、発光ダイオードの第１、第２及び第３のグループを、固定された電流が光源回路に到達したとき、前記固定された電流が第１、第２及び第３のグループ間で共有されるように、配するステップと、光源を、第１及び第２のグループの各々を流れる前記固定された電流の割合が、受け取られた制御信号に依存して制御可能であるように、かつ、固定された電流の残りが第３のグループを流れるように構成するステップとを有する方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明による光源回路の例である。

【図2】様々な異なる制御信号を受け取った場合に図１の回路により出力される光の色度を示しているグラフである。

【図3】本発明による光源回路の代替的な例である。

【図4】様々な異なる制御信号を受け取った場合に図３の回路により出力される光の色度を示しているグラフである。

【図5】本発明によれば光源回路の代替的な例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施例は、以下で、例として、添付図面を参照して記載される。

【0012】

以下の記載において、符号は、全体を通して類似の要素を参照している。

【0013】

図１は、本発明による光源回路１の例である。光源回路１は、ＬＥＤの複数のグループ１０、１２、１４を有する。詳細には、図１の光源回路１は、ＬＥＤの第１のグループ１０、ＬＥＤの第２のグループ１２及びＬＥＤの第３のグループ１４を有する。ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４の各々は、１つ以上のＬＥＤ（例えば、１０Ａ、１２Ａ、１４Ａ）を有する。ＬＥＤのグループ１０、１２、１４の各々は、異なる色の光を発するように動作可能である。図１の例において、ＬＥＤの第１のグループ１０は、複数のＬＥＤ１０Ａ、１０Ｂ（この例においては２つ）から成り、これらは、ライム色光を発するように動作可能である（以下、ライム色ＬＥＤと称する）。ＬＥＤの第２のグループ１２は、複数のＬＥＤ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ（この例においては３つ）から成り、これらは、赤色光を発するように動作可能である（以下、赤色発光ダイオードと称する）。ＬＥＤの第３のグループ１４は、複数のＬＥＤ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ（この例においては３つ）から成り、これらは、白色光を発するように動作可能である（以下、白色ＬＥＤと称する）。この例において、第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４の各々におけるＬＥＤは、互いに直列に接続されている。

【0014】

ＬＥＤの複数のグループ１０、１２、１４は、互いに並列に接続されている。このように、回路に到達する固定された電流は、複数のグループＬＥＤ１０、１２、１４間で共有されている。光源回路１は、固定された電流を供給する電流源７０も有する。光源回路１は、第１及び第２のグループ１０、１２の各々へ供給される前記固定された電流の割合が、受け取られた制御信号に依存して制御可能であるように構成されている。当該回路は、固定された電流の残りは、第３のグループ１４に供給されるようにも構成されている。

【0015】

図１の具体的な例において、光源回路１０は、制御信号が第1のレベルにある場合、前記固定された電流の大部分が第３のグループ１４の白色ＬＥＤを流れるように構成されている。制御信号が第２のレベルに向かって徐々に移行するにつれ、第１及び第２のグループ１０、１２のライム色及び赤色発光ダイオードを流れる電流は、それぞれ両方とも増加する。第１のレベルと第２のレベルとの間では、ライム色ＬＥＤ１０Ａ、１０Ｂを流れる電流は、赤色発光ダイオード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを流れる電流よりも大きい。前記制御信号が、第２のレベルを超えて第３のレベルに徐々に移行するにつれて、ライム色ＬＥＤ１０Ａ、１０Ｂにおける電流は徐々に減少し始める一方で、赤色発光ダイオード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃにおける電流は増大し続ける。白色ＬＥＤ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ内を流れる電流（即ち、第1及び第２のグループ１０、１２内を流れていない電流の残り）は、前記制御信号が第１のレベルから第３のレベルへ移行するにつれて、徐々に減少する。白色ＬＥＤ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ内の電流は、第３のレベルにおいて、略ゼロである。第２のレベルと第３のレベルとの間の点において、第２のグループ１２内を流れる電流は、第１のグループ１０内を流れる電流よりも大きくなる。このようにして構成されている光源回路１は、制御信号が第１のレベルから第３のレベルまで変化するにつれ、ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４の組み合わされた発光の色度がプランク軌跡（黒体軌跡としても知られている）を実質的に辿るのを可能にする。

【0016】

ＬＥＤの第１のグループ１０は、第1のトランジスタ１６と直列に接続されている。ＬＥＤの第２のグループ１２は、第２のトランジスタ１８と直列に接続されている。この例において、第１及び第２のトランジスタ１６、１８は、ｎチャネル・バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）である。第１及び第２のトランジスタ１６、１８のベース端子は、第１のレジスタ２０を介して互いに接続されている。第1の伝導経路１９は、第１のトランジスタ１６のベース端子と第1の抵抗器２０とを接続する。第２の伝導経路２１は、第２トランジスタ１６のベース端子と第１の抵抗器２０とを接続する。第１の抵抗器２０の存在は、依存関係を形成し、この結果、ＬＥＤの第１及び第２のグループ１０、１２における電流は互いにあまり異ならない。このことは、第１の抵抗器２０が第１及び第２のトランジスタ１６、１８のベース端子における電圧間に存在し得る違いを制限するので、達成される。しかしながら、幾つかの代替的な実施例において、第1の抵抗器２０は、回路１から省略されることができる。

【0017】

光源回路１は、制御可能な電圧源２２を有する。これは、ＬＥＤの第１及び第２のグループ１０、１２を流れる電流を変化させるための制御信号として作用する電圧を供給する。制御可能な電圧源２２は、第２のトランジスタ１８を流れる電流の量を変化させるように、従ってＬＥＤの第２のグループ１２を流れる電流の量も変化させるように、少なくとも第２のトランジスタ１８のベース端子に接続されている。この例において、前記制御可能な電圧源は、第１のトランジスタ１６を流れる電流の量を変化させるように、従ってＬＥＤの第１のグループ１０を流れる電流の量も変化させるように、第１のトランジスタ１６のベース端子にも接続されている。

【0018】

ＬＥＤの第１のグループ１０は、第１のトランジスタ１６のコレクタ端子に接続されている。第１のトランジスタ１６のエミッタ端子は、第２の抵抗器６４を介して接地に接続されている。ＬＥＤの第２のグループ１２は、第２のトランジスタ１８のコレクタ端子に接続されている。第２のトランジスタ１８のエミッタ端子は、第３の抵抗器６８を介して接地に接続しされている。第２及び第３の抵抗器６４、６８の抵抗は、同じである。第２及び第３の抵抗器６４、６８の存在は、当該回路を様々な温度の範囲にわたって、かつ、光源回路１の様々なインスタンス間において、より安定なものにする。このことは、これらの存在がベース―エミッタ電圧のドリフトに対する感度を低減させるからである。

【0019】

ＬＥＤの第３のグループ１４は、接地に接続されている。ＬＥＤ第１及び第２のグループ１０、１２を流れる電流が制御信号に依存するのに対し、ＬＥＤの第３のグループ１４を通る電流は、直接的に制御可能ではないが、代わりに、第1及び第２のグループ１０、１２を流れていない第１の電流の残りを有する。

【0020】

制御可能な電圧源２２は、第１の制御回路２４Ａを介して第２のトランジスタ１８のベース端子に接続されている。制御可能な電圧源２２は、第２の制御回路２４Ｂを介して第1のトランジスタ１６のベース端子に接続されている。第１及び第２の制御回路２４Ａ、２４Ｂは、ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４の組み合わされた発光ができるだけ長くできるだけ密接にプランク軌跡を辿ることを保証するように構成される。図１の例において、このことは、ダイオード、抵抗器及びトランジスタを含むアナログの構成要素を使用して達成される。しかしながら、このことが、代わりに、単一の電圧を受け取り、第１及び第２のトランジスタ１６、１８のうちの少なくとも一方のベース端子に適切な電流を供給するためにこの電圧を使用するように構成されるマイクロプロセッサを使用して達成される得ることは言うまでもない。代替的には、このことは、オペアンプを使用して達成されることができる。

【0021】

図１において、第1の制御回路２４Ａは、制御可能な電圧源２２と第２の伝導経路２１との間に接続されている１つ以上の（この例においては３つの）並列回路分岐２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃを有する。第1の分岐２６Ａは、第４の抵抗器２８を有する。第２の分岐２６Ｂは、逆バイアスされた第1のツェナー・ダイオード３２と直列の第５の抵抗器３０を有する。第３の分岐２６Ｃは、逆バイアスされた第２のツェナー・ダイオード３６と直列の第６の抵抗器３４を有する。第１及び第２のツェナー・ダイオード３２、３６の存在は、有意な電流が、制御可能な電圧源２２と第２の伝導経路２１との間の電位差が所定の値（即ちツェナー・ダイオード３２、３６の逆電圧）を超える場合にのみ、第２及び第３の分岐２６Ｂ、２６Ｃを流れることを意味する。対照的に、電流は、電位差が存在する限り、常に第1の分岐２６Ａを流れる。この例において、第1の分岐２６Ａは、第２のトランジスタ１８のベース端子に最も近い位置において、第２の伝導経路２１に接続されている。第３の分岐２６Ｃは、第1の抵抗器２０に最も近い場所において、第２の伝導経路２１に接続されている。第２の分岐２６Ｂは、第1及び第２の分岐２６Ａ、２６Ｃが第２の伝導経路２１に接続されている場所間の場所において、第２の伝導経路２１に接続されている。

【0022】

第２の制御回路２４Ｂは、制御可能な電圧源２２と第1の伝導経路１９との間で並列に接続されている１つ以上の（この例においては３つの）分岐３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを有する。第1の分岐３８Ａは、第７の抵抗器４０を有する。第２の分岐３８Ｂは、第８の抵抗器４４と直列に接続されている順バイアスされた従来のダイオード４２を有する。第３の分岐３８Ｃは、第３の逆バイアスされたツェナー・ダイオード４８に直列の第９の抵抗器４６を有する。第２の分岐３８Ｂにおける第1の従来のダイオードの存在は、有意な電流が、制御可能な電圧源と第1の伝導経路１９との間の電位差がダイオード４２の順電圧よりも高い場合にのみ、第２の分岐を流れることを意味する。第３のツェナー・ダイオード４８の存在は、有意な電流が、前記電位差が第３のツェナー・ダイオード４８の逆電圧よりも大きい場合にのみ、第３の分岐３８Ｃを流れることを意味する。電流は、電位差が存在する限り、第1の分岐３８Ａにおいて、常に流れる。この例では、第２の分岐３８Ｂは、第1のトランジスタ１６のベース端子に最も近い場所において、第1の伝導経路１９に接続されている。第３の分岐３８Ｃは、第1の抵抗器２０に最も近い場所において第1の伝導経路１９に接続されている。第1の分岐３８Ａは、第２及び第３の分岐３８Ｂ、３８Ｃが第1の伝導経路１９に接続されている場所間の場所において、第1の伝導経路１９に接続されている。

【0023】

第２の制御回路２４Ｂは、第１及び第２の制御トランジスタ５０、５２も有する。この例において、第１及び第２の制御トランジスタ５０、５２は、ｐ型チャネルＢＪＴを有する。制御可能な電圧源２２は、第４のツェナー・ダイオード５６と直列に接続された第１０の抵抗器５４を介して、第1の制御トランジスタ５０のベース端子に接続されている。制御可能な電圧源２２は、第５のツェナー・ダイオード６０と直列に接続される第１１の抵抗器５８を介して第２の制御トランジスタ５２のベース端子に接続されている。
第1の制御トランジスタ５０のコレクタは、この例においては、第２の制御回路２４Ｂの第１及び第３の分岐３８Ａ、３８Ｃが第1の伝導経路１９に接続している場所間の場所において、第1の伝導経路１９に接続されている。第1の制御トランジスタ５０のエミッタは、接地に接続されている。第２の制御トランジスタ５２のコレクタは、この例においては、第２の制御回路２４Ｂの第１及び第２の分岐３８Ａ、３８Ｂが第1の伝導経路１９に接続している場所間の場所において、第1のトランジスタ１６のベース端子に接続している。第２の制御トランジスタ５０のエミッタは、接地に接続されている。第１０及び第１１の抵抗器４５、５８の抵抗は、同じであっても良い。

【0024】

第１及び第２の制御トランジスタ５０、５２の存在は、第１及び第２の制御トランジスタ５０、５２のベース端子と制御可能な電圧源２２との間の電位差が第４及び第５のツェナー・ダイオード５６、６０の逆電圧を上回る場合、幾らかの電流が、第1の伝導経路から第１及び第２の制御トランジスタを流れることを意味する。このように、より少ない電流が、第1のトランジスタ１６のベース端子へと流れ、こうしてより少ない電流が第1のトランジスタ１６のコレクタ・エミッタ接合を流れ、このことは、より少ない電流がＬＥＤの第１のグループ１０にも流れ、従って、ＬＥＤの第１のグループ１０により発される光の強度を減少させることを意味する。

【0025】

第１乃至５のツェナー・ダイオード３２、３６、４８、５６、６０の各々は、様々な逆電圧を有していても良い。ツェナー・ダイオード３２、３６、４８、５６、６０の逆電圧は、制御電源の電圧の範囲に基づいて選択される。ツェナー・ダイオードの各々は、光源回路１の色度のグラフ（図２参照）の勾配における変化の原因となる。このように、ツェナー・ダイオード３２、３６、４８、５６、６０の含有は、光源回路が色度のより広い範囲にわたるプランク軌跡を辿ることを可能にする。このことは、図２及び４の比較から明らかである。

【0026】

図１の実施例に示されていないが、光源回路１は、更に、電流源７０と接地との間に接続された電流保護分岐を有していても良い。このような電流保護分岐は、ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４と並列に接続されることができる。電流保護分岐は、少なくとも、逆バイアスされるツェナー・ダイオードと直列に接続される抵抗器を有することができる。電流源７０と接地との間の電位差がツェナー・ダイオードの逆電圧を超える場合、電流の保護分岐は、電流を伝導し始める。このことは、ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４を流れることができる電流の量を減少し、これにより過剰な電流による損傷からＬＥＤを保護する。

【0027】

１つの例において、図１に示されている電気的構成要素は、以下の電気的特性を有する。しかしながら、以下の特性が例のみであり、様々な特性を有する構成要素が、代わりに使用されることができることは、言うまでもない。
第1の抵抗器２０の抵抗＝１５，０００オーム（Ω）、
第２の抵抗器６４の抵抗＝０．６８Ω
第３の抵抗器６８の抵抗、＝０．６８Ωの
第４の抵抗器２８の抵抗、＝２，４００Ω
第５の抵抗器３０の抵抗、＝１，８００Ω、
第６の抵抗器３２の抵抗、＝２２０，０００Ω、
第７の抵抗器４０の抵抗、＝４，２００Ω、
第８の抵抗器４４の抵抗、＝１１００のΩ、
第９の抵抗器４６の抵抗、＝２２０，０００Ω、
第１０の抵抗器５４の抵抗、＝８２，０００Ω、
第１１の抵抗器５８の抵抗、＝８２，０００Ω、
ライム色ＬＥＤ１０Ａ、１０Ｂへの順電圧＝各３Ｖｏｌｔｓ（Ｖ）、
赤色発光ダイオード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの順電圧＝各２．４Ｖ、
白色ＬＥＤ １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの順電圧＝各３Ｖ、
ダイオード４２の順電圧＝０．６Ｖ、
第1のツェナー・ダイオード３２の逆電圧＝３．３Ｖ
第２のツェナー・ダイオード３６の逆電圧＝４．７Ｖ
第３のツェナー・ダイオード４８の逆電圧＝５．１Ｖ
第４のツェナー・ダイオード５６の逆電圧＝９．１Ｖ
第５のツェナー・ダイオード６０の逆電圧＝１５Ｖ、
電流供給源７０により提供される電流＝７００ｍＡ

【0028】

表１は、以下で、様々な制御信号のために上述の特性を有する光源回路１のライム色、赤色及び白色ＬＥＤを流れる電流を示している。

【表1】

【0029】

表１から、この例では、第1の制御信号レベルは１．０Ｖと１．５Ｖの間にあることが分かる。ライムＬＥＤ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを流れている電流が降下し始める第２の制御信号レベルは、６．５Ｖと７．０Ｖとの間に位置されている。

【0030】

表２は、以下で、制御信号が第1のレベルから第３のレベルまで徐々に変化するときの、ＬＥＤの第１、第２及び第３のグループ１０、１２、１４の組み合わされた発光の色度及び束レベルを示している。

【表2】

【0031】

表２から、図１の光源回路により生成された束レベルが、ほどよく一定であることが分かる。異なる制御信号の束レベルにおける変化は、異なる色のＬＥＤ間の効率の違いによって生じる。

【0032】

表２の色度は、図２におけるグラフの形態においても分かるように、Ｇ１と記されている線によって結ばれている正方形により示されている。図２は、比較として、プランク軌跡も示しており、これは、ＰＬとして記されている線により示されている。従って、光源システムの色度が実質的にプランク軌跡を辿っていることが分かる。

【0033】

上述から理解されるように、本発明による光源回路は、光源回路により生成される明度又は光の色がＰＷＭを使用する必要なく変化されるのを可能にする。更に、広範囲にわたる異なる明度又は色を得るのに単一の制御信号の変化のみが必要とされ、このことは、幾らかの実施例において、プランク軌跡を密接に辿る。光源回路の構造の単純さと、広範囲の色度にわたって明度を変化させるのに単一の制御信号のみが必要とされる事実とは、光源回路、及び光源回路を含む何らかの機器（例えば、電球）の製造のコストが、比較的低いままであり得ることを意味する。

【0034】

図３は、図１の光源回路の補償されていない変形３を示す。補償されていない光源回路３は、非常に単純化された制御回路２４Ａ、２４Ｂを含むことを除いて、図１の回路１と実質的に同じである。詳細には、第1の制御回路２４Ａは、制御可能な電圧源２２と第２の伝導経路２１との間に接続される抵抗器２７により構成される。第２の制御回路２４Ｂは、制御可能な電圧源２２と第1の伝導経路２１との間に接続される抵抗器３９により構成される。

【0035】

図４は、プランク軌跡（ＰＬと示されている）に対する図３の光源回路３の組み合わされた発光の色度のグラフ（Ｇ２と示されている）を示している。これから分かるように、組み合わされた発光は、色度のより短い範囲においてであるが、依然としてプランク軌跡を辿っている。図４に示されている色度の生成に関して、光源回路３の構成要素の電気的特性は、図１を参照して上述の対応する構成要素の特徴と同じであった。（即ち、抵抗器２０、６４及び６８の抵抗、ＬＥＤ１０、１２、１４の順電圧並びに制御可能な電圧及び電流源２２、７０の電圧及び電流は、それぞれ同じであった。）第1の制御回路２４Ａの抵抗器２７の抵抗は、４，２００Ωであった。第２の制御回路２４Ｂの抵抗器３９の抵抗は、２，４００Ωであった。

【0036】

図５は、本発明による光源回路１５０の他の代替的な配置の例である。

【0037】

図５の光源回路５は、図３の補償されていない光源回路と実質的に同じである。しかしながら、図５の光源回路５は、ＬＥＤの第３のグループ１４と直列に接続された第３のトランジスタ５００を有する。図５の例において、ＬＥＤの第３のグループは、第３のトランジスタ５００のコレクタ端子に接続されている。第３のトランジスタ５００のエミッタ端子は、接地に接続されている。制御可能な電圧源２２は、第３のトランジスタ５００のベース端子に接続されている。制御可能な電圧源２２と第３のトランジスタ５００のベース端子との間の接続は、抵抗器を含まなくても良い、又は第１及び第２の制御回路２４Ａ、２４Ｂの抵抗器２７、３９より著しく低い抵抗である抵抗器を含み得る。このことは、より高い電流が、第１及び第２のトランジスタ１６、１８のベース―エミッタ接合よりも、第３のトランジスタのベース―エミッタ接合を流れることを意味する。このように、第３のトランジスタ５００のコレクタ・エミッタ接合を流れる電流は、第１及び第２のトランジスタ１６、１８のコレクタ・エミッタ接合を流れる電流よりも制限されない。低い制御信号において、電流は、第１乃至３のトランジスタ１６、１８、５００のベース―エミッタ接合を流れ、回路５に供給される電流の殆どが、第３のトランジスタ５００を流れ、従ってＬＥＤの第３のグループ１４も流れるようになっている。

【0038】

図１及び３の例と同様に、図５の光源回路５は、制御信号が第1のレベルにある場合に電流の大部分が第３のグループ１４の白色ＬＥＤを流れるように、構成されている。制御信号が第２のレベルに向かって徐々に移動するにつれ、第1及び第２のグループ１０、１２のライム色及び赤色ＬＥＤを流れている電流は、それぞれ両方、増大する。第１のグループ１０のＬＥＤを流れる電流は、第２のグループ１２のＬＥＤを流れる電流よりも大きい。この例において、ＬＥＤの第２のグループ１２を流れている電流は、ＬＥＤの第１のグループ１０を流れる電流よりも大きくなることはない。このように、光源回路５の組み合わされた発光は、図１の例が辿っていたよりも短い範囲の色度にわたってプランク軌跡を辿る。第３のグループ１４において流れる電流（即ち、第1及び第２のグループ１０、１２において流れていない電流の残り）は、制御信号が第１のレベルから第３のレベルまで移動するにつれ、徐々に減少する。図５の光源回路５は、このようにして動作する。少なくとも部分的には、ＬＥＤの第３のグループ１４の組み合わされた順電圧が、ＬＥＤの第１及び第２のグループ１０、１２の順電圧よりも大きいからである。ＬＥＤ１２の第２のグループの順電圧は、好ましくは、ＬＥＤ１０の第１のグループの順電圧と同様である。

【0039】

１つの例において、図５の回路５の構成要素の特性は、第1の制御回路２４Ａの抵抗器２７の抵抗が２，４００Ωであり、第２制御回路２４Ｂの抵抗器３９の抵抗が３０００Ωであることを除いては、図３の対応するものと実質的に同じである。

【0040】

図１、３及び５の具体的な例は、光源回路１、３、５の一部として固定された電流源７０を示しているが、これが分離可能であることは言うまでもない。このように、回路１、３、５は、代わりに、固定された電流源７０に接続可能であるように（かつ、実際に固定された電流源を含まないように）構成されることができる。固定された電流源７０は、例えば、本線電源（mains-power）フライバック・コンバータを有していても良い。代替的には、固定された電流源７０は、固定された電流を光源回路１、３、５へ供給するための何らかの他の手段を有し得る。

【0041】

同様に、制御信号を供給する制御可能な電圧源２２は、光源回路１、３、５と別個のものである又は分離可能なものであっても良い。例えば、制御可能な電圧源２２は、例えば、１Ｖと１０Ｖの間の出力電圧を有する整流された本線信号を含み得る。

【0042】

図１、３及び５の例は、異なるトランジスタ１６、１８、５００のコレクタ端子に接続されているＬＥＤ１０、１２、１４のグループを示しているが、ＬＥＤのグループが、代わりに、エミッタ端子に接続されることができることが理解されよう。更に、特定の例において、ｎ型チャネルＢＪＴを含んでいるが、幾つかの例において、ｐ型チャネルＢＪＴが使用されることができる。代替的には、電界効果トランジスタが、使用されることもできる。電界効果トランジスタを含む例においては、ベース端子に対するものであると上述された接続は、代わりに、ゲート端子に対するものである。同様に、接続は、エミッタ端子又はコレクタ端子とのものであると記載され、電界効果トランジスタを含む例においては、当該接続は、代わりに、それぞれドレイン又はソース端子へのものである。電界効果トランジスタのゲート端子及びベース端子、並びにＢＪＴのベース端子は、本明細書においてひとまとめに制御端子と称され得る。このことは、これらの端子に供給される信号がトランジスタを流れる電流を制御するからである。

【0043】

ＬＥＤ１０、１２、１４のグループの各々が異なる色のＬＥＤを含むことができ、これらのＬＥＤの組み合わされた発光は、結果として所望の色の光をもたらすことは、言うまでもない。例えば、ＬＥＤの第１のグループ１４は、全てがライム色ＬＥＤである代わりに、ライム色の組み合わされた発光を生成するように、緑色ＬＥＤ及び琥珀色ＬＥＤの混合から成っていても良い。

【0044】

上述の例において、ＬＥＤの色及び量は、プランク軌跡を密接に辿る組み合わされた発光を生成することが可能であるように選択される。しかしながら、他の例において、上述のものとは異なる色のＬＥＤが使用されることもできる。同様に、上述されたものと異なる数のＬＥＤが使用されることができる。更に、図面は直列に接続されている各グループのＬＥＤを示しているが、幾つかの代替的なものにおいては、各グループのＬＥＤは、並列に接続されることができ、又は直列及び並列の組み合わせにおいて接続されることができる。当業者にとって明らかであるように、本発明による光源回路は、レトロフィットランプのようなＬＥＤ光源、ＬＥＤ照明機器、又は劇場において使用されるランプ若しくは階段を照明するランプのようなプロフェッショナル・アプリケーションのためのランプを作るのに使用されることができる。

【0045】

「有する」という語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形の構成要素は、複数の構成要素を排除するものではないことは言うまでもない。単一のプロセッサが、添付の請求項に記載されている幾つかの項目の機能を実現しても良い。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用されることができないことを示しているものではない。請求項における如何なる符号も、請求項の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

【0046】

請求項は、この出願において、フィーチャの特定の組合せとして示されているが、本発明の開示の範囲は、現在何らかの請求項に記載されているものと同じ発明に関するものであるか否かにせよ、本発明が親発明と同じ技術的問題の一部又は全てを緩和するか否かにせよ、明示的に若しくは暗示的に又は一般化の何れにおいても本願明細書に開示されている如何なる新規なフィーチャ又は如何なる新規な組み合わせのフィーチャも含むものであることを理解されたい。出願人は、ここで、新たな請求項は、前記フィーチャ、及び／又は本出願若しくは本出願から得られる更に他の出願の中間処理におけるフィーチャの組み合わせとして記載され得ることを通知しておく。

【0047】

添付の特許請求の範囲にある他の修正及び変更は、当業者にとって明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】