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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】2025-01-09
(45)【発行日】2025-01-20
(54)【発明の名称】ＬＥＤ照明システム
(51)【国際特許分類】
H05B 47/155 20200101AFI20250110BHJP
H05B 45/20 20200101ALI20250110BHJP
H05B 45/3577 20200101ALI20250110BHJP
H05B 47/16 20200101ALI20250110BHJP
【ＦＩ】
H05B47/155
H05B45/20
H05B45/3577
H05B47/16
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2023516583
(86)(22)【出願日】2021-09-07
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-28
(86)【国際出願番号】 KR2021012136
(87)【国際公開番号】W WO2022055223
(87)【国際公開日】2022-03-17
【審査請求日】2023-05-02
(31)【優先権主張番号】10-2020-0117551
(32)【優先日】2020-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】323002853
【氏名又は名称】ペ ジン ウ
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(72)【発明者】
【氏名】ペ ジン ウ
【審査官】塩治 雅也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１１３９５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８１６９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５２０３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０９８７９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２５８３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１０７７１６７１（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ３９／００－３９／１０
Ｈ０５Ｂ ４５／００－４５／５９
Ｈ０５Ｂ ４７／００－４７／２９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
出力光の明るさが減少するように調節するディミング機能を具現することができるＬＥＤ照明システムにおいて、互いに異なる色温度の光をそれぞれ発散することができるように構成される３個以上のＬＥＤチャンネルを含むＬＥＤ光源と、
前記３個以上のＬＥＤチャンネルを電気的に駆動することができるように構成される電気回路と、を含み、
前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルの最大明るさに対する前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち色温度が高いものから低い順にｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさの比率は、（Ｎ－ｋ＋１） ２ ／（４＊（Ｎ－１））（ここで１＜ｋ＜＝Ｎ、ＮはＬＥＤチャンネルの個数）により算出される値より小さく、
前記電気回路は、前記出力光の明るさが減少するディミング時に、前記ＬＥＤ光源により得られる前記出力光の明るさと色温度が連動して共に減少するように前記３個以上のＬＥＤチャンネルを駆動するように構成される
ＬＥＤ照明システム。
【請求項2】
前記電気回路は、前記ディミング機能による全てのディミングレベルで前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうちの少なくとも一つ以上を除いた残りのＬＥＤチャンネルを駆動して前記ディミングレベルに応じた出力光を生成することができるように作動する、請求項１に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項3】
前記電気回路は、前記３個以上のＬＥＤチャンネルの個数より１個小さい個数のディミング制御区間に分割して前記３個以上のＬＥＤチャンネルを駆動するように構成され、前記電気回路は、前記各ディミング制御区間で前記３個以上のＬＥＤチャンネルから選択される２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせのうちのいずれか一つの組み合わせを選択的に利用して前記ディミング機能によるディミングレベルに応じた前記出力光の明るさと色温度を具現することができるように構成される、請求項１に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項4】
前記２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせは、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち、色温度の大きさが隣接した２個のＬＥＤチャンネルからなる、請求項３に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項5】
前記電気回路は、前記各ディミングレベルで前記選択されたＬＥＤ組み合わせを構成する前記２個のＬＥＤチャンネルのうちの１個以上のＬＥＤチャンネルを駆動して前記ディミングレベルに応じた前記出力光の明るさと色温度が具現されるように構成される、請求項３または４に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項6】
前記２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせにより生成される光は、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するようにする光をそれぞれ生成するように構成される、請求項３または４に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項7】
前記各ＬＥＤチャンネルは、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム（ＭａｃＡｄａｍ）楕円内に位置する光を発散する、請求項６に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項8】
前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネルは、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の最大値が６０％以上である光スペクトルを有し、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も低い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネルは、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度の最大値が３０％以下である光スペクトルを有する
請求項１～４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項9】
ユーザーから所望するディミングレベルの入力を受けることができるように構成され、入力されたディミングレベルに該当するディミング信号を前記電気回路に出力するコントロールインターフェースをさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項10】
前記電気回路は、タイマー機能を具現することができるように構成され、前記電気回路は、前記タイマー機能が活性化した場合、定められた時間の間に最も低い色温度の光が自動にディミングされてから消灯されるように、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち、最も低い色温度を有するＬＥＤチャンネルを制御するか、または定められた時間の間に色温度が減少しながら自動にディミングされてから消灯されるように、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち、最も低い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルとその次に低い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルとを制御する
請求項１～４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項11】
前記３個以上のＬＥＤチャンネルは、第１色温度を有する光を発散する少なくとも一つの第１ＬＥＤを有する第１ＬＥＤチャンネルと、前記第１色温度より低い第２色温度を有する少なくとも一つの第２ＬＥＤを有する第２ＬＥＤチャンネルと、前記第２色温度より低い第３色温度を有する少なくとも一つの第３ＬＥＤを有する第３ＬＥＤチャンネルと、を含み、前記電気回路は、前記ディミング機能によるディミングレベルに該当する前記ＬＥＤ光源から発散される混合光の明るさの大きさ別に前記第１乃至第３ＬＥＤチャンネルから選択される２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせのうちのいずれか一つを選択的に利用して所望する明るさおよび色温度が具現されるように制御する
請求項１に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項12】
前記第１および第２ＬＥＤチャンネルはホワイト光を発散し、前記第３ＬＥＤチャンネルはアンバー（ａｍｂｅｒ）または赤色系の光を発散する
請求項１１に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項13】
前記第１色温度は１０，０００Ｋ乃至４，０００Ｋであり、前記第２色温度は３，５００Ｋ乃至２，５００Ｋであり、前記第３色温度は２，５００Ｋ乃至１，０００Ｋである、請求項１２に記載のＬＥＤ照明システム。
【請求項14】
前記第１乃至第３ＬＥＤチャンネルは、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置する光を発散する、請求項１１～１３のいずれか一項に記載のＬＥＤ照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＬＥＤ照明システムに関し、特に光ディミングにより光の相関色温度（ＣＣＴ、Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）も連動して変化するように構成されたＬＥＤ照明システムに関する。
【背景技術】
【0002】
長い寿命と優れたエネルギー効率を有するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が多様な種類の照明システムの光源として使用されており、ＬＥＤの光特性を改善して照明品質を改善しようとする多様な試みが行われている。このような試みの一例として出力光の明るさを徐々に減少させるディミング（ｄｉｍｍｉｎｇ）機能を有するＬＥＤ照明システムにおいて明るさの減少と共に相関色温度を徐々に下げる技術（いわゆる、ディム・トゥ・ウォーム（ｄｉｍ－ｔｏ－ｗａｒｍ）技術）が紹介されている。
【0003】
一例として、米国登録特許ＵＳ７，２８８，９０２に白熱灯の明るさ変化に応じた色温度変化を模写するように互いに異なる色温度を有するＬＥＤの駆動電流を制御する技術が開示されている。他の例として、米国登録特許ＵＳ９，７６９，８９５に白熱灯のディミング特性と類似するようにホワイトＬＥＤとレッドＬＥＤの駆動電流を独立に制御する技術が開示されている。また他の例として、韓国登録特許１０－２１３６７７３にディミング中に白熱電球の相関色温度を模写できるようにクールＬＥＤ（ｃｏｏｌ ＬＥＤ）とウォームＬＥＤ（ｗａｒｍ ＬＥＤ）の作動電流を独立に制御する技術が開示されている。また他の例として、米国登録特許ＵＳ８，３３０，３９４に光がディミングされることによって光の色がホワイトからレッドに変化するようにＬＥＤの作動電圧を制御する技術が開示されている。
【0004】
このような既存の技術は、ＬＥＤ照明システムのディミング中に相関色温度が連動して変化するようにする手段を提示しているが、白熱電球の光特性を模写するように明るさの減少に応じて相関色温度がウォーム（ｗａｒｍ）になるようにする方案を提示するに過ぎない。したがって、ディミング中に明るさと相関色温度の要求される相関関係を考慮して所望する光特性を具現しながらＬＥＤ照明システムを最適化することが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】米国特許第７２８８９０２号明細書
【文献】米国特許第９７６９８９５号明細書
【文献】韓国登録特許第１０－２１３６７７３号公報
【文献】米国特許第８３３０３９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、互いに異なる相関色温度を有する複数のＬＥＤを利用してディミング中に要求される明るさと相関色温度に応じて構造および製造費用の面で最適化したディム・トゥ・ウォーム機能を有するＬＥＤ照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施例によると、出力光の明るさが減少するように調節するディミング機能を具現することができるＬＥＤ照明システムは、互いに異なる色温度の光をそれぞれ発散することができるように構成される３個以上のＬＥＤチャンネルを含むＬＥＤ光源と、前記３個以上のＬＥＤチャンネルを電気的に駆動することができるように構成される電気回路と、を含む。前記電気回路は、前記出力光の明るさが減少するディミング時に、前記ＬＥＤ光源により得られる前記出力光の明るさと色温度が連動して共に減少するように前記３個以上のＬＥＤチャンネルを駆動するように構成される。
【0008】
前記電気回路は、前記ディミング機能による全てのディミングレベルで前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうちの少なくとも一つ以上を除いた残りのＬＥＤチャンネルを駆動して前記ディミングレベルに応じた出力光を生成することができるように作動することができる。
【0009】
前記電気回路は、前記３個以上のＬＥＤチャンネルの個数より１個小さい個数のディミング制御区間に分割して前記３個以上のＬＥＤチャンネルを駆動するように構成され得、前記電気回路は、前記各ディミング制御区間で前記３個以上のＬＥＤチャンネルから選択される２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせのうちのいずれか一つの組み合わせを選択的に利用して前記ディミングレベルに応じた前記出力光の明るさと色温度を具現することができるように構成され得る。
【0010】
前記２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせは、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち、色温度の大きさが隣接した２個のＬＥＤチャンネルからなることができる。
【0011】
前記電気回路は、前記それぞれのディミングレベルで前記選択されたＬＥＤ組み合わせを構成する前記２個のＬＥＤチャンネルのうちの１個以上のＬＥＤチャンネルを駆動して前記ディミングレベルに応じた前記出力光の明るさと色温度が具現されるように構成され得る。
【0012】
前記２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせにより生成される光は、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するようにする光をそれぞれ生成するように構成され得る。
【0013】
前記各ＬＥＤチャンネルは、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム（ＭａｃＡｄａｍ）楕円内に位置する光を発散することができる。
【0014】
前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネルは、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の最大値が６０％以上である光スペクトルを有することができ、前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も低い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネルは、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度の最大値が３０％以下である光スペクトルを有することができる。
【0015】
本発明の他の実施例によるＬＥＤ照明システムは、ユーザーから所望するディミングレベルの入力を受けることができるように構成され、入力されたディミングレベルに該当するディミング信号を前記電気回路に出力するコントロールインターフェースをさらに含むことができる。
【0016】
前記電気回路は、タイマー機能を具現することができるように構成され得、前記電気回路は、前記タイマー機能が活性化した場合、前記最も低い色温度を有するＬＥＤチャンネルを発散される光が定められた時間の間に自動にディミングされてから消灯されるように制御するか、または前記最も低い色温度を有するＬＥＤチャンネルとその次に低い色温度を有するＬＥＤチャンネルを発散される混合光が定められた時間の間に色温度が減少しながら自動にディミングされてから消灯されるように制御することができる。
【0017】
前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルの最大明るさに対する前記３個以上のＬＥＤチャンネルのうち色温度が高いものから低い順にｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさの比率は、（Ｎ－ｋ＋１）２／（４＊（Ｎ－１））（ここで１＜ｋ＜＝Ｎ）により算出される値より小さくてもよい。
【0018】
前記３個以上のＬＥＤチャンネルは、第１色温度を有する光を発散する少なくとも一つの第１ＬＥＤを有する第１ＬＥＤチャンネルと、前記第１色温度より低い第２色温度を有する少なくとも一つの第２ＬＥＤを有する第２ＬＥＤチャンネルと、前記第２色温度より低い第３色温度を有する少なくとも一つの第３ＬＥＤを有する第３ＬＥＤチャンネルと、を含むことができ、前記電気回路は、前記ディミングレベルに該当する前記混合光の明るさの大きさ別に前記第１乃至第３ＬＥＤチャンネルから選択される２個のＬＥＤチャンネルの組み合わせのうちのいずれか一つを選択的に利用して所望する明るさおよび色温度が具現されるように制御することができる。
【0019】
前記第１および第２ＬＥＤチャンネルはホワイト光を発散することができ、前記第３ＬＥＤチャンネルはアンバー（ａｍｂｅｒ）または赤色系の光を発散することができる。
【0020】
前記第１色温度は１０，０００Ｋ乃至４，０００Ｋであり、前記第２色温度は３，５００Ｋ乃至２，５００Ｋであり、前記第３色温度は２，５００Ｋ乃至１，０００Ｋであり得る。
【0021】
前記第１乃至第３ＬＥＤチャンネルは、色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置する光を発散することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によると、互いに異なる色温度を有する光をそれぞれ発散する３個以上のＬＥＤチャンネルを備え、ディミング進行中の各区間で色温度が隣り合う２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光を生成することによって、広い範囲の色温度にかけて色表現が可能なようにすると共に、色度図上の黒体軌跡を類似して追うことができる色表現が可能になる。
【0023】
さらに、ディミングレベルの増加により明るさが暗くなる時、明るさと色温度が連動して共に減少するようにすることによって、色温度が低いウォームな光を発散するＬＥＤチャンネルの最大明るさが減少することができ、これによって低い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネルのＬＥＤ個数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施例によるＬＥＤ照明システムのブロック図である。
【図2】本発明の一実施例によるＬＥＤ照明システムの互いに異なる色温度を有する３個のＬＥＤチャンネルの光の概略的な座標が表示された色度図を示す。
【図7】本発明の他の実施例によるＬＥＤ照明システムの互いに異なる色温度を有する３個のＬＥＤチャンネルの光の概略的な座標が表示された色度図を示す。
【図12】本発明の実施例による互いに異なる色温度を有する３個のＬＥＤチャンネルの光の例示的な座標が表示された色度図を示す。
【図13】従来技術による互いに異なる色温度を有する２個の光の座標が表示された色度図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について詳しく説明する。
【0026】
図１は、本発明の一実施例によるＬＥＤ照明システムのブロック図を示す。図１を参照すると、ＬＥＤ光源１０は、３個以上、例えばＮ（３以上の自然数）個のＬＥＤチャンネル１１、１２、１３を備える。各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３は、一つ以上のＬＥＤをそれぞれ備え、相対的に最も高い色温度から最も低い色温度まで互いに異なる色温度を有する光をそれぞれ発散するように構成される。ここで色温度は、相関色温度（ＣＣＴ、Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を意味し、以下では単に色温度と称する。
【0027】
本発明の実施例によるＬＥＤ照明システムは、デスク用ランプ、天井や壁に設置されるランプなど任意の形態の照明装置で具現され得る。
【0028】
ＬＥＤチャンネル＃１ １１は、Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度の光を発散し、残りのＬＥＤチャンネルはチャンネル番号の増加により漸次に低い色温度の光を発散する。したがって、ＬＥＤチャンネル＃Ｎ １３が相対的に最も低い色温度の光を発散する。以下で３個のＬＥＤチャンネルを含む２つの実施例について説明するが、ＬＥＤチャンネルの個数はそれに限定されず、４個以上のＬＥＤチャンネルを備えることもできる。各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３は、該当する色温度の光を発散する一つ以上のＬＥＤを含むことができ、例えば多様な色温度を有するホワイトＬＥＤ、レッド（ｒｅｄ）およびアンバー（ａｍｂｅｒ）系のＬＥＤなど多様な色温度と色を有する光を発散するＬＥＤを光源として含むことができる。
【0029】
ドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）２０は、各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３を電気的に駆動することができるように構成される。例えば、ドライバー２０は、各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３に駆動電流を印加して各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３を選択的に駆動することができる電気回路で構成され得る。例えば、ドライバー２０は、所望する大きさの電流が供給されるようにすることができる電流ドライバー、定電圧を印加することができる定電圧ドライバー、および任意の方式でＬＥＤチャンネルのＬＥＤを駆動することができる電気回路で構成され得る。図１に示されているように、ドライバー２０は、各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３をそれぞれ駆動することができるように各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３別に備えられる３個以上のドライバー２１、２２、２３を含むことができる。
【0030】
コントロールユニット（ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）３０は、入力されるディミング（ｄｉｍｍｉｎｇ）信号により各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３で発散される光の明るさが調節されるようにドライバー２０を制御することができるように構成される。ディミング信号は、コントロールインターフェース４０を通じてコントロールユニット３０に入力され得る。コントロールユニット３０は、マイクロプロセッサー、メモリおよび関連ハードウェアとソフトウェアを含むことができ、以下で説明する制御ロジックによりドライバー２０を制御することができるようにプログラムされ得る。
【0031】
コントロールインターフェース４０は、ユーザーから所望するディミングレベル（ｄｉｍｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ）の入力を受けることができるように構成される。ユーザーがコントロールインターフェース４０を利用して所望するディミングレベルを入力すると、コントロールインターフェース４０は入力されたディミングレベルに該当するディミング信号を生成してコントロールユニット３０に出力し、コントロールユニット３０は伝達されたディミング信号によりドライバー２０を駆動する制御信号を出力することができる。この時、コントロールユニット３０は入力されたディミングレベルを具現するために各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３を駆動するための駆動電流をディミングテーブル５０から獲得することができる。ディミングテーブル５０は、各ディミング信号に該当するディミングレベル（つまり、光の明るさレベル）を具現するための各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３の駆動電流に関するデータを含むルックアップテーブル（ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ）で構成され得る。他の例として、コントロールユニット３０は、予め定められた関数を利用して入力されたディミングレベルに該当する駆動電流を算出することもできる。
【0032】
コントロールインターフェース４０は、コントロールユニット３０、ドライバー２０およびＬＥＤ光源３０などの照明システムの本体を構成する要素と一体に形成されることもでき、別途に遠隔で構成されて有線または無線方式で連結されることもできる。またコントロールインターフェース４０は、ロータリーまたはスライディングノブ（ｋｎｏｂ）、タッチスクリーン方式の入力手段などユーザーが所望するディミングレベルを入力することができるように構成される任意のインターフェースで具現され得る。
【0033】
コントロールユニット３０は、ディミング信号が示すディミングレベルの増加によりＬＥＤ光源１０から発散される混合光の明るさと色温度が連動して共に減少するように制御する。ここでディミングレベルの増加は、光の明るさが徐々に暗くなることを意味する。例えば、ディミングレベルは１段階から２１段階、総２１個のレベルを備えることができ、１段階のディミングレベルは明るさが最大である状態を示し、２１段階のディミングレベルは明るさが０である状態を示すことができる。この過程で１段階から２１段階へディミングレベルが増加するほど明るさが徐々に減少するように設定され得る。本発明の実施例ではディミングレベルの増加により明るさが減少するようにすると共に、明るさに連動して色温度も減少するように構成される。これによって、ディミングにより明るさが減少することに伴い色温度も連動して減少するようにすることによって、ディミングの進行により色温度が低いウォームな（ｗａｒｍ）光を作ることができるため、ディム・トゥ・ウォーム機能を具現することができる。低いディミングレベルでは色温度が高く、明るい混合光が作られるようにして業務、学習などの用途で使用することができ、高いディミングレベルでは色温度が低い暗い混合光が作られるようにして休息、睡眠などの用途で使用することができる。
【0034】
さらに、本発明の実施例によると、コントロールユニット３０は、ディミングレベルの増加により設定される連続的なＮ－１個の制御区間によりドライバー２０を制御するように構成される。色温度が隣接する２個のＬＥＤチャンネルのうちの１個以上が各制御区間での混合光を得るために利用される。例えば、色温度が増加する順に配列された１番からＮ番までのＮ個のＬＥＤチャンネルを利用する場合、ディミングレベルが最も低い制御区間では１番および２番ＬＥＤチャンネルのうちの１個以上を利用して混合光を生成し、その次のディミングレベルの制御区間では２番および３番ＬＥＤチャンネルのうちの１個以上を利用して混合光を生成する。このような方式により各制御区間で色温度の大きさが隣接する２個のＬＥＤチャンネルを順次に利用してディミングが行われ、最後の制御区間では最も低い色温度であるＮ番ＬＥＤチャンネルとその前のＬＥＤチャンネルのうちの１個以上を利用して混合光を生成する。このような方式の各制御区間で隣接する色温度を有する２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光を生成するため、ディミング進行中に色度図（ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ ｄｉａｇｒａｍ）上で所望する軌跡に近似する光特性を具現することができる。これについては再び後述する。
【0035】
各ＬＥＤチャンネル１１、１２、１３は、色度図上で黒体軌跡（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｌｏｃｕｓ）上の座標で１０－ステップのマクアダム（ＭａｃＡｄａｍ）楕円内に位置する光を発散することができる。
【0036】
Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネル１１は、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の最大値が６０％以上である光スペクトルを有する光を発散することができ、Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も低い色温度を有する光を発散するＬＥＤチャンネル１３は、３８０乃至５００ｎｍ帯域で相対発光強度の最大値が３０％以下である光スペクトルを有する光を発散することができる。混合光の明るさが明るい低いディミングレベルで混合光の大きい部分を占める高い色温度を有する光がメラトニン分泌を抑制する４６０ｎｍ付近のスペクトルを多く含むようにし、混合光の明るさが暗い高いディミングレベルで混合光の大きい部分を占める低い色温度を有する光が４６０ｎｍ付近のスペクトルを小さく含むようにすることによって、高い明るさ状態ではメラトニン分泌を抑制して集中力を高めることができるようにし、低い明るさ状態ではメラトニン分泌および睡眠を助けることができる。
【0037】
一方、本発明の実施例によると、コントロールユニット３０は、タイマー（ｔｉｍｅｒ）機能を具現することができるように構成され得る。タイマー機能が活性化した場合、Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も低い色温度を有するＬＥＤチャンネルを駆動してディミングが行われるようにすることができ、具体的に最も低い色温度の光が定められた時間の間に自動にディミングされてから消灯されるようにすることができる。一方、他の例では、タイマー機能が活性化した場合、Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も低い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネル（つまり、Ｎ番目ＬＥＤチャンネル）とその次に低い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネル（つまり、Ｎ－１番目ＬＥＤチャンネル）を共に駆動して色温度が減少しながら徐々にディミングされてから消灯されるようにすることもできる。
【0038】
一方、本発明の他の実施例によるＬＥＤ照明システムは、携帯電話などの無線充電のための無線充電機能を備えることができる。本発明の実施例によるＬＥＤ照明システムがデスクランプなどの形態で具現される場合、無線充電のための携帯電話の置きパッドを備えることができ、ユーザーが携帯電話を置き台に載置することによって携帯電話の無線充電が行われ得る。無線充電機能の具現のための電気回路などについての詳細な説明は省略する。
【0039】
Ｎ個のＬＥＤチャンネルで構成されるシステムにおいて色温度はディミングレベルの増加により線形的に減少し、明るさの変化はｍ次多項式で減少するものと表現される場合、ｋ番目ＬＥＤチャンネルとｋ－１番目ＬＥＤチャンネルを混合する区間でｋ番目ＬＥＤチャンネルのｋ－１番目ＬＥＤチャンネルに対する混合比率（ｙｋ）は次の数式１で表され得る。
ここでｘは、ディミングレベルを正規化した値であって、０乃至１の間の値であり、「１」は最も明るい明るさ状態である最も低いディミングレベルに該当し、「０」は消灯された状態である最も高いディミングレベルに該当する。
【数1】
【0040】
色温度が最も高い１番目チャンネルの最大明るさに対するｋ番目チャンネルの明るさ比率（Ｌｋ）は次の数式２で表される。
ここでＬｔｏｔａｌは、ディミングレベルに応じたシステム全体明るさを、システム最大明るさを基準に正規化した値であって、０乃至１の間の値であり、「１」はシステム全体明るさがシステム最大明るさと同一の状態を示し、「０」はシステム全体明るさが０である消灯状態を示す。
【数2】
【0041】
この時、システム全体明るさ（Ｌｔｏｔａｌ）はｘｍであるため、１番目チャンネルの最大明るさに対するｋ番目チャンネルの明るさ比率（Ｌｋ）は次の数式３で表される。
前記区間でｋ番目ＬＥＤチャンネルの明るさが最大になる地点は、Ｌｋの微分値が０になる地点であり、前記数式３を微分すると次の数式４が得られる。
前記数式４でＬｋ’に０を代入してｋ番目ＬＥＤチャンネルの明るさが最大になる地点（ｘｍａｘ）は次の数式５で表される。
したがって、数式３のｘ値に数式５のｘｍａｘを代入するとｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさ（Ｌｋ＿ｍａｘ）は次の数式６で表される。
例えば、計３個のＬＥＤチャンネル（Ｎ＝３）から構成されたシステムにおいて、２番目チャンネル（ｋ＝２）のディミングレベルの変換に応じた最大明るさ（Ｌ２＿ｍａｘ）は、多項式次数であるｍが増加することによって、ｍが１である時は０．５００、ｍが２である時は０．２９６、ｍが３である時は０．２１１、ｍが３である時は０．２１１、ｍが４である時は０．１６４、ｍが５である時は０．１３４のように減少する。つまり、ディミングレベルに応じたシステムの明るさ変化が非線形になるほど２番目以上のチャンネルの必要な最大明るさは減少する。人間の目は明るさの変化にログ関数的に反応するため、照明システムの明るさの変化はそれと反対の指数関数的に増加してこそ人間は明るさが線形的に増加すると感じるようになる。したがって、照明システムの明るさの変化は非線形的に増加することが好ましい。
【数3】
【数4】
【数5】
【数6】
【0042】
したがって、ｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさは、ｍ＝１である１次多項式の場合より小さいことが好ましく、前記数式６にｍ＝１を代入するとｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさ（Ｌｋ＿ｍａｘ）は次の数式７で表される。
ここで１＜ｋ＜＝Ｎである。
【数7】
【0043】
したがって、本発明の実施例によると、Ｎ個のＬＥＤチャンネルのうち最も高い色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルの最大明るさに対するｋ番目ＬＥＤチャンネルの最大明るさの比率は、（Ｎ－ｋ＋１）２／（４＊（Ｎ－１））（ここで１＜ｋ＜＝Ｎ）により算出される値より小さく設定され得る。
【0044】
本発明の実施例によるＬＥＤ照明システムは、互いに異なる３個の色温度の光をそれぞれ発散する３個のＬＥＤチャンネルを含む。この場合、３個の色温度のうち最も高い色温度は１０，０００Ｋ乃至４，０００Ｋの間の値であり、中間色温度は３，５００Ｋ乃至２，５００Ｋの間の値であり、最も低い色温度は２，５００Ｋ乃至１，０００Ｋの間の値であり得る。また各色温度を有する３個の光は色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置する光であり得る。このような３個の色温度をそれぞれ有する３個のＬＥＤチャンネルを利用し、明るさが相対的に明るい低いディミングレベルに該当する区間では、１０，０００Ｋ乃至４，０００Ｋの間に属する最も高い色温度を有する光と３，５００Ｋ乃至２，５００Ｋの間に属するその次に高い色温度を有する光とにより混合光が作られ、明るさが相対的に暗い高いディミングレベルに該当する区間では、３，５００Ｋ乃至２，５００Ｋの間に属する色温度を有する光と２，５００Ｋ乃至１，０００Ｋの間に属する最も低い色温度を有する光とにより混合光が作られる。このような３個の互いに異なる色温度を有するＬＥＤチャンネルのうち連続する色温度のＬＥＤチャンネルを順次に利用してディミングが行われるため、色度図上で黒体軌跡を類似して追う色表現が可能になる。
【0045】
より具体的に説明すると、既存のチューナブル（ｔｕｎａｂｌｅ）ホワイトＬＥＤを利用する一般的な照明製品は、６，５００Ｋ乃至２，７００Ｋ範囲で明るさと色温度を独立に変化させることができるように構成されるが、この場合には図２に示された色度図の黒体軌跡上で６，５００Ｋに該当する座標と２，７００Ｋに該当する座標とを連結する直線区間に沿って色表現が行われ、当該直線が黒体軌跡から大きく外れないため、黒体軌跡を類似して追う色表現が可能である。しかし、色温度の表現範囲をより広げるために２，５００Ｋ以下まで領域を拡大すると、図２に示されているように２，５００Ｋ付近で黒体軌跡が大きく曲がるため、黒体軌跡を類似して追う色表現が不可である。例えば、図１３に示されているように、色度図上で黒体軌跡３０１上のほぼ６，５００Ｋの座標６０１に該当する光とほぼ２，０５０Ｋの座標６０２に該当する光とを既に知られた方式のとおり混合すると、２個の座標６０１、６０２を連結する直線６０３上の座標を有する混合光が得られる。この時、直線６０３の相当部分の座標は黒体軌跡から大きく外れ、一部座標６０４の１０－ステップのマクアダム楕円は黒体軌跡を外れるようになり、これによって黒体軌跡を類似して追う色表現をすることができない。また他の従来技術の例として、互いに異なる色の３個の光、例えば緑色光、青色光、そして赤色光を混合して色度図上の所望する軌跡、例えば黒体軌跡を追う色表現をするディミング技術があるが、このような既存の技術では３個の光の色度図上の座標を連結する三角形の全体領域内の色表現が可能であり、必要な場合には精密に黒体軌跡を追う色表現が可能であるが、ディミングに応じた明るさと色温度が互いに連動して制御されず、制御が複雑であり、照明システムの製造費用が大きく上昇するという問題がある。本発明はこのような問題を解決し、広い範囲の色温度表現が可能であると共に、黒体軌跡を類似して追う色表現を可能にする方法を提供し、本発明の実施例によるＬＥＤ照明システムは、互いに異なる色温度を有する３個以上のＬＥＤチャンネルを利用するが、区間別に色温度の大きさが隣接する２個のＬＥＤチャンネルをそれぞれ利用することによって、黒体軌跡を類似して追いながら広い色温度範囲の色表現が可能になる。例えば、本発明の実施例では、図１２に示されているように、色度図上で黒体軌跡３０１上のほぼ６，５００Ｋの座標５０１に該当する光、ほぼ３，０００Ｋの座標５０２に該当する光、そしてほぼ１，７５０Ｋの座標５０３に該当する光を利用し、明るさが相対的に明るいディミング区間では色温度が高い座標５０１、５０２に該当する２個の光を混合し、明るさが相対的に低いディミング区間では色温度が低い座標５０２、５０３に該当する２個の光を混合することによって、広い色温度範囲にかけて黒体軌跡３０１を類似して追う２個の直線５０４、５０５上の色表現が可能である。図２などに示された色度図において色温度を示す背景部分は白黒で表示されているが、通常使用される色度図の色温度と同一の分布を有すると理解され得る。
【0046】
以下、互いに異なる３個の色温度の光をそれぞれ発散する３個のＬＥＤチャンネルを含む実施例について説明する。具体的な例として、互いに異なる色温度の光をそれぞれ生成する３個のＬＥＤチャンネルを利用する二つの実施例、つまり、互いに異なる色温度を有するホワイト光をそれぞれ生成する３個のホワイトＬＥＤチャンネルを使用する実施例、および互いに異なる色温度を有するホワイト光を生成する２個のホワイトＬＥＤチャンネルおよびアンバー光を生成する一つのアンバーＬＥＤチャンネルを使用する実施例について説明する。下表１と図２乃至図６は３個のホワイトＬＥＤチャンネルを使用する実施例を説明するためのものであり、下表２と図７乃至図１１は２個のホワイトＬＥＤチャンネルと１個のアンバーＬＥＤチャンネルを使用する実施例を説明するためのものである。これら二つの例は、本発明の実施例を説明するための例示的なものであり、ＬＥＤチャンネルの個数、生成される光の色温度などは多様に変更され得る。
【0047】
実施例１：ホワイト６，５００Ｋ－ホワイト３，０００Ｋ－ホワイト２，０００Ｋ
色温度６，５００Ｋ（Ｋｅｌｖｉｎ）のホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、色温度３，０００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、そして色温度２，０００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネルが使用される。各ＬＥＤチャンネルは当該色温度のホワイト光を生成する１個以上のＬＥＤを含むことができる。
色温度６，５００Ｋ（Ｋｅｌｖｉｎ）のホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、色温度３，０００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、そして色温度２，０００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネルが使用される。各ＬＥＤチャンネルは当該色温度のホワイト光を生成する１個以上のＬＥＤを含むことができる。
【0048】
図２には３個のＬＥＤチャンネルでそれぞれ生成される６，５００Ｋのホワイト光の座標（ｘ－ｙスケール）１０１、３，０００Ｋのホワイト光の座標１０２、および２，０００Ｋのホワイト光の座標１０３がＣＩＥ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）カラーチャート上に表示された色度図（ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ ｄｉａｇｒａｍ）が示されており、追加で黒体軌跡（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｌｏｃｕｓ）３０１が示されている。図面に示されているように、使用される３個のホワイト光は黒体軌跡３０１上の座標を有するホワイト光である。
【0049】
互いに異なる色温度の光を発散するＬＥＤチャンネルが３個である場合、つまり、Ｎ＝３である場合、Ｎ－１個、つまり、２個の制御区間に分割してディミング制御が行われる。ディミングレベルが低い相対的に明るい制御区間では色温度が高い隣接した２個の光、つまり、６，５００Ｋのホワイト光および３，０００Ｋのホワイト光を生成する２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光が生成され、ディミングレベルが増加して相対的に暗い制御区間では色温度が低い隣接した２個の光、つまり、３，０００Ｋのホワイト光および２，０００Ｋのホワイト光を生成する２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光が生成される。
【0050】
図３には相対的に明るい第１制御区間で６，５００Ｋのホワイト光および３，０００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標軌跡１１１が示されており、軌跡１１１の一座標１１２が例示的に表示されている。この時、６，５００Ｋのホワイト光および３，０００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標の軌跡１１１は、６，５００Ｋのホワイト光の座標１０１および３，０００Ｋのホワイト光の座標１０２を連結する直線と一致する。図３に図面符号１１３により指示された楕円は、混合光の座標１１２の光の１０－ステップのマクアダム楕円を示す。本発明の実施例では隣接する色温度のＬＥＤチャンネルで生成される光の混合により得られる混合光が色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するように構成され、これは図３の混合光の座標軌跡１１１上の任意の座標での１０－ステップのマクアダム楕円が黒体軌跡３０１の少なくとも一部を含むものと対等であると解釈され得る。
【0051】
一方、図４には相対的に暗い第２制御区間で３，０００Ｋのホワイト光および２，０００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標軌跡１２１が示されており、軌跡１２１の一座標１２２が例示的に表示されている。この時、３，０００Ｋのホワイト光および２，０００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標の軌跡１２１は、３，０００Ｋのホワイト光の座標１０２および２，０００Ｋのホワイト光の座標１０３を連結する直線と一致する。図４に図面符号１２３により指示された楕円は混合光の座標１２２の光の１０－ステップのマクアダム楕円を示す。第１制御区間と同様に、第２制御区間でも隣接する色温度のＬＥＤチャンネルで生成される光の混合により得られる混合光が色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するように構成され、これは図４の混合光の座標軌跡１２１上の任意の座標での１０－ステップのマクアダム楕円が黒体軌跡３０１の少なくとも一部を含むものと対等であると解釈され得る。
【0052】
隣接する色温度の光の混合により得られ得る混合光が黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するようにすることによって、ディミング進行中に黒体軌跡に近似する混合光が維持され得る。
【0053】
表１は６，５００Ｋホワイト光、３，０００Ｋホワイト光、２，０００Ｋホワイト光を利用してディミングレベルに応じた目標明るさと目標色温度を具現するための各光の明るさを例示的に示す。表１で各ホワイト光の明るさは目標明るさと目標色温度を達成することができる値で計算されたものであり、小数第二位を四捨五入した値で記載されている。ディミングレベルのＮｏはディミングレベルの各段階を順次にナンバリングしたものであり、％値はディミング段階を１００％から０％まで同一の大きさで順次に減少させた値である。例えば、目標明るさは各光の明るさを合算した値であり、目標色温度は各光の色温度の明るさの大きさに応じた加重平均値で概略的に算出され、各光の明るさはこれら条件を満たす値で決定され得る。
【0054】
【表1】
【0055】
まず、第１制御区間Ｃ１１では最も高い色温度を有する６，５００Ｋの光とその次に高い色温度を有する３，０００Ｋの光とを混合して混合光を生成する。第１制御区間Ｃ１１はディミングレベル１００％から２５％までの区間である。第１制御区間Ｃ１１でディミングレベルの増加により相対的に高い色温度を有する６，５００Ｋホワイト光の明るさは徐々に減少させ、相対的に低い色温度を有する３，０００Ｋホワイト光の明るさは徐々に増加させてから再び減少させる。
【0056】
次に、第２制御区間Ｃ１２で中間色温度を有する３，０００Ｋの光と最も低い色温度を有する２，０００Ｋの光とを混合して混合光を生成する。第２制御区間Ｃ１２はディミングレベル２０％から０％までの区間である。この制御区間Ｃ１２でディミングレベルの増加により相対的に高い色温度を有する３，０００Ｋホワイト光の明るさは徐々に減少させ、相対的に低い色温度を有する２，０００Ｋ光の明るさは増加させてから減少させる。このように、各制御区間Ｃ１１、Ｃ１２でディミングレベルが増加する時、隣接する２個のＬＥＤチャンネルのうち、色温度が高いＬＥＤチャンネルの明るさを徐々に減少させ、色温度が低いＬＥＤチャンネルの明るさを徐々に増加させてから減少させることによって、明るさの百分率が図５に示されているようにディミングレベルの増加により非線形的に減少する傾向を有するようになる。明るさの百分率が図５に示されているようにディミングレベルの線形的変化により非線形的に変化すると、ユーザーは明るさがディミングレベルの線形的変化により線形的に変化すると認識するようになる。これは人間の肉眼が相対的に明るい時は明るさ変化に鈍感であり、相対的に暗い時は明るさ変化に敏感であるという点に起因する。相対的に明るい低いディミングレベルではディミングレベルの変化により明るさ変化を大きくすることによってユーザーは明るさがディミングレベルの線形的変化に合わせて類似する線形的変化をすると認識するようになる。これによって、ディミングレベルの線形的変化に対応して明るさが線形的に変化すると認識され得る高品質の照明システムが提供され得る。
【0057】
２個の制御区間Ｃ１１、Ｃ１２でディミングレベルの変化に応じた前記のような各光の明るさの変化により図５に示されているように目標明るさの百分率はディミングレベルにより非線形的に変化し、目標色温度の百分率はディミングレベルにより線形的に変化するようにすることができる。例えば、目標明るさの百分率は、ディミングレベルに対する二次以上の多項関数または指数関数の形態に非線形的に変化し、目標色温度の百分率は、一次関数の形態に変化するようにすることができる。特に目標明るさの百分率をディミングレベルにより非線形的に変化するようにすることによって、ディミング過程中に明るさ変化がディミングレベルの線形的変化により線形的に変化すると肉眼により認識されるように作ることができる。
【0058】
実施例２：ホワイト６，５００Ｋ－ホワイト２，７００Ｋ－アンバー１，７００Ｋ
色温度６，５００Ｋ（Ｋｅｌｖｉｎ）のホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、色温度２，７００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、そして色温度１，７００Ｋのアンバー光を生成するＬＥＤチャンネルが使用される。各ＬＥＤチャンネルは当該色温度のホワイト光またはアンバー光を生成する１個以上のＬＥＤを含むことができる。前記実施例１に関する説明と重複する説明は省略する。本発明の他の実施例ではアンバー系の光の代わりにレッド系の光が使用されることもできる。
色温度６，５００Ｋ（Ｋｅｌｖｉｎ）のホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、色温度２，７００Ｋのホワイト光を生成するＬＥＤチャンネル、そして色温度１，７００Ｋのアンバー光を生成するＬＥＤチャンネルが使用される。各ＬＥＤチャンネルは当該色温度のホワイト光またはアンバー光を生成する１個以上のＬＥＤを含むことができる。前記実施例１に関する説明と重複する説明は省略する。本発明の他の実施例ではアンバー系の光の代わりにレッド系の光が使用されることもできる。
【0059】
図７には３個のＬＥＤチャンネルでそれぞれ生成される６，５００Ｋのホワイト光の座標２０１、２，７００Ｋのホワイト光の座標１０２、および１，７００Ｋのホワイト光の座標２０３がＣＩＥカラーチャート上に表示された色度図が示されており、追加で黒体軌跡３０１が示されている。図面に示されているように、使用される２個のホワイト光は黒体軌跡３０１上の座標を有するホワイト光であり、アンバー光は黒体軌跡３０１上の一座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置する座標を有する光である。
【0060】
実施例１と同様に、２個の制御区間に分割してディミング制御が行われる。ディミングレベルが低い相対的に明るい制御区間では、色温度が高い隣接した２個の光、つまり、６，５００Ｋのホワイト光および２，７００Ｋのホワイト光を生成する２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光が生成され、ディミングレベルが増加して相対的に暗い制御区間では、色温度が低い隣接した２個の光、つまり、２，７００Ｋのホワイト光および１，７００Ｋのアンバー光を生成する２個のＬＥＤチャンネルを利用して混合光が生成される。
【0061】
図８には相対的に明るい第１制御区間で６，５００Ｋのホワイト光および２，７００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標軌跡２１１が示されており、軌跡２１１の一座標２１２が例示的に表示されている。この時、６，５００Ｋのホワイト光および２，７００Ｋのホワイト光の混合により得られ得る光の座標の軌跡２１１は、６，５００Ｋのホワイト光の座標２０１および２，７００Ｋのホワイト光の座標２０２を連結する直線と一致する。図８に図面符号２１３により指示された楕円は、混合光の座標２１２の光の１０－ステップのマクアダム楕円を示す。本発明の実施例では隣接する色温度のＬＥＤチャンネルで生成される光の混合により得られる混合光が色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するように構成され、これは図８の混合光の座標軌跡２１１上の任意の座標での１０－ステップのマクアダム楕円が黒体軌跡３０１の少なくとも一部を含むものと対等であると解釈され得る。
【0062】
一方、図９には相対的に暗い第２制御区間で２，７００Ｋのホワイト光および１，７００Ｋのアンバー光の混合により得られ得る光の座標軌跡２２１が示されており、軌跡２２１の一座標２２２が例示的に表示されている。この時、２，７００Ｋのホワイト光および１，７００Ｋのアンバー光の混合により得られ得る光の座標の軌跡２２１は、２，７００Ｋのホワイト光の座標２０２および１，７００Ｋのアンバー光の座標２０３を連結する直線と一致する。図９に図面符号２２３により指示された楕円は、混合光の座標２２２の光の１０－ステップのマクアダム楕円を示す。第１制御区間と同様に、第２制御区間でも隣接する色温度のＬＥＤチャンネルで生成される光の混合により得られる混合光が色度図上で黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するように構成され、これは図９の混合光の座標軌跡２２１上の任意の座標での１０－ステップのマクアダム楕円が黒体軌跡３０１の少なくとも一部を含むものと対等であると解釈され得る。
【0063】
隣接する色温度の光の混合により得られ得る混合光が黒体軌跡上の座標で１０－ステップのマクアダム楕円内に位置するようにすることによって、ディミング進行中に黒体軌跡に近似する混合光が維持され得る。
【0064】
表２は６，５００Ｋホワイト光、２，７００Ｋホワイト光、１，７００Ｋアンバー光を利用してディミングレベルに応じた目標明るさと目標色温度を具現するための各光の明るさを例示的に示す。表２で各光の明るさは目標明るさと目標色温度を達成できる値で計算されたものであり、小数第二位を四捨五入した値で記載されている。
【0065】
【0066】
表２、図１０および図１１を参照すると、実施例１と同様に、２個の制御区間Ｃ２１、Ｃ２２に分割してディミング制御が行われる。まず、第１制御区間Ｃ２１では、最も高い色温度を有する６，５００Ｋの光とその次に高い色温度を有する２，７００Ｋの光とを混合して混合光を生成する。第１制御区間Ｃ２１はディミングレベル１００％から４０％までの区間である。第１制御区間Ｃ２１でディミングレベルの増加により相対的に高い色温度を有する６，５００Ｋホワイト光の明るさは徐々に減少させ、相対的に低い色温度を有する２，７００Ｋホワイト光の明るさは徐々に増加させてから再び減少させる。次に、第２制御区間Ｃ２２で中間色温度を有する２，７００Ｋの光と最も低い色温度を有する１，７００Ｋの光とを混合して混合光を生成する。第２制御区間Ｃ２２はディミングレベル３５％から０％までの区間である。この制御区間Ｃ２２でディミングレベルの増加により相対的に高い色温度を有する２，７００Ｋホワイト光の明るさは徐々に減少させ、相対的に低い色温度を有する１，７００Ｋのアンバー光の明るさは増加させてから減少させる。このような各光の明るさ制御により、前述したとおり、明るさの百分率がディミングレベルの線形的変化により非線形的に変化する傾向を有することができ、これによって、ユーザーは明るさがディミングレベルの線形的変化に合わせて類似する線形的変化をすると認識するようになる。
【0067】
以上で本発明の実施例を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施例から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更および修正を含む。
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明は、ＬＥＤ照明システムに関し、照明装置に適用され得るため、産業上の利用可能性がある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
