(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】2024-08-29
(45)【発行日】2024-09-06
(54)【発明の名称】色制御可能なLEDフィラメント用のRGB LEDアーキテクチャ
(51)【国際特許分類】
F21K 9/232 20160101AFI20240830BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240830BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20240830BHJP
F21Y 113/10 20160101ALN20240830BHJP
F21Y 105/12 20160101ALN20240830BHJP
【FI】
F21K9/232 100
F21Y115:10
F21Y115:30
F21Y113:10
F21Y105:12
(21)【出願番号】P 2023555178
(86)(22)【出願日】2022-02-23
(86)【国際出願番号】 EP2022054535
(87)【国際公開番号】W WO2022189150
(87)【国際公開日】2022-09-15
【審査請求日】2023-09-08
(32)【優先日】2021-03-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
【早期審査対象出願】
(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
【氏名又は名称】柴田 沙希子
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン ボムメル ティース
(72)【発明者】
【氏名】ヒクメット リファット アタ ムスターファ
【審査官】山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2020/0303356(US,A1)
【文献】国際公開第2021/013675(WO,A1)
【文献】国際公開第2020/152068(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21K 9/232
F21Y 115/10
F21Y 115/30
F21Y 113/10
F21Y 105/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスであって、前記LEDフィラメントが、複数の光供給源を含み、
前記光供給源が、k=2個の列を有するk
×lのアレイで構成されており、前記アレイが、前記列にわたって分布されている少なくとも20個の光供給源の、第1のセットを含み、前記光供給源が、固体光源を含み、
前記第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも90%が、第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されており、光供給源の総数の少なくとも40%が、第1の光供給源を含み、光供給源の総数の0~60%が、第5の光供給源を含み、
前記第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも80%が、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されており、前記第1のセットの前記第2の列において、光供給源の総数の少なくとも20%が、第2の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%が、第3の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%が、第4の光供給源を含み、
前記第1の光供給源が、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光を生成するように構成されており、前記第2の光供給源が、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光を生成するように構成されており、前記第3の光供給源が、青色の第3の光を生成するように構成されており、前記第4の光供給源が、緑色の第4の光を生成するように構成されており、前記第5の光供給源が、赤色の第5の光を生成するように構成されており、
CCT1が、最大2400Kの範囲から選択され、CCT2が、少なくとも2700Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧500Kである、LEDフィラメントデバイス。
【請求項2】
動作モードにおいて、前記第1のセット内の前記第1の光供給源と、前記第1のセット内の前記第3の光供給源及び前記第4の光供給源とが一体となって、2700~4000Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色デバイス光を供給するように構成されている、請求項1に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項3】
CCT1が、最大1900~2400Kの範囲から選択され、CCT2が、2700~6500Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧1000Kである、請求項1又は2のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項4】
前記第1のセットに関して、前記第1のセット内の第5の光源の総数の90%超が、前記アレイの前記第1の列内に構成されることが適用される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項5】
動作モードにおいて、前記第1の光供給源、前記第3の光供給源、前記第4の光供給源、及び前記第5の光供給源が一体となって、2700~4000Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色光を供給するように構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項6】
前記第1の光供給源と前記第5の光供給源とが、(AE)
m1構成で構成されており、Aが前記第1の光供給源を表し、Eが前記第5の光供給源を表し、m1≧2であり、各AE構成に関して、対応の前記第1の光供給源と対応の前記第5の光供給源との間に、最大で1つの他の光供給源が存在することが適用される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項7】
前記第2の光供給源、前記第3の光供給源、及び前記第4の光供給源が、(BDC)
m2構成及び(BCBD)
m3構成のうちの1つ以上で構成されており、Bが前記第2の光供給源を表し、Cが前記第3の光供給源を表し、Dが前記第4の光供給源を表す、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項8】
それぞれ第2の光供給源と第5の光供給源との複数の対が、行として構成されている、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項9】
前記第1の光供給源が、第1のピッチP1を有し、前記第5の光供給源が、第5のピッチP1を有し、P5≦P1である、請求項4乃至8のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項10】
第3の光供給源の数n3、第4の光供給源の数n4、及び第5の光供給源の数n5が、n3、n4、及びn5に関する平均値の最大15%以内で互いに異なる、請求項4乃至9のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項11】
ルミネッセント材料を更に備え、前記第1の光供給源が、第1の光源光を生成するように構成されている第1の光源と、前記第1の光源の下流に構成されており、前記第1の光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料光に変換するように構成されている、前記ルミネッセント材料とに基づき、前記第1の光が、前記第1の光源光及び前記ルミネッセント材料光を含み、前記第1の光源が、固体光源を含む、請求項4乃至10のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項12】
前記第5の光供給源が、第5の光源を含み、前記第5の光源が、第5の光源光を生成するように構成されており、前記第5の光が、前記第5の光源光を含み、前記LEDフィラメントデバイスは、前記ルミネッセント材料が中に埋め込まれている光透過性材料を備え、前記光透過性材料が、前記第1の光源及び前記第5の光源の双方の下流に構成されており、前記光透過性材料が、前記第5の光源光に対して透過性であり、前記第5の光源が、固体光源を含む、請求項11に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項13】
前記LEDフィラメントが、渦巻形状又は螺旋形状を有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項14】
前記LEDフィラメントデバイスは、LEDフィラメントデバイス光を生成するように構成されており、前記LEDフィラメントデバイスは、請求項4乃至12のいずれか一項に記載の、前記第1の光供給源、前記第2の光供給源、前記第3の光供給源、前記第4の光供給源、及びオプションとして前記第5の光供給源のうちの1つ以上を個別に制御することによって、前記フィラメントデバイス光のスペクトルパワー分布、演色評価数、相関色温度、及び色点のうちの1つ以上を制御するように構成されている、制御システムを更に備える、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイス。
【請求項15】
照明デバイスであって、請求項1乃至14のいずれか一項に記載のLEDフィラメントデバイスの少なくとも一部を包囲している光透過性外囲器を備える、レトロフィットランプである、照明デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デバイス、並びに、そのようなデバイスを備えるレトロフィットランプ又は他の照明デバイスに関する。本発明はまた、そのようなデバイス用のLEDフィラメントデバイスにも関する。
【背景技術】
【0002】
LEDフィラメントランプは、当該技術分野において既知である。例えば、米国特許出願公開第2018/0328543号は、ランプであって、放出光を放出するための光学透過性エンクロージャと、エンクロージャに接続されているベース部と、ベース部からの電気経路を介して通電された場合に光を放出するように動作可能な、エンクロージャ内の少なくとも1つの第1のLEDフィラメント及び少なくとも1つの第2のLEDフィラメントであって、少なくとも1つの第1のLEDフィラメントが、第1の相関色温度(correlated color temperature;CCT)を有する光を放出し、少なくとも1つの第2のLEDフィラメントが、第2のCCTを有する光を放出し、放出光を生成するように組み合わされている、少なくとも1つの第1のLEDフィラメント及び少なくとも1つの第2のLEDフィラメントと、ランプが調光される場合に、放出光のCCTを変化させる、コントローラとを備える、ランプを説明している。光学透過性エンクロージャは、透明である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
白熱ランプは、LED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。それにもかかわらず、白熱電球の外見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、所望される場合がある。この目的のために、ガラスに基づく白熱ランプを製造するためのインフラストラクチャを利用して、フィラメントを、白色光を放出するLEDに置き換えてもよい。構想のうちの1つは、そのような電球内に配置される、LEDフィラメントに基づく。これらのランプの外観は、装飾性に優れて見えるため、高く評価されている。
【0004】
現在のLEDフィラメントランプは、色制御可能ではない。色制御可能なLEDフィラメントランプを製造するために、(例えば、半透明又は透明な)基板上のRGB LEDを利用することができる。しかしながら、そのような構成は、心地よい外観をもたらさない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
それゆえ、本発明の一態様は、好ましくは、上述の欠点のうちの1つ以上を更に少なくとも部分的に取り除く、代替的な光生成デバイスを提供することである。本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも1つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供することを、目的として有してもよい。
【0006】
とりわけ、本発明は、実施形態では、EWW(extreme warm white;極温白色)+CW(cool white;冷白色)+緑色及び青色、及びオプションとして赤色を有する、3つの列を使用する代わりに、LEDの2つの列を有するLEDフィラメントであって、EWW+CW+緑色及び青色、及びオプションとして赤色が、LEDフィラメントの2つの列にわたって分布されている、LEDフィラメントを使用することを提供する。本明細書では、とりわけ、EWWとCWとが、例えば異なる列内に存在し得る、特定の分布が提案される。しかしながら、本明細書では、他の構成も排除されるものではない。
【0007】
一態様では、本発明は、LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスを提供する。特に、LEDフィラメントは、複数の光供給源を含む。実施形態では、光供給源は、特定の実施形態では少なくともk=2個の列(410、420)を有する、k*lのアレイとして構成されている。更には、実施形態では、アレイは、列(410、420)にわたって分布されている少なくとも20個の光供給源の、第1のセットを含んでもよい。特に、実施形態では、第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも90%は、(i)第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されてもよい。また更なる特定の実施形態では、光供給源の総数の少なくとも40%は、第1の光供給源を含んでもよい。また更には、特定の実施形態では、光供給源の総数の0~60%は、第5の光供給源を含んでもよい。特に、実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも80%は、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されてもよい。また更には、特に第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも20%は、第2の光供給源を含んでもよく、光供給源の総数の少なくとも20%は、第3の光供給源を含んでもよく、光供給源の総数の少なくとも20%は、第4の光供給源を含んでもよい。更には、実施形態では、第1の光供給源は、第1の相関色温度CCT1を有する第1の(白色)光を生成するように構成されており、第2の光供給源は、第2の相関色温度CCT2を有する第2の(白色)光を生成するように構成されている。しかしながら、実施形態では、第3の光供給源は、青色の第3の光を生成するように構成されてもよく、第4の光供給源は、緑色の第4の光を生成するように構成されてもよく、第5の光供給源は、赤色の第5の光を生成するように構成されてもよい。特に、実施形態では、CCT1は、最大2400Kの範囲から選択され、CCT2は、少なくとも2300K、より特定的には少なくとも2700Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧500Kである。特定の実施形態では、光供給源は、固体光源を含んでもよい。
【0008】
本発明の場合、実施形態では比較的低い相関色温度(correlated color temperature;CCT)を有し得る、白色光を供給することが可能であり得る。更には、本発明の場合、有色光を供給することも可能であり得る。また更には、光の色点が制御可能であってもよい。しかしながら、本発明の場合、色点を制御すると同時に、画素化された外観を軽減することもまた可能であり得る。それゆえ、実施形態では、(比較的均質であり得る(及び、斑点状の外観を有することが比較的少ないか若しくは全く有し得ない))光の線を供給することが可能な、線状の照明デバイスが提供されてもよい。更には、本発明は、色制御可能なLEDフィラメント用のRGB LEDアーキテクチャを提供する。
【0009】
実施形態では、本発明は、LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスを提供する。特に、LEDフィラメントは、複数の光供給源を含む。実施形態では、複数の光供給源は、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源を含む。他の実施形態では、複数の光供給源は、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、第4の光供給源、及び第5の光供給源を含む。動作中、LEDフィラメントデバイスは、(これらのタイプの)光供給源のうちの1つ以上の光を含み得る、フィラメントデバイス光(「デバイス光」)を供給してもよい。
【0010】
上述のように、LEDフィラメントデバイスは特に、(LEDフィラメントデバイスの動作中に)フィラメントデバイス光を生成するように構成されている。フィラメントデバイス光は特に、LEDフィラメントデバイスの動作中にLEDフィラメントデバイスから抜け出る光である。
【0011】
LEDフィラメントデバイスは、1つ以上のLEDフィラメント(「フィラメント」)を備えてもよい。本発明は、全般的に、単一のフィラメントに関連して更に説明される。しかしながら、明らかとなるように、2つ以上のフィラメントが存在してもよい。それゆえ、LEDフィラメントデバイスは、特定の実施形態では、複数のLEDフィラメントを備えてもよい。2つ以上のフィラメントが存在している場合、これらは、(実施形態では)動作モード中に、異なる光学特性を有する光、又は、本質的に同じ光学特性を有する光を供給してもよい。
【0012】
2つ以上のLEDフィラメントが存在している場合、LEDフィラメントは、必ずしも同じでなくてもよい。例えば、異なる数の固体光源を有する、2つ以上のLEDフィラメントが存在してもよい。代替的又は追加的に、異なる形状を有する、2つ以上のLEDフィラメントが存在してもよい。代替的又は追加的に、異なるスペクトルパワー分布を有するフィラメント光を生成するように構成されている、2つ以上のLEDフィラメントが存在してもよい。代替的又は追加的に、異なるスペクトルパワー分布調整可能性を有する、2つ以上のLEDフィラメントが存在してもよい。
【0013】
更には、LEDフィラメントのセットが存在してもよく、セットは、固体光源の数及びフィラメント光スペクトルパワー分布などが本質的に同一であってもよい、2つ以上のLEDフィラメントを含み、セット内のLEDフィラメントは(それゆえ)、本質的に(フィラメント光のスペクトルパワー分布に関して)互いに異なるものではないが、その一方で、異なるセットからのLEDフィラメントは、(特に、フィラメント光スペクトルパワー分布において)互いに異なっていてもよい。
【0014】
上述のように、本発明は、LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスを提供する。特に、LEDフィラメントは、複数の光供給源を含む。本明細書では、用語「光供給源」は、実施形態では、光がそれ自体で使用される、固体光源などの光源に言及する場合に、及び、実施形態では、固体光源などの光源とルミネッセント材料との組み合わせであって、少なくともルミネッセント材料光もまた使用されてもよい、組み合わせに言及する場合に使用される。それゆえ、特定の実施形態では、用語「光供給源」とは、(i)直接LEDのような固体光源、(ii)PC LEDのような蛍光体変換光源、及び(iii)1つ以上の固体光源が中に埋め込まれている、光透過性コーティング材料として利用可能であり得るものなどの、固体光源とルミネッセント材料との組み合わせのうちの、1つ以上を指す場合がある。それゆえ、複数の光供給源は特に、複数の固体光源を含む。特定の実施形態では、各光供給源は、LEDなどの固体光源を含んでもよい。それゆえ、以下で光供給源のピッチに言及する場合、これは特に、対応の固体光源のピッチに言及し得る。
【0015】
用語「光源」は、原理的には、当該技術分野において既知の、任意の光源に関連し得る。特定の実施形態では、光源は、固体LED光源(LED又はレーザダイオード(若しくは「ダイオードレーザ」)など)を含む。用語「光源」はまた、2~200個の(固体)LED光源などの、複数の光源に関連する場合もある。それゆえ、LEDという用語はまた、複数のLEDを指す場合もある。更には、用語「光源」は、実施形態ではまた、いわゆるチップオンボード(chips-on-board;COB)光源を指す場合もある。用語「COB」は特に、封入も接続もされることなく、PCBなどの基板上に直接実装されている、半導体チップの形態のLEDチップを指す。それゆえ、複数の光半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。実施形態では、COBは、単一の照明モジュールとして一体に構成されている、マルチLEDチップである。
【0016】
光源は、光抜け出し面を有する。電球又は蛍光ランプなどの、従来の光源を参照すると、光抜け出し面は、ガラス又は石英の外囲器の外表面であってもよい。LEDに関しては、光抜け出し面は、例えばLEDダイであってもよく、又は、LEDダイに樹脂が適用されている場合、樹脂の外表面であってもよい。原理的には、光抜け出し面はまた、ファイバの終端部であってもよい。抜け出し面という用語は特に、光源から光が実際に出て行くか又は抜け出る、光源の当該部分に関連する。光源は、光のビームを供給するように構成されている。この光のビームは、(それゆえ)光源の光出射面から抜け出る。
【0017】
用語「光源」とは、発光ダイオード(light emitting diode;LED)、共振空洞発光ダイオード(resonant cavity light emitting diode;RCLED)、垂直共振器レーザダイオード(vertical cavity laser diode;VCSEL)、端面発光レーザなどの、半導体発光デバイスを指す場合がある。用語「光源」はまた、パッシブマトリックス(passive-matrix organic light-emitting diode;PMOLED)又はアクティブマトリックス(active-matrix organic light-emitting diode;AMOLED)などの、有機発光ダイオードを指す場合もある。特定の実施形態では、光源は、固体光源(LED又はレーザダイオードなど)を含む。一実施形態では、光源は、LED(発光ダイオード)を含む。用語「光源」又は「固体光源」はまた、スーパールミネッセントダイオード(superluminescent diode;SLED)を指す場合もある。
【0018】
LEDという用語はまた、複数のLEDを指す場合もある。更には、用語「光源」は、実施形態ではまた、いわゆるチップオンボード(chips-on-board;COB)光源を指す場合もある。用語「COB」は特に、封入も接続もされることなく、PCBなどの基板上に直接実装されている、半導体チップの形態のLEDチップを指す。それゆえ、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。実施形態では、COBは、単一の照明モジュールとして一体に構成されている、マルチLEDチップである。
【0019】
用語「光源」はまた、2~2000個の固体光源などの、複数の(本質的に同一の(又は異なる))光源に関する場合もある。実施形態では、光源は、LEDなどの単一の固体光源の下流の、又は複数の固体光源の下流の(すなわち、例えば、複数のLEDによって共有されている)、1つ以上のマイクロ光学要素(マイクロレンズのアレイ)を含んでもよい。実施形態では、光源は、オンチップ光学素子を有するLEDを含み得る。実施形態では、光源は、(実施形態では、オンチップビームステアリングを提供する)(光学素子を有する、又は有さない)画素化された単一のLEDを含む。
【0020】
用語「上流」及び「下流」は、光生成手段(本明細書では特に、光源)からの光の伝搬に対する、物品又は特徴部の配置に関するものであり、光生成手段からの光ビーム内での第1の位置に対して、光ビーム内の、光生成手段により近い第2の位置が「上流」であり、光ビーム内の、光生成手段からより遠く離れた第3の位置が「下流」である。
【0021】
実施形態では、光源は、例えば、青色LEDのような青色光源、又は緑色LEDなどの緑色光源、及び赤色LEDなどの赤色光源のように、それ自体で使用される一次放射線を供給するように構成されてもよい。ルミネッセント材料(「蛍光体」)を含み得ない、そのようなLEDは、直接カラーLEDとして示される場合がある。
【0022】
しかしながら、他の実施形態では、光源は、一次放射線を供給するように構成されてもよく、一次放射の(少なくとも)一部は、二次放射線に変換される。二次放射線は、ルミネッセント材料による変換に基づくものであってもよい。それゆえ、二次放射線はまた、ルミネッセント材料放射線として示される場合もある。ルミネッセント材料は、実施形態では、ルミネッセント材料層又はルミネッセント材料を含むドームを有するLEDなどの、光源によって含まれてもよい。そのようなLEDは、蛍光体変換LED又はPC LEDとして示される場合がある。他の実施形態では、ルミネッセント材料は、LEDのダイと物理的に接触していないルミネッセント材料層を有するLEDなどの、光源から或る程度の距離を置いて(「遠隔に」)に構成されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源は、少なくとも380~470nmの範囲から選択される波長の光を動作中に放出する光源であってもよい。しかしながら、他の波長もまた可能であり得る。この光は、部分的に、(オプションの)ルミネッセント材料によって使用されてもよい。
【0023】
実施形態では、光源は、レーザダイオード及びスーパールミネッセントLEDの群から選択されてもよい。他の実施形態では、光源は、LEDを含む。
【0024】
用語「レーザ光源」とは特に、レーザを指す。そのようなレーザは特に、UV、可視、又は赤外の1つ以上の波長を有する、特に、200~2000nm、例えば300~1500nmのスペクトル波長範囲から選択される波長を有する、レーザ光源光を生成するように構成されてもよい。用語「レーザ」とは特に、電磁放射線の誘導放出に基づく光増幅のプロセスを通して、光を放出するデバイスを指す。特に、実施形態では、用語「レーザ」は、固体レーザを指す場合がある。特定の実施形態では、用語「レーザ」若しくは「レーザ光源」、又は同様の用語は、レーザダイオード(又は、ダイオードレーザ)を指す。
【0025】
それゆえ、実施形態では、光源は、レーザ光源を含む。実施形態では、用語「レーザ」又は「固体レーザ」は、セリウムでドープされたリチウムストロンチウム(又は、カルシウム)フッ化アルミニウム(Ce:LiSAF、Ce:LiCAF)、クロムでドープされたクリソベリル(アレキサンドライト)レーザ、クロムZnSe(Cr:ZnSe)レーザ、二価サマリウムでドープされたフッ化カルシウム(Sm:CaF2)レーザ、Er:YAGレーザ、エルビウムでドープされたガラスレーザ及びエルビウム-イッテルビウムで共ドープされたガラスレーザ、F-中心レーザ、ホルミウムYAG(Ho:YAG)レーザ、Nd:YAGレーザ、NdCrYAGレーザ、ネオジムでドープされたイットリウムカルシウムオキソボレートNd:YCa4O(BO3)3又はNd:YCOB、ネオジムでドープされたオルトバナジン酸イットリウム(Nd:YVO4)レーザ、ネオジムガラス(Nd:ガラス)レーザ、ネオジムYLF(Nd:YLF)固体レーザ、プロメチウム147でドープされたリン酸ガラス(147Pm3+:ガラス)固体レーザ、ルビーレーザ(Al2O3:Cr3+)、ツリウムYAG(Tm:YAG)レーザ、チタンサファイア(Ti:サファイア;Al2O3:Ti3+)レーザ、三価ウラニウムでドープされたフッ化カルシウム(U:CaF2)固体レーザ、イッテルビウムでドープされたガラスレーザ(ロッド、プレート/チップ、及びファイバ)、イッテルビウムYAG(Yb:YAG)レーザ、Yb2O3(ガラス又はセラミック)レーザなどのうちの1つ以上を指す場合がある。
【0026】
実施形態では、用語「レーザ」又は「固体レーザ」は、GaN、InGaN、AlGaInP、AlGaAs、InGaAsP、鉛塩、垂直キャビティ面発光レーザ(vertical cavity surface emitting laser;VCSEL)、量子カスケードレーザ、ハイブリッドシリコンレーザなどの半導体レーザダイオードのうちの1つ以上を指す場合がある。
【0027】
レーザは、より短い(レーザ)波長に到達するために、上方変換器と組み合わされてもよい。例えば、何らかの(三価)希土類イオンにより、上方変換が得られてもよく、又は、非線形結晶により、上方変換が得られることもできる。あるいは、レーザは、より長い(レーザ)波長に到達するために、色素レーザなどの下方変換器と組み合わされることもできる。
【0028】
以下から導出され得るように、用語「レーザ光源」はまた、複数の(異なる又は同一の)レーザ光源を指す場合もある。特定の実施形態では、用語「レーザ光源」は、複数N個の(同一の)レーザ光源を指す場合がある。実施形態では、N=2以上である。特定の実施形態では、Nは、特に少なくとも8などの、少なくとも5であってもよい。このようにして、より高い輝度が得られてもよい。実施形態では、レーザ光源は、レーザバンク内に配置されてもよい(上記もまた参照)。レーザバンクは、実施形態では、ヒートシンク、及び/又は光学素子、例えば、レーザ光をコリメートするためのレンズを含んでもよい。
【0029】
レーザ光源は、レーザ光源光(又は、「レーザ光」)を生成するように構成されている。光源光は、レーザ光源光から本質的に成るものであってもよい。光源光はまた、2つ以上の(異なる又は同一の)レーザ光源のレーザ光源光を含んでもよい。例えば、2つ以上の(異なる又は同一の)レーザ光源のレーザ光源光は、2つ以上の(異なる又は同一の)レーザ光源のレーザ光源光を含む単一の光ビームを供給するために、光ガイドに結合されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源光は特に、コリメートされた光源光である。また更なる実施形態では、光源光は特に、(コリメートされた)レーザ光源光である。
【0030】
語句「異なる光源」又は「複数の異なる光源」、及び同様の語句は、実施形態では、少なくとも2つの異なるビンから選択されている複数の固体光源を指す場合がある。同様に、語句「同一の光源」又は「複数の同じ光源」、及び同様の語句は、実施形態では、同じビンから選択されている複数の固体光源を指す場合がある。
【0031】
フィラメントは、支持体と、支持体によって支持されている固体光源とを含んでもよい。特に、フィラメントは、固体光源を少なくとも部分的に包囲し得る、特に、ダイなどの固体光源の発光面を少なくとも包囲し得る、(光透過性)封入材を含んでもよい。
【0032】
LEDフィラメントは、実施形態では、支持体、固体光源(「光源」)のセット、及び封入材を含んでもよい。LEDフィラメントは、第1の長さ(L1)を有する長さ軸を有してもよい。特に、固体光源は、LEDフィラメントの第1の長さ(L1)にわたって支持体上に配置されている。更には、固体光源は、(光生成デバイスの動作中に)光源光を生成するように構成されている。特に、実施形態では、封入材は、固体光源のセットのうちの、固体光源のそれぞれの少なくとも一部を包囲している。一般に、フィラメントは、少なくとも10の、例えば10~10,000の範囲から選択される、長さと幅とのアスペクト比、及び長さと高さとのアスペクト比を有してもよい。異なるフィラメントのアスペクト比は、特定の実施形態では異なっていてもよいが、実施形態では、アスペクト比は、本質的に同じであってもよい。フィラメントに関しては、長さと幅とのアスペクト比と、長さと高さとのアスペクト比とが、異なっていてもよい点に留意されたい。
【0033】
支持体は、実施形態では、(金属)リード線及び樹脂(材料)のうちの1つ以上を含み得る。特定の実施形態では、支持体は、可撓性PCBを含み得る。特定の実施形態では、支持体は、ポリマー支持体、例えばポリイミド支持体を含み得る。特定の実施形態では、支持体は、光透過性ポリマー支持体を含み得る。支持体は、可撓性であってもよい。実施形態では、支持体は、箔を含み得る。
【0034】
更には、実施形態では、封入材は、光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料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。代替的又は追加的に、1つ以上の固体光源のうちの1つ以上が、ルミネッセント材料を含んでもよく、封入材は、実施形態では透明又は半透明であってもよい。
【0035】
更に代替的又は追加的に、固体光源は、固体光源によって含まれる変換材料を有することなく、固体光源光を生成するように構成されてもよく、すなわち、固体光源の光は、ダイから抜け出るものと本質的に同じスペクトルパワー分布を有してもよい。また、そのような実施形態でも、(オプションの)封入材は、実施形態では透明又は半透明であってもよい。
【0036】
特に、フィラメントは、(対応のフィラメントの動作モード中に)フィラメント光を生成するように構成されてもよい。フィラメント光は、ルミネッセント材料光及び(ルミネッセント材料を有さない固体光源の)固体光源光のうちの1つ以上を含んでもよい。ルミネッセント材料光は、PC固体光源、すなわち蛍光体変換器(phosphor converter)固体光源から、又は封入材中のルミネッセント材料からのものであってもよい。ルミネッセント材料を有さない固体光源は、本明細書ではまた、非PC固体光源又は直接カラーLEDとして示される場合もある。
【0037】
上述のように、LEDフィラメントデバイスは、LEDフィラメントを備えてもよく、LEDフィラメントは、支持体、固体光源のセット、及び封入材を含む。
【0038】
LEDフィラメント内の(固体)光源の数は、少なくとも20個、例えば少なくとも24個、例えば少なくとも40個、例えば少なくとも48個であってもよく、例えば、最大100個、又は更に多くてもよい。特に、実施形態では、セット内の(固体)光源の数は、20~1000個、例えば10~200個の範囲から選択されてもよい。
【0039】
それゆえ、実施形態では、1つ以上の光供給源はそれぞれ、固体光源を含んでもよい。代替的又は追加的に、実施形態では、1つ以上の光供給源はそれぞれ、ルミネッセント材料を有する固体光源、すなわち、実施形態ではPC LEDを含んでもよい。
【0040】
特に、互いに異なるスペクトルパワー分布を有する光を生成するために使用されてもよい、少なくとも4つの異なる光供給源が存在している。それゆえ、実施形態では、複数の光供給源は、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源を含む。更には、実施形態では、第5の光供給源が利用可能であってもよい。
【0041】
特に、光供給源は、2、3個の列を有する、特に本質的に2つの列のみを有する、アレイとして構成されている。このことは、より可撓性であり得る、並びに/あるいは、製造及び/又は適用することがより容易であり得る、比較的細いフィラメントを可能にする。
【0042】
一般に、第1の列は、単一のピッチを有してもよく、又は、複数の光供給源のサブセットであって、(サブセット内で)単一の(第1の)ピッチを有し、サブセット自体が別のピッチ((第1の)セットピッチ)を有し得る、複数の光供給源のサブセットを含んでもよい。しかしながら、特定の実施形態では、第1の列の複数の光源は、本質的に全てが、同じ(第1の)ピッチを有してもよい。更には、第2の列は、単一の(第2の)ピッチを有してもよく、又は、複数の光供給源のサブセットであって、(サブセット内で)単一のピッチを有し、サブセット自体が別のピッチ((第2の)セットピッチ)を有し得る、複数の光供給源のサブセットを含んでもよい。しかしながら、特定の実施形態では、第2の列の複数の光源は、本質的に全てが、同じ(第2の)ピッチを有してもよい。特定の実施形態では、第1の列のピッチと第2の列のピッチとは、本質的に同じであってもよい。
【0043】
実施形態では、光供給源は、例えば特にk=2個の列(410、420)を有する、k*lのアレイとして構成されてもよい。特定の実施形態では、アレイは、列(410、420)にわたって分布されている少なくとも20個の光供給源の、第1のセットを含む。実施形態では、アレイはまた、複数のそのような第1のセットを含んでもよい。代替的又は追加的に、実施形態では、アレイは、20個よりも多くの光供給源、例えば少なくとも40個のような、例えば最大1000個の光供給源の、第1のセットを含んでもよいが、より多くの数もまた可能であり得る。用語「第1のセット」の代わりに、用語「セット」もまた適用されてもよい。
【0044】
それゆえ、アレイは、少なくとも2つの列を含んでもよい。特に、アレイは2つの列を含み、更なる列を含まない。それゆえ、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、2つの列のみを有する、光供給源のアレイを備えてもよい。それゆえ、実施形態では、セットもまた、2つの列のみを含んでもよい。本明細書では、セットの列もまた、「列」として示される。しかしながら、実施形態では、それらはまた、「列部分」として示される場合もある。それゆえ、アレイは、第1の列及び第2の列を含んでもよく、それゆえ、セットは、第1の列(の一部)及び第2の列(の一部)を含んでもよい。
【0045】
少なくとも20個の光供給源は、列にわたって分布されている。一般に、列内の光供給源の数は、ほぼ同じであってもよい。それゆえ、2つの列を想定すると、(第1のセットの)第1の列内の光供給源の数は、(第1のセットの)アレイ内の光供給源の総数の40~60%であってもよく、(第1のセットの)第2の列内の光供給源の数は、(第1のセットの)アレイ内の光供給源の総数の60~40%であってもよい。特に、実施形態では、(第1のセットの)第1の列内の光供給源の数は、(第1のセットの)アレイ内の光供給源の総数の45~55%であってもよく、(第1のセットの)第2の列内の光供給源の数は、(第1のセットの)アレイ内の光供給源の総数の55~45%であってもよく、例えば、それぞれ約50%であってもよい。
【0046】
実施形態では、第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも80%、例えば特に少なくとも90%が、(i)第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されてもよい。それゆえ、他の光供給源が第1の列において利用可能であってもよいが、比較的低い割合のみである。特定の実施形態では、第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも少なくとも95%、例えば少なくとも97%が、(i)第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されてもよい。特に、実施形態では、第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の100%が、(i)第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されてもよい。
【0047】
第1の列は、少なくとも第1の光供給源を含み、オプションとして、第5の光供給源を含んでもよい。特に、実施形態では、第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも40%は、第1の光供給源を含み、光供給源の総数の0~60%(又は、60~0%)は、第5の光供給源を含み得る。以下で更に解明されるように、実施形態では、第1の光供給源は、(温)白色を供給するように構成されており、第5の光供給源は、赤色光を供給するように構成されている。
【0048】
実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも70%、更により特定的には少なくとも80%が、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されている。それゆえ、他の光供給源が第2の列において利用可能であってもよいが、比較的低い割合のみである。
【0049】
第2の列は、少なくとも、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源を含んでもよい。実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも20%は、第2の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%は、第3の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%は、第4の光供給源を含む。
【0050】
また更により特定的には、実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも25%は、第2の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも25%は、第3の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも25%は、第4の光供給源を含む。また更により特定的には、実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも30%は、第2の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも30%は、第3の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも30%は、第4の光供給源を含む。しかしながら、実施形態では、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源のそれぞれが、第1のセットの第2の列における光供給源の総数の、3分の1を提供している。
【0051】
それゆえ、特定の実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも90%、例えば特に少なくとも95%が、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されてもよい。また更なる特定の実施形態では、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の100%が、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されてもよい。
【0052】
実施形態では、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の数は、ほぼ等しくてもよい。それゆえ、特に実施形態では、第3の光供給源の数n3、第4の光供給源の数n4、及び第5の光供給源の数n5は、n3、n4、及びn5に関する平均値(すなわち、n3+n4+n5に関する平均値)の最大15%以内で、互いに異なっていてもよい。
【0053】
第5の光供給源は、オプションとして利用可能であってもよい。特に、第5の光供給源がアレイ内で利用可能である場合、それらは、特に第1の列において利用可能であってもよい。それゆえ、実施形態では、第1のセットに関して、第1のセット内の第1の光供給源の総数の50%超、更により特定的には少なくとも75%、例えば少なくとも80%、例えば少なくとも90%が、アレイの第1の列内に構成されることが適用されてもよい。更なる特定の実施形態では、第5の光供給源が利用可能である場合、それらは、(第1のセットの)第1の列内でのみ利用可能である。
【0054】
第1の列の光供給源及び第2の列の光供給源は、それぞれ個別に、(仮想)セクションとして構成されてもよい。それゆえ、第1の列内のこれらのセクションは、同じ第1のピッチを有してもよく、第2の列内のこれらのセクションは、同じ第2のピッチを有してもよい。実施形態では、第1のサブセット内の第1の列のセクションと、第2のサブセット内の第2の列のセクションとは、行を形成するように位置合わせされてもよい。それゆえ、これらの行は、(サブセット内の)第1の光供給源及び第2の光供給源のピッチを有してもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光供給源は、(2つの列にわたる)行として構成されている。
【0055】
しかしながら、第1の列のセクション及び第2の列のセクションはまた、第1のピッチの整数倍又は第2のピッチの整数倍に等しい距離で、互いに対して平行移動されてもよい。例えば、光供給源が、第1のピッチの半分又は第2のピッチの半分で平行移動され、これらのピッチが本質的に同一である場合、光供給源の或る種の交互配置又はジグザグ構成が得られてもよい。
【0056】
それゆえ、実施形態では、第1の列内の光供給源と第2の列内の光供給源とは、同じピッチを有してもよく、また位置合わせされてもよいことにより、2つの列内の(本質的に全ての)光源は、(2つの列にわたる)行を形成してもよい。他の実施形態では、第1の列内の光供給源と第2の列内の光供給源とは、同じピッチを有してもよいが、2つの列にわたる行へと位置合わせされていない。更に他の実施形態では、第1の列内の光供給源と第2の列内の光供給源とは、異なるピッチを有してもよい。
【0057】
光供給源は、異なる光供給源を含んでいるため、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源(及び、第5の光供給源)のような特定の光供給源は、その対応の光供給源に関連付けられている特定のピッチを有してもよく、それゆえ、それらの特定のピッチは、列のうちの1つが単一のタイプの光供給源のみのサブセットを有さない限り、第1のピッチ又は第2のピッチとは異なっていてもよい点に留意されたい。特定の実施形態では、第3の光供給源と第4の光供給源とは、同じピッチを有してもよい。更に他の実施形態では、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源は、同じピッチを有してもよい。
【0058】
2つの列内の2つのサブセット又はセクションが、セットを形成してもよい。そのようなセットは、実施形態では、本明細書で説明される発明の、関連する特徴を表し得る。更には、そのようなセットは、複数回利用可能であってもよい。それゆえ、実施形態では、セットは、或る種の単位セルであってもよく、単位セルは、実施形態では、LEDフィラメントによって複数回含まれていてもよい。
【0059】
特に、実施形態では、光供給源(110、120、130、140)は、特定の実施形態ではk=2個の列(410、420)と、特定の実施形態ではそれぞれl≧8個のセクション、特にl≧10個のセクションとを有する、k*lのアレイとして構成されてもよい。特に、実施形態では、アレイは、列(410、420)のそれぞれにおける少なくともl1個の、実施形態ではl1=10個のセクションの、少なくとも単一の第1のセットを含んでもよい。特に、実施形態では、第1のセットに関して、第1のセット内のn1個の第1の光供給源の総数の50%超が、アレイの第1の列内に構成され、第1のセット内のn2個の第2の光供給源、n3個の第3の光供給源、及びn4個の第4の光供給源のそれぞれの50%超が、アレイの第2の列内に構成されることが適用されてもよい。更には、特に実施形態では、n1≧4、n2≧2、n3≧2、及びn4≧2である。
【0060】
また更には、特定の実施形態では、第1の光供給源は、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光を生成するように構成されてもよく、第2の光供給源は、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光を生成するように構成されてもよく、第3の光供給源は、青色の第3の光を生成するように構成されてもよく、第4の光供給源は、緑色の第4の光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、CCT1は、最大2400Kの範囲から選択されてもよく、特定の実施形態では、CCT2は、少なくとも2300K、例えば特に少なくとも2700の範囲から選択されてもよい。特に、実施形態では、CCT2-CCT1≧500Kが適用されてもよい。
【0061】
それゆえ、実施形態では、本発明は、LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスであって、LEDフィラメントが、複数の光供給源を含み、(a)光供給源が、k=2個の列(410、420)を有するk*lのアレイとして構成されており、アレイが、列(410、420)にわたって分布されている少なくとも20個の光供給源の、第1のセットを含み、(b)第1のセットの第1の列において、光供給源の総数の少なくとも90%が、(i)第1の光供給源及び第5の光供給源の群から選択されており、光供給源の総数の少なくとも40%が、第1の光供給源を含み、光供給源の総数の0~60%が、第5の光供給源を含み、(c)第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも80%が、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源の群から選択されており、第1のセットの第2の列において、光供給源の総数の少なくとも20%が、第2の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%が、第3の光供給源を含み、光供給源の総数の少なくとも20%が、第4の光供給源を含み、(d)第1の光供給源が、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光を生成するように構成されており、第2の光供給源が、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光を生成するように構成されており、第3の光供給源が、青色の第3の光を生成するように構成されており、第4の光供給源が、緑色の第4の光を生成するように構成されており、第5の光供給源が、赤色の第5の光を生成するように構成されており、(e)CCT1が、最大2400Kの範囲から選択され、CCT2が、少なくとも2700Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧500Kである、LEDフィラメントデバイスを提供する。
【0062】
それゆえ、特に本発明は、(他の)実施形態では、LEDフィラメントを備えるLEDフィラメントデバイスであって、LEDフィラメントが、複数の光供給源を含み、複数の光供給源が、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源を含み、(A)光供給源(110、120、130、140)が、k=2個の列(410、420)と、それぞれl≧10個のセクションとを有する、k*lのアレイとして構成されており、アレイが、列(410、420)のそれぞれにおける少なくともl1個のセクションの、少なくとも単一の第1のセットを含み、l1=10であり、(B)第1のセットに関して、第1のセット内のn1個の第1の光供給源の総数の50%超が、アレイの第1の列内に構成され、第1のセット内のn2個の第2の光供給源、n3個の第3の光供給源、及びn4個の第4の光供給源のそれぞれの50%超が、アレイの第2の列内に構成されることが適用され、n1≧4、n2≧2、n3≧2、およびn4≧2であり、(C)第1の光供給源が、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光を生成するように構成されており、第2の光供給源が、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光を生成するように構成されており、第3の光供給源が、青色の第3の光を生成するように構成されており、第4の光供給源が、緑色の第4の光を生成するように構成されており、(D)CCT1が、最大2400Kの範囲から選択され、CCT2が、少なくとも2300Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧500Kである、LEDフィラメントデバイスを提供する。
【0063】
それゆえ、実施形態では、光供給源(110、120、130、140)は、k=2個の列(410、420)と、それぞれl≧10個のセクションとを有する、k*lのアレイとして構成されてもよい。特に、アレイは、列(410、420)のそれぞれにおける少なくともl1個のセクションの、少なくとも単一の第1のセットを含んでもよい。更には、特にl1=10が選択される。(セット内の)第1の列のセクションの数l11は、セット内の(セット内の)第2の列のセクションの数l12とは異なっていてもよい。一般に、0≦|l12-l11|≦1である。それゆえ、特に実施形態では、l12=l11である。
【0064】
特に、第1のセットに関して、(i)第1のセット内のn1個の第1の光供給源の総数の50%超が、アレイの第1の列内に構成されること、並びに(ii)第1のセット内のn2個の第2の光供給源、n3個の第3の光供給源、及びn4個の第4の光供給源のそれぞれの50%超が、アレイの第2の列内に構成されることのうちの、1つ以上が適用されてもよい。例えば、第1のセット内の第1の列は、第1の光供給源のみから成るものであってもよく、第1のセットの第2の列は、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源のみから成るものであってもよい。それゆえ、特定の実施形態では、第1のセットに関して、第1のセット内のn1個の第1の光供給源の総数の50%超が、アレイの第1の列内に構成され、第1のセット内のn2個の第2の光供給源、n3個の第3の光供給源、及びn4個の第4の光供給源のそれぞれの50%超が、アレイの第2の列内に構成されることが適用される。更には、特に実施形態では、特にl1=10である(すなわち、特にl11=l12=10、n1≧4、n2≧2、n3≧2、及びn4≧2である)。
【0065】
それゆえ、実施形態では、第1の列に関して、光供給源の少なくとも25%、更により特定的には少なくとも40%が、第1の光供給源であることが適用されてもよい。代替的又は追加的に、実施形態では、第2の列に関して、光供給源の少なくとも10%、より特定的には少なくとも20%が、第2の光供給源であり、光供給源の少なくとも10%、より特定的には少なくとも20%が、第3の光供給源であり、光供給源の少なくとも10%、より特定的には少なくとも20%が、第3の光供給源であることが適用されてもよい。
【0066】
更には、特に実施形態では、第1の光供給源と第2の光供給源とは、異なるタイプの白色光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、第1の光供給源は、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光を生成するように構成されてもよく、第2の光供給源は、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、CCT1は、CCT2よりも低い。特に、第1の光供給源は、極温白色などの温白色を生成するように構成されており、第2の光供給源は、冷白色を生成するように構成されている。実施形態では、CCT1は、最大2400Kの範囲から選択されてもよい。更には、実施形態では、CCT2は、少なくとも2300Kの範囲から選択されてもよい。上述のように、特にCCT1はCCT2よりも低く、更により特定的には、CCT2-CCT1≧500Kである。
【0067】
更には、実施形態では、第3の光供給源は、青色の第3の光を生成するように構成されてもよく、第4の光供給源は、緑色の第4の光を生成するように構成されてもよい。
【0068】
本明細書における用語「白色光」は、当業者には既知である。白色光は特に、2000~20000K、特に2700~20000Kなどの、約1800~20000K、一般照明に関しては特に約2700K~6500Kの範囲の相関色温度(CCT)を有する光に関する。実施形態では、バックライトの目的に関しては、相関色温度(CCT)は、特に約7000K~20000Kの範囲であってもよい。また更には、実施形態では、相関色温度(CCT)は特に、BBL(black body locus;黒体軌跡)から約15SDCM(standard deviation of color matching;等色標準偏差)以内、特にBBLから約10SDCM以内、更により特定的にはBBLから約5SDCM以内である。用語「可視」、「可視光」、又は「可視発光」、及び同様の用語は、約380~780nmの範囲の1つ以上の波長を有する光を指す。本明細書では、UVは特に、200~380nmの範囲から選択される波長を指す場合がある。用語「光」及び「放射線」は、本明細書では、用語「光」が可視光のみを指すことが文脈から明らかではない限り、互換的に使用される。それゆえ、用語「光」及び「放射線」は、UV放射線、可視光、及びIR放射線を指す場合がある。特に照明用途に関する、特定の実施形態では、用語「光」及び「放射線」は、(少なくとも)可視光を指す。用語「紫色光」又は「紫色発光」は、特に、約380~440nmの範囲の波長を有する光に関連する。用語「青色光」又は「青色発光」は、特に、約440~490nmの範囲の波長を有する(ある程度の紫色及びシアン色の色相を含む)光に関連する。用語「緑色光」又は「緑色発光」は、特に、約490~560nmの範囲の波長を有する光に関連する。用語「黄色光」又は「黄色発光」は、特に、約560~590nmの範囲の波長を有する光に関連する。用語「橙色光」又は「橙色発光」は、特に、約590~620の範囲の波長を有する光に関連する。用語「赤色光」又は「赤色発光」は、特に、約620~750nmの範囲の波長を有する光に関連する。用語「シアン色」は、約490~520nmの範囲から選択される1つ以上の波長を指す場合がある。用語「琥珀色」は、約585~605nm、例えば約590~600nmの範囲から選択される1つ以上の波長を指す場合がある。
【0069】
実施形態では、LEDフィラメントは、白色発光光供給源に加えて、青色発光固体光源及び緑色発光固体光源、及びオプションとして赤色発光固体光源に基づくものであってもよい。白色発光光供給源は特に、青色発光固体光、及び対応のルミネッセント材料(それぞれ、温白色光及び冷白色光をもたらすもの)に基づくものであってもよい。緑色発光固体光源の代わりに、緑色光ルミネッセント材料と組み合わせた青色発光固体光源もまた適用されてもよい。同様に、赤色発光固体光源の代わりに、赤色発光ルミネッセント材料と組み合わせた青色発光固体光源もまた適用されてもよい。
【0070】
用語「ルミネッセント材料」とは特に、第1の放射線、特にUV放射線及び青色放射線のうちの1つ以上を、第2の放射線に変換することが可能な材料を指す。一般に、第1の放射線と第2の放射線とは、異なるスペクトルパワー分布を有する。それゆえ、用語「ルミネッセント材料」の代わりに、用語「ルミネッセント変換器」又は「変換器」もまた、適用されてもよい。一般に、第2の放射線は、第1の放射線よりも大きい波長におけるスペクトルパワー分布を有しており、これは、いわゆる下方変換の場合である。しかしながら、特定の実施形態では、第2の放射線は、第1の放射線よりも小さい波長において強度を有する、スペクトルパワー分布を有しており、これは、いわゆる上方変換の場合である。実施形態では、「ルミネッセント材料」とは特に、放射線を、例えば可視光及び/又は赤外光に変換することが可能な材料を指す場合がある。例えば、実施形態では、ルミネッセント材料は、UV放射線及び青色放射線のうちの1つ以上を、可視光に変換することが可能であってもよい。ルミネッセント材料は、特定の実施形態ではまた、放射線を赤外放射線(infrared radiation;IR)に変換してもよい。それゆえ、放射線で励起されると、ルミネッセント材料は、放射線を放出する。一般に、ルミネッセント材料は、下方変換器であり、すなわち、より小さい波長の放射線が、より大きい波長を有する放射線に変換されるが(λex<λem)、特定の実施形態では、ルミネッセント材料は、上方変換器ルミネッセント材料を含んでもよく、すなわち、より大きい波長の放射線が、より小さい波長を有する放射線に変換される(λex>λem)。実施形態では、用語「ルミネッセンス」は、リン光を指す場合がある。実施形態では、用語「ルミネッセンス」はまた、蛍光を指す場合もある。用語「ルミネッセンス」の代わりに、用語「発光」もまた適用されてもよい。それゆえ、用語「第1の放射線」及び「第2の放射線」は、それぞれ、励起放射線及び発光(放射線)を指す場合がある。同様に、用語「ルミネッセント材料」は、実施形態では、リン光及び/又は蛍光を指す場合がある。用語「ルミネッセント材料」はまた、複数の異なるルミネッセント材料を指す場合もある。
【0071】
特定の実施形態では、白色発光光供給源を提供するために適用されているルミネッセント材料は、A3B5O12:Ce型のルミネッセント材料の群から選択されてもよく、Aは、Y、La、Gd、Tb、及びLuのうちの1つ以上を含み、Bは、Al、Ga、In、及びScのうちの1つ以上を含む。
【0072】
それゆえ、光供給源は、固体光源を含んでもよい。更には、1つ以上の光供給源は、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、PC LEDのように、固体光源によって含まれてもよく、又は、例えば(ルミネッセント材料が中に埋め込まれてもよい)光透過性材料内で、LEDの下流にルミネッセント材料が構成されている状態の、直接LEDのように、固体光源の下流に構成されてもよい。
【0073】
上述のように、実施形態では、CCT1は、最大2400Kの範囲から選択されてもよく、CCT2は、少なくとも2700Kの範囲から選択される。更には、特に、実施形態ではCCT2-CCT1≧500Kである。更なる特定の実施形態では、CCT2は、少なくとも3000K、例えば少なくとも3500Kであってもよい。更により特定的には、CCTは少なくとも4000Kである。実施形態では、CCTは、2700~4000Kの範囲から選択されてもよい。
【0074】
実施形態では、動作モードにおいて、第1のセット内の第1の光供給源と、第1のセット内の第3の光供給源及び第4の光供給源とが一体となって、2700~4000Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色デバイス光を供給するように構成されてもよい。それゆえ、本発明の場合、1800~2400Kの範囲から選択される比較的低いものから、5500~6500Kの範囲から選択されるような比較的高いものまでの、広いCCT範囲が可能であり得る。
【0075】
デバイス光の最も低い相関色温度は、特に、第1の光供給源の光に基づくものであってもよい。しかしながら、相関色温度は、例えばオプションの第5の光供給源の一部の光を混合することにより、更に低減されてもよい(以下もまた参照)。デバイス光の最も高い相関色温度は、特に、第2の光供給源の光に基づくものであってもよい。しかしながら、第3の光供給源の一部の光を混合することによって、相関温度は更に上昇されてもよい。
【0076】
実施形態では、第5の光供給源は、610~650nmの波長範囲から、より特定的には620~640nmの波長範囲から選択される1つ以上の波長を有する、赤色光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、第5の光供給源は、610~650nmの波長範囲から、より特定的には620~640nmの波長範囲から選択されるピーク波長を有する、赤色光を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、第5の光供給源は、610~650nmの波長範囲から、より特定的には620~640nmの波長範囲から選択される重心波長を有する、赤色光を生成するように構成されてもよい。実施形態では、第5の光供給源は、第5の光源を含み、第5の光源は、610~650nmの波長範囲から、より特定的には620~640nmの波長範囲から選択されるピーク波長及び/又は重心波長を有する、第5の光源光を生成するように構成されている。特に、第5の光源は、固体光源である。
【0077】
更には、本発明の場合、相関色は、黒体軌跡(BBL)の比較的近くに留まりながら制御されてもよい。それゆえ、白色光は、BBLから10SDCM以内、又は更に小さい(上記もまた参照)範囲内に留まりながら、比較的広い相関色温度範囲にわたって供給されてもよい。
【0078】
特定の実施形態では、CCT1は、最大1700~2400Kの範囲から選択され、例えば1900~2300Kの範囲から選択され、CCT2は、2500~6500Kの範囲から選択され、例えば3000~4500Kの範囲から選択される。特に、実施形態では、CCT2-CCT1≧1000Kである。更により特定的には、実施形態では、CCT2-CCT1≧2000Kである。
【0079】
上述のように、第5の光供給源もまた利用可能であってもよい。そのような第5の光供給源は、赤色光を生成するように構成されてもよい。第5の光供給源を使用して、デバイス光の光学特性が更に制御されてもよい。CCT範囲が増大されてもよく、色域が増大されてもよく、CRIもまた改善されてもよい。
【0080】
第5の光供給源の過半数が、第1の光供給源と同じ列内に構成されている場合、特に光の画素化効果を防止する観点から有用であると思われる。それゆえ、特定の実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、赤色の第5の光を生成するように構成されている、第5の光供給源を更に備えてもよく、第1のセットに関して、第1のセット内のn5個の第5の光供給源の総数の50%超が、アレイの第1の列内に構成されることが適用される。更には、特にl11が10であると想定すると、n5≧2である。
【0081】
特定の実施形態では、第1の列内の光供給源の総数の少なくとも80%、例えば少なくとも90%、更により特定的には100%が、第1の光供給源及び第5の光供給源によって提供されている。
【0082】
特定の実施形態では、動作モードにおいて、(第1のセット内の)第1の光供給源、(第1のセット内の)第3の光供給源、(第1のセット内の)第4の光供給源、及び(第1のセット内の)第5の光供給源は一体となって、2700~4000Kの範囲、又は更に大きい、最大で例えば4500Kなど、又は更により大きい範囲から選択される相関色温度を有する、白色(デバイス)光を供給するように構成されてもよい。
【0083】
特定の実施形態では、動作モードにおいて、(第1のセット内の)第1の光供給源は、最大2400Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色デバイス光を供給するように構成されてもよい(上記もまた参照)。
【0084】
特定の実施形態では、動作モードにおいて、(第1のセット内の)第3の光供給源、(第1のセット内の)第4の光供給源、及び(第1のセット内の)第5の光供給源は一体となって、特に、少なくとも1000K、例えば少なくとも2000KのCCT調整可能範囲を有する、1900~6500Kの範囲から選択される相関色温度を有する白色(デバイス)光を供給するように構成されてもよい。
【0085】
ここで、CCT調整可能範囲という用語は、色温度が制御されることが可能な範囲における、最も低い相関色温度と最も高い相関色温度との間で定義される範囲を指す。
【0086】
特定の実施形態では、動作モードにおいて、(第1のセット内の)第2の光供給源は、オプションとして(i)(第1のセット内の)第3の光供給源、(第1のセット内の)第4の光供給源、及び(第1のセット内の)オプションの第5の光供給源のうちの1つ以上と一体となって、特に、少なくとも1000K、例えば少なくとも2000KのCCT調整可能範囲を有する、2300~6500Kの範囲から選択される相関色温度を有する白色(デバイス)光を供給するように構成されてもよい。
【0087】
特定の実施形態では、第1の光供給源と第5の光供給源とは、(AE)m1構成で構成されてもよく、Aは第1の光供給源を表し、Eは第5の光供給源を表し、m1≧2であり、各AE構成に関して、対応の第1の光供給源と対応の第5の光供給源との間に、最大で1つの他の光供給源が存在すること(すなわち、...AXEAXE...)が適用される。特に、各AE構成に関して、対応の第1の光供給源と対応の第5の光供給源との間に、他の光供給源が存在しないこと(すなわち、...AEAE...)が適用されてもよい。そのような実施形態の場合、第1の列から、温白色の第1の光供給源のみを使用するか又は第5の光供給源のみを使用する場合に、画素化は比較的低くなり得る。
【0088】
列内の固体光源間の最短距離は、実施形態では、≦3mm、より特定的には≦2mm、最も特定的には≦1mmであってもよい。そうではない場合には、斑点が観察される可能性がある。このことは特に、異なる色を放出する固体光源が使用される場合に当てはまる。固体光源の長さ及び幅は、特に≦1mm、より特定的には≦0.8mm、最も特定的には≦0.7mmであってもよい。特に、固体光源の数が多い場合であれば、それほど多くの光が必要とされなくてもよいため、より小型の固体光源が使用されてもよい。小型の固体光源(エピがより少ない)は、より安価であり得る。列内の固体光源間のピッチは、実施形態では、特に≦3mm、より特定的には≦2mm、最も特定的には≦1mmであってもよい(上記を参照)。異なる列内の固体光源間の最短距離は、アーキテクチャが単一のフィラメントを模倣し得るため、小さいものであってもよい。この距離は、実施形態では、≦3mm、より特定的には≦2mm、最も特定的には≦1mmであってもよい。列内の固体光源間の最短距離は、異なる列内の固体光源間の最短距離と、ほぼ同じであってもよい。
【0089】
第2の列内の、第2の光供給源、第3の光供給源、及び第4の光供給源に関してもまた、何らかの構成が望ましい場合がある。特に、実施形態では、(第1のセット内の)第2の光供給源、(第1のセット内の)第3の光供給源、及び(第1のセット内の)第4の光供給源は、(i)(BDC)m2構成及び(ii)(BCBD)m3構成のうちの1つ以上で構成されており、Bは第2の光供給源を表し、Cは第3の光供給源を表し、Dは第4の光供給源を表す。更には、特定の実施形態では(上記もまた参照)、m2≧2及びm3≧2が適用されてもよい。
【0090】
上述のように、光供給源は、行として構成されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、第1の列内の複数の光供給源と、第2の列内の複数の光供給源とが、行として構成されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、第1の列内の複数の固体光源と、第2の列内の複数の固体光源とが、行として構成されてもよい。
【0091】
特定の実施形態では、第1の列内の第5の光供給源と、第2の列内の第2の光供給源とは、それらが、異なる列内で本質的に最近隣となり得るように、特定の配置で構成されてもよい。特定の実施形態では、それぞれ第2の光供給源と第5の光供給源との(第1のセット内での)複数の対が、行として構成されている。
【0092】
画素化を防止することを所望する観点から、ピッチは、画素化が最小限に抑えられ得るように選択されてもよい。本明細書では、用語「画素化」とは特に、光供給源が光を供給する際に、それらが、より細長い光供給源ではなく、個別の画素として観察され得ることを示す。後者は、前者よりも望ましいものであり得る。
【0093】
実施形態では、第1の光供給源は、第1のピッチ(P1)を有し、第5の光供給源は、第5のピッチ(P1)を有する。特定の実施形態では、P5≦P1である。他の実施形態では、P5≧P1である。また更なる実施形態では、1/3≦P5/P1≦3、例えば0.5≦P5/P1≦2である。
【0094】
更には、特定の実施形態では、第3の光供給源、第4の光供給源、及び第5の光供給源の数は、ほぼ等しくてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、n3、n4、及びn5は、n3、n4、及びn5に関する平均値の最大15%以内で、互いに異なる。また、このことは画素化も軽減し得る。
【0095】
第3の光供給源の第3の数に対する、第5の光供給源の第5の数の比率は、実施形態では、0.5:1~3:1の範囲から選択されてもよく、例えば1:1~2:1の範囲から選択されてもよい。第4の光供給源の第4の数に対する、第5の光供給源の第5の数の比率は、実施形態では、0.5:1~3:1の範囲から選択されてもよく、例えば1:1~2:1の範囲から選択されてもよい。第1の光供給源の第1の数に対する、第5の光供給源の第5の数の比率は、実施形態では、0.4:0.6~0.5:0.5の範囲から選択されてもよい。しかしながら、他の比率もまた可能であり得る(第5の光供給源が、必ずしも全ての実施形態で利用可能ではないため)。第2の光供給源の第2の数に対する、第1の光供給源の第1の数の比率は、実施形態では、0.5:1~4:1の範囲から選択されてもよく、例えば1:1~2:1の範囲から選択されてもよい。
【0096】
上述のように、ルミネッセント材料が、特に固体光源などの、光源の光の少なくとも一部を変換するために使用されることにより、ルミネッセント材料光を含む、光供給源の光を供給してもよい。実施形態では、ルミネッセント材料は、チップパッケージ内で、例えばLEDダイ上で利用可能であってもよい。そのような実施形態は、本明細書ではまた、P LEDとしても示される。代替的又は追加的に、ルミネッセント材料は、特に固体光源などの、光源上のコーティング層内に提供されてもよい。このことは、LEDフィラメントの実施形態に関して、当該技術分野において既知である(上記もまた参照)。
【0097】
それゆえ、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、ルミネッセント材料を更に備えてもよく、第1の光供給源は特に、(a)第1の光源光を生成するように構成されている第1の光源と、(b)第1の光源の下流に構成されており、第1の光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料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とに基づく。特に、実施形態では、第1の光は、第1の光源光及びルミネッセント材料光を含む。更には、上述のように、実施形態では、第1の光源は、固体光源を含む。このようにして、第1の光供給源は、ルミネッセント材料に基づくものであってもよい。
【0098】
しかしながら、例えば、第2の光を生成するために、又は、第3の光若しくは第4の光若しくは第5の光を生成するために、他の実施形態もまた提供されてもよい。
【0099】
第2の光に言及すると、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、ルミネッセント材料を更に備えてもよく、第2の光供給源は特に、(a)第2の光源光を生成するように構成されている第2の光源と、(b)第2の光源の下流に構成されており、第2の光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料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とに基づく。特に、実施形態では、第2の光は、第2の光源光及びルミネッセント材料光を含む。更には、上述のように、実施形態では、第2の光源は、固体光源を含む。このようにして、第2の光供給源は、ルミネッセント材料に基づくものであってもよい。
【0100】
第2の光供給源の、これらのルミネッセント材料に基づく実施形態に関するルミネッセント材料は、第1の光供給源の、ルミネッセント材料に基づく実施形態に関するルミネッセント材料とは、異なっていてもよい点に留意されたい。しかしながら、実施形態では、第2の光供給源の、これらのルミネッセント材料に基づく実施形態に関する第2の光源は、第1の光供給源の、ルミネッセント材料に基づく実施形態に関する第1の光源とは、異なっていてもよいが、他の実施形態では、それらはまた同じタイプのものであってもよい。例えば、特に同じビンからなどの、同じタイプの青色LEDが使用される場合には、第1の光供給源に関する光源と、第2の光供給源に関する光源とは、個別に制御されてもよい。
【0101】
それゆえ、より一般的な実施形態では、光供給源は、ルミネッセント材料に基づくものであってもよく、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、ルミネッセント材料を更に備えてもよく、光供給源は特に、(a)光源光を生成するように構成されている光源、特に固体光源と、(b)光源の下流に構成されており、光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料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とに基づく。特に、実施形態では、光供給源の光は、ルミネッセント材料光を含んでもよく、特定の実施形態ではまた、(完全な変換が存在しない場合)光源光を含んでもよい。このようにして、光供給源は、ルミネッセント材料に基づくものであってもよい。
【0102】
上述のように、第5の光供給源は、赤色光を生成するように構成されてもよい。この赤色光は、緑色、黄色、及び橙色、又は更に赤色のルミネッセント材料光のうちの1つ以上を生成するように構成されているルミネッセント材料によって、容易には吸収され得ない。それゆえ、このことはまた、第5の光供給源と他の光供給源に関する光源との双方がルミネッセント材料の上流に構成されてもよい構成で、ルミネッセント材料と組み合わせて使用される光源を組み合わせることも可能にする。ルミネッセント材料は、他の光源の光源光の少なくとも一部を変換してもよく、第5の光供給源の光を(本質的に)透過してもよい。
【0103】
それゆえ、実施形態では、第5の光供給源は、第5の光源を含み、第5の光源は、第5の光源光を生成するように構成されており、第5の光は、第5の光源光を含み、LEDフィラメントデバイスは、ルミネッセント材料が中に埋め込まれている光透過性材料を備え、(ルミネッセント材料が中に埋め込まれている)光透過性材料は、第1の光源及び第5の光源の双方の下流に構成されており、(ルミネッセント材料が中に埋め込まれている)光透過性材料は、第5の光源光に対して透過性である。更には、上述のように、実施形態では、第5の光源は、固体光源を含み得る。第5の光供給源は、赤色発光LEDなどの第5の光源であってもよいため、第5の光と第5の光源光とは、本質的に同じであってもよい点に留意されたい。
【0104】
実施形態では、第3の光供給源は、第3の光源を含んでもよく、第4の光供給源は、第4の光源を含んでもよい点に留意されたい。特に、これらは、異なるビンのものである固体光源であってもよく、実施形態では、直接LEDであってもよい。
【0105】
実施形態では、第1の光供給源は、ルミネッセント材料との組み合わせで第1の光を供給する、第1の光源、特に第1の固体光源を含む。更には、実施形態では、第2の光供給源は、(異なる)ルミネッセント材料との組み合わせで第2の光を供給する、第2の光源、特に第2の固体光源を含む。第1の光源と第2の光源とは、同じビンのものであってもよい。第1の光源と第3の光源とは、同じビンのものであってもよい。第2の光源と第3の光源とは、同じビンのものであってもよい。第1の光源、第2の光源、及び第3の光源は、同じビンのものであってもよい。前者の2つは、実施形態では、ルミネッセント材料と組み合わせて適用されてもよく、後者は、実施形態では、青色光(第3の光)の供給源として使用されてもよい。
【0106】
それゆえ、LEDフィラメントデバイスは、第1の光源、第2の光源、第3の光源、及び第4の光源、及びオプションとして第5の光源を備えてもよい。上述のように、特定の実施形態では、第1の光源と第2の光源とは、同じビンのものであってもよい。特に、(少なくとも第1のセットの)第1の光源は、第1の光源の(第1の)サブセットとして制御されてもよい。特に、(少なくとも第2のセットの)第2の光源は、第2の光源の(第2の)サブセットとして制御されてもよい。
【0107】
特に、(少なくとも第3のセットの)第3の光源は、第3の光源の(第3の)サブセットとして制御されてもよい。特に、(少なくとも第4セットの)第4の光源は、第4の光源の(第4の)サブセットとして制御されてもよい。特に、(少なくとも(オプションの)第5のセットの)(オプションの)第5の光源は、(オプションの)第5の光源の(第5の)サブセットとして制御されてもよい。特に、全ての光源は、固体光源であってもよい。特定の実施形態では、制御システムが、第1、第2、第3、及び第4のサブセット、及びオプションの第5のサブセットを個別に制御してもよい。
【0108】
第3の光源は、第3の光源光を生成するように構成されてもよい。第3の光は、本質的に第3の光源光であってもよい。例えば、第3の光供給源は、直接LEDであってもよい。第4の光源は、第4の光源光を生成するように構成されてもよい。第4の光は、本質的に第4の光源光であってもよい。例えば、第4の光供給源は、直接LEDであってもよい。第5の光源は、第5の光源光を生成するように構成されてもよい。第5の光は、本質的に第5の光源光であってもよい。例えば、第5の光供給源は、直接LEDであってもよい。
【0109】
特に、LEDフィラメントデバイスは、LEDフィラメントデバイス光を生成するように構成されている。更には、実施形態では、フィラメントデバイス光のスペクトル特性が制御可能であってもよい。例えば、CRI、CCT、及び色点のうちの1つ以上が制御されてもよい。
【0110】
それゆえ、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、制御システムを更に備えてもよく、又は、制御システムに機能的に結合されてもよい。特に、制御システムは、第1の光供給源、第2の光供給源、第3の光供給源、第4の光供給源、及びオプションとして第5の光供給源のうちの1つ以上を個別に制御することによって、フィラメントデバイス光のスペクトルパワー分布、演色評価数、相関色温度、及び色点のうちの1つ以上を制御するように構成されてもよい。
【0111】
用語「制御すること」及び同様の用語は特に、少なくとも、要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理することを指す。それゆえ、本明細書では、「制御すること」及び同様の用語は、例えば、要素に対して、例えば、測定すること、表示すること、作動すること、開放すること、移行すること、温度を変更することなどの挙動を課すこと(要素の挙動を決定すること、又は要素の動作を管理すること)などを指す場合がある。その他にも、用語「制御すること」及び同様の用語は、監視することを更に含んでもよい。それゆえ、用語「制御すること」及び同様の用語は、要素に挙動を課すこと、並びにまた、要素に挙動を課して、当該要素を監視することを含んでもよい。要素を制御することは、「コントローラ」としてもまた示され得る、制御システムにより行われることができる。それゆえ、制御システムと要素とは、少なくとも一時的に、又は恒久的に、機能的に結合されてもよい。要素は、制御システムを含んでもよい。実施形態では、制御システムと要素とは、物理的に結合されなくてもよい。制御は、有線制御及び/又は無線制御を介して行われることができる。用語「制御システム」はまた、特に機能的に結合されている複数の異なる制御システムを指す場合もあり、複数の異なる制御システムのうちの、例えば1つの制御システムが、マスター制御システムであってもよく、1つ以上の他の制御システムが、スレーブ制御システムであってもよい。制御システムは、ユーザインタフェースを含んでもよく、又はユーザインタフェースに機能的に結合されてもよい。
【0112】
制御システムはまた、リモートコントローラからの命令を受信して実行するように構成されてもよい。実施形態では、制御システムは、スマートフォン又はI-phone、タブレットなどのような、ポータブルデバイスなどのデバイス上の、アプリを介して制御されてもよい。それゆえ、デバイスは、必ずしも照明システムに結合されてはおらず、(一時的に)照明システムに機能的に結合されてもよい。それゆえ、実施形態では、制御システムは(また)、リモートデバイス上のアプリによって制御されるように構成されてもよい。そのような実施形態では、照明システムの制御システムは、スレーブ制御システムであってもよく、又は、スレーブモードにおいて制御してもよい。例えば、照明システムは、コード、特に対応の照明システムに関する固有コードにより、識別可能であってもよい。照明システムの制御システムは、(固有)コードの(光学センサ(例えば、QRコードリーダ)のユーザインタフェースによって入力された)知識に基づいて照明システムへのアクセスを有する、外部制御システムによって制御されるように構成されてもよい。照明システムはまた、Bluetooth、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE、若しくはWiMax、又は別の無線技術などに基づいた、他のシステム又はデバイスと通信するための手段を備えてもよい。
【0113】
システム、又は装置、又はデバイスは、或る「モード」又は「動作モード」又は「動作のモード」において、アクションを実行してもよい。同様に、方法においては、アクション、又は段階、又はステップが、或る「モード」又は「動作モード(operation mode)」又は「動作のモード」又は「動作モード(operational mode)」において実行されてもよい。用語「モード」はまた、「制御モード」として示される場合もある。このことは、システム、又は装置、又はデバイスがまた、別の制御モード、又は複数の他の制御モードを提供するように適合されてもよいことを排除するものではない。同様に、このことは、モードを実行する前に、及び/又はモードを実行した後に、1つ以上の他のモードが実行されてもよいことを排除し得ない。
【0114】
しかしながら、実施形態では、少なくとも制御モードを提供するように適合されている制御システムが、利用可能であってもよい。他のモードが利用可能である場合には、そのようなモードの選択は、特に、ユーザインタフェースを介して実行されてもよいが、センサ信号又は(時間)スキームに応じてモードを実行することのような、他のオプションもまた可能であり得る。動作モードは、実施形態ではまた、単一の動作モード(すなわち、更なる調整可能性を有さない、「オン」)でのみ動作することが可能な、システム、又は装置、又はデバイスを指す場合もある。それゆえ、実施形態では、制御システムは、ユーザインタフェースの入力信号、(センサの)センサ信号、及びタイマーのうちの1つ以上に応じて制御してもよい。用語「タイマー」とは、クロック及び/又は所定の時間スキームを指す場合がある。制御システムは、種々の色又は種々の相関色温度の動作モードにおいてフィラメント光を制御するために、使用されてもよい。種々の色又は種々の色温度とは、特に、種々の色点を意味する。
【0115】
実施形態では、第1の動作モードにおいて、LEDフィラメントデバイスは、最大2400K、例えば最大2300K、例えば最大2000K、例えば1800~2300Kの範囲から選択される、例えば1800~2100Kの範囲から選択されるCCTを有すると共に、更なる特定の実施形態ではBBLから10SDCM以内の色点を有する、フィラメント光を生成するように構成されてもよい。実施形態では、第2の動作モードにおいて、LEDフィラメントデバイスは、最低2700K、例えば最低3000K、例えば実施形態では最低3500K、例えば2700~6500Kの範囲から選択される、例えば3000~6500Kの範囲から選択されるCCTを有すると共に、更なる特定の実施形態ではBBLから10SDCM以内の色点を有する、フィラメント光を生成するように構成されてもよい。特に、CRIは、少なくとも80、例えば少なくとも85であってもよい。
【0116】
実施形態では、動作モードにおいて、(冷)白色光は、第2の光供給源のみによって供給されてもよい。他の実施形態では、動作モードにおいて、(冷)白色光は、第2の光供給源と、オプションとして第3の光供給源及び第4の光供給源のうちの1つ以上とによって供給されてもよい。このようにして、CCTは、BBLの比較的近くに留まりながら制御可能であってもよい。更には、このようにして、CCTは、少なくとも2700K、又は(遥かに)より高いものであってもよく、上記もまた参照されたい。実施形態では、動作モードにおいて、(温)白色光は、第1の光供給源のみによって供給されてもよい。他の実施形態では、動作モードにおいて、(温かい、又は更により温かい)白色光は、第1の光供給源及び第5の光供給源によって供給されてもよい。更には、このようにして、CCTは、最大2400Kなどの、低いものであってもよく、又は、更に2200K未満、例えば2100K未満などの、(実質的に)より低いものであってもよい。
【0117】
いくつかの更なる実施形態が、以下で説明される。
【0118】
更には、特定の実施形態では、LEDフィラメントは、渦巻形状又は螺旋形状を有してもよい。このことは、レトロフィットランプ内に適用する場合に、特に有用であり得る。そのようなランプは、1つ以上のLEDフィラメントを備えてもよい。
【0119】
上述のように、LEDフィラメントは、固体光源を少なくとも部分的に包囲し得る、特に、ダイなどの固体光源の発光面を少なくとも包囲し得る、(光透過性)封入材を含んでもよい。封入材は、光透過性材料を含み得る。特に、実施形態では、光透過性材料は、樹脂などのポリマー材料を含み得る。しかしながら、代替的実施形態もまた可能であり得る。特定の実施形態では、光透過性材料は、ルミネッセント材料を含んでもよい(上記もまた参照)。代替的又は追加的に、特定の実施形態では、光透過性材料は、光散乱材料を含んでもよい。更なる特定の実施形態では、光透過性材料は、樹脂などのポリマー材料のような、光透過性ホスト材料と、ルミネッセント材料とを含んでもよい。ルミネッセント材料は、光透過性ホスト材料内に埋め込まれてもよい。更なる特定の実施形態では、光透過性材料は、樹脂などのポリマー材料のような、光透過性ホスト材料と、散乱材料とを含んでもよい。散乱材料は、光透過性材料内に埋め込まれてもよい。散乱材料は、光反射粒子を含み得る。用語「光透過性材料」の代わりに、用語「光学透過性材料」もまた適用されてもよい。
【0120】
実施形態では、全ての光固体光源は、光透過性材料内に少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。他の実施形態では、固体光源のサブセットが、光透過性材料内に少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。特に、用語「部分的に埋め込まれる」とは、固体光源から抜け出る光が、実質的に光透過性材料を介してのみ抜け出ることができることを示し得る。
【0121】
光透過性材料が散乱材料を含み、ルミネッセント材料を含まない場合、実施形態では、全ての固体光源が、光透過性材料内に部分的に埋め込まれてもよい。光透過性材料がルミネッセント材料を含む場合、ルミネッセント材料によって少なくとも部分的に光が変換される固体光源は、部分的に埋め込まれてもよい。しかしながら、他の固体光源もまた、そのような他の光生成デバイスの光に対して光透過性材料が実質的に透過性である場合、光透過性材料内に部分的に埋め込まれてもよい。
【0122】
実施形態では、第1の(固体)光源のうちの1つ以上、特に全てが、光透過性材料内に埋め込まれてもよい。代替的又は追加的に、第2の(固体)光源のうちの1つ以上、特に全てが、光透過性材料内に埋め込まれてもよい。代替的又は追加的に、第5の(固体)光源のうちの1つ以上、特に全てが、光透過性材料内に埋め込まれてもよい。
【0123】
特に、LEDフィラメントは、(固体)光源の(細長い)アレイを含んでもよい。このアレイは、1Dアレイ又は2Dアレイであってもよい。特に、用語「アレイ」は、本明細書の実施形態では、一方の側に(固体)光源を有するフィラメントに関連して使用される。
【0124】
フィラメントはまた、2つの側に(固体)光源を有してもよい。そのような実施形態では、2つのアレイが存在してもよい。アレイのそれぞれに関して、本明細書で説明される実施形態の関連事項の多くが適用される。フィラメント光に言及する場合、フィラメント光とは、LEDフィラメントにより生成される全ての光を指す。それゆえ、1つのアレイが一方の側に存在している場合、フィラメント光とは、1つのアレイによって(直接的に、及び/又は、オプションのルミネッセント材料を介して間接的に)生成される光を指す場合がある。しかしながら、2つのアレイが両側に存在している場合、フィラメント光とは、双方のアレイによって一体に(直接的に、及び/又は、オプションのルミネッセント材料を介して間接的に)生成される光を指す場合がある。特に、本発明は、実施形態では、フィラメントの一方の側に(固体)光源を有するLEDフィラメントを対象とし得る。上述のように、特定の実施形態では、光透過性支持体が適用されてもよい。
【0125】
実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、複数の第1のセットを備えてもよい。例えば、LEDフィラメントは、少なくとも5つのセットを含んでもよい。
【0126】
そのようなLEDフィラメントは既知であり、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,400,051(B2)号、国際公開第2020016058号、同第2019197394号などで説明されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,400,051(B2)号は、左端及び右端を有する細長い棒形状のパッケージであって、複数のリード線が、第1の樹脂と一体的に形成されて、リード線の一部が露出されるように形成されている、パッケージと、リード線のうちの少なくとも1つに固定されており、リード線のうちの少なくとも1つに電気的に接続されている発光要素と、発光要素を封止している第2の樹脂とを備え、リード線が金属で形成されており、発光要素の底面全体が、リード線のうちの少なくとも1つで覆われており、パッケージの底面全体が、第1の樹脂で覆われており、第1の樹脂が、パッケージの底面を覆う部分と一体的に形成され、かつリード線の上面よりも高い、側壁を有し、第1の樹脂及び第2の樹脂が、光学的に透明な樹脂で形成されており、第2の樹脂が、第1の樹脂の側壁の上部に充填され、第2の樹脂よりも大きい比重を有する蛍光材料を含み、リード線が、外部接続のために使用され、かつパッケージの長手方向に左端及び右端から突出している、外側リード部分を有し、蛍光材料が、発光要素の付近に集中するように配置されており、発光要素によって放出された光の一部によって励起され、それにより、発光要素によって放出された光の色とは異なる色を放出し、側壁が、発光要素によって放出され、側壁に入る光の一部、及び蛍光材料から放出された光の一部を、パッケージの底面を覆う部分へ透過する、照明デバイスを説明している。
【0127】
実施形態では、1つ以上のフィラメント、特に全てのフィラメントは、実質的な直線形状を有してもよい。更に他の実施形態では、1つ以上のフィラメント、特に全てのフィラメントは、湾曲形状を有してもよい。更に他の実施形態では、1つ以上のフィラメント、特に全てのフィラメントは、渦巻形状を有してもよい。更に他の実施形態では、1つ以上のフィラメント、特に全てのフィラメントは、螺旋形状を有してもよい。2つ以上のフィラメントが、渦巻形状又は螺旋形状を有する場合、実施形態では、これらのうちの2つは、同様に構成されている巻き付けを有してもよい。文字、数字、花、葉、又は他の形状などの、特徴的な形状を有するような、他の形状のフィラメントもまた可能であり得る。特に、実施形態では、フィラメントは、渦巻形状又は螺旋形状を有する。
【0128】
光生成デバイスは、一般に、光透過性外囲器(「球状部」)、例えば光透明外囲器、例えば実施形態ではガラス外囲器を備えてもよい。外囲器は、少なくとも部分的に、更により特定的には実質的に、1つ以上のフィラメントを包囲してもよい。光透過性外囲器は、(例えば、標準形状B35、A60、ST63、G90などによって規定されている)外囲器高さを有してもよい。第1の支持構造体は、光透過性外囲器の高さの、少なくとも20%、例えば実施形態では最大約80%の長さを有してもよい。特に、外囲器は、(可視)光に対して透明である。更には、光生成デバイスは、E27型のような、ねじ込み口金を備えてもよいが、例えばソケットに接続するための、他のコネクタもまた可能であり得る。
【0129】
また更なる態様では、本発明はまた、本明細書で定義されるようなLEDフィラメントデバイスであって、レトロフィットランプであるLEDフィラメントデバイスも提供する。また更なる態様では、本発明はまた、本明細書で定義されるようなLEDフィラメントデバイスを備える、ランプ又は照明器具も提供する。照明器具は、ハウジング、光学要素、ルーバーなどを更に備えてもよい。ランプ又は照明器具は、光生成デバイスを包囲するハウジングを更に備えてもよい。ランプ又は照明器具は、ハウジング内の光窓、又はハウジング開口部を備えてもよく、システム光は、それらを通ってハウジングから抜け出てもよい。
【0130】
特に、実施形態では、本発明は、本明細書で定義されるようなLEDフィラメントデバイスであって、レトロフィットランプであり、LEDフィラメントが渦巻形状又は螺旋形状を有する、LEDフィラメントデバイスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【0131】
ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。
【
図1a】実施形態及びいくつかの態様を概略的に示す。
【
図1b】実施形態及びいくつかの態様を概略的に示す。
【
図1c】実施形態及びいくつかの態様を概略的に示す。
【
図1d】実施形態及びいくつかの態様を概略的に示す。
【
図1e】実施形態及びいくつかの態様を概略的に示す。
【
図3】更なる実施形態を概略的に示す。 概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。
【発明を実施するための形態】
【0132】
図1aは、LEDフィラメント1100を備えるLEDフィラメントデバイス1000の一実施形態を概略的に示す。LEDフィラメント1100は、複数の光供給源100を含む。実施形態では、複数の光供給源100は、第1の光供給源110、第2の光供給源120、第3の光供給源130、及び第4の光供給源140を含む。また、第5の光供給源も可能であり得る(以下を参照)。LEDフィラメント1100は、長さ軸(破線を参照)に沿った長さL1を有し得る。
【0133】
特に、光供給源110、120、130、140は、k=2個の列410、420と、それぞれl≧10個のセクション405とを有する、k*lのアレイ400として構成されてもよい。ここでは、2×12個のセクション405が存在している。
【0134】
実施形態では、アレイ400は、列410、420のそれぞれにおける少なくともl1個のセクション405の、少なくとも単一の第1のセット401を含んでもよい。特に、l1=10である。それゆえ、第1のセット401は、10個のセクション405を有する第1の列(部分)と、同じく10個のセクション405を有する第2の列(部分)とを含む。
【0135】
ここでは、第1のセット401は、第1の列410内の少なくとも10個の光供給源100と、第2の列410内の少なくとも10個の光供給源100とを含んでもよい。この実施形態では、全ての光供給源100は、第1のセット内にあると見なされてもよい。
【0136】
実施形態では、各セクションは、光源、特に固体光源を含む(以下もまた参照)。
【0137】
概略的に示されるように、実施形態では、第1のセット401に関して、(a)第1のセット401内のn1個の第1の光供給源110の総数の50%超が、アレイ400の第1の列410内に構成されること、(b)第1のセット401内のn2個の第2の光供給源120、n3個の第3の光供給源130、及びn4個の第4の光供給源140のそれぞれの50%超が、アレイ400の第2の列420内に構成されることのうちの1つ以上、特に全てが適用されてもよい。更には、特に実施形態では、(i)n1≧4、(ii)n2≧2、(iii)n3≧2、及び(iv)n4≧2のうちの1つ以上、特に全てが適用されてもよい。
【0138】
参照符号100は、光供給源を全般的に指す。
【0139】
参照符号Pは、光供給源100のピッチを指す。事実上、ピッチPは、光供給源100の固体光源のピッチであってもよい点に留意されたい。参照符号P1は、第1の光供給源110間のピッチを指す。事実上、ピッチP1は、第1の光供給源の対応の固体光源のピッチであってもよい点に留意されたい。同様に、参照符号P2は、第2の光供給源120間のピッチを指す。事実上、ピッチP2は、第2の光供給源の対応の固体光源のピッチであってもよい点に留意されたい。参照符号P3は、第3の光供給源130間のピッチを指す。事実上、ピッチP3は、第3の光供給源の対応の固体光源のピッチであってもよい点に留意されたい。参照符号P4は、第4の光供給源140間のピッチを指す。事実上、ピッチP4は、第4の光供給源の対応の固体光源のピッチであってもよい点に留意されたい。特に、実施形態では、P3>P、及びP4>Pである。更には、実施形態では、P2>Pである。
【0140】
図1bは、斜視図を概略的に示す。光供給源100は、詳細には示されておらず、立方体は、光供給源100を概略的にのみ示している点に留意されたい。他の形状、並びに、蛍光体を有するコーティング層との組み合わせもまた可能であり得る(以下もまた参照)。
【0141】
ここでは、第1のセット401は、第1の列410内の少なくとも10個の光供給源100と、第2の列410内の少なくとも10個の光供給源100とを含んでもよい。この実施形態では、全ての光供給源100は、第1のセット内にあると見なされてもよい。
【0142】
図1bは、第1の光供給源110が、第1の相関色温度CCT1を有する第1の光111を生成するように構成されており、第2の光供給源120が、第2の相関色温度CCT2を有する第2の光121を生成するように構成されており、第3の光供給源130が、青色の第3の光131を生成するように構成されており、第4の光供給源140が、緑色の第4の光141を生成するように構成されている一実施形態を概略的に示す。
【0143】
特に、実施形態では、CCT1は、最大2400Kの範囲から選択され、CCT2は、少なくとも2300Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧500Kである。特に、実施形態では、CCT1は、最大1900~2400Kの範囲から選択されてもよく、CCT2は、2500~6500Kの範囲から選択され、CCT2-CCT1≧1000Kである。
【0144】
例えば、実施形態では、動作モードにおいて、第1のセット401内の第1の光供給源110と、第1のセット401内の第3の光供給源130及び第4の光供給源140とが一体となって、2700~4000Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色デバイス光1001を供給するように構成されている。
【0145】
図1cは、第5の光供給源もまた含む一実施形態を概略的に示す。それゆえ、実施形態では、LEDフィラメントデバイス1000は、赤色の第5の光151を生成するように構成されている、第5の光供給源150を更に備えてもよい。特に、第1のセット401に関して、第1のセット401内の第5の光供給源150の総数n5の50%超が、アレイ400の第1の列410内に構成されることが適用される。更には、実施形態では、n5≧2である。ここでは、セット401の一部のみが示されているが、例えば
図1aもまた更に参照されたい。
【0146】
ここでは、第1のセット401は、第1の列410内の少なくとも10個の光供給源100と、第2の列410内の少なくとも10個の光供給源100とを含んでもよい。この実施形態では、全ての光供給源100は、第1のセット内にあると見なされてもよい。
【0147】
実施形態では、動作モードにおいて、第1の光供給源110、第3の光供給源130、第4の光供給源140、及び第5の光供給源150は一体となって、2700~4000Kの範囲から選択される相関色温度を有する、白色光(1001)を供給するように構成されている。
【0148】
図1cを参照すると、実施形態では、それぞれ第2の光供給源120と第5の光供給源150との(第1のセット401内での)複数の対が、行407として構成されている。
【0149】
特に、実施形態では、第1の光供給源110は、第1のピッチP1を有し、第5の光供給源は、第5のピッチP1を有する。実施形態では、P5≦P1である。代替的実施形態では、P5≧P1である。更には、実施形態では、P2>Pである。
【0150】
更には、実施形態では、n3、n4、及びn5は、n3+n4+n5に関する平均値の最大15%以内で、互いに異なる。しかしながら、例えば(本明細書で示されるものなどの)2:1:1のような、他の比率もまた可能であり得る(上記もまた参照)。
【0151】
図1b及び
図1cを(及び、
図2cもまた)参照すると、フィラメントデバイス光1001は、第1の光111、第2の光121、第3の光131、第4の光141、及びオプションとして第5の光151のうちの1つ以上を含み得る。
【0152】
とりわけ
図1dを参照すると(しかしながら、
図2a~
図2cもまた参照)、実施形態では、LEDフィラメントデバイス1000は、ルミネッセント材料200を更に備えてもよい。
【0153】
図1dは、2つの実施形態を概略的に示す。第1の実施形態I及び第2の実施形態IIの双方とも、光源、特に固体光源と、ルミネッセント材料200とに基づく、実施形態を概略的に示している。実施形態を区別するために、光源は、それぞれ、参照符号10及び参照符号20で示されており、ルミネッセント材料200、及びそれらのルミネッセント材料光201は、それぞれ、200'、200''と、201'及び201''とで示されている。
【0154】
実施形態Iでは、第1の光供給源110は、第1の光源光11を生成するように構成されている第1の光源10と、第1の光源10の下流に構成されており、第1の光源光11の少なくとも一部をルミネッセント材料光201、すなわち201'に変換するように構成されている、ルミネッセント材料200、すなわち200'とに基づき得る。更には、第1の光111は、第1の光源光11、及びルミネッセント材料光201、すなわち201'を含んでもよい。特に、第1の光源10は、固体光源を含む。
【0155】
実施形態IIでは、第2の光供給源120は、第2の光源光21を生成するように構成されている第2の光源20と、第2の光源20の下流に構成されており、第2の光源光21の少なくとも一部をルミネッセント材料光201、すなわち201''に変換するように構成されている、ルミネッセント材料200、すなわち200''とに基づき得る。更には、第2の光121は、第2の光源光21、及びルミネッセント材料光201、すなわち201''を含んでもよい。特に、第2の光源20は、固体光源を含む。
【0156】
実施形態では、第1の光源と第2の光源とは、同じビンからのものであってもよい。更により特定的には、第1の光源、第2の光源、及び第3の光源は、同じビンのものであってもよい。しかしながら、特に、第1の光供給源に関するルミネッセント材料と、第2の光供給源に関するルミネッセント材料とは異なる。それゆえ、ルミネッセント材料200'とルミネッセント材料200''とは、異なっていてもよい。このようにして、第1の光111と第2の光121とは、実質的に異なるCCTを有してもよい。
【0157】
第2の光に言及すると、実施形態では、LEDフィラメントデバイスは、ルミネッセント材料(200)を更に備えてもよく、第2の光供給源は特に、(a)第2の光源光(21)を生成するように構成されている第2の光源(20)と、(b)第2の光源(20)の下流に構成されており、第2の光源光(21)の少なくとも一部をルミネッセント材料光(201)に変換するように構成されている、ルミネッセント材料(200)とに基づく。特に、実施形態では、第2の光(121)は、第2の光源光(21)及びルミネッセント材料光(201)を含む。更には、上述のように、実施形態では、第2の光源(20)は、固体光源を含む。このようにして、第2の光供給源は、ルミネッセント材料に基づくものであってもよい。
【0158】
図1eは、光供給源100が、双方の列410、420によって共有される行として構成されておらず、一方の列内の光供給源100が、他方の列内の光供給源に対してオフセットされている、一実施形態を概略的に示す。それにもかかわらず、ピッチは同じであってもよい点に留意されたい。しかしながら、他の実施形態では、異なる列内での光供給源間のピッチはまた、異なっていてもよい。
【0159】
図2aは、LEDフィラメント1000のいくつかの参考実施例を概略的に示す。実施形態Iは、固体光源がルミネッセント材料内に埋め込まれており、それにより複数の光供給源100を提供している、単一の列を有するLEDフィラメントを概略的に示し得る。実施形態IのLEDフィラメントは、2300K以下などの、比較的低いCCTを有する白色光を供給するように構成されてもよい。実施形態Iは、より低い強度において斑点を示し得る。
【0160】
図2aの実施形態IIは、実施形態Iと本質的に同じであってもよいが、LEDフィラメントが2つの列を含み、ルミネッセント材料内に埋め込まれている固体光源を第2の列を有し、それにより複数の光供給源100を提供している点が異なる。この追加的な列は、4000K以上などの、比較的高いCCTを有する白色光を供給するように構成されてもよい。個別に制御される場合、最も高いCCTと最も低いCCTとの間で、異なるCCTが提供されてもよい。しかしながら、BBLに十分に近い白色光が、必ずしも望ましくはない場合もある。実施形態IIは、より低い強度において斑点を示し得る。
【0161】
後者の問題を解決するために、RGB固体光源を有する第3の列が設けられている、実施形態IIIが提案されてもよい。このようにして、より良好にBBLが追従されてもよく、色域は、より大きくなり得る。実施形態IIIは、より低い強度において斑点を示し得る。更には、フィラメントの幅が、比較的大きくなる可能性があり、これは、あまり望ましくない場合がある。
【0162】
実施形態IVは、本質的に実施形態Iと同じであるが、この場合、より小さいピッチを有する。このことは、斑点を軽減し得る。しかしながら、スペクトルパワー分布の調整可能性は、本質的に存在し得ない。
【0163】
図2bの実施形態V~Xは、上述の問題のうちの1つ以上に対処し得る、いくつもの実施形態を概略的に示す。
【0164】
実施形態Vでは、第1の列410は、第1の光供給源を含み、第2の列420は、第2の光供給源120、第3の光供給源130、第4の光供給源140を含む。このことは、斑点が軽減されるか、又は斑点を全く有さない、比較的細型の変形例を提供し得る。
【0165】
実施形態VIは、比較的より多くの第2の光供給源120を有する、実施形態Vの変形例である。
【0166】
実施形態VI及び実施形態VIIを参照すると、(第1のセット401内の)第2の光供給源120、(第1のセット401内の)第3の光供給源130、及び(第1のセット401内の)第4の光供給源140は、(i)(BDC)m2構成(実施形態Vを参照)、及び(ii)(BCBD)m3構成(実施形態VIを参照)のうちの1つ以上で構成されてもよく、Bは第2の光供給源120を表し、Cは第3の光供給源130を表し、Dは第4の光供給源140を表す。例えば、m2≧2、及びm3≧2である。
【0167】
実施形態VII~Xは、第5の光供給源150が設けられている実施形態を含む。このことにより、色域を拡大してもよく、より高いCRIを可能にしてもよい。更には、強度を低下させた場合であっても、斑点が軽減され得るか、又は本質的に存在し得ない。
【0168】
一方の実施形態VII及び実施形態VIIIと、他方の実施形態VIとは、第2の列に関しては本質的に同様である。実施形態VIIIでは、第1の光供給源150と第2の光供給源120とが、位置合わせされている。それゆえ、それぞれ第2の光供給源120と第5の光供給源150との(第1のセット401内での)複数の対が、行407として構成されている。
【0169】
実施形態VII~Xを参照すると、第1の光供給源110と第5の光供給源150とは、AEm1構成で構成されてもよく、Aは第1の光供給源110を表し、Eは第5の光供給源150を表し、m1≧2であり、各AE構成に関して、対応の第1の光供給源110と対応の第5の光供給源150との間に、最大で1つの他の光供給源100が存在することが適用される。
【0170】
実施形態Xを参照するが、また、
図1c及び
図1d、並びに
図2a~
図2cとも組み合わせて参照すると、第5の光供給源150は、第5の光源50を含み、第5の光源50は、第5の光源光51を生成するように構成されており、第5の光151は、(波長範囲610~650nmから選択される1つ以上の波長を有するような)第5の光源光51を含む。特に、LEDフィラメントデバイス1000は、ルミネッセント材料200が中に埋め込まれている光透過性材料145を備えてもよく、(ルミネッセント材料200が中に埋め込まれている)光透過性材料145は、第1の光源10及び第5の光源50の双方の下流に構成されている。(ルミネッセント材料200が中に埋め込まれている)光透過性材料145は、第5の光源光51に対して透過性であってもよい。特に、第5の光源50は、固体光源を含む。
【0171】
実施形態V~実施形態Xを参照すると、実際に、全ての光供給源100が、列410、420にわたる行407として位置合わせされている。
【0172】
図2cは、例えば
図2bの実施形態VIIIが、どのように動作されることが可能であるかを、概略的に示す。実施形態Iでは、第3の光供給源130のみが、第3の光131(青色)を供給している。
【0173】
実施形態IIでは、第4の光供給源140のみが、第3の光141(緑色)を供給している。
【0174】
実施形態IIIでは、第5の光供給源150のみが、第3の光151(赤色)を供給している。
【0175】
実施形態IVでは、第1の光供給源110及び第5の光供給源150のみが、第1の光111及び第5の光151を供給している。このことにより、温白色を、又は極温白色さえも供給してもよい。実施形態Vでは、第2の光供給源120のみが、第2の光121(冷白色)を供給している。
【0176】
図3は、LEDフィラメントデバイス1000及び/又は照明デバイス1200の適用例の、一実施形態を概略的に示す。照明デバイス光は、参照符号1201で示されており、(1つ以上のLEDフィラメントデバイス1000の)フィラメントデバイス光1001から成るものであってもよい。照明デバイス1200は、LEDフィラメントデバイス1000の少なくとも一部を包囲している、光透過性外囲器を備えてもよい。
【0177】
実施形態では、LEDフィラメントデバイス1000は、フィラメントデバイス光1001の色点を制御するように構成されている、制御システム300を更に備えてもよく、又は制御システム300は、LEDフィラメントデバイス1000に機能的に結合されてもよい。
【0178】
図3はまた、LEDフィラメントデバイス1000を備える、照明システム1200の一実施形態も概略的に示す。照明デバイス1200は、レトロフィットランプであってもよい。更には、フィラメント1100が渦巻形状又は螺旋形状を有する、一実施形態が示されている。
【0179】
図3、並びに
図1c及び
図2bもまた参照すると、実施形態では、LEDフィラメントデバイス1000は、LEDフィラメントデバイス光1001を生成するように構成されている。それゆえ、LEDフィラメントデバイス1000は、第1の光供給源110、第2の光供給源120、第3の光供給源130、第4の光供給源140、及びオプションとして第5の光供給源150のうちの1つ以上を個別に制御することによって、フィラメントデバイス光1001のスペクトルパワー分布、演色評価数、相関色温度、及び色点のうちの1つ以上を制御するように構成されている、制御システム300を更に備えてもよい。
【0180】
用語「複数」は、2つ以上を指す。本明細書の用語「実質的に(substantially)」又は「本質的に(essentially)」、及び同様の用語は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」又は「本質的に」はまた、「全体的に(entirely)」、「完全に(completely)」、「全て(all)」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、実質的に又は本質的にという形容詞はまた、削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」又は用語「本質的に」はまた、95%以上、特に99%以上、更により特定的には99.5%以上などの、100%を含めた90%以上にも関連し得る。用語「備える(comprise)」はまた、用語「備える(comprises)」が「から成る(consists of)」を意味する実施形態も含む。
【0181】
用語「及び/又は」は、特に、「及び/又は」の前後で言及された項目のうちの1つ以上に関連する。例えば、語句「項目1及び/又は項目2」、及び同様の語句は、項目1及び項目2のうちの1つ以上に関連する場合もある。用語「含む(comprising)」は、一実施形態では、「から成る(consisting of)」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして1つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。
【0182】
更には、明細書本文及び請求項での、第1、第2、第3などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。
【0183】
本明細書では、デバイス、装置、又はシステムは、とりわけ、動作中について説明されてもよい。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法、又は動作中のデバイス、装置、若しくはシステムに限定されるものではない。
【0184】
上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。
【0185】
請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0186】
動詞「備える、含む(to comprise)」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。文脈が明らかにそうではないことを必要としない限り、明細書本文及び請求項の全体を通して、単語「含む(comprise)」、「含んでいる(comprising)」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく包括的な意味で、すなわち、「含むが、限定されない」という意味で解釈されたい。
【0187】
要素に先行する冠詞「1つの(a)」又は「1つの(an)」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。
【0188】
本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、適切にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。いくつかの手段を列挙する、デバイスの請求項、又は装置の請求項、又はシステムの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、1つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。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、有利に使用され得ないことを示すものではない。
【0189】
本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムを制御し得るか、又は、本明細書で説明される方法若しくはプロセスを実行し得る、制御システムも提供する。また更には、本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムに機能的に結合されている、又は、デバイス、装置、若しくはシステムによって含まれている、コンピュータ上で実行されると、そのようなデバイス、装置、若しくはシステムの1つ以上の制御可能要素を制御する、コンピュータプログラム製品も提供する。
【0190】
本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び/又は添付図面に示される特徴のうちの1つ以上を含む、デバイス、装置、若しくはシステムに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び/又は添付図面に示される特徴のうちの1つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。
【0191】
本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、3つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、1つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。