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(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】
(24)【登録日】2024-01-11
(45)【発行日】2024-01-19
(54)【発明の名称】色調整可能なフィラメントランプ
(51)【国際特許分類】
H05B 45/3574 20200101AFI20240112BHJP
F21K 9/232 20160101ALI20240112BHJP
F21V 19/00 20060101ALI20240112BHJP
H05B 45/20 20200101ALI20240112BHJP
H05B 47/155 20200101ALI20240112BHJP
H05B 47/19 20200101ALI20240112BHJP
F21Y 113/13 20160101ALN20240112BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240112BHJP
【ＦＩ】
H05B45/3574
F21K9/232 100
F21V19/00 150
H05B45/20
H05B47/155
H05B47/19
F21Y113:13
F21Y115:10
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021540792
(86)(22)【出願日】2020-01-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-08
(86)【国際出願番号】 EP2020051255
(87)【国際公開番号】W WO2020152088
(87)【国際公開日】2020-07-30
【審査請求日】2023-01-19
(31)【優先権主張番号】19152704.3
(32)【優先日】2019-01-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】516043960
【氏名又は名称】シグニファイ ホールディング ビー ヴィ
【氏名又は名称原語表記】ＳＩＧＮＩＦＹ ＨＯＬＤＩＮＧ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ４８，５６５６ ＡＥ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(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】オヌシキン グリゴリー アレクサンドロヴィッチ
(72)【発明者】
【氏名】テルヴェーメ ベレント ヤン ヴィレム
【審査官】安食 泰秀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１１３９５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２０５８８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５１００２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２９６９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３２８５４３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２４１６０１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１２８０４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ４５／３５７４
Ｆ２１Ｋ ９／２３２
Ｆ２１Ｖ １９／００
Ｈ０５Ｂ ４５／２０
Ｈ０５Ｂ ４７／１５５
Ｈ０５Ｂ ４７／１９
Ｆ２１Ｙ １１３／１３
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
色調整可能なフィラメントランプであって、白色光を放出するように適合されている、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントと、
少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントであって、前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、複数のグループを含み、各グループが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを有する、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと、を備え、
前記少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの、各調整可能な白色ＬＥＤフィラメントが、第１の事前設定された相関色温度を有する第１のＬＥＤと、前記第１の事前設定された相関色温度よりも低い、第２の事前設定された相関色温度を有する、第２のＬＥＤとを含み、前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度が、前記色調整可能なフィラメントランプの相関色温度範囲のサブ範囲を定義し、前記色調整可能なフィラメントランプは、前記サブ範囲内の目標点に関して、前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤを使用するが、前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントを使用しないように構成されており、
前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度が、動作の間の、前記サブ範囲内での第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの組み合わされた白色光の、黒体ラインからの最大偏差が、７ＳＤＣＭとなるように事前設定されており、
前記色調整可能なフィラメントランプが、前記サブ範囲の外側の前記相関色温度範囲内の目標点に関して、前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと、前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤのうちの一方とを使用するように構成されている、
色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項2】
前記少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの前記第１のＬＥＤが、第１の白色チャネルを提供し、前記少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの前記第２のＬＥＤが、第２の白色チャネルを提供し、前記第１の白色チャネル及び前記第２の白色チャネルが、前記色調整可能なフィラメントランプのコントローラによって個別にアドレス可能である、請求項１に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項3】
前記第１の事前設定された相関色温度が、４０００Ｋ～８０００Ｋの範囲であり、前記第２の事前設定された相関色温度が、２５００Ｋ～３５００Ｋの範囲である、請求項１又は２に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項4】
前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度が、動作の間の、前記サブ範囲内での第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの前記組み合わされた白色光の、前記黒体ラインからのいずれの偏差も、少なくとも前記サブ範囲の実質的な部分にわたって、前記黒体ラインの下方となるように事前設定されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項5】
前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度のうちの一方が、前記相関色温度範囲の端点に事前設定されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項6】
前記色調整可能なフィラメントランプが、前記サブ範囲よりも低い前記相関色温度範囲内の目標点に関して、前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤとを使用するように構成されており、前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと前記第２のＬＥＤとが、そのような目標点に関して、等しい輝度レベル又は実質的に等しい輝度レベルになる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項7】
各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント上で、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの数が等しい、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項8】
前記ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの最大順方向電圧が、各調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの最大順方向電圧よりも低くなるように、各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント上の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの数が選択されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項9】
透明な電球外囲器を更に備え、前記少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント及び前記少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、前記透明な電球外囲器の内側に配置されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の色調整可能なフィラメントランプ。
【請求項10】
色調整可能なフィラメントランプであって、少なくとも１つの調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントを備え、前記少なくとも１つの調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの、各調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、
複数のグループであって、各グループが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを有する、複数のグループと、
白色光を放出するように構成されており、第１の事前設定された相関色温度を有する、第１のＬＥＤと、
白色光を放出するように構成されており、前記第１の事前設定された相関色温度よりも低い、第２の事前設定された相関色温度を有する、第２のＬＥＤと、を含み、
前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度が、前記色調整可能なフィラメントランプの相関色温度範囲のサブ範囲を定義し、前記色調整可能なフィラメントランプは、前記サブ範囲内の目標点に関して、前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤを使用するが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの前記グループを使用しないように構成されており、
前記第１の事前設定された相関色温度及び前記第２の事前設定された相関色温度が、動作の間の、前記サブ範囲内での第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとの組み合わされた白色光の、黒体ラインからの最大偏差が、７ＳＤＣＭとなるように事前設定されており、
前記色調整可能なフィラメントランプが、前記サブ範囲の外側の前記相関色温度範囲内の目標点に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと、前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤのうちの一方とを使用するように構成されている、
色調整可能なフィラメントランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、色調整可能なフィラメントランプに関する。
【背景技術】
【0002】
白熱ランプは、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）ベースの照明ソリューションによって急速に置き換えられつつある。しかしながら、白熱電球の外観を有するレトロフィットランプを持つことがユーザによって評価され望まれている。この目的のために、ＬＥＤフィラメントランプ（又は電球）が利用可能である。ＬＥＤフィラメントランプは、白熱電球のフィラメントに類似するマルチダイオード構造体であるＬＥＤフィラメントによって、その光を生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
通常、これらのランプは、固定されたＣＣＴ（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｌｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；相関色温度）を有し、又は最善でも、限定されたＣＣＴ範囲を有する。
【0004】
中国公開特許第１０７９７５６８９（Ａ）号は、色温度変更可能なＬＥＤフィラメントランプを開示している。色温度変更可能なＬＥＤフィラメントランプは、フィラメントランプ本体を備え、フィラメントランプ本体は、２色光源及びランプホルダを含み、２色光源は、純白色ランプフィラメント及び温白色ランプフィラメントを有する。中国公開特許第１０７９７５６８９（Ａ）号によれば、当該特許で開示されるＬＥＤフィラメントランプは、ユーザの要件に従った色温度の調整を実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の目的は、前述の制限（すなわち、固定されたＣＣＴ又は限定されたＣＣＴ範囲）を克服し、比較的大きい色空間をカバーすることが可能であるが、有用な白色に設定されることもまた可能な、フィラメントランプを提供することである。
【0006】
本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、色調整可能なフィラメントランプであって、白色光を放出するように適合されている、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤ（発光ダイオード）フィラメントと、少なくとも１つのＲＧＢ（ｒｅｄ ｇｒｅｅｎ ｂｌｕｅ；赤色、緑色、青色）ＬＥＤフィラメントであって、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、複数のグループを含み、各グループが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを有する、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントとを備え、
【0007】
少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの、各調整可能な白色ＬＥＤフィラメントが、第１の事前設定された相関色温度（ＣＣＴ）を有する第１のＬＥＤと、第１の事前設定された相関色温度よりも低い、第２の事前設定された相関色温度を有する、第２のＬＥＤとを含み、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度が、色調整可能なフィラメントランプの相関色温度範囲のサブ範囲を定義し、色調整可能なフィラメントランプは、上述のサブ範囲内の目標点に関して、第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤを使用するが、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントを使用しないように構成されている、色調整可能なフィラメントランプによって達成される。
【0008】
ＬＥＤフィラメントは、ＬＥＤフィラメント光を供給するものであり、線形アレイで配置されている複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。好ましくは、ＬＥＤフィラメントは、長さＬ及び幅Ｗを有し、Ｌ＞５Ｗである。ＬＥＤフィラメントは、直線構成で、又は、例えば湾曲構成、２Ｄ／３Ｄ渦巻、若しくは螺旋などの、非直線構成で配置されてもよい。好ましくは、ＬＥＤは、剛性（例えば、ポリマー、ガラス、石英、金属、又はサファイアから作製されているもの）、又は可撓性（例えば、ポリマー、又は金属、例えばフィルム若しくは箔で作製されているもの）であってもよい、例えば基板のような、細長形の支持体上に配置される。
【0009】
支持体が、第１主表面及び反対側の第２主表面を含む場合、ＬＥＤは、これらの表面のうちの少なくとも一方上に配置される。支持体は、反射性であってもよく、あるいは、半透明及び好ましくは透明などの、光透過性であってもよい。
【0010】
ＬＥＤフィラメントは、複数のＬＥＤの少なくとも一部を少なくとも部分的に覆う、封入材を備えてもよい。封入材はまた、第１主表面又は第２主表面のうちの少なくとも一方を、少なくとも部分的に覆ってもよい。封入材は、例えばシリコーンなどの、可撓性であり得るポリマー材料であってもよい。更には、ＬＥＤは、例えば種々の色又はスペクトルの、ＬＥＤ光を放出するように構成されてもよい。封入材は、ＬＥＤ光を少なくとも部分的に変換光に変換するように構成されている、ルミネッセント材料を含んでもよい。ルミネッセント材料は、無機蛍光体及び／又は量子ドット若しくは量子ロッドなどの、蛍光体であってもよい。
【0011】
ＬＥＤフィラメントは、複数のサブフィラメントを含んでもよい。
【0012】
本発明は、ランプの相関色温度範囲のサブ範囲内の目標点に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントがオフである間に、調整可能な白色ＬＥＤフィラメントのみを使用することによって、十分な光束レベル及び良好な光品質（例えば、ＣＲＩ＞８０）を有する白色光が、色調整可能なフィラメントランプにおける比較的大きいサブ範囲にわたって、実際に供給されることができるという理解に基づく。そのような白色光は、有利には、機能的照明用途に関して使用されることができる。ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントは、そのような機能的照明に寄与するためには、ＬＥＤフィラメントの設計制約によって過度に低い輝度が与えられている場合があるが、その一方で（とりわけ）、例えば環境照明及び／又は列福照明に関して有用な、本ランプの有色（非白色）の光出力を可能にする。更には、別個の温白色フィラメントと冷白色フィラメントとではなく、調整可能な白色ＬＥＤフィラメントを有することの利点は、より良好な審美的外観であり、すなわち、２つの別個の白色フィラメント間での色点の外観上の差異がなく、ＣＣＴ範囲内の種々のＣＣＴに調整している間の、それらの白色フィラメント間の輝度の差がなく、ＣＣＴ範囲の両端のうちの一方における（故障として知覚される恐れのある）オフ状態の外観がない点である。
【0013】
好ましくは、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの第１のＬＥＤは、第１の（冷）白色チャネルを提供し、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの第２のＬＥＤは、第２の（温）白色チャネルを提供し、第１の白色チャネル及び第２の白色チャネルは、色調整可能なフィラメントランプのコントローラによって個別にアドレス可能である。
【0014】
第１の事前設定された相関色温度は、４０００Ｋ～８０００Ｋの範囲（好ましくは、６０００Ｋ～７０００Ｋの範囲）であってもよく、第２の事前設定された相関色温度は、２５００Ｋ～３５００Ｋの範囲である。第１の事前設定された相関色温度は、例えば６５００Ｋであってもよく、第２の事前設定された相関色温度は、３０００Ｋであってもよい。それゆえ、上述のサブ範囲は、例えば３０００Ｋ～６５００Ｋであることにより、機能的照明用途に関して必要とされるＣＣＴ範囲の大部分をカバーしてもよい。別の実施例では、上述のサブ範囲は、２５００Ｋ～４０００Ｋであってもよい。
【0015】
第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、動作の間の、上述のサブ範囲内での第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとの組み合わされた白色光の、黒体ライン（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｌｉｎｅ；ＢＢＬ；黒体軌跡とも称されるもの）からの最大偏差が、７ＳＤＣＭ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ Ｃｏｌｏｕｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ；等色標準偏差）となるように事前設定されてもよい。例示的な３０００Ｋ～６５００Ｋのサブ範囲に関しては、このことは、例えば、第２の事前設定された相関色温度（３０００Ｋ）を、黒体ラインの僅かに上方に、例えばＢＢＬの上方０．００４２（ｄｕ'ｖ'）以下に、設定することによって達成されてもよい。
【0016】
更には、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、動作の間の、上述のサブ範囲内での第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとの組み合わされた白色光の、黒体ラインからのいずれの偏差も、少なくともサブ範囲の実質的な部分（例えば、＞５０％又は＞７５％）にわたって、黒体ラインの下方となるように事前設定されてもよい。このようにして、緑色を帯びたようにランプの色が知覚されることが、回避されることができる。
【0017】
簡略化のために、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度のうちの一方は、相関色温度範囲の端点に事前設定されてもよい。例えば、第１の事前設定された相関色温度は、相関色温度範囲の最も高いＣＣＴの端点、例えば６５００Ｋに、事前設定されることができる。
【0018】
色調整可能なフィラメントランプは、上述のサブ範囲の外側の相関色温度範囲内の目標点に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと、第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤのうちの一方とを使用するように構成されてもよい。色調整可能なフィラメントランプは、例えば、上述のサブ範囲よりも低い相関色温度範囲内の目標点に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤとを使用するように構成されてもよく、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメントと第２のＬＥＤとは、そのような目標点に関して、等しい輝度レベル又は実質的に等しい輝度レベルになる。このようにして、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの組み合わされた色が黒体ラインから過度に大きく偏差すること、及び／又は、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの輝度が（調整可能な白色ＬＥＤフィラメントと比較して）過度に低く知覚されることが、回避されてもよい。また、全ランプ光束は、白熱ランプの予想される挙動に則して、（実質的に）等しい輝度レベルを達成するように低下してもよい。「実質的に等しい輝度レベル」は、例えば３０００～２２００Ｋの範囲内の目標点に関して、０．５＜（輝度レベル第２のＬＥＤ／輝度レベルＲＧＢ）＜２として定義されてもよい。
【0019】
各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント上では、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの数が等しくてもよい。このようにして、フィラメント表面に沿った、必要とされる又は所望される色外観の均一性が、達成されてもよい。１つの例示的な１２０ｍｍ長のＲＧＢ ＬＥＤフィラメントは、例えば、４０個の赤色ＬＥＤ、４０個の緑色ＬＥＤ、及び４０個の青色ＬＥＤを有してもよい。
【0020】
各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント上の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの数は、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの最大順方向電圧が、各調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの最大順方向電圧よりも低くなるように選択されてもよい。少なくとも１つの調整可能な白色フィラメントは、通常の使用事例において、最も多くの電力を消費するものと考えられる。ＬＥＤフィラメントは多くの場合、幹線電圧からＬＥＤを直接駆動する、ドライバと組み合わされている。それらのドライバには、フィラメントのＬＥＤストリングが動作するための、最適（最大）電圧が存在している。より低い電圧のいずれも、損失（Δ電圧×駆動電流）となる。それゆえ、最も高い消費電力を有するＬＥＤフィラメント内に最も高い電圧が存在することを、確実にすることが有益である。
【0021】
更には、複数のグループの赤色ＬＥＤは、赤色チャネルを提供してもよく、複数のグループの緑色ＬＥＤは、緑色チャネルを提供し、複数のグループの青色ＬＥＤは、青色チャネルを提供し、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルは、個別にアドレス可能であることにより、それらは出力（光束）を個別に変更されることができる。
【0022】
複数のグループの赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤは、ミニＬＥＤ若しくはマイクロＬＥＤであってもよい。ミニＬＥＤは、５００μｍ未満又は２２５μｍ未満のチップサイズを有してもよい。マイクロＬＥＤは、２００μｍ未満又は１００μｍ未満のチップサイズを有してもよい。
【0023】
複数のグループの赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤは、動作中のそれらの個々の色の寄与が、人間のユーザの肉眼では（例えば、１ｍの距離で；チップサイズ≦２００μｍ）識別不能となるように、緊密に実装されてもよい。各グループ内のＬＥＤ間の距離は、例えば≦１ｍｍであってもよい。
【0024】
色調整可能なフィラメントランプは、透明な電球外囲器を更に備えてもよく、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント及び少なくとも１つのＲＧＤ ＬＥＤフィラメントは、透明な電球外囲器の内側に配置されている。
【0025】
本発明の第２の態様によれば、色調整可能なフィラメントランプであって、少なくとも１つの調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントを備え、少なくとも１つの調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの、各調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、複数のグループであって、各グループが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを有する、複数のグループと、白色光を放出するように構成されており、第１の事前設定された相関色温度を有する、第１のＬＥＤと、白色光を放出するように構成されており、第１の事前設定された相関色温度よりも低い、第２の事前設定された相関色温度を有する、第２のＬＥＤとを含み、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度が、色調整可能なフィラメントランプの相関色温度範囲のサブ範囲を定義し、色調整可能なフィラメントランプは、上述のサブ範囲内の目標点に関して、第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤを使用するが、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤのグループを使用しないように構成されている、色調整可能なフィラメントランプが提供される。この態様は、第１の態様と同じか若しくは同様の、特徴及び技術的効果を呈し得る。更には、少なくとも１つの調整可能な白色及びＲＧＢ ＬＥＤフィラメントのＬＥＤは、動作中のそれらの個々の寄与が、人間のユーザの肉眼では識別不能となるように配置されてもよく、このことは、１つ以上の別個のＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが使用される場合と比較して、ＲＧＢに対する要件を、より厳格ではないものにする一方で、依然としてランプ内の視覚的アーチファクトを回避することができる。
【0026】
本発明は、請求項に記載されている特徴の、全ての可能な組み合わせに関するものである点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0027】
次に、本発明のこれらの態様及び他の態様が、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、より詳細に説明される。
【図1a】本発明の一実施形態による、色調整可能なフィラメントランプの概略側面図である。
【図3】例示的な白色ＬＥＤのビンを示す。
【図5】本発明の色調整可能なフィラメントランプの１つ以上の実施形態に関する、ＣＣＴの関数としての、モデル化された予想される全光束の曲線を示す。
【図6】本発明の色調整可能なフィラメントランプの１つ以上の実施形態に関する、ＣＲＩ対ＣＣＴを示す。
【図7】本発明の別の態様による、色調整可能なフィラメントランプの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
ここで、本発明の現時点で好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明が、以降でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、完全性及び網羅性のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するものである。
【0029】
図１ａは、本発明の一実施形態による、色調整可能なフィラメントランプ１０の概略側面図である。色調整可能なフィラメントランプ１０は、（古典的）フィラメントＬＥＤ電球、又はレトロフィット電球と称される場合もある。
【0030】
色調整可能なフィラメントランプ１０は、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２を備える。少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２は、一般に、白色光（冷白色～温白色）を放出するように適合されている。各調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２は、細長形基板１４と、基板１４に沿って配置されている複数のＬＥＤ１６'及びＬＥＤ１６''とを含む。すなわち、各調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２は、異なる相関色温度を有する、第１のＬＥＤ１６'と第２のＬＥＤ１６''とを含む。それゆえ、１つのフィラメント１２上に、（２つの）異なる相関色温度が存在している。第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''は、図１ａにおけるように、基板１４に沿って一列に交互配置されてもよい。図１ｂに示される変形形態では、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''は、互いに隣り合う２つの列を成している。１つの例示的な１２０ｍｍ長の調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２は、例えば、５０個の第１のＬＥＤ１６'及び５０個の第２のＬＥＤ１６''を有してもよい。第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''は、例えば、蛍光体変換型青色ＬＥＤであってもよい。少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２は、例えば、各フィラメント１２上の２つの並列導電トラックによって、色調整可能なフィラメントランプ１０のコントローラ２０に電気的に接続されている。更には、調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２の第１のＬＥＤ１６'は、第１の白色チャネルを提供してもよく、調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの第２のＬＥＤ１６''は、第２の白色チャネルを提供してもよく、第１の白色チャネル及び第２の白色チャネルは、コントローラ２０によって個別にアドレス可能であることにより、チャネルは、出力（光束）を個別に変更されることができる。
【0031】
より詳細には、第１のＬＥＤ１６'は、第１の事前設定された相関色温度を有し、第２のＬＥＤ１６''は、第１の事前設定された相関色温度とは異なる（より低い）第２の事前設定された相関色温度を有する。第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、色調整可能なフィラメントランプ１０の相関色温度範囲４０のサブ範囲４０'を定義し得る（図２）。すなわち、サブ範囲４０'は、図２に示されるような、１６'と１６''との間の相関色温度範囲４０の部分である。相関色温度範囲４０は、黒体ライン１８を追従し得る。第１のＬＥＤ１６'の第１の事前設定された相関色温度は、６０００Ｋ～７０００Ｋの範囲、例えば、図２におけるように６５００Ｋであってもよく、第２のＬＥＤ１６''の第２の事前設定された相関色温度は、２５００Ｋ～３５００Ｋの範囲、例えば、図２におけるように３０００Ｋであってもよい。第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、黒体ライン１８上に、又は黒体ライン１８付近にあってもよい（図３もまた参照）。更には、第１の事前設定された相関色温度は、図２におけるように、相関色温度範囲４０の最も高いＣＣＴの端点５０ａ、例えば６５００Ｋに、事前設定されることができる。他方の端点は、５０ｂで指定されている。
【0032】
色調整可能なフィラメントランプ１０は、少なくとも１つのＲＧＢ（赤色、緑色、青色）ＬＥＤフィラメント２２を更に備える。少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２は、例えば各フィラメント２２上の３つの並列導電トラックによって、コントローラ２０に電気的に接続されている。少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２のそれぞれは、細長形基板２４と、基板２４に沿って配置されている複数の（ＬＥＤ）グループ２６とを含む。各グループ２６は、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃを有する。図１ａ～図１ｂに示されるように、各グループ２６内の赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃは、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２の長手方向に、順々に配設されることができる。各ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２上では、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃの数が等しくてもよい。１つの例示的な１２０ｍｍ長のＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２は、例えば、４０個の赤色ＬＥＤ２８ａ、４０個の緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び４０個の青色ＬＥＤ２８ｃを有してもよい。赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃは、マイクロＬＥＤであってもよい。赤色（マイクロ）ＬＥＤ２８ａ、緑色（マイクロ）ＬＥＤ２８ｂ、及び青色（マイクロ）ＬＥＤ２８ｃは、例えば、１００～２００μｍの範囲のチップサイズを有してもよい。各グループ２６内での赤色（マイクロ）ＬＥＤ２８ａ、緑色（マイクロ）ＬＥＤ２８ｂ、及び青色（マイクロ）ＬＥＤ２８ｃの間の（グループ内）距離Ｄ１は、例えば≦１ｍｍであってもよい。グループ２６間の（グループ間）距離Ｄ２は、より大きくすることが可能である。赤色ＬＥＤ２８ａは、赤色チャネルを提供し、緑色ＬＥＤ２８ｂは、緑色チャネルを提供し、青色ＬＥＤ２８ｃは、青色チャネルを提供し、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルは、コントローラ２０によって個別にアドレス可能であることにより、チャネルは、出力（光束）を個別に変更されることができる。
【0033】
コントローラ２０は一般に、（人間の）ユーザ又はマシンによって選択された目標点に対応する白色光又は有色光を、色調整可能なフィラメントランプ１０が放出するように、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２及び少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２を制御するように適合されている。コントローラ２０は、色調整可能なフィラメントランプ１０の遠隔制御のために、色調整可能なフィラメントランプ１０の無線通信手段３０に接続されてもよい。
【0034】
色調整可能なフィラメントランプ１０は、ドライバ３２を更に備えてもよい。ドライバ３２は、コントローラ２０に電気的に接続されてもよい。ドライバ３２は、幹線からのＡＣを、ＬＥＤフィラメント１２、２２用のＤＣに変換するように適合されている。
【0035】
色調整可能なフィラメントランプ１０は、口金又はキャップ３４を更に備えてもよい。コントローラ２０、無線通信手段３０、及びドライバ３２は、口金又はキャップ３４内に隠されていてもよい。口金又はキャップ３４は、好ましくは、ランプソケット（図示せず）に機械的及び電気的に接続されるように適合されている。
【0036】
色調整可能なフィラメントランプ１０は、口金又はキャップ３４に接続している透明な（透過性の）電球外囲器３６を更に備えてもよい。少なくとも１つの白色ＬＥＤフィラメント１２及び少なくとも１つのＲＧＤ ＬＥＤフィラメント２４は、透明な電球外囲器３６の内側に配置されている。
【0037】
色調整可能なフィラメントランプ１０のコントローラ２０は、前述のサブ範囲４０'内の目標点３８に関して、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''を使用するが、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント１２を使用しないように構成されている。すなわち、サブ範囲４０'内の目標点３８に関しては、第１のＬＥＤ１６'及び／又は第２のＬＥＤ１６''がオンである一方で、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント１２はオフである。例示的な動作では、ユーザは、白色光の放出に関して、サブ範囲４０'内の目標点３８を選択してもよい（図２を参照）。次いで、コントローラ２０は、少なくとも１つの調整可能な白色ＬＥＤフィラメント１２の第１のＬＥＤ１６'と第２のＬＥＤ１６''とによって放出される、組み合わされた白色光５４が、選択された目標点３８に（最良に）一致するように、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''の出力（光束）を変化させること（線形調整）によって、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''を（少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２がオフである間に）制御する。このようにして、十分な光束レベル及び良好な光品質（例えば、ＣＲＩ＞８０）を有する白色光が、色調整可能なフィラメントランプ１０における比較的大きいサブ範囲４０'（例えば、３０００Ｋ～６５００Ｋ）にわたって、実際に供給されることができる。そのような白色光は、有利には、機能的照明用途に関して使用されることができる。
【0038】
目標点３８からの距離が、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''によって必要とされる光束の量を決定する点に留意されたい。第１の事前設定された相関色温度が、目標点３８に近いほど、より多くの光束が、第１のＬＥＤ１６'から必要とされる。例えば、目標点３８が、第１の事前設定された相関色温度に近い場合には、全ランプ光束の大部分が、第１のＬＥＤ１６'によって生成されるべきである。
【0039】
サブ範囲４０'内では、実際の組み合わされた白色光５４は、図２の参照符号５２によって示されるように、目標点３８から偏差し得る。この目的のために、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、好ましくは、動作の間の、サブ範囲４０'内での第１のＬＥＤ１６'と第２のＬＥＤ１６''との組み合わされた白色光５４の、黒体ライン１８からの最大偏差５２が、７ＳＤＣＭとなるように事前設定されている。他の表現をすれば、第１の事前設定された相関色温度及び第２の事前設定された相関色温度は、組み合わされた白色光５４の最大偏差５２（ｄｕ'ｖ'）が、０．００７、すなわちｄｕ'ｖ'≦０．００７となるように事前設定されてもよい。ｄｕ'ｖ'＜７ＳＤＣＭを満たすための、（６０００Ｋにおける）第１のＬＥＤ１６'に関する例示的なビン５６'、及び（３０００Ｋにおける）第２のＬＥＤ１６''に関する例示的なビン５６''は、以下の通り（図３に示されるもの：ビニング条件１５ｍＡ及びＴｊ＝２５Ｃ）である。
【0040】
【表1】
【0041】
色調整可能なフィラメントランプ１０のコントローラ２０は、サブ範囲４０の外側の相関色温度範囲４０内の目標点３８''に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２と、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''のうちの一方とを使用するように、更に構成されてもよい（図４を参照）。図４では、コントローラ２０は、上述のサブ範囲４０'よりも低い、例えば１６''（例えば、３０００Ｋ）～２２００Ｋの、相関色温度範囲４０内の（深みのある温白色の）目標点３８''に関して、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２及び第２のＬＥＤ１６''を使用する。ＣＣＴ目標点＜２２００Ｋの場合には、少なくとも１つのＲＧＢフィラメント２２のみが使用されてもよい。端点５０ｂは、例えば２０００Ｋであってもよい。
【0042】
サブ範囲４０'の外側で、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２と第２のＬＥＤ１６''との実際の組み合わされた白色光５４'が、目標点３８''と一致してもよく、その場合、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２の赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃの組み合わされた色は、黒体ラインから偏差してもよい。
【0043】
更には、１６''と端点５０ｂとの間にある目標点３８''に関しては、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２と第２のＬＥＤ１６''とが、（実質的に）等しい輝度レベルになってもよい。すなわち、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃの組み合わされた色と目標点３８''との間の距離５８ｂは、第２の事前設定された相関色温度と目標点３８''との間の距離５８ａと同じであってもよい。このようにして、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２の赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃの組み合わされた色が、黒体ラインから過度に大きく偏差すること、及び／又は、少なくとも１つのＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２の輝度が（調整可能な白色ＬＥＤフィラメン１２と比較して）過度に低く知覚されることが、回避されてもよい。また、全ランプ光束は、白熱ランプの予想される挙動に則して、等しい輝度レベルを達成するように低下してもよい。
【0044】
本発明の色調整可能なフィラメントランプ１０の１つ以上の実施形態に関する、ＣＣＴ（目標点）の関数としての、モデル化された予想される全光束の曲線が、図５に示される。図５のドットは、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメント２２が、サブ範囲４０'内（ここでは、３０００～６５００Ｋ）でオフであり、白色ＬＥＤ１６'及び白色ＬＥＤ１６''が、最大電流へとオンに切り替えられている場合の、種々のＣＣＴ（目標点）に関する、予想される最大光束を示している。破線は、比較のために、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、サブ範囲内でオンであり、白色ＬＥＤの光束が、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの輝度レベルに一致して等しくなるように下方調整された場合の動作を表している。
【0045】
図５と同様に、図６は、本発明の色調整可能なフィラメントランプ１０の１つ以上の実施形態に関する、ＣＣＴ（目標点）に対する演色評価数（color rendering index；ＣＲＩ）の値を示すものであり、中黒ドットは、整調可能な白色ＬＥＤフィラメント１２のみが、サブ範囲４０'内（この場合、３０００Ｋ～６５００Ｋ）で使用される場合の値を表し、中白ドットは、比較のために、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントが、サブ範囲内でオンにされ、調整可能な白色ＬＥＤフィラメントの輝度が、ＲＧＢ ＬＥＤフィラメントの輝度に一致するように下方調整された場合の値を表す。
【0046】
図５、図６の実施例は、本発明の色調整可能なフィラメントランプ１０（１０'）が、電球からのより高い全光束と、より高い光品質ＣＲＩ＞８０とをもたらすことによって、３０００～６５００Ｋの範囲の機能的白色光に関して、より最適である点を示している。
【0047】
図７は、本発明の別の態様による、色調整可能なフィラメントランプ１０'の概略側面図である。この色調整可能なフィラメントランプ１０'は、第１のＬＥＤ１６'、第２のＬＥＤ１６''、並びに、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃのグループ２６が、同じフィラメント６０上に存在している点を除いて、図１ａ、図１ｂの色調整可能なフィラメントランプ１０と同様である。これらのＬＥＤ１６'、１６''、及びＬＥＤ２８ａ～２８ｃは、例えば、３つの平行な列に配置されてもよく、図７に例示されているように、１つが第１のＬＥＤ１６'を有し、１つが赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃを有し、１つが第２のＬＥＤ１６''を有している。それゆえ、色調整可能なフィラメントランプ１０'は、いずれの別個のＲＧＢ ＬＥＤフィラメントも備えなくてもよい。更には、色調整可能なフィラメントランプ１０'のコントローラ２０は、前述のサブ範囲４０'内の目標点３８に関して、第１のＬＥＤ１６'及び第２のＬＥＤ１６''を使用するが、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃのグループ２６を使用しないように構成されている。すなわち、サブ範囲４０'内の目標点３８に関しては、第１のＬＥＤ１６'及び／又は第２のＬＥＤ１６''がオンである一方で、赤色ＬＥＤ２８ａ、緑色ＬＥＤ２８ｂ、及び青色ＬＥＤ２８ｃはオフである。
【0048】
当業者は、本発明が、上述の好ましい実施形態に決して限定されるものではない点を、理解するものである。むしろ、多くの修正形態及び変形形態が、添付の請求項の範囲内で可能である。
【0049】
更には、図面、本開示、及び添付の請求項を検討することにより、開示される実施形態に対する変形形態が、当業者によって理解され、特許請求される発明を実施する際に遂行され得る。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利には使用され得ないことを示すものではない。
【図1a】
【図1b】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】